教科版八年级物理下册11.5 改变世界的机械 同步练习
一、单选题
1．（2022八下·泰安期末）如图，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N，则下列说法正确的是（忽略绳子的重力）（ ）
A．拉力所做的功是300J B．拉力的功率是50W
C．斜面的机械效率是80% D．斜面上的摩擦力是50N
【答案】D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A．拉力所做的功W总＝Fs＝150N×3m＝450J
A不符合题意；
B．拉力的功率P＝＝＝75W
B不符合题意；
C．有用功W有用＝Gh＝500N×0.6m＝300J
斜面的机械效率η＝×100%＝×100%≈66.7%
C不符合题意；
D．额外功W额＝W总﹣W有用＝450J﹣300J＝150J
由W额＝fs可得，物体在斜面上受到的摩擦力f＝＝＝50N
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据W总＝Fs，求出总功；根据，求出功率；根据W有用＝Gh及，求出机械效率；根据W额＝W总﹣W有用及W额＝fs，求出摩擦力。
2．（2022八下·崂山期末）下列机械在使用时不能省力的是（ ）
A．核桃夹
B．旗杆顶端的滑轮
C．用斜面将重物推上车
D．起重机的滑轮组
【答案】B
【知识点】杠杆的分类；定滑轮及其工作特点；斜面的机械效率
【解析】【解答】A．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，A不符合题意；
B．旗杆顶滑轮的轴固定不动，为定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，既不省力，也不费力，既不省距离，也不费距离，但它能改变用力的方向，B符合题意。
C．使用斜面可以省力，C不符合题意；
D．图示是滑轮组，其中含有动滑轮，动滑轮可以省力，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离；定滑轮相当于等臂杠杆，既不省力，也不费力，既不省距离，也不费距离，但它能改变用力的方向；使用斜面可以省力；动滑轮可以省力。
3．（2022八下·乐亭期末）如图，在斜面上将一个重6N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为2N，斜面长4m，高1m。下列说法正确的是（ ）
A．运动过程中重物受到三个力的作用
B．运动过程中，拉力做的总功为6J
C．重物受到的摩擦力为0.5N
D．斜面的机械效率为85%
【答案】C
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A．将物体匀速拉到高处的过程中，物体受到了重力、支持力、摩擦力、拉力共4个力的作用，A不符合题意；
B．运动过程中，拉力做的总功为
B不符合题意；
C．运动过程中，拉力做的有用功
克服重物受到的摩擦力做的额外功为
由可得，物体受到的摩擦力为
C符合题意；
D．斜面的机械效率为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】斜面上，物体受到了重力、支持力、摩擦力、拉力；根据W=Fs，求出总功；根据、及，可求出摩擦力；根据，可求出机械效率。
4．（2022八下·青县期末）在探究“斜面的机械效率”的实验中，以下说法正确的是（ ）
A．用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉木块时拉力和摩擦力是一对平衡力
B．斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率
C．斜面的粗糙程度对机械效率没有影响
D．斜面的倾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越小
【答案】B
【知识点】平衡力的辨别；斜面的机械效率
【解析】【解答】A．木块在上升过程中受到重力、支持力、拉力和摩擦力四个力的作用，由于重力使物体有下滑的趋势，所以，要使物体匀速上升，拉力应大于摩擦力，拉力和摩擦力不是一对平衡力，A不符合题意；
B．其他条件一定时，斜面倾斜程度越大，机械效率越高，B符合题意；
C．在斜面倾斜程度一定时，斜面粗糙程度越大，克服摩擦做的额外功越多，机械效率越低，C不符合题意；
D．斜面的倾斜程度越小，越省力，沿斜面所用的拉力越小，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】斜面上的物体匀速直线运动时，由于不是二力平衡，拉力不等于摩擦力；斜面的机械效率和斜面的倾斜程度有关；斜面的倾斜程度越大，拉力越大。
5．（2022八下·大安期末）如图所示，斜面长3m，高1m，用大小为10N，方向平行于斜面向上的拉力F，将重24N铝块从底端匀速拉到顶端。下列说法正确的是（ ）
A．拉力做功10J B．有用功30J
C．物体受到的摩擦力为4N D．斜面的机械效率为80%
【答案】D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A．拉力做功为
A不符合题意；
B．有用功
B不符合题意；
C．克服摩擦做的额外功为
物体受到的摩擦力为
C不符合题意；
D．斜面的机械效率为
D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据，求出拉力做的功；根据，求出有用功；根据，求出摩擦力；根据，求出机械效率。
6．（2022八下·二道期末）如图所示，用沿斜面向上的力拉着物体从斜面底端匀速运动到斜面顶端，下列做法中能提高此过程中斜面机械效率的是（ ）
A．增大斜面的倾斜程度
B．在斜面上铺较粗糙的棉布
C．将垫斜面的木块向右移动一些
D．把物体换成底面粗糙程度相同但更重一些的
【答案】A
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】斜面的机械效率只有斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关。斜面越粗糙，倾斜程度越小，机械效率越低。
A．在斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。增大斜面的倾斜程度能提高斜面的机械效率。A符合题意；
B．在斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，所做的额外功越多，机械效率越低。在斜面上铺较粗糙的棉布，会降低斜面的机械效率。B不符合题意；
C．在斜面的粗糙程度一定时，将垫斜面的木块向右移动一些。斜面的倾斜程度减小，机械效率降低。C不符合题意；
D．斜面的机械效率与物体的重力无关。所以把物体换成底面粗糙程度相同但更重一些的不改变斜面的机械效率。D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】减小斜面上的摩擦力、提高斜面的倾斜程度，可以提高斜面的机械效率。
7．（2022八下·蚌埠期末）下列关于简单机械的说法中正确的是（ ）
A．使用杠杆，就是为了省力
B．吃饭时，筷子是个省力杠杆
C．使用滑轮组提升物体，一定省力，也一定能省功
D．盘山公路可以看成简单机械斜面，起到省力的作用
【答案】D
【知识点】杠杆的分类；滑轮组及其工作特点；斜面的机械效率
【解析】【解答】A．使用杠杆，有的是为了省力，有的是为了省距离，例如使用镊子是为了省距离，A不符合题意；
B．筷子在使用时动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，B不符合题意；
C．使用任何机械都不能省功，所以使用滑轮组提升物体，不能省功，C不符合题意；
D．盘山公路可以看成斜面，使用斜面可以省力，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】使用杠杆，有的是为了省力，有的是为了省距离；动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；使用任何机械都不能省功；使用斜面可以省力。
8．（2022八下·惠城期末）如图，用大小相同的力，分别在不同位置按图示方向开门，最容易的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】ABC．推门是一个轮轴，离门轴越远，相当于动力臂越大，越省力，AB不符合题意，C符合题意；
D．而沿门方向向外拉，力的作用线过轴的位置，相当于动力臂为0，无法推开门，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】推门是一个轮轴，离门轴越远，相当于动力臂越大，越省力。
9．（2022八下·深圳期末）如图所示是我国政府为缓解山区人民出行难的问题而修建的盘山公路，修建盘山公路的目的是（ ）
A．减小车轮与路面的摩擦 B．减小汽车牵引力所做的功
C．减小汽车上坡时所需的牵引力 D．提高汽车上坡时发动机的功率
【答案】C
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A．盘山公路依山而建，相当于斜面模型，主要是为了减小重力沿斜面方向的分量，从而减小牵引力，而不是为了减小摩擦，A不符合题意；
B．汽车做的功等于机械能增量和克服摩擦力做功之和，由于路程的增加，克服摩擦力做功增大，故汽车牵引力所做的功增大，B不符合题意；
C．盘山公路依山而建，坡度较小，主要是减小重力的下滑分量和增大垂直分量，这样，当汽车匀速上坡时，可以减小牵引力，C符合题意；
D．汽车的功率由汽车本身决定，与路面情况无关，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】盘山公路属于斜面，使用斜面一定省力。
10．（2022八下·青羊期末）如图所示，修理汽车的师傅使用短柄扳手拧螺母时，发现很难拧开，于是换用长柄扳手来拧，就很容易拧开，这不能说明（ ）
A．力的作用效果与力的作用点有关
B．使用杠杆可以省力
C．使用斜面可以省力
D．使用轮轴可以省力
【答案】C
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A．短柄扳手拧螺母时，很难拧开，换用长柄扳手来拧螺母，是通过改变力的作用点来改变力的作用效果的，A不合题意；
B．扳手拧螺母相当于一个杠杆，换用长柄扳手来拧螺母，阻力和阻力臂不变，动力臂变长，根据杠杆平衡条件可知，可以省力，B不合题意；
CD．扳手拧螺母是轮轴的应用，在轮上用力省力，C符合题意，D不合题意。
故答案为：C。
【分析】增大动力臂可以使动力减小；力的作用点改变，力的作用效果不同；力作用在轮上时，可以省力。
11．（2022八下·高安期末）利用相同材质的斜面将质量相同的货物通过甲、乙、丙、丁四种方式匀速推上车厢。已知乙、丁的货箱底部装有轻质小轮（质量不计），平板斜角a＞β。对比四次搬运货物的过程，最省力的方式是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】甲、乙、丙、丁四种方式中，货箱装滑轮的可以减小摩擦力，斜面倾角小的省力，所以丁中的方式最省力，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】使用斜面一定省力，滚动摩擦力比滑动摩擦力小。
12．（2022八下·德阳期末）如图所示是一辆东风牌汽车，其发动机功率为160kW，运送5t的沙石，以5m/s的速度从坡底匀速到达坡顶，已知坡长300m，坡高150m。下列说法正确的是（ ）
A．汽车从斜坡底端到达坡顶的时间是6min
B．汽车做的有用功为9.6×106J
C．汽车上坡做的功为4.8×106J
D．汽车运送沙石的机械效率大约是78%
【答案】D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A．由题意可知，根据公式可得汽车从斜坡底端到达坡顶的时间为
A不符合题意；
B．由题意可知，汽车做的有用功为克服沙石的重力做功，即W有用=Gh=mgh=5×103kg×10N/kg×150m=7.5×106J
B不符合题意；
C．由题意可知，汽车上坡做的功为W总=Pt=1.6×105W×60s=9.6×106J
C不符合题意；
D．因为总功为9.6×106J，有用功为7.5×106J，所以汽车运送沙石的机械效率为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据公式可得汽车从斜坡底端到达坡顶的时间；根据W有用=Gh=mgh，求出汽车做的有用功；根据公式W总=Pt，求出汽车上坡做的功；根据公式，可求出汽车运送沙石的机械效率。
13．（2022八下·怀化期末）在不考虑摩擦的前提下，使用下列简单机械一定能省力的是（ ）
A．滑轮 B．杠杆 C．轮轴 D．斜面
【答案】D
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A．滑轮包括动滑轮和定滑轮，使用定滑轮提升物体时不省力，A不符合题意；
B．杠杆包括省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆，B不符合题意；
C．轮轴由半径不同的两个同心圆组成，当动力沿着内圆的切线方向作用时，相当于费力杠杆，C不符合题意；
D．使用斜面时，沿斜面匀速向上拉动物体，拉力大小等于斜面对物体的摩擦力，拉力小于物体的重力，省力，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】定滑轮不省力，费力杠杆不省力，当力作用在轴上时，费力；使用斜面费距离，一定省力。
14．（2021八下·德宏期末）对图所示的几种简单机械，下列说法中，正确的是（ ）
A．图甲所示的装置中OB是动力臂
B．使用图乙所示的装置可省一半力
C．图丙所示的装置是一种等臂杠杆
D．图丁所示的汽车驾驶盘也是一种简单机械
【答案】D
【知识点】杠杆的分类；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A．动力臂是支点到动力作用线的距离，不是支点到动力作用点的距离，图甲误把杠杆的长度当成了力臂，A不符合题意；
B．图乙所示的装置是定滑轮，不能省力，只能改变力的方向，B不符合题意；
C．图丙是一个动滑轮，其动力臂为阻力臂二倍的杠杆，C不符合题意；
D．图丁汽车驾驶盘是一个轮轴，它也是一种简单机械，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】杠杆上的力臂，是支点到力的作用线的垂线；定滑轮不能省力；动滑轮相当于等臂杠杆；当力作用在轮轴的轮上上，可以省力。
15．（2021八下·锦江期末）关于轮轴，下列说法中错误的是（ ）
A．轮轴是可以连续旋转的杠杆
B．螺丝刀拧螺丝是利用了轮轴费力的原理
C．如果动力作用在轴上，就能少移动距离
D．自行车的车把手相当于一个轮轴，可以省力
【答案】B
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A．轮轴是一变形杠杆，是可以连续旋转地杠杆，A正确，不符合题意；
B．螺丝刀拧螺丝是利用了轮轴省力的原理，B错误，符合题意；
C．动力作用在轴上，轮轴是一费力杠杆，可以省距离，C正确，不符合题意；
D．自行车的车把相当于一个轮轴，车把相当于轮，前轴为轴，是一个省力杠杆，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】轮轴是半径不同的圆组成的简单机械，作用在轮上，可以省力。
二、填空题
16．（2022八下·新抚期末）如图所示是家庭中经常用到的螺丝刀和螺丝钉。螺丝刀在拧螺丝钉时，它相当于简单机械中的 。螺丝钉上的螺纹相当于简单机械中的 。使用这两种简单机械都可以达到 （填“省力”或“省距离”）的目的。
【答案】轮轴；斜面；省力
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】轮轴是由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，螺丝刀的刀把相当于大轮，刀身相当于小轮，所以螺丝刀在拧螺丝钉时，它相当于简单机械中的轮轴。
螺丝钉上的螺纹相当于简单机械中的斜面，由可知，斜面是在总功一定时，通过增大运动距离来达到省力效果的。
轮轴相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省力，但要费距离；斜面也是个省力但费距离的机械，所以这两种简单机械都可以达到省力的目的。
【分析】半径不同的圆组成的简单机械是轮轴，螺旋是特殊斜面，可以省力。
17．（2022八下·琼海期末）斜面是一种简单机械，它在生活中的应用非常广泛。如图所示，工人师傅将一箱重为1200N的货物从4.5m长的固定斜面，匀速拉到高为1.5m的货车上，所用拉力F＝500N，则工人师傅做的有用功是 J，斜面的机械效率是 。
【答案】1800；80%
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】工人做的有用功W有＝Gh＝1200N×1.5m＝1800J
工人所做的总功W总＝Fs＝500N×4.5m＝2250J
该斜面的机械效率
【分析】根据W有＝Gh，求出工人做的有用功；根据W总＝Fs及，求出斜面的机械效率。
18．（2022八下·惠州期末）如图，他对自行车的压力与自行车对他的支持力是一对 ；他骑车匀速转弯时，自行车受 （选填“平衡力”或“非平衡力”）；车把手是一个 轮轴（选填“省力”、“费力”或“不省力不费力”）。
【答案】相互作用力；非平衡力；省力
【知识点】力作用的相互性；平衡力的辨别；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】他对自行车的压力与自行车对他的支持力，大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上，是一对相互作用力。
他骑车匀速转弯时，运动方向发生变化，处于非平衡状态，自行车受非平衡力。
车把手是由轮和轴组成的，是一个轮轴，能省力。
【分析】物体间力的作用是相互的；物体的运动方向改变，属于运动状态改变，受到非平衡力；当力作用在轮轴的轮上，可以省力。
19．（2022八下·路南期末）盘山公路实际是一种特殊的 （填写简单机械名称），汽车沿着盘山公路可以驶上高耸入云的山峰，盘山公路修的弯弯曲曲主要目的是为了 。汽车下山时，其重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】斜面；省力；减小
【知识点】势能大小的比较；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】盘山公路修的弯弯曲曲的，是为了使斜面更长，斜面越长越省力，盘山公路是一种变形的特殊的斜面。
汽车下山时，质量不变，高度减小，则重力势能减小。
【分析】盘山公路是特殊斜面；使用斜面一定省力；质量一定时，高度减小，重力势能减小。
20．（2022八下·绿园期末）如图丁所示旗杆的顶端有一个定滑轮，升国旗时定滑轮的作用是改变动力的
。从物理模型角度看，盘山公路可以看作是 。
【答案】方向；斜面
【知识点】定滑轮及其工作特点；斜面的机械效率
【解析】【解答】定滑轮实际上就是等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向.斜面加长了运动距离，但可以省力，故盘山公路修成了斜面形。
【分析】使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；斜面可以省力。
21．（2022八下·讷河期末）如图所示，沿斜面把质量为12kg的物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力F=100N，斜面长2m，高1m，机械效率是 ，物体所受的摩擦力是 N。
【答案】60%；40
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】有用功W有=Gh=mgh=12kg×10N/kg×1m=120J
拉力做的总功W总=Fs=100N×2m=200J
斜面的机械效率
额外功W额=W总-W有=200J-120J=80J
由W额=fs可得，物体所受的摩擦力
【分析】根据W有=Gh及W总=Fs，求出机械效率；根据，求出摩擦力。
22．（2022八下·勃利期末）如图所示，插入锁孔的钥匙转动时，锁芯随之转动，可打开车门。此时钥匙相当于 （选填“轮轴”“滑轮”或“斜面”），它是 （选填“省力”或“费力”）机械。
【答案】轮轴；省力
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】钥匙在使用时绕中心轴转动，所以属于轮轴，轮轴是杠杆的一种变形；其轮半径和轴半径分别为动力臂和阻力臂，因为动力臂大于阻力臂，所以轮轴是一种省力杠杆。
【分析】半径不同的圆组成的简单机械是轮轴；力作用在轮上，可以省力。
23．（2022八下·石家庄期末）如图所示，斜面长3m，高0.6m。工人在6s内将重600N的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N。此过程中工人做的有用功为 J，斜面的机械效率为 。请在图中画出物体在斜面底端时受到重力的示意图 。
【答案】360；80%；
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】工人做的有用功为W有＝Gh＝600N×0.6m＝360J
即有用功为360J。
总功为W总＝Fs＝150N×3m＝450J
机械效率为
即斜面的机械效率为80%。
物体所受重力的方向为竖直向下，作用点在物体的重心上，大小为600N，据此画出物体在斜面底端时受到重力的示意图，如图：
【分析】根据W有＝Gh，计算有用功；根据W总＝Fs及，计算机械效率；重力的方向为竖直向下，作用点在物体的重心上。
24．（2022八下·迁安期末）如图所示，工人们用长 4m的斜面，把100kg的木箱推上2m高的台面上，假设斜面光滑，则需要施加的推力为 N；若实际用力为600N，则此斜面的机械效率为 。（结果精确到1%），此时重物受到的摩擦力为 N。（g 取 10N/kg）
【答案】500；83%；100
【知识点】机械效率的计算；斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】木箱的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N
假设斜面光滑，则FL=Gh
沿斜面施加的推力
若实际用力为600N，则此斜面的机械效率
沿斜面推箱子时所做的额外功W额外=W总-W有用=FL-Gh=600N×4m-1000N×2m=400J
则重物受到的摩擦力
【分析】根据质量计算重力；根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，斜面拉力和斜面的长度计算总功，有用功和总功的比值，计算机械效率；总功和有用功的差，计算额外功，结合距离计算摩擦力。
25．（2022八下·定远期末）如图所示，沿斜面向上拉一个重为600N的物体到斜面顶端，斜面长3m，高1.5m，拉力做功为1500J，则这个斜面的机械效率是 %，拉力做的额外功为 J，物体受到的摩擦力是 N。
【答案】60；600；200
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】斜面高1.5m，则有用功为W有用=Gh=600N×1.5m=900J
拉力做功即总功W总=1500J，故斜面的效率
即斜面的效率为60%。
额外功W额=W总－W有用=1500J－900J=600J
即额外功为600J。
因为W额=fs，所以摩擦力大小
即物体受到的摩擦力是200N。
【分析】根据，求出斜面的机械效率；根据W额=W总－W有用，求出额外功；根据W额=fs，求出摩擦力。
三、作图题
26．（1）如图 a所示：玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来。请在图中画出此“不倒翁”所受的重力示意图。(其中“· ”O为不倒翁的重心)
（2）在图 b中画出使用滑轮组提起物体时最省力的绕绳方法。
（3）如图所示是右侧带书柜的办公桌， 我们可以把它抽象成一个“杠杆”。现在要用一个最小的力将这张办公桌的一端稍抬离地面。请画出这个力F和这个力的力臂L，并用“O”标明这个“杠杆”的支点。
【答案】
【知识点】惯性及其现象；力臂的画法；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】（1）重力的方向是竖直向下的，所受重力如图所示：
（2）只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，
绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示．
（3）根据力臂的正确画法进行作图，即另一端与地面的接触点为支点O，连接支点和另一端的A点，然后过A点作垂直于OA的力即可．
【分析】（1）地球附近的物体都受到地球的吸引--由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力，重力的方向是竖直向下的，即指向地心
（2）滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮．本题中，要求最省力，属于第二种．
（3）会找出最长的力臂，会根据力臂的画法作出最小的力．
四、实验探究题
27．（2022八下·农安期末）某校物理兴趣小组的同学们利用如图所示的装置来探究杠杆的平衡条件和机械效率，其探究过程如下：
（1）当杠杆静止在如图a）甲所示的位置时，杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡）状态。同学们用如图a）乙所示的方法使杠杆处于水平平衡状态，测出此时的拉力大小为F1，发现F1l1≠F2l2，其原因是： ；
（2）如图a）丙所示装置，此时的杠杆类型与图b）中的 类型相同；
（3）在图a）丙中，每个钩码的质量为m，O为支点（支点处摩擦忽略不计）。同学们将2个钩码悬挂在B点，在A点竖直向上 拉动弹簧测力计，拉力为F，测得A、B两点上升的高度分别为s、h，则此次杠杆的机械效率为η＝ （用已知量和测量量表示）。
【答案】（1）平衡；把l1当成了F1的力臂
（2）D
（3）匀速；×100%
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验；杠杆的机械效率
【解析】【解答】（1）杠杆静止或匀速转动都是处于平衡状态。
力臂是支点到力的作用线的距离，l1不是F1的力臂用，所以，F1l1≠F2l2。
（2）由图a）丙可知，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。图b）C筷子，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；D是羊角锤，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，与图a）丙类型相同。
（3）将2个钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，使物体处于平衡状态。
对钩码做的功为有用功W有用＝2mgh；做的总功：W总＝Fs。则此次杠杆的机械效率
【分析】（1）静止的杠杆是平衡的；杠杆上的力臂是支点到力的作用线的垂线；
（2）使用杠杆时，若动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
（3）当杠杆平衡时，利用物体的重力和高度计算有用功，根据拉力和距离计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率。
28．（2019八下·福田期末）用图示装置探究 “斜面机械效率”，实验记录如下表．
斜面倾斜程度 木块所受重力G/N 斜面高度h/m 沿面拉力F/N 斜面长L/m 机械效率η
较缓 5 0.2 2.5 1 40%
较陡 5 0.5 3.9 1 64%
最陡 5 0.7 4.6 1 ①
（1）沿斜面拉动物体时，应使其做 运动；
（2）根据表格中的数据，可知斜面倾斜程度最陡时机械效率为 ；
（3）由实验可得初步结论： ，机械效率越大；
（4）斜面倾斜程度越陡，物体对斜面的压力 ，木块所受摩擦力 （两空均选填“越大”、“越小”或“不变”）．
【答案】（1）匀速直线
（2）76.1%
（3）斜面越陡
（4）越小；越小
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】（1）沿斜面拉动物体时，应使其做匀速直线运动．（2）根据表格中的数据，可知斜面倾斜程度最陡时机械效率为 ．（3）由实验数据可得初步结论：斜面越陡，机械效率越大．（4）可利用极端法进行判断，当斜面倾角为90°时压力为零，所以斜面倾斜程度越陡，物体对斜面的压力越小，木块所受摩擦力越小．
【分析】（1）当物体做匀速运动的时候，拉力大小为定值；
（2）用斜面提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率；
（3）结合表格中的数据分析斜面倾斜度与机械效率的关系；
（4）斜面越陡，物体对斜面的压力就越小，受到的摩擦力就越小。
五、计算题
29．（2022八下·成安期末）为了发展文化旅游事业，常州市正在兴建方特文化主题园。园区建设中需把重1200N的木箱A搬到高h=2m，长L=10m的斜面顶端。如图所示，工人站在斜面顶端，沿斜面向上用时50s将木箱A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端，已知拉力F的功率为80W。求：
（1）拉力F的大小；
（2）该斜面的机械效率是多少；
（3）木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大。
【答案】（1）解：由得，拉力所做的功
由得，拉力F的大小是
答：拉力F的大小是
（2）解：克服物重做功
斜面的机械效率
答：斜面的机械效率是；
（3）解：木箱A在斜面上匀速运动时克服摩擦做功
由得，木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力
答：木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是。
【知识点】机械效率的计算；斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据功率和时间的乘积，计算总功大小；功和距离的比值， 计算力的大小；
（2）物体的重力和高度的乘积，计算有用功；有用功和总功的比值，计算机械效率；
（3）总功和有用功和差，计算额外功，功和距离的比值， 计算摩擦力。
六、简答题
30．如图所示，将相同重物提升相同高度时，两小儿发生争辩，关于机械省力、省功以及机械效率的辩论，你支持小芳还是小明的说法？不支持另外一方的原因是什么？
【答案】答：支持小明的说法；理由：①使用任何机械都不省功；②使用机械要多做额外功，机械效率会更低．
【知识点】斜面的机械效率；功
【解析】【解答】解：根据功的原理，使用任何机械都不省功，因此无论使用哪种机械，都不省功．所以小芳的说法不正确；
而小芳的提升方案中，额外功存在且很大，故机械效率不会很高，小明的提升方案中，额外功很小，故机械效率高；所以我们应支持小明的说法．
答：支持小明的说法；理由：①使用任何机械都不省功；②使用机械要多做额外功，机械效率会更低．
【分析】本题首先根据功的原理（使用任何机械都不省功）判断出合理的说法；然后根据提升机械效率的方法（一是在机械装置相同时，增加有用功，即提更重的重物；二是减少额外功）进行分析．
1 / 1教科版八年级物理下册11.5 改变世界的机械 同步练习
一、单选题
1．（2022八下·泰安期末）如图，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N，则下列说法正确的是（忽略绳子的重力）（ ）
A．拉力所做的功是300J B．拉力的功率是50W
C．斜面的机械效率是80% D．斜面上的摩擦力是50N
2．（2022八下·崂山期末）下列机械在使用时不能省力的是（ ）
A．核桃夹
B．旗杆顶端的滑轮
C．用斜面将重物推上车
D．起重机的滑轮组
3．（2022八下·乐亭期末）如图，在斜面上将一个重6N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为2N，斜面长4m，高1m。下列说法正确的是（ ）
A．运动过程中重物受到三个力的作用
B．运动过程中，拉力做的总功为6J
C．重物受到的摩擦力为0.5N
D．斜面的机械效率为85%
4．（2022八下·青县期末）在探究“斜面的机械效率”的实验中，以下说法正确的是（ ）
A．用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉木块时拉力和摩擦力是一对平衡力
B．斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率
C．斜面的粗糙程度对机械效率没有影响
D．斜面的倾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越小
5．（2022八下·大安期末）如图所示，斜面长3m，高1m，用大小为10N，方向平行于斜面向上的拉力F，将重24N铝块从底端匀速拉到顶端。下列说法正确的是（ ）
A．拉力做功10J B．有用功30J
C．物体受到的摩擦力为4N D．斜面的机械效率为80%
6．（2022八下·二道期末）如图所示，用沿斜面向上的力拉着物体从斜面底端匀速运动到斜面顶端，下列做法中能提高此过程中斜面机械效率的是（ ）
A．增大斜面的倾斜程度
B．在斜面上铺较粗糙的棉布
C．将垫斜面的木块向右移动一些
D．把物体换成底面粗糙程度相同但更重一些的
7．（2022八下·蚌埠期末）下列关于简单机械的说法中正确的是（ ）
A．使用杠杆，就是为了省力
B．吃饭时，筷子是个省力杠杆
C．使用滑轮组提升物体，一定省力，也一定能省功
D．盘山公路可以看成简单机械斜面，起到省力的作用
8．（2022八下·惠城期末）如图，用大小相同的力，分别在不同位置按图示方向开门，最容易的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2022八下·深圳期末）如图所示是我国政府为缓解山区人民出行难的问题而修建的盘山公路，修建盘山公路的目的是（ ）
A．减小车轮与路面的摩擦 B．减小汽车牵引力所做的功
C．减小汽车上坡时所需的牵引力 D．提高汽车上坡时发动机的功率
10．（2022八下·青羊期末）如图所示，修理汽车的师傅使用短柄扳手拧螺母时，发现很难拧开，于是换用长柄扳手来拧，就很容易拧开，这不能说明（ ）
A．力的作用效果与力的作用点有关
B．使用杠杆可以省力
C．使用斜面可以省力
D．使用轮轴可以省力
11．（2022八下·高安期末）利用相同材质的斜面将质量相同的货物通过甲、乙、丙、丁四种方式匀速推上车厢。已知乙、丁的货箱底部装有轻质小轮（质量不计），平板斜角a＞β。对比四次搬运货物的过程，最省力的方式是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
12．（2022八下·德阳期末）如图所示是一辆东风牌汽车，其发动机功率为160kW，运送5t的沙石，以5m/s的速度从坡底匀速到达坡顶，已知坡长300m，坡高150m。下列说法正确的是（ ）
A．汽车从斜坡底端到达坡顶的时间是6min
B．汽车做的有用功为9.6×106J
C．汽车上坡做的功为4.8×106J
D．汽车运送沙石的机械效率大约是78%
13．（2022八下·怀化期末）在不考虑摩擦的前提下，使用下列简单机械一定能省力的是（ ）
A．滑轮 B．杠杆 C．轮轴 D．斜面
14．（2021八下·德宏期末）对图所示的几种简单机械，下列说法中，正确的是（ ）
A．图甲所示的装置中OB是动力臂
B．使用图乙所示的装置可省一半力
C．图丙所示的装置是一种等臂杠杆
D．图丁所示的汽车驾驶盘也是一种简单机械
15．（2021八下·锦江期末）关于轮轴，下列说法中错误的是（ ）
A．轮轴是可以连续旋转的杠杆
B．螺丝刀拧螺丝是利用了轮轴费力的原理
C．如果动力作用在轴上，就能少移动距离
D．自行车的车把手相当于一个轮轴，可以省力
二、填空题
16．（2022八下·新抚期末）如图所示是家庭中经常用到的螺丝刀和螺丝钉。螺丝刀在拧螺丝钉时，它相当于简单机械中的 。螺丝钉上的螺纹相当于简单机械中的 。使用这两种简单机械都可以达到 （填“省力”或“省距离”）的目的。
17．（2022八下·琼海期末）斜面是一种简单机械，它在生活中的应用非常广泛。如图所示，工人师傅将一箱重为1200N的货物从4.5m长的固定斜面，匀速拉到高为1.5m的货车上，所用拉力F＝500N，则工人师傅做的有用功是 J，斜面的机械效率是 。
18．（2022八下·惠州期末）如图，他对自行车的压力与自行车对他的支持力是一对 ；他骑车匀速转弯时，自行车受 （选填“平衡力”或“非平衡力”）；车把手是一个 轮轴（选填“省力”、“费力”或“不省力不费力”）。
19．（2022八下·路南期末）盘山公路实际是一种特殊的 （填写简单机械名称），汽车沿着盘山公路可以驶上高耸入云的山峰，盘山公路修的弯弯曲曲主要目的是为了 。汽车下山时，其重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
20．（2022八下·绿园期末）如图丁所示旗杆的顶端有一个定滑轮，升国旗时定滑轮的作用是改变动力的
。从物理模型角度看，盘山公路可以看作是 。
21．（2022八下·讷河期末）如图所示，沿斜面把质量为12kg的物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力F=100N，斜面长2m，高1m，机械效率是 ，物体所受的摩擦力是 N。
22．（2022八下·勃利期末）如图所示，插入锁孔的钥匙转动时，锁芯随之转动，可打开车门。此时钥匙相当于 （选填“轮轴”“滑轮”或“斜面”），它是 （选填“省力”或“费力”）机械。
23．（2022八下·石家庄期末）如图所示，斜面长3m，高0.6m。工人在6s内将重600N的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N。此过程中工人做的有用功为 J，斜面的机械效率为 。请在图中画出物体在斜面底端时受到重力的示意图 。
24．（2022八下·迁安期末）如图所示，工人们用长 4m的斜面，把100kg的木箱推上2m高的台面上，假设斜面光滑，则需要施加的推力为 N；若实际用力为600N，则此斜面的机械效率为 。（结果精确到1%），此时重物受到的摩擦力为 N。（g 取 10N/kg）
25．（2022八下·定远期末）如图所示，沿斜面向上拉一个重为600N的物体到斜面顶端，斜面长3m，高1.5m，拉力做功为1500J，则这个斜面的机械效率是 %，拉力做的额外功为 J，物体受到的摩擦力是 N。
三、作图题
26．（1）如图 a所示：玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来。请在图中画出此“不倒翁”所受的重力示意图。(其中“· ”O为不倒翁的重心)
（2）在图 b中画出使用滑轮组提起物体时最省力的绕绳方法。
（3）如图所示是右侧带书柜的办公桌， 我们可以把它抽象成一个“杠杆”。现在要用一个最小的力将这张办公桌的一端稍抬离地面。请画出这个力F和这个力的力臂L，并用“O”标明这个“杠杆”的支点。
四、实验探究题
27．（2022八下·农安期末）某校物理兴趣小组的同学们利用如图所示的装置来探究杠杆的平衡条件和机械效率，其探究过程如下：
（1）当杠杆静止在如图a）甲所示的位置时，杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡）状态。同学们用如图a）乙所示的方法使杠杆处于水平平衡状态，测出此时的拉力大小为F1，发现F1l1≠F2l2，其原因是： ；
（2）如图a）丙所示装置，此时的杠杆类型与图b）中的 类型相同；
（3）在图a）丙中，每个钩码的质量为m，O为支点（支点处摩擦忽略不计）。同学们将2个钩码悬挂在B点，在A点竖直向上 拉动弹簧测力计，拉力为F，测得A、B两点上升的高度分别为s、h，则此次杠杆的机械效率为η＝ （用已知量和测量量表示）。
28．（2019八下·福田期末）用图示装置探究 “斜面机械效率”，实验记录如下表．
斜面倾斜程度 木块所受重力G/N 斜面高度h/m 沿面拉力F/N 斜面长L/m 机械效率η
较缓 5 0.2 2.5 1 40%
较陡 5 0.5 3.9 1 64%
最陡 5 0.7 4.6 1 ①
（1）沿斜面拉动物体时，应使其做 运动；
（2）根据表格中的数据，可知斜面倾斜程度最陡时机械效率为 ；
（3）由实验可得初步结论： ，机械效率越大；
（4）斜面倾斜程度越陡，物体对斜面的压力 ，木块所受摩擦力 （两空均选填“越大”、“越小”或“不变”）．
五、计算题
29．（2022八下·成安期末）为了发展文化旅游事业，常州市正在兴建方特文化主题园。园区建设中需把重1200N的木箱A搬到高h=2m，长L=10m的斜面顶端。如图所示，工人站在斜面顶端，沿斜面向上用时50s将木箱A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端，已知拉力F的功率为80W。求：
（1）拉力F的大小；
（2）该斜面的机械效率是多少；
（3）木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大。
六、简答题
30．如图所示，将相同重物提升相同高度时，两小儿发生争辩，关于机械省力、省功以及机械效率的辩论，你支持小芳还是小明的说法？不支持另外一方的原因是什么？
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A．拉力所做的功W总＝Fs＝150N×3m＝450J
A不符合题意；
B．拉力的功率P＝＝＝75W
B不符合题意；
C．有用功W有用＝Gh＝500N×0.6m＝300J
斜面的机械效率η＝×100%＝×100%≈66.7%
C不符合题意；
D．额外功W额＝W总﹣W有用＝450J﹣300J＝150J
由W额＝fs可得，物体在斜面上受到的摩擦力f＝＝＝50N
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据W总＝Fs，求出总功；根据，求出功率；根据W有用＝Gh及，求出机械效率；根据W额＝W总﹣W有用及W额＝fs，求出摩擦力。
2．【答案】B
【知识点】杠杆的分类；定滑轮及其工作特点；斜面的机械效率
【解析】【解答】A．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，A不符合题意；
B．旗杆顶滑轮的轴固定不动，为定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，既不省力，也不费力，既不省距离，也不费距离，但它能改变用力的方向，B符合题意。
C．使用斜面可以省力，C不符合题意；
D．图示是滑轮组，其中含有动滑轮，动滑轮可以省力，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离；定滑轮相当于等臂杠杆，既不省力，也不费力，既不省距离，也不费距离，但它能改变用力的方向；使用斜面可以省力；动滑轮可以省力。
3．【答案】C
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A．将物体匀速拉到高处的过程中，物体受到了重力、支持力、摩擦力、拉力共4个力的作用，A不符合题意；
B．运动过程中，拉力做的总功为
B不符合题意；
C．运动过程中，拉力做的有用功
克服重物受到的摩擦力做的额外功为
由可得，物体受到的摩擦力为
C符合题意；
D．斜面的机械效率为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】斜面上，物体受到了重力、支持力、摩擦力、拉力；根据W=Fs，求出总功；根据、及，可求出摩擦力；根据，可求出机械效率。
4．【答案】B
【知识点】平衡力的辨别；斜面的机械效率
【解析】【解答】A．木块在上升过程中受到重力、支持力、拉力和摩擦力四个力的作用，由于重力使物体有下滑的趋势，所以，要使物体匀速上升，拉力应大于摩擦力，拉力和摩擦力不是一对平衡力，A不符合题意；
B．其他条件一定时，斜面倾斜程度越大，机械效率越高，B符合题意；
C．在斜面倾斜程度一定时，斜面粗糙程度越大，克服摩擦做的额外功越多，机械效率越低，C不符合题意；
D．斜面的倾斜程度越小，越省力，沿斜面所用的拉力越小，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】斜面上的物体匀速直线运动时，由于不是二力平衡，拉力不等于摩擦力；斜面的机械效率和斜面的倾斜程度有关；斜面的倾斜程度越大，拉力越大。
5．【答案】D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A．拉力做功为
A不符合题意；
B．有用功
B不符合题意；
C．克服摩擦做的额外功为
物体受到的摩擦力为
C不符合题意；
D．斜面的机械效率为
D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据，求出拉力做的功；根据，求出有用功；根据，求出摩擦力；根据，求出机械效率。
6．【答案】A
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】斜面的机械效率只有斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关。斜面越粗糙，倾斜程度越小，机械效率越低。
A．在斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。增大斜面的倾斜程度能提高斜面的机械效率。A符合题意；
B．在斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，所做的额外功越多，机械效率越低。在斜面上铺较粗糙的棉布，会降低斜面的机械效率。B不符合题意；
C．在斜面的粗糙程度一定时，将垫斜面的木块向右移动一些。斜面的倾斜程度减小，机械效率降低。C不符合题意；
D．斜面的机械效率与物体的重力无关。所以把物体换成底面粗糙程度相同但更重一些的不改变斜面的机械效率。D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】减小斜面上的摩擦力、提高斜面的倾斜程度，可以提高斜面的机械效率。
7．【答案】D
【知识点】杠杆的分类；滑轮组及其工作特点；斜面的机械效率
【解析】【解答】A．使用杠杆，有的是为了省力，有的是为了省距离，例如使用镊子是为了省距离，A不符合题意；
B．筷子在使用时动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，B不符合题意；
C．使用任何机械都不能省功，所以使用滑轮组提升物体，不能省功，C不符合题意；
D．盘山公路可以看成斜面，使用斜面可以省力，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】使用杠杆，有的是为了省力，有的是为了省距离；动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；使用任何机械都不能省功；使用斜面可以省力。
8．【答案】C
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】ABC．推门是一个轮轴，离门轴越远，相当于动力臂越大，越省力，AB不符合题意，C符合题意；
D．而沿门方向向外拉，力的作用线过轴的位置，相当于动力臂为0，无法推开门，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】推门是一个轮轴，离门轴越远，相当于动力臂越大，越省力。
9．【答案】C
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A．盘山公路依山而建，相当于斜面模型，主要是为了减小重力沿斜面方向的分量，从而减小牵引力，而不是为了减小摩擦，A不符合题意；
B．汽车做的功等于机械能增量和克服摩擦力做功之和，由于路程的增加，克服摩擦力做功增大，故汽车牵引力所做的功增大，B不符合题意；
C．盘山公路依山而建，坡度较小，主要是减小重力的下滑分量和增大垂直分量，这样，当汽车匀速上坡时，可以减小牵引力，C符合题意；
D．汽车的功率由汽车本身决定，与路面情况无关，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】盘山公路属于斜面，使用斜面一定省力。
10．【答案】C
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A．短柄扳手拧螺母时，很难拧开，换用长柄扳手来拧螺母，是通过改变力的作用点来改变力的作用效果的，A不合题意；
B．扳手拧螺母相当于一个杠杆，换用长柄扳手来拧螺母，阻力和阻力臂不变，动力臂变长，根据杠杆平衡条件可知，可以省力，B不合题意；
CD．扳手拧螺母是轮轴的应用，在轮上用力省力，C符合题意，D不合题意。
故答案为：C。
【分析】增大动力臂可以使动力减小；力的作用点改变，力的作用效果不同；力作用在轮上时，可以省力。
11．【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】甲、乙、丙、丁四种方式中，货箱装滑轮的可以减小摩擦力，斜面倾角小的省力，所以丁中的方式最省力，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】使用斜面一定省力，滚动摩擦力比滑动摩擦力小。
12．【答案】D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A．由题意可知，根据公式可得汽车从斜坡底端到达坡顶的时间为
A不符合题意；
B．由题意可知，汽车做的有用功为克服沙石的重力做功，即W有用=Gh=mgh=5×103kg×10N/kg×150m=7.5×106J
B不符合题意；
C．由题意可知，汽车上坡做的功为W总=Pt=1.6×105W×60s=9.6×106J
C不符合题意；
D．因为总功为9.6×106J，有用功为7.5×106J，所以汽车运送沙石的机械效率为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据公式可得汽车从斜坡底端到达坡顶的时间；根据W有用=Gh=mgh，求出汽车做的有用功；根据公式W总=Pt，求出汽车上坡做的功；根据公式，可求出汽车运送沙石的机械效率。
13．【答案】D
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A．滑轮包括动滑轮和定滑轮，使用定滑轮提升物体时不省力，A不符合题意；
B．杠杆包括省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆，B不符合题意；
C．轮轴由半径不同的两个同心圆组成，当动力沿着内圆的切线方向作用时，相当于费力杠杆，C不符合题意；
D．使用斜面时，沿斜面匀速向上拉动物体，拉力大小等于斜面对物体的摩擦力，拉力小于物体的重力，省力，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】定滑轮不省力，费力杠杆不省力，当力作用在轴上时，费力；使用斜面费距离，一定省力。
14．【答案】D
【知识点】杠杆的分类；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A．动力臂是支点到动力作用线的距离，不是支点到动力作用点的距离，图甲误把杠杆的长度当成了力臂，A不符合题意；
B．图乙所示的装置是定滑轮，不能省力，只能改变力的方向，B不符合题意；
C．图丙是一个动滑轮，其动力臂为阻力臂二倍的杠杆，C不符合题意；
D．图丁汽车驾驶盘是一个轮轴，它也是一种简单机械，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】杠杆上的力臂，是支点到力的作用线的垂线；定滑轮不能省力；动滑轮相当于等臂杠杆；当力作用在轮轴的轮上上，可以省力。
15．【答案】B
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A．轮轴是一变形杠杆，是可以连续旋转地杠杆，A正确，不符合题意；
B．螺丝刀拧螺丝是利用了轮轴省力的原理，B错误，符合题意；
C．动力作用在轴上，轮轴是一费力杠杆，可以省距离，C正确，不符合题意；
D．自行车的车把相当于一个轮轴，车把相当于轮，前轴为轴，是一个省力杠杆，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】轮轴是半径不同的圆组成的简单机械，作用在轮上，可以省力。
16．【答案】轮轴；斜面；省力
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】轮轴是由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，螺丝刀的刀把相当于大轮，刀身相当于小轮，所以螺丝刀在拧螺丝钉时，它相当于简单机械中的轮轴。
螺丝钉上的螺纹相当于简单机械中的斜面，由可知，斜面是在总功一定时，通过增大运动距离来达到省力效果的。
轮轴相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省力，但要费距离；斜面也是个省力但费距离的机械，所以这两种简单机械都可以达到省力的目的。
【分析】半径不同的圆组成的简单机械是轮轴，螺旋是特殊斜面，可以省力。
17．【答案】1800；80%
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】工人做的有用功W有＝Gh＝1200N×1.5m＝1800J
工人所做的总功W总＝Fs＝500N×4.5m＝2250J
该斜面的机械效率
【分析】根据W有＝Gh，求出工人做的有用功；根据W总＝Fs及，求出斜面的机械效率。
18．【答案】相互作用力；非平衡力；省力
【知识点】力作用的相互性；平衡力的辨别；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】他对自行车的压力与自行车对他的支持力，大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上，是一对相互作用力。
他骑车匀速转弯时，运动方向发生变化，处于非平衡状态，自行车受非平衡力。
车把手是由轮和轴组成的，是一个轮轴，能省力。
【分析】物体间力的作用是相互的；物体的运动方向改变，属于运动状态改变，受到非平衡力；当力作用在轮轴的轮上，可以省力。
19．【答案】斜面；省力；减小
【知识点】势能大小的比较；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】盘山公路修的弯弯曲曲的，是为了使斜面更长，斜面越长越省力，盘山公路是一种变形的特殊的斜面。
汽车下山时，质量不变，高度减小，则重力势能减小。
【分析】盘山公路是特殊斜面；使用斜面一定省力；质量一定时，高度减小，重力势能减小。
20．【答案】方向；斜面
【知识点】定滑轮及其工作特点；斜面的机械效率
【解析】【解答】定滑轮实际上就是等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向.斜面加长了运动距离，但可以省力，故盘山公路修成了斜面形。
【分析】使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；斜面可以省力。
21．【答案】60%；40
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】有用功W有=Gh=mgh=12kg×10N/kg×1m=120J
拉力做的总功W总=Fs=100N×2m=200J
斜面的机械效率
额外功W额=W总-W有=200J-120J=80J
由W额=fs可得，物体所受的摩擦力
【分析】根据W有=Gh及W总=Fs，求出机械效率；根据，求出摩擦力。
22．【答案】轮轴；省力
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】钥匙在使用时绕中心轴转动，所以属于轮轴，轮轴是杠杆的一种变形；其轮半径和轴半径分别为动力臂和阻力臂，因为动力臂大于阻力臂，所以轮轴是一种省力杠杆。
【分析】半径不同的圆组成的简单机械是轮轴；力作用在轮上，可以省力。
23．【答案】360；80%；
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】工人做的有用功为W有＝Gh＝600N×0.6m＝360J
即有用功为360J。
总功为W总＝Fs＝150N×3m＝450J
机械效率为
即斜面的机械效率为80%。
物体所受重力的方向为竖直向下，作用点在物体的重心上，大小为600N，据此画出物体在斜面底端时受到重力的示意图，如图：
【分析】根据W有＝Gh，计算有用功；根据W总＝Fs及，计算机械效率；重力的方向为竖直向下，作用点在物体的重心上。
24．【答案】500；83%；100
【知识点】机械效率的计算；斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】木箱的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N
假设斜面光滑，则FL=Gh
沿斜面施加的推力
若实际用力为600N，则此斜面的机械效率
沿斜面推箱子时所做的额外功W额外=W总-W有用=FL-Gh=600N×4m-1000N×2m=400J
则重物受到的摩擦力
【分析】根据质量计算重力；根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，斜面拉力和斜面的长度计算总功，有用功和总功的比值，计算机械效率；总功和有用功的差，计算额外功，结合距离计算摩擦力。
25．【答案】60；600；200
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】斜面高1.5m，则有用功为W有用=Gh=600N×1.5m=900J
拉力做功即总功W总=1500J，故斜面的效率
即斜面的效率为60%。
额外功W额=W总－W有用=1500J－900J=600J
即额外功为600J。
因为W额=fs，所以摩擦力大小
即物体受到的摩擦力是200N。
【分析】根据，求出斜面的机械效率；根据W额=W总－W有用，求出额外功；根据W额=fs，求出摩擦力。
26．【答案】
【知识点】惯性及其现象；力臂的画法；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】（1）重力的方向是竖直向下的，所受重力如图所示：
（2）只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，
绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示．
（3）根据力臂的正确画法进行作图，即另一端与地面的接触点为支点O，连接支点和另一端的A点，然后过A点作垂直于OA的力即可．
【分析】（1）地球附近的物体都受到地球的吸引--由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力，重力的方向是竖直向下的，即指向地心
（2）滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮．本题中，要求最省力，属于第二种．
（3）会找出最长的力臂，会根据力臂的画法作出最小的力．
27．【答案】（1）平衡；把l1当成了F1的力臂
（2）D
（3）匀速；×100%
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验；杠杆的机械效率
【解析】【解答】（1）杠杆静止或匀速转动都是处于平衡状态。
力臂是支点到力的作用线的距离，l1不是F1的力臂用，所以，F1l1≠F2l2。
（2）由图a）丙可知，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。图b）C筷子，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；D是羊角锤，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，与图a）丙类型相同。
（3）将2个钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，使物体处于平衡状态。
对钩码做的功为有用功W有用＝2mgh；做的总功：W总＝Fs。则此次杠杆的机械效率
【分析】（1）静止的杠杆是平衡的；杠杆上的力臂是支点到力的作用线的垂线；
（2）使用杠杆时，若动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
（3）当杠杆平衡时，利用物体的重力和高度计算有用功，根据拉力和距离计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率。
28．【答案】（1）匀速直线
（2）76.1%
（3）斜面越陡
（4）越小；越小
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】（1）沿斜面拉动物体时，应使其做匀速直线运动．（2）根据表格中的数据，可知斜面倾斜程度最陡时机械效率为 ．（3）由实验数据可得初步结论：斜面越陡，机械效率越大．（4）可利用极端法进行判断，当斜面倾角为90°时压力为零，所以斜面倾斜程度越陡，物体对斜面的压力越小，木块所受摩擦力越小．
【分析】（1）当物体做匀速运动的时候，拉力大小为定值；
（2）用斜面提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率；
（3）结合表格中的数据分析斜面倾斜度与机械效率的关系；
（4）斜面越陡，物体对斜面的压力就越小，受到的摩擦力就越小。
29．【答案】（1）解：由得，拉力所做的功
由得，拉力F的大小是
答：拉力F的大小是
（2）解：克服物重做功
斜面的机械效率
答：斜面的机械效率是；
（3）解：木箱A在斜面上匀速运动时克服摩擦做功
由得，木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力
答：木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是。
【知识点】机械效率的计算；斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据功率和时间的乘积，计算总功大小；功和距离的比值， 计算力的大小；
（2）物体的重力和高度的乘积，计算有用功；有用功和总功的比值，计算机械效率；
（3）总功和有用功和差，计算额外功，功和距离的比值， 计算摩擦力。
30．【答案】答：支持小明的说法；理由：①使用任何机械都不省功；②使用机械要多做额外功，机械效率会更低．
【知识点】斜面的机械效率；功
【解析】【解答】解：根据功的原理，使用任何机械都不省功，因此无论使用哪种机械，都不省功．所以小芳的说法不正确；
而小芳的提升方案中，额外功存在且很大，故机械效率不会很高，小明的提升方案中，额外功很小，故机械效率高；所以我们应支持小明的说法．
答：支持小明的说法；理由：①使用任何机械都不省功；②使用机械要多做额外功，机械效率会更低．
【分析】本题首先根据功的原理（使用任何机械都不省功）判断出合理的说法；然后根据提升机械效率的方法（一是在机械装置相同时，增加有用功，即提更重的重物；二是减少额外功）进行分析．
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