人教八下物理第十二章 简单机械检测卷(基础卷)

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名称 人教八下物理第十二章 简单机械检测卷(基础卷)
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-03-18 10:49:40

文档简介

人教八下物理第十二章 简单机械检测卷(基础卷)
一、选择题(每题3分,共45分)
1.(2023八下·毕节月考)有些时候只要运动员踢球的位置得当,便能让足球划过一道弧线绕过对方的运动员,也就是人们常说的“香蕉球”。这里“踢球的位置”,是指力的(  )
A.大小 B.方向 C.力臂 D.作用点
【答案】D
【知识点】力的三要素及力的示意图;杠杆及其五要素
【解析】【解答】“踢球的位置”,是指力的作用点;力的作用点不同,产生的效果不同。故ABC不符合题意,D符合题意;
故选D。
【分析】 .力的三要素有:力的大小、方向、作用点 ,三要素不同,作用效果不同。
2.(2024八下·博罗期末)下列工具中,属于费力杠杆的是(  )
A.钢丝钳 B.钓鱼竿 C.托盘天平 D.定滑轮
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】费力杠杆动力大于阻力,如钓鱼竿,B正确,省力杠杆动力小于阻力,如钢丝钳,等臂杠杆,动力等于阻力,如天平以及定滑轮,ACD错误
综上选B
【分析】根据杠杆的分类判识选项
省力杠杆:动力臂较长,所以动力较小,常见的例子有羊角锤、核桃夹;费力杠杆:动力臂较短,动力较大,常见的例子有镊子、筷子等,等壁杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平
3.(2023八下·上海期中)如图所示,在一根轻质杠杆AB两端分别施加竖直向下的力F1、F2,(F1A.A 端下降 B.B 端下降 C.仍保持平衡 D.无法判断
【答案】A
【知识点】杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,所以F1L2。当F1、F2都增加2N时,可得:左边(F1+2)L1与右边(F2+2)L2,
左边F1L1+2L1,右边F2L2+2L2,且F1L1=F2L2,由于L1>L2,所以2L1>2L2,所以(F1+2)L1>(F2+2)L2,即A端下降,故选A。
【分析】当F1、F2都增加2N,左边(F1+2)L1与右边(F2+2)L2,左边F1L1+2L1,右边F2L2+2L2,且F1L1=F2L2,由于L1>L2,所以2L1>2L2,所以(F1+2)L1>(F2+2)L2,杠杆不再平衡,A端下降、B端上升。
4.(2022八下·闵行期中)如图所示,在A点先后施加了作用力F1、F2、F3,杠杆都平衡,则(  )
A.力F1最小 B.力F2最小
C.力F3最小 D.三个力一样大
【答案】B
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】使用杠杆时,杠杆上的力臂越大,力越小,根据图像,F2的力臂最长,则拉力F2最小,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】杠杆是力臂越大,所用的力越小。
5.(2024八下·南昌期中)如图所示是滑轮的两种用法,以下说法中正确的是(  )
A.甲是动滑轮,使用时不能省力 B.乙是动滑轮,使用时可以省力
C.甲是定滑轮,使用时可以省力 D.乙是定滑轮,使用时不能省力
【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A、据图可知,甲是定滑轮(不省力),乙是动滑轮(省力),A错误,B正确,CD正确
综上选B
【分析】根据定滑轮和动滑轮的特点判识选项
动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力
6.(2019八下·威远期末)下列工具在使用时,既能省力,又能够改变力的方向的是(  )
A.托盘天平 B.定滑轮 C.动滑轮 D.滑轮组
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A. 托盘天平实质是等臂杠杆,不能省力,不符合题意;
B.定滑轮只能改变力的方向,不能省力,不符合题意;
C. 动滑轮可以省力,但不能改变力的方向,不符合题意;
D. 滑轮组既可以省力,也可以改变力的方向,符合题意;
故答案为:D
【分析】结合机械的工作特点分析解答.
7.(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。
8.(2019八下·龙州期末)如图所示,用不同的机械将同一物体提升,若不计机械重力及摩擦,下列装置中最省力的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】动滑轮拉力的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】设物体的重力为G,不计机械重力及摩擦。
A.图中用绳子直接拉物体,则拉力为F=G
B.图中为定滑轮,则拉力为F=G
C.图中为滑轮组,绳子的股数为3股,则拉力为
D.图中为滑轮组,绳子的股数为2股,则拉力为
故答案为:C。
【分析】使用滑轮提升相同物体时,动滑轮上绳子股数越多越省力。
9.(2023八下·金安期中)如图所示,拉力F=4N,则甲、乙两弹簧测力计的示数分别为(  )
A.8N、8N B.12N、8N C.8N、12N D.12N、12N
【答案】B
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】根据图像判断,左侧的滑轮有3股绳子,受到的拉力为F左=3×4N=12N;右侧的滑轮有2股绳子,受到的拉力F右=2×4N=8N,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据滑轮组绳子的股数,计算拉力的大小。
10.(2024八下·广安期末)下面关于功率的几种说法中正确的是(  )
A.做功所用的时间越少,功率越大
B.功率越大,做功就越多
C.做功越快,功率越大
D.机械效率越大,功率越大
【答案】C
【知识点】功率的概念;机械效率
【解析】【解答】A.做功所用时间越少,功率不一定越大,由可知,做功大小未知,故A错误;
B.功率越大,功率不一定越大,由可知,做功所用时间未知,故B错误;
C.功率是表示做功快慢的物理量,机械做功越快,功率就越大,故C正确;
D.机械效率越大,表明有用功在总功中所占的比例高,机械性能好,它并不能反应机械做功的快慢,机械效率与功率无关,故D错误。
故选C。
【分析】根据单位时间内所做的功叫做功率。功率是表示做功快慢的物理量。功率的计算公式为,即功率的大小等于功与时间的比值。
11.(2018八下·陆川期末)已知甲、乙两种机械在做功过程中,甲的机械效率比乙的机械效率大,这表明(  )
A.甲做功比乙做功快
B.甲做的有用功比乙做的有用功多
C.甲做的有用功与总功的比值比乙大
D.甲做的额外功比乙做的额外功少
【答案】C
【知识点】机械效率的大小比较
【解析】【解答】解:A、在物理学中,我们用功率表示物体做功的快慢,功率大的机械做功快。而机械效率大的功率不一定大,它们之间没有必然的关系,A不符合题意;
B、如果甲、乙两种机械做的总功相同,则甲的机械效率高,甲做的有用功就比乙做的有用功多。如果不指明甲、乙两种机械做的总功多少情况下,只凭机械效率高低无法判断谁做的有用功多,B不符合题意;
C、机械效率是有用功与总功的比值。甲的机械效率比乙大,表明甲做的有用功与总功的比值比乙大,C符合题意;
D、如果甲、乙两种机械做的总功相同,则甲的机械效率高,甲做的额外功就比乙做的额外功少。如果不指明甲、乙两种机械做的总功多少情况下,只凭机械效率高低无法判断谁做的额外功少,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】机械效率是有用功和总功的比值.
12.(2023八下·金安期末)利用同一个滑轮,分别按照如图所示的甲、乙两种方式提升重物,在相同时间内将同一物体匀速提升相同的高度,拉力分别为和不计绳重和摩擦,下列说法正确的是(  )
A.拉力小于
B.使用动滑轮时拉力做功更少
C.甲装置比乙装置的机械效率大
D.拉力和拉力做功的功率一样大
【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】A:拉力,,动滑轮重力未知,拉力大小不能判断,A错误;
BD:拉力做功为,,使用动滑轮时拉力做功更多,由W=Pt可知拉力F2的功率大,BD错误;
C:装置的机械效率,,所以甲装置的机械效率大,C正确;
故选C。
【分析】根据定滑轮和动滑轮特点求出拉力大小;拉力做功等于克服重物和动滑轮重力做功;由写出机械效率表达式即可判断机械效率大小。
13.(2023八下·邻水期末)如图所示,用一平行于斜面向上的力将质量为80 kg 的木箱从2m 长的斜面的底端匀速拉到顶端(不计木箱的体积),斜面的倾斜角为30°,木箱受到的摩擦力是木箱重力的,g 取10 N/kg, 则下列说法正确的是(  )
A.木箱克服摩擦力做功为80 J B.拉力大小为480 N
C.斜面的机械效率为80% D.拉力做功为880 J
【答案】B
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】 A、木箱重力为800N,所以木箱受到的摩擦力f=80N,且斜面长2m,故木箱克服摩擦力做功W=fs=80N×2m=160J,故A错误;
B、摩擦力做的功为额外功=160J,有用功W有=Gh=800N×1m=800J,所以总功为W总=160J+800J=960J,所以拉力大小,故B正确;
C、斜面的机械效率,故C错误;
D、拉力做功为总功W总=960J,故D错误;
故选B。
【分析】拉力做的功为总功,克服重力做的功为有用功,额外功为摩擦力做的功也是总功减去有用功,机械效率为有用功除以总功。
14.(2023八下·遵化月考)一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它将同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比(  )
A.有用功增加,总功增加 B.有用功不变,总功增加
C.有用功不变,总功不变 D.有用功不变,总功减少
【答案】D
【知识点】增大或减小机械效率的方法;有用功和额外功
【解析】【解答】 将同一物体匀速提升同样的高度,则有用功不变,因为机械效率增加,所以总功减少,D正确。
故选D。
【分析】将同一物体匀速提升同样的高度,则有用功不变,有用功与总功之比等于机械效率,所以总功减少。
15.(2021八下·百色期末)用一简单机械做功,已知额外功为20J,总功为100J,则该机械效率等于(  )
A.17% B.20% C.67% D.80%
【答案】D
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用;有用功和额外功
【解析】【解答】额外功为20J,总功为100J,则有用功W有用=W总-W额外=100J-20J=80J
则机械效率。
故答案为:D。
【分析】总功是有用功和额外功的和,利用有用功和总功的比值, 计算机械效率。
二、填空题(每题4分,共28分)
16.(2024八下·永修期中) 2023年12月18日甘肃积石山地震,在抗震救灾中,救援队员要用如图甲所示的钢筋剪,把钢筋剪断,以便施救,钢筋剪是   (选填“省力”或“费力”)杠杆。救援队员还利用撬棒把滚落在公路上的石头移开,如图乙所示。救援队员着力于撬棒A点,既可以沿AB方向也可以沿AC方向撬动石头1,但较省力的是沿   方向。
【答案】省力;AB
【知识点】杠杆的分类;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】第1空、 观察钢筋剪的结构,其动力臂大于阻力臂,根据杠杆的分类,动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆。
故该空填“ 省力 ”;
第2空、 在图乙中,当着力于 A 点时,沿 AB 方向动力臂最长,根据杠杆平衡原理,在阻力和阻力臂一定的情况下,动力臂越长越省力,所以沿 AB 方向撬动石头较省力。
故该空填“ AB ”。
【分析】 首先针对钢筋剪,通过观察其结构特点,判断动力臂和阻力臂的大小关系,从而确定其为省力杠杆;然后对于撬棒,考虑到省力与否取决于动力臂长短,分别分析沿 AB 方向和 AC 方向时动力臂的情况,由于沿 AB 方向动力臂最长,所以得出沿 AB 方向更省力。
17.(2023八下·上海期中)如图所示,一根轻质且长度为1.8米的直杠杆,在其左端A 处挂10牛的物体,右端B处挂50牛 的物体后,能在水平位置保持平衡,此时OA︰OB=     ,且OA=     米。若将B端所 挂物体重力改变为30牛,则支点应移到离A点    米处,杠杆能再次水平平衡。(两端物体仍 挂在原处)
【答案】5∶1;1.5;1.35
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】此时OA︰OB=5:1,且OA=1.5m。若将B端所挂物体重力改变30N,则支点应移到离A点1.35m处,杠杆能再次水平平衡。
【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,代入数据10N×OA=50N×OB,所以OA:OB=5:1,且OA+OB=1.8m,所以OA=1.5m;
当B端变为30N的力时,此时OA:OB=3:1,此时OA=1.35m,OB=0.45m,将支点应移至离A点1.35m处,杠杆平衡。
18.(2024八下·电白期中)如图所示,分别利用甲、乙两个滑轮匀速提起重力均为50牛的物体,其中甲装置为   (选填“定”或“动”)滑轮,使用它提升重物的好处是   .若滑轮重力和摩擦均不计,分别用力FA、FB和FC匀速提升重物时,FA、FB、FC的大小关系是   (选用“>”、“=”或“<”表示出它们之间的关系).
【答案】定;可以改变用力方向;FA=FB>FC
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】由图示可知,甲滑轮固定,所以甲滑轮是定滑轮,可以改变力的方向;乙装置中的滑轮是动滑轮,且缠绕在动滑轮上的绳子数为2;所以有,.
综上 第1空、定; 第2空、 可以改变用力方向;第3空、 FA=FB>FC。
【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力;
2、拉力的计算, ,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍。
19.(2023八下·定远期末)往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示,工人用长的斜面,把的重物提高。使用斜面的好处是   ;假设斜面绝对光滑,则需要施加的推力为   ;若斜面的机械效率是,则需要施加的推力为   。
【答案】可以省力;400;500
【知识点】轮轴及其他常见简单机械;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】使用斜面时,斜面比物体上升的高度大,费距离,根据功的原理,使用斜面可以省力;假设斜面绝对光滑,不需对摩擦力做额外功,根据W总=W有用,则需要施加的推力;若斜面的机械效率是80%,根据,则需要施加的推力为。
【分析】根据,可以计算利用斜面时,对物体的拉力;根据,可以计算斜面上实际拉力的大小。
20.(2024八下·顺德期中)如图甲所示的装置,A是重15N的空吊篮,绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和60N。质量为50kg的小周同学将A提升到高处,施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示,A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦,则动滑轮的重力为    N,1~2s内拉力做的功是   J,该装置最多能匀速提升   N的重物。
【答案】5;40;85
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】解:由图丙可知,在1~2s内A被匀速提升,由图乙可知,此时拉力F=10N, 由图知,动滑轮上的绳子段数n=2,忽略绳重及摩擦,拉力,则动滑轮重力G动=nF-GA=2×10N-15N=5N;
由图丙可知,1~2s内,A上升的速度是2m/s,则A上升的高度h=vAt=2m/s×1s=2m;
拉力端移动的距离s=nh=2×2m=4m;
1~2s内拉力做的功W=Fs=10N×4m=40J;
[3]忽略绳重及摩擦,C处绳子拉力,当C处最大拉力为60N时,B处拉力FB=nFC-G动=2×60N-5N=115N;
115N>100N,绳子B会断,当B处最大拉力为100N时,C处拉力
52.5N<60N,所以要以B处最大拉力为准,此时B处的拉力FB=GA+G货=100N;
此装置最多能匀速运载货物的重力G货=FB-GA=100N-15N=85N。
故答案为:5;40;85。
【分析】 (1)由图丙可知,在第2s内A被匀速提升,由图乙可知第2s内拉力F大小;由图知n=2,忽略绳重及摩擦,拉力,据此求动滑轮重力;
(2)忽略绳重及摩擦,根据判断要以B处最大拉力为准,此装置最多能匀速运载货物的重力等于B处拉力减去A的重力。
三、作图题(共4分)
21.(2024八下·呈贡期末)请画出如图中动力的力臂。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】力臂为力的作用线与支点的垂线段,据此作图
【分析】根据力臂的画法作图
力臂的画法:力臂是支点和力的作用线的垂线段。
22.(2024八下·呈贡期末)如图所示,使滑轮组达到最省力的效果,请在图中画出绳子的绕法。
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】最省力,所以要从动滑轮开始缠绕、且缠绕过程中遵循一动一定,据此作图
【分析】动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力,所以省力从动滑轮开始连接,改变力的方向从定滑轮开始连接
四、实验探究题(共16分)
23.(2024八下·赤坎期末)小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,应将杠杆两端的螺母向   选填“左”或“右”侧进行调节,直至杠杆在   位置平衡,这样做的目的是便于在杠杆上直接测出   。
(2)杠杆调节完成后,小明在图乙所示的处挂个相同的钩码,为了使杠杆再次在原来调节后的位置平衡,应在处挂   个同样的钩码。
(3)小明改用如图丙所示的方法进行探究,发现当弹簧测力计的拉力方向偏离竖直方向时,弹簧测力计的拉力会变   选填“大”或“小”。
(4)实验中多次改变所挂钩码的数量及位置,目的是____选填“”或“”。
A.得到多组数据,便于发现规律 B.多次测量取平均值以减小误差
【答案】(1)左;水平;力臂
(2)4
(3)大
(4)A
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】1)杠杆右侧下沉,所以右侧力和力臂的乘积大,需要增加左侧的力和力臂的乘积,所以平衡螺母想左调,为了避免杠杆本身重力的影响,所以杠杆需要水平位置平衡,直接可以测量力臂的长度
综上第1空、左;第2空、水平;第3空、力臂
2)设钩码的重力为G,一节杠杆的长度为l,则左侧力和力臂的乘积为3G×4l,右侧为3l所以需要挂4个钩码
综上 第1空、4
3) 弹簧测力计的拉力方向偏离竖直方向 ,力臂减小所以力增加
综上 第1空、大
4) 实验中多次改变所挂钩码的数量及位置, 目的是 得到多组数据,便于发现规律 A正确,B错误
综上选A
【分析】1、天平的调平:调平原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,杠杆右侧下沉,所以右侧力和力臂的乘积大,需要增加左侧的力和力臂的乘积,所以平衡螺母想左调
2、杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力*动力臂=阻力*阻力臂,本题中钩码的重力为G,一节杠杆的长度为l,则左侧力和力臂的乘积为3G×4l,右侧为3l所以需要挂4个钩码
24.(2023八下·肇源期末)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码,分别做了三次实验,实验数据记录在下表中。
实验次数 钩码所受重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距S/m 机械效率
1 2 0.1 1.0 0.3 66.7%
2 4 0.1 1.7 0.3 78.4%
3 6 0.1 2.4 0.3  
(1)在实验过程中,应沿竖直方向    拉动弹簧测力计;
(2)在第3次测量中,滑轮组做的有用功是    J,总功是    J,机械效率为    ;
(3)分析表中数据可得出:同一滑轮组,提升钩码越重,机械效率越   (选填“高”或“低”);
(4)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率    (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)匀速
(2)0.6;0.72;83.3%
(3)高
(4)不变
【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)探究影响滑轮组机械效率的因素时需要控制沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,因为匀速状态为平衡状态;
(2)在第3次测量中,滑轮组做的有用功是W有=Gh=6N×0.1m=0.6J,总功是W总=FS=2.4N×0.3m=0.72J,所以机械效率为;
(3)从1.2.3组数据中得出同一滑轮组,提升钩码越重,机械效率越高;
(4)从表中数据看出滑轮组的机械效率与提升物体的重力有关,与绕线段数无关,所以若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率不变。
【分析】要正确测量拉力,需竖直向上匀速拉动测力计;根据W有=Gh,W总=Fs可求在第3次测量中,滑轮组做的有用功、总功,根据求出第3次实验的机械效率;
(3)分析表格中数据,得出机械效率与钩码重力的关系;
(4)利用不计绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率与提升物体的重力有关,与绕线段数无关。
25.某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:
①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过 程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2.
回答下列问题:
(1)杠杆机械效率的表达式为η=    .(用已知或测量物理量符号表示)
(2)本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是:    .
(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将   (选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)若弹簧测力计拉力方向一直垂直于OB杆向上拉动,则测力计示数    (选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】(1)
(2)杠杆的自重
(3)变大
(4)变小
【知识点】杠杆机械效率的测量实验
【解析】【解答】解:(1)有用功为W有=Gh1,总功W总=Fh2,则机械效率的表达式为:
(2)有用功是提升钩码所做的功,额外功主要是克服杠杆重力做的功,影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例;提升的钩码重一定,重物升高的距离一定,说明有用功一定,所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力.
(3)杠杆提升钩码时,对钩码做有用功,克服杠杆重做额外功,W有+W额=W总,
设杠杆重心升高的距离为h,所以,Gh1+G杠h=Fh2,G不变,h1不变,G杠不变,
钩码从A点到C点,钩码还升高相同的高度,杠杆上旋的角度减小,杠杆升高的距离h变小,
所以Gh1+G杠h变小,所以Fh2也变小.
根据
,分母变小,分子不变,所以η变大!
(4)若弹簧测力计拉力方向一直垂直于OB杆向上拉动,阻力不变,动力臂不变,阻力臂减小,动力减小,所以测力计示数变小.
故答案为:(1)
;(2)杠杆的自重;(3)变大;(4)变小.
【分析】(1)使用杠杆克服钩码的重力做功,有用功等于克服钩码重力做的功,总功等于弹簧测力计的拉力做的功,机械效率等于有用功和总功的比值;
(2)机械效率是有用功和总功的比值,它反映了有用功在总功中所占比例的大小,也反映了额外功所占比例的大小,影响机械效率的因素从有用功和额外功两方面考虑;
(3)将钩码的悬挂点从A点移至C点,钩码还升高相同的高度,杠杆上旋的角度减小,克服杠杆重做功减小,有用功不变,额外功减小,总功减小,机械效率增大.
(4)弹簧测力计拉力方向总垂直于杠杆,动力臂不变,阻力不变,阻力臂减小,动力会增大.
五、计算题(共7分)
26.(2024八下·龙门月考)滑轮组下面悬挂一质量为1.2kg的物体,在竖直向上的拉力F的作用下,该物体在10s内被匀速提升了0.5m,拉力F的大小为5N.不计绳重和摩擦.
(1)物体的重力;
(2)绳子自由端移动的速度;
(3)动滑轮的重力.
【答案】(1)解: 物体的重力
(2)解: 物体上升的速度
根据题意,,
绳子自由端移动的速度;
(3)解:
由得,
【知识点】重力及其大小的计算;动滑轮拉力的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】1)物体质量为1.2kg,根据G=mg计算物体的重力
2) 该物体在10s内被匀速提升了0.5m ,根据v=s/t计算物体上升速度,n=3,所以绳子移动的速度为物体移动速度的3倍
3)滑轮拉力的计算拉力的计算公式,n=3, 拉力F ,由1知道物体重力,据此计算滑轮重
1 / 1人教八下物理第十二章 简单机械检测卷(基础卷)
一、选择题(每题3分,共45分)
1.(2023八下·毕节月考)有些时候只要运动员踢球的位置得当,便能让足球划过一道弧线绕过对方的运动员,也就是人们常说的“香蕉球”。这里“踢球的位置”,是指力的(  )
A.大小 B.方向 C.力臂 D.作用点
2.(2024八下·博罗期末)下列工具中,属于费力杠杆的是(  )
A.钢丝钳 B.钓鱼竿 C.托盘天平 D.定滑轮
3.(2023八下·上海期中)如图所示,在一根轻质杠杆AB两端分别施加竖直向下的力F1、F2,(F1A.A 端下降 B.B 端下降 C.仍保持平衡 D.无法判断
4.(2022八下·闵行期中)如图所示,在A点先后施加了作用力F1、F2、F3,杠杆都平衡,则(  )
A.力F1最小 B.力F2最小
C.力F3最小 D.三个力一样大
5.(2024八下·南昌期中)如图所示是滑轮的两种用法,以下说法中正确的是(  )
A.甲是动滑轮,使用时不能省力 B.乙是动滑轮,使用时可以省力
C.甲是定滑轮,使用时可以省力 D.乙是定滑轮,使用时不能省力
6.(2019八下·威远期末)下列工具在使用时,既能省力,又能够改变力的方向的是(  )
A.托盘天平 B.定滑轮 C.动滑轮 D.滑轮组
7.(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
8.(2019八下·龙州期末)如图所示,用不同的机械将同一物体提升,若不计机械重力及摩擦,下列装置中最省力的是(  )
A. B.
C. D.
9.(2023八下·金安期中)如图所示,拉力F=4N,则甲、乙两弹簧测力计的示数分别为(  )
A.8N、8N B.12N、8N C.8N、12N D.12N、12N
10.(2024八下·广安期末)下面关于功率的几种说法中正确的是(  )
A.做功所用的时间越少,功率越大
B.功率越大,做功就越多
C.做功越快,功率越大
D.机械效率越大,功率越大
11.(2018八下·陆川期末)已知甲、乙两种机械在做功过程中,甲的机械效率比乙的机械效率大,这表明(  )
A.甲做功比乙做功快
B.甲做的有用功比乙做的有用功多
C.甲做的有用功与总功的比值比乙大
D.甲做的额外功比乙做的额外功少
12.(2023八下·金安期末)利用同一个滑轮,分别按照如图所示的甲、乙两种方式提升重物,在相同时间内将同一物体匀速提升相同的高度,拉力分别为和不计绳重和摩擦,下列说法正确的是(  )
A.拉力小于
B.使用动滑轮时拉力做功更少
C.甲装置比乙装置的机械效率大
D.拉力和拉力做功的功率一样大
13.(2023八下·邻水期末)如图所示,用一平行于斜面向上的力将质量为80 kg 的木箱从2m 长的斜面的底端匀速拉到顶端(不计木箱的体积),斜面的倾斜角为30°,木箱受到的摩擦力是木箱重力的,g 取10 N/kg, 则下列说法正确的是(  )
A.木箱克服摩擦力做功为80 J B.拉力大小为480 N
C.斜面的机械效率为80% D.拉力做功为880 J
14.(2023八下·遵化月考)一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它将同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比(  )
A.有用功增加,总功增加 B.有用功不变,总功增加
C.有用功不变,总功不变 D.有用功不变,总功减少
15.(2021八下·百色期末)用一简单机械做功,已知额外功为20J,总功为100J,则该机械效率等于(  )
A.17% B.20% C.67% D.80%
二、填空题(每题4分,共28分)
16.(2024八下·永修期中) 2023年12月18日甘肃积石山地震,在抗震救灾中,救援队员要用如图甲所示的钢筋剪,把钢筋剪断,以便施救,钢筋剪是   (选填“省力”或“费力”)杠杆。救援队员还利用撬棒把滚落在公路上的石头移开,如图乙所示。救援队员着力于撬棒A点,既可以沿AB方向也可以沿AC方向撬动石头1,但较省力的是沿   方向。
17.(2023八下·上海期中)如图所示,一根轻质且长度为1.8米的直杠杆,在其左端A 处挂10牛的物体,右端B处挂50牛 的物体后,能在水平位置保持平衡,此时OA︰OB=     ,且OA=     米。若将B端所 挂物体重力改变为30牛,则支点应移到离A点    米处,杠杆能再次水平平衡。(两端物体仍 挂在原处)
18.(2024八下·电白期中)如图所示,分别利用甲、乙两个滑轮匀速提起重力均为50牛的物体,其中甲装置为   (选填“定”或“动”)滑轮,使用它提升重物的好处是   .若滑轮重力和摩擦均不计,分别用力FA、FB和FC匀速提升重物时,FA、FB、FC的大小关系是   (选用“>”、“=”或“<”表示出它们之间的关系).
19.(2023八下·定远期末)往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示,工人用长的斜面,把的重物提高。使用斜面的好处是   ;假设斜面绝对光滑,则需要施加的推力为   ;若斜面的机械效率是,则需要施加的推力为   。
20.(2024八下·顺德期中)如图甲所示的装置,A是重15N的空吊篮,绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和60N。质量为50kg的小周同学将A提升到高处,施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示,A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦,则动滑轮的重力为    N,1~2s内拉力做的功是   J,该装置最多能匀速提升   N的重物。
三、作图题(共4分)
21.(2024八下·呈贡期末)请画出如图中动力的力臂。
22.(2024八下·呈贡期末)如图所示,使滑轮组达到最省力的效果,请在图中画出绳子的绕法。
四、实验探究题(共16分)
23.(2024八下·赤坎期末)小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,应将杠杆两端的螺母向   选填“左”或“右”侧进行调节,直至杠杆在   位置平衡,这样做的目的是便于在杠杆上直接测出   。
(2)杠杆调节完成后,小明在图乙所示的处挂个相同的钩码,为了使杠杆再次在原来调节后的位置平衡,应在处挂   个同样的钩码。
(3)小明改用如图丙所示的方法进行探究,发现当弹簧测力计的拉力方向偏离竖直方向时,弹簧测力计的拉力会变   选填“大”或“小”。
(4)实验中多次改变所挂钩码的数量及位置,目的是____选填“”或“”。
A.得到多组数据,便于发现规律 B.多次测量取平均值以减小误差
24.(2023八下·肇源期末)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码,分别做了三次实验,实验数据记录在下表中。
实验次数 钩码所受重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距S/m 机械效率
1 2 0.1 1.0 0.3 66.7%
2 4 0.1 1.7 0.3 78.4%
3 6 0.1 2.4 0.3  
(1)在实验过程中,应沿竖直方向    拉动弹簧测力计;
(2)在第3次测量中,滑轮组做的有用功是    J,总功是    J,机械效率为    ;
(3)分析表中数据可得出:同一滑轮组,提升钩码越重,机械效率越   (选填“高”或“低”);
(4)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率    (填“变大”“变小”或“不变”)。
25.某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:
①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过 程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2.
回答下列问题:
(1)杠杆机械效率的表达式为η=    .(用已知或测量物理量符号表示)
(2)本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是:    .
(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将   (选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)若弹簧测力计拉力方向一直垂直于OB杆向上拉动,则测力计示数    (选填“变大”、“变小”或“不变”)
五、计算题(共7分)
26.(2024八下·龙门月考)滑轮组下面悬挂一质量为1.2kg的物体,在竖直向上的拉力F的作用下,该物体在10s内被匀速提升了0.5m,拉力F的大小为5N.不计绳重和摩擦.
(1)物体的重力;
(2)绳子自由端移动的速度;
(3)动滑轮的重力.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】力的三要素及力的示意图;杠杆及其五要素
【解析】【解答】“踢球的位置”,是指力的作用点;力的作用点不同,产生的效果不同。故ABC不符合题意,D符合题意;
故选D。
【分析】 .力的三要素有:力的大小、方向、作用点 ,三要素不同,作用效果不同。
2.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】费力杠杆动力大于阻力,如钓鱼竿,B正确,省力杠杆动力小于阻力,如钢丝钳,等臂杠杆,动力等于阻力,如天平以及定滑轮,ACD错误
综上选B
【分析】根据杠杆的分类判识选项
省力杠杆:动力臂较长,所以动力较小,常见的例子有羊角锤、核桃夹;费力杠杆:动力臂较短,动力较大,常见的例子有镊子、筷子等,等壁杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平
3.【答案】A
【知识点】杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,所以F1L2。当F1、F2都增加2N时,可得:左边(F1+2)L1与右边(F2+2)L2,
左边F1L1+2L1,右边F2L2+2L2,且F1L1=F2L2,由于L1>L2,所以2L1>2L2,所以(F1+2)L1>(F2+2)L2,即A端下降,故选A。
【分析】当F1、F2都增加2N,左边(F1+2)L1与右边(F2+2)L2,左边F1L1+2L1,右边F2L2+2L2,且F1L1=F2L2,由于L1>L2,所以2L1>2L2,所以(F1+2)L1>(F2+2)L2,杠杆不再平衡,A端下降、B端上升。
4.【答案】B
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】使用杠杆时,杠杆上的力臂越大,力越小,根据图像,F2的力臂最长,则拉力F2最小,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】杠杆是力臂越大,所用的力越小。
5.【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A、据图可知,甲是定滑轮(不省力),乙是动滑轮(省力),A错误,B正确,CD正确
综上选B
【分析】根据定滑轮和动滑轮的特点判识选项
动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力
6.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A. 托盘天平实质是等臂杠杆,不能省力,不符合题意;
B.定滑轮只能改变力的方向,不能省力,不符合题意;
C. 动滑轮可以省力,但不能改变力的方向,不符合题意;
D. 滑轮组既可以省力,也可以改变力的方向,符合题意;
故答案为:D
【分析】结合机械的工作特点分析解答.
7.【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。
8.【答案】C
【知识点】动滑轮拉力的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】设物体的重力为G,不计机械重力及摩擦。
A.图中用绳子直接拉物体,则拉力为F=G
B.图中为定滑轮,则拉力为F=G
C.图中为滑轮组,绳子的股数为3股,则拉力为
D.图中为滑轮组,绳子的股数为2股,则拉力为
故答案为:C。
【分析】使用滑轮提升相同物体时,动滑轮上绳子股数越多越省力。
9.【答案】B
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】根据图像判断,左侧的滑轮有3股绳子,受到的拉力为F左=3×4N=12N;右侧的滑轮有2股绳子,受到的拉力F右=2×4N=8N,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据滑轮组绳子的股数,计算拉力的大小。
10.【答案】C
【知识点】功率的概念;机械效率
【解析】【解答】A.做功所用时间越少,功率不一定越大,由可知,做功大小未知,故A错误;
B.功率越大,功率不一定越大,由可知,做功所用时间未知,故B错误;
C.功率是表示做功快慢的物理量,机械做功越快,功率就越大,故C正确;
D.机械效率越大,表明有用功在总功中所占的比例高,机械性能好,它并不能反应机械做功的快慢,机械效率与功率无关,故D错误。
故选C。
【分析】根据单位时间内所做的功叫做功率。功率是表示做功快慢的物理量。功率的计算公式为,即功率的大小等于功与时间的比值。
11.【答案】C
【知识点】机械效率的大小比较
【解析】【解答】解:A、在物理学中,我们用功率表示物体做功的快慢,功率大的机械做功快。而机械效率大的功率不一定大,它们之间没有必然的关系,A不符合题意;
B、如果甲、乙两种机械做的总功相同,则甲的机械效率高,甲做的有用功就比乙做的有用功多。如果不指明甲、乙两种机械做的总功多少情况下,只凭机械效率高低无法判断谁做的有用功多,B不符合题意;
C、机械效率是有用功与总功的比值。甲的机械效率比乙大,表明甲做的有用功与总功的比值比乙大,C符合题意;
D、如果甲、乙两种机械做的总功相同,则甲的机械效率高,甲做的额外功就比乙做的额外功少。如果不指明甲、乙两种机械做的总功多少情况下,只凭机械效率高低无法判断谁做的额外功少,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】机械效率是有用功和总功的比值.
12.【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】A:拉力,,动滑轮重力未知,拉力大小不能判断,A错误;
BD:拉力做功为,,使用动滑轮时拉力做功更多,由W=Pt可知拉力F2的功率大,BD错误;
C:装置的机械效率,,所以甲装置的机械效率大,C正确;
故选C。
【分析】根据定滑轮和动滑轮特点求出拉力大小;拉力做功等于克服重物和动滑轮重力做功;由写出机械效率表达式即可判断机械效率大小。
13.【答案】B
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】 A、木箱重力为800N,所以木箱受到的摩擦力f=80N,且斜面长2m,故木箱克服摩擦力做功W=fs=80N×2m=160J,故A错误;
B、摩擦力做的功为额外功=160J,有用功W有=Gh=800N×1m=800J,所以总功为W总=160J+800J=960J,所以拉力大小,故B正确;
C、斜面的机械效率,故C错误;
D、拉力做功为总功W总=960J,故D错误;
故选B。
【分析】拉力做的功为总功,克服重力做的功为有用功,额外功为摩擦力做的功也是总功减去有用功,机械效率为有用功除以总功。
14.【答案】D
【知识点】增大或减小机械效率的方法;有用功和额外功
【解析】【解答】 将同一物体匀速提升同样的高度,则有用功不变,因为机械效率增加,所以总功减少,D正确。
故选D。
【分析】将同一物体匀速提升同样的高度,则有用功不变,有用功与总功之比等于机械效率,所以总功减少。
15.【答案】D
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用;有用功和额外功
【解析】【解答】额外功为20J,总功为100J,则有用功W有用=W总-W额外=100J-20J=80J
则机械效率。
故答案为:D。
【分析】总功是有用功和额外功的和,利用有用功和总功的比值, 计算机械效率。
16.【答案】省力;AB
【知识点】杠杆的分类;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】第1空、 观察钢筋剪的结构,其动力臂大于阻力臂,根据杠杆的分类,动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆。
故该空填“ 省力 ”;
第2空、 在图乙中,当着力于 A 点时,沿 AB 方向动力臂最长,根据杠杆平衡原理,在阻力和阻力臂一定的情况下,动力臂越长越省力,所以沿 AB 方向撬动石头较省力。
故该空填“ AB ”。
【分析】 首先针对钢筋剪,通过观察其结构特点,判断动力臂和阻力臂的大小关系,从而确定其为省力杠杆;然后对于撬棒,考虑到省力与否取决于动力臂长短,分别分析沿 AB 方向和 AC 方向时动力臂的情况,由于沿 AB 方向动力臂最长,所以得出沿 AB 方向更省力。
17.【答案】5∶1;1.5;1.35
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】此时OA︰OB=5:1,且OA=1.5m。若将B端所挂物体重力改变30N,则支点应移到离A点1.35m处,杠杆能再次水平平衡。
【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,代入数据10N×OA=50N×OB,所以OA:OB=5:1,且OA+OB=1.8m,所以OA=1.5m;
当B端变为30N的力时,此时OA:OB=3:1,此时OA=1.35m,OB=0.45m,将支点应移至离A点1.35m处,杠杆平衡。
18.【答案】定;可以改变用力方向;FA=FB>FC
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】由图示可知,甲滑轮固定,所以甲滑轮是定滑轮,可以改变力的方向;乙装置中的滑轮是动滑轮,且缠绕在动滑轮上的绳子数为2;所以有,.
综上 第1空、定; 第2空、 可以改变用力方向;第3空、 FA=FB>FC。
【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力;
2、拉力的计算, ,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍。
19.【答案】可以省力;400;500
【知识点】轮轴及其他常见简单机械;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】使用斜面时,斜面比物体上升的高度大,费距离,根据功的原理,使用斜面可以省力;假设斜面绝对光滑,不需对摩擦力做额外功,根据W总=W有用,则需要施加的推力;若斜面的机械效率是80%,根据,则需要施加的推力为。
【分析】根据,可以计算利用斜面时,对物体的拉力;根据,可以计算斜面上实际拉力的大小。
20.【答案】5;40;85
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】解:由图丙可知,在1~2s内A被匀速提升,由图乙可知,此时拉力F=10N, 由图知,动滑轮上的绳子段数n=2,忽略绳重及摩擦,拉力,则动滑轮重力G动=nF-GA=2×10N-15N=5N;
由图丙可知,1~2s内,A上升的速度是2m/s,则A上升的高度h=vAt=2m/s×1s=2m;
拉力端移动的距离s=nh=2×2m=4m;
1~2s内拉力做的功W=Fs=10N×4m=40J;
[3]忽略绳重及摩擦,C处绳子拉力,当C处最大拉力为60N时,B处拉力FB=nFC-G动=2×60N-5N=115N;
115N>100N,绳子B会断,当B处最大拉力为100N时,C处拉力
52.5N<60N,所以要以B处最大拉力为准,此时B处的拉力FB=GA+G货=100N;
此装置最多能匀速运载货物的重力G货=FB-GA=100N-15N=85N。
故答案为:5;40;85。
【分析】 (1)由图丙可知,在第2s内A被匀速提升,由图乙可知第2s内拉力F大小;由图知n=2,忽略绳重及摩擦,拉力,据此求动滑轮重力;
(2)忽略绳重及摩擦,根据判断要以B处最大拉力为准,此装置最多能匀速运载货物的重力等于B处拉力减去A的重力。
21.【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】力臂为力的作用线与支点的垂线段,据此作图
【分析】根据力臂的画法作图
力臂的画法:力臂是支点和力的作用线的垂线段。
22.【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】最省力,所以要从动滑轮开始缠绕、且缠绕过程中遵循一动一定,据此作图
【分析】动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力,所以省力从动滑轮开始连接,改变力的方向从定滑轮开始连接
23.【答案】(1)左;水平;力臂
(2)4
(3)大
(4)A
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】1)杠杆右侧下沉,所以右侧力和力臂的乘积大,需要增加左侧的力和力臂的乘积,所以平衡螺母想左调,为了避免杠杆本身重力的影响,所以杠杆需要水平位置平衡,直接可以测量力臂的长度
综上第1空、左;第2空、水平;第3空、力臂
2)设钩码的重力为G,一节杠杆的长度为l,则左侧力和力臂的乘积为3G×4l,右侧为3l所以需要挂4个钩码
综上 第1空、4
3) 弹簧测力计的拉力方向偏离竖直方向 ,力臂减小所以力增加
综上 第1空、大
4) 实验中多次改变所挂钩码的数量及位置, 目的是 得到多组数据,便于发现规律 A正确,B错误
综上选A
【分析】1、天平的调平:调平原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,杠杆右侧下沉,所以右侧力和力臂的乘积大,需要增加左侧的力和力臂的乘积,所以平衡螺母想左调
2、杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力*动力臂=阻力*阻力臂,本题中钩码的重力为G,一节杠杆的长度为l,则左侧力和力臂的乘积为3G×4l,右侧为3l所以需要挂4个钩码
24.【答案】(1)匀速
(2)0.6;0.72;83.3%
(3)高
(4)不变
【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)探究影响滑轮组机械效率的因素时需要控制沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,因为匀速状态为平衡状态;
(2)在第3次测量中,滑轮组做的有用功是W有=Gh=6N×0.1m=0.6J,总功是W总=FS=2.4N×0.3m=0.72J,所以机械效率为;
(3)从1.2.3组数据中得出同一滑轮组,提升钩码越重,机械效率越高;
(4)从表中数据看出滑轮组的机械效率与提升物体的重力有关,与绕线段数无关,所以若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率不变。
【分析】要正确测量拉力,需竖直向上匀速拉动测力计;根据W有=Gh,W总=Fs可求在第3次测量中,滑轮组做的有用功、总功,根据求出第3次实验的机械效率;
(3)分析表格中数据,得出机械效率与钩码重力的关系;
(4)利用不计绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率与提升物体的重力有关,与绕线段数无关。
25.【答案】(1)
(2)杠杆的自重
(3)变大
(4)变小
【知识点】杠杆机械效率的测量实验
【解析】【解答】解:(1)有用功为W有=Gh1,总功W总=Fh2,则机械效率的表达式为:
(2)有用功是提升钩码所做的功,额外功主要是克服杠杆重力做的功,影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例;提升的钩码重一定,重物升高的距离一定,说明有用功一定,所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力.
(3)杠杆提升钩码时,对钩码做有用功,克服杠杆重做额外功,W有+W额=W总,
设杠杆重心升高的距离为h,所以,Gh1+G杠h=Fh2,G不变,h1不变,G杠不变,
钩码从A点到C点,钩码还升高相同的高度,杠杆上旋的角度减小,杠杆升高的距离h变小,
所以Gh1+G杠h变小,所以Fh2也变小.
根据
,分母变小,分子不变,所以η变大!
(4)若弹簧测力计拉力方向一直垂直于OB杆向上拉动,阻力不变,动力臂不变,阻力臂减小,动力减小,所以测力计示数变小.
故答案为:(1)
;(2)杠杆的自重;(3)变大;(4)变小.
【分析】(1)使用杠杆克服钩码的重力做功,有用功等于克服钩码重力做的功,总功等于弹簧测力计的拉力做的功,机械效率等于有用功和总功的比值;
(2)机械效率是有用功和总功的比值,它反映了有用功在总功中所占比例的大小,也反映了额外功所占比例的大小,影响机械效率的因素从有用功和额外功两方面考虑;
(3)将钩码的悬挂点从A点移至C点,钩码还升高相同的高度,杠杆上旋的角度减小,克服杠杆重做功减小,有用功不变,额外功减小,总功减小,机械效率增大.
(4)弹簧测力计拉力方向总垂直于杠杆,动力臂不变,阻力不变,阻力臂减小,动力会增大.
26.【答案】(1)解: 物体的重力
(2)解: 物体上升的速度
根据题意,,
绳子自由端移动的速度;
(3)解:
由得,
【知识点】重力及其大小的计算;动滑轮拉力的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】1)物体质量为1.2kg,根据G=mg计算物体的重力
2) 该物体在10s内被匀速提升了0.5m ,根据v=s/t计算物体上升速度,n=3,所以绳子移动的速度为物体移动速度的3倍
3)滑轮拉力的计算拉力的计算公式,n=3, 拉力F ,由1知道物体重力,据此计算滑轮重
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