【素养测评】苏教版（2017秋）五年级下册科学第四单元《简单机械》测试基础卷 （含答案）

/ 让教学更有效 精品试卷 | 小学科学
【素养测评】苏教版科学五年级下册
第四单元《简单机械》测试基础卷
题号 一 二 三 四 五 六 总分
得分
一、知识广场（每空 1 分，共 10 分）
像撬棍这样的简单机械叫做（ ），杠杆上有三个重要的位置，分别是（ ）、用力点和（ ）。
螺丝刀拧螺丝时，运用了（ ）的原理，刀柄相当于轮，刀杆相当于（ ）。
定滑轮的作用是（ ），动滑轮的作用是（ ）。
斜面是一种简单机械，在提升重物时，斜面的坡度越（ ）越省力。
生活中，盘山公路是应用了（ ）原理，它通过延长（ ）的方式达到省力的目的。
二、判断大厅（每题 2 分，共 20 分）
使用杠杆一定能省力。（ ）
轮轴的轮越大，轴越小，用轮带动轴转动就越省力。（ ）
动滑轮不仅能省力，还能改变力的方向。（ ）
定滑轮在生活中应用广泛，如旗杆顶部的滑轮就是定滑轮。（ ）
斜面的坡度越大，越省力。（ ）
螺丝刀既能当轮轴使用，也能当杠杆使用。（ ）
所有的简单机械在使用时都能省力。（ ）
在研究杠杆平衡条件的实验中，我们可以通过改变钩码的数量和位置来改变力和力臂的大小。（ ）
把重物直接提升和利用斜面提升，所做的功是一样的（不计摩擦力）。（ ）
滑轮组结合了定滑轮和动滑轮的优点，既能省力又能改变力的方向。（ ）
三、选择乐园（每题 2 分，共 30 分）
在下面工具中，属于省力杠杆的是（ ）。
A. 镊子 B. 天平 C. 羊角锤
关于轮轴的说法，错误的是（ ）。
A. 自行车的车把是轮轴 B. 轮轴只能省力，不能费力 C. 辘轳也是轮轴
要改变力的方向，可以使用（ ）。
A. 动滑轮 B. 定滑轮 C. 滑轮组
用一个动滑轮提升重物，若物重为 100N，不计滑轮重及摩擦，所用的拉力为（ ）。
A. 50N B. 100N C. 200N
下面物体中，没有应用斜面原理的是（ ）。
A. 楼梯 B. 斧头 C. 跷跷板
在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变力和力臂的大小，目的是（ ）。
A. 使结论具有普遍性 B. 减小实验误差 C. 便于测量
下列关于斜面的说法，正确的是（ ）。
A. 斜面的长度越长越省力 B. 斜面的高度越高越省力 C. 斜面的坡度越小越省力
用滑轮组提升重物时，滑轮组的省力情况取决于（ ）。
A. 定滑轮的个数 B. 动滑轮的个数 C. 绳子的绕法和动滑轮的个数
下列工具中，使用时属于费力杠杆的是（ ）。
A. 开瓶器 B. 筷子 C. 核桃夹
下列关于简单机械应用的说法，错误的是（ ）。
A. 盘山公路应用了斜面原理，是为了省力 B. 旗杆顶部的滑轮是动滑轮，能省力
C. 自行车的脚踏板与链轮组成了轮轴
小明在使用杠杆时，发现动力臂是阻力臂的 3 倍，那么他所用的动力是阻力的（ ）。
A. 3 倍 B. 31 C. 21
以下哪种情况不能用斜面省力原理来解释（ ）。
A. 用斧子劈开木头 B. 用螺丝刀拧螺丝 C. 沿着楼梯上楼
动滑轮的实质是（ ）。
A. 等臂杠杆 B. 省力杠杆 C. 费力杠杆
为了探究斜面坡度与省力的关系，需要改变的条件是（ ）。
A. 斜面的长度 B. 斜面的高度 C. 斜面的坡度
下列关于定滑轮和动滑轮的说法，正确的是（ ）。
A. 定滑轮和动滑轮都能省力 B. 定滑轮和动滑轮都能改变力的方向
C. 定滑轮能改变力的方向，动滑轮能省力
四、问题城堡（每题 4 分，共 20 分）
请举例说明生活中杠杆的应用，并分析其是省力杠杆、费力杠杆还是等臂杠杆。
轮轴在生活中有哪些应用？请说明其工作原理。
简述定滑轮和动滑轮的特点，并说明在什么情况下选择使用定滑轮，什么情况下选择使用动滑轮。
斜面在生活中有广泛应用，请分析盘山公路为什么修成 “S” 形。
有人说 “使用简单机械都能省力”，这种说法对吗？为什么？
五、科学探究（8 分）
小明想要探究杠杆平衡的条件，他准备了杠杆、支架、钩码、弹簧测力计等器材，设计了如下实验：
将杠杆安装在支架上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
在杠杆的左侧某一位置挂上一定数量的钩码，作为阻力，用弹簧测力计在杠杆右侧不同位置沿竖直方向向下拉，使杠杆再次在水平位置平衡，记录动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小。
改变左侧钩码的数量和位置，重复步骤 2，多次实验并记录数据。
（1）在这个实验中，为什么要使杠杆在水平位置平衡？（3 分）
（2）通过实验，小明得到以下数据，请分析数据，得出杠杆平衡的条件。（3 分）
实验次数 动力 F1/N 动力臂 L1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 L2/cm
1 2 15 3 10
2 3 10 2 15
3 4 5 5 4
（3）如果在实验中，小明不小心将杠杆右侧的弹簧测力计倾斜拉动，此时测量的动力大小会发生怎样的变化？为什么？（2 分）
六、拓展长廊（每题 6 分，共 12 分）
1. 假设你正在装修房子，需要将一些较重的家具从一楼搬到二楼。现有楼梯、滑轮组、长木板等工具，你将如何巧妙地利用这些工具来完成搬运任务？请详细描述搬运过程，并说明运用到的简单机械原理。
2. 在很多文学作品中，我们可以发现作者对生活中简单机械的描写，这些描写不仅展现了生活场景，还蕴含着科学道理。请从你读过的文学作品中，选取一处涉及简单机械的描述，分析其蕴含的科学原理，并阐述文学描写如何使这一科学知识变得生动形象。
参考答案
一、知识广场
1．杠杆、支点、阻力点
解析：杠杆是一种常见简单机械，这三个点是杠杆的关键要素。支点是杠杆绕着转动的固定点；用力点是施加力的位置；阻力点是承受阻力的位置。
2. 轮轴）、轴
解析：轮轴由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转，螺丝刀工作时，刀柄大是轮，刀杆细是轴，转动轮能省力。
3. 改变力的方向、省力
解析：定滑轮固定不动，使用时能改变用力方向，但不省力；动滑轮随物体移动，能省力，但不能改变力的方向。
小
解析：斜面可省力，坡度越小，重物沿斜面提升时移动距离越长，省力效果越明显。
斜面、路程
解析：盘山公路依山势蜿蜒，相当于把斜面拉长，从而省力。
二、判断大厅
×
解析：杠杆分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。当用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离时省力；当用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离时费力；当用力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离时不省力也不费力，所以使用杠杆不一定能省力。
√
解析：轮轴省力的原理是，在轮上用力带动轴，轮越大、轴越小，就相当于动力臂相对阻力臂越大，根据杠杆平衡原理，就越省力。
×
解析：动滑轮的特点是省力，但不能改变力的方向；定滑轮能改变力的方向，但不省力。
√
解析：旗杆顶部的滑轮固定不动，人在下面向下拉绳子，国旗向上运动，改变了力的方向，符合定滑轮的特征。
×
解析：斜面的省力规律是坡度越小越省力，坡度越大则越费力。因为坡度大，重物沿斜面提升时垂直高度变化快，需要克服的重力做功多。
√
解析：螺丝刀拧螺丝时是轮轴；当用螺丝刀撬东西时，它又相当于杠杆，有支点、用力点和阻力点。
×
解析：简单机械包括杠杆、轮轴、滑轮、斜面等，其中费力杠杆如镊子，使用时费力但省距离；定滑轮不省力只改变力的方向，所以不是所有简单机械都能省力。
√
解析：钩码数量改变相当于改变力的大小，钩码在杠杆上悬挂位置改变则改变了力臂大小，通过这样的操作可研究杠杆平衡条件。
√
解析：根据功的原理，使用任何机械都不省功（不计摩擦等额外功）。把重物直接提升和利用斜面提升，在不计摩擦力的情况下，对重物做的有用功相同。
√
解析：滑轮组由定滑轮和动滑轮组成，定滑轮改变力的方向，动滑轮省力，二者结合使滑轮组具备既能省力又能改变力的方向的优点。
三、选择乐园
C
解析：羊角锤在使用时，用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离，能省力；镊子用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离，是费力杠杆；天平是等臂杠杆，不省力也不费力。
B
解析：自行车车把和辘轳都属于轮轴；轮轴在轮上用力省力，在轴上用力费力，所以轮轴不是只能省力，B 选项说法错误。
B
解析：定滑轮的主要作用是改变力的方向；动滑轮主要作用是省力；滑轮组既能省力又能改变力的方向，但题目问的是只改变力的方向，所以选定滑轮。
A
解析：动滑轮省力规律是，不计滑轮重及摩擦时，使用动滑轮提升重物，拉力是物重的一半，所以拉力为100N÷2=50N。
C
解析：楼梯是变形的斜面；斧头的刃是斜面；跷跷板是杠杆，没有应用斜面原理。
A
解析：在探究杠杆平衡条件实验中，多次改变力和力臂大小进行实验，避免实验结论的偶然性，使得到的杠杆平衡条件结论更具有普遍性。
C
解析：斜面省力与否取决于坡度，坡度越小越省力；斜面长度和高度单独变化，不能直接决定省力情况，还需考虑二者关系即坡度，所以 C 选项正确。
C
解析：滑轮组省力情况由承担物重的绳子段数决定，而承担物重绳子段数与绳子绕法和动滑轮个数有关，所以选 C。定滑轮个数不影响滑轮组省力情况。
B
解析：开瓶器和核桃夹在使用时，用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离，是省力杠杆；筷子使用时，用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离，是费力杠杆。
B
解析：盘山公路通过延长路程、减小坡度省力，应用了斜面原理；旗杆顶部滑轮是定滑轮，能改变力的方向，但不省力，B 选项说法错误；自行车脚踏板与链轮符合轮轴特征，是轮轴。
B
解析：根据杠杆平衡原理动力动力臂阻力阻力臂，当动力臂是阻力臂的 3 倍时，动力就是阻力的31 。
B
解析：用斧子劈开木头，斧子刃是斜面；沿着楼梯上楼，楼梯是斜面；用螺丝刀拧螺丝是应用轮轴原理，不是斜面省力原理。
B
解析：动滑轮实质是动力臂为阻力臂 2 倍的省力杠杆，所以使用动滑轮省力。
C
解析：探究斜面坡度与省力关系，实验变量就是斜面的坡度；斜面长度和高度单独改变不能直接体现与坡度的关系，且要保证其他可能影响实验结果的因素不变，所以选 C。
C
解析：定滑轮特点是改变力的方向但不省力；动滑轮特点是省力但不能改变力的方向，所以 C 选项正确。
四、问题城堡
答案：比如撬棒，在撬重物时，用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离，是省力杠杆，能轻松撬起重物。镊子，在夹取物品时，用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离，是费力杠杆，虽然费力但省距离，方便操作。天平，在测量物体质量时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，能准确测量物体质量。
解析：分别列举省力、费力、等臂杠杆的实例，从杠杆三要素关系分析其所属类型及特点。
答案：生活中汽车方向盘是轮轴应用。方向盘的轮大，驾驶员握住轮转动，带动中间轴转动从而控制汽车方向，在轮上用力，动力臂大，根据杠杆平衡原理省力。水龙头也是轮轴，手柄相当于轮，轴与水阀相连，转动手柄带动轴，轻松控制水的开关和水流大小，同样是在轮上用力省力。
解析：以汽车方向盘和水龙头为例，阐述轮轴结构及在轮上用力省力的工作原理。
答案：定滑轮特点是能改变力的方向，但不省力；动滑轮特点是能省力，但不能改变力的方向。当需要改变力的方向，比如升旗时，人在地面向下拉绳子，要让国旗向上运动，就选择定滑轮。当需要省力，比如提升重物且对力的方向没有特定要求时，就选择动滑轮，如工地提升建筑材料。
解析：先说明两者特点，再结合生活实际场景说明选择使用依据。
答案：盘山公路修成 “S” 形，相当于把斜面的长度拉长，而高度不变，这样斜面的坡度就变小。根据斜面省力原理，坡度越小越省力，车辆行驶时就更容易爬坡，减少能源消耗，所以盘山公路修成 “S” 形。
解析：从斜面省力与坡度关系角度，分析盘山公路修成 “S” 形的原因及好处。
答案：这种说法不对。简单机械包括杠杆、轮轴、滑轮、斜面等多种。杠杆有省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，像镊子这样的费力杠杆，使用时费力但省距离；定滑轮是等臂杠杆，不省力只改变力的方向。所以不是所有简单机械都能省力，该说法过于绝对。
解析：先表明观点，再通过列举费力杠杆和定滑轮说明不是所有简单机械都省力。
五、科学探究
（1）
答案：使杠杆在水平位置平衡，一是因为此时杠杆自身重力的力臂为零，不会对实验结果产生影响，避免了杠杆自重这一干扰因素。二是在水平位置时，便于直接从杠杆上读出力臂的大小，因为力臂是支点到力的作用线的垂直距离，杠杆水平时，挂钩码位置到支点的距离就是力臂，测量更方便、准确。
解析：从排除杠杆自重干扰和便于测量力臂两方面说明杠杆在水平位置平衡的原因。
（2）
答案：分析数据可知，对于第一次实验，2N×15cm=3N×10cm=30N cm；第二次实验，3N×10cm=2N×15cm=30N cm；第三次实验，4N×5cm=5N×4cm=20N cm。由此可以得出杠杆平衡的条件是：动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂，用公式表示为F1×L1=F2×L2。
解析：通过计算每次实验动力与动力臂乘积、阻力与阻力臂乘积，对比得出杠杆平衡条件。
（3）
答案：动力大小会变大。因为弹簧测力计倾斜拉动时，动力臂变小（力臂是支点到力的作用线的垂直距离，倾斜拉动时力的作用线与杠杆不垂直，动力臂小于杠杆上挂钩码位置到支点的距离），根据杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，要使杠杆平衡，动力就会变大。
解析：从力臂变化角度，结合杠杆平衡条件分析动力大小变化原因。
六、拓展长廊
1.
搬运过程：首先，将长木板一端搭在一楼地面，另一端搭在二楼合适位置，形成一个斜面。然后，利用滑轮组，将滑轮组的定滑轮固定在二楼的牢固位置，动滑轮与要搬运的家具连接起来。通过绳子绕过滑轮组，站在一楼地面沿着斜面方向拉绳子，借助滑轮组省力的特点，将家具沿着斜面缓缓拉上二楼。
运用原理：这里运用了斜面和滑轮组两种简单机械原理。斜面原理在于，通过将木板搭成斜面，使家具提升过程中，沿着较长的斜面移动，相比直接垂直提升，减小了所需克服重力的力，达到省力效果。滑轮组原理是，定滑轮可改变力的方向，动滑轮能省力，组合起来既能省力又能改变力的方向，方便在一楼地面操作将家具提升到二楼。
2.
答案：以《水浒传》中鲁智深倒拔垂杨柳情节为例，鲁智深在拔杨柳时，可将其视为运用了杠杆原理。他以双手握住树干的位置为用力点，以树根与地面接触点为支点，树自身重力为阻力，通过改变用力点与支点的距离（增大动力臂），以及自身强大的力量，克服树的重力将其拔出。在文学描写中，作者通过对鲁智深动作、神态等生动刻画，如 “只见鲁智深脱了衣裳，用右手向下，把身倒缴着，却把左手拔住上截，把腰只一趁，将那株绿杨树带根拔起”，让读者仿佛身临其境，更直观地感受到鲁智深的神力以及杠杆原理在这个场景中的运用。这种文学描写将抽象的杠杆科学知识融入具体的人物行为和精彩情节中，使科学知识变得生动有趣，更易被读者理解和接受。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)