第十二章 简单机械 章末综合测试题 2024-2025学年下期初中物理人教版八年级下册（新教材）
文档属性
| 名称 | 第十二章 简单机械 章末综合测试题 2024-2025学年下期初中物理人教版八年级下册（新教材） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-06-03 17:17:43 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
简单机械 章末综合测试题 2024-2025学年
下期初中物理人教版八年级下册（新教材）
一、单选题
1．下图是四种日常生活用具，它们在使用中属于费力杠杆的是（ ）
A．羊角锤 B．起子
C．镊子 D．钢丝钳
2．山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以（ ）
A．提高功率 B．提高机械效率
C．减小所必需的牵引力 D．减小所做的功
3．如图所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GB的物体，杠杆平衡时AO处于水平位置，若AO=BO，杠杆自重不计，则GA和GB的大小关系是（ ）
A．GA>GB B．GA=GB C．GA＜GB D．无法比较
4．如图所示，活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆，它在动力F1和阻力F2的作用下，处于平衡状态，则（ ）
A．F1 OC=F2 OA B．F1 OD=F2 OB
C．F1 OE=F2 OA D．F1 OE=F2 OB
5．如图所示的滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为40kg的重物在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（）：
A．作用在绳自由端的拉力F为180N
B．绳子自由端的速度是2m/s
C．滑轮组效率为80%
D．拉力的功率为450W
6．如图所示，已知固定斜面长为5m，倾角为，木箱重为150N。某同学用大小为100N的推力沿斜面向上推木箱，使木箱沿斜面从底端匀速运动到顶端，关于此过程中木箱所受的力对木箱做的功，下列判断错误的是（ ）
A．木箱克服重力做功的大小为375J
B．木箱克服斜面摩擦力做功的大小为125J
C．推力做功的大小为500J
D．斜面支持力做功的大小为375J
7．用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，水瓶对绳a的拉力为，绳b对人的拉力为。此过程（ ）
A．有用功为300J
B．做的功等于做的功
C．做的功小于做的功
D．滑轮组的机械效率为80%
8．甲同学用水桶从井里提水，乙同学用绳把掉在井中的桶捞上来，水桶里带了一些水，关于两同学做有用功、额外功的说法正确的是（ ）
A．甲提水桶做的功都是有用功
B．乙提水桶做的功都是有用功
C．甲提水桶对桶做的功是额外功
D．乙提水桶对桶做的功是额外功
9．工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人提升同样的重物时，做的
A．有用功减小，总功不变 B．有用功不变，总功减小
C．有用功增加，总功增加 D．有用功减小，总功减小
10．如图甲所示，停车场的入口处常用闸杆来控制车辆的出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆，如图乙所示，O为杠杆的支点，杠杆的重力G=40N，AB=3.2m，AO=0.4m。下列说法正确的是（ ）
A．升起闸杆时，施加在A端的力为动力，此时闸杆是省力杠杆
B．升起闸杆时，沿F1方向比沿F2方向更省力
C．要使闸杆水平平衡，则在A端施加的最小力为120N
D．适当将支点O向A靠近，可以减小升起闸杆的动力
二、填空题
11．明代学者宋应星（江西人）著有《天工开物》，如图所示，是书中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景，桔槔属于 （选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”），使用时，机械效率η 1（选填“>”“<”或“=”）。
12．自行车是我们熟悉的交通工具，从自行车的结构看，自行车车把相当于一个 （选填“滑轮”或“轮轴”），属于 （选填“省力”或“费力”）机械。
13．如图所示滑轮组，忽略滑轮自重和摩擦，若物块A重15N，当滑轮平衡时，物块B重为 N。
14．建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，如图所示。钻头使用时相当于一个 （填简单机械名称），可以省 （选填“力”“距离”或“功”）。
15．如图，古代护城河吊桥上安装的滑轮A是 滑轮；使用它的作用是 。
16．如图所示支点为O，手持弹簧测力计竖直向上拉轻质杠杆，使其处于平衡状态，弹簧测力计的示数是10N，OA＝30cm，AB＝20cm，则该杠杆属于 （省力/费力）杠杆，物体重 N。
17．如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是 J，拉力F的功率是 W。（不计绳重和滑轮重）
18．如图，利用甲、乙两个斜面，分别用力F1、F2把相同的物体从斜面底部匀速拉至斜面顶端，所用时间t相同。相关数据如下表所示，则：两个力所做的有用功 （选填“相同”或“不同”），力 的功率较大，力 克服物体摩擦力做的功较小。（后两空均选填“F1”或“F2”）
物体重力G/N F1/N F2/N 所用时间t/s 甲斜面长s1/cm 乙斜面长s2/cm
10 4 6 3 60 30
19．工人用上图所示的输送带运输苹果，已知整箱苹果重800N，斜面长4m，输送带的额定功率为500W，箱子匀速运输到车上用时4s。在这个过程中输送带的动力为 N，若输送带的机械效率为60%，则输送带上苹果被输送到了 m的高度。
20．小东利用如图所示器材，做“使用动滑轮是否省功”的实验。请将他的实验步骤补充完整并回答相应的问题。
（1）实验步骤：
①如图甲所示，用弹簧测力计将钩码缓慢地匀速向上提升一定高度，并同时用刻度尺测量，记录拉力F1与高度h，根据公式W1= ，计算拉力所做的功W1；
②如图乙所示，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地匀速向上提升相同高度h，记录拉力F2，计算拉力所做的功W2；
③比较W1和W2的大小关系，得出结论。
（2）该实验中W1和W2的大小关系应该是W1 W2(选填“>”、“=”或“<”)，其原因是 。
三、作图题
21．按要求作图。
(1)在图中，以笔代线组装成最省力的滑轮组。
(2)图甲是打开的床柜，床板被液压杆支撑着，可以看作一个杠杆，如图乙。O是支点，F 是液压杆作用在A点的阻力。请你在图乙中画出F 的力臂及合上床板时所需的最小动力F 的示意图。（不计床板的重力）
(3)一根下方悬挂有重物的均匀长直木棒可以绕O点转动，此时施加如图所示的力F，杠杆保持静止，请画出力F的力臂l。
四、实验题
22．根据“探究杠杆平衡的条件”实验要求，完成下列问题。
(1)某同学在调节杠杆水平位置平衡时，杠杆静止时的位置如图所示。此时杠杆 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态；
(2)在调节时，使杠杆在水平位置平衡的目的主要是 ；
(3)某小组的同学采用两边挂钩码的方法做实验，当杠杆平衡时，测得的数据如下表所示。通过对表格中数据的分析归纳，可得到的结论是 。
实验序号 动力（牛） 动力臂（厘米） 阻力（牛） 阻力臂（厘米）
1 2 15 3 10
2 4 10 5 8
3 3 5 5 3
23．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小明用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如表：
次数 钩码重G/N 钩码上升的距离h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计上升的距离s/cm 机械效率η/%
1 2 5 1 15 66.7%
2 4 5 1.7 15 78.4%
3 6 5 15
(1)在实验操作中应该沿竖直方向 拉动弹簧测力计，同组的小华发现实验过程中边拉动边读数时，弹簧测力计示数不稳定，如果能在弹簧测力计静止时读数会更准确，小明认为如果这样，测量的结果将比真正的滑轮组机械效率要 （填“偏大”或“偏小”），其原因是忽略了 对滑轮组机械效率的影响；
(2)第三次实验中弹簧测力计的示数为 N，其机械效率为 ；
(3)通过上面的实验数据可得出，对同一个滑轮组，其提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 ；如果在甲的实验探究过程中，小明在不改变其他条件的情况下把动滑轮换为一个质量更大的滑轮，所测得的机械效率将比原来 （以上两空填“高”或“低”）。
五、计算题
24．如图所示，农忙时节小明帮爷爷挑谷子，初次干农活的他在左筐中装了20kg谷子，右筐中装了25kg谷子，已知扁担的长度为1.8m（不考虑手臂帮扶及扁担和筐的重力，g取10N/kg），求：
(1)要使扁担水平平衡，小明的肩膀距扁担左端的距离。
(2)若将两筐谷子同时向内移动0.1m，则扁担能否保持水平平衡，请通过计算说明。
25．《墨经》是中国战国时期后期墨家的著作，其中记载了下图所示的工具——“车梯”，用此“车梯”将质量为100kg的重物匀速提升12m，用时30s，“车梯”的机械效率为80%（忽略绳重和摩擦，g取10N/kg），求：
(1)人拉绳子的力；
(2)滑轮组的额外功；
(3)若绳子能承受的最大拉力是1000N，“车梯”始终不离开地面，则“车梯”的最大机械效率为多少？
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C C D D D D C B C
1．C
【详解】钢丝钳、羊角锤、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故选C。
2．C
【详解】A．汽车的功率是一定的，山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路不能提高汽车的功率，故A不符合题意；
B．从机械效率的公式可知，要想提高机械效率，应该在有用功一定时，减少额外功，使用斜面时，需要的牵引力越小，克服摩擦所做的额外功越多，机械效率越低，故B不符合题意；
C．斜面模型加长了运动距离，但可以省力，减小了车辆上山时所需要的牵引力，故C符合题意；
D．使用任何机械都不省功，使用机械不仅不会省功，反而会多做额外功，故D不符合题意。
故选C。
3．C
【详解】由图可知，杠杆右侧所受拉力的力臂OC为
根据杠杆平衡的条件可知
由图可知，杠杆在A点所受拉力的力臂为OA，且OC小于OB，因为OA等于OB，所以由上式可知，GA小于GB。
故选C。
4．D
【详解】由图可知，F1为动力，其力臂是支点到动力作用线的垂直距离，应为OE；F2为阻力，其力臂是从支点到阻力作用线的垂直距离，应为OB，所以根据杠杆的平衡条件，最终的平衡关系是F1 OE=F2 OB。
故选D。
5．D
【详解】A．重物的重G＝mg＝40kg×10N/kg＝400N，由图可知，n＝3，不计绳重和摩擦，作用在绳自由端的拉力：，故A错误；
B．重物的速度：，绳子自由端的速度是，故B错误；
C．滑轮组的机械效率，故C错误；
D．拉力的功率为，故D正确；
6．D
【详解】A．由题意知，木箱的重力G=150N，斜面高
则木箱克服重力做功为
故A正确，不符合题意；
BC．推力F做的功为
木箱克服斜面摩擦力做的功为
故BC正确，不符合题意；
D．木箱移动方向与支持力方向垂直，没有在支持力的方向上移动距离，所以斜面的支持力做功为零，故D错误，符合题意。
故选D。
7．D
【详解】A．做的功为有用功，大小为
故A错误，不符合题意；
BC．做的功为总功，大小为
故BC错误，不符合题意；
D．滑轮组的机械效率为
故D正确，符合题意。
故选D。
8．C
【详解】甲同学的目的是提水，所以对水做的功是有用功。但是对桶又不得不做功，则对桶做的是额外功；乙同学的目的是提桶，所以对桶做的功是有用功。但是对水又不得不做功，则对水做的是额外功。
故选C。
9．B
【详解】加润滑油后，工人提升同样的重物，也是提升到五楼，所以对重物做的有用功不变；但加了润滑油后，摩擦减小了，额外功变小，又因为总功等于有用功加上额外功，所以工人做的总功变小，故B正确．
10．C
【详解】A．升起闸杆时，施加在A端的力为动力，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故A错误；
B．根据杠杆平衡条件，当阻力、阻力臂一定时，动力臂越小，动力越大；升起闸杆时，的力臂比的力臂小，所以，沿方向更费力，故B错误；
C．由上可知，F2为最小力，要使闸杆水平平衡，根据杠杆的平衡条件可知，
代入数据得
解得
即在A端施加的最小力为120N，故C正确；
D．适当将支点O向A靠近，则阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，升起闸杆所需的动力变大，故D错误。
故选C。
11． 杠杆 <
【详解】[1]由图中可知，桔槔是一根在力的作用下绕支点转动的硬棒，故桔槔属于杠杆。
[2]因在使用过程中要克服摩擦和自重等做额外功，故机械效率η<1。
12． 轮轴 省力
【详解】[1]自行车车把由一个大轮（车把的把手部分 ）和一个小轴（与前叉连接的部分 ）组成，能绕共同轴线转动，符合轮轴的结构特点，所以相当于一个轮轴。
[2]根据轮轴原理，动力作用在轮上，阻力作用在轴上，轮半径大于轴半径，动力臂大于阻力臂，所以车把属于省力机械。
13．30
【详解】忽略滑轮自重和摩擦，若物块A重15N，则定滑轮右端绳子的拉力也为15N，右边为动滑轮，动滑轮省一半力，因此当滑轮平衡时，物块B重力为GB=2×15N=30N
14． 斜面 力
【详解】[1][2]建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，钻头有螺纹，螺纹的螺线很长，相当于斜面较长，因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力，方便钻孔。
15． 定 改变力的方向
【详解】[1][2]由图可知，使用时滑轮A的位置固定不动，则滑轮A是定滑轮；使用定滑轮不可以省力，但可以改变力的方向。
16． 费力 6
【详解】[1]O为支点，动力臂OA小于阻力臂OB，所以此杠杆为费力杠杆。
[2]由题知
因杠杆处于水平平衡，根据杠杆平衡条件有
则物体重
17． 40 4
【详解】[1][2]不计绳重和滑轮重，由图可知滑轮组的动滑轮由2段绳子承担，即n=2，绳子自由端移动的距离s绳=ns物=2v物t=2×0.1m/s×10s=2m
弹簧测力计的示数为20N，绳子自由端的拉力就是20N，拉力做功为W总=Fs绳=20N×2m=40J
拉力做功的功率
18． 相同
【详解】[1]通过两个高度相同的斜面把相同的物体从斜面底部匀速拉到顶端，两个力做的有用功，故两个力做的有用功相同。
[2]由表格数据知，力做的总功，力做的总功
则，又两次所用时间相同，由可知，力的功率较大。
[3]克服物体摩擦力做的额外功，则，则力克服物体摩擦力做的功较小。
19． 500 1.5
【详解】[1]箱子匀速运动的速度
功率的计算公式
输送带的动力为
[2]输送带做的总功
由得
由得
20． < 受滑轮重力及摩擦的影响，需要多做功
【详解】（1）[1]功等于物体受到的力乘以物体在力的方向上通过的距离，所以，根据公式W1=F1h，计算拉力所做的功W1。
（2）[2][3]该实验中W1和W2的大小关系应该是W121．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）最省力的滑轮组应使用动滑轮数量最多的绕线方式。绳子的一端固定在动滑轮的挂钩（或上方固定点），依次绕过定滑轮和动滑轮，最终拉力方向向上（便于施力）。如图所示：
（2）力臂（L ）的作法：从支点O向阻力F 的作用线作垂线，该垂线段的长度即为F 的力臂L 。最小动力F 的作法：要使动力最小，应使动力臂最长，因此F 应垂直于床板（即沿与OA垂直的方向）。作用点应尽量远离支点O，以增大动力臂。如图所示：
（3）作图步骤：延长力F的作用线（虚线表示），从支点O向该作用线作垂线，垂足到O的距离即为力臂l。如图所示：
22．(1)是
(2)便于直接在杠杆上读出力臂的值
(3)当杠杆平衡时，F1l1=F2l2
【详解】（1）杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态，图中杠杆处于静止状态，所以杠杆处于平衡状态。
（2）杠杆在水平位置平衡时，可以直接从杠杆上读出力臂的长度，所以在调节时，使杠杆在水平位置平衡的目的主要是便于直接在杠杆上读出力臂的值。
（3）由表中数据可以得到2N×15cm=3N×10cm；4N×10cm=8N×5cm；3N×5cm=1N×15cm；所以动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，故可以得出当杠杆平衡时，F1l1=F2l2。
23． 匀速 偏大 摩擦 2.4 83.3% 高 低
【详解】(1)[1]在实验操作中应该沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，否则弹簧测力计示数不稳定，难以读数。
[2][3]如果在弹簧测力计静止时读数，则减少了一部分由于摩擦造成的额外功，测量的结果将比真正的滑轮组机械效率偏大。
(2)[4]由图丙可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，故第三次实验中弹簧测力计的示数为2.4N。
[5]由表中第三次测量数据可知，此时滑轮组的机械效率为
(3)[6]由上面的实验数据可知，对同一个滑轮组，其提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。
[7]在甲实验探究过程中，不改变其他条件的情况下把动滑轮换为一个质量更大的滑轮，则克服动滑轮重力所做的额外功增加，所测得的机械效率将比原来低。
24．(1)1m
(2)扁担不能保持水平平衡
【详解】（1）由题意可知，左、右两筐中谷子的重力，
因不考虑手臂帮扶及扁担和筐的重力，可设扁担水平平衡时，小明的肩膀距扁担左端距离为，则小明的肩膀距扁担右端距离为，由杠杆的平衡条件可得，则
（2）将两筐谷子同时向内移动时，左、右两筐重力的力臂，
则，
由得，所以扁担不能保持水平平衡。
25．(1)312.5N
(2)
(3)
【详解】（1）重物质量为，则重物重力
有用功
人拉绳子的力做功即总功
由图可知，绳子的有效段数，故绳子自由端移动的距离
则人拉绳子的力
（2）滑轮组的额外功
（3）动滑轮的重力
当绳子承受的拉力最大为时，被提升的物体的重力最大为
此时机械效率最大为
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)
简单机械 章末综合测试题 2024-2025学年
下期初中物理人教版八年级下册（新教材）
一、单选题
1．下图是四种日常生活用具，它们在使用中属于费力杠杆的是（ ）
A．羊角锤 B．起子
C．镊子 D．钢丝钳
2．山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以（ ）
A．提高功率 B．提高机械效率
C．减小所必需的牵引力 D．减小所做的功
3．如图所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GB的物体，杠杆平衡时AO处于水平位置，若AO=BO，杠杆自重不计，则GA和GB的大小关系是（ ）
A．GA>GB B．GA=GB C．GA＜GB D．无法比较
4．如图所示，活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆，它在动力F1和阻力F2的作用下，处于平衡状态，则（ ）
A．F1 OC=F2 OA B．F1 OD=F2 OB
C．F1 OE=F2 OA D．F1 OE=F2 OB
5．如图所示的滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为40kg的重物在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（）：
A．作用在绳自由端的拉力F为180N
B．绳子自由端的速度是2m/s
C．滑轮组效率为80%
D．拉力的功率为450W
6．如图所示，已知固定斜面长为5m，倾角为，木箱重为150N。某同学用大小为100N的推力沿斜面向上推木箱，使木箱沿斜面从底端匀速运动到顶端，关于此过程中木箱所受的力对木箱做的功，下列判断错误的是（ ）
A．木箱克服重力做功的大小为375J
B．木箱克服斜面摩擦力做功的大小为125J
C．推力做功的大小为500J
D．斜面支持力做功的大小为375J
7．用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，水瓶对绳a的拉力为，绳b对人的拉力为。此过程（ ）
A．有用功为300J
B．做的功等于做的功
C．做的功小于做的功
D．滑轮组的机械效率为80%
8．甲同学用水桶从井里提水，乙同学用绳把掉在井中的桶捞上来，水桶里带了一些水，关于两同学做有用功、额外功的说法正确的是（ ）
A．甲提水桶做的功都是有用功
B．乙提水桶做的功都是有用功
C．甲提水桶对桶做的功是额外功
D．乙提水桶对桶做的功是额外功
9．工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人提升同样的重物时，做的
A．有用功减小，总功不变 B．有用功不变，总功减小
C．有用功增加，总功增加 D．有用功减小，总功减小
10．如图甲所示，停车场的入口处常用闸杆来控制车辆的出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆，如图乙所示，O为杠杆的支点，杠杆的重力G=40N，AB=3.2m，AO=0.4m。下列说法正确的是（ ）
A．升起闸杆时，施加在A端的力为动力，此时闸杆是省力杠杆
B．升起闸杆时，沿F1方向比沿F2方向更省力
C．要使闸杆水平平衡，则在A端施加的最小力为120N
D．适当将支点O向A靠近，可以减小升起闸杆的动力
二、填空题
11．明代学者宋应星（江西人）著有《天工开物》，如图所示，是书中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景，桔槔属于 （选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”），使用时，机械效率η 1（选填“>”“<”或“=”）。
12．自行车是我们熟悉的交通工具，从自行车的结构看，自行车车把相当于一个 （选填“滑轮”或“轮轴”），属于 （选填“省力”或“费力”）机械。
13．如图所示滑轮组，忽略滑轮自重和摩擦，若物块A重15N，当滑轮平衡时，物块B重为 N。
14．建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，如图所示。钻头使用时相当于一个 （填简单机械名称），可以省 （选填“力”“距离”或“功”）。
15．如图，古代护城河吊桥上安装的滑轮A是 滑轮；使用它的作用是 。
16．如图所示支点为O，手持弹簧测力计竖直向上拉轻质杠杆，使其处于平衡状态，弹簧测力计的示数是10N，OA＝30cm，AB＝20cm，则该杠杆属于 （省力/费力）杠杆，物体重 N。
17．如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是 J，拉力F的功率是 W。（不计绳重和滑轮重）
18．如图，利用甲、乙两个斜面，分别用力F1、F2把相同的物体从斜面底部匀速拉至斜面顶端，所用时间t相同。相关数据如下表所示，则：两个力所做的有用功 （选填“相同”或“不同”），力 的功率较大，力 克服物体摩擦力做的功较小。（后两空均选填“F1”或“F2”）
物体重力G/N F1/N F2/N 所用时间t/s 甲斜面长s1/cm 乙斜面长s2/cm
10 4 6 3 60 30
19．工人用上图所示的输送带运输苹果，已知整箱苹果重800N，斜面长4m，输送带的额定功率为500W，箱子匀速运输到车上用时4s。在这个过程中输送带的动力为 N，若输送带的机械效率为60%，则输送带上苹果被输送到了 m的高度。
20．小东利用如图所示器材，做“使用动滑轮是否省功”的实验。请将他的实验步骤补充完整并回答相应的问题。
（1）实验步骤：
①如图甲所示，用弹簧测力计将钩码缓慢地匀速向上提升一定高度，并同时用刻度尺测量，记录拉力F1与高度h，根据公式W1= ，计算拉力所做的功W1；
②如图乙所示，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地匀速向上提升相同高度h，记录拉力F2，计算拉力所做的功W2；
③比较W1和W2的大小关系，得出结论。
（2）该实验中W1和W2的大小关系应该是W1 W2(选填“>”、“=”或“<”)，其原因是 。
三、作图题
21．按要求作图。
(1)在图中，以笔代线组装成最省力的滑轮组。
(2)图甲是打开的床柜，床板被液压杆支撑着，可以看作一个杠杆，如图乙。O是支点，F 是液压杆作用在A点的阻力。请你在图乙中画出F 的力臂及合上床板时所需的最小动力F 的示意图。（不计床板的重力）
(3)一根下方悬挂有重物的均匀长直木棒可以绕O点转动，此时施加如图所示的力F，杠杆保持静止，请画出力F的力臂l。
四、实验题
22．根据“探究杠杆平衡的条件”实验要求，完成下列问题。
(1)某同学在调节杠杆水平位置平衡时，杠杆静止时的位置如图所示。此时杠杆 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态；
(2)在调节时，使杠杆在水平位置平衡的目的主要是 ；
(3)某小组的同学采用两边挂钩码的方法做实验，当杠杆平衡时，测得的数据如下表所示。通过对表格中数据的分析归纳，可得到的结论是 。
实验序号 动力（牛） 动力臂（厘米） 阻力（牛） 阻力臂（厘米）
1 2 15 3 10
2 4 10 5 8
3 3 5 5 3
23．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小明用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如表：
次数 钩码重G/N 钩码上升的距离h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计上升的距离s/cm 机械效率η/%
1 2 5 1 15 66.7%
2 4 5 1.7 15 78.4%
3 6 5 15
(1)在实验操作中应该沿竖直方向 拉动弹簧测力计，同组的小华发现实验过程中边拉动边读数时，弹簧测力计示数不稳定，如果能在弹簧测力计静止时读数会更准确，小明认为如果这样，测量的结果将比真正的滑轮组机械效率要 （填“偏大”或“偏小”），其原因是忽略了 对滑轮组机械效率的影响；
(2)第三次实验中弹簧测力计的示数为 N，其机械效率为 ；
(3)通过上面的实验数据可得出，对同一个滑轮组，其提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 ；如果在甲的实验探究过程中，小明在不改变其他条件的情况下把动滑轮换为一个质量更大的滑轮，所测得的机械效率将比原来 （以上两空填“高”或“低”）。
五、计算题
24．如图所示，农忙时节小明帮爷爷挑谷子，初次干农活的他在左筐中装了20kg谷子，右筐中装了25kg谷子，已知扁担的长度为1.8m（不考虑手臂帮扶及扁担和筐的重力，g取10N/kg），求：
(1)要使扁担水平平衡，小明的肩膀距扁担左端的距离。
(2)若将两筐谷子同时向内移动0.1m，则扁担能否保持水平平衡，请通过计算说明。
25．《墨经》是中国战国时期后期墨家的著作，其中记载了下图所示的工具——“车梯”，用此“车梯”将质量为100kg的重物匀速提升12m，用时30s，“车梯”的机械效率为80%（忽略绳重和摩擦，g取10N/kg），求：
(1)人拉绳子的力；
(2)滑轮组的额外功；
(3)若绳子能承受的最大拉力是1000N，“车梯”始终不离开地面，则“车梯”的最大机械效率为多少？
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C C D D D D C B C
1．C
【详解】钢丝钳、羊角锤、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故选C。
2．C
【详解】A．汽车的功率是一定的，山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路不能提高汽车的功率，故A不符合题意；
B．从机械效率的公式可知，要想提高机械效率，应该在有用功一定时，减少额外功，使用斜面时，需要的牵引力越小，克服摩擦所做的额外功越多，机械效率越低，故B不符合题意；
C．斜面模型加长了运动距离，但可以省力，减小了车辆上山时所需要的牵引力，故C符合题意；
D．使用任何机械都不省功，使用机械不仅不会省功，反而会多做额外功，故D不符合题意。
故选C。
3．C
【详解】由图可知，杠杆右侧所受拉力的力臂OC为
根据杠杆平衡的条件可知
由图可知，杠杆在A点所受拉力的力臂为OA，且OC小于OB，因为OA等于OB，所以由上式可知，GA小于GB。
故选C。
4．D
【详解】由图可知，F1为动力，其力臂是支点到动力作用线的垂直距离，应为OE；F2为阻力，其力臂是从支点到阻力作用线的垂直距离，应为OB，所以根据杠杆的平衡条件，最终的平衡关系是F1 OE=F2 OB。
故选D。
5．D
【详解】A．重物的重G＝mg＝40kg×10N/kg＝400N，由图可知，n＝3，不计绳重和摩擦，作用在绳自由端的拉力：，故A错误；
B．重物的速度：，绳子自由端的速度是，故B错误；
C．滑轮组的机械效率，故C错误；
D．拉力的功率为，故D正确；
6．D
【详解】A．由题意知，木箱的重力G=150N，斜面高
则木箱克服重力做功为
故A正确，不符合题意；
BC．推力F做的功为
木箱克服斜面摩擦力做的功为
故BC正确，不符合题意；
D．木箱移动方向与支持力方向垂直，没有在支持力的方向上移动距离，所以斜面的支持力做功为零，故D错误，符合题意。
故选D。
7．D
【详解】A．做的功为有用功，大小为
故A错误，不符合题意；
BC．做的功为总功，大小为
故BC错误，不符合题意；
D．滑轮组的机械效率为
故D正确，符合题意。
故选D。
8．C
【详解】甲同学的目的是提水，所以对水做的功是有用功。但是对桶又不得不做功，则对桶做的是额外功；乙同学的目的是提桶，所以对桶做的功是有用功。但是对水又不得不做功，则对水做的是额外功。
故选C。
9．B
【详解】加润滑油后，工人提升同样的重物，也是提升到五楼，所以对重物做的有用功不变；但加了润滑油后，摩擦减小了，额外功变小，又因为总功等于有用功加上额外功，所以工人做的总功变小，故B正确．
10．C
【详解】A．升起闸杆时，施加在A端的力为动力，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故A错误；
B．根据杠杆平衡条件，当阻力、阻力臂一定时，动力臂越小，动力越大；升起闸杆时，的力臂比的力臂小，所以，沿方向更费力，故B错误；
C．由上可知，F2为最小力，要使闸杆水平平衡，根据杠杆的平衡条件可知，
代入数据得
解得
即在A端施加的最小力为120N，故C正确；
D．适当将支点O向A靠近，则阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，升起闸杆所需的动力变大，故D错误。
故选C。
11． 杠杆 <
【详解】[1]由图中可知，桔槔是一根在力的作用下绕支点转动的硬棒，故桔槔属于杠杆。
[2]因在使用过程中要克服摩擦和自重等做额外功，故机械效率η<1。
12． 轮轴 省力
【详解】[1]自行车车把由一个大轮（车把的把手部分 ）和一个小轴（与前叉连接的部分 ）组成，能绕共同轴线转动，符合轮轴的结构特点，所以相当于一个轮轴。
[2]根据轮轴原理，动力作用在轮上，阻力作用在轴上，轮半径大于轴半径，动力臂大于阻力臂，所以车把属于省力机械。
13．30
【详解】忽略滑轮自重和摩擦，若物块A重15N，则定滑轮右端绳子的拉力也为15N，右边为动滑轮，动滑轮省一半力，因此当滑轮平衡时，物块B重力为GB=2×15N=30N
14． 斜面 力
【详解】[1][2]建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，钻头有螺纹，螺纹的螺线很长，相当于斜面较长，因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力，方便钻孔。
15． 定 改变力的方向
【详解】[1][2]由图可知，使用时滑轮A的位置固定不动，则滑轮A是定滑轮；使用定滑轮不可以省力，但可以改变力的方向。
16． 费力 6
【详解】[1]O为支点，动力臂OA小于阻力臂OB，所以此杠杆为费力杠杆。
[2]由题知
因杠杆处于水平平衡，根据杠杆平衡条件有
则物体重
17． 40 4
【详解】[1][2]不计绳重和滑轮重，由图可知滑轮组的动滑轮由2段绳子承担，即n=2，绳子自由端移动的距离s绳=ns物=2v物t=2×0.1m/s×10s=2m
弹簧测力计的示数为20N，绳子自由端的拉力就是20N，拉力做功为W总=Fs绳=20N×2m=40J
拉力做功的功率
18． 相同
【详解】[1]通过两个高度相同的斜面把相同的物体从斜面底部匀速拉到顶端，两个力做的有用功，故两个力做的有用功相同。
[2]由表格数据知，力做的总功，力做的总功
则，又两次所用时间相同，由可知，力的功率较大。
[3]克服物体摩擦力做的额外功，则，则力克服物体摩擦力做的功较小。
19． 500 1.5
【详解】[1]箱子匀速运动的速度
功率的计算公式
输送带的动力为
[2]输送带做的总功
由得
由得
20． < 受滑轮重力及摩擦的影响，需要多做功
【详解】（1）[1]功等于物体受到的力乘以物体在力的方向上通过的距离，所以，根据公式W1=F1h，计算拉力所做的功W1。
（2）[2][3]该实验中W1和W2的大小关系应该是W1
(2)
(3)
【详解】（1）最省力的滑轮组应使用动滑轮数量最多的绕线方式。绳子的一端固定在动滑轮的挂钩（或上方固定点），依次绕过定滑轮和动滑轮，最终拉力方向向上（便于施力）。如图所示：
（2）力臂（L ）的作法：从支点O向阻力F 的作用线作垂线，该垂线段的长度即为F 的力臂L 。最小动力F 的作法：要使动力最小，应使动力臂最长，因此F 应垂直于床板（即沿与OA垂直的方向）。作用点应尽量远离支点O，以增大动力臂。如图所示：
（3）作图步骤：延长力F的作用线（虚线表示），从支点O向该作用线作垂线，垂足到O的距离即为力臂l。如图所示：
22．(1)是
(2)便于直接在杠杆上读出力臂的值
(3)当杠杆平衡时，F1l1=F2l2
【详解】（1）杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态，图中杠杆处于静止状态，所以杠杆处于平衡状态。
（2）杠杆在水平位置平衡时，可以直接从杠杆上读出力臂的长度，所以在调节时，使杠杆在水平位置平衡的目的主要是便于直接在杠杆上读出力臂的值。
（3）由表中数据可以得到2N×15cm=3N×10cm；4N×10cm=8N×5cm；3N×5cm=1N×15cm；所以动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，故可以得出当杠杆平衡时，F1l1=F2l2。
23． 匀速 偏大 摩擦 2.4 83.3% 高 低
【详解】(1)[1]在实验操作中应该沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，否则弹簧测力计示数不稳定，难以读数。
[2][3]如果在弹簧测力计静止时读数，则减少了一部分由于摩擦造成的额外功，测量的结果将比真正的滑轮组机械效率偏大。
(2)[4]由图丙可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，故第三次实验中弹簧测力计的示数为2.4N。
[5]由表中第三次测量数据可知，此时滑轮组的机械效率为
(3)[6]由上面的实验数据可知，对同一个滑轮组，其提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。
[7]在甲实验探究过程中，不改变其他条件的情况下把动滑轮换为一个质量更大的滑轮，则克服动滑轮重力所做的额外功增加，所测得的机械效率将比原来低。
24．(1)1m
(2)扁担不能保持水平平衡
【详解】（1）由题意可知，左、右两筐中谷子的重力，
因不考虑手臂帮扶及扁担和筐的重力，可设扁担水平平衡时，小明的肩膀距扁担左端距离为，则小明的肩膀距扁担右端距离为，由杠杆的平衡条件可得，则
（2）将两筐谷子同时向内移动时，左、右两筐重力的力臂，
则，
由得，所以扁担不能保持水平平衡。
25．(1)312.5N
(2)
(3)
【详解】（1）重物质量为，则重物重力
有用功
人拉绳子的力做功即总功
由图可知，绳子的有效段数，故绳子自由端移动的距离
则人拉绳子的力
（2）滑轮组的额外功
（3）动滑轮的重力
当绳子承受的拉力最大为时，被提升的物体的重力最大为
此时机械效率最大为
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)