期末核心考点 简单机械（试题）（含解析）2024-2025学年人教版物理八年级下册

期末核心考点 简单机械（试题）-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册
一、单项选择题
1．如图所示，所使用的工具属于省力杠杆的是（　　）
A．羊角锤 B．筷子
C．天平 D．镊子
2． 某升降式晾衣架的结构如图所示，使用该晾衣架升降衣物时，下列说法正确的是（　　）
A．使用该晾衣架升降衣物时可以省功
B．衣物相对于横梁是运动的
C．上方的滑轮甲和滑轮乙可以省距离
D．滑轮丁和手柄可以起到省力的作用
3．小明用独轮车搬运石头，车箱和石头的总质量是120kg，独轮车的有关尺寸如图所示，推车时，下列说法正确的是（　　）
A．独轮车是费力杠杆
B．动力臂是90cm
C．阻力臂是0.3m
D．人手竖直向上的力F的大小是400N
4．如图所示，每个钩码质量相等，轻杠杆处于平衡状态，若在两边钩码下各再挂上一个相同的钩码，这时（　　）
A．杠杆仍在水平位置平衡 B．杠杆右端下降
C．杠杆左端下降 D．杠杆右端上升
5．如图所示，在400N的拉力作用下，经过5s将960N的重物提升了1m。在此过程中（　　）
A．该滑轮组做的有用功是400J B．该滑轮组做的总功是960J
C．拉力的功率是192W D．该滑轮组的机械效率是80%
6． 如图所示，物体，的重分别为、，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体在水平面上向右作匀速直线运动，若用力向左拉物体，使物体向左作匀速直线运动，则（　　）
A． B． C． D．
7． 如图所示的滑轮组，不计绳重、滑轮重和摩擦。物体在水平拉力的作用下匀速向右运动，已知，物体运动的速度为，物体受到的摩擦力。下列说法中正确的是（　　）
A．若将增大为，则物体受到的摩擦力增大为
B．物体受到的重力为
C．水平拉力的功率为
D．物体在内克服摩擦力做功
8．如图所示，工人利用滑轮组将质量57kg的建筑材料匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.4m/s，动滑轮的质量为3kg，忽略绳重和摩擦，则（g取10N/kg）（　　）
A．经过10s建筑材料被提升4m
B．工人对绳子的拉力为200N
C．经过10s工人做的有用功为2280J
D．此过程中该滑轮组的机械效率为95%
二、填空题
9．钢丝钳(俗称“老虎钳”)是人们日常生活中的一种常用工具，它的钳口刻纹是用　 　的方法增大摩擦的；用钢丝钳剪断铁丝时，它是　 　杠杆。
10．如图所示，供轮椅上下的斜坡长L=4m，高h=2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端平台。斜坡的机械效率为　 　（精确到0.1%），木箱所受摩擦力的大小为　 　N。
11．用滑轮组将一个重为5N的物体匀速提升12cm，如图可知，绳端受到的拉力F为　 　N，绳端移动的距离s为　 　cm，滑轮组的机械效率为　 　。（不计绳重和摩擦）
12．如图所示，园艺工人用来修剪树枝的剪刀属于　 　（选填“省力”或“费力”）杠杆。手握的位置刻有花纹可以　 　（选填“增大”或“减小”）摩擦。
13．如图所示，处于压缩状态的弹簧给订书钉一个向　 　（选填“左”或“右”）的压力，使用过程中，随着订书钉的减少，弹簧的压力将　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）；使用时为了更省力，手应该放在　 　（选填“A”或“B”）位置按。
三、作图题
14．如图所示，请画出人站在地面上利用滑轮组提起物体时的最省力的绕绳方法；
15．如图所示，轻质杠杆的一端挂重为10N的物体。在杠杆中点处，施加一个竖直向上的力F时，物体在图中位置平衡，在图中画出：①物体所受重力的示意图；②力F的力臂l。
四、实验探究题
16．小英同学无意间发现一块非常漂亮的玻璃饰品，为测出它的密度，她根据学校学习的密度、浮力、杠杆的相关知识，对其进行了测量，请帮她将下列步骤补充完整。
（1）相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆　 　选填“是”或“不是”处于平衡状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向　 　选填“左”或“右”调节；
（2）调节杠杆水平平衡后，用细线将物块挂于杠杆左侧，将个钩码挂于右侧，如图乙所示，每个钩码质量，使杠杆仍处于水平平衡，这样做的目的是　 　，则物块质量为　 　；
（3）将该物块浸没在装有水的烧杯中，调节右侧钩码的位置，使杠杆处于水平平衡，如图丙所示，则物体在水中所受的浮力为　 　；
（4）则该玻璃饰品的密度是　 　；
（5）实验后，小组同学通过讨论、反思，又创新了一种测量液体密度的轻质杠杆密度计，可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值，结构如图丁所示。设计过程如下：
将杠杆在点悬挂起来，空桶悬挂在点，质量为的物体悬挂在点时，杠杆水平平衡。测出点到点的距离为，点到点的距离为，此时点对应密度计的零刻度线；
在点的空桶内注满液体，空桶容积为，移动物体至位置，杠杆在水平位置平衡。点到点的距离为，此时点对应的密度值为　 　用题中所给的字母表示；
已知密度为的刻度线与零刻度线之间的距离为，则密度为的刻度线与零刻度线之间的距离为　 　。
五、计算题
17．如图所示，重力为的工人站在水平地面上，用滑轮组打捞浸没水中的重为的货物，货物的体积为，货物出水后被竖直匀速提升，用时，此时地面对工人的支持力为不计摩擦及绳重。取求：
（1）货物浸没水中时受到的浮力；
（2）货物出水后提升货物工人做的功；
（3）货物出水后该滑轮组的机械效率。
18．如图所示，斜面长度为4m，高2m，小明沿斜面用推力F将重为200N的物体从斜面底端推到了顶端，机械效率为80%。求：
（1）小明对物体所做的有用功；
（2）推力所做的功；
（3）通过计算说明推力F与物体在斜面上受到的摩擦力是否大小相等；
（4）请说出一种增大斜面机械效率的具体措施。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A.使用羊角锤时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，A符合题意；
B.使用筷子时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，B不符合题意；
C.天平的动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，C不符合题意；
D.使用镊子，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，D不符合题意。
故答案为：A.
【分析】根据杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系，判断杠杆的种类。
2．【答案】D
【解析】【解答】A：使用该晾衣架升降衣物不可以省功，A错误；
B：衣物相对于横梁是静止的，B错误；
C：上方的滑轮甲和滑轮乙是定滑轮，不能省力，只能改变力的方向，所以不可以省距离，C错误；
D：滑轮丁是动滑轮，所以滑轮丁和手柄可以起到省力的作用，D正确。
故选D。
【分析】A机械都不可以省功；衣物相对于横梁位置没有变化，所以是相对是静止的；定滑轮，不能省力，只能改变力的方向；动滑轮可以省力但是费距离。
3．【答案】C
【解析】【解答】ABC：独轮车动力臂是120cm，阻力臂是30cm，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，AB错误，C正确；
D：由杠杆平衡条件得，所以，人手竖直向上的力F的大小是300N，D错误。
故选C。
【分析】独轮车动力臂是120cm，阻力臂是30cm，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，由杠杆平衡条件求出人手竖直向上的力F的大小。
4．【答案】B
【解析】【解答】设一个钩码的质量为m，左侧力臂为L，右侧力臂为L右，如图所示情况下杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡条件得，，所以L右=2L，当两边各加一个钩码后，右侧力与力臂的乘积大于左侧，所以杠杆右侧下降。
故答案为：B
【分析】根据杠杆平衡条件求出左、右力臂的数量关系，然后计算挂上钩码后两侧力与力臂的乘积，进行比较即可。
5．【答案】D
【解析】【解答】根据图像判断，滑轮组有3股绳子，
A.滑轮组对物体做的有用功W有用=Gh=960N×1m=960J，A不符合题意；
B.物体上升1m，绳子的长度s=3×1m=3m，拉力做的总功W=Fs=400N×3m=1200J，B不符合题意；
C.拉力做功的功率为，C不符合题意；
D.滑轮组的机械效率为，D符合题意；
故答案为：D.
【分析】根据W=Gh，计算有用功；根据W=Fs，计算总功；根据，计算机械效率。利用，计算功率。
6．【答案】A
【解析】【解答】 据图可知，有两股绳子承担物重，即n=2。物体在水平面上向右作匀速直线运动时，由于 重为，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计， 所以绳子的拉力为FA===10N；此时，由二力平衡知，A受到的水平向左的摩擦力f=FA=10N。 若用力向左拉物体，使物体向左作匀速直线运动， A受到的摩擦力f'方向向右，大小仍为10N，此时物体A受力平衡，且在水平方向上受到绳子对它向右的拉力FA、平面对它的摩擦力f'、向左的拉力F，所以有F=f'＋FA=10N＋10N=20N。故A正确，BCD错误。
故答案为：A。
【分析】物体做匀速直线运动时，受力平衡；初中阶段，计算摩擦力只能通过受力平衡一种方法；根据滑轮组可知承担物重的绳子股数，此为隐含条件。
7．【答案】B
【解析】【解答】A.若将F增大为2F，则A对地面压力和接触面的粗糙程度不变，所以A受到的摩擦力不变，故A错误；
B.由图可知，承担拉力的绳子段数n=3，那么物体A受到的摩擦力f=nF=3×3N=9N。根据 得到：，解得：物体A受到的重力G=90N，故B正确；
C.拉力的速度v绳=3v=3×0.1m/s=0.3m/s，水平拉力的功率P=Fv=3N×0.3m/s=0.9W，故C错误；
D.2s内物体运动的距离s=vt=0.1m/s×2s=0.2m，物体A在2s内克服摩擦力做功W=fs=9N×0.2m=1.8J，故D错误。
故选B。
【分析】（1）根据影响滑动摩擦力的因素的知识判断；
（2）根据图片确定承担拉力的绳子段数n，再根据f=nF计算物体A受到的摩擦力，最后根据计算物体A的重力；
（3）首先根据v绳=nv得到拉力的速度，根据P=Fv得到水平拉力的功率；
（4）根据v=st得到2s内物体运动的距离，根据W=fs得到物体A在2s内克服摩擦力做功。
8．【答案】D
【解析】【解答】
A、绳子自由端的速度为0.4m/s，那么物体上升的速度为0.2m/s，上升的距离为S=Vt=0.2m/s×10S=2m，故A错误。
B、工人对绳子的拉力为，故B错误。
C、有用功为W=Gh=570N×2m=1140J，故C错误。
D、总功为W=FS=300N×4m=1200J，机械效率为，故D正确。
答案为：D
【分析】
（1）绳子移动的速度为物体移动的n倍，n指的是绕过动滑轮的绳子个数。
（2）滑轮组中拉力为
（3）有用功为W=Gh，总功为W=FS机械效率为
9．【答案】使接触面粗糙；省力
【解析】【解答】钢丝钳的钳口刻纹是在压力一时，增大接触面的粗糙程度的方法增大摩擦力的；
用钢丝钳剪断铁丝时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
故答案为：使接触面粗糙；省力.
【分析】滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小 有关系.压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.
三种杠杆： (1)省力杠杆：L1>L2，平衡时F1(2)费力杠杆：L1F2.特点是费力，但省距离.（如钓鱼杠，理发剪刀等）
(3)等臂杠杆：L1=L2，平衡时F1=F2.特点是既不省力，也不费力.（如：天平）
10．【答案】83.3%；20
【解析】【解答】（1）有用功W有 =Gh=200N×2m=400J，总功W总 =Fs=120N×4m=480J，
机械效率为
（2）摩擦力做功
摩擦力为
【分析】（1）利用W=GH计算克服木箱做的有用功，利用W=Fs计算拉力做的总功，斜坡的机械效率等于有用功与总功的值；
（2）克服摩擦力做的额外功等于总功减去有用功，再利用 W额=fs计算木箱所受摩擦力的大小。
11．【答案】2；36；
【解析】【解答】如图所示，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2N。则F=2N；
如图所示，由3段绳子吊着动滑轮，则n=3，绳端移动的距离为
；
滑轮组的机械效率为
。
【分析】(1)先确定弹簧测力计的量程和分度值，再根据指针位置读出弹簧测力计的示数；
(2)根据滑轮组装置确定绳子股数，利用求出绳端移动的距离。
12．【答案】省力；增大
【解析】【解答】（1）由图可知，手握修枝剪刀把手的末端，可以轻松地剪断树枝。这时修枝剪刀动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；
（2）手握的位置刻有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度的方法增大摩擦。
故答案为：省力；增大。
【分析】（1）结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆；
（2）增大摩擦的方法：增大压力或增大接触面的粗糙程度。
13．【答案】左；减小；A
【解析】【解答】 （1）由图可知，订书机钉槽内的订书钉之所以不会松脱，是因为固定在槽内后部的弹簧发生了形变，处于压缩状态的弹簧给订书钉一个向左的压力；
（2）在使用过程中，随着钉子的减少，弹簧形变程度变小，弹簧的压力将减小。
（3）根据杠杆平衡条件知，在阻力、阻力臂不变时，动力臂越大越省力，应该选择A，作用效果更明显。
故答案为：左；减小；A。
【分析】物体发生弹性形变时会产生弹力，形变的程度越大，弹力会越大。根据杠杆平衡条件进行判断。
14．【答案】
【解析】【解答】 因为滑轮组要求人站在地面上提升重物，因此，在绕绳时，最终的绳子自由端方向应该向下，从定滑轮的挂钩上开始，然后依次绕过动滑轮、定滑轮，由两段绳子承担物重，如图所示：
【分析】在使用滑轮组提升重物时，既要考虑到它的省力情况，还应注意动力的施力方向。
15．【答案】
【解析】【解答】过物体的重心，向竖直向下方向画一条有向线段，用G表示物体所受重力，大小为10N；由支点O向F的作用线做垂线，垂线段的长度为F的力臂L，如图所示
【分析】①力的示意图是用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来，线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，线段起点或终点表示力的作用点；
②力臂是从支点到力的作用线的距离。由支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即为力臂。
16．【答案】（1）是；右
（2）便于直接在杠杆上读取力臂；400
（3）2
（4）
（5）；3.2
【解析】【解答】(1)杠杆静止时杠杆处于平衡状态；如图，杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动，才能使杠杆在水平位置平衡。
(2)实验开始前，使杠杆在水平位置平衡，其目的是为了减小杠杆自重对实验的影响，实验过程中，使杠杆在水平位置平衡，其目的是便于读出力臂；
调节杠杆水平平衡后，用细线将物块挂于杠杆左侧，将3个钩码挂于右侧，杠杆仍处于水平平衡，如图乙所示，每个钩码质量100g，根据杠杆的平衡条件，设每个小格的长度为L0，mgx3L0=3x100g x 4L0，求得物块质量m=400g；
(3)该物块浸没在装有水的烧杯中，调节右侧钩码的位置，使杠杆处于水平平衡，根据杠杆的平衡条件有：Fx3L0=2L0x3x0.1kg x10N/kg，解得F=2N；物块的重力：G=mg=0.4kg x10N/kg=4N；以物块为研究对象，受到三个力的作用：重力、浮力和拉力F，即：G=F浮+F；物块在水中受到的浮力为：F浮=G-F=4N-2N=2N；
(4)由阿基米德原理可得F浮=ρ水gV排=2N，则，则该玻璃饰品的密度是；
(5)杠杆在零刻度线时有G空桶L=GAL0，在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V，移动物体A至C1位置，杠杆在水平位置平衡，此时(G空桶+G液)L=GAL1，(G空桶+ρgV)L=GAL1，则此时C1点对应的密度值为，由上分析可得当密度为1g/cm3的刻度线与零刻度线之间的距离为4cm时，有，则当密度为0.8g/cm时有，则有，解得L1-L0=3.2cm，则密度为0.8g/cm3的刻度线与零刻度线之间的距离为3.2cm。
故答案为：(1)是；右；(2)便于直接在杠杆上读取力臂；400，(3)2；(4)2x103；(5) ；3.2。
【分析】(1)杠杆静止或匀速转动时，杠杆都处于平衡状态；调节杠杆在水平位置平衡，左边下沉往右调；杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究；
(2)根据杠杆平衡条件计算出物块的质量；
(3)根据杠杆原理和物块的受力情况计算物块在水中受到的浮力。
(4)根据阿基米德原理和密度公式计算物块的密度。
(5)根据杠杆平衡条件和密度公式计算出C1点对应的密度值；根据杠杆平衡条件分析得出结论。
17．【答案】（1）解：货物浸没水中时受到的浮力：；
答：货物浸没水中时受到的浮力为；
（2）解：货物出水后被竖直匀速提升，此过程中，工人受到重力、支持力和绳对工人的拉力，且处于平衡状态，根据力的平衡关系结合相互作用力可知，货物出水后工人对绳端的拉力为：，
由图可知，，工人做的功为：；
答：货物出水后提升货物工人做的功为
（3）解：克服货物重力做的有用功为：，
则该滑轮组的机械效率为：。
答：货物出水后该滑轮组的机械效率为。
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理求出货物浸没水中时受到的浮力；
(2)根据力的平衡关系结合相互作用力求出货物出水后工人对绳端的拉力；根据滑轮组装置确定绳子股数，利用W总=Fs= Fnh求出工人做的功；
(3)根据W有=Gh求出克服货物重力做的有用功，利用 求出货物出水后该滑轮组的机械效率。
18．【答案】解：（1） 重为200N的物体升高2m，则小明对物体所做的有用功为
。
答：小明对物体所做的有用功为400J。
（2）推力所做的功为总功；
答：推力所做的功为500J。
（3）推力的大小为；
由W总=W有+W额得到：，
则。
故推力F大于物体在斜面上受到的摩擦力。
答：推力F大于物体在斜面上受到的摩擦力；
（4）在压力一定时，减小斜面的粗糙程度，可以减小物体在斜面上受到的摩擦力，从而减小额外功，有用功不变，总功减小，根据可知，机械效率增大。
答：减小斜面的粗糙程度。
【解析】【分析】（1） 根据计算小明对物体所做的有用功。
（2）根据计算推力所做 总功；
（3）根据计算推力的大小，根据W总=W有+W额计算做的额外功，最后根据计算摩擦力。
（4）根据斜面的粗糙程度对机械效率的影响解答