第11章简单机械实验题专练-2025-2026学年物理八年级下学期沪科版（2024）（含解析）

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第11章简单机械实验题专练-2025-2026学年物理八年级下学期沪科版（2024）
1．如图所示，为小明在“探究杠杆的平衡条件”的实验。
(1)如图甲所示，杠杆静止，此时杠杆处于___________状态（选填“平衡”或“不平衡”）；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向___________移动（选填“左”或“右”），目的是为了___________；
(2)如图乙所示，若在A位置挂两个钩码，需将三个钩码挂在杠杆右侧___________（选填字母）位置，才能使杠杆再次在水平位置平衡；
(3)实验时，多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，重复实验，这样做的目的是___________；
(4)如图丙所示，用弹簧测力计在B位置竖直向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置改变至b位置时其示数___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
(5)图丁是我国古代的取水工具——桔槔。在井边竖一根树杈，架上一根横木，横木的一端绑上大石头，另一端系绳和水桶，简化图如图戊所示。若要一次提取更多的水，下列操作可行的是___________。
A．使支点靠近点 B．适当增大石头的重力 C．将大石头靠近支点
2．杆秤的秤砣和秤杆叫“权”和“衡”，寓意做任何事情都要权衡轻重。那么，如何用小权平衡千钧之重？物理兴趣小组开启设计并制作杆秤之旅。
任务一：选材组装
(1)选取一根较光滑的长竹筷、塑料盘、细线、重物，按图1所示用小刀在杆上A、B处刻刀口，用以固定提纽和秤盘位置。提纽位置B即是杠杆的_______点；
任务二：标定刻度
(2)定盘星：秤盘不放物体时，提起提纽，调节秤砣位置使杆在_______位置平衡，用记号笔标出秤砣细线在杆上位置C，标记为“0”，即定盘星（杆秤的零刻度线）。此步骤抵消杆与盘的自重影响，确保后续测量从“零”开始；
(3)定星花：在秤盘上放100g砝码，手提提纽，调节秤砣位置使秤杆水平平衡，标出秤砣细线在杆上位置D（图2），记为100g。根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，可推导出杆秤的刻度是_______ （选填“均匀”或“不均匀”）的，再将0到100之间分为10等份，依次标上相应刻度；
(4)定量程：按每一等份_______g推算，在杆的最远端标出称量最大值；
任务三：测试调整
(5)用刻度尺测出零刻度线到提纽的距离CB=2.0cm，100g刻度线到提纽的距离DB=22.0cm。将橡皮擦放入秤盘，调节秤砣使杆秤水平平衡，此时秤砣细线到提纽的距离为3.5cm，则这块橡皮擦质量为________g；
任务四：改进优化
(6)若要用此杆秤称量更大质量的物体，可以在秤砣不变时，将提纽B向___移动，若要提高此杆秤的称量精度，可以将提纽B向____移动。
3．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示。
序号 物体的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率
1 2 0.2 1 0.6 66.7％
2 3 0.2 1.4 0.6 71.4％
3 4 0.2 1.8 0.6
4 2 0.2 1.5 0.4 66.7％
(1)第4次数据是图________（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的；
(2)采用图甲装置实验时，应沿________方向匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升；
(3)第3次实验中的机械效率为________（小数点后保留一位小数）；
(4)比较1、2、3次实验数据可知：在装置相同情况下，被提升物体重力越大，滑轮组机械效率越________（选填“高”或“低”）；
(5)采用图甲装置实验时，若弹簧测力计没有沿竖直向上拉，则测得的机械效率将________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
4．如图所示，小明利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，他所选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量为10g）、细线、刻度尺等。
(1)如图甲所示，他将细线大致系在铅笔的中部位置。静止后铅笔处于________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；若想调节铅笔水平平衡，他应将细线向________（选填“左”或“右”）移动；
(2)如图乙所示，调节杠杆水平平衡后，他用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，完成几次实验后，数据如表所示，小明补充漏填的表头________后，得出结论“动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离”，这个结论与杠杆平衡条件________（选填“相符”或“不相符”），为了进一步完善实验，得出普遍规律，接下来的他的做法应该是________（填序号）；
A．改变力的大小　　B．改变力的方向　　C．改变力的作用点
次数 动力 动力臂 ________ 阻力臂
1 0.1 0.02 0.2 0.01
2 0.1 0.04 0.2 0.02
3 0.2 0.04 0.1 0.08
(3)若在实验过程中，铅笔水平平衡后（如图乙），小明不小心将前端细长的铅笔芯弄断（如图丙），他立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到右端细线处固定（如图丁），则松手后铅笔（　　）
A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍然水平平衡
(4)杆秤是我国古老的测量工具，是杠杆平衡的应用，如下图所示，当称量较重的物体时，应该手提________（选填“C”或“D”）提纽。
5．公元前8世纪亚述浮雕首次描绘滑轮，中国汉代陶井模型已有应用记载；滑轮通过力学原理的巧妙转化，成为人类改造物理世界的关键工具。学完该部分知识后，某同学利用如图实验装置进行“测滑轮组机械效率的实验”，得到的数据如下表所示。

实验 次数 物重 钩码上升 高度 拉力 绳端移动 距离 移动滑轮组的 机械效率
1 4 0.1 2.7 0.2 74
2 4 0.1 1.8 0.3 74
3 8 0.1 3.2 0.3 ？
(1)实验中应沿________方向匀速缓慢拉动弹簧测力计；
(2)通过比较1、2两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子缠绕方式________（有关/无关）；
(3)计算滑轮组机械效率的公式________（用表中所给符号表示），第3次测量时该滑轮的机械效率为________；
(4)通过比较2、3两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，滑轮组的机械效率大小与________有关。
6．在“测量提升物体所做的功”的活动中，小美、小叶分别用如图1所示两种方式将沙子从一楼运上三楼，相关数据如下表。
小美 手提 体重500N 桶重20N 沙子10kg
小叶 滑轮80N 体重500N 桶重20N 沙子10kg
(1)小叶使用______滑轮将沙子运送至三楼，小美做的总功为______J。
(2)改变运送沙子的质量，小叶多次重复上面的实验，运送20kg沙子的效率______。分析推知：同一滑轮，增加运送沙子的质量，则机械效率将______。
(3)辘轳是从杠杆演变来的汲水工具。据《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图2所示，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。为了提高机械效率，使用时可以______。
《第11章简单机械实验题专练-2025-2026学年物理八年级下学期沪科版（2024）》参考答案
1．(1) 平衡 右 便于测量力臂
(2)C
(3)避免实验偶然性，寻找普遍规律
(4)变大
(5)B
【详解】（1）[1]物体静止时处于平衡状态，图中杠杆静止，所以杠杆处于平衡状态。
[2][3]如图甲，杠杆右端高，所以应向右调节平衡螺母，直至杠杆在水平位置静止，实验时杠杆受到的竖直向下的力的力臂与杠杆重合，这样便于测量力臂。
（2）设每个钩码重力为G，每格长度为L。左侧A位置距支点O有3格，挂2个钩码；右侧挂3个钩码时，杠杆要再次在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可得
解得杠杆右侧力臂，故右侧3个钩码应挂在距支点O右2格处，即C位置。
（3）单次实验结论可能具有偶然性，多次实验可得到普遍适用的杠杆平衡条件，故多次换用不同数量的钩码并改变位置，目的是避免实验偶然性，寻找普遍规律。
（4）根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂不变，动力臂变小，杠杆要保持平衡则所需动力变大。杠杆保持水平位置平衡，力臂是支点到力的作用线的垂直距离，当拉力倾斜时垂直距离缩短，即弹簧测力计从a位置变到b位置时，拉力的力臂变小，则拉力变大，故示数变大。
（5）A．使支点O靠近B点，即减小动力臂，根据杠杆的平衡条件，需减小水的重力，才能使杠杆平衡，故A不符合题意；
B．适当增大石块的重力，即增大了动力，根据杠杆的平衡条件，可增加水的重力使杠杆平衡，故B符合题意；
C．将大石头靠近支点O，即减小动力臂，根据杠杆的平衡条件，需减小水的重力，才能使杠杆平衡，故C不符合题意。
故选B。
2．(1)支
(2)水平
(3)均匀
(4)10
(5)7.5
(6) 左 右
【详解】（1）支点是杠杆转动的固定点，杠杆的其他部分围绕它摆动或旋转。在杆秤使用过程中，提纽是固定不动的，所以提纽位置B即是杠杆的支点。
（2）杆秤利用重力作用测量质量，当杆秤水平时，重物的拉力和秤砣的拉力均竖直向下，与重力方向一致。力臂与秤杆重合，简化了测量过程，方便使用。
（3）杆秤的工作原理是杠杆的平衡条件，结合杆秤的使用，可知秤砣的拉力和重物的阻力臂固定不变，则秤砣的动力臂和重物的拉力成正比，秤杆的刻度是均匀的。
（4）由题中操作可知，在杆上位置C，标记为“0”， 位置D，记为100g，再将0到100之间分为10等份，所以每一等份是
（5）CB=2.0cm，DB=22.0cm，则，秤杆上对应秤盘中质量的物体，因为秤砣的动力臂和重物的拉力成正比，且刻度是均匀的，则每厘米对应的质量，秤砣细线到提纽的距离为3.5cm，秤砣细线到的距离，橡皮擦的质量
（6）[1]根据杠杆的平衡条件，增大动力臂，在秤砣的拉力不变的情况下，使重物的拉力变大，即增加了杆秤的量程，使杆秤可以称量更大质量的物体，因此，要将提纽B向左移动。
[2] 根据杠杆的平衡条件，增大阻力臂，在秤砣的拉力不变的情况下，重物变化较小的质量，动力臂将移动很大的距离，可以将杆秤的刻度线分的更细，杆秤能够分辨的最小质量更小，称量更精确。因此，要将提纽B向右移动。
3．(1)乙
(2)竖直
(3)74.1％
(4)高
(5)偏小
【详解】（1）根据表中数据，第4次动滑轮上的绳子段数
分析甲、乙两图可知第4次数据是图乙所示的滑轮组测得的。
（2）采用图甲装置实验时，应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升，此时滑轮在竖直方向处于平衡状态，测力计示数大小等于拉力大小。
（3）第3次实验中的机械效率
（4）由表格中数据得，1、2、3次都是使用甲滑轮组进行实验的，对比可知物体被提升的高度、拉力大小和绳子自由端移动的距离都相同，物体越重，滑轮组的机械效率越高，则在装置相同情况下，被提升物体重力越大，滑轮组机械效率越高。
（5）采用甲图装置实验时，若弹簧测力计没有竖直向上拉，拉力会增大，拉力移动距离不变，则总功变大；拉动的重物相同，且上升相同高度，则有用功不变，由
可知测得的机械效率将偏小。
4．(1) 平衡 右
(2) 阻力 不相符 B
(3)A
(4)D
【详解】（1）[1]静止后铅笔运动状态不发生改变，说明此时铅笔处于平衡状态。
[2]图甲中铅笔右端低，说明右侧较重，若想调节铅笔水平平衡，应将细线向右调节。
（2）[1]实验中需要记录阻力、阻力臂、动力、动力臂，因此漏填的表头为阻力。
[2][3]杠杆的平衡条件是，动力×动力臂=阻力×阻力臂；“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出来的，此时力臂正好等于支点到力的作用点的距离，属于特殊情况，一般情况下力臂不等于支点到力的作用点的距离；故结论与杠杆平衡条件不符，应改变动力或阻力的方向，探究在一般情况下的杠杆平衡条件，故B符合题意。
（3）将前端细长的铅笔芯弄断，立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到右端细线处固定，此时铅笔支点右端力与力臂的乘积变小，左端力与力臂的乘积不变，因此铅笔会左端下沉，故A符合题意。
（4）杆秤的称砣重力不变，根据杠杆平衡条件可知，称砣对应的力臂越大，重物对应的力臂越小，所能称量的物体越重，因此应该手提D提纽。
5．(1)竖直
(2)无关
(3) 83.3%
(4)物重
【详解】（1）在测滑轮组机械效率的实验中，为了使弹簧测力计示数稳定且等于绳子自由端的拉力，实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。
（2）观察1、2两次实验数据，物重都是4N，提升的高度都是0.1m，即提升同一重物，从图中可看出绳子缠绕方式不同，但滑轮组的机械效率都是74%，所以得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子缠绕方式无关。
（3）[1]对物体做的有用功W有=Gh，拉力做的总功W总=Fs，滑轮组机械效率
[2]由表格数据可得第3次测量时该滑轮的机械效率
（4）比较2、3两次实验数据，滑轮组相同，绳子缠绕方式相同，提升的高度相同，而物重不同，机械效率不同，所以得出结论：同一滑轮组提升重物时，滑轮组的机械效率大小与物重有关。
6．(1) 动 3720
(2) 66.7% 增大
(3)将桶中的水尽量装满一些
【详解】（1）[1]由题意和图示可知，小叶使用滑轮提取沙子的过程中，滑轮随之上升，所以使用的滑轮是动滑轮。
[2]沙子的重力
沙子被提升的高度为
两种方式将10kg沙子从一楼运上三楼做的有用功相同
小美用手提桶将沙子从一楼运上三楼，额外功
小美做的总功
（2）[1]20kg沙子的重力为
小叶使用动滑轮将20kg沙子运送至三楼，做的有用功为
不计绳重和摩擦，小叶将沙子运上三楼做的额外功为
小叶做的总功为
运送20kg沙子的效率
[2]同一滑轮，增加运送沙子的质量，提升相同高度，有用功增大，不考虑绳重和摩擦，额外功不变，根据
可知机械效率将增大。
（3）取水时克服水重做的功是有用功，克服桶重做的功是额外功，将桶中的水尽量装满一些，可以增大有用功，能提高机械效率。
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