沪教版八下物理同步练习第四章 机械和功 4.1 简单机械 （附解析）

沪教版八下物理
第四章
机械和功
4.1
简单机械
一、选择题
关于力和力臂的关系，下列说法中错误的是
A．有力作用在杠杆上，力臂可能为零
B．有力作用在支点上，力臂一定为零
C．有力臂，就一定有力作用在杠杆上
D．动力臂越长，使杠杆平衡的动力越小
如图所示的各类杠杆中，属于费力杠杆的是
A．
B．
C．
D．
如图所示，分别用
、
和
，使用三个装置匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和绳与滑轮之间的摩擦，则
、
和
的大小关系是
A．
B．
C．
D．
如图所示，将体积相同的物体
、
分别挂在杠杆的两端，杠杆处于水平平衡状态。若将两个物体
、
的下端同时再挂一相同质量的物体，则
A．杠杆仍能保持平衡
B．杠杆不能平衡，
端下沉
C．杠杆不能平衡，
端下沉
D．无法确定杠杆的状态
如图中的皮划艇运动员一手支撑住浆柄的末端，另一手用力划桨，此时的船桨可看作是一个杠杆。下图中的船桨模型中最合理的是
A．
B．
C．
D．
简单机械在我国古代就有了许多巧妙的应用，例如护城河上安装的吊桥装置。如图所示是电影场景中模仿古代护城河而设计的一个吊桥，在拉起吊桥过程中，下列说法错误的是
A．吊桥是省力杠杆
B．
点是吊桥的支点
C．滑轮起到省力的作用
D．滑轮起到改变用力方向的作用
如图所示，均匀木棒
长为
，水平放置在
、
两个支点上．已知
、
长度均为
．若把
端竖直向上稍微抬起一点距离，至少需要用力
；若把
端竖直向下稍微压下一点距离，则至少需要用力
A．
B．
C．
D．
能使杠杆
水平平衡的最小力的方向为
A．
B．
C．
D．
二、填空题
从
到
的距离叫做动力臂，力臂的国际单位是
，它
（选填“一定”或“不一定”)在杠杆上。
一个杠杆的动力臂与阻力臂之比为
，则该杠杆是
（填“省力”或“费力”）杠杆，利用此杠杆可以
（填“省”或“费”）距离。若此杠杆受到的阻力是
牛，则当动力为
牛时，杠杆处于平衡状态。
将下列实例分类，其中属于省力杠杆的有
；属于费力杠杆的有
；属于等臂杠杆的有
（均选填序号）。
（a）夹菜时所用的筷子
（b）托盘天平
（c）游乐园中的摩天轮
（d）开啤酒瓶的扳手
（e）修剪树枝的剪刀
（f）扫地时的扫帚
如图所示，物体
和
所受重力都为
牛，滑轮重力和绳与滑轮之间的摩擦不计。当分别用力匀速提升物体
和
时，
为
牛，
为
牛。使用匀速提升物体
的滑轮的好处是
。
如图所示，物体
重力为
牛，在力
作用下，以
米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计示数为
牛，若不计滑轮重力及绳与滑轮之间的摩擦，则
牛，物体
所受摩擦力
牛，绳子自由端移动的速度为
米/秒。
如图所示，物体
在水平拉力
牛的作用下，以
米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动，则物体
的速度为
米/秒；若物体
与水平地面间的滑动摩擦力为
牛，则弹簧测力计的示数为
牛，水平地面对物体
的滑动摩擦力为
牛。（不计滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦）
如图所示，一重力为
的均匀木棒悬挂在天花板上，其下端用一与棒始终垂直的力
，使棒沿逆时针方向匀速转动到水平位置的过程中，力
的力臂逐渐
，力
的大小逐渐
。（均选填“变大”“不变”或“变小”）
三、计算题
过去我国一些农村用的舂米工具是一个杠杆，如图所示是它的结构示意图。
为固定转轴，在
端连接着一个重力为
牛的石球。脚踏
端可以使石球升高，抬起脚，石球会落下击打稻谷。问：要将石球拾起，脚至少用多大竖直向下的力
？（摩擦和杠杆自重均忽略不计）
一工人用滑轮提货物如图所示，货物重力为
牛，被匀速提升
米，（不计滑轮、绳的重力和摩擦）求：
(1)
拉力
的大小；
(2)
绳子自由端移动的距离。
如图所示，
点为轻质杠杆
的支点，
米。
处所挂小球对杠杆的拉力
为
牛。现对杠杆施加一个作用力
后，使杠杆在水平位置平衡。
(1)
求力
的最小值和方向；
(2)
若力
的大小为
牛，求力
的作用点离支点
的距离的范围。
四、实验题
根据“研究杠杆平衡条件”的实验，完成下列填空：
(1)
某同学在调节杠杆水平位置平衡时，发现杠杆的右端翘起，他可以调节右端的螺母，使它向
（选填“左”或“右”）移动，使杠杆在
位置平衡。
(2)
操作时，把钩码分别挂在杠杆的两侧，改变钩码的
或在杠杆上的
，使杠杆
，其目的是为了便于
。
(3)
该同学在实验中得出三组数据（见下表实验次数
、
和
）。试根据它的实验结果归纳出杠杆的平衡条件是
（用文字表达）。
(4)
实验过程中，他又进行了第四次实验，杠杆依旧在水平位置平衡，数据记录在表格中。那么产生此组数据错误的原因可能是
。
某小组同学探究动滑轮的工作特点：
(1)
甲同学针对一段绳子单独和两段绳子同时提起同一重物时，两段绳子各自所用的力比一段绳子单独所用的力要小一些的事实，提出了猜想：使用动滑轮可能省力。
乙同学在甲同学的猜想基础上，根据使用省力杠杆时，动力作用点移动距离大的事实，进一步猜想。你认为乙同学提出的猜想是：使用动滑轮可能
。
(2)
根据以上猜想，设计实验对此进行探究。
i
需要的实验器材是：铁架台、多个钩码、滑轮、细线、弹簧测力计和
。
ii
下表记录了实验测得的有关数据：
你认为上表最后两列的栏目名称应该为
和
。
(3)
甲同学分析、比较表中的第二列和第三列的数据，得出初步结论：使用动滑轮提起重物，可以省一半力。请判断，甲同学结论
（选填“合理”或“不合理”）。分析表中数据可知滑轮重力为
牛。
五、作图题
如图所示，轻质杠杆在力
、
的作用下处于静止状态，请在图中画出力
的力臂
和力
的力臂
。
小张用螺丝刀将骑马钉撬起时采用了如图所示的方法，请在图中用
点标出支点的位置和在
点画出所用动力
的示意图。
请在图中画出：①重物所受重力
的示意图；②支点
；③拉力
的力臂
。
六、综合应用题
某小组同学研究动力作用点和阻力作用点分别位于支点两侧的直杠杆的使用特点。他们先用弹簧测力计缓慢提起钩码，如图（）所示，再分别用已调平衡的直杠杆缓慢提起相同钩码，如图（）、（）、（）所示。请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。
(1)
比较图（）与（）[或（）与（），或（）与（）]两图可得：
。
(2)
比较图（）与（）与（）三图可得：
。
答案
一、选择题
1.
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
2.
【答案】B
【知识点】生活中的杠杆
3.
【答案】A
【知识点】动滑轮、定滑轮
4.
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
5.
【答案】B
【解析】由题意可知，撑住浆柄的末端为支点，下面的手给浆向后的力，这时水给浆一个向前的力，所以船前进。
【知识点】杠杆
6.
【答案】C
【知识点】定滑轮
7.
【答案】C
【解析】设木棒的重心为
，由于木棒质地均匀，则
为
的中点；
已知
，，所以
．
，代入数据，得：，
从
端竖直向下压木棒时，杆杠
以
为支点，则：
，即：，
即
解得，．
【知识点】杠杆平衡条件的计算
8.
【答案】A
【解析】由图知，
为支点，动力作用在
点，连接
就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向应向上，所以最小力方向为
。
【知识点】杠杆的平衡条件
二、填空题
9.
【答案】支点；动力作用线；米；
【知识点】力臂
10.
【答案】费力；省；
【知识点】生活中的杠杆、杠杆平衡条件的计算
11.
【答案】（d）（e）；（a）（f）；
【知识点】生活中的杠杆
12.
【答案】；；
【知识点】动滑轮、定滑轮
13.
【答案】；；
【知识点】动滑轮、二力平衡(多力平衡)的应用
14.
【答案】；；
【知识点】动滑轮、二力平衡(多力平衡)的应用
15.
【答案】不变；
【知识点】杠杆平衡条件的计算、力臂
三、计算题
16.
【答案】
【解析】
【知识点】杠杆平衡条件的计算
17.
【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1)
(2)
【知识点】动滑轮
18.
【答案】
(1)
牛；竖直向上
(2)
【解析】
(1)
作用在
点，方向竖直向上时，
最小。。
(2)
。力
的作用点离支点
的距离的范围为
。
【知识点】杠杆平衡条件的计算
四、实验题
19.
【答案】
(1)
右；水平
(2)
个数；位置；重新在水平位置平衡；直接从杠杆上读出力臂的值
(3)
(4)
在记录数据时，把动力臂和阻力臂记反了
【知识点】实验：探究杠杆的平衡条件、杠杆的平衡条件
20.
【答案】
(1)
费距离
(2)
i
刻度尺
ii
钩码移动的距离（米）；动力作用点移动的距离（米）
(3)
不合理；
【知识点】实验：探究定滑轮和动滑轮的特点、二力平衡(多力平衡)的应用、长度的测量
五、作图题
21.
【答案】
【知识点】力臂
22.
【答案】
【知识点】杠杆、力的示意图
23.
【答案】
【知识点】定滑轮、力的示意图、力臂
六、综合应用题
24.
【答案】
(1)
使用动力作用点和阻力作用点分别位于支点两侧的直杠杆可以改变用力的方向
(2)
使用动力作用点和阻力作用点分别位于支点两侧的直杠杆提重物时，当阻力、阻力臂不变时，动力臂越长，动力越小
【知识点】杠杆、实验：探究杠杆的平衡条件