1、第十二章 简单机械一、单选题（本大题共12小题）1. （天津市部分区2021-2022学年八年级（下）期末物理试题）图所示是一种用来剪铁片的剪刀。正常使用时，可把它看作（）A省力杠杆B等臂杠杆C费力杠杆D定滑轮2. （天津市河西区2021-2022学年八年级（下）期末质量检测物理试题）在如图所示的简单机械中，属于省力杠杆的是（）A钳子B赛艇的桨C剪纸剪刀D镊子3. （天津市宝坻区、武清区等部分区2021-2022学年八年级（下）期末物理试题）在实际生产中，关于机械效率的说法正确的是（）A机械效率总小于100%B机械效率可等于100%C机械效率越大，做功越快D同一滑轮组提升不同重物，机械效率不变
2、4. （天津市河北区2022年）如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆平衡时，钩码对杠杆的阻力，阻力臂，测力计示数，则动力臂为（ ）A15cmB8cmC50cmD80cm5. （天津市和平区2021-2022学年八年级（下）期末检测物理试题）如图所示，工人用滑轮或滑轮组提升重物，每只滑轮质量均相同，若把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子和滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（）A使用C滑轮组与使用D滑轮组一样省力B使用D滑轮组最省力C其中机械效率最高的是使用C滑轮组D其中机械效率最高的是使用B滑轮6. （天津市河西区2021-2022学年八年级（下）期末质量检测物理试题）如图所示，国旗杆顶部装有
3、一个滑轮，对于该滑轮的作用，下列说法正确的是（） A可以少做功B可以省距离C可以改变力的方向D可以改变力的大小7. （天津市河北区2021-2022学年八年级（下）期末阶段性检测物理试题）下图为用瓶起开启瓶盖的情景，图4中关于该瓶起使用时的杠杆示意图正确的是（ ）ABCD8. （天津市河北区2021-2022学年八年级（下）期末阶段性检测物理试题）2017杭州卷如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10牛，物体M的运动速度为1米/秒（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦），那么在此过程中（）A物体M与地面间的摩擦力为5牛B物体M
4、与地面间的摩擦力为10牛C水平拉力F做功的功率为20瓦D1秒内滑轮对物体M做功为10焦9. （天津市南开区2021-2022学年八年级（下）期末阶段性质量检测物理试题）关于图中简单机械，下列说法正确的是（）A图甲：指甲钳中所有杠杆均是省力杠杆B图乙：图中的这把剪刀适合剪开较硬物体C图丙：船桨是一个费力杠杆，可以省距离D图丁：升旗杆顶端安装的滑轮是为了省力10. （天津市滨海新区2022年）如图所示，要使杠杆处于平衡状态，在A点分别作用的四个力中，最小的是AF1BF2CF3DF411. （天津市和平区2021-2022学年八年级（下）期末考试物理试题）如图所示的杠杆，O为支点，若，则这个杠杆（）
5、A一定静止不动B可能静止不动C一定转动D以上情况都有可能12. （天津市滨海新区2021-2022学年八年级（下）期末检测物理试题）如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端。已知物体受到斜面的摩擦力为f，则下列关于斜面机械效率的表达式正确的是（）A=100%B=100%C=100%D=100%二、多选题（本大题共4小题）13. （天津市河西区2021-2022学年八年级（下）期末考试物理试题）小欢同学用四只完全相同的滑轮和两根绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳子自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度，所用时间相同。若不
6、计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）AF1大于F2BF1和F2做的功相等CF1的功率小于F2的功率D甲、乙滑轮组的机械效率相等14. （天津市红桥区2021-2022学年八年级（下）期末检测物理试题）如图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码重都相同。下列操作中，会使杠杆左端下倾的是（）A在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码B在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码C将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小格D将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格15. （天津市东丽区2021-2022学年八年级（下）期末考试物理试题）如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面
7、向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m、高0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，在重物沿斜面匀速上升的过程中，下面说法正确的是（）A重物所受的拉力与斜面对重物的摩擦力是一对平衡力B提升重物时所做的额外功为0.81J，该斜面的机械效率为37.59%C若将竖立的垫块向左移一些，斜面会变陡一些，斜面机械效率会提高一些D该斜面的机械效率为62.5%，若斜面变得更粗糙，斜面机械效率会降低一些16. （天津市津南区20212022学年八年级）在实验室中用如图所示的装置沿竖直方向匀速提升一个重物。测得重物的质量为m，对自由端的拉力方向竖直向上且大小为F，重物上升的距离为h，自由端上升的距离为s。在此过
8、程中，以下判断中正确的是（）A拉力F的大小等于B该装置做的总功等于FsC该装置做的有用功等于mghD该装置的机械效率等于三、填空题（本大题共9小题）17. （天津市南开区2021-2022学年八年级（下）期末物理试题）定滑轮实质是 杠杆，使用定滑轮可以改变 ，但它不能 。18. （天津市津南区20212022学年八年级（下）期末考试题）如图为搬运石块的独轮车，该独轮车工作时相当于一个 （选题“省力”或“费力”）杠杆，如果车箱和砖头所受的总重力G=900N，力臂之比为3：1，推车时，人手向上的力大小为 N。19. （天津市津南区20212022学年八年级（下）期末考试物理）小强学校的国旗杆顶部装
9、有一个滑轮，如图所示此滑轮属于 滑轮，这种滑轮的特点是不省力，但可以改变 20. （天津市和平区2021-2022学年八年级（下）期末检测物理试题）如图是实验小组在进行测滑轮组机械效率的实验装置，实验时弹簧测力计要竖直向上匀速拉动。实验时所用的动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 ；实验时所吊起物体越重，滑轮组的机转效率越 .（这两个空均选填“高”、“低”）21. （天津市滨海新区2021-2022学年八年级（下）期末检测物理试题）如图中搬运砖头的独轮车，使用时可视为 （选填“省力”或“费力”）杠杆；若车厢和砖头所受的总重力为（车架所受重力忽略不计），独轮车的有关尺寸如图所示，推车时，人手向上的力的
10、大小为 。22. （天津市河西区2021-2022学年八年级（下）期末质量检测物理试题）在探究杠杆的平衡条件实验中，未挂钩码时，发现杠杆左低右高，应将左侧的螺母向 调节。如图所示，用弹簧测力计在A点对杠杆施加竖直向上的拉力，若杠杆一直保持在水平位置平衡，只将弹簧测力计逐渐向右倾斜到图中虚线的位置，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 23. （天津市河西区2021-2022学年八年级（下）期末质量检测物理试题）如图所示，用力将重为120N的物体匀速提升0.2m（不计滑轮重、绳重和摩擦），则拉力 F= N，绳子自由端移动的距离s= m。24. （天津市河西区2021-2022
11、学年八年级（下）期末考试物理试题）学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时， 旗子就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个定滑轮，如图所示，它的作用是可以改变 ；在国旗匀速上升的过程中，拉力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）国旗的重力。（不计绳重和摩擦）25. （天津市和平区2021-2022学年八年级（下）期末考试物理试题）一人利用如图所示的滑轮组匀速提升重为G的物体，若每个滑轮重，人重，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率是 ，人对地面的压力是 。四、作图题（本大题共2小题）26. （天津市和平区2021-2022学年八年级（下）期末检测物理试题）画出如图中滑轮组最省力且站在地面向下拉绳的绕
12、法。27. （天津市南开区2021-2022学年八年级（下）期末物理试题）如图所示，用轻质杆将一电灯吊起，O点是支点请画出动力的力臂和阻力的示意图；五、实验题（本大题共2小题）28. （天津市宝坻区、武清区等部分区2021-2022学年八年级（下）期末物理试题）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：（1）实验前发现杠杆左端下沉（图甲所示），可将杠杆右端的平衡螺母向 调节，直至杠杆平衡。实验前的调节平衡的目的有两个：消除杠杆自重对平衡的影响；便于测量 ；（2）调节平衡后，按图乙所示，在杠杆两端挂钩码，不断改变动力或动力臂的大小，调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆重新在水平位置平衡，记录数据如下表：实验次数
13、动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm10.58.01.04.022.06.01.58.033.04.0 6.0表格中第三次实验的阻力应该为 N；分析数据可得杠杆平衡条件： 。29. （天津市滨海新区2021-2022学年八年级（下）期末检测物理试题）小明想测出物体的质量，估测物体重约10N。请你利用下列器材帮他设计一个测量物体重的实验方案。器材： 物体、弹簧测力计（量程为05 N）、已调平衡的杠杆、刻度尺和细线。（图所示）要求：（1）写出主要实验步骤；（2）写出物体重的数学表达式（用已知量和测量量表示）。六、计算题（本大题共2小题）30. （天津市宝坻区、武清区等部分区20
14、21-2022学年八年级（下）期末物理试题）一起重机在60s时间内将质量为6103kg的大石头沿竖直方向匀速提升3m，求：（g取10N/kg）（1）起重机做的功；（2）起重机的功率。31. （天津市和平区2021-2022学年八年级（下）期末检测物理试题）如图所示，建筑工人用滑轮组在20s的时间内将重为480N的物体匀速提升5m，所用的拉力为300N求这个过程中：（1）工人做的有用功；（2）拉力的功率；（3）滑轮组的机械效率参考答案1. 【答案】A【详解】剪铁片的剪刀在正常使用时，动力臂大于阻力臂，故是省力杠杆。故选A。2. 【答案】A【详解】A钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A
15、符合题意B赛艇的桨在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意；C图示剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；D在使用镊子时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。故选A。3. 【答案】A【详解】AB由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于100%。故A正确，B错误；C功率是描述做功快慢的物理量，做功越快，功率越大。机械效率是有用功与总功的比值，做功越快，机械效率不一定越高。故C错误；D用同一滑轮组提升质量不同的物体，额外功相同，有用功不同，所以有用功在总功中所占的比值不同，机械效率不同。故D错误。故选A。4. 【答案】B【详解】由杠杆平衡公式得A15
16、cm与计算结果不符；B8cm与计算结果符合；C50cm与计算结果不符；D80cm与计算结果不符；5. 【答案】D【详解】AB由图C可知绳子的有效股数为3，图D中绳子的有效股数为2，由F=可知，把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子与滑轮间的摩擦）时，使用C滑轮组比使用D滑轮组更省力，故AB不正确；CD由W=Gh可知，把同一货物匀速提升相同的高度时做的有用功相同，因ACD中都需要提升动滑轮的重力做额外功，B中不需要，所以，由B滑轮的机械效率最高，故C不正确，D正确。故选D。6. 【答案】C【详解】升旗时旗杆顶端的滑轮并不随旗帜升降，它是一个定滑轮，绳子自由端向下拉，红旗向上运动，故用它可以改变力
17、的方向。由于定滑轮实质是一个等臂杠杆，不能省力也不能省距离。由功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故C正确，ABD错误。故选C。7. 【答案】D【详解】该瓶起开启瓶盖时，瓶起绕其前端与瓶盖接触处转动，故该接触点是瓶起的支点；瓶起受到瓶盖向下的阻力，D选项正确8. 【答案】C【详解】AB该滑轮为动滑轮，且；由于物体做匀速运动，摩擦力等于牵引力故A、B项均错误；CD1s内物体移动的距离力F移动的距离拉力F做功拉力F做功的功率为故C项正确，D项错误。故选C。9. 【答案】C【详解】A指甲钳中含有三个杠杆，有省力也有费力杠杆，故A错误；B图中剪刀的动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，不适合剪开较硬的物体，
18、故B错误；C船桨的动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆，可以省距离，故C正确；D升旗杆顶端安装的滑轮是定滑轮，是为了改变力的方向，故D错误。故选C。10. 【答案】C【详解】如图杠杆所受的阻力使杠杆顺时针转动，则动力应使杠杆逆时针转动，由图可知F1使杠杆顺时针转动，F2、F3、F4使杠杆逆时针转动，所以F1不能使杠杆处于平衡状态；如图F2、F3、F4的力臂分别为OD、OB、OC，其中OB最长，根据杠杆的平衡条件FL=GL知，F3最小。故选C。11. 【答案】C【详解】观察图可知，杠杆以O点为支点，力FA使杠杆沿顺时针转动，力FB也使杠杆沿顺时针转动，杠杆在二力作用下不会平衡，会沿顺时针转动，故AB
19、D错误，C正确。故选C。12. 【答案】D【详解】D斜面的高为h，物体的重力为G，有用功为W有用=Gh又斜面长为L，拉力为F，总功为W总=FL则机械效率为=而物体与斜面的摩擦力为f，额外功为W额外=fL则总功为W总=W有用+W额外=Gh+fL，故机械效率为=100%=100%故D正确；A选项中是有用功与额外功的比值，不是机械效率，故A错；B选项中是有用功与有用功的比值，不是机械效率，故B错；C选项中是有用功与（总功加上额外功）的比值，不是机械效率，故C错。故选D。13. 【答案】ABD【详解】A甲、乙图中绳子的有效段数分别为2、3，因不计绳重和摩擦，甲图中作用在绳子自由端的力乙图中作用在绳子自
20、由端的力可知F1大于F2，故A正确；B甲图中绳子自由端移动的距离为乙图中绳子自由端移动的距离为根据，F1做的功F2做的功故F1和F2做的功相等，故B正确；C将相同的物体匀速提升相同的高度，所用时间相同，因F1和F2做的功相等，根据，F1的功率等于F2的功率，故C错误；D本实验中，对物体做的功为有用功，所以，甲、乙图中做的有用功相等，因F1和F2做的功（总功）也相等，根据，甲、乙滑轮组的机械效率相等，故D正确。故选ABD。14. 【答案】BD【详解】假设每一个钩码的重力为G，每一个格的长度为L；A在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码，此时杠杆左侧力与力臂的乘积为 杠杆右侧力与力臂的乘积为因为所以杠杆的
21、右端会下沉，故A不符合题意；B在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码，此时杠杆左侧力与力臂的乘积为杠杆右侧力与力臂的乘积为 因为所以杠杆的左端会下沉，故B符合题意；C将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小格，此时杠杆左侧力与力臂的乘积为杠杆右侧力与力臂的乘积为 因为所以杠杆的右端会下沉，故C不符合题意；D将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格，此时杠杆左侧力与力臂的乘积为杠杆右侧力与力臂的乘积为 因为所以杠杆的左端会下沉，故D符合题意。故选BD。15. 【答案】CD【详解】A由于重物在斜面上，在沿斜面方向上有重力的分力，故拉力与摩擦力不是平衡力，故A错误；B提升重物时所做的额外功为该斜面的机
22、械效率为故B错误；C若将竖立的垫块向左移一些，斜面会变陡一些，受到的摩擦力减小，有用功占总功的比值增大，故斜面机械效率会提高一些，是正确的，故C正确；D该斜面的机械效率为62.5%，若斜面变得更粗糙，额外功比较多，故斜面机械效率会降低一些，故D正确。故选CD。16. 【答案】BC【详解】A题目中没有说不考虑轮重、绳重及摩擦，所以拉力F大于，故A错误；B该装置拉力做的功为总功W总=Fs故B正确；C该装置对重物做的功为有用功W有=Gh=mgh故C正确；D该装置的机械效率为故D错误。故选BC。17. 【答案】等臂；力的方向；省力；【详解】定滑轮的实质是动力臂等于阻力臂的杠杆，属于等臂杠杆。由于定滑轮
23、是等臂杠杆，所以，其动力等于阻力，即使用定滑轮不省力，但能改变力的方向。18. 【答案】 省力； 300【详解】1独轮车工作时，动力臂大于阻力臂，相当于一个省力杠杆。2根据杠杆平衡条件可得，手向上的力大小19. 【答案】 定； 力的方向【详解】旗杆顶部装有一个定滑轮，利用它来升国旗，可以改变动力的方向；第一空定第二空力的方向20. 【答案】 低； 高【详解】1提升同一物体到相同高度，所做的有用功相同，所用的动滑轮越重，做的额外功越多，总功越大，由可知，滑轮组的机械效率越低。2同一滑轮组，提升的物体越重，提升物体高度相同，额外功相同，所做有用功越多，有用功占总功的比值越大，滑轮组的机械效率越高。
24、21. 【答案】 省力； 300【分析】【详解】1由题图可知独轮车的动力臂是从轮子到扶手的距离，阻力臂为从轮子到重力作用线的距离，由于动力臂大于阻力臂，故独轮车属于省力杠杆。2根据题图可知动力臂l11 m，阻力臂l20.3 m，根据杠杆平衡条件Gl2Fl1得到G0.3mF1m1000N0.3mF1mF300N22. 【答案】 右； 变大【详解】1杠杆左低右高，因此应将杠杆左端的平衡螺母向右调节。2当弹簧测力计逐渐向右倾斜到图中位置，力臂变短，阻力、阻力臂不变，动力臂变短，动力变大，弹簧测力计的示数会变大。23. 【答案】 60； 0.4【详解】1动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，不计动滑轮
25、重、绳重和摩擦，所以拉力2动滑轮上有两端绳子，则n=2，则绳子自由端移动的距离s=2h=20.2m=0.4m24. 【答案】力的方向；等于；【详解】旗杆顶部的滑轮不随红旗一起升降是定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，使用时不省力，可以改变拉力的方向，在国旗匀速上升的过程中（不计绳重和摩擦），拉力等于国旗的重力。25. 【答案】；【详解】由图可知，n=2，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 不计绳重和摩擦，人对绳子的拉力 地面对人的支持力F支=G2- 人对地面的压力和地面对人的支持力是相互作用力，所以人对地面的压力F压= F支=G2-26. 【答案】【详解】由图可以看出，人站在地面拉动绳子，因此绳子的拉
26、动方向应向下，因此确定自由端的绳子，然后依次向内绕，滑轮组的动滑轮绕3段绳，如图所示：27. 【答案】【详解】从支点作动力作用线的垂线段，线段的长度即为动力臂；电灯对杠杆的拉力是阻力，方向竖直向下，由此画出阻力的示意图如图所示：28. 【答案】 右； 力臂； 2； F1L1=F2L2【详解】（1）1实验前发现杠杆左端下沉，可将杠杆右端的平衡螺母向右调节，直至杠杆平衡。2实验前的调节平衡的目的有两个：消除杠杆自重对平衡的影响；便于测量力臂。（2）3由杠杆平衡条件得，第三次实验的阻力为4分析数据可得杠杆平衡条件：。29. 【答案】见详解【详解】（1）实验步骤第一步：把物体挂在杠杆右侧A处；用弹簧测
27、力计在杠杆右侧大于2倍OA的B处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，读出拉力F，图答所示； 第二步：分别用刻度尺测出OB、OA的长l1、l2，然后根据杠杆平衡原理第三步：用公式即可计算出物体的质量。（2）表达式为30. 【答案】（1）；（2）【详解】（1）由题意可知，起重机做的功为（2）起重机的功率为答：（1）起重机做的功为；（2）起重机的功率为。31. 【答案】（1）2400J；（2）150W；（3）80%【分析】（1）已知物重和物体上升的高度，根据WGh即可求出所做的有用功；（2）由图知：有两段绳子与动滑轮相连，则物体上升的高度h和绳子自由移动的距离s之间的关系为：s2h，求出自由端绳子移动的距离，然后再根据WFs即可求出所做的总功；根据求拉力的功率；（3）已求出有用功和总功，根据求出滑轮组的机械效率【详解】（1）将重为480N的物体匀速提升5m，做的有用功：W有用Gh480N5m2400J；（2）绳子的有效段数为2，绳子自由端通过的距离：snh25m10m，拉力做总功：W总Fs300N10m3000J；拉力的功率：；（3）滑轮组的机械效率：
