鲁科版（五四制）八年级下册《第九章 简单机械》章节练习

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 鲁科版（五四制）八年级下册《第九章 简单机械》章节练习 一 、单选题（本大题共8小题，共24分）1.（3分）某学校劳动教育课堂上，四位同学利用杠杆原理使用劳动工具的场景如图所示。其中属于使用费力杠杆的是A. 锄地时举起锄头
B. 用羊角锤拔钉子
C. 用园艺剪修剪树枝
D. 用钢丝钳剪铁丝2.（3分）工人用如图所示的甲、乙两种滑轮把同样一袋沙提升相同的高度，已知沙和袋总重为，滑轮重绳重和摩擦力不计，则下列说法正确的是A. 甲比乙更省力 B. 甲做的总功比乙的多
C. 甲做的有用功比乙的多 D. 甲的机械效率比乙的高3.（3分）某人用牛的力提起了牛的重物，那么他可能使用了A. 一个定滑轮 B. 一个动滑轮
C. 一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 D. 一支杠杆4.（3分）如图所示的杠杆是平衡的，在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个物体，如图所示，那么，以下说法中正确的是
 A. 杠杆仍然平衡 B. 杠杆可能平衡
C. 杠杆一定不能平衡 D. 杠杆是否平衡与加挂物体的质量多少无关5.（3分）关于功率概念的理解，下列说法中正确的是A. 功率大的机械做的功多 B. 功率大的机械做功时用的时间少
C. 单位时间内完成的功越多，则功率越大 D. 机械功率越大，其机械效率越大6.（3分）下列四幅图中，力有对物体做功的是A. 推车未推动 B. 提着滑板水平前行
C. 搬石未搬起 D. 用绳子提升物体7.（3分）一个物体在一恒力的作用下沿水平方向匀速运动，图中能反映恒力所做的功与时间的对应关系的是A.  B.
C.  D. 8.（3分）如图所示，在相等的时间内把同一物体分别沿、两个光滑斜面匀速拉到相同的高度，拉力所做的功分别为和，功率分别为和，它们之间的关系是 
 A. ， B. ，
C. ， D. ，二 、填空题（本大题共8小题，共34分）9.（2分）小红家上月5日自来水表的读数为 ，本月5日自来水表各指针的位置如图2-1-8所示，这时水表的示数是__________ ，所以这一个月她家用水__________。 
 10.（2分）在物理综合实践活动中，小华设计了如图所示的机械模型．推动硬棒或，使它们在水平面内绕轴转动，即可将绳逐渐绕到轴上，提升重物，硬棒是 ______ 杠杆选填“省力”或“费力”，滑轮 ______ 改变力的大小选填“能”或“不能．
 11.（5分）为了记录运动会中精彩的瞬间，学校邀请摄影师携带无人机来进行航拍。如图所示，当无人机悬停在空中时，升力对无人机 ______；当无人机水平飞行时，升力对无人机 ______。均选填“做功”或“不做功”
 12.（5分）如图所示，工人将的重物提升了，所用的时间为，拉力为不计绳重及摩擦。则动滑轮重力为 ______，拉力的功率是 ______，动滑轮的机械效率是 ______。
 13.（5分）如图是一风景区的盘山公路，之所以要把上山的公路修成这般模样，是因为盘山公路相当于简单机械中的 ______。一辆客车在盘山公路上匀速行驶，客车和乘客的总质量为，向上行驶过程中牵引力保持不变，耗时行驶的路程，到了高为的山顶，汽车的行驶速度是 ______，牵引力从山脚到山顶做的功为 ______，盘山公路的“机械”效率为 ______，乘车时小明发现：在爬山过程中司机往往速度很慢，是为了 ______。
 14.（5分）如图，如果把铁锹看作是费力杠杆，则图中，，三点。支点是______点。动力作用点是______点，阻力作用点是______。
 15.（5分）如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的粗细和质量分布都均匀的杠杆，使重为的物体缓慢升高，拉力大小为，拉力移动的距离为。杠杆的机械效率为 ______，杠杆的重为 ______；若将重物的悬挂点向右移动到点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 ______选填“变大”、“变小”或“不变”不考虑摩擦。
 16.（5分）如图所示，杠杆在力、作用下处于平衡状态，为的力臂。请在图中作出的力臂及力．三 、实验题（本大题共1小题，共10分）17.（10分）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：图和图中已将杠杆大小及杠杆上的刻度按照适当比例缩小 
 
实验前，小明看到轻质杠杆位置如图所示，为使该轻质杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆两端的螺母向 ______ 选填“左”或“右”调节。 
实验时，小明在已调节水平位置平衡的该轻质杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，分别三次改变钩码的数量、移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，三次实验获得的数据如表所示。分析表中数据，可以得出杠杆的平衡条件是 ______ 。次数动力动力臂阻力阻力臂为了进一步验证实验结论，小明又做了如图所示的实验，当杠杆在水平位置平衡时： 
①已知每个钩码的质量均为，则此次实验中阻力大小为 ______ ，若弹簧测力计的拉力为，则动力臂为 ______ ；取 
②请你在图中画出动力的力臂。四 、计算题（本大题共2小题，共20分）18.（10分）建筑工地上，工人用如图所示的滑轮组运送建材上楼，某次运送建材的质量是，若工人在内将建材匀速竖直向上提升了，此过程中拉力大小为，取，求： 
拉力所做的功； 
拉力的功率； 
滑轮组的机械效率结果保留一位小数。
 19.（10分）如图，斜面长，高。建筑工人将重为的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力忽略绳子重力。求： 
该过程拉力做的功； 
该装置的机械效率； 
货物箱在斜面上受到的摩擦力大小。
 
答案和解析1.【答案】A;【解析】解： 
、锄地时举起锄头过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故符合题意； 
、用羊角锤拔钉子过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故不合题意； 
、用园艺剪修剪树枝在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故不合题意； 
、用钢丝钳剪铁丝在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故不合题意； 
故选：。 
结合生活经验，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。 
此题主要考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种： 
①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
 2.【答案】D;【解析】A.由图可知，甲滑轮是定滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力，为；乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则所以故错误；把同样一袋沙提升相同的高度，由可知有用功是相同的，绳重和摩擦不计，甲做的总功等于有用功，乙做的总功等于有用功和克服动滑轮的重力做功之和，乙做的总功较多，由可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小，所以故错误，正确。故选。
 3.【答案】D;【解析】解：、定滑轮既不省力也不费力，因此选项错误； 
B、因为动滑轮省一半力，而物重的一半为，故B选项错误； 
C、一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组最省力的绕法是有三条绳子提升重物，因此最小外力为，故C选项错误； 
D、杠杆可以利用力臂的长短来改变用力的大小，所以当力臂长时，可以用较小的力提起较重物体，故D选项正确。 
故选：。 
A、根据定滑轮既不省力也不费力进行分析； 
B、根据动滑轮不计动滑轮重、绳重以及摩擦省二分之一力进行分析； 
C、先判断出提升物体所用承重绳子的最多条数，通过外力与物重的关系计算出外力的大小； 
D、根据杠杆动力臂与阻力臂的关系进行分析。 
该题考查定滑轮、动滑轮以及滑轮组的工作特点，并且知道动滑轮和定滑轮的优、缺点，会根据已知的滑轮组分析最省力的绕线方法，并能区分杠杆和滑轮组，会根据实际情况选择合适机械。
 4.【答案】B;【解析】解：由图知，杠杆此时处于平衡状态，，当物体下方分别加挂一个相同的小球时，两边力和力臂的乘积都会增加，设小球的重力为，每节杠杆的长度为，计算出两边力和力臂乘积的增大值，则：  
左边，右边，右边增大的力和力臂的乘积较大，所以杠杆不平衡，将向右倾斜；  
由于杠杆两边所挂的物体的质量、重力不一定相同，两边增大的力和力臂的乘积可能相同，杠杆可能还平衡，所以B正确。  
故选：。 
掌握杠杆的平衡条件：；若两边力和力臂的乘积不相等，则杠杆不平衡，向乘积较大的一端倾斜。 
该题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握及应用，杠杆是否平衡或向哪端倾斜都是由两边力和力臂乘积的大小关系决定的，若是不等臂杠杆，两边增加相同的力，则杠杆将向 力臂长的一端倾斜。
 5.【答案】C;【解析】 
此题主要考查了对机械效率、功率的了解与掌握，使用机械时省力情况、功率大小、效率高低没有必然联系。 
①物体单位时间内所做的功叫功率； 
②功率的计算公式是，由公式可知，功率的大小与做功多少和做功所需时间的长短有关，与其它因素无关；机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率高说明有用功与总功的比值大。 
 
A.由公式可得，所以做功的多少不仅与功率有关还与时间有关，故错误； 
B.由公式可得，所以做功时用的时间不仅与功率有关还与功有关，故错误； 
C.物体单位时间内所做的功叫功率，所以单位时间内完成的功越多，则功率越大，故正确； 
D.机械功率越大，说明机械做功越快，机械效率是指有用功与总功的比值，两者没有必然的联系，故错误。 
故选。 

 6.【答案】D;【解析】解：、推车未推动，虽然有力作用在物体上，但是物体没有在力的方向上移动距离，所以没有做功，故不符合题意； 
、提着滑板在水平路面上匀速前行，此时力的方向竖直向上，与距离的方向垂直，所以没有做功，故不符合题意； 
、搬石未搬起，石头在力的方向上没有移动距离，所以力没有做功，故不符合题意； 
、用绳子提升物体，有力作用在物体上，物体在力的方向上通过了距离，所以力做了功，故符合题意。 
故选：。 
判断力做没做功的依据就是看在这个过程中，是否同时具备做功的两个必要因素：①作用在物体上的力，②物体在力的方向上通过了距离。 
此题主要考查做功的两个要素，明确三种情况不做功：一是有力无距离例如：推而未动，二是有距离无力由于惯性运动，三是力的方向与运动方向垂直。
 7.【答案】B;【解析】一个物体在一恒力的作用下沿水平方向匀速运动，说明物体受到的拉力和物体的运动速度不变，根据、可得，所以可知恒力所做的功与时间成正比，则是一条过原点的倾斜直线，其对应的图像为。故选。
 8.【答案】D;【解析】 
此题主要考查功的原理，功的大小和功率大小的比较等知识点，解答该题的关键是学生牢记功的原理。 
因为斜面光滑，无论是沿斜面还是匀速拉同一物体，由于其高度相同，由功的原理可知沿斜面所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功，即沿斜面和所做的功相同，题目中又告诉在相等的时间内，即相同，根据即可比较和。 
 
由功的原理可知：使用任何机械都不省功，因为斜面光滑，无论是沿斜面还是匀速拉同一物体，由于其高度相同，故所做的功相同，即， 
又因为做功时间相同，根据公式可知，，故选项符合题意，选项不符合题意。 
故选。
 9.【答案】5356.0;12.0;【解析】水表的读数应是各指针已达到的整数乘相对应的倍数，处于两数之间时，应取较小的数与其倍数相乘，然后按由大到小的顺序相加就是木表的示数，因此，小红家本月5日水表的示数为，这一个月她家用水
 10.【答案】省力;不能;【解析】解：推动硬棒或，使它们在水平面内绕轴转动，支点在点，阻力作用在轴上，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；  
滑轮的轴固定不动，是定滑轮，使用时不能省力，不能改变力的大小．  
故答案为：省力；不能．  
杠杆的分类：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力．  
定滑轮是等臂杠杆，使用时既不省力，也不费力，但可以改变力的方向．  
该题考查了杠杆和定滑轮的相关知识，属于基础知识的考查，相对比较简单．
 11.【答案】不做功  不做功;【解析】解：升力的方向竖直向上，当无人机悬停在空中或水平飞行时，都没有在升力的方向上通过距离，升力对无人机不做功。 
故答案为：不做功；不做功。 
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，据此分析判断。 
明确三种情况不做功：一是有力无距离例如：推而未动，二是有距离无力靠惯性运动，三是力的方向与运动方向垂直。
 12.【答案】;【解析】解：由图知，使用动滑轮时，，不计绳重及摩擦，绳子末端的拉力为， 
动滑轮重力为： 
； 
使用动滑轮时，，拉力端移动的距离： 
， 
拉力做的总功： 
， 
做功时间， 
拉力做功的功率： 
； 
所做的有用功： 
， 
动滑轮的机械效率： 
。 
故答案为：；；。 
使用动滑轮时，，不计绳重及摩擦，根据算出动滑轮的重力； 
使用动滑轮时，，拉力端移动的距离，利用求拉力做的总功；知道做功时间，再利用求拉力做功功率； 
利用求所做的有用功，动滑轮的机械效率等于有用功与总功之比。 
此题主要考查了使用动滑轮时有用功、总功、功率和机械效率的计算，明确有用功、总功的含义是关键。
 13.【答案】斜面  5  108  35  增大牵引力;【解析】解：盘山公路相当于简单机械中的斜面，斜面加长了运动距离，但可以省力； 
客车行驶的速度； 
牵引力从山脚到山顶做的功， 
客车和乘客的总重力， 
有用功； 
盘山公路的“机械”效率； 
由可知，在汽车功率一定时，减小速度，可增大牵引力。 
故答案为：斜面；；；；增大牵引力。 
车经过盘山路时要向高处运动，所以我们可以从斜面模型上分析。使用斜面可以省力，斜面越平缓，越省力，但同时越费距离。 
已知行驶的路程和所用的时间，根据公式可求行驶速度。 
根据得出牵引力从山脚到山顶做的功，利用得出客车和乘客的总重力，根据得出有用功，根据得出盘山公路的“机械”效率； 
由功率公式可以推出，由此可以分析上坡慢速的原因。 
生活中应用了很多斜面模型，虽然费距离，但可以省力，减轻我们将物体提升时所需要的力。本题还考查速度、有用功和机械效率的计算，关键是公式及其变形的应用。
 14.【答案】C  B  A;【解析】解：如图并结合生活经验可知：若把铁锹看作是费力杠杆时，则点是支点，点是阻力作用点，点是动力作用点。 
故答案为：、、。 
根据生活经验并结合图片，可以判断如果把铁锹看作是费力杠杆时，只有点为支点，为阻力臂，为动力臂，长度大于长度，所以很容易判断动力作用点和阻力作用点。 
这是判断杠杆几个要素的题目，这类题目一是要记住定义，二是要结合生活实际。
 15.【答案】90%  3.2  变大;【解析】解：拉力所做的功：， 
有用功：， 
杠杆的机械效率：； 
由于杠杆的粗细和质量分布都均匀，因此杠杆重力作用点移动的距离为拉力移动距离的一半，即， 
由可得，额外功：， 
由可得，杠杆的重：； 
杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重做额外功，并且； 
设杠杆重心升高的距离为，所以，，不变，不变，不变， 
钩码从点到点，钩码还升高相同的高度，有用功不变； 
杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离变小，克服杠杆重力所做的额外功变小； 
则变小，所以也变小；根据可知，总功变小，有用功不变，所以变大。 
故答案为：；；变大。 
已知拉力的大小和拉力移动的距离，根据求出拉力所做的功；根据求出有用功；根据求出杠杆的机械效率； 
由于杠杆的粗细和质量分布都均匀，因此根据拉力移动的距离可知杠杆重力作用点移动的距离，且杠杆重力做的功为额外功，不考虑摩擦，根据求出额外功的大小，再根据求出杠杆的重； 
将钩码的悬挂点从点移至点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度减小，克服杠杆重做功减小，有用功不变，额外功减小，总功减小，进而判断机械效率的变化。 
此题主要考查了使用杠杆时有用功、总功和机械效率的计算，在判断杠杆的机械效率的大小变化时，利用杠杆平衡条件得出动力的大小变化是关键。
 16.【答案】解： 
;【解析】 
与杠杆垂直，故连接支点与的作用点即为力臂，过的上端作的垂线，交杠杆于一点，即为的作用点，的方向向上。 
该题考查了力的示意图和力臂的画法。由力臂的概念即可画力臂，也可确定力的方向和作用点。
 17.【答案】;【解析】解：如图甲所示，杠杆静止时，左端下沉，应将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡； 
分析表格中的数据知；；，故可得出杠杆平衡的条件是：动力动力臂阻力阻力臂； 
①已知每个钩码的质量均为，由图可知，阻力大小等于钩码的重力，所以阻力大小为： 
； 
杠杆在水平位置平衡，支点到力的作用点的距离即为阻力臂，由图知阻力臂为； 
根据杠杆平衡的条件得，，解得，； 
②沿力的方向作出的作用线，由支点向的作用线作垂线，垂线段的长度就为的力臂，如图所示： 
 
故答案为：右；动力动力臂阻力阻力臂；①；；②见解答。 
杠杆的调节也跟天平类似，应向高的一侧移动平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡最大的好处就是测量力臂时非常方便； 
杠杆平衡的条件是：动力动力臂阻力阻力臂； 
①由图可知，阻力即为钩码的重力，根据重力公式即可得出，根据图得出阻力臂；再利用杠杆平衡的条件求出动力臂； 
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。 
此题主要考查了杠杆平衡条件的探究实验，实验中要明确动力臂、动力、阻力臂和阻力。
 18.【答案】解：（1）由图知，n=2，拉力端移动距离s=2h=2×1m=2m， 
拉力做的总功： 
W总=Fs=300N×2m=600J； 
（2）拉力做功功率： 
P===120W； 
（3）拉力做的有用功： 
W有用=Gh=mgh=50kg×10N/kg×1m=500J， 
滑轮组的机械效率： 
η==×100%≈83.3%。 
答：（1）拉力所做的功为600J； 
（2）拉力的功率为120W； 
（3）滑轮组的机械效率为83.3%。;【解析】 
由图知，，拉力端移动距离，利用求拉力做的总功； 
利用求拉力做功功率； 
利用求拉力做的有用功；滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。 
此题主要考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，属于基础题目。
 19.【答案】解：（1）该过程拉力F做的功： 
W总=Fs=300N×1.5m=450J； 
（2）有用功： 
W有用=Gh=1000N×0.3m=300J， 
该装置的机械效率： 
η==×100%≈66.7%； 
（3）额外功： 
W额=W总-W有用=450J-300J=150J， 
由W额=fs可得货物箱在斜面上受的摩擦力大小： 
f===100N。 
答：（1）该过程拉力F做的功为450J； 
（2）该装置的机械效率为66.7%； 
（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小为100N。;【解析】 
利用计算该过程拉力做的功；  
利用求出有用功，该装置的机械效率等于有用功与总功之比；  
利用求出额外功，然后利用计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小。 
该题考查了使用斜面时功、机械效率和摩擦力大小的计算，关键是要知道：使用斜面时克服摩擦做的功为额外功。