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物理人教版第十二章 简单机械综合与测试课时练习
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这是一份物理人教版第十二章 简单机械综合与测试课时练习，共17页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 如图所示的简单机械，正常使用时费距离的是（ ）
A. 筷子B. 食品夹
C. 定滑轮D. 动滑轮
2. 如图所示的均匀木条AOB，AO=OB，在O点系一绳并挂起，先使AO保持水平，然后放手，则在刚放手的瞬间，木条将会（ ）
A.A端向上运动B.A端向下运动C.保持平衡不动D.不能确定
3. 骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S型路线骑行，他这样做是为了（ ）
A.缩短上坡过程中所用的时间B.减少上坡过程中所做的功
C.减小上坡过程中所施加的力D.增加上坡时的机械效率
4. 如图所示，吊篮重400N，动滑轮的总重为50N，定滑轮重40N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时，人需用力（ ）
A.218 NB.220 NC.210 ND.236 N
5. 如图所示，用一个重为18N的动滑轮来提升物体，在实际工作中匀速竖直向上的拉力为30N，则动滑轮的机械效率（ ）
A.一定等于30%B.一定等于70%C.可能大于70%D.一定小于70%
6. 如图，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度．与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大．若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程（ ）
A.额外功较小B.额外功较大C.总功较小D.总功较大
7. 重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一水平拉力F，让木棒缓慢转到图中虚线所示位置．在转动的过程中（ ）
A.动力臂逐渐变大B.阻力臂逐渐变小
C.动力F逐渐变大D.动力F保持不变
8. 《墨经》最早记述了秤的杠杆原理．图中“标”“本”表示力臂，“权“重”表示力．以下说法符合杠杆平衡原理的是（ ）
A.“权”小于“重”时，A端一定上扬
B.“权”小于“重“时，“标”一定小于“本”
C.增大“重”时，应把“权”向A端移
D.增大“重”时，应换用更小的“权”
9. 如图所示是汽车起重机，其中A、B组成滑轮组，C杆伸缩可改变吊臂的长短，D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度，O为吊臂的转动轴，装在E里的电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，H为在车身外侧增加的支柱，F为吊臂顶端受到竖直向下的力．下列有关汽车起重机的叙述中错误的是（ ）
A.滑轮组中A滑轮用于改变力的方向
B.当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大
C.当D杆伸长时力F的力臂将变小
D.H的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大
10. 某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物G提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A.力F1和F2做功的功率相同
B.力F1和F2做的总功相同
C.乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大
D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
二、填空题（本题共6小题,每空2分,共26分）
1. 如图是同学们常用的燕尾夹，AB=BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把________点看作支点，此时夹子可近似看作________杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）．
2. 如图所示，杠杆调平衡后，在A处挂3个钩码，要想杠杆继续平衡，则需在B处挂________个钩码．杠杆在水平位置平衡后，两侧各去掉一个钩码，则杠杆的________端将上升．（每个钩码的质量都相同）
3.
如图，AB是能绕B点转动的轻质杠杆，在中点C处用绳子悬挂重为100N的物体（不计绳重）．在A端施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，则拉力F=________N．若保持拉力方向始终垂直于杠杆，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将________（选填“增大”“减小”或“不变”）．
4. 如图所示，用滑轮组提起一个重为7N的物体，在拉力F=4N的作用下，10s内物体沿竖直方向匀速升高了2m．不计绳重和摩擦，可知拉力F的功率为________W．此滑轮组的机械效率为________．
5. 如图所示，在水平拉力F的作用下重200 N的物体A沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计B的示数为20 N，则拉力F的大小为________N，物体A与水平桌面的摩擦力大小为________N．
6. 如图所示，小明在3s内将一个重100N的物体从斜面底部向上匀速拉到斜面的顶端，沿斜面的拉力F为75N，物体沿斜面移动的距离s为5m，上升的高度h为3m，则人对物体做的功是________J，拉力做功的功率是________W；斜面的机械效率为________．
三、作图题（本题共2小题,每小题4分,共8分）
1. 甲是一款水管扳手钳，用它夹水管时，AOB部分可视为一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，请在乙图中画出：
（1）阻力F2的力臂L2．
（2）杠杆平衡时，作用在B点的最小动力F1及其力臂L1．
2. 如图是用两组滑轮工具将物体沿水平地面向右拉动的示意图，请画出最省力的绳子绕法．
四、实验探究题（本题共2小题,每小题8分,共16分）
1. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码所受的重力相等，杠杆刻度均匀．
（1）杠杆平衡时，应该让它静止在________位置．
（2）小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图甲所示，他们记录的数据为：动力F1=1.5N，动力臂l1=0.1m，阻力F2=1N，则阻力臂l2=________m．
（3）下列四个因素中，不会带来实验误差的是（ ）
A.铁架台自身所受的重力足够大
B.单个钩码所受的重力不完全相等
C.悬挂钩码的绳套所受重力偏大
D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大
（4）小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结果会怎样？通过实验，他们得到了如图乙所示的结果．根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1l1=________．（F1、F2、F3的力臂分别用l1、l2、l3表示）
2. 图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图．用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，将重为4.5N的物体从A位置提升到A′位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示．请你根据他们做的实验回答下列问题：
（1）物体被提升的高度是________cm，拉力是________N，该滑轮组的机械效率η=________．
（2）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效率________（填“变大”“变小”或“不变”)．
五、计算题（本题共2小题,共20分）
1. 图甲所示为前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形，我们可将图甲简化成如图乙所示的杠杆．不计自重，若铅球质量为3kg，OA=0.03m，OB=0.30m，求此时肱二头肌对前臂产生的拉力大小(g取10N/kg)．
2. 如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的．已知晾衣架上所挂衣服质量为4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg．小燕同学用力F拉动绳子自由端，在5s内使衣服匀速上移0.5m，不计绳重和摩擦，g取10N/kg ．求：
（1）绳子自由端拉力F的大小；
（2）拉力所做的功W；
（3）拉力的功率P；
（4）整个过程中机械效率η．
参考答案与试题解析
2018-2019学年人教版物理八年级（下）单元评价检测（六）（第十二章）
一、选择题（本题共10小题,每小题3分,共30分）
1.
【答案】
D
【考点】
杠杆的分类
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．根据图示可知，使用筷子时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，即费力省距离，故A错误；
B．根据图示可知，使用食品夹时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，即费力省距离，故B错误；
C．定滑轮是一个等臂杠杆，即动力臂等于阻力臂，即不省距离，也不费距离，故C错误；
D．动滑轮是一个省力杠杆，即省力但一定费距离，故D正确．
故选D．
2.
【答案】
B
【考点】
杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：两边木条的重力产生了转动力矩，两重力相等，由图可知，OA边的力臂要大，故OA边的力矩也大，A端将向下运动．
故选B．
3.
【答案】
C
【考点】
轮轴及其他常见简单机械
【解析】
本题由斜面模型及功的原理进行分析．
①使用任何机械都不省功；
②斜面坡度越小越省力，即斜面高度一定，斜面越长越省力．
【解答】
解：A ．上坡时，速度一定，走S形路线所走的路线较长，所用时间较长，A不正确；
B ．使用任何机械都不省功，B不正确；
C ．上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力，C正确；
D ．走S形路线所用的时间较长，机械效率低，D不正确．
故选C．
4.
【答案】
C
【考点】
滑轮组绳子拉力的计算
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：将人、吊篮、动滑轮看作一个整体，由于他们处于静止状态，受力平衡，则人的拉力：F=15(400N+50N+600N)=210N．
故选C．
5.
【答案】
D
【考点】
滑轮（组）的机械效率
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．物体升高h时，绳子自由端移动的距离s=2h．
总功：W总=Fs=30N×2h．
不计绳重和摩擦时，拉力做的额外功：
W额=G轮h=18N×h．
有用功：W有用=W总−W额=30N×2h−18N×h=42N×h．
机械效率：
η=W有用W总=42N×h30N×2h×100%=70%，故A错；
BCD．若考虑绳重和摩擦时，额外功增大，总功不变，有用功减小，有用功在总功中的比值减小，机械效率降低，机械效率一定小于70%，故BC错、D正确．
故选D．
6.
【答案】
D
【考点】
滑轮（组）的机械效率
【解析】
不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功与额外功之和； 机械效率是有用功与总功的比值。由此分析解答。
【解答】
解：AB．由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额=G动h知，提升A和B所做额外功相同，故AB错误；
CD．不计绳重与摩擦的影响，滑轮组的机械效率：η=W有W总=W有W有+W额，额外功相同，提升物体时滑轮组的机械效率较大，所以提升物体所做的有用功较大，其总功较大，故C错误，D正确．
故选：D．
7.
【答案】
C
【考点】
杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：B．杠杆在转动的过程中符合杠杆平衡的条件，即阻力为硬棒的重力，大小不变，硬棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过θ角后，重力力臂（阻力臂）逐渐增大，故B错；
A．当硬棒在竖直位置时，F的力臂是杠杆的长度，且力臂最长，当杠杆转过θ后，力与杠杆不再垂直，所以动力臂变小，故A错；
CD．根据杠杆平衡的条件可得，阻力与阻力臂的乘积增大，而动力臂减小，所以动力逐渐增大，故D错误，C正确．
故选C．
8.
【答案】
C
【考点】
杠杆的应用
【解析】
杆秤实际是以提纽为支点的杠杆，利用杠杆平衡条件分析力或力臂的变化。
【解答】
解：根据杠杆平衡条件知，权×标=重×本．
A．权”小于“重”时，“本”确定，但“标”是可以改变的，所以A端不一定上扬，故A错误；
B．“权”小于“重“时，由“权×标=重×本”知，“标”一定大于“本”，故B错误；
C．增大“重”时，“权”和“本”不变，由“权×标=重×本”知，“标”会增大，所以把“权”向A端移，故C正确；
D．增大“重”时，“本”不变，由“权×标=重×本”知，可以增大“标”，或增大“权”，故D错误．
故选：C．
9.
【答案】
A
【考点】
杠杆的应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．A滑轮随物体一起移动是动滑轮，动滑轮可以省力但不可以改变力的方向，故A错误；
B ．当C杆伸长时吊臂阻力臂变长，在阻力和动力臂一定时，阻力臂越长，动力越大，根据物体间力的作用是相互的可知，对D杆的压力将变大，故B正确；
C ．当D杆伸长时力，物体变高，阻力臂F的力臂将变小，故C正确；
D ．操纵汽车起重机时，应在车身外侧增加支柱即H，以防翻车，并避免轮胎受到过大的压力．故D正确．
本题选择错误的，故选A．
10.
【答案】
D
【考点】
有用功、额外功、总功
滑轮（组）的机械效率
【解析】
①使用滑轮组时，手拉绳子自由端做的功是总功；总功与所用时间之比是拉力做功的功率；
②根据已知条件判断省力情况；利用公式η=W有用W总=W有用W有用+W额=GhGh+G动h=GG+G动比较滑轮组机械效率。
【解答】
解：由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4．
AB．若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为：s甲=3h，s乙=4h，
甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总=F1⋅3h，乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总=F2⋅4h，
已知F1=F2，所以W甲总已知时间相同，由公式P=Wt知，P甲总CD．已知F1=F2，所以省力情况相同，
甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，
不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为：η甲=W有用W总=W有用W有用+W额=GhGh+G动h=GG+G动，
乙滑轮组中有2个动滑轮，同理可得，乙滑轮组的机械效率为：η乙=GG+2G动，
所以η甲>η乙，故C错误，D正确．
故选D．
二、填空题（本题共6小题,每空2分,共26分）
1.
【答案】
B,等臂
【考点】
杠杆的分类
杠杆及其五要素
【解析】
杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，可以从动力臂和阻力臂的大小关系进行判断，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆。结合图中的结构，可确定杠杆及其类型。
【解答】
解：当用力摁住C点打开该夹子时，AC是围绕B点转动的，故B为支点；由于AB=BC，故动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆．
2.
【答案】
5,左
【考点】
杠杆的平衡条件
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：所以在杠杆右边B处应挂5个钩码．
如果A、B两处各去掉一个钩码，
左边：2G×5L＝10GL，
右边：4G×3L＝12GL，所以左端小于右端，右端下降，左端将上升．
3.
【答案】
50,减小
【考点】
杠杆的动态平衡分析
杠杆的平衡条件
【解析】
（1）物体的重力为阻力，杠杆在水平位置保持平衡时，BC为阻力臂，BA为动力臂，根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2求出拉力的大小；
（2）利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况。
【解答】
解：杠杆在水平位置保持平衡，由F1l1=F2l2可得，
拉力的大小：F1=l2l1G=BCBAG=12×100N=50N，
若将A端缓慢向上提升一小段距离，则阻力臂l2将变小，阻力G不变，即F2l2变小，
因为拉力方向始终垂直于杠杆，所以动力臂不变，l1始终等于BA，根据F1l1=F2l2可知，F1变小，即拉力F减小．
4.
【答案】
1.6,87.5%
【考点】
功率的计算
滑轮（组）的机械效率
【解析】
（1）根据滑轮组承担物重绳子段数，计算绳子自由端移动距离，求出总功，已知时间t，由功率公式求出滑轮组对物体A做功的功率；
（2）然后求出有用功，由效率公式求出效率。
【解答】
解：由图可知，滑轮组承担物重绳子段数：n=2，
绳子自由端移动的距离：
s=2h=2×2m=4m，
滑轮组所做总功：
W总=Fs=4N×4m=16J，
拉力功率：
P=W总t=16J10s=1.6W；
有用功：
W有=Gh=7N×2m=14J，
滑轮组的机械效率：
η=W有W总×100%=14J16J×100%=87.5%．
5.
【答案】
40,20
【考点】
动滑轮及其工作特点
二力平衡条件及其应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：如图所示，弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为为20N；则物体A受到拉力为20N，又因物体A做匀速直线运动，则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A受到拉力是一对平衡力，则摩擦力大小也是20N，拉力F=2f=2×20N=40N．
6.
【答案】
300,125,80%
【考点】
斜面的机械效率
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）人对物体做的有用功：
W有用=Gh=100N×3m=300J；
（2）拉力做功：
W总=Fs=75N×5m=375J，
拉力做功的功率：
P=W总t=375J3s=125W；
（3）斜面的机械效率：
η=W有用W总×100%=300J375J×100%=80%．
三、作图题（本题共2小题,每小题4分,共8分）
1.
【答案】
（1）如解答（2）图所示．
（2）如解答图所示．
【考点】
杠杆中最小力的问题
力臂的画法
【解析】
（1）过支点作阻力作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂。
（2）根据杠杆的平衡条件，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越长、越省力，首先确定出最长的力臂、动力作用点，再确定动力的方向，画出动力的示意图。
【解答】
解：（1）由题知，O点为支点，从O点作F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂L2．
（2）若动力作用在B点，以OB为动力臂是最长的力臂，此时力最小，则连接OB为最长力臂L1，再过B点做OB的垂线，即动力F1的作用线，以O为支点，F1、F2作用效果相反，F2使杠杆顺时针转动，则F1使杠杆逆时针转动，F1的方向向上，如下图．
2.
【答案】
如解答图所示．
【考点】
滑轮组的设计与组装
重力示意图
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：如图所示：
四、实验探究题（本题共2小题,每小题8分,共16分）
1.
【答案】
（1）水平
（2）0.15
A
（4）F2l2+F3l3
【考点】
探究杠杆的平衡条件实验
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）为了便于从杠杆上直接读取力臂，在进行实验时应该使杠杆在水平位置平衡．
（2）杠杆平衡条件为：F1l1=F2l2．
由杠杆平衡条件得：1.5N×0.1m=1N×l2，
得：l2=0.15m．
（3）A．铁架台自身的重力足够大目的使杠杆稳定，但对杠杆的平衡无影响，故A符合题意；
B．单个钩码的重力不完全相等，则多个钩码总重力无法确定，对实验结果有影响，故B不符合题意；
C．悬挂钩码的绳套重力偏大，会对力的真实值有影响，故C不符合题意；
D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大会影响杠杆的灵敏，对测量结果造成误差，故D不符合题意，
故选A．
（4）设一个钩码的重力为G，杠杆一个格的长度为l，根据杠杆平衡条件可知，杠杆右侧F3l3+F2l2=2G×l+2G×3l=8Gl，杠杆左侧F1l1=4G×2l=8Gl，故左侧等于右侧，故F3l3+F2l2=F1l1．
2.
【答案】
（1）5.0,2,75%
（2）变小
【考点】
滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）测力计B位置匀速提升到B′位置，测力计上升的高度为：s=15.0cm；由图可知，有3段绳子拉着动滑轮，则物体上的高度为：h=13s=13×15.0cm=5.0cm；
由图可知，测力计的示数为2N；
该动滑轮的机械效率：η=W有W总=GhFs=4.5N×0.05m2N×0.15m=75%；
（2）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，此时有用功不变，克服动滑轮重力所做的额外功变大，故机械效率变小．
五、计算题（本题共2小题,共20分）
1.
【答案】
肱二头肌对前臂产生的拉力F1为300N ．
【考点】
杠杆的平衡条件
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：由图可知，支点是O点，
肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力，3kg铅球的重力即为阻力F2，
则阻力：F2=G=mg=3kg×10N/kg=30N，
由图知，L1=OA=0.03m，L2=OB=0.30m，
根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2，
即：F1×0.03m=30N×0.30m，
解得F1=300N．
2.
【答案】
（1）绳子自由端拉力F的大小为12.5N；
（2）拉力所做的功W=25J；
（3）拉力的功率为5W；
（4）整个过程中机械效率80% ．
【考点】
功的计算
功率的计算
滑轮（组）的机械效率
滑轮组绳子拉力的计算
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）提升的总重力：
G总=m总g=(4kg+1kg)×10N/kg=50N，
由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=4，
不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：
F=14G总=14×50N=12.5N；
（2）绳端移动的距离s=4h=4×0.5m=2m，
拉力做的功：
W总=Fs=12.5N×2m=25J；
（3）拉力做功的功率：
P=W总t=25J5s=5W；
（4）有用功：W有用=G衣h=m衣gh=4kg×10N/kg×0.5m=20J，
整个过程中的机械效率：
η=W有用W总=20J25J×100%=80%．
1. 如图所示的简单机械，正常使用时费距离的是（ ）
A. 筷子B. 食品夹
C. 定滑轮D. 动滑轮
2. 如图所示的均匀木条AOB，AO=OB，在O点系一绳并挂起，先使AO保持水平，然后放手，则在刚放手的瞬间，木条将会（ ）
A.A端向上运动B.A端向下运动C.保持平衡不动D.不能确定
3. 骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S型路线骑行，他这样做是为了（ ）
A.缩短上坡过程中所用的时间B.减少上坡过程中所做的功
C.减小上坡过程中所施加的力D.增加上坡时的机械效率
4. 如图所示，吊篮重400N，动滑轮的总重为50N，定滑轮重40N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时，人需用力（ ）
A.218 NB.220 NC.210 ND.236 N
5. 如图所示，用一个重为18N的动滑轮来提升物体，在实际工作中匀速竖直向上的拉力为30N，则动滑轮的机械效率（ ）
A.一定等于30%B.一定等于70%C.可能大于70%D.一定小于70%
6. 如图，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度．与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大．若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程（ ）
A.额外功较小B.额外功较大C.总功较小D.总功较大
7. 重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一水平拉力F，让木棒缓慢转到图中虚线所示位置．在转动的过程中（ ）
A.动力臂逐渐变大B.阻力臂逐渐变小
C.动力F逐渐变大D.动力F保持不变
8. 《墨经》最早记述了秤的杠杆原理．图中“标”“本”表示力臂，“权“重”表示力．以下说法符合杠杆平衡原理的是（ ）
A.“权”小于“重”时，A端一定上扬
B.“权”小于“重“时，“标”一定小于“本”
C.增大“重”时，应把“权”向A端移
D.增大“重”时，应换用更小的“权”
9. 如图所示是汽车起重机，其中A、B组成滑轮组，C杆伸缩可改变吊臂的长短，D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度，O为吊臂的转动轴，装在E里的电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，H为在车身外侧增加的支柱，F为吊臂顶端受到竖直向下的力．下列有关汽车起重机的叙述中错误的是（ ）
A.滑轮组中A滑轮用于改变力的方向
B.当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大
C.当D杆伸长时力F的力臂将变小
D.H的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大
10. 某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物G提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A.力F1和F2做功的功率相同
B.力F1和F2做的总功相同
C.乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大
D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
二、填空题（本题共6小题,每空2分,共26分）
1. 如图是同学们常用的燕尾夹，AB=BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把________点看作支点，此时夹子可近似看作________杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）．
2. 如图所示，杠杆调平衡后，在A处挂3个钩码，要想杠杆继续平衡，则需在B处挂________个钩码．杠杆在水平位置平衡后，两侧各去掉一个钩码，则杠杆的________端将上升．（每个钩码的质量都相同）
3.
如图，AB是能绕B点转动的轻质杠杆，在中点C处用绳子悬挂重为100N的物体（不计绳重）．在A端施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，则拉力F=________N．若保持拉力方向始终垂直于杠杆，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将________（选填“增大”“减小”或“不变”）．
4. 如图所示，用滑轮组提起一个重为7N的物体，在拉力F=4N的作用下，10s内物体沿竖直方向匀速升高了2m．不计绳重和摩擦，可知拉力F的功率为________W．此滑轮组的机械效率为________．
5. 如图所示，在水平拉力F的作用下重200 N的物体A沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计B的示数为20 N，则拉力F的大小为________N，物体A与水平桌面的摩擦力大小为________N．
6. 如图所示，小明在3s内将一个重100N的物体从斜面底部向上匀速拉到斜面的顶端，沿斜面的拉力F为75N，物体沿斜面移动的距离s为5m，上升的高度h为3m，则人对物体做的功是________J，拉力做功的功率是________W；斜面的机械效率为________．
三、作图题（本题共2小题,每小题4分,共8分）
1. 甲是一款水管扳手钳，用它夹水管时，AOB部分可视为一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，请在乙图中画出：
（1）阻力F2的力臂L2．
（2）杠杆平衡时，作用在B点的最小动力F1及其力臂L1．
2. 如图是用两组滑轮工具将物体沿水平地面向右拉动的示意图，请画出最省力的绳子绕法．
四、实验探究题（本题共2小题,每小题8分,共16分）
1. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码所受的重力相等，杠杆刻度均匀．
（1）杠杆平衡时，应该让它静止在________位置．
（2）小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图甲所示，他们记录的数据为：动力F1=1.5N，动力臂l1=0.1m，阻力F2=1N，则阻力臂l2=________m．
（3）下列四个因素中，不会带来实验误差的是（ ）
A.铁架台自身所受的重力足够大
B.单个钩码所受的重力不完全相等
C.悬挂钩码的绳套所受重力偏大
D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大
（4）小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结果会怎样？通过实验，他们得到了如图乙所示的结果．根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1l1=________．（F1、F2、F3的力臂分别用l1、l2、l3表示）
2. 图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图．用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，将重为4.5N的物体从A位置提升到A′位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示．请你根据他们做的实验回答下列问题：
（1）物体被提升的高度是________cm，拉力是________N，该滑轮组的机械效率η=________．
（2）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效率________（填“变大”“变小”或“不变”)．
五、计算题（本题共2小题,共20分）
1. 图甲所示为前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形，我们可将图甲简化成如图乙所示的杠杆．不计自重，若铅球质量为3kg，OA=0.03m，OB=0.30m，求此时肱二头肌对前臂产生的拉力大小(g取10N/kg)．
2. 如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的．已知晾衣架上所挂衣服质量为4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg．小燕同学用力F拉动绳子自由端，在5s内使衣服匀速上移0.5m，不计绳重和摩擦，g取10N/kg ．求：
（1）绳子自由端拉力F的大小；
（2）拉力所做的功W；
（3）拉力的功率P；
（4）整个过程中机械效率η．
参考答案与试题解析
2018-2019学年人教版物理八年级（下）单元评价检测（六）（第十二章）
一、选择题（本题共10小题,每小题3分,共30分）
1.
【答案】
D
【考点】
杠杆的分类
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．根据图示可知，使用筷子时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，即费力省距离，故A错误；
B．根据图示可知，使用食品夹时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，即费力省距离，故B错误；
C．定滑轮是一个等臂杠杆，即动力臂等于阻力臂，即不省距离，也不费距离，故C错误；
D．动滑轮是一个省力杠杆，即省力但一定费距离，故D正确．
故选D．
2.
【答案】
B
【考点】
杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：两边木条的重力产生了转动力矩，两重力相等，由图可知，OA边的力臂要大，故OA边的力矩也大，A端将向下运动．
故选B．
3.
【答案】
C
【考点】
轮轴及其他常见简单机械
【解析】
本题由斜面模型及功的原理进行分析．
①使用任何机械都不省功；
②斜面坡度越小越省力，即斜面高度一定，斜面越长越省力．
【解答】
解：A ．上坡时，速度一定，走S形路线所走的路线较长，所用时间较长，A不正确；
B ．使用任何机械都不省功，B不正确；
C ．上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力，C正确；
D ．走S形路线所用的时间较长，机械效率低，D不正确．
故选C．
4.
【答案】
C
【考点】
滑轮组绳子拉力的计算
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：将人、吊篮、动滑轮看作一个整体，由于他们处于静止状态，受力平衡，则人的拉力：F=15(400N+50N+600N)=210N．
故选C．
5.
【答案】
D
【考点】
滑轮（组）的机械效率
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．物体升高h时，绳子自由端移动的距离s=2h．
总功：W总=Fs=30N×2h．
不计绳重和摩擦时，拉力做的额外功：
W额=G轮h=18N×h．
有用功：W有用=W总−W额=30N×2h−18N×h=42N×h．
机械效率：
η=W有用W总=42N×h30N×2h×100%=70%，故A错；
BCD．若考虑绳重和摩擦时，额外功增大，总功不变，有用功减小，有用功在总功中的比值减小，机械效率降低，机械效率一定小于70%，故BC错、D正确．
故选D．
6.
【答案】
D
【考点】
滑轮（组）的机械效率
【解析】
不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功与额外功之和； 机械效率是有用功与总功的比值。由此分析解答。
【解答】
解：AB．由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额=G动h知，提升A和B所做额外功相同，故AB错误；
CD．不计绳重与摩擦的影响，滑轮组的机械效率：η=W有W总=W有W有+W额，额外功相同，提升物体时滑轮组的机械效率较大，所以提升物体所做的有用功较大，其总功较大，故C错误，D正确．
故选：D．
7.
【答案】
C
【考点】
杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：B．杠杆在转动的过程中符合杠杆平衡的条件，即阻力为硬棒的重力，大小不变，硬棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过θ角后，重力力臂（阻力臂）逐渐增大，故B错；
A．当硬棒在竖直位置时，F的力臂是杠杆的长度，且力臂最长，当杠杆转过θ后，力与杠杆不再垂直，所以动力臂变小，故A错；
CD．根据杠杆平衡的条件可得，阻力与阻力臂的乘积增大，而动力臂减小，所以动力逐渐增大，故D错误，C正确．
故选C．
8.
【答案】
C
【考点】
杠杆的应用
【解析】
杆秤实际是以提纽为支点的杠杆，利用杠杆平衡条件分析力或力臂的变化。
【解答】
解：根据杠杆平衡条件知，权×标=重×本．
A．权”小于“重”时，“本”确定，但“标”是可以改变的，所以A端不一定上扬，故A错误；
B．“权”小于“重“时，由“权×标=重×本”知，“标”一定大于“本”，故B错误；
C．增大“重”时，“权”和“本”不变，由“权×标=重×本”知，“标”会增大，所以把“权”向A端移，故C正确；
D．增大“重”时，“本”不变，由“权×标=重×本”知，可以增大“标”，或增大“权”，故D错误．
故选：C．
9.
【答案】
A
【考点】
杠杆的应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．A滑轮随物体一起移动是动滑轮，动滑轮可以省力但不可以改变力的方向，故A错误；
B ．当C杆伸长时吊臂阻力臂变长，在阻力和动力臂一定时，阻力臂越长，动力越大，根据物体间力的作用是相互的可知，对D杆的压力将变大，故B正确；
C ．当D杆伸长时力，物体变高，阻力臂F的力臂将变小，故C正确；
D ．操纵汽车起重机时，应在车身外侧增加支柱即H，以防翻车，并避免轮胎受到过大的压力．故D正确．
本题选择错误的，故选A．
10.
【答案】
D
【考点】
有用功、额外功、总功
滑轮（组）的机械效率
【解析】
①使用滑轮组时，手拉绳子自由端做的功是总功；总功与所用时间之比是拉力做功的功率；
②根据已知条件判断省力情况；利用公式η=W有用W总=W有用W有用+W额=GhGh+G动h=GG+G动比较滑轮组机械效率。
【解答】
解：由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4．
AB．若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为：s甲=3h，s乙=4h，
甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总=F1⋅3h，乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总=F2⋅4h，
已知F1=F2，所以W甲总
甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，
不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为：η甲=W有用W总=W有用W有用+W额=GhGh+G动h=GG+G动，
乙滑轮组中有2个动滑轮，同理可得，乙滑轮组的机械效率为：η乙=GG+2G动，
所以η甲>η乙，故C错误，D正确．
故选D．
二、填空题（本题共6小题,每空2分,共26分）
1.
【答案】
B,等臂
【考点】
杠杆的分类
杠杆及其五要素
【解析】
杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，可以从动力臂和阻力臂的大小关系进行判断，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆。结合图中的结构，可确定杠杆及其类型。
【解答】
解：当用力摁住C点打开该夹子时，AC是围绕B点转动的，故B为支点；由于AB=BC，故动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆．
2.
【答案】
5,左
【考点】
杠杆的平衡条件
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：所以在杠杆右边B处应挂5个钩码．
如果A、B两处各去掉一个钩码，
左边：2G×5L＝10GL，
右边：4G×3L＝12GL，所以左端小于右端，右端下降，左端将上升．
3.
【答案】
50,减小
【考点】
杠杆的动态平衡分析
杠杆的平衡条件
【解析】
（1）物体的重力为阻力，杠杆在水平位置保持平衡时，BC为阻力臂，BA为动力臂，根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2求出拉力的大小；
（2）利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况。
【解答】
解：杠杆在水平位置保持平衡，由F1l1=F2l2可得，
拉力的大小：F1=l2l1G=BCBAG=12×100N=50N，
若将A端缓慢向上提升一小段距离，则阻力臂l2将变小，阻力G不变，即F2l2变小，
因为拉力方向始终垂直于杠杆，所以动力臂不变，l1始终等于BA，根据F1l1=F2l2可知，F1变小，即拉力F减小．
4.
【答案】
1.6,87.5%
【考点】
功率的计算
滑轮（组）的机械效率
【解析】
（1）根据滑轮组承担物重绳子段数，计算绳子自由端移动距离，求出总功，已知时间t，由功率公式求出滑轮组对物体A做功的功率；
（2）然后求出有用功，由效率公式求出效率。
【解答】
解：由图可知，滑轮组承担物重绳子段数：n=2，
绳子自由端移动的距离：
s=2h=2×2m=4m，
滑轮组所做总功：
W总=Fs=4N×4m=16J，
拉力功率：
P=W总t=16J10s=1.6W；
有用功：
W有=Gh=7N×2m=14J，
滑轮组的机械效率：
η=W有W总×100%=14J16J×100%=87.5%．
5.
【答案】
40,20
【考点】
动滑轮及其工作特点
二力平衡条件及其应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：如图所示，弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为为20N；则物体A受到拉力为20N，又因物体A做匀速直线运动，则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A受到拉力是一对平衡力，则摩擦力大小也是20N，拉力F=2f=2×20N=40N．
6.
【答案】
300,125,80%
【考点】
斜面的机械效率
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）人对物体做的有用功：
W有用=Gh=100N×3m=300J；
（2）拉力做功：
W总=Fs=75N×5m=375J，
拉力做功的功率：
P=W总t=375J3s=125W；
（3）斜面的机械效率：
η=W有用W总×100%=300J375J×100%=80%．
三、作图题（本题共2小题,每小题4分,共8分）
1.
【答案】
（1）如解答（2）图所示．
（2）如解答图所示．
【考点】
杠杆中最小力的问题
力臂的画法
【解析】
（1）过支点作阻力作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂。
（2）根据杠杆的平衡条件，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越长、越省力，首先确定出最长的力臂、动力作用点，再确定动力的方向，画出动力的示意图。
【解答】
解：（1）由题知，O点为支点，从O点作F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂L2．
（2）若动力作用在B点，以OB为动力臂是最长的力臂，此时力最小，则连接OB为最长力臂L1，再过B点做OB的垂线，即动力F1的作用线，以O为支点，F1、F2作用效果相反，F2使杠杆顺时针转动，则F1使杠杆逆时针转动，F1的方向向上，如下图．
2.
【答案】
如解答图所示．
【考点】
滑轮组的设计与组装
重力示意图
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：如图所示：
四、实验探究题（本题共2小题,每小题8分,共16分）
1.
【答案】
（1）水平
（2）0.15
A
（4）F2l2+F3l3
【考点】
探究杠杆的平衡条件实验
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）为了便于从杠杆上直接读取力臂，在进行实验时应该使杠杆在水平位置平衡．
（2）杠杆平衡条件为：F1l1=F2l2．
由杠杆平衡条件得：1.5N×0.1m=1N×l2，
得：l2=0.15m．
（3）A．铁架台自身的重力足够大目的使杠杆稳定，但对杠杆的平衡无影响，故A符合题意；
B．单个钩码的重力不完全相等，则多个钩码总重力无法确定，对实验结果有影响，故B不符合题意；
C．悬挂钩码的绳套重力偏大，会对力的真实值有影响，故C不符合题意；
D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大会影响杠杆的灵敏，对测量结果造成误差，故D不符合题意，
故选A．
（4）设一个钩码的重力为G，杠杆一个格的长度为l，根据杠杆平衡条件可知，杠杆右侧F3l3+F2l2=2G×l+2G×3l=8Gl，杠杆左侧F1l1=4G×2l=8Gl，故左侧等于右侧，故F3l3+F2l2=F1l1．
2.
【答案】
（1）5.0,2,75%
（2）变小
【考点】
滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）测力计B位置匀速提升到B′位置，测力计上升的高度为：s=15.0cm；由图可知，有3段绳子拉着动滑轮，则物体上的高度为：h=13s=13×15.0cm=5.0cm；
由图可知，测力计的示数为2N；
该动滑轮的机械效率：η=W有W总=GhFs=4.5N×0.05m2N×0.15m=75%；
（2）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，此时有用功不变，克服动滑轮重力所做的额外功变大，故机械效率变小．
五、计算题（本题共2小题,共20分）
1.
【答案】
肱二头肌对前臂产生的拉力F1为300N ．
【考点】
杠杆的平衡条件
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：由图可知，支点是O点，
肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力，3kg铅球的重力即为阻力F2，
则阻力：F2=G=mg=3kg×10N/kg=30N，
由图知，L1=OA=0.03m，L2=OB=0.30m，
根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2，
即：F1×0.03m=30N×0.30m，
解得F1=300N．
2.
【答案】
（1）绳子自由端拉力F的大小为12.5N；
（2）拉力所做的功W=25J；
（3）拉力的功率为5W；
（4）整个过程中机械效率80% ．
【考点】
功的计算
功率的计算
滑轮（组）的机械效率
滑轮组绳子拉力的计算
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）提升的总重力：
G总=m总g=(4kg+1kg)×10N/kg=50N，
由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=4，
不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：
F=14G总=14×50N=12.5N；
（2）绳端移动的距离s=4h=4×0.5m=2m，
拉力做的功：
W总=Fs=12.5N×2m=25J；
（3）拉力做功的功率：
P=W总t=25J5s=5W；
（4）有用功：W有用=G衣h=m衣gh=4kg×10N/kg×0.5m=20J，
整个过程中的机械效率：
η=W有用W总=20J25J×100%=80%．
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