鲁科版（五四制）八年级下册《第九章 简单机械》章节练习4

鲁科版（五四制）八年级下册《第九章 简单机械》章节练习4

一 、单选题（本大题共8小题，共24分）

1.（3分）如图所示，前后沿着三个方向通过定滑轮拉同一物体G，所用拉力（  ） 
 

A. F1较大 B. F2较大 C. 三个力一样大 D. F3较大

2.（3分）如图所示定滑轮左端绳子下端挂在重物，若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力拉着物体匀速上升，力的大小分别为F1、F2、F3，则（  ）

A. F1最大  B. F2最大  C. F3最大   D. 三个力一样大

3.（3分）下列实例中，人对物体做功的是（  ）

A. 举重运动员将杠铃举起 B. 人推车，车未动
C. 足球被踢后，在草地上滚动一段距离 D. 学生背着书包在水平路面上匀速前进

4.（3分）在下列情况下，力对物体做功的说法正确的是

A. 铅球出手后，水平方向移动，手对铅球做了功
B. 用的水平推力，将重为的物体推动米。推力对物体做了功
C. 关闭发动机后，火车仍向前滑行，火车的惯性对它做了功
D. 小球在光滑的水平面上滚动，支持力对它做了功

5.（3分）如图所示的工具中属于省力杠杆的是（  ）

A.  
镊子 B.  
天平
C.  
理发剪刀 D.  
起子

6.（3分）下列关于物理量的一些估计，比较符合实际的是

A. 实际应用中机械的机械效率可达
B. 将一本掉在地上的物理书捡起放到课桌上所做的功约为
C. 一支新铅笔的长度约为
D. 泰山山顶上的大气压约为

7.（3分）星期天，小明和爸爸一起去登骊山小明用了登上山顶，爸爸用了登上山顶，爸爸的体重是小明的倍，则小明与爸爸登山时所做的功及做功的功率之比分别为

A. ：  ： B. ：  ：
C. ：  ： D. ：  ：

8.（3分）下列关于力的说法正确的是

A. 所有杠杆都是省力杠杆
B. 物体的重心一定在物体上
C. 力的作用点不会影响力的作用效果
D. 在弹性限度内，弹簧的伸长量跟其所受的拉力大小成正比

二 、填空题（本大题共8小题，共23分）

9.（4分）物理学中的做功包含两个必要的因素： 
（1）____； 
（2）____． 
功的计算公式是____，国际单位制中功的单位是____．

10.（3分）在如图所示的滑轮中，支点是________（填“A”“B”“C”），________相当与杠杆的动力臂，若F=25N，不计动滑轮重及摩擦，G=________N．

11.（3分）人们常用的镊子是一种杠杆．如图所示，用镊子夹取物体时，手压在点处，则支点在 ______ 点处，阻力作用点在 ______ 点处，是 ______ 杠杆填“省力”、“费力”或“等臂”．
 

12.（2分）如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体，杠杆处于水平静止状态．已知OA长为50cm，OC长为30cm，∠OAB=30°，这是一个____（填“省力”或“费力”）杠杆，拉力F的大小为____N．
 

13.（2分）工人利用如图所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升0.5m，工人对绳的拉力为600N，则滑轮组对重物所做的有用功W有用=______J，该滑轮组此时的机械效率η=______%

14.（5分）如图所示，一个工人用滑轮组提起的货物，所用的拉力是绳子自由端被拉下。则有用功是 ______ ，机械效率是 ______ 。
 

15.（2分）在简单机械中，定滑轮的作用是____；动滑轮的作用是____．

16.（2分）在水平地面上，某人用的水平拉力，拉着重为的车在内匀速前进，撤去拉力后车又向前滑行了，在这过程中，重力做的功是______；这人拉力做功的功率是______

三 、实验题（本大题共1小题，共10分）

17.（10分）某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。 
 
 
 
分析表中的数据可得出：斜面越陡越_______力选填“省”或“费”。

该小组又进行了第次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是和，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为，他们测得这种情况下斜面的机械效率为________。

把第次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与_________和_______有关。当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的摩擦力_______选填“大于”、“小于”或“等于”物块所受的拉力 。

四 、计算题（本大题共2小题，共20分）

18.（10分）斜面是一种常见的简单机械，在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力，与物体在水平面上不同的是，在斜面上物体由于受重力的作用有下滑的趋势，可以等效为物体受到沿斜面向下力的作用．图示为倾角的固定斜面，用平行于斜面向上的拉力，将一物体从斜面地段匀速拉上斜面，所用的拉力要大于摩擦力，已知物体上升的高度． 
求拉力做的功．  
若沿斜面匀速向下拉动物体，拉力减小为，求物体与斜面间的滑动摩擦力．  
我们已经知道：物体放在水平地面时，对水平地面的压力大小等于物体的重力大小，但物体放在斜面上时，物体对斜面的压力会小于物重．若高度一定，倾角可以改变，请推导斜面的机械效率公式并说明：倾角越大，机械效率越高．
 

19.（10分）粗细均匀的木棒的一端放在地上，另一端与支点连接。画出木棒所受重力的示意图及重力的力臂。
 

答案和解析

1.【答案】C;

【解析】解：定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力， 
故F1、F2、F3都等于物体的重力．故A、B、D错误． 
故选C．
 

2.【答案】D;

【解析】如图所示，滑轮为定滑轮的使用；由于使用定滑轮不省力，但能改变用力方向，故三个方向的力的大小是相等的．

故选D
 

3.【答案】A;

【解析】解：A、举重运动员将杠铃举起，杠铃在力的作用下移动了距离，力对物体做功，符合题意； 
B、人推车，车未动，有力而无距离，没有做功，不符合题意； 
C、足球被踢后，在草地上滚动一段距离，没有力作用在物体上，力对物体没有做功，不符合题意； 
D、学生背着书包在水平路面上匀速前进，虽然有力也有距离，但不是在力的方向上，力与距离垂直，没有做功，不符合题意； 
故选A．
 

4.【答案】B;

【解析】解：、铅球出手后，手对铅球没有力的作用，故铅球出手后，手对铅球没有做功，本选项错误。  
B、用的水平推力，将重为的物体推动米；物体沿推力的方向通过一定的距离，推力对物体做了功，本选项正确。  
C、关闭发动机后，火车仍向前滑行，惯性不是力，所以不能说惯性对火车做了功，本选项错误。  
D、小球在光滑的水平面上滚动，支持力与小球的运动方向垂直，故支持力对小球不做功，本选项错误。  
故选：。 
力对物体做功的两个条件：、力。、物体沿力的方向通过的距离。两个条件缺一不可。 
该题考查的是力对物体做功的条件的判断，特别要好好理解物体沿力的方向通过的距离，例如答案，有力也有距离，但是因为物体的运动方向不是沿着力的方向，而是与力的方向垂直，这样力就没有做功。
 

5.【答案】D;

【解析】解：A、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； 
B、天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆； 
C、理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； 
D、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； 
故选D．
 

6.【答案】C;

【解析】解：、实际应用中机械，由于总会做一些额外功，所以机械的机械效率不可能达，故错误。 
、物理书的质量约是，课桌高度是，将一本掉在地上的物理书捡起放到课桌上所做的功约为：，故错误； 
、中学生伸开手掌，大拇指指尖到中指指尖的距离一拃大约，一支新的铅笔的长度略大于此数值，约为，故正确； 
、标准大气压为，大气压随着海拔的增高而减小，所以泰山山顶上的大气压小于标准大气压，故错误。 
故选：。 
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。 
此题主要考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
 

7.【答案】B;

【解析】解： 
小明爬到山顶做功为： 
， 
爸爸爬到山顶做功为： 
， 
小明与爸爸登上狼山时所做功之比： 
：：：：； 
小明与爸爸所用时间之比： 
：：：， 
小明与爸爸登山时做功的功率之比： 
：：：只有B正确。 
故选：。 
两人登山高度相同，利用，先求出登山做功之比； 
知道二人所用时间，可求所用时间之比，再利用求做功功率之比。 
该题考查了功的公式、功率公式的应用，为易错题。
 

8.【答案】D;

【解析】解：、动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆，动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆，故错误； 
、物体的重心不一定在物体上，比如篮球、足球，故错误； 
、力的三要素：大小、方向、作用点，都会影响力的作用效果，故错误； 
、在弹性限度内，弹簧的伸长量跟其所受的拉力大小成正比，故正确。 
故选：。 
、动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆，动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆； 
、物体的重心不一定在物体上； 
、力的三要素：大小、方向、作用点，都会影响力的作用效果； 
、在弹性限度内，弹簧的伸长量跟其所受的拉力大小成正比。 
此题主要考查杠杆的分类、弹簧测力计原理、力的三要素等，属于基础题。
 

9.【答案】有力作用在物体上;物体在力的方向上移动距离;W=FS;J;

【解析】解：做功的两个必要因素为：（1）有力作用在物体上； 
（2）物体在力的方向上移动距离． 
功的计算公式是W=FS， 
国际单位制中功的单位是J． 
故答案为：（1）有力作用在物体上；（2）物体在力的方向上移动距离．W=FS，J．
 

10.【答案】A;AC;50;

【解析】如图所示的滑轮为动滑轮，A点相当于支点，AC相当于杠杆的动力臂； 
若F=25N，不计动滑轮重及摩擦，由F= G可得，物体的重力：G=2F=2×25N=50N．
 

11.【答案】A;C;费力;

【解析】解：如图，在使用镊子时，绕点转动，所以点是支点，阻力作用点在点处，的长度为阻力臂，的长度为动力臂，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但能省距离；  
故答案为：；；费力．  
结合图片和生活经验，首先判断镊子在使用过程中，围绕转动的支点，根据支点的位置比较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．  
该题考查杠杆支点的判断和分类，这类题目的关键是对支点和力臂的判断，另外，要结合生活实际来解答．
 

12.【答案】费力;24;

【解析】解：（1）过支点O作垂直绳子对杠杆的拉力F作用线的垂线段OD即为力臂． 
如图所示： 
 
在Rt△OAD中，∠ODA=90°，∠DAO=30°， 
∴F的力臂为：OD=

OA=

×50cm=25cm， 
∵重力G的力臂为：OC=30cm， 
∴OD＜OC，根据杠杆平衡条件可知：这是一个费力杠杆； 
根据杠杆平衡条件得：F×OD=G×OC， 
即F×25cm=20N×30cm 
解得：F=24N． 
故答案为：费力，24．
 

13.【答案】450;75;

【解析】由题意知：G=900N，h=0.5m，F=600N，有两股绳子与动滑轮相接，故拉力移动距离为s=2h=2×0.5m=1m，，，该滑轮组此时的机械效率为．
 

14.【答案】；;

【解析】解：有用功， 
总功， 
机械效率。 
故答案为：；。 
已知物体的重力和动滑轮上绳子的段数，根据公式可求有用功，拉力做的功为总功，根据公式可求，机械效率等于有用功和总功的比值。 
此题主要考查有用功、总功、机械效率的计算，关键是公式的应用，难点是对动滑轮上绳子段数的判断。
 

15.【答案】改变力的方向;省力;

【解析】解：定滑轮的作用是可以改变力的方向； 
动滑轮的作用是省力； 
故答案为：改变力的方向，省力．
 

16.【答案】0 ; 800 ;

【解析】解：在重力的方向上没移动距离，故； 
在拉力作用下物体只移动了，故， 
，； 
故答案为：、 
首先通过审题确定有重力但在重力的方向上没移动距离，重力不做功；在拉力作用下物体只移动了，后靠惯性不做功，利用功和功率的公式计算就可． 
这类题的关键是确定哪个力做功哪个力不做功，哪个距离是在力的方向上移动的距离哪个不是．然后利用公式计算．
 

17.【答案】

费；；摩擦力；倾斜程度；小于。;

【解析】 
此题主要考查了学生对斜面的机械效率的相关知识的理解和运用能力。分析表中数据，对比斜面坡度与沿斜面拉力的变化情况即可得出答案； 
根据求出有用功，根据求出总功，利用求出这种情况下斜面的机械效率； 
根据控制变量法分析四组实验数据，抓住变量和不变量即可得出结论； 
实验过程中，用弹簧测力计拉物体在斜面上做匀速直线运动时，拉力除克服摩擦力外还要克服一部分物体的重力，根据分析总功和额外功的大小即可得出答案。分析表中第二列与第五列数据，对比斜面坡度与沿斜面拉力的变化情况可知，斜面越陡越费力； 
这种情况下斜面的机械效率： ； 
分析表格中的第二列和第七列可知斜面的机械效率与倾斜程度有关，分析第次和第次实验数据可知斜面的机械效率与接触面的粗糙程度摩擦力有关； 故斜面的机械效率与斜面倾斜程度和斜面粗糙程度摩擦力有关； 
实验过程中，用弹簧测力计的拉力要同时克服摩擦力和物体的一部分重力，因此属多力平衡； 
根据，小于，即小于，斜面的长相同，所以。 
故答案为：费；；摩擦力；倾斜程度；小于。
 

18.【答案】解：（1）由三角函数可知，当h=1m时拉力F移动的距离：  
s====2m，  
拉力F做的功：  
W=Fs=4N×2m=8J；  
（2）物体沿斜面向上和沿斜面向下匀速运动时，物体受到的摩擦力f和沿斜面向下的分力F2不变，  
物体沿斜面向上和沿斜面向下匀速运动时，受力情况如图所示：  
 
由力的平衡条件可知：  
F=f+F2，f=F1+F2，  
联立等式可得：f===3.5N；  
（3）由三角函数可知，高度H一定时，物体沿斜面移动的距离：  
s′=，  
有用功为W有=GH，额外功为W额=fs′=f×，总功率为W总=W有+W额=GH+f×，  
则斜面的机械效率：  
η=×100%=×100%=×100%，  
当H一定时，倾角θ越大，物体对斜面的压力越小，物体受到的摩擦力f越小，sinθ越大，越小，斜面的机械效率越大．  
答：（1）拉力F做的功为8J；  
（2）物体与斜面间的滑动摩擦力为3.5N；  
（3）斜面的机械效率η=×100%，当H一定时，倾角θ越大，物体对斜面的压力越小，物体受到的摩擦力f越小，sinθ越大，越小，斜面的机械效率越大．;

【解析】 
根据三角函数求出物体上升的高度时拉力移动的距离，根据求出拉力做的功；  
物体受到的滑动摩擦力与物体运动的速度无关，斜面不变时物体重力沿斜面向下的分力不变，对物体沿斜面向上和沿斜面向下受力分析，根据力的平衡条件得出沿斜面的平衡等式，联立等式即可求出物体与斜面间的滑动摩擦力；  
高度一定时根据三角函数得出物体沿斜面移动的距离，有用功为克服物体重力所做的功，额外功为克服摩擦力所做的功率，总功等于有用功和额外功之和，根据和、得出斜面的机械效率，然后分析表达式得出结论．  
该题考查了做功公式和机械效率公式以及力的平衡条件的应用，明确有用功和总功以及倾角越大时物体对斜面的压力越小是解答该题的关键．
 

19.【答案】解：均匀木棒的中心为木棒的重心，从重心画一带箭头的线段，表示木棒受重力； 
从支点做重力作用线的垂线，得垂足，则从支点到垂足的距离为重力的力臂，如图所示。 
;

【解析】 
重力的作用点在重心粗细均匀的木棒，中心在几何中心上，方向是竖直向下，重力的力臂是从支点到重力作用线的垂直距离。 
该题考查了力的示意图、力臂的画法。画力臂关键要画出支点到力的作用线的垂线段。