第12章 简单机械（A卷基础夯实）——人教版（2024）八年级下册物理单元双测卷
（试卷满分：100分；考试时间：60分钟）
一、选择题：本题共12小题，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得2分，选错得0分。
1.一根原木放在水平地面上，认为其粗细相同，质量分布均匀。现抬起一端使它稍离地面需要大约500 N的力（），则原木的质量大约为( )
A.50 kg B.100 kg C.250 kg D.500 kg
2.小原用如图所示的红酒开瓶器开一瓶红酒，他先旋转上端的转柄，使金属杆下端钻头插入红酒木塞，再向下按动压柄，红酒木塞就被拔出，关于红酒开瓶器，下列说法正确的是( )
A.压柄是费力杠杆
B.钻头制成螺旋状应用了斜面可以省距离
C.钻头做得比较细是为了减小压强
D.转柄和金属杆组成轮轴，其实质是杠杆
3.下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示是人的手臂拿起铅球的示意图，下列说法正确的是( )
A.该手臂可以看作是一个省力杠杆
B.铅球的重力就是手臂受到的阻力
C.将铅球拿起过程中，阻力臂不变
D.该杠杆的主要优点是少移动距离
5.搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端，已知斜面长3m，高1.2m，物体重1000N，沿斜面向上的推力为500N，则下列判定不正确的是( )
A.物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用，合力为0
B.推力所做的功是1500J
C.斜面的机械效率为80%
D.物体受到斜面的摩擦力为100N
6.一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可以在竖直面内转动，木板下垫有长方体木块C，恰好使木板水平放置，如图所示。现用水平力F由A向B缓慢匀速推动木块C，在推动过程中，地面受到的压力和推力F将( )
A.变大，变大 B.变小，变大 C.变大，变小 D.变小，变小
7.如图所示，踮脚动作是小腿的肌肉收缩完成的，踮着的脚可以看作是( )
A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.斜面
8.如图所示，杠杆ABC为指甲剪的一部分，它可绕固定点C转动，剪指甲时，阻力F是指甲对杠杆的力。关于杠杆ABC，下列说法正确的是( )
A.它是费力杠杆 B.它是费距离杠杆
C.它的支点为点B D.它的阻力臂等于线段AC的长
9.如图所示，修理汽车使用扳手时，会在手柄上加一个钢制套筒。下列工具在使用时与其目的相同的是( )
A.筷子 B.钢丝钳 C.羊角锤 D.船桨
10.如图所示，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将重为12N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为4N，则( )
A.拉力做的总功为4.8J B.提升物体所做的有用功为1.2J
C.斜面的机械效率为80% D.物体所受斜面的摩擦力为1N
11.小明想探究使用机械提升物体是否省功，第一次直接用弹簧测力计将钩码缓慢提升0.5m，示数如图甲；第二次用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升同样高度，示数如图乙。下列说法正确的是( )
A.第二次拉力做的功为0.6J B.两次做的有用功相同，均为1J
C.第二次拉力做的功为1.2J D.使用动滑轮时的机械效率为60%
12.提高滑轮组的机械效率，可行的措施有( )
A.增加重物提升的高度 B.增加提升的重物重力
C.使用更轻的动滑轮 D.加强润滑，减少摩擦
二、填空题，每空2分，共16分。
13.如图所示，为方便残疾人上下台阶，一些公共场所设计了专用通道（斜面）。沿通道上台阶和直接上台阶比较，可以___________（选填“省力”或“省功”），若将重900N的小车沿8m长的斜面推上1m的平台，沿斜面所用的推力为150N，在此过程中斜面的机械效率为___________。
14.如图所示，卡车高1 m，木板长3 m，货物重1050 N。若工人师傅用斜面匀速将该货物卸下，则需要用沿斜面向上100 N的拉力；若工人师傅用斜面匀速将该货物装上卡车，需要用沿斜面向上600 N的拉力，则用此斜面卸货时货物与斜面的摩擦力为_______N，用斜面装载货物时的机械效率为______。
15.如图所示，启瓶器开启瓶盖时，可看作是以__________点为支点（填写 “A”或“B” ）的____________杠杆（填写“省力”或 “费力”）。
16.小明用一根粗细均匀、质量为0.02 kg的木棒自制了一把杆秤，杆秤上每格长度均相等，如图所示。当他在秤钩处挂上质量为0.4 kg的物体时（不计秤钩和细线质量），应将质量为0.1 kg的秤砣挂在_________（选填“B点”“B点右侧”或“B点左侧”）才能使杆秤在水平位置平衡。为将杆秤的零刻度线调至O点，他在A处安装了一个秤盘，则该秤盘的质量为________kg。
三、实验探究题，共22分。
17.（10分）图甲所示是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于__________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向__________（选填“左”或“右”）侧调节；
（2）图乙所示是一个平衡的杠杆，如果在杠杆两侧挂钩码处各加一个相同的钩码，杠杆将__________（选填“保持平衡”“顺时针转动”或“逆时针转动”）；
（3）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丙所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为___________N。以弹簧测力计的拉力为动力，钩码处绳子的拉力为阻力，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，总是大于，其原因可能是__________对杠杆平衡有影响；
（4）图丙中弹箭测力计处在A点位置时，此时杠杆属于__________（选填“省力”或“费力”）杠杆。
18.（12分）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”的实验中测得的数据如表所示。
次数 物体的重力 提升的高度 拉力 绳端移动的距离 机械效率η
1 2 0.1 1 0.3 66.7%
2 3 0.1 1.4 0.3 71.4%
3 4 0.1 1.8 0.3
4 4 0.2 1.8 0.6 74.1%
（1）实验中应尽量竖直向上_________（填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计。
（2）计算出第3组实验的有用功________J，机械效率是________（结果精确到0.1%）。
（3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率________（填“越高”“越低”或“不变”）；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度________（填“有关”或“无关”）。
四、计算题，共18分。
19.（8分）工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600 N的货物匀速提升了2 m，做了1500 J的功。求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）当他用400 N的拉力匀速提升其他货物时，额外功占总功的15%，求提升货物的重力。
20.（10分）大壮同学自制了如图所示的健身器材，坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来，在杆的A端悬挂质量的重物，在B端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知AO长1.5 m，OB长0.5 m，大壮质量，g取10 N/kg，求此时：
（1）大壮对杆的拉力大小；
（2）地面对大壮的支持力大小。
答案以及解析
1.答案：B
解析：如图，设原木的全长为l，则动力臂是l，阻力臂是。
现抬起一端使它稍离地面，则由动力×动力臂=阻力×阻力臂得，，即，解得，故原木的质量。
2.答案：D
解析：AD.转柄相当于轮，金属杆相当于轴，故转柄和金属杆一起构成了简单机械中的轮轴，轮轴在使用时动力作用在轮上，轮半径大于轴半径，相当于省力杠杆，故A错误，D正确；
B.钻头上的螺旋，相当于较长的斜面，因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力，故B错误；
C.钻头做得比较细，根据可知，减小受力面积，增大压强，故C错误。
故选D。
3.答案：A
解析：
4.答案：D
解析：A.手臂拿起铅球时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故A错误；
B.阻力作用在杠杆上，铅球的重力不是手臂受到的阻力，故B错误；
C.将铅球拿起的过程中，支点到阻力的作用线的距离发生了改变，阻力臂改变，故C错误；
D.费力杠杆虽然费力，但能省距离，故D正确。
故选D。
5.答案：A
解析：A.物体在斜面上运动的过程中，受到重力、支持力、摩擦力、推力，受4个力的作用，物体做匀速直线运动，合力为0，故A错误，A符合题意；
B.推力所做的功是
故B正确，B不符合题意；
C.推力做的有用功为
斜面的机械效率为
故C正确，不符合题意；
D.推力做的额外功为
物体受到斜面的摩擦力为
故D正确，D不符合题意。
故选A。
6.答案：A
解析：以木板为研究对象，木板受重力G和C对它的支持力，可将木板AB看作绕B点转动的杠杆，动力臂和阻力臂如图所示：
根据杠杆平衡条件可得：，水平力F由A向B缓慢匀速推动木块，的力臂在减小，重力G及其力臂均不变，所以根据杠杆平衡条件可知，在整个过程中支持力在逐渐增大；根据物体间力的作用是相互的可知，木板对C的压力变大，C对地面的压力也变大；根据影响滑动摩擦力大小的因素可知，C和木板间、C和地面间的滑动摩擦力逐渐增大，由力的平衡条件知，水平推力F也逐渐增大，故A正确。
7.答案：A
解析：由图可知，人体杠杆绕着O点转动，重力的作用点在中间点，动力作用点在最左侧点，因此动力臂大于阻力臂，所以踮着的脚可以看作是省力杠杆。
故选A。
8.答案：A
解析：由题图可知，杠杆ABC为指甲剪的一部分，它可绕固定点C转动，故C点为支点；剪指甲时，阻力F是指甲对杠杆的力，故A点为阻力作用点，B点为动力作用点，C点到阻力F作用线的距离为阻力臂，C点到动力作用线的距离为动力臂，且阻力臂大于动力臂，因此杠杆ABC属于费力杠杆，费力但省距离，故B、C、D错误，A正确。
9.答案：BC
解析：修理汽车使用扳手时，在手柄上加一个钢制套筒的目的是增长动力臂，使之成为省力杠杆。
A.筷子的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A不符合题意；
B.钢丝钳的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意；
C.羊角锤的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C符合题意；
D.船桨的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。
故选BC。
10.答案：AD
解析：A.拉力做的总功为
故A符合题意；
B.提升物体所做的有用功为
故B不符合题意；
C.斜面的机械效率为
故C不符合题意；
D.克服摩擦力做的额外功为
物体所受斜面的摩擦力为
故D符合题意。
故选AD。
11.答案：BC
解析：ABC.第一次直接用弹簧测力计将钩码缓慢提升0.5m，拉力做功
第二次使用动滑轮，绳子自由端上升的距离是物体上升高度的2倍，因此第二次拉力做的功
两次所做的有用功均为提升钩码所做的功，所以两次做的有用功相同，均为1J；故A错误，BC正确；
D.第一次不使用滑轮，做的为有用功，第二次使用动滑轮时的机械效率
故D错误。
故选BC。
12.答案：BCD
解析：滑轮组的机械效率是指有用功和总功的比值，比值越大，机械效率越高；要提高滑轮组的机械效率可以在有用功一定时，减少额外功，额外功一定时，增大有用功。
A.减少提升物体的高度，根据公式
可知，滑轮组的机械效率不变，故A不符合题意；
B.增加提升重物的重力，做的有用功增大，额外功不变，总功也变大，有用功和总功的比值变大，即滑轮组的机械效率升高，故B符合题意；
CD.使用更轻的动滑轮、在轮轴处加润滑油，减小摩擦，能在有用功不变的情况下，减小了额外功，有用功和总功的比值变大，即滑轮组的机械效率升高，故CD符合题意。
故选BCD。
13.答案：省力；75%
解析：斜面加长了距离，由于要克服摩擦力做功所以也增加了功，但是可以省力。
将小车推向斜面时，有用功为
总功为
机械效率为
14.答案：250；58.3%
解析：在装货与卸货时，货物对斜面的压力不变，货物与斜面接触面的粗糙程度不变，所以货物所受摩擦力相等，设摩擦力为f，则卸货时，在沿斜面方向上，货物受向上的拉力，向上的摩擦力f，受力情况满足（为因为重力的作用，货物向下滑动的力）；装货时，联立解得。装货时所做的有用功，所做的总功，则机械效率。
15.答案：A；省力
解析：生活经验告诉我们，开启瓶盖时，瓶盖中的B点被撬起，故B点是阻力的作用点；在开启的过程中，启瓶器绕A点转动，故A是支点；在整个过程中，动力臂大于阻力臂，故它是省力杠杆。
16.答案：B点左侧；0.05
解析：根据杠杆平衡条件可知，，即，则，当他在秤钩处挂上质量为0.4 kg的物体时（不计秤钩和细线质量），设杠杆每格长为L，则有，解得，故将质量为0.1 kg的秤砣挂在B点左侧。根据杠杆平衡条件可知，，即，则，则秤盘的质量为。
17.答案：（1）平衡；左；（2）顺时针转动；（3）；杠杆的自重；（4）费力
解析：（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于平衡状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向左侧调节。
（2）将图中乙的杠杆调节水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时增加一个相同的钩码，设每个钩码重G，每小格长L，根据杠杆的平衡条件知道，左边
右边
右边的乘积大于左边的乘积，杠杆右端下沉，左端上升，即沿顺时针方向转动。
（3）由图丁知道，测力计的分度值为0.1N，此时弹簧测力计示数为2.3N；
由图丁知道，支点在杠杆的左端，以弹簧测力计的拉力为动力，钩码处绳子拉力为阻力，因杠杆自身是受重力作用的，即杠杆的重力也是阻力（杠杆自重对杠杆平衡有影响），所以当杠杆水平平衡时，总是大于。
（4）由图丁知道，测力计在A点位置时，此时
故该杠杆为费力杠杆。
18.答案：（1）匀速
（2）0.4；74.1%
（3）越高；无关
解析：（1）实验中应沿竖直方向向上匀速拉动弹簧测力计，使测力计示数比较稳定，便于读数。
（2）由表格中数据可知，第3组实验的有用功，总功，机械效率。
（3）分析比较第1、2、3次实验数据可知，使用同一个滑轮组提升物体，被提升的物体越重，有用功在总功中所占的比例越大，滑轮组的机械效率就越高。分析比较第3、4次实验数据可知，同一滑轮组，在物重相同时，物体上升的高度不同，机械效率相同，说明机械效率与物体上升的高度无关。
19.答案：（1）80%
（2）1020 N
解析：（1）提升货物做的有用功为，拉力做的总功，滑轮组机械效率。
（2）当额外功占总功的15%时，有用功占总功的85%，即。因为承重的绳子的段数为3，由，得。
20.答案：（1）
（2）
解析：（1）轻杆A端受到的拉力，
由杠杆平衡条件得，，
轻杆B端受到的拉力；
（2）设轻杆对大壮的拉力为，则有，
对大壮进行受力分析，有，
地面对大壮的支持力。第12章 简单机械（B卷能力提升）——人教版（2024）八年级下册物理单元双测卷
（试卷满分：100分；考试时间：60分钟）
一、选择题：本题共12小题，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得2分，选错得0分。
1.甲、乙、丙三位同学用同一个拉力器比试臂力，结果每个人都能把手臂撑直，则下列说法中正确的是( )
A.甲的体重大，所用拉力大
B.乙的手臂粗，所用拉力大
C.丙的手臂长，所用拉力大
D.甲乙丙所用拉力一样大
2.如图，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( )
A.甲做的有用功多 B.乙做的总功多
C.甲做总功的功率大 D.乙所用装置的机械效率小
3.道路救援车拖移故障车辆时的情景可构建成如图所示的模型。钢绳对小车A施加沿斜面的拉力为，将重为的小车A从斜面底端匀速拉至斜面顶端。已知斜面高为1m，长为4m。在小车A从水平路面被拖上救援车的过程中( )
A.该模型中的斜面和滑轮都可以省力 B.拉力做的功为
C.斜面的机械效率为75% D.小车受到斜面的摩擦阻力为2500N
4.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率，钩码总重G为，钩码上升高度h为，测力计移动的距离为，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆A点下面的钩码缓缓上升，实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为0.5N。则下列说法正确的是( )
A.拉力对杠杆做的额外功为
B.匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数先变小后变大
C.若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升，则机械效率降低
D.若将弹簧测力计从端点移到B点，用同样的方式将钩码提升，则机械效率不变
5.甲装置中，空吊篮A重25 N，B处绳子能够承受的拉力足够大，C处绳子能够承受的最大拉力为100 N。小壮将A提升到高处，施加拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升速度随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法不正确的是( )
A.动滑轮所受的重力为15 N
B.第2 s内克服滑轮重做的额外功为30 J
C.此装置最多能匀速运载160 N重的货物
D.此装置运载货物最高机械效率为92.5%
6.小明设计了如图甲所示的模型装置来提升物体，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示。不计绳重和摩擦，g取10N/kg，下列说法正确的是( )
A.滑轮组中每个滑轮重为15N
B.拉力做功的功率为50W
C.滑轮组的机械效率为90%
D.增大提升物体的速度，滑轮组的机械效率增大
7.在某一快递仓库内工人把重为600N的货物用滑轮组以0.1m/s的速度匀速提升，忽略摩擦及绳重，该过程中滑轮组的机械效率为80%，则( )
A.工人所用的拉力为200N
B.动滑轮的重力为150N
C.拉力的功率为50W
D.提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不变
8.如图所示，吊车向上起吊一箱重为G的货物，利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动。起吊时，伸缩撑杆对吊臂的支持力F始终与吊臂垂直，且作用点不变。货物对吊臂向下拉力的力臂为L。则在吊起货物的过程中，下列说法不正确的是( )
A.力臂L逐渐减小
B.吊臂和伸缩撑杆组成一个费力杠杆
C.随着吊臂的升高，支持力F逐渐减小
D.支持力F与力臂L成反比
9.如图所示，某工人利用竖直悬挂的滑轮组将一个重为5000N的工件沿水平地面匀速拉动到加工点，10s内工件移动了1m，工人所用拉力为500N。两个动滑轮共重100N，不计绳重、绳与滑轮之间的摩擦。下列分析正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为4m B.地面对工件摩擦力为5000N
C.拉力F的功率为50W D.滑轮组的机械效率为95％
10.如图所示的滑轮或滑轮组，在不计绳重和摩擦的情况下，将重力为G的物体匀速提升相同的高度，已知滑轮的重力相等，大小为.下列说法正确的是( )
A.甲图装置的机械效率大于丙图装置的机械效率
B.乙图和丙图中的装置绳子自由端的拉力相等
C.乙图和丁图中的装置的机械效率相等
D.丁图中的装置最省力
11.在雨季来临之前，某小区物业进行楼顶修缮工作。利用如图所示装置，将相关材料运至楼顶。运输篮的相关信息如图表所示。忽略绳重和摩擦不计，下列说法中错误的是( )
运输篮
空载质量 30kg
底面积
最大承载货物质量 150kg
A.顶部的滑轮是一个定滑轮
B.运输篮中装200N的材料匀速上升时，电机对绳的拉力是400N
C.空篮子以0.2m/s的速度匀速上升15s，克服篮子重力做功900J
D.某次电机产生200N拉力，运输篮对地面的压强是1000Pa，此时篮里装有1700N的材料
12.伐木工人在锯大树时，会留下一小部分树干不锯断，在大树树杈上拴一根绳子，绳子另一端打结后拴在远处的树桩上，通过拉动绳子来控制大树倾倒的方向如图甲，图乙为拴在树桩上绳子的绕绳过程( )
A.拴在大树上的绳子位置越高越省力
B.拴在大树上的绳子位置越低越省力
C.该段绳子类似生活中的杠杆
D.该段绳子类似生活中的滑轮组
二、填空题，共18分（建议每空1分或2分）。
13.小星在体育课上做仰卧起坐时，身体可看成杠杆模型。O为支点，A为小星身体的重心，肌肉的拉力F为动力。
（1）请你在图中画出小星所受重力的示意图，以及动力臂。
（2）她在平躺至坐起的过程中，肌肉所施加的动力变化情况是_______（填“变大”“变小”或“不变”）。
14.如图所示是用螺丝刀拧螺丝的情景。手柄__________（选填“粗”或“细”） 一些的螺丝刀用起来更省力；用力转动螺丝刀的过程中，手对螺丝刀__________（选填“没有”或“有”）做功，螺丝钉的螺纹相当于__________（选填“斜面”或“轮轴”）螺丝钉上螺纹__________（选填：密/疏）一些的螺丝钉拧起来更省力。
15.某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，如图所示，将砖块沿木板从地面匀速拉上窗台用时10 s。窗台高3 m，木板长5 m，砖块重500 N，沿斜面所用拉力F为400 N，则拉力移动的速度是________m/s，做的有用功是_______J；物体受到的摩擦力为_______N；斜面的机械效率为_______。
16.常泰大桥为斜拉索公路、铁路两用大桥。如图为小华制作的斜拉索大桥模型，她用长30 cm、重5N的质地均匀分布的木条OA作桥面，立柱GH作桥塔。OA可绕O点转动，A端用细线与GH上的B点相连，桥面OA实质是一种_______（填简单机械名称）。保持桥面水平，细线对OA的拉力_______N；将细线一端的固定点由B点改至C点，拉力F的大小变化情况是_______，由此小华初步了解到大桥建造很高桥塔的好处。
三、实验探究题，共18分。
17.（8分）如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图乙A、B、C三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表所示。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大）
实验次数 钩码重力 提升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率η
1 4 0.1 0.3
2 8 0.1 3.2 0.3 83.3%
3 8 0.1 2.0 0.5 80.0%
（1）在实验中，应沿竖直方向________拉动弹簧测力计。
（2）第1次实验中，如图甲所示，弹簧测力计的示数是______N，机械效率是______（精确到0.1%）。
（3）由1、2两次实验数据可得出结论：______。
（4）由______两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。
（5）在第3次实验操作的基础上，如图乙D所示，改变绳端拉力方向，测得的机械效率将______（选填“偏高”“偏低”或“不变”）。
18.（10分）图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于__________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向_______（选填“左”或“右”）侧调节。
（2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆_______（选填“左端下沉”“仍然平衡”或“右端下沉”）。
（3）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆O点挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为_______N。以弹簧测力计的拉力为动力，钩码处绳子拉力为阻力，多次改变动力作用点的位置进行实验，发现当杠杆水平平衡时，总是________（选填“大于”“等于”或“小于”），其原因可能是________。
（4）图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆属于________（选填“省力”或“费力”）杠杆，请举出它在生产生活中的一个应用实例：________。
四、计算题，共20分。
19.（8分）人类在漫长的历史长河中，创造了各种各样的工具，以无穷的智慧弥补了人类有限的力量，使工作更省力、更便捷，这些工具统称为机械。杠杆便是其中最简单的机械之一。如图所示，AB是一根长为1.6m的不计质量的杠杆，可以绕O点转动，在距O点0.4m的B端悬挂一质量为90kg，边长为30cm的匀质正方体合金块M，杠杆恰好在水平位置平衡。求：
（1）合金块M的密度为多少；
（2）A端施加的竖直向下拉力的大小。
20.（12分）工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材，质量为的石材放在水平地面上，在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍，滑轮组的机械效率为75%，滑轮组和绳子的自重不计。（）求：
（1）石材受到的阻力；
（2）在石材移动40 s过程中，工人做的有用功；
（3）在石材移动40 s过程中，工人作用在绳子自由端的拉力F。
答案以及解析
1.答案：C
解析：甲、乙、丙三位同学用同一个拉力器比试臂力，结果每个人都能把手臂撑直，但手臂长度不同时，拉力器的变形程度不同，手臂越长，拉力器形变越大，受到的拉力越大。
故选C。
2.答案：C
解析：A（×）甲、乙把质量相等的货物匀速提升到同一平台，根据可知，甲、乙做的有用功一样多。
B（×）不计绳重及滑轮的摩擦，甲做的总功，乙做的总功，可知甲做的总功多。
C（√）甲做的总功比乙多，所用时间相同，由可知，甲做总功的功率大。
D（×）不计绳重及滑轮的摩擦，则甲所用装置的机械效率，乙所用装置的机械效率，可知甲所用装置的机械效率小。
3.答案：D
解析：A.该模型中的斜面可以省力，但定滑轮不省力，故A不符合题意；
B.拉力做的功为故B不符合题意；
C.斜面的有用功为
则机械效率为故C不符合题意；
D.小车的额外功为
则小车受到斜面的摩擦阻力为故D符合题意。
故选D。
4.答案：D
解析：B.由下图可知：
OC为钩码G的力臂，OD为弹簧测力计拉力的力臂，由可得
由杠杆的平衡条件可得
则
由和G不变可知，F不变，即匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数不变，故B错误；
A.拉力做的总功
拉力做的有用功
拉力对杠杆做的额外功
故A错误；
C.若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升时，有用功不变，此时杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离变小，克服杆与O点的摩擦力做功变小，则额外功变小，由
可知，机械效率升高，故C错误；
D.若将弹簧测力计从端点移到B点，用同样的方式将钩码提升，则有用功不变，此时杠杆上旋的角度和杠杆升高的距离不变，克服杆与O点的摩擦力做功不变，则额外功不变，由
可知，机械效率不变，故D正确。
故选D。
5.答案：D
解析：由题图丙可知，在1~2 s内，A被匀速提升，由题图乙可知，该时间段内拉力。由题图甲可知，动滑轮上承担物重的绳子段数。忽略绳重、摩擦、空气阻力，由可得，动滑轮的重力，A正确，不符合题意。由题图丙可知，在1~2 s内，A上升的速度。动滑轮与A上升的速度相同，由可得，动滑轮上升的高度，克服动滑轮重力做的额外功，B正确，不符合题意。忽略绳重、摩擦、空气阻力，C处绳子承受的最大拉力，则此装置最多能匀速运载货物的重力，C正确，不符合题意。忽略绳重、摩擦、空气阻力，滑轮组的机械效率，则此装置运载货物的机械效率随货物重力的增大而增大，因为此装置最多能匀速运载货物的重力，所以此装置运载货物的最高机械效率，D不正确，符合题意。
6.答案：C
解析：A.由图乙可知，物体上升高度时，绳子自由端移动距离，由此可知，绳子的段数
物体重力
不计绳重和摩擦，滑轮重力
故A错误；
B.由图可知，绳端移动速度
拉力做功的功率
故B错误；
C.滑轮组的机械效率
故C正确；
D.滑轮组的机械效率与提升物体速度无关，则增大提升物体的速度，滑轮组的机械效率不变，故D错误。
故选C。
7.答案：B
解析：A.由图知有3段绳子提升重物，所以
根据
解得工人所用的拉力为
故A不符合题意；
B.忽略摩擦及绳重，根据知动滑轮的重力为
故B符合题意；
C.由图知有3段绳子提升重物，则绳子移动的速度为
拉力的功率为
故C不符合题意；
D.忽略摩擦及绳重，根据
知提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不同，故D不符合题意。
故选B。
8.答案：D
解析：A.在吊起货物的过程中，吊臂绕O点逆时针转动，货物的重力方向不变，根据力臂的定义可知，L逐渐变小。故A正确，不符合题意；
B.在吊起货物的过程中，动力臂（伸缩撑杆对吊臂的支持力的力臂）小于阻力臂（货物对吊臂向下拉力的力臂），因此吊臂和伸缩撑杆组成一个费力杠杆，故B正确，不符合题意；
C.随着吊臂的升高，阻力大小不变，由于支持力F始终与吊臂垂直，则动力臂不变，而阻力臂L减小，则根据杠杆平衡条件可知，支持力F逐渐变小。故C正确，不符合题意；
D.由杠杆的平衡条件可得
其中动力臂l、阻力G不变，则支持力F与力臂L成正比，故D错误，符合题意。
故选D。
9.答案：AD
解析：A.由图可知连在动滑轮上绳子段数，绳子自由端移动的距离为
故A正确；
B.在拉力的作用下克服了动滑轮重和地面对物体的摩擦力，根据滑轮组的省力规律可得，地面对物体的摩擦力为
故B错误；
C.拉力F的功率为
故C错误；
D.滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选AD。
10.答案：CD
解析：A（×）丙图装置是由两个定滑轮组成的，所以丙图中的装置的机械效率与甲图中定滑轮的机械效率相等，都等于100%.
B（×）乙图中的滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，，丙图中.
C（√）乙图和丁图中的滑轮组都是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的，有用功和额外功都相等，所以机械效率也相等.
D（√）甲图中，丁图中，所以丁图中的装置最省力.
11.答案：BD
解析：A.由图可知，顶部的滑轮不随物体升降，是一个定滑轮，故A正确，不符合题意；
B.空篮子受到的重力
忽略绳重和摩擦不计，电机对绳的拉力为
故B错误，符合题意；
C.空篮子上升的距离为
所以克服篮子重力做的功
故C正确，不符合题意；
D.已知运输篮对地面的压强是1000Pa，由可得，运输篮对地面的压力为
运输篮受到的支持力为
篮里所装材料的重力为
故D错误，符合题意。
故选BD。
12.答案：AD
解析：AB.拴在大树上的绳子位置越高相当于增大了动力臂，在阻力和阻力臂一定时，越省力，故A符合题意，B不符合题意；
CD.本题中的打结的绳子有多股拉动大树，则相当于滑轮组，故C不符合题意，D符合题意。
故选AD。
13.答案：（1）如图所示。
（2）变小
解析：（1）重力的方向是竖直向下的，从小星的重心画条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，即为其所受重力示意图；过支点O作动力F作用线的垂线，该垂线段为动力臂，如答图所示。
（2）她在平躺至坐起的过程中，阻力和动力臂不变，阻力臂变小，根据杠杆平衡条件可知，肌肉所施加的动力变小。
14.答案：粗；有；斜面；密
解析：螺丝刀属轮轴，手柄粗一些的螺丝刀轮的直径更大，轮的半径大，轴的半径不变时，阻力臂不变，相当于动力臂大，故用起来更省力；力转动螺丝刀的过程中，作用在轮上的动力使得螺丝刀转动，在力的方向移动了距离，故做功。
螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，斜面是一种变形的杠杆，因此螺丝钉是被拧成圆柱形的类似斜面的机械；螺丝钉螺纹密、螺线长，相当于斜面较长，使用起来更省力。
15.答案：0.5；1500；100；75%
解析：拉力端移动的距离，移动的速度；拉力所做的有用功；拉力做的总功，拉力做的额外功，由可得，物体受到的摩擦力；斜面的机械效率。
16.答案：杠杆；5；变小
解析：桥面OA在力的作用下可绕固定点O转动，故桥面OA的实质是一种杠杆。
17.答案：（1）匀速
（2）1.8；74.1%
（3）使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高
（4）2、3
（5）偏低
解析：（2）图甲中弹簧测力计的分度值为0.2 N，指针所指示的刻度值为1.8 N；第1次实验的机械效率。
（5）在图乙D中，拉力F向右倾斜，则与图乙C相比拉力变大，总功变大，有用功不变，故测出的机械效率将偏低。
18.答案：（1）平衡；左
（2）左端下沉
（3）2.3；大于；杠杆自重对杠杆平衡有影响
（4）费力；钓鱼竿（合理均可）
解析：（2）图丙中改变了右侧拉力的方向，使右侧拉力的力臂减小，故此时，杠杆左端会下沉。
（3）设杠杆的重力为G，力臂为，当图丁中杠杆平衡时，根据杠杆的平衡条件有，所以杠杆自重对杠杆平衡有影响，此时测量出来的数据中。
（4）由图丁可知此时，故为费力杠杆，生活中常见的镊子、钓鱼竿等都是费力杠杆。
19.答案：（1）（2）300N
解析：（1）合金块M的体积为
合金块M的密度为
（2）由题意可知，杠杆AB长1.6m，OB长0.4m，因此AO长1.2m，由杠杆平衡条件可知
即
解得
20.答案：（1）
（2）
（3）800 N
解析：（1）石材的重力，石材受到的阻力。
（2）由图乙可知，在10 s内石材移动的距离，石材匀速运动的速度，则石材在40 s内移动的距离，因为石材做匀速直线运动，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则滑轮组对石材的拉力，工人做的有用功。
（3）由可得工人做的总功，由图甲可知，，则拉力端移动的距离，由可得工人的拉力。
