第十二章 简单机械-人教版八年级《物理》下册专项训练

第十二章简单机械（解析版）

目录

A题型建模-专项突破

题型一、杠杆的定义（常考点）...................................................................1

题型二、杠杆的力臂作图（常考点）...............................................................2

题型三、探究杠杆的平衡条件（难点）.............................................................3

题型四、杠杆的分类（常考点）....................................................................4

题型五、杠杆平衡条件的应用（难点常考点）......................................................5

题型六、制作简易杆秤（难点）...................................................................6

题型七、定滑轮与动滑轮的特点［常考点）.........................................................7

题型八、有关定滑轮动滑轮的计算（难点）.........................................................8

题型九、有关滑轮组的计算（常考点）.............................................................9

题型十、轮轴与斜面（难点常考点）..............................................................10

题型十一、有用功、总功、额外功的理解（难点）..................................................11

题型十二、机械效率的理解（常考点）..............................................................12

题型十三、机械效率的计算（难点常考点）...........................................................13

题型十四、机械效率的测量（常考点）...............................................................15

B综合攻坚-能力跃升

题型建模•专项突破

题型一、杠杆的定义

1、下列关于杠杆的说法正确的是（）

A.杠杆不一定是硬棒B.力臂一定在杠杆上

C.杠杆可以是直的，也可以是弯曲的D.力臂不一定和力的作用线垂直

【答案】C

【解析】解：AC、杠杆可以是直棒，也可以是弯曲的，但杠杆一定是硬棒，故A错误，C正确；

B、力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上，故B错误；

D、力臂是从支点到力的作用线的距离，即力臂一定和力的作用线垂直，故D错误。

故选：C。

2、人们把在力的作用下绕转动的硬棒叫做杠杆。使用杠开时，如果杠杆静止不动或动，那么

杠杆就处于平衡状态。当杠杆平衡时，动力和阻力使杠杆转动的方向（选填“一定”或“可能”）

相反。

【答案】固定点；绕支点匀速转动；一定。

【解析】解：能够绕着某个固定点转动的硬棒叫做杠杆；

当杠杆保持静止状态或匀速转动状态时，我们称杠杆处于平衡状态；

杠杆平衡时，动力和阻力使杠杆转动的方向一定相反。

故答案为：固定点；绕支点匀速转动；一定。

3、如图所示，用硬棒BCDA撬起大石头，向上、向下用力都可以。当用向下的力F下撬大石头时，是以—为

支点（填字母）；当用向上的力F上撬大石头时，是以为支点（填字母）。

【答案】D；B.

【解析】解：当用向下的力F下撬大石头时，杠杆绕着D点转动，D为支点：当用向上的力F上撬大石头时,

杠杆绕着B点转动，B为支点。

故答案为:D；B。

题型二、杠杆的力臂作图

1、如图是用于汲水的桔棒的简化图（杠杆自重不计），请画出拉力B的力臂h和杠杆受到的阻力F?。

【答案】

【解析】解：阻力F?作用点在石块与杠杆的接触点处，方向竖直向下;

过支点0作出动力的作用线的垂线，该垂线段为动力的力臂h；如图所示;

题型三、探究杠杆的平衡条件

1、在探究“杠杆平衡的条件”实验中，所用的实验器材有：杠开（每小格均等长）、铁架台、刻度尺、细

线和若干个祛码。图甲是杠杆调节前的位置，图乙、丙、丁是杠杆调好后三次的实验情景，则（）

A.为了便于测量力臂要将如图甲所示杠杆的平衡螺母适当往右调

B.实验中进行多次测量的目的是取平均值减少误差

C.将图内中两端各加一个钩码，杠杆仍然平衡

D.如图丁所示，将拉力方向从竖直方向改为虚线方向，拉力F大小将不变

【答案】A

【解析】解：A.由题意可得，调节前，杠杆右端上翘，为了便于测量力臂，需要将杠杆调节水平平衡，所

以需要将平衡螺母适当往右调，故A正确；

B.实验中进行多次测量的目的是为了寻找普遍规律，故B不正确；

C.将图丙中两端各加一个钩码后，无法满足动力X动力臂二阻力X阻力臂，杠杆会失去平衡，故C不正确；

D.如图丁所示，将拉力方向从竖直方向改为虚线方向后，拉力F的力臂将减小，根据杠杆平衡条件，拉力

F的大小将变大，故D不正确。

故选：Ao

2、如图所示，芳芳利用铁架台，带有均匀刻度杠杆，细线，弹簧测力计，钩码若干（每个钩码质量相同）

等实验器材，探究杠杆的平衡条件。

（1）实验前，杠杆静止在图甲的位置，此时杠杆处于（选填“平衡”或“非平衡”）状态；

（2）如图乙所示，要让杠杆在水平位置平衡，应该在B点挂个相同的钩码；

（3）芳芳用弹簧测力计代替钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段如图内

所示的位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐（选填“变

大”“变小”或“不变”）O

AnOBO

甲乙丙

【答案】（1）平衡;（2）2；（3）变大。

【解析】解：（I）杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态;

（2）设一个钩码重为G,一格为L,根据杠杆平衡条件可知：3GX2L=nGX3L,解得，n=2,即需要在B

点挂2个钩码；

（3）弹簧测力计在B处竖直向下拉时，拉力的方向竖直向下与杠杆垂直，动力臂等于支点到力的作用点的

距离；弹簧测力计在逐渐旋转过程中，拉力的方向不再与杠杆垂直，动力情变小，根据杠杆平衡条件得，

阻力和阻力臂不变，动力变大，则弹簧测力计的示数变大。

故答案为：（1）平衡：（2）2；（3）变大。

题型四、杠杆的分类

1、下面四种生活中常见的工具，以如图所示的方式使用，属于省力杠杆的是（）

【答案】C

【解析】解：A、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于•费力杠杆，故A错误;

B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错误；

C、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C正确；

D、鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D错误。

故选：Co

2、小明在学校文印室复印材料时，看到如下工具或设备，其中属于费力杠杆的是（）

【答案】C

【解析】解：A、切纸机在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A错误;

B、在掀起复印机盖板的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B错误；

C、苕帚在使用过程中，动力肾小于阻力臂，属于费力杠杆，故C正确；

D、重型订书机在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D错误。

故选:Co

题型五、杠杆平衡条件的应用

1、如图所示是《天工开物》中记载的脚踏碓（did）,脚踏碓是一种给稻谷去壳的工具，用脚连续踏木杠

的一端，另一端的碓头就会连续起落。脚向下踏时，脚踏碓属于（选填“省力”“费力”或“等臂”）

杠杆；在使用过程中，人脚越靠近O点越O（选填“省力”或“费力”）

【答案】费力；费力。

【解析】解：由图可知，用脚连续踏木杠时，0点为支点，支点到脚施加的动力作用线的距离为动力臂，

支点到碓头的重力作用线的距离为阻力臂，由于动力臂小于阻力臂，所以脚踏碓属于费力杠杆。

由杠杆平衡条件Fdi=F2b可知，阻力和阻力臂不变时，人脚越靠近O点，动力臂越小，动力越大，越费力。

故答案为：费力；费力。

2、捣臼是我国劳动人民的智慧结晶，人们用它舂米做年糕，如图所示。舂米时，脚踩B端，A端上升；抬

起脚，A端下落，石槌撞击蒸熟的米粉，如此反玛，可使年糕变得有韧性。若石槌重为300牛，木杆AB长

3.6米，A端离支撑点O的距离为0.9米，木杆AB的重忽略不计。求：

（1）该用具所选用的物理模型是o

（2）要将石槌缓慢抬起，作用在B端的力最小的力。

【解析】解：（1）由图可知，木杆可以在力的作用下绕着固定点转动，所以它是杠杆的模型。

（2）由题意知，在此杠杆中，阻力为石槌对杠杆的拉力，其大小等于石槌的重力，

即F2=G=3OON,L2=OA=0.9m,Ll=OB=AB-OA=3.6m-0.9m=2.7m；

则根据杠杆平衡条件可得：FIXOB=F2XOA,

代入数值可得：F）X2.7m=300NX（）.9m,

解得，Fi=100N<,

答：（1）杠杆；（2）要将石槌缓慢抬起，作用在B端最小的力为100N。

题型六、制作简易杆秤

1、杆秤是中国度量衡三件（尺、斗、秤）之一，凝聚了炎黄子孙的智慧，反映了我国古代商贸及科技的发

展。如图将物体挂于秤钩上，提起B点或C点的提纽，然后通过移动D点处的秤花，秤杆平衡时，即可称

出物体的质量。若要杆秤称出最大的质量，应该提起________（选填"B”或"C"）点，若AB二BC,CE=39AB

（E点为杆秤上最大刻度处），秤泥的质量为0.75kg,则该杆秤的最大称量是kgo

【答案】B；30。

【解析】解：若要杆秤称出最大的量，根据杠杆的平衡条件，底增大秤泥对杆秤拉力的力臂而减小物体对

杆秤拉力的力臂，所以应该提起B点。

当杆秤在水平位置平衡时，秤花和物体对杆秤的拉力方向竖直向下，与杆秤垂直，所以对于的力臂分别是

BE和AB,则BE=BC+CE=AB+39AB=4()AB

根据杠杆的平衡条件可得G物・AB=G枪・BE

HPG^-AB=Gff£MOAB

物体的重力为

G-40AB

C?=--j-p---=40G^=40m^g=40X0.75kgX10N/kR=300N

8AB花

则该杆秤的最大称量是

故答案为:B：3()。

2、“试弓定力”是《天工开物》中记载的一种用杆秤测量弓最大弹力的方法。如图所示，当杆秤水平平衡

时，秤蛇重为G；距提纽90cm,挂弓点距提纽30cm,杆秤质量不计，则该弓的弹力F=。若要提高杆秤

的测量精度，可采取的方法是：(写出一种即可)。

90cm

试弓定力杆秤简图

【答案】3G：减小秤蛇的质晟。

【解析】

解：根据杠杆平衡条件F山二F2I2,在此题中，秤泥重力G为动力，其力臂lG=90cm,功的弹力F为阻力，其

力臂1F=30CIA由杠杆平衡条件可得：FX1F=GX|G,即FX30cm=GX90cm,解得：F=3G；根据杠杆平衡条件

F.1.=F212,通过减小秤坨的质量，可以在相同的力臂比例下使得砰布的位置变化更加敏感，从而提高测量的

精度。这是因为较小的质量移动同样的距离会产生更大的角度变化，使得读数更加精细。

故答案为：3G：减小秤蛇的质量。

题型七、定滑轮与动滑轮的特点

I、学校的国旗杆顶部装有一个滑轮，如图所示。此滑轮属于,这种滑轮的作用是改变。

【答案】定；改变力的方向。

【解析】解：由图可知，该滑轮轴是固定不动的，因此是定滑轮，它可以改变力的方向，但不可以省力。

故答案为：定：改变力的方向。

2、如图所示，滑轮提升重物时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，可观察到：当重物上升时，滑轮绕轴时

针转动，该滑轮可视为杠杆的变形，其支点为（选填"A"、"B”或"C”）点。

【答案】逆；A。

【解析】解：竖直向上匀速拉动弹簧测力计，重物上升，滑轮绕轴逆时针转动；如图所示，支点随动滑轮

移动，A点是绳子与滑轮的固定接触点，可视为支点。

故答案为：逆；Ao

题型八、有关定滑轮动滑轮的计算

1、王老师站在地面上利用如图所示的滑轮把重400N的物体M吊起来。若不计绳重、滑轮重及一切摩擦,

则他拉绳子自由端的力为No

【答案】400o

【解析】解：由图可知，王老师站在地面上通过定滑轮提升物体，而定滑轮既不省力也不费力，若不计绳

重、滑轮重及一切摩擦，因此他拉绳子自由端的力：F=G=400No

故答案为:400。

2、如图所示，该滑轮是一个定滑轮，其相当于一个（选填省力，等臂、费力）杠杆.如果物体所

受重力为20牛，则将其匀速提升2米，拉力F的大小为牛，拉力F所做的功为_焦耳。（不计摩擦

及绳重）

【答案】等臂；20；40

【解析】解：图中滑轮是一个定滑轮，其实质是一个等臂杠杆，不能省力，也不费距离；

不计摩擦及绳重，则F=G=20N,s=h=2m；

拉力F所做的功：W=Fs=20NX2m=40J1,

故答案为：等臂：20；40o

3、如图所示，工人分别用甲、乙两种滑轮匀速提升物体。若物重为180N,滑轮重均为20N,不计绳重和

摩擦。则拉力Fq=N,F*No若使用滑轮乙匀速遑升物体，物体上升1m,则绳子自由端移动

【答案】180；100；2。

【解析［解：由图知，提升物体时，A滑轮的轴固定不动，则A是定滑轮；B滑轮和物体一起移动，则B

是动滑轮；由题知，不计绳重和摩擦；

A滑轮是定滑轮，则FA=G=180N;

B滑轮是动滑轮，可以省一半的力，则FB=（G+G动）/2=（18GN+20N）/2=100N；

由动滑轮的特点可知s=2h,则物体上升的高度s=2h=2Xlm=2mo

故答案为：180；100；2。

题型九、有关滑轮组的计算

1、如图所示,5s内物体甲恰好匀速竖直下降1m.则物体乙上升的速度为m/s,已知甲重15N,乙重20N,

则动滑轮重为No（不计绳重及绳与滑轮间的摩擦）

【答案】0.1：10o

【解析】解：由图可知，n=2,物体乙上升的速度为:

vz4VB=TxT=Tx^r=0Jm/s;

不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，根据G『（G乙+G动）/2可知，动滑轮重为：

G动二£i-G乙=2X15N-20N=10No

故答案为：0.1：10o

2、付强同学用如图所示的滑轮组匀速提升箱子，箱子质量为45kg,动滑轮重50N,箱子在10s的时间内上升

了2m,不计绳重和摩擦，则箱子的重力为—N,拉力的功率为Wo

【答案】450；100

【解析】解：（1）箱子受到的重力：G=mg=45kgX10N/kg=450N；

（2）由图可知n=2,不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力F=（G物+G动）/2=（450N+50N）/2=250N,

绳子自由端在10s内移动的距离：s=nh=2X2m=4m,做功W=Fs=25ONX4m=1000J；功率P=W/（=1000J/10s

=100Wo

故答案为：450：l（）0o

题型十、轮轴与斜面

1、如图甲所示是用于松紧内六角螺丝的扳手，AB>BC,该工具使用时是一个（选填“滑轮””轮

轴”），图（选填“乙”“丙”）中的方法可以更轻松的有动螺丝，因为相当于（选填“增

加动力臂”或“减小阻力臂”）。

【答案】轮轴；乙；增加动力臂。

【解析】解：用于松紧内六角螺丝的扳手，在使用时，以螺丝的中心为轴转动，符合轮轴的特征（轮轴由

轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械），所以该工具使用时是一个轮轴。轮轴的实质是可以连续转动的

杠杆，根据杠杆的平衡条件F.LFFZU（B、F2为动力和阻力，LHL2为动力臂和阻力臂），在阻力和阻

力臂一定时，动力臂越大，动力越小。由图可知AB>BC,图乙中动力作用在A点;，动力臂为AB：图丙

中动力作用在B点，动力臂为BC,所以图乙中的动力臂更大，使用图乙中的方法可以更轻松的拧动螺丝。

故答案为：轮轴；乙；增加动力臂。

2、建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，如图所示。钻头使用时相当于一个（填简单机械名称）,

可以省（选填"力”“距离”或“功”）。

【答案】斜面；力。

【解析】解：建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，钻头有螺纹，螺纹的螺线很长，相当于斜面较长,

因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力。

故答案为：斜面；力。

题型十一、有用功、总功、额外功的理解

1、如图所示，工人师傅用动滑轮提升重物，他的拉力做的功是,动滑轮对重物做的功是

他提起动滑轮和克服摩擦力所做的功是。（填“有用”“额外”或“总”）

【答案】总功；有用功；额外功。

【脩析】解：用动滑轮提升物体，拉力做的功是总功，动滑轮对重物做的功为有用功；克服摩擦力、提高

绳子和动滑轮所做的功，是无用但又不得不做的功，是额外功。

故答案为：总功；有用功；额外功。

2、（多选）如图所示，分别使用滑轮和滑轮组匀速提升质量为m的物体，每个滑轮的质量均相等（且小于

物体的质量），在相同的时间内物体被提升了h,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（）

A.三个机械做的有用功相等B.三个机械做的额外功相等

C.三个机械绳子自由端移动的速度关系为v甲〉v乙〉v丙D.三个机械对物体做功的功率相等

甲乙丙

【答案】AD

【解析】解：A、克服物体重力做的功为有用功，甲、乙、丙三种装置做的有用功都为：W有“=Gh=mgh,故

A正确；

B、不计绳重和摩擦，由图知，甲装置中的滑轮是定滑轮，所以:是升物体时甲装置不做额外功；乙装置中的

滑轮是动滑轮，所以提升物体时克服动滑轮重力做额外功，W后Gw」h=m2gh；内装置中是滑轮组，所以提

升物体时克服动滑轮重力做额外功，W2G动h=nI2gh。故B错误；

C、从图中可知.甲为定滑轮,乙为动滑轮,丙为滑轮组且承担物重的绳子段数n=3.

在相同的时间内物体被提升的高度均为h,则绳子自由端移动的距离分别为：s甲=心*2h,s内=3h,

因此s甲Vs乙Vs内，运动时间相同，根据v=S/t可知绳子自由端移动的速度关系为：v中Vv乙Vv丙，故C错

误；

D、不计绳重和摩擦，三个机械对物体做功是有用功，三个机械做的有用功相等，又因为所用时间相同，根

据「=亚小可知，P«F=P『P丙，故D正确；

故选：ADo

题型十二、机械效率的理解

1、甲、乙两种机械的效率分别80%和60%,则下列说法中正确的是（）

A.使用甲机械省力

B.使用甲机械做功快

C.在相同的时间内，使用甲机械完成的功多

D.乙机械的额外功在总功中的比例大

【答案】D

【解析】解:

A、机械效率高是指做的功中有用功占的比例高，与是否省力没有关系，故A错误。

B、功率是表示做功的快慢，而功率与机械效率没有必然的联系，故B错误。

C、相同时间，乙机械完成的功多，说明做功快，即功率大，与机械效率无关，故C错误。

D、甲的机械效率较低，说明有用功占总功的比例小，相应的额外功占总功的比例就比较大，放D正确。

故选：D,

2、如图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，乙的（）

A.总功较小B.有用功较小C,额外功较大D.机械效率较高

【答案】C

【解析】AB.由图可知，甲机械的有用功是1500J,所占的比例是75%,总功W甲名二W甲M75%=1500J/75%=2000J,

乙机械的额外功是900J,所占的比例是30%,总功W乙-Wz,<)/30%=90()J/30%=3(X)()J,

乙的总功大，乙机械的有用功W乙有=W乙总-W乙额=3000J-900J=2100J,

乙的有用功大，故AB不符合题意；

C.甲机械的额外功W甲额二W甲总-W甲有二2000J-1500J=500J.

乙机械的额外功是900J,乙的额外功较大，故C符合题意；

故选C

题型十三、机械效率的计算

1、实验时，小芳用如图所示的滑轮组，将重为8N的物体匀速提升0.5m。已知动滑轮的重为2N,不计绳

重和摩擦，则()

A.拉力F为4N

B.有用功为5J

C.绳子自由端移动距离为1.5m

D.该滑轮组的机械效率为80%

【答案】D

【解析】解：A、由图可知，n=2；不计绳重和摩擦时，拉力F=2(G物+G动)=—X(8N+2N)=5N,

n2

故A错误；

B、拉力做的有用功：W有川=Gh=8NX0.5m=4J,故B错误;

C、绳子自由端移动距离s=2h=2X0.5m=lm,故C错误;

D、拉力做的总功：W^=Fs=5NXlm=5J,

滑轮组的机械效率：n="曳x］（x）%=坦•xi（x）%=8。％，故D正确。

邛总51

故选：D。

2、用如图所示的滑轮组，将一重为450N的物体以（）.lm/s的速度匀速向上提起2m,拉力F为200N.求:

（1）滑轮组的机械效率；

（2）拉力F的功率。

【答案】（1）滑轮组的机械效率为75%；（2）拉力F的功率为60W。

【解析】解：（1）工人做的有用功：

W=Gh=450NX2m=900J,

由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3,拉力端移动距离s=3h=3X2m=6m,

拉力做的总功：

W总=Fs=200NX6m=l200J,

滑轮组的机械效率：

1=一有用X100%=90°Lx100%=75%；

W总1200.T

（2）由丫=且得做功时间:

_h_2m

t=20s,

v0.lm/s

拉力做功的功率:

p=IS=1200J=6()w；

20s

答：（1）滑轮组的机械效率为75%；（2）拉力F的功率为60W。

3、（多选）利用如图所示的滑轮组先后匀速提升重为200N和15ON的物体。已知提升200N的物体时，绳

子自由端的拉力为125N,拉力的功率为125W。若两次物体上升的速度相同，不计摩擦和维重，则提升

重为150N的物体时()

A.机械效率为80%B.机械效率为75%

C.拉力的功率为50WD.拉力的功率为100W

【答案】BD

【解析】解：由图可知，n=2,绳子自由端移动的距离为物体移动距离的2倍，

不计摩擦和绳重，提升200N的物体时，则绳子自由端的拉力：F=—(G+GL),即125N=—(200N+GL)，

22

解得:GL=50N,

拉力的功率：p=乜=E^=FV,即125W=125NXV,解得：v=lm/s,

tt

提升重为150N的物体时，绳子自由端的拉力：F'=—(G’+GL)="(15ON+5ON)=100、，

22

拉力的功率：P'=F'v=100NXlm/s=100W,

拉力所做的有用功：W'=G'h=150NXh,

拉力做的总功：W=2F'h=2XK)0NXh=200NXh,

滑轮组的机械效率：

n=--X100%=15uNXhX100%=75%o

W200NXh

故选：BDo

题型十四、机械效率的测量

1、某同学探究“影响滑轮组的机械效率的因素”，他用质量相同的滑轮做了如图所示的实验，并测算了各

次实验的机械效率，卜列相关说法中止确的是()

A.实验时，可在弹簧测力计静止时读数

B.实验时，换用不同装置多次实验是为了减小误差

C.由甲、乙可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关

D.由乙、丙可知：同一滑轮组提升的物体越重，机械效率越高

QI—70%1=70%q5=85%

【答案】D

【解析】解：A、滑轮组的机械效率

W

_专可_GC_GC_G

百一海,

滑轮组的机械效率与拉动时的速度无关，不能在静止时读数，没有考虑摩擦力，故A错误；

B、为避免实验的偶然性，应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律，故B错误；

C、甲、乙两次实验中绳子绕法不同，提升物重相同，机械效率都是70%,因此，说明滑轮组的机械效率与

绳子的绕法无关，故C错误；

D、乙、丙两次实验可知用的是同一滑轮组，丙中提升的物重大，②的机械效率小于③，说明同一滑轮组提

起物重越大，机械效率越高，故D正确。

2、小丽实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。

甲乙

物理量名称实验1实验2实验3

钩码量G/(N)446

钩码上升高度h(m)0.10.10.1

绳端拉力F(N)1.81.42.4

绳端移动距离s(m)0.30.50.3

机械效率n(%)7457

机械效率平均值

（1）小玲同学认为表格设计有问题，请你指出问题所在：:（不说明理由）在实验中，弹簧

测力计应竖直向上提升重物；

（2）（2）通过表中数据可分析出实验1是用（选填“甲”或“乙”）图滑轮组做的实验；

（3）3次实验后得出表中的数据，请将第3次测量的效率补充在表中的空向处；

（4）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑

轮组的机械效率:

（5）比较实验两个实验的数据可得出结论：使用同组滑轮组，增大物重可以提高滑轮组的机

械效率。

【答案】（1）设计机械效率的平均值；匀速；（2）甲；（3）83.3%：（4）越小；（5）1、3。

【解析】解：（1）不同滑轮组的机械效率一般不同，同一滑轮组的机械效率与提升的物重有关，故不能将

机械效率取平均值，即表格中不应设计机械效率的平均值。

在实验中，为了使拉力大小不变，弹簧测力计应竖直向上匀速提升重物。

（2）通过表中数据可分析出实验1的m=siH=O.3m/O.lm=3是用甲图滑轮组做的实验。

（3）第3次测量的效率为

个启XIOO%=**XI。。％⑻.3%

（4）实验I利用图甲提升重物，实验2的滑轮组的ni2=S2/h2=O.5m/OJm=5则实验2利用的是乙装置进行实

验，由实验1、2的数据可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效

率小。

（5）由表格中数据得，实验1、3使用的滑轮组相同，均为甲装置.，比较实验1、3两个实验的数据可得出

结论：使用同组滑轮组，增大物重可以提高滑轮组的机械效率。

故答案为：（1）设计机械效率的平均值：匀速；（2）甲；（3）83.3%；（4）越小；（5）1、3。

综合攻坚•能力跃升

一、单选题

1、关于杠杆，下列说法正确的是（）

A.杠杆一定是直杆B.力臂是指从支点到力的作用点的距离

C.杠杆的支点不一定在杠杆中间D.动力臂与阻力臂长度之和，一定小于杠杆的总长度

【答案】C

【解析】解：A、杠杆是指在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒，可以是直的，也可以是弯的，则A选

项错误。

B、力臂是从支点到力的作用线的距离，而不是从支点到力的作用点的距离，则B选项错误。

C、支点指杆杆在转动过程中固定不变的点，不一定在杠杆的中间位署：则C诜项正确。

D、根据杠杆的定义、力臂的含义，可以断定动力臂和阻力臂之和可以大于、小于或等于杠杆的总长度，则

D选项错误。

故选：Co

2、如图是劳动课中小明在用掀铲土的情境，使用时可视为一个杠杆。下列各图能正确表示其杠杆原理的是

【答案】A

【解析】解：小明在用掀铲土的情境，使用时可视为一个杠杆，支点在右侧的手和杠杆的接触点，左端重

物视为阻力F2,方向竖直向下，中间的手的作用力为动力B，方向竖直向上，故BCD错误，A正确。

故选：Ao

3、运用杠杆的知识判断，如图中最适合剪断铁片的剪刀是（）

【答案】B

【解析】解：

剪断铁片的剪刀越省力越好，所以刀把比刀口长的越多越省力，比较四幅图中可知：ACD中刀把长与刀口

长几乎相等，

B图中的剪刀刀把比刀口长很多，所以B最省力。故B符合题意，ACD不合题意。

故选：Bo

4、如图所示，在处于水平平衡的杠杆上A点，挂上4个钩码（每个钩码的质量为50g）,若使杠杆在水平

位置保持平衡，作用在杠杆B点的力量最小为（g取10N/kg）（)

B

A.15NB.6NC.3ND.1.5N

【答案】D

【解析】解：设杠杆的一个小格为L,则OA=3L,OB=4L,

根据杠杆平衡条件可得：F|X0B=F2X0A,

则“Il*=4X0.05kgX10N/kgX3Lm5Nn

OB4L

故选：De

5、如图所示，关于“杠杆平衡条件”实验的相关说法正确的是（）

A.加减祛码进行实验过程中，还可以调节平衡螺母

B.在两侧的钩码下同时各添加一个相同的钩码，杠杆依然水平平衡

C.该实验可得出结论：当阻力和阻力臂乘积一定时，动力臂大，动力就大

D.多次实验是为了得到普遍规律

【答案】D

【解析】解：A、加减跌码进行实验过程中，不能调节平衡螺母，故A错误；

B、在两侧的钩码下同时各添加一个相同的钩码，左侧=3GX3L=9GL,右侧=4GX2L=8GL,左侧大于右侧，

杠杆不再平衡，故B错误；

C、杠杆的平衡条件是：动力X动力臂=阻力X阻力臂；当阻力和阻力臂乘积一定时，动力臂大，动力就小，

故C错误；

D、多次实验是为了得到普遍规律，故D正确。

6、杆秤曾是主要的度量工具，同时它还承载着公平公正的象征意义v某科技小组的同学用轻质细杆制作了

一个杆秤如图所示，下列说法错误的是（）

A.已知秤杆粗细不均匀，小组同学通过分析得知，杆秤的刻度是均匀的

B.提起提纽0,秤盘中不放物体，当秤坨移动到A点时秤杆在水平位置平衡，那么A点标定的刻度为0

C.所挂物体加重时，秤坨向右移，秤杆才能再次水平平衡

D.使用杆秤的过程中，小组的同学不慎将秤石它弄缺损了，则杆秤所测的质量值小于被测物体的真实质量值

【答案】D

【解析】解：AC.设秤盘中物体的重力为G物，力臂为0C；秤蛇重力为G陀，力臂为L。根据杠杆平衡：

G枚XOC=G桁XL,由于G呢、OC为定值，因此L与G物成正比，即L与物体质量成正比，说明杆秤刻度

是均匀的，所拄物体加.重时，秤爬向右移，秤杆才能再次水平平衡，故AC正确，不符合题意；

B.秤盘中不放物体时G构=0,秤花移到A点时杆秤平衡，说明A点对应物体的质量为0,因此A点标定刻

度为0。故B正确，不符合题意；

D.使用杆秤的过程中，小组的同学不慎将秤蛇弄缺损了，秤昵的质量变小，由杠杆的平衡条件可知，测量

同一物体时，秤蛇离开O点的距离变大，测量的质量比实际值偏大，故D错误，符合题意。

故选:Do

7、在图中利用了动滑轮的是（）

A.I)

【答案】D

【解析】解：A、B、C中滑轮是固定不动的，是定滑轮，D中的滑轮与物体一起运动，是动滑轮。

故选：De

8、轮轴是一种变形杠杆。下列实例不属于轮轴的是（）

A.汽车方向盘B.井上的德悄C.水龙头D.盘山公路

【答案】D

【解析】解：像方向盘一样由一个轮和轴组成的机械，叫做轮轴。轮轴是一种变形的杠杆；轮轴是简单机

械；轴会随着轮转动；轮和轴固定在•起，轴和轮转动的方向相同，由题可知汽车方向盘、井上的辘轮、

水龙头都属于轮轴，盘山公路属于斜面，故D符合题意。

故选：D。

9、如图所示的简单机械，不属于斜面应用的是（）

【答案】C

【解析】

解：ABD、盘山公路、螺丝钉和楔子都是应用斜面来省力的，故ABD不合题意；

C、钳子是一根硬棒绕着固定点转动，为杠杆，在使用时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故ABC不合

题意。

故选：Co

10、生产生活中常常会用到各种机械设备，下列说法正确的是（）

A.有用功越多，机械效率就越大

B.减小摩擦可以提高机械效率

C.机械做功越快，其效率就越高

D.精密机械的效率能达到100%

【答案】B

【解析】解：A、机械效率是有用功与总功的比值，有用功多，总功不确定，机械效率无法确定。故A不

正确;

B、克服机械间摩擦做的一般是额外功，所以减小摩擦也就是减小了额外功，可以提高机械效率。故B正确：

C、机械效率的高低与做功的快慢无关。故C不正确；

D、使用任何机械不可避免地做额外功，所以机械效率都小于100%。故D不正确。

故选:Bo

II、实验时，小芳用如图所示的滑轮组，将重为8N的物体匀速提升0.5m。已知动滑轮的重为2N,不计绳

重和摩擦，则（）

A.拉力F为4N

B.有用功为5J

C.绳子自由端移动距离为1.5m

D.该滑轮组的机械效率为80%

【答案】D

【解析】解：A、由图可知，n=2；不计绳重和摩擦时，拉力F=』（G物+G动）=—X（8N-+2N）=5N,

n2

故A错误；

B、拉力做的有用功：W有用=Gh=8NX0.5m=4J,故B错误；

C、绳子tl由端移动距离s=2h=2X0.5m=1m,故C错误；

D、拉力做的总功：W^=Fs=5NXlm=5J,

W有用AT

滑轮组的机械效率：TI=F—X100%=&Lxi00%=80%,故D正确。

邛总51

故选：Do

12、用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为100N,每次运送的量不定，货物每次二升的速度恒

定为2m/s,图乙是整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像“当某次运送4件货物时，

不考虑绳重和摩擦，则下列判断正确的是（）

A.动滑轮重为50N

B.滑轮组的机械效率为70%

C.拉绳子的力产为250N

D.拉绳子的力尸的功率为500W

【答案】C

【解析】A.由乙图可知:当G=100W4，7=50%,由滑轮组的机械效率

吗州—%用_Gh_G_100N

=50%

%匕用+%Gh+G*G+G动100N+G动

故A错误;

B.当某次运送4件货物G'=400N时，不考虑绳重:和摩擦，滑轮组的机械效率为

400N

=80%

400N+100N

故B错误;

C.由图可知，动滑轮上有两根绳，〃=2,当某次运送4件货物G'=4（X）N时，绳子的拉力

F=-(G,+G力)=-x(400N+100N)=250N

22

故C正确。

D.绳子自由端移动的速度u'=〃u=2x2m/s=4m/s

wFv

拉绳子的力产的功率为。言=(=/V=Fnv=250Nx4m/s=1OOOW

故D错误。

故选Co

二、填空题

1、如图所示，有一根均匀铁棒，为了不使这根铁棒的B端下沉，用力F在B端抬起，则支点为点;

若F方向不变，继续用力抬起铁棒，则此时支点为点.

【答案】A：Co

【解析】

解：若没有对铁棒施加向上的力，则铁棒会在重力作用下绕着A点转动一定角度后掉落，在B点施加竖直

向卜的力后,可以阻止这种转动,使得铁棒不下沉.这个过程中铁棒是绕着A点转动的,所以支点是A点0

继续向上抬铁棒，铁棒会绕着C点转动，故此时支点为C点。

故答案为：A：Co

2、如图中的起瓶器，它属于（填“省力”或“费力”），A、B两点中A点是支点，开瓶盖时在C

点处施加（选填“向上”或“向下”）的力。

【答案】省力；A；向上。

【解析】解：如图所示，使用“开瓶起子”时，整根杠杆绕A点转动，即A点是支点，B点是阻力的作用

点，开瓶盖时在C点处施加向上的动力，动力臂比阻力臂长，是省力杠杆。

故答案为：省力；A；向上“

3、杆秤在我国有几千年的历史，如今中药房仍在使用，杆秤是利用杠杆平衡原理制成。如图所示，已测

得刺五加药材质量是120g,其中OB=3OA,若不计杆秤自重，则秤蛇的质量约为40g。接下来要测30g的人

【答案】杠杆平衡；40；右

【解析】解：杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具，如图，O为支点，由杠杆平衡条件可

得：GrtXOB=GMXOA,结合G=mg可得，m^gXOB=m«lgXOA,即：mttX3OA=120gXOA,

解得，秤花的质量约为：m『40g；接下来要测30g的人参片，印药材的质量减小，在OA、m.一定时，要

使杠杆重新水平平衡，应减小OB的长度，即将秤无向B点右侧移动。

故答案为：杠杆平衡；40；右。

4、如图1是我国古代汲水装置一一桔棒，图2是它水平静止时的简化模型，该装置是（填简单

机械名称）：此时配重物重力为Gi,水桶重力为G2,11：12=2：1,若不计杆重，则Gi：G2=o

【解析】解：根据杠杆原理，由图知，该装置是杠杆;

由杠杆平衡条件可得：GiXli=G2Xl2,

故答案为：杠杆：1：2o

5、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；若车和砖头所受的

总重力G为I000N。独轮车的有关尺寸如图所示，为使推车抬起，人手向上的力F的大小至少为No

【答案】省力；300。

【解析】解：（1）因为独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆；

（2）由FLI=GL2可得：FXlm=1000NX0.3m,解得F=300N。

故答案为：省力；300。

6、如图所示，定滑轮与细绳间的摩擦忽略不计，沿着绳向下方向匀速拉动，质量为50g的钩码将—（选

填“向上”或“向下”）运动，弹簧测力计的示数是N.（g取10N/kg）

【答案】向上；0.5

【解析】解：使用定滑轮能改变力的方向，沿着绳向下方向匀速拉动，质量为50g的钩码将向上运动，拉

力等于钩码的重力：F=G=mg=0.05kgX10N/kg=0.5No

故答案为：向上；0.5o

7、用如图所示的滑轮提起重力为20N的物体，若用竖直向上的拉力拉动绳子，使物体在2s内匀速上升了

0.5m.不计摩擦和滑轮、绳的重力，则拉力F的大小为N,绳子自由端上升1m,自由端移动的速

度为m/so

〃〃/〃〃/〃〃//

A

【答案】10;I;0.5。

【解析】解：不计摩擦和滑轮、绳的重力，由图知，n=2,则拉力F的大小为

F=；G=；X20N=10N;

绳子自由端上升距离为s=nh=2X0.5m=lm,

自由端移动的速度为

v=-=-^-=0.5m/sa

t2sL

故答案为：10；1；0.5o

8、如图所示是残疾人专用通道，该通道相当于简单机械中的,使用该专用通道是为了（选填

“省力”或“省功”）。当人坐着轮椅沿着通道向上运动时，克服摩