第十二章 簡單機械-人教版八年級《物理》下冊專項訓練

第十二章簡單機械（解析版）

目錄

A題型建模-專項突破

題型一、杠桿的定義（常考點）...................................................................1

題型二、杠桿的力臂作圖（常考點）...............................................................2

題型三、探究杠桿的平衡條件（難點）.............................................................3

題型四、杠桿的分類（常考點）....................................................................4

題型五、杠桿平衡條件的應用（難點常考點）......................................................5

題型六、制作簡易桿秤（難點）...................................................................6

題型七、定滑輪與動滑輪的特點［常考點）.........................................................7

題型八、有關定滑輪動滑輪的計算（難點）.........................................................8

題型九、有關滑輪組的計算（常考點）.............................................................9

題型十、輪軸與斜面（難點常考點）..............................................................10

題型十一、有用功、總功、額外功的理解（難點）..................................................11

題型十二、機械效率的理解（常考點）..............................................................12

題型十三、機械效率的計算（難點常考點）...........................................................13

題型十四、機械效率的測量（常考點）...............................................................15

B綜合攻堅-能力躍升

題型建模?專項突破

題型一、杠桿的定義

1、下列關于杠桿的說法正確的是（）

A.杠桿不一定是硬棒B.力臂一定在杠桿上

C.杠桿可以是直的，也可以是彎曲的D.力臂不一定和力的作用線垂直

【答案】C

【解析】解：AC、杠桿可以是直棒，也可以是彎曲的，但杠桿一定是硬棒，故A錯誤，C正確；

B、力臂可能在杠桿上也可能不在杠桿上，故B錯誤；

D、力臂是從支點到力的作用線的距離，即力臂一定和力的作用線垂直，故D錯誤。

故選：C。

2、人們把在力的作用下繞轉動的硬棒叫做杠桿。使用杠開時，如果杠桿靜止不動或動，那么

杠桿就處于平衡狀態。當杠桿平衡時，動力和阻力使杠桿轉動的方向（選填“一定”或“可能”）

相反。

【答案】固定點；繞支點勻速轉動；一定。

【解析】解：能夠繞著某個固定點轉動的硬棒叫做杠桿；

當杠桿保持靜止狀態或勻速轉動狀態時，我們稱杠桿處于平衡狀態；

杠桿平衡時，動力和阻力使杠桿轉動的方向一定相反。

故答案為：固定點；繞支點勻速轉動；一定。

3、如圖所示，用硬棒BCDA撬起大石頭，向上、向下用力都可以。當用向下的力F下撬大石頭時，是以—為

支點（填字母）；當用向上的力F上撬大石頭時，是以為支點（填字母）。

【答案】D；B.

【解析】解：當用向下的力F下撬大石頭時，杠桿繞著D點轉動，D為支點：當用向上的力F上撬大石頭時,

杠桿繞著B點轉動，B為支點。

故答案為:D；B。

題型二、杠桿的力臂作圖

1、如圖是用于汲水的桔棒的簡化圖（杠桿自重不計），請畫出拉力B的力臂h和杠桿受到的阻力F?。

【答案】

【解析】解：阻力F?作用點在石塊與杠桿的接觸點處，方向豎直向下;

過支點0作出動力的作用線的垂線，該垂線段為動力的力臂h；如圖所示;

題型三、探究杠桿的平衡條件

1、在探究“杠桿平衡的條件”實驗中，所用的實驗器材有：杠開（每小格均等長）、鐵架臺、刻度尺、細

線和若干個祛碼。圖甲是杠桿調節前的位置，圖乙、丙、丁是杠桿調好后三次的實驗情景，則（）

A.為了便于測量力臂要將如圖甲所示杠桿的平衡螺母適當往右調

B.實驗中進行多次測量的目的是取平均值減少誤差

C.將圖內中兩端各加一個鉤碼，杠桿仍然平衡

D.如圖丁所示，將拉力方向從豎直方向改為虛線方向，拉力F大小將不變

【答案】A

【解析】解：A.由題意可得，調節前，杠桿右端上翹，為了便于測量力臂，需要將杠桿調節水平平衡，所

以需要將平衡螺母適當往右調，故A正確；

B.實驗中進行多次測量的目的是為了尋找普遍規律，故B不正確；

C.將圖丙中兩端各加一個鉤碼后，無法滿足動力X動力臂二阻力X阻力臂，杠桿會失去平衡，故C不正確；

D.如圖丁所示，將拉力方向從豎直方向改為虛線方向后，拉力F的力臂將減小，根據杠桿平衡條件，拉力

F的大小將變大，故D不正確。

故選：Ao

2、如圖所示，芳芳利用鐵架臺，帶有均勻刻度杠桿，細線，彈簧測力計，鉤碼若干（每個鉤碼質量相同）

等實驗器材，探究杠桿的平衡條件。

（1）實驗前，杠桿靜止在圖甲的位置，此時杠桿處于（選填“平衡”或“非平衡”）狀態；

（2）如圖乙所示，要讓杠桿在水平位置平衡，應該在B點掛個相同的鉤碼；

（3）芳芳用彈簧測力計代替鉤碼，在B點豎直向下拉，然后將彈簧測力計繞B點逆時針旋轉一小段如圖內

所示的位置。在旋轉過程中，要使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數將逐漸（選填“變

大”“變小”或“不變”）O

AnOBO

甲乙丙

【答案】（1）平衡;（2）2；（3）變大。

【解析】解：（I）杠桿處于靜止狀態或勻速轉動狀態是平衡狀態;

（2）設一個鉤碼重為G,一格為L,根據杠桿平衡條件可知：3GX2L=nGX3L,解得，n=2,即需要在B

點掛2個鉤碼；

（3）彈簧測力計在B處豎直向下拉時，拉力的方向豎直向下與杠桿垂直，動力臂等于支點到力的作用點的

距離；彈簧測力計在逐漸旋轉過程中，拉力的方向不再與杠桿垂直，動力情變小，根據杠桿平衡條件得，

阻力和阻力臂不變，動力變大，則彈簧測力計的示數變大。

故答案為：（1）平衡：（2）2；（3）變大。

題型四、杠桿的分類

1、下面四種生活中常見的工具，以如圖所示的方式使用，屬于省力杠桿的是（）

【答案】C

【解析】解：A、食品夾在使用過程中，動力臂小于阻力臂，屬于?費力杠桿，故A錯誤;

B、筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故B錯誤；

C、核桃夾在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故C正確；

D、魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故D錯誤。

故選：Co

2、小明在學校文印室復印材料時，看到如下工具或設備，其中屬于費力杠桿的是（）

【答案】C

【解析】解：A、切紙機在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故A錯誤;

B、在掀起復印機蓋板的過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B錯誤；

C、苕帚在使用過程中，動力腎小于阻力臂，屬于費力杠桿，故C正確；

D、重型訂書機在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故D錯誤。

故選:Co

題型五、杠桿平衡條件的應用

1、如圖所示是《天工開物》中記載的腳踏碓（did）,腳踏碓是一種給稻谷去殼的工具，用腳連續踏木杠

的一端，另一端的碓頭就會連續起落。腳向下踏時，腳踏碓屬于（選填“省力”“費力”或“等臂”）

杠桿；在使用過程中，人腳越靠近O點越O（選填“省力”或“費力”）

【答案】費力；費力。

【解析】解：由圖可知，用腳連續踏木杠時，0點為支點，支點到腳施加的動力作用線的距離為動力臂，

支點到碓頭的重力作用線的距離為阻力臂，由于動力臂小于阻力臂，所以腳踏碓屬于費力杠桿。

由杠桿平衡條件Fdi=F2b可知，阻力和阻力臂不變時，人腳越靠近O點，動力臂越小，動力越大，越費力。

故答案為：費力；費力。

2、搗臼是我國勞動人民的智慧結晶，人們用它舂米做年糕，如圖所示。舂米時，腳踩B端，A端上升；抬

起腳，A端下落，石槌撞擊蒸熟的米粉，如此反瑪，可使年糕變得有韌性。若石槌重為300牛，木桿AB長

3.6米，A端離支撐點O的距離為0.9米，木桿AB的重忽略不計。求：

（1）該用具所選用的物理模型是o

（2）要將石槌緩慢抬起，作用在B端的力最小的力。

【解析】解：（1）由圖可知，木桿可以在力的作用下繞著固定點轉動，所以它是杠桿的模型。

（2）由題意知，在此杠桿中，阻力為石槌對杠桿的拉力，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；

則根據杠桿平衡條件可得：FIXOB=F2XOA,

代入數值可得：F）X2.7m=300NX（）.9m,

解得，Fi=100N<,

答：（1）杠桿；（2）要將石槌緩慢抬起，作用在B端最小的力為100N。

題型六、制作簡易桿秤

1、桿秤是中國度量衡三件（尺、斗、秤）之一，凝聚了炎黃子孫的智慧，反映了我國古代商貿及科技的發

展。如圖將物體掛于秤鉤上，提起B點或C點的提紐，然后通過移動D點處的秤花，秤桿平衡時，即可稱

出物體的質量。若要桿秤稱出最大的質量，應該提起________（選填"B”或"C"）點，若AB二BC,CE=39AB

（E點為桿秤上最大刻度處），秤泥的質量為0.75kg,則該桿秤的最大稱量是kgo

【答案】B；30。

【解析】解：若要桿秤稱出最大的量，根據杠桿的平衡條件，底增大秤泥對桿秤拉力的力臂而減小物體對

桿秤拉力的力臂，所以應該提起B點。

當桿秤在水平位置平衡時，秤花和物體對桿秤的拉力方向豎直向下，與桿秤垂直，所以對于的力臂分別是

BE和AB,則BE=BC+CE=AB+39AB=4()AB

根據杠桿的平衡條件可得G物?AB=G槍?BE

HPG^-AB=Gff￡MOAB

物體的重力為

G-40AB

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

8AB花

則該桿秤的最大稱量是

故答案為:B：3()。

2、“試弓定力”是《天工開物》中記載的一種用桿秤測量弓最大彈力的方法。如圖所示，當桿秤水平平衡

時，秤蛇重為G；距提紐90cm,掛弓點距提紐30cm,桿秤質量不計，則該弓的彈力F=。若要提高桿秤

的測量精度，可采取的方法是：(寫出一種即可)。

90cm

試弓定力桿秤簡圖

【答案】3G：減小秤蛇的質晟。

【解析】

解：根據杠桿平衡條件F山二F2I2,在此題中，秤泥重力G為動力，其力臂lG=90cm,功的彈力F為阻力，其

力臂1F=30CIA由杠桿平衡條件可得：FX1F=GX|G,即FX30cm=GX90cm,解得：F=3G；根據杠桿平衡條件

F.1.=F212,通過減小秤坨的質量，可以在相同的力臂比例下使得砰布的位置變化更加敏感，從而提高測量的

精度。這是因為較小的質量移動同樣的距離會產生更大的角度變化，使得讀數更加精細。

故答案為：3G：減小秤蛇的質量。

題型七、定滑輪與動滑輪的特點

I、學校的國旗桿頂部裝有一個滑輪，如圖所示。此滑輪屬于,這種滑輪的作用是改變。

【答案】定；改變力的方向。

【解析】解：由圖可知，該滑輪軸是固定不動的，因此是定滑輪，它可以改變力的方向，但不可以省力。

故答案為：定：改變力的方向。

2、如圖所示，滑輪提升重物時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，可觀察到：當重物上升時，滑輪繞軸時

針轉動，該滑輪可視為杠桿的變形，其支點為（選填"A"、"B”或"C”）點。

【答案】逆；A。

【解析】解：豎直向上勻速拉動彈簧測力計，重物上升，滑輪繞軸逆時針轉動；如圖所示，支點隨動滑輪

移動，A點是繩子與滑輪的固定接觸點，可視為支點。

故答案為：逆；Ao

題型八、有關定滑輪動滑輪的計算

1、王老師站在地面上利用如圖所示的滑輪把重400N的物體M吊起來。若不計繩重、滑輪重及一切摩擦,

則他拉繩子自由端的力為No

【答案】400o

【解析】解：由圖可知，王老師站在地面上通過定滑輪提升物體，而定滑輪既不省力也不費力，若不計繩

重、滑輪重及一切摩擦，因此他拉繩子自由端的力：F=G=400No

故答案為:400。

2、如圖所示，該滑輪是一個定滑輪，其相當于一個（選填省力，等臂、費力）杠桿.如果物體所

受重力為20牛，則將其勻速提升2米，拉力F的大小為牛，拉力F所做的功為_焦耳。（不計摩擦

及繩重）

【答案】等臂；20；40

【解析】解：圖中滑輪是一個定滑輪，其實質是一個等臂杠桿，不能省力，也不費距離；

不計摩擦及繩重，則F=G=20N,s=h=2m；

拉力F所做的功：W=Fs=20NX2m=40J1,

故答案為：等臂：20；40o

3、如圖所示，工人分別用甲、乙兩種滑輪勻速提升物體。若物重為180N,滑輪重均為20N,不計繩重和

摩擦。則拉力Fq=N,F*No若使用滑輪乙勻速遑升物體，物體上升1m,則繩子自由端移動

【答案】180；100；2。

【解析［解：由圖知，提升物體時，A滑輪的軸固定不動，則A是定滑輪；B滑輪和物體一起移動，則B

是動滑輪；由題知，不計繩重和摩擦；

A滑輪是定滑輪，則FA=G=180N;

B滑輪是動滑輪，可以省一半的力，則FB=（G+G動）/2=（18GN+20N）/2=100N；

由動滑輪的特點可知s=2h,則物體上升的高度s=2h=2Xlm=2mo

故答案為：180；100；2。

題型九、有關滑輪組的計算

1、如圖所示,5s內物體甲恰好勻速豎直下降1m.則物體乙上升的速度為m/s,已知甲重15N,乙重20N,

則動滑輪重為No（不計繩重及繩與滑輪間的摩擦）

【答案】0.1：10o

【解析】解：由圖可知，n=2,物體乙上升的速度為:

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

不計繩重及繩與滑輪間的摩擦，根據G『（G乙+G動）/2可知，動滑輪重為：

G動二￡i-G乙=2X15N-20N=10No

故答案為：0.1：10o

2、付強同學用如圖所示的滑輪組勻速提升箱子，箱子質量為45kg,動滑輪重50N,箱子在10s的時間內上升

了2m,不計繩重和摩擦，則箱子的重力為—N,拉力的功率為Wo

【答案】450；100

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

（2）由圖可知n=2,不計繩重和摩擦，繩子自由端的拉力F=（G物+G動）/2=（450N+50N）/2=250N,

繩子自由端在10s內移動的距離：s=nh=2X2m=4m,做功W=Fs=25ONX4m=1000J；功率P=W/（=1000J/10s

=100Wo

故答案為：450：l（）0o

題型十、輪軸與斜面

1、如圖甲所示是用于松緊內六角螺絲的扳手，AB>BC,該工具使用時是一個（選填“滑輪””輪

軸”），圖（選填“乙”“丙”）中的方法可以更輕松的有動螺絲，因為相當于（選填“增

加動力臂”或“減小阻力臂”）。

【答案】輪軸；乙；增加動力臂。

【解析】解：用于松緊內六角螺絲的扳手，在使用時，以螺絲的中心為軸轉動，符合輪軸的特征（輪軸由

輪和軸組成，能繞共同軸線旋轉的機械），所以該工具使用時是一個輪軸。輪軸的實質是可以連續轉動的

杠桿，根據杠桿的平衡條件F.LFFZU（B、F2為動力和阻力，LHL2為動力臂和阻力臂），在阻力和阻

力臂一定時，動力臂越大，動力越小。由圖可知AB>BC,圖乙中動力作用在A點;，動力臂為AB：圖丙

中動力作用在B點，動力臂為BC,所以圖乙中的動力臂更大，使用圖乙中的方法可以更輕松的擰動螺絲。

故答案為：輪軸；乙；增加動力臂。

2、建筑及裝修工程中經常需要用鉆孔機鉆孔，如圖所示。鉆頭使用時相當于一個（填簡單機械名稱）,

可以省（選填"力”“距離”或“功”）。

【答案】斜面；力。

【解析】解：建筑及裝修工程中經常需要用鉆孔機鉆孔，鉆頭有螺紋，螺紋的螺線很長，相當于斜面較長,

因為斜面高度一定時，斜面越長，使用起來越省力。

故答案為：斜面；力。

題型十一、有用功、總功、額外功的理解

1、如圖所示，工人師傅用動滑輪提升重物，他的拉力做的功是,動滑輪對重物做的功是

他提起動滑輪和克服摩擦力所做的功是。（填“有用”“額外”或“總”）

【答案】總功；有用功；額外功。

【脩析】解：用動滑輪提升物體，拉力做的功是總功，動滑輪對重物做的功為有用功；克服摩擦力、提高

繩子和動滑輪所做的功，是無用但又不得不做的功，是額外功。

故答案為：總功；有用功；額外功。

2、（多選）如圖所示，分別使用滑輪和滑輪組勻速提升質量為m的物體，每個滑輪的質量均相等（且小于

物體的質量），在相同的時間內物體被提升了h,不計繩重和摩擦。下列說法正確的是（）

A.三個機械做的有用功相等B.三個機械做的額外功相等

C.三個機械繩子自由端移動的速度關系為v甲〉v乙〉v丙D.三個機械對物體做功的功率相等

甲乙丙

【答案】AD

【解析】解：A、克服物體重力做的功為有用功，甲、乙、丙三種裝置做的有用功都為：W有“=Gh=mgh,故

A正確；

B、不計繩重和摩擦，由圖知，甲裝置中的滑輪是定滑輪，所以:是升物體時甲裝置不做額外功；乙裝置中的

滑輪是動滑輪，所以提升物體時克服動滑輪重力做額外功，W后Gw」h=m2gh；內裝置中是滑輪組，所以提

升物體時克服動滑輪重力做額外功，W2G動h=nI2gh。故B錯誤；

C、從圖中可知.甲為定滑輪,乙為動滑輪,丙為滑輪組且承擔物重的繩子段數n=3.

在相同的時間內物體被提升的高度均為h,則繩子自由端移動的距離分別為：s甲=心*2h,s內=3h,

因此s甲Vs乙Vs內，運動時間相同，根據v=S/t可知繩子自由端移動的速度關系為：v中Vv乙Vv丙，故C錯

誤；

D、不計繩重和摩擦，三個機械對物體做功是有用功，三個機械做的有用功相等，又因為所用時間相同，根

據「=亞小可知，P?F=P『P丙，故D正確；

故選：ADo

題型十二、機械效率的理解

1、甲、乙兩種機械的效率分別80%和60%,則下列說法中正確的是（）

A.使用甲機械省力

B.使用甲機械做功快

C.在相同的時間內，使用甲機械完成的功多

D.乙機械的額外功在總功中的比例大

【答案】D

【解析】解:

A、機械效率高是指做的功中有用功占的比例高，與是否省力沒有關系，故A錯誤。

B、功率是表示做功的快慢，而功率與機械效率沒有必然的聯系，故B錯誤。

C、相同時間，乙機械完成的功多，說明做功快，即功率大，與機械效率無關，故C錯誤。

D、甲的機械效率較低，說明有用功占總功的比例小，相應的額外功占總功的比例就比較大，放D正確。

故選：D,

2、如圖顯示的是甲、乙兩機械的參數。甲、乙相比，乙的（）

A.總功較小B.有用功較小C,額外功較大D.機械效率較高

【答案】C

【解析】AB.由圖可知，甲機械的有用功是1500J,所占的比例是75%,總功W甲名二W甲M75%=1500J/75%=2000J,

乙機械的額外功是900J,所占的比例是30%,總功W乙-Wz,<)/30%=90()J/30%=3(X)()J,

乙的總功大，乙機械的有用功W乙有=W乙總-W乙額=3000J-900J=2100J,

乙的有用功大，故AB不符合題意；

C.甲機械的額外功W甲額二W甲總-W甲有二2000J-1500J=500J.

乙機械的額外功是900J,乙的額外功較大，故C符合題意；

故選C

題型十三、機械效率的計算

1、實驗時，小芳用如圖所示的滑輪組，將重為8N的物體勻速提升0.5m。已知動滑輪的重為2N,不計繩

重和摩擦，則()

A.拉力F為4N

B.有用功為5J

C.繩子自由端移動距離為1.5m

D.該滑輪組的機械效率為80%

【答案】D

【解析】解：A、由圖可知，n=2；不計繩重和摩擦時，拉力F=2(G物+G動)=—X(8N+2N)=5N,

n2

故A錯誤；

B、拉力做的有用功：W有川=Gh=8NX0.5m=4J,故B錯誤;

C、繩子自由端移動距離s=2h=2X0.5m=lm,故C錯誤;

D、拉力做的總功：W^=Fs=5NXlm=5J,

滑輪組的機械效率：n="曳x］（x）%=坦?xi（x）%=8。％，故D正確。

邛總51

故選：D。

2、用如圖所示的滑輪組，將一重為450N的物體以（）.lm/s的速度勻速向上提起2m,拉力F為200N.求:

（1）滑輪組的機械效率；

（2）拉力F的功率。

【答案】（1）滑輪組的機械效率為75%；（2）拉力F的功率為60W。

【解析】解：（1）工人做的有用功：

W=Gh=450NX2m=900J,

由圖可知，滑輪組繩子的有效股數n=3,拉力端移動距離s=3h=3X2m=6m,

拉力做的總功：

W總=Fs=200NX6m=l200J,

滑輪組的機械效率：

1=一有用X100%=90°Lx100%=75%；

W總1200.T

（2）由丫=且得做功時間:

_h_2m

t=20s,

v0.lm/s

拉力做功的功率:

p=IS=1200J=6()w；

20s

答：（1）滑輪組的機械效率為75%；（2）拉力F的功率為60W。

3、（多選）利用如圖所示的滑輪組先后勻速提升重為200N和15ON的物體。已知提升200N的物體時，繩

子自由端的拉力為125N,拉力的功率為125W。若兩次物體上升的速度相同，不計摩擦和維重，則提升

重為150N的物體時()

A.機械效率為80%B.機械效率為75%

C.拉力的功率為50WD.拉力的功率為100W

【答案】BD

【解析】解：由圖可知，n=2,繩子自由端移動的距離為物體移動距離的2倍，

不計摩擦和繩重，提升200N的物體時，則繩子自由端的拉力：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

提升重為150N的物體時，繩子自由端的拉力：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,

拉力做的總功：W=2F'h=2XK)0NXh=200NXh,

滑輪組的機械效率：

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

W200NXh

故選：BDo

題型十四、機械效率的測量

1、某同學探究“影響滑輪組的機械效率的因素”，他用質量相同的滑輪做了如圖所示的實驗，并測算了各

次實驗的機械效率，卜列相關說法中止確的是()

A.實驗時，可在彈簧測力計靜止時讀數

B.實驗時，換用不同裝置多次實驗是為了減小誤差

C.由甲、乙可知：滑輪組的機械效率與繩子的繞法有關

D.由乙、丙可知：同一滑輪組提升的物體越重，機械效率越高

QI—70%1=70%q5=85%

【答案】D

【解析】解：A、滑輪組的機械效率

W

_專可_GC_GC_G

百一海,

滑輪組的機械效率與拉動時的速度無關，不能在靜止時讀數，沒有考慮摩擦力，故A錯誤；

B、為避免實驗的偶然性，應換用不同的裝置進行多次實驗歸納得出普遍規律，故B錯誤；

C、甲、乙兩次實驗中繩子繞法不同，提升物重相同，機械效率都是70%,因此，說明滑輪組的機械效率與

繩子的繞法無關，故C錯誤；

D、乙、丙兩次實驗可知用的是同一滑輪組，丙中提升的物重大，②的機械效率小于③，說明同一滑輪組提

起物重越大，機械效率越高，故D正確。

2、小麗實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數據如表所示，實驗裝置如圖所示。

甲乙

物理量名稱實驗1實驗2實驗3

鉤碼量G/(N)446

鉤碼上升高度h(m)0.10.10.1

繩端拉力F(N)1.81.42.4

繩端移動距離s(m)0.30.50.3

機械效率n(%)7457

機械效率平均值

（1）小玲同學認為表格設計有問題，請你指出問題所在：:（不說明理由）在實驗中，彈簧

測力計應豎直向上提升重物；

（2）（2）通過表中數據可分析出實驗1是用（選填“甲”或“乙”）圖滑輪組做的實驗；

（3）3次實驗后得出表中的數據，請將第3次測量的效率補充在表中的空向處；

（4）通過實驗1和實驗2的數據分析可得出結論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪越重，滑

輪組的機械效率:

（5）比較實驗兩個實驗的數據可得出結論：使用同組滑輪組，增大物重可以提高滑輪組的機

械效率。

【答案】（1）設計機械效率的平均值；勻速；（2）甲；（3）83.3%：（4）越小；（5）1、3。

【解析】解：（1）不同滑輪組的機械效率一般不同，同一滑輪組的機械效率與提升的物重有關，故不能將

機械效率取平均值，即表格中不應設計機械效率的平均值。

在實驗中，為了使拉力大小不變，彈簧測力計應豎直向上勻速提升重物。

（2）通過表中數據可分析出實驗1的m=siH=O.3m/O.lm=3是用甲圖滑輪組做的實驗。

（3）第3次測量的效率為

個啟XIOO%=**XI。。％⑻.3%

（4）實驗I利用圖甲提升重物，實驗2的滑輪組的ni2=S2/h2=O.5m/OJm=5則實驗2利用的是乙裝置進行實

驗，由實驗1、2的數據可得出結論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效

率小。

（5）由表格中數據得，實驗1、3使用的滑輪組相同，均為甲裝置.，比較實驗1、3兩個實驗的數據可得出

結論：使用同組滑輪組，增大物重可以提高滑輪組的機械效率。

故答案為：（1）設計機械效率的平均值：勻速；（2）甲；（3）83.3%；（4）越小；（5）1、3。

綜合攻堅?能力躍升

一、單選題

1、關于杠桿，下列說法正確的是（）

A.杠桿一定是直桿B.力臂是指從支點到力的作用點的距離

C.杠桿的支點不一定在杠桿中間D.動力臂與阻力臂長度之和，一定小于杠桿的總長度

【答案】C

【解析】解：A、杠桿是指在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒，可以是直的，也可以是彎的，則A選

項錯誤。

B、力臂是從支點到力的作用線的距離，而不是從支點到力的作用點的距離，則B選項錯誤。

C、支點指桿桿在轉動過程中固定不變的點，不一定在杠桿的中間位署：則C詵項正確。

D、根據杠桿的定義、力臂的含義，可以斷定動力臂和阻力臂之和可以大于、小于或等于杠桿的總長度，則

D選項錯誤。

故選：Co

2、如圖是勞動課中小明在用掀鏟土的情境，使用時可視為一個杠桿。下列各圖能正確表示其杠桿原理的是

【答案】A

【解析】解：小明在用掀鏟土的情境，使用時可視為一個杠桿，支點在右側的手和杠桿的接觸點，左端重

物視為阻力F2,方向豎直向下，中間的手的作用力為動力B，方向豎直向上，故BCD錯誤，A正確。

故選：Ao

3、運用杠桿的知識判斷，如圖中最適合剪斷鐵片的剪刀是（）

【答案】B

【解析】解：

剪斷鐵片的剪刀越省力越好，所以刀把比刀口長的越多越省力，比較四幅圖中可知：ACD中刀把長與刀口

長幾乎相等，

B圖中的剪刀刀把比刀口長很多，所以B最省力。故B符合題意，ACD不合題意。

故選：Bo

4、如圖所示，在處于水平平衡的杠桿上A點，掛上4個鉤碼（每個鉤碼的質量為50g）,若使杠桿在水平

位置保持平衡，作用在杠桿B點的力量最小為（g取10N/kg）（)

B

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

【答案】D

【解析】解：設杠桿的一個小格為L,則OA=3L,OB=4L,

根據杠桿平衡條件可得：F|X0B=F2X0A,

則“Il*=4X0.05kgX10N/kgX3Lm5Nn

OB4L

故選：De

5、如圖所示，關于“杠桿平衡條件”實驗的相關說法正確的是（）

A.加減祛碼進行實驗過程中，還可以調節平衡螺母

B.在兩側的鉤碼下同時各添加一個相同的鉤碼，杠桿依然水平平衡

C.該實驗可得出結論：當阻力和阻力臂乘積一定時，動力臂大，動力就大

D.多次實驗是為了得到普遍規律

【答案】D

【解析】解：A、加減跌碼進行實驗過程中，不能調節平衡螺母，故A錯誤；

B、在兩側的鉤碼下同時各添加一個相同的鉤碼，左側=3GX3L=9GL,右側=4GX2L=8GL,左側大于右側，

杠桿不再平衡，故B錯誤；

C、杠桿的平衡條件是：動力X動力臂=阻力X阻力臂；當阻力和阻力臂乘積一定時，動力臂大，動力就小，

故C錯誤；

D、多次實驗是為了得到普遍規律，故D正確。

6、桿秤曾是主要的度量工具，同時它還承載著公平公正的象征意義v某科技小組的同學用輕質細桿制作了

一個桿秤如圖所示，下列說法錯誤的是（）

A.已知秤桿粗細不均勻，小組同學通過分析得知，桿秤的刻度是均勻的

B.提起提紐0,秤盤中不放物體，當秤坨移動到A點時秤桿在水平位置平衡，那么A點標定的刻度為0

C.所掛物體加重時，秤坨向右移，秤桿才能再次水平平衡

D.使用桿秤的過程中，小組的同學不慎將秤石它弄缺損了，則桿秤所測的質量值小于被測物體的真實質量值

【答案】D

【解析】解：AC.設秤盤中物體的重力為G物，力臂為0C；秤蛇重力為G陀，力臂為L。根據杠桿平衡：

G枚XOC=G桁XL,由于G呢、OC為定值，因此L與G物成正比，即L與物體質量成正比，說明桿秤刻度

是均勻的，所拄物體加.重時，秤爬向右移，秤桿才能再次水平平衡，故AC正確，不符合題意；

B.秤盤中不放物體時G構=0,秤花移到A點時桿秤平衡，說明A點對應物體的質量為0,因此A點標定刻

度為0。故B正確，不符合題意；

D.使用桿秤的過程中，小組的同學不慎將秤蛇弄缺損了，秤昵的質量變小，由杠桿的平衡條件可知，測量

同一物體時，秤蛇離開O點的距離變大，測量的質量比實際值偏大，故D錯誤，符合題意。

故選:Do

7、在圖中利用了動滑輪的是（）

A.I)

【答案】D

【解析】解：A、B、C中滑輪是固定不動的，是定滑輪，D中的滑輪與物體一起運動，是動滑輪。

故選：De

8、輪軸是一種變形杠桿。下列實例不屬于輪軸的是（）

A.汽車方向盤B.井上的德悄C.水龍頭D.盤山公路

【答案】D

【解析】解：像方向盤一樣由一個輪和軸組成的機械，叫做輪軸。輪軸是一種變形的杠桿；輪軸是簡單機

械；軸會隨著輪轉動；輪和軸固定在?起，軸和輪轉動的方向相同，由題可知汽車方向盤、井上的轆輪、

水龍頭都屬于輪軸，盤山公路屬于斜面，故D符合題意。

故選：D。

9、如圖所示的簡單機械，不屬于斜面應用的是（）

【答案】C

【解析】

解：ABD、盤山公路、螺絲釘和楔子都是應用斜面來省力的，故ABD不合題意；

C、鉗子是一根硬棒繞著固定點轉動，為杠桿，在使用時，動力臂大于阻力臂，為省力杠桿，故ABC不合

題意。

故選：Co

10、生產生活中常常會用到各種機械設備，下列說法正確的是（）

A.有用功越多，機械效率就越大

B.減小摩擦可以提高機械效率

C.機械做功越快，其效率就越高

D.精密機械的效率能達到100%

【答案】B

【解析】解：A、機械效率是有用功與總功的比值，有用功多，總功不確定，機械效率無法確定。故A不

正確;

B、克服機械間摩擦做的一般是額外功，所以減小摩擦也就是減小了額外功，可以提高機械效率。故B正確：

C、機械效率的高低與做功的快慢無關。故C不正確；

D、使用任何機械不可避免地做額外功，所以機械效率都小于100%。故D不正確。

故選:Bo

II、實驗時，小芳用如圖所示的滑輪組，將重為8N的物體勻速提升0.5m。已知動滑輪的重為2N,不計繩

重和摩擦，則（）

A.拉力F為4N

B.有用功為5J

C.繩子自由端移動距離為1.5m

D.該滑輪組的機械效率為80%

【答案】D

【解析】解：A、由圖可知，n=2；不計繩重和摩擦時，拉力F=』（G物+G動）=—X（8N-+2N）=5N,

n2

故A錯誤；

B、拉力做的有用功：W有用=Gh=8NX0.5m=4J,故B錯誤；

C、繩子tl由端移動距離s=2h=2X0.5m=1m,故C錯誤；

D、拉力做的總功：W^=Fs=5NXlm=5J,

W有用AT

滑輪組的機械效率：TI=F—X100%=&Lxi00%=80%,故D正確。

邛總51

故選：Do

12、用圖甲所示的滑輪組運送貨物上樓，每件貨物重為100N,每次運送的量不定，貨物每次二升的速度恒

定為2m/s,圖乙是整個過程中滑輪組的機械效率隨貨物重力增加而變化的圖像“當某次運送4件貨物時，

不考慮繩重和摩擦，則下列判斷正確的是（）

A.動滑輪重為50N

B.滑輪組的機械效率為70%

C.拉繩子的力產為250N

D.拉繩子的力尸的功率為500W

【答案】C

【解析】A.由乙圖可知:當G=100W4，7=50%,由滑輪組的機械效率

嗎州—%用_Gh_G_100N

=50%

%匕用+%Gh+G*G+G動100N+G動

故A錯誤;

B.當某次運送4件貨物G'=400N時，不考慮繩重:和摩擦，滑輪組的機械效率為

400N

=80%

400N+100N

故B錯誤;

C.由圖可知，動滑輪上有兩根繩，〃=2,當某次運送4件貨物G'=4（X）N時，繩子的拉力

F=-(G,+G力)=-x(400N+100N)=250N

22

故C正確。

D.繩子自由端移動的速度u'=〃u=2x2m/s=4m/s

wFv

拉繩子的力產的功率為。言=(=/V=Fnv=250Nx4m/s=1OOOW

故D錯誤。

故選Co

二、填空題

1、如圖所示，有一根均勻鐵棒，為了不使這根鐵棒的B端下沉，用力F在B端抬起，則支點為點;

若F方向不變，繼續用力抬起鐵棒，則此時支點為點.

【答案】A：Co

【解析】

解：若沒有對鐵棒施加向上的力，則鐵棒會在重力作用下繞著A點轉動一定角度后掉落，在B點施加豎直

向卜的力后,可以阻止這種轉動,使得鐵棒不下沉.這個過程中鐵棒是繞著A點轉動的,所以支點是A點0

繼續向上抬鐵棒，鐵棒會繞著C點轉動，故此時支點為C點。

故答案為：A：Co

2、如圖中的起瓶器，它屬于（填“省力”或“費力”），A、B兩點中A點是支點，開瓶蓋時在C

點處施加（選填“向上”或“向下”）的力。

【答案】省力；A；向上。

【解析】解：如圖所示，使用“開瓶起子”時，整根杠桿繞A點轉動，即A點是支點，B點是阻力的作用

點，開瓶蓋時在C點處施加向上的動力，動力臂比阻力臂長，是省力杠桿。

故答案為：省力；A；向上“

3、桿秤在我國有幾千年的歷史，如今中藥房仍在使用，桿秤是利用杠桿平衡原理制成。如圖所示，已測

得刺五加藥材質量是120g,其中OB=3OA,若不計桿秤自重，則秤蛇的質量約為40g。接下來要測30g的人

【答案】杠桿平衡；40；右

【解析】解：桿秤是利用杠桿平衡原理制成的測量物體質量的工具，如圖，O為支點，由杠桿平衡條件可

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

解得，秤花的質量約為：m『40g；接下來要測30g的人參片，印藥材的質量減小，在OA、m.一定時，要

使杠桿重新水平平衡，應減小OB的長度，即將秤無向B點右側移動。

故答案為：杠桿平衡；40；右。

4、如圖1是我國古代汲水裝置一一桔棒，圖2是它水平靜止時的簡化模型，該裝置是（填簡單

機械名稱）：此時配重物重力為Gi,水桶重力為G2,11：12=2：1,若不計桿重，則Gi：G2=o

【解析】解：根據杠桿原理，由圖知，該裝置是杠桿;

由杠桿平衡條件可得：GiXli=G2Xl2,

故答案為：杠桿：1：2o

5、如圖中搬運磚頭的獨輪車，使用時可視為（選填“省力”或“費力”）杠桿；若車和磚頭所受的

總重力G為I000N。獨輪車的有關尺寸如圖所示，為使推車抬起，人手向上的力F的大小至少為No

【答案】省力；300。

【解析】解：（1）因為獨輪車在使用過程中，動力臂大于阻力臂，所以是省力杠桿；

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

故答案為：省力；300。

6、如圖所示，定滑輪與細繩間的摩擦忽略不計，沿著繩向下方向勻速拉動，質量為50g的鉤碼將—（選

填“向上”或“向下”）運動，彈簧測力計的示數是N.（g取10N/kg）

【答案】向上；0.5

【解析】解：使用定滑輪能改變力的方向，沿著繩向下方向勻速拉動，質量為50g的鉤碼將向上運動，拉

力等于鉤碼的重力：F=G=mg=0.05kgX10N/kg=0.5No

故答案為：向上；0.5o

7、用如圖所示的滑輪提起重力為20N的物體，若用豎直向上的拉力拉動繩子，使物體在2s內勻速上升了

0.5m.不計摩擦和滑輪、繩的重力，則拉力F的大小為N,繩子自由端上升1m,自由端移動的速

度為m/so

〃〃/〃〃/〃〃//

A

【答案】10;I;0.5。

【解析】解：不計摩擦和滑輪、繩的重力，由圖知，n=2,則拉力F的大小為

F=；G=；X20N=10N;

繩子自由端上升距離為s=nh=2X0.5m=lm,

自由端移動的速度為

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

t2sL

故答案為：10；1；0.5o

8、如圖所示是殘疾人專用通道，該通道相當于簡單機械中的,使用該專用通道是為了（選填

“省力”或“省功”）。當人坐著輪椅沿著通道向上運動時，克服摩