第十一章簡單機械單元練習

一、單選題

1.如圖所示的四種工具中,正常使用時屬于費力杠桿的是（）

2.如圖是一個輕質杠桿的示意圖，。是轉動軸，不計桿重及摩擦，掛在0A中點B處的重物重力為150N,在

豎直向上的拉力尸作用下物體以O.Olm/s的速度豎直上升。下列說法不正確的是（）

B.此過程中重物重力做功的功率是0.75W

C.該杠桿的機械效率是100%

D.杠桿轉動到虛線位置的過程中，拉力產的大小保持不變

3.三位同學在物理自主探究實驗室采用如圖所示三種不同裝置將同一物體勻速提升相同的高度（每個滑輪的

重相同，繩重和摩擦可以忽略）。以下說法正確的是（）

A.有用功相同，使用甲裝置做的總功比乙和丙都少，所以甲的機械效率最高

B.只要提升相同的重物，丙的機械效率總是低于乙

C.總功相同，使用丙裝置做的有用功最多，所以丙的機械效率最高

D.不論提升重物重力是否相同，甲和乙的機械效率總是相同的

4.電梯是高層住宅必備的工具。如圖所示是某種升降電梯的工作原理圖，它由轎廂M、配重m、電動機、鋼

絲繩、定滑輪AB、動滑輪C等部件連接組成，電梯的最大載重量指的是除開箱體質量外能承載的最大質量。

配重的質量m=i200kg（配重看作整個系統動力的一部分），電梯箱體的質量為1000kg,動滑輪C質量為100kg,

電動機的最大功率為43.5kW,電梯在運行過程中總是以L5m/s的速度做勻速直線運動。此時電梯向上運動，載

人后總質量為3900kg。不計一切摩擦和繩重，g=u）N/kg,以下結論正確的是（）

////////

電動機

A.電動機此時的拉力大小為1.4*10*NB.電動機此時的功率為2.1xlO4W

C.該電梯的最大載重量為4000kgD.該電梯此時的機械效率為72.5%

5.如圖所示，小偉同學通過斜面用平行于斜面F=200N的推力，將質量為30kg的物體在4s時間內勻速推到

1m高的平臺上，斜面長s=2m。（g取10N/kg）貝（）

A.斜面對物體的支持力做了功B.推力尸對物體做功的功率為100W

C.小偉做的有用功為400JD.斜面的機械效率為80%

6.工人師傅常利用斜面把重物搬運到汽車上，如圖所示，斜面高為1m,長為3m,工人用400N沿斜面方向

的力將重為900N的箱子勻速推到車上。下列分析與計算正確的是（）

A.利用斜面可以省力，也可以省功B.若只減小斜面的坡度，工人所需的推力將增大

C.重物移動過程中受到斜面的摩擦力為400ND.在此過程中斜面的機械效率為75%

7.如圖所示，是《天工開物》中記載的我國傳統提水工具“桔棒”，用繩子系住一根直的硬棒的O點作為支點，

4端掛有重為40N的石塊，B端掛有重為20N的空桶，04長為L2m,OB長為0.6m。使用時，人向下拉繩放

下空桶，裝滿重為100N的水后向上拉繩緩慢將桶提起。硬棒質量忽略不計，下列說法中正確的是（）

A.向下拉繩放下空桶時桔棒為費力杠桿

B.向下拉繩放下空桶時拉力為20N

C.向上拉繩提起裝滿水的桶時桔棒為費力杠桿

試卷第2頁，共6頁

D.向上拉繩提起裝滿水的桶時拉力為80N

8.如圖所示，分別用滑輪組甲、乙提升同一物體G,若不計繩重及摩擦，每個滑輪的重均相同，在尸尹和尸

z作用下，物體勻速移動相同高度，下列說法正確的是（）

7

A.T用和Fz的大小相等

B.尸甲和尸z做的總功相等

C.尸*和尸z做的有用功不相等

D.甲、乙滑輪組的機械效率不相等

9.如圖是端午節“龍舟競渡，逐浪爭先”的畫面，下列關于端午節龍舟比賽說法正確的是（）

A.使龍舟前進的力的施力物體是水

B.用船槳劃水，船向前行駛，說明只有龍舟受到力的作用

C.隊員手中的船槳是省力杠桿

D.漂在水面上的龍舟，受到的浮力大于龍舟的重力

10.圖甲是《墨經》中記載的我國古代提升重物的工具一“車梯”，圖乙是其等效圖。若利用此“車梯”使80kg的

重物在10s內勻速豎直上升2m,所用的拉力為300N,g取10N/kg。下列說法中不正確的是（）

—

——

A.使用“車梯”時做的有用功為1600JB.使用“車梯”時人做功的功率為240W

C.使用“車梯”時人拉繩的速度為02m/sD.“車梯”的機械效率約為66.7%

二、填空題

11.如圖所示，工人使用動滑輪將重為200N的物體勻速提高6m,該工人所用拉力是150N,工人做的有用功

為J,動滑輪的機械效率是%o

12.如圖所示，一根杠桿可繞。點轉動，在8處用輕繩掛總重力為G的重物。如果在A點用彈簧測力計豎直

向上拉動杠桿，使杠桿水平平衡，則該杠桿為（選填“省力”或“費力”）杠桿。豎直向上拉動彈簧測力計

使其緩慢勻速上升，在此過程中彈簧測力計的示數為尸，用刻度尺測出A、B兩點上升的高度分別為4、1

則此杠桿機械效率的表達式為妨（用已知和測量的物理量符號表示）。

13.如圖所示，物體A以2cm/s的速度，在水平地面上做勻速直線運動，此時彈簧測力計的示數為3牛，水平

拉力F=牛，物體A受到的摩擦力/=牛，2秒內物體移動的距離為厘米，拉力的作用點移動

的距離為____厘米。（不計滑輪重力以及輪與繩之間的摩擦）

1一F--------

；..........:A

14.如圖所示，用甲、乙兩個輕質滑輪分別勻速提起重力為10牛的物體，能省力的是滑輪（選填“甲”

或“乙，，）；甲滑輪的動力臂與阻力臂之比為。若不計摩擦，B的大小為牛。若物體都上升了0.5米，

則兩個力所做的功之比為。

15.如圖位于湖南張家界天門山景區的一條盤山公路，有通天大道之稱，該盤山公路全長10.77公里，利用此

設計可以省o一輛總重為1X105N的汽車經過某一長為200m的路段時，豎直高度上升了20m,如果

汽車的牽引力恒為2.5X104N,此過程中盤山公路的機械效率為。

三、作圖題

16.如圖甲，用鐵鍬鏟土時，鐵鍬可視為杠桿，圖乙是其簡化圖，。為支點，請在圖乙中畫出作用力尸的力

臂L和重物對鐵鍬壓力的示意圖。

試卷第4頁，共6頁

四、實驗題

17.小飛用如圖裝置來探究杠桿的平衡條件，設彈簧測力計和鉤碼對杠桿的拉力分別為動力R和阻力尸2,Li

和心分別表示動力臂和阻力臂。他的實驗思路是：改變尸2、L和七,測得杠桿平衡時所需的拉力F1,來尋

找西、尸2、L和乙四個物理量之間的關系。彈簧測力計的量程為0~5N。

甲乙

阻力

阻動力

實驗臂動力

力臂L/

Fi/N

次數L2/

F2/Ncm

cm

143330

2418302.4

347.5301.0

(1)實驗前，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，為了便于測量_____大小，應使杠桿在水平位置平衡，因此在實

驗前應將圖甲中杠桿左端的平衡螺母向調。

(2)調節杠桿在水平位置平衡后，小飛首先保持尸2和L不變而改變乙，所獲得的實驗數據如表格所示。第1

次實驗中彈簧測力計示數如圖乙所示，則Fj=N,杠桿的類型與(選填“筷子”或“老虎鉗”)相同。

(3)為獲得更多組數據，小飛繼續進行(2)中實驗，則為能順利完成實驗，在改變阻力臂J時，心應不超過一

cm；完成上述實驗后，小飛接下來還應進行的實驗有：①保持不變而改變尸2；②保持尸2和乙不變而

改變Li。

18.在“探究使用定滑輪和動滑輪工作時的特點”的實驗中:

甲乙丙

(1)在探究定滑輪工作的特點時，照圖乙操作，覺得讀數不方便，于是把測力計倒過來，即測力計吊環系在拉

繩上，用手拉掛鉤，測力計的示數(變大/變小/不變)；

(2)在探究動滑輪工作特點時，先測出鉤碼和動滑輪的總重力，然后按照圖丙組裝動滑輪，實驗時，向

上拉彈簧測力計，使鉤碼_________上升，讀出彈簧測力計的示數。該實驗至少要測量三組數據的目的

是。

五、計算題

19.裝卸工人用如圖所示的滑輪組勻速提升重為400N的貨物，所用的拉力尸為250N,繩子自由端在10s內

被拉下2m,在此過程中求:

3

(1)拉力產所做的功;

(2)拉力尸功率:

(3)滑輪組的機械效率。

20.某同學家新房裝修時，工人在地面與窗臺間放置一斜木板，將瓷磚沿木板從地面勻速拉上窗臺，每次用

時10s,如圖所示。已知窗臺高3m,木板長5m,瓷磚質量為50kg,沿斜面所用拉力為400N(g=iON/kg)。

(I)拉力尸的功率;

(2)該斜面的機械效率;

(3)瓷磚受到的摩擦力。

窗臺

F

3m

地面

試卷第6頁，共6頁

《第十一章簡單機械單元練習一一2024-2025學年滬科版物理八年級下學期》參考答案

題號12345678910

答案DBBABDABAC

1.D

【詳解】動力臂大于阻力臂的杠桿是省力杠桿；動力臂小于阻力臂的杠桿是費力杠桿。核桃夾、撬棒、羊角

錘的動力臂都大于阻力臂，所以它們屬于省力杠桿，筷子的動力臂小于阻力臂，所以筷子屬于費力杠桿。故

D符合題意，ABC不符合題意

故選D。

2.B

【詳解】AD.當杠桿在水平位置時，根據杠桿平衡的條件可得

FxOA=G物xOB

代入數據為

FxOA=150NxixOA

2

解得尸=75N,因為在移動過程中，力臂之間的關系始終不變，因此拉力不變，故AD正確，不符合題意；

B.重物重力做功的功率為

p==150Nx0.01m/s=1.5W

故B錯誤，符合題意；

C.不計桿重及摩擦，提升重物所做得有用功等于拉力尸所做得總功，因此機械效率為100%,故C正確，不

符合題意。

故選Bo

3.B

【詳解】ABC.繩重和摩擦忽略，滑輪組的機械效率為

%%GhG

77=-----------------=------------=----------

%+%Gh+G*G+G.

甲乙只有一個動滑輪，丙有兩個動滑輪，因此提升相同的重物時，甲乙的機械效率相等，都大于丙的機械效

率，故AC錯誤，B正確；

D.由廣谷可知，當提升重物的重力不同時，甲與乙的機械效率不同，故D錯誤。

5十5動

故選B。

4.A

【詳解】A.整個裝置中，配重拉著動滑輪的軸，與動滑輪同步運動，有三段繩子承擔動滑輪與轎廂及載重的

總重，則有

2%+6配=G總

電動機此時的拉力大小為

答案第1頁，共8頁

F=G「G重=(3900kg+100kg)*lON/kg-1200kgx10N/kg=1小心

技--j-—2—'*

故A正確；

B.由圖可知電動機所拉繩子移動距離s與轎廂上升高度h的關系為

s=2h

所以電動機所拉繩子移動速度V維與轎廂上升速度”腐的關系為

v繩=2y廂=2xl.5m/s=3m/s

電動機此時的功率為

P=/^v^=1.4xl04Nx3m/s=4.2xl04W

故B錯誤；

C.電動機的最大功率為43.5kW,電動機所拉繩子移動速度一定，為3m/s,則電動機對繩子的最大拉力為

?=43-"45'10'N

'y繩3m/s

能提升的最大總重為

G^=2/^_+C^=2xl.45xl04N+1200kgxl0N/kg=4.1xl04N

該電梯的最大載重量為

"%-'=j-lOOOkg-lOOkg=3000kg

故C錯誤；

D.該電梯

3000kgxlON/kgxh

吸1200kgxl0N/kgx/z+1.4xl04Nx2/i

故D錯誤。

故選Ao

5.B

【詳解】A.物體沒有在斜面對物體的支持力的方向上移動距離，所以斜面對物體的支持力沒有做功，故A

不符合題意；

B.推力尸對物體做功為%=Fs=200Nx2m=400J

則推力尸對物體做功的功率為戶=粵=誓=100W

t4s

故B符合題意；

C.小偉做的有用功為%==但〃=30kgx10N/kgxlm=300J

故C不符合題意；

D.斜面的機械效率為〃=F=^^*100%=75%

故D不符合題意。

故選Bo

6.D

答案第2頁，共8頁

【詳解】A.由功的原理可知，任何機械都不能省功。利用斜面提升物體可以省力，但費距離，不省功，故A

錯誤；

B.只減小斜面的坡度，距離變長，斜面會更省力，因此，工人所需的推力將變小。故B錯誤；

C.工人師傅做的總功

W總=Fy=400Nx3m=1200J

工人師傅做的有用功

W#=G/z=900Nx1m=900J

根據

W^=Wfr+WK

所以克服摩擦做的額外功

W后wl.尸1200J-900J=300J

因為卬后內，所以重物移動過程中的摩擦力

/=四=迎LOON

s3m

故C錯誤；

D.斜面的機械效率

n=^ixlOO%=-^^-xlOO%=75%

唯1200J

故D正確。

故選D。

7.A

【詳解】A.向下拉繩放下空桶時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故A正確；

B.向下拉繩放下空桶時，根據杠桿的平衡條件可知

GsXOA=(G?+F)xOB

即

40Nxl.2m=(20N+F)x0.6m

解得：F=60N,故B錯誤；

C.向上拉繩提起裝滿水的桶時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C錯誤；

D.向上拉繩提起裝滿水的桶時，根據杠桿的平衡條件可知

G^OA=(GMGKF)XOB

即

40Nxl.2m=(20N+100N-F)x0.6m

解得尸'=40N,故D錯誤。

故選Ao

8.B

答案第3頁，共8頁

【詳解】A.由圖可知，甲圖由2段繩子承擔物重，乙圖由3段繩子承擔物重，則

弱,=5(G.+G&

般Js.+GQ由于不計繩重及摩擦，動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，所以尸甲＞尸2，故A錯誤；

BCD.因為不計繩重及摩擦，動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，所以

W后G輪h

W百G物刀則利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，故拉力做的總功相同，又因為"騙X100%,所以甲、

W總

乙滑輪組的機械效率相等，故B正確，CD錯誤。

故選B。

9.A

【詳解】A.槳往后劃，給了水一個向后的作用力，同時也受到水向前的作用力，龍舟前進，因此使龍舟前進

的力的施力物體是水，故A正確；

B.物體間力的作用是相互的，龍舟受到力的作用，則水也受到船槳對它的力，故B錯誤；

C.運動員劃水的船槳動力臂小于阻力臂，因此是費力杠桿，故C錯誤；

D.根據物體的浮沉條件可知，漂浮在水面上的物體，浮力等于重力，故D錯誤。

故選Ao

10.C

【詳解】A.重物的重力G=?1g=8OkgxlON/kg=80ON

有用功％=GA=800Nx2m=1600J

故A正確，不符合題意；

B.由圖知道，繩子承重段數〃=4,繩子自由端移動的距離s=，汨=4x2m=8m

拉力做的總功%=網=300Nx8m=2400J

拉力做功的功率P=^=*=240W

故B正確，不符合題意；

C.人拉繩的速度丫=夕呼=0.8m/s

故c錯誤，符合題意；

D.“車梯”的機械效率好春100%=黑*1。。％a66.7%

故D正確，不符合題意。

故選Co

11.120066.7%

【詳解】口］克服物體重力所做的功為有用功，大小為

W^=G/z=200Nx6m=1200J

⑵拉力所做的做功為

答案第4頁，共8頁

W*Fs=Fnh=15ONx2x6m=1800J

滑輪組的機械效率為

77=^-xlOO%=i^IxlOO%=66.7%

%1800J

12.省力xwo%

【詳解】口］由圖可知，杠桿可繞。點轉動，則。點為支點，在A點用彈簧測力計豎直向上拉動杠桿，B處受

到重物的拉力，則杠桿的動力臂大于阻力臂，所以屬于省力杠桿。

⑵用刻度尺測出A、8兩點上升的高度分別為4、%,則有用功為%=G%

總功%=仍

則機械效率的表達式”Mxl00%=^xK)O%

”總「生

13.3648

【詳解】［1］水平拉力尸與彈簧測力計的示數相等，則拉力大小為3N。

⑵動滑輪省一半力，拉力尸是摩擦力的一半，所以摩擦力為

/=2F=2x3N=6N

［3］2秒內物體移動的距離為

s物=2x2cm/s=4cm

［4］拉力的作用點移動的距離為

s=ns物=2x4cm=8cm

14.乙1：1101：1

【詳解】口］甲滑輪的軸固定不動，為定滑輪，不能省力，乙滑輪隨物體一起運動，為動滑輪，其實質是動力

臂等于二倍阻力臂的杠桿，可以省力。

⑵甲滑輪是定滑輪，其實質是等臂杠桿，甲滑輪的動力臂與阻力臂之比為1：1。

⑶若不計摩擦，甲滑輪是定滑輪，不能省力，則

耳=G=10N

［4］若物體都上升了0.5米，使用定滑輪，拉力移動的距離

sx=h=0.5m

拉力做的功

W；=KM=10Nx0.5ni=5J

若不計摩擦，乙滑輪是動滑輪，輕質滑輪，不計滑輪的重力，拉力

/^=-G=-xlON=5N

222

使用動滑輪，拉力移動的距離

叱=gs2=5Nxlm=5J

則兩個力所做的功之比為

答案第5頁，共8頁

W,:W2=5J:5J=1:1

15.力40%

【詳解】⑴景區設計的盤山公路實質上是斜面，在斜面高度一定時增大斜面長度可以省力。

⑵由題意知，牽引力做的總功為

46

I￥,a=F^=2.5xl0Nx200m=5xl0J

有用功為

W鏟Gh=1x105Nx20m=2x106J

機械效率為

77=^x100%=2x1°/X100%=40%

5X106J

【詳解】支點。到力的作用線的距離即為力臂。過。點做力尸的作用線的垂線段，即為力臂心重物對鐵鍬

壓力的作用點在與重物接觸的鐵鍬上，壓力的方向垂直于接觸面并指向被壓的鐵鍬，名稱為尸廬。如圖所示:

(3)37.5L和心

【詳解】(1)口］［2］力臂是支點到力的作用線的垂直距離。當拉力方向與杠桿垂直時，拉力作用點到支點的距

離就是其力臂，這樣便于從杠桿上直接讀出力臂，即為了便于測量力臂大小，由圖可知，此時杠桿左端下沉，

應將圖甲中杠桿左端的平衡螺母向右調。

(2)［1］圖中彈簧測力計的分度值是0.1N,指針指在4N下面第4個小格上，因此彈簧測力計讀數為4.4N。

⑵此時的動力臂小于阻力臂，為費力杠桿，筷子使用時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，老虎鉗使用時，

動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，因此第1次實驗中杠桿的類型與筷子相同。

(3)口］當阻力為4N,動力臂為30cm不變時，彈簧測力計的最大拉力為5N,根據杠桿平衡條件可得，在改

變阻力臂時，心應不超過的數值為

^=5Nx30cm=375cm

一F24N

⑵小飛的實驗思路是：改變尸2、L和乙，測得杠桿平衡時所需的拉力他保持k和L不變而改變乙2,和

保持仍和心不變而改變因此為了完成實驗，還需要保持L和憶不變而改變尸2。

18.⑴變小

答案第6頁，共8頁

(2)勻速豎直勻速為了得到普遍的規律

【詳解】(1)測力計倒過來使用時，彈簧測力計受力情況是：受到向上繩子的拉力(大小