机械与人基础过关

第九章机械与人

命题点1杠杆滑轮

基础过关

一、选择题

1.（沪科八年级习题改编）要剪断较硬的树枝,如图所示的剪刀中最合适的是（）

JLAXX

ABCD

2.（人数八下图改编）2021年7月1日，庆祝中国共产党成立100周年大会在北京天安门广场隆重举行，伴

随着瞭亮的国歌声，五星红旗冉冉升起.五星红旗升起是因为旗杆顶部有一个滑轮，如图所示，该滑轮的

作用是（）

第2题图

A.增大绳子自由端移动的距离B.减小拉力

C.改变拉力的方向D.减小升旗的速度

3.（2022乐山）周末，爸爸领着小梅玩跷跷板，当两人双脚离地后最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡

的是（）

A14—A-AM

ARCD

试题变式——第3题

1.（动态杠杆）（2022衡阳）晚饭后，妈妈带着小涛和他2岁的妹妹到文化活动中心玩跷跷板.如图所示，图中

的转轴相当于杠杆的一，妈妈和妹妹的总重力比小涛的重力大，跷跷板水平平衡时，小涛比妈妈离转轴

一（选填"远”或"近”）；若妈妈放下怀抱中的妹妹（妈妈的位置不变），为了保持跷跷板水平平衡，小涛应适

当一（选填“远离”或“靠近”）转轴.

第1题图

二、填空题

4.课标素材如图为运送巨木的劳动情景示意图.他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，以便

将其运送到其他地方.如果他们无法将巨木抬起，可采用的改进方法是.（写

出一条即可）

u支架^

第4题图

5.（2022宁夏）生活中有很多小妙招，如图甲所示，用钢勺很轻松就可以打开饮料瓶盖，模型如图乙，它是

以（选填"A”或"B”）为支点的省力杠杆，手在（选填或“£>”）点向下压时会更省力.

瓯F

第5题图

6.（2022上海改编）用如图所示的滑轮沿竖直方向提起一重为20N的物体A,滑轮处于静止状态，拉力尸为

12N,动滑轮的重力为N,此时物体A所受到的合力大小为N-

第6题图

7.（2022潍坊改编）如图是工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的简化结构图，4、B两滑轮中属于动滑轮

的是;吊篮的重量为40kg,两名工人及工具的总质量为200kg,不计滑轮重、绳重和摩擦，电动

机对绳子的拉力为N.

8.（2022百色）如图所示，轻质细杆可绕竖直墙上的。点转动，末端挂一个重为150N的物体，拉力/沿水

平方向，当。=45。时，拉力F=N.若保持拉力沿水平方向，让细杆顺时针缓慢旋转到图中虚线位

置，则拉力将（选填“变大”或“变小”）.

第8题图

三、作图题

9.（2022成都）如图是小兰在练习“斜身引体”项目时的情景.把人体视为杠杆，。为支点，动力等效为人,

请画出Q的力臂

10.（2022苏州）在图中画出杠杆的阻力臂/,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F.

四、实验与科学探究题

11.万唯原创在探究杠杆平衡条件的实验中,实验装置如图甲所示.

第11题图

（1）先把质量均匀分布的杠杆置于支架上，支点为0,杠杆静止时的位置如图甲所示.则此时杠杆的重心在

支点。的（选填“正下方”“正左方”或“右下方”）,此时应该将平衡螺母向调节，使杠

杆在水平位置处于平衡状态.

（2）小明在实验中测得一组数据如下表，于是得出了杠杆的平衡条件：“尸山=尸2/2"，你认为小明的做法是

否合理，并说明理由:

Fi/N/i/cmF2/N/2/cm

2634

（3）同桌小华用图乙装置探究杠杆的平衡条件，在不改变力臂的情况下，根据测量的几组实验数据描出5个

数据点在图丙中，请你根据描出的点画出Q和巳的关系图像；小华通过分析实验数据可知，杠杆处于水平

平衡状态时总有“尸力#F2/2”，其原因是

创新推荐

12.自制器材改进（2022丽水）如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，经测试发现量程偏小，下列操作能

使杆秤量程变大的是（）

第12题图

A.将a点向左移B.将方点向右移

C.换一个质量较小的秤蛇D.将a、3点都向左移等长距离

13.模型建构（2021昆明）将钉子敲入木板时，敲击钉子的力有时会偏离钉子的轴线方向，可能会导致它被

敲弯.若偏离的方向是图中的箭头方向.那么在敲击过程中，L较时钉子更容易弯曲，因为此时对

应的力臂较，使钉子弯曲的作用较大.

第13题图

考法拓展——杠杆平衡条件的应用

L（动态分析）（2022湘潭）（多选）如图所示，一均匀杠杆可以绕中点。自由转动，杠杆上垂直粘有A、8两根

粗细相同的蜡烛且刚好在水平位置平衡，两蜡烛所处位置到。点的水平距离以。=2。。，现同时点燃蜡烛,

经时间f,它们减少了相等的质量，下列说法正确的是（）

第2题图

A.点燃前A、B蜡烛重力之比为1：2

B.经时间t,杠杆右端下沉

C.经时间t,杠杆左端下沉

D.经时间t,杠杆继续保持水平平衡

命题点2功、功率的理解及计算

基础过关

一、选择题

1.（人教八下习题改编）如图为一名举重运动员做挺举时的状态图,在下列过程中，运动员对杠铃不做功的是

典箪1:丹

发力上拉翻站上挺站立

第1题图

A.发力到上拉B.翻站

C.上挺到站立D.举着杠铃稳定站立

2.（2021岳阳）小明两次分别用时60s、40s把同一捆书从一楼匀速搬上三楼，比较两次搬书过程对书做功和

做功的功率，下列判断正确的是（）

A.用时少的做功多B,用时少的做功功率大

C.用时多的做功多D.用时多的做功功率大

3.（2021桂林）如图所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千，他们的重力分别是G1、Gi，且GI<G2，某

次从最高点下摆到最低点的过程中，他们重力做功的大小分别为卬卜电,重力做功的快慢分别为尸卜P2.则

)

第3题图

A.卬|>电B.用=卬2C.P\<P2D.P\=P2

二、填空题

4.（2021昆明）采用功与时间比值的方法，得到“单位时间”内做的功，这样就方便比较做功的快慢了，这

个比值叫做.这种方法实质上还是用（选填"时间相同比较功”或“功相同比较

时间”）来比较做功快慢的.

5.（沪科八年级习题改编）一电动抽水机10秒内把100kg的水抽到10m高的水池中，则抽水机至少对水做

功J,在抽水的过程中，若抽水机共消耗的电能是1.25X104J,则抽水机的效率是.（g取

10N/kg)

6.（2022自贡改编）小明同学用15N的水平推力推动重为100N超市购物车.购物车自静止开始在10s内沿

水平方向前进了10m.在整个过程中推力做功为J,推力做功的功率为W-

7.（2022甘肃）小勇背着重40N的书包沿水平路面走了200m,用时3min,又用1min爬上了大约9m高的

四层楼回到了家，小勇的重力为600N,则他在回家过程中对书包所做的功为J.他上楼过程中克

服总重力所做功的功率是W.（沿水平路面行走时不考虑重心高度的变化）

8.（2022毕节改编）图甲是“测量水平运动物体所受滑动摩擦力”的实验装置图，小宇用弹簧测力计沿水平

方向拉动木块，弹簧测力计的示数如图乙所示，木块在0〜1s做加速运动，在1〜3s以速度0.2m/s做匀速

直线运动.

（1）在0〜1s内木块受到的滑动摩擦力为N.

（2）在1〜3s内，拉力的功率为W.

第8题图

试题变式——第8题

1.（结合s-f图像）如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使木块沿水平木板匀速滑动，图乙是他在同一木

板上两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像.下列说法正确的是（）

第1题图

A.木块第1次受到的拉力较大

B.木块第2次受到的摩擦力较大

C.第1次拉力做的功较多

D.第1次拉力做功的功率较大

9.（2022重庆改编）某品牌国产电动车匀速通过长约1800m的朝天门长江大桥用时120s,整个过程中汽车

牵引力的功率恒为9.0X103W,整个过程中汽车行驶的速度是m/s,汽车牵引力所做的功为

三、综合应用题

10.（2022山西）频闪拍摄是研究物体运动的最好方式之一.如图所示，是小亮用相机每隔0.5s曝光一次，拍

摄的汽车在平直公路上行驶时的频闪照片.拍摄过程中汽车的总质量约为L6t,所受阻力约为车重的0.3

倍.搜集汽车信息得知车身长3m,静止时车轮与地面的总接触面积为0.16n?.求：（g取10N/kg）

第10题图

（1）汽车静止时对水平地面的压强;

（2）拍摄过程中汽车的输出功率.

综合提升

11.（2022荆州）如图所示，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，工人用平行于斜面向上的力，把重物

沿斜面从底端匀速推到顶端.下列说法正确的是（）

第11题图

A.用斜面可以省力也可以省功B.匀速推动重物的速度越大，推力越大

C.匀速推动重物的速度越大，推力做功越多D.匀速推动重物的速度越大，推力的功率越大

12.（2021甘肃）机器人送餐是以往只能在科幻电影中看到的场面，现在已成为现实.如图所示，一个机器人

用手托着盘子，在水平地面上匀速行走，并使盘子一直保持同一高度不变.甲同学说机器人对盘子做了功,

而乙同学却说它对盘子没有做功.请问，你支持谁的0观点？为什么？

L

第12题图

考法拓展——功、功的相关计算

2.（利用公式）（2022安顺）自行车骑行是生活中一种环保的出行方式.小明骑自行车出行的途中，沿直

线匀速经过一段长200m的平直路面，用时30s.若小明的质量为50kg,自行车重200N,骑行时受到的

阻力为总重力的0.03倍.该过程中动力做功的功率是W.（g取10N/kg）

命题点3机械效率

基础过关

一、选择题

1.（2022扬州）在测量滑轮组机械效率的活动中，装置如图所示，欲使所测机械效率提高，下列措施可行的

是（）

第1题图

A.转轴加润滑油B.增加提升高度

C.增大提升速度D.减小物体质量

2.（2022内江）在如图所示的滑轮组中，每个滑轮重20N,在绳子自由端用100N的拉力把货物匀速提高1m,

不计摩擦和绳重，则货物的重力和滑轮组的机械效率分别是（)

第2题图

A.20N80%B.20N90%C.180N90%D.180N80%

3.（2022常德）如图所示，用两滑轮采用不同的绕绳方法将同一重物匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦）,

下列说法正确的是（）

第3题图

A.尸1>尸2,F\移动距离多B.Ft<F2,巳移动距离多

C.B所做的额外功多D.两装置的机械效率相同

二、填空题

4（沪科八年级图改编）明代学者宋应星著有《天工开物》.如图所示，是书中描绘古代劳动人民用桔椽汲水

的场景.桔棒属于（选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”），使用时，机械效率〃1（选填

第4题图

5.（2022益阳）建筑工地上起重机把重为1XIO'N的建筑材料匀速提升了9m,起重机做的有用功为

J,若起重机的机械效率为45%,做的总功为J.

6.（2022十堰改编）如图所示，斜面与水平地面间的夹角为30。.某快递员用500N的力，将重800N的货物沿

斜面匀速推上车厢，不考虑斜面形变，斜面的机械效率为.不改变斜面与地面间的夹角和货物质

量，采用的方法可以提高斜面的机械效率.

第6题图

7.（沪科八年级习题改编）如图,用滑轮组帮助汽车脱困时;滑轮8的作用是；汽车被匀

速拉动时，作用在绳子上的拉力F为1000N,滑轮组的机械效率为80%,则汽车受到的摩擦力为N.

第7题图

8.（2022重庆）如图所示，是工人用滑轮组提升货物的情景.当他用大小为200N的拉力拉动轻绳时，可匀

速提升重为360N的货物A,则动滑轮重为N,这时滑轮组的机械效率为%.（忽略一切摩

擦力）

第8题图

三、综合应用题

9.（2022宜昌）如图甲，宜昌市某中学学生在课外实践活动中对滑轮组进行了探究.他们自制滑轮组的简化

图如图乙所示，小华利用此滑轮组用时10s将小军匀速提升了50cm,称得小军的质量为54kg,动滑轮组

的质量为6kg.g=10N/kg,不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦，求：

M

第9题图

（1）小华的拉力；

（2）小华拉力的功率；

（3）此过程中滑轮组的机械效率.

综合提升

10.（多选）（2022北京）如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提升货物.工人第一次竖直向上用200N的

力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次竖直向上拉动绳子，使货物以0.09m/s的速度匀速上升.已知

工人体重为600N,货物重为900N,货物与地面的接触面积为01n?,动滑轮重为100N.不计滑轮组的

绳重和摩擦，下列说法正确的是（）

，水平

第10题图

A.第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为800N

B.第一次拉绳子时，货物对地面的压强为4000Pa

C.第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率为90%

D.第二次拉绳子的过程中，工人拉力的功率为81W

11.（人教八下素材改编_）用如图所示的电动起重机将3000N的货物提高4m,起重机对货物做的有用功是

J;它的电动机功率为3000W,此过程用时10s,起重机的机械效率为%；若减小动滑

轮的重力，起重机的机械效率将变.

一

第11题图

传统文化素材题

1.（古代生活、生产工具）据《物原》记载：“史佚始作辘特”.如图所示，人们借助辘转从井中汲水.转动摇

把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出.以下方法可以提高辘结机械效率的是（）

第1题图

A.增大水桶的重力

B.增大桶内的水量

增大转动的速度

D.增大轴筒的直径

考法拓展——机械效率相关计算

2.（物体水平运动）（2022梧州）如图所示，工人师傅用250N的拉力，使重为2000N的物体以0.2m/s的速度

在水平地面上做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍，动滑轮受到的重力为

80N,则工人师傅拉力的功率为.W,该滑轮组的机械效率为

第2题图

命题点4机械能及其转化

基础过关

一、选择题

I（人数八下图改编）如图所示的情景中,属于动能转化为重力势能的是（）

B.拉弓射箭

C.渔网散开落下D.滑板车滑上坡顶

2.（2022北京）如图所示的是“神舟十三号”载人飞船返回舱返回地面时的情境.打开降落伞后，若返回舱

在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动，则关于返回舱在这段时间内，下列说法正确的是（）

返回舱

第2题图

A.返回舱的动能不变B.返回舱的重力势能不变

C.返回舱的机械能不变D.返回舱所受重力不做功

3.（多选）（2022柳州）如图所示，一只蚂蚁以大小不变的速度沿碗中虚线从4点爬到B点，此过程中蚂蚁的

第3题图

A.动能先变小后不变B.动能不变

C.重力势能先变小后不变D.重力势能不变

4.（人教八下图改编）如图所示,用绳子把一个铁锁悬挂起来，把铁锁贴近自己的鼻子，稳定后松手，头保持

不动，铁锁向前摆去又摆回来，不会碰到鼻子.下列说法正确的是（）

第4题图

A.铁锁在摆动的过程中机械能保持不变B.铁锁摆动到最低点时动能最小

C.铁锁在下降过程中，重力势能转化为动能D.铁锁在上升过程中，重力势能转化为动能

二、填空题

5.课标素材兴趣小组用塑料瓶制作了一个水火箭（如图），打开阀门水从底部的金属管向下喷出，火箭竖直

向上冲向天空，其过程中火箭的机械能（选填“守恒”或“不守恒”），上升过程中将转化

为重力势能.

第5题图

6.（2022泰州）引体向上是泰州市体育学业水平测试项目.如图，臂力小的小明借助弹力带进行训练，他用脚

蹬弹力带，弹力带对他施加一个向上的力.随着小明身体上升，弹力带对他向上的力的大小变化情况是

;在此过程中，弹力带的能转化为小明的重力势能，其实质是弹力带对他做功的过程.

第6题图

三、简答题

7.课标素材滑滑梯是同学们小时候喜爱的娱乐活动，小明从滑梯上滑下时感到臀部发热，请从能量转化的

角度分析此现象.

四、实验与科学探究题

8.（2022甘肃改编）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”.

雨

第8题图

（1）实验中通过比较反映小球撞击木块C前的动能大小.

（2）根据乙、丙的探究过程，可得出结论：小球的动能大小与（选填“速度”“高度”或“质量”）

有关；若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，将做_______直线运动.

（3）图甲、乙中，同时由静止释放4、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这

表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的无关.

（4）在探究小球动能和质量的关系时，有同学提议可以在水平桌面上将同一根弹簧压缩相同程度，分别弹出

不同质量的小球撞击木块，请你对该方案进行评估.

综合提升

9.（2022天门改编）如图为单板滑雪运动员在空中运动的轨迹，图中a、c两处等高，若不计空气阻力，下列

说法正确的是（）

如

第9题图

A.从“处到b处重力势能转化为动能B.在“处和c处的重力势能相等

C.在6处时的机械能最大D.从b处到d处速度逐渐减小

10.（2022安顺）跳伞运动员从足够高的悬停直升机上跳下，其下落过程简化为竖直向下的直线运动（如图甲）.

运动员从。位置由静止开始加速运动到A位置，立即打开降落伞（开伞后人和伞所受空气阻力突然增大且大

于总重力），在B位置安全着地.若下落过程中空气阻力随速度的增大而增大，请在图乙中画出运动员从。

位置到B位置（刚好触地）这一过程中，动能Ek随位置s变化的大致关系图像.

0,

Af

地面

甲

第10题图

创新推荐

11.科学推理（2021绍兴）滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动.如图是U型滑台和运动员姿势的简化示

意图.运动员在滑台4处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自

然（不用力）变化，最有可能滑到滑台C处的是（）

第11题图

考法拓展——探究重力势能的大小与哪些因素有关

1.（2021淄博改编）利用如图所示装置探究重力势能的大小与哪些因素有关.将小桌放在透明的沙箱中，让

同一重物从不同高处落下，打击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，实验探究的是—（选填"重物”或“小桌”）

的重力势能；实验发现，高度越高，桌腿陷入沙子的深度越深，则说明高度越高时，它的重力势能越—.

教材素材题

2.（人教八下图改编）如图所示，将橡皮筋两头分别固定在罐子两端，中间系一个铁块并用牙签固定，从不太

陡的斜面滚下，由于橡皮筋和罐子捆绑在一起，在罐子和铁块的共同作用下，橡皮筋被卷紧，它的弹性势

能—（选填“增加”“减少”或“不变”），当橡皮筋要恢复原状，其能转化为罐子的—能和重力势能，罐

子会沿斜面向上滚动.

第2题图

专项突破1机械能守恒的应用

一、选择题

1.如图所示，是小球在地面弹跳的情景.小球在A点的机械能为120J,当小球由A点运动到8点时，机

械能变为100J，则小球由2点运动到C点时，其机械能可能为（）

第1题图

A.120JB.100JC.90JD.80J

2.（2022遂宁改编）如图所示，在弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球静止在4点，此时弹簧处于自

然长度，释放小球后，小球向下运动到最低点8点的过程中（忽略空气摩擦），下列说法正确的是（）

"

_

-.=

一

:-二