第九章 简单机械 （含解析）2024-2025学年鲁科版（五四学制）（2024）物理八年级下册

第九章简单机械一、单选题1．若要用30N的力刚好提起40N的物体，下列简单机械中可以采用的是（不计机械本身重和摩擦）（）A．一个定滑轮 B．一个动滑轮 C．杠杆 D．一个滑轮组2．小强开启饮料时，瓶起子可视为一个杠杆，如图所示。下列各图能正确表示其工作原理的是（）A． B．C． D．3．用如图所示的滑轮组匀速拉动重为100N的物体A水平向左移动2m，A受到地面对它的摩擦力为30N（不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦），下列说法中正确的是（）A．拉力F为50NB．绳子自由端移动的距离为6mC．A受到的摩擦力方向水平向左D．拉力F为15N4．下列简单机械在正常使用时（不计机械自重），不能省力的是（）A．钢丝钳 B．斜面C．定滑轮 D．动滑轮5．如图所示，某商场要把同一种货物搬运到同一辆汽车上，可采用甲、乙两种不同的方式，下列说法中正确的（）

A．甲图所用方法克服货物重力做功多B．甲图所用方法比乙图所用方法机械效率高C．甲图中，所搭斜面越长机械效率越高D．甲图中，所搭斜面越长越省力6．如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力使其一端抬离地面。则（）A．，因为甲方法的动力臂长 B．，因为乙方法的动力臂长C．，因为乙方法的动力臂短 D．，因为两种方法动力臂都是阻力臂的2倍7．如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，通过滑轮A和滑轮B使物体C匀速上升，关于人拉动绳子时的过程，下列分析正确的是（）A．滑轮A相对于物体C在运动，所以A是动滑轮B．滑轮B相对于物体C静止不动，故B是定滑轮C．滑轮A起到了改变人所施加的拉力方向的作用D．滑轮B起到了改变人所施加的拉力方向的作用8．湘西自治州矮寨公路被修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以（）A．省力 B．省距离 C．省时间 D．省能量9．如图所示，工人用滑轮组把重物匀速提升到一定高度，重物的重力为G，每个滑轮的重力为，此装置的机械效率为，则工人所用的拉力在下述表达中正确的是（）A． B． C． D．10．安装空调外机时，要坚实耐用，不容易倾翻而造成意外伤害，如图是安装好的不锈钢空调架，伸出墙外的横杆由斜杆AC支撑，B、C两点固定在墙上.下列设计最合理的是（

）A． B． C． D．11．下列简单机械中，不可能实现省力目的的是（）A．杠杆 B．定滑轮 C．滑轮组 D．斜面12．如图，两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A（每个滑轮重相同），使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是（）A．甲中，绳端移动的距离为60cm B．乙中，拉力的功率为1.7WC．甲中，动滑轮由两根绳子吊着 D．乙中，动滑轮的重力为2N13．如图所示生产生活中的简单机械，使用时费力的是（）A．

盘山公路 B．

门把手C．

旗杆顶端的定滑轮 D．

赛艇的浆14．用如图所示的四种方式匀连提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最费力的是（）A． B．C． D．15．如图所示，物体A、B的重分别为40N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动，则下列说法正确的是（绳子和滑轮间的摩擦不计）（）A．物体所受摩擦力方向水平向左大小为10NB．物体下落速度为4m/sC．若用F=30N向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动D．若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，所需力的大小为30N二、多选题16．人们很难徒手打开新买的瓶装罐头，而用钢匙撬瓶盖，听到“噗”的进气声，瓶盖就容易打开了。下列说法正确的是（）A．瓶盖很难被打开是因为瓶内气压大于瓶外气压B．“噗”的一声是空气振动发出的C．在撬瓶盖的过程中钢匙相当于省力杠杆D．玻璃瓶口的螺纹相当于斜面三、填空题17．在我国古代，简单机械就有了许多巧妙的应用。如图甲所示，护城河上安装的吊桥，在拉起吊桥过程中，滑轮C属于（选填“定”或“动”）滑轮，吊桥可看作支点为（选填“A”“B”或“C”）点的杠杆。如图乙所示，用滑轮拉着一重为50N的物体竖直向上匀速运动，利用该滑轮能省（选填“力”或“功”）。若滑轮重10N，不计绳重及摩擦，拉力F为N。18．如图是放在桌面上的一种吸盘式水果削皮器。手摇的部位相当于一种简单的机械（选填“斜面”或“轮轴”）；削皮刀片做得很锋利是为了压强。19．如图所示，一辆卡车车厢底板距地面1.5m高，工人把块3m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。通过这个斜面，用F＝500N的力，把一个大木箱由B处匀速推到A处，总用时20s，已知木箱重为800N，工人推木箱过程中的功率为W。木箱在斜面上运动时受到的摩擦力是N。20．盘山公路可模拟为简单机械中的，与直线上山的公路相比，盘山公路的优点是，旗杆上装有定滑轮，利用它来升国旗，目的是。21．滑轮是一个周边有槽，能够绕轴转动的小轮．使用滑轮时，滑轮的位置的滑轮称为定滑轮。22．如图所示，A、B两个滑轮中，是动滑轮，在不考虑滑轮重、绳重和摩擦时，物体与桌面的摩擦力是60N，匀速移动物体，拉力F为N。23．如图所示，滑轮（选填“A”或“B”）可以看作等臂杠杆；若物体的重力均为30N且处于静止状态，不计摩擦和滑轮重力，力F1的大小为N，使用B滑轮（选填“能”“不能”）省功。24．在生产和生活中，人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有斜面和轮轴。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，这是运用了（填“斜面”或“轮轴”）；螺丝钉是一种简单机械，螺丝钉上螺纹的展开长度相当于（填“斜面”或“轮轴”），螺纹密一些的螺丝钉拧起来更省力。四、实验题25．某同学选用相同的实验器材，用实验研究某个物理问题。实验过程以及可以得到的实验数据如图所示（他每次都是匀速提起钩码）。根据图中得到的信息，你认为该同学在研究这一物理问题。比较图中（a）、（b）两图可得出的初步结论是：。比较图中（b）、（c）图可得出的初步结论是：。26．为了更好地赓续端溪书院文脉，弘扬中华优秀传统文化，我校建成端溪书院历史文化展览馆，展览馆外面的台阶设计了一个无障碍通道，如图所示，它其实就是一个斜面。小明联想到上物理课时老师讲过的知识，想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关．他提出了以下的猜想：A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关小明同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：实验次数斜面倾角物块重力斜面高度拉力斜面长有用功总功机械效率①5.00.64.21.23.05.0②3.00.62.51.21.860%③3.00.82.81.22.43.471%（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大。应该把木板下面的木块向移动（填“左”或“右”）；（2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为%，第②次实验中总功为J；（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想（选填“A”或“B”）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：在其它条件相同时，斜面倾角越大．机械效率越；（4）除了小明的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与斜面的。27．某小组同学研究“使用动滑轮匀速提起物体时，所用竖直向上拉力F的大小与哪些因素有关”。他按图所示方式用两个重力不同的滑轮进行实验，并将相应的滑轮重G滑、物体重G物和拉力F的大小记录在表一、二中。为了进一步研究，他们计算了每次实验中物体所受重力的变化量与所用拉力的变化量，并将结果记录在表一、二的后两列中。表一G滑＝2N表二G滑＝4N实验序号G物/NF/NN/N实验序号G物/NF/N/N/N111.500623.000222.010.5744.021.0343.031.5865.042.0464.052.5986.063.0585.073.510107.084.0①分析比较表一或表二中F与G物的数据及相关条件，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体，；②分析比较实验序号的数据及相关条件，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体，当G物相等时，G滑越大，F越大；③根据表一、二中前三列的数据及条件，请判断：按图所示方式使用动滑轮匀速提起物体，若要省力，需满足的条件是；④进一步分析比较表一、二中与的数据及相关条件，可发现其满足的数学关系式为，由此可得出的初步结论是：使用功滑轮匀速提起物体，成正比。五、计算题28．如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：（1）动滑轮重；（2）绳自由端的移动速度为多大？（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？29．在农村常有家庭挖井取水。小明同学用如图甲所示的滑轮组提土，他用20s的时间把重为120N的土从井中匀速提升5m，拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示。求：（1）小明克服泥土重力做的功。（2）拉力的大小。（3）拉力的功率。六、简答题30．反思是一种良好的学习品质。在“动滑轮”实验中，小宁通过如图所示装置进行实验，得到结论：使用动滑轮匀速提升物体，竖直向上的拉力F小于物重G。小宁思考后认为，即使不计摩擦和绳重，上述结论要成立，物重G和动滑轮重G动之间也必须满足一定条件。请你说出这一条件，并予以证明。七、综合题31．小蒲是一个爱思考问题的学生，他看到一小区正在建造的楼房地基上有起重机在不停地吊起地面上的建筑材料，于是他查阅了起重机资料，下面是其中某一款塔式起重机简易示意图（如图甲），小蒲知道了塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装（动滑轮重、绳重及摩擦不计，g取10）。（1）为保持平衡起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越（选填“大”或小”）。（2）图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，滑轮a是（选填“动滑轮”或“定滑轮”），若钢丝绳能承受的最大拉力为，则能吊起货物的质量不能超过。（3）若将重为的货物由地面沿竖直方向匀速提升30m，再沿水平方向移动20m，则此过程克服重力做功是J，钢丝绳做功J。（4）换用如图丙所示滑轮组，在需要考虑动滑轮重力的情形下，用5000N拉力F将重为8000N的物体匀速在5s时间内提升了0.5m，则该过程中拉力F所做功的功率为。《2025年1月23日初中物理作业》参考答案题号12345678910答案CADCDDCAAD题号111213141516答案BADADBCD1．C【详解】A．定滑轮不能省力，只能改变力的方向，故A不符合题意；B．动滑轮可以省力，但一般省一半力，故B不符合题意；C．杠杆中包括省力杠杆，故C符合题意；D．一个动滑轮组成的滑轮组一般可以省一半、三分之一的力，不满足条件，故D不符合题意。故选C。2．A【详解】用瓶起子开瓶盖时，瓶起子在使用过程中，支点在一端，且动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，根据杠杆平衡条件，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。3．D【详解】AD．由图可知，作用在动滑轮上绳子段数n=2，不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦，拉力的大小故A错误，D正确；B．绳子自由端移动的距离s绳=2s物=2×2m=4m故B错误；C．摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，由于物体A向左运动，因此A受到的摩擦力方向水平向右，故C错误。故选D。4．C【详解】A．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；B．根据斜面原理因为L>h所以F<G因此斜面是省力机械，故B不符合题意；C．定滑轮的实质是等臂杠杆，不省力也不省距离，故C符合题意；D．动滑轮的实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆，因此动滑轮是省力机械，故D不符合题意。故选C。5．D【详解】A．将同一货物搬运到同一辆汽车上时，货物的重力和搬运的高度相同，根据W=Gh可知，两种方法克服货物重力做的功相同，故A错误；BC．机械效率是有用功和总功的比值。甲图的斜面就是一种简单机械，与不使用简单机械的乙图相比，多了克服摩擦做的额外功，所以甲图的机械效率是更低的；如果斜面越长，克服摩擦做的额外功就越多，机械效率越低，故BC错误；D．使用斜面的好处是可以省力，在斜面高一定时，斜面越长越省力，故D正确。故选D。6．D【详解】可以把甲乙都看作是杠杆，则长方形水泥板厚度、密度均匀，所以重心在其几何中心，由图可知，甲乙两图中，动力臂均为阻力臂的两倍。由杠杆平衡条件可知，动力臂是阻力臂的两倍，则动力为阻力的一半，两图中阻力均为水泥板的重力，所以两图中拉力相等。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。7．C【详解】AB．由图可知，滑轮A位置固定不变，滑轮B随重物一起移动，所以滑轮A为定滑轮，滑轮B为动滑轮，故AB错误；CD．定滑轮使用时可以改变人所施加的拉力方向的作用，故C正确，D错误。故选C。8．A【详解】公路被修成环绕山坡的盘山公路，盘山公路是一种斜面，根据功的原理可得，增大斜面的长度来减小车辆向上行驶时的牵引力，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。9．A【详解】A．设物体上升的高度为h，由图示可知由可知，工人所用的拉力为故A正确；BCD．不计绳子的重力和绳子与滑轮间的摩擦，只计动滑轮的重力时，由可得由于实际使用时，绳子的重力和绳子与滑轮间的摩擦是存在的，因此故BCD错误。故选A。10．D【详解】安装空调外机时，要坚实耐用，不容易倾翻，则需要动力最小、不易侧翻。阻力(空调重力)不变，阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，以C作为支点，CD两图动力臂最长，动力最小，但C图容易侧翻，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。11．B【详解】A．杠杆有省力、费力和等臂三种类，其中省力杠杆能省力，故A不符合题意；B．定滑轮不能省力，但能改变力的方向，故B符合题意；C．滑轮组将定滑轮和动滑轮组合时，能省力，故C不符合题意；D．斜面是一种省力费距离的简单机械，故D不符合题意。故选B。12．A【详解】AC．从甲图可以看到，在动滑轮与定滑轮的中间画一条虚线，虚线往下，有三条绳子吊着动滑轮，即甲中，动滑轮由三根绳子吊着，故C错误；再由题意可知，物体A在2s内拉升了20cm，三条绳子吊着动滑轮，则甲图中的绳端移动的距离是物体A上升的高度三倍，即甲中，绳端移动的距离为60cm，故A正确；B．从乙图可以看到，绳端的拉力是9N，两条绳子托着动滑轮，则乙图中的绳端移动的距离是物体A上升的高度两倍，即相同的时间2s，那么乙图中绳端移动的速度根据可知，乙中拉力的功率乙中拉力的功率是1.8W；故B错误；D．从乙图可以看到，绳端的拉力是9N，两条绳子托着动滑轮，设动滑轮的重力，物体A的重力是17N，则代入数据可得解得乙中，动滑轮的重力为1N；故D错误。故选A。13．D【详解】A．盘山公路属于斜面，可以省力，故A不符合题意；B．门把手属于轮轴，可以省力，故B不符合题意；C．旗杆顶端的定滑轮是等臂杠杆，不省力，也不费力，故C不符合题意；D．赛艇的浆动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力省距离，故D符合题意。故选D。14．A【详解】设物体重力为G，不计机械自重和摩擦，则没有额外功。选项A中为动滑轮，拉力F1=2G；选项B中为定滑轮，拉力F2=G；选项C中滑轮组有效绳子段数n=3，则拉力F3=；选项D中有用功等于总功，斜面长为高的2倍，则W有=W总Gh=F4sGh=F4×2h解得F4=。综上分析可知，F1最大、最费力。故选A。15．D【详解】A．绳子和滑轮间的摩擦不计，由图知，滑轮组由2段绳子承担物重，所以A物体对绳子的拉力由物体间力的作用是相互的可知，物体A受到的拉力为FA'=FA=15N此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，则物体A受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，所以摩擦力的方向向左，其大小f=FA'=15N故A错误；B．由于滑轮组承重绳子为2根，绳子端移动的速度v绳=2v动，B物体下落速度为故B错误；CD．当物体A向左运动时，由于物体A对水平面的压力和接触面的粗糙程度均不变，则物体A受到的摩擦力不变，方向向右，要使物体A向左做匀速直线运动，则向左拉物体A的力F=f+FA'=15N+15N=30N要使物体A向左做加速直线运动，则向左拉物体A的力F>30N，故C错误，D正确。故选D。16．BCD【详解】A．瓶盖很难被打开是因为新买的瓶装罐头里面是真空，外界气压大于瓶内气压，故A错误；B．声音是由物体振动产生的，用钢匙撬瓶盖，听到“噗”的进气声是由空气振动产生的，故B正确；C．撬瓶盖时用钢匙是为了省力，在撬瓶盖的过程动力臂大于阻力臂，所以此时它是一个省力杠杆，故C正确；D．瓶盖沿瓶口的螺旋纹上升，相当于斜面，且斜面高度一定时，斜面越长越省力，故D正确。故选BCD。17．定B力30【详解】[1]在拉起吊桥过程中，滑轮组C的轴固定不动，为定滑轮，定滑轮的作用是改变力的方向，不能省力。[2]由图可知，在拉起吊桥过程中，吊桥绕着B点转动，所以护城河上安装的吊桥的支点是B点。[3]由图知，施加拉力F时，物体上升过程中滑轮也同时上升，所以此滑轮是一个动滑轮，由动滑轮的工作特点可知，使用动滑轮不能改变力的方向且费距离，但可以省力。[4]已知物体重50N，滑轮重10N，动滑轮上承受重物的绳子股数不计绳重及轮与轴间的摩擦，绳子自由端的拉力为18．轮轴增大【详解】[1]手摇的部位在使用时绕中心轴转动，所以属于轮轴。[2]削皮刀片做得很锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强。19．75100【详解】[1]工人所做的功为W＝Fs＝500N×3m＝1500J工人推木箱过程中的功率为[2]工人做的有用功为W有＝Gh＝800N×1.5m＝1200J工人做的额外功为W额＝W﹣W有＝1500J﹣1200J＝300J木箱在斜面上运动时受到的摩擦力为20．斜面省力改变力的方向【详解】[1][2]盘山公路加长了运动距离，相当于斜面，根据功的原理，费距离，但可以省力，故盘山公路修成了斜面形；与直线上山的公路相比，盘山公路的优点是省力。[3]要把国旗升到旗杆顶端，就需要站在地面上而对国旗施加一个向上的力，由于定滑轮能够改变力的方向，国旗杆顶端装有定滑轮，利用它来升国旗，可以改变施力的方向。21．固定不变【详解】使用滑轮时，滑轮的位置固定不变的滑轮称为定滑轮，定滑轮不能省力，能改变力的方向。22．B20【详解】[1]由图可知，滑轮A不随物体移动是定滑轮，B随物体移动是动滑轮。[2]由图可知，通过动滑轮绳子的段数n=3，物体匀速移动，水平方向物体受到的拉力F物和摩擦力f是一对平衡力，所以F物=f=60N在不考虑滑轮重、绳重和摩擦时，匀速移动物体，拉力23．A30不能【详解】[1][2]A是定滑轮，本质是等臂杠杆，不省力，但是可以改变用力方向；力F1通过定滑轮拉物体，不计摩擦，力F1的大小等于物体的重力，即。[3]使用任何机械都不能省功，滑轮B是动滑轮，不计摩擦和滑轮重力，能省一半的力，但费距离，根据可知，使用动滑轮不能省功。24．粗轮轴斜面【详解】[1][2]螺丝刀拧螺丝时使用的是轮轴，轮轴是一种省力机械，支点在轴，螺丝刀手柄越粗动力臂越大越省力。[3]螺丝钉在旋转进入孔中时，螺纹上会受到孔对它的阻力作用，螺丝钉上螺纹就好像是高山上的盘旋公路一样，高山上的盘旋公路是斜面，那么螺丝钉上螺纹的展开长度相当于斜面。25．定滑轮的使用特点使用定滑轮提起重物时，不能省力，但可以改变用力方向使用定滑轮匀速提起相同钩码时，向各个方向的力都相等【详解】[1]该图中的轮轴是固定的，是定滑轮；第一次单独用弹簧秤提起钩码，第二次是经过定滑轮拉起钩码，第三次是改变拉力的方向拉，所以这是验证定滑轮的使用特点。[2]当匀速拉动钩码时，拉力与重力大小相等；由图（a）、（b）可知，这几种情况下拉力的大小相同，都等于钩码的重力；所以可以得出的结论是：使用定滑轮时不能省力，但可以改变力的方向。[3]比较图中（b）、（c）图可知：力的方向不同，故得出的结论是：使用定滑轮时向各个方向的力都相等。26．匀速左603A大粗糙程度【详解】（1）[1]为了使木块受力平衡，弹簧测力计示数稳定，读数更方便，在实验操作过程中，应沿斜面向上匀速拉动木块。[2]如图所示，把木板下的木块靠近木板与桌面的接触点时，倾斜角变大，故实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向左移动。（2）[3]根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为[4]第②次实验中总功为（3）[5]通过对比实验①、②数据，斜面的倾斜程度相同，物重不同，根据控制变量法，可验证斜面的机械效率可能与物体的重力有关，即可验证小华的猜想A。[6]通过对比实验②、③数据，物重相同，斜面的倾斜程度不同，倾角越大，效率越大，根据控制变量法，可以得出的探究结论是：在其它条件相同时，斜面倾角越大．机械效率越大。（4）[7]斜面做额定外功的主要原因是斜面的摩擦力所做的功，故除了小明的猜想以外，斜面的机械效率还可能与斜面的粗糙程度有关。27．当G动相同时，G物越大，F越大2、6G物>G滑拉力的