人教版八年級物理下冊分層訓(xùn)練：簡單機(jī)械（A卷原卷版）

第12章簡單機(jī)械(A卷?知識通關(guān)練)

核心知識1杠桿

【高頻考點精講】

一、杠桿

1、定義：一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點0轉(zhuǎn)動，這根硬棒就是杠桿。說明：杠桿可直可曲，形狀任意。

2、杠桿五要素

(1)支點：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點，用字母0表示。

(2)動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力，用字母片表示。

(3)阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，用字母工表示。

(4)動力臂：從支點。到動力作用線的距離，用字母L表示。

(5)阻力臂：從支點0到阻力作用線的距離，用字母U表示。

二、杠桿的平衡條件

1、杠桿平衡：杠桿靜止不動或勻速轉(zhuǎn)動都叫做杠桿的平衡狀態(tài)。

注意：實驗室中探究杠桿平衡條件是杠桿在水平位置平衡，但在實際生活中，水平位置平衡不多，在許多情況下,

杠桿受到平衡力作用時傾斜靜止，所以杠桿不論處于什么狀態(tài)下的靜止，都可以理解成平衡狀態(tài)。

2、平衡條件：動力X動力臂=阻力又阻力臂，耳11=乙/2。

三、杠桿的分類及實際應(yīng)用

1、省力杠桿：動力臂大于阻力臂，省力費距離。實際應(yīng)用：羊角錘撬釘子、剪樹枝的剪刀、瓶起子、核桃夾等。

2、費力杠桿：動力臂小于阻力臂，費力省距離。實際應(yīng)用：人的前臂、釣魚竿、食品夾、筷子、鑲子等。

3、等臂杠桿：動力臂等于阻力臂，不省力不費力，不省距離不費距離。實際應(yīng)用：天平等。

四、杠桿中最小力的問題

1、根據(jù)杠桿平衡條件，阻力、阻力臂一定時，要使動力最小，則須使動力臂最長，連接杠桿支點和動力作用點所

得線段，即為最長動力臂。

2、具體步驟

①確定杠桿中支點和動力作用點的位置。

“[Fi=40N

②連接支點與動力作用點，得到最長線段。>

③經(jīng)過動力作用點做出與該線段垂直的直線。BL-

④根據(jù)杠桿平衡原理，確定使杠桿平衡的動力方向。亡

【熱點題型精練】

1.（2022?成都期末）如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，如果將物體A和B同時向靠近支點的方向移動相同的距離,

下列判斷正確的是（）

A.杠桿仍能平衡

B.杠桿不能平衡，左端下沉

C.杠桿不能平衡，右端下沉

D.無法判斷

2.（2022?天津期末）如圖是用撬棒撬石頭的情景，下圖中關(guān)于該撬棒使用時的杠桿示意圖正確的是（）

3.（2022?慶陽期末）園藝師傅使用如圖所示的剪刀修剪樹枝時，常把樹枝盡量往剪刀軸O處靠近，這樣做的目的

是為了（）

o

A.增大阻力臂，減小動力移動的距離

B.減小動力臂，減小動力移動的距離

C.增大動力臂，省力

D.減小阻力臂，省力

4.（2022?北京模擬）古代護(hù)城河上安裝的吊橋可以看成一個以。為支點的杠桿，如圖所示。一個人通過定滑輪用

力將吊橋由圖示位置緩慢拉至豎直位置，若用L表示繩對橋板的拉力F的力臂，則關(guān)于此過程中L的變化以及

乘積FL的變化情況，下列說法正確的是（）

A.L始終在增加，F(xiàn)L始終在增加

B.L始終在增加，F(xiàn)L始終在減小

C.L先增加后減小，F(xiàn)L始終在減小

D.L先減小后增加，F(xiàn)L先減小后增加

5.（2022?綿陽模擬）如圖所示，兩個等高的托盤秤甲、乙放在同一水平地面上，質(zhì)量分布不均勻的木條AB重24N,

A、B是木條兩端，O、C是木條上的兩個點，AO=BO,AC=OC.A端放在托盤秤甲上，B端放在托盤秤乙上,

托盤秤甲的示數(shù)是6N.現(xiàn)移動托盤秤甲，讓C點放在托盤秤甲上。此時托盤秤乙的示數(shù)是（）

A.8NB.12NC.16ND.18N

6.（2022?達(dá)州模擬）如圖所示，輕質(zhì)杠桿AB可繞。點轉(zhuǎn)動，當(dāng)物體C浸沒在水中時杠桿恰好水平靜止，A、B

兩端的繩子均不可伸長且處于張緊狀態(tài)。已知C是體積為ldm\重為80N的實心物體，D是邊長為20cm、質(zhì)

量為20kg的正方體,OA：OB=2：1,圓柱形容器的底面積為400cm2（g=10N/kg）,則下列結(jié)果不正確的是（）

B.杠桿A端受到細(xì)線的拉力為70N

C.物體D對地面的壓強(qiáng)為L5XICpPa

D.物體C浸沒在水中前后，水對容器底的壓強(qiáng)增大了2Xl（）3pa

7.（2022?寧夏期末）如圖是同學(xué)們常用的燕尾夾，AB=BC,當(dāng)用力握住C點打開該夾子時，可把點看

作支點，此時夾子可近似看作杠桿（選填“省力”、“費力”或“等臂”）。

C

8.（2022?咸寧期末）如圖所示，杠桿AB放在鋼制圓柱體的正中央水平凹槽CD中，杠桿AB能以凹槽兩端的C

點或D點為支點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，長度AC=CD=DB,左端重物G=12N.當(dāng)作用在B點豎直向下的拉力F

足夠大時，杠桿容易繞（選填"C”或"D”）點翻轉(zhuǎn)，為使杠桿AB保持水平位置平衡，拉力Fi=N

的最小值，最大值F2=N.（杠桿、細(xì)繩的質(zhì)量及摩擦均忽略不計）

9.（2022?綏化期末）如圖所示，輕質(zhì)杠桿OB可繞固定軸O自由轉(zhuǎn)動（AB=2AO）。將棱長為10cm的正方體合金

塊，用輕繩掛在A點處，在B點施加豎直向上的力Fi=30N時，杠桿在水平位置平衡，此時合金塊對水平地面

的壓強(qiáng)恰好為0,則合金塊的質(zhì)量是kg.若撤去Fi,在B點施加力F2時，合金塊對地面的壓強(qiáng)為1.2

X103Pa,則力F2的大小是No

10.（2022?廣安期末）如圖所示，一輕質(zhì)杠桿水平支在支架上，OA：OC=2：1,Gi是邊長為5cm的正方體，G2

重20N,則繩子對Gi的拉力為N,此時Gi對地面的壓強(qiáng)為ZXIO,Pa,Gi重N?

11.（2022?眉山期末）如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA能繞O點轉(zhuǎn)動，請在杠桿中的A端畫出使輕質(zhì)杠桿保持平衡的最

小的力F的示意圖（要求保留作圖痕跡）。

12.（2022?衡水模擬）探究杠桿的平衡條件

（1）杠桿兩端的螺母作用是O

（2）小明用如圖甲所示裝置，進(jìn)行實驗并收集了下表中的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)可知，杠桿的平衡條件

是O

（3）小明又用如圖乙所示裝置進(jìn)行實驗，請在圖中畫出拉力F的力臂，彈簧測力計的讀數(shù)應(yīng)是N.（-

個鉤碼重0.5N）

（4）如圖丙所示，小紅實驗時在一平衡杠桿的兩端放上不同數(shù)量的相同硬幣，杠桿仍在水平位置平衡。她用刻

度尺測出Li和L2,則2L1（選填“>”“<”或“="）3L2O

實驗次數(shù)動力/N動力臂/m阻力/N阻力臂/m

10.50.21.00.1

21.00.151.50.1

33.00.12.00.15

【拓展】探究了杠桿的平衡條件后，小紅對天平上游碼的質(zhì)量進(jìn)行了計算，她用刻度尺測出Li和L2（如圖丁所

示），則游碼的質(zhì)量為go

13.（2022?梧州期末）如圖所示，將質(zhì)量為6kg,邊長為0.1m的正方體合金塊，用細(xì)線掛在輕質(zhì)杠桿A點處，在B

點施加與杠桿垂直的力Fi時，杠桿在水平位置平衡，其中OB=3OA（g取10N/kg）求:

（1）合金塊的重力；

(2)合金塊的密度；

(3)拉力Fi的大小。

核心知識2滑輪

【高頻考點精講】

一、定滑輪和動滑輪

(一)定滑輪

1、定滑輪使用時，滑輪的位置固定不變。

2、特點

(1)如圖1所示，定滑輪可以改變力的方向，但不省力。

(2)若物體移動的距離為h,則繩子自由端移動的距離s=h。

3、原理：等臂杠桿。如圖2所示，動力臂L=阻力臂U=r,由杠桿平衡條件可知，耳

(二)動滑輪

1、動滑輪使用時，滑輪隨重物一起移動。

2、特點

(1)省力，但不能改變力的方向。

(2)費距離，若物體移動的距離為h,則繩子自由端移動的距離s=2h。

3、原理：省力杠桿。如圖3所示，1]=212，由杠桿平衡條件可知，F(xiàn)]=gF2。

1、定義：由定滑輪和動滑輪組合在一起的裝置叫做滑輪組。

2、使用滑輪組既可以省力，又可以改變力的方向。

3、規(guī)律總結(jié)

（1）使用滑輪組時，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即動力F=-"物+、'動

n,

若忽略滑輪重，則有F=*l,其中n為承擔(dān)物重的繩子段數(shù)。

n

（3）用滑輪組時，雖然省力，但是費距離，滑輪組用幾段繩子吊著物體，繩子自由端移動的距離就是物體移動距

離的幾倍。設(shè)物體上升的高度為h,則繩子自由端移動的距離s=nh,其中n為承擔(dān)物重的繩子段數(shù)。

三、斜面

1、斜面是簡單機(jī)械的一種，能夠?qū)⑽矬w以相對較小的力從低處提升至高處，但是提升物體的路徑長度也會增加。

2、用F表不力，1表示斜面長，h表不斜面高，物重為G,不計阻力，根據(jù)功的原理可得Fl=Gh,斜面傾角越小,

斜面越長，則越省力，但費距離，例如盤山公路、螺絲釘上的螺紋等。

四、輪軸

1、定義：由輪和軸組成，能繞共同軸線旋轉(zhuǎn)的簡單機(jī)械叫做輪軸，例如汽車方向盤、旋轉(zhuǎn)門把手等。

2、實質(zhì)：輪軸相當(dāng)于一個杠桿，輪和軸的中心。是支點，作用在輪上的力是動力F1,作用在軸上的力是阻力F2,

輪的半徑OA就是杠桿的動力臂11,軸的半徑OB就是杠桿的阻力臂12。

3、特點：因為輪半徑R大于軸半徑r,即杠桿的動力臂大于阻力臂，所以作用在輪上的動力Fi總小于作用在軸上

的阻力F2,使用輪軸可省力，但是費距離。

4、公式：F1R=F2r。

【熱點題型精練】

14.（2022?鄂爾多斯期末）如圖所示,用不同的機(jī)械勻速提升同一物體時，最費力的是（不計機(jī)械自重和摩擦）（）

B

A.

15.（2023?自貢模擬）如圖所示，物體A、B的重分別為20N、10N,滑輪重和滑輪與繩子之間的摩擦忽略不計,

此時物體A在水平面上向右做勻速直線運動,若用力F向左拉物體A,使物體A向左做勻速直線運動,貝式）

A.F=20NB.F=10NC.F=5ND.F=30N

16.（2023?南昌模擬）如圖所示，在豎直向上大小為10N的力F的作用下，重物A沿豎直方向勻速上升。已知重

物A上升速度為0.2m/s,不計滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦，則物體的重力大小和滑輪上升的速度分別為

（）

A.20N；0.4m/sB.20N；O.lm/sC.5N；0.4m/sD.5N；O.lm/s

17.（2022?綿陽期末）用水平力Fi拉動如圖所示裝置，使木板A在粗糙水平面上向右勻速運動，物塊B在木板A

上表面相對地面靜止，連接B與豎直墻壁之間的水平繩的拉力大小為F2。不計滑輪重和繩重，滑輪軸光滑。則

Fi與F?的大小關(guān)系是（）

A.FI=F2B.F2<FI<2F2C.FI=2F2D.FI>2F2

18.（2022?鄂州模擬）如圖所示，用完全相同的四個滑輪和兩根細(xì)繩組成甲、乙兩個滑輪組，在各自的自由端分別

施加Fl和F2的拉力，在相同時間內(nèi)將相同的重物豎直勻速提升相同的高度（不計繩重、輪重和一切摩擦）。下

列說法正確的是（）

A.拉力Fi小于拉力F2

B.甲繩子自由端移動速度小于乙繩的

C.甲、乙兩滑輪組均屬于費力的機(jī)械

D.甲、乙兩滑輪組繩子自由端移動的距離相等

19.（2023?哈爾濱模擬）如圖所示，在一水平地面上，木箱重400N,受到的摩擦力為200N,用力F拉動木箱使它

勻速直線運動了31n（不計滑輪重量及繩與滑輪間的摩擦），下列說法正確的是（）

勿勿多勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿〃勿勿勿胃

A.拉力F的大小為400NB.拉力F的大小為200N

C.繩自由端移動了6mD.繩自由端移動了9m

20.（2022?濟(jì)寧期末）小可在A端用如圖所示的動滑輪勻速提起200N的水桶，若不計繩重、滑輪重及摩擦，則人

拉繩子A端的動力為N；實際測量A端的拉力為110N,不計繩重及摩擦，則滑輪重為No

21.（2022?海南期末）小謙想把被臺風(fēng)刮倒的樹拉正。他把繩子的一端系在乙樹上，然后繞過甲樹用力拉繩子，這

樣做有段繩子拉甲樹。如果不計繩重和摩擦，甲樹受300N拉力，則小謙對繩子的拉力至少為No

22.（2022?哈爾濱期末）利用如圖所示的滑輪組將一個重200N的物體，勻速提高5m,不計滑輪自重、繩重及摩擦,

繩子自由端施加的拉力F為N.若實際拉力F為60N,則實際拉力F所做的功為

23.（2022?百色期末）如圖所示，重力為50N的物體在拉力F的作用下沿水平向左勻速運動，若物體受到地面摩擦

力的大小為10N,不計粗繩、滑輪的重力及細(xì)繩與滑輪的摩擦，則拉力F的大小為N；在這個過程中，

物體的機(jī)械能（選填“變小”、“不變”或“變大”）。

24.（2022?賀州期末）請在圖中用筆畫線代替繩子，將兩個滑輪連成滑輪組，要求人力往下拉繩使重物升起。

25.（2022?湘潭期末）（1）如圖1所示，甲物體重3N,乙物體重10N,用繩繞過定滑輪相連（不計繩重與摩擦）。

乙靜止于水平地面上，則a繩對甲的拉力為No

（2）在分析b繩對乙的拉力時，小明認(rèn)為是3N,小慧認(rèn)為是7N。

a.小明做了以下實驗：用彈簧測力計測出某物體的重力（如圖2）；然后將繩子靠著定滑輪（不計繩重與摩擦），

如圖3所示,彈簧測力計依次放在A、B、C、D位置時，其示數(shù)保持不變。由此可見,定滑輪只改變了力的

不改變力的（均選填“大小”或“方向”）。所以，小明認(rèn)為圖1中b繩對乙的拉力為3N。

b.圖1中b繩對乙的拉力和乙對b繩的拉力是一對（選填“相互作用力”或“平衡力”）。為了探

究這兩個力的大小關(guān)系，再做如圖4的實驗：將彈簧測力計丙與丁相互對拉，它們的示數(shù)相等。于是可以得出，

b繩對乙的拉力乙對b繩的拉力（選填“等于”或“不等于”）。由此可知，圖1中b繩對乙的拉力為

_______No

（3）再通過受力分析可得，圖1中地面對乙有N的支持力。

26.（2022?蘭州期末）如圖所示，動滑輪重4N,所吊重物B重20N,物體A重240N,此時物體B恰好以0.1m/s

的速度勻速下降。不計繩重、繩子的伸長和滑輪組內(nèi)部的摩擦。求：

（1）水平面對物體A的摩擦力是多大？

（2）要使物體B恰好以0.2m/s的速度勻速上升，則要對物體A施加水平向右拉力F的功率為多大？

核心知識3機(jī)械效率

【高頻考點精講】

一、三種功

1、有用功：對人們有用的、必須要做的功，用％表示。

2、額外功：做有用功的過程中，人們不需要但又不得不做的功，用％表示。

3、總功：有用功與額外功之和，用W總表示。皿總=%+%

二、機(jī)械效率

1、定義：物理學(xué)中，將有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率，用〃表示。

2、公式：〃=必-

%

說明：使用任何機(jī)械都不可避免地要做額外功，有用功總是小于總功，所以機(jī)械效率總是小于1。

3、影響因素

（1）動滑輪的重力、繩重和各部分間的摩擦。

（2）提升物體的重力。

注意：機(jī)械效率與提升高度、滑輪的繞線方式、做功多少等無關(guān)。

4、提高機(jī)械效率的方法

（1）有用功一定時，盡量減少額外功，可以減輕機(jī)械自重和添加潤滑油減小摩擦。

（2）額外功一定時，增大有用功，在機(jī)械能夠承受的范圍內(nèi)盡可能增加每次提起物體的重力。

三、機(jī)械效率的計算

（-）滑輪組

1、滑輪組豎直放置，爵七冊

八、%G/zG〃GV7

亞==麗/hn

（2）不計繩重和繩子與滑輪之間的摩擦MJ

_%_G/z_Gh_G□

”丁k：（G+%）/MT

說明：G為物重；G動為動滑輪的重力；h為重物上升高度；S為繩自由端移動距離；n為承擔(dān)物重的繩子段數(shù)。

2、滑輪組水平放置

說明：P摩為物體與水平面之間的摩擦力；F為拉力；S物為物體移動的距離；S繩為繩子自由端移動的距離；n為

承擔(dān)摩擦力的繩子段數(shù)。

（二）斜面

1-G/Z

W總Fs

W^~Gh+F9s

說明：G為物重；h為斜面高度；s為斜面長度；F為拉力；心為摩擦力。

【熱點題型精練】

27.（2022?來賓期末）下列關(guān)于機(jī)械效率的說法正確的是（）

A.越省力的機(jī)械，機(jī)械效率越高

B.做功越少的機(jī)械，機(jī)械效率越低

C.做功越慢的機(jī)械，機(jī)械效率越低

D.總功相同，有用功越大的機(jī)械，機(jī)械效率越高

28.（2022?南通模擬）如圖所示，用手沿豎直方向勻速拉一個動滑輪，使掛在下面重為G的物體緩慢上升，動滑輪

的重力不可忽略，現(xiàn)改變物體的重力G,不計繩重與摩擦，則動滑輪的機(jī)械效率n與物體重力G的關(guān)系可能符

合下列圖中的（）

29.（2022?樂山期末）如圖所示，張偉同學(xué)通過斜面用平行于斜面F=200N的推力，將質(zhì)量為30kg的物體在5s

時間內(nèi)勻速推到1m高的平臺上，斜面長s=2m。（g取10N/kg）則（）

B.斜面的機(jī)械效率為75%

C.推力做的總功300J

D.斜面對物體的摩擦力100N

30.（2022?通遼期末）某實驗小組分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組（每個滑輪重相同）勻速提起相同的重物,

所用的拉力分別為Fi和F2,機(jī)械效率分別為山和皿，不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（）

B.F1<F2,T|1=T|2

D.F1>F2,T|1<T|2

31.（2022?重慶模擬）工人師傅用如圖所示的滑輪組，將重為800N的物體緩慢勻速豎直提升3m,人對繩端的拉

力F為500N,不計繩重和滑輪與繩子間的摩擦，則（)

A.繩子自由端移動的距離為9m

B.動滑輪的重力為200N

C.人通過滑輪組做的有用功為1500J

D.滑輪組的機(jī)械效率為53.3%

32.（2022?咸寧模擬）用如圖甲所示的滑輪組緩慢提升不同物體，每次物體被提升的高度均為0.5m,滑輪組的機(jī)械

效率與物體受到重力的關(guān)系如圖乙所示，不計繩重和摩擦，下列分析正確的是（）

A.動滑輪的重力為5N

B.該滑輪組的機(jī)械效率可以達(dá)到100%

C.滑輪組的機(jī)械效率越高，拉力做功越少

D.每次提升重物時，滑輪組做的額外功為5J

33.（2022?煙臺期末）往車上裝重物時，常常用長木板搭個斜面，把重物沿斜面推上去，如圖所示，工人用3m長

的斜面，把120kg的重物提高1m,假設(shè)斜面很光滑，則需要施加的推力為,若實際用力為500N,

斜面的機(jī)械效率為,重物受到的摩擦力為=（g取10N/kg）。

34.（2022?棗莊期末）如圖所示，用相同的滑輪安裝成甲、乙兩種裝置，分別用FA、FB勻速提升重力為GA、GB

的A、B兩物體，不計繩重和摩擦。若GA>GB,則1］甲1］乙；若FA=FB,則GAGB.（選填“〉”、

或“=”)

FB

35.（2022?廣州期末）用如圖甲的滑輪組提升重200N的物體，已知拉力F為80N,不計繩重和摩擦，物體和