初中物理

八年級物理《簡單機械》單元檢測解析

一．選擇題（共10小題）

1．下列關于杠杆五個名詞的說法中，正确的是（ ）

A．力臂一定在杠杆上

B．作用在杠杆上的動力、阻力方向一定相反

C．力臂是支點到力的作用點的距離

D．力的作用線通過支點其力臂為0

【分析】力臂是從支點到力的作用線的距離，有的力臂在杠杆上，有的不在杠杆上；作用在杠杆上的兩個力可以在支點的同側，也可以在異側。

【解答】解：

A．力臂是從支點到力的作用線的距離，力臂不一定在杠杆上，如圖所示：

故A錯誤；

B．當支點位于一側時，動力和阻力的方向相反，當支點位于中間時，動力和阻力方向相同，故B錯誤；

C．力臂是從支點到力的作用線的距離，就是“點到線”的距離，而不是“點”到“點”的距離，故C錯誤；

D．當力的作用線通過支點時，力臂為零，故D正确。

故選：D。

【點評】本題是一道綜合性較強的題目，在解題時要結合杠杆的五要素認真分析每一個選項，屬于基礎知識的考查。

2．如圖所示的機械中，同屬于一類杠杆的是（ ）

A．①④ B．②③ C．①③ D．②④

【分析】結合圖片和生活經驗，先判斷杠杆在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關系，再判斷它是屬于哪種類型的杠杆。

【解答】解：鑷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠杆；

天平在使用過程中，動力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；

定滑輪在使用過程中，動力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；

開瓶器在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠杆。

所以天平和定滑輪屬于同一類杠杆。

故選：B。

【點評】此題考查的是杠杆的分類主要包括以下幾種：

①省力杠杆，動力臂大于阻力臂；

②費力杠杆，動力臂小于阻力臂；

③等臂杠杆，動力臂等于阻力臂。

3．下列常見的六種物品筷子、鑷子、劃水漿、訂書機、定滑輪、斜面。在使用時，屬于費力杠杆的有幾個

（ ）

A．2個 B．3個 C．4個 D．5個

【分析】結合生活經驗分析動力臂和阻力臂的大小關系，當動力臂大于阻力臂時，是省力杠杆；當動力臂小于阻力臂時，是費力杠杆；當動力臂等于阻力臂時，是等臂杠杆。

【解答】解：（1）筷子、鑷子、劃水漿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠杆；

（2）訂書機在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠杆；

（3）定滑輪在使用過程中，動力臂等于阻力臂，屬于等臂杠杆。

（4）斜面是一種簡單機械，但斜面不是杠杆，利用斜面可以省力；

所以，屬于費力杠杆的有3個。

故選：B。

【點評】本題考查的是杠杆的分類主要包括以下幾種：①省力杠杆，動力臂大于阻力臂；②費力杠杆，動力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，動力臂等于阻力臂。

4．如圖所示，重為8牛的物體A和重為12牛的物體B都處于靜止狀态，關于以下說法正确的是（ ）

A．物體A受到的合力為4牛

B．物體B受到的合力為4牛

C．滑輪C的優點是可以改變用力的方向

D．物體A向下移動10厘米，則物體B向上移動20厘米

【分析】（1）先對AB進行受力分析，A受到重力和繩子的拉力，B受重力、繩子的拉力、地面的支持力；處于平衡狀态的物體，其合力必為零；

（2）定滑輪的特點不省力也不省距離，但可以改變力的方向，由此即可解答。

【解答】解：AB、由于物體A和物體B都處于靜止狀态，即為平衡狀态，則物體A、B受到的合力為零，故AB錯誤；

C、由圖可知，滑輪C為定滑輪，其優點是可以改變用力的方向，故C正确；

D、由于定滑輪不省力，也不省距離，所以物體A向下移動10cm，物體B向上移動10cm，故D錯誤。

故選：C。

【點評】此題考查了對物體受力分析、平衡力的合力以及定滑輪的特點等知識，雖具有一定的綜合性，但難度不大。

5．甲乙兩人用相同的滑輪和繩子分别組成如圖所示的a、b兩個滑輪組，把相同物體提升了相同的高度，則甲、乙兩人所用的力Fa、Fb和繩子自由端移動的距離之比分别是（不計摩擦及繩重）（ ）

A．2：3 2：3

B．3：2 3：2

C．2：3 3：2

D．3：2 2：3

【分析】（1）已知物重和動滑輪均相同，不計摩擦及繩重，a圖有兩段繩子承擔動滑輪和重物的總重，故甲的拉力為Fa=

（G動 G物）；b圖有三段繩子承擔動滑輪和重物的總重，故乙的拉力為Fb=

（G動 G物）；據此求出拉力之比。

（2）繩子自由端移動的距離s=nh，由于物體提升的高度相同，則繩子自由端移動的距離之比等于承重繩子段數之比。

【解答】解：

（1）由題意可知，物體重和動滑輪重均相同；

由圖可知，a圖有兩段繩子承擔動滑輪和重物的總重，即n1=2；

不計摩擦及繩重，故甲的拉力為Fa=

（G動 G物）；

b圖有三段繩子承擔動滑輪和重物的總重，即n2=3；

不計摩擦及繩重，故乙的拉力為Fb=

（G動 G物）；

所以，拉力之比為Fa：Fb=

（G動 G物）：

（G動 G物）=3：2。

（2）由題可知，物體提升的高度h相同，

則繩子自由端移動的距離之比為sa：sb=n1h：n2h=n1：n2=2：3。

故選：D。

【點評】本題考查了滑輪組繩端拉力以及繩端移動距離的計算問題，關鍵是根據圖示判斷承重的繩子股數。

6．李剛同學和弟弟去山區的姥姥家度暑假，弟弟發現公路多修成環繞山坡的盤山公路，就問哥哥這是啥原因，哥哥告訴弟弟說這樣車輛向上行駛時可以（ ）

A．提高功率 B．提高機械效率

C．減小所必需的牽引力 D．減小所做的功

【分析】（1）利用功率的計算公式進行分析和判斷。

（2）利用機械效率的計算公式進行分析和判斷。

（3）盤山公路、用木闆搭斜坡，都是要使物體向高處運動，所以我們可以從斜面模型上分析。使用斜面可以省力，斜面越平緩，越省力，但同時越費距離。

（4）從功的原理進行分析和判斷。

【解答】解：

A、從功率的計算公式P=

可知，要想判斷功率的大小，應該同時考慮做功的多少和做功的時間，故A錯誤。

B、從機械效率的公式η=

可知，要想判斷機械效率的大小，應該同時考慮有用功和總功，故B錯誤。

C、斜面模型加長了運動距離，但可以省力，減小了車輛上山時所需要的牽引力，故C正确。

D、從功的原理可知，使用任何機械都不省功，故D錯誤。

故選：C。

【點評】生活中應用了很多斜面模型，可以省力，減輕我們将物體提升時所需要的力，但不能省距離。

7．關于功率和機械效率，下列說法正确的是（ ）

A．機械效率高的機械，功率一定大

B．做功時間長的機械，功率一定小

C．所有機械的機械效率都小于1

D．功率大的機械，做功一定多

【分析】根據功、功率、機械效率的關系分析。功率是單位時間内做的功的多少，是表示做功快慢的物理量；機械效率是有用功與總功的比值。使用任何機械不可避免地做額外功，所以機械效率一定小于1。

【解答】解：

A、由于機械效率是有用功與總功的比值，與做功快慢沒有關系。故A錯誤；

B、做功時間越長的機械，由于做功多少不确定，做功的功率就不确定，故B錯誤；

C、使用任何機械都要做額外功，所以總功一定大于有用功，即有用功與總功的比值一定小于1，也就是機械效率小于1，故C正确；

D、功率大，隻能說明做功快，做功不一定多，故D錯誤。

故選：C。

【點評】本題考查了功、功率、機械效率的關系。功率由功和時間共同決定，機械效率由有用功和總功共同決定。

8．用滑輪組豎直向上提升重物，不計繩重和摩檫，下列措施能提高滑輪組機械效率的是（ ）

A．增大重物上升的速度

B．增大重物上升的高度

C．減小定滑輪的重力

D．減小動滑輪的重力

【分析】（1）提高滑輪組機械效率的方法，有兩種方法：

一是減輕動滑輪質量、加潤滑油減小摩擦，這些方法可以減少額外功，提高機械效率；

二是增加提升物體的重，在額外功不變的情況下，增大有用功，從而提高機械效率。

（2）不計繩重和摩檫時，滑輪組機械效率：η=

=

=

；據此分析影響滑輪組機械效率的因素。

【解答】解：

用滑輪組豎直向上提升重物時，有用功：W有=G物h，

不計繩重和摩檫，額外功：W額=G動h，

總功：W總=W有 W額=G物h G動h；

則滑輪組的機械效率：η=

=

=

；

由此可知，滑輪組機械效率的高低與重物上升的速度、重物上升的高度、定滑輪的重力無關，故ABC錯誤；

由上式可知，減小動滑輪的重力，可減小額外功，能提高滑輪組的機械效率，故D正确；

故選：D。

【點評】本題考查了影響滑輪組機械效率的因素，不計繩重和摩檫時，滑輪組機械效率：η=

=

=

，根據該公式進行分析，這是解答本題的關鍵。

9．甲吊車比乙吊車的機械效率高，當它們分别把相同質量的物體勻速提升相同高度時，則（ ）

A．乙吊車做的總功較多

B．乙吊車做的有用功較多

C．甲吊車做的有用功較多

D．甲、乙兩吊車做的總功相同

【分析】把相同質量的物體提高相同的高度，根據公式W有用=Gh=mgh可知，兩輛吊車所做的有用功相同；

乙吊車的機械效率比甲吊車的機械效率低，根據η=

，說明乙吊車所做的總功大于甲吊車做的總功；

【解答】解：

BC、根據公式W有用=Gh=mgh可知甲、乙吊車做的有用功相同，BC選項錯誤；

AD、兩輛吊車做的有用功相同，乙的效率較低，所以乙吊車做總功較多，A選項正确，D選項錯誤。

故選：A。

【點評】此題考查機械效率公式和對有用功的理解。效率大小要根據計算公式η=

判斷。

10．甲用水平方向的力推一輛小車，2分鐘前進了30米；乙用相同的力推另﹣輛小車，5分鐘前進了相同的距離。那麼（ ）

A．甲做的功多 B．乙做的功多

C．甲、乙兩人做的功一樣多

D．乙做的功是甲做的功的2倍

【分析】已知作用在物體上的力和物體在力的方向上通過的距離，根據公式W=Fs可比較做功的多少。

【解答】解：根據題意可知，作用在兩小車上的推力相同，通過的距離也相同，根據公式W=Fs可知，甲、乙兩人做的功一樣多。

故選：C。

【點評】本題考查了做功多少的判斷，關鍵要知道做功的多少與作用在物體上的力和物體在力的方向上通過的距離這兩個因素有關，與做功時間的長短無關。

二．填空題（共7小題）

11．如圖所示，使用撬棒把石塊撬起有兩種方法，第一種在撬棒D點沿DM方向用力撬起石塊1，撬棒的支點是 點；第二種在撬棒D點沿DN方向用力撬起石塊1．若石塊壓在棒上的B點正好是AC的中點，你認為第 種方法更省力一些，理由是 。

【分析】杠杆的支點是指杠杆圍繞轉動的固定點，因此，找到在杠杆轉動時，那個不動的點尤為重要。要使杠杆更省力，杠杆動力臂就得更長，因此，分析出哪種用法時動力臂更長，就說明此時最省力。

【解答】解：讀圖可知，當沿DM方向用力撬石塊1時，杠杆圍繞A點轉動，因此A為這時的支點；同樣，當沿DN方向用力撬石塊1時，杠杆圍繞C點轉動，因此C為此時的支點；

當以A為支點時，杠杆的動力臂為AD的長；當以C為支點時，杠杆的動力臂是從C點到DN的作用線的距離，顯然要比AD要短，同時據“石塊壓在棒上的B點正好是AC的中點”可知，此時的阻力臂是相等的，但第一種情況的動力臂更大，故更省力。

故答案為：A；一；動力臂大。

【點評】能夠從圖中找出杠杆的五個要素，是解決此類問題的關鍵，同時還要明确一點，就是要想使用最小的力，就必須有最大的力臂。

12．杠杆的平衡狀态是指杠杆處于 或者 狀态。杠杆平衡的條件是當杠杆平衡時 。

【分析】本題主要考查對杠杆平衡條件以及力臂概念的記憶：杠杆的平衡條件是指杠杆處于靜止或勻速轉動狀态；杠杆的平衡條件是：動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂。

【解答】解：杠杆的平衡條件是指杠杆處于靜止或勻速轉動狀态；

杠杆的平衡條件是：動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂。用公式表示為F1L1=F2L2。

故答案為：靜止；勻速轉動；動力×動力臂=阻力×阻力臂。

【點評】此題重點考查了杠杆平衡的理解和公式的記憶，屬于識記内容，難度不大，是一道基礎題目。

13．如圖所示，室内垃圾桶平時桶蓋關閉不使垃圾散發異味，使用時用腳踩踏闆，桶蓋開啟。根據室内垃圾桶的結構示意圖可确定桶中有 個杠杆起作用，其中有 個省力杠杆。

【分析】根據動力臂和阻力臂的關系進行分析，即動力臂大于阻力臂時，為省力杠杆；動力臂小于阻力臂時，為費力杠杆；動力臂等于阻力臂時，為等臂杠杆。

【解答】解：由圖知，桶中有兩個杠杆，即腳踩踏闆時FED為一個杠杆，并且動力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆；桶蓋CBA是一個杠杆，并且動力臂小于阻力臂，所以是費力杠杆。

故答案為：2；1。

【點評】該題考查了學生對物理模型的抽象、分析能力，判斷杠杆的類型可結合生活經驗和動力臂與阻力臂的大小關系來判斷。

14．某同學選用相同的實驗器材，用實驗研究某個物理問題。實驗過程以及可以得到的實驗數據如圖所示（他每次都是勻速提起鈎碼）．根據圖中得到的信息，你認為該同學在研究___________這一物理問題。

（1）比較圖（a）和（b）可得出的初步結論是：_______　。

（2）比較圖（b）和（c）和（d）可得出的初步結論是：______________。

【分析】要解答本題需掌握：①定滑輪實質上是等臂杠杆，根據杠杆平衡的條件，以及比較題幹中圖（a）與（b）[或（a）與（c），或（a）與（d）]可得：使用定滑輪不省力；

②比較圖（b）與（c）與（d）三圖，由彈簧測力計的示數可得：使用定滑輪勻速提起重物，向各個方向用力時，力的大小都相等。

【解答】解：圖中所示的是該同學在研究定滑輪的使用特點這一物理問題；

（1）由于圖（a）與（b）[或（a）與（c），或（a）與（d）]的不同點是：（a）圖是直接提起鈎碼，圖（b）、（c）、（d）是使用簡單的機械定滑輪，由圖中彈簧測力計的讀數可看出彈簧測力計的示數相同，但圖（b）、（c）、（d）與圖（a）力的方向不同。

故得出的結論是：使用定滑輪能改變用力方向，但不能省力；

（2）圖（b）與（c）與（d）的不同點是定滑輪的重力不同，由圖中彈簧測力計的讀數可看出彈簧測力計的示數相同。

故比較圖（b）與（c）與（d）三圖可得：使用定滑輪勻速提起重物，向各個方向用力時，力的大小都相等。

故答案為：定滑輪的使用特點；

（1）使用定滑輪勻速提起重物不省力，但能改變用力方向；

（2）使用定滑輪勻速提起重物，向各個方向用力時，力的大小都相等。

【點評】本題主要考查學生對定滑輪工作特點的了解和掌握，以及對控制變量法的理解，難度不大。

15．如圖所示的兩個滑輪中，不能改變力的方向的是 滑輪，相當于等臂杠杆的是 （前兩空選填“甲”或“乙”）滑輪，不考慮滑輪重力及摩擦，分别用力勻速提起相同重物時，力FA FB（選填“＞”、“=”或“＜”）。

【分析】（1）定滑輪是軸不随物體一塊移動的滑輪，其特點：不省力但可以改變力的方向；實質是等臂杠杆；

（2）動滑輪是軸随物體一塊移動的滑輪，其特點：省力但不能改變力的方向，實質動力臂是阻力臂的2倍。

【解答】解：（1）甲圖中滑輪随物體一塊移動，是動滑輪，動滑輪的動力臂是阻力臂的2倍，使用動滑輪能省一半的力，但動滑輪拉力的方向與物體的運動方向相同，所以不能改變力的運動方向，故FA＜G；

（2）乙圖中滑輪的軸随物體一塊移動，是定滑輪，定滑輪動力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，動力就等于阻力，所用使用定滑輪不省力，所以FB=G。

綜合（1）（2）知FA＜FB

故答案為：甲；乙；＜。

【點評】本題考查動滑輪和定滑輪的工作特點，重點是明白動滑輪和定滑輪的工作特點，定滑輪不省力但能改變力的方向，動滑輪能省一半的力，但不能改變力的方向。

16．如圖所示是活動“使用滑輪組時拉力與物重的關系”時的情形，吊起動滑輪的繩子段數為 段，既省力又 （選填“可以”或“不可以）改變用力方向。鈎碼總重為1N，若動滑輪重和摩擦不計，彈簧測力計的示數是N。

【分析】定滑輪可以改變力的方向，但不能省力地拉動物體；動滑輪不可以改變力的方向，但能很省力；滑輪組結合了定滑輪和動滑輪，這樣既可以改變力的方向，又能很省力；動滑輪被幾根繩子承擔，在動滑輪自重、摩擦和繩重均不計的情況下，那麼所用的拉力就是物體和動滑輪總重的幾分之一。

【解答】解：

定滑輪可以改變力的方向，動滑輪能很省力地拉動物體，滑輪組結合了定滑輪和動滑輪，這樣既可以改變力的方向，又能很省力地拉動物體；動滑輪被幾根繩子承擔，那麼所用的拉力就是物體和動滑輪總重的幾分之一；因為重物有兩根繩子承擔，所以F=

G=

×1N=0.5N。

故答案為：2；可以；0.5。

【點評】此題考查了滑輪組的組成、特點和省力情況，在分析過程中，一定要讓學生仔細分析承擔動滑輪的繩子股數，這是分析省力情況的要點，隻有分析出繩子的股數，才能計算出繩子上的拉力大小。

17．機械效率是有用功與總功的 ，機械效率總是 的，因為有用功總是 總功的。

【分析】有用功跟總功的比值叫機械效率；

任何機械本身都受到重力的作用，機械各部件之間又存在摩擦，所以使用任何機械，除了做有用功外，都不可避免地要做額外功。這時動力所做的總功等于有用功加額外功。

【解答】解：

使用機械時，有用功和總功的比值叫機械效率；

使用任何機械，除了做有用功外，都不可避免的要做額外功，有用功總是小于總功，所以任何機械的機械效率總是小于1。

故答案為：比值；小于1；小于。

【點評】本題考查對機械效率定義的理解，學習時要把機械效率的概念和機械效率總是小于1結合來理解，屬于基礎類問題。

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