安徽池州市人教版初中物理八年级下册第六章简单机械经典题(含答案解析)

考试范围：xxx；满分：***分；考试时间：100分钟；命题人：xxx 学校：__________ 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________
一、选择题
1．某人用同一滑轮组分别将重100N和200N的物体匀速提升5m，动滑轮重20N，绳重及摩擦不计，则以下说法错误
．．的是
A．人做的额外功两次相等
B．由于物体重量不同，因此两次滑轮组的机械效率不同
C．两次人所做的总功相同
D．前后两次绳自由移动的距离相等
2．用图示装置探究杠杆平衡条件，保持左侧的钩码个数和位置不变，使右侧弹簧测力计的作用点A 固定，改变测力计与水平方向的夹角θ，动力臂l 也随之改变，所作出的“F-θ”图象和“F-l” 图象中，正确的是
A．B．
C．D．
3．如图是探究利用斜面提升物体是否省力、是否省功的实验.下列操作中正确的是
A．不需要使用刻度尺
B．必须保持斜面的倾斜角度不变
C．不可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究
D．先用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升小车至高度h处，再沿着斜面匀速拉动小车至高度h处，记下两次弹簧测力计的示数
4．如图所示，物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面底端匀速拉到斜面顶端，已知斜面高为h，斜面长为s，且s=2h，物体所受重力为G，斜面的机械效率为75%，若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示，则( )
A．F=1
6
G，f=
2
3
G B．F=
2
3
G，f=
1
6
G
C． F=2
3
G，f=
3
8
G D． F=
1
2
G，f=
2
3
G
5．中国公路往往环绕山坡，盘山而上，人们称之为盘山公路．若一辆车在盘山公路上保持40千米/时的速度向山上行驶，则下列有关该汽车和盘山公路的说法正确的是
A．汽车的运动状态没有发生改变
B．汽车的牵引力与受到的摩擦力是一对平衡力
C．盘山公路可以使汽车提高机械效率
D．盘山公路可以使汽车减小所需的牵引力
6．如下图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是
A．B．
C．D．
7．工人利用滑轮组吊起重为2400N的路灯杆（质量分布均匀）。

如图所示，这是路灯杆一端刚被匀速拉起的示意图。

路灯杆离地后2s被匀速提升1m，绳端拉力F=1000 N。

下列说法正确的是（）
A．路灯杆一端刚被匀速拉起比路灯杆离地后匀速提升时滑动组的机械效率更大
B．路灯杆离地后，绳端拉力F做的功为1000 J
C．路灯杆离地后，绳端拉力F做功的功率为500W
D．路灯杆离地后，滑轮组的机械效率为80%
8．如图，是生活中经常使用的工具，其中属于省力杠杆的是（）
A．钓鱼竿钓鱼
B．食品夹夹面包
C．起子开瓶盖
D．筷子夹菜
9．建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m 的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍，在此过程中下列说法正确的是（）
A．做的有用功为1000J
B．拉力F的功率为750W
C．重力做的功为3000J
D．该装置的机械效率为80%
10．下列属于省距离杠杆的是（）
A．动滑轮
B．订书机
C．羊角锤
D．镊子
11．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算开绘出η与G物的关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）
A．此滑轮组动滑轮的重为5N
B．当G物=15N时，滑轮组机械效率为η=75%
C．同一滑轮组的机械效率η随G物的增大而增大，最后等于100%
D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组的机械效率仍不改变
12．我国发射了神舟宇宙飞船，为载人飞行进行了仿真人实验。

飞船在轨道上正常飞行时处于“失重”状态，在这种环境中，以下哪个实验不能与在地面一样正常进行（）A．用刻度尺测长度B．用放大镜看物体
C．用平面镜改变光路D．用天平测物体质量
13．在探究“杠杆平衡条件”的实验中，杠杆在力F作用下水平平衡，如图所示，现将弹簣测力计绕B点从位置a转到位置b过程中，杠杄始终保持水平平衡，则拉力F的变化情况是（）
A．一直变小B．一直不变C．一直变大D．先变小后变大14．如图所示，保持杠杆在水平位置平衡，在其他条件不变的情况下，下列操作能使弹簧测力计示数变小的是（）
A．增加钩码的个数
B ．将钩码悬挂点的位置向左移
C ．保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移
D ．保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向左倾斜
二、填空题
15．如图所示，搬运工人往卡车上装货，车厢高1.5m ，工人在车上搭一块长为3m 的木板做成斜面，工人沿斜面方向用500N 的推力就能将重为800N 的货物匀速推到在上，斜面对物体摩擦力为_______N 。

16．如图所示，在力F 作用下，重力为50牛的物体A 以0.5米/秒的速度在水平桌面上做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为20牛。

则拉力F 大小为_____牛，A 所受的摩擦力为_____牛，物体A 在2秒内拉力F 所做的功为_____焦，功率为_____瓦。

17．将重物从长4m 、高2m 的斜面底部匀速推上斜面顶端，已知沿斜面的推力是300N ，斜面的机械效率是75%，则在此过程中，推力做的总功是_______J ，重物所受摩擦力为_______N ，物体的重力为_____N.
18．在一次野外活动中，小明用一根轻质木棒扛着包裹前进，第一、二次扛了同一个包裹，但包裹悬挂的位置离肩膀的距离不同，如图（a ）、（b ）所示，小明感觉第二次手用的力较大。

第三次他换了一个较轻的包裹，用第二次的方式扛着，如图（c ）所示，他感觉这次手用的力比第二次小。

若将小明作用的力视为动力，包裹作用的力视为阻力。

（每次木棒静止在肩膀上的位置、小明手握木棒的位置相同）
（1）分析比较图（a ）与（b ）及相关条件，可得出初步结论：_____。

（2）分析比较图（b ）与（c ）及相关条件，可得出初步结论：_____。

19．如图在粗糙斜面上将一个重为16N 的物体匀速拉到高h 处，沿斜面向上的拉力为10N ，斜面长2m s =、高1m h =．其中所做的有用功为__J ，物体受到的摩擦力大小为__N ，斜面的机械效率为__．
20．如图所示，用动滑轮匀速提升一个重为0.5N 的钩码，物体在10s 内匀速升高1m ，拉
绳的力F为0.4N，不计绳重和摩擦，则该动滑轮的机械效率为______，对绳子拉力做功的功率为______W，动滑轮重为______N，该滑轮组提升物体的越重，机械效率越______（填“高”或“低”）。

三、解答题
21．在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。

他用该滑轮组在4s内将一个重为100N的物体，沿着水平地面匀速拉动了2m。

人的拉力为20N，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.24倍，不计绳重及机械的摩擦。

求：
(1)人的拉力所做的功；
(2)人的拉力做功的功率；
(3)滑轮组的机械效率。

22．某工人利用塔式起重机将质量为500kg的建筑材料竖直提升了12m，用时15s。

求：
(1)所提建筑材料受到的重力是多少N？
(2)起重机提起建筑材料做的有用功是多少J？
(3)若提升过程中该起重机的输出功率是8kW，那么提升过程中起重机的机械效率是多少？23．如图所示，工人师傅用大小为 250N 的拉力将一个重为 400N 的货物提升到高处，5s 内，绳自由端移动了 1m。

求：
(1)拉力F 的功率大小为多少？
(2)该滑轮组的机械效率为多少？
24．建筑工地上，工人用如图所示的装置在10s内将重为600N的物体匀速向上提升了
3m，他对绳的拉力为400N。

求：
(1)他做的有用功；
(2)拉力的功率；
(3)滑轮组的机械效率。

【参考答案】
一、选择题
1．C
2．C
3．D
4．B
5．D
6．D
7．D
8．C
9．D
10．D
11．D
12．D
13．C
14．C
二、填空题
15．100
16．404020【分析】
17．75450
18．手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置相同相同的包裹离肩膀较远时手用的力较大手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置相同包裹离肩膀距离相同时包裹较轻手用的力较小
19．280
20．500803高【解析】
三、解答题
21．
22．
23．
24．
【参考解析】
一、选择题
1．C
解析：C
AB．使用同一滑轮组，将物体提升到同一高度，额外功不变，被提升的物重越大，有用功越大，则有用功在总功中的比值越大，机械效率越高，A正确，B正确；
C．总功等于有用功与额外功之和，有用功增大，额外功不变，则总功增大，所以C错误；
，D．同一滑轮组，承担物重的绳子段数n不变，物体被提升的高度h相同，根据s nh
绳子自由端移动的距离相等，D正确．
2．C
A ．动力F 和θ的关系，当F 从沿杆方向（水平向左）→垂直于杆方向（与水平方向成90°）→沿杆方向（水平向右），由图可知，F 对应的动力臂l =OA ×sinθ，动力臂l 先变大后变小，则动力F 先变小后变大，所以A 错误；
B ．当θ等于90°时，动力臂最大，动力最小但不为零，所以B 错误；
CD ．根据杠杆平衡条件Fl =F 2l 2可得：F =
22F l l
，由于F 2、l 2不变，则F 和l 成反比，故C 正确，D 错误。

3．D
解析：D
A ．根据W 有用=Gh ，W 总=Fs ，需用刻度尺测量斜面的长s 和高h ，故A 错误；
B ．为了多次测量找普遍规律，需要多次改变斜面的倾斜角度，故B 错误；
C ．为了改变斜面的粗糙程度，可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究，故C 错误；
D ．为了比较是否受力和省功，先用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升小车至高度h 处，再沿着斜面匀速拉动小车至高度h 处，记下两次弹簧测力计，故D 正确。

4．B
解析：B
有用功：W 有用=Gh ，拉力做的功为总功：W 总=FL ；
由倾角为30°的斜面可得:
L =2h ，
斜面的机械效率：
η=
W W 有用总=Gh Fs =2h Gh F =2G F ， 代入数据， 75%=
2G F ， 解得:
F =
23G ， 额外功就是克服摩擦所做的功：
W 额=W 总-W 有用=FL-Gh=fL =FL-G ×2L =fL ，
由FL-G ×2L =fL ，约去L ，
所以可得；
f=F -
2G =23G -2G =16
G ． 故选B ． 5．D
A ．盘山公路修成环绕山坡的盘山路线，汽车向上行驶过程方向发生了改变，故A 项错误；
B ．盘山公路上汽车做匀速曲线运动，受到非平衡力作用处于非平衡状态，所以牵引力与摩擦力是一对平衡力，故B 项错误；
C ．山高一定，车行驶到山顶，做的有用功是一样的；盘山公路修成环绕山坡的盘山路线，车做的总功会增大，则斜面越缓（在斜面高一定时，斜面越长，斜面越缓）机械效率越低，故C 项错误；
D ．盘山公路相当于斜面，盘山公路修成环绕山坡的盘山路线，就是在斜面高一定时，增加了斜面长，所以更省力，这样车辆向上行驶可以减小汽车所需牵引力，也就是减小了阻力，故D 项正确；
【点睛】
解决此题需要知道：斜面高一定时，斜面越长，越省力，同时还要知道斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系．
6．D
解析：D
根据题意知道，在不计机械自重和摩擦的条件下使用的简单机械；
A ．图的杠杆提升重物时，由于动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，即
F ＞
G ；
B ．用图中的杠杆提升重物时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，即
F=G ；
C ．图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是：
n =2，
所以，绳端的拉力是：
12
F G = ； D ．图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是：
n =3
所以，绳端的拉力是：
13
F G =； 综上所述，只有D 图中的机械最省力．
7．D
解析：D
A ．路灯杆一端刚被匀速拉起时滑动组对路灯杆的拉力小于路灯杆离地后滑动组路灯杆的拉力，即路灯杆一端刚被匀速拉起时滑动组对路灯杆做的有用功小于路灯杆离地后滑动组对路灯杆做的有用功，而额外功不变，由
11W W W W W W W η===++有有额
总有额有
得路灯杆一端刚被匀速拉起比路灯杆离地后匀速提升时滑动组的机械效率小，故A 错误； B ．由图可知承担物重的绳子段数n =3，路灯杆离地后被匀速提升1m ，则绳子自由端移动距离为
s =3h =3×1m=3m
绳端拉力F 做的功为
W 总=Fs =1000N ×3m=3000J
故B 错误；
C ．路灯杆离地后，绳端拉力F 做功的功率为
30001500W 2s
J P W t =
==总 故C 错误；
D ．路灯杆离地后，所做有用功为 W 有=Gh =2400N ×1m=2400J
滑轮组的机械效率为
2400J 100%100%80%3000J
W W η=
⨯=⨯=有总 故D 正确。

故选D 。

8．C
解析：C
根据钢杠杠平衡原理1122F L F L =可知，当12L L ＞时，则12F F ＜，为省力杠杆，而此题中只有C 的动力臂比阻力臂长，故是省力杠杆。

故选C 。

9．D
解析：D
A ．物体做匀速直线运动，物体受到的拉力等于摩擦力，所以物体A 受到的摩擦力为
f ＝0.4G ＝0.4×1500N ＝600N
所做的有用功
W 有用＝fs A ＝600N ×2m ＝1200J
故A 错误；
B ．由图知，n ＝2，则绳子自由端移动的距离
s ＝2s A ＝2×2m ＝4m
拉力F 做的总功
W 总＝Fs ＝375N ×4m ＝1500J
拉力F 的功率
P ＝
W t ＝1500J 4s
＝375W 故B 错误； C ．物体沿水平方向运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J ，故C 错误；
D ．该装置的机械效率
η＝
W W 有用总＝1200J 1500J
×100%＝80% 故D 正确。

故选D 。

【点睛】
本题考查了功的公式、功率公式、机械效率公式的应用，明确有用功和滑轮组绳子的有效股数是关键。

10．D
解析：D
根据杠杆平衡原理可知，费力杠杆省距离，只有镊子是费力杠杆，故D 选项正确。

故选D 。

11．D
解析：D
A ．由图象可知，当G 物=12N 时，η=80%，不计绳重和摩擦，则
100%100%100%W G h G W G h G h G G η==++=
⨯⨯⨯有物物总物动物动
即 12N 80%12N G =
+动 解得
G 动=3N
故A 错误；
B ．当G 物=15N 时，此时的机械效率
15N 100%100%83.3%15N 3N
G G G η'=
⨯=⨯≈++物物动 故B 错误； C ．由图象可知，同一滑轮组η 随 G 物的增大而增大，由题知，不计绳重和摩擦；使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重做额外功，所以总功一定大于有用功；由公式100%W W 有
总η=⨯知，机械效率一定小于1，即同一滑轮组机械效率η随G 物的
增大而增大，但最终不能超过100%，故C 错误；
D ．G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，如下图所示
因为此图与题中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：W 额=G 动h ，则额外功W 额相同，又因为W 总=W 有+W 额，所以总功相同，由100%W W 有
总η=⨯知，两装置的机械效率相同，即
η1=η2
所以，G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率不变，故D 正确。

故选D 。

12．D
解析：D
用天平测质量，因为天平的原理是等臂杠杆，利用的左右盘物体对杠的作用力，而在太空中处于失重状态，对杠没有作用力，故没有示数，故D 选项正确。

故选D 。

13．C
解析：C
将弹簣测力计绕B 点从位置a 转到位置b 过程中，杠杄始终保持水平平衡，力F 的力臂越来越小，而挂A 点的重物重力不变，对应的力臂大小也不变，由杠杆平衡条件得，拉力F 的变化情况是一直变大。

故C 符合题意，ABD 不符合题意。

故选C 。

14．C
解析：C
A ．增加钩码的个数时，阻力变大，阻力臂、动力臂都不变，由F 1L 1=F 2L 2可知，弹簧测力计的示数变大，故A 不符合题意；
B ．将钩码悬挂点的位置向左移时，阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，由F 1L 1=F 2L 2可知，弹簧测力计的示数变大，故B 不符合题意；
C ．保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移时，阻力、阻力臂都不变，动力臂变大，由F 1L 1=F 2L 2可知，弹簧测力计的示数变小，故C 符合题意；
D ．保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向左倾斜时，阻力、阻力臂都不变，动力臂减小，由F 1L 1=F 2L 2可知，弹簧测力计的示数变大，故D 不符合题意。

故选C 。

二、填空题
15．100
解析：100
推力做的有用功
800N 1.5m=1200J W Gh ==⨯有
推力做的总功
500N 3m=1500J W Fs ==⨯总
克服斜面对物体摩擦力做的额外功
1500J-1200J=300J W W W =-=额总有
由W fs =额可得，斜面对物体摩擦力
300J =100N 3m
W f s =
=额16．404020【分析】 解析：40 40 20
【分析】 [1]忽略绳子与滑轮间的摩擦以及滑轮、绳子所受的重力，由弹簧测力计的示数可知，绳子的拉力F ＝20N 。

[2]动滑轮绳子的有效股数n ＝2，原来物体A 受到水平向左两股绳子的拉力和水平向右摩擦力的作用处于平衡状态，所以物体A 受到水平向右的摩擦力为
f ＝nF ＝2×20N ＝40N
[3]物体A 在2s 内移动的距离为
s A ＝v A t ＝0.5m/s×2s ＝1m
2s 内绳端移动的距离为
s ＝ns A ＝2×1m ＝2m
拉力所做的功为
W ＝Fs ＝20N×2m ＝40J
[4]拉力做功的功率为
P =W t =40J 2s
=20W 17．75450
解析：75 450
[1]推力做的总功
W 总=Fs =300N×4m=1200J
[2]根据100%W W η=⨯有用总
可得，推力做的有用功 W 有用=W 总η=1200J×75%=900J
因为W 总=W 有用＋W 额，则克服摩擦做的额外功
W 额=W 总−W 有用=1200J−900J=300J
根据W 额=fs 可得物体所受摩擦力
300J 75N 4m
W f s ===额 [3]根据W 有用=Gh 可得物体所受的重力
900J 450N 2m
W G h ===有用18．手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置相同相同的包裹离肩膀较远时手用的力较大手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置
相同包裹离肩膀距离相同时包裹较轻手用的力较小
解析：手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置相同，相同的包裹离肩膀较远时，手用的力较大 手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置相同，包裹离肩膀距离相同时，包裹较轻，手用的力较小
[1]分析图（a ）和（b ），手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置相同（动力臂相同），相同的包裹（阻力相同）离肩膀较远（阻力臂大），手用的力（动力）大；
[2]分析图（b ）和（c ），手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置相同（动力臂相同），包裹离肩膀距离（阻力臂）相同时，包裹（阻力）较轻，手用的力（动力）小。

19．280
解析：2 80%
[1]所做的有用功为：
W 有用16N 1m=16J Gh ==⨯；
[2]拉力做的总功为：
W 总10N 2m=20J Fs ==⨯，
所做的额外功为：
W 额=W 总-W 有用=20J-16J=4J ；
摩擦力：
4J =2N 2m
W f s =
=额． [3]斜面的机械效率为： 16J 100%=100%=80%20J
W W η=⨯⨯有用
总． 20．500803高【解析】
解析：5% 0.08 0.3 高
【解析】
有用功为：W 有=Gh =0.5N×
1m=0.5J ； 绳端移动的距离：s =2h =2×
1m=2m ， 总功为：W 总=Fs =0.4N×
2m=0.8J ， 滑轮组的机械效率为：η=W 有
W 总×100%=
0.5J 0.8J ×100%=62.5%； 绳子拉力做功的功率为：P =
W 总t =0.8J 10s =0.08W ； 不计绳重和摩擦，由F =12（G +G 动）可知，动滑轮的重力：G 动=2F -G =2×0.4N-0.5N=0.3N ；
由于滑轮组的机械效率：η=W 有
W 总=W 有W 有+W 额，使用同一滑轮组提升物体时，产生的额外功相
同，当提升的物体重力增大时，有用功增多，有用功在总功中中所占的比例增大，滑轮组的机械效率增大。

三、解答题
21．
(1) 80J ；(2) 20W ；(3) 60%
解：(1)由图知，n =2，则绳端移动的距离
22m=4m s ns ==⨯绳物
人的拉力所做的功
20N 4m 80J W Fs ==⨯=绳
(2)拉力F 做功的功率
80J 20W 4s
W P t === (3)因为物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.24倍，所以物体受到的摩擦力
0.240.24100N=24N f G ==⨯
机械效率为
24N 2m 100%100%100%60%80J
W fs W W η⨯=⨯=⨯=⨯=有物 答：(1)人的拉力所做的功为80J ；
(2)人的拉力做功的功率20W ；
(3)滑轮组机械效率为60%。

22．
(1)5000N ；(2)6×104J ；(3)50%
【分析】
(1)利用G =mg 求所提建筑材料受到的重力；
(2)利用W =Gh 求起重机提起建筑材料所做的有用功；
(3)知道起重机的输出功率和工作时间，利用W =Pt 求起重机做的总功，起重机的机械效率等于有用功与总功之比。

解：(1)所提建筑材料受到的重力
G =mg =500kg×10N/kg =5000N
(2)起重机提起建筑材料所做的有用功
W 有=Gh =5000N×12m =6×104J
(3)由W P t
=可得，起重机做的总功 W 总=Pt =8000W×15s =1.2×105J
起重机的机械效率
45610J 100%100%50%1.210J
W W η⨯=⨯=⨯=⨯有总 答：(1)所提建筑材料受到的重力是5000N ；(2)起重机提起建筑材料做的有用功是6×
104J ；(3)提升过程中起重机的机械效率是50%。

23．
(1) 50W ；(2) 80%
(1)绳端移动的距离s = 1m ，拉力做的总功
W 总=Fs =250N ×1m=250J
拉力F 的功率
P =
W t 总=250J 5s =50W 拉力F 的功率为50W 。

(2)与动滑轮直接相连的绳子段数n =2， 货物上升的高度
h =
12s =12⨯1m=0.5m 拉力做的有用功
W 有=Gh =400N ×0.5m=200J
滑轮组的机械效率 η=
W W 有总×100%=200J 250J
×100%=80% 滑轮组的机械效率为80%。

答：(1) 拉力F 的功率50W ；
(2) 该滑轮组的机械效率为80%。

24．
(1)1800J ；(2)240W ；(3)75%
(1)拉力做的有用功
W 有=Gh =600N×3m=1800J
(2)由图知，n =2，拉力移动距离
s =2h =2×3m=6m
拉力做的总功
W 总=Fs =400N×6m=2400J
拉力做功的功率
2400J 10s
W P t ==总=240W (3)滑轮组的机械效率
1800J ==2400J
W W η有总=75% 答：(1)他做的有用功是1800J ；
(2)拉力的功率是240W；
(3)滑轮组的机械效率是75%。