怀化市人教版初中物理八年级下册第六章简单机械经典练习题(课后培优)

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．如图所示，重物重30N，为提升重物，现选用轻质杠杆，不考虑杠杆支点O点处的摩擦，每次利用杠杆把同一重物匀速提升相同高度，下列说法正确的是（）
A．当重物悬挂在A点，动力作用在C点时，该杠杆一定是省力杠杆
B．当重物悬挂在A点，动力作用在C点时，拉力为20N
C．当重物悬挂在A点，动力作用在B点时，拉力有可能为30N
D．重物挂在A点时，利用该机械所做的有用功比挂在B点时做的有用功少
2．为使杠杆平衡在图示位置，需在A点施加一个力，在如图所示的四个方向中，不可能使杠杆平衡的力是（）
A．F1和F2B．F1和F4C．F2和F3D．F3和F4
3．如图所示，甲、乙两个物体的体积相等，甲的质量是乙质量的 2 倍，现杠杆处于水平平衡状态。

若将甲、乙二物体同时浸没在水中，则杠杆将
A．左端下沉B．右端下沉
C．仍然保持水平状态D．无法确定
4．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
5．如图中杠杆l AB=2l OA,每个钩码重力为2牛.在B点用力F1,则下列说法中正确的是
A．F1大小一定为2牛B．F1大小可能为1牛
C．F1大小一定为3牛D．F1 大小可能为20牛
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．如图所示，分别用一定滑轮和一动滑轮提起同一物体，利用定滑轮的拉力是F甲，对应的机械效率是η甲；利用动滑轮的拉力是F乙，对应的机械效率是η乙；（忽略机械摩擦和绳重，动滑轮重小于物重）下列说法正确的是（）
A．F甲＞F乙η甲＜η乙B．F甲＞F乙η甲＞η乙C．F甲＜F乙η甲＞
η
乙D．F
甲
＜F乙η甲＜η乙
9．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
10．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
11．用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重200N的物体，使物体在4s内匀速前进了4m，已知物体受到地面的摩擦力为60N，所用拉力大小为25N，忽略绳重、滑轮重。

下列说法正确的是（）
①拉力做功的功率为75W
②绳子自由端在4s内移动了8m
③该滑轮组的机械效率为80%
④物体克服摩擦力做的功为300J
A．只有①③正确B．只有②④正确C．只有①④正确D．只有②③正确
12．如图所示甲、乙两套装置将相同木块G1和G2，匀速上提相同高度。

所用滑轮质量相等，竖直向上的拉力分别为F1和F2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦）。

则下列选项正确的是（）
A．F1>F2 ，η1<η2B．F1>F2 ，η1=η2
C．F1<F2 ，η1<η2D．F1<F2 ，η1>η2
13．郯城的公共自行车（如图）已遍及城区的各个地方，解决了群众出行“最后一公里”问题．下列有关公共自行车的说法，正确的是（）
A．车座宽大柔软是为了增大对人体的压强
B．轮胎的花纹是为了减小车轮与地面的摩擦
C．骑车时，自行车的脚踏板在水平位置时最省力
D．自行车对地面的压力和地面对自行车的支持力是一对平衡力
14．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，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）
A．当G物=6N时，机械效率η=40%
B．此滑轮组动滑轮的重力为2N
C．当G物=15N时，弹簧测力计的示数为6N
D．同一滑轮组机械效率η随G物的增大面增大，最终将超过100％
二、填空题
15．如图所示，用40N的力F拉着重200N的物体沿水平地面做匀速直线运动1min，物体前进了12m，物体与地面间的滑动摩擦力为90N，则有用功为__________J，滑轮组的机械效率为__________。

16．用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”。

实验时，将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为s，则杠杆的机械效率ηA=_____（用题中字母表示）.若将钩码移动到B点，仍将它匀速提升h的高度，此时弹簧测力计的示数为F B，则F A_____F B。

（选填“>”、“=”或“<”），重物挂于B点时，杠杆的机械效率为ηB，则ηA_____ηB。

（选填“>.”、“=”或“<”）。

17．如图所示，重为9牛的物体挂在B处，O为轻质杠杆的支点，要想使杠杆保持水平平衡，若在F处施加的最小的力是_____牛，方向_____；若在H处施加9牛的力，此时，杠杆_____保持水平平衡（选填“一定”、“可能”或“一定不”）．
18．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A沿水平方向匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦力，拉力Ｆ的大小为___________N，拉力F做的功为___________J。

19．如图所示，用滑轮组把质量为48kg的物体匀速提升3m，若拉力F＝300N，则有用功为______J，滑轮组的机械效率为______%；若不计绳重和摩擦，则动滑轮受到的重力为______N。

20．如图所示，用大小为500N的拉力F通过滑轮组，将重为800N的物体在5秒内匀速提升高度10cm。

(1)有用功是___________J，拉力做功的功率是___________W，滑轮组的机械效率是
___________%。

(2)若要求出动滑轮的重力，需增加的条件是___________。

(3)在以下方法中，能提高该滑轮组的机械效率的是___________。

（填序号）
①增大物体提升高度②增加物体的重力
③增大匀速拉绳的速度④改变绕绳方式
三、解答题
21．如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组将重10N物体以0.2m/s的速度沿竖直方向匀速提升0.4m。

此过程中，求
(1)额外功；
(2)拉力的功率；
(3)该滑轮组机械效率。

22．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。

23．将重600N的装修材料放在水平地面上，工人用如图所示的滑轮组将装修材料匀速提高到了6m，滑轮组的机械效率是80%。

试求：
(1)提升装修作材料做的有用功是多少?
(2)工人的拉力做的功?
(3)工人对绳子自由端的拉力是多大?
24．在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升450 N的装修材料，若他用250 N的拉力在20 s内，将绳自由端移动了12m，求：（不计绳重和摩擦，g 取10 N/kg）
(1)拉力的功率是多少？
(2)提升450 N材料时，此滑轮组的机械效率是多少？
(3)若绳子能承受的最大拉力为 400 N 时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？
【参考答案】
一、选择题
1．C
2．D
3．A
4．C
5．D
6．D
7．D
8．B
9．C
10．D
11．A
12．B
13．C
14．C
二、填空题
15．75
16．×100％<<
17．竖直向上可能
18．10N25
19．80120
20．2080不计绳重和摩擦②
三、解答题
21．
22．
23．
24．
【参考解析】
一、选择题
1．C
解析：C
A．当重物悬挂在A点，动力作用在C点时，由于动力臂与阻力臂的关系不确定，则动力与阻力关系无法确定，所以该杠杆不一定是省力杠杆，故A错误；
B．当重物是挂在A点，动力作用C点时，力臂大小关系无法确定，所以在两点的作用力无法比较，故拉力不一定为20N，故B错误；
C．当重物悬挂在A点，动力作用在B点时，力臂大小关系无法确定，但当作用在A点力的力臂等于作用在B点力的力臂时，两个力相等，即拉力可能为30N，故C正确；D．重物挂在A点时，因为每次利用杠杆把同一重物匀速提升相同高度，物体重力一定，根据公式W Gh
得每次有用功相同，故D错误。

故选C。

2．D
解析：D
F1和F2使杠杆转动的方向与重物与杠杆转动的方向相反，可以使杠杆平衡；F3的力臂为零，不能使杠杆平衡；F4使杠杆转动的方向与重物与杠杆转动的方向相同，不能使杠杆平衡。

故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

3．A
解析：A
因为G＝mg，m甲＝2m乙，所以G甲＝2G乙，
由杠杆平衡条件可知：G甲L甲＝G乙L乙，所以L甲1
2
L乙，
甲、乙两个物体体积相同，排开水的体积也相同，所以两物体受到水的浮力相同，
由于甲减小的浮力与力臂的乘积小，所以杠杆不再平衡，甲所在一侧将下沉，即左端下
沉。

故选A 。

4．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．
5．D
解析：D
B ．每个钩码重力为2牛；则阻力：
F 2=3⨯2N=6N ；
当在B 处施加垂直于杠杆向上的动力时，动力臂为l OB ，阻力臂l OA ，
∵l AB =2l OA ，∴l OB =3l OA ，此时动力臂最大，所用的力最小，由杠杆平衡条件得：F 1 l OB=F 2 l OA ，则：
F 1=F 2OA OB l l ⨯=6N 13
⨯=2N ； 故B 错误；
AC ．由以上分析可知，F 1 最小为2N ，由于F 1的方向不确定，所以F 1的大小不能确定，故AC 错误；
D ．当动力臂小于阻力臂时，F 1的大小可能为20牛，故D 正确。

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．B
解析：B
甲图定滑轮不省力则F 甲=G ，乙图动滑轮能省力12则F 乙=12
（G +G 动），由于G 动＜G ，所以F 甲＞F 乙，忽略机械摩擦和绳重，有用功相同，而乙图需要克服动滑轮重多做额外功，所以η甲＞η乙。

故选B 。

9．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 。

10．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 。

11．A
解析：A
由图可知，动滑轮上有3段绳子，则绳子自由端移动的距离
s ＝3s 物＝3×4m ＝12m
物体克服摩擦力做的功（有用功）为
W 有用＝fs 物＝60N ×4m ＝240J
拉力做的总功为
W 总＝Fs ＝25N ×12m ＝300J
拉力做功的功率为
300J 75W 4s
W P t =
==总 滑轮组的机械效率为 240J 100%80%300J
W W η=⨯==有用
总 综上可知①③正确、②④错误。

故选A 。

12．B
解析：B
不计绳重及摩擦，
绳子受到的拉力分别为
F 1=
12（G 1+G 轮） F 2=
13（G 2+G 轮） G 1和G 2相等，故F 1>F 2；
因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W 额=G 轮h ，W 有用=G 物h ，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，由W W η=
有用总可知，机械效率相同，η1=η2；故
选B 。

13．C
解析：C
A ．车座宽大柔软，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A 不符合题意；
B ．轮胎表面的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B 不符合题意；
C ．在水平位置时，力和力臂垂直，此时动力臂最长，蹬下时越省力，所以在水平位置时，自行车的脚踏板最省力，故C 符合题意；
D ．静止在水平地面上的自行车对地面的压力和地面对自行车的支持力是作用在不同物体上的两个力，即不是一对平衡力，故D 不符合题意．
14．C
解析：C
滑轮组机械效率可表示为
()W G h G W G G G G h η===++有
物物总物动
物动 由算式可知同一滑轮组机械效率η随G 物的增大面增大，但都不会超过100％，将乙图中数据带入可求动滑轮重力为
12N =
-12N=3N 80%
G G G η-=物动物 当G 物=6N 时，机械效率为 6N 100%=100%66.7%6N+3N
G G G η=⨯⨯≈+物物动 动滑轮上有三段绳子，则当G 物=15N 时，弹簧测力计的示数为
15N+3N =6N 33G G F '+==物动 故ABD 不正确，C 正确。

故选C 。

二、填空题
15．75
解析：75%
[1]由图可知，n =3，则绳端移动的距离
312m=36m s ns ==⨯绳物
用滑轮组水平拉动物体时，克服物体的摩擦力做的功是有用功，则有用功
90N 12m=1080J W fs ==⨯有物
[2]拉力做的总功
40N 36m=1440J W Fs ==⨯绳总
滑轮组的机械效率
1080J 100%75%1440J =
100%W W η=⨯=⨯有总16．×100％<< 解析：Gh Fs
×100％ < < [1]杠杆的机械效率：
η=W W 有用
总=Gh Fs
×100％； [2]根据图示可知，若钩码移动到B 点时，阻力和动力臂都不变，阻力臂增大，由F 1l 1=F 2l 2可知，动力将增大，即：
F A <F B ；
[3]将钩码移动到B 点，仍将钩码匀速提升h 的高度，则有用功不变，弹簧测力计竖直移动的距离不同，B 点时杠杆上升的高度小，做的额外功小，所以机械效率会变大，即：
ηA <ηB 。

17．竖直向上可能
解析：竖直向上 可能
[1][2]根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂不变，动力要最小，则动力臂要最大，所以作用在F 处的力的方向应垂直于杠杆向上，即竖直向上．由图可知，设杠杆上每一小格长度为l ，则动力臂l 1=6l ，阻力臂l 2=2l ，则：
F ×l 1=
G ×l 2，
F ×6l =9N×2l ，
解得F =3N ；
[3]在H 处施加9牛的力，此时杠杆要平衡，应满足：
9N×l 1′=9N×2l ，
解得l 1′=2l ，即若改变在H 处施加的9N 力的方向，使得其力臂等于2l ，也能使杠杆平衡．所以若在H 处施加9牛的力，此时，杠杆可能保持水平平衡．
18．10N25
解析：10N 25
[1][2]拉力F 作用在动滑轮的轴上，不省力，故拉力为
F =2f =2×5N=10N
物体沿水平方向匀速移动5m ，拉力移动距离
115m 2.5m 22
s s '=
=⨯= 拉力F 做的功 W =Fs =10N×2.5m=25J
19．80120
解析：80 120
[1]有用功
=48kg 10N/kg 3m=1440J W Gh mgh ==⨯⨯有
有用功为1440J 。

[2]由图可知n =2，总功为
==300N 23m=1800J W Fs Fnh =⨯⨯总
滑轮组的机械效率
1440J =
=80%1800J
W W η=有总 滑轮组的机械效率为80%。

[3]所做额外功 ==1800J 1440J=360J W W W --额总有
动滑轮的重力
360J =
=120N 3m
W G h =额动 动滑轮的重力为120N 。

20．2080不计绳重和摩擦②
解析：20 80 不计绳重和摩擦 ②
(1)[1]有题意可的，有用功是
=800N 0.1m=80J W Gh =⨯有用
[2]拉力的做功
==500N 20.1m=100J W Fs F nh =⨯⨯⨯
[3]轮组的机械效率是
80J 100%=100%=80%100J
W W η=⨯⨯有用总 (2)[4]若要求出动滑轮的重力，则需要忽略克服摩擦力做功，和克服绳子做功。

即不计绳重和摩擦。

可求出动滑轮重。

(3)[5]提高该滑轮组的机械效率的方法有：增加有用功减小额外功。

由公式可得
Gh G Fs nF
η== ①增加重物提升高度的时候，绳端被拉升的距离也变长了,所以不能提高机械效率。

故①不符合题意；
②增加物体的重力，在动滑轮、摩擦不变的情况下，即额外功不变的情况下，有用功增加了，所以机械效率就提高了，故②符合题意；
③增大提升物体的速度，不能提高机械效率，故③不符合题意；
④改变绳子的缠绕方法，对重物被拉升没有影响，即对有用功没影响；对动滑轮的拉升、动滑轮转动时的摩擦也没有影响，即不影响额外功．所以改变绕绳方式不影响机械效率，故④不符合题意。

故选②。

三、解答题
21．
(1)0.8J ；(2)2.4W ；(3)83.3%
解：(1)总功为
6N 20.4m=4.8J W Fnh ==⨯⨯总
有用功为
10N 0.4m 4J W Gh ==⨯=有
额外功为
- 4.8J-4J=0.8J W W W =额总有=
(2)拉力的功率
0.2m/s=2.4W 6N 2P Fnv ==⨯⨯
(3)该滑轮组机械效率
4J 100%100%83.3%4.8J
W W η=
⨯=⨯≈有总 答：(1)额外功0.8J ；
(2)拉力的功率2.4W ； (3)该滑轮组机械效率83.3%。

22．
(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%。

23．
(1)3600J ；(2)4500J ；(3)375N
(1)提升装修作材料做的有用功是
600N 6m 3600J W Gh ⨯有用＝＝＝
(2) 工人的拉力做的总功为
W 3600J ===4500J 80%
W η有用总 (3)由图可知，绳子的股数为2，绳子自由端移动的距离为
226m 12m s h ⨯＝＝＝
工人对绳子自由端的拉力为
4500J ==375N 12m
W F s =总 答：(1)提升装修作材料做的有用功是3600J ；
(2)工人的拉力做的功为4500J ；
(3)工人对绳子自由端的拉力为375N 。

24．
(1)150W ；(2)60%；(3)75%
解：(1)绳子自由端移动的速度为
12m 0.6m/s 20s
s v t =
== 所以拉力的功率 250N 0.6m/s 150W P Fv ==⨯=
(2)由图可知，该滑轮组的绳子有效段数为3，所以装修材料上升的高度为
12m 4m 3
s h n =
== 该滑轮组的有用功为 450N 4m 1800J W Gh ==⨯=有
该滑轮组的总功为
250N 12m 3000J W Fs ==⨯=总
所以滑轮组的机械效率为
1800J 100%100%60%3000J
W W η=⨯=⨯=有总 (3)用250 N 的拉力提升重物，绳自由端移动12m 过程中的额外功为
3000J 1800J 1200J W W W =-=-=额总有
若绳子能承受的最大拉力为 400 N 时，绳自由端同样移动12m 过程中，滑轮组的总功为
400N 12m 4800J W F s ==⨯=总＇＇
该滑轮组的有用功为
4800J 1200J 3600J W W W =-=-=有总额＇＇
该滑轮组的机械效率为
3600J 100%100%75%4800J
W W η=⨯=⨯=有总＇＇ 即此滑轮组的机械效率最大可提高到75%。

答：(1)拉力的功率是150W ；
(2)提升450 N 材料时，此滑轮组的机械效率是60%；
(3)此滑轮组的机械效率最大可提高到75%。