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8. 骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统，人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。下列关于人体中的杠杆说法正确的是(
A.图甲:手托重物时,可视为省力杠杆
B.图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的牵引力是阻力
C.图乙:踮脚时,可视为费力杠杆
D.图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力
D
)A.图甲:手托重物时,可视为省力杠杆
B.图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的牵引力是阻力
C.图乙:踮脚时,可视为费力杠杆
D.图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力
答案
8.D
解析
【分析】首先明确杠杆的核心要素：支点是杠杆绕着转动的固定点，动力是使杠杆转动的力，阻力是阻碍杠杆转动的力；杠杆分类依据是动力臂与阻力臂的大小关系：动力臂大于阻力臂为省力杠杆，动力臂小于阻力臂为费力杠杆。接下来分别分析图甲、图乙的杠杆情况：图甲中，手托重物时，支点为肘关节O，肱二头肌的牵引力是使前臂转动的动力，重物的重力是阻碍转动的阻力；图乙中，踮脚时，支点为脚尖处O，腓肠肌的牵引力是使足部转动的动力，足部的重力是阻力。据此逐一判断选项。
【解析】
选项A：图甲手托重物时，动力臂（肘关节到肱二头肌拉力作用线的距离）小于阻力臂（肘关节到重物拉力作用线的距离），属于费力杠杆，A错误。
选项B：图甲中，肱二头肌对前臂的牵引力是使前臂绕肘关节转动的力，属于动力，不是阻力，B错误。
选项C：图乙踮脚时，动力臂（脚尖到腓肠肌拉力作用线的距离）大于阻力臂（脚尖到足部重力作用线的距离），属于省力杠杆，C错误。
选项D：图乙中，腓肠肌对足部骨骼的牵引力是使足部绕支点转动的力，符合动力的定义，属于动力，D正确。
【答案】D
【知识点】杠杆的五要素、杠杆的分类
【点评】本题结合人体运动的实际场景考查杠杆知识，需要准确识别杠杆的支点、动力和阻力，再根据力臂关系判断杠杆类型，是对基础知识点的应用，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】
选项A：图甲手托重物时，动力臂（肘关节到肱二头肌拉力作用线的距离）小于阻力臂（肘关节到重物拉力作用线的距离），属于费力杠杆，A错误。
选项B：图甲中，肱二头肌对前臂的牵引力是使前臂绕肘关节转动的力，属于动力，不是阻力，B错误。
选项C：图乙踮脚时，动力臂（脚尖到腓肠肌拉力作用线的距离）大于阻力臂（脚尖到足部重力作用线的距离），属于省力杠杆，C错误。
选项D：图乙中，腓肠肌对足部骨骼的牵引力是使足部绕支点转动的力，符合动力的定义，属于动力，D正确。
【答案】D
【知识点】杠杆的五要素、杠杆的分类
【点评】本题结合人体运动的实际场景考查杠杆知识，需要准确识别杠杆的支点、动力和阻力，再根据力臂关系判断杠杆类型，是对基础知识点的应用，难度适中。
【难度系数】0.5
9. 如图所示，装修工人正在利用动滑轮和塑料桶匀速向上搬运水泥。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是（
A.提高拉动绳子的速度
B.在滑轮转轴处涂润滑油
C.将桶换成质量更大的金属桶
D.减小每次桶中所装水泥的质量
B
）A.提高拉动绳子的速度
B.在滑轮转轴处涂润滑油
C.将桶换成质量更大的金属桶
D.减小每次桶中所装水泥的质量
答案
9.B
解析
【分析】要提高动滑轮的机械效率，需明确机械效率是有用功与总功的比值，公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{W_{有用}}{W_{有用}+W_{额外}}$。动滑轮的有用功是提升水泥做的功，额外功包括提升动滑轮、塑料桶的功，以及滑轮转轴处的摩擦功。因此，提高效率的方法是减小额外功，或在额外功变化不大时增大有用功。接下来分析各选项：A选项，机械效率与拉动速度无关，速度不改变有用功和总功的比值；B选项，涂润滑油可减小转轴摩擦，减小额外功；C选项，换质量更大的金属桶会增大提升桶的额外功；D选项，减小水泥质量会减小有用功，额外功基本不变。
【解析】机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{G_{水泥}h}{G_{水泥}h + G_{桶}h + G_{动}h + W_{摩擦}}$，近似为$\eta=\frac{G_{水泥}}{G_{水泥}+G_{桶}+G_{动}+\frac{f}{g}}$。对各选项分析：
A选项：机械效率与拉动速度无关，匀速时有用功和总功的比值不随速度变化，故A错误；
B选项：在滑轮转轴处涂润滑油，减小了转轴处的摩擦，即减小了额外功，总功减小，有用功不变，机械效率提高，故B正确；
C选项：换质量更大的金属桶，增大了提升桶的额外功，总功增大，有用功不变，机械效率降低，故C错误；
D选项：减小桶中水泥的质量，有用功减小，额外功（提升桶和动滑轮的功）基本不变，机械效率降低，故D错误。
【答案】B
【知识点】机械效率、动滑轮
【点评】本题考查动滑轮机械效率的影响因素，核心是区分有用功和额外功的来源，明确各操作对有用功、额外功的影响，属于基础应用类题目，需准确理解机械效率的概念。
【难度系数】0.5
【解析】机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{G_{水泥}h}{G_{水泥}h + G_{桶}h + G_{动}h + W_{摩擦}}$，近似为$\eta=\frac{G_{水泥}}{G_{水泥}+G_{桶}+G_{动}+\frac{f}{g}}$。对各选项分析：
A选项：机械效率与拉动速度无关，匀速时有用功和总功的比值不随速度变化，故A错误；
B选项：在滑轮转轴处涂润滑油，减小了转轴处的摩擦，即减小了额外功，总功减小，有用功不变，机械效率提高，故B正确；
C选项：换质量更大的金属桶，增大了提升桶的额外功，总功增大，有用功不变，机械效率降低，故C错误；
D选项：减小桶中水泥的质量，有用功减小，额外功（提升桶和动滑轮的功）基本不变，机械效率降低，故D错误。
【答案】B
【知识点】机械效率、动滑轮
【点评】本题考查动滑轮机械效率的影响因素，核心是区分有用功和额外功的来源，明确各操作对有用功、额外功的影响，属于基础应用类题目，需准确理解机械效率的概念。
【难度系数】0.5
10.下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是(
A.机械效率越高的机械，功率越大
B.做功越多的机械，功率越大
C.功率越大的机械，做功越快
D.做有用功越多的机械，机械效率越高
C
)A.机械效率越高的机械，功率越大
B.做功越多的机械，功率越大
C.功率越大的机械，做功越快
D.做有用功越多的机械，机械效率越高
答案
10.C
解析
【分析】
要解决这道题，需明确功率和机械效率的定义、物理意义及影响因素：功率是表示做功快慢的物理量，公式为$P=\frac{W}{t}$；机械效率是有用功与总功的比值，公式为$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$。逐个分析选项，判断说法是否正确。
【解析】
选项A：机械效率是有用功与总功的比值，功率是做功快慢的物理量，两者无直接关联，机械效率高不代表功率大，A错误。
选项B：功率由功和时间共同决定，仅做功多，若时间很长，功率也会很小，B错误。
选项C：功率的物理意义就是描述机械做功的快慢，功率越大，做功越快，C正确。
选项D：机械效率由有用功和总功共同决定，总功不确定时，仅有用功多，机械效率不一定高，D错误。
【答案】
C
【知识点】
功率的概念、机械效率的概念
【点评】
本题考查功率和机械效率的基础概念，需准确区分两者的物理意义及影响因素，属于对核心概念的直接考查，难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需明确功率和机械效率的定义、物理意义及影响因素：功率是表示做功快慢的物理量，公式为$P=\frac{W}{t}$；机械效率是有用功与总功的比值，公式为$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$。逐个分析选项，判断说法是否正确。
【解析】
选项A：机械效率是有用功与总功的比值，功率是做功快慢的物理量，两者无直接关联，机械效率高不代表功率大，A错误。
选项B：功率由功和时间共同决定，仅做功多，若时间很长，功率也会很小，B错误。
选项C：功率的物理意义就是描述机械做功的快慢，功率越大，做功越快，C正确。
选项D：机械效率由有用功和总功共同决定，总功不确定时，仅有用功多，机械效率不一定高，D错误。
【答案】
C
【知识点】
功率的概念、机械效率的概念
【点评】
本题考查功率和机械效率的基础概念，需准确区分两者的物理意义及影响因素，属于对核心概念的直接考查，难度较低。
【难度系数】
0.7
11.支点到力的
作用线
的距离叫做力臂。力臂不一定
（选填“一定”或“不一定”）在杠杆上，力的作用点一定
（选填“一定”或“不一定”）在杠杆上。答案
11.作用线 不一定 一定
解析
【分析】
要解决这道题，需准确掌握力臂的定义及杠杆相关要素的特点：首先回忆力臂的核心定义，再分析力臂、力的作用点与杠杆的位置关系，逐一对应填空即可。
【解析】
根据力臂的定义：支点到力的作用线的垂直距离叫做力臂，因此第一个空填“作用线”；力臂是支点到力的作用线的垂直距离，该垂直距离的位置不一定在杠杆上，故第二个空填“不一定”；力的作用点是施加在杠杆上的，因此一定在杠杆上，第三个空填“一定”。
【答案】
作用线 不一定 一定
【知识点】
力臂的概念；杠杆的基本要素
【点评】
本题考查力臂的基础概念，属于初中物理杠杆章节的识记类基础题，侧重对核心定义的准确记忆，难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需准确掌握力臂的定义及杠杆相关要素的特点：首先回忆力臂的核心定义，再分析力臂、力的作用点与杠杆的位置关系，逐一对应填空即可。
【解析】
根据力臂的定义：支点到力的作用线的垂直距离叫做力臂，因此第一个空填“作用线”；力臂是支点到力的作用线的垂直距离，该垂直距离的位置不一定在杠杆上，故第二个空填“不一定”；力的作用点是施加在杠杆上的，因此一定在杠杆上，第三个空填“一定”。
【答案】
作用线 不一定 一定
【知识点】
力臂的概念；杠杆的基本要素
【点评】
本题考查力臂的基础概念，属于初中物理杠杆章节的识记类基础题，侧重对核心定义的准确记忆，难度较低。
【难度系数】
0.8
12.螺丝刀就是一个轮轴的实例，手柄
粗
（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉上有螺纹，在我们学过的简单机械中它属于斜面
，螺纹密
（选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。答案
12.粗 斜面 密
解析
【分析】
本题考查简单机械中轮轴和斜面的应用，需结合两种简单机械的省力规律分析：轮轴的省力特点是轴半径一定时，轮半径越大越省力；斜面的省力特点是高度一定时，斜面越长越省力。结合螺丝刀、螺丝钉的结构对应分析即可。
【解析】
1. 螺丝刀属于轮轴，轮轴的平衡条件为：动力×轮半径=阻力×轴半径。当轴半径不变时，轮半径越大，所需动力越小，越省力。螺丝刀的手柄相当于轮，手柄越粗，轮半径越大，因此用起来更省力，故第一空填“粗”。
2. 螺丝钉的螺纹是绕在圆柱上的变形斜面，属于简单机械中的斜面，故第二空填“斜面”。
3. 斜面省力的规律：在高度一定时，斜面长度越长，坡度越小，越省力。螺丝钉的高度固定，螺纹越密，相同长度内的螺纹圈数越多，相当于斜面的总长度越长，因此拧起来更省力，故第三空填“密”。
【答案】
粗；斜面；密
【知识点】
轮轴、斜面、简单机械
【点评】
本题是简单机械基础知识点的实际应用，需牢记轮轴和斜面的省力规律，结合工具结构对应分析即可解答，难度较低。
【难度系数】
0.6
本题考查简单机械中轮轴和斜面的应用，需结合两种简单机械的省力规律分析：轮轴的省力特点是轴半径一定时，轮半径越大越省力；斜面的省力特点是高度一定时，斜面越长越省力。结合螺丝刀、螺丝钉的结构对应分析即可。
【解析】
1. 螺丝刀属于轮轴，轮轴的平衡条件为：动力×轮半径=阻力×轴半径。当轴半径不变时，轮半径越大，所需动力越小，越省力。螺丝刀的手柄相当于轮，手柄越粗，轮半径越大，因此用起来更省力，故第一空填“粗”。
2. 螺丝钉的螺纹是绕在圆柱上的变形斜面，属于简单机械中的斜面，故第二空填“斜面”。
3. 斜面省力的规律：在高度一定时，斜面长度越长，坡度越小，越省力。螺丝钉的高度固定，螺纹越密，相同长度内的螺纹圈数越多，相当于斜面的总长度越长，因此拧起来更省力，故第三空填“密”。
【答案】
粗；斜面；密
【知识点】
轮轴、斜面、简单机械
【点评】
本题是简单机械基础知识点的实际应用，需牢记轮轴和斜面的省力规律，结合工具结构对应分析即可解答，难度较低。
【难度系数】
0.6
13.如图甲所示为古人巧妙应用杠杆的智慧结晶——舂，当人用力踩横木一端时，松脚后横木绕某点转动，另一端碓头下落，击打石臼内的谷物。图乙是用力踩在横木A位置的示意图，根据此图可知：此时的舂可视为
费力
（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，碓头制成乙图中所示的形状是为了增大
（选填“增大”或“减小”）对谷物的压强。答案
13.费力 增大
解析
【分析】
要判断杠杆类型，需先确定支点、动力臂和阻力臂，比较两者大小；判断压强变化则根据压强公式，分析受力面积的变化。首先找到舂的支点O，人在A点施加的力是动力，碓头的重力是阻力，观察图中动力臂（支点到动力作用线的距离）和阻力臂（支点到阻力作用线的距离），动力臂小于阻力臂，由此判断杠杆类型；碓头形状尖锐，受力面积小，结合压力不变，分析压强变化。
【解析】
1. 杠杆类型判断：杠杆的支点为O点，动力作用在A点，动力臂是支点O到动力作用线的垂直距离，阻力是碓头的重力，阻力臂是支点O到阻力作用线的垂直距离。由图乙可知，动力臂小于阻力臂，根据杠杆分类规则，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆，因此此时的舂是费力杠杆。
2. 压强变化判断：碓头对谷物的压力等于自身重力，压力大小不变；碓头制成尖锐形状，减小了与谷物的受力面积，根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，压力F一定时，受力面积S越小，压强p越大，所以碓头的形状是为了增大对谷物的压强。
【答案】
费力；增大
【知识点】
杠杆的分类；压强的改变
【点评】
本题结合古代舂的实际应用，考查杠杆类型判断和压强变化的分析，属于基础知识点的应用，联系生活实际，难度适中。
【难度系数】
0.6
要判断杠杆类型，需先确定支点、动力臂和阻力臂，比较两者大小；判断压强变化则根据压强公式，分析受力面积的变化。首先找到舂的支点O，人在A点施加的力是动力，碓头的重力是阻力，观察图中动力臂（支点到动力作用线的距离）和阻力臂（支点到阻力作用线的距离），动力臂小于阻力臂，由此判断杠杆类型；碓头形状尖锐，受力面积小，结合压力不变，分析压强变化。
【解析】
1. 杠杆类型判断：杠杆的支点为O点，动力作用在A点，动力臂是支点O到动力作用线的垂直距离，阻力是碓头的重力，阻力臂是支点O到阻力作用线的垂直距离。由图乙可知，动力臂小于阻力臂，根据杠杆分类规则，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆，因此此时的舂是费力杠杆。
2. 压强变化判断：碓头对谷物的压力等于自身重力，压力大小不变；碓头制成尖锐形状，减小了与谷物的受力面积，根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，压力F一定时，受力面积S越小，压强p越大，所以碓头的形状是为了增大对谷物的压强。
【答案】
费力；增大
【知识点】
杠杆的分类；压强的改变
【点评】
本题结合古代舂的实际应用，考查杠杆类型判断和压强变化的分析，属于基础知识点的应用，联系生活实际，难度适中。
【难度系数】
0.6
14.如图
所示，小明欲将一袋粮食从地面抬到楼顶上。在不计绳重和摩擦的情况下，小明用动滑轮把重 40 N 的一袋粮食匀速提升 10 m，所用的拉力为25 N，则整个过程中小明所做的有用功是
所示，小明欲将一袋粮食从地面抬到楼顶上。在不计绳重和摩擦的情况下，小明用动滑轮把重 40 N 的一袋粮食匀速提升 10 m，所用的拉力为25 N，则整个过程中小明所做的有用功是400
J，总功是500
J，动滑轮的机械效率是80%
；如果把重 100 N一袋的粮食匀速提升相同的高度，则这个动滑轮的机械效率将变大
（选填“变大”“变小”或“不变”）。答案
14.400 500 80% 变大
解析
【分析】
要解决本题，需明确有用功、总功、机械效率的概念，以及动滑轮的特点：①有用功是对提升物体做的功，公式为$ W_{有用}=G_{物}h $；②总功是拉力做的功，动滑轮由2段绳子承担，故绳子自由端移动距离$ s=2h $，总功公式为$ W_{总}=Fs $；③机械效率为有用功与总功的比值，公式为$ η=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\% $；④动滑轮的机械效率与物重有关，动滑轮重力不变时，物重越大，有用功占总功的比例越高，机械效率越大。
【解析】
1. 计算有用功：
有用功是提升粮食做的功，$ W_{有用}=G_{物}h=40N×10m=400J $。
2. 计算总功：
动滑轮的绳子段数$ n=2 $，则绳子自由端移动的距离$ s=nh=2×10m=20m $，总功$ W_{总}=Fs=25N×20m=500J $。
3. 计算机械效率：
机械效率$ η=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{400J}{500J}×100\%=80\% $。
4. 判断机械效率的变化：
不计绳重和摩擦，额外功来自动滑轮重力，先算动滑轮重力：$ W_{额}=W_{总}-W_{有用}=500J-400J=100J $，$ G_{动}=\frac{W_{额}}{h}=\frac{100J}{10m}=10N $。
当提升100N的粮食时，有用功$ W_{有用}'=100N×10m=1000J $，总功$ W_{总}'=W_{有用}'+G_{动}h=1000J+10N×10m=1100J $，此时机械效率$ η'=\frac{1000J}{1100J}≈90.9\% $，比原来的80%大，故机械效率变大。
【答案】
400；500；80%；变大
【知识点】
有用功与总功；机械效率；动滑轮的机械效率
【点评】
本题考查动滑轮机械效率的计算，核心是掌握有用功、总功的计算方法，以及机械效率与物重的关系，属于基础力学题，需注意动滑轮绳子段数的判断。
【难度系数】
0.7
要解决本题，需明确有用功、总功、机械效率的概念，以及动滑轮的特点：①有用功是对提升物体做的功，公式为$ W_{有用}=G_{物}h $；②总功是拉力做的功，动滑轮由2段绳子承担，故绳子自由端移动距离$ s=2h $，总功公式为$ W_{总}=Fs $；③机械效率为有用功与总功的比值，公式为$ η=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\% $；④动滑轮的机械效率与物重有关，动滑轮重力不变时，物重越大，有用功占总功的比例越高，机械效率越大。
【解析】
1. 计算有用功：
有用功是提升粮食做的功，$ W_{有用}=G_{物}h=40N×10m=400J $。
2. 计算总功：
动滑轮的绳子段数$ n=2 $，则绳子自由端移动的距离$ s=nh=2×10m=20m $，总功$ W_{总}=Fs=25N×20m=500J $。
3. 计算机械效率：
机械效率$ η=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{400J}{500J}×100\%=80\% $。
4. 判断机械效率的变化：
不计绳重和摩擦，额外功来自动滑轮重力，先算动滑轮重力：$ W_{额}=W_{总}-W_{有用}=500J-400J=100J $，$ G_{动}=\frac{W_{额}}{h}=\frac{100J}{10m}=10N $。
当提升100N的粮食时，有用功$ W_{有用}'=100N×10m=1000J $，总功$ W_{总}'=W_{有用}'+G_{动}h=1000J+10N×10m=1100J $，此时机械效率$ η'=\frac{1000J}{1100J}≈90.9\% $，比原来的80%大，故机械效率变大。
【答案】
400；500；80%；变大
【知识点】
有用功与总功；机械效率；动滑轮的机械效率
【点评】
本题考查动滑轮机械效率的计算，核心是掌握有用功、总功的计算方法，以及机械效率与物重的关系，属于基础力学题，需注意动滑轮绳子段数的判断。
【难度系数】
0.7
