《2025年综合应用创新题典中点八年级物理下册教科版》

3. (古代科技)端午假日，小华随父母体验了一次快乐的乡村游，见到如图甲所示的一个老式风扇车。查资料知，我国西汉时已有风扇车，它由车架、风扇（含摇杆）、喂料斗及出粮口等构成，主要用于清除谷物颗粒中的杂物及空瘪谷。
(1)如图乙所示，风扇车工作时，空瘪谷从出风口B被吹出，绝大部分饱满谷粒从出粮口A落下；出粮口A是一个斜面，可以省________，但不能省________。
(2)如图丙为风扇示意图，风扇中的摇杆和扇叶组成一个轮轴，它相当于一个________杠杆，若增大摇杆力臂L的长度，则完成同样的工作将________一些。（均选填“省力”或“费力”）

答案： （1）力；功（或距离）　（2）费力；省力

4. 如图甲所示是一个钥匙形“瓶起子”，图乙为其简化示意图，请画出阻力F₂的示意图，并在B点画出所用最小的动力F₁及其对应的动力臂L₁。

答案：
如图所示
　　　　　　　　

5. 如图甲所示是一个拔草神器，拔草时，可以把它看成一个杠杆，图乙为其简化示意图，F₂为拔草时杠杆受到的阻力。请在图乙中画出：
(1)阻力F₂的力臂L₂。
(2)作用在C点的最小动力F₁。

答案：
如图所示
　　　　　　　

6. [2024·哈尔滨]小聪想搬起地面上重350N的石块，但未搬起；小明用重50N的动滑轮在6s内将此石块匀速竖直提升3m，如图所示（不计绳重和滑轮摩擦），下列说法不正确的是（ ）

A. 搬石块时，小聪没有对石块做功
B. 绳子自由端的拉力为200N
C. 动滑轮的机械效率为87.5%
D. 拉力的功率为100W

答案： D

7. [2024·淄博期末]如图所示，供轮椅通行的斜坡长L = 4m，高h = 2m。小聪用沿斜坡向上的拉力将重为200N的木箱从底端拉到顶端。若斜坡是光滑的，他对木箱所做的功为________J，所用的拉力是________N；若斜坡的机械效率为80％，所用的拉力是______N，木箱所受摩擦力的大小为________N。

答案： 400；100；125；25

8. (古代典籍)[2024·无锡]如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘轳”，在两个支架上摆放一根直的硬棒，支点为O₁、O₂，A端系一石块，B端装有轮轴，轮轴能绕着硬棒转动，悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上。若空桶质量为10kg，轮轴质量为10kg，空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置，O₁A长为0.6m，O₁O₂长为1m，O₂B长为0.8m，硬棒及绳索质量忽略不计。（g取10N/kg）
(1)人对辘轳不施加力。桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，石块质量最大为______kg；若A点系上质量为40kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，桶中最多可装______kg的水。
(2)若桶内水的质量为40kg，人用时20s将桶匀速提升3m，此时辘轳提水的机械效率为50％，则桶对水做的功为________J，人做功的功率为________W。

答案： （1）60；60　（2）1200；120　　[点拨]（1）以$O_{1}$为支点，A点力的力臂最小，B点力的力臂最大，此时杠杆A点受力最大，根据杠杆的平衡条件可得$m_{石}g\cdot O_{1}A=(m_{桶}+m_{轮})g\cdot O_{1}B$，即$m_{石}\times0.6\ m=(10\ kg + 10\ kg)\times(1\ m + 0.8\ m)$，解得石块的最大质量$m_{石}=60\ kg$；以$O_{2}$为支点，B点力的力臂最小，A点力的力臂最大，此时杠杆B点受力最大，根据杠杆的平衡条件可得，$m_{石}'g\cdot O_{2}A=(m_{桶}+m_{水}+m_{轮})g\cdot O_{2}B$，即$40\ kg\times(1\ m + 0.6\ m)=(10\ kg + m_{水}+10\ kg)\times0.8\ m$，解得水的最大质量$m_{水}=60\ kg$。（2）桶对水做的功$W_{有用}=Gh=mgh = 40\ kg\times10\ N/kg\times3\ m = 1200\ J$，人做的功$W_{总}=\frac{W_{有用}}{\eta}=\frac{1200\ J}{50\%}=2400\ J$，人做功的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{2400\ J}{20\ s}=120\ W$。