2022年人教版八年级物理下册第十二章-简单机械专题攻克练习题(无超纲).docx

人教版八年级物理下册第十二章-简单机械专题攻克 考试时间：90分钟；命题人：物理教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题 30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、一个滑轮组经改进后，机械效率比原来大大提高，用该滑轮组将同一物体匀速提升同样的高度，与改进前相比（）A总功不变，但额外功减少了B总功不变，有用功增加了C有用功不变，总功减少了D做的有用功减少了2、A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（）ABCD3、下列工具中使用时属于省力杠杆的是（）A筷子B羊角锤C笤帚D船桨4、一把杆秤，当称砣缺损了一些时，用它称出物体的质量与实际质量比较是（）A小了B相等C大了D不能确定5、下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）A天平B理发剪刀C钢丝钳D瓶盖起子6、如图是小科同学拉水下一重物的示意图。他用竖直向下的拉力将重物从水底缓慢拉到井口，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，四位同学画出了地面对小科的支持力（F）随时间（t）变化的图像，其中正确的是（）ABCD7、如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g取10N/kg。下列结论错误的是（）A此装置最多能匀速运载80N的货物B第2s内拉力F的功率为40WC动滑轮的重力为9ND此装置提升重物的最大机械效率为80%8、下列杠杆中属于费力杠杆的是（）A剪刀剪厚纸B起子开瓶C镊子夹物D 钳子剪导线9、下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）A开瓶器B钢丝钳C食品夹D核桃夹10、下列数据中最接近实际的是（）A今天綦江区的大气压约为B一个普通初中生的重约为500NC水的密度大约为D只要我们不断的改进，滑轮组的机械效率可以达到第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、阅读短文，回答下列问题：无人机无人驾驶飞机简称“无人机”（“UAV”），是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器，机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪，程序控制装置等设备，地面，舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输，可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母舰带到空中投放飞行，回收时可用于普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞火拦网回收，可反复使用多次，与载人飞机相比，它具有体积小，造价低，使用方便，对作战环境要求低，战场能力较强等优点，由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义，世界各主要军事国家都在加紧无人驾驶飞机的研制工作，目前，我国在此领域处于领先地位，如图所示的无人机质量为3kg，具有4个旋翼，可通过无线电进行操控。无人驾驶飞机在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。（g=10N/kg）（1）若图1中无人机工作一段时间后发出警报“电量不足，请及时充电”，在给无人机上的电池充电时，无人机的电池相当于 _（选填“用电器”“或“电源”）；无人机上的旋翼电动机与摄相机根根据需要可可以独自工作，从电路设计的角度上看，旋翼电动机和相机是 _（选填“串联”或“并联”）的。（2）若图1中无人机在30s内匀速竖直上升120m进行空中拍摄，则此过程中动能 _（选填“变大”、“变小”或“不变”），无人机克服自身重力做功的功率是 _W。（3）若图中无人机电池提供最大的电能能为2.5×105J，若电能的90%用于飞行，飞行时的功率为90W，则该机最多能飞行的时间是 _s。（4）如图2所示，外卖小哥使用无人机从地面向高楼阳台送餐。已知无人机质量为3kg，外卖质量为0.6kg，无人机先以4m/s的速度径直上升10s，再水平匀速飞行30m到阳台，整个过程历时25s，则无人机水平飞行的速度 _m/s，整个过程中无人机对外卖做功的功率 _W。（5）如图所3示，在农业领域，一架普通无人机携带农药，一天可完成600亩农田农药喷洒任务，换作人工，则需要60人满负荷工作一整天，科技带来的优势非常明显。假定无人机每次装20kg农药，喷洒的过程中是在同一高度匀速飞行，则在喷洒农药的过程中，无人机携带农药总的重力势能 _，动能 _（选填“变大”、“变小”或“不变”）。2、如图所示，把重为180N的物体匀速提升2m，不计绳子的重力及摩擦，滑轮组机械效率是60%，所用拉力F为_N，若人重为600N时，用此装置最多能提升_N的物重。3、如图所示，小明用100N的拉力竖直向上拉动绳子，使重为240N的物体，5s内匀速升高10m，不计绳重和摩擦，则拉力的功率为_。4、人体中有许多杠杆，甚至踮一下人体脚尖都是人体杠杆在起作用，如图所示，人以_为支点，通过小腿肌肉用力（F）踮起脚尖。按杠杆分类，这是一个_杠杆。若人的体重为600N，当踮起脚尖时，假使体重落在杠杆中点，则人双脚站立踮起时，两腿肌肉各用力_N。5、如图使用定滑轮时，沿竖直方向向下拉，跟沿斜的方向向下拉，所用拉力的大小_这是因为它们的力臂_。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、体重为800N的人，双脚与地面的接触面积为400cm2，用图甲所示的滑轮组提升物体M。已知被提升的物体M重为900N，人加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.4m/s的速度匀速提升到8m的高度，拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示。不计钢丝绳的重力、摩擦力，则：（1）滑轮组提升重物所做的有用功是多少？（2）滑轮组提升重物的机械效率是多少？（3）动滑轮的重力是多少？2、液压千斤顶是汽车等运输机械常备维修工具，如图甲所示，图乙是它的原理剖面图。如果活塞的质量和液体本身所受的重力可以忽略不计，根据功的原理和液体的不可压缩性可推导出：只要对小活塞施加一个不大的作用力使小活塞下降距离h小，就可以利用大活塞上升距离h大把一辆汽车顶起来而便于更换和修理轮胎，作用在大小活塞上的力和大、小活塞的面积有以下关系：F大：F小=S大：S小，大小活塞升降的距离和大、小活塞的面积有以下关系：h大：h小=S小：S大。如果图示的千斤顶的机械效率为80%，大活塞面积是40 cm2，小活塞面积是5 cm2，杠杆上的OA：AB=1：4。换轮胎时，大活塞刚好顶在汽车的重心竖直线的位置处，若要在1min内把1t的小汽车顶起3cm，则：（1）要把汽车顶起，大活塞所做的功为多少？（取g=10 N/kg） （2）维修人员要消耗多大的功率？ （3）维修人员加在杠杆B端的力F应多大？3、如图所示，一根轻质直杠杆在水平位置保持平衡，左端挂100牛的物体G1，其力臂为0.6米，右端挂200牛的物体G2，求：（1）右端物体G2的力臂；（2）若在右端增加200牛的物体，要使杠杆再次水平平衡，支点应向哪端移动多少距离。4、如图是某建筑工地上使用的塔式起重机。在一次操作过程中起重机将质量为500 kg的建筑材料竖直提升了12 m，用时15 s，g取10 N/kg。求：（1）所提建筑材料受到的重力；（2）起重机提起建筑材料所做的功；（3）提升过程中该起重机的电动机功率为8 kW，那么提升过程中塔式起重机的机械效率是多大？5、建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为300N，时间为20s，不计摩擦和绳重，求：（1）工人做功的功率；（2）此过程中该装置的机械效率；（3）如果人的体重为600N，那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少N？-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】由于把同一物体匀速提升同样的高度，所以，利用滑轮组做的有用功相同，由于改装后的机械效率高，所以，由知道，改装后利用滑轮组做的总功减少，又因为W总W有+W额所以，改装后利用滑轮组做的额外功减少，综上所述，故ABD错误，C正确。故选C。2、D【解析】【详解】A图中，动力臂是阻力臂的二分之一，所以动力为阻力的2倍，即FA=2GB图中，定滑轮不能省力，只能改变力的方向，所以FB=GC图中有2段绳子承担物体的重，在不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦时，有D图中有3段绳子承担物体的重，在不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦时，有综上，D图中所用拉力F最小。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。3、B【解析】【详解】ACD筷子、笤帚、船桨在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故ACD不符合题意；B羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意。故选B。4、C【解析】【详解】如图所示当称砣缺损了一些时，m变小，其重力mg变小；再测同一个物体的质量，力臂OA不变，根据杠杆的平衡条件当一定时，若m变小，那么OC必然变大，即读数比实际值要大，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。5、B【解析】【详解】A天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意；B理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；C钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；D瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。故选B。6、A【解析】【详解】如图所示：对于人G人F支+F拉对于重物G物F浮+F拉因为使用的是定滑轮，不计摩擦和水的阻力，则F拉F拉G人F支G物F浮F支G人G物+F浮小科将重物从水底缓慢拉到井口：物体露出水面之前是全浸入，因排开水的体积不变，根据阿基米德原理知道物体受到的浮力不变，而人重和物重不变，所以地面对人的支持力不变；从物体露出水面到刚好离开水面，因排开水的体积变小，根据阿基米德原理知道物受到的浮力变小，而人重和物重不变，所以地面对人的支持力变小；物体离开水面上升，物体受到的浮力为0，而人重和物重不变，所以地面对人的支持力不变；由此可知，地面对人的支持力是先不变、后变小、再不变。故A正确，BCD错误。故选A。7、C【解析】【详解】AC由图丙可知，在12s内物体匀速运动，图乙可知，拉力为10N，由图甲知绳子股数n=2，忽略绳重及摩擦，根据，则动滑轮重力为当拉力最大为50N时，可以拉动物重为故A正确，不符合题意；C错误，符合题意；B由图丙可知，物体A在第2s内上升的速度为，则第2s内绳子自由端的速度为根据可得第2s内拉力F的功率为故B正确，不符合题意；D由A可知，该装置能提升最大重物为80N，则最大的机械效率为故D正确，不符合题意。故选C。8、C【解析】【详解】A剪厚纸的剪刀支点的位置离刀口更近，动力臂更大，阻力臂更小，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，属于省力杠杆。故A不符合题意；B起子开瓶时，支点在瓶盖的中间位置，阻力在瓶盖边缘，动力作用在起子的手柄上，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，属于省力杠杆。故B不符合题意；C镊子夹物时，支点在末端，阻力在物体处，动力在中间，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，属于费力杠杆。故C符合题意；D钳子剪导线时，支点离导线更近，离手的动力作用线更远，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，属于省力杠杆。故D不符合题意。故选C。9、C【解析】【详解】A开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；B钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；C食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；D核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。故选C。10、B【解析】【详解】A綦江区的大气压和一个标准大气压相近，为，故A不符合题意；B由题可知，由可知一个普通初中生的质量约为50kg，符合实际，故B符合题意；C水的密度大约为，故C不符合题意；D有用功和额外功之和为总功，有用功是总功的一部分，滑轮组的机械效率不可能达到，我们可以减少额外功来提高机械效率，但不会达到，故D不符合题意。故选B。二、填空题1、 用电器 并联 不变 120 2500 2 9.6 变小 变小【解析】【详解】（1）1给无人机的电池充电时，需要消耗电能，所以无人机的电池相当于用电器。2无人机上的旋翼电动机与相机，根据需要可以独自工作，因此，从电路设计的角度上看，它们是并联的。（2）3无人机在匀速竖直上升的过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变。4无人机的重力 无人机克服重力做的功 则无人机克服自身重力做功的功率 （3）5由题知，电池提供的最大电能：=2.5×105J，由得用于飞行的能量： 由得，最多能飞行的时间 （4）6整个过程历时25s，水平匀速飞行时间 则无人机水平飞行的速度为 7无人机在上升过程中通过的距离为则克服外卖的重力所做的功为 无人机匀速飞行时，由于升力的方向竖直向上，运动方向是水平的，所以无人机对外卖不做功；则无人机对外卖做功的功率为 （5）89无人机在农田上空的某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，飞机的速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小，重力势能减小。2、 150 1080【解析】【详解】1由图可知滑轮组承担物重的绳子段数2则由 得拉力 150N2由于不计绳重和摩擦，根据得动滑轮的重力G动nFG2×150N180N120N若人重为600N时，则能施加的最大拉力为 则根据F得GnFG动2×600N120N1080N3、600W【解析】【详解】由图可知，有3段绳子拉着动滑轮，则绳子自由端移动的距离为s3h3×10m30m拉力所做的功为WFs100N×30m3000J拉力的功率为4、 脚尖（或O） 省力 150N【解析】【详解】12由图知道，支点在脚尖处，人本身的重力是阻力，肌肉用力F是动力，所以动力臂是阻力臂的两倍，根据杠杆平衡条件，动力是阻力的一半，这是一个省力杠杆。3如果双脚着地，每只脚上承担一半的重力，即300N，即肌肉用力为300N的一半为150N。5、 相等 相等【解析】【详解】12定滑轮的支点为滑轮的圆心，沿竖直方向向下拉的时候，拉力的力臂为滑轮的半径，沿斜的方向向下拉时，绳子与滑轮相切，拉力的力臂也为滑轮的半径，所以两次拉力的力臂相等，由杠杆平衡条件可知，两次所用拉力大小相等。三、计算题1、（1）7200J；（2）90%；（3）100N【详解】解：（1）根据做功的计算公式可得，滑轮组提升重物所做的有用功为W有=Gh=900N×8m=7200J（2）由可得，物体上升时间为由图乙可知，此时拉力做的总功是8000J，根据机械功率的计算公式可得，滑轮组的机械效率为（3）由图甲可知n=2则绳子自由端移动的距离为s=nh=2×8m=16m由W=Fs可得，滑轮组绳端的拉力为不计钢丝绳的重、摩擦力大小，由得，动滑轮的重力为G动=nF-G=2×500N-900N=100N答：（1）滑轮组提升重物所做的有用功是7200J；（2）滑轮组提升重物的机械效率是90%；（3）动滑轮的重力是100N。2、（1）300J；（2）6.25W；（3）312.5N【详解】解：（1）1t的小汽车的重力把汽车顶起，大活塞所做的功为（2）千斤顶的机械效率为80%，因此维修人员做的功为维修人员要消耗的功率为（3）依题意得所以故杠杆上的所以由几何关系得，杠杆B端的力F移动的距离由 得，维修人员加在杠杆B端的力答：（1）要把汽车顶起，大活塞所做的功为300J；（2）维修人员要消耗的功率为6.25W；（3）维修人员加在杠杆B端的力F应为312.5N。3、（1）0.3m；（2）支点应向右端移动0.12m【详解】解：（1）杠杆水平平衡时，由杠杆的平衡条件知道则右端物体的力臂（2）若在右端增加200牛的物体，则右端力与力臂的乘积变大，要使杠杆水平方向再次水平平衡，应减小右侧力与力臂的乘积，增大左侧力与力臂的乘积，所以，支点应向右端移动，设支点向右端移动的距离为，由杠杆的平衡条件知道即解得，即支点应向右端移动0.12m的距离。答：（1）右端物体的力臂为0.3m；（2）若在右端增加200牛的物体，要使杠杆再次水平平衡，支点应向右端移动0.12m的距离。4、（1）5×103N；（2）6×104J；（3）50%【详解】解：（1）建筑材料受到的重力G=mg =500kg×10N/kg =5×103N （2）起重机提起建筑材料所做的功W有=Gh =5×103N×12m =6×104J （3）起重机做的总功W总=Pt =8000W×15s=1.2×105J 起重机的机械效率答：（1）所提建筑材料受到的重力为5×103N；（2）起重机提起建筑材料所做的功为6×104J ；（3）塔式起重机的机械效率为50%。5、（1）180W；（2）83.3%；（3）1100N【详解】解：（1）由图示知，滑轮组承重绳子为2根，将建材提升6m时，绳子端移动的距离s=nh=2×6m=12m工人提升建材所做的总功W总=Fs=300N×12m=3600J功率（2）提升建材所做的有用功W有=Gh=500N×6m=3000J该装置的机械效率（3）不计绳重及摩擦时，据得G动=2F-G物=2×300N-500N=100N人的体重为600N，那么绳子对人的拉力不能超过600N。即绳子端的最大拉力为600N。那么物体的最大重力Gmax物=2Fmax-G动=2×600N-100N=1100N答：（1）工人做功的功率为180W；（2）此过程中该装置的机械效率为83.3%；（3）他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过1100N。