2022年最新人教版八年级物理下册第十二章-简单机械专题训练试题(含解析).docx

人教版八年级物理下册第十二章-简单机械专题训练 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、关于机械效率的问题，下列说法中正确的是A做功越多，机械效率一定越高B单位时间内做功越多，机械效率一定越高C省力越多的机械，机械效率一定越高D额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高2、将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2，物重G1>G2，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是（）A拉力F1一定大于F2B乙滑轮组的机械效率较高C甲、乙滑轮组的有用功相同D甲的额外功与有用功的比值较小3、下列说法正确的是（）A做功越多，功率越大B做功时间越短，功率一定越大C做功越快，功率越大D机械效率越大，功率一定越大4、我国古代劳动人民就开始使用简单机械了，如图所示一位小朋友正帮助妈妈推石磨来磨米浆。她和妈妈分别在图中位置单人都能推动石磨。小朋友在离石磨较远端推磨相比妈妈能够（）A省距离B费力C省力D省力和省距离5、如图所示的滑轮组，当物体A在动滑轮作用下由静止水平向右移动1m时，动滑轮克服物体A的摩擦力做的功为30J，则拉力F的大小（ ）A一定是10NB一定是15NC一定大于10ND一定大于15N6、下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（）A物体做功越多，功率一定越大B机器的功率越小，机械效率一定越低C功率不同的机器，做的功一定不相等D额外功与总功之比越小，机械效率一定越大7、在图中，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（）A0.5GB2GC0.5fD2f8、如图所示用三个力沿不同的方向拉绳子，则（）AF1最大BF2最大CF3最大D一样大9、如图所示，物体A重为GA物体B重为GB，每个滑轮重G动，物体A在物体B的作用下沿粗糙水平面向右做匀速直线运动。如果在物体A上施加一个水平向左的力F拉动A，使物体B匀速上升h（不计滑轮组中的摩擦及绳重），下列选项不正确的是（）A物体A向左匀速直线运动时，绳子对它的拉力为B物体B匀速上升时，滑轮组做的有用功为GBhC力F做的功为G动h+GBhD滑轮组的机械效率大小等于×100%10、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s3h，物体所受重力为G，斜面的机械效率为50%，若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示，则（）AF fBF fCF fDF f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、升旗时，人站在地面上向下拉绳子，旗会向上运动，这是因为旗杆顶部有个_滑轮，它的作用是_。2、杠杆是我们生活中一种常见的简单机械，如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点悬挂一个重为20N的物体，B点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，且OBOA23，则F_N，此杠杆是_杠杆。（选填“省力”或“费力”）3、将一根粗细均匀的铁丝弯成直角，两直角边边长之比为21， 将角顶放在一光滑细钉上（如图所示） ，当直角铁丝静止时，短边和竖直方向的夹角的正切等于_。4、如图所示，升国旗用的旗杆顶上安装的是_滑轮，此滑轮的好处是_。5、如图所示，用大小为F的拉力，通过一个动滑轮，拉着重为300N的物体，使物体在竖直方向以1m/s的速度向上做匀速直线运动，其中动滑轮重100N，则拉力F做功的功率为_W。（不计绳重和滑轮转轴处的摩擦）三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、如图所示，某人用机械效率为80%的滑轮组匀速提升重240N的物体，在2s内，绳的自由端移动了6m。求：（1）物体上升的高度和速度？（2）人的拉力为多大？（3）人所做的额外功是多大？2、国产飞机“运20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力作用下，沿水平方向匀速航行10min，需要燃烧航空燃油80kg，已知飞机发动机输出的有用功为1.92×109J，航空燃油的热值为q=4.0×107J/kg。求：（1）发动机的有用功率是多少瓦？（2）80g航空燃油完全燃烧放热是多少？（3）在这段时间内该发动机的热机效率是多大？3、如图所示，小明双脚站在高台上通过滑轮组匀速提升物体，已知小明的质量为60kg，每只脚与地面的接触面积是250cm²，绳子最大承受拉力500N。在提升过程中，小明对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一竖直线上，物体的质量是100kg，所用的拉力F为360N。物体的速度为0.1m/s（若不计绳重和摩擦，g取10N/kg）。求：（1）小明拉绳的功率和动滑轮的重力；（2）滑轮组的最大机械效率；（结果保留到0.1%）（3）小明在匀速提升物体时，小明对高台的最大压强。4、如图所示，斜面长s=2m，高h=0.8m。建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=250N，不计绳重力。求：（1）该过程拉力F做的总功是多少？（2）该过程拉力F做的额外功是多少？（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小是多少？（4）该装置的机械效率是多少？5、工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10N/kg。（1）若某次运送建材的质量为40kg，滑轮组的机械效率是多少？（2）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为500N，求拉力的功；（3）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为500N时，运送建材的重力是多大？-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A做功多，有用功不一定多，有用功占总功的比例不一定高，所以机械效率不一定高，故A错误；B机械效率是有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关，故B错误；C省力多的机械的机械效率偏低，如斜面，斜面越陡，越费力，机械效率越高，故C错误；D额外功在总功中所占比例越小，说明有用功在总功中所占的比例越大，机械效率就越高，故D正确。故选D。2、D【解析】【详解】A由图可知，甲、乙动滑轮上绳子股数n分别为3和2，且物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由公式：可知：F1与F2的大小关系不能确定，故A错误；CD已知物体上升的高度h相同，且物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由公式：W有=Gh和W额=G动h可知：甲的有用功大于乙的有用功，而两者的额外功相同，则甲的额外功与有用功的比值较小，故C错误、D正确；B由公式可知：在额外功相同时，甲的有用功大，所以其机械效率就高，故B错误。故选D。3、C【解析】【分析】【详解】A功率是功与时间的比值，只知道做功的多少，不知道时间的大小，不能判断功率的大小，故A错误；B功率是功与时间的比值，只知道时间的大小，不知道做功的多少，不能判断功率的大小，故B错误；C功率是表示物体做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，故C正确；D功率和机械效率是两个不同的物理量，机械效率是有用功与总功的比值，无法比较，故D错误。故选C。4、C【解析】【分析】【详解】根据杠杆平衡条件可知，阻力臂和阻力大小一定，动力臂越长，动力越小，越省力，所以小朋友站在离石磨较远端推磨是为了增大动力臂，减小动力，能省力。故ABD不符合题意；C符合题意。故选C。5、C【解析】【详解】由可得物体A受到的摩擦力大小为由图可知，与动滑轮连接的绳子股数有3股，因为要克服绳子与滑轮之间的摩擦，所以故选C。6、D【解析】【详解】A功率是功与时间的比值，做功多，若时间不确定，则功率大小不能确定，故A错误；B机械效率是有用功与总功之比；机械功率是物体在单位时间内做的功，机械效率与机械功率大小没有直接关系，故B错误；C由WPt知道，做功多少还受时间的影响，功率不同的机器，做的功可能相等，故C错误；D总功包括有用功和额外功，额外功在总功中占比例越小，则有用功在总功中占比例越大，机械效率越高，故D正确。故选D。7、C【解析】【详解】当在水平方向使用动滑轮时，拉力所要克服的是摩擦力。绳子对A的拉力就等于A所受到的摩擦力，作用在动滑轮上的绳子有2段，则得 故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。8、C【解析】【详解】过支点做F1、F2、F3作用线的垂线段，即为力臂，然后比较力臂的大小，从而确定出力的大小；如图所示：从图中可得l1l 2l 3根据杠杆平衡条件可知，用动滑轮拉同一重物G，阻力和阻力臂乘积为定值，沿三个不同方向，用的拉力大小关系是F1F2F3故选C。9、C【解析】【详解】由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3。A由于不计滑轮组中的摩擦及绳重，绳子的拉力故A正确，不符合题意；B物体B匀速上升的高度h，则滑轮组做的有用功W有=GBh，故B正确，不符合题意；C当物体A向右匀速直线运动时，根据二力平衡条件可知，物体A受到的滑动摩擦力f=F1，当物体A向左匀速直线运动时，由于压力大小和接触面的粗糙不变，所以滑动摩擦力不变，仍为F1，此时对物体A受力分析，A受到水平向左的拉力F、绳子水平向右的拉力及向右的滑动摩擦力，根据力的平衡条件可知，向左的拉力F=F1+f=2F1力F移动的距离s=nh=3h则力F做的功W=Fs=2F1×3h=6F1h=6××h=2×(GB+G动)h=2GBh+2G动h故C错误，符合题意；D因为不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率故D正确，不符合题意。故选C。10、C【解析】【详解】根据题意知道，拉力做的有用功W有用Gh拉力做的总功W总FsF×3h3Fh斜面的机械效率解得拉力克服摩擦力所做的额外功 则摩擦力 故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。二、填空题1、 定 改变动力的方向【解析】【详解】1旗杆顶部滑轮的轴不动，是一个定滑轮。2它能改变动力的方向，但不能省力。2、 30 费力【解析】【详解】12已知G20N，则OBOA23由杠杆平衡的条件知F×OBG×OA此时的动力臂OB要小于阻力臂OA，为费力杠杆。3、4【解析】【详解】如图所示NO=2OM，铁丝平衡，根据杠杆平衡条件代入数据故OA=2OB由图可知夹角的正弦夹角的余弦夹角的正切4、 定 改变力的方向【解析】【详解】12旗杆顶端的滑轮为定滑轮，不能省力，但可用来改变用力方向。5、350【解析】【详解】由图可知：由于物体在竖直方向向上做匀速直线运动，则两股绳子的拉力大小F1、F2都等于物体的重力G，滑轮受竖直向下的重力、两股绳子的拉力和竖直向上的拉力作用，根据受力平衡可知由于物体在竖直方向以1m/s的速度向上做匀速直线运动，则拉力F的作用点移动的速度 根据可得拉力F做功的功率三、计算题1、（1）2m， 1m/s；（2）100N；（3）120J【详解】解：（1）绳子移动的距离s=6m，绳子段数n=3，则物体上升的高度物体上升的速度（2）滑轮组机械效率为=80%，物重G=240N，滑轮组的机械效率公式所以拉力F为（3）人所做的总功为W总=Fs-100N×6m=600J其中有用功为W有=Gh=240N×2m=480J所以额外功为W额=600J-480J=120J答：（1）物体上升的高度是2m，速度是1m/s；（2）人的拉力是100N；（3）人所做的额外功是120J。2、（1）3.2×106瓦；（2）3.2×109J；（3）60%【详解】解：（1）已知飞机水平匀速航行的时间为t=10min=600s发动机输出的有用功为W=1.92×109J，则发动机的有用功率为P有=3.2W（2）航空燃油完全燃烧放出的热量为Q放=mq=80kg×4.0×107J/kg=3.2×109J（3）发动机的热机效率为=100=100=60答：（1）发动机的有用功率是3.2×106瓦。（2）80g航空燃油完全燃烧放热是3.2×109J。（3）在这段时间内该发动机的热机效率是60%。3、（1）108W，80N；（2）94.7%；（3）【详解】解：（1）由图可知，绳子承担重物的段数n为3，小明通过滑轮组匀速提升物体时，绳子自由端的速度物体的质量是100kg，所用的拉力F为360N。由可得小明拉绳的功率根据可得动滑轮的重力（2）绳子最大承受拉力500N，则由可得能提升的物体最大重力则滑轮组的最大机械效率（3）匀速提升物体时，小明对高台的最大压力受力面积则此时小明对高台的最大压强答：（1）小明拉绳的功率和动滑轮的重力分别是108W、80N；（2）滑轮组的最大机械效率是94.7%；（3）小明在匀速提升物体时，小明对高台的最大压强。4、（1）500J；（2）100J；（3）50N；（4）80%【详解】解：（1）该过程拉力F做的总功（2）该过程拉力F做的有用功即为货物箱克服重力做的功由可得（3）物箱在斜面上摩擦力所做的功即为额外功由可得（4）由可得，该装置的机械效率为答：（1）该过程拉力F做的总功是500J；（2）该过程拉力F做的额外功是100J；（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小是50N；（4）该装置的机械效率是80%。5、（1）50%；（2）12000J；（3）600N【详解】解：（1）建材的重力由图象可知，当重物G=400N，滑轮组的机械效率得（2）由图可知n=2，则1min内绳子自由端移动的距离拉力做的功（3）由（1）可知，当重物G=400N，滑轮组的机械效率=50%，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，则滑轮组的机械效率即解得作用在钢绳上的拉力为500N时，由可得运送建材的重力答：（1）某次运送建材的质量为40kg，滑轮组的机械效率是50%；（2）拉力的功是12000J；（3）作用在钢绳上的拉力为500N时，运送建材的重力是600N。