人教版八年级物理下册第十二章-简单机械综合训练试题(含详细解析).docx

人教版八年级物理下册第十二章-简单机械综合训练 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、用完全相同的滑轮组成的滑轮组匀速竖直向上提物体M，如图所示。如果自由端的拉力F30N，物体M的速度v0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是（）A物体M受到的合力不为零B物体M的重力为80NC自由端移动的速度为0.2m/sD天花板受到的拉力为90N2、下列有关机械效率的说法中正确的是（）A越省力的机械，其机械效率就越低B使用机械做功越快，其机械效率越高C有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高D通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%3、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%4、如图所示，利用滑轮组将重力为2N的物体，以0.2m/s的速度提升0.1m，作用在绳端的拉力F为1.2N，下列判断不正确的是（）A拉力的功率是0.48WB动滑轮重力是0.8NC拉力做的有用功是0.2JD滑轮组的机械效率是83.3%5、如图所示的简单机械中一定省力的是（）A筷子B核桃夹C钓鱼竿D船桨 6、如图所示，滑轮规格相同、重均为60N，工人用150N的水平拉力匀速向右拉动绳端，在20s内矿井里的物体提升8m，不计绳重及轮轴间摩擦，则下列说法错误的是（）A物体重为240NB工人拉动绳子做功的功率为120WC此过程中，滑轮组的机械效率为75%D绳子自由端移动的距离为16m7、如图所示，用相同滑轮装成的甲、乙两个滑轮组分别将同一个物体在相同时间内匀速提高相同高度，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）AF1F2B甲、乙绳子自由端移动的速度相同C甲、乙两个拉力的功率相同D乙滑轮组的额外功多8、小明分别用甲、乙两个滑轮组将质量相同的物体匀速提升相同高度（不计绳重及摩擦）。若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是（）A甲更省力，甲机械效率大B乙更省力，乙机械效率大C甲更省力，甲的额外功少D乙更省力，机械效率一样大9、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、按要求完成填空。（1）在如图甲所示的提升重物的装置中，所用的滑轮是_（选填“动”或“定”）滑轮，使用此滑轮的好处是：_。（2）在探究影响物体的重力势能因素的实验中，小明用A、B两个实心铁块（mAmB）、沙子和铁钉进行实验，实验中他是通过比较_来比较物体重力势能的大小；由图乙可以探究物体重力势能的大小与物体_的关系。2、图甲所示为一种搬运建筑材料的机械装置AB是个杠杆，O为支点，杠杆平衡时，B端受到的向下的拉力_A端受到的向下拉力（选填“大于”、“小于或“等于”）；若搬运2000N的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲1600N，该滑轮组的效率甲_；若用同样的滑轮按乙图组装，匀速提升相同的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力为F乙，乙滑轮组的效率为乙，考虑实际情况，则F甲_F乙，甲_乙（选填“”、“”或“”）。3、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。4、如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h。（忽略空气阻力）（1）物体从A点滑到B点时，克服摩擦力所做的功为 _；（2）C点距离水平面的高度为 _。5、一个质量为70kg的工人，用图所示的装置提升石板，已知托板重200N，容量足够大，每块石板重100N，绳能承受的最大拉力为800N，滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当工人在4s内将10块石板匀速提升2m时，此装置的机械效率为80%。那么，该工人站在地面上用此装置提升石板的过程中，此装置动滑轮重_N；该工人提升10块石板升高2m做的额外功是_J；该工人此装置提升石板的机械效率最高可达到_%。（保留一位小数）三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、如图是质量为60kg的工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段提升过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，绳端的拉力F为300N，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。求：（1）工人拉绳子的速度； （2）滑轮组的机械效率； （3）这名工人用该装置能提升物体的最大重力。2、如图所示是某型号的电动巡逻车，其主要技术参数如下表所示。两名总质量为120kg的巡警共同乘坐该车，在平直公路上以额定最高时速匀速行驶了10min。请通过计算回答下列问题：整车装备质量780kg电机额定功率2.5kW最高时速30km/h轮胎与地面接触总面积0.12m2（1）巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压强是多少？（2）若巡逻车在匀速行驶过程中受到的平均阻力为整车重力的0.02倍，行驶10min牵引力做了多少功？（3）该电动巡逻车在工作过程中电动机的效率是多少？3、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？4、在斜面上将一个重为5N的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端（如图示），所用时间为5s，斜面长s=1m、高h=0.2m，该斜面的机械效率为80%。求：（1）拉力所做的有用功。（2）拉力所做的总功率。（3）物体在斜面上受到的摩擦力。5、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？-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】A因为物体做匀速运动，根据牛顿第一定律可知，物体M受到的合力为零，故A错误；B忽略绳重和轴摩擦，根据即解得故B错误；C由图可知自由端移动的速度为故C正确；D天花板受到的拉力为故D错误。故选C。2、C【解析】【详解】A机械效率是指利用机械做功时，有用功与总功的比值，其大小与机械做功是否省力、做功快慢，做的有用功多少，做功的多少无关，故A错误；B由A可知，机械效率大小与机械做功快慢无关，故B错误；C机械效率是指利用机械做功时，有用功与总功的比值，有用功与总功的比值越大，机械效率越大，故C正确；D利用机械做功时，总会有能量损失，因此机械效率不可能达到100%，故D错误。故选C。3、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。4、B【解析】【详解】A拉力的功率是故A正确，不符合题意；B动滑轮重力是故B错误，符合题意；C拉力做的有用功是故C正确，不符合题意；D滑轮组的机械效率是故D正确，不符合题意。故选B。5、B【解析】【详解】ACD筷子、钓鱼竿、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，都属于费力杠杆，故ACD不符合题意；B核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意。故选B。6、C【解析】【详解】由图知道，承担物重的绳子股数n2；A不计绳重及轮轴间摩擦，由知道，物体的重力G2FG动2×150N60N240N故A正确，不符合题意；BD自由端移动的距离s2h2×8m16m拉力F做的功W总Fs150N×16m2400J工人拉动绳子做功的功率故BD正确，不符合题意；C有用功W有Gh240N×8m1920J滑轮组的机械效率故C错误，符合题意。故选C。7、C【解析】【详解】A甲乙两幅图中的滑轮组承担物重的绳子有效股数n甲2，n乙3，不计绳重及摩擦，拉力又因为动滑轮重力G动相同，所以F甲F乙，故A错误；B用甲、乙两个滑轮组在相同时间内匀速提高到相同高度h，由snh可得，拉力端移动的距离s甲3h，s乙2h，则s甲s乙，由可得，拉力端移动的速度不相同，v甲v乙，故B错误；CD在提升重物的过程中，若不计绳重及摩擦，克服动滑轮重做的功为额外功，因为动滑轮重相同，提升高度相同，根据公式W额G动h可知，拉力F1和F2所做的额外功相等；将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度时，因不计绳重和摩擦，拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力所做的功，克服物体重力做的功为有用功，所做的有用功相等、额外功相等，拉力做的总功相等，由可知，甲、乙两个拉力的功率相同，故C正确，D错误。故选C。8、D【解析】【详解】小明分别用甲、乙两个滑轮组将质量相同的物体匀速提升相同高度（不计绳重及摩擦），每个滑轮质量相同，所以甲乙两个滑轮组做的有用功和额外功大小都相同，因此甲乙两个滑轮组做的总功相同，由 得，甲乙两端机械效率相同。由图得，甲滑轮组与动滑轮接触的绳子的股数为2，乙滑轮组与动滑轮接触的绳子的股数为3，所以乙滑轮组更省力，故ABC错误，D正确。故选D。9、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。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 可以改变拉力的方向 铁钉陷入沙子的程度 高度【解析】【详解】（1）12由图甲可知，该滑轮不能随物体而移动，因此该滑轮是定滑轮，在使用此滑轮可以改变拉力的方向。（2）34物体中重力势能无法直接观察到，由转换法可知，可以通过铁钉陷入沙子的程度来比较物体重力势能的大小；重力势能与物体的质量和高度有关，已知两个实心铁块的质量相同，由图可知两个铁块的高度不同，由控制变量法可知是探究物体重力势能的大小与物体高度的关系。2、 小于 62.5% 【解析】【详解】1AB是个杠杆，O为支点，因为OAOB，由FA×OAFB×OB可知，FAFB。2由图知，甲滑轮组中n2，由得，甲滑轮组的效率甲×100%×100%62.5%3由图示可知，甲图中n2，乙图中n3，由F（G+G动）可知，F甲F乙。4根据题意可知，两种方法提升货物，并且匀速提升高度相同，则有用功相同，而乙增加了定滑轮需要克服绳重及摩擦力做的额外功增加，由可知，甲乙。3、 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2×600N120N1080N4、 【解析】【详解】（1）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能，即克服摩擦力所做的功为（2）再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能）由可得，C点距离水平面的高度为5、 50 500 81.5【解析】【详解】12由图知，n2，若砖被提升h，则拉力端移动的距离s2h。当工人匀速提升10块砖时，拉力做的有用功：W有用G砖×h100N×10×h1000N×2m2000J，由得拉力做的总功由W总W有用+W额得拉力做的额外功W额W总W有用2500J2000J500J不计滑轮的摩擦和绳重，使用滑轮组做的额外功W额（G动+G板）h（G动+200N）×2m500J解得动滑轮重力：G动50N。3由题知，人使用的最大拉力F最大G人mg70kg×10N/kg700N不计滑轮的摩擦和绳重，最大拉力F最大（G动+G板+G砖）（50N+200N+G砖）700N解得能提升的最大砖重：G砖1150N，因为每块砖重100N，所以最多能提升砖的数量为1150N/100N=11实际能提升的最大砖重：G砖1100N，此时拉力F最大（G动+G板+G砖）（50N+200N+1100N）675N因为滑轮组的机械效率所以最高机械效率三、计算题1、（1）0.3m/s；（2）90%；（3）1710N。【详解】解：（1）由图可知，n=3，工人拉绳子的速度v=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s（2）拉力做的有用功W有用=Gh，拉力端移动距离s=3h，拉力做的总功W总=Fs=F×3h=3Fh滑轮组的机械效率（3）不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，动滑轮重力G动=3F-G=3×300N-810N=90N工人的重力G人=m人g=60kg×10N/kg=600N因为工人站在地面上拉绳子，所以工人施加的最大拉力F最大=G人=600N因为不计绳重及绳与滑轮间的摩擦时，这名工人用该装置能提升物体的最大重力G最大=3F最大-G动=3×600N-90N=1710N答：（1）工人拉绳子的速度是0.3m/s； （2）滑轮组的机械效率是90%； （3）这名工人用该装置能提升物体的最大重力是1710N。2、（1）6.5×104 Pa；（2）9×105 J；（3）60%【详解】解：（1）巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压力车对地面的压强（2）人和车的总质量为巡逻车在水平路面上匀速行驶，则受到的牵引力车行驶通过的路程车行驶牵引力做的功即机械功（3）电机额定功率为，则内电机消耗的电能电动机的效率为答：（1）巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压强是；（2）若巡逻车在匀速行驶过程中受到的平均阻力为整车重力的倍，行驶牵引力做了的功；（3）该电动巡逻车在工作过程中电动机的效率是。3、（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%。4、（1）1J；（2）0.25W；（3）0.25N【详解】解：（1）根据题意知道，拉力做的有用功W有用=Gh=5N×0.2m=1J（2）由知道，拉力做的总功由 知道，拉力做功功率（3）由于W总=W有用+W额外所以额外功W额=W总W有用=1.25J1J=0.25J由W额=fs知道，摩擦力大小答：（1）拉力所做的有用功为1J；（2）拉力所做的总功率为0.25W；（3）物体在斜面上受到的摩擦力为0.25N。5、（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%。