精品解析2021-2022学年人教版八年级物理下册第十二章-简单机械章节练习试卷(名师精选).docx

人教版八年级物理下册第十二章-简单机械章节练习 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、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（）ABCD2、小明用如图所示的实验装置研究杠杆的机械效率，实验时，将重为G的钩码挂在铁质杠杆A点上，弹簧测力计作用于C点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为，杠杆的机械效率为，不计摩擦，则（）A仅将测力计移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为2，则B仅将钩码移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为2，则C仅将测力计移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为F2，则D仅将钩码移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为，则3、有三个相同的杠杆，杆上每小格为0.1m，在杆上相同的位置挂有重力都为G的物体。三个杠杆分别在F1、F2、F3的作用下处于水平平衡状态，如图所示，这三个力中最大的是（）ABCD无法判断4、墨经最早记述了秤的杠杆原理，如图所示“标”、“本”表示力臂，“权”、“重”表示力，符合杠杆原理的是（）A增大“重”时，应把“权”向A端移动B增大“重”时，应换用更小的“权”C“权”小于“重”时，A端一定上扬D“权”小于“重”时，“标”一定小于“本”权5、如图所示，下列常用的杠杆工具中，属于省力杠杆的是（）A金属镊子B家用多功能小铡刀C碗夹D筷子6、如图所示小明分别用甲乙两个滑轮把同一袋沙子从地面匀速提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为2，若不计绳重及摩擦，则（）AW1<W21>2BW1=W2 1<2CW1=W21>2DW1>W21<27、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、甲、乙两种机器所做的总功之比是2:3，机械效率之比是3:1，则它们所做的有用功之比（）A2:3B2:1C2:9D9:29、如图所示，各工具中属于费力杠杆的是（）A筷子B钳子C起子D剪子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、如图所示，一根轻质木杆，A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上。当在B点加竖直向下的力F=30N作用时，木杆恰能在水平位置处于平衡状态，此时细线竖直已知OA=15cm，OB=5cm，则重物对水平地面的压力为_。2、如图所示，沿斜面把质量为120 kg的物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力F=500 N，斜面长3m、高1m。则其机械效率是_，物体所受摩擦力是_N。（g取10N/kg）3、如图所示，用沿斜面向上，大小为500N的推力，将重为800N 的货物从A点匀速推至B点，已知AB长 3m，斜面高1.5m，则物体与斜面之间的摩擦力是_N4、如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体A沿水平地面做匀速直线运动，则物体A与地面间滑动摩擦力为_N；若增大拉力F使物体A沿水平地面做加速直线运动，则物体A与地面间滑动摩擦力将_（不计滑轮自重及滑轮与绳间摩擦）。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、如图所示，工人利用滑轮组在10秒钟内将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，工人所用的拉力F为600N（不计摩擦和绳重），求：（1）工人做的有用功为多少？（2）工人做功的功率为多少？（3）若用此滑轮组匀速提升重为1500N的物体，滑轮组的机械效率是多少？2、如图所示，有一斜面长L为10m，高h为6m，现用F为400N的力沿斜面把重物G为500N的物体从底端匀速拉到顶端。物体受到斜面的摩擦力用f表示，求：（1）斜面机械效率；（2）推导物体受到斜面摩擦力f的表达式。（用L，h，F，G表示）3、用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体，所用拉力为，不计绳重和摩擦，将重物提升3m所用时间为10s，求：（1）拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）动滑轮的重力；（4）若物重变为原来的2倍，则滑轮组的机械效率又为多大？（结果保留一位小数）4、一根均匀木杆放在一水平桌面上，它的一端伸出桌面外边的那部分长度是木杆全长的，如图所示。（1）在木杆伸出端的B点加一个作用力F，当F=300N时，木杆的另一端A开始向上翘起，那么木杆的重力是多少？（2）木杆在桌面上若不施加其他任何力时，允许伸出桌面以外的最大长度是多少？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、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。2、A【解析】【详解】A将弹簧测力计移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，由知道，有用功不变；因杠杆的偏转角度不变，杠杆重心上升的高度不变，则由知道，克服杠杆重力做的额外功不变，由于有用功和额外功都不变，所以总功也不变，由知道，机械效率不变，即故A正确；B将钩码移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，由知道，有用功不变；因杠杆的偏转角度变小，杠杆重心上升的高度变小，则由知道，克服杠杆重力做的额外功变小，由于有用功不变，额外功变小，所以总功变小，由知道，机械效率变大，即故B错误；C将弹簧测力计移动到B点时，根据图像可知，阻力、阻力臂均不变，动力臂变小，由知道，动力变大，即故C错误；D将钩码移动到B点时，根据图像可知，阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，由知道，动力变大，即故D错误。故选A。3、C【解析】【分析】【详解】根据杠杆平衡条件可知：力臂最小的力最大；C的力臂最小，所以F3最大。故ABD不符合题意；C符合题意。故选C。4、A【解析】【详解】由题意可知，“权”、“重”分别为杠杆的动力和阻力，“标”、“本”分别为动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡条件可知权×标=重×本A增大“重”时，“权”和“本”不变，由权×标=重×本可知，“标”会增大，所以应把权向A端移，故A符合题意；B增大“重”时，“本”不变，由杠杆平衡条件可知，可以增大“标”，或增大“权”，故B不符合题意；C“权”小于“重”时，“本”是一定的，但“标”是可以改变的，所以A端不一定上扬，故C不符合题意；D“权”小于“重”时，由杠杆平衡条件可知，“标”一定大于“本”，故D不符合题意。故选A。5、B【解析】【详解】A镊子的支点在末端，动力臂约为手指的发力点到镊子末端的距离，阻力臂约为镊子最前端的物体到镊子末端的距离，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡的条件，可知动力大于阻力，属于费力杠杆，故A不符合题意；B铡刀的支点在刀与底座最前端的连接处，动力臂约为把手到连接处的距离，阻力臂约为铡刀某个中间位置到连接处的距离，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡的条件，可知动力小于阻力，属于省力杠杆，故B符合题意；C夹子的末端为支点，动力臂约为手指的发力点到夹子末端的距离，阻力臂约为碗到夹子末端的距离，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡的条件，可知动力大于阻力，属于费力杠杆，故C不符合题意；D筷子的支点为拇指的按压位置，动力臂约为食指到拇指的距离，阻力臂约为为筷子前端到拇指的距离，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡的条件，可知动力大于阻力，属于费力杠杆，故D不符合题意。故选B。6、A【解析】【详解】分别用甲乙两个滑轮把同一袋沙子从地面匀速提到二楼，沙袋所受的重力相同，高度相同，故两机械做的有用功相同，由于乙是动滑轮，克服动滑轮和绳子摩擦力做功，而甲是定滑轮，只需要克服摩擦力做功，故乙做的额外功多，故乙拉力做的总功大，乙的机械效率低，故A符合题意，BCD不符合题意。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、B【解析】【详解】由可得则它们有用功之比为故选B。9、A【解析】【详解】A筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；故A正确，符合题意；B钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故B错误，不符合题意；C起子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故C错误，不符合题意；D图中的剪子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故D错误，不符合题意。故选A。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、40N【解析】【详解】设细线对杠杆的拉力为F1，细线对重物的拉力等于细线对杠杆的拉力F1，根据杠杆平衡的条有解得F1=10N则重物对地面的压力 2、 80% 100【解析】【详解】1有用功W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J拉力做的总功W总=Fs=500N×3m=1500J机械效率2额外功W额=W总-W有=1500J-1200J=300J物体所受的摩擦力3、100【解析】【详解】已知AB长 3m，在斜面上推力做的功WABFABsAB500N×3m1500J推力做的有用功W有Gh800N×1.5m1200J克服斜面对物体摩擦力所做的额外功W额WABW有1500J1200J300J则斜面对物体的摩擦力4、 150 不变【解析】【详解】1物体A沿水平地面做匀速直线运动，物体A和动滑轮处于平衡状态，将动滑轮与物体当成一个整体，该整体受到了向左的3段绳子的拉力，总拉力为150N，还受到了向右的地面给其的摩擦力，摩擦力与总拉力是平衡力，故摩擦力的大小为150N。2由于A与地面的摩擦力属于滑动摩擦力，只与接触面的粗糙程度有关和压力的大小有关，与速度无关，故摩擦力的大小不变。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）1800J；（2）240W；（3）83.3%【详解】解：（1）工人做的有用功为（2）由两段绳子吊着动滑轮，绳子移动的距离为s=4m，工人做的总功为工人做功的功率为（3）不计摩擦和绳重的情况下若用此滑轮组匀速提升重为1500N的物体，滑轮组的机械效率是答：（1）工人做的有用功为1800J；（2）工人做功的功率为240W；3）若用此滑轮组匀速提升重为1500N的物体，滑轮组的机械效率是83.3%2、（1）75%；（2）fF【详解】（1）斜面的有用功为W有Gh500N×6m3000J斜面的总功为W总FL400N×10m4000J斜面的机械效率为（2）额外功为W额W总W有，根据WFs知道，摩擦力为答：（1）斜面机械效率为75%；（2）物体受到斜面摩擦力的表达式为 。3、（1）180W；（2）80%；（3）120N；（4）88.9%【详解】解：（1）从图中可知绳子的股数，绳子自由端移动的距离拉力做的总功拉力的功率（2）做的有用功滑轮组的机械效率（3）不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重力做的功为额外功，则动滑轮的重力（4）若物重变为原来的2倍，则滑轮组的机械效率。答：（1）拉力的功率为180W；（2）滑轮组的机械效率为80%；（3）动滑轮的重力为120N；（4）若物重变为原来的2倍，则滑轮组的机械效率为88.9%。4、（1）600N；（2）木杆的【详解】解：（1）因为杠杆为均匀杠杆，因此杠杆的重心在杠杆的中点位置，设杠杆全长为L，则杠杆重力的力臂为由得 即G=600N。（2）因为是均匀的木杆，因此木杆的支点在杠杆的中心位置，由杠杆的平衡条件可得，在不施加其他任何力时，允许伸出桌面以外的最大长度是木杆的一半。答：（1）木杆的重力是600N。（2）允许伸出桌面以外的最大长度是木杆的二分之一。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。