精品解析2021-2022学年人教版八年级物理下册第十二章-简单机械章节测评练习题(无超纲).docx

人教版八年级物理下册第十二章-简单机械章节测评 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、 “节约用水，人人有责”，我们应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆，O为支点，F为阻力，分别沿图示的三个方向用力关闭水龙头，下列说法正确的是（）A沿F1方向最省力B沿F2方向最省力C沿F3方向最省力D三个方向同样省力2、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，是工人师傅往高处运送货物的两种方法。物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（）A甲图中的拉力等于乙图中的拉力B甲图中的拉力小于乙田中的拉力C甲图中的拉力大于乙图中的拉力D甲图中的拉力为乙图中拉力的两倍6、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7、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 f8、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%9、如图所示的工具中，在使用时与其它三种不是同一种类型的是（）A取碗夹子B核桃夹子C羊角锤D修枝剪刀10、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、如图所示的斜面长4米、高2米。用沿斜面向上的拉力F把一个重力为150牛的物体，从斜面底端匀速拉到顶端，拉力F共做了400焦的功。拉力F的大小是 _牛，物体与斜面间摩擦力的大小是 _牛，斜面的机械效率为 _。2、如图所示，滑轮重和摩擦均不计，用10牛的水平拉力F拉着物体A在水平桌面上做匀速直线运动，则物体A与水平桌面间的摩擦力大小为_牛，若物体A在4秒内移动0.2米，绳子运动的速度是_米每秒。3、如图所示，质量忽略不计的AC硬棒能绕O点自由转动，且AB=BO=OC，在B点挂一重物甲，用手给AC硬棒某点施加一个动力F恰好使硬棒在图示位置处于静止状态。（1）请画出给AC硬棒上施加一个最小的力F1的示意图及F1的力臂l1_；（2）请画出重物甲对硬棒AC施加的阻力F2的示意图及F2的力臂l2_；（3）此杠杆是_杠杆（选填：“省力”、“费力”或“等臂”），依据是_。4、使用如图1所示装置匀速提升重物，分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物，这三个力的大小关系是_；如图2所示，斜面长s=0.6m，高h=0.2m，用弹簧测力计拉着6N重的物体沿斜面方向匀速运动，弹簧测力计的示数为2.5N，对上述数据进行分析可以得出：使用斜面可以_（选填“省力”或“费力”），使用斜面_（能/不能）省功；如图3所示，如果增大物体的重力，滑轮组的机械效率将_。5、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_N三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30s时间，将水平路面质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是5m/s，绳子自由端的拉力F是500N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍。求：（1）拉力F在30s内所做的功；（2）拉力F做功的功率；（3）整个装置的机械效率。2、如图所示，甲工人用水平推力F甲推动重为750N的货物，在水平路面上匀速移动2m至仓库门口A处，用时10s，此过程中甲工人做功的功率P甲60W；乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动4m到达指定位置B，拉力F乙为125N；求：（1）甲工人做的功；（2）乙工人所做的有用功；（3）该滑轮组的机械效率。3、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？4、如图是一款智能汽车正在进行无人驾驶测试，汽车通过滑轮组将物体匀速提升，在汽车对绳子施加的拉力F作用下，质量为1200kg的物体以1m/s的速度匀速上升了3m，在这个过程中，拉力F做功的功率为15kW，不计绳重和轮与轴的摩擦。（q汽油4.6×107J/kg，g10N/kg）求：（1）拉力F的大小；（2）拉力F所做的总功；（3）假如在此过程中恰好燃烧汽油4g，则该汽车及滑轮组这整个装置的机械效率是多少？（效率用百分数表示，小数点后面保留一小数）5、图甲是起重车吊臂上的滑轮组，在某次作业中将质量为1400kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N，货物上升过程中的st图像如图乙所示（不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦，g取10N/kg）。求：（1）动滑轮的重；（2）拉力F的功率；（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。-参考答案-一、单选题1、B【解析】【详解】由杠杆平衡条件F1l1F2l2可知，在阻力和阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；在杠杆的最上端点施加动力，当动力的方向与支点和力的作用点的连线垂直时，动力臂最大，此时最省力，即沿F2方向最省力。故选B。2、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。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】如图甲是定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，乙图为动滑轮，省一半的力，费二倍的距离，故甲的拉力为500N，而乙要拉动物体和动滑轮，故乙的拉力为所以甲图中的拉力大于乙图中的拉力。故选C。6、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。7、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。8、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。9、A【解析】【详解】取碗夹子使用时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；而羊角锤、核桃夹子、修枝剪刀使用时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故在使用时与其它三种不是同一种类型的是取碗夹子，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。10、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。二、填空题1、 100 25 75%【解析】【详解】1由可得拉力2利用斜面做的有用功拉力做的额外功由可得摩擦力3斜面的机械效率2、 20 0.1【解析】【详解】1如图所示，用动滑轮拉动物体，由于滑轮重和摩擦均不计，根据动滑轮拉动物体时，省一半的力，但是多移动2倍的距离，则有，所以物体A受到的摩擦力2物体移动了，所以拉力要移动，绳子运动的速度是3、 省力 动力臂大于阻力臂【解析】【详解】（1）1由题意可知，阻力与阻力臂不变，硬棒静止时，由杠杆平衡条件可知，要使动力F1最小，则对应的动力臂应最大，由图中可知，当动力臂l1为OA时，达到最大，此时动力F1应垂直于AC向上，故动力F1及对应的动力臂l1如下图所示（2）2由受力分析可知，重物甲对硬棒AC的阻力即绳子对硬棒AC的拉力F2，作用在B点，方向竖直向下；由力臂的定义可知，过支点O作拉力F2所在直线的垂线段，即为力F2对应的力臂l2，如下图所示（3）34由（1）（2）中可知，动力臂大于阻力臂，故该杠杆是省力杠杆。4、 省力 不能 增大【解析】【详解】1拉力的方向虽然不同，但定滑轮实质上始终是一个等臂杠杆，使用定滑轮既不省力也不费力，只能改变力的方向，所以三个力的大小关系是。2使用斜面时对物体的拉力为，物体重，可见利用斜面提升物体时，即使用斜面能省力。3根据可得，拉力做功为重力做功为所以，即斜面不能省功。4若其他条件不变，增加物体的重力，则有用功增大，在额外功不变的情况下，有用功在总功中所占的比例增大，则机械效率增大。5、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三、计算题1、（1）2.25×105J；（2）7500W；（3）80%【详解】解：（1）由可得故障车被拖离的距离s车v车t5m/s×30s150m由图可知，滑轮组绳子的有效股数n3，因此拉力端移动的距离sns物3×150m450m拉力做的总功W总Fs500N×450m2.25×105J（2）拉力F做功的功率（3）地面对故障车的摩擦力f0.08G0.08mg0.08×1.5×103kg×10N/kg1200N拉力所做的有用功W有fs1200N×150m1.8×105J整个装置的机械效率答：（1）拉力F在30s内所做的功为2.25×105J；（2）拉力F做功的功率为7500W；（3）整个装置的机械效率为80%。2、（1）600J；（2）1200J；（3）80%【详解】（1）由 知道，甲工人做的功W甲P甲t60W×10s600J（2）由WFs知道，甲工人的水平推力因为货物在水平路面上被匀速推动，所以，货物受到的推力和摩擦力是一对平衡力，则货物受到的摩擦力fF甲300N乙工人使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动4m时，滑动摩擦力的大小不变，则乙工人所做的有用功W有fs乙300N×4m1200J（3）由图知道，滑轮组绳子的有效股数n3，则滑轮组绳子自由端移动的距离sns乙3×4m12m乙工人所做的总功W总F乙s125N×12m1500J该滑轮组的机械效率答：（1）甲工人做的功为600J；（2）乙工人所做的有用功为1200J；（3）该滑轮组的机械效率为80%。3、（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。4、（1）5000N；（2）4.5×104J；（3）19.6%【详解】（1）由图知，使用的滑轮组承担物重的绳子股数为3，拉力端移动的速度v车3v物3×1m/s3m/s由机械功率公式可得拉力（2）拉力端移动距离s3h3×3m9m拉力F做的总功W总Fs5000N×9m4.5×104J（3）汽油完全燃烧放出的热量Q放mq汽油4×10-3kg×4.6×107J/kg1.84×105J物体的重力Gmg1200kg×10N/kg1.2×104N则整个装置做的有用功W有Gh1.2×104N×3m3.6×104J该汽车及滑轮组这整个装置的机械效率答：（1）拉力F的大小为5000N；（2）拉力F所做的总功为4.5×104J；（3）该汽车及滑轮组这整个装置的机械效率为19.6%。5、（1）1000N；（2）3.75×103W；（3）93.3%【详解】解：（1）货物的重力从图中可知不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦，根据可知动滑轮的重为（2）由图乙可知，货物在内上升的高度则钢丝绳移动的距离拉力F做的功拉力F的功率（3）拉力F在10s内所做的有用功提升货物过程中滑轮组的机械效率答：（1）动滑轮的重为1000N；（2）拉力F的功率为3.75×103W；（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率为93.3%。