精品解析2022年最新人教版八年级物理下册第十二章-简单机械综合练习试卷(名师精选).docx

人教版八年级物理下册第十二章-简单机械综合练习 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、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2、下列关于功率、机械效率说法中，正确的是（）A机械效率越高，机械做功一定越快B做功越多的机械，机械效率越高C做功越快的机械，功率越大D功率越大的机械，做功一定越多3、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（）ABCD4、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5、两个滑轮完全相同，分别用如图所示的两种方式，将相同的物体以相同的速度匀速提升相同的高度，不计摩擦和绳重，则下列判断中正确的是（）A两次绳端移动的速度相等BF甲所做的功小于F乙所做的功CF甲做功的功率等于F乙做功的功率D甲装置的机械效率小于乙装置的机械效率6、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7、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8、在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组提升钩码，实验数据记录如下表，下列说法正确的是（）序号钩码重/N钩码上升的距离/cm弹簧测力计的示数/N弹簧测力计上升距离/cm机械效率2511566.7%451.71578.4%4101.73078.4%652.41583.3%A数据中，滑轮组所做的有用功为30JB由数据可知，实验所用滑轮组承重绳段数n=2C研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，可选用数据D对比数据可知，滑轮组机械效率与钩码上升距离有关9、如图所示，用相同的滑轮组成两个滑轮组，用不同的力同时匀速提升一个重为17N的相同物体，使物体在2s内都拉升了20cm，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A图甲中，绳端移动的距离为40cmB图乙中，拉力的功率为1.8WC图甲中滑轮组的效率大于乙中滑轮组的效率D图乙中，动滑轮的重力为2N10、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（）ABCD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，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为600N。他每次将身体撑起，肩部上升0.4m，在某次测试中，他1min内完成30次俯卧撑，将身体撑起一次所做得功为_J。他在1min内做功的功率为_w。2、如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，表是提升物体时采集到的信息：物重G/NOA/mOB/mA端上升的高度h/mB端下降的竖直距离s/m400.80.40.20.1若不计杠杆自重和摩擦，拉力应为_N；若实际拉力F为90N，则杠杆的机械效率为_。3、如图所示，滑轮_（选填“A”或“B”）可以看作是等臂杠杆，使用它的好处是可以_；若搬运工人用B滑轮在20s内将重为180N的重物匀速提升6m，所用拉力为100N，则拉力的功率为_W，B滑轮的机械效率是_。4、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。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、如图甲所示，电动卷扬机通过滑轮组提升重物，卷扬机有两个挡位可以调节对绳子自由端施加的拉力F的大小；在某一次提升重物过程中其拉力F随时间变化的关系如图乙所示，重物上升高度随时间变化的关系如图丙所示，不计钢丝绳重和摩擦力大小；求：（1）02s拉力F所做的功是多少？（2）24s，提升重物过程中，卷扬机对绳子自由端施加的拉力F的功率是多少？（3）24s，提升重物过程中，滑轮组机械效率为80%，则动滑轮的重力是多少？（4）仍用该机械提升其他重物时，该滑轮组的机械效率的最大值是多少？（小数点后保留一位）2、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。3、如图所示，用滑轮组提升浸没在水中的边长为1m的正方体重物，重为2.6×104N，以0.1m/s匀速上升，重物在露出水面后，拉力F为1×104N，不计绳重及摩擦，求：（g取10N/kg）（1）重物在露出水面前受到的浮力；（2）动滑轮的重；（3）当重物完全露出水面前，滑轮组的机械效率；（4）当重物完全露出水面后，滑轮组的机械效率。4、建筑工人用自制的滑轮组把600N的重物缓慢提升2m，如图所示，绳自由端的拉力F250N。求：（1）有用功；（2）总功；（3）该滑轮组的机械效率。5、用如图所示的滑轮组提升物体A，在匀速竖直提升A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为500N，物体A上升的速度vA为0.1m/s，滑轮组的机械效率为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：（1）拉力F做功的功率P；（2）物体A所受的重力GA；（3）动滑轮所受的重力G动。-参考答案-一、单选题1、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。2、C【解析】【详解】A机械效率是指有用功与总功的比值，功率表示物体做功的快慢，机械效率与机械功率大小没有直接关系，机械效率越高，机械做功不一定越快，故A错误；B有用功与总功的比值叫机械效率，与做功的多少没有直接关系，故B错误；C做功快的机械，说明单位时间内完成的功多，所以功率一定大，故C正确；D根据WPt可知，做功的多少与时间和功率有关，若只是功率大，但时间短做功也不一定多，故D错误。故选C。3、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。4、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。5、B【解析】【详解】A由图可知，甲图为定滑轮，绳端移动的速度v1v物乙图为动滑轮，绳端移动的距离v22v物故A错误；BF甲、F乙将重力相同的物体匀速提升相同的高度，根据W有用Gh可知两种情况下做有用功相同；不计摩擦和绳重，由于乙方式需要对动滑轮做额外功，根据W总W有用+W额外可知：F甲做的功小于F乙做的功，即W甲W乙故B正确；C以相同的速度匀速提升相同的高度，所以所用时间相同，根据可知：F甲做功的功率小于F乙做功的功率，即P甲P乙故C错误；D不计摩擦和绳重，因甲中拉力的功等于克服重力的功，故甲中没有额外功，故机械效率为100%，而乙中由于要拉动动滑轮，故克服动滑轮重力所做的功为额外功，效率小于100%，故甲的机械效率大于乙的机械效率；故D错误。故选B。6、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。7、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。8、C【解析】【详解】A由数据中可知，钩码的重力为G=6N，钩码上升的高度为h=5cm=0.05m故可知滑轮组所做的有用功为W=Gh=6N×0.05m=0.3J故A错误；B由数据可知，钩码上升的距离为5cm，弹簧测力计上升的距离为15cm，即弹簧测力计上升的高度为钩码上升高度的3倍，故可知实验所用滑轮组承重绳段数为n=3，故B错误；C要研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，应控制其它条件不同，改变钩码的重力，故可选用数据，故C正确；D数据中，没有控制钩码的重力相同，故无法得出滑轮组的机械效率与钩码上升距离的关系，故D错误。故选C。9、B【解析】【详解】A由图甲知道，n13，则绳端移动的距离s1n1h3×20cm60cm故A错误；B由图乙知道，n22，则绳自由端移动的距离s2n2h2×20cm40cm0.4m拉力的总功W2F2s29N×0.4m3.6J拉力的功率为故B正确；C因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W额G动h、W有用G物h知道，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则由W总W有用+W额知道,拉力做的总功相同，因为，所以两滑轮组的机械效率相同，故C错误；D在图乙中，由知道，动滑轮的重力G动2F2G2×9N17N1N故D错误。故选B。10、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。二、填空题1、 144 72【解析】【详解】1由图知道，地面对手的支持力的力臂L=0.6m+0.9m=1.5m由杠杆平衡条件知道FL=GLG即F×1.5m=600N×0.9m解得F=360N，将身体撑起一次所做功W=Fs=360N×0.4m=144J21min内做的总功W总=nW=30×144J=4320J做功功率2、 80 88.9%【解析】【详解】1不计杠杆自重和摩擦，可由杠杆平衡条件F×OBG×OA即F×0.4m40N×0.8m解得F80N。2若F90N，由表中数据机械效率为3、 A 改变力的方向 60 90%【解析】【详解】12A是定滑轮，本质是等臂杠杆，使用它的好处是可以改变力的方向。3根据题意知道，拉力移动距离s2h2×6m12m拉力做的总功W总Fs100N×12m1200J拉力的功率4有用功W有用Gh180N×6m1080JB滑轮的机械效率4、 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。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）2400J；（2）2000W；（3）100N；（4）83.3%【详解】解：（1）由图乙知02s的拉力F1为300N；由图丙知，02s物体升高的高度h14m；由图甲知，n2，拉力端移动距离02s拉力F做的功（2）由图乙知，24s的拉力F250N；由图丙知，24s物体升高的高度拉力端移动距离24s卷扬机所做的功为拉力F的功率（3）由可得拉力做的有用功拉力做的额外功不计钢丝绳重和摩擦力大小，拉力做的额外功等于提升动滑轮的功，由得动滑轮的重力（4）由图乙可知，仍用该机械提升其他重物时，最大拉力F最大300N，不计钢丝绳重和摩擦力大小，根据提升的最大物重因为滑轮组的机械效率该滑轮组的机械效率的最大值答：（1）02s拉力F所做的功是2400J；（2）24s，提升重物过程中，卷扬机对绳子自由端施加的拉力F的功率是2000W；（3）24s，提升重物过程中，滑轮组机械效率为80%，则动滑轮的重力是100N；（4）仍用该机械提升其他重物时，该滑轮组的机械效率的最大值是83.3%。2、（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。3、（1）1×104N；（2）4×103N；（3）80%；（4）86.7%【详解】解：（1）重物在露出水面前，全部浸没在水中受到的浮力（2）由图知，绳子根数n3，重物在露出水面后，拉力则动滑轮重力（3）不计绳重及摩擦，当重物完全露出水面前，滑轮组的机械效率（4）不计绳重及摩擦，当重物完全露出水面后，滑轮组的机械效率答：（1）重物在露出水面前受到的浮力为1×104N；（2）动滑轮的重4×103N；（3）当重物完全露出水面前，滑轮组的机械效率为80%；（4）当重物完全露出水面后，滑轮组的机械效率约为86.7%。4、（1）1200J；（2）1500J；（3）80%【详解】（1）根据题意知道，有用功W有Gh600N×2m1200J（2）由图知道，n3，绳子自由端移动的距离snh3×2m6m拉力做的总功W总Fs250N×6m1500J（3）滑轮组的机械效率答：（1）有用功为1200J； （2）总功为1500J ； （3）该滑轮组的机械效率为80%。5、（1）100W；（2）900N；（3）100N【详解】解：（1）由题意可知，物体A上升的速度vA=0.1m/s，由图可知n=2，则绳子自由端移动的速度绳子自由端移动的速度是0.2m/s；卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为500N，根据可知，拉力F做功的功率拉力F做功的功率是100W。（2）由题意可知，滑轮组所做的有用功，滑轮组所做的总功，由图可知n=2，则物体A上升的距离和绳子自由端移动的距离关系，那么滑轮组的机械效率题中滑轮组的机械效率为90%，拉力F为500N，那么物体A所受的重力物体A所受的重力是900N。（3）不计绳重和滑轮与轴的摩擦，由解得动滑轮的重力动滑轮所受的重力是100N。答：（1）拉力F做功的功率P为100W；（2）物体A所受的重力GA为900N；（3）动滑轮所受的重力G动为100N。