精品解析2021-2022学年人教版八年级物理下册第十二章-简单机械单元测试练习题(无超纲).docx

人教版八年级物理下册第十二章-简单机械单元测试 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、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%2、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（）ABCD3、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4、如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）A核桃夹B瓶盖起子C撬棍D镊子5、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6、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7、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8、用四只完全相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在相同时间内，把相同的物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则下列说法正确的是（）AF甲小于F乙B甲的机械效率小于乙的机械效率CF甲做的功大于F乙做的功DF甲做功的功率等于F乙做功的功率9、如图所示，使用时属于费力杠杆的是（）A镊子B瓶盖启子C钳子D托盘天平10、利用如图所示的动滑轮（重0.5N）提升钩码时，不能证明使用动滑轮能省力的操作是（）A竖直匀速提升0.5N的钩码B竖直匀速提升1.0N的钩码C竖直匀速提升1.5N的钩码D竖直匀速提升2.0N的钩码第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、如图甲，用滑轮组将重为120N的物体匀速提起，在5s内绳子自由端移动的距离为2m，图乙是拉力F与绳自由端移动距离s的关系图象，不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量的单位是_，拉力F的功率是_W，动滑轮的重是_N。2、工人用如图所示的滑轮组将质量为20kg的货物竖直匀速提高了2m，他所做的有用功是_J，已知该滑轮组的机械效率为80%，总功为_J，工人的拉力是_N（）。3、如果把铁锹看作费力杠杆，在图所示的A、B、C三点中，支点是_点，动力作用点是_点，阻力作用点是_点。4、一根长为1.8m的扁担，左、右两端分别挂了24kg和30kg的货物，要使挑的时候扁担水平平衡，肩膀应放在距离扁担左端_m的位置上，若将两端货物同时向内移动0.2m，则需要将_（选填“左”或“右”）端货物增加_kg才能保持扁担水平平衡。（不考虑扁担的重）5、如图所示，用平行于斜面、大小为2.5N的拉力F，将重为3.6N的物体从斜面底端匀速拉至顶端，则有用功是_J，机械效率是_，摩擦力为_N。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、如图所示，小明家在装修，为了帮爸爸把重力为1000N的木箱搬到1.5m高的卡车车厢里，他将一块5m长的木板搁在地面与车厢之间构成一个斜面，将木箱拉至斜面顶端，若斜面的机械效率为75%，求：（1）小明所做的有用功；（2）沿斜面方向的拉力；（3）木箱受到的摩擦力。2、如图所示，一个边长为80cm的正方体重640N，放在水平地面上，一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来。（不计摩擦及绳重）求：（1）人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是多大？（2）要想使人所用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。（3）如果此人匀速提起640N的正方体时，人对绳子的实际拉力是220N，若人的体重为600N，那么他用此滑轮组提升物体的重力不能超过多少牛？3、如图中甲是起重机正在吊起重物的情景，乙图是吊臂上B端的滑轮组示意图。钢绳末端的拉力F使重物正在以0.5m/s的速度竖直匀速上升。已知重物重3×104N，每个滑轮重150N。不计绳重与摩擦。请解答以下问题：（1）写一条甲图中应用到的物理知识。（2）经过10s钢绳末端拉力F拉动的距离为多少m。（3）钢绳末端的拉力F。 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、工人用如图所示的滑轮组在5s内将120N的物体匀速提升了2m，已知工人的拉力F80N，不计绳重与摩擦阻力，求：（1）工人做功的功率是多少？（2）滑轮组的机械效率是多少？（3）增加提升物体的重力，拉力随着增加，机械效率随之增大，当滑轮组机械效率是80%时，此时拉力为多大？-参考答案-一、单选题1、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。2、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。3、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。4、D【解析】【详解】A核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；B瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；C撬棍在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；D镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。故选D。5、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。6、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。7、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。8、D【解析】【详解】A不计绳重及摩擦，拉力由图知 ，所以绳端的拉力分别为 ，比较可知故A错误；BC不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做功为额外功，已知动滑轮重相同，提升的物体重和高度均相同，则由 ，可知，所做的有用功相同、额外功均相同，而所以拉力做的总功也相同，即F甲做的功等于F乙做的功；由可知两滑轮组的机械效率相同，故BC错误；D拉力做的总功相同，时间相同，由可知，F甲做功的功率等于F乙做功的功率，故D正确。故选D。9、A【解析】【详解】A镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，故是费力杠杆，故A正确；B瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故B错误；C钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故C错误；D托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故D错误。故选A。10、A【解析】【详解】使用如图所示动滑轮提升钩码时，若不计绳重及摩擦，绳端拉力为F(G+G动)当钩码重力GG动时FG即当动滑轮重力大于或等于物体的重力时，不能证明使用动滑轮能省力；因为动滑轮重0.5N，所以提升钩码重力小于或等于0.5N时不能证明。故选A。二、填空题1、 焦耳 20 30【解析】【详解】1图乙中纵坐标表示拉力，且拉力大小为50N不变，横坐标表示绳子自由端移动的距离，所以，阴影部分的面积为拉力与绳子自由端移动的距离的乘积，表示拉力所做的总功，功的单位是焦耳2由题知，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=2m，则拉力做的总功W总=Fs=50N×2m=100J拉力的功率3由图知n=3，不计绳重和摩擦，则故动滑轮的重力G动=3F-G=3×50N-120N=30N2、 400 500 125【解析】【详解】1货物的重力为工人对重物做的有用功为2由可得，总功为 3由图可知，由可得拉力为3、 C B A【解析】【详解】123铁锹的工作原理可看成费力杠杆，如图人握住C点不动，往上提拉B点带动A处重物上升。故支点是C点，动力作用点是B点，阻力作用点是A点。4、 1 右 2【解析】【详解】1设肩膀到扁担左端距离L，则到右端距离左端货物的质量为24kg，则右端货物的质量为30kg；由扁担平衡可得即解得即肩膀应放在距离扁担左端1m的位置上。2 3将两端货物同时向内移动了0.2m时，左、右边货物重力的力臂分别为则由可知，要保持挑担水平，应向右端增加货物，设其质量为m，则其重力为mg，由杠杆的平衡条件可得即解得5、 0.72 72% 0.7【解析】【详解】1由图示知，斜面的高度h=20cm=0.2m拉力做的有用功W有=Gh=3.6N×0.2m=0.72J2斜面长s=40cm=0.4m拉力做总功W总=Fs=2.5N×0.4m=1J斜面的机械效率3拉力做的额外功W额=W总-W有=1J-0.72J=0.28J由W额=fs得物体在斜面上受到的摩擦力三、计算题1、（1）1500J；（2）400N；（3）100N【详解】解：（1）木箱的重力G=1000N，小明做的有用功W有用=Gh=1000N×1.5m=1500J（2）由可得小明做的总功由W总=Fs可得拉力大小（3）克服摩擦力所做的额外功W额=W总-W有=2000J-1500J=500J由W额=fs可得，物体和斜面之间的摩擦力答：（1）小明所做的有用功为1500J；（2）沿斜面方向的拉力为400N；（3）木箱受到的摩擦力为100N。2、（1）1000Pa（2）见解析；（3）1780牛【详解】解：（1）正方体与地面的接触面积为Sa280cm)2（0.8m）20.64m2重物对地面的压强为P1000Pa（2）要使所用的拉力最小，该滑轮组向下用力物体向上运动，应从定滑轮开始绕，如图所示（3）因为F（G物+G动）所以动滑轮的重力为：G动3FG3220N640N20N因为F（G物+G动）所以用滑轮组提升物体的最大重力为G物3FG动3600N20N1780N答：（1）人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是1000Pa；（2）滑轮组上绳子的绕法见下图：（3）他用此滑轮组提升物体的重力不能超过1780牛。3、（1）见解析；（2）15m；（3）1.005×104N【详解】解：（1）起重机的车轮较多，压力一定，可增大受力面积，减小对地面的压强。（2）经过10s重物上升的高度hvt0.5m/s×10s5m从图乙可知n3，则钢绳末端拉力F拉动的距离s3h3×5m15m（3）不计绳重与摩擦，钢绳末端的拉力F×(G+G动)×(3×104N+150N)1.005×104N答：（1）见解析；（2）经过10s钢绳末端拉力F拉动的距离为15m；（3）钢绳末端的拉力F为1.005×104N。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）64W；（2）75%；（3）100N【详解】解：（1）从图中可知，吊起动滑轮的绳子段数为绳子自由端移动的距离 工人做的功工人做功的功率（2）克服物体重力做的有用功滑轮组的机械效率是（3）不计绳重与摩擦阻力，则克服动滑轮的重力所做的额外功动滑轮的重力滑轮组的机械效率当滑轮组机械效率是80%时，物体的重力此时拉力答：（1）工人做功的功率是64W；（2）滑轮组的机械效率是75%；（3）此时拉力为100N。