2021-2022学年人教版八年级物理下册第十二章-简单机械专项测试练习题(无超纲).docx

人教版八年级物理下册第十二章-简单机械专项测试 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2、生活中处处有科学。下列日常工具在使用时属于费力杠杆的是（）A开瓶扳手B钓鱼竿C大铡刀D撬棒3、如图所示，用同样的轻绳（不计绳重和摩擦）和滑轮分别安装成甲乙两种装置（G物>G轮）。在将同一物体匀速提升相同高度的过程中（）AF1>F2、甲>乙BF1>F2、甲<乙CF1<F2、甲<乙DF1<F2、甲>乙4、如图，重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3的的大小关系是（）AF3F1F2BF2F3F1CF2F3F1DF2F1F35、如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s1.2m、高h0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则（）A有用功为1.35J，机械效率为75%B有用功为2.16J，机械效率为62.5%C有用功为1.35J，机械效率为62.5%D有用功为1.35J，机械效率为100%6、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（）A2:3B2:1C2:9D9:27、如图是一种新型开瓶器，借助它可单手轻易开启啤酒瓶盖，该开瓶器可看作一个杠杆。下列各示意图中能正确表示该开瓶器工作时的支点O、动力F1和阻力F2的是（）ABCD8、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9、小明用一竖直向上的力把物体A匀速提到了一定的高度，所做的功为100J。小红利用某种机械把相同的物体A也匀速提到了相同的高度，所做的功为120J，则下列说法正确的是（）A小红利用的机械一定是省力的B小红所做的有用功为120JC小红所做的有用功为100JD小红利用的机械其机械效率达到了100%10、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90N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，沿着倾斜的木板往卡车上推油桶，用力的示意图把油桶在木板上时所受重力表示出来_。将油桶放倒推上去这样做的目的是 _。2、如图所示的四个滑轮组中，图_可省一半力，图_最费力，图_和图_用力大小一样。3、如图所示两个滑轮中，能改变施力方向的是_（甲/乙），若滑轮重相同（G动G物），摩擦和绳重不计，当分别用F1、F2匀速提起同一物体时，则F1_F2，1_2.（选填“>”、“”或“=”）4、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。5、阅读短文，回答下列问题：无人机无人驾驶飞机简称“无人机”（“UAV”），是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器，机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪，程序控制装置等设备，地面，舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输，可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母舰带到空中投放飞行，回收时可用于普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞火拦网回收，可反复使用多次，与载人飞机相比，它具有体积小，造价低，使用方便，对作战环境要求低，战场能力较强等优点，由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义，世界各主要军事国家都在加紧无人驾驶飞机的研制工作，目前，我国在此领域处于领先地位，如图所示的无人机质量为3kg，具有4个旋翼，可通过无线电进行操控。无人驾驶飞机在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。（g=10N/kg）（1）若图1中无人机工作一段时间后发出警报“电量不足，请及时充电”，在给无人机上的电池充电时，无人机的电池相当于 _（选填“用电器”“或“电源”）；无人机上的旋翼电动机与摄相机根根据需要可可以独自工作，从电路设计的角度上看，旋翼电动机和相机是 _（选填“串联”或“并联”）的。（2）若图1中无人机在30s内匀速竖直上升120m进行空中拍摄，则此过程中动能 _（选填“变大”、“变小”或“不变”），无人机克服自身重力做功的功率是 _W。（3）若图中无人机电池提供最大的电能能为2.5×105J，若电能的90%用于飞行，飞行时的功率为90W，则该机最多能飞行的时间是 _s。（4）如图2所示，外卖小哥使用无人机从地面向高楼阳台送餐。已知无人机质量为3kg，外卖质量为0.6kg，无人机先以4m/s的速度径直上升10s，再水平匀速飞行30m到阳台，整个过程历时25s，则无人机水平飞行的速度 _m/s，整个过程中无人机对外卖做功的功率 _W。（5）如图所3示，在农业领域，一架普通无人机携带农药，一天可完成600亩农田农药喷洒任务，换作人工，则需要60人满负荷工作一整天，科技带来的优势非常明显。假定无人机每次装20kg农药，喷洒的过程中是在同一高度匀速飞行，则在喷洒农药的过程中，无人机携带农药总的重力势能 _，动能 _（选填“变大”、“变小”或“不变”）。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、如图所示杠杆处于水平平衡状态，已知AB=1m，GA=12N，GB=8N，试求OA的长度；若将B端加4N的重物，欲使杠杆重新平衡，则支点O应怎样移动位置？2、如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用400N的拉力F将总重为900N的泥土以0.2m/s的速度匀速提升5m。在这段时间内，求：（1）拉力F做功的功率；（2）滑轮组的机械效率。3、使用一个定滑轮将一重物提升2m，则绳子自由端拉过的距离是多少？如果改用一个动滑轮来提升重物，且提升同样高度，则绳子自由端拉过的距离为多少？4、工人师傅利用汽车作为动力，从水中打捞一个圆柱形物件，绳子通过定滑轮，一端系着物件，另一端拴在汽车上，如图甲所示，汽车拉着物件匀速上升，已知汽车对绳子的拉力F与物件底面距离水底的高度h的变化关系如图乙所示绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计，问：（）（1）该物件的质量是多少？（2）物件浸没在水中时，受到的浮力为多大？（3）物件上表面恰好到达水面时，下表面受到水的压强为多少？5、不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦，用如图所示的滑轮组去拉动物体A，已知物体A重为100N，动滑轮重为80N。在拉力F的作用下，经过20s，物体A沿水平方向匀速前进了4m，拉力F做功为3200J。（g取10N/kg）求：（1）绳子自由端移动的速度；（2）因克服动滑轮重而做的额外功；（3）此滑轮组的机械效率；（4）物体A所受的摩擦力。-参考答案-一、单选题1、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。2、B【解析】【详解】A开瓶扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不合题意；B钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；C大铡刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不合题意；D撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不合题意。故选B。3、A【解析】【详解】图甲中使用的是定滑轮，图乙中使用的是动滑轮。设物重为G物，滑轮重为G轮，不计绳重和摩擦，根据定滑轮和动滑轮的特点，甲不省力，即F1=G物乙可以省力，且已知G物>G轮所以F2<G物可得F1>F2匀速提升的是质量相等的物体，若提升高度相同时，所做的有用功相同。由可知，不计绳重和摩擦，使用甲图的定滑轮不用对滑轮做额外功，故机械效率高；使用乙图的动滑轮要对滑轮做额外功，故机械效率低。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。4、B【解析】【详解】由题知，不计机械自重和摩擦。第一幅图中L1L2为等臂杠杆，由杠杆平衡条件可得F1G第二幅图是滑轮组，承担总重的绳子段数n3，则第三幅图是轮轴，此时的即动力作用在轮上，此时的动力为由此可知F2F3F1故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。5、C【解析】【详解】有用功总功机械效率故选C。6、B【解析】【详解】由可得则它们有用功之比为故选B。7、D【解析】【详解】图中的起瓶器在打开瓶盖时，启瓶器会绕着瓶盖的左侧转动，故O点在瓶盖的左侧；阻力为瓶口与盖的向下的摩擦力，故阻力F2在瓶盖的右侧，方向向下；动力F1会绕着O点转动，故动力的方向斜向右，故D符合题意。故选D。8、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。9、C【解析】【详解】A利用机械可能省力也可能费力，小红利用某种机械不能确定一定省力，故A错误；B小红利用某种机械把相同的物体A也匀速提到了相同的高度，所做的功是为120J，即120J是总功，故B错误；C对物体做的功是有用功，所以，小红利用机械做的有用功等于小明做的功，即100J，故C正确；D由于利用机械就一定做额外功，所以，机械效率总小于1，机械效率不可能达到了100%，故D错误。故选C。10、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。二、填空题1、 省力【解析】【详解】1重力的方向是竖直向下的，从油桶重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，即为其所受重力示意图，如图所示：2由图可知，倾斜的木板形成了一个斜面，故将油桶放倒推上去的目的是为了省力。2、 （b） （c） （a） （d）【解析】略3、 甲 > >【解析】【详解】1图甲为定滑轮，定滑轮的轴不随物体一块移动的滑轮，其特点是不省力但可以改变力的方向，实质是等臂杠杆。2 图乙为定滑轮，动滑轮是轴随物体一块移动的滑轮，其特点：省力但不能改变力的方向，实质动力臂是阻力臂的2倍，动滑轮要比定滑轮更省力，故。3 动滑轮在提升物体过程中动滑轮随物体一起上升要对动滑轮提升做额外功，而使用定滑轮提升时滑轮的位置不上升，所以用一个动滑轮和一个定滑轮把同一个物体提升同样的高度，做的有用功相同，而动滑轮需要做的总功更多，机械效率指有用功与总功的比值所以图甲定滑轮的机械效率大于图乙动滑轮的机械效率，故。4、 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2×600N120N1080N5、 用电器 并联 不变 120 2500 2 9.6 变小 变小【解析】【详解】（1）1给无人机的电池充电时，需要消耗电能，所以无人机的电池相当于用电器。2无人机上的旋翼电动机与相机，根据需要可以独自工作，因此，从电路设计的角度上看，它们是并联的。（2）3无人机在匀速竖直上升的过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变。4无人机的重力 无人机克服重力做的功 则无人机克服自身重力做功的功率 （3）5由题知，电池提供的最大电能：=2.5×105J，由得用于飞行的能量： 由得，最多能飞行的时间 （4）6整个过程历时25s，水平匀速飞行时间 则无人机水平飞行的速度为 7无人机在上升过程中通过的距离为则克服外卖的重力所做的功为 无人机匀速飞行时，由于升力的方向竖直向上，运动方向是水平的，所以无人机对外卖不做功；则无人机对外卖做功的功率为 （5）89无人机在农田上空的某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，飞机的速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小，重力势能减小。三、计算题1、0.4m；右移0.1m【详解】解：当杠杆平衡时有即解得OA=0.4m当B端加4N的重物时，设支点为，杠枰平衡时有将GA=12N，GB=8N带入，解得即支点O应向右移0.1m。答：OA的长度是0.4m；若将B端加4N的重物，欲使杠杆重新平衡，则支点O应右移0.1m。2、（1）240W；（2）75%【详解】解：（1）由图知，承担物重的绳子股数n3，由可得，提升物体所用的时间绳子自由端移动的距离s=3h=3×5m=15m拉力做的总功W总=Fs=400N×15m=6000J拉力F做功的功率（2）拉力做的有用功W有Gh900N×5m4500J滑轮组的机械效率答：（1）拉力F做功的功率为240W；（2）滑轮组的机械效率为75%。3、2m，4m【详解】解：使用定滑轮，不省力也不省距离，使用一个定滑轮将一重物提升2m，则绳子的自由端拉过的距离为2m；使用动滑轮省一半的力，但要费一倍的距离，如果改用一个动滑轮来提升重物，且提升同样的高度，则绳子自由端拉过的距离为s=2h=2m×2=4m答：使用一个定滑轮将一重物提升2m，则绳子自由端拉过的距离是2m，如果改用一个动滑轮来提升重物，且提升同样高度，则绳子自由端拉过的距离为4m。4、（1）400kg；（2）500N；（3）【详解】解：（1）该物件离开水面后的拉力由于图甲中，滑轮为定滑轮，则物体的重力为则物体质量为（2）由图乙知中，物体在水中时拉力根据称重法可知物件浸没在水中时受到的浮力为（3）由图乙知中，物件上表面恰好到达水面时，下表面所处的深度为则下表面受到水的压强为答：（1）该物件的质量是400kg；（2）物件浸没在水中时，受到的浮力为500N；（3）物件上表面恰好到达水面时，下表面受到水的压强为。5、（1）0.4m/s；（2）320J；（3）90%；（4）720N【详解】解：（1）动滑轮上绳子的段数：n=2，则绳子自由端移动的距离s=nsA=2×4m=8m绳子自由端移动的速度v= =0.4m/s（2）动滑轮上升的高度h=sA=4m克服动滑轮重力做的额外功 W额=G动h=80N×4m=320J （3）滑轮组做的有用功W有=W总W额=3200J320J=2880J 滑轮组的机械效率=×100%=×100%=90%（4）由物体A克服摩擦力做的有用功W有=FAsA 可得，对物体A的拉力 FA=720N 因物体A匀速前进，则物体A所受拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体A所受摩擦力f=FA=720N答：（1）绳子自由端移动的速度为0.4m/s；（2）因克服动滑轮重而做的额外功为320J；（3）此滑轮组的机械效率为90%；（4）物体A所受的摩擦力为720N。