知识点详解人教版八年级物理下册第十二章-简单机械单元测试试题(名师精选).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、质量为m的同一物体，先用滑轮组（如图甲）匀速提升，后沿斜面（如图乙）匀速拉升，两次物体提升高度均为h，两次拉力大小均为0.8mg，斜面长AB2h，则两次提升物体的机械效率（）A甲乙B甲乙C甲乙D条件不足无法判断2、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3、在图中，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（）A0.5GB2GC0.5fD2f4、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（）ABCD5、关于杠杆，下列说法正确的是（）A力臂一定是杠杆上的一部分B力臂就是从支点到力的作用线的距离C只有在费力情况时才能省功D杠杆平衡时，动力+动力臂与阻力+阻力臂总是相等的6、下列有关机械效率的说法中正确的是（）A越省力的机械，其机械效率就越低B使用机械做功越快，其机械效率越高C有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高D通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%7、工人利用如图所示的滑轮组将重为300N的物体沿竖直方向在10s内匀速提升3m，所用拉力为120N。以下说法正确的是（不计绳重和摩擦）（）A在匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械能不变B动滑轮重60N，10s内滑轮组的机械效率约为75%C10s内拉力F的功率为108WD若再用该滑轮组竖直匀速提升500N的重物，机械效率不变8、如图所示，利用滑轮组将重力为2N的物体，以0.2m/s的速度提升0.1m，作用在绳端的拉力F为1.2N，下列判断不正确的是（）A拉力的功率是0.48WB动滑轮重力是0.8NC拉力做的有用功是0.2JD滑轮组的机械效率是83.3%9、下列数据中最接近实际的是（）A今天綦江区的大气压约为B一个普通初中生的重约为500NC水的密度大约为D只要我们不断的改进，滑轮组的机械效率可以达到10、如图所示，小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物，若摩擦不计，则（）AF1大于F2BF1大于F3CF1等于F2DF2小于F3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，是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼，两种方式若不计绳重和摩擦，且G沙子>G滑轮。使用甲图中的滑轮的目的是_；使用乙图中滑轮的好处是可以_，机械效率更高的是_（选填“甲”或“乙”）。2、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_。3、如图所示，用滑轮组在4s内将重为120N的物体匀速提升了1m，动滑轮重为40N，不计绳重和摩擦，拉力的功率为_W，滑轮组的机械效率为_，若用该滑轮组提升150N的物体，则它的机械效率将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）。4、如图所示，在刻度均匀的轻质杠杆的A点悬挂一个重为4N的物体，在B点施加一个竖直向下的作用力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则_N；若保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向（如图斜向左方向），杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将_（填“不变”、“变大”或“变小”）。5、我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重（如图1），冀求孩子健康成长，俗称“立夏秤人”。如图2，调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重）。（1）以O点为支点，在图2中画出悬挂秤砣的绳子对杆秤B点的拉力FB及FB的力臂lB；_（2）由图2，孩子及秤钩和所坐篮子的总质量_（选填“大于”“等于”或“小于”）秤砣的质量。若换称下一个体重较小的孩子，秤砣和篮子等都不变，仍在O点提起杆秤，调到水平平衡后秤砣的悬挂点应在_（选填“B点左边”“B点”或“B点右边”）。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、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）2、液压千斤顶是汽车等运输机械常备维修工具，如图甲所示，图乙是它的原理剖面图。如果活塞的质量和液体本身所受的重力可以忽略不计，根据功的原理和液体的不可压缩性可推导出：只要对小活塞施加一个不大的作用力使小活塞下降距离h小，就可以利用大活塞上升距离h大把一辆汽车顶起来而便于更换和修理轮胎，作用在大小活塞上的力和大、小活塞的面积有以下关系：F大：F小=S大：S小，大小活塞升降的距离和大、小活塞的面积有以下关系：h大：h小=S小：S大。如果图示的千斤顶的机械效率为80%，大活塞面积是40 cm2，小活塞面积是5 cm2，杠杆上的OA：AB=1：4。换轮胎时，大活塞刚好顶在汽车的重心竖直线的位置处，若要在1min内把1t的小汽车顶起3cm，则：（1）要把汽车顶起，大活塞所做的功为多少？（取g=10 N/kg） （2）维修人员要消耗多大的功率？ （3）维修人员加在杠杆B端的力F应多大？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、如图，塔式起重机上的滑轮组将质量为600kg的重物匀速吊起5m时，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。求：（1）提升重物做的有用功；（2）绳端的拉力；（3）若动滑轮的质量为40kg，求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。5、建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为450N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为200N，时间为10s。求：（1）工人做的有用功；（2）工人做的总功；（3）此过程中该装置的机械效率；（4）工人做功的功率。-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】两次提升物体时，提升物体的高度相同，根据可知，有用功相同；由图可知，提升物体绳子的条数为则自由端移动的距离物体在斜面通过的距离为根据可知，拉力做的总功相同，由可知，两次提升物体的机械效率相等，即故选C。2、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。3、C【解析】【详解】当在水平方向使用动滑轮时，拉力所要克服的是摩擦力。绳子对A的拉力就等于A所受到的摩擦力，作用在动滑轮上的绳子有2段，则得 故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。4、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。5、B【解析】【详解】A力臂不一定是杠杆的长度，力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上，故A错误；B力臂是从支点到力的作用线的距离，简单地说，就是“点到线”的距离，故B正确；C使用任何机械都不能省功，故C错误；D根据杠杆的平衡条件，杠杆平衡时，动力×动力臂与阻力×阻力臂总是相等的，故D错误。故选B。6、C【解析】【详解】A机械效率是指利用机械做功时，有用功与总功的比值，其大小与机械做功是否省力、做功快慢，做的有用功多少，做功的多少无关，故A错误；B由A可知，机械效率大小与机械做功快慢无关，故B错误；C机械效率是指利用机械做功时，有用功与总功的比值，有用功与总功的比值越大，机械效率越大，故C正确；D利用机械做功时，总会有能量损失，因此机械效率不可能达到100%，故D错误。故选C。7、C【解析】【详解】A在匀速提升重物的过程中，滑轮组的质量不变，速度不变，高度变大，则滑轮组的动能不变，重力势能变大，故滑轮组的机械能变大，故A错误；B不计绳重和摩擦，动滑轮重60N，10s内滑轮组的机械效率故B错误；C重物由3段绳子承担，故绳子移动的距离为s=nh=3×3m=9m拉力做功为W总=Fs=120N×9m=1080J拉力F的功率为故C正确；D若再用该滑轮组竖直匀速提升500N的重物，物体的重力增大，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力不变，根据可知机械效率变大，故D错误。故选C。8、B【解析】【详解】A拉力的功率是故A正确，不符合题意；B动滑轮重力是故B错误，符合题意；C拉力做的有用功是故C正确，不符合题意；D滑轮组的机械效率是故D正确，不符合题意。故选B。9、B【解析】【详解】A綦江区的大气压和一个标准大气压相近，为，故A不符合题意；B由题可知，由可知一个普通初中生的质量约为50kg，符合实际，故B符合题意；C水的密度大约为，故C不符合题意；D有用功和额外功之和为总功，有用功是总功的一部分，滑轮组的机械效率不可能达到，我们可以减少额外功来提高机械效率，但不会达到，故D不符合题意。故选B。10、C【解析】【详解】使用定滑轮时，若摩擦不计，绳子自由端的拉力等于物重。即F1=F2=F3=G定滑轮只起到了改变拉力方向的作用，而对力的大小并未造成影响。故选C。二、填空题1、 改变力的方向 省力 甲【解析】【详解】1不计绳重和摩擦，甲图为定滑轮，F甲=G沙子，不能省力，可以改变力的方向。2乙图为动滑轮，人施加的拉力与沙子重力的关系为所以F甲>F乙故使用乙图中滑轮的好处是可以省力。3甲图为定滑轮，不计绳重及摩擦，只有沙袋克服重力做额外功；乙图为动滑轮，不计绳重及摩擦，除了需要克服沙子重力做功外（这一部分功为有用功），还需要克服动滑轮和沙袋的重力做功（这一部分功是额外功），因此总功大于有用功，机械效率小于100%。因为沙袋重力做功相同，故乙中的额外功多，则机械效率更高的是甲。2、 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。3、 40 75% 变大【解析】【详解】1不计绳重和摩擦，拉力做的总功W总（G+G动）h（120N+40N）×1m160J拉力的功率2拉力做的有用功W有Gh120N×1m120J滑轮组的机械效率3不计绳重和摩擦，拉力做的总功W总（G+G动）h拉力做的有用功W有Gh，则滑轮组的机械效率若用该滑轮组提升150N的物体，即提升物体的重力增大时，变小，变小，变大，滑轮组的机械效率变大。4、 3 变大【解析】【详解】1设杠杆每个格的长度为L，A点悬挂一个重为4N的物体，根据杠杆的平衡条件解得故需挂6个钩码。2保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向如图斜向左方向，动力臂将减小，若杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将变大。5、 大于 B点左边【解析】【详解】（1）1B点受到砰砣的作用力，其方向是是竖直向下的，大小等于砰砣的重力，这个作用力便是拉力FB。过O点作力FB的作用线的垂线段，这个垂线段便是力臂lB，作图如下（2）2由图2知，杆秤相当于动力臂大于阻力臂省力杠杆，所以动力FB小于阻力：孩子及秤钩和所坐篮子的总重力，据G=mg知，孩子及秤钩和所坐篮子的总质量大于秤砣的质量。3由题意知，秤砣和篮子的重力不变，那么动力不变，仍在O点提起杆秤，则阻力臂不变，而孩子的体重变小，即阻力变小，据杠杆的平衡条件知，动力臂应变小，即仍要杆秤水平平衡，悬挂点应在B点的左边。三、计算题1、（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 。2、（1）300J；（2）6.25W；（3）312.5N【详解】解：（1）1t的小汽车的重力把汽车顶起，大活塞所做的功为（2）千斤顶的机械效率为80%，因此维修人员做的功为维修人员要消耗的功率为（3）依题意得所以故杠杆上的所以由几何关系得，杠杆B端的力F移动的距离由 得，维修人员加在杠杆B端的力答：（1）要把汽车顶起，大活塞所做的功为300J；（2）维修人员要消耗的功率为6.25W；（3）维修人员加在杠杆B端的力F应为312.5N。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）3×104J；（2）2.5×103N；（3）5.5×103J【详解】解：（1）重物的质量为600kg，根据可知，重物的重力为重物的重力为6000N，滑轮组将重物匀速吊起5m时，根据可知，提升重物做的有用功为提升重物做的有用功为3×104J。（2）由（1）解析可知，提升重物做的有用功为3×104J，滑轮组的机械效率为80%，再由可得拉力做的总功为由图可知，承担物重绳子股数n=3，绳子自由端移动的距离为再由可得拉力为绳端的拉力为2.5×103N。（3）提升重物做的有用功为3×104J，拉力做的总功为3.75×104J，则对动滑轮、克服摩擦和钢丝绳重所做的额外功为动滑轮的质量为40kg，则动滑轮的重力为动滑轮也上升了5m，则提升动滑轮做的额外功为克服摩擦和钢丝绳重所做的额外功为克服摩擦和钢丝绳重所做的额外功为5.5×103J。答：（1）提升重物做的有用功为3×104J；（2）绳端的拉力为2.5×103N；（3）若动滑轮的质量为40kg，克服摩擦和钢丝绳重所做的功为5.5×103J。5、（1）2700J；（2）3600J；（3）75%；（4）360W【详解】解：（1）由题意可知，建材的重力，升高的高度，则工人做的有用功（2）由图可知，承担物重的绳子的段数，则绳端移动的距离工人做的总功（3）此过程中该装置的机械效率（4）工人做功的功率答：（1）工人做的有用功为2700J；（2）工人做的总功为3600J；（3）此过程中该装置的机械效率为75%；（4）工人做功的功率为360W。