2021-2022学年人教版八年级物理下册第十二章-简单机械综合测试练习题(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、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2、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3、如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知在这个过程中，物体受到斜面的摩擦力大小为f，则斜面的机械效率为（）A×100%B×100%C×100%D×100%4、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5、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 f6、用功率恒为160W的拉力，使质量为5kg的物体以4m/s的速度沿30°的斜坡匀速拉到坡顶，已知斜坡长60m，则下列说法错误的是（）A物体从斜坡底端到达坡顶的时间是15sB物体上坡时的牵引力是40NC物体上坡时受到的摩擦力为15ND斜面的机械效率是507、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（）ABCD8、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、小健学习使用下列简单机械后做出以下总结，你认为他的总结中叙述错误的是（）A 垂直于道钉撬的把手向下压时，人的用力最省力B 用斜面向上搬物体时，既可以省力，又可以节省做功C 使用镊子时，杠杆的支点在动力作用点与阻力作用点的外侧，属于费力杠杆D 图中的小人若沿F2方向用力，所用的力与沿F1方向用力的大小基本相同10、下列说法中正确的是（）A机械效率越高，机械做功一定越快B做功越多的机械，机械效率一定越高C功率越大的机械做功一定越多D做功越快的机械，功率一定越大第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、图甲所示为一种搬运建筑材料的机械装置AB是个杠杆，O为支点，杠杆平衡时，B端受到的向下的拉力_A端受到的向下拉力（选填“大于”、“小于或“等于”）；若搬运2000N的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲1600N，该滑轮组的效率甲_；若用同样的滑轮按乙图组装，匀速提升相同的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力为F乙，乙滑轮组的效率为乙，考虑实际情况，则F甲_F乙，甲_乙（选填“”、“”或“”）。2、在斜面上将一个重8N的物体匀速拉到顶端，沿斜面向上的拉力为4N，斜面长4m，高1m，则拉力做的有用功为_J，斜面的机械效率为_。3、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）4、如图所示，O为轻质杠杆AB的支点，杠杆上刻度均匀，在距支点10厘米的B处挂有600牛的重物，要使杠杆平衡，需要在A处至少加_牛的力，且方向为_。5、如图，小明用滑轮组把一个重12N的物体在2s内匀速提升0.4m，已知动滑轮重3N（不考虑绳子的重力和摩擦），则绳子自由端移动的速度为_m/s，滑轮组的机械效率为_。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组，其中动滑轮的质量为30kg。已知在匀速吊起600kg的建筑材料时，对绳子端的拉力为2500N。在建筑材料上升5m高度的过程中，g取10N/kg。求：（1）建筑材料所受的重力；（2）塔式起重机对绳子拉力做的功；（3）塔式起重机的机械效率。2、如图所示，杠杆AB在竖直向下的拉力F作用下将一物体缓慢匀速提升，下表是提升物体时采集的信息：求：OA/mOB/m物重G/NA端上升的高度h/mB端下降的距离s/m做的额外功W额外 /J0.40.8400.20.42（1）有用功；（2）拉力F的大小；（3）杠杆的机械效率。3、如图是上肢力量健身器示意图，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AB3BO，配重的底面积为0.02m2，配重的重力为120N，重力为500N的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力为85N，在B点施加竖直向下的拉力为F2时，杠杆仍在水平位置平衡，配重对地面的压力为60N。已知F1F223，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计（1）求配重对地面的最大压强是多少？（2）滑轮的重力是多少？（3）配重刚好离开地面时，杠杆A端受到绳子的拉力是多少？（4）当配重对地面的压强为1750Pa时，人对绳子的拉力是多少？4、体重为800N的人，双脚与地面的接触面积为400cm2，用图甲所示的滑轮组提升物体M。已知被提升的物体M重为900N，人加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.4m/s的速度匀速提升到8m的高度，拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示。不计钢丝绳的重力、摩擦力，则：（1）滑轮组提升重物所做的有用功是多少？（2）滑轮组提升重物的机械效率是多少？（3）动滑轮的重力是多少？5、建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为300N，时间为20s，不计摩擦和绳重，求：（1）工人做功的功率；（2）此过程中该装置的机械效率；（3）如果人的体重为600N，那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少N？-参考答案-一、单选题1、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。2、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。3、A【解析】【详解】根据题意知道，此过程中，拉力做的有用功W有用Gh拉力做的总功为W总FL拉力做的额外功W额fLA斜面的机械效率故A符合题意；B由于故B不符合题意；C由于故C不符合题意；D由于故D不符合题意。故选A。4、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。5、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。6、D【解析】【详解】A由可得，物体从斜坡底端到达坡顶的时间故A正确，不符合题意；B由可得，物体上坡时的牵引力故B正确，不符合题意；C坡顶的高度总功有用功因总功等于有用功加额外功，故克服斜面摩擦力所做的额外功根据功的公式，则物体上坡时受到的摩擦力故C正确，不符合题意；D斜面的机械效率故D错误，符合题意。故选D。7、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。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、B【解析】【详解】A垂直于道钉撬的把手向下压时，由杠杆平衡条件可知，此时动力臂最大，人的用力最省力，故A正确，不符合题意；B用斜面向上搬物体时，可以省力，但需额外克服斜面摩擦力做功，不能省功，故B错误，符合题意；C使用镊子时，杠杆的支点在动力作用点与阻力作用点的外侧，此时杠杆的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C正确，不符合题意；D根据滑轮的特点可知，动滑轮上有两段绳子，n=2，图中的若沿F2方向用力，所用的力与沿F1方向用力的大小基本相同，都等于物体和动滑轮总重的，故D正确，不符合题意。故选B。10、D【解析】【详解】A机械效率高，说明有用功占总功的比值大，但不一定做功就快，故A错误；B做功多，效率不一定高，这要看有用功、额外功的比例大小，故B错误；C功率大表明机械做功快，但做功不一定多，这要看做功时间的长短，故C错误；D做功快，说明机械的功率大，能够在较短的时间内做更多的功，故D正确。故选D。二、填空题1、 小于 62.5% 【解析】【详解】1AB是个杠杆，O为支点，因为OAOB，由FA×OAFB×OB可知，FAFB。2由图知，甲滑轮组中n2，由得，甲滑轮组的效率甲×100%×100%62.5%3由图示可知，甲图中n2，乙图中n3，由F（G+G动）可知，F甲F乙。4根据题意可知，两种方法提升货物，并且匀速提升高度相同，则有用功相同，而乙增加了定滑轮需要克服绳重及摩擦力做的额外功增加，由可知，甲乙。2、 8 50%【解析】【详解】1此过程所做的有用功为2所做的总功为则斜面的机械效率为3、 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4、 200 竖直向下【解析】【详解】12因为阻力和阻力臂一定，动力臂越长，动力越小，所以为最长的力臂，故在端作竖直向下的力；根据杠杆平衡的条件可得5、 0.4 80%【解析】【详解】1由图可知，n=2，则绳子自由端移动的距离绳子自由端移动的速度2不考虑绳子的重力和摩擦，滑轮组的机械效率为三、计算题1、（1）6000N；（2）3.75×104J；（3）80%【详解】解：（1）建筑材料所受的重力G=mg=600kg×10N/kg=6000N（2）由图知，动滑轮上的绳子段数为3段，即n=3，绳子自由端移动距离s=nh=3×5m=15m起重机对绳拉力做的功（总功）W总=Fs=2500N×15m=3.75×104J（3）所做的有用功为W有用=Gh=6000N×5m=3×104J塔式起重机的机械效率为答：（1）建筑材料所受的重力为6000N；（2）起重机对绳拉力做的功为3.75×104J；（3）塔式起重机的机械效率为80%。2、（1）8J；（2）25N；（3）80%【详解】解：（1）有用功为W有用=G物h=40N×0.2m=8J（2）总功为W总=W有用+W额外= 8J+2J=10J由W总=Fs，得拉力F的大小（3）杠杆的机械效率答：（1）有用功8J。（2）拉力F的大小25N。（3）杠杆的机械效率80%。3、（1）；（2）；（3）；（4）【详解】解：（1）地面受配重对其的压力，在配重从地面拉起的过程中，当配重不受绳子对其的拉力时，地面受到配重的压强最大，即当时，配重对地面的压强最大，为（2）当配重在地面上保持静止状态时，它受到的绳子的拉力F为其中为地面对配重的支持力，因为动滑轮上有2段绳子承担物重，因此杠杆A点受到的拉力为根据杠杆的平衡条件得到即因为所以故有即杠杆B端受到绳子的拉力是当压力为85N时，物体受到的支持力也为85N，则在B点施加竖直向下的拉力为当压力为60N时，物体受到的支持力也为60N，则在B点施加竖直向下的拉力为因为所以解得（3）对动滑轮受力分析可知，受到向上的拉力和向下的自身重力以及两股绳子对其的拉力，即其中，滑轮下端两股绳子受到的拉力即为配重的重力，也就是所以，杠杆A端受到绳子的拉力是（4）当配重对地面的压强为1750Pa时，根据可得，配重对地面的压力为对配重受力分析可知，受到向上的拉力和支持力以及向下的自身重力，则绳子的拉力为则杠杆A端受到绳子的拉力是根据杠杆的平衡条件得到又所以答：（1）求配重对地面的最大压强是； （2）滑轮的重力是；（3）配重刚好离开地面时，杠杆A端受到绳子的拉力是；（4）当配重对地面的压强为1750Pa时，人对绳子的拉力是。4、（1）7200J；（2）90%；（3）100N【详解】解：（1）根据做功的计算公式可得，滑轮组提升重物所做的有用功为W有=Gh=900N×8m=7200J（2）由可得，物体上升时间为由图乙可知，此时拉力做的总功是8000J，根据机械功率的计算公式可得，滑轮组的机械效率为（3）由图甲可知n=2则绳子自由端移动的距离为s=nh=2×8m=16m由W=Fs可得，滑轮组绳端的拉力为不计钢丝绳的重、摩擦力大小，由得，动滑轮的重力为G动=nF-G=2×500N-900N=100N答：（1）滑轮组提升重物所做的有用功是7200J；（2）滑轮组提升重物的机械效率是90%；（3）动滑轮的重力是100N。5、（1）180W；（2）83.3%；（3）1100N【详解】解：（1）由图示知，滑轮组承重绳子为2根，将建材提升6m时，绳子端移动的距离s=nh=2×6m=12m工人提升建材所做的总功W总=Fs=300N×12m=3600J功率（2）提升建材所做的有用功W有=Gh=500N×6m=3000J该装置的机械效率（3）不计绳重及摩擦时，据得G动=2F-G物=2×300N-500N=100N人的体重为600N，那么绳子对人的拉力不能超过600N。即绳子端的最大拉力为600N。那么物体的最大重力Gmax物=2Fmax-G动=2×600N-100N=1100N答：（1）工人做功的功率为180W；（2）此过程中该装置的机械效率为83.3%；（3）他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过1100N。