2024初中同步测控优化设计物理八年级下册配人教版第十二章测评(A)含答案.docx

2024初中同步测控优化设计物理八年级下册配人教版第十二章测评(A)(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)1.“给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬起整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是()2.衣服夹是一种常用物品,如图所示给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况。下列说法正确的是()A.当用手将其捏开时,它是费力杠杆B.当用其夹住物品时,它是费力杠杆C.无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是费力杠杆D.无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是省力杠杆3.右图是小龙探究杠杆平衡条件的实验装置,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,杠杆保持平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜,仍然使杠杆保持平衡,拉力F的变化情况是()A.变小B.变大C.不变D.无法确定4.如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,分别在A、B两端挂上质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO,不计杠杆重力,则m1、m2的关系为()A.m1>m2B.m1<m2C.m1=m2D.无法判断5.对图中所示的几种简单机械,下列说法正确的是()A.图甲所示的装置中OB是动力臂B.使用图乙所示的装置可省一半力C.图丙所示的装置是一种等臂杠杆D.图丁所示的汽车驾驶盘也是一种简单机械6.分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组,匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为定、动、组(不计绳重和摩擦,设每个滑轮质量相等),则下列选项中正确的是()A.组<动<定B.动<定<组C.定<动<组D.定<组<动7.如图所示,斜面长3 m,高0.6 m,建筑工人用绳子在6 s内将重500 N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150 N(忽略绳子的重力)。则下列说法正确的是()A.斜面上的摩擦力是50 NB.拉力的功率是50 WC.拉力所做的功是300 JD.斜面的机械效率是80%8.如图,用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。与提升B相比,提升A的过程滑轮组的机械效率较大。若不计绳重与轴摩擦的影响,则提升A的过程()A.额外功较小B.额外功较大C.总功较小D.总功较大二、填空题(每空3分,共27分)9.图中物块甲和乙处于静止状态,所用滑轮为。已知甲重12 N,乙重8 N,不计绳重及一切摩擦,则甲受到绳子的拉力为 N,地面的支持力为 N。 10.如图所示,物体重力为180 N,动滑轮重力为10 N。小明用100 N的拉力(方向不变)将物体匀速提升2 m,用了10 s,则此过程中有用功是 J,额外功是 J,拉力的功率是 W,滑轮组的机械效率是。 11.如图所示,斜面长6 m、高1 m,工人用500 N的力沿斜面把重力为2 400 N的箱子匀速推到车上,推力对箱子做的功是 J,斜面的机械效率是。 三、作图题(每题4分,共8分)12.在以O为支点、质量忽略不计的杠杆上挂10 N的重物A,杠杆同时还受另一个大小与FA不等、竖直向上的力FB作用,处于平衡。在图中画出:(1)FA的力臂lA。(2)FB的示意图并标出它的大小。13.如图所示,用滑轮组提升物体,请在图中画出最省力的绳子绕法。四、实验探究题(第14题8分,第15题14分,共22分)14.在研究滑轮的特点实验中,(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可证明使用定滑轮 。 (2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如图乙所示。据此可知,使用动滑轮。(3)他们组装了滑轮组,发现使用滑轮组提升重物时能省力,于是他们想:利用滑轮组提升重物能否省功呢?为此,他们进行了实验如图丙所示。请根据丙图信息,写出分析数据的具体过程,并回答他们的问题。15.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重力为2 N,测得的数据如下表:实验次数钩码总重G/N钩码上升的高度h/m测力计示数F/N测力计移动距离s/m机械效率140.11.80.3260.12.40.383%340.11.40.557%440.21.41.057%(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量竖直向上拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。 (2)第1次实验测得的机械效率为。(结果保留两位有效数字) (3)分析表中数据可知:第2次实验是用图做的;第4次实验是用图做的。(均选填“甲”“乙”或“丙”) (4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,可以提高滑轮组的机械效率。分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率。 (5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度。 五、计算题(11分)16.建筑工地上,施工人员用起重机吊起建筑材料,如图所示,每件材料重均为3 000 N,施工台距离地面的高度h为3 m。起重机沿竖直方向匀速提升一件材料用时15 s,钢绳拉滑轮的拉力F为2 000 N,不计钢绳重和摩擦。求:(1)起重机提升一件材料时,对材料做的有用功;(2)滑轮组在提升这件材料时的机械效率;(3)钢绳自由端拉力F的功率。第十二章测评(A)1.D解析 本题考查杠杆的分类:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。天平属于等臂杠杆;铁锨、钓鱼竿属于费力杠杆;铡刀属于省力杠杆。阿基米德设想的杠杆属于省力杠杆,故选D。2.B3.B解析 本题考查杠杆平衡条件的应用。杠杆平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂。当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,拉力(动力)的力臂变小,而阻力、阻力臂不变,欲使杠杆保持平衡,需增大拉力(动力),故选B。4.B解析 杠杆示意图如下。根据杠杆的平衡条件有m1gL1=m2gL2即m1L1=m2L2从图中可以看出力臂L1>L2,所以物体的质量有m1<m2。故选B。5.D解析 题图甲误把杠杆的长度当成了力臂;题图乙是一个定滑轮,它不省力;题图丙是一个动滑轮,可看成动力臂为阻力臂二倍的杠杆;题图丁汽车驾驶盘是一个轮轴,它也是一种简单机械。6.A7.A解析 拉力F做的功W总=Fs=150 N×3 m=450 J有用功W有=Gh=500 N×0.6 m=300 J额外功W额=W总-W有=450 J-300 J=150 J由W额=Ffs可得,物体在斜面上受到的摩擦力Ff=W额s=150J3 m=50 N,故A正确、C错。拉力的功率P=W总t=450J6 s=75 W,故B错。斜面的机械效率=W有W总=300J450 J×100%66.7%,故D错。8.D解析 由题知,提起两物体所用的滑轮组相同,将物体提升相同的高度,不计绳重和轴摩擦,克服动滑轮重力所做的功是额外功,由W额=G动h知,提升A和B所做额外功相同,故A、B错误;滑轮组的机械效率=W有W总=W有W有+W额=11+W额W有,额外功相同,提升A物体时滑轮组的机械效率较大,所以提升A物体所做的有用功较大,其总功较大,故C错误,D正确。9.解析 装置所使用的滑轮不随物体运动,它们是定滑轮。物体甲受竖直向下的重力G甲=12 N、竖直向上的拉力F拉=G乙=8 N、竖直向上的地面的支持力F支作用而静止,处于平衡状态,由力的平衡条件得G甲=F拉+F支,则甲受到地面的支持力F支=G甲-F拉=12 N-8 N=4 N。答案 定滑轮8410.答案 360404090%11.解析 推力做的功是总功,W总=Fs=500 N×6 m=3 000 J,克服箱子重力做的功是有用功,W有=Gh=2 400 N×1 m=2 400 J,则机械效率为=W有W总×100%=2 400J3 000J×100%=80%。答案 3 00080%12.解析 本题考查杠杆平衡条件的应用,由题图可知,该杠杆的支点为O,杠杆处于水平位置,重物A的大小为10 N,FA的力臂lA为两格;杠杆同时还受另一个大小与FA不等、竖直向上的力FB作用,那么FB的作用点在O点右侧但不在FA点,方向竖直向上,根据杠杆的平衡条件可以求得FB的大小,此题具有开放性,有多种情况,只要合适即可。答案 如图所示(答案不唯一,合适即可)13.答案 如图所示14.解析 (1)在实验过程中不断改变拉力的方向,观察测力计的示数都为1 N,等于物重,可得出结论:定滑轮可以改变力的方向,但不能省力。(2)在题图乙中,拉力F=0.6 N<G=1 N,故使用动滑轮时能省力。(3)已知物重G、拉力F、物体升高的距离h、绳子移动的距离s、绳子段数n,根据有用功公式和总功公式可求出所做的功进行比较。答案 (1)能改变动力方向,但不能省力(2)能省力,但不能改变力的方向(3)提升物体所做的有用功W有=Gh=2 N×0.1 m=0.2 J,使用滑轮组时所用拉力F=0.8 N,弹簧测力计移动距离s=30 cm=0.3 m,所做的总功W总=Fs=0.8 N×0.3 m=0.24 J。经比较W有<W总,所以使用滑轮组不能省功。15.答案 (1)匀速(2)74%(3)乙丙(4)增加物重越低(5)无关16.解析 (1)已知G=3 000 N,h=3 m,起重机做的有用功W有=Gh=3 000 N×3 m=9 000 J。(2)题图中与材料相连的是一个动滑轮,所以s=2h=2×3 m=6 m滑轮组提升一件材料所做的总功W总=Fs=2 000 N×6 m=12 000 J滑轮组在提升这件材料时的机械效率=W有W总×100%=9 000J12 000 J×100%=75%。(3)钢绳自由端拉力F的功率P=Wt=12 000J15 s=800 W。答案 (1)9 000 J(2)75%(3)800 W第十二章测评(B)(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)1.如图所示的用具中属于费力杠杆的是()2.到野外郊游时,小明和爸爸在湖边钓鱼。鱼上钩后,小明感觉鱼在水中时很轻,拉出水面后“变重”,在把鱼逐渐拉出水面的过程中,鱼受到的()A.浮力增大,鱼竿是省力杠杆B.重力增大,鱼竿是省力杠杆C.浮力减小,鱼竿是费力杠杆D.重力减小,鱼竿是费力杠杆3. 如图所示,手持10 kg物体保持平衡,此时肱二头肌收缩所承受的力一定()A.大于98 NB.小于98 NC.等于98 ND.等于10 kg4.如图所示,在探究杠杆平衡条件实验中,弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B,杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将()A.变大B.变小C.不变D.不能确定5.下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中所需动力最小的是()6.工人师傅用如图所示的滑轮组,将重力为800 N的重物缓慢匀速竖直提升3 m,人对绳的拉力F为500 N。不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则()A.绳子自由端移动的距离为9 mB.动滑轮的重力为200 NC.人通过滑轮组做的有用功为1 500 JD.滑轮组的机械效率为53.3%7. 甲、乙两个滑轮组如图所示,其中每一个滑轮重力都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法正确的是()A.若G1=G2,拉力做的额外功相同B.若G1=G2,拉力做的总功相同C.若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率D.用甲、乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变8. 如图所示,不计摩擦,把重力为G=16 N的物体匀速提起所用的拉力F=10 N,则关于该动滑轮的说法错误的是()A.动滑轮重力为4 NB.使用该动滑轮要费距离C.该动滑轮的机械效率为80%D.提升物体的速度越快,机械效率越高二、填空题(每空3分,共27分)9.如图所示,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400 N的物体匀速向上提起;已知每个滑轮重20 N,忽略绳子的重力以及滑轮的轴摩擦,图甲中车对绳子的拉力为 N,图乙中人对绳子的拉力为 N。 10. 如图所示,滑轮(选填“甲”或“乙”)可以看作是等臂杠杆;若物体所受重力均为20 N且处于静止状态,不计摩擦和滑轮重力,力F2的大小为N;物体上升时,它的重力势能(选填“增大”“不变”或“减小”)。 11. 如图所示,小华同学在测滑轮组机械效率的实验中,应竖直向上拉动绳子的自由端。若钩码重力G为3 N,小华所用拉力F为1.2 N,则滑轮组的机械效率为;若换成重力G'为5 N的钩码再进行实验,此滑轮组的机械效率将(选填“变大”“变小”或“不变”)。 12. 某同学家新房装修时,在地面与窗台间放置一斜木板,将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图所示,已知窗台高3 m,木板长5 m,瓷砖重500 N,沿斜面所用拉力400 N ,则斜面的机械效率是。 三、作图题(6分)13.下图是人拉着拉杆旅行箱静止在水平地面上的情景,O是轮子的转轴。以O为支点,请你画出拉力F的力臂。四、实验题(每题10分,共20分)14.下图为小柯制作的杠杆力臂演示仪,杠杆AOB可绕O点(螺母)转动,OA=0.2 m,OB=0.1 m,G1=2 N,杠杆自身重力和摩擦不计,固定装置未画出。(1)当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时,N的重力G2为 N。 (2)松开螺母保持OA不动,使OB向下折一个角度后,再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB'(B'点对应B点),保持M位置不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,则N应该移动到。 A.B'点处B.点处C.点处D.点处15.在测定动滑轮机械效率的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下:实验序号钩码重G/N钩码上升高度h/cm拉力F/N绳端移动的距离s/cm1.020.00.740.02.020.01.240.03.020.01.740.0(1)实验时,用手拉动弹簧测力计,使动滑轮下的钩码缓缓上升。 (2)第次实验时测得动滑轮的机械效率为。 (3)第次实验时,钩码上升的速度为0.05 m/s,则拉力的功率为W,静止时拉力F的大小(选填“大于”“小于”或“等于”)1.7 N。 (4)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将(选填“增大”“减小”或“不变”)。 五、计算题(15分)16.如图所示,用甲、乙两种滑轮组,分别匀速竖直向上提升同一重物,从相同位置开始提升至同一高度处。(1)若不计绳重、滑轮重及摩擦,求两次拉力F1和F2之比;(2)若不计绳重及摩擦,重物质量为400 g,动滑轮质量为100 g,求匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率。(g取10 N/kg)第十二章测评(B)1.A解析 根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆,动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。食品夹的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;瓶盖起子、螺丝刀、钳子的动力臂都大于阻力臂,都是省力杠杆。2.C3.A解析 由题图可知,手臂为费力杠杆,所以肱二头肌拉力需大于物体重力98 N。4.A解析 弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B,使杠杆仍在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,阻力和阻力臂不变,动力臂变小了,所以动力变大。5.D解析 由于不计机械重和摩擦,A选项中,所需动力F1=hsG=2m4m×G=12G;B选项中,F2=13G;C选项中,F3=G;D选项中,根据杠杆平衡条件可知,F4=14G。故D选项正确。6.B7.C解析 由题图可知,甲图中有一个动滑轮,3段绳子吊着动滑轮;乙图中有两个动滑轮,4段绳子吊着动滑轮。不计滑轮组的摩擦,额外功是克服动滑轮重力所做的功,故乙图拉力做的额外功多,故选项A错误。若G1=G2,两图拉力所做的有用功相同,额外功不同,所以总功不同,且甲图拉力所做的总功小于乙图拉力所做的总功,根据=W有W总可知,甲的机械效率大于乙的机械效率,故选项B错误,选项C正确;用相同的滑轮组提起不同重力的物体,所提升物体的重力越大,机械效率越高,选项D错误。8.D解析 由F=12(G+G动)可得,G动=2F-G=2×10 N-16 N=4 N,故选项A说法正确;使用动滑轮省力,但多移动距离,选项B说法正确;该动滑轮的机械效率=W有W总=GhFs=G2F=16N2×10 N=80%,选项C说法正确;滑轮组的机械效率是有用功跟总功的比值,与提升物体的速度无关,故选项D说法错误。9.解析 题图甲中使用的是两个定滑轮,忽略绳子的重力以及滑轮的轴摩擦,车对绳子的拉力F甲=G=400 N;题图乙中使用的是一动一定的滑轮组,n=2,忽略绳子的重力以及滑轮的轴摩擦,人对绳子的拉力F=12(G+G动)=12×(400 N+20 N)=210 N。答案 40021010.解析 由题图可知,滑轮甲不随物体一起升降,因此滑轮甲是定滑轮,定滑轮实质是一个等臂杠杆;滑轮乙随物体一起升降,因此滑轮乙是动滑轮,动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆,使用一个动滑轮可省一半的力,不计摩擦和滑轮重力,力F2=12G物=12×20 N=10 N;物体上升时,其高度增大,重力势能增大。答案 甲10增大11.解析 实验时,应竖直向上匀速拉动绳子的自由端。滑轮组的机械效率=W有W总=G3F=3N3×1.2 N83.3%,若钩码重力增大,滑轮组的机械效率变大。答案 匀速83.3%变大12.解析 利用斜面提升物体时,克服重物重力做的功为有用功,即W有=Gh=500 N×3 m=1 500 J,拉力所做的功为总功,即W总=Fs=400 N×5 m=2 000 J,机械效率=W有W总×100%=1 500J2 000 J×100%=75%。答案 75%13.解析 过支点作F作用线的垂线段,即为F的力臂l。答案 如图所示14.解析 (1)如题图甲所示,杠杆在水平位置平衡,由杠杆平衡条件得G1×OA=G2×OB,即2 N×0.2 m=G2×0.1 m,解得G2=4 N。(2)保持M位置不变,即左边的力和力臂不变;G2不变,要使杠杆在题图乙位置保持平衡,应该使右边的力臂不变;原来N的力臂为OB,所以N应该移动到点处,故选C。答案 (1)4(2)C15.解析 (1)为了使动滑轮和重物处于平衡状态,要竖直匀速拉动弹簧测力计。(2)第次实验中拉力做的功是总功,W总=Fs=0.7 N×0.4 m=0.28 J,有用功W有=Gh=1.0 N×0.2 m=0.2 J,则动滑轮的机械效率为=W有W总=0.2J0.28J0.714=71.4%。(3)第次实验中拉力做的功是总功,W总'=F's'=1.7 N×0.4 m=0.68 J,动滑轮由2段绳承担物重,所以绳自由端上升的速度是重物上升速度的2倍,绳自由端提升0.4 m用的时间为t=s'v=0.4m2×0.05m/s=4 s,拉力的功率P=W总't=0.68J4s=0.17 W;匀速上升时,滑轮与滑轮的轴、绳和滑轮间存在与拉力方向相反的摩擦力,所以静止时拉力小于1.7 N。(4)第次实验,动滑轮的机械效率 '83.3%,第次实验动滑轮的机械效率88.2%,由数据分析可知,同一动滑轮所提升重物质量增大时,机械效率将增大。答案 (1)竖直匀速(2)71.4%(3)0.17小于(4)增大16.解析 (1)由题图知,甲图中,n1=2;乙图中,n2=3,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则拉力F=1nG,两次拉力F1和F2之比F1F2=Gn1·n2G=32。(2)重物的重力G=mg=0.4 kg×10 N/kg=4 N动滑轮的重力G轮=m轮g=0.1 kg×10 N/kg=1 N不计绳重及摩擦时,滑轮组的机械效率=W有W总=Gh(G+G轮)h=GG+G轮由于两装置中物重和动滑轮重均相同,所以甲、乙两装置的机械效率1=2=GG+G轮=4N4 N+1 N=80%。答案 (1)32(2)都为80%