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1、人教版八年级物理下册第十二章-简单机械专题训练 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,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
2、,物体受到斜面的摩擦力大小为f,则斜面的机械效率为()A100%B100%C100%D100%2、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3、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4、如图所示的简单机械中,省距离的是()A 旗杆上的定滑轮 B 夹东西的筷子C 开门的把手D 蜿蜒的盘山公路5、
3、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90N6、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7、如图所示,物体的受到的重力为300N,在20N的水平拉力F的作用下物体以0.3m/s的速度匀速运动了20s
4、,滑轮组的机械效率为85%。不计绳重和滑轮重。在此过程中,下列说法错误的是()A拉力的功率为18WB物体受到的摩擦力为60NC绳子自由端移动的距离是18mD额外功为54J8、如图所示简单机械,在使用时费力的是()A旗杆顶的定滑轮B剪铁丝的钳子C镊子D拔钉锤9、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10、如图是一种新型
5、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()ABCD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、升国旗时,使用的是定滑轮,使用它的好处是能改变力的 _(大小方向),它本质上是一个 _杠杆。2、为庆祝建党100周年,科技小组制作了如图所示的展示牌(含牌面和支架),展示牌的重力为40N、重心为O,支架的夹角为60。为测试该展示牌的抗风力大小,以防止展示牌倾倒,小组同学将展示牌放在水平地面上,进行模拟测试,测试中假设风力F始终集中作用在展示牌的重心。(1)第一组同学施加的力F1始终
6、与牌面垂直,当支架刚刚离开地面时,力F1的大小为_N。(2)第二组同学施加的力F2始终与水平面平行,当支架刚刚离开地面时,则力F2_F1(选填“”“”或“”)。3、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_。4、小明通过机械将重为100N的重物在5s内竖直向上匀速提升了2m,机械效率为80%,则此过程中小明做功的功率P=_W。5、如图,展示了一些你熟悉的物理图形,请你根据要求填空。(1)如图a中点燃的蜡烛上下摆动,形成跷跷板。涉及的物理原理是_;(2)如图b是用绳和木棍体验“滑轮组”威力的实验,该实验说明了_;
7、(3)如图c、d两个实验可以说明的同一个物理问题是:_。三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)1、用如图所示的滑轮组提升物体A,在匀速竖直提升A的过程中,卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为500N,物体A上升的速度vA为0.1m/s,滑轮组的机械效率为90%,不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求:(1)拉力F做功的功率P;(2)物体A所受的重力GA;(3)动滑轮所受的重力G动。2、小明推着购物车在超市购物,如图所示,购物车与货物的总质量为30kg,当购物车前轮遇到障碍物时,小明先后两次在A点对购物车施加竖直方向的作用力,可视为杠杆。(1)图甲中小明在A点施力的力臂为多少m?阻力为多少N?(
8、2)图乙中小明在A点施力大小F乙为多少N?方向是怎样的?3、用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体,所用拉力为,不计绳重和摩擦,将重物提升3m所用时间为10s,求:(1)拉力的功率;(2)滑轮组的机械效率;(3)动滑轮的重力;(4)若物重变为原来的2倍,则滑轮组的机械效率又为多大?(结果保留一位小数)4、如图甲所示装置,重为16N的物体A在拉力F的作用下,5s内匀速运动了0.5m拉力F做的功随时间变化的图象如图乙所示已知动滑轮重0.5N,物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.25倍;(1)拉力F的功率是多少?(2)5秒内整个装置对物体A做的功是多少?(3)该装置的机械效率
9、是多少?5、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。-参考答案-一、单选题1、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。2、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
10、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。3、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。4、B【解析】【详解】A旗杆上的定滑轮,相当于等臂杠杆,不省力,也不省距离,故A不符合题意; B夹东西的筷子,是费力杠杆,费力,省距离,故B符合题意; C开门的把手使用时,实质是轮轴,动力作用在轮上,阻力作用在轴上,是省
11、力机械,省力,费距离,故C不符合题意; D蜿蜒的盘山公路是斜面,省力,费距离,故D不符合题意。故选B。5、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。6、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。7、B【解析】【详解】A由图可知n3,绳子自由端移动的速度v
12、nv物30.3m/s0.9m/s则拉力F的功率PFv物20N0.9m/s18W故A正确,不符合题意;B由可得,拉力做的总功W总Pt18W20s360J因为100%,所以有用功W有W总85%360J306J因为v,所以物体移动的距离s物v物t0.3m/s20s6m又W有fs物,所以物体受到的摩擦力f51N故B错误,符合题意;C绳子自由端移动的距离sns物36m18m故C正确,不符合题意;D额外功W额W总W有360J306J54J故D正确,不符合题意。故选B。8、C【解析】【详解】A旗杆顶的定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,不省力,也不费力,故A不符合题意;B钳子剪铁丝时,动力臂大于阻力臂,是
13、省力杠杆,省力,故B不符合题意;C镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力,故C符合题意;D拔钉锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力,故D不符合题意。故选C。9、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=33m=9m拉力做功为W总=Fs=120N9m=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
14、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。10、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。二、填空题1、 方向 等臂【解析】【详解】12旗杆顶部滑轮的轴是固定不动的,故该滑轮是定滑轮,使用它可以改变力的方向,但不能省力,它的实质是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。2、 20 【解析】【详解】(1)1第一组同学施加的力F1始终与牌面垂直,如图所示:支架的夹角为60,根据数学知识可知l1=2lG,当
15、支架刚刚离开地面时,根据杠杆的平衡条件可知F1l1=GlGF1= 40N=20N(2)2第二组同学施加的力F2始终与水平面平行,由图可知l1l2当支架刚刚离开地面时,支架处于平衡状态,支架的重力、重力的力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知F2F13、 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4、50【解析】【详解】此过程中有用功W有用=Gh=100N2m=200J根据可知,总功为小明做功的功率5、 杠杆原理(杠杆的平衡条件) 使用滑轮组可以省力 动能和势能可以相互转化【解析】【分析】【详解】(1)1图a中点燃的蜡烛上下摆动,有支点、两个力、两个力臂,符合杠杆
16、的五个要素,故其原理为杠杆原理。(2)2图b相当于一个滑轮组,小孩所拿的绳端相当于滑轮组的绳子自由端,该现象表明使用滑轮组可以省力。(3)3这两个实验可以说明的同一个物理问题是:动能和势能是可以相互转化的;在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中,它们需要克服摩擦阻力做功,消耗一部分机械能,所以机械能减小,将会看到它们上升的高度逐渐降低。三、计算题1、(1)100W;(2)900N;(3)100N【详解】解:(1)由题意可知,物体A上升的速度vA=0.1m/s,由图可知n=2,则绳子自由端移动的速度绳子自由端移动的速度是0.2m/s;卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为500N,根据可知,拉
17、力F做功的功率拉力F做功的功率是100W。(2)由题意可知,滑轮组所做的有用功,滑轮组所做的总功,由图可知n=2,则物体A上升的距离和绳子自由端移动的距离关系,那么滑轮组的机械效率题中滑轮组的机械效率为90%,拉力F为500N,那么物体A所受的重力物体A所受的重力是900N。(3)不计绳重和滑轮与轴的摩擦,由解得动滑轮的重力动滑轮所受的重力是100N。答:(1)拉力F做功的功率P为100W;(2)物体A所受的重力GA为900N;(3)动滑轮所受的重力G动为100N。2、(1)0.6,300;(2)75,竖直向上【详解】解:(1)当购物车前轮遇到障碍物时,支点为B轮,故应在A端施加一个竖直向下的
18、力,由力臂的定义,在A点施力的力臂为0.6m;阻力为购物车与货物的重力G=mg=30kg10N/kg=300N(2)当购物车后轮B遇到障碍物时,小明应竖直向上提扶把,车体是绕着C点转动的,故C点就是支点,由图知,此时动力臂为l动=0.6m+0.3m+0.3m=1.2ml阻=0.3m,由杠杆平衡条件可知:Fl动=Gl阻,即F1.2m=300N0.3m解得F=75N答:(1)图甲中小明在A点施力的力臂为0.6m,阻力为300N;(2)图乙中小明在A点施力大小F乙为75N,方向竖直向上。3、(1)180W;(2)80%;(3)120N;(4)88.9%【详解】解:(1)从图中可知绳子的股数,绳子自由
19、端移动的距离拉力做的总功拉力的功率(2)做的有用功滑轮组的机械效率(3)不计绳重和摩擦,克服动滑轮的重力做的功为额外功,则动滑轮的重力(4)若物重变为原来的2倍,则滑轮组的机械效率。答:(1)拉力的功率为180W;(2)滑轮组的机械效率为80%;(3)动滑轮的重力为120N;(4)若物重变为原来的2倍,则滑轮组的机械效率为88.9%。4、(1)0.5W;(2)2J;(3)80%【详解】(1)由图乙知道,5s内拉力F做的功为2.5J,拉力的功率为(2)5秒内整个装置对物体A做的功为克服地面摩擦力做的功,物体受到的摩擦力f0.25G0.2516N4N物体匀速运动,5s内做的有用功W有fs4N0.5m2J(3)由图乙知道,在5s内拉力做的功W总2.5J,则滑轮组的机械效率为答:(1)拉力的功率为0.5W;(2)5秒内整个装置对物体A做的功为2J;(3)该装置的机械效率为80%。5、(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=35m=15m拉力做的总功W总=Fs=400N15m=6000J拉力F做功的功率(2)拉力做的有用功W有Gh900N5m4500J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%。
限制150内