第九章 简单机械 功 模拟检测卷 --2023-2024学年鲁科版物理八年级下册

第九章简单机械 功 检测卷 (时间:60分钟　满分:100分) 第Ⅰ卷(选择题,共45分) 一、选择题(每小题3分,共45分) 1.下列简单机械能够省力的是(　　) A.门把手 B.定滑轮 C.筷子 D.钓鱼竿 2.如图所示,在“探究杠杆平衡条件”的实验中,轻质杠杆上每个小格长度均为 2 cm,在B点竖直悬挂4个重均为0.5 N的钩码,当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡.对该杠杆此状态的判断,下列说法正确的是(　　) A.杠杆的动力臂为8 cm B.该杠杆为费力杠杆 C.该杠杆的阻力大小为0.5 N D.动力F的大小为1.5 N 第2题图 3.如图所示,物重为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,F4的大小关系是(　　) 第3题图 A.F2<F3=F4<F1 B.F2<F4<F1<F3 C.F4=F2<F1<F3 D.F4<F2<F3<F1 4.骑自行车上一个陡坡时,有经验的同学会沿S形路线骑行,他这样做是为了(　　) A.缩短上坡过程中所用时间 B.减少上坡过程中所做的功 C.减小上坡过程中所施加的力 D.增加上坡时的机械效率 5.如图所示,重为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一水平力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置.在转动的过程中(　　) A.动力臂逐渐变大 B.阻力臂逐渐变小 C.动力F逐渐变大 D.动力F保持不变 第5题图 6.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动,物体运动的路程—时间图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是(　　) 第6题图 A.物体10 s时的速度大于4 s时的速度 B.0～6 s拉力对物体所做的功大于6～12 s拉力对物体所做的功 C.0～6 s拉力对物体做功的功率小于6～12 s拉力对物体做功的 功率 D.0～6 s物体所受的拉力大于6～12 s物体所受的拉力 7.如图所示,工人用160 N的拉力F将重为300 N的木箱在10 s内匀速拉到长3 m、高1 m的斜面顶端.下列说法正确的是(　　) 第7题图 A.拉力F做功的功率是16 W B.克服木箱重力做的功是900 J C.斜面的机械效率是62.5% D.若只改变斜面的倾斜角度,斜面的机械效率不变 8.如图所示,用滑轮组提升重900 N的物体,使它在10 s内匀速上升1 m.已知所用的拉力F为400 N.则在提升重物的过程中(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是(　　) A.拉力做功的功率为90 W B.拉力在这10 s内做的功为400 J C.动滑轮的重力为300 N D.若用该滑轮组匀速提升更重的物体时,则绳子拉力会变大,但机械效率不变 9.用如图所示的滑轮组拉动物体A,使物体A以0.2 m/s的速度水平向左匀速运动10 s.已知物体A重500 N,物体A受到的摩擦力为 120 N,拉力F的功率为 30 W.下列说法正确的是(　　) A.绳子自由端移动的距离为2 m B.拉力F的大小为40 N C.滑轮组的机械效率为80% D.滑轮组对物体A所做的功为1 000 J 第9题图 10.如图所示,用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度,不计绳重和摩擦的影响,提升A的过程滑轮组的机械效率较大,则下列判断正确的是(　　) 第10题图 ①A物体比B物体轻　②提升A的拉力较大　③提升A所做的额外功较少　④提升A做的有用功较多 A.只有①③ B.只有②④ C.只有②③ D.只有①④ 11.园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是(　　) 第11题图 A.减小阻力臂,省力 B.减小动力臂,减小动力移动的距离 C.增大动力臂,省力 D.增大阻力臂,减小动力移动的距离 12.中国女足在东京奥运会预选赛中战胜韩国队,成功晋级东京奥运会.如图所示为中国女足队员射门瞬间.下列说法正确的是(　　) 第12题图 A.球的运动方向只与脚用力的大小有关 B.球离开脚后继续向前运动是由于球具有惯性 C.球在空中运动过程中,脚仍对球做功 D.球运动到最高点时受到的力是平衡力 13.图(甲)是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”,图(乙)是其等效图.利用此“车梯”匀速提升重物时,下列说法正确的是(不计绳重和摩擦)(　　) A.绳端移动的距离是物体上升距离的5倍 B.被提升的物重是绳子拉力的4倍 C.增大物重,所做的有用功增大 D.增大物重,“车梯”的机械效率变高 第13题图 14.如图(甲)所示,用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物A.拉力F随时间t的变化关系如图(乙)所示,重物上升的速度v随时间t的变化关系如图(丙)所示.不计一切摩擦和绳重,已知在1 s～2 s内,滑轮组的机械效率为80%.下列说法错误的是(　　) 第14题图 A.0～1 s内,重物A受到了非平衡力的作用 B.若以动滑轮为参照物,重物A是静止的 C.动滑轮的重力为300 N D.若将重物A的重力减小为900 N,则提升重物匀速上升时,滑轮组的机械效率将变为70% 15.重为100 N的甲物体静止在水平地面上时,对地面的压强为6× 105 Pa.现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,乙物体的质量为3 kg,杠杆在水平位置平衡时,如图所示.OA∶AB=2∶7,g取10 N/kg.要使甲物体恰好被细绳拉离地面,则(　　) A.甲物体对地面的压力只需减少20 N B.甲物体的底面积应小于6×10-5 m2 C.杠杆B端所挂物体的质量至少增加至4 kg D.可以移动支点O的位置,使AO∶AB=1∶4 第Ⅱ卷(非选择题,共55分) 二、填空题(每空1分,共8分) 16.如图所示,小轿车的方向盘相当于一个轮轴,若F1=20 N,盘的半径为20 cm,轴的直径为4 cm,不计摩擦阻力,则F2=　 　N.门锁的把手相当于一个　 　(选填“省力”或“费力”)轮轴.  第16题图 17.如图所示是同学们常用的燕尾夹,AB=BC,当用力摁住C点打开该夹子时,可把　 　点看成支点,此时夹子可近似看成　 　(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.  第17题图 18.某大桥设计车速为60 km/h,图(甲)为该大桥的实景图,其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥,可逐步抽象成图(乙)、图(丙)、图(丁)所示的模型. 第18题图 (1)可以看出它用到了　 　(选填“杠杆”或“斜面”)的物理知识,为了减小钢索承受的拉力,在需要与可能的前提下,可以适当　 　(选填“增加”或“减小”)桥塔的高度.  (2)若某汽车质量为5×103 kg,在大桥上按设计车速水平匀速直线行驶时受到的阻力为汽车重力的0.06倍,则汽车通过该大桥时汽车发动机的功率为　 　W.(g取10 N/kg)  19.如图所示,重300 N的物体在20 N的水平拉力F的作用下,以 0.1 m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10 s,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中物体受水平地面的滑动摩擦力为　 　N. 三、作图题和简答题(20小题4分,21小题5分,共9分) 20.图(甲)是一款水管扳手钳,用它夹水管时,AOB部分可视为一个杠杆,其简化示意图如图(乙)所示.请在(乙)图中画出: (1)阻力F2的力臂l2. (2)杠杆平衡时,作用在B点的最小动力F1及其力臂l1. (甲) (乙) 21.现有一根质量分布不均匀的细棒,已知A点为硬棒的重心. (甲) (乙) (1)如图(甲)所示,此时硬棒静止时的重力为　 　. (2)如图(乙)所示,O为支点,当硬棒水平静止时,所需要的拉力F1为　 　. (3)如图(丙)所示,能否在硬棒上施加一个方向向下的力使硬棒处于水平平衡.　 　(选填“能”“不能”或“无法确定”),你判断的依据是　 . 四、实验探究题(每小题10分,共20分) 22.利用如图所示的实验装置探究杠杆的平衡条件. (1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是　 　,若出现图(甲)所示情况,应将杠杆的平衡螺母向　 　(选填“左”或“右”)调. (2)如图(乙)所示,杠杆在水平位置平衡,记录数据.根据这一次实验数据,小明立即分析得出杠杆的平衡条件,他这种做法的不足是　 　.经老师提醒后,小明继续进行实验,如图(乙)所示,若将A,B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆　 　(选填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端 下沉”). (3)如图(丙)所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当弹簧测力计从a位置转动到b位置时,使杠杆仍在水平位置平衡,其示数大小将　 　. 23.如图所示是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置,测得的实验数据如表所示. 实验次数 物重G/N 物体上升高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 1 0.1 0.6 0.3 55.6% 2 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 3 4 0.1 1.8 0.3 (1)实验过程中,应竖直向上　 　拉动弹簧测力计.  (2)第三次实验中滑轮组的机械效率是　 　(精确到0.1%).  (3)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重　 　,滑轮组的机械效率越高.  (4)若在第三次实验中,物体上升的速度为 0.1 m/s,则拉力F的功率为　 　W.  (5)创新小组也利用重为1 N,2 N,4 N的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是　 　.(填字母)  A.测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方 B.弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升 C.所使用的动滑轮的重力小于智慧小组使用的动滑轮重力 五、计算题(每小题9分,共18分) 24.如图所示,使用杠杆提升重物,拉力F竖直向下,重物匀速缓慢上升,相关数据如表所示,求: 　　 物重 G/N 拉力 F/N 时间 t/s A端上升的竖直 距离h/m B端下降的竖直 距离s/m 200 500 0.5 0.4 0.2 (1)拉力所做的功. (2)拉力做功的功率. (3)此过程中,该杠杆的机械效率. 25.如图所示,工人用300 N的拉力,把一重为500 N的货物G用滑轮组提升了3 m(忽略摩擦及绳重).求: (1)工人做的有用功. (2)滑轮组的机械效率(结果保留一位小数). (3)动滑轮重. 参考答案 一、选择题(每小题3分,共45分) 1.下列简单机械能够省力的是(　A　) A.门把手 B.定滑轮 C.筷子 D.钓鱼竿 2.如图所示,在“探究杠杆平衡条件”的实验中,轻质杠杆上每个小格长度均为 2 cm,在B点竖直悬挂4个重均为0.5 N的钩码,当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡.对该杠杆此状态的判断,下列说法正确的是(　B　) A.杠杆的动力臂为8 cm B.该杠杆为费力杠杆 C.该杠杆的阻力大小为0.5 N D.动力F的大小为1.5 N 第2题图 3.如图所示,物重为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,F4的大小关系是(　B　) 第3题图 A.F2<F3=F4<F1 B.F2<F4<F1<F3 C.F4=F2<F1<F3 D.F4<F2<F3<F1 4.骑自行车上一个陡坡时,有经验的同学会沿S形路线骑行,他这样做是为了(　C　) A.缩短上坡过程中所用时间 B.减少上坡过程中所做的功 C.减小上坡过程中所施加的力 D.增加上坡时的机械效率 5.如图所示,重为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一水平力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置.在转动的过程中(　C　) A.动力臂逐渐变大 B.阻力臂逐渐变小 C.动力F逐渐变大 D.动力F保持不变 第5题图 6.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动,物体运动的路程—时间图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是(　B　) 第6题图 A.物体10 s时的速度大于4 s时的速度 B.0～6 s拉力对物体所做的功大于6～12 s拉力对物体所做的功 C.0～6 s拉力对物体做功的功率小于6～12 s拉力对物体做功的 功率 D.0～6 s物体所受的拉力大于6～12 s物体所受的拉力 7.如图所示,工人用160 N的拉力F将重为300 N的木箱在10 s内匀速拉到长3 m、高1 m的斜面顶端.下列说法正确的是(　C　) 第7题图 A.拉力F做功的功率是16 W B.克服木箱重力做的功是900 J C.斜面的机械效率是62.5% D.若只改变斜面的倾斜角度,斜面的机械效率不变 8.如图所示,用滑轮组提升重900 N的物体,使它在10 s内匀速上升1 m.已知所用的拉力F为400 N.则在提升重物的过程中(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是(　C　) A.拉力做功的功率为90 W B.拉力在这10 s内做的功为400 J C.动滑轮的重力为300 N D.若用该滑轮组匀速提升更重的物体时,则绳子拉力会变大,但机械效率不变 9.用如图所示的滑轮组拉动物体A,使物体A以0.2 m/s的速度水平向左匀速运动10 s.已知物体A重500 N,物体A受到的摩擦力为 120 N,拉力F的功率为 30 W.下列说法正确的是(　C　) A.绳子自由端移动的距离为2 m B.拉力F的大小为40 N C.滑轮组的机械效率为80% D.滑轮组对物体A所做的功为1 000 J 第9题图 10.如图所示,用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度,不计绳重和摩擦的影响,提升A的过程滑轮组的机械效率较大,则下列判断正确的是(　B　) 第10题图 ①A物体比B物体轻　②提升A的拉力较大　③提升A所做的额外功较少　④提升A做的有用功较多 A.只有①③ B.只有②④ C.只有②③ D.只有①④ 11.园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是(　A　) 第11题图 A.减小阻力臂,省力 B.减小动力臂,减小动力移动的距离 C.增大动力臂,省力 D.增大阻力臂,减小动力移动的距离 12.中国女足在东京奥运会预选赛中战胜韩国队,成功晋级东京奥运会.如图所示为中国女足队员射门瞬间.下列说法正确的是(　B　) 第12题图 A.球的运动方向只与脚用力的大小有关 B.球离开脚后继续向前运动是由于球具有惯性 C.球在空中运动过程中,脚仍对球做功 D.球运动到最高点时受到的力是平衡力 13.图(甲)是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”,图(乙)是其等效图.利用此“车梯”匀速提升重物时,下列说法正确的是(不计绳重和摩擦)(　D　) A.绳端移动的距离是物体上升距离的5倍 B.被提升的物重是绳子拉力的4倍 C.增大物重,所做的有用功增大 D.增大物重,“车梯”的机械效率变高 第13题图 14.如图(甲)所示,用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物A.拉力F随时间t的变化关系如图(乙)所示,重物上升的速度v随时间t的变化关系如图(丙)所示.不计一切摩擦和绳重,已知在1 s～2 s内,滑轮组的机械效率为80%.下列说法错误的是(　D　) 第14题图 A.0～1 s内,重物A受到了非平衡力的作用 B.若以动滑轮为参照物,重物A是静止的 C.动滑轮的重力为300 N D.若将重物A的重力减小为900 N,则提升重物匀速上升时,滑轮组的机械效率将变为70% 15.重为100 N的甲物体静止在水平地面上时,对地面的压强为6× 105 Pa.现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,乙物体的质量为3 kg,杠杆在水平位置平衡时,如图所示.OA∶AB=2∶7,g取10 N/kg.要使甲物体恰好被细绳拉离地面,则(　C　) A.甲物体对地面的压力只需减少20 N B.甲物体的底面积应小于6×10-5 m2 C.杠杆B端所挂物体的质量至少增加至4 kg D.可以移动支点O的位置,使AO∶AB=1∶4 第Ⅱ卷(非选择题,共55分) 二、填空题(每空1分,共8分) 16.如图所示,小轿车的方向盘相当于一个轮轴,若F1=20 N,盘的半径为20 cm,轴的直径为4 cm,不计摩擦阻力,则F2=　200　N.门锁的把手相当于一个　省力　(选填“省力”或“费力”)轮轴.  第16题图 17.如图所示是同学们常用的燕尾夹,AB=BC,当用力摁住C点打开该夹子时,可把　B　点看成支点,此时夹子可近似看成　等臂　(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.  第17题图 18.某大桥设计车速为60 km/h,图(甲)为该大桥的实景图,其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥,可逐步抽象成图(乙)、图(丙)、图(丁)所示的模型. 第18题图 (1)可以看出它用到了　杠杆　(选填“杠杆”或“斜面”)的物理知识,为了减小钢索承受的拉力,在需要与可能的前提下,可以适当　增加　(选填“增加”或“减小”)桥塔的高度.  (2)若某汽车质量为5×103 kg,在大桥上按设计车速水平匀速直线行驶时受到的阻力为汽车重力的0.06倍,则汽车通过该大桥时汽车发动机的功率为　5×104　W.(g取10 N/kg)  19.如图所示,重300 N的物体在20 N的水平拉力F的作用下,以 0.1 m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10 s,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中物体受水平地面的滑动摩擦力为　48　N. 三、作图题和简答题(20小题4分,21小题5分,共9分) 20.图(甲)是一款水管扳手钳,用它夹水管时,AOB部分可视为一个杠杆,其简化示意图如图(乙)所示.请在(乙)图中画出: (1)阻力F2的力臂l2. (2)杠杆平衡时,作用在B点的最小动力F1及其力臂l1. (甲) (乙) 答案:如图所示 21.现有一根质量分布不均匀的细棒,已知A点为硬棒的重心. (甲) (乙) (1)如图(甲)所示,此时硬棒静止时的重力为　2.8 N　. (2)如图(乙)所示,O为支点,当硬棒水平静止时,所需要的拉力F1为　4.2 N　. (3)如图(丙)所示,能否在硬棒上施加一个方向向下的力使硬棒处于水平平衡.　不能　(选填“能”“不能”或“无法确定”),你判断的依据是　当动力作用在O点右侧时,动力与阻力的作用效果均是使杠杆向下倾斜,故杠杆无法在水平位置平衡;当动力作用在O点时,动力的作用线通过O点,动力的力臂为0,则动力×动力臂<阻力×阻力臂,所以杠杆将在阻力的作用下向下倾斜,故杠杆无法在水平位置平衡 . 四、实验探究题(每小题10分,共20分) 22.利用如图所示的实验装置探究杠杆的平衡条件. (1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是　便于直接读出力臂　,若出现图(甲)所示情况,应将杠杆的平衡螺母向　右　(选填“左”或“右”)调. (2)如图(乙)所示,杠杆在水平位置平衡,记录数据.根据这一次实验数据,小明立即分析得出杠杆的平衡条件,他这种做法的不足是　一次实验具有偶然性　.经老师提醒后,小明继续进行实验,如图(乙)所示,若将A,B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆　左端下沉　(选填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端 下沉”). (3)如图(丙)所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当弹簧测力计从a位置转动到b位置时,使杠杆仍在水平位置平衡,其示数大小将　变大　. 23.如图所示是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置,测得的实验数据如表所示. 实验次数 物重G/N 物体上升高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 1 0.1 0.6 0.3 55.6% 2 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 3 4 0.1 1.8 0.3 (1)实验过程中,应竖直向上　匀速　拉动弹簧测力计.  (2)第三次实验中滑轮组的机械效率是　74.1%　(精确到0.1%).  (3)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重　越大　,滑轮组的机械效率越高.  (4)若在第三次实验中,物体上升的速度为 0.1 m/s,则拉力F的功率为　0.54　W.  (5)创新小组也利用重为1 N,2 N,4 N的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是　C　.(填字母)  A.测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方 B.弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升 C.所使用的动滑轮的重力小于智慧小组使用的动滑轮重力 五、计算题(每小题9分,共18分) 24.如图所示,使用杠杆提升重物,拉力F竖直向下,重物匀速缓慢上升,相关数据如表所示,求: 　　 物重 G/N 拉力 F/N 时间 t/s A端上升的竖直 距离h/m B端下降的竖直 距离s/m 200 500 0.5 0.4 0.2 (1)拉力所做的功. (2)拉力做功的功率. (3)此过程中,该杠杆的机械效率. 解析:(1)拉力所做的功W总=Fs=500 N×0.2 m=100 J. (2)拉力做功的功率P===200 W. (3)此过程中,有用功W有用=Gh=200 N×0.4 m=80 J; 该杠杆的机械效率η==×100%=80%. 答案:(1)100 J　(2)200 W　(3)80% 25.如图所示,工人用300 N的拉力,把一重为500 N的货物G用滑轮组提升了3 m(忽略摩擦及绳重).求: (1)工人做的有用功. (2)滑轮组的机械效率(结果保留一位小数). (3)动滑轮重. 解析:(1)工人做的有用功:W有用=Gh=500 N×3 m=1 500 J; (2)由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,则绳子自由端移动的距离: s=nh=2×3 m=6 m, 绳子自由端拉力做的功:W总=Fs=300 N×6 m=1 800 J, 滑轮组的机械效率:η==×100%≈83.3%; (3)忽略摩擦及绳重,由F=(G+G动)可得,动滑轮重: G动=nF-G=2×300 N-500 N=100 N. 答案:(1)1 500 J　(2)83.3%　(3)100 N 学科网（北京）股份有限公司 $$