第十二章 简单机械 单元练习 2024-2025学年人教版物理八年级下册

第十二章 简单机械 一、选择题 1．杠杆在我们生活中有非常多的应用，如图所示，下列工具中属于费力杠杆的是（　　） A．指甲刀 B．镊子 C．起子 D．铡刀 2．关于功、功率、机械效率说法正确的是（　　） A．用时短的机械做功一定多 B．功率大的机械做功一定快 C．机械做功少，功率一定小，机械效率一定低 D．做功多的机械，机械效率一定高 3．如图所示，分别用两种滑轮拉同一个物体，忽略摩擦和绳重，且物体的重力远大于滑轮的重力，则拉力和关系是（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，OA是一杠杆，AB是不可伸长的细绳，CD是圆心在A点的一段圆弧形支架。将绳端点B由C向D移动过程中，则细绳AB所受拉力的大小会（　　） A．逐渐变大 B．保持不变 C．先变大后变小 D．先变小后变大 5．杆秤是我国古代劳动人民智慧的结晶，是历史悠久的称重器具之一．如图是杆秤的结构示意图，秤盘上不放重物时，提起提纽，秤砣移至D处杆秤恰好可以水平平衡．关于杆秤下列说法正确的是 （　　） A．杆秤上的零刻度线就在提纽O处 B．被称物体质量一定大于秤砣质量 C．被称物体质量越大，秤砣离提纽越远 D．若秤砣磕掉一块，被称物体的称量值比真实值小 6．利用如图所示滑轮组，用10N的拉力将重为24N的物体匀速提升0.5m，下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（　　） A．绳端移动的距离是1m B．拉力做的功是12J C．滑轮组的机械效率是80% D．动滑轮受的重力是4N 7．用四个完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，滑轮重小于物重，则（　　） A．使用两种装置，拉力不同，机械效率相同 B．使用两种装置，拉力相同，机械效率也相同 C．甲装置比乙装置省力且机械效率更高 D．乙装置更省力，但甲装置机械效率更高 8．高速铁路的输电线、无论冬、夏都需要绷直，以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图。钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣，每个坠砣配重为150N，若某段时间内坠砣串下降了20cm，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．滑轮A为动滑轮、B为定滑轮 B．该牵引装置既能省力又能省距离 C．输电线P端受到的拉力大小为5000N D．坠砣对钢绳的拉力做功为900J 二、填空题 9．学校举行以“学党史，忆初心”为主题的升旗仪式。如图甲所示，旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，升旗时使用这种滑轮的目的是为了改变力的　 　。生活中我们经常用到各种简单机械，如图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，属于省力杠杆。使用这种剪刀的好处是可以省　 　（选填“力”或“距离”），如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝尽量　 　（选填“靠近”或“远离”）支点O。 10．如图所示为等刻度轻质杠杆，A处挂4N的物体，若使杠杆在水平位置平衡，则应在B处施加的力方向向　 　（选填“上”或“下”）， 大小为　 　N。 11．如图所示，甲乙两个滑轮组中每个滑轮重均相同，已知 G甲= G乙。用甲、乙两滑轮组分别匀速提升 A、B两物体，在相同时间内，提升相同的高度。若不计绳重和轴摩擦，甲和乙两个滑轮组机械效率的关系为：　 　，拉力 F1 和拉力F2功率的关系为：P甲　 　 P乙。（均选填“＞”、“＜”或“＝”） 12．如图所示，工人师傅用250N的拉力，使重为2000N的物体以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍，动滑轮受到的重力为80N，则工人师傅拉力的功率为 　 　W，该滑轮组的机械效率为 　 　。 13．如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和60N。质量为50kg的小周同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，则动滑轮的重力为 　 　N，1~2s内拉力做的功是　 　J，该装置最多能匀速提升　 　N的重物。 三、实验探究题 14．在探究杠杆平衡条件的实验中： （1）小丽把杠杆支在支架上，若杠杆左端下沉，可调节左端的平衡螺母向　 　 端移动，使杠杆在水平位置平衡，目的是　 　 ； （2）如甲图所示，在杠杆右边B处挂两个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，应在杠杆左边A处挂　 　 个相同的钩码； （3）如乙图所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的示数F 　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”），原因是　 　 。 （4）如丙图所示，在杠杆左端某一固定位置挂一个重力的物体，在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F，保证杠杆处于平衡状态。根据多次测量的F、L数据，画出如图丁所示图线，由图丙可得出杠杆平衡的条件是F与L成　 　 比，结合杠杆平衡条件，可求出重力G的力臂是　 　 四、作图题 15．如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请在图中画出力F1的力臂L1。 16．如图，请画出滑轮组的绕法，实现既省力又改变力的方向。 五、综合题 17．如图所示，重500N的小明利用该滑轮组用时5s将300N的重物匀速向上提升到6m高的平台上，绳子自由端的拉力为200N，不计绳重和摩擦，求： （1）绳子自由端的移动速度； （2）拉力做功的功率； （3）若不考虑绳子的最大拉力，求该滑轮组的最大效率。 18．质量为70kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计；若工人在1min内将120kg的货物匀速向上提高了5m，双脚与地面接触的总面积为（）。问： （1）滑轮组对货物所做的有用功； （2）动滑轮受到的重力； （3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送130kg货物时，此时工人对地面的压强是多少Pa？ 参考答案 1．B 2．B 3．A 4．D 5．C 6．C 7．A 8．D 9．方向；力；靠近 10．上；2 11．＜；＞ 12．100；80% 13．5；40；85 14．右；便于测量力臂；3；变大；拉力F的力臂变小；反；0.2 15． 16． 17．（1）由图可知n=2，绳子自由端移动的距离： s=nh=2×6m=12m， 绳子自由端的移动速度 （2）拉力做的总功： W总=Fs=200N×12m=2400J， 拉力做功的功率： ； （3）首先，我们需要求出动滑轮的重力。由于不计绳重和摩擦，根据滑轮组的性质，有 将已知的F=200N和G物​=300N代入上式，解得 G动​=2F−G物​=2×200−300=100N 接下来，我们考虑滑轮组的最大效率。当提升物体的重力最大时（即等于人的重力G人​=500N），滑轮组的效率最高。此时，有用功为W有用​=G人​h，总功为 其中，为提升最大物重时的拉力，由滑轮组性质得 所以，滑轮组的最大效率为 答：（1）绳子自由端的移动速度为2.4m/s； （2）拉力做功的功率为480W； （3）该滑轮组的最大效率为 83.3% 。 18．解：（1）滑轮组对货物所做的有用功； （2）由图乙可知，当物重G1​=300N时，滑轮组的机械效率η=60%， 因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功， 所以，滑轮组的机械效率 ，解得：G动=200N； （3）工人运送130kg货物时，绳子的拉力 因为工人站在地面上，所以工人受到的支持力；工人对地面的压力等于地面对工人的支持力，即，则工人对地面的压强。 学科网（北京）股份有限公司 $$