第十二章 简单机械 章末练习-2024-2025学年八年级下册人教版物理

第十二章 简单机械 章末练习 一、选择题 1．日常生活中以下工具①钢丝钳，②镊子，③扳手，④天平，⑤钓鱼竿，⑥瓶盖起子，在正常使用的情况下属于省力杠杆的是（　　） A．①③⑥ B．②④⑤ C．①④⑤ D．②③⑥ 2．下列选项中属于省力杠杆的是（　　） A． 筷子 B．钓鱼竿 C．指甲剪 D．火钳 3．如图所示，在大小为4N的水平拉力F作用下，重为30N的木块A和轻质动滑轮一起水平匀速移动了0.2m，所用的时间是2s，若不计滑轮的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为0.4m B．木块A与地面的摩擦力为8N C．木块所受重力做的功为6J D．拉力做功的功率大小为1.2W 4．如图，工人师傅使用硬棒撬石头时，硬棒可以视为一个杠杆，下列各图能正确的表示其工作原理的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，一直杆可绕O点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟直杆垂直且作用于OB中点的力F，使直杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中这个直杆（　　） A．始终是省力杠杆 B．始终是费力杠杆 C．先是省力杠杆，后是费力杠杆 D．先是费力杠杆，后是省力杠杆 6．如图所示，A物体受到的重力是100N，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动．已知拉力F=5N，滑轮组的机械效率为80%，则下列说法不正确的是（） A．拉力F的功率是1 W B．2s内绳子自由端移动的距离是1.2 m C．5s内拉力F所做功的大小是15 J D．物体A受到水平地面的摩擦力大小是12N 7．如图所示的四种用具中，正常使用时属于费力杠杆的是（　　） A． 瓶盖起子 B． 活动扳手 C． 镊子 D． 钢铁钳 8．如图所示，是一种指甲刀的结构示意图，下列说法正确的是 （） A．ABC是一个省力杠杆 B．D处刀刃较薄，可以增大压力 C．杠杆ABC上有粗糙的花纹，可以减小摩擦 D．指甲刀只有两个杠杆，一个省力杠杆，一个费力杠杆 二、填空题 9．如图所示，工人师傅想把一个重800N的油桶滚上一个台阶，他沿最省力的方向推动油桶，且圆的半径为r，重力的力臂为 ，则这个力为　 　 N（支点O已在图中给出）． 10．用图中甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不．则F甲=　 　N，F乙=　 　N． 11．如图所示，不计滑轮重及摩擦，物体A、B均重为10牛。当用力F2匀速提升物体B时，力F2为 　 　牛；若物体A在10秒内匀速上升5米，力F1所做的功为　 　焦，其功率为　 　瓦。 12．小明在做平板支撑，他将身体撑起处于如图所示的平衡状态，他的重心在M点，所受重力为600N，则手掌处总的支撑力为　 　N。 13．如图所示，斜面长2m、高1m，把一个质量为24kg的物体沿斜面从斜面底端匀速拉到顶端，需要克服重力做功　 　J．若斜面是光滑的，则沿斜面向上的拉力　 　N．在“核桃钳、红酒开瓶器和家中升降晾衣架上的滑轮”三种工具中属于斜面的是　 　．（g=10N/kg） 14． 房屋装修时，工人利用滑轮组提升物体。如图所示，已知物体的重力为800N，在绳子自由端用500N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动，物体被提升了3m，该滑轮组的机械效率为　 　。如果要提高滑轮组的机械效率，可采用的措施有：　 　（填写番号）①增加物体的重力 ②增加提升物体的高度 ③减小动滑轮的重力。 三、实验探究题 15．在探究杠杆平衡条件的实验中，每个钩码重1N。 （1）杠杆如图甲所示，需向　 　调节平衡螺母使杠杆处于水平位置平衡； （2）杠杆平衡后如图乙所示，在杠杆A点挂4个相同的钩码，则在杠杆的B点挂　 　个相同的钩码，就可杠杆重新在水平位置平衡； （3）如图丙所示，用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则测力计的示数变化情况是　 　. A.不变 B.先变大后变小 C.先变小后变大 （4）杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂和动力数据绘制了的关系图象，如图丁所示。由图象推算，当时，　 　N； （5）如图戊所示，用竖直向上的力匀速拉动质量分布均匀的另一杠杆，杠杆转动过程中，拉力F的大小将　 　；若将重物的悬挂点由A点向右移至B点，拉力F大小将　 　。 答案解析部分 1．【答案】A 【解析】【解答】①钢丝钳、③扳手、⑥瓶盖起子，在使用的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆； ②镊子、⑤钓鱼竿，在使用的过程中，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆； ④天平在使用的过程中，动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆。 故答案为：A。 【分析】省力杠杆是动力臂大于阻力臂，费力杠杆是动力臂小于阻力臂，等臂杠杆是动力臂等于阻力臂。 2．【答案】C 3．【答案】D 4．【答案】D 5．【答案】C 【解析】【解答】由图可知动力F1的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在L2＜L1之前杠杆是省力杠杆，在L2＞L1之后，杠杆变为费力杠杆． 故答案为：C． 【分析】本题主要考查两个方面的知识： （1）力臂的概念：从支点到力的作用线的距离叫做力臂． （2）运用杠杆的平衡条件F1l1=F2l2分析动力的大小变化． 6．【答案】A 【解析】【解答】解答：A、由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数：n＝3，拉力的功率P＝nFv物体＝3×5N×0.2m/s＝3W，A不符合题意，符合题意；B、由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数：n＝3，则2s内绳子自由端移动的距离s＝3×0.2m/s×2s＝1.2m，B符合题意；C、由P 可得W＝Pt＝3W×5s＝15J，C符合题意；D、由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数：n＝3，克服摩擦力做的功为有用功，效率：η＝ ， 则f＝nηF＝3×80%×5N＝12N，D符合题意； 故答案为：A． 【分析】根据物体受到的拉力和速度的乘积计算功率的大小；根据功率和时间的乘积计算做功多少；根据有用功和总功的比值，计算机械效率。 7．【答案】C 【解析】【解答】A、起子在使用过程中动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，错误； B、扳手在使用过程中动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，错误； C、镊子在使用过程中动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，正确； D、钢丝钳在使用过程中动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，错误。 故答案为：C。 【分析】杠杆的分类：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。 8．【答案】A 【解析】【分析】（1）对于杠杆类型的判断可从动力臂与阻力臂的大小关系上入手； （2）压强的大小与压力的大小和受力面积的大小有关； （3）滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关．【解答】A、对于ABC，如图所示，在使用时，它的动力臂大于阻力臂，所以它是费力杠杆，符合题意； B、在相同的压力下，D处刀刃较薄，受力面积小，产生的压强大，压力的作用效果明显，并不是压力增大了，不符合题意； C、杠杆ABC上有粗糙的花纹，增大接触面的粗糙程度，可以增大摩擦，不符合题意； D、指甲刀中有三个杠杆：ABC、OBD、0ED，其中ABC是省力杠杆，其它两个都是费力杠杆，不符合题意． 故选A． 【点评】本题利用生活中某一实例，较全面地考查了物理知识的应用，揭示了物理来源于生活又应用于生活的物理意识，是中考的常见题型． 9．【答案】200 【解析】【解答】解：根据杠杆平衡的条件F1×L1=F2×L2可知：在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越大，动力越小；过支点和球心作出直径OA，即为最长的力臂，然后过A点作垂直于OA的作用力F，如图所示： ； 根据杠杆的平衡条件可知：GLG=FLOB，F的力臂为直径，即L0A=2r，重力力臂为 ，则：F= = = G= ×800N=200N． 故答案为：200． 【分析】根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，据此可解决此题． 10．【答案】100；60 【解析】【解答】解：由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力，即F甲=100N；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，所以手的拉力为F乙= （100N+20N）=60N． 故答案为：100；60． 【分析】定滑轮是轴固定不动的滑轮，动滑轮是轴随被拉物体一起运动的滑轮；使用定滑轮不省力但能改变力的方向，使用动滑轮能省一半力，但费距离． 11．【答案】5；50；5 【解析】【解答】解：右边的滑轮为动滑轮，绳重和摩擦均不计，当用力F2匀速提升物体B时，动滑轮省一半的力，即F2＝5N；提升物体A使用的是定滑轮，不省力，拉力F1＝G＝10N，拉力所做的功W＝F1s＝10N×5m＝50J，拉力的功率P＝ ＝5W. 故答案为：5；50；5. 【分析】两个滑轮，一个是定滑轮，提升重物时不改变力的大小，只改变力的方向；另一个动滑轮，提升重物时节省一半的力，但是不能改变力的方向。用滑轮提升重物时，计算拉力做功，用力的大小乘以力的作用点移动的距离，再根据功和功率的关系计算功率即可。 12．【答案】400 【解析】【解答】如图所示，他以脚尖为支点，重力充当阻力作用在重心M点，重力为600N，结合题图，根据可知，手掌处总的支撑力（动力）为 故答案为：400 【分析】根据杠杆的平衡条件，结合已知的力臂，计算力的大小。 13．【答案】240；120；红酒开瓶器 14．【答案】80%；①③ 【解析】【解答】由题知，n=2，则绳端移动的距离 s=2h=2×3m=6m 有用功 W有​=Gh=800N×3m=2400J 总功 W总​=Fs=500N×6m=3000J 滑轮组的机械效率 ①增加物体的重力，可以提高有用功，在额外功不变的情况下，有用功占总功的比例增大，也就是机械效率变大，故①符合题意； ②增加提升物体的高度，绳端移动的距离也相应的增大，根据 可知机械效率并不受影响，故②不符合题意； ③减小动滑轮的重力，在提升物体重力不变的情况下，即有用功不变的情况下，额外功减小了，所以机械效率就提高了，故③符合题意。 故选①③。 【分析】 滑轮组是由多个动滑轮、定滑轮组装而成的一种简单机械，既可以省力也可以改变用力方向。 机械效率是指机械在稳定运转时，机械的输出功（有用功量）与输入功（动力功量）的百分比。 15．【答案】左；6；C；0.5；不变；变大 1 学科网（北京）股份有限公司 $$