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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
一、单选题
1.如图,把由相同滑轮组装成的两个滑轮组挂在天花板下,用它们在相等时间内提升不同数量的物块到相同高度处,每个滑轮的重力都为G0,不计摩擦与绳重,若两次提升物体的效率之比η1∶η2=5∶6,下列说法正确的是( )
A.绳端两次拉力之比F1∶F2=9∶10
B.动滑轮与物块重力比G0∶G=1∶3
C.天花板两次受拉力之比T1∶T2=27∶20
D.两次拉力的功率之比P1∶P2=3∶5
2.如图小明不断改变钩码悬挂点位置和钩码数量,水平面上的轻质方形塑料板始终水平平衡,其中A、B、O、C、D五个点在同一水平线上,得出杠杆平衡条件:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离,为了反驳此观点,小红设计了(a)和(b)两种方案,使塑料板始终水平平衡,关于这两种方案( )
A.只有(a)能 B.只有(b)能
C.(a)(b)都能 D.(a)(b)都不能
3.用如图所示滑轮组提起重300N的货物,人所用的拉力为200N,当物体上升1m高度时(不计绳重和摩擦),在此过程中下面说法正确的是( )
A.拉力所做的总功为200J B.提升货物所做的有用功为300J
C.额外功为50J D.滑轮组的机械效率为80%
4.如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是( )
A.杠杆仍能平衡 B.杠杆不能平衡,左端下沉
C.杠杆不能平衡,右端下沉 D.无法判断
5.以下杠杆属于省力杠杆的是( )
A.镊子 B.划龙舟时的船桨
C.自行车的刹车手柄 D.筷子
6.在美丽乡村建设的工地上,如图所示,工人借助滑轮组用500N的拉力在10s内将重800N的重物匀速提升2m,不计绳重及摩擦。则下列选项中正确的是( )
A.重物上升的速度为0.4m/s B.工人拉力的功率为100W
C.滑轮组的机械效率为80% D.动滑轮的重力为100N
7.如图所示,工人用滑轮组将重为200N的货物10s内匀速提升6m,拉力为150N。忽略绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度是1.8m/s
B.该滑轮组的机械效率为80%
C.拉力做功的功率是180W
D.提升质量不同的货物时,此滑轮组机械效率不变
8. 如图甲所示,工人利用斜面将重1000N的箱子推至较长的水平车厢里,斜面长3m、高1.5m。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示,推力F始终与箱子运动方向相同,推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析中正确的是( )
A.0~10s内,对箱子做功越来越快
B.斜面的机械效率为48%
C.10~20s内,推力F的功率为125W
D.10~20s内,箱子所受摩擦力为125N
9.物理是一门“源于生活,用于生活”的学科,学好物理知识,可以帮我们巧妙的解决 生活中的难题,在一次搬重物时,小明爸爸要把180kg的重物搬到2m高的车上。为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面(如图所示)。用900N的力用了5min将重物匀速推到车上。关于此简易斜面装置,下列说法中正确的是(g取10N/kg)( )
A.小明爸爸对重物做了360J的功
B.小明爸爸做功的功率为15W
C.此次简易斜面装置的机械效率为50%
D.斜面是一种费力杠杆
10.现有一根形变不计、长为L的铁条AB和两根横截面积相同、长度分别为LA、LB的铝条A、B,将铝条A叠在铁条AB上,并使它们的右端对齐,然后把它们放置在三角形支架O上,AB水平平衡,此时OB的距离恰好为LA,如图所示。取下铝条A后,将铝条B按上述操作方法使铁条AB再次水平平衡,此时OB的距离为Lx.下列判断正确的是( )
A.若LA<LB<L,则LA<Lx< 成立
B.若LA<LB<L,则Lx> 成立
C.若LB<LA, <Lx<LA成立
D.若LB<LA,则Lx< 成立
二、填空题
11.商河某中学升国旗时,使用的滑轮是图中的 (选填“a”或“b”),使用它的最大的好处是能改变力的 。
12.如图所示,用40N的拉力将重为300N的物体匀速向左拉动0.2m,此时滑轮组的机械效率为75%,此过程中绳子自由端移动的距离为 m,物体与地面的摩擦力为 N;加速拉动物体,物体所受的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)
13.如图所示,动滑轮重1N,物体重7N,当时,为使轻质杠杆保持水平平衡,在A端沿竖直向下的方向所施加的力应为 N(不计摩擦及绳重)。
14.图中甲图是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”,图中乙图是其等效图。利用此“车梯”缓慢匀速提升重为1000N的物体,拉力F为400N,则该“车梯”的机械效率为 。若要提高“车梯”的机械效率,请提出一条合理的建议: 。
15.学校在操场上举办春季运动会的开幕式。入场时,引导员竖直举着裁判牌走在最前列,如图所示。若匀速前进时,裁判牌受到水平向后风的阻力为10N,作用在A点。AC间的距离是BC间距离的3倍。若将图中B点作为支点,手对另一点施加的力为 N,这个力的方向是水平 (选填“向前”或“向后”)。
16.如图所示,斜面高为1m,长为3m,现用500N平行于斜面向上的拉力F将重为900N的木箱从斜面底端匀速拉到斜面顶端,此过程中斜面的机械效率为 ,斜面对木箱的摩擦力大小为 N。
17.某校科技小组设计了如图所示的装置来探究浮力和机械效率的相关问题,B是放置在水平桌面上的盛水玻璃杯,总重力为30N,与桌面的接触面积为25cm2,A物体重力为50N,体积为1.25×10-3m3,当物体A浸没在水中匀速上升时,该装置的机械效率为75%,则物体完全拉出水面后(物体不吸水、不沾水),B容器对水平桌面的压强变化了 Pa,该装置的机械效率变为 。(不计绳重、摩擦和水的阻力,g取10 N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
18.如图所示,一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,OA=20cm。甲物体是边长为 5cm 的正方体,用绳连接在 A 点且绳拉直;乙物体重为 20N。当 OB=10cm 时,A 端绳子的拉力为 N,此时甲物体对地面的压强为 2×104Pa。则甲物体的重力为 N,现用一水平拉力使乙物体以 10cm/s 的速度从 B 点向右做匀速直线运动,经过 s,可使甲物体对地面的压力恰好为 0。
三、实验探究题
19.小红和小明利用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件。
(1)若实验前杠杆如图甲所示,为了消除杠杆自身重力对实验的影响。可将杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置静止。
(2)杠杆调节平衡后,小红在杠杆上的A点处挂4个钩码,如图乙所示,为了方便测量力臂,小红应该使杠杆在 位置平衡,接下来应该在B点 。
A.挂四个相同的钩码
B.用弹簧测力计竖直向上拉
C.挂六个相同的钩码
(3)测出一组数据后,接下来改变力和力臂的大小多次实验,其目的是 。
20.下面是小聪和小明做“测滑轮组的机械效率”的实验;
(1)小聪和小明两人用弹簧测力计测钩码重量时的情形分别如图甲、乙所示,你认为 是正确的(选填“甲”或“乙”);
(2)他们正确进行实验后,测出如表中的数据,实验装置如图丙、丁所示;
物理量
实验1
实验2
钩码重G/N
4
4
钩码上升的高度h/m
0.1
0.1
绳端拉力F/N
2.0
1.4
绳端移动距离s/m
0.3
0.5
机械效率η
67%
①通过表中数据可分析出实验1是用 图所示的装置做的实验,实验2是用 图所示的装置做的实验,实验2的机械效率为 ;
②通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率 ;
(3)结合生产生活实际,下列方法中可提高滑轮组机械效率的是 。
A.增大绳重
B.减轻动滑轮重
C.加快物体提升的速度
四、计算题
21.为了装修新居,工人用如图所示的动滑轮提升瓷砖。他将重350N的瓷砖从一楼匀速提升到三楼,所用的拉力是200N,花费的时间是2min,每层楼高3m。求:
(1)工人做的额外功;
(2)工人做功的功率;
(3)动滑轮的机械效率。
22.如图所示是提升重物的装置:长0.9m的杆OA可绕O点自由转动,将重G=90N的物体用轻绳悬挂在杆上B点处,在杆上A点用竖直向上的拉力F,使杆从水平位置缓慢转至图中虚线位置处,重物从位置①被缓慢匀速提升至位置②,B点上升的高度为0.2m,A点上升的高度为0.3m,已知OB=2BA。
(1)若不考虑杆重和摩擦,求杆在水平位置平衡时拉力F的大小;
(2)若考虑杆重和O处摩擦,则题述过程中:
①求拉力所做的有用功W有;
②若拉力所做的额外功为6J,求该装置的机械效率及提升时实际所需的拉力的大小。
答案解析部分
1.A,D
2.C
3.B
4.C
5.C
6.C
7.C
8.C
9.B
10.A
11.b;方向
12.0.6;9;不变
13.2
14.62.5%;增加物体的重力
15.20;向后
16.60%;200
17.5000;80%
18.10;60;5
19.右;水平;C;使归纳的实验结论具有普遍性
20.甲;丙;丁;57%;低;B
21.(1)300J;(2)20W;(3)87.5%
22.(1)解:根据杠杆平衡的条件可知,杆在水平位置平衡时拉力F的大小为
答:若不考虑杆重和摩擦,杆在水平位置平衡时拉力F的大小为60N;
(2)解:①拉力所做的有用功为
②拉力所做的总功为 该装置的机械效率为
提升时实际所需的拉力为
答:①拉力所做的有用功为18J;
②该装置的机械效率为75%,提升时实际所需的拉力 的大小为80N。
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