第十二章 简单机械 单元复习 -2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册

第十二章 简单机械 单元复习 2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示的工具，在使用中不能省力的是（　　） A． B． C． D． 2．如图为某种吊车的工作示意图。利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动；伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列关于这个吊车的有关说法正确的是（　　） A．吊臂是一个省力杠杆 B．使用这种吊车，好处是可以少做功 C．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂逐渐变小 D．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小 3．如图所示，翘起部分是为拔出图钉而预留的施力空间。图钉作为杠杆，其支点是（   ） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 4．如图所示杠杆，力F方向始终竖直向上，当此杠杆在动力F作用下，将一个由细绳系的物体由图中位置逆时针匀速转动到水平位置时，则 A．F大小始终不变 B．F先变大后变小 C．F先变小后变大 D．无法判断F大小的变化 5．如图所示，小明用一可绕O点转动的轻质杠杆，将挂在杠杆下的重物提高，他用一个始终与杠杆垂直的力F，使杠杆由A位置缓慢转到B位置，如图所示，在这个过程中（　　） A．F先变大后变小 B．F始终不变 C．F先变小后变大 D．F一直变大 6．如图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，图乙是其等效示意图。当此“车梯”匀速提升重物时（　　） A．增大物重，“车梯”的机械效率变高 B．该“车梯”承担物重的绳子有5股 C．绳端拉力F是物重G的 D．使用“车梯”可以省距离 二、填空题 7．如图所示，旗杆顶部安装着一个 （选填“定”或“动”）滑轮，若五星红旗的总重为2N，不计摩擦，当五星红旗匀速上升时，旗手对绳的拉力的大小为 N。 8．各式各样的剪刀都是一对对杠杆。如图所示，要剪开铁皮，应该用 （选填标号）最合适，原因是这种剪刀能够省 ；而剪纸或布时，应该用 （选填标号）最合适。 9．如图所示，如果绳重和摩擦不计，动滑轮重不计，物重G=300N，则图甲中的拉力F甲= N，图乙中的拉力F乙= N；如果不计绳重及摩擦，每个滑轮的重力为30N，物重G=300N，则拉力F甲= N，拉力F乙= N。 10．小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，所用的杠杆是一根质量均匀、重为5N的硬棒，他将棒的一端固定，把重为15N的物体挂在棒的中点，然后用手缓慢竖直向上提起棒的另一端，如图所示，若把物体提升了10cm，则小明作用在杠杆上的拉力是 N，此过程中杠杆的机械效率是 ．保持拉力方向不变，让重物继续匀速上升，则拉力大小将 （变大/变小/不变） 11．一名工人用相同的滑轮和绳子分别组成甲、乙两个滑轮组，在相同时间内把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，甲、乙两次工人对绳子的拉力F甲 F乙，两次工人对地面的压力F'甲 F'乙，两次拉力所做功的大小W甲 W乙，两次拉力功率的大小P甲 P乙（均选填“>”、“=”或“<”）。 三、实验题 12．同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点： 　　 　　 （1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮可以 ，但不可以 ； （2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示。据此可知，使用动滑轮可以 ，但不可以 ； （3）他们组装滑轮组时，他们想：利用滑轮组提升重物能否省力呢？为此，他们进行的实验如丙图所示，物体的重力为2N，测力计的示数为0.8N，由图可知，利用滑轮组提升重物能 ，如果物体被提升的速度是0.2m/s，绳子自由端移动的速度是 m/s。 13．如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大）    实验次数 钩码重力G/N 提升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 0.3 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% （1）在实验中，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计； （2）第一次实验中，如图所示，弹簧测力计的示数是 N，机械效率是 （精确到0.1%）； （3）由1、2两次实验数据可得出结论： ； （4）由 两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低； （5）在第三次实验操作的基础上，如图丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将 。（选填“偏高”“偏低”或“不变”）    四、综合题 14．如图是人抬起独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个 杠杆（省力/费力/等臂）；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为1200N，抬起车把的力F=500N，则此杠杆的机械效率为 　 五、科普阅读题 15．请阅读《太空快递员》并回答下列各题。 太空快递员 2017年4月20日，天舟一号货运飞船成功进入预定轨道，太阳能帆板展开正常，发射获得圆满成功。因为天舟一号“只运货，不送人”，被人们形象地称为“太空快递员”。天舟一号外观如图所示，部分参数见下表： “天舟一号”部分参数 全长 10.6m 最大直径 3.35m 太阳电池翼展开后最大宽度 14.9m 起飞质量 13.5t 最大上行货物运载量 6.5t 最大推进剂补加量 2t 在近地轨道运行的航天器会由于空气阻力而“掉高度”，为了维持高度，就需要火箭发动机适时启动以保持轨道高度，但是其携带的燃料是有限的，这就对被称为“太空加油”的在轨推进剂补加技术提出了需求。此次天舟一号的一个重要使命就是验证该项技术。此次天舟一号的目标飞行器是天宫二号，为了给天宫二号补给物资，天舟一号必须首先和天宫二号交会对接。早在2011年11月3日，天宫一号目标飞行器就已与神舟八号飞船顺利完成我国的首次交会对接。天舟一号将首次使用我国航天人研发的快速自主交会对接技术。交会对接完毕后，天舟一号就可以向天宫二号补给物资以及为天宫二号“太空加油”。别小看这次的“太空加油”，它是天舟一号和天宫二号在高速飞行中对接锁紧、确保补加装置和管路气密性好的前提下进行，其过程要比汽车加油复杂得多，分为29个步骤，每步都需要精细控制。首先，天宫二号的压气机将手风琴状的膜盒贮箱中的气体压回气瓶，使天宫二号的燃料贮箱的气压低于天舟一号的燃料贮箱的气压；随后，接通天舟一号和天宫二号贮箱，使推进剂自动从天舟一号贮箱“流入”天宫二号贮箱，当两侧贮箱的气压相等时，加注工作完成．目前，我国成为继俄罗斯和美国之后第三个掌握在轨推进剂补加技术的国家。天舟一号任务的圆满成功，标志着我国载人航天工程第二步胜利完成，也正式宣告中国航天迈进“空间站时代”。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）“太空加油”时，天舟一号相对于天宫二号是 的；（选填“静止”或“运动”） （2）“太空加油”时，推进剂自动从天舟一号贮箱“流入”天宫二号贮箱的条件是：天宫二号燃料贮箱的气压 天舟一号燃料贮箱的气压；（选填“高于”或“低于”） （3）欧洲太空局ATV货运飞船最大上行货运能力约7.7t物资，它的起飞质量约为21t。借鉴所学机械效率概念，请你通过计算比较天舟一号与欧洲太空局ATV货运飞船哪个运载效率高 。 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．C 【详解】A．瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，能省力，故A不符合题意； B．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，能省力，故B不符合题意； C．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，故C符合题意； D．撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，能省力，故D不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】A．如图： 画出动力臂和阻力臂，动力臂l1小于阻力臂l2，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，是费力杠杆，故A错误； B．杠杆是一种机械，使用任何机械都不省功，故B错误； CD．吊车吊起货物的过程中，阻力G不变，阻力臂减小，动力臂不变（因为支持力始终与吊臂垂直），由杠杆平衡条件可知，动力减小，即支持力逐渐变小，故C错误，D正确。 故选D。 3．C 【详解】这个装置的目的是为了能把图钉拔出来，该图钉的工作过程是：用力向上撬杠杆的A点，设备绕着C点转动，使图钉被拔出，由此可知C点是支点。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．A 【详解】如图，当杠杆匀速转动到水平位置时 因为动力、阻力作用点不变，所以不变；又因为阻力(物重G不变)，由得：所以当杠杆匀速转动到水平位置时，动力F的大小不变。 故选A。 5．A 【详解】小明用一可绕O点转动的轻质杠杆，则O为杠杆的支点；力F始终与杠杆垂直，故动力臂L1不变，阻力为物体的重力，如图： 由上图可知，阻力臂L2（即重力的力臂）先变大，到水平位置时最大，然后又变小，根据杠杆的平衡条件FL1＝GL2可得 因G、L1不变，L2先变大后变小，故F变大后变小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．A 【详解】A．增大物重提升相同高度时，有用功增大，额外功不变，有用功与总功的比值增大，“车梯”的机械效率变高，故A符合题意； B．由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=4，故该“车梯”承担物重的绳子有4股，故B不符合题意； C．不考虑动滑轮重力和摩擦时，绳子拉力，即绳端拉力F大于物重G的，故B不符合题意； D．图中绳子移动的距离是物体上升距离的4倍，即使用“车梯”不能省距离，故D不符合题意。 故选A。 7． 定 2 【详解】[1][2]定滑轮位置固定只能改变力的方向不能省力，所以旗杆顶上的是位置固定的是定滑轮，五星红旗重2N，因为不考虑摩擦，所以当五星红旗匀速上升时，拉力等于重力，所以旗手对绳的拉力的大小为2N。 8． 乙 力 甲 【详解】[1]要用剪刀剪开铁皮，需要省力，因此需选用动力臂大于阻力臂的剪刀，由图知符合条件的有乙、丙两把剪刀，但乙剪刀的动力臂与阻力臂的比值更大（刀口更短一些），所以乙剪刀更省力，所以选乙最合适。 [2]由第一空可知，乙更省力。 [3]剪纸或布时，主要是为了省距离，所以应选动力臂小于阻力臂的剪刀，所以甲最合适。 9． 100 75 110 90 【详解】[1]由图可知，甲滑轮组动滑轮上的绳子段数n甲=3，如果绳重和摩擦不计、动滑轮重不计，则甲滑轮组绳端拉力 [2]乙滑轮组动滑轮上的绳子段数n乙=4，如果绳重和摩擦不计、动滑轮重不计，则乙滑轮组绳端拉力 [3]如果不计绳重及摩擦、动滑轮的重力为30N，则甲滑轮组的拉力 [4]乙滑轮组的拉力 10． 10 75% 不变 【详解】[1]15N的物体和5N杠杆的重作用在杠杆中点上，动力竖直作用在杠杆的末端，两力都在竖直方向上，动力臂是阻力臂的2倍，所以动力是阻力的二分之一，则小明作用在杠杆上的拉力是 [2]动力臂是阻力臂的2倍，则动力移动的距离是阻力移动距离的2倍，所以机械效率为 [3]将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程，如图所示： 杠杆在水平位置时，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件得 F×OA=G×OC 则动力 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当杠杆匀速提起到B点的过程中，杠杆平衡，根杠杆平衡条件得 F'×OA′=G×OC' 此时的动力 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②C为OA的中点，且二力始终在竖直方向，所以△OBA'∽△OCC'，根据相似三角形的性质可得 所以，则拉力大小将不变。 11． > < = = 【详解】[1] [3][4]设物体升高的距离为h，由图可知，甲图中，承担物体绳子的段数n=2，绳子自由端移动的距离为 s=nh=2h 不计绳重及机械摩擦的情况下，甲图中工人对绳子的拉力为 甲图中，拉力做的功为 乙图中，承担物体绳子的段数n′=3，绳子自由端移动的距离为 s=n′h=3h 不计绳重及机械摩擦的情况下，乙图中工人对绳子的拉力为 乙图中，拉力做的功为 故F甲˃F乙，W甲=W乙。因为在相同时间内把相同的物体提升相同的高度，根据可知，两次拉力功率的大小相等，即P甲=P乙。 [2]图甲中，工人向下拉绳子，绳子给人一个向上的力，则工人对地面的压力为重力与拉力的差；图乙中，工人向上拉绳子，绳子给人一个向下的力，则工人对地面的压力为重力与拉力的和；故工人对地面的压力F甲′˂F乙′。 12． 改变力的方向 省力 省力 改变力的方向 省力 0.6 【详解】（1）[1][2]由甲图知道，三种拉力情况，每次拉力的方向都不相同。在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数都为1N，等于物重，故得出结论：定滑轮可以改变力的方向，但不省力。 （2）[3][4]在图乙中，拉力 F=0.6N＜G=1N 说明使用动滑轮时省力，但不能改变力的方向。 （3）[5]由图丙知道，物体的重力为2N，测力计的示数为0.8N，故利用滑轮组提升重物能省力。 [6]物体上升10cm，绳子自由端上升30cm，故绳子自由端移动的速度为重物移动速度的3倍，故绳子自由端移动的速度 v′=3v=3×0.2m/s=0.6m/s 13． 缓慢匀速 1.8 74.1% 作答合理即可 2、3 偏低 【详解】（1）[1]在实验中，测量绳端拉力F时，应在竖直向上方向上匀速拉动使物体匀速上升，物体处于平衡状态，此时弹簧测力示数等于拉力大小。 （2）[2]由图可知，弹簧测力计最小分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为1.8N。 [3]分析第1次实验中数据可知，根据可得，机械效率为 （3）[4]由控制变量法可知，比较第1、2次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，重物越重，机械效率越高。 （4）[5]比较第2、3次实验数据可得出结论：滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关，在提起的物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低。 （5）[6]由图丁可知，拉力F沿斜向上方向拉动时，拉力的力臂变短，省力变小，与丙相比需要更大的拉力才能拉动物体上升，因此总功更大，因有用功不变，根据可得，机械效率偏小。 14． 省力 80% 【详解】[1]由人抬起独轮车车把的简化示意图可知，独轮车在使用时动力臂大于阻力臂，所以它属于省力杠杆。 [2]根据图示可知 则杠杆的机械效率 15． 静止 低于 天舟一号的运载效率高 【详解】（1）[1]根据短文知道，当“太空加油”时，天舟一号与天宫二号的位置关系没有发生变化，所以天舟一号相对于天宫二号是静止的。 （2）[2]由题知道，“太空加油”时的步骤是：首先，天宫二号的压气机将手风琴状的膜盒贮箱中的气体压回气瓶，使天宫二号的燃料贮箱的气压低于天舟一号的燃料贮箱的气压；随后，接通天舟一号和天宫二号贮箱，使推进剂自动从天舟一号贮箱“流入”天宫二号贮箱，当两侧贮箱的气压相等时，加注工作完成。 （3）[3]根据机械效率是指有用功与总功的比值知道，货运飞船的运载效率可以是 所以天舟一号的运载效率是 ATV的运载效率 因为η1＞η2，所以天舟一号的运载效率高。 学科网（北京）股份有限公司 $$