第十二章简单机械同步练习-2024-2025学年人教版物理八年级下册

第十二章简单机械同步练习 一、单选题 1．在生产和生活中，我们经常使用各种机械。下列关于机械的说法中，正确的是（　　） A．越省力的机械越省功 B．越费力的机械越省功 C．有些机械既可省力，又可省功 D．使用任何机械都不省功 2．图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图，若要使小华更省力，应该这样做（　　） A．小华原地不动 B．小华将脚向前移动 C．将支点向右移动靠近小华 D．将支点向左移动远离小华 3．下图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起。当巨木太重无法抬起时，下列改进方法可行的是（　　） A．减少横杆右端的人数 B．将支架向左移动 C．横杆右端的人向支架靠近 D．增大横杆上悬绳与支架间的距离 4．密度均匀的直尺放在水平桌面上，尺子伸出桌面部分CB是全尺长的，当B端挂上10N的物体时，直尺的A端刚好开始翘起。如图所示，则此直尺受到的重力是（　　） A．20N B．5N C．10N D．无法确定 5．在一次美术课程中，小明在用剪刀剪纸的过程中发现，适当减小纸片到转轴的距离可以更省力。通过小明的发现，可以进行探究的科学问题是：在杠杆平衡的情况下（　　） A．阻力和阻力臂一定时，动力和动力臂的关系 B．动力和阻力一定时，动力臂和阻力臂的关系 C．动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系 D．动力臂和阻力臂一定时，动力和阻力的关系 6．如图所示，用大小不变拉力将重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点，此过程拉力对甲做的功为WAB；用平行于斜面大小不变的拉力把重也为G的物体乙沿粗糙斜面从C点匀速拉至B等高的D点，在此过程中的拉力对乙做的功为WCD，下列说法不正确的是（　　） A．此过程斜面的机械效率为 B．大于斜面的摩擦力 C．的功率小于的功率 D．如果斜面光滑，机械效率为100% 7．某场馆建设中，采用如图所示的装置提升重物，工人师傅站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升了2m。已知物体A重400N，每个滑轮重20N，不计绳重与摩擦，下列说法不正确的是（　　） A．人对绳子的拉力为210N B．绳子自由端移动的距离为6m C．绳子自由端移动的速度为0.8m/s D．使用此滑轮组能改变力的方向 8．实验时，小芳用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体匀速提升1m，已知动滑轮的重为4N，不计绳重和摩擦，则下列说法不正确的是（    ） A．拉力F为7N B．有用功为10J C．绳子自由端移动距离为3m D．该滑轮组的机械效率为71.4% 9．质量相同的铜块和铝块分别挂在杠杆的A、B两端，杠杆在水平位置平衡，如图所示，现把铜块和铝块同时浸没于水中，已知，则有（　　） A．仍保持平衡 B．B端下降 C．A端下降 D．无法判断 10．用四个相同的滑轮和两根相同的绳子组成了如图所示的甲、乙两个滑轮组，被提升的物重相同，不计绳子与滑轮的摩擦，下列判断正确的是（   ） A．甲较省力且机械效率较高 B．乙较省力且机械效率较高 C．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同 D．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同 二、填空题 11．斜面是一种简单机械，在生活和生产中随处可见。如图所示，小明用平行于斜面的推力将货物从底端匀速推到顶端，已知推力为500N，斜面的长3m，高1m，机械效率为60%。则货物的重力为 N。 12．如图所示，用竖直向上的力F匀速拉动杠杆的右端，使重力为50N的物体缓慢升高0.1m，测得拉力大小F=24N，A端移动的距离为0.25m，在这一过程中，有用功为 J，额外功为 J，机械效率为 。（保留小数点后1位） 13．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，。在A点挂一个重40N的物体，在B点加一个竖直向上的拉力F，杠杆在水平位置平衡，则拉力 N；如果保持拉力F的方向与杠杆垂直，拉动杠杆缓慢向上转动时，拉力F将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 14．杠杆的应用非常广泛，如图工程车上的起重臂就是一个费力杠杆（如图所示），使用它的好处是能够省 ；如图所示，A装置是定滑轮，它的实质是一个等臂杠杆，使用它的作用是 。 15．如图所示的滑轮中， （选填“A”或“B”）是定滑轮。现用滑轮沿竖直方向匀速提升重均为20牛的物体，不计摩擦和滑轮重力，拉力FB为 牛；若物体上升2米，则拉力FA做功为 焦。 三、作图题 16．下图是指甲剪的示意图。请在图中画出杠杆ABO以O点为支点时动力的力臂和阻力。（忽略摩擦，保留作图痕迹） 四、实验题 17．根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求，完成下列各题。 (1)实验开始时，杠杆的位置如上图甲所示，杠杆此时处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。需将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动，才能使杠杆在水平位置平衡； (2)要使图乙中杠杆平衡，应在A处竖直向上施加 N的拉力（每个钩码重力为0.5N）。当弹簧测力计倾斜拉杠杆，仍使杠杆保持水平位置平衡，弹簧测力计的示数将 。 (3)小明用图丙装置进行探究，发现总是无法得出杠杆平衡条件，其原因是 。 18．小文为探究滑轮组的机械效率设计了如图甲所示的创新实验装置，整个装置固定在带有刻度的支撑背景板上，带绕线轮的电机可通过转动拉起重物，压力传感器可测出绳子自由端拉力。 不同物重对应的滑轮组机械效率实验数据 组别 绳子承担物重段数 G物/N F/N W总/J η 1 n＝3 1.96 0.80 0.120 ▲ 2 3.92 1.51 0.227 86.5% 3 5.88 2.20 0.330 89.1% 4 n＝4 1.96 0.63 0.126 77.8% 5 3.92 1.22 0.244 80.3% 6 5.88 1.75 0.350 84.0% 实验步骤：①在动滑轮下方挂上钩码，记录重力G物，标记物体的位置； ②闭合电机开关，匀速提升重物0.05m，断开开关，记录拉力F和绳子自由端移动的距离s； ③分别改变G物和滑轮组绕线方式（使承担物重绳子段数n不同），重复以上操作，并记录数据结果如表格所示； (1)请将表格中的数据补充完整 ；（计算结果保留到0.1%） (2)根据表中数据可得出的结论是 ； (3)与课本装置（如图乙）相比，该创新实验装置的优点是： 。（写出两点） 五、计算题 19．如图所示是由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组，其中动滑轮重，现使用该滑轮组用最省力的方法将某一重的物体，竖直向上匀速提升的高度。 (1)在图中用笔画线代替绳子画出绳子绕法； (2)提升物体时，克服物体重力做功为多大？ (3)若该过程中克服“绳重和摩擦因素”所做的功为，则绳子自由端所用拉力F为多大？ 20．如图所示，质量不计的轻质直杆长2.0m，可绕O点转动，如果在直杆B挂上重为50N的物体，OB距离为80cm，为保持杠杆在水平位置平衡，在离O点160cm处A点施加一个拉力杠杆OA成的拉力FA。问： (1)为多大？ (2)如果要用最小的拉力作用在直杆某点上，使直杆仍保持水平位置平衡，则该最小拉力为多大？并在图中作出该力的示意图。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第十二章简单机械同步练习----2024-2025学年人教版物理八年级下学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D B A C C B C C C 1．D 【详解】我们使用任何机械有时是为了省力，有时是为了省距离，有时为了改变力的方向，但都不能省功，故ABC错误，D正确。 故选D。 2．D 【详解】舂在工作时杠杆，其自身的重力是阻力，据杠杆的平衡条件，增大动力臂，可减小动力，将支点向左移动，可增大动力臂，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】A．如图所示，支架是杠杆支点，人对横杆右端施加向下的力是动力，当巨木太重无法抬起时，就需要更大的动力，需要更多的人来参与给横杆施加向下的力，故A不符合题意； B．如果将支架向左移动，等于是动力臂减大，阻力臂增小，想要将巨木抬起需要比原来更小的动力，这是可行的，故B符合题意； C．横杆右端的人向支架靠近，则是动力臂减小，在阻力和阻力臂不变的条件下，根据杠杆平衡条件可知，需要更大的动力才能把巨木抬起来，故C不符合题意； D．增大横杆上悬绳与支架间的距离，等同于是增大阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和动力臂不变的条件下，需要的动力增大，才能把巨木抬起来，这种改进方式是不可行的，故D不符合题意。 故选B。 4．A 【详解】由题知，直尺G是密度均匀的，设其重心在直尺的中点O，所挂重物G’，因为 所以 由杠杆平衡条件可得 即 解得。 故选A。 5．C 【详解】我们让硬纸板尽量靠近剪刀轴，以达到省力的目的，根据控制变量法，阻力和动力臂相同，减小的是阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力会减小，可以探究的是使用剪刀时，当动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．C 【详解】A．因为甲和乙重力相等，上升的高度相等，根据可知，对两个物体做的有用功相等，拉力对乙做的功为总功，所以此过程斜面的机械效率为 故A正确，不符合题意； B．拉力把重也为G的物体乙沿粗糙斜面从C点匀速拉至B等高的D点的过程中，除了克服摩擦力，还克服了一部分重力，所以大于斜面的摩擦力，故B正确，不符合题意； C．的功在大小上等于的有用功，还克服摩擦做了一部分额外功，所以的功小于的功，但是不知道时间关系，无法比较功率大小，故C错误，符合题意； D．如果斜面光滑，则无额外功，总功等于有用功，机械效率为100%，故D正确，不符合题意。 故选C。 7．B 【详解】A．由图可知，绳子承重段数n=2，人对绳子的拉力为 故A正确，不符合题意； B．由图可知，n=2，物体A在5s内匀速上升了2m，则绳子自由端移动的距离为4m，故B错误，符合题意； C．绳子自由端移动的速度 故C正确，不符合题意； D．不借助滑轮组时，应向上拉动绳子才能使物体A向上移动，借助滑轮组，拉力方向向下，所以使用此滑轮组改变了力的方向，故D正确，不符合题意。 故选B。 8．C 【详解】A．由图可知，有效线段n=2，不计绳重和摩擦，拉力 故A正确，A不符合题意； B．拉力做的有用功为 故B正确，B不符合题意； C．绳子自由端移动距离为 故C错误，C符合题意； D．拉力做的总功为 滑轮组的机械效率为 故D正确，D不符合题意。 故选C。 9．C 【详解】质量相同的铜块和铝块分别挂在杠杆的A、B两端，杠杆在水平位置平衡，即 两侧力臂相等，现把铜块和铝块同时浸没于水中，已知，由可知，铜块的体积小于铝块的体积，由可知，铜块受到的浮力小于铝块受到的浮力，则铜块对绳子的拉力大于铝块对绳子的拉力，两侧力臂相等，由杠杆平衡条件可知，A端将下沉。 故选C。 10．C 【详解】由图可知，甲的有效线段数为2，乙的有效线段数为3，由公式可知，乙更省力，又因为用相同的滑轮和相同的绳子拉相同的重物，由公式可知，机械效率相同，故C正确，ABD错误。 故选C。 11．900 【详解】根据题意可知，小明推力做的功为总功，总功为 克服货物的重力做的功为有用功，根据机械效率 可知，货物的重力为 12． 5 1 83.3% 【详解】[1]该过程中做的有用功是克服物体的重力做功，则有用功为 [2]该过程中做的总功为 则做的额外功为 [3]机械效率为 13． 60 变小 【详解】[1]根据杠杆平衡条件可得 则拉力为 [2]如果保持拉力F的方向与杠杆垂直，拉动杠杆缓慢向上转动时，此时阻力（物体的重力）不变，阻力臂（物体的重力的力臂）变小，动力臂（拉力的力臂）不变，根据杠杆平衡条件可知，拉力F将变小。 14． 距离 改变力的方向 【详解】[1]工程车上的起重臂就是一个费力杠杆，等臂杠杆费力但是省距离。 [2] A装置是定滑轮，它的实质是一个等臂杠杆，使用它的作用是可以改变力的方向。 15． A 10 40 【详解】[1]由图可知滑轮A轴的位置固定不动，所以滑轮A是定滑轮。 [2]由图可知B滑轮是动滑轮，不计摩擦和滑轮重力，使用动滑轮可以省一半的力，则拉力 [3]滑轮A是定滑轮，实质上是等臂杠杆，不省力也不费力，拉力FA移动的距离等于物体上升的距离，不计摩擦和滑轮重力，拉力FA大小等于物体的重力，则拉力FA做的功为 16． 【详解】把F1的作用线向下延长，过O点做F1的延长线的垂线，就是动力的力臂；阻力F2垂直于支持面向上，如图所示： 17．(1) 平衡 右 (2) 0.5 变大（或增大） (3)杠杆自身有重力 【详解】（1）[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态都为杠杆的平衡状态，因此甲图杠杆平衡。 [2]如图甲所示，杠杆左端下沉，其右端偏高，应将平衡螺母向上翘的右端移动，使杠 杆在水平位置平衡。 （2）[1]设杠杆的分度值为L，一个钩码的重为G，根据杠杆平衡条件得 解得 [2]当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，阻力和阻力臂不变 ，弹簧测力计拉力F的力臂变小，由杠杆平衡条件 ，可知弹簧测力计的拉力变大。 （3）利用如图丙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响。 18．(1)81.7% (2)滑轮组机械效率与承担物重绳子段数及提升物体重力有关，承担物重绳子段数越少，提升物重越重，滑轮组机械效率越大 (3)见解析 【详解】（1）第一次实验中，滑轮组机械效率为 （2）由1、2、3或4、5、6可知，同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越高；由1、4或2、5或3、6可知，提升物重相同时，绳子受力段数越少，机械效率越高；综合得出：滑轮组机械效率与承担物重绳子段数及提升物体重力有关，承担物重绳子段数越少，提升物重越重，滑轮组机械效率越大。 （3）与课本装置（如图乙）相比，该创新实验装置的优点是：板上有刻度，方便直接读出物体升高高度；电机可匀速提升物体；力传感器可精确测出拉力大小且读数方便。 19．(1) (2)720J (3)75N 【详解】（1）由图知道，该滑轮组只有一个动滑轮，要求最省力，则绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，有3段绳子来承担物体和动滑轮的总重力，这是最省力的绕绳方法，如下图 （2）提升物体时，克服物体重力做功 （3）克服动滑轮重力做功 则总功 绳子的有效股数n=3，则绳子自由端移动的距离 由知道，绳子自由端所用拉力 20．(1)50N (2)20N， 【详解】（1） 由图可知，拉力FA的力臂 由杠杆的平衡条件可知 则拉力 （2）如图，杠杆的阻力和阻力臂的成绩不变，若要使作用在直杆上的拉力最小，则以杠杆长为动力臂时动力臂最大，动力最小，最小动力作用在杠杆最右端，方向竖直向上，由杠杆的平衡条件可得最小拉力 最小拉力的示意图如图 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$