第十一章 简单机械章末训练-2024-2025学年沪科版物理八年级全一册

第十一章 简单机械 一、单选题 1．如图所示，置于水平桌面上的物体A重1000N,物体B重600N，此时物体B恰好能匀速下降；当用一水平向左的力F拉动物体A在5s内匀速向左移动1m，若不计动滑轮、绳重、以及滑轮轴间的摩擦，则下列说法正确的是 A．拉力F为300N ，拉力F的功率为60W B．拉力F为600N，拉力F的功率为120W C．物体A与桌面间的滑动摩擦力为600N D．绳子拉力对物体B所做的功为600J 2．两个人共同搬一个50千克质量分布均匀的木箱上楼梯，如图所示。木箱长1.25米，高0.5米；楼梯和地面成45°，而且木箱与楼梯平行。如果两人手的用力方向都是竖直向上的，那么在下面的人对木箱施加的力与上面的人对木箱施加的力的比值是（    ） A． B． C． D． 3．如图所示，小红用10N的拉力将重为20N的物体在5s内匀速提升了0.2m，则以下说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为0.4m B．有用功为4J C．滑轮组的机械效为83.3% D．拉力的功率为12W 4．在图所示的装置中，每个滑轮重2N，物体G1重100N，物体G2重10N．此时G2恰能匀速下降．若在G1上加一水平向左的拉力，使G1匀速向左运动，则拉力F为 A．5N            B．6N               C．12N             D．112N 5．如下图所示，物体A重50N，物体B重30N，物体A在绳子拉力的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B匀速上升，则该拉力F的大小为（滑轮和绳子的重力及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）（   ） A．10N B．20N C．30N D．50N 6．下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（    ） A．物体做功越多，则功率越大 B．做功时间越短，则功率越大 C．机械效率越高，则有用功越多 D．增加物重，可以增大滑轮组的机械效率 7．关于功、功率和机械效率的概念，下列说法正确的是（    ） A．做功越多的物体功率越大 B．做功越快的物体功率越大 C．功率越大的物体机械效率越高 D．物体做功时间越长的功率越小 8．如图所示，O是杠杆的支点，在杠杆的中点处挂有重物，要使杠杆从图中位置在水平力F的作用下逆时针缓慢转动，则作用在杠杆末端的水平力F大小的变化情况是(  ) A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大，后变小 二、填空题 9．如图所示的滑轮组，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度匀速直线运动了10s。物体A受到的摩擦力为4.2N，弹簧测力计示数为2N（不计绳、弹簧测力计和滑轮重）。则绳子自由端移动的距离为 m，拉力F的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。 10．有一个矿井，深20m，有两个工人将一个重为400N的矿石从井底匀速拉向井面，如图所示，动滑轮重20N，不计其它摩擦。如果两个工人始终保持相同的速度拉矿石，则两个工人用的拉力F= N；当矿石拉出井面时，则其中一个工人将绳子移动了 m。 11．在水平桌面上放一个200N的重物，现用如图所示装置将物体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力是48N，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，水平拉力F为 N。若绳子自由端移动速度为0.9m/s，则物体移动速度为 。 12．如下图所示，通过滑轮沿水平方向拉一个重物A，该滑轮的作用是 。若重物A移动的距离为2m，则绳子自由端移动的距离为 m。 13．如图所示，在水平地面上放置一个重为600N的物体，将物体匀速拉动时，动力F的大小是90N，则物体与地面间的摩擦力大小是 N（不计滑轮和绳重、轮与轴间摩擦）。 三、实验题 14．关于杠杆的平衡条件，小海用如图甲所示的装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。 (1)实验中，杠杆在 位置平衡最便于测量力臂； (2)如图乙所示，杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，杠杆都将失去平衡。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的 和力臂有关。 15．力的作用效果与哪些因素有关呢？为了探究这个问题，佰荣同学提出了猜想：可能跟力的作用点，力的方向，力的大小有关，为此他还设计了这样的实验：用一个弹性较好的钢片固定在桌边，在钢片上用细线挂钩码，通过钢片受力而发生的形变来研究问题。如图所示是佰荣设计的实验的几个主要步骤（小明使用的钩码规格均相同）。 (1)图丁中利用了 滑轮，该滑轮可以 ； (2)通过比较图甲和图丁中钢片的形变程度可发现：其他条件相同时，力的作用效果与 有关； (3)通过比较图甲和图丙中钢片的形变程度可发现：其他条件相同时，力的作用效果与力的 有关； (4)要探究力的作用效果与力的大小的关系，选择哪两个实验 ； (5)在本实验中，佰荣同学采用的科学探究方法叫做 。 四、计算题 16．用定滑轮匀速提升质量为20 kg的物体，所用的拉力为220N，物体提升的高度为2m，求此过程中的有用功、总功和定滑轮的机械效率（g取10N/kg）。 17．某兴趣小组用如图所示的滑轮组（物体与动滑轮用绳子连接）匀速拉动放在同一水平面上的物体，物体的质量为100kg，动滑轮的重力为40N，用80N的拉力F，10秒内把物体拉动的距离为2m，（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）求： （1）物体受到的摩擦力； （2）拉绳的速度。 试卷第2页，共5页 试卷第3页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 《第十一章 简单机械》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B B B C B D B A 1．B 【详解】承担物重的绳子股数是2，∵不计动滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦，∴绳子自由端的拉力：F′==300N,∵物体A匀速运动，则拉力和摩擦力是一对平衡力，∴物体A所受摩擦力：f=F′=300N，用一水平向左的力F拉动物体A，拉力：F=f+F′=300N+300N=600N，物体A在5s内匀速移动1m，拉力做的功：W=FS=600N×1m=600J，拉力F的功率为：P===120W，绳子拉力对物体B所做的功：W′=GBh=GB×s=600N×0.5m=300J，故选B. 【点睛】1．根据滑轮组的省力情况，已知物体B重300N，不计动滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦，可求出绳子自由端的拉力，物体A匀速运动，拉力和摩擦力是一对平衡力，可知物体A所受摩擦力大小． 2．若用一水平向左的力F拉动物体A，拉力F的大小等于物体A所受摩擦力与绳子自由端的拉力之和，又知物体A在5s内匀速移动1m，根据功和功率公式可求出拉力的功率． 3．已知物体A移动1m，根据承担物重的绳子股数，可知物体B上升的距离，根据W=Gh可求出对物体B做的功． 2．B 【详解】如图，木箱质量均匀，故其重心在几何中心，标为G，则此题变为一个杠杆问题，如下图： 下面的人抬箱子时，支点在上面的人手B处，动力臂为BF，阻力臂为BH，根据杠杆的平衡条件可得 F1×BF＝G×BH 上面的人抬箱子时，支点在下面的人手A处，动力臂为AC，阻力臂为AD，根据杠杆的平衡条件可得 F2×AC＝G×AD 因为AC＝BF，BH＝CD，所以两个力的比值为。 由题得∠BAC＝45度，则 所以木箱为一个矩形，故对角线长为 解得，所以 所以 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．B 【详解】A. 如图，由三段绳子拉着动滑轮，所以绳子自由端移动的距离为： ，故A错误； B. 有用功为： ，故B正确； C. 总功为：； 滑轮组的机械效为：，故C错误； D. 拉力的功率为：，故D错误； 故选B． 点睛：涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了． 4．C 【分析】物体G1在物体B的作用下向右匀速直线运动，物体G1在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用，根据二力平衡条件求出摩擦力大小；物体G1向左匀速直线运动时，物体对水平桌面的压力不变，接触面粗糙程度不变，物体G1和水平桌面的摩擦力不变，当物体G1向左匀速运动时，水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力、水平向右的摩擦力作用，这三个力是平衡力，根据平衡力条件求出水平向左的拉力． 【详解】由题意可知，当物体G1水平向右运动时，在水平方向上受到物体G2对物体G1施加水平向右的拉力为： ，物体G1做匀速直线运动，处于平衡状态，由二力平衡条件得G1受到向左的摩擦力作用f=F=6N； 当物体G1水平向左匀速运动时，由于压力不变，接触面粗糙程度不变，物体G1受到的摩擦力不变，所以物体G1水平向左运动时，受到水平向右的摩擦力f=6N；物体G1水平向左做匀速直线运动时，水平方向上受到水平向左的拉力F′、水平向右的拉力F=6N和水平向右的摩擦力f=6N，物体G1处于平衡状态，由平衡条件可得拉力： . 故选C. 5．B 【详解】由图可知滑轮组绳子段数为3，因为滑轮和绳子的重力及绳子与滑轮之间的摩擦均不计，当物体A水平向右做匀速直线运动时，绳子自由端的拉力为 物体A受到的滑动摩擦力方向水平向左，根据二力平衡可知，物体A受到的滑动摩擦力大小为 当物体A在水平向左的力F的作用下水平向左运动时，受到的滑动摩擦力方向水平向右，因接触面粗糙程度不变，压力大小不变，所以滑动摩擦力大小不变，物体B匀速上升，绳子自由端对物体A的拉力大小和方向都不变，所以拉力F的大小为 故B正确，ACD错误。 故选B。 6．D 【详解】A．功率和做功多少以及时间的长短有关，在时间不确定的情况下，做功多的机械，功率不一定大，故A错误； B．功率和做功多少以及时间的长短有关，在做功多少不确定的情况下，做功时间短的机械，功率不一定大，故B错误； C．机械效率是有用功与总功的比值，总功不确定时，机械效率大的机械，做的有用功不一定多，故C错误； D．在滑轮组能够承受的范围内，增大物重，有用功增加，有用功占总功的比例增加，所以机械效率提高，故D正确。 故选D。 7．B 【详解】A D．根据公式可知，功率由做功的多少和时间的长短共同决定，做功越多的物体功率不一定越多，物体做功时间越长的功率不一定越小，故AD错误； B．功率是表示物体做功快慢的物理量，做功越快的物体功率越大，故B正确； C．机械效率是有用功与总功的比值，反映了机械的性能优劣，机械效率与功率大小没有直接关系，故C错误。 故选B。 8．A 【详解】．使杠杆从图中位置在水平力F的作用下逆时针缓慢转动时，动力臂不增大，而重力的力臂逐渐减小，重力不变，根据F1L1＝F2L2可知，力F逐渐变大．故选A. 9． 3 0.6 70% 【详解】[1]由图可知，右边的滑轮为动滑轮，承担物体A与桌面间摩擦力的绳子股数是3，所以绳自由端移动的速度为 v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s 绳子自由端移动的距离为 s=v绳t=0.3m/s×10s=3m [2]作用在绳端的拉力与弹簧测力计的示数相等，所以绳端的拉力F的大小为2N，拉力F的功率为 P=Fv绳=2N×0.3m/s=0.6W [3]当A匀速运动过程，物体A受到的摩擦力为4.2N，所以使用滑轮组的过程中，做的有用功为 W有=fs物=4.2N×0.1m/s×10s=4.2J 总功 W总=Fs绳=2N×3m=6J 滑轮组的机械效率为 10． 210 20 【详解】[1][2]不计其他摩擦，只考虑动滑轮的重，动滑轮上有两股绳，则两个工人所用的拉力 当矿石拉出井面时，其中一个工人将绳子移动的距离 11． 16 【详解】[1]由图知道，n=3，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，水平拉力 [2]因为拉力端移动的距离等于物体移动距离的3倍，时间相同，所以，由知道，拉力端移动的速度等于物体移动速度的3倍，即物体移动速度 12． 省力 4 【详解】[1]轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。图中的滑轮为动滑轮，动滑轮能省力，但是费距离，因此该滑轮的作用是省力。 [2]图中承担物重的绳子股数为2，若重物A移动的距离为2m，则绳子自由端移动的距离为 13．180 【详解】由图知，滑轮组绳子的有效股数n=2，不计滑轮和绳重、轮与轴间摩擦，绳端的拉力，物体与地面间的摩擦力大小 f=nF=2×90N=180N 14．(1)水平 (2)大小 【详解】（1）实验中施加的力是竖直方向上的，为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡，此时力臂刚好是所挂力的位置到支点的杆长。 （2）在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，此时力的大小与力臂发生改变，杠杆不再平衡，说明杠杆的平衡可能与力的大小和力臂有关。 15．(1) 定 改变力的方向（改变拉力方向、改变动力方向均可） (2)力的方向 (3)力的作用点 (4)甲和乙（甲与乙，甲、乙，甲乙都可以） (5)控制变量法 【详解】（1）[1][2]轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮，图丁中是定滑轮，定滑轮可以改变力的方向。 （2）通过比较甲和丁中钢片的弯曲方向，可知，同样大小的力向上拉和向下拉效果不同，故力的作用效果与力的方向有关。 （3）甲和丙中其它因素相同，力的作用点不同，在同样力的作用下效果不同，故力的作用效果与力的作用点有关。 （4）要探究力的作用效果与力的大小的关系，根据控制变量法要求，要控制其它因素相同，力的大小不同，因此应选择甲和乙进行实验。 （5）在本实验中，探究力的作用效果与其中一个因素的关系时，控制其它因素不变，使用了控制变量法。 16．400J ，90.9% 【详解】此过程中的有用功 W有=Gh=mgh=20kg×10N/kg×2m=400J 使用定滑轮既不省距离也不费距离，则拉力端移动的距离 s=h=2m 拉力做的总功 W总=Fs=220N×2m=440J 定滑轮的机械效率 17．（1）200N；（2）0.6m/s 【详解】解：（1）由图可知，滑轮组绳子的有效段数 n=3 设绳子作用在滑轮组动滑轮上的竖直向下的拉力为T，因不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，作用在绳子自由端的拉力为 故 T=3F-G动 =3×80N-40N=200N 由力的作用是相互的，故动滑轮对绳子的拉力也为200N。固定在地面上的滑轮为定滑轮，因不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，使用定滑轮不省力，故绳子作用在物体上的水平拉力 F拉=200N 由于物体在水平地面上做匀速直线运动，故绳子对物体的水平拉力和物体受到的摩擦力为一对平衡力，大小相等，即物体受到的摩擦力 f=F拉=200N （2）10秒内把物体拉动的距离为2m，则绳子自由端移动的距离为 s=nh=3×2m=6m 拉绳的速度为 答：（1）物体受到的摩擦力为200N； （2）拉绳的速度为0.6m/s。 答案第6页，共6页 答案第7页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 $$