第十二章 简单机械章末练习-2024-2025学年人教版物理八年级下册

第十二章 简单机械 一、单选题 1．下图所示的物体中，不属于轮轴的是（    ） A． B． C． D． 2．用动滑轮提起货物，分别沿三个不同方向匀速拉绳子，关于三个力的大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，当人们钓鱼时，钓鱼竿可看成是一个杠杆。能正确表示其支点O、动力F1和阻力F2的是（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，下列描述正确的是（　　） A．图甲中，滑冰运动员滑行过程中相对于观众是静止的 B．图乙中，用力压住粉笔写字是为了减小摩擦力 C．图丙中，网艺工人修剪花枝的剪刀属于省力杠杆 D．图丁中，飞机起飞利用了空气流速大压强大的原理 5．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 6．9月17日，2024中华龙舟大赛（四川·恩阳站）的决赛在四川巴中的恩阳龙舟公园展开角逐。现场人山人海，热闹非凡。如图所示，比赛时运动员一只手紧握船桨的末端，另一只手用力划桨，此时的船桨可看成一个杠杆。下列各图能正确表示其原理的是（   ） A． B． C． D． 7．如图所示，一块厚度、密度都均匀的长方体水泥板放在水平地面上，用一个竖直向上的力将其一端抬离地面。则（　　） A．，因为甲方法的动力臂长 B．，因为乙方法的动力臂长 C．，因为乙方法的动力臂长 D．，因为两种方法中动力臂都是阻力臂的2倍 8．如图所示，ABC和DEF是指甲刀的两个杠杆。下列说法正确的是（　　） A．ABC是省力杠杆，DEF是费力杠杆 B．ABC是费力杠杆，DEF是省力杠杆 C．ABC和DEF都是省力杠杆 D．ABC和DEF都是费力杠杆 二、填空题 9．升旗过程中，克服旗的重力做的功是 ，克服绳子的重力所做的功是 ，人所施加的拉力所做的功是 （均选填“有用功”、“额外功”或“总功”）。 10．抽水蓄能电站的工作原理是：用电低谷时，电站利用电网多余的电能把水抽到高处蓄水库（上水库）中：用电高峰时，再利用蓄水库中的水发电。某地拟建一座抽水蓄能电站，如图是该项工程所在地的等高线地形图。 （1）专家们经过研究，决定将蓄水库建在图甲中左边的高地上，原因是 ； （2）施工中应选择线路 （选填“AB”或“CD”）作为输送建筑材料的线路。理由： 。 11．如图所示，在斜面上，将质量为2kg的物块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为8N，斜面长1.2m，高0.3m，斜面的机械效率为 ，物块与斜面间的摩擦力为 N，在其它条件一定时，斜面变陡，机械效率 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。（g取10N/kg） 12．明代学者宋应星（江西人）著有《天工开物》，如图所示，是书中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景，桔槔属于 （选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”），使用时，机械效率η 1（选填“>”“<”或“=”）。 13．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。 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．利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材，探究杠杆的平衡条件。 (1)调节平衡螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡，如图甲所示。其目的是方便测量 ； (2)如图乙所示，在A处挂3个钩码，则应在B处挂 个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡。杠杆平衡后，若在A和B处再各加挂一个同样的钩码，则杠杆 （选填“左端下沉”“右端下沉”或“依旧平衡”）。 四、计算题 16．如图所示是一种装有两条履带的起重机，质量为7000kg。起重机能够在土质松软的工地上施工，在疫情防控期间快速建造临时医院发挥了积极作用。求： （1）若某次起吊时，将质量为600kg的货物以1m/s的速度匀速拉起，发动机输出功率为20kW，则本次起吊的机械效率为多少？ （2）如果起重机的重心在履带的正中，在如图所示状态下起吊保证不倾倒的情况下可以起吊货物的最大质量为多少？ 17．如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求： （1）动滑轮重； （2）绳自由端的移动速度为多大？ （3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？ 试卷第6页，共6页 试卷第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 《第十二章 简单机械》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B B B C A A D A 1．B 【详解】由轮子和轴固定在一起转动的机械，叫做轮轴。 A．转动钥匙时，手柄（轮）带动锁芯（轴），所以钥匙属于轮轴，故A不符合题意； B．动滑轮属于滑轮系统，其轴随物体移动，与轮轴结构不同，不属于轮轴，故B符合题意； C．扳手长柄（轮）对螺母（轴）施加力矩，符合轮轴原理，故C不符合题意； D．方向盘的轮带动转向柱（轴），是轮轴应用，故D不符合题意。 故选B。 2．B 3．B 【详解】由题干中图可知，钓鱼竿钓鱼时，支点O是下面手与鱼竿接触的位置，动力F1是上面手施加的力，方向是垂直钓鱼竿向上的，阻力F2为鱼线对鱼竿竖直向下的拉力，作用点在钓鱼竿上。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．C 【详解】A．图甲中，滑冰运动员滑行过程中相对于观众的位置发生改变，运动员是运动的，故A错误； B．图乙中，用力压住粉笔写字，是在压力一定时，通过增大压力来增大摩擦力的，故B错误； C．图丙中，网艺工人修剪花枝的剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C正确； D．飞机的机翼上方凸起，下方平直，机翼上方空气流速快，压强小，机翼下方空气流速慢，压强大，机翼上下方产生压强差，从而产生升力，所以飞机升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理，故D错误。 故选C。 5．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。 6．A 【详解】图示中，运动员一只手紧握船桨的末端，则船桨的末端相当于杠杆的支点，另一只手用力划桨，手对船桨的作用力相当动力，方向水平向后，水对船桨的作用力相当于阻力，方向水平向前。故A正确，BCD错误。 故选A。 7．D 【详解】长方形水泥板厚度、密度均匀，所以重心在其几何中心，把甲、乙都看作是杠杆，则有 由图可知，甲、乙两图中，动力臂均为阻力臂的两倍，由杠杆平衡条件可知，动力臂是阻力臂的两倍，则动力为阻力的一半，两图中阻力均为水泥板的重力，所以两图中动力相等，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 8．A 【详解】如图所示，对于杠杆ABC，支点在C，在使用时，动力作用在A点，阻力作用在B点，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；对于杠杆DEF，支点在D，在使用时，动力作用在E点，阻力作用在F点，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。故A正确、BCD错误。 故选A。 9． 有用功 额外功 总功 【详解】[1][2][3]为完成工作目的而做的功叫有用功；不需要但又不得不做的功叫额外功；升旗过程中目的是把旗升高旗杆顶部，所以克服旗的重力做的功是有用功，克服绳子的重力做的功是额外功；人所施加的拉力所做的功包括有用功和额外功，是总功。 10． 答案见解析 CD 答案见解析 【详解】[1]专家们经过研究，决定将蓄水库建在图甲中左边的高地上，左边高地地势相对较高，蓄水库注水后，水储存的重力势能更多，流下时转化更多的动能，从而转化更多的电能。 [2][3]根据该项工程所在地的等高线地形图可知，两条线路竖直高度相同，施工中应选择线路CD 作为输送建筑材料的线路。理由： CD的距离大于AB的距离，因为斜面越长（坡度越小）、越省力，所以选择CD线路上山会更省力。 11． 62.5% 3 增大 【详解】[1]将质量为2kg的物块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为8N，斜面长1.2m，高0.3m，所做的有用功为 W有=Gh=mgh=2kg×10N/kg×0.3m=6J 拉力做的总功为 W总=Fs=8N×1.2m=9.6J 机械效率为 [2]额外功为 W额=W总-W有=9.6J-6J=3.6J 由W额=fs得，摩擦力为 [3]当斜面变陡，摩擦力将变小，所做额外功变小，所以机械效率增大。 12． 杠杆 < 【详解】[1]由图中可知，桔槔是一根在力的作用下绕支点转动的硬棒，故桔槔属于杠杆。 [2]因在使用过程中要克服摩擦和自重等做额外功，故机械效率η<1。 13． 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 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)力臂的大小 (2) 2 右端下沉 【详解】（1）调节平衡螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡，如图甲所示，此时力臂与杠杆重合，便于直接在杠杆上读出力臂的大小，方便测量力臂。 （2）[1][2]设每个钩码重力为，杠杆上一格的长度为，根据杠杆平衡条件则有 解得，即应在B处挂2个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；杠杆平衡后，若在A和B处再各加挂一个同样的钩码，则杠杆左端为，右端为，，所以右端下沉。 16．（1）30%；（2）7000kg 【详解】解：（1）将货物匀速拉起，拉力等于货物的重力，拉起货物的功率 P有=Fv=Gv=mgv=600kg×10N/kg×1m/s=6000W 本次起吊的机械效率 （2）由图示知，吊起货物时，起重机相当于杠杆，阻力臂 l2=×6m=3m 据杠杆平衡条件得 m货gl1=m机gl2 即 m货×3m=7000kg×3m 解得起重机可以起吊货物的最大质量 m2=7000kg 答：（1）本次起吊的机械效率为30%； （2）保证不倾倒的情况下可以起吊货物的最大质量7000kg。 17．（1）120N；（2）0.3m/s；（3）250N 【详解】解：（1）由图可知，承担重物的绳子股数n=3，所以绳端的拉力为 变形可得，动滑轮的重力为 G动=3F-G=3×200N-480N=120N （2）物体移动的速度为 自由端移动的速度为 ； （3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力 答：（1）动滑轮重为120N； （2）绳自由端的移动速度为； （3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少为250N。 答案第4页，共5页 答案第1页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $$