第十二章简单机械基础练习2024---2025学年人教版物理八年级下册

第十二章简单机械基础练习 一、单选题 1．下列关于杠杆的说法正确的是（　　） A．杠杆一定是一根直棒 B．杠杆的长度不一定等于动力臂与阻力臂之和 C．力臂一定在杠杆上 D．力臂就是力的作用点到支点的距离 2．用完全相同的滑轮组成的滑轮组匀速竖直向上提物体M，如图所示。如果自由端的拉力F＝30N，物体M的速度v＝0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是（　　） A．物体M受到的合力不为零 B．物体M的重力为80N C．自由端移动的速度为0.2m/s D．天花板受到的拉力为90N 3．如图所示，均匀木棒AB的A端固定在铰链上，悬线一端绕过某定滑轮，另一端套环套在木棒上使木棒保持水平，现使套环逐渐向右移动，但始终保持木棒水平，则悬线上的拉力（棒和线均足够长）（　　） A．逐渐变小 B．逐渐变大 C．先逐渐变大，后又变小 D．先逐渐变小，后又变大 4．为了将一物块送到高处，小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端，物块沿斜面匀速向上运动，下列说法正确的是（　　） A．该装置使用滑轮是为了更加省力 B．此过程中物块的动能转化为重力势能 C．物块所受摩擦力的方向沿斜面向下 D．若绳子突然断开，物块将立即下滑 5．《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图所示，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。借助辘轳汲水时，下列有关说法正确的是（　　） A．辘轳是一个动滑轮 B．克服水重和桶重做的功是有用功 C．增大转动摇把的速度不能提高辘轳的机械效率 D．通过现代科技改良后，可以将辘轳的机械效率提高到100% 6．周末，爸爸领着小梅玩跷跷板。当两人双脚离地后，最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示的小型起重机，某次吊起重为的物体，电动机的拉力为，用时，使物体上升了。则通过动滑轮（　　） A．做的有用功为 B．拉力功率为 C．做的总功为 D．机械效率为 8．关于功、功率、机械效率说法正确的是（　　） A．做功多的机械，功率一定大 B．功率大的机械，做功一定快 C．做功快的机械，机械效率一定高 D．通过改进机械的性能可以使机械效率达到100% 9．一个质量为70 kg的工人，用如图所示的装置（包括滑轮组及装石板的托板）提升石板．已知托板重200N，每块石板重100N，滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，当工人在4s内匀速提升10块石板升高2m时，此装置的机械效率为80%。那么，该工人站在地面上用此装置提升石板的过程中，下列有关说法错误的是（    ）（取g =10N/kg） A．该工人提升10块石板升高2m做的额外功一定是500J B．该工人在4s内提升10块石板升高2m的有用功率一定是500W C．此装置动滑轮的质量是5 kg D．此装置的机械效率最高可达到82.1%（结果保留1位小数） 10．如图用独轮车搬运砖头到240米远工地，若独轮车所受的阻力为50N，若车厢和砖头所受的总重力G为1000N（车架所受重力忽略不计）．独轮车的有关尺寸如图．工人把车匀速推到工地用了2分钟则下列说法中正确的是（　　） A．独轮车使用时，人手向上的压力为294N B．工人在这段时间内做功的功率为100W C．工人将手靠近车斗会更省力一些 D．轮胎磨损后，在相同条件下，车轮受到地面的摩擦力会更大 11．某滑轮组（不计绳重、摩擦和滑轮重力）如图所示，用力F向下拉动滑轮可以把的物体匀速提升，则F的大小是（   ） A．300N B．200N C．100N D．400N 12．如下图所示，重100N的物体A在的拉力作用下，3s内沿水平地面匀速直线运动了1.5m，不计绳和滑轮自重，滑轮组的机械效率为90%。下列说法正确的是（　　） A．绳自由端移动的速度为0.5m/s B．在此过程中所做的额外功为15J C．物体与地面间的滑动摩擦力为18N D．此过程中拉力做的总功为50J 13．如图所示，在“探究动滑轮工作特点”的实验中，滑轮第一次受到的作用，第二次受到竖直向上的作用，物体都被匀速向上提起。已知物体的重力为，若不计摩擦和绳重，则下列说法正确的是（   ） A．该实验中，需要测量的物理量只有物重和弹簧测力计示数F B． C．的力臂大小为2r D． 14．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 二、填空题 15．在一次社会实践活动中，小李用一根轻质木棒扛着包裹前进，第一、二次扛了同一个包裹，但包裹悬挂的位置离肩膀的距离不同，如图（a）、（b）所示，小明感觉第二次手用的力较大。第三次他换了一个较轻的包裹，用第二次的方式扛着，如图（c）所示，他感觉这次手用的力比第二次小。请分析这个活动中用力大小受哪些因素影响。（每次木棒静止在肩膀上的位置、小明手握木棒的位置相同） （1）分析比较图（a）与（b）及相关条件，可得出初步结论： 。 （2）分析比较图（b）与（c）及相关条件，可得出初步结论： 。 16．杆秤是凝聚了华夏智慧的产物，与尺、斗并称中国传统度量衡三大件，小明自制了一把杆秤，如图所示，使用时将货物挂在A点秤钩上，用手提起秤纽C或D，移动秤砣N在秤杆上的位置（秤砣最远可移至B点），当秤杆水平平衡时，根据秤砣的位置可以在秤杆上读出货物的质量。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计。已知秤砣的质量是0.4kg，AD长为2cm，DC长为3cm，CB长为20cm。（g取10N/kg）求： (1)秤砣受到的重力 ； (2)用手提起秤纽C，当货物重12N时，秤砣到C点的距离为多少cm ； (3)用手提起秤纽 （选填“C”或“D”）时，杆秤可称量的货物质量最大，请算出这个最大质量是多少 kg。 17．为帮助学生理解力臂，老师自制了图甲所示的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，不计摩擦和杠杆自身重力。当松开螺母保持OA水平不动，使OB向下折，再拧紧螺母形成一根，如图乙所示（对应B点）。保持物块M的位置不变，要使杠杆在图乙所示位置保持平衡，则应将物块N移动到 （选填“①”“②”或“③”）处。 18．如图所示，是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼，两种方式若不计绳重和摩擦，且G沙子>G滑轮。使用甲图中的滑轮的目的是 ；使用乙图中滑轮的好处是可以 ，机械效率更高的是 （选填“甲”或“乙”）。 19．如图所示，工人师傅用斜面把货箱推到货车上，使用斜面可以 （选填“省力”或“省功”）；此斜面长4m，工人师傅在20s内用1000N的推力将货箱从斜面底端匀速推至斜面顶端，推力的功率是 W；这个过程中人对货箱的推力 货箱受到斜面的摩擦力（选填“等于”或“不等于”）。 20．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。 21．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） 22．如右图所示，重5000N的物体与地面间的摩擦力是150N，为使物体匀速移动，必须在绳端加60N的水平拉力，则滑轮组的机械效率约为 ，若物体移动速度为0.2m/s，则1min内拉力做的功是 J。 三、作图题 23．用轻质滑轮组将重力为G的物体提起来，请按要求在下图中画出不同的绕线方法。要求：不计绳重和摩擦，。 四、计算题 24．在拓展课上，小王同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4s内将一个重为100N的物体，沿着水平地面匀速拉动了2m。人的拉力为18N，不计绳重及机械的摩擦。求： （1）人的拉力所做的功； （2）人的拉力做功的功率。 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 1．B 【详解】A．杠杆是可以围绕固定点转动的硬棒，不一定是一根直棒，故A错误； BCD．力臂是支点到力的作用线的垂线段的长，当力的作用线不与杠杆垂直，或杠杆本身就不直，力臂与杠杆不重合，故力臂不一定在杠杆上，杠杆的长度不一定等于动力臂与阻力臂之和，故B正确，CD错误。 故选B。 2．C 【详解】A．因为物体做匀速运动，根据牛顿第一定律可知，物体M受到的合力为零，故A错误； B．忽略绳重和轴摩擦，根据 即 解得 故B错误； C．由图可知 自由端移动的速度为 故C正确； D．天花板受到的拉力为 故D错误。 故选C。 3．D 【详解】如图所示，G表示杆AB的自重，LOA表示杆的重心到A端的距离，T表示悬线拉力的大小，L表示作用于杆AB上的悬线拉力对A点的力臂，把AB视为一根可绕A端转动的杠杆，则由杠杆的平衡条件应有 G×LOA=T×L 线套在杆上逐渐向右移动时，拉力T的动力臂L经历了先逐渐变大后又逐渐变小的过程，故悬线的拉力T则是逐渐变小后逐渐变大，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．C 【详解】A．该装置使用的是定滑轮，只能改变力的方向，不能省力，故A错误； B．物块沿斜面匀速向上运动，动能不变，物体的重力势能是拉力F做功增加的，故B错误； C．物块相对斜面斜向上运动，受到的滑动摩擦力与其相对运动方向相反，所以摩擦力沿斜面向下，故C正确； D．若绳子突然断开，物块由于惯性会先继续向上运动，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】A．辘轳是一个轮轴，在使用时轮半径大于轴半径，属于省力杠杆，使用辘轳汲水时可以省力，故A错误； B．汲水时的目的是为了把水提上来，因此克服水重所做的功是有用功，故B错误； C．增大转动摇把的速度，在水的重力不变的情况下，有用功不变，额外功不变，因此机械效率不变，故C正确； D．任何机械在使用过程中都会有额外功，因此通过现代科技改良后，辘轳的机械效率也不会达到100%，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】爸爸和小梅一起玩跷跷板，爸爸的重力大于小梅的重力，当跷跷板在水平方向上保持平衡时，由杠杆平衡条件可知，爸爸到支点的距离小于小梅到支点的距离，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．B 【详解】ACD．拉力做的有用功为 拉力做的总功为 动滑轮的机械效率为 故ACD不符合题意； B．拉力功率为 故B符合题意。 故选B。 8．B 【详解】A．功率是做功多少与所用时间的比值，做功多，但时间不确定，所以不能判断功率大小，故A错误； B．功率是反映做功的快慢的物理量，功率大，做功快，故B正确； C．功率反映的是做功的快慢的物理量，而机械效率是指有用功和总功的比值，二者没有直接关系，故C错误； D．使用任何机械都要做额外功，有用功与总功的比值一定小于1，即机械效率一定小于100%，故D错误。 故选B。 9．D 【详解】A．工人提升10块石板升高2m做的有用功 由机械效率公式可得，所做的总功 则额外功 故A正确，不符合题意； B．工人的有用功率 故B正确，不符合题意； C．在不计摩擦与绳重时，额外功来自克服托板和动滑轮的总重做的功，故 则动滑轮的重力 此装置动滑轮的质量 故C正确，不符合题意； D．人的质量为70kg,则绳端的最大拉力 由图知承重绳子股数n=2，在不计摩擦与绳重时，提起的最大总重力 可装石板的重为 则最多可装石板的数量 则最多可装石板的重 不计摩擦与绳重，滑轮组可达到的最大机械效率 故D错误，符合题意。 故选D。 10．B 【详解】A．由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得 故A错误； B．因为独轮车做匀速直线运动，则工人对独轮车的推力 F推＝f＝50N 工人做功 W＝F推s＝50N×240m＝12000J 工人做功的功率 故B正确； C．图中阻力和阻力臂一定，杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，工人将手靠近车斗一些，动力臂减小，则动力变大，即更费力．故C错误； D．轮胎磨损后，接触面的粗糙程度变小，则压力不变，接触面的粗糙程度变小，车轮受到地面的摩擦力会减小．故D错误。 故选B。 11．B 【详解】不计绳重、摩擦和滑轮重力，对物体进行受力分析可知，物体受到竖直方向的拉力和重力作用，因此绳子上的拉力等于物体的重力，即。对动滑轮进行受力分析可知，不计绳重、摩擦和滑轮重力，动滑轮受到竖直向上两条绳子的拉力和竖直向下F的作用，则有，故 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 12．C 【详解】A ．由图可知，有两段绳子拉着动滑轮，所以绳子自由端移动的距离为s=2×1.5m=3m 绳自由端移动的速度为 故A错误； BD．拉力，则总功为W总=Fs=10N×3m=30J 滑轮组的机械效率为90%，在此过程中所做的额外功为 故BD错误； C．在此过程中所做的有用功为 物体A沿水平地面匀速直线运动，则摩擦力为 故C正确。 故选C。 13．D 【详解】A．在“探究动滑轮工作特点”的实验中，需要测量的物理量有动滑轮重G动、物重G物以及测力计示数F，故A错误； B．由图知，O为支点，不计摩擦和绳重，阻力为动滑轮和物体的总重力，阻力臂为动滑轮的半径；用竖直向上的力F2（动力）提升物体时，动力臂为动滑轮的直径，所以动力臂是阻力臂的2倍，由杠杆平衡条件可知，动力是阻力的一半，即故B错误； C．力臂是支点到力的作用线的垂线段，由图知OA与F1的作用线垂直，所以F1的力臂为OA，故C错误； D．在提升动滑轮的过程中，由力臂的定义可知，F1的力臂要小于F2的力臂，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越小，动力越大，即，故D正确。 故选D。 14．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。 15． 手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置大致相同，相同的包裹离肩膀较远时，手用的力较大 手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置大致相同，包裹离肩膀距离相同时，包裹较轻，手用的力较小 【详解】[1]图（a）与（b）对比，手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置大致相同，即动力臂相同，相同的包裹则阻力相同，离肩膀较远，则阻力臂较大，由杠杆平衡条件，在动力臂和阻力相同，阻力臂越大，需要的动力越大。 [2]比较图（b）与（c），手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置大致相同，即动力臂相同，包裹离肩膀距离相同时，则阻力臂相同，包裹较轻，则阻力较小，由杠杆平衡条件，在动力臂和阻力臂相同时，阻力越小，需要的动力越小。 16．(1)4N (2)15cm (3) D 4.6 【详解】（1）秤砣受到的重力为 （2）用手提起秤纽C，当货物重12N时，根据杠杆平衡条件则有 解得秤砣到C点的距离为 （3）[1][2]用手提起秤纽D时，阻力臂变小，根据杠杆平衡条件，称取相同质量货物时，对应的秤砣的力臂变短，所以杆秤可称量的货物质量变大。当称取最大质量时，根据杠杆平衡条件则有 则最大重力为 则最大质量为 17．② 【详解】保持M位置不变，即左边的力和力臂不变，N的重力不变，则右边杠杆受到的力不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，应该使右边的力臂不变，原来N的力臂为OB，所以N应该移动到②点处。 18． 改变力的方向 省力 甲 【详解】[1]不计绳重和摩擦，甲图为定滑轮，F甲=G沙子，不能省力，可以改变力的方向。 [2]乙图为动滑轮，人施加的拉力与沙子重力的关系为 所以 F甲>F乙 故使用乙图中滑轮的好处是可以省力。 [3]甲图为定滑轮，不计绳重及摩擦，只有沙袋克服重力做额外功；乙图为动滑轮，不计绳重及摩擦，除了需要克服沙子重力做功外（这一部分功为有用功），还需要克服动滑轮和沙袋的重力做功（这一部分功是额外功），因此总功大于有用功，机械效率小于100%。因为沙袋重力做功相同，故乙中的额外功多，则机械效率更高的是甲。 19． 省力 200 不等于 【详解】[1]由题意可知，工人师傅沿斜面把货箱推到货车上，比直接把货物装到车上费了距离，使用斜面可以省力，用任何机械都不能省功。 [2] 推力的功率 [3]整个过程中推力做的功等于克服摩擦力和物体的重力做的功，克服重力做的功为有用功，克服摩擦力做的功为总功，推力做的功大于物体克服摩擦做的功；推力和摩擦力的方向都与斜面平行，物体在推力和摩擦力的方向上移动的距离相同，根据可知 ，这个过程中人对货箱的推力不等于货箱受到斜面的摩擦力，推力大于摩擦力。 20． 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 21． 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。 22． 83.3% 2160 【详解】[1][2]图中拉物体使用的滑轮组绳子股数n=3，可得绳子自由端移动距离s与物体移动距离s’的关系是s=3s’；则 若物体移动速度为0.2m/s，则绳自由端移动速度 v=3×0.2m/s=0.6m/s 1min内拉力做的功 W=Fvt=60N×0.6m/s×60s=2160J 23． 【详解】左边滑轮组中，有两个动滑轮和一个定滑轮，要求，即绳子承重股数为4股，所以绳子始端固定在定滑轮的下挂钩上，然后依次绕过下面的动滑轮、上面的定滑轮、下面的动滑轮，如左图所示；右边滑轮组中，有两个动滑轮和一个定滑轮，要求，即绳子承重股数为3股，所以绳子始端固定在动滑轮的挂钩上，然后依次是上面的的定滑轮和下面的动滑轮，如右图所示： 24．（1）72J；（2）18W 【详解】解：（1）由图知，滑轮组里承担克服物体所受地面摩擦力的绳子的股数为n=2，则绳端移动的距离为 s绳=ns物=2×2m=4m 人的拉力所做的功为 W=Fs绳=18N×4m=72J （2）拉力做功的功率为 答：（1）人的拉力所做的功为72J； （2）人的拉力做功的功率为18W。 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 $$