第12章简单机械素养检测卷-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册

第12章简单机械素养检测卷-2024-2025学年物理八年级下册人教版（2024） 总分：100分 时间：80分钟 一、细心选择，每题只有一个答案。（本大题共10小题，每题3分，共30分） 1．如图所示工具在使用时，属于费力杠杆的是（    ） A．用镊子夹物品 B．行李车 C．天平 D．用羊角锤起 2．小明用滑轮组把一箱货物从一楼提升到三楼，感到很“吃力”，他在滑轮组的轴上加润滑油后，感觉好多了。则加上润滑油后，小明做功的（　　） A．有用功减小，总功不变 B．有用功增加，总功增加 C．有用功减小，总功减小 D．有用功不变，总功减小 3．如图是关于杠杆的作图，错误的是（　　） A．作用在鱼竿上阻力及其力臂 B．施加在门把手上力F的力臂 C．作用在杠杆上动力F力臂 D．作用在杠杆上FA力臂及杠杆平衡时作用在B端的最小力FB 4．如图所示，某同学用重10N的动滑轮匀速提升重50N的物体，则该同学所用拉力F的可能值是（　　） A．20N B．25N C．30N D．32N 5．如图所示，用扳手拧螺母，力施加在A点时比施加在B点时更容易将螺母拧紧或拧开，这是因为扳手是一个杠杆，力作用在A点时（   ） A．阻力臂不变，动力臂变长 B．阻力臂不变，动力臂变短 C．动力臂不变，阻力臂变短 D．动力臂不变，阻力臂变长 6．建筑工人用如图中的装置提升物体，不计绳重、摩擦滑轮自重。下列说法正确的是（　　） A．该装置中的两个滑轮均为定滑轮 B．使用该装置能省力，也能省距离 C．使用该装置既能省力，又能改变力的方向 D．使用该装置不能省力，但能省功 7．如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组做测量滑轮组机械效率的实验。他们分别用这两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，把物体提升相同的高度，不计绳重及摩擦，每个滑轮的质量相同。对比两个滑轮组，下列说法正确的是（　　） A．甲更省力，甲的机械效率大 B．甲更省力，机械效率一样大 C．乙更省力，乙的机械效率大 D．乙更省力，机械效率一样大 8．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 9．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 10．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 二、填空题（本大题共8小题，每题3分，共24分） 11．如图所示，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小 （选填“动力”或“阻力”）臂，剪断物体会更省力。 12．如图所示，一位母亲推着婴儿车行走，当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点在 ；当后轮遇到障碍物时，母亲向上抬起扶把，这时杠杆的支点在 。（均选填“前轮”或“后轮”） 13．图中使用的滑轮把重300N的物体匀速提起2m时，人对绳子的拉力F为 N，绳子自由端移动的距离为 m。（不计绳重、摩擦和滑轮重） 14．如图是液压起重车的示意图。使用时液压杆将起重臂顶起，同时通过与钢索连接的电动机工作，可将重物吊起，并安放到需要的地方。起重机如图处标注的滑轮是 （选填“定滑轮”或“动滑轮”）；顶起起重臂时，液压杆向上顶起的力 （选填“大于”“等于”或“小于”）重物的重力。 15．如图所示，A、B为两个滑轮，若物体与地面的滑动摩擦力为30N，不计绳重和滑轮摩擦，要使沿水平方向匀速运动2m，绳子端的拉力为 N，拉力移动的距离为 m；为 N，拉力移动的距离为 m。 16．电动自行车是生活中应用非常广泛的一种代步工具。请回答以下问题:电动自行车的刹车车把是一个由刹车线、刹车闸和支点构成的杠杆。刹车时，若在刹车闸A处施加一个如图所示的力F，此时构成一个 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 17．如图所示装置中，不计滑轮重、绳重及绳子摩擦的情况下，若拉力F=10N，则甲弹簧秤的读数为 N，则乙弹簧秤的读数为 N。 18．如图所示是小明探究力与压强关系的示意图，边长为0.1m的正方体物块A静止在面积为0.5m2的水平桌面上，物块B的质量是1kg，物块A对桌面的压强是3×103Pa、滑轮重5N，不计滑轮轴处的摩擦及绳重，A物体对桌面的压力 N，那么物块A重 N。弹簧测力计的示数是 N。 三、实验题（第19题14分，20题16分） 19．利用如图所示的器材完成“探究杠杆平衡条件”的实验。 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1 40 4 10 2 2.5 20 2.5 20 3 3 20 2 30 (1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆 （选填“平衡”或“不平衡”），为了使杠杆在水平位置平衡应向 （选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母； (2)如图乙所示，在杠杆左侧A位置（左侧第四格）先挂了3个钩码，在右侧B位置（右侧第三格）挂 个钩码，能使其在水平位置平衡。经过多次改变杠杆左右两侧的力和力臂，使其重新平衡，根据表中的信息，得出杠杆平衡的条件是 ； (3)多次实验收集多组数据，目的是（　　）（选填“A”或“B”）； A．多次实验取平均值减小实验误差 B．使实验结论更具有科学性和普遍性 (4)实验时仍然使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于测量 ； (5)实验结束后，小明制作了如图所示的杆秤，经测试发现杆秤能测的物体的最大质量太小。下列操作能使杆秤所测最大质量变大的是（　　）（填选项）。 A．换一个质量较小的秤砣 B．将b点向左移 C．将b点向右移 20．在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图的实验方案。 (1)通过比较甲、乙两实验，小明发现采用乙方案实验效果更好，原因是乙方案中减小了 对实验的影响。 (2)为了进一步验证二力平衡是否需要作用在同一物体上，将小车换成了质量忽略不计的卡片，装置如图丙，则下一步的操作是 。 (3)若装配两个滑轮时没有安装成相同高度（图丁），则对实验 （选填“有”或“没有”）影响。 四、计算题（每题8分，共16分） 21．如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到顶端所用的时间为4s。沿斜面向上的拉力，斜面长，高，物体与斜面的接触面积为，斜面对物体的支持力为8N。求： (1)物体在斜面上的速度； (2)物体对斜面的压强； (3)斜面的机械效率。（结果精确到0.1%） 22．工人通过如图甲所示的滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图像如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%。每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。 (1)物体在空中上升1m，工人做的功是多少？ (2)每个滑轮的重力是多少？ (3)物体完全在水中时滑轮组的机械效率是多少？ 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 《第12章简单机械素养检测卷-2024-2025学年物理八年级下册人教版（2024）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D C D A C D D B C 1．A 【详解】A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意； B．行李车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C不符合题意； D．用羊角锤起钉子的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 2．D 【详解】给滑轮组的轴上加润滑油可以减小摩擦力从而减小额外功，但货物的重力未发生改变，所以有用功不变，总功变小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．C 【详解】A．作用在鱼竿上的阻力是鱼线对鱼竿的拉力，作用点在鱼竿上，阻力的方向竖直向下，支点O到阻力作用线的距离l为阻力的力臂，故A正确，不符合题意； B．图中O为支点，动力F的力臂是指从支点O到力F作用线的距离，故B正确，不符合题意； C．图中O为支点，动力F的力臂是指从支点O到力F作用线的距离，应是图中竖着的虚线段的长度，而非图中选取部分，故C错误，符合题意； D．图中O为支点，FA的力臂是指从支点O到力FA作用线的距离l；在杠杆中阻力、阻力臂一定的情况下，动力臂越长，动力越小，图中动力作用在B端时，以OB为动力臂是最长的力臂，动力垂直于OB，方向向下，故D正确，不符合题意。 故选C。 4．D 【详解】由题图可知，拉力F的方向不是竖直向上的，则力F的力臂将不再是动滑轮的直径，而是小于直径，如图所示： 根据杠杆的平衡条件Fl=(G动+G物)r 因为l<2r，所以 由题意可知 即F>30N，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．A 【详解】当用力方向垂直扳手时，力作用在A点时，动力臂比B点长，而阻力和阻力臂不变。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．C 【详解】AC．在使用过程中滑轮轴的位置不随物体的移动而变化的是定滑轮，轴的位置随物体移动的滑轮是动滑轮，图中上面的是定滑轮，下面的是动滑轮，定滑轮可以改变力的方向，不能省力；动滑轮可以省力，不能改变力的方向，因此使用该装置既能省力，又能改变力的方向，故A错误，C正确； BD．使用此滑轮组能省力。使用任何机械省力一定费距离，费力一定省距离，不存在既省力又省距离的机械，所以由可知，使用任何机械都不省功，故BD错误。 故选C。 7．D 【详解】由甲、乙两图可知，甲滑轮组上绳子的有效段数为2，乙滑轮组上绳子的有效段数为3，每个滑轮的质量相同，分别用这两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，由于滑轮组绳子的有效段数越多就越省力，所以乙更省力；甲、乙两个滑轮组的动滑轮质量相同，提升的物体相同，所以做的有用功和额外功相同，根据机械效率 可判断出两个滑轮组的机械效率的大小相等，故D正确，ABC错误。 故选D。 8．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。 9．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。 10．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。 11．阻力 【详解】由题意可知，物体对剪刀的力为阻力，人对剪刀施加的力为动力，根据杠杆平衡条件可知，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，阻力臂减小，阻力和动力臂不变时，动力减小，更省力。 12． 后轮 前轮 【详解】[1]支点是杠杆绕着转动的固定点，当小推车后轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，这时杠杆绕后轮转动，因此这时杠杆的支点在后轮。 [2]当后轮遇到障碍物时，母亲向上抬起扶把，这时杠杆绕前轮转动，因此这时杠杆的支点在前轮。 13． 150 4 【详解】[1]由图知，此滑轮是一个动滑轮，不计绳重、摩擦和滑轮重，绳子自由端的拉力为 [2]绳子自由端移动的距离 14． 动滑轮 大于 【详解】[1]由图可知，起重车钢索下的那个滑轮随着重物一起升降，因此是动滑轮。 [2]液压起重车的起重臂可看作杠杆，由图可见，重物对杠杆的力为阻力，液压杆对杠杆的力为动力，液压起重车的起重臂动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆，使用时费力，故液压杆向上顶起的力大于重物的重力。 15． 30 2 15 4 【详解】[1][2]由图知，A滑轮为定滑轮，定滑轮在使用时，不能省力，也不费距离，不考虑绳重和滑轮摩擦时，拉力 移动的距离为2m。 [3]B滑轮为动滑轮，不考虑绳重和滑轮摩擦时，拉力 移动的距离为s=2×2m=4m 16．省力 【详解】由杠杆的示意图可知，动力的力臂大于阻力的力臂，根据杠杆平衡可知，此时构成一个省力杠杆。 17． 30 20 【详解】[1][2]由图可知，与左侧滑轮连接绳子股数n=3，不计滑轮重、绳重及绳子摩擦的情况下，对左侧滑轮水平方向受力分析可得，甲弹簧秤的读数为 与右侧滑轮连接绳子股数，不计滑轮重、绳重及绳子摩擦的情况下，对右侧滑轮水平方向受力分析可得，乙弹簧秤的读数为 18． 30 40 25 【详解】[1]边长为0.1m的正方体物块A与桌面的接触面积为，物块A对桌面的压强p=3×103Pa，根据P=知物块A对桌面的压力F压力=pS=3×103Pa×0.01m2=30N。 [2]物块B重GB=mBg=1kg×10N/kg=10N，且F绳子=GB，则F压力=F支持=GA-F绳子=GA-GB，所以物块A重GA=F压力+GB=30N+10N=40N。 [3]因为滑轮所受合力为零，所以弹簧测力计的示数F示数=G滑轮+2F绳子=G滑轮+2GB=5N+2×10N=25N。 19．(1) 平衡 右 (2) 4 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 (3)B (4)力臂 (5)B 【详解】（1）[1]静止和匀速转动是杠杆的平衡状态。挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆平衡。 [2]图甲中杠杆左端下沉，说明左端重，为了使杠杆在水平位置平衡应向右调节杠杆两端的螺母，给右端增重。 （2）[1]设每个钩码重力为G，杠杆上一格的长度为L，根据杠杆平衡条件则有 解得，即在右侧B位置（右侧第三格）挂4个钩码，能使其在水平位置平衡。 [2]分析表格数据发现，可见杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。 （3）探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，使实验结论更具有科学性和普遍性，故B符合题意，A不符合题意。 故选B。 （4）实验时仍然使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以使得杠杆和力臂重合，便于测量力臂。 （5）A．换一个质量较小的秤砣，动力与动力臂的乘积变小，阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，阻力减小，即杆秤能测的物体的最大质量变小，故A不符合题意； B．将b点向左移，阻力臂减小，动力臂变大，在动力不变的情况下，需要的阻力变大，即杆秤能测的物体的最大质量变大，故B符合题意； C．将b点向右移，阻力臂变大，动力臂变小，在动力不变的情况下，需要的阻力变小，即杆秤能测的物体的最大质量变小，故C不符合题意。 故选B。 20．(1)摩擦力 (2)将卡片分成两半 (3)没有 【详解】（1）通过实验比较，木块压力一定，采用方案乙，用滚动摩擦替代滑动摩擦，因滚动摩擦力小于滑动摩擦力，减小了摩擦力对实验的影响，实验效果更好。 （2）为了进一步验证二力平衡是否需要作用在同一物体上，将小车换成了质量忽略不计的卡片，控制其他条件相同，使两个力分别作用在两个物体上，则下一步的操作是：将卡片剪成两半，观察卡片是否能够保持平衡。 （3）定滑轮在实验中起到改变力的方向的作用，即使滑轮高度不同，但两个拉力的大小仍然相等，方向仍然相反，且作用在同一直线上，从而满足实验条件，所以不会对实验有影响。 21．(1) (2) (3) 【详解】（1）将物体匀速拉到顶端所用的时间为4s，则物体的速度 （2）斜面对物体的支持力为8N，由于力的作用是相互的，则物体对斜面的压力 物体与斜面的接触面积 则物体对斜面的压强 （3）物体的重力为10N，则拉力做的有用功 沿斜面向上的拉力，则拉力做的总功 则斜面的机械效率 22．(1)800J (2)60N (3)70% 【详解】（1）由图甲可知，绳子的有效段数，则绳端移动的距离 由图乙知，物体在空中上升时，绳子自由端的拉力，则工人做功 （2）物体在空中上升1m时，做的有用功 物体的重力 不计绳重及摩擦，由可得，2个动滑轮的重力为 则每个滑轮的重力为 （3）物体全部浸在水中时，绳子的拉力，则物体受到的拉力为 则滑轮组的机械效率 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 $$