第十二章简单机械单元测试卷 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

八年级物理人教版第十二章简单机械单元测试卷 一、单选题 1．下列关于杠杆的说法正确的是（　　） A．杠杆可以是直的，也可以是弯曲的 B．力臂一定在杠杆上 C．杠杆不一定是硬棒 D．力臂不一定和力的作用线垂直 2．如图所示是学校国旗旗杆顶端的滑轮，下列关于该滑轮的分析正确的是（　　） A．此滑轮为动滑轮 B．此滑轮可以省力 C．此滑轮为定滑轮 D．实质为省力杠杆 3．小猴与小兔在分一个胡萝卜，它们想要平分，小猴找来一个小石块支起胡萝卜，使其水平平衡，然后沿竖直方向切开，如图所示。则切开的胡萝卜质量（   ） A．左边的大 B．右边的大 C．两边一样大 D．无法判定 4．杠杆是生活中常用的工具，下面器具在正常使用时属于省力杠杆的是（　　） A．火钳 B．扫帚 C．起重机吊臂 D．榨汁器 5．小明同学按题图所示进行实验操作（不计绳重和轮的摩擦），则下列几种描述中正确的是（　　） A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＞F3 C．F1＞F2＜F3 D．F1＝F2＝F3 6．如图，在探究杠杆平衡条件的实验中，杠杆处于水平平衡状态。若在杠杆两端的钩码上分别加挂一个完全相同的钩码，则（ ） A．杠杆不能水平平衡，左端上升 B．杠杆不能水平平衡，右端上升 C．杠杆仍能处于水平平衡状态 D．以上说法都不正确 7．体重是400N的同学用重10N的水桶，提起重100N的水沿楼梯送到5m高的宿舍里使用，完成这一次提水，他做的有用功和额外功分别是（　　） A．500J；50J B．500J；2050J C．550J；2000J D．2500J；50J 8．如图所示，重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一水平拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中（    ） A．动力臂逐渐变大 B．阻力臂逐渐变小 C．动力F逐渐变大 D．动力F保持不变 9．如图，小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度。用甲滑轮所做的有用功为W1，机械效率；用乙滑轮所做的有用功为W2，机械效率为，若不计绳重与摩擦，则（　　） A． B． C． D． 10．相同质量的甲、乙两人，用不同的装置（如图），在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（   ） A．甲做的有用功比乙多 B．乙做的总功比甲多 C．两图中物体上升速度不同 D．甲对平台的压力比乙大 二、填空题 11．如图所示为等刻度轻质杠杆，A处挂4N的物体，若使杠杆在水平位置平衡，则应在B处施加的力方向向 （选填“上”或“下”）， 大小为 N。 12．如图所示是各类利用杠杆的工具，其中属于省力杠杆的为 ，属于费力杠杆的为 ，属于等臂杠杆的是 。（选填字母） 13．如图是某风景区的一段盘山公路，盘山公路相当于简单机械中的 ，使用它可以 （选填“省力”“省距离”或“省功”）。 14．如图甲所示，斜面静置于水平面上，小明同学将A、B两个完全相同的物体，分别沿左、右两侧斜面由底端拉到顶端，做功情况如图乙所示。则小明对A做的总功为 J、有用功为 J；左、右两侧斜面的机械效率之比为 。 15．用如图所示的滑轮组（不计绳重及摩擦）把重300N的货物竖直匀速提高10m，用时40s，所用拉力为200N，此时滑轮组的机械效率为 ，拉力的功率为 W。 三、作图题 16．如图甲所示为手抬哑铃，当将前臂从水平位置绕O点抬起哑铃时，前臂相当于一个杠杆，其简化图如图乙所示，请在图乙中画出对应的动力臂和阻力臂。 17．画出图中钓鱼竿的动力臂和阻力。 18．工人站在地面用如图所示滑轮组提升重物，请画出工人使用滑轮组的正确绕线。 四、实验题 19．小明利用如图的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。 (1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是 ，若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向 （选填“左”或“右”）调才能使杠杆水平平衡； (2)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据。根据这一次实验数据，小明立即分析得出杠杆的平衡条件，他这种做法的不足是 。经老师提醒后，小明继续进行实验，如图乙，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格，则杠杆将 （选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）； (3)如图丙所示，若不在B点挂钩码，可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，当测力计从a位置转动到b位置时，使杠杆仍在水平位置平衡，其示数大小将 ； (4)小明突发奇想，他采用图丁进行探究，发现当杠杆平衡时，测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符，拉力总是 （选填“大于”或“小于”）理论值，其原因是 。 20．如图是小明所在实验小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置，他们测得的实验数据如表。 实验次数 物重G/N 物体上升高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 1 0.1 0.6 0.3 55.6% 2 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 3 4 0.1 1.8 0.3 (1)实验过程中，应竖直向上 拉动弹簧测力计。 (2)第三次实验中滑轮组的机械效率是 。 (3)分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重 ，滑轮组的机械效率越高。 (4)若在第三次实验中，物体上升的速度为0.1m/s，则拉力F的功率为 W。 (5)小华所在实验小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均小于小明小组的测量值，则小华小组机械效率测量值偏小的原因可能是________。（选填字母） A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方 B．弹簧测力计每次拉动重物时均加速上升 C．所使用的滑轮的重力小于小明小组 (6)请你根据所学知识判断:利用相同的滑轮组提升同一物体，物体上升的高度不同，滑轮组的机械效率 （选填“相同”或“不同”）。 五、计算题 21．杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具。如图所示的杆秤可视为杠杆，提纽处为支点O。若不计秤杆自重，当在挂钩处悬挂被称物体后秤杆处于水平平衡状态。已知，秤砣的重力为10N，g取。 (1)求秤砣的质量。 (2)求被称物体的重力。 (3)若这杆秤所能测物体的最大重力为200N，求OB的长度。 22．小钰用如图所示的装置，用5N的拉力F将重20N的物体，沿长5m高1m的斜面，从底端匀速拉到顶端，用时5s。求： （1）拉力F移动的速度； （2）拉力所做的功； （3）该装置的机械效率。 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 八年级物理人教版第十二章简单机械单测试卷答案 1．A 【详解】AC．杠杆可以是直的，也可以是弯曲的，但杠杆一定是硬棒，故A正确，C错误； B．力臂是从支点到力的作用线的距离，力臂可能在杠杆上，也可能不在杠杆上，故B错误； D．力臂是从支点到力的作用线的距离，即力臂一定和力的作用线垂直，故D错误。 故选A。 2．C 【详解】旗杆顶端的滑轮使用时，轴的位置固定不动，是定滑轮，定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，故C正确，ABD错误。 故选C。 3．A 【详解】将图中的小石块和胡萝卜视为一个杠杆，支点在小石块和胡萝卜的接触点上，左侧力臂小于右侧力臂；由杠杆平衡条件可知，支点左侧胡萝卜的重力大于支点右侧胡萝卜的重力，即切开的胡萝卜质量左边的更大，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 4．D 【详解】A．火钳在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意； B．扫帚在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意； C．起重机吊臂在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意； D．榨汁器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D符合题意。 故选D。 5．D 【详解】由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，只能改变力的方向。忽略绳子与滑轮的摩擦，则F1、F2、F3都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故D正确，ABC错误。 故选D。 6．B 【详解】设一个钩码的重是1N，由图可知：F1=1N，l1=20cm，F2=2N，l2=10cm，若在杠杆两端的钩码上分别加挂一个完全相同的钩码，则F1′=2N，F2′=3N，则 F1′l1=2N×20cm=40N·cm F2′l2=3N×10cm=30N·cm 因F1′l1＞F2′l2，所以杠杆左端下沉，右端上升，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．B 【详解】该同学的目的是将水提高5m，因此所做的有用功是克服水的重力做功，则有用功为 额外功是克服水桶和人的重力做功，则额外功为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8．C 【详解】A．当硬棒在竖直位置时，F的力臂是杠杆的长度，且力臂最长，当杠杆转过θ后，力与杠杆不再垂直，所以动力臂变小，故A不符合题意； B．杠杆在转动的过程中符合杠杆平衡的条件，即阻力为硬棒的重力，大小不变，硬棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过θ角后，重力力臂（阻力臂）逐渐增大，故B不符合题意 CD．根据杠杆平衡的条件可得，阻力与阻力臂的乘积增大，而动力臂减小，所以动力逐渐增大，C符合题意，故D不符合题意。 故选C。 9．D 【详解】如图甲乙所示，把同一桶沙提升相同高度，有用功为W=Gh，因此W1=W2。图乙中要克服动滑轮重做功，也为额外功，即在有用功相同情况下，乙图中额外功更多，则机械效率更小，即。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 10．D 【详解】A．提升物体的重力相等，在相同的时间内物体升高了相同的距离，由可知，两次提升物体所做的有用功相等，故A错误； B．图甲使用的是动滑轮，不计绳重和摩擦，总功为 使用乙定滑轮时，拉力，拉力做功 所以乙装置中拉力F做的总功少，故B错误； C．甲、乙两图提升物体的高度相同，时间相同，由可知，物体上升速度相同，故C错误； D．甲对平台的压力 乙对平台的压力 甲、乙两人质量相等，甲对平台的压力比乙大，故D正确。 故选D。 11． 上 2 【详解】[1][2]设每一小格的长度为1，O为支点，在A点为物体的重力，为阻力，方向竖直向下，OA为阻力臂，长为2，在B点施加的力为动力，OB为阻力臂，长为4，根据杠杆平衡条件可知，在B处施加的力为 解得在B处施加的力大小为2N，方向向上。 12． （b）（e） （a）（d） （c） 【详解】[1][2][3]筷子使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；开瓶器使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；天平使用时动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；钓鱼竿使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；独轮车使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。故属于省力杠杆的是（b）（e）；属于费力杠杆的是（a）（d）；属于等臂杠杆的是（c）。 13． 斜面 省力 【详解】[1][2]盘山公路相当于简单机械中的斜面，利用盘山公路可以省力，但是费距离，任何机械都不能省功。 14． 3 2 5∶6 【详解】[1][2]从图中可知，小明对A做的总功分别为3J、，有用功为 [3]A、B两个木块完全相同，，被拉上斜面时，A、B上升的高度相同，由可知，有用功相等即 15． 75% 100 【详解】[1][2]由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=2，则绳子自由端移动的距离s=nh=2×10m=20m 拉力所做的总功W总=Fs=200N×20m=4000J 拉力的功率 拉力所做的有用功W有=Gh=300N×10m=3000J 滑轮组的机械效率 16． 17． 18． 19．(1) 便于直接读出力臂 右 (2) 一次实验数据具有偶然性 右端下沉 (3)变大 (4) 大于 见解析 【详解】（1）[1]使杠杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，这样做的目的是为了便于直接读出力臂。 [2]杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，则应向上翘的右端调节平衡螺母。 （2）[1]只根据一次实验数据总结实验结论是不合理的，一次实验数据具有偶然性，要多进行几次实验，避免偶然性。 [2]设杠杆一格长度为L，一个钩码的重力为G，若A、B两点的钩码同时向靠近支点的方向移动一个格，则左侧 右侧 因为，杠杆不能平衡，右端下沉。 （3）保持B点不变，若拉力F从a到b倾斜时，此时F的力臂变短，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件，力F变大，弹簧测力计的示数变大。 （4）[1][2]图丁中，杠杆的重心不在支点上，杠杆自身的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。 20．(1)匀速缓慢 (2)74.1% (3)越重 (4)0.54 (5)AB (6)相同 【详解】（1）实验中需要竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，这样才能保证拉力大小稳定，测得的数值准确。若拉动速度不均匀，会导致测力计示数波动，影响测量结果。 （2）第三次实验中，有用功W有=Gh=4N×0.1m=0.4J 总功W总=Fs=1.8N×0.3m=0.54J 机械效率 （3）分析表中数据可知，随着物重从1N增加到4N，机械效率从55.6%提高到74.1%，说明同一滑轮组提升的物体越重，机械效率越高。这是因为额外功基本不变，有用功增加，使得有用功在总功中的比例增大。 （4）因为有3段绳子承担物重，拉力移动速度v=3×0.1m/s=0.3m/s 功率P=Fv=1.8N×0.3m/s=0.54W （5）若弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方，会导致每次测得的拉力读数偏大，根据机械效率公式 F偏大会使计算出的机械效率偏小，故A符合题意； B．弹簧测力计加速拉动重物时，实际拉力大于匀速拉动时的拉力，这会导致测得拉力值偏大，同样会使计算出的机械效率偏小，故B符合题意； C．若使用滑轮重力较小，额外功减少，机械效率应该更高，故C不符合题意。 故选AB。 （6）滑轮组的机械效率与物体上升高度无关，因为 故h能约掉，与高度无关。 21．(1)1kg (2)100N (3)40cm 解：（1）由G秤砣=mg得，秤砣的质量 （2）由杠杆平衡条件得 即 解得 （3）由杠杆平衡条件可得， 即 可得 22．（1）1m/s；（2）25J；（3）80% 解：（1）拉力F移动的速度 （2）拉力做的总功 （3）有用功 该装置的机械效率 答：（1）拉力F移动的速度为1m/s； （2）拉力所做的功为25J； （3）该装置的机械效率为80%。 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 $$