第十二章《简单机械》期末复习过关检测-2024-2025学年八年级下学期物理期末复习

2024——2025年八年级物理模期末复习卷之六 第十二章《简单机械》期末复习过关检测 一、选择题（共12题，每题2分，共24分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1．如图所示的杠杆中，使用时利用了其省距离特点的是（   ） A．开瓶器 B．扳手 C．食品夹 D．核桃钳 2．小宇同学利用石块2和撬棒将石块1撬动，他想到了F1和F2两种施加动力的方式，如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．当动力为F1时，撬棒的支点是C点 B．当动力为F2时，撬棒的支点是A点 C．要想更省力，应该以C点为支点撬起石块1 D．要想更省力，动力应该沿着F1的方向 3．如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析错误的是（　　） ①C点是支点；②液压杆B施加的力是动力；③阻力只有货物的重力；④物体A放在车厢后部可省力；⑤物体A放在车厢前部可省力 A．①②④ B．①③⑤ C．③④ D．③⑤ 4．图甲是某人扛着水桶静止在水平地面的情景。A是水桶的重心，点是肩膀对水桶竖直支持力的作用点，点是手对水桶竖直方向力的作用点。此时水桶可抽象为一个杠杆，为支点，为了保持这一杠杆平衡，下图情形中手施加的力最小的是（　　） A．B．C． D． 5．在下列轻质的简单机械中，用10N的力能将重15N的物体竖直提起的有（　　） ①一个定滑轮；②一个动滑轮；③杠杆；④由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组 A．①和② B．②和③ C．③④ D．②③④ 6．下列说法错误的是（   ） A．旗杆顶上的滑轮可以改变力的方向 B．动滑轮实质上是动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆 C．使用滑轮组省力又省距离 D．使用斜面费距离 7．如图所示，汉代画像砖上描绘了“泗水取鼎”的画面。两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。下列说法正确的是（　　） A．使用的是定滑轮，可以省力 B．使用的是定滑轮，可以改变力的方向 C．使用的是动滑轮，可以省力 D．使用的是动滑轮，可以改变力的方向 8．小明用两个相同的滑轮，组成不同的滑轮组（如图），分别将同一物体以相同匀速提高到相同高度（忽略绳重及摩擦），下列关系正确的是（　　） A． B． C． D． 9．如图所示为一滑轮组拉着重300N的物体在水平地面上匀速运动，2s的时间物体运动了1m，已知拉力F=50N，物体受到的摩擦力为120N。下列说法正确的是（　　） A．绳端移动的速度为1m/s B．拉力的功率为75W C．物体克服重力做的功为300J D．该滑轮组的机械效率为50% 10．用两个完全相同的滑轮，分别按如图所示的甲、乙两种方式将重为G的物体匀速提升相同的高度。下列判断正确的是（不计绳重与摩擦）（    ） A．两次的拉力 B．两次的机械效率 C．两绳子自由端移动距离 D．通过两机械所做的总功 11．如图所示，重为G的物体在平行于斜面的拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。已知斜面的长为s、高为h，物体从斜面底端匀速运动到顶端的过程中，关于该过程，下列判断正确的是（　　） A．拉力做的有用功为fs B．拉力做的总功为Gh C．斜面对物体的摩擦力大小为f=F﹣ D．斜面的机械效率为 12．关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是（　　） A．功率大的机械，机械效率一定高 B．机械效率越高，有用功与总功的比值越大 C．越省力的机械，机械效率越高 D．机械做功时，做的有用功越多，机械效率越高 二、填空题（共4题，每空1分，共10分） 13．健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过程中，人对把手的拉力的力臂 （选填“变大”“变小”或“不变”），拉力 （选填“变大”“变小”或“不变”）。若要增加训练强度，应将配重盘向 （选填“a”或“b”）端移。 14．如下图所示，A、B为两个弹簧测力计，如果拉力F为3N，那么A的示数为 N，B的示数为 N。 15．小张用如图所示的杠杆把重物从A位置绕O点无摩擦缓慢地提升到B位置．在提升重物的过程中，动力F的方向始终垂直于杠杆，F大小的变化情况是 ，该杠杆是 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆． 16．如图所示，汽车起重机通过液压装置推动吊臂时，吊臂属于 （选填“省力”或“费力）杠杆，车厂安了四支“大脚”，目的是 ；使被吊起的重物匀速上升时，重物的机械能 （选填“增加”“不变”或“减小”）。 三、探究实践题（共5题，共21分） 17．如图所示，轻质杠杆OA在力F1、F2作用下处于静止状态，请在图中画出力F1的示意图和力F2的力臂l2。 18．如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子 19．小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验。 (1)实验前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； (2)如图乙所示，A位置挂2个钩码，为使杠杆再次水平平衡，应该在B位置挂上 个同样的钩码； (3)如图丙所示，小红在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉，当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左偏转，杠杆始终保持水平平衡，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (4)小明和小红制作杆秤： ①如图丁，用50cm长的木棒作为秤杆，用细线系一个20g的钩码作为秤砣，把空托盘挂在M点作为秤盘，在N点挂粗绳作为提纽；移动细线的位置，直到杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应刻度值为 g； ②在秤盘中逐一添加50g的砝码，移动细线的位置，当杆秤水平平衡时，记录细线的位置、标记相应的质量，再测出细线距离N点的长度（如表），根据表中数据，应将250g的刻度值标记在距离N点 cm处； 托盘中砝码总质量/g 50 100 150 200 距离N点的长度/cm 6 11 16 21 ③为了增大杆秤的最大测量值，你的方法是： （写出一种即可）。 20．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小明用如图所示的同一滑轮组提升不同个数钩码，分别做了如图所示的三组实验，实验数据记录如下： 次数 钩码重 动滑轮重 钩码上升的距离h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计上升的距离s/cm 机械效率 1 2 0.8 5 1 15 66.7% 2 4 0.8 5 1.7 15 ① 3 6 0.8 5 ② 15 83.3% （1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量 向上匀速拉动弹簧测力计，且在拉动过程中读数； （2）第一次实验中，克服绳子重力和摩擦力的额外功是 J； （3）①的数值是 （保留一位小数）；第3次实验时弹簧测力计的示数如图所示，表格中编号②的数值是 ； （4）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率的目的是 。 A．减小摩擦 B．多次测量取平均值减小误差 C．获得多组数据归纳出物理规律 21．学习了简单机械后，小明了解到斜面也是一种机械，于是他想探究这种机械的特点。他将木块放在如图所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉木块，收集到下表中的实验数据： 实验 序号 斜面倾 斜程度 物体重 G/N 斜面高 h/m 斜面长 s/m 拉力 F/N 有用功 W有/J 总功 W总/J 机械效率 /% 1 较缓 5 0.2 1 2.1 1.0 2.1 47.6 2 较陡 5 0.5 1 3.6 2.5 ▲ 69.4 3 最陡 5 0.7 1 4.3 3.5 4.3 81.4 (1)比较表中数据可知：斜面越 （选填“缓”或“陡”）越省力；斜面越陡，斜面的机械效率越 （选填“高”或“低”）； (2)表中空格处的数据应为 ； (3)在第1次实验中，木块受到的摩擦力为 N； (4)在第3次实验后，若仅将木块换成等质量的小车重复上述实验，机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 22．小明思考“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”。他在用同一木板做的斜面上，做匀速直线拉动物块的探究实验，如下图，并记录实验数据如下表： 实验次数 斜面倾斜程度 物重G/N 物体上升度高度h/m 拉力F/N 物体移动离距离S/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率 1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.5 0.50 0.8 63% 2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.5 0.75 1.1 68% 3 最陡 5.0 0.25 3.3 0.5 1.65 (1)将表格中的空白处数据填上 。 (2)通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越 。 (3)通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是： ； (4)如果小明还想要探究斜面的机械效率与物体重力的关系，请你与他一起来完成实验： ①实验时应控制不变的条件是： 、物体移动的距离； ②实验时需要的测量仪器有： 和刻度尺。 四、综合应用题（共2题，共15分） 23．小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为，在的拉力作用下，货箱以的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍．求： (1)拉力F的功率； (2)如货箱运动时间为，克服滑动摩擦力f所做的功； (3)此滑轮组的机械效率。 24．质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计。（g=10N/kg） (1)工人的重力是多少？ (2)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，求拉力的功率； (3)求动滑轮受到的重力； (4)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？ 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D D D C B A B B 题号 11 12 答案 C B 1．C 【详解】A．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故A不符合题意； B．扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故B不符合题意； C．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，省距离，故C符合题意； D．核桃钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故D不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】AB．由图知道，当动力为F1时，撬棒的支点是B点；当动力为F2时，撬棒的支点是C点，故AB错误； CD．由图知道，在阻力一定时，动力沿着F1的方向时，B点为支点，动力臂最长、阻力臂最短最省力，故C错误，D正确。 故选D。 3．D 【详解】ABCD．车厢部分是绕着C点转动的，所以C点是支点，故①不符合题意；液压杆B施加的力是动力，把车厢支撑起来，故②不符合题意；阻力应是货物对车厢的压力，不是货物的重力，故③符合题意；根据杠杆平衡条件，阻力臂越短动力越小，越省力，因此物体A放在车厢后部可省力，故④不符合题意，⑤符合题意；故ABC正确，不符合题意；D错误，符合题意。 故选D。 4．D 【详解】ABC．三图中，阻力为水桶的重力，大小相同，阻力臂大小也相同，A图中动力离支点最远，动力臂最长，动力最小； D．图中，物体重心在支点正上方，肩膀对水桶的支持力和水桶的重力是一对平衡力，大小相等，手在B点只要控制水桶不要因为不稳而掉下来即可，用的力最小； 综上所述，手施加的力最小的是D项图中的情形，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．D 【详解】因为10N的拉力要提起重15N的物体，使用的机械一定是能省力的机械，而在动滑轮、定滑轮、杠杆、滑轮组中，只有定滑轮只能改变力的方向、不能达到省力的目的，所以用10N的拉力不能提起重15N的物体，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选C。 6．C 【详解】A．固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫定滑轮。升国旗时，旗杆顶上的滑轮是定滑轮，定滑轮的作用是不能省力，但是能改变力的方向，故A正确，不符合题意； B．动滑轮实质上是动力臂是阻力臂二倍的杠杆，所以使用它可以省力，但不能改变力的方向，故B正确，不符合题意； C．使用滑轮组时，省距离的一定费力，费距离的一定省力，因为使用任何机械都不省功，故C错误，符合题意； D．斜面也是一种简单的机械，使用斜面时省力但费距离，故D正确，不符合题意。 故选C。 7．B 【详解】由图可知，滑轮位置固定不动，属于定滑轮，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向，故ACD错误，B正确。 故选B。 8．A 【详解】忽略绳重及摩擦，根据可知，相同，F1中连接动滑轮绳子的股数是2，即；F2中连接动滑轮绳子的股数是3，即，则；提升过程中，提升相同的物重，且提升相同的高度，两个相同的滑轮，额外功相同，有用功相同，根据 可知，机械效率相同，即，故A正确，BCD错误。 故选A。 9．B 【详解】A．由图可知，动滑轮上的绳子段数n=3，绳子自由端移动的距离 s=ns物=3×1m=3m 绳端移动的速度 故A错误； B．拉力F=50N，拉力做功的功率 P=Fv=50N×1.5m/s=75W 故B正确； C．由于物体在水平地面上匀速运动，而重力方向在竖直方向上，即物体没有在重力方向上移动距离，由做功的两个必要因素可知，物体没有克服重力做功，故C错误； D．滑轮组的机械效率 故D错误。 故选B。 10．B 【详解】A．由图可知，甲是定滑轮，乙是动滑轮；不计绳重和摩擦，在定滑轮上，F甲=G，在动滑轮上 不知道滑轮与物体G的关系，所以两次的拉力无法比较，故A错误； B．将两个重为G的物体匀速提升相同高度，说明有用功是相等的，不计绳重和摩擦，使用动滑轮时要克服动滑轮的重力做额外功，所以机械效率，故B正确； C．将相同的物体匀速提升相同的高度h，则定滑轮绳子自由端移动的距离为h，动滑轮绳子自由端移动的距离为2h，，故C错误； D．相同的两物体提升相同的高度，有用功相等，由于不计绳重与摩擦，定滑轮不需要做额外功，使用动滑轮时需要克服动滑轮的重力做额外功，故乙做的总功多，故D错误。 故选B。 11．C 【详解】A．利用斜面提升重物，拉力做的有用功W有用=Gh，额外功W额=fs，故A错误； B．物体在拉力F的作用下沿斜面向上运动，拉力做的总功为W总=Fs，故B错误； C．因为W总=W有用+W额，即Fs=Gh+fs，摩擦力 故C正确； D．机械效率是有用功占总功的比值，斜面的机械效率 故D错误。 故选C。 12．B 【详解】A．功率和机械效率是两个不同的物理量，它们之间没有直接关系。功率大只说明做功快，但并不能说明机械效率高。故A错误； B．机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率越高，有用功与总功的比值越大，故B正确； C．机械效率等于有用功在总功中所占的比值，越省力的机械，机械效率不一定越高，故C错误； D．由得，机械做功时，由于总功未知，做的有用功越多，机械效率不一定越大，故D错误。 故选B。 13． 不变 变小 a 【详解】[1][2]人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，因为拉力与把手一直是垂直的，故在这个过程中动力臂保持不变，阻力的大小等于物体重力的大小，所以阻力也保持不变，根据公式可知，动力即拉力，和阻力臂成正比，由图可知，当转动时，阻力臂变小，故拉力也变小。 [3]若要增加训练强度，即增大拉力，根据公式可知，要增大阻力臂，故配重盘向a端移动。 14． 9 6 【详解】[1]弹簧测力计A连接的滑轮上有3段绳子，所以动滑轮对弹簧测力计的拉力即弹簧测力计A的读数是拉力的3倍，即弹簧测力计A的示数是3×3N=9N [2]弹簧测力计B连接的滑轮上有2段绳子，所以动滑轮对弹簧测力计的拉力即弹簧测力计B的读数是拉力的2倍，即弹簧测力计B的示数是2×3N=6N 15． 先变大、后变小 省力 【分析】力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变；由位置A拉到位置B，阻力不变，阻力力臂先变大，到水平位置最大，后变小，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析动力变化情况． 【详解】图中杠杆，当拉力与杠杆垂直时，动力臂长度为杠杆的长度，阻力臂为支点O到重力作用线的距离，动力臂长度大于阻力臂长度，所以是省力杠杆； 将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B，动力臂不变，阻力不变，阻（重力）力臂先变大，水平位置最大，后变小，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析，动力先变大、后变小． 16． 费力 减小压强 增加 【详解】[1]吊臂的动力臂小于阻力臂，所以吊臂属于费力杠杆。 [2]车厂安了四支“大脚”，增大了受力面积，可以减小压强。 [3]重物匀速上升时，质量不变，高度升高，所以重力势能增加，速度不变，动能不变，机械能等于动能与势能之和，故重物的机械能增加。 17． 【详解】动力F1和动力臂l1相互垂直，过动力臂的另一端作垂线，找到动力作用点、作出动力F1；由支点向阻力F2作垂线，垂线段即为阻力臂l2，故作图如下： 18． 【详解】解：要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，再绕过上面的另一个定滑轮，如下图所示 19．(1) 平衡 左 (2)4 (3)变大 (4) 0 26 见解析 【详解】（1）[1]实验前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆受力平衡处于平衡状态。 [2]由图甲可知，杠杆右端下沉，应将杠杆重心向左移，所以应将平衡螺母向左调节。 （2）设一个钩码重G，杠杆一格为L，根据杠杆的平衡条件可得2G×4L=nG×2L 解得n=4。 故为使杠杆再次平衡，应该在B位置挂上4个同样的钩码。 （3）由图丙可知，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动过程中，动力臂变小，而杠杆在水平位置始终保持平衡，由于阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将变大。 （4）[1]图丁中，秤杆相当于一个杠杆，秤砣和秤盘对秤杆的力会使秤杆绕B点转动，即B点相当于支点；秤盘中未放物体时，调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应的质量刻度值为0。 [2]由杠杆平衡条件可得m物gL物=m砣gL砣 即 在L物和m砣一定时，秤砣移动的距离与物体的质量成正比。由图表中数据可知，物体质量每增加50g，秤砣距离B的距离就增加5cm，故250g的刻度值应标记和B点的距离 [3]为了增大杆秤的量程，由可知，可增加秤砣的质量，减小杆秤的分度值；也可以增加秤杆的长度，增大秤砣的移动范围。 20． 竖直 0.01 78.4% 2.4 C 【详解】（1）[1]测绳端拉力F时，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体处于平衡状态，弹簧测力计示数等于拉力大小。 （2）[2]第一次实验中，克服绳子重力和摩擦力的额外功为 （3）[3]①的数值是 [4]弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.4N，即表格中编号②的数值是2.4N。 （4）[5]多次改变提升的物重测滑轮组的机械效率，目的是为了获得多组数据归纳出物理规律，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 21．(1) 缓 高 (2)3.6 (3)1.1 (4)变大 【详解】（1）[1]由表格中的数据可知，斜面的倾角越大，拉力F越大，但始终小于重力G，因此可得，使用斜面时能省力，且斜面倾斜程度越小越省力。 [2]由表格中的数据可知，当斜面的倾斜程度变大时，机械效率随之变大，故可以得出的探究结论是：斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。 （2）表格中空格处数据是做的总功，即 W总=Fs=3.6N×1m=3.6J （3）由表中数据可知，第1次实验中，克服摩擦力所做的额外功为 W额=W总-W有=2.1J-1.0J=1.1J 则木块受到的摩擦力为 （4）若将木块换成等质量的小车做实验，小车受到的摩擦力小，同样条件下，拉力做的有用功不变，但额外功减小，所以机械效率变大。 22．(1)1.25；76% (2)费力 (3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，机械效率越高 (4) 斜面的倾斜程度 弹簧测力计 【详解】（1）对于第三次实验，有用功W有​可以通过公式计算得出，其中G为物重，h为物体上升的高度。代入数据得有用功为 机械效率为 （2）从实验数据中可以看出，当斜面越陡时，所需的拉力F也越大。因此，我们可以得出结论：斜面越陡，越费力。 （3）通过对比三次实验的数据，可以发现，当斜面的倾斜程度增加时，虽然所需拉力增大，但机械效率也在增大。因此，可以初步得出结论：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，机械效率越高。 （4）[1]要探究斜面的机械效率与物体重力的关系，他需要进行额外的实验。在实验时，他应该控制斜面的倾斜程度和物体移动的距离不变，以排除这两个因素对实验结果的影响。 [2]需要测量物重和物体上升的高度来计算有用功，以及测量拉力和物体移动的距离来计算总功。因此，他需要的测量仪器有弹簧测力计和刻度尺。 23．(1) (2) (3) 【详解】（1）由图可知，由3段绳子吊着动滑轮，绳子自由端移动的速度为 拉力F的功率为 （2）如货箱运动时间为，它通过的路程为 货箱受到的滑动摩擦力为 克服滑动摩擦力f所做的功为 （3）拉力做的总功为 此滑轮组的机械效率为 24．(1)600N (2)120W (3)200N (4)88.9% 【详解】（1）工人的重力为 （2）由图可知绳子段数为3，将货物匀速向上提高了6m，则拉力端移动的距离为 则拉力做的功为 拉力的功率 （3）由图乙可知，当物体重力为300N时，机械效率为60%，机械中摩擦力及绳重忽略不计，额外功来自对动滑轮做的功，根据得，动滑轮重力为 （4）同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越高。而当拉力最大时，提升重物最重，效率最高。由题可知滑轮组最大拉力等于人的重力，为600N，机械中摩擦力及绳重忽略不计，则此时所提重物的重力为 此滑轮组的机械效率最大值是 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$