第十二章简单机械----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

第十二章简单机械 一、单选题 1．下列简单机械中，一定不省力的是（    ） A．动滑轮 B．定滑轮 C．滑轮组 D．杠杆 2．《天工开物》是中国明代科学家宋应星于1637年编写的一部综合性科技著作，被誉为中国古代的“百科全书”。这本书详细记录了明代的农业、手工业和工艺技术，是研究中国古代科技和经济史的重要文献。也为现代机械的发展奠定了一定的基础，下列选项中的物体在正常使用时可以省力的是（   ） A．定滑轮 B．镊子 C．筷子 D．老虎钳 3．如图，工人们用10s的时间，沿斜面把一箱货物从底端匀速拉到顶端，拉力F为800N，斜面长3m、高1m，货物质量为150kg，对此，下列说法正确的是（g取10N/kg）（   ） A．斜面是一种省力杠杆 B．货物受到的摩擦力大小为900N C．拉力的功率为240W D．斜面的机械效率是65% 4．如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，通过滑轮A和滑轮B使物体C匀速上升，关于人拉动绳子时的过程，下列分析正确的是（　　） A．滑轮A相对于物体C在运动，所以A是动滑轮 B．滑轮B相对于物体C静止不动，故B是定滑轮 C．滑轮A起到了改变人所施加的拉力方向的作用 D．滑轮B起到了改变人所施加的拉力方向的作用 5．以下说法中正确的是（　　） A．使用斜面提升物体时，既可以省力也可以省功 B．力做功越多，功率就越大 C．力做的有用功越多，机械效率就越大 D．滑轮组在使用时，既可以省力也可以改变力的方向 6．如图，杠杆上分别放着质量不等的两个球，杠杆在水平位置平衡，如果两球以相同的水平移动速度同时匀速向支点移动一段距离，则杠杆（　　） A．仍能平衡 B．大球那端下沉 C．小球那端下沉 D．无法判断 7．图中所示杠杆处于平衡状态（　　） A．将A处砝码移到C，B处砝码移到D时，杠杆重新达到平衡 B．将A、B两处砝码各减掉一个时，杠杆仍保持平衡 C．将A处砝码移到E，B处砝码增加两个时，杠杆重新达到平衡 D．将B处砝码移到F，并增加一个砝码时，杠杆重新达到平衡 8．前方遇到障碍物时，想将自行车抬起过去时，若要从图中四点选择一点施加竖直向上的力，将前轮略微提起。其中最省力的点是（    ） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 9．如图所示，甲、乙两装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将重为和的两物体匀速提升相同的高度。所用竖直方向上的拉力，两装置的机械效率分别为和，（不计绳重和一切摩擦），则下列选项正确的是（　　） A． B． C． D． 10．如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕 O 点转动，从而通过钢绳将货物匀速吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，下列分析正确的是（　　） A．吊臂是省力杠杆，钢绳对吊臂的作用力不断增大 B．吊臂是费力杠杆，撑杆对吊臂的作用力的力臂不断减小 C．吊臂是省力杠杆，撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大 D．吊臂是费力杠杆，撑杆对吊臂的作用力不断减小 二、填空题 11．在水平桌面上放一个200 N的物体，物体与桌面间的摩擦力为40 N，现用如图所示的装置匀速移动物体，在不计滑轮重力和滑轮间摩擦的情况下，弹簧测力计的示数为 N。 12．用如图所示的滑轮组，将货物以0.2m/s的速度匀速向上提升20s，动滑轮重为40N，人的拉力为200N，则拉力的功率为 W，若此过程中克服绳重和摩擦所做的额外功为240J，则货物重为 N，此滑轮组的机械效率为 %，克服动滑轮重所做的额外功占总功的 %。 13．如图所示，用滑轮拉着G=40N的物体向上匀速运动，重物上升了0.1m，该滑轮为 滑轮（选填“动”或“定”）；若滑轮重10N，不计绳重及摩擦，则拉力F为 N，拉力做功为 J，机械效率为 ，若增加提升的物重则机械效率将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。 14．如图所示，工人用160N的拉力F将重为300N的木箱在10s内匀速拉到长3m、高1m的斜面顶端，则克服木箱重力做的功是 J，斜面的机械效率为 %，木箱受到的摩擦力是 N． 15．如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB>AC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则力F1 F2，拉力所做的功W1 W2，控力做功的功率P1 P2（填“>”、“=”或“<”。若同时开始拉动，同时到达A点，则拉力做功的功率P1' P2'（填“>”、“=”或“<”）。 三、作图题 16．甲图是使用核桃夹的情形，乙图是把核桃夹上臂简化成的杠杆，A为大拇指的作用点，B为核桃的作用点。请在答题卡的乙图中画出作用在核桃夹上臂的动力、动力臂和阻力。 四、实验题 17．如图所示，某同学利用铁架台，带有均匀刻度的杠杆，细线，弹簧测力计，若干质量相同的钩码等实验器材，探究杠杆的平衡条件。 （1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆 （填“达到”或“没达到”）平衡状态，接下来应向 （填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平静止； （2）如图乙所示，在A、B两处挂上钩码后，杠杆在水平位置平衡，若在A处增加两个钩码，要使杠杆在水平位置再次平衡，则应将B处所挂钩码向 （填“左”或“右”）移动 个格； （3）将杠杆的支点移到如图丙所示的位置，为了让杠杆在水平位置平衡，请你在杠杆上画出最小动力F的示意图 。 18．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙次实验，实验数据记录如下： 次数 钩码重 钩码上升的距离 弹簧测力计的示数 弹簧测力计上升的距离 机械效率 (1)在实验中，应该用弹簧测力计应沿 方向拉着绳子，当钩码 （选填“匀速上升”或“静止”）时读取测力计示数； (2)在进行第次测量时，此滑轮组的机械效率约为 （保留整数）； (3)进行第次测量时，弹簧测力计示数如图丙所示，拉力大小为 ，滑轮组做的有用功是 ，拉力做的总功是 ； (4)分析实验数据得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与 有关． 五、计算题 19．如图甲所示斜面的倾角为：30°，斜面长s=0.4m。用力 F将质量为200g的木块，沿斜面匀速拉到高处，已知拉力F做的功W与木块沿斜面运动距离s的关系如图乙所示。求：（g取10 N/ kg） (1)拉力F大小? (2)斜面的机械效率? 20．如图甲是自贡市燊海井竖于在井口的天车，是自贡盐场奇观之一，是盐井凿挖和汲取盐卤的地面设施，其顶端悬挂天辊和地面固定地辊（滑轮），可用于提取井下的卤水，燊海井是世界上第一口超千米的大井，井深约1100m。其提取卤水过程可简化为如图乙所示装置，已知吸卤桶一次取卤90L，吸卤桶在10s内匀速上升5m。吸卤桶出水后，牛作用在绳端的拉力大小为1200N，此时（已知卤水密度为）求： (1)吸卤桶取卤一次的有用功； (2)拉力做功的功率； (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 《第十二章简单机械----2024-2025学年人教版物理八年级下学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D C C D C C A A D 1．B 【详解】A．理想状态下，动滑轮相当于动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆，故A不符合题意； B．定滑轮的实质是等臂杠杆，使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力，故B符合题意； C．滑轮组兼顾了动滑轮省力与定滑轮改变力的方向的作用，故C不符合题意； D．杠杆分三类，有省力杠杆、等臂杠杆和费力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 2．D 【详解】A．定滑轮相当于等臂杠杆，只能改变力的方向，不能省力，故A不符合题意； B．镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意； C．筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意； D．考虎钳在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D符合题意。 故选D。 3．C 【详解】A．斜面是一种省力机械，但不是杠杆，故A错误； B．根据题意可知，货物重力为 拉力做的有用功为 拉力做的总功为 克服货物受到的摩擦力做的额外功为 由可知，货物所受摩擦力为 故B错误； C．根据题意可知，拉力做功功率为 故C正确； D．根据题意可知，斜面的机械效率为 故D错误。 故选C。 4．C 【详解】AB．由图可知，滑轮A位置固定不变，滑轮B随重物一起移动，所以滑轮A为定滑轮，滑轮B为动滑轮，故AB错误； CD．定滑轮使用时可以改变人所施加的拉力方向的作用，故C正确，D错误。 故选C。 5．D 【详解】A．因为使用任何机械都不省功，所以使用斜面可以省力，但不能省功，故A错误； B．由于力做功的多少与时间的比值为功率，所以时间不确定，力做功多，功率大小不能确定，故B错误； C．由于有用功与总功的比值为机械效率，力做的总功不确定，有用功多，机械效率大小不能确定，故C错误； D．滑轮组由定滑轮和动滑轮组成，在使用时，定滑轮可以改变力的方向，动滑轮能省力，所以滑轮组在使用时，既可以省力也可以改变力的方向，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】设大球重力为G1，力臂为L1，小球重力为G2，力臂为L2，依题意 两球以相同的水平移动速度同时匀速向支点移动一段距离，设该距离为L，则大球那端 小球端 因为大球重力大于小球重力，联系以上三式，则 故根据杠杆平衡条件可知小球那端下沉，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 7．C 【详解】杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2，设一个钩码重力为G，杠杆上一小格的长为L； A．将A处砝码移到C，B处砝码移到D时，左边=4G×3L，右边=2G×5L，则左边大于右边，左边下倾，杠杆不能平衡，故A不符合题意； B．将A、B两处砝码各减掉一个时，左边=3G×2L，右边=G×4L，则左边大于右边，左边下倾，杠杆不能平衡，故B不符合题意； C．将A处砝码移到E，B处砝码增加两个时，左边=4G×4L，右边=4G×4L，则左边等于右边，杠杆能平衡，故C符合题意； D．将B处砝码移到F，并增加一个砝码时，左边=4G×2L，右边=3G×3L，则左边小于右边，右边下倾，故D不符合题意。 故选C。 8．A 【详解】根据杠杆平衡的条件，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将前轮略微提起，是围绕后轮转轴为支点，力的方向是竖直向上的，所以在A点施加竖直向上的力时，此时的力臂是最大的，根据杠杆的平衡条件可知，此时所用的力是最小的。 故选A。 9．A 【详解】不计绳重和一切摩擦，甲、乙两装置所用滑轮质量均相等为G动。 CD．由图可知，甲图动滑轮上绳子段数n1=3,所以甲图中绳子拉力为 可得物体重力 乙图动滑轮上绳子段数n2=2，所以乙图中绳子拉力为 可得物体重力 其中F1=F2, 两装置所用滑轮质量均相等，所以 故CD错误； AB．因为两装置所用滑轮质量均相等，两物体匀速提升相同的高度h； 可求得甲图的机械效率为 同理可求得乙图的机械效率为 又因为F1=F2，所以 故B错误，A正确。 故选A。 10．D 【详解】如图所示，O点为杠杆的支点，撑杆对吊臂的作用力为动力，支点到撑杆的距离为动力臂；钢绳的拉力为阻力，支点到钢绳的距离为阻力臂；仅通过转动吊臂提升货物的过程中，动力臂小于阻力臂，所以吊臂是费力杠杆；此过程中钢绳对吊臂的作用力始终等于货物的重力，保持不变；阻力臂逐渐减小，撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，所以动力臂保持不变，由杠杆平衡条件知，撑杆对吊臂的作用力不断减小。故D正确，ABC错误。 11．20 【详解】如图，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，在水平方向上对物体进行受力分析，物体受到水平向右的摩擦力为40N，受到水平向左的两个拉力F（同一根绳子上每段产生的拉力相等），则拉力为 即弹簧测力计的示数为20N。 12． 80 300 75 10 【详解】[1]由图可知，绳子段数有2段，绳子自由端移动的速度为 则拉力的功率为 [2]货物上升的高度 对动滑轮做的额外功为 拉力做的总功为 对货物做的有用功为 则货物重为 [3]此滑轮组的机械效率为 [4]克服动滑轮重所做的额外功占总功的 13． 动 25 5 80% 增大 【详解】[1][2]如图所示，在提升重物时，滑轮随物体一起运动，故此滑轮为动滑轮，根据动滑轮的特点，拉力F为 [3]拉力所做的功为 [4]动滑轮对物体所做的有用功为 机械效率为 [5]根据机械效率的定义可知 在动滑轮重力一定时，若增加提升的物重则效率增大。 14． 300 62.5% 60 【详解】[1]克服木箱重力做的功，即有用功 W有=Gh=300N×1m=300J [2]拉力做的总功 W总=Fs=160N×3m=480J 斜面的机械效率 [3]克服木箱受到的摩擦力做的额外功 W额=W总-W有=480J-300J=180J 木箱受到的摩擦力 15． ＜ = ＜ = 【详解】[1]斜面AB倾斜角度小于AC，所以物体沿AB运动时拉力较小，即。 [2]斜面光滑说明摩擦力为0，根据功的原理可知，使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同，即。 [3]速度相同，物体沿AC运动时用的时间较少，根据公式可知，做相同的功时，拉力沿AC运动时拉力做功的功率较大，即。 [4]若同时到达A点，说明用的时间相等，根据公式可知，拉力沿AC运动时和沿AB时拉力做功的功率相等，即。 16．见详解 【详解】由题意知，B为核桃的作用点，B点受到的核桃的弹力为阻力F2，其方向大致过B点向上；A为大拇指的作用点，由于阻力使得杠杆逆时针转动，则动力F1使得杠杆顺时针转动，故动力方向向下，从支点O向动力F1的作用线作垂线，支点到垂线的距离为动力臂l1，如图所示： 17． 达到 右 右 2 见详解 【详解】（1）[1][2]杠杆保持静止，此时杠杆处于静止状态，达到平衡状态；由图中，杠杆的右端较高，平衡螺母应向右端移动使杠杆平衡。 （2）[3][4]设杠杆上一个小格的长度为L，一个钩码重为G，根据杠杆平衡原理得F1l1=F2l2， 所以 4G×3L=3G×nL 解得n=4，所以将B处所挂钩码向右移两格。 （3）[5]在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。为使拉力最小，动力臂应最长，拉力作用在最左端时力臂最大，此时拉力F的方向应该垂直杠杆向上，即竖直向上，动力臂最长，如图所示： 18．(1) 竖直 匀速上升 (2)74% (3) 2.4 0.18 0.216 (4)物重 【详解】（1）[1][2]在实验过程中，应缓慢竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使滑轮组处于平衡状态时，读取测力计示数。 （2）根据表中实验数据可知，第2次测量时滑轮组的机械效率 （3）[1]由图示测力计可知，其分度值为0.2N，此时的示数为2.4N。 [2][3]第3次测量时，所做的有用功为 拉力做的总功为 （4）从实验数据看，钩码上升的高度相同，钩码重不断增大，机械效率不断提高，得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关。 19．(1)1.25N； (2)80% 【详解】（1）由图像可知，用力将木块匀速拉动的距离为0.4m，拉力做的功为0.5J，则拉力F为 （2）斜面的高度为 拉力做的有用功为 斜面的机械效率为 20．(1)1.188×106J (2)600w (3)90% 【解析】【小题1】一次取卤的体积 90L=9×10-2m3 卤的重力 G卤=mg=ρ卤V卤g=1.2×103kg/m3×9×10-2m3×10N/kg=1080N 则吸卤桶取卤一次的有用功 W有=Gh=1080N×1100m=1.188×106J 【小题2】吸卤桶的速度 拉力做功的功率 【小题3】拉力做的总功 W总=Fs=1200N×1100m=1.32×106J 此装置机械效率为 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 $$