第十二章简单机械 2024---2025学年物理人教版物理八年级下册

第十二章简单机械同步练习 一、单选题 1．旗杆顶端装有一个滑轮，如图所示。若国旗以0.4米/秒的速度匀速上升，绳自由端施加的拉力为5牛，不考虑滑轮与轴之间的摩擦，则国旗的重力G、绳子自由端移动的速度v分别是（　　） A．牛  米/秒 B．牛  米/秒 C．牛  米/秒 D．牛  米/秒 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．如图所示是同学用笤帚扫地的情景，他的左手握住扫把柄的上端，右手推扫柄时，此时笤帚可看成一个杠杆，下列各图能正确表示其原理的是（     ） A． B． C． D． 4．用一杠杆提拉重物，小明尝试了多种不同方式来研究最省力的方式如图所示，操作中支点为O。图中、、、表示力的四种不同方向，其中能使杠杆保持平衡的最小拉力为（    ） A． B． C． D． 5．用如图所示的装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）    A．物体A上升的速度为0.4m/s B．滑轮组的有用功为2000J C．拉力F的功率为100W D．滑轮组的机械效率为80% 6．如图，两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A（每个滑轮重相同），使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲中，绳端移动的距离为60cm B．乙中，拉力的功率为1.7W C．甲中，动滑轮由两根绳子吊着 D．乙中，动滑轮的重力为2N 7．如图所示，将物体G分别沿斜面AC和BC拉到顶端C，所用的力分别是F1和F2，所做的功分别是W1和W2，不计摩擦，比较它们的大小（   ） A．   B．   C．   D．   8．如图所示，虚线框内是由两个滑轮安装成的滑轮组，利用该滑轮组拉动重960N的物体M在水平面上做匀速直线运动。物体所受的摩擦力是物重的0.1倍，绳子自由端的水平拉力为40N，物体M移动的距离为4m（不计绳重和滑轮重）。则（   ） A．物体M所受的拉力为960N B．绳子自由端移动的距离是8m C．滑轮组拉动物体M做的有用功是160J D．滑轮组的机械效率是80% 9．下图所示的是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重及摩擦）。其中所需动力最小的是（   ） A． B． C． D． 10．立夏时节，有地方的民俗是给小孩称体重。如图所示，小孩和篮子的总质量为15kg，使用O点的提纽称量，调整秤砣的位置，使杆秤在水平位置平衡（忽略绳重和杆重），此时OA=4cm，OC=12cm，下列说法错误的是（    ） A．该秤砣的质量为5kg B．若秤砣上沾有泥土，则称量结果偏小 C．若使用B点的提纽称量，杆秤的量程变大 D．若小孩的质量增加，则秤砣向C点右侧移动可以使杆秤在水平位置平衡 11．如图所示，固定的斜面长s=2m，高h=0.5m，沿斜面向上用50N的拉力在4s内把一个重60N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，这一过程中（　　） A．对物体做的有用功为120J B．物体受的摩擦力为50N C．拉力做功的功率为25W D．斜面的机械效率为70% 二、填空题 12．爱动手的小明自制了一个杆秤，如图所示，秤砣的质量为0.5kg，秤杆质量忽略不计。在A端悬挂质量为3kg的物体，秤砣移至B点时，秤杆恰好水平静止，则OA︰OB= 。若宇航员将此杆秤拿到月球上，还在A端挂质量为3kg的物体，秤杆水平静止时，秤砣将位于 （选填“B点左侧”“B点右侧”或“原位置”）。 13．如图所示，小华同学用50N的水平拉力F拉重力为400N的木箱，使木箱在水平面上匀速直线运动前进了4m，若木箱与地面之间的摩擦力是80N。则A点处的力在此过程中做的功为 J，此过程中该滑轮组的机械效率是 。 14．如图所示，桌面MN上放着一个质量均匀的镇纸尺AB，镇纸尺AB长度为40cm，B端超出桌面10cm，若把B端竖直向上稍微抬起一段距离，至少需要用力20N，若把B端竖直向下稍微压一点距离，则至少需要用力 N。 15．下图所示的是甲、乙两种机械某次做功的情况，它们做的有用功均为2100J，则机械效率较高的是 ，所做总功较多的是 。乙做的额外功为 J。（前两空均选填“甲”或“乙”） 16．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。 17．至2025年3月，中国高铁超4.6万公里，稳居世界第一。高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触，图乙为输电线的牵引装置工作原理图。滑轮B为 （选填“定”或“动”）滑轮。钢绳通过轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为200N，若某段时间内坠砣串下降了10cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，输电线P端受到的拉力大小为 N，输电线P端向左移动了 cm。 三、实验题 18．利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材，探究杠杆的平衡条件。 (1)调节平衡螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡，如图甲所示。其目的是方便测量 ； (2)如图乙所示，在A处挂3个钩码，则应在B处挂 个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡。杠杆平衡后，若在A和B处再各加挂一个同样的钩码，则杠杆 （选填“左端下沉”“右端下沉”或“依旧平衡”）。 19．力的作用效果与哪些因素有关呢？为了探究这个问题，佰荣同学提出了猜想：可能跟力的作用点，力的方向，力的大小有关，为此他还设计了这样的实验：用一个弹性较好的钢片固定在桌边，在钢片上用细线挂钩码，通过钢片受力而发生的形变来研究问题。如图所示是佰荣设计的实验的几个主要步骤（小明使用的钩码规格均相同）。 (1)图丁中利用了 滑轮，该滑轮可以 ； (2)通过比较图甲和图丁中钢片的形变程度可发现：其他条件相同时，力的作用效果与 有关； (3)通过比较图甲和图丙中钢片的形变程度可发现：其他条件相同时，力的作用效果与力的 有关； (4)要探究力的作用效果与力的大小的关系，选择哪两个实验 ； (5)在本实验中，佰荣同学采用的科学探究方法叫做 。 四、计算题 20．现有重800N的木箱A，小李同学想把它搬到高为6m、长为10m的斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用600N的拉力使木箱A以0.2m/s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。求： （1）小李同学拉木箱的功率是多大? （2）该斜面的机械效率是多少? （3）木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大? 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．A 【详解】旗杆顶端装的滑轮是定滑轮，定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，故，绳自由端施加的拉力等于国旗的重力G，国旗的重力为5N；绳子自由端移动的速度等于国旗匀速上升的速度，为0.4米/秒，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 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．A 【详解】由题意知，左手作用在把柄的上端，相当于杠杆的支点，右手推扫柄，对柄的作用力相当于动力，地面对笤帚的作用力相当于阻力，动力与阻力的方向相反，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．B 【详解】在A点施力F，当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大，此时动力最小，即F2的方向与OA垂直，故F2最小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5．D 【详解】A．物体A在10s内竖直匀速上升了2m，上升的速度为 故A错误； B．装置提升重为800N的物体A，竖直匀速上升了2m，滑轮组的有用功为 故B错误； C．由图知，n=2，不计绳重和轮与轴间的摩擦，拉力为 拉力端移动距离为 拉力做的总功 拉力做功的功率 故C错误； D．滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D。 6．A 【详解】AC．从甲图可以看到，在动滑轮与定滑轮的中间画一条虚线，虚线往下，有三条绳子吊着动滑轮，即甲中，动滑轮由三根绳子吊着，故C错误；再由题意可知，物体A在2s内拉升了20cm，三条绳子吊着动滑轮，则甲图中的绳端移动的距离是物体A上升的高度三倍，即 甲中，绳端移动的距离为60cm，故A正确； B．从乙图可以看到，绳端的拉力是9N，两条绳子托着动滑轮，则乙图中的绳端移动的距离是物体A上升的高度两倍，即 相同的时间2s，那么乙图中绳端移动的速度 根据可知，乙中拉力的功率 乙中拉力的功率是1.8W；故B错误； D．从乙图可以看到，绳端的拉力是9N，两条绳子托着动滑轮，设动滑轮的重力，物体A的重力是17N，则 代入数据可得 解得 乙中，动滑轮的重力为1N；故D错误。 故选A。 7．C 【详解】因不计摩擦，所以，将物体分别沿斜面和拉到顶端，拉力做的功等于克服物体重力做的功；因为重力相同、上升高度h相同，由可知，拉力对物体做的功相同，即；由图可知，，根据可知，。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 8．D 【详解】A．物体M做匀速直线运动，受力平衡，则所受的拉力为 故A不符合题意； B．绳子自由端的水平拉力为40N，物体M所受的拉力为96N，若动滑轮上绳子有效段数为2，则有 可知由两个滑轮安装成的滑轮组有效绳子段数，则绳子自由端移动的距离为 故B不符合题意； C．滑轮组拉动物体M做的有用功为 故C不符合题意； D．总功为 则滑轮组的机械效率为 故D符合题意。 故选D。 9．B 【详解】不计机械自重及摩擦，设物体的重力为G。 A．图中滑轮是定滑轮，拉力F1=G； B．由杠杆平衡条件可知G×L=F2×(3L+L)，则 C．此滑轮组的绳子股数n=3，此拉力 D．由杠杆平衡条件可知F4×L=G×(3L+L)，则F4=4G 综上所述，综上所述，使用杠杆时的动力最小是B。 故选B。 10．C 【详解】A．根据杠杆的平衡条件可得 则 该秤砣的质量为 故A正确，不符合题意； B．根据杠杆的平衡条件可得 若秤砣上沾有泥土，秤砣实际质量变大，则OC变小，称量结果偏小，故B正确，不符合题意； C．根据杠杆的平衡条件可得 若使用B点的提扭称量，由于杆秤的长度是一定的，根据杠杆的平衡条件，则杆秤的量程会变小，故C错误，符合题意； D．根据杠杆的平衡条件可得 若小孩的质量增加，则应将秤砣向C点右侧移动，增大其力臂，可以使杆秤在水平位置平衡，故D正确，不符合题意。 故选C。 11．C 【详解】A．根据题意，对物体做的有用功为 故A不符合题意； B．总功为 则额外功为 则物体受的摩擦力为 故B不符合题意； C．拉力做功的功率为 故C符合题意； D．斜面的机械效率为 故D不符合题意。 故选C。 12． 1︰6 原位置 【详解】[1]杆秤为一杠杆，为支点，根据杠杆的平衡条件， 带入数据为 可得 [2]若宇航员将此杆秤拿到月球上，物体的质量不变，只是变小了，根据杠杆的平衡条件，还在端挂质量为的物体，秤杆水平静止时，秤砣将位于原位置。 13． 320 80% 【详解】[1]因木箱做匀速直线运动处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以，木箱受到的拉力即A点处的拉力F拉=f=80N 该力在此过程中做的功W有=F拉s物=80N×4m=320J [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绳=ns物=2×4m=8m 拉力做的总功W总=Fs绳=50N×8m=400J 此过程中该滑轮组的机械效率 14．40 【详解】把B端竖直向上稍微抬起一段距离，AB绕着A点转动，A为支点，根据杠杆平衡条件可得 解得尺子的重力为G尺=40N；若把B端竖直向下稍微压一点距离，AB绕着N点转动，N为支点，阻力臂为重心到N点的距离，为，根据杠杆平衡条件可得 代入数据得 解得F=40N，所以至少需要用40N的力。 15． 甲 乙 900 【详解】[1]由图可知，甲的有用功占总功的75%，即甲机械的机械效率为75%，乙的有用功占总功的70%，即乙机械的机械效率为70%，则机械效率较高的是甲。 [2]甲的有用功为2100J，甲机械的机械效率为75%，则甲的总功 乙的有用功为2100J，乙机械的机械效率为70%，则乙的总功 所以总功较多的是乙。 [3]乙机械的额外功W额乙=W总乙-W乙=3000J-2100J=900J 16． 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 17． 动 8×103 5 【详解】[1]定滑轮是位置固定不动的滑轮，动滑轮是位置随被拉物体一起运动的滑轮。观察可知，滑轮B随被拉物体一起运动，所以滑轮B为动滑轮。 [2][3]由图知道，滑轮组承担拉力的绳子股数n=2，图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，钢绳通过轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为200N，则。 若某段时间内坠砣串下降了10cm，输电线P端向左移动了。 18．(1)力臂的大小 (2) 2 右端下沉 【详解】（1）调节平衡螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡，如图甲所示，此时力臂与杠杆重合，便于直接在杠杆上读出力臂的大小，方便测量力臂。 （2）[1][2]设每个钩码重力为，杠杆上一格的长度为，根据杠杆平衡条件则有 解得，即应在B处挂2个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；杠杆平衡后，若在A和B处再各加挂一个同样的钩码，则杠杆左端为，右端为，，所以右端下沉。 19．(1) 定 改变力的方向（改变拉力方向、改变动力方向均可） (2)力的方向 (3)力的作用点 (4)甲和乙（甲与乙，甲、乙，甲乙都可以） (5)控制变量法 【详解】（1）[1][2]轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮，图丁中是定滑轮，定滑轮可以改变力的方向。 （2）通过比较甲和丁中钢片的弯曲方向，可知，同样大小的力向上拉和向下拉效果不同，故力的作用效果与力的方向有关。 （3）甲和丙中其它因素相同，力的作用点不同，在同样力的作用下效果不同，故力的作用效果与力的作用点有关。 （4）要探究力的作用效果与力的大小的关系，根据控制变量法要求，要控制其它因素相同，力的大小不同，因此应选择甲和乙进行实验。 （5）在本实验中，探究力的作用效果与其中一个因素的关系时，控制其它因素不变，使用了控制变量法。 20．（1）120W；（2）80%；（3）120N 【详解】解：（1）小李同学拉木箱的时间 拉力做的功 小李同学拉木箱的功率是 （2）有用功 该斜面的机械效率 （3）额外功为 摩擦力为 答：（1）小李同学拉木箱的功率是120W； （2）该斜面的机械效率是80%； （3）木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是120N。 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 $$