第十二章简单机械 单元练习--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．小明用下图中的装置提升重力为500N的物体，使其匀速上升，不计摩擦、绳重和滑轮自重。下列说法正确的是（　　） A．两个滑轮均为定滑轮 B．利用此装置既可以省力，又可以省距离 C．人将绳子拉过1m，物体上升2m D．小明对绳子的拉力为250N 2．如图所示，分别用F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物，若不计滑轮重及摩擦，则（　　） A．F1<F2<F3<F4 B．F1>F2>F3>F4 C．F1>F2=F3=F4 D．F1<F2=F3=F4 3．生活中利用杠杆原理的情况极为常见，如图所示的杠杆中不能省力的是 A．用撬棒撬箱盖 B．用滑轮提取重物 C．用手推车运送重物     D．用扳手开启瓶盖 4．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 5．如图甲所示的履带式起重机可以用来吊装重型材料，其前端滑轮组的放大图如图乙所示。某次作业中，起重机将的物体匀速吊起高，绳端拉力F为，下列说法正确的是（    ） A．绳端移动的距离为 B．起重机做的有用功为 C．滑轮组的机械效率为 D．若只让起重机做功的功率变大，其机械效率将变大 6．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（　　） A．C点是支点 B．液压杆B施的力是动力，货物重力是阻力 C．物体A放在车厢后部可省力 D．物体A放在车厢前部可省力 7．小聪用桶从井里打水，小明从井里捞桶带上部分水，下列说法正确的是 A．二人对桶做的功都是额外功 B．二人对水做的共都是有用功 C．小聪对桶做的功是有用功 D．小明对桶做的功是有用功 二、填空题 8．现有细绳、质量可忽略的长硬棒、刻度尺、一瓶600g的水，空瓶的质量忽略不计，如图所示，小宇用上述器材自制一把无刻度值的杆秤，用来估测书包重力，这瓶水的重力G1 = N；用刻度尺量出ON的长度为10cm，OM的长度为50cm，则书包的重力G2 = N，若测量过程中硬棒挂书包一端下沉，则应把水瓶往 （选填“左”或“右”）移动适当距离，可使硬棒在水平位置平衡。 9．如图所示，如果绳重和摩擦不计，动滑轮重不计，物重G=300N，则图甲中的拉力F甲= N，图乙中的拉力F乙= N；如果不计绳重及摩擦，每个滑轮的重力为30N，物重G=300N，则拉力F甲= N，拉力F乙= N。 10．工人用一个动滑轮提升一个重为400N的物体，所用的竖直拉力为250N，在10s内物体向上移动了1.6m，在此过程中，工人拉绳子的力做功为 J，拉力的功率为 W。绳子自由端上升的速度是为 m/s，该动滑轮的机械效率为 。 11．如图所示，工人用30N的拉力将重150N的重物匀速向左移动20cm，物体与地面间摩擦力为50N，时间为10s。则此过程中有用功是 J，总功 J，额外功是 J，滑轮组的机械效率是 。（结果保留整数） 三、实验题 12．斜面是在生活和生产中常见的简单机械，也是物理实验中常用的实验器材。 (1)使用斜面提升物体可以省力。如图所示，将重50N的木块放在长1m、高0.2m的斜面上，沿斜面向上匀速拉动弹簧测力计，记下弹簧测力计的示数为16N，则该斜面的机械效率为 %，木块在斜面上运动时受到的滑动摩擦力为 N。 (2)继续探究，可以得出结论∶斜面越陡，省力越 （选填“多”或“少”），机械效率越 （选填“高”或“低”）。 13．同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点： 　　 　　 （1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮可以 ，但不可以 ； （2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示。据此可知，使用动滑轮可以 ，但不可以 ； （3）他们组装滑轮组时，他们想：利用滑轮组提升重物能否省力呢？为此，他们进行的实验如丙图所示，物体的重力为2N，测力计的示数为0.8N，由图可知，利用滑轮组提升重物能 ，如果物体被提升的速度是0.2m/s，绳子自由端移动的速度是 m/s。 四、计算题 14．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。 15．建筑工地上，工人用如图所示装置将重为1000N的材料从地面上匀速送到8m高处，所用拉力为400N，用时为20s。不计摩擦和绳重。求： (1)工人做的有用功； (2)工人做的总功； (3)此过程中该装置的机械效率； (4)动滑轮的重力为多大？ 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 《第十二章 简单机械》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 D D B D C D D 1．D 【详解】A．由图可知，下方的滑轮随物体一起运动，上方的滑轮固定不动，所以滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，故A错误； B．由于使用动滑轮可以省力，但费距离，所以使用该装置时，可以省力，但是要费距离，故B错误； C．由图可知，动滑轮上有2股绳，所以人将绳子拉过1m，物体上升高度为0.5m，故C错误； D．由图可知，由2段绳子吊着动滑轮，不计摩擦、绳重和滑轮自重，则物体匀速上升时，人对绳子的拉力为 故D正确。 故选D。 2．D 【详解】物体重为G，由图可知，第一个是动滑轮，按此方式使用可以省一半的力，即 ；剩余的三个滑轮是定滑轮，使用定滑轮不能省力，即 F2=F3=F4=G 所以拉力的关系 F1<F2=F3=F4 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】A．用撬棒撬箱盖时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不合题意； B．用滑轮提取重物时，图中是定滑轮，相当于等臂杠杆，不省力也不费力，符合题意； C．用手推车运送重物时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不合题意； D．用扳手开启瓶盖时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不合题意． 故选B． 4．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。 5．C 【详解】A．由图乙知，滑轮组承重绳子为3根，物体被匀速吊起5m高时，绳端移动的距离，故A错误； B．起重机做的有用功，故B错误； C．绳端拉力做的总功，滑轮组的机械效率，故C正确； D．机械效率与功率无关；只让起重机做功的功率变大，其机械效率不变。故D错误。 故选C。 6．D 【详解】AB．把空车厢部分可视为杠杆，支点是C点，液压杆施加的力是动力，货物对车厢的压力是阻力，故AB正确，不符合题意； CD．因为阻力和动力臂一定，根据杠杆平衡条件，杠杆平衡时，阻力臂越短动力越小，越省力；所以，物体A放在车厢后部分更省力，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 7．D 【分析】从两次做功的目的来分析有用功和额外功；有用功的定义是完成一件事情而不得不做的功，简单理解，有用功是与你的目的直接相关的；其他无实用价值而又不得不做的功，叫额外功． 【详解】小聪用水桶打水时，目的是打水，所以对水做的功为有用功，但必须把水桶提上来，所以对桶做的功是额外功；小明捞水桶时，为了把水桶提上来，所以对水桶做的功为有用功，但水桶里面有一些水，又不得不对水做功，所以对水做的功为额外功；综上可知，ABC不正确，D正确．故选D. 8． 6 30 右 【详解】[1]一瓶600 g的水，重力为 [2]根据杠杆平衡条件得 书包重为 [3]若测量过程中硬棒挂书包一端下沉，说明 根据杠杆平衡条件，应增大水瓶侧的力臂，即应把水瓶往右移动适当距离，可使硬棒在水平位置平衡。 9． 100 75 110 90 【详解】[1]由图可知，甲滑轮组动滑轮上的绳子段数n甲=3，如果绳重和摩擦不计、动滑轮重不计，则甲滑轮组绳端拉力 [2]乙滑轮组动滑轮上的绳子段数n乙=4，如果绳重和摩擦不计、动滑轮重不计，则乙滑轮组绳端拉力 [3]如果不计绳重及摩擦、动滑轮的重力为30N，则甲滑轮组的拉力 [4]乙滑轮组的拉力 10． 800 80 0.32 80% 【详解】[1]由图知，使用的是一个动滑轮，而h＝1.6m，则拉力移动的距离为 s＝2h＝2×1.6m＝3.2m 拉力做的总功为 W总＝Fs＝250N×3.2m＝800J [2]已知t＝10s，则拉力做功的功率为 [3]绳子自由端上升的速度 [4]使用动滑轮做的有用功为 W有用＝Gh＝400N×1.6m＝640J 则滑轮组的机械效率为 11． 10 12 2 83% 【详解】[1]物体移动的距离为s=20cm=0.2m 重物匀速移动，受到的拉力等于摩擦力，根据有用功的计算公式可得，此过程中做的有用功是W有用=Fs=fs=50N×0.2m=10J [2]由图可知，动滑轮上有2股绳拉动滑轮，拉力做的总功为W总=Fs′=Fns=30N×2×0.2m=12J [3]额外功W额外=W总-W有用=12J-10J=2J [4]根据机械效率的计算公式可得，滑轮组的机械效率 12．(1) 62.5 6 (2) 少 高 【解析】【小题1】[1]将重50N的木块放在长1m、高0.2m的斜面上，沿斜面向上匀速拉动弹簧测力计，记下弹簧测力计的示数为16N，机械效率 [2]将物体沿斜面向上拉动的过程中，物体与斜面之间存在摩擦力，克服摩擦力做功是产生额外功的主要原因，即 则 解得。 【小题2】[1]当斜面越陡时，物体沿斜面方向的分力越大，需要克服的力就越大，所以省力越少。 [2]从额外功的角度分析，斜面越陡，物体对斜面的压力越小，摩擦力越小，在提升相同物体到相同高度时，额外功就越小，而有用功不变，根据机械效率公式，机械效率越高。 13． 改变力的方向 省力 省力 改变力的方向 省力 0.6 【详解】（1）[1][2]由甲图知道，三种拉力情况，每次拉力的方向都不相同。在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数都为1N，等于物重，故得出结论：定滑轮可以改变力的方向，但不省力。 （2）[3][4]在图乙中，拉力 F=0.6N＜G=1N 说明使用动滑轮时省力，但不能改变力的方向。 （3）[5]由图丙知道，物体的重力为2N，测力计的示数为0.8N，故利用滑轮组提升重物能省力。 [6]物体上升10cm，绳子自由端上升30cm，故绳子自由端移动的速度为重物移动速度的3倍，故绳子自由端移动的速度 v′=3v=3×0.2m/s=0.6m/s 14．（1）1m/s；（2）25J；（3）80% 【详解】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%。 15．(1)8000J (2)9600J (3)83.3% (4)200N 【详解】（1）工人做的有用功 W有=Gh=1000N×8m=8000J （2）由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3，绳子自由端移动的距离 s=nh=3×8m=24m 工人做的总功 W总=Fs=400N×24m=9600J （3）此过程中该装置的机械效率 （4）不计摩擦和绳重，动滑轮的重力 G动=nF-G=3×400N-1000N=200N 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 $$