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冊

第十二章简单机械 一、单选题 1．如图所示，小阳用苹果和橘子来玩跷跷板。他将苹果、橘子分别放在离O点等距的水平板上，放手后，苹果一端下沉。使板转动的力是（　　） A．苹果的重力 B．橘子的重力 C．板对橘子的支持力 D．苹果对板的压力 2．筷子发源于中国，是华夏饮食文化的标志之一。下列生产和生活中的杠杆在正常使用时与筷子属于同一类型的是（　　） A．托盘天平 B．核桃夹 C．食品夹 D．瓶盖起子 3．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 4．下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（　　） A．做功越快的机械，功率越大 B．做功越快的机械，机械效率越高 C．所做有用功越多的机械，机械效率越高 D．功率越大的机械，做功越多 5．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 6．下列课本中的实验在探究时都要反复进行多次，目的是为了减小误差的是（　　） A．伏安法测电阻的实验 B．探究杠杆平衡条件的实验 C．探究光的反射规律的实验 D．探究浮力大小与哪些因素有关的实验 7．在杠杆两端各悬挂一个体积相同的铅球和铜球处于平衡状态，现将两球同时浸没在水中（如图所示），则杠杆（ρ铅>ρ铜）（　　） A．静止不动 B．顺时针转动 C．逆时针转动 D．支点受到的压力变大 8．如图所示，在50N的水平拉力F的作用下，重600N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2倍，绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s。则（　　） A．拉力F的功率为3W B．1min内物体移动的距离为36m C．1min内所做的有用功为1440J D．该滑轮组的机械效率为85% 二、填空题 9．人们把在力的作用下绕 转动的硬棒叫做杠杆。杠杆的平衡状态是指杠杆处于 或 状态。 10．如图是超市用的手推车，车前行时需经过障碍物，当前轮遇到障碍物，应该是 （选填“压”或“抬”）车把，支点是点 ；当后轮遇到障碍物，应该是 （选填“压”或“抬”）车把，支点是点 。 11．如图所示，轻质杠杆可绕点转动，，。点处挂一个重力为的物体，点处施加一个竖直向上的力，杠杆在水平位置平衡，则阻力大小为 N，动力大小为 N。（取） 12．如图所示，用平行于斜面大小为1.25N的拉力F，将重2N的物体从斜面底端匀速拉至顶端，斜面的长和高分别是40cm和20cm，则有用功是 J，总功是 J，额外功是 J。 13．某同学的重力为500N，他的手能承受的最大拉力为600N，动滑轮重100N，该同学利用如图所示的滑轮组把物体A吊起来，若不计绳重和滑轮摩擦，则物体A的重力不能超过 N。 三、实验题 14．小明用图示装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。他的实验思路是改变F2、l1和l2，测得杠杆平衡时所需的拉力F1，来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系。已知弹簧测力计的量程为0~5N，杠杆上每一格长10cm。 实验次数 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 动力臂l1/cm 动力F1/N 1 4 33 30 2 4 18 30 2.4 3 4 7.5 30 1.0 (1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，此时，应把杠杆两端的平衡螺母向 调节，使杠杆在不挂钩码时保持水平平衡，这样做的目的是 ； (2)分析表中数据可得出杠杆的平衡条件为 （用F1、F2、l1和l2表示）； (3)实验中进行多次实验的目的是__________（选填“A”或“B”）。 A．取平均值减少误差 B．使实验结论具有普遍性 15．【探究名称】探究影响斜面机械效率的因素； 【证据】小明猜想斜面的机械效率可能跟物体的重力和斜面倾斜程度有关，为了验证以上猜想是否正确，他组装了下图所示的装置并进行了如下探究； （1）在实验操作过程中，为了增大斜面的倾斜程度，应将垫木向 移动； （2）小明同学记录的部分实验数据如下表； 次序 斜面倾角 物块重 斜面高度 斜面拉力 斜面长 有用功 总功 斜面的机械效率 ① 30° 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0 ② 30° 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 3.0 60% ③ 45° 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71% 根据表格中数据可知：第①次实验中斜面的机械效率为 %，第②次实验中物块所受的摩擦力为 N； 【解释】 （1）通过对比第①②次实验的数据，可知斜面的机械效率与物块的重力 （选填“有关”或“无关”）； （2）通过对比第②③次实验的数据，可以得出的探究结论是斜面的机械效率与 有关；斜面越缓越省力，斜面的机械效率越 ； 【交流】若将物块换成等质量的有轮小车做实验，则该装置的机械效率将 （选填“变高”、“变低”或“不变”）。 四、计算题 16．物理小组用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图所示，10s内水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，水瓶对绳a的拉力为，绳b对人的拉力为。求此过程中： (1)做的功是多少； (2)功率是多少； (3)滑轮组的机械效率是多少。 17．工人使用如图所示的滑轮组，在50s内将重1500N的物体A匀速提升1m，拉力F为500N。在此过程中，不计绳重和轮与轴间的摩擦。求： （1）绳子自由端的移动速度v绳； （2）动滑轮的总重G动。 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 8 答案 D C C A D A C C 1．D 【详解】使板转动的力一定是板受到的力，不是苹果和橘子受到的力，放手后，苹果一端下沉，所以使板转动的力是苹果对板的压力，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．C 【详解】A．筷子在使用的过程中动力臂小于阻力臂是费力杠杆，托盘天平的动力臂与阻力臂相等，属于等臂杠杆，故A不符合题意； B．核桃夹的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．食品夹的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C符合题意； D．瓶盖起子的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。 故选C。 3．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。 4．A 【详解】A．功率指的是做功快慢，功率大，指的是做功快，故A正确； B．机械效率是有用功占总功的比值，而功率是做功快慢的物理量，两个物理量之间没有必然的联系，故B错误； C．所做有用功越多的机械，但是总功未知，机械效率的大小未知，故C错误； D．功率越大的机械，做功快，做功时间未知，则做功多少未知，故D错误。 故选A。 5．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。 6．A 【详解】A．伏案法测电阻时，需要多次实验，将所测结果求平均值，可以减小实验误差，故A符合题意； BCD．探究杠杆平衡条件的实验、光的反射规律的实验、浮力大小与哪些因素有关的实验，进行多次测量都是为了避免偶然性，寻找普遍规律，故BCD不符合题意。 故选A。 7．C 【详解】因铅球和铜球体积相同，ρ铅>ρ铜，由m=ρV可知，m铅>m铜，则 G铅>G铜 由杠杆平衡条件可知 G铅×L1=G铜×L2 并且 L1＜L2 将两球同时浸没在水中，由F浮=ρ水gV排可知，两球受到的浮力相等；由杠杆平衡条件可得，左边 （G铅﹣F浮）L1=G铅×L1﹣F浮L1 右边 （G铜﹣F浮）L2=G铜×L2﹣F浮L2 因为L1＜L2，所以 G铅×L1﹣F浮L1>G铜×L2﹣F浮L2 故左端下沉，即杠杆逆时针转动，故C选项正确。 故选C。 8．C 【详解】A．拉力F的功率为 故A不符合题意； B．如图滑轮组，一共有3段绳子分担动滑轮所受的拉力，故物体移动的速度为 1min内物体移动的距离为 故B不符合题意； C．物体与地面间的滑动摩擦力为 1min内所做的有用功为 故C符合题意； D．1min内所做的总功为 该滑轮组的机械效率为 故D不符合题意。 故选C。 9． 固定点 静止 匀速转动 【详解】[1][2][3]能够绕着某个固定点转动的硬棒叫做杠杆；当杠杆保持静止状态或匀速转动状态时，我们称杠杆处于平衡状态。 10． 压 C 抬 B 【详解】[1][2]当车的前轮遇到障碍物时，前轮上翘才能通过障碍物，故人应向下压车把，此时车体是绕着C点转动的，故C点就是支点。 [3][4]当后轮遇到障碍物时，后轮上翘才能通过障碍物，故人应向上抬车把，此时车体是绕着B点转动的，故B点就是支点。 11． 20 30 【详解】[1]物体G对杠杆A点的拉力阻碍了杠杆的转动，所以该拉力为阻力，其大小等于物体G的重力，已知物体G的重力20N，所以阻力大小 [2]由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得F×0.2m=G×0.3m 则有 得F=30N。 12． 0.4 0.5 0.1 【详解】[1]斜面的长和高分别是s=40cm=0.4m h=20cm=0.2m 将重物接到顶端，所做的有用功 [2]总功 [3]额外功 13．900 【详解】由图可知，滑轮组有效绳子段数，某同学的重力为500N，他的手能承受的最大拉力为600N，所以绳子自由端最大拉力为500N，此时物体A重力最大，则物体A的重力最大为 14．(1) 左 便于测量力臂 (2)F1l1=F2l2 (3)B 【详解】（1）[1]由题意知，杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，说明左端高，根据杠杆左高左调，右高右调，因此应把杠杆两端的平衡螺母向左调。 [2]力臂是支点到力的作用线的垂直距离，使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂。 （2）由实验数据可得 4N×18cm=2.4N×30cm 4N×7.5cm=1.0N×30cm 因此可得出杠杆的平衡条件为 F1l1=F2l2 （3）此实验为探究性实验，是为了寻找一个普遍性规律，若只做一次实验会使结论有偶然性，因此为了使实验结论具有普遍性，要进行多次实验。 故选B。 15． 左 60 1 无关 斜面的倾斜程度 低 变高 【详解】（1）[1]斜面的倾角靠长木板下面的垫木左右移动来改变，垫木向左移动倾角变大，垫木向右移动倾角变小，所以为了增大斜面的倾斜程度，应将垫木向左移动。 （2）[2]根据表格中数据可知，第①次实验中斜面的机械效率为 [3]第②次实验中所做额外功 则第②次实验中物块所受的摩擦力 （1）[4]通过对比实验①、②数据发现，斜面倾角相同，斜面高度相同，物体的重力不同，斜面机械效率相同，说明斜面的机械效率与物体的重力无关。 （2）[5]对比实验②、③数据发现，物体的重力相同，斜面倾角不同，斜面倾斜程度变大时，斜面机械效率变大，说明斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关。 [6]对比实验②、③数据发现，物体的重力相同，斜面倾角越小，斜面拉力越小，斜面的机械效率越小，所以斜面越缓越省力，斜面的机械效率越低。 [7]若将物块换成等质量的有轮小车做实验，以滚动代替滑动，摩擦力减小，则额外功减小，所以斜面机械效率将变高。 16．(1)300J (2)24W (3)80% 【详解】（1）F1做的功是 （2）F2做的功是 F2功率是 （3）对人做功为有用功，F1做功为总功，滑轮组的机械效率是 17．（1）0.08m/s；（2）500N 【详解】解：（1）物体上升的速度为 由图可知，承担物重绳子的股数为n=4，则绳子自由端的移动速度为 v绳=nv物=4×0.02m/s=0.08m/s （2）物体重为1500N，拉力为500N，不计绳重和轮与轴间的摩擦。动滑轮的总重为 G动=nF-G物=4×500N-1500N=500N 答：（1）绳子自由端的移动速度v绳为0.08m/s； （2）动滑轮的总重G动是500N。 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 $$