第十二章简单机械（基础版） ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

第十二章 简单机械（基础版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．关于功、功率、机械效率，下列说法正确的是（   ） A．功率大的机械，做功一定快 B．做功多的机械，功率一定大 C．做功越多的机械，机械效率越高 D．机械效率高的机械，所做的有用功一定越多 2．有着“世界工厂”之称的东莞，车间工人们用如图所示的滑轮组把重物提起的高度，下列关于这个滑轮组工作的说法中，正确的是（　　） A．绳子自由端被拉了 B．这个滑轮组能省距离 C．这个滑轮组能省力 D．这个滑轮组不仅能省力，还能省距离 3．生活中常用简单机械来完成任务，如图，下列属于省力杠杆的是（　　） A．钓鱼竿 B．铡刀 C．定滑轮 D．镊子 4．如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车。下列杠杆与独轮推车属于同一类型的是（    ） A．食品夹 B．筷子 C．托盘天平 D．羊角锤 5．如图所示，小马用拉力F把重为G的货物匀速提升h到平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．装置中的滑轮为定滑轮 B． C．货物越重机械效率越高 D．滑轮越重有用功越多 二、填空题 6．《天工开物·作咸》中记录了井盐的生产过程。如图所示，为从井中汲卤的示意图，其中A相当于现在的定滑轮。已知盐卤桶重10N，盐卤重100N，10s内将其升高3m，该装置的机械效率为80%。此过程中的有用功为 J，拉力的功率为 W。 7．据说杆秤是鲁班发明的，它经历了不断发展和完善的过程。从简单的木杆秤到复杂的衡器，从十六两制到十两制，再到国际标准的千克制，其演变的背后是经济社会的发展和技术的进步。如图1是一个具有“两量程”的杆秤，往上提住提钮，在挂钩上挂上物体，移动秤砣使杆秤水平平衡，就可以称出物重了。提住提钮 是较大的量程（选填“1”或“2”）。用如图2所示的滑轮组提升重力为G的物体，不计摩擦、动滑轮和绳重，绳子自由端的拉力 G。 8．如图所示的是某电梯的工作原理图，F为电动机对绕绳自由端施加的拉力．某次电梯所乘乘客总重为1800N，电动机带动轿厢匀速上升时，拉力F为3000N，此时电梯的机械效率为 。 9．利用如图所示的“搬重物神器”搬运洗衣机时，先用金属棒撬起洗衣机，再将带有滚轮的底座放入洗衣机底部，便可以轻松移动洗衣机。其中，金属棒是 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，而底座装有滚轮是为了减小 。搬运过程中，洗衣机相对于地面是 （选填“静止”或“运动”）的。 10．生活中的很多工具都能在物理学中找到模型。例如：拉杆式旅行箱可看成杠杆，如图所示。某人使得拉杆箱与水平面夹角为60°，将轮子视为支点，已知，，箱重，请计算使箱子在图示位置静止时，施加在端点A竖直向上的力 N。 11．如图所示装置每个滑轮重，工人将重为的物体匀速提高了，在此过程中，不计绳重和摩擦，工人施加的拉力大小为 N，滑轮组的机械效率为 。 12．工人用一个定滑轮在5s内将重为450N的建材匀速提升1m，工人所用的拉力为500N。该定滑轮的机械效率是 ，拉力的功率是 W。 三、作图题 13．小王在体育课上做俯卧撑，若将他的身体看作为杠杆，脚尖作为支点，简化模型如图所示，点为重心，请画出重力示意图及的力臂。 14．如图所示，地面一工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把箱子匀速向上提升。请在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组。 15．完成下列作图： (1)如图甲所示，一个足球静止在水平地面上，请画出它受重力的示意图（用G表示） (2)如图乙所示，弯曲杠杆OBA的B点挂一重物，在杠杆A端施加一个动力F1，请画出动力F1的动力臂（用l1表示）。 16．小明用如图所示的滑轮组提升重物，请画出最省力的滑轮组绕线。 四、计算题 17．如图所示，某盾构机正以的功率在25s内向前匀速推进0.05m，若它受到的阻力平均值为。求： (1)盾构机的推进力。 (2)盾构机推进力所做的功。 (3)盾构机推进的机械效率。 18．如图所示，某人用沿斜面向上100N的力把一个木箱从底端匀速推到高2m、长6m的斜面顶端，用时20s．在此过程中，斜面的机械效率为75%。求： (1)此人推力做功的功率； (2)木箱在斜面上移动时受到的摩擦力大小； 19．如图所示，俯卧撑可以近似看成是一个杠杆。其中A为身体重心，脚尖O为支点，手掌B为动力作用点，手臂与水平地面垂直。人的体重G为550N，两个手掌总面积为200cm²，脚尖O到重力作用线的距离0.9m，手掌B到重力作用线的距离0.6m。求此刻： (1)双手对地压力的大小； (2)双手对地的压强。 20．利用如图所示的滑轮组，小明将重300N物体从一楼地面匀速提升至六楼地板，在绳端施加的拉力为120N，物体匀速上升的速度为0.2m/s。已知每层楼高3m，问： (1)绳端拉力做功的功率； (2)滑轮组的机械效率； (3)小明吊起物体过程所用时间。 21．在建筑工程领域，如图甲起重机被广泛应用，起重机吊臂上的滑轮组结构示意如图乙所示： (1)图乙中A为 滑轮（选填“动”或“定”）。 (2)不计绳重及摩擦，g取10N/kg，将质量为5×103kg的重物竖直匀速提高25m，拉力F大小为3×104N。求： ①此过程的有用功； ②拉力做功为多少？ ③吊车上的滑轮组的机械效率为多大？ 五、综合题 22．如果杠杆静止不动或绕支点 ，我们称杠杆处于平衡状态。（作图）如图所示的杠杆处于平衡状态，请根据力画出力臂，根据力臂画出力的示意图 。 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（基础版）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 答案 A C B D C 1．A 【详解】A．功率是反映物体做功快慢的物理量，功率大做功快，故A正确； B．功率是由功和时间两个因素决定的，因此做功多，功率不一定大，故B错误； C．机械效率是有用功占总功的比例，做功多，不一定有用功多，故C错误； D．机械效率高的机械，所做的有用功占总功的比例高，若总功很少，那么有用功也多不到哪去，故D错误。 故选A。 2．C 【详解】A．由图知，承担物重的绳子段数，根据（是物体提升高度 ），物体提升2m，则绳子自由端移动距离，故A错误； BCD．滑轮组的特点是可以省力，但费距离，不能省功。此滑轮组能省力，不能省距离，故BD错误，C正确； 故选C。 3．B 【详解】A．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离，故A不符合题意； B．铡刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离，故B符合题意； C．定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故C不符合题意； D．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离，故D不符合题意。 故选B。 4．D 【详解】人推车前进时，支点在轮子的转轴处，阻力是车上物体对独轮推车的压力，动力是手作用在手柄处的力，推车时动力臂大于阻力臂，车是一个省力杠杆。 A．食品夹在使用时动力臂比阻力臂短，属于费力杠杆，故A不符合题意； B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离，故B不符合题意； C．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不能省距离，故C不符合题意； D．羊角锤在使用时动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故D符合题意。 故选D。 5．C 【详解】A．图中滑轮随物体一起移动，是动滑轮，不是定滑轮（定滑轮轴固定不动），故A错误； B．不计绳重及滑轮的摩擦，使用动滑轮时拉力，故B错误； C．动滑轮的机械效率，即货物越重机械效率越高，故C正确； D．克服滑轮重所做的功为额外功，滑轮越重，需要做的额外功越多，故D错误。 故选C。 6． 300 37.5 【详解】[1]有用功是克服盐卤重力做的功，根据，可得此过程中的有用功为 [2]已知机械效率80%，根据可知，则此过程中的总功为 根据，可得拉力的功率为 7． 1 【详解】[1]由图1，用提钮1时：杆秤在水平位置平衡，支点是，阻力是，阻力臂（阻力作用点到的距离），动力是不变，动力臂（秤砣在秤杆最右端的刻度线到的距离）较大。根据杠杆平衡条件，则 由图1，用提钮2时：杆秤在水平位置平衡，支点是，阻力是，阻力臂（阻力作用点到的距离），动力是不变，动力臂（秤砣在秤杆最右端的刻度线到的距离）较小。根据杠杆平衡条件，则 因为，，则，所以提住提钮1是较大的量程。 [2]由图2滑轮组，承担物重的绳子段数，不计摩擦、动滑轮和绳重，则绳子自由端的拉力 8．30% 【详解】由图知，绳子股数，由题意，则电梯的机械效率 9． 省力 摩擦 运动 【详解】[1]由图可知，用金属棒撬起洗衣机的过程中，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。 [2] 底座装有滚轮，在压力不变的和粗糙程度不变的情况下，变滑动为滚动，减小摩擦力。 [3] 搬运过程中，洗衣机相对于地面的位置不断发生改变，所以洗衣机是运动的。 10．48 【详解】阻力G的力臂是支点O到阻力作用线的垂直距离即为OB，动力F的力臂是支点O到动力F作用线的垂直距离，由于F是竖直向上的，动力臂为OA的水平分量，拉杆箱与水平面夹角为60°即 根据杠杆平衡原理可得，即解得施加在端点A竖直向上的力为48N。 11． 250 80% 【详解】[1]由图知，承担物重绳子的股数n=2，不计绳重和摩擦，拉力为 [2]物体提升的高度为h=2m 绳子自由端移动的距离为s=2h=2×2m=4m 则拉力F所做的总功为W总=Fs=250N×4m=1000J 滑轮组所做的有用功为W有=Gh=400N×2m=800J 滑轮组的机械效率为 12． 90% 100 【详解】[1]拉力做的有用功为W有=Gh=450N×1m=450J 定滑轮拉力移动的距离s=h=1m 拉力做的总功为W总=Fs=500N×1m=500J 该定滑轮的机械效率为 [2]拉力的功率 13． 【详解】人受到的重力是竖直向下的，人受重力的作用点在A点，由此画出人所受重力的示意图；过支点O向力F1的作用线作垂线段，即为力F1的力臂L1，如图所示： 14． 【详解】因为是人用力向下拉细绳，所以由两段绳子承担物重；绳的绕法如下图所示： 15．(1) (2) 【详解】（1）因为重力的作用点在重心，重力的方向竖直向下，所以由重心竖直向下作线段，在末端画出箭头，标出符号G，如图： （2）根据图示可知，支点在O处；延长F1的作用线，从支点O做F1的垂线，该垂线段为动力F1的力臂l1，如图所示： 16． 【详解】最省力的方式3段绳子分担动滑轮重，绳子的固定端需要固定在动滑轮的钩子上，向上绕过定滑轮，再绕过动滑轮向上，故如图所示： 17．(1) (2) (3) 【详解】（1）因为盾构机向前匀速推进，所以推进力和阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可得，推进力 （2）推进力做的功 （3）盾构机做的功 盾构机推进的机械效率 18．(1)30W (2)25N 【详解】（1）由可得，此人推力做的总功为 由可得，此人推力做功的功率为 （2）由可得，此人做的有用功为 由可得，木箱克服摩擦力做的额外功为 则木箱在斜面上受到的摩擦力为 19．(1)330N (2)1.65×104Pa 【详解】（1）根据杠杆平衡条件可知，则地面对双手向上的力 则双手对地面的压力 （2）双手对地面的压强 20．(1)72W (2)83.3% (3)75s 【详解】（1）利用如图所示的滑轮组，绳的段数，由题意可得，物体上升的高度为 物体从一楼到六楼地板需要的时间为 绳自由端移动的距离为 绳端拉力做的总功为 绳端拉力做功的功率为 （2）滑轮组的有用功为 由可得滑轮组的机械效率为 （3）由可得，小明吊起物体过程所用时间为 21．(1)定 (2)1.25×106J，1.5×106J，83.3% 【详解】（1）由图可知，A滑轮的轴的位置不随物体位置变化而变化，是定滑轮。 （2）①滑轮组做的有用功为W有=Gh=mgh=5×103kg×10N/kg×25m=1.25×106J ②由图可知，连在动滑轮B上绳子段数n=2，拉力做的功为W总=Fs=Fnh=3×104N×2×25m=1.5×106J ③吊车上的滑轮组的机械效率为 22． 匀速转动 【详解】[1]杠杆处于平衡状态是杠杆处于静止状态或者杠杆绕支点匀速转动的状态。如果杠杆静止不动或绕支点匀速转动，杠杆处于平衡状态。 [2]过支点O作力F1作用线的垂线，支点O到力F1作用线的垂线段就是力臂l1；已知力臂l2，过力臂l2的末端作l2的垂线，因为杠杆处于平衡状态，F1使杠杆逆时针转动，所以F2应使杠杆顺时针转动，力F2的方向与所作垂线方向一致，且作用在杠杆上，如图所示： 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 $$