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．关于滑轮、滑轮组，下列说法中正确的是（　　） A．定滑轮可以省力 B．定滑轮是等臂杠杆 C．只使用动滑轮就会改变力的方向 D．使用滑轮组既可以省力，又可以省距离 2．阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中最早提出了杠杆原理，而我国大约在3000年前就出现了能精准称量的天平。下列物体中，不属于杠杆的是（    ） A．船桨 B．剪刀 C．剪指甲刀 D．茶壶 3．如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别是F1、F2、F3，其中最小的力为（     ） A．F1 B．F2 C．F3 D．一样大 4．一名体重600N的举重运动员，可举起1300N的物体，这个人站在地面上，用如图装置提升物体，滑轮重和摩擦均忽略不计，在下列四个不同重力的物体中，他能提起的最重的物重是（　　） A．600N B．1300N C．1900N D．700N 5．如图用独轮车搬运砖头到240米远工地，若独轮车所受的阻力为50N，若车厢和砖头所受的总重力G为1000N（车架所受重力忽略不计）．独轮车的有关尺寸如图．工人把车匀速推到工地用了2分钟则下列说法中正确的是（　　） A．独轮车使用时，人手向上的压力为294N B．工人在这段时间内做功的功率为100W C．工人将手靠近车斗会更省力一些 D．轮胎磨损后，在相同条件下，车轮受到地面的摩擦力会更大 6．山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，如图所示，这样车辆向上行驶时可以（   ） A．减小所必需的牵引力 B．增大所必需的牵引力 C．减小发动机功率 D．提高发动机功率 7．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 8．如图所示，钓鱼时，钓鱼竿可看成是一个杠杆。能正确表示其支点 O、动力 F1和阻力 F2的是（　　） A． B． C． D． 二、填空题 9．物理学中把能够绕 转动的硬棒叫做杠杆。杠杆的平衡状态为 或 。 10．杠杆的平衡条件： 。写成公式： 。 11．如图所示的质量不计的轻质杠杆，C端挂一重为10N的重物。已知BC＝3AB，杠杆在如图所示的位置水平平衡，则F＝ N。 12．滑轮实质上是变形的 。根据使用情况的不同，滑轮可分为 滑轮和 滑轮。 13．如图甲所示，长1m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑滑环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开O点的距离s的关系如图乙所示，则杠杆的重力为 N，滑环的重力为 N。 三、实验题 14．在“探究杠杆平衡条件”的活动中，实验选用的钩码重均为0.5N。 (1)实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，应将 向 调节，把铅垂线放置于点，从正前方观察，当零刻度线与铅垂线 （选填“重合”或“垂直”）时，即杠杆在水平位置平衡； (2)如图乙所示，需要在点挂上 个钩码，杠杆将在水平位置平衡；再次在其两边各加上一个钩码，杠杆 侧会下降； (3)多次实验，记录的数据如下表，可得、、、之间的关系是： 。 实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 6.0 2.0 3.0 2 1.5 4.0 3.0 2.0 3 2.0 2.0 4.0 1.0 (4)下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是___________。 A．测量铅笔长度 B．探究重力与质量关系 C．探究反射角与入射角关系 15．用如图所示装置研究动滑轮的特点。 (1)实验中，应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计，且在 （选填“静止”或“拉动”）时读数。 (2)记录数据如表，分析数据发现：①使用动滑轮可以 ；②弹簧测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是 。 次数 物重G/N 测力计的示数F/N 1 1.00 0.65 2 1.50 0.90 3 2.00 1.15 四、计算题 16．为打捞沉入湖底的金属球，某打捞队设计了如图所示的装置图。若金属球的体积为0.04m3，其质量为240kg。用滑轮组将金属球打捞出水面后，继续提升，金属球在50s的时间内匀速竖直上升了5m。在这个过程中，拉力F恒为1250N（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： (1)金属球浸没在水中时受到的浮力； (2)金属球出水后，拉力F的功率； (3)金属球出水后，滑轮组的机械效率。 17．如图，用一个动滑轮，把重100N的物体匀速提高3m，作用在绳子自由端的拉力为60N，求：   （1）动滑轮的机械效率；     （2）若用该动滑轮来提升重为180N的物体时，作用在绳子自由端的拉力为多大？此时，机械效率是多少？（不计绳重及摩擦） 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 B D B A B A D B 1．B 【详解】AB．定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故A错误，B正确； C．动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，定滑轮可以改变力的方向，但不能省力，只使用动滑轮不会改变力的方向，故C错误； D．滑轮组既可以改变力的方向，也可以省力，机械可以省力或省距离，但不能既省力又省距离，机械不能省功，所以滑轮组不可以省距离，故D错误。 故选B。 2．D 【详解】ABC．船桨、剪刀、剪指甲刀在使用的过程中能够围绕支点转动，它们都属于杠杆，故ABC不符合题意； D．茶壶的上端开口，下端连通，属于连通器，是利用了连通器的原理，故D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，同一物体在同一水平面运动，压力一定，接触面的粗糙程度一定，则物体所受摩擦力一定，若物块与水平平面的摩擦力为f，图（a）中滑轮为定滑轮，不省力，则有 图（b）中滑轮为动滑轮，直接作用在动滑轮上的承担拉力的绳子有两条，每条绳子承担的力是摩擦力大小的一半，故省一半的力，则 图（c）中滑轮为动滑轮，但F3作用在动滑轮上，向左两段绳子上每一条的力大小都为f，则有 故是费力的，综上所述 故选B。 4．A 【详解】由图可知该装置是定滑轮，定滑轮不省力，因为人的体重为600N，人能施加的最大拉力F＝600N，滑轮重和摩擦均忽略不计，他能提起的最重的物重 G＝F＝600N 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．B 【详解】A．由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得 故A错误； B．因为独轮车做匀速直线运动，则工人对独轮车的推力 F推＝f＝50N 工人做功 W＝F推s＝50N×240m＝12000J 工人做功的功率 故B正确； C．图中阻力和阻力臂一定，杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，工人将手靠近车斗一些，动力臂减小，则动力变大，即更费力．故C错误； D．轮胎磨损后，接触面的粗糙程度变小，则压力不变，接触面的粗糙程度变小，车轮受到地面的摩擦力会减小．故D错误。 故选B。 6．A 【详解】AB．盘山公路相当于斜面，车辆向上行驶时，增大了距离，可以省力，所以可以减小所必需的牵引力，故A符合题意，B不符合题意； CD．汽车行驶时的功率与车辆本身有关，与斜面无关，故CD不符合题意。 故选A。 7．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。 8．B 【详解】A．杠杆平衡问题中所研究的动力和阻力都是作用在杠杆上的，阻力是杠杆受到的拉力而不是鱼的重力，故A错误； B．后手作为支点，动力F1作用在前手位置，阻力F2作用在杆上，故B正确； CD．钓鱼时，前手悬空，很难作为支点保持不动，故支点在后手，故CD错误； 故选D。 9． 固定点 静止状态 匀速转动状态 【详解】[1]能够绕着某个固定点转动的硬棒叫做杠杆。 [2][3]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． 动力×动力臂=阻力×阻力臂 【详解】[1]杠杆平衡时，作用在杠杆上的动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积，这是杠杆平衡的本质条件。 [2]在杠杆平衡条件公式中，通常用F1​表示动力，l1表示动力臂，F2表示阻力，l2​表示阻力臂 ，所以公式写为F1l1=F2l2。 11．40 【详解】由图可知，A点为支点，则 L1＝AB L2＝AC 由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可得 F×AB＝G×AC 又已知BC＝3AB，所以 12． 杠杆 定 动 【详解】[1][2][3]滑轮实质上是一个变形的杠杆，根据使用情况的不同，滑轮分为定滑轮和动滑轮，定滑轮实质上是个等臂杠杆，所以定滑轮不能省力，但能改变动力的方向；动滑轮实质上是省力杠杆，所以使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。 13． 100 50 【详解】[1] [2]  由图甲可知，金属杆是粗细均匀的一只杠杆，重心在杠杆的中点，当s1m时，动力臂是阻力臂的二倍； 由图乙可知，此时的动力F=100N，根据F1L1=F2L2可知 （F-G滑）L1=GL2 即 100N-G滑=G-------① 根据图乙可知，s=0.1m时，F′=550N，L1=0.1m，L2=0.5m 根据F1L1=F2L2可知 （F′-G滑）L1′=GL2 即 550N-G滑=5G-------② 联立①②可得 G滑=50N，G=100N 14．(1) 平衡螺母 右 重合 (2) 2 右 (3) (4)A 【详解】（1）[1][2][3]实验前，杠杆静止在如图甲所示位置时，杠杆左低右高，应将杠杆两端的平衡螺母向右调节，从正前方观察，当零刻度线与铅垂线重合时，说明杠杆已经在水平位置平衡。 （2）[1]如图乙所示，设需要在B点挂n个钩码，杠杆将在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件可得 解得：n=2； [2]再次在其两边各加上一个钩码，则 杠杆右侧会下降。 （3）分析三次实验数据可知，每次实验，动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积，所以杠杆的平衡条件为 （4）本实验多次实验的目的是避免偶然因素，寻找杠杆平衡条件的普遍规律。 A．测量铅笔长度，多次实验的目的是减小误差，目的与本次探究不同，故A符合题意； B．探究重力与质量关系，多次实验的目的是为了得到重力与质量关系的普遍规律，故B不符合题意； C．探究反射角与入射角关系，多次实验的目的是避免偶然因素，找到反射角和入射角关系的普遍规律，故C不符合题意。 故选A。 15．(1) 匀速 拉动 (2) 省力 动滑轮的重力和摩擦是客观存在的 【详解】（1）[1][2]在实验中，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使整个装置处于平衡状态，且在拉动时，读出测力计的示数，否则测力计的示数不包含机械之间的摩擦力，导致测力计示数偏小。 （2）[1]由表格中数据可知，三次实验中，弹簧测力计的示数F均小于物体重力，即三次实验中，拉力小于物体重力，故能得出：使用动滑轮可以省力。 [2]“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮重力和摩擦的理想情况下才成立的，在实际实验中，动滑轮的重力和摩擦是客观存在的，故弹簧测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异。 16．(1)400N (2)250W (3)96% 【详解】（1）金属球浸没在水中时，排开水的体积 受到水的浮力 （2）由图知，拉力端移动的距离 金属球出水后，拉力做功 拉力的功率 （3）金属球出水后，拉力做的有用功 滑轮组的机械效率 17．（1）83.3%；（2）100N，90% 【详解】解：（1）由题可知使用的是动滑轮，通过动滑轮绳子段数n=2，  动滑轮的机械效率为 （2）不计绳重及摩擦，根据可知，提起100N物体时，可得 动滑轮的重力为，当提升重为180N的物体时，绳子自由端的拉力 此时的机械效率 答：（1）动滑轮的机械效率为83.3%； （2）作用在绳子自由端的拉力为100N，此时机械效率是 90%。 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 $$