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．学校升国旗的旗杆顶部有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升，以下对这一滑轮的说法正确的是（   ） A．这是一个动滑轮 B．这是一个定滑轮 C．使用这个滑轮可以省力 D．使用这个滑轮可以省距离 2．小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图所示。若两边同时各减少一枚同种硬币，则杠杆将（　　） A．右端下降 B．左端下降 C．仍然水平平衡 D．无法判断其状态 3．如图所示，每只钩码质量相等，这时杠杆处于平衡状态，当发生下列哪一种变化时杠杆仍能保持平衡（　　） A．两端各加一只同规格的钩码 B．G1、G2都向O点移动2cm C．G1向O点移动3cm，G2向O点移动6cm D．G1向O点移动2cm，G2向O点移动1cm 4．杆秤是我国发明的人类最早的衡器，是我国劳动人民智慧的结晶。小丽在课堂上了解杆秤后，在家里找到一杆除了秤砣生锈变重外，其他均完好的杆秤。用这杆秤测得的物体质量与秤砣生锈变重前测得的物体质量相比（　　） A．偏小 B．不变 C．偏大 D．无法判断 5．如图甲所示，虚线框内是两个滑轮连成的滑轮组，工人利用该滑轮组，用200N竖直向上的拉力F，将物体匀速提高3m，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，已知动滑轮重120N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s B．工人做的有用功为360J C．该滑轮组的机械效率为80% D．拉力F的功率为100W 6．用下图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处。在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是（温馨提示：在直角三角形中，角所对的直角边等于斜边的一半）（   ） A． B． C． D． 7．如图所示，小明用相同的滑轮组成不同的滑轮组，分别将同一物体以相同速度匀速提高相同高度。忽略绳重和摩擦，下列关系式正确的是（　　） A．拉力F1、F2的功率∶P1=P2 B．绳自由端速度∶v绳1=v绳2 C．机械效率∶η1<η2 D．绳自由端拉力∶F1=F2 二、填空题 8． 功与 功之和，叫作总功，用 表示。 9．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。 10．如图为吊装工具示意图，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，OA：OB=1：2，每个滑轮重100N．当重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时，工人对地面的压力为 N，物体M对地面的压力为 N．（杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计） 11．如图所示为《墨经》中记载的斜面引重车．绳子一端紧系在后轮，另一端绕过斜面顶端的滑轮与重物相连，重物通过绳子被从斜面的底端匀速拉到顶端。若物重，斜面长，高，后轮施加在绳子上的拉力大小为，不计绳重、滑轮与绳间的摩擦，则此过程中拉力做的功为 J，该车的机械效率为 ，该车是一种 （选填“省力”或“费力”）机械。 12．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，此时，绳子自由端移动的距离为 m；为 N，此时，绳子自由端移动的距离为 m。 三、实验题 13．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，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态；为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调节。 (2)如图乙所示，需要在B点挂上 个钩码，杠杆将在水平位置平衡；若两侧各减小一个钩码，杠杆 侧会下降。 (3)多次实验后，记录的数据如表所示，可得杠杆平衡的条件是： （用表中的字母表示）。 实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2 3 (4)如图丙所示，杆秤是我国古老的衡量工具，某杆秤的秤盘因不慎磕坏，缺了一小块，如果杆秤不进行调零，继续使用该杆秤，测量结果将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 四、计算题 14．用定滑轮匀速提升质量为20 kg的物体，所用的拉力为220N，物体提升的高度为2m，求此过程中的有用功、总功和定滑轮的机械效率（g取10N/kg）。 15．如图所示小李用力将重100 牛的货物在5秒内匀速提升2米，不计滑轮和绳子的重力，求： （1）拉力大小 F； （2）绳子的自由端移动的距离； （3）这段时间内拉力所做的功 W ； （4）拉力的功率。 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 B A C A C B A 1．B 【详解】升国旗的旗杆顶端有一个滑轮，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮，定滑轮不省力，不能省距离，但是可以改变力的方向，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．A 【详解】根据杠杆的平衡条件，设每个硬币的重力为G，则由图可得 则 若两边同时各减少—枚硬币，则左边为 右边为3GL2，由于 所以杠杆的右端将下降，综上分析知，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 3．C 【详解】由图知，设一个钩码的质量为，因为杠杆平衡，所以有，可得，设，； A．两端各加一只同规格的钩码，则，故A不符合题意； B．、都向点移动，，故B不符合题意； C．向点移动，向点移动，，杠杆仍平衡，故C符合题意； D．向点移动，向点移动，则，故D不符合题意。 故选C。 4．A 【详解】如图，杆秤使用时相当于杠杆，提纽处为支点，被称量物体的重力看作动力，秤砣的重力作为阻力，由杠杆的平衡条件可知，秤砣生锈变重，阻力变大，动力和动力臂的乘积不变，测得的阻力臂变小，即秤杆标识出的物体的质量变小，因此用这杆秤测得的物体质量与秤砣生锈变重前测得的物体质量相比偏小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．C 【详解】A．滑轮组省力费距离，由图乙可知，内，物体匀速提高，绳子自由端匀速移动，则绳子自由端移动的速度 故A错误； B．物体提高，绳子自由端移动，则动滑轮上承担物重的绳子段数 不计绳重和摩擦，由可得，物体的重力 工人做的有用功 故B错误； C．工人做的总功 该滑轮组的机械效率 故C正确； D．拉力的功率 故D错误。 故选C。 6．B 【详解】A．动滑轮是省力杠杆，其动力臂是阻力臂的2倍，则动力是阻力的一半，即 B．根据机械功原理，任何机械都不省功，所以由得 C．设阻力臂为L，则从支点到动力作用点长度为3L，因为动力作用线与横杆夹角为30°，说明动力臂长度为横杆的一半，即。根据杠杆平衡条件可得 D．定滑轮是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，则； 综上可知，最省力的是B选项的拉力F。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．A 【详解】A．拉力做的总功，故无论哪种绕线方式，做功的大小是相同的，由可知，拉力的功率，A正确； B．两滑轮组将同一物体以相同的速度提升相同的高度，所用的时间相同，则绳自由端速度，所以绳自由端速度，B错误； C．机械效率，所以机械效率，C错误 ； D．由图知，左图中动滑轮上有3段绳子承担拉力，右图中动滑轮上有2段绳子承担拉力。则绳自由端移动的距离，绳自由端的拉力，则绳自由端拉力，故D错误； 故选A。 8． 有用 额外 W总 【详解】[1][2][3]根据总功的定义可知，总功为有用功和额外功的总和，符号用W总表示，单位为J。 9． 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 10． 400 4500 【详解】重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时，由于力的作用是相互的，所以人会受到300N的向上的拉力，所以此时工人对地面的压力为： ； 从A点看，通过滑轮组，有三段绳子向下拉着滑轮，再加上一个滑轮的重，故A点受到的拉力为： 根据杠杆平衡条件得： ，代入得： 解得： 因为力的作用相互，绳子对M向上的拉力也为500N，所以M对地面的压力为： ． 点睛：重点是滑轮组的工作特点，以及杠杆平衡条件的应用，难点是求A点的拉力时，要理解下方的滑轮由绳子拉着，所以下方滑轮的重计算在绳子的拉力中，故A点拉力为绳子的拉力加一个滑轮的重． 11． 4000 80% 省力 【详解】[1]拉力做的总功W总=Fs=2000N×2m=4000J [2]拉力做的有用功W有=Gh=4000N×0.8m=3200J 该车的机械效率为 [3]题中F=2000N<G=4000N，因此是省力机械。 12． 30 2 15 4 【详解】[1][2]A滑轮为定滑轮，定滑轮不省力也不费距离，不考虑绳重和滑轮摩擦时，拉力 绳子自由端移动的距离 [3][4]B滑轮为动滑轮，不考虑绳重和滑轮摩擦时，拉力 绳子自由端移动的距离为 13．(1) 是 右 (2) 4 右 (3) (4)偏小 【详解】（1）[1][2]杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态，因此图甲杠杆是处于平衡状态；由图甲可知，杠杆左低右高，根据“左高左调，右高右调”，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节。 （2）[1]当左侧拉力 力臂时，由杠杆平衡条件知，，即 解得。故需要在B点挂4个钩码。 [2]当两边各减小一个钩码时，左侧 右侧 右侧力与力臂的乘积大，故杠杆右侧下降。 （3）由记录的数据进行分析，， 可得、、、之间的关系是：。 （4）由于某杆秤的秤盘因不慎磕坏了一个缺口，在测量时需要多放物品去不足缺口处的质量，所以，在m砣g×l砣不变时，测量结果偏小。 14．400J ，90.9% 【详解】此过程中的有用功 W有=Gh=mgh=20kg×10N/kg×2m=400J 使用定滑轮既不省距离也不费距离，则拉力端移动的距离 s=h=2m 拉力做的总功 W总=Fs=220N×2m=440J 定滑轮的机械效率 15．（1）50N；（2）4m；（3）200J；（4）40W 【详解】解：（1）不计滑轮和绳子的重力，动滑轮省一半的力，拉力大小 （2）动滑轮费一倍距离，绳子的自由端移动的距离 （3）这段时间内拉力所做的功 （4）拉力的功率 答：（1）拉力大小为50N； （2）绳子的自由端移动的距离为4m； （3）这段时间内拉力所做的功为200J； （4）拉力的功率为40W。 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 $$