第十二章 简单机械 自主检测-2025-2026学年人教版八年级下册物理

第十二章简单机械自主检测 一、单选题：本大题共8小题，共24分。 1.有关机械做功、功率和机械效率，下列说法正确的是(    ) A. 机械做功时，所做功越多，功率一定越大 B. 机械做功时，做功越快，功率一定越大 C. 机械效率大的机械，功率一定大 D. 机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大 2.小明组装了如图甲、乙所示的两种滑轮，用来提升同一物体，不计绳重、轮重和摩擦，要使物体竖直匀速上升2m。下列说法正确的是(    ) A. ，并向上移动4m B. ，并向上移动2m C. ，并向上移动1m D. ，并向上移动1m 3.如图所示，园艺工人在修剪枝条。关于园艺剪的使用，下列说法正确的是(    ) A. 园艺剪对枝条的压力是阻力 B. 在图示状态使用时园艺剪是费力杠杆 C. 把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了省力 D. 把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了增大阻力臂 4.如图所示，在忽略杠杆自重、滑轮自重以及摩擦的情况下，当提升同一重物时，下列简单机械最省力的是(    ) A. B. C. D. 5.在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙、丙所示，每个钩码的重力相同，三次实验中弹簧测力计所用的拉力分别为、、，甲、乙、丙三次实验中滑轮组的机械效率分别为、、。下列说法错误的是(    ) A. 实验中需要竖直向上匀速拉动弹簧测力计 B. 实验需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺 C. D. 6.如图为父子两人一起抬货物的示意图，、为父子两人肩膀所受压力。走在后边的儿子偷偷将货物从a位置移到b位置，则(    ) A. 变大，变小 B. 、保持不变 C. 变大，变大 D. 变小，变大 7.如图所示，AB和AC均为光滑的斜面，现用与斜面平行的拉力和分别将同一重物从斜面底部匀速拉到顶部，所做的功分别为和，不计空气阻力，则(    ) A. B. C. D. 8.用如图所示的装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是(    ) A. 物体A上升的速度为 B. 滑轮组的有用功为2000J C. 拉力F的功率为100W D. 滑轮组的机械效率为 二、填空题：本大题共5小题，共20分。 9.如图甲所示，用核桃钳夹核桃时，用力握紧手柄即可夹碎核桃。将上部的手柄ABC简化为如图乙所示的杠杆，若，，，忽略杠杆自身的重力，则的大小为          N。 10.如图所示，物体A、B的质量分别为1kg和，在物体A、B下面分别挂上完全相同的钩码C和D，此时整个装置处于静止状态，不计摩擦、绳重和滑轮重，则钩码D的质量为          kg。 11.如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别将A、B两物体匀速拉到斜面顶端，，，两次做功的部分数据如图乙所示，对物体A做的有用功是          J，斜面对物体B的摩擦力是          N，两斜面的机械效率          选填“<”“>”或“=”。 12.用如图甲所示的滑轮组提升重为500N的物体，已知拉力F为200N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是          选填“a”或“b”，动滑轮重为          N。 13.如图所示，用滑轮组拉动汽车时，滑轮A的作用是          ;汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力F为1000N，滑轮组的机械效率为，则汽车受到的摩擦力为          N。写出一条可以提高滑轮组机械效率的措施：          。 三、作图题：本大题共2小题，共8分。 14.为撬起大石头，小明以O为支点架好撬棒，如图所示。他在A点用最小的力撬起大石头，请画出这个力的示意图。 15.如图所示是小华家的升降式晾衣架。请完成晾衣架的绕线，使得手柄处绳索的拉力等于动滑轮、横梁、衣架以及所挂衣服总重力的忽略绳索重力和摩擦力。 四、计算题：本大题共2小题，共24分。 16.体育课上，一名中学生做俯卧撑，如图所示。若他的质量为60kg，A点为该同学的重心。求：取 该同学所受重力G的大小; 如图状态时，地面对双手的作用力F的大小。 17.如图甲所示的装置，空吊篮A的重力为30N，绳子与A相连和C能承受的最大拉力分别为300N和200N。质量为50 kg的小明将A提升到高处，A上升的速度v随时间t变化的关系如图乙所示，小明施加的拉力F随时间t变化的关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，，求： 动滑轮的重力; 内拉力F的功率; 向吊篮中加重物，此装置的最大机械效率。 五、实验探究题：本大题共2小题，共24分。 18.要得出杠杆的平衡条件，需要经历以下过程： 注：实验中所用的钩码质量均相等，杠杆上相邻刻线间的距离均相等 一观察杠杆在水平位置的平衡 如图甲所示是一个在水平位置平衡的杠杆，减少其中一侧钩码的数量，发现杠杆发生倾斜，根据此现象可以猜想杠杆的平衡与          有关。 如图甲所示用带杆的滑轮向左推动右侧挂钩码的悬线，发现杠杆发生倾斜，根据此现象可以猜想杠杆的平衡与          有关。 二探究杠杆的平衡条件 如图乙所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向          选填“左”或“右”端调节。 如图丙所示，调平后在A点悬挂2个钩码，为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂          个钩码。若规定A点处的力为动力，则此时的杠杆属于          杠杆。 通过多次实验测得数据并分析数据，可以得出杠杆的平衡条件为          。 A.动力动力臂=阻力阻力臂 B.动力+动力臂=阻力+阻力臂 三反思拓展 根据实验结论，为使杠杆满足如图丁所示的水平平衡，应将左侧的2个钩码悬挂至          选填图丁中的数字编号位置。 19.图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他的母亲缓缓上行。为估测中年人推轮椅时所用力的大小，小明进行了实验测量。如图乙，他制作了与无障碍通道坡度相同的斜面，确定了斜面底部的A点以及与其相距1m的B点。 选用车轮材料与轮椅车轮材料相同的小车作为研究对象，进行实验操作： ①测出小车重为，B点距水平桌面 ②将弹簧测力计与斜面平行放置，沿斜面向上匀速直线拉动小车，弹簧测力计的示数如图乙所示。 将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为          此时，该斜面的机械效率为          ;结论：斜面可以省          选填“力”“距离”或“功”。 在小车上逐渐添加重物，重复上述实验，计算出小车从A点到B点过程中的总功、有用功，并根据数据画出和与小车总重G的关系图像，如图丙中图线a和b所示。 ①由图像可知：用该斜面提升物体的机械效率与物重          选填“有关”或“无关”。 ②若图甲中无障碍通道的机械效率与图乙中斜面的相同，母亲的质量为55kg，所坐的轮椅质量为15kg，则中年人用沿着通道斜面向上的力推轮椅匀速上坡时，这位母亲的动能          选填“增大”“不变”或“减小”，这个力的大小为          N。 答案和解析 1.【答案】B  【解析】机械做功时，所做功越多，做功时间未知，功率不一定越大，故A错误; 功率是表示做功快慢的物理量，机械做功越快，功率一定越大，机械效率是表示有用功在总功中所占比例大小的物理量，两者无直接关系，故B正确，C错误; 机械做功时，做的有用功越多，总功大小未知，机械效率不一定越大，故D错误。 2.【答案】D  【解析】图甲是动滑轮，不能改变力的方向，但是可以省一半的力，所以，拉力端移动的距离为，故A、B错误; 图乙是动滑轮，，所以，拉力端移动的距离为，故C错误，D正确。 3.【答案】C  【解析】A.阻力是阻碍杠杆转动的力，即枝条对园艺剪的反作用力是阻力，故A错误。  如图，使用园艺剪时，动力作用点到支点轴处的距离动力臂大于阻力作用点到支点的距离阻力臂，即动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力小于阻力，所以是省力杠杆，故B错误。  枝条往轴处靠近，阻力臂减小，根据杠杆平衡条件可知，动力减小，能省力，故C正确。  枝条往轴处靠近是减小阻力臂，不是增大，故D错误。 4.【答案】A  【解析】A选项图中，使用杠杆提升重物时，动力臂是阻力臂的5倍，由杠杆的平衡条件可知，拉力 B选项图中，使用动滑轮提升重物时，可以省一半力，故拉力 C选项图中，使用斜面提升重物时，假设斜面的高度为h，斜面的长为s，则，由可知， D选项图中，使用滑轮组提升重物时，，所以拉力。 综上所述，A符合题意。 5.【答案】D  【解析】由二力平衡的条件可知，只有竖直匀速拉动弹簧测力计时，动滑轮对钩码的拉力才和钩码的重力相等，故A正确; 根据可知，需要测量钩码的重力、绳子自由端的拉力、钩码升高的高度、绳子自由端移动的距离，因此需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺，故B正确; 滑轮组承担物重的绳子股数以及动滑轮的重力相同时，钩码越重，拉力越大，因为，所以，故C正确; 使用同一滑轮组提升钩码时，钩码的重力越大，滑轮组的机械效率越高，因为，所以，故D错误。 6.【答案】D  【解析】走在后边的儿子将货物从a位置移到b位置，对于父亲来说，儿子的肩膀为支点，此时杠杆受到的阻力大小不变，阻力臂变小，动力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，父亲施加的力变小，则变小;对于儿子来说，父亲的肩膀为支点，此时杠杆受到的阻力大小不变，阻力臂变大，动力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，儿子施加的力变大，则变大，故选D。 7.【答案】D  【解析】斜面光滑，即摩擦力为0，使用光滑的斜面没有额外功，则将同一重物分别沿斜面AB和AC拉到顶端，h相同，由可知两次做的功相同，即，AB比AC长，由可知，故选D。 8.【答案】D  【解析】本题考查了滑轮组、速度、功率、功和机械效率．物体A在10 s内竖直匀速上升了2 m，上升的速度，A错误；滑轮组提升重为800 N的物体A，物体A竖直匀速上升了2 m，滑轮组做的有用功，B错误；由题图可知，承重的绳子股数，不计绳重和摩擦，拉力，拉力端移动的距离，拉力做的总功，拉力做功的功率，C错误；滑轮组的机械效率，D正确． 9.【答案】50  【解析】由杠杆平衡的条件可知，。 10.【答案】  【解析】由图可知左边的滑轮是动滑轮，右边的滑轮是定滑轮， 则，即， 代入数据，解得。 11.【答案】2 <   【解析】由乙图知，拉动物体A做的总功，额外功， 则对物体A做的有用功。 如图甲，分别将A、B两个完全相同的物体拉到斜面顶端， 由可知对物体A、B做的有用功相等，即， 拉动物体B时做的额外功， 则斜面对物体B的摩擦力。 有用功相同，，由可知。 12.【答案】a 100   【解析】由图甲可知，则绳子自由端移动的距离s与物体上升的高度h满足，因此反映绳子自由端运动的图线是不计绳重和摩擦时，由可得，动滑轮的重力。 13.【答案】改变力的方向 2400 减小滑轮与绳子间的摩擦答案合理即可   【解析】使用滑轮组拉动汽车时滑轮A的位置不发生改变，所以滑轮A是定滑轮，可以改变力的方向。汽车被匀速拉动时处于平衡状态，所受的拉力与摩擦力是一对平衡力，两个力大小相等。 由图可知，则滑轮组的机械效率，汽车受到的摩擦力为减小滑轮与绳子间的摩擦可以提高机械效率答案合理即可。 14.【答案】  【解析】根据杠杆的平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。当动力臂等于 OA的长度时动力臂最大，动力最小，则过A点作垂直于撬棒向下的力F即撬起大石头的最小力。 15.【答案】  【解析】忽略绳索重力和摩擦力，手柄处绳索的拉力等于动滑轮、横梁、衣架以及所挂衣服总重力的，则承担物重的绳索的段数为4。 16.【答案】该同学所受的重力 由图可知，做俯卧撑时脚与地面接触处为支点， 动力臂， 阻力臂， 由杠杆平衡条件得，， 解得地面对双手的支持力。   17.【答案】由图甲知，，以动滑轮与空吊篮为整体进行受力分析，由图乙、丙可知时，动滑轮与空吊篮受力平衡，则动滑轮的重力。 由图乙可知，内A上升的速度，则绳子自由端移动速度为内拉力，由得内拉力F的功率为。 当匀速运载重物时，当C绳拉力最大，为200N时，B绳拉力为380N，当B绳拉力最大，为300N时，C绳拉力为160N，且小明的重力，所以要以B绳最大拉力为准，则C绳的最大拉力为对载重吊篮受力分析得，代入已知数据得，即此装置最多能匀速运载重物的重力为270N，由可得，此装置提升重物的最大机械效率为。  18.【答案】力的大小 力臂的大小 左 3 省力 A ③   【解析】图甲中杠杆初始时平衡，减少一侧钩码数量，改变了力的大小，杠杆倾斜。其他条件力臂等不变，仅力的大小改变，杠杆平衡被打破，则可猜想杠杆的平衡与力的大小有关。 图甲中用带杆滑轮推右侧悬线，改变了力臂的大小，杠杆倾斜。力的大小不变，力臂改变，杠杆平衡被打破，则可猜想杠杆的平衡与力臂的大小有关。 图乙中杠杆左端高，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左端调节。 设每个钩码的重力为G，杠杆上每格长度为l。根据杠杆平衡条件，A点挂2个钩码，B点所受力的力臂，则，即需挂3个钩码。动力臂为3l，阻力臂为2l，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 力不能与力臂相加，则杠杆平衡条件是动力动力臂=阻力阻力臂，故选A。 左侧，动力臂右侧，线与杠杆的夹角为，则阻力臂。根据杠杆平衡条件可知，，则。所以，为使杠杆满足如图丁所示的水平平衡，应将左侧的2个钩码悬挂至③位置。 19.【答案】 力 无关 不变 105   【解析】由图乙可知，弹簧测力计的分度值是，示数为将小车从A点拉到B点的过程中，，则拉力做的总功为。利用斜面将小车从水平桌面提升到B点时所做的有用功为，该斜面的机械效率为。小车重为，拉力为，故拉力小于重力，则使用斜面可以省力，但是费距离，任何机械都不能省功。 ①由图像可得，当小车的总重G增大到5N时，将小车从A点拉到B点所做的总功，有用功，此时的机械效率为因为，所以由图像可知：用该斜面提升物体时的机械效率与物重无关。 ②中年人用沿着通道斜面向上的力推轮椅匀速上坡时，这位母亲的速度和质量不变，故具有的动能不变。这位母亲和所坐轮椅的总重力为，图甲中无障碍通道的机械效率与图乙中斜面的相同，中年人用沿着斜面向上的力推轮椅从A点匀速上升到B点，所做的有用功为，由得，中年人所做的总功为，由得，力的大小为。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $