14.第十二章 简单机械学情调研-【真题圈】2024-2025学年八年级下册物理练考试卷（人教版·新教材）山西专版

答案与解析 14.第十二章学情调研 题号12345678910 答案D A CA C BCD DC 1.D【解析】物体做功快，只能说明物体功率大，无法体现有用功 在总功中所占的比例，机械效率不一定高，故A错误。机械效 率反映有用功占总功的比例，机械做的有用功越多，机械效率 不一定越高，故B错误。利用机械做功时，总会有能量损失，因 此机械效率不可能达到100%，故C错误。机械效率是指利用 机械做功时，有用功与总功的比值，做同样的有用功，额外功越 少，有用功与总功的比值越大，机械效率越高，故D正确。 2.A【解析】食品夹在使用过程中，阻力臂大于动力臂，是费力杠 杆，费力省距离，故A符合题意。开瓶器在使用过程中，动力臂 大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故B不符合题意。灭火 器压把在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费 距离，故C不符合题意。羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻 力臂，是省力杠杆，省力费距离，故D不符合题意。 3.C【解析】根据滑轮的轴固定不动的特点可知，旗杆顶部的滑 轮是定滑轮；定滑轮相当于等臂杠杆，旗杆顶部的定滑轮能改 变力的方向，但不能省力。故A、B、D错误，C正确。 4.A【解析】定滑轮的实质是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不 省力也不费力，故A符合题意。利用斜面可以省力，故B不符 合题意。门把手和水龙头都是轮轴，轮半径大于轴半径，在使 用时动力臂大于阻力臂，是省力机械，故C、D不符合题意。 5.C【解析】提升物体的重力相等，在相同的时间内物体升高了 相同的距离，由W有=Gh可知两次提升物体所做的有用功相等， 故A错误。甲使用的是动滑轮，拉力端移动距离s甲=2h,不计 绳重和摩擦；使用动滑轮时，拉力Pm=(G+G):所以拉力做 功W甲=F甲s甲=G+C)×2h=(G+C动)h>Gh;乙使用定滑 轮时，拉力F2=G,拉力做功W2=F2sz=Gh,所以乙装置中拉 力F做的总功少，由P=严知乙装置中拉力F做总功的功率小， 甲做总功的功率大，故B错误，C正确。不计绳重和摩擦，使用 定滑轮时，额外功为0，机械效率为100%；使用动滑轮时，要提 升动滑轮做额外功，机械效率小于100%；所以两种装置的机 械效率nz>n甲，故D错误。 6.B【解析】小汽车从水平地面被提升到图乙所示的位置时，动 力臂L,逐渐变大、阻力臂L,变小，且阻力不变（阻力为存车亭 和汽车的总重力)，根据杠杆的平衡条件FL,=FL,可知，在此 过程中作用在A点的动力逐渐变小。故选B。 7.C【解析】在棍子的中部绕几圈，它的实质是一个滑轮组，小红 拉绳端相当于自由端，一根木棍相当于定滑轮，另一根相当于 动滑轮，在滑轮组中，自由端移动的速度大于物体移动的速度， 故A、B错误；由图可知小明那端木棍有6段绳子相连，因此小 明受到的拉力为6F,小华那端木棍有7段绳子相连，因此小华 受到的拉力为7F,所以小明受到木棍的拉力小于小华受到木棍 的拉力，故C正确，D错误。 8.D【解析】使用斜面可以省力，但费距离，属于省力机械，拉力 F大于摩擦力f,故A、B错误。拉力做的有用功为W有=Gh, 拉力做的额外功为W翻=，拉力做的总功为W总=F,或W。 W有 =W右+W=Gh+5,斜面的机械效率为=有=，或FW、 G中万：故C错误，D正确。 9.D【解析】秤杆围绕着B点转动，围绕固定不动的点为支点， 故B点是支点，故A错误。由杠杆的平衡条件可知，只有所测 物体的质量与秤砣的质量满足m物glc=m释砣g8时，秤杆才能 在水平位置平衡，经整理可得m物lac=m秤能l4a,故B错误。当物 体的质量变大时，m物lc乘积变大，m秤陀质量不变，故l变大， 秤杆上500g的刻度比1kg的刻度离提纽更近，故C错误。由 m物gc=m秤能gB可知，物体质量一定时，BC间长度一定，如果 秤砣磨损，质量减小，杠杆平衡时，AB间长度应变大，故所称物 体质量会比实际质量偏大，故D正确。 10.C【解析】由滑轮组的特点可知，滑轮组可以省力，但费距 离，所以图乙中上面的倾斜直线是绳子自由端的s-t图像，而下 面的倾斜直线是物体的s-1图像。提升物体的重力为G=mg= 27kg×10N/g=270N;由图乙可知，t仁4s时，绳子自由端移动 的距离s=6m,物体移动的距离h=2m,根据=nh可知，绳子股 数骨=细=3，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为C G=3×100N-270N=30N,由于虚线框内是由两个相同的滑轮 安装成的滑轮组，所以，滑轮组中每个滑轮重都是30N,故A错 误。4s内拉力做的总功为W=Fs=100N×6m=600J,时间仁4s, 所以拉力的功率为P=平-600J=150W,故B错误。由机械 t 4s 效率公式可得是詹-器-号·心放 270N C正确。由机械效率计算公式可知，滑轮组的机械效率大小与 提升物体的速度大小无关，故D错误。 11.(1)刻度尺(2)匀速直线沿竖直方向(3)动滑轮重小于物 重(4)60% 【解析】(1)为了探究使用动滑轮时是否省距离，还需要用刻度 尺测量钩码上升的距离和绳子自由端移动的距离，比较两个 距离的关系可知使用动滑轮时是否省距离。(2)拉动弹簧测力 计时要匀速直线且沿竖直方向拉动，此时滑轮组处于动态平 衡中，弹簧测力计示数才等于绳子的拉力。(3)由表格数据可 知，只有当动滑轮重小于物重时，绳子自由端拉力才小于钩码 重力，即为省力。(4)由图可知，动滑轮上承担物重的有效绳子 段数=2，在第6次实验中，动滑轮此时的机械效率为厅 W有 12.(1)右便于测量力臂(2)不合理只通过一次测量，数据具 有偶然性(3)如表所示(4)变大 序号动力F,/N动力臂l,/m阻力F2/N阻力臂l,/m 1 2 【解析】(1)调节杠杆在水平位置平衡时，杠杆左端下沉，应向右 调节平衡螺母，力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在 水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺 刻度上直接读出来。(2)只通过一次测量，数据具有偶然性，不 具备普遍性，故小文的实验结论不合理。(3)实验中需要记录 动力、动力臂、阻力和阻力臂，为了得到普遍结论还需要多次测 量。(4)当弹簧测力计逐渐倾斜时，拉力的力臂变小，阻力和阻 力臂不变，所以拉力变大，故弹簧测力计示数变大。 13.(1)匀速直线(2)甲83.3%(3)大 【解析(1)实验中，应使钩码竖直向上做匀速直线运动。 (2)由表可知，第2次实验绳端移动距离是钩码上升距离的2 倍，则有两股绳子在动滑轮上，观察发现，应是图甲；滑轮组 的机核效率不院-陪=祭品893%。()分析 1、3次数据可知，用同一滑轮组提升重物时，重物的重力越大， 滑轮组的机械效率越高。 14.(1)125(2)越大低头角度越大，重力G的力臂L越长，重 力G和肌肉拉力F的力臂OB不变，根据杠杆平衡条件G·L= F·OB,因此肌肉的拉力F越大 【解析】(1)由表格中数据知，当低头角度为60时，若m=1kg, 细线的拉力为25N;若m=5kg,由于角度不变，所以动力臂和 阻力臂不变，则拉力F=5×25N=125N。 (2)图乙中，F的力臂为OB,作出乙图G 的力臂，如图1所示，由图知，低头角度 越大，重力G的力臂L越长，重力G和 肌肉拉力F的力臂OB不变，根据杠杆 图 平衡条件G·L=F·OB知肌肉的拉力F 越大。 15.（1)W=Fs（2)刻度尺 (3)①用木块作支撑物将长木板搭成斜面； ②将滑块沿斜面匀速拉到某一高度，记下电子测力计的示数 F,用刻度尺测量出滑块通过的距离、； ③再改变斜面的坡度，将滑块沿斜面匀速拉到相同高度，记下 电子测力计的示数F,用刻度尺测量出滑块通过的距离32； ④重复第③步实验； ⑤根据W=Fs求出三次实验功的大小，比较得出结论。 16.动力臂1大小错误 力臂概念不清 将左脚看作杠杆，拾脚跟时脚绕支点O转动，动力为F,阻力 为F2。根据杠杆平衡条件F弘=F弘，得小腿肌肉拉力 F=坠=300Nx0.12m=225N 0.16m 17.(1)力功(2)摩擦力力 18.答：此类机器的起升架笨重，机器提升起升架所做额外功较 -一形有知，机器的机械效率一般较低。提 多，根据三有=W有+W 高该平台的机械效率的措施：由于平台各器材不可替换，因此 可以通过增加工人及工具的重力（或加润滑油）来提高该平台 使用时的机械效率。 真题圈物理八年级下3B 19.如图2所示 AF 777777☑ A 图2 【解析】由图可知，O为支点，要使作用在A点的力最小，需力臂 最大，当OA作为力臂时，拉力的力臂最大，力最小。 20.【解】(1)滑轮组提升物体所做的有用功： W有=Gh=760N×10m=7600J; 物体以0.5ms的速度匀速提升到10m的高度，由⑦=可知， 运动的时间：号03=20s 由图乙可知，此时拉力做的总功是8000J, 所以滑轮组提升物体的机械效率： 0- =95%。 (2)由图甲可知，承重的钢丝绳段数n=2, 所以钢丝绳自由端移动的距离：s=2h=2×10m=20m, 由W=可得拉力：F-W=8000J=400N； 20m 不计钢丝绳的重力和摩擦力，由F=)(G+G动)可得 动滑轮的重力：G动=2F-G=2×400N-760N=40N。 21.(1)省力减小【解析】由图甲可知，横杆在使用的过程中， 动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；支架下面垫有面积较大的石 块，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强。 【解】(2)根据杠杆平衡条件F,=F2可知G×OA=F×OB, 为将图乙中物块恰好拉离地面，工人所用的拉力： F=Gx04=1200Nx1-400N; OB 3 (3)在水平面上，F=G=1200N, 物块静止时对水平地面的压强： r号-2-480ma. 15.命题训练卷（五）简单机械 1.B【解析】由图知，动力和动力臂在立柱桩里，栏杆的重力为阻 力，从支点到重力作用线的距离为阻力臂，而阻力臂大于动力 臂，所以为费力杠杆。故选B。 2.A【解析】根据题意可知，“标长本短”是指动力臂长，阻力臂 短，属于省力杠杆。开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂， 是省力杠杆，故A符合题意；筷子在使用过程中，动力臂小于阻 力臂，是费力杠杆，故B不符合题意；镊子在使用过程中，动力臂 小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；钓鱼竿在使用过程 中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。故选A。 3.A【解析我国空间站的机械臂，它类似于人的手臂，可以省距真题圈物理 同调研卷 八年级下3B ● 14.第十二章学情调研 (时间：80分钟满分：100分) 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有 项符合题目要求) 1.关于机械效率，下列说法正确的是( ) A.物体做功越快，机械效率越高 B.使用机械做的有用功越多，机械效率越高 C.使用机械可以避免额外功，所以机械效率可以达到100% D.做同样的有用功，额外功越少，机械效率越高 2.（期末·22-23忻州)下列生活中几种常见的工具，在使用时可以省距离的是( 精品 A.食品夹 B.开瓶器 星教有 C.灭火器压把 D.羊角锤 3.（期末·22-23运城实验中学)升旗仪式上升旗手在嘹亮的国歌声中缓缓向下拉绳子，五星红旗 会徐徐升起，这是由于旗杆顶部有一个滑轮，如图1所示，下列有关该滑轮的说法正确的是( ) A.该滑轮为动滑轮 B.使用该滑轮是为了省力 器 C.该滑轮实质为等臂杠杆 D.使用该滑轮既能改变力的方向又能省距离 图1 警0 4.(期末·22-23长治)各种各样的机械展示了人类的智慧。下列四种简单机械中，不能省力的装 H 置是( 鼠 品 A.定滑轮 B.斜面 C.门把手 D.水龙头 5.如图2所示，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不 计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( ) A.甲做的有用功多 B.乙做的总功多 C.甲做总功的功率大 D.乙所用装置的机械效率小 y 电动机 甲 存车亭 7777777777777777777777 甲 图2 图3 图4 6.物理与日常生活如今大城市普遍存在着停车难的问题，图3甲是集存车、绿化、景观、防盗、户外 广告等多功能为一体的“路边空中绿化存车亭”。图乙为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图。 O为支点，存车亭固定在A端，电动机借助定滑轮用绳将杆拉起。如果不考虑杆的重力和机械各 部分的摩擦力，小汽车从水平地面被提升到如图乙所示的位置，作用在A点的动力将( A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先变小后变大 D.先变大后变小 7.模型建构滑轮组如图4所示，取两根光滑轻质木棍，将轻质绳子的一端系在其中一根棍子上，再 按图示绕法依次绕过两根木棍，小明和小华分别紧握木棍，小红以拉力F匀速拉动绳子的末端， 两根棍子靠拢。下列说法中正确的是() A.两根棍子靠拢的速度大于小红拉绳端的速度 B.两根棍子靠拢的速度等于小红拉绳端的速度 C.小明受到木棍的拉力小于小华受到木棍的拉力 D.小明受到木棍的拉力等于小华受到木棍的拉力 8.如图5所示，重为G的物体在沿斜面向上的拉力F作用下，从斜面的底部匀速移到顶部，设斜面 长为s,高为h,物体受到的摩擦力为f,下列说法中正确的是() A.拉力F和摩擦力f大小相等 B.斜面是一种费力机械 C斜面的机械效率是。所 G D.拉力做的功为Gh+尽 图5 9.（期末·22-23吕梁离石区)杆秤是我国度量衡“三大件（尺、斗、秤）”的重要组成部分，是中华民 族衡重的基本量具，常用来测量物体的质量。如图6所示，它由带有刻度的秤杆、秤盘、秤砣、提 纽等组成。关于杆秤下列说法正确的是( 秤杆提纽 A.用杆秤称量物体质量时，C点是秤杆的支点 B.只有所测物体的质量与秤砣的质量相等时秤杆才能水平静止 秤砣、 C.秤杆上500g的刻度比1kg的刻度离提纽更远 秤盘 D.若秤砣磨损，所称物体的质量会比实际质量偏大 图6 10.（期末·23-24忻州)小明设计了如图7甲所示的模型装置来提升物体，虚线框内是由两个相同 的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N。物体和绳 子自由端的运动情况如图乙所示。不计绳重和摩擦，g取10N/kg,下列 S/m 说法正确的是( A.滑轮组中每个滑轮重为15N B.拉力做功的功率为50W t/s 甲 C.滑轮组的机械效率为90% 图7 D.增大提升物体的速度，滑轮组的机械效率增大 二、实验探究题（本大题共5个小题，11小题10分，12小题12分，13小题8分，14小题6分， 15小题4分，共40分) 11.如图8所示是某小组在研究动滑轮的使用特点时的装置图。 (1)为了探究使用动滑轮时是否省距离，还需要的测量工具是 (2)在探究使用动滑轮是否省力时，拉动弹簧测力计时需要满足两个条件： (3)实验时分别测量了滑轮和钩码所受的重力，并将相关数据记录在表格中。 表一：G滑=2N 表二：G滑=4N 实验序号 G钩N F/N 实验序号 G钩N F/N 1 1 1.5 4 2 3.0 2 2 2.0 4 4.0 图8 3 3.0 6 6 5.0 通过上述数据发现，与直接提起钩码相比，使用动滑轮不一定省力，省力时所对应的条件是 (4)仅用实验序号6的数据，可以计算出动滑轮此时的机械效率为 12.（期末·23-24吕梁)如图9所示，这是小文探究“杠杆平衡条件”的实验情景。 (1)实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置静止，可将右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。实验中这样做的好处： (2)杠杆在水平位置静止时如图乙所示，小文便根据这次实验数据得出杠杆的平衡条件。这样得 出的结论合理吗？ ,请说出你的理由： (3)请你为本实验设计一个记录数据的表格。 (4)若将图乙A处悬挂的钩码取下，把弹簧测力计悬挂在A处竖直向下拉，使杠杆保持水平平衡， 然后将弹簧测力计拉的方向逐渐倾斜，并一直保持杠杆水平平衡，弹簧测力计的示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 9叶 B O A 图9 13.（期末·21-22晋中)物理小组的同学们用2个滑轮分别绕制了如图10甲、乙两滑轮组，用弹簧 测力计等实验器材测量滑轮组的机械效率，实验数据如下表。 钩码重力 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率 次序 G/N h/m F/N s/m n 1 0.1 1.6 0.3 83.3% 2 0.1 2.4 0.2 甲 乙 3 6 0.1 2.2 0.3 90.9% 图10 (1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做 运动。 (2)第2次实验用图 (选填“甲”或“乙”)所示装置进行了实验，滑轮组的机械效率为 (3)分析1、3两次实验数据，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越 (选填“大”或 “小”)，滑轮组的机械效率越高。 绝盗印 14.模型建构杠杆小明乘坐地铁时发现：乘客中有很多“低头族”，他们长时间低着头看手机。他记 起物理课上老师讲过：长时间低头会引起颈部肌肉损伤。当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力 为零；当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力。为了探究“颈部肌肉的拉力与低头角度大小 的关系”，小明跟课外小组的同学们制作了一个头颅模型来模拟实验。如图11甲所示，把人的颈 椎简化成支点O,头颅模型的质量为1kg,头颅模型在重力作用下可绕支点O转动，A点为头颅 模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点。将细线的一端固定在B点，用测力计拉着细线模拟测量 肌肉的拉力，头颅模型在转动过程中，细线拉力的方向始终垂直于OB;如图乙所示，让头颅模型 从竖直状态开始转动，通过实验同学们记录了低头角度0与细线拉力F的数据，如表所示。 甲 图11 0 0° 15° 30 45 609 7.3 14.0 25.0 慰 F/N 0 20.2 抱 (1)若某位“低头族”的头颅质量为5kg,当他低头角度为60°时，根据实验表中数据及相关物理 知识推测：这位“低头族”颈部肌肉承受的拉力F约为 No 共嫩 (2)请通过实验数据记录分析：人低头的角度越大，颈部肌肉的拉力 (选填“越大”“越小” 图细 彐卿 或“不变”)，其主要原因是 15.小明看到工人将货物拉上斜坡时，斜坡越陡工人们拉起来就越辛苦，对此他猜想：将物体沿斜面 匀速拉到相同高度时，斜面坡度越大，拉力做功越多。请你设计实验验证其猜想。 (1)实验所需的公式 0 (2)实验器材：除了图12中所示器材，还需要的测量工具有 电子测力计 滑块 长木板 製 图12 (3)实验步骤（可用画图或文字表述）： 的 精品图书 金星教育 三、综合应用（本大题共6个小题，16小题4分，17小题4分，18小题4分，19小题2分，20 小题7分，21小题9分，共30分) 斜 16.（中考·2024山西)小明在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并 写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 些0 H “站立地面踮脚跟”是中国传统文化“八段锦”第八式的动作之一。 如图13为踮脚跟时左脚的一些相关数据，当脚跟拾离 )卓 错误之处： 最 品 地面时，请你计算小腿肌肉拉力F,的大小。 错因分析： 解：如图将左脚看作杠杆，拾脚跟时脚绕支点O转动， 正确解答： 动力为F,阻力为F,。根据杠杆平衡条件F?=F弘，得 2 cm 小腿肌肉拉力 F,=300N F弘=300N×0.12m F= =900N。 图13 0.04m 17.阅读材料，回答问题 螺旋在生产生活中的应用 根据斜面可以省力的原理，人们在生活中发明了螺旋状的机械工具，如螺栓、螺钉、螺旋千斤 顶等（如图14所示）；螺旋千斤顶又称机械式千斤顶，是通过人力旋转手柄，使螺杆上升，从而达 到将重物举起的目的。 普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物，最大起重量能达10t,且构造简单，但传动效率 低，返程慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用，装有制动器，放松制动器，重物即可自行快速下 降，缩短返程时间，但这种千斤顶构造较复杂。 甲 乙 丙 丁 图14 (1)生活中为了将螺钉旋入木板中，用螺丝刀旋转螺钉时，可以省 ,但不能省 (2)为了使螺栓使用时更省力，可以在螺纹上涂抹一些润滑油，这是为了减小 ;盘山公 路修成S形，其主要目的是省 18.如图15所示是某建筑公司的电动高空升降作业平台，其宽大的平台和较高的承载能力使高空作 业范围更大。但是工作人员反映此类机器机械效率较低，主要原因是什么？机器提升起升架所做 额外功较多，若要提高该平台的机械效率，你认为可以采取什么措施？ 拒绝盗印 图15 19.（中考·2022山西)如图16甲所示，清明假期，亮亮同学回到老家，看到工程队正施工埋电线杆， 进行电网改造。亮亮发现他们挖的坑形很特别，如图乙所示。工程师告诉亮亮这种坑不仅省力， 还能缩短移动的距离。要把图乙中的电线杆竖立到坑内，请你画出作用在杆上A点最小力的示 意图。 甲 图16 20.如图17甲所示的卷扬机加在滑轮组钢丝绳自由端的拉力为F,可将重为760N的物体M以 0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度，拉力F做的功W随时间t的变化情况如图乙所示。若不 计钢丝绳的重力和摩擦力大小，请你计算滑轮组提升物体时的： (1)机械效率。 (2)动滑轮的重力。 ◆W叮 卷扬机 8000 6000 4000 2000 M 05101520ts 甲 乙 图17 精品图书 金星教育 4 21.图18甲是我国古代劳动人民搬运巨木时的场景，简化装置如图乙所示：O为轻质杠杆AB的支点， OA:OB=1:3。物块用轻质细绳系在A端，工人在B端施加竖直向下的拉力F,此时杠杆水平平衡！ 物块重1200N,底面积为0.25m2,不计转轴摩擦。 横杆 物块 甲 乙 图18 (1)图甲中，横杆属于 杠杆，垫上石块的目的是 压强。 (2)为将图乙中物块恰好拉离地面，求工人所用的拉力。 (3)剪断图乙中A端细绳，求物块静止时对水平地面的压强。 盗印必 关爱学子 拒绝盗印 8-