精品解析：2022春人教版八年级物理下册第十二章简单机械测模拟试题（解析版）

1、PAGE17第十二章简单机械1如图所示，小明分别用甲滑轮、乙滑轮把重力相同的物体匀速提升到相同的高度，则使用乙滑轮可以改变力的方向使用乙滑轮的机械效率为100%【答案】AB【解析】试题分析：甲滑轮是动滑轮，使用动滑轮可以省一半的力，故A正确，符合题意；乙滑轮是定滑轮，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向，故B正确，符合题意；同一物体提升相同的高度，根据公式W=Gh可知所做的有用功相同，故C错误，不符合题意；使用乙装置的机械效率较高，但机械效率不能达到100%，故D错误，不符合题意故选AB考点：定滑轮及其工作特点、动滑轮及其工作特点、功的计算、机械效率点评：解决本题的关键要知道使用定滑轮不省力，

2、但能改变力的方向，使用动滑轮可以省一半的力2按照题目要求作图：1要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。2如图所示的曲棒，ABC可绕A点的转轴转动，请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需最小力的示意图。【答案】【解析】试题分析：（1）只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮，如上图所示2根据杠杆的平衡条件，当杠杆平衡时，动力臂越长力越小由图可知，支点是A点，力作用在C点，连接AC，过C点做AC的垂线，就是最小的力F的方向，AC就是最长的力臂，如上图：考点：滑轮组的绕线方法，力臂。点评：（1）滑轮组绳子的绕法，有两

3、种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过动滑轮，再绕过定滑轮，这样反复，共有两段绳子承担阻力；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮，这样反复，共有三段绳子承担阻力本题中，要求最省力，即承担阻力的绳子数最多的一种，即第二种（2）由杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂，知阻力阻力臂是定值时，当动力臂最大时，力是最小的3用下列简单机械，使重力同为G的物体都保持静止状态，不计摩擦、机械自重及绳的重量，其中用力最小的是【答案】D【解析】不计摩擦、机械自重及绳的重，A由杠杆平衡条件得：F1G；B由杠杆平衡条件得：F22G；C滑轮组有2段绳子承担总重，所以拉力F3G；D，滑轮组

4、由3段绳子承担总重，所以拉力F4G；由此分析比较可知F4最小。故选D点睛：在不计摩擦、机械自重及绳的重量的理想状况下：根据杠杆的平衡条件F1L1F2L2可知动力的大小；滑轮组绳子末端的拉力FG4所示，用沿竖直方向的绳子吊一光滑球靠在墙上，球处于静止状态。请画出小球的受力示意图_。【答案】【解析】分析可知，用沿竖直方向的绳子吊一光滑球靠在墙上，球与墙靠近但互相并不挤压，没有压力和支持力的作用，小球受竖直向下的重力G，沿绳向上的拉力F，并且这两个力是一对平衡力，过小球重心，分别沿重力和拉力的方向作有向线段，注意作图时两条线段长度要相等，如下图所示：5如图甲、乙所示是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲乙两

5、人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是（）A甲的拉力是乙的拉力的3倍B甲拉力的功率大于乙拉力的功率C乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍D如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙小【答案】C【解析】由题知，重物重力相同设其大小为G，物体升高的速度相同设其大小为v，1对于图a，因为两个都是定滑轮，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，所以F甲G，绳子的速度v甲v；拉力功率g315g10N/g450N，由图可见滑轮B为动滑轮,与它相连的绳子段数是3；作用在绳子自由端的拉力为配重D的重力,根据滑轮组的省力公式，

6、则有GD，所以作用在B端钢缆的拉力FB3G3450N1350N；2机车运行中，拾电器会把输电线向上托起。如果使用两端固定的钢缆，悬线会因此松驰，输电线将左右摇摆，有可能脱离拾电器造成断电事故。使用滑轮组可以保证输电线的高度变化时钢缆始终保持张紧状态。如果用弹簧代替滑轮组，情况好于两端固定的钢缆，但钢缆的张紧程度仍随弹簧的长度有较大的变化，而且不易确定钢缆的最佳长度。点睛：（1）根据Gmg求出配重的重力，对于滑轮组来说，不计滑轮和钢缆的质量，绳子股数物n3，所以拉力F3G；（2）从弹簧和滑轮组在使用情况中的不同，以及安全用电的角度分析使用滑轮组的优点。8如图所示：用滑轮组拉动重500N的物体在水

7、平支持面上以2m/s的速度做匀速直线运动，且物体所受摩擦力是物重的倍，问：（1）若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F是多大_（2）若滑轮组的机械效率是90%，则F的大小是多大_（保留一位小数）（3）可见，使用滑轮组时可以省力不能省功，在物理学中这一原理称为_。【答案】150N23功的原理【解析】1由图知，此滑轮组由n2段绳子拉着物体，所以F50N；2根据90%，解得：；3使用滑轮组时可以省力不能省功，在物理学中这一原理称为：功的原理。9如图所示，用滑轮组提升重物时，重200N的物体在5s内匀速上升了1m已知拉绳子的力F为120N，如果不计绳重及摩擦，则提升重物的过程中（）C滑轮组的机械

8、效率是%【答案】C【解析】物重由两段绳子承担，因此，当物体提升1m时，绳子的自由端应被拉下2m，而不是3m，所以A错误，不合题意；拉力为120N，则两段绳子共承担了240N，在不计绳重及摩擦时，动滑轮的重应该是240N200N40N，所以B错误，不合题意；滑轮组的机械效率，所以C正确，符合题意；拉力F的功率，所以D错误，不合题意故选C10如下图所示，下列实例中使用简单机械的情况说法正确的是A甲图赛艇的桨是省力杠杆B乙图独轮车是费力杠杆C丙图扳子是费力的轮轴D丁图盘山公路是省力的斜面【答案】D【解析】试题分析：A、赛艇的桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；B、独轮车在使用过程

9、中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；C、扳子是省力的轮轴，故C错误；D、盘山公路相当于斜面，斜面是省力的，故D正确考点：杠杆分类，轮轴11如图所示，定滑轮重1N，动滑轮重1N。物体A在拉力F的作用下，1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高了如果不计绳重和摩擦，则以下计算结果不正确的是B滑轮组的机械效率为80%的功率为的大小为【答案】B【解析】1物体和动滑轮有两段绳子承担，绳子自由端移动的距离s2h2，拉力移动速度：vs，故A不符合题意；2W有Gh8N，FG物G动8N1N，W总Fs，%，故B符合题意，D不符合题意。3，不计绳子与滑轮间摩擦，则1滑轮组所做的有用功是多少_2拉力做功的大

10、小拉力的功率是多少_,_3动滑轮的重_。【答案】1450J2600J3120W4150N【解析】（1）滑轮组所做的有用功：W有用Gh450N1m450J；（2）拉力移动距离s3h31m3m，拉力做的总功W总Fs200N3m600J；拉力的功率，则拉力所做的功为_J。【答案】1定2200【解析】旗杆顶端的滑轮是定滑轮，故不省距离也不费距离即绳自由端运动距离等于物体上升高度，sh；拉力所做的功WFs20N10m200J点睛：解决此题要知道滑轮轴承固定的滑轮是定滑轮，使用定滑轮时不能省力，但可以改变力的方向；拉力所做的功等于拉力与物体在该力的方向上的乘积。的货物提至高处，人对绳的拉力为500N，货物

11、在1min内匀速上升了5m，在此过程中求：（1）有用功_；（2）拉力做功的功率_；（3）滑轮组的机械效率_【答案】14000J2380%【解析】（1）有用功：W有用Gh800N5m4000J；（2）拉力移动距离s2h25m10m，拉力做的总功W总Fs500N10m5000J，拉力的功率拉力F/N绳端移动的距离s/cm（1）根据以上表格中数据，实验过程中，此滑轮组的机械效率为_%。（2）小文用此滑轮组匀速提起重为G的物体升高h，所用时间为t。拉力的大小为F,则F的功率时，此时的机械效率为多少_（3）如果绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组最大可以吊起多重的物体_此时的机械效率又为多大_（4

12、）当动滑轮重为多少时，使用该滑轮组提起20N重的钩码刚好不省力_？【答案】1230N375%4210N5%660N【解析】（1）动滑轮上有4段绳子，拉力方向向上；如图所示：（2）F（G轮G物）G轮4F-G物420N50N30N；将重为90N的物体匀速提升，绳端需要的拉力：F（G轮）（30N90N）30N；此时滑轮组的机械效率：100%100%100%100%75%（3）F（G轮G最大）G最大4FG轮460N30N210N；此时滑轮组的机械效率：100%100%100%100%（4）由F（G轮G）可得：20N（G轮20N）,G轮60N，故当动滑轮重为60N时，使用该滑轮组提起20N重的钩码刚好不

13、省力。月20日，四川汶川雅安级大地震，震后立即开展了紧急救援。在救援过程中，常看到救援工作者使用的这种起重机械，利用这种机械吊起坍塌的混凝土结构的吊板。如所示是这种起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为104N的吊板匀速提高10m。已知拉力F为104N。则这个过程中：（1）拉力F做了多少功_拉力F的功率多大_（2）滑轮组的机械效率多大_？【答案】1310526000N380%【解析】1由图知，通过动滑轮绳子的段数n3，所以绳端移动的距离：s3h310m30m，拉力F做的功：W总Fs104N30m3105J；2拉力F的功率：105J，滑轮组的机械效率：100%100%80%点睛：（1）根据s3

14、h求出拉力移动距离，根据WFs求出拉力做的总功；（2）根据乙vtcos30m甲Vtcos30,即m乙vtm甲vt，可得30gst20gst，所以t15W点睛：已知平板长和平板与地面夹角，以及小孩的速度和质量可画出力臂，根据杠杆平衡条件可求时间，根据乙小孩移动距离可求升高的高度，还知道时间，从而求出功率。21斜面是一种简单机械，生活中人们常常利用它来省力。小明想探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”。于是他找来木块A长木扳B三个高度不同的长方体C和一把弹簧测力计进行实验，实验装置如图所示。（1）除上述器材外，小明要完成实验还需要的一种器材是_；（2）在实验过程中，应沿斜面向上拉动木块，使木

15、块做_运动；（3）实验记录数据如下表，则第3次实验时斜面的机械效率为_；（4）分析比较下表中的实验数据，可得到的结论是：斜面越陡_。（5）除了倾斜程度会影响斜面的机械效率，你还能猜想到斜面的_也会影响到斜面的机械效率，这样猜想的依据是_。实验次数斜面倾斜程度木块重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N木块沿斜面移动的距离s/m斜面的机械效率1较缓5023305606%2较陡50253805658%3最陡5034205【答案】1刻度尺2匀速直线3%4机械效率越高5粗糙程度6摩擦力越大，做的额外功越多【解析】1要测量斜面的高度和木块沿斜面移动的距离就要使用长度的测量工具刻度尺。2为了保证弹簧测力计的

16、示数稳定，就要让木块做匀速直线运动。3第三次实验时,有用功W有Gh5N，总功W总Fs，斜面的机械效率100%100%4由图中数据可知：斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。5除了倾斜程度会影响斜面的机械效率，斜面的粗糙程度也会影响到斜面的机械效率，因此斜面越粗糙、摩擦力越大，做的额外功越多，机械效率就越低。点睛：分析实验数据，看随着倾斜程度的变大，机械效率是如何变化的，从而得出结论；影响滑动摩擦力的因素有斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度等，据此分析。，单独放在水平地面上对地面的压强为103高处，所用拉力为300N，时间为20s不计摩擦和绳重，g取10N/g求：（1）工人做的有用功；（2）工人做

17、功的功率；（3）此过程中该装置的机械效率；（4）如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要用多大的拉力【答案】（1）3000J；（2）180W；（3）%；（4）250N【解析】试题分析：（1）有用功为W有=Gh=3000J；（2）工人做的总功为W总=Fs=3600J，所以工人做功的功率为=，所做的总功W总=FS=经比较W有用W总，所以使用轮组不能省功【解析】试题分析：（1）观察甲图三次弹簧测力计示数与物重，可得出拉力与物重相等，但改变了用力的方向，给做功带来了方便；（2）观察乙图弹簧测力计示数与物重，可得出拉力小于物重，即使用动滑轮时省力；（3）已知物重G、拉力F、物体升高的距离h，绳子移动的距离S，绳子段数n，根据有用功公式和总功公式可求出所做的功进行比较解：（1）从甲图中可看出，三种拉力情况，每次拉力的方向都不相同在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数都为1N，等于物重，可得出结论：定滑轮可以改变力的方向，但不省力（2）