人教版八下物理第12章简单机械 单元基础拔高卷（有解析）

试卷第=page11页，总=sectionpages33页人教版物理八年级下学期第十二章简单机械全单元基础拔高卷一、单选题1．如图所示的工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（）A．筷子 B．碗夹C．镊子 D．起子2．如图所示，分别用力F1、F2、F3匀速提起同一重物。若不计滑轮重与摩擦，则（）A．F1=F2>F3 B．F1<F2=F3 C．F1=F2=F3 D．F3=F1<F23．如图所示为等刻度轻质杠杆，A处挂2牛的物体，若使杠杆在水平位置平衡，则在B处施加力的大小（）A．一定是4牛 B．可能为2牛C．一定为1牛 D．可能为0.5牛4．如图所示，杠杆用细线悬挂起来，在A、B两端分别挂上质量为、的重物时，杠杆平衡，此时恰好处于水平位置，，不计杠杆重力，则、的大小关系为（）A． B． C． D．无法判断5．工人用如图所示的滑轮组，使重为700N的货物匀速上升。已知工人拉绳子的力为400N，物体在10s内匀速上升了3m，不计绳重和摩擦。下列说法中正确的是（）A．滑轮组的机械效率是87.5% B．动滑轮的重力是500NC．工人做的有用功是2400J D．拉力的功率是120W6．如图，裤架上的两个夹子分别夹住一条毛巾。以下方法能使裤架在水平位置平衡的是（）A．右边夹子向左移动 B．左边夹子向右移动C．右边毛巾的下角夹在左边夹子上 D．以上都不正确7．小明在探究影响滑轮组机械效率的因素时，猜想滑轮组机械效率与下列因素有关：①被提升的物体的重力；②物体被提升的高度；③动滑轮的重力；④承重绳子的段数。他用相同的滑轮设计了如图所示的两个滑轮组，将重物提升相同高度做对比实验来验证猜想，该实验验证的猜想是（）A．① B．①② C．①②③ D．①②③④8．如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（）A． B． C． D．9．小明用如图的实验装置研究“杠杆的机械效率”实验时，将总重为G=100N的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h=0.2m，弹簧测力计的示数为F=50N，其移动的距离为s=0.5m（不计转轴O处的摩擦，钩码重不变），则下列说法正确的是（）A．此时杠杆的机械效率η为60%B．若增加钩码的重量，重复实验，则杠杆的机械效率不变C．若将弹簧测力计移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，此时弹簧测力计的示数为F′，F′小于FD．若将钩码移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，杠杆的机械效率为η′，η′大于η10．如图，用的力沿水平方向拉滑轮，可使重的物体A以的速度在水平面上匀速运动。物体B重，弹簧测力计的示数恒为（不计滑轮、测力计及绳重，滑轮的转轴光滑）。下列说法正确的是（）A．滑轮移动的速度是B．物体A受地面的摩擦力水平向右，大小是C．在内绳子对物体A做的功为D．拉力增大，物体A受到物体B的摩擦力会增大二、填空题11．如图所示，人体的某些部位可以看作杠杆。在行走时，脚掌的骨骼可看作______杠杆（选填“省力”、“等臂”或“费力”）。当人的前臂托起一个20牛的重物时，肱二头肌所承受的力______20牛（选填“大于”、“等于”或“小于”）。12．如图（a）、（b）所示的滑轮应用情景中，不计摩擦和滑轮重力，分别用力F1、F2匀速提起重为10牛的物体，此过程中物体的机械能______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。图______（选填“a”或“b”）中的滑轮可以看作等臂杠杆，使用它的好处是可以______；图（b）中力F2的大小为______牛。13．如图所示，将一个重10N的物体用沿斜面向上的拉力F＝8N匀速拉到斜面的顶端，物体沿斜面移动的距离s为5m，上升的高度h为3.2m，则斜面的机械效率为______。14．如图所示是小刚做俯卧撑时的情景，小刚的质量为50kg，他的重心可视为点A，脚到重心的水平距离为0.9m，手到重心的水平距离为0.6m。小刚受到的重力是_______N，地面对小刚双手的支持力是_______N。15．如图所示，分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体在相同时间内匀速提升相同的高度（滑轮重小于物重），则所用拉力______（，下同），拉力做功的功率______。机械效率______。（不计绳重和摩擦）16．如图所示，工人师傅用动滑轮匀速拉动重物，使用动滑轮的好处是___________。当水平拉力F=50N时，恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动，已知物体所受地面的摩擦力为80N，假如在4s内物体A水平移动了0.6m，不计绳和滑轮的自重，在此过程中拉力F做功的功率为___________W，该装置的机械效率约为___________。三、实验题17．在“探究杠杆平衡条件”的实验中：（1）如图甲，把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点，其目的是消除___________对实验的影响。实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，目的是为了方便直接测出___________。（2）图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，需将挂在B处的钩码向右移动___________格。当杠杆平衡、钩码静止时，挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对___________（选填“平衡力”或“相互作用力”）。（3）如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡（每个钩码重），弹簧测力计示数___________（选填“大于”、“小于”或“等于”），如果竖直向上拉动弹簧测力计，它是___________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。18．小明用如图所示装置探究“斜面的机械效率”。实验前他有如下猜想：A．斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关；B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。（1）实验中，沿斜面拉动物体时，应使其做_____运动；（2）下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据：次数物体物重G/N拉升高度h/cm拉力F/N拉动距离s/cm机械效率η/%1木块6101.20100502小车6120.75120①第2次实验时斜面的机械效率为_____%；②进行这两次对比实验是为了研究斜面机械效率与_____的关系；③第1次实验中，木块所受摩擦力为_____N；（3）小明进一步研究发现，将长50cm的木板搭成倾角不同的斜面，用弹簧测力计把重为5N的物块从斜面底端拉至顶端的过程中，额外功W额外与斜面的水平长度L（木板在水平面上的正投影长度）有如下关系：L/m0.450.400.350.30W额外/J0.900.800.700.60①由表格中信息可知：W额外与L成_____比；②当斜面的水平长度L=0.40m时，拉力做的总功为_____J；③若将木板平放在水平桌面上，水平匀速拉动木板上的物块时，弹簧测力计的示数为_____N。19．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小明用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如表：次数钩码重G/N钩码上升的距离h/cm弹簧测力计的示数F/N弹簧测力计上升的距离s/cm机械效率η/%12511566.7%2451.71578.4%36515(1)在实验操作中应该沿竖直方向___________拉动弹簧测力计，同组的小华发现实验过程中边拉动边读数时，弹簧测力计示数不稳定，如果能在弹簧测力计静止时读数会更准确，小明认为如果这样，测量的结果将比真正的滑轮组机械效率要______（填“偏大”或“偏小”），其原因是忽略了________对滑轮组机械效率的影响；(2)第三次实验中弹簧测力计的示数为___________N，其机械效率为___________；(3)通过上面的实验数据可得出，对同一个滑轮组，其提升的物体越重，滑轮组的机械效率越_______；如果在甲的实验探究过程中，小明在不改变其他条件的情况下把动滑轮换为一个质量更大的滑轮，所测得的机械效率将比原来________（以上两空填“高”或“低”）。四、作图题20．（1）如图所示，O点为杠杆的支点，拉力F作用在杠杆B点。请画出拉力F对支点O的力臂l______；（2）组装如图所示滑轮组，使绳自由端拉力F最小______；（3）如图所示为某升降机的工作简图，A、B、C是升降机工作时的滑轮，其中______是定滑轮，______是动滑轮。五、计算题21．如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，已知AO长为1.2m，OB长80cm，悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200N。当杠杆AB在水平位置平衡时，则杠杆B端沿竖直向下的拉力F是多少N？（不计杆重和绳重）22．如图所示为吊车上的滑轮组的示意图。在吊起重物的过程中，钢丝绳用的拉力，将重为的物体在内匀速提升（不计绳重和摩擦），请解决以下问题：(1)滑轮组提升重物所做的有用功和总功；(2)滑轮组拉力的功率；(3)该滑轮组的机械效率。（计算结果保留一位小数）23．如图所示，物体重100N，圆柱形容器底面积为400cm2（厚度不计），内盛有65cm深的水，用滑轮组将物体浸没在水中后，容器中水面上升到70cm。现用滑轮组提升物体，物体完全浸没在水中时的机械效率为80%（不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力）。ρ水＝1.0×103kg/m3。求：（1）物体浸没在水中时受到的浮力；（2）物体浸没在水中后，容器底部对水平桌面增加的压强；（3）动滑轮的重力。参考答案1．DABC．筷子、碗夹、镊子的动力臂都比阻力臂小，是费力杠杆，故ABC不符合题意；D．起子动力臂比阻力臂大，是省力杠杆，故D符合题意。2．A不计滑轮本身的重力及摩擦的情况下；左图是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力；故可得F1=F2=G右图用的是动滑轮；能够省一半的力，故可得所以可得F1=F2>F3故A符合题意，BCD不符合题意。3．B设杠杆每一格长度是l，当B处的作用力与杠杆垂直时，力臂最大，此时作用力最小，由杠杆平衡条件可得FAlA=FB最小lB2N×2l=FB最小×4lFB最小=1N当作用在B处的力与杠杆不垂直时，力臂小于4l，作用力大于1N，因此要使杠杆平衡，作用在B处的力F≥1N故B符合题意，ACD不符合题意。4．B由图示知，两个重物所受的重力分别为杠杆的动力和阻力，而AO=OB，那么质量为m1的重物对杠杆施力的力的力臂比较质量为m2的重物所施加的力的力臂大，据杠杆平衡条件知，m2的重物对杠杆所施加的力较大，据G=mg知m1<m2故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。5．AA．物体上升3m，由图可知工人拉过绳子的长度为s=2h=2×3m=6m滑轮组的机械效率故A正确；B．根据题意，不计绳重和摩擦，工人做的总功为W总=G总h=Fs动滑轮的重力为故B不正确；C．工人做的有用功是W有=Gh=700N×3m=2100J故C不正确；D．拉力的功率是故D不正确。故选A。6．BA．右边夹子向左移动，右端的力不变，力臂变小，右端力和力臂的乘积更小，裤架会更向左倾斜，故A不符合题意；BD．左边夹子向右移动，左端的力不变，力臂变小，左端力和力臂乘积变小，可以平衡，故B符合题意，D不符合题意；C．右边毛巾的下角夹在左边夹子上，相当于右端减小了重力，左端增加了重力，导致左端力和力臂乘积更大，右端力和力臂的乘积更小，裤架会更向左倾斜，故C不符合题意；故选B。7．A如图所示，两动滑轮的重力相同，承重绳子段数相同，重物上升的高度相同，所提升的物体重力不同，由控制变量法可知，该实验验证的猜想是滑轮组的机械效率与被提升的重物重力的关系，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。8．DA．不计机械自重和摩擦，有Fs＝Gh。即F1×4m＝G×2m得到F1G；

B．由题图可知为滑轮组，与动滑轮相连的绳子段数是3，即n＝3，F2G；C．题图是一个倒着用的动滑轮，但动力作用在动滑轮的轴上，所以F3＝2G；D．由题图可知，动力臂为1m+3m＝4m阻力臂为1m，动力臂和阻力臂之比为4∶1，所以动力和阻力之比为1∶4，所以F4G。9．DA．G=100N的钩码挂在铁质杠杆上，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h=0.2m，弹簧测力计的示数为F=50N，其移动的距离为s=0.5m，那么杠杆的机械效率此时杠杆的机械效率η为80%，A错误；B．若增加钩码的重量，重复实验，因不计转轴O处的摩擦，克服铁质杠杆重力做的功为额外功，则有用功增大，额外功不变，根据可知杠杆的机械效率将变大，B错误；C．根据原图示可知，将弹簧测力计移动到Q点，阻力和阻力臂都不变，动力臂减小，由F1L1=F2L2可知，动力将增大，即F′>F，C错误；D．根据原图可知，将钩码移动到Q点时，阻力和动力臂都不变，阻力臂增大，由F1L1=F2L2可知，动力将增大，即F′>F，将钩码移至Q点，提升相同高度，由W有=Gh，有用功相同，弹簧测力计竖直移动的距离不同，如下图1所示；钩码悬挂点移动到Q点时测力计上升的高度较小，若不计转轴O处摩擦，克服杠杆的自重做的额外功小些，根据可知机械效率变大，即η′>η，D正确。故选D。10．BA．作用在动滑轮上的绳子段数为2段，故动滑轮移动的速度为故A错误；B．因为F为24N，所以作用在物体A上的拉力为因弹簧测力计的示数恒为4N，物体A做匀速直线运动，则A受地面的摩擦力的方向为水平向右，其大小为故B正确；C．在2s内绳子对物体A做的功为故C错误；D．拉力增大时，因B对A的压力未发生改变，A与B接触面的粗糙程度没有发生改变，故物体A受到物体B的摩擦力不变，故D错误。11．省力大于[1]在行走时，脚掌支点可以看成是脚趾与地的接触点，阻力为体重，阻力臂为支点到体重作用线的距离，腓肠肌收缩产生动力，支点到动力作用线的距离是动力臂，动力臂大于阻力臂，因此是省力杠杆。[2]前臂拿东西时支点在点O，物对B点压力为阻力，肱二头肌收缩产生的力是动力，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，肱二头肌所随的力大于20N。12．增大a改变用力的方向5[1]物体的机械能是物体动能和势能的总和，物体匀速被提起，速度不变，高度升高，动能不变，重力势能增大，所以机械能增大。[2][3]图a是定滑轮，支点在轮的中心，是等臂杠杆。虽然不能省力，但是可以改变拉力的方向。[4]图（b）是动滑轮，是省力杠杆，省一半力13．80%克服物体重力所做的功为有用功，则有用功W有用=Gh=10N×3.2m=32J拉力做的总功W总=Fs=8N×5m=40J斜面的机械效率=80%14．500300【详解】[1]小刚受到的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N[2]由图示可知，地面对手的支持力的力臂l=0.9m+0.6m=1.5m由杠杆平衡条件得Fl=GlGF×1.5m=500N×0.9m解得F=300N。15．><>【详解】[1]由定滑轮、动滑轮的使用特点可知F甲=G，F乙=（G+G动）因为滑轮重小于物重，所以F甲>F乙。[2]如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，即W甲<W乙。因为两物体在相同时间内提升相同的高度，由可知：P甲<P乙。[3]由可知，定滑轮的机械效率高，即η甲>η乙。16．省力1580%【详解】[1]使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。[2]由题意可知，4s内物体A水平移动了0.6m，两条绳子托着动滑轮，那么水平拉力的绳端移动的距离那么水平拉力的绳端移动的速度绳端匀速直线运动，水平拉力F=50N，根据可知，在此过程中拉力F做功的功率在此过程中拉力F做功的功率是15W。[3]物体A沿水平地面向右做匀速直线运动，水平方向上受力平衡，受到摩擦力和绳子拉力，这两个力是一对平衡力，已知物体所受地面的摩擦力为80N，那么绳子拉力也是80N，4s内物体A水平移动了0.6m，根据可知，滑轮所做的有用功滑轮所做的有用功是48J；滑轮所做的总功滑轮所做的总功是60J；该装置的机械效率该装置的机械效率是80%。17．杠杆自重力臂1平衡力大于省力【详解】（1）[1]把质量分布均匀的杠杆中点置于支架上，杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。[2]为了方便直接测出力臂，实验前应先调节杠杆在水平位置平衡。（2）[3]设一个钩码重为G，一格的长度为L，根据杠杆的平衡条件可得4G×2L=2G×nL解得n=4，故应该将B处所挂钩码向右移动1格。[4]静止的钩码处于平衡状态，受到的重力和对钩码的拉力是一对平衡力。（3）[5]取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，如果力臂恰好是4L，则测力计示数为图丙中，倾斜施力时由于弹簧测力计拉力F的力臂小于4L，故F大于1N。[6]如果竖直向上拉动弹簧测力计，弹簧测力计力的力臂大于钩码的力臂，故它是省力杠杆。18．匀速直线80摩擦力0.6正2.32【分析】(1)从实验操作方便的角度考虑，要测量沿斜面的拉力，就要让木块做匀速直线运动，因为只有这样，弹簧测力计的示数稳定，测量才够准确；(2)①根据求出机械效率；②根据表格中的相同点和不同点分析；③求出总功和有用功，然后求出额外功，根据W=fs求出摩擦力；(3)①分析表中实验数据，得出额外功与斜面水平长度的关系；②根据斜面的长度与斜面水平长度，由勾股定理求出斜面的高度，然后由功的公式求出有用功与总功；③当木板放在水平面上时，克服摩擦力做的功为额外功，根据额外功与斜面水平长度的关系求出斜面水平时的额外功，由功的公式求出摩擦力，然后由平衡条件求出弹簧测力计的拉力。【详解】(1)[1]沿斜面拉动物体时，为使弹簧测力计的示数稳定，便于读数，所以应尽量使物体做匀速直线运动。(2)①[2]第2次实验时斜面的机械效率②[3]由图可知，物体的重力是相同的，小车与斜面间的摩擦是滚动摩擦，而木块与斜面间的摩擦是滑动摩擦，它们受到的摩擦力不同，故探究的是斜面的机械效率与摩擦力的关系。③[4]第1次实验沿斜面拉木块做的有用功W有=Gh1=6N×0.1m=0.6J拉力做的总功W总=F1s1=1.2N×1m=1.2J则额外功W额=W总-W有=1.2J-0.6J=0.6J由W额=fs得，木块所受摩擦力(3)[5]①由表中实验数据可知，W额外与L成正比。②[6]当斜面的水平长度L=0.40m时，斜面高度此时有用功W有用＇=G1h＇=5N×0.3m=1.5J总功W总＇=W有用＇+W额外＇=1.5J+0.8J=2.3J③[7]当木板平放在水平桌面上，斜面的水平长度L=s2=0.50m设此时的额外功为W，因额外功与L成正比，则则W=1J由W=fs得此时木块在水平桌面上做匀速运动，由平衡条件得：弹簧测力计的拉力F=f=2N【点睛】本题考查了求斜面效率、实验数据分析、求拉力等问题，有一定的难度；掌握功的计算公式、效率公式、总功与有用功与额外功间的关系即可正确解题。19．匀速偏大摩擦2.483.3%高低【详解】(1)[1]在实验操作中应该沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，否则弹簧测力计示数不稳定，难以读数。[2][3]如果在弹簧测力计静止时读数，则减少了一部分由于摩擦造成的额外功，测量的结果将比真正的滑轮组机械效率偏大。(2)[4]由图丙可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，故第三次实验中弹簧测力计的示数为2.4N。[5]由表中第三次测量数据可知，此时滑轮组的机械效率为(3)[6]由上面的实验数据可知，对同一个滑轮组，其提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。[7]在甲实验探究过程中，不改变其他条件的情况下把动滑轮换为一个质量更大的滑轮，则克服动滑轮重力所做的额外功增加，所测得的机械效率将比原来低。20．B、CA【详解】(1)[1]从支点O向拉力