第十二单元简单机械单元测试卷2023-2024学年人教版八年级物理下册

人教版八年级物理下册第十二单元简单机械单元测试卷一、选择题(共10题；共20分)1．劳动教育越来越重要，许多同学在劳动中获得了愉悦的体验也掌握了许多劳动技能。小芳周末回到乡下姥姥家接过姥姥肩膀上的担子学习挑担技巧。假如一个筐子重一个筐子轻（一头重一头轻），在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡。请你据劳动体验结合杠杆平衡知识，判断下列说法中正确的是（）A．肩膀应该靠近“轻的一头”B．肩膀应该靠近“重的一头”C．肩膀应该居于扁担正中间D．挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”，“闪动”时一定是一个框子向上运动同时另一个框子向下运动2．如图所示，O为杠杆的支点，A点挂一重物，为使杠杆在水平位置平衡，若在B点施加一个力并使该力最小，该力应沿（）A．BM方向 B．BN方向 C．BP方向 D．BQ方向3．如图，用大小相同的力，分别在不同位置按图示方向开门，最容易的是（）A． B．C． D．4．为了粉刷教室，需要将一桶涂料运到四楼.工人师傅可以采用的方法有：①用人直接搬运上去；②用定滑轮提上去；③用动滑轮提上去.这几种方法中（）A．使用②方法能省功 B．最省力的是③C．做有用功最多的是① D．机械效率最高的是③5．如图所示，动滑轮分别在力F1、F2、F3作用下，使得重物都处于平衡状态，那么下列判断正确的是（）A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F1=F2=F3 D．F1=F2＜F36．某工人用如图所示的滑轮组提起重1200N的货物，所用的拉力是500N，绳子自由端被拉下3m，下列说法正确的是（）A．动滑轮重一定是300N，机械效率是80%B．有用功是1200J，机械效率是80%C．有用功是1200J，机械效率是60%D．有用功是3600J，总功是4500J7．如图所示的简单机械，在使用中属于费力的是（）A．镊子 B．斜面C．自行车把 D．滑轮组8．如图甲所示，小英用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，图乙是她两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像。下列说法中正确的是（）A．木块两次受到的拉力和摩擦力均相等B．木块第1次受到的拉力较大C．木块第2次的速度大于第1次的速度D．相同时间内，两次拉力对木块做的功一样多9．小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，猜想A：可能与悬挂重物位置有关，猜想B：可能与物体的质量有关，为此设计了以下三个方案：（1）在A处悬挂质量不同的钩码，（2）在A、B两处悬挂质量不同的钩码（3）在A、B两处悬挂质量相同的钩码.下列说法正确的是（）A．（1）方案能探究猜想A B．（2）方案能探究猜想BC．（3）方案能探究猜想A D．（3）方案能探究猜想B10．如图所示，工人师傅要将重为1000N的木箱拉到1.5m高的车厢里，他将一块长5m的木板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N的拉力将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，则下列说法中正确的是（）A．斜面不但可以省力，还可以省功B．物体和斜面之间的摩擦力为400NC．斜面的机械效率为75%D．增大斜面的倾斜程度，斜面的机械效率不变二、填空题(共6题；共34分)11．安装在旗杆的顶端，用于升旗的滑轮作用是；装在起重机的吊钩上，与重物一起运动的滑轮作用是。12．如图，人坐在小船上，用力推另一艘小船而自己坐的小船则同时向后运动，原因是物体间力的作用是的；俗话说“鸡蛋碰石头——自不量力”，从物理学的角度看，石头受到的力鸡蛋受到的力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。13．爱动手的小明自制了一个杆秤，如图所示，秤砣的质量为0.5kg，秤杆质量忽略不计。在A端悬挂质量为3kg的物体，秤砣移至B点时，秤杆恰好水平静止，则OA：OB＝，此时手对提纽的拉力大小为N（g取10N/kg）。若宇航员将此杆秤拿到月球上，还在A端挂质量为3kg的物体，秤杆水平静止时，秤砣将位于（填“B点左侧”“B点右侧”或“原位置”）。14．如图所示，斜面高为h=1m，长为L=3m，若不计摩擦，工人需用的力可将重为600N的箱子推到车上．使用斜面（能或不能）省功．15．某建筑工地用图所示的滑轮组提升重物，人对绳的拉力F为400N，能将75kg的物体以0.1m/s的速度匀速提升，则拉力F的功率为W，此时滑轮组的机械效率为%（不计绳重和摩擦）．16．如图所示，搬运师傅装车时，通常用木板搭成斜面，将货物沿着斜面匀速推上车厢。木板长L=5m，车厢高h=2.5m，工人的推力为320N，所用时间为10s，货物与木板之间的摩擦力为80N，则工人推货物时，推力做功的功率为W；货物的质量为kg。三、作图题(共2题；共8分)17．如图，杠杆AOB保持静止，O为支点，请作出动力F1的力臂和阻力F2。18．如图所示，某人站在A处通过一根绳和两个滑轮匀速提起物体B，请画出最省力的绳子绕线。四、实验探究题(共1题；共10分)19．在做“探究杠杆的平衡条件”的实验中：（1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，可以将左端的平衡螺母向调。将杠杆调至水平位置平衡，目的是为了；（2）调节平衡后，在杠杆两侧挂不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆在水平位置再次平衡，并记录相关数据。改变钩码的数量及位置多次实验，目的是为了（填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。通过实验小明得出杠杆的平衡条件是（公式表示）；（3）如图乙所示，A、B两点分别增加一个钩码，则杠杆（填“左端下沉”“右端下沉”或“仍保持平衡”）；（4）如图丙所示，每个钩码重0.5N，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点竖直向下拉杠杆，则拉力F=N，若弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐（填“增大”或“减小”）。五、计算题(共2题；共20分)20．小明同学在兴趣小组活动时，模拟某建筑工地上的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升重物，若他将一袋重为49kg的水泥提升了10m，他在此过程中克服动滑轮重力做的功为100J，不计绳重和摩擦，g=10N/kg，求：（1）小明克服这袋水泥的重力所做的功是多少？（2）此滑轮组的机械效率是多少？（3）小明同学对绳子的拉力是多少？21．小李师傅用如图所示的滑轮组将沙子从地面提升到距离地面6m高的三楼，沙子的质量为50kg，装沙子的桶的质量为8kg，动滑轮的质量为2kg．若物体上升的速度为0.1m/s（忽略摩擦和绳重，g=10N/kg）求：（1）提升物体时绳子自由端的拉力．（2）拉力的功率．（3）滑轮组的机械效率．六、综合题(共1题；共8分)22．某实验小组的同学在探究斜面的机械效率时，他们用弹簧测力计拉着小车沿斜面向上运动，收集了下表中的实验数据：实验第次斜面的倾斜程度小车重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率1较缓50.22.2145%2较陡50.53.6169%3最陡50.74.2183%（1）分析上表中的数据得出：当斜面时，越省力；（2）分析上表中的数据还可得出：当斜面时，斜面的机械效率最大（3）该小组又做了第4次实验：他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别为0.5m和1m，用弹簧测力计拉着这个小车沿斜面向上做匀速直线运动，读出这时弹簧测力计的示数为4.5N，则他们测出斜面的机械效率为．把第4次与第次的测量结果相比较，才能得出：当斜面越粗糙时斜面的机械效率越小．

答案解析部分1．【答案】B2．【答案】A3．【答案】C4．【答案】B【解析】【解答】A、用人直接搬运上去和用定滑轮提上去都不省功，A不符合题意；B、用动滑轮提上去可以省一半的力，使用定滑轮不省力，B符合题意；C、都是把重物提升相同的高度，所以有用功相同，C不符合题意；D、所做额外功最少的是用定滑轮，所做额外功最多的是用人直接搬运上去，所做的有用功相同，所以机械效率最高的是②，D不符合题意.故答案为：B.【分析】用人直接搬运上去不但不省力，还要克服自身重力而用力，同时还要克服自身重力做额外功；

用定滑轮不省力也不费力，用定滑轮时需要克服摩擦力做额外功，额外功，相对其他方法较小；

用动滑轮提上去，可以节省一半的力，但需要克服摩擦和动滑轮重力做功，额外功比用定滑轮少，比用人直接搬运上去多；

三种方法的目的相同，有用功相同，额外功越小，机械效率越高．5．【答案】B【解析】【解答】解：由杠杆平衡条件：F1L1=F2L2，可知：在阻力和阻力臂不变时，动力臂越大，动力越小，F1、F2、F3作用在动滑轮上，当力的方向竖直向上时动力臂最大，此时最省力，即F1最小、F3最大．故选B．【分析】由题知，O为支点，当阻力、阻力臂不变时，由杠杆的平衡条件知：动力和动力臂的乘积一定，当动力臂大时，动力较小；动力臂小时，动力较大．因此先判断出F1、F2、F3的力臂大小，即可判断出三个力的大小关系．6．【答案】B【解析】【解答】A．由图像可知n=3，若不计绳重和摩擦，则满足此时动滑轮重但由于不能忽略绳重和摩擦，则动滑轮重不一定为300N，A不符合题意；BCD．物体上升的高度为有用功是总功为机械效率是B符合题意，CD不符合题意。故答案为：B。

【分析】根据滑轮组绳子拉力、物体重力，结合绳子股数，可以计算动滑轮的重力，根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，拉力和绳子拉长的长度的乘积计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率。7．【答案】A【解析】【解答】解：A、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，符合题意；B、斜面是一种典型的省力机械，不合题意；C、自行车把的实质是轮轴，是杠杆的一种变形，属省力机械，不合题意；D、滑轮组是一种可以省力的机械，不合题意．故选A．【分析】结合图片和生活经验，先判断机械在使用过程中特点，再判断它是属于省力或费力机械．8．【答案】A【解析】【解答】AB.由于滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，上述两种过程中，木块对木板的压力没有变，接触面的粗糙程度没有变，故两次运动过程中滑动摩擦力相等；从图象上可以看出，木块两次都是作匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用，所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等，A符合题意，B不符合题意；

C.从图中可以看出相同时间内第一次的路程大，故第一次木块运动的速度较大，C符合题意；

D.由于拉力相同，而后一次通过的路程较长，根据WFs，所以下一次做的功较多，D不符合题意。故答案为：A.【分析】木块两次都是作匀速直线运动，两次木块受到的拉力和摩擦力相等，由乙图可得第一次木块运动的速度较大.9．【答案】C【解析】【解答】探究杠杆的机械效率与哪些因素有关时，若探究杠杆的机械效率与悬挂重物位置是否有关，需控制物体的质量不变，所挂位置发生变化，因此（3）方案能探究猜想A；若探究杠杆的机械效率与物体质量是否有关，需控制所挂物体的位置不变，物体的质量发生变化，因此（1）方案能探究猜想B；C符合题意.

故答案为：C.

【分析】当一个物理量跟多个影响因素有关时，我们通常只改变其中的某一个因素，而控制其余因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，这种研究问题的方法叫控制变量法；它是科学探究中的重要思想方法.10．【答案】C【解析】【解答】A.使用斜面可以省力，但费距离，使用任何机械都不能省功，A不符合题意；

B.使用斜面做的有用功为W有=Gh=1000N×1.5m=1500J，总功为W总=Fs=400N×5m=2000J，额外功为W额=2000J-1500J=500J，斜面上的摩擦力为，B不符合题意；

C.斜面的机械效率为，C符合题意；

D.增大斜面的倾斜程度，物体对斜面的压力减小，摩擦力减小，额外功减小，机械效率变大，D不符合题意。

故答案为：C.

【分析】使用任何机械都不能省功；根据W有=Gh，计算有用功，利用W总=Fs，计算总功，根据，计算摩擦力；根据，计算机械效率；斜面的倾斜程度改变，机械效率改变。11．【答案】改变力的方向；省力【解析】【解答】安装在旗杆顶端的滑轮是定滑轮，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向。装在起重机的吊钩上，与重物一起运动的滑轮是动滑轮，使用动滑轮可以省力。

【分析】中心转轴固定不动的滑轮为定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，但不省力，拉力等于物体的重力；中心转轴移动的为动滑轮，动滑轮可以省力但不能改变力的方向，其中拉力等于物体重力的一半，但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。12．【答案】相互；等于【解析】【解答】人坐在小船上，用力推另一艘小船，对另一只小船有力的作用。由于力的作用是相互的，另一只小船产生反作用力，所以自己坐的小船向后运动。

“鸡蛋碰石头”，鸡蛋被碰破，而石头却完好无损，不是因为鸡蛋受到的力大，而是因为鸡蛋的硬度小，它们受到的力是相互作用力，相互作用的两个力大小相等。

故答案为：相互；等于。

【分析】力的作用是相互的，一个物体在施加力的作用的同时受到另一个物体的反作用力；相互作用的两个物体之间的作用力大小相等，方向相反。13．【答案】1：6；35；原位置【解析】【解答】解：（1）杆秤为一杠杆，0为支点，根据杠杆的平衡条件，F1L1＝F2L2，GA×OA＝GB×OB，OA：OB＝GB：GA＝mB：mA＝0.5kg：3kg＝1：6；（2）此时手对提纽的拉力大小为：F＝G＝（mB+mA）g＝（0.5kg+3kg）×10N/kg＝35N；（3）若宇航员将此杆秤拿到月球上，物体的质量不变，只是g变小了，根据杠杆的平衡条件，还在A端挂质量为3kg的物体，秤杆水平静止时，秤砣将位于原位置。故答案为：1：6；35；原位置。【分析】（1）杆秤为一杠杆，根据杠杆的平衡条件求解；

（2）此时手对提纽的拉力大小为等于两物体的重力，根据重力公式求出；

（3）若宇航员将此杆秤拿到月球上，物体的质量不变，只是g变小了，根据杠杆的平衡条件分析。14．【答案】200N；不能【解析】【解答】解：使用斜面若不计摩擦，根据功的原理可知：Gh=FL，则推力F===200N；根据功的原理可知，使用任何机械都不省功；小明使用斜面的目的是为了省力．故答案是：200N；不能．【分析】小明在使用斜面的过程中，若不计摩擦，根据功的原理Gh=FL求推力；知道斜面越长越省力，使用任何机械都不省功．15．【答案】120；62.5【解析】【解答】解：（1）由图可知，n=3，则绳端移动的速度：v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s，拉力F的功率：P===Fv绳=400N×0.3m/s=120W；（2）此时滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=62.5%．故答案为：120；62.5．【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据v绳=nv物求出绳端移动的速度，又知道人对绳的拉力，根据P===Fv求出拉力F的功率；（2）根据η=×100%=×100%=×100%=×100%求出此时滑轮组的机械效率．16．【答案】160；4817．【答案】【解析】【解答】阻力F2的作用点在点B，方向竖直向下；过支点作力F1作用线的垂线段，即可做出力臂L1，如图所示：

【分析】先确定阻力作用点（即B点），然后过阻力作用点表示阻力的方向（即竖直向下）；

力臂的画法：首先确定支点O，再由支点向动力作用线作垂线，标出L1。18．【答案】19．【答案】左；便于测量力臂；寻找普遍规律；F1l1=F2l2；右端下沉；1.2；增大20．【答案】（1）4900J；（2）98%；（3）250N21．【答案】（1）解：m总=m沙+m桶+m动=50kg+8kg+2kg=60kg，G总=m总g=60kg×10N/kg=600N，由图知，承担物重的绳子股数n=2，F=G总=600N×=300N答：工人的拉力为300N.（2）解：由图知，n=2，拉力端移动的距离s=nh=2×6m=12m