人教初中物理八年级下册第十二章《简单机械》检测包含答案解析剖析

一、选择题1．为使杠杆平衡在图示位置，需在A点施加一个力，在如图所示的四个方向中，不可能使杠杆平衡的力是（）A．F1和F2 B．F1和F4 C．F2和F3 D．F3和F42．如图所示，斜面高h=1m，长s=5m，小车重50N，用沿斜面方向的拉力F，将小车从斜面底端匀速拉到顶端，不计斜面和小车之间的摩擦，下列说法错误的是（）A．拉力F做的功大小等于50JB．斜面对小车支持力做的功大小等于50JC．斜面是一种省力的简单机械D．斜面一定不能省功3．如图所示，水平拉力F1（6N）将物体（G=9N）沿直线匀速拉动s1的距离，做功W1，借助滑轮组，F2使物体在同一水平面上匀速直线运动同样的距离s1，F2所拉绳端的上升距离为s2，做功为W2，则（）A．W2一定小于W1B．s2一定小于s1C．F2一定大于G/3D．F2一定大于F1/34．用如图所示的滑轮组（甲）和（乙）将重物匀速提升相同高度．滑轮组的机械效率分别为η甲、η乙，重物的重力大小分别为G甲、G乙；不计绳重和摩擦，下列说法正确的是A．若滑轮重力和绳端拉力相同，则η甲=η乙B．若钩码重力和滑轮重力相同，则η甲=η乙C．若钩码重力和绳端拉力相同，则η甲<η乙D．若G甲>G乙，η甲<η乙，甲乙的动滑轮重力无法比较5．骑单车是一种既健身又低碳的出行方式，“共享单车”的投放，极大地便利了民众的出行。下列有关“共享单车”的说法中，正确的是（）A．停在路边的“共享单车”对地面的压力和所受的重力是一对平衡力B．当“共享单车”匀速转弯时，其运动状态没有发生变化C．单车刹车的车闸装置相当于一个费力杠杆D．单车轮胎上的花纹是为了增大摩擦6．如图所示，分别用一定滑轮和一动滑轮提起同一物体，利用定滑轮的拉力是F甲，对应的机械效率是甲；利用动滑轮的拉力是F乙，对应的机械效率是乙；（忽略机械摩擦和绳重，动滑轮重小于物重）下列说法正确的是（）A．F甲＞F乙甲＜乙 B．F甲＞F乙甲＞乙 C．F甲＜F乙甲＞乙 D．F甲＜F乙甲＜乙7．建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍，在此过程中下列说法正确的是（）A．做的有用功为1000JB．拉力F的功率为750WC．重力做的功为3000JD．该装置的机械效率为80%8．如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最大的是（）A． B． C． D．9．如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体（绳长不变），测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示，则（）GMGNF甲F乙5N10N12N5.5NA．F丙一定小于F乙B．甲的机械效率比乙的大C．若乙提升物体的高度变大，则机械效率变大D．实验测得数据无法计算出甲、乙的机械效率10．用如图所示的四个装置匀速提起一个重力为G的物体，考虑到滑轮重、绳重、摩擦等因素，关于以下装置说法正确的是（）A．甲图装置为定滑轮，不能省距离，B．乙图装置为动滑轮，提起重物时C．丙图装置为动滑轮，提起重物时D．丁图装置为滑轮组，与丙图相比，动滑轮上的绳子段数多，所以它一定比丙图的机械效率要高11．如图，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大。若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程中，下列说法（）①额外功较小②额外功相同③总功较小④总功较大A．只有①③正确 B．只有②④正确 C．只有①④正确 D．只有②③正确12．如图所示，分别用不同的方式在水平地面上匀速拉动同一物体，物体所受地面的摩擦力均相等，不计滑轮和绳重，不计绳与滑轮间的摩擦，各图中最省力的是（）A． B．C． D．二、填空题13．将重物从长4m、高2m的斜面底部匀速推上斜面顶端，已知沿斜面的推力是300N，斜面的机械效率是75%，则在此过程中，推力做的总功是_______J，重物所受摩擦力为_______N，物体的重力为_____N.14．如图所示，小明同学在做俯卧撑，他的体重为500牛，A点为重心．当他缓慢撑起身体时，地面对双手的作用力为____________牛，经过2秒钟，小明肩膀向上移动的距离为0.5米，则地面对小明做功为____________焦，功率为____________瓦．15．物理学是一门和我们的日常生活紧密相关的学科，就拿如图所示的钢丝钳来说，它侧面的钳口接触面积很小是为了_____；剪断铁丝时，它是_____（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；橡胶皮套上有粗糙突起是因为可以_____．16．如图所示，用动滑轮匀速提升一个重为0.5N的钩码，物体在10s内匀速升高1m，拉绳的力F为0.4N，不计绳重和摩擦，则该动滑轮的机械效率为______，对绳子拉力做功的功率为______W，动滑轮重为______N，该滑轮组提升物体的越重，机械效率越______（填“高”或“低”）。17．如图所示是电动传送机，传送带斜面长15m，高7.5m，每袋货物质量m=30kg。传送机匀速传送一袋货物到A处所做的有用功为______J，传送机工作时的机械效率是75%，则传送一袋货物所做的额外功是______J。（g取10N/kg）18．如图所示，用滑轮组把质量为48kg的物体匀速提升3m，若拉力F＝300N，则有用功为______J，滑轮组的机械效率为______%；若不计绳重和摩擦，则动滑轮受到的重力为______N。19．如图甲，质量为m的货物在拉力作用下，沿粗糙斜面向上运动（不考虑空气的阻力），斜面长L、高H。物块上升高度h与时间t关系图像如图乙，0至t1时间内的拉力为F1，t1至t2时间内拉力为F2。已知H>4h0，t2=2t1，不计速度变化时的时间，斜面粗糙程度不变。(1)0至t2时间内拉力做的有用功是______；(2)0至时间内的拉力做功的功率为P1，t1至t2时间内的拉力做功的功率为P2，则P1______P2。时斜面的机械效率为η1，F2时斜面的机械效率为η2，则η1______η2。注：两空均填“”、“”或“。20．为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染，小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”，借助杠杆按动按钮，如图所示。己知OA=100cm，OB=60cm，AB=80cm，OC=15cm，当小明在C点用脚给杠杆施加16N的压力F1时，按钮触发，大门打开。该杠杆属于______（选填“省力”或“费力”）杠杆，此时杠杆的阻力臂是______cm，按钮对杠杆的水平阻力F2=______N。（不计摩擦）三、解答题21．工人用图示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m，此过程中拉力F的功率为120W，机械中摩擦力及绳重忽略不计。求：(1)工人做的有用功；(2)滑轮组的机械效率；(3)若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为300N，则工人提升货物的重。22．如图所示，某人用滑轮组将重为600N的物体匀速提高2m，绳子自由端的拉力为400N。不计绳重和摩擦力，求这次提升物体过程中：(1)滑轮组的机械效率；(2)动滑轮的重力；(3)当所挂物体重为500N时，绳子自由端的拉力是多少？23．用如图所示的滑轮组来拉动钢锭，已知钢锭与地面间的摩擦力f为1200N，若此时滑轮组的机械效率为80%；（1）求拉绳子的力F为多大？（2）在不改变钢锭与地面间摩擦力大小的条件下，如果想用更小的力拉动钢锭，请你提出一条可行的建议．24．如图所示，质量为60kg的工人，站在水平地面上用一个定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，把重为500N的箱子匀速竖直向上提升2m，动滑轮的重为60N，若不计绳重和摩擦，g=10N/kg，求：(1)在向上提升箱子的过程中，工人对绳子的拉力。(2)在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率。(3)若工人与地面的接触面积为320cm2，在提升箱子的过程中，工人对地面的压强。25．如图所示，两个和尚用轻质扁担抬水，水桶和水的总重力为。扁担在水平位置平衡时，水桶细绳悬挂点距甲和尚肩上支撑点距离为0.8米，距乙和尚肩上支撑点为1.2米。（）求：（1）水桶和水的总质量；（2）求乙和尚对扁担的支持力；（3）当乙和尚独自把肩膀往后挪（增加肩上支撑点与桶细绳悬挂点的距离），则甲和尚对扁担的支持力有何变化？（只须回答结果，不必写出原因）26．在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升450N的装修材料，若他用250N的拉力在20s内，将绳自由端移动了12m，求：（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）(1)拉力的功率是多少？(2)提升450N材料时，此滑轮组的机械效率是多少？(3)若绳子能承受的最大拉力为400N时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．D解析：DF1和F2使杠杆转动的方向与重物与杠杆转动的方向相反，可以使杠杆平衡；F3的力臂为零，不能使杠杆平衡；F4使杠杆转动的方向与重物与杠杆转动的方向相同，不能使杠杆平衡。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。2．B解析：BA．不计斜面和小车之间的摩擦，拉力做功等于小车重力做功为W=Fs=Gh=50N×1m=50J故A正确，A不符合题意。B．支持力垂直于斜面，与小车运动的方向垂直，做功为0，故B错误，B符合题意；C．斜面是一种费距离省力的简单机械，故C正确，C不符合题意；D．根据机械功原理使用任何机械都不能省功，斜面也一定不能省功，故D正确，D不符合题意。故选B。3．D解析：D水平拉力F1将物体沿直线匀速拉动做功：；借助滑轮组，使物体在同一水平地面上匀速直线运动同样的距离，拉绳端的上升距离为s2，做功：；A．做功，故A错误；B．有3股绳子承担，故B错误；CD．，故C错误，D正确。故选D。4．B解析：BA．不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η=，甲由2段绳子承担物重，乙由3段绳子承担物重，不计绳重和摩擦，若滑轮重力和绳端拉力相同，甲图中物体的重力G甲=2F-G动，乙图中物体的重力G乙=3F-G动，显然乙图中物体的重力要大一些，滑轮重力相同，由η可知乙的机械效率高，故A错误；B．若钩码重力和滑轮重力相同，由η=可知甲乙机械效率相同，故B正确；C．若钩码重力和绳端拉力相同，提升相同高度，由W有=Gh可知有用功一样，因甲装置绳子股数为2股，s甲=2h，乙装置绳子股数为3股，s乙=3h，由W总=Fs可知乙装置总功较大，由η=可知甲的机械效率大于乙的机械效率，故C错误；D．不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η=，若G甲>G乙，η甲=，η乙=，η甲<η乙，所以甲动滑轮重力比乙滑轮重力大，故D错误．5．D解析：DA．停在路边的“共享单车”对地面的压力和所受的重力没有作用在同一物体上，方向也不相反，不是一对平衡力，故A错误；B．当“共享单车”匀速转弯时它的方向在改变，所以其运动状态发生了变化，故B错误；C．单车刹车的车闸装置动力臂较长，相当于一个省力杠杆，故C错误；D．单车轮胎上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故D正确。故选D。6．B解析：B甲图定滑轮不省力则F甲=G，乙图动滑轮能省力则F乙=（G+G动），由于G动＜G，所以F甲＞F乙，忽略机械摩擦和绳重，有用功相同，而乙图需要克服动滑轮重多做额外功，所以甲＞乙。故选B。7．D解析：DA．物体做匀速直线运动，物体受到的拉力等于摩擦力，所以物体A受到的摩擦力为f＝0.4G＝0.4×1500N＝600N所做的有用功W有用＝fsA＝600N×2m＝1200J故A错误；B．由图知，n＝2，则绳子自由端移动的距离s＝2sA＝2×2m＝4m拉力F做的总功W总＝Fs＝375N×4m＝1500J拉力F的功率P＝＝＝375W故B错误；C．物体沿水平方向运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J，故C错误；D．该装置的机械效率η＝＝×100%＝80%故D正确。故选D。【点睛】本题考查了功的公式、功率公式、机械效率公式的应用，明确有用功和滑轮组绳子的有效股数是关键。8．C解析：CA．不计机械重和摩擦，由图可知所以B.滑轮组由三段绳子承担，所以；C．由图3知，使用的是定滑轮，所以F3＝G；D．根据杠杆的平衡条件所以由以上分析得F3＞F1＞F2＞F4。故选C。9．B解析：BA．若不计绳重和摩擦，乙图中绳子的有效段数为2，丙图中绳子的有效段数为3，根据可知，F丙一定小于F乙；若计绳重和摩擦，则丙图中的绳重和摩擦力均大于乙图中的，所以F丙与F乙的大小无法比较，故A不符合题意；BD．甲的机械效率乙的机械效率故B符合题意、D不符合题意；C．根据可知，乙的机械效率与提升物体的高度无关，故C不符合题意。故选B。10．A解析：AA．甲图装置为定滑轮，本质是一个等臂杠杆，不省力，不能省距离，因为考虑绳重和摩擦，所以，故A正确；B．乙图装置为动滑轮，由于拉力施加在滑轮的轴上，所以提起重物时，故B错误；C．丙图装置为动滑轮，因为考虑滑轮重、绳重和摩擦，所以提起重物时，故C错误；D．丁图装置为滑轮组，与丙图相比，动滑轮上的绳子段数多，拉力较小，但是，因为考虑到滑轮重、绳重和摩擦，将重物提升相同高度时，丁图装置所做额外功不一定比丙图少，所以它不一定比丙图的机械效率高，故D错误。故选A。11．B解析：B①②由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额＝G动h可知，提升A和B所做的额外功相同，故①错误、②正确；③④滑轮组的机械效率为额外功相同，提升A物体时滑轮组的机械效率较大，所以提升A物体所做的有用功较大，由W总＝W有+W额可知，提升A物体所做的总功较大，故③错误、④正确。故选B。12．B解析：B由题知，物体所受地面的摩擦力均相等，设摩擦力大小均为f；A．用力匀速拉动物体时，物体受到的拉力和摩擦力为一对平衡力，大小相等，拉力F1=f；B．图中使用的是动滑轮，不计滑轮和绳重，不计绳与滑轮间的摩擦，拉力；C．图中使用的是定滑轮，不计滑轮和绳重，不计绳与滑轮间的摩擦，拉力F2=f；D．图中使用的是动滑轮，但动力作用在轴上，不计滑轮和绳重，不计绳与滑轮间的摩擦，则拉力F4=2f，故B最省力。故选B。二、填空题13．75450解析：75450[1]推力做的总功W总=Fs=300N×4m=1200J[2]根据可得，推力做的有用功W有用=W总η=1200J×75%=900J因为W总=W有用＋W额，则克服摩擦做的额外功W额=W总−W有用=1200J−900J=300J根据W额=fs可得物体所受摩擦力[3]根据W有用=Gh可得物体所受的重力14．15075解析：15075[1]根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知：F1×(0.6m+0.9m)=500N×0.9m解之得F1=300N[2]小明肩膀向上移动的距离为0.5米，则地面对小明做功为：W=F1s=300N×0.5m=150J[3]小明做功的功率为：P===75W15．增大压强省力增大摩擦解析：增大压强省力增大摩擦钳口接触面积很小，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，容易剪断物体；根据杠杆平衡条件可知，使用钢丝钳时，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆；钳柄橡胶皮套上有粗糙突起是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，不易滑落．16．500803高【解析】解析：5%0.080.3高【解析】有用功为：W有=Gh=0.5N×1m=0.5J；绳端移动的距离：s=2h=2×1m=2m，总功为：W总=Fs=0.4N×2m=0.8J，滑轮组的机械效率为：η=W有W总×100%=绳子拉力做功的功率为：P=W总t=0.8不计绳重和摩擦，由F=12（G+G动）可知，动滑轮的重力：G动=2F-G=2×0.4N-0.5N=0.3N由于滑轮组的机械效率：η=W有W总17．750解析：750[1]传送一袋货物所做的有用功[2]由得所以18．80120解析：80120[1]有用功有用功为1440J。[2]由图可知n=2，总功为滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率为80%。[3]所做额外功动滑轮的重力动滑轮的重力为120N。19．[1]0至t2时间内拉力做的有用功[2]由图乙知，物体在0至时间内和t1至t2时间内均做匀速直线运动，但速度不同，；因为物体一直做匀速直线运动，且斜面倾斜程度和滑动摩擦力不变，所以；根据可知，。[3]拉力为时斜面的机械效率拉力为F2时斜面的机械效率由几何关系可知又故20．费力803解析：费力803[1][2]按钮对杠杆的阻力与地面平行，作出阻力F2的力臂，如图所示：可知阻力的力臂L2与AB的长度相等，即L2为80cm，压力F1的力臂L1为OC的长度，即L1为15cm，动力臂小于阻力臂，该杠杆属于费力杠杆。[3]由得，按钮对杠杆的水平阻力三、解答题21．(1)900J；(2)75%；(3)750N解：(1)工人做的有用功(2)总功为滑轮组的机械效率(3)动滑轮重力工人提升货物的重答：(1)工人做的有用功900J；(2)滑轮组的机械效率75%；(3)若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为300N，则工人提升货物的重750N。22．(1)75%；(2)200N；(3)350N(1)滑轮组的机械效率(2)动滑轮的重力(3)当所挂物体重为500N时绳子自由端的拉力答：(1)滑轮组的机械效率为75%；(2)动滑轮的重力为200N；(3)当所挂物体重为500N时，绳子自由端的拉力是350N。23．（1）500N（2）可将墙上的滑轮和钢锭上的滑轮交换安置，这样就有四根绳子拉钢锭了，能省力（1）．由图知道，绕在动滑轮上的绳子的段数为3段，滑轮组的机