第十二章简单机械物理人教版八年级下册

第十二章简单机械(时间:85分钟分值:80分)一、填空题(共16分,每空1分)1.如图,这是生活中常用的燕尾夹,尾柄上标有A、B、C三点,AB=BC,当用力摁住C点打开夹子时,可把点看作支点,夹子可看作(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。

2.简单机械的使用给人们的生活带来很多便利。小华用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正,A的树干相当于(选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”,下同),如图乙所示,将石碾子滚上台阶,石碾子相当于。

3.重200N的物体,不计摩擦和滑轮重,如果使用定滑轮将它匀速提起,所用拉力是N;如果使用动滑轮将它竖直向上匀速提起,所用拉力是N。

4.如图所示,取两根光滑的木棍甲、乙,将绳子的一端系在甲木棍上,再依次绕过两根木棍。甲、乙两根木棍分别由两位同学在木棍的两端握紧。用力缓慢拉绳子的自由端,(选填“甲”或“乙”)木棍受到绳子的拉力更大;若甲木棍保持静止,拉动过程中乙木棍向左移动1m,则绳子自由端移动m。

5.如图所示,重为20N,长为40cm的杠杆AO固定在竖直墙面上,安安同学用手在A端用一始终水平的拉力F把杠杆往水平方向拉,在杠杆匀速上升过程中拉力将(选填“变小”、“不变”或“变大”)。从杠杆平衡条件角度分析安安(选填“能”或“不能”)把杠杆拉至水平位置。

6.如图所示,在相同时间内,用大小相同的拉力F把等质量的甲、乙两物体分别沿粗糙程度相同的斜面AB、AC从底端拉到斜面顶端。F对物体做功的功率分别为P甲、P乙,机械效率分别为η甲、η乙,则P甲P乙,η甲η乙。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)

7.用一个自重为50N的动滑轮将重为150N的物体匀速向上提起3m,需要用N的拉力,这个动滑轮的机械效率是。(不计摩擦及绳重)

8.课堂上小文同学利用身边的塑料直尺和若干硬币来验证杠杆平衡的条件,如图所示,当杠杆在水平位置平衡时,他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L1和L2的大小,他测力臂的方法是(选填“正确”或“错误”)的;如果两边的硬币以相同大小的速度同时做远离支点的匀速运动,则杠杆(选填“仍平衡”、“向左倾斜”或“向右倾斜”)。

二、选择题(共14分,把你认为正确选项的代号填在题后的括号内。第9~12小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题有两个或两个以上正确选项,每小题3分。全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)9.如图所示的工具,在使用时属于费力杠杆的是()10.如图所示,用一个始终垂直于杠杆的力F,把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中,力F的大小将()A.不变 B.变小C.变大 D.先变大后变小11.如图所示的杠杆是平衡的,如在左边的钩码下方再挂上一个相同钩码,为使杠杆再次平衡,下列符合条件的是()A.右边钩码下加一个相同的钩码B.左、右两边的钩码分别向支点移动一格C.左边钩码向右移动一格D.右边钩码向右移动一格12.如图所示,完全相同的滑轮,用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组,分别提起重为G1和G2的两个物体,比较它们的省力情况和机械效率,若不计绳重和摩擦,则下列说法中正确的是()A.若G1=G2,则F1<F2,甲的机械效率较高B.若G1=G2,则F1>F2,乙的机械效率较高C.若G1<G2,则F1<F2,甲、乙的机械效率相同D.若G1<G2,则F1<F2,乙的机械效率较高13.如图所示,这是由相同的滑轮组装的滑轮组,甲、乙两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.乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍C.甲拉力做的功等于乙拉力做的功D.利用图中的任一滑轮组,提升相同的重物,机械效率相同14.用如图所示的滑轮组竖直匀速提升重为G的物体,拉力大小为F,t时间内物体上升的高度为h,滑轮组的机械效率为η。则()A.若匀速提升的高度h增大,机械效率仍为ηB.若物重变为2G,则拉力也会变为2FC.t时间内的额外功W额=GℎD.动滑轮的重力为G动=3FG三、计算题(共22分,第15、16小题各7分,第17小题8分)15.如图所示,一足够长的刚性轻板(不易弯曲,且不计本身重量),A端用绳系住,并将绳的另一端固定在地面上,绳能承受的最大拉力为F绳=1500N,用一支架将轻板支撑在O处,板刚好水平,OA=0.5m,有一个重为250N的小孩,从O点开始出发,以v=0.5m/s的速度向另一端缓慢行走,求:(1)行走2s后绳的拉力;(2)行走多长时间,刚好绳被拉断。16.如图甲,用120N的力F1水平拉动重为250N的物体A在水平路面匀速移动了1m。如图乙,改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动2m,拉力F2大小为50N。求此过程中:(1)滑轮组做的有用功;(2)滑轮组做的总功;(3)滑轮组的机械效率。17.用如图所示的滑轮组将重为300N的物体从地面匀速送到2m高处,所用拉力为150N,此过程中克服摩擦做功180J,求:(1)工人做的有用功;(2)此过程中该装置的机械效率;(3)动滑轮的自重。四、实验与探究题(共28分,每小题7分)18.小明同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,实验装置如图所示。实验次数物重G/N使用动滑轮时测力计的示数F/N11.000.6521.500.932.001.15(1)在研究定滑轮特点时,按图甲操作,觉得读数不方便,于是把测力计倒过来,即测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计的示数会(选填“大于”、“等于”或“小于”)物体的重力,其原因是(不计绳重及摩擦)。

(2)在研究动滑轮特点时,按图乙操作,记录数据如表,分析表中的数据发现,测力计的示数F大于物重G的一半,其原因是。如果不更换动滑轮,为了使测出的拉力接近物重的一半,请提出一条合理的建议:。

(3)小明在研究动滑轮特点的第2次实验中,若钩码在2s内匀速提高10cm,则拉力做的有用功是J,拉力做功的功率是W,此时动滑轮的机械效率为。(结果保留到0.1%,不计绳重和摩擦)

19.下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。(每个钩码重0.5N)(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是。

(2)如图甲所示:①在杠杆A点处挂4个钩码,则在B点处应挂个同样的钩码,杠杆才能在水平位置平衡;②把B点处的钩码取下,在B点处施加一个竖直向下的拉力F=N时,杠杆也能在水平位置平衡。当拉力F向右倾斜时,仍要保持杠杆在水平位置平衡,拉力F的大小将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

(3)如果小王又进行了如图乙所示的探究,考虑杠杆的影响,用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时,弹簧测力计的示数应(选填“大于”、“小于”或“等于”)3N。

20.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、长木板B、三个高度不同的长方体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测量仪器是。

(2)在实验过程中,应沿斜面向上拉动木块,使木块做运动。

(3)实验中通过改变实验装置图中的来改变斜面的倾斜程度。

(4)实验记录数据如下表,则第3次实验时斜面的机械效率为。

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η1较缓50.23.30.560.6%2较陡50.253.80.565.8%3最陡50.34.20.5(5)分析比较表中的实验数据,可得到的结论是。

(6)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。

21.某实验小组在“测滑轮组机械效率”实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。次数钩码重G/N钩码上升高度h/m有用功W有用/J测力计拉力F/N测力计移动距离s/m总功W总/J机械效率η120.10.20.90.30.2774.1%240.10.41.60.30.4883.3%340.11.10.50.55(1)比较第1次实验和第2次实验,可得出结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越。

(2)第3次实验中所做的有用功是J,机械效率是。

(3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多。动滑轮自重增大,对动滑轮所做的额外功(选填“增大”或“减小”),滑轮组的机械效率(选填“增大”或“减小”)。因而,由第2、3次实验可知:。

(4)综合上述结论,提高机械效率的方法有(选填“增大”或“减小”)有用功。

参考答案1.B等臂2.动滑轮杠杆3.2001004.甲45.变大不能6.大于小于7.10075%8.错误向右倾斜9.A10.B11.D12.D13.BCD14.AC15.解:(1)行走2s后,人行走的距离为:L1=s=vt=0.5m/s×2s=1m因为F1L1=F2L2,所以,250N×1m=F2×0.5m,解得F2=500N。(3分)(2)绳刚好被拉断时,绳子的拉力为F绳=1500N,因为F1L1=F绳L2,所以,250N×L1'=1500N×0.5m,解得L1'=3m,所以人行走的时间为:t'=L1'v=3m0.5m/s16.解:(1)因为物体在水平路面上做匀速直线运动,所以物体受到的摩擦力:f=F1=120N,则使用滑轮组时做的有用功:W有=fs物=120N×2m=240J(2分)(2)由图知,n=3,拉力端移动距离s=3s物=3×2m=6m,拉力做的总功:W总=F2s=50N×6m=300J(2分)(3)滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=240J300J×100%17.解:(1)工人做的有用功:W有=Gh=300N×2m=600J(2分)(2)由图可知,n=3,则绳端移动的距离:s=nh=3×2m=6m拉力做的总功:W总=Fs=150N×6m=900J此过程中该装置的机械效率:η=W有W总×100%=600J900J×100%≈66(3)克服动滑轮重力所做的额外功:W动=W总W有Wf=900J600J180J=120J由W动=G动h可得,动滑轮的重力:G动=W动ℎ=120J2m=18.(1)小于测力计有重力(2)动滑轮有重力提升重力更大的物体(3)0.150.0983.3%评分标准:每空1分,共7分;有其