2022年人教版八年级物理下册第十二章-简单机械专项测试试题（含详解）

人教版八年级物理下册第十二章-简单机械专项测试

考试时间：90分钟；命题人：物理教研组

考生注意：

1、本卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟

2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上

3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的

答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。

第I卷（选择题30分）

一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）

1、如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）

核桃夹

2、关于机械效率的问题，下列说法中正确的是（）

A.做功越多，机械效率一定越高

B.单位时间内做功越多，机械效率一定越高

C.省力越多的机械，机械效率一定越高

D.额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高

3、关于杠杆，下列说法正确的是（）

A.力臂一定是杠杆上的一部分

B.力臂就是从支点到力的作用线的距离

C.只有在费力情况时才能省功

D.杠杆平衡时，动力+动力臂与阻力+阻力臂总是相等的

4、工人利用如图所示的滑轮组将重为300N的物体沿竖直方向在10s内匀速提升3m,所用拉力为

120N»以下说法正确的是（不计绳重和摩擦）（）

11111111

A.在匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械能不变

B.动滑轮重60N,10s内滑轮组的机械效率约为75%

C.10s内拉力6的功率为108W

D.若再用该滑轮组竖直匀速提升500N的重物，机械效率不变

5、在图中，物体A的重力为G,在拉力厂的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，己知物体受到

的摩擦力为f,则人对绳的拉力少的大小等于（）

；F

I11

I7777777777777/7777

A.0.5GB.2GC.0.5fD.2f

6、利用如图所示的动滑轮（重0.5N）提升钩码时，不能证明使用动滑轮能省力的操作是（)

A.竖直匀速提升0.5N的钩码B.竖直匀速提升1.0N的钩码

C.竖直匀速提升1.5N的钩码D.竖直匀速提升2.0N的钩码

7、小明用如图所示的实验装置研究杠杆的机械效率，实验时，将重为6的钩码挂在铁质杠杆/点上,

弹簧测力计作用于。点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为6,杠杆的机械效率为彷，不

计摩擦，则（）

A.仅将测力计移到6点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为〃?，则%=7

B.仅将钩码移到6点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为则小=%

C.仅将测力计移到8点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为人，则工=6

D.仅将钩码移到8点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为吊，则尸3=6

8、如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是（）

A.，点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力

B.8点是支点，物体A放在车厢前部可省力

C.。点是支点，物体A放在车厢后部可省力

D.6点是支点，物体A放在车厢前部要费力

9、如图所示，用同样的轻绳（不计绳重和摩擦）和滑轮分别安装成甲乙两种装置QG总G4在将同

一物体匀速提升相同高度的过程中（）

A.F>邑、〃尹〉〃zB.FAFz、〃水"z

C.F«F?、zD.FI<F2.〃z

10、质量为卬的同一物体，先用滑轮组（如图甲）匀速提升，后沿斜面（如图乙）匀速拉升，两次物

体提升高度均为力，两次拉力大小均为0.8侬，斜面长46=2力，则两次提升物体的机械效率（）

A.n中）nzB.nv<nz.

c.n单=n乙D.条件不足无法判断

第n卷（非选择题70分）

二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）

1、如图所示，在刻度均匀的轻质杠杆的1点悬挂一个重为4N的物体，在6点施加一个竖直向下的作

用力£使杠杆在水平位置保持平衡，则尸=______N；若保持物体悬挂的位置不变，改变力尸的方向

（如图斜向左方向），杠杆仍在水平位置保持平衡，则力尸将（填“不变”、“变大”或“变

小”）。

AOB

2、如图所示的四个滑轮组中，图________可省一半力，图「最费力，图一和图―用力大小一

样。

3、如图甲，滑轮组在竖直向上的拉力?作用下，将重为120N的物体匀速提起，在4s内绳子自由端移

动的距离为附3m,图乙是滑轮组工作时的拉力夕与绳自由端移动距离s的关系图。

（1）计算物体上升的速度片m/s；

（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是,并计算出该物理量大小是;

（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率是。

甲

4、如图所示，小明用100N的拉力竖直向上拉动绳子，使重为240N的物体，5s内匀速升高10m,不计

绳重和摩擦，则拉力的功率为_______0

5、如图所示，物体重400N,动滑轮重20N,工人用250N的拉力将重物匀速提升4m,所用时间为

20s,则此过程中有用功是J,拉力的功率是_____W,动滑轮的机械效率是。

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）

1、如图所示是某型号的电动巡逻车，其主要技术参数如下表所示。两名总质量为120kg的巡警共同乘

坐该车，在平直公路上以额定最高时速匀速行驶了lOmin。请通过计算回答下列问题：

整车装备质量780kg

电机额定功率2.5kW

最高时速30km/h

轮胎与地面接触总面

0.12m2

积

(1)巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压强是多少？

(2)若巡逻车在匀速行驶过程中受到的平均阻力为整车重力的0.02倍，行驶lOmin牵引力做了多少

功？

(3)该电动巡逻车在工作过程中电动机的效率是多少？

2、如图所示，有一斜面长£为10m,高分为6m,现用厂为400N的力沿斜面把重物G为500N的物体从

底端匀速拉到顶端。物体受到斜面的摩擦力用F表示，求：

(1)斜面机械效率〃；

(2)推导物体受到斜面摩擦力/1的表达式。(用L,h,F,G表示)

3、如图所示，用起重机上的滑轮组将重为9X10%的重物匀速吊起10m,绳端拉力Q为5X10'N。求:

(1)提升重物做的有用功；

(2)滑轮组的机械效率；

(3)若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为有用功的0.25倍，动滑轮重多少N。

4、如图所示，一个边长为80cm的正方体重640N,放在水平地面上，一个人站在地上利用滑轮组将重

物匀速提起来。(不计摩擦及绳重)求：

(1)人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是多大？

(2)要想使人所用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。

(3)如果此人匀速提起640N的正方体时，人对绳子的实际拉力是220N,若人的体重为600N,那么他

用此滑轮组提升物体的重力不能超过多少牛？

5、用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率〃与物重G物的关系，改变G物，竖直向下匀速拉动

弹簧测力计，计算并绘出〃与G物关系如图乙所示，不计绳重和摩擦。求：

(1)若6s内将某重物匀速提升10cm,作用在细绳上的拉力为9N。此时拉力做的功和功率；

(2)此滑轮组中动滑轮的重力；

(3)当G物=9N时滑轮组的机械效率。

---------参考答案-----------

一、单选题

1、D

【解析】

【详解】

A.核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；

B.瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；

C.撬棍在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；

D.镜子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。

故选Do

2、D

【解析】

【详解】

A.做功多，有用功不一定多，有用功占总功的比例不一定高，所以机械效率不一定高，故A错误;

B.机械效率是有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关，故B错误;

c.省力多的机械的机械效率偏低，如斜面，斜面越陡，越费力，机械效率越高，故c错误；

D.额外功在总功中所占比例越小，说明有用功在总功中所占的比例越大，机械效率就越高，故D正

确。

故选Do

3、B

【解析】

【详解】

A.力臂不一定是杠杆的长度，力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上，故A错误；

B.力臂是从支点到力的作用线的距离，简单地说，就是“点到线”的距离，故B正确；

C.使用任何机械都不能省功，故C错误；

D.根据杠杆的平衡条件，杠杆平衡时，动力义动力臂与阻力X阻力臂总是相等的，故D错误。

故选Bo

4、C

【解析】

【详解】

A.在匀速提升重物的过程中，滑轮组的质量不变，速度不变，高度变大，则滑轮组的动能不变，重力

势能变大，故滑轮组的机械能变大，故A错误；

B.不计绳重和摩擦，动滑轮重60N,10s内滑轮组的机械效率

—一=%用=Gh=q=300N一83.3%

%%用+%Gh+G冲G+G动300N+60N

故B错误；

C.重物由3段绳子承担，故绳子移动的距离为

折〃/F3X3m=9m

拉力做功为

“方仁120NX9m=1080J

拉力厂的功率为

p=^=1080J=1()8W

t10s

故C正确；

D.若再用该滑轮组竖直匀速提升500N的重物，物体的重力增大，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力不

变，根据

„_f%l用---一--%--用-----_----G-h----_---G-----_---\-----

W&%用+/Gh+GMG+%]+&

G

可知机械效率变大，故D错误。

故选Co

5、C

【解析】

【详解】

当在水平方向使用动滑轮时，拉力所要克服的是摩擦力。绳子对A的拉力就等于A所受到的摩擦力，

作用在动滑轮上的绳子有2段，则

2F=f

得

F=^=0.5f

故ABD不符合题意，C符合题意。

故选Co

6、A

【解析】

【详解】

使用如图所示动滑轮提升钩码时•，若不计绳重及摩擦，绳端拉力为

F=（GG动）

当钩码重力

GWG动

时

哈G

即当动滑轮重力大于或等于物体的重力时.，不能证明使用动滑轮能省力；因为动滑轮重0.5N,所以提

升钩码重力小于或等于0.5N时不能证明。

故选Ao

7、A

【解析】

【详解】

A.将弹簧测力计移动到夕点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，由%用=G%知道，有用功不变；

因杠杆的偏转角度不变，杠杆重心上升的高度不变，则由%=G札杆勺杆知道，克服杠杆重力做的额外功

不变，由于有用功和额外功都不变，所以总功也不变，由？=M知道，机械效率不变，即

故A正确；

B.将钩码移动到6点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，由叫用=G/2知道，有用功不变；因杠杆

的偏转角度变小，杠杆重心上升的高度变小，则由明『G杠杆&杆知道，克服杠杆重力做的额外功变小,

由于有用功不变，额外功变小，所以总功变小，由"=黑知道，机械效率变大，即

%

故B错误；

C.将弹簧测力计移动到6点时，根据图像可知，阻力、阻力臂均不变，动力臂变小，由甲1=尼4知

道，动力?2变大，即

Fz>F、

故C错误；

D.将钩码移动到6点时，根据图像可知，阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，由片4=尸送知道，动

力吊变大，即

故〃错误。

故选Ao

8、C

【解析】

【详解】

A.由图可知车厢绕着点C转动，所以。点为支点，液压杆施的力是动力，货物对杠杆的压力是阻力，

不能说重力是阻力，故A错误；

BCD.C为支点，当物体A放在车厢的后部时，动力臂大于阻力臂，省力；物体A放在车厢前部时，动

力臂小于阻力臂，费力。故BD错误，C正确。

故选Co

9、A

【解析】

【详解】

图甲中使用的是定滑轮，图乙中使用的是动滑轮。设物重为G物，滑轮重为G殆，不计绳重和摩擦，根

据定滑轮和动滑轮的特点，甲不省力，即

Fi=G物

乙可以省力，且

6=：（6物+6轮）

已知

GQG轮

所以

Fz〈G物

可得

F：＞F2

匀速提升的是质量相等的物体，若提升高度相同时，所做的有用功相同。由，7=可知，不计绳

重和摩擦，使用甲图的定滑轮不用对滑轮做额外功，故机械效率高；使用乙图的动滑轮要对滑轮做额

外功，故机械效率低。故A符合题意，BCD不符合题意。

故选Ao

10、C

【解析】

【详解】

两次提升物体时，提升物体的高度相同，根据吗,=G〃可知，有用功相同；由图可知，提升物体绳子的

条数为

〃=2

则自由端移动的距离

s=2h

物体在斜面通过的距离为

SAB=2/I

根据%=Fs可知，拉力做的总功相同，由〃=黑*10。％可知，两次提升物体的机械效率相等，即

故选Co

二、填空题

1、3变大

【解析】

【详解】

[1]设杠杆每个格的长度为乙/点悬挂一个重为4N的物体，根据杠杆的平衡条件

=FRLB

4N-3L=FB-4L

解得

F=FB=3N

故需挂6个钩码。

[2]保持物体悬挂的位置不变，改变力6的方向(如图斜向左方向)，动力臂将减小，若杠杆仍在水平位

置保持平衡，则力6将变大。

2、(b)(c)(a)(d)

【解析】

略

3、0.25功150J80%

【解析】

【详解】

(1)[1]由图示滑轮组可知，承重绳子的有效股数：k3,物体上升的高度

,s3m,

〃=—=——=lm

n3

物体上升的速度

sIm，

v=—=——=O.25m/s

t4s

(2)[2][3]纵坐标表示力的大小为50N,大小不变，横坐标表示距离，大小为3m,根据上Fs可知阴

影部分表示力所做的功，功的大小为

“点=7^50NX3m=150J

（3）[4]有用功

/f^67F120NXlm=120J

滑轮组的机械效率

n=—g-xlOO%--xl00%=80%

%150J

4、600W

【解析】

【详解】

由图可知，有3段绳子拉着动滑轮，则绳子自由端移动的距离为

s=3A=3X10m=30m

拉力所做的功为

W=Fs=100NX30m=3000J

拉力的功率为

5、1600##l.6X10310080%

【解析】

【详解】

[1]提升重物时所做的有用功

/存淅G/F400NX4m=1600J

[2]由图知道，炉2,则绳端移动的距离

s=2h=2X4m=8m

拉力所做的总功

“祈6s=250NX8m=2000J

拉力的功率

[3]动滑轮的机械效率是

—x100%=x100%=80%

三、计算题

1、⑴6.5X10'Pa；(2)9X105J；(3)60%

【详解】

解：(1)巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压力

F=G=mg=780kgx1ON/kg=7800N

车对地面的压强

(2)人和车的总质量为

m&=780kg+120kg=900kg

巡逻车在水平路面上匀速行驶，则受到的牵引力

七=/=0.02G总=0.02，"总g=0.02x900kgx1ON/kg=180N

车行驶lOmin通过的路程

s=vr=30km/hxl0x-h=5km=5xlO3m

60

车行驶lOmin牵引力做的功(即机械功)

叫X/^sMONxSxlO'mugxlOSj

(3)电机额定功率为2.5kW,则lOmin内电机消耗的电能

6

^)1=Pr=2500Wxl0x60s=1.5xl0J

电动机的效率为

9x10"

x100%=60%

%1.5xlO6J

答：(1)巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压强是6.5xlO4Pa;

(2)若巡逻车在匀速行驶过程中受到的平均阻力为整车重力的0.02倍，行驶lOmin牵引力做了9x1(/J

的功；

(3)该电动巡逻车在工作过程中电动机的效率是60%。

2、(1)75%；(2)f=F-—

【详解】

(1)斜面的有用功为

/有=Gh=500NX6m=3000J

斜面的总功为

/总=H=400NX10m=4000J

斜面的机械效率为

77=—aLxlOO%=^^xK)O%=75%

喙4000J

(2)额外功为“额=/总-%『，根据/勺代知道，摩擦力为

f%_唉-%FL-GhGh

LLLL

答：⑴斜面机械效率为75%；

(2)物体受到斜面摩擦力的表达式为/=F-半o

3、⑴9X105J；(2)60%；(3)3.75X10%

【详解】

解：(1)提升重物做的有用功

%用=66=9x10%x10m=9xl()5j

(2)由图可知，〃=3,则绳端移动的距离

s=nh=3x10m=30m

总功

唯=Fs=5x104Nx30m=1.5x10fiJ

滑轮组的机械效率

5

WoxinT

x100%=---------丁x100%=60%

6

W&1.5X10J

(3)由可得%(用+卬翻=强，额外功

%=%-.5x106J-9x105J=6x105J

克服摩擦和钢丝绳重所做的功

叱=0.25叫用=0.25x9x1啊=2.25x10打

克服动滑轮重力所做的额外功

%=%,-W^=6x105J-2.25x105J=3.75x105J

则动滑轮的重力

G动=四=卫四叫=3.75x10"N

动h10m

答：（1）提升重物做的有用功为9X10）；

（2）滑轮组的机械效率为60%；

（3）动滑轮的重为3.75X10%。

4、⑴lOOOPa(2)见解析；(3)1780牛

【详解】

解：（1）正方体与地面的接触面积为

S=，=(80cm)2=(0.8m)2=0.64m2

重物对地面的压强为