2022年人教版八年级物理下册第十二章-简单机械专项训练试题

人教版八年级物理下册第十二章-简单机械专项训练

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、下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）

A.天平B.理发剪刀

C.钢丝钳D.瓶盖起子

2、某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分书上楼，再

搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书过程中（）

A.人做的总功相同B.人做的有用功相同

C.人做功的机械效率相同D.人做功的功率相同

3、如图所示，有一斜面长为。高为力，现用沿斜面向上的拉力6把重为G的物体从斜面底端匀速拉

到顶端。已知在这个过程中，物体受到斜面的摩擦力大小为£则斜面的机械效率为（）

「1GhGhfL

A.-^XIOO%B.^X100%C.（尸+/）乙X100%D.X100%

4、下列工具中使用时属于省力杠杆的是（)

5、小明用四个完全相同的滑轮进行实验，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组。他用相同的时间把质量

相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为月、尺，拉力做的功分别为例、他，拉力的功率分

别为月、巴,滑轮组的机械效率分别为〃八（忽略绳重与摩擦）。下列关系式正确的是（）

\\\\\\\\\\\\\\\\

A.耳＞工7=%B.叱＞吗《＞巴

C.Ff＞F2%＞%D.叱=吗P、=P）

6、下列有关机械效率的说法中正确的是（）

A.越省力的机械，其机械效率就越低

B.使用机械做功越快，其机械效率越高

C.有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高

D.通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%

7、如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子6和，能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量

为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力厂随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时

间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g取10N/kg。下列结论错误的是（）

A.此装置最多能匀速运载80N的货物

B.第2s内拉力厂的功率为40W

C.动滑轮的重力为9N

D.此装置提升重物的最大机械效率为80%

9、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L5N的钩码D.竖直匀速提升2.0N的钩码

10、如图所示，轻质杠杆可绕。转动,在1点始终受一垂直作用于杠杆的力,在从1转动4位置时,

力少将（）

A.变大B.变小

C.先变大，后变小D.先变小，后变大

第n卷（非选择题7。分）

二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）

1、如图所示的四个滑轮组中，图.可省一半力，图.最费力，图和图—用力大小一

样。

回|]

2、旗杆顶上的滑轮是一（选填“定”或“动”）滑轮；其实质是一个—杠杆，其特点是不能省力,

但可以

3、如图所示，是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼，两种

方式若不计绳重和摩擦，且G">G屐。使用甲图中的滑轮的目的是；使用乙图中滑轮的好处是

可以,机械效率更高的是（选填“甲”或"乙”）o

4、如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为力的物体从左侧圆弧

槽4点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽6点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中

/、8两点距离水平面的高度分别为〃、鼠（忽略空气阻力）

（1）物体从4点滑到6点时，克服摩擦力所做的功为；

（2）C点距离水平面的高度为o

5、如图所示，半径为0.5m的油桶外绕了几圈绳子，在绳的引出端用一水平拉力10N,使油桶在6s内

沿水平地面滚动一周，则拉力移动距离s与油桶滚动距离£的比值为；在这一过程中，拉力F

的功率是Wo（JT取3）

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）

1、用如图所示滑轮组匀速提升重为350N的物体，人对绳的拉力为200N,不计绳重和摩擦，求:

(1)动滑轮重力;

(2)滑轮组的机械效率；

(3)在此过程中，物体在5s内匀速上升了2m,求拉力的功率；

(4)如果人的体重为500N,拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重是多少。

2、有一根绳子，通过如图甲所示的滑轮组，能够提起的最重物体是A,物体再重绳子将断裂(不计绳

重和摩擦)。求：

(1)将A匀速提高2m做的有用功为740J,则物重G仔？

(2)若此时滑轮组机械效率为92.5%,人的体重为600N,每只脚与地面接触面积为2X则人对

地面的压强/?地=?

(3)若用这根绳子和这些滑轮，组成图乙所示滑轮组，利用它从水中缓慢匀速提起(不计水的阻力)

一个边长为3X10一、的正方体B,当提到B的下表面所受水的压强为2X10'Pa时，绳子断裂。则正方

体B的密度0B=?

3、建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为

300N,时间为20s,不计摩擦和绳重，求：

(1)工人做功的功率;

(2)此过程中该装置的机械效率;

(3)如果人的体重为600N,那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少N?

4、如图所示杠杆处于水平平衡状态，已知力於1m,第12N,Gk8N,试求处的长度；若将6端加4N的

重物，欲使杠杆重新平衡，则支点。应怎样移动位置？

A0B

5、如图所示，斜面长0.5m,高0.1m,把重为50N的物体匀速地拉向斜面顶端，弹簧测力计的示数

为12.5N,则：

(1)有用功是多少？

(2)总功为多少？

(3)该斜面的效率为多少？

―参考答案

一、单选题

1、B

【解析】

【详解】

A.天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意；

B.理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；

C.钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；

D.瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。

故选B。

2、B

【解析】

【详解】

这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由卬=6/可知，两次所做的有用功相等；用方法一所做的额

外功为一次克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法

二的额外功大于方法一的额外功，则方法二的总功大于方法一的总功，即用方法一搬书时做功少；由

〃=%可知

%，.

ni>“2

即用方法一搬书时机械效率高。

因上楼的速度相同，方法二需要上楼二次，所以方法二所用时间长；由户=?可知

月>自

即用方法一搬书时功率大。

综上分析可知，ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

3、A

【解析】

【详解】

根据题意知道，此过程中，拉力做的有用功

W制=Gh

拉力做的总功为

用总=FL

拉力做的额外功

W产fL

A.斜面的机械效率

7=^-=—xlOO%

%FL

故A符合题意;

B.由于

”oo%=

故B不符合题意;

C.由于

Gh皿有

,「x100%=———X100%*77

（尸+f）L%

故C不符合题意;

D.由于

在xlOO%=%xlOO%H77

GhVK,

故D不符合题意。

故选Ao

4、B

【解析】

【详解】

ACD.筷子、苕帚、船桨在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故ACD不符合题意;

B.羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意。

故选Bo

5、D

【解析】

【详解】

由图示知，甲、乙两滑轮组承重绳子分别为3和2根，在忽略绳重与摩擦时，拉力分别为

耳=g（G+G动）

&=；（G+G动）

所以

F,<F2

将相同重物提升相同高度时，绳子端移动的距离分别为$产3力，后2力，拉力所做的功分别为

WkRs尸;（伊G动）3左（*6动）力

归F2s守g（仆G动）-2h=^G^）h

所以归％,提升重物所做的有用功

Wi行卬2行Gh

据〃=渣知：〃产〃?，提升重物时所用时间相同，据a=5知，PFP2

故ABC错误，D正确。

故选Do

6、C

【解析】

【详解】

A.机械效率是指利用机械做功时，有用功与总功的比值，其大小与机械做功是否省力、做功快慢，做

的有用功多少，做功的多少无关，故A错误；

B.由A可知，机械效率大小与机械做功快慢无关，故B错误；

C.机械效率是指利用机械做功时，有用功与总功的比值，有用功与总功的比值越大，机械效率越大，

故C正确；

D.利用机械做功时，总会有能量损失，因此机械效率不可能达到100%,故D错误。

故选Co

7、C

【解析】

【详解】

AC.由图丙可知，在「2s内物体匀速运动，图乙可知，拉力为10N,由图甲知绳子股数炉2,忽略绳

重及摩擦，根据F=1（GA+G动），则动滑轮重力为

n

G动二2尸一6A二2xlON—15N=5N

当拉力最大为50N时，可以拉动物重为

G物-G动一GA=2x50N-5N-15N=80N

故A正确，不符合题意；C错误，符合题意;

B.由图丙可知，物体A在第2s内上升的速度为“=2m/s,则第2s内绳子自由端的速度为

u绳=2VA=2X2m/s=4m/s

wFq

根据尸=s可得第2s内拉力厂的功率为

P=尸丫绳=1ONx4m/s=40W

故B正确，不符合题意；

D.由A可知，该装置能提升最大重物为80N,则最大的机械效率为

心七s继F^nhF&n50Nx2

故D正确，不符合题意。

故选Co

8、A

【解析】

【详解】

取碗夹子使用时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；而羊角锤、核桃夹子、修枝剪刀使用时动力臂大

于阻力臂，为省力杠杆，故在使用时与其它三种不是同一种类型的是取碗夹子，故A符合题意，BCD不

符合题意。

故选Ao

9、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=g(HG动)

当钩码重力

GWG动

时

QG

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

10、C

【解析】

【详解】

当杠杆在水平位置以下上升到水平位置时，4不变，4增大，由尸=/G得/增大；当杠杆从水平位置

继续上升过程中，6不变，4减小，所以F减小。故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

二、填空题

1、(b)(c)(a)(d)

【解析】

略

2、定等臂改变力的方向

【解析】

【详解】

[1][2][3]定滑轮使用时，滑轮的轴固定不变，所以旗杆顶部的滑轮是定滑轮，定滑轮的实质是一个等

臂杠杆，它不能省力，但可以改变力的方向。

3、改变力的方向省力甲

【解析】

【详解】

[1]不计绳重和摩擦，甲图为定滑轮，F^G浮子,不能省力，可以改变力的方向。

[2]乙图为动滑轮，人施加的拉力与沙子重力的关系为

%=/（G沙子+G滑轮）＜G沙子

所以

FQF乙

故使用乙图中滑轮的好处是可以省力。

[3]甲图为定滑轮，不计绳重及摩擦，只有沙袋克服重力做额外功；乙图为动滑轮，不计绳重及摩擦，

除了需要克服沙子重力做功外（这一部分功为有用功），还需要克服动滑轮和沙袋的重力做功（这一部

分功是额外功），因此总功大于有用功，机械效率小于100机因为沙袋重力做功相同，故乙中的额外功

多，则机械效率更高的是甲。

4、mgCH-!i）2h-H

【解析】

【详解】

（1）物体从4点滑到6点的过程中，损失的机械能，即克服摩擦力所做的功为

W=AE=mg^h=mg（H-h）

（2）再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失

的机械能不变，所以达到。点时物体的机械能（此时只有重力势能）

4=EB-AE=mgh-mg（”-〃）=mg（2h-H）

由皿=6〃可得，C点距离水平面的高度为

叱.Emg(2h-H)

h=—c=----------=2h-H

rGGmg

5、210

【解析】

【详解】

[1]油桶在地面上滚动时形成一个动滑轮，当油桶转动一周时，油桶通过的距离为2”凡作用在油桶上

的力，正好移动了两周的距离，即4“尼拉力移动距离s与油桶滚动距离£的比值为

s4九衣2,

-=---=—=2

L2TIR1

[2]力6所做的功

W=Fs=FX4”庐10NX4X3X0.5m=60J

拉力厂的功率

尸』=迎=诩

t6s

三、计算题

1、⑴50N；(2)87.5%；(3)160W；(4)950N

【详解】

解：(1)由图知道，n=2,因为不计绳重和摩擦时，尸=：(G物+G动)，所以动滑轮的重力

G动=2G=2X200N-350N=50N

(2)滑轮组的机械效率

%j=里/=_^=87.5%

W总FsnhFnF2x200N

(3)绳子自由端移动的距离

s=〃力=2X2m=4m

拉力做的功

%=咫=200NX4nl=800J

则拉力做功的功率

尸=%=幽=160W

t5s

(4)人向下拉绳子时的最大拉力等于人的重力，即

尸鼠大人=500N

因为不计绳重和摩擦时F=：(G物+G动)，所以用此滑轮组能提升的最大物重

G最大最大-G动=2X500N-50N=950N

答：(1)动滑轮重力为50N；

(2)滑轮组的机械效率为87.5%；

(3)在此过程中，物体在5s内匀速上升了2m,拉力的功率为160W；

(4)如果人的体重为500N,拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重力是950N。

2、(1)370N；(2)lXIO'Pa；(3)2.8X10：，kg/m3

【详解】

解：(1)物体的重力

G^=1^wffl=Z40J=370N

h2m

(2)拉力做的总功

Ww=^=240J_=800J

792.5%

绳子拉力

F=%L=&9L=2OON

2h2x2m

人对地面的压力

/=G人-尸=600N-200N=400N

人对地面的压强

_FS_400N.04pa

0地-S-2x2x10^-1X10Pa

(3)正方体浸入水中的深度

h='曹,一=0,2m

p水g1x103kg/mx1ON/kg

正方体排开水的体积

=fr/z=(3xlO-,m)2x0.2m=1.8xl0-2m3

正方体受到的浮力

/=夕水g%=lxl03kg/m3xl0N/kgxl.8xl(y2m3=180N

动滑轮的重力

G动=nF-GA=2x200N-370N=30N

正方体的重力

GH=n'F-G动+F浮=3x200N-30N+180N=750N

正方体的质量

GR750Nre

m=—=-----------=75kg

RgION/kg

正方体的体积

31323

VH=a=(3xl0m)=2.7xl0-m

正方体的密度

m75kg

a=»2.8xl03kg/m,

豆-2.7x10-2m?

答：（1）物体的重力为370N；

（2）人对地面的压强为lXIO'Pa；

（3）正方体B的密度为2.8X10：'kg/m3。

3、⑴180W；（2）83.3%；（3）1100N

【详解】

解：（1）由图示知，滑轮组承重绳子为2根，将建材提升6m时，绳子端移动的距离

炉〃6m=12nl

工人提升建材所做的总功

/总二仁300NX12nl=3600J

功率

3600J

=18OW

20s

（2）提升建材所做的有用功

仍有二G/F5