2022年人教版八年级物理下册第十二章-简单机械定向测试试题（含答案及详细解析）

人教版八年级物理下册第十二章-简单机械定向测试

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、在物理学的发展过程中，许多物理学家作出了杰出贡献。创立经典力学理论体系并发现万有引力定

律的科学家是（）

A.焦耳B.牛顿C.阿基米德D.亚里士多德

2、下列说法中正确的是（）

A.机械效率越高，机械做功一定越快B.做功越多的机械，机械效率一定越高

C.功率越大的机械做功一定越多D.做功越快的机械，功率一定越大

3、两个滑轮完全相同，分别用如图所示的两种方式，将相同的物体以相同的速度匀速提升相同的高

度，不计摩擦和绳重，则下列判断中正确的是（）

A.两次绳端移动的速度相等

B.尸乎所做的功小于尸乙所做的功

C.尸，/做功的功率等于尸z做功的功率

D.甲装置的机械效率小于乙装置的机械效率

4、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

5、如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力厂的作用下，重为100N的物体M以

0.2m/s的速度向左匀速直线运动5s,弹簧测力计的示数为20N,以下正确的是（）

B.M受到地面的摩擦力为10N

C.M受到的重力对M所做的功为100J

D.拉力厂的功率为4W

6、下列杠杆中属于费力杠杆的是（

7、下列工具在使用时属于费力杠杆的是（)

9、如图所示，物体A重为&物体B重为篇每个滑轮重G珈物体A在物体B的作用下沿粗糙水平面

向右做匀速直线运动。如果在物体A上施加一个水平向左的力6拉动A,使物体B匀速上升h（不计滑

轮组中的摩擦及绳重），下列选项不正确的是（）

G动+GB

A.物体A向左匀速直线运动时，绳子对它的拉力为

3

B.物体B匀速上升时，滑轮组做的有用功为前

C.力厂做的功为G动"做？

D.滑轮组的机械效率大小等于瓦索><1。佻

10、如图所示，小明先后用件、&、用的力匀速拉起重物，若摩擦不计，则（）

A.月大于尺B.月大于EC.后等于凡D.凡小于8

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、一辆卡车的车箱底板距地面高度为1.5m,小军把3m长的钢板48搭在车厢底板上，构成一个如图所

示的斜面，他沿着斜面方向用500N的力，把一个木箱从6处推到/处，已知木箱重为800N,推木箱的

时间是50s,在这一过程中斜面的机械效率是。

2、如图所示，把重为180N的物体匀速提升2m,不计绳子的重力及摩擦，滑轮组机械效率是60%,所

用拉力£为-N,若人重为600N时，用此装置最多能提升______N的物重。

3、利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力片300N,拉动的距离炉5m,物体

提升的高度庐2m。此过程中拉力做的功是,该斜面的机械效率是,物体受到的摩擦力

为No

4、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，&GQG滑轮。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”）。

5、如图是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图，其动滑轮质量为15kg,某次提升的材料质量为

255kg,材料在空中静止时，摩擦影响很小，绳很轻，若不考虑绳重和摩擦，此时竖直向上的拉力F

一N；竖直向上匀速提升材料时:摩擦影响较大，实际所用的拉力大小是1000N,将材料提升

了10m高，此过程中滑轮组的机械效率是（取产10N/kg）。

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）

1、如图是一种塔式起重机上的滑轮组，现用它匀速起吊质量为600kg的物体时，滑轮组的机械效率是

80%,物体上升4m所用的时间为10s,g取10N/kg。求：

（1）所做的有用功是多少？

（2）绳端的拉力F是多大？

（3）拉力F的功率是多少？

2、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?

3、如图所示，搬运工人用滑轮组提升重为540N的物体，所用的拉力6为200N,物体匀速上升了

10m,不计绳重、绳与滑轮的摩擦。求：

(1)拉力厂对物体所做的有用功。

(2)滑轮组的机械效率。

(3)若物重只有240N,滑轮组的机械效率。

〃//〃〃

4、如图是工人将重100N的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3m,用时2s,工人的拉力为

80N,工人质量为60kg。(不计绳重及摩擦，g=10N/kg)

(1)求工人放绳的速度；

(2)求滑轮组的效率〃；

(3)当工人提升另一重240N的物体时工人对地面的压力。

///////

5、如图所示，斜面长£=12.5m,斜面高力=4m物体A重力为200N,物体B的重力为500N,B在A的

拉力作用下从斜面底端匀速上升到斜面顶端不计绳与滑轮间的摩擦，求：

（1）此过程中，拉力对B所做的功;

（2）斜面的机械效率；

（3）B与斜面间的摩擦力大小。

---------参考答案-----------

一、单选题

1、B

【解析】

【详解】

A.焦耳，英国物理学家，在电磁学、热学等方面做出杰出贡献，故A错误，不符合题意；

B.牛顿，英国物理学家，在万有引力定律、牛顿三大定律、光的色散等方面做出杰出贡献，故B正

确，符合题意；

C.阿基米德，古希腊数学家、物理学家，总结并证明了杠杆定律，故C错误，不符合题意；

D.亚里士多德，对力学的见解被伽利略和牛顿否定，故D错误，不符合题意。

故选Bo

2、D

【解析】

【详解】

A.机械效率高，说明有用功占总功的比值大，但不一定做功就快，故A错误;

B.做功多，效率不一定高，这要看有用功、额外功的比例大小，故B错误；

C.功率大表明机械做功快，但做功不一定多，这要看做功时间的长短，故C错误；

D.做功快，说明机械的功率大，能够在较短的时间内做更多的功，故D正确。

故选D。

3、B

【解析】

【详解】

A.由图可知，甲图为定滑轮，绳端移动的速度

Vl=v物

乙图为动滑轮，绳端移动的距离

匕，=21/物

故A错误；

B.F甲、尸/将重力相同的物体匀速提升相同的高度，根据

W前尸Gh

可知两种情况下做有用功相同；不计摩擦和绳重，由于乙方式需要对动滑轮做额外功，根据

用点=W育时W座外

可知：尸”做的功小于尸z做的功，即

WV<W^

故B正确；

C.以相同的速度匀速提升相同的高度，所以所用时间相同，根据尸=?可知：/后故功的功率小于/z

做功的功率，即

P甲VP乙

故c错误；

D.不计摩擦和绳重，因甲中拉力的功等于克服重力的功，故甲中没有额外功，故机械效率为100%,而

乙中由于要拉动动滑轮，故克服动滑轮重力所做的功为额外功，效率小于100%,故甲的机械效率大于

乙的机械效率；故D错误。

故选B。

4、B

【解析】

【详解】

这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由皿=6小可知，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>02

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

P,>P2

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Bo

5、D

【解析】

【详解】

AB.弹簧秤的示数为20N,即绳子对弹簧秤的拉力为20N,因同一根绳子各处的拉力大小相同，所以绳

子对物体M的拉力也为20N。物体M向左匀速直线运动，其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以M

受到地面的摩擦力

六夕祈20N

M受到地面的摩擦力的方向与物体运动方向相反，即水平向右，故AB错误；

C.M在重力的方向上没有移动距离，所以M受到的重力对M所做的功为0J,故C错误；

D.不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，由图知，拉力厂作用在动滑轮轴上，则拉力夕的大小为

42£/2X20N=40N

由图知，绳子的有效段数

上2

则拉力端移动的速度是物体移动速度的故拉力端移动的速度

v-=—v=—x0.2m/s=0.1m/s

绳22

拉力厂的功率为

P=—==Fv纯=40Nx0.1m/s=4W

故D正确。

故选D。

6、C

【解析】

【详解】

A.剪厚纸的剪刀支点的位置离刀口更近，动力臂更大，阻力臂更小，根据杠杆平衡条件，动力小于阻

力，属于省力杠杆。故A不符合题意；

B.起子开瓶时，支点在瓶盖的中间位置，阻力在瓶盖边缘，动力作用在起子的手柄上，动力臂大于阻

力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，属于省力杠杆。故B不符合题意；

C.镶子夹物时，支点在末端，阻力在物体处，动力在中间，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件,

动力大于阻力，属于费力杠杆。故C符合题意；

D.钳子剪导线时，支点离导线更近，离手的动力作用线更远，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条

件，动力小于阻力，属于省力杠杆。故D不符合题意。

故选C。

7、B

【解析】

【分析】

【详解】

A.羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；

B.筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；

C.手推车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；

D.核桃夹子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。

故选B。

8、C

【解析】

【详解】

A.医用剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；

B.剪铁皮的剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；

C.挑线头的剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；

D.修树枝的剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。

故选Co

9、C

【解析】

【详解】

由图可知，连接动滑轮绳子的股数炉3。

A.由于不计滑轮组中的摩擦及绳重，绳子的拉力

£」（GB+G动）=鱼目

n3

故A正确，不符合题意；

B.物体B匀速上升的高度小则滑轮组做的有用功“布G疝，故B正确，不符合题意；

C.当物体A向右匀速直线运动时，根据二力平衡条件可知，物体A受到的滑动摩擦力力当物体A

向左匀速直线运动时，由于压力大小和接触面的粗糙不变，所以滑动摩擦力不变，仍为此时对物

体A受力分析、A受到水平向左的拉力尺绳子水平向右的拉力及向右的滑动摩擦力，根据力的平衡条

件可知，向左的拉力

力T7移动的距离

s^nh^Zh

则力尸做的功

聆展2EX3F6Kh=6XGB；%x斤2X（⑸■G动）左2d狂2G动h

故C错误，符合题意；

D.因为不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率

7=%x100%=―—X100%=―盘—X100%=——X100%

%%+%外Gph+G动hGB+G动

故D正确，不符合题意。

故选Co

10、C

【解析】

【详解】

使用定滑轮时，若摩擦不计，绳子自由端的拉力等于物重。即

FFF尸FkG

定滑轮只起到了改变拉力方向的作用，而对力的大小并未造成影响。

故选Co

二、填空题

1、80%

【解析】

【详解】

小军做的总功

八=Fs=500NX3m=l500J

小军推箱子做的有用功

/砌/=6T?=800NXL5m=1200J

斜面的机械效率

W^l=1200Jxl00%=80%

W&1500J

2、1501080

【解析】

【详解】

[1]由图可知滑轮组承担物重的绳子段数

n=2

则

s=nh=2h

n_W^_Gh_Gh_G

%FsFnhnF

得拉力

nrf2x60%

[2]由于不计绳重和摩擦，根据

得动滑轮的重力

G忻nF-G=2X150N-180N=120N

若人重为600N时，则能施加的最大拉力为

0大

则根据产=巴刍得

n

G'=田-G动=2X600N-120N=1080N

3、1500J80%60

【解析】

【详解】

[1]拉力所做的总功

r,e=AsF300NX5m=1500J

[2]所做的有用功

//"如600NX2nl=1200J

此斜面的机械效率

%=13291x100%=80%

%1500J

[3]克服摩擦力做的额外功

/后肌/“疔1500JT200J=300J

由W后fs得,物体所受斜面的摩擦力

,%300Jc

f==-----=60N

s5m

4、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声G沙子,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

代=g（G沙子+G滑轮）VG沙子

所以

F4〉F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。

5、90085%

【解析】

【详解】

[1]由图可知，n=3,物体和动滑轮的总重力

G=(〃疆+〃％科)g=(15kg+255kg)?10N/kg=2700N

不考虑绳重和摩擦，则竖着向上的拉力

F=-G=-x2700N=900N

33

[2]拉力做的有用功

%用="材料垓b默5°°J=

拉力移动的距离

s=3/z=3?l()m=3()m

实际拉力为1000N,则拉力做的总功

心=F's=3O0ON3OOOOJ=

滑轮组的机械效率

=%Lx100%=255。*100%=85%

唯30000J

三、计算题

1、(1)24000J；(2)25(X)N；(3)3000W

【详解】

解：(1)物体的重力

G=mg=600kgx10N/kg=6000N

所做的有用功

GA=6000Nx4m=24000J

(2)由"=肃得，拉力所做总功

峪=%=2400QJ=30000J

总n80%

起重机有3股绳子吊着物体，即

〃=3

拉力移动距离

s=〃〃=3x4m=12m

由％=网■得，拉力

八叫=%叽2500N

s12m

(3)拉力F的功率

p=^=3000QJ=3000W

tl()s

答：(1)所做的有用功是24000J；

(2)拉力f的是2500N；

(3)拉力/的功率是3000W。

2、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

X6m=12m

工人提升建材所做的总功

“总=&300NX12m=3600J

功率

W,_3600J

I——------=---1-8--0-W

t20s

(2)提升建材所做的有用功

%k67F500NX6m=3000J

该装置的机械效率

(3)不计绳重及摩擦时，据F=!(6物+%)得

n

G动=24G物=2X300N-500N=100N

人的体重为600N,那么绳子对人的拉力不能超过600N。即绳子端的最大拉力为600N。那么物体的最大

重力

Gw物=2人"x-G动=2X600N-100N=1100N

答：(1)工人做功的功率为180W；

(2)此过程中该装置的机械效率为83.3%；

(3)他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过HOONo

3、(1)5400J；(2)90%；(3)80%

【详解】

(1)由题意可得，拉力6对物体所做的有用功

W有=Gh=540Nxl0m=5400J

(2)由图可知，重物由3段绳子承担，故绳子移动的距离

s=nh=3x10m=30m

根据W=Fs可知，拉力所做的功

=F5=200Nx30m=6000J

w

根据片WxlOO%可知，滑轮组的机械效率

%区X100%=X100%=90%

场6000J

(3)不计绳重、绳与滑轮的摩擦。因重物由3段绳子承担，故拉力

F=g(G+%)

动滑轮的重力

G动=3/一G=3x200N—540N=60N

W

由片_^xlOO%可知，若物重只有240N,滑轮组的机械效率

G'240N

n=^xl00%=—X1OO%=-~—----X1OO%=xlOO%=-----——xlOO%=80%

强尸$的,+%）助G'+G动240N+60N

答：(1)拉力厂对物体所做的有用功为5400J；

(2)滑轮组的机械效率为90%；

(3)若物重只有240N,滑轮组的机械效率为80%。

4、(1)3m/s；(2)62.5%；(3)750N

【详解】

解：(1)物体下降速度为

h3m

%=7=五=

因为有2段绳子，所以绳子上升的速度为

v绳==2P物=2义1.5m/s=3m/s

(2)因为有2段绳子，所以绳子运动距离

s=2h=2X3m=6