第十二章单元测试卷-【大单元教学】2022-2023学年八年级物理同步备课系列（人教版）（解析版）

2022-2023学年八年级物理第十二章单元测试卷（解析版）一、单选题1．如图所示的四种用具中，正常使用时属于费力杠杆的是（

）A． B． C． D．【答案】B【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；B.食品夹子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；C.瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D.核桃夹使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；故选B.点睛：结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆．2．有一根一端粗一端细的木棒，用绳子拴住木棒的O点，将它悬挂起来，恰好在水平位置平衡，如图所示，若把木棒从绳子悬挂处锯开，则被锯开的木棒（

）A．粗细两端质量一样 B．粗端质量较大C．细端质量较大 D．无法判定【答案】B【详解】如图1，设O点到粗端的距离为L，在O点左侧对称地割取长也为L的一段（图1）。现再次利用对称割法，在O点右侧割取与O点左侧所割等大的一部分（图2虚线部分），将两次所割取的部分（各自重力显然是相等的）取走，则原木棒只剩下图2所示部分。设左端剩下的重力为G左，力臂为l左，右端剩下的重力为G右，力臂为l右，由杠杆平衡条件有：G左l左G右l右，很明显l左>l右，故有G左<G右，再加上被取走的部分，仍有左端的重力小于右端重力，即粗端重力大，质量大。故选B。3．2021.7.1是庆祝中国共产党成立100周年大会在北京天安门广场隆重举行，伴随着嘹亮的国歌声，五星红旗冉冉升起。这是因为旗杆顶部有一个滑轮，如图，该滑轮的作用是（）A．增大绳子自由端移动的距离 B．减小拉力C．改变拉力的方向 D．减少拉力做功【答案】C【详解】旗杆顶部滑轮的轴不动，是一个定滑轮，它能改变动力的方向，但不能省力、省功以及增大绳子自由端移动的距离。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。4．用如图所示的滑轮将重3N的物体匀速提升10cm，动滑轮的重力不计，则下列说法正确的是（）A．拉力F=2NB．拉力F=1.5NC．绳子向上移动的距离为10cmD．绳子向上移动的距离为5cm【答案】B【详解】AB．动滑轮的重力不计，由动滑轮特点可知故A错误，B正确；CD．由动滑轮特点可知故CD错误；故选B。5．如图所示的装置中，A是重25N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为200N和100N。质量为50kg的小明将A以0.2m/s的速度匀速提升到高处，施加的拉力F为20N，忽略绳重及摩擦，g取10N/kg。下列说法正确的是（）A．动滑轮的重力为10NB．拉力F的功率为4WC．此装置最多能匀速运载160N的货物D．此装置提升重物的最大机械效率为85%【答案】C【详解】A．由图知道，n=2，忽略绳重及摩擦，拉力则动滑轮重力G动=2F-GA=2×20N-25N=15N故A错误;B．已知A上升的速度vA=0.2m/s，拉力端移动速度v=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s则拉力F的功率故B错误；C．忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力则当C处最大拉力为100N时，B处拉力为185N；当B处最大拉力为200N时，C处拉力为112.5N；所以要以C处最大拉力为准，B处的拉力FB=GA+G货物=185N此装置最多能匀速运载货物的重力G=FB-GA=185N-25N=160N故C正确；D．此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，此装置提升重物的最大机械效率故D错误。故选C。6．利用斜面和带滑轮的小车组成的系统将货物匀速运送到高处，已知小车质量为M，装在车里的货物质量m，细绳和拉力均沿斜面方向，斜面倾角30°，小车受到斜面的摩擦力大小f，作用在细绳一端的拉力大小F。下列正确的是（）A．F=fB．系统的机械效率η=C．系统的机械效率η=D．系统的机械效率η=【答案】B【详解】A．因为小车沿斜面匀速运动，受到沿斜面向上的拉力2F、沿斜面向下的摩擦力f以及重力在斜面的分力，所以2F和摩擦力f不是一对平衡力，F≠f，故A错误；BCD．由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=2，则绳端移动的距离s绳=2s车，因为斜面的倾角为30°，所以s车=2h，所以拉力F移动的距离为：s绳=4h，此系统的机械效率为故B正确，CD错误。故选B。7．如图所示，在左侧A处，利用滑轮组把同一物体从水平地面匀速直线拉到高为h的位置，在此过程中绳的拉力所做的功为W，右侧B处，直接把重为G的物体从水平地面匀速直线拉到同一高度，此过程中绳的拉力对物体所做的功为W，则该滑轮组的机械效率为（

）A． B． C． D．【答案】C【详解】在左侧A处，利用滑轮组把同一物体从水平地面匀速直线拉到高为h的位置，在此过程中绳的拉力所做的功为总功，即W总=WA；把重为G的物体甲从B点竖直向上拉到h高处，克服物体重力所做功为有用功W有=W=Gh此有用功即为通过滑轮组所做的有用功，则该滑轮组的机械效率为η===故选C。8．利用图中甲、乙两种装置，将同一重物分别匀速提升同一高度，不计摩擦及绳子的重量，则（

）A．以各自的滑轮为参照物，重物都是静止的B．拉力F甲一定比拉力F乙大C．两种装置的机械效率不一样D．两次重物增加的重力势能不一样【答案】C【详解】A．甲图中重物随着动滑轮一起上升，以动滑轮为参照物，重物是静止的；乙图中重物相对于定滑轮的位置不断发生变化，因此是运动的，故A不符合题意；B．根据滑轮的特点，假设货物重力为G，滑轮重力为G动，不计摩擦及绳子的重量，则由于动滑轮重力无法确定，故无法比较拉力F甲与拉力F乙大小关系，故B不符合题意；C．不计摩擦及绳子的重量，提升同一重物到同一高度，有用功是相同的，甲图要克服动滑轮的重力做额外功，因此动滑轮的机械效率小，故C符合题意；D．同一重物分别匀速提升同一高度，重物的质量和提升的高度都是相同的，因此重力势能大小也相同，故D不符合题意。故选C。9．姚锦煜同学进入初三后非常努力，也非常爱思考，一次他研究水桶的构造时，不小心将水桶弄掉进水里，在他打捞时桶里带些水．下列所述中属于有用功的是A．把桶中水提高所做的功B．把桶提高做的动C．提起桶和桶中的水做的功D．手对绳子拉力做的功【答案】B【分析】知道有用功、额外功和总功的定义，有用功是指有价值的，我们所需要的功，简单理解，有用功是与你的目的直接相关的；其他无实用价值而又不得不做的功，叫额外功，总功是有用功和额外功之和．【详解】打捞水桶目的就是为了把水桶提上来，所以对水桶做的功为有用功；但水桶里面有一些水，又不得不对水做功，所以对水做的功为额外功；必须通过绳子才能把水桶提上来，所以手拉绳子做的功也是额外功，故B正确．故选B.10．如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度，不计绳重和一切摩擦，下列说法正确的是A．拉力F1大于拉力FB．甲、乙两滑轮组的机械效率相同C．甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械D．甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等【答案】B【详解】由图可知，承担物重的绳子股数n1=3，n2=2；A．不计绳重及摩擦，绳端的拉力：F1=（G+G动），F2=（G+G动），所以F1＜F2，故A错误；B．不计绳重及摩擦，因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W有=Gh可知有用功相同，由W额=G动h可知额外功相同，总功包括有用功和额外功，则总功相同；由η=得到两滑轮组的机械效率相同，故B正确；C．使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故C错误；D．提升物体的高度h相同，所以绳子自由端移动的距离s1=3h，s2=2h，则s1≠s2，故D错误。11．两台机械所做的总功之比为2∶1，它们的机械效率之比为3∶4，则它们所做的有用功之比为（

）A．2∶1 B．3∶4C．8∶2 D．3∶2【答案】D【详解】由变形可得，W有=ηW总，两台机械所做的有用功之比为故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。12．用规格相同的滑轮安装成甲、乙两个滑轮组提升相同重物，如图所示，滑轮与轴的摩擦及绳重忽略不计。甲的机械效率为η1，乙的机械效率为η2，则下列关系正确的是（）A．F1＜F2，η1＜η2 B．F1＝F2，η1＞η2C．F1＞F2，η1＝η2 D．F1＜F2，η1＝η2【答案】D【详解】不计绳重及摩擦，∵拉力F=（G物+G动），n1=3，n2=2，∴绳子受的拉力F1=（G物+G动），F2=（G物+G动）∴F1＜F2，故BC不正确；∵动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同W额=G动h，W有用=G物h∴利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，∵机械效率∴滑轮组的机械效率相同，故A不正确，D正确。故选D。二、多选题13．下列说法中正确的是A．做功越快的机械，它的机械效率越高B．滑轮组的机械效率高低与动滑轮重力大小无关C．功率大的机械一定比功率小的机械做功快D．使用同一滑轮组提升重物，所提重物越重机械效率越高【答案】CD【分析】机械效率是有用功跟总功的比值，它是反映机械性能优劣的一个重要指标；功率是表示物体做功快慢的物理量；物体做功多少是由功率大小和做功时间共同决定的．【详解】(1)功率是单位时间内所做的功，它反映的是物体做功快慢的物理量，功率越大的机械做功越快；机械效率是反映机械性能优劣的重要标志之一．机械效率高，表明使用该机械做功时，有用功在总功中所占的比例高，机械性能好，它并不能反映机械做功的快慢．故选项A是错误的，选项C正确．(2)动滑轮越重，克服滑轮重力做的额外功增多，有用功在总功中的比值减小，机械效率降低，故B错误；(3)增加物重，其他条件不变，有用功增多，有用功在总功中的比值增大，机械效率升高，故D正确．故选CD.14．如图所示是某建设工地上工人用滑轮组拉动货物的情形，货物重3000N，工人用F为400N的拉力在5s将货物沿水平方向匀速拉动3m，货物与地面的滑动摩擦力为600N，下列分析正确的是（）A．绳子自由端移动的速度为1.2m/s B．拉力的功率为240WC．此滑轮组机械效率为75% D．拉力F所做的功是1200J【答案】AC【详解】A．由图知，绳子承重段数n=2，绳子自由端移动距离s=2s物=2×3m=6m则绳子自由端移动的速度故A正确；BD．拉力做的总功W总=Fs=400N×6m=2400J拉力做功的功率故BD错误；C．货物克服摩擦力做的功（即所做的有用功）W有=fs物=600N×3m=1800J滑轮组的机械效率故C正确。故选AC。15．如图所示，由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等，此时杠杆在水平位置平衡（杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计）。下列相关描述正确的是（

）A．甲球与乙球的密度之比为2∶1B．甲球与乙球的密度之比为1∶3C．左盘去掉1个乙球，右盘去掉2个乙球，杠杆仍然平衡D．将两个挂盘分别向远离支点的方向移动一格，杠杆仍然平衡【答案】BC【详解】AB．根据杠杆平衡条件可得F左l左=F右l右设一个甲球和乙球的质量分别为m甲、m乙，一小格长度为L，根据杠杆平衡条件可得整理可得3m甲=m乙即1个甲球和1个乙球的质量之比为1∶3。因为甲和乙两种实心球的体积相等，所以甲球与乙球的密度之比为故A错误，故B正确；C．左盘去掉1个乙球，右盘去掉2个乙球，代入杠杆平衡条件可得即等式依旧成立，故C正确；D．将两个挂盘分别向远离支点的方向移动一格，根据杠杆平衡条件可得即等式并不成立，故D错误。故选BC。三、填空题16．如图所示，工人师傅利用斜面将箱子从地面匀速移动至汽车上。已知斜面的长度为3m，高度为1m，箱子重600N，沿斜面的推力为250N。在此过程中，箱子与斜面的摩擦力大小为______N，使用斜面可以省______（选填“力”或“距离”）。【答案】50力【详解】[1]将包装箱直接提升1m做的有用功W有用=Gh=600N×lm=600J沿斜面推上去推力做的总功W总=Fs=250N×3m=750J则克服摩擦力做的额外功为W额外=W总-W有用=750J-600J=150J由W额外=fs可知，箱子在斜面上受到的摩擦力[2]因为箱子重600N，而沿斜面的推力为250N，所以使用斜面可以省力。不用斜面直接把箱子搬到汽车上箱子移动1m，使用斜面将箱子移到汽车上箱子需移动3m，因此使用斜面费距离。17．动力臂是指支点到__________的距离，若某杠杆的动力臂大于阻力臂则此杠杆是_________(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆．【答案】动力作用线省力【详解】由动力臂的定义是支点到动力作用线的距离，而杠杆的分类依据是动力臂和阻力臂的大小，如果动力臂大于阻力臂，则杠杆是省力杠杆.18．如图所示，不计质量的硬杆处于水平静止状态.(1)该杠杆为_________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.(2)撤去FA，在B点施加力FB，硬杆仍可保持水平静止状态，若FB大小等于FA，则FB的力臂lB________(选填“>”“<”或“=”)lA.【答案】省力=【详解】（1）由图知道，O为支点，F为动力，G为阻力,沿力的方向作出F的作用线,由支点O向的作用线做垂线,垂线段的长度为F的力臂,由图知道动力臂大于阻力臂,所以,是省力杠杆(2)在B点施加力FB,硬杆仍可保持水平静止状态,若FB=FA,由杠杆平衡条件知道lB=lA19．为了将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上，甲工人利用图甲的滑轮组施加300N拉力在30s的时间内完成任务，此过程中绳子自由端移动的距离为________m，拉力的功率为________W；乙工人搭建了图乙所示的斜面，斜面长12m、高6m，乙工人沿斜面方向施加400N的拉力匀速将重物也成功运送到楼顶，该过程中斜面的机械效率为________，物体所受斜面的摩擦力为________N．【答案】1818075%100【详解】解答：由题知,n=3,s=3h=3×6m=18m,W总=Fs=300N×18m=5400J；P===180W.人做的有用功：W有=Gh=600N×6m=3600J；人所做的总功：W总=Fs=400N×12m=4800J；人做功的机械效率：η===75%；W总=W有+W额Fs=Gh+fs

f===100N.四、实验题20．小明手中有一物品（可用细绳悬挂），估测物品重约左右，请你利用下列器材帮他设计一个测量该物品重力的实验方案．器材：被测物品、弹簧测力计（量程为）、已调平衡的杠杆（为支点）、刻度尺和细线．（）简述主要测量步骤：a．如图所示，氢被测物品用细线挂在杠杆右侧某个恰当的位置处b．用弹簧测力计在杠杆支点的__________（填“左”或“右”）侧；离支点__________（选填“大于二倍”或“小于二倍”）的位置，竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，记录此时测力计的示数为c．分别用刻度尺测出____________________（）物品重力的计算表达式：__________（用测量的物理量符号表示）．【答案】右大于二倍、的长度为、【详解】（1）若离支点右侧小于二倍AO，根据杠杆平衡条件：，拉力大小会超出10N，即超出弹簧测力计量程，所以把物体挂在杠杆A点右侧且应大于2倍AO的B位置竖直向上拉（若挂在左侧应向下拉弹簧，会受到弹簧自重影响），使杠杆在水平位置平衡,读出拉力F1；再分别用刻度尺测出OA、OB的长L1、L2.（2）根据杠杆平衡条件：可知乙物体重力的计算表达式:.【点睛】因为物体的重力差不多是弹簧测力计的量程的2倍,所以不能直接测量,可用动力臂是阻力臂2倍以上的省力杠杆间接测量,并根据杠杆的平衡条件计算出物体重力的计算表达式.此题是弹簧测力计与杠杆综合题型,考查学生对所学知识的整合能力.21．如图甲所示，小明乘坐汽车沿盘山公路上山，发现车子爬坡的困难程度受坡度大小影响；如图乙所示，小明看到工人利用斜面搬运货物时，人的作用力受斜面的粗糙程度影响，为此，小明想探究斜面的机械效率与哪些因素有关。他猜想，斜面的机械效率可能与：猜想1：斜面的倾斜程度有关。猜想2：斜面的粗糙程度有关。猜想3：斜面的长度有关。小明设计了如图丙所示的实验方案并进行探究。如表是他记录的实验数据，表中1、3两次实验所用斜面粗糙程度相同的，每次实验物体在斜面上都做匀速直线运动。实验次数斜面的倾角斜面的粗糙程度物重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率η/%137°粗糙20.61.71237°较光滑20.61.4185.7345°粗糙20.61.80.8578.4（1）除如图丙所示的器材外，还需要的实验器材有___________：请你在表中的空格处填上适当的数据___________；（2）对比1、2两次实验数据，可以验证猜想___________（填字母）；对比1、3两次实验数据，可以得出结论：___________：1、3两次实验物体与斜面间的摩擦力___________（选填“相等”或“不相等”）；（3）小明找来一张三角形的纸，自制成一个“模拟钻头”，如图丁所示，慢慢地展开这张纸，原来是一个三角形的斜面。根据___________（选填实验次数的序号）两次实验数据得出的结论，可推测图丁中钻头___________（选填“A”“B”）更省力。【答案】刻度尺、量角器70.62见详解不相等1、3B【详解】（1）[1]小明想探究斜面的机械效率与哪些因素有关中，需要测量拉力、斜面的倾角、斜面的高度，则除了丙图中器材外，还需要刻度尺、量角器。[2]第1次实验的机械效率为（2）[3]对比1、2两次实验数据，斜面的倾角和斜面长相同，斜面的粗糙程度不同，根据控制变量法，可以验证猜想效率与猜想2斜面的