八年级物理-第12章-简单机械-单元卷+解析

密封线内不得答题密封线内不得答题密密封线学校班级姓名学号密封线内不得答题第=page8*2-115页,共=numpages8*216页第=page8*216页,共=numpages8*216页第=page7*2-113页,共=numpages8*216页第=page7*214页,共=numpages8*216页人教版八年级物理第12章《简单机械》单元卷五（解析版）一、填空题1．如图所示，水平面上物体A重1200N，当绳子自由端移动6m时，物体A移动________m．若不计滑轮重和滑轮间的摩擦，拉力F=60N时，物体A恰沿水平方向匀速前进，物体A与地面间摩擦力大小是________；如果滑轮组的机械效率为80%，要匀速拉动物体A，拉力大小为________N．2．如图所示，OB为一轻质杠杆，O为支点，OA=30cm，AB=10cm，将重30N的物体悬挂在B点，当杠杆在水平位置平衡时，在A点至少需加________N的拉力，这是一个________（选填“省力”或“费力”）杠杆。3．用如图所示的滑轮组将一重为200N的物体匀速向上提高3m，拉力为150N，则有用功为

________J．这个滑轮组的机械效率为

________（计算结果保留1位小数）4．如图是人抬起独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个

________杠杆（选填“省力”或“费力”）；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为1200N，抬起车把的力F为

________N．5．人把油桶往车上搬时，会在车上搭一长木板，把油桶轻松地滚上车是利用了斜面可以________的特点，若已知斜面长10m，高为1m，油桶重为1500N，将油桶拉到车上所用的拉力为250N，则斜面的机械效是________．6．如图，一物体重400N，滑轮重、绳重和摩擦均忽略不计，要拉起这个物体甲图中需________

N拉力，乙图中需________

N拉力．旗杆上方应该选择________（选填“甲”或“乙”）滑轮．7．列车上出售的食品常常放在如图7所示的小推车上，若货物均匀摆在车内，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是________

（写出支点位置的字母）；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是________

。后一种情况下，手推车可以视为________

杠杆。（选填“省力”或“费力”）8．如图所示，物重G为480N，用滑轮组20s将重物匀速提升2m，所用拉力F为200N，滑轮组的机械效率为________

，拉力F的功率为________

．二、选择题9．如图所示杠杆已经处于平衡状态，则下列A、B、C、D四种做法也可以使得杠杆处于平衡状态的是（）A.

B.

C.

D.

10．如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值。下列关于密度秤制作的说法中，错误的是（）A.

每次倒入空桶的液体体积相同

B.

秤的刻度值向右越来越大C.

悬点O适当右移，秤的量程会增大

D.

增大M的质量，秤的量程会增大11．在如图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是（

）A.

筷子

B.

起子

C.

钢丝钳

D.

钉书机12．使用定滑轮沿不同方向将物体匀速拉起时，拉力分别为F1、F2、F3，如图所示，则三个力之间的关系是（）A.

F1＜F2＜F3

B.

F1＞F2＞F3

C.

F1＝F2＝F3

D.

F1＞F2＝F313．如图所示，轻质杠杆两端分别挂两个物体G和P，在空气中杠杆水平平衡。已知G物块密度为5×103kg/m3，当把G物块浸没在某种液体中时，把P向左移动后，杠杆再次水平平衡。若b:c=5:3，求未知液体密度（）A.

3×103kg/m3

B.

2×103kg/m3

C.

1×103kg/m3

D.

1.5×103kg/m314．如图所示，甲、乙两个滑轮组通过细绳悬挂在天花板上，用滑轮组匀速提升重为600N的物体时，悬挂甲、乙两滑轮组的细绳所受的拉力分别为F甲、F乙，已知每个滑轮重30N，不计绳重及滑轮轴间的摩擦，则拉力F甲、F乙的大小分别为A.

F甲＝630N，F乙＝630N

B.

F甲＝900N，F乙＝975NC.

F甲＝870N，F乙＝975N

D.

F甲＝975N，F乙＝450N15．如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面．则（

）A.

F甲＞F乙，因为甲方法的动力臂长

B.

F甲＜F乙，因为乙方法的阻力臂长C.

F甲＞F乙，因为乙方法时阻力臂短

D.

F甲=F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍16．如图中OA为轻质杠杆，可绕O点转动，在点B处用细绳悬挂一重物，在A端施加动力F1，使杠杆在水平位置平衡．则F1的力臂为图中哪一个？（

）A.

B.

C.

D.

17．如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是（

）A.

杠杆仍能平衡

B.

杠杆不能平衡，右端下沉

C.

杠杆不能平衡，左端下沉

D.

无法判断18．如图所示，B端悬挂一重为G的重物，不计杠杆自重，在A点施加动力F使杠杆保持水平平衡.则下列说法正确的是（）A.

因为OA大于OB，所以F小于G

B.

当杠杆平衡时，一定满足G×OB=F×OAC.

因为B点受到的拉力是向下的，所以F的方向一定向上

D.

F的大小可能大于G三、实验题19．某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据如下表．实验序号钩码重G/N钩码上升高度h/m绳端的拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η140.101.80.374.1%260.102.50.380.0%360.152.5480.203.10.6086.0%（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上________拉动弹簧测力计．（2）第三次实验中，绳端移动的距离为________，滑轮组的机械效率为________．（3）分析实验数据发现，同一滑轮组提升物体，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越________20．图中，根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求，完成下列各题：（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，此时调节杠杆右端的螺母向________移动；（2）在杠杆的两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆平衡，如图乙所示，并测出力臂，多次实验并把数据记录在表格中：次数F1/NL1/cmF2/NL2/cm11102522101203215310在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了

；A.

减小摩擦

B.

使每组数据更准确C.

多次测量取平均值减小误差

D.

获取多组实验数据归纳出物理规律（3）小明根据以上数据得出杠杆平衡的条件是：________；如果将图乙中杠杆两侧的钩码各取下一个，杠杆会________（选填“右侧下降”或“左侧下降”）；（4）另一位同学用了如图丙的方法来进行实验，用弹簧测力竖直向上拉动杠杆使其水平平衡，若每个钩码重为2N，则弹簧测力计的读数为________

N，当弹簧测力计由图丙的竖直地拉着变成倾斜地拉着，使杠杆在水平位置静止时，弹簧测力计的示数将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（5）在如图丁所示的两种常用工具中，属于省力杠杆的是________（选填“甲”或“乙”）．四、计算题21．一个工人用由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组（不计摩擦和绳重），站在地上将500N重的货物经过10s匀速提高4m，所用的拉力是300N，求：（1）这个工人做功的功率是多少？（2）此时滑轮组的机械效率是多少？（3）若把800N的重物提起，工人至少要用多大的拉力？22．如图所示，质量为70kg，边长为20cm的正方体物块A置于水平地面上，通过绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且BC＝3BO。在C端用F＝150N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且绳被拉直，(绳重不计，g取10N/kg)求：

（1）物块A的重力G；（2）绳对杠杆B端的拉力F拉；（3）此时物块A对地面的压强p。23．如图所示的滑轮组，将480N的物体以25cm/s的速度匀速提起，绳子自由端的拉力为200N（不计绳重及摩擦）．求：（1）滑轮组的机械效率；（2）拉力的功率；（3）用该滑轮组将重600N的物体匀速提升80cm时拉力做的功．

人教版八年级物理第12章《简单机械》单元卷五（解析版）（参考答案）一、填空题1．【答案】2；180N；75【解析】【解答】解：由图可知，滑轮组上绳子的有效股数n=3，则物体A移动的距离：s′=s=×6m=2m；不计滑轮重和滑轮间的摩擦，则绳端拉力与摩擦力之间的关系为F=f，所以物体A与地面间的摩擦力：f=3F=3×60N=180N；（2）由图知，n=3，克服摩擦力做的有用功：W有用=fs′，拉力做的总功：W总=Fs=F×3s′，滑轮组的机械效率：η====80%，则此时绳端的拉力：F===75N．故答案为：2；180N；75．【分析】（1）根据题意：绳端拉力与摩擦力之间的关系为F=f；绳子自由端移动的距离s与物体移动的距离s′的关系为s=3s′；（2）克服摩擦力做的功为有用功，拉力做的功为总功，知道滑轮组机械效率，可求拉力大小．2．【答案】40；费力【解析】【解答】根据杠杆的平衡条件FALA=FBLB可知，当杠杆在水平位置平衡时，在A点至少需加拉力由于动力臂小于阻力臂，所以此杠杆为费力杠杆。【分析】根据杠杆的平衡条件FALA=FBLB可求A点需要施加的拉力，由图可看出动力臂小于阻力臂，所以此杠杆为费力杠杆。3．【答案】600；66.7%【解析】【解答】解：（1）有用功：W有用=Gh=200N×3m=600J；（2）由图通过动滑轮绳子的段数n=2，拉力做的总功：W总=Fs=F×2×h=150N×2×3m=900J；​故答案为：600；66.7%．【分析】（1）已知物体的重力和物体升高的高度，根据公式W有=Gh可求此过程中人做的有用功；（2）通过动滑轮绳子的段数n=2，根据W总=Fs=Fnh计算总功，根据计算机械效率4．【答案】省力；400【解析】【解答】解：（1）由示意图可知，独轮车在使用时动力臂大于阻力臂，所以它属于省力杠杆．（2）由杠杆的平衡条件：F1•L1=F2•L2得：F1=又因为动力臂是阻力臂的3倍则F1=​=400N．故答案为：省力；400．【分析】（1）根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆的类型．（2）根据杠杆的平衡条件计算动力的大小．5．【答案】省力；60%【解析】【解答】解：（1）工人直接把油桶搬到车上会很费劲，在车上搭一长木板，把油桶轻松地滚上车是利用了斜面可以省力的特点；（2）有用功：W=Gh=1500N×1m=1500J，总功：W总=Fs=250N×10m=2500J，斜面的机械效率：η=×100%=×100%=60%．故答案为：省力；60%．【分析】（1）利用斜面是为了增大距离，达到省力的目的；（2）知道油桶重和高，根据W=Gh求出有用功，又知道斜面的长度和拉力的大小，根据W=Fs求出总功，利用η=×100%求出斜面的机械效率．6．【答案】400；200；甲【解析】【解答】解：由题知，滑轮重、绳重和摩擦均忽略不计，（1）左图使用的是定滑轮，F甲=G=400N；（2）右图使用的是动滑轮，F乙=G=×400N=200N，该图能省力但不能改变拉力方向；（3）旗杆上方为定滑轮，定滑轮用于升旗所用，只需改变力的方向，向下用力旗向上运动．故答案为：400；200；

甲．【分析】轴固定不动的滑轮叫定滑轮，使用定滑轮不能省力，但可以改变用力方向；轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮，使用动滑轮不能改变用力方向，但可以省一半的力；据此分析回答．7．【答案】C；B；省力【解析】【解答】当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是C点；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是B点，这时的动力臂大于阻力臂，手推车可看成是省力杠杆。【分析】动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，反之为费力杠杆。8．【答案】80%；60W【解析】【解答】解：（1）由图可知：承担动滑轮和重物的绳子股数为3股，则n=3，所以s=nh=3×2m=6m；做的有用功：W有用=Gh=480N×2m=960J．拉力所做的功：W总=Fs=200N×6m=1200J；滑轮组的机械效率：（2）拉力的功率：故答案为：80%；60W．【分析】（1）做有关滑轮组的计算题首先要判断承担重物的绳子股数，最后一段是由动滑轮引出来的，所以绳子股数是3．有用功等于重物重力与重物上升高度的乘积W有用=Gh．拉力所做的功即为总功，所以拉力的功率即为总功率，用W总=Fs；滑轮组的机械效率根据即可计算．（2）利用P=计算出拉力的功率．二、选择题9．【答案】D【解析】【解答】设杠杆的一个小格是1cm，一个钩码的重是1N．A、2N×3cm＜4N×2cm，杠杆的右端下沉，不符合题意．B、1N×5cm＜2N×3cm，杠杆的右端下沉，不符合题意．C、2N×4cm＞3N×2cm，杠杆的左端下沉，不符合题意．D、2N×3cm=3N×2cm，杠杆平衡，符合题意．故选D．【分析】根据杠杆平衡条件判断杠杆是否平衡或杠杆的哪端下沉的方法：F1l1=F2l2，杠杆原来平衡；F1l1≠F2l2，向力和力臂的乘积大的一端下沉．此题假设杠杆一个小格大小和一个钩码大小，判断杠杆是否平衡很方便．10．【答案】C【解析】【解答】解：A、在液体体积相同时，液体的密度越大，质量越大，因此只有每次倒入空桶的液体体积相同，才能通过杠杆平衡条件得出液体质量的大小，从而判断液体密度的情况，故A正确；B、当A端的空桶内的液体密度越大时，根据杠杆平衡的条件可知，在M悬挂点处标出相应液体的密度值越大，故应将M向右移动，故B正确；C、悬点O适当右移，阻力臂减小，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2，可知秤的量程会减小，故C错误；D、增大M的质量，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2，秤的量程会增大，故D正确。故选C。【分析】根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2对各个选项注意分析即可。11．【答案】A【解析】【解答】解：A、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；B、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；C、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；D、钉书机在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆．故选A．【分析】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．12．【答案】C【解析】【解答】因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力．故A、B、D错误．故选C．【分析】要解答本题需掌握：定滑轮实质上是一等臂杠杆，只改变力的方向，而不省力．本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握，是一道基础题13．【答案】B【解析】【分析】要根据杠杆的平衡条件解决此题．分别对两种情况进行受力分析，并列出平衡关系式．第一种情况左边物体重力与力臂a的乘积等于右边物体P的重力与力臂b的乘积．第二种情况，G浸没在液体中，所以其对杠杆的力为G-F浮，F浮=ρ液gV排，右边力臂减小为c，根据杠杆的平衡条件列出关系式．根据两种情况下的关系式及b和c的关系便可求出液体的密度．【解答】设物体G的体积为V，则G=mg=ρ物Vg，轻质杠杆两端分别挂两个物体G和P，在空气中杠杆水平平衡．根据杠杆的平衡条件：G•a=GP•b，当把G物块浸没在某种液体中时，把P向左移动后，杠杆再次水平平衡．根据杠杆的平衡条件：（G-ρ液gV)•a=GP•c，又因为b：c=5：3，所以c=b，（G-ρ液gV)•a=GP•b，则G•a-ρ液gV•a=GP•b，又G•a=GP•b，所以G•a-ρ液gV•a=G•a，又G=ρ物Vg，所以ρ物Vg•a-ρ液gV•a=ρ物Vg•a，∴ρ液=ρ物=×5×103kg/m3=2×103kg/m3．故选B．【点评】本题利用两次杠杆平衡条件列出等式，并且应用到阿基米德原理的知识，同时考查了杠杆的平衡条件及阿基米德原理，是一道综合性题目．14．【答案】B【解析】【分析】挂甲滑轮组的细绳所受的拉力等于两个滑轮的重力加上四段绳子所受的拉力；挂乙滑轮组的细绳所受的拉力等于一个滑轮的重力加上三段绳子所受的拉力．具体：甲图中，每段绳子的拉力为F1=挂甲滑轮组的细绳所受的拉力F甲=2G定+4F1=60N+4×210N=900N；乙图中，每段绳子的拉力为F2=挂乙滑轮组的细绳所受的拉力F乙=G定+3F2=30N+3×310N=975N．故选B．【点评】本题考查拉力的计算，关键是对细绳受力的分析，要明确每段绳子所受的拉力大小15．【答案】D【解析】【解答】解：两次抬起水泥板时的情况如图所示：在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以阻力臂都等于动力臂的二分之一．根据杠杆的平衡条件F==G．所以前后两次所用的力相同．所以ABC错误，D正确．故选：D．【分析】把水泥板看做一个杠杆，抬起一端，则另一端为支点．由于水泥板是一个厚度、密度都均匀的物体，所以，其重力的作用点在其中心上，此时动力F克服的是水泥板的重力，即此时的阻力臂等于动力臂的一半．在此基础上，利用杠杆的平衡条件，即可确定F甲与F乙的大小关系．16．【答案】A【解析】【解答】解：O点是杠杆的支点，延长力的作用线，然后从支点向拉力F作用线做垂线，即是力臂．如图：故只有A正确，BCD错误．故选A．【分析】从支点到力的作用线的距离是力的力臂，据此分析即可．17．【答案】C【解析】【解答】解：原来杠杆在水平位置处于平衡状态，此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力，其对应的力臂分别为OC、OD，根据杠杆的平衡条件可得：mAgOC=mBgOD，由图示可知，OC＞OD．所以mA＜mB，当向支点移动相同的距离△L时，两边的力臂都减小△L，此时左边为：mAg（OC﹣△L）=mAgOC﹣mAg△L，右边为：mBg（OD﹣△L）=mBgOD﹣mBg△L，由于mA＜mB，所以mAg△L＜mBg△L；所以：mAgOC﹣mAg△L＞mBgOD﹣mBg△L．因此杠杆将向悬挂A物体的一端即左端倾斜．故选C．【分析】根据杠杆原来处于平衡状态，利用图示杠杆的力臂关系，根据杠杆平衡条件得到物体AB的质量大小关系；根据条件的变化，分别表示出杠杆作用两边的力矩：力和力臂的乘积．比较力矩的大小，即可确定杠杆是否平衡．18．【答案】D【解析】【解答】因为力F的方向不确定，OA不一定是力F的力臂，如左图，OC为力F的力臂，为费力杠杆，F＞G，故AB错、D正确；杠杆平衡时两个力应使杠杆绕支点转动的方向相反，F的方向应向下，故D错．故选D．【分析】（1)因为在A点施加动力F的方向不知道，所以力F的力臂可能比OB大，也可能比OB小，力F的力臂大小决定了F与G的大小关系；（2)力F的作用与G的作用应使杠杆向两个相反的方向旋转．本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，知道在A点施加力的方向不确定、力臂不确定是本题的关键三、实验题19．【答案】（1）匀速（2）0.45m；80%（3）大【解析】【解答】解：（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定．（2）由图示可知，滑轮组承重绳子有效股数n=3，第3次测量中，弹簧测力计移动的距离s=nh=3×0.15m=0.45m；滑轮组的机械效率η3=

=

=×100%=80%；（3）根据第1次、第2次和第4次数据可知，三次实验所用滑轮组相同，但第4次物重最大，机械效率最高，所以可得使用同一滑轮组，提高物重可以提高滑轮组的机械效率．故答案为：（1）匀速；（2）0.45m；80%；（3）大．【分析】（1）只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计，拉力大小不变，弹簧测力计的示数稳定；（2）重物和动滑轮有三段绳子承担，绳子移动的距离物体升高距离的3倍；根据公式η=

=可计算出机械效率；（3）根据表中的机械效率，运用控制的变量进行分析，然得出结论．20．【答案】（1）右（2）D（3）F1L1=F2L2；左侧下降（4）2；变大（5）乙【解析】【解答】解：（1）由图知，杠杆右端高，说明水平时重心在支点左边，所以应将平衡螺母右调，使重心右移，杠杆才能平衡；（2）探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，使结论具有普遍性，故D正确；（3）根据以上数据得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F1l1=F2l2）；根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得：如果在两侧钩码下再各取下一个相同的钩码后：左边=2G×2L=4GL；右边=G×3L=3GL；杠杆不能平衡，左侧会下沉；（4）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得：弹簧测力计的示数为：F===2N；当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，阻力和阻力臂不变，弹簧测力计拉力F的力臂变小，由杠杆平衡条件：F1L1=F2L2，可知弹簧测力计的拉力变大；（5）甲在使用时动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆；乙在使用时动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆．故答案为：（1）右；（2）D；（3）F1L1=F2L2；左侧下降（4）2；变大；（5）乙．【分析】（1）为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡；杠杆平衡调节原则是：右低将平衡螺母左调，左低将平衡螺母右调；（2）实验时，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律；（3）杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂；当左右两侧力与力臂的乘积不相等时，杠杆会转动，直到在新的位置找到平衡；（4）根据杠杆的平衡条件计算弹簧测力计的示数；阻力和阻力臂不变，根据题意判断动力臂如何变化，然后由平衡条件判断弹簧测力计示数如何变化；（5）杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，可以从动力臂和阻力臂的大小关系进行判断．四、计算题21．【答案】解：（1）由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，又是站在地上往下拉，故可得知此滑轮组应有2段绳子在拉重物工人做功W