【初中物理】第十二章 简单机械课后检测 2024-2025学年八年级下册人教版物理

第十二章简单机械一、选择题1．如图所示，用一个重9N的动滑轮来提升物体，在实际工作中竖直向上的拉力为30N，则动滑轮的机械效率（）A．一定等于85% B．一定大于85%C．一定小于85% D．以上情况都有可能2．如图甲所示，公共自行车的绿色标志是由人、自行车和道路三个元素组成的，寓意绿色出行。乙图是车把手。人在水平路面上骑自行车时，下列相关说法正确的是（）A．自行车把手相当于轮轴B．自行车在水平路面快速行驶过程中，人和重力都做了功C．自行车受到的重力和路面对自行车的支持力是一对平衡力D．自行车上坡前要加紧时间蹬几下，目的是增大可利用的惯性3．如图所示，在轻质杠杆上吊一重物G，在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F，使杠杆缓慢地从水平位置OB转至OA，则在转动过程中（）A．F变大 B．F先变大后变小C．F变小 D．F先变小后变大4．如图甲、乙是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是（）A．乙的拉力大小是甲的拉力大小的2倍B．乙拉绳子的速度大小等于甲拉绳子速度大小C．甲拉力的功率等于乙拉力的功率D．如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的小5．如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）．则下列说法正确的是A．斜面上的摩擦力是50N B．拉力的功率是50WC．拉力所做的功是300J D．斜面的机械效率是80%6．如图所示，重8N的物体，在拉力F的作用下2s内匀速上升了0.4m，动滑轮重2N，不计绳重及摩擦，则下列计算结果错误的是（）A．拉力的大小为5N B．绳子自由端移动距离为1.2mC．拉力F的功率为2W D．滑轮组的机械效率为80%7．如图所示的滑轮组提升100N的重物，两个滑轮的重力均为20N，小婷拉动绳子10s将重物提升2m，不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）A．自由端拉力F为40NB．拉力的功率是12WC．顶部与定滑轮相连的绳子拉力为140ND．该滑轮组的机械效率约83.3%8．杠杆、滑轮及滑轮组是生活中应用非常广泛的机械，下列说法正确的是（）A．中国人吃饭习惯使用的筷子是省力杠杆B．使用定滑轮可以省力C．使用滑轮组既能省力，又能改变力的方向D．使用动滑轮提升重物时，增加被提升物体的重力，对动滑轮的机械效率没有影响9．如图所示，把重为20N的物体匀速向上提起，弹簧测力计的示数为12N，若不计绳重及摩擦，则拉力及动滑轮重力的大小分别是（）A．10N8N B．12N4N C．16N8N D．6N4N二、填空题10．如图所示，用滑轮组拉动重为200N的物体在水平桌面上匀速直线运动了0.5m。已知物体与桌面之间的摩擦力为60N，则滑轮组对物体所做的功为J，拉力F的大小为N。（不计滑轮重、绳重及摩擦）11．如图所示，利用动滑轮将重为20N的物体竖直向上匀速提升了2m，拉力F为12N，拉力做功为J，滑轮的机械效率为%。12．如图，龙舟比赛中选手其中一手撑住桨的末端(视为支点)，另一手用力划桨，此时船桨属于杠杆（填“省力”、“费力”或“等臂”).若龙舟和运动员的总重力为2.5×104N，则龙舟所受浮力为.当运动员离开龙舟后，龙舟所受的浮力（选填“减小”、“不变”或“增大”）．13．用独轮车搬运砖头（如图），把砖头放在车箱（选填“A”或“B”）区域，抬起车把时更省力．请在图中作出抬起车把时最小力的示意图．14．如果作用在杠杆上的动力是100N，动力臂与阻力臂之比是5：1，那么杠杆平衡时，阻力是N．15．小华探究杠杆平衡条件时，使用的每个钩码的质量均为50g，杠杆上相邻刻线间的距离相等。小华调节杠杆两端的将杠杆调节后，在杠杆上的A点悬挂了3个钩码，如图所示。为使杠杆保持原来的状态，应该在支点O左侧的B点处悬挂个钩码。16．在“探究杠杆平衡条件”的实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在位置平衡，这样做是为了便于测量；如发现杠杆左端偏高，右是可将右端的平衡螺母向调节，或将左端的平衡螺母向调节．17．如图所示，小明通过滑轮组拉着重120N的物体，物体在水平面上以0.2m/s的速度匀速运动了4m，摩擦力为物重的0.1倍，则滑轮组做的有用功是J，若滑轮组的机械效率是80%，则拉力F大小为N，拉力F的功率是W。三、实验探究题18．小宇和陈宏同学在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，用到的器材有：刻度均匀的杠杆（每小格为2cm，支架，细线，钩码多个，每个钩码重0.5N）。（1）实验前，杠杆在支架上静止时如图甲所示，此时杠杆处于（选填“平衡”或“非平衡”）状态。接下来，要使杠杆在水平位置平衡，他们应该向（选填“左”或“右”）调节平衡螺母。这样操作的好处是；（2）杠杆调节在水平位置平衡后，他们分别在杠杆两端加减、移动钩码，多次使杠杆在水平位置平衡后，将实验测量的部分数据记录在表中；次数FLFL1182421.561.5632442426

4（3）第4次实验时，小宇在杠杆A点挂上4个钩码，如图乙所示，要使杠杆在水平位置平衡，她应在B点挂上个钩码；（4）实验结束后，陈宏同学联想到生活中的杆秤，如图丙所示，其主要结构由秤杆、秤钩A、提钮（B、C）、秤砣D组成；①秤砣D的质量为1kg，提起提钮B称量2kg的物体时，秤砣与提纽B之间的距离为10cm，则提纽B到秤钩A的距离是cm；②在称量货物时，使用提钮，该杆秤的称量范围更大。19．图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于（选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向（选填“左”或“右”）侧调节。（2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆（选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）。（3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是。（4）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1l1总是（选填“大于”、“等于”或“小于”）F2l2，其原因可能是。（5）图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆属于（选填“省力”或“费力”）杠杆，请举出它在生活生产中的一个应用实例：。四、计算题20．小李同学准备用刻度尺、木棒和弹簧测力计测一个西瓜所受的重力。小李用网兜将西瓜挂在木棒上的B点，将木棒的一端O放在桌边，用挂在A点的弹簧测力计竖直拉起木棒，使木棒在水平位置平衡，如图所示。此时测力计读数为9N。用刻度尺测出AB=5BO，不计棒重、网兜重。（g=10N/kg）（1）求这个西瓜所受的重力G；（2）当A点拉力方向没有保持竖直方向拉时，分析说明测力计示数会怎样变化？21．如图甲所示，轻质杠杆OAB可绕支点O自由转动。将边长为10cm的正方体物块用细线挂在轻质杠杆的A点处，在杠杆的B端施加竖直向上的力F1=30N时，物块恰好离开地面、杠杆在水平位置平衡，已知OA=0.3m，（1）物块的密度有多大？（2）现将B端的力F1撤去换成F1'22．装修没有电梯的房屋时工人常用滑轮组提升沙石等材料。如图所示，用滑轮组匀速提起质量为120kg的材料，拉力大小为500N，材料在20s内向上移动了8m，工人的质量为80kg，不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求∶（1）这个过程中，拉力的功率是多大？（2）此时滑轮组的机械效率为多少？（3）利用这个滑轮组来提升物体时，滑轮组的最大机械效率为多少？23．如图所示装置，绳重及摩擦不计，装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F为500N，货物在1min内匀速上升了5m。（1）请在图上画出绳子的绕法；（2）求滑轮组的机械效率；（3）如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】由图示可知，如果提升物体的高度为h，则绳子自由端移动的距离s=2h，若不计摩擦和绳重，提起动滑轮做的额外功：W额=G轮h=9N×h，提起物体所做的总功：W总=Fs=30N×2h，提起物体所做的有用功：W有用=W总-W额=30N×2h-9N×h=51N×h，滑轮组的机械效率：η=W有/W总=51N×h/（30N×2h）=85%；在实际使用动滑轮时，摩擦和绳子存在，所做的额外功大于不计摩擦和绳重时所做的额外功，机械效率比不计摩擦和绳重时的机械效率小，即小于85%，故C符合题意.

故答案为：C.

【分析】动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆；其特点是省一半力，但不能改变动力方向，要费距离.2．【答案】A【解析】【解答】A.自行车把手中间为轴，手柄为轮，则相当于轮轴，故A正确；

B.自行车在水平路面快速行驶过程中，人的重力在竖直方向上，但是没有在重力的方向上通过距离因此重力对人不做功，故B错误；

C.路面对自行车的支持力等于人和车的总重力，肯定大于自行车的重力，因此二者不是平衡力，故C错误；

D.自行车上坡前要加紧时间蹬几下，目的是增大自行车的动能，从而使其有足够的动能转化为重力势能，故D错误。

故选A。

【分析】A.轮轴是变形的杠杆；

B.做功的要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离；

C.平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上；

D.惯性大小只与物体的质量大小有关。3．【答案】C【解析】【解答】根据杠杆平衡条件，有F×OB=G×L杠杆缓慢地从水平位置OB转至OA时，动力臂、阻力不变，阻力臂变小，故F变小。故答案为：C。

【分析】动力臂和阻力不变，阻力越大，动力变大。4．【答案】C5．【答案】A6．【答案】B【解析】【解答】解：A、如图滑轮组，承担物重的绳子股数n＝2，不计绳重和摩擦，拉力F的大小：F＝12（G物+G动）＝1B、绳子自由端移动距离：s＝2h＝2×0.4m＝0.8m，B不符合题意；C、拉力F做的总功：W总＝Fs＝5N×0.8m＝4J，拉力做功的功率：P＝W总t＝D、使用滑轮组做的有用功：W有用＝Gh＝8N×0.4m＝3.2J，滑轮组的机械效率：η＝W有用W总故答案为：B。【分析】利用W有用=Gh求出有用功.利用W总=Fs=Fnh求拉力做功；再利用功率公式P=Wt求拉力做功的功率；利用η＝W7．【答案】D8．【答案】C【解析】【解答】A、筷子在使用时动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，A不符合题意；

B、定滑轮的实质是个等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，也不能省距离，B不符合题意；

C、使用动滑轮可以省力，使用定滑轮可以改变力的方向，由动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，既能省力，又能改变力的方向，C符合题意；

D、使用动滑轮提升重物时，增加被提升物体的重力，额外功不变，有用功增大，使得有用功和总功的比值变大，机械效率增大，D不符合题意.

故答案为：C.

【分析】（1）定滑轮的实质是等臂杠杆，不能省力，但能够改变力的方向；动滑轮是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，可以省一半的力，但不能改变力的方向；费距离，s=2h；（2）滑轮组将定滑轮和动滑轮组合在一起，既可以省力也可以改变力的方向；费距离，s=nh；（3）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，若动力臂大于阻力臂，则动力小于阻力，为省力杠杆；否则为费力杠杆，省力杠杆费距离，费力杠杆省距离.（4）机械效率的高低取决于有用功和额外功的大小，被提升的物体越重（有用功越大）、动滑轮越轻（额外功越小），滑轮组的机械效率越高.9．【答案】B【解析】【解答】解：（1）绳子可以大小不变的传递拉力，故拉力F=12N；（2）动滑轮绳子的有效股数n=2，因为不计摩擦和绳重时，F=1n（G物+G动所以动滑轮重G动=nF﹣G物=2×12N﹣20N=4N．故选B．【分析】（1）绳子可以大小不变的传递拉力，根据弹簧测力计的示数可知拉力的大小；（2）动滑轮绳子的有效股数n=2，不计摩擦和绳重时，根据F=1n（G物+G动10．【答案】30；2011．【答案】48；83.312．【答案】费力；2.5×104N；减小【解析】【解答】龙舟比赛中选手一手撑住桨的末端（视为支点），另一手用力划桨，此时动力臂小于阻力臂，船桨属于费力杠杆．龙舟漂浮在水面上，所受浮力等于自身重力，所以F浮=G总=2.5×104N，当运动员离开龙舟后，龙舟的总重减小，龙舟所受到的浮力减小．

【分析】动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆，根据物体受到的重力，根据漂浮状态可以计算浮力。13．【答案】A【解析】【解答】解：以车轮的中点为支点，砖头的重力为阻力，阻力一定，把砖头放在车箱A区域时的阻力臂小于放在B区域时的力臂，根据杠杆平衡的条件可知，把砖头放在车箱A区域，抬起车把时更省力；当所用的力力臂最大时，所用的力最小，而最大的力臂等于支点到车把最右端的距离，则当力作用在C点且与OC连线垂直向上时，力最小．如图所示：故答案为：A．【分析】根据杠杆平衡的条件进行分析，阻力、动力臂一定，阻力臂越小，越省力，车轮的中点为支点，然后根据力臂与作用力的关系画出最小的力．能根据杠杆的平衡条件分析杠杆的最小力，并能根据力臂的画法画出正确的力臂或作用力是解决本题的关键．14．【答案】500【解析】【解答】解：杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，得阻力=动力臂阻力臂×动力，所以阻力=5故答案为：500．【分析】将有关数据代入杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，就可解出答案．15．【答案】平衡螺母；水平位置平衡；2【解析】【解答】探究杠杆平衡条件时，应先调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂；设一个钩码的重力为G，一格长为L，根据杠杆平衡的条件，FB×3L=3G×2L，解得FB16．【答案】水平；力臂；左；左【解析】【解答】解：在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于测量力臂；如发现杠杆左端偏高，则重心应向左移动，故应将左、右两端的平衡螺母向左调节．故答案为：水平；便于测量力臂；左；左．【分析】（1）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；（2）杠杆左端偏高，说明杠杆的重心在支点右侧，调节平衡螺母左移动．17．【答案】48；5；3【解析】【解答】摩擦力为f=0.1G=0.1×120N=12N，滑轮组做的有用功为W有用=fs物=12N×4m=48J，由η=W有用W总×100%可知，滑轮组做的总功为W总=18．【答案】平衡；右；消除杠杆的重力对杠杆平衡的影响，便于测量力臂；6；5；C【解析】【解答】解：（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，此时杠杆处于静止状态，杠杆处于平衡状态；

杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，要使其在水平位置平衡，应将杠杆平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡，此时杠杆的重心过支点，杠杆重力的力臂为0，消除杠杆的重力对杠杆平衡的影响，又便于测量力臂；（3）设每一格长度为L，乙图所示位置处挂上4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件可得4G×3L=nG×2L；解得n=6，故应在杠杆右端的B点挂6个钩码。（4）①提钮B处为支点，秤砣D对杆秤的拉力为动力，大小等于秤砣D的重力，物体对杆秤的拉力为阻力，大小等于物体的重力，根据杠杆的平衡条件可得mDgL1=m物gL2；代入数据可得1kg×10cm=2kg×L2；解得L2=5cm。②由图示可知，使用提钮C时，秤砣的力臂变大，物体的力臂变小，由杠杆的平衡条件可知，杆秤的最大称量较大。

故答案为：（1）平衡；右；消除杠杆的重力对杠杆平衡的影响，便于测量力臂；（3）6；（4）①5；②C。

【分析】（1）杠杆的平衡是指静止或匀速转动；实验前没有挂钩码和弹簧测力计时，发现杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，要使其在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡，此时杠杆的重心过支点，杠杆重力的力臂为0，杠杆的重力不对杠杆平衡不产生影响，又便于测量力臂；

（3）根据杠杆的平衡条件求出B处挂钩码的个数；

（4）①②杆秤的工作原理是：杠杆的平衡条件，根据杆秤自重重心位置及杠杆平衡条件判断杆秤零刻度线的位置以及杆秤的最大称量。19．【答案】（1）平衡；左（2）左端下沉（3）避免偶然性，寻找普遍规律（4）2.3；大于；杠杆自重对杠杆平衡有影响（5）费力；钓鱼竿【解析】【解答】（1）物体处于静止或匀速直线运动状态时，受到的合力为0，物体处于平衡状态，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于平衡状态。如图甲所示，杠杆向右偏，要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向右侧调节。（2）如图乙所示，设每个钩码重力为G，杠杆上的每个小格长度为x，杠杆左端力和力臂的乘积为2G×6x=12Gx杠杆右端力和力臂的乘积为2G×6x=12Gx此时杠杆平衡。如图丙所示，若推动右侧钩码的悬线，杠杆右端的力臂减小，力和力臂的乘积减小，杠杆的左端下沉。（3）一次实验具有偶然性，故在探究过程中，需要进行多次实验的目的是避免偶然性，寻找普遍规律。（4）如图丁所示，弹簧测力计的分度值为0.1N，此时弹簧测力计示数为2.3N。由于杠杆自重对杠杆平衡的影响，以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1l1总是大于F2l2。（5）图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此时的动力臂小于阻力臂，杠杆属于费力杠杆，费力杠杆可以省距离，在生活中的应用包括：钓鱼竿，镊子，筷子等。【分析】（1）调节杠杆平衡，杠杆的哪一端高就把平衡螺母往哪端调，最后使杠杆在水平位置平衡；杠杆在水平位置平衡，便