第十二章简单机械同单元复习 2021-2022学年人教版物理八年级下册（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第十二章简单机械同单元复习 2021-2022学年人教版物理八年级下册（Word版含答案） |
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| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-07 00:00:00 | ||
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文档简介
第十二章 简单机械
【基础巩固】
1．如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的
是( )
2．如图，工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬
棒( )
A．省力且省距离 B．省力但费距离
C．费力且费距离 D．费力但省距离
3．下列说法正确的是( )
A．使用杠杆一定可以省力
B．钢丝钳是费力杠杆
C．定滑轮是等臂杠杆，可以改变力的方向
D．滑轮组既可以省力也可以省功
4．A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是( )
5．如图所示，O是杠杆的支点，一重物挂于A点，为使杠杆水平平衡，需在B点施加一个力并使该力最小，则该力应沿( )
A．BM方向 B．BN方向
C．BP方向 D．BQ方向
6．下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的
是( )
A．效率越高的机械，功率越大
B．做功越多的机械，功率越大
C．做有用功越多的机械，效率越高
D．功率越大的机械，做功越快
7．如图所示，用F＝10 N的拉力使重物匀速上升0.1 m，已知物体的重力为27 N(忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力)，下列说法正确的是( )
A．绳子末端移动的距离是0.2 m
B．拉力做的功是2.7 J
C．滑轮组的机械效率是90%
D．动滑轮的重力是1 N
如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡。下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是(所用钩码均相同)( )
A．两侧钩码同时向支点移动一格
B．两侧钩码下方同时加挂一个钩码
C．左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码
D．左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格
如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为2 cm，在B点竖直悬挂4个重均为0.5 N的钩码，当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是( )
A．杠杆的动力臂为8 cm
B．该杠杆为费力杠杆
C．该杠杆的阻力大小为0.5 N
D．动力F的大小为1.5 N
10．杠杆是我们生活中一种常见的简单机械，如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点悬挂一个重为20 N的物体，B点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，且OB∶AB＝2∶1。则F＝________N，此杠杆是________杠杆。
11．用如图所示滑轮组拉动物体A在粗糙的水平面上运动，不计绳和滑轮的自重。当F为20 N时，物体A在水平面上做匀速直线运动，此时物体A受到地面的摩擦力为30 N，则滑轮组的机械效率是__________；当F增大到50 N时，物体A受到地面的摩擦力为________N。
12．如图所示，工人师傅用沿斜面向上1 000 N的推力，将重为2000 N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4 m、高1.5 m，则此过程中的有用功为______________J，斜面的机械效率为__________。使用斜面可以________(选填“省力”或“省功”)。
13．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为
100 N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，则动滑轮重为__________N；当某次运送4件货物时，滑轮组的机械效率为________%(不考虑绳重和摩擦)。
14．中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分。如图是用切刀将黄芪切片的示意图，请你在图中画出施加在手柄上A点最小力F的示意图及其力臂L。
15．图中利用羊角锤撬钉子，在锤柄上画出所施加的最小动力F和其力臂L。
16．在探究“杠杆的平衡条件”实验时。
(1)实验前，将杠杆置于支架上，当杠杆静止时，发现左端下沉，如图1所示，此时，应把杠杆的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节，直至杠杆在________(选填“任意”或“水平”)位置平衡。
(2)调节平衡后，在杠杆上A点处挂两个钩码，如图2所示，则在B点处应挂______个钩码，才能使杠杆在原位置平衡。在A、B两点各增加1个钩码，则杠杆________(选填“能”或“不能”)保持平衡。
(3)为了使实验结论具有__________(选填“普遍性”或“偶然性”)，应改变钩码个数及悬挂位置，多次进行实验。
(4)实验时，不再调节平衡螺母，使杠杆的重心位置保持在O点不变，将支点换到O′点，如图3所示，发现A点处只挂1个钩码，杠杆仍然保持平衡。若每个钩码重为0.5 N，则杠杆重力为____________N。由此可知，将杠杆支点位置设在______(选填“O”或“O′”)点进行实验，能避免杠杆自身重力影响实验结论“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的得出。
17．某建筑工人的重力为800 N，双脚与地面的接触面积是500 cm2，该工人通过如图所示的滑轮组在10 s内将建材匀速提升2 m，此过程中工人对绳自由端的拉力为300 N，已知动滑轮的重力为80 N，不计绳重及轮与轴的摩擦。求：
(1)该工人双脚站立在水平地面上没拉绳子时，对地面的压强是多少？
(2)该工人对绳子自由端拉力的功率是多少？
(3)如果绳子承受的拉力足够大，该工人用此滑轮组最大能够提起多重的物体？
【能力提升】
18．将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2，物重G1＞G2，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是( )
A．拉力F1一定大于F2
B．乙滑轮组的机械效率较高
C．甲、乙滑轮组的有用功相同
D．甲的额外功与有用功的比值较小
19．如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终竖直向上的作用力F，使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将( )
A．一直是不变的 B．一直是变小的
C．先变大，后变小 D．先变小，后变大
20．如图甲所示，用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起，拉力F随提升高度h变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率为87.5%，绳重和摩擦忽略不计。下列选项正确的
是( )
A．物块的边长为0.6 m
B．动滑轮重为300 N
C．提升物块完全离开水面前，动滑轮的机械效率大于87.5%
D．将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为1 650 J
21．如图，在斜面上将一个重5 N的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2 N，斜面长4 m，高1 m，斜面的机械效率为_______，物体所受的摩擦力为____________N。
22．在探究杠杆的平衡条件实验中，未挂钩码时，发现杠杆左低右高。应将左侧的平衡螺母向______调节。用弹簧测力计在C点对杠杆施加竖直向上的拉力，若杠杆一直保持在水平位置平衡，只将弹簧测力计逐渐向右倾斜到图中位置，弹簧测力计的示数会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
23．某工人用如图所示的滑轮组匀速打捞水中的工件。已知工件的体积为30 dm3，密度为3×103 kg/m3。每个滑轮的重力为20 N，不计绳与滑轮间的摩擦、绳重及水的阻力。(已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：
(1)工件浸没在水中时所受的浮力；
(2)工件受到的重力；
(3)工件在水中上升6 m的过程中(工件始终浸没在水中)，工人做了多少功。
24．图甲是《天工开物》中记载古人利用杠杆从水井提水的情景。现简化成图乙模型，轻质杠杆AB，支点为O，AO∶OB＝3∶2，在B端用轻绳系着石块P，石块质量m＝15 kg；在A端用轻绳系着一只木桶Q，木桶以及桶内的水总质量M＝40 kg；水井边站着提水人阿宝(g取10 N/kg)。求：
(1)阿宝不提绳子，杠杆水平平衡时，绳AQ的拉力大小；
(2)阿宝缓慢提绳子(绳AQ始终竖直)，当水桶刚离开水面时阿宝对绳的拉力大小；
(3)若阿宝的质量为70 kg，每只鞋子与地面的接触面积为200 cm2，当水桶刚离开水面时阿宝对地面的压强。
【素养提升】
25．下图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，甲
的( )
A．总功较大 B．有用功较小
C．额外功较大 D．机械效率较低
参考答案
1．B 2.B 3.C 4.D 5.A 6.D 7.C 8.D 9.B
10．30 费力 11.75% 30
12．3 000 75% 省力
13．100 80
14．如图所示 15.如图所示
16．(1)右 水平 (2)3 不能 (3)普遍性 (4)0.25 O
17．解：(1)因为工人双脚站立在水平地面上没拉绳子，所以F＝G＝800 N，工人对水平地面的压强：
p＝＝＝1.6×104 Pa。
(2)因为承担物重的绳子段数n＝2，所以s＝2h＝2×2 m＝4 m，
拉力做的功：W＝Fs＝300 N×4 m＝1 200 J，
拉力的功率：P＝＝＝120 W。
(3)人向下拉绳子时，所能施加的最大拉力等于人自身的重力，即F最大＝G＝
800 N，
不计绳重及轮与轴的摩擦，由F＝(G＋G动)可知，工人用此滑轮组最大能够提起的物体重力：
G最大＝2F最大－G动＝2×800 N－80 N＝1 520 N。
18．D 19.A 20.D
21．62.5% 0.75
22．右 变大
23．解：(1)工件浸没在水中时，排开水的体积：
V排＝V＝30 dm3＝0.03 m3，
工件浸没在水中时受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.03 m3＝300 N。
(2)由ρ＝可得，工件的质量：
m＝ρV＝3×103 kg/m3×0.03 m3＝90 kg，
工件的重力：
G＝mg＝90 kg×10 N/kg＝900 N。
(3)工件在水中上升受到的拉力：
F拉＝G－F浮＝900 N－300 N＝600 N，
由图知，承担物重的绳子段数n＝2，则绳子移动的距离：
s＝2h＝2×6 m＝12 m，
工人拉绳子的力：
F＝(F拉＋G动)＝×(600 N＋20 N)＝310 N，
工人做功：
W总＝Fs＝310 N×12 m＝3 720 J。
24．解：(1)石块P的重力：
G石＝mg＝15 kg×10 N/kg＝150 N，
根据杠杆的平衡条件可知：
FA×OA＝G石×OB，
所以绳AQ的拉力：
FA＝×G石＝×150 N＝100 N。
(2)木桶以及桶内的水总重力：
G总＝Mg＝40 kg×10 N/kg＝400 N，
阿宝对绳子向上的拉力：
F人＝G总－FA＝400 N－100 N＝300 N。
(3)阿宝的重力：
G人＝m人g＝70 kg×10 N/kg＝700 N，
阿宝在竖直向下的重力G人、绳子向下的拉力F绳和地面对他向上的支持力F支的作用下处于平衡状态，因为绳子向下拉阿宝的力F绳和阿宝对绳子向上的拉力F人是一对相互作用力，所以F绳＝F人＝300 N，所以地面对阿宝的支持力：
F支＝G人＋F绳＝700 N＋300 N＝1 000 N，
根据物体间力的作用是相互的可知，阿宝对地面的压力F＝F支＝1 000 N，
所以阿宝对地面的压强：
p＝＝＝2.5×104 Pa。
25．B
【基础巩固】
1．如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的
是( )
2．如图，工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬
棒( )
A．省力且省距离 B．省力但费距离
C．费力且费距离 D．费力但省距离
3．下列说法正确的是( )
A．使用杠杆一定可以省力
B．钢丝钳是费力杠杆
C．定滑轮是等臂杠杆，可以改变力的方向
D．滑轮组既可以省力也可以省功
4．A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是( )
5．如图所示，O是杠杆的支点，一重物挂于A点，为使杠杆水平平衡，需在B点施加一个力并使该力最小，则该力应沿( )
A．BM方向 B．BN方向
C．BP方向 D．BQ方向
6．下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的
是( )
A．效率越高的机械，功率越大
B．做功越多的机械，功率越大
C．做有用功越多的机械，效率越高
D．功率越大的机械，做功越快
7．如图所示，用F＝10 N的拉力使重物匀速上升0.1 m，已知物体的重力为27 N(忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力)，下列说法正确的是( )
A．绳子末端移动的距离是0.2 m
B．拉力做的功是2.7 J
C．滑轮组的机械效率是90%
D．动滑轮的重力是1 N
如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡。下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是(所用钩码均相同)( )
A．两侧钩码同时向支点移动一格
B．两侧钩码下方同时加挂一个钩码
C．左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码
D．左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格
如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为2 cm，在B点竖直悬挂4个重均为0.5 N的钩码，当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是( )
A．杠杆的动力臂为8 cm
B．该杠杆为费力杠杆
C．该杠杆的阻力大小为0.5 N
D．动力F的大小为1.5 N
10．杠杆是我们生活中一种常见的简单机械，如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点悬挂一个重为20 N的物体，B点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，且OB∶AB＝2∶1。则F＝________N，此杠杆是________杠杆。
11．用如图所示滑轮组拉动物体A在粗糙的水平面上运动，不计绳和滑轮的自重。当F为20 N时，物体A在水平面上做匀速直线运动，此时物体A受到地面的摩擦力为30 N，则滑轮组的机械效率是__________；当F增大到50 N时，物体A受到地面的摩擦力为________N。
12．如图所示，工人师傅用沿斜面向上1 000 N的推力，将重为2000 N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4 m、高1.5 m，则此过程中的有用功为______________J，斜面的机械效率为__________。使用斜面可以________(选填“省力”或“省功”)。
13．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为
100 N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，则动滑轮重为__________N；当某次运送4件货物时，滑轮组的机械效率为________%(不考虑绳重和摩擦)。
14．中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分。如图是用切刀将黄芪切片的示意图，请你在图中画出施加在手柄上A点最小力F的示意图及其力臂L。
15．图中利用羊角锤撬钉子，在锤柄上画出所施加的最小动力F和其力臂L。
16．在探究“杠杆的平衡条件”实验时。
(1)实验前，将杠杆置于支架上，当杠杆静止时，发现左端下沉，如图1所示，此时，应把杠杆的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节，直至杠杆在________(选填“任意”或“水平”)位置平衡。
(2)调节平衡后，在杠杆上A点处挂两个钩码，如图2所示，则在B点处应挂______个钩码，才能使杠杆在原位置平衡。在A、B两点各增加1个钩码，则杠杆________(选填“能”或“不能”)保持平衡。
(3)为了使实验结论具有__________(选填“普遍性”或“偶然性”)，应改变钩码个数及悬挂位置，多次进行实验。
(4)实验时，不再调节平衡螺母，使杠杆的重心位置保持在O点不变，将支点换到O′点，如图3所示，发现A点处只挂1个钩码，杠杆仍然保持平衡。若每个钩码重为0.5 N，则杠杆重力为____________N。由此可知，将杠杆支点位置设在______(选填“O”或“O′”)点进行实验，能避免杠杆自身重力影响实验结论“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的得出。
17．某建筑工人的重力为800 N，双脚与地面的接触面积是500 cm2，该工人通过如图所示的滑轮组在10 s内将建材匀速提升2 m，此过程中工人对绳自由端的拉力为300 N，已知动滑轮的重力为80 N，不计绳重及轮与轴的摩擦。求：
(1)该工人双脚站立在水平地面上没拉绳子时，对地面的压强是多少？
(2)该工人对绳子自由端拉力的功率是多少？
(3)如果绳子承受的拉力足够大，该工人用此滑轮组最大能够提起多重的物体？
【能力提升】
18．将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2，物重G1＞G2，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是( )
A．拉力F1一定大于F2
B．乙滑轮组的机械效率较高
C．甲、乙滑轮组的有用功相同
D．甲的额外功与有用功的比值较小
19．如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终竖直向上的作用力F，使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将( )
A．一直是不变的 B．一直是变小的
C．先变大，后变小 D．先变小，后变大
20．如图甲所示，用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起，拉力F随提升高度h变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率为87.5%，绳重和摩擦忽略不计。下列选项正确的
是( )
A．物块的边长为0.6 m
B．动滑轮重为300 N
C．提升物块完全离开水面前，动滑轮的机械效率大于87.5%
D．将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为1 650 J
21．如图，在斜面上将一个重5 N的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2 N，斜面长4 m，高1 m，斜面的机械效率为_______，物体所受的摩擦力为____________N。
22．在探究杠杆的平衡条件实验中，未挂钩码时，发现杠杆左低右高。应将左侧的平衡螺母向______调节。用弹簧测力计在C点对杠杆施加竖直向上的拉力，若杠杆一直保持在水平位置平衡，只将弹簧测力计逐渐向右倾斜到图中位置，弹簧测力计的示数会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
23．某工人用如图所示的滑轮组匀速打捞水中的工件。已知工件的体积为30 dm3，密度为3×103 kg/m3。每个滑轮的重力为20 N，不计绳与滑轮间的摩擦、绳重及水的阻力。(已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：
(1)工件浸没在水中时所受的浮力；
(2)工件受到的重力；
(3)工件在水中上升6 m的过程中(工件始终浸没在水中)，工人做了多少功。
24．图甲是《天工开物》中记载古人利用杠杆从水井提水的情景。现简化成图乙模型，轻质杠杆AB，支点为O，AO∶OB＝3∶2，在B端用轻绳系着石块P，石块质量m＝15 kg；在A端用轻绳系着一只木桶Q，木桶以及桶内的水总质量M＝40 kg；水井边站着提水人阿宝(g取10 N/kg)。求：
(1)阿宝不提绳子，杠杆水平平衡时，绳AQ的拉力大小；
(2)阿宝缓慢提绳子(绳AQ始终竖直)，当水桶刚离开水面时阿宝对绳的拉力大小；
(3)若阿宝的质量为70 kg，每只鞋子与地面的接触面积为200 cm2，当水桶刚离开水面时阿宝对地面的压强。
【素养提升】
25．下图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，甲
的( )
A．总功较大 B．有用功较小
C．额外功较大 D．机械效率较低
参考答案
1．B 2.B 3.C 4.D 5.A 6.D 7.C 8.D 9.B
10．30 费力 11.75% 30
12．3 000 75% 省力
13．100 80
14．如图所示 15.如图所示
16．(1)右 水平 (2)3 不能 (3)普遍性 (4)0.25 O
17．解：(1)因为工人双脚站立在水平地面上没拉绳子，所以F＝G＝800 N，工人对水平地面的压强：
p＝＝＝1.6×104 Pa。
(2)因为承担物重的绳子段数n＝2，所以s＝2h＝2×2 m＝4 m，
拉力做的功：W＝Fs＝300 N×4 m＝1 200 J，
拉力的功率：P＝＝＝120 W。
(3)人向下拉绳子时，所能施加的最大拉力等于人自身的重力，即F最大＝G＝
800 N，
不计绳重及轮与轴的摩擦，由F＝(G＋G动)可知，工人用此滑轮组最大能够提起的物体重力：
G最大＝2F最大－G动＝2×800 N－80 N＝1 520 N。
18．D 19.A 20.D
21．62.5% 0.75
22．右 变大
23．解：(1)工件浸没在水中时，排开水的体积：
V排＝V＝30 dm3＝0.03 m3，
工件浸没在水中时受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.03 m3＝300 N。
(2)由ρ＝可得，工件的质量：
m＝ρV＝3×103 kg/m3×0.03 m3＝90 kg，
工件的重力：
G＝mg＝90 kg×10 N/kg＝900 N。
(3)工件在水中上升受到的拉力：
F拉＝G－F浮＝900 N－300 N＝600 N，
由图知，承担物重的绳子段数n＝2，则绳子移动的距离：
s＝2h＝2×6 m＝12 m，
工人拉绳子的力：
F＝(F拉＋G动)＝×(600 N＋20 N)＝310 N，
工人做功：
W总＝Fs＝310 N×12 m＝3 720 J。
24．解：(1)石块P的重力：
G石＝mg＝15 kg×10 N/kg＝150 N，
根据杠杆的平衡条件可知：
FA×OA＝G石×OB，
所以绳AQ的拉力：
FA＝×G石＝×150 N＝100 N。
(2)木桶以及桶内的水总重力：
G总＝Mg＝40 kg×10 N/kg＝400 N，
阿宝对绳子向上的拉力：
F人＝G总－FA＝400 N－100 N＝300 N。
(3)阿宝的重力：
G人＝m人g＝70 kg×10 N/kg＝700 N，
阿宝在竖直向下的重力G人、绳子向下的拉力F绳和地面对他向上的支持力F支的作用下处于平衡状态，因为绳子向下拉阿宝的力F绳和阿宝对绳子向上的拉力F人是一对相互作用力，所以F绳＝F人＝300 N，所以地面对阿宝的支持力：
F支＝G人＋F绳＝700 N＋300 N＝1 000 N，
根据物体间力的作用是相互的可知，阿宝对地面的压力F＝F支＝1 000 N，
所以阿宝对地面的压强：
p＝＝＝2.5×104 Pa。
25．B