人教版八下物理 第十二章 简单机械 本章检测
一、单项选择题(共10小题;共40分)
1. 如图所示是一种指甲刀的结构示意图,下列说法正确的是
A. 是一个省力杠杆
B. 处刀刃较薄,可以增大压力
C. 杠杆 上有粗糙的花纹,可以减小摩擦
D. 指甲刀只有两个杠杆,一个省力杠杆,一个费力杠杆
2. 把质量相等的 、 两物体挂在如图所示的滑轮组下面,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,放手后
A. 上升 B. 下降 C. 、 均静止 D. 无法判断
3. 如图所示,杠杆在拉力 的作用下水平平衡。现将弹簧测力计绕 点从 位置转动到 位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡,则拉力 的变化情况是
A. 一直变大 B. 一直变小 C. 一直不变 D. 先变大后变小
4. 如图所示,用完全相同的两个滑轮组,分别将重为 、 的两个物体匀速提升相同的高度(绳重、摩擦不计),若 ,提升重物所做的有用功分别为 、 ,机械效率分别为 、 ,则下列判断正确的是
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
5. 在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时,同学们提出了下列猜想:
()滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关;
()滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关;
()滑轮组机械效率高低可能与物体被提升高度有关;
()滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。
小明同学设计了如图所示的两个滑轮组,进行对比实验来验证提出的猜想,则该实验验证的猜想是
A. () B. () C. () D. ()
6. 如图所示。把重为 的物体甲从 点竖直向上匀速拉至 点,此过程绳的拉力对甲做的功为 ;用平行于斜面的拉力把重也为 的物体乙沿斜面从 点匀速拉至与 等高的 点,在此过程中绳的拉力对乙做的功为 。斜面的机械效率为
A. B. C. D.
7. 校工用如下图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了
A. 增大阻力臂,省力 B. 减小阻力臂,省力
C. 增大动力臂,方便 D. 减小动力臂,方便
8. 用手握着瓶子,瓶身保持静止,如果增大握力,则
A. 瓶子所受重力增大了 B. 瓶子所受摩擦力增大了
C. 瓶子所受重力和摩擦力都不变 D. 瓶子所受的下滑的力减小了
9. 选一选。
如图所示,一刻度均匀的轻质杠杆在A处挂重的物体,若要使杠杆在水平位置平衡,则在杠杆B处施加的竖直向下的拉力为( )
A. B. C. D.
10. 爷爷与小丽进行爬楼梯比赛,他们都从 楼上到 楼。爷爷的体重是小丽体重的 倍,爷爷所用的时间是小丽所用时间的 倍。若爷爷做功为 、功率为 ,小丽做功为 、功率为 ,则下列判断正确的是
A. B. C. D.
二、填空题(共6小题;共26分)
11. 如图所示,脚踏式家用废物箱由两杠杆组合而成,这两个杠杆都属于 杠杆,这种组合的作用是 。
12. 如图所示,小明正在做俯卧撑,把他的身体看作一个杠杆, 为支点, 为重心,他的体重为 ,地面对手的支持力 的力臂是 ,力 的大小为 。
13. 某杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的 倍,阻力是 牛,动力是 牛。若阻力是动力的三分之一,动力臂是 厘米,则阻力臂是 厘米。
14. 升旗过程中,人对绳子拉力做的功是 ,克服旗的重力做的功是 ,克服摩擦力做的功是 。(均填“有用功”“额外功”或“总功”)
15. 如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力 作用下,将重为 的物体匀速提起,在 时间内绳子自由端移动的距离为 。图乙是滑轮组工作时的拉力 与绳自由端移动距离 的关系图。图乙中阴影部分的面积表示的物理量的大小是 ,计算滑轮组提升该重物时的机械效率 。
16. 如图所示,小丽用三个均重 的滑轮组成的滑轮组以 匀速起吊重 的物体,物体上升 ,不计绳的重力及一切摩擦。绳的拉力 ;滑轮组的机械效率为 。
三、实验题(共2小题;共16分)
17. 在做杠杆平衡条件的实验时,所用到的实验器材有:杠杆、铁架台和若干个重为 的钩码,如图所示。
(1)在图甲中,要使杠杆水平平衡,应将右边的平衡螺母适当往 (选填“左边”或“右边”)调,杠杆上标有刻度,目的在于方便测量 。
(2)杠杆调节好后,先后进行了三次实验,情景如图乙、丙、丁所示,左、右两边钩码的重力分别为动力 和阻力 ,对应的动力臂为 、阻力臂为 ,由此可得杠杆的平衡条件为: 。
(3)实验中进行多次实验的目的是: 。
(4)若将图丁中的杠杆两边各减少一个钩码,则杠杆将向 (选填“左边”或“右边”)下沉。
18. 同学们在复习“机械与功”的知识时,开展了“玩中学”的体验活动,利用如图所示的不同方法将相同的沙子运到三楼(楼板厚度不计),探究对沙子做功的机械效率。
(1)晓彤采用方法一来运送,将沙子装在桶中,手提桶匀速走上三楼(不计上楼过程中的摩擦),晓彤计算该运送方法的机械效率过程如下:
解:
请你指出晓彤的计算过程存在的问题及理由(不必改正)
(2)晓雪采用方法二将装沙子的桶匀速提上三楼(不计摩擦及绳重),请你计算晓雪做功的机械效率。
(3)小南采用方法三将装沙子的口袋匀速提上三楼(不计绳重及摩擦),同学们研究后认为,小南的方法比晓雪的方法的机械效率高,请你回答同学们的理由。
四、作图题(共2小题;共26分)
19. 如图所示,杠杆处于静止状态,请根据已知的力画出力臂 和根据已知的力臂画出力 。
20. 在图中,若加在绳自由端的拉力 (不计轮重)。试画出绳子的绕法。
五、计算题(共1小题;共13分)
21. 工人用如图所示装置在 内将质量为 的货物匀速提升 ,此过程中拉力的功率为 。不计绳重和轮与轴的摩擦。。求:
(1)此过程中的有用功;
(2)工人所用的拉力;
(3)滑轮组的机械效率。
答案
第一部分
1. A
2. B
【解析】本题主要考查滑轮组相关知识,难度较小。由图可以看出,这是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,绳子的股数是 股,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,若要使 物体保持静止,绳子的拉力 ,现在绳子上的拉力为 物体的重力,且 ,因此放手后 会下降, 会上升,因此B选项正确。
3. A
【解析】杠杆保持水平平衡,将弹簧测力计绕 点从 位置转动到 位置的过程中,动力臂 会一直减小,阻力 和阻力臂 不变,根据杠杆的平衡条件 ,可知动力 即拉力 一直变大,故选A。
4. A
【解析】用两个相同的滑轮组将物体提升相同的高度,且 ,
根据 可知,有用功的关系为:;
两个完全相同的两个滑轮组,绳重和摩擦不计,额外功相同,
根据 可知,,
由 可知,,所以BCD错误,A正确。
故选A。
5. B
【解析】仔细对比两个滑轮组,发现仅仅改变了物重,故探究的是机械效率与物重的关系,因此选B。
6. A
【解析】斜面的机械效率 ,根据题意,用绳子把物体甲从 点拉到 点,绳子的拉力对甲做的功 是有用功,沿斜面把物体乙从 点拉到 点,绳子的拉力对乙做的功 是总功,故A正确。
7. B
【解析】根据杠杆平衡条件 ,把树枝向轴靠近时,阻力臂 减小,则阻力与阻力臂的乘积 减小,同时动力与动力臂的乘积 也减小,由于手的位置不变,即动力臂 不变,则动力 减小,所以这样做是为了减小阻力臂,省力,所以选 B。
8. C
9. C
10. C
【解析】爷爷和小丽从 楼上到 楼所提升的高度 相同,爷爷做的功 ,小丽做的功 ,则 ;根据功率公式 可知,爷爷做功的功率为 ,小丽做功的功率为 ,则 。
第二部分
11. 费力;可以省距离
12. ;
【解析】地面对手的支持力 的力臂是支点 到力 作用线的垂直距离,由图可看出此时力臂为 。由杠杆平衡的条件可得:。
13. ;
14. 总功;有用功;额外功
15. ;
【解析】(1)由图乙可知,纵坐标表示拉力的大小为 不变,横坐标表示绳自由端移动距离为 ,
所以,阴影部分表示拉力所做的总功,则:
;
(2)由图甲可知,,则滑轮组的机械效率:
。
16. ;
【解析】受力分析如图所示:
根据图1和二力平衡条件可得:
因为定滑轮不省力,所以根据图2和二力平衡条件可得:
联立①②可,,则 ;
根据图1可知,因为动滑轮省一半力,所以当物体上升 时,右端 处移动 ;
根据图2可知,因为动滑轮省一半力,所以 处移动的距离:;
滑轮组的机械效率:
。
第三部分
17. (1) 右边;力臂
【解析】实验时,杠杆左端下沉,应将杠杆右端的平衡螺母适当往右边调,直到杠杆在水平位置平衡,杠杆上标有刻度,目的在于方便测量力臂。
(2) (或动力 动力臂 阻力 阻力臂)
【解析】分析题图,可得出杠杆的平衡条件是:(或动力 动力臂 阻力 阻力臂)。
(3) 使实验结论具有普遍性
【解析】本题为探究性实验,实验中多次实验,是为了得出普遍性结论,避免偶然性。
(4) 左边
【解析】如果图丁中两边各减少一个钩码,设一个钩码重为 ,杠杆每格长为 ,杠杆左端:,杠杆右端:,所以杠杆的左边下沉。
18. (1) 有用功和额外功计算错误,没有计算人克服自重做功;计算机械效率没有公式,缺少计算依据
【解析】直接提着沙桶上楼时对沙所做功是有用功,有用功计算结果错误;
额外功是克服人体重和桶重做的功,而计算过程只求出了克服桶重做的功,没有计算克服人自身重力所做的功,另外,计算机械效率时没有公式,缺少计算依据;
(2)
【解析】方法二中,不计摩擦和绳重,利用动滑轮提起装沙的桶,所以绳子自由端拉力:,
所以晓雪做功的机械效率:
;
(3) 有用功相同,第三次做的额外功最少,利用机械做的总功最小,故其机械效率最高。
【解析】三种方法的最终目的都是要将 的沙子提升到同样高的三楼,因此,所做有用功是相同的;
第三次用的口袋最轻,所以第三次做的额外功最少,利用机械做的总功最小,故其机械效率最高。
第四部分
19.
20.
第五部分
21. (1)
【解析】货物重力:,提升货物做的有用功:;
(2)
【解析】由 得拉力做的总功:,由图可知,,则拉力端移动的距离:,由 可得,拉力的大小:;
(3)
【解析】滑轮组的机械效率:。
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