精品解析：人教版八年级物理下册第十二章-简单机械必考点解析试题（含详细解析）

人教版八年级物理下册第十二章-简单机械必考点解析
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g取10N/kg。下列结论错误的是（　　）
A．此装置最多能匀速运载80N的货物
B．第2s内拉力F的功率为40W
C．动滑轮的重力为9N
D．此装置提升重物的最大机械效率为80%
2、甲、乙两种机器所做的总功之比是2:3，机械效率之比是3:1，则它们所做的有用功之比（　　）
A．2:3 B．2:1 C．2:9 D．9:2
3、如图所示工具中，属于省力杠杆的是（　　）
A． 扫帚 B． 瓶盖起子
C． 筷子 D． 镊子
4、如图所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动位置时，力F将（　　）
A．变大 B．变小
C．先变大，后变小 D．先变小，后变大
5、综合实践课上小红用剪刀修剪树枝时感到很吃力，为了使小红容易剪断树枝，有四位同学给出了自己的建议，你认为其中最合理的是（　　）
A．小明：用剪刀尖去剪
B．小莹：用剪刀的中后部去剪
C．小敏：用剪刀的中前部去剪
D．小洁：放弃，不去修剪了
6、用功率恒为160W的拉力，使质量为5kg的物体以4m/s的速度沿30°的斜坡匀速拉到坡顶，已知斜坡长60m，则下列说法错误的是（　　）
A．物体从斜坡底端到达坡顶的时间是15s
B．物体上坡时的牵引力是40N
C．物体上坡时受到的摩擦力为15N
D．斜面的机械效率是50
7、生活中处处有科学。下列日常工具在使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．开瓶扳手 B．钓鱼竿
C．大铡刀 D．撬棒
8、下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．开瓶器 B．钢丝钳
C．食品夹 D．核桃夹
9、下列说法中正确的是（　　）
A．机械效率越高，机械做功一定越快 B．做功越多的机械，机械效率一定越高
C．功率越大的机械做功一定越多 D．做功越快的机械，功率一定越大
10、关于力臂，下列说法中正确的是（　　）
A．力臂是支点到力的作用点的距离
B．杠杆的长度一定等于动力臂和阻力臂之和
C．力臂一定在杠杆上
D．有力作用在杠杆上，但此力的力臂可能为零
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、如图是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图，其动滑轮质量为15kg，某次提升的材料质量为 255kg，材料在空中静止时，摩擦影响很小， 绳很轻，若不考虑绳重和摩擦，此时竖直向上的拉力 F＝______N；竖直 向上匀速提升材料时，摩擦影响较大，实际所用的拉力大小是 1000N，将 材料提升了 10m 高，此过程中滑轮组的机械效率是______（取 g＝10N/kg）。
2、如图所示，—轻质杠杆可绕O点转动，A点处挂上一重物，B点处用弹簧秤竖直向上拉着，杠杆恰在水平位置平衡，若弹簧秤示数为9牛，则物体重力为______牛。
3、在一次社会实践活动中，小李用一根轻质木棒扛着包裹前进，第一、二次扛了同一个包裹，但包裹悬挂的位置离肩膀的距离不同，如图（a）、（b）所示，小明感觉第二次手用的力较大。第三次他换了一个较轻的包裹，用第二次的方式扛着，如图（c）所示，他感觉这次手用的力比第二次小。请分析这个活动中用力大小受哪些因素影响。（每次木棒静止在肩膀上的位置、小明手握木棒的位置相同）
（1）分析比较图（a）与（b）及相关条件，可得出初步结论：_______________。
（2）分析比较图（b）与（c）及相关条件，可得出初步结论：_______________。
4、如图所示，滑轮______（选填“A”或“B”）可以看作是等臂杠杆，使用它的好处是可以______；若搬运工人用B滑轮在20s内将重为180N的重物匀速提升6m，所用拉力为100N，则拉力的功率为______W，B滑轮的机械效率是______。
5、旗杆顶端装有______（定/动）滑轮，利用它来升国旗的作用是可以______（省力/省距离/改变施力的方向）；当国旗缓缓上升10m时，旗手向下的拉力移动的距离为______m。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、如图所示，斜面高为2m，用沿斜面向上大小为25N的拉力F，将重为60N的木箱由斜面的底端以的速度匀速拉动，经过20s后到达顶端，求：
（1）拉力做的有用功。
（2）拉力做功的功率。
（3）斜面的机械效率。
2、用如图所示滑轮组提升重为360N物体，已知物体在10s内匀速上升2m，拉力F的功率是90W，求：
（1）提升物体做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率η；
（3）拉力F的大小。
3、用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作用下，重为1000N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为80N，忽略绳重与摩擦。
求：（1）滑轮组对物体做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率。
4、如图所示，小明双脚站在高台上通过滑轮组匀速提升物体，已知小明的质量为60kg，每只脚与地面的接触面积是250cm ，绳子最大承受拉力500N。在提升过程中，小明对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一竖直线上，物体的质量是100kg，所用的拉力F为360N。物体的速度为0.1m/s（若不计绳重和摩擦，g取10N/kg）。求：
（1）小明拉绳的功率和动滑轮的重力；
（2）滑轮组的最大机械效率；（结果保留到0.1%）
（3）小明在匀速提升物体时，小明对高台的最大压强。
5、如图所示，工人利用滑轮组在10秒钟内将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，工人所用的拉力F为600N（不计摩擦和绳重），求：
（1）工人做的有用功为多少？
（2）工人做功的功率为多少？
（3）若用此滑轮组匀速提升重为1500N的物体，滑轮组的机械效率是多少？
---------参考答案-----------
一、单选题
1、C
【解析】
【详解】
AC．由图丙可知，在1~2s内物体匀速运动，图乙可知，拉力为10N，由图甲知绳子股数n=2，忽略绳重及摩擦，根据，则动滑轮重力为
当拉力最大为50N时，可以拉动物重为
故A正确，不符合题意；C错误，符合题意；
B．由图丙可知，物体A在第2s内上升的速度为，则第2s内绳子自由端的速度为
根据可得第2s内拉力F的功率为
故B正确，不符合题意；
D．由A可知，该装置能提升最大重物为80N，则最大的机械效率为
故D正确，不符合题意。
故选C。
2、B
【解析】
【详解】
由可得
则它们有用功之比为
故选B。
3、B
【解析】
【分析】
【详解】
ACD．扫帚、筷子、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，都属于费力杠杆，故ACD不符合题意；
B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意。
故选B。
4、C
【解析】
【详解】
当杠杆在水平位置以下上升到水平位置时，不变，增大，由得增大；当杠杆从水平位置继续上升过程中，不变，减小，所以减小。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
5、B
【解析】
【分析】
【详解】
A．用剪刀尖去剪时，阻力和动力臂都没变，而增大了阻力臂，所以更费力了，故A不符合题意；
B．用剪刀的中后部去剪时，阻力没变，减小了阻力臂，所以省力了，故B符合题意；
C．用剪刀的中前部去剪，阻力和动力臂都没变，而增大了阻力臂，所以更费力了，故C不符合题意；
D．放弃，不去修剪了不能完成劳动，故D不符合题意。
故选B。
6、D
【解析】
【详解】
A．由可得，物体从斜坡底端到达坡顶的时间
故A正确，不符合题意；
B．由
可得，物体上坡时的牵引力
故B正确，不符合题意；
C．坡顶的高度
总功
有用功
因总功等于有用功加额外功，故克服斜面摩擦力所做的额外功
根据功的公式，则物体上坡时受到的摩擦力
故C正确，不符合题意；
D．斜面的机械效率
故D错误，符合题意。
故选D。
7、B
【解析】
【详解】
A．开瓶扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不合题意；
B．钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．大铡刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不合题意；
D．撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不合题意。
故选B。
8、C
【解析】
【详解】
A．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
9、D
【解析】
【详解】
A．机械效率高，说明有用功占总功的比值大，但不一定做功就快，故A错误；
B．做功多，效率不一定高，这要看有用功、额外功的比例大小，故B错误；
C．功率大表明机械做功快，但做功不一定多，这要看做功时间的长短，故C错误；
D．做功快，说明机械的功率大，能够在较短的时间内做更多的功，故D正确。
故选D。
10、D
【解析】
【详解】
A．力臂是支点到力的作用线的垂直距离，故A错误；
B．若不断改变某一杠杆的阻力的作用方向，则阻力臂和动力臂之和会随之发生变化，而杠杆的长度一直是固定不变的，所以杠杆的长度不一定等于动力臂和阻力臂之和，故B错误；
C．力臂是支点到力的作用线的垂直距离，若杠杆是弯曲的或力的方向与杠杆方向不垂直，则力臂就不在杠杆上，故C错误；
D．当力的作用线经过杠杆支点时，力臂即为零，故D正确。
故选D。
二、填空题
1、 900 85%
【解析】
【详解】
[1]由图可知，n＝3，物体和动滑轮的总重力
不考虑绳重和摩擦，则竖着向上的拉力
[2]拉力做的有用功
拉力移动的距离
实际拉力为1000N，则拉力做的总功
滑轮组的机械效率
2、6
【解析】
【详解】
由图可知动力力臂，阻力力臂
由可得阻力为
由阻力为6N可知物体的重力为6N。
3、 手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置大致相同，相同的包裹离肩膀较远时，手用的力较大 手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置大致相同，包裹离肩膀距离相同时，包裹较轻，手用的力较小
【解析】
【详解】
[1]图（a）与（b）对比，手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置大致相同，即动力臂相同，相同的包裹则阻力相同，离肩膀较远，则阻力臂较大，由杠杆平衡条件，在动力臂和阻力相同，阻力臂越大，需要的动力越大。
[2]比较图（b）与（c），手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置大致相同，即动力臂相同，包裹离肩膀距离相同时，则阻力臂相同，包裹较轻，则阻力较小，由杠杆平衡条件，在动力臂和阻力臂相同时，阻力越小，需要的动力越小。
4、 A 改变力的方向 60 90%
【解析】
【详解】
[1][2]A是定滑轮，本质是等臂杠杆，使用它的好处是可以改变力的方向。
[3]根据题意知道，拉力移动距离
s＝2h＝2×6m＝12m
拉力做的总功
W总＝Fs＝100N×12m＝1200J
拉力的功率
[4]有用功
W有用＝Gh＝180N×6m＝1080J
B滑轮的机械效率
5、 定 改变施力的方向
10
【解析】
【详解】
[1] [2]升旗时，只需要很小的力就可以完成，要想国旗能向上运动，就需要向上的作用力，但人在地面，作用力只能向下拉，所以这里需要改变力的方向，定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，故旗杆顶端安装的是定滑轮，作用是改变施力的方向。
[3]由于定滑轮不省力也不费力，所以即不省距离也不费距离，故当国旗缓缓上升10m时，旗手向下的拉力移动的距离为10m。
三、计算题
1、（1）120J；（2）7.5W；（3）80%
【详解】
解：（1）拉力做的有用功
W有=Gh=60N×2m=120J
（2）斜面的长度为
s=vt=0.3m/s×20s=6m
拉力所做的总功为
W总=Fs=25N×6m=150J
拉力的功率为
（3）斜面的机械效率为
答：（1）拉力做的有用功是120J；
（2）拉力做功的功率是7.5W；
（3）斜面的机械效率是80%。
2、（1）720J；（2）80%；（3）150N
【详解】
解：（1）提升物体做的有用功
（2）由可得，拉力所做的总功
滑轮组的机械效率
（3）由图可知，滑轮组绳子的有效段数，则绳端移动的距离
由可得，拉力F的大小为
答：（1）提升物体做的有用功为720J；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）拉力F的大小为150N。
3、（1）200W；（2）92.6%
【详解】
解：（1）滑轮组对物体做功
滑轮组对物体做功的功率
（2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝3，忽略绳重与摩擦，电动机对绳的拉力
拉力做的总功
滑轮组的机械效率
答：（1）滑轮组对物体做功的功率为200W；
（2）滑轮组的机械效率为92.6%。
4、（1）108W，80N；（2）94.7%；（3）
【详解】
解：（1）由图可知，绳子承担重物的段数n为3，小明通过滑轮组匀速提升物体时，绳子自由端的速度
物体的质量是100kg，所用的拉力F为360N。由可得小明拉绳的功率
根据可得动滑轮的重力
（2）绳子最大承受拉力500N，则由可得能提升的物体最大重力
则滑轮组的最大机械效率
（3）匀速提升物体时，小明对高台的最大压力
受力面积
则此时小明对高台的最大压强
答：（1）小明拉绳的功率和动滑轮的重力分别是108W、80N；
（2）滑轮组的最大机械效率是94.7%；
（3）小明在匀速提升物体时，小明对高台的最大压强。
5、（1）1800J；（2）240W；（3）83.3%
【详解】
解：（1）工人做的有用功为
（2）由两段绳子吊着动滑轮，绳子移动的距离为s=4m，工人做的总功为
工人做功的功率为
（3）不计摩擦和绳重的情况下
若用此滑轮组匀速提升重为1500N的物体，滑轮组的机械效率是
答：（1）工人做的有用功为1800J；
（2）工人做功的功率为240W；
3）若用此滑轮组匀速提升重为1500N的物体，滑轮组的机械效率是83.3%