精品解析2022年最新人教版八年级物理下册第十二章-简单机械专题攻克试题(含解析)

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名称 精品解析2022年最新人教版八年级物理下册第十二章-简单机械专题攻克试题(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-02-23 00:00:00

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人教版八年级物理下册第十二章-简单机械专题攻克
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、如图所示,不计摩擦和绳重,把一个重为20N的物体沿竖直方向在4s内匀速提升了2m,所用拉力F为12N。下列说法中正确的是(  )
A.动滑轮重8N
B.4s内拉力F的功率为6W
C.滑轮组的机械效率为60%
D.用此滑轮组提升40N的物体,机械效率变大
2、如图所示,利用滑轮组将重力为2N的物体,以0.2m/s的速度提升0.1m,作用在绳端的拉力F为1.2N,下列判断不正确的是(  )
A.拉力的功率是0.48W
B.动滑轮重力是0.8N
C.拉力做的有用功是0.2J
D.滑轮组的机械效率是83.3%
3、如图所示,质量分布不均匀的木条AB重15N,A、B是木条两端,O、C是木条上的两个点,AO=BO,AC=OC,弹簧测力计甲的示数是3N。现移动弹簧测力计甲的位置从A点平移到C点。此时弹簧测力计乙的示数是(  )
A.11N B.6N C.12N D.5N
4、关于杠杆,下列说法正确的是(  )
A.力臂一定是杠杆上的一部分
B.力臂就是从支点到力的作用线的距离
C.只有在费力情况时才能省功
D.杠杆平衡时,动力+动力臂与阻力+阻力臂总是相等的
5、如图所示,是工人师傅往高处运送货物的两种方法。物重均为500N,滑轮重均为10N,不计摩擦和绳重,下列说法正确的是(  )
A.甲图中的拉力等于乙图中的拉力 B.甲图中的拉力小于乙田中的拉力
C.甲图中的拉力大于乙图中的拉力 D.甲图中的拉力为乙图中拉力的两倍
6、如图所示,有一斜面长为L,高为h,现用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知在这个过程中,物体受到斜面的摩擦力大小为f,则斜面的机械效率为(  )
A.×100% B.×100% C.×100% D.×100%
7、如图所示的四种剪刀,正确使用时,属于费力杠杆的是(  )
A.医用剪刀 B.剪铁皮的剪刀
C.挑线头的剪刀 D.修树枝的剪刀
8、在物理学的发展过程中,许多物理学家作出了杰出贡献。创立经典力学理论体系并发现万有引力定律的科学家是(  )
A.焦耳 B.牛顿 C.阿基米德 D.亚里士多德
9、如图所示,甲、乙两个装置使用的滑轮和绳子完全相同,把相同重物匀速提升相同高度。(忽略摩擦,物重大于滑轮重)则(  )
A.甲滑轮组较省力,且机械效率较高
B.乙滑轮较省力,且机械效率较高
C.它们省力程度不同,但机械效率相同
D.它们做的有用功相同,但额外功不同
10、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
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、如图甲,用滑轮组将重为120N的物体匀速提起,在5s内绳子自由端移动的距离为2m,图乙是拉力F与绳自由端移动距离s的关系图象,不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量的单位是______,拉力F的功率是______W,动滑轮的重是______N。
2、一辆卡车的车箱底板距地面高度为1.5m,小军把3m长的钢板AB搭在车厢底板上,构成一个如图所示的斜面,他沿着斜面方向用500N的力,把一个木箱从B处推到A处,已知木箱重为800N,推木箱的时间是50s,在这一过程中斜面的机械效率是______。
3、如图甲,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为120N的物体匀速提起,在4s内绳子自由端移动的距离为s=3m,图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。
(1)计算物体上升的速度v=________m/s;
(2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是___________,并计算出该物理量大小是___________;
(3)计算滑轮组提升该重物时的机械效率是___________。
4、在历史上,机械功原理被誉为“机械的金科玉律”,它告诉我们:省力的机械必然费距离,省距离的机械一定___________。也就是说,使用任何机械都___________省功(填“能”或“不能”)。
5、某轻质杠杆的动力臂是阻力臂的3倍,则当杠杆平衡时,动力是阻力的______倍,此杠杆为______。生活中,吃饭时所用的筷子也可看作杠杆,这是______。(后两空均选填“省力杠杆”、“费力杠杆”、“等臂杠杆”)
三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组,其中动滑轮的质量为30kg。已知在匀速吊起600kg的建筑材料时,对绳子端的拉力为2500N。在建筑材料上升5m高度的过程中,g取10N/kg。求:
(1)建筑材料所受的重力;
(2)塔式起重机对绳子拉力做的功;
(3)塔式起重机的机械效率。
2、如图所示,小明的爷爷用撬棒撬动石块,爷爷作用在撬棒上竖直向下的动力为100N,已知动力臂为1.6m,阻力臂为0.4m。求:石块作用在撬棒上的阻力。
3、有一根绳子,通过如图甲所示的滑轮组,能够提起的最重物体是A,物体再重绳子将断裂(不计绳重和摩擦)。求:
(1)将A匀速提高2m做的有用功为740J,则物重GA=?
(2)若此时滑轮组机械效率为92.5%,人的体重为600N,每只脚与地面接触面积为2×10﹣2m2,则人对地面的压强p地=?
(3)若用这根绳子和这些滑轮,组成图乙所示滑轮组,利用它从水中缓慢匀速提起(不计水的阻力)一个边长为3×10﹣1m的正方体B,当提到B的下表面所受水的压强为2×103Pa时,绳子断裂。则正方体B的密度ρB=?
4、用如图所示滑轮组在15s内将重1000N的物体匀速上升了3m,人用拉力的F为400N,不计绳重和摩擦力;求:
(1)拉力F所做的有用功W有用;
(2)拉力F的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
5、使用一个定滑轮将一重物提升2m,则绳子自由端拉过的距离是多少?如果改用一个动滑轮来提升重物,且提升同样高度,则绳子自由端拉过的距离为多少?
---------参考答案-----------
一、单选题
1、D
【解析】
【详解】
A.由图可知n=2,不计绳重和摩擦时,绳端的拉力
所以动滑轮的重力
故A错误;
B.绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
拉力做功的功率
故B错误;
C.滑轮组的机械效率
故C 错误;
D.不计绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率
所以用此滑轮组提升40N的物体时(被提升物体的重力G变大),滑轮组的机械效率变大,故D正确。
故选D。
2、B
【解析】
【详解】
A.拉力的功率是
故A正确,不符合题意;
B.动滑轮重力是
故B错误,符合题意;
C.拉力做的有用功是
故C正确,不符合题意;
D.滑轮组的机械效率是
故D正确,不符合题意。
故选B。
3、A
【解析】
【详解】
设木条的重心到B点的距离为L,当弹簧测力计甲在A点,测力计乙在B点时,以B为支点,由杠杆的平衡条件有
FA×LAB=G×L

3N×LAB=15N×L
解得
L=×LAB=AB
当测力计甲的位置从A点移动到C点时,以C为支点,此时测力计乙的示数为FB,而
AO=BO,AC=OC
那么
LBC=AB
此时重力的力臂
L′=LBC-L=
据杠杆平衡条件有
FB×LBC=G×L′

FB×AB =15N×AB
解得
FB=11N
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4、B
【解析】
【详解】
A.力臂不一定是杠杆的长度,力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上,故A错误;
B.力臂是从支点到力的作用线的距离,简单地说,就是“点到线”的距离,故B正确;
C.使用任何机械都不能省功,故C错误;
D.根据杠杆的平衡条件,杠杆平衡时,动力×动力臂与阻力×阻力臂总是相等的,故D错误。
故选B。
5、C
【解析】
【详解】
如图甲是定滑轮,只改变力的方向,不改变力的大小,乙图为动滑轮,省一半的力,费二倍的距离,故甲的拉力为500N,而乙要拉动物体和动滑轮,故乙的拉力为
所以甲图中的拉力大于乙图中的拉力。
故选C。
6、A
【解析】
【详解】
根据题意知道,此过程中,拉力做的有用功
W有用=Gh
拉力做的总功为
W总=FL
拉力做的额外功
W额=fL
A.斜面的机械效率
故A符合题意;
B.由于
故B不符合题意;
C.由于
故C不符合题意;
D.由于
故D不符合题意。
故选A。
7、C
【解析】
【详解】
A.医用剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.剪铁皮的剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.挑线头的剪刀在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.修树枝的剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
8、B
【解析】
【详解】
A.焦耳,英国物理学家,在电磁学、热学等方面做出杰出贡献,故A错误,不符合题意;
B.牛顿,英国物理学家,在万有引力定律、牛顿三大定律、光的色散等方面做出杰出贡献,故B正确,符合题意;
C.阿基米德,古希腊数学家、物理学家,总结并证明了杠杆定律,故C错误,不符合题意;
D.亚里士多德,对力学的见解被伽利略和牛顿否定,故D错误,不符合题意。
故选B。
9、D
【解析】
【详解】
由题可知,摩擦力忽略不计,则我们只需要考虑拉力与物重、动滑轮重的关系。由图甲可知,用滑轮组提升物体(提升高度为h)时,所做有用功为
W有用=Gh
额外功为
W额=G动h
动滑轮由两段绳子承担,所以作用在绳子自由端的力
物重大于滑轮重,所以
F甲<G
绳子自由端移动的距离为
s=2h
则甲装置的机械效率为
由图乙可知,用定滑轮提升物体(提升高度为h)时,作用在绳子自由端的力
F乙=G
所以
F甲<F乙
此时做的有用功为
W有用=Gh
额外功为0,则乙装置的机械效率为100%,所以
它们做的有用功相同,但额外功不同,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10、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。
二、填空题
1、 焦耳 20 30
【解析】
【详解】
[1]图乙中纵坐标表示拉力,且拉力大小为50N不变,横坐标表示绳子自由端移动的距离,所以,阴影部分的面积为拉力与绳子自由端移动的距离的乘积,表示拉力所做的总功,功的单位是焦耳
[2]由题知,在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=2m,则拉力做的总功
W总=Fs=50N×2m=100J
拉力的功率
[3]由图知n=3,不计绳重和摩擦,则
故动滑轮的重力
G动=3F-G=3×50N-120N=30N
2、80%
【解析】
【详解】
小军做的总功
W总=Fs=500N×3m=1500J
小军推箱子做的有用功
W有用=Gh=800N×1.5m=1200J
斜面的机械效率
3、 0.25 功 150J 80%
【解析】
【详解】
(1)[1]由图示滑轮组可知,承重绳子的有效股数:n=3,物体上升的高度
物体上升的速度
(2)[2][3]纵坐标表示力的大小为50N,大小不变,横坐标表示距离,大小为3m,根据W=Fs可知阴影部分表示力所做的功,功的大小为
W总=Fs=50N×3m=150J
(3)[4]有用功
W有=Gh=120N×1m=120J
滑轮组的机械效率
4、 费力 不能
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]由功的原理可知,使用任何机械都不能省功,但使用机械有许多好处:有的机械可以省力,有的机械可以省距离,有的机械可以改变力的方向;但省力的机械必然费距离;省距离的机械一定费力。
5、 省力杠杆 费力杠杆
【解析】
【详解】
[1]由题意可知,动力臂和阻力臂的关系为l 1=3l2,由杠杆平衡条件得
则动力是阻力的倍。
[2]因为动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,故此杠杆是省力杠杆。
[3]筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,故属于费力杠杆。
三、计算题
1、(1)6000N;(2)3.75×104J;(3)80%
【详解】
解:(1)建筑材料所受的重力
G=mg=600kg×10N/kg=6000N
(2)由图知,动滑轮上的绳子段数为3段,即n=3,绳子自由端移动距离
s=nh=3×5m=15m
起重机对绳拉力做的功(总功)
W总=Fs=2500N×15m=3.75×104J
(3)所做的有用功为
W有用=Gh=6000N×5m=3×104J
塔式起重机的机械效率为
答:(1)建筑材料所受的重力为6000N;
(2)起重机对绳拉力做的功为3.75×104J;
(3)塔式起重机的机械效率为80%。
2、400N
【详解】
解:由杠杆平衡条件可知F1l1=F2l2,即可得
100N×1.6m=F2×0.4m
解得:F2=400N。
答:石块作用在撬棒上的阻力为400N。
3、(1)370N;(2)1×104Pa;(3)2.8×103kg/m3
【详解】
解:(1)物体的重力
(2)拉力做的总功
绳子拉力
人对地面的压力
人对地面的压强
(3)正方体浸入水中的深度
正方体排开水的体积
正方体受到的浮力
动滑轮的重力
正方体的重力
正方体的质量
正方体的体积
正方体的密度
答:(1)物体的重力为370N;
(2)人对地面的压强为1×104Pa;
(3)正方体B的密度为2.8×103kg/m3。
4、(1)3000J;(2)240W;(3)83.3%
【详解】
解:(1)拉力F所做的有用功
(2)由图可知,绳子的有效股数为3,物体在15s内匀速提高3m,则绳端移动的距离
拉力做的功
此人做功的功率
(3)滑轮组的机械效率
答:(1)拉力F所做的有用功为3000J ;
(2)拉力F的功率为240W ;
(3)滑轮组的机械效率83.3% 。
5、2m,4m
【详解】
解:使用定滑轮,不省力也不省距离,使用一个定滑轮将一重物提升2m,则绳子的自由端拉过的距离为2m;使用动滑轮省一半的力,但要费一倍的距离,如果改用一个动滑轮来提升重物,且提升同样的高度,则绳子自由端拉过的距离为
s=2h=2m×2=4m
答:使用一个定滑轮将一重物提升2m,则绳子自由端拉过的距离是2m,如果改用一个动滑轮来提升重物,且提升同样高度,则绳子自由端拉过的距离为4m。