精品解析2022年人教版八年级物理下册第十二章-简单机械综合训练试卷(含答案解析)

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名称 精品解析2022年人教版八年级物理下册第十二章-简单机械综合训练试卷(含答案解析)
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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 2022-03-31 22:05:44

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人教版八年级物理下册第十二章-简单机械综合训练
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,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s 的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及绳轮间的摩擦),下列分析错误的是(  )
A.拉力F2的功率为0.6W
B.如果增大F2,物体A可能向左运动
C.弹簧测力计读数为9N
D.物体A和地面之间的摩擦力是2N
2、在图中,物体A的重力为G,在拉力F的作用下,物体沿水平桌面做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力为f,则人对绳的拉力F的大小等于(  )
A.0.5G B.2G C.0.5f D.2f
3、如图所示,是自卸车的示意图,车厢部分可视为杠杆,则下列分析正确的是(  )
A.C点是支点,液压杆施的力是动力,货物重力是阻力
B.B点是支点,物体A放在车厢前部可省力
C.C点是支点,物体A放在车厢后部可省力
D.B点是支点,物体A放在车厢前部要费力
4、如图所示,使用时属于费力杠杆的是(  )
A.镊子 B.瓶盖启子
C.钳子 D.托盘天平
5、下列有关机械效率的说法中正确的是(  )
A.越省力的机械,其机械效率就越低
B.使用机械做功越快,其机械效率越高
C.有用功与总功的比值越大的机械,其机械效率就越高
D.通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%
6、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
7、下列工具在使用时属于费力杠杆的是  
A.羊角锤 B.筷子
C.手推车 D.核桃夹子
8、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
9、下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是(  )
A.物体做功越多,功率一定越大
B.机器的功率越小,机械效率一定越低
C.功率不同的机器,做的功一定不相等
D.额外功与总功之比越小,机械效率一定越大
10、 “给我一个支点,我就能撬动整个地球”,下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是(  )
A. 食品夹 B. 托盘天平
C. 钓鱼竿 D. 修树剪
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、如图是使用手机和自拍杆进行自拍时的示意图,将自拍杆看作一个杠杆,O为支点。
(1)请画出动力F1的力臂L______;
(2)若忽略自拍杆的重力,有同学说“在自拍时,手机的重力就是自拍杆这个杠杆受到的阻力。”你同意这种说法吗?______。简述你的理由:______。
2、用如图装置,在10s内将60N的水桶提升2m,拉力为40N,则拉力的功率为___________W;若不计绳重和摩擦,则动滑轮的重力为___________N。
3、如图是皮划艇比赛时的场面,当运动员用船桨划水时,运动员手中使用的船桨属于 _______(省力费力等臂)杠杆,使用它 ________(能不能)省功,若运动员想要使所用的力小一点,则应 ___________(增大减小)两只手之间的距离。
4、我国民俗活动丰富多彩,在立夏时节,有的地方会给孩子称体重(如图1),冀求孩子健康成长,俗称“立夏秤人”。如图2,调整秤砣的位置,使杆秤处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重)。
(1)以O点为支点,在图2中画出悬挂秤砣的绳子对杆秤B点的拉力FB及FB的力臂lB;_______
(2)由图2,孩子及秤钩和所坐篮子的总质量______(选填“大于”“等于”或“小于”)秤砣的质量。若换称下一个体重较小的孩子,秤砣和篮子等都不变,仍在O点提起杆秤,调到水平平衡后秤砣的悬挂点应在_______(选填“B点左边”“B点”或“B点右边”)。
5、如图所示,在50N的水平拉力F作用下,重800N的物体A沿水平地面做匀速直线运动,则物体A与地面间滑动摩擦力为______N;若增大拉力F使物体A沿水平地面做加速直线运动,则物体A与地面间滑动摩擦力将_______(不计滑轮自重及滑轮与绳间摩擦)。
三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、在斜面上将一个重为5N的物体,从底端沿斜面匀速拉到顶端(如图示),所用时间为5s,斜面长s=1m、高h=0.2m,该斜面的机械效率为80%。求:
(1)拉力所做的有用功。
(2)拉力所做的总功率。
(3)物体在斜面上受到的摩擦力。
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、体重为800N的人,双脚与地面的接触面积为400cm2,用图甲所示的滑轮组提升物体M。已知被提升的物体M重为900N,人加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.4m/s的速度匀速提升到8m的高度,拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示。不计钢丝绳的重力、摩擦力,则:
(1)滑轮组提升重物所做的有用功是多少?
(2)滑轮组提升重物的机械效率是多少?
(3)动滑轮的重力是多少?
4、国产飞机“运20”在高空中飞行时,在恒定的水平推力作用下,沿水平方向匀速航行10min,需要燃烧航空燃油80kg,已知飞机发动机输出的有用功为1.92×109J,航空燃油的热值为q=4.0×107J/kg。求:
(1)发动机的有用功率是多少瓦?
(2)80g航空燃油完全燃烧放热是多少?
(3)在这段时间内该发动机的热机效率是多大?
5、如图所示,杠杆AB在竖直向下的拉力F作用下将一物体缓慢匀速提升,下表是提升物体时采集的信息:求:
OA/m OB/m 物重G/N A端上升的高度h/m B端下降的距离s/m 做的额外功W额外 /J
0.4 0.8 40 0.2 0.4 2
(1)有用功;
(2)拉力F的大小;
(3)杠杆的机械效率。
---------参考答案-----------
一、单选题
1、B
【解析】
【详解】
A.由图知,水平使用滑轮组,n=2,拉力端移动速度
v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s
根据
可知F2的功率
P=F2v=3N×0.2m/s=0.6W
故A正确,不符合题意;
C.不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,由力的平衡条件可得,弹簧测力计的示数
F=3F2=3×3N=9N
故C正确,不符合题意;
D.由图知B和A之间的摩擦力
fB=2F2=2×3N=6N
根据B向左做匀速直线运动可知物体A对B的摩擦力的方向向右,根据力的作用是相互的可知物体B对物体A的摩擦力向左,大小为6N;对于物体A,受到B对A向左的摩擦力fB1=6N,向右的拉力F1=4N,因为A静止,所以地面向右的摩擦力
f地=fB1-F1=6N-4N=2N
故D正确,不符合题意;
B.如果增大F2,B将做加速运动,B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,B与A之间的摩擦力不变,A受摩擦力不变,A受到地面的摩擦力也不变,即A的受力情况不变,还是处于静止状态,故B错误,符合题意。
故选B。
2、C
【解析】
【详解】
当在水平方向使用动滑轮时,拉力所要克服的是摩擦力。绳子对A的拉力就等于A所受到的摩擦力,作用在动滑轮上的绳子有2段,则

故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3、C
【解析】
【详解】
A.由图可知车厢绕着点C转动,所以C点为支点,液压杆施的力是动力,货物对杠杆的压力是阻力,不能说重力是阻力,故A错误;
BCD.C为支点,当物体A放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,省力;物体A放在车厢前部时,动力臂小于阻力臂,费力。故BD错误,C正确。
故选C。
4、A
【解析】
【详解】
A.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,故是费力杠杆,故A正确;
B.瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,故是省力杠杆,故B错误;
C.钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,故是省力杠杆,故C错误;
D.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不省力也不费力,故D错误。
故选A。
5、C
【解析】
【详解】
A.机械效率是指利用机械做功时,有用功与总功的比值,其大小与机械做功是否省力、做功快慢,做的有用功多少,做功的多少无关,故A错误;
B.由A可知,机械效率大小与机械做功快慢无关,故B错误;
C.机械效率是指利用机械做功时,有用功与总功的比值,有用功与总功的比值越大,机械效率越大,故C正确;
D.利用机械做功时,总会有能量损失,因此机械效率不可能达到100%,故D错误。
故选C。
6、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。
7、B
【解析】
【分析】
【详解】
A.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C.手推车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.核桃夹子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
8、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。
9、D
【解析】
【详解】
A.功率是功与时间的比值,做功多,若时间不确定,则功率大小不能确定,故A错误;
B.机械效率是有用功与总功之比;机械功率是物体在单位时间内做的功,机械效率与机械功率大小没有直接关系,故B错误;
C.由W=Pt知道,做功多少还受时间的影响,功率不同的机器,做的功可能相等,故C错误;
D.总功包括有用功和额外功,额外功在总功中占比例越小,则有用功在总功中占比例越大,机械效率越高,故D正确。
故选D。
10、D
【解析】
【详解】
阿基米德设想的杠杆属于省力杠杆。
A.食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.天平在使用时,动力臂等于阻力臂,即不省力也不费力,是等臂杠杆,故B不符合题意;
C.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C不符合题意;
D.修树剪在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D符合题意。
故选D。
二、填空题
1、 不同意 见解析
【解析】
【详解】
(1)[1]力F1的力臂是从支点O到F1的作用线的距离L,如图所示:
(2)[2][3]手机重力的作用点在手机的重心,受力物体是手机;自拍杆这个杠杆受到的阻力,受力物体是自拍杆,作用点在手机与自拍杆的接触点,所以手机的重力不是自拍杆这个杠杆受到的阻力。可以这样说:手机对自拍杆的作用力为阻力。
2、 6 20
【解析】
【详解】
[1]绳端移动的距离
拉力做的功
拉力的功率
[2]若不计绳重和摩擦,由 可得,动滑轮的重力
3、 费力 不能 增大
【解析】
【详解】
[1]船桨在使用的过程中,相当于一个杠杆,以船桨的上端为支点,划动时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,费力但省距离。
[2]在使用船桨时,可以省距离,但费力,不能省功。
[3]在使用船桨时,阻力、阻力臂一定,由杠杆平衡条件,动力动力臂阻力阻力臂知道,要使所用的力小一点,应增大动力臂,即增大两只手之间的距离。
4、 大于 B点左边
【解析】
【详解】
(1)[1]B点受到砰砣的作用力,其方向是是竖直向下的,大小等于砰砣的重力,这个作用力便是拉力FB。过O点作力FB的作用线的垂线段,这个垂线段便是力臂lB,作图如下
(2)[2]由图2知,杆秤相当于动力臂大于阻力臂省力杠杆,所以动力FB小于阻力:孩子及秤钩和所坐篮子的总重力,据G=mg知,孩子及秤钩和所坐篮子的总质量大于秤砣的质量。
[3]由题意知,秤砣和篮子的重力不变,那么动力不变,仍在O点提起杆秤,则阻力臂不变,而孩子的体重变小,即阻力变小,据杠杆的平衡条件知,动力臂应变小,即仍要杆秤水平平衡,悬挂点应在B点的左边。
5、 150 不变
【解析】
【详解】
[1]物体A沿水平地面做匀速直线运动,物体A和动滑轮处于平衡状态,将动滑轮与物体当成一个整体,该整体受到了向左的3段绳子的拉力,总拉力为150N,还受到了向右的地面给其的摩擦力,摩擦力与总拉力是平衡力,故摩擦力的大小为150N。
[2]由于A与地面的摩擦力属于滑动摩擦力,只与接触面的粗糙程度有关和压力的大小有关,与速度无关,故摩擦力的大小不变。
三、计算题
1、(1)1J;(2)0.25W;(3)0.25N
【详解】
解:(1)根据题意知道,拉力做的有用功
W有用=Gh=5N×0.2m=1J
(2)由知道,拉力做的总功
由 知道,拉力做功功率
(3)由于
W总=W有用+W额外
所以额外功
W额=W总﹣W有用=1.25J﹣1J=0.25J
由W额=fs知道,摩擦力大小
答:(1)拉力所做的有用功为1J;
(2)拉力所做的总功率为0.25W;
(3)物体在斜面上受到的摩擦力为0.25N。
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)7200J;(2)90%;(3)100N
【详解】
解:(1)根据做功的计算公式可得,滑轮组提升重物所做的有用功为
W有=Gh=900N×8m=7200J
(2)由
可得,物体上升时间为
由图乙可知,此时拉力做的总功是8000J,根据机械功率的计算公式可得,滑轮组的机械效率为
(3)由图甲可知
n=2
则绳子自由端移动的距离为
s=nh=2×8m=16m

W=Fs
可得,滑轮组绳端的拉力为
不计钢丝绳的重、摩擦力大小,由
得,动滑轮的重力为
G动=nF-G=2×500N-900N=100N
答:(1)滑轮组提升重物所做的有用功是7200J;
(2)滑轮组提升重物的机械效率是90%;
(3)动滑轮的重力是100N。
4、(1)3.2×106瓦;(2)3.2×109J;(3)60%
【详解】
解:(1)已知飞机水平匀速航行的时间为
t=10min=600s
发动机输出的有用功为W=1.92×109J,则发动机的有用功率为
P有===3.2W
(2)航空燃油完全燃烧放出的热量为
Q放=mq=80kg×4.0×107J/kg=3.2×109J
(3)发动机的热机效率为
=100=100=60
答:(1)发动机的有用功率是3.2×106瓦。
(2)80g航空燃油完全燃烧放热是3.2×109J。
(3)在这段时间内该发动机的热机效率是60%。
5、(1)8J;(2)25N;(3)80%
【详解】
解:(1)有用功为
W有用=G物h=40N×0.2m=8J
(2)总功为
W总=W有用+W额外= 8J+2J=10J
由W总=Fs,得拉力F的大小
(3)杠杆的机械效率
答:(1)有用功8J。
(2)拉力F的大小25N。
(3)杠杆的机械效率80%。