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题(精选)

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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题(精选)
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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 2022-04-01 16:50:05

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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,物体的受到的重力为300N,在20N的水平拉力F的作用下物体以0.3m/s的速度匀速运动了20s,滑轮组的机械效率为85%。不计绳重和滑轮重。在此过程中,下列说法错误的是(  )
A.拉力的功率为18W
B.物体受到的摩擦力为60N
C.绳子自由端移动的距离是18m
D.额外功为54J
2、我国古代劳动人民就开始使用简单机械了,如图所示一位小朋友正帮助妈妈推石磨来磨米浆。她和妈妈分别在图中位置单人都能推动石磨。小朋友在离石磨较远端推磨相比妈妈能够(  )
A.省距离 B.费力
C.省力 D.省力和省距离
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,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、小明分别用甲、乙两个滑轮组将质量相同的物体匀速提升相同高度(不计绳重及摩擦)。若每个滑轮质量相同,对比两个滑轮组,下列说法正确的是(  )
A.甲更省力,甲机械效率大 B.乙更省力,乙机械效率大
C.甲更省力,甲的额外功少 D.乙更省力,机械效率一样大
6、如图所示,用相同的滑轮组成两个滑轮组,用不同的力同时匀速提升一个重为17N的相同物体,使物体在2s内都拉升了20cm,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是(  )
A.图甲中,绳端移动的距离为40cm
B.图乙中,拉力的功率为1.8W
C.图甲中滑轮组的效率大于乙中滑轮组的效率
D.图乙中,动滑轮的重力为2N
7、关于机械效率的问题,下列说法中正确的是  
A.做功越多,机械效率一定越高
B.单位时间内做功越多,机械效率一定越高
C.省力越多的机械,机械效率一定越高
D.额外功在总功中所占比例越小,机械效率一定越高
8、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%
9、如图所示,物体A重为GA物体B重为GB,每个滑轮重G动,物体A在物体B的作用下沿粗糙水平面向右做匀速直线运动。如果在物体A上施加一个水平向左的力F拉动A,使物体B匀速上升h(不计滑轮组中的摩擦及绳重),下列选项不正确的是(  )
A.物体A向左匀速直线运动时,绳子对它的拉力为
B.物体B匀速上升时,滑轮组做的有用功为GBh
C.力F做的功为G动h+GBh
D.滑轮组的机械效率大小等于×100%
10、如图所示小明分别用甲乙两个滑轮把同一袋沙子从地面匀速提到二楼,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2,若不计绳重及摩擦,则(  )
A.W1η2 B.W1=W2 η1<η2
C.W1=W2η1>η2 D.W1>W2η1<η2
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、一质量为40kg的重物A放在水平地面上,利用如图所示的装置将它匀速提升0.1m用了1s,此时的机械效率为80%,则有用功为 _____J,动滑轮重力为 _____N,拉力的功率为 _____W,若再用该滑轮提升多块重物B(规格相同),提升一块重物B和两块重物B时滑轮的机械效率之比η1∶η2=4∶5,则重物B的重力为 _____N。(不计绳重和摩擦)
2、一自身质量忽略不计的定滑轮匀速吊起500 N的重物,站在地面上的人向下的拉力是_______N,拴滑轮的天花板受到的力是_______N。
3、如图所示,小明用动滑轮把90N的重物匀速提升2m,所用的拉力是60N,则小明做的有用功是______J,动滑轮的机械效率是______。
4、由五块相同砖块构成的桥,如图所示,若每块砖长度为L,则此桥的最大跨度为________。
5、如图所示,建筑工人用滑轮提升重为200牛的重物,不计滑轮的重和摩擦,若工人在5秒内将绳子匀速向下拉6米,手拉绳子的力为_____牛,物体上升的高度为____米。
三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、秤砣质量为1kg,秤杆和秤盘总质量为0.5kg,定盘星到提纽的距离OB为2cm,秤盘到提纽的距离OA为10cm,如图所示,若有人换了一个质量为0.8kg的秤砣,实际3kg的物品,让顾客误以为得到物品的质量是多少?
2、如图所示,某人用机械效率为80%的滑轮组匀速提升重120N的物体,在2s内,绳的自由端移动了6m。(不计绳重和摩擦)求:
(1)物体上升的高度;
(2)物体上升的速度;
(3)人的拉力为多大?
(4)提升过程中的有用功是多少?
(5)人所做的额外功是多大?
3、如图所示,轻质杠杆的支点为O,力臂OA=1m,OB=4m,在A端挂一体积为1m3的物体G,B端施加一竖直向下、大小为100N的拉力,杠杆恰能在水平位置平衡;求物体G所受重力。
4、如图所示,小明家在装修,为了帮爸爸把重力为1000N的木箱搬到1.5m高的卡车车厢里,他将一块5m长的木板搁在地面与车厢之间构成一个斜面,将木箱拉至斜面顶端,若斜面的机械效率为75%,求:
(1)小明所做的有用功;
(2)沿斜面方向的拉力;
(3)木箱受到的摩擦力。
5、图甲是起重车吊臂上的滑轮组,在某次作业中将质量为1400kg的货物匀速提升,滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N,货物上升过程中的s~t图像如图乙所示(不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦,g取10N/kg)。
求:(1)动滑轮的重;
(2)拉力F的功率;
(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率。
---------参考答案-----------
一、单选题
1、B
【解析】
【详解】
A.由图可知n=3,绳子自由端移动的速度
v=nv物=3×0.3m/s=0.9m/s
则拉力F的功率
P===Fv物=20N×0.9m/s=18W
故A正确,不符合题意;
B.由可得,拉力做的总功
W总=Pt=18W×20s=360J
因为η=×100%,所以有用功
W有=ηW总=85%×360J=306J
因为v=,所以物体移动的距离
s物=v物t=0.3m/s×20s=6m
又W有=fs物,所以物体受到的摩擦力
f===51N
故B错误,符合题意;
C.绳子自由端移动的距离
s=ns物=3×6m=18m
故C正确,不符合题意;
D.额外功
W额=W总﹣W有=360J﹣306J=54J
故D正确,不符合题意。
故选B。
2、C
【解析】
【分析】
【详解】
根据杠杆平衡条件可知,阻力臂和阻力大小一定,动力臂越长,动力越小,越省力,所以小朋友站在离石磨较远端推磨是为了增大动力臂,减小动力,能省力。
故ABD不符合题意;
C符合题意。
故选C。
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、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、D
【解析】
【详解】
小明分别用甲、乙两个滑轮组将质量相同的物体匀速提升相同高度(不计绳重及摩擦),每个滑轮质量相同,所以甲乙两个滑轮组做的有用功和额外功大小都相同,因此甲乙两个滑轮组做的总功相同,由 得,甲乙两端机械效率相同。由图得,甲滑轮组与动滑轮接触的绳子的股数为2,乙滑轮组与动滑轮接触的绳子的股数为3,所以乙滑轮组更省力,故ABC错误,D正确。
故选D。
6、B
【解析】
【详解】
A.由图甲知道,n1=3,则绳端移动的距离
s1=n1h=3×20cm=60cm
故A错误;
B.由图乙知道,n2=2,则绳自由端移动的距离
s2=n2h=2×20cm=40cm=0.4m
拉力的总功
W2=F2s2=9N×0.4m=3.6J
拉力的功率为
故B正确;
C.因为不计绳重及摩擦,动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,由W额=G动h、W有用=G物h知道,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,则由W总=W有用+W额知道,拉力做的总功相同,因为,所以两滑轮组的机械效率相同,故C错误;
D.在图乙中,由知道,动滑轮的重力
G动=2F2﹣G=2×9N﹣17N=1N
故D错误。
故选B。
7、D
【解析】
【详解】
A.做功多,有用功不一定多,有用功占总功的比例不一定高,所以机械效率不一定高,故A错误;
B.机械效率是有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关,故B错误;
C.省力多的机械的机械效率偏低,如斜面,斜面越陡,越费力,机械效率越高,故C错误;
D.额外功在总功中所占比例越小,说明有用功在总功中所占的比例越大,机械效率就越高,故D正确。
故选D。
8、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。
9、C
【解析】
【详解】
由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=3。
A.由于不计滑轮组中的摩擦及绳重,绳子的拉力
故A正确,不符合题意;
B.物体B匀速上升的高度h,则滑轮组做的有用功W有=GBh,故B正确,不符合题意;
C.当物体A向右匀速直线运动时,根据二力平衡条件可知,物体A受到的滑动摩擦力f=F1,当物体A向左匀速直线运动时,由于压力大小和接触面的粗糙不变,所以滑动摩擦力不变,仍为F1,此时对物体A受力分析,A受到水平向左的拉力F、绳子水平向右的拉力及向右的滑动摩擦力,根据力的平衡条件可知,向左的拉力
F=F1+f=2F1
力F移动的距离
s=nh=3h
则力F做的功
W=Fs=2F1×3h=6F1h=6××h=2×(GB+G动)h=2GBh+2G动h
故C错误,符合题意;
D.因为不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
故D正确,不符合题意。
故选C。
10、A
【解析】
【详解】
分别用甲乙两个滑轮把同一袋沙子从地面匀速提到二楼,沙袋所受的重力相同,高度相同,故两机械做的有用功相同,由于乙是动滑轮,克服动滑轮和绳子摩擦力做功,而甲是定滑轮,只需要克服摩擦力做功,故乙做的额外功多,故乙拉力做的总功大,乙的机械效率低,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题
1、 40 100 50 150
【解析】
【详解】
[1]重物A的重力
GA=mAg=40kg×10N/kg=400N
有用功为
W有用=GAh=400N×0.1m=40J
[2]绳重和摩擦不计,滑轮组的机械效率
据此可知动滑轮重力
[3]绳重和摩擦不计,总功为
则拉力的功率
[4]绳重和摩擦不计,根据滑轮组的机械效率
可得提升一块重物B时,滑轮组的机械效率
提升两块重物B时,滑轮组的机械效率
由题知
η1∶η2=4∶5

解得重物B的重力
GB=150N
2、 500 1000
【解析】
【详解】
[1]定滑轮匀速吊起500 N的重物,因为定滑轮相当于一个等臂杠杆,只能改变力的方向,不能改变力的大小。所以站在地面上的人向下的拉力是500N。
[2] 拴滑轮的天花板受到晾干向下的拉力,则受到的力为
F=500N+500N=1000N
3、 180 75%
【解析】
【详解】
[1]由图可知,动滑轮有两段绳子承担物体重,绳子自由端移动距离
提起物体所做的有用功
[2]提起物体所做的总功
滑轮组的机械效率
4、
【解析】
【详解】
最上方的砖受两端的两砖的支持力作用而处于平衡,则砖对左方第二块砖压力
第二块砖在重力及压力的作用下而处于杠杆的平衡状态下,由图可知第二块砖的重心在它的支点左侧,第二块砖才能平衡,设露出部分长为x,则重心的位置离支点,则由杠杆的平衡条件可知:
解得
此图可知,此桥的跨度为:
5、 200 6
【解析】
【详解】
[1]图中所示的滑轮是定滑轮,定滑轮的实质是等臂杠杆,物体的重力是200N,则手拉绳子的力也为200N。
[2]使用定滑轮不省距离但也不费距离,绳子向下拉6m,则物体上升的高度也是6m。
三、计算题
1、3.8kg
【详解】
解:设秤杆和秤盘的重心为D,当杠杆平衡时秤砣放在B点,则

带入数据并化简得
解得
OD=4cm
使用1kg秤砣(正常情况下),设秤砣到O点的距离是L,因为

解得
L=32cm

OC=L=32cm
秤杆上标定的质量值与标定的质量值位置到定盘星B点的距离的关系是
当使用0.8kg秤砣秤量3kg的质量时,秤砣到O点的距离设为OE,因为

解得
OE=40cm
此时E位置标定的质量值
则实际3kg的物品会让顾客误以为质量为3.8kg。
答:顾客误以为得到物品的质量是3.8kg。
2、(1)2m;(2);(3)50N;(4)300J;(5)60J
【详解】
解:(1)如图,一共有3段绳子承担总重力,则,所以物体上升的高度为
(2)根据题意,,由速度公式可得
(3)根据题意,,由效率计算公式可得
故。
(4)根据题意,,,对物体所做的有用功为
(5)根据题意,人拉绳子所做的总功为
可得
答:(1)物体上升的高度为2m;
(2)物体上升的速度为;
(3)人的拉力为50N;
(4)提升过程中的有用功是240J;
(5)人所做的额外功是60J。
3、400N
【详解】
解:根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知
F×OB=G×OA
100N×4m=G×1m
解得
G=400N
答:物体G所受重力为400N。
4、(1)1500J;(2)400N;(3)100N
【详解】
解:(1)木箱的重力G=1000N,小明做的有用功
W有用=Gh=1000N×1.5m=1500J
(2)由可得小明做的总功
由W总=Fs可得拉力大小
(3)克服摩擦力所做的额外功
W额=W总-W有=2000J-1500J=500J
由W额=fs可得,物体和斜面之间的摩擦力
答:(1)小明所做的有用功为1500J;
(2)沿斜面方向的拉力为400N;
(3)木箱受到的摩擦力为100N。
5、(1)1000N;(2)3.75×103W;(3)93.3%
【详解】
解:(1)货物的重力
从图中可知
不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦,根据
可知动滑轮的重为
(2)由图乙可知,货物在
内上升的高度
则钢丝绳移动的距离
拉力F做的功
拉力F的功率
(3)拉力F在10s内所做的有用功
提升货物过程中滑轮组的机械效率
答:(1)动滑轮的重为1000N;
(2)拉力F的功率为3.75×103W;
(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率为93.3%。