2021-2022学年度强化训练人教版物理八年级下册第十二章简单机械专项练习练习题(精选含解析)

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名称 2021-2022学年度强化训练人教版物理八年级下册第十二章简单机械专项练习练习题(精选含解析)
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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 2022-04-28 20:29:20

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物理八年级下册第十二章简单机械专项练习
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、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
2、如图所示,有一质量不计的长木板,左端装有与墙相连的轴在它的左端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着右端。当物块向右匀速滑动时,木板始终在水平位置保持静止,在此过程中,拉力F(  )
A.变小 B.变大 C.不变 D.先变大后变小
3、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%
4、如图所示,所使用的杠杆能够省距离的是(  )
A.羊角锤 B.筷子
C.开瓶器 D.独轮车
5、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
6、下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是(  )
A.功率大的机械,做功一定多 B.做功快的机械,功率不一定大
C.机械效率高的机械,额外功占总功比例一定小 D.做功多的机械,机械效率一定高
7、如图是一种新型开瓶器,借助它可单手轻易开启啤酒瓶盖,该开瓶器可看作一个杠杆。下列各示意图中能正确表示该开瓶器工作时的支点O、动力F1和阻力F2的是(  )
A. B.
C. D.
8、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
9、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
10、如图所示的工具中,使用时属于省距离的杠杆的是(  )
A.道钉撬 B.火钳
C.钢丝钳 D.天平
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(6小题,每小题5分,共计30分)
1、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___________。
2、如图所示,为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放,最高到达右侧圆弧槽B点处,然后再次滑下,最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h。(忽略空气阻力)
(1)物体从A点滑到B点时,克服摩擦力所做的功为 ___________;
(2)C点距离水平面的高度为 ___________。
3、指出下列实物属于哪种简单机械:(1)旗杆上的小轮是______,(2)钓鱼竿是______,(3)撬铁路枕木上道钉的道钉撬是______。
4、如图所示,升旗用的旗杆顶上安装一个 _____滑轮,此滑轮相当于 _____杠杆,好处是可以 ______。
5、如图所示,O为轻质杠杆AB的支点,杠杆上刻度均匀,在距支点10厘米的B处挂有600牛的重物,要使杠杆平衡,需要在A处至少加_______牛的力,且方向为_______。
6、如图所示,斜面长10m,高6m,用大小为90N沿斜面向上的拉力F,将重120N的铁块从底端匀速拉到顶端,斜面的机械效率为______,物体受到的摩擦力为______。
三、计算题(4小题,每小题10分,共计40分)
1、不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦,用如图所示的滑轮组去拉动物体A,已知物体A重为100N,动滑轮重为80N。在拉力F的作用下,经过20s,物体A沿水平方向匀速前进了4m,拉力F做功为3200J。(g取10N/kg)求:
(1)绳子自由端移动的速度;
(2)因克服动滑轮重而做的额外功;
(3)此滑轮组的机械效率;
(4)物体A所受的摩擦力。
2、如图是用滑轮组从水中提升重物A,A的体积为1.2×103cm3,质量为2100g,整个打捞过程A被匀速提升,A完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为60%,忽略绳重及滑轮摩擦,不考虑水的阻力,求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)A受到的重力;
(2)A完全浸没在水中时受到的拉力;
(3)A完全离开水面后,绳子自由端的拉力F;
(4)A完全离开水面后,滑轮组的机械效率。(保留1位小数)
3、如图所示,塔式起重机上的滑轮组将600N的重物匀速吊起5m高度的过程中,作用在绳端的拉力为250N。求:
(1)作用在绳端的拉力做的功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为有用功的0.1倍,求动滑轮的重。
4、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。
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、B
【解析】
【详解】
如图,长木板长为l,力F方向竖直向上,所以动力臂为l不变,杠杆受到物体的压力(阻力)
F′=G
阻力臂为l2,根据杠杆平衡条件有
Fl=F′l2=Gl2
所以
由此可知,当物块向右匀速滑动时,l2变大,F变大。
故选B。
3、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。
4、B
【解析】
【详解】
A.用羊角锤起钉子时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,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,可以省距离,故B符合题意;
C.开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,故C不符合题意;
D.独轮车在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,故D不符合题意。
故选B。
5、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。
6、C
【解析】
【分析】
【详解】
A.功等于功率乘以时间,功率大,时间不确定,也得不出做功多,故A错误;
B.功率表示的就是做功快慢的物理量,做功快的机械,功率一定大,故B错误;
C.机械效率表示做功过程中有用功所占总功的比例,机械效率越高说明有用功的比例越大,额外功的比例越小,故C正确;
D.功表示的是力和沿力的方向上移动的距离的乘积,机械效率表示做功过程中有用功所占总功的比例,二者没有必然关系,故D错误。
故选C。
7、D
【解析】
【详解】
图中的起瓶器在打开瓶盖时,启瓶器会绕着瓶盖的左侧转动,故O点在瓶盖的左侧;阻力为瓶口与盖的向下的摩擦力,故阻力F2在瓶盖的右侧,方向向下;动力F1会绕着O点转动,故动力的方向斜向右,故D符合题意。
故选D。
8、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。
9、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。
10、B
【解析】
【详解】
AC.道钉撬、钢丝钳在使用时,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,但要多移动距离,故AC不符合题意;
B.火钳在使用时,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,但可少移动距离,即为省距离的杠杆,故B符合题意;
D.天平为等臂杠杆,不省力也不费力,不省距离也不多移动距离,故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
1、 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
2、
【解析】
【详解】
(1)物体从A点滑到B点的过程中,损失的机械能,即克服摩擦力所做的功为
(2)再次滑下的过程,水平面的粗糙程度不变,长度也不变,即物体克服摩擦力做的功不变,即损失的机械能不变,所以达到C点时物体的机械能(此时只有重力势能)
由可得,C点距离水平面的高度为
3、 定滑轮 费力杠杆 省力杠杆
【解析】
【详解】
(1)[1]旗杆上的小轮是定滑轮,定滑轮是等臂杠杆;
(2)[2]钓鱼竿的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
(3)[3]道钉撬的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
4、 定 等臂 改变力的方向
【解析】
【详解】
[1]滑轮在使用时轴是固定不动的,是定滑轮,升国旗用的旗杆顶上安装一个定滑轮。
[2][3]定滑轮的动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径,所以定滑轮实际上是一个等臂杠杆,因此使用定滑轮不能省力,好处是可以改变力的方向。
5、 200 竖直向下
【解析】
【详解】
[1][2]因为阻力和阻力臂一定,动力臂越长,动力越小,所以为最长的力臂,故在端作竖直向下的力;根据杠杆平衡的条件可得
6、 80% 18N
【解析】
【详解】
[1]拉力做的总功
W总=Fs=90N×10m=900J
拉力做的有用功
W有用=Gh=120N×6m=720J
斜面的机械效率
[2]因为W总=W有用+W额,所以额外功
W额=W总﹣W有用=900J﹣720J=180J
由W额=fs知道,物体受到的摩擦力
三、计算题
1、(1)0.4m/s;(2)320J;(3)90%;(4)720N
【详解】
解:(1)动滑轮上绳子的段数:n=2,则绳子自由端移动的距离
s=nsA=2×4m=8m
绳子自由端移动的速度
v== =0.4m/s
(2)动滑轮上升的高度
h=sA=4m
克服动滑轮重力做的额外功
W额=G动h=80N×4m=320J
(3)滑轮组做的有用功
W有=W总﹣W额=3200J﹣320J=2880J
滑轮组的机械效率
η=×100%=×100%=90%
(4)由物体A克服摩擦力做的有用功W有=FAsA 可得,对物体A的拉力
FA===720N
因物体A匀速前进,则物体A所受拉力和摩擦力是一对平衡力,则物体A所受摩擦力
f=FA=720N
答:(1)绳子自由端移动的速度为0.4m/s;
(2)因克服动滑轮重而做的额外功为320J;
(3)此滑轮组的机械效率为90%;
(4)物体A所受的摩擦力为720N。
2、(1)21N;(2)9N;(3)9N;(4)77.8%
【详解】
解:(1)物体A的质量
物体A所受重力
(2)A完全浸没在水中时,排开水的体积为
受到的浮力
A完全浸没在水中时受到的拉力
(3)A完全浸没在水中时

由得

解得
由图知,滑轮组由3段绳子承担物重,A完全出水后,钢绳拉力
(4)由
得,A完全离开水面后,滑轮组的机械效率
答:(1)A受到的重力为21N;
(2)A完全浸没在水中时受到的拉力是9N;
(3)A完全离开水面后,绳子自由端的拉力为9N;
(4)A完全离开水面后,滑轮组的机械效率为77.8%。
3、(1)3750J;(2)80%;(3)90N
【详解】
解:(1)由图知道,n=3,绳端移动的距离
s=nh=3×5m=15m
作用在绳端的拉力做的功
W总=Fs=250N×15m=3750J
(2)提升重物做的有用功
W有=Gh=600N×5m=3000J
滑轮组的机械效率
(3)克服摩擦和钢丝绳重所做的功
W额1=0.1×W有=0.1×3000J=300J
克服动滑轮重力所做的额外功
W额2=W总-W有-W额1=3750J-3000J-300J=450J
由W额2=G动h得动滑轮的重力
答:(1)作用在绳端的拉力做的功为3750J;
(2)滑轮组的机械效率为80%;
(3)动滑轮的重为90N。
4、(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%。