2021-2022学年基础强化人教版物理八年级下册第十二章简单机械定向测评试卷(含详解)

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名称 2021-2022学年基础强化人教版物理八年级下册第十二章简单机械定向测评试卷(含详解)
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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 2022-05-02 23:40:42

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文档简介

物理八年级下册第十二章简单机械定向测评
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、下列说法正确的是(  )
A.做功越多,功率越大
B.做功时间越短,功率一定越大
C.做功越快,功率越大
D.机械效率越大,功率一定越大
2、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
3、如图所示,物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态(不计机械自重和摩擦),拉力F1、F2、F3的大小关系是(  )
A.F2<F1<F3 B.F2<F1<F3
C.F1<F2<F3 D.F2<F3<F1
4、下列工具中使用时属于省力杠杆的是(  )
A.筷子 B.羊角锤
C.笤帚 D.船桨
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、有三个相同的杠杆,杆上每小格为0.1m,在杆上相同的位置挂有重力都为G的物体。三个杠杆分别在F1、F2、F3的作用下处于水平平衡状态,如图所示,这三个力中最大的是(  )
A. B.C. D.无法判断
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、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、小健学习使用下列简单机械后做出以下总结,你认为他的总结中叙述错误的是(  )
A. 垂直于道钉撬的把手向下压时,人的用力最省力
B. 用斜面向上搬物体时,既可以省力,又可以节省做功
C. 使用镊子时,杠杆的支点在动力作用点与阻力作用点的外侧,属于费力杠杆
D. 图中的小人若沿F2方向用力,所用的力与沿F1方向用力的大小基本相同
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(6小题,每小题5分,共计30分)
1、按要求完成填空。
(1)在如图甲所示的提升重物的装置中,所用的滑轮是______(选填“动”或“定”)滑轮,使用此滑轮的好处是:______。
(2)在探究影响物体的重力势能因素的实验中,小明用A、B两个实心铁块(mA=mB)、沙子和铁钉进行实验,实验中他是通过比较______来比较物体重力势能的大小;由图乙可以探究物体重力势能的大小与物体______的关系。
2、为了探究小球静止在斜面上时,沿斜面向上的拉力F的大小与哪些因素有关,小红用两个所受重力G不同的光滑小球甲、乙和弹簧测力计等器材按图(a)、(b)进行实验,然后改变斜面与水平面的倾角继续实验,如图(c)、(d)所示。(G甲<G乙,θ1<θ2<θ3,F1<F2<F3<F4)
①由图(a)、(b)及相关条件可得出的初步结论是:光滑小球静止在斜面上时,______ ,F越大。
②由图8(b)、(c)、(d)及相关条件可得出的初步结论是:______。
3、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。
4、如图所示的钳子是人们日常生活中常用的工具,它的钳柄上刻有花纹、钳口较薄。钳柄上刻有花纹是通过增大______从而增大摩擦,使用钳子剪铁丝时,它是______(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
5、如图所示,物体重400N,动滑轮重20N,工人用250N的拉力将重物匀速提升4m,所用时间为20s,则此过程中有用功是_______J,拉力的功率是______W,动滑轮的机械效率是______。
6、一根长为1.8m的扁担,左、右两端分别挂了24kg和30kg的货物,要使挑的时候扁担水平平衡,肩膀应放在距离扁担左端______m的位置上,若将两端货物同时向内移动0.2m,则需要将______(选填“左”或“右”)端货物增加______kg才能保持扁担水平平衡。(不考虑扁担的重)
三、计算题(4小题,每小题10分,共计40分)
1、如图甲所示装置,重为16N的物体A在拉力F的作用下,5s内匀速运动了0.5m.拉力F做的功随时间变化的图象如图乙所示.已知动滑轮重0.5N,物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.25倍;
(1)拉力F的功率是多少?
(2)5秒内整个装置对物体A做的功是多少?
(3)该装置的机械效率是多少?
2、如图所示,一个边长为80cm的正方体重640N,放在水平地面上,一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来。(不计摩擦及绳重)求:
(1)人还没有用力拉之前,重物对地面的压强是多大?
(2)要想使人所用的拉力最小,请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。
(3)如果此人匀速提起640N的正方体时,人对绳子的实际拉力是220N,若人的体重为600N,那么他用此滑轮组提升物体的重力不能超过多少牛?
3、建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速起吊重为5000N的重物使其匀速上升,对绳子自由端的拉力是2000N,重物在10s内上升了1m。则:
(1)克服物体重力做的功是多少J?
(2)拉力做功的功率是多少W?
(3)该滑轮组的机械效率是多少?
4、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】
【分析】
【详解】
A.功率是功与时间的比值,只知道做功的多少,不知道时间的大小,不能判断功率的大小,故A错误;
B.功率是功与时间的比值,只知道时间的大小,不知道做功的多少,不能判断功率的大小,故B错误;
C.功率是表示物体做功快慢的物理量,做功越快,功率越大,故C正确;
D.功率和机械效率是两个不同的物理量,机械效率是有用功与总功的比值,无法比较,故D错误。
故选C。
2、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。
3、B
【解析】
【详解】
不计机械自重和摩擦时:
第一个图是等臂杠杆,力臂
由杠杆平衡条件可得
第二个图是滑轮组,承担总重绳子的段数
拉力
第三个图是动滑轮,动力作用在轴上

故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4、B
【解析】
【详解】
ACD.筷子、笤帚、船桨在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故ACD不符合题意;
B.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B符合题意。
故选B。
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】
【分析】
【详解】
根据杠杆平衡条件可知:力臂最小的力最大;C的力臂最小,所以F3最大。
故ABD不符合题意;C符合题意。
故选C。
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、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、B
【解析】
【详解】
A.垂直于道钉撬的把手向下压时,由杠杆平衡条件可知,此时动力臂最大,人的用力最省力,故A正确,不符合题意;
B.用斜面向上搬物体时,可以省力,但需额外克服斜面摩擦力做功,不能省功,故B错误,符合题意;
C.使用镊子时,杠杆的支点在动力作用点与阻力作用点的外侧,此时杠杆的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C正确,不符合题意;
D.根据滑轮的特点可知,动滑轮上有两段绳子,n=2,图中的若沿F2方向用力,所用的力与沿F1方向用力的大小基本相同,都等于物体和动滑轮总重的,故D正确,不符合题意。
故选B。
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、 定 可以改变拉力的方向 铁钉陷入沙子的程度 高度
【解析】
【详解】
(1)[1][2]由图甲可知,该滑轮不能随物体而移动,因此该滑轮是定滑轮,在使用此滑轮可以改变拉力的方向。
(2)[3][4]物体中重力势能无法直接观察到,由转换法可知,可以通过铁钉陷入沙子的程度来比较物体重力势能的大小;重力势能与物体的质量和高度有关,已知两个实心铁块的质量相同,由图可知两个铁块的高度不同,由控制变量法可知是探究物体重力势能的大小与物体高度的关系。
2、 斜面与水平面的倾角相等时,小球所受重力G越大。 光滑小球静止在斜面上时,小球所受重力G相等时,斜面与水平面的倾角越大,F越大。
【解析】
【详解】
[1] 由图(a)、(b)可知,倾角是相同的,由于G甲<G乙 ,F1<F2,所以可得出结论,当倾角相等时,小球所受重力G越大,F越大。
[2]由于(b)、(c)、(d)的小球都是一样的,所以重力G相同,由题中条件可知,随着倾角变大,拉力F也在变大,由此可得:光滑小球静止在斜面上时,小球所受重力G相等时,斜面与水平面的倾角越大,F越大。
3、 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。
4、 接触面的粗糙程度
省力
【解析】
【详解】
[1]钳柄上刻有花纹是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,不易滑落。
[2]根据杠杆平衡条件可知,当动力臂大于阻力臂时,动力小于阻力,是省力杠杆。
5、 1600##1.6×103 100 80%
【解析】
【详解】
[1]提升重物时所做的有用功
W有用=Gh=400N×4m=1600J
[2]由图知道,n=2,则绳端移动的距离
s=2h=2×4m=8m
拉力所做的总功
W总=Fs=250N×8m=2000J
拉力的功率
[3]动滑轮的机械效率是
6、 1 右 2
【解析】
【详解】
[1]设肩膀到扁担左端距离L,则到右端距离
左端货物的质量为24kg,则右端货物的质量为30kg;由扁担平衡可得

解得
即肩膀应放在距离扁担左端1m的位置上。
[2] [3]将两端货物同时向内移动了0.2m时,左、右边货物重力的力臂分别为

由可知,要保持挑担水平,应向右端增加货物,设其质量为m,则其重力为mg,由杠杆的平衡条件可得

解得
三、计算题
1、(1)0.5W;(2)2J;(3)80%
【详解】
(1)由图乙知道,5s内拉力F做的功为2.5J,拉力的功率为
(2)5秒内整个装置对物体A做的功为克服地面摩擦力做的功,物体受到的摩擦力
f=0.25G=0.25×16N=4N
物体匀速运动,5s内做的有用功
W有=fs=4N×0.5m=2J
(3)由图乙知道,在5s内拉力做的功W总=2.5J,则滑轮组的机械效率为
答:(1)拉力的功率为0.5W;
(2)5秒内整个装置对物体A做的功为2J;
(3)该装置的机械效率为80%。
2、(1)1000Pa(2)见解析;(3)1780牛
【详解】
解:(1)正方体与地面的接触面积为
Sa280cm)2(0.8m)20.64m2
重物对地面的压强为
P1000Pa
(2)要使所用的拉力最小,该滑轮组向下用力物体向上运动,应从定滑轮开始绕,如图所示
(3)因为
F(G物+G动)
所以动滑轮的重力为:
G动3F﹣G3220N﹣640N20N
因为
F′(G物′+G动)
所以用滑轮组提升物体的最大重力为
G物′3F′﹣G动3600N﹣20N1780N
答:(1)人还没有用力拉之前,重物对地面的压强是1000Pa;
(2)滑轮组上绳子的绕法见下图:
(3)他用此滑轮组提升物体的重力不能超过1780牛。
3、(1)5000J;(2)600W;(3)83.3%
【详解】
解:(1)克服物体重力做的功
W有用=Gh=5000N×1m=5000J
(2)从图中可知
n=3
绳子自由端移动的距离
s=nh=3×1m=3m
拉力做的功
W总=Fs=2000N×3m=6000J
拉力做功的功率
(3)该滑轮组的机械效率
答:(1)克服物体重力做的功是5000J;
(2)拉力做功的功率是600W;
(3)该滑轮组的机械效率是83.3%。
4、(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%