2021-2022学年度人教版物理八年级下册第十二章简单机械难点解析试卷（精选含答案）

物理八年级下册第十二章简单机械难点解析
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、下列说法中正确的是（　　）
A．机械做的有用功越多，机械效率越大 B．机械效率大的功率一定大
C．机械做功可以省力或省距离，但不能省功 D．机械做功时间短的，功率一定大
2、如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s＝1.2m、高h＝0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则（　　）
A．有用功为1.35J，机械效率为75%
B．有用功为2.16J，机械效率为62.5%
C．有用功为1.35J，机械效率为62.5%
D．有用功为1.35J，机械效率为100%
3、如图所示，各工具中属于费力杠杆的是（　　）
A．筷子 B．钳子
C．起子 D．剪子
4、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
5、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
6、如图所示，使用下列工具时，可以省距离的是（　　）
A．镊子 B．钳子
C．起子 D．剪子
7、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
8、某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书过程中（　　）
A．人做的总功相同 B．人做的有用功相同
C．人做功的机械效率相同 D．人做功的功率相同
9、 “节约用水，人人有责”，我们应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆，O为支点，F为阻力，分别沿图示的三个方向用力关闭水龙头，下列说法正确的是（　　）
A．沿F1方向最省力 B．沿F2方向最省力
C．沿F3方向最省力 D．三个方向同样省力
10、如图所示的简单机械中一定省力的是（　　）
A．筷子 B．核桃夹
C．钓鱼竿 D．船桨
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、在建兰“农情蜜意”收获的季节，小楼帮忙运收蔬菜，初次干农活的他在左筐中装了4kg，右筐中装了5kg，如果扁担的长度为1.8m，则他在距扁担左端______m处将蔬菜挑起来才能使挑担水平（扁担和筐的重力均不考虑）；为了方便行走，小楼将两筐蔬菜同时向内移动了0.2m，则需要______筐（选填“左”或“右”）增加约______kg（保留1位小数）蔬菜，才能基本保持挑担水平。
2、如图，小明将一个重为30N的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为25N，小车沿斜面移动的距离s=1.6m，上升的高度h=0.6m。则小明对小车做的有用功是_____J，斜面的机械效率是______。
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、人们在生活中随时都会用到我们学过的简单机械，例如我们每天开门使用的钥匙就是个______ （滑轮/轮轴/斜面）类机械，它是______ （省/费）力机械，螺丝钉与______ （滑轮/轮轴/斜面）类机械类似，它是______ （省/费）力机械。
5、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______。
6、如图所示，物体A重20牛，弹簧秤示数为26牛，则物体B重为______牛；地面对物体A的支持力______牛。（不计滑轮重）
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、如图所示杠杆处于水平平衡状态，已知AB=1m，GA=12N，GB=8N，试求OA的长度；若将B端加4N的重物，欲使杠杆重新平衡，则支点O应怎样移动位置？
2、如图是某建筑工地上使用的塔式起重机。在一次操作过程中起重机将质量为500 kg的建筑材料竖直提升了12 m，用时15 s，g取10 N/kg。求：
（1）所提建筑材料受到的重力；
（2）起重机提起建筑材料所做的功；
（3）提升过程中该起重机的电动机功率为8 kW，那么提升过程中塔式起重机的机械效率是多大？
3、一根均匀木杆放在一水平桌面上，它的一端伸出桌面外边的那部分长度是木杆全长的，如图所示。
（1）在木杆伸出端的B点加一个作用力F，当F=300N时，木杆的另一端A开始向上翘起，那么木杆的重力是多少？
（2）木杆在桌面上若不施加其他任何力时，允许伸出桌面以外的最大长度是多少？
4、如图甲所示的装置，A是重10N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和60N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，（g=10N/kg）。求：
（1）动滑轮的重力为多少N？
（2）内拉力F的功率为多少W？
（3）此装置提升重物的最大机械效率约为多大？
-参考答案-
一、单选题
1、C
【解析】
【详解】
A．有用功与总功的比值叫机械效率，不知道总 功，只知道机械做的有用功多，机械效率不一定大，故A错误；
B．机械效率是有用功与总功的比值，而功率是功与时间的比值，二者没有必然的联系，所在机械效率大的功率不一定大，故B错误；
C．机械做功可以省力或省距离，但不能省功，故C正确；
D．功率是功与时间的比值，不知道做功的多少，做功时间短的，功率不一定大，故D错误。
故选C。
2、C
【解析】
【详解】
有用功
总功
机械效率
故选C。
3、A
【解析】
【详解】
A．筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；故A正确，符合题意；
B．钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故B错误，不符合题意；
C．起子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故C错误，不符合题意；
D．图中的剪子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故D错误，不符合题意。
故选A。
4、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。
5、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。
6、A
【解析】
【详解】
A．镊子是费力杠杆，特点是省距离但费力，故A符合题意；
B．钳子是省力杠杆，特点是省力但费距离，故B不符合题意；
C．起子是省力杠杆，特点是省力但费距离，故C不符合题意；
D．剪子是省力杠杆，特点是省力但费距离，故D不符合题意。
故选A。
7、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。
8、B
【解析】
【详解】
这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由可知，两次所做的有用功相等；用方法一所做的额外功为一次克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法二的额外功大于方法一的额外功，则方法二的总功大于方法一的总功，即用方法一搬书时做功少；由可知
η1＞η2
即用方法一搬书时机械效率高。
因上楼的速度相同，方法二需要上楼二次，所以方法二所用时间长；由可知
P1＞P2
即用方法一搬书时功率大。
综上分析可知，ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
9、B
【解析】
【详解】
由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知，在阻力和阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；在杠杆的最上端点施加动力，当动力的方向与支点和力的作用点的连线垂直时，动力臂最大，此时最省力，即沿F2方向最省力。
故选B。
10、B
【解析】
【详解】
ACD．筷子、钓鱼竿、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，都属于费力杠杆，故ACD不符合题意；
B．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意。
故选B。
二、填空题
1、 1 右 0.3
【解析】
【详解】
[1]由题意可知，左、右两筐中蔬菜的重力分别为：
因扁担和筐的重力均不考虑，可设挑担水平平衡时，他在距离扁担左端为L，则右侧部分距离扁担（1.8m﹣L），由杠杆的平衡条件可得
则
[2][3]小楼将两筐蔬菜同时向内移动了0.2m时，左、右两筐重力的力臂分别为：
则
由
可知，要保持挑担水平，应向右筐增加蔬菜，设其质量为m，则其重力为
由杠杆的平衡条件可得
即
解得
2、 18 45%
【解析】
【详解】
[1]小明对小车做的有用功
W有=Gh=30N×0.6m=18J
[2]拉力做的总功
W总=Fs=25N×1.6m=40J
斜面的机械效率为
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、 轮轴 省 斜面 省
【解析】
【详解】
[1][2]钥匙在使用时绕中心轴转动，属于轮轴，轮轴是杠杆的一种变形；其轮半径和轴半径相当于动力臂和阻力臂，因为动力臂大于阻力臂，所以轮轴是一种省力杠杆。
[3][4]螺丝钉是利用斜面的圆形旋转的物理原理，费距离但是省力。
5、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
6、 13 7
【解析】
【详解】
[1]以滑轮为研究对象，它共受三个力：向下的两个力均等于物体B的重力，向上的弹簧测力计的拉力为26N。滑轮处于静止状态，其受到的向上的拉力和向下的两个拉力之和相等，由此可知向下的两个拉力均为13N，物体B重13N；
[2]以物体A为研究对象，可知A受到3个力：向下的重力、向上的地面对A的支持力和绳对A的拉力。A静止，则A受的重力（20N）等于绳对A的拉力（13N）和地面对A的支持力之和，故地面对A的支持力是
F支持=G-F=20N-13N=7N
三、计算题
1、0.4m；右移0.1m
【详解】
解：当杠杆平衡时有
即
解得
OA=0.4m
当B端加4N的重物时，设支点为，杠枰平衡时有
将GA=12N，GB=8N带入，解得
即支点O应向右移0.1m。
答：OA的长度是0.4m；若将B端加4N的重物，欲使杠杆重新平衡，则支点O应右移0.1m。
2、（1）5×103N；（2）6×104J；（3）50%
【详解】
解：（1）建筑材料受到的重力
G=mg =500kg×10N/kg =5×103N
（2）起重机提起建筑材料所做的功
W有=Gh =5×103N×12m =6×104J
（3）起重机做的总功
W总=Pt =8000W×15s=1.2×105J
起重机的机械效率
答：（1）所提建筑材料受到的重力为5×103N；
（2）起重机提起建筑材料所做的功为6×104J ；
（3）塔式起重机的机械效率为50%。
3、（1）600N；（2）木杆的
【详解】
解：（1）因为杠杆为均匀杠杆，因此杠杆的重心在杠杆的中点位置，设杠杆全长为L，则杠杆重力的力臂为
由得
即G=600N。
（2）因为是均匀的木杆，因此木杆的支点在杠杆的中心位置，由杠杆的平衡条件可得，在不施加其他任何力时，允许伸出桌面以外的最大长度是木杆的一半。
答：（1）木杆的重力是600N。
（2）允许伸出桌面以外的最大长度是木杆的二分之一。
4、（1）10N；（2）4W；（3）81.8%。
【详解】
解：（1）由图丙可知，在内，A被匀速提升，由图乙可知拉力
由图甲可知绳子
忽略绳重及摩擦，根据滑轮组拉力公式
则动滑轮的重力为
（2）由图丙可知，内，A上升的速度为
则拉力端移动速度为
内拉力F的功率为
（3）忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力为
则由上式可知，当绳子C最大拉力为60N时，绳子B拉力为110N>100N，则B处的绳子会被拉断；当绳子B最大拉力为100N时，绳子C的拉力为55N＜60N，此时两绳子都不会被拉断；所以要以B处最大拉力100N为准（此时FC最大=55N），且绳子B的拉力为
则此装置最多能匀速运载货物的重力为
此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，则此装置提升重物的最大机械效率为
答：（1）动滑轮的重力为10N；
（2）内拉力F的功率为4W；
（3）此装置提升重物的最大机械效率约为81.8%。