物理八年级下册第十二章简单机械专题训练
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,甲、乙两个装置使用的滑轮和绳子完全相同,把相同重物匀速提升相同高度。(忽略摩擦,物重大于滑轮重)则( )
A.甲滑轮组较省力,且机械效率较高
B.乙滑轮较省力,且机械效率较高
C.它们省力程度不同,但机械效率相同
D.它们做的有用功相同,但额外功不同
2、如图所示,物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起重物,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.如G甲=G乙则甲更省力,甲机械效率大 B.如G甲=G乙则乙更省力,甲机械效率大
C.如F甲=F乙则甲更省力,甲机械效率大 D.如F甲=F乙则乙更省力,乙机械效率大
3、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
4、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
5、一个滑轮组经改进后,机械效率比原来大大提高,用该滑轮组将同一物体匀速提升同样的高度,与改进前相比( )
A.总功不变,但额外功减少了
B.总功不变,有用功增加了
C.有用功不变,总功减少了
D.做的有用功减少了
6、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
7、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
8、如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是( )
A.天平 B.瓶盖起子
C.食品夹 D.钳子
9、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
10、如图所示用三个力沿不同的方向拉绳子,则( )
A.F1最大 B.F2最大 C.F3最大 D.一样大
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、如图所示,拉力F=250N,在10s内将重为600N的货物匀速提升2m,则滑轮组的机械效率为 _____,拉力的功率为 _____W。请你说出一条提高该机械机械效率的方法:_____。
2、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_______。
3、随车吊正式名为随车起重运输车,它广泛适用于市政建设、煤矿工程等基建材料与其它设备的吊装及运输。如图是一款随车吊的示意图。使用时液压杆将起重臂顶起,同时通过与钢索连接的电动机工作,可将重物吊起到需要的地方。
(1)如图所示A处为一动滑轮,液压杆顶起起重臂的过程中,该起重臂可看作一个______杠杆。
(2)当起重臂在如图位置稳定后,启动电功率为5000W的电动机将重为6000N的物体以0.5m/s的速度匀速吊起,此时滑轮组的机械效率是75%,若此过程中不计绳重和摩擦,则电动机对钢索的拉力______和电动机的效率______。
4、如图所示,斜面长s=0.5m,高h=0.2m,将5N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,需要用平行于斜面的拉力2.5N,斜面的机械效率是______,斜面对物体摩擦力为______N。
5、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______。
6、如图所示,小明分别使用甲、乙图中两种不同的机械将同一物体M匀速提升同样高度。测得两次拉力F甲、F乙和物体M所受的重力G如下表所示。当使用乙机械时,测得绳子自由端移动的距离是物体M上升高度的2倍。
(1)从表中数据可知:甲机械________(选填“省力”“费力”或“不省力也不费力”),甲机械所做的有用功_______(选填“大于”“等于”或“小于”)乙机械所做的有用功:
(2)乙提升物体M时的机械效率是________
F甲 F乙 GM
10N 5N 8N
三、计算题(4小题,每小题10分,共计40分)
1、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?
2、如图所示,用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体,物体在5s内竖直上升了2m,人拉绳的力为250N(不计绳重及摩擦)。求:
(1)对重物做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率。
3、如图所示,杆秤可视为杠杆,提钮处为支点,若不计其自重,当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态,已知厘米,厘米,秤砣的重力为10牛,求:
(1)被称物体的重力;
(2)若这杆秤所能测物体的最大重力为200牛,求的长度。
4、用如图所示的滑轮组在5s内将一个重300N的物体匀速提升2m,所用的拉力F为125N,不计绳重及摩擦:
(1)滑轮组对物体做的功;
(2)拉力做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)动滑轮的重力。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【解析】
【详解】
由题可知,摩擦力忽略不计,则我们只需要考虑拉力与物重、动滑轮重的关系。由图甲可知,用滑轮组提升物体(提升高度为h)时,所做有用功为
W有用=Gh
额外功为
W额=G动h
动滑轮由两段绳子承担,所以作用在绳子自由端的力
物重大于滑轮重,所以
F甲<G
绳子自由端移动的距离为
s=2h
则甲装置的机械效率为
由图乙可知,用定滑轮提升物体(提升高度为h)时,作用在绳子自由端的力
F乙=G
所以
F甲<F乙
此时做的有用功为
W有用=Gh
额外功为0,则乙装置的机械效率为100%,所以
它们做的有用功相同,但额外功不同,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2、D
【解析】
【详解】
由图知
n甲=2,n乙=3
AB.不计绳重及摩擦,绳子受的拉力分别为
因为
G甲=G乙
所以
F′甲>F′乙
乙更省力;滑轮组的机械效率
物体的重力和动滑轮的重力相同,所以两滑轮组的机械效率相同,故AB错误;
CD.不计绳重及摩擦,物体的重力分别为
G′甲=2F甲-G动
G′乙=3F乙-G动
因为
F甲=F乙
所以
G′乙>G′甲
乙更省力,滑轮组的机械效率
动滑轮的重力相同,乙的重力较大,乙的机械效率较大,故D正确,C错误。
故选D。
3、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。
4、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。
5、C
【解析】
【详解】
由于把同一物体匀速提升同样的高度,所以,利用滑轮组做的有用功相同,由于改装后的机械效率高,所以,由知道,改装后利用滑轮组做的总功减少,又因为
W总=W有+W额
所以,改装后利用滑轮组做的额外功减少,综上所述,故ABD错误,C正确。
故选C。
6、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。
7、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。
8、C
【解析】
【详解】
A.天平在使用时属于等臂杠杆,故A不符合题意;
B.瓶盖起子使用时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故B不符合题意;
C.食品夹在使用时,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故C符合题意;
D.钳子在使用时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
9、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。
10、C
【解析】
【详解】
过支点做F1、F2、F3作用线的垂线段,即为力臂,然后比较力臂的大小,从而确定出力的大小;如图所示:从图中可得
l1>l 2>l 3
根据杠杆平衡条件可知,用动滑轮拉同一重物G,阻力和阻力臂乘积为定值,沿三个不同方向,用的拉力大小关系是
F1<F2<F3
故选C。
二、填空题
1、 80% 150 增大提升物体的重力
【解析】
【详解】
[1]滑轮组的有用功为
拉力移动的距离
拉力做的总功
滑轮组的机械效率为
[2]拉力的功率为
[3]滑轮组的机械效率与提升物体的重力和动滑轮的重力有关,增大滑轮组的机械效率可以增大提升物体的重力或者减小动滑轮的重力。
2、 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
3、 费力 4000 80
【解析】
【详解】
(1)[1]由图可见,起重机钢索下的那个滑轮随着重物一起升降,是动滑轮,液压起重车的起重臂在使用时从支点向液压杆做垂线即为动力臂,从支点向重物重力的作用线做垂线,即为阻力臂,动力臂小于阻力臂,是一个费力杠杆。
(2)[2]由图知,n=2,拉力端移动距离 s=2h,滑轮组的机械效率
电动机对钢索的拉力
[3]由 可得,电动机拉力做的总功功率
电动机的机械效率
4、 80% 0.5
【解析】
【详解】
5、 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
6、 费力 等于 80%
【解析】
【详解】
(1)[1]根据表格数据可知
F甲>GM,F乙<GM
所以使用甲提升物体M时费力。
[2]将同一物体M匀速提升同样高度,由
W有=Gh
可知,甲乙机械做的有用功相等。
(2)[3]由图乙可知,滑轮组的动滑轮绕2段绳子,乙提升物体M时的机械效率
三、计算题
1、(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%。
2、(1)700J;(2)70%
【详解】
解:(1)对重物做的有用功
W有用=Gh=350N×2m=700J
(2)由图知,绳子的有效段数
n=2
拉力端移动的距离
s=2h=2×2m=4m
拉力做的总功
W总=Fs=250N×4m=1000J
滑轮组的机械效率
答:(1)对重物做的有用功为700J;
(2)滑轮组的机械效率为70%。
3、(1)100N;(2)80cm
【详解】
解:(1)由杠杆平衡条件知道
即
解得。
(2)由杠杆平衡条件知道
即
解得。
答:(1)被称物体的重力为;
(2)的长度是。
4、(1)600J;(2)150W;(3)80%;(4)75N
【详解】
解:(1)滑轮组对物体做的功(有用功)
W有用=Gh=300N×2m=600J
(2)由图可知
n=3
则绳子自由端移动距离
s=3h=3×2m=6m
拉力做的总功
W总=Fs=125N×6m=750J
拉力做功的功率
(3)滑轮组的机械效率
(4)不计绳重及摩擦,根据可得,动滑轮的重力
G动=3F-G=3×125N-300N=75N
答:(1)滑轮组对物体做的功为600J;
(2)拉力做功的功率为150W;
(3)滑轮组的机械效率为80%;
(4)动滑轮的重力为75N。