人教版八年级物理下册第12章《简单机械》单元测试
一、填空题(每空1分,共14分)
1.如图所示,旗杆的顶端安装着一个 滑轮,用来改变拉力的方向。当旗帜缓慢下降时,手对绳的拉力方向为向 (选填“上”成“下")。
2.如图所示,利用滑轮组把物体匀速提升一定高度,该滑轮组有 段绳子承担物重,在绳子承受范围内,不计绳重和摩擦,若增加所提升的物重,则滑轮组的机械效率将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
3.小明用一把缝衣剪刀剪布,如图所示,他为了省距离应将布放在剪刀的 处,为了省力应将布放在剪刀 处(填A或B)。
4.将重物从4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面的顶端.已知沿斜面所用的推力是300N,斜面的机械效率是75%,则推力做的总功为 J,物体所受的重力为 N。
5.如图所示,当用镊子夹取物体时,镊子就相当于 (选填“省力”或“费力”)杠杆;使用该机械 (选填“能”或“不能”)省功;将手压在B处,则该杠杆的支点是 (选填“A”、“B”或“C”)点。
6.如图所示的两个滑轮中,其中 (选填“甲”或“乙”)属于动滑轮,使用动滑轮 (选填“能”或“不能”)省功。若滑轮的自重和摩擦不计,分别用、匀速提起同一物体,则 (选填“”“ ”或“”)F2。
二、选择题(每题2分,共16分,其中第13题14题为双选题)
7.如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动,在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F,使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中,力F的大小将( )
A.先变大,后变小 B.先变小,后变大
C.一直是变大的 D.一直是变小的
8.如图,在均匀杠杆的A处挂3个钩码,B处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡。下列操作中,仍能使杠杆在水平位置平衡的是(所用钩码均相同)( )
A.两侧钩码同时向支点移动一格
B.两侧钩码下方同时加挂一个钩码
C.左侧加挂一个钩码,右侧加挂两个钩码
D.左侧拿去一个钩码,右侧钩码向左移动一格
9.如图所示,重为800N的物体在100N的水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度沿水平地面,向左匀速直线运动了20s,滑轮组的机械效率为60%,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动距离为4m
B.物体与地面间的滑动摩擦力大小为120N
C.额外功的功率为12W
D.若物体的重力和运动速度不变,只增大水平地面的粗糙程度,则滑轮组的机械效率会降低
10.2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京,北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市。在某场馆建设中,采用如图所示的装置,滑轮组悬挂在水平支架上,工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A在5s内匀速上升了1m.已知物体A重400N,该工人重500N,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为80%.关于该过程,下列说法正确的是( )
A.水平地面对工人的支持力为300N
B.动滑轮重为50N
C.人对绳子拉力的功率为120W
D.支架受到滑轮组的拉力为850N
11..2021年1月30日,荆州沙市机场正式通航,为荆州640万人口出行带来极大便利。某游客来机场乘机,他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止。下列说法中正确的是( )
A.旅行箱受到的重力与水平地面对它的支持力是一对平衡力
B.其它条件不变时,仅缩短拉杆的长度,拉力F减小
C.其它条件不变时,使拉力F的方向沿顺时针改变10°,拉力F增大
D.箱内物体下滑,重心位置由B变至B′,拉力F增大
12.下列关于功、功率和机械效率的说法中正确的是( )
A.物体对外做功越多,功率就越大
B.物体做功时功率越大,机械效率越高
C.有力作用在物体上,力—定对物体做功
D.在做功过程中有用功占得比例越大机械效率越高
13.如图所示,斜面长为2m、高为0.4m,现将重为20N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端,若拉力F为5N,拉力的功率为5W。g取10N/kg,则( )
A.拉力做的总功为8J
B.斜面的机械效率为90%
C.物体所受的摩擦力为1N
D.物体由斜面底端运动到顶端用时2s
14.如图所示,用300N的拉力提升装有西瓜的吊篮,使吊篮在20s内匀速上升2m,滑轮组的机械效率为80%(不计吊篮重量、绳重及摩擦)。下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为8m
B.拉力的功率为90W
C.加大提升西瓜的速度,此滑轮组的机械效率将变大
D.向吊篮里增加西瓜,此滑轮组的机械效率将变大
三、画图题(每题2分,共4分)
15.如图所示,轻质杠杆AOB的B处悬挂一重物G,请画出杠杆在图示位置平衡时,在杠杆上施加的最小动力F1的示意图和其力臂l1。
16.如图是用“瓶起子”起瓶盖的示意图,请画出动力F1的力臂,并画出阻力的示意图。
四、实验探究题(共18分)
17.在探究“动力、动力臂和阻力、阻力臂满足什么关系时,杠杆平衡”的实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、细线、质量相同的钩码若干。
(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉(如图),如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头,发现杠杆右端仍下沉,此时应将杠杆左侧的平衡螺母向 调,直到杠杆在水平位置平衡为止。
(2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡。这时杠杆两侧受到的作用力等于各自钩码所受的 。仍要使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是 。
(3)改变动力 和动力臂 的大小,相应调节阻力 和阻力臂 ,经过多次实验得出杠杆的平衡条件。多次实验的目的是 。
18.在“测量滑轮组机械效率”的实验中,实验小组用如图所示的装置进行了实验。实验数据记录如表,第3次实验时的拉力如图所示。
实验 次数 钩码所受的 重力G/N 钩码上升的 高度h/cm 拉力F/N 绳自由端移动 的距离s/cm 机械效率
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30 ②
3 6 10 ① 30 ③
(1)实验中应竖直向上 拉动弹簧测力计使钩码上升。
(2)表格中编号①的数据应为 ;编号②的数据应为 ,编号③的数据应为 。(后两空结果均保留到0.1%)
(3)比较实验数据可得出:使用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越 。
(4)若忽略绳重和摩擦,由第1次实验数据可得动滑轮的重力为 N。
19.(1)如图所示,探究小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干相同钩码、弹簧测力计等实验器材探究杠杆的平衡条件。
①在挂钩码前,小组发现杠杆左端高右端低(如图甲),应将杠杆两端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)端调节,使杠杆在水平位置平衡。
②接着小组在杠杆的两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡(如图乙)。若在A、B下方再增挂一个相同的钩码,则杠杆 (填“左” 或“右”)端将下沉。
③如图丙是已经调节平衡的杠杆,用弹簧测力计在杠杆C处竖直向上拉,在A处挂上适当的钩码,使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的读数为 N,A处挂的钩码总质量为 kg。
(2)在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用同一滑轮组提升不同的物体,如图甲、乙所示,实验数据记录如下表:
实验次数 物体重力/N 提升高度/m 拉力/N 绳端移动的距离/m 机械效率η
1 3 0.1 2.0 0.3 50%
2 6 0.1 a 0.3 b
①实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计,使物体升高。
②表格中a处的数据为图乙中弹簧测力计的示数,为 N;表格中b处的数据应为 。
③如图丙所示,将滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率 (填“变大”“不变”或“变小”)。
五、综合计算题(每题9分,共18分)
20.装卸工人用如图所示的装置将重为800N的货物提至高处,人对绳的拉力为500N,货物在1min内匀速上升了5m,在此过程中求:
(1)有用功;
(2)拉力做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率.
21.斜面作为一种简单机械,在实际生活中应用很广泛,小方同学在实验时对斜面进行了研究,他把重12N的物体沿长1m、高0.2m的斜面从底部匀速拉上斜面顶端,沿斜面所用拉力为3N(不计空气阻力),求:
(1)拉力F做的总功;
(2)克服物体的重力做的有用功;
(3)使用这个斜面做功的机械效率。
答案
1.定;上
2.2;变大
3.A;B
4.1200;900
5.费力;不能;A
6.乙;不能;>
7.A
8.D
9.C
10.D
11.C
12.D
13.C,D
14.B,D
15.解:如图所示:
16.解:如图所示:
17.(1)左
(2)重力;便于测量力臂
(3)使结论具有普遍性
18.(1)匀速
(2)2.2;88.9%;90.9%
(3)高
(4)0.4
19.(1)左;左;3;0.2
(2)匀速;3.2;62.5%;不变
20.(1)有用功:W有用=Gh=800N×5m=4000J;
(2)拉力移动距离s=2h=2×5m=10m,
拉力做的总功W总=Fs=500N×10m=5000J,拉力的功率P= P= 83.3W;
(3)滑轮组的机械效率:η= ×100%= ×100%=80%.
21.(1)解:拉力F做的总功
答:拉力F做的总功为3J。
(2)解:克服物体的重力做的有用功
答:克服物体的重力做的有用功为2.4J。
(3)解:斜面的机械效率
答:使用这个斜面做功的机械效率为80%。