第12章《简单机械》单元测试2021-2022学年人教版八年级物理下册（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第12章《简单机械》单元测试2021-2022学年人教版八年级物理下册（Word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 382.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-06-04 22:38:29 | ||
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文档简介
第12章《简单机械》单元测试2021-2022学年人教版八年级物理下册（Word版含答案）
一、填空题（每空1分，共14分）
1.如图所示，小刚用80N的拉力在10s内把重120N的物体匀速提升了8m，不计绳的重力和摩擦，动滑轮重为 N，滑轮组的机械效率是 。
2.如图所示，用的拉力，把重力为的木箱匀速提升，滑轮组的机械效率为 ﹔假如在上升过程中，拉木箱的绳子突然断了，木箱由于 会继续向上运动一段距离。
3.如图所示，光滑的地面上有一足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑轮（不计绳和滑轮的摩擦及自重），木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着轻质弹簧测力计。当拉力F为8N时，木板以0.36km/h的速度向右做匀速直线运动，则拉力F的功率是 W；然后把拉力增大到12N时，弹簧测力计的读数为 N。
4.如图，用12N的拉力F拉着物体A在水平面匀速直线运动了1m，用时10s，已知物体A的重力为100N，它在水平面运动时受到摩擦力是20N，则拉力F的功率是 W，滑轮组的机械效率是 ，当把物体A换成质量更大的重物时，滑轮组的机械效率 （填“变大”“变小”或“不变”）。
5.如图所示，是我们在学习和办公时用到的长尾夹，由一个弹簧片夹体和两个较长的尾柄（弹簧钢丝卡）构成。尾柄可转动，夹体夹纸紧，不易脱落，便于文件堆放，节省空间。各部分尺寸图中已标出，长尾夹可看做杠杆，用力捏尾柄使夹体张开时，它是一个 杠杆，若动力和阻力的方向都与夹体所在的斜面垂直，当阻力为1.5N时，动力为 N。
6.如图所示，在20 N水平拉力F作用下，重200 N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48N，物体以0.1m/s的速度运动了5s。则拉力所做的功为 J，功率为 W，滑轮组的机械效率为 %。
二、选择题（每题2分，共16分，其中13题14题为双选题）
7.某建筑工地上，一台起重机20s内将重的物体匀速提升6m，起重机吊胃上的滑轮组如图所示，滑轮组的机械效率为75%。下列分析正确的是（ ）
A．拉力F的大小为 B．额外功的大小为
C．拉力F的功率为 D．动滑轮的重力可能为
8.如图轻质杠杆两端悬挂着同种材料制成的两个大小相同的实心金属球，已知水的密度大于酒精的密度，如果要使杠杆处于平衡状态，两球可能（ ）
A．都浸没在酒精中
B．左边浸没在酒精中，右边浸没在水中
C．左边浸没在水中，右边浸没在酒精中
D．都浸没在水中
9.小斌用如图所示滑轮组把重300N的货物匀速提升1m，若不计绳重和摩擦，所用的拉力是200N。则下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为3m
B．动滑轮的质量为50N
C．滑轮组此时的机械效率是75%
D．利用该滑轮组既可以省力还可以省功
10.在水平地面上，个子较高的甲同学和个子较矮的乙同学共同搬运一个质量分布均匀的木箱，两人一前一后，手都作用在木箱靠近自己一侧的下边缘上，施力方向都竖直向上。第一次，甲同学在前，对木箱施加的力大小为F甲，乙同学在后，对木箱施加的力大小为F乙；第二次，甲、乙同学互换位置，甲同学对木箱施加的力大小为F甲′，乙同学对木箱施加的力大小为F乙′。假设甲、乙同学身体和手臂都伸直，则（ ）
A．F甲＞F乙 B．F甲′＝F乙′
C．F甲＞F甲′ D．F乙＝F乙′
11.杠杆在生活中有很多应用，如图甲乙两个同学正在玩跷跷板，甲同学欲使静止的跷跷板向下，他可采取的有效方法是（ ）
A．向后移动 B．向前移动
C．前后移动都行 D．请乙后退点
12.图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，甲的（ ）
A．总功较大 B．有用功较小
C．额外功较大 D．机械效率较低
13.如图所示，甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面，长度分别为4 m、5m，高度相同，两个工人分别沿斜面向上的拉力F甲、Fz把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端，且速度大小相等，此过程拉力F甲、F乙所做的功分别为W甲、W乙，功率分别为 P甲、P乙，机械效率分别为 η甲、η乙，下列说法正确的是（ ）
A．F甲:F乙=5:4 B．W甲: W乙=5:4
C．P甲:P乙=4:5 D．η甲:η乙=1:1
14.如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为50N，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，此时测力计的示数为550N；在物体B下加挂重为90N的物体C后，用水平向左的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s，若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体A所受滑动摩擦力大小为250N
B．F的大小为530N
C．B的重力为500N
D．F做功的功率为42W
三、画图题（每题2分，共4分）
15.如图所示，这是日常生活中同学们经常用到的订书机，我们可以将其简化成一个杠杆模型。图中O为支点，F2为作用在B点的阻力。请你在图中画出阻力臂l2和作用在A点的最小动力F1。
16.如下图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，请画出F1、F2的力臂L1和L2.
四、实验探究题（每空1分，共18分）
17.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）如图a所示，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向 调节，此步骤的目的是 ；
（2）在实验中，甲同学猜想杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，乙同学猜想杠杆平衡条件：动力+动力臂＝阻力+阻力臂；他们通过实验获得一组数据，如表：
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 3 6 6 3
根据表中数据，他们都认为自己的猜想是正确的；你认为，他们实验验证的过程存在什么问题？ ；
（3）如表是丙同学在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，记录的部分测量结果，请在空格中填入适当的值；
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 8 1 4
2 6 1.5 8
（4）丙同学在实验过程中改变测力计施力方向，由图b到图c过程中，测力计示数将 。（选填“变大”“变小”或“不变”）
18.在“探究杠杆平衡条件的实验”中。
（1）如图甲所示，要使杠杆水平平衡，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节。本实验中，调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是 。
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂2个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在C点挂 个相同的钩码或者在B点施加一个向 （选填“上”或“下”）的力。
（3）小明继续探究：保持A点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂 和动力 的数据，绘制了 的关系图像，如图丙所示。请根据图像推算，当 为 时， 为 N。
（4）完成如图丁实验后，小明利用杠杆的平衡条件原理来计算杠杆的质量。
①如图丁所示，若以杠杆上的C位置为支点，在C的右侧挂质量为 的钩码，左右移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡。
②用刻度尺测出此时钩码悬挂位置D点到C点的距离 和 点到C点的距离 。
③根据杠杆的平衡条件，可以计算出杠杆的质量 （用题中所给物理量符号表示）。
19.小明和同学利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究（如图所示），测得的实验数据如表中所示：
实验次数 斜面的倾斜程度 物体重G/N 物体上升高度h/m 沿斜面拉力F/N 物体移动距离s/m 有用功W有/J 总功 W总/J 机械效率
1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 63%
2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.10 68%
3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50 1.55
（1）沿斜面拉动物体时，应使其做 运动；
（2）根据表中的数据可求出第3次实验中拉力所做的有用功为 J，克服摩擦力所做的额外功为
J，斜面的机械效率是 ；
（3）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓，越 ；
（4）通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其它条件不变的情况下， ；
（5）实验完成后，小红提出了自己的猜想，斜面的机械效率还可能和斜面的
有关。
五、综合计算题（每题9分，共18分）
20.如图，建筑工人利用动滑轮提升货物，20 s 内将货物匀速竖直提升至楼顶。 若工人这一过程的功率恒为 160 W，额外功为
200 J，不计绳重与摩擦。 求：
（1）工人做的功；
（2）机械效率；
（3）若相同情况下，提升货物的重减半，则机械效率变为多少？（结果保留小数点后一位）
21.身高1.7m．重力为500N的小乐同学在作行课上做俯卧撑运动，此时将他规为一个杠杆如图所示。他的重心在A点。则：（g取10N/kg）
（1）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要多大？
（2）将身体撑起，每次肩膀上升的距离为0.3m，做一个俯卧撑做功多少J？
（3）他在1min内做了15个俯卧撑，他的功率是多少W？
答案
1.40；75%
2.80%；惯性
3.1.6；16
4.2.4；83.3%；变大
5.省力；1
6.30；6；80
7.B
8.B
9.C
10.D
11.A
12.B
13.A,D
14.A,B
15.解：如图所示：
16.解：如图所示：
17.（1）左；便于测量力臂
（2）只测量了一组数据便得出结论，结论具有片面性，应多测几组数据进行分析得出结论，才具有普遍性；力与力臂是不同的物理量，不应该相加。
（3）2
（4）变大
18.（1）左；便于测量力臂
（2）4；上
（3）0.5
（4）杠杆中点（或O）；
19.（1）匀速直线
（2）1.25；0.3；80.6%
（3）省力
（4）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，机械效率越高
（5）粗糙程度
20.（1）解：工人做的功W= Pt = 160W× 20s = 3.2×103 J
答：工人做的功为3.2×103 J；
（2）解：机械效率为
答：机械效率为93.75%；
（3）解：货物减半后，根据 可知
则此时的机械效率为
答：若相同情况下，提升货物的重减半，则机械效率变为88.2%。
21.（1）由图可知，动力臂l1=0.9m+0.6m=1.5m
阻力臂l2=0.9m，阻力等于重力为G=500N，由杠杆平衡条件可得F1 l1=G l2，即F1×1.5m=500N×0.9m
解得F=300N
即地面对手的作用力为300N。
答:若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要300N；
（2）做一个俯卧撑需做功W=Fs=300N×0.3m=90J
即做一个俯卧撑需做功90J。
答: 将身体撑起，每次肩膀上升的距离为0.3m，做一个俯卧撑需做功90J；
（3）1min做的总功W总=15×90J=1350J
功率P= = =22.5W
即他的功率是22.5W。
答:若他在1min内做了15个俯卧撑，他的功率是22.5W。
一、填空题（每空1分，共14分）
1.如图所示，小刚用80N的拉力在10s内把重120N的物体匀速提升了8m，不计绳的重力和摩擦，动滑轮重为 N，滑轮组的机械效率是 。
2.如图所示，用的拉力，把重力为的木箱匀速提升，滑轮组的机械效率为 ﹔假如在上升过程中，拉木箱的绳子突然断了，木箱由于 会继续向上运动一段距离。
3.如图所示，光滑的地面上有一足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑轮（不计绳和滑轮的摩擦及自重），木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着轻质弹簧测力计。当拉力F为8N时，木板以0.36km/h的速度向右做匀速直线运动，则拉力F的功率是 W；然后把拉力增大到12N时，弹簧测力计的读数为 N。
4.如图，用12N的拉力F拉着物体A在水平面匀速直线运动了1m，用时10s，已知物体A的重力为100N，它在水平面运动时受到摩擦力是20N，则拉力F的功率是 W，滑轮组的机械效率是 ，当把物体A换成质量更大的重物时，滑轮组的机械效率 （填“变大”“变小”或“不变”）。
5.如图所示，是我们在学习和办公时用到的长尾夹，由一个弹簧片夹体和两个较长的尾柄（弹簧钢丝卡）构成。尾柄可转动，夹体夹纸紧，不易脱落，便于文件堆放，节省空间。各部分尺寸图中已标出，长尾夹可看做杠杆，用力捏尾柄使夹体张开时，它是一个 杠杆，若动力和阻力的方向都与夹体所在的斜面垂直，当阻力为1.5N时，动力为 N。
6.如图所示，在20 N水平拉力F作用下，重200 N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48N，物体以0.1m/s的速度运动了5s。则拉力所做的功为 J，功率为 W，滑轮组的机械效率为 %。
二、选择题（每题2分，共16分，其中13题14题为双选题）
7.某建筑工地上，一台起重机20s内将重的物体匀速提升6m，起重机吊胃上的滑轮组如图所示，滑轮组的机械效率为75%。下列分析正确的是（ ）
A．拉力F的大小为 B．额外功的大小为
C．拉力F的功率为 D．动滑轮的重力可能为
8.如图轻质杠杆两端悬挂着同种材料制成的两个大小相同的实心金属球，已知水的密度大于酒精的密度，如果要使杠杆处于平衡状态，两球可能（ ）
A．都浸没在酒精中
B．左边浸没在酒精中，右边浸没在水中
C．左边浸没在水中，右边浸没在酒精中
D．都浸没在水中
9.小斌用如图所示滑轮组把重300N的货物匀速提升1m，若不计绳重和摩擦，所用的拉力是200N。则下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为3m
B．动滑轮的质量为50N
C．滑轮组此时的机械效率是75%
D．利用该滑轮组既可以省力还可以省功
10.在水平地面上，个子较高的甲同学和个子较矮的乙同学共同搬运一个质量分布均匀的木箱，两人一前一后，手都作用在木箱靠近自己一侧的下边缘上，施力方向都竖直向上。第一次，甲同学在前，对木箱施加的力大小为F甲，乙同学在后，对木箱施加的力大小为F乙；第二次，甲、乙同学互换位置，甲同学对木箱施加的力大小为F甲′，乙同学对木箱施加的力大小为F乙′。假设甲、乙同学身体和手臂都伸直，则（ ）
A．F甲＞F乙 B．F甲′＝F乙′
C．F甲＞F甲′ D．F乙＝F乙′
11.杠杆在生活中有很多应用，如图甲乙两个同学正在玩跷跷板，甲同学欲使静止的跷跷板向下，他可采取的有效方法是（ ）
A．向后移动 B．向前移动
C．前后移动都行 D．请乙后退点
12.图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，甲的（ ）
A．总功较大 B．有用功较小
C．额外功较大 D．机械效率较低
13.如图所示，甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面，长度分别为4 m、5m，高度相同，两个工人分别沿斜面向上的拉力F甲、Fz把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端，且速度大小相等，此过程拉力F甲、F乙所做的功分别为W甲、W乙，功率分别为 P甲、P乙，机械效率分别为 η甲、η乙，下列说法正确的是（ ）
A．F甲:F乙=5:4 B．W甲: W乙=5:4
C．P甲:P乙=4:5 D．η甲:η乙=1:1
14.如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为50N，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，此时测力计的示数为550N；在物体B下加挂重为90N的物体C后，用水平向左的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s，若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体A所受滑动摩擦力大小为250N
B．F的大小为530N
C．B的重力为500N
D．F做功的功率为42W
三、画图题（每题2分，共4分）
15.如图所示，这是日常生活中同学们经常用到的订书机，我们可以将其简化成一个杠杆模型。图中O为支点，F2为作用在B点的阻力。请你在图中画出阻力臂l2和作用在A点的最小动力F1。
16.如下图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，请画出F1、F2的力臂L1和L2.
四、实验探究题（每空1分，共18分）
17.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）如图a所示，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向 调节，此步骤的目的是 ；
（2）在实验中，甲同学猜想杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，乙同学猜想杠杆平衡条件：动力+动力臂＝阻力+阻力臂；他们通过实验获得一组数据，如表：
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 3 6 6 3
根据表中数据，他们都认为自己的猜想是正确的；你认为，他们实验验证的过程存在什么问题？ ；
（3）如表是丙同学在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，记录的部分测量结果，请在空格中填入适当的值；
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 8 1 4
2 6 1.5 8
（4）丙同学在实验过程中改变测力计施力方向，由图b到图c过程中，测力计示数将 。（选填“变大”“变小”或“不变”）
18.在“探究杠杆平衡条件的实验”中。
（1）如图甲所示，要使杠杆水平平衡，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节。本实验中，调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是 。
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂2个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在C点挂 个相同的钩码或者在B点施加一个向 （选填“上”或“下”）的力。
（3）小明继续探究：保持A点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂 和动力 的数据，绘制了 的关系图像，如图丙所示。请根据图像推算，当 为 时， 为 N。
（4）完成如图丁实验后，小明利用杠杆的平衡条件原理来计算杠杆的质量。
①如图丁所示，若以杠杆上的C位置为支点，在C的右侧挂质量为 的钩码，左右移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡。
②用刻度尺测出此时钩码悬挂位置D点到C点的距离 和 点到C点的距离 。
③根据杠杆的平衡条件，可以计算出杠杆的质量 （用题中所给物理量符号表示）。
19.小明和同学利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究（如图所示），测得的实验数据如表中所示：
实验次数 斜面的倾斜程度 物体重G/N 物体上升高度h/m 沿斜面拉力F/N 物体移动距离s/m 有用功W有/J 总功 W总/J 机械效率
1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 63%
2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.10 68%
3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50 1.55
（1）沿斜面拉动物体时，应使其做 运动；
（2）根据表中的数据可求出第3次实验中拉力所做的有用功为 J，克服摩擦力所做的额外功为
J，斜面的机械效率是 ；
（3）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓，越 ；
（4）通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其它条件不变的情况下， ；
（5）实验完成后，小红提出了自己的猜想，斜面的机械效率还可能和斜面的
有关。
五、综合计算题（每题9分，共18分）
20.如图，建筑工人利用动滑轮提升货物，20 s 内将货物匀速竖直提升至楼顶。 若工人这一过程的功率恒为 160 W，额外功为
200 J，不计绳重与摩擦。 求：
（1）工人做的功；
（2）机械效率；
（3）若相同情况下，提升货物的重减半，则机械效率变为多少？（结果保留小数点后一位）
21.身高1.7m．重力为500N的小乐同学在作行课上做俯卧撑运动，此时将他规为一个杠杆如图所示。他的重心在A点。则：（g取10N/kg）
（1）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要多大？
（2）将身体撑起，每次肩膀上升的距离为0.3m，做一个俯卧撑做功多少J？
（3）他在1min内做了15个俯卧撑，他的功率是多少W？
答案
1.40；75%
2.80%；惯性
3.1.6；16
4.2.4；83.3%；变大
5.省力；1
6.30；6；80
7.B
8.B
9.C
10.D
11.A
12.B
13.A,D
14.A,B
15.解：如图所示：
16.解：如图所示：
17.（1）左；便于测量力臂
（2）只测量了一组数据便得出结论，结论具有片面性，应多测几组数据进行分析得出结论，才具有普遍性；力与力臂是不同的物理量，不应该相加。
（3）2
（4）变大
18.（1）左；便于测量力臂
（2）4；上
（3）0.5
（4）杠杆中点（或O）；
19.（1）匀速直线
（2）1.25；0.3；80.6%
（3）省力
（4）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，机械效率越高
（5）粗糙程度
20.（1）解：工人做的功W= Pt = 160W× 20s = 3.2×103 J
答：工人做的功为3.2×103 J；
（2）解：机械效率为
答：机械效率为93.75%；
（3）解：货物减半后，根据 可知
则此时的机械效率为
答：若相同情况下，提升货物的重减半，则机械效率变为88.2%。
21.（1）由图可知，动力臂l1=0.9m+0.6m=1.5m
阻力臂l2=0.9m，阻力等于重力为G=500N，由杠杆平衡条件可得F1 l1=G l2，即F1×1.5m=500N×0.9m
解得F=300N
即地面对手的作用力为300N。
答:若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要300N；
（2）做一个俯卧撑需做功W=Fs=300N×0.3m=90J
即做一个俯卧撑需做功90J。
答: 将身体撑起，每次肩膀上升的距离为0.3m，做一个俯卧撑需做功90J；
（3）1min做的总功W总=15×90J=1350J
功率P= = =22.5W
即他的功率是22.5W。
答:若他在1min内做了15个俯卧撑，他的功率是22.5W。