人教版八年级物理下册第12章《简单机械》单元测试（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版八年级物理下册第12章《简单机械》单元测试（Word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 168.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-06-09 09:54:22 | ||
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文档简介
人教版八年级物理下册第12章《简单机械》单元测试（Word版含答案）
一、填空题（每空1分，共14分）
1.某同学用滑轮组提升物体，若物体升高1m时，绳子自由端移动的距离是3m，则该滑轮组绳子的段数n＝ ，滑轮组至少由1个定滑轮和 个动滑轮组成。
2.旗杆顶部有一个定滑轮，使用时它的轴 （选填“固定不动”、“随物体移动”）；使用定滑轮可以 （选填“省力”、“省距离”或“改变力的方向”）。
3.如图，A重50N，B重30N，在拉力F＝20N作用下，A、B在向右做匀速直线运动，如果C绳拉力是10N，在滑轮重、绳重和绳与滑轮摩擦不计的情况下，B受水平面的摩擦力是 N；若A向右运动的速度是2m/s，B的速度是 m/s。
4.一辆小汽车陷进了泥潭，司机按图所示的甲、乙两种方式安装滑轮，均可能将小汽车从泥潭中拉出。你认为甲方式中滑轮的作用是 ；设两种方式将汽车拉出的最小力的大小分别是F1、F2；则F1 F2（填“＞”“＜”或“＝”）。
5.如图是一浮式起重机。滑轮和挂钩共重200N，现吊着重为5000N的物体静止在空中时，钢丝绳的拉力是 ；若以2m/s的速度匀速上升时，钢丝绳的拉力是 。若加速上升时，钢丝绳的拉力将 （填“变大”、“不变”或“变小”）
6.因为有用功总 〔填“大于、小于或等于”）总功，所以机械效率总小于1．提高机械效率的途径是减小 功，滑轮组的机械效率越高，说明额外功在总功中所占的比例 （填：“越大”或“越小”）
二、选择题（每题2分，共16分，其中13题14题为双选题）
7.如图所示，使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为η甲、η乙、η丙（不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等），则下列选项中正确的是（ ）
A．η甲<η乙<η丙 B．η乙<η甲<η丙
C．η丙<η乙<η甲 D．η甲<η丙<η乙
8.如图所示，杠杆在水平位置平衡，做下列调整后杠杆仍然能平衡的是（ ）
A．左右两边的钩码向中间移2格
B．左右两边的钩码向两边移1格
C．左边的钩码向左移2格，右边的钩码向右移1格
D．左边的钩码向中间移1格，右边的钩码向中间移2格
9.现要利用斜面将木箱拉上汽车，下列做法中可以提高斜面机械效率的是（ ）
A．以较快的速度拉木箱 B．以较慢的速度拉木箱
C．减小斜面的倾斜程度 D．增大斜面的倾斜程度
10.下列关于简单机械的说法正确的是（ ）
A．利用斜面运送货物虽然省力但是费了距离
B．使用定滑轮既可以省力还可以改变力的方向
C．通过改进可以制造出既省力又省距离的杠杆
D．适当改变滑轮组的绕法可以达到既省力又省功的目的
11.如图在水平力F的作用下，使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向转动，在棒与竖直方向的夹角θ逐渐增大的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．拉力F变大，F的力臂变小 B．拉力F不变，F的力臂变大
C．重力G不变，G的力臂变小 D．重力G变小，G的力臂变大
12.如图所示，重为120N的物体M，在40N的拉力作用下，以0.2m/s的速度在水平面上向左做匀速直线运动，则（ ）
A．弹簧测力计的示数为40N
B．物体受到的摩擦力的方向向左、大小为20N
C．物体M所受到的合力为20N
D．拉力F的功率为4W
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.在一次提升重物的过程中，工人利用了如图所示的简单机械，忽略绳子和滑轮间的摩擦，忽略绳重，若工人用200N的拉力F将重为300N的重物在4s内匀速提高了2m，则下列判断正确的是（ ）
A．工人做的有用功为600J B．滑轮重为50N
C．工人做功的功率为100W D．滑轮的机械效率为75%
三、画图题（每题2分，共4分）
15.请用笔画线代替绳子，画出图中工人用滑轮组提升重物G的最省力的绕法．
16.在图中画出力F的力臂．
四、实验探究题（每空1分，共19分）
17.斜面是一种省力机械，斜面的省力情况与哪些因素有关呢？小明做了如下猜想：
猜想1：斜面的省力情况与斜面的表面材料有关；
猜想2：斜面的省力情况与斜面的倾斜程度有关；
猜想3：斜面的省力情况与物体受到的重力大小有关；
小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验，物体在沿斜面拉力的作用下做匀速直线运动，实验数据记录如下。
实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面倾角/° 30 30 30 30 45 60
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
物块重 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
沿斜面拉力 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
根据实验数据，回答下列问题：
（1）通过对比实验1，2中的数据可知，使用斜面省力的情况与斜面的 有关。
（2）通过对比实验1、5、6中的数据，得出的结论是：在其他条件相同时， ，提升物体越省力。
（3）为验证猜想3，小明做了实验 （填写实验序号），分析实验数据后，他认为这几次实验省力情况相同，依据是斜面的拉力与物块重力比值 （“相等”或“不等”）。
（4）完成实验后，小明沿斜面用1.8N的拉力，将重为4.5N的物体从斜面底端匀速拉到了顶端，已知斜面长1.2m、高0.3m，则斜面的机械效率是 。
18.在“探究杠杆平衡条件的实验”中，如图所示。
（1）如图甲，实验前杠杆右端下沉，则应将左端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节；实验过程中，总是使杠杆在水平位置平衡，目的是 ；
（2）如图乙，在探究过程中，我们需要测量和记录动力、动力臂，阻力、阻力臂四个物理量，在进行多次实验时，我们 （选填“可以”或“不可以”）同时改变多个物理量进行探究：
（3）如图丙，当弹簧测力计由M位置倾斜至N位置时，要使拉力大小不变，杠杆继续在水平位置处于平衡，则应 （选填“增大”或“减小”）悬挂的钩码总质量；
（4）如图丁，杠杆在水平位置平衡，如在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆 （选填“左”或“右”）端将上翘；
（5）实验测得的数据如右表所示：
测量序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
① 1 20 2 10
② 2 15 1.5 20
③ 3 5 1 15
有的同学按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中______（填字母）。
A．没有改变力的大小
B．没有改变力的方向
C．没有改变力的作用点
D．实验次数较少，结论具有偶然性
19.为了提高机械效率，小江和小北探究影响机械效率的因素，他们在同一次实验中选择了相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。
实验次数 每个滑轮重G/N 钩码重G/N 提升的高度h/m 有用功W有用/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率η
1 0.7 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56%
2 0.7 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67%
3 0.7 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67%
4 0.3 2 0.2 0.8 0.6 0.48
5 0.3 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95%
（1）从测量数据可知，第 次是用图乙装置进行的实验，第4次实验中有用功为 J，机械效率为 （结果保留整数）；
（2）比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码 ，机械效率越高；比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与 有关；比较 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关；
（3）小江和小北进一步研究，根据表格中的数据得出：总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和，即：W总>W有+W动，他们猜测因素影响机械效率的因素还有 ；（答一种因素即可）
（4）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功：进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都不省功。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是______。
A．平面镜成像的规律 B．牛顿第一定律 C．阿基米德原理
五、综合计算题（第20题8分，第21题9分，共17分）
20.如图所示，工人将正方体货物沿着斜面匀速推到卡车上；卡车车厢底部离地的高度H＝1.2m，所用木板长L＝5m；将重G＝1000N的货物推上车，用时1min，若该斜面对货物的摩擦力是360N，求：
（1）工人推力的功率；
（2）斜面的机械效率。
21.质量为50kg的小李同学，用如图甲所示的滑轮组（不计绳重及摩擦）运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙所示。若小李在1min内将重力为300N的货物匀速向上提高了6m，求：
（1）小李做的有用功是多少？
（2）动滑轮的重力是多少？
（3）小李竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？
答案
1.3；1
2.固定不动；改变力的方向
3.5；4
4.改变力的方向；>
5.2600；2600；变大
6.小于；额外；越小
7.C
8.D
9.D
10.A
11.A
12.D
13.C,D
14.A,D
15.解：如图所示：
16.解：如图所示：
17.（1）材料
（2）斜面的倾角越小
（3）1、3、4；相等
（4）62.5%
18.（1）左；便于测量力臂
（2）可以
（3）减小
（4）右
（5）B
19.（1）5；；83%
（2）越重；动滑轮重；2、3
（3）绳重、绳与滑轮间的摩擦力
（4）B
20.（1）解：工人推力做的额外功W额＝fL＝360N×5m＝1800J
推力做的有用功W有用＝Gh＝1000N×1.2m＝1200J
推力做的总功W总＝W有用+W额＝1200J+1800J＝3000J
推力做功功率
答：工人推力的功率为50W；
（2）解：斜面的机械效率
答：斜面的机械效率40%。
21.（1）解：小李做的有用功为
答：小李做的有用功是1800J；
（2）解：总功为
动滑轮的重力为
答：动滑轮的重力是200N；
（3）解：小李给绳子的最大拉力等于小李的重力，动滑轮的重力一定，拉力最大时，所拉物体的重力最大，此时机械效率最高，小李给绳子的最大拉力为
所提升物体的最大重力为
此滑轮组的机械效率最大值为
答：小李竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是80%。
一、填空题（每空1分，共14分）
1.某同学用滑轮组提升物体，若物体升高1m时，绳子自由端移动的距离是3m，则该滑轮组绳子的段数n＝ ，滑轮组至少由1个定滑轮和 个动滑轮组成。
2.旗杆顶部有一个定滑轮，使用时它的轴 （选填“固定不动”、“随物体移动”）；使用定滑轮可以 （选填“省力”、“省距离”或“改变力的方向”）。
3.如图，A重50N，B重30N，在拉力F＝20N作用下，A、B在向右做匀速直线运动，如果C绳拉力是10N，在滑轮重、绳重和绳与滑轮摩擦不计的情况下，B受水平面的摩擦力是 N；若A向右运动的速度是2m/s，B的速度是 m/s。
4.一辆小汽车陷进了泥潭，司机按图所示的甲、乙两种方式安装滑轮，均可能将小汽车从泥潭中拉出。你认为甲方式中滑轮的作用是 ；设两种方式将汽车拉出的最小力的大小分别是F1、F2；则F1 F2（填“＞”“＜”或“＝”）。
5.如图是一浮式起重机。滑轮和挂钩共重200N，现吊着重为5000N的物体静止在空中时，钢丝绳的拉力是 ；若以2m/s的速度匀速上升时，钢丝绳的拉力是 。若加速上升时，钢丝绳的拉力将 （填“变大”、“不变”或“变小”）
6.因为有用功总 〔填“大于、小于或等于”）总功，所以机械效率总小于1．提高机械效率的途径是减小 功，滑轮组的机械效率越高，说明额外功在总功中所占的比例 （填：“越大”或“越小”）
二、选择题（每题2分，共16分，其中13题14题为双选题）
7.如图所示，使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为η甲、η乙、η丙（不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等），则下列选项中正确的是（ ）
A．η甲<η乙<η丙 B．η乙<η甲<η丙
C．η丙<η乙<η甲 D．η甲<η丙<η乙
8.如图所示，杠杆在水平位置平衡，做下列调整后杠杆仍然能平衡的是（ ）
A．左右两边的钩码向中间移2格
B．左右两边的钩码向两边移1格
C．左边的钩码向左移2格，右边的钩码向右移1格
D．左边的钩码向中间移1格，右边的钩码向中间移2格
9.现要利用斜面将木箱拉上汽车，下列做法中可以提高斜面机械效率的是（ ）
A．以较快的速度拉木箱 B．以较慢的速度拉木箱
C．减小斜面的倾斜程度 D．增大斜面的倾斜程度
10.下列关于简单机械的说法正确的是（ ）
A．利用斜面运送货物虽然省力但是费了距离
B．使用定滑轮既可以省力还可以改变力的方向
C．通过改进可以制造出既省力又省距离的杠杆
D．适当改变滑轮组的绕法可以达到既省力又省功的目的
11.如图在水平力F的作用下，使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向转动，在棒与竖直方向的夹角θ逐渐增大的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．拉力F变大，F的力臂变小 B．拉力F不变，F的力臂变大
C．重力G不变，G的力臂变小 D．重力G变小，G的力臂变大
12.如图所示，重为120N的物体M，在40N的拉力作用下，以0.2m/s的速度在水平面上向左做匀速直线运动，则（ ）
A．弹簧测力计的示数为40N
B．物体受到的摩擦力的方向向左、大小为20N
C．物体M所受到的合力为20N
D．拉力F的功率为4W
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.在一次提升重物的过程中，工人利用了如图所示的简单机械，忽略绳子和滑轮间的摩擦，忽略绳重，若工人用200N的拉力F将重为300N的重物在4s内匀速提高了2m，则下列判断正确的是（ ）
A．工人做的有用功为600J B．滑轮重为50N
C．工人做功的功率为100W D．滑轮的机械效率为75%
三、画图题（每题2分，共4分）
15.请用笔画线代替绳子，画出图中工人用滑轮组提升重物G的最省力的绕法．
16.在图中画出力F的力臂．
四、实验探究题（每空1分，共19分）
17.斜面是一种省力机械，斜面的省力情况与哪些因素有关呢？小明做了如下猜想：
猜想1：斜面的省力情况与斜面的表面材料有关；
猜想2：斜面的省力情况与斜面的倾斜程度有关；
猜想3：斜面的省力情况与物体受到的重力大小有关；
小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验，物体在沿斜面拉力的作用下做匀速直线运动，实验数据记录如下。
实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面倾角/° 30 30 30 30 45 60
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
物块重 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
沿斜面拉力 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
根据实验数据，回答下列问题：
（1）通过对比实验1，2中的数据可知，使用斜面省力的情况与斜面的 有关。
（2）通过对比实验1、5、6中的数据，得出的结论是：在其他条件相同时， ，提升物体越省力。
（3）为验证猜想3，小明做了实验 （填写实验序号），分析实验数据后，他认为这几次实验省力情况相同，依据是斜面的拉力与物块重力比值 （“相等”或“不等”）。
（4）完成实验后，小明沿斜面用1.8N的拉力，将重为4.5N的物体从斜面底端匀速拉到了顶端，已知斜面长1.2m、高0.3m，则斜面的机械效率是 。
18.在“探究杠杆平衡条件的实验”中，如图所示。
（1）如图甲，实验前杠杆右端下沉，则应将左端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节；实验过程中，总是使杠杆在水平位置平衡，目的是 ；
（2）如图乙，在探究过程中，我们需要测量和记录动力、动力臂，阻力、阻力臂四个物理量，在进行多次实验时，我们 （选填“可以”或“不可以”）同时改变多个物理量进行探究：
（3）如图丙，当弹簧测力计由M位置倾斜至N位置时，要使拉力大小不变，杠杆继续在水平位置处于平衡，则应 （选填“增大”或“减小”）悬挂的钩码总质量；
（4）如图丁，杠杆在水平位置平衡，如在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆 （选填“左”或“右”）端将上翘；
（5）实验测得的数据如右表所示：
测量序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
① 1 20 2 10
② 2 15 1.5 20
③ 3 5 1 15
有的同学按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中______（填字母）。
A．没有改变力的大小
B．没有改变力的方向
C．没有改变力的作用点
D．实验次数较少，结论具有偶然性
19.为了提高机械效率，小江和小北探究影响机械效率的因素，他们在同一次实验中选择了相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。
实验次数 每个滑轮重G/N 钩码重G/N 提升的高度h/m 有用功W有用/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率η
1 0.7 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56%
2 0.7 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67%
3 0.7 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67%
4 0.3 2 0.2 0.8 0.6 0.48
5 0.3 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95%
（1）从测量数据可知，第 次是用图乙装置进行的实验，第4次实验中有用功为 J，机械效率为 （结果保留整数）；
（2）比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码 ，机械效率越高；比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与 有关；比较 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关；
（3）小江和小北进一步研究，根据表格中的数据得出：总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和，即：W总>W有+W动，他们猜测因素影响机械效率的因素还有 ；（答一种因素即可）
（4）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功：进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都不省功。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是______。
A．平面镜成像的规律 B．牛顿第一定律 C．阿基米德原理
五、综合计算题（第20题8分，第21题9分，共17分）
20.如图所示，工人将正方体货物沿着斜面匀速推到卡车上；卡车车厢底部离地的高度H＝1.2m，所用木板长L＝5m；将重G＝1000N的货物推上车，用时1min，若该斜面对货物的摩擦力是360N，求：
（1）工人推力的功率；
（2）斜面的机械效率。
21.质量为50kg的小李同学，用如图甲所示的滑轮组（不计绳重及摩擦）运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙所示。若小李在1min内将重力为300N的货物匀速向上提高了6m，求：
（1）小李做的有用功是多少？
（2）动滑轮的重力是多少？
（3）小李竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？
答案
1.3；1
2.固定不动；改变力的方向
3.5；4
4.改变力的方向；>
5.2600；2600；变大
6.小于；额外；越小
7.C
8.D
9.D
10.A
11.A
12.D
13.C,D
14.A,D
15.解：如图所示：
16.解：如图所示：
17.（1）材料
（2）斜面的倾角越小
（3）1、3、4；相等
（4）62.5%
18.（1）左；便于测量力臂
（2）可以
（3）减小
（4）右
（5）B
19.（1）5；；83%
（2）越重；动滑轮重；2、3
（3）绳重、绳与滑轮间的摩擦力
（4）B
20.（1）解：工人推力做的额外功W额＝fL＝360N×5m＝1800J
推力做的有用功W有用＝Gh＝1000N×1.2m＝1200J
推力做的总功W总＝W有用+W额＝1200J+1800J＝3000J
推力做功功率
答：工人推力的功率为50W；
（2）解：斜面的机械效率
答：斜面的机械效率40%。
21.（1）解：小李做的有用功为
答：小李做的有用功是1800J；
（2）解：总功为
动滑轮的重力为
答：动滑轮的重力是200N；
（3）解：小李给绳子的最大拉力等于小李的重力，动滑轮的重力一定，拉力最大时，所拉物体的重力最大，此时机械效率最高，小李给绳子的最大拉力为
所提升物体的最大重力为
此滑轮组的机械效率最大值为
答：小李竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是80%。