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.如图为一种园林树枝剪,使用时将树枝夹在两片刀刃之间,用力向下拉动拉绳,带动把手绕支点O转动,从而完成树枝修剪工作,在修剪树枝时,滑轮 (选填“a”或“b”)是动滑轮,AOB部分是一个 杠杆.
2.利用杠杆投掷石球,如下图所示,作用在A点的力沿 方向时最小,若力沿c的方向时力臂 (选填“变长”、“变短”)。已知石球重100N,OA:OB=1:4,则作用在A点力的最小值为________N(不计杠杆自重及摩擦)。
3.如图是一款指甲刀.它有 根杠杆组成,手柄CBA是 (选填“省力”或“费力”)杠杆.
4.王师傅装修房子时,用如图所示的滑轮组装置往楼上运送空心砖.已知装物箱重250N,每个滑轮重50N,每块空心砖重20N(不计钢丝绳的重力和摩擦).若王师傅拉钢丝绳的力是600N,则一次能匀速提升 块砖.若某次提升中,钢丝绳受到的拉力是500N,拉力的功率是250W,则将空心砖匀速提升10m,需要的时间是 min.
5.如图所示,沿斜面把质量为6kg的一个物体匀速拉到最高处,沿斜面向上的拉力F=50N,斜面长2m、高1m,则其机械效率是 %,物体所受摩擦力是 N。
6.在“探究杠杆平衡条件”的实验中杠杆在水平位置平衡(如图甲所示) 。在杠杆一侧挂上3个钩码(如图乙所示),为了使杠杆平衡,应在P点挂 个同样的钩码;若是改用在P点沿虚线方向拉弹簧测力计,则测力计的示数会 (选填“大于”“等于”或“小于”)上述所要挂钩码的总重,因为与竖直方向的力相比较,拉力的力臂 (选填“变小”或“变大”)。
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,斜面长4m,高2m,工人用400N的力沿斜面将重为600N的箱子,从底端推到顶端.下列说法中正确的是()
A.有用功为1800J,总功1200J B.有用功为1200J,额外功为800J
C.总功为1600J,机械效率为75% D.总功为800J,机械效率为75%
8.如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动, ,用细线将重物悬挂在A点,在B点作用竖直向上的拉力F。则在保持杠杆水平静止的情况下( )
A.拉力F的大小为物重的2倍
B.当悬挂点左移时,F将减小
C.若F改为沿图中虚线方向施力,F将增大
D.若物重增加2N,F的大小也增加2N
9.如图所示,杠杆上分别放着质量不相等的两个球,杠杆在水平位置平衡,如果两球以相同速度同时匀速向支点移动,则杠杆( )
A.仍能平衡 B.不能平衡,大球那端下沉
C.不能平衡,小球那端下沉 D.无法判断
10.如图所示的是工人在平台上通过滑轮组向上拉起重物G的情景.已知重物G所受的重力为700N,当他沿水平方向用400N的力拉重物G时,重物G恰好做匀速直线运动.不计绳重及摩擦,下列说法正确的是()
A.该滑轮组的动滑轮所受的重力为100N
B.若工人拉动绳子的速度为0.5m/s,则4s后,绳子的拉力所做的功为1400J
C.当工人用等大的力使绳子以不同速度匀速运动,且绳端运动相同的距离时,工人所做的功大小不同
D.若将重物G换为质量更大的物体,则在不改变其它条件的情况下,工人将更省力
11.如图所示,图中实验现象揭示的物理原理或规律与应用技术相对应,其中不正确的一组是( )
A.汽车 B.电动自行车 C.塑料吸盘 D.吊车
12.在“测滑轮组的机械效率”实验中,对于钩码提升的高度h和弹簧秤移动的距离s,下面说法错误的是( )
A.h和s都由尺测出
B.只需用尺测出h,对于已组合好的滑轮组,s可以根据测出的h算出来
C.h和s都不用测出具体数值,对于已组合好的滑轮组,h和s的比值是可以知道的,而知道这个比值再结合测得的G、F就可算出η
D.h和s都不用测出具体数值,对于已组合好的滑轮组,h=ns,而知道这个关系再结合测得的G、F就可算出η
13.利用如图所示的甲、乙两滑轮组,在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物提升到相同的高度则( )
A.力F1做功的功率大
B.甲、乙两个滑轮组的额外功相同
C.乙滑轮组的机械效率高
D.甲、乙两个滑轮组的总功相同
14.用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重为100N,每次运送的量不定,图乙是整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像。当某次运送4件货物时,不考虑绳重和摩擦,则下列判断正确的是( )
A.动滑轮重为100N B.滑轮组的机械效率为80%
C.拉绳子的力F为300N D.有用功为4000J
三、画图题(每题2分,共4分)
15.如图所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动,请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时,受到的阻力和所需最小力的示意图。
16.如图所示,用滑轮组提升重物,请在图中画出最省力的绕线方法。
四、实验探究题(每空1分,共18分)
17.如图甲所示为探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)小红在实验前没有挂钩码时,发现杠 杆的位置如图甲所示,此时她应将杠 杆左端的平衡螺母向 (选填“左” 或“右”)旋转一些。
(2)若只将图乙中杠杆左侧的两个钩码取下,要使杠杆重新平衡,应将右侧钩码向 移 动两个单位长度。
(3)她按如图丙所示进行实验时,若每个钩码重 0.5N,当杠杆在水平位置时弹簧测力计的读 数应为 N,如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,把弹簧测力计沿虚线方向拉,为使杠杆仍在水平位置平衡,其示数将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
18.小明和小红利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。
(1)若实验前杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的是消除杠杆自重对实验的影响,同时 。
(3)在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂,多次实验并把数据记录在表格中。小明根据以上数据得出杠杆的平衡条件是 。
次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 1 10 2 5
2 2 10 1 20
3 2 15 3 10
(4)调节杠杆平衡后,小红在杠杆上的A点处挂4个钩码,如图乙所示,为使杠杆重新平衡,应在B点挂 个钩码。
(5)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(拓展)探究杠杆的平衡条件后,小红利用杠杆测出了小石块的密度。步骤如下:
①如图丁(a)所示,用细线将小石块拴好,把小石块和钩码分别挂在杠杆上,调节钩码的位置使杠杆在水平位置平衡,用刻度尺分别量出小石块悬挂处到支点的距离L和钩码悬挂处到支点的距离l。
②如图丁(b)所示,在玻璃杯内盛水,将小石块浸没在水中,保持L不变,调节钩码的悬挂位置,使杠杆重新在水平位置平衡,测出钩码悬挂处到支点的距离为l',l:l'=5:3。
③小石块的密度ρ石= kg/m3。
19.如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,此时,应把杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持 并静止,达到平衡状态,这样做的好处是:便于在杠杆上直接测量 。
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂 个钩码杠杆恰好在原位置平衡,于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2),他这样得出的结论是否合理:答: ,原因是
(3)实验结束后,小明同学利用如图乙所示装置进行探究,用弹簧测力计竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,杠杆仍然在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力F (选填“变大”、“变小”或“不变”),其原因是: 。
五、计算题(每题9分,共18分)
20.质量为550kg、体积为0.1m3的一只密封箱子沉没于水面下5m深处,工人们用如图所示的滑轮组打捞箱子.求:
(1)5m深处水产生的压强;
(2)箱子在水中被匀速提起时,所用的拉力F为2×103N,滑轮组的机械效率是75%,请用两种方法计算箱子完全浸没在水中时受到的浮力.(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
21.一个质量60kg的物体放在水平地面上,物体与地面的接触面积为0.1m2。工人用如图所示的滑轮组,在20s内将物体匀速提高了5m,工人在绳子自由端施加的拉力F为220N。(不考虑绳重和摩擦)求:
(1)物体放在水平地面上时,对地面的压强;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力F做功的功率。
答案
1.b;省力
2.B;变短;400
3.三;省力
4.75;1
5.60;20
6.2;大于;变小
7.C8.C9.C10.A11.B12.D13.A,C14.A,B
15.解:如图所示:
16.解:如图所示:
17.(1)右 (2)左 (3)3;变大
18.(1)右 (2)便于直接在杠杆上读出力臂的大小 (3)F1l1=F2l2 (4)6 (5)变大;2.5×103
19.(1)左;水平;力臂
(2)6;不合理;实验中只通过一次测量就得出结论,数据具有偶然性,不具备普遍性,实验结论不合理。
(3)变大;拉力的力臂变小
20.解:(1)5m深处水产生的压强P=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×5m=50000Pa.
答:5m深处水产生的压强为50000Pa.
(2)箱子所受的浮力F浮=ρgV排=1000kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N.
机械效率η=,所以对箱子向上的拉力F拉=3Fη=3×2×103N×75%=4500N,
所以F浮=G﹣F1=mg﹣F1=550kg×10N/kg﹣4500N=1000N.
答:箱子完全浸没在水中时受到的浮力1000N.
21.(1)解:物体对地面的压力F =G=mg=60kg×10N/kg=600N
物体对地面的压强
答:物体放在水平地面上时,对地面的压强是6 103Pa
(2)解:此滑轮组由三股绳承担物重,滑轮组对物体做的功即有用功为W有=Gh=600N×5m=3000J
拉力移动的距离s=nh=3×5m=15m
拉力F做功W总=Fs=220N×15m=3300J
滑轮组的机械效率
答:滑轮组的机械效率是90.9
(3)解:拉力F做功的功率
答:拉力F做功的功率为165W。