人教版物理八年级下册课课练：第12章　简单机械 章末复习（含答案）

章末复习
简单机械
　　　　　　　　　　　　　　　　
教材图片 图片解读
　用如图图图所示的撬棒撬起一块石头时,这根撬棒属于　　　　杠杆
　由图可知,使用定滑轮不可以　　　　,但可以改变　　　　;使用动滑轮可以　　　　,但不可以改变　　　　
　用如图图图所示的滑轮组来提升重为100 N的物体,已知动滑轮重为2 N,若不计绳重与摩擦,则图甲中的拉力大小为　　　　N,图乙中的拉力大小为　　　　N
　如图图图所示是盘山公路,之所以要把上山的公路修成这样,是因为盘山公路相当于简单机械中的　　　　,使用它可以　　　　
　如图图图所示,已知斜面高h=1 m,斜面长s=2 m,将重力为20 N的物块沿斜面匀速向上拉动,拉力为15 N,则斜面的机械效率为　　　
判断下列说法的正误,并对错误的说法分析指正。
(　　)1.杠杆必须是一根直硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动。
分析指正: _____________________________________________。
(　　)2.杠杆的平衡状态是指杠杆在水平位置保持静止。
分析指正: _____________________________________________。
(　　)3.力臂是指从支点到力的作用点的距离。
分析指正: _____________________________________________。
(　　)4.等臂杠杆既不省力也不省距离,省力杠杆能省力但费距离,费力杠杆能省距离但费力。
分析指正: _____________________________________________。
(　　)5.通过判断轴是否随物体运动可区分滑轮是定滑轮还是动滑轮。
分析指正: _____________________________________________。
(　　)6.定滑轮可以改变力的方向,动滑轮一定可以省力。
分析指正: _____________________________________________。
(　　)7.额外功是可以不做的功,对做有用功没有一点儿作用。
分析指正: _____________________________________________。
(　　)8.机械效率可以等于1。
分析指正: _____________________________________________。
考点●1　杠杆及其平衡条件
1.(2021北京)如图图所示的四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是 (　　)
2.(2021枣庄)如图图所示,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
3.(2021镇江)如图图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,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2 N,F的大小也增加2 N
4.(2021眉山)如图图所示,以O为转轴的轻质杠杆AOB,AB=4OA,物体C重240 N,底面积为200 cm2,在杠杆A端与物体的上端中点用一根轻质硬棒连接,当在B端用120 N的动力F竖直向上拉时,杠杆AOB在水平位置平衡,该杠杆为　　　　(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆,此时物体C对水平地面的压强是　　　　Pa。
考点●2　滑轮组的组装及应用
5.(2021岳阳)如图图所示,A中的杠杆和物体处于静止状态,B、C、D中的物体被匀速吊起,所有物体的重力均为G,不计动滑轮重、绳重和一切摩擦,则所用拉力F最小的是 (　　)
6.(2021广东)用甲中的滑轮组提升重200 N的物体,已知拉力F为80 N,不计绳重和摩擦。物体和绳子自由端的运动情况如图图图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是　　　　(选填“A”或“B”),动滑轮重为　　　　N,3 s内对物体做的有用功为　　　　J。
考点●3　机械效率
7.(2021泸州)(多选)如图图所示的滑轮组,动滑轮重3 N,物体A在5 s内被匀速提升0.5 m的过程中,绳的拉力均沿竖直方向,滑轮组的机械效率为90%,不计绳重和摩擦,则在本次实验中 (　　)
A.若提升更重的物体,滑轮组的机械效率降低
B.物体A的重力为27 N
C.绳子自由端的拉力F大小为8 N
D.绳子自由端拉力的功率为3 W
8.(2021通辽)如图图所示,重为800 N的物体在100 N的水平拉力F的作用下以0.1 m/s的速度沿水平地面,向左匀速直线运动了20 s,滑轮组的机械效率为60%,在此过程中,下列说法正确的是 (　　)
A.绳子自由端移动的距离为4 m
B.物体与地面间的滑动摩擦力大小为120 N
C.额外功的功率为12 W
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
9.(2021安徽)如图图所示,用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2 m,所用拉力F=100 N,若该过程中滑轮组的机械效率为80%,则滑轮组对重物做的有用功为　　　　J。
10.(2021宁夏)如图图所示,斜面长3 m,高0.6 m。工人在6 s内将重600 N的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150 N。此过程中工人做的有用功为　　　J,斜面的机械效率为　　　　。
11.(2021兴安盟)建筑工人用如图图甲所示的滑轮组匀速提升建材,每次运送量不定,滑轮组的机械效率η随物重G的变化图象如图图图乙所示。忽略绳重、吊篮重及摩擦。求:
(1)动滑轮的自重。
(2)当滑轮组的机械效率为75%时,提升的物重是多大。
考点●4　重点实验
12.(2021江西)[探究名称]探究杠杆的平衡条件。
[猜想与假设]
猜想一:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
猜想二:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×阻力到阻力作用点的距离。
[设计实验与进行实验]
(1)如图图甲所示,应将杠杆两端的螺母向　　　　(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图图图乙所示,小明同学挂上钩码并调节钩码的位置,使杠杆水平平衡,记录的数据如图图下表。
(3)改变钩码的　　　　和钩码的位置重复上述实验两次,记录的数据如图图下表。
实验次数 动力F1/N OB间距离/cm 阻力F2/N OA间距离/cm
小明 1 1.0 5 0.5 10
2 1.5 10 1.0 15
3 1.0 10 2.0 5
小红和 小明 4 0.8 15 1.0 10
5 1.4 15 1.0 10
[分析与论证]
根据小明同学的数据可验证猜想　　　　(选填“一”“二”或“一和二”)是正确的,而小红同学则认为小明同学每组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用点的距离,具有一定的特殊性,还可以改变动力或阻力的　　　　进行实验。
于是,小红同学协助小明同学按图丙方式进行实验,获得表中后两组数据。综合分析表中数据可验证猜想　　　　是错误的。若要验证另一种猜想是否正确,必须添加的测量工具是　　　　　　。
通过以上探究,小明同学真正理解了力臂是支点到　　　　　　的距离。
参考答案
【知识梳理】
①支点　②动力　③阻力　④动力臂　⑤阻力臂　
⑥F1l1=F2l2　⑦>　⑧<　⑨<　>　=　=　等臂　动力臂为阻力臂2倍　
n　Gh　杠杆　人们为了达到某种目的而必须要做的功　不需要但又不得不做的功
有用功与额外功之和　W有+W额　有用功
总功　　小于
【图说教材】
(1)省力　(2)省力　力的方向　省力　力的方向
(3)34　51　(4)斜面　省力　(5)66.7%
【易错辨析】
1.×,杠杆可以是直的也可以是弯的
2.×,杠杆的平衡状态是指杠杆在任意位置静止不动或匀速转动
3.×,力臂是指从支点到力的作用线的距离
4.√　5.√
6.×,定滑轮可以改变力的方向,动滑轮不一定省力,若力作用在轴上提升物体,此时F≥2G,不省力
7.×,额外功是为了完成有用功而不得不做的功
8.×,使用任何机械都不可避免地要做额外功,所以机械效率总是小于1
【中考链接】
1.B　 园艺剪、瓶盖起子和核桃夹,在使用时动力臂大于阻力臂,都是省力杠杆,A、C和D均不符合题意;筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,B符合题意。
2.A　 根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,将杠杆缓慢地由OA位置拉到水平位置时,动力臂不变,阻力为杠杆的重力,也不变,阻力力臂变大,所以动力变大;当杠杆从水平位置拉到OB位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变小,所以动力变小,故F先变大后变小。
3.C　 由图可知,OA=AB,阻力臂为动力力臂的一半,根据杠杆的平衡条件,F×OB=G×OA,可知拉力F的大小为物重的二分之一,故A错误;
当悬挂点左移时,动力臂、阻力不变,阻力臂变大,则动力F将变大,故B错误;
保持杠杆在水平位置平衡,将拉力F转至虚线位置时,拉力的力臂变小,因为阻力与阻力臂不变,由杠杆的平衡条件可知,拉力变大,故C正确;
若物重增加2 N,根据杠杆的平衡条件可知,F的变化量为2 N×=1 N,故D错误。
4.省力　3×104　 由图示知,杠杆在水平位置平衡时,动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆;据杠杆的平衡条件知:FA·OA=F·OB,据题意有AB=4OA,那么OB=3OA,所以FA·OA=120 N·3OA,解得杠杆A端受到的力FA=360 N,此时,物体C受到竖直向下的重力、硬棒对它竖直向下的力和支持力的作用处于平衡状态,所以物体C对水平地面的压力:F压=G+FA=240 N+360 N=600 N,物体C对水平地面的压强:p===3×104 Pa。
5.D　 图A中,动力臂为阻力臂的一半,所以动力为阻力的2倍,即F=2G;图B中为定滑轮,不省力,所以F=G;图C中有2段绳子承担物重,所以F=G;图D中有3段绳子承担物重,所以F=G。综上,图D中所用拉力F最小。
6.A　40　300　 由图可知,n=3,则绳子自由端移动的速度是物体上升速度的3倍,图乙中,A和B的速度分别为vA==1.5 m/s,vB==0.5 m/s,A的速度是B的3倍,所以反映绳子自由端运动的图线是A;由F=可知,动滑轮重为G动=3×80 N-200 N=40 N;3 s内对物体做的有用功为W有=Gh=GvBt=200 N×0.5 m/s×3 s=300 J。
7.BD　 同一个滑轮组,提升的重物越重,机械效率越高,若提升更重的物体,滑轮组的机械效率将提高,A错误;
不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率:η==,即90%=,解得G=27 N,B正确;
由图可知,n=3,则F===10 N,C错误;
拉力的功率:P=====3 W,D正确。
8.C　 由图可知,n=3,则绳子自由端移动的距离:s=ns0=nv0t=3×0.1 m/s×20 s=6 m,A错误;
η===,物体与地面间的滑动摩擦力:f=ηnF=60%×3×100 N=180 N,B错误;
总功:W总=Fs=100 N×6 m=600 J,
额外功:W额=W总(1-η)=600 J×(1-60%)=240 J,
额外功的功率:P===12 W,C正确;
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,即增大摩擦力f,则有用功在总功中的比值会升高,滑轮组的机械效率会升高,D错误。
9.320
10.360　80%　 工人做的有用功:W有=Gh=600 N×0.6 m=360 J,
工人做的总功:W总=Fs=150 N×3 m=450 J,
斜面的机械效率:η=×100%=×100%=80%。
11.(1)忽略绳重、吊篮重及摩擦,则滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=×100%=×100%,
由图象可知,当提起的建材重G=150 N时,机械效率η=60%,
则60%=,解得:G动=100 N。
(2)当滑轮组的机械效率为75%时,则有:75%=,
解得:G'=300 N,即提升的物重是300 N。
12.[设计实验与进行实验](1)左　(3)个数
[分析与论证]一和二　方向　二　刻度尺　力的作用线