第十二章 简单机械 单元测试（含答案） 2023-2024学年人教版物理八年级下册
文档属性
| 名称 | 第十二章 简单机械 单元测试（含答案） 2023-2024学年人教版物理八年级下册 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-02-27 00:00:00 | ||
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文档简介
第十二章 简单机械 单元测试
一、单选题
1．如图所示，A是放在水平粗糙桌面上的物块，用跨过滑轮的轻绳将A与重物B相连。在重物B的作用下，A沿桌面做匀速运动。设桌面足够长，下列说法正确的是（ ）
A．此处滑轮可以起到省力的作用
B．重物B落地前，A受到的摩擦力和重物B的重力是一对平衡力
C．重物B落地后，A在继续滑动的过程中受到的摩擦力大小不变
D．重物B落地后，A将继续匀速运动
2．关于简单的机械，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，羊角锤相当于省力杠杆，也不费距离
B．乙图中，使用该滑轮组虽然可以省力，但是要费3倍的距离
C．丙图中，使用该滑轮组不省力，但是可以改变力的方向
D．丁图中，使用斜面不仅可以省力，而且能省功
3．下列叙述中能够提高机械效率的是（ ）
A．增加有用功 B．减小机械间的摩擦
C．减小总功 D．使用最省力的机械
4．在天宫课堂第三课中，航天员陈冬使用小剪刀进行拟南芥样本采集，如图所示，观察图中剪刀，下列判断正确的是（ ）
A．该剪刀属于省力杠杆，使用时费距离
B．该剪刀属于省力杠杆，使用时省距离
C．该剪刀属于费力杠杆，使用时费距离
D．该剪刀属于费力杠杆，使用时省距离
5．用如图甲所示的滑轮组提升物体M， 已知被提升的物体M 质量为76kg，绳子自由端的拉力 F将物体M 以0.5m/s的速度匀速提升了10m 的高度，此过程中，拉力F 做的功W 随时间t的变化图像如图乙所示（g 取10N/kg， 不计绳重和摩擦力大小）。下面分析不正确的是（ ）
A．此过程中，绳子自由端的拉力F大小为400N
B．此过程中，拉力F的的功率为200W
C．当 t=10s 时，M克服重力所做的功为3800J
D．当物体M 上升过程中，该滑轮组提升物体的机械效率为95%
6．小丽停放自行车时，要用力将后轮略微提起，在如图所示的自行车上的四个点中，提起后轮最省力的点是（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
7．如图所示是简单机械在生活中应用的实例，下列关于这些实例的说法正确的是（ ）
A．此时甲图中的跷跷板可视为等臂杠杆
B．忽略绳和滑轮重及摩擦，乙图中绳子自由端的拉力
C．丙图中的斜面可以省力
D．丁图中的筷子在使用时是省力杠杆
8．如图所示，三个滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，那么这三个力的关系是（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
9．小明用如图所示的装置把一重为600N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10秒，已知斜面长6m、高2m，若拉力F的大小为150N（滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计）则拉力F所做的功为 ；整个装置的机械效率为 ；箱子和斜面间的摩擦力大小为 N。
10．如图所示，工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端，斜面高1m，长2m，物体重500N，平行于斜面的拉力为200N，所用时间为10s。在此过程中，物体的动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），拉力的功率为 W，把物体直接提高到斜面顶端做的功为有用功，则这个装置的机械效率为 。
11．如图所示，通过滑轮组用200N的拉力将重为480N的物体匀速提起，在10s内绳子自由端移动的距离为3m（不计绳重和摩擦）。此过程中的有用功为 J，拉力的功率是 W，动滑轮的重是 N，滑轮组的机械效率为 。
12．如图所示是家用创意瓜子钳，吃瓜子不伤门牙不累手。它的压杆A是一个 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；若某次剥瓜子时，手指对压杆施加的力作用方向始终竖直向下，则在压杆转动过程中，力F将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
13．小明体重650N，利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升已知物体A重为750N，作用在绳端的拉力大小为500N，在此过程中，小明做的有用功为 J，小明拉力的功率为 W，此滑轮组的机械效率为
三、作图题
14．如图所示，作出力F1和F2的力臂。
15．如图所示，要让木箱向右方翻转，请画出翻转时用的最小力F和它的力臂L。（翻转时不打滑）
四、实验题
16．小明在测量滑轮组的机械效率实验中，利用如图所示的滑轮组进行了多次测量，测得的数据如下表所示。
实验次数 钩码重G/N 钩码上升的 高度h/cm 弹簧测力计 示数F/N 弹簧测力计移 动的距离s/cm 机械效率η/%
1 1.0 5 0.6 15 55.6
2 1.5 5 0.8 15 62.5
3 2.0 5 1.0 15 66.7
4 2.0 10 1.0 30 66.7
5 3.0 1.4 18
（1）本实验中所需的测量器材为弹簧测力计及 ；
（2）正确操作的情况下，第5次实验中钩码上升的高度为 cm，滑轮组的机械效率是 ；如果测量前指针稍稍在零刻度上方，则所测机械效率 （选填“偏大”或“偏小”）；
（3）分析第 次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物的重力越大，滑轮组的机械效率越高；分析第3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 （选填“有关”或“无关”）；
（4）小组的其他同学在实验过程中发现竖直向上匀速拉动弹簧测力计时读数很不方便，他便在弹簧测力计静止时读数，小明同学指出他这样测出的数据是错误的，原因是
17．同学们利用轻质杠杆探究杠杆的平衡条件。
（1）杠杆静止时如图甲所示，可将平衡螺母向左调节使其水平，这样做可以消除杠杆 的影响；在调节杠杆水平后，如图乙所示，A点挂2个钩码时，在B点挂 个钩码，仍可使其在水平位置平衡。
（2）用弹簧测力计代替钩码，如图丙所示，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，使杠杆总在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F与其力臂l 的图像如图丁所示，图像中每个点与两坐标轴围成的矩形面积 （选填“相等”或“不等”），其原因是 。
（3）小马利用该杠杆改装成了一个杠杆液体密度计，该装置可测量小桶内液体的密度，如图戊所示，将容积为20mL的小桶挂在M点，调节平衡螺母使杠杆水平平衡，已知OM=OA=6cm，则杠杆密度计的“0刻度”线应在 （选填“O”或“A”）点，将待测液体倒满M点的小桶，在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时，杠杆刚好水平平衡，若重物质量为10g，ON=15cm，则N点位置应标注的密度刻度值是 。
五、计算题
18．一名体重为 500N的学生站在水平地面上，用如图所示的滑轮组，在20s内将200N的重物匀速提升2m（不计绳重及摩擦），求：
（1）当这名学生匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是80%，拉力做的功是多少？。
（2）此装置中动滑轮的重力是多少？此时中学生对地面的压力是多少？
（3）若用该滑轮组将350N的重物匀速提升2m，此时滑轮组的机械效率是多少？
19．某工地用起重机通过图甲所示的滑轮组提升一质量为200kg的正方体货物，正方体货物的边长为0.5m，货物上升的距离随时间变化的图像如图乙所示，已知动滑轮A的质量为4kg，g取10N/kg，不计绳重与摩擦。求：
（1）货物平放在水平地面上时，对地面的压强。
（2）起重机对滑轮组的牵引力。
（3）起重机的输出功率。
参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．A
5．B
6．A
7．C
8．A
9． 1800 66.7% 100
10． 不变 80 62.5%
11． 480 60 120 80%
12． 省力 变小
13． 3000 400 75
14．
15．
16． 刻度尺 6 71.4% 偏小 123 无关 由于弹簧测力计静止时与运动时，所克服的摩擦力大小不同，所以不能让弹簧测力计静止进行读数
17． 自重 3 相等 根据杠杆的平衡条件可知，当阻力和阻力臂保持不变，则动力与动力臂的乘积不变 O 1.25
18．解：（1）学生做的有用功
W有=Gh=200N×2m=400J
不计绳重及摩擦，拉力做的功为
（2）由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，拉力移动的距离
s=2h=2×2m=4m
拉力
不计绳重及摩擦，动滑轮的重力为
G动=2F-G=2×125N-200N=50N
中学生站在地面，此时受到重力、拉力和支持力作用，支持力
F支=G人-F=500N-125N=375N
由于力的作用是相互的，所以此时中学生对地面的压力
F压=F支=375N
（3）若用该滑轮组将350N的重物匀速提升2m，不计绳重及摩擦，此时滑轮组的机械效率为
答：（1）当这名学生匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是80%，拉力做的功为500J；
（2）此装置中动滑轮的重力为50N；此时中学生对地面的压力为375N；
（3）若用该滑轮组将350N的重物匀速提升2m，此时滑轮组的机械效率为87.5%。
19．解：（1）货物平放在水平地面上时，对地面的压力为
货物对地面的压强为
（2）根据题意可知，动滑轮的重力为
从图一中可知，连接动滑轮的绳子有2股，则n=2，不计绳重和摩擦的情况下，起重机对滑轮组的牵引力为
（3）从图乙中可以看出货物上升的速度为
绳端移动的速度为
因为
起重机的输出功率为
答：（1）货物平放在水平地面上时，对地面的压强为8000Pa；。
（2）起重机对滑轮组的牵引力为1020N；
（3）起重机的输出功率为6120W。
一、单选题
1．如图所示，A是放在水平粗糙桌面上的物块，用跨过滑轮的轻绳将A与重物B相连。在重物B的作用下，A沿桌面做匀速运动。设桌面足够长，下列说法正确的是（ ）
A．此处滑轮可以起到省力的作用
B．重物B落地前，A受到的摩擦力和重物B的重力是一对平衡力
C．重物B落地后，A在继续滑动的过程中受到的摩擦力大小不变
D．重物B落地后，A将继续匀速运动
2．关于简单的机械，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，羊角锤相当于省力杠杆，也不费距离
B．乙图中，使用该滑轮组虽然可以省力，但是要费3倍的距离
C．丙图中，使用该滑轮组不省力，但是可以改变力的方向
D．丁图中，使用斜面不仅可以省力，而且能省功
3．下列叙述中能够提高机械效率的是（ ）
A．增加有用功 B．减小机械间的摩擦
C．减小总功 D．使用最省力的机械
4．在天宫课堂第三课中，航天员陈冬使用小剪刀进行拟南芥样本采集，如图所示，观察图中剪刀，下列判断正确的是（ ）
A．该剪刀属于省力杠杆，使用时费距离
B．该剪刀属于省力杠杆，使用时省距离
C．该剪刀属于费力杠杆，使用时费距离
D．该剪刀属于费力杠杆，使用时省距离
5．用如图甲所示的滑轮组提升物体M， 已知被提升的物体M 质量为76kg，绳子自由端的拉力 F将物体M 以0.5m/s的速度匀速提升了10m 的高度，此过程中，拉力F 做的功W 随时间t的变化图像如图乙所示（g 取10N/kg， 不计绳重和摩擦力大小）。下面分析不正确的是（ ）
A．此过程中，绳子自由端的拉力F大小为400N
B．此过程中，拉力F的的功率为200W
C．当 t=10s 时，M克服重力所做的功为3800J
D．当物体M 上升过程中，该滑轮组提升物体的机械效率为95%
6．小丽停放自行车时，要用力将后轮略微提起，在如图所示的自行车上的四个点中，提起后轮最省力的点是（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
7．如图所示是简单机械在生活中应用的实例，下列关于这些实例的说法正确的是（ ）
A．此时甲图中的跷跷板可视为等臂杠杆
B．忽略绳和滑轮重及摩擦，乙图中绳子自由端的拉力
C．丙图中的斜面可以省力
D．丁图中的筷子在使用时是省力杠杆
8．如图所示，三个滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，那么这三个力的关系是（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
9．小明用如图所示的装置把一重为600N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10秒，已知斜面长6m、高2m，若拉力F的大小为150N（滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计）则拉力F所做的功为 ；整个装置的机械效率为 ；箱子和斜面间的摩擦力大小为 N。
10．如图所示，工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端，斜面高1m，长2m，物体重500N，平行于斜面的拉力为200N，所用时间为10s。在此过程中，物体的动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），拉力的功率为 W，把物体直接提高到斜面顶端做的功为有用功，则这个装置的机械效率为 。
11．如图所示，通过滑轮组用200N的拉力将重为480N的物体匀速提起，在10s内绳子自由端移动的距离为3m（不计绳重和摩擦）。此过程中的有用功为 J，拉力的功率是 W，动滑轮的重是 N，滑轮组的机械效率为 。
12．如图所示是家用创意瓜子钳，吃瓜子不伤门牙不累手。它的压杆A是一个 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；若某次剥瓜子时，手指对压杆施加的力作用方向始终竖直向下，则在压杆转动过程中，力F将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
13．小明体重650N，利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升已知物体A重为750N，作用在绳端的拉力大小为500N，在此过程中，小明做的有用功为 J，小明拉力的功率为 W，此滑轮组的机械效率为
三、作图题
14．如图所示，作出力F1和F2的力臂。
15．如图所示，要让木箱向右方翻转，请画出翻转时用的最小力F和它的力臂L。（翻转时不打滑）
四、实验题
16．小明在测量滑轮组的机械效率实验中，利用如图所示的滑轮组进行了多次测量，测得的数据如下表所示。
实验次数 钩码重G/N 钩码上升的 高度h/cm 弹簧测力计 示数F/N 弹簧测力计移 动的距离s/cm 机械效率η/%
1 1.0 5 0.6 15 55.6
2 1.5 5 0.8 15 62.5
3 2.0 5 1.0 15 66.7
4 2.0 10 1.0 30 66.7
5 3.0 1.4 18
（1）本实验中所需的测量器材为弹簧测力计及 ；
（2）正确操作的情况下，第5次实验中钩码上升的高度为 cm，滑轮组的机械效率是 ；如果测量前指针稍稍在零刻度上方，则所测机械效率 （选填“偏大”或“偏小”）；
（3）分析第 次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物的重力越大，滑轮组的机械效率越高；分析第3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 （选填“有关”或“无关”）；
（4）小组的其他同学在实验过程中发现竖直向上匀速拉动弹簧测力计时读数很不方便，他便在弹簧测力计静止时读数，小明同学指出他这样测出的数据是错误的，原因是
17．同学们利用轻质杠杆探究杠杆的平衡条件。
（1）杠杆静止时如图甲所示，可将平衡螺母向左调节使其水平，这样做可以消除杠杆 的影响；在调节杠杆水平后，如图乙所示，A点挂2个钩码时，在B点挂 个钩码，仍可使其在水平位置平衡。
（2）用弹簧测力计代替钩码，如图丙所示，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，使杠杆总在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F与其力臂l 的图像如图丁所示，图像中每个点与两坐标轴围成的矩形面积 （选填“相等”或“不等”），其原因是 。
（3）小马利用该杠杆改装成了一个杠杆液体密度计，该装置可测量小桶内液体的密度，如图戊所示，将容积为20mL的小桶挂在M点，调节平衡螺母使杠杆水平平衡，已知OM=OA=6cm，则杠杆密度计的“0刻度”线应在 （选填“O”或“A”）点，将待测液体倒满M点的小桶，在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时，杠杆刚好水平平衡，若重物质量为10g，ON=15cm，则N点位置应标注的密度刻度值是 。
五、计算题
18．一名体重为 500N的学生站在水平地面上，用如图所示的滑轮组，在20s内将200N的重物匀速提升2m（不计绳重及摩擦），求：
（1）当这名学生匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是80%，拉力做的功是多少？。
（2）此装置中动滑轮的重力是多少？此时中学生对地面的压力是多少？
（3）若用该滑轮组将350N的重物匀速提升2m，此时滑轮组的机械效率是多少？
19．某工地用起重机通过图甲所示的滑轮组提升一质量为200kg的正方体货物，正方体货物的边长为0.5m，货物上升的距离随时间变化的图像如图乙所示，已知动滑轮A的质量为4kg，g取10N/kg，不计绳重与摩擦。求：
（1）货物平放在水平地面上时，对地面的压强。
（2）起重机对滑轮组的牵引力。
（3）起重机的输出功率。
参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．A
5．B
6．A
7．C
8．A
9． 1800 66.7% 100
10． 不变 80 62.5%
11． 480 60 120 80%
12． 省力 变小
13． 3000 400 75
14．
15．
16． 刻度尺 6 71.4% 偏小 123 无关 由于弹簧测力计静止时与运动时，所克服的摩擦力大小不同，所以不能让弹簧测力计静止进行读数
17． 自重 3 相等 根据杠杆的平衡条件可知，当阻力和阻力臂保持不变，则动力与动力臂的乘积不变 O 1.25
18．解：（1）学生做的有用功
W有=Gh=200N×2m=400J
不计绳重及摩擦，拉力做的功为
（2）由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，拉力移动的距离
s=2h=2×2m=4m
拉力
不计绳重及摩擦，动滑轮的重力为
G动=2F-G=2×125N-200N=50N
中学生站在地面，此时受到重力、拉力和支持力作用，支持力
F支=G人-F=500N-125N=375N
由于力的作用是相互的，所以此时中学生对地面的压力
F压=F支=375N
（3）若用该滑轮组将350N的重物匀速提升2m，不计绳重及摩擦，此时滑轮组的机械效率为
答：（1）当这名学生匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是80%，拉力做的功为500J；
（2）此装置中动滑轮的重力为50N；此时中学生对地面的压力为375N；
（3）若用该滑轮组将350N的重物匀速提升2m，此时滑轮组的机械效率为87.5%。
19．解：（1）货物平放在水平地面上时，对地面的压力为
货物对地面的压强为
（2）根据题意可知，动滑轮的重力为
从图一中可知，连接动滑轮的绳子有2股，则n=2，不计绳重和摩擦的情况下，起重机对滑轮组的牵引力为
（3）从图乙中可以看出货物上升的速度为
绳端移动的速度为
因为
起重机的输出功率为
答：（1）货物平放在水平地面上时，对地面的压强为8000Pa；。
（2）起重机对滑轮组的牵引力为1020N；
（3）起重机的输出功率为6120W。