2023-2024学年人教版八年级物理下册第十二章简单机械 综合测试卷(有答案)

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名称 2023-2024学年人教版八年级物理下册第十二章简单机械 综合测试卷(有答案)
格式 docx
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2024-04-09 11:47:13

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第十二章简单机械 综合测试卷
(时间:120分钟 满分:100分)
题号 一 二 三 四 五 总分
得分
一、选择题(每小题4分,共40分)
1.如图1所示工具中,使用时不能省力但能省距离的是 ( )
2在不计机械自重和摩擦的情况下,能用10 N 力刚好提起重20 N的简单机械,下面不可能的是( )
A.一个动滑轮
B.一个定滑轮
C.杠杆
D.一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组
3.如图2所示,用撬棒撬起石块并保持平衡,下列说法正确的是 ( )
A.动力对撬棒的转动效果小于阻力对撬棒的转动效果
B.手在 A 点竖直向下施力时,撬棒是个省力杠杆
C.手在 A 点向不同方向施力时,力的大小都相等
D.手分别在 A,B 两点沿竖直向下方向施力时,在 B 点比在A 点费力
4.如图3所示工具在正常使用过程中,属于费力杠杆的是 ( )
5.如图4所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力 F,将杠杆缓慢地由位置A 拉至位置B,在这个过程中,力 F的大小将 ( )
A.不变 B.变小 C.变大 D.先变大后变小
6.如图5 所示,杠杆 AOB 用细线悬挂起来,分别在 A,B 两端挂上质量为m ,m 的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO,不计杠杆重力,则m ,m 的关系为 ( )
D.无法判断
7.如图 6 所示,工人用动滑轮匀速提升物体,下列判断正确的是 ( )
A.人的拉力与物体重力是平衡力
B.动滑轮的机械效率一定等于50%
C.人拉力做的功等于滑轮增加的重力势能
D.物体升高的距离等于滑轮左侧绳子减小的长度
8.用四只完全相同的滑轮组成如图7所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的物体匀速提升相同的高度.若用η=ηz表示甲、乙两滑轮组的机械效率,W甲,Wz表示拉力所做的功(不计绳重与摩擦),则( )
9.如图8 所示,工人沿斜面把一箱货物(重为G)从斜面底端缓慢匀速地拉进车厢,拉力恒为 F,斜面高为h,斜面倾角为θ,用此斜面拉升货物的机械效率为η,则下列选项正确的是 ( )
A.总功为
10.如图9所示,用滑轮组将 600 N的重物在 10s 内匀速提升了 2m,动滑轮重为100 N(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是 ( )
A.绳子自由端拉力的功率是 70 W
B.滑轮组的机械效率是 85.7%
C.提升重物的过程中所做的额外功是400 J
D.提升的重物变成400 N时,滑轮组的机械效率将变大
二、填空题(每空2分,共22分)
11.如图 10所示是自行车手闸示意图,手闸是一个简单机械,这种简单机械的名称是 ,当图中手对车闸的作用力 F=10 N时,刹车拉线受到力的大小为 N.
12.(成都中考)如图 11 所示,古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起. 使用定滑轮可以 (选填“省力”“省距离”或“改变动力方向”);吊桥可以看作杠杆,绳子对它的拉力是动力,吊桥的重力是阻力.在拉起吊桥的过程中,阻力臂大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)
13.如图12所示,轻质木杆AB可以绕O点转动, A 端细线下挂300 N的重物静止在水平地面上,若使木杆保持水平位置,且重物对水平地面的压力为零,在 B 点要用 N 的力竖直向下拉.此木杆为 (填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.
14.生活中我们经常使用手摇晾衣架(如图 13 所示),A,B两滑轮中属于动滑轮的是 ;若衣服和晾衣架的总重为 120 N,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力. 请你提出一种使用时提高手摇晾衣架机械效率的方法 :
15.如图14 所示,分别用图甲、乙两种形式把重为500 N的物体以0.5m/s的速度匀速向上提起,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,图甲中车对绳子的拉力为 N,图乙中人所做有用功的功率为 w.
三、作图题(第 16 小题6分,第17 小题4分,共 10分)
16.拉杆式旅行箱可看成杠杆,如图15 所示.已知 箱重 请画出使箱子在图示位置静止时,施加在端点 A 的最小作用力 F的示意图,且.
17.如图16 所示,某人在 A 处提起物体,请在图中画出最省力的绳子绕法.
四、实验探究题(第 18 小题10分,第19 小题18分,共28分)
18.如图17 所示是“探究杠杆的平衡条件”实验.
(1)实验过程中应将杠杆调节到水平位置平衡,这样做的目的是为了消除杠杆自重对实验的影响和 ;如果杠杆的右端向下倾斜,平衡螺母应向 端调节(选填“左”或“右”).
(2)在杠杆的左边 A 处挂2个相同的钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端B 处挂 个相同的钩码.
(3)在(2)杠杆平衡的基础上,将A,B 两处钩码同时减去 1个,那么杠杆 在水平位置保持平衡(选填“能”或“不能”).
(4)若用弹簧测力计在 C处由竖直向上拉动改为逐渐倾斜时,为使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”).
19.如图 18 所示是同学们探究“影响滑轮组机械效率因素”的实验装置,请完成以下问题:(忽略摩擦及绳重)
(1)实验中用到的测量工具除刻度尺外还有什么
(2)下表记录了实验中的部分数据:请算出第4次实验中的机械效率.(只写出计算结果)
次数 钩码重G8/N 动滑轮重Gn/N 机械效率η
1 2 0.5 80.0%
2 3 0.5 85.7%
3 4 0.5 88.9%
4 4 1.0
分析1,2,3次实验数据,你认为他们可以探究滑轮组机械效率与什么因素的具体关系 并写出你这样认为的理由.
1. C[提示:动滑轮省力但费距离,故 A 错误;订书机在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力但费距离,故 B 错误;筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,它是费力杠杆,费力但能省距离,故 C 正确;天平在使用时,动力臂等于阻力臂,所以它既不省力也不费力。既不省距离也不费距离,故 D 错误.] 2. B 3. B[提示:用撬棒撬起石块并保持平衡,所以动力对撬棒的转动效果等于阻力对撬棒的转动效果,A 选项错误;画出手在 A 点竖直向下施力 F 的力臂 OD 和阻力的力臂OC,由图甲可知,OD>OC,即动力臂大于阻力臂,根据杠杆的平衡条件可知,动力小于阻力,撬棒是个省力杠杆,B选项正确;手在 A 点向不同方向施力时,动力的力臂可能大于 OC,也可能等于或小于 OC,当在 A 点施加的力 F 垂直棒向下时,OA即为动力臂, 当施加的力 F 的方向如图乙时,动力臂为 手在A点向不同方向施力时,力的大小不相等,C选项错误;手分别在 A,B两点沿竖直向下方向施力时,在 A 点的动力臂小于在 B点的动力臂,根据杠杆的平衡条件,手在 A 点沿竖直向下方向施力大于在 B 点沿竖直向下方向施加的力,所以,D选项错误.]
4. D[提示:起子在使用时,动力臂大于阻力臂.属于省力杠杆;核桃夹在使用时,动力臂大于阻力臂。属于省力杠杆;钳子在使用时,动力臂大于阻力臂。属于省力杠杆;食品夹在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆.] 5. C[提示:在杠杆缓慢由 A到B的过程中,动力臂OA 的长度没有变化,阻力G的大小没有变化,而阻力臂 L 却逐渐增大;由杠杆的平衡条件知F·OA=G·L,当OA,G不变时,L 越大.那么F 越大.因此拉力 F在这个过程中逐渐变大.] 6. B[提示:根据杠杆的平衡条件: 可知, 即 力与相应的力臂成反比关系,从图中可以看出力臂 所以物体的重力 即
7. D[提示:根据二力平衡条件,人的拉力和物体的重力不在同一物体上,大小不相等,则不是平衡力,所以 A 错误.不知道有用功、额外功、总功大小,不能确定机械效率是多少,所以 B错误.人拉力做功等于滑轮和物体增加的重力势能之和,所以 C错误.动滑轮左侧绳子减小的长度和物体上升高度相同,所以D正确.] 8. A[提示:此题中,物体的重力相同,物体上升的高度相同,据 可知,所做的有用功相同;此时对动滑轮做的功是额外功,不计绳重和摩擦,额外功 W相同,据 可知,W是是相同的,故拉力做的功相同,即 机 械效率 也相同,即 η中=ηz.]
9. D[提示:有用功 总功W&=Fs,s,h,θ的关系为h=ssinθ,机械效率 10. B[提示:不计绳重和摩擦,拉力 拉力端移动距离s=2h=2×2m=4m,总功 拉力的功率 故 A 错;有用功 滑轮组的机械效率: 故 B 正确;提升重物的过程中所做的额外功 ,故 C 错;当提升重物的重力减小为 400 N,做的有用功变小,而额外功几乎不变,有用功和总功的比值变小,故滑轮组的机械效率变小,故 D 错.]
11.杠杆 40[提示:自行车手闸在力的作用效果下,能够绕着铆钉转动,所以是杠杆的应用;根据杠杆平衡条件 所以拉线受到的拉力为 12.改变动力方向 变小[提示:图中使用定滑轮的作用是改变动力的方向;吊桥的重心在中点,重力的方向是竖直向下的,在拉起吊桥的过程中,从支点 O到重力的作用线的距离变小,即阻力臂变小.] 13.900 费力[提示:由题知,OA:OB=3:1,则OA=3OB,由杠杆平衡条件得,G×OA=F×OB,则 N;图中杠杆动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆.]14. B 30 增大提升的物重(或减小晾衣架重)[提示:A滑轮的轴是固定不动的,是定滑轮,B 滑轮的轴与物体一起运动,是动滑轮.连接动滑轮的绳子股数 n=4,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力:F 提高手摇晾衣架机械效率的方法有:增大提升的物重或减小晾衣架重等.] 15.500250[提示:图甲两个滑轮的轴都固定不动,是定滑轮,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,F=G=500 N;图乙中有用功 人所做有用功的功率 16.如图所示. 24[提示:要求动力最小,即动力臂最长,支点到动力作用点的距离作为动力臂最长,力的方向与动力臂垂直向上.由杠杆平衡条件可得,G×OB=F×OA,即120 N×0.2m=F×1.0m,解得 F=24 N.]
17.如图所示.[提示:从动滑轮上挂钩开始,依次绕过定滑轮和动滑轮,绳端回到人的手中,提升物体绳子股数为3,是最省力的绕法.]
18.(1)便于测量力臂 左 (2)3 (3)不能 (4)变大[提示:(1)当在杠杆上挂物体时,杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂,同时消除了杠杆自重对杠杆平衡的影响;杠杆的右端向下倾斜,应将平衡螺母向左调节.(2)设一个钩码的重力为 G,杠杆一个小格的长度为 L,由 可得: 所以应在杠杆右端B处挂3个相同的钩码.(3)设一个钩码的重力为 G,杠杆一个小格代表 L,如果将图中 A,B 两处的钩码同时减去1个,杠杆的左端:G×3L=3GL,杠杆的右端:2G×2L=4GL,杠杆左端力和力臂的乘积不等于右端力和力臂的乘积,所以杠杆不能在水平位置保持平衡.(4)用弹簧测力计在 C 处由竖直向上拉动改为逐渐倾斜时,仍然使杠杆在水平位置平衡,动力臂变小,阻力、阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,动力将变大,即弹簧测力计示数将变大.]
19.(1)弹簧测力计.10(2)80.0% (3)他们可以探究滑轮组机械效率与所提升物体的重力的关系:动滑轮重一定时,滑轮组所提升的物体越重,机械效率越高;
理由:由表格数据可知 N,钩码重的关系为 η =85.7%,η=88.9%,机械效率的关系为η<η<η ;动滑轮重的关系为 可知动滑轮重一定时,滑轮组提升的物重越大,机械效率越高.[提示:(1)实验中,需要测量钩码重和动滑轮重,故还需用到的测量工具是弹簧测力计.(2)第 4次实验时, 由于忽略摩擦及绳重,所以滑 轮 组 的机 械效率: (3)分析1,2,3次实验数据,动滑轮重相同,钩码重不同,滑轮组的机械效率也不同,故可以探究滑轮组机械效率与所提升物体的重力的关系,可得到的结论为:动滑轮重一定时,滑轮组所提升的物体越重,机械效率越高.]