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八年级物理试题十二
简单机械 A
本试卷满分70分。考试时间70分钟。本试卷中g取10N/kg
一、选择题(共12 题,每题2分,共24分,在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.筷子发源于中国,是华夏饮食文化的标志之一,如图所示,使用筷子时虽然费力但省距离,下列工具在使用中也能省距离的是( )
A.用托盘天平称质量 B.用核桃夹夹核桃 C.用食品夹夹鸡蛋 D.用撬棒撬物体
A.A B.B C.C D.D
2.用如图所示的装置提升重为800N的物体A,动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下,物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.物体A上升的速度为0.4m/s B.滑轮组的有用功为2000J
C.拉力F的功率为100W D.滑轮组的机械效率为80%
3.用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动,如图,水瓶匀速直线下降10m,使人匀速升高0.5m,水瓶对绳a的拉力为F1=30N,绳b对人的拉力为F2=480N。此过程( )
A.有用功为300J
B.F1做的功等于F2做的功
C.F1做的功小于F2做的功
D.滑轮组的机械效率为80%
4.在美丽乡村建设的工地上,如图所示,工人借助动滑轮用250N的拉力,将450N的重物匀速提升2m,用时10s。则( )
A.重物上升的速度为0.4m/s
B.动滑轮做的有用功为1000J
C.工人的拉力的功率为90W
D.动滑轮的机械效率为90%
5.搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢,常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端,已知斜面长5m,高2m,物体重1000N,沿斜面向上的推力为500N,则下列判定不正确的是( )
A.物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用,合力为0
B.推力所做的功是2500J
C.斜面的机械效率为80%
D.物体受到斜面的摩擦力为100N
6.如图所示,用滑轮组帮助汽车脱困,汽车被水平匀速拉动1.2m时,作用在绳子自由端的拉力F为1000N,绳子自由端移动的速度为0.6m/s,滑轮组的机械效率为80%,则下列说法正确的是( )
A.汽车移动的速度为0.4m/s
B.拉力F做的功为1200J
C.汽车受到的摩擦力大小为2000N
D.拉力F所做的有用功的功率为480W
7.小刚用如图所示的滑轮组,将重为10N的物体匀速提升0.5m,已知动滑轮重2N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.拉力F为5N
B.有用功为10J
C.绳子自由端移动的距离为1.5m
D.该滑轮组的机械效率为83.3%
8.杆秤是一种中国传统的称量工具,凝聚着中国人民的智慧。如图所示,O为杆秤提纽,OA=8cm,秤砣质量m=0.2kg,不挂重物和秤砣时,手提提纽,杆秤可水平平衡。用它称鱼,当秤砣置于B点时,杆秤再次水平平衡,此时测得OB=32cm,则鱼的质量为( )
A.1.0kg B.0.8kg C.0.6kg D.0.4kg
9.工人师傅使用如图所示的滑轮组,将重为450N的建筑材料在10s内匀速提升4m,此次滑轮组的机械效率为75%,忽略绳重和摩擦。下列有关这次提升过程说法正确的是( )
A.所做的有用功为1800J B.在绳端的拉力F为150N
C.动滑轮所受的重力为75N D.拉力F的功率为180W
10.如图所示,在200N的拉力F作用下,用滑轮组将重为300N的货物匀速提升,在10s内货物竖直上升了2m,不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是( )
A.滑轮组做的有用功为400J
B.拉力F做功的功率为30W
C.滑轮组的机械效率为75%
D.此滑轮组提升的货物越轻、机械效率越大
11.由于热胀冷缩,户外的导线在夏天会变得松弛,冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F,配重水泥块(重为G)被匀速拉升的高度为h(不考虑滑轮自重,绳重和绳与滑轮之间的摩擦)。下列说法中正确的是( )。
A. M是动滑轮;
B. 拉力F=2G;
C. 拉力F做的功为3Fh;
D. 拉力F移动的速度与配重G上升的速度相同
12.如图所示,重100N的物体A在F=10N的拉力作用下,3s内沿水平地面匀速直线运动了1.5m,不计绳和滑轮自重,滑轮组的机械效率为 90%。下列说法正确的是( )
A.绳自由端移动的速度为0.5m /s
B.在此过程中所做的额外功为15J
C.物体与地面间的滑动摩擦力为18N
D.拉力F增大时,物体A受到地面的摩擦力一定变大
二、填空题(共4题,每空1分,共10分)
13.如图为某景区的盘山公路,汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速档,这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大 。一辆总重为1×105N的汽车经过某一长为200m的路段时,竖直高度上升了20m,如果汽车的牵引力恒为2.5×104N,此过程中盘山公路斜面的机械效率为 。
14.如图甲是我国古代汲水装置——桔槔,图乙是它水平静止时的简化模型,该装置是__________(填简单机械名称);此时配重物重力为G1,水桶重力为G2,l1:l2=2:1,若不计杆重,则G1:G2=__________。
15.图甲为多人赛艇。划桨时,桨可绕侧舷上的固定轴转动,从而使赛艇运动。图乙为划桨时桨的简化平面图,其中O为固定轴,AB为赛艇的运动方向,桨上OC长为0.8m,OD长为2m,F1为人划桨的力,F2为水对浆的作用力。
(1)划桨时,桨对水的作用力大小__________(填“大于”、“等于”或“小于”)水对桨的作用力大小;
(2)桨为费力杠杆。请写出一种与桨类型相同的杠杆:_________________________;
(3)已知图乙中F2为200N,F1与CD的夹角θ=30,F1、F2均与AB平行。要划动桨,F1至少为__________N(sin30=0.5,不考虑桨的重力)
16.如图所示,工人用A、B两个相同的滑轮组成的滑轮组提升重540N的物体,所用的拉力F为200N,物体以0.2m/s的速度匀速上升了10s。不计绳重及摩擦,拉力F所做的功为 J,C处天花板受到的拉力为 N;若匀速提升重240N的物体,滑轮组的机械效率为 。
三、探究实验题(共5题,共21分)
17.(2分)如图所示,用直棒提升重物,画出图示位置所用最小力F1和阻力F2的力臂L2。
18.(2分)在均匀直尺的中央挖一小凹槽,把一个薄金属片一端插入橡皮中,另一端支在直尺的凹槽内制成一个简易“天平”。静止时直尺水平平衡。在直尺的两侧各放一个相同的小盘,在小盘中倒入质量不等的大米和小米,调整小盘在直尺上的位置,使直尺再次水平平衡。如图所示。F是左盘对直尺施加的力,请在图中画出F的力臂。现向左盘中再加入少量大米,写出一种能够使直尺恢复平衡的方法:_____________________________。
19.(5分)在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆左端下沉,如图甲,则应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)调节钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示,阻力臂l2为_________cm;
(3)分析表中实验数据。得出杠杆的平衡条件为_________(用F1、F2、l1、l2表示);
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 16.0 1.0
2 1.0 15.0 1.0 15.0
3 2.0 15.0 1.5 20.0
教室中与第3次实验的杠杆类型相同的是__________________;
(4)如图丙,F始终杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,F的大小将__________(填选项代码)。
A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 先变大后变小
20.(5分)明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳,沿用至今。题图甲是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶。
(1)图甲所示,辘轳可视为不等臂杠杆,为方便提水,它是按照 (选填“省力”或“费力”)杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是“A”“B”或“C”中的 点。
(2)设大轮与小轮的半径比为3:1,水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈,水桶匀速上升,井绳对水桶做功 J;若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点最小的力应为 N。(不计井绳的粗细和自重)
(3)图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理,为了更省力,开关应选用 (选填“①”或“②”)。
21.(7分)提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用,一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中,实验测得的数据如表所示。
次数 物体的重力G/N 提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 1 0.3 66.7%
2 3 0.1 1.4 0.3 71.4%
3 4 0.1 1.8 0.3
4 4 0.2 1.8 0.6 74.1%
(1)实验中应尽量竖直向上_________(选填“匀速”或“加速”)拉动弹簧测力计;
(2)计算出第3组实验的有用功_________J,机械效率是_________(结果精确到0.1%);
(3)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,使用同一个滑轮组提升物体时,被提升的物体越重,滑轮组的机械效率_________(选填“越高”或“越低”或“不变”);分析比较第3、4次实验数据可得,机械效率与物体上升的高度_________(选填“有关”或“无关”)。
(4)滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关,要验证这一结论,第一次实验后,接下来的操作是______________________________________。
四、综合应用题(共2题,共15分)
22.(7分)生活中有些低层建筑没有电梯,房屋装修时聪明的工人常用滑轮组提升沙石等物料。如下图,物料及桶总质量为60kg,工人质量为80kg,工人的双脚与水平地面接触面积为400cm2,某段时间内工人将物料及桶缓缓匀速提升了3m。不计滑轮组和绳的重量及绳与轮之间的摩擦。图中拉力的方向近似认为是竖直方向。求:
(1)工人拉绳子的力是多大?
(2)这段时间内工人提升物料及桶做了多少功?
(3)这段时间内工人对地面的压强是多少?
23.(8分)图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂,“横木插碓头,硬嘴为铁,促踏其末而舂之”。若碓头质量为20kg,不计横木的重力和转动摩擦,捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。
(1)求碓头的重力:
(2)碓头竖直下落0.5m,用时0.4s,求重力做功的功率;
(3)质量为72kg的捣谷人,左脚与地面的接触面积为200cm2,当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时,示意图如图乙,已知OA:OB=3:2,求人左脚对地面的压强。
八年级物理试题十二
第十二章 简单机械 A参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 C D D D A D D B A C B C
二、填空题
13.牵引力;40%
14.杠杆;1∶2
15.等于;夹菜的筷子;500
16.1200J;460N;80%
三、实验探究题
17.如图
如图;向右盘放入适量小米(合适即可)
19.(1)右;(2)8.0 ;(3)F1l1=F2l2 ;扫帚;(4)C
20.(1)省力;B;(2)90;30;(3)①
21.(1)匀速;(2)0.4;74.1% ;(3)越高;无关;(4)保持物体的重力G和提升的高度h不变,换用更轻的动滑轮测量机械效率
四、综合应用题
22.(1)300N;(2)1800J;(3)1.25×104Pa
【解析】(1)如图所示,绳子的股数n=2,工人拉绳子的力为
(2)工人提升物料及桶做的功为W=mgh=60kg×10N/kg×3m=1800J
(3)人受到竖直向下的重力、地面对人竖直向上的支持力和绳子对人竖直向上的拉力作用,这3个力是平衡的,即m′g=F拉+F支持
因为支持力和压力是一对相互作用力,大小相等,则工人对地面的压力为F压= F支持= m′g- F拉=80kg×10N/kg-300N=500N
工人对地面的压强为
23.(1)200N;(2)250W;(3)2.1×104
【解析】(1)碓头的重力
(2)碓头竖直下落,重力做的功
重力做功的功率
(3)由杠杆平衡条件得,人对杠杆的力为
由力的相互作用得,人受到杠杆的力为
人受到重力、地面支持力、杠杆的力的作用处于静止状态,地面对人的支持力为
由力的相互作用得,人左脚对地面的压力
人左脚对地面的压强