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第12章简单机械章末测试卷-2025-2026学年物理八年级下册人教版(2024)
一、单选题
1.升旗时,利用旗杆顶部的定滑轮( )
A.可以省力 B.费距离 C.可以省距离 D.可以改变拉力方向
2.使用下列装置来提升物体时,既能省力又能改变力的方向的装置是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。使用机械臂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
4.一体重是500 N的同学用重10 N的水桶,提起重为100 N的水沿楼梯送到5 m高的宿舍里使用,完成这一次提水,他做的有用功和额外功分别是( )
A. B. C. D.
5.下列图片中,作图正确的是( )
A.图甲:水平向右做减速运动的木块的受力情况
B.图乙:静止在斜面上的木块的受力情况
C.图丙:推着圆柱体油桶越过台阶的最小力
D.图丁:作用在杠杆上的动力F的力臂l
6.如图所示,用滑轮提升重力的物体,使物体匀速上升2m(绳重和各种摩擦不计)。已知动滑轮的重力,则绳端拉力F及其移动的距离分别是( )
A.55N,1m B.210N,1m C.55N,4m D.210N,4m
7.用如图所示的滑轮组拉动重300N的箱子,以的速度在水平地面上做匀速直线运动。已知拉力的大小是40N,箱子与地面间的摩擦力是60N。下列说法正确的是( )
A.10s内绳子自由端移动6m B.拉力的功率为8W
C.滑轮组的机械效率为75% D.10s内物体重力做功600J
8.为解决高层空调外机吊装难题、空调安装师傅用如图所示的装置拉动绳索,将重的空调外机从地面匀速提升至10楼(每层楼高约),绳索的拉力的大小为。若不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.提升空调外机的有用功为
B.绳索拉力做功为
C.吊装过程中机械效率为70%
D.若用该装置拉动更重的空调外机,机械效率会降低
9.如图所示,用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。与提升A相比,提升B的过程滑轮组的机械效率较大。不计绳重与摩擦,则提升B的过程( )
A.额外功较小 B.额外功较大
C.总功较小 D.总功较大
10.用下图所示的动滑轮匀速提升重物,测量动滑轮的机械效率,表中已填入某次实验时测量出的数据。下列说法正确的是( )
物重G/N 提升高度h/m 绳自由端拉力F/N 绳自由端移动s/m 机械效率
2 0.1 1.2 0.2
A.实验中应在弹簧测力计保持静止时读数
B.本次实验中,动滑轮的机械效率为60%
C.该动滑轮的机械效率不会改变
D.若只更换质量更大的物体,该动滑轮的机械效率会变大
二、多选题
11.如图所示是工地搬运砖头的独轮车,人抬起车把时,车体可以看成一个杠杆。人推车前进的过程中( )
A.人对车做了功
B.此独轮车相当于一个费力杠杆
C.砖头的位置越靠近车轮越省力
D.砖头受到的重力是杠杆的阻力
12.如图是一个斜面,一个重为50N的物块,在30N的拉力作用下由斜面底端匀速运动到斜面顶端用了20s,以下说法正确的是( )
A.拉力所做的有用功是250J
B.拉力的功率为75W
C.该斜面的机械效率为66.7%
D.物块所受的摩擦力为10N
13.杆秤是一种基于杠杆原理的简易衡器,广泛用于称量物体的质量。如图所示,是利用杆秤称量红薯的情景。通过左右移动秤砣,使杆秤水平平衡,下列分析正确的是( )
A.称量时,提钮处为此杠杆的支点
B.从盘中拿去一个红薯,秤砣应向右移动才能称出红薯的质量
C.秤砣的质量跟秤盘中红薯的质量相等
D.秤砣缺角后,称量的结果会比真实值偏大
14.小莉用图甲的滑轮组将放置在水平地面上重为400N的物体A提升到高处。她用竖直向下的力F拉绳,图乙是F随时间t变化的关系图像,图丙是A上升的高度h随时间t变化的关系图像,A与地面的接触面积为5×10-2m2,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A.动滑轮受到的重力为20N
B.在0~1s内,重物对地面的压强为3200Pa
C.在1~2s内,拉力F做的功为300J
D.在2~3s内,滑轮组的机械效率约为83.3%
三、填空题
15.用剪刀剪断铁皮,应使用图中的 (选填“A”“B”或“C”),因为它是 (选填“省力”或“费力”)杠杆。
16.如图甲所示,盘山公路就相当于一个 (填机械名称),它能 (选填“省力”或“省距离”)。图乙和丙是生活中常见的两种开瓶器,其中与盘山公路的力学原理相同的是图 (选填“乙”或“丙”)。
17.如图所示,将重物匀速提高2 m,绳自由端移动 m。若物体质量为30kg,动滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计,拉力的大小为 N。(g取)
18.如图所示,搬运工人用滑轮组在30s内将重力为540N的重物匀速提升3m,所用拉力为200N,则拉力做功的功率是 W,滑轮组的机械效率是 。
19.水平桌面上放一个重300 N的物体,物体与桌面的摩擦力为60 N,如图所示,若不考虑滑轮、绳的重力和绳的摩擦,使物体以匀速移动时,水平拉力为 ,其功率的大小为 W,拉力作用点移动的速度为 。
四、实验题
20.同学们共同研究滑轮的特点。
次数 物重G/N 测力计的示数F/N
1 1.00 0.65
2 1.50 0.90
3 2.00 1.15
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但可以 ,他们通过进一步分析还发现:使用定滑轮时,相当于一个 杠杆;
(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速缓慢提升不同的重物,如图乙;
①使用动滑轮时,应沿 方向匀速提升重物,以达到最佳的省力效果;
②通过观察和比较测量结果,可得初步结论:
使用动滑轮可以 ,但不能改变力的方向,相当于一个 杠杆;用动滑轮匀速提起同一重物时(忽略绳重及摩擦),弹簧测力计的示数应等于提升物体重力的 ,但实验后发现,测力计的示数F大于物重G的一半,与课本结论存在差异,其原因是 。
21.如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的几组实验装置,他按图示匀速拉动弹簧测力计去提起钩码,分别测得数据如表所示:
次数 钩码重力G/N 钩码升高的高度h/m 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/m 拉力方向
1 1 0.2 1 0.2 向上
2 2 0.2 2.1 0.2 向下
3 1 0.2 0.6 0.4 向上
4 2 0.2 1.1 0.4 向上
(1)实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和 ;
(2)比较1和2两次实验,可知使用定滑轮的好处是 ;
(3)比较2和4两次实验,可知使用动滑轮的好处是 ;
(4)依据杠杆平衡条件分析,不计动滑轮自重,使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半,但分析第3、4两次实验数据却不符合这样的关系,造成这种现象的主要原因是 。
22.杆秤(图甲)是我国古老的测量工具,现今人们仍然在使用,现有同学们动手制作测量范围为分度值为1g的杆秤(图乙)。
【制作步骤】
①做秤杆:选取一根筷子,A处固定悬挂上秤盘,B处系了一根细绳作为提纽;
②标零线:取一质量为5g的砝码充当秤砣,挂到提纽的右边,手提提纽,移动秤砣,使秤杆在水平位置平衡,在秤砣所挂的位置标上“”刻度;
③定刻度:……
【交流评价】
(1)图甲中,杆秤有两个提纽,使用提纽 (选填“”或“”)时的测量范围更大;
(2)图乙中,步骤②标零线时秤杆出现左低右高现象,秤砣应往 (选填“左”或“右”)侧移动,使杆秤调至水平位置平衡;悬挂的秤盘质量不同 (选填“会”或“不会”)影响“”刻度的位置;
(3)定刻度时,小科和小思采用不同的方法:
小科:先在秤盘上放1g的物体,移动秤砣,使杆秤在水平位置处于平衡状态;然后在秤盘上放2g的物体……按上述方法直至标出所有刻度;
小思:在秤盘上放20g砝码,移动秤砣,使杆秤在水平位置处于平衡状态,0和20之间分为20等份,依次标上相应刻度;你认为( )(选填下列字母):
A.只有小科的方法可行
B.只有小思的方法可行
C.他们的方法都可行
(4)若筷子的长度不变,改为使用的钩码充当秤砣,该杆秤的最大测量值会 (选填“变大”“变小”“不变”)
五、计算题
23.如下图所示,王强用40N的拉力拉动一个重力为110N的物体匀速上升,使用同样的滑轮组,他用拉力F拉动重230N的物体在10s内上升20cm。(不计绳重及滑轮之间的摩擦)求:
(1)动滑轮的重力。
(2)拉力F的大小。
(3)绳子自由端移动的速度。
《第12章简单机械章末测试卷-2025-2026学年物理八年级下册人教版(2024)》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C C B C B C A D D
题号 11 12 13 14
答案 AC CD AD BD
1.D
【详解】使用定滑轮的优点是可以改变力的方向,但不能省力也不能省距离,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.C
【详解】AB.A图是定滑轮、B图是动滑轮,单独使用都不能既省力、又改变力的方向,故AB不符合题意;
C.C图是滑轮组,与动滑轮连接的绳子有两段,可以省力,拉力方向与重物被提升的方向相反,改变了力的方向,故C符合题意;
D.D图是滑轮组,虽然可以省力,但拉力的方向和重物的提升方向相同,没有改变力的方向,故D不合题意。
故选C。
3.C
【详解】A.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,等臂杠杆既不省距离也不费距离,故A不符合题意;
B.核桃夹夹核桃过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,省力费距离,故B不符合题意;
C.食品夹夹鸡蛋过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,费力省距离,故C符合题意;
D.用撬棒撬物体,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,省力费距离,故D不符合题意。
故选C。
4.B
【详解】有用功:对水做的功,目的是把水送到楼上。
额外功:对水桶和自身做的功,是不得不做但并非目的的功。
已知: 水重G水=100N ,水桶重G桶 =10N ,人重G人=500N ,高度h=5m 。
有用功
额外功
故选 B。
5.C
【详解】A.水平向右做减速运动的木块,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力作用,在水平方向上受到向左的摩擦力作用,故A错误。
B.静止在斜面上的木块,受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力及沿斜面向上的摩擦力作用,故B错误。
C.推着圆柱体油桶越过台阶,此时圆柱体相当于一个杠杆,支点为O点,由图丙可知,此时F的力臂最大,根据杠杆的平衡条件可知,推力F最小,故C正确。
D.由图丁可知,O为支点,动力F的力臂是指从O点到力F的作用线的距离,故D错误。
故选C。
6.B
【详解】图中是动滑轮的一种特殊使用方法,它的特点是费力,省一半的距离。拉力,拉力端移动的距离,故B符合题意,A、C、D不符合题意。
故选B。
7.C
【详解】滑轮组的绳子段数n=2,箱子重力G=300N ,箱子速度v物=0.2m/s ,拉力F=40N ,摩擦力f=60N,时间t=10s。 绳子自由端速度
A.10s内绳子自由端移动距离,绳子自由端移动距离,故A错误;
B.拉力F的功率 ,故B错误;
C.水平滑轮组的有用功是克服摩擦力做的功,总功是拉力做的功。 滑轮组的机械效率, 故C正确;
D.做功的两个必要条件:有力且在力的方向上移动距离。 重力方向竖直向下,箱子沿水平方向运动,重力方向没有移动一段距离,因此重力做功0J ,故D错误。
故选C。
8.A
【详解】A.此过程中,空调外机从地面匀速提升至10楼(每层楼高约),故空调外机被提升的高度,故提升空调外机的有用功,故A正确;
B.由图可知,图中与动滑轮相连接的绳子段数,故绳索拉力做功,故B错误;
C.吊装过程中的机械效率,故C错误;
D.由可知,若用该装置拉动更重的空调外机,不计绳重和摩擦,总功不变,物重增加则有用功增加,即机械效率会增加,故D错误。
故选A。
9.D
【详解】AB.由题知,提起两物体所用的滑轮组相同,将物体提升相同的高度,不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力所做的功是额外功,由知,提升物体A和B所做额外功相同,故AB不符合题意;
CD.不计绳重与摩擦的影响,滑轮组的机械效率,额外功相同,提升B物体时滑轮组的机械效率较大,所以提升B物体所做的有用功较大,其总功较大,故C不符合题意,D符合题意。
故选 D。
10.D
【详解】A.实验中需要匀速竖直向上拉动弹簧测力计时读数,静止时读数没有考虑摩擦力,会导致拉力测量值偏小,故A 错误;
B.机械效率计算:,故B错误;
C.动滑轮的机械效率会随提升物重、动滑轮重力、摩擦等因素变化,不是固定不变的,故C错误;
D.更换质量更大的物体时,有用功在总功中的占比会增大,因此动滑轮的机械效率会变大,故D正确。
故选D。
11.AC
【详解】A.独轮车受到人给他向前的推力,并且在推力作用下向前运动了,所以人对车做了功,故A正确;
B.人抬起车把时,车体可以看成一个杠杆,轮子的中心是杠杆的支点,动力作用在把手上,阻力等于独轮车的总重力,则容易判断动力臂大于阻力臂,所以这是一个省力杠杆,故B错误;
C.根据杠杆平衡条件,在动力和阻力一定的情况下,阻力臂越短越省力,砖头的位置靠近车轮时阻力臂短,抬起更省力,故C正确;
D.砖头对杠杆的压力为阻力,不是砖头受到的重力,故D错误。
故选AC。
12.CD
【详解】A.由题意可知,利用斜面提升物体时,克服物体重力做的功为有用功,即拉力所做的有用功是
故A错误;
B.拉力做的总功是
拉力的功率为
故B错误;
C.该斜面的机械效率为
故C正确;
D.因为总功等于有用功与额外功之和,所以额外功是
利用斜面提升物体时,物体克服摩擦力做的功为额外功,则物块所受的摩擦力为
故D正确。
故选CD。
13.AD
【详解】A.杆秤的提钮是杠杆绕着转动的点,所以提钮处为此杠杆的支点,故A正确;
B.从盘中拿去一个红薯,红薯的质量变小,根据杠杆平衡条件
阻力(红薯重力)变小,阻力臂不变,要保持平衡,动力臂(秤砣到支点的距离)需要变小,所以秤砣应向左移动,不是向右,故B错误;
C.根据杠杆平衡条件,
因为,所以秤砣的质量和红薯的质量不相等,故C错误;
D.秤砣缺角后,秤砣质量变小,根据
要保持平衡,会变大,对应的刻度值(称量结果)会比真实值偏大,故D正确。
故选AD。
14.BD
【详解】A.由图丙可知,物体在内做匀速直线运动,由图乙可知此时的拉力,由图甲可知承担物重的绳子股数,不计摩擦和绳重,根据
可得动滑轮受到的重力,故A错误;
B.由图丙知,内物体上升高度为0,即物体静止在地面上,受力平衡;由图乙可知,在内,拉力,将动滑轮和重物看成整体,则这个整体受到向下的总重力、向上的支持力以及两段绳子向上的拉力作用处于静止状态,所以
则地面对物体的支持力为
根据力的作用是相互的,重物对地面的压力为
此时重物对地面的压强,故B正确;
C.由图乙知,在内,拉力,由图丙知,重物上升高度
拉力端移动的距离
拉力做的功为,故C错误;
D.内,由
则滑轮组的机械效率,故D正确。
故选 BD。
15. A 省力
【详解】[1][2]铁皮的硬度和韧性较大,剪断铁皮需要较大的力,因此剪铁皮需要省力的剪刀,图中只有A剪刀在使用时动力臂大于阻力臂,故应使用图中的A,因为它是省力杠杆。
16. 斜面 省力 丙
【详解】[1][2]盘山公路相当于斜面模型,利用该模型费距离,可以省力。
[3]图丙的螺丝钉上的一圈圈螺纹,相当于斜面,所以与盘山公路的力学原理相同的是图丙。
17. 6 100
【详解】[1]由图可知,有三段绳子承担总重,所以绳子自由端移动的距离为
[2]物体的重力为
由图可知,有三段绳子承担总重,所以拉力的大小为
18. 60 90%
【详解】[1][2]拉力做功,拉力做功的功率。工人做的有用功,滑轮组的机械效率。
19. 20 6 0.3
【详解】[1]由图可知,该装置为滑轮组,承担拉力的绳子有效股数 n = 3,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,滑轮组对物体的拉力等于物体受到的摩擦力。设水平拉力为 F,物体与桌面的摩擦力为 f,不考虑滑轮、绳的重力和绳的摩擦,水平拉力 F 的大小为
[2][3]拉力作用点移动的速度是物体移动速度的 n 倍
根据功率公式 ,可得拉力的功率为
20.(1) 改变力的方向 等臂
(2) 竖直 省力 一半 省力 动滑轮有自重
【详解】(1)[1]使用定滑轮不省力,也不省距离,但可以改变拉力的方向。
[2]定滑轮可以看成支点O在轴心处的杠杆,延长拉力的作用线,作O到力的作用线的垂线,可以发现力臂始终等于滑轮的半径,且动力臂等于阻力臂,故定滑轮可以看成一个等臂杠杆。
(2)[1]使用动滑轮时,应沿竖直方向匀速提升重物,此时动力臂长度最大,根据杠杆的平衡条件,可知此时最省力。
[2][3][4]如乙图所示,动滑轮可以看成支点O在滑轮左侧与绳子相切处,此时动力臂的长度为阻力臂长度的两倍,故,则使用动滑轮可以省力,但不能改变拉力的方向,且费距离,相当于一个省力杠杆。
[5]由于动滑轮自身也受重力的作用,而且绳子与滑轮之间也有摩擦,所以导致测力计示数F大于物重G的一半。
21.(1)刻度尺
(2)可以改变力的方向
(3)可以省力
(4)不能忽略动滑轮自身重力、绳子摩擦力等
【详解】(1)实验中还要测量钩码升高的高度与绳子自由端移动的距离,因此还需增加刻度尺。
(2)1和2两次实验是不用滑轮和使用定滑轮的对比,由表格数据可以看出使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向,因此比较1和2两次实验,可知使用定滑轮的好处是可以改变力的方向。
(3)2和4两次实验是使用定滑轮和使用动滑轮的对比,由表格数据可以看出使用动滑轮省力,但不能改变力的方向,因此比较2和4两次实验,可知使用动滑轮的好处是可以省力。
(4)使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半,这个关系是不计动滑轮自重时才成立的。分析第3、4两次实验数据,实际的拉力F却比理论值多0.1N,说明有阻力不能忽略不计,在提升重物的同时要克服动滑轮自身重力、绳子摩擦力等。故不符合理论上的关系的主要原因是不能忽略动滑轮自身重力、绳子摩擦力等。
22.(1)1
(2) 右 会
(3)B
(4)变大
【详解】(1)根据杠杆平衡原理可知,,秤砣对杠杆的力为动力,重物对杠杆的力为阻力,当秤砣移动至最右端时,动力臂最长,使用提纽1时,当动力臂变得更长了,秤砣对杠杆的力的大小不变,故乘积变大,而此时阻力臂变短了,阻力需要变得更大,从而增大了杠杆对重物的测量范围。
(2)[1]步骤②标零线时秤杆出现左低右高现象,说明右侧秤砣对杠杆的力与力臂的乘积小于左侧,秤砣应往右侧移动,增大力臂,从而增大右侧秤砣对杠杆的力与力臂的乘积,从而达到杆秤调至水平位置平衡。
[2]悬挂的秤盘质量不同,左侧力与力臂的乘积不同,右侧力与力臂的乘积也不同,力臂的大小不同,零刻度线的位置不同。
(3)根据杠杆平衡原理,,动力臂的长为
杆秤的刻度是均匀的,小科的方法比较麻烦而且实验时有误差,可能不均匀,而小思的方法比较简单和合理,故B符合题意;AC不符合题意。
故选B。
(4)若筷子的长度不变,改为使用的钩码充当秤砣,动力变大,动力臂不变,阻力臂不变,阻力变大,故该杆秤的最大测量值会变大。
23.(1)10N
(2)80N
(3)0.06m/s
【详解】(1)第一次提升物体时,物体重,拉力。
在不计绳重及滑轮之间的摩擦时,拉力满足关系式:;
变形可得动滑轮的重力:。
(2)第二次提升物体时,物体重,动滑轮重。
此时的拉力F为:;
(3)物体上升的高度 h = 20cm = 0.2m,所用时间 t = 10s。
绳子自由端移动的距离:;
绳子自由端移动的速度 。
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