人教版(新教材) 八年级下册 第十二章简单机械单元卷(二)(含解析)

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名称 人教版(新教材) 八年级下册 第十二章简单机械单元卷(二)(含解析)
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文件大小 2.1MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2026-04-03 00:00:00

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第十二章简单机械单元卷(二)
一、单选题
1.小锋在已调成水平位置平衡的杠杆两侧挂上钩码后,出现如图所示的情形。为了使杠杆在水平位置平衡,下列操作正确的是(  )
A.将左侧钩码向左移动 B.将平衡螺母向左调节
C.将右侧钩码向右移动 D.将平衡螺母向右调节
2.公筷公勺是文明新“食尚”。下列用具使用时也可以看作是杠杆,其中与筷子属于同类杠杆的是(  )
A.扳手 B.船桨
C.老虎钳 D.开瓶器
3.学校每周一都举行升国旗仪式。如图所示,旗杆的顶部装有一个滑轮,下列关于该滑轮的说法正确的是(  )
A.是动滑轮,使用它可以省力
B.是动滑轮,使用它可以省距离
C.是定滑轮,使用它可以省力
D.是定滑轮,使用它可以改变力的方向
4.小明要将两箱书搬上楼,有如图所示的两种方法:一是把两箱书一起搬上楼;二是先搬一箱书上楼,再搬剩下的一箱。假设他上楼的速度相同,第一种方法搬书上楼的功率机械效率,第二种方法搬书上楼的功率、机械效率,下列说法中正确的是(  )
A., B.,
C., D.,
5.苏州的精致美景——玉屏山盘山公路。不慕远方,缘山而上,身心畅意。关于图中从A到D的上山线路,说法中正确的是(  )
A.盘山公路是斜面在生活中的应用
B.盘山公路既可以省力又可以省功
C.同一游客在B点的重力势能最大
D.从C到B下山时游客重力不做功
6.如图是我国古代劳动人民运送巨木的场景,通过杠杆、支架、悬绳、石块等,将巨木一端抬起,垫上圆木,将其移到其他地方。下列说法正确的是(  )
A.支架下垫石块是为增大对地面的压强
B.横杆是杠杆,费力省距离
C.当巨木太重时,人要远离支架,增大动力臂
D.当巨木太重时,可增大悬绳与支架间的距离
7.如图所示,甲、乙两套装置的动滑轮质量相等,用它们分别将质量相等的物体在相等的时间内竖直向上匀速提升相同的高度,所用向上的拉力分别为和,拉力做功的功率分别为和,两装置的机械效率分别为和,不计绳重及摩擦。则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
8.建筑工人要向高处运送建筑材料,为了更省力设计了用滑轮组与斜面共同组成的机械,其简化装置如图所示。物重G=2000N,斜面长5m、高3m,测得将物体匀速拉动时的拉力大小为500N,若克服动滑轮重、绳重和绳与滑轮间的摩擦力做的额外功为500J。则下列说法中正确的是(  )
A.拉力做的总功为6500J B.整个装置的机械效率约为92.3%
C.滑轮组的机械效率为80% D.物体和斜面间的摩擦力为200N
二、填空题
9.在日常生活中,人们会用到各种机械。如图所示,手柄_________(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力:螺丝钉的螺纹相当于_________(填一种简单机械名称)模型。
10.如图所示,用始终与轻质杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,动力F将__________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
11.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,。在A点挂一个重40N的物体,在B点加一个竖直向上的拉力F,杠杆在水平位置平衡,则拉力___N;如果保持拉力F的方向与杠杆垂直,拉动杠杆缓慢向上转动时,拉力F将_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.在同一水平面上用滑轮以下列图片所示的三种方式拉动同一物块做匀速直线运动,所用水平拉力分别为、、(滑轮和绳的重力及滑轮与绳间的摩擦不计)。其中滑轮属于动滑轮的是图____________,、、三个力的大小关系为____________。
13.某同学用如题图甲所示的滑轮组提升重420N的物体,不计各种摩擦,提升过程中拉力做功的部分数据如题图乙所示。则有用功为___________J,所用拉力F为___________N,动滑轮的重力为___________N。 物体上升的高度为___________m。
三、作图题
14.如图所示,画出撬石头时动力F的力臂,用L表示。
15.如图所示是萌萌向下压动活塞式抽水机压杆,向外抽水时的情景,其压杆可视为一个杠杆,请在图中画出杠杆所受的阻力及最小的动力。
16.要拉动陷入泥坑中的汽车,请在图中画出所用最小力的绳子的绕法。
四、实验题
17.图甲、乙、丙是小李利用质量均匀的杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。(每个钩码重)
(1)实验前杠杆如图甲所示,应将杠杆左端的螺母向_____调,此操作使杠杆在水平位置的目的是_____;
(2)得出杠杆平衡条件后,小李又进行了如图乙所示的探究,发现用弹簧测力计在点竖直向上拉,使杠杆仍然处于水平位置平衡时,弹簧测力计的示数会大于,与实验结果不符,原因是_____;
(3)实验结束后,小李自制了如图丙的杆秤,当秤盘内不放任何东西时,将秤砣调至点处,杆秤水平平衡。接着在秤盘内放有一杯水,秤砣调至点时杆秤水平平衡,取下这杯水,再在秤盘内放一杯等体积的某种液体,秤砣调至点时杆秤水平平衡。已知OD=2cm,OC=EC=4cm,EF=1cm,秤砣质量为100g,忽略杯子自重。则处标注的密度应为_____;若想增大量程,应将提钮O点向_____(选填字母“C”或“D”)移动一些。
18.某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中实验装置如图所示,得到的数据如表所示:
(1)实验中应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计使钩码上升;如果测量中弹簧测力计静止时读数,会导致测量的机械效率___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);实验中若缺少刻度尺___________(选填“能”或“不能”)完成实验;
(2)通过表中数据可分析出第1次实验是用___________图所示装置做的实验;
实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 1.8 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.6 0.4 62.5%
3 6 0.1 2.4 0.3
(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率___________;
(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中滑轮组的机械效率η=___________(百分号前保留一位小数);
(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,___________,机械效率越高。
五、计算题
19.如图甲所示,是《天工开物》中记载的三千多年前中国古人利用桔槔在井上汲水的情境,受桔槔的启发,小明组装了如图乙所示的装置。其中杠杆可绕支点在竖直平面内转动,且。重为的物体A悬挂在端,静止在水平地面上的正方体物体B悬挂在端,其中B的边长为,密度为,此时杠杆正好在水平位置平衡,杠杆、悬绳的质量不计。g取,求:
(1)物体B受到的重力;
(2)地面对B的支持力;
(3)B对地面的压强。
在日常生活中经常会使用斜面,常会在车尾斜搭一块木板,工人将100kg货物沿木板推入车厢,斜面长,高。用平行于斜面的推力,由斜面的底端匀速推到顶端。
(1)推力所做的功;
(2)该斜面的机械效率;
(3)物体受到的摩擦力大小。
第十二章简单机械单元卷(二)参考答案
1.C
解:由图知,杠杆左侧下沉,杠杆左侧的力与其力臂的乘积大于右侧的力与其力臂的乘积,根据杠杆平衡条件可知,可以增大右侧的力或力臂ABD错误,C正确。
故选C。
2.B
解:筷子在使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。扳手、老虎钳、开瓶器在使用过程中动力臂都大于阻力臂,属于省力杠杆,只有船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.D
解:由图可知,旗杆顶部滑轮的轴是固定不动的,为定滑轮,使用定滑轮的优点是可以改变力的方向,但不能省力。
故选D。
4.B
解:这箱书的重力一定,楼的高度前后不变,由可知,两次所做的有用功相等;第一种方法所做的额外功为克服自身重力所做的功,而第二种方法所做的额外功是两次克服自身重力所做的功,因此第二种方法的额外功大于第一种方法的额外功,故方法二的总功大于方法一的总功,由机械效率公式可知,;因上楼的速度相同,第一次搬书多,用的向上的力大,由公式可知,。
综上所述,,,故B正确,ACD错误。
故选B。
5.A
解:AB.盘山公路相当于简单机械中的斜面,斜面加长了运动距离,但可以省力,根据功的原理可知,不能省功,故A正确,B错误;
C.重力势能与物体的质量和所处高度有关,因此同一游客,质量不变,在最高点D的重力势能最大,故C错误;
D.根据做功的条件可知,重力的方向竖直向下,从C到B下山时游客在重力方向移动了一定距离,因此做功,故D错误。
故选A。
6.C
解:A.支架对地面的压力一定,在支架下面垫有面积较大的石块,其实质是增大受力面积,减小支架对地面的压强,故A错误;
B.横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆,由杠杆平衡条件可知,动力小于阻力,是省力杠杆,省力必定费距离,故B错误;
C.由杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定的情况下,人要远离支架,增大动力臂,可以减小动力,有助于抬起巨木,故C正确;
D.由杠杆平衡条件可知,在阻力和动力臂一定的情况下,减小阻力臂可以减小动力,因此应缩短横杆上悬绳与支架之间的距离,有助于抬起巨木,故D错误。
故选C。
7.D
解:不计绳重及摩擦,甲滑轮组的绳子承重股数为n1=2,乙滑轮的绳子承重股数为n2=3,根据
可得,甲中绳子受到的拉力为
乙中绳子受到的拉力为
故;由于动滑轮的重力相同,提升的物体的重力相同,提升的高度相同,由,可知,利用滑轮组做的有用功、额外功均相同,总功相同,由
可知,滑轮组的机械效率相同,即;又因为所用时间相同,由可知,拉力做功的功率相同,即。故D正确,ABC错误。
故选D。
8.D
解:由图可知,动滑轮上有三段绳子,将物体拉至斜面顶端,故拉力移动的距离
拉力做的总功
克服物体重力所做的功
整个装置的机械效率
克服动滑轮重、绳重和绳与滑轮间的摩擦力做的额外功为
整个装置的总功
故物体克服摩擦力做的功
物体和斜面之间的摩擦力
滑轮组的机械效率
综上所述ABC错误,D正确。
故选D。
9. 粗 斜面
解:[1]螺丝刀的手柄是轮轴,其实质是省力杠杆,轴半径是阻力臂,轮半径是动力臂,轴半径一定时,轮半径越大越省力,即手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力。
[2]螺丝钉是一种简单机械,螺丝钉上螺纹相当于斜面。
10.变大
解:如图所示:在杠杆缓慢由A到B的过程中,动力臂的长度L动不变,始终等于杠杆的长度,阻力G的大小没有变化,而阻力臂L阻却逐渐增大。由杠杆的平衡条件知
F L动 =G L阻
当 L动 、G不变时,L阻越大,那么F越大;因此拉力F在这个过程中逐渐变大。
11. 60 变小
解:[1]根据杠杆平衡条件可得
则拉力为
[2]如果保持拉力F的方向与杠杆垂直,拉动杠杆缓慢向上转动时,此时阻力(物体的重力)不变,阻力臂(物体的重力的力臂)变小,动力臂(拉力的力臂)不变,根据杠杆平衡条件可知,拉力F将变小。
12. 乙、丙
解:[1][2]假设物体与地面的摩擦力为f,图甲中滑轮为定滑轮,不省力,则;图乙中滑轮为动滑轮,省一半的力,则;图丙中滑轮为动滑轮,但动力作用在动滑轮的轴上,费1倍的力,则。所以,图乙、丙中的滑轮属于动滑轮,三个力的大小关系为。
13. 2100 200 180 5
解:[1][2][3][4]由图可知,有用功占总功的70%,则额外功占总功的30%,则总功为
则有用功
则物体上升的高度
动滑轮上有三股绳子,则拉力端移动距离
则所用拉力
动滑轮的重力为
14.
解:撬棒撬石块时,杠杆的支点在O点,过支点O向动力F的作用线作垂线,垂线段的长度为动力F的力臂L。如下图所示:
15.
解:该杠杆所受的阻力就是活塞对杠杆的拉力,作用点在杠杆左端,方向沿着活塞拉杆的方向;在杠杆右端施加的最小的力,则动力臂最长,作用点在杠杆最右端,O点与最右端的连线为最长动力臂,沿着与动力臂垂直的方向,向下压杠杆时,动力臂最长,动力最小,如图所示:
16.
解:只有一个动滑轮,要求最省力,最多绕出3段绳,将绳子先系在动滑轮的左边挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮。如下图所示:
17.(1) 右 使支点通过杠杆重心,便于测量力臂
(2)实际上还要克服杠杆自重,所以弹簧测力计的示数会大于3N
(3) 1.25 D
解:(1)[1][2]由图甲可知,杠杆左端下沉,说明左端重,应将杠杆左端的平衡螺母向右调节,才能使得杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是使支点通过杠杆重心,便于测量力臂。
(2)如图乙所示,设杠杆上一格的长度为l,若不计杠杆自重,根据杠杆平衡条件则有,解得测力计拉力
因为实际上还要克服杠杆自重,所以弹簧测力计的示数会大于3N。
(3)[1]当秤盘内不放任何东西时,将秤砣调至点处,杆秤水平平衡,说明点是零刻度线。当左边放置水时,根据杠杆平衡条件有
当左边放置某液体时,根据杠杆平衡条件有
因此可知
而水和该液体的体积相等,根据密度公式可知,解得
[2]量程是指杆秤能测量的最大质量,根据杠杆平衡,当秤砣质量不变时,若要增大量程,即增大测量的物体的质量m物,应减小,增大可满足题意,因此,应将提钮O向D移动一些。
18.(1) 匀速 偏大 能
(2)甲
(3)越低
(4)83.3%
(5)提升物体的重力越大
解:(1)[1]实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升,此时钩码受力平衡,拉力等于重力。
[2]如果测量中弹簧测力计静止时读数,不用克服绳子与滑轮之间的摩擦,会导致额外功偏小,测量的机械效率偏大。
[3]机械效率为
可知机械效率与物体移动距离无关,所以即使没有刻度尺也能完成实验探究。
(2)由表中数据可知,钩码上升0.1m,绳端移动距离为0.3m,可知n=3,图甲中n=3,图乙中n=4,所以实验1是由甲图所示装置做的实验。
(3)第2次实验钩码上升0.1m,绳端移动距离为0.4m,可知n=4,所以实验2是由乙图所示装置做的实验,乙图中动滑轮有2个,机械效率为62.5%,小于实验1的机械效率,可得:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率越低。
(4)第3次实验中滑轮组的机械效率
(5)第1次实验和第3次实验使用的是同一滑轮组,第3次实验中提升的物体重力更大,机械效率更高,故可得:使用同一滑轮组,提升的物体重力越大,机械效率越高。
19.(1)
(2)
(3)
解:(1)由题意可得,物体B的体积为
由可得,物体B的质量为
由可得,物体B受到的重力为
(2)由题意可知,杠杆在水平位置平衡,则根据杠杆的平衡条件可得,
又因为可得,
由于物体B处于静止状态,受力平衡,地面对B的支持力为
(3)由题意可知,物体B对地面的压力等于地面对物体B的支持力,即
物体B与地面的接触面积为
由可得,B对地面的压强为
20.(1)4000J
(2)75%
(3)125N
解:(1)推力做的功为
(2)货物的重力
有用功
该斜面的机械效率为
(3)额外功为
物体受到的摩擦力为
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