第十二章 简单机械（单元复习测试）－[2021年暑假特辑]人教版八年级物理下册（含答案）
文档属性
| 名称 | 第十二章 简单机械（单元复习测试）－[2021年暑假特辑]人教版八年级物理下册（含答案） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-07-11 00:00:00 | ||
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文档简介
1164590010871200【暑假特辑】八年级物理(下)单元复习测试
第十二章 简单机械
时间:80分钟 满分:80分
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出并将其答案写在题后括号里)
1.下列估测正确的是 ( )
A.一名中学生体重约为500kg
B.实际应用中机械的机械效率可达100%
C.一名普通中学生正常步行上楼的功率约为200W
D.将一本掉在地上的物理书捡起放到课桌上所做的功约为20
2.关于功、功率、机械效率,下列说法正确的是 ( )
A.机械效率高的机器做功一定多 B.功率大的机器做功一定多
C.机械效率高的机器做功一定快 D.功率大的机器做功一定快
3.如图所示是生活中几种常见的杠杆,其中属于费力杠杆的是 ( )
4.如图所示,小明利用动滑轮匀速提升木箱。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是 ( )
A.适当增加木箱重力 B.增大木箱上升高度 C.增大提升木箱的速度 D.换用质量更大的动滑轮
5.小明体重600N,利用如图所示的滑轮组在0s内使物体A匀速上升5m。已知物体A重为800N,他作用在绳端的拉力大小为500N,在此过程中,下列说法正确的是 ( )
A.水平地面对小明的支持力做功为6000J B.小明做的有用功为3000J
C.小明拉力的功率为250W D.此滑轮组的机械效率为80%
6.如图所示的实验中,小车从斜面的某一高度由静止开始滑下,撞击静止于水平木板上的木块(不计空气阻力)。则下列说法正确的是 ( )
A.小车在斜面上下滑的过程中,小车的动能转化为重力势能
B.小车在斜面上下滑的过程中,小车的机械能增大
C.木块对木板的压力和木板对木块的支持力是一对平衡力
D.若木板的表面光滑且足够长,则被撞击后的木块所获得的动能将保持不变
7.如图所示,质量可忽略的杠杆上所标的每一格长度都是相等的,O为支点,杠杆两边所挂的每一个钩码均相同,杠杆在水平位置平衡,在下列情况下,杠杆仍在水平位置保持平衡的是 ( )
A.两边都减少一个钩码
B.两边的钩码下各加挂一个相同的钩码
C.左边钩码向右移一格,右边钩码同时向左移一格
D.右边钩码下加挂一个相同的钩码,左边钩码同时向左移一格
8.如图所示,在拉力F的作用下,总重60N的物体被匀速提升了10cm,若不计滑轮、绳的重和摩擦,则拉力F及其向上移动的距离s分别为 ( )
A.f＝60n,s＝0.2m B.F＝30N,s＝0.2m C.F＝60N,s＝0.1m D.F＝30N,s＝0.1m
9.不等臂直杠杆在动力和阻力作用下,已处于平衡状态,采用下列办法不能使杠杆平衡的是 ( )
A.在杠杆上再施加一个力,使这个力的作用线通过杠杆的中点,但不通过支点
B.在杠杆上再施加一个力,使这个力的作用线通过支点
C.使动力和阻力同时减小到原来的一半
D.使动力臂和阻力臂同时变为原来的2倍
10.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物G提升相同高度,F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是 ( )
A.力F1和F2做功的功率相同 B.力F1和F2做的总功相同
C.乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大G D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
二、实验探究(本大题共4个小题,11小题5分,1、13小题各6分,14小题5分,共22分)
11.利用如图的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是________________,若出现图甲所示情况,应将杠杆的螺母向________(选填“左”或“右”)调。
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,录数据。根据这一次实验数据,小明立即分析得出杠杆的平衡条件,他这种做法的不足是________。经老师提醒后,小明继续进行实验,如图乙所示,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O的方向移动一小格,则杠杆________________(选填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当测力计从a位置转动到b位置时,使杠杆仍在水平位置平衡,其示数大小将________。
12.某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,相关数据记录在下表中。
(1)实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上________拉动弹簧测力计；
(2)第二次实验中,拉力所做的功为________ J；
(3)第三次实验中,绳端移动的距离为________cm,滑轮组的机械效率为________；
(4)分析比较第一、二两次实验数据可知,采用________方法可提高滑轮组的机械效率；分析比较第二、三两次实验数据可知,滑轮组机械效率与物体上升高度________(选填“有关”或“无关”)。
13.下图是小明同学探究斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。
(1)实验时他用弹簧测力计向上拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面做________运动,把实验的部分数据计入表格。
(2)小明探究的是斜面的机械效率跟________的关系。第1次实验中,斜面的机械效率为________
(3)分析表格中数据可以得出结论:在斜面粗糙程度相同时,斜面越陡,机械效率越________。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系,应保持________不变。
(4)分析表格中拉力数据,可以得出结论:斜面越陡,越________(选填“省力”或“费力”)。
14.小明想测建筑工地上一块红砖的重力,估测其重力超出了现有测力计的量程。于是,找来一把量程合适的刻度尺、几根细绳和一根长约1m的粗细均匀的硬质木棒,进行了下图的操作:
①用刻度尺量出硬质木棒的长度L,确定木棒的中点为O,并用细绳系吊起来,使其处于水平平衡；
②将红砖用细绳挂在O点左侧A处,并在B处用弹簧测力计竖直向下拉,使木棒再次水平平衡,读出此时弹簧测力计的示数F；
③用刻度尺分别测出OA、OB的长度,发现OB＝8OA
请你解答下列问题:
(1)取木棒O点做支点,可以避免木棒的________对实验结果的影响；在测量过程中,使木棒处于水平位置平衡的目的是便于测量________。
(2)测量时,木棒可看作一个________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
(3)由图可知,弹簧测力计的示数F＝________N,此红砖的重力为________N。
三、综合应用(本大题共7个小题,15小题5分,6、17小题各2分,18小题4分,19小题5分,20小题4分,21小题6分,共28分)
15.生活中处处皆物理:
(1)如图甲所示,当升旗手缓缓向下拉绳子时,由于旗杆顶部有一个________滑轮,它能改变力的________,使五星红旗徐徐上升；
(2)如图乙所示,洒水车在水平公路上边洒水边匀速行驶,在此过程中,洒水车的机械能________(选填“变大”“变小”或“不变”)；
(3)在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑使皮球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B。球从较高处下落形成的圆斑是图中________(选填“A”或“B”)；
(4)如图丁所示说明了________________________________________________。
16.从市区到历山风景区要经过很长一段盘山公路,如图所示,之所以要把上山的公路修成这样,是因为盘山公路相当于简单机械中的________,使用它可以________________________。
17.某人将一箱书搬上楼,可以有两种方法:第一和是先搬一部分书上楼,再搬剩下的部分；第二种是把所有的书一起搬上楼,假设他上楼的速度相同,则用这两种方法搬书时,功率较大的是第________种,机械效率较大的是第________种。
18.作图题:(1)如图所示,请画出力F的力臂l
(2)小明站在地面上,用图所示滑轮组匀速提起重物,画出滑轮组的绕绳方法。
19.请你阅读下面的短文,回答问题:
中国古代农具—桔槔(jié gāo)
桔槔俗称“吊杆”或“称杆”,是一种原始的汲水工具。桔槔的结构,相当于一个普通的杠杆。如图所示,其上端的横长杆相当于硬棒,横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来,相当于支点。横杆的一端用绳子与汲器(提水的容器)相连,另一端绑上或悬上一块重石头。
当不提水时,横长杆的绑重石端位置较低,横长杆的汲器端位置较高；当要提水时,人用力向下拉绳子使汲器下降到水面以下并让水流入汲器,与此同时另一端石头的位置则上升。当汲器装满水后,就让另一端石头下降,通过杠杆作用,就可将汲器提升。这样汲水过程的主要用力方向是向下,由于向下用力可以借助人的体重,因而给人以轻松的感觉,也就大大减少了人们提水的疲劳程度。这种提水工具是中国古代社会的一种主要灌溉机械。
(1)杠杆在生活及生产中无处不在,有的能省力,有的能省距离。人用力向下拉绳子时,桔槔的结构相当于一个________(选填“省力”或“省距离”)杠杆。
(2)当汲器在露出水面之前上升的过程中,它受到的浮力将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)当装满水的汲器在空中匀速上升时,它的机械能将________(选填“增加”或“减小”),此时对汲器做的功是________(选填“有用功”或“额外功”)。
(4)已知石头的重心到支点的距离为1m,绳子与横长杆的连接点到支点的距离为3m,汲器装满水后的重力为150N,重石的重力为300N当装满水的汲器在空中匀速上升时,若不计摩擦和绳重,人对绳子的拉力是________N。
20.简答题:生活中的一些“常用语”是物理知识的再现,请你从下面两句话中任选一句,说明其对应的物理知识。
(1)做事讲究技巧,恰当应用技巧可以达到“四两拨千斤”的妙处。
(2)做人讲究品行,自然受到别人的尊重,可谓“身正不怕影子歪”。
答:(1)_____________________________________________________________________________________。
(2)________________________________________________________________________________。
温馨提示:21小题,解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤,只写最后结果不得分。
21.如图所示是小明同学做俯卧撑时的示意图,他的质量为45kg,其身体可视为杠杆,O点为支点,A点为重心。(g取10N/kg)
(1)该同学所受重力是多少？
(2)若OB＝1.0m,BC＝0.5m,求地面对其双手支持力的大小。
(3)一次俯卧撑上臂肩部向上移动0.4m,人做了多少功？
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《参考答案及解析》
第十二章 简单机械
1.C 【解析】A.中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为500N,故A错误；B.使用任何机械不可避免地做额外功,所以机械效率一定小于100%,故B错误；C.中学生的体重在500N左右,一层楼的高度在3m左右,中学生正常步行上一层楼的时间在10s左右,其爬楼的功率约为P=＝＝＝150W,所以200W较符合题意,故C正确；D.一本书的重力在2.5N左右,课桌的高度在0.8m左右,将一本掉在地上的物理书捡起放到课桌上所做的功约为W＝Gh＝2.5N×0.8m＝2J,故D错误。
2.D 【解析】A.机械效率的大小等于有用功与总功的比值,与功和功率无关,故A错误； B.功率的大小等于功与时间的比值,仅仅知道功率大小而不知时间长短,无法判断做功多少,故B错误； C.机械效率的大小等于有用功与总功的比值,与做功的快慢无关,故C错误； D.功率反映做功的快慢,功率大则做功快,功率小则做功慢,故D正确。
3.D 【解析】结合图片和生活经验,找出支点,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。动力臂大于阻力臂,是省力杠杆；动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。故选D
4.A 【解析】A.额外功不变,如果增加木箱重力,有用功会增大,有用功在总功中所占的比例将增大,机械效率会增大,故A符合题意；BC.动滑轮机械效率的高低与木箱上升的高度和上升的速度无关,故BC不符合题意；D.换用质量更大的动滑轮,额外功增加,有用功在总功中所占的比例将减小,机械效率降低,故D不符合题意。
5.D 【解析】A.水平地面对小明的支持力与小明运动的方向是垂直的,支持力不做功,故A错；B.小明做的有用功就是克服物体的重力做的功W有＝Gh＝800N×5m＝4000J,故B错；C.小明做的总功为W总＝Fs＝500N×10m＝5000J,拉力的功率为P=＝＝500W,故C错；D.滑轮组的机械效率为η=＝＝80%,故D正确。
6.D 【解析】A.从斜面上开始下滑到水平木板上,撞击木块前,重力势能转化为动能,故A错误；B.由于不计空气阻力,但存在摩擦,所以小车在斜面上下滑的过程中,小车的机械能是减小的,一部分机械能转化成了内能,故B错误；C.木块对木板的压力和木板对木块的支持力是一对相互作用力,不是平衡力,故C错误；D.若木板的表面光滑且足够长,木块在水平方向不受摩擦力,将做匀速直线运动,动能不变,故D正确。
7.D 【解析】根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2解题。设一个钩码重为G,杠杆上一格长度为lA.都减少一个钩码,G×3l≠2G×2l,故A不符合题意；B.都增加一个钩码,3G×3l≠4G×2l,故B也不符合题意；C.左边钩码向右移一格,右边钩码同时向左移一格,2G×2l≠3G×l,故不符合题意；D.右边钩码下加挂一个相同的钩码,左边钩码同时向左移一格,2G×4l＝4G×2 l,D符合题意。
8.B 【解析】由图示可知,使用动滑轮可以省一半力,绳端通过的距离应是物体升高距离的2倍,所用拉力大小F＝30N,拉力移动的距离为s＝20cm＝0.2m,故选B
9.A 【解析】A.因为原来是一个不等臂杠杆,所以在杠杆上再施加一个作用线过杠杆中点,但不通过支点的力,原来平衡的杠杆不会再平衡,故A符合题意；B.力的作用线通过支点的力,力臂为零,对杠杆的平衡没有影响,杠杆仍然平衡,故B不符合题意；C.根据杠杆的平衡条件,即F1l1＝F2l2可知,使动力和阻力同时减小到原来的一半时,杠杆仍然是平衡的,故C不符合题意；D.根据杠杆的平衡条件,即F1l1＝F2l2可知,使动力臂和阻力臂同时变为原来的2倍时,杠杆仍然是平衡的,故D不符合题意。
10.D 【解析】由图知,甲滑轮组中n＝3,乙滑轮组中n＝4。若重物上升高度为h,则两滑轮组中绳端移动的距离分别为:s甲＝3h,s乙＝4h；甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总＝F1·3h,乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总＝F2·4h,已知F1＝F2,所以W甲总η乙,故D正确。故选D
11.(1)便于直接读出力臂 右 (2)一次实验具有偶然性 左端下沉 (3)变大
【解析】(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当测力计从a位置转动到b位置时,左端力与力臂的乘积不变,右端力臂变小,故使杠杆仍在水平位置平衡,其示数大小将变大。
12.(1)匀速 (2)0.75 (3)45 80% (4)增大物重 无关
13.(1)匀速直线 (2)斜面倾斜程度 20% (3)高 斜面的倾斜程度 (4)费力
14.(1)重力 力臂 (2)省力 (3)3.2 25.6
【解析】(3)此时杠杆平衡,弹簧测力计的示数为F＝3.2N；根据杠杆的平衡条件可知:G×OA＝F×OB,则G＝F×＝3.2N×8＝25.6N
15.(1)定 方向 (2)变小 (3)B (4)使用滑轮组可以省力
16.斜面 省力
17.二 二
18.
19.(1)省力 (2)不变 (3)增加 额外功 (4)50
【解析】(1)人用力向下拉绳子时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,费距离。
(2)当汲器在露出水面之前上升的过程中,排开水的体积不变,由F浮＝ρ水gV排可知它受到的浮力不变。
(3)当装满水的汲器在空中匀速上升时,速度不变,动能不变,高度变大,重力势能变大,它的机械能将变大；此时对汲器做的功是不需要的,但不得不做的功,属于额外功。
(4)由杠杆的平衡条件得到:G石l1＝(G－F)l2,300N×1m＝(150－F)×3m,F＝50n
20.(1)“四两拨千斤”说明省力杠杆的应用,当动力臂远大于阻力臂时,所用的动力远小于阻力
(2)“身正不怕影子歪”说明光是沿直线传播的
21.(1)该同学所受重力:G＝mg＝45kg×10N/kg＝450N
(2)由杠杆平衡条件可知,地面对其双手支持力的大小:
F＝＝＝300 N
(3)一次俯卧撑上臂肩部向上移动0.4m,人做的功:
W＝Fh＝300N×0.4m＝120J
答:(1)该同学所受重力是450N；(2)若OB＝1.0m,BC＝0.5m,地面对其双手支持力为300N；(3)一次俯卧撑上臂肩部向上移动0.4m,人做了120J的功。
第十二章 简单机械
时间:80分钟 满分:80分
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出并将其答案写在题后括号里)
1.下列估测正确的是 ( )
A.一名中学生体重约为500kg
B.实际应用中机械的机械效率可达100%
C.一名普通中学生正常步行上楼的功率约为200W
D.将一本掉在地上的物理书捡起放到课桌上所做的功约为20
2.关于功、功率、机械效率,下列说法正确的是 ( )
A.机械效率高的机器做功一定多 B.功率大的机器做功一定多
C.机械效率高的机器做功一定快 D.功率大的机器做功一定快
3.如图所示是生活中几种常见的杠杆,其中属于费力杠杆的是 ( )
4.如图所示,小明利用动滑轮匀速提升木箱。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是 ( )
A.适当增加木箱重力 B.增大木箱上升高度 C.增大提升木箱的速度 D.换用质量更大的动滑轮
5.小明体重600N,利用如图所示的滑轮组在0s内使物体A匀速上升5m。已知物体A重为800N,他作用在绳端的拉力大小为500N,在此过程中,下列说法正确的是 ( )
A.水平地面对小明的支持力做功为6000J B.小明做的有用功为3000J
C.小明拉力的功率为250W D.此滑轮组的机械效率为80%
6.如图所示的实验中,小车从斜面的某一高度由静止开始滑下,撞击静止于水平木板上的木块(不计空气阻力)。则下列说法正确的是 ( )
A.小车在斜面上下滑的过程中,小车的动能转化为重力势能
B.小车在斜面上下滑的过程中,小车的机械能增大
C.木块对木板的压力和木板对木块的支持力是一对平衡力
D.若木板的表面光滑且足够长,则被撞击后的木块所获得的动能将保持不变
7.如图所示,质量可忽略的杠杆上所标的每一格长度都是相等的,O为支点,杠杆两边所挂的每一个钩码均相同,杠杆在水平位置平衡,在下列情况下,杠杆仍在水平位置保持平衡的是 ( )
A.两边都减少一个钩码
B.两边的钩码下各加挂一个相同的钩码
C.左边钩码向右移一格,右边钩码同时向左移一格
D.右边钩码下加挂一个相同的钩码,左边钩码同时向左移一格
8.如图所示,在拉力F的作用下,总重60N的物体被匀速提升了10cm,若不计滑轮、绳的重和摩擦,则拉力F及其向上移动的距离s分别为 ( )
A.f＝60n,s＝0.2m B.F＝30N,s＝0.2m C.F＝60N,s＝0.1m D.F＝30N,s＝0.1m
9.不等臂直杠杆在动力和阻力作用下,已处于平衡状态,采用下列办法不能使杠杆平衡的是 ( )
A.在杠杆上再施加一个力,使这个力的作用线通过杠杆的中点,但不通过支点
B.在杠杆上再施加一个力,使这个力的作用线通过支点
C.使动力和阻力同时减小到原来的一半
D.使动力臂和阻力臂同时变为原来的2倍
10.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物G提升相同高度,F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是 ( )
A.力F1和F2做功的功率相同 B.力F1和F2做的总功相同
C.乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大G D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
二、实验探究(本大题共4个小题,11小题5分,1、13小题各6分,14小题5分,共22分)
11.利用如图的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是________________,若出现图甲所示情况,应将杠杆的螺母向________(选填“左”或“右”)调。
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,录数据。根据这一次实验数据,小明立即分析得出杠杆的平衡条件,他这种做法的不足是________。经老师提醒后,小明继续进行实验,如图乙所示,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O的方向移动一小格,则杠杆________________(选填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当测力计从a位置转动到b位置时,使杠杆仍在水平位置平衡,其示数大小将________。
12.某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,相关数据记录在下表中。
(1)实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上________拉动弹簧测力计；
(2)第二次实验中,拉力所做的功为________ J；
(3)第三次实验中,绳端移动的距离为________cm,滑轮组的机械效率为________；
(4)分析比较第一、二两次实验数据可知,采用________方法可提高滑轮组的机械效率；分析比较第二、三两次实验数据可知,滑轮组机械效率与物体上升高度________(选填“有关”或“无关”)。
13.下图是小明同学探究斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。
(1)实验时他用弹簧测力计向上拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面做________运动,把实验的部分数据计入表格。
(2)小明探究的是斜面的机械效率跟________的关系。第1次实验中,斜面的机械效率为________
(3)分析表格中数据可以得出结论:在斜面粗糙程度相同时,斜面越陡,机械效率越________。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系,应保持________不变。
(4)分析表格中拉力数据,可以得出结论:斜面越陡,越________(选填“省力”或“费力”)。
14.小明想测建筑工地上一块红砖的重力,估测其重力超出了现有测力计的量程。于是,找来一把量程合适的刻度尺、几根细绳和一根长约1m的粗细均匀的硬质木棒,进行了下图的操作:
①用刻度尺量出硬质木棒的长度L,确定木棒的中点为O,并用细绳系吊起来,使其处于水平平衡；
②将红砖用细绳挂在O点左侧A处,并在B处用弹簧测力计竖直向下拉,使木棒再次水平平衡,读出此时弹簧测力计的示数F；
③用刻度尺分别测出OA、OB的长度,发现OB＝8OA
请你解答下列问题:
(1)取木棒O点做支点,可以避免木棒的________对实验结果的影响；在测量过程中,使木棒处于水平位置平衡的目的是便于测量________。
(2)测量时,木棒可看作一个________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
(3)由图可知,弹簧测力计的示数F＝________N,此红砖的重力为________N。
三、综合应用(本大题共7个小题,15小题5分,6、17小题各2分,18小题4分,19小题5分,20小题4分,21小题6分,共28分)
15.生活中处处皆物理:
(1)如图甲所示,当升旗手缓缓向下拉绳子时,由于旗杆顶部有一个________滑轮,它能改变力的________,使五星红旗徐徐上升；
(2)如图乙所示,洒水车在水平公路上边洒水边匀速行驶,在此过程中,洒水车的机械能________(选填“变大”“变小”或“不变”)；
(3)在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑使皮球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B。球从较高处下落形成的圆斑是图中________(选填“A”或“B”)；
(4)如图丁所示说明了________________________________________________。
16.从市区到历山风景区要经过很长一段盘山公路,如图所示,之所以要把上山的公路修成这样,是因为盘山公路相当于简单机械中的________,使用它可以________________________。
17.某人将一箱书搬上楼,可以有两种方法:第一和是先搬一部分书上楼,再搬剩下的部分；第二种是把所有的书一起搬上楼,假设他上楼的速度相同,则用这两种方法搬书时,功率较大的是第________种,机械效率较大的是第________种。
18.作图题:(1)如图所示,请画出力F的力臂l
(2)小明站在地面上,用图所示滑轮组匀速提起重物,画出滑轮组的绕绳方法。
19.请你阅读下面的短文,回答问题:
中国古代农具—桔槔(jié gāo)
桔槔俗称“吊杆”或“称杆”,是一种原始的汲水工具。桔槔的结构,相当于一个普通的杠杆。如图所示,其上端的横长杆相当于硬棒,横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来,相当于支点。横杆的一端用绳子与汲器(提水的容器)相连,另一端绑上或悬上一块重石头。
当不提水时,横长杆的绑重石端位置较低,横长杆的汲器端位置较高；当要提水时,人用力向下拉绳子使汲器下降到水面以下并让水流入汲器,与此同时另一端石头的位置则上升。当汲器装满水后,就让另一端石头下降,通过杠杆作用,就可将汲器提升。这样汲水过程的主要用力方向是向下,由于向下用力可以借助人的体重,因而给人以轻松的感觉,也就大大减少了人们提水的疲劳程度。这种提水工具是中国古代社会的一种主要灌溉机械。
(1)杠杆在生活及生产中无处不在,有的能省力,有的能省距离。人用力向下拉绳子时,桔槔的结构相当于一个________(选填“省力”或“省距离”)杠杆。
(2)当汲器在露出水面之前上升的过程中,它受到的浮力将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)当装满水的汲器在空中匀速上升时,它的机械能将________(选填“增加”或“减小”),此时对汲器做的功是________(选填“有用功”或“额外功”)。
(4)已知石头的重心到支点的距离为1m,绳子与横长杆的连接点到支点的距离为3m,汲器装满水后的重力为150N,重石的重力为300N当装满水的汲器在空中匀速上升时,若不计摩擦和绳重,人对绳子的拉力是________N。
20.简答题:生活中的一些“常用语”是物理知识的再现,请你从下面两句话中任选一句,说明其对应的物理知识。
(1)做事讲究技巧,恰当应用技巧可以达到“四两拨千斤”的妙处。
(2)做人讲究品行,自然受到别人的尊重,可谓“身正不怕影子歪”。
答:(1)_____________________________________________________________________________________。
(2)________________________________________________________________________________。
温馨提示:21小题,解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤,只写最后结果不得分。
21.如图所示是小明同学做俯卧撑时的示意图,他的质量为45kg,其身体可视为杠杆,O点为支点,A点为重心。(g取10N/kg)
(1)该同学所受重力是多少？
(2)若OB＝1.0m,BC＝0.5m,求地面对其双手支持力的大小。
(3)一次俯卧撑上臂肩部向上移动0.4m,人做了多少功？
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《参考答案及解析》
第十二章 简单机械
1.C 【解析】A.中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为500N,故A错误；B.使用任何机械不可避免地做额外功,所以机械效率一定小于100%,故B错误；C.中学生的体重在500N左右,一层楼的高度在3m左右,中学生正常步行上一层楼的时间在10s左右,其爬楼的功率约为P=＝＝＝150W,所以200W较符合题意,故C正确；D.一本书的重力在2.5N左右,课桌的高度在0.8m左右,将一本掉在地上的物理书捡起放到课桌上所做的功约为W＝Gh＝2.5N×0.8m＝2J,故D错误。
2.D 【解析】A.机械效率的大小等于有用功与总功的比值,与功和功率无关,故A错误； B.功率的大小等于功与时间的比值,仅仅知道功率大小而不知时间长短,无法判断做功多少,故B错误； C.机械效率的大小等于有用功与总功的比值,与做功的快慢无关,故C错误； D.功率反映做功的快慢,功率大则做功快,功率小则做功慢,故D正确。
3.D 【解析】结合图片和生活经验,找出支点,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。动力臂大于阻力臂,是省力杠杆；动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。故选D
4.A 【解析】A.额外功不变,如果增加木箱重力,有用功会增大,有用功在总功中所占的比例将增大,机械效率会增大,故A符合题意；BC.动滑轮机械效率的高低与木箱上升的高度和上升的速度无关,故BC不符合题意；D.换用质量更大的动滑轮,额外功增加,有用功在总功中所占的比例将减小,机械效率降低,故D不符合题意。
5.D 【解析】A.水平地面对小明的支持力与小明运动的方向是垂直的,支持力不做功,故A错；B.小明做的有用功就是克服物体的重力做的功W有＝Gh＝800N×5m＝4000J,故B错；C.小明做的总功为W总＝Fs＝500N×10m＝5000J,拉力的功率为P=＝＝500W,故C错；D.滑轮组的机械效率为η=＝＝80%,故D正确。
6.D 【解析】A.从斜面上开始下滑到水平木板上,撞击木块前,重力势能转化为动能,故A错误；B.由于不计空气阻力,但存在摩擦,所以小车在斜面上下滑的过程中,小车的机械能是减小的,一部分机械能转化成了内能,故B错误；C.木块对木板的压力和木板对木块的支持力是一对相互作用力,不是平衡力,故C错误；D.若木板的表面光滑且足够长,木块在水平方向不受摩擦力,将做匀速直线运动,动能不变,故D正确。
7.D 【解析】根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2解题。设一个钩码重为G,杠杆上一格长度为lA.都减少一个钩码,G×3l≠2G×2l,故A不符合题意；B.都增加一个钩码,3G×3l≠4G×2l,故B也不符合题意；C.左边钩码向右移一格,右边钩码同时向左移一格,2G×2l≠3G×l,故不符合题意；D.右边钩码下加挂一个相同的钩码,左边钩码同时向左移一格,2G×4l＝4G×2 l,D符合题意。
8.B 【解析】由图示可知,使用动滑轮可以省一半力,绳端通过的距离应是物体升高距离的2倍,所用拉力大小F＝30N,拉力移动的距离为s＝20cm＝0.2m,故选B
9.A 【解析】A.因为原来是一个不等臂杠杆,所以在杠杆上再施加一个作用线过杠杆中点,但不通过支点的力,原来平衡的杠杆不会再平衡,故A符合题意；B.力的作用线通过支点的力,力臂为零,对杠杆的平衡没有影响,杠杆仍然平衡,故B不符合题意；C.根据杠杆的平衡条件,即F1l1＝F2l2可知,使动力和阻力同时减小到原来的一半时,杠杆仍然是平衡的,故C不符合题意；D.根据杠杆的平衡条件,即F1l1＝F2l2可知,使动力臂和阻力臂同时变为原来的2倍时,杠杆仍然是平衡的,故D不符合题意。
10.D 【解析】由图知,甲滑轮组中n＝3,乙滑轮组中n＝4。若重物上升高度为h,则两滑轮组中绳端移动的距离分别为:s甲＝3h,s乙＝4h；甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总＝F1·3h,乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总＝F2·4h,已知F1＝F2,所以W甲总
11.(1)便于直接读出力臂 右 (2)一次实验具有偶然性 左端下沉 (3)变大
【解析】(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当测力计从a位置转动到b位置时,左端力与力臂的乘积不变,右端力臂变小,故使杠杆仍在水平位置平衡,其示数大小将变大。
12.(1)匀速 (2)0.75 (3)45 80% (4)增大物重 无关
13.(1)匀速直线 (2)斜面倾斜程度 20% (3)高 斜面的倾斜程度 (4)费力
14.(1)重力 力臂 (2)省力 (3)3.2 25.6
【解析】(3)此时杠杆平衡,弹簧测力计的示数为F＝3.2N；根据杠杆的平衡条件可知:G×OA＝F×OB,则G＝F×＝3.2N×8＝25.6N
15.(1)定 方向 (2)变小 (3)B (4)使用滑轮组可以省力
16.斜面 省力
17.二 二
18.
19.(1)省力 (2)不变 (3)增加 额外功 (4)50
【解析】(1)人用力向下拉绳子时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,费距离。
(2)当汲器在露出水面之前上升的过程中,排开水的体积不变,由F浮＝ρ水gV排可知它受到的浮力不变。
(3)当装满水的汲器在空中匀速上升时,速度不变,动能不变,高度变大,重力势能变大,它的机械能将变大；此时对汲器做的功是不需要的,但不得不做的功,属于额外功。
(4)由杠杆的平衡条件得到:G石l1＝(G－F)l2,300N×1m＝(150－F)×3m,F＝50n
20.(1)“四两拨千斤”说明省力杠杆的应用,当动力臂远大于阻力臂时,所用的动力远小于阻力
(2)“身正不怕影子歪”说明光是沿直线传播的
21.(1)该同学所受重力:G＝mg＝45kg×10N/kg＝450N
(2)由杠杆平衡条件可知,地面对其双手支持力的大小:
F＝＝＝300 N
(3)一次俯卧撑上臂肩部向上移动0.4m,人做的功:
W＝Fh＝300N×0.4m＝120J
答:(1)该同学所受重力是450N；(2)若OB＝1.0m,BC＝0.5m,地面对其双手支持力为300N；(3)一次俯卧撑上臂肩部向上移动0.4m,人做了120J的功。