1、学年八年级物理人教版下册第12章简单机械单元测试题第12章简单机械 单元测试题一、 选择题 1.如图所示，均匀细杆OA长为l，可以绕O点在竖直平面内自由移动，在O点正上方距离同样是l的P处固定一定滑轮，细绳通过定滑轮与细杆的另一端A相连，并将细杆A端绕O点从水平位置缓慢匀速向上拉起已知细杆处于水平位置时，绳上拉力为F 1 ，当拉至细杆与水平面夹角为30时，绳上拉力为F 2 ，在此过程中（不考虑绳重及摩擦），下列判断正确的是（） A拉力F的大小保持不变 B细杆重力的力臂逐渐减小 CF 1 与F 2 两力之比为1： DF 1 与F 2 两力之比为 ：1 2.如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个
2、滑轮重相同，不计摩擦，则机械效率最高的装置是 3.图中四个机械属于费力机械的是 A动滑轮 B订书机 C灭火器手柄 D镊子 4.下列关于简单机械的描述不正确的是（） A钓鱼竿是省力杠杆 B动滑轮是省力机械 C天平是等臂杠杆 D利用斜面可以省力 5.如图（甲）、（乙）所示是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲 乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是： A甲的拉力是乙的拉力的3倍 B甲拉力的功率大于乙拉力的功率 C乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍 D如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的小 6.某同学通过仔细
3、观察发现生活中有很多简单机械，如：手钳、剪刀、镊子、扳手、钥匙等等当把钥匙插入锁孔开锁时，锁芯随之转动，钥匙就相当于 A杠杆 B轮轴 C滑轮 D斜面 7.如图，用此滑轮组在大小为15N的拉力作用下将重力为50N的物体匀速提升0.1m，所用时间为2s，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（） A绳子自由端移动的速度为0.25m/s B拉力F所做的功为7.5J C滑轮组的机械效率为83.3% D上升过程中物体的动能转化为重力势能 8. 如图所示，从斜面底端被弹簧弹出的木块在沿光滑斜面上滑出的过程中受到的作用力有（不计空气阻力）（） A重力、支持力 B重力、摩擦力、推力 C重力、支持力、推力 D重力、摩
4、擦力、推力、支持力 9.图中属于费力杠杆的是 10.某人用80N的力提起了300N的重物，那么他可能使用了（ ） A一个定滑轮 B一个动滑轮 C一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 D一支杠杆 二、计算题 11.建筑工地上，某施工人员利用如图所示的滑轮组匀速提升重物。若不计摩擦和绳重。 求： （1）利用这个滑轮组匀速提升重为1200N的物体时，所用的拉力是500N，此时滑轮组的机械效率是80%，拉力做功的功率是750W，求重物在1min内匀速上升的高度？ （2）当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时，拉力是多少？ 12.如图所示，一个边长为80cm的正方体重640N，放在水平地面上，一个人
5、站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来。求： 人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是多大？ 如果人对绳子的实际拉力是400N，滑轮组的机械效率是多少？ 若此时物体以0.1m/s的速度匀速上升10s，则拉力的功率是多少？ 三、实验题 13.小刚同学探究杠杆平衡条件：（不考虑杠杆自重和摩擦） （1）小刚进行如图甲所示实验，弹簧测力计的示数如图乙所示，则动力F= N （2）分析实验数据，发现实验中弹簧测力计示数偏大，检测弹簧测力计发现完好无损，原因可能是 14.进行探究“杠杆的平衡条件”实验 （1）实验前楚旭发现杠杆右端低左端高，此时应将杠杆右端的平衡螺母向 _ 调节，使得杠杆保持 _ 静止； （2）杠
6、杆平衡后，楚旭在如图所示的B位置挂上三个钩码，可在A位置挂上 _ 个钩码，使杠杆在水平位置平衡；由此楚旭很快得出杠杆平衡条件，你认为楚旭得出结论 _ （合理/不合理），理由是 _ . 15.（1）如图所示杠杆OBA处于平衡状态，请分别画出F 1 的力臂L 1 和F 2 的力臂L 2 . （2）要求用一个最小的力F，使图中的杠杆处于平衡状态，请画出这个力的示意图，并画出它的力臂. （3）如图，用滑轮组将物块从位置A匀速拉到位置B，请在图中画出最省力的绕线方法；物块移动的距离为 cm；若此时绳自由端所用拉力为10N，物块受到的摩擦力为18N，滑轮组的机械效率为 . 四、填空题 16.杠杆可以分为
7、杠杆 杠杆 杠杆，下列根据中属于费力杠杆有 。（填序号）老虎钳钓鱼杆定滑轮 17.使用如图所示的滑轮 （选填“能”或“不能”）省力使用该滑轮匀速提升货物时，若货物重6N，拉力为4N，则机械效率为 18.如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，杠杆长0.2米，在它的中点B处挂一重30牛的物体G。若在杠杆上A端施加最小的力F，使杠杆在水平位置平衡，则力F的方向应竖直_，大小为多少牛？ 19.如图所示的钢丝钳是_杠杆（选填“省力”或“费力”），剪铁丝时动力臂长为10 cm，阻力臂长为2cm，若铁丝被剪断需要800 N的力，小明至少用_N的力才能将铁丝剪断 20.如图所示，用一个重为18N的动滑轮来提升物
8、体，若物体匀速上升的过程中竖直向上的拉力F=30N，（不计绳重和摩擦）则动滑轮的机械效率为 。 21.如图所示，若挂在B端的物体G重5N，要使杠杆水平平衡，必须至少在A端加方向为 ，大小为 N的力 答案一、选择题1、 【答案】BD 【解析】 试题分析： （1）杆即将离开水平位置，上图，AOB和ABE都为等腰直角三角形 动力臂l 1 =AE=ABsinB= l，阻力臂l 2 =AC= l 由杠杆的平衡条件F 1 l 1 =F 2 l 2 ，可得F 1 = ; 把吊桥拉起到与水平面的夹角为30时，如图，ABO为等边三角形，B=30 动力臂l 1 =AE / =ABsinB= l，阻力臂l 2 =A
9、C / =ACsin30= l 由杠杆的平衡条件F 1 l 1 =F 2 l 2 ，可得F 1 / = ; 综上所述，拉力F的大小变小,A不正确； 细杆重力的力ACAC，细杆重力的力臂逐渐减小，故B正确；F 1 ：F 2 = G： G= ：1，故C错误，D正确。 考点：杠杆的平衡条件 2、 【答案】A 【解析】 试题分析：提升同一种物质，不计摩擦，A图装置的机械效率为 ，B图装置的机械效率为 ，C图装置的机械效率为 ，D图装置的机械效率为 ，故A装置机械效率最高，选填A。 考点：影响机械效率大小的因素 3、 【答案】D 【解析】 试题分析：A.动滑轮能省一半的力是省力机械。B.订书机的动力臂大
10、于阻力臂是省力机械。C.灭火器手柄的动力臂大于阻力臂是省力机械。D.镊子的动力臂小于阻力臂是费力机械。故选D 考点：简单机械 4、 【答案】A 【解析】 钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误动滑轮的实质是一个动力臂为轮直径，阻力臂为轮半径，即动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆；故B正确；天平的实质是一个等臂杠杆，故C正确；斜面也是一种常用的机械，使用斜面比较省力在高度一定的情况下，斜面越长，则坡度越小，越省力故D正确故选A 5、 【答案】C 【解析】 试题分析：空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，分别求出拉力F、拉力端移动的速度（拉绳子的速度）、拉力的功率，以及考虑滑轮质量
11、时滑轮组的机械效率，通过比较进行判断 由题知，重物重力相同（设其大小为G），物体升高的速度相同（设其大小为v），对于图甲，因为两个都是定滑轮，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，所以F 甲 =G，绳子的速度v 甲 =v；拉力功率P 甲 =F 甲 v 甲 =Gv；如果考虑滑轮质量，空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计，该装置的额外功为0， 甲 =100%；对于图乙，因为是一个定滑轮、一个动滑轮，n=2，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，所以F 乙 = G，绳子的速度v 乙 =2v；拉力功率P 乙 =F 乙 v 乙 = G2v=Gv；如果考虑滑轮质量，空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计，该装置
12、的额外功0， 乙 100%；有以上分析可知： A、甲的拉力是乙的拉力的2倍，故A错； B、甲拉力的功率等于乙拉力的功率，故B错 C、乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍，故C正确； D、如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的大，故D错 故选C。 考点：动滑轮和定滑轮 6、 【答案】B 【解析】 试题分析：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成的简单机械是轮轴，通常把大轮叫做轮，小轮叫做轴，当 动力作用在轮上，阻力作用在轴上时，省力。如下图所示都是日常生活中常见的轮轴，钥匙、螺丝刀、辘轳等也都是轮轴。 考点：轮轴 7、 【答案】C 【解析】 试题分析：由图可知，n=4，则绳端移动的距离：s
13、=nh=40.1m=0.4m，绳子自由端移动的速度：v=0.4m/2s=0.2m/s，故A不正确；有用功：W 有 =Gh=50N0.1m=5J，拉力F所做的总功：W 总 =Fs=15N0.4m=6J，故B不正确；滑轮组的机械效率：= 100%= 100%83.3%，故C正确；物体匀速上升过程中，质量和速度不变，动能不变，高度升高，重力势能增大，则不是动能转化为重力势能，故D不正确故选C 考点：滑轮组及机械效率 8、 A 解析： 从斜面底端被弹簧弹出的木块，不再受到推力的作用，之所以能够沿斜面上滑出，是因为木块具有惯性； 物体从光滑的斜面向上滑，意味着木块不受摩擦力； 任何物体都受重力，在向上滑
14、的同时，受到重力作用，同时物体会受到斜面对其向上的支持力作用 故选A9、 【答案】B 【解析】 试题分析：生活中的杠杆主要分为以下几类：省力杠杆，动力臂大于阻力臂，使用时省力但费距离，如题中的起子、钉锤；费力杠杆，动力臂小于阻力臂，使用时费力但省距离，如题中的镊子；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，使用时既不省力也不省距离，但可改变用力方向，如题中的天平。故本题应先B。 考点：杠杆的分类及应用 10、 【答案】D 【解析】 试题分析：在忽略滑轮自重和摩擦的条件先，定滑轮既不省力也不费力，动滑轮省一半的力，都不能利用80N的力提起了300N的重物，故AB均错误；一个定滑轮与一个动滑轮组成的滑轮组，共有
15、两种绕线方法，如图所示，最多为三条承重绳，故80N的力最多提起了240N的重物，C选项错误；根据杠杆平衡条件可知，只要满足动力臂大于阻力臂的3.75倍，就可以用80N的力提起了300N的重物，故D选项正确 考点：简单机械计算 二、计算题11、 【答案】1）W 总 =Pt=750W60s=45000J由W 总= Fs 得s= = =90m 由s=3h得h=30m （2）3F=G 物 +G 动 G 动 =3500N1200N=300N F= = =700N 【解析】略 12、 【答案】解： 物体面积：S=80cm80cm6400cm 2 0.64m 2 物体静止于水平面 对地面压力：F=G=640
16、N 对地面压强：p=10 3 Pa （3分） （3分） 拉力做功：W=Fs 拉力功率：P=Fv=400N0.2m/s80W（2分） 答：略 【解析】考点：压强的大小及其计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算 专题：计算题 分析：（1）先根据面积公式求出正方体的底面积，再根据水平面上物体对地面的压力和重力相等，利用压强公式求出重物对地面的压强； （2）分析图中与动滑轮相连的绳子段数n，根据滑轮组机械效率= 求出其大小； 再根据P= ，求出人拉绳的功率 解答：解：（1）正方体与地面的接触面积为：S=a 2 =（0.8m） 2 =0.64m 2 ， 重物对地面的压强为：P= =1000Pa； （2）
17、由图可知：承担拉力的绳子段数是：n=2， 滑轮组的机械效率是：= =80%， 人拉绳的功率为：P= 答：（1）人还没有用力拉之前，重物对地面的压强为1000Pa； （2）滑轮组的机械效率约为80%， （3）人拉绳的功率为80W 点评：本题考查了压强、机械效率、功率的计算，关键是公式的灵活运用和计算式推导，解题过程还要注意单位的换算 三、实验题13、 【答案】3.6 拉力没有与杠杆垂直 【解析】 试题分析：（1）由图可知弹簧测力计的分度值是0.2N，指针指在3N下面第3个小格上，因此弹簧测力计读数为3.6N；（2）在实验过程中，拉力的方向向右倾斜，即拉力没有与杠杆垂直，导致阻力臂偏小，根据杠杆平
18、衡条件，动力、动力臂不变时，阻力臂变小，阻力就会变大，因此弹簧测力计的示数变大。 考点：弹簧测力计的读数，杠杆的平衡条件 14、 【答案】（1）左水平（2）2不合理实验次数太少，结论具有偶然性 【解析】 试题分析：（1）杠杆不水平时，高端力臂偏短，低端力臂偏长，将平衡螺母向高端所指方向调节可达到加长高端力臂或缩短低端力臂的效果，使杠杆呈水平状态。楚旭发现杠杆右端低左端高，应将杠杆右端的平衡螺母向左调节。使得杠杆保持水平静止；（2）由杠杆平衡条件得在A位置挂上32/3=2个砝码，由此楚旭很快得出杠杆平衡条件是不合理的，因为实验次数太少，结论具有偶然性。 考点：杠杆水平状态调节方法，杠杆平衡条件应
19、用，实验结论评估。 15、 【答案】（1） （2） （3） 3.10cm 60% 【解析】 试题分析：（1）支点到动力（阻力）作用线的距离叫动（阻）力臂。作力臂：一要找到支点；二要找到力并把力的作用线延长；三过支点做力的作用线的垂线并用大括号括起来标上符号就是力臂。（2）要让力最小，就要让力臂最大，支点与力的作用点的连线这条线最长，作为力臂，垂直于它的力最小。 （3）要最省力，需从动滑轮绕起，依次通过定滑轮、动滑轮如图所示。 刻度尺的分度值为1mm，以物块左边的边为准，开始在41.00cm处，最后在44.10cm处，所以物体运动的距离为44.10cm-41.00cm=3.10cm。 由于滑轮组
20、由3段绳子承担，所以s 绳 =3s 物 ，根据公式 算出机械效率。 考点：作杠杆的力臂、滑轮组绕线、长度的读数、机械效率的计算 四、填空题16、 【答案】省力费力等臂 【解析】 试题分析：杠杆可以分为三类：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。可以通过比较力的大小来判断杠杆类型，当动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力，为省力杠杆；当动力臂小于阻力臂时，动力大于阻力，为费力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，动力等于阻力，为等臂杠杆。老虎钳在使用中主要是用于省力；钓鱼杆是为了省距离，费力；定滑轮实质是一个等臂杠杆。 考点：杠杆的分类 17、 【答案】能；75% 【解析】 试题分析：动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的省
21、力杠杆，则使用动滑轮能省一半的力，但要移动2倍的距离、不能改变力的方向。货物提升的高度为h，则根据滑轮组的特点可知，拉力通过的距离为2h，拉力做的有用功 ，拉力做的总功 ， 动滑轮的机械效率 。 考点：动滑轮机械效率 18、 【答案】向上; 15N 【解析】 试题分析：要使力F最小，则它的力臂应当最大，最大力臂为OA，所以F的方向垂直于OA向上，即竖直向上。根据杠杆的平衡条件 ， 。 考点：杠杆平衡条件 19、 【答案】省力 160 【解析】 试题分析：生活中的杠杆分为三类：动力臂大于阻力臂为省力杠杆，动力臂小于阻力臂为费力杠杆，动力臂等于阻力臂为等臂杠杆。如图所示的钢丝钳动力臂大于阻力臂为省力杠杆；杠杆在使用过程中，动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一，故小明至少用160N的力才能将铁丝剪断。 考点：杠杆的分类，杠杆的平衡条件 20、 【答案】70 【解析】由图可知，n=2，s=2h， 不计摩擦和绳重， W 额 =G 轮 h， W 有用 =W 总 -W 额 =Fs-G 轮 h = = =1- =1- =1- =1- =0.7=70% 故答案为：70% 21、 【答案】竖直向下；4 【解析】 试题分析：B端的力使杠杆逆时针转动，则加在A端的力应使杠杆顺时针转动，所以方向向下；设杠杆上每小格的长度为 ，根据杠杆平衡调节可知： ，解得F A =4N. 考点：杠杆
