新人教版物理八年级下册单元测试第十二章简单机械过关卷解析版.docx

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新人教版物理八年级下册单元测试第十二章简单机械过关卷解析版

第十二章简单机械

过关卷

班级___________姓名___________学号____________分数____________

（考试时间：

60分钟试卷满分：

100分）

注意事项：

1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。

答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。

2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。

3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。

第Ⅰ卷（选择题共30分）

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

一、选择题：

本题共10个小题，每小题3分，共30分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．（2019秋•高新区期末）如图所示的四种情景中，所使用的杠杆可以省距离的是（　　）

A．

B．

C．

D．

【答案】C

【解析】A、图中跷跷板在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省距离，故A不合题意；

B、手推车在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离，故B不合题意

C、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离，故C符合题意；

D、羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，但费距离，故D不合题意。

2．（2019秋•秦淮区期末）如图所示，在轻质杠杆上吊一重物G，在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F，使杠杆缓慢地从OA转至水平位置OB，则在转动过程中（　　）

A．F变大B．F先变大后变小

C．F变小D．F先变小后变大

【答案】A

【解析】由图可知，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变大，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，动力逐渐变大。

3．（2019•聊城二模）如图所示，杠杆挂上钩码后刚好平衡，每个钩码的质量相同，下列说法正确的是（　　）

A．左右钩码各向支点移一格杠杆将逆时针转动

B．左右各减少一个钩码杠杆将顺时针转动

C．左右各减少一半钩码杠杆仍然平衡

D．左右各增加两个钩码杠杆仍然平衡

【答案】C

【解析】设杠杆上一个小格的长度为L，一个钩码的重为G；原来4G×2L＝2G×4L，杠杆平衡；

A、左右钩码各向支点移动一格，左边＝4G×L＝4GL，右边＝2G×3L＝6GL，左边＜右边，则杠杆将顺时针转动，故A错误。

B、左右各减少一个钩码，左边＝3G×2L＝6GL，右边＝G×4L＝4GL，左边＞右边，则杠杆将逆时针转动，故B错误。

C、左右各减少一半钩码，左边＝2G×2L＝4GL，右边＝G×4L＝4GL，左边＝右边，杠杆平衡；故C正确。

D、左右各增加两个钩码，左边＝6G×2L＝12GL，右边＝4G×4L＝16GL，左边≠右边，杠杆不能平衡，故D错误。

4．（2019春•柳州期末）如图所示的滑轮中作为动滑轮使用的是（　　）

A．

B．

C．

D．

【答案】C

【解析】使用时与物体一起运动的滑轮为动滑轮，C与物体一起运动，故C正确，ABD错误。

5．（2019春•济南期末）如图所示，使用同一滑轮的甲、乙两种装置，匀速提升重均为10N的A、B两物体，已知滑轮重1N，不计绳重和摩擦，则下列说法中正确的是（　　）

A．使用甲滑轮不省力但能改变力的方向

B．使用乙滑轮省力也能改变力的方向

C．手的拉力F乙＝5N

D．若A、B两物体都被提升0.5m，则手的拉力F甲做的功比F乙做的功多

【答案】A

【解析】AB、由图知，甲滑轮是定滑轮，乙滑轮是动滑轮；

根据定滑轮和动滑轮的特点可知，使用甲滑轮不省力但能改变力的方向，使用乙滑轮省力但不能改变力的方向，故A正确、B错误；

C、乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮可以省一半的力，拉力等于物体和动滑轮总重力的一半，即F乙＝

（G+G动）＝

（10N+1N）＝5.5N，故C错误；

D、两物体的重力相同，都被提升0.5m，由W有用＝Gh可知，甲乙装置所做的有用功相同；

不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，甲做的总功等于有用功，即W甲总＝W甲有；

用乙装置提重物时，需提起动滑轮做额外功，即W乙总＝W乙有+W动，

所以W甲总＜W乙总，即手的拉力F甲做的功比F乙做的功少，故D错误。

6．（2019•陕西）工人用如图所示的装置运送砂石，下列说法正确的是（　　）

A．滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小

B．图中动滑轮相当于一个省力杠杆

C．绳子自由端下拉1m，桶上升2m

D．质量为65kg的工人利用该滑轮组能提起150kg的砂石

【答案】B

【解析】A、定滑轮能改变力的方向，但不能改变力的大小，故A错误；

B、动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆，故B正确；

C、由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h，若绳子自由端下拉1m，则桶上升0.5m，故C错误；

D、工人向下拉绳子时，绳子会对人施加向上的拉力，为避免人被绳子拉上去，

所以人提供的最大拉力F最大＝G人＝m人g＝65kg×10N/kg＝650N；

不计绳重、动滑轮重和摩擦时，利用该滑轮组能提起的最大物重G最大＝2F最大＝2×650N＝1300N，

则提升物体的最大质量：

m最大＝

＝

＝130kg，故D错误。

7．（2019•自贡）如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右作匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左作匀速直线运动，则（　　）

A．F＝20NB．F＝10NC．F＝5ND．F＝30N

【答案】B

【解析】由图知，此滑轮组由2段绳子承担物重，所以FA＝

GB＝

×10N＝5N；

在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡，所以f＝FA＝5N，方向水平向左；

若使物体A向左作匀速直线运动，则A受摩擦力水平向右，则F′＝FA+f＝5N+5N＝10N。

8．（2019春•洪江市期末）如图所示，在一水平地面上，木箱重400N，受到的摩擦力为200N，用力F拉动术箱使它在5s内匀速直线运动了3m（不计滑轮重力及绳与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（　　）

A．拉力F的大小为200N

B．绳子自由端移动的速度为0.6m/s

C．绳自由端移动了6m

D．拉力F的功率为60W

【答案】C

【解析】A、由图知，n＝2，不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，拉力F＝

f＝

×200N＝100N，故A错；

BC、绳自由端移动的距离：

s＝2s物＝2×3m＝6m，

绳子自由端移动的速度v＝

＝

＝1.2m/s，故B错、C正确；

D、拉力F做功功率P＝

＝

＝Fv＝100N×1.2m/s＝120W，故D错。

9．（2019•西湖区一模）下列关于简单机械的理解，错误的是（　　）

A．

车能轻松上山，盘山公路可看作是一个斜面

B．

汽车方向盘本质是一个等臂杠杆

C．

用绳子把两根光滑的木棍绕起来，小金拉动后小明和小杰会撞一起，可以看作是滑轮组

D．

两小孩在玩跷跷板，可以看作是一个杠杆

【答案】B

【解析】A、盘山公路相当于一个斜面，斜面模型加长了运动距离，即费距离，但可以省力，减小了车辆上山时所需要的牵引力，故A正确；

B、方向盘是一个轮轴，力作用在轮上可以省力，所以实质是省力杠杆，故B错误；

C、将绳子的一头系在一棍上，然后如图所示，在棍子的中部绕几圈，另一头由小金拉着，小明和小杰会撞一起，它的实质是一个滑轮组，故C正确；

D、两小孩在玩跷跷板，由支点、两个力、两个力臂，符合杠杆的五个要素，故其原理是杠杆原理，故D正确。

10．（2019春•乳山市期末）如图所示，AC＞BC，把同一物体分别沿光滑斜面AC、BC以相同的速度匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，则（　　）

A．F1＜F2P1＝P2B．F1＜F2P1＜P2

C．F1＝F2P1＝P2D．F1＜F2P1＞P2

【答案】B

【解析】

（1）不计摩擦，AC＞BC，则可知斜面AC的倾斜角度小于BC，所以物体沿AC运动时推力较小，即F1＜F2；

（2）已知物体运动的速度相同，F1＜F2，根据公式P＝

＝

＝Fv可知，沿AC运动时推力F1做功的功率较小，即P1＜P2；

通过以上分析可知B正确。

第II卷（非选择题共70分）

二、填空题（每空2分，共28分）

11．（2019春•临颍县期末）如图所示，一位母亲推着婴儿车行走，当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点在　　；当后轮遇到障碍物时，母亲向上抬起扶把，这时杠杆的支点在　　（均填“前轮”或“后轮”）。

【答案】后轮；前轮

【解析】当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点在后轮；当后轮遇到障碍物时向上抬起扶把，婴儿车绕前轮转动，所以前轮是支点。

12．（2019秋•赣榆区期中）如图所示，独轮车车斗和车内的煤受到的总重力在为900N，此重力作用于A点，车轴O为支点。

当车把抬起时，作用在车把B点上的力至少为

　　N，运送同样多的煤，要想使力F更小些，你的建议是　　。

【答案】225；手向车把末端移动

【解析】

（1）由图可知，车轴O为支点，动力臂L1＝0.9m+0.3m＝1.2m，阻力臂L2＝0.3m，

根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得：

F1×1.2m＝900N×0.3m，

所以F1＝225N；

（2）要省力，建议：

当阻力和阻力臂不变时，增大动力臂，即：

两手向车把末端移动；也可减小阻力臂，将煤向车轮方向移动。

13．（2019春•香洲区期末）如图，用两种装置将物体匀速提升相同高度，物体重均为20N，滑轮重均为2N，不计绳重及摩擦，所用的拉力分别是F1和F2，机械效率分别是η1和η2，则F2＝　　N，η1　　η2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。

若图乙中再加挂一物体，它的机械效率将　　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】11；＞；变大

【解析】

（1）不计绳重及摩擦，甲定滑轮绳子的拉力F1＝G＝20N，

乙动滑轮绳子的拉力F2＝

（G+G动）＝

×（20N+2N）＝11N；

（2）不计绳重与摩擦，所以使用定滑轮时没有额外功，其机械效率η1＝100%；而使用动滑轮时，要对动滑轮本身做额外功，由η＝

＝

可知η1＜1，所以η1＞η2；

（3）不计绳重及摩擦，图乙中再加挂一物体，提升物重变大，动滑轮的机械效率变大。

14．（2019•德阳）如图，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为　　N，图乙中人对绳子的拉力为　　N。

【答案】400；210

【解析】图甲中使用的是两个定滑轮，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，车对绳子的拉力F甲＝G＝400N；

图乙中使用的是一动一定的滑轮组，n＝2，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，人对绳子的拉力F乙＝

（G+G动）＝

（400N+20N）＝210N。

15．（2019秋•滨湖区校级月考）在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F＝400N，斜面长s＝5m，提升高度h＝2m。

则此斜面的机械效率为　　，此过程中物体受到斜面的摩擦力f为　　N；若换用更短的木板（相同材质）搭建斜面，斜面的机械效率将　　。

【答案】60%；160；变大

【解析】

（1）有用功：

W有＝Gh＝600N×2m＝1200J；

拉力做的总功：

W总＝Fs＝400N×5m＝2000J；

斜面的机械效率：

η＝

×100%＝

×100%＝60%；

（2）拉力所做的额外功：

W额＝W总﹣W有＝2000J﹣1200J＝800J；

由于W额＝fs得摩擦力：

f＝

＝

＝160N。

（3）在斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，其机械效率越大；所以，若换用更短的木板（相同材质）搭建斜面，斜面的倾斜程度会变大，则机械效率变大；

16．（2019秋•越秀区期末）如图甲所示，用大小为15N的水平拉力F1，将重力为20N的物体A匀速直线拉动一段距离5m，若借助如图乙所示滑轮组，用大小为10N的F2将物体A在同样的水平面上做匀速直线运动移动相同的距离5m，滑轮组的机械效率为　　，滑轮组的额外功为　　J。

【答案】50%；75J

【解析】

（1）由题知，两次物体均在同样的水平面上做匀速直线运动，且物体移动相同的距离s＝5m，

图乙用的是滑轮组，滑轮组对物体的拉力也等于F1，

图乙中有用功：

W有用＝F1s＝15N×5m＝75J；

图乙中，n＝3，此时拉力端移动的距离s′＝3s＝3×5m＝15m，

图乙中F2做的总功：

W总＝F2s′＝10N×15m＝150J，

滑轮组的的机械效率：

η＝

＝

×100%＝50%；

（2）图乙中的额外功：

W额＝W总﹣W有用＝3150J﹣75J＝75J。

三．作图题（每题2分，共4分）

17．（2019春•府谷县期末）如图所示，O为杠杆支点，请在图中B点画出使杠杆在图示位置平衡的最小动力F，及其力臂l。

【解析】根据杠杆平衡的条件可知，动力臂越长越省力；动力作用在B点，则以OB为力臂是最长的动力臂L，所以过B点作OB的垂线，方向向下，即为其最小动力F的示意图，如图所示：

18．（2019秋•丹阳市期末）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。

【解析】因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，可以先由人手画出绳子自由端，从外向内依次画出绳子的绕线，如图所示：

四．实验探究题（每空2分，共24分）

19．（2019春•南平期末）在“探究杠杆平衡条件的实验”中：

（1）将杠杆支在铁架上，杠杆静止时如图甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向　　（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡的目的是　　。

（2）如图乙所示，杠杆水平平衡后，小宇在杠杆的左端A处挂3个相同的钩码，在杠杆右端B处挂2个相同的钩码，杠杆仍在水平位置平衡。

于是小宇得出了杠杆的平衡条件，即F1l1＝F2l2．他这样得出结论存在的不足是：

　　。

（3）如果小宇将图乙中A、B两处的钩码同时增加1个，则杠杆的　　（选填“左”或“右”）端将下沉。

（4）如图丙所示，在A点挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数如图丙所示，已知每个钩码重0.5N，则在A点应挂　　个钩码。

【答案】

（1）右；便于测量力臂；

（2）实验次数太少，结论具有偶然性；（3）右；（4）2

【解析】

（1）杠杆静止时，杠杆左端下沉，说明右端偏高，平衡螺母需向右调节；杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂；

（2）只有一次实验总结实验结论是不合理的，一次实验很具有偶然性，要多进行几次实验，避免偶然性；

（3）设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，如果将图中A、B两处的钩码同时增加1个，杠杆的左端：

4G×2L＝8GL，杠杆的右端：

3G×3L＝9GL，杠杆左端力和力臂的乘积不等于右端力和力臂的乘积，所以杠杆不能在水平位置保持平衡，右端下沉；

（4）当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，此时动力臂等于

OC＝

×4L＝2L；

由图可知，弹簧测力计的示数是1N；

根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2得F1＝

＝

＝1N，每个钩码重0.5N，故应在A点挂2个钩码。

20．（2019秋•南城县期末）小明在“测滑轮组的机械效率”的实验中，用如图1所示滑轮组进行了三次实验，实验数据如表：

（1）分析表中数据，回答以下问题：

①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是　　。

②第3次实验中滑轮组的机械效率是　　。

实验次数

物重

G/N

物体上升的高度h/cm

测力计的示数F/N

测力计移动的距离s/cm

1

6

3

2.5

9

2

6

5

2.5

17

3

6

8

2.5

24

③滑轮组的机械效率与　　无关。

（2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图2所示。

①小红多使用一个　　滑轮，目的是为了改变　　。

②这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重和摩擦，它们的机械效率　　（填“相同”或“不相同”），理由是　　。

【答案】

（1）①17；②80%；③物体上升的高度

（2）①定；拉力的方向；②相同；在用不同的滑轮组提升同一个物体时，所做的有用功和总功都相同，所以机械效率相同

【解析】

（1）①由甲滑轮组可知，绳子的有效股数均为3，第二次实验时，物体上升高度为5cm，则测力计移动的距离s＝nh＝3×5cm＝15cm，由表中实验数据可知，测力计移动距离17cm错误；

②第3次实验中滑轮组的机械效率：

η＝

×100%＝

×100%＝

×100%＝80%；

③由表中实验数据可知，3次实验所使用的滑轮组相等、钩码重力相同而提升重物的高度不同，滑轮组效率相同，由此可得：

机械效率与物体上升的高度无关；

（2）①由图可知，小红多使用一个定滑轮，定滑轮的作用是改变力的方向；

②这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，他们做的有用功相同，额外功也一样，因此总功相同，也就是机械效率不变。

五．计算题（每题7分，共14分）

21．（2019秋•东湖区校级月考）小明利用如图所示的滑轮组把重480N的物体提高5m，已知滑轮组的机械效率是80%（不计绳重和摩擦），求：

（1）小明做的有用功、总功。

（2）求动滑轮的重力。

（3）用此滑轮组吊起600N的物体，滑轮组的机械效率又是多大。

【解析】解：

（1）小明做的有用功：

W有＝Gh＝480N×5m＝2400J，

由η＝

可得小明做的总功：

W总＝

＝

＝3000J；

（2）由图可知，n＝3，

由η＝

＝

＝

可得拉力的大小：

F＝

＝

＝200N，

不计绳重和摩擦，由F＝

（G物+G动）可得动滑轮的重：

G动＝nF﹣G物＝3×200N﹣480N＝120N，

（3）用此滑轮组吊起600N的物体时，所用的拉力：

F'＝

（G′+G动）＝

（600N+120N）＝240N，

此时滑轮组的机械效率：

η'＝

×100%＝

×100%＝

×100%≈83.3%。

答：

（1）小明做的有用功是2400J、总功是3000J。

（2）动滑轮的重力是120N。

（3）用此滑轮组吊起600N的物体，滑轮组的机械效率是83.3%。

22．（2019秋•海陵区校级期中）如图所示，沿斜面向上用F为50N的力拉一个重为100N的物体匀速运动到斜面顶端，斜面长10m，高4m，

求：

（1）在这过程中做的有用功是多少？

（2）这个斜面的机械效率是多少？

（3）物体受到斜面的摩擦力是多大？

【解析】解：

（1）该过程中做的有用功：

W有用＝Gh＝100N×4m＝400J；

（2）该过程中拉力做的总功：

W总＝Fs＝50N×10m＝500J，

斜面的机械效率：

η＝

＝

×100%＝80%；

（3）克服摩擦力做的额外功：

W额＝W总﹣W有用＝500J﹣400J＝100J，

由W额＝fs得物体受到斜面的摩擦力：

f＝

＝

＝10N。

答：

（1）在这过程中做的有用功是400J；

（2）这个斜面的机械效率是80%；

（3）物体受到斜面的摩擦力是10N。