初中物理八年級下冊第十二章《簡單機械》測試題(含答案解析)

一、選擇題1．如圖所示，重物重30N，為提升重物，現(xiàn)選用輕質(zhì)杠桿，不考慮杠桿支點O點處的摩擦，每次利用杠桿把同一重物勻速提升相同高度，下列說法正確的是（）A．當重物懸掛在A點，動力作用在C點時，該杠桿一定是省力杠桿B．當重物懸掛在A點，動力作用在C點時，拉力為20NC．當重物懸掛在A點，動力作用在B點時，拉力有可能為30ND．重物掛在A點時，利用該機械所做的有用功比掛在B點時做的有用功少2．如圖是健身用的“跑步機”示意圖。質(zhì)量為m的健身者踩在與水平面成α角的靜止皮帶上，用力向后蹬皮帶，可使皮帶以速度v勻速向后運動。若皮帶在運動的過程中受到腳的摩擦力為f，則在運動的過程中，下列說法中正確的是（）A．f是皮帶運動的阻力 B．人相對于“跑步機”是運動的C．α角增大，人跑得更費力 D．人的重力與皮帶對人的支持力是一對平衡力3．關(guān)于圖中的簡單機械，說法正確的是（）A．圖甲中的剪鐵片剪刀的動力臂小于阻力臂，所以是省力杠桿；B．圖乙中旗桿頂端裝有動滑輪，利用它來升國旗，可以改變力的方向；C．利用圖丙中的滑輪組提升重物，省功但費距離；D．利用圖丁中的滑輪組提升重物，省力又能改變力方向。4．如圖，O為拉桿式旅行箱的輪軸，OA為拉桿．現(xiàn)在拉桿端點A處施加力F，使箱體從圖示位置繞O點緩慢逆時針轉(zhuǎn)至豎直位置．若力F的大小保持不變，則力F的方向應（）A．垂直于OA向上B．豎直向上C．沿OA向上D．水平向左5．用圖示裝置探究杠桿平衡條件，保持左側(cè)的鉤碼個數(shù)和位置不變，使右側(cè)彈簧測力計的作用點A固定，改變測力計與水平方向的夾角θ，動力臂l也隨之改變，所作出的“F-θ”圖象和“F-l”圖象中，正確的是A． B．C． D．6．如圖是探究利用斜面提升物體是否省力、是否省功的實驗.下列操作中正確的是A．不需要使用刻度尺B．必須保持斜面的傾斜角度不變C．不可以將小車車輪朝上放在斜面上進行探究D．先用彈簧測力計沿豎直方向勻速提升小車至高度h處，再沿著斜面勻速拉動小車至高度h處，記下兩次彈簧測力計的示數(shù)7．如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，下列操作中能讓杠桿繼續(xù)保持平衡的是（）A．將左邊的鉤碼去掉二個并保持位置不變，同時將右邊鉤碼向左移二格B．在左右兩邊鉤碼的下方各加一個鉤碼，位置保持不變C．將左右兩邊的鉤碼各去掉一個，位置保持不變D．將左右兩邊的鉤碼均向外移動一格8．小紅用圖示裝置探究滑輪組提升重物時的機械效率．下表是她設計的實驗數(shù)據(jù)記錄表格及所測的數(shù)據(jù)：小紅在實驗中所用動滑輪的重量最有可能是實驗序號物重G/N物體上升高度h/cm手的拉力F/N繩端移動的距離s/cm12101.03023101.43036102.530A．0.9N B．1N C．1.2N D．1.5N9．有一根一端粗一端細的木棒，用繩子栓住木棒的O點，將它懸掛起來，恰好在水平位置平衡，如圖所示，若把木棒從繩子懸掛處鋸開，則被鋸開的木棒（）A．粗細兩端一樣重 B．粗端較重 C．細端較重 D．無法判斷10．工人利用滑輪組吊起重為2400N的路燈桿（質(zhì)量分布均勻）。如圖所示，這是路燈桿一端剛被勻速拉起的示意圖。路燈桿離地后2s被勻速提升1m，繩端拉力F=1000N。下列說法正確的是（）A．路燈桿一端剛被勻速拉起比路燈桿離地后勻速提升時滑動組的機械效率更大B．路燈桿離地后，繩端拉力F做的功為1000JC．路燈桿離地后，繩端拉力F做功的功率為500WD．路燈桿離地后，滑輪組的機械效率為80%11．如圖所示，斜面長5m，高1m，木塊重100N，小明用F=32N的力將物體從底端沿斜面勻速拉到頂端，則下列說法正確的是（）A．小明做的有用功為32JB．木塊受到的摩擦力為32NC．斜面的機械效率為20%D．小明做的總功為160J12．如圖所示甲、乙兩套裝置將相同木塊G1和G2，勻速上提相同高度。所用滑輪質(zhì)量相等，豎直向上的拉力分別為F1和F2，兩裝置的機械效率分別為η1和η2（忽略繩重和摩擦）。則下列選項正確的是（）A．F1>F2，η1<η2 B．F1>F2，η1=η2C．F1<F2，η1<η2 D．F1<F2，η1>η2二、填空題13．星期一學校舉行升旗儀式，在旗桿頂端裝有一個滑輪。該滑輪是__（定/動）滑輪，其作用可以改變__，國旗勻速上升的過程中，國旗的動能__（變大/變小/不變）。14．如圖所示，一根質(zhì)量分布均勻的木棒，能繞O處轉(zhuǎn)軸自由轉(zhuǎn)動（不計摩擦）．現(xiàn)有拉力F1始終水平方向、拉力F2始終與桿垂直和拉力F3始終豎直向上，分別作用在木棒最下端，使木棒由A處緩慢地抬升到B處，在此過程中，拉力_____（選填“F1”、“F2”或“F3”）的大小保持不變；抬升木棒的過程中，三拉力所做的功_____（選填“F1大”、“F2大”、“F3大”或“一樣大”）15．如圖所示，滑輪重和摩擦均不計，用10牛的水平拉力F拉著物體A在水平桌面上做勻速直線運動，則物體A與水平桌面間的摩擦力大小為___________牛，若物體A在4秒內(nèi)移動0.2米，此過程中拉力做的功為___________焦，功率為___________瓦。16．如圖所示的輕質(zhì)滑輪裝置，物體A、B均重為20牛，滑輪與繩子間的摩擦不計。若物體A在10秒內(nèi)勻速上升5米，力F1所做的功為________焦，其功率為________瓦。當用力F2勻速提升物體B時，力F2的大小為________牛；若將B向上提升5米，則F2做的功________F1所做的功。（選填“＞”“＝”或“＜”）17．物理學是一門和我們的日常生活緊密相關(guān)的學科，就拿如圖所示的鋼絲鉗來說，它側(cè)面的鉗口接觸面積很小是為了_____；剪斷鐵絲時，它是_____（選填“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿；橡膠皮套上有粗糙突起是因為可以_____．18．如圖所示，質(zhì)量不計的光滑木板AB長1.5m，可繞固定點O轉(zhuǎn)動，離O點0.6m的B端掛一個30N的重物G，在A端用與水平地面成30°夾角的力F拉住，杠桿平衡時，拉力F=________N，若拉力F與水平地面的角度減小后仍斜向下拉，則大小將________（選填“變大”“變小”或“不變”）．19．如圖所示是一水平放置的拉桿箱，箱體重為270N，若箱內(nèi)裝滿物體且質(zhì)量分布均勻，拉桿長是箱體長的1.5倍。要將拉桿箱拉桿右端提起，這時它相當于一個___________杠桿，所用最小力的方向是___________，大小為________N。20．如圖所示，用動滑輪把重為100N的物體勻速提升3m，拉力F＝80N，則拉力F所做的額外功為______J；該動滑輪的機械效率為______%；若改用質(zhì)量更小的動滑輪來提升此重物，則動滑輪的機械效率將會______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。三、解答題21．如圖是搬運磚頭的獨輪車，設車箱和磚頭的總重G=1200N，獨輪車的有關(guān)尺寸如圖所示；運磚頭時從A點提起獨輪車把手的動力是F。(1)獨輪車在使用時可看作杠桿，請用作圖法標出該杠桿的動力臂和阻力臂。(2)推車時，人手向上的F的大小是多少？22．如圖所示是搬運工人用滑輪組將倉庫中的貨物沿水平軌道勻速拉出的示意圖。已知貨物的質(zhì)量為600kg，所受軌道的摩擦力為其重力的0.05倍，工人所用水平拉力為200N，貨物被移動的距離為25m，求：(1)拉力做的功是多少？(2)滑輪組的機械效率是多少？23．某工程隊在一次水下施工作業(yè)中，用如圖所示的滑輪組將浸沒在河底的實心物體從深水中吊起。物體的密度為2.6×103kg/m3，體積為1.5m3，所用的拉力F=2.0×104N.物體在10s內(nèi)勻速上升了1m(未露出水面)，不計水的阻力，g取10N/kg，水的密度為1.0×103kg/m3。求(1)物體受到的浮力；(2)拉力F做功的功率；(3)滑輪組的機械效率。24．用如圖所示的滑輪組把重600N的物體勻速舉高2m，彈簧測力計的示數(shù)為250N，求：(1)總功是多少？(2)有用功是多少？(3)滑輪組的機械效率。25．工人師傅借助如圖所示的裝置，在20s時間內(nèi)將700N重的貨物勻速提升了4m，已知他對繩子的拉力為500N，該過程中，動滑輪上升的速度為______m/s，工人所做的有用功為______J，裝置的機械效率為______；工人對繩子拉力的功率為______W。26．如圖所示，用一個滑輪組在10s內(nèi)將一重為300N的物體勻速向上提升2m，已知動滑輪重為60N（不計繩重和摩擦）。請計算：(1)繩子自由端的拉力是多大？(2)該滑輪組的機械效率η是多少？(3)拉力F的功率P是多少W？【參考答案】***試卷處理標記，請不要刪除一、選擇題1．C解析：CA．當重物懸掛在A點，動力作用在C點時，由于動力臂與阻力臂的關(guān)系不確定，則動力與阻力關(guān)系無法確定，所以該杠桿不一定是省力杠桿，故A錯誤；B．當重物是掛在A點，動力作用C點時，力臂大小關(guān)系無法確定，所以在兩點的作用力無法比較，故拉力不一定為20N，故B錯誤；C．當重物懸掛在A點，動力作用在B點時，力臂大小關(guān)系無法確定，但當作用在A點力的力臂等于作用在B點力的力臂時，兩個力相等，即拉力可能為30N，故C正確；D．重物掛在A點時，因為每次利用杠桿把同一重物勻速提升相同高度，物體重力一定，根據(jù)公式得每次有用功相同，故D錯誤。故選C。2．C解析：CA．腳蹬皮帶時，腳和皮帶之間產(chǎn)生了摩擦力，皮帶受到的摩擦力是皮帶運動的動力，即f是皮帶運動的動力，故A錯誤；B．人相對于“跑步機”整體位置沒有發(fā)生改變，所以是靜止的，故B錯誤；C．皮帶的位置相當于斜面，在斜面的長度一定時，斜面越陡越費力，因此，α角增大，人跑得會更費力，故C正確；D．人受到的重力豎直向下，支持力垂直皮帶向上，皮帶和水平面之間有夾角，所以兩個力不在同一條直線上，不是平衡力，故D錯誤。故選C。3．D解析：DA．剪鐵片剪刀使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A錯誤；B．圖乙中旗桿頂端裝有定滑輪，利用它來升國旗，可以改變力的方向，故B錯誤；C．使用任何機械都不省功，故C錯誤；D．利用圖丁中的滑輪組提升重物既省力又能改變力的方向，使用方便，故D正確。4．B解析：B使箱體從圖示位置繞O點緩慢逆時針轉(zhuǎn)至豎直位置過程中，根據(jù)杠桿的平衡條件可得，可知箱體重力大小不變，力F的大小也保持不變，在轉(zhuǎn)動的過程中是不斷變小的，那么也應該變??；若力F的方向垂直于OA向上，，大小不變，這種情況不符合要求；若力F的方向豎直向上，在轉(zhuǎn)動的過程中，不斷變小，這種情況符合要求；若力F的方向沿OA向上，，這種情況不符合要求；若力F的方向水平向左，在轉(zhuǎn)動的過程中，不斷變大，這種情況不符合要求；故選B．5．C解析：CA．動力F和θ的關(guān)系，當F從沿桿方向（水平向左）→垂直于桿方向（與水平方向成90°）→沿桿方向（水平向右），由圖可知，F(xiàn)對應的動力臂l=OA×sinθ，動力臂l先變大后變小，則動力F先變小后變大，所以A錯誤；B．當θ等于90°時，動力臂最大，動力最小但不為零，所以B錯誤；CD．根據(jù)杠桿平衡條件Fl=F2l2可得：F=，由于F2、l2不變，則F和l成反比，故C正確，D錯誤。6．D解析：DA．根據(jù)W有用=Gh，W總=Fs，需用刻度尺測量斜面的長s和高h，故A錯誤；B．為了多次測量找普遍規(guī)律，需要多次改變斜面的傾斜角度，故B錯誤；C．為了改變斜面的粗糙程度，可以將小車車輪朝上放在斜面上進行探究，故C錯誤；D．為了比較是否受力和省功，先用彈簧測力計沿豎直方向勻速提升小車至高度h處，再沿著斜面勻速拉動小車至高度h處，記下兩次彈簧測力計，故D正確。7．A解析：A設杠桿的一個小格是1cm，一個鉤碼的重是1N；A．將左邊的鉤碼去掉二個并保持位置不變，同時將右邊鉤碼向左移二格，（4-2）N×3cm=3N×（4-2）cm，杠桿仍然平衡，故A符合題意；B．在左右兩邊鉤碼的下方各加一個鉤碼，位置保持不變，由（4+1）N×3cm＜（3+1）N×4cm得，杠桿的右端下沉，故B不符合題意；C．將左右兩邊的鉤碼各去掉一個，位置保持不變，由（4-1）N×3cm＞（3-1）N×4cm得，杠桿的左端下沉，故C不符合題意；D．將左右兩邊的鉤碼均向外移動一格，由4N×（3+1）cm＞3N×（4+1）cm得，杠桿的左端下沉，故D不符合題意。8．A解析：A由圖象知：由3段繩子承擔物重，即n=3，若不計摩擦力，根據(jù)F=（G+G動），帶入第一組數(shù)據(jù)得：動滑輪的重力：G動=3F-G=3×1.0N-2N=1N，由于摩擦力的存在，所以動滑輪的重力應該小于1N；故選A。9．B解析：B將木棒以O點分為左右兩部分；根據(jù)杠桿平衡條件：F1l1=F2l2，由題意可得：G左l左=G右l右，因物體的重心在物體的幾何中心，則杠桿示意圖如圖：由圖知：l左<l右，所以G左>G右；即左端(粗端)較重．故B符合題意．10．D解析：DA．路燈桿一端剛被勻速拉起時滑動組對路燈桿的拉力小于路燈桿離地后滑動組路燈桿的拉力，即路燈桿一端剛被勻速拉起時滑動組對路燈桿做的有用功小于路燈桿離地后滑動組對路燈桿做的有用功，而額外功不變，由得路燈桿一端剛被勻速拉起比路燈桿離地后勻速提升時滑動組的機械效率小，故A錯誤；B．由圖可知承擔物重的繩子段數(shù)n=3，路燈桿離地后被勻速提升1m，則繩子自由端移動距離為s=3h=3×1m=3m繩端拉力F做的功為W總=Fs=1000N×3m=3000J故B錯誤；C．路燈桿離地后，繩端拉力F做功的功率為故C錯誤；D．路燈桿離地后，所做有用功為W有=Gh=2400N×1m=2400J滑輪組的機械效率為故D正確。故選D。11．D解析：DA．小明做的有用功小明做的有用功是100J，A錯誤；BD．小明做的總功（即拉力對物體做的功）小明做的總功是160J；根據(jù)可知額外功由W額=fs得摩擦力木塊受到的摩擦力是12N；B錯誤、D正確；C．斜面的機械效率斜面的機械效率是62.5%，C錯誤。故選D。12．B解析：B不計繩重及摩擦，繩子受到的拉力分別為F1=（G1+G輪）F2=（G2+G輪）G1和G2相等，故F1>F2；因為動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W額=G輪h，W有用=G物h，所以利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，總功相同，由可知，機械效率相同，η1=η2；故選B。二、填空題13．定施力方向不變【分析】定滑輪的定義及作用；影響動能大小的因素：物體的質(zhì)量和速度的大小解析：定施力方向不變【分析】定滑輪的定義及作用；影響動能大小的因素：物體的質(zhì)量和速度的大小。[1]旗桿頂端的滑輪軸是固定不變，所以是定滑輪。[2]定滑輪能改變力的方向。[3]國旗勻速上升過程中，旗的質(zhì)量不變，速度大小不變，所以動能不變。14．F3一樣大解析：F3一樣大[1]F2與杠桿垂直，動力臂大小等于OA，保持不變，杠桿的G不變，在上升的過程中，阻力臂變大，根據(jù)杠桿的平衡條件，F(xiàn)2逐漸變大；設杠桿與豎直方向的夾角為θ，F(xiàn)1的力臂：重力的力臂：根據(jù)杠桿的平衡條件：因此θ變大時，F(xiàn)1也變大F3始終沿即沿豎直方向，由圖可知，動力臂始終是阻力臂的2倍，根據(jù)杠桿的平衡條件，F(xiàn)3始終等于，所以F3大小始終不變；[2]由功的原理，使用任何機械不省功，三次拉力抬升木棒的過程中所做的功均相等。15．41解析：41[1]物體A進行勻速直線運動，在水平方向上，受到滑輪對物體的拉力和摩擦力作用，這兩個力是平衡力，大小相等，由于用動滑輪拉動物體，根據(jù)動滑輪拉動物體時，省一半的力，但是多移動2倍的距離，物體移動了0.2m，所以拉力F要移動0.4m.拉物體A的力是：F′=2F=2×10N=20N.則物體A受到的摩擦力：f=F′=20N.[2]拉力做功：W=Fs=10N×0.4m=4J.[3]拉力功率：P===1W.16．1010=解析：1010=如圖所示的輕質(zhì)滑輪裝置，動滑輪重力不計，繩重和摩擦均不計，所以：[1]物體A使用的是定滑輪，不省力，拉力：F1=G=20N，拉力所做的功：W1=F1h=20N×5m=100J，[2]拉力的功率：P===10W。[3]物體B使用的是動滑輪，能省一半力，拉力：F2=G=×20N=10N。[4]若將B向上提升5米，拉力移動的距離：s=2h=2×5m=10m，則F2做的功：W2=F2s=10N×10m=100J，故F2做的功等于F1所做的功。17．增大壓強省力增大摩擦解析：增大壓強省力增大摩擦鉗口接觸面積很小，是在壓力一定時，通過減小受力面積來增大壓強，容易剪斷物體；根據(jù)杠桿平衡條件可知，使用鋼絲鉗時，動力臂大于阻力臂，動力小于阻力，是省力杠桿；鉗柄橡膠皮套上有粗糙突起是在壓力一定時，增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力，不易滑落．18．變大【解析】解析：變大【解析】A端細繩的拉力方向沿繩子向下，從支點O作繩子拉力作用線的垂線段，即為拉力的力臂L，如圖所示：已知細繩于水平地面成30゜夾角,根據(jù)直角三角形的知識可知L=OA，OB為G的力臂，根據(jù)杠桿平衡條件得：F繩×L=F繩×OA=G×BO，即：F繩×(1.5m?0.6m)=30N×0.6m，解得：F繩=40N；若拉力F與水平地面的角度減小后仍斜向下拉，此時力臂L減小，故力F將變大。19．省力豎直向上90解析：省力豎直向上90如圖所示：[1]將拉桿箱拉桿右端提起，動力臂大于阻力臂，這時它相當于一個省力杠桿。[2]當施加在拉桿箱拉桿右端的力豎直向上時，動力臂最大，最省力。[3]由圖結(jié)合題意可知，由可得最小力為20．625變大解析：62.5變大[1]由題意可知[2]該動滑輪的機械效率為==62.5[3]額外功是因為克服動滑輪重力而產(chǎn)生的，減小動滑輪的重力，額外功就會減小，有用功不變，根據(jù)=可知，機械效率變大。三、解答題21．(1)(2)360N(1)輪車使用時可看成一個杠桿，由支點O分別作動力作用線和阻力作用線的垂線段，即