2020-2021学年第十二章 简单机械综合与测试课堂检测

这是一份2020-2021学年第十二章 简单机械综合与测试课堂检测，共16页。试卷主要包含了选择题，填空题，简答题，实验,探究题等内容，欢迎下载使用。
八年级第十二章简单机械单元测试
姓名：__________ 班级：__________考号：__________ 一、选择题（共12题）1、 如图所示的简单机械，正常使用时费距离的是2、 使用下列简单机械费力的是(     )3、 如下图4所示的四种机械装置中，不能省力的装置是：A．自行车的脚踏板  B．旗杆顶的定滑轮  C．水管上的水龙头  D．大门上的门把手4、 用图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是5、 俗话说“鸡蛋碰石头﹣﹣自不量力”，从物理学角度看（　　）A．石头对鸡蛋的作用力更大 B．先有石头对鸡蛋的作用力 C．鸡蛋对石头的没有作用力 D．石头和鸡蛋间同时有等大的相互作用力6、 工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离．F1、F2始终沿竖直方向；图甲中OB=2OA，图乙中动滑轮重为60N，重物上升速度为0.01m/s．不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　）A．甲乙两种方式都省一半的力 B．甲方式F1由150N逐渐变大C．乙方式机械效率约为83.3% D．乙方式F2的功率为3W7、 下列有关力的说法中，正确的是（   ）A．力的作用效果与力的大小、方向和作用点都有关系B．手拍桌子时，手对桌子施加了力，桌子对手没有施加力C．弹簧被拉伸时产生的力是弹力，钢丝绳悬挂重物的力不是弹力D．重力的方向总是垂直向下8、 踢足球是我国青少年喜爱的一项体育运动，如图所示是一次精彩的传球攻门过程，下列说法正确的是（　　）A．踢球时，脚对球施加了力，球对脚没有力的作用B．只要脚对球施加的力大小相同，其作用效果一定相同C．踢出去的球在空中运动的过程中，没有受到任何力的作用D．守门员使球停下来的过程中，力改变了球的运动状态9、 下列关于简单机械的理解，正确的是（　　）A．吃饭用的筷子是个省力杠杆B．滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关C．使用杠杆，就是为了省力D．使用定滑轮不省力．但可以省距离10、 如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N．物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示。不计绳重和摩擦，则（　　）A．拉力的功率为50W    B．滑轮组中动滑轮重10N  C．该滑轮组的机械效率为90%  D．绳子自由端移动的速度为0.5m/s11、 如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动，弹簧秤的示数为20N，以下正确的是（　　）①M受到地面的摩擦力为20N②M受到地面摩擦力水平向左③拉力F的功率为8W④M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力A．①④        B．①②          C．①③        D．②④12、 小鹏家购买了一箱重960N的装修材料，工人用如图所示的滑轮组将装修材料匀速提高9m，用时3min，若滑轮组的机械效率为80%（不计箱子重、绳重和摩擦）。小鹏计算的下列物理量正确的是（　　）A．绳子自由端移动的速度为0.05m/s   B．做的有用功为8640J  C．拉力为240N     D．拉力的功率为48W二、填空题（共6题）1、 使用机械可以极大地减轻人们的劳动强度，提高工作效率。如图甲，工人在铺设电缆时，要在转弯处固定一组导向轮，这组导向轮属于________（选填“动滑轮”或“定滑轮”）,如图乙，尖嘴钳是常用的电工工具，刀刃部分靠近转动轴，这是为了__________，从而在使用时更加省力。2、 小陶同学骑自行车上学的路上遇事紧急刹车后, 自行车由于        还会继续前进一段距离才能停下,在刹车过程中,是通过增大           的方法来增大摩擦力.3、 某工人用如图所示的装置，将重150N的木块在10s内竖直向上匀速提升4m，此装置是　   　滑轮（选填“定”或“动”），该工人拉力的功率为　   　W（滑轮和绳的重力、摩擦均不计）。4、 常见的简单机械有：杠杆、滑轮（定滑轮、动滑轮和 _______ ）、轮轴、_______ 。5、 如图所示，站在水平面上的建筑工人竖直拉着绳，通过滑轮组将540N的重物在5s内匀速提升1m。已知工人重600N，与地面的接触总面积为0.04m2，动滑轮重100N，不计绳重和滑轮的摩擦。重物被匀速提升过程中，绳自由端的速度为　   　m/s，人对地面的压强为　   　Pa．若用该滑轮组竖直匀速提升更重的物体，则滑轮组的机械效率将　   　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。6、 如图甲所示，某人用200N的力F使物体A沿水平方向匀速直线运动了2m，这个人克服物体A的重力做功　   　J．若将此滑轮组用来提升物体A，如图乙所示（不计绳的重力和滑轮各处的摩擦），这时滑轮组的机械效率为75%，为了提高机械效率，改用轻质材料的新动滑轮后，再提升同一物体A，此时滑轮组的机械效率提高到80%，那么新的动滑轮是原动滑轮重的　   　倍。三、简答题（共2题）1、 如图，所示是剪指刀的结构。试说明其中有几个杠杆，分别是什么杠杆。2、 小明在学校参加植树活动时，使用如图所示的钢丝钳，剪铁丝固定小树苗。（1）他使用的钳子是省力杠杆还是费力杠杆?（2）在图中画出动力F1的力臂L1和作用在这根杠杆上的阻力F2。（3）剪铁丝时动力臂长为10cm，阻力臂长为2cm，若铁丝被剪断需要1000N的力，小明至少用多大的力才能将铁丝剪断? 四、实验,探究题（共2题）1、 学习了简单机械后，小明了解到斜面也是一种机械，于是他想探究这种机械的特点．(1)小明用弹簧测力计测木块的重力，如图a所示，测量时应让木块保持________状态，并依据_______条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数。(2)他将木块放在如图b所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面______向上拉木块，收集到下表中的实验数据：①比较表中木块重力G和拉力F的大小，得出：使用斜面时______(选选填“能”或“不能”)省力；斜面长度相同时，斜面高度越小越______(选填“省力”或“费力”)；②实验时，可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度，要减小斜面的倾斜程度，木块A要向_______(选填“左”或“右”)移；③请举出应用斜面的一种实例：________________________（写出一种即可）斜面倾斜程度木块重力G/N斜面高度h/m斜面长S/m沿斜面拉力F/ N较缓50.212较陡50.312.6最陡50.413.22、 斜面是简单机械的一种，可用于克服垂直提升重力G的困难。几名同学围绕斜面展开如下几个方面的研究（研究均忽略空气阻力）：（1）小华同学研究物体在斜面上运动时的特点及受力情况，如图甲，他将处于斜面底端A的木块用力一推，木块离开手后沿斜面向上运动，经过B点，最终停在C点。画出当物体处于B，C两个位置时受到的摩擦力示意图（作用点在物体的几何中心•）（2）小花同学猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关。利用图乙的装置进行实验，用弹簧测力计匀速拉动物块并记录数据，表格是他的实验数据：实验次数斜面的倾斜程度物块重力G/N斜面高度h/m拉力F/N斜面长度s/m机械效率η1较缓100.25.5136.4%2较陡100.47.0157.1%3最陡100.68.5170.6%①通过分析几次实验的数据，结论是：_________②第一次实验中，物块所受斜面的摩擦力为_________N（3）小埔同学研究物体沿斜面下滑过程中的能量转化。如图丙他将同一物体分别置于两个高度相同但倾斜程度不同的斜面顶端并静止释放，物体均沿斜面运动到底端。①若斜面光滑，下滑过程物体的运动速度_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）②已知支持力为5N，斜面长1m，求支持力这个过程中做功_________J③若两斜面的材料相同，物体沿A斜面下滑到底端的速度为vA，物体沿B斜面下滑到底端的速度为vB，则vA_________vB（选填“＞”“＜”或“＝”），判断的依据是：_________。 ============参考答案============一、选择题1、 D   专题：简单机械解析：筷子、食品夹使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，省距离，A、B不符合题意；定滑轮相当于等臂杠杆，只能改变动力的方向，不省不费距离，C不符合题意；动滑轮能省一半力，但要费一倍的距离，D符合题意。2、 C3、 B4、 D5、 鸡蛋碰石头，它们之间的力是作用力和反作用力，作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力，并且大小相等，方向相反，同时产生同时消失，而平衡力不一定会同时产生和消失。【解答】解：石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故ABC错误，D正确。故选：D。6、 C【考点】7N：杠杆的平衡条件；F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算．【分析】（1）根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析；（2）根据动力臂和阻力臂的关系分析；（3）根据机械效率的公式求出机械效率；（4）根据公式P=Fv求出功率．【解答】解：A、由甲图可知，OB=2OA，即动力臂为阻力臂的2倍，由于不计摩擦、杠杆自重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即F1=150N；由图乙可知，n=3，不计绳重和摩擦，则F2=（G+G动）==120N，故A错误；B、甲图中，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，故动力F1的大小不变，故B错误；C、不计绳重和摩擦，则乙方式机械效率为：η======83.3%，故C正确；D、乙方式中F2=120N，绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/s×3=0.03m/s，则乙方式F2的功率为：P=F2v绳=120N×0.03m/s=3.6W，故D错误．故选：C．7、 A8、 D9、 B．【点评】此题考查了有关杠杆和滑轮组的知识，掌握杠杆的分类及特点，有关定滑轮、动滑轮的实质及特点要理解并掌握．此题还考查了影响滑轮组机械效率的因素．10、 C。【分析】（1）首先根据物体和绳子自由端的运动情况确定绳子的段数，然后根据F＝（G+G动）可求得滑轮组中动滑轮重；（2）由v＝可求得绳子自由端移动的速度；利用P＝＝＝Fv可求得拉力的功率；（3）由η＝＝＝可求得该滑轮组的机械效率。【解答】解：（1）由图乙可知，物体上升高度h＝2m时，绳子自由端移动距离s＝6m，由此可知，绳子的段数n＝＝＝3，物体重力：G＝mg＝27kg×10N/kg＝270N，不计绳重和摩擦，由F＝（G+G动）可得，滑轮组中动滑轮重：G动＝nF﹣G＝3×100N﹣270N＝30N，故B错误；（2）由图可知，v绳＝＝＝1.5m/s；拉力的功率：P＝＝＝Fv＝100N×1.5m/s＝150W，故AD错误；（3）不计绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝90%，故C正确。【点评】本题考查了使用滑轮组时动滑轮重力、功率和机械效率的计算，能根据表中图象乙求出使用滑轮组承担物重的绳子股数是关键。11、 A。【分析】①②弹簧秤的示数为20N，即绳子对弹簧秤的拉力为20N，因同一根绳子各处的拉力大小相同，所以绳子对物体M的拉力也为20N；物体M向左匀速直线运动，水平方向上M受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，由二力平衡的条件分析摩擦力的大小和方向；③由图知，拉力F作用在动滑轮轴上，与右侧两段绳子的拉力平衡，据此求出拉力F的大小；拉力F作用在动滑轮轴上，费力但省一半的距离，则拉力端移动的速度是物体移动速度的，根据P＝Fv求出拉力F的功率；④根据二力平衡的条件分析。【解答】解：①②弹簧秤的示数为20N，即绳子对弹簧秤的拉力为20N，因同一根绳子各处的拉力大小相同，所以绳子对物体M的拉力也为20N；物体M向左匀速直线运动，其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以M受到地面的摩擦力f＝F拉＝20N，方向与物体运动方向相反，即水平向右；故①正确，②错误；③不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，由图知，拉力F作用在动滑轮轴上，与右侧两段绳子的拉力平衡，则拉力F的大小为：F＝2F示＝2×20N＝40N；由图知，n＝2，且拉力F作用在动滑轮轴上，费力但省一半的距离，则拉力端移动的速度是物体移动速度的，故拉力端移动的速度：v拉力端＝v＝×0.2m/s＝0.1m/s；拉力F的功率为：P＝Fv拉力端＝40N×0.1m/s＝4W，故③错误；④M受到的重力与地面对M的支持力大小相同、方向相反、在同一直线上、作用在同一个物体上，所以二力是一对平衡力，故④正确；综上可知，只有①④正确。【点评】本题考查了动滑轮的特点、二力平衡条件的应用和功率的计算，注意不要机械地应用动滑轮省一半力。12、 B。【分析】（1）根据连接动滑轮绳子的段数分析绳子自由端移动的速度；（2）知道装修材料的重力和提升的高度，根据W＝Gh求出有用功；（3）利用η＝×100%求出总功，利用W＝Fs求出工人对绳子自由端的拉力；（4）根据功率公式求出功率的大小。【解答】解：A、用时t＝3min＝180s，装修材料上升的速度为v＝＝＝0.05m/s，由图可知，有4段绳子拉着动滑轮，则绳子自由端的速度为v'＝4v＝4×0.05m/s＝0.2m/s，故A错误；B、提升装修材料做的有用功：W有＝Gh＝960N×9m＝8640J；故B正确；C、由η＝可得，工人做的总功：W总＝＝＝10800J，由W＝Fs可得，工人对绳子自由端的拉力：F＝＝＝300N，故C错误；D、拉力的功率为：P＝＝＝60W，故D错误。【点评】本题考查了有用功、功率、滑轮组拉力的计算，关键是会对机械效率的计算公式进行灵活变形及从图中得出滑轮组绳子的有效股数。二、填空题1、 定滑轮    减小阻力臂2、 惯性   压力 3、 解：（1）图中的滑轮随物体一起运动，此装置是动滑轮；（2）滑轮和绳的重力、摩擦均不计，工人拉力做的功：W＝Gh＝150N×4m＝600J，该工人拉力的功率：P＝＝＝60W。故答案为：动；60。4、 滑轮  斜面 5、 0.4；7000；变大。【分析】（1）由图知，n＝2，绳子自由端移动距离s＝2h，利用速度公式求绳自由端的速度；（2）不计绳重和滑轮的摩擦，拉力F＝（G+G动），人对地面的压力等于人的重力减去拉力，再利用p＝求人对地面的压强；（3）用同一个滑轮组提升物体时，物重越大，机械效率越高。【解答】解：（1）由图知，n＝2，绳子自由端移动距离s＝2h＝2×1m＝2m，绳自由端的速度：v＝＝＝0.4m/s；（2）不计绳重和滑轮的摩擦，拉力F＝（G+G动）＝（540N+100N）＝320N，人对地面的压力：F压＝G人﹣F＝600N﹣320N＝280N，人对地面的压强：p＝＝＝7000Pa；（3）用该滑轮组提升更重的物体，在提升高度相同时，由于物重增大，则有用功增大，而额外功几乎不变，所以有用功在总功中所占的比例变大，机械效率会变大。【点评】本题考查了速度公式、压强公式的应用，以及使用滑轮组时拉力的计算、提高滑轮组机械效率的方法，属于基础题目。6、 0；0.75。【分析】（1）做功的必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动距离；（2）不计绳的重力和滑轮各处的摩擦，滑轮组的机械效率η＝＝＝＝75%，据此求物体A的重力与原来动滑轮重力的大小关系；改用轻质材料的新动滑轮后，再提升同一物体A，此时滑轮组的机械效率η′＝＝80%，联立前后两个关系式可求新的动滑轮是原动滑轮重的几倍。【解答】解：（1）物体A沿水平方向匀速直线运动，在重力的方向上没有移动距离，则这个人克服物体A的重力做功为0J；（2）用如图乙的滑轮组提升物体A时，不计绳的重力和滑轮各处的摩擦，则滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝75%，则＝G+G动，解得物体A的重力：G＝3G动，﹣﹣﹣﹣﹣①改用轻质材料的新动滑轮后，再提升同一物体A，此时滑轮组的机械效率：η′＝＝80%，﹣﹣﹣﹣﹣﹣②将①代入②可得：＝80%，化简解得：G动′＝G动＝0.75G动。【点评】本题考查了力是否做功的判断、滑轮组机械效率公式的应用，利用好关系式：不计绳的重力和滑轮各处的摩擦，滑轮组的机械效率η＝＝＝。三、简答题1、 三个杠杆，EDG是省力杠杆；CDO是费力杠杆，BAO是费力杠杆。2、 （1）省力杠杆（2）如图（3）解：根据杠杆平衡条件可得：四、实验,探究题1、  (1)静止二力平衡；  (2)匀速能省力右盘山公路等(每空1分)2、 （1）如上；（2）①当物重与斜面的粗糙程度一定时，斜面越陡，机械效率越高；②3.5；（3）①增大；②0；＞；A斜面机械效率高，克服摩擦力做的额外功少，故当物体滑到斜面底端时，机械能转换成的内能少，动能较大，即A的速度较大。【解析】（1）木块离开手后沿斜面向上运动，经过B点，最终停在C点，在B处因物体沿斜面向上运动，故受到摩擦力沿斜面向下，如下图f1，C处物体静止，因物体有向下运动的趋势，故受到摩擦力沿斜面向上，如下图f2所示：（2）①纵向分析表中的实验的数据，结论是：当物重与斜面的粗糙程度一定时，斜面越陡，机械效率越高；②第一次实验中，W总＝Fs＝5.5N×1m＝5.5J；W有＝Gh＝10N×0.2m＝2J，故做的额外功为：W额外＝W总﹣W有＝5.5J﹣2J＝3.5J，本实验中克服摩擦力做的功为额外功，故物块所受斜面的摩擦力为：f＝＝＝3.5 N；（3）①若斜面光滑，则物体只受到垂直斜面上的支持力与物体的重力作用，这两力的合力斜向下，为非平衡力，故物体的运动状态要发生改变，下滑过程物体的运动速度增大；②因支持力与移动的距离垂直，故支持力这个过程中做功0J；③根据W＝Gh，两种情况下做的有用功相同，由（2）①知，A斜面机械效率高，克服摩擦力做的额外功少，故当物体滑到斜面底端时，机械能转换成的内能少，物体在A斜面上动能较大，即A的速度较大。