人教版八年级下册第十二章 简单机械综合与测试单元测试课时练习

这是一份人教版八年级下册第十二章 简单机械综合与测试单元测试课时练习，共14页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第十二章简单机械单元测试卷--2021-2022学年度初中物理八年级下册一、单选题1．用如下图所示的滑轮组，将重为 10N 的物体匀速提升 0.1m，拉力 F=6N，在这一过 程中，下列说法正确的是A．所做的有用功为 4J                          B．所做的额外功为 0.8JC．所做的总功为 1.2J                               D．此滑轮组的机械效率为 50%2．如图所示，三个滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，那么这三个力的关系是（　　）A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F33．如图，轻质杠杆AB可以绕O点转动，在A点用细线悬挂一重物，在B点施加一竖直向下的动力，使杠杆在水平位置保持平衡．若将动力的方向改为沿虚线方向，仍使杠杆在水平位置保持平衡，则A．动力臂增大，动力增大 B．动力臂增大，动力减小C．动力臂减小，动力减小 D．动力臂减小，动力增大4．由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，滑轮自重不计，用一根最大只能承受600N的绳子绕着．一个重500N的人站在地面上用这个滑轮组提升重物至二楼，则最多提升重物的重力为（       ）A．500 N B．250N C．1500N D．1000N5．如图所示，B端悬挂一重为G的重物，不计杠杆自重，在A点施加动力F使杠杆保持水平平衡.则下列说法正确的是A．因为OA大于OB，所以F小于GB．当杠杆平衡时，一定满足G×OB=F×OAC．因为B点受到的拉力是向下的，所以F的方向一定向上D．F的大小可能大于G6．如图所示，用两个相同的滑轮组（绳重及摩擦不计），分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中Gl＞G2，则（ ）A．F1>F2η1>η2 B．F1>F2η1<η2C．F1<F2η1<η2 D．F1=F2η1>η27．如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，绳重、摩擦忽略不计，在物体匀速上升的过程中（ ）A．甲图省力，机械效率甲图大B．甲图省力，机械效率一样大C．乙图省力，机械效率乙图大D．乙图省力，机械效率一样大8．用如图所示滑轮组提起重300N的货物，人所用的拉力为200N，当物体上升1m高度时（不计绳重和摩擦），在此过程中下面说法正确的是（     ） A．拉力所做的总功为200 J         B．提升货物所做的有用功为300JC．额外功为50J                   D．滑轮组的机械效率为80%9．如图所示，小明用动滑轮将质量为40kg的货物匀速提高了5m，他用250N的拉力拉了10s，则下列说法正确的是（取g=10N/kg）（ ）A．有用功为200J B．额外功为500JC．动滑轮的机械效率为75% D．小明的功率为200W10．如图所示，不计摩擦，把重G =16N的物体匀速提起所用的拉力F =10N，则关于该动滑轮的说法中错误的是：（ ）A．动滑轮重4N                 B．使该用动滑轮要费距离C．该动滑轮的机械效率为80%    D．提升物体的速度越快，机械效率越高11．如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是（　　）A．杠杆仍能平衡 B．杠杆不能平衡，左端下沉C．杠杆不能平衡，右端下沉 D．无法判断12．如图所示，在底面积为50cm2的大烧杯中装有适量的水，杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动，CO=3DO，钩码A的质量为100g，杠杆CD在水平位置平衡时，物体B有的体积露出水面；当在A的下方加挂1个相同的钩码时，物体B有的体积露出水面，杠杆CD仍在水平位置平衡。g取10N/kg，杠杆、悬挂物体的细绳的质量可忽略不计，则下列选项正确的是（　　）A．物体B的密度1.5×103kg/m3B．物体B的体积为500cm3C．物体B浸没在水中受到浮力的大小为75ND．挂两个钩码与挂一个钩码相比，烧杯底部受到水的压强减小了600Pa二、填空题13．端午节赛龙舟时，运动员一手撑住桨柄的末端(视为支点)，另一手用力划桨，如图所示，此时桨属于________(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆；当运动员向后划桨时，龙舟就向前行进，说明物体间力的作用是____________。14．如图为小柯在科技节中制作的“杠杆力臂演示仪”．杠杆自身质量和摩擦忽略不计，固定装置未画出，O为支点，OA＝OD＝3OB＝0.6 m，CD＝0.2 m．在做背景的白纸上作有以O为圆心，半径为0.2 m的圆．在A点挂5 N的重物G，要使杠杆水平平衡，则作用在B点竖直向下的力FB应为________N，撤去FB后，按图示方向分别施加FC、FD两个力，且每次都使杠杆在水平位置平衡，则FC、FD大小关系为________．15．用如图所示的滑轮组匀速提升重为100N的物体，拉力F=60N，滑轮组的机械效率为_______．在物体匀速上升的过程中，物体的动能_______，物体的重力势能_______（选填"变大"、"变小"或"不变"）．16．如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重100N，滑轮重25N，绳重和摩擦不计。图甲中F甲＝________ N，图乙装置的机械效率η＝________。若图乙中再加挂一物体，机械效率将________。17．在物理综合实践活动中，小华设计了如图所示的机械模型。推动硬棒CD或EF，使它们在水平面内绕轴O转动，即可将绳逐渐绕到轴O上，提升重物G，硬棒CD是________杠杆，滑轮B________（填“能”或“不能”）改变力的大小。在重物上升的过程中，轴O上增加的绳长________重物上升的高度。18．生活中我们经常使用简单机械．（1）如图是家用手摇晾衣架，A、B两滑轮中属于动滑轮的是________；若衣服和晾衣架的总重为120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力F=________N，请你提出一种使用时提高手摇晾衣架机械效率的方法：________；（2）如图所示，已知撬棒AD=1m，CD=BC=0.15m，石头垂直作用在棒上的力是420N，若要撬动石头，则施加在撬棒A点的力至少是________N。三、实验题19．在“测滑轮组机械效率”的实验中，先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G，再按如图所示的连接方式组装好滑轮组，并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置． (1)为了测量绳子自由端的拉力F，应该在弹簧测力计_________(选填“缓慢匀速提升”或“静止”)时读数，图中弹簧测力计示数是________N．(2)按照正确的测量方法，测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F______(选填“＞”“＝”或“＜”)G．(3)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了测量____________，从而计算有用功和总功．(4)在此实验中，若仅增加钩码的重力，该滑轮组的机械效率将______(选填“增大”“不变”或“减小”)．四、计算题20．工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼, 每次运送量不定．滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计， g 取10N/ kg．（1）若某次运送建材的质量为50kg． 则建材的重力是多少?（2）若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为200N，求拉力的功率．（3）当滑轮组的机械效率为60% 时，运送建材的重力是多大？21．如图是一栋大楼的快速升降观光电梯，40 秒时间即可匀速到达 100 米高的平台，每次可运送游客 15 人．请根据下表所列的电梯铭牌中的参数，计算在电梯满载游客从地面上升到观光平台的过程中，求： 额定载客15人自重（质量）600kg电动机额定功率45kW额定电压380V（1）电动机消耗的电能（电动机的额定功率可视为电梯满载时的功率）；       （2）若平均每位游客的质量为 60kg，电梯的效率．（g 取 10N/kg）22．如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10s的时间内，工人师傅用竖直向下的拉力将建筑材料匀速提升了1m，已知拉力为400N（不计绳重及摩擦），建筑材料的重力为900N，求这个过程中：（1）此滑轮组的机械效率_____；       （2）用此滑轮组提升1000N的建筑材料，滑轮组的机械效率会________（选填“变大”“变小”或“不变”）       （3）工人师傅的自身重力为500N，他能用此滑轮组拉起的建筑材料最大重力是多少_____？
参考答案：1．B【详解】A．所做的有用功：W有用Gh＝10N×0.1m＝1J，故A错误；BC．从图可知，n＝3，则绳端移动的距离：s＝3h＝0.3m，拉力所做的总功：W总＝Fs＝6N×0.3m＝1.8J，所做的额外功：W额外＝W总−W有用＝1.8J−1J＝0.8J，故B正确，C错误；D．滑轮组的机械效率：η×100%×100%55.6%.故D错误．2．D【详解】三幅图物体重力与接触面粗糙程度相同，则与地面摩擦力相同，第一幅图为定滑轮，只改变力的方向，则拉力为F1=f第二三幅图为动滑轮，根据绳子段数关系可知，拉力分别为综合可得故选D。3．D【详解】力臂是支点到力的作用线的垂线段长度．改为虚线后，动力臂变短，根据杠杆平衡条件,阻力阻力臂都不变化，动力臂变小，则动力增大．4．D【详解】由题意知n＝2；人拉重物时，为了让人不被重物拉起，则对绳子的最大拉力等于人的体重，则一次最多能提升重物的重力为：F,G＝2F＝2500N＝1000N，正确答案为A．故选D．点睛：一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，人站在地面上用力提升重物，则承担物重的绳子n＝2；拉绳子的力最大不能超过人的体重，由此可计算解答．5．D【详解】因为力F的方向不确定，OA不一定是力F的力臂，若F的力臂小于OB，则为费力杠杆，故AB错误，D正确．杠杆平衡时，两个力应使杠杆绕支点转动的方向相反，F的方向应向下，故C错误．所以选D．6．A【详解】试题分析：（1）因摩擦不计，拉力：，两图结构相同，动滑轮重相同，Gl＞G2，所以所用拉力：F1＞F2；（2）假设提升重物的高度相同，由于Gl＞G2，所以利用滑轮组做的有用功：W有用1＞W有用2，又，所以，机械效率：η1＞η2．故答案选A．7．D【详解】滑轮组的省力情况取决于绳子的股数，不计绳重及摩擦，绳子自由端拉力F=(G物+G轮)由图可知n甲=2，n乙=3所以绳子自由端拉力F甲=(G物+G轮)，F乙=(G物+G轮)所以F甲＞F乙乙图省力；动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同W额=G轮h，W有用=G物h由此可知：利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，因为η=×100%所以滑轮组的机械效率相同．综上分析，乙图省力，机械效率一样大。故选D。8．B【详解】提起货物所做的有用功：W有用=Gh=300N×1m=300J，故B正确；由图知，n=2，则绳子自由端移动的距离s=2h=2×1m=2m，提起货物所做的总功：W总=Fs=200N×2m=400J，故A错误；提起货物所做的额外功：W额=W总−W有用=400J−300J=100J，故C错误；滑轮组的机械效率：η===75%，故D错误．点睛：首先根据滑轮组装形式，确定承担物重的绳子股数n=2，求出绳子自由端移动的距离，然后利用公式W总=Fs计算总功、W有用=Gh计算有用功，W总=W额+W有用，据此求额外功，最后用有用功除以总功得出滑轮组的机械效率．9．B【详解】物体的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N；克服重力做的功W有=Gh=400N×5m=2000J，故A错；由图知，使用动滑轮n=2，则s=2h，拉力做的功W总=Fs=F×2h=250N×2×5m=2500J；额外功：W额=W总-W有用=2500J-2000J=500J，故B正确；动滑轮的机械效率η=W有/W总=2000J/2500J=80%，故C错；拉力的功率P=W总/t=2500J/10s=250W，故D错．10．D【详解】由题知，摩擦忽略不计，∵使用动滑轮，能省一半力，∴，；使用动滑轮省力、费距离； =80%本题考查了动滑轮的特点、动滑轮机械效率的计算方法；要灵活运用动滑轮可以省力；在计算中注意拉力通过的距离是物体上升高度的2倍．11．C【详解】原来杠杆在水平位置处于平衡状态，此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力，其对应的力臂分别为OC、OD，根据杠杆的平衡条件可得mAgOC=mBgOD由图知OC＜OD所以mA＞mB当向支点移动相同的距离△L时，两边的力臂都减小△L，此时左边的力矩为mAg（OC-L)=mAgOC-mAgL右边的力矩为mBg（OD-L)=mBgOD-mBgL由于mA＞mB所以mAgL＞mBgL所以mAgOC-mAgL＜mBgOD-mBgL因此杠杆不能平衡，将向悬挂B物体的一端即右端下沉。故选C。12．D【详解】AB．钩码A的重力GA=mAg=100×10-3kg×10N/kg=1N根据杠杆平衡条件FD·OD=FC·OCFD·OD =1N×3OD解得FD=3N，B受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的拉力，由力的平衡得到GB-F浮B1=FD①当在A的下方再加挂1个相同的钩码时，根据杠杆平衡条件得到FD′·OD=FC′·OCFD′×OD=2N×3OD则FD′=6N，同理由力的平衡得到GB-F浮B2= FD′②由①②得VB=7.5×10-4m3=750cm3ρB=1.2×103kg/m3故AB错误；C．物体B浸没在水中受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×7.5×10-4m3=7.5N故C错误；D．挂两个钩码与挂一个钩码相比，B排开水的体积减小量液面下降的高度所以烧杯底部受到水的压强减小量Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa故D正确。故选D。13．     费力     相互的【详解】[1][2]由图示分析可知，桨的动力臂是小于阻力臂的，属于费力杠杆，这样的杠杆费力，但是省距离，给我们带来了方便；运动员向后划桨，对水施加一个向后的力，根据物体间力的作用是相互的，水也同时会给桨一个向前的力使船前进。14．     15     FC＝FD【详解】根据杠杆的平衡条件可知，OA=3OB，则可知在B点的作用力等于物重的3倍为15N；由图示可知，FC和FD两个力的力臂大小相等且等于B点的力臂，所以可知，在B、C、D三个点所施的作用力大小是相等的．15．     83．3％     不变     变大【详解】设物体上升高度h，则拉力移动距离s=2h，滑轮组的机械效率：η=W有用/W总×100%=Gh/2Fs×100%=83.3％ ；物体在匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度增大，重力势能增大．16．     100     80 %     变大【详解】[1]甲是定滑轮，不省力，可以改变力的方向，物重100N，因此F甲＝100N；[2]图乙是动滑轮的机械效率[3]若图乙中再加挂一物体，则有用功增大，额外功不变，因此机械效率将变大。17．     省力     不能     等于【详解】[1]人的动力作用在D处，轴O为支点，轴O底部绳子的拉力为阻力，明显动力臂大于阻力臂, 硬棒CD与绕绳子的轴组成一个省力杠杆。[2]从图中可以看到，滑轮B固定在支架上，不能移动，所以B处的滑轮为定滑轮，它不能改变力的大小。[3]由于A也是一个定滑轮，故轴O上增加的绳长等于重物上升的高度。18．     B     30     减小晾衣架重量     63【详解】（1）[1]A滑轮的轴是固定不动的，是定滑轮，B滑轮的轴与物体一起运动，是动滑轮。[2]由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=4，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力[3]提高手摇晾衣架机械效率的方法有：增大提升的物重或减小晾衣架重等。（2）[4]要使施加在撬棒A点的动力最小，应使动力臂l1最大，当以D为支点，在A点施加垂直AD向上的动力时，动力臂l1=AD=1m即动力臂为最大值，则动力为最小．此时阻力F2=420N，阻力臂l 2=CD=0.15m根据杠杆平衡条件可得，施加在撬棒A点的力19．     缓慢匀速提升     0.8     ＞     钩码和弹簧测力计移动的距离     增大【详解】（1）为了读数准确、方便，测量绳子自由端的拉力F，应该在弹簧测力计缓慢匀速提升时读数；图中弹簧测力计分度值0.2N，示数是0.8N；（2）由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，所以，但其成立的条件是不考虑机械自重和摩擦．若考虑的机械自重和摩擦，拉力F大于；（3）实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，为了测量钩码和弹簧测力计移动的距离，由W有=Gh得到有用功，由W总=Fs得到总功；（4）整个滑轮组保持不变，即额外功不变．因为对钩码做的功为有用功，仅增加钩码的重力，即增大了有用功，因此机械效率就会增大．20．（1）500N；（2）80W；（3）600N【详解】（1）建材的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N；（2）由图可知，n=2，则1min绳子自由端移动的距离s=2h=2×12m=24m，拉力做的功：W=Fs=200N×24m=4800J，拉力的功率：P=W/t=4800J/60s=80W；（3）由图象可知，当η=50%时，重物G=400N，因为η=W有/W总=W有/（W有+W额）=G/（G+G动），所以，50%=400N/（400N+G动），解得，G动=400N，当η′=60%时，η′=G′/（G′+G动），即60%=G′/（G′+400N），解得，G′=600N．21．（1）1.8×106J（2）50%【详解】（1）电动机消耗的电能W=Pt=45×103W×40s=1.8×106J；（2）乘客的质量m=15×60kg=900kg，乘客的重力G=mg=900kg×10N/kg=9×103N，电梯做的有用功W有=Gh=9×103N×100m=9×105J，电梯的效率．答：（1）电动机消耗的电能是1.8×106J；（2）电梯的效率为50%．22．     75%     变大     1200N【详解】（1）工人做的有用功W有用=Gh=900N×1m=900J；由图知，n=3，拉力端移动距离s=3h=3×1m=3m，工人做的总功：W总=Fs=400N×3m=1200J；滑轮组的机械效率：η= = =75%；（2）由题意可知，提升的建筑材料的重力增大；当提升重物的重力增加，做的有用功就变大，不计绳重及摩擦，提升动滑轮做的功为额外功，其大小不变，则有用功与总功的比值变大，机械效率变大；（3）不计绳重及摩擦，拉力F= （G+G轮），则动滑轮重力G轮=3F﹣G=3×400N﹣900N=300N；工人师傅的自身重力G人=500N，则最大拉力F最大=G人=500N，由F最大= （G最大+G轮）可得，此滑轮组拉起的建筑材料最大重力：G最大=3F最大﹣G轮=3×500N﹣300N=1200N．