2023八年级物理下册第十二章简单机械章末培优专练作业课件新版新人教版

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章末培优专练1.[“物理观念”素养]如图所示,一根轻木条左端放一支较短的蜡烛,右端放一支较长的蜡烛,两支蜡烛一样粗细.在O处将木条支起,木条能在水平位置平衡.同时点燃蜡烛,点燃后蜡烛的燃烧速度相同.那么,在燃烧过程中,木条(　　)A.始终保持水平 B.左端会下沉C.右端会下沉 D.无法判断答案1.C　设左、右两边的蜡烛质量分别为m左、m右,木条在水平位置平衡,则m左g×L左=m右g×L右.两只蜡烛粗细相同,同时点燃,燃烧速度相同,相同时间内两只蜡烛因燃烧减少的质量Δm相同,则木条左、右两端受到的压力分别为(m左-Δm)g、(m右-Δm)g,左边有(m左-Δm)gL左=m左g×L左-ΔmgL左,右边有(m右-Δm)gL右=m右g×L右-ΔmgL右.由题图可知,L左>L右,则ΔmgL左>ΔmgL右.综上可得,(m左-Δm)gL左<(m右-Δm)gL右,所以木条失去平衡,右端会下沉.选C.2.[“科学思维”素养]如图所示,均匀木棒AB的A端固定在铰链上,悬线一端绕过某定滑轮,另一端套在木棒上使木棒保持水平,现使线套逐渐向右移动,且始终保持木棒水平,则悬线上的拉力(设木棒和悬线均足够长)(　　)A.逐渐变小 B.逐渐变大C.先逐渐变大,后又变小D.先逐渐变小,后又变大答案2.D　如图所示,G表示杆AB的自重,lOA表示杆的重心到A端的距离,F表示悬线拉力的大小,l表示作用于杆AB上悬线拉力的力臂.把AB视为一根可绕A端转动的杠杆,则由杠杆的平衡条件应有:G×lOA=F×l,由此得:当线套在杆上逐渐向右移动时,拉力F的动力臂l(l1、l2、l3、l4)经历了先逐渐变大后逐渐变小的过程,故悬线的拉力F则是先逐渐变小后逐渐变大.故选D.3.[“物理观念”素养]如图甲所示,一重10 N、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,将一拉力—位移传感器竖直作用在杆上,并使杆始终保持水平平衡.该传感器显示拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示.则金属杆长为(　　)A.0.4 m B.0.8 m C.1.2 m D.1.6 m答案  答案 5.[“科学探究”素养]李华利用生活中的常见物品巧妙地测出一石块的密度,实验过程如下:A.取一根筷子,用细线将其悬挂,调节悬挂位置,直至筷子水平平衡,悬挂位置记为O点,如图甲所示;B.将矿泉水瓶剪成烧杯形状,倾斜固定放置,在瓶中装水至溢水口处,用细线系紧石块,将石块缓慢浸入水中,溢出的水全部装入轻质塑料袋中,如图乙所示;C.取出石块,擦干水,将装水的塑料袋和石块分别挂在筷子上O点两侧,移动悬挂位置使筷子仍水平平衡,用刻度尺分别测出O点到两悬挂点的距离l1和l2,如图丙所示. (1)已知水的密度为ρ水,则石块密度ρ石=　　　　(用字母ρ水和所测得的物理量表示); (2)采用上述实验方法,筷子粗细不均匀对实验结果　　　　(填“有”或“无”)影响; (3)图乙所示步骤中,若瓶中的水未装至溢水口,实验结果将　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”). 答案 1.[2021河南中考]如图所示,工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头,使用此硬棒(　　)A.省力且省距离 B.省力但费距离 C.费力且费距离 D.费力但省距离答案1.B　由图可知,用硬棒撬动石头时,可将此硬棒看作一个杠杆,此时动力臂大于阻力臂,由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,动力小于阻力,故其为省力杠杆,即使用此硬棒可以省力;由于使用任何机械都不能省功,故省力的机械费距离,费力的机械省距离,所以使用此硬棒会费距离.A、C、D错误,B正确.2.[2021江苏扬州中考]有关蜡烛跷跷板的小制作(如图),下列说法正确的是(　　)A.选用越粗的蜡烛效果越好B.转轴位置离蜡烛重心越远越好C.为防止蜡烛摆动过大而翻转,可使转轴位置处于蜡烛重心上方D.为防止蜡烛摆动过大而翻转,可将蜡烛两端的下侧面削去一些答案2.C　“蜡烛跷跷板”中,若选用较粗的蜡烛,则蜡烛燃烧时滴下一滴烛蜡后减少的质量与总质量相比较小,蜡烛摆动的幅度会很小,实验效果不好,选项A错误;未点燃蜡烛时,蜡烛大致在水平方向平衡,此时蜡烛相当于杠杆,转轴处为支点,若转轴位置离蜡烛重心较远,则“跷跷板”不能在水平方向平衡,选项B错误;为防止蜡烛摆动过大而翻转,可使转轴位置处于蜡烛重心的上方,这样蜡烛的稳定性好,选项C正确;若将蜡烛两端的下侧面削去一些,则蜡烛的重心会上移,蜡烛稳定性变差,选项D错误.3.[2020山西中考]如图所示,快递小哥为了把较重的货物装入运输车,用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物.若把同一货物匀速提升到同一高度,忽略绳重和摩擦.下列分析正确的是(　　)A.甲方式可以省力B.乙方式不能改变力的方向C.甲、乙两种方式做的有用功相等D.甲、乙两种方式的机械效率相等答案3.C　由题图可知,甲方式中滑轮可以改变力的方向,但不能省力,A错误;乙方式中滑轮组既能省力又能改变力的方向,B错误;将货物匀速提升到同一高度,由W有=Gh可知,甲、乙两种方式所做的有用功相等,C正确;忽略绳重和摩擦,甲方式的机械效率为100%,乙方式中提升动滑轮上升做了额外功,机械效率小于100%,所以甲、乙两种方式的机械效率不相等,D错误.4.[2021湖南衡阳中考,多选]如图所示,一位同学用滑轮组拉着重450 N的物体A,使它5 s内在水平地面上匀速前进1 m,水平拉力F=75 N,若物体与地面间的摩擦力是物重的0.2,下列说法正确的是(　　)A.他做的总功是150 JB.他做的有用功是450 JC.拉力做功的功率是15 WD.该滑轮组的机械效率是60%答案 5.[2021安徽中考]如图,用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2 m,所用拉力F=100 N,若该过程中滑轮组的机械效率为80%,则滑轮组对重物做的有用功为　　　　J. 答案 6.[2021云南昆明中考]将钉子钉入木板时,敲击钉子的力有时会偏离钉子的轴线方向,此时可能会导致钉子被敲弯.若偏离的方向是图中的箭头方向,那么在敲击过程中,L较　　　　时钉子更容易弯曲,因为此时对应的力臂较　　　　,使钉子弯曲的作用较大. 答案6.【答案】　长　大【解析】　偏离钉子的轴线方向敲击钉子时,钉子与木板的接触点为支点,由题图知,在敲击过程中,L越大,敲击力对应的力臂越大,使钉子弯曲的作用越大,钉子越容易弯曲.7.[2020安徽中考]停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出,如图甲所示.我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆.若横杆AB粗细相同、质量分布均匀,重G=120 N,AB=2.8 m,AO=0.3 m.要使横杆AB保持水平平衡,需在A端施加竖直向下的力F=　　　　N. 答案 8.[2021江苏扬州中考]体育竞技中善用物理原理,对取胜往往起着决定作用.以过腿摔为例,如图所示,进攻者A利用腰部将B顶起,使他双脚离地,同时猛拉B的右臂.请在图中作出拉力F的力臂L;此时A能轻易将B摔倒的原因是  .答案8.【答案】　如图所示.　F为动力,B的重力G为阻力,动力臂大于阻力臂,相当于一个省力杠杆,故此时A能轻易将B摔倒【解析】　题图中支点为O,A对B的拉力F方向为斜向下,过支点O向力F的作用线作垂线,则垂足与支点间的距离即为F的力臂.9.[2019江苏镇江中考]小飞用图1所示的装置来探究杠杆的平衡条件,设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2,l1、l2分别表示动力臂和阻力臂.他的实验思路是:改变F2、l1和l2,测得杠杆平衡时所需的拉力F1,来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系.已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的量程为0~5 N,杠杆上每一格长10 cm.  (1)为便于测量力臂,弹簧测力计应沿　　　方向拉杠杆,并使之在　　　位置平衡; (2)小飞首先保持F2和l1不变而改变l2,所获得的实验数据如表格所示.第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图2所示,则F1=　　　　N,此时杠杆的类型与　　　　(填“筷子”或“老虎钳”)相同. (3)为获得更多组数据,小飞继续进行(2)中实验.则为能顺利完成实验,在改变阻力臂l2时,l2应不超过　　　　cm;完成上述实验后,小飞接下来还应进行的实验有:①保持　　　　不变而改变F2;②保持F2和l2不变而改变l1. 答案9.【答案】　(1)竖直　水平　(2)4.4　筷子　(3)37.5　l2和l1【解析】　(1)为了便于测量力臂,杠杆应在水平位置平衡,且拉力沿竖直方向.(2)题图中弹簧测力计的示数为4.4 N;此时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,与筷子类似.(3)当F2=4 N,动力臂l1=30 cm不变时,弹簧测力计的最大拉力为5 N,则有4 N×l2=5 N×30 cm,解得l2=37.5 cm.10. [2021四川南充中考]如图所示,图甲是某大型起吊装置,图乙是其机械起吊部分的简化示意图,已知物体A的质量为500 kg,底面积为1.25 m2,不计绳重、机械部分的摩擦和水的阻力,请完成以下问题.(g=10 N/kg)(1)起吊前,物体A静止在水平地面上,A对地面的压强是多少?(2)如图乙所示,当绳子自由端的拉力为1 000 N时,水平地面对物体A的支持力为1 650 N,增大绳子自由端的拉力后物体A被成功匀速提升2 m,请计算此时整个机械的机械效率.(3)工人师傅利用该装置将另一物体B以0.1 m/s的速度匀速放入水中,在该过程中,绳子拉力的功率随时间变化的关系图像如图丙所示,请计算物体B的密度.(ρ水=1.0×103 kg/m3)答案 答案