第十二章 简单机械 章节测试（试卷）-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册

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第十二章 章节测试卷一、选择题（每题3分，共30分）1．如图所示的是日常生活中所使用的机械或工具，属于费力杠杆的是（ ） A．核桃夹 B．钳子 C．羊角锤 D．面包夹2．用下列几种装置来提升相同的物体，其中最省力的装置是（忽略绳重、滑轮重和摩擦）（ ）A． B． C． D．3．图（a）所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图（b）所示，则杠杆（ ）A．右端下沉B．左端下沉C．要保持平衡应将左端的物体向右移动D．要保持平衡应在右端再加挂一个物体4．如图所示装置中，不计滑轮、弹簧测力计及轻绳的质量，若拉力F=4N时，整个装置处于静止状态，则甲、乙两弹簧的读数分别为（ ）（第4题）A．12N，8N B．8N，8NC．8N，12N D．12N，12N5．如图所示是古代人利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮，绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶，当人用力向下拉动绳索的另一端，即可让水桶上升。不计摩擦,以下方法能提高滑轮提水的机械效率的是（ ）（第5题）A．减小滑轮的质量 B．增大拉绳的速度C．增大桶内的水量 D．增大水桶的重力6．（多选）如图甲所示的条凳，人若坐在凳的一端，极易使其另一端上翘而摔倒。现将其简化为如图乙所示的示意图，B、C点分别与凳脚的E、F点在同一竖直线上。当人对水平凳面施加竖直向下的压力时，下列分析正确的是（ ）（第6题）A．压力作用于A点，可将条凳视为绕E点转动的杠杆B．只要压力作用于凳面的中间，则条凳一定不会上翘C．只要在A、D点同时施加压力，则条凳一定不会上翘D．在B或C点施加一个压力，则条凳一定不会上翘7．如图所示，轻质杠杆OA 中点悬挂重物，在A 端施加一垂直杠杆向上的力F，杠杆在水平位置平衡，保持F 的方向不变，始终与杠杆垂直，将杠杆从A 位置匀速提升到B 位置的过程中，力F 将（ ）（第7题）A．变小 B．变大C．先变大再变小 D．不变8．（多选）搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端，已知斜面长5m，高2m，物体重1000N，沿斜面向上的推力为500N，则下列判定正确的是（ ）（第8题）A．物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用，而且这3个力是平衡的B．推力所做的功是2500JC．斜面的机械效率为80%D．物体受到斜面的摩擦力为100N9．某兴趣小组制作了如图所示的能测一根头发丝质量的“小天平”,取一根细长的饮料吸管，在其靠左端朝上剪一个小缺口，靠右端朝上剪出多个小缺口，然后在距左端一定距离处穿过一缝衣针，并在左端插入一个小螺丝钉，将吸管放在支架上。仔细调节螺丝钉的位置，使吸管在支架上保持水平平衡，测量时在左端缺口处挂一段质量已知的细铜丝，右端缺口处放上一根头发丝。关于测量原理和方法，说法正确的是（ ）A．小螺丝钉的作用相当于天平上的游码B．吸管的质量必须很小且可忽略不计C．为了测出头发丝的质量，还需要用到刻度尺D．当头发丝放在3号缺口处时发现吸管右端较高，应将头发丝调到1或2号缺口处10．建筑工地用如图1所示的装置提升重物A，电动机拉动绳子的功率保持不变，电动机对绳子的拉力F与绳子自由端的移动速度v的关系如图2所示。重物A以0.1m/s的速度匀速上升时，滑轮组的机械效率为80%。不计绳重与摩擦。下列分析与计算正确的是(g取10N/kg) （ ）A．重物A以0.1m/s的速度匀速上升时，电动机对绳子的拉力为600NB．重物A的重力为600NC．动滑轮重为120ND．匀速提升108kg的重物B时，重物B在30s上升的高度为4.5m二、填空题（每空2分，共22分）11．在生产和生活中，人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有斜面和轮轴。如图所示，是用螺丝刀拧螺丝的情景。手柄__（填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉是一种简单机械，螺丝钉上螺纹展开相当于____（填“斜面”或“轮轴”），螺纹密一些的螺丝钉拧起来更省力。（第11题）12．如图所示，物体A 重150N，物体B 重15N，此时物体A 沿着水平桌面以0.2m/s 的速度向右做匀速直线运动（不计绳重、滑轮重、绳轮及轮轴间的摩擦），物体B匀速下降的速度是____m/s，物体A与水平桌面间的摩擦力是__N，若物体A向右运动的速度增大，则物体A与水平桌面间的摩擦力将____（填“增大”“减小”或“不变”）。（第12题）13．如图所示，小钟用弹簧测力计沿粗糙斜面匀速向上拉动木块，用时2s，由图中数据可知，拉力的功率是____________，木块受到的摩擦力是__________。（第13题）14．一个重为300N 的物体Q，底面积为400cm2，将其放在水平地面上，它对地面的压强是______Pa。如图所示，现将物体Q 挂在杠杆的B 端，在A 端悬挂一个重为200N 的物体P，使杠杆在水平位置平衡，忽略杠杆自重的影响，若OA:OB=2:5，那么地面对物体Q 的支持力为____N。为了使物体Q 对地面的压强刚好为0，则需要在P 的下方添加重量为____N 的物体。（第14题）15．用如图所示的装置提升重1.4×104N的货物A，货物A的体积为0.2m3，当货物A浸没在水中时，货物A在2s内匀速升高1m，绳端C处拉力F的功率P=7.5kW。（忽略绳重和摩擦，ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg）当货物A完全出水后，在空气中被匀速提升时，滑轮组的机械效率为__%。（计算结果保留整数）三、作图题（每题3分，共6分）16．如图甲所示是一种新式的下开式窗户，图乙为该窗户的示意图，B为转动轴，O为窗扇的重心。画出窗扇向外推开时其重力G的力臂l和作用在A点所用最小力F的示意图。（第16题）17．某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图乙中图线b所示，在图甲中画出绕线方式。（第17题）四、实验探究题（第18题14分，第19题14分，共28分）18．如图甲是探究杠杆的平衡条件的装置。（1） 在杠杆上挂钩码前，调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持____并静止，达到平衡状态。（2） 该小组在实验中操作规范，由于不知道钩码的重力大小，记录的数据如表所示。分析数据后，初步总结出杠杆的平衡条件：动力与阻力之比和动力臂与阻力臂之比互为倒数。显然，钩码重力的具体数值对得到杠杆平衡条件____（填“有”或“没有”）影响。根据此结论，表中第3次中实验数据的阻力臂l2为__cm。（3） 为明确钩码的重力大小，该小组找来天平测其质量。调整天平横梁平衡时，要先把游码移到标尺左端的__________处。测量钩码质量，当天平平衡时托盘中的砝码及游码的位置如图乙所示，则质量为____g，即可求出重力大小。（4） 杆秤是根据杠杆的平衡条件工作的。如图丙，当秤盘不放物品时，秤砣悬挂在0kg刻度线处杆秤刚好平衡（简称“调零”）。某杆秤的秤盘因不慎磕坏了一个缺口，导致杆秤不能调零，继续使用该杆秤，测量结果将____。该小组在秤盘底粘一块橡皮泥，使杆秤能调零，那么使用该杆秤，测量结果将__________。（均填“偏大”“偏小”或“不受影响”）19．在“探究动滑轮工作时的特点”活动中，小明用如图所示的滑轮组提升钩码，改变钩码的数量，在正确操作的情况下，测得的实验数据如下。（1） 实验时，用手竖直向上____拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数。（2） 分析表中数据发现，实验中所用动滑轮的重力一定小于____N。（3） 第①次实验中，滑轮组的机械效率为____________（保留一位小数）。（4） 从实验数据可得出实验结论：同一滑轮组，__________________，机械效率越高。（5） 以下情形导致测得的机械效率偏大的是______。A．加速拉动弹簧测力计B．弹簧测力计读数错误，致使结果偏大C．钩码有磨损，导致实际质量比标注质量小D．弹簧测力计的指针在零刻线以下，未调零测量拉力（6） 小明进一步研究，计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值ΔW=W总−W有用−W轮，根据表格中的数据，发现钩码的重力越大，差值ΔW____（填“越大”“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释：____________________________________________________________________________________________________________________________________。五、计算题（14分）20．在欣赏影视作品时，我们会看到一些用于道路管制的路障，如图是其模型示意图。在该模型中，均匀直杆AB可以绕O自由转动，其中OB段长度为0.8m。当有车辆需要通过管制区域时，需要将A端升起。（1） 若在B端施加始终与直杆垂直的作用力F1缓慢压起直杆AB的过程中，请推理说明作用力F1大小将如何变化。（2） 为了使直杆与支架恰好分离，若在B端施加作用力，则至少需240N；若在A端施加作用力，则至少需要60N。求均匀直杆AB的长度d和重力G。【参考答案】第十二章 章节测试卷一、选择题（每题3分，共30分）1．D2．D3．A4．A5．C【点拨】增大桶内的水量，提升的水的高度不变时，做的有用功变大，额外功不变，由η=W有用W总=W有用W有用+W额外=1−W额外W有用+W额外可得，此时机械效率变大，故C正确。6．ABD【点拨】若压力作用于A点，则会使得条凳在力的作用下逆时针旋转，此时支点为E，A正确；压力若作用在凳面的中间，则此时条凳无论以E或是以F为支点，均不会有翻转的可能，B正确；若在A、D点同时施加压力但大小不相等，还是有可能会上翘，C错误；在B或C点施加压力，压力的方向竖直向下，则此时压力的作用线经过支点，其力臂为0，对条凳的平衡无影响，此时条凳一定不会上翘。D正确。7．A【点拨】根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2分析，将杠杆缓慢地由位置A提升到位置B，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，所以动力变小。故选A。8．BCD【点拨】把物体从斜面底端匀速推上顶端，受重力、支持力、推力、沿斜面向下的摩擦力共4个力作用，这4个力是平衡的，故A错误；推力做的总功W总=Fs=500N×5m=2500J，故B正确；克服物体重力做的有用功W有用=Gℎ=1000N×2m=2000J，斜面的机械效率η=W有用W总=2000J2500J=0.8=80%，故C正确；推力做的额外功W额外=W总−W有用=2500J−2000J=500J，物体受到斜面的摩擦力f=W额外s=500J5m=100N，故D正确。故选BCD。9．C【点拨】“小天平”和天平的工作原理是相同，因此“小天平”中的小螺丝钉的作用相当于天平中的平衡螺母，故A错误；在使用之前调节小螺丝钉，使吸管在水平位置保持平衡，故吸管的质量与小螺丝钉的位置有关，不能忽略不计，故B错误；为了计算头发丝的质量，还需测量细铜丝到缝衣针的距离L1和头发丝到缝衣针的距离L2，故需要用到刻度尺，故C正确；在测量过程中，当头发丝放在3号缺口处时发现吸管右端高左端低，此时应将头发丝调到4或5号缺口处，故D错误。故选C。10．C【点拨】由图1可知，n=3，自由端移动的速度v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s，由图2可知，电动机对绳子的拉力为200N，故A错误；根据η=W有用W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF可知，重物A的重力G=ηnF=80%×3×200N=480N，故B错误；不计绳重与摩擦，根据F=1n(G+G动)可知，动滑轮重G动=nF−G=3×200N−480N=120N，故C正确；电动机的功率为P=Wt=Fst=Fv绳=200N×0.3m/s=60W，当匀速提升108kg的重物B时的拉力F′=1nG′+G动=1n(m′g+G动)=13×108kg×10N/kg+120N=400N，因电动机拉动绳子的功率保持不变，重物B移动的速度vB=PnF′=60W3×400N=0.05m/s，则重物B在30s上升的高度为ℎ=vBt=0.05m/s×30s=1.5m，故D错误。故选C。二、填空题（每空2分，共22分）11．粗； 斜面12．0.4； 30； 不变13．1.2W； 1N14．7 500； 220； 550【点拨】物体对水平地面的压力等于其重力，所以物体对地面的压强p=FS=GQS=300N0.04m2=7500Pa。A端悬挂一个重为200N的物体P，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得，物体Q对杠杆的拉力F2=F1l1l2=GPl1l2=200N×25=80N，由于力的作用是相互的，所以杠杆对物体Q的拉力F拉=F2=80N，对物体Q受力分析，可得GQ=F拉+F支持，所以地面对物体Q的支持力F支持=GQ−F拉=300N−80N=220N。物体Q对地面的压强刚好为0时，物体Q对地面无压力，物体Q对杆的拉力大小等于物体Q的重力，即FQ拉=GQ=300N，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得，FP拉=FQ拉l2l1=300N×52=750N，则A端悬挂物体的总重G总=FP拉=750N，需要在P的下方添加重量G添=G总−GP=750N−200N=550N。15．82【点拨】当货物A浸没在水中时，物体受到的浮力F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×0.2m3×10N/kg=2×103N，滑轮组对物体的拉力F=G−F浮=1.4×104N−2×103N=1.2×104N，物体上升速度v=st=1m2s=0.5m/s，自由端移动速度vC=12v=12×0.5m/s=0.25m/s，由P=Fv可得，绳端C处的拉力FC=PvC=7500W0.25m/s=30000N，由于FC=2F+G动，则动滑轮重G动=FC−2F=30000N−2×1.2×104N=6000N，当货物A完全出水后，绳端C处的拉力FC′=2G+G动=2×1.4×104N+6000N=3.4×104N，滑轮组的机械效率η=W有用W总=GℎFC′×12ℎ=2×1.4×103N3.4×104N≈0.82=82%。三、作图题（每题3分，共6分）16．【解】如图所示。17．【解】如图所示。四、实验探究题（第18题14分，第19题14分，共28分）18．（1） 水平（2） 没有； 20（3） 零刻度线； 50.2（4） 偏小； 不受影响【点拨】由于杆秤的秤盘不慎磕坏了一个缺口，在测量时需要多放物品去补足缺口处的质量，所以，在m砣g×l砣不变时，测量结果偏小。该小组在秤盘底粘一块橡皮泥，则补足了因缺口而减小的秤盘的质量，所以使杆秤能调零，那么使用该杆秤，测量结果将不受影响。19．（1） 匀速（2） 2.3（3） 30.3% （4） 所提升物体越重（5） C（6） 越大； 钩码的重力越大，绳子和滑轮以及滑轮转轴的摩擦越大，ΔW就是克服绳重和摩擦所做的功，所以ΔW也就越大五、计算题（14分）20．（1） 【解】若在B端施加始终与直杆垂直的作用力F1缓慢压起直杆AB的过程中，动力臂大小始终等于OB的长度不变；抬起过程中，阻力即重力的大小不变，抬高后阻力臂减小，根据杠杆的平衡条件知，动力减小，即F1将减小。（2） 均匀直杆AB重力在中点，因而重心到O点的距离是12d−OB，若在B端施加作用力，则至少需240N，根据杠杆的平衡条件知，G×12d−OB=FB×OB，即G×12d−0.8m=240N×0.8m①；若在A端施加作用力，则至少需要60N，根据杠杆的平衡条件知，G×12d−OB=FA×OA，即G×12d−0.8m=60N×d−0.8m②；联立①②解得：d=4m；G=160N。实验次数动力/钩码个数动力臂l1/cm阻力/钩码个数阻力臂l2/cm1620430241022032303412555……………实验序号钩码重G/N钩码上升高度ℎ/cm拉力F/N绳端移动的距离s/cm11.0101.13022.0101.73033.0102.330