【解析】初中物理人教版八年級下冊第十二章簡單機械章綜合與測試

第第頁【解析】初中物理人教版八年級下冊第十二章簡單機械章綜合與測試登錄二一教育在線組卷平臺助您教考全無憂

初中物理人教版八年級下冊第十二章簡單機械章綜合與測試

一、選擇題

1．下列簡單機械中，屬于費力杠桿的是（）

A．起子B．道釘撬

C．筷子D．鋼絲鉗

2．門的把手一般都安裝在離門軸遠的一端，如圖所示，其中的科學道理是（）

A．根據(jù)杠桿的知識，推開門時比較省距離

B．根據(jù)杠桿的知識，推開門時比較省力

C．根據(jù)功的知識，推開門時手對門做功較慢

D．根據(jù)功的知識，推開門時手對門做功較少

3．如圖，手持10kg物體保持平衡，此時肱二頭肌收縮所承受的力一定（）

A．大于98NB．小于98NC．等于98ND．等于10kg

4．下列關于使用滑輪組的優(yōu)點的論述，較全面的是（）

A．一定是省力的，又能改變力的方向

B．一定是省力的，但不能改變力的方向

C．有時既省力，又能改變力的方向，有時可以省力，但不改變力的方向

D．肯定可以改變力的方向，省力與否要具體分析

5．關于功、功率、機械效率，下列說法中正確的是（）

A．物體受力且運動時，力對物體就做了功

B．功率大的機器做功一定多

C．做功快的機器其機械效率一定高

D．功率大的機器做功就快

6．（2023九下·江陰期中）用相同的滑輪和繩子分別組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，把相同的重物勻速提升相同的高度。若不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（）

A．繩子受的拉力F1和F2大小相等，滑輪組的機械效率相同

B．繩子受的拉力F1和F2大小不相等，滑輪組的機械效率不同

C．繩子自由端移動的距離不相等，拉力對滑輪組所做的功相等

D．繩子自由端移動的距離不相等，拉力對滑輪組所做的功不相等

7．一根直桿可以繞O點轉動，在直桿的中點掛一個重為G的重物，在桿的另一端施加一個力F，如圖所示，在力F從水平方向緩慢轉動到沿豎直向上的方向過程中，為使直桿保持在圖示位置平衡，則拉力F的變化情況是（）

A．一直變大B．一直變小

C．先變大，后變小D．先變小，后變大

8．桿秤是一種很古老但現(xiàn)在仍然在廣泛使用的一種測量質量的工具。如圖所示，小林同學用一桿秤稱一實心球的質量。當桿秤在水平位置平衡時，秤砣拉線正好壓在4kg的刻度線上。根據(jù)秤砣拉線、提紐和稱鉤所在秤桿的位置之間的距離的粗略關系，可以估測出秤砣的質量大約是（）

A．10gB．400gC．1000gD．4000g

9．如圖所示，杠桿AOB的A端掛重為GA的物體，B端掛重為GB的物體，杠桿平衡時AO處于水平位置．若AO＝BO，杠桿自重不計，則GA和GB的大小關系是()

A．GA>GBB．GA＝GBC．GAOB，所以GAGBB．GA＝GBC．GAOB，所以GA<GB，C符合題意.

故答案為：C.

【分析】通過分析兩個力的力臂的大小，判斷力的大小關系.

10．下列說法中正確的是（）

A．爬陡坡要比走盤山公路難，是因為要做更多的功

B．機械做的有用功越多，機械效率越高

C．滑輪組中動滑輪個數(shù)越多，它的機械效率越高

D．省力的機械一定多移動距離

【答案】D

【知識點】斜面的機械效率；功；功的計算及應用

【解析】【解答】A.使用斜面時，斜面坡度越小越省力，坡陡會費力，但功不一定多，A不符合題意；

B.當額外功不變時，有用功越多，機械效率越高，B不符合題意；

C.動滑輪越多，額外功越大，機械效率越低，C不符合題意；

D.使用機械時，省力的機械費距離，D符合題意.

故答案為：D.

【分析】機械效率是有用功和總功的比值，省力的機械費距離，費力的機械省距離.

11．某機械的效率記錄如下，可能正確的是：（）

A．100％B．120％C．60％D．20％

【答案】C

【知識點】機械效率

【解析】【解答】使用簡單機械時，有額外功存在，機械效率小于100%，但使用簡單機械時有用功比額外功大，所以機械效率會超過50%，C符合題意，ABD不符合題意.

故答案為：C.

【分析】根據(jù)使用簡單機械時有額外功，理解機械效率不會到達100%.

12．某人用手將一物體豎直舉高3米和用機械效率為80％的斜面將它升高3米，比較這兩種情況下人所做的功（）

A．用斜面使物體上升做的功多B．用手豎直舉高物體做的功多

C．兩種情況做的功一樣多D．無法比較

【答案】A

【知識點】功的計算及應用

【解析】【解答】物體相同，提升的高度相同，所以有用功相同，直接用手舉起物體時，沒有額外功，使用斜面時有摩擦力做額外功，所以總功大，A符合題意，BCD不符合題意.

故答案為：A.

【分析】根據(jù)使用機械時有額外功，不使用機械時沒有額外功，比較功的大小.

13．如圖所示，利用輕質滑輪組勻速拉動水平地面上重為300N的物體，拉力F的大小為30N，若物體和地面之間的摩擦力大小為45N，則A處的拉力大小和滑輪組的機械效率分別為（）

A．45N、50%B．45N、75%

C．60N、50%D．60N、75%

【答案】B

【知識點】滑輪組繩子拉力的計算

【解析】【解答】解：

（1）物體在水平地面上做勻速運動，則此時A處繩子的拉力與物體與地面之間的摩擦力是一對平衡力，

∵物體和地面之間摩擦力為f=45N，

∴A處的拉力大小為FA=f=45N．

（2）從圖可知，由2段繩子與動滑輪相連，則S=2s物，

∵F=30N，f=45N，

∴滑輪組的機械效率為：

故選B．

【分析】（1）物體在水平地面上做勻速運動，則此時A處繩子的拉力與物體與地面之間的摩擦力是一對平衡力，知道物體和地面之間摩擦力的大小，從而可以計算出A處的拉力大小．

（2）本題中使用滑輪組水平拉動物體，拉力F所做的功為總功，克服物體摩擦力所做的功為有用功，從圖可知，由2段繩子與動滑輪相連，則S=2s物，可利用公式計算出滑輪組的機械效率．

二、填空題

14．如圖所示，某同學在做俯臥撐運動，此時可將他視為一個杠桿，若該同學重500N，A點為他身體的重心，則他將身體勻速撐起時，雙手對地面的壓力為N。某次測試中，測得他在1min內(nèi)做了30個俯臥撐，且每次將身體撐起時，肩部上升的高度為0.4m。由上述信息可知，他將身體撐起一次所做的功為J，他在測試時做俯臥撐的功率為W。

【答案】300；120；60

【知識點】功率的計算；杠桿的平衡條件

【解析】【解答】當用手撐起身體時，O為支點，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2，

壓力F1=500N×0.9m/（0.9m+0.6m）=300N，

手做的功為：W=Fs=300N×0.4m=120J，

功率為：P==120J×30/60s=60W.

故答案為：300；120；60.

【分析】根據(jù)杠桿平衡條件，結合人的重力和距離計算壓力，根據(jù)力和距離計算總功，結合時間計算功率.

15．用3m長的木板把800N的重物推到1.2m高的汽車上，如果不計摩擦，推力是N。若計摩擦，且這個斜面的機械效率為80%，那么這時實際用的推力是N。

【答案】320；400

【知識點】斜面的機械效率；功的計算及應用

【解析】【解答】根據(jù)FL=Gh，不計摩擦時的推力F=Gh/L=800N×1.2m/3m=320N，有摩擦時的總功W總=800N×1.2m/80%=1200J，推力F'=1200J/3m=400N.

故答案為：320N；400N.

【分析】根據(jù)斜面上的力的平衡計算推力，結合有摩擦力和機械效率計算實際的推力.

16．小明用滑輪組將重500N的物體，提升80cm的過程中，機械效率為80%，則此過程中有用功為J。若不計滑輪摩擦及拉線質量的影響，則可知動滑輪重N，當提升重物為400N時，滑輪組的機械效率為。

【答案】400；125；76.2％

【知識點】機械效率的計算；功的計算及應用

【解析】【解答】對物體做的有用功為：W有=Gh=500N×0.8m=400J，

總功為：W總=W有/η=400J/80%=500J，

額外功：W額=500J-400J=100J，

動滑輪重力：W動=W額/h=100J/0.8m=125N，

提起400N重物時機械效率為：η=400=76.2%.

故答案為：400；125；76.2%.

【分析】根據(jù)物重和高度求有用功，結合機械效率求總功、額外功和滑輪重力，利用物重和總重求機械效率.

三、作圖題

17．作圖題

（1）如圖所示，用螺絲刀撬起圖釘，請在圖上畫出螺絲刀受到圖釘阻力F2的力臂L2；并畫出作用在螺絲刀柄上A點的最小動力F1的示意圖。

（2）如圖所示，杠桿在力F1、F2作用下處于平衡狀態(tài)，L1為F1的力臂。請在圖中作出F2的力臂L2及力F1。

（3）要用滑輪組將陷在泥中的汽車拉出來，試在圖4中畫出最省力的繞繩方法。

【答案】（1）

（2）

（3）如圖

【知識點】力臂的畫法；滑輪組的設計與組裝

【解析】【解答】（1）從支點向F2作垂線就是阻力臂，當以OA為力臂時，A點的動力最小，最省力；

（2）從支點向F2作垂線就是阻力臂，動力F1和L1垂直，所以作L1的垂線且作用在杠桿上，就是動力，

（3）當使用滑輪組最省力時，動滑輪上的繩的股數(shù)最多時，用的拉力最小.

【分析】（1）（2）杠桿上的力臂是支點到力的作用線的垂線，力和力臂是垂直關系，（3）動滑輪上的繩的股數(shù)越多越省力.

四、實驗探究

18．小芳同學設計了一個高度可調(diào)節(jié)的斜面來探究斜面的省力情況、斜面的機械效率與斜面的傾斜程度之間的關系，如下圖所示。她首先測出小車重，然后用彈簧測力計沿斜面拉動小車，調(diào)節(jié)斜面傾斜角θ的大小多次測量，得到下表所示的數(shù)據(jù)：

斜面傾斜角θ小車重G/N斜面高h/m斜面長S/m拉力F/N有用功W有/J總功W總/J機械效率η/%

12°50.212.1（a）2.147.6

30°50.513.62.5（b）69.4

45°50.714.33.54.3（c）

（1）實驗過程中拉力的方向應為，小車在斜面上應做運動。

（2）表格中的三處空格中的是數(shù)據(jù)應為：

（a）；（b）；（c）。

（3）分析上表中的數(shù)據(jù)，可以得出的探究結論是：斜面傾斜角θ越，斜面拉力越大，斜面的機械效率越。

（4）若將小車換成等質量的木塊做實驗，則每組數(shù)據(jù)中測力計的示數(shù)將（變大\變小\不變），機械效率將（變大\變小\不變）。

（5）若想探究斜面的機械效率與物重的關系，則要保持不變，只改變。

【答案】（1）沿斜面向上；勻速直線

（2）1；3.6；81.4

（3）大；高

（4）變大；變小

（5）斜面傾角；物重

【知識點】斜面的機械效率

【解析】【解答】（1）在斜面上拉動物體上，方向要沿斜面向上，且讓物體勻速直線運動；

（2）a處有用功=5N×0.2m=1J，b處總功=3.6N×1m=3.6J，c處機械效率==81.4%；

（3）由數(shù)據(jù)可知，傾角越大，拉力越大，機械效率越高；

（4）若小車換成等質量的木塊，由于滑動摩擦力大于滾動摩擦力，拉力會變大，額外功會增大，機械效率會變?。?/p>

（5）控制變量法的要求，研究的量要不同，所以要保持斜面的傾角不變，只改變物體的重力.

故答案為：（1）沿斜面向上；勻速直線；（2）1；3.6；81.4；（3）大；高；（4）變大；變??；（5）斜面傾角；物重.

【分析】探究斜面的機械效率時，要勻速拉力物體，利用功的計算公式求有用功、總功，機械效率等，滑動摩擦力比滾動摩擦力大，會減小機械效率，若研究機械效率和物體重力的關系，要保持傾角不變，改變物重.

五、計算題

19．如圖所示滑輪組，繩重和摩擦均不計，物體重30N，繩端拉力F為12N。在F的作用下物體以10cm/s的速度勻速上升0.5min。求：

（1）動滑輪重G動；

（2）拉力F所做的功；

（3）拉力F做功的功率；

（4）該滑輪組的機械效率。

【答案】（1）由圖可知，滑輪組有3股繩子，則動滑輪重力G動=3×12N-30N=6N

（2）物體移動的距離h=10cm/s×30s=300cm=3m，

繩子拉長的長度s=3×3m=9m，

拉力做的功W總=Fs=12N×9m=108J

（3）拉力的功率P===3.6W

（4）有用功W有=Gh=30N×3m=90J，

機械效率η==83.3%

【知識點】功率的計算；機械效率的計算；功的計算及應用

【解析】【分析】根據(jù)物重和上升的高度計算有用功，利用拉力和繩子移動的距離求總功，功與時間的比是功率，有用功和總功的比求機械效率.

20．如圖所示，質量為70kg，邊長為20cm的正方體物塊A置于水平地面上，通過繩系于輕質杠桿BOC的B端，杠桿可繞O點轉動，且BC＝3BO。在C端用F＝150N的力豎直向下拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡，且繩被拉直，(繩重不計，g取10N/kg)求：

（1）物塊A的重力G；

（2）繩對杠桿B端的拉力F拉；

（3）此時物塊A對地面的壓強p。

【答案】（1）解