2022年人教版八年級物理下冊第十二章-簡單機械專項測試試題（含詳解）

人教版八年級物理下冊第十二章-簡單機械專項測試

考試時間：90分鐘；命題人：物理教研組

考生注意：

1、本卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘

2、答卷前，考生務必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上

3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內(nèi)相應的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的

答案；不準使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。

第I卷（選擇題30分）

一、單選題（10小題，每小題3分，共計30分）

1、如圖所示的工具中，在使用時屬于費力杠桿的是（）

核桃夾

2、關(guān)于機械效率的問題，下列說法中正確的是（）

A.做功越多，機械效率一定越高

B.單位時間內(nèi)做功越多，機械效率一定越高

C.省力越多的機械，機械效率一定越高

D.額外功在總功中所占比例越小，機械效率一定越高

3、關(guān)于杠桿，下列說法正確的是（）

A.力臂一定是杠桿上的一部分

B.力臂就是從支點到力的作用線的距離

C.只有在費力情況時才能省功

D.杠桿平衡時，動力+動力臂與阻力+阻力臂總是相等的

4、工人利用如圖所示的滑輪組將重為300N的物體沿豎直方向在10s內(nèi)勻速提升3m,所用拉力為

120N?以下說法正確的是（不計繩重和摩擦）（）

11111111

A.在勻速提升重物的過程中，滑輪組的機械能不變

B.動滑輪重60N,10s內(nèi)滑輪組的機械效率約為75%

C.10s內(nèi)拉力6的功率為108W

D.若再用該滑輪組豎直勻速提升500N的重物，機械效率不變

5、在圖中，物體A的重力為G,在拉力廠的作用下，物體沿水平桌面做勻速直線運動，己知物體受到

的摩擦力為f,則人對繩的拉力少的大小等于（）

；F

I11

I7777777777777/7777

A.0.5GB.2GC.0.5fD.2f

6、利用如圖所示的動滑輪（重0.5N）提升鉤碼時，不能證明使用動滑輪能省力的操作是（)

A.豎直勻速提升0.5N的鉤碼B.豎直勻速提升1.0N的鉤碼

C.豎直勻速提升1.5N的鉤碼D.豎直勻速提升2.0N的鉤碼

7、小明用如圖所示的實驗裝置研究杠桿的機械效率，實驗時，將重為6的鉤碼掛在鐵質(zhì)杠桿/點上,

彈簧測力計作用于。點，現(xiàn)豎直向上勻速拉動彈簧測力計，此時拉力為6,杠桿的機械效率為彷，不

計摩擦，則（）

A.僅將測力計移到6點，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，機械效率為〃?，則%=7

B.僅將鉤碼移到6點，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，機械效率為則小=%

C.僅將測力計移到8點，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，此時拉力為人，則工=6

D.僅將鉤碼移到8點，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，此時拉力為吊，則尸3=6

8、如圖所示，是自卸車的示意圖，車廂部分可視為杠桿，則下列分析正確的是（）

A.，點是支點，液壓桿施的力是動力，貨物重力是阻力

B.8點是支點，物體A放在車廂前部可省力

C.。點是支點，物體A放在車廂后部可省力

D.6點是支點，物體A放在車廂前部要費力

9、如圖所示，用同樣的輕繩（不計繩重和摩擦）和滑輪分別安裝成甲乙兩種裝置QG總G4在將同

一物體勻速提升相同高度的過程中（）

A.F>邑、〃尹〉〃zB.FAFz、〃水"z

C.F?F?、zD.FI<F2.〃z

10、質(zhì)量為卬的同一物體，先用滑輪組（如圖甲）勻速提升，后沿斜面（如圖乙）勻速拉升，兩次物

體提升高度均為力，兩次拉力大小均為0.8儂，斜面長46=2力，則兩次提升物體的機械效率（）

A.n中）nzB.nv<nz.

c.n單=n乙D.條件不足無法判斷

第n卷（非選擇題70分）

二、填空題（5小題，每小題4分，共計20分）

1、如圖所示，在刻度均勻的輕質(zhì)杠桿的1點懸掛一個重為4N的物體，在6點施加一個豎直向下的作

用力￡使杠桿在水平位置保持平衡，則尸=______N；若保持物體懸掛的位置不變，改變力尸的方向

（如圖斜向左方向），杠桿仍在水平位置保持平衡，則力尸將（填“不變”、“變大”或“變

小”）。

AOB

2、如圖所示的四個滑輪組中，圖________可省一半力，圖「最費力，圖一和圖―用力大小一

樣。

3、如圖甲，滑輪組在豎直向上的拉力?作用下，將重為120N的物體勻速提起，在4s內(nèi)繩子自由端移

動的距離為附3m,圖乙是滑輪組工作時的拉力夕與繩自由端移動距離s的關(guān)系圖。

（1）計算物體上升的速度片m/s；

（2）圖乙中陰影部分的面積表示的物理量是,并計算出該物理量大小是;

（3）計算滑輪組提升該重物時的機械效率是。

甲

4、如圖所示，小明用100N的拉力豎直向上拉動繩子，使重為240N的物體，5s內(nèi)勻速升高10m,不計

繩重和摩擦，則拉力的功率為_______0

5、如圖所示，物體重400N,動滑輪重20N,工人用250N的拉力將重物勻速提升4m,所用時間為

20s,則此過程中有用功是J,拉力的功率是_____W,動滑輪的機械效率是。

三、計算題（5小題，每小題10分，共計50分）

1、如圖所示是某型號的電動巡邏車，其主要技術(shù)參數(shù)如下表所示。兩名總質(zhì)量為120kg的巡警共同乘

坐該車，在平直公路上以額定最高時速勻速行駛了lOmin。請通過計算回答下列問題：

整車裝備質(zhì)量780kg

電機額定功率2.5kW

最高時速30km/h

輪胎與地面接觸總面

0.12m2

積

(1)巡邏車空載靜止在水平地面時，車對地面的壓強是多少？

(2)若巡邏車在勻速行駛過程中受到的平均阻力為整車重力的0.02倍，行駛lOmin牽引力做了多少

功？

(3)該電動巡邏車在工作過程中電動機的效率是多少？

2、如圖所示，有一斜面長￡為10m,高分為6m,現(xiàn)用廠為400N的力沿斜面把重物G為500N的物體從

底端勻速拉到頂端。物體受到斜面的摩擦力用F表示，求：

(1)斜面機械效率〃；

(2)推導物體受到斜面摩擦力/1的表達式。(用L,h,F,G表示)

3、如圖所示，用起重機上的滑輪組將重為9X10%的重物勻速吊起10m,繩端拉力Q為5X10'N。求:

(1)提升重物做的有用功；

(2)滑輪組的機械效率；

(3)若克服摩擦和鋼絲繩重所做的功為有用功的0.25倍，動滑輪重多少N。

4、如圖所示，一個邊長為80cm的正方體重640N,放在水平地面上，一個人站在地上利用滑輪組將重

物勻速提起來。(不計摩擦及繩重)求：

(1)人還沒有用力拉之前，重物對地面的壓強是多大？

(2)要想使人所用的拉力最小，請在圖上畫出滑輪組上繩子的繞法。

(3)如果此人勻速提起640N的正方體時，人對繩子的實際拉力是220N,若人的體重為600N,那么他

用此滑輪組提升物體的重力不能超過多少牛？

5、用如圖甲所示的裝置來探究滑輪組的機械效率〃與物重G物的關(guān)系，改變G物，豎直向下勻速拉動

彈簧測力計，計算并繪出〃與G物關(guān)系如圖乙所示，不計繩重和摩擦。求：

(1)若6s內(nèi)將某重物勻速提升10cm,作用在細繩上的拉力為9N。此時拉力做的功和功率；

(2)此滑輪組中動滑輪的重力；

(3)當G物=9N時滑輪組的機械效率。

---------參考答案-----------

一、單選題

1、D

【解析】

【詳解】

A.核桃夾在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故A不符合題意；

B.瓶蓋起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B不符合題意；

C.撬棍在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故C不符合題意；

D.鏡子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故D符合題意。

故選Do

2、D

【解析】

【詳解】

A.做功多，有用功不一定多，有用功占總功的比例不一定高，所以機械效率不一定高，故A錯誤;

B.機械效率是有用功占總功的比例與單位時間內(nèi)做功多少無關(guān)，故B錯誤;

c.省力多的機械的機械效率偏低，如斜面，斜面越陡，越費力，機械效率越高，故c錯誤；

D.額外功在總功中所占比例越小，說明有用功在總功中所占的比例越大，機械效率就越高，故D正

確。

故選Do

3、B

【解析】

【詳解】

A.力臂不一定是杠桿的長度，力臂可能在杠桿上也可能不在杠桿上，故A錯誤；

B.力臂是從支點到力的作用線的距離，簡單地說，就是“點到線”的距離，故B正確；

C.使用任何機械都不能省功，故C錯誤；

D.根據(jù)杠桿的平衡條件，杠桿平衡時，動力義動力臂與阻力X阻力臂總是相等的，故D錯誤。

故選Bo

4、C

【解析】

【詳解】

A.在勻速提升重物的過程中，滑輪組的質(zhì)量不變，速度不變，高度變大，則滑輪組的動能不變，重力

勢能變大，故滑輪組的機械能變大，故A錯誤；

B.不計繩重和摩擦，動滑輪重60N,10s內(nèi)滑輪組的機械效率

—一=%用=Gh=q=300N一83.3%

%%用+%Gh+G沖G+G動300N+60N

故B錯誤；

C.重物由3段繩子承擔，故繩子移動的距離為

折〃/F3X3m=9m

拉力做功為

“方仁120NX9m=1080J

拉力廠的功率為

p=^=1080J=1()8W

t10s

故C正確；

D.若再用該滑輪組豎直勻速提升500N的重物，物體的重力增大，不計繩重和摩擦，動滑輪的重力不

變，根據(jù)

?_f%l用---一--%--用-----_----G-h----_---G-----_---\-----

W&%用+/Gh+GMG+%]+&

G

可知機械效率變大，故D錯誤。

故選Co

5、C

【解析】

【詳解】

當在水平方向使用動滑輪時，拉力所要克服的是摩擦力。繩子對A的拉力就等于A所受到的摩擦力，

作用在動滑輪上的繩子有2段，則

2F=f

得

F=^=0.5f

故ABD不符合題意，C符合題意。

故選Co

6、A

【解析】

【詳解】

使用如圖所示動滑輪提升鉤碼時?，若不計繩重及摩擦，繩端拉力為

F=（GG動）

當鉤碼重力

GWG動

時

哈G

即當動滑輪重力大于或等于物體的重力時.，不能證明使用動滑輪能省力；因為動滑輪重0.5N,所以提

升鉤碼重力小于或等于0.5N時不能證明。

故選Ao

7、A

【解析】

【詳解】

A.將彈簧測力計移動到夕點時，仍將鉤碼豎直向上勻速提升的高度，由%用=G%知道，有用功不變；

因杠桿的偏轉(zhuǎn)角度不變，杠桿重心上升的高度不變，則由%=G札桿勺桿知道，克服杠桿重力做的額外功

不變，由于有用功和額外功都不變，所以總功也不變，由？=M知道，機械效率不變，即

故A正確；

B.將鉤碼移動到6點時，仍將鉤碼豎直向上勻速提升的高度，由叫用=G/2知道，有用功不變；因杠桿

的偏轉(zhuǎn)角度變小，杠桿重心上升的高度變小，則由明『G杠桿&桿知道，克服杠桿重力做的額外功變小,

由于有用功不變，額外功變小，所以總功變小，由"=黑知道，機械效率變大，即

%

故B錯誤；

C.將彈簧測力計移動到6點時，根據(jù)圖像可知，阻力、阻力臂均不變，動力臂變小，由甲1=尼4知

道，動力?2變大，即

Fz>F、

故C錯誤；

D.將鉤碼移動到6點時，根據(jù)圖像可知，阻力不變，阻力臂變大，動力臂不變，由片4=尸送知道，動

力吊變大，即

故〃錯誤。

故選Ao

8、C

【解析】

【詳解】

A.由圖可知車廂繞著點C轉(zhuǎn)動，所以。點為支點，液壓桿施的力是動力，貨物對杠桿的壓力是阻力，

不能說重力是阻力，故A錯誤；

BCD.C為支點，當物體A放在車廂的后部時，動力臂大于阻力臂，省力；物體A放在車廂前部時，動

力臂小于阻力臂，費力。故BD錯誤，C正確。

故選Co

9、A

【解析】

【詳解】

圖甲中使用的是定滑輪，圖乙中使用的是動滑輪。設物重為G物，滑輪重為G殆，不計繩重和摩擦，根

據(jù)定滑輪和動滑輪的特點，甲不省力，即

Fi=G物

乙可以省力，且

6=：（6物+6輪）

已知

GQG輪

所以

Fz〈G物

可得

F：＞F2

勻速提升的是質(zhì)量相等的物體，若提升高度相同時，所做的有用功相同。由，7=可知，不計繩

重和摩擦，使用甲圖的定滑輪不用對滑輪做額外功，故機械效率高；使用乙圖的動滑輪要對滑輪做額

外功，故機械效率低。故A符合題意，BCD不符合題意。

故選Ao

10、C

【解析】

【詳解】

兩次提升物體時，提升物體的高度相同，根據(jù)嗎,=G〃可知，有用功相同；由圖可知，提升物體繩子的

條數(shù)為

〃=2

則自由端移動的距離

s=2h

物體在斜面通過的距離為

SAB=2/I

根據(jù)%=Fs可知，拉力做的總功相同，由〃=黑*10。％可知，兩次提升物體的機械效率相等，即

故選Co

二、填空題

1、3變大

【解析】

【詳解】

[1]設杠桿每個格的長度為乙/點懸掛一個重為4N的物體，根據(jù)杠桿的平衡條件

=FRLB

4N-3L=FB-4L

解得

F=FB=3N

故需掛6個鉤碼。

[2]保持物體懸掛的位置不變，改變力6的方向(如圖斜向左方向)，動力臂將減小，若杠桿仍在水平位

置保持平衡，則力6將變大。

2、(b)(c)(a)(d)

【解析】

略

3、0.25功150J80%

【解析】

【詳解】

(1)[1]由圖示滑輪組可知，承重繩子的有效股數(shù)：k3,物體上升的高度

,s3m,

〃=—=——=lm

n3

物體上升的速度

sIm，

v=—=——=O.25m/s

t4s

(2)[2][3]縱坐標表示力的大小為50N,大小不變，橫坐標表示距離，大小為3m,根據(jù)上Fs可知陰

影部分表示力所做的功，功的大小為

“點=7^50NX3m=150J

（3）[4]有用功

/f^67F120NXlm=120J

滑輪組的機械效率

n=—g-xlOO%--xl00%=80%

%150J

4、600W

【解析】

【詳解】

由圖可知，有3段繩子拉著動滑輪，則繩子自由端移動的距離為

s=3A=3X10m=30m

拉力所做的功為

W=Fs=100NX30m=3000J

拉力的功率為

5、1600##l.6X10310080%

【解析】

【詳解】

[1]提升重物時所做的有用功

/存淅G/F400NX4m=1600J

[2]由圖知道，爐2,則繩端移動的距離

s=2h=2X4m=8m

拉力所做的總功

“祈6s=250NX8m=2000J

拉力的功率

[3]動滑輪的機械效率是

—x100%=x100%=80%

三、計算題

1、⑴6.5X10'Pa；(2)9X105J；(3)60%

【詳解】

解：(1)巡邏車空載靜止在水平地面時，車對地面的壓力

F=G=mg=780kgx1ON/kg=7800N

車對地面的壓強

(2)人和車的總質(zhì)量為

m&=780kg+120kg=900kg

巡邏車在水平路面上勻速行駛，則受到的牽引力

七=/=0.02G總=0.02，"總g=0.02x900kgx1ON/kg=180N

車行駛lOmin通過的路程

s=vr=30km/hxl0x-h=5km=5xlO3m

60

車行駛lOmin牽引力做的功(即機械功)

叫X/^sMONxSxlO'mugxlOSj

(3)電機額定功率為2.5kW,則lOmin內(nèi)電機消耗的電能

6

^)1=Pr=2500Wxl0x60s=1.5xl0J

電動機的效率為

9x10"

x100%=60%

%1.5xlO6J

答：(1)巡邏車空載靜止在水平地面時，車對地面的壓強是6.5xlO4Pa;

(2)若巡邏車在勻速行駛過程中受到的平均阻力為整車重力的0.02倍，行駛lOmin牽引力做了9x1(/J

的功；

(3)該電動巡邏車在工作過程中電動機的效率是60%。

2、(1)75%；(2)f=F-—

【詳解】

(1)斜面的有用功為

/有=Gh=500NX6m=3000J

斜面的總功為

/總=H=400NX10m=4000J

斜面的機械效率為

77=—aLxlOO%=^^xK)O%=75%

喙4000J

(2)額外功為“額=/總-%『，根據(jù)/勺代知道，摩擦力為

f%_唉-%FL-GhGh

LLLL

答：⑴斜面機械效率為75%；

(2)物體受到斜面摩擦力的表達式為/=F-半o

3、⑴9X105J；(2)60%；(3)3.75X10%

【詳解】

解：(1)提升重物做的有用功

%用=66=9x10%x10m=9xl()5j

(2)由圖可知，〃=3,則繩端移動的距離

s=nh=3x10m=30m

總功

唯=Fs=5x104Nx30m=1.5x10fiJ

滑輪組的機械效率

5

WoxinT

x100%=---------丁x100%=60%

6

W&1.5X10J

(3)由可得%(用+卬翻=強，額外功

%=%-.5x106J-9x105J=6x105J

克服摩擦和鋼絲繩重所做的功

叱=0.25叫用=0.25x9x1啊=2.25x10打

克服動滑輪重力所做的額外功

%=%,-W^=6x105J-2.25x105J=3.75x105J

則動滑輪的重力

G動=四=衛(wèi)四叫=3.75x10"N

動h10m

答：（1）提升重物做的有用功為9X10）；

（2）滑輪組的機械效率為60%；

（3）動滑輪的重為3.75X10%。

4、⑴lOOOPa(2)見解析；(3)1780牛

【詳解】

解：（1）正方體與地面的接觸面積為

S=，=(80cm)2=(0.8m)2=0.64m2

重物對地面的壓強為