物理八年级下册第十二章 简单机械综合与测试测试题

这是一份物理八年级下册第十二章 简单机械综合与测试测试题，共9页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，探究题，综合运用题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是( )
2．如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动，重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力。图中能够正确表示动力臂的是( )
A．l1 B．l2 C．l3 D．l4

(第2题) (第3题) (第4题) (第5题)
3．如图所示，在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中，要使调好的杠杆重新在水平位置平衡，应在A处悬挂钩码的个数是( )
A．1个 B．2个
C．3个 D．6个
4．用细绳系住厚度不均匀的木板的O处，木板恰好处于静止状态，且上表面保持水平。如图所示，两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动，要使木板在此过程始终保持平衡，必须满足的条件是( )
A．两车的质量相等 B．两车的速度大小相等
C．质量较小的车速度较大 D．两车同时到达木板两端
5．《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力。以下说法符合杠杆平衡原理的是( )
A．“权”小于“重”时，A端一定上扬
B．“权”小于“重”时，“标”一定小于“本”
C．增大“重”时，应把“权”向A端移
D．增大“重”时，应换用更小的“权”
6．如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦)，其中所需动力最小的是( )
7．滑轮在中世纪时就被应用于战场。如图所示，弓箭手用200 N的平均拉力通过滑轮组将弦拉满架到弓上射击，若动滑轮移动了90 cm，不计滑轮和绳重、摩擦。以下说法正确的是( )
A．使用滑轮组是为了省功，从而节省体能
B．使用滑轮组是为了改变力的方向，方便用力
C．使用滑轮组是为了省力
D．使用滑轮组时弓箭手做的功为180 J

(第7题) (第8题) (第9题) (第10题)
8．如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300 J的有用功，100 J的额外功，则该动滑轮的机械效率为( )
A．75% B．66.7% C．33.3% D．25%
9．用如图所示的滑轮组提升重物时(忽略绳重及摩擦)，下列做法能提高滑轮组机械效率的有( )
A．增加物体被提升的高度 B．增大动滑轮的重力
C．改变绳子的绕法，减少承担重物的绳子的段数 D．增加物体的重力
10．小文同学采用如图所示的两种不同方法将同一货物搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是( )
A．图甲所示的方法克服重力做功多
B．图乙所示的方法更省力
C．两种方法的机械效率相等
D．两种情况下，货物的机械能都增加
11．人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5 kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定( )
A．大于5 kg B．大于49 N C．小于49 N D．等于49 N

(第11题) (第12题) (第13题) (第14题)
12．小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶，油桶高40 cm，底部直径为30 cm，装满油后总重2 000 N。下列说法中正确的是( )
A．要使底部C稍稍离开地面，他至少应对油桶施加600 N的力
B．他用水平力虽没推动油桶，但他用了力，所以他对油桶做了功
C．他用水平力没推动油桶，是因为推力小于摩擦力
D．油桶匀速运动时，地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力
二、填空题(每空2分，共26分)
13．花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端，便可以轻松地剪断树枝。这时修枝剪刀属于________杠杆，它的支点在________点。使用时，若在轴上加润滑油，则可以提高杠杆的____________。
14．登山是人们喜爱的一种健身方式，露水常使山道变得湿滑，露是空气中的水蒸气________(填物态变化名称)成水形成的，因此登山时应选择一双鞋底比较________(填“光滑”或“粗糙”)的登山鞋，以防止滑倒。登山时为避免后仰，上身应稍向前倾，同时背囊中较重的物品最好放在图中的________(填“A”或“B”)位置处。
15．如图为水平桌面上的圆形玻璃转盘(转盘半径为50 cm)，在水平力作用下能绕转盘中心O点自由转动，转动时可视为杠杆。甲在A点施加一个大小为20 N的水平力FA，让转盘转动；对面的乙在距O点40 cm处的B点同时施加一个水平力，想让转盘反方向转动。乙应沿图中________(填“F1”“F2”“F3”或“F4”)方向施加一个至少为________N的力，才可能达到目的(假设只有甲、乙两人对转盘施力，忽略其他力对转动的影响)。

(第15题) (第16题) (第17题)
16．如图所示，分别用图甲、乙两种形式滑轮组，把重为500 N的物体以0.5 m/s的速度匀速向上提起，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为________N，图乙中人所做有用功的功率为________W。
17．救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103 N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1 t，斜面高为2 m，斜面长为5 m(不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g取10 N/kg)，在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为________J，整个装置的机械效率为________，小车A与斜面间的摩擦力大小为________N。
三、作图题(每题3分，共6分)
18．手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看成一个轻质杠杆，O点是支点。请在图中画出：施加在A点最小的动力F1及力F2的力臂l2。

(第18题) (第19题)
19．如图所示，在A处或B处的虚线框内添加一个滑轮，利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力。添加滑轮并完成滑轮组绕法。
四、探究题(每题8分，共16分)
20．小明同学探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前，杠杆停在图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应该将右端平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节。
(2)调节杠杆水平平衡后，小明进行的三次实验如图乙所示。根据实验，他得出杠杆的平衡条件为“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，你认为这个结论是________(填“正确”或“错误”)的，实验过程中使杠杆水平平衡的目的是__________________。
(3)在图乙(b)装置的左右两边各取下一个钩码后，杠杆________(填“左”或“右”)端下沉，为使杠杆恢复水平平衡，只需将右侧钩码移至第________格。
(4)用绳子拴住一根粗细不同的树干某处，静止后树干水平平衡，如图丙所示。现将树干从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段，根据图乙可判断GA________(填“＞”“＝”或“＜”)GB。
21．如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。

(1)分析表中的数据可得出：斜面越缓越________(填“省”或“费”)力。
(2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，斜面高和长分别是0.5 m和1 m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5 N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为________。
(3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与____________和____________有关。
(4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力________(填“大于”“小于”或“等于”)物块所受的摩擦力。
五、综合运用题(每题8分，共16分)
22．骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。如图所示是踮脚时的示意图，人体的重力为阻力，小腿肌肉施加的拉力为动力，重600 N的小明在1 min内完成50个双脚同时踮起动作，每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是9 cm。求：
(1)小腿肌肉对每只脚的拉力；
(2)小明踮脚过程中克服重力做功的功率。
23．造福于资阳人民的“毗河引水”工程正在如火如荼地进行建设，如图所示为乐至县境内某引水渡槽建设工地用升降机从地面提升渡槽组件的示意图。若渡槽设计高度为h＝10 m，每一段组件质量为m＝2×103 kg，升降机最大功率为P＝40 kW，每根钢丝绳上能承受的最大拉力是F0＝4×104 N，不计滑轮和钢丝绳的重力及摩擦力，取g＝10 N/kg，求：
(1)该升降机一次最多能匀速提升多少段渡槽组件。
(2)某次提升中，升降机以最大功率在t＝20 s内将3段渡槽组件从地面匀速提升至设计高度，求钢丝绳拉力的功率P1和升降机的机械效率η。
答案
一、1．C
2．B 点拨：由图可知，动力为拉动杠杆的力，动力作用在杠杆的B点，动力臂为支点到动力作用线的距离，为l2。
3．B
4．C 点拨：由杠杆的平衡条件知，木板左侧重力大，力臂小，木板右侧重力小，力臂大，为了继续保持杠杆平衡，两辆小车重力和运动距离的乘积必须相等。
5．C
6．D 点拨：题图A中，对物体受力分析可知Gsinθ＝F1，θ为斜面倾角，则F1＝eq \f(1,2)G；题图B中，物重由3股绳承担，则F2＝eq \f(1,3)G；题图C中，利用定滑轮拉物体不能省力，则F3＝G；题图D中，利用杠杆的平衡条件有F4(3l＋l)＝Gl，则F4＝eq \f(1,4)G；综上分析可知，F4最小，故选D。
7．C 8．A 9．D
10．D 点拨：两种方法中，货物重力G、被提高的高度h相同，两种方法克服重力做功都为W＝Gh，相同，故A错误；图甲中使用了斜面，能省力，故B错误；图甲中沿斜面推货物时，需要克服摩擦做一些额外功，故图甲方法的机械效率小于图乙方法的机械效率，故C错误；两种情况下，货物的高度都增加了，故重力势能增加，机械能增加，故D正确。
11．B 点拨：物体的重力为G＝mg＝5 kg×9.8 N/kg＝49 N；由图示可知，动力臂小于阻力臂，即lF＜lG，根据杠杆平衡条件得：FlF＝GlG，则F＞G，即肱二头肌收缩对桡骨所施加的力一定大于49 N。
12．A 点拨：要使底部C稍稍离开地面，应该以D为支点，要对油桶施加的力最小，应以AD为力臂，AD的长度为eq \r(（30 cm）2＋（40 cm）2)＝50 cm＝0.5 m，圆柱形油桶底部半径为eq \f(30 cm,2)＝15 cm＝0.15 m，根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可得：F2＝eq \f(F1l1,l2)＝eq \f(2 000 N×0.15 m,0.5 m)＝600 N，A正确；用水平力没推动油桶，虽然用了力，但是没有沿力的方向移动距离，没有做功，B错误；用水平力没推动油桶，油桶受到的摩擦力与推力为一对平衡力，C错误；地面对油桶的支持力与油桶对地面的压力属于作用力和反作用力，D错误。
二、13．省力；B；机械效率
14．液化；粗糙；A
15．F2；25 点拨：圆形玻璃转盘转动时可视为杠杆，在A点施加一个大小为20 N的水平力FA，转盘会沿顺时针方向转动，要让转盘反方向转动，且作用力最小，施加的作用力方向必须与直径AB垂直，且与FA方向相同，故应为F2；由杠杆平衡条件知FAAO＝F2OB，则F2＝eq \f(FAAO,OB)＝eq \f(20 N×50 cm,40 cm)＝25 N。
16．500；250 点拨：图甲中两个滑轮的轴都固定不动，是定滑轮，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，F＝G＝500 N；图乙中人所做有用功的功率P＝eq \f(W有,t)＝eq \f(Gh,t)＝Gv＝500 N×0.5 m/s＝250 W。
17．2×104；80%；1×103 点拨：小车质量m＝1 t＝1 000 kg，
其重力G＝mg＝1 000 kg×10 N/kg＝1×104 N，
钢绳做的有用功：W有＝Gh＝1×104 N×2 m＝2×104 J。
不计车长，拉力作用点移动距离：s＝2L＝2×5 m＝10 m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝2.5×103 N×10 m＝2.5×104 J，
整个装置的机械效率：η＝eq \f(W有,W总)＝eq \f(2×104 J,2.5×104 J)＝80%；
不计钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，克服小车A与斜面间的摩擦做的功为额外功：
W额＝W总－W有＝2.5×104 J－2×104 J＝5×103 J，
由W额＝fL可得摩擦力：f＝eq \f(W额,L)＝eq \f(5×103 J,5 m)＝1×103 N。
三、18．解：如图所示。

(第18题) (第19题)
19．解：如图所示。
四、20．(1)右 (2)错误；方便读出力臂 (3)左；4 (4)>
21．(1)省 (2)55.6% (3)斜面倾斜程度；斜面粗糙程度
(4)大于
五、22．解：(1)每只脚分担的力F2＝eq \f(600 N,2)＝300 N，
由图可知，l2＝8 cm，l1＝8 cm＋4 cm＝12 cm，
由杠杆平衡条件可得：300 N×8 cm＝F1×12 cm，
解得：F1＝200 N。
(2)踮脚过程中，1 min内克服重力总共做的功
W＝2F1h×50＝2×200 N×0.09 m×50＝1 800 J，
克服重力做功的功率P＝eq \f(W,t)＝eq \f(1 800 J,60 s)＝30 W。
23．解：(1)每一段组件的重力G＝mg＝2×103 kg×10 N/kg＝2×104 N，
滑轮组的最大拉力F＝3×4×104 N＝1.2×105 N，
最多能拉起渡槽组件的段数n＝eq \f(1.2×105 N,2×104 N)＝6段。
(2)不计滑轮和钢丝绳的重力及摩擦力，钢丝绳拉力做的有用功
W有＝G′h＝3×2×104 N×10 m＝6×105 J，
钢丝绳拉力的功率P1＝eq \f(W有,t)＝eq \f(6×105 J,20 s)＝3×104 W，
总功W总＝Pt＝40×103 W×20 s＝8×105 J，
升降机的机械效率η＝eq \f(W有,W总)＝eq \f(6×105 J,8×105 J)＝75%。