2022_2023学年人教版物理八年级（下）第十二章 简单机械 单元测试卷

第十二章 简单机械

（考试时间：60分钟  试卷满分：100分）

一、选择题：本题共14个小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（　　）

A．筷子 B．瓶起子 

C．核桃夹 D．钢丝钳

2．如图中的皮划艇运动员一手支撑住桨柄的末端，另一手用力划桨，此时的船桨可看作是一个杠杆。下图中的船桨模型中最合理的是（　　）

    A．    B．    C．    D．

3．一个600N重的成年人和一个小孩都过一道8m宽的水渠。成人从左岸到右岸，而小孩从水渠右岸到左岸，两岸各有一块6m长的坚实木板（忽略木板自身重量和木板叠交的距离），要使成年人和小孩都能平安过渠，小孩的体重至少是（　　）

A．100N B．200N C．300N D．400N

4．如图所示，用细绳将一重为6N的物体沿粗糙程度相同的斜面匀速拉到高处，斜面长s＝1.5m，高h＝0.5m，在此过程中，斜面的机械效率为75%。下列说法正确的是（　　）

A．拉力F的大小为2N 

B．斜面对物体的摩擦力与拉力F是一对平衡力 

C．只将物体拉到斜面中点位置处，斜面的机械效率变为原来的一半 

D．若只把斜面的高度降低，则斜面的机械效率降低

5．如图所示，用一个始终水平向右的力F把杠杆OA从图示位置缓慢拉至接近水平的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．阻力臂一直变大 

B．F先变小后变大 

C．一直是省力杠杆 

D．可以将杠杆OA拉至水平位置并保持静止

6．如图所示，将重150N的甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，杠杆的B端悬挂乙物体，杠杆在水平位置平衡，已知：乙物体所受重力为30N，AO：OB＝1：3，甲物体的底面积为0.2m2，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　）

A．甲物体对杠杆的拉力为10N 

B．杠杆对甲物体竖直向上的拉力为60N 

C．甲物体对水平地面的压强为750Pa 

D．水平地面对甲物体的支持力为60N

7．用下列简单机械，使重量同为G的物体都处于静止状态，如图所示，其中用力最大的是（均不计摩擦和机械自重）（　　）

A．  B．  C．  D．

8．实心物体A由甲物质制成，实心物体B由乙物质制成，物体A和物体B的体积相同。甲、乙两种物质的质量与体积的关系如图1所示。把物体A挂在滑轮组下，如图2所示，若使滑轮组处静止状态，则虚线框内应悬挂B物体的个数是（绳重、轮重均忽略不计）（　　）

A．1个 B．2个 C．3个 D．4个

9．如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%。下列判断正确的是（　　）

①拉力F1的大小为450N

②用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%

③分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大

④分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F1、F2做功相等

A．只有②④正确 B．只有①②正确 

C．只有②③正确 D．只有①②④正确

10．某同学旅游时，发现一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械。当地人借助这种装置可以将较重的物体很轻便地搬运到二楼上面。他借助该装置提升100牛的重物（不计摩擦和装置的自重）。下列说法正确的是（　　）

A．可以把A、B简化看成动滑轮 

B．人将绳拉过1米时，物体也上升1米 

C．物体匀速上升时，人对绳的拉力为20牛 

D．利用该装置不能省力，但能改变力的方向

11．如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重900N、底面积为200cm2的方形货箱，货箱20s内匀速上升4m，工人所用拉力F为500N（不计绳重和摩擦），则（　　）

A．人拉绳子的速度为0.2m/s 

B．动滑轮的重力为100N 

C．该装置的机械效率是90% 

D．当滑轮组对货箱的拉力为零时，货箱对地面的压强为4.5×104Pa

12．用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2。不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是（　　）

A．F1＝F2 B．F2＜F1＜2F2 C．F1＝2F2 D．F1＞2F2

13．如图所示，在水平面上的物体重200N，与水平面的滑动摩擦力的大小是48N，当用图示装置水平匀速拉动物体时，F＝20N．若绳子自由端移动的速度为0.6m/s，则（　　）

A．滑轮组的机械效率是80% 

B．绳子与滑轮间的摩擦力大小是4N 

C．物体的速度大小是0.3m/s 

D．动滑轮重4N

14．如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，已知OA：OB＝1：2，滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重100N，工人体重为700N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，当工人用300N的力竖直向下以1m/s的速度匀速拉动绳子时（　　）

A．工人对地面的压力为400N 

B．建筑材料P重为600N 

C．建筑材料P上升的速度为3m/s 

D．物体M对地面的压力为4400N

二、填空题（每空1分，共13分）

15．如图所示，古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起。使用定滑轮可以　   　（选填“省力”、“省距离”或“改变动力方向”）；吊桥可以看作杠杆，绳子对它的拉力是动力，吊桥的重力是阻力。在拉起吊桥的过程中，阻力臂大小　   　（选填：“变大”、“变小”或“不变”）。

16．如图所示，用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机，已知AB长40cm，BC长50cm。室外机的质量为30kg，室外机的重力作用线正好通过AB中点，则A处钉受到的水平拉力F为 　   　N（支架重力不计）。为了安全，从力学的角度分析，室外机的位置应尽量 　   　（选填“靠近”或“远离”）墙壁。

17．如图所示，快递小哥为了较快的把货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物，应该选用
　   　装置，理由是 　   　。

18．如图所示，重力G＝700N的水平木板在滑轮组的作用下保持静止。三个滑轮等大、光滑，质量均忽略不计。所有细绳的重力均不计，与天花板间的固定点分别叫做A、B、C，与木板间的固定点分别叫做D、E；各条细绳中不与滑轮接触的部分均竖直。则B点处的细绳对天花板的拉力大小为　   　。

19．如图所示，工人利用滑轮组将180N的重物匀速向上提升到2m高的平台上，他所用的拉力为100N，则动滑轮重为 　   　N，绳子自由端向下移动的距离为 　   　m。（不计绳重及摩擦）

20．如图所示，利用滑轮组将放在水平地面上重为3000N的物体水平移动5m，当匀速拉动物体时，物体与地面的摩擦力为120N，此时水平拉力为50N，则拉力做的功是 　   　J，滑轮组的机械效率是 　   　。

21．如图所示，是一套简易升降装置示意图，其上端固定在楼顶，工人用力拉绳子，装置可使人与工作台升至所需高度，装置中滑轮A、B、C的重力分别为100N、50N、40N，人的重力为600N，当人用100N的拉力向下拉绳子时，地面对工作台的支持力为450N，则工作台的重力为　   　N．（不计绳重和摩擦）

22．如图所示的简单机械是由固定的斜面和滑轮组成的。若斜面的长L与斜面高h的比值为2，整个机械的效率为80%，则使用该机械将重物沿斜面缓慢拉上的过程中，作用力F与重物所受重力G的之比为　   　。

三、实验探究题（每空1分，共20分）

23．斜面是一种简单机械，使用斜面的好处是可以省力。那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面的拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力）小华提出以下三个猜想。

猜想1：斜面的省力情况与斜面的表面材料有关。

猜想2：斜面的省力情况与斜面的倾角有关。

猜想3：斜面的省力情况与物体的重力大小有关。

他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验，在沿斜面的力作用下，物块在斜面上做匀速直线运动，记录的实验数据如下表：

（1）通过对比实验 　   　（填写实验序号）中的数据可知，使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关。

（2）通过对比实验序号①、⑤、⑥中的数据，得出的结论是：在其他条件相同时，　   　。

（3）为了验证猜想3，小华做了实验 　   　（填写实验序号），分析实验数据后，小华认为这几次实验省力情况相同依据是 　   　。

【拓展】完成实验后，小华沿斜面用1.8N的拉力，将重5.4N的物体从斜面底匀速拉到顶端。已知斜面长1.2m，高0.3m，物体在斜面上运动时受到的摩擦力是 　   　N，斜面的机械效率是 　   　。

24．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中；

（1）如图1杠杆上而有刻度，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向 　   　（选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在 　   　位置平衡。

（2）图2和图3的操作相比，图 　   　更方便，因为可以直接读出 　   　。实验中杠杆右侧没有使用钩码，使用弹簧测力计的好处是 　   　。

（3）图4中，若慢慢将弹簧测力计向右倾斜拉杠杆，仍使杠杆在水平位置平衡，它的示数将变 　   　，因为 　   　。

（4）经过多次实验，得出实验结论后，小明同学想利用图5装置测出杠杆提升钧码时的机械效率：

①图5所示实验中，每个钩码重0.5N，弹簧测力计竖直向上拉杠杆，它的示数为4N，当钩码上升6cm时，杠杆上的C点上升3cm，则此时杠杆的机械效率ηa＝　   　。

②杠杆的机械效率跟钩码悬挂的位置到底有没有关系呢？如图6，他仍然竖直向上拉杠杆使C点上升3cm，若支点处的摩擦力可以忽略不计，经分析可知此时杠杆的机械效率ηb与ηa相比 　   　（选填“变大”“变小”或“不变”）。接下来可以进行实验，收集数据，通过实践证明我们的分析是否正确。

25．在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小明利用同一滑轮组先后提升不同重量的物体进行实验，如图甲和乙所示，不计空气阻力。实验测量的数据记录在表格中：

（1）根据测量的实验数据，可计算出表格中的横线上应填的数据大小为 　   　（用百分数表示）。

（2）分析实验数据，可初步得出的实验结论为：同一滑轮组的机械效率与 　   　有关。

（3）小明在实验操作过程中发现：一边拉动弹簧测力计一边读数，非常不方便，因为这样弹簧测力计示数不稳

定，为了方便读数，小明认为可以让弹簧测力计保持静止时读数，他的这种想法显然是错误的，因为他没有考虑到 　   　对滑轮组机械效率的影响，如果让弹簧测力计保持静止时读数，则所测出的滑轮组机械效率将比其真实值 　   　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

（4）如果不计绳重和摩擦，只是按照如图丙所示的绕绳方法组装滑轮组，并利用图丙方案提升相同重量的物体，对比甲图和图丙所示的滑轮组的机械效率，可知η甲　   　η丙（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

四、计算题（26题13分，27题12分，共25分）

26．（13分）如图所示，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，将边长为5cm的正方体G1通过轻质细绳系于正上方杠杆的A点，物体G2重为40N，将G2放在B点时，G1对地面的压强为2×104Pa，已知OA＝0.2m，OB＝0.1m，问：

（1）（3分）此时细绳作用于A的拉力是多大？

（2）（4分）正方体G1的重力是多少？

（3）（6分）现用F＝5N的水平拉力使G2以0.05m/s的速度从B点向右匀速直线运动，多少秒时间，可使G1对地面的压力恰好为零？

27．（12分）如图所示，为一滑轮组，在竖直拉力F＝20N的作用下，提着重物G匀速上升，在10s钟内，力F上升了1.2m，如果忽略绳重与摩擦阻力，试求：

（1）（4分）重物G上升的速度为多大；

（2）（3分）如果此时该滑轮组的效率为80%，则所提重物的重力为多大；

（3）（5分）如果所提重物的重力增加为68N，则匀速提升重物时，该滑轮组的效率为多少。