第十二章 简单机械 章末单元复习检测测试-2023-2024学年八年级物理下册同步精品课件+练习（人教版）

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第十二章 简单机械 章末单元复习检测测试（解析版）班级：________________ 姓名：__________________ 得分:___________________一、单选题（共10小题，每题3分，共30分）1．（2023·全国·九年级专题练习）如图所示的正在使用的四种工具能够达到省距离目的的杠杆是（　　）A．食品夹 B．瓶盖起子C．钳子 D．核桃夹【答案】A【详解】A．食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离，故A符合题意；B．瓶盖起子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力但费距离，故B不符合题意；C．钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离，故C不符合题意；D．核桃夹在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离，故D不符合题意。2．下列说法正确的是（  ）A．使用动滑轮拉动物体时一定省力；用筷子夹菜时一定费力B．用已经组装好的滑轮组工作时，它的机械效率是一成不变的C．一艘轮船从海水开到河水里，它会浮起一些D．现实生活中，水中的桥墩不受水的浮力0【答案】D【详解】A．如果动滑轮的重力大于物体的重力，则使用动滑轮反而不能省力，用筷子夹菜时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A错误；B．用已经组装好的滑轮组工作时，提升物体的重力越大，它的机械效率越高，故B错误；C．轮船从海里驶向河里后，轮船仍将漂浮，浮力不变，但河水的密度较小，根据浮力F浮=ρ液gV排可知，排开水的体积变大，所以要下沉一些，故C错误；D．桥墩下面没有水，水不会对桥墩产生向上的压力，没有上下表面的压力差，故不会产生浮力，故D正确。故选D。3．（2022·广东·统考中考真题）分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是（　　）A． B．C． D．【答案】A【详解】A．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子的段数n=3，则拉力B．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子的段数n=2，则拉力C．定滑轮相当于等臂杠杆，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力D．动滑轮相当于省力杠杆，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力综上，四种装置匀速提升同一重物，则最省力的是A中的装置。故选A。4．（2023·全国·九年级校联考专题练习）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，相同时间把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）A．绳子受的拉力F1和F2大小相等 B．滑轮组的机械效率相同C．拉力对滑轮组所做的功不相等 D．拉力对滑轮组所做的功的功率不相等【答案】B【详解】A．甲滑轮组中动滑轮上有2段绳子，则拉力乙滑轮组中动滑轮上有3段绳子，则拉力F1>F2，故A错误；B．不计绳重及摩擦时，滑轮组的额外功相等，均等于克服动滑轮重力做的功，做的有用功也相等，则滑轮组的机械效率相等，故B正确；CD．甲滑轮组中绳端移动的距离为物体移动距离的2倍，乙滑轮组中绳端移动的距离为物体移动距离的3倍，由，可知拉力做的功相等，相同时间内拉力对滑轮组所做的功的功率也相等，故CD错误。故选B。5．如图所示的滑轮组上挂砝码A、B后恰好静止（轮和绳子的重及摩擦不计）．若再在A、B下面各挂上一个质量相等的小砝码，将出现的情况是（ ）A．A上升 B．A下降C．保持静止 D．砝码质量未知，无法确定【答案】A【详解】试题分析：由图示可知，滑轮组是由两段绳子承担物重的，故绳端拉力是物重的二分之一，又不计轮重，因此物体静止时，GB=1/2GA，若A和B处各挂上质量相等的钩码时，GB＞1/2GA，因此A将上升．故应选A．考点：滑轮组6．如图所示滑轮组中 ，不计摩擦和绳重 ，把一个重为200N的物体沿竖直方向在4s 内匀速提升了2m ，所用拉力F为125N 。下列说法正确的是（　　）A．动滑轮重75NB．4s 内拉力F做功500JC．4s 内拉力F的功率为62.5WD．滑轮组的机械效率为90%【答案】B【详解】A．动滑轮重故A错误；B．4s 内拉力F做功故B正确；C．4s 内拉力F的功率为故C错误；D．滑轮组的机械效率为 D错误。故选B。7．（2022·四川遂宁·统考中考真题）码头上的工作人员，利用如图所示的杠杆将一桶淡水从地面转移到船上（杠杆始终保持水平）。挂在A端的的桶重100N，内部底面积为，桶内装有800N的水，水深1m。重600N的工作人员用绳子竖直拉住B端，工作人员的脚与地面的接触面积，。下列计算结果错误的是（　　）（，g取）A．水对桶底的压强为 B．水对桶底的压力为600NC．人对地面的压力为375N D．人对地面的压强为【答案】C【详解】A．水对桶底的压强为故A正确，不符合题意；B．水对桶底的压力为故B正确，不符合题意；C．根据杠杆平衡原理，可得人对绳子的拉力为所以人对地面的压力为故C错误，符合题意；D．人对地面的压强为故D正确，不符合题意。故选C。8．质量为80kg的工人利用如图滑轮组将一质量为60kg的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为75%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），小明对此工作过程及装置作出了论断，下列论断正确的是（　　）A．动滑轮重为200NB．此过程中，工人对地面的压力为600NC．重物匀速上升过程中机械能不变D．若增大重物A，滑轮组机械效率不变【答案】A【详解】A．重物A的重力GA=mAg=60kg×10N/kg=600N不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功的唯一来源，滑轮组的机械效率解得G动=200N，故A正确；B．绳子的有效段数为n=3，因不计绳重与摩擦，作用在绳子自由端的拉力根据力的相互性，绳子对人向上的拉力为F′=266.7N，质量为80kg人的重力G人=m人g=80kg×10N/kg=800N故人对地面的压力F压=G物-G人=800N-266.7N=533.3NB错误；C．重物匀速上升过程中，因速度不变，故重物的动能不变，但因高度变大，重物的重力势能变大，重物匀速上升过程中机械能变大，C错误；D．滑轮组的机械效率动滑轮的重力不变，若增大重物，由上式知，滑轮组机械效率变大，D错误。故选A。9．如图所示，用始终竖直向上的力F，将轻质杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，F的大小变化情况是 A．逐渐变大     B．逐渐变小     C．保持不变      D．无法判断【答案】C【详解】由图像知道，利用杠杆提升物体时，拉力和物体的重力方向平行，在物体上升时，拉力上升，但动力臂和阻力臂的比值不变，根据杠杆平衡条件，则拉力大小不变．A．选项与分析结果不符合B．选项与分析结果不符合C．选项与分析结果符合题意D．选项与分析结果不符合10．（2023·全国·九年级校联考专题练习）如图，长为L的轻质木板（不计质量），左端可绕O点转动，右端放一重为G的小物块，用竖直向上的力F拉着木板的右端，使木板始终在水平位置保持静止。小物块向左匀速滑行过程中，下图能正确表示拉力F与小物块运动时间t关系的是（　　）A． B． C． D．【答案】A【详解】如图所示动力臂为OA=L，杠杆受到物体的压力（阻力）F压=G，阻力臂为OB，物块向左做匀速滑动，则阻力臂OB=OA-vt=L-vt因杠杆平衡，根据杠杆的平衡条件得F×OA=F压×OB=G×(OA-vt)即F×L=G×(L-vt)解得因G、v、L为常数，所以拉力F与运动时间t是一次函数关系，当t增大时，F减小，变化关系为直线，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。二、填空题（共9小题，每空1分，共20分）11．如图所示是活塞式抽水机，使用时它的手柄相当于____杠杆；它是靠____把水抽上来的。【答案】 省力 大气压【详解】[1]在使用压水井的压杆压水的时候，手移动的距离大于活塞移动的距离，并且动力臂大于阻力臂，由杠杆的平衡条件，所以使用时它的手柄相当于省力杠杆。[2]抽水机抽水时，抽水机是先将筒内的空气排出，此时筒内气压小于外界大气压，大气压将水从低处压到高处。12．（2022·海南·统考中考真题）如图所示为我国古代货物装船的场景。此时木棒属于______杠杆（选填“省力”“等臂”或“费力”），将重1000N的货物提升1.5m，杠杆对货物做功为______J。【答案】 省力 1500【详解】[1]如图所示，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆。[2]杠杆对货物做功为13．（2022·甘肃金昌·中考真题）如图所示，现在很多地方设有轮椅专用通道，为残疾人通行提供方便。它实际上就是简单机械中的 ______（选填“杠杆”、“滑轮”或“斜面”）；属于 ______（选填“省力”、“费力”或“省功”）机械。【答案】 斜面 省力【详解】[1]轮椅专用通道是一条与水平面成一定角度的倾斜平面，这样的倾斜平面利用的就是斜面，可以省力。[2]根据功的原理可知，使用斜面时要费距离，但同时省了力，故斜面属于省力机械。14．如图所示的装置中，不计动滑轮重及绳子与轮的摩擦。5s内重为200N的物体A在水平桌面上向右匀速运动了0.5m，弹簧测力计的读数为10N，则物体B的重力大小为______N，物体B下降的速度为______m/s。【答案】 20 0.05【详解】[1]因为物体A向右做匀速直线运动，不计动滑轮重及绳子与轮的摩擦，所以物体A对滑轮组的拉力：F＝F示＝G物体B的重G＝2F示＝2×10N＝20N[2]由图知，n＝2，物体A对滑轮组拉力端移动的距离s＝2sB＝0.5m物体B下降的距离sB＝s＝×0.5m＝0.25m物体B下降的速度v＝＝＝0.05m/s15．（2022秋·江苏盐城·九年级校考阶段练习）如图所示，分别使用A、B两种滑轮匀速提起物体，若物体所受重力G＝100N，不计绳重、滑轮重和绳与滑轮间摩擦，则拉力FA＝______N，FB＝______N。若使用滑轮A时，物体上升1m，则绳子自由端移动的距离为 _____m。【答案】 50 100 2【详解】[1]由图可知，提升物体时，A滑轮和物体一起移动，则A是动滑轮；由题可知，不计绳重、滑轮重和摩擦；动滑轮可以省一半的力，则[2]B滑轮的轴固定不动，则B是定滑轮，定滑轮不能省力，只能改变力的方向，所以FB＝G＝100N[3]动滑轮上承担物体重量的绳子股数为n=2，则物体上升的高度为s＝2h＝2×1m＝2m16．如图所示，小华同学用400N的拉力F将一质量为64kg的物体在10s内匀速竖直向上提升2m。不计摩擦和绳重，在此过程中，拉力F的功率为 _____W；该滑轮组的机械效率为 _____。（g取10N/kg）【答案】 160 80%【详解】[1]由图知，n＝2，拉力端移动距离拉力做的总功拉力做功功率[2]物体重力拉力做的有用功滑轮组的机械效率17．（2022·四川凉山·统考中考真题）工人师傅用如图所示的滑轮组将重为400N的货物匀速提升了1m，动滑轮重为100N，不考虑绳重和摩擦，工人师傅做的额外功为____________J，该滑轮组的机械效率为____________。【答案】 100 80%【详解】[1]由题意可知，不考虑绳重和摩擦，则工人师傅做的额外功，就是克服动滑轮的重力所做的功，动滑轮重为100N，动滑轮被匀速提升了1m，根据公式可知，工人师傅做的额外功工人师傅做的额外功为100J。[2]由题意可知，货物重为400N，被匀速提升了1m，所做的有用功所做的有用功为400J，则总功该滑轮组的机械效率该滑轮组的机械效率为80%。18．（2023·吉林·校联考一模）如图所示，用滑轮组把250N的重物匀速提升4m，所做的有用功是________J；如果用该滑轮组提升300N的重物，它的机械效率将________。【答案】 1000 增大【详解】[1]把250N的重物匀速提升4m，则做的有用功[2]根据机械效率公式可知，物重越大，有用功越大，额外功大小不变，所以有用功在总功中所占比例增大，故滑轮组的机械效率将增大。19．如图所示，用质量相同滑轮，组装了不同的滑轮组甲和乙，分别提升质量相同的物体，升高相同的高度，不计绳重和摩擦，则F1_______F2（选填“＞”“＝”“＜”），η1_______η2（选填“＞”“＝”“＜”）；当物体的重力为100N，动滑轮的重为20N,物体升高的高度为2m，则滑轮组的机械效率为________（保留到0.1%）【答案】 ＞ = 83.3%【详解】（1）由图知，承担物重的绳子股数n1=2，n2=3，因为不计绳重和摩擦，故两图所用拉力：，，因为滑轮质量相同、重力相同，提升的物体重相同，所以F1＞F2；因为两图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，不计绳重和摩擦，额外功W额=G轮h，即额外功W额相同，又因为W总=W有+W额，所以总功相同，由可知，两装置的机械效率相同，即η1=η2．（2）左图中，n=2，不计绳重和摩擦，拉力，拉力移动距离s=2h=2×2m=4m，拉力做的有用功W有用=Gh=100N×2m=200J，拉力做的总功W总=Fs=60N×4m=240J，滑轮组的机械效率：．故答案为＞；=；83.3%．三、作图题（共2小题，每题3分，共6分）20．（2022秋·江苏徐州·九年级校考阶段练习）请在图中画出用此杠杆提升物体时的最小力的示意图（O为支点）。【答案】【详解】根据杠杆平衡条件，动力×动力臂=阻力×阻力臂，可得，由于阻力与阻力臂是一定的，因此当阻力臂最大时，阻力是最小的。根据杠杆的形状，从O点到此杠杆的最右端B的距离最大，这是最长的力臂，根据力臂的概念确定力的方向，力的方向应为竖直向上，如图所示：21．画出图中提起重物滑轮组最省力的绕线。【答案】【详解】从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法。如图所示：【点睛】省力多少和绳子的绕法，决定滑轮组的使用效果。滑轮组设计原则可归纳为：奇动偶定；一动配一定，偶数减一定，变向加一定。四、实验题（共4小题，共27分）22．（2022春·上海·八年级校考期中）（10分）在“探究杠杆平衡的条件”的实验中：①实验前，杠杆静止在如图所示位置，此时杠杆处于__状态（选填“平衡”或“不平衡”），为了使杠杆在水平位置平衡，应向__调节平衡螺母（选填“左”或“右”）；②两边挂上钩码后，发现杠杆不平衡，可以改变钩码的__或在杠杆上的_____，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了__；③若不计杠杆重力和摩擦且杠杆刻度均匀，每个钩码均重1牛。如图所示，在A点挂两个钩码时，为了使杠杆在水平位置平衡，可以在C点挂__个同样的钩码，或者在B点作用一个大小为__牛，方向竖直向__（选填“上”或“下”）的力；④若某组同学经过实验，获得了如下数据：根据表中的信息，他得出“F1l1=F2l2”的结论。该结论与他所测的数据__（选填“相符”或“不相符”）。同组的小丽觉得他的结论并不可靠，请帮小丽说出她的理由：__。【答案】 平衡 右 个数 位置 见解析 4 4 上 相符 见解析【详解】①[1]杠杆处于静止状态，故杠杆处于平衡状态。[2]由图可知，杠杆右端下沉，为了便于测量力臂，应将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡。②[3][4]两边挂上钩码后，发现杠杆不平衡，可以改变钩码的个数或位置。[5]由于重力是竖直向下的，杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于在杠杆上直接读出力臂的数值。③[6]设每个格的长度为l，每个钩码重G，根据杠杆平衡条件有解得n=4[7][8]若作用力在B点，为使杠杆平衡，作用力方向应向上，根据杠杆平衡条件可得代入数据，得解得F=4N④[9]根据题中的结论，结合表中数据，可以得出结果与公式相符。[10]同组的小丽觉得他的结论并不可靠，是因为一组数据具有偶然性，应多次测量，得出普遍规律。23．（7分）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：(1)在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向 _______ (填“左”或“右”)边旋一些。(2)调好后，第一组按图乙进行实验，第二组按图丙进行实验，你认为第 ____ 组实验更好，理由是 _______ 。(3)如图丁所示，在杠杆左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码 ______ 个。(4)如图戊所示，若所使用的每个钩码重均为0.5 N，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆水平平衡，测力计的拉力为 _______ N；当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数 ______ (填“变大”“变小”或“不变”)，其原因是 ____________________ 。【答案】 右 二 可以直接在杠杆上读取力臂 3 3 变大 拉力对应的力臂变小了【详解】(1)[1]研究杠杆的平衡条件时，为了便于测量力臂，要求杠杆在水平位置平衡，如图甲所示，杠杆左低右高，应使平衡螺母向右移。(2)[2][3]使杠杆在水平位置平衡就是为了便于测量力臂，即悬挂点到支点的长为力臂，所以丙图的第二且实验更好。(3)[4]如图丁所示，根据杠杆的平衡条件，解得n=3，应在杠杆右边B处挂同样钩码3个。(4)[5][6][7]如图戊所示，若所使用的每个钩码重均为0.5N，根据杠杆的平衡条件：解得F=3N；当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，测力拉力的力臂将变小，所以力F将变大。24．（6分）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同数量的钩码，分别做了甲、乙、丙三组实验，实验数据记录如下：(1)在实验操作中，应该使钩码___________（选填“快速”或“缓慢”）上升。 (2)进行第2次测量时， 滑轮组做的有用功是___________J滑轮组的机械效率约为___________。（保留三位有效数字） (3)进行第3次测量时，弹簧测力计的示数为___________N，滑轮组做的有用功是___________J。 (4)分析实验数据，实验小组得出实验结论：滑轮组的机械效率与___________有关。【答案】 缓慢 0.2 78.4% 2.4 0.3 物重（或钩码重）【详解】(1)[1]在实验过程中，应缓慢竖直向上匀速拉动弹簧测力计。(2)[2]第2次测量时，滑轮组做的有用功是[3]第2次测量时滑轮组的机械效率(3)[4]由图示测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.4N。[5]进行第3次测量时，滑轮组做的有用功(4)[6]实验数据看，钩码上升的高度相同，所以机械效率不断增大不是由于被提升高度的变化而引起的。钩码重力不断增大，机械效率不断提高，得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与物体的重力（或钩码重）有关。25．（2023春·八年级校联考课前预习）（4分）课后延时服务社团活动中，“勇创”兴趣小组计划探究“影响滑轮组机械效率的因素”的实践活动，提出如下科学猜想；猜想一：滑轮组机械效率可能与被提升物体的重力大小有关猜想二：滑轮组机械效率可能与被提升物体的高度有关现有实验器材支架、细绳、轻质滑轮2个、弹簧测力计（量程合适）、规格2N的钩码多个，实验装置如图所示；请你协助“勇创”兴趣小组完成实验；（1）除上述实验器材，完成该实验还需要的测量工具是______；（2）实验数据记录如下表：①根据表格中的数据，第二次实验时滑轮组的机械效率为______；②分析实验数据可得出结论同一滑轮组，物体提升相同高度，______，机械效率越高；③若要验证猜想二，你的关键操作是______。【答案】 刻度尺 78.4％ 物体的重力越大 控制物体的重力和动滑轮的个数不变，改变物体上升的高度【详解】（1）[1]在探究影响滑轮组机械效率的因素的实验中，需要测量物体和绳子端移动的距离，故还需要刻度尺。（2）[2]由表格中的数据可知，物体上升的高度h=10cm=0.1m，绳子自由端移动的距离s=30cm=0.3m，则第二次实验时滑轮组的机械效率为[3]分析实验数据可得，同一滑轮组，物体提升相同高度时，物体的重力越大，有用功越大，机械效率就越高。[4]要验证滑轮组机械效率可能与被提升物体的高度有关，需要控制物体的重力和动滑轮的个数不变，改变物体上升的高度从而探究机械效率的变化情况。五、计算题（共2小题，共17分）26．（2023·全国·九年级专题练习）（8分）如图甲所示，重40N的物体在拉力F的作用下，5s内被匀速提高了0.5m，拉力F做的功W随时间t变化的图像如图乙。绳子能承受的最大拉力为50N，不计绳重与摩擦。求：（1）5s内做的有用功；（2）动滑轮重力；（3）该滑轮组的最大机械效率。【答案】（1）20J；（2）10N；（3）90%【详解】解：（1）5s内做的有用功是（2）由图甲可知则绳子自由端移动距离是由图乙可知，5s内拉力F做的功由可得，作用在绳子上的拉力是不计绳重与摩擦，根据拉力的计算公式可知，动滑轮重力是（3）由题知，绳子能承受的最大拉力是50N，不计绳重与摩擦，根据拉力的计算公式可知，提升的最大物重是因为在使用滑轮组时，在其他条件相同时，提升的物重越大，滑轮组的机械效率越大，滑轮组的机械效率是所以，滑轮组的最大机械效率是答：（1）5s内做的有用功为20J；（2）动滑轮重力为10N；（3）该滑轮组的最大机械效率为90%。27．（2022·山东威海·统考中考真题）（9分）为了建设精致城市，每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草，为城市增添一抹绿色。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组。，每个沙袋重，每个滑轮重。（木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计）（1）若A点受到竖直向下的拉力为，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？（2）若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为的花架匀速提升。求：①滑轮组的机械效率。②滑轮组对绳的拉力。【答案】（1）2个；（2）①94%；②624N【详解】解：（1）木棒始终水平平衡且不计木棒重力，由公式FAl1=FBl2可知，木棒B端受到的压力为沙袋个数所以至少需要2个沙袋。①竖直匀速提升物体，绳的重力及滑轮与轴的摩擦均忽略不计，有用功为W有=G物h=376N×5m=1880J额外功为W额=G动h=24N×5m=120J总功为W总=W有+W额=1880J+120J=2000J滑轮组的机械效率为②因为竖直匀速提升，所以受力平衡，绳的重力及滑轮与轴的摩擦均忽略不计，人的拉力为滑轮组对绳AC的拉力FA=3F拉+G定=3×200N+24N=624N答：（1）若A点受到竖直向下的拉力为1000N，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置2个沙袋；（2）①滑轮组的机械效率为94%；②滑轮组对绳AC的拉力为624N。动力F1/牛动力臂l1/厘米阻力F2/牛阻力臂l2/厘米4545次数钩码重/N钩码上升的距离/cm弹簧测力计的示数/N弹簧测力计上升的距离/cm机械效率12511566.7%2451.7153651583.3%次数物体重力（N）物体上升的高度（cm）弹簧测力计的示数（N）绳子自由端移动的距离（cm）机械效率12101.03066.7524101.73036102.43083.3%