第十二单元 简单机械——2023-2024学年八年级下册物理人教版单元检测卷（B卷）

这是一份第十二单元 简单机械——2023-2024学年八年级下册物理人教版单元检测卷（B卷），共17页。
第十二单元 简单机械（B卷）一、选择题：共12小题，每小题4分，共48分。1.在劳动实践活动中，大力士小伟展示单手提起物品，并对同学们说：“看，我能提起很重的物体哦！”如图所示。同学们交流后说：“其实，你的前臂就是物理学中的一根杠杆。”下列工具正常使用时，与前臂所属杠杆类型相同的是( )A.筷子夹食物 B.钢丝钳剪铁丝 C.羊角锤撬铁钉 D.瓶起子开瓶盖2.我们身边有很多杠杆，撬棍、赛艇用的桨、自行车车闸、剪铁皮的剪子等，关于这些杠杆下列说法不正确的是( )A.利用图中的撬棍，只要用很小的力就能撬动很重的石头，使用时省力B.赛艇用的桨使用时动力作用点移动的距离比阻力作用点移动的距离小，使用时省距离C.自行车车闸在使用时动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆D.剪铁皮的剪刀在使用时有两个杠杆，且两个杠杆中阻力都小于动力3.如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为，则的大小关系为( )A. B. C. D.4.如图所示，重为100N的物体M分别在拉力和的作用下竖直提升了1m，图甲中物体M做加速运动，图乙中物体M做匀速直线运动，绳长不变。已知，。在本次实验中，下列说法中正确的是( )A.使用该动滑轮能省力B.该动滑轮所做的有用功为150JC.利用该动滑轮做的额外功大于有用功D.使用动滑轮时，当物体M被提升1m时，绳子自由端也移动了1m5.下列说法中正确的是( )A.机械做功越快，机械效率越高 B.做功时间越长，机械功率越大C.功率大的机械比功率小的机械做功快 D.做功越多机械效率越高6.小文同学采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是( )A.甲种方法克服重力做功多 B.乙种方法更省力C.两种方法总功率相等 D.两种情况下，甲的机械效率低7.如图所示，分别沿力的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小( )A.沿方向的力最小 B.沿方向的力最小 C.沿方向的力最小 D.三个力的大小相等8.吊车是一种广泛用于港口、车间、工地等地方的起吊搬运机械，如图是吊车工作时的情景，下列有关说法正确的是( )A.吊车的起重臂是一个省力杠杆B.吊车起重臂下方的滑轮是动滑轮C.支腿盘的作用是减少吊车对地的压力D.吊车吊着货物上升的过程中没有对货物做功9.学习了简单机械知识后，某同学自制了如图所示的晾衣架。他将50N的衣物挂在横杆上，拉绳使其匀速上升1.6m，用时5s（上升过程中，横杆保持水平），此过程该装置的机械效率为80%（不计绳重及摩擦）。下列分析正确的是( )A.拉力做功80J B.拉力的功率为20WC.动滑轮重12.5N D.若增大衣物的质量，机械效率将减小10.如图所示的滑轮组（忽略绳子、动滑轮重力和摩擦力），在下面挂上A、B物体正好处于静止状态，若在A、B下面再分别加挂一个重力相同的小钩码后，下列判断正确的是( )A.挂钩码前物体A、B重力的关系B.挂钩码后物体A、B仍然能静止C.挂钩码后物体A会上升，B会下降D.挂钩码后物体B会上升，A会下降11.如图所示，一位同学用滑轮组拉着重450N的物体A运动，物体A与地面间的摩擦力为90N，绳端拉力为F，物体A在5s内在水平面上匀速前进1m，不计绳重、滑轮重和其他摩擦，下列说法正确的是( )A.绳端移动速度为0.4m/sB.绳端拉力C.有用功为180JD.若增大物块与地面间的摩擦力，可以增大滑轮组的机械效率12.一位外卖小哥骑摩托送餐途中，要经过一段平直的路面和斜面，如图所示，在平直路段匀速直线行驶时的速度为15m/s，摩托车牵引力为800N，在10s内从斜面底端行驶到高24m处，摩托车功率始终不变，总质量为150kg，g取10N/kg，下列说法不正确的是( )A.斜面可以省力B.摩托车功率为12kWC.牵引力在斜面上做的有用功为D.斜面的机械效率为30%二、填空题，每空2分，共18分。13.卫工人承担着城市美容的职责，被人们赞誉为“城市黄玫瑰”“马路天使”和“城市美容师”。如图所示，环卫工人所使用的扫帚是___________（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆；清扫街道时，扫帚的刷毛向后弯曲，此时刷毛受到向___________的摩擦力。14.春节间，家家户户都要贴春联，如图是写春联时握笔的简化图，写字时毛笔杆相当于________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；手握笔的位置向上移动，则写字时所需的动力将_____（选填“变大”“变小”或“不变”）。15.如图所示是某建筑公司的电动高空升降作业平台，其宽大的平台和较高的承载能力使高空作业范围更大；但是工作人员反应此类机器机械效率较低，主要原因是_________，若要提高该平台的机械效率，你认为可以采取什么措施？_________。16.如图甲是一种剪式千斤顶，如乙图通过旋转手柄连接带螺纹的螺杆，就能轻易地顶起小车。这种千斤顶是利用_________（只要写出一种简单机械）来省力的；小华在一次给小汽车换胎工作中，转动手柄把质量为1.5t的小车的一后轮顶起了20cm，若顶起小车后轮的力只需车重的三分之一，则这个过程中所做的有用功为_________J，小华做的总功是5000J，则此次工作千斤顶的机械效率是_________。（g取10N/kg）三、作图题17.（6分）（1）请你在图中画出最省力的绕绳方法。（2）如图杠杆以O为支点画出拉力F的力臂l。（3）在如图所示的杠杆中，画出能使杠杆保持平衡的阻力臂及最小动力F的示意图。三、实验题18.（8分）在探究“杠杆平衡条件”的实验中，为了验证“动力×动力臂=阻力×阻力臂”这一猜想，实验用到的器材有：杠杆、铁架台、细线、规格为50g的钩码10个。（1）用平衡螺母调节杠杆在水平位置平衡的过程，可以借鉴调节__________（填写器材名称）的经验来操作。如图甲所示，当在杠杆左侧挂上3个钩码时，细线对杠杆的拉力是__________N，用4个钩码挂在杠杆右侧的__________（填写序号）位置后，杠杆水平平衡。记录力的大小和力臂的长度；（2）保持杠杆左侧的力和力臂不变，改变右侧钩码数并调节细线位置，杠杆再次水平平衡后记录相关数据，请在图丙相应位置画出一种操作结果；（3）继续保持左侧的钩码数和位置不变，当用2个钩码悬挂在杠杆右侧位置5时，发现杠杆并不能保持水平，于是在右侧位置2处又悬挂了1个钩码，杠杆恰能在如图乙所示位置保持静止。你认为此时杠杆平衡吗？__________（选填“平衡”或“不平衡”）。面对这样的实验现象，在接下来的探究步骤中，你面临的困难是__________。19.（8分）小丽在学习了机械效率后，想研究“一定一动”滑轮组的机械效率。于是她组装好滑轮组进行了实验。（1）在实验中，弹簧测力计应竖直向上______（选填“匀速”或“加速”）拉动。（2）下表是小丽测量并记录的部分数据：①通过分析，将表格中的实验数据补充完整。②请你根据这些数据，计算出滑轮组的机械效率______。（3）若想提高滑轮组的机械效率，可以采取的措施是______________。（写出一种即可）20.（12分）如图所示是小明家使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便地晾起洗好的衣服，它是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为5kg，动滑轮、横梁和衣架总质量为1kg。小明同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣服匀速上移了1m，不计绳重和摩擦。()求：（1）小明所用拉力的大小；（2）拉力的功率；（3）升降衣架的机械效率。答案以及解析1.答案：A解析：前臂在提起重物的过程中，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆。A.筷子夹食物过程中，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，故A符合题意；B.钢丝钳剪铁丝过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；C.羊角锤撬铁钉过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；D.瓶起子开瓶盖过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。故选A。2.答案：D解析：A.如图，利用图中的撬棍，只要用很小的力就能撬动很重的石头，把撬棍看作杠杆时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，所以使用时省力，故A正确，不符合题意；B.如图，赛艇用的桨使用时动力作用点移动的距离比阻力作用点移动的距离小，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，使用时省距离，故B正确，不符合题意；C.如图，自行车车闸在使用时动力臂比阻力臂长，则动力小于阻力，属于省力杠杆，故C正确，不符合题意；D.如图，在使用剪刀剪铁皮时，手拿剪刀的位置是动力作用点，剪刀压铁皮的位置是阻力作用点，由图可知动力臂大于阻力臂，则动力小于阻力，是省力杠杆，故D错误，符合题意。故选D。3.答案：B解析：定滑轮实质是一个等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，无论沿哪个方向匀速拉起物体，力的大小都相等，故，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。4.答案：C解析：A.物体的重力是100N，根据图乙可知，使用动滑轮时的拉力为110N，在本次实验中使用动滑轮不能省力，故A错误；B.该动滑轮所做的有用功为故B错误；C.使用动滑轮做的总功为额外功为则即利用该动滑轮做的额外功大于有用功，故C正确；D.使用动滑轮时，当物体M被提升1m时，绳子自由端移动的距离为2m，故D错误。故选C。5.答案：C解析：AD、机械效率决定于有用功再总功中所占比重，与做功快慢、多少没有关系，故A、D不正确；B、功率决定于做功多少和所用时间，时间长，做功多少不确定，功率不能确定，故B不正确；C、功率描述的是物体做功的快慢，所以功率大的一定比功率小的机械做功快，故C正确。故选：C。6.答案：D解析：A.用两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，物重和上升的高度都相同，两种情况下克服货物的重力做功是相同的，故A错误；B.乙图是直接搬重物，甲图是利用斜面来搬运重物，斜面可以省力，因此甲更省力，故B错误；C.功率等于功与时间的比值，做功多少和时间不知道，因此不能确定做功功率的大小，故C错误；D.图甲中沿斜面推货物，需要克服摩擦做一些额外功，图乙直接将货物搬到车上，人做的额外功较少，所以甲的机械效率小于乙的机械效率，故D正确。故选D。7.答案：B解析：如图，三个方向施力，阻力和阻力臂相等，因为三个方向施力，的力臂最长，所以最小（最省力），故选：B。8.答案：B解析：A.如图画出动力臂和阻力臂由图可知，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件，可知动力大于阻力，所以吊车的起重臂是一个费力杠杆，故A错误；B.使用滑轮时，轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。若将重物直接挂在滑轮上，在提升重物时滑轮也一起上升，这样的滑轮叫动滑轮。所以吊车起重臂下方的滑轮是动滑轮，故B正确；C.支腿盘可以增大吊车与地面的受力面积，由于吊车对地面的压力大小等于吊车及货物的总重力，总重力不变，根据可知，其作用是减小吊车对地的压强，故C错误；D.吊车吊着货物上升的过程中，货物在吊车钢绳拉力的作用下向上运动，拉力对货物做了功，故D错误。故选B。9.答案：B解析：A.如图，滑轮组做的有用功拉力做的功故A错误；B.拉力的功率故B正确；C.滑轮组做的额外功动滑轮与横杆的总重则动滑轮的重小于12.5N，故C错误；D.若增大衣物的质量，滑轮组的额外功不变，有用功增多，由可知，机械效率将提高，故D错误。故选B。10.答案：C解析：A.由图可知不计动滑轮和绳子的自重及摩擦力的大小，此时恰好处于静止状态，则由滑轮组的特点可知故A错误；BCD.若在A、B下面再挂一个重力相同的小钩码，此时B和钩码的总重①A和钩码的总重②因为所以③②③对比可得所以，A上升，B下降，故C正确，BD错误。故选C。11.答案：A解析：A.由图可知，绳子自由端移动的距离绳自由端移动速度故A正确；B.不计绳重、滑轮重和其他摩擦，绳端拉力为故B错误；C.有用功为故C错误；D.若不计绳重、滑轮重和其他摩擦，滑轮组的效率为100%，所以若增大物块与地面间的摩擦力，不可以增大滑轮组的机械效率，故D错误。故选A。12.答案：C解析：A.使用斜面可以省力，但费距离，故A正确，不符合题意；B.摩托车的功率故B正确，不符合题意；C.摩托车做的有用功故C错误，符合题意；D.摩托车做的总功斜面的机械效率故D正确，不符合题意。故选C。13.答案：费力；后解析：因为扫帚在使用过程中，动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆。刷毛均会向后弯曲，说明地面会阻碍刷毛向前运动，所以摩擦力的方向是向后的。14.答案：费力；变大解析：写字时，毛笔杆的支点和动力作用点都在手指上，二者距离较近，而阻力作用点是笔端，距离支点较远，动力臂小于阻力臂，所以相当于费力杠杆；手握笔的位置向上移动，则阻力臂变大，纸张对笔的阻力基本不变；而支点和动力作用点同时上移，所以动力臂基本不变，由杠杆平衡条件可知，写字时所需的动力将变大。15.答案：机器提升起升架所做额外功较多；增加工人及工具的重力/加润滑油解析：此类机器的起升架笨重，机器提升起升架所做额外功较多，由于则根据可知，机器的机械效率一般较低。提高该平台的机械效率的措施：由于平台各器材不可替换，因此可以通过增加工人及工具的重力，在额外功不变的情况下，提高有用功在总功中的占比，从而达到提高机械效率的目的；或者给机械加润滑油减小摩擦，从而减少额外功，进而提高该平台使用时的机械效率。16.答案：斜面；1000；20%解析：千斤顶省力费距离是利用斜面的原理工作的。小车的重力顶起小车后轮的力有用功机械效率17.答案：见解析解析：（1）（2）（3）18.答案：（1）天平；1.47；3（2）（3）平衡；杠杆的力和力臂数目过多，不易得出结论解析：（1）因为天平的平衡过程与杠杆相同，所以调节杠杆在水平位置平衡的过程，可以借鉴调节天平的经验来操作。一个砝码的重力为则细线对杠杆的拉力设杠杆分度值是L，由杠杆的平衡条件可知解得，所以4个钩码应挂在杠杆右侧的3号位置。（2）保持杠杆左侧的力和力臂不变，改变右侧钩码数并调节细线位置，设杠杆分度值是L，由杠杆的平衡条件可知，左侧力和力臂的积为则右侧力和力臂的积可以为作图如下所示：（3）设2个钩码重为G，杠杆上一格的长度为L，图乙中，左侧力与力臂之积为由右侧力与力臂之积分别为故有即此时杠杆平衡；在初中阶段，探究杠杆平衡条件的实验，作用在杠杆上的力只有一个动力和一个阻力，不探究多个动力或阻力的作用下的杠杆平衡，即因为杠杆的力和力臂数目过多，不易得出结论。19.答案：（1）匀速（2）①6；②62.5%（3）增加提升物体的重力解析：（1）在实验中，弹簧测力计应竖直向上匀速拉动，此时测力计示数才等于拉力大小；（2）①图中钩码被提升高度，并且，则绳自由端移动的距离；②滑轮组的机械效率：；（3）要提高滑轮组的机械效率，可以采取的措施有：增加提升物体的重力、减小动滑轮的重力或减小摩擦力。20.答案：（1）15N；（2）12W；（3）83.3%解析：（1）晾衣架上所挂衣服的重力：，动滑轮、横梁和衣架总重力：，由图可知，，则不计绳重和摩擦时，小明所用拉力：；（2）绳端移动的距离：，拉力做的总功：，拉力的功率：；（3）克服衣服重力所做的有用功：，升降衣架的机械效率：动滑轮重物重钩码被提升高度绳自由端拉力绳自由端移动的距离1321.6______