山西省2024八年级物理下册第十二章简单机械学情评估试卷（附答案人教版）

这是一份山西省2024八年级物理下册第十二章简单机械学情评估试卷（附答案人教版），共10页。
第十二章学情评估一、选择题(每题3分，共30分)1．如图是古代战争中的“大炮”——抛石机，能将石头抛得很远。它实际上是一个(　　)A．滑轮组 B．省力杠杆 C．等臂杠杆 D．费力杠杆 (第1题)　(第2题)　(第3题)2．如图所示，旗杆顶端有一个重要的滑轮装置，该滑轮是(　　)A．动滑轮 B．定滑轮 C．滑轮组 D．以上选项都正确3．如图所示的轻质杠杆在水平位置平衡，若每一个钩码重均为1 N，则此时弹簧测力计的示数为(　　)A．1 N B．2 N C．3 N D．4 N4．清晨，清河河畔聚集了很多钓鱼爱好者，若某位师傅不小心把水桶弄进水里，捞上桶时发现桶里带些水。在打捞水桶的过程中，下列关于做功的说法中正确的是(　　)A．对水所做的功是有用功 B．对桶所做的功是总功C．对水所做的功是总功 D．对桶所做的功是有用功5．起重机把质量为0.5 t的重物匀速提升了3 m，它的电动机所做的功是3.3×104 J，则起重机的机械效率约是(　　)A．45% B．55% C．0.45 kW D．55 W6．杆秤是一种中国传统的称量工具，凝聚着中国人民的智慧。如图所示，O为杆秤提纽，OA＝8 cm，秤砣质量m＝0.2 kg，不挂重物和秤砣时，手提提纽，杆秤可水平平衡。用它称鱼，当秤砣置于B点时，杆秤再次水平平衡，此时测得OB＝32 cm，则鱼的质量为(　　)(第6题)A．1.0 kg B．0.8 kg C．0.6 kg D．0.4 kg7．如图，用滑轮组提升重物时，重800 N的物体在10 s内匀速上升了1 m。已知拉绳子的力F为500 N，则提升重物的过程中(　　)(第7题)A．绳子自由端被拉下3 mB．做的有用功是800 JC．拉力F的功率是80 WD．滑轮组的机械效率是60%8．用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端，已知斜面长5 m，高2 m，物体重1 000 N，沿斜面向上的推力为500 N，则下列判断不正确的是(　)(第8题)A．物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用B．推力所做的功是2 500 JC．斜面的机械效率为80%D．物体受到斜面的摩擦力为100 N9．某兴趣小组用如图所示的滑轮组(物体与动滑轮用绳子连接)匀速拉动放在水平面上的某一物体，物体的质量为100 kg，受到的摩擦力为200 N，用80 N的拉力F在10 s内把物体拉动的距离为2 m。(不计绳重及摩擦)则动滑轮的重力为(　　)A．30 N B．40 N C．50 N D．60 N(第9题)　(第10题)10. 用甲、乙两个滑轮组分别将两个物体在相同时间里匀速提升相同高度，拉力分别为F甲、F乙，此过程相关数据如图所示，则下列说法正确的是(　　)A．F甲比F乙小 B．乙的机械效率更高C．F甲的功率比F乙的功率小 D．甲、乙装置中的两个物体质量m甲比m乙大二、实验探究题(11题、12题各9分，13题7分，14题10分，共35分)11．如图所示，探究小组利用铁架台、带有刻度的杠杆，细线、若干相同钩码、弹簧测力计等实验器材探究杠杆的平衡条件。(第11题) (1)在挂钩码前，小组发现杠杆左端高右端低(如图甲)，应将杠杆两端的平衡螺母向________(填“左”或“右”)端调节，使杠杆在水平位置平衡，实验中将杠杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是_______________________________________________________________。(2)接着小组在杠杆的两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡(如图乙)。若在A、B下方再增挂一个相同的钩码，则杠杆________________(填“仍在水平位置平衡”“沿顺时针方向转动”或“沿逆时针方向转动”)。(3)如图丙是已经调节平衡的杠杆，用弹簧测力计在杠杆C处竖直向上拉，在A处挂上适当的钩码，使杠杆在水平位置平衡，则A处挂的钩码为________个。(每个钩码质量为50 g)(4)该小组同学根据图乙实验结果，马上总结结论，杠杆平衡条件是：F1L1＝F2L2，你认为这样的探究方法__________(填“合理”或“不合理”)。(5)如图丁，工人在使用扳手时，在扳手手柄上加了一个长套筒，通过实验，小华明白这是通过____________的办法省力，图中工人沿不同方向施力均能把螺丝拧起，则Fa________(填“大于”“小于”或“等于”)Fb，原因是________________________________________。12．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小丽与同学们用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示)，实验数据记录如表。(第12题)(1)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计；(2)第二次实验克服钩码重力做的功为________J；(3)表格中编号①处数据约为________，编号②处数据为________；(4)第3次实验时，钩码上升的速度为0.1 m/s，则拉力的功率为________W；(5)分析数据可得结论：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越________(填“高”或“低”)；(6)若将此滑轮组换―种绕绳方法，不计绳重及摩擦，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率________(填“变大”“变小”或“不变”)，理由是____________________________________________________________________________________________________________________________________。13．小明在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的实验中，提出了以下猜想：A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关为了验证自己的猜想，小明用木板搭成了如图所示的装置进行探究，记录数据如表：(1)在实验过程中，应沿斜面向上________拉动物体，此时绳子对物体的拉力和斜面对物体的摩擦力________(填“是”或“不是”)平衡力；(2)第2次实验中斜面的机械效率η≈________；(3)对比实验1、2的数据可以用来验证猜想________，细心的小明发现第2次实验中的额外功大于第1次实验中的额外功，你认为可能是_______________________________________________________变大造成的；(4)对比1、3两次实验数据，可初步得出的结论是____________________________________________________________________________________________________________________________________。(第13题)(第14题)14．小夏同学看到爸爸正吃力地把新进的货物一箱箱地搬往高台上，如图甲所示。后来小夏找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，然后她站在高台上，用一根轻质绳子把货物拉上了高台。请回答下列问题：(1)对比爸爸的方法，利用斜面搬运货物有什么好处？ _______________________________________________________________。(2)斜面其实也是一种简单的机械，小夏对此猜想：“提升物体离地面一定高度时，斜面倾斜程度越大，机械效率越高”。请你设计实验验证其猜想。①除了图丙中的器材，还需要补充的实验测量器材是____________________。②请写出实验步骤：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。③根据你的实验过程，用所测得的物理量符号表示斜面的机械效率：________。④在实验过程中，你认为还有什么因素会影响斜面的机械效率？___________________________________________________________________________________________________________________________________。三、综合应用题(15题2分，16题3分，17题2分，18题4分，19题4分，20题4分，21题8分，22题8分，共35分)15．如图所示是三种类型的剪刀，请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择______(填“A”“B”或“C”)剪刀，这样选择的目的是________(填“省力”“省距离”或“省功”)。(第15题)　　　(第16题)(第17题)16.我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂。如图所示，是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图，此时舂属于________杠杆，在使用过程中，小华感觉到力量不够，使用起来比较困难，可采取的措施是________________(答案合理即可)。17．将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重30 N，B重5 N，则A所受桌面的摩擦力为________N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A匀速向左运动，则拉力F＝________N。(不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦)18．阅读短文，回答问题。螺旋在生产生活中的应用根据斜面可以省力的原理，人们在生活中发明了螺旋状的机械工具，如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等(如图所示)，螺旋千斤顶又称机械式千斤顶，是通过人力旋转手柄，使螺杆上升，从而达到将重物举起的目的。普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物，最大起重量能达10吨，且构造简单，但传动效率低，返程慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用，装有制动器，放松制动器，重物即可自行快速下降，缩短返程时间，但这种千斤顶构造较复杂。(第18题)(1)生活中为了将螺钉旋入木板中，用螺丝刀旋转螺钉时，可以省________，但不能省________；(2)为了使螺栓使用时更省力，可以在螺纹上涂抹一些润滑油，这是为了减小________；盘山公路修成S形，其主要目的是省____________。19．拔河比赛时，运动员的身体会适当地向后倾斜，如图所示。这样做对方很难把他拉到向前倒。如果把运动员身体模型简化成杠杆，请用杠杆原理分析其中的原因。　(第19题)20．用铁锹铲土时，铁锹可视为杠杆，如图是其简化图，O为支点，请在图中画出作用力F的力臂L。(第20题)21．如图所示，将物体用细线挂在轻质杠杆A点处，小华用3 s的时间匀速将物体拉高30 cm，在水平位置静止，平衡时作用在B点且与杠杆垂直的力F为2 N，其中OB＝3OA。求：(第21题)(1)物体所受重力的大小；(2)物体上升的速度；(3)克服物体重力做功的功率。22．搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，工人与地面接触的总面积为4×10－2 m2，提升时间为20 s，重物上升高度为2 m。若拉力F的大小为150 N，求：(1)拉力的功率为多大？(2)若上述过程中所提货物重为360 N，则滑轮组的机械效率为多大？(3)若仍用该滑轮组提升另一货物，物重为60 N，在提升过程中该工人对高台的压强与不提升重物相比增加了多少帕？　(第22题)答案一、1.D　2.B　3.A　4.D　5.A　6.B　7.B　8.A　9.B10．B　点拨：由s＝nh可知，绳子自由端移动距离分别为：s甲＝n甲h＝3 h，s乙＝n乙h＝2 h，即s甲＞s乙，由W总＝Fs可知，两滑轮组中，绳端拉力分别为：F甲＝eq \f(W总甲,s甲)＝eq \f(1 200 J,3 h)＝eq \f(400 J,h)，F乙＝eq \f(W总乙,s乙)＝eq \f(800 J,2 h)＝eq \f(400 J,h)，则F甲＝F乙，故A错误；甲、乙滑轮组的机械效率分别为：η甲＝eq \f(W有甲,W总甲)×100%＝eq \f(1 200 J－600 J,1 200 J)×100%＝50%，η乙＝eq \f(W有乙,W总乙)×100%＝eq \f(800 J－200 J,800 J)×100%＝75%，即η甲＜η乙，故B正确；甲、乙装置中拉力做功的功率分别为：P甲＝eq \f(W总甲,t)＝eq \f(1 200 J,t)，P乙＝eq \f(W总乙,t)＝eq \f(800 J,t)，即P甲＞P乙，故C错误；由此过程相关数据图可知，甲、乙滑轮组做的有用功相等，都是600 J，提升物体的高度相同，则m甲＝m乙，故D错误。故选B。二、11.(1)左；消除杠杆自身重力对实验的影响，方便读出力臂(2)沿逆时针方向转动(3)4(4)不合理(5)增大力臂；小于；Fa的力臂大于Fb的力臂，阻力和阻力臂不变12．(1)匀速(2)0.4(3)88.9%；2.2(4)0.66(5)高(6)不变；不计绳重与摩擦，提升相同的物体时，物体的重力和动滑轮的重力不变，所以有用功、额外功大小不变，滑轮组的机械效率不变13．(1)匀速直线；不是(2)60%(3)A；斜面对物体的摩擦力(4)当物体的重力相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高14．(1)省力(2)①弹簧测力计、刻度尺②a.用弹簧测力计测出物块的重力为G，用刻度尺测出计划提物块的高度为h；b．用弹簧测力计匀速拉动物块，使物块从底端开始运动，物块运动的距离为L，弹簧测力计的示数为F；c．改变木块的位置，逐渐增大长木板的倾斜角度，重复上述步骤，拉到同样的高度；d．计算出三次实验的机械效率并进行比较，验证猜想③eq \f(Gh,FL)④斜面的粗糙程度三、15.C；省力16．费力；将脚踩点远离支点17．10；2018．(1)力；距离　(2)摩擦；力19．答：把运动员身体模型看做杠杆，以脚为支点，运动员的身体适当地向后倾斜，这样可以增大阻力的力臂，此时动力臂变小，阻力不变，由杠杆平衡条件F动L动＝F阻L阻可知，动力变大，所以这样做对手很难把他拉倒。20．解：如图所示。(第20题)21.解：(1)由题知作用在A点的拉力等于物体的重力。由杠杆平衡条件得G·OA＝F·OB，物体所受重力G＝eq \f(F·OB,OA)＝eq \f(F·3OA,OA)＝3F＝3×2 N＝6 N；(2)物体上升的距离h＝30 cm＝0.3 m，物体上升的速度v＝eq \f(h,t)＝eq \f(0.3 m,3 s)＝0.1 m/s；(3)克服重力做的功W＝Gh＝6 N×0.3 m＝1.8 J，克服物体重力做功的功率P＝eq \f(W,t)＝eq \f(1.8 J,3 s)＝0.6 W。22．解：(1)由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×2 m＝6 m，拉力做的总功：W总＝Fs＝150 N×6 m＝900 J，拉力做功的功率：P＝eq \f(W总,t)＝eq \f(900 J,20 s)＝45 W；(2)滑轮组的机械效率：η＝eq \f(W有,W总)×100%＝eq \f(Gh,Fs)×100%＝eq \f(Gh,Fnh)×100%＝eq \f(G,nF)×100%＝eq \f(360 N,3×150 N)×100%＝80%；(3)因为不计绳重和摩擦时F＝eq \f(1,n)(G＋G动)，所以动滑轮的重力：G动＝nF－G＝3×150 N－360 N＝90 N，则提升重为60 N的货物时，绳子自由端的拉力：F′＝eq \f(1,n)(G′＋G动)＝eq \f(1,3)×(60 N＋90 N)＝50 N，此时工人对高台的压力F压′＝G人＋F′，不提升重物时，工人对高台的压力F压＝G人，则工人对高台压力的增加量：ΔF＝F压′－F压＝G人＋F′－G人＝F′＝50 N，工人对高台压强的增加量：Δp＝eq \f(ΔF,S)＝eq \f(50 N,4×10－2 m2)＝1 250 Pa。序号钩码重/N钩码上升距离/cm弹簧测力计示数/N弹簧测力计上升距离/cm机械效率12100.83083.3%24101.530①3610②3090.9%