人教版八年级下册物理精讲与精练突破第十二章《简单机械》单元基础巩固与培优必刷达标卷全解全析（附答案）

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第十二章《简单机械》单元基础巩固与培优必刷达标卷全解全析1．D【详解】由题知，阻力F2大小不变，若要更省力，即减小F1，根据杠杆平衡条件F1l1= F2l2可知，可以增大l1或减小l2或同时增大l1和减小l2。A．支点不动，脚在杆上的位置前移，减小了l1，l2不变，F1将增大，故A错误；B．将支点靠近人，脚在杆上的位置不动 ，l1减小，同时l2增大，F1将增大，故B错误；C．将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移 ，l1减小，l2增大，F1将增大，故C错误；D．将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移， 减小l2同时增大l1，F1将减小，故D正确。故选D。2．B【详解】A．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A不符合题意；B．道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意；C．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意；D．理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。故选B。3．D【详解】A．功率指做功的快慢，取决于做功的多少和做这些功所用的时间；效率是有用功与总功之比。两者没有必然的联系，故A错误；B．功率是由做功的多少和做这些功所用的时间共同决定的，做功多的机械，功率不一定大，故B错误；C．效率的高低取决于有用功占总功的比例，做有用功多的机械，效率不一定高，故C错误；D．功率就是表示机械做功的快慢，功率越大，表示机械做功越快，故D正确。故选D。4．D【详解】三幅图物体重力与接触面粗糙程度相同，则与地面摩擦力相同，第一幅图为定滑轮，只改变力的方向，则拉力为F1=f第二三幅图为动滑轮，根据绳子段数关系可知，拉力分别为综合可得故选D。5．C【详解】弹簧测力计受到乙对它一个向右的拉力和甲对它一个向左的拉力，处于平衡态，甲静止在地面上，还受到地面对它竖直向上支持力，所以弹簧测力计所受的拉力大小等于乙的重力，故弹簧测力计示数等于乙的重力大小为15N。故选C。6．D【分析】（1）由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，绳子的自由端移动的速度，利用求绳子自由端移动的距离；（2）滑轮组的机械效率，据此求物体A受到的摩擦力；由于物体A匀速运动，所以滑轮组对物体A的水平拉力等于物体A受到的摩擦力；（3）利用求拉力F做功的功率；（4）拉力所做的有用功，也就是克服物体A与水平面之间的摩擦力做的功．【详解】A、由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，绳子自由端移动的速度则绳子自由端移动的距离，故A错误；B、由可得，物体A受到的摩擦力，由于物体A匀速运动，所以滑轮组对物体A的水平拉力等于物体A受到的摩擦力，大小为72N，故B错误；C、因为，所以拉力F做功的功率：，故C错误；D、拉力所做的有用功，即克服物体A与水平面之间的摩擦力做的功，故D正确．故选D．【点睛】水平使用滑轮组时注意：有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积，这是本题的关键、易错点！7．D【详解】杠杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中，支点到力F作用线的垂直距离在变短，即动力臂lF变短，支点到重力作用线的垂直距离在变长，即阻力臂lG变长，由杠杆平衡条件可知，在G不变，lG变长，lF变短，则F变大。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。8．D【详解】AB．由图可知，在A点用力时，F1的力臂最短，F3的力臂最长，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，所施加的动力F1最大，F3最小，故AB错误；C．图中杠杆为省力杠杆，而筷子是费力杠杆，轮轴可以看作是省力杠杆的变形，它们都不能省功，故C错误；D．若作用力为F3，保持F3与OA垂直，则动力臂不变，使重物匀速上升时，阻力G不变，阻力臂逐渐小于OB，即阻力臂变小，杠杆平衡条件可知，F3将逐渐减小，故D正确。故选D。9．C【详解】A．物体B在匀速下降时，A匀速向左运动，A处于平衡态，受到了拉力和摩擦力，拉力的大小等于摩擦力的大小，故A受到的摩擦力的大小为100N，故A错误；B．对B进行受力分析，物体B所受重力为故B错误；C．支架受到滑轮组的拉力为故C正确；D．当用一个水平向右的拉力拉动物体A时，物体A向右匀速，其受到了向右的拉力和向左的摩擦力，还受到了绳子对其向左的拉力，其大小为100N，故一个水平向右的拉力为故D错误。故选C。10．D【详解】A．两个物体提升相同的高度h时，甲滑轮组动滑轮上有三段绳子，所以F甲自由端移动的距离为3h，乙滑轮组动滑轮上有两段绳子，所以F乙自由端移动的距离为2h，故A错误．B．根据公式W有=Gh，由于两物体升高相同的高度，但是GA＞GB，所以W有甲＞W有乙，故B错误；C．W有甲＞W有乙，η甲＜η乙，结合知，W总甲＞W总乙，时间又相等，由P=知，甲滑轮组的总功率比乙的大，故C错误；D．根据，得=1+，因为η甲＜η乙，所以，又因为W有甲W有乙，所以，再根据得，，故D正确。故选D。11．B【详解】A．将A和B当成一个整体，该整体对地面向下的压力等于总重力，等于16N，故A错误；B．忽略滑轮自重及滑轮与绳间摩擦，对A进行受力分析，A受到了向左的拉力和向右的摩擦力，设绳子的拉力为FA，则B对A的摩擦力向右，由于物体A做匀速直线运动，则受到的摩擦力的大小为FA，由于力的作用是相互的，故A对B的摩擦力的大小为FA，方向水平向左，物体B还受到了水平向左拉力，由于是同一根绳子，忽略摩擦力，故绳子的拉力为FA，B还受到了地面对其的摩擦力，其大小为3N，方向水平向左，最后受到了向右的拉力，其大小为7N，物体B处于平衡态，故根据二力平衡可知经整理可知故B正确；C．绳子的拉力为2N，滑轮对竖直墙面的拉力大小为故C错误；D．B对A的摩擦力大小为2N，方向是水平向右，故A对B的摩擦力大小为2N，方向水平向左，故D错误。故选B。12．D【详解】A．由图可知承重绳子股数n=2，因为忽略绳重、摩擦、空气阻力时所需拉力所以动滑轮的重力故A正确，不符合题意；B．由可知，A移动的距离等于动滑轮移动的距离所以克服滑轮重做的额外功故B正确，不符合题意；C．因为忽略绳重、摩擦、空气阻力时所以货物的最大重力故C正确，不符合题意；D．因为此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，所以此装置运载货物的最高机械效率故D错误，D符合题意。故选D。13． 支点 远 靠近【详解】[1]支点是杠杆绕着转动的点，图中跷跷板绕转轴转动，转轴相当于杠杆的支点。[2]跷跷板水平平衡时，设妹妹的总重力为G1，力臂为l1，小涛的重力为G2，力臂为l2，由杠杆平衡条件得到G1l1=G2l2已知G1>G2所以l1G×3L所以杠杆左端下沉。（4）[6][7]小勇用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中，测力计拉力的力臂变小，要使杠杆仍然在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可知，弹簧测力计的示数将逐渐变大。（5）[8][9]实验结果表明，当动力动力臂=阻力阻力臂时，杠杆的平衡处于平衡状态，所以杠杆的平衡条件是：动力动力臂=阻力阻力臂。23． 匀速 78.4% 2.4 0.3 见解析 大【详解】（1）[1]在实验过程中，应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，保证弹簧测力计的示数不变。（2）[2]由表格第2次数据，滑轮组的机械效率为（3）[3][4]由图丙可知，弹簧测力计的示数是2.4N，克服物重做的有用功W有′=G′h=6N×0.05m=0.3J（4）[5]从实验数据看，在钩码上升的高度相同的情况下，钩码越重，滑轮组的机械效率越大，这说明滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关，物体越重，机械效率越大。[6]若提起同样的重物，用轻质塑料动滑轮代替实验中的铁质动滑轮，此时所做的额外功会减小，有用功不变，则机械效率将变大。24．（1）6m；（2）1000N【详解】解：（1）如图所示的滑轮组中，n＝3，绳头拉动的距离为s绳＝ns物＝3×2m＝6m（2）不计绳重、滑轮重、及绳与滑轮等的摩擦时，绳端的拉力至少为答：（1）绳头拉动的距离为6m；（2）拉力F至少为1000N才能拉动汽车。25．（1）60N；（2）90N【详解】解：（1）由 知道，物体的重力（2）由杠杆平衡条件知道F×OB=G×OA则此时的拉力答：（1）重物的重力是60N；（2）此时拉力F为90N。26．（1）20N；（2）3.75m；（3）30N【详解】解：（1）从图乙、丙可知，物体在2~3s内匀速运动，速度大小为2.5m/s，拉力为40N，且离开地面，从图甲可知，滑轮组承重绳子的根数n=3，根据可知动滑轮的重力G动=3F-G=3×40N-100N=20N（2）从图丁可知，在1~2s内，物体上升的高度h=1.25m，绳子自由端通过的距离s=3h=3×1.25m=3.75m（3）从图乙可知，在0~1s内，物体静止在水平地面，拉力F′=30N，则物体所受拉力F物=3F′-G动=3×30N-20N=70N地面对重物的支持力F支=G-F物=100N-70N=30N答：（1）动滑轮的重力是20N；（2）在1~2s内，绳子自由端通过的距离是3.75m；（3）在0~1s内，地面对重物的支持力是30N。27． 5×104 3000 5400 大 0.3 3 90%【详解】（1）[1]重物底部位于水面下5m深处时，水对重物底部的压强是p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa（2）[2]重物浸没在水中时受到的浮力大小为F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m3=3000N[3]由图可知滑轮组的有效绳子段数n=3，钢丝绳的拉力F的大小为1.0×103N，则动滑轮对重物的拉力为F'=nF-G动=3×1.0×103N-600N=2400N重物浸没在水中时受到重力、动滑轮的拉力、浮力三个力作用，则重物重力大小为G=F'+F浮=2400N+3000N=5400N（3）[4]当重物逐渐露出水面的过程中，重物浸入水中的体积不断减小，其受到的浮力不断减小，则打捞船对重物的拉力不断增大，由于力的作用是相互的，所以重物对打捞船向下的拉力也不断增大。因打捞船要处于漂浮状态，则打捞船受到的浮力也要不断增大，故打捞船浸入水中的体积要不断变大。[5]重物全部露出水面和浸没时相比，打捞船对重物的拉力增大量等于重物的浮力减小量，因重物全部露出水面后不受浮力，则打捞船对重物的拉力增大量为ΔF=F浮=3000N则打捞船的浮力增大量为ΔF浮=ΔF=3000N故打捞船浸入水中的体积变化量为ΔV排=0.3m3（4）[6]重物全部露出水面后匀速上升了1m，钢丝绳末端移动的距离为s=nh= 3×1m=3m[7]此过程中滑轮组的机械效率是η=90%28． 定 不能 不变 减小 5.4×104 2.4×104W【详解】（1）[1][2]由图甲可知，A、B滑轮的轴固定不动，所以都是定滑轮，都不能省力，只能改变力的方向。（2）[3]影响动能的因素为质量和速度，当电梯匀速上升时，轿厢也匀速上升，质量不变，所以轿厢的动能不变。[4]影响重力势能的因素为质量和高度，轿厢与配重的运动方向始终相反，所以配重的高度减小，其重力势能减小。（3）[5][6]由图乙可知，电梯匀速运行阶段，轿厢运行的时间轿厢的速度v＝2m/s，配重下降的高度等于轿厢上升的高度，所用由可得，配重下降的高度配重的重力则配重的重力做功为电梯满载匀速运行时，电动机钢丝绳对轿厢拉力为故电动机钢丝绳对轿厢的拉力的功率为