初中物理人教版八年级下册第十二章 简单机械综合与测试单元测试精练
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一、选择题(每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共12小题,共计36分):
1.我们在拖动行李箱时,一般先拉出行李箱上方的拉杆,从杠杆的角度分析,这样做的目的是( )
A.减小阻力B.增大动力C.减小阻力臂D.增大动力臂
2.如图所示,均匀木棒AB长1m,水平放置在OO'两个支撑点上。已知AO、O'B长度均为0.25m,若在B端竖直向上施力稍微抬起一点距离,需要用力10N;若在B端竖直向下施力稍微压下一点距离,需要用力( )
3.如图所示是某起重机示意图。若主梁始终保持水平,当重物由主梁左端靠近支点O的位置出发,缓慢向右移动的过程中,拉力F与重物到支点O的距离s的关系图像是( )
4.小明用如图所示的装置探究杠杆的平衡,杠杆重力忽略不计,AB=BC=CO。图中所用钩码相同,弹簧测力计均保持竖直方向拉杠杆,使杠杆平衡在图示位置,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,以下判断正确的是( )
A.F1<F2<F3<F4B.F1=F4<F3<F2
C.F1=F4<F2<F3D.F1<F3<F2<F4
5.高速铁路的输电线、无论冬、夏都需要绷直,以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图。钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣,每个坠砣配重为150N,若某段时间内坠砣串下降了20cm,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.滑轮A为动滑轮,滑轮B为定滑轮
B.钢绳上的拉力为150N
C.输电线P端受到的拉力大小为9×103N
D.输电线P端向左移动了40cm
6.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
7.如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是( )
A.自由端F2的速度为0.2m/s
B.弹簧测力计读数为9N
C.物体A和地面之间有摩擦力
D.如果增大F2,物体A可能向左运动
8.如图所示,有一个斜面长s为1.2m、高h为0.3m,现将一个重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端,若拉力F为5N,拉力的功率为3W,g=10N/kg,则( )
A.拉力做的总功为4.8J
B.斜面的机械效率为90%
C.斜面上物体受到的摩擦力为5N
D.物体由斜面底端运动到顶端用时2s
9.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
10.如图所示,将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端。已知斜面的长是5m,高是2m,拉力F=50N,则该装置的机械效率为( )
A.40%B.50%
C.80%D.100%
11.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
12.用如图所示的滑轮组从水中打捞一块重为1250N,体积为25dm3的重物。当重物和动滑轮都还在水中时,绳子自由端的拉力为500N,以下说法正确的是(g取10N/kg)( )
A.重物露出水面前后,滑轮组的机械效率不变
B.重物露出水面前,动滑轮重力为500N
C.重物露出水面前,滑轮组的机械效率为83.3%
D.重物露出水面前,滑轮组的机械效率为66.7%
二、填空作图题(每空1分,每图2分,共10小题,共计20分):
13.在“探究杠杆的平衡条件”实验中,实验前杠杆静止时的位置如图(甲)所示,应将杠杆的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡。在A点悬挂3个质量均为50g的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置重新平衡,如图(乙)所示,弹簧测力计的拉力是 N.(g取10N/kg)
14.如图所示,工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部(不考虑物体的大小)。已知斜面长L=3m,高h=1.5m。若该过程中斜面的效率为60%,力F所做的功为 J,力F的大小为 N。
15.小明在做“杠杆的机械效率”的实验时,将总重为G的钩码挂在杠杆A处,竖直向上匀速拉动弹簧测力计。钩码上升的高度为h,弹簧测力计的示数为F,其移动的距离为s,则杠杆的机械效率η= (用题中字母表示);若将钩码移动到B点,仍将它匀速提升h的高度,则杠杆的机械效率 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
16.如图所示,要将重为G=500N,半径为r=0.5m的轮子滚上高为h=20cm的台阶,(支点为轮子与台阶的接触点O),试在图中作出阻力G的力臂L,并在图中作出所用的最小力F的示意图。这个最小力F= N,并且至少需要做W= J的功,才能将轮子滚上台阶。
17.如图所示,轻质杠杆AB可以绕O点转动,OA:OB=1:3,A端用细线悬挂一质量为7.9kg的空心铁球。当铁球二分之一体积漫入水中,在B端施加15N竖直向下的拉力F时,杠杆恰好在水平位置平衡。则杠杆的A端受到的拉力为 N,铁球空心部分的体积为 m3(p球=7.9×103kg/m3)。
18.如图所示,体重为510N的人,用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动。运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同直线上),则人对地面的压力为 N,绳子自由端运动速度是 m/s。
19.如图所示,GA=10N,GB=20N,现用一水平向右的力F作用物体A上,使A向右匀速滑动,则弹簧秤的示数为 N,拉力F为 N.(已知物体A、B和地面的表面粗糙程度都相同,摩擦力f与表面所受的压力FN成正比,且fFN=0.2,不计绳、弹簧秤、滑轮的重力和滑轮与轴之间的摩擦)。
20.如图甲是某排水系统结构简图。系统由井盖、左右两个相同杠杆(AOB是其中之一。可绕A、O、B三点自由转动)、支杆、容器等组成,井盖上表面有排水孔,水从排水孔流入下方容器中,再从容器底部排水孔流入下水道。当下暴雨容器中积水过多时,容器会带动杠杆,将井盖顶起,使水从井盖与支持面间的空隙快速流下(如图乙)。已知井盖质量30kg,容器质量4kg。AB长30cm,AO长12cm,不计杠杆、支杆质量及各处摩擦。当容器中没有积水时,转轴O受到的力为 N,当容器中水量达到 kg时,井盖会自动抬起(g取10N/kg)。
21.如图,作出阻力F2和使杠杆平衡的最小动力F1及动力臂。
22.一个工人站在地面上,使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶,要求绳子的自由端要向下拉,请你用笔画线代替绳子,画出滑轮组最省力的绕绳方法。
三、实验探究题(每空1分,共3小题,共计22分):
23.在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小明用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙3次实验,实验数据记录如表:
(1)该实验中要 拉动弹簧测力计,使钩码升高。
(2)第4次实验中的机械效率为 (保留一位小数)。
(3)分析表格中第1、4(2、4或3、4)组实验数据可得:同一滑轮组,所提升的物体越重,滑轮组的机械效率 (选填“越大”或“越小”)。
(4)小明通过数据表处理发现:比较第1、2、3组实验数据可知,滑轮组机械效率与重物被提升高度 (选填“有关”或“无关”);
(5)如果不考虑绳重及滑轮轴间的摩擦,根据表格中的第4组实验数据可以计算出实验中所使用的动滑轮重力为 。
(6)如果将图甲滑轮组换成图乙所示的绕绳方法,不考虑绳重及滑轮轴间的摩擦,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率将 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
24.小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
(1)图甲中,杠杆静止时处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移。在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是便于直接在杠杆上 。
(2)如图乙所示,在杠杆左侧A位置(左边位置第四格)先挂了3个钩码,每个钩码为0.5N,在右侧B位置(右边位置第三格)用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为 N。
(3)如图丙所示,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码,现将弹簧测力计从C位置移到D位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数 ,原因是测力计的拉力力臂 (均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)小明用如图丁装置进行探究,发现总是无法得到教材上所给出的杠杆平衡条件,其原因是 。
(5)小明多次实验收集多组数据,目的是 (选填“a”或“b”)。
a.多次实验取平均值减小实验误差
b.使实验结论更具有科学性和普遍性
25.如图1所示是某一科学小组探究“斜面机械效率”实验装置及实验数据记录表:
(1)实验时,沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做 运动,该过程中斜面对木块的支持力 (“做功”或“不做功”)。
(2)上表的空格中应填上的数据为① ② 。
(3)通过对比实验数据,可以得出的探究结论是:当斜面的粗糙程度一定时,斜面的倾斜角越大,斜面的机械效率 。
(4)当斜面倾斜角为45°时,物块受到斜面的摩擦力是 N。
(5)小明找来一张三角形的纸,可以模拟钻头的形状,展开这张纸看看,原来是个斜面如图2﹣甲,2﹣乙、2﹣丙为工人师傅用的钻头,结合实验数据,你认为 (“乙”或“丙”)钻头更加省力。
(6)在上述实验中,物重,斜面长度不变,若不考虑斜面摩擦,如图所示.哪个图能正确表示F与斜面高度h的关系 。
四、计算题(26小题6分,27小题8分,28小题8分,共3小题,共计22分):
26.用如图所示的滑轮组从15m深的水池中(水池面积很大,达几百平方米)提起底面积为300cm2,高2m的圆柱形实心物体,已知该物体的密度为2.5×103kg/m3,力F作用的绳子所能承受的最大拉力为550N。问:
(1)物体浸没水中时匀速拉动绳子,绳子自由端的拉力多少牛?(不计摩擦、绳子重以及动滑轮的重)
(2)物体以0.2m/s的速度匀速提起时,经多长时间绳子被拉断?(取g=10N/kg)
27.如图所示装置,轻质杠杆AB在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,OA:OB=1:2,甲、乙两容器中均装有水,物体M浸没在乙容器的水中,且没有碰到容器底。已知:甲容器中活塞C(含杆AC)的质量m0=1kg,活塞C的横截面积S=800cm2,水深h1=50cm,h2=40cm。物体M的体积VM=1×10﹣3m3,不计摩擦和绳重,g取10N/kg。求:
(1)物体M所受浮力F浮;
(2)活塞C受到水的压力F压;
(3)物体M的重力。
28.如图甲所示,A、B均为正方体,OM:ON=1:4,杠杆在水平位置平衡。取下A、B,将A下表面的中心与B上表面的中心用细线相连,A在上B在下,放入足够高的长方体容器中,如图乙所示。现向容器中缓慢加水,直至A、B恰好均浸没,测得B对容器内底面的压力F随加水体积V之间的变化图象如图丙所示。不计杠杆、滑轮及细线的重力及摩擦,细线可承受足够大的拉力且其形变可忽略不计,物体不吸水。已知长方体容器内底面积S=125cm2,ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)正方体A和B的重力之比GA:GB是多少?
(2)正方体A和B的密度ρA、ρB分别是多少?
(3)加水1375cm3时,水对容器底部压强p是多少?
题型
选择题
填空作图题
实验题
计算题
总计
题数
12
10
3
3
28小题
分数
36
20
22
22
100分
得分
次数
钩码重力G/N
钩码提升h/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.10
0.9
0.30
74.1%
2
2.0
0.15
0.9
0.45
74.1%
3
2.0
0.20
0.9
0.60
74.1%
4
4.0
0.20
1.6
0.60
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