第十二章《简单机械》人教版八年级物理下册单元培优练习

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第十二章《简单机械》 人教版八年级物理下册单元培优练习 答案版 一、单选题1．如图所示，重为2N的物体A放在水平桌面上，重为5N的物体B挂在动滑轮下，每个滑轮重为1N（不计绳重和摩擦），B恰好可以匀速下降。现对A施加水平向左的拉力使B上升，当B以0.3m/s的速度匀速上升时，拉力大小为F。下列说法正确的是（　　） A．B匀速下降时，物体A受到3N的摩擦力B．拉力F的大小为4NC．拉力F的功率为1.2WD．B匀速上升0.6m的过程中，拉力F做功2.4J【答案】B2．如图甲所示，质量为40kg的小林同学站在高台上竖直向上匀速拉动绳子，脚与地面的总接触面积为0.04m2，现改变G物，计算并绘出机械效率η与G物的关系图象，如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）①此滑轮组动滑轮的重力为20N；②当G物=150N时，小林对绳子的拉力为60N；③当G物=120N时，若此时的拉力的功率为15W，则物体上升的速度为0.3m/s；④若水平高台能承受的最大压强为12500Pa，则该滑轮组所能提升物体的最大机械效率为90%。A．只有①③ B．只有②③ C．只有②④ D．只有①②【答案】C3．如图，工人师傅用两种不同的滑轮装置把同一物体提升相同的高度（G动 < G物），若不计绳重和摩擦，则（　　）A．绳子自由端的拉力F甲 < F乙 B．工人师傅做的总功W甲 > W乙C．滑轮的机械效率η甲 > η乙 D．绳子自由端移动的距离s甲 > s乙【答案】C4．如图所示，分别用两种不同的方式提升两个相同且重力均为G的物块。图甲用滑轮组匀速提升，动滑轮重力G动大于物块重力G，拉力F1做功W1，滑轮组的效率为η1；图乙沿斜面把物块从A点匀速提升至B点，sAB=2h，拉力F2做功W2，物块与斜面的摩擦力为f1，斜面的效率为η2，若两次拉力大小F1=F2，则下列说法一定正确的是（　　） A．W1=W2B．f1=F2C．η1=η2D．若提升高度相同，滑轮组的额外功大于斜面的额外功【答案】C5．小明用如图所示的滑轮组将一个重为 120N的物体匀速提升 2m，所用的拉力为50N，此时拉力所做的功为W，滑轮组的机械效率为 η1，若仍用该滑轮组提升一个重为170N的物体，此时滑轮组的机械效率为 η2，则 W、η1、η2分别是（　　）（不计绳重和摩擦）A．240J、80%、85% B．300J、80%、85%C．300J、80%、80% D．240J、75%、80%【答案】B6．如图甲所示，用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起，拉力F随提升高度h变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率为 87.5%， 绳重和摩擦忽略不计，下列说法中正确的是（　　）①物块的边长为 0.5m②动滑轮重为 300N③提升物块完全离开水面前，动滑轮的机械效率大于87.5%④将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为1650JA．只有①④ B．只有②④ C．只有③④ D．只有①③【答案】A7．如图所示，杠杆OAB可绕支点O自由转动，动力F作用在杠杆B端且始终与杠杆垂直，将杠杆缓慢地由倾斜位置①拉至水平位置②的过程中（　　）A．F不变，杠杆是省力杠杆 B．F变大，杠杆是省力杠杆C．F不变，杠杆是费力杠杆 D．F变大，杠杆是费力杠杆【答案】B8．如图所示装置（其中一个定滑轮用轻杆固定在地面上），每个滑轮的重力为10N，物体A的重力GA=100N，物体B的重力GB=40N对A施加水平向右的拉力F1=110N，使A以0.1m/s的速度匀速向右运动；撤去拉力F1，在A的右侧加挂一个与它相同的物体，如图乙所示，对B施加一个竖直向下的拉力F2，使A以0.2m/s的速度匀速向左运动。绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A．甲图中，A受到的摩擦力为110N B．乙图中，F2的大小为45NC．乙图中，P点处受到的拉力为140N D．乙图中，F2做功的功率为2W【答案】D9．将完全相同的物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好能够匀速下降；若对物体A施加一个水平向右10N的拉力，可以使物体B以的速度匀速上升；若将物体B取下放置在A的正上方，并对动滑轮施加一个竖直向下16N的拉力，可以使A、B一起水平向左做匀速直线运动。忽略绳重及摩擦，不增减器件。下列说法正确的是（　　）A．B匀速下降时，A受到的摩擦力为5NB．动滑轮的重力为6NC．B匀速上升时，拉力的功率为1WD．该滑轮组的机械效率最大为【答案】A10．如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，下列说法正确的是（　　）A．绳子自由端移动的距离为2mB．物体与地面间的滑动摩擦力为60NC．拉力F的功率为12WD．有用功为120J【答案】C二、双选题11．如图所示，杠杆质量不计，每小格长度相等，O为支点，物体A是底面积为0.01m2的长方体。当杠杆右侧挂一个重8N的物体B时，杠杆平衡，此时物体A对水平桌面的压强为300Pa。下列说法正确的是（　　）A．物体A受到的重力为3NB．A受到支持力为3NC．物体B向右移动2小格，杠杆将继续保持平衡D．物体B向右移动1小格，物体A受到的拉力增大2N【答案】BD12．如图所示组合机械，配重M的质量为，底面积为，将M用绳系在杠杆AOB的B端，杠杆的支点为O点（固定不动），，在杠杆的A端悬挂一滑轮组，定滑轮重，动滑轮重，当工人利用滑轮组提升重力为的物体以的速度匀速上升时，杠杆在水平位置平衡。杠杆与绳的重量、滑轮转轴的摩擦均不计，下列说法正确的是（　　）A．工人施加拉力的功率为 B．滑轮组的机械效率为C．B点受到绳子拉力为 D．配重M对水平地面的压强为【答案】BC13．如图所示，某人将物体沿水平方向匀速拉动了10m，所用时间为10s。物体和地面之间的摩擦力为320N，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（　　）A．A、B、C处绳子受力的大小关系是FB＞FC＞FAB．绳子A处向上的速度为2m/sC．动滑轮重为80ND．拉力F做功的功率为160W【答案】BC14．如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组，分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则（　　）A．甲、乙的拉力之比是 2:3B．甲、乙绳的自由端速度之比是 1:1C．甲、乙拉力的功率之比是 3:2D．甲、乙的机械效率之比是 1:1【答案】AD    三、填空题15．斜面是一种简单机械，它在生活中的应用非常广泛。如图所示，将一箱重为600N的货物从2.4m长的固定斜面匀速拉到高为1.2m的货车上，所用拉力F=400N，则该物体受到斜面的摩擦力是________N。【答案】10016．如图，某同学在做俯卧撑，可将他视为一个杠杆，他的重心在A点，重力为500N，那么他将身体撑起保持静止时，双手对地面的压力为_____________N。【答案】30017．如图所示，用平行于斜面、大小为2.5N的拉力F，将重为3.6N的物体从斜面底端匀速拉至顶端，则有用功是______J，机械效率是______，摩擦力为______N。【答案】     0.72     72%     0.718．如图所示，物体A在拉力F的作用下以0.1 m/s的速度匀速上升，弹簧测力计的示数为4N，该动滑轮的机械效率为80%，则动滑轮的自重为 ___________N。（不计绳重及摩擦）【答案】219．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（如医乙）。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，井益会自动抬起（g取10N/kg）。【答案】     50     1620．利用图中所示的装置竖直匀速提升重100N的物体，当物体上升的高度和时间图象如图甲时，受到竖直向上的拉力为F1，若滑轮重为20N，不计绳重和摩擦，拉力F1提升物体时的机械效率是______。当物体上升的速度和时间图象如图乙时，受到竖直向上的拉力为F2。两次拉力的功率分别为P1、P2，则P1______（选填“>”“=”或“<”）P2。【答案】     83.3%（83.33%）     <四、作图题21．如图甲是用来开启毛帖的“神器”，使用时用手压手柄，此时的手柄AOB可视为一个杠杆，图乙中O为支点，F2是开启毛帖时B点受到的阻力。在图乙中画出：（1）阻力臂l2；（2）作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。【答案】22．如图甲所示为一个门把手，握住门把手向下压就可以打开这道门，门把手可以看成如图乙OAB所示的一个杠杆，O为支点，请你在图中画出最小动力F1及其力臂L1，阻力臂L2。【答案】五、实验题23．小聪在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如表：次数钩码总重G/N钩码上升的高度h/m测力计示数F/N测力计移动距离s/m机械效率η/%140.11.80.374.1260.12.40.3 340.11.40.557.1440.21.41.057.1 （1）在实验中，测绳端拉力大小时，应使弹簧测力计竖直向上________状态进行读数（选填“缓慢拉动”或“静止”）。（2）分析表中数据可知：第3次和第________次实验是按丙图装置测机械效率的，分析以上两组实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度________。（3）请你帮助小聪计算出第2次滑轮组的机械效率为________%（保留1位小数），在第2次实验中，拉力F所做的额外功为________J。（4）根据实验数据推测，使用图丙滑轮组将重6N的物体匀速提升0.1m，此时滑轮组的机械效率可能为________（只填序号）。A．52.2%　　B．57.1%　　C．64.3%　　D．83.3%【答案】     缓慢拉动     4     无关     83.3     0.12     C24．为庆祝建党100周年，科技小组制作了如图所示的展示牌（含牌面和支架），展示牌的重力为40N、重心为O，支架的夹角为60°。为测试该展示牌的抗风力大小，以防止展示牌倾倒，小组同学将展示牌放在水平地面上，进行模拟测试，测试中假设风力F始终集中作用在展示牌的重心。（1）第一组同学施加的力F1始终与牌面垂直，当支架刚刚离开地面时，力F1的大小为___________N。（2）第二组同学施加的力F2始终与水平面平行，当支架刚刚离开地面时，则力F2___________F1（选填“>”“＜”或“=”）。（3）为防止展示牌倾倒，可行的措施是___________（说出一条即可）。【答案】     20     >     在支架上放石头（ 适当减小支架的夹角等，合理即可）六、计算题25．小尚同学用如图所示的装置将水送住高处。已知水桶的质量为2kg、容积为18L（1L=1×10-3m3）。当匀速提升半桶水时，绳子自由端的拉力为75N。提水过程中克服绳重和摩擦做的额外功始终占总功的10%。求：（1）水桶中装半桶水时水的质量；（2）动滑轮的重力；（3）用该装置提水时的最大机械效率。【答案】（1）9kg；（2）25N；（3）72%26．如图所示，工人用沿斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动到C点。已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m.（1）货物从A点匀速推至C点过程中，克服货物重力做的功为多少？（2）斜面的机械效率为多少？（3）货物从A点匀速推至C点过程中，克服货物摩擦力做的功为多少？【答案】（1）；（2）；（3）