2024八年级物理下册第十二章简单机械综合检测题（附答案人教版）

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第十二章综合检测题(时间：45分钟　　满分：100分)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　一、选择题(每小题3分，共30分)1．(2023·临沂)2023年2月10日，航天员在机械臂的辅助下完成了中国空间站全面建成后航天员的首次出舱活动，机械臂类似人的手臂，具有抓住、拉回、锁死等功能。如图所示工具，正常使用时与机械臂属于同一类杠杆的是( D ) eq \o(\s\up7(),\s\do5(A.瓶起子)) 　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(B.钢丝钳)) 　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(C.核桃夹)) 　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(D.食品夹)) 2．卖茶杯的人，从货架上拿起茶杯；喝茶水的人，从桌面上端起盛茶水的茶杯，就两人克服茶杯重力做功的下列说法中正确的是( D )A．都是有用功B．都是额外功C．对喝茶的人而言是有用功D．对卖茶杯的人而言是有用功3．中华民族五千年传统文化源远流长！我国古代聪慧的劳动人民就能巧妙地应用简单机械。如图所示，安装在护城河旁城墙顶端的滑轮( B )A.既不省力，也不能改变施力方向B．虽不省力，但能改变施力方向C．既省力，又能改变施力方向D．虽省力，但不能改变施力方向4．下列说法中正确的是( C )A．机械做功少，功率一定小B．功率小的机械机械效率小C．功率大的机械做功一定快D．功率大的机械一定比功率小的机械做功多5．(2023·随州)如图所示，小芳周末回到乡下姥姥家接过姥姥肩膀上的担子学习挑担技巧。假如一个筐子重一个筐子轻(一头重一头轻)，在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡。请你根据劳动体验结合杠杆平衡知识，判断下列说法中正确的是( B )A.肩膀应该靠近“轻的一头”B．肩膀应该靠近“重的一头”C．肩膀应该居于扁担正中间D．挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”，“闪动”时，一定是一个筐子向上运动，同时另一个筐子向下运动6．(2023·遂宁)用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是( B ) eq \o(\s\up7(),\s\do5(A)) 　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(B)) 　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(C)) 　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(D)) 7．如图所示，物体A、B的重分别为20 N、10 N，滑轮和绳子的重忽略不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则力F的大小为( B )A．20 N B．10 N C．5 N D．30 N eq \o(\s\up7(),\s\do5(第7题图)) 　　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第8题图)) 8．(2023·广元)如图所示，杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动，OB＝2BA，在B点悬挂一个10 N的重物G，在A点施加竖直向上的动力F，使杠杆OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计)，下列说法正确的是( C )A．在A点施加竖直向上的力F1时，该杠杆是费力杠杆B．作用在A点的力F1的大小为5 NC．如果重物的悬挂点B向O点移动，要使杠杆水平平衡，F1应变小D．若将作用于A点的力F1变为图中F2，要使杠杆水平平衡，F2应小于F19．如图所示，两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成，不计摩擦和绳重。用它们分别将物体G1、G2提高相同的高度，则( D )A.这两个滑轮组都是费力机械B．力F1做功的功率大C．若G1＝G2，拉力做的额外功相同D．若G1＝G2，则η甲＞η乙10．用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知物体M所受的重力为550 N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M在20 s内沿竖直方向匀速提升10 m，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是( C )A．拉力F为350 NB．绳子自由端移动的速度为0.5 m/sC．动滑轮重为50 N D．该滑轮组的机械效率为83.3% eq \o(\s\up7(),\s\do5(第10题图)) 　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第11题图)) 二、填空题(每空1分，共12分)11．(2023·金昌)如图是三种类型剪刀的示意图，请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择__C__(选填“A”“B”或“C”)剪刀，这样选择的目的是省__力__(选填“力”或“距离”)。12．如图所示的实验装置，甲物体重16 N，乙物体重12 N，整个装置静止。如果不计弹簧测力计自重，则弹簧测力计的示数是__12__N，绳子上承受的拉力为__12__N，甲物体对地面的压力是__4__N。 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第12题图)) 　　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第13题图)) 13．如图所示是生活中常见的杆秤。称量时杆秤在水平位置平衡，被测物体和秤砣到提纽的距离分别为0.05 m、0.2 m，秤砣的质量为0.1 kg，秤杆的质量忽略不计，则被测物体的质量为__0.4__kg。若秤砣有缺损，则杆秤所测物体的质量会__偏大__(选填“偏大”或“偏小”)。14．(2023·娄底)如图所示，重6 N的物体在F＝2 N的水平拉力作用下，以10 cm/s的速度向左匀速运动了5 s，已知物体所受的摩擦力为3 N，则拉力做的功为__2__J，动滑轮的机械效率为__75%__。15．如图所示，斜面长6 m、高1.5 m，工人用沿斜面向上500 N的力，以1.5 m/s的速度把160 kg的箱子匀速推到车上，则推力的功率是__750__W，该斜面机械效率是__80%__，箱子受到的摩擦力为__100__N。(g取10 N/kg)三、作图题(每小题4分，共8分)16．如图所示，在课桌的C点用最小的力把桌腿B抬离地面，在抬起时桌腿A没有滑动。请在C点画出这个力的示意图，并标出它的力臂。　　　解：17．(2023·泰州)工人站在地面上用如图的滑轮组提升重物，画出滑轮组的绕绳方式。　　　解：四、实验探究题(共24分)18．(14分)(2023·仙桃)在探究“杠杆的平衡条件”实验中：(1)实验前，杠杆左端下沉，如图甲，则应将平衡螺母向__右__(选填“左”或“右”)调节，直至杠杆在水平位置平衡。(2)调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示，阻力臂l2为__8.0__cm。(3)分析表中实验数据，得出杠杆的平衡条件为__F1l1＝F2l2__(用F1、F2、l1、l2表示)。第3次实验的杠杆类型属于__费力__(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆，教室里的劳动工具中有这类杠杆，请举一例：__扫帚__，并简要说明你的判断理由：__扫帚使用时，动力臂小于阻力臂__。(4)如图丙，F始终与杠杆垂直，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，F的大小将__C__。(填序号)A．不变 B．变小C．变大 D．先变大后变小19．(10分)小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示：(1)根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s＝__0.4__ m，机械效率η＝__50%__。(2)通过比较1、3和4三次实验数据得出：同一滑轮组，提升的物重越大，滑轮组的机械效率越__高__。(3)在忽略摩擦力和绳重的前提下，通过第1次数据可算出动滑轮的重力为__2.2__ N。(4)由实验可知，以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是__C__。(填序号)A．动滑轮的重力B．绳子与滑轮之间的摩擦C．物体上升的高度五、综合应用题(共26分)20．(12分)(2023·郴州模拟)如图所示，用细线将质量可忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量为0.3 kg的物体A用细线悬挂在杠杆的C处；质量为0.5 kg的物体B(B不溶于水)用细线悬挂在杠杆的D处。当物体B浸没于水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡。此时C、D到O点的距离分别为20 cm、30 cm。求：(g取10 N/kg)(1)物体A的重力。(2)细线对物体B的拉力。(3)物体B的体积。解：(1)物体A的重力GA＝mAg＝0.3 kg×10 N/kg＝3 N　(2)由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可得，细线对物体B的拉力F线＝ eq \f(GALOC,LOD) ＝ eq \f(3 N×0.2 m,0.3 m) ＝2 N　(3)对物体B受力分析可得，物体B的重力GB＝mBg＝0.5 kg×10 N/kg＝5 N，物体B受到的浮力F浮＝GB－F线＝5 N－2 N＝3 N，因为浸没，则物体B的体积VB＝V排＝ eq \f(F浮,ρ水g) ＝ eq \f(3 N,1.0×103 kg/m3×10 N/kg) ＝3×10－4 m321．(14分)如图是工人利用滑轮组提升重为810 N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1 m/s，工人拉力F的功率为90 W，物体上升10 s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60 J，不计绳重。求：(1)工人拉绳子的速度。(2)滑轮组的机械效率。(3)滑轮组中的动滑轮的重力。解：(1)由图可知，n＝3，绳端移动的速度v绳＝nv物＝3×0.1 m/s＝0.3 m/s　(2)根据P＝ eq \f(W,t) ＝ eq \f(Fs,t) ＝Fv可得，工人的拉力F＝ eq \f(P,v绳) ＝ eq \f(90 W,0.3 m/s) ＝300 N，滑轮组的机械效率η＝ eq \f(W有用,W总) ×100%＝ eq \f(Gh,Fs) ×100%＝ eq \f(G,nF) ×100%＝ eq \f(810 N,3×300 N) ×100%＝90%(3)重物上升的高度h＝v物t＝0.1 m/s×10 s＝1 m，拉力做的有用功W有用＝Gh＝810 N×1 m＝810 J，拉力做的总功W总＝Fs＝Fnh＝300 N×3×1 m＝900 J，提升动滑轮做的额外功W额＝W总－W有用－Wf＝900 J－810 J－60 J＝30 J，由W额＝G动h可得，动滑轮的重力G动＝ eq \f(W额,h) ＝ eq \f(30 J,1 m) ＝30 N次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm10.516.01.021.015.01.015.032.015.01.520.0次数钩码所受的重力G/N钩码提升的高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η11.00.10.80.431.25%21.00.20.80.831.25%32.00.11.20.441.67%43.00.11.5