第十二章 简单机械 章节综合测试（试卷）-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册

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第十二章 章节综合测试时间：40分钟 满分：100分一、选择题（每题3分，共30分）1．如图所示是生活中几种常见的杠杆，其中属于费力杠杆的是（ ） A．托盘天平 B．钢丝钳 C．开瓶扳手 D．筷子2．如图是一种切甘蔗铡刀的示意图，可以视为以O为支点的杠杆。甘蔗放在a点比在b点更容易被切断，原因是甘蔗放在a点时（ ）（第2题）A．阻力小 B．动力大 C．动力臂大 D．阻力臂小3．后踢小腿，是一项很好的有氧运动，能够锻炼大腿后侧肌肉群。后踢小腿运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是（ ）A．脚尖是支点，是省力杠杆 B．脚尖是支点，是费力杠杆C．膝关节是支点，是省力杠杆 D．膝关节是支点，是费力杠杆4．如图所示的杠杆正处于水平平衡状态，若在杠杆两边的钩码下再各加挂一个钩码（所有钩码质量都相同），杠杆将（ ）（第4题）A．仍然水平平衡 B．左端下降C．右端下降 D．无法判断5．用如图所示的装置探究“影响滑轮组机械效率的因素”，下列因素会影响机械效率的是（ ）（第5题）A．重物上升的速度 B．重物上升的高度C．定滑轮的重力 D．动滑轮的重力6．小聪想搬起地面上重350N的石块，但未搬起；小明用重50N的动滑轮在6s内将此石块匀速竖直提升3m，如图所示（不计绳重和滑轮摩擦），下列说法不正确的是（ ）（第6题）A．搬石块时，小聪没有对石块做功B．绳子自由端的拉力为200NC．动滑轮的机械效率为87.5%D．拉力的功率为100W7．关于机械效率与功率的概念辨析，下列说法正确的是（ ）A．功率表示做功的多少B．功率相等的两个机械工作相同时间，有用功相同时机械效率也相同C．机械效率越高，做功越快D．两个机械效率相同的机械，功率大的机械做的总功多8．道路救援车对故障车辆拖移时可构建成如图所示的模型，钢绳对车辆施加沿斜面向上的拉力为5000N，将重为1×104N的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端。已知斜面高为2m，斜面长为5m。在小车A从水平路面被拖上救援车的过程中，下列说法正确的是（ ）（第8题）A．拉力所做的功是2×104JB．斜面的机械效率为80%C．小车受到斜面的摩擦力为2000ND．该模型中的斜面和滑轮都可以省力9．同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤，用筷子做秤杆，用钩码做秤砣，用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣且秤盘不放物体时，在O点提起提纽，秤杆水平平衡；当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时，秤杆再次水平平衡，如图所示。在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法正确的是（ ）（第9题）A．自制杆秤的每一格约表示2.08gB．称中药时B端翘起可以减少中药恢复水平平衡C．如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小D．若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程10．[多选]如图甲所示的条凳，人若坐在凳的一端，极易使其另一端上翘而摔倒。现将其简化为如图乙所示的示意图，B、C点分别与凳脚的E、F点在同一竖直线上。当人对水平凳面施加竖直向下的压力时，下列分析正确的是（ ）（第10题）A．压力作用于A点，可将条凳视为绕E点转动的杠杆B．只要压力作用于凳面的中间，则条凳一定不会上翘C．只要在A、D点同时施加压力，则条凳一定不会上翘D．在B或C点施加一个压力，则条凳一定不会上翘二、填空题（每空2分，共26分）11．“由物及理，思维建模”。如图所示，这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，该提升装置相当于________（填简单机械名称）模型；人们借助这种装置的主要目的是____（填“省力”“省距离”或“省功”）。（第11题）12．如图甲所示是用于松紧内六角螺丝的扳手，AB>BC。其使用方法如图乙、丙所示，该工具使用时可以____（填“费力”或“省力”）。图乙与图丙两种使用方法相比，图__可以更轻松地拧动螺丝。（第12题）13．如图所示，在杠杆右侧A点处挂4个钩码，每个钩码的重力为0.5N，为了使杠杆在水平位置平衡，B点处施加的拉力F大小至少为______N。若改变拉力F的方向，使之与杠杆成30∘ 角，杠杆仍然在水平位置平衡，则拉力F将____（填“变大”“变小”或“不变”）。（第13题）14．图甲所示的案秤是生活中测量质量的常用工具，与标有“0.5kg”“1kg”“5kg”各1个的增砣和2个标有“2kg”的增砣配套使用。该案秤实质是个杠杆，如果把秤盘和里面的物体对杠杆的作用力作为动力的话，则案秤为____（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；案秤的读数应为________________________________；如果把图乙所示的标有“2kg”的增砣放在秤盘中称量它的质量，测量结果应该____（填“> ”“< ”或“=”）2kg。（第14题）15．房屋装修时，工人利用滑轮组提升物体。如图所示，已知物体的重力为800N，在绳子自由端用500N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动，物体被提升了3m，该滑轮组的机械效率为__________。如果要提高滑轮组的机械效率，可采用的措施有__（填写序号：①增加物体的重力 ②增加提升物体的高度 ③减小动滑轮的重力）。（第15题）16．如图所示，把重力为400N的物体匀速推到斜面顶端，斜面长为3m，高为1.5m，实际推力为250N，那么物体与斜面之间的摩擦力是__N，斜面的机械效率是__________。（第16题）三、作图题（每题3分，共6分）17．如图所示，杠杆处于平衡状态，画出球A所受重力的示意图（重心在球心处）和力F的力臂l。（第17题）18．同学们在体育课上做下压运动训练，静止不动时人体可以看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F1为动力，如图所示。请你在图中画出：（第18题）（1）动力F1的力臂l1。（2）A点，脚对地面压力F的示意图。四、实验探究题（19题12分，20题8分，共20分）19．用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率。（第19题）（1） 该实验除了图中的实验器材以外，还需要的测量工具是________。（2） 缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，根据图中信息可知，钩码所受的总重力为____N，实验中滑轮组做的有用功为____J，总功为____J，滑轮组的机械效率为____________。（3） 提高机械效率可以充分地发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。提高机械效率的主要办法是改进结构，使它更合理、更____（填“轻巧”或“笨重”）。20．在探究“杠杆的平衡条件”实验中，将刻度均匀的轻质直杠杆安装在支架上，杠杆可以绕O点在竖直平面内转动，调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置平衡。在杠杆上的A、B处用细线分别挂上钩码，如图甲所示，此时杠杆保持水平平衡（每个钩码的质量相同）。（第20题）（1） 图甲中，若在杠杆两侧各去掉1个钩码，则杠杆的____（填“左端”或“右端”）将下沉。（2） 图甲中，若在杠杆B处再增加2个钩码，要使杠杆重新平衡，则应将A处的钩码向______（填“O”或“C”）的方向移动______格。（3） 将图甲中B处的钩码全部去掉后，在杠杆C处施加竖直向上的动力F1，使杠杆在水平位置保持平衡，如图乙所示。若将动力F1改为沿虚线方向的F2，使杠杆仍在水平位置保持平衡，则F1____（填“< ”“=”或“> ”）F2。五、综合应用题（21题10分，22题8分，共18分）21．如图甲，质量为40kg的货物静止在水平地面上，与地面的接触面积是800cm2，如图乙，工人用250N的拉力F，将货物用滑轮组匀速提升到3m高的二楼，此过程中货物上升的速度是0.2m/s，g取10N/kg，求：（1） 货物静止在水平地面上时，对地面的压强。（2） 工人用滑轮组提升货物时做功的功率。（3） 滑轮组的机械效率。（4） 为提高该滑轮组的机械效率，请你提出一条合理建议。22．如图甲所示，单人坐拉器的健身器械。人坐在坐拉器座椅上，双脚离地，双手握住手柄A并用力向下拉，操作杆AB会绕着转轴O1转动，带动连杆BC拉动杆CD绕转轴O2转动，将座椅向上抬起，简化图如图乙所示，试分析该坐拉器并回答下列问题。已知锻炼过程中上身保持竖直。（1） 当人用力向下拉手柄A时，从省、费力的角度来看，操作杆AO1B是一个____杠杆。（2） 关于单人坐拉器，下列说法正确的是______。A．人的体重越轻，坐拉器使用过程中的机械效率越高B．该坐拉器在使用过程中，当人缓慢落下时，人的拉力省了功C．当人下拉手柄A的力逐渐增大时，人对座椅的压强会逐渐减小D．当座位和人被匀速抬起时，手柄A对人的拉力大于人的重力（3） 若小鑫的重力G=700N，他用400N竖直向下的拉力F将手柄下拉了40cm，座椅竖直升高了20cm，则该装置的机械效率是____________。（4） 小鑫注意到，在杠杆AO1B中有一小段圆弧形结构，此结构最可能的作用是________________________。【参考答案】第十二章章节综合测试一、选择题（每题3分，共30分）1．D2．D3．D4．C5．D6．D[解析]点拨：搬石块时，小聪用了力，但没有搬动石块，有力、无距离，故小聪没有对石块做功；动滑轮上的绳子段数n=2，不计绳重和滑轮摩擦，绳子自由端的拉力F=1n(G+G动)=12×(350N+50N)=200N；拉力做的功W总=Fs=Fnℎ=200N×2×3m=1200J，拉力的功率P=W总t=1200J6s=200W；动滑轮的机械效率η=W有用W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF=350N2×200N=0.875=87.5%。7．B8．B[解析]点拨：拉力所做的功W总=Fs=5000N×5m=2.5×104J；克服小车重力做的有用功W有用=Gℎ=1×104N×2m=2×104J，斜面的机械效率η=W有用W总=2×104J2.5×104J=0.8=80%；使用斜面时，克服摩擦力做的功为额外功，则额外功W额外=W总−W有用=2.5×104J−2×104J=5×103J，由W额外=fs可得，小车受到斜面的摩擦力f=W额外s=5×103J5m=1000N；该模型中，使用斜面可以省力；但图中滑轮为定滑轮，不能省力。9．B[解析]点拨：在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线，则共计50格，则每一格代表的质量为m=100g50=2g，即自制杆秤的每一格约表示2g,故A错误；称中药时B端翘起，说明FA×OA>FB×OB,此时可以减少中药，即减小FA恢复水平平衡，故B正确；如果秤砣磨损，根据杠杆平衡条件FA×OA=FB×OB,FB实际质量偏小，则OB长度偏大，则测量结果会比真实质量偏大，故C错误；若将提纽移到O点右侧，则OA增大，OB减小，则杆秤的量程减小，故D错误。10．ABD[解析]点拨：若压力作用于A点，此时支点为E，则会使条凳受到可以逆时针旋转的力；压力若作用在凳面的中间，则此时条凳无论以E还是以F为支点，均不会有上翘的可能；若在A、D同时施加压力但大小不相等，条凳还是有可能会上翘；在B或C点施加压力，若压力的方向竖直向下，则此时压力的作用线经过支点，其力臂为0，对条凳的平衡无影响，此时条凳一定不会上翘。二、填空题（每空2分，共26分）11．滑轮组； 省力12．省力； 乙13．1； 变大[解析]点拨：设杠杆每小格的长度为l，杠杆水平平衡后，4个钩码对杠杆拉力（等于钩码的总重力）与杠杆垂直，其力臂等于OA的长；由于拉力F的作用点B在支点的左侧，要使F最小，应竖直向下施力，此时拉力F的力臂等于OB的长。根据杠杆的平衡条件可得F×OB=G总×OA，即F×4l=4×0.5N×2l，解得F1=1N；若改变拉力F的方向，使之与杠杆成30∘ 角，杠杆仍然在水平位置平衡，由于力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离，画出此时拉力F的力臂，如图所示。根据直角三角形知识可知F的力臂，即OC的长，小于OB的长，即小于拉力F原来的力臂，钩码的拉力和力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，拉力F将变大。14．费力； 增砣的质量+游砣的读数； < [解析]点拨：如果把秤盘和里面的物体对杠杆的作用力作为动力的话，增砣盘所对应力臂较长，秤盘所对应的力臂较短，则案秤为费力杠杆。根据杠杆的平衡条件可知案秤平衡时，秤盘中物体的质量大于增砣盘中增砣的质量。15．80%； ①③16．50； 80%[解析]点拨：由题知，斜面长s=3m，斜面高ℎ=1.5m，物体重G=400N，推力F=250N；有用功W有用=Gℎ=400N×1.5m=600J，推力做的总功W总=Fs=250N×3m=750J，额外功W额外=W总−W有用=750J−600J=150J，由W额外=fs得，摩擦力f=W额外s=150J3m=50N；斜面的机械效率η=W有用W总=600J750J=0.8=80%。三、作图题（每题3分，共6分）17．解：如图所示。（第17题）18．解：如图所示。（第18题）四、实验探究题（19题12分，20题8分，共20分）19．（1） 刻度尺（2） 1.0； 0.1； 0.15； 66.7%（3） 轻巧[解析]点拨：影响滑轮组机械效率的因素是物重、动滑轮重、绳重和摩擦,使用轻质动滑轮或增大被提升物体的重力可以提高机械效率。20．（1） 左端（2） C； 2（3） < [解析]点拨：当动力F1改为F2时，动力臂将变小，阻力、阻力臂不变，杠杆仍然在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件得，动力将变大，即F1