八年级物理下册《第十二章 简单机械》单元测试卷-附答案解析(人教版)

第第页八年级物理下册《第十二章简单机械》单元测试卷-附答案解析(人教版)学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题（每小题2分，共16分）1．下列简单机械在正常使用时能够省力的是()A．食品夹B.C．瓶盖起子D.2．如图所示，松动螺子，使用长长的管套时，下列说法正确的是（）A．动力臂变短，会更省力 B．动力臂变长，会更省力C．阻力臂变长，会更费力 D．阻力臂变长，会更省力3．下图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图，若要使小华更省力，应该这样做（）A．小华原地不动B．小华将脚向前移动C．将支点向右移动靠近小华D．将支点向左移动远离小华4．如图工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒（）A．省力且省距离 B．省力但费距离C．费力且费距离 D．费力但省距离5．（2022春·广西河池·八年级统考期末）升国旗的旗杆上有个重要装置是（）A．动滑轮 B．杠杆 C．滑轮组 D．定滑轮6．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别匀速提升同一重物G，若不计摩擦和绳重，则下列判断不正确的是（）A．F1=F2B．使用甲装置可省力C．F3=F4D．使用乙装置可改变力的方向7．如图所示，用F＝20N的拉力使重物匀速上升1m，已知物体所受的重力为54N（不计绳重及摩擦），下列说法正确的是（

）A．物体所受重力做的功是20JB．拉力做的功是54JC．滑轮组的机械效率是90%D．重物上升过程中绳端移动了2m8．如图所示，使用滑轮组提升重物时，能提高机械效率的是(忽略绳重和摩擦)(

)A．改变绕绳方式 B．减小动滑轮的质量C．减小提升重物的高度 D．减小被提升物体的质量二、填空题（每空1分，共14分）9．利用杠杆投掷石球，如图所示，作用在A点的力沿_______方向时最小，若力沿c的方向时力臂_______（选填“变长”、“变短”）。10．如图所示，同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，已知物重G=100N，物体与水平面的摩擦力f=30N，则F1=___________N，F2=___________N（不计动滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦）。11．使用动滑轮可以省________（选填“力”或“距离”）。重为500N的物体，不计摩擦及滑轮自重，用一个动滑轮提起它，需要________N的力，如果用一个定滑轮提起它，需要用________N的力。12．如图所示的是自行车把手的示意图，自行车在转弯时，车把手相当于简单机械轮轴中的________（选填：“轮”或“轴”），它能起________的作用（选填：“省力”或“省距离”）。13．（2022春·广西百色·八年级统考期末）如图所示，小明用两个相同的滑轮组（绳重和摩擦不计），分别将重力相同的两个物体匀速提高到相同高度，则所用的拉力F1___________F2；其机械效率η1___________η2。（填“>”、“＜”或“=”）。某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。请回答下列问题：实验次数12钩码重G/N44钩码上升高度h/m0.10.1绳端拉力F/N1.81.6绳端移动的距离s/m0.30.4机械效率η71.4%（1）根据表中数据可知第2次实验使用的是滑轮组________（选填“甲”或“乙”）；（2）计算第2次实验中的机械效率η=________%；（3）通过2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮________，滑轮组的机械效率越低。三、作图题（每作一图2分，共14分）15．（1）如图所示，小球静止在水中，请画出小球的受力示意图；（2）请在图中画出动力F1的动力臂l1。16．图中，轻质杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2为力F2的力臂。请在图中画出力F1的力臂L1和力F2的示意图。17．如下图所示，某旅客正拖着行李箱前，请在图中画出拖力F的力臂L。18．请画出图中重物G所受重力的示意图和拉力F的力臂（用L把力臂表示出来）。如图所示，是动滑轮的示意图。动滑轮的实质是杠杆，请你画出该杠杆的动力臂l1和阻力臂l2。20．请在图中用笔画线，画出用滑轮组提升重物最省力的绕法。四、实验题（每空1分，共22分）21．（2022春·广西梧州·八年级统考期末）在做“探究杠杆的平衡条件”的实验中：（1）如图甲所示，为使杠杆在_________位置平衡，可以将左端的平衡螺母向______调；（2）实验时，施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样做的好处是_______；（3）调节平衡后，在杠杆两侧挂不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆在水平位置再次平衡，并记录相关数据。改变钩码的数量及位置多次实验，小明得出杠杆的平衡条件______。如图乙所示，A、B两点分别增加一个钩码，则杠杆________（选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持平衡”）；（4）多次实验的目的是_________；（5）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐_________（选填“增大”或“减小”），原因是弹簧测力计拉力的力臂在_________（选填“增大”或“减小”）。22．图是某实验小组做探究“杠杆平衡条件”的实验情景，所用杠杆刻度均匀，各钩码重均为0.5N。（1）杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态，此时的杠杆________（选填“是”或“不是”）平衡状态，为了研究的方便，应将杠杆右侧的螺母向________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆处于水平平衡状态，这样做的目的是为了便于测量________。杠杆平衡后，在实验过程中，________（选填“可以”或“不可以”）再调节螺母；（2）杠杆调节好后，在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码，改变钩码数量和位置，使杠杆处于水平平衡状态，记录数据如下表：次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm111011022153103320415分析实验数据可知，杠杆平衡的条件为：________；根据结论可知，杠杆上A点处挂2个钩码，如图乙所示，则在B点处挂________个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡；（3）如图丙所示，也可以用弹簧测力计替代钩码完成实验。用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，使杠杆处于水平平衡状态，当弹簧测力计逐渐向右斜时，杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计示数将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。23．（2022春·广西贺州·八年级统考期末）小富要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”，他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：①接触面所受的压力大小；②接触面的粗糙程度；接下来小富通过如图所示实验操作验证他的猜想：（1）实验中小富用弹簧测力计水平拉着木块在长木板上滑动，使木块保持水平______运动，这样做根据________的知识得出拉力等于摩擦力，测出木块所受摩擦力的大小；（2）如果小富要探究猜想①，他应该选择______两幅图，根据图中弹簧测力计的示数得出结论：接触面粗糙程度相同时，______；（3）如果小富要探究猜想②，他应该选择______两幅图，根据图中弹簧测力计的示数的得出结论：_______；（4）如图所示，小富将木板面支起，仍用弹簧测力计拉着木块斜向上做匀速直线运动，就可以测量出此斜面的机械效率，已知此时木板和水平面夹角为30°，弹簧测力计拉力为50N，木块重力为80N，则此斜面的机械效率是______。五、计算题（3大题，共36分）24．如图是质量为60kg的工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段提升过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s。绳端的拉力为300N，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。求：（1）工人拉绳子的速度；（4分）（2）滑轮组的机械效率。（4分）25．搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N，时间为20s，不计绳重及摩擦。求：(1)有用功；（4分）(2)拉力做的功；（4分）(3)拉力的功率；（4分）(4)滑轮组的机械效率。（4分）26．如图所示，甲工人用F甲=80N的水平推力推动重为600N的货物，从A处水平路面上匀速移动5m至仓库门口B处，用时20s；乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在竖直方向上匀速移动3m到达指定位置C，滑轮组的机械效率为80%。求：（1）甲工人做的功多少J？（4分）（2）甲工人做功的功率是多少W？（4分）（3）利用滑轮组提升货物所用的拉力F乙是多少N？（4分）参考答案与解析1．C【详解】A．使用食品夹时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；B．定滑轮是一个等臂杠杆，即动力臂等于阻力臂，不省力、也不费力，故B错误；C．使用瓶盖起子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C正确；D．使用钓鱼竿时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D错误．2．B【详解】由题意可知：松动螺子，使用长长的管套时可以使杠杆的动力臂增加，阻力臂和阻力大小不变，故根据杠杆平衡原理，利用这种方式可以省力。故ACD错误，B正确。故选B。3．D【详解】舂在工作时杠杆，其自身的重力是阻力，据杠杆的平衡条件，增大动力臂，可减小动力，将支点向左移动，可增大动力臂，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。4．B【详解】CD．一根硬棒撬动石头，动力臂大于阻力臂，故是省力杠杆，故CD错误；AB．省力但是费距离，故A错误；B正确。故选B。5．D【详解】滑轮的轴固定在旗杆上，所以该滑轮是个定滑轮，使用定滑轮的优点是可以改变拉力的方向，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。6．A【详解】AB．图甲中，滑轮的轴随物体一起移动，是动滑轮，动滑轮是动力臂大于阻力臂的杠杆，使用动滑轮可以省力。在不计绳重及摩擦时，向F1方向用力时，动力臂是阻力臂的两倍，所以F1=G向F2方向用力时，动力臂小于阻力臂的两倍，所以F2>G那么F1<F2故A错误，符合题意，B正确，不符合题意；CD．图乙中，滑轮的轴不随物体一起移动，是定滑轮，使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向，在不计绳重及摩擦时，向F3、F4方向用力，其大小相等，即F3=F4=G故CD正确，不符合题意。故选A。7．C【详解】A．物体所受重力做的功（有用功）为W有＝Gh＝54N×1m＝54J故A错误；BD．由图可知n＝3绳子自由端移动的距离为s＝nh＝3×1m＝3m拉力做的总功为W总＝Fs＝20N×3m＝60J故BD错误；C．滑轮组的机械效率为故C正确。故选C。8．B【分析】提高滑轮组的机械效率可以从增大有用功或减小额外功来实现，【详解】AC．绕绳的方式与重物提升的高度对机械效率没有影响，故AC错；B．减小动滑轮的质量可减小额外功，故B正确；D．减小被提升物的质量，可是减小有用功，会减小机械效率，故D错；9．

b

变短【详解】[1][2]根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂不变时，要让动力最小，则要让动力臂最长，如图所示，最长的动力臂为OA，则此时当F方向与动力臂垂直时最省力，故作用在A点的力沿b方向时最小。若力沿c的方向时力臂变短，动力将变大。10．

30

15【详解】[1]图甲中滑轮的轴固定不动，为定滑轮，其实质是等臂杠杆，不能省力；不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，拉力F1=f=30N[2]图乙中滑轮随物体一起运动，为动滑轮，其实质是动力臂等于二倍阻力臂的杠杆，可以省一半的力，不计动滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦，拉力11．

力

250

500【详解】[1]动滑轮可以省力，但是费距离。[2]用一个动滑轮提起重为500N的物体，使用动滑轮，承担物重的绳子股数为n=2，不计摩擦及滑轮自重，那么拉力为[3]如果用一个定滑轮提起它，因为定滑轮是不省力的，故需要500N的力。12．

轮

省力【详解】[1]图示中，自行车的车把手及中间的轴相当轮轴，车把手是轮轴的轮。[2]转弯时，力作用在车把手上，即作用在轮轴的轮上，起省力的作用。13．

＜

=【详解】[1]甲图中，承担物体绳子的段数n=3，不计绳重和摩擦，则所用拉力的大小为乙图中，承担物体绳子的段数n′=2，不计绳重和摩擦，则所用拉力的大小为由于物重和动滑轮的中都相同，所以F1˂F2。[2]不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率为因为两种情况中，物重和动滑轮的中都相同，故η1=η2。14．

乙

62.5

动滑轮的个数越多（或动滑轮的质量越大）【详解】（1）[1]根据绳子移动的距离与物体升高高度的关系s=nh，绳子的有效段数故使用的是滑轮组乙。（2）[2]计算第2次实验中的机械效率（3）[3]通过对第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（或动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低。15．（1）（2）【详解】（1）小球静止在水中，浮力和重力是平衡力，两个力的大小相等，重力与浮力的作用点都在小球重心，过重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并分别用G和F浮表示，即为其所受重力和浮力示意图，作图时两条线段长度要相等。如图所示：（2）图中杠杆支点在O点，从支点O向动力作用线引垂线，可得动力臂l1，如图所示：16．【详解】力臂是支点到力的作用线的距离，作F1的延长线，过支点O作F1的垂线，即为F1的力臂L1；过力臂L2的下端作垂直于L2的直线，与杠杆OA的交点为力F2的作用点，方向向左，即为F2，如图所示：17．【详解】由图知，O为支点，从O点作力F作用线的垂线，垂线段L即为其力臂，如图所示：18．【详解】找到物体的几何中心即重心，从重心开始，竖直向下画一条带箭头的线段，标出G，即为重物重力的示意图，从支点O向F所在的直线作垂线，并标出l，即为拉力F的力臂，如下图所示19．【详解】动滑轮的支点O在绳与轮最左边的接触点；F为动力，作用点在绳与轮最右边的接触点；阻力作用点在轴上，方向竖直向下；从支点O分别向动力作用线和阻力作用线画垂线，就得到动力臂l1和阻力臂l2，如图所示：20．【详解】该承担动滑轮和重物的绳子股数最多n=3，从动滑轮的钩开始绕线，如图：21．

水平

左

便于测量力臂

F1L1=F2L2

右端下沉

实验结论具有普遍性

增大

减小【详解】（1）[1][2]由图知道，杠杆的左端上翘，因为杠杆倾斜时，杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端，左、右两端的螺母（或一端的螺母）要向杠杆上翘的一端调节。所以，平衡螺母向应上翘的左端移动，使杠杆在水平位置平衡。（2）[3]实验前先要调节杠杆在水平位置平衡，施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，是为了便于测量力臂的长度。（3）[4]设一个钩码重力为G，横杆上一小格为L，调节平衡后，在杠杆两侧挂不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆在水平位置再次平衡，由图乙知道左边=F2L2=3G×2L=6GL右边=F1L1=2G×3L=6GL左边等于右边，改变钩码的数量及位置多次实验，左边依然等于右边，小明据此得出杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂[5]设一个钩码重为G，一格的长度为L，若A、B两点分别增加一个钩码，则左侧4G×2L=8GL右侧3G×3L=9GL因为8GL＜9GL，即左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积，所以，杠杆右端下沉。（4）[6]本题为探究性实验，实验中多次实验，是为了得出普遍性结论，避免偶然性。（5）[7][8]由图丙知道，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动时，阻力、阻力臂不变，动力臂逐渐变小，根据杠杆平衡条件知道，动力逐渐变大，即弹簧测力计示数将逐渐减小。22．

是

右

力臂

不可以

动力×动力臂=阻力×阻力臂##F1l1=F2l2

3

变大【详解】（1）[1]杠杆的平衡状态是指：杠杆处于静止或匀速转动。由图甲知，杠杆静止，此时杠杆处于静止状态。[2][3]图甲中，杠杆的左端下沉，应将右侧的平衡螺母向右调节，才能让杠杆在水平位置平衡。这样可使力臂在水平方向，力臂与杠杆重合，直接读出杠杆上的对应的刻度便是力臂的长度，便于测量力臂。[4]杠杆平衡后，进行实验时，只能通过调节力的大小及力臂来调节杠杆再次平衡，不能调节螺母。（2）[5]由表格数据知，每组对应的动力与动力臂的乘积都和阻力与阻力臂的乘积相等。所以杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂。[6]设每个钩码的重力为G，杠杆每个小格的长度为l。图乙中，据杠杆的平衡条件有2G×3l=nG×2l解得，n=3。在B处应挂3个钩码。（3）[7]弹簧测力计竖直向上拉杠杆，杠杆在水平位置平衡，如图丙。当弹簧测力计逐渐向右斜时，对应的动力臂变小，而阻力与阻力臂不变，据杠杆平衡条件知，动力变大，所以测力计的示数变大。23．

匀速直线运动

二力平衡

甲和乙

接触面越粗糙相同时，压力越大，摩擦力越大

甲和丙

压力大小相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大

80%【详解】（1）[1][2]实验中，木块处于平衡状态时，拉力大小等于滑动摩擦力大小，用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线