2020年春八年级物理下册 第十二章 简单机械本章检测同步练习（含解析）（新版）新人教版

第十二章 简单机械一、选择题(每小题 3 分,共 30 分)本章检测满分:100 分,限时:45 分钟1.(独家原创试题)夏威夷果含油量高达 60%80%,还含有丰富的微量元素,有“干果皇后”的美称。夏威夷果有一层坚硬的外壳,为了方便食用,厂家往往都要在果实的外壳上加工出一个裂缝,并且还配送一个专门将果实撬开的小起子,如图 12-4-1 是用小起子撬开夏威夷果的情形。关于这个小起子的说法正确的是()图 12-4-1a. 使用小起子撬开夏威夷果时小起子相当于一个费力杠杆b. 小起子的宽大的部分越小越省力c. 使用小起子顺时针转动更省力d. 在能够撬开果子的前提下,起子尖端插入越深越费力答案 d 使用小起子起开果子时,小起子可以看成一个杠杆,该杠杆的动力作用在宽大部分,阻力作用在它的尖端,因此使用时它的动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆,小起子的宽大的部分越大,动力臂越大,越省力,故 a、b 错误;无论是顺时针还是逆时针转动小起子,其他条件不变时,动力臂、阻力臂和阻力都不变,动力就不变,故 c 错误;由图知,在能够撬开果子的前提下,起子尖端插入越深阻力臂越大,动力臂不变,由杠杆的平衡条件知,越费力,d 正确。2.(2019 黑龙江哈尔滨中考)质地均匀杠杆,每个钩码重 0.5n,下列操作中可以使杠杆在水平位置平衡的是(杠杆上有等间隔的刻度)()答案 d 由图知,a、c 两个作用力使杠杆沿相同方向转动,它们一定不能使杠杆平衡,故 a、c 错误;设杠杆上一格长 l, 图 b 左边悬挂 2 个钩码时,右边弹簧测力计的示数为 1.5n,0.5n24l1.5n5l,杠杆不平衡,故 c 错误;图 d 右边悬挂 2 个钩码,弹簧测力计的示数为 2n,0.5n26l=2n3l,杠杆平衡,故 d 正确。3.(2018 福建中考)如图 12-4-2,用同一滑轮组分别将物体a 和物体 b 匀速提升相同的高度。与提升b 相比,提升 a 的过程滑轮组的机械效率较大。若不计绳重与摩擦的影响,则提升 a 的过程()a.额外功较小b.额外功较大图 12-4-2c.总功较小d.总功较大w有用w答案 d 由题意知,用相同的滑轮组提起 a、b 过程,不计绳重与摩擦的影响,ab,滑轮组的机械效率=总,w 有用=gh,w =w+w=gh+gh,因为 ,则有 gah gbhabga+g 滑 gb+g 滑,化简得出 g g ,也就是说相同的滑轮组 总有用额外滑gah+g滑h gbh+g 滑h,即ga gba b匀速提升 a、b 过程,提起 a 时,所做有用功大,但所做额外功相同,故 a、b 选项错。由于总功等于有用功和额外功之和, 所以提升 a 物体过程总功大,故c 错,d 正确。4.如图 12-4-3 是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置,实验中杠杆始终处于水平平衡状态,若在 c 处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向,使其从,则拉力的变化情况是()图 12-4-3a.先变小后变大 b.先变大后变小c.逐渐变大d.逐渐变小答案 a 由图知,测力计在位置时,其动力臂等于 oc,此时动力臂最长;测力计由的过程中动力臂先变大后变小,根据杠杆平衡条件可知,拉力先变小后变大。5.(2018 山东临沂沂水二模)重为 g 的均匀木棒竖直悬于 o 点,在其下端施一水平拉力 f,让棒缓慢转到图 12-4-4 中虚线所示位置,在转动的过程中()图 12-4-4a.动力臂逐渐变大b.阻力臂逐渐变小c.动力 f 逐渐变大d.动力 f 保持不变答案 c 图中杠杆在转动过程中,杠杆重力大小不变,重力的力臂 l2 逐渐变大,拉力的力臂 l1 逐渐变小,根据杠杆平衡条件,可知拉力逐渐变大。所以选c 项。6.(独家原创试题)罐头的瓶盖很难拧开,用螺丝刀把瓶盖撬起一个缝隙,会听到“噗”的一声,瓶盖就很容易被拧开。关于此过程涉及的物理知识,下列说法错误的是()图 12-4-5a. 起初瓶盖很难拧开是由于受到大气压的作用b. 撬起一个缝隙时听到“噗”的一声是空气振动产生的c. 撬瓶盖时用的螺丝刀相当于费力杠杆d. 瓶盖沿瓶口的螺纹螺旋上升(如图),利用了斜面省力的原理答案 c 撬瓶盖时用的螺丝刀动力臂比阻力臂大,是一个省力杠杆。7.(2019 河南南阳镇平一模)小明利用两个滑轮 a、b 组成如图 12-4-6 所示的装置,将两个重力相等的重物 g1、g2 分别挂在绳子两端,若不计滑轮、绳子的重力和摩擦,下列说法正确的是()图 12-4-6a.a、b 均为定滑轮b.a、b 均为动滑轮c.放手后 g1 上升 d.放手后 g2 上升答案 c 由图可知,上面的滑轮固定不动,是定滑轮,下面的滑轮和物体 g2 一起移动,是动滑轮,故 a、b 错误;若不计滑112轮、绳子的重力和摩擦,定滑轮左端绳子对动滑轮的拉力应为 f1=g1,施加在动滑轮左端的拉力 f2=2f1= g1,因为 g1=g2,所以f2g2,放手后 g2 下降,g1 上升,故c 正确,d 错误。8.(2018 四川攀枝花中考)某实验小组分别用如图 12-4-7 所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物 g 提升相同高度,f1 和f2 大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是()图 12-4-7a. 力 f1 和 f2 做功的功率相同b. 力 f1 和 f2 做的总功相同c. 乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大d. 甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高答案 d 由题图知,甲滑轮组中承担物重的绳子段数 n 甲=3,乙滑轮组中承担物重的绳子段数 n 乙=4。若重物上升高度为 h,则两滑轮组中绳端移动的距离分别为 s 甲=3h,s 乙=4h;甲滑轮组中拉力做的总功为 w 甲总=f13h,乙滑轮组中拉力做的总功为 w 乙总=f24h,已知 f1=f2,所以 w 甲总w 乙总,故b 错误;w已知时间相同,由公式 p= t 知,p 甲总乙,故 c 错误、d 正确。9.(2018 湖北黄石中考)为探究动滑轮和定滑轮的特点,设计如图 12-4-8 所示两种方式拉升重物,下面关于探究的做法和认识正确的是()a. 用动滑轮提升重物上升 h 高度,测力计也上升h 高度图 12-4-8b. 若拉升同一物体上升相同高度,用动滑轮拉力更小,且做功更少c. 减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率d. 若用定滑轮拉重物,当拉力竖直向下时最省力答案 c 用动滑轮提升重物上升 h 高度,测力计上升 2h 高度,a 错;拉升同一物体上升相同高度,用动滑轮时,提起动滑轮需要做额外功,故做功较多,b 错;减小动滑轮质量,可以减小额外功,故可以提高动滑轮的机械效率,c 正确;用定滑轮拉重物,向各个方向的拉力都等于物重,d 错。10.(2019 四川自贡中考)如图 12-4-9 所示,物体 a、b 的重分别为 20n、10n,滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计,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()a.f=20n b.f=10n c.f=5n d.f=30n图 12-4-92答案 b11由图知,滑轮组由 2 段绳子承担物重,所以 fa=2gb= 10n=5n;在水平方向 a 受到的摩擦力和绳对 a 的拉力平衡,所以 f=fa=5n,方向水平向左;若使物体 a 向左做匀速直线运动,则 a 受摩擦力水平向右,f=fa+f=5n+5n=10n。二、填空题(每空 2 分,共 26 分)11.(2019 湖北咸宁中考)如图 12-4-10 所示,杠杆 ab 放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽 cd 中,杠杆 ab 能以凹槽两端的 c 点或 d 点为支点在竖直平面内转动,长度 ac=cd=db,左端重物 g=12n。当作用在b 点竖直向下的拉力 f 足够大时,杠杆容易绕 (选填“c”或“d”)点翻转,为使杠杆 ab 保持水平位置平衡,拉力的最小值f1= n,最大值 f2= n。(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计)答 案 d 6 24图 12-4-10解析 由图可知,d 点更加靠近拉力一端,故当作用在 b 点竖直向下的拉力 f 足够大时,杠杆容易绕 d 点翻转;由以上分析知,当以 c 点为支点时拉力最小,以 d 点为支点时拉力最大,根据杠杆平衡条件可得 f1bc=gac,f2bd=gad,因为ac=cd=db,所以 bcac=21,bdad=12,代入上式求得,f1=6n,f2=24n。12.如图 12-4-11 所示,把重力为 600n 的物体匀速推到斜面顶端,斜面长为 3m,高为 0.9m,实际推力为300n,那么物体与斜面之间的摩擦力是 n,斜面的机械效率是 。图 12-4-11答 案 120 60%解析 将物体推到斜面顶端所做的有用功为 w 有=gh=600n0.9m=540j 将物体推到斜面顶端所做的总功为 w 总=fs=300n3m=900j将物体推到斜面顶端所做的额外功为 w 额=w 总-w 有=900j-540j=360jw 额 360j物体和斜面之间的摩擦力为 f= s = 3m =120nw 有 540j斜面的机械效率为=60% w 总 900j13.(2018 陕西西安未央三模)图 12-4-12 甲所示为一种搬运建筑材料的机械装置,ab 是个杠杆,o 为支点,杠杆平衡时,b 端受到的向下的拉力 a 端受到的向下的拉力(选填“大于”“小于”或“等于”);用于装载货物的小车自重为500n,若搬运 2000n 的货物,电动卷扬机拉钢丝绳的力f 甲=1600n,该滑轮组的机械效率甲= ;若用同样的滑轮按乙图组装,匀速提升相同的货物,电动卷扬机拉钢丝绳的力为 f 乙,乙滑轮组的机械效率为乙,考虑实际情况,则 f 甲 f 乙,甲 乙(选填“”“ w有g2000n解析 因为 oafb;图甲中滑轮组的机械效率:甲=w总=2f甲 21600n=62.5%;由图示可知,甲图中 n=2,乙图中 n=3,可知 f 甲f 乙;两种方法提升相同货物到相同高度,有用功相同,而乙图中绳子的长度将增加,且乙图w有中多了一个定滑轮,因此乙中的额外功会大于甲中的额外功,由=w总w有=w有+w额可知,甲乙。14.(2019 江苏南通海安一模)现用如图 12-4-13 甲的装置来探究滑轮组的机械效率与所挂物重 g 物的关系,改变 g 物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出与 g 物关系如图乙,若不计绳重和摩擦,则:(1) 动滑轮自重是 n;图 12-4-13(2) 当g 物=4n 时,重物以 v=2m/s 的速度匀速上升,拉力 f 做功的功率是 w;(3) 图乙中的曲线表明,同一滑轮组的机械效率随所挂物重 g 物的增大而增大,最终 (会/不会)达到 100%;仅改变图甲中的绕绳方式、重复上述实验,所得到的-g 物图线与图乙曲线 (相同/不同)。答案 (1)2 (2)12 (3)不会 相同解析 (1)由图乙可知,物重 g=8n 时,滑轮组的机械效率=80%,不计绳重和摩擦,克服物重做的功为有用功,克服动滑轮w有用gh重力和物重做的功为总功,所以,滑轮组的机械效率= w = g = 8n=80%,解得 g 动=