2019-2020学年八年级物理下册 第十二章《简单机械》单元综合测试（含解析）（新版）新人教版

第十二章简单机械单元测试卷（考试时间：60分钟试卷满分：100分）一填空题（每空2分，共28分）1如图所示，一位母亲推着婴儿车行走，当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点在；当后轮遇到障碍物时，母亲向上抬起扶把，这时杠杆的支点在（均填“前轮”或“后轮”）。【解析】当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点在后轮；当后轮遇到障碍物时向上抬起扶把，婴儿车绕前轮转动，所以前轮是支点。故答案为：后轮；前轮。2小明做单臂俯卧撑运动，如图所示。他的重心在m点，所受重力为600n，他将身体撑起处于平衡状态时，手掌处的支撑力（即动力）为n，此过程中，小明的身体是一个（省力/费力/等臂）杠杆。【解析】如图所示，o为杠杆的支点，手掌处的支撑力f为杠杆的动力，则动力臂为l11m+0.5m1.5m，小明自身的重力g是阻力，阻力臂l21m，则动力臂大于阻力臂，所以小明身体是一个省力杠杆；根据杠杆的平衡条件可得，fl1gl2，即f1.5m600n1m，所以手掌处的支撑力f400n；故答案为：400；省力。3如图，用相同的滑轮分别按甲、乙两种装置，将相同的物体匀速提升相同的高度（g物大于g动），提升重物过程中，拉力大小分别为f1和f2，拉力做功分别为w1和w2，装置的机械效率分别是1和2；则拉力f1f2，装置的机械效率12（选填：/）（不计绳重和摩擦）【解析】不计绳重和摩擦，定滑轮不省力，而动滑轮能省一半的力；在图中，使用定滑轮时f1g物；使用动滑轮时，f2（g物+g动），且g物大于g动，所以f1f2；不计绳重和摩擦，所以使用定滑轮时没有额外功，而使用动滑轮时，要克服动滑轮的重力做额外功，所以定滑轮的机械效率更高，即12。故答案为：；。4如图所示，物体a在水平桌面上，绳重及摩擦不计，动滑轮重力为2n当b物体重力为8n时，它恰好能匀速下降。（1）以上装置中属于动滑轮的是（填字母）。（2）物体a所受的摩擦力为n。（3）若用一个水平向左的力f拉物体a，使其向左匀速运动，则这个力f大小应为n。【解析】（1）n滑轮的轴的位置固定不动，为定滑轮；m滑轮随物体一起运动，为动滑轮。（2）当a向右做匀速直线运动，a受力平衡，水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力为一对平衡力，ff拉（gb+g动）（8n+2n）5n。（3）当a向左做匀速直线运动处于平衡状态，水平方向上受到水平向左的拉力等于向右的摩擦力加上b对a的拉力；滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力不变，接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，所以向右的摩擦力为：f5n。b对a的拉力不变，f拉5n，a做匀速直线运动，受到平衡力的作用，a受到的水平向左的拉力为：ff+f拉5n+5n10n；故答案为：（1）m；（2）5；（3）10。5如图所示，重为50n的物体在30n的拉力f的作用下匀速上升2m，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为n，拉力f移动的距离为m，若物体的重力变为80n，则拉力f为n。【解析】（1）由图知，n2，不计绳重和摩擦，拉力f（g+g轮），则动滑轮重力：g轮2fg230n50n10n；（2）拉力端移动距离s2h22m4m；（3）若物体的重力变为g80n，拉力f（g+g轮）（80n+10n）45n。故答案为：10；4；45。6 如图所示，沿斜面向上匀速拉一个重为100n的物体到斜面顶端，斜面长0.5m，高0.3m，拉力为80n，则这个斜面的机械效率是%，物体受到的摩擦力是n。【解析】有用功：w有gh100n0.3m30j，拉力做的总功：w总fs80n0.5m40j，斜面的机械效率：100%100%75%，克服摩擦力所做的额外功：w额w总w有40j30j10j，由wfs可得，物体受到的摩擦力：f20n。故答案为：75； 20。二选择题（每题3分，共27分）7下列说法中正确的是（）a杠杆是一种省力的机械b杠杆可以是直的，也可以是弯的c杠杆的长度总等于动力臂与阻力臂之和d从支点到力的作用点之间的距离叫做力臂【解析】a、杠杆包括省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，故a错误；b、杠杆是可以绕某一固定点转动的硬棒，可以是直的，可以是弯的。比如钳子、扳手等，故b正确；c、力臂是从支点到力的作用线的距离，力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上，故c错误；d、力臂是从支点到力作用线之间的距离，不是力的作用点，故d错误。故选：b。8如图所示的工具中，在使用时属于省距离杠杆的是（）a天平b瓶盖起子c食品夹d钳子【解析】a、天平在使用时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省距离也不费距离，故a不符合题意；b、瓶盖起子在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离，故b不符合题意；c、食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离，故c符合题意；d、钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离，故d不符合题意。故选：c。9如右图示，轻质杠杆oa中点悬挂重物，保持f的方向始终与杠杆垂直，将杠杆从a位置匀速提升到b位置的过程中，力f将（）a变小b变大c先变大再变小d不变【解析】保持f的方向始终与杠杆垂直，则动力臂不变；将杠杆缓慢地由位置a拉到位置b，动力臂不变，阻力不变（等于重物的重力），由图知重物对杠杆拉力的力臂变小（即阻力臂变小），所以由杠杆平衡条件f1l1f2l2可知，动力f将变小。故选：a。10如图所示，体积相同的实心铁球和实心铝球挂在杠杆两端使杠杆平衡，若将它们同时浸没在水中，则杠杆将（）a左端下沉b仍平衡c右端下沉d无法判断【解析】两球没有浸入水中时，根据杠杆平衡条件有g铜l1g铁l2，因为铝球和铁球的体积相等，根据公式mv可知，铁球的质量大于铝球的质量，也就是说铁球的重力大于铝球的重力，所以l1l2。球浸入水中时，对杠杆的拉力fgf浮，因为两个球的体积相等，都同时浸没在水中，所以它们受到的浮力相等，即f浮铝f浮铁，但铝一侧减小的力与力臂的乘积大，所以杠杆不再平衡，铁一侧将下降，即左端下降。故选：a。11如图所示的滑轮中作为动滑轮使用的是（）abcd【解析】使用时与物体一起运动的滑轮为动滑轮，c与物体一起运动，故c正确，abd错误。故选：c。12如图所示甲、乙两套装置，滑轮重、绳重和摩擦力均不计。装置甲中f1和f2表示沿不同方向拉绳子，乙装置中f3表示竖直向上拉绳子；用f1、f2、f3分别将相同的重物匀速提升相同高度，则下列说法正确的是（）a甲装置为动滑轮，乙装置为定滑轮bf1、f2、f3所做的功相等c拉力大小关系是：f1f2f3df1、f2所做的功相等，但比f3做的功少【解析】a、甲装置不随货物一起升降为定滑轮，乙装置随货物一起升降为动滑轮，故a错误；b、因为滑轮重、绳重和摩擦力均不计，所以提升重物时没有做额外功，则拉力做的功等于克服物体重力做的功；将相同的重物匀速提升相同高度，由wgh可知，克服物体重力做的功相等，则力f1、f2、f3做的功也相等，故b正确，d错误；c、定滑轮既不省力也不费力、且定滑轮的实质为等臂杠杆，动滑轮能省一半的力，又因为滑轮重、绳重和摩擦力均不计，所以f1f2g，f3g，则f1f2f3，故c错误。故选：b。13工人用如图所示的滑轮组提升重为1200n的物体，物体上升的速度为0.2m/s，工人对滑轮组绳子自由端的拉力为f，拉力移动的速度为v，考虑动滑轮重、摩擦等因素，下列各组值中可能的是（）af400n，v0.8m/sbf300n，v0.8m/scf400n，v0.6m/sdf300n，v0.6m/s【解析】（1）由图知，n4，拉力移动的速度：v4v物40.2m/s0.8m/s；（2）若不考虑动滑轮重、摩擦等因素，拉力fg1200n300n，若考虑动滑轮重、摩擦等因素，拉力将变大，大于300n，可能为400n。故a正确、bcd错。故选：a。14如图所示，在一水平地面上，木箱重400n，受到的摩擦力为200n，用力f拉动木箱使它匀速直线运动了3m（不计滑轮重量及绳与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（）a拉力f的大小为400nb拉力f的大小为200nc绳自由端移动了6md绳自由端移动了9m【解析】由图知，n2，ab、不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，则拉力：ff200n100n，故a、b都错误；cd、绳自由端移动的距离：s2s物23m6m，故c正确、d错误。故选：c。15如图所示，acbc，把同一物体分别沿光滑斜面ac、bc以相同的速度匀速推上顶端，推力分别为f1、f2，功率分别为p1、p2，则（）af1f2 p1p2bf1f2 p1p2cf1f2 p1p2df1f2 p1p2【解析】（1）不计摩擦，acbc，则可知斜面ac的倾斜角度小于bc，所以物体沿ac运动时推力较小，即f1f2；（2）已知物体运动的速度相同，f1f2，根据公式pfv可知，沿ac运动时推力f1做功的功率较小，即p1p2；通过以上分析可知b正确。故选：b。三作图题（每题2分，共4分）16如图所示，轻质杠杆aob的b处悬挂一重物g，请画出杠杆在图示位置平衡时，在杠杆上施加的最小动力f1的示意图，并画出阻力的力臂l2。【解析】（1）根据杠杆平衡的条件f1l1f2l2可知，在阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长；由图知，a点离支点最远，故最长的动力臂为oa；过a点作垂直于oa的作用力f1，为使杠杆平衡，动力f1的方向应垂直于oa向下；（2）画出阻力f2（重物对杠杆拉力）的作用线，从支点o画出f2作用线的垂线，可得阻力臂l2，如图所示：17小明站在地面上，用图所示滑轮组匀速提起重物，画出滑轮组的绕绳方法。【解析】因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，可以先由人手画出绳子自由端，从外向内依次画出绳子的绕线，如图所示：四实验探究题（每空2分，共22分）18如图所示是小明“探究杠杆的平衡条件”的装置，每只钩码重为0.5n（钩码个数若干），弹簧测力计量程为05n。（1）图甲中，杠杆静止时处于（平衡/不平衡）状态。为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆两端的平衡螺母向（左/右）移。（2）如图乙，小明保持弹簧秤竖直放置，然后认真调零后，用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡。此时弹簧测力计的示数为f1，杠杆受到钩码的拉力为f2，小明发现f1odf2oc，其原因是。（3）接着，小明准备作图丙所示实验，实验前小明首先再取一只弹簧秤与已调零的弹簧秤进行对拉，如图丁，他这样做的目的是。在做了10多次图丙所示实验后，他还做了几次图戊所示的实验，他这样做的目的是：。【解析】（1）图甲中实验前没挂钩码时，杠杆处于静止的平衡状态；发现杠杆左端上翘，调节时重心应向左移动，应将杠杆两端的平衡螺母向左移，使杠杆在水平位置平衡；（2）用如图乙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响，所以小明发现f1odf2oc；（3）接着，小明准备作图丙所示实验，实验前小明首先再取一只弹簧秤与已调零的弹簧秤进行对拉，如图丁，他这样做的目的是对第二个倒置使用的弹簧秤进行调零；在做了10多次图丙所示实验后，他还做了几次图戊所示的实验，他这样多次做的目的是：排除偶然结论总结发现普遍规律。故答案为：（1）平衡；左；（2）杠杆自身受到的重力不能忽略；（3）对第二个倒置使用的弹簧秤进行调零；排除偶然结论总结发现普遍规律。19（1）小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，数据如下表：（1）表中有一个数据的记录是的，错误的数据是；第3次实验中，测力计对滑轮组做的有用功为j，机械效率是；实验次数物重g/n物体上升的高度h/cm测力计的示数f/n测力计移动的距离s/cm1632.592652.5183682.524本次实验得到的结论是：；（2）小红取了一套和小明一模一样的器材在小明实验的基础上利用图乙也做了实验，当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，则它们的机械效率（选填“相同”或“不相同”），得到的结论是：。【解析】（1）已知用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，图甲中绳子的有效段数为3，第2次绳子自由端移动的距离为：snh35cm15cm，表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是18cm，应改为15cm；第3次实验中，测力计对滑轮组做的有用功为：w有gh6n0.08m0.48j；第3次实验中滑轮组的机械效率：100%80%；同理计算可知，其它两次的机械效率也为80%，故滑轮组的机械效率与物体上升的高度h无关；（2）当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，他们做的有用功相同，额外功也一样，因此总功相同，也就是机械效率相同；因此得到的结论是：若忽略绳重及摩擦，在动滑轮重和物重相同的情况下，滑轮组的机械效率与滑轮组的绕法无关。故答案为：（1）18cm；0.48；80%；滑轮组的机械效率与物体上升的高度h无关；（2）相同；若忽略绳重及摩擦，在动滑轮重和物重相同的情况下，滑轮组的机械效率与滑轮组的绕法无关。五计算题（20题9分，21题10分，共19分）20工人师傅要将质量100kg的木箱搬到2m高的车厢里，他将一块10m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400n拉力将物体从斜面底端匀速拉到车厢里（如图所示），已知g10n/kg，请你综合应用所学知识解答下