新人教版八年级下学期物理同步30分钟限时培优练习：第十二章简单机械单元小测(解析版)

2019-2020学年人教版八年级下学期物理同步培优训练卷2019-2020学年人教版八年级下学期物理同步培优训练卷第十二章简单机械单元小测卷一、选择题（本题共8小题）1.关于功率和机械效率，下列说法正确的是（ ）A.功率越大的机械，做功一定越多B.功率越大的机械，机械效率一定越高C.功率越大的机械，做功一定越快D.通过改进机械的性能可以使机械效率达到 100%【答案】C【解析】AC.功率是指做功快慢的物理量，当机械的功率越大，其做功就越快，故A不正确，C正确；B.功率的大小不会影响机械效率的高低，故 B不正确；D.改进机械的性能可以提高机械效率，但不会达到 100%,故D不正确。故选Co2.如图所示，一根质地均匀的木杆可绕 O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F,使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（ ）一直是变大的 B.一直是变小的C.先变大，后变小 D.先变小，后变大【答案】C【解析】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，动力臂不变，阻力为杠杆的重力，也不变，阻力力臂变大，所以动力变大.当杠杆从水平位置拉到最终位置时， 动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，所以动力变小.故F先变大后变小.故选C..如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为80%。下列说法正确的是（ ）A.绳子自由端移动的距离为2m B.有用功为120JC.拉力F的功率为9.6W D.物体与地面间的滑动摩擦力为 48N【答案】D【解析】A.由图可知绳子股数为3,则绳子自由端移动的距离为随ns物二nv物t30.2m/s10s6m,故A项错误；B.由题可知拉力F做的总功为W总=%蹑20N6m=120J,有用功为W有用W总=120J80%=96J,故B项错误；C.拉力的功率为PW=12312W故C项错误;t10sD.该机械克服物体与地面间的滑动摩擦力所做的功为有用功，则物体与地面间的滑动摩擦.W 96J -.力为f = : =48N,故D项正确。% 0.2ms10s故选D。.如图所示，是一种指甲刀的结构示意图，下列说法正确的是（EA.ABC是一个省力杠杆D处刀刃较薄，可以增大压力C.杠杆ABC上有粗糙的花纹，可以减小摩擦D.指甲刀只有两个杠杆，一个省力杠杆，一个费力杠杆

【答案】A【解析】A.杠杆ABC动力臂大于阻力臂，所以ABC是省力杠杆，A正确；B.D处刀刃较薄，是通过减小受力面积，从而增大压强， B错误；C.杠杆ABC上有粗糙的花纹，是通过增大接触面的粗糙程度，增大摩擦， C错误;D.指甲刀有三个杠杆，一个省力和两个费力杠杆， D错误。故选A。W甲、WW甲、W乙表示拉力所做的功（不计的高度.若用刀甲、刀乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率,绳重与摩擦），则（ ）A.刀甲二刀乙,W甲=W乙B.刀甲＞刀乙,W甲＞Wz,C.刀甲〈刀乙,W甲vW乙D,刀甲＞刀乙，W甲〈W乙【解析】钩码的重力相同，钩码上升的高度相同，根据亚有二【解析】钩码的重力相同，钩码上升的高度相同，根据亚有二6卜可知，所做的有用功相同;W额是相同公式任得到机械效率相同，即刀甲=*,故A符合题意，BCD不符合题意。6.如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体W额是相同公式任得到机械效率相同，即刀甲=*,故A符合题意，BCD不符合题意。6.如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O,已知OA:OB=1：2,滑轮下面挂有建筑材料P,每个滑轮重100N,工人体重为700N,杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，当工人用300N的力竖直向下以1m/s的速度匀速拉不计绳重与摩擦，此时对动滑轮做的功是额外功，滑轮相同，即额外功相同，即的，根据W总=W"W额可知，W总是相同的，故拉力做的功相同，即 W^W乙，由机械效率动绳子时（ ）A.工人对地面的压力为400NB.建筑材料P重为600NC.建筑材料P上升的速度为3m/sD.物体M对地而的压力为4400N【答案】A【解析】A.当工人用300N的力竖直向下拉绳子时，绳子对工人会施加竖直向上的拉力，其大小也为300N,此时人受竖直向下的重力 G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支，由力的平衡条件知道F+F支=G,即F=G-F=700N-300N=400N,由于地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，所以，工人对地面的压力 5压=5支=400N,故A正确；TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1 …B.由图知道，绳子的有效段数是 n=2,且滑轮组摩擦均不计，由F—G物G动知道,2建筑材料P的重力G=2F-G动=2X300N-100N=500N,故B错误；1C.因为物重由2段绳子承担，所以，建筑材料P上升的速度v—v绳二—1m/s=0.5m/s,\o"CurrentDocument"2故C错误；D.以定滑轮为研究对象，定滑轮受向下的重力、 3段绳子向下的拉力、杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件知道Fa'=F>G定=3X300N+100N=1000N,杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，即 Fa=FA=1000N,由杠杆的平衡条件知道FaOA=FbQB,又因为OA:OB=1:2,所以Fb=F-OA1000N0A500N,OB2OA由于物体间力的作用是相互的，所以，杠杆对物体 M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即Fb'Fb=500N,物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体M受到的支持力为Fm支持=Gm-Fb'=5000-500N=4500N,因为物体间力的作用是相互的,所以物体M对地面白^压力Fms=Fm支才e=4500N,故D错误。故选A。7.如图所示，AC>BC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面 AC、BC匀速推上顶端，推力分别为Fl、F2,功率分别为Pl、P2,在不考虑摩擦的情况下A.FkF2,Pi=P2 B.Fi>F2,Pi>P2C.F1=F2,P1=P2 D.F1VF2,P1VP2【答案】A【解析】由于斜面AC倾斜角度小于BC,所以物体沿AC运动时拉力较小，即FiVF2；拉力在两斜面上做的有用功相同，即都等于克服物体重力所做的功，又因为不计摩擦，使用光滑的斜面没有额外功，所以，拉力做功相同，即 Wi=W2,所用时间相同，由P=W/t知道，拉力做功的功率相同，即Pi=P2,故选A.8.用如图所示的滑轮组竖直匀速提升重为 G的物体，拉力大小为F,时间内物体上升的高度为h,滑轮组的机械效率为 。不计绳重与摩擦，则（ ）HA.若物重变为2G,则拉力也会变为2FB.若匀速提升的高度增大，机械效率仍为Gh1C.时间内的额外功Wm= D.动滑轮的重力为G额=3FG【答案】BCD…一,… 、…j，一，、， 1， 、…，一，一…【解析】A.由图知，n=3,不计摩擦与绳重，拉力 F —（G G动），若物重变为2G,则31拉力F一（2GG动），所以F2F,故A不符合题意；3

WGhWFsB.绳端移动的距离s3h,钩码重为G,WGhWFs由此可知，机械效率与提升高度无关，因此若匀速提升的高度大，机械效率仍为刀，故B符合题意；Wt用 WGhC.有用功W有用Gh,由 可得，总功W总G_,则额外功W、GhGh1W额W总W有用——Gh ，故C符合题意;D.由F1（GG动）可得，动滑轮的重力G动3FG,故D符合题意。3故选BCD。二、填空题（本题共6小题）.如图所示的滑轮组，已知物体重为G,不计摩擦和滑轮及绳重，则Fi=,F2=【答案】G1G2【解析】在左图中，两个滑轮都是定滑轮，使用定滑轮不能省力，不计摩擦和滑轮及绳重,拉力Fi=G；在右图中，上面的滑轮是定滑轮，下面的是动滑轮，则承担物重的绳子股数 n1=2,不计摩擦和滑轮及绳重，此时的拉力 F21G。2.如图所示，斜面高为2m,用沿斜面向上大小为250N的拉力F,将重为600N的木箱由斜面底端以0.6m/s的速度匀速拉动，经过10s到达顶端，则拉力的功率是W,物体与斜面间的摩擦力是N.体与斜面间的摩擦力是N.【解析】拉力的功率:=Gh=600NX2m=1200JcWFs【解析】拉力的功率:=Gh=600NX2m=1200JP=：—=Fv=250NX0.6m/s=150W;有用功：W有用斜面长s=vt=0.6m/s10s=6m,拉力做的总功：W总=Fs=250NX6m=1500J,

额外功：W额外=亚总-W有用=1500J-1200J=300J,由W额，kfs可得摩擦力的大小:W300Jf=—= s6mW300Jf=—= s6m.小风做探究杠杆的平衡条件”这个实验，他在实验中选择了一根 50cm长的杠杆，杠杆平衡，此时杠杆重力的力臂为上每一小格的长度为5cm.调节平衡螺母，使杠杆在平衡，此时杠杆重力的力臂为所示），若想使杠杆平衡，可能的方法是在.（填一种方法即可）.试验台上总共只有6个相同的钩码，小风在杠杆左边第二格上挂了 3个钩码（如图所示），若想使杠杆平衡，可能的方法是在.（填一种方法即可）【答案】水平位置 0B点挂3个钩码（或C点挂2个钩码）【解析】力臂等于支点到力的作用线的距离， 当杠杆在水平位置平衡时， 力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来；杠杆重心在支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；假设每个钩码重 1N,则图示的杠杆左端：动力X动力臂=3NX10cm=30N?cm,因此右端必须满足阻力刑力臂二30N?cm,杠杆才平衡；钩码总数量有6个，已经使用了3个，因此只有三个钩码供选择：①当挂1个钩码时，阻力=1N,阻力臂二30cm,距支点6个小格，杠杆长度不够，不可行；②当挂2个钩码时，阻力=2N,阻力臂二15cm,距支点3个小格，C点符合要求；③当挂3个钩码时，阻力=3N,阻力臂二10cm,距支点2个小格，B点符合要求。.利用如图所示的滑轮组匀速向上提升 900N的重物。已知物体被提升2m,人的拉力F为500N,若忽略滑轮自重、绳重，此过程中拉力 F做的总功为J,滑轮组的机械效率为。

【答案】3000 60%【解析】由图可知，物体由3段绳子承担，已知物体被提升高度h=2m,则绳子自由端移动距离s=3h=3X2m=6m,此过程中拉力F做的总功W总=Fs=500Nx6m=3000J,F做的总功为3000J。有用功W钎Gh=900NX2m=1800J,滑轮组的机械效率Wr用 1800J 〜 〜 X100%=60%,机械效率为60%。W息 3000J.如图所示是自行车手闸示意图，手闸是一个杠杆（选填省力”或费力”）；当图中手对车闸的作用力F10N时，刹车拉线受到力的大小为No【答案】省力40【答案】省力40【解析】由图可知，动力臂大于阻力臂，故手闸是一个省力杠杆。有杠杆平衡条件ELF2L2F1L10N12cm,可知F2上工 40N。L2 3cm.如图所示，在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=400N,拉动的距离s=4.5m,提升高度h=1.8m。则拉力F做的功为J。此过程中斜面的机械效率为。【答案】180060

【答案】180060【解析】拉力做功为W总=Fs=400NX4.5m=1800J,克服重力做功为W有=Gh=600NX1.8m=1080J,W 1080J.则此过程中斜面的机械效率为 ——100% 100%60%。W 1800J三、作图题（本题共2小题）.古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以 。为支点的杠杆.请在图中画出杠杠的动力臂和阻力示意图.为力臂，如图:

GG【解析】由分析可知，绳子股数越多越省力，根据题意滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多,即五股绕线的方法.具体图形如下:GG四、实验题（本题共3小题）17.如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆（选填达到“或没达到"）平衡状态，接下来应向（选填左"或右”）调节杠杆两端的平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡。（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂个相同的钩码；当杠杆平衡后，将 A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格，则杠杆的（选填""或右”）端将上翘。

(3)如图丙所示，在A点挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在 C点斜向上拉(与水平方向成30。角)杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数 F如图丙所示。请画出F的力臂li(),已知每个钩码重0.2N,则在A点应挂个钩码。【答案】达到 右6【答案】达到 右6左【解析】(1)杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于静止状态，达到平衡状态；由图甲中，杠杆的右端较高，平衡螺母应向右端移动使杠杆在水平位置平衡;(2)设杠杆上一个小格的长度为 L,一个钩码重为G,杠杆在水平位置平衡时，由杠杆平衡条件可得：4GML=nGX2L,解得：n=6,所以在B处挂6个相同的钩码;若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧力和力臂的乘积:4G>4L=16GL,右侧力和力臂的乘积： 6GX3L=18GL,因为：16GL<18GL,所以杠杆右端会下沉，左端上翘；,、一 一、，， -1 .一1(3)当弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30。角)杠杆，此时动力臂等于：-OC=21 ，一一—>4L=2L,如下图所不:2 M ta d弹簧测力计的示数F如图丙所示，分度值是 0.2N,数值是1.2N,设每个小格长度为L,在A点挂一定数量的钩码时，阻力臂为 3L, F1I11.2N2L根据杠杆的平衡条件F41=F2l2得：F2=7—= =0.8N,I23L因每个钩码重0.2N,故应在A点挂4个钩码。.小阳同学利用如图所示的滑轮组做探究滑轮组的机械效率与被提升物体所受重力的关系”的实验.实验数据记录如下表.序号钩码总重G/N钩码上升高度h/m测力计拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率Y]/%120.10.80.383.3250.11.80.392.6380.12.80.3(1)在实验过程中，小阳应拉动弹簧测力计.(2)请你计算出第三次实验滑轮组的机械效率为：%(保留一位小数)(3)根据实验数据可得：使用同一滑轮组提升重物时，被提升物体所受重力越大，【答案】竖直向上匀速 95.2 滑轮组的机械效率越高【解析】(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数;(2)第三次实验滑轮组的机械效率盥100%Gh盥100%Gh100%8N0.1m2.8N0.3m100%95.2%(3)从表格中数据可以看出，1、2、3两次使用同样的滑轮组，动滑轮的重力相等，三次提升物体的重力逐渐变大，其机械效率逐渐变高，说明滑轮组的机械效率与提升物体所受的重力有关，提升物体所受的重力越大、滑轮组的机械效率越高。.小明同学测定斜面的机械效率，实验记录结果如下表：实验斜面倾物体重斜面局沿斜面斜面长有用功总功斜面的次数斜程度量G/N度h/m拉力s/mW有/JW总/J机械效

F/N率X]1较缓50.11.510.51.533.3%2较陡100.2211250%3较陡100.2412450%4最陡50.32.41(1)根据表格中数据，第四次(最陡)实验的有用功是J,总功是J。机械效率(2)分析数据可知斜面越陡，机械效率(选填越高"、越低"或不变”)；(3)分析实验数据还可知道，斜面的机械效率与物重(填宥关”或无关”)；(4)第一次实验中，若拉力作用时间是 5s,则拉力的功率是W。【答案】1.5 2.4 62.5%越高有关0.3【解析】(1)根据物体重力和高度计算有用功为： W*Gh=5NX0.3m=1.5J;拉力和绳子拉长的长度计算总功为： Wa=Fs=2.4NMm=2.4J；W 1.5J 〜 〜机械效率为：4—100%=——100%62.5%；W 2.4J心、(2)根据测量的实验数据，斜面越陡，机械效率越大；(3)当物体重力增大时，斜面的机械效率变大，说明机械效率和物体重力有关；P10.2m的正方体物块，物块质量为 P10.2m的正方体物块，物块质量为 20kg,如图所示:五、计算题(本题共2小题).同学用滑轮组提升一边长为(1)人未拉动细绳时，物块静止在水平面地面上，求对地面的压强？(g=10N/kg)(2)当人用125N的力拉动细绳使物体升高 1m,求此时的机械效率?

【答案】(1)5X