解析2022年人教版八年级物理下册第十二章-简单机械课时练习练习题（含详解）

人教版八年级物理下册第十二章-简单机械课时练习

考试时间：90分钟；命题人：物理教研组

考生注意：

1、本卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟

2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上

3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的

答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。

第I卷（选择题30分）

一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）

1、A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G,不计动滑轮

重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力£最小的是（）

2、《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，如图所示“标”、“本”表示力臂，“权”、“重”表示力,

符合杠杆原理的是（）

提纽

A.增大“重”时，应把“权”向力端移动

B.增大“重”时，应换用更小的“权”

C.“权”小于“重”时，/端一定上扬

D.“权”小于“重”时，“标”一定小于“本”权

3、某同学探究动滑轮的特点，进行了正确操作后，将得到的数据记录在表格中，分析数据后发现，实

验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符，面对这一事实，下列做法中最不可取的是

()

实验次数物重G拉力F

11.0N0.65N

21.5N0.90N

32.ON1.15N

A.实验失败，停止实验

B.查阅资料，了解结论的适用条件

C.改进实验条件，重新实验

D.与同学分析可能的原因

4、如图所示的滑轮组，当物体A在动滑轮作用下由静止水平向右移动1m时，动滑轮克服物体A的摩

擦力做的功为30J,则拉力6的大小()

A.一定是IONB.一定是15N

C.一定大于IOND.一定大于15N

5、如图所示，物体的受到的重力为300N,在20N的水平拉力”的作用下物体以0.3m/s的速度匀速运

动了20s,滑轮组的机械效率为85虬不计绳重和滑轮重。在此过程中，下列说法错误的是（）

A.拉力的功率为18W

B.物体受到的摩擦力为60N

C.绳子自由端移动的距离是18m

D.额外功为54J

6、下列说法中正确的是（）

A.机械做的有用功越多，机械效率越大B.机械效率大的功率一定大

C.机械做功可以省力或省距离，但不能省功D.机械做功时间短的，功率一定大

7、如图所示，用同样的轻绳（不计绳重和摩擦）和滑轮分别安装成甲乙两种装置QG凉GQ。在将同

一物体匀速提升相同高度的过程中（）

A.F»F2、〃尹〉B.F>Fz、〃水〃乙

C.F《F2、11Mli乙D.F&F2、〃z

8、在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组提升钩码，实验数据记录如下

表，下列说法正确的是（）

钩码钩码上升的弹簧测力计的弹簧测力计

序号机械效率

重/N距离/cm示数/N上升距离/cm

①2511566.7%

②451.71578.4%

③4101.73078.4%

652.41583.3%

A.数据④中，滑轮组所做的有用功为30J

B.由数据①可知，实验所用滑轮组承重绳段数炉2

C.研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，可选用数据①②④

D.对比数据③④可知，滑轮组机械效率与钩码上升距离有关

9、下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）

A.天平B.理发剪刀

C.钢丝钳D.瓶盖起子

10、如图所示，各工具中属于费力杠杆的是（）

B.钳子

第n卷（非选择题70分）

二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）

1、如图所示两个滑轮中，能改变施力方向的是（甲/乙），若滑轮重相同（G劫VG物），摩擦和

绳重不计，当分别用用、月匀速提起同一物体时，则月尺，Q,"2（选填“>”、

或"="）

〃〃“〃〃〃

2、如图，小明将一个重为30N的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为25N,小车

沿斜面移动的距离卢L6m,上升的高度斤0.6m。则小明对小车做的有用功是____J,斜面的机械效率

是o

3、如图，小明用滑轮组把一个重12N的物体在2s内匀速提升0.4m,已知动滑轮重3N（不考虑绳子的

重力和摩擦），则绳子自由端移动的速度为______m/s,滑轮组的机械效率为______o

4、某轻质杠杆的动力臂是阻力臂的3倍，则当杠杆平衡时，动力是阻力的_____倍，此杠杆为

o生活中，吃饭时所用的筷子也可看作杠杆，这是。（后两空均选填“省力杠杆”、“费

力杠杆”、“等臂杠杆”)

5、如图，展示了一些你熟悉的物理图形，请你根据要求填空。

(1)如图a中点燃的蜡烛上下摆动，形成跷跷板。涉及的物理原理是；

(2)如图b是用绳和木棍体验“滑轮组”威力的实验，该实验说明了；

(3)如图c、d两个实验可以说明的同一个物理问题是：o

三、计算题(5小题，每小题10分，共计50分)

1、如图甲所示的装置，A是重10N的空吊篮，绳子6和。能承受的最大拉力分别为100N和60N。质量

为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力厂随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度-随时

间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，(g=10N/kg)。求：

(1)动滑轮的重力为多少N?

(2)1~2s内拉力6的功率为多少北？

(3)此装置提升重物的最大机械效率约为多大？

2、用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率〃与物重G物的关系，改变G物，竖直向下匀速拉动

弹簧测力计，计算并绘出Q与G物关系如图乙所示，不计绳重和摩擦。求：

(1)若6s内将某重物匀速提升10cm,作用在细绳上的拉力为9N。此时拉力做的功和功率;

(2)此滑轮组中动滑轮的重力；

(3)当G物=9N时滑轮组的机械效率。

3、如图所示，用起重机上的滑轮组将重为9X10%的重物匀速吊起10m,绳端拉力6为5X10%。求:

(1)提升重物做的有用功；

(2)滑轮组的机械效率；

(3)若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为有用功的0.25倍，动滑轮重多少N。

4、如图是用滑轮组从水中提升重物A,A的体积为lUXlO'cm：质量为2100g,整个打捞过程A被匀

速提升，A完全浸没在水中时;滑轮组的机械效率为60%,忽略绳重及滑轮摩擦，不考虑水的阻力，

求：(P水=1.0X103kg/m\g取10N/kg)

(1)A受到的重力;

(2)A完全浸没在水中时受到的拉力；

(3)A完全离开水面后，绳子自由端的拉力代

(4)A完全离开水面后，滑轮组的机械效率。(保留1位小数)

5、如图所示，小明家在装修，为了帮爸爸把重力为1000N的木箱搬到L5m高的卡车车厢里，他将一

块5m长的木板搁在地面与车厢之间构成一个斜面，将木箱拉至斜面顶端，若斜面的机械效率为75%,

求：

(1)小明所做的有用功;

(2)沿斜面方向的拉力;

木箱受到的摩擦力。

一参考答案

一、单选题

1、D

【解析】

【详解】

A图中，动力臂是阻力臂的二分之一，所以动力为阻力的2倍，即

F沪2G

B图中，定滑轮不能省力，只能改变力的方向，所以

FFG

C图中有2段绳子承担物体的重，在不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦时，有

心一

D图中有3段绳子承担物体的重，在不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦时，有

F04C

综上，D图中所用拉力厂最小。故ABC不符合题意，D符合题意。

故选Do

2、A

【解析】

【详解】

由题意可知，“权”、“重”分别为杠杆的动力和阻力，“标”、“本”分别为动力臂和阻力臂，根

据杠杆平衡条件可知

权X标=重X本

A.增大“重”时，“权”和“本”不变，由

权X标=重X本

可知，“标”会增大，所以应把权向/端移，故A符合题意；

B.增大“重”时，“本”不变，由杠杆平衡条件可知，可以增大“标”，或增大“权”，故B不符合

题意；

C.“权”小于“重”时，“本”是一定的，但“标”是可以改变的，所以4端不一定上扬，故C不符

合题意；

D.“权”小于“重”时，由杠杆平衡条件可知，“标”一定大于“本”，故D不符合题意。

故选Ao

3、A

【解析】

【详解】

课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论是在不考虑动滑轮重力、不考虑绳与滑轮摩擦的情况下得出

的，在实际的实验中应当考虑动两个因素对结果的影响，故最不可取的是“实验失败，停止实验”，

其它三个选项是可取的，故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A»

4、C

【解析】

【详解】

由W=A可得物体A受到的摩擦力大小为

由图可知，与动滑轮连接的绳子股数有3股，因为要克服绳子与滑轮之间的摩擦，所以

F>-/=-x30N=10N

33

故选Co

5、B

【解析】

【详解】

A.由图可知77=3,绳子自由端移动的速度

物=3X0.3m/s=0.9m/s

则拉力厂的功率

WFy

尸=一=—=凡筋=20N义0.9m/s=18W

tt

故A正确，不符合题意；

B.由户=£可得，拉力做的总功

八=4=18WX20s=360J

因为〃=*xioo%,所以有用功

*“=〃肌&=85%X360J=306J

因为心匚所以物体移动的距离

t

s物=r»t=0.3m/sX20s=6m

又W6=fs物,所以物体受到的摩擦力

—=^=51N

s物6m

故B错误，符合题意；

C.绳子自由端移动的距离

s=ns抄=3X6m=18m

故c正确，不符合题意；

D.额外功

W馥=W总-/有=360J-306J=54J

故D正确，不符合题意。

故选B。

6、C

【解析】

【详解】

A.有用功与总功的比值叫机械效率，不知道总功，只知道机械做的有用功多，机械效率不一定大，

故A错误；

B.机械效率是有用功与总功的比值，而功率是功与时间的比值，二者没有必然的联系，所在机械效率

大的功率不一定大，故B错误；

C.机械做功可以省力或省距离，但不能省功，故C正确；

D.功率是功与时间的比值，不知道做功的多少，做功时间短的，功率不一定大，故D错误。

故选C。

7、A

【解析】

【详解】

图甲中使用的是定滑轮，图乙中使用的是动滑轮。设物重为G物，滑轮重为G能，不计绳重和摩擦，根

据定滑轮和动滑轮的特点，甲不省力，即

F产G物

乙可以省力，且

F

i吊仁物+品）

已知

G凉G轮

所以

F?〈G物

可得

F：＞F2

匀速提升的是质量相等的物体，若提升高度相同时，所做的有用功相同。由〃=%可知,不计绳

%+%

重和摩擦，使用甲图的定滑轮不用对滑轮做额外功，故机械效率高；使用乙图的动滑轮要对滑轮做额

外功，故机械效率低。故A符合题意，BCD不符合题意。

故选Ao

8、C

【解析】

【详解】

A.由数据④中可知，钩码的重力为俏6N,钩码上升的高度为

炉5cm=0.05m

故可知滑轮组所做的有用功为

胎为6NX0.05m=0.3J

故A错误；

B.由数据①可知，钩码上升的距离为5cm,弹簧测力计上升的距离为15cm,即弹簧测力计上升的高度

为钩码上升高度的3倍，故可知实验所用滑轮组承重绳段数为炉3,故B错误；

C.要研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，应控制其它条件不同，改变钩码的重力，故可选用数据

①②④，故C正确；

D.数据③④中，没有控制钩码的重力相同，故无法得出滑轮组的机械效率与钩码上升距离的关系，故

D错误。

故选C。

9、B

【解析】

【详解】

A.天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意；

B.理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；

C.钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；

D.瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。

故选Bo

10、A

【解析】

【详解】

A.筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；故A正确，符合题意；

B.钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故B错误，不符合题意；

C.起子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故C错误，不符合题意；

D.图中的剪子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故D错误，不符合题意。

故选Ao

二、填空题

1、甲〉〉

【解析】

【详解】

[1]图甲为定滑轮，定滑轮的轴不随物体一块移动的滑轮，其特点是不省力但可以改变力的方向，实质

是等臂杠杆。

[2]图乙为定滑轮，动滑轮是轴随物体一块移动的滑轮，其特点：省力但不能改变力的方向，实质动

力臂是阻力臂的2倍，动滑轮要比定滑轮更省力，故耳〉

[3]动滑轮在提升物体过程中动滑轮随物体一起上升.要对动滑轮提升做额外功，而使用定滑轮提升

时滑轮的位置不上升，所以用一个动滑轮和一个定滑轮把同一个物体提升同样的高度，做的有用功相

同，而动滑轮需要做的总功更多，机械效率指有用功与总功的比值.所以图甲定滑轮的机械效率大于

图乙动滑轮的机械效率，故7>以。

2、1845%

【解析】

【详解】

[1]小明对小车做的有用功

川行如30NX0.6m=18J

[2]拉力做的总功

"点=/<s=25NX1.6m=40J

斜面的机械效率为

联区=图=45%

现40J

3、0.480%

【解析】

【详解】

[1]由图可知，厅2,则绳子自由端移动的距离

s=nh=2x0.4m=0.8m

绳子自由端移动的速度

s0.8m八..

v=-=------=0.4m/s

[2]不考虑绳子的重力和摩擦，滑轮组的机械效率为

12N

〃(Lx]OO%=xlOO%=xlOO%=-------xl00%=80%

%.(G+GgG+G动12N+3N

4、1省力杠杆费力杠杆

【解析】

【详解】

［1］由题意可知，动力臂和阻力臂的关系为乙=3力，由杠杆平衡条件用=取2得

A=l=l

A/,3

则动力是阻力的g倍。

［2］因为动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故此杠杆是省力杠杆。

［3］筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，故属于费力杠杆。

5、杠杆原理（杠杆的平衡条件）使用滑轮组可以省力动能和势能可以相互转化

【解析】

【分析】

【详解】

（1）［1］图a中点燃的蜡烛上下摆动，有支点、两个力、两个力臂，符合杠杆的五个要素，故其原理

为杠杆原理。

（2）［2］图b相当于一个滑轮组，小孩所拿的绳端相当于滑轮组的绳子自由端，该现象表明使用滑轮

组可以省力。

（3）［3］这两个实验可以说明的同一个物理问题是：动能和势能是可以相互转化的；在单摆左右摆动

和滚摆上下往复运动的过程中，它们需要克服摩擦阻力做功，消耗一部分机械能，所以机械能减小，

将会看到它们上升的高度逐渐降低。

三、计算题

1、（1）ION；（2）4W；（3）81.8%o

【详解】

解：（1）由图丙可知，在1~2s内，A被匀速提升，由图乙可知拉力

F=10N

由图甲可知绳子

n=2

忽略绳重及摩擦，根据滑轮组拉力公式

F=；（GA+G动）

则动滑轮的重力为

G动=2尸一GA=2X10N-10N=10N

（2）由图丙可知，1〜2s内，A上升的速度为

vA=0.2m/s

则拉力端移动速度为

v=2yA=2x0.2m/s=0.4m/s

1〜2s内拉力厂的功率为

WFs

P=—=—=Fv=\ONx0.4m/s=4W

（3）忽略绳重及摩擦，。处绳子拉力为

工=$&+G动）=g（E+10N）

则由上式可知，当绳子。最大拉力为60N时，绳子6拉力为110NX00N,则6处的绳子会被拉断；当绳

子8最大拉力为100N时，绳子C的拉力为55NV60N,此时两绳子都不会被拉断；所以要以8处最大拉

力100N为准（此时氏般=55N）,且绳子8的拉力为

Ffl=GA+Gtt=100N

则此装置最多能匀速运载货物的重力为

G货=用-GA=1OON-10N=90N

此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，则此装置提升重物的最大机械效率为

n=^rn=_^L=_G货—==90NX1OO%，8L8%

%上最大s外展大x2/i2外最大2x55N

答：(1)动滑轮的重力为10N；

(2)1~2s内拉力厂的功率为4W；

(3)此装置提升重物的最大机械效率约为81.8%。

2、(1)1.8J,0.3W；(2)3N；(3)75%

【详解】

解：(1)由图知，〃=2,拉力端移动距离

s=nh=2X10cm=20cm=0.2m

拉力做的总功

/总=A=9NX0.2m=1.8J

拉力做功功率

P=^-=—=O.3W

t6s

(2)不计绳重和摩擦，提升动滑轮做的功为额外功，/颔=G动力，滑轮组的机械效率

%=%G物hG物

"%%+咋G.+G动力G物+G动

由图乙可知，当提升物体

G=12N

时，滑轮组的机械效率

77=―—=80%

解得动滑轮重力

G动=3N

(3)当提升物体

G'物=9N

时，滑轮组的机械效率

答：(1)拉力做的功为L8J,功率为0.3W；

(2)此滑轮组中动滑轮的重力为3N；

(3)当G物=9N时滑轮组的机械效率为75%O

3、(1)9X105J；(2)60%；(3)3.75X10!N

【详解】

解：(1)提升重物做的有用功

叫湖=G/?=9x1(/Nx10m=9xl()5j

(2)由图可知，〃=3,则绳端移动的距离

s=nh=3x1Om=3Om

总功

W,=Fs=5xlO4Nx3Om=1.5xlO6J

滑轮组的机械效率

W9x105T

〃=上X1OO%=------------X100%=60%

(,

W&1.5xlOJ

(3)由可得卬制+%=%,，额外功

%i=一%/用=1.5x1。6j-9x1j**1。5J

克服摩擦和钢丝绳重所做的功

叱=0.25吗1用=0.25X9X105J=2.25X105J

克服动滑轮重力所做的额外功

%=%一叫Wx105J-2.25x105J=3.75x105J

则动滑轮的重力

=区=3,75xlO'J=3.75x104N

动h10m

答：⑴提升重物做的有用功为9X10)；

(2)滑轮组的机械效率为6096；

(3)动滑轮的重为3.75X101。

4、(1)21N；(2)9N；(3)9N；(4)77.8%

【详解】

解：(1)物体A的质量

祖=2100g=2.1kg

物体A所受重力

GA=〃zg=20畋幽21N=

(2)A完全浸没在水中时，排开水的体积为

.=匕=1.2?ibcA

受到的浮力

耳¥=0水g%=L°?103kg/m3?10N/kg?1.2?10-3m3=12N

A完全浸没在水中时受到的拉力