初中物理八年级下册第十二章《简单机械》测试题(含答案解析)

一、选择题1．如图所示，重物重30N，为提升重物，现选用轻质杠杆，不考虑杠杆支点O点处的摩擦，每次利用杠杆把同一重物匀速提升相同高度，下列说法正确的是（）A．当重物悬挂在A点，动力作用在C点时，该杠杆一定是省力杠杆B．当重物悬挂在A点，动力作用在C点时，拉力为20NC．当重物悬挂在A点，动力作用在B点时，拉力有可能为30ND．重物挂在A点时，利用该机械所做的有用功比挂在B点时做的有用功少2．如图是健身用的“跑步机”示意图。质量为m的健身者踩在与水平面成α角的静止皮带上，用力向后蹬皮带，可使皮带以速度v匀速向后运动。若皮带在运动的过程中受到脚的摩擦力为f，则在运动的过程中，下列说法中正确的是（）A．f是皮带运动的阻力 B．人相对于“跑步机”是运动的C．α角增大，人跑得更费力 D．人的重力与皮带对人的支持力是一对平衡力3．关于图中的简单机械，说法正确的是（）A．图甲中的剪铁片剪刀的动力臂小于阻力臂，所以是省力杠杆；B．图乙中旗杆顶端装有动滑轮，利用它来升国旗，可以改变力的方向；C．利用图丙中的滑轮组提升重物，省功但费距离；D．利用图丁中的滑轮组提升重物，省力又能改变力方向。4．如图，O为拉杆式旅行箱的轮轴，OA为拉杆．现在拉杆端点A处施加力F，使箱体从图示位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置．若力F的大小保持不变，则力F的方向应（）A．垂直于OA向上B．竖直向上C．沿OA向上D．水平向左5．用图示装置探究杠杆平衡条件，保持左侧的钩码个数和位置不变，使右侧弹簧测力计的作用点A固定，改变测力计与水平方向的夹角θ，动力臂l也随之改变，所作出的“F-θ”图象和“F-l”图象中，正确的是A． B．C． D．6．如图是探究利用斜面提升物体是否省力、是否省功的实验.下列操作中正确的是A．不需要使用刻度尺B．必须保持斜面的倾斜角度不变C．不可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究D．先用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升小车至高度h处，再沿着斜面匀速拉动小车至高度h处，记下两次弹簧测力计的示数7．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是（）A．将左边的钩码去掉二个并保持位置不变，同时将右边钩码向左移二格B．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变C．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变D．将左右两边的钩码均向外移动一格8．小红用图示装置探究滑轮组提升重物时的机械效率．下表是她设计的实验数据记录表格及所测的数据：小红在实验中所用动滑轮的重量最有可能是实验序号物重G/N物体上升高度h/cm手的拉力F/N绳端移动的距离s/cm12101.03023101.43036102.530A．0.9N B．1N C．1.2N D．1.5N9．有一根一端粗一端细的木棒，用绳子栓住木棒的O点，将它悬挂起来，恰好在水平位置平衡，如图所示，若把木棒从绳子悬挂处锯开，则被锯开的木棒（）A．粗细两端一样重 B．粗端较重 C．细端较重 D．无法判断10．工人利用滑轮组吊起重为2400N的路灯杆（质量分布均匀）。如图所示，这是路灯杆一端刚被匀速拉起的示意图。路灯杆离地后2s被匀速提升1m，绳端拉力F=1000N。下列说法正确的是（）A．路灯杆一端刚被匀速拉起比路灯杆离地后匀速提升时滑动组的机械效率更大B．路灯杆离地后，绳端拉力F做的功为1000JC．路灯杆离地后，绳端拉力F做功的功率为500WD．路灯杆离地后，滑轮组的机械效率为80%11．如图所示，斜面长5m，高1m，木块重100N，小明用F=32N的力将物体从底端沿斜面匀速拉到顶端，则下列说法正确的是（）A．小明做的有用功为32JB．木块受到的摩擦力为32NC．斜面的机械效率为20%D．小明做的总功为160J12．如图所示甲、乙两套装置将相同木块G1和G2，匀速上提相同高度。所用滑轮质量相等，竖直向上的拉力分别为F1和F2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦）。则下列选项正确的是（）A．F1>F2，η1<η2 B．F1>F2，η1=η2C．F1<F2，η1<η2 D．F1<F2，η1>η2二、填空题13．星期一学校举行升旗仪式，在旗杆顶端装有一个滑轮。该滑轮是__（定/动）滑轮，其作用可以改变__，国旗匀速上升的过程中，国旗的动能__（变大/变小/不变）。14．如图所示，一根质量分布均匀的木棒，能绕O处转轴自由转动（不计摩擦）．现有拉力F1始终水平方向、拉力F2始终与杆垂直和拉力F3始终竖直向上，分别作用在木棒最下端，使木棒由A处缓慢地抬升到B处，在此过程中，拉力_____（选填“F1”、“F2”或“F3”）的大小保持不变；抬升木棒的过程中，三拉力所做的功_____（选填“F1大”、“F2大”、“F3大”或“一样大”）15．如图所示，滑轮重和摩擦均不计，用10牛的水平拉力F拉着物体A在水平桌面上做匀速直线运动，则物体A与水平桌面间的摩擦力大小为___________牛，若物体A在4秒内移动0.2米，此过程中拉力做的功为___________焦，功率为___________瓦。16．如图所示的轻质滑轮装置，物体A、B均重为20牛，滑轮与绳子间的摩擦不计。若物体A在10秒内匀速上升5米，力F1所做的功为________焦，其功率为________瓦。当用力F2匀速提升物体B时，力F2的大小为________牛；若将B向上提升5米，则F2做的功________F1所做的功。（选填“＞”“＝”或“＜”）17．物理学是一门和我们的日常生活紧密相关的学科，就拿如图所示的钢丝钳来说，它侧面的钳口接触面积很小是为了_____；剪断铁丝时，它是_____（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；橡胶皮套上有粗糙突起是因为可以_____．18．如图所示，质量不计的光滑木板AB长1.5m，可绕固定点O转动，离O点0.6m的B端挂一个30N的重物G，在A端用与水平地面成30°夹角的力F拉住，杠杆平衡时，拉力F=________N，若拉力F与水平地面的角度减小后仍斜向下拉，则大小将________（选填“变大”“变小”或“不变”）．19．如图所示是一水平放置的拉杆箱，箱体重为270N，若箱内装满物体且质量分布均匀，拉杆长是箱体长的1.5倍。要将拉杆箱拉杆右端提起，这时它相当于一个___________杠杆，所用最小力的方向是___________，大小为________N。20．如图所示，用动滑轮把重为100N的物体匀速提升3m，拉力F＝80N，则拉力F所做的额外功为______J；该动滑轮的机械效率为______%；若改用质量更小的动滑轮来提升此重物，则动滑轮的机械效率将会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。三、解答题21．如图是搬运砖头的独轮车，设车箱和砖头的总重G=1200N，独轮车的有关尺寸如图所示；运砖头时从A点提起独轮车把手的动力是F。(1)独轮车在使用时可看作杠杆，请用作图法标出该杠杆的动力臂和阻力臂。(2)推车时，人手向上的F的大小是多少？22．如图所示是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道匀速拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.05倍，工人所用水平拉力为200N，货物被移动的距离为25m，求：(1)拉力做的功是多少？(2)滑轮组的机械效率是多少？23．某工程队在一次水下施工作业中，用如图所示的滑轮组将浸没在河底的实心物体从深水中吊起。物体的密度为2.6×103kg/m3，体积为1.5m3，所用的拉力F=2.0×104N.物体在10s内匀速上升了1m(未露出水面)，不计水的阻力，g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3。求(1)物体受到的浮力；(2)拉力F做功的功率；(3)滑轮组的机械效率。24．用如图所示的滑轮组把重600N的物体匀速举高2m，弹簧测力计的示数为250N，求：(1)总功是多少？(2)有用功是多少？(3)滑轮组的机械效率。25．工人师傅借助如图所示的装置，在20s时间内将700N重的货物匀速提升了4m，已知他对绳子的拉力为500N，该过程中，动滑轮上升的速度为______m/s，工人所做的有用功为______J，装置的机械效率为______；工人对绳子拉力的功率为______W。26．如图所示，用一个滑轮组在10s内将一重为300N的物体匀速向上提升2m，已知动滑轮重为60N（不计绳重和摩擦）。请计算：(1)绳子自由端的拉力是多大？(2)该滑轮组的机械效率η是多少？(3)拉力F的功率P是多少W？【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．C解析：CA．当重物悬挂在A点，动力作用在C点时，由于动力臂与阻力臂的关系不确定，则动力与阻力关系无法确定，所以该杠杆不一定是省力杠杆，故A错误；B．当重物是挂在A点，动力作用C点时，力臂大小关系无法确定，所以在两点的作用力无法比较，故拉力不一定为20N，故B错误；C．当重物悬挂在A点，动力作用在B点时，力臂大小关系无法确定，但当作用在A点力的力臂等于作用在B点力的力臂时，两个力相等，即拉力可能为30N，故C正确；D．重物挂在A点时，因为每次利用杠杆把同一重物匀速提升相同高度，物体重力一定，根据公式得每次有用功相同，故D错误。故选C。2．C解析：CA．脚蹬皮带时，脚和皮带之间产生了摩擦力，皮带受到的摩擦力是皮带运动的动力，即f是皮带运动的动力，故A错误；B．人相对于“跑步机”整体位置没有发生改变，所以是静止的，故B错误；C．皮带的位置相当于斜面，在斜面的长度一定时，斜面越陡越费力，因此，α角增大，人跑得会更费力，故C正确；D．人受到的重力竖直向下，支持力垂直皮带向上，皮带和水平面之间有夹角，所以两个力不在同一条直线上，不是平衡力，故D错误。故选C。3．D解析：DA．剪铁片剪刀使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；B．图乙中旗杆顶端装有定滑轮，利用它来升国旗，可以改变力的方向，故B错误；C．使用任何机械都不省功，故C错误；D．利用图丁中的滑轮组提升重物既省力又能改变力的方向，使用方便，故D正确。4．B解析：B使箱体从图示位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置过程中，根据杠杆的平衡条件可得，可知箱体重力大小不变，力F的大小也保持不变，在转动的过程中是不断变小的，那么也应该变小；若力F的方向垂直于OA向上，，大小不变，这种情况不符合要求；若力F的方向竖直向上，在转动的过程中，不断变小，这种情况符合要求；若力F的方向沿OA向上，，这种情况不符合要求；若力F的方向水平向左，在转动的过程中，不断变大，这种情况不符合要求；故选B．5．C解析：CA．动力F和θ的关系，当F从沿杆方向（水平向左）→垂直于杆方向（与水平方向成90°）→沿杆方向（水平向右），由图可知，F对应的动力臂l=OA×sinθ，动力臂l先变大后变小，则动力F先变小后变大，所以A错误；B．当θ等于90°时，动力臂最大，动力最小但不为零，所以B错误；CD．根据杠杆平衡条件Fl=F2l2可得：F=，由于F2、l2不变，则F和l成反比，故C正确，D错误。6．D解析：DA．根据W有用=Gh，W总=Fs，需用刻度尺测量斜面的长s和高h，故A错误；B．为了多次测量找普遍规律，需要多次改变斜面的倾斜角度，故B错误；C．为了改变斜面的粗糙程度，可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究，故C错误；D．为了比较是否受力和省功，先用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升小车至高度h处，再沿着斜面匀速拉动小车至高度h处，记下两次弹簧测力计，故D正确。7．A解析：A设杠杆的一个小格是1cm，一个钩码的重是1N；A．将左边的钩码去掉二个并保持位置不变，同时将右边钩码向左移二格，（4-2）N×3cm=3N×（4-2）cm，杠杆仍然平衡，故A符合题意；B．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变，由（4+1）N×3cm＜（3+1）N×4cm得，杠杆的右端下沉，故B不符合题意；C．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变，由（4-1）N×3cm＞（3-1）N×4cm得，杠杆的左端下沉，故C不符合题意；D．将左右两边的钩码均向外移动一格，由4N×（3+1）cm＞3N×（4+1）cm得，杠杆的左端下沉，故D不符合题意。8．A解析：A由图象知：由3段绳子承担物重，即n=3，若不计摩擦力，根据F=（G+G动），带入第一组数据得：动滑轮的重力：G动=3F-G=3×1.0N-2N=1N，由于摩擦力的存在，所以动滑轮的重力应该小于1N；故选A。9．B解析：B将木棒以O点分为左右两部分；根据杠杆平衡条件：F1l1=F2l2，由题意可得：G左l左=G右l右，因物体的重心在物体的几何中心，则杠杆示意图如图：由图知：l左<l右，所以G左>G右；即左端(粗端)较重．故B符合题意．10．D解析：DA．路灯杆一端刚被匀速拉起时滑动组对路灯杆的拉力小于路灯杆离地后滑动组路灯杆的拉力，即路灯杆一端刚被匀速拉起时滑动组对路灯杆做的有用功小于路灯杆离地后滑动组对路灯杆做的有用功，而额外功不变，由得路灯杆一端刚被匀速拉起比路灯杆离地后匀速提升时滑动组的机械效率小，故A错误；B．由图可知承担物重的绳子段数n=3，路灯杆离地后被匀速提升1m，则绳子自由端移动距离为s=3h=3×1m=3m绳端拉力F做的功为W总=Fs=1000N×3m=3000J故B错误；C．路灯杆离地后，绳端拉力F做功的功率为故C错误；D．路灯杆离地后，所做有用功为W有=Gh=2400N×1m=2400J滑轮组的机械效率为故D正确。故选D。11．D解析：DA．小明做的有用功小明做的有用功是100J，A错误；BD．小明做的总功（即拉力对物体做的功）小明做的总功是160J；根据可知额外功由W额=fs得摩擦力木块受到的摩擦力是12N；B错误、D正确；C．斜面的机械效率斜面的机械效率是62.5%，C错误。故选D。12．B解析：B不计绳重及摩擦，绳子受到的拉力分别为F1=（G1+G轮）F2=（G2+G轮）G1和G2相等，故F1>F2；因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，由可知，机械效率相同，η1=η2；故选B。二、填空题13．定施力方向不变【分析】定滑轮的定义及作用；影响动能大小的因素：物体的质量和速度的大小解析：定施力方向不变【分析】定滑轮的定义及作用；影响动能大小的因素：物体的质量和速度的大小。[1]旗杆顶端的滑轮轴是固定不变，所以是定滑轮。[2]定滑轮能改变力的方向。[3]国旗匀速上升过程中，旗的质量不变，速度大小不变，所以动能不变。14．F3一样大解析：F3一样大[1]F2与杠杆垂直，动力臂大小等于OA，保持不变，杠杆的G不变，在上升的过程中，阻力臂变大，根据杠杆的平衡条件，F2逐渐变大；设杠杆与竖直方向的夹角为θ，F1的力臂：重力的力臂：根据杠杆的平衡条件：因此θ变大时，F1也变大F3始终沿即沿竖直方向，由图可知，动力臂始终是阻力臂的2倍，根据杠杆的平衡条件，F3始终等于，所以F3大小始终不变；[2]由功的原理，使用任何机械不省功，三次拉力抬升木棒的过程中所做的功均相等。15．41解析：41[1]物体A进行匀速直线运动，在水平方向上，受到滑轮对物体的拉力和摩擦力作用，这两个力是平衡力，大小相等，由于用动滑轮拉动物体，根据动滑轮拉动物体时，省一半的力，但是多移动2倍的距离，物体移动了0.2m，所以拉力F要移动0.4m.拉物体A的力是：F′=2F=2×10N=20N.则物体A受到的摩擦力：f=F′=20N.[2]拉力做功：W=Fs=10N×0.4m=4J.[3]拉力功率：P===1W.16．1010=解析：1010=如图所示的轻质滑轮装置，动滑轮重力不计，绳重和摩擦均不计，所以：[1]物体A使用的是定滑轮，不省力，拉力：F1=G=20N，拉力所做的功：W1=F1h=20N×5m=100J，[2]拉力的功率：P===10W。[3]物体B使用的是动滑轮，能省一半力，拉力：F2=G=×20N=10N。[4]若将B向上提升5米，拉力移动的距离：s=2h=2×5m=10m，则F2做的功：W2=F2s=10N×10m=100J，故F2做的功等于F1所做的功。17．增大压强省力增大摩擦解析：增大压强省力增大摩擦钳口接触面积很小，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，容易剪断物体；根据杠杆平衡条件可知，使用钢丝钳时，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆；钳柄橡胶皮套上有粗糙突起是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，不易滑落．18．变大【解析】解析：变大【解析】A端细绳的拉力方向沿绳子向下，从支点O作绳子拉力作用线的垂线段，即为拉力的力臂L，如图所示：已知细绳于水平地面成30゜夹角,根据直角三角形的知识可知L=OA，OB为G的力臂，根据杠杆平衡条件得：F绳×L=F绳×OA=G×BO，即：F绳×(1.5m−0.6m)=30N×0.6m，解得：F绳=40N；若拉力F与水平地面的角度减小后仍斜向下拉，此时力臂L减小，故力F将变大。19．省力竖直向上90解析：省力竖直向上90如图所示：[1]将拉杆箱拉杆右端提起，动力臂大于阻力臂，这时它相当于一个省力杠杆。[2]当施加在拉杆箱拉杆右端的力竖直向上时，动力臂最大，最省力。[3]由图结合题意可知，由可得最小力为20．625变大解析：62.5变大[1]由题意可知[2]该动滑轮的机械效率为==62.5[3]额外功是因为克服动滑轮重力而产生的，减小动滑轮的重力，额外功就会减小，有用功不变，根据=可知，机械效率变大。三、解答题21．(1)(2)360N(1)轮车使用时可看成一个杠杆，由支点O分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段，即