考点攻克人教版八年级《简单机械》定向测试试题（含详解）

人教版八年级《简单机械》定向测试考试时间：90分钟；命题人：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、如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，重为100N的物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动5s，弹簧测力计的示数为20N，以下正确的是（）A．M受到地面摩擦力水平向左B．M受到地面的摩擦力为10NC．M受到的重力对M所做的功为100JD．拉力F的功率为4W2、下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）A．开瓶器 B．钢丝钳C．食品夹 D．核桃夹3、工人利用如图所示的滑轮组将重为300N的物体沿竖直方向在10s内匀速提升3m，所用拉力为120N。以下说法正确的是（不计绳重和摩擦）（）A．在匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械能不变B．动滑轮重60N，10s内滑轮组的机械效率约为75%C．10s内拉力F的功率为108WD．若再用该滑轮组竖直匀速提升500N的重物，机械效率不变4、如图所示，小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物，若摩擦不计，则（）A．F1大于F2 B．F1大于F3 C．F1等于F2 D．F2小于F35、如图所示，物体的受到的重力为300N，在20N的水平拉力F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%。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18WB．物体受到的摩擦力为60NC．绳子自由端移动的距离是18mD．额外功为54J6、下列关于功率、机械效率说法中，正确的是（）A．机械效率越高，机械做功一定越快 B．做功越多的机械，机械效率越高C．做功越快的机械，功率越大 D．功率越大的机械，做功一定越多7、如图所示器具中，属于省力杠杆的是（）A．笤帚 B．筷子C．核桃夹 D．钓鱼竿8、一个滑轮组经改进后，机械效率比原来大大提高，用该滑轮组将同一物体匀速提升同样的高度，与改进前相比（）A．总功不变，但额外功减少了B．总功不变，有用功增加了C．有用功不变，总功减少了D．做的有用功减少了9、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F的大小（）A．一定是10N B．一定是15NC．一定大于10N D．一定大于15N10、两个滑轮完全相同，分别用如图所示的两种方式，将相同的物体以相同的速度匀速提升相同的高度，不计摩擦和绳重，则下列判断中正确的是（）A．两次绳端移动的速度相等B．F甲所做的功小于F乙所做的功C．F甲做功的功率等于F乙做功的功率D．甲装置的机械效率小于乙装置的机械效率第Ⅱ卷（非选择题70分）二、填空题（10小题，每小题4分，共计40分）1、升国旗时，使用的是定滑轮，使用它的好处是能改变力的___________（大小方向），它本质上是一个___________杠杆。2、一根长为1.8m的扁担，左、右两端分别挂了24kg和30kg的货物，要使挑的时候扁担水平平衡，肩膀应放在距离扁担左端______m的位置上，若将两端货物同时向内移动0.2m，则需要将______（选填“左”或“右”）端货物增加______kg才能保持扁担水平平衡。（不考虑扁担的重）3、如图所示，用沿斜面向上，大小为500N的推力，将重为800N的货物从A点匀速推至B点，已知AB长3m，斜面高1.5m，则物体与斜面之间的摩擦力是______N4、一质量为40kg的重物A放在水平地面上，利用如图所示的装置将它匀速提升0.1m用了1s，此时的机械效率为80%，则有用功为_____J，动滑轮重力为_____N，拉力的功率为_____W，若再用该滑轮提升多块重物B（规格相同），提升一块重物B和两块重物B时滑轮的机械效率之比η1∶η2＝4∶5，则重物B的重力为_____N。（不计绳重和摩擦）5、在一次社会实践活动中，小李用一根轻质木棒扛着包裹前进，第一、二次扛了同一个包裹，但包裹悬挂的位置离肩膀的距离不同，如图（a）、（b）所示，小明感觉第二次手用的力较大。第三次他换了一个较轻的包裹，用第二次的方式扛着，如图（c）所示，他感觉这次手用的力比第二次小。请分析这个活动中用力大小受哪些因素影响。（每次木棒静止在肩膀上的位置、小明手握木棒的位置相同）（1）分析比较图（a）与（b）及相关条件，可得出初步结论：_______________。（2）分析比较图（b）与（c）及相关条件，可得出初步结论：_______________。6、人们在生活中随时都会用到我们学过的简单机械，例如我们每天开门使用的钥匙就是个______（滑轮/轮轴/斜面）类机械，它是______（省/费）力机械，螺丝钉与______（滑轮/轮轴/斜面）类机械类似，它是______（省/费）力机械。7、如图是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图，其动滑轮质量为15kg，某次提升的材料质量为255kg，材料在空中静止时，摩擦影响很小，绳很轻，若不考虑绳重和摩擦，此时竖直向上的拉力F＝______N；竖直向上匀速提升材料时，摩擦影响较大，实际所用的拉力大小是1000N，将材料提升了10m高，此过程中滑轮组的机械效率是______（取g＝10N/kg）。8、如图所示，一根轻质木杆，A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上。当在B点加竖直向下的力F=30N作用时，木杆恰能在水平位置处于平衡状态，此时细线竖直已知OA=15cm，OB=5cm，则重物对水平地面的压力为________。9、如图所示，小明用100N的拉力竖直向上拉动绳子，使重为240N的物体，5s内匀速升高10m，不计绳重和摩擦，则拉力的功率为_______。10、利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=300N，拉动的距离s=5m，物体提升的高度h=2m。此过程中拉力做的功是______，该斜面的机械效率是________，物体受到的摩擦力为________N。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、有一重力为600N的物体静置在水平地面上，工人用如图所示的装置将物体匀速提升2m，所用拉力F的大小为400N，在此过程中不计绳重和摩擦。求：（1）工人的拉力所做的总功；（2）滑轮组的机械效率；（3）如果工人的重力为600N，则工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力是多少？2、如图所示，杠杆AB在竖直向下的拉力F作用下将一物体缓慢匀速提升，下表是提升物体时采集的信息：求：OA/mOB/m物重G/NA端上升的高度h/mB端下降的距离s/m做的额外功W额外/J0.40.8400.20.42（1）有用功；（2）拉力F的大小；（3）杠杆的机械效率。3、如图所示，某人用机械效率为80%的滑轮组匀速提升重120N的物体，在2s内，绳的自由端移动了6m。（不计绳重和摩擦）求：（1）物体上升的高度；（2）物体上升的速度；（3）人的拉力为多大？（4）提升过程中的有用功是多少？（5）人所做的额外功是多大？4、体重为800N的人，双脚与地面的接触面积为400cm2，用图甲所示的滑轮组提升物体M。已知被提升的物体M重为900N，人加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.4m/s的速度匀速提升到8m的高度，拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示。不计钢丝绳的重力、摩擦力，则：（1）滑轮组提升重物所做的有用功是多少？（2）滑轮组提升重物的机械效率是多少？（3）动滑轮的重力是多少？5、如图所示是用轻绳绕成的滑轮组，悬挂的重物G=2.4N，当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F1=0.9N；当重物匀速上升h=0.15m时，手对轻绳的拉力为F2=1N，求。（1）动滑轮的重力；（2）滑轮组的机械效率。-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】AB．弹簧秤的示数为20N，即绳子对弹簧秤的拉力为20N，因同一根绳子各处的拉力大小相同，所以绳子对物体M的拉力也为20N。物体M向左匀速直线运动，其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以M受到地面的摩擦力f=F拉=20NM受到地面的摩擦力的方向与物体运动方向相反，即水平向右，故AB错误；C．M在重力的方向上没有移动距离，所以M受到的重力对M所做的功为0J，故C错误；D．不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，由图知，拉力F作用在动滑轮轴上，则拉力F的大小为F=2F示=2×20N=40N由图知，绳子的有效段数n=2则拉力端移动的速度是物体移动速度的，故拉力端移动的速度拉力F的功率为故D正确。故选D。2、C【解析】【详解】A．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；B．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；C．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；D．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。故选C。3、C【解析】【详解】A．在匀速提升重物的过程中，滑轮组的质量不变，速度不变，高度变大，则滑轮组的动能不变，重力势能变大，故滑轮组的机械能变大，故A错误；B．不计绳重和摩擦，动滑轮重60N，10s内滑轮组的机械效率故B错误；C．重物由3段绳子承担，故绳子移动的距离为s=nh=3×3m=9m拉力做功为W总=Fs=120N×9m=1080J拉力F的功率为故C正确；D．若再用该滑轮组竖直匀速提升500N的重物，物体的重力增大，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力不变，根据可知机械效率变大，故D错误。故选C。4、C【解析】【详解】使用定滑轮时，若摩擦不计，绳子自由端的拉力等于物重。即F1=F2=F3=G定滑轮只起到了改变拉力方向的作用，而对力的大小并未造成影响。故选C。5、B【解析】【详解】A．由图可知n＝3，绳子自由端移动的速度v＝nv物＝3×0.3m/s＝0.9m/s则拉力F的功率P＝＝＝Fv物＝20N×0.9m/s＝18W故A正确，不符合题意；B．由可得，拉力做的总功W总＝Pt＝18W×20s＝360J因为η＝×100%，所以有用功W有＝ηW总＝85%×360J＝306J因为v＝，所以物体移动的距离s物＝v物t＝0.3m/s×20s＝6m又W有＝fs物，所以物体受到的摩擦力f＝＝＝51N故B错误，符合题意；C．绳子自由端移动的距离s＝ns物＝3×6m＝18m故C正确，不符合题意；D．额外功W额＝W总﹣W有＝360J﹣306J＝54J故D正确，不符合题意。故选B。6、C【解析】【详解】A．机械效率是指有用功与总功的比值，功率表示物体做功的快慢，机械效率与机械功率大小没有直接关系，机械效率越高，机械做功不一定越快，故A错误；B．有用功与总功的比值叫机械效率，与做功的多少没有直接关系，故B错误；C．做功快的机械，说明单位时间内完成的功多，所以功率一定大，故C正确；D．根据W＝Pt可知，做功的多少与时间和功率有关，若只是功率大，但时间短做功也不一定多，故D错误。故选C。7、C【解析】【详解】A．笤帚在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意；C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意；D．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。故选C。8、C【解析】【详解】由于把同一物体匀速提升同样的高度，所以，利用滑轮组做的有用功相同，由于改装后的机械效率高，所以，由知道，改装后利用滑轮组做的总功减少，又因为W总＝W有+W额所以，改装后利用滑轮组做的额外功减少，综上所述，故ABD错误，C正确。故选C。9、C【解析】【详解】由可得物体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，所以故选C。10、B【解析】【详解】A．由图可知，甲图为定滑轮，绳端移动的速度v1＝v物乙图为动滑轮，绳端移动的距离v2＝2v物故A错误；B．F甲、F乙将重力相同的物体匀速提升相同的高度，根据W有用＝Gh可知两种情况下做有用功相同；不计摩擦和绳重，由于乙方式需要对动滑轮做额外功，根据W总＝W有用+W额外可知：F甲做的功小于F乙做的功，即W甲＜W乙故B正确；C．以相同的速度匀速提升相同的高度，所以所用时间相同，根据可知：F甲做功的功率小于F乙做功的功率，即P甲＜P乙故C错误；D．不计摩擦和绳重，因甲中拉力的功等于克服重力的功，故甲中没有额外功，故机械效率为100%，而乙中由于要拉动动滑轮，故克服动滑轮重力所做的功为额外功，效率小于100%，故甲的机械效率大于乙的机械效率；故D错误。故选B。二、填空题1、方向等臂【解析】【详解】[1][2]旗杆顶部滑轮的轴是固定不动的，故该滑轮是定滑轮，使用它可以改变力的方向，但不能省力，它的实质是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。2、1右2【解析】【详解】[1]设肩膀到扁担左端距离L，则到右端距离左端货物的质量为24kg，则右端货物的质量为30kg；由扁担平衡可得即解得即肩膀应放在距离扁担左端1m的位置上。[2][3]将两端货物同时向内移动了0.2m时，左、右边货物重力的力臂分别为则由可知，要保持挑担水平，应向右端增加货物，设其质量为m，则其重力为mg，由杠杆的平衡条件可得即解得3、100【解析】【详解】已知AB长3m，在斜面上推力做的功WAB＝FABsAB＝500N×3m＝1500J推力做的有用功W有＝Gh＝800N×1.5m＝1200J克服斜面对物体摩擦力所做的额外功W额＝WAB﹣W有＝1500J﹣1200J＝300J则斜面对物体的摩擦力4、4010050150【解析】【详解】[1]重物A的重力GA＝mAg＝40kg×10N/kg＝400N有用功为W有用＝GAh＝400N×0.1m＝40J[2]绳重和摩擦不计，滑轮组的机械效率据此可知动滑轮重力[3]绳重和摩擦不计，总功为则拉力的功率[4]绳重和摩擦不计，根据滑轮组的机械效率可得提升一块重物B时，滑轮组的机械效率提升两块重物B时，滑轮组的机械效率由题知η1∶η2＝4∶5即解得重物B的重力GB＝150N5、手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置大致相同，相同的包裹离肩膀较远时，手用的力较大手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置大致相同，包裹离肩膀距离相同时，包裹较轻，手用的力较小【解析】【详解】[1]图（a）与（b）对比，手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置大致相同，即动力臂相同，相同的包裹则阻力相同，离肩膀较远，则阻力臂较大，由杠杆平衡条件，在动力臂和阻力相同，阻力臂越大，需要的动力越大。[2]比较图（b）与（c），手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置大致相同，即动力臂相同，包裹离肩膀距离相同时，则阻力臂相同，包裹较轻，则阻力较小，由杠杆平衡条件，在动力臂和阻力臂相同时，阻力越小，需要的动力越小。6、轮轴省斜面省【解析】【详解】[1][2]钥匙在使用时绕中心轴转动，属于轮轴，轮轴是杠杆的一种变形；其轮半径和轴半径相当于动力臂和阻力臂，因为动力臂大于阻力臂，所以轮轴是一种省力杠杆。[3][4]螺丝钉是利用斜面的圆形旋转的物理原理，费距离但是省力。7、90085%【解析】【详解】[1]由图可知，n＝3，物体和动滑轮的总重力不考虑绳重和摩擦，则竖着向上的拉力[2]拉力做的有用功拉力移动的距离实际拉力为1000N，则拉力做的总功滑轮组的机械效率8、40N【解析】【详解】设细线对杠杆的拉力为F1，细线对重物的拉力等于细线对杠杆的拉力F1，根据杠杆平衡的条有解得F1=10N则重物对地面的压力9、600W【解析】【详解】由图可知，有3段绳子拉着动滑轮，则绳子自由端移动的距离为s＝3h＝3×10m＝30m拉力所做的功为W＝Fs＝100N×30m＝3000J拉力的功率为10、1500J80%60【解析】【详解】[1]拉力所做的总功W总=Fs=300N×5m=1500J[2]所做的有用功W有用=Gh=600N×2m=1200J此斜面的机械效率[3]克服摩擦力做的额外功W额=W总-W有=1500J-1200J=300J由W额=fs得，物体所受斜面的摩擦力三、计算题1、（l）1600J；（2）75%；（3）1000N【详解】解：（l）如图，滑轮组由两股绳承担物重，物体匀速提升2m，绳子自由端移动的距离工人的拉力所做的总功（2）滑轮组做的有用功滑轮组的机械效率（3）动滑轮的重力人对绳子的最大拉力工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力答：（1）工人的拉力所做的总功为1600J；（2）滑轮组的机械效率为75%；（3）如果工人的重力为600N，工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力是1000N。2、（1）8J；（2）25N；（3）80%【详解】解：（1）有用功为W有用=G物h=40N×0.2m=8J（2）总功为W总=W有用+W额外=8J+2J=10J由W总=Fs，得拉力F的大小（3）杠杆的机械效率答：（1）有用功8J。（2）拉力F的大小25N。（3）杠杆的机械效率80%