考点解析-人教版八年级《简单机械》专题训练试卷（含答案详解）

人教版八年级《简单机械》专题训练考试时间：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、如图所示简单机械，在使用时费力的是（）A．旗杆顶的定滑轮 B．剪铁丝的钳子C．镊子 D．拔钉锤2、如图所示的四种剪刀，正确使用时，属于费力杠杆的是（）A．医用剪刀 B．剪铁皮的剪刀C．挑线头的剪刀 D．修树枝的剪刀3、如图所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动位置时，力F将（）A．变大 B．变小C．先变大，后变小 D．先变小，后变大4、小明用如图所示的实验装置研究杠杆的机械效率，实验时，将重为G的钩码挂在铁质杠杆A点上，弹簧测力计作用于C点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为，杠杆的机械效率为，不计摩擦，则（）A．仅将测力计移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为η2，则B．仅将钩码移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为η2，则C．仅将测力计移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为F2，则D．仅将钩码移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为，则5、如图所示利用简单机械的情况中，一定费力的是（）A．钓鱼竿 B．斜面C．滑轮组 D．羊角锤6、在物理学的发展过程中，许多物理学家作出了杰出贡献。创立经典力学理论体系并发现万有引力定律的科学家是（）A．焦耳 B．牛顿 C．阿基米德 D．亚里士多德7、综合实践课上小红用剪刀修剪树枝时感到很吃力，为了使小红容易剪断树枝，有四位同学给出了自己的建议，你认为其中最合理的是（）A．小明：用剪刀尖去剪B．小莹：用剪刀的中后部去剪C．小敏：用剪刀的中前部去剪D．小洁：放弃，不去修剪了8、下列说法中正确的是（）A．机械效率越大的机械，做功越多B．做功快的机器，功率一定大C．使用机械，有时可以省力，有时可以省功D．只要有力作用在物体上，这个力就一定对物体做了功9、如图所示，甲、乙两个装置使用的滑轮和绳子完全相同，把相同重物匀速提升相同高度。（忽略摩擦，物重大于滑轮重）则（）A．甲滑轮组较省力，且机械效率较高B．乙滑轮较省力，且机械效率较高C．它们省力程度不同，但机械效率相同D．它们做的有用功相同，但额外功不同10、如图所示的工具中，使用时属于省距离的杠杆的是（）A．道钉撬 B．火钳C．钢丝钳 D．天平第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、如图所示的钳子是人们日常生活中常用的工具，它的钳柄上刻有花纹、钳口较薄。钳柄上刻有花纹是通过增大______从而增大摩擦，使用钳子剪铁丝时，它是______（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。2、如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，表是提升物体时采集到的信息：物重G/NOA/mOB/mA端上升的高度h/mB端下降的竖直距离s/m400.80.40.20.1若不计杠杆自重和摩擦，拉力应为______N；若实际拉力F为90N，则杠杆的机械效率为______。3、如图所示，小金用轻质杠杆（自身重力忽略不计）、空桶、质量为m0的物体A和细线，自制了测量液体密度的杠杆密度计。该杠杆密度计可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值。（1）将杠杆在O点悬挂起来，空桶悬挂在B点，质量为m0的物体A悬挂在C点时，杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为l，C点到O点的距离为l0，此时C点的密度刻度线应标注为_______；（2）在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V，移动物体A至D位置，使杠杆在水平位置平衡。若D点到O点的距离为l1，通过推导分析，此时D点的应标注的密度值_______。（结果用题中所给的字母表示）。4、如图所示，为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡，此时AB部分水平，此时F______（是/不是/不一定是）最小的拉力，保持重物静止不动。使绳绕A点从如图位置沿虚线CD顺时针转动时F______（变大/变小/不变/先变大后变小/先变小后变大），F与其力臂的乘积______（变大/变小/不变/先变大后变小/先变小后变大）5、如图所示，不计绳重和摩擦。滑轮组在匀速提升150N重物时，机械效率为60%，物体上升的速度为10cm/s，绳端拉力F为_______N，拉力功率为________W，如果提升物体质量增加，那么滑轮组的机械效率将_________（变大/变小/不变）。6、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s=1.6m，上升的高度h=0.6m。则小明对小车做的有用功是_____J，斜面的机械效率是______。7、如图是使用手机和自拍杆进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个杠杆，O为支点。（1）请画出动力F1的力臂L______；（2）若忽略自拍杆的重力，有同学说“在自拍时，手机的重力就是自拍杆这个杠杆受到的阻力。”你同意这种说法吗？______。简述你的理由：______。8、如图所示，在刻度均匀的轻质杠杆的A点悬挂一个重为4N的物体，在B点施加一个竖直向下的作用力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则______N；若保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向（如图斜向左方向），杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将______（填“不变”、“变大”或“变小”）。9、如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h。（忽略空气阻力）（1）物体从A点滑到B点时，克服摩擦力所做的功为___________；（2）C点距离水平面的高度为___________。10、如图甲，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为120N的物体匀速提起，在4s内绳子自由端移动的距离为s=3m，图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。（1）计算物体上升的速度v=________m/s；（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是___________，并计算出该物理量大小是___________；（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率是___________。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10N/kg。（1）若某次运送建材的质量为40kg，滑轮组的机械效率是多少？（2）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为500N，求拉力的功；（3）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为500N时，运送建材的重力是多大？2、如图所示，小明双脚站在高台上通过滑轮组匀速提升物体，已知小明的质量为60kg，每只脚与地面的接触面积是250cm²，绳子最大承受拉力500N。在提升过程中，小明对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一竖直线上，物体的质量是100kg，所用的拉力F为360N。物体的速度为0.1m/s（若不计绳重和摩擦，g取10N/kg）。求：（1）小明拉绳的功率和动滑轮的重力；（2）滑轮组的最大机械效率；（结果保留到0.1%）（3）小明在匀速提升物体时，小明对高台的最大压强。3、在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30s时间，将水平路面质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是5m/s，绳子自由端的拉力F是500N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍。求：（1）拉力F在30s内所做的功；（2）拉力F做功的功率；（3）整个装置的机械效率。4、如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体，物体在5s内竖直上升了2m，人拉绳的力为250N（不计绳重及摩擦）。求：（1）对重物做的有用功；（2）滑轮组的机械效率。5、用如图所示的滑轮组将重500N的物体G匀速提升3m所用的时间为10s，所用的拉力F为200N，（不计绳重及摩擦）求：（1）拉力所做的有用功；（2）拉力做功的功率；（3）滑轮组的机械效率为多少？-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】A．旗杆顶的定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，不省力，也不费力，故A不符合题意；B．钳子剪铁丝时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力，故B不符合题意；C．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力，故C符合题意；D．拔钉锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力，故D不符合题意。故选C。2、C【解析】【详解】A．医用剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；B．剪铁皮的剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；C．挑线头的剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；D．修树枝的剪刀在使用过程中，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】当杠杆在水平位置以下上升到水平位置时，不变，增大，由得增大；当杠杆从水平位置继续上升过程中，不变，减小，所以减小。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。4、A【解析】【详解】A．将弹簧测力计移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，由知道，有用功不变；因杠杆的偏转角度不变，杠杆重心上升的高度不变，则由知道，克服杠杆重力做的额外功不变，由于有用功和额外功都不变，所以总功也不变，由知道，机械效率不变，即故A正确；B．将钩码移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，由知道，有用功不变；因杠杆的偏转角度变小，杠杆重心上升的高度变小，则由知道，克服杠杆重力做的额外功变小，由于有用功不变，额外功变小，所以总功变小，由知道，机械效率变大，即故B错误；C．将弹簧测力计移动到B点时，根据图像可知，阻力、阻力臂均不变，动力臂变小，由知道，动力变大，即故C错误；D．将钩码移动到B点时，根据图像可知，阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，由知道，动力变大，即故D错误。故选A。5、A【解析】【详解】A．使用钓鱼竿时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离，故A符合题意；B．使用斜面可以省力，省力但费距离，故B不符合题意；C．使用图示滑轮组，承担物重的绳子股数n＝3可以省力，但费距离，故C不符合题意；D．使用羊角锤时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故D不符合题意；故选A。6、B【解析】【详解】A．焦耳，英国物理学家，在电磁学、热学等方面做出杰出贡献，故A错误，不符合题意；B．牛顿，英国物理学家，在万有引力定律、牛顿三大定律、光的色散等方面做出杰出贡献，故B正确，符合题意；C．阿基米德，古希腊数学家、物理学家，总结并证明了杠杆定律，故C错误，不符合题意；D．亚里士多德，对力学的见解被伽利略和牛顿否定，故D错误，不符合题意。故选B。7、B【解析】【分析】【详解】A．用剪刀尖去剪时，阻力和动力臂都没变，而增大了阻力臂，所以更费力了，故A不符合题意；B．用剪刀的中后部去剪时，阻力没变，减小了阻力臂，所以省力了，故B符合题意；C．用剪刀的中前部去剪，阻力和动力臂都没变，而增大了阻力臂，所以更费力了，故C不符合题意；D．放弃，不去修剪了不能完成劳动，故D不符合题意。故选B。8、B【解析】【详解】A．功是功率与做功时间的乘积，机械效率是有用功与总功的比值，机械效率大，只能说明所做的有用功占总功的比值大，不能说明做功的多少，故A错误；B．功率是表示做功快慢的物理量，所以做功快的机器，功率一定大，故B正确；C．由功的原理知，使用任何机械都不能省功，故C错误；D．有力作用在物体上，且物体在力的方向上移动了距离，这样才做了功，故D错误。故选B。9、D【解析】【详解】由题可知，摩擦力忽略不计，则我们只需要考虑拉力与物重、动滑轮重的关系。由图甲可知，用滑轮组提升物体（提升高度为h）时，所做有用功为W有用＝Gh额外功为W额＝G动h动滑轮由两段绳子承担，所以作用在绳子自由端的力物重大于滑轮重，所以F甲＜G绳子自由端移动的距离为s＝2h则甲装置的机械效率为由图乙可知，用定滑轮提升物体（提升高度为h）时，作用在绳子自由端的力F乙＝G所以F甲＜F乙此时做的有用功为W有用＝Gh额外功为0，则乙装置的机械效率为100%，所以它们做的有用功相同，但额外功不同，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。10、B【解析】【详解】AC．道钉撬、钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，但要多移动距离，故AC不符合题意；B．火钳在使用时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，但可少移动距离，即为省距离的杠杆，故B符合题意；D．天平为等臂杠杆，不省力也不费力，不省距离也不多移动距离，故D不符合题意。故选B。二、填空题1、接触面的粗糙程度省力【解析】【详解】[1]钳柄上刻有花纹是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，不易滑落。[2]根据杠杆平衡条件可知，当动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力，是省力杠杆。2、8088.9%【解析】【详解】[1]不计杠杆自重和摩擦，可由杠杆平衡条件F×OB＝G×OA即F×0.4m＝40N×0.8m解得F＝80N。[2]若F＝90N，由表中数据机械效率为3、0【解析】【详解】（1）由题意可知，空桶内没有盛被测液体杠杆平衡时，相当于装了密度是0的密度，质量为m0的物体A悬挂处C点应标零刻度，即0。（2）设空桶的质量为m1，某液体的质量为m2，当空桶没有盛液体时杠杆平衡，由杠杆平衡条件得m1g×l＝m0g×l0……①当盛满某液体时杠杆再次平衡，由杠杆平衡条件得(m1+m2)g×l＝m0g×l1……②联立①②为方程组，并解得由得，液体的密度4、不是先变小后变大不变【解析】【详解】[1]阻力和阻力臂不变，动力臂越大，动力越小，连接OA，此时OA是最长动力臂，动力与OA垂直时，动力最小，如图所示：此时AB部分水平，此时F不是最小力。[2][3]已知阻力（物重）不变，阻力臂不变；由杠杆的平衡条件F动l动=F阻l阻知在F阻l阻不变的情况下，F与对应力臂的乘积不变，动力臂越长越省力；因此以OA为动力臂时，动力F最小；由图可知：当绳从图示位置沿顺时针方向旋转时，力F先变小后变大。5、12525变大【解析】【详解】[1]由图可知，n=2，滑轮组的机械效率故绳端拉力[2]绳子自由端移动的速度v′=2v=2×10cm/s=20cm/s=0.2m/s拉力功率[3]不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率如果提升物体质量增加，由G=mg可知增大物体的重力，由上式可知滑轮组的机械效率变大。6、1845%【解析】【详解】[1]小明对小车做的有用功W有=Gh=30N×0.6m=18J[2]拉力做的总功W总=Fs=25N×1.6m=40J斜面的机械效率为7、不同意见解析【解析】【详解】（1）[1]力F1的力臂是从支点O到F1的作用线的距离L，如图所示：（2）[2][3]手机重力的作用点在手机的重心，受力物体是手机；自拍杆这个杠杆受到的阻力，受力物体是自拍杆，作用点在手机与自拍杆的接触点，所以手机的重力不是自拍杆这个杠杆受到的阻力。可以这样说：手机对自拍杆的作用力为阻力。8、3变大【解析】【详解】[1]设杠杆每个格的长度为L，A点悬挂一个重为4N的物体，根据杠杆的平衡条件解得故需挂6个钩码。[2]保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向如图斜向左方向，动力臂将减小，若杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将变大。9、【解析】【详解】（1）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能，即克服摩擦力所做的功为（2）再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能）由可得，C点距离水平面的高度为10、0.25功150J80%【解析】【详解】（1）[1]由图示滑轮组可知，承重绳子的有效股数：n=3，物体上升的高度物体上升的速度（2）[2][3]纵坐标表示力的大小为50N，大小不变，横坐标表示距离，大小为3m，根据W=Fs可知阴影部分表示力所做的功，功的大小为W总=Fs=50N×3m=150J（3）[4]有用功W有=Gh=120N×1m=120J滑轮组的机械效率三、计算题1、（1）50%；（2）12000J；（3）600N【详解】解：（1）建材的重力由图象可知，当重物G=400N，滑轮组的机械效率得（2）由图可知n=2，则1min内绳子自由端移动的距离拉力做的功（3）由（1）可知，当重物G=400N，滑轮组的机械效率η=50%，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，则滑轮组的机械效率即解得作用在钢绳上的拉力为500N时，由可得运送建材的重力答：（1）某次运送建材的质量为40kg，滑轮组的机械效率是50%；（2）拉力的功是12000J；（3）作用在钢绳上的拉力为500N时，运送建材的重力是600N。2、（1）108W，80N；（2）94.7%；（3）【详解】解：（1）由图可知，绳子承担重物的段数n为3，小明通