综合解析人教版八年级《简单机械》专题练习试题（详解）

人教版八年级《简单机械》专题练习考试时间：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、如图所示的工具中，在使用时属于省力杠杆的是（）A．镊子 B．开瓶器C．筷子 D．船桨2、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、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4、如图是小科同学拉水下一重物的示意图。他用竖直向下的拉力将重物从水底缓慢拉到井口，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，四位同学画出了地面对小科的支持力（F）随时间（t）变化的图像，其中正确的是（）A． B． C． D．5、下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（）A．功率大的机械，做功一定多 B．做功快的机械，功率不一定大C．机械效率高的机械，额外功占总功比例一定小 D．做功多的机械，机械效率一定高6、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7、质量为m的同一物体，先用滑轮组（如图甲）匀速提升，后沿斜面（如图乙）匀速拉升，两次物体提升高度均为h，两次拉力大小均为0.8mg，斜面长AB＝2h，则两次提升物体的机械效率（）A．η甲＞η乙 B．η甲＜η乙C．η甲＝η乙 D．条件不足无法判断8、我国古代劳动人民就开始使用简单机械了，如图所示一位小朋友正帮助妈妈推石磨来磨米浆。她和妈妈分别在图中位置单人都能推动石磨。小朋友在离石磨较远端推磨相比妈妈能够（）A．省距离 B．费力C．省力 D．省力和省距离9、下列说法正确的是（）A．做功越多，功率越大B．做功时间越短，功率一定越大C．做功越快，功率越大D．机械效率越大，功率一定越大10、如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知在这个过程中，物体受到斜面的摩擦力大小为f，则斜面的机械效率为（）A．×100% B．×100% C．×100% D．×100%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、按要求完成填空。（1）在如图甲所示的提升重物的装置中，所用的滑轮是______（选填“动”或“定”）滑轮，使用此滑轮的好处是：______。（2）在探究影响物体的重力势能因素的实验中，小明用A、B两个实心铁块（mA＝mB）、沙子和铁钉进行实验，实验中他是通过比较______来比较物体重力势能的大小；由图乙可以探究物体重力势能的大小与物体______的关系。2、我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重（如图1），冀求孩子健康成长，俗称“立夏秤人”。如图2，调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重）。（1）以O点为支点，在图2中画出悬挂秤砣的绳子对杆秤B点的拉力FB及FB的力臂lB；_______（2）由图2，孩子及秤钩和所坐篮子的总质量______（选填“大于”“等于”或“小于”）秤砣的质量。若换称下一个体重较小的孩子，秤砣和篮子等都不变，仍在O点提起杆秤，调到水平平衡后秤砣的悬挂点应在_______（选填“B点左边”“B点”或“B点右边”）。3、学校国旗杆的顶端有一个滑轮，升旗时往下拉绳子，国旗就会上升，这个滑轮是定滑轮，它的作用是为了______，洒水车沿着街道匀速行驶，将水洒向路面，在此过程中洒水车的动能______。（选填“变大”“变小”或“不变”）4、如图所示，沿斜面把质量为120kg的物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力F=500N，斜面长3m、高1m。则其机械效率是___________，物体所受摩擦力是___________N。（g取10N/kg）5、如图所示，物体A重20牛，弹簧秤示数为26牛，则物体B重为______牛；地面对物体A的支持力______牛。（不计滑轮重）6、用如图装置，在10s内将60N的水桶提升2m，拉力为40N，则拉力的功率为___________W；若不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力为___________N。7、如图所示，物体重400N，动滑轮重20N，工人用250N的拉力将重物匀速提升4m，所用时间为20s，则此过程中有用功是_______J，拉力的功率是______W，动滑轮的机械效率是______。8、在历史上，机械功原理被誉为“机械的金科玉律”，它告诉我们：省力的机械必然费距离，省距离的机械一定___________。也就是说，使用任何机械都___________省功（填“能”或“不能”）。9、工人用如图所示的滑轮组将质量为20kg的货物竖直匀速提高了2m，他所做的有用功是______J，已知该滑轮组的机械效率为80%，总功为______J，工人的拉力是______N（）。10、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_______。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、一个物体重力为G，问：①如图有几股有效绳子？②绳子力是多大？（滑轮重力和绳子与滑轮间的摩擦力忽略不计）2、当人头向下低时可看做一个杠杆，有同学想探究颈部拉力大小与低头角度的关系。如图，头重60N，点O是支点，人在不低头时颈部不受力，若低头后颈部拉力始终垂直于OB，角度为θ，求FB大小。（本题记录的条件不全，建议将本题作为参考）

3、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？4、如图所示是某型号的电动巡逻车，其主要技术参数如下表所示。两名总质量为120kg的巡警共同乘坐该车，在平直公路上以额定最高时速匀速行驶了10min。请通过计算回答下列问题：整车装备质量780kg电机额定功率2.5kW最高时速30km/h轮胎与地面接触总面积0.12m2（1）巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压强是多少？（2）若巡逻车在匀速行驶过程中受到的平均阻力为整车重力的0.02倍，行驶10min牵引力做了多少功？（3）该电动巡逻车在工作过程中电动机的效率是多少？5、使用一个定滑轮将一重物提升2m，则绳子自由端拉过的距离是多少？如果改用一个动滑轮来提升重物，且提升同样高度，则绳子自由端拉过的距离为多少？-参考答案-一、单选题1、B【解析】【详解】A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；B．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意；C．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；D．船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。故选B。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、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B。4、A【解析】【详解】如图所示：对于人G人＝F支+F拉对于重物G物＝F浮+F拉′因为使用的是定滑轮，不计摩擦和水的阻力，则F拉＝F拉′G人﹣F支＝G物﹣F浮F支＝G人﹣G物+F浮小科将重物从水底缓慢拉到井口：物体露出水面之前是全浸入，因排开水的体积不变，根据阿基米德原理知道物体受到的浮力不变，而人重和物重不变，所以地面对人的支持力不变；从物体露出水面到刚好离开水面，因排开水的体积变小，根据阿基米德原理知道物受到的浮力变小，而人重和物重不变，所以地面对人的支持力变小；物体离开水面上升，物体受到的浮力为0，而人重和物重不变，所以地面对人的支持力不变；由此可知，地面对人的支持力是先不变、后变小、再不变。故A正确，BCD错误。故选A。5、C【解析】【分析】【详解】A．功等于功率乘以时间，功率大，时间不确定，也得不出做功多，故A错误；B．功率表示的就是做功快慢的物理量，做功快的机械，功率一定大，故B错误；C．机械效率表示做功过程中有用功所占总功的比例，机械效率越高说明有用功的比例越大，额外功的比例越小，故C正确；D．功表示的是力和沿力的方向上移动的距离的乘积，机械效率表示做功过程中有用功所占总功的比例，二者没有必然关系，故D错误。故选C。6、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。7、C【解析】【详解】两次提升物体时，提升物体的高度相同，根据可知，有用功相同；由图可知，提升物体绳子的条数为则自由端移动的距离物体在斜面通过的距离为根据可知，拉力做的总功相同，由可知，两次提升物体的机械效率相等，即故选C。8、C【解析】【分析】【详解】根据杠杆平衡条件可知，阻力臂和阻力大小一定，动力臂越长，动力越小，越省力，所以小朋友站在离石磨较远端推磨是为了增大动力臂，减小动力，能省力。故ABD不符合题意；C符合题意。故选C。9、C【解析】【分析】【详解】A．功率是功与时间的比值，只知道做功的多少，不知道时间的大小，不能判断功率的大小，故A错误；B．功率是功与时间的比值，只知道时间的大小，不知道做功的多少，不能判断功率的大小，故B错误；C．功率是表示物体做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，故C正确；D．功率和机械效率是两个不同的物理量，机械效率是有用功与总功的比值，无法比较，故D错误。故选C。10、A【解析】【详解】根据题意知道，此过程中，拉力做的有用功W有用＝Gh拉力做的总功为W总＝FL拉力做的额外功W额＝fLA．斜面的机械效率故A符合题意；B．由于故B不符合题意；C．由于故C不符合题意；D．由于故D不符合题意。故选A。二、填空题1、定可以改变拉力的方向铁钉陷入沙子的程度高度【解析】【详解】（1）[1][2]由图甲可知，该滑轮不能随物体而移动，因此该滑轮是定滑轮，在使用此滑轮可以改变拉力的方向。（2）[3][4]物体中重力势能无法直接观察到，由转换法可知，可以通过铁钉陷入沙子的程度来比较物体重力势能的大小；重力势能与物体的质量和高度有关，已知两个实心铁块的质量相同，由图可知两个铁块的高度不同，由控制变量法可知是探究物体重力势能的大小与物体高度的关系。2、大于B点左边【解析】【详解】（1）[1]B点受到砰砣的作用力，其方向是是竖直向下的，大小等于砰砣的重力，这个作用力便是拉力FB。过O点作力FB的作用线的垂线段，这个垂线段便是力臂lB，作图如下（2）[2]由图2知，杆秤相当于动力臂大于阻力臂省力杠杆，所以动力FB小于阻力：孩子及秤钩和所坐篮子的总重力，据G=mg知，孩子及秤钩和所坐篮子的总质量大于秤砣的质量。[3]由题意知，秤砣和篮子的重力不变，那么动力不变，仍在O点提起杆秤，则阻力臂不变，而孩子的体重变小，即阻力变小，据杠杆的平衡条件知，动力臂应变小，即仍要杆秤水平平衡，悬挂点应在B点的左边。3、改变施力的方向变小【解析】【详解】[1]旗杆顶上滑轮的轴固定在旗杆上，所以该滑轮是一个定滑轮，定滑轮不能省力，其优点是可以改变施力的方向。[2]动能大小与质量和速度有关，洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面，速度不变，质量减小，所以动能减小。4、80%100【解析】【详解】[1]有用功W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J拉力做的总功W总=Fs=500N×3m=1500J机械效率[2]额外功W额=W总-W有=1500J-1200J=300J物体所受的摩擦力5、137【解析】【详解】[1]以滑轮为研究对象，它共受三个力：向下的两个力均等于物体B的重力，向上的弹簧测力计的拉力为26N。滑轮处于静止状态，其受到的向上的拉力和向下的两个拉力之和相等，由此可知向下的两个拉力均为13N，物体B重13N；[2]以物体A为研究对象，可知A受到3个力：向下的重力、向上的地面对A的支持力和绳对A的拉力。A静止，则A受的重力（20N）等于绳对A的拉力（13N）和地面对A的支持力之和，故地面对A的支持力是F支持=G-F=20N-13N=7N6、620【解析】【详解】[1]绳端移动的距离拉力做的功拉力的功率[2]若不计绳重和摩擦，由可得，动滑轮的重力7、1600##1.6×10310080%【解析】【详解】[1]提升重物时所做的有用功W有用=Gh=400N×4m=1600J[2]由图知道，n=2，则绳端移动的距离s=2h=2×4m=8m拉力所做的总功W总=Fs=250N×8m=2000J拉力的功率[3]动滑轮的机械效率是8、费力不能【解析】【分析】【详解】[1][2]由功的原理可知，使用任何机械都不能省功，但使用机械有许多好处：有的机械可以省力，有的机械可以省距离，有的机械可以改变力的方向；但省力的机械必然费距离；省距离的机械一定费力。9、400500125【解析】【详解】[1]货物的重力为工人对重物做的有用功为[2]由可得，总功为[3]由图可知，，由可得拉力为10、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拉力的功率为三、计算题1、5，【详解】解：①凡是承担动滑轮和重物的绳子都属于有效绳子。由图知有5股有效绳子。②根据滑轮组的平衡条件，因为滑轮重力和绳子与滑轮间的摩擦力忽略不计，所以绳子力为答：①如图有5股有效绳子；②绳子力是