综合解析人教版八年级《简单机械》章节训练试题（详解）

人教版八年级《简单机械》章节训练考试时间：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、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（）序号钩码重/N钩码上升的距离/cm弹簧测力计的示数/N弹簧测力计上升距离/cm机械效率①2511566.7%②451.71578.4%③4101.73078.4%④652.41583.3%A．数据④中，滑轮组所做的有用功为30JB．由数据①可知，实验所用滑轮组承重绳段数n=2C．研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，可选用数据①②④D．对比数据③④可知，滑轮组机械效率与钩码上升距离有关2、生活中处处有科学。下列日常工具在使用时属于费力杠杆的是（）A．开瓶扳手 B．钓鱼竿C．大铡刀 D．撬棒3、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F最小的是（）A． B． C． D．4、如图所示小明分别用甲乙两个滑轮把同一袋沙子从地面匀速提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计绳重及摩擦，则（）A．W1<W2η1>η2 B．W1=W2η1<η2C．W1=W2η1>η2 D．W1>W2η1<η25、《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（）A．增大“重”时，应把“权”向A端移动B．增大“重”时，应换用更小的“权”C．“权”小于“重”时，A端一定上扬D．“权”小于“重”时，“标”一定小于“本”权6、“节约用水，人人有责”，我们应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆，O为支点，F为阻力，分别沿图示的三个方向用力关闭水龙头，下列说法正确的是（）A．沿F1方向最省力 B．沿F2方向最省力C．沿F3方向最省力 D．三个方向同样省力7、有三个相同的杠杆，杆上每小格为0.1m，在杆上相同的位置挂有重力都为G的物体。三个杠杆分别在F1、F2、F3的作用下处于水平平衡状态，如图所示，这三个力中最大的是（）A． B．C． D．无法判断8、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9、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10、如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，则下列判断中正确的是（）A．F1＞F2W1＝W2 B．F1＞F2W1＞W2C．F1＜F2W1＜W2 D．F1＜F2W1＝W2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，杆秤秤砣的质量为0.2千克，杆秤的质量忽略不计。若杆秤水平静止时，被测物和秤砣到秤纽的距离分别为5厘米、20厘米，则被测物的质量为___________千克。若秤砣有缺损时，则被测物的真实质量值___________杆秤所示的质量值（选填“小于”、“等于”或“大于”）。2、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。3、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______。4、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）。5、如图所示，斜面长s＝0.5m，高h＝0.2m，将5N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，需要用平行于斜面的拉力2.5N，斜面的机械效率是______，斜面对物体摩擦力为______N。6、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）。7、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。8、如图所示，斜面长10m，高6m，用大小为90N沿斜面向上的拉力F，将重120N的铁块从底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为______，物体受到的摩擦力为______。9、一个质量为70kg的工人，用图所示的装置提升石板，已知托板重200N，容量足够大，每块石板重100N，绳能承受的最大拉力为800N，滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当工人在4s内将10块石板匀速提升2m时，此装置的机械效率为80%。那么，该工人站在地面上用此装置提升石板的过程中，此装置动滑轮重______N；该工人提升10块石板升高2m做的额外功是______J；该工人此装置提升石板的机械效率最高可达到______%。（保留一位小数）10、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：______。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、用如图所示的滑轮组提升物体A，在匀速竖直提升A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为500N，物体A上升的速度vA为0.1m/s，滑轮组的机械效率为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：（1）拉力F做功的功率P；（2）物体A所受的重力GA；（3）动滑轮所受的重力G动。2、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？3、为了开展全民健身活动，凌源市政府为每个居民小区都配备了健身器材，如图所示是小亮最喜爱的用于锻炼臂力的健身拉力器结构示意图。小亮每次向下拉动拉杆时，拉力F=260N，在0.5s内使质量为22kg的配重块匀速升高50cm。（不计拉杆和绳的重力，g取10N/kg）求：（1）小亮拉动拉力器的功率；（2）小亮拉动拉力器过程中克服摩擦所做的功；（3）小亮拉动拉力器的机械效率。4、如图所示，杆秤可视为杠杆，提钮处为支点，若不计其自重，当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态，已知厘米，厘米，秤砣的重力为10牛，求：（1）被称物体的重力；（2）若这杆秤所能测物体的最大重力为200牛，求的长度。5、液压千斤顶是汽车等运输机械常备维修工具，如图甲所示，图乙是它的原理剖面图。如果活塞的质量和液体本身所受的重力可以忽略不计，根据功的原理和液体的不可压缩性可推导出：只要对小活塞施加一个不大的作用力使小活塞下降距离h小，就可以利用大活塞上升距离h大把一辆汽车顶起来而便于更换和修理轮胎，作用在大小活塞上的力和大、小活塞的面积有以下关系：F大：F小=S大：S小，大小活塞升降的距离和大、小活塞的面积有以下关系：h大：h小=S小：S大。如果图示的千斤顶的机械效率为80%，大活塞面积是40cm2，小活塞面积是5cm2，杠杆上的OA：AB=1：4。换轮胎时，大活塞刚好顶在汽车的重心竖直线的位置处，若要在1min内把1t的小汽车顶起3cm，则：（1）要把汽车顶起，大活塞所做的功为多少？（取g=10N/kg）（2）维修人员要消耗多大的功率？（3）维修人员加在杠杆B端的力F应多大？

-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】A．由数据④中可知，钩码的重力为G=6N，钩码上升的高度为h=5cm=0.05m故可知滑轮组所做的有用功为W=Gh=6N×0.05m=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n=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。2、B【解析】【详解】A．开瓶扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不合题意；B．钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；C．大铡刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不合题意；D．撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不合题意。故选B。3、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FA=2GB图中，定滑轮不能省力，只能改变力的方向，所以FB=GC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，有综上，D图中所用拉力F最小。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。4、A【解析】【详解】分别用甲乙两个滑轮把同一袋沙子从地面匀速提到二楼，沙袋所受的重力相同，高度相同，故两机械做的有用功相同，由于乙是动滑轮，克服动滑轮和绳子摩擦力做功，而甲是定滑轮，只需要克服摩擦力做功，故乙做的额外功多，故乙拉力做的总功大，乙的机械效率低，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。5、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×标=重×本A．增大“重”时，“权”和“本”不变，由权×标=重×本可知，“标”会增大，所以应把权向A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A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A。6、B【解析】【详解】由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知，在阻力和阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；在杠杆的最上端点施加动力，当动力的方向与支点和力的作用点的连线垂直时，动力臂最大，此时最省力，即沿F2方向最省力。故选B。7、C【解析】【分析】【详解】根据杠杆平衡条件可知：力臂最小的力最大；C的力臂最小，所以F3最大。故ABD不符合题意；C符合题意。故选C。8、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。9、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。10、D【解析】【详解】斜面光滑说明摩擦力为0，斜面的长为高的几倍，拉力为物重的几分之一，故F1＜F2。因为没有摩擦力，所以将物体拉上斜面时，拉力不做额外功，只做有用功，所以沿两个斜面将物体拉到斜面顶端时，拉力做的功W1＝W2=Gh故ABC错误，D正确。故选D。二、填空题1、0.8小于【解析】【详解】[1]如图所示：由杠杆的平衡条件得到G1LOA=G2LOBm1gLOA=m2gLOBm1=[2]若秤砣有缺损，m2减小，而G1LOA不变，所以LOB要变大，杆秤所示的质量值要偏大。2、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3、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4、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5、80%0.5【解析】【详解】6、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。7、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。8、80%18N【解析】【详解】[1]拉力做的总功W总＝Fs＝90N×10m＝900J拉力做的有用功W有用＝Gh＝120N×6m＝720J斜面的机械效率[2]因为W总＝W有用+W额，所以额外功W额＝W总﹣W有用＝900J﹣720J＝180J由W额＝fs知道，物体受到的摩擦力9、5050081.5【解析】【详解】[1][2]由图知，n＝2，若砖被提升h，则拉力端移动的距离s＝2h。当工人匀速提升10块砖时，拉力做的有用功：W有用＝G砖×h＝100N×10×h＝1000N×2m＝2000J，由得拉力做的总功由W总＝W有用+W额得拉力做的额外功W额＝W总﹣W有用＝2500J﹣2000J＝500J不计滑轮的摩擦和绳重，使用滑轮组做的额外功W额＝（G动+G板）h＝（G动+200N）×2m＝500J解得动滑轮重力：G动＝50N。[3]由题知，人使用的最大拉力F最大＝G人＝mg＝70kg×10N/kg＝700N不计滑轮的摩擦和绳重，最大拉力F最大＝（G动+G板+G砖）＝（50N+200N+G砖）＝700N解得能提升的最大砖重：G砖＝1150N，因为每块砖重100N，所以最多能提升砖的数量为1150N/100N=11实际能提升的最大砖重：G砖′＝1100N，此时拉力F最大′＝（G动+G板+G砖′）＝（50N+200N+1100N）＝675N因为滑轮组的机械效率所以最高机械效率10、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）100W；（2）900N；（3）100N【详解】解：（1）由题意可知，物体A上升的速度vA=0.1m/s，由图可知n=2，则绳子自由端移动的速度绳子自由端移动的速度是0.2m/s；卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为500N，根据可知，拉力F做功的功率拉力F做功的功率是100W。（2）由题意可知，滑轮组所做的有用功，滑轮组所做的总功，由图可知n=2，则物体A上升的距离和绳