综合解析人教版八年级《简单机械》专题攻克试题（解析版）

人教版八年级《简单机械》专题攻克考试时间：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，物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面底端匀速拉到斜面顶端，已知斜面高为h，斜面长为s，且s＝3h，物体所受重力为G，斜面的机械效率为50%，若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示，则（）A．F＝f＝ B．F＝f＝ C．F＝f＝ D．F＝f＝2、如图所示，用同样的轻绳（不计绳重和摩擦）和滑轮分别安装成甲乙两种装置（G物>G轮）。在将同一物体匀速提升相同高度的过程中（）A．F1>F2、η甲>η乙 B．F1>F2、η甲<η乙C．F1<F2、η甲<η乙 D．F1<F2、η甲>η乙3、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4、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、甲、乙两种机器所做的总功之比是2:3，机械效率之比是3:1，则它们所做的有用功之比（）A．2:3 B．2:1 C．2:9 D．9:27、如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g取10N/kg。下列结论错误的是（）A．此装置最多能匀速运载80N的货物B．第2s内拉力F的功率为40WC．动滑轮的重力为9ND．此装置提升重物的最大机械效率为80%8、如图所示，利用滑轮组将重力为2N的物体，以0.2m/s的速度提升0.1m，作用在绳端的拉力F为1.2N，下列判断不正确的是（）A．拉力的功率是0.48WB．动滑轮重力是0.8NC．拉力做的有用功是0.2JD．滑轮组的机械效率是83.3%9、如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s＝1.2m、高h＝0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则（）A．有用功为1.35J，机械效率为75%B．有用功为2.16J，机械效率为62.5%C．有用功为1.35J，机械效率为62.5%D．有用功为1.35J，机械效率为100%10、“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，O为轻质杠杆AB的支点，杠杆上刻度均匀，在距支点10厘米的B处挂有600牛的重物，要使杠杆平衡，需要在A处至少加_______牛的力，且方向为_______。2、发生火灾时，要使用液态二氧化碳灭火器（如图）。这种灭火器是在常温下用______的办法使二氧化碳气体液化装入钢瓶里的。使用时，不能直接用手抓住喇叭筒外壁，否则会因液态二氧化碳______而使手冻伤。灭火器的压把是一个杠杆，请在压把的结构图上画出杠杆OA受到的阻力示意图。______3、如图所示，有一根均匀铁棒，长为L，OA＝，重力G＝900N，为了不使这根铁棒的B端下沉，所需外力F至少应为______N，若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端，所需外力F′应为______N。4、如图所示，小明用动滑轮把90N的重物匀速提升2m，所用的拉力是60N，则小明做的有用功是______J，动滑轮的机械效率是______。5、用竖直向上的力F1直接将物体A匀速提升h，做功200J，若借助长1m的斜面用力F2把A匀速提升相同高度，斜面的机械效率是40%，则借助斜面做的有用功为________J，拉力F2所做的功是________J，物体A受到斜面的摩擦力是________N。6、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，绳子运动的速度是______米每秒。7、将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示）。已知斜面长1.2m，高为0.4m，沿斜面向上的拉力大小为2N（物体的大小可忽略不计）。则在上述过程中有用功为___________J，机械效率为___________，斜面对物体的摩擦力为___________N。8、使用如图1所示装置匀速提升重物，分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物，这三个力的大小关系是___________；如图2所示，斜面长s=0.6m，高h=0.2m，用弹簧测力计拉着6N重的物体沿斜面方向匀速运动，弹簧测力计的示数为2.5N，对上述数据进行分析可以得出：使用斜面可以_______（选填“省力”或“费力”），使用斜面________（能/不能）省功；如图3所示，如果增大物体的重力，滑轮组的机械效率将___________。9、如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体A沿水平地面做匀速直线运动，则物体A与地面间滑动摩擦力为______N；若增大拉力F使物体A沿水平地面做加速直线运动，则物体A与地面间滑动摩擦力将_______（不计滑轮自重及滑轮与绳间摩擦）。10、如图所示，用平行于斜面、大小为2.5N的拉力F，将重为3.6N的物体从斜面底端匀速拉至顶端，则有用功是______J，机械效率是______，摩擦力为______N。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、如图所示，轻质杠杆的支点为O，力臂OA＝1m，OB＝4m，在A端挂一体积为1m3的物体G，B端施加一竖直向下、大小为100N的拉力，杠杆恰能在水平位置平衡；求物体G所受重力。2、如图所示，某人用机械效率为80%的滑轮组匀速提升重240N的物体，在2s内，绳的自由端移动了6m。求：（1）物体上升的高度和速度？（2）人的拉力为多大？（3）人所做的额外功是多大？

3、如图甲所示，电动卷扬机通过滑轮组提升重物，卷扬机有两个挡位可以调节对绳子自由端施加的拉力F的大小；在某一次提升重物过程中其拉力F随时间变化的关系如图乙所示，重物上升高度随时间变化的关系如图丙所示，不计钢丝绳重和摩擦力大小；求：（1）0～2s拉力F所做的功是多少？（2）2～4s，提升重物过程中，卷扬机对绳子自由端施加的拉力F的功率是多少？（3）2～4s，提升重物过程中，滑轮组机械效率为80%，则动滑轮的重力是多少？（4）仍用该机械提升其他重物时，该滑轮组的机械效率的最大值是多少？（小数点后保留一位）4、如图所示，用起重机上的滑轮组将重为9×104N的重物匀速吊起10m，绳端拉力F为5×104N。求：（1）提升重物做的有用功；（2）滑轮组的机械效率；（3）若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为有用功的0.25倍，动滑轮重多少N。

5、工人利用如图所示的滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦。（1）若工人用250N的力恰好能将重400N的物体竖直向上匀速提升5m。求该滑轮组此时所做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？（2）若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，求拉力在这一过程中所做的功。-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】根据题意知道，拉力做的有用功W有用＝Gh拉力做的总功W总＝Fs＝F×3h＝3Fh斜面的机械效率解得拉力克服摩擦力所做的额外功则摩擦力故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。2、A【解析】【详解】图甲中使用的是定滑轮，图乙中使用的是动滑轮。设物重为G物，滑轮重为G轮，不计绳重和摩擦，根据定滑轮和动滑轮的特点，甲不省力，即F1=G物乙可以省力，且已知G物>G轮所以F2<G物可得F1>F2匀速提升的是质量相等的物体，若提升高度相同时，所做的有用功相同。由可知，不计绳重和摩擦，使用甲图的定滑轮不用对滑轮做额外功，故机械效率高；使用乙图的动滑轮要对滑轮做额外功，故机械效率低。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。3、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。4、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。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】由可得则它们有用功之比为故选B。7、C【解析】【详解】AC．由图丙可知，在1~2s内物体匀速运动，图乙可知，拉力为10N，由图甲知绳子股数n=2，忽略绳重及摩擦，根据，则动滑轮重力为当拉力最大为50N时，可以拉动物重为故A正确，不符合题意；C错误，符合题意；B．由图丙可知，物体A在第2s内上升的速度为，则第2s内绳子自由端的速度为根据可得第2s内拉力F的功率为故B正确，不符合题意；D．由A可知，该装置能提升最大重物为80N，则最大的机械效率为故D正确，不符合题意。故选C。8、B【解析】【详解】A．拉力的功率是故A正确，不符合题意；B．动滑轮重力是故B错误，符合题意；C．拉力做的有用功是故C正确，不符合题意；D．滑轮组的机械效率是故D正确，不符合题意。故选B。9、C【解析】【详解】有用功总功机械效率故选C。10、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。二、填空题1、200竖直向下【解析】【详解】[1][2]因为阻力和阻力臂一定，动力臂越长，动力越小，所以为最长的力臂，故在端作竖直向下的力；根据杠杆平衡的条件可得2、压缩体积汽化【解析】【详解】[1]气体液化有两种方法：降温和压缩体积，常温下气态的二氧化碳液化是采用压缩体积的方法。[2]液态的二氧化碳汽化时吸收热量，温度降低，为了在温度降低时不危害手，所以手要握在不善于传热的木柄上，不要直接用手抓住喇叭筒外壁。[3]向下压A点时，弹簧对OA一个向上的阻力，此时的O为支点，阻力的示意图为3、400450【解析】【详解】[1]为了不使这根铁棒的B端下沉，此时杠杆的支点是A，动力臂为阻力臂为根据杠杆的平衡条件可得所以[2]微微抬起这根铁棒的B端，此时支点是C，动力臂为阻力臂为根据杠杆的平衡条件可得所以4、18075%【解析】【详解】[1]由图可知，动滑轮有两段绳子承担物体重，绳子自由端移动距离提起物体所做的有用功[2]提起物体所做的总功滑轮组的机械效率5、200500300【解析】【详解】[1][2][3]借助斜面做的有用功即为克服物体重力所做的功，则W有用＝200J；由可得，拉力所做的总功额外功因为额外功为克服摩擦力所做的功，所以，由得物体A受到斜面的摩擦力6、200.1【解析】【详解】[1]如图所示，用动滑轮拉动物体，由于滑轮重和摩擦均不计，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，则有，所以物体A受到的摩擦力[2]物体移动了，所以拉力要移动，绳子运动的速度是7、1.875%0.5【解析】【详解】[1]拉力做的有用功W有=Gh=4.5N×0.4m=1.8J[2]拉力做的总功W总=Fs=2N×1.2m=2.4J斜面的机械效率[3]拉力做的额外功W额=W总-W有=2.4J-1.8J=0.6J由W额=fs可得斜面对物体的摩擦力8、省力不能增大【解析】【详解】[1]拉力的方向虽然不同，但定滑轮实质上始终是一个等臂杠杆，使用定滑轮既不省力也不费力，只能改变力的方向，所以三个力的大小关系是。[2]使用斜面时对物体的拉力为，物体重，可见利用斜面提升物体时，即使用斜面能省力。[3]根据可得，拉力做功为重力做功为所以，即斜面不能省功。[4]若其他条件不变，增加物体的重力，则有用功增大，在额外功不变的情况下，有用功在总功中所占的比例增大，则机械效率增大。9、150不变【解析】【详解】[1]物体A沿水平地面做匀速直线运动，物体A和动滑轮处于平衡状态，将动滑轮与物体当成一个整体，该整体受到了向左的3段绳子的拉力，总拉力为150N，还受到了向右的地面给其的摩擦力，摩擦力与总拉力是平衡力，故摩擦力的大小为150N。[2]由于A与地面的摩擦力属于滑动摩擦力，只与接触面的粗糙程度有关和压力的大小有关，与速度无关，故摩擦力的大小不变。10、0.7272%0.7【解析】【详解】[1]由图示知，斜面的高度h=20cm=0.2m拉力做的有用功W有=Gh=3.6N×0.2m=0.72J[2]斜面长s=40cm=0.4m拉力做总功W总=Fs=2.5N×0.4m=1J斜面的机械效率[3]拉力做的额外功W额=W总-W有=1J-0.72J=0.28J由W额=fs得物体在斜面上受到的摩擦力三、计算题1、400N【详解】解：根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知F×OB＝G×OA100N×4m＝G×1m解得G＝400N答：物体G所受重力为400N。2、（1）2m，1m/s；（2）100N；（3）120J【详解】解：（1）绳子移动的距离s=6m，绳子段数n=3，则物体上升的高度物体上升的速度（2）滑轮组机械效率为η=80%，物重G=240N，滑轮组的机械效率公式所以拉力F为（3）人所做的总功为W总=Fs-100N×6m=600J其中有用功为W有=Gh=240N×2m=480J所以额外功为W额=600J-480J=120J答：（1）物体上升的高度是2m，速度是1m/s；（2）人的拉力是100N；（3）人所做的额外功是120J。3、（1）2400J；（2）2000W；（3）100N；（4）83.3%【详解】解：（1）由图乙知0～2s的拉力F1为300N；由图丙知，0～2s物体升高的高度h1＝4m；由图甲知，n＝2，拉力端移动距离0～2s拉力F做的功（2）由图乙知，2～4s的拉力F’＝250N；由图丙知，2～4s物体升高的高