综合解析人教版八年级《简单机械》专题练习试题（含详解）

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、小明分别用甲、乙两个滑轮组将质量相同的物体匀速提升相同高度（不计绳重及摩擦）。若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是（）A．甲更省力，甲机械效率大 B．乙更省力，乙机械效率大C．甲更省力，甲的额外功少 D．乙更省力，机械效率一样大2、关于力臂，下列说法中正确的是（）A．力臂是支点到力的作用点的距离B．杠杆的长度一定等于动力臂和阻力臂之和C．力臂一定在杠杆上D．有力作用在杠杆上，但此力的力臂可能为零3、“给我一个支点，我就能撬动整个地球”，下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（）A．食品夹 B．托盘天平C．钓鱼竿 D．修树剪4、一把杆秤，当称砣缺损了一些时，用它称出物体的质量与实际质量比较是（）A．小了 B．相等 C．大了 D．不能确定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、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7、在图中，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（）A．0.5G B．2G C．0.5f D．2f8、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F39、《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10、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．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，用一个动滑轮把重500N的物体匀速提起2m时，不计摩擦和动滑轮重，人对绳子的拉力为_____N，绳子自由端移动______m，动滑轮的挂钩受到的拉力为_______N。2、如图所示，半径为0.5m的油桶外绕了几圈绳子，在绳的引出端用一水平拉力10N，使油桶在6s内沿水平地面滚动一周，则拉力移动距离s与油桶滚动距离L的比值为______；在这一过程中，拉力F的功率是______W。（π取3）3、如图所示，是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼，两种方式若不计绳重和摩擦，且G沙子>G滑轮。使用甲图中的滑轮的目的是______；使用乙图中滑轮的好处是可以______，机械效率更高的是______（选填“甲”或“乙”）。4、如图所示两个滑轮中，能改变施力方向的是_______（甲/乙），若滑轮重相同（G动＜G物），摩擦和绳重不计，当分别用F1、F2匀速提起同一物体时，则F1_______F2，η1________η2.（选填“>”、“＜”或“=”）5、在建兰“农情蜜意”收获的季节，小楼帮忙运收蔬菜，初次干农活的他在左筐中装了4kg，右筐中装了5kg，如果扁担的长度为1.8m，则他在距扁担左端______m处将蔬菜挑起来才能使挑担水平（扁担和筐的重力均不考虑）；为了方便行走，小楼将两筐蔬菜同时向内移动了0.2m，则需要______筐（选填“左”或“右”）增加约______kg（保留1位小数）蔬菜，才能基本保持挑担水平。6、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：_______________。7、如图所示，—轻质杠杆可绕O点转动，A点处挂上一重物，B点处用弹簧秤竖直向上拉着，杠杆恰在水平位置平衡，若弹簧秤示数为9牛，则物体重力为______牛。8、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）9、旺财同学是学校的升旗手，他将一面国旗在国歌声中匀速升到旗杆顶端，国旗能升到旗杆顶端是因为旗杆顶端装有______滑轮。国旗匀速上升过程中，______能逐渐增大。10、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）三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、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？2、如图所示，搬运工人用滑轮组提升重为540N的物体，所用的拉力F为200N，物体匀速上升了10m，不计绳重、绳与滑轮的摩擦。求：（1）拉力F对物体所做的有用功。（2）滑轮组的机械效率。（3）若物重只有240N，滑轮组的机械效率。3、小明推着购物车在超市购物，如图所示，购物车与货物的总质量为30kg，当购物车前轮遇到障碍物时，小明先后两次在A点对购物车施加竖直方向的作用力，可视为杠杆。（1）图甲中小明在A点施力的力臂为多少m？阻力为多少N？（2）图乙中小明在A点施力大小F乙为多少N？方向是怎样的？4、用如图所示的滑轮组在5s内将一个重300N的物体匀速提升2m，所用的拉力F为125N，不计绳重及摩擦：（1）滑轮组对物体做的功；（2）拉力做功的功率；（3）滑轮组的机械效率；（4）动滑轮的重力。5、用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重60N，货物重360N，货物上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W（不计绳重）。求：（1）拉力F的大小；（2）货物上升2m过程中拉力所做的功；（3）货物上升2m过程中，克服摩擦力做的功。-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】小明分别用甲、乙两个滑轮组将质量相同的物体匀速提升相同高度（不计绳重及摩擦），每个滑轮质量相同，所以甲乙两个滑轮组做的有用功和额外功大小都相同，因此甲乙两个滑轮组做的总功相同，由得，甲乙两端机械效率相同。由图得，甲滑轮组与动滑轮接触的绳子的股数为2，乙滑轮组与动滑轮接触的绳子的股数为3，所以乙滑轮组更省力，故ABC错误，D正确。故选D。2、D【解析】【详解】A．力臂是支点到力的作用线的垂直距离，故A错误；B．若不断改变某一杠杆的阻力的作用方向，则阻力臂和动力臂之和会随之发生变化，而杠杆的长度一直是固定不变的，所以杠杆的长度不一定等于动力臂和阻力臂之和，故B错误；C．力臂是支点到力的作用线的垂直距离，若杠杆是弯曲的或力的方向与杠杆方向不垂直，则力臂就不在杠杆上，故C错误；D．当力的作用线经过杠杆支点时，力臂即为零，故D正确。故选D。3、D【解析】【详解】阿基米德设想的杠杆属于省力杠杆。A．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；B．天平在使用时，动力臂等于阻力臂，即不省力也不费力，是等臂杠杆，故B不符合题意；C．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；D．修树剪在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D符合题意。故选D。4、C【解析】【详解】如图所示当称砣缺损了一些时，m变小，其重力mg变小；再测同一个物体的质量，力臂OA不变，根据杠杆的平衡条件当一定时，若m变小，那么OC必然变大，即读数比实际值要大，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。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、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。7、C【解析】【详解】当在水平方向使用动滑轮时，拉力所要克服的是摩擦力。绳子对A的拉力就等于A所受到的摩擦力，作用在动滑轮上的绳子有2段，则得故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。8、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。9、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。10、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。二、填空题1、2504500【解析】【详解】[1]动滑轮可以省一半的力，所以人对绳子的拉力为物体重力的一半，故人对绳子的拉力为[2]动滑轮可以剩一半的力但是费一倍的距离，所以物体提起2m，绳子自由端移动为4m。[3]不计滑轮重和绳子的重力，将挂钩和重物当成一个整体，其处于平衡状态，其受到了向上的拉力和向下的重力，故拉力等于物体的重力等于500N。2、210【解析】【详解】[1]油桶在地面上滚动时形成一个动滑轮，当油桶转动一周时，油桶通过的距离为2πR，作用在油桶上的力，正好移动了两周的距离，即4πR，拉力移动距离s与油桶滚动距离L的比值为[2]力F所做的功W=Fs=F×4πR=10N×4×3×0.5m=60J拉力F的功率=10W3、改变力的方向省力甲【解析】【详解】[1]不计绳重和摩擦，甲图为定滑轮，F甲=G沙子，不能省力，可以改变力的方向。[2]乙图为动滑轮，人施加的拉力与沙子重力的关系为所以F甲>F乙故使用乙图中滑轮的好处是可以省力。[3]甲图为定滑轮，不计绳重及摩擦，只有沙袋克服重力做额外功；乙图为动滑轮，不计绳重及摩擦，除了需要克服沙子重力做功外（这一部分功为有用功），还需要克服动滑轮和沙袋的重力做功（这一部分功是额外功），因此总功大于有用功，机械效率小于100%。因为沙袋重力做功相同，故乙中的额外功多，则机械效率更高的是甲。4、甲>>【解析】【详解】[1]图甲为定滑轮，定滑轮的轴不随物体一块移动的滑轮，其特点是不省力但可以改变力的方向，实质是等臂杠杆。[2]图乙为定滑轮，动滑轮是轴随物体一块移动的滑轮，其特点：省力但不能改变力的方向，实质动力臂是阻力臂的2倍，动滑轮要比定滑轮更省力，故。[3]动滑轮在提升物体过程中动滑轮随物体一起上升．要对动滑轮提升做额外功，而使用定滑轮提升时滑轮的位置不上升，所以用一个动滑轮和一个定滑轮把同一个物体提升同样的高度，做的有用功相同，而动滑轮需要做的总功更多，机械效率指有用功与总功的比值．所以图甲定滑轮的机械效率大于图乙动滑轮的机械效率，故。5、1右0.3【解析】【详解】[1]由题意可知，左、右两筐中蔬菜的重力分别为：因扁担和筐的重力均不考虑，可设挑担水平平衡时，他在距离扁担左端为L，则右侧部分距离扁担（1.8m﹣L），由杠杆的平衡条件可得则[2][3]小楼将两筐蔬菜同时向内移动了0.2m时，左、右两筐重力的力臂分别为：则由可知，要保持挑担水平，应向右筐增加蔬菜，设其质量为m，则其重力为由杠杆的平衡条件可得即解得6、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。7、6【解析】【详解】由图可知动力力臂，阻力力臂由可得阻力为由阻力为6N可知物体的重力为6N。8、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9、定重力势【解析】【详解】[1][2]国旗杆上的滑轮为定滑轮，其本质是一个等臂杠杆，所以利用它来升国旗，可以改变施加力的方向；国旗匀速上升过程中，高度增大，国旗的重力势能逐渐增大。10、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三、计算题1、2m，4m【详解】解：使用定滑轮，不省力也不省距离，使用一个定滑轮将一重物提升2m，则绳子的自由端拉过的距离为2m；使用动滑轮省一半的力，但要费一倍的距离，如果改用一个动滑轮来提升重物，且提升同样的高度，则绳子自由端拉过的距离为s=2h=2m×2=4m答：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2m，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4m。2、（1）5400J；（2）90%；（3）80%【详解】（1）由题意可得，拉力F对物体所做的有用功（2）由图可知，重物由3段绳子承担，故绳子移动的距离根据可知，拉力所做的功根据可知，滑轮组的机械效率（3）不计绳重、绳与滑轮的摩擦。因重物由3段绳子承担，故拉力动滑轮的重力由可知，若物重只有240N，滑轮组的机械效率答：（1）拉力F对物体所做的有用功为5400J；（2）滑轮组的机械效率为90%；（3）若物重只有240N，滑轮组的机械效率为80%。3、（1）0.6，300；（2）75，竖直向上【详解】解：（1）当购物车前轮遇到障碍物时，支点为B轮，故应在A端施加一个竖直向下的力，由力臂的定义，在A点施力的力臂为0.6m；阻力为购物车与货物