综合解析人教版八年级《简单机械》专项攻克试题（含解析）

人教版八年级《简单机械》专项攻克考试时间：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，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，重为100N的物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动5s，弹簧测力计的示数为20N，以下正确的是（）A．M受到地面摩擦力水平向左B．M受到地面的摩擦力为10NC．M受到的重力对M所做的功为100JD．拉力F的功率为4W2、如图所示，使用下列工具时，可以省距离的是（）A．镊子 B．钳子C．起子 D．剪子3、“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4、如图所示，重力不计的杠杆可绕O点无摩擦转动，在A端用轻质细绳悬挂一质量为200g的物体M，同时在B点施加一个始终垂直于杠杆的拉力FB，杠杆绕O点匀速转动到虚线位置，OA＝3m，AB＝1m。下列说法正确的是（）A．杠杆拉至与墙面夹角为30°时，FB＝3NB．拉力F逐渐变大C．杠杆绕O点缓慢转动到水平位置时拉力FB做的功为3JD．此过程中，FB最大值为3N5、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6、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7、下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（）A．物体做功越多，功率一定越大B．机器的功率越小，机械效率一定越低C．功率不同的机器，做的功一定不相等D．额外功与总功之比越小，机械效率一定越大8、如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）A．核桃夹 B．瓶盖起子C．撬棍 D．镊子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，使用时属于费力杠杆的是（）A．镊子 B．瓶盖启子C．钳子 D．托盘天平第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、如图所示的斜面长4米、高2米。用沿斜面向上的拉力F把一个重力为150牛的物体，从斜面底端匀速拉到顶端，拉力F共做了400焦的功。拉力F的大小是___________牛，物体与斜面间摩擦力的大小是___________牛，斜面的机械效率为___________。2、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。3、为庆祝建党100周年，科技小组制作了如图所示的展示牌（含牌面和支架），展示牌的重力为40N、重心为O，支架的夹角为60°。为测试该展示牌的抗风力大小，以防止展示牌倾倒，小组同学将展示牌放在水平地面上，进行模拟测试，测试中假设风力F始终集中作用在展示牌的重心。（1）第一组同学施加的力F1始终与牌面垂直，当支架刚刚离开地面时，力F1的大小为______N。（2）第二组同学施加的力F2始终与水平面平行，当支架刚刚离开地面时，则力F2______F1（选填“＞”“＜”或“＝”）。4、如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为600N。他每次将身体撑起，肩部上升0.4m，在某次测试中，他1min内完成30次俯卧撑，将身体撑起一次所做得功为___________J。他在1min内做功的功率为___________w。5、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：______。6、如图所示，升旗用的旗杆顶上安装一个_____滑轮，此滑轮相当于_____杠杆，好处是可以______。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，用大小为F的拉力，通过一个动滑轮，拉着重为300N的物体，使物体在竖直方向以1m/s的速度向上做匀速直线运动，其中动滑轮重100N，则拉力F做功的功率为______W。（不计绳重和滑轮转轴处的摩擦）9、杠杆是我们生活中一种常见的简单机械，如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点悬挂一个重为20N的物体，B点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，且OB∶OA＝2∶3，则F＝______N，此杠杆是______杠杆。（选填“省力”或“费力”）10、升旗时，人站在地面上向下拉绳子，旗会向上运动，这是因为旗杆顶部有个______滑轮，它的作用是______。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、如图是上肢力量健身器示意图，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AB＝3BO，配重的底面积为0.02m2，配重的重力为120N，重力为500N的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力为85N，在B点施加竖直向下的拉力为F2时，杠杆仍在水平位置平衡，配重对地面的压力为60N。已知F1∶F2＝2∶3，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计（1）求配重对地面的最大压强是多少？（2）滑轮的重力是多少？（3）配重刚好离开地面时，杠杆A端受到绳子的拉力是多少？（4）当配重对地面的压强为1750Pa时，人对绳子的拉力是多少？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、工人师傅利用汽车作为动力，从水中打捞一个圆柱形物件，绳子通过定滑轮，一端系着物件，另一端拴在汽车上，如图甲所示，汽车拉着物件匀速上升，已知汽车对绳子的拉力F与物件底面距离水底的高度h的变化关系如图乙所示．绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计，问：（）（1）该物件的质量是多少？（2）物件浸没在水中时，受到的浮力为多大？（3）物件上表面恰好到达水面时，下表面受到水的压强为多少？4、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。5、如图所示，塔式起重机上的滑轮组将600N的重物匀速吊起5m高度的过程中，作用在绳端的拉力为250N。求：（1）作用在绳端的拉力做的功；（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0.1倍，求动滑轮的重。-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】AB．弹簧秤的示数为20N，即绳子对弹簧秤的拉力为20N，因同一根绳子各处的拉力大小相同，所以绳子对物体M的拉力也为20N。物体M向左匀速直线运动，其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以M受到地面的摩擦力f=F拉=20NM受到地面的摩擦力的方向与物体运动方向相反，即水平向右，故AB错误；C．M在重力的方向上没有移动距离，所以M受到的重力对M所做的功为0J，故C错误；D．不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，由图知，拉力F作用在动滑轮轴上，则拉力F的大小为F=2F示=2×20N=40N由图知，绳子的有效段数n=2则拉力端移动的速度是物体移动速度的，故拉力端移动的速度拉力F的功率为故D正确。故选D。2、A【解析】【详解】A．镊子是费力杠杆，特点是省距离但费力，故A符合题意；B．钳子是省力杠杆，特点是省力但费距离，故B不符合题意；C．起子是省力杠杆，特点是省力但费距离，故C不符合题意；D．剪子是省力杠杆，特点是省力但费距离，故D不符合题意。故选A。3、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。4、D【解析】【详解】AD．当杠杆转到水平位置时拉力最大，由杠杆平衡条件可得又所以有解得故A错误，D正确；BC．由于阻力臂先增大后减小，拉力也是先增大后减小，当杠杆转到水平位置时，拉力做的功等于克服物体重力做功为故BC错误。故选D。5、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。6、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。7、D【解析】【详解】A．功率是功与时间的比值，做功多，若时间不确定，则功率大小不能确定，故A错误；B．机械效率是有用功与总功之比；机械功率是物体在单位时间内做的功，机械效率与机械功率大小没有直接关系，故B错误；C．由W＝Pt知道，做功多少还受时间的影响，功率不同的机器，做的功可能相等，故C错误；D．总功包括有用功和额外功，额外功在总功中占比例越小，则有用功在总功中占比例越大，机械效率越高，故D正确。故选D。8、D【解析】【详解】A．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；C．撬棍在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；D．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。故选D。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】A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，故是费力杠杆，故A正确；B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故B错误；C．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故C错误；D．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故D错误。故选A。二、填空题1、1002575%【解析】【详解】[1]由可得拉力[2]利用斜面做的有用功拉力做的额外功由可得摩擦力[3]斜面的机械效率2、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。3、20＞【解析】【详解】（1）[1]第一组同学施加的力F1始终与牌面垂直，如图所示：支架的夹角为60°，根据数学知识可知l1=2lG，当支架刚刚离开地面时，根据杠杆的平衡条件可知F1l1=GlGF1=×40N=20N（2）[2]第二组同学施加的力F2始终与水平面平行，由图可知l1＞l2当支架刚刚离开地面时，支架处于平衡状态，支架的重力、重力的力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知F2＞F14、14472【解析】【详解】[1]由图知道，地面对手的支持力的力臂L=0.6m+0.9m=1.5m由杠杆平衡条件知道FL=GLG即F×1.5m=600N×0.9m解得F=360N，将身体撑起一次所做功W=Fs=360N×0.4m=144J[2]1min内做的总功W总=nW=30×144J=4320J做功功率5、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。6、定等臂改变力的方向【解析】【详解】[1]滑轮在使用时轴是固定不动的，是定滑轮，升国旗用的旗杆顶上安装一个定滑轮。[2][3]定滑轮的动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，所以定滑轮实际上是一个等臂杠杆，因此使用定滑轮不能省力，好处是可以改变力的方向。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、350【解析】【详解】由图可知：由于物体在竖直方向向上做匀速直线运动，则两股绳子的拉力大小F1、F2都等于物体的重力G，滑轮受竖直向下的重力、两股绳子的拉力和竖直向上的拉力作用，根据受力平衡可知由于物体在竖直方向以1m/s的速度向上做匀速直线运动，则拉力F的作用点移动的速度根据可得拉力F做功的功率9、30费力【解析】【详解】[1][2]已知G＝20N，则OB∶OA＝2∶3由杠杆平衡的条件知F×OB＝G×OA此时的动力臂OB要小于阻力臂OA，为费力杠杆。10、定改变动力的方向【解析】【详解】[1]旗杆顶部滑轮的轴不动，是一个定滑轮。[2]它能改变动力的方向，但不能省力。三、计算题1、（1）；（2）；（3）；（4）【详解】解：（1）地面受配重对其的压力，在配重从地面拉起的过程中，当配重不受绳子对其的拉力时，地面受到配重的压强最大，即当时，配重对地面的压强最大，为（2）当配重在地面上保持静止状态时，它受到的绳子的拉力F为其中为地面对配重的支持力，因为动滑轮上有2段绳子承担物重，因此杠杆A点受到的拉力为根据杠杆的平衡条件得到即因为所以故有即杠杆B端受到绳子的拉力是当压力为85N时，物体受到的支持力也为85N，则在B点施加竖直向下的拉力为当压力为60N时，物体受到的支持力也为60N，则在B点施加竖直向下的拉力为因为所以解得（3）对动滑轮受力分析可知，受到向上的拉力和向下的自身重力以及两股绳子对其的拉力，即其中，滑轮下端两股绳子受到的拉力即为配重的重力，也就是所以，杠杆A端受到绳子的拉力是（4）当配重对地面的压强为1750Pa时，根据可得，配重对地面的压力为对配重受力分析可知，受到向上的拉力和支持力以及向下的自身重力，则绳子的拉力为则杠杆A端受到绳子的拉力是根据杠杆的平衡条件得到又所以答：（1）求配重对地面的最大压强是；（2）滑轮的重力是；（3）配重刚好离开地面时，杠杆A端受到绳子的拉力是；（4）当配重对地面的压强为1750Pa时，人对绳子的拉力是。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