综合解析人教版八年级《简单机械》专项练习试题（含详解）

人教版八年级《简单机械》专项练习考试时间：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、下列说法中正确的是（）A．机械做的有用功越多，机械效率越大 B．机械效率大的功率一定大C．机械做功可以省力或省距离，但不能省功 D．机械做功时间短的，功率一定大2、如图所示，滑轮规格相同、重均为60N，工人用150N的水平拉力匀速向右拉动绳端，在20s内矿井里的物体提升8m，不计绳重及轮轴间摩擦，则下列说法错误的是（）A．物体重为240NB．工人拉动绳子做功的功率为120WC．此过程中，滑轮组的机械效率为75%D．绳子自由端移动的距离为16m3、利用如图所示的动滑轮（重0.5N）提升钩码时，不能证明使用动滑轮能省力的操作是（）A．竖直匀速提升0.5N的钩码 B．竖直匀速提升1.0N的钩码C．竖直匀速提升1.5N的钩码 D．竖直匀速提升2.0N的钩码4、如图所示，下列常用的杠杆工具中，属于省力杠杆的是（）A．金属镊子 B．家用多功能小铡刀C．碗夹 D．筷子5、《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、如图所示的四个用具中，属于费力杠杆的是（）A．核桃钳 B．压水井手柄C．火钳 D．裁纸刀7、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8、小明用四个完全相同的滑轮进行实验，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组。他用相同的时间把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F1、F2，拉力做的功分别为W1、W2，拉力的功率分别为P1、P2，滑轮组的机械效率分别为η1、η2（忽略绳重与摩擦）。下列关系式正确的是（）A． B．C． D．9、关于机械效率的问题，下列说法中正确的是A．做功越多，机械效率一定越高B．单位时间内做功越多，机械效率一定越高C．省力越多的机械，机械效率一定越高D．额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高10、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、人体中有许多杠杆，甚至踮一下人体脚尖都是人体杠杆在起作用，如图所示，人以______为支点，通过小腿肌肉用力（F）踮起脚尖。按杠杆分类，这是一个______杠杆。若人的体重为600N，当踮起脚尖时，假使体重落在杠杆中点，则人双脚站立踮起时，两腿肌肉各用力______N。2、如图所示，把重为180N的物体匀速提升2m，不计绳子的重力及摩擦，滑轮组机械效率是60%，所用拉力F为______N，若人重为600N时，用此装置最多能提升______N的物重。3、如图所示，在刻度均匀的轻质杠杆的A点悬挂一个重为4N的物体，在B点施加一个竖直向下的作用力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则______N；若保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向（如图斜向左方向），杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将______（填“不变”、“变大”或“变小”）。4、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“＝”）。5、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）6、图中所示每个指甲前中总共有______个杆杠，其中图甲和图乙是指甲剪的两种装配方法，其中图________的装法比较好，用起来比较________。7、如图所示，滑轮______（选填“A”或“B”）可以看作是等臂杠杆，使用它的好处是可以______；若搬运工人用B滑轮在20s内将重为180N的重物匀速提升6m，所用拉力为100N，则拉力的功率为______W，B滑轮的机械效率是______。8、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”）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、一自身质量忽略不计的定滑轮匀速吊起500N的重物，站在地面上的人向下的拉力是_______N，拴滑轮的天花板受到的力是_______N。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为450N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为200N，时间为10s。求：（1）工人做的有用功；（2）工人做的总功；（3）此过程中该装置的机械效率；（4）工人做功的功率。

2、如图是某建筑工地上使用的塔式起重机。在一次操作过程中起重机将质量为500kg的建筑材料竖直提升了12m，用时15s，g取10N/kg。求：（1）所提建筑材料受到的重力；（2）起重机提起建筑材料所做的功；（3）提升过程中该起重机的电动机功率为8kW，那么提升过程中塔式起重机的机械效率是多大？

3、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。4、如图所示，斜面长s=2m，高h=0.8m。建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=250N，不计绳重力。求：（1）该过程拉力F做的总功是多少？（2）该过程拉力F做的额外功是多少？（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小是多少？（4）该装置的机械效率是多少？5、如图所示，一根轻质直杠杆在水平位置保持平衡，左端挂100牛的物体G1，其力臂为0.6米，右端挂200牛的物体G2，求：（1）右端物体G2的力臂；（2）若在右端增加200牛的物体，要使杠杆再次水平平衡，支点应向哪端移动多少距离。-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】A．有用功与总功的比值叫机械效率，不知道总

功，只知道机械做的有用功多，机械效率不一定大，故A错误；B．机械效率是有用功与总功的比值，而功率是功与时间的比值，二者没有必然的联系，所在机械效率大的功率不一定大，故B错误；C．机械做功可以省力或省距离，但不能省功，故C正确；D．功率是功与时间的比值，不知道做功的多少，做功时间短的，功率不一定大，故D错误。故选C。2、C【解析】【详解】由图知道，承担物重的绳子股数n＝2；A．不计绳重及轮轴间摩擦，由知道，物体的重力G＝2F﹣G动＝2×150N﹣60N＝240N故A正确，不符合题意；BD．自由端移动的距离s＝2h＝2×8m＝16m拉力F做的功W总＝Fs＝150N×16m＝2400J工人拉动绳子做功的功率故BD正确，不符合题意；C．有用功W有＝Gh＝240N×8m＝1920J滑轮组的机械效率故C错误，符合题意。故选C。3、A【解析】【详解】使用如图所示动滑轮提升钩码时，若不计绳重及摩擦，绳端拉力为F＝(G+G动)当钩码重力G≤G动时F≥G即当动滑轮重力大于或等于物体的重力时，不能证明使用动滑轮能省力；因为动滑轮重0.5N，所以提升钩码重力小于或等于0.5N时不能证明。故选A。4、B【解析】【详解】A．镊子的支点在末端，动力臂约为手指的发力点到镊子末端的距离，阻力臂约为镊子最前端的物体到镊子末端的距离，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡的条件，可知动力大于阻力，属于费力杠杆，故A不符合题意；B．铡刀的支点在刀与底座最前端的连接处，动力臂约为把手到连接处的距离，阻力臂约为铡刀某个中间位置到连接处的距离，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡的条件，可知动力小于阻力，属于省力杠杆，故B符合题意；C．夹子的末端为支点，动力臂约为手指的发力点到夹子末端的距离，阻力臂约为碗到夹子末端的距离，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡的条件，可知动力大于阻力，属于费力杠杆，故C不符合题意；D．筷子的支点为拇指的按压位置，动力臂约为食指到拇指的距离，阻力臂约为为筷子前端到拇指的距离，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡的条件，可知动力大于阻力，属于费力杠杆，故D不符合题意。故选B。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、C【解析】【详解】A．核桃钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；B．压水井手柄在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；C．火钳在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；D．裁纸刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。故选C。7、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。8、D【解析】【详解】由图示知，甲、乙两滑轮组承重绳子分别为3和2根，在忽略绳重与摩擦时，拉力分别为所以F1<F2将相同重物提升相同高度时，绳子端移动的距离分别为s1=3h，s2=2h，拉力所做的功分别为W1=F1s1=(G+G动)⋅3h=(G+G动)hW2=F2s2=(G+G动)⋅2h=(G+G动)h所以W1=W2，提升重物所做的有用功W1有=W2有=Gh据知：η1=η2，提升重物时所用时间相同，据知，P1=P2故ABC错误，D正确。故选D。9、D【解析】【详解】A．做功多，有用功不一定多，有用功占总功的比例不一定高，所以机械效率不一定高，故A错误；B．机械效率是有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关，故B错误；C．省力多的机械的机械效率偏低，如斜面，斜面越陡，越费力，机械效率越高，故C错误；D．额外功在总功中所占比例越小，说明有用功在总功中所占的比例越大，机械效率就越高，故D正确。故选D。10、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。二、填空题1、脚尖（或O）省力150N【解析】【详解】[1][2]由图知道，支点在脚尖处，人本身的重力是阻力，肌肉用力F是动力，所以动力臂是阻力臂的两倍，根据杠杆平衡条件，动力是阻力的一半，这是一个省力杠杆。[3]如果双脚着地，每只脚上承担一半的重力，即300N，即肌肉用力为300N的一半为150N。2、1501080【解析】【详解】[1]由图可知滑轮组承担物重的绳子段数＝2则由得拉力＝＝150N[2]由于不计绳重和摩擦，根据得动滑轮的重力G动＝nF﹣G＝2×150N﹣180N＝120N若人重为600N时，则能施加的最大拉力为则根据F＝得G′＝nF′﹣G动＝2×600N﹣120N＝1080N3、3变大【解析】【详解】[1]设杠杆每个格的长度为L，A点悬挂一个重为4N的物体，根据杠杆的平衡条件解得故需挂6个钩码。[2]保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向如图斜向左方向，动力臂将减小，若杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将变大。4、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＞F15、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6、3甲省力【解析】【详解】[1]根据杠杆的定义，由结合图可知，指甲剪中总共3个杠杆组成，分别是：①指甲剪上边的一片，ABC，支点是B；②中间的一片，CBE，支点是E；③下边的一片，DE，支点是E。[2][3]甲图中的中间一片，CBE，动力作用点B距离支点E比较远，动力臂更长，用起来更省力，所以甲图装配比较好。7、A改变力的方向6090%【解析】【详解】[1][2]A是定滑轮，本质是等臂杠杆，使用它的好处是可以改变力的方向。[3]根据题意知道，拉力移动距离s＝2h＝2×6m＝12m拉力做的总功W总＝Fs＝100N×12m＝1200J拉力的功率[4]有用功W有用＝Gh＝180N×6m＝1080JB滑轮的机械效率8、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。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、5001000【解析】【详解】[1]定滑轮匀速吊起500N的重物，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，只能改变力的方向，不能改变力的大小。所以站在地面上的人向下的拉力是500N。[2]拴滑轮的天花板受到晾干向下的拉力，则受到的力为F=500N+500N=1000N三、计算题1、（1）2700J；（2）3600J；（3）75%；（4）360W【详解】解：（1）由题意可知，建材的重力，升高的高度，则工人做的有用功（2）由图可知，承担物重的绳子的段数，则绳端移动的距离工人做的总功（3）此过程中该装置的机械效率（4）工人做功的功率答：（1）工人做的有用功为2700J；（2）工人做的总功为3600J；（3）此过程中该装置的机械效率为75%；（4）工人做功的功率为360W。2、（1）5×103N；（2）6×104J；（3）50%【详解】解：（1）建筑材料受到的重力G=mg=500kg×10N/kg=5×103N（2）起重机提起建筑材料所做的功W有=Gh=5×103N×12