综合解析人教版八年级《简单机械》章节测评试题（含详细解析）

人教版八年级《简单机械》章节测评考试时间：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、在物理学的发展过程中，许多物理学家作出了杰出贡献。创立经典力学理论体系并发现万有引力定律的科学家是（）A．焦耳 B．牛顿 C．阿基米德 D．亚里士多德2、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3、如图所示工具中，属于省力杠杆的是（）A．扫帚 B．瓶盖起子C．筷子 D．镊子4、如图所示的斜面长s为3m，高h为0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N，（忽略绳子的重力）则下列说法正确的是（）A．物体运动时所受摩擦力是150NB．拉力所做的功是300JC．拉力的功率是75WD．斜面的机械效率是80％5、如图是一种新型开瓶器，借助它可单手轻易开启啤酒瓶盖，该开瓶器可看作一个杠杆。下列各示意图中能正确表示该开瓶器工作时的支点O、动力F1和阻力F2的是（）A． B．C． D．6、小明用一竖直向上的力把物体A匀速提到了一定的高度，所做的功为100J。小红利用某种机械把相同的物体A也匀速提到了相同的高度，所做的功为120J，则下列说法正确的是（）A．小红利用的机械一定是省力的B．小红所做的有用功为120JC．小红所做的有用功为100JD．小红利用的机械其机械效率达到了100%7、下列有关机械效率的说法中正确的是（）A．越省力的机械，其机械效率就越低B．使用机械做功越快，其机械效率越高C．有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高D．通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%8、如图所示，有一质量不计的长木板，左端装有与墙相连的轴在它的左端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着右端。当物块向右匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F（）A．变小 B．变大 C．不变 D．先变大后变小9、如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3的大小关系是（）A．F2＜F1＜F3 B．F2＜F1＜F3C．F1＜F2＜F3 D．F2＜F3＜F110、我国古代劳动人民就开始使用简单机械了，如图所示一位小朋友正帮助妈妈推石磨来磨米浆。她和妈妈分别在图中位置单人都能推动石磨。小朋友在离石磨较远端推磨相比妈妈能够（）A．省距离 B．费力C．省力 D．省力和省距离第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，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）。2、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。3、如图使用定滑轮时，沿竖直方向向下拉，跟沿斜的方向向下拉，所用拉力的大小_____这是因为它们的力臂_____。4、如图所示，用滑轮组在4s内将重为120N的物体匀速提升了1m，动滑轮重为40N，不计绳重和摩擦，拉力的功率为______W，滑轮组的机械效率为______，若用该滑轮组提升150N的物体，则它的机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。5、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。6、如图所示，升国旗用的旗杆顶上安装的是______滑轮，此滑轮的好处是______。7、旗杆顶上的滑轮是__（选填“定”或“动”滑轮；其实质是一个__杠杆，其特点是不能省力，但可以__。8、一根长为1.8m的扁担，左、右两端分别挂了24kg和30kg的货物，要使挑的时候扁担水平平衡，肩膀应放在距离扁担左端______m的位置上，若将两端货物同时向内移动0.2m，则需要将______（选填“左”或“右”）端货物增加______kg才能保持扁担水平平衡。（不考虑扁担的重）9、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。10、如图所示的钳子是人们日常生活中常用的工具，它的钳柄上刻有花纹、钳口较薄。钳柄上刻有花纹是通过增大______从而增大摩擦，使用钳子剪铁丝时，它是______（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、如图所示，小明双脚站在高台上通过滑轮组匀速提升物体，已知小明的质量为60kg，每只脚与地面的接触面积是250cm²，绳子最大承受拉力500N。在提升过程中，小明对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一竖直线上，物体的质量是100kg，所用的拉力F为360N。物体的速度为0.1m/s（若不计绳重和摩擦，g取10N/kg）。求：（1）小明拉绳的功率和动滑轮的重力；（2）滑轮组的最大机械效率；（结果保留到0.1%）（3）小明在匀速提升物体时，小明对高台的最大压强。2、不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦，用如图所示的滑轮组去拉动物体A，已知物体A重为100N，动滑轮重为80N。在拉力F的作用下，经过20s，物体A沿水平方向匀速前进了4m，拉力F做功为3200J。（g取10N/kg）求：（1）绳子自由端移动的速度；（2）因克服动滑轮重而做的额外功；（3）此滑轮组的机械效率；（4）物体A所受的摩擦力。3、用如图所示滑轮组在15s内将重1000N的物体匀速上升了3m，人用拉力的F为400N，不计绳重和摩擦力；求：（1）拉力F所做的有用功W有用；（2）拉力F的功率；（3）滑轮组的机械效率。4、用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体，所用拉力为，不计绳重和摩擦，将重物提升3m所用时间为10s，求：（1）拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）动滑轮的重力；（4）若物重变为原来的2倍，则滑轮组的机械效率又为多大？（结果保留一位小数）5、用如图所示滑轮组提升重为360N物体，已知物体在10s内匀速上升2m，拉力F的功率是90W，求：（1）提升物体做的有用功；（2）滑轮组的机械效率η；（3）拉力F的大小。-参考答案-一、单选题1、B【解析】【详解】A．焦耳，英国物理学家，在电磁学、热学等方面做出杰出贡献，故A错误，不符合题意；B．牛顿，英国物理学家，在万有引力定律、牛顿三大定律、光的色散等方面做出杰出贡献，故B正确，符合题意；C．阿基米德，古希腊数学家、物理学家，总结并证明了杠杆定律，故C错误，不符合题意；D．亚里士多德，对力学的见解被伽利略和牛顿否定，故D错误，不符合题意。故选B。2、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。3、B【解析】【分析】【详解】ACD．扫帚、筷子、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，都属于费力杠杆，故ACD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符合题意。故选B。4、C【解析】【详解】A．根据题意可得则所以，故A错误；B．根据题意，由可得故B错误；C．根据题意，由可得故C正确；D．根据题意，由，对物体所做的有用功为由效率公式可得故D错误。故选C。5、D【解析】【详解】图中的起瓶器在打开瓶盖时，启瓶器会绕着瓶盖的左侧转动，故O点在瓶盖的左侧；阻力为瓶口与盖的向下的摩擦力，故阻力F2在瓶盖的右侧，方向向下；动力F1会绕着O点转动，故动力的方向斜向右，故D符合题意。故选D。6、C【解析】【详解】A．利用机械可能省力也可能费力，小红利用某种机械不能确定一定省力，故A错误；B．小红利用某种机械把相同的物体A也匀速提到了相同的高度，所做的功是为120J，即120J是总功，故B错误；C．对物体做的功是有用功，所以，小红利用机械做的有用功等于小明做的功，即100J，故C正确；D．由于利用机械就一定做额外功，所以，机械效率总小于1，机械效率不可能达到了100%，故D错误。故选C。7、C【解析】【详解】A．机械效率是指利用机械做功时，有用功与总功的比值，其大小与机械做功是否省力、做功快慢，做的有用功多少，做功的多少无关，故A错误；B．由A可知，机械效率大小与机械做功快慢无关，故B错误；C．机械效率是指利用机械做功时，有用功与总功的比值，有用功与总功的比值越大，机械效率越大，故C正确；D．利用机械做功时，总会有能量损失，因此机械效率不可能达到100%，故D错误。故选C。8、B【解析】【详解】如图，长木板长为l，力F方向竖直向上，所以动力臂为l不变，杠杆受到物体的压力（阻力）F′=G阻力臂为l2，根据杠杆平衡条件有Fl=F′l2=Gl2所以由此可知，当物块向右匀速滑动时，l2变大，F变大。故选B。9、B【解析】【详解】不计机械自重和摩擦时：第一个图是等臂杠杆，力臂由杠杆平衡条件可得第二个图是滑轮组，承担总重绳子的段数拉力第三个图是动滑轮，动力作用在轴上故故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。10、C【解析】【分析】【详解】根据杠杆平衡条件可知，阻力臂和阻力大小一定，动力臂越长，动力越小，越省力，所以小朋友站在离石磨较远端推磨是为了增大动力臂，减小动力，能省力。故ABD不符合题意；C符合题意。故选C。二、填空题1、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。2、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3、相等相等【解析】【详解】[1][2]定滑轮的支点为滑轮的圆心，沿竖直方向向下拉的时候，拉力的力臂为滑轮的半径，沿斜的方向向下拉时，绳子与滑轮相切，拉力的力臂也为滑轮的半径，所以两次拉力的力臂相等，由杠杆平衡条件可知，两次所用拉力大小相等。4、4075%变大【解析】【详解】[1]不计绳重和摩擦，拉力做的总功W总＝（G+G动）h＝（120N+40N）×1m＝160J拉力的功率[2]拉力做的有用功W有＝Gh＝120N×1m＝120J滑轮组的机械效率[3]不计绳重和摩擦，拉力做的总功W总＝（G+G动）h拉力做的有用功W有＝Gh，则滑轮组的机械效率若用该滑轮组提升150N的物体，即提升物体的重力增大时，变小，变小，变大，滑轮组的机械效率变大。5、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=1000N6、定改变力的方向【解析】【详解】[1][2]旗杆顶端的滑轮为定滑轮，不能省力，但可用来改变用力方向。7、定等臂改变力的方向【解析】【详解】[1][2][3]定滑轮使用时，滑轮的轴固定不变，所以旗杆顶部的滑轮是定滑轮，定滑轮的实质是一个等臂杠杆，它不能省力，但可以改变力的方向。8、1右2【解析】【详解】[1]设肩膀到扁担左端距离L，则到右端距离左端货物的质量为24kg，则右端货物的质量为30kg；由扁担平衡可得即解得即肩膀应放在距离扁担左端1m的位置上。[2][3]将两端货物同时向内移动了0.2m时，左、右边货物重力的力臂分别为则由可知，要保持挑担水平，应向右端增加货物，设其质量为m，则其重力为mg，由杠杆的平衡条件可得即解得9、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。10、接触面的粗糙程度省力【解析】【详解】[1]钳柄上刻有花纹是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，不易滑落。[2]根据杠杆平衡条件可知，当动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力，是省力杠杆。三、计算题1、（1）108W，80N；（2）94.7%；（3）【详解】解：（1）由图可知，绳子承担重物的段数n为3，小明通过滑轮组匀速提升物体时，绳子自由端的速度物体的质量是100kg，所用的拉力F为360N。由可得小明拉绳的功率根据可得动滑轮的重力（2）绳子最大承受拉力500N，则由可得能提升的物体最大重力则滑轮组的最大机械效率（3）匀速提升物体时，小明对高台的最大压力受力面积则此时小明对高台的最大压强答：（1）小明拉绳的功率和动滑轮的重力分别是108W、80N；（2）滑轮组的最大机械效率是94.7%；（3）小明在匀速提升物体时，小明对高台的最大压强。2、（1）0.4m/s；（2）320J；（3）90%；（4）720N【详解】解：（1）动滑轮上绳子的段数：n=2，则绳子自由端移动的距离s=nsA=2×4m=8m绳子自由端移动的速度v===0.4m/s（2）动滑轮上升的高度h=sA=4m克服动滑轮重力做的额外功W额=G动h=80N×4m=320J（3）滑轮组做的有用功W有=W总﹣W额=3200J﹣320J=2880J滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=90%（4）由物体A克服摩擦力做的有用功W有