第十二章 简单机械 单元练习(有答案) 人教版物理八年级下册

2024

2024 第十二章 简单机械

一、选择题

1． 下面关于功、功率、机械效率的说法正确的是（ ）

A．功率小的机械做功一定快

B．做功时间越长，机械的功率越大

C．机械做功少，功率一定小，机械效率一定低

D．有用功一定时，额外功少的机械，机械效率一定高

2．人的前臂就是物理学中的杠杆。如图所示，对于利用前臂提起重物的过程中，以下分析合理的是（ ）

A．前臂是省力杠杆 B．重物给前臂的力是动力

C．肱二头肌给桡骨的力是阻力 D．前臂杠杆的支点O在肘关节处

3．城市大力推行垃圾分类，为了方便市民便捷投放垃圾，部分收集点增设了如图所示的垃圾桶“翻盖神器”，向下拉动拉手就能打开桶盖，方便又卫生。下列分析正确的是（ ）

A．滑轮起到省力作用 B．使用该滑轮费距离

C．装置中的滑轮是动滑轮 D．滑轮起到改变力方向的作用

4．如图所示是生活中几种常见的杠杆，其中属于费力杠杆的是（ ）

A．托盘天平 B．钢丝钳 2024

2024 C．筷子 D．开瓶扳手

5．如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力GA＞GB，滑轮组的机械效率η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）．下列判断正确的是（ ）

A．两滑轮组绳端移动的距离相等 B．甲滑轮组的有用功比乙的少

C．甲滑轮组的总功率比乙的小 D．甲滑轮组的动滑轮比乙的重

6．如图所示，O为杠杆的支点，A点挂一重物，为使杠杆在水平位置平衡，在B点施加动力的方向可能沿（ ）

A．BM方向 B．BN方向 C．BQ方向 D．BP方向

7．用如图所示的装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）

A．物体A上升的速度为0.4m/s B．滑轮组的有用功为2000J

C．拉力F的功率为100W D．滑轮组的机械效率为80%

8．用如图所示的滑轮组，将重10N的物体以0.1m/s的速度匀速提升，拉力F=6N，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ） 2024

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A．动滑轮重力为4N B．滑轮组的机械效率为60%

C．拉力的功率为1.2W D．物重不变，增加动滑轮重力，可以提高机械效率

二、填空题

9．如图所示是常用的核桃夹，当用力摁住C点夹核桃时，可把 点看作支点，此时核桃夹可看作 杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）。

10．如图所示，动滑轮重1N，物体重7N，当OA=2OB时，为使轻质杠杆保持水平平衡，在A端沿竖直向下的方向所施加的力应为 N（不计绳重及摩擦）。

11．如右图所示的滑轮组，动滑轮的重、绳重和摩擦均不计，物体A的质量为12 kg。则物体A受到的重力为 N；当提起物体A匀速上升1 m时，拉力F为 N，绳子自由端移动的距离为

m。（g取10 N/kg） 2024

2024 12．如下图甲所示，交警部门对道路两旁违停车辆进行拖移，工作原理图如图乙所示，当钢绳对违停车辆施加沿斜面向上的拉力F＝5×103N时，在50s内可将违停车辆沿斜面底端匀速拉至斜面顶端，违停车辆的重量为1.5×104N，斜面高为1m，斜面长为5m。不计违停车辆的车长，g取10N/kg，在违停车辆由斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中，拉力F做的有用功为 J；斜面的机械效率为 ；使用斜面可以 （选填“省力”或“省功”）。

13．如下图所示，小丽用滑轮组匀速提升一个重为700N的物体，物体上升的速度为0.1ms⁄，人拉绳的力F为280N，不计绳重和摩擦，则绳子自由端移动的速度 ms⁄，人拉绳做功的功率为 W。

三、实验探究题

14．小明用如图所示的装置探究杠杆平衡条件

（1）如图甲所示中，为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆两端的平衡螺母向 （选填左或右）移；

（2）如图乙所示，在杠杆左侧 A 位置（左边位置第四格）先挂了 3 个钩码，每个钩码为 0.5 N，在右侧 B 位置（右边位置第三格）用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N；

（3）如图丙所示，小明在A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码，现将弹簧测力计从C位置移到D位置，在此过程中，杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计示数 （选填变大、变小或不变）； 2024

2024 （4）小明用如图丁装置进行探究，发现总是无法得到教材上所给出的杠杆平衡条件，其原因是 ；

（5）小明多次实验收集多组数据，目的是 （选填a或b）。

a.多次实验取平均值减小实验误差 b.使实验结论更具有科学性和普遍性

15．物理兴趣小组的同学们在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”实验时，提出如下猜想：

猜想一：滑轮组的机械效率与物体提升的高度有关；

猜想二：滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力有关；

猜想三：滑轮组的机械效率与被提升物体所受的重力有关。

根据猜想，利用如图甲、乙、丙所示的装置进行实验探究，测得的实验数据如下表所示。请你完成下列内容：

实验次数 钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η

1

2.0 0.1 0.90 0.3

74.1%

2 4.0 0.1 1.50 0.3 88.9%

3 4.0 0.1 1.25 0.4

4 4.0 0.2 1.50 0.8 88.9%

（1）在实验中应竖直向上 拉动弹簧测力计。

（2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图 （选填“甲”、“乙”或“丙”）的装置完成的，它的机械效率η= ；

（3）比较2、4两次实验数据，可以验证猜想一是 （选填“正确”或“错误”）的；

（4）通过比较 （选填实验序号）两次实验数据得出结论：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率越高；

（5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械2024

2024 效率越 （选填“高”或“低”）。

（6）小欣同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止时读数，他的想法是

（选填“正确”或“错误”）的，测得的机械效率 （选填“偏高”“偏低”或“不变”）。

四、作图题

16．如图所示，站在地面上的小明利用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，请画出最省力的绳子绕法。

17．图甲是打开的汽车后备箱盖，它被液压杆支撑（不计后备箱盖重）。关箱盖时，它可看作一个杠杆，图乙是其简化图：O是支点，F2是液压杆作用在A点的阻力。请在图乙中画出：在B点关上后备箱盖的最小动力F1。

五、计算题

18．图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木插碓头，硬嘴为铁，促踏其末而舂之”。若碓头质量为20kg，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。

（1）求碓头的重力：

（2）碓头竖直下落0.5m，用时0.4s，求重力做功的功率； 2024

2024 （3）质量为72kg的捣谷人，左脚与地面的接触面积为200cm2，当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，已知OA：OB=3：2，求人左脚对地面的压强。

19．巨型货轮“长赐”号满载时排水量达2×105t，是最大的远洋船之一。2021年3月9日该货轮载有超过1.8万个集装箱，从深圳盐田港出发，途径苏伊士运河斜向搁浅(如图甲)。救援队用挖掘机挖走船头和船尾底部的泥沙，利用水的浮力使船体重新漂浮。求(ρ海水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg)：

（1）货轮满载正常航行时所受浮力大小；

（2）满载时货轮吃水深度约为16m，求此时船底受到水的压强是多大；

（3）救援前载，救援队还制定了通过卸载船上的集装箱，减小船的排水量来使船脱困的方案。若采用此方案，利用如图乙所示的塔式起重机卸载集装箱，当把重约12×105N的一个集装箱匀速吊起2m时，绳端的拉力F为5×104N，求此时滑轮组的机械效率。

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2024 参考答案

1．D

2．D

3．D

4．C

5．D

6．A

7．D

8．C

9．A；省力

10．2

11．120；60；2

12．1.5×104；60%；省力

13．0.3；84

14．右；2；变小；杠杆的自重对杠杆平衡有影响；b

15．匀速；丙；80%；错误；1，2；低；错误；偏高

16．

17．

18．（1）解：碓头的重力 G=mg=20kg×10N/kg=200N

答：碓头的重力200N：

（2）解：碓头竖直下落 0.5m ，重力做的功 W=Gh=200N×0.5m=100J

重力做功的功率 P=Wt=100J0.4s=250W 2024

2024 答：碓头竖直下落 0.5m ，用时 0.4s ，求重力做功的功率250W；

（3）解：由杠杆平衡条件得，人对杠杆的力为 F1=G×OAOB=200N×32=300N

由力的相互作用得，人受到杠杆的力为 F2=F1=300N

人受到重力、地面支持力、杠杆的力的作用处于静止状态，地面对人的支持力为 F支持=G人−F2=72kg×10N/kg−300N=420N

由力的相互作用得，人左脚对地面的压力 F压=F支持=420N

人左脚对地面的压强 p=F压S=420N200×10−4m2=2.1×104Pa

答：人左脚对地面的压强2.1×104。

19．（1）解：由阿基米德原理可知，货轮满载正常航行时所受浮力：F浮=G排=m排g=2×105×103kg×10N/kg=2×109N；

答：货轮满载正常航行时所受浮力大小为2×109N；

（2）解：此时船底受到水的压强：p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×16m=1.6×105Pa；

答：此时船底受到水的压强为1.6×105Pa；

（3）解：由图可知n=3，滑轮组的机械效率：η=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF=1.2×105N3×5×104N×100%=80%。

答：此时滑轮组的机械效率为80%。