人教版八年级物理第十二章《简单机械》检测卷.docx
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人教版八年级物理第十二章《简单机械》检测卷
人教版八年级物理第十二章《简单机械》检测卷
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.“给我一个支点和一根足够长的棍,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()
2.用如图所示的滑轮或滑轮组将同一重物G匀速提高h高度,最省力的是()
3.如图所示,要将一圆柱体重物推上台阶,最小的作用力应是()
A.F1B.F2C.F3D.F4
4.如图所示,小枫骑变速自行车上坡时,要想省力,后轴的齿轮应该换用较大还是较小的?
原因是什么?
下列对这两个问题的回答正确的是()
A.较大的,增大动力臂B.较大的,减小阻力臂
C.较小的,增大动力臂D.较小的,减小阻力臂
5.如图所示,均匀木棒AB长为1m,水平放置在O、O′两个支点上.已知AO、O′B长度均为0.25m.若把B端竖直向上稍微抬起一点距离,至少需要用力20N;若把B端竖直向下稍微压下一点距离,则至少需要用力()
A.20NB.40NC.60ND.80N
6.电气化铁路的输电线常用如图所示的方式悬挂在钢缆上.钢缆的A端固定在电杆上,B端连接在滑轮组上.滑轮组由a、b、c三个滑轮构成,配重P由多个混凝土圆盘悬挂在一起组成,配重的总重为G.若不计摩擦和滑轮的重量,则以下说法中正确的是()
A.a为动滑轮,B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为3G
B.a为动滑轮,B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为G/3
C.a、c为动滑轮,B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为3G
D.a、c为动滑轮,B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为G/3
7.身高相同的兄弟二人同用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物.已知扁担长为1.8m,重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m,如图所示,则()
A.以哥哥的肩A为支点,可计算出弟弟承担的压力为400N
B.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为4∶9
C.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为9∶5
D.以弟弟的肩B为支点,可计算出哥哥承担的压力为600N
8.如图所示,分别用大小为F1和F2的两个不同力,把同一物体分别沿AO、BO两个光滑斜面,从底端匀速拉到相同的高度O点,拉力所做的功分别为WA和WB,它们之间的关系是()
A.WA>WBB.WA 9.在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,在绳子末端用竖直方向0.8N的拉力使2N重的物体匀速上升,下面说法正确的是() A.滑轮组的机械效率是83.3% B.滑轮组的机械效率是66.7% C.绳端移动速度与物体上升速度相同 D.绳端移动速度是物体上升速度的两倍 10.如图所示,斜面长s为1.2m、高h为0.3m,现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端,若拉力F为5N,拉力的功率为3W,则下列说法不正确的是() A.斜面的机械效率为80% B.拉力做的总功为4.8J C.提升物体所做的有用功为4.8J D.物体由斜面底端运动到顶端用时2s 二、填空题(每空1分,共21分) 11.指出图中所列工具分别属于哪种简单机械: 剪刀;扳手;钻头. 12.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,OA=0.3m,OB=0.2m,在A点处挂有一个质量为2kg的物体G,在B点处加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,力F的大小是.(g=10N/kg) 13.小明和小华玩跷跷板,当小明坐在离支点2m处时,刚好能撬动小华,此时跷跷板在水平位置平衡.设小明体重为G1,小华体重为G2(G1<G2),则小华离支点的距离为m.若两人再拿同样重的铁球,则(填“小明”或“小华”)将下降. 14.某人推一辆行李车,当前轮遇到障碍物A时,他向下压扶手,这时手推车可看作杠杆,支点在(填字母).当后轮遇到障碍物时,他向上提扶手,这时的支点是(填字母),与前轮遇到障碍物时相比,此时较(填“省”或“费”)力. 15.什么是螺纹呢? 如图所示,把三角形的纸片绕在铅笔上形成螺纹;将纸展开会发现,螺纹的实质是(选填一种简单机械),使用它可以,但不能.(后两空均选填“省距离”“省力”或“省功”). 16.将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端.已知沿斜面所用的推力是300N,斜面的机械效率是75%,则推力做的总功是J,推力做的有用功是J,物体的重是N. 17.如图所示的起重机将重为6×103N的货物匀速提升10m,它的电动机做功1.25×105J,起重机匀速提升货物做的有用功为J,机械效率为.对于实际机械,机械效率总小于100%的原因是. 18.一物体质量为18kg,小明用动滑轮将该物体在4s内匀速提高2m,所用拉力为100N.此过程中,小明做的有用功是J,动滑轮的机械效率是,拉力的功率是W.(g=10N/kg) 三、作图题(9分) 19.按要求完成下列作图及填空. (1)如图1是手臂的简化图,手托住重物时,肌肉对前臂的拉力沿图中ab线. ①在图中画出重物对手的压力; ②画出肌肉对前臂的拉力方向; ③画出拉力的力臂; ④根据公式判断肌肉对前臂的拉力(选填“大于”、“等于”或“小于”)重物对手的拉力. (2)如图2所示是安装在小区进出口的栏杆(粗细均匀的直杆)示意图,当在A处施加一个力F时,可将栏杆压到如图所示位置,请在图中画出此时最小压力F的示意图和重力G的力臂. (3)如图3,画出将书桌一端抬离地面的最小动力F,并标明支点O及动力臂L. 四、实验探究题(共21分) 20.(9分)小明在测量物重时, (1)用弹簧测力计测甲物体重,如图1所示,甲物体重是N. (2)估测乙物体重约10N.请你利用下列器材帮他设计一个测量乙物体重的实验方案. 器材: 乙物体,弹簧测力计(0-5N),已调平衡的杠杆,刻度尺和细线. ①在图2中画出测量方案的示意图,并标出需测量的物理量符号. (提示: 作图时,弹簧测力计对杠杆的拉力F1用力的示意图表示,可不画出弹簧测力计实物图.) ②乙物体重力的计算表达式: G=(用测量的物理量符号表示). 21.(6分)用如图所示装置测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升. (1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为 N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因: . (2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据: 根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论? 答: ;请简要说明两条理由: 2; ②. 22.(6分)在物理课上,同学们通过实验对斜面的机械效率进行探究.其中一组同学探究“斜面的倾斜程度跟机械效率的关系”,下表是他们的部分实验数据. (1)分析表中的数据,可以知道: ①斜面的机械效率跟斜面倾角(倾斜角度)的关系是; ②实验中,每次拉力做的有用功都(选填“相等”或“不相等”); ③实验中,随着倾角增大,拉力做的总功(选填“增大”“不变”或“减小”); ④额外功减少的原因是. (2)进而可以有如下推论: ①木块受到的摩擦力跟斜面倾角的关系是; ②从影响滑动摩擦力大小的因素方面分析,在实验中,摩擦力的大小发生变化的原因是. 五、计算题(共19分) 23.(9分)已知斜面倾角为30°,斜面高为2m.小兵同学用绳子沿斜面将重为400N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端.拉力大小为300N,绳重不计.求: (1)小兵对木箱做的有用功; (2)斜面的机械效率; (3)斜面对物体施加的摩擦力. 24.(10分)如图甲所示,重为16N的物体A在拉力F的作用下,5s内匀速运动了0.5m.拉力做的功随时间变化的图象如图乙所示.已知动滑轮重0.5N,物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重G的0.25倍.求: (1)拉力F的功率. (2)拉力F的大小. (3)克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例. 第十二章检测卷答案 1.D 2.D【解析】在忽略摩擦和绳、滑轮重不计的情况下,图A中的滑轮是定滑轮,使用定滑轮不省力,只能改变力的方向,即F=G;图B中的滑轮是动滑轮,使用动滑轮省一半的力,即F= G;使用滑轮组时,物体由几段绳子承担,加在绳端的力就是物重的几分之一,所以在C图中,F= G,在D图中,F= G. 3.C【解析】若在A端施力F,当F的方向与过O点的直径垂直时有最大动力臂,此时最省力,即最小的作用力为F3. 4.A 5.C【解析】把B端稍微抬起一点及把B稍微压一点的杠杆示意如图甲、乙所示,根据杠杆平衡条件,F1·lOB=G·lOC,F2·lO′B=G·lO′C,联立解得F2=60N. 6.A【解析】使用这个滑轮组时,b、c两个滑轮不随物体移动,均为定滑轮;滑轮a随物体移动,所以为动滑轮;承担此时B端钢缆拉力的绳子段数n=3,B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为3G,所以选项A正确. 7.A【解析】以A为支点,由杠杆平衡条件FB·AB=G·AO得FB= = =400N,即弟弟承担的压力为400N,故A选项正确;以O为支点,由杠杆平衡条件FA·OA=FB·OB得 = = =54,故B、C选项均错误;以B为支点,由杠杆平衡条件FA·AB=G·OB得FA= = =500N,即哥哥承担的压力为500N,故D选项错误. 8.C 9.A【解析】一定一动两个滑轮组成的滑轮组,有两种绕线方法,使得s=3h或s=2h,但F=0.8N< G,故不可能是两段绳子承担重物的s=2h,而是s=3h,η= = ≈83.3%,A正确,B错.绳端移动速度是重物上升速度的3倍,C、D错. 10.B【解析】拉力做的总功W总=Fs=5N×1.2m=6J,提升物体所做的有用功W有用=Gh=16N×0.3m=4.8J,故B选项错误,C选项正确;斜面的机械效率η= = =80%,故A选项正确;由P= 得t= = =2s,故D选项正确. 11.杠杆轮轴斜面 12.30N【解析】由图可知,此杠杆的支点为O,动力臂l1=OB=0.2m,阻力臂l2=OA=0.3m,阻力F2=G=20N,由公式F1l1=F2l2,得F=F1= = =30N. 13. 小明 【解析】设小华离支点的距离为l2,根据杠杆的平衡条件有G1l1=G2l2,即l2= = ,由于G1 14.CB省 15.斜面省力省功 16.1200900900 【解析】如图所示,用F将重物G推上高为h的斜面,其有用功W有用=Gh,总功W总=Fs,机械效率η= . 17.6×10448%机械不可避免做额外功(或有用功总小于总功等)(答案合理即可) 【解析】起重机匀速提升货物做的有用功为W有用=Gh=6×103N×10m=6×104J,起重机的机械效率η= = =48%;由于在使用机械的过程中,不可避免地要克服机械自重和机械各部件之间的摩擦而做额外功,使有用功总小于总功,所以机械效率总小于100%. 18.36090%100 【解析】物体的重力G=mg=18kg×10N/kg=180N;克服重力做的功W有=Gh=180N×2m=360J;拉力做的功W总=Fs=F×2h=100N×2×2m=400J;动滑轮的机械效率η= = =90%;拉力的功率P= = =100W. 19. (1)①如图所示②如图所示③如图所示④F1l1=F2l2大于 (2)如图所示 (3)如图所示 20. (1)4.4 (2)①如图所示②l1l2·F1 【解析】 (1)弹簧测力计的量程为0~5N,分度值为0.2N,指针在4N刻度线下的第2个小格处,故弹簧测力计的示数为4.4N,即甲物体重4.4N. (2)①根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知利用弹簧测力计和刻度尺即可测出乙物体的重力.由于弹簧测力计的量程为0~5N,而乙物体的重力约为10N,故弹簧测力计对杠杆拉力的力臂要大于2倍的乙物体重力的力臂,只有这样,才能使杠杆水平平衡.②设弹簧测力计的示数为F1,对应的力臂为l1,乙物体的重力为G,对应的力臂为l2,则F1l1=Gl2,所以乙物体重力的计算表达式为G= F1. 21. (1)0.566.7%杠杆自身有重力(或杠杆转轴间有摩擦) (2)不能①没有控制钩码的悬挂点相同②实验次数太少,结论的偶然性太大 【解析】 (1)W有=Gh=1N×0.1m=0.1J,W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J,η= =0.1J0.15J≈66.7%. (2)为了得出普遍规律,必须多次实验,仅凭一次实验就得出结论是具有偶然性的;另外实验的过程中必须控制变量. 22. (1)①斜面的倾角越大,机械效率越大②相等③减小④摩擦力变小 (2)①斜面倾角越大,摩擦力越小②斜面倾角越大,物体与斜面间的压力越小 【解析】 (1)①由表中实验数据可知,斜面的倾角越大,机械效率越大.②木块的重力不变, 斜面的高度不变,拉力做的有用功W有=Gh不变.③由表中实验数据可分别计算拉力做的总功: W1=F1s1=0.6N×0.576m=0.3456J. W2=F2s2=0.8N×0.388m=0.3104J,W3=F3s3=1N×0.292m=0.292J, W4=F4s4=1.1N×0.24m=0.264J, W5=F5s5=1.2N×0.20m=0.24J. 由此可知,随斜面倾角的增大,拉力做的总功减小. ④随着斜面倾角增大,木块受到的摩擦力减小,克服摩擦力做的额外功减小. (2)①随斜面倾角变大,木块受到的摩擦力变小.②木块与斜面接触面的粗糙程度不变,随斜面倾角变大,木块与斜面间的压力变小,木块与斜面间的摩擦力变小. 23.解: (1)小兵对木箱做的有用功W有用=Gh=400N×2m=800J; (2)已知斜面倾角为30°,所以斜面长为2h,小兵做的总功W总=Fs=F×2h=300N×2×2m=1200J,斜面的机械效率η= = ≈66.7%;(3)W额外=W总-W有用=1200J-800J=400J,所以克服摩擦力做功400J,又因为W额外=f·2h,所以f= = =100N. 【解析】斜面是用来提高物体位置的,所以有用功等于物体重力和斜面高度的乘积.总功等于物体沿斜面向上的拉力和斜面长的乘积.机械效率就是有用功和总功的比值.使用斜面时,所做的额外功就是克服物体与斜面之间的摩擦力做的功. 24.解: (1)由图可知,5s内拉力F做功2.5J,拉力做功的功率P= = =0.5W. (2)由图可知,s=2h,绳末端移动速度v=2v物=2× =2× =0.2m/s,匀速运动由P=Fv有F= = =2.5N.(3)克服绳重及摩擦做额外功W′=W总-W有-W动,由于A匀速运动,拉力F′=f=0.25G=0.25×16N=4N,则克服绳重及摩擦做额外功占总功的比例为: = = = = .
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- 简单机械 人教版八 年级 物理 第十二 检测
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