人教版2022年八年级物理第十二章简单机械真题.pdf

1 (每日一练每日一练)人教版人教版 20222022 年八年级物理第十二章简单机械真题年八年级物理第十二章简单机械真题 单选题 1、关于力臂，下列说法中正确的是（）A力臂是支点到力的作用点的距离 B杠杆的长度一定等于动力臂和阻力臂之和 C力臂一定在杠杆上 D有力作用在杠杆上，但此力的力臂可能为零 答案：D 解析：A力臂是支点到力的作用线的垂直距离，故 A 错误；B若不断改变某一杠杆的阻力的作用方向，则阻力臂和动力臂之和会随之发生变化，而杠杆的长度一直是固定不变的，所以杠杆的长度不一定等于动力臂和阻力臂之和，故 B 错误；C力臂是支点到力的作用线的垂直距离，若杠杆是弯曲的或力的方向与杠杆方向不垂直，则力臂就不在杠杆上，故 C 错误；D当力的作用线经过杠杆支点时，力臂即为零，故 D 正确。故选 D。2、如图所示，用F1的力将物体 B 匀速提升h，若借助滑轮组用F2的力把物体 B 匀速提升相同高度。下列说法正确的是（）2 A使用滑轮组过程中，绳子移动距离是物体的上升高度的两倍 BF1一定大于F2 C滑轮组的机械效率为132 DF2做功的功率比F1做功的功率大 答案：C 解析：A由图可知n3，则使用滑轮组过程中，绳子移动距离是物体的上升高度的三倍（即s3h），故 A 错误；B用F1的力将物体 B 匀速提升h，由于物体做匀速运动，所以F1G，若不计绳重和摩擦，则绳端的拉力为 F2+动3=1+动3 但如果动滑轮很重、摩擦较大，则F1不一定大于F2，故 B 错误；C滑轮组的机械效率为 有总=2=132=132 故 C 正确；DF2做的功为总功，所以F2比F1做的功多，但不知将物体提升相同高度的时间关系，则根据P知无法确定两个拉力做功的功率大小，故 D 错误。故选 C。3、如图所示，地面上某圆柱形容器内装有水，水的质量为m水，容器底面积为 40cm2。将物体 B 放入容器水中3 浸没时，B 受到的浮力为F1，容器对地面的压力为 3N；使用杠杆提起物体 B，当杠杆C端挂质量为mA的物体时，杠杆在水平位置恰好平衡，物体 B 刚好有14体积露出水面，此时容器对地面的压力为 1.6N，物体 B 受到的浮力为F2，容器内液面下降了 0.5cm。设物体 B 的密度为，已知：ODOC12，（g取 10N/kg）。下列结果正确的是（）AF10.6N；m水100g BF20.8N；m水100g CmA70g；5103kg/m3 DmA70g；2.5103kg/m3 答案：D 解析：设容器和水的总重力为G，作用在D端绳子的拉力为FD，根据题意可得，G+GB=3N G+GB-FD=1.6N 把式入式解得FD=1.4N，根据杠杆的平衡条件可得 FDOD=GAOC 则物体 A 的重力为 A=D=12 1.4N=0.7N 所以 A 物体的质量为 4 A=A=0.7N10N/kg=0.07kg=70g 因为物体 B 刚好有14体积露出水面，容器内液面下降了 0.5cm，则 B 的体积 VB=40.5cm40cm2=80cm3 F1=水gVB=1103kg/m310N/kg810-5m3=0.8N 2=341=34 0.8N=0.6N 右图中 B 受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力的作用，即 GB=F2+FD=0.6N+1.4N=2N 则 B=B=2N10N/kg=0.2kg 则 B 物体的密度为 =BB=0.2kg8 105m3=2.5 103kg/m3 综上所述 ABC 错误，D 正确。故选 D。4、如图所示，用 20N 的拉力F沿水平方向拉绳子的一端，使重 400N 的物体 A 以 0.2m/s 的速度沿水平地面向左匀速运动了 10s，已知滑轮组的机械效率为 90%，则此过程中（）A绳子自由端移动的距离为 2mB滑轮组对物体 A 的水平拉力为 54N C拉力F的功率为 4WD拉力F所做的有用功为 120J 答案：B 5 解析：A由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，绳子自由端移动的速度为 v绳=nv物=30.2m/s=0.6m/s 则绳子自由端移动的距离为 s绳=v绳t=0.6m/s10s=6m 故 A 不符合题意；B由公式=有用总=物绳=物物=3 可得物体 A 受到的摩擦力为 f=3F=390%20N=54N 由于物体 A 匀速运动，所以滑轮组对物体 A 的水平拉力等于物体 A 受到的摩擦力，大小为 54N，故 B 符合题意；C因为 =所以拉力F做功的功率为 P=Fv绳=20N0.6m/s=12W 故 C 不符合题意；D拉力所做的有用功，即克服物体 A 与水平面之间的摩擦力做的功为 W有=fs=fv物t=54N0.2m/s10s=108J 故 D 不符合题意。故选 B。6 5、空吊篮 A 重 25N，绳子承受最大拉力 100N。小壮用 20N 的力以 2m/s 的速度将 A 匀速提升到高处，忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法不正确的是（）A动滑轮所受的重力为 15N B第 2 秒内克服滑轮重做的额外功为 30J C此装置最多能匀速运载 160N 重的货物 D此装置运载货物最高机械效率为 92.5%答案：D 解析：A由图可知承重绳子股数n=2，因为忽略绳重、摩擦、空气阻力时所需拉力 =1（A+动）所以动滑轮的重力 动=2 20N25N=15N 故 A 正确，不符合题意；B由=可知，A 移动的距离等于动滑轮移动的距离 =2m/s 1s=2m 所以克服滑轮重做的额外功 额=动=15N 2m=30J 7 故 B 正确，不符合题意；C因为忽略绳重、摩擦、空气阻力时 =1（A+动+）所以货物的最大重力 最大=最大（A+动）=2 100N(25N+15N）=160N 故 C 正确，不符合题意；D因为此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，所以此装置运载货物的最高机械效率=有总=最大最大=最大最大=最大最大=160N2 100N=80%故 D 错误，D 符合题意。故选 D。6、下列各图所示的工具，正常使用时省距离的是（）A开瓶器 B羊角锤 C钳子剪导线 D筷子 答案：D 解析：A开瓶器是动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故 A 不符合题意；8 B羊角锤是动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故 B 不符合题意；C钳子剪导线是动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故 C 不符合题意；D筷子是动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，省距离，故 D 符合题意。故选 D。7、如图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体（绳长不变），测得拉力和物体 M、N 所受的重力如表所示，则（）F甲 F乙 F丙 F丁 GM GN 5.5N 12N 5.5N 8N 5N 10N A甲的机械效率比丙的大 B乙、丁的机械效率相同 C使用丙提升物体 M 时省力 D实验测得的数据无法算出机械效率 答案：A 解析：设承担物重的绳子股数为n，则拉力端移动的距离snh，故机械效率 =有总=甲图中，使用的是定滑轮，n甲1，机械效率 9 甲=1 甲 100%=5N1 5.5N 100%90.9%乙图中，使用的是定滑轮，n乙1，机械效率 乙=N1 乙 100%=10N1 12N 100%83.3%丙图中，使用的是动滑轮，n丙2，机械效率 丙=M2 丙 100%=5N2 5.5N 100%45.5%丁图中，使用的是滑轮组，n丁2，机械效率 丁=N2 丁 100%=10N2 8N 100%62.5%当使用丙提升物体 M 时，GM5N，F丙5.5N，F丙GM，是费力的，故 BCD 错误，A 正确。故选 A。多选题 8、如图所示,用滑轮组提升所受重力为 700N 的物体 A，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了 6m，同时物体 A 被竖直匀速提升了 3m，用时 10s，滑轮组的额外功是 300J。下列说法中正确的是（）A滑轮组对物体 A 做的有用功是 2100J B拉力F的大小为 400N C拉力F的功率是力 210W D滑轮组的机械效率是 87.5%答案：ABD 10 解析：A滑轮组对物体 A 做的有用功 W有=Gh=700N3m=2100J 故 A 正确；B拉力F做的总功 W总=W有+W额=2100J+300J=2400J 拉力F的大小 =总=2400J6m=400N 故 B 正确；C拉力F的功率 =总=2400J10s=240W 故 C 错误；D滑轮组的机械效率=有总100%=2100J2400J100%=87.5 故 D 正确。故选 ABD。9、如图所示，杠杆在水平位置平衡。AB=l1，OB=l2，且1 2。物体重力为G，不计杠杆自重和摩擦。下列说法正确的是（）11 A此时杠杆为费力杠杆 B此时拉力=221 C杠杆保持水平平衡，拉力F从图示方向转到竖直方向过程中，其最小值为21+2 D若拉力F保持竖直方向不变将杠杆缓慢提升，拉力F将逐渐变小 答案：ACD 解析：做F的力臂，如下图 A根据题意知道，F的力臂L是 =12=12(1+2)又因为1 2，故动力臂小于阻力臂，即动力大于阻力，为费力杠杆，故 A 正确；B由杠杆的平衡条件知道，FL=GOB，则 =212(1+2)=221+2 故 B 错误；12 C保持杠杆水平平衡，拉力F从实线转到虚线位置过程中，F的最大力臂为OA，由杠杆平衡条件知道，F的最小值 =21+2 故 C 正确；DF的方向从图示位置转到虚线所示的位置的过程中，阻力与阻力臂均不变，动力臂变大，由杠杆平衡条件知道，F逐渐变小，故 D 正确。故选 ACD。10、如图所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为 1.5cm。在 B点竖直悬挂 4 个重均为 0.5N 的钩码。当在A点用与水平方向成 30角的动力F1拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。下列说法中错误的是（）A此时该杠杆为省力杠杆 B该杠杆的阻力大小为F2=2N C杠杆平衡时，动力臂 l=7.5cmD杠杆平衡时，动力F1=3.2N 答案：AC 解析：AC当动力在 A 点斜向下拉动力臂是 =12=12 5 1.5cm=3.75cm6cm 所以是费力杠杆，故 AC 错误，符合题意；13 B该杠杆的阻力大小为 F2=40.5N=2N 故 B 正确，不符合题意；D杠杆平衡时，动力 1=2=2N 6cm3.75cm=3.2N 故 D 正确，不符合题意。故选 AC。综合题 11、小明同学利用一根木筷、物体M、托盘和烧杯自制简易密度秤，主要制作步骤如下：如图所示，将烧杯放入A端的盘中，改变物体 M 悬挂点的位置至B，使木筷在水平位置静止；在A端的烧杯内注入体积为V0的水，改变物体 M 悬挂点的位置至C，使木筷在水平位置再次静止，在C点标注水的密度值为 1.0g/cm3；在A端的烧杯内注入体积为V0的其它液体，重复步骤，在密度秤上标注刻度。（1）从制作的步骤上分析，小明制作密度秤的原理是_。（2）B点所标密度值为_；要在该密度秤上标出密度为 0.5g/cm3的刻度线，则所标刻度线_（选填“在”或“不在”）BC的中间位置。（3）小明发现他所制成的密度秤相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此密度秤测量液体密度时误差较大，请你设计一种改进方案_。（4）小明最终所制成的密度秤，OA的长度为 5cm，OB的长度为 4cm，OD的长度为 24cm，每次测量时在A端烧杯内均倒入体积为 100cm3的液体，该密度秤所能测量的液体的最大密度为 2g/cm3，则物体 M 的质量为多少？_ 14 答案：F1l1=F2l2 0 在 增大阻力或减小秤砣的质量 0.05kg#50g 解析：（1）1从制作的步骤上分析，小明制作密度秤的原理是杠杆平衡条件 F1l1=F2l2（2）2烧杯中没有放水时，即所装液体的密度为零，改变物体M悬挂点的位置至B，使木筷在水平位置静止，故此时B点所标密度值 0。3设液体密度为 液，OB的长度为L，根据杠杆平衡条件可得(液V0g+G烧杯)AO=GML 所以 液=M0烧杯0 V0、g、G烧杯、AO、GM为常数，故得到被测液体的密度 液与OB的长度L之间的函数关系，为一次函数关系，由函数关系知：液体密度与提钮到秤舵的距离成正比，因此密度秤的刻度是均匀的；因为B为 0 刻度线，C为1.0g/cm3，0.5g/cm3在 0 和 1.0g/cm3之间，故 0.5g/cm3的标刻度线在BC的中间位置。（3）4要想密度秤相邻两刻度线之间的距离变大，即增大动力臂的长度，根据杠杆的平衡条件，在阻力臂不变的情况下，可以增大阻力或减小秤砣的质量。（4）5已知该密度秤所能测量的液体的最大密度为 2g/cm3，由G=mg=gV可得所测液体的最大重力 G液=液最大gV液=2103kg/m310N/kg1104m3=2N 15 当物体 M 挂在杠杆上的D点时，该密度秤测量液体的密度最大，由杠杆的平衡条件可得(G液+G烧杯)AO=GMOD 即(2N+G烧杯)5cm=GM24cm 由图可知，当所装液体的密度为零，物体 M 悬挂点的位置在B，由杠杆的平衡条件可得 G烧杯AO=GMOB 即 G烧杯5cm=GM4cm 两式联立可得 GM=0.5N 物体 M 的质量为 =M=0.5N10N/kg=0.05kg 12、轻质木杆AB可以绕O点转动，OA:OB=3:1，A端细线下挂 300N 的重物G静止在水平地面上，若使木杆保持水平，且重物对水平地面的压力为零，在B点要用_N 的力竖直向上提，此木杆为_（选填“省力”或“费力”或“等臂”）杠杆。若通过在杠杆上O点的右侧施加一个力来实现上述目的，请画出作用在杠杆上的最小力F的示意图_。16 答案：900 费力 解析：已知OA和OB的关系，根据杠杆平衡条件：阻力阻力臂=动力动力臂，可以求出动力F。省力杠杆：动力小于阻力（或动力臂大于阻力臂），费力杠杆：动力大于阻力（或动力臂小于阻力臂）。阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡原理可知，动力臂越大，动力越小。12轻质木杆AB可以绕O点转动，则木杆AB可以看做以O为支点的杠杆 OA:OB=3:1 OA为阻力臂，OB为动力臂，重物对水平地面的压力为零时，A端受到的阻力等于物体的重力，根据杠杆平衡条件可知 OAG=OBF 即 =3 300N=900N 此时动力大于阻力，此木杆为费力杠杆。3在杠杆上O点的右侧施加一个力使杠杆平衡时，施加的力方向应向下，力的方向与杠杆垂直时，力臂最大，力最小，所以在杠杆上的最小力F的示意图如下图