人教版2022年八年级物理第十二章简单机械必考考点训练.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必考考点训练年八年级物理第十二章简单机械必考考点训练 单选题 1、如图，杠杆在水平方向平衡，若将测力计缓慢地自位置 1 移到位置 2，并保持杠杆始终水平平衡，则测力计的读数变化是（）A不断增大 B不断减小 C先增大，然后减小 D先减小，然后增大 答案：D 解析：1、2 位置施力的力臂如图所示：当施加的动力垂直于杠杆时，动力臂最长，因为杠杆始终在水平位置保持平衡，阻力和阻力臂一定，所以此时的动力最小；而在 1、2 位置施力时，动力臂较小，由杠杆平衡条件可知，此时动力较大；所以，从位置 1 移2 动到 2 的过程中，动力F先减小再增大，故 ABC 不符合题意，D 符合题意。故选 D。2、下列各种机械中，不省力的机械是（）A钢丝钳 B动滑轮 C 旗杆顶定滑轮 D 斜面 答案：C 解析：A钢丝钳属于省力杠杆，故 A 不符合题意；B理想动滑轮可以省一半力，故 B 不符合题意；C定滑轮可以改变力的方向，但不省力，故 C 符合题意；D斜面属于省力机械，故 D 不符合题意。3 故选 C。3、如图所示，轻质杠杆可绕支点O自由转动，作用在A点处的各个拉力中，不可能使杠杆水平平衡的是（）AF1和F2BF1和F4CF2和F3DF3和F4 答案：D 解析：F1和F2使杠杆转动的方向与重物、杠杆转动的方向相反，可以使杠杆平衡；而F3的力臂为零，不能使杠杆平衡；F4使杠杆转动的方向与重物、杠杆转动方向相同，不能使杠杆平衡。故 ABC 不符合题意，D 符合题意。故选 D。4、如图所示，在均匀杠杆的A处挂 3 个钩码，B处挂 2 个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡，所有的钩码均相同，下列判断正确的是（）A若在A、B两处的下面各加 1 个钩码，那么杠杆仍然平衡 B若在A、B两处的下面各减 1 个钩码，那么杠杆仍然平衡 C若将A、B两处所挂的钩码都远离支点移动一格，那么杠杆仍然平衡 D若在A处的下面加 3 个钩码，B处的下面加 2 个钩码，那么杠杆仍然平衡 答案：D 4 解析：A如图所示，设每个钩码的重力为G，杠杆每格长度为L，若在A、B两处的下面各加 1 个钩码，左端力和力臂的乘机为 8GL，右端力和力臂的乘机为 9GL，右端下沉，故 A 错误；B若在A、B两处的下面各减 1 个钩码，左端力和力臂的乘机为 4GL，右端力和力臂的乘机为 3GL，左端下沉，故 B 错误；C若将A、B两处所挂的钩码都远离支点移动一格，左端力和力臂的乘机为 9GL，右端力和力臂的乘机为 8GL，左端下沉，故 C 错误；D若在A处的下面加 3 个钩码，B处的下面加 2 个钩码，左端力和力臂的乘机为 12GL，右端力和力臂的乘机为 12GL，杠杆仍然平衡，故 D 正确。故选 D。5、如图所示，用 5 牛的拉力F匀速竖直提升重为G的物体，使其上升了 0.2 米。若不计滑轮自重及摩擦，关于物体的重力G和绳子自由端移动的距离s，下列判断中正确的是（）AG=2.5 牛 s=0.1 米 BG=2.5 牛 s=0.4 米 CG=10 牛 s=0.4 米 DG=10 牛 s=0.1 米 答案：C 解析：由图可知，该装置为动滑轮，使用动滑轮可以省一半的力，费一倍的距离，物体上升的高度为 0.2m，则绳子自由端通过的距离为 s=0.2m2=0.4m 5 不计滑轮自重及摩擦，则F=0.5G，所以 G=2F=25N=10N 故选 C。6、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 甲=1 甲 100%=5N1 5.5N 100%90.9%6 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。7、如图所示，是我国古代墨经最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是（）A“标”“本”表示力，“权”“重”表示力臂 B图中的点为杠杆的支点 C“权”小于“重”时，端一定上扬 D增大“重”时，应把“权”向端移 答案：D 解析：A“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，故 A 错误；7 B杠杆绕着 O 转动，故O为支点，故 B 错误；C“权”小于“重”时，端可能上扬，因为杠杆平衡原理可知，平衡不仅与力有关还与力臂有关，故 C 错误；D增大“重”时，重与 OB 的乘积变大，在权不变的情况下可以增大标，故应把“权”向端移，故 D 正确。故选 D。多选题 8、用如图所示的装置将体积为 10dm3，重为 900N 的重物 A 从水中提升出来。在卷扬机对绳子的拉力作用下，使 A 经历了三个过程：过程 I 为 A 浸没在水中竖直匀速上升的过程，过程为 A 上表面刚露出水面到下表面刚离开水面竖直匀速上升的过程，过程为 A 在空中竖直匀速上升的过程。过程中卷扬机对绳子的拉力大小为F=500N。不计水中提升时水对 A 的阻力，不计 A 被提出水面所带水的质量，下列判断中正确的是（）A若过程和过程中提升 A 的高度相同，则两过程中所做的额外功一定相同 B过程 I 和过程中卷扬机对绳子的拉力大小一定不相同 C过程中提升 A 的机械效率为 90%D此装置中动滑轮的重力为 100N 答案：BCD 解析：A从图中可以看到，这是一个动滑轮，若过程和过程中提升 A 的高度相同，那么卷扬机的绳子自由端移动的距离也相同；过程中重物 A 匀速上升，处于平衡状态，受到重力GA、卷扬机的绳子拉力拉、水的浮力8 浮的作用而处于平衡状态，即 A=拉+浮 过程中重物 A 匀速上升，处于平衡状态，受到重力GA、卷扬机的绳子拉力拉的作用而处于平衡状态，即 A=拉 从上面两式可知拉 拉，而卷扬机的绳子自由端移动的距离s相同，则过程和过程所做的总功 1=拉 3=拉 那么1 3；过程和过程中所做的有用功，重物 A 重力相同，升高的高度相同，那么两个过程所做的有用功相同，设为有用功，那么过程和过程中所做的额外功 1额=1 有用功 3额=3 有用功 1 3，则1额 3额，即两过程中所做的额外功不相同，故 A 错误；B由 A 解析可知过程中 拉=A 浮 过程中，重物 A 所受的浮力在变小，对这个过程的重物 A 受力分析，受到重力、变小的浮力、卷扬机的绳子拉力作用，即 A=拉+浮 转化可得 拉=A 浮 那么可知拉在不断变大，过程 I 和过程中卷扬机对绳子的拉力大小一定不相同，故 B 正确；C由题意可知，过程中卷扬机对绳子的拉力大小为F=500N，重物 A 上升的高度设为h，两条绳子托着动滑9 轮，那么绳子自由端移动的距离=2，重物 A 重为 900N，过程中提升 A 的机械效率 =有用功总功 100%=A拉 100%=900N 500N 2 100%=90%过程中提升 A 的机械效率为 90%，故 C 正确；D根据 额外功=总功 有用功 可知 动滑轮 =500N 2 900N 解得动滑轮=100N，此装置中动滑轮的重力为 100N，故 D 正确。故选 BCD。9、如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列说法正确的是（）A刀刃很薄可以减小压强 B铡刀实质上是一种省力杠杆 C甘蔗放在a点比b点更易被切断 D手沿F1方向用力比沿F2方向更省力 答案：BC 解析：A刀刃很薄，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故 A 错误；10 B铡刀在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故 B 正确；C由图知，甘蔗放在a点比b点时的阻力臂更小，在动力臂和阻力不变时，根据杠杆平衡条件可知，动力会更小，甘蔗更易被切断，故 C 正确；D图中F1方向竖直向下，F2方向垂直于杠杆向下，由动力臂的定义可知，手沿F1方向用力比沿F2方向用力时的动力臂要小，由杠杆平衡条件可知，动力更大，即F1F2，所以手沿F1方向用力比沿F2方向更费力，故 D 错误。故选 BC。10、小欢同学用四只完全相同的滑轮和两根绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳子自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度，所用时间相同。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）AF1大于F2BF1和F2做的功相等 CF1的功率小于F2的功率 D甲、乙滑轮组的机械效率相等 答案：ABD 解析：A甲、乙图中绳子的有效段数分别为 2、3，因不计绳重和摩擦，甲图中作用在绳子自由端的力 1=动滑轮+物2 乙图中作用在绳子自由端的力 11 2=动滑轮+物3 可知F1大于F2，故 A 正确；B甲图中绳子自由端移动的距离为 甲=2 乙图中绳子自由端移动的距离为 乙=3 根据=，F1做的功 甲=1甲=动滑轮+物2 2=(动滑轮+物)F2做的功 乙=2乙=动滑轮+物3 3=(动滑轮+物)故F1和F2做的功相等，故 B 正确；C将相同的物体匀速提升相同的高度，所用时间相同，因F1和F2做的功相等，根据=，F1的功率等于F2的功率，故 C 错误；D本实验中，对物体做的功为有用功有=物，所以，甲、乙图中做的有用功相等，因F1和F2做的功（总功）也相等，根据=有总，甲、乙滑轮组的机械效率相等，故 D 正确。故选 ABD。综合题 11、如图甲所示，建筑工人用滑轮组提升重为 285N 的水泥桶，动滑轮重为 90N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中，水泥桶上升的高度h随时间t变化的关系如图乙所示。求：（1）水泥桶上升的速度；()12 （2）010s 内建筑工人对绳子的拉力的功率；()（3）滑轮组的机械效率；()（4）当所提升的水泥桶总重力增加时，滑轮组的机械效率_，人对平台的压强_。（两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）答案：0.3m/s 112.5W 76%变大 变小 解析：解：（1）1由图像可知，水泥桶上升的速度 =3m10s=0.3m/s 即水泥桶上升的速度为 0.3m/s。（2）2由图知，n=3，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，则绳端的拉力 =+动3=285N+90N3=125N 绳端上升的速度 绳=3=3 0.3m/s=0.9m/s 拉力的功率 =绳=125N 0.9m/s=112.5W 即拉力的功率为 112.5W。（3）3滑轮组的机械效率 13 =有用总=绳=3=285N3 125N=76%即滑轮组的机械效率为 76%。（4）4提升相同的高度时，增加水泥桶的总重力，则增大了有用功，而额外功不变，所以滑轮组的机械效率变大。5水泥桶总重力增加时，人的拉力增加，根据力的作用的相互性，绳对人的拉力增加，人对平台的压力减小，脚与平台的接触面积不变，据p=可知，人对平台的压强变小。答：（1）水泥桶上升的速度为 0.3m/s；（2）010s 内建筑工人对绳子的拉力的功率为 112.5W；（3）滑轮组的机械效率为 76%；（4）当所提升的水泥桶总重力增加时，滑轮组的机械效率变大，人对平台的压强 变小。12、小明同学想要利用滑轮将三只相同的箱子 A、B 和 C 从地面搬运至 10 米高的三楼楼面，已知每个箱子的质量为 50 千克，滑轮的重为 30 牛，所用绳子的重和摩擦忽略不计，小明的体重为 800 牛。小明同学设计的搬运方案如图所示。（1）你认为小明同学设计的方案是否可行？理由是什么？（2）请你帮他俩利用这些器材再设计两个可行的方案，将三只箱子搬运至三楼楼面；（3）针对你所设计的方案，求：搬运三个箱子所要做的总功W总为多少焦？并将这两个方案进行优劣比较。答案：（1）不可行，理由见解析；（2）见解析；（3）1.5104，见解析 14 解析：解：（1）箱子的总重 G总=m总g=3mAg=350kg9.8N/kg=1470N 小明的重力 G小明=800N 由于小明将滑轮当做定滑轮来一起提升三个重物，它不能省力，因此需要的最小拉力 F最小=G总=1470N 而小明所能施加的最大拉力只有 F最大=G小明=800N 因为 F最大F最小 所以，小明同学设计的方案不可行；（2）方案一：将滑轮当做定滑轮使用，将 A、B 和 C 三件重物一件一件匀速吊上去，这样小明的重力大于物体的重，可以完成工作；方案二：将滑轮当做动滑轮使用，将 A、B 和 C 三件重物一起匀速吊上去，这时拉力向上，只要小明对绳子施加足够大的力就可以完成工作。（3）方案一中对每个箱子做的功 WB=WC=WA=FAsA=GAhA=mAghA=50kg9.8N/kg10m=4.9103J 总功 W总 1=3WA=34.9103J=1.47104J 方案二中阻力大小 F阻=G总=3GA+G轮=3mAg+G轮=350kg9.8N/kg+30N=1500N 因为使用动滑轮一起匀速提升三件重物，则绳子末端拉力 15 =12阻=12 1500N=750N 则总功 W总 2=Fs=F2hA=750N210m=1.5104J 依据上述数据进行比较，可以发现：方案一中，所需施加的动力比较小,提升时较省力，动力做的总功较少，但分三次吊运较费时间、费距离。方案二中，所需施加的动力较大，提升时较费力，动力做的总功较多，要对动滑轮做额外功，吊运一次完成，较省时，省距离。答：（1）小明同学设计的方案不可行，理由见解析；（2）可行性方案见解析；（3）按方案一总功为 1.47104J，按方案二总功为 1.5104J，优劣比较见解析。