八年級物理下冊《第十二章 簡單機械》單元測試卷-附答案解析(人教版)

第第頁八年級物理下冊《第十二章簡單機械》單元測試卷-附答案解析(人教版)學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題（每小題2分，共16分）1．下列簡單機械在正常使用時能夠省力的是()A．食品夾B.C．瓶蓋起子D.2．如圖所示，松動螺子，使用長長的管套時，下列說法正確的是（）A．動力臂變短，會更省力 B．動力臂變長，會更省力C．阻力臂變長，會更費力 D．阻力臂變長，會更省力3．下圖是小華在勞動教育實踐活動中體驗中國傳統(tǒng)農(nóng)耕“舂稻谷”的示意圖，若要使小華更省力，應(yīng)該這樣做（）A．小華原地不動B．小華將腳向前移動C．將支點向右移動靠近小華D．將支點向左移動遠離小華4．如圖工人師傅正在使用一根硬棒撬動石頭，使用此硬棒（）A．省力且省距離 B．省力但費距離C．費力且費距離 D．費力但省距離5．（2022春·廣西河池·八年級統(tǒng)考期末）升國旗的旗桿上有個重要裝置是（）A．動滑輪 B．杠桿 C．滑輪組 D．定滑輪6．如圖所示，用相同的滑輪安裝成甲、乙兩種裝置，分別勻速提升同一重物G，若不計摩擦和繩重，則下列判斷不正確的是（）A．F1=F2B．使用甲裝置可省力C．F3=F4D．使用乙裝置可改變力的方向7．如圖所示，用F＝20N的拉力使重物勻速上升1m，已知物體所受的重力為54N（不計繩重及摩擦），下列說法正確的是（

）A．物體所受重力做的功是20JB．拉力做的功是54JC．滑輪組的機械效率是90%D．重物上升過程中繩端移動了2m8．如圖所示，使用滑輪組提升重物時，能提高機械效率的是(忽略繩重和摩擦)(

)A．改變繞繩方式 B．減小動滑輪的質(zhì)量C．減小提升重物的高度 D．減小被提升物體的質(zhì)量二、填空題（每空1分，共14分）9．利用杠桿投擲石球，如圖所示，作用在A點的力沿_______方向時最小，若力沿c的方向時力臂_______（選填“變長”、“變短”）。10．如圖所示，同一物體在同一水平面上做勻速直線運動，已知物重G=100N，物體與水平面的摩擦力f=30N，則F1=___________N，F(xiàn)2=___________N（不計動滑輪重、繩重及繩與滑輪之間的摩擦）。11．使用動滑輪可以省________（選填“力”或“距離”）。重為500N的物體，不計摩擦及滑輪自重，用一個動滑輪提起它，需要________N的力，如果用一個定滑輪提起它，需要用________N的力。12．如圖所示的是自行車把手的示意圖，自行車在轉(zhuǎn)彎時，車把手相當于簡單機械輪軸中的________（選填：“輪”或“軸”），它能起________的作用（選填：“省力”或“省距離”）。13．（2022春·廣西百色·八年級統(tǒng)考期末）如圖所示，小明用兩個相同的滑輪組（繩重和摩擦不計），分別將重力相同的兩個物體勻速提高到相同高度，則所用的拉力F1___________F2；其機械效率η1___________η2。（填“>”、“＜”或“=”）。某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，實驗裝置如圖所示。請回答下列問題：實驗次數(shù)12鉤碼重G/N44鉤碼上升高度h/m0.10.1繩端拉力F/N1.81.6繩端移動的距離s/m0.30.4機械效率η71.4%（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知第2次實驗使用的是滑輪組________（選填“甲”或“乙”）；（2）計算第2次實驗中的機械效率η=________%；（3）通過2次實驗的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪________，滑輪組的機械效率越低。三、作圖題（每作一圖2分，共14分）15．（1）如圖所示，小球靜止在水中，請畫出小球的受力示意圖；（2）請在圖中畫出動力F1的動力臂l1。16．圖中，輕質(zhì)杠桿OA在力F1、F2的作用下處于靜止狀態(tài)，L2為力F2的力臂。請在圖中畫出力F1的力臂L1和力F2的示意圖。17．如下圖所示，某旅客正拖著行李箱前，請在圖中畫出拖力F的力臂L。18．請畫出圖中重物G所受重力的示意圖和拉力F的力臂（用L把力臂表示出來）。如圖所示，是動滑輪的示意圖。動滑輪的實質(zhì)是杠桿，請你畫出該杠桿的動力臂l1和阻力臂l2。20．請在圖中用筆畫線，畫出用滑輪組提升重物最省力的繞法。四、實驗題（每空1分，共22分）21．（2022春·廣西梧州·八年級統(tǒng)考期末）在做“探究杠桿的平衡條件”的實驗中：（1）如圖甲所示，為使杠桿在_________位置平衡，可以將左端的平衡螺母向______調(diào)；（2）實驗時，施加的動力和阻力的方向都是豎直方向，這樣做的好處是_______；（3）調(diào)節(jié)平衡后，在杠桿兩側(cè)掛不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼位置，使杠桿在水平位置再次平衡，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。改變鉤碼的數(shù)量及位置多次實驗，小明得出杠桿的平衡條件______。如圖乙所示，A、B兩點分別增加一個鉤碼，則杠桿________（選填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持平衡”）；（4）多次實驗的目的是_________；（5）如圖丙所示，若不在B點掛鉤碼，改用彈簧測力計在B點向下拉杠桿，彈簧測力計由豎直方向逐漸向左轉(zhuǎn)動，杠桿始終保持水平平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將逐漸_________（選填“增大”或“減小”），原因是彈簧測力計拉力的力臂在_________（選填“增大”或“減小”）。22．圖是某實驗小組做探究“杠桿平衡條件”的實驗情景，所用杠桿刻度均勻，各鉤碼重均為0.5N。（1）杠桿安裝好后處于如圖甲所示的靜止狀態(tài)，此時的杠桿________（選填“是”或“不是”）平衡狀態(tài)，為了研究的方便，應(yīng)將杠桿右側(cè)的螺母向________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿處于水平平衡狀態(tài)，這樣做的目的是為了便于測量________。杠桿平衡后，在實驗過程中，________（選填“可以”或“不可以”）再調(diào)節(jié)螺母；（2）杠桿調(diào)節(jié)好后，在杠桿兩邊分別掛上數(shù)量不同的鉤碼，改變鉤碼數(shù)量和位置，使杠桿處于水平平衡狀態(tài)，記錄數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm111011022153103320415分析實驗數(shù)據(jù)可知，杠桿平衡的條件為：________；根據(jù)結(jié)論可知，杠桿上A點處掛2個鉤碼，如圖乙所示，則在B點處掛________個鉤碼，才能使杠桿在水平位置平衡；（3）如圖丙所示，也可以用彈簧測力計替代鉤碼完成實驗。用彈簧測力計豎直向上拉杠桿，使杠桿處于水平平衡狀態(tài)，當彈簧測力計逐漸向右斜時，杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計示數(shù)將________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。23．（2022春·廣西賀州·八年級統(tǒng)考期末）小富要探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”，他猜想影響滑動摩擦力大小的因素可能有：①接觸面所受的壓力大??；②接觸面的粗糙程度；接下來小富通過如圖所示實驗操作驗證他的猜想：（1）實驗中小富用彈簧測力計水平拉著木塊在長木板上滑動，使木塊保持水平______運動，這樣做根據(jù)________的知識得出拉力等于摩擦力，測出木塊所受摩擦力的大小；（2）如果小富要探究猜想①，他應(yīng)該選擇______兩幅圖，根據(jù)圖中彈簧測力計的示數(shù)得出結(jié)論：接觸面粗糙程度相同時，______；（3）如果小富要探究猜想②，他應(yīng)該選擇______兩幅圖，根據(jù)圖中彈簧測力計的示數(shù)的得出結(jié)論：_______；（4）如圖所示，小富將木板面支起，仍用彈簧測力計拉著木塊斜向上做勻速直線運動，就可以測量出此斜面的機械效率，已知此時木板和水平面夾角為30°，彈簧測力計拉力為50N，木塊重力為80N，則此斜面的機械效率是______。五、計算題（3大題，共36分）24．如圖是質(zhì)量為60kg的工人利用滑輪組提升重為810N物體的示意圖，某段提升過程中物體勻速上升的速度為0.1m/s。繩端的拉力為300N，不計繩重及繩與滑輪間的摩擦。求：（1）工人拉繩子的速度；（4分）（2）滑輪組的機械效率。（4分）25．搬運工人用如圖所示的滑輪組將一個重120N的物體勻速提升3m，所用的拉力為50N，時間為20s，不計繩重及摩擦。求：(1)有用功；（4分）(2)拉力做的功；（4分）(3)拉力的功率；（4分）(4)滑輪組的機械效率。（4分）26．如圖所示，甲工人用F甲=80N的水平推力推動重為600N的貨物，從A處水平路面上勻速移動5m至倉庫門口B處，用時20s；乙工人接著使用滑輪組拉動該貨物在豎直方向上勻速移動3m到達指定位置C，滑輪組的機械效率為80%。求：（1）甲工人做的功多少J？（4分）（2）甲工人做功的功率是多少W？（4分）（3）利用滑輪組提升貨物所用的拉力F乙是多少N？（4分）參考答案與解析1．C【詳解】A．使用食品夾時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故A錯誤；B．定滑輪是一個等臂杠桿，即動力臂等于阻力臂，不省力、也不費力，故B錯誤；C．使用瓶蓋起子時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C正確；D．使用釣魚竿時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故D錯誤．2．B【詳解】由題意可知：松動螺子，使用長長的管套時可以使杠桿的動力臂增加，阻力臂和阻力大小不變，故根據(jù)杠桿平衡原理，利用這種方式可以省力。故ACD錯誤，B正確。故選B。3．D【詳解】舂在工作時杠桿，其自身的重力是阻力，據(jù)杠桿的平衡條件，增大動力臂，可減小動力，將支點向左移動，可增大動力臂，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。4．B【詳解】CD．一根硬棒撬動石頭，動力臂大于阻力臂，故是省力杠桿，故CD錯誤；AB．省力但是費距離，故A錯誤；B正確。故選B。5．D【詳解】滑輪的軸固定在旗桿上，所以該滑輪是個定滑輪，使用定滑輪的優(yōu)點是可以改變拉力的方向，故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。6．A【詳解】AB．圖甲中，滑輪的軸隨物體一起移動，是動滑輪，動滑輪是動力臂大于阻力臂的杠桿，使用動滑輪可以省力。在不計繩重及摩擦時，向F1方向用力時，動力臂是阻力臂的兩倍，所以F1=G向F2方向用力時，動力臂小于阻力臂的兩倍，所以F2>G那么F1<F2故A錯誤，符合題意，B正確，不符合題意；CD．圖乙中，滑輪的軸不隨物體一起移動，是定滑輪，使用定滑輪不能省力，但能改變力的方向，在不計繩重及摩擦時，向F3、F4方向用力，其大小相等，即F3=F4=G故CD正確，不符合題意。故選A。7．C【詳解】A．物體所受重力做的功（有用功）為W有＝Gh＝54N×1m＝54J故A錯誤；BD．由圖可知n＝3繩子自由端移動的距離為s＝nh＝3×1m＝3m拉力做的總功為W總＝Fs＝20N×3m＝60J故BD錯誤；C．滑輪組的機械效率為故C正確。故選C。8．B【分析】提高滑輪組的機械效率可以從增大有用功或減小額外功來實現(xiàn)，【詳解】AC．繞繩的方式與重物提升的高度對機械效率沒有影響，故AC錯；B．減小動滑輪的質(zhì)量可減小額外功，故B正確；D．減小被提升物的質(zhì)量，可是減小有用功，會減小機械效率，故D錯；9．

b

變短【詳解】[1][2]根據(jù)杠桿平衡條件可知，當阻力和阻力臂不變時，要讓動力最小，則要讓動力臂最長，如圖所示，最長的動力臂為OA，則此時當F方向與動力臂垂直時最省力，故作用在A點的力沿b方向時最小。若力沿c的方向時力臂變短，動力將變大。10．

30

15【詳解】[1]圖甲中滑輪的軸固定不動，為定滑輪，其實質(zhì)是等臂杠桿，不能省力；不計繩重及繩與滑輪之間的摩擦，拉力F1=f=30N[2]圖乙中滑輪隨物體一起運動，為動滑輪，其實質(zhì)是動力臂等于二倍阻力臂的杠桿，可以省一半的力，不計動滑輪重、繩重及繩與滑輪之間的摩擦，拉力11．

力

250

500【詳解】[1]動滑輪可以省力，但是費距離。[2]用一個動滑輪提起重為500N的物體，使用動滑輪，承擔物重的繩子股數(shù)為n=2，不計摩擦及滑輪自重，那么拉力為[3]如果用一個定滑輪提起它，因為定滑輪是不省力的，故需要500N的力。12．

輪

省力【詳解】[1]圖示中，自行車的車把手及中間的軸相當輪軸，車把手是輪軸的輪。[2]轉(zhuǎn)彎時，力作用在車把手上，即作用在輪軸的輪上，起省力的作用。13．

＜

=【詳解】[1]甲圖中，承擔物體繩子的段數(shù)n=3，不計繩重和摩擦，則所用拉力的大小為乙圖中，承擔物體繩子的段數(shù)n′=2，不計繩重和摩擦，則所用拉力的大小為由于物重和動滑輪的中都相同，所以F1?F2。[2]不計繩重和摩擦，則滑輪組的機械效率為因為兩種情況中，物重和動滑輪的中都相同，故η1=η2。14．

乙

62.5

動滑輪的個數(shù)越多（或動滑輪的質(zhì)量越大）【詳解】（1）[1]根據(jù)繩子移動的距離與物體升高高度的關(guān)系s=nh，繩子的有效段數(shù)故使用的是滑輪組乙。（2）[2]計算第2次實驗中的機械效率（3）[3]通過對第1次實驗和第2次實驗的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)越多（或動滑輪的質(zhì)量越大），滑輪組的機械效率越低。15．（1）（2）【詳解】（1）小球靜止在水中，浮力和重力是平衡力，兩個力的大小相等，重力與浮力的作用點都在小球重心，過重心分別沿豎直向下和豎直向上的方向畫一條有向線段，并分別用G和F浮表示，即為其所受重力和浮力示意圖，作圖時兩條線段長度要相等。如圖所示：（2）圖中杠桿支點在O點，從支點O向動力作用線引垂線，可得動力臂l1，如圖所示：16．【詳解】力臂是支點到力的作用線的距離，作F1的延長線，過支點O作F1的垂線，即為F1的力臂L1；過力臂L2的下端作垂直于L2的直線，與杠桿OA的交點為力F2的作用點，方向向左，即為F2，如圖所示：17．【詳解】由圖知，O為支點，從O點作力F作用線的垂線，垂線段L即為其力臂，如圖所示：18．【詳解】找到物體的幾何中心即重心，從重心開始，豎直向下畫一條帶箭頭的線段，標出G，即為重物重力的示意圖，從支點O向F所在的直線作垂線，并標出l，即為拉力F的力臂，如下圖所示19．【詳解】動滑輪的支點O在繩與輪最左邊的接觸點；F為動力，作用點在繩與輪最右邊的接觸點；阻力作用點在軸上，方向豎直向下；從支點O分別向動力作用線和阻力作用線畫垂線，就得到動力臂l1和阻力臂l2，如圖所示：20．【詳解】該承擔動滑輪和重物的繩子股數(shù)最多n=3，從動滑輪的鉤開始繞線，如圖：21．

水平

左

便于測量力臂

F1L1=F2L2

右端下沉

實驗結(jié)論具有普遍性

增大

減小【詳解】（1）[1][2]由圖知道，杠桿的左端上翹，因為杠桿傾斜時，杠桿的重心偏向杠桿下沉的一端，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）要向杠桿上翹的一端調(diào)節(jié)。所以，平衡螺母向應(yīng)上翹的左端移動，使杠桿在水平位置平衡。（2）[3]實驗前先要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，施加的動力和阻力的方向都是豎直方向，是為了便于測量力臂的長度。（3）[4]設(shè)一個鉤碼重力為G，橫桿上一小格為L，調(diào)節(jié)平衡后，在杠桿兩側(cè)掛不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼位置，使杠桿在水平位置再次平衡，由圖乙知道左邊=F2L2=3G×2L=6GL右邊=F1L1=2G×3L=6GL左邊等于右邊，改變鉤碼的數(shù)量及位置多次實驗，左邊依然等于右邊，小明據(jù)此得出杠桿的平衡條件動力×動力臂=阻力×阻力臂[5]設(shè)一個鉤碼重為G，一格的長度為L，若A、B兩點分別增加一個鉤碼，則左側(cè)4G×2L=8GL右側(cè)3G×3L=9GL因為8GL＜9GL，即左側(cè)力與力臂的乘積小于右側(cè)力與力臂的乘積，所以，杠桿右端下沉。（4）[6]本題為探究性實驗，實驗中多次實驗，是為了得出普遍性結(jié)論，避免偶然性。（5）[7][8]由圖丙知道，若不在B點掛鉤碼，改用彈簧測力計在B點向下拉杠桿，當彈簧測力計由豎直方向逐漸向左轉(zhuǎn)動時，阻力、阻力臂不變，動力臂逐漸變小，根據(jù)杠桿平衡條件知道，動力逐漸變大，即彈簧測力計示數(shù)將逐漸減小。22．

是

右

力臂

不可以

動力×動力臂=阻力×阻力臂##F1l1=F2l2

3

變大【詳解】（1）[1]杠桿的平衡狀態(tài)是指：杠桿處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動。由圖甲知，杠桿靜止，此時杠桿處于靜止狀態(tài)。[2][3]圖甲中，杠桿的左端下沉，應(yīng)將右側(cè)的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，才能讓杠桿在水平位置平衡。這樣可使力臂在水平方向，力臂與杠桿重合，直接讀出杠桿上的對應(yīng)的刻度便是力臂的長度，便于測量力臂。[4]杠桿平衡后，進行實驗時，只能通過調(diào)節(jié)力的大小及力臂來調(diào)節(jié)杠桿再次平衡，不能調(diào)節(jié)螺母。（2）[5]由表格數(shù)據(jù)知，每組對應(yīng)的動力與動力臂的乘積都和阻力與阻力臂的乘積相等。所以杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂。[6]設(shè)每個鉤碼的重力為G，杠桿每個小格的長度為l。圖乙中，據(jù)杠桿的平衡條件有2G×3l=nG×2l解得，n=3。在B處應(yīng)掛3個鉤碼。（3）[7]彈簧測力計豎直向上拉杠桿，杠桿在水平位置平衡，如圖丙。當彈簧測力計逐漸向右斜時，對應(yīng)的動力臂變小，而阻力與阻力臂不變，據(jù)杠桿平衡條件知，動力變大，所以測力計的示數(shù)變大。23．

勻速直線運動

二力平衡

甲和乙

接觸面越粗糙相同時，壓力越大，摩擦力越大

甲和丙

壓力大小相同時，接觸面越粗糙，摩擦力越大

80%【詳解】（1）[1][2]實驗中，木塊處于平衡狀態(tài)時，拉力大小等于滑動摩擦力大小，用彈簧測力計拉著木塊在水平面上做勻速直線