第十二章簡單機械物理人教版八年級下冊

第十二章簡單機械(時間:85分鐘分值:80分)一、填空題(共16分,每空1分)1.如圖,這是生活中常用的燕尾夾,尾柄上標(biāo)有A、B、C三點,AB=BC,當(dāng)用力摁住C點打開夾子時,可把點看作支點,夾子可看作(選填“省力”、“費力”或“等臂”)杠桿。

2.簡單機械的使用給人們的生活帶來很多便利。小華用如圖甲所示的方法將被臺風(fēng)刮倒的樹拉正,A的樹干相當(dāng)于(選填“動滑輪”、“定滑輪”或“杠桿”,下同),如圖乙所示,將石碾子滾上臺階,石碾子相當(dāng)于。

3.重200N的物體,不計摩擦和滑輪重,如果使用定滑輪將它勻速提起,所用拉力是N;如果使用動滑輪將它豎直向上勻速提起,所用拉力是N。

4.如圖所示,取兩根光滑的木棍甲、乙,將繩子的一端系在甲木棍上,再依次繞過兩根木棍。甲、乙兩根木棍分別由兩位同學(xué)在木棍的兩端握緊。用力緩慢拉繩子的自由端,(選填“甲”或“乙”)木棍受到繩子的拉力更大;若甲木棍保持靜止,拉動過程中乙木棍向左移動1m,則繩子自由端移動m。

5.如圖所示,重為20N,長為40cm的杠桿AO固定在豎直墻面上,安安同學(xué)用手在A端用一始終水平的拉力F把杠桿往水平方向拉,在杠桿勻速上升過程中拉力將(選填“變小”、“不變”或“變大”)。從杠桿平衡條件角度分析安安(選填“能”或“不能”)把杠桿拉至水平位置。

6.如圖所示,在相同時間內(nèi),用大小相同的拉力F把等質(zhì)量的甲、乙兩物體分別沿粗糙程度相同的斜面AB、AC從底端拉到斜面頂端。F對物體做功的功率分別為P甲、P乙,機械效率分別為η甲、η乙,則P甲P乙,η甲η乙。(均選填“大于”、“小于”或“等于”)

7.用一個自重為50N的動滑輪將重為150N的物體勻速向上提起3m,需要用N的拉力,這個動滑輪的機械效率是。(不計摩擦及繩重)

8.課堂上小文同學(xué)利用身邊的塑料直尺和若干硬幣來驗證杠桿平衡的條件,如圖所示,當(dāng)杠桿在水平位置平衡時,他測出從支點O到硬幣邊緣的距離作為力臂L1和L2的大小,他測力臂的方法是(選填“正確”或“錯誤”)的;如果兩邊的硬幣以相同大小的速度同時做遠(yuǎn)離支點的勻速運動,則杠桿(選填“仍平衡”、“向左傾斜”或“向右傾斜”)。

二、選擇題(共14分,把你認(rèn)為正確選項的代號填在題后的括號內(nèi)。第9~12小題,每小題只有一個正確選項,每小題2分;第13、14小題為多項選擇,每小題有兩個或兩個以上正確選項,每小題3分。全部選擇正確得3分,選擇正確但不全得1分,不選、多選或錯選得0分)9.如圖所示的工具,在使用時屬于費力杠桿的是()10.如圖所示,用一個始終垂直于杠桿的力F,把杠桿OA從圖示位置緩慢拉至水平的過程中,力F的大小將()A.不變 B.變小C.變大 D.先變大后變小11.如圖所示的杠桿是平衡的,如在左邊的鉤碼下方再掛上一個相同鉤碼,為使杠桿再次平衡,下列符合條件的是()A.右邊鉤碼下加一個相同的鉤碼B.左、右兩邊的鉤碼分別向支點移動一格C.左邊鉤碼向右移動一格D.右邊鉤碼向右移動一格12.如圖所示,完全相同的滑輪,用相同的繩子繞成甲、乙兩個滑輪組,分別提起重為G1和G2的兩個物體,比較它們的省力情況和機械效率,若不計繩重和摩擦,則下列說法中正確的是()A.若G1=G2,則F1<F2,甲的機械效率較高B.若G1=G2,則F1>F2,乙的機械效率較高C.若G1<G2,則F1<F2,甲、乙的機械效率相同D.若G1<G2,則F1<F2,乙的機械效率較高13.如圖所示,這是由相同的滑輪組裝的滑輪組,甲、乙兩人分別用兩裝置在相等時間內(nèi)將質(zhì)量相等的重物勻速提升相同的高度,空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質(zhì)量均不計。下列說法正確的是()A.甲的拉力是乙的拉力的3倍B.乙拉繩子的速度大小是甲拉繩子速度大小的2倍C.甲拉力做的功等于乙拉力做的功D.利用圖中的任一滑輪組,提升相同的重物,機械效率相同14.用如圖所示的滑輪組豎直勻速提升重為G的物體,拉力大小為F,t時間內(nèi)物體上升的高度為h,滑輪組的機械效率為η。則()A.若勻速提升的高度h增大,機械效率仍為ηB.若物重變?yōu)?G,則拉力也會變?yōu)?FC.t時間內(nèi)的額外功W額=G?D.動滑輪的重力為G動=3FG三、計算題(共22分,第15、16小題各7分,第17小題8分)15.如圖所示,一足夠長的剛性輕板(不易彎曲,且不計本身重量),A端用繩系住,并將繩的另一端固定在地面上,繩能承受的最大拉力為F繩=1500N,用一支架將輕板支撐在O處,板剛好水平,OA=0.5m,有一個重為250N的小孩,從O點開始出發(fā),以v=0.5m/s的速度向另一端緩慢行走,求:(1)行走2s后繩的拉力;(2)行走多長時間,剛好繩被拉斷。16.如圖甲,用120N的力F1水平拉動重為250N的物體A在水平路面勻速移動了1m。如圖乙,改用滑輪組拉動A在同一路面勻速移動2m,拉力F2大小為50N。求此過程中:(1)滑輪組做的有用功;(2)滑輪組做的總功;(3)滑輪組的機械效率。17.用如圖所示的滑輪組將重為300N的物體從地面勻速送到2m高處,所用拉力為150N,此過程中克服摩擦做功180J,求:(1)工人做的有用功;(2)此過程中該裝置的機械效率;(3)動滑輪的自重。四、實驗與探究題(共28分,每小題7分)18.小明同學(xué)在“研究定滑輪和動滑輪特點”的實驗中,實驗裝置如圖所示。實驗次數(shù)物重G/N使用動滑輪時測力計的示數(shù)F/N11.000.6521.500.932.001.15(1)在研究定滑輪特點時,按圖甲操作,覺得讀數(shù)不方便,于是把測力計倒過來,即測力計吊環(huán)系在拉繩上,用手拉掛鉤,測力計的示數(shù)會(選填“大于”、“等于”或“小于”)物體的重力,其原因是(不計繩重及摩擦)。

(2)在研究動滑輪特點時,按圖乙操作,記錄數(shù)據(jù)如表,分析表中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),測力計的示數(shù)F大于物重G的一半,其原因是。如果不更換動滑輪,為了使測出的拉力接近物重的一半,請?zhí)岢鲆粭l合理的建議:。

(3)小明在研究動滑輪特點的第2次實驗中,若鉤碼在2s內(nèi)勻速提高10cm,則拉力做的有用功是J,拉力做功的功率是W,此時動滑輪的機械效率為。(結(jié)果保留到0.1%,不計繩重和摩擦)

19.下面是小王利用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行探究“杠桿的平衡條件”的實驗。(每個鉤碼重0.5N)(1)實驗前,將杠桿的中點置于支架上,當(dāng)杠桿靜止時,發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉,這時應(yīng)將平衡螺母向(選填“左”或“右”)端調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位置平衡。使杠桿在水平位置平衡的目的是。

(2)如圖甲所示:①在杠桿A點處掛4個鉤碼,則在B點處應(yīng)掛個同樣的鉤碼,杠桿才能在水平位置平衡;②把B點處的鉤碼取下,在B點處施加一個豎直向下的拉力F=N時,杠桿也能在水平位置平衡。當(dāng)拉力F向右傾斜時,仍要保持杠桿在水平位置平衡,拉力F的大小將(選填“變大”、“變小”或“不變”)。

(3)如果小王又進(jìn)行了如圖乙所示的探究,考慮杠桿的影響,用彈簧測力計在C點豎直向上拉使杠桿仍然處于水平位置平衡時,彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)(選填“大于”、“小于”或“等于”)3N。

20.斜面是一種簡單機械,生活中人們常常利用它來省力。小明想探究“斜面的機械效率與斜面的傾斜程度的關(guān)系”。于是他找來木塊A、長木板B、三個高度不同的長方體和一把彈簧測力計進(jìn)行實驗,實驗裝置如圖所示。(1)除上述器材外,小明要完成實驗還需要的一種測量儀器是。

(2)在實驗過程中,應(yīng)沿斜面向上拉動木塊,使木塊做運動。

(3)實驗中通過改變實驗裝置圖中的來改變斜面的傾斜程度。

(4)實驗記錄數(shù)據(jù)如下表,則第3次實驗時斜面的機械效率為。

實驗次數(shù)斜面傾斜程度木塊重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N木塊沿斜面移動的距離s/m斜面的機械效率η1較緩50.23.30.560.6%2較陡50.253.80.565.8%3最陡50.34.20.5(5)分析比較表中的實驗數(shù)據(jù),可得到的結(jié)論是。

(6)除了傾斜程度會影響斜面的機械效率,你還能猜想到斜面的也會影響到斜面的機械效率,這樣猜想的依據(jù)是。

21.某實驗小組在“測滑輪組機械效率”實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示,第1、2、3次實驗裝置分別如圖甲、乙、丙所示。次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m有用功W有用/J測力計拉力F/N測力計移動距離s/m總功W總/J機械效率η120.10.20.90.30.2774.1%240.10.41.60.30.4883.3%340.11.10.50.55(1)比較第1次實驗和第2次實驗,可得出結(jié)論:使用同樣的滑輪組,提起的鉤碼越重,滑輪組的機械效率越。

(2)第3次實驗中所做的有用功是J,機械效率是。

(3)第3次實驗中動滑輪個數(shù)比第2次實驗多。動滑輪自重增大,對動滑輪所做的額外功(選填“增大”或“減小”),滑輪組的機械效率(選填“增大”或“減小”)。因而,由第2、3次實驗可知:。

(4)綜合上述結(jié)論,提高機械效率的方法有(選填“增大”或“減小”)有用功。

參考答案1.B等臂2.動滑輪杠桿3.2001004.甲45.變大不能6.大于小于7.10075%8.錯誤向右傾斜9.A10.B11.D12.D13.BCD14.AC15.解:(1)行走2s后,人行走的距離為:L1=s=vt=0.5m/s×2s=1m因為F1L1=F2L2,所以,250N×1m=F2×0.5m,解得F2=500N。(3分)(2)繩剛好被拉斷時,繩子的拉力為F繩=1500N,因為F1L1=F繩L2,所以,250N×L1'=1500N×0.5m,解得L1'=3m,所以人行走的時間為:t'=L1'v=3m0.5m/s16.解:(1)因為物體在水平路面上做勻速直線運動,所以物體受到的摩擦力:f=F1=120N,則使用滑輪組時做的有用功:W有=fs物=120N×2m=240J(2分)(2)由圖知,n=3,拉力端移動距離s=3s物=3×2m=6m,拉力做的總功:W總=F2s=50N×6m=300J(2分)(3)滑輪組的機械效率:η=W有W總×100%=240J300J×100%17.解:(1)工人做的有用功:W有=Gh=300N×2m=600J(2分)(2)由圖可知,n=3,則繩端移動的距離:s=nh=3×2m=6m拉力做的總功:W總=Fs=150N×6m=900J此過程中該裝置的機械效率:η=W有W總×100%=600J900J×100%≈66(3)克服動滑輪重力所做的額外功:W動=W總W有Wf=900J600J180J=120J由W動=G動h可得,動滑輪的重力:G動=W動?=120J2m=18.(1)小于測力計有重力(2)動滑輪有重力提升重力更大的物體(3)0.150.0983.3%評分標(biāo)準(zhǔn):每空1分,共7分;有其