第12章《简单机械》单元测试卷（培优版）（解析版）

第十二章《简单机械》单元测试卷（培优版）（解析版） （考试时间：90 分钟试卷满分：100 分） 注意事项： 1．测试范围：人版八年级下册第12 章。 Ⅰ 第卷选择题 一、选择题（本题共16 小题，每小题2 分，共32 分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的） 1．（2023 • 春利通区期末）在日常生活中，用10 的拉力不能提起重15 的物体的简单机械 是（ ） ．一个定滑轮 B．一个动滑轮 ．杠杆 D．滑轮组 【答】 【解答】解：因为10 的拉力要提起重15 的物体，使用的机械一定是能省力的机械，而 在动滑轮、定滑轮、杠杆和滑轮组中，只有定滑轮不能达到省力的目的，所以用10 的 拉力不能提起重15 的物体。 故选：。 2．（2023 • “ ” 秋邵阳期末）五一国际劳动节，学校开展我劳动我光荣主题活动，如图是军 “ ” 军同学拖地时使用的胶棉吸水拖把，关于吸水拖把所涉及的物理知识，下列说法中错 误的是（ ） — ．胶棉上有条纹 为了减小摩擦力 B — ．挤压胶棉形变 力能改变物体的形状 — ．拉动拉手脱水 拉杆是省力杠杆 D — ．使用拖把拖地 利用滑动摩擦 【答】 【解答】解：、棉上有条纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦 力，故错误； B、挤压胶棉，胶棉发生形变，说明力可以改变物体的形状，故B 正确； 、在拉动拉手脱水的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故正确； D、使用拖把拖地，拖把与地面之间的摩擦力为滑动摩擦力，故D 正确。 故选：。 3．（2023 • 春任丘市期末）如图，用同一个滑轮按甲、乙两种方式提起同一个物体（G 轮 ＜G 物 ），不计绳重和摩擦，则以下说法中正确的是（ ） ．图甲中的滑轮相当于一个等臂杠杆 B．图乙中滑轮的特点是可以改变力的方向 ．图甲中的滑轮比图乙中的滑轮省力 D．图乙中的滑轮相当于一个等臂杠杆 【答】 【解答】解：、图甲中的滑轮是定滑轮，它不省力，相当于一个等臂杠杆，故正确； B、图乙中滑轮是动滑轮，它的特点是可以省力，但不可以改变力的方向，故B 错误； 、图甲中的滑轮为定滑轮，图乙中的滑轮为动滑轮，因滑轮的重力小于物体重力，所以 使用图甲中的滑轮提升物体比使用图乙中的滑轮提升物体费力，故错误； D、图乙中的滑轮相当于一个省力杠杆，故D 错误； 故选：。 4．（2023 • 春峡江县期末）如图，下列各项中的简单机械，使用的目的和其它三项不同的 是（ ） ． 起重机的滑轮组 B． 瓶盖起子 ． 提物体的滑轮 D． 旗杆顶端的滑轮 【答】D 【解答】解：、起重机使用滑轮组是为了省力； B、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，使用瓶盖起子是为了 省力； 、由图可知，滑轮随物体一起移动，是动滑轮，使用动滑轮是为了省力； D、由图可知，旗杆顶端的滑轮固定不动，是定滑轮，使用定滑轮是为了改变力的方 向。 故选：D。 5．（2023 • 春平江县期末）下列设备中所对应的物理知识，错误的是（ ） —— ．重垂线 利用重力方向竖直向下 B —— ．定滑轮 省一半力 —— ．潜水艇 改变自身重量实现沉浮 D —— ．盘山公路 利用斜面省力 【答】B 【解答】解：、重力的方向总是竖直向下的，与水平面垂直，重垂线检查是否平直就根 据这一点，故正确； B、定滑轮不省力，只改变力的方向，故B 错误； 、潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自的重力来实现的，故正确； D、斜面是省力的机械，在高度一定时，斜面越长越省力，盘山公路是利用斜面越长越 省力的原理，故D 正确； 故选：B。 6．（2023 • 秋宿城区期末）下列说法中正确的是（ ） ．机器的功率越大，做的功越多 B．做有用功越多的机械，效率越高 ．机器的功率越小，效率越低 D．机器的功率越小，做功越慢 【答】D 【解答】解：、由＝Pt 可以看出，做功多少与功率和时间成正比，功率较大，时间不确 定，做功多少不能确定。故错误； B、机械效率是有用功与总功的比值，有用功较多，总功不确定，机械效率不能确定。 故B 错误； 、机械做功快慢与机械效率没有关系。故错误； D、功率描述的是物体做功的快慢，所以功率越小的物体，做功越慢。故D 正确。 故选：D。 7．（2023 • 春利川市期末）如图所示，撬动重物时，要在撬棒下垫个石头，其作用的是（ ） ．支点 B．动力作用点 ．阻力作用点 D．增压点 【答】 【解答】解：撬动重物时，要在撬棒下垫个石头，该石头与杠杆接触的地方是杠杆的支 点，故符合题意，BD 不符合题意。 故选：。 8．（2023 • 春武侯区期末）杠杆在生活中有很多应用。如图所示，甲、乙两个同学正在玩 跷跷板，欲使甲同学被跷起，可采取的有效方法是（ ） ．甲向右移动 B．甲向左移动 ．甲左右移动都行 D．乙向左移动 【答】 【解答】解：根据杠杆的平衡条件可知：甲、乙两个同学正在玩跷跷板，欲使甲同学被 跷起，可以让甲同学靠近支点或者乙同学远离支点，即甲向右移动或者乙向左移动，故 符合题意，BD 不符合题意。 故答为：。 9．（2023 • 春金乡县期末）如图所示，重为100 的物体M 分别在拉力F1和F2的作用下竖 直提升了1m，图甲中物体M 做加速运动，图乙中物体M 做匀速直线运动，绳长不变。 已知F1＝150，F2＝110 。在本次实验中，下列说法中正确的是（ ） ．使用该动滑轮能省力 B．该动滑轮所做的有用功为150 ．利用该动滑轮做的额外功大于有用功 D．使用动滑轮时，当物体M 被提升1m 时，绳子自由端也移动了1m 【答】 【解答】解：、物体的重力是100，根据图乙可知，使用动滑轮时的拉力为110，本题 中使用动滑轮不能省力，故错误； B、该动滑轮所做的有用功为：有＝G＝100×1m＝100，故B 错误； 、使用动滑轮做的总功为：总＝F2s＝110×2×1m＝220，额外功为：额＝总﹣有＝220 100 ﹣ ＝120；利用该动滑轮做的额外功大于有用功，故正确； D、使用动滑轮时，当物体M 被提升1m 时，绳子自由端移动的距离为2m，故D 错 误。 故选：。 10．（2023 • 春荔湾区期末）图中的四个场景选自中国古代科技著作《天工开物》中的插 图，下列说法正确的是（ ） ． “ ” 场中打稻中通过摔打的方法能将稻粒从稻秆上打落下 来，因为稻粒具有惯性 B． “ ” 赶稻及菽中牛拉石碾的力与石碾拉牛的力是一对平衡力 ． “ ” 透火焙干中把湿纸贴在热墙上可以加快水分升华 D． “ ” 炒蒸油料中用锅铲翻炒油料是为了省功 【答】 【解答】解：、稻秆因撞击而停止运动，稻粒由于惯性从稻秆上打落下来，这是利用稻 粒的惯性，故正确； B “ ” 、赶稻及菽中牛拉石碾的力与石碾拉牛的力是相互作用力，不是平衡力，故B 错 误； “ ” ．透火焙干中把湿纸贴在热墙上，温度升高，水分蒸发加快，易干，故错误； D．锅铲是费力杠杆，费力但省距离，不能省功，使用任何机械都不省功，故D 错误。 故选：。 11．（2023 • 春梁区期末）工人师傅用如图所示的甲、乙两种方式把同一个物体提升相同 的高度，已知物体重为100，滑轮重均为20（绳重和摩擦不计），下列说法正确的是（ ） ．甲比乙更省力 B．甲做的有用功比乙多 ．甲做的总功比乙多 D．甲的机械效率比乙的高 【答】D 【解答】解： 、由图可知，甲滑轮是定滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物 体的重力，为100；乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮可以省一半的力， 即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则F 乙＝ （G+G 动）＝ ×（100+20）＝60，所 以，F 甲＞F 乙，故错误； BD、两幅图中的有是克服物体重力做的功，由于匀速提升相同物体到相同的高度，则有 用功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功，比甲图中做的总功要多， 所以结合机械效率公式η＝ ×100%可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越 小，所以η 甲＞η 乙，故B 错误，D 正确。 故选：D。 12．（2023 • 秋礼泉县期末）如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面 上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面。则（ ） ．F 甲＞F 乙，因为乙方法的动力臂长 B．F 甲＜F 乙，因为甲方法的阻力臂短 ．F 甲＞F 乙，因为甲方法的动力臂短 D．F 甲＝F 乙，因为动力臂都是阻力臂的2 倍 【答】D 【解答】解：两次抬起水泥板时的情况如图所示： 在上述两种情况下，动力为F，阻力均为水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物 体，其重心都在其几何中心上，所以动力臂都等于阻力臂的2 倍； 根据杠杆的平衡条件可得：F＝ ＝ G，所以前后两次所用的力相同，故B 错误， D 正确。 故选：D。 13．（2023 • 春鼓楼区校级期末）吕一健同学把一根蜡烛截成长度不同的两段，竖立在轻 质杠杆的两边（支点在中点）。调整使杠杆水平平衡，如图所示。若同时点燃蜡烛（设 燃烧速度相同），则杠杆（ ） ．左端下沉 B．右端下沉 ．仍保持平衡 D．条件不足，无法判断 【答】 【解答】解： （1）由图可知，m 左＞m 右，由G＝mg 可知G 左＞G 右， 开始，杠杆平衡，由杠杆平衡条件可得：G 左L 左＝G 右L 右， 因G 左＞G 右，L 左＜L 右； （2）蜡烛燃烧速度相同，过一段时间后，蜡烛减少的质量Δm 相同，减少的重力ΔG 相 同， 左边（G 左﹣ΔG）L 左，右边（G 右﹣ΔG）L 右，G 左L 左＝G 右L 右， 则：（G 左﹣ΔG）L 左﹣（G 右﹣ΔG）L 右＝G 左L 左﹣G 右L 右﹣ΔGL 左+ΔGL 右＝ΔGL 右 ﹣ΔGL 左， 由于L 左＜L 右，故ΔGL 右﹣ΔGL 左＞0， （G 左﹣ΔG）L 左﹣（G 右﹣ΔG）L 右＞0， 即：左边力与力臂的乘积大于右边力与力臂的乘积，杠杆不再平衡，左端下降。 故选：。 14．（2023 • 春和平区期末）如图，一根轻杆可以绕点转动，在轻杆的中点挂一个重为G 的重物，在轻杆的另一端施加一个力F，轻杆在图示位置平衡。若在重物上加挂一个物 体，为使轻杆保持在图示位置平衡，拉力F 可以做的调整是（ ） ．只减小F 的大小 B．只将F 作用点沿轻杆向上移动适当距离 ．只将F 沿逆时针方向转过适当角度 D．只调整F 的方向与原来方向相反 【答】 【解答】解： 若在重物上加挂一个物体，阻力增大，阻力臂不变； 由图知，若动力臂和阻力臂不变，根据F1L1＝F2L2得动力F 变大，故错误； 若只将F 作用点沿轻杆向上移动适当距离，动力臂变小，F1L1≠F2L2，故B 错误； 只将F 沿逆时针方向转过适当角度，动力臂先变大，后变小，所以F1L1 可能等于F2L2 得，故正确； 只调整F 的方向与原来方向相反，这样动力和阻力使得杠杆转动的方向相同，杠杆不能 平衡，故D 错误。 故选：。 15．（2023 • 秋太仓市期末）如图，用沿斜面向上的拉力F，拉着重为G 的物体在粗糙斜 面B 上匀速移动s，物体受到的摩擦力为f ，上升高度为，此过程中有（ ） ．斜面B 和物体的机械能守恒 B．斜面B 的内能转化为物体的机械能 ．机械效率η＝ ×100% D．机械效率η＝ ×100% 【答】D 【解答】解：、由于斜面粗糙，用拉力F 拉着物体在粗糙斜面B 上移动时，物体和斜面 之间存在摩擦力，有一部分机械能转化为内能，所以斜面B 和物体的机械能不守恒，故 错误。 B、的机械能增加是因为克服摩擦做功，将机械能转换为内能，不是斜面B 的内能转化 为的机械能，故B 错误。 D、拉力做的有用功有用＝G，拉力做的额外功额＝fs， 拉力做的总功总＝Fs＝有用+额＝G+fs， 则斜面的机械效率：η＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100%，故错误、D 正确。 故选：D。 16．（2023 • 秋溧阳市期末）如图甲所示的装置，是重15 的空吊篮，质量为50kg 的小明 将提升到高处，施加的拉力F 随时间变化关系如图乙所示，上升的速度随时间变化关系 如图丙所示。系的绳子足够牢固，绕过滑轮的绳子能承受的最大拉力为60。忽略绳重及 摩擦，g 取10/kg 。下列结论中正确的是（ ） ①动滑轮的重力为5 ②1～2s 内拉力F 的功率为2 ③此装置匀速提升重物的最大机械效率约为833% ④用此装置匀速提升60 的货物时，小明对地面压力为470 ．①② B．①③ ．②④ D．③④ 【答】B 【解答】解： ①由图丙可知，在1～2s 内被匀速提升，由图乙可知此时拉力F＝10， 由图知，通过动滑轮绳子的段数＝2，忽略绳重及摩擦，拉力F＝ （G+G 动），则动滑 轮重力： G 动＝2F G ﹣＝2×10 15 ﹣ ＝5，故①正确； ②由图丙可知，1～2s 内上升的速度v＝02m/s，拉力端移动速度v＝2v＝2×2m/s＝ 04m/s， 1～2s 内拉力F 的功率：P＝ ＝ ＝Fv＝10×04m/s＝4，故②错误； ③忽略绳重及摩擦，绕过滑轮的绳子能承受的最大拉力为60， 处绳子拉力：F＝ （FB+G 动）＝ ×（FB+5）， B 处绳子的最大拉力：FB 最大＝2F 最大﹣G 动＝2×60 5 ﹣＝115， 此装置最多能匀速运载货物的重力：G 最大＝FB 最大﹣G＝115 15 ﹣ ＝100， 此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，则此装置提升重物的最大机械效 率： η 最大＝ ＝ ＝ ＝ ≈833%，故③正确； ④提升60 货物时，绳端人的拉力： F 拉＝ （G 货+G+G 动）＝ ×（60+15+5）＝40， 小明对地面压力： F 压＝G 小明﹣F 拉＝m 小明g F ﹣ 拉＝50kg×10/kg 40 ﹣ ＝460，故④错误。 故选：B。 Ⅱ 第卷非选择题 二、填空题（本题共6 小题，每题2 分，共12 分） 17．（2023 • 春中宁县校级期末）如图是我国古代劳动人民在工地上运送巨木的情景。架 在支架上的横杆属于 省力 “ ”“ ” “ ” 杠杆（选填省力 费力或等臂）；支架下面垫有面 积较大的石块，是为了 减小 “ ” “ ” 对地面的压强（选填增大或减小）。 【答】见试题解答内容 【解答】解：由图可知，架在支架上的横杆的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆； 支架对地面的压力一定，在支架下面垫有面积较大的石块，其实质是增大接触面积，由 p＝ 可知，支架对地面的压强减小。 故答为：省力；减小。 18．（2023 • 秋苏州期末）小明用一根粗细均匀、质量为002kg 的木棒自制了一把杆秤， 杆秤上每格长度均相等，如图所示。当他在秤钩处挂上质量为04kg 的物体时（不计秤 钩和细线质量），应将质量为01kg 的秤砣挂在 B 点左侧 （B 点/B 点右侧/B 点左 侧）才能使杆秤在水平位置平衡。为将杆秤的零刻度线调至点，他在处安装了一个秤 盘，则该秤盘的质量为 005 kg。 【答】B 点左侧；005。 【解答】解：根据杠杆平衡条件可知，G1L1＝G2L2+G3L3， 即：m1gL1＝m2gL2+m3gL3， 则：m1L1＝m2L2+m3L3， 当他在秤钩处挂上质量为04kg 的物体时（不计秤钩和细线质量），设杠杆每格长为L， 则有：04kg×2L＝002kg×5L+01kg×L3， 解得：L3＝7L， 故将质量为01kg 的秤砣挂在B 点左侧； 秤盘中无重物，若把秤砣悬挂在点处，因秤砣对杆秤的拉力过支点，其力臂为0，杆秤 仍平衡，由此可知该杆秤的零刻度线应该标在点， 根据杠杆平衡条件可知，G4L1＝G2L2， 即：m4gL1＝m2gL2， 则：m4L1＝m2L2， 则秤盘的质量为：m4＝ ＝ ＝005kg。 故答为：B 点左侧；005。 19．（2023 • 春贵池区期末）如图，在水平拉力F＝20 作用下将物体水平向右匀速拉动， 动滑轮相对于物体是 静止 “ ” “ ” （选填运动或静止）的；当物体与地面之间的滑动 摩擦力为物重的01 倍，不考虑滑轮重、绳重、绳与滑轮间摩擦，则物体重力为 600 。 【答】静止；600。 【解答】解：在将物体水平向右匀速拉动的过程中，动滑轮相对于物体的位置没有发生 变化，是静止的； 从图中可知＝3，不考虑滑轮重、绳重、绳与滑轮间摩擦，物体受到的摩擦力f＝F 拉＝ 3F＝3×20＝60，则物体重力为：G＝ ＝ ＝600。 故答为：静止；600。 20．（2023 • 春荆州区期末）如图，物体是边长为20m 的一个正方体，密度为25g/m3，对 水平桌面的压强是 5000 P，B 的重力为100，滑轮和绳子重忽略不计，此时在水平 面上向右做匀速直线运动，若用力F 向左拉物体，使物体向左做匀速直线运动，则F＝ 100 。 【答】5000；100。 【解答】解：的体积：V＝（20m）3＝8000m3， 根据ρ＝ 可得，的质量： m＝ρV＝25g/m3×8000m3＝20000g＝20kg， 则的重力： G＝mg＝20kg×10/kg＝200； 因物体在水平桌面上，则对桌面的压力：F 压＝G＝200， 对桌面的压强：p＝ ＝ ＝5000P； 由图知，此滑轮组由2 段绳子承担物重， 滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，则绳端的拉力F＝ GB＝ ×100＝50； 物体在水平面上向右做匀速直线运动时，受到的摩擦力和绳对的拉力平衡，所以f＝F＝ 50，方向水平向左； 若使物体向左做匀速直线运动，由于压力大小和接触面的粗糙程度均不变，因此受到的 滑动摩擦力大小不变，且此时受到摩擦力的方向水平向右， 由力的平衡条件可得，此时对物体施加的拉力：F＝F+f＝50+50＝100。 故答为：5000；100。 21．（2023 • 秋永修县期末）斜面也是一种简单机械。工人师傅常利用斜面把重物搬运到 汽车上，如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人在12s 内用400 的推力沿斜面方向将 重为900 的箱子推到车上。则推力的功率是 100 ，在这过程中此斜面的机械效率是 75% 。 【答】100；75%。 【解答】解：工人做的总功：总＝Fs＝400×3m＝1200， 则推力的功率： ； 对箱子做的有用功：有＝G＝900×1m＝900， 此斜面的机械效率：η＝ ×100%＝ ×100%＝75%。 故答为：100；75%。 22．（2023 • 春怀宁县期末）用起重机提升货物，滑轮组部分如图所示。它一次提升货物 的质量为27×103kg，40s 内物体被匀速提升了4m，动滑轮的重3×103（不计绳重和摩 擦）。拉力F 的功率为 3000 ，该滑轮组的机械效率为 90