第12章《简单机械》单元测试卷（基础卷）（解析版）

第十二章《简单机械》单元测试卷（基础卷）（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 • 春桐柏县校级月考）关于杠杆，下列说法中正确的是（ ） ．杠杆只有静止在水平位置才是处于平衡状态 B．杠杆平衡时，作用在杠杆上的两个力一定在支点的两侧 ．杠杆一定有支点 D．杠杆的支点一定在杠杆的正中间 【答】 【解答】解：杠杆平衡是指杠杆静止或匀速转动。所以杠杆平衡不一定静止在水平位 置。故错误。 杠杆平衡时，作用在杠杆上的两个力不一定在支点的两侧，如铡刀的刀片就是杠杆，它 的支点在一端，两个力就在支点的一侧。故B 错误。 由杠杆的定义可知，杠杆一定有支点。故正确。 杠杆的支点也可在一端，如我们用筷子时，支点就在上端。故D 错误。 故选：。 2．（2023 • 春宜州区期末）如图所示，轻质杠杆B 的支点是，＝B．若在和B 端分别悬挂 重力相等的两个重物，则杠杆（ ） ．保持平衡 B．端下沉 ．B 端下沉 D．以上均可能 【答】B 【解答】解：轻质杠杆B 的重力可不计，杠杆的示意图如下所示： 动力和阻力大小均等于物体的重力，两个重物的重力相等，则F1＝F2； 动力臂为，阻力臂为＜B＝， 所以可知F1×＞F2×， 根据杠杆的平衡条件可知，端下沉。 故选：B。 3．（2023 • 秋淮安期末）如图所示，下列使用中的工具，可认为是费力杠杆的是（ ） ． 核桃夹 B． 瓶盖起子 ． 螺丝刀 D． 食品夹 【答】D 【解答】解：、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故错误； B、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B 错误； 、螺丝刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故错误； D、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D 正确。 故选：D。 4．（2023•连山区校级开学）工人们为了搬动一台笨重的机器，设计了如图所示的四种 方，机器下方的小圆圈表示并排放置的圆形钢管，其中最省力的方是（ ） ． B． ． D． 【答】D 【解答】解：、机器下面加有圆形钢管，拉力等于机器与钢管之间的滚动摩擦力，用关 系式表示为F＝f 滚； B、使用一个定滑轮来拉动机器，定滑轮不省力，拉力等于机器和水平地面的摩擦力， 用关系式表示为FB＝f 滑； 、使用一个定滑轮来拉动钢管上面的机械，定滑轮不省力，拉力等于机器和钢管之间的 滚动摩擦力，用关系式表示为F＝f 滚； D、使用一个动滑轮来拉动钢管上面的机械，动滑轮省一半力，拉力等于机器和钢管之 间滚动摩擦力的一半，用关系式表示是FD＝ f 滚； 相同条件下，滚动摩擦力小于滑动摩擦力，用关系式表示为f 滚＜f 滑，由此可知，D 图 这种情况最省力。 故选：D。 5．（2023 • 秋锡山区校级期中）如图所示，取两根光滑木棍，将绳子的一端系在其中一根 棍上，再按图示的绕法依次绕过两根木棍，缓慢拉动绳子，两根棍靠拢。若想用更小的 力也能让木棍靠拢，则下列说法中可行的是（ ） ．将木棍的表面变得粗糙些 B．将绳子在木棍上多绕几圈 ．沿竖直方向匀速拉动绳子 D．缩短木棍的长度，使其质量变小 【答】B 【解答】解： 将绳子的一头系在一棍上，然后如图所示，在棍子的中部绕几圈，它的实质是一个滑轮 组，根据滑轮组的特点可知，滑轮组有几段绳子，绳端的拉力就是作用在棍上拉力的几 分之一，滑轮组上绳子的段数越多越省力，所以想用更小的力也能让木棍靠拢，可以将 绳子在木棍上多绕几圈，故B 正确。 故选：B。 6．（2023 • 春南丹县期末）用如图所示的滑轮组匀速提升600 的重物时，人手实际需提供 的拉力应是（ ） ．小于200 B．等于200 ．大于200 D．一定大于300 【答】 【解答】解：由图可知，有3 段绳子承担物体和动滑轮重， 若不计绳重和摩擦，则拉力是物体和动滑轮总重的 ， 即不计绳重和摩擦，F＝ （G 物+G 动）， 因此F＞ G 物＝ ×600＝200， 若考虑绳重和摩擦，但不能确定此时的拉力一定大于300，故正确。 故选：。 7．（2023•焦作一模）如图所示，陈明同学用动滑轮提升摩托车过程中，所做的有用功是 （ ） ．克服绳与滑轮间的摩擦力做的功 B．克服摩托车重力所做的功 ．提升摩托车同时提升滑轮做的功 D．克服绳子的重力所做的功 【答】B 【解答】解：使用机械时，对人们有用的功叫有用功，所以用动滑轮提升摩托车，目的 就是提升摩托车，则克服摩托车重力所做的功就是有用功。 故选：B。 8．（2022•游仙区校级开学）如图所示，重为50 的物体在拉力F 作用下沿水平面做匀速直 线运动。已知滑轮组机械效率为80%，物体运动的速度为2m/s，下列分析计算正确的是 （ ） ．在2 秒内重力所做的功200 B．在10s 内机械所做的有用功为300 ．拉力F 做功的功率为20 D．物体受到的摩擦力为12 【答】D 【解答】解：、物体沿水平面做匀速直线运动，在重力的方向上没有移动距离，重力不 做功，即重力做功为零，故错误； D、由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数：＝3，克服摩擦力做的功为有用功， 因为滑轮组的机械效率η＝ ＝ ＝ ＝ ， 所以摩擦力：f＝ηF＝3×80%×5＝12，故D 正确； 、拉力端移动速度v＝3v 物＝3×2m/s＝6m/s， 拉力的功率P＝ ＝ ＝Fv＝5×6m/s＝30，故错误； B、在10s 内机械所做的有用功： ＝fs 物＝fv 物t＝12×2m/s×10s＝240，故B 错误。 故选：D。 9．（2023 • 秋金坛区期中）如图所示，钓鱼时，钓鱼竿可看成是一个杠杆，按常用握杆方 法把鱼向上提起的过程中，能正确表示其支点、动力F1和阻力F2 的是（ ） ． B． ． D． 【答】B 【解答】解：图中钓鱼竿是下面手与鱼竿接触的位置是支点，动力是上面手施加的力， 阻力为鱼线对鱼竿竖直向下的拉力，故B 正确，D 错误。 故选：B。 10．（2022 • 春高新区期末）如图所示，是我国古代《墨经》最早记述的秤的杠杆原理， 有关它的说法正确的是（ ） ① “ ”“ ” “ ”“ ” 图中标 本表示力臂，权 重表示力 ②图中的B 点为杠杆的支点 ③“ ” “ ” 权小于重时，端一定上扬 ④ “ ” “ ” 增大重时，应把权向端移才能重新恢复水平平衡 ．只有①④ B．只有①② ．只有③④ D．只有②④ 【答】 【解答】解：① “ ”“ ” “ ”“ ” 由图可知标 本表示力臂，权 重表示力，故①正确； ②图中点为杠杆的支点，故②错误； ③ “ ” “ ” “ ” “ ” 根据杠杆平衡条件可知，权与标的乘积小于重与本的乘积时，端一定上 扬，故③错误； ④ “ ” “ ” “ ” ” “ ” 增大重时，重与本的乘积时增大，根据杠杆平衡条件可知，权与标的乘积 “ ” “ ” “ ” 也应增大，而权为定值，则应增大标值，即把权向端移，故④正确。 故选：。 11．（2023 • 春九江月考）如图所示，轻质杠杆可绕支点自由转动，作用在、B 点处的各 个拉力中，能使杠杆水平平衡的最小力是（ ） ．F1 B．F2 ．F3 D．F4 【答】D 【解答】解：轻质杠杆可绕支点自由转动，要使力最小，需要使动力的力臂最大，根据 图示可知，当动力作用在B 点，且动力的方向竖直向上时，动力臂时最大的，此时的动 力最小，故D 正确。 故选：D。 12．（2023 • 春梁区期末）在2023 年皮划艇静水世界杯波兰站中，中国队取得3 金4 银2 铜的成绩。如图所示，皮划艇运动员一手支撑柄，另一手用力划桨，此时的船桨可看到 一个杠杆。图中的船桨模型中最合理的是（ ） ． B． ． D． 【答】 【解答】解：由题意可知，撑住桨柄的末端为支点，下面的手给浆向后的力，这时水给 浆一个向前的力，所以船前进，故正确。 故选：。 13．（2023 • 秋滨海县期中）用同一定滑轮分别沿图示方向将同一重物匀速提起，不计绳 重与摩擦，三个力（ ） ．F1最大 B．F2最大 ．F3最大 D．一样大 【答】D 【解答】解：使用定滑轮不省力，但是可以改变用力方向，不计摩擦力和绳重，施加的 拉力等于物重，所以F1＝F2＝F3，故B 错误，D 正确。 故选：D。 14．（2023 • “ 春安次区期末）如图所示，怒江72 ” 拐是西藏自治区昌都地区八宿县境内的 一条盘山公路，被认为是最美的盘山路之一，将山路修成S 形是为（ ） ．缩短汽车上山过程中所走的路程 B．减小汽车上山过程中的牵引力 ．减少汽车上山过程中所做的功 D．缩短汽车上山过程中所用的时间 【答】B 【解答】解：盘山公路就相当于变形的斜面，使用斜面可以省力，减小了车辆上山时所 需要的牵引力；不省功，但费距离和时间。故B 正确，D 错误。 故选：B。 15 ．（2023 • 秋 碑林区校级月考）关于图中的简单机械说法正确的是（ ） ．图甲中的剪铁片剪刀是费力杠杆 B．图乙中旗杆顶端装有动滑轮，利用它来升国旗，可以改变力的方向 ．利用图丙中的滑轮提升重物可以省功 D．图丁中的盘山公路就是斜面的应用，盘山公路上匀速行驶的汽车受到的摩擦力小于 牵引力 【答】D 【解答】解：、剪铁片剪刀使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故错误； B、图乙中旗杆顶端装有定滑轮，利用它来升国旗，可以改变力的方向，故B 错误； 、使用任何机械都不省功，故错误； D、盘山公路就是斜面的应用，在盘山公路上匀速行驶的汽车受到重力、摩擦力和牵引 力的作用，牵引力大于摩擦力，故D 正确。 故选：D。 16．（2023 • 秋天河区期末）如图1，小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体M（绳 长不变），做功情况如图2 ，则（ ） ．甲的总功大于乙 B．甲的机械效率等于乙 ．甲的机械效率高于乙 D．甲提升M 的高度小于乙 【答】 【解答】解：、由图2 可知，甲、乙两种机械做的有用功：甲有＝乙有，额外功：甲额＜乙 额，所以总功：甲总＜乙总，故错误； B、由η＝ 可知，甲的机械效率高于乙，故B 错误，正确； D、根据＝G 可知，有用功相同，则物体上升的高度相同，故D 错误。 故选：。 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 • 春白云区校级月考）如图所示，一根杠杆长1 米，支点在它的最左端，现将 一G 为90 的重物放在距点20m 的处，若使杠杆处于水平静止状态，当F 作用在杠杆最 右端时应往 2 “ 方向拉（选填1” “ 、2” “ 、3”）动力最小，且F 大小是 18 。 【答】2；18。 【解答】解： 由图可知，当沿F 的方向，即竖直向上的方向施加力时，动力臂最长、最省力； 由于G×L＝F×LB， 即90×20m＝F×100m， 解得F＝18。 故答为：2；18。 18．（2024•商河县一模）一辆汽车陷进了泥潭，司机按图甲、图乙两种方式安装滑轮，均 能将汽车从泥潭中拉出。图甲中的滑轮是 定 滑轮；图乙中滑轮的作用是 省力 。 【答】定；省力。 【解答】解：由图可知：甲图使用定滑轮，拉力等于汽车受到的阻力；乙图使用动滑 轮，拉力为汽车所受阻力的一半，所以乙方法使用的滑轮是能省力的。 故答为：定；省力。 19．（2023 • 春诏安县校级月考）使用一个滑轮组吊起重物，若拉绳子的力为200，且绳子 的自由端被移动5m 时，重物被提升1m ，那么重物的重力为 1000 ，滑轮组的机械 效率是 100% （滑轮重、绳重及摩擦不计）。 【答】1000；100%。 【解答】解：由s＝可知，承担物重的绳子的股数＝5， 滑轮重及摩擦不计，由F＝ G，得G＝5F＝200×5＝1000。 轮重、绳重及摩擦不计，额外功为0，滑轮组的机械效率达到100%。 故答为：1000；100%。 20．（2024•大余县一模）在社会实践活动中，小明与爸爸一起在果修剪果树枝。如图所 示，用艺剪修剪树枝的过程中，该艺剪属于 省力 杠杆，艺剪的刀口制得很锋利， 是为了增大 压强 “ ” “ ” （选填压强或压力）。 【答】省力；压强。 【解答】解：艺剪使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 艺剪的刀口制得很锋利，是为了通过减小受力面积来增大压强。 故答为：省力；压强。 21．（2023• 章丘区一模）甲图盘山公路修得弯弯曲曲，其主要目的是 省力 “ （选填省 ” “ ” 力或省距离），乙图是用螺丝刀将螺纹钉旋进木板的情景，手柄 粗 （选 “ ” “ ” 填粗或细）一些的螺丝刀用起来更省力。 【答】省力；粗。 【解答】解：（1）盘山公路相当于斜面，汽车沿着盘山公路驶上高耸入云的山峰时， 费了距离省了力； （2）螺丝刀的手柄是轮轴，其实质是省力杠杆，轴半径是阻力臂，轮半径是动力臂， 轴半径一定时，轮半径越大越省力，即手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力。 故答为：省力；粗。 22．（2022•平坝区模拟）如图所示，用平行于斜面、大小为25 的拉力F，将重为36 的物 体从斜面底端匀速拉至顶端。如果斜面的机械效率是72% ，则斜面高为 02m m；此 过程中物体对斜面的压强 不变 “ ”“ ” “ ” （选填增大 减小或不变）。 【答】02m；不变。 【解答】解：（1）拉力做的总功：总＝Fs＝25×04m＝1， 拉力做的有用功：有用＝η 总＝72%×1＝072， 斜面高：＝ ＝ ＝02m； （2）物体从斜面底端匀速拉至顶端的过程中，对斜面的压力不变，受力面积不变，根 据压强公式p＝ 可知，压强不变。 故答为：02m；不变。 三．作图题（共2 小题，共6 分） 23．（2023•龙华区二模）在如图中画出杠杆B 受到的阻力F2以及动力臂L1的示意图。 【答】如上图 【解答】解：由图知，为杠杆的支点，动力为F1，由支点作F1 作用线的垂线，垂线段 长为动力臂L1； 物体对杠杆的拉力为阻力，方向竖直向下，由此作出阻力F2，如图所示： 。 24．（2023 • 秋新吴区校级月考）如图所示，某人站立在地面上用滑轮组将物体匀速向上 拉起，请画出滑轮组绳子的绕法。 【答】 【解答】解：因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由2 段绳子承担物重，应从 定滑轮开始绕线，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；如图所示： 四．实验题（本题共3 小题，共22 分） 25．（2024• “ ” 镇平县模拟）图甲是某实验小组探究杠杆的平衡条件的实验装置。 （1 ）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 平衡 “ （选填平 ” “ ” 衡或非平衡）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向 左 “ ” “ ” （选填左或右）侧调节。 （2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现 杠杆 左端下沉 “ ” “ ” “ ” （选填左端下沉、仍然平衡或右端下沉）。 （3 ）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是 避免偶然性，得出普遍结论 。 （4）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小 组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆点处挂上2 个钩码，用弹簧测力计在点处竖直 向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为 23 。以弹簧测力计的拉 力为动力F1，钩码向下的拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当 杠杆水平平衡时，F1l1总是大于F2l2 ，其原因可能是 杠杆自重对杠杆平衡有影响 。 （5 ）图丁中，弹簧测力计处在点位置时，此杠杆属于 费力 “ ” “ （选填省力或费 ” 力）杠杆，请举出它在生活生产中的一个应用实例： 钓鱼竿 。 【答】（1）平衡；左；（2）左端下沉；（3）避免偶然性，得出普遍结论；（4）23； 杠杆自重对杠杆平衡有影响；（5）费力；钓鱼竿（或镊子等）。 【解答】解：（1）如图，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态；杠杆的左 端上翘，平衡螺母向上翘的左端调节； （2）图乙中支在中心时，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件知F 左L 左＝F 右L 右，图丙中用 力推动右侧钩码的悬线，使右侧拉力的力臂变短，故此时F 左L 左＞F 右L′右，故左端会 下沉； （3）本实验进行多次实验，是为避免偶然性，得出普遍结论； （4）分度值为01，弹簧测力计示数为23；图丁中，设杠杆的重力为G，力臂为LG，当 杠杆平衡时，根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2+GLG， 由丁图可知LG≠0，所以杠杆自重对杠杆平衡有影响，此时F1L1＞F2L2； （5）由图丁可知此时L1＜L2，故为费力杠杆，生活中常见的镊子、钓鱼竿等都是费力 杠杆。 故答为：（1）平衡；左；（2）左端下沉；（3）避免偶然性，得出普遍结论；（4） 23；杠杆自重对杠杆平衡有影响；（5）费力；钓鱼竿（或镊子等）。 26．（2023 • 秋雁塔区校级期中）某综合实践小组为学楼一楼的台阶设计了一个无障碍通 道，如图1 所示，它其实就是一个斜面，在设计的过程中，他们对斜面的省力情况与斜 面的倾斜程度的关系进行了研究。他们利用重G1的木块1、重G2的木块2、刻度尺、长 木板和弹簧测力计进行了如下探究。 （1）为了探究斜面的省力情况与它的倾斜程度的关系，该小组做了如图2 所示的三个 实验，在实验中他们想让斜面更陡，将木块向 左 “ ” “ ” 移（填左，右）； （2 ）实验过程中他们要用弹簧测力计沿木板 匀速 拉动木块，此时的拉力 不等于 “ ” “ ” 摩擦力（选填等于或不等于）； （3）小组发现甲、乙、丙三次实验的拉力F1＞F2＞F3，所以他们得出了结论： 在其 他条件相同时，斜面倾斜程度越大，拉力越大，越费力 ； （4）在实验过程中，为了使实验更严谨，通过斜面高和长来确定斜面的倾斜程度，于 是用刻度尺测量了斜面长为s，木块1 长为，三次实验的斜面高分别为1、2、3，实验结 束后他们发现，根据这些数据可以得出斜面的机械效率，请用所测量的物理量表示出乙 图中斜面的机械效率：η＝ （用字母表示）； （5）他们通过计算发现甲、乙、丙的机械效率依次变小，于是从理论的角度进行了论 证：按甲、乙、丙三种情况将木块1 拉到顶端时，有用功 变小 “ ” “ （选填变小、不 ” “ ” 变或变大）。斜面越缓，木块对斜面的压力就越大，当斜面的粗糙程度一定时，滑 动摩擦力就越 大 ，所以额外功就越