人教版八年级物理下册第十二章简单机械单元测试
时间:60分钟 满分:70分
一、填空题(每空1分,共14分)
1.罐头的瓶盖很难拧开,用螺丝刀把瓶盖撬起一个缝隙,会听到“噗”的一声,瓶盖就很容易被拧开,听到“噗”的一声是 的振动产生的,撬瓶盖用的螺丝刀相当于 杠杆。
2.刚会走路的孩子常常因为好奇而去攀爬柜子,容易使柜子翻倒造成伤害事件,其侧视示意图如图所示.柜子可简化成一个杠杆模型,标有A、B、C、D四个点,当它翻倒时,是以 点为支点的.为将柜子固定,可在 点处加装固定装置,使该装置起作用时受力最小.
3.如图所示,木箱重1000N,当它沿水平面运动时受到的摩擦力大小为600N,用滑轮组使木箱沿水平面以0.1m/s的速度匀速直线运动20s.若绳重、滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦均可忽略不计,则水平拉力F的大小为 N.假设滑轮组的机械效率为80%,则拉力做功的功率为 W.
4.一台起重机在10 s内将重为3 600 N的货物匀速提高了4 m,起重机做的有用功是 J。若起重机做的额外功是9 600 J,则机械效率是 ,起重机的功率是 W。
5.汽车在冰雪路面上行驶,轮子上安装防滑链,这是通过增大接触面 的方法来增大与路面的摩擦力。如图所示,汽车起重机通过液压装置推动吊臂时,吊臂属于 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
6.如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置,测力计的示数F为 N,测力计上升的高度s为0.2m.物块重G为1.5N,物块上升的高度h为0.3m,则杠杆的机械效率为 %,使用该杠杆做额外功的一个原因是 .
二、选择题(每题2分,共16分)
7.用一个动滑轮将重120N的物体匀速提起(动滑轮重、摩擦力忽略不计),所用拉力为( )
A.120N B.60N C.240N D.30N
8.如图所示的轻质杠杆,AO小于BO.在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡.若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离,则 ( )
A.杠杆仍保持平衡 B.杠杆的A端向下倾斜
C.杠杆的B端向下倾斜 D.无法判断
9.如图所示,用滑轮组提升重物时,重400N的物体在10s内匀速上开了1m。已知拉绳子的力F为250N,则提升重物的过程中( )
A.做的总功是400J B.拉力F的功率是25W
C.绳子自由端被拉下1m D.滑轮组的机械效率是80%
10.两个滑轮如图所示的方式组合,用5N的拉力F拉动绳端,使物体在5s内水平向左匀速滑动1m,物体与地面间的摩擦力为9N。下列选项中正确的是( )
A.滑轮A是定滑轮,B是动滑轮 B.额外功为10J
C.拉力F的功率为1.8W D.滑轮组的机械效率为90%
11.如图所示,甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等,用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升,在相等时间内绳端A、B移动相同的距离(忽略绳重和摩擦),在此过程中,下列选项正确的是( )
A.两钩码上升的速度相等 B.两滑轮组绳端的拉力相等
C.甲滑轮组的总功比乙少 D.两滑轮组的机械效率相等
12.如图所示,甲乙两个滑轮组,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重物 提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是( )
A.若 ,拉力做的有用功相同
B.若 ,拉力做的总功相同
C.若 ,甲的机械效率小于乙的机械效率
D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
13.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,绳子所能承受的最大拉力相同(F1=F2).不计绳重及摩擦,两装置匀速提升物体的重力最大时,则下列说法正确的是( )
A.提起最大重物的重力大小不相等,甲滑轮组的机械效率高
B.提起最大重物的重力大小不相等,乙滑轮组的机械效率高
C.提起最大重物的重力大小相等,滑轮组的机械效率相同
D.提起最大重物的重力大小不相等,滑轮组的机械效率相同
14.下列关于功、功率和机械效率的说法中正确的是( )
A.物体对外做功越多,功率就越大
B.物体做功时功率越大,机械效率越高
C.有力作用在物体上,力—定对物体做功
D.在做功过程中有用功占得比例越大机械效率越高
三、画图题
15.如图所示,请画出作用在瓶起子A点上最小的力的示意图和其力臂.
16.如图所示,杠杆OA在动力F的作用下可绕O点转动,请画出动力F的力臂l。
四、实验探究题
17.在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中,小明用同一动滑轮进行了三次实验,实验装置如图所示,实验数据如下表所示:
序号 动滑轮重G动/N 钩码重G/N 钩码上升的高度 h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离 s/m 机械效率
① 0.4 1 0.1 0.80 0.2 62.5%
② 0.4 2 0.1 1.35 0.2
③ 0.4 3 0.1 1.95 0.2 76.9%
(1)实验时,应竖直向上 拉动弹簧测力计,使钩码上升;
(2)第②次实验中,所做的有用功为 J,动滑轮的机械效率为 %;
(3)分析表中数据可知:在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时,若仅增加被提升物体的重力,则拉力所做的有用功 ,动滑轮的机械效率 (均选填“减小”、“不变”或“增大”)。
18.实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示,实验装置如图所示。
实验次数 物理量 1 2 3
钩码重 G/N 4 4 6
钩码上升高度 h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力 F/N 1.8 1.6 2.4
绳端移动距离 s/m 0.3 0.4
机械效率η 74.1% 62.5%
(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计,使钩码上升。
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用 (选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验。
(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率 (选填“越高”“不变”或“越低”)。
(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为:绳端移动距离s= m,机械效率η= 。
(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组, ,机械效率越高。
19.小明利用如图(a)所示的装置探究杠杆平衡条件;
(1)杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆 (选填“达到”或“没有达到”)平衡状态。为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移,在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是便于直接在杠杆上读出 ;
(2)如图乙所示,在杠杆左侧A位置(左边位置第四格)先挂了3个钩码,每个钩码为0.5N,在右侧B位置(右边位置第三格)用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为 N;
(3)如图丙所示,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码,现将弹簧测力计从C位置移到D位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数 ,原因是测力计的拉力力臂 (均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)实验结束后,小明又用如图丁所示装置所示继续探究,发现总是无法得到教材上所给出的杠杆平衡条件,其原因是 ;
(5)杠杆平衡条件在生活中有很多应用,如图(b)所示,是小明利用杠杆平衡条件制作的轻质杆秤,经测试发现能测的物体的最大质量偏小。下列操作能使杆秤所测最大质量变大的是______。
A.将a点向左移 B.将b点向左移
C.将a、b点都向右移动等长距离 D.换一个质量较小的秤砣
五、计算题
20.某建筑工地用如图所示的简易滑轮组将重4000N的砖块运到离地4m高的砌墙处,已知每个滑轮重100N,滑轮摩擦和绳重以及动滑轮下的挂网重忽略不计.若提升砖块的工人作用于绳的拉力最大为500N,求:
(1)提升一次砖的最大重力;
(2)提升一次砖时滑轮组的最大机械效率;
(3)若全部完成提砖任务,工人利用此滑轮组至少做多少额外功.
21.如图所示,滑轮组吊起重960N的物体,人站在地面上用力F往下拉绳,当拉力F=400N时,物体0.2m/s的速度匀速上升1m。物体上升过程中拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J,不计绳重,求:
(1)拉力F做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)动滑轮的重。
答案
1、空气;省力
2、D;A
3、200;75
4、1.44×104;60%;2400
5、粗糙程度;费力
6、2.5;90;由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功
7-14 B C D D D A B D
15、解:由图示可知,起子与瓶盖顶点的接触点为支点,当力作用在起子的最右端时,作用力(动力)的力臂最大,此时动力F最小,要把盖子起开,动力应向上,其力臂L为OA的长度,如图所示.
16、解:如图所示:
17、(1)匀速
(2)0.2;74.1
(3)增大;增大
18、(1)匀速
(2)乙
(3)越低
(4)0.3;83.3%
(5)提升的物体越重
19、(1)达到;右;力臂
(2)2
(3)变小;变大
(4)杠杆的自重对杠杆平衡有影响
(5)B
20、(1)解:由图知,两段绳子拉着动滑轮,所以提升一次砖的最大重力为:
(2)解:提升一次砖时滑轮组的最大机械效率为
(3)解:将重4000N的砖块运到高处,做功次数为:
额外功为提升动滑轮做的功,所以全部完成提砖任务,做的额外功为:
21、(1)解:由图可知,n=3,则绳端移动的速度为
由 可得,拉力F做功的功率为
答:拉力F做功的功率为240W
(2)解:滑轮组的机械效率为 答:滑轮组的机械效率为80%
(3)解: 拉力做的额外功:W额=W总-W有用=1200J-960J=240J,
不计绳重,克服动滑轮重力所做的额外功:W额1=W额-W额2=240J-60J=180J,
由W额1=G动h可得动滑轮的重:G动==180N
答:动滑轮的重为180N。
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