最新人教版八年级物理下册第十二章-简单机械必考点解析试卷(含答案详解)

人教版八年级物理下册第十二章-简单机械必考点解析
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。

第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、甲、乙两种机器所做的总功之比是2:3，机械效率之比是3:1，则它们所做的有用功之比（）A．2:3 B．2:1 C．2:9 D．9:2
2、如图所示，物体的受到的重力为300N，在20N的水平拉力F的作用下物体以0.3m/s的速度匀速运动了20s，滑轮组的机械效率为85%。

不计绳重和滑轮重。

在此过程中，下列说法错误的是（）
A．拉力的功率为18W
B．物体受到的摩擦力为60N
C．绳子自由端移动的距离是18m
D．额外功为54J
3、如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法。

物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（）
A．甲图中的拉力等于乙图中的拉力B．甲图中的拉力小于乙田中的拉力
C．甲图中的拉力大于乙图中的拉力D．甲图中的拉力为乙图中拉力的两倍
4、如图所示，用相同的滑轮组成两个滑轮组，用不同的力同时匀速提升一个重为17N的相同物体，使物体在2s内都拉升了20cm，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）
A．图甲中，绳端移动的距离为40cm
B．图乙中，拉力的功率为1.8W
C．图甲中滑轮组的效率大于乙中滑轮组的效率
D．图乙中，动滑轮的重力为2N
5、如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）
A．核桃夹B．瓶盖起子
C．撬棍D．镊子
6、如图所示工具中，属于省力杠杆的是（）
A．扫帚 B．瓶盖起子
C．筷子D．镊子
7、如图所示用三个力沿不同的方向拉绳子，则（）
A．F1最大B．F2最大C．F3最大D．一样大8、如图所示利用简单机械的情况中，一定费力的是（）
A．钓鱼竿B．斜面
C．滑轮组D．羊角锤
9、质量为m的同一物体，先用滑轮组（如图甲）匀速提升，后沿斜面（如图乙）匀速拉升，两次物体提升高度均为h，两次拉力大小均为0.8mg，斜面长AB＝2h，则两次提升物体的机械效率（）
A．η甲＞η乙B．η甲＜η乙
C．η甲＝η乙D．条件不足无法判断
10、下列说法中正确的是（）
A．机械做的有用功越多，机械效率越大 B．机械效率大的功率一定大
C．机械做功可以省力或省距离，但不能省功 D．机械做功时间短的，功率一定大
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、四川有许多盘山公路，司机经常要急打汽车方向盘让汽车保持在自己的行道线内。

从简单机械的角度来看，盘山公路相当于 _____（杠杆/轮轴/斜面/滑轮），方向盘相当于 _____（杠杆/轮轴/斜面/滑轮）。

司机开着汽车匀速爬上斜坡的过程中，汽车的机械能 _____（变大/变小/不变）。

2、按要求完成填空。

（1）在如图甲所示的提升重物的装置中，所用的滑轮是______（选填“动”或“定”）滑轮，使用此滑轮的好处是：______。

（2）在探究影响物体的重力势能因素的实验中，小明用A、B两个实心铁块（m A＝m B）、沙子和铁钉进行实验，实验中他是通过比较______来比较物体重力势能的大小；由图乙可以探究物体重力势能的大小与物体______的关系。

3、由五块相同砖块构成的桥，如图所示，若每块砖长度为L，则此桥的最大跨度为________。

4、如图所示，用20N水平方向拉力F把重100N的物体以0.2m/s的速度水平匀速拉动，物体与水平地面间摩擦力为48N，则拉力F做功的功率是___________W。

5、如图所示，杆秤秤砣的质量为0.2千克，杆秤的质量忽略不计。

若杆秤水平静止时，被测物和秤砣到秤纽的距离分别为5厘米、20厘米，则被测物的质量为___________千克。

若秤砣有缺损时，则被测物的真实质量值___________杆秤所示的质量值（选填“小于”、“等于”或“大于”）。

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、如图所示，斜面长s=l0m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A 匀速推到顶端B，斜面的机械效率80%。

求：
（1）运动过程中克服物体的重力做的功：
（2）推力F做的功；
（3）物体运动过程中受到摩擦力f的大小。

2、如图所示，塔式起重机上的滑轮组将600N的重物匀速吊起5m高度的过程中，作用在绳端的拉力为250N。

求：
（1）作用在绳端的拉力做的功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为有用功的0.1倍，求动滑轮的重。

3、建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为
300N，时间为20s，不计摩擦和绳重，求：
（1）工人做功的功率；
（2）此过程中该装置的机械效率；
（3）如果人的体重为600N，那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少N？
4、如图甲所示，电动卷扬机通过滑轮组提升重物，卷扬机有两个挡位可以调节对绳子自由端施加的拉力F的大小；在某一次提升重物过程中其拉力F随时间变化的关系如图乙所示，重物上升高度随时间变化的关系如图丙所示，不计钢丝绳重和摩擦力大小；求：
（1）0～2s拉力F所做的功是多少？
（2）2～4s，提升重物过程中，卷扬机对绳子自由端施加的拉力F的功率是多少？
（3）2～4s，提升重物过程中，滑轮组机械效率为80%，则动滑轮的重力是多少？
（4）仍用该机械提升其他重物时，该滑轮组的机械效率的最大值是多少？（小数点后保留一位）
5、如图所示，斜面长0.5 m，高0.1 m，把重为50 N的物体匀速地拉向斜面顶端，弹簧测力计的示数为12.5N，则：
（1）有用功是多少？
（2）总功为多少？
（3）该斜面的效率为多少？
---------参考答案-----------
一、单选题
1、B
【解析】
【详解】 由W W η有
总＝可得
W W η总有用＝
则它们有用功之比为
322===131
W W W n W η⨯⨯甲有甲总甲乙总乙有乙 故选B 。

2、B
【解析】
【详解】
A ．由图可知n ＝3，绳子自由端移动的速度
v ＝nv 物＝3×0.3m/s＝0.9m/s
则拉力F 的功率
P＝W
t
＝
Fs
t
＝Fv物＝20N×0.9m/s＝18W
故A正确，不符合题意；
B．由W
P
t
可得，拉力做的总功
W总＝Pt＝18W×20s＝360J
因为η＝W
W
有
总
×100%，所以有用功
W有＝ηW总＝85%×360J＝306J
因为v＝s
t
，所以物体移动的距离
s物＝v物t＝0.3m/s×20s＝6m
又W有＝fs物，所以物体受到的摩擦力
f＝W
s
有
物
＝
306J
6m
＝51N
故B错误，符合题意；
C．绳子自由端移动的距离
s＝ns物＝3×6m＝18m
故C正确，不符合题意；
D．额外功
W额＝W总﹣W有＝360J﹣306J＝54J 故D正确，不符合题意。

故选B。

3、C
【解析】
【详解】
如图甲是定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，乙图为动滑轮，省一半的力，费二倍的距离，故甲的拉力为500N ，而乙要拉动物体和动滑轮，故乙的拉力为
1500N 10N 255N 2
F =+=乙（） 所以甲图中的拉力大于乙图中的拉力。

故选C 。

4、B
【解析】
【详解】
A ．由图甲知道，n 1＝3，则绳端移动的距离
s 1＝n 1h ＝3×20cm＝60cm
故A 错误；
B ．由图乙知道，n 2＝2，则绳自由端移动的距离
s 2＝n 2h ＝2×20cm＝40cm ＝0.4m
拉力的总功
W 2＝F 2s 2＝9N×0.4m＝3.6J
拉力的功率为
22 3.6J 1.8W 2s
W P t === 故B 正确；
C ．因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W 额＝G 动h 、W 有用＝G 物h 知道，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则由W 总＝W 有用+W 额知道,拉力做的总功相同，因为
W W η=有总
，所以两滑轮组的机械效率相同，故C 错误； D ．在图乙中，由()1F G G n =
+物动知道，动滑轮的重力 G 动＝2F 2﹣G ＝2×9N﹣17N ＝1N
故D 错误。

故选B 。

5、D
【解析】
【详解】
A ．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A 不符合题意；
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，故B 不符合题意；
C ．撬棍在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C 不符合题意；
D ．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D 符合题意。

故选D 。

6、B
【解析】
【分析】
【详解】
ACD ．扫帚、筷子、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，都属于费力杠杆，故ACD 不符合题意；
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，故B 符合题意。

故选B 。

7、C
【解析】
【详解】
过支点做F 1、F 2、F 3作用线的垂线段，即为力臂，然后比较力臂的大小，从而确定出力的大小；如图所示：从图中可得
l 1＞l 2＞l 3
根据杠杆平衡条件1122Fl F l 可知，用动滑轮拉同一重物G ，阻力和阻力臂乘积为定值，沿三个不同方向，用的拉力大小关系是
F 1＜F 2＜F 3
故选C 。

8、A
【解析】
【详解】
A ．使用钓鱼竿时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离，故A 符合题意；
B ．使用斜面可以省力，省力但费距离，故B 不符合题意；
C ．使用图示滑轮组，承担物重的绳子股数
n ＝3
可以省力，但费距离，故C 不符合题意；
D ．使用羊角锤时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故D 不符合题意；
故选A 。

9、C
【解析】
【详解】
两次提升物体时，提升物体的高度相同，根据W Gh 有＝可知，有用功相同；由图可知，提升物体绳子的条数为
2n ＝
则自由端移动的距离
2s h ＝
物体在斜面通过的距离为
2AB s h ＝
根据W Fs 总＝可知，拉力做的总功相同，由100%W W η=⨯有
总可知，两次提升物体的机械效率相等，即
ηη甲乙＝
故选C 。

10、C
【解析】
【详解】
A ．有用功与总功的比值叫机械效率，不知道总 功，只知道机械做的有用功多，机械效率不一定大，故A 错误；
B．机械效率是有用功与总功的比值，而功率是功与时间的比值，二者没有必然的联系，所在机械效率大的功率不一定大，故B错误；
C．机械做功可以省力或省距离，但不能省功，故C正确；
D．功率是功与时间的比值，不知道做功的多少，做功时间短的，功率不一定大，故D错误。

故选C。

二、填空题
1、斜面轮轴变大
【解析】
【详解】
[1]斜面是一种简单机械，盘山公路是斜面的具体应用实例。

[2]汽车方向盘由一个轮和一个轴组成，轮和轴固定在一起，围绕固定点转动，这种简单机械叫做轮轴。

[3]汽车从斜坡底匀速爬上斜坡的过程中，质量不变、速度不变，汽车的动能不变；汽车的质量不变、高度变大，重力势能变大；汽车的机械能等于动能和势能之和，故此过程中汽车的机械能变大。

2、定可以改变拉力的方向铁钉陷入沙子的程度高度
【解析】
【详解】
（1）[1][2]由图甲可知，该滑轮不能随物体而移动，因此该滑轮是定滑轮，在使用此滑轮可以改变拉力的方向。

（2）[3][4]物体中重力势能无法直接观察到，由转换法可知，可以通过铁钉陷入沙子的程度来比较物体重力势能的大小；重力势能与物体的质量和高度有关，已知两个实心铁块的质量相同，由图可知两个铁块的高度不同，由控制变量法可知是探究物体重力势能的大小与物体高度的关系。

3、11 3
L
【解析】
【详解】
最上方的砖受两端的两砖的支持力作用而处于平衡，则砖对左方第二块砖压力
12
G F = 第二块砖在重力及压力的作用下而处于杠杆的平衡状态下，由图可知第二块砖的重心在它的支点左侧，第二块砖才能平衡，设露出部分长为x ，则重心的位置离支点2L x -，则由杠杆的平衡条件可知: 1()2L
G x F x -=⨯
解得
3
L x = 此图可知，此桥的跨度为:
1113233
L L L +⨯= 4、12
【解析】
【详解】
由图知，与动滑轮相连的有三段绳子，则n =3，拉力的速度
v =3v 物=3×0.2m/s=0.6m/s
拉力F 做功的功率
20N 0.6m/s=12W W Fs P Fv t t
====⨯ 5、 0.8 小于
【解析】
【详解】
[1]如图所示：
由杠杆的平衡条件得到
G 1LOA =G 2LOB
m 1gLOA =m 2gLOB
m 1=20.2kg 0.2m 0.8kg 0.05
OB OA m L L ⨯== [2]若秤砣有缺损，m 2减小，而G 1LOA 不变，所以LOB 要变大，杆秤所示的质量值要偏大。

三、计算题
1、（1）400J ；（2）500J ；（3）10N
【详解】
解：（1）运动过程中克服物体的重力做的功
100N?4m=400J W Gh ==有
（2）由00100W W
η=⨯有 得，推力F 做的功 400J 80%=500J W W η
==有 （3）物体运动过程中摩擦力f 做的功
500J-400J=100J W W W =-=额有
由W Fs = 得，物体运动过程中受到摩擦力f 的大小
100J =10N 10m
W f s ==额
答：（1）运动过程中克服物体的重力做的功为400J ；
（2）推力F 做的功为500J ；
（3）物体运动过程中受到摩擦力f 的大小为10N 。

2、（1）3750J ；（2）80%；（3）90N
【详解】
解：（1）由图知道，n =3，绳端移动的距离
s=nh =3×5m=15m
作用在绳端的拉力做的功
W 总=Fs =250N×15m=3750J
（2）提升重物做的有用功
W 有=Gh =600N×5m=3000J
滑轮组的机械效率
3000J 100%100%80%3750J W W η=
⨯=⨯=有总 （3）克服摩擦和钢丝绳重所做的功
W 额1=0.1×W 有=0.1×3000J=300J
克服动滑轮重力所做的额外功
W 额2=W 总-W 有-W 额1=3750J-3000J-300J=450J
由W 额2=G 动h 得动滑轮的重力
2450J 90N 5m
W G h ===额动 答：（1）作用在绳端的拉力做的功为3750J ；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）动滑轮的重为90N 。

3、（1）180W ；（2）83.3%；（3）1100N
【详解】
解：（1）由图示知，滑轮组承重绳子为2根，将建材提升6m 时，绳子端移动的距离
s =nh =2×6m=12m
工人提升建材所做的总功
W 总=Fs =300N×12m=3600J
功率
3600J 180W 20s
W t P ===总 （2）提升建材所做的有用功
W 有=Gh =500N×6m=3000J
该装置的机械效率
3000J 36010J 00%83.3%W W η=
=⨯=有总 （3）不计绳重及摩擦时，据1(+)F G G n
=物动得 G 动=2F -G 物=2×300N -500N=100N
人的体重为600N ，那么绳子对人的拉力不能超过600N 。

即绳子端的最大拉力为600N 。

那么物体的最大重力
G max 物=2F max -G 动=2×600N -100N=1100N
答：（1）工人做功的功率为180W ；
（2）此过程中该装置的机械效率为83.3%；
（3）他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过1100N 。

4、（1）2400J ；（2）2000W ；（3）100N ；（4）83.3%
【详解】
解：（1）由图乙知0～2s 的拉力F 1为300N ；由图丙知，0～2s 物体升高的高度h 1＝4m ；由图甲知，n ＝
2，拉力端移动距离
11224m 8m s h ⨯＝＝＝
0～2s 拉力F 做的功
11300N 8m 2400J W Fs ⨯总＝＝＝
（2）由图乙知，2～4s 的拉力F ’＝250N ；由图丙知，2～4s 物体升高的高度
212m 4m 8m h ＝﹣＝
拉力端移动距离
22228m 16m s h ⨯＝＝＝
2～4s 卷扬机所做的功为
22250N 16m 4000J W F s '⨯总＝＝＝
拉力F 的功率
2
4000J
2000W 2s W P t ===总
（3）由W W η=有
总可得拉力做的有用功
==80%4000J 3200J W W η⨯=总2有用2
拉力做的额外功
224000J 3200J 800J W W W 用额总有＝﹣＝﹣＝
不计钢丝绳重和摩擦力大小，拉力做的额外功等于提升动滑轮的功，由=W G h 额动得动滑轮的重力
800J 100N 8m
W G h ===额动 （4）由图乙可知，仍用该机械提升其他重物时，最大拉力F 最大＝300N ，不计钢丝绳重和摩擦力大小，根据
()12F G G =+动最大最大
提升的最大物重
22300N 100N 500N G F G ⨯动最大最大＝﹣＝﹣＝
因为滑轮组的机械效率
100%=
100%100%100%22W Gh Gh G W Fs F h F η=⨯⨯=⨯=⨯⨯有
总 该滑轮组的机械效率的最大值
500N 100%100%100%83.3%222300N G G F F η=
⨯=⨯=⨯=⨯最大最大 答：（1）0～2s 拉力F 所做的功是2400J ；
（2）2～4s ，提升重物过程中，卷扬机对绳子自由端施加的拉力F 的功率是2000W ；
（3）2～4s ，提升重物过程中，滑轮组机械效率为80%，则动滑轮的重力是100N ；
（4）仍用该机械提升其他重物时，该滑轮组的机械效率的最大值是83.3%。

5、（1）5J ；（2）6.25J ；（3）80%
【详解】
解：（1）根据题意知道，所做的有用功
W有=Gh=50N×0.1m=5J （2）由W Fs
=知道，拉力做的总功
W总=Fs=12.5N×0.5m=6.25J
（3）由
W
W
η=有
总
知道，该斜面的效率
5J
100%=100%80%
6.25J
W
W
η=⨯⨯=
有
总
答：（1）有用功是5J；（2）总功为6.25J；
（3）该斜面的效率为80%。