上海宜川中学初中物理八年级下册第十二章《简单机械》检测题(含答案解析)

一、选择题
1．悬挂重物G的轻质杠杆，在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置，若力施加在A 点，取小的力为F A，若力施加在B点或C点，最小的力分别为F B、F C，且AB=BO=OC。

下列选项中正确的是（忽略O点的位置变化）（）
A．F C<G B．F B=G C．F A>G D．F B>F C
2．小明用如图所示的装置探究杠杆的平衡，杠杆重力忽略不计，AB＝BC＝CO。

图中所用钩码相同，弹簧测力计均保持竖直方向拉杠杆，使杠杆平衡在图示位置，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，以下判断正确的是（）
A．F1﹤F2﹤F3﹤F4B．F1=F4﹤F3﹤F2C．F1=F4﹤F2﹤F3D．F1﹤F3﹤F2﹤F4 3．将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，已知斜面长1.2m，高为0.4m，斜面对物体的摩擦力为1N（物体的大小、空气阻力等可忽略不计）．则在上述过程中A．有用功为5.4J B．额外功为1.8J
C．机械效率为60%D．沿斜面向上的拉力大小为2N
4．科学方法是科学思想的具体体现，初中物理中常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“模型法”、“类比法”等方法，下面是几个研究实例：①研究光的传播时，引入“光线”；②研究动能与速度的关系时，让物体的质量保持不变；③研究功率时把它与速度相比；④将撬棒抽象为绕某一固定点转动的硬棒；其中，采用了相同研究方法的是
（）
A．①和②B．①和④C．②和③D．③和④
5．如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N．则下列说法正确的是
A．拉力做的额外功是150J
B．拉力的功率是50W
C．拉力所做的总功是300J
D．斜面的机械效率是80%
6．工人利用图所示的滑轮组，将重180N的物体竖直向上匀速提起2m，用时5s；所用拉力F为80N（不计绳重和摩擦）。

以下相关计算正确的是（）
A．有用功是400J
B．动滑轮的重力为55N
C．拉力F的功率为72W
D．动滑轮的机械效率为75%
7．骑单车是一种既健身又低碳的出行方式，“共享单车”的投放，极大地便利了民众的出行。

下列有关“共享单车”的说法中，正确的是（）
A．停在路边的“共享单车”对地面的压力和所受的重力是一对平衡力
B．当“共享单车”匀速转弯时，其运动状态没有发生变化
C．单车刹车的车闸装置相当于一个费力杠杆
D．单车轮胎上的花纹是为了增大摩擦
8．如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最大的是（）
A．B．C．
D．
9．如图所示，用40N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体A以0.3m/s的速度在水平面上匀速运动：物体B重10N，弹簧测力计的示数恒为10N（不计滑轮、测力计、绳子的重量，滑轮的转轴光滑）。

下列说法不正确的是（）
A．物体A受到地而的摩擦力是10N
B．滑轮移动的速度是0.15m/s
C．水平拉力F的功率是6W
D．在2s内绳子对物体A做的功为6J
10．用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重200N的物体，使物体在4s内匀速前进了4m，已知物体受到地面的摩擦力为60N，所用拉力大小为25N，忽略绳重、滑轮重。

下列说法正确的是（）
①拉力做功的功率为75W
②绳子自由端在4s内移动了8m
③该滑轮组的机械效率为80%
④物体克服摩擦力做的功为300J
A．只有①③正确B．只有②④正确C．只有①④正确D．只有②③正确11．小明在探究影响滑轮组机械效率的因素时，猜想滑轮组机械效率与下列因素有关：①被提升的物体的重力；②物体被提升的高度；③动滑轮的重力；④承重绳子的段数。

他用相同的滑轮设计了如图所示的两个滑轮组，将重物提升相同高度做对比实验来验证猜想，该实验验证的猜想是（）
A．①B．①②C．①②③D．①②③④
12．如图所示，杠杆的两侧挂有钩码，处于水平位置平衡状态。

接下来的一些操作，仍能使杠杆保持水平位置平衡的是（）
A ．两侧钩码同时向外移一格
B ．两侧钩码同时向内移一格
C ．左侧的钩码向外移一格，右侧减去一个钩码
D ．左侧减去一个钩码，右侧的钩码向内移一格
二、填空题
13．如图所示，妈妈体重比小明大，跷跷板水平平衡时，妈妈比小明离转轴____（填“远”或“近”）。

若小明往转轴靠近一小段距离，为了保持跷跷板水平平衡，妈妈应适当____（填“远离”或“靠近”）转轴；若小明和妈妈分别抱上一只质量相同铁球，则跷跷板的____端会下沉（填“左”或“右”）。

14．如图所示，甲、乙是两个完全相同的滑轮，其重力均为20N ，分别用图中的两种方式将重80N 的物体以相同的速度匀速提升了10m 。

不计绳重与摩擦，则绳端的拉力F 1：F 2=_____；自由端移动距离s 1：s 2=___；机械效率η1：η2=____。

15．如图所示，一根粗细均匀的硬棒AB 被悬挂起来，已知8AB AO ，当在A 处悬挂240牛的重物G 时，杠杆恰好平衡，则杠杆受到的重力为______牛。

16．如图所示，小明在3s 内将一个重100N 的物体从斜面底部向上匀速拉到斜面的顶端，沿斜面的拉力F 为75N ，物体沿斜面移动的距离s 为5m ，上升的高度h 为3m ，则人对物体做的功是_____J ，功率是_____W ；斜面的机械效率为_____．
17．如图所示，用动滑轮匀速提升一个重为0.5N的钩码，物体在10s内匀速升高1m，拉绳的力F为0.4N，不计绳重和摩擦，则该动滑轮的机械效率为______，对绳子拉力做功的功率为______W，动滑轮重为______N，该滑轮组提升物体的越重，机械效率越______（填“高”或“低”）。

18．如图所示，用8N的力把质量1kg的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，斜面长10m，高6m，则物体受到的摩擦力是______N。

19．安装在旗杆的顶端，用于升旗的滑轮作用是______；装在起重机的吊钩上，与重物一起运动的滑轮作用是______。

20．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为400N的物体，拉力F的大小为50N。

若物体和地面之间的摩擦力大小为80N则A处的拉力为______N，滑轮组的机械效率为______。

三、解答题
21．如图所示，重 100N 的物体 A 沿水平面以 0.4m/s 的速度做匀速直线运动，水平拉力F 为5N，此过程中滑轮组机械效率为 80%，求拉力做功的功率及物体 A 受到的摩擦力分别是多大?
22．如图所示，在一次野外救援行动中，救援队通过滑轮组将掉落在深井中的物体拉至井口。

已知井深10m，物体重G=5×103N，汽车重G车=1×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力
F=2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，若汽车运动的速度为3m/s。

求：
(1)将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力做了多少功？
(2)滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）
(3)汽车牵引力做功时的功率为多少？
23．《加油向未来》节目中展现了一个力学奇迹：8岁萌娃许晋旗借助滑轮组拉动了一架重约14t的飞机。

如图所示是当时所使用的装置，卡车固定不动，滑轮组由八对滑轮组成，许晋旗拉动绳子自由端的拉力是200N，他在40秒内将飞机匀速拉动了1m，绳子自由端伸长了16m，已知飞机重1.36×105 N，匀速运动时摩擦阻力为自身重力的0.02倍，求：
(1)许晋旗拉动绳子所做的功及其做功的功率；
(2)滑轮组的机械效率。

24．建筑工地上，工人用如图所示的装置，将重为20kg的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为125N，时间为20s（不计绳重及摩擦，g取10N/kg）求：
（1）此过程中该装置的机械效率；
（2）工人做功的功率；
（3）当工人匀速提升建材的拉力为160N时，被提升的建材重力为多少?
25．如图所示，不计绳重和摩擦。

滑轮组在匀速提升150N重物时，机械效率为60%；若被提升重物为250N，当物体匀速上升2m时，求此时：
(1)对物体做的有用功；
(2)绳端拉力F所做的功
26．如图，物体重180 N ，动滑轮重20 N ，绳重和摩擦不计。

人在绳子末端拉力F 的作用下，使物体10s 时间上升了3m 高度。

求:
(1)拉力F ；
(2)拉力做功的功率；
(3)动滑轮的机械效率。

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．A
解析：A
在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越大，动力最小，根据力臂的定义可知，重力的方向竖直向下，重力的力臂要小于OB ，由图可知，OA ＞OB =OC ，根据杠杆的平衡条件可知，F A 、F B 、F C 都要小于G ，由于OB =OC ，则F B =F C ，故BCD 错误，A 正确。

故选A 。

2．B
解析：B
设钩码重力为G ，因AB ＝BC ＝CO ，弹簧测力计均保持竖直方向拉杠杆，使杠杆平衡在图示位置，根据杠杆的平衡条件可得
13G F = 223F G = 32
G F = 43
F G =
故可得 F 1=F 4﹤F 3﹤F 2
故选B 。

3．C
解析：C
A ．把物体沿斜面从底端匀速拉到顶端做的有用功：
W 有=Gh =4.5N ×0.4m=1.8J
故A 错误；
B ．把物体沿斜面从底端匀速拉到顶端做的额外功为：
W 额=fs =1N ×1.2m=1.2J
故B 错误；
C ．拉力做的总功：
W 总=W 额+W 有=1.8J+1.2J=3J ；
斜面的机械效率为：
1.8100%60%3有用总J J
W W η=
=⨯= 故C 正确；
D ．由W 总=Fs 可得拉力： 3 2.51.2总J N m
W F s =
== 故D 错误． 4．B
解析：B
【分析】
对每个物理实验进行分析，明确各自采用的研究方法，就能确定符合题意的选项。

①研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法；
②研究动能与速度的关系时，让物体的质量保持不变，采用的是控制变量法； ③研究功率时把它与速度相比，采用的是类比法；
④将撬棒抽象为绕某一固定点转动的硬棒，采用的是模型法；
故选B 。

【点睛】
本题考查物理学中的科学方法，这就要求学生除了掌握好所学知识外，还要对其进行分类总结，具有一定难度！
5．A
解析：A
AC ．拉力做的有用功：
W 有用=Gh =500N ×0.6m=300J
拉力做的总功：
W 总=Fs =150N ×3m=450J
因此拉力做的额外功：
W 额=W 总-W 有用=450J-300J=150J
故A 正确，C 错误；
B ．拉力的功率：
450756总J W s
W P t =
== 故B 错误；
D ．斜面的机械效率： 300100%66.67%450有用总J J
W W η=
=⨯≈ 故D 错误． 6．D
解析：D
A ．所做的有用功
W 有用180N 2m 360J Gh ==⨯=
故A 错误；
B ．由图知3n =，，不计绳重和摩擦，拉力
()13
F G G =
+动 则动滑轮重力 G 动3380N 180N 60N F G =-=⨯-=
故B 错误；
C ．拉力端移动的距离
332m 6m s h ==⨯=
拉力做的总功
W 总80N 6m 480J Fs ==⨯=
拉力做功的功率
480J =96W 5s
W P t =
=总 故C 错误；
D ．滑轮组的机械效率 360J ×100%=75%480J
W W η=
=有总 故D 正确。

故选D 。

7．D
解析：D
A ．停在路边的“共享单车”对地面的压力和所受的重力没有作用在同一物体上，方向也不相反，不是一对平衡力，故A 错误；
B ．当“共享单车”匀速转弯时它的方向在改变，所以其运动状态发生了变化，故B 错误；
C ．单车刹车的车闸装置动力臂较长，相当于一个省力杠杆，故C 错误；
D ．单车轮胎上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故D 正确。

故选D 。

8．C
解析：C
A ．不计机械重和摩擦，由图可知
1×4m=?2m F G
所以
12G F = B.滑轮组由三段绳子承担，所以23
G F =； C ．由图3知，使用的是定滑轮，所以F 3＝G ；
D ．根据杠杆的平衡条件
()43F L L G L ⨯+=⨯
所以
44
G F =
由以上分析得F 3＞F 1＞F 2＞F 4。

故选C 。

9．D
解析：D
A ．不计滑轮的摩擦和重力，以动滑轮为研究对象，则两段绳子向右的拉力与向左的拉力平衡，所以2F 拉=F ，则A 物体对滑轮的拉力
140N 20N 2
1=2F F =⨯=拉
力的作用是相互的，所以滑轮对A 的拉力也为20N ；弹簧测力计的示数恒为10N ，因拉滑轮时，物体B 始终处于静止状态，则测力计对B 向右的拉力与A 对B 向左的摩擦力平衡，所以
10N A B f F ==对示
力的作用是相互的，所以，物体B 对A 的摩擦力为10N ，方向向右；物体A 向左匀速运动，同时地面对物体A 还有向右的摩擦力，由力的平衡条件可得
B A F f f =+对拉地
所以地面对A 的摩擦力为
20N 10N=10N B A f F f ==对地拉﹣﹣
故A 正确，不符合题意；
B ．A 移动的速度即绳端移动的速度为0.3m/s ，所以滑轮的移动速度为
1=0.3m/s=0.15m/s 2
v ⨯绳 故B 正确，不符合题意；
C ．水平拉力F 的功率为
40N 0.15m/s==6W W Fs P Fv t t
⨯=
== 故C 正确，不符合题意； D ．绳子对物体A 的拉力是20N ，2s 物体A 移动的距离为
0.3m/s 2s=0.6m A A s v t ==⨯
所以在2s 内绳子对物体A 做的功
20N 0.6m=12J A W F s ==⨯拉
故D 错误，符合题意。

故选D 。

10．A
解析：A
由图可知，动滑轮上有3段绳子，则绳子自由端移动的距离
s ＝3s 物＝3×4m ＝12m
物体克服摩擦力做的功（有用功）为
W 有用＝fs 物＝60N ×4m ＝240J
拉力做的总功为
W 总＝Fs ＝25N ×12m ＝300J
拉力做功的功率为
300J 75W 4s
W P t =
==总 滑轮组的机械效率为 240J 100%80%300J
W W η=⨯==有用
总 综上可知①③正确、②④错误。

故选A 。

11．A
解析：A
如图所示，两动滑轮的重力相同，承重绳子段数相同，重物上升的高度相同，所提升的物体重力不同，由控制变量法可知，该实验验证的猜想是滑轮组的机械效率与被提升的重物重力的关系，故A 符合题意，BCD 不符合题意。

故选A 。

12．D
解析：D
设一个钩码的重力为G ，一个小格的长度为L
A ．将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格，则
左端248G L GL =⨯=
右端339G L GL =⨯=
则
89GL GL <
故杠杆向右端下倾，故A 不符合题意；
B ．将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一小格，则
左端224G L GL =⨯=
右端33G L GL =⨯=
则
43GL GL >
故杠杆向左端下倾，故B 不符合题意；
C ．左侧的钩码向外移一格，右侧减去一个钩码，则
左端248G L GL =⨯=
右端224G L GL =⨯=
则
84GL GL >
故杠杆向左端下倾，故C 不符合题意；
D ．左侧减去一个钩码，右侧的钩码向内移一格
左端33G L GL =⨯=
右端33G L GL =⨯=
则
33GL GL =
故杠杆向左端下倾，故D 符合题意；
故选D 。

二、填空题
13．近靠近右
解析：近 靠近 右
[1]跷跷板在水平位置平衡时，设小明的重力为G 1，力臂为l 1，妈妈的重力为G 2，力臂为l 2，因为
G 1l 1=G 2l 2
G 1＜G 2
所以
l 1＞l 2
即妈妈比小明离转轴近。

[2]若小明往转轴靠近一小段距离，即力臂为l 1减小，为了保持跷跷板水平平衡，由G 1l 1=G 2l 2知，在G 1和G 2不变时，l 1减小，l 2也减小，妈妈应适当靠近转轴。

[3]若小明和妈妈分别抱上一只质量相同铁球，则左端为
(G 2+G 球) l 2=G 2l 2+G 球l 2
右端为
(G 1+G 球) l 1=G 1l 1+G 球l 1
因为
G 1l 1=G 2l 2，l 1＞l 2
所以右端力和力臂的乘积较大，跷跷板的右端会下沉。

14．8:51:25:4
解析：8:5 1:2 5:4
[1][2][3]不计绳重与摩擦，定滑轮绳端的拉力
180N F G ==，
绳端移动的距离
110m s h ==，
滑轮组的机械效率1100%η=；
动滑轮绳端的拉力
()()211×80N +20N =50N 22
F G G =+=动， 动滑轮绳端移动的距离
2?10m =20m s nh ==， 动滑轮的机械效率
()
280N ×100%=80%80N +20N W Gh G W G G G G h =
===++有总动动η， 则 12:80N :50N =8:5F F =，
12:10m :20m =1:2s s =，
12:100%:80%=5:4=ηη。

15．80
解析：80
因为杠杆为粗细均匀的硬棒，所以杠杆AB 的重心在杠杆的中心，力臂为杠杆AB 的38
；由杠杆平衡的条件可得：
38
G AB G OA ⨯=⨯杠杆 已知AB =8AO ，则
3188
G AB G AB ⨯=⨯杠杆 可得
11×240N =80N 33
G G ==杠杆。

16．12580【解析】 解析：125 80%
【解析】
人对物体做的功是：
；人的功率是： ；因为G =100N ，h =3m ，克服物体重力所做的功是有用功：
；
，斜面的机械效率是：. 17．500803高【解析】
解析：5% 0.08 0.3 高
【解析】
有用功为：W 有=Gh =0.5N×
1m=0.5J ； 绳端移动的距离：s =2h =2×1m=2m ， 总功为：W 总=Fs =0.4N×
2m=0.8J ， 滑轮组的机械效率为：η=
×100%=×100%=62.5%； 绳子拉力做功的功率为：P ===0.08W ；
不计绳重和摩擦，由F =（G +G 动）可知，动滑轮的重力：G 动=2F -G =2×0.4N-0.5N=0.3N ； 由于滑轮组的机械效率：η=
=，使用同一滑轮组提升物体时，产生的额外功相同，当提升的物体重力增大时，有用功增多，有用功在总功中中所占的比例增大，滑轮
组的机械效率增大。

18．2
解析：2
物体受到的重力
1kg 10N kg =10N G mg ==⨯
拉力做的总功
8N 10m=80J W Fs ==⨯总
有用功
10N 6m=60J W Gh ==⨯有用
额外功
80J 60J 20J W W W =-=-=额外总有用
摩擦力
20J =2N 10m
W f s ==额外
19．改变力的方向省力
解析：改变力的方向 省力
[1]安装在旗杆顶端的滑轮是定滑轮，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向。

[2]装在起重机的吊钩上，与重物一起运动的滑轮是动滑轮，使用动滑轮可以省力。

20．80
解析：80%
[1]物体在水平面上做匀速运动，则此时A 处绳子的拉力与物体与地面的摩擦力是一对平衡力，因为物体和地面之间的摩擦力大小为80N ，所以拉力为
80A F f N ==
[2]由图可知，有两股绳子与动滑轮相连，则绳子移动的距离为
2s s =物
已知拉力F 的大小为50N ，摩擦力大小为80N ，所以滑轮组的机械效率为
80N 100%100%100%=100%=80%22250N
W fs f W Fs F η=⨯=⨯=⨯⨯⨯有
物总物 三、解答题
21．6W ；12N
由图可知滑轮组中的n =3，拉力绳端移动速度为
30.4m/s 1.2m/s v nv ==⨯=绳物
则拉力做功的功率为
1.2m/s 5N 6W P v F =⨯==绳
滑轮组的机械效率为
fs fs f Fs nFs nF
η=
==' 则物体 A 受到的摩擦力为 80%35N 12N f nF η==⨯⨯=
答：拉力做功的功率为6W ，物体 A 受到的摩擦力为12N 。

22．(1)6×104J ；(2)83.3%；(3)9×103W
[1]由图可知滑轮组绳子的有效段数n =3则汽车拉绳子的路程
s =10m×n =30m
则汽车拉绳子拉力做的功
W =Fs =2×103N×30m=6×104J
[2]汽车拉重物所做的有效功为
W 有=Gh =5×103N×10m=5×104J
则滑轮组的机械效率
44510J 83.3%61==100%=0J
W W η⨯⨯⨯有总 汽车的牵引力等于绳子的拉力与阻力之和即
F =F 拉+F 阻= F 拉+0.1
G 车=2×103N+0.1×1×104N=3×103N
则牵引力的功率
p =Fv =3×103N×3m/s=9×103W
答：(1)将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力做了6×
104J 的功。

(2)轮组的机械效率为83.3%。

(3)汽车牵引力做功时的功率为9×103W 。

23．（1）3.2×
103J ； 80W （2）85% (1)根据题意知道，许晋旗拉动绳子所做的功
W 总=F 拉s 绳=200N×16m=3.2×103J 由W P t
= 知道，其做功的功率 33.21080W 40s
J W P t ===⨯ (2)根据题意知道
F = f =0.02
G =0.02×1.36×105 N=2.72×103 N
许晋旗拉动绳子所做的有用功
W 有用=F s 机=2.72×103 N×1m=2.72×103J 由W W η=有总
知道，滑轮组的机械效率 332.7210J 100%=100%85%3.210J
W W η⨯=⨯⨯=⨯有总 答：(1)许晋旗拉动绳子所做的功及其做功的功率分别是3.2×
103J 和80W ； (2)滑轮组的机械效率85%。

24．(1)80%；(2)75W ；(3) 270N
解：(1)由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n =2；建材的重力
G =mg =20kg×10N/kg=200N
工人做的有用功
W 有=Gh =200N×6m=1200J
拉力端移动距离
s =2h =2×6m=12m
工人做的总功
W 总=Fs =125N×12m=1500J
此过程中，该装置的机械效率
1200J =1500J
W W η=有总=80%
(2)工人做功的功率
1500J 20s
W P t ==总=75W (3)不计摩擦和绳重，拉力
F =
12
(G +G 动) 动滑轮的重力
G 动=2F -G =2×125N-200N=50N
当工人匀速提升建材的拉力为160N 时，被提升的建材重力为
G′=2F ′- G 动=2×160N-50N=270N
答：(1)此过程中该装置的机械效率是80%；
(2)工人做功的功率是75W ；
(3)当工人匀速提升建材的拉力为160N 时，被提升的建材重力为270N 。

25．(1)500J ；(2)700J ；
(1)对物体做的有用功为 250N 2m 500J W G s ==⨯=物物有
(2)动滑轮的重力为
150N --150N 100N 60%
G G G η===物动物 当被提升重物为250N ，绳端拉力F 大小为
()()11250N 100N 175N 2
F G G n =
+=+=物动 绳端拉力F 所做的功为 175N 22m 700J W Fns ==⨯⨯=总物
答：(1)对物体做的有用功为500J 。

(2)绳端拉力F 所做的功为700J 。

26．（1）100N ；（2）60W ；（3）90%
(1)由图知道，使用的是动滑轮，n =2，不计绳重和摩擦，则拉力
180N+20N 100N 22
G G F +=
==物动 (2) 拉力移动的距离 s=2h =2×3m=6m ，
拉力做的总功
W 总=Fs=100N ×6m=600J
拉力做功功率
600J 60W 10s
W P t =
== (3)人所做的有用功 W 有用=Gh =180N×3m=540J
由
W
W
η=有
总
知道，动滑轮的机械效率
540J
100%=100%90%
600J
W
W
η=⨯⨯=
有
总
答：(1)拉力大小是100N；
(2)拉力做功的功率是60W；
(3)动滑轮的机械效率90%。