成都市初中物理八年级下册第十二章《简单机械》测试题(含答案解析)

一、选择题
1．关于图中的简单机械，说法正确的是（）
A．图甲中的剪铁片剪刀的动力臂小于阻力臂，所以是省力杠杆；
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；
C．利用图丙中的滑轮组提升重物，省功但费距离；
D．利用图丁中的滑轮组提升重物，省力又能改变力方向。

2．如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图，下列说法中正确的是
A．刀刃很薄可以增大压力
B．铡刀实质上是一种省力杠杆
C．手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
D．甘蔗放在b点比a点更易被切断
3．某人用同一滑轮组分别将重100N和200N的物体匀速提升5m，动滑轮重20N，绳重及摩擦不计，则以下说法错误
．．的是
A．人做的额外功两次相等
B．由于物体重量不同，因此两次滑轮组的机械效率不同
C．两次人所做的总功相同
D．前后两次绳自由移动的距离相等
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，在水平拉力F的作用下，物体A匀速向左滑动，弹簧测力计的示数为12
牛，不计滑轮重及滑轮与绳之间摩擦，拉力F和物体A受到的摩擦力f的大小分别为
A．F=24牛，f=12牛B．F=12牛，f=24牛
C．F=24牛，f=6牛D．F=12牛，f=6牛
6．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%
7．有一根一端粗一端细的木棒，用绳子栓住木棒的O点，将它悬挂起来，恰好在水平位置平衡，如图所示，若把木棒从绳子悬挂处锯开，则被锯开的木棒（）
A．粗细两端一样重B．粗端较重C．细端较重D．无法判断
8．如图所示，斜面长5m，高1m，木块重100N，小明用F=32N的力将物体从底端沿斜面匀速拉到顶端，则下列说法正确的是（）
A．小明做的有用功为32J
B．木块受到的摩擦力为32N
C．斜面的机械效率为20%
D．小明做的总功为160J
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．如图，下列工具属于省距离杠杆的是（）
A．镊子
B．开瓶起子
C．钢丝钳
D．独轮车
11．如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系，改变G物竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）
A．当G物=6N时，机械效率η=40%
B．此滑轮组动滑轮的重力为2N
C．当G物=15N时，弹簧测力计的示数为6N
D．同一滑轮组机械效率η随G物的增大面增大，最终将超过100％
12．如图所示，质量为24 kg的物体在滑轮组的作用下，以0.2m/s的速度水平移动了1m。

已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.2倍，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和滑轮间的摩擦。

下列物理量计算正确的是（）
A．拉力F的大小为10N B．动滑轮重为6N
C．拉力F做功的功率为12W D．该滑轮组对动滑轮所做的功为36J
二、填空题
13．如图所示，用滑轮组提升物体，拉力F＝80N，物体重为144N，在5s内将物体匀速提升2m；滑轮组的机械效率______%。

14．用5米长的木板把800牛的重物推到1米高的汽车上，如果不计摩擦，推力是
_________N.若这个斜面的机械效率为80%，那么这时实际用的推力是_________N，摩擦力是_________N．
15．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.
16．物理学是一门和我们的日常生活紧密相关的学科，就拿如图所示的钢丝钳来说，它侧面的钳口接触面积很小是为了_____；剪断铁丝时，它是_____（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；橡胶皮套上有粗糙突起是因为可以_____．
17．如图所示，质量不计的光滑木板AB长1.5m，可绕固定点O转动，离O点0.6m的B 端挂一个30N的重物G，在A端用与水平地面成30°夹角的力F拉住，杠杆平衡时，拉力
F= ________N，若拉力F与水平地面的角度减小后仍斜向下拉，则大小将________（选填“变大”“变小”或“不变”）．
18．如图所示，滑轮组在竖直向上的拉力F=50N作用下，将重为120N的物体匀速提起在10s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m过程中物体上升速度为______m/s；滑轮组的机械效率是______；若过程中克服绳重和摩擦做的额外功为10J，则动滑轮重______N。

19．如图(a)所示，在对汽车的发动机做检修时需要将引擎盖抬起，抬起过程应用了杠杆原理，引擎盖可绕О点自由转动，A点为引擎盖重心位置。

若在引擎盖的前端，用竖直向上的力抬起引擎盖过程中，重力G的力臂逐渐_______（选填“变短”或“变长”），所用外力的大小_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

图(b)为引擎盖支起时受力分析示意图。

由图示分析可知，该杠杆属于_______（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。

20．如下图所示，把重为600N的物体匀速推到斜面顶端，斜面长3m，高0.9m，实际推力为300N。

那么，此过程中斜面的机械效率是______，额外功是______J，物体与斜面之间的摩擦力是______N。

三、解答题
21．如图所示，小汽车用F=1000N的拉力通过滑轮组从竖直矿井中提升重为2700N的矿
石，矿石以2 m/s的速度匀速上升8 m。

（不计绳的重力及滑轮摩擦）求该过程中：
(1)图中滑轮C是___________（选填“定”或“动”）滑轮，其作用是___________；
(2)汽车拉力F的功率___________；
(3)动滑轮的重___________；
(4)滑轮组的机械效率___________；
(5)若增加提升矿石的重，该滑轮组的机械效率___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

22．在斜面上将一个重5N的物体在10s的时间内匀速拉到顶端（如图），沿斜面向上的拉力为2N，s为1.5m，h为0.3m。

求：
(1)拉力做的功和功率；
(2)物体被拉上斜面的机械效率。

23．如图是搬运砖头的独轮车，设车箱和砖头的总重G=1200N，独轮车的有关尺寸如图所示；运砖头时从A点提起独轮车把手的动力是F。

(1)独轮车在使用时可看作杠杆，请用作图法标出该杠杆的动力臂和阻力臂。

(2)推车时，人手向上的F的大小是多少？
24．建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为125N，时间为20s．求：
（1）工人做的有用功；
（2）工人做功的功率；
（3）此过程中该装置的机械效率．
25．如图所示，甲用90N的拉力，乙用50N的推力，在30s内共同使一辆质量重为210N 的小车从一个倾斜角为30°、长为60m的斜坡底端匀速运动到顶端。

求：
(1)甲、乙二人对小车做功；
(2)甲对小车做功的功率；
(3)斜面的机械效率。

26．用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M质量为73kg，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小，求：（g=10N/kg）
（1）求物体M的重力?
（2）求滑轮组提升重物的机械效率?
（3）求动滑轮的重力?
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．D
解析：D
A．剪铁片剪刀使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A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；C．使用任何机械都不省功，故C错误；
D．利用图丁中的滑轮组提升重物既省力又能改变力的方向，使用方便，故D正确。

2．B
解析：B
A．刀刃很薄是通过减小接触面积来增大压强的，故 A 错误；
B．铡刀在使用时动力臂大于阻力臂，实质上是一种省力杠杆，故B正确；
C．手沿F1方向用力比沿F2方向时的动力臂要小，根据杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂一定，动力臂越小，越费力，故 C 错误；
D．甘蔗放在a点比b点时的阻力臂更小，根据杠杆的平衡条件可知，在阻力和动力臂一定的情况下，阻力臂越小越省力，也就容易被切断，故 D 错误。

3．C
解析：C
AB．使用同一滑轮组，将物体提升到同一高度，额外功不变，被提升的物重越大，有用功越大，则有用功在总功中的比值越大，机械效率越高，A正确，B正确；
C．总功等于有用功与额外功之和，有用功增大，额外功不变，则总功增大，所以C错误；
，D．同一滑轮组，承担物重的绳子段数n不变，物体被提升的高度h相同，根据s nh
绳子自由端移动的距离相等，D正确．
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．B
解析：B
【分析】
根据“如图所示，在水平拉力F的作用下，物体A匀速向左滑动”可知，本题考查了动滑轮的特点和二力平衡的条件的应用，根据动滑轮的特点进行求解。

这是一个动滑轮，绳子两端的力相等，弹簧测力计的读数为12N，因为绳子两端的力相等，所以绳子自由端的拉力F大小为12N，轴上的力等于绳子两端的力的和为24N；
物体匀速运动，则绳子对物体的拉力和地面对物体的摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力的大小为24N，故选B。

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． 7．B
解析：B
将木棒以O 点分为左右两部分；
根据杠杆平衡条件：F 1l 1=F 2l 2，由题意可得：G 左l 左=G 右l 右，
因物体的重心在物体的几何中心，则杠杆示意图如图：
由图知：l 左<l 右，所以G 左>G 右；即左端(粗端)较重．
故B 符合题意．
8．D
解析：D
A ．小明做的有用功
100N 1m 100J W Gh ==⨯=有
小明做的有用功是100J ，A 错误；
BD ．小明做的总功（即拉力对物体做的功）
32N 5m 160J W Fs ==⨯=总
小明做的总功是160J ；
W W W =+总有额
可知额外功
-160J -100J 60J W W W ===额总有
由W 额=f s 得摩擦力 60J 12N 5m W f s ===额
木块受到的摩擦力是12N ；B 错误、D 正确；
C ．斜面的机械效率
100J 100%100%62.5%160J
W W η=⨯=⨯=有
总 斜面的机械效率是62.5%，C 错误。

故选D 。

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
A ．镊子属于费力杠杆，省距离，故A 符合题意；
B ．起子属于省力杠杆，费距离，故B 不符合题意；
C ．钢丝钳属于省力杠杆，费距离，故C 不符合题意；
D ．独轮车属于省力杠杆，费距离，故D 不符合题意；
故选A 。

11．C
解析：C
滑轮组机械效率可表示为
()W G h
G W G G G G h η===++有物物总物动
物动 由算式可知同一滑轮组机械效率η随G 物的增大面增大，但都不会超过100％，将乙图中数据带入可求动滑轮重力为 12N =
-12N=3N 80%
G G G η-=物动物 当G 物=6N 时，机械效率为 6N 100%=100%66.7%6N+3N
G G G η=⨯⨯≈+物物动 动滑轮上有三段绳子，则当G 物=15N 时，弹簧测力计的示数为
15N+3N =6N 33
G G F '+==物动 故ABD 不正确，C 正确。

故选C 。

12．C
解析：C
摩擦力为
f =0.2G =0.2m
g =0.2×24kg×10N/kg=48N
滑轮组的n =3，机械效率为
48N 100%100%80%3f nF F
η=
⨯=⨯= 解得F =20N ，动滑轮自重为 G 1=nF -f =3×20N-48N=12N
拉力做功功率为
P =nFv =3×20N×0.2m/s=12W
该滑轮组对动滑轮所做的功为
W =G 1h =12N×1m=12J
故ABD 错误，C 正确。

故选C 。

二、填空题
13．60
解析：60%
有用功为
144N 2m 288J W G s ==⨯=物物有
总功为
80N 32m 480J W Fs Fns ===⨯⨯=总绳物
滑轮组的机械效率为
288J 60%480J
W W η===有
总 14．20040
解析：200 40
[1]利用斜面不计摩擦，W 有用=W 总，即：Gh =Fs ，则推力是
F =
Gh s =800N 1m 5m ⨯=160N [2]根据W 有用=Gh 可得有用功：
W 有用=Gh =800N×1m=800J
若η=80%，因η=W W 有总
，所以推力做的总功为： W 总′=800N 80%
W η=有用
=1000J 因为W 总′=F ′s ，则推力为
F ′='W s
总=1000J 5m =200N [3]摩擦力：
f =f W s =W W s
-总有用=1000J 800J 5m -=40N 15．DA
解析：D A
[1]支点是整个杠杆绕着转动的固定点．由图可知，当柜子翻倒时，整个柜子能绕D 点转动，所以D 点是支点；
[2]要使固定装置起作用时受力最小，根据杠杆平衡条件，当外力及其力臂大小不变时，固定装置受力要最小，则固定装置受力的力臂要最大，即该装置的安装位置应离支点最远．由图可知，A 点符合条件．
16．增大压强省力增大摩擦
解析：增大压强 省力 增大摩擦
钳口接触面积很小，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，容易剪断物体；根据杠杆平衡条件可知，使用钢丝钳时，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆；钳柄橡胶皮套上有粗糙突起是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，不易滑落．
17．变大【解析】
解析：变大
【解析】
A 端细绳的拉力方向沿绳子向下，从支点O 作绳子拉力作用线的垂线段，即为拉力的力臂L ，如图所示：
已知细绳于水平地面成30゜夹角,根据直角三角形的知识可知L =12
OA ，OB 为G 的力臂，根据杠杆平衡条件得：F 绳×
L =F 绳×12OA =G ×BO ，即：F 绳×12
(1.5m−0.6m)=30N×0.6m ，解得：F 绳=40N ；若拉力F 与水平地面的角度减小后仍斜向下拉，此时力臂L 减小，故力F 将变大。

18．18020
解析：1 80% 20
[1]由图可知，该滑轮组n =3，物体上升高度
3m =1m 3
s h n =
= 物体上升速度 1m =0.1m/s 10s
h v t ==
物体上升速度为0.1m/s 。

[2]机械效率
120N 1m =
===80%50N 3m
W Gh W Fs η⨯⨯有总 滑轮组的机械效率是80%。

[3]额外功 ==150J 120J=30J W W W --额外总有
提升动滑轮所用的功
=30J-10J=20J W W W =-'动额外
动滑轮重
20J ==20N 1m
W G h =
动动 动滑轮重20N 。

19．变短不变省力
解析：变短 不变 省力
[1][2][3]用竖直向上的力抬高引擎盖的过程中，重心A 向斜上方运动，重力的方向不变，由力臂的定义可知，重力的力臂会变短，因为动力臂和阻力臂的比值不变，重力大小不变，所以动力的大小不变。

由题可知，动力臂大于阻力臂，所以为省力杠杆。

20．60360120
解析：60% 360 120
[1]由题知，斜面长s =3m ，斜面高h =0.9m ，物体所受重力G =600N ，推力F =300N 。

推力做的有用功是
600N 0.9m=540J W Gh ==⨯有
推力做的总功是
300N 3m=900J W Fs ==⨯总
斜面的机械效率是
540J 100%100%=60%900J
W W η=
⨯=⨯有总 [2]推力做的额外功是 900J-540J=360J W W W =-=额总有
[3]额外功就是客服摩擦力所在的功，所以物体与斜面之间的摩擦力是
360J =120N 3m
W f s ==额
三、解答题
21．定 改变施力的方向 3610W ⨯ 300N 90% 增大
(1)由图知道，图中滑轮C 只改变施力的方向，没有改变力的大小，所以，是定滑轮。

(2)由图知道，n =3，所以，汽车移动的速度
v 车= 3v 矿石=3×2 m/s=6 m/s
汽车拉力F 的功率
31000N 6m/s=610W W Fs P F t t ν=
===⨯⨯ (3)由于n =3，所以，()13
F G G =+物动，故动滑轮的重 G 动=3F - G 矿石=3×1000 N- 2700 N=300 N
(4)由W W η=有总
知道，滑轮组的机械效率 2700N 100%90%3331000N
G h G h G W W Fs Fh F η=====⨯=⨯矿石矿石矿石有总 (5)由于
()()1=3331G h G h G W W Fs G h G G G G G η====++⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝
⎭有总动矿石矿石矿石矿石矿石动矿石动 所以，若增加提升矿石的重，则该滑轮组的机械效率增大。

答：(1)图中滑轮C 是定滑轮，其作用是改变施力的方向；
(2)汽车拉力F 的功率3610W ⨯；
(3)动滑轮的重300N ；
(4)滑轮组的机械效率90%；
(5)若增加提升矿石的重，该滑轮组的机械效率增大。

22．(1)3J 0.3W ；(2) 50%
解：(1)拉力做功为
2N 1.5m 3J W Fs ==⨯=
拉力做功功率为
3J 0.3W 10s
W P t =
== (2)有用功为 5N 0.3m 1.5J W Gh ==⨯=有
机械效率为
1.5J 100%100%50%3J
W W η=⨯=⨯=有 答：(1) 拉力做功为3J ，拉力做功功率为0.3W ；
(2)物体被拉上斜面的机械效率50%。

23．(1) (2)360N
(1)轮车使用时可看成一个杠杆，由支点O分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段，即为动力臂和阻力臂，如图：
(2)由杠杆平衡条件得
Fl1=Gl2
F×1m=1200N×0.3m
F=360N
答：(1)见解析；
(2)人手向上的F的大小是360N。

24．（1）1380J（2）75W（3）92%
（1）工人做的有用功：W有＝Gh＝230N×6m＝1380J；
（2）由图可知，n＝2，拉力端移动距离：s＝2h＝2×6m＝12m，
工人做的总功：W总＝Fs＝125N×12m＝1500J；
工人做功的功率：
1500
75
20
W J
P W
t s
总
===；
（3）此过程中该装置的机械效率：
1380
92%
1500
W J
W J
η===
有
总
．
答：（1）工人做的有用功为1380J；
（2）工人做功的功率为75W；
（3）此过程中该装置的机械效率为92%．
25．(1)3
8.410J
⨯；(2)180W；(3)75%
(1)由可得甲、乙二人对小车做功
()()3
90N50N60m8.410J W W W F s F s F F s
=+=+=+=+⨯=⨯甲乙甲乙甲乙
总
(2)由W P t
=可得甲对小车做功的功率 90N 60m 180W 30s
W F s P t t ⨯=
===甲甲甲 (3)有用功为 311210N 60m 6.310J 22
W Gh G s ==⋅=⨯⨯=⨯ 由100%W W 有总
η=⨯可得斜面的机械效率 336.310J 100%100%75%8.410J
W W η⨯=⨯=⨯=⨯有总 答：(1)甲、乙二人对小车做功为38.410J ⨯；
(2)甲对小车做功的功率为180W ；
(3)斜面的机械效率为75%。

26．（1）730N ；（2）91.25%；（3）70N
(1)由G =mg 可求物体重力为
G =mg =73kg ×10N/kg=730N
(2)同一滑轮组拉同一重物，效率与拉动时间无关，由乙图可知，当时间为10s 时，拉力做功为4000J ，此时对物体做功为
W 有=Gh =Gvt =730N ×0.5m/s ×10s=3650J
则机械效率为
3650J 100%100%=91.25%4000J
W W η=⨯=⨯有
总 (3)克服动滑轮重力做的功为额外功，则当时间为10s 时，额外功为
W 额=W 总-W 有=4000J-3650J=350J
则可求动滑轮重力为
350J =70N 0.5m /s 10s
W W G h vt ===⨯额额
动 答：(1)物体M 的重力为730N ；
(2)滑轮组提升重物的机械效率为91.25%。

(3)动滑轮的重力为70N 。