泉州市人教版初中物理八年级下册第十二章综合复习题(答案解析)

一、选择题
1．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F 1、F 2、F 3、F 4，以下判断正确的是（ ）
A ．F 1﹤F 2﹤F 3﹤F 4
B ．F 1=F 4﹤F 3﹤F 2
C ．F 1=F 4﹤F 2﹤F 3
D ．F 1﹤F 3﹤F 2﹤F 4B
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
13
G F =
223
F G =
32
G F =
43
F G =
故可得
F 1=F 4﹤F 3﹤F 2
故选B 。

2．如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面。

用甲滑轮所做的总功为W 1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W 2，机械效率为η2。

若不计绳重和摩擦，则（ ）
A ．W 1＝W 2，η1＝η2
B ．W 1＝W 2，η1＜η2
C ．W 1＜W 2，η1＞η2
D ．W 1＞W 2，η1＜η2D
解析：D
因为小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高。

而
甲滑轮是动滑轮，所以利用甲滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低。

即W 1＞W 2，η1＜η2。

故选D 。

【点睛】
此题主要考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小。

3．用图示装置探究杠杆平衡条件，保持左侧的钩码个数和位置不变，使右侧弹簧测力计的作用点 A 固定，改变测力计与水平方向的夹角 θ，动力臂l 也随之改变，所作出的“F -θ”图象和“F -l ” 图象中，正确的是
A ．
B ．
C ．
D ． C
解析：C
A ．动力F 和θ的关系，当F 从沿杆方向（水平向左）→垂直于杆方向（与水平方向成90°）→沿杆方向（水平向右），由图可知，F 对应的动力臂l =OA ×sinθ，动力臂l 先变大后变小，则动力F 先变小后变大，所以A 错误；
B ．当θ等于90°时，动力臂最大，动力最小但不为零，所以B 错误； CD ．根据杠杆平衡条件Fl =F 2l 2可得：F =22
F l l
，由于F 2、l 2不变，则F 和l 成反比，故C 正确，D 错误。

4．如图中杠杆l AB =2l OA ,每个钩码重力为2牛.在B 点用力F 1,则下列说法中正确的是
A ．F 1大小一定为2牛
B ．F 1大小可能为1牛
C ．F 1大小一定为3牛
D ．F 1 大小可能为20牛D
解析：D
B ．每个钩码重力为2牛；则阻力：
F 2=3⨯2N=6N ；
当在B 处施加垂直于杠杆向上的动力时，动力臂为l OB ，阻力臂l OA ，
∵l AB =2l OA ，∴l OB =3l OA ，此时动力臂最大，所用的力最小，由杠杆平衡条件得：F 1 l OB=F 2 l OA ，则：
F 1=F 2OA OB l l ⨯
=6N 1
3
⨯=2N ； 故B 错误；
AC ．由以上分析可知，F 1 最小为2N ，由于F 1的方向不确定，所以F 1的大小不能确定，故AC 错误；
D ．当动力臂小于阻力臂时，F 1的大小可能为20牛，故D 正确。

5．如图所示是一根轻质粗细均匀的杠杆，支点为O 并标有A 、B 、C 、D 四个点。

若要用它提起某一重物且最省力。

最合适的动力、阻力作用点应在（ ）
A ．A 和C
B ．D 和C
C ．A 和D
D ．B 和D B
解析：B
由杠杆平衡条件F 1l 1=F 2l 2可知，在阻力一定时，动力臂越长、阻力臂越短，动力越小；已知图中支点在O 点，OD 最长应为动力臂，OC 最短应为阻力臂，所以D 点是最合适的动力作用点，C 点是阻力作用点。

故B 符合题意。

6．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 。

7．如图所示，分别用一定滑轮和一动滑轮提起同一物体，利用定滑轮的拉力是F 甲，对应的机械效率是η甲；利用动滑轮的拉力是F 乙，对应的机械效率是η乙；（忽略机械摩擦和绳重，动滑轮重小于物重）下列说法正确的是（ ）
A ．F 甲＞F 乙 η甲＜η乙
B ．F 甲＞F 乙 η甲＞η乙
C ．F 甲＜F 乙 η甲＞
η乙
D ．F 甲＜F 乙 η甲＜η乙B
解析：B
甲图定滑轮不省力则F 甲=G ，乙图动滑轮能省力
12则F 乙=1
2
（G +G 动），由于G 动＜G ，所以F 甲＞F 乙，忽略机械摩擦和绳重，有用功相同，而乙图需要克服动滑轮重多做额外功，所以η甲＞η乙。

故选B 。

8．用如图所示的滑轮组（甲）和（乙）提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A ．若钩码重力和提升高度相同，则滑轮组的机械效率相同
B ．若滑轮重力和绳端拉力相同，则滑轮组的机械效率相同
C ．若钩码重力和绳端拉力相同，则滑轮组（甲）的机械效率高
D ．若滑轮重力和绳端拉力相同，则滑轮组（甲）的机械效率高D 解析：D
A ．若钩码重力和提升高度相同，则有用功W 有用=Gh ，有用功相同，总功不一定相同，机械效率不一定相同，故A 错误；
BD ．设滑轮重力为'G ，绳端拉力12F F F ==，则甲的重力
3'G F G =-甲
乙的重力为
2'G F G =-乙
则
G G >甲乙
由公式'
G
G G η=
+可知，滑轮重力一定时，物体越重机械效率越高，所以在滑轮重力和绳
端拉力相同时，甲的机械效率高，故B 错误，D 正确；
C ．若钩码重力和绳端拉力相同，根据公式G
nF
η=可得，甲的绳子段数为3，乙的绳子段数为2，则甲的机械效率低，故C 错误。

故选D 。

9．如图所示，在一水平地面上，木箱重600N ，受到的摩擦力为300N ，用力F 拉动木箱使它在2秒钟的时间匀速直线运动了2m （不计滑轮重量及绳与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（ ）
A ．拉力F 的大小为100N
B ．拉力F 做功的大小为1200J
C ．绳自由端移动了4m
D ．拉力F 的功率200W C 解析：C
A ．由图知，n ＝2，不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，则拉力
11
=300N 150N 22
F ＝
f ⨯= 故A 错误； B ．拉力F 做功
2150N 22m 600J W Fs F s =⨯⨯⨯物＝＝＝
故B 错误；
C ．绳自由端移动的距离
222m 4m s s ⨯物＝＝＝
故C 正确； D ．拉力F 的功率
600J =300W 2s
W P t =＝
故D 错误。

故选C 。

10．用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，计算开绘出η与G 物的关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A ．此滑轮组动滑轮的重为5N
B ．当G 物=15N 时，滑轮组机械效率为η=75%
C ．同一滑轮组的机械效率η随G 物的增大而增大，最后等于100%
D ．G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组的机械效率仍不改变D 解析：D
A ．由图象可知，当G 物=12N 时，η=80%，不计绳重和摩擦，则
100%100%100%W G h G W G h G h G G η==++=⨯⨯⨯有物物总物动物动
即
12N
80%12N G =
+动
解得
G 动=3N
故A 错误；
B ．当G 物=15N 时，此时的机械效率
15N
100%100%83.3%15N 3N
G G G η'=
⨯=⨯≈++物物动
故B 错误；
C ．由图象可知，同一滑轮组η 随 G 物的增大而增大，由题知，不计绳重和摩擦；使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重做额外功，所以总功一定大于有用功；由公式100%W W 有总
η=
⨯知，机械效率一定小于1，即同一滑轮组机械效率η随G 物的
增大而增大，但最终不能超过100%，故C 错误； D ．G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，如下图所示
因为此图与题中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：W 额=G 动h ，则额外功W 额相同，又因为W 总=W 有+W 额，所以总功相同，由100%W W 有总
η=
⨯知，两装置的机械效率相同，即
η1=η2
所以，G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率不变，故D 正确。

故选D 。

11．如图所示甲、乙两种方式匀速提升重为100N 的物体，已知滑轮重20N ，绳重和摩擦力不计。

则（ ）
A ．机械效率：η甲＞η乙
B ．机械效率：η甲＜η乙
C ．手的拉力：F 甲
＜F 乙 D ．手的拉力：F 甲＝F 乙A
解析：A
AB ．如图所示，甲图使用定滑轮，不计绳重和摩擦机械效率100%，乙图使用动滑轮，提升动滑轮要做额外功，所以η甲＞η乙，故A 符合题意，B 不符合题意； CD ．甲图使用定滑轮，手的拉力
F 甲=
G =100N
乙图使用动滑轮，手的拉力
100N 20N
60N 22
G G F ++=
==动乙 故CD 都不符合题意。

故选A 。

12．如图所示的四种用具中，属于费力杠杆的是（ ）
A．剪刀
B．核桃钳
C．钢丝钳
D．面包夹子D
解析：D
A．图中剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A选项不符合题意；B．核桃钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B选项不符合题意；C．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C选项不符合题意；D．面包夹子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D选项符合题意。

故选D。

13．如图所示，分别用不同的方式在水平地面上匀速拉动同一物体，物体所受地面的摩擦力均相等，不计滑轮和绳重，不计绳与滑轮间的摩擦，各图中最省力的是（）
A．B．
C．D． B
解析：B
由题知，物体所受地面的摩擦力均相等，设摩擦力大小均为f ；
A ．用力匀速拉动物体时，物体受到的拉力和摩擦力为一对平衡力，大小相等，拉力F 1=f ；
B ．图中使用的是动滑轮，不计滑轮和绳重，不计绳与滑轮间的摩擦，拉力31
2
F f =； C ．图中使用的是定滑轮，不计滑轮和绳重，不计绳与滑轮间的摩擦，拉力F 2=f ；
D ．图中使用的是动滑轮，但动力作用在轴上，不计滑轮和绳重，不计绳与滑轮间的摩擦，则拉力F 4=2f ，故B 最省力。

故选B 。

14．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％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 。

二、填空题
15．如图所示，轻质杠杆AC 可绕A 点转动，在水平位置平衡，物体的重力方向为________，这是一省力杠杆，若拉力F 向左倾斜，此杠杆______（选填“有”或“没有”）可能变成等臂杠杆。

竖直向下有
解析：竖直向下 有 [1]重力方向总是竖直向下的。

[2]若拉力F 向左倾斜，拉力F 的力臂逐渐减小，当力臂减小到和物体给杠杆拉力的力臂相等时，该杠杆就变成了等臂杠杆，所以此杠杆有可能变成等臂杠杆。

16．如图所示，搬运工人往卡车上装货，车厢高1.5m ，工人在车上搭一块长为3m 的木板做成斜面，工人沿斜面方向用500N 的推力就能将重为800N 的货物匀速推到在上，斜面对物体摩擦力为_______N 。

100
解析：100 推力做的有用功
800N 1.5m=1200J W Gh ==⨯有
推力做的总功
500N 3m=1500J W Fs ==⨯总
克服斜面对物体摩擦力做的额外功
1500J-1200J=300J W W W =-=额总有
由W fs =额可得，斜面对物体摩擦力
300J
=100N 3m
W f s
=
=
额 17．立交桥在现代交通系统中已经越来越普遍，设计者通过盘旋而上的设计巧妙地增加了立交桥的长度，这种设计可以达到_____的目的，立交桥属于简单机械中的_____；如图所示的甲、乙两棵树，它们的树冠和根系均相同，但乙树比甲树高，当我们研究哪棵树容易被大风吹倒或折断时，可以把树看作是一个_____模型，由此可以判断出_____树容易被吹倒或折断。

省力斜面杠杆乙
解析：省力 斜面 杠杆 乙
[1][2]在高度一定的情况下，盘旋而上的设计巧妙地增加了立交桥长度，实际上是简单机械中的斜面，使用斜面可以省力；
[3][4]我们可以把树看作一个杠杆模型，支点为树根处，当都受到同样大小的风力作用时，树越高，其力臂越大，越容易被风吹倒。

18．小强利用如图甲所示滑轮组将货物运送到楼上，不计绳重和摩擦，如果所送货物重G 从20N 开始逐渐增加，每次均匀速拉动绳子，且提升同样的高度，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力的增加而变化的图像．当货物重G 为20N 时，滑轮组的机械效率为_____%，动滑轮的重为_____N ；当货物重G 为180N 时，滑轮组的机械效率为_____%．
2090
解析：20 90
[1]根据图象可知，当物重为20N 时，滑轮组的机械效率为50%；
[2]不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率
η==W Gh G W Gh G h G G =++有用总动动
， G 动=1150%20N 50%
G η
η--=⨯=20N ； [3]当货物重G 为180N 时，滑轮组的机械效率
η′=180N ==180N+20N
W G h G W G h G h G G ''=''++有用总动动=90%． 19．如图所示的轻质滑轮装置，物体A 、B 均重为20牛，滑轮与绳子间的摩擦不计。

若物体A 在10秒内匀速上升5米，力F 1所做的功为________焦，其功率为________瓦。

当用力F 2匀速提升物体B 时，力F 2的大小为________牛；若将B 向上提升5米，则F 2做的功________F 1所做的功。

（选填“＞”“＝”或“＜”）
1010=
解析：10 10 =
如图所示的轻质滑轮装置，动滑轮重力不计，绳重和摩擦均不计，所以：
[1]物体A 使用的是定滑轮，不省力，拉力：
F 1=
G =20N ，
拉力所做的功：
W 1=F 1h =20N ×5m=100J ，
[2]拉力的功率：
P =W t =100J 10s
=10W 。

[3]物体B 使用的是动滑轮，能省一半力，拉力： F 2=
12G =12×20N=10N 。

[4]若将B 向上提升5米，拉力移动的距离：
s =2h =2×5m=10m ，
则F 2做的功：
W 2=F 2s =10N ×10m=100J ，
故F 2做的功等于F 1所做的功。

20．如图所示，在水平拉力F 作用下，使重40N 的物体A 沿水平方向匀速移动5m ，物体A 受到地面的摩擦力为5N ，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦力，拉力Ｆ的大小为___________N ，拉力F 做的功为___________J 。

10N25
解析：10N 25
[1][2]拉力F 作用在动滑轮的轴上，不省力，故拉力为
F =2f =2×5N=10N
物体沿水平方向匀速移动5m ，拉力移动距离
115m 2.5m 22
s s '=
=⨯= 拉力F 做的功 W =Fs =10N×2.5m=25J
三、解答题
21．如图所示，工人用500N 的拉力F ，将重为800N 的木箱匀速提升3m 。

求：
(1)此过程中的有用功；
(2)动滑轮的机械效率。

解析：(1)2400J ；(2)80%
(1)有用功为克服重力做功
800N 3m=2400J W Gh ==⨯有用
(2)该过程中，绳子移动距离为
23m 6m s nh ==⨯=
总功为拉力做功
=500N 6m 3000J W Fs =⨯=总
动滑轮的机械效率为 2400J 100%100%80%3000J
W W η=⨯=⨯=有用总 答：(1)此过程中的有用功为2400J ；
(2)动滑轮的机械效率为80%。

22．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N ，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，（不考虑绳重和摩擦）求：
(1)由图可知动滑轮重；
(2)当某次运送4件货物时，绳子的拉力F ；
(3)运送4件货物时，滑轮组的机械效率。

解析：(1)100N ；(2)250N ；(3)80%
(1)由图乙可知，运送一件货物时，机械效率
150%W Gh G W Fs G G 有用总动
η=
===+ 解得： G 动=100N 。

(2)当某次运送4件货物时，G 1=400N ，则绳子的拉力为
111()(400N+100N)=250N 22
F G G =+=⨯动 (3) 运送4件货物时，滑轮组的机械效率为 1400N 80%2250N
G h Fs η=
==⨯ 答：(1)动滑轮重为100N ； (2)当某次运送4件货物时，绳子的拉力F 为250N ；
(3)运送4件货物时，滑轮组的机械效率为80%。

23．如图所示，质量为60kg 的工人，站在水平地面上用一个定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，把重为500N 的箱子匀速竖直向上提升2m ，动滑轮的重为60N ，若不计绳重和摩擦，g =10N/kg ，求： (1)在向上提升箱子的过程中，工人对绳子的拉力。

(2)在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率。

(3)若工人与地面的接触面积为320cm 2，在提升箱子的过程中，工人对地面的压强。

解析：(1)280N ；(2)89.3%；(3)1×104Pa
(1)由图可知，滑轮组的绳子有效段数n =2，工人对绳子的拉力
500N 60N 280N 2
G G F n ++===动 (2)滑轮组的有用功 500N 2m 1000J W Gh ==⨯=有
滑轮组的总功
280N 22m 1120J W Fs F nh ==⨯=⨯⨯=总
滑轮组的机械效率为
1000J 100%100%89.3%1120J
W ηW =⨯=⨯≈有总 (3)工人在竖直方向上受到绳子的拉力、地面的支持力和重力，工人对地面的压力等于地面的支持力，即
60kg 10N/kg 280N 320N F F G F mg F ==-=-=⨯-=压工人支
工人对地面的压强
4-42320N 110Pa 32010m
F p S ===⨯⨯压 答：(1)工人对绳子的拉力为280N ；
(2)滑轮组的机械效率为89.3%；
(3) 工人对地面的压强为4110Pa ⨯。

24．如图所示，体重为600N 、双脚与地面接触面积为20.04m 的乐乐站在水平地面上，他用500N 的拉力在30s 内将800N 的重物匀速提升了3m 。

不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。

求：
(1)提升重物前，他对地面的压强。

(2)滑轮组的机械效率及动滑轮的重力。

(3)拉力做功的功率。

解析：(1) 41.510Pa ⨯ ；(2)80%；200N ；(3) 100W
(1)乐乐对地面的压力
F =
G =600N
对地面的压强
422610N 1.510Pa 0.04m
S F p ⨯===⨯ (2)因为滑轮组用两段绳子提起物体，所以拉力移动的距离为
s=2h =2×3m=6m
有用功
W 有=Gh =800N×3m=2.4×103J
总功
W 总=Fs =500N×6m=3×103J
滑轮组的机械效率
332.4101001J %%80%310J
00W W η⨯==⨯⨯=⨯有总 额外功
W 额=W 总-W 有=3×103J-2.4×103J =6×102J
动滑轮的重为
2610J 200N 3m
W G h ⨯===额
动 (3)拉力做功的功率为 3310J 100W 30s
W P t ⨯===总 答：(1)提升重物前，他对地面的压强为41.510Pa ⨯；
(2)滑轮组的机械效率为80%，动滑轮的重力是200N ；
(3)拉力做功的功率为100W。