温州市初中物理八年级下册第十二章《简单机械》检测卷(包含答案解析)

一、选择题
1．如图所示，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将（）
A．变小B．不变C．变大D．先变大后变小2．如图所示，某工人在10s时间内将重为800N的物体提升2m，已知动滑轮的重为
100N，不计绳重和摩擦，则下列计算结果正确的是（）
A．人施加的拉力大小是300N B．绳端移动的距离是6m
C．滑轮组的机械效率是88.9%D．拉力的功率为160W
3．如图用同样的滑轮组分别提起质量相等的一个物体和两个物体，比较甲、乙两图，正确表示机械效率关系的是（）
A．η甲=η乙B．η甲<η乙C．η甲>η乙D．无法比较
4．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
5．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
6．如图中杠杆l AB=2l OA,每个钩码重力为2牛.在B点用力F1,则下列说法中正确的是
A．F1大小一定为2牛B．F1大小可能为1牛
C．F1大小一定为3牛D．F1 大小可能为20牛
7．中国公路往往环绕山坡，盘山而上，人们称之为盘山公路．若一辆车在盘山公路上保持40千米/时的速度向山上行驶，则下列有关该汽车和盘山公路的说法正确的是
A．汽车的运动状态没有发生改变
B．汽车的牵引力与受到的摩擦力是一对平衡力
C．盘山公路可以使汽车提高机械效率
D．盘山公路可以使汽车减小所需的牵引力
8．如下图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是
A．B．
C．D．
9．电梯是高层住宅必备的交通工具。

如图所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成。

电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反（不计钢丝绳重力和一切摩擦）。

对重的质量为400kg，空轿厢的质量是500kg，小李一人乘坐电梯，匀速下降时右侧钢丝绳受到的拉力为1650N，则小李的质量为。

若还是小李一人乘该电梯匀速上升，右侧钢丝绳拉力。

（）
A．75kg 大于1650N
B．75kg 等于1650N
C．65kg 大于1650N
D．65kg 等于1650N
10．郯城的公共自行车（如图）已遍及城区的各个地方，解决了群众出行“最后一公里”问题．下列有关公共自行车的说法，正确的是（）
A．车座宽大柔软是为了增大对人体的压强
B．轮胎的花纹是为了减小车轮与地面的摩擦
C．骑车时，自行车的脚踏板在水平位置时最省力
D．自行车对地面的压力和地面对自行车的支持力是一对平衡力
11．如图所示的滑轮组，用F=30N的拉力，拉动水平地面上重为300N的物体，使物体匀速前进了2m.物体和地面之间的摩擦力为45N，在此过程中，下列说法正确的是
①拉力做的功是120J ②绳子自由端移动的距离是2m ③滑轮组的机械效率是75%
④A点受到的拉力为300N
A．①④B．②③
C．①③D．③④
12．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．
二、填空题
13．质量分布均匀的杠杆AO在F的作用下由如图所示位置绕O点转动30°，则线段
_______（选填“AB”、“BC”或“OB”）表示力F的力臂；在克服杠杆自身重力匀速升高过程中，F的方向保持水平不变，则F的大小将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

14．体育课上，同学们积极参加各项体育活动．如图甲所示，体重为600N的小华用1.2s 的时间做一次标准的引体向上使身体上升0.5m，他引体向上的功率为_____W．如图乙所示，小刚正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为550N．地面对手的支持力F的力臂是_____m ，大小为_____N．
15．如图所示、AB是等刻度的均匀轻质杠杆、可绕O点转动、C处挂物的重力G=12牛。

若要用一个最小的力，使杠杆在水平位置平衡，则此力是____________________（选填
F1、F2、F3或F4）力的大小为___________牛。

16．如图所示，用竖直向上大小为100 N的拉力F，将重180 N物体提高1 m时，绳子自由端应提高____m，滑轮重________N．（不计摩擦）
17．如图所示，高为R、重G、均匀的圆柱形木柱M，底面半径为R，将它竖直放在水平地面上, 若要使木柱的a点离开地面，至少需要_________的力．(用G，R等表示)
18．如图所示，不计绳子、滑轮的重力及它们之间的摩擦，当用大小为10N 的拉力F 拉重50N 的物体时，物体恰好以v ＝2m/s 的速度沿水平面做匀速直线运动，此时物体受到水平面的摩擦力为________N ，将拉力F 增大为20N 时，物体受到水平面的摩擦力将________（填增大、减小或保持不变）。

19．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______。

20．小明用图示滑轮组在5s 内将重为60N 的重物匀速提高了3m ，所用拉力为50N ，该滑轮组的机械效率为______%。

若其他条件不变，将重物匀速提升5m ，该滑轮组的机械效率
将______。

小华同学根据公式2G G F +=
物动算出此滑轮组中动滑轮重力为40N ，实际的动滑轮重力______ （选填“>”，“=”或“<”） 40N 。

三、解答题
21．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？
22．如图所示，是某建筑工地上常用的塔式起重机示意图。

在15s的时间内，起重机将质量为0.5t的水泥板竖直地从1楼匀速提升到了5楼，如果每层楼的高度是3m,g=10N/kg，那么：
(1)起重机提升水泥板做的功是多少？
(2)起重机对水泥板做功的功率是多少？
(3)如果起重机的机械效率是60%，起重机的电动机做了多少功？
23．如图所示，正方体A边长为10cm，重30N，正方体B边长为5cm，重为10N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，试求：
(1)物体A对桌面的压强为多少？
(2)物体A向左做匀速直线运动时，拉力F为多少？
24．如图所示通过滑轮组拉着重为180N的物体，在水平面上以0.5m/s的速度向左做匀速直线运动了5m，摩擦力为物重的0.1倍。

求：
(1)物体受到的摩擦力；
(2)若不计绳、滑轮的重力以及滑轮轮轴和滑绳之间的摩擦力，求拉力F的功率；
(3)若机械效率80%，求拉力F′。

25．工人用如图所示装置在 10s 内，将重为900N的货物匀速提升 2m，此过程中拉力的功率为 240W，已知动滑轮重100N。

求：
(1)有用功；
(2)工人的拉力；
(3)克服绳重和摩擦所做的功与总功的比值。

26．用平行于斜面的拉力F，将重300N的物体从斜面底部匀速拉到顶端，斜面长2m，高1m。

由于物体与斜面间的摩擦，斜面的机械效率为60%。

求：
(1)力F做的功；
(2)斜面对物体的摩擦力。

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一、选择题
1．C
解析：C
如图所示
用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，阻力的大小
不变（等于物重G），阻力臂变大，动力臂不断变小，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，动力将F变大。

故选C。

2．C
解析：C
由图可知通过动滑轮绳子的段数是2段。

A．不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力
F=1
2
(G+G动)=
1
2
×(800N+100N)=450N
故A错误；
B．绳子自由端移动的距离
s=2h=2×2m=4m
故B错误；
C．有用功
W有=Gh=800N×2m=1600J 总功
W总=Fs=450N×4m=1800J 滑轮组的机械效率
η=
1600J
=
1800J
W
W
有
总
≈88.9%
故C正确；D．拉力的功率
P=
1800J
10s
W
t
=
总=180W
故D错误。

故选C。

3．B
解析：B
【分析】
在额外功相同时，有用功越大，机械效率越大。

利用相同的滑轮组提升不同的物体时，物体越重，有用功越大，相同的滑轮组额外功相同，所以提升两个物体的乙机械效率大，故B正确。

故选B。

4．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．
5．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． 6．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 13
⨯=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。

7．D
解析：D
A ．盘山公路修成环绕山坡的盘山路线，汽车向上行驶过程方向发生了改变，故A 项错误；
B ．盘山公路上汽车做匀速曲线运动，受到非平衡力作用处于非平衡状态，所以牵引力与摩擦力是一对平衡力，故B 项错误；
C ．山高一定，车行驶到山顶，做的有用功是一样的；盘山公路修成环绕山坡的盘山路线，车做的总功会增大，则斜面越缓（在斜面高一定时，斜面越长，斜面越缓）机械效率越低，故C 项错误；
D ．盘山公路相当于斜面，盘山公路修成环绕山坡的盘山路线，就是在斜面高一定时，增加了斜面长，所以更省力，这样车辆向上行驶可以减小汽车所需牵引力，也就是减小了阻力，故D 项正确；
【点睛】
解决此题需要知道：斜面高一定时，斜面越长，越省力，同时还要知道斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系．
8．D
解析：D
根据题意知道，在不计机械自重和摩擦的条件下使用的简单机械；
A ．图的杠杆提升重物时，由于动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，即
F ＞
G ；
B ．用图中的杠杆提升重物时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，即
F=G ；
C ．图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是：
n =2，
所以，绳端的拉力是：
12
F G = ； D ．图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是：
n =3
所以，绳端的拉力是：
13
F G =； 综上所述，只有D 图中的机械最省力．
9．D
解析：D
左侧钢丝绳的拉力为
F 左=
G 对重=m 对重g =400kg×10N/kg=4000N
轿厢的重力为
G 轿厢=m 轿厢g =500kg×10N/kg=5000N
由题意知
F 左+F 右=
G 轿厢+G 小李
所以
G 小李=F 左+F 右-G 轿厢
代入数值得
G 小李=4000N+1650N-5000N=650N
所以小李的质量为
m 小李=650N 10N/kg
G g =小李
=65kg 当小李乘此电梯上升过程中，电梯仍然是平衡状态，所以右侧钢丝绳的拉力还是1650N 。

故选D 。

10．C
解析：C
A ．车座宽大柔软，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A 不符合题意；
B ．轮胎表面的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B 不符合题意；
C ．在水平位置时，力和力臂垂直，此时动力臂最长，蹬下时越省力，所以在水平位置时，自行车的脚踏板最省力，故C 符合题意；
D ．静止在水平地面上的自行车对地面的压力和地面对自行车的支持力是作用在不同物体上的两个力，即不是一对平衡力，故D 不符合题意．
11．C
解析：C
【解析】
①②．由图可知，n =2，则绳子自由端移动的距离：
222m=4m s s ==⨯绳物；故②错误；
拉力做的功：
30N 4m=120J W Fs ==⨯绳总；故①正确；
③．克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功，则有用功：
W 有=fs 物=45N ×2m=90J ，
滑轮组的机械效率：
90J 100%100%=75%120J
W W η=⨯=⨯有总故③正确； ④．因物体在水平地面上做匀速运动，则此时A 处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以，A 点受到的拉力：F A =f =45N ；故④错误；
故ABD 错误，C 正确。

12．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312F 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 。

二、填空题
13．变小
解析：OB 变小
[1]因为力与力臂垂直，因此线段OB 表示力F 的力臂。

[2]OA 从图示位置缓慢转动到竖直位置的过程中，动力F 方向不变，动力臂变长，阻力臂变短，阻力不变，由杠杆平衡条件F 1l 1=F 2l 2可得力F 变小。

14．15330
解析：1.5 330
[1]小华引体向上时做的功：
W =Gh =600N×0.5m=300J ，
功率
P =300J 1.2s
W t ==250W ； [2]由图示可知，O 为支点，地面对手的支持力的力臂：
l 1=0.6m+0.9m=1.5m ；
[3]由杠杆平衡条件得：Fl 1=G ′l 2，
F ×1.5m=550N×0.9m ，
F =330N ．
15．F34
解析：F 3 4
[1]重物的重力是阻力，阻力与阻力臂一定，由杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，
可知：动力臂越大，动力越小，由图示可知，力F 3的力臂最大，因此拉力F 3最小；
[2]设AB 杆每段的长度为L ，∵F 3×l 3=G ×l G ，∴最小拉力：
F 3=
G 3G L l ⨯ =12N 3L L
⨯=4N 。

16．20
解析：20
第一空．图中机械为动滑轮，根据动滑轮特点，绳子自由端移动的距离为：
s =2h =2×1m=2m ．即物体提高1 m 时，绳子自由端应提高2m ．
第二空．根据F =+2
G G 动，滑轮重为： G 动=2F -G =2×100N-180N=20N ．
17．G
解析：55G 木柱a 点离开地面，要使施加的力最小，应让所施加力的力臂最大，如图所示：
，
此时动力为F ,阻力为G ,阻力臂：L 2=R ，
动力臂：L 1=()2
22R R +=5R ，
由杠杆的平衡条件可得：FL 1=GL 2， 则最小力：F =21GL L =5G R R ⨯=55
G 18．保持不变【解析】
解析：保持不变
【解析】
(1)物体受力如图所示，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：f =F +F =10N+10N=20N ；
(2)当拉力增大为20N 时，物体与地面的接触面材料、粗糙程度、物体与地面间的压力不变，因此物体与地面间的滑动摩擦力保持不变，仍为20N.
19．80
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
20．不变<
解析：不变 <
[1]小明用图示滑轮组在5s 内将重为60N 的重物匀速提升了3m ，所用拉力为50N ，由图可知绳子的股数为2，该滑轮组的机械效率为 60N =100%=100%=100%=100%=100%=60%250N
W Gh Gh G W Fs Fnh nF η⨯⨯⨯⨯⨯⨯有用
总 [2]由推导公式 =100%=
100%=100%=100%W Gh Gh G W Fs Fnh nF η⨯⨯⨯⨯有用
总 可知，该滑轮组的机械效率与物体的重力和拉力的大小有关，与重物提升的高度无关，所以，若其他条件不变，将重物匀速提升5m ，该滑轮组的机械效率将不变。

[3]小明的推导是错误的忽略了摩擦等阻力的影响，所以实际动滑轮的重力应该小于40N 。

三、解答题
21．(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
Fl 1=Gl 2
F ×1m=1200N×0.3m
F =360N
答：(1)见解析；
(2)人手向上的F 的大小是360N 。

22．（l）6×104J；(2) 4000W；(3) 1×105J
解：(1)水泥板上升的高度
h=4×3m=12m
起重机提升水泥板做的功
W=Gh=mgh=0.5×103kg×l0N/kg×12m=6×104J (2)起重机对水泥板做功的功率
P=
4
610J
15s
W
t
⨯
==4000W
(3)起重机的电动机
W总=
4
610J
=
60%
W
η
⨯
有=1×105J
答：(1)起重机提升水泥板做的功是6×104J；
(2)起重机对水泥板做功的功率是4000W；
(3)如果起重机的机械效率是60%，起重机的电动机做了1×105J功。

23．(1)3000Pa；(2)10N
(1)因物体A在水平面上，则A对桌面的压力
F压＝G A＝30N
A对桌面的压强
p＝
A
30N
=
0.1m0.1m
F
S⨯
压＝3000Pa
(2)由图知，此滑轮组由2段绳子承担物重，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，则绳端的拉力
F A＝1
2
G B＝
1
2
×10N＝5N
物体A在水平面上向右做匀速直线运动时，A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡，所以
f＝F A＝5N
方向水平向左；若使物体A向左作匀速直线运动，由于压力大小和接触面的粗糙程度均不变，因此A受到的滑动摩擦力大小不变，且此时A受到摩擦力的方向水平向右，由力的平衡条件可得，此时对物体A施加的拉力
F＝F A+f＝5N+5N＝10N
答：(1)物体A对桌面的压强为3000Pa；
(2)物体A向左做匀速直线运动时，拉力F为10N。

24．(1)18N；(2)9W；(3)7.5N。

(1)摩擦力为物重的0.1倍，物体受到的摩擦力为：
f=0.1G=0.1×180N=18N
(2)由图知该滑轮组承重绳子段数为n=3，若不计绳、滑轮的重力以及滑轮轮轴和滑绳之间的摩擦力，则拉力为
F=1
n
f=
1
3
×18N=6N
拉力的功率为
P =
W t = Fs t =Fv =F ×nv 物 =6N×3×0.5m/s=9W (3)机械效率
η=
W W 有总= 'fs nsF = 'f nF =80% 所以拉力
F ′=
f n η=18N 380%⨯=7.5N 答：(1)物体受到的摩擦力为18N ；
(2)拉力的功率为9W ；
(3)若机械效率80%，拉力为7.5N 。

25．(1)1800J ；(2)400N ；(3)
16
解：(1)有用功为
W 有=Gh =900N×2m=1800J
(2)拉力做的总功
W 总=Pt =240W×10s=2400J
由图可知，n =3，则绳端移动的距离
s =3h =3×2m=6m
工人的拉力 2400J 400N 6m
W F s =
==总 (3)克服动滑轮自重做功 W 动=G 动h =100N×2m=200J
克服绳重和摩擦所做的功与总功的比值
2400J 1800J 200J 12400J 6
W W --==绳总 答：(1)有用功1800J ；
(2)工人的拉力400N ；
(3)克服绳重和摩擦所做的功与总功的比值
16。

26．(1)500J ；(2)100N
(1)由 100%W W 有总
η=⨯ 可得
300N 1m 500J 60%
W Gh W ηη⨯=
===有总 (2)由 W W W =+总有额
得
W W W =-额总有
即
fs W Gh =-总
则
500N 300N 1m 100N 2m
f W Gh s --⨯===总 答：(1)力F 做的功为500J ；
(2)斜面对物体的摩擦力为100N 。