(精编)新人教版8年级下册 单元评价检测(第12章) 答案及解析

单元评价检测(六)
第十二章
(45分钟 100分 )
一、选择题 (本大题共8小题,每题3分,共24分 )
1.如下图 ,以下简单机械中 ,省距离的是( )
2.如图是小龙探究 "杠杆平衡条件〞的实验装置 ,用弹簧测力计在C处竖直向上拉 ,杠杆保持平衡 .假设弹簧测力计逐渐向右倾斜 ,仍然使杠杆保持平衡 ,拉力F的变化情况是( )
3.小华用钓鱼竿钓起重为15 N的鱼 ,如下图 ,OA =0.4 m ,OB =2 m .以下说法正确的选项是( )
75 N
1的大小为
3 N
1的大小为
4.以下简单机械中 ,不能够用20 N的力提起50 N的物体的是( )
5.一辆汽车不小心陷进泥潭后 ,司机按如下图的甲、乙两种方法安装滑轮 ,均可将汽车从泥潭中匀速拉出 .比拟这两个装置 ,以下说法正确的选项是( )
A.甲、乙安装的都是动滑轮 ,都能省力
B.甲、乙安装的都是定滑轮 ,都不能省力
C.甲安装的是动滑轮 ,能省力
D.乙安装的是动滑轮 ,能省力
6.如下图 ,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物 ,摩擦力可以忽略不计 ,在物体匀速上升的过程中( )
A.甲图省力 ,机械效率甲图大
B.甲图省力 ,机械效率一样大
C.乙图省力 ,机械效率乙图大
D.乙图省力 ,机械效率一样大
7.如下图 ,测定滑轮组的机械效率时 ,所用钩码质量为200 g ,几位同学用弹簧测力计测出拉力F的读数如下 ,其中肯定错误的选项是( )
N B.0.8 N C.0.7 N D.0.6 N
8.如下图 ,拉力F =80 N ,物体重力G =120 N ,不计摩擦和绳重 .假设将物体匀速提高1 m ,以下说法不正确的选项是( )
A.拉力做的有用功为80 J
B.动滑轮的重力为40 N
C.拉力做的总功为160 J
D.该滑轮组的机械效率为75%
二、填空题 (本大题共6小题 ,每空2分 ,共22分 )
9.小华探究杠杆平衡条件时 ,使用的每个钩码的质量
均为50 g ,杠杆上相邻刻线间的距离相等 .小华将杠
杆调节水平平衡后 ,在杠杆上的B点悬挂了3个钩码 ,
如下图 .为使杠杆保持水平平衡状态 ,应该在A点悬
挂______个钩码 .
10.如图是2021年伦敦奥运会皮划艇静水比赛的体育图标 ,
当运发动用船桨划水时 ,运发动手中使用的船桨属于_____
(选填 "费力〞 "省力〞或 "等臂〞 )杠杆 ,使用它的好处
是
_________ .
11.如下图 ,物体A在拉力F的作用下匀速前进 ,图中的滑轮是_______滑轮 ,假设拉力F =200 N ,那么物体所受滑动摩擦力为______N .
12.很多名山风景区为了方便游客到达 ,都把上山的公路修成盘山公路 ,如图所示 ,之所以要把上山的公路修成这样 ,是因为盘山公路相当于简单机械中
的___________ ,使用它可以_________ .
13.如下图 ,质量为50 kg的物体A置于粗糙的水平地面上 ,用两个滑轮按图连接 ,当水平拉力F为120 N时 ,物体A恰能匀速前进 ,假设物体A前进0.5 m 所用的时间为10 s (绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计 ) .那么物体A 受到的重力为_______N ,拉力F做功的功率为________W . (g取10 N/kg )
14.跳板是朝鲜族群众喜爱的一种娱乐活动 ,如下图 .假设支点在跳板的中|
央 ,当质量均为60 kg 的两名运发动同时从 1.5 m 高处由静止下落到跳板的同一端时 ,静立于跳板另一端的质量为 50 kg 的一名女运发动会向上弹起 3 m 高 .假设不计空气阻力 ,那么额外功为______J,跳板的机械效率为________ . (g取10 N/kg )
三、作图题 (本大题共2小题 ,共12分 )
15. (6分 )如下图是开瓶扳手翻开瓶盖的示意图 .O为支点 ,在图中画出动力F1的力臂 (l1 )和阻力F2的示意图 .
16. (6分 )如下图 ,用滑轮组提升物体 ,请在图中画出最|省力的绳子绕法 .
四、实验探究题 (本大题共2小题 ,共28分 )
17. (16分 )如图甲所示 ,小明在探究 "杠杆的平衡条件〞实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码假设干个 .
(1 )实验前 ,将杠杆中点置于支架上 ,当杠杆静止时 ,发现杠杆右端下沉 .此时 ,应把杠杆两端的平衡螺母向_________ (选填 "左〞或 "右〞 )调节 ,使杠
杆在不挂钩码时 ,保持_________并静止 ,到达平衡状态 .这样做的好处是便于在杠杆上直接测量___________ .
(2 )杠杆调节平衡后 ,小明在杠杆上A点处挂4个钩码 ,在B点处挂6个钩码 ,杠杆恰好在原位置平衡 .于是小明便得出了杠杆的平衡条件为________ .他这样得出的结论是否合理 ?____________；为什么 ?__________________ .
(3 )实验结束后 ,小明提出了新的探究问题： "假设支点不在杠杆的中点时 ,杠杆的平衡条件是否仍然成立 ?〞于是小组同学利用如图乙所示装置进行探
究 ,发现在杠杆左端的不同位置 ,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时 ,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符 .其原因是
__________________ .
18. (12分 )小明在测量滑轮组机械效率的实验中 ,所用装置如下图 ,实验中每个钩码重2 N ,测得的数据如表：
(1 )在实验中 ,测绳端拉力F时 ,应尽量竖直向上_______拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数 .
(2 )第1次实验测得的机械效率为________ . (结果保存两位有效数字 )
(3 )分析表中数据可知：第2次实验是用___________图做的；第4次实验是用______图做的 . (选填 "甲〞 "乙〞或 "丙〞 ) .
(4 )分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组 ,__________可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组 ,提升相同的重物 ,动滑轮个数越多 (即动滑轮总重越重 ) ,滑轮组的机械效率
_________ .
(5 )分析第3、4次实验数据可知 ,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度
____________ .
五、计算题 (14分 )
19.在小型建筑工地 ,常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料 ,其工作原理相当于如下图的滑轮组 .某次将总重G为4 000 N的砖块匀速吊运到高为10 m的
楼上 ,用时40 s ,卷扬机提供的拉力F 为2 500 N .求在此过程中：
(1 )有用功 .
(2 )拉力F 做的功 .
(3 )滑轮组的机械效率 .
答案解析
1.【解析】选C .此题考查了杠杆的使用 .使用定滑轮既不省距离也不省力 ,故A 错误；使用斜面省力但费距离 ,故B 错误；C 图是费力杠杆 ,动力臂要小于阻力臂的一半 ,虽然费了力 ,但省了距离 ,故C 正确；动滑轮能省一半的力 ,但费一倍的距离 ,故D 错误 .
2.【解析】选B .此题考查杠杆平衡条件的应用 .杠杆平衡条件是动力×动力臂 =阻力×阻力臂 .当弹簧测力计逐渐向右倾斜时 ,拉力 (动力 )的力臂变小 ,而阻力、阻力臂不变 ,欲使杠杆保持平衡 ,需增大拉力 (动力 ) ,应选B .
3.【解析】选C .由题图知 ,钓鱼竿在使用时动力臂小于阻力臂 ,故为费力杠杆 ,但省距离 ,故A 、B 均错；根据杠杆平衡条件F 1l 1 =F 2l 2 ,得
2211F 15 N 2 m F 75 N 0.4 m
⨯===，l l 故C 正确 ,D 错 .
4.【解析】选B .根据题意 ,必须选择一个可以省力的杠杆才行 .杠杆的动力臂大
于阻力臂时 ,可以实现省力的目的 ,A 对；动滑轮的动力臂相当于它的直径 ,阻力臂相当于它的半径 .虽然动力臂大于阻力臂 ,可以实现省力的目的 ,但只能省一半力 ,无法实现用20 N 的力提起50 N 的物体 ,B 错;斜面相当于一个省力杠杆 ,C 对；轮轴的动力作用线相当于圆的切线 ,动力臂相当于圆的半径 ,阻力臂远小于动力臂 ,D 对 .
5.【解析】选D .此题主要考查定滑轮和动滑轮的判断及其特点 .首|先判断出滑轮是定滑轮还是动滑轮 ,然后再根据定滑轮和动滑轮的特点判断省力情况 .甲图中的滑轮 ,轴固定不动 ,是定滑轮 ,定滑轮不能省力；乙图中的滑轮 ,轴随物体一起运动 ,是动滑轮 ,动滑轮能省力 .应选D .
6.【解析】选B . (1 )分析甲图可知 ,n =3 ,那么s =3h ,因为摩擦力可以忽略不
计 ,所以11F G G 3=+动（），111W Gh G W Gh G h G G η===++有总动动
； (2 )分析乙图可知 ,n =2 ,那么s =2h ,因为摩擦力可以忽略不计 ,所以
21F G G 2
=+动（）， 2
22W Gh G W Gh G h G G η===++有总动动
； 由此可知：F 1<F 2 ,η1 =η2 ,所以甲图省力 ,机械效率一样大 .应选B .
7.【解析】选D .钩码的质量是200 g ,重力G =mg =200×10-3 kg ×9.8 N/kg =1.96 N ；滑轮组有3段绳子拉动钩码 ,在理想状况下 ,绳子末端的拉力即弹簧测力计的示数11F G 1.96 N 0.65 N n 3==⨯=；假设考虑到动滑轮重、绳子重和摩擦 ,绳子末端的拉力就大于0.65 N .应选D .
8.【解析】选A .此题考查利用滑轮组做功和机械效率的有关计算 .由题可知F =80 N,G =120 N,h =1 m,s =2 m .那么W 有 =Gh =120 N ×1 m =120 J,动滑轮的重力
G 动 =2F -G =2×80 N -120 N =40 N,利用滑轮组所做的总功为W 总 =Fs =80 N ×2 m
=160 J,该滑轮组的机械效率W 120 J 75%W 160 J
η===有
总，选项A 说法错误 . 9.【解析】此题考查杠杆的平衡条件 .根据杠杆平衡条件可知 ,G A L A =G B L B , 即m A gL A =m B gL B ,n A m 0gL A =n B m 0gL B ,那么B A B A L 2n n 32L 3
=
=⨯=。

答案：2
10.【解析】船桨的上端为支点 ,上端到下面手的距离为动力臂 ,船桨的上端到末端为阻力臂 .显然动力臂小于阻力臂 ,是费力杠杆 ,但是可以省距离 . 答案：费力 省距离
11.【解析】F 由两段绳子承当,每段绳子的拉力F 200 N F 100 N 22==
=绳。

物体A 匀速前进,其摩擦力跟每段绳子的拉力相等,为100 N .
答案：动 100
12.【解析】盘山公路相当于简单机械中的斜面 ,使用它可以省力 .
答案：斜面 省力
13.【解析】物体A 的重力G =mg =50 kg ×10 N/kg =500 N
绕过动滑轮的绳子股数n =2 ,绳子自由端移动的距离s 绳 =2×0.5 m =1 m , 拉力F 做的功W =Fs 绳 =120 N ×1 m =120 J 拉力做功的功率W 120 J P 12 W t 10 s === 答案：500 12
14.【解析】两名运发动从高处落下时做的功
W 总 =2Gh =2mgh =2×60 kg ×10 N/kg ×1.5 m =1 800 J
质量为50 kg 的运发动被弹起时做的功
W 有 =G ′h ′ =m ′gh ′ =50 kg ×10 N/kg ×3 m =1 500 J
此过程中做的额外功
W 额 =W 总 -W 有 =1 800 J -1 500 J =300 J 跳板的机械效率W 1 500 J
83.3%W 1 800 J
η===有
总 答案：300 83.3%
15.【解析】此题考查力臂的画法 .画力臂的根本步骤：首|先找支点 ,然后确定动力和阻力 ,再由支点对力的作用线作垂线段 ,最|后表示出力臂 .题图中开瓶扳手与瓶盖上面接触点为支点O ,动力F 1方向向上 ,把F 1的作用线反向延长 ,那么从支点到F 1的作用线的距离即为F 1的力臂 ,注意画上垂直符号 ,用大括号标示出来 ,并标上字母l 1 .阻力F 2是瓶盖阻碍开瓶扳手向上运动的力 ,方向向下 ,作用点在瓶盖齿与开瓶扳手下钩接触的地方 .
答案：如下图
16.【解析】滑轮组最|省力的绕法就是让绳子的固定点在动滑轮上 . 答案：
17.【解析】 (1 )假设杠杆的右端下沉 ,即右端较重 ,所以应将平衡螺母向左调节 ,以到达其在水平位置静止的目的 ,这时 ,挂上的钩码的重力就是我们所要加的动力或阻力 ,由于重力的方向是竖直向下的 ,所以此时该力与杠杆恰好成直角 ,即此时对应杠杆的长度即为力臂 . (2 )通过这一次实验得出 "动力×动力臂 =阻力×阻力臂〞这一结论是不合理的 ,因为偶尔一次实验的数据很可能具有偶然性 ,所以必须多进行几次实验方可得出结论 . (3 )由于该实验中 ,杠杆的支点没有在中间 ,所以该实验中会受到杠杆自身重力的影响 ,所以出现了题目中所提到的问题 .
答案： (1 )左 水平 力臂 (2 )F 1l 1 =F 2l 2 不合理
结论具有偶然性 (结论没有普遍性 ) (3 )杠杆自重的影响
18.【解析】 (1 )在测绳端拉力时 ,需竖直向上匀速拉动弹簧测力计 . (2 )W Gh 4 N 0.1 m 74%W Fs 1.8 N 0.3 m
⨯η===≈⨯有
总 (3 )由数据知第2次实验中 ,s 为h 的3倍 ,所以滑轮组由3段绳子承当物重 ,而被提升的物重为6 N ,其他3组为4 N .所以第2次实验是用乙图做的；第4次实验s 为h 的5倍 ,所以滑轮组由5段绳子承当物重 ,所以第4次实验是由丙图做的 .
(4 )分析第1、2次实验 ,两次所用滑轮组相同 ,但第2次物重大于第1次物重 ,
机械效率也大于第1次的机械效率 ,所以可得使用同一滑轮组 ,增加物重可以提高滑轮组的机械效率 .分析第1、3次实验 ,两次提升物体的重力相同 ,第3次实验的动滑轮较重 ,而机械效率较低 ,所以可得使用不同的滑轮组 ,提升相同的重物 ,动滑轮个数越多 (即动滑轮总重越重 ) ,滑轮组的机械效率越低 .
(5 )第3、4次实验只是改变了物体被提升的高度 ,机械效率没变 ,所以可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关 .
答案： (1 )匀速 (2 )74 (3 )乙 丙
(4 )增加物重 越低 (5 )无关
19.【解析】 (1 )利用卷扬机将砖块运到楼上 ,克服砖块重力做的功为有用功： W 有 =Gh =4 000 N ×10 m =4×104 J
(2 )此滑轮组用两段绳子提升砖块 ,所以拉力F 移动的距离：
s =2h =2×10 m =20 m
那么拉力做的功：
W 总 =Fs =2 500 N ×20 m =5×104 J
(3 )利用机械效率的公式进行计算：
44W 410 J 80%W 510 J ⨯η===⨯有
总 答案： (1 )4×104 J (2 )5×104 J (3 )80%。