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2022八年级物理下册第十二章简单机械达标检测卷(新人教版)

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第十二章达标检测卷一、选择题(每题3分,共30分)1.如图是一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆OBA可绕O点转动,重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力。图中能够正确表示动力臂的是(  )A.l1B.l2C.l3D.l42.如图是一种切甘蔗用的铡刀的示意图,下列有关说法正确的是(  )A.刀刃很薄可以增大压力B.铡刀实质上是一种费力杠杆C.甘蔗放在a点比b点更易被切断D.手沿F1方向用力比沿F2方向更省力3.如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置,若每个钩码的质量为50g,g取10N/kg,为了让杠杆在水平位置平衡,下列判断正确的是(  )A.在A点挂4个钩码能使杠杆平衡B.在B点用弹簧测力计竖直向下拉,当示数为0.5N时,能使杠杆平衡C.用弹簧测力计在B点拉,无论如何改变用力方向都要省力D.用弹簧测力计在A点拉,无论如何改变用力方向都要费力4.《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。图中“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力。以下说法符合杠杆平衡原理的是(  )A.“权”小于“重”时,A端一定上扬B.“权”小于“重”时,“标”一定小于“本”C.增大“重”时,应把“权”向A端移D.增大“重”时,应换用更小的“权”5.小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶,油桶高40cm,底部直径为30cm,装满油后总重2000N。下列说法中正确的是(  )11A.要使底部C稍稍离开地面,他至少应对油桶施加600N的力B.他用水平力虽没推动油桶,但他用了力,所以他对油桶做了功C.他用水平力没推动油桶,是因为推力小于摩擦力D.油桶匀速运动时,地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力6.如图所示,在研究动滑轮特点的实验中,如果物体重为1N,不计动滑轮重、绳重及摩擦,则弹簧测力计的读数为(  )A.0.5NB.1NC.1.5ND.2N7.如图所示,利用滑轮组在2s内将重400N的物体匀速提升了1m,所用拉力F为150N。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是(  )A.绳子自由端移动的速度为2m/sB.动滑轮的总重为100NC.滑轮组的机械效率为83.3%D.提升更重的物体,滑轮组的机械效率会变小8.如图所示,在拉力F作用下,一个重600N的物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右沿直线匀速运动了10s,已知滑轮组的机械效率为80%,在此过程中拉力F做了150J的功,则下列说法中正确的是(  )A.拉力F的大小为150NB.拉力F的大小为50NC.物体与地面间的滑动摩擦力为150ND.物体与地面间的滑动摩擦力为480N9.在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处,如图所示,沿斜面向上的拉力为4011N,斜面长2m、高1m。把重物直接提升h所做的功为有用功,g取10N/kg。下列说法正确的是(  )A.物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用B.做的有用功是80JC.此斜面的机械效率为62.5%D.物体受到的摩擦力大小为10N10.台风是一种破坏力很强的灾害性天气。某次台风把市民公园的一棵大树吹倒了,需要两个工人把它扶起来,工人们想到了下列四种方案,每个人所需拉力最小的方案是(  )  二、填空题(每空1分,共12分)11.端午节赛龙舟时,运动员一手撑住桨柄的末端(视为支点),另一手用力划桨,如图所示。此时桨属于________(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;当运动员向后划桨时,龙舟就向前行进,说明物体间力的作用是____________。12.如图为小柯在科技节中制作的“杠杆力臂演示仪”。杠杆自身质量和摩擦忽略不计,固定装置未画出,O为支点,OA=OD=3OB=0.6m,CD=0.2m。在做背景的白纸上作以O为圆心,半径为0.2m的圆。在A点挂5N的重物G,要使杠杆水平平衡,则作用在B点竖直向下的力FB应为________N,撤去FB后,按图示方向分别施加FC、FD两个力,且每次都使杠杆在水平位置平衡,则FC、FD大小关系为____________。13.小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶,动滑轮重20N(不计绳重和摩擦),小明拉绳子的动力为________N;如果向水桶内再加入40N的水,提起时动滑轮的机械效率________(填“变大”“变小”或“不变”)。14.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。如图为引擎盖的受力分析模式图:引擎盖可绕O点自由转动,A为引擎盖重心位置。由图可11知,该杠杆属于________杠杆。在引擎盖抬起过程中,重力G的力臂逐渐________。15.工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端,斜面高1m,长2m,物体重500N,平行于斜面的拉力为200N,所用时间为10s。在此过程中,物体动能__________(填“增大”“减小”或“不变”),重力势能________(填“增大”“减小”或“不变”)。拉力的功率为________W,把物体直接提高到斜面顶端做的功为有用功,则这个装置的机械效率为________。三、作图题(每题4分,共12分)16.阿基米德在发现了杠杆原理之后,发出了“给我一个支点,我能够撬动地球”的感慨,请在设想示意图中,画出作用在A点的最小动力F1及其动力臂l1(图中O为支点)。17.在“探究杠杆的平衡条件”实验中,在B点用弹簧测力计沿CD方向拉杠杆,使杠杆水平平衡,如图所示。画出:(1)弹簧测力计对杠杆拉力F的示意图;(2)F的力臂。18.某人使用滑轮组提升重物,请你在图中画出使用滑轮组最省力的绕法(人向下拉绳)。四、实验与探究题(19题10分,20题12分,共22分)19.小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中,所用的器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。11(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,调节平衡螺母,使杠杆水平平衡;实验中,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是便于在杠杆上直接测量__________。(2)实验过程中,将钩码悬挂于图中A点,保持阻力、阻力臂不变,在支点O右侧不同位置,用弹簧测力计施加竖直向下的拉力(动力),使杠杆水平平衡,测出每一组动力臂l1和对应的动力F1,并记录在表中。请根据表中数据,在坐标系中绘制出l1与F1的关系图象,根据图象中实验数据可知,当l1为0.5m时,F1为________N。(3)实验中小明发现,保持杠杆处于水平平衡,当弹簧测力计的拉力方向偏离竖直方向时,弹簧测力计的拉力会变大,原因是__________________________。实验次数动力F1/N动力臂l1/m10.750.4021.000.3031.500.2042.000.1553.000.1020.小红在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中,提出了以下猜想:A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关;B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。为了验证自己的猜想,小红用木板搭成了如图所示的装置进行探究,记录数据如下表:实验次数斜面倾角物重G/N拉力F/N斜面高度h/m斜面长度s/m有用功W有/J总功W总/J斜面机械效率η①30°54.20.61.235.04②30°32.50.61.21.8360%③42°32.80.81.22.43.3671%11(1)在实验过程中,应沿斜面向上________拉动物体。(2)第①次实验中斜面的机械效率η=________%。(3)对比实验①②的数据可以用来验证猜想________,对比②③两次实验数据,可初步得出的结论是______________________________________________________________________________________________________________。五、综合运用题(21题10分,22题14分,共24分)21.疫情期间,大壮同学自制了如图所示的健身器材,坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来,在杆的A端悬挂质量m1=10kg的重物,在B端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知AO长1.5m,OB长0.5m,大壮质量m2=56kg,g取10N/kg,求此时:(1)大壮对杆的拉力大小。(2)地面对大壮的支持力大小。22.把一棱长为10cm,质量为8kg的正方体实心金属块,放入水平放置装水的平底圆柱形容器中。如图甲所示,金属块下沉后静止在容器底部(金属块与容器底部并未紧密接触),水的密度是1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)金属块的密度。(2)金属块受到的浮力。(3)金属块对容器底部的压强。(4)若用图乙所示的滑轮组,把金属块在水中匀速提升30cm(金属块未露出水面,忽略水对金属块的阻力),此过程滑轮组的机械效率为70%,那么绳子自由端的拉力F大小是多少?1111答案一、1.B 点拨:由图可知,动力为拉动杠杆的力,动力作用在杠杆的B点,动力臂为支点到动力作用线的距离,为l2。2.C 点拨:刀刃很薄是通过减小受力面积来增大压强的,故A错误;铡刀在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;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,动力会越小,更易被切断,故C正确;手沿F1方向用力比沿F2方向用力的动力臂小,根据杠杆平衡条件可知动力更大,故D错误。3.D 4.C5.A 点拨:要使底部C稍稍离开地面,应该以D为支点,要对油桶施加的力最小,应以AD为力臂,根据杠杆的平衡条件得F1===600N,故A正确;用水平力推油桶没推动,油桶没有沿力的方向移动距离,没有做功,故B错误;用水平力推油桶,油桶没动,油桶受到的摩擦力等于推力,故C错误;油桶匀速运动时,地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是一对相互作用力,故D错误。6.A7.A 点拨:由图知n=4,绳子自由端移动的距离s=4h=4×1m=4m,绳子自由端移动的速度v===2m/s,故A正确;不计绳重及摩擦,拉力F=(G+G动),可得动滑轮所受的重力G动=4F-G=4×150N-400N=200N,故B错误;拉力做的功W总=Fs=150N×4m=600J,有用功W有=Gh=400N×1m=400J,滑轮组的机械效率η==≈66.7%,故C错误;若用该滑轮组提升所受重力更重的物体,额外功不变,有用功增加,有用功在总功中所占的比例增加,机械效率会变大,故D错误。8.B 点拨:由图知n=3,绳子自由端移动的距离s=3s物=3v物t=3×0.1m/s×10s=3m,拉力F===50N,故A错误,B正确;由η====得,物体与地面间的滑动摩擦力f=3ηF=3×80%×50N=120N,故C、D错。9.C 点拨:沿斜面向上拉物体时,物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用,故A错误;所做的有用功W有=Gh=mgh=5kg×10N/kg×1m=50J,故B错误;拉力F对物体做的总功W总=Fs=40N×2m=80J,斜面的机械效率η==11=62.5%,故C正确;克服摩擦力所做的功为额外功W额=W总-W有=80J-50J=30J,摩擦力f===15N,故D错误。10.B 点拨:被扶起的大树相当于一个杠杆,而绕过树干的绳子与树干构成滑轮。二、11.费力;相互的 点拨:划桨时,以桨的末端为支点,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;划桨时,桨给水一个向后的力,因为力的作用是相互的,水同时给桨一个向前的力,推动龙舟向前运动。12.15;FC=FD 13.80;变大 点拨:由图可知,该滑轮为动滑轮,有两段绳子拉着动滑轮,不计绳重和摩擦,拉绳子的动力F=(G+G动)=×(140N+20N)=80N;使用同一动滑轮,在提升高度相同时,所做的额外功不变,增加水的重力,增大了有用功,有用功在总功中所占的比例变大,机械效率会变大。14.省力;变小 点拨:据图可知,动力臂OB大于阻力臂OA,可见此杠杆是省力杠杆。在逐渐抬高引擎盖的过程中,重力G的力臂逐渐变小。15.不变;增大;80;62.5% 点拨:将物体从斜面底端匀速拉到顶端,质量不变,速度不变,则物体的动能不变;物体沿斜面升高,质量不变,高度变大,则其重力势能增大;图中滑轮是动滑轮,则绳端通过的距离s=2L=2×2m=4m;拉力做功W总=Fs=200N×4m=800J;拉力的功率P===80W;此过程的有用功W有=Gh=500N×1m=500J,这个装置的机械效率η===62.5%。三、16.解:如图所示。17.解:如图所示。1118.解:如图所示。四、19.解:(1)力臂 (2)如图所示;0.6(3)拉力方向偏离竖直方向时,拉力的力臂变小点拨:(1)实验前,调节杠杆在水平位置平衡,好处是便于在杠杆上直接测量力臂。(2)根据表中数据描点作图;由表中数据和杠杆的平衡条件可知:F1l1=F2l2=3N×0.1m,当l1=0.5m时,F1==0.6N。(3)当拉力方向偏离竖直方向时,拉力的力臂变小,而拉力与其力臂的乘积不变,所以拉力要变大。20.(1)匀速 (2)60 (3)A;斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关点拨:(3)①②次实验改变的是物体的重力;②③次实验改变的是斜面的倾角。五、21.解:(1)杠杆在水平位置平衡,O是杠杆支点,AO是阻力臂,阻力FA等于物重G1,FA=G1=m1g=10kg×10N/kg=100N,由杠杆平衡条件可得:FA×OA=FB×OB,即100N×1.5m=FB×0.5m,解得:FB=300N,即大壮对杆的拉力为300N。(2)大壮的重力G2=m2g=56kg×10N/kg=560N,由力的相互作用规律可知,杠对大壮的拉力F=300N,地面对大壮的支持力F支=G2-F=560N-300N=260N。22.解:(1)金属块的体积V金=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3。11则金属块的密度ρ金===8×103kg/m3。 (2)由于金属块下沉后静止在容器底部,则V排=V金=1×10-3m3,浮力F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×1×10-3m3×10N/kg=10N。(3)金属块的重力G=mg=8kg×10N/kg=80N,金属块对容器底部的压力F=G-F浮=80N-10N=70N,正方体金属块的底面积(受力面积)S=(10cm)2=100cm2=0.01m2,金属块对容器底部的压强p===7×103Pa。(4)若用图乙所示的滑轮组把金属块在水中匀速提升,由图可知绳子的有效段数n=2,机械效率η===,则绳子自由端的拉力F===50N。11 查看更多

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