上海石笋中学物理八年级简单机械单元练习.docx

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上海石笋中学物理八年级简单机械单元练习

上海石笋中学物理八年级简单机械单元练习

一、选择题

1．已知ρ铁=7.9×103kg/m3，ρ铝=2.7×103kg/m3，如图所示，A端挂的实心铁块，B端挂的实心铝块，两金属块均浸没在水中，等臂杠杆平衡，若将两个盛水杯撤去，则（　　）

A．A端向下，B端向上B．A端向上，B端向下C．A端向下，B端向下D．A端向上，B端向上

2．如图所示，O为轻质硬直杠杆OA的支点，在杠杆的A点悬挂着一个重物G，在B点施加一个方向始终与杠杆成ɑ角度的动力F，使杠杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中，下列表述正确的是（　　）

A．动力F始终在变大B．动力F先变大再变小

C．杠杆始终为省力杠杆D．杠杆始终为费力杠杆

3．要用

的力刚好提起

的物体，若不计机械本身重力和摩擦，则下列简单机械可以采用的是（　　）

A．一个定滑轮

B．杠杆

C．一个动滑轮

D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组

4．农村建房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。

在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m。

不计绳重及摩擦，则下列判断正确的是（　　）

A．该滑轮的机械效率η=75%B．滑轮所做的有用功为1200J

C．滑轮自身的重力为100ND．绳子自由端移动的距离大小为3m

5．如图所示，轻质均匀杠杆分别挂有重物GA和GB（GA>GB）,杠杆水平位置平衡，当两端各再加重力相同的物体后，杠杆

A．仍能保持平衡

B．不能平衡，左端下沉

C．不能平衡，右端下沉

D．不能确定哪端下沉

6．以下几个验证性小实验，其中有错误的是

A．冬天将玻璃片从室外拿到室内，发现它上面有一层雾，说明降低温度可以使气体液化

B．将滚摆从最高点放手后，发现它上下运动，说明动能和重力势能可以相互转化

C．用弹簧测力计沿着木板将物体匀速拉动到某一高度，发现用长木板比短木扳拉动时测力计示数小，说明相同情况下斜面越长越省力

D．在水平桌面上用弹簧测力计拉着小车做匀速直线运动，发现车轮朝下比车轮朝上拉动时测力计示数小，说明相同条件下接触面越光滑摩擦力越小

7．用4只完全相同的滑轮和2根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳的自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将同一重物在相同的时间内，匀速提升相同的高度，两滑轮组绳子的自由端移动的速度分别为v1和v2．若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是

A．甲乙滑轮组绳子自由端移动的距离相同

B．F1大于F2

C．v1大于v2

D．F1和F2做的功不相等

8．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）．下列说法错误的是（）

A．F2的功率为0.6W

B．弹簧测力计读数为9N

C．物体A和地面之间有摩擦力

D．如果增大F2，物体A可能向左运动

9．如图所示，在水平拉力F的作用下重100N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计B的示数为10N，则拉力F的大小及物体A与水平桌面的摩擦力大小分别为（）

A．200N，10NB．200N，20N

C．20N，10ND．20N，20N

10．如图所示两个物体A和B，质量分别为M和m（已知M>m），用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止在水平地面上．若滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，则（　　）

A．天花板对滑轮的拉力大小为（M+m）g

B．绳子对物体A的拉力为（M-m）g

C．地面对物体A的支持力为Mg

D．绳子对天花板的拉力为2mg

二、填空题

11．如图所示，一根均匀的细木棒OC，OA=

OC，B为OC的中点，在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，这里的木棒是一种简单机械，称为______，提升该物体做的有用功是______J，木棒重为______N（不计摩擦）．

12．往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示。

工人用3m长的斜面，把1200N的重物提高1m。

假设斜面很光滑，则需要施加的推力为______；若实际用力为500N，则斜面的机械效率为______，推重物时，重物受到的摩擦力为______。

13．杠杆AB可绕支点O自由转动，AO：

OB=3：

4．将金属块M用细绳悬挂在杠杆A端，B端通过细绳与动滑轮相连，动滑轮上绕有细绳，细绳一端固定在地面上，自由端施加拉力F1使杠杆水平平衡如图所示：

若将物体M浸没到水中，需要在动滑轮细绳自由端上施加拉力F2才能使杠杆再次水平平衡，F1与F2的差为60N，已知物体M所受重力为880N，则物体M的密度是________kg/m3．（g取10N/kg）

14．如图所示的装置中，重600N的人用力拉绳，使装置处于静止。

装置中的滑轮A重500N，滑轮B重200N，底板C重100N。

不计轴摩擦及绳重，人对底板C的压力为________N。

15．如图所示，GA=10N，GB=20N，现用一水平向右的力F作用物体A上，使A向右匀速滑动，则弹簧秤的示数为_________N，拉力F为_________N．（已知物体A、B和地面的表面粗糙程度都相同，摩擦力f与表面所受的压力FN成正比，且

，不计绳、弹簧秤、滑轮的重力和滑轮与轴之间的摩擦）．

16．国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为65毫米，活塞冲程长为55毫米，满负荷工作时，燃气平均压强为9.59×105帕，飞轮转速为1500转/分，则该汽油机满负荷工作时的功率为_____瓦．（不计摩擦）

17．如图所示，小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体，物体在4s内上升2m的过程中，人所用的拉力为125N．此过程中，小明做的额外功是________ J，拉力的功率是________W，滑轮组的机械效率是________．

18．2010年4月14日，青海玉树发生7.1级地震，救援队利用各种器材展开抢险救灾工作．

（1）利用如图1所示的钢丝钳，救援队吧钢筋剪断，钢丝钳是杠杆．

（2）使用撬棒，救援队员吧滚落在公路上的石块撬起，如图2所示，若救援队在撬棒D点沿DM方向用来撬起石块1，撬棒的支点是点，若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1，撬棒的支点是点．沿方向撬起石块1更省力．

19．小明同学利用身边的简易器材制作了一个捕鼠器，如图所示长1.0m重1.5N的均匀木板放在水平桌面上，木板左端离桌面沿0.4m，上面挂一诱铒，若一重0.5N的老鼠偷吃食物，沿木板向左端爬去，当老鼠爬过离桌沿________米时，木板会失去平衡，而使它落入桌子下面的水桶中。

该捕鼠器是利用________原理制成的。

20．如图，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以O为支点，杠杆的右端挂有重物M，支点左边的A处挂钩码时，杠杆平衡，将重物M浸没在水中，钩码放在B处，杠杆又平衡，则重物与钩码的质量之比为____，重物M的密度是____kg/m3

三、实验题

21．小红用如图甲所示的装置进行“测滑轮组机械效率”的实验（忽略绳重和摩擦）．

（1）实验中，应该在___________时（选填以下正确选项前的字母），读取测力计示数；

A．竖直匀速拉动B．竖直加速拉动C．静止D．任意方向匀速拉动

（2）若重物以0.lm/s的速度匀速上升，则弹簧测力计竖直向上移动的速度为_______m/s．

（3）改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图象，分析可知：

被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越___________．

（4）分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为_________N．

（5）小红在上述实验的基础上多使用一个滑轮再次做了实验，如图丙所示．小红多使用一个滑轮，目的是_____．（选填以下选项前的字母）

A．可以省力B．可以省功C．可以省距离D．可以改变拉力的方向

（6）小红同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时，甲、丙滑轮组的机械效率________________（选填“相同”或“不相同”）．

22．在探究“杠杆平衡条件”实验中（每个钩码质量相等，杠杆上每小格等距）

（1）将杠杆的中点O挂在支架上后，调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是_____________；

（2）杠杆平衡后，小明同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上_____个钩码，使杠杆在水平位置平衡；

（3）取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点使杠杆在水平位置保持平衡。

当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡（如图乙），测力计示数将_____________（选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”）；

（4）接着小明把支点选到B点，如图丙，在A点挂一个钩码，在C点挂3个钩码，杠杆也恰好水平静止，她觉得此时不满足杠杆平衡条件，造成这个问题的原因是_____________；

（5）完成以上实验后，小明利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。

如图丁，实验时，竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。

实验中，将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F=_____N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为_______%（结果精确到0.1%）。

如果把钩码由A移至B，两次实验A点竖直移动相同距离，拉力所做的有用功将____，此杠杆的机械效率将________（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。

23．如图所示，下面是某同学做探究“斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验时，得到如下实验数据。

斜面与水平夹角

小车的重力G/N

斜面的粗糙程度

斜面的高度h/m

沿斜面拉力F/N

斜面长s/m

有用功W有/J

总功W总/J

机械效率η/%

20°

2.1

玻璃面

0.09

0.6

0.5

0.189

0.30

63

30°

2.1

玻璃面

0.21

1.1

0.5

0.441

0.55

80.2

45°

2.1

玻璃面

0.36

1.8

0.5

45°

2.1

棉布面

0.36

2.0

0.5

0.756

1.00

75.6

（1）此探究实验是采用了_____________的物理研究方法。

（2）请将上表中空格补充完整_____________。

（3）请你根据表中的实验数据，得出要探究的实验结论：

结论一：

___________________________。

结论二：

__________________________。

24．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小明同学用两个完全相同的滑轮先后组成了如图甲、乙、丙所示的三个滑轮组并用这三个滑轮组各进行了一次实验，实验数据如下表。

（1）将表格中的数据①②补充完整．①_____；②_____。

（2）已知实验次数3中的数据是通过滑轮组丙实验得到的。

分析表中的实验数据可知：

实验次数2中的数据是通过滑轮组_____实验得到的。

（3）分析实验次数2和3的数据可初步得出：

使用同一滑轮组时，提升的物体_____，滑轮组的机械效率越高。

25．某同学用定滑轮和弹簧秤完成了以下几个实验：

（1）如图A所示，甲物体重3N，乙物体重10N，用绳绕过定滑轮相连（不计绳重与摩擦）．乙静止于水平地面上，则a绳对甲的拉力为______N．

（2）在分析b绳对乙的拉力时，小明认为是3N，小慧认为是7N．

a.小明做了以下实验：

用弹簧测力计测出某物体的重力（如图B）；然后将绳子靠着定滑轮（不计绳重与摩擦），如图C所示，弹簧测力计依次放在A、B、C、D位置时，其示数保持不变．由此可见，定滑轮只改变了力的____，不改变力的_____（均选填“大小”或“方向”）．所以，小明认为图A中b绳对乙的拉力为3N．

b.图A中b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对相互作用力．为了探究这两个力的大小关系，再做如图D的实验：

将弹簧测力计丙与丁相互对拉，它们的示数相等．

于是可以得出，b绳对乙的拉力______乙对b绳的拉力（选填“等于”或“不等于”）．由此可知，图A中b绳对乙的拉力为______N．

四、计算题

26．如图所示，长方体A、B是两个形状相同，材料不同的柱形物体，他们之间用细绳连接，并与滑轮组的动滑轮D连接。

在向长方体容器C中缓慢加水时，用弹簧测力计拉住绳子自由端不动，其示数F与加水质量m之间的函数关系如图所示。

忽略题中所有绳重以及摩擦，加水过程中A、B间的绳子始终是绷直的。

已知：

容器C的内底面积SC=80cm2，物体A的底面积SA=20cm2，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。

求：

（1）加水多少cm3时，物体B刚好接触水面？

（2）物体B的高度是多少？

（3）绳子自由端的拉力F2是多少？

27．某学校暑期进行扩建教学楼工程，建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，在匀速起吊重3.2×103N的物体时，物体5s内上升了6m。

若滑轮组所做的额外功为1.08×104J，求：

（1）滑轮组所做的有用功；

（2）拉力F做功的功率；

（3）滑轮组工作时的机械效率。

28．如图所示，一轻质杠杆的B端挂一质量为10千克的物体，A端用一细绳将杠杆系于地上，细绳与杠杆间的夹角为30°，OA=1m，OB=0.4m，此时杠杆在水平位置平衡，现在0点放一质量为5kg的物体，用F=10N的水平拉力使物体以0.1m/s的速度向左匀速滑动．问：

（1）物体在0点，杠杆水平静止时细绳AC的拉力是多少？

（2）物体运动到距A点多远的地方，细绳AC的拉力恰好为零？

29．为保证市场的公平交易，我国已有不少地区禁止在市场中使用杠杆．杠杆确实容易为不法商贩坑骗顾客提供可乘之机．请看下例．

秤砣质量为

千克，秤杆和秤盘总质量为

千克，定盘星到提纽的距离为

厘米，秤盘星到提纽的距离为

厘米（下图）．若有人换了一个质量为

千克的秤驼，售出

千克的物品，物品的实际质量是多少？

30．如图所示，工人用滑轮组提升重200N的物体，所用的拉力为125N，物体在5s内匀速上升2m。

（不计摩擦及绳重）求：

（1）工人对物体做的有用功；

（2）动滑轮的重力；

（3）滑轮组的机械效率；

（4）工人拉绳的功率。

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1．B

解析：

B

【分析】

【详解】

铁块和铝块浸没在水中时，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件得

（G铁-F浮铁）l=（G铝-F浮铝）l

所以

ρ铁gV铁-ρ水gV铁=ρ铝gV铝-ρ水gV铝

即

（ρ铁-ρ水）gV铁＝（ρ铝-ρ水）gV铝

解得

V铁=

V铝

当将两个盛水杯去掉，杠杆右端

G铁l=ρ铁gV铁l=ρ铁g⋅

V铝l=7.9×103kg/m3×g⋅

V铝l=1.95×103kg/m3⋅gV铝l

杠杆左端

G铝l=ρ铝gV铝l=2.7×103kg/m3⋅gV铝l

所以

G铝l>G铁l

挂铝块的B端下沉，挂铁块的A端上翘。

故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

【点睛】

2．A

解析：

A

【分析】

【详解】

AB．杠杆的支点为O，作出动力的力臂OC，如下图1所示：

轻质硬直杠杆不计其重力，故阻力为G；在B点施加一个方向始终与杠杆成ɑ角度的动力F，故动力臂

OC＝cosα×OB

保持不变，在杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中，阻力臂l2变化为范围为0～OA，如图2、3所示：

根据杠杆的平衡条件

Fl1＝Gl2

即

F×OC＝Gl2

动力为

F=

因动力臂OC不变，阻力臂在逐渐变大，所以动力F始终在变大，故A正确，B错误；

CD．根据以上分析，因阻力臂l2变化为范围为0～OA，当动力臂OC大于阻力臂时，为省力杠杆，当动力臂OC小于阻力臂时，为费力杠杆，故CD错误。

故选A。

3．B

解析：

B

【详解】

A．定滑轮不能省力，只能改变力的方向，故A不符合题意；

B．根据杠杆的平衡条件得

所以

时可以满足条件，故B符合题意；

C．如果不计机械自身重力和摩擦，动滑轮可以省一半力，此时的拉力应为

，故C不符合题意；

D．使用滑轮组时通过承担物重绳子的段数至少为2段，如果不计机械自身重力和摩擦，

最大为物重

的二分之一，即拉力最大为

，不可能达到

，故D不符合题意。

故选B。

4．A

解析：

A

【详解】

AB．滑轮所做的有用功为：

W有用=Gh=600N×3m=1800J，

因为是动滑轮，所以拉力移动的距离是物体提高距离的2倍，即6m，则拉力做的总功为：

W总=Fs=400N×6m=2400J，

所以动滑轮的机械效率为：

，

故A正确，B错误；

C．不计绳重及摩擦，则拉力为：

，

那么动滑轮的重为：

G动=2F-G=2×400N-600N=200N，

故C错误；

D．由图知，使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，绳子自由端移动的距离为：

s=nh=2×3m=6m，

故D错误；

故选A。

5．C

解析：

C

【详解】

杠杆原来在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为GA和GB,其对应的力臂分别为lA和lB，如图所示：

根据杠杆平衡条件可得：

GAlA=GBlB；

已知GA>GB所以lA

（GA+G）⋅lA=GAlA+GlA

右边力和力臂的乘积：

（GB+G）⋅lB=GBlB+GlB

由于lA

所以：

GAlA+GlA

即右边力和力臂的乘积较大，所以杠杆不能平衡，向右端下沉。

故选C。

6．D

解析：

D

【解析】

【分析】

物理学中把物质从气态变成液态称为液化，当室内的水蒸气遇到冷的镜片时会发生液化现象。

物体由于运动而具有的能叫动能，质量越大，速度越大，动能就越大；

物体由于被举高而具有的能叫重力势能，质量越大，高度越高，重力势能就越大。

斜面是一种常见的简单机械，它在省力的同时却也多运动了距离。

变滑动为滚动可以减小摩擦。

【详解】

A、当室内的水蒸气遇到冷的镜片时会发生液化现象，故A选项说法正确；

B、滚摆在最高点位置时重力势能最大，在最低点时动能最大；可见，重力势能和动能可以相互转化，故B选项说法正确；

C、用弹簧测力计沿着木板将物体匀速拉动到某一高度，发现用长木板比短木扳拉动时测力计示数小，因此斜面越长时，拉力越小，所以越省力，故C选项正确；

D、车轮朝下时，小车与地面的摩擦为滚动摩擦；车轮朝上时，小车与地面的摩擦为滑动摩擦，该现象说明变滑动为滚动可以减小摩擦，故D选项说法错误。

故选：

D。

7．B

解析：

B

【解析】

A.如图，甲滑轮组由两段绳子承担物重，则F1移动的距离为：

；

乙滑轮组由三段绳子承担物重，则F2移动的距离为：

，所以

，故A错误；

B.在不计绳重和摩擦时，

；

，所以F1大于F2，故B正确；

C.在相同的时间内，匀速提升相同的高度，由于

，根据

得，v1小于v2，故C错误；

D.在不计绳重和摩擦时，F1和F2做的功都为：

，即做功相等，故D错误；

故选B．

8．D

解析：

D

【解析】

A、由图知，水平使用滑轮组，对于物体B来说，n=2，拉力端移动速度

，拉力做功功率

，故A正确；

B、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，如图弹簧测力计端由三段绳子拉着，所以示数为：

，故B正确；

C、物体A受到B向左的摩擦力为

，受到向右的拉力F1为4N，，物体A静止受力平衡，所以受到地面向右2N的摩擦力，即物体A与地面之间有摩擦力，故C正确；

D、因为A、B间的压力和接触面粗糙都不变，所以增大F2，物体B会做加速运动，但A、B间摩擦力不变仍为6N，，即A仍然保持静止，故D错误．

故选D．

点睛：

重点是平衡状态的判断，要牢记匀速运动时物体一定平衡，本题中物体A受到B的摩擦力，地面的摩擦力和拉力F２，此三个力平衡．

9．C

解析：

C

【解析】如图所示，弹簧测力计B示数为10N，通过滑轮拉动物体A相当于定滑轮，A受到拉力也为10N；A做匀速直线运动，所以物体A与水平桌面的摩擦力与A受到拉力是一对平衡力，摩擦力大小为10N；

向右的拉力F与向左的两段绳子的拉力平衡，所以拉力为：

点睛：

重点是滑轮受力情况的分析，对于单个滑轮来说，使用时处于平衡状态，绕绳子一侧的两段绳子的两个力的和等于另一侧的拉力。

10．D

解析：

D

【解析】

【详解】

B．由图可知该滑轮为定滑轮，因物体B静止，则滑轮两侧每股绳子上的拉力都等于物体B的重力mg，所以绳子对物体A的拉力为mg，故B错误；

A．滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，该滑轮受到天花板对它向上的拉力和两股绳子向下的拉力，所以由力的平衡条件可知，天花板对滑轮的拉力大小为2mg，故A错误；

D．根据相互作用力可知，滑轮对天花板的拉力大小也为2mg，即绳子对天花板的拉力为2mg，故D正确；

C．物体A受三个力的共同作用，向下的重力

、绳子向上的拉力F=mg和地面对物体A向上的支持力N；由于物体A处于静止状态，所以物体A所受的三个力的合力为0，即

所以，地面对物体A的支持力的大小为

故C错误。

故选D。

二、填空题

11．杠杆3610

【详解】

根据图示可知，木棒可以绕O点转动，故该木棒相当于杠杆；

有用功：

W有=Gh=180N×0．2m=36J；

因为OA=OC，B为OC的中点，所以OB=2

解析：

杠杆3610

【详解】

根据图示可知，木棒可以绕O点转动，故该木棒相当于杠杆；

有用功：

W有=Gh=180N×0．2m=36J；

因为OA=

OC，B为OC的中点，所以OB=2OA；故当物体上升0．2m时，B点将上升0．4m；

不计摩擦，由

和W额=G木h′可得：

，

解得G木=10N．

12．400N80%100N

【详解】

[1]斜面很光滑，则额外功为0，沿斜面推力做的功等于直接提升对物体做的功，所以此时推力做的功

W＝Fs＝Gh＝1200N×1m＝1200J

解析：

400N80%100N

【详解】

[1]斜面很光滑，则额外功为0，沿斜面推力做的功等于直接提升对物体做的功，所以此时推力做的功

W＝Fs＝Gh＝1200N×1m＝1200J

施加的推力

[2]实际存在摩擦力，推力做的总功

W总＝F′s＝500N×3m＝1500J

有用功

W有用＝W＝1200J

斜面的机械效率

[3]额外功为

W额＝W总﹣W有＝1500J﹣1200J＝300J

由W额＝fs得摩擦力

13．5×103

【分析】

表示出两次杠杆A、B端受到的拉力，根据杠杆的平衡条件列式，解方程可得M受到的浮力大小，再根据阿基米德原理计算出物体M的体积，利用密度公式计算出M的密度．

【详解】

自由端施加拉

解析：

5×103

【分析】

表示出两次杠杆A、B端受到的拉力，根据杠杆的平衡条件列式，解方程可得M受到的浮力大小，再根据阿基米德原理计算出物体M的体积，利用密度公式计算出M的密度．

【详解