2024八年級(jí)物理下冊(cè)第12章簡(jiǎn)單機(jī)械綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)新版新人教版

第十二章綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)一、選擇題(每題3分，共30分)1.如圖所示的是一個(gè)杠桿式簡(jiǎn)易起吊機(jī)，它上面裝了一個(gè)定滑輪可以改變拉繩的方向，杠桿OBA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，重物通過(guò)繩子對(duì)杠桿的拉力為阻力。圖中能夠正確表示動(dòng)力臂的是()A.l1B.l2C.l3D.l4 (第1題) (第2題)2.如圖所示的是一種切甘蔗用的鍘刀的示意圖，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A.刀刃很薄可以增大壓力B.鍘刀實(shí)質(zhì)上是一種費(fèi)力杠桿C.甘蔗放在a點(diǎn)比b點(diǎn)更易被切斷D.手沿F1方向用力比沿F2方向更省力3.[2023·長(zhǎng)沙天心區(qū)模擬]如圖所示，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B，在這個(gè)過(guò)程中，力F的大小將()A.變小B.不變C.變大D.先變大后變小4.[2023·宜昌]如圖所示的是我國(guó)古人運(yùn)送巨木的勞動(dòng)情景，他們通過(guò)橫桿、支架、石塊等，將巨木的一端抬起。當(dāng)巨木太重?zé)o法抬起時(shí)，下列改進(jìn)方法可行的是()A.減少橫桿右端的人數(shù)B.將支架向右移動(dòng)C.橫桿右端的人向支架靠近D.減小橫桿上懸繩與支架間的距離5.如圖所示，放在桌面上的物體m1重100N，通過(guò)滑輪掛有重為30N的物體m2剛好能使m1在桌面上做勻速運(yùn)動(dòng)，忽略滑輪重及滑輪摩擦，則物體m1和桌面間的摩擦力為()A.30NB.60NC.100ND.15N (第5題) (第7題)6.賣(mài)茶杯的人，從貨架上拿起茶杯；喝茶水的人，從桌面上端起盛茶水的茶杯。關(guān)于兩人克服茶杯重力做的功，下列說(shuō)法中正確的是()A.都是有用功B.都是額外功C.對(duì)喝茶的人而言是有用功D.對(duì)賣(mài)茶杯的人而言是有用功7.高空作業(yè)的師傅在美化樓體外墻的結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示，已知吊籃的質(zhì)量為50kg，工人及工具的總重為600N，繩子自由端的拉力的大小為500N。在電動(dòng)機(jī)拉力的作用下，吊籃在10s內(nèi)上升了2m，不計(jì)繩重和摩擦，則下列說(shuō)法正確的是()A.繩子自由端拉動(dòng)的速度為0.2m/sB.整個(gè)裝置的機(jī)械效率為73.3％C.若繩子的最大承受能力是600N，則吊籃中的工人與工具的總重不能超過(guò)900ND.裝置動(dòng)滑輪的重力為200N8.如圖所示，在拉力F作用下，一個(gè)重600N的物體以0.1m/s的速度沿水平地面向右沿直線勻速運(yùn)動(dòng)了10s，已知滑輪組的機(jī)械效率為80％，在此過(guò)程中拉力F做了150J的功，則下列說(shuō)法中正確的是()A.拉力F的大小為150NB.拉力F的大小為50NC.物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為150ND.物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為480N (第8題) (第9題)9.在斜面上將一個(gè)質(zhì)量為5kg的物體勻速拉到高處，如圖所示，沿斜面向上的拉力為40N，斜面長(zhǎng)2m、高1m。把物體直接提升h所做的功為有用功，g取10N/kg。下列說(shuō)法正確的是()A.物體只受重力、拉力和摩擦力三個(gè)力的作用B.做的有用功是80JC.此斜面的機(jī)械效率為62.5％D.物體受到的摩擦力大小為10N10.臺(tái)風(fēng)是一種破壞力很強(qiáng)的災(zāi)害性天氣。某次臺(tái)風(fēng)把市民公園的一棵大樹(shù)吹倒了，需要兩個(gè)工人把它扶起來(lái)，工人們想到了下列四種方案，其中每個(gè)人所需拉力最小的方案是 ()二、填空題(每空1分，共12分)11.端午節(jié)賽龍舟時(shí)，運(yùn)動(dòng)員一手撐住槳柄的末端(視為支點(diǎn))，另一手用力劃槳，如圖所示。此時(shí)槳屬于(填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿；當(dāng)運(yùn)動(dòng)員向后劃槳時(shí)，龍舟就向前行進(jìn)，說(shuō)明物體間力的作用是。12.如圖所示的是小柯在科技節(jié)中制作的“杠桿力臂演示儀”。杠桿自身質(zhì)量和摩擦忽略不計(jì)，固定裝置未畫(huà)出，O為支點(diǎn)，OA＝OD＝3OB＝0.6m，CD＝0.2m。在做背景的白紙上作以O(shè)為圓心，半徑為0.2m的圓。在A點(diǎn)掛5N的重物G，要使杠桿水平平衡，則作用在B點(diǎn)豎直向下的力FB應(yīng)為N，撤去FB后，按圖示方向分別施加FC、FD兩個(gè)力，且每次都使杠桿在水平位置平衡，則FC、FD大小關(guān)系為。13.小明用如圖所示的動(dòng)滑輪提起140N的水桶，動(dòng)滑輪重20N(不計(jì)繩重和摩擦)，小明拉繩子的動(dòng)力為N；如果向水桶內(nèi)再加入40N的水，提起時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率(填“變大”“變小”或“不變”)。 (第13題) (第14題)14.在對(duì)汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)做檢修時(shí)需要將引擎蓋抬起，抬起過(guò)程應(yīng)用了杠桿原理。引擎蓋的受力分析模式圖如圖所示：引擎蓋可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，A為引擎蓋重心位置。由圖可知，該杠桿屬于杠桿。在引擎蓋抬起過(guò)程中，重力G的力臂逐漸。15.工人利用斜面和滑輪將物體從斜面底端勻速拉到頂端，斜面高1m，長(zhǎng)2m，物體重500N，平行于斜面的拉力為200N，所用時(shí)間為10s。在此過(guò)程中，物體動(dòng)能(填“增大”“減小”或“不變”)，重力勢(shì)能(填“增大”“減小”或“不變”)。拉力的功率為W，把物體直接提高到斜面頂端做的功為有用功，則這個(gè)裝置的機(jī)械效率為。 (第15題) (第16題)三、作圖題(每題4分，共12分)16.阿基米德在發(fā)現(xiàn)了杠桿原理之后，發(fā)出了“給我一個(gè)支點(diǎn)，我能夠撬動(dòng)地球”的感慨。請(qǐng)?jiān)谠O(shè)想示意圖中，作出作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1及其動(dòng)力臂l1(圖中O為支點(diǎn))。17.在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，在B點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)沿CD方向拉杠桿，使杠桿水平平衡，如圖所示。請(qǐng)作出：(1)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)杠桿拉力F的示意圖；(2)F的力臂。 (第17題) (第18題)18.某人使用滑輪組提升重物，請(qǐng)你在圖中作出使用滑輪組最省力的繞法(人向下拉繩)。四、實(shí)驗(yàn)與探究題(19題10分，20題12分，共22分)19.小明在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，所用的器材如下：杠桿、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)。(1)實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿水平平衡。實(shí)驗(yàn)中，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是便于在杠桿上直接測(cè)量；(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將鉤碼懸掛于圖中A點(diǎn)，保持阻力、阻力臂不變，在支點(diǎn)O右側(cè)不同位置，用彈簧測(cè)力計(jì)施加豎直向下的拉力(動(dòng)力)，使杠桿水平平衡，測(cè)出每一組動(dòng)力臂l1和對(duì)應(yīng)的動(dòng)力F1，并記錄在表中。請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中繪制出l1與F1的關(guān)系圖象，根據(jù)圖象中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)l1為0.5m時(shí)，F(xiàn)1為N；(3)實(shí)驗(yàn)中小明發(fā)現(xiàn)，保持杠桿處于水平平衡，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力方向偏離豎直方向時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力會(huì)變大，原因是。實(shí)驗(yàn)序號(hào)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/m10.750.4021.000.3031.500.2042.000.1553.000.1020.小紅在“探究斜面的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)”的活動(dòng)中，提出了以下猜想：A.斜面的機(jī)械效率可能與物體的重力有關(guān)；B.斜面的機(jī)械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)。為了驗(yàn)證自己的猜想，小紅用木板搭成了如圖所示的裝置進(jìn)行探究，記錄數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)斜面傾角物重G/N拉力F/N斜面高度h/m斜面長(zhǎng)度s/m有用功W有/J總功W總/J斜面機(jī)械效率η①30°54.20.61.235.04②30°32.50.61.21.8360％③42°32.80.81.22.43.3671％(1)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)沿斜面向上拉動(dòng)物體；(2)第①次實(shí)驗(yàn)中斜面的機(jī)械效率η＝％；(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①②的數(shù)據(jù)可以用來(lái)驗(yàn)證猜想，對(duì)比②③兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可初步得出的結(jié)論是。五、綜合運(yùn)用題(21題10分，22題14分，共24分)21.物理老師利用杠桿的原理，僅用了一個(gè)量程是0～300N的彈簧測(cè)力計(jì)就測(cè)出了一頭大象的質(zhì)量。測(cè)量時(shí)，他利用了一根長(zhǎng)度為10m的槽鋼，按如圖所示的方法，以吊車(chē)的吊鉤固定點(diǎn)O為支點(diǎn)，O到其中的一個(gè)端點(diǎn)A的長(zhǎng)度為10cm，在槽鋼的另一端B點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)以0.5m/s的速度勻速豎直向下拉動(dòng)了99s，使裝有大象的鐵籠向上運(yùn)動(dòng)了0.5m時(shí)，槽鋼剛好處于水平位置，這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為280N，已知鐵籠的質(zhì)量為500kg，不計(jì)槽鋼的質(zhì)量，g取10N/kg。(1)作出如圖所示位置時(shí)，杠桿受到的彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1及其力臂l1；(2)大象的質(zhì)量是多少？(3)利用杠桿提升裝有大象的鐵籠時(shí)，拉力的功率是多少？22.把一棱長(zhǎng)為10cm，質(zhì)量為8kg的正方體實(shí)心金屬塊，放入水平放置的裝水的平底圓柱形容器中。如圖甲所示，金屬塊下沉后靜止在容器底部(金屬塊與容器底部并未緊密接觸)，水的密度是1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：(1)金屬塊的密度；(2)金屬塊受到的浮力；(3)金屬塊對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；(4)若用圖乙所示的滑輪組，把金屬塊在水中勻速提升30cm(金屬塊未露出水面，忽略水對(duì)金屬塊的阻力)，此過(guò)程滑輪組的機(jī)械效率為70％，那么繩子自由端的拉力F大小是多少？

答案一、1.B點(diǎn)撥：由圖可知，動(dòng)力為拉動(dòng)杠桿的力，動(dòng)力作用在杠桿的B點(diǎn)，動(dòng)力臂為支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，為l2。2.C點(diǎn)撥：刀刃很薄是通過(guò)減小受力面積來(lái)增大壓強(qiáng)的，故A錯(cuò)誤；鍘刀在使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B錯(cuò)誤；甘蔗放在a點(diǎn)比b點(diǎn)時(shí)的阻力臂更小，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，動(dòng)力會(huì)更小，更易被切斷，故C正確；手沿F1方向用力比沿F2方向用力的動(dòng)力臂小，根據(jù)杠桿平衡條件可知?jiǎng)恿Ω?，故D錯(cuò)誤。3.C點(diǎn)撥：如圖所示，在杠桿緩慢由A到B的過(guò)程中，動(dòng)力臂OA(即拉力F的力臂)不變，阻力的大小不變，而阻力臂l卻逐漸增大；由杠桿的平衡條件知，F(xiàn)·OA＝G·l，當(dāng)OA、G不變時(shí)，l變大，那么F也變大，即拉力F在這個(gè)過(guò)程中逐漸變大。4.D點(diǎn)撥：減少橫桿右端的人數(shù)，減小了動(dòng)力，而阻力和阻力臂的乘積不變，動(dòng)力和動(dòng)力臂的乘積變小，不能將巨木抬起，故A錯(cuò)誤；將支架向右移動(dòng)，阻力臂變大，動(dòng)力臂變小，則阻力和阻力臂的乘積變大，而動(dòng)力和動(dòng)力臂的乘積變小，不能將巨木抬起，故B錯(cuò)誤；橫桿右端的人向支架靠近，減小了動(dòng)力臂，則阻力和阻力臂的乘積不變，而動(dòng)力和動(dòng)力臂的乘積變小，不能將巨木抬起，故C錯(cuò)誤；減小橫桿上懸繩與支架間的距離，減小了阻力臂，則阻力和阻力臂的乘積變小，而動(dòng)力和動(dòng)力臂的乘積不變，可能將巨木抬起，故D正確。5.B點(diǎn)撥：物體m1在水平方向受到的拉力F＝2G2＝2×30N＝60N，因?yàn)閙1在桌面上做勻速運(yùn)動(dòng)，所以物體m1和桌面間的摩擦力f＝F＝60N。6.D點(diǎn)撥：賣(mài)茶杯的人，從貨架上拿起茶杯，克服茶杯重力做的功是有用功；喝茶水的人，目的是喝茶水，對(duì)茶水做的功是有用功，克服茶杯做的功是額外功。7.C點(diǎn)撥：由圖可知n＝3，繩子自由端移動(dòng)的距離s＝nh＝3×2m＝6m，繩子自由端移動(dòng)的速度v＝st＝6m10s＝0.6m/s，故A錯(cuò)誤；有用功W有＝Gh＝600N×2m＝1200J，總功W總＝Fs＝500N×6m＝3000J，機(jī)械效率η＝W有W總＝1200J3000J＝40％，故B錯(cuò)誤；不計(jì)繩重和摩擦，則動(dòng)滑輪和吊籃的重力G動(dòng)＋吊＝nF－G＝3×500N－600N＝900N，當(dāng)拉力為600N時(shí)吊籃中的工人及工具的總重G'＝nF'－G動(dòng)＋吊＝3×600N－900N＝900N，故C正確；吊籃的重力G吊＝m吊g＝50kg×10N/kg＝500N，則裝置動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)＝8.B點(diǎn)撥：由圖知n＝3，繩子自由端移動(dòng)的距離s＝3s物＝3v物t＝3×0.1m/s×10s＝3m，拉力F＝W總s＝150J3m＝50N，故A錯(cuò)誤、B正確；由η＝W有W總＝fs物Fs9.C點(diǎn)撥：沿斜面向上拉物體時(shí)，物體受重力、支持力、摩擦力和拉力四個(gè)力的作用，故A錯(cuò)誤；所做的有用功W有＝Gh＝mgh＝5kg×10N/kg×1m＝50J，故B錯(cuò)誤；拉力F對(duì)物體做的總功W總＝Fs＝40N×2m＝80J，斜面的機(jī)械效率η＝W有W總＝50J80J＝62.5％，故C正確；克服摩擦力所做的功為額外功W額＝W總－W有＝80J－50J＝30J，摩擦力f＝10.B點(diǎn)撥：被扶起的大樹(shù)相當(dāng)于一個(gè)杠桿，而繞過(guò)樹(shù)干的繩子與樹(shù)干構(gòu)成滑輪。二、11.費(fèi)力；相互的點(diǎn)撥：劃槳時(shí)，以槳的末端為支點(diǎn)，動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿；劃槳時(shí)，槳給水一個(gè)向后的力，因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ?，水同時(shí)給槳一個(gè)向前的力，推動(dòng)龍舟向前運(yùn)動(dòng)。12.15；FC＝FD13.80；變大點(diǎn)撥：由圖可知，該滑輪為動(dòng)滑輪，有兩段繩子拉著動(dòng)滑輪，不計(jì)繩重和摩擦，拉繩子的動(dòng)力F＝1n(G＋G動(dòng))＝114.省力；變小點(diǎn)撥：據(jù)圖可知，動(dòng)力臂OB大于阻力臂OA，可見(jiàn)此杠桿是省力杠桿。在逐漸抬高引擎蓋的過(guò)程中，重力G的力臂逐漸變小。15.不變；增大；80；62.5％點(diǎn)撥：將物體從斜面底端勻速拉到頂端，質(zhì)量不變，速度不變，則物體的動(dòng)能不變；物體沿斜面升高，質(zhì)量不變，高度變大，則其重力勢(shì)能增大；圖中滑輪是動(dòng)滑輪，則繩端通過(guò)的距離s＝2L＝2×2m＝4m，拉力做功W總＝Fs＝200N×4m＝800J，拉力的功率P＝W總t＝800J10s＝80W；此過(guò)程的有用功W有＝Gh＝500N×1m＝500J，這個(gè)裝置的機(jī)械效率η＝W三、16.解：如圖所示。 (第16題)(第17題)17.解：如圖所示。18.解：如圖所示。 (第18題) (第19題)四、19.解：(1)力臂(2)如圖所示；0.6(3)拉力方向偏離豎直方向時(shí)，拉力的力臂變小點(diǎn)撥：(1)實(shí)驗(yàn)前，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，好處是便于在杠桿上直接測(cè)量力臂。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)