文档内容
八年级下第 12 章章末测试
一、选择题(共12小题)
1.如图所示的四种情景中,所使用的杠杆属于费力杠杆的是
A. 钳子 B. 羊角锤
C. 核桃夹 D. 镊子
2.如图,杠杆处于平衡状态,如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码,杠杆会
A.左端下降 B.右端下降
C.仍然平衡 D.无法判断
3.如图所示,要使杠杆平衡,在A点作用的力分别为F、F、F,则
1 2 3
A.沿竖直方向的力F 最小
1
B.沿垂直干杠杆OA方向的力F 最小
2
C.沿水平方向的力F 最小
3
D.无论什么方向,用的力一样大
4.小军做“探究杠杆平衡条件”实验时,水平实验台上有满足实验要求的器材:弹簧测力计1个,所受重力为1 N的钩码若干,带支架的杠杆1个。杠杆上相邻刻度间距离均为0.05 m,刻线上下靠近杠杆边缘处均
有圆形小孔,可用来挂钩码或弹簧测力计。小华将杠杆调节水平平衡后,在杠杆上的A点刻线下方小孔中
悬挂3个钩码,如图所示。下列操作不正确的是
A.在杠杆上的B点刻线下方小孔中悬挂2个钩码,可使杠杆在水平位置平衡
B.将弹簧测力计的挂钩挂在B点刻线上方小孔中竖直向上拉,可使杠杆在水平位置平衡
C.将弹簧测力计的挂钩挂在C点刻线上方小孔中竖直向上拉,可使杠杆在水平位置平衡
D.每次杠杆水平位置平衡时,从杠杆上直接读出力臂
5.利用定滑轮将同一重物匀速提升时,若所用拉力的方向如图所示,则F、F 和F 的大小关系是
1 2 3
A.F=F=F B.FF>F D.F>F=F
1 2 3 1 2 3
6.如图所示,通过滑轮组匀速拉动水平地面上的物体(不计滑轮重及摩擦),若物体重为100 N,物体运动时
与地面的摩擦力为40 N,则拉力F的大小为
A.20 N B.50 N
C.60 N D.70 N
7.如图所示装置中,均匀木棒AB的A端固定在铰链上,悬线一端绕过一固定定滑轮,另一端用线套套在木
棒上使棒保持水平。现使线套逐渐向右移动,但始终使木棒保持水平,则悬线上的拉力T(棒和悬线足够
长)A.先逐渐变小,后又逐渐变大
B.逐渐变大
C.先逐渐变大,后又逐渐变小
D.逐渐变小
8.用一个动滑轮将重为4 N物体匀速提升1 m,拉力大小如图所示,则
A.拉力是2.2 N B.有用功是2.2 J
C.总功是4.8 J D.机械效率是120%
9.如图所示,将一个重为10 N的木块沿倾角为30°斜面匀速向上拉至顶端,拉力为8 N,斜面高5 m,下列
说法中正确的是
A.拉力做功为40 J B.摩擦力大小为3 N
C.摩擦力大小为8 N D.机械效率为80%
10.如图(绳子和滑轮重不计)重为60 N的物体A,在10 N的拉力作用下,物体在水平路面上以1 m/s的速度
做匀速直线运动6 s,则
A.物体A与水平路面间的摩擦力为120 N
B.物体A与水平路面间的摩擦力为20 N
C.在6 s内绳子自由端移动了12 m
D.在6 s内绳子自由端移动了18 m11.在测“滑轮组机械效率”的实验中,苒苒同学用如图所示的装置,第一次匀速提升一个钩码,拉力为F,机
1
械效率为η;第二次匀速提升两个钩码,拉力为F,机械效率为η,第三次匀速提升三个钩码,拉力为
1 2 2
F,机械效率为η,各钩码完全相同,每次提升的高度相同,绳重及摩擦忽略不计,则
3 3
A.F+F=F B.F+F>F
1 2 3 1 2 3
C.η=η=η D.η<η<η
1 2 3 1 2 3
12.如图所示,小明用滑轮组提升重为140 N的水桶,动滑轮重为10 N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,若
小明在5 s内将水桶匀速向上拉2 m,则
A.绳端上升的速度是1.2 m/s
B.人对绳端的拉力为70 N
C.人拉绳的功率为60 W
D.缩短拉绳的时间可以提高机械效率
二、填空题(共8小题)
13.如图所示,小红要用竹筷夹着食物放进嘴里,筷子能夹住食物而不掉下来,主要是靠筷子和食物之间的
_________力,正常使用的筷子属于_________杠杆。
14.如图所示的杠杆(自重和摩擦不计),O为支点,A处挂一重为100 N的物体,为保证杠杆在水平方向平衡,
在中点B处沿________(填F或F 或F)方向施加一个最小的力为____________N。
1 215.如图所示,车和砖头的总重力G=1 000 N,推车时,独轮车属于__________(填“省力”“费力”或“等
臂”)杠杆。图中轮轴到独轮车重力作用线的距离是0.3 m,转轴到手竖直向上的力F的作用线的距离
是1 m。要能推动独轮车,手竖直向上的力至少应为_____N。
16.如图所示,能改变用力方向的滑轮是__________滑轮(选填“A”或“B”),使用时它相当于__________杠
杆;若用大小为30牛的力F分别将甲、乙物体匀速提起2米,不计摩擦和滑轮重力,则提起乙物体的拉
力做功为__________焦。
17.如图,在水平拉力F的作用下重100 N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10
N,物体A移动的速度为0.2 m/s,则拉力F的大小为________N,拉力F移动的速度为________m/s,物
体A与水平桌面的摩擦力大小为________N。
18.如图所示,在一水平地面上,木箱重500 N,用F=150 N的力拉动木箱做匀速直线运动(不计滑轮重量及
绳与滑轮间的摩擦),木箱受到的摩擦力为_________N,方向向__________。
三、作图题(共2小题)
19.如图,轻质杠杆OA可绕O点在竖直面内旋转,请在图中画出物体所受重力和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。
20.如图,人站在地面上将重物拉起,请画出滑轮组最省力的绕线方法。
四、实验探究题(共3小题)
21.物理实验要遵循实事求是的原则。小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,完成了如图所示
的实验并记录了数据。
通过分析数据,她觉得与书中的结论有较大偏差。你一定也做过这样的实验,回想你的实验经历,回答下
列问题:
(1)该实验中出现这样结果的主要原因是什么?
(2)请你对小雯的实验方法提出合理的改进意见。22.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)杠杆安装在支架上平衡后如图甲所示,则应将杠杆的螺母向___________调节,使杠杆在水平位置平
衡;
(2)杠杆在水平位置平衡后,在如图乙所示的A点挂上3个钩码,可在B点挂上________个钩码使杠杆
仍在水平位置平衡;
(3)取下B点的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点,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(如图丙),测力计的示数________(选填“变大”、“不变”或“变
小”);
(4)完成实验后,接着利用如图所示器材测量物体甲的密度:
①在水平位置平衡的杠杆A点挂上物体甲,将重为G 的物体乙挂在杠杆的另一端,调节物体乙悬
0
挂的位置至B点,使杠杆在水平位置平衡,如图(a)所示,用刻度尺测出OA、OB的长度分别为L、
1
L;
2
②保持悬挂点A、O的位置不变,将物体甲浸没水中,调节物体乙悬挂的位置至C点,使杠杆仍在
水平位置平衡,如图(b)所示,测得____________________________,
③物体甲密度的表达式:ρ =________________。(用已知物理量和所测得的物理量的符号表示,
甲
水的密度为ρ )
水
23.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如下表。(1)第2次实验中滑轮组的机械效率为_________(结果保留一位小数)。
(2)第3次实验中,弹簧测力计的示数漏填,由图丙可知,弹簧测力计示数为________N。
(3)分析数据可得结论,同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越_______(选填“高”或“低”)。
(4)根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将重8 N的物体匀速提升10 cm,此时滑轮组的机械效率可
能为________(只填序号)。
A.71.6% B.82.4% C.92.1%
五、计算题(共1小题)
24.质量为65 kg的小明利用如图所示的滑轮组来提升不同物体。当他匀速提起水平地面上重400 N的某一
物体时,滑轮组的机械效率是80%。已知绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为500 N,小明与地面的接触
面积为0.04 m2,不计绳重及摩擦。求:(g=10 N/kg)
(1)未拉绳子时小明对地面的压强;
(2)动滑轮受到的重力;
(3)小明利用此滑轮组工作时的最大机械效率。1.D【解析】A、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;B、羊角锤在使用过程中,动力臂大于
阻力臂,属于省力杠杆;C、核桃钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;D、镊子在使用过程
中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。故选D。
3.B【解析】在A点施力F,当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大,此时最省力,即F 最小,故选B。
2
4.B【解析】A、在刻线下方小孔中悬挂钩码数,根据杠杆的平衡条件,3 N×2×0.05 m=n×1 N×3×0.05 m,解得:
n=2,故A正确;B、将弹簧测力计的挂钩挂在B点刻线上方小孔中竖直向上拉,拉力产生的力的效果是逆
时针转动与A点刻线下方小孔中悬挂3个钩码的力的效果相同,杠杆不会平衡,向逆时针转动,故B错误;
C、将弹簧测力计的挂钩挂在C点刻线上方小孔中竖直向上拉,拉力产生的力的效果是顺时针转动与A点
刻线下方小孔中悬挂3个钩码的力的效果相反,杠杆会平衡,故C正确;D、实验中,杠杆水平位置平衡时,
可以从杠杆上直接读出力臂,故D正确。故选B。学科*网
6.A【解析】不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦,人的水平拉力F= f= ×40 N=20 N,故选A。
7.A【解析】如图所示,G表示杆AB的自重,L 表示杆的重心到A端的距离,T表示悬线拉力的大小,L表示
OA
作用于杆AB上的悬线拉力对A点的力臂。
把AB视为一根可绕A端转动的杠杆,则由杠杆的平衡条件应有:G×L =T×L,由此得:当线套在杆上逐渐
OA向右移动时,拉力T的动力臂L(L、L、L、L)经历了先逐渐变大后又逐渐变小的过程,故悬线的拉力T
1 2 3 4
则是逐渐变小后逐渐变大。故选A。
8.C【解析】该弹簧测力计的分度值为0.2 N,拉力是2.4 N;对物体做的有用功为W =Gh=4 N×1 m=4 J;做
有用
的总功为W =Fs=2.4 N×2 m=4.8 J;滑轮组的机械效率η= ×100%= ×100%=83.3%。故选C。
总
9.B【解析】A、因为斜面的倾角为30°,斜面高为h=5 m,所以,斜面的长度为:s=2h=2×5 m=10 m,已知拉力
F=8 N,则拉力做的总功为:W =Fs=8 N×10 m=80 J,故A错误;BC、因为G=10 N,h=5 m,所以,做的有用
总
功为:W=Gh=10 N×5 m=50 J,则额外功为:W =W –W =80 J–50 J=30 J,由W =fs可得摩擦力的大
额外 总 有用 额外
小为:f= =3 N,故B正确,C错误;D、该斜面的机械效率:
η= ×100%= ×100%=62.5%,故D错误。故选B。
10.BC【解析】由滑轮组结构看出,n=2,作用在物体上的水平拉力:F=2×10 N=20 N;∵物体匀速运动,∴物体
受到的滑动摩擦力:f=F=20 N,故B符合题意;物体移动的距离:s=vt=1 m/s×6 s=6 m;绳子自由端通过的
距离:s′=2s=2×6 m=12 m,故C符合题意;故选BC。
11.BD【解析】由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2,设一个钩码重为G,每次提升钩码的高度为h,
动滑轮重力为G 。不计绳重和摩擦,第一次提升一个钩码,拉力:F= (G+G ),第二次提升两个钩码,
轮 1 轮
拉力:F= (2G+G ),第三次提升三个钩码,拉力:F= (3G+G )= G+ G ,则F+F= (G+G
2 轮 3 轮 轮 1 2
)+ (2G+G )= G+G ,所以F+F>F,故A错、B正确;不计绳重和摩擦,有用功W =Gh,总功
轮 轮 轮 1 2 3 有用
W =(G+G )h,滑轮组的机械效率:
总 轮,所以,当提升的钩码重力G增大时, 减小,滑轮组的
机械效率η增大,即:η<η<η,故C错、D正确。故选BD。
1 2 3
13.摩擦 费力
【解析】用筷子夹起食物,食物有向下滑动的趋势,则筷子对它有摩擦力的作用,说明筷子和食物间有摩
擦力;筷子在正常使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
14.F 200
2
【解析】由杠杆的平衡条件可知,当动力臂最大时,所用的动力是最小的,由三角形的知识可知,最大的
力臂就是支点与力的作用点的连线线段,所以最小的力应是F,由于动力臂为阻力臂的一半,所以由杠
2
杆的平衡条件可知,动力应等于阻力的二倍为200 N。
15.省力 300
【解析】独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。由杠杆的平衡条件可知:F×L =G×L ,
动 阻
即F×1 m=1 000 N×0.3 m,解得:F=300 N。
16.A 等臂 120
【解析】提升物体甲时,A滑轮的轴固定不动,是定滑轮;定滑轮相当于等臂杠杆;B是动滑轮,绳的自由
端升高的距离s=2h=2×2 m=4 m,提起乙物体的拉力做功为W=Fs=30 N×4 m=120 J。
17.20 0.1 10
18.300 右
【解析】由图示可知,滑轮组有2段绳子拉着动滑轮,因为用滑轮组拉动物体向左做匀速直线运动,所以F= f ,则f =2F=2×150 N=300 N;摩擦力的方向与物体运动方向相反所以方向是向右。
摩 摩
19.
【解析】重力的方向是竖直向下的,过物体重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示;由杠杆
平衡条件F L =F L 可以知道,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,
1 1 2 2
因此OA作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向上,如下图所示:
20.
【解析】对由两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组,可绕线方法有4段和5段两种,两种方法都达到了
省力的目的,但拉力的方向不同,有5段绕线的方法拉力方向向上;有4段绕线的方法拉力方向向下,根
据题意工人站在地面上可知拉力方向向下,因此从定滑轮上固定。如图所示:
21.(1)由表中数据可看出,使用定滑轮时F≠G,这是由于没有考虑弹簧测力计外壳受到的重力;使用动滑轮
1时F≠ ,这是由于没有考虑动滑轮受到的重力。
2
(2)使用定滑轮时,将弹簧测力计倒过来使用(或水平拉动弹簧测力计或实验前先测出弹簧测力计自身
的重力);使用动滑轮时,要先测出钩码和动滑轮的总重,然后比较拉力与总重的关系(或采用轻质滑轮
或增加钩码重)。
(2)解决的方案:对于乙图,将弹簧测力计倒过来使用,或再通过一个定滑轮水平拉动弹簧测力计,实验
前先测出弹簧测力计自身的重力,即将测力的重考虑在内。
对于丙图,为了使实验效果明显,可以先测出钩码和动滑轮的总重,然后比较拉力与总重的关系,也可以
采用轻质滑轮或增加钩码重,使实验结果接近理论值。
22.(1)右 (2)2 (3)变大 (4)OC的长度为L
3
【解析】(1)杠杆静止时,杠杆处于平衡状态;图甲中,杠杆右高左低,应将右端的平衡螺母向右调节,使
杠杆在水平位置平衡;
(2)设杠杆每个格的长度为 L,每个钩码的重力为 G,根据杠杆的平衡条件:F L =F L ,即
A A B B
3G×2L=F ×3L,解得F =2G,需挂2个钩码;
B B
(3)由图可知,测力计竖直向上拉杠杆的C点时,OC为最长力臂,当弹簧测力计由位置1转至位置2的
过程中,动力臂逐渐变短,而杠杆在水平位置始终保持平衡,根据杠杆平衡条件可知,测力计示数将变大;
(4)②保持悬挂点A、O的位置不变,将物体甲浸没水中,调节物体乙悬挂的位置至C点,使杠杆仍在水
平位置平衡,如图(b)所示,测得测得OC的长度为L,③设甲的体积是V,密度为ρ ,根据杠杆的平衡
3 甲
条件由甲图可得ρ Vg×L=G ×L;由乙图可得(ρ Vg–ρ Vg)×L=G ×L,解得ρ = 。
甲 1 乙 2 甲 水 1 乙 3 甲
23.(1)88.9% (2)2.2 (3)高 (4)C24.(1)16 250 Pa (2)100 N (3)90%
【解析】(1)小明对地面的压力F =G =mg=65 kg×10 N/kg=650 N,
压 人
则小文对地面的压强: =16 250 Pa;
(2) ,即80%= ,解得G =100 N;
动
(3)小明利用此滑轮组提升重物最大时机械效率最高,
G =2F –G =2×500 N–100N=900N,
最大 最大 动
=90%。学科*网