人教版2022年八年级物理第十二章简单机械名师选题.pdf

1 (每日一练每日一练)人教版人教版 20222022 年八年级物理第十二章简单机械名师选题年八年级物理第十二章简单机械名师选题 单选题 1、小华发现一只虫子在长 50cm、质量 10g 的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘 23cm，如图所示，当虫子爬行到距刻度尺右端 3cm 处时，刻度尺刚好翻转，由此计算出虫子的质量约为（g=10N/kg，刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度）（）A1gB3gC7gD10g 答案：A 解析：根据题意知道，刻度尺的重心在 25cm 处，刻度尺刚好翻转时与桌沿的接触点为支点，则刻度尺重力的力臂为 L1=25cm-23cm=2cm 虫子重力的力臂为 L2=23cm-3cm=20cm 由杠杆平衡条件F1L1=F2L2 及重力公式G=mg知道 G尺L1=G虫L2 即 10g2cm=m虫20cm 2 解得m虫=1g，故 A 正确。故选 A。2、图甲所示，用一个动滑轮匀速提升重为 600N 的物体，在卷扬机拉力F的作用下，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中的图线所示。已知动滑轮受到的重力为 20N，不计绳重和轮与轴间的摩擦。下列说法正确的是（）A以滑轮为参照物，物体是向上运动的 B物体上升的速度是 10m/s C卷扬机拉力F的大小是 310N D卷扬机拉力F的功率是 31W 答案：C 解析：A以滑轮为参照物，物体与滑轮的位置没有发生变化，则物体是静止的，故 A 错误；B由图象可知，提升物体时，绳子自由端移动的距离 s=40cm=0.4m 速度为 =0.4m2.0s=0.2m/s 3 则物体上升的速度 物=12=12 0.2m/s=0.1m/s 故 B 错误；C卷扬机拉力的大小 =12(+动)=12(600N+20N)=310N 故 C 正确；D拉力的功率 =总=310N 0.2m/s=62W 故 D 错误。故选 C。3、图中甲、乙两套装置滑轮质量均相等。用它们分别将质量相同的重物匀速竖直提升，在相等时间内绳端A、B移动相同的距离，若不计绳重和摩擦，下列判断正确的是（）A两重物上升的速度相等 B两滑轮组绳端的拉力相等 C甲滑轮组的总功比乙少 D两滑轮组的机械效率相等 答案：D 4 解析：A由图示知，甲滑轮的承重绳子为 2 根，乙滑轮组承重绳子为 3 根，在相等时间内两装置绳端移动的距离相等，则绳端移动的速度相等，据v绳端=nv重物知，甲重物移动的速度快，故 A 错误；B两个重物的质量相等，装置中滑轮的质量相等，不计绳重和摩擦，据=1(物+动)知，乙滑轮组绳端的拉力小，故 AB 错误；CD由题意知 s甲=s乙，F甲F乙，G甲=G乙 据W总=Fs知 W甲总W乙总 在不计绳重及摩擦时，据 =有总=1(物+动)=物+动 所以 甲=乙 故 C 错误，D 正确。故选 D。4、如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，物体 M 以 0.2m/s 的速度向左匀速直线运动，弹簧秤的示数为 20N，以下正确的是（）M 受到地面的摩擦力为 20N M 受到地面摩擦力水平向左 拉力F的功率为 8W M 受到的重力与地面对 M 的支持力是一对平衡力 5 ABCD 答案：A 解析：弹簧秤的示数为 20N，即绳子对弹簧秤的拉力为 20N，因同一根绳子各处的拉力大小相同，所以绳子对物体 M 的拉力也为 20N；物体 M 向左匀速直线运动，其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以 M 受到地面的摩擦力 fF拉20N 方向与物体运动方向相反，即水平向右；故正确，错误；不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，由图知，拉力作用在动滑轮轴上，与右侧两段绳子的拉力平衡，则拉力的大小为 F2F示220N40N 由图知，n2，且拉力F作用在动滑轮轴上，费力但省一半的距离，则拉力端移动的速度是物体移动速度的12，故拉力端移动的速度 v拉力端12v120.2m/s0.1m/s 拉力的功率为 PFv拉力端40N0.1m/s4W 故错误；M 受到的重力与地面对 M 的支持力大小相同、方向相反、在同一直线上、作用在同一个物体上，所以二力是一对平衡力，故正确；综上可知，只有正确。6 故选 A。5、如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体 M 为重 5000N 的配重，杠杆 AB 的支点为O，已知 OA:OB1:2，滑轮下面挂有建筑材料 P，每个滑轮重 100N，工人体重为 700N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，当工人用 300N 的力竖直向下以 1m/s 的速度匀速拉动绳子时（）AA 点受到 700N 的拉力 B建筑材料 P 重为 600N C建筑材料 P 上升的速度为 3m/sD物体 M 对地面的压力为 4500N 答案：D 解析：AD以定滑轮为研究对象，它受到向下的重力和三段绳子向下的拉力，由于定滑轮处于平衡状态，所以，定滑轮受到A点向上的拉力大小为 FA=G定+3F=100N+3300N=1000N 因力的作用是相互的，则A 点受到向下的拉力为 1000N，即FA=FA=1000N，故 A 错误；根据杠杆的平衡条件：FAOA=FBOB，且OA:OB=1:2，所以=1000N 2 =500N 因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体 M 的拉力等于物体 M 对杠杆的拉力，即FB=FB=500N；物体M 受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体 M 受到的支持力为 FM支持=GM-FB=5000N-500N=4500N 7 因为物体间力的作用是相互的，所以物体 M 对地面的压力 FM 压=FM支持=4500N 故 D 正确；B由图可知，动滑轮由两段绳子吊着，即n=2，且滑轮组摩擦均不计，建筑材料 P 重 GP=2F-G动=2300N-100N=500N 故 B 错误；C、物重 P 由 2 段绳子承担，建筑材料 P 上升的速度 P=12绳=12 1m/s=0.5m/s 故 C 错误。故选 D。6、如图所示，分别用一定滑轮和一动滑轮提起同一物体，利用定滑轮的拉力是F甲，对应的机械效率是甲；利用动滑轮的拉力是 F乙，对应的机械效率是乙；（忽略机械摩擦和绳重，动滑轮重小于物重）下列说法正确的是（）AF甲F乙 甲乙BF甲F乙 甲乙CF甲F乙 甲乙DF甲F乙 甲乙 答案：B 解析：甲图定滑轮不省力则F甲=G，乙图动滑轮能省力12则F乙=12（G+G动），由于G动G，所以F甲F乙，忽略机械摩擦和绳重，有用功相同，而乙图需要克服动滑轮重多做额外功，所以甲乙。8 故选 B。7、如图所示，用F1的力将物体 B 匀速提升h，若借助滑轮组用F2的力把物体 B 匀速提升相同高度。下列说法正确的是（）A使用滑轮组过程中，绳子移动距离是物体的上升高度的两倍 BF1一定大于F2 C滑轮组的机械效率为132 DF2做功的功率比F1做功的功率大 答案：C 解析：A由图可知n3，则使用滑轮组过程中，绳子移动距离是物体的上升高度的三倍（即s3h），故 A 错误；B用F1的力将物体 B 匀速提升h，由于物体做匀速运动，所以F1G，若不计绳重和摩擦，则绳端的拉力为 F2+动3=1+动3 但如果动滑轮很重、摩擦较大，则F1不一定大于F2，故 B 错误；C滑轮组的机械效率为 有总=2=132=132 故 C 正确；DF2做的功为总功，所以F2比F1做的功多，但不知将物体提升相同高度的时间关系，则根据P知无法确定9 两个拉力做功的功率大小，故 D 错误。故选 C。多选题 8、如图所示的装置中，每个滑轮重均为 50N，装货托板重 20N，货物 A 重 100N。体重为 800N 的工人利用装置拉着货物 A 以 0.2m/s 的速度匀速上升。不计绳重和轴摩擦，以下计算结果正确的是（）A工人对地面的压力为 510NB滑轮组的机械效率约为 83%C滑轮组提升货物 A 的机械效率约为 69%D机械对物体 A 做功的功率为 24W 答案：ABC 解析：A由图示知，相对动滑轮而言，绳子对它的拉力为阻力，而货物对它的作用力为动力，在不计绳重和轴摩擦时，据滑轮组的特点有 F=2(GA+G托板)+G动=2(100N+20N)+50N=290N 而工人受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力及地面对工人支持力的作用，处于静止，那么 支持力 F支=G-F=800N-290N=510N 工人对地面的压力与地面对工人的支持力是相互作用力，所以压力为 510N。故 A 正确；10 B拉力端移动的距离为h时，货物移动的距离为 2h，那么滑轮组的机械效率 =有总=(A+托板)2=(100N+20N)2290N 83%故 B 正确；C滑轮组提升货物 A 的机械效率 1=有1总=A 2=2 100N290N 69%故 C 正确；D货物 A 移动的速度为 0.2m/s，则绳子自由端移动的速度 v=120.2m/s=0.1m/s 机械对物体 A 做功的功率 P=Fv=290N0.1m/s=29W 故 D 错误。故选 ABC。9、在“测量滑轮组机械效率”的实验中，实验装置和弹簧测力的示数如图所示，已知每个钩码的重力为 0.5N，缓慢拉动弹簧测力计，5s 内使钩码升高了 10cm，不计摩擦，则下列说法正确的是（）A拉力做的有用功为 0.05J B滑轮组的机械效率为 66.7%11 C拉力做功的功率为 0.01 W D若利用此滑轮组提升 4 个同样的钩码，则滑轮组机械效率变大 答案：BD 解析：A由图示知，通过滑轮组拉动钩码的数量为 2 个，则钩码的总重力 G=20.5N=1N 那么拉力做的有用功 W有=Gh=1N0.1m=0.1J 故 A 错误；B由图示知，弹簧测力计的分度值为 0.05N，示数为 0.5N，则拉力为 0.5N。滑轮组承重绳子为 3 根，绳子端移动的距离 s=nh=30.1m=0.3m 拉力做的总功 W总=Fs=0.5N0.3m=0.15J 所以滑轮组的机械效率 =有总=0.1J0.15J 100%=66.7%故 B 正确；C拉力做功的功率 =总=0.15J5s=0.03W 故 C 错误；D用此滑轮组提升 4 个相同钩码，在不计摩擦时，动滑轮的重力不变，则所做的额外功不变，而有用功变大，12 机械效率变大，故 D 正确。故选 BD。10、如图所示，拉力F为 5N，物体 A 以 0.1m/s 的速度在物体 B 表面向左做匀速直线运动（B 表面足够长）。物体 B 静止在地面上，受到地面水平向左的摩擦力为 4N，弹簧测力计示数为 12N。以下说法中正确的是（）A物体 A 受到的摩擦力为 8N B拉力F的功率为 0.5W C滑轮组的机械效率为 80%D拉力F增大到 15N 时，物体 B 开始向左运动 答案：AC 解析：A物体 B 静止在地面上，处于平衡状态；则水平方向上物体 B 受到向右的弹簧测力计的拉力等于地面对它向左的摩擦力与物体 A 对它向左的摩擦力之和，即 fAB+4N=12N 则 fAB=8N 由于力的作用是相互的，物体 A 受到的摩擦力为 f=fAB=8N 故 A 正确；13 B由图知，水平使用滑轮组，滑轮组承重绳子的根数 n=2 拉力端移动速度 v=2v物=20.1m/s=0.2m/s 则拉力做功的功率 P=Fv=5N0.2m/s=1W 故 B 错误；C由图知，水平使用滑轮组，拉力做的有用功 W有用=fs物 拉力端移动距离 s=2s物 拉力做的总功 W总=Fs=F2s物=2Fs物 滑轮组的机械效率=有用总=物2物=2=8N25N100%=80%故 C 正确；D若拉力F增大到 15N 时，A 做加速运动，A 对 B 的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则 A 和 B 之间的摩擦力不变，所以物体 B 的运动状态不会改变，即物体 B 仍然静止，不会向左运动，故 D 错误。故选 AC。综合题 11、（1）如图所示，温度计的示数为_C。14 （2）如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OAAB。线段_表示力F的力臂。（选填“OA”或“AB”）（3）如图所示，MM为空气和水的分界面，AO为入射光线，NN为法线，则入射光线AO的折射光线将大致沿着_方向射出。（选填“OB”或“OD”）答案：21 OA OD 解析：（1）1由图可知，温度计的分度值为 1C，温度计的读数为 21C。（2）2从支点向力的作用线做垂线，垂线段为力臂，由图可知，OA为力F的力臂。（3）3由图可知，光从空气射入水中是从传播速度快的介质射入传播速度慢的介质，所以折射角小于入射角，折射光线偏向法线，所以折射光线将沿OD方向射出。12、小红和小华用一只弹簧测力计，一根长度为 1m、质量为 1.2kg 粗细均匀、质量均匀分布的圆柱型螺纹钢AB，一只金属筐，制成了如图所示的机械装置，制作时，她们将金属筐系于螺纹钢上的B端，当悬挂螺纹钢的15 钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡。测得OB=5cm。g取 10N/kg。（1）制作时，螺纹钢在水平位置平衡。设螺纹钢的重力为动力F1，B点受到的拉力为阻力F2，在图中画出F1和F2_，并计算出金属筐的质量为多少 kg_？（2）称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，使之再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为 15N，则重物的质量是多少 kg_？（3）若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为 1kg 的“秤砣”，制成杆秤，从O点开始，沿OA每隔1cm 标出对应的质量刻度，杆秤的刻度均匀，则该杆秤的分度值为_kg。答案：10.8kg 28.5kg 0.2 解析：（1）悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件求出金属筐的质量；（2）根据弹簧测力计的示数，利用杠杆的平衡条件求出金属筐和重物的总质量，从而求出重物的质量；（3）将弹簧测力计换成质量为 1kg 的“秤砣”，根据杠杆的平衡条件求出物体的最大质量，然后得出分度值的大小。（1）1圆柱型螺纹钢AB质量分布均匀，则其重心的位置螺纹钢的中点，方向竖直向下，大小为F1，阻力F2的作用点在B点，方向竖直向下，如下图所示：16 2将金属筐系于螺纹钢上的B端，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡，测得OB=5cm；圆柱型螺纹钢AB质量分布均匀，则其重心的位置到O点的距离为 =12 1 100cm 5cm=45cm 则 OA=100cm-5cm=95cm 根据杠杆的平衡条件可知m螺gl=m筐gOB 即 1.2kgg45cm=m筐g5cm 解得，金属筐的质量m筐=10.8kg（2）3称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，使之再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为 15N；根据杠杆的平衡条件可知 FOA=m物gOB 即 15N95cm=m物10N/kg5cm 解得，重物的质量m物=28.5kg（3）4若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为 1kg 的“秤砣”，根据杠杆的平衡条件可知，当秤砣在A点时，所测物体的重力最大，即质量最大，则有 m秤砣gOA=m最大OB 即 1kg10N/kg95cm=m最大10N/kg5cm 解得，物体的最大质量m最大=19kg 即秤砣在A处时对应的物体的质量是 19kg，则该杆秤的分度值为 17 19kg95cm=0.2kg 小提示：本题考查了力的示意图以及杠杆的平衡条件的应用，明确力臂的大小是解题的关键。