人教版2022年八年级物理第十二章简单机械重点知识归纳.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重点知识归纳年八年级物理第十二章简单机械重点知识归纳 单选题 1、利用如图所示的滑轮组提起一个重为 210N 的物体，绳子自由端的拉力=100N。5s 内物体被匀速提升 2m。不可忽略绳重和机械部件间的摩擦，则下列说法中正确的是（）A滑轮组的机械效率为 70%B动滑轮重力大小为 90N C绳子自由端移动的距离是 0.67mD提升物体的过程中，拉力F功率为 40W 答案：A 解析：A滑轮组的机械效率为 =有总 100%=100%=100%=100%=210N3 100N 100%=70%故 A 选项正确；B动滑轮重力大小 动=3 物=3 100N-210N=90N 因为不可忽略绳重和机械部件间的摩擦，故动滑轮重力大小一定不是 90N，故 B 选项错误；2 C绳子自由端移动的距离是重物移动距离的 3 倍，为 6m，故 C 选项错误；D提升物体的过程中，拉力F功率为 =W=100N 3 2m5s=120W 故 D 选项错误。故选 A。2、如图所示的四种情景中，所使用的杠杆为省力杠杆的是（）A用餐工具筷子 B茶道中使用的镊子 C用起子起瓶盖 D托盘天平 答案：C 解析：A筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故 A 不符合题意；B镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故 B 不符合题意；3 C起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故 C 符合题意；D托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故 D 不符合题意。故选 C。3、如图所示，地面上某圆柱形容器内装有水，水的质量为m水，容器底面积为 40cm2。将物体 B 放入容器水中浸没时，B 受到的浮力为F1，容器对地面的压力为 3N；使用杠杆提起物体 B，当杠杆C端挂质量为mA的物体时，杠杆在水平位置恰好平衡，物体 B 刚好有14体积露出水面，此时容器对地面的压力为 1.6N，物体 B 受到的浮力为F2，容器内液面下降了 0.5cm。设物体 B 的密度为，已知：ODOC12，（g取 10N/kg）。下列结果正确的是（）AF10.6N；m水100g BF20.8N；m水100g CmA70g；5103kg/m3 DmA70g；2.5103kg/m3 答案：D 解析：设容器和水的总重力为G，作用在D端绳子的拉力为FD，根据题意可得，G+GB=3N G+GB-FD=1.6N 把式入式解得FD=1.4N，根据杠杆的平衡条件可得 4 FDOD=GAOC 则物体 A 的重力为 A=D=12 1.4N=0.7N 所以 A 物体的质量为 A=A=0.7N10N/kg=0.07kg=70g 因为物体 B 刚好有14体积露出水面，容器内液面下降了 0.5cm，则 B 的体积 VB=40.5cm40cm2=80cm3 F1=水gVB=1103kg/m310N/kg810-5m3=0.8N 2=341=34 0.8N=0.6N 右图中 B 受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力的作用，即 GB=F2+FD=0.6N+1.4N=2N 则 B=B=2N10N/kg=0.2kg 则 B 物体的密度为 =BB=0.2kg8 105m3=2.5 103kg/m3 综上所述 ABC 错误，D 正确。故选 D。4、如图所示，用 20N 的拉力F沿水平方向拉绳子的一端，使重 400N 的物体 A 以 0.2m/s 的速度沿水平地面向左匀速运动了 10s，已知滑轮组的机械效率为 90%，则此过程中（）5 A绳子自由端移动的距离为 2mB滑轮组对物体 A 的水平拉力为 54N C拉力F的功率为 4WD拉力F所做的有用功为 120J 答案：B 解析：A由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，绳子自由端移动的速度为 v绳=nv物=30.2m/s=0.6m/s 则绳子自由端移动的距离为 s绳=v绳t=0.6m/s10s=6m 故 A 不符合题意；B由公式=有用总=物绳=物物=3 可得物体 A 受到的摩擦力为 f=3F=390%20N=54N 由于物体 A 匀速运动，所以滑轮组对物体 A 的水平拉力等于物体 A 受到的摩擦力，大小为 54N，故 B 符合题意；C因为 =所以拉力F做功的功率为 P=Fv绳=20N0.6m/s=12W 6 故 C 不符合题意；D拉力所做的有用功，即克服物体 A 与水平面之间的摩擦力做的功为 W有=fs=fv物t=54N0.2m/s10s=108J 故 D 不符合题意。故选 B。5、如图所示，用 20N 的拉力F沿水平方向拉绳子的一端，使重 400N 的物体 A 以 0.2m/s 的速度沿水平地面向左匀速运动了 10s，已知滑轮组的机械效率为 90%，则此过程中（）A绳子自由端移动的距离为 2mB滑轮组对物体 A 的水平拉力为 54N C拉力F的功率为 4WD拉力F所做的有用功为 120J 答案：B 解析：A由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，绳子自由端移动的速度为 v绳=nv物=30.2m/s=0.6m/s 则绳子自由端移动的距离为 s绳=v绳t=0.6m/s10s=6m 故 A 不符合题意；B由公式=有用总=物绳=物物=3 可得物体 A 受到的摩擦力为 7 f=3F=390%20N=54N 由于物体 A 匀速运动，所以滑轮组对物体 A 的水平拉力等于物体 A 受到的摩擦力，大小为 54N，故 B 符合题意；C因为 =所以拉力F做功的功率为 P=Fv绳=20N0.6m/s=12W 故 C 不符合题意；D拉力所做的有用功，即克服物体 A 与水平面之间的摩擦力做的功为 W有=fs=fv物t=54N0.2m/s10s=108J 故 D 不符合题意。故选 B。6、如图所示，一直杆可绕点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，在杆的中心，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆（）A始终是省力杠杆 B始终是费力杠杆 C先是省力的，转动45度角后是费力的 D先是省力的，转动30度角后是费力的 答案：D 解析：8 由题意和图示可知，动力始终与杠杆垂直，则动力臂l1 为杠杆长度OA的二分之一，保持不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂l2 逐渐增大；当动力的大小恰好等于物重时，即 F=G 由杠杆平衡条件可得Fl1=Gl2，所以此时 l2=l1=0.5OA 如下图，根据数学知识可知，只有当杠杆与竖直方向的夹角为 30时，重力G的力臂l2 是杠杆长度OA的一半，此时杠杆是等臂杠杆。设杠杆与竖直方向的夹角为，阻力臂 2=sin 动力臂 l1=0.5OA 由，结合数学知识，当杠杆与竖直方向的角度小于 30时，动力臂l1 大于阻力臂l2，为省力杠杆；当杠杆与竖直方向的角度超过 30时，动力臂会小于阻力臂l2，为费力杠杆。综上分析可知，杠杆先是省力的，转动 30后是费力的，故 ABC 不符合题意，D 符合题意。故选 D。7、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（）9 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 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 10 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。多选题 8、如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮相同，分别将相同质量的物体 M 匀速竖直提升相同高度（忽略绳重和摩擦），下列说法错误的是（）A绳自由端移动距离相同 B甲、乙做的有用功相同 C若动滑轮重不计，绳自由端的拉力相等 D若动滑轮重不能忽略，F1做的功比F2少 答案：ACD 解析：A由图知道，甲装置n2，乙装置n3，因为物体升高的高度相同，即h相同，所以绳自由端移动的距离不等，故 A 错误，符合题意；11 B两套装置的有用功是克服物体重力所做的功，两套装置将相同质量的物体 M 匀速竖直提升相同高度，所以做的有用功相等，故 B 正确，不符合题意；C甲装置的拉力为 1=12物 乙装置的拉力为 2=13物 故 C 错误，符合题意；D.两装置克服物体重力做的功相等，若不计动滑轮的重力，则拉力做的功相等，故 D 错误，符合题意。故选 ACD。9、如图所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为 1.5cm。在 B点竖直悬挂 4 个重均为 0.5N 的钩码。当在A点用与水平方向成 30角的动力F1拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。下列说法中错误的是（）A此时该杠杆为省力杠杆 B该杠杆的阻力大小为F2=2N C杠杆平衡时，动力臂 l=7.5cmD杠杆平衡时，动力F1=3.2N 答案：AC 解析：AC当动力在 A 点斜向下拉动力臂是 12 =12=12 5 1.5cm=3.75cm6cm 所以是费力杠杆，故 AC 错误，符合题意；B该杠杆的阻力大小为 F2=40.5N=2N 故 B 正确，不符合题意；D杠杆平衡时，动力 1=2=2N 6cm3.75cm=3.2N 故 D 正确，不符合题意。故选 AC。10、如图，重为 500N 的物体在 25N 的水平拉力作用下以 0.1m/s 的速度沿水平地面向左匀速直线运动了 10s，滑轮组的机械效率为 80%，则在此过程中，下列说法不正确的是（）A绳子自由端移动的距离为 2mB有用功为 500J C物体与地面的摩擦力为 75ND拉力F的功率为 7.5W 答案：ABC 解析：由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3。A物体运动的距离 s物=vt=0.1m/s10s=1m 则绳子自由端移动的距离 13 s绳=ns物=31m=3m 故 A 错误，符合题意；B拉力做的总功 W总=Fs绳=25N3m=75J 有用功 W有=W总=80%75J=60J 故 B 错误，符合题意；C物体与地面间的摩擦力 =有物=60J1m=60N 故 C 错误，符合题意；D拉力F的功率 =总=75J10s=7.5W 故 D 正确，不符合题意。故选 ABC。综合题 11、小明同学利用一根木筷、物体M、托盘和烧杯自制简易密度秤，主要制作步骤如下：如图所示，将烧杯放入A端的盘中，改变物体 M 悬挂点的位置至B，使木筷在水平位置静止；在A端的烧杯内注入体积为V0的水，改变物体 M 悬挂点的位置至C，使木筷在水平位置再次静止，在C点标注水的密度值为 1.0g/cm3；在A端的烧杯内注入体积为V0的其它液体，重复步骤，在密度秤上标注刻度。（1）从制作的步骤上分析，小明制作密度秤的原理是_。14 （2）B点所标密度值为_；要在该密度秤上标出密度为 0.5g/cm3的刻度线，则所标刻度线_（选填“在”或“不在”）BC的中间位置。（3）小明发现他所制成的密度秤相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此密度秤测量液体密度时误差较大，请你设计一种改进方案_。（4）小明最终所制成的密度秤，OA的长度为 5cm，OB的长度为 4cm，OD的长度为 24cm，每次测量时在A端烧杯内均倒入体积为 100cm3的液体，该密度秤所能测量的液体的最大密度为 2g/cm3，则物体 M 的质量为多少？_ 答案：F1l1=F2l2 0 在 增大阻力或减小秤砣的质量 0.05kg#50g 解析：（1）1从制作的步骤上分析，小明制作密度秤的原理是杠杆平衡条件 F1l1=F2l2（2）2烧杯中没有放水时，即所装液体的密度为零，改变物体M悬挂点的位置至B，使木筷在水平位置静止，故此时B点所标密度值 0。3设液体密度为 液，OB的长度为L，根据杠杆平衡条件可得(液V0g+G烧杯)AO=GML 所以 液=M0烧杯0 V0、g、G烧杯、AO、GM为常数，故得到被测液体的密度 液与OB的长度L之间的函数关系，为一次函数关系，由15 函数关系知：液体密度与提钮到秤舵的距离成正比，因此密度秤的刻度是均匀的；因为B为 0 刻度线，C为1.0g/cm3，0.5g/cm3在 0 和 1.0g/cm3之间，故 0.5g/cm3的标刻度线在BC的中间位置。（3）4要想密度秤相邻两刻度线之间的距离变大，即增大动力臂的长度，根据杠杆的平衡条件，在阻力臂不变的情况下，可以增大阻力或减小秤砣的质量。（4）5已知该密度秤所能测量的液体的最大密度为 2g/cm3，由G=mg=gV可得所测液体的最大重力 G液=液最大gV液=2103kg/m310N/kg1104m3=2N 当物体 M 挂在杠杆上的D点时，该密度秤测量液体的密度最大，由杠杆的平衡条件可得(G液+G烧杯)AO=GMOD 即(2N+G烧杯)5cm=GM24cm 由图可知，当所装液体的密度为零，物体 M 悬挂点的位置在B，由杠杆的平衡条件可得 G烧杯AO=GMOB 即 G烧杯5cm=GM4cm 两式联立可得 GM=0.5N 物体 M 的质量为 =M=0.5N10N/kg=0.05kg 12、轻质木杆AB可以绕O点转动，OA:OB=3:1，A端细线下挂 300N 的重物G静止在水平地面上，若使木杆保持水平，且重物对水平地面的压力为零，在B点要用_N 的力竖直向上提，此木杆为_（选填“省力”或“费力”或“等臂”）杠杆。若通过在杠杆上O点的右侧施加一个力来实现上述目的，请画出作用在杠杆上的最小力F的示意图_。16 答案：900 费力 解析：已知OA和OB的关系，根据杠杆平衡条件：阻力阻力臂=动力动力臂，可以求出动力F。省力杠杆：动力小于阻力（或动力臂大于阻力臂），费力杠杆：动力大于阻力（或动力臂小于阻力臂）。阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡原理可知，动力臂越大，动力越小。12轻质木杆AB可以绕O点转动，则木杆AB可以看做以O为支点的杠杆 OA:OB=3:1 OA为阻力臂，OB为动力臂，重物对水平地面的压力为零时，A端受到的阻力等于物体的重力，根据杠杆平衡条件可知 OAG=OBF 即 =3 300N=900N 此时动力大于阻力，此木杆为费力杠杆。3在杠杆上O点的右侧施加一个力使杠杆平衡时，施加的力方向应向下，力的方向与杠杆垂直时，力臂最大，力最小，所以在杠杆上的最小力F的示意图如下图 17