1、人教版人教版 八年级物理下册八年级物理下册 第十二章第十二章 简单机械简单机械 培优练习培优练习（含答案）（含答案） 一、选择题（本大题共一、选择题（本大题共 7 道小题）道小题） 1. 如图所示，用起子开启瓶盖时，起子可看作是( ) A. 以 A 为支点的费力杠杆 B. 以 A 为支点的省力杠杆 C. 以 B 为支点的费力杠杆 D. 以 B 为支点的省力杠杆 2. 如图，用橇棒撬起石块并保持平衡，下列说法正确的是( ) A. 动力对橇棒的转动效果小于阻力对橇棒的转动效果 B. 手在 A 点竖直向下施力时，橇棒是个省力杠杆 C. 手在 A 点向不同方向施力时，力的大小都相等 D. 手分别在 A
2、、B 两点沿竖直向下方向施力时，在 B 点比在 A 点费力 3. 如图所示，在处于水平平衡的杠杆上 A 点挂上 4 个钩码(每个钩码的质量为 50 g)，若使杠杆在水平位置保持平衡，作用在杠杆上 B 点的力最小为(g 取 10 N/kg)( ) A. 15 N B. 6 N C. 3 N D. 1.5 N 4. 如图所示，用 20 N 的力 F 拉着重为 100 N 的物体，使其沿水平面以 2 m/s 的 速度匀速运动了 5 s，若每个滑轮重 10 N，忽略绳重和滑轮轴的摩擦，则下列说 法正确的是( ) A. 拉力 F 做的功为 200 J B. 拉力 F 的功率为 120 W C. 滑轮组对
3、物体做的有用功为 400 J D. 滑轮组对物体所做有用功的功率为 60 W 5. 如图所示，使用滑轮组提升重物时，能提高机械效率的是(忽略绳重和摩 擦)( ) A. 改变绕绳方式 B. 减小动滑轮的质量 C. 减小提升重物的高度 D. 减小被提升物的质量 6. 重 1 000 N 的物体 A，在 4 s 内匀速向前运动了 4 m，A 受到地面的摩擦力为 300 N，拉力 F 为 120 N，忽略绳与滑轮之间的摩擦，以下正确的是( ) A. 绳子自由端移动了 8 m B. 重力做功的功率为 1 000 W C. 物体 A 克服摩擦做功 480 J D. 机械效率为 83.3% 7. 用一个动滑
4、轮和一个定滑轮先后组成如图甲、 乙所示的滑轮组， 分别用它们将 同一重物匀速提升相同的高度(忽略绳重和摩擦)下列说法正确的是( ) A. 甲滑轮组提起物体的力大 B. 甲滑轮组提起物体做的有用功多 C. 甲滑轮组提起物体做的总功少 D. 甲滑轮组的机械效率高 二、填空题（本大题共二、填空题（本大题共 7 道小题）道小题） 8. 生活和生产实践中的许多现象都与我们所学的物理知识有关 小明通过仔细观察，发现简单机械在生活中有很多应用，如指甲剪、剪刀、钥匙 等将如图所示的钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙相当于一个_(选填“杠 杆”、“滑轮”或“轮轴”)，属于_(选填“省力”或“费力”)机械 9. 一个箱
5、子需要从地面搬到汽车上 小冰想用如图甲所示的方法搬运， 小雪想用 如图乙所示的方法搬运两种方法克服箱子的重力做的功是_， 但小雪的 方法会_ 10. 如图所示，一根均匀的细木棒 OC，OA1 4OC，B 为 OC 的中点，在 C 点施 力将挂在 A 点的重为 180 N 的物体匀速提升 0.2 m，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) 11. 搬运砖头的独轮车，车厢和砖头所受的总重力 G1 400 N, 独轮车有关尺寸 如图所示该独轮车是一个_杠杆，动力 F_为了更省力，工人 师傅可以采取的措施是_(写出一条即
6、可) 12. 如图所示，古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起使用定滑轮可以 _(选填“省力”、 “省距离”或“改变动力方向” )； 吊桥可以看作杠杆， 绳子对它的拉力是动力，吊桥的重力是阻力，在拉起吊桥的过程中，阻力臂大小 _(选填“变大”、“变小”或“不变”) 13. 一个重力 300 N 的物体 Q，底面积为 400 cm2.将其放在水平地面上，它对地 面的压强为_Pa.如图所示，现将物体 Q 挂在杠杆的 B 端，在 A 端悬挂一 个重为 100 N 的物体 P， 使杠杆在水平位置平衡， 忽略杠杆自重的影响， 若 OA OB25，那么地面对物体 Q 的支持力为_N. 14. 如图所示，高
7、 0.8 m、重 1 100 N，均匀的圆柱形木柱 M，截面半径为 0.3 m， 将它竖直放在水平地面上时，木柱所受的重力与地面对它的支持力是一对 _力；若要使木柱的 a 点离开地面，至少需要_ N 的力 三、作图题（本大题共三、作图题（本大题共 2 道小题）道小题） 15. 如图所示，杠杆在动力 F1和阻力 F2作用下保持平衡，请画出动力臂 l1和阻 力臂 l2. 16. 如图所示，活塞式抽水机 AOB 部分可视为杠杆，O 为支点，当与连杆相连的 B 点向上运动时，画出作用在手柄 A 点的最小动力 F1及动力臂 l1和 B 点所受的 阻力 F2. 四、解答题（本大题共四、解答题（本大题共 2
8、 道小题）道小题） 17. 配重 M 单独置于水平地面上静止时，对地面压强为 3 105 Pa.将配重 M 用绳 系在杠杆的 B 端， 在杠杆的 A 端悬挂一滑轮组， 定滑轮重 150 N， 动滑轮重 90 N， 杠杆 AB 的支点为 O，OAOB53，由这些器材组装成一个重物提升装置， 如图所示当工人利用滑轮组提升重力为 210 N 的物体以 0.4 m/s 的速度匀速上 升时，杠杆在水平位置平衡，此时配重 M 对地面压强为 1 105 Pa.(杠杆与绳的重 量、滑轮组的摩擦均不计，g10 N/kg) 求：(1)滑轮组的机械效率？ (2)配重 M 的质量是多少千克？ (3)为使配重 M 不离
9、开地面，人对绳子的最大拉力是多少 N? 18. 工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定滑轮组的机械效 率随建材重量变化的图像如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g 取 10 N/kg. (1)若某次运送建材的质量为 50 kg，则建材的重力是多少？ (2)若工人在 1 min 内将建材匀速竖直向上提升了 12 m， 作用在钢绳上的拉力为 200 N，求拉力的功率； (3)当滑轮组的机械效率为 60%时，运送建材的重力是多大？ 人教版人教版 八年级物理下册八年级物理下册 第十二章第十二章 简单机械简单机械 培优练习培优练习-答案答案 一、选择题（本大题共一、选择题（本大题共
10、 7 道小题）道小题） 1. 【答案】【答案】B 【解析】用起子开启瓶盖时，手用力向上抬，起子在力的作用下绕 上面的接触点 A 转动，即 A 点是杠杆的支点，B 点为起子与瓶盖的着力点，手对 瓶盖的动力点在起子柄上，动力臂大于阻力臂因此可以判断出起子是一个以 A 点为支点的省力杠杆故选 B. 2. 【答案】【答案】B 【解析】动力对撬棒的转动效果与阻力对撬棒的转动效果相同，故 A 错误；手在 A 点竖直向下施力时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故 B 正 确；由于阻力、阻力臂不变，而若手在 A 点向不同方向施力时，动力臂不同， 根据杠杆平衡条件，动力的大小也将不同，故 C 错误；手分别在 A、
11、B 两点沿竖 直向下方向施力时，在 B 点时的力臂大于在 A 点时的力臂，则在 B 点比在 A 点 省力，故 D 错误故选 B. 3. 【答案】【答案】D 【解析】由题图知，A 点处的力竖直向下，要使作用在杠杆上 B 点的力最小，力臂应最大，所以 B 点处力的方向应竖直向下，根据杠杆平衡条 件得：FAOAFBOB，每个钩码重 Gmg0.05 kg 10 N/kg0.5 N ，FA 4 0.5 N2 N，设杠杆的一个小格代表 1 cm，则 2 N3 cmFB4 cm，所以 FB 1.5 N故选 D. 4. 【答案】【答案】D 【解析】拉力 F 做的功为 WFsFnhFnvt20 N 2 2 m/
12、s5 s 400 J， 拉力 F 的功率为 PW t 400 J 5 s 80 W； W有用W总W额400 J10 N 2 m/s 5 s300 J；P有W 有 t 300 J 5 s 60 W故选 D. 5. 【答案】【答案】B 【解析】由滑轮组的机械效率公式W 有用 W总 100%G 重物h Fs 100% G重物h 1 n( )G重物G动滑轮nh 100% G重物 G重物G动滑轮100% 1 1G 动滑轮 G重物 100%可知， 滑 轮组的机械效率与所提升的重物重量及动滑轮的重量有关，和绕绳方式无关， 和 重物的提升高度无关，所以 A、C 选项错误；减小动滑轮的质量或增加被提升物 的质量
13、都可以提高机械效率，所以 B 选项正确，D 选项错误故选 B. 6. 【答案】【答案】D 【解析】物体向前运动 4 m，绳子的有效股数为 3，绳子自由端移 动了 12 m，A 错误，重力没有做功，功率为 0，B 错误；物体 A 克服摩擦力做 功 Wf摩s300 N 4 m1 200 J， C 错误，W 有 W总 F滑s Fns 300 N 4 m 120 N 3 4 m83.3%. 故选 D. 7. 【答案】【答案】A 【解析】因为忽略绳重的摩擦，所以拉力 F1 n(GG 动)，图甲 n 2、图乙 n3，同一重物，同一动滑轮，所以甲滑轮组提起物体的力大，故 A 正确；物重相同，提升的高度相同，
14、WGh，则两滑轮组提起物体做的有用功相 同，故 B 错误；克服动滑轮做的额外功相同，则两滑轮组做的总功相同，故 C 错误；有用功相同，总功相同，则机械效率相同，故 D 错误故选 A. 二、填空题（本大题共二、填空题（本大题共 7 道小题）道小题） 8. 【答案】【答案】轮轴 省力 【解析】钥匙相当于轮轴，动力作用在轮轴的轮上，是 省力机械 9. 【答案】【答案】相等的 省力 【解析】本题考查了功的计算和斜面的应用将同一 箱子搬到同一汽车上，两种方法克服箱子的重力做的功为 WGh，是相等的； 但小冰直接搬箱子的力最小等于箱子的重力，而小雪利用斜面将箱子推上去， 所 用的力较小，即小雪的方法会省力
15、 10. 【答案】【答案】杠杆 36 10 【解析】本题考查杠杆平衡条件、功和机械效率的 计算由图可知，木棒 OC 在力的作用下可绕固定点 O 转动，因而是杠杆；提 升物体做的有用功 W有用Gh180 N 0.2 m36 J；将物体匀速提升 0.2 m 时， 木棒的重心 B 上升的高度为 0.4 m； 克服木棒重力做的功为额外功， W总W 有用 36 J 90%40 J， 则 W 额外G0h0W总W有用40 J36 J4 J， 故 G0W 额外 h0 40 J 0.4 m 10 N. 11. 【答案】【答案】省力 420 N 砖往前移动(或手往后移)【解析】由图可知，动力臂大 于阻力臂，故动力
16、小于阻力，为省力杠杆；由 Fl1Gl2，可求得 FGl2 l1 1 400 N0.3 m 1m 420 N；为了更省力，可减小阻力臂或增大动力臂，故措施为将 砖往前移或手往后移 12. 【答案】【答案】改变动力方向 变小 【解析】定滑轮可以改变施力的方向，但不能 省力；在拉起吊桥的过程中，重物 A 的重心距支点 O 的水平距离逐渐减小，即 阻力臂在变小 13. 【答案】【答案】7 500 260 【解析】400 cm24 10 2 m2，由公式 pF S可知，此时 p 300 N 410 2 m27 500 Pa；由杠杆平衡公式 F1L1F2L2可知，当 F1100 N，且 L1L225 时；
17、右边 F240 N，所以右端物体 Q 对地面的压力 FN300 N 40 N260 N根据二力平衡，所以支持力为 260 N. 14. 【答案】【答案】平衡 330 【解析】由于木柱静止在水平地面上，其在竖直方向上 只受到竖直向下的重力和地面对木柱竖直向上的支持力，两力大小相等， 方向相 反，是一对平衡力；需要最小的力使木柱的 a 点离开地面，则相当于以 d 点为支 点，重力作为阻力，阻力臂即为木柱的截面半径，在 b 点施加垂直于 bd 向上的 力时，此时动力臂最大，则动力最小，则由杠杆平衡条件 FL1GL2得 FGL2 L1 1 100 N0.3 m 1 m 330 N . 三、作图题（本大
18、题共三、作图题（本大题共 2 道小题）道小题） 15. 【答案】【答案】 如答图所示 【解析】反向延长动力作用线，从支点向动力的反向延长线引垂线，即为动力 F1的力臂 l1；从支点 O 向阻力作用线引垂线，即为阻力 F2的力臂 l2. 16. 【答案】【答案】 如答图所示 【解析】B 点所受的阻力竖直向下力臂在杠杆上时，即动力臂 l1OA 时，A 点的动力 F 最小，力 F 在 A 点斜向下垂直于 OA. 四、解答题（本大题共四、解答题（本大题共 2 道小题）道小题） 17. 【答案】【答案】 解： (1)滑轮组的机械效率为：W 有用 W总 100%Gh Fs100% Gh 1 2（GG动）
19、2 h 100% G GG动100% 210 N 210 N90 N100%70%； (2)拉力 F1 2(GG 动)1 2(210 N90 N)150 N， 此时杠杆 A 端受到拉力 FAG定G动G物F150 N90 N210 N150 N 600 N. 由杠杆平衡条件得：FBOBFAOA 即：FB3600 N 5 解得：FB1 000 N， 杠杆平衡时，配重 M 此时受到竖直向下重力 G，水平面向上的支持力 F，杠 杆对其的拉力 FB的作用处于静止状态 所以 F压GFBG1000 N 又因为此时物体对地面压强 p2已知 F压p2SG1 000 Na 当物体水平静止时 GF压p1Sb 结合
20、a、b 两式可得： G G1 000 N p1 p2 310 5 Pa 1105 Pa 得：G15 00 N M 的质量 mG g 1 500 N 10 N/kg150 kg. (3)为使配重 M 不离开地面，FBG 时，由杠杆平衡条件得：FBOBFA OA 即：1 500 N 3FA5， 解得：FA900 N， 则 FAG定G动G物F拉， 根据滑轮组相关知识可得 F拉1 2(G 物G动) 由可得 FA3F拉G定， 可求得 F拉1 3(FAG 定)1 3(900 N150 N)250 N. 18. 【答案】【答案】 解：(1)Gmg50 kg 10 N/kg500 N (2)1 min 绳子移动的距离 s2h2 12 m24 m 拉力做的功 WFs200 N 24 m4 800 J t1 min60 s PW t 4 800 J 60 s 80 W (3)由图像可知，当50%时，重物 G400 N W W总100% Gh GhG动 h100% G GG动100% 即 50% 400 N 400 NG动，解得 G 动400 N 当60%时， G GG动100%即 60% G G400 N 解得 G600 N.