人教版八年级物理下册第第12章-简单机械--专题同步练习试题(word版有答案)

第1页共9页人教版八年级物理下册第12章简单机械专题同步练习试题(word版有答案）专题(1)杠杆作图类型1画力臂和力的示意图一定点，二画线(力的作用线)，三作垂线，四标注．1．(2017·徐州)如图所示，用绳子将电线杆竖起，请画出此时拉力F的力臂l.2．(2018·石家庄19中期末)如图所示，粗细均匀的棒一端搁在地上，另一端与支点O连接，试作出棒所受地面支持力F2的力臂l2.3．(2017·孝感)如图是阳阳同学做俯卧撑时的示意图，他重500N，A点为重心，请画出以O点为支点时重力G的力臂l和水平地面对手的支持力F的示意图．4．(2017·烟台)如图为吊车起吊货物的工作示意图，请在图中画出动力、阻力和阻力臂．类型2作最小力的示意图一找离支点最远的点，二连接支点和最远点(最大力臂)，三过最远点作垂直于连线的力(注意力的方向)．5．(2018·德州)手机自拍已成一种时尚．如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个轻质杠杆，O点是支点．请在图中画出：(1)施加在A点的最小动力F1；(2)力F2的力臂l2.第2页共9页6．(2018·衡阳)如图所示，一根木棒以O点为支点撬动石块，画出作用在A点的最小动力F，并画出阻力F2的力臂l2.7．(2018·保定定州市期末)图甲是打开的汽车后备厢盖，它被液压杆支撑(不计后备厢盖重)，关箱盖时，它可看作一个杠杆．图乙是其简化图：O是支点，F2是液压杆作用在A点的阻力．请在图乙中画出：(1)阻力臂l2；(2)在B点关上后备厢盖的最小动力F1及其力臂l1.8．(2018·石家庄裕华区期末)如图所示，有一轻质杠杆AB，点O为支点，在点A处挂一重物G，请画出此时重力G的力臂l1以及要使杠杆在此位置平衡所需的最小力F的示意图．答案杠杆作图1.2.3.第3页共9页4.5.6.7.8.专题(2)杠杆的计算1．(2018·梧州)如图所示，将质量为6kg，边长为0.1m的正方体合金块，用细线挂在轻质杠杆的A点处，在B点施加与杠杆垂直的力F1时，杠杆在水平位置平衡，其中OB＝3OA.(g取10N/kg)求：(1)合金块的重力；(2)合金块的密度；(3)拉力F1的大小．2．(2015·河北)如图所示，将边长为10cm的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A点处，在B点施加力F1＝30N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0.撤去F1，在B点施加力F2时，合金块对地面的压强为1.2×103Pa.(OB＝3OA，g取10N/kg)(1)画出F2的力臂．第4页共9页(2)求合金块的质量．(3)求F2的大小．3．如图所示，一轻质刚性薄板(可视为杠杆)的B端，挂一质量为2kg的物体，A端拴一细绳由一人站在地上用力拉，使其在水平位置平衡，绳与杆的夹角为30°，OA长为2m，OB长为0.5m．在支点O处放一质量为0.5kg的玩具汽车(可视为一点)．用1.0N的水平牵引力使小车向左匀速运动，g取10N/kg.(1)小车在O点时，为使杠杆在水平位置平衡，画出人的拉力F及其力臂l，求出该拉力F的大小．(2)小车从O点向左匀速运动，求牵引力对小车做多少功时人对绳的拉力减小到零．答案杠杆的计算1．(1)合金块的重力：G＝mg＝6kg×10N/kg＝60N(2)正方体合金块的体积：V＝L3＝(0.1m)3＝10－3m3合金块的密度：ρ＝mV＝6kg10－3m3＝6×103kg/m3(3)已知OB＝3OA，阻力F2＝G＝60N，根据杠杆的平衡条件可得：F1lOB＝F2lOA则拉力F1的大小：F1＝F2lOAlOB＝60N×OA3OA＝20N2．(1)(2)由杠杆的平衡条件F动l动＝F阻l阻得G＝F1×lOBlOA＝30N×3OAOA第5页共9页＝90N根据G＝mg，所以m＝Gg＝90N10N/kg＝9kg(3)由于p＝FS，则F支＝F压＝pS＝1.2×103Pa×(0.1m)2＝12N由于F2与OB的夹角为30°，所以F2的力臂：l2＝12OB则(G－F支)×lOA＝F2×l2F2＝（G－F支）×lOAl2＝2×（90N－12N）×OA3×OA＝52N3．(1)拉力的力臂：l＝12OA＝12×2m＝1m物体的重力：G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2得：Fl＝G·OB拉力：F＝G·OBl＝20N×0.5m1m＝10N(2)设小车从O点向左匀速运动的距离为s时，人对细绳的拉力减小到零所以有G车·s＝G·OB，即0.5kg×10N/kg×s＝20N×0.5m解得s＝2m此时牵引力所做的功：W＝F牵s＝1.0N×2m＝2J专题(3)机械效率的计算类型1滑轮组的计算1．(2018·石家庄鹿泉市期末)如图所示，某人用滑轮组匀速提起一个重为600N的重物，物体的运动速度为2m/s，人对绳的拉力为250N，在拉力的作用下，重物匀速上升了3m．(不计绳重及摩擦)求此过程中：(1)拉力做功的功率．(2)滑轮组的机械效率．(3)动滑轮的重力．第6页共9页2．(2017·安顺)小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60kg，在F＝50N的拉力作用下，货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍．(g取10N/kg)求：(1)货箱的重力是多少？(2)拉力F的功率是多少？(3)货箱运动1min，克服摩擦所做的功是多少？(4)此滑轮组的机械效率是多少？3．(2018·石家庄桥西区期末)质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计，(g取10N/kg)问：(1)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，拉力的功率是多大．(2)动滑轮受到的重力．(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组机械效率最大值是多少？4．(2018·石家庄裕华区期末)用一条细绳将三个滑轮连接成如图所示的滑轮组，已知每个滑轮重为100N，在绳子自由端施加一定的拉力，将某物体在10s内匀速提高了2m，在第7页共9页此过程中滑轮组的机械效率为50%.(不计绳重和摩擦，g取10N/kg)求：(1)该物体受到的重力及拉力的功率．(2)若细绳能承受的最大拉力是500N，则此滑轮组机械效率的最大值．类型2斜面的计算5．(2018·保定期末)如图甲所示，物体重500N，某人用F＝400N平行于斜面的拉力使物体沿斜面向上做匀速直线运动，其路程随时间变化的图象如图乙所示．(1)物体运动的速度多大？(2)10s内拉力F对物体做功功率多大？(3)此斜面的机械效率是多大？第8页共9页答案机械效率的计算1．(1)绳子自由端移动的速度：v绳＝3v物＝3×2m/s＝6m/s拉力做功的功率：P＝Wt＝Fst＝Fv＝250N×6m/s＝1500W(2)滑轮组所做的有用功：W有用＝Gh＝600N×3m＝1800J人所做的总功：W总＝Fs＝F·3h＝250N×9m＝2250J此滑轮组的机械效率：η＝W有用W总＝1800J2250J＝80%(3)不计绳重及摩擦，F＝13(G物＋G动)，所以动滑轮重：G动＝3F－G物＝3×250N－600N＝150N2.(1)货箱所受重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N(2)由图知n＝3，则滑轮组绳子自由端移动速度：v绳＝3v货＝3×0.1m/s＝0.3m/s拉力的功率：P＝Fv绳＝50N×0.3m/s＝15W(3)阻力：f＝0.2G＝0.2×600N＝120N货箱移动距离：s＝v货t＝0.1m/s×1×60s＝6m克服摩擦做功：W有＝fs＝120N×6m＝720J(4)1min内绳子自由端移动距离：s绳＝3s＝3×6m＝18m总功：W总＝Fs绳＝50N×18m＝900J此滑轮组的机械效率：η＝W有W总＝720J900J＝80%3.(1)由图可知，n＝3，则绳端移动的距离：s＝nh＝3×6m＝18m拉力做的功：W＝Fs＝400N×18m＝7200J拉力的功率：P＝Wt＝7200J60s＝120W(2)由图乙可知，物重G＝300N时，滑轮组的机械效率η＝60%，因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，所以，滑轮组的机械效率：η＝W有用W总＝Gh（G＋G动）h＝GG＋G动＝60%即300N300N＋G动＝60%，解得：G动＝200N(3)已知工人的质量为60kg，则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：F大＝G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N由F＝1n(G＋G动)可得，提升的最大物重：G大＝nF大－G动＝3×600N－200N＝1600N则滑轮组的最大机械效率：η大＝G大G大＋G动＝1600N1600N＋200N≈88.9%4.(1)由图可知n＝2，由题意可知η＝W有W总＝50%，则W额W总＝G动hFs＝G动2F＝50%G动＝F＝100N(2)当最大拉力：F′＝500N，由F′＝12(G′＋G动)得此时滑轮组能提起的最大重物的重：G′＝2F′－G动＝2×500N－100N＝900N此时滑轮组的最大机械效率：η′＝W有W总＝G′h′F′s′＝G′2F′＝900N2×500N＝90%5.(1)由图象可知，当时间t＝10s，路程s＝12m，则物体运动的速度：v＝st＝12m10s＝1.2m/s(2)10s内拉力F对物体做的功：W总＝Fs＝400N×12m＝4800J拉力F对物体做功的功率：P＝W总t＝4800J10s＝480W(3)由图知斜面的倾角为30°，由几何知识得，10s内物体升高的高度：h＝12s＝12×12m＝6m10s内对物体第9页共9页做的有用功：W有＝Gh＝500N×6m＝3000J则此斜面的机械效率：η＝W有W总＝3000J4800J＝62.5%