人教版初中物理八年级下册第十二章综合经典测试(含答案解析)

一、选择题

1．如图所示，轻质杠杆OE可绕口点转动其中杆上相邻各点之间距离相等，在C点处挂一重为20牛的物体G，要使杠杆在水平位置平衡，则所用的动力（ ）

A．一定在E点大小为12N C．可以在E点，大小为24N 解析：C

B．可以在B点，大小为24N D．可以在E点，大小为8NC

ACD．若在E点施加一个竖直向上的力，由杠杆平衡条件可得

FE×5L=G×3L=20N×3L

解得FE=12N，当动力与杠杆垂直时，动力臂最长，由杠杆平衡条件可知，动力最小，所以在E点施加的最小动力为12N，由于在E点处动力的方向未知，所以该处动力的大小可以等于或大于12N，故AD不符合题意，C符合题意； B．若在B点施加一个竖直向上的力，由杠杆平衡条件可得

FB×2L=G×3L=20N×3L

解得FB=30N，故B不符合题意。 故选C。

2．为使杠杆平衡在图示位置，需在A点施加一个力，在如图所示的四个方向中，不可能使杠杆平衡的力是（ ）

A．F1和F2 解析：D

B．F1和F4 C．F2和F3 D．F3和F4D

F1和F2使杠杆转动的方向与重物与杠杆转动的方向相反，可以使杠杆平衡；F3的力臂为零，不能使杠杆平衡；F4使杠杆转动的方向与重物与杠杆转动的方向相同，不能使杠杆平衡。故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

3．如图，小华用滑轮组匀速提升一个重为900N的物体，人拉绳的力F为350N，不计绳重和摩擦，若用这个滑轮组匀速提升2100N的物体，绳未断裂，人的拉力为（ ）

A．650N 解析：C

B．700N C．750N D．800NC

由图可知，通过动滑轮绳子的段数：

n=3，

不计绳重和摩擦，绳子自由端拉力：

F1=

由此可得动滑轮重：

G动=3F1-G=3×350N-900N=150N，

当提起2100N物体时，人的拉力：

F2=

故选C．

4．如图所示是一根轻质粗细均匀的杠杆，支点为O并标有A、B、C、D四个点。若要用它提起某一重物且最省力。最合适的动力、阻力作用点应在（ ）

1（G+G动）， 311（G1+G动）=×（2100N+150N）=750N． 33

A．A和C 解析：B

由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，在阻力一定时，动力臂越长、阻力臂越短，动力越小；已知图中支点在O点，OD最长应为动力臂，OC最短应为阻力臂，所以D点是最合适的动力作用点，C点是阻力作用点。故B符合题意。

5．如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N．则下列说法正确的是

B．D和C

C．A和D

D．B和DB

A．拉力做的额外功是150J B．拉力的功率是50W C．拉力所做的总功是300J D．斜面的机械效率是80%A 解析：A

AC．拉力做的有用功：

W有用=Gh=500N×0.6m=300J

拉力做的总功：

W总=Fs=150N×3m=450J

因此拉力做的额外功：

W额=W总-W有用=450J-300J=150J

故A正确，C错误； B．拉力的功率：

P故B错误；

D．斜面的机械效率：

W总450J75W t6s故D错误．

W有用300J100%66.67% W总450J6．如图所示工具在正常使用的过程中，属于费力杠杆的是（ ）

羊角锤

A．

B．核桃夹

C．镊子

D．裁纸刀C

解析：C

镊子在正常使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；羊角锤、核桃夹、裁纸刀在正常使用时，属于省力杠杆，C 选项符合题意。 故选C。

7．如图所示，甲、乙杠杆的质量和长度均相同，机械摩擦不计，分别使用甲、乙杠杆将物体A提升相同的高度，则在工作过程中，甲、乙杠杆的机械效率相比（ ）

A．甲的大 解析：B

B．乙的大 C．一样大 D．无法确定B

由图甲可知，动力臂是阻力臂的二倍，所以省力，而乙杠杆是等臂杠杆，不省力；当甲杠杆提升物体时，会提升杠杆，即对杠杆做额外功，机械效率低；乙杠杆支点在中间，杠杆两侧等重，即不需要对杠杆做额外功，不计摩擦时，机械效率100%，所以乙杠杆的机械效率更大，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。

8．如图，是生活中经常使用的工具，其中属于省力杠杆的是（ ）

A．钓鱼竿钓鱼

B．食品夹夹面包

C．起子开瓶盖

D．解析：C

筷子夹菜C

根据钢杠杠平衡原理F1L1F2L2可知，当L1＞L2时，则F1＜F2，为省力杠杆，而此题中只

有C的动力臂比阻力臂长，故是省力杠杆。 故选C。

9．如图所示甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N，绳重和摩擦力不计。则（ ）

A．机械效率：η甲＞η乙 ＜F乙 解析：A

B．机械效率：η甲＜η乙 C．手的拉力：F甲

D．手的拉力：F甲＝F乙A

AB．如图所示，甲图使用定滑轮，不计绳重和摩擦机械效率100%，乙图使用动滑轮，提升动滑轮要做额外功，所以η甲＞η乙，故A符合题意，B不符合题意； CD．甲图使用定滑轮，手的拉力

F甲=G=100N

乙图使用动滑轮，手的拉力

F乙故CD都不符合题意。 故选A。

GG动100N20N60N 2210．在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为2N，斜面长1.2m，高0.3m.则物体运动过程中受到的摩擦力为（ ）

A．1N 解析：C

此过程所做有用功为

B．2N C．0.75N D．3NC

W有=Gh=5N×0.3m=1.5J

所做总功为

W总=Fs=2N×1.2m=2.4J

此过程所做额外功为

W额=W总-W有=2.4J-1.5J=0.9J

由于W额 =fs，所以，物体受到的摩擦力

f故选C。

W额s0.9J0.75N 1.2m11．如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系，改变G物竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（ ）

A．当G物=6N时，机械效率η=40% B．此滑轮组动滑轮的重力为2N

C．当G物=15N时，弹簧测力计的示数为6N

D．同一滑轮组机械效率η随G物的增大面增大，最终将超过100％C 解析：C

滑轮组机械效率可表示为

W有W总GG物h物G动hG物

G物G动由算式可知同一滑轮组机械效率η随G物的增大面增大，但都不会超过100％，将乙图中数据带入可求动滑轮重力为

G动=当G物=6N时，机械效率为

G物G物12N-12N=3N 80%G物6N100%=100%66.7%

G物G动6N+3NG物G动15N+3NF=6N

33动滑轮上有三段绳子，则当G物=15N时，弹簧测力计的示数为

故ABD不正确，C正确。 故选C。

12．在探究“杠杆平衡条件”的实验中，杠杆在力F作用下水平平衡，如图所示，现将弹簣测力计绕B点从位置a转到位置b过程中，杠杄始终保持水平平衡，则拉力F的变化情况是（ ）

A．一直变小 解析：C

B．一直不变 C．一直变大 D．先变小后变大C

将弹簣测力计绕B点从位置a转到位置b过程中，杠杄始终保持水平平衡，力F的力臂越来越小，而挂A点的重物重力不变，对应的力臂大小也不变，由杠杆平衡条件得，拉力F的变化情况是一直变大。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。

13．小明在探究影响滑轮组机械效率的因素时，猜想滑轮组机械效率与下列因素有关：①被提升的物体的重力；②物体被提升的高度；③动滑轮的重力；④承重绳子的段数。他用相同的滑轮设计了如图所示的两个滑轮组，将重物提升相同高度做对比实验来验证猜想，该实验验证的猜想是（ ）

A．① 解析：A

B．①② C．①②③ D．①②③④A

如图所示，两动滑轮的重力相同，承重绳子段数相同，重物上升的高度相同，所提升的物体重力不同，由控制变量法可知，该实验验证的猜想是滑轮组的机械效率与被提升的重物重力的关系，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。

14．关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（ ） A．物体做功越多，功率越大

B．作用在物体上的力越大，对物体所做的功越多 C．机械功率越大，则机械做功越快 D．机械做的有用功越多，机械效率就越高C 解析：C

A．机械做功越多，功率不一定越大，因为所用的时间不明确，故A错误； B．作用在物体上的力越大，对物体所做的功不一定越多，因为在力方向上的距离不明确，故B错误；

C．功率表示物体做功快慢的物理量，机械功率越大，则机械做功越快，故C正确； D．机械做的有用功越多，机械效率不一定越高，因为有用功在总功中占的比例不明确，

故D错误。 故选C。

二、填空题

15．小明用图示实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，小明竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的重5.0 N的物体缓缓上升。

(1)实验中，小明将杠杆拉至图中虚线位置，此时测力计的示数为_____N，物体上升的高度为0.3m，则拉力做的有用功为_____（保留三位有效数字）；

(2)请写出使用该杠杆做额外功的一个原因_____。5150J克服杠杆的自重做额外功

（或克服摩擦做额外功）

解析：5 1.50J 克服杠杆的自重做额外功（或克服摩擦做额外功）

(1)[1]实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的分度值为0.1N，示数F为2.5N； [2]物体的重力为5.0N，上升的高度为0.3m，则拉力做的有用功为

W有=Gh5.0N0.3m1.50J；

(2)[3] 产生额外功的原因：克服杠杆的自重做额外功（或克服摩擦做额外功）。 16．如图所示，甲、乙是两个完全相同的滑轮，其重力均为20N，分别用图中的两种方式将重80N的物体以相同的速度匀速提升了10m。不计绳重与摩擦，则绳端的拉力F1：F2=_____；自由端移动距离s1：s2=___；机械效率η1：η2=____。

8:51:25:4

解析：8:5 1:2 5:4

[1][2][3]不计绳重与摩擦，定滑轮绳端的拉力

F1G80N，

绳端移动的距离

s1h10m，

滑轮组的机械效率1100%； 动滑轮绳端的拉力

F211GG动×80N+20N=50N， 22动滑轮绳端移动的距离

snh2?10m=20m，

动滑轮的机械效率

2则

W有W总GhG80N×100%=80%，

GG动hGG动80N+20NF1:F280N:50N=8:5， s1:s210m:20m=1:2，

1:2100%:80%=5:4。

17．如图所示的轻质滑轮装置，物体A、B均重为20牛，滑轮与绳子间的摩擦不计。若物体A在10秒内匀速上升5米，力F1所做的功为________焦，其功率为________瓦。当用力F2匀速提升物体B时，力F2的大小为________牛；若将B向上提升5米，则F2做的功________F1所做的功。（选填“＞”“＝”或“＜”）

1010=

解析：10 10 =

如图所示的轻质滑轮装置，动滑轮重力不计，绳重和摩擦均不计，所以： [1]物体A使用的是定滑轮，不省力，拉力：

F1=G=20N，

拉力所做的功：

W1=F1h=20N×5m=100J，

[2]拉力的功率：

W100J==10W。 t10s[3]物体B使用的是动滑轮，能省一半力，拉力：

P=

11G=×20N=10N。 22[4]若将B向上提升5米，拉力移动的距离：

s=2h=2×5m=10m，

则F2做的功：

W2=F2s=10N×10m=100J，

故F2做的功等于F1所做的功。

F2=

18．如图所示，小明同学在做俯卧撑，他的体重为500牛，A点为重心．当他缓慢撑起身体时，地面对双手的作用力为____________牛，经过2秒钟，小明肩膀向上移动的距离为0.5米，则地面对小明做功为____________焦，功率为____________瓦．

15075

解析：150 75

[1]根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知：

F1×(0.6m+0.9m)=500N×0.9m

解之得

F1=300N

[2]小明肩膀向上移动的距离为0.5米，则地面对小明做功为：

W=F1s=300N×0.5m=150J

[3]小明做功的功率为：

P=

W150J==75W t2s19．小明用一个动滑轮提起140 N的水桶，动滑轮重20 N（不计绳重和摩擦），小明拉绳子的动力为__________N；若向桶内增加水，提起时动滑轮的机械效率___________（变大/变小/不变/）．变大 解析：变大

滑轮为动滑轮，有两段绳子拉着动滑轮，不计绳重和摩擦，则拉绳子的动力：

F1nGG1140N+20N=80N ；使用同一滑轮组，在提升高度相同时，所做2的额外功不变，增加水的重力，增大了有用功，所以有用功在总功中所占的比例变大，根

W有用100% 可得，机械效率会变大． 据W总20．用起重机把质量为0.5t的重物匀速提升3m，电动机所做的功是3.4×104J。则起重机做的有用功大小为___________J，起重机的机械效率是___________。441 解析：44.1%

[1][2]起重机提升重物所做的有用功

W有=Gh=mgh=0.5×103kg×10N/kg×3m=1.5×104J

起重机的机械效率

1.5104J100%100%44.1%

W总3.4104JW有三、解答题

21．如图所示，O为杠杆的支点，OB=50cm，OA=30cm，在A点所挂物体质量为6kg在B点施加一个竖直向上的力F，不计杠杆自重和摩擦（g取10N/kg）。求：

(1)杠杆处水平位置时拉力F的大小 (2)将重物缓慢提高5cm，拉力F做的功

解析：(1)360N；(2)30J

根据杠杠平衡原理可得F1L1=F2L2，杠杆处水平位置时拉力F的大小

FGOAmgOA60kg10N/kg30cm=360N OBOB50cm(2)将重物缓慢提高5cm，拉力F做的功

OAh重=根据相似，可知， B点提高的距离为 OBhBhB=拉力F做的功

OBh重50cm5cm25==cm OA30cm3WFs=360N2525cm=360N10-2m=30J 33答：(1) 杠杆处水平位置时拉力F的大小360N； (2) 将重物缓慢提高5cm，拉力F做的功30J。

22．如图所示，用滑轮组匀速提起120kg的物体，拉力做功的功率为1500W，绳子的自由端向下拉的速度为3m/s，不计绳重和摩擦。求： (1)物体的重力；（g=10N/kg） (2)作用在绳自由端的拉力；

(3)若绳子的最大拉力为800N，则用此滑轮组最多能匀速提升多重的物体。

解析：(1) 1200N；(2)500N；(3) 2100N (1) 物体的重力

Gmg120kg10N/kg=1200N

(2) 由

P可得，作用在绳自由端的拉力

WFsFv ttF(3)由FP1500W=500N v3m/s1GG动可得，动滑轮的重力 3G动3FG3500N-1200N=300N

因绳子最多能承受拉力为800N，由F1GG动可得，故最多能提起物体的重量 3G3FG动3800N-300N=2100N

答：(1) 物体的重力为1200N； (2) 作用在绳自由端的拉力为500N；

(3)若绳子的最大拉力为800N，则用此滑轮组最多能匀速提升2100N的物体。 23．如图所示，斜面长为8m，高为3m，用平行于斜面向上的拉力F，将100N的物体，从斜面底端匀速拉到顶端，已知物体与斜面的摩擦力大小为重力的0.25倍，则求 (1)该过程中有用功的大小； (2)拉力F的大小；

(3)该过程中斜面的机械效率。

解析：(1)300J；(2)62.5N；(3)60% 解：(1)此过程所做有用功为

W有Gh100N3m=300J

(2)物体受到的摩擦力为

f0.25G0.25100N=25N

所做额外功为

W额fs25N8m=200J

拉力所做总功为

W总W有W额300J+200J=500J

由W总Fs变形得拉力为

W总500JF=62.5N

s8m(3)斜面的机械效率为

W有W总300J=0.6=60% 500J答：(1)该过程中有用功的大小为300J； (2)拉力F的大小为62.5N； (3)该过程中斜面的机械效率为60%。

24．如图所示，用一个滑轮组匀速提升重0.9N的物体，在物体匀速上升0.5m的过程中，弹簧测力计的示数为0.4N。（不计摩擦及绳重及弹簧测力计的自重）求： (1)滑轮组对物体做的有用功；（______） (2)该滑轮组的机械效率；（______）

(3)若用该滑轮组改将1.5N的物体提升相同高度，弹簧测力计示数是______N。（此问不写过程）

解析：45J 75% 0.6N (1)已知h=0.5m，有用功

W有用=Gh=0.9N×0.5m=0.45J

(2)由图知n=3，弹簧测力计移动的距离为

s=3h=3×0.5m=1.5m

在此过程中拉力做的功

W总=Fs=0.4N×1.5m=0.6J

该滑轮组的机械效率

W有W100%0.45J0.6J100%75% 总(3)由FGG动3可得，动滑轮受到的重力 G动=3F-G=3×0.4N-0.9N=0.3N

若用该滑轮组改将1.5N的物体提升相同高度，弹簧测力计示数为

F'G'G动1.5N30.3N30.6N

答： (1)滑轮组对物体做的有用功为0.45J；

(2)该滑轮组的机械效率为75%；

(3)若用该滑轮组改将1.5N的物体提升相同高度，弹簧测力计示数是0.6N。