人教版八年級《簡單機械》專項測試考試時間：90分鐘；命題人：教研組考生注意：1、本卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘2、答卷前，考生務必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內(nèi)相應的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題30分）一、單選題（10小題，每小題3分，共計30分）1、如圖，用始終水平的拉力從實線位置緩慢提起至虛線位置的過程中（）A．F的力臂變小，F(xiàn)的大小變大B．F的力臂變大，F(xiàn)的大小變小C．重力G與它的力臂乘積保持不變D．重力G與它的力臂乘積變大2、如圖所示簡單機械，在使用時費力的是（）A．旗桿頂?shù)亩ɑ? B．剪鐵絲的鉗子C．鑷子 D．拔釘錘3、如圖所示，有一斜面長為L，高為h，現(xiàn)用沿斜面向上的拉力F把重為G的物體從斜面底端勻速拉到頂端。已知在這個過程中，物體受到斜面的摩擦力大小為f，則斜面的機械效率為（）A．×100% B．×100% C．×100% D．×100%4、如圖所示，利用滑輪組將重力為2N的物體，以0.2m/s的速度提升0.1m，作用在繩端的拉力F為1.2N，下列判斷不正確的是（）A．拉力的功率是0.48WB．動滑輪重力是0.8NC．拉力做的有用功是0.2JD．滑輪組的機械效率是83.3%5、下列說法中正確的是（）A．機械效率越高，機械做功一定越快 B．做功越多的機械，機械效率一定越高C．功率越大的機械做功一定越多 D．做功越快的機械，功率一定越大6、如圖所示的滑輪組，當物體A在動滑輪作用下由靜止水平向右移動1m時，動滑輪克服物體A的摩擦力做的功為30J，則拉力F的大小（）A．一定是10N B．一定是15NC．一定大于10N D．一定大于15N7、如圖所示，用相同滑輪裝成的甲、乙兩個滑輪組分別將同一個物體在相同時間內(nèi)勻速提高相同高度，不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（）A．F1＝F2 B．甲、乙繩子自由端移動的速度相同C．甲、乙兩個拉力的功率相同 D．乙滑輪組的額外功多8、如圖所示的四種剪刀，正確使用時，屬于費力杠桿的是（）A．醫(yī)用剪刀 B．剪鐵皮的剪刀C．挑線頭的剪刀 D．修樹枝的剪刀9、用四只完全相同的滑輪，組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，在相同時間內(nèi)，把相同的物體勻速提升相同的高度，不計繩重與摩擦，則下列說法正確的是（）A．F甲小于F乙 B．甲的機械效率小于乙的機械效率C．F甲做的功大于F乙做的功 D．F甲做功的功率等于F乙做功的功率10、在圖中，物體A的重力為G，在拉力F的作用下，物體沿水平桌面做勻速直線運動，已知物體受到的摩擦力為f，則人對繩的拉力F的大小等于（）A．0.5G B．2G C．0.5f D．2f第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（10小題，每小題4分，共計40分）1、閱讀短文，回答下列問題：無人機無人駕駛飛機簡稱“無人機”（“UAV”），是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛行器，機上無駕駛艙，但安裝有自動駕駛儀，程序控制裝置等設備，地面，艦艇上或母機遙控站人員通過雷達等設備，對其進行跟蹤、定位、遙控、遙測和數(shù)字傳輸，可在無線電遙控下像普通飛機一樣起飛或用助推火箭發(fā)射升空，也可由母艦帶到空中投放飛行，回收時可用于普通飛機著陸過程一樣的方式自動著陸，也可通過遙控用降落傘火攔網(wǎng)回收，可反復使用多次，與載人飛機相比，它具有體積小，造價低，使用方便，對作戰(zhàn)環(huán)境要求低，戰(zhàn)場能力較強等優(yōu)點，由于無人駕駛飛機對未來空戰(zhàn)有著重要的意義，世界各主要軍事國家都在加緊無人駕駛飛機的研制工作，目前，我國在此領域處于領先地位，如圖所示的無人機質(zhì)量為3kg，具有4個旋翼，可通過無線電進行操控。無人駕駛飛機在拍攝調(diào)查、無人配送等方面具有廣闊的前景。（g=10N/kg）（1）若圖1中無人機工作一段時間后發(fā)出警報“電量不足，請及時充電”，在給無人機上的電池充電時，無人機的電池相當于______（選填“用電器”“或“電源”）；無人機上的旋翼電動機與攝相機根根據(jù)需要可可以獨自工作，從電路設計的角度上看，旋翼電動機和相機是_____（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）的。（2）若圖1中無人機在30s內(nèi)勻速豎直上升120m進行空中拍攝，則此過程中動能_______（選填“變大”、“變小”或“不變”），無人機克服自身重力做功的功率是_______W。（3）若圖中無人機電池提供最大的電能能為2.5×105J，若電能的90%用于飛行，飛行時的功率為90W，則該機最多能飛行的時間是________s。（4）如圖2所示，外賣小哥使用無人機從地面向高樓陽臺送餐。已知無人機質(zhì)量為3kg，外賣質(zhì)量為0.6kg，無人機先以4m/s的速度徑直上升10s，再水平勻速飛行30m到陽臺，整個過程歷時25s，則無人機水平飛行的速度_______m/s，整個過程中無人機對外賣做功的功率________W。（5）如圖所3示，在農(nóng)業(yè)領域，一架普通無人機攜帶農(nóng)藥，一天可完成600畝農(nóng)田農(nóng)藥噴灑任務，換作人工，則需要60人滿負荷工作一整天，科技帶來的優(yōu)勢非常明顯。假定無人機每次裝20kg農(nóng)藥，噴灑的過程中是在同一高度勻速飛行，則在噴灑農(nóng)藥的過程中，無人機攜帶農(nóng)藥總的重力勢能______，動能_______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。2、隨車吊正式名為隨車起重運輸車，它廣泛適用于市政建設、煤礦工程等基建材料與其它設備的吊裝及運輸。如圖是一款隨車吊的示意圖。使用時液壓桿將起重臂頂起，同時通過與鋼索連接的電動機工作，可將重物吊起到需要的地方。（1）如圖所示A處為一動滑輪，液壓桿頂起起重臂的過程中，該起重臂可看作一個______杠桿。（2）當起重臂在如圖位置穩(wěn)定后，啟動電功率為5000W的電動機將重為6000N的物體以0.5m/s的速度勻速吊起，此時滑輪組的機械效率是75%，若此過程中不計繩重和摩擦，則電動機對鋼索的拉力______和電動機的效率______。3、如圖所示，物體重400N，動滑輪重20N，工人用250N的拉力將重物勻速提升4m，所用時間為20s，則此過程中有用功是_______J，拉力的功率是______W，動滑輪的機械效率是______。4、如圖所示，用20N水平方向拉力F把重100N的物體以0.2m/s的速度水平勻速拉動，物體與水平地面間摩擦力為48N，則拉力F做功的功率是___________W。5、如圖所示，在“測滑輪組機械效率”實驗中，物體重為5.4N。若物體上升高度為10cm，此時彈簧測力計的示數(shù)如圖中所示，則滑輪組的機械效率是_______。若僅增加物體的重，該滑輪組的機械效率將_______（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（不計繩重及摩擦）6、如圖所示，質(zhì)量忽略不計的AC硬棒能繞O點自由轉(zhuǎn)動，且AB=BO=OC，在B點掛一重物甲，用手給AC硬棒某點施加一個動力F恰好使硬棒在圖示位置處于靜止狀態(tài)。（1）請畫出給AC硬棒上施加一個最小的力F1的示意圖及F1的力臂l1______；（2）請畫出重物甲對硬棒AC施加的阻力F2的示意圖及F2的力臂l2______；（3）此杠桿是______杠桿（選填：“省力”、“費力”或“等臂”），依據(jù)是______。7、為了探究小球靜止在斜面上時，沿斜面向上的拉力F的大小與哪些因素有關，小紅用兩個所受重力G不同的光滑小球甲、乙和彈簧測力計等器材按圖（a）、（b）進行實驗，然后改變斜面與水平面的傾角繼續(xù)實驗，如圖（c）、（d）所示。（G甲＜G乙，θ1＜θ2＜θ3，F(xiàn)1＜F2＜F3＜F4）①由圖（a）、（b）及相關條件可得出的初步結論是：光滑小球靜止在斜面上時，______，F(xiàn)越大。②由圖8（b）、（c）、（d）及相關條件可得出的初步結論是：______。8、如圖所示，為兩個光滑的圓弧槽和一段粗糙的水平面相連接的裝置。將質(zhì)量為m的物體從左側(cè)圓弧槽A點由靜止釋放，最高到達右側(cè)圓弧槽B點處，然后再次滑下，最高到達左側(cè)圓弧槽C點處。其中A、B兩點距離水平面的高度分別為H、h。（忽略空氣阻力）（1）物體從A點滑到B點時，克服摩擦力所做的功為___________；（2）C點距離水平面的高度為___________。9、如圖所示，小金用輕質(zhì)杠桿（自身重力忽略不計）、空桶、質(zhì)量為m0的物體A和細線，自制了測量液體密度的杠桿密度計。該杠桿密度計可以從杠桿上的刻度直接讀出液體密度的數(shù)值。（1）將杠桿在O點懸掛起來，空桶懸掛在B點，質(zhì)量為m0的物體A懸掛在C點時，杠桿水平平衡。測出B點到O點的距離為l，C點到O點的距離為l0，此時C點的密度刻度線應標注為_______；（2）在B點的空桶內(nèi)注滿液體，空桶容積為V，移動物體A至D位置，使杠桿在水平位置平衡。若D點到O點的距離為l1，通過推導分析，此時D點的應標注的密度值_______。（結果用題中所給的字母表示）。10、如圖所示，斜面長s＝0.5m，高h＝0.2m，將5N重的物體從斜面底端勻速拉到斜面頂端，需要用平行于斜面的拉力2.5N，斜面的機械效率是______，斜面對物體摩擦力為______N。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、不計繩重及繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦，用如圖所示的滑輪組去拉動物體A，已知物體A重為100N，動滑輪重為80N。在拉力F的作用下，經(jīng)過20s，物體A沿水平方向勻速前進了4m，拉力F做功為3200J。（g取10N/kg）求：（1）繩子自由端移動的速度；（2）因克服動滑輪重而做的額外功；（3）此滑輪組的機械效率；（4）物體A所受的摩擦力。2、如圖，一塊質(zhì)量為30kg的水泥預制板放在水平地面上，長、寬、厚分別是100cm、30cm、4cm，求：（g＝10N/kg）（1）預制板受的重力；（2）地面受到預制板的壓強；（3）若按圖中所示豎直向上將它的一端緩緩臺起，F(xiàn)為多少N。3、如圖甲所示，電動卷揚機通過滑輪組提升重物，卷揚機有兩個擋位可以調(diào)節(jié)對繩子自由端施加的拉力F的大?。辉谀骋淮翁嵘匚镞^程中其拉力F隨時間變化的關系如圖乙所示，重物上升高度隨時間變化的關系如圖丙所示，不計鋼絲繩重和摩擦力大??；求：（1）0～2s拉力F所做的功是多少？（2）2～4s，提升重物過程中，卷揚機對繩子自由端施加的拉力F的功率是多少？（3）2～4s，提升重物過程中，滑輪組機械效率為80%，則動滑輪的重力是多少？（4）仍用該機械提升其他重物時，該滑輪組的機械效率的最大值是多少？（小數(shù)點后保留一位）4、如圖所示，甲工人用水平推力F甲推動重為750N的貨物，在水平路面上勻速移動2m至倉庫門口A處，用時10s，此過程中甲工人做功的功率P甲＝60W；乙工人接著使用滑輪組拉動該貨物在同樣的路面上勻速移動4m到達指定位置B，拉力F乙為125N；求：（1）甲工人做的功；（2）乙工人所做的有用功；（3）該滑輪組的機械效率。5、在小型建筑工地，常用簡易的起重設備豎直吊運建筑材料，其工作原理相當于如圖所示的滑輪組。某次將總重力G＝4000N的磚塊勻速吊運到高為5m的樓上，用時20s，拉力F＝2500N。不計繩重及摩擦，求在此過程中：（1）拉力F的功率；（2）額外功和動滑輪的重力G動；（3）滑輪組的機械效率。-參考答案-一、單選題1、B【解析】【分析】【詳解】用始終水平的拉力從實線位置緩慢提起至虛線位置的過程中，重力的力臂在逐漸變短，因此重力G與它的力臂乘積在變??；同時動力F的力臂在變大，根據(jù)杠桿平衡條件可知在阻力和阻力臂的乘積變小，動力臂變大的情況下，動力F要變小。故ACD錯誤，不符合題意；B正確，符合題意。故選B。2、C【解析】【詳解】A．旗桿頂?shù)亩ɑ喸谑褂眠^程中，動力臂等于阻力臂，不省力，也不費力，故A不符合題意；B．鉗子剪鐵絲時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力，故B不符合題意；C．鑷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，費力，故C符合題意；D．拔釘錘在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力，故D不符合題意。故選C。3、A【解析】【詳解】根據(jù)題意知道，此過程中，拉力做的有用功W有用＝Gh拉力做的總功為W總＝FL拉力做的額外功W額＝fLA．斜面的機械效率故A符合題意；B．由于故B不符合題意；C．由于故C不符合題意；D．由于故D不符合題意。故選A。4、B【解析】【詳解】A．拉力的功率是故A正確，不符合題意；B．動滑輪重力是故B錯誤，符合題意；C．拉力做的有用功是故C正確，不符合題意；D．滑輪組的機械效率是故D正確，不符合題意。故選B。5、D【解析】【詳解】A．機械效率高，說明有用功占總功的比值大，但不一定做功就快，故A錯誤；B．做功多，效率不一定高，這要看有用功、額外功的比例大小，故B錯誤；C．功率大表明機械做功快，但做功不一定多，這要看做功時間的長短，故C錯誤；D．做功快，說明機械的功率大，能夠在較短的時間內(nèi)做更多的功，故D正確。故選D。6、C【解析】【詳解】由可得物體A受到的摩擦力大小為由圖可知，與動滑輪連接的繩子股數(shù)有3股，因為要克服繩子與滑輪之間的摩擦，所以故選C。7、C【解析】【詳解】A．甲乙兩幅圖中的滑輪組承擔物重的繩子有效股數(shù)n甲＝2，n乙＝3，不計繩重及摩擦，拉力又因為動滑輪重力G動相同，所以F甲＜F乙，故A錯誤；B．用甲、乙兩個滑輪組在相同時間內(nèi)勻速提高到相同高度h，由s＝nh可得，拉力端移動的距離s甲＝3h，s乙＝2h，則s甲＜s乙，由可得，拉力端移動的速度不相同，v甲＞v乙，故B錯誤；CD．在提升重物的過程中，若不計繩重及摩擦，克服動滑輪重做的功為額外功，因為動滑輪重相同，提升高度相同，根據(jù)公式W額＝G動h可知，拉力F1和F2所做的額外功相等；將同一物體在相同時間內(nèi)勻速提升相同高度時，因不計繩重和摩擦，拉力做的功等于克服物體重力和動滑輪重力所做的功，克服物體重力做的功為有用功，所做的有用功相等、額外功相等，拉力做的總功相等，由可知，甲、乙兩個拉力的功率相同，故C正確，D錯誤。故選C。8、C【解析】【詳解】A．醫(yī)用剪刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不符合題意；B．剪鐵皮的剪刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B不符合題意；C．挑線頭的剪刀在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故C符合題意；D．修樹枝的剪刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意。故選C。9、D【解析】【詳解】A．不計繩重及摩擦，拉力由圖知，所以繩端的拉力分別為，比較可知故A錯誤；BC．不計繩重及摩擦，克服動滑輪重力做功為額外功，已知動滑輪重相同，提升的物體重和高度均相同，則由，可知，所做的有用功相同、額外功均相同，而所以拉力做的總功也相同，即F甲做的功等于F乙做的功；由可知兩滑輪組的機械效率相同，故BC錯誤；D．拉力做的總功相同，時間相同，由可知，F(xiàn)甲做功的功率等于F乙做功的功率，故D正確。故選D。10、C【解析】【詳解】當在水平方向使用動滑輪時，拉力所要克服的是摩擦力。繩子對A的拉力就等于A所受到的摩擦力，作用在動滑輪上的繩子有2段，則得故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。二、填空題1、用電器并聯(lián)不變120250029.6變小變小【解析】【詳解】（1）[1]給無人機的電池充電時，需要消耗電能，所以無人機的電池相當于用電器。[2]無人機上的旋翼電動機與相機，根據(jù)需要可以獨自工作，因此，從電路設計的角度上看，它們是并聯(lián)的。（2）[3]無人機在勻速豎直上升的過程中，質(zhì)量不變，速度不變，所以動能不變。[4]無人機的重力無人機克服重力做的功則無人機克服自身重力做功的功率（3）[5]由題知，電池提供的最大電能：=2.5×105J，由得用于飛行的能量：由得，最多能飛行的時間（4）[6]整個過程歷時25s，水平勻速飛行時間則無人機水平飛行的速度為[7]無人機在上升過程中通過的距離為則克服外賣的重力所做的功為無人機勻速飛行時，由于升力的方向豎直向上，運動方向是水平的，所以無人機對外賣不做功；則無人機對外賣做功的功率為（5）[8][9]無人機在農(nóng)田上空的某一高度水平勻速飛行噴灑農(nóng)藥時，飛機的速度和高度均不變，但質(zhì)量變小，所以無人機的動能減小，重力勢能減小。2、費力400080【解析】【詳解】（1）[1]由圖可見，起重機鋼索下的那個滑輪隨著重物一起升降，是動滑輪，液壓起重車的起重臂在使用時從支點向液壓桿做垂線即為動力臂，從支點向重物重力的作用線做垂線，即為阻力臂，動力臂小于阻力臂，是一個費力杠桿。（2）[2]由圖知，n=2，拉力端移動距離s=2h，滑輪組的機械效率電動機對鋼索的拉力[3]由可得，電動機拉力做的總功功率電動機的機械效率3、1600##1.6×10310080%【解析】【詳解】[1]提升重物時所做的有用功W有用=Gh=400N×4m=1600J[2]由圖知道，n=2，則繩端移動的距離s=2h=2×4m=8m拉力所做的總功W總=Fs=250N×8m=2000J拉力的功率[3]動滑輪的機械效率是4、12【解析】【詳解】由圖知，與動滑輪相連的有三段繩子，則n=3，拉力的速度v=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s拉力F做功的功率5、75%增大【解析】【詳解】[1]由圖得，彈簧測力計的分度值為0.2N，示數(shù)為2.4N，即滑輪組的拉力為2.4N，滑輪組的機械效率是[2]提高滑輪組的機械效率的方法有：增大提升的物體的重或者減小動滑輪的重，若僅增加物體的重，該滑輪組的機械效率將增大。6、省力動力臂大于阻力臂【解析】【詳解】（1）[1]由題意可知，阻力與阻力臂不變，硬棒靜止時，由杠桿平衡條件可知，要使動力F1最小，則對應的動力臂應最大，由圖中可知，當動力臂l1為OA時，達到最大，此時動力F1應垂直于AC向上，故動力F1及對應的動力臂l1如下圖所示（2）[2]由受力分析可知，重物甲對硬棒AC的阻力即繩子對硬棒AC的拉力F2，作用在B點，方向豎直向下；由力臂的定義可知，過支點O作拉力F2所在直線的垂線段，即為力F2對應的力臂l2，如下圖所示（3）[3][4]由（1）（2）中可知，動力臂大于阻力臂，故該杠桿是省力杠桿。7、斜面與水平面的傾角相等時，小球所受重力G越大。光滑小球靜止在斜面上時，小球所受重力G相等時，斜面與水平面的傾角越大，F(xiàn)越大。【解析】【詳解】[1]由圖（a）、（b）可知，傾角是相同的，由于G甲＜G乙，F(xiàn)1＜F2，所以可得出結論，當傾角相等時，小球所受重力G越大，F(xiàn)越大。[2]由于（b）、（c）、（d）的小球都是一樣的，所以重力G相同，由題中條件可知，隨著傾角變大，拉力F也在變大，由此可得：光滑小球靜止在斜面上時，小球所受重力G相等時，斜面與水平面的傾角越大，F(xiàn)越大。8、【解析】【詳解】（1）物體從A點滑到B點的過程中，損失的機械能，即克服摩擦力所做的功為（2）再次滑下的過程，水平面的粗糙程度不變，長度也不變，即物體克服摩擦力做的功不變，即損失的機械能不變，所以達到C點時物體的機械能（此時只有重力勢能）由可得，C點距離水平面的高度為9、0【解析】【詳解】（1）由題意可知，空桶內(nèi)沒有盛被測液體杠桿平衡時，相當于裝了密度是0的密度，質(zhì)量為m0的物體A懸掛處C點應標零刻度，即0。（2）設空桶的質(zhì)量為m1，某液體的質(zhì)量為m2，當空桶沒有盛液體時杠桿平衡，由杠桿平衡條件得m1g×l＝m0g×l0……①當盛滿某液體時杠桿再次平衡，由杠桿平衡條件得(m1+m2)g×l＝m0g×l1……②聯(lián)立①②為方程組，并解得由得，液體的密度10、80%0.5【解析】【詳解】三、計算題1、（1）0.4m/s；（2）320J；（3）90%；（4）720N【詳解】解：（1）動滑輪上繩子的段數(shù)：n=2，則繩子自由端移動的距離s=nsA=2×4m=8m繩子自由端移動的速度v===0.4m/s（2）動滑輪上升的高度h=sA=4m克服動滑輪重力做的額外功W額=G動h=80N×4m=320J（3）滑輪組做的有用功W有=W總﹣W額=3200J﹣320J=2880J滑輪組的機械效率η=×100%=×100%=90%（4）由物體A克服摩擦力做的有用功W有=FAsA可得，對物體A的拉力FA===720N因物體A勻速前進，則物體A所受拉力和摩擦力是一對平衡力，則物體A所受摩擦力f=FA=720N答：（1）繩子自由端移動的速度為0.4m/s；（2）因克服動滑輪重而做的額外功為320J；（3）此滑輪組的機械效率為90%；（4）物體A所受的摩擦力為720N。2、（1）300N；（2）；（3）150N【詳解】解：（1）預制板受的重力（2）受力面積地面受到預制板的壓力地面受到預制板的壓強（3）若按圖中所示豎直向上將它的一端緩緩臺起，可將預制板看成杠桿，支點在它的另一端與地面接觸的地方，阻力為預制板自身的重力，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，且則答：（1）預制板受的重力為300N；（2）地面受到預制板的壓強；（3）若按圖中所示豎直向上將它的一端緩緩臺起，F(xiàn)為150N。