人教版八年級《簡單機械》定向測試考試時間：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、如圖所示小明分別用甲乙兩個滑輪把同一袋沙子從地面勻速提到二樓，用甲滑輪所做的總功為W1，機械效率為η1；用乙滑輪所做的總功為W2，機械效率為η2，若不計繩重及摩擦，則（）A．W1<W2η1>η2 B．W1=W2η1<η2C．W1=W2η1>η2 D．W1>W2η1<η22、兩個滑輪完全相同，分別用如圖所示的兩種方式，將相同的物體以相同的速度勻速提升相同的高度，不計摩擦和繩重，則下列判斷中正確的是（）A．兩次繩端移動的速度相等B．F甲所做的功小于F乙所做的功C．F甲做功的功率等于F乙做功的功率D．甲裝置的機械效率小于乙裝置的機械效率3、如圖所示用三個力沿不同的方向拉繩子，則（）A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．一樣大4、如圖所示，重力不計的杠桿可繞O點無摩擦轉(zhuǎn)動，在A端用輕質(zhì)細繩懸掛一質(zhì)量為200g的物體M，同時在B點施加一個始終垂直于杠桿的拉力FB，杠桿繞O點勻速轉(zhuǎn)動到虛線位置，OA＝3m，AB＝1m。下列說法正確的是（）A．杠桿拉至與墻面夾角為30°時，F(xiàn)B＝3NB．拉力F逐漸變大C．杠桿繞O點緩慢轉(zhuǎn)動到水平位置時拉力FB做的功為3JD．此過程中，F(xiàn)B最大值為3N5、如圖所示利用簡單機械的情況中，一定費力的是（）A．釣魚竿 B．斜面C．滑輪組 D．羊角錘6、如圖甲所示的裝置，A是重15N的空吊籃，繩子B和C能承受的最大拉力分別為100N和50N。質(zhì)量為50kg的小張同學將A提升到高處，施加的拉力F隨時間變化關系如圖乙所示，A上升的速度v隨時間變化關系如圖丙所示。忽略繩重及摩擦，常數(shù)g取10N/kg。下列結(jié)論錯誤的是（）A．此裝置最多能勻速運載80N的貨物B．第2s內(nèi)拉力F的功率為40WC．動滑輪的重力為9ND．此裝置提升重物的最大機械效率為80%7、關于杠桿，下列說法正確的是（）A．力臂一定是杠桿上的一部分B．力臂就是從支點到力的作用線的距離C．只有在費力情況時才能省功D．杠桿平衡時，動力+動力臂與阻力+阻力臂總是相等的8、如圖所示，不計動滑輪與繩之間的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，重為100N的物體M以0.2m/s的速度向左勻速直線運動5s，彈簧測力計的示數(shù)為20N，以下正確的是（）A．M受到地面摩擦力水平向左B．M受到地面的摩擦力為10NC．M受到的重力對M所做的功為100JD．拉力F的功率為4W9、一個滑輪組經(jīng)改進后，機械效率比原來大大提高，用該滑輪組將同一物體勻速提升同樣的高度，與改進前相比（）A．總功不變，但額外功減少了B．總功不變，有用功增加了C．有用功不變，總功減少了D．做的有用功減少了10、下列工具中，在使用時屬于費力杠桿的是（）A．開瓶器 B．鋼絲鉗C．食品夾 D．核桃夾第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、旗桿頂端裝有______（定/動）滑輪，利用它來升國旗的作用是可以______（省力/省距離/改變施力的方向）；當國旗緩緩上升10m時，旗手向下的拉力移動的距離為______m。2、指出下列實物屬于哪種簡單機械：（1）旗桿上的小輪是______，（2）釣魚竿是______，（3）撬鐵路枕木上道釘?shù)牡泪斍耸莀_____。3、如圖使用定滑輪時，沿豎直方向向下拉，跟沿斜的方向向下拉，所用拉力的大小_____這是因為它們的力臂_____。4、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(jié)果用題中所給的字母表示）。5、大量的實驗和理論研究表明，使用任何機械都不能__，同一個滑輪組在不同的做功過程中機械效率是__（選填“相同”或“不同”的，用滑輪組提起一袋水泥，提高機械效率的一個有效措施是__。6、如圖所示的斜面長4米、高2米。用沿斜面向上的拉力F把一個重力為150牛的物體，從斜面底端勻速拉到頂端，拉力F共做了400焦的功。拉力F的大小是___________牛，物體與斜面間摩擦力的大小是___________牛，斜面的機械效率為___________。7、如圖所示，小明分別使用甲、乙圖中兩種不同的機械將同一物體M勻速提升同樣高度。測得兩次拉力F甲、F乙和物體M所受的重力G如下表所示。當使用乙機械時，測得繩子自由端移動的距離是物體M上升高度的2倍。（1）從表中數(shù)據(jù)可知：甲機械________（選填“省力”“費力”或“不省力也不費力”），甲機械所做的有用功_______（選填“大于”“等于”或“小于”）乙機械所做的有用功：（2）乙提升物體M時的機械效率是________F甲F乙GM10N5N8N8、旗桿頂上的滑輪是__（選填“定”或“動”滑輪；其實質(zhì)是一個__杠桿，其特點是不能省力，但可以__。9、如圖甲，用滑輪組將重為120N的物體勻速提起，在5s內(nèi)繩子自由端移動的距離為2m，圖乙是拉力F與繩自由端移動距離s的關系圖象，不計繩重和摩擦。則圖乙中陰影部分的面積表示的物理量的單位是______，拉力F的功率是______W，動滑輪的重是______N。10、一個質(zhì)量為70kg的工人，用圖所示的裝置提升石板，已知托板重200N，容量足夠大，每塊石板重100N，繩能承受的最大拉力為800N，滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計。當工人在4s內(nèi)將10塊石板勻速提升2m時，此裝置的機械效率為80%。那么，該工人站在地面上用此裝置提升石板的過程中，此裝置動滑輪重______N；該工人提升10塊石板升高2m做的額外功是______J；該工人此裝置提升石板的機械效率最高可達到______%。（保留一位小數(shù)）三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、有一根繩子，通過如圖甲所示的滑輪組，能夠提起的最重物體是A，物體再重繩子將斷裂（不計繩重和摩擦）。求：（1）將A勻速提高2m做的有用功為740J，則物重GA=？（2）若此時滑輪組機械效率為92.5%，人的體重為600N，每只腳與地面接觸面積為2×10﹣2m2，則人對地面的壓強p地=？（3）若用這根繩子和這些滑輪，組成圖乙所示滑輪組，利用它從水中緩慢勻速提起（不計水的阻力）一個邊長為3×10﹣1m的正方體B，當提到B的下表面所受水的壓強為2×103Pa時，繩子斷裂。則正方體B的密度ρB=？2、用如圖所示滑輪組在15s內(nèi)將重1000N的物體勻速上升了3m，人用拉力的F為400N，不計繩重和摩擦力；求：（1）拉力F所做的有用功W有用；（2）拉力F的功率；（3）滑輪組的機械效率。3、如圖所示，工人利用滑輪組在10秒鐘內(nèi)將重900N的物體豎直向上勻速提升2m，工人所用的拉力F為600N（不計摩擦和繩重），求：（1）工人做的有用功為多少？（2）工人做功的功率為多少？（3）若用此滑輪組勻速提升重為1500N的物體，滑輪組的機械效率是多少？4、如圖所示，有一斜面長L為10m，高h為6m，現(xiàn)用F為400N的力沿斜面把重物G為500N的物體從底端勻速拉到頂端。物體受到斜面的摩擦力用f表示，求：（1）斜面機械效率η；（2）推導物體受到斜面摩擦力f的表達式。（用L，h，F(xiàn)，G表示）5、當人頭向下低時可看做一個杠桿，有同學想探究頸部拉力大小與低頭角度的關系。如圖，頭重60N，點O是支點，人在不低頭時頸部不受力，若低頭后頸部拉力始終垂直于OB，角度為θ，求FB大小。（本題記錄的條件不全，建議將本題作為參考）

-參考答案-一、單選題1、A【解析】【詳解】分別用甲乙兩個滑輪把同一袋沙子從地面勻速提到二樓，沙袋所受的重力相同，高度相同，故兩機械做的有用功相同，由于乙是動滑輪，克服動滑輪和繩子摩擦力做功，而甲是定滑輪，只需要克服摩擦力做功，故乙做的額外功多，故乙拉力做的總功大，乙的機械效率低，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。2、B【解析】【詳解】A．由圖可知，甲圖為定滑輪，繩端移動的速度v1＝v物乙圖為動滑輪，繩端移動的距離v2＝2v物故A錯誤；B．F甲、F乙將重力相同的物體勻速提升相同的高度，根據(jù)W有用＝Gh可知兩種情況下做有用功相同；不計摩擦和繩重，由于乙方式需要對動滑輪做額外功，根據(jù)W總＝W有用+W額外可知：F甲做的功小于F乙做的功，即W甲＜W乙故B正確；C．以相同的速度勻速提升相同的高度，所以所用時間相同，根據(jù)可知：F甲做功的功率小于F乙做功的功率，即P甲＜P乙故C錯誤；D．不計摩擦和繩重，因甲中拉力的功等于克服重力的功，故甲中沒有額外功，故機械效率為100%，而乙中由于要拉動動滑輪，故克服動滑輪重力所做的功為額外功，效率小于100%，故甲的機械效率大于乙的機械效率；故D錯誤。故選B。3、C【解析】【詳解】過支點做F1、F2、F3作用線的垂線段，即為力臂，然后比較力臂的大小，從而確定出力的大??；如圖所示：從圖中可得l1＞l2＞l3根據(jù)杠桿平衡條件可知，用動滑輪拉同一重物G，阻力和阻力臂乘積為定值，沿三個不同方向，用的拉力大小關系是F1＜F2＜F3故選C。4、D【解析】【詳解】AD．當杠桿轉(zhuǎn)到水平位置時拉力最大，由杠桿平衡條件可得又所以有解得故A錯誤，D正確；BC．由于阻力臂先增大后減小，拉力也是先增大后減小，當杠桿轉(zhuǎn)到水平位置時，拉力做的功等于克服物體重力做功為故BC錯誤。故選D。5、A【解析】【詳解】A．使用釣魚竿時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，費力但省距離，故A符合題意；B．使用斜面可以省力，省力但費距離，故B不符合題意；C．使用圖示滑輪組，承擔物重的繩子股數(shù)n＝3可以省力，但費距離，故C不符合題意；D．使用羊角錘時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力但費距離，故D不符合題意；故選A。6、C【解析】【詳解】AC．由圖丙可知，在1~2s內(nèi)物體勻速運動，圖乙可知，拉力為10N，由圖甲知繩子股數(shù)n=2，忽略繩重及摩擦，根據(jù)，則動滑輪重力為當拉力最大為50N時，可以拉動物重為故A正確，不符合題意；C錯誤，符合題意；B．由圖丙可知，物體A在第2s內(nèi)上升的速度為，則第2s內(nèi)繩子自由端的速度為根據(jù)可得第2s內(nèi)拉力F的功率為故B正確，不符合題意；D．由A可知，該裝置能提升最大重物為80N，則最大的機械效率為故D正確，不符合題意。故選C。7、B【解析】【詳解】A．力臂不一定是杠桿的長度，力臂可能在杠桿上也可能不在杠桿上，故A錯誤；B．力臂是從支點到力的作用線的距離，簡單地說，就是“點到線”的距離，故B正確；C．使用任何機械都不能省功，故C錯誤；D．根據(jù)杠桿的平衡條件，杠桿平衡時，動力×動力臂與阻力×阻力臂總是相等的，故D錯誤。故選B。8、D【解析】【詳解】AB．彈簧秤的示數(shù)為20N，即繩子對彈簧秤的拉力為20N，因同一根繩子各處的拉力大小相同，所以繩子對物體M的拉力也為20N。物體M向左勻速直線運動，其受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，所以M受到地面的摩擦力f=F拉=20NM受到地面的摩擦力的方向與物體運動方向相反，即水平向右，故AB錯誤；C．M在重力的方向上沒有移動距離，所以M受到的重力對M所做的功為0J，故C錯誤；D．不計動滑輪與繩之間的摩擦和重力，由圖知，拉力F作用在動滑輪軸上，則拉力F的大小為F=2F示=2×20N=40N由圖知，繩子的有效段數(shù)n=2則拉力端移動的速度是物體移動速度的，故拉力端移動的速度拉力F的功率為故D正確。故選D。9、C【解析】【詳解】由于把同一物體勻速提升同樣的高度，所以，利用滑輪組做的有用功相同，由于改裝后的機械效率高，所以，由知道，改裝后利用滑輪組做的總功減少，又因為W總＝W有+W額所以，改裝后利用滑輪組做的額外功減少，綜上所述，故ABD錯誤，C正確。故選C。10、C【解析】【詳解】A．開瓶器在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不符合題意；B．鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B不符合題意；C．食品夾在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故C符合題意；D．核桃夾在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意。故選C。二、填空題1、定改變施力的方向10【解析】【詳解】[1][2]升旗時，只需要很小的力就可以完成，要想國旗能向上運動，就需要向上的作用力，但人在地面，作用力只能向下拉，所以這里需要改變力的方向，定滑輪不能省力，但可以改變力的方向，故旗桿頂端安裝的是定滑輪，作用是改變施力的方向。[3]由于定滑輪不省力也不費力，所以即不省距離也不費距離，故當國旗緩緩上升10m時，旗手向下的拉力移動的距離為10m。2、定滑輪費力杠桿省力杠桿【解析】【詳解】（1）[1]旗桿上的小輪是定滑輪，定滑輪是等臂杠桿；（2）[2]釣魚竿的動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；（3）[3]道釘撬的動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。3、相等相等【解析】【詳解】[1][2]定滑輪的支點為滑輪的圓心，沿豎直方向向下拉的時候，拉力的力臂為滑輪的半徑，沿斜的方向向下拉時，繩子與滑輪相切，拉力的力臂也為滑輪的半徑，所以兩次拉力的力臂相等，由杠桿平衡條件可知，兩次所用拉力大小相等。4、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5、省功不同減小動滑輪的重力【解析】【詳解】[1]使用任何機械都不省功，這個結(jié)論叫做功的原理。所以，大量的實驗和理論研究表明，使用任何機械都不能省功。[2]滑輪組在做功過程中機械效率是所以，同一個滑輪組在不同的做功過程中機械效率是不同。[3]由知道，用滑輪組提起一袋水泥，提高機械效率的一個有效措施是減小動滑輪的重力。6、1002575%【解析】【詳解】[1]由可得拉力[2]利用斜面做的有用功拉力做的額外功由可得摩擦力[3]斜面的機械效率7、費力等于80%【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知F甲＞GM，F(xiàn)乙＜GM所以使用甲提升物體M時費力。[2]將同一物體M勻速提升同樣高度，由W有=Gh可知，甲乙機械做的有用功相等。（2）[3]由圖乙可知，滑輪組的動滑輪繞2段繩子，乙提升物體M時的機械效率8、定等臂改變力的方向【解析】【詳解】[1][2][3]定滑輪使用時，滑輪的軸固定不變，所以旗桿頂部的滑輪是定滑輪，定滑輪的實質(zhì)是一個等臂杠桿，它不能省力，但可以改變力的方向。9、焦耳2030【解析】【詳解】[1]圖乙中縱坐標表示拉力，且拉力大小為50N不變，橫坐標表示繩子自由端移動的距離，所以，陰影部分的面積為拉力與繩子自由端移動的距離的乘積，表示拉力所做的總功，功的單位是焦耳[2]由題知，在5s時間內(nèi)繩子自由端移動的距離為s=2m，則拉力做的總功W總=Fs=50N×2m=100J拉力的功率[3]由圖知n=3，不計繩重和摩擦，則故動滑輪的重力G動=3F-G=3×50N-120N=30N10、5050081.5【解析】【詳解】[1][2]由圖知，n＝2，若磚被提升h，則拉力端移動的距離s＝2h。當工人勻速提升10塊磚時，拉力做的有用功：W有用＝G磚×h＝100N×10×h＝1000N×2m＝2000J，由得拉力做的總功由W總＝W有用+W額得拉力做的額外功W額＝W總﹣W有用＝2500J﹣2000J＝500J不計滑輪的摩擦和繩重，使用滑輪組做的額外功W額＝（G動+G板）h＝（G動+200N）×2m＝500J解得動滑輪重力：G動＝50N。[3]由題知，人使用的最大拉力F最大＝G人＝mg＝70kg×10N/kg＝700N不計滑輪的摩擦和繩重，最大拉力F最大＝（G動+G板+G磚）＝（50N+200N+G磚）＝700N解得能提升的最大磚重：G磚＝1150N，因為每塊磚重100N，所以最多能提升磚的數(shù)量為1150N/100N=11實際能提升的最大磚重：G磚′＝1100N，此時拉力F最大′＝（G動+G板+G磚′）＝（50N+200N+1100N）＝6