2021-2022学年沪科版八年级物理第十章-机械与人定向训练试题(含答案解析).docx

沪科版八年级物理第十章 机械与人定向训练 考试时间：90分钟；命题人：物理教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题 30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、如图所示，各工具中属于费力杠杆的是（）A筷子B钳子C起子D剪子2、在图中，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（）A0.5GB2GC0.5fD2f3、如图所示，轻质直杆OA可绕O点转动，直杆下端挂一重物G。现用一个始终跟直杆垂直的力F将直杆由竖直位置缓慢转动到图示虚线位置，在转动过程中这个直杆（）A始终是省力杠杆B始终是费力杠杆C先是省力杠杆，后是费力杠杆D先是费力杠杆，后是省力杠杆4、下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（）A物体做功越多，功率一定越大B机器的功率越小，机械效率一定越低C功率不同的机器，做的功一定不相等D额外功与总功之比越小，机械效率一定越大5、如图所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），下列说法中正确的是（）Aa图线是重力势能高度关系图线Bb图线是动能高度关系图线C小石块在各点时的机械能均为2JD小石块达到的高度可大于4m6、下列物体既有动能又有重力势能的是（）A停止在站台上的火车B悬挂在天花板上的吊灯C在空中飞行的飞机D被拉开的弹弓7、如图所示的滑轮组，当物体A在动滑轮作用下由静止水平向右移动1m时，动滑轮克服物体A的摩擦力做的功为30J，则拉力F的大小（ ）A一定是10NB一定是15NC一定大于10ND一定大于15N8、用功率恒为160W的拉力，使质量为5kg的物体以4m/s的速度沿30°的斜坡匀速拉到坡顶，已知斜坡长60m，则下列说法错误的是（）A物体从斜坡底端到达坡顶的时间是15sB物体上坡时的牵引力是40NC物体上坡时受到的摩擦力为15ND斜面的机械效率是509、关于足球下列说法正确的是（）A踢出去的足球受到惯性的作用会继续运动，且速度越快惯性越大B给正在飞行的足球再踢一脚，足球一定会运动得更快C足球在空中飞行时，没有力对它做功D运动员踢出的“香蕉球”旋转着前进时能转弯绕过人墙，是因为流体的压强与流速有关10、甲、乙两种机器所做的总功之比是2:3，机械效率之比是3:1，则它们所做的有用功之比（）A2:3B2:1C2:9D9:2第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题2分，共计10分）1、如图甲所示。放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和图丙所示。由图像可知，当t1s时，物体处于_（填“加速”、“匀速”或“减速”）状态；在物体做匀速直线运动的阶段，推力F做的功为_J，推力的功率为_W。2、科学上通常用“功”和“热量”来量度物体能量的变化。在“使用动滑轮”活动中，小科利用如图所示装置，用竖直向上的大小为10N的拉力F使物体A匀速提升了0.1m。如果该装置的机械效率为70%，则这一过程中，拉力F所做功为_J；机械克服物体A的重力所做的功为_J，这个值也是物体A增加的机械能。3、人拉弓射箭弓拉得越弯，弓的_能越大；弓恢复原状的过程中，弓的_能转化为箭的_能。4、如图所示，吊篮的重力为300N，动滑轮总重力为50N，定滑轮总重力为30N，人的重力为500N，人在吊篮里拉绳子使吊篮匀速向上运动，此时人拉绳子的力为 _。5、小明用15N的水平推力使重100N的小车在水平路面上前进了10m，所用的时间为0.5min。在此过程中，小明对小车做了_J的功，功率为_W，小车所受重力对小车做了_J的功。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、引体向上是体能测试项目之一，引体时双臂的拉力使身体上升，并对身体做功。已知小明同学体重为500 牛，双臂拉力使身体上升高度为45 厘米，在1 分钟内共做了12 次引体向上。求：（1）小明共做了多少功？（2）小明做功的功率。2、水陆两栖飞机先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。飞机蓄满水后总质量53.5t。在灭火测试中：飞机盘悬在火场上方150m处，将所蓄水分次投下，每次投水200kg，用时20s到达地面。在水面滑行测试中：飞机在水平面上以10m/s的速度沿直线匀速滑行了60s，若飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5×106 W。求：（1）飞机在水平面上沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力；（2）飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积；（3）每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率。3、如图是工人利用滑轮组提升重为600N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为75W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重。求：（1）拉力所做的有用功。（2）滑轮组的机械效率。（3）滑轮组中的动滑轮的重力。4、用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重60N，货物重360N，货物上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W（不计绳重）。求：（1）拉力F的大小；（2）货物上升2m过程中拉力所做的功；（3）货物上升2m过程中，克服摩擦力做的功。5、用如图所示的滑轮组将重500N的物体G匀速提升3m所用的时间为10s，所用的拉力F为200N，（不计绳重及摩擦）求：（1）拉力所做的有用功；（2）拉力做功的功率；（3）滑轮组的机械效率为多少？四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、 “测算简单机械的效率”实验。（1）下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据：斜面倾斜程度小车重力G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率较慢100.1311333%较陡100.2412_50%最陡100.35135_将表格中数据补充填写完整；分析实验数据可知：同一斜面，倾斜程度越高，拉同一个物体所用的拉力越_，机械效率越_；（2）请您尝试做“测算滑轮组的机械效率实验：在图中用笔画线按最省力的方法组装好滑轮组_；设计一个记录此实验数据的表格_。2、小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行实验，实验数据如表。实验次数物重G/N物体上升的高度h/cm测力计的示数F/N测力计移动的距离s/cm机械效率1250.91574.1%22100.93074.1%34101.73078.4%46102.530（1）分析表中数据，可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度_，与所提物体的重力大小_；（均选填“有关”或“无关”）（2）算出第4次实验的机械效率为_；（3）如果换用图乙所示装置进行实验，把同一重物提升相同高度，需要做的额外功更_，所以机械效率更_；（均选填“大”或“小”）（4）关于用同一滑轮组提升重物时的机械效率，以下说法正确的是_；A提升越重的物体，机械效率越大B有用功越大，机械效率一定越大C额外功越大，机械效率一定越小D同一机械的机械效率是恒定不变的（5）在正确操作该实验时，应该沿着竖直方向匀速拉动弹簧测力计，若某同学在实验时加速拉动弹簧测力计，则所测得的滑轮组机械效率与正确操作实验相比将_（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）-参考答案-一、单选题1、A【详解】A筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；故A正确，符合题意；B钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故B错误，不符合题意；C起子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故C错误，不符合题意；D图中的剪子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故D错误，不符合题意。故选A。2、C【详解】当在水平方向使用动滑轮时，拉力所要克服的是摩擦力。绳子对A的拉力就等于A所受到的摩擦力，作用在动滑轮上的绳子有2段，则得 故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。3、A【详解】由图可知动力F1的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向图示虚线位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，但始终在l2l1时是省力杠杆，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。4、D【详解】A功率是功与时间的比值，做功多，若时间不确定，则功率大小不能确定，故A错误；B机械效率是有用功与总功之比；机械功率是物体在单位时间内做的功，机械效率与机械功率大小没有直接关系，故B错误；C由WPt知道，做功多少还受时间的影响，功率不同的机器，做的功可能相等，故C错误；D总功包括有用功和额外功，额外功在总功中占比例越小，则有用功在总功中占比例越大，机械效率越高，故D正确。故选D。5、C【详解】AB由题知，a图线表示能量随高度的增加逐渐变小，b图线表示能量随高度的增加逐渐变大；石块在上升过程中，质量不变，速度减小，其动能减小，所以上升过程中动能随高度的增加逐渐变小，则a图线是动能随高度变化的图线；上升过程中，质量不变，高度增大，其重力势能增大，所以上升过程中重力势能随高度的增加逐渐变大，所以b图线是重力势能随高度变化的图线，故AB错误；C由于不计空气阻力，则小石块的机械能保持不变，机械能等于动能和势能之和，结合图像可知整个过程中各点的机械能均为2J，故C正确；D由图可知当高度为4m时，动能为0，重力势能最大，所以小石块达到的高度等于4m，故D错误。故选C。6、C【详解】A停止在站台上的火车，并没有运动，因此没有动能。故A不符合题意；B挂在天花板上的吊灯虽然有高度但没有速度，因此具有重力势能却没有动能。故B不符合题意；C在空中飞行的飞机有高度也有速度，因此具有重力势能和动能。故C符合题意；D被拉开的弹弓发生了形变，具有的是弹性势能。故D不符合题意。故选C。7、C【详解】由可得物体A受到的摩擦力大小为由图可知，与动滑轮连接的绳子股数有3股，因为要克服绳子与滑轮之间的摩擦，所以故选C。8、D【详解】A由可得，物体从斜坡底端到达坡顶的时间故A正确，不符合题意；B由可得，物体上坡时的牵引力故B正确，不符合题意；C坡顶的高度总功有用功因总功等于有用功加额外功，故克服斜面摩擦力所做的额外功根据功的公式，则物体上坡时受到的摩擦力故C正确，不符合题意；D斜面的机械效率故D错误，符合题意。故选D。9、D【详解】A踢出去的足球由于具有惯性会继续运动，但惯性不是力，不能说受到惯性的作用，且惯性的大小只与物体质量有关，与物体运动的速度无关，故A错误；B给正在运动的物体再施加一个力，若使合力方向与运动方向相反，则物体会比原来运动得更慢，故B错误；C足球离开脚继续飞行是因为足球具有惯性，不再受到脚力的作用；此时足球还受到重力及空气阻力的作用，这两个力都对足球做功，故C错误；D足球在运动过程中，逐渐向一侧偏移，说明这一侧的压强小，另一侧的压强大，根据流体压强与流速的关系可知，是因为这一侧空气流速快，另一侧空气流速慢，故D正确。故选D。10、B【详解】由可得则它们有用功之比为故选B。二、填空题1、加速 8 4 【详解】1由vt图像可知，在02s内，物体的速度随时间均匀增加，即物体做加速运动，因此当t1s时，物体处于加速状态。2由vt图像可知，在24s内，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v2m/s；根据v可得，在24s内物体通过的距离svt2m/s×2s4m由图乙知，24s内物体受到的推力F2N，推力F做的功WFs2N×4m8J3推力的功率2、2 1.4 【详解】1由图可知n2，绳子自由端移动的距离拉力F做的总功2因为，所以克服物体A的重力所做的功3、弹性势 弹性势 动 【详解】1弓拉得越弯，说明弓的弹性形变越大，故弓具有的弹性势能越大。2放开箭在箭射出的瞬间，箭具有一定的速度，弓的弹性势能能转化为箭的动能。4、170N【详解】将人、吊篮、动滑轮看作一个整体，由于它们处于静止状态时，整体受力平衡；由图可知，有5段绳子承受整体的总重力，则绳子的拉力5、150 5 0 【详解】1小明对小车做的功为W=Fs=15N×10m=150J功率为2重力的方向是竖直向下的，小车在重力的方向上没有移动一段距离，故重力对小车不做功。三、计算题1、（1）2700J；（2）45W【详解】解：（1）由题意可知，小明做一次引体向上上升的高度为h=45cm=0.45m小明的体重为G=500N，故由W=Gh可知，小明做一次引体向上所做的功为W=Gh=500N×0.45m=225J因一共做了12次，故所做的总功为W总=12W=12×225J=2700J（2）由题意可知，小明做12次引体向上所用的时间为t=1min=60s故可得小明做功的功率为答：（1）小明所做的功为2700J；（2）小明做功的功率为45W。2、（1）2.5×105 N；（2）53.5m3；（3）1.5×104 W【详解】解：（1）飞机发动机牵引力的总功率始终为P总=2.5×106 W因为所以，飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力（2）因为水陆两栖飞机蓄满水后静止在水面上，所以飞机受到的浮力等于重力根据阿基米德原理，飞机排开水的体积（3）每次投下的水在下落过程中重力做功重力做功的平均功率答：（1）飞机在水面面上沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力为；（2）飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积是；（3）每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率是。3、（1）600J；（2）80%；（3）90N【详解】解：（1）由可得，物体上升的高度拉力所做的有用功（2）由可得，工人拉力所做的总功则滑轮组的机械效率（3）不计绳重，克服动滑轮重力所做的功则滑轮组中的动滑轮的重力答：（1）拉力所做的有用功为600J；（2）滑轮组的机械效率为80%；（3）滑轮组中的动滑轮的重力为90N。4、（1）200N；（2）720J，1200J；（3）360J【详解】解：（1）货物上升的速度是v=0.3m/s货物和动滑轮由三段绳子承担，所以绳子自由端移动的速度为v'=3v=3×0.3m/s=0.9m/s由可得绳子自由端的拉力（2）货物上升速度是0.3m/s，货物上升2m过程中，由可得拉起货物需要的时间拉起货物的有用功为W有=Gh=360N×2m=720J由可得拉起货物的总功为（3）拉起货物做的额外功为W额=W总-W有=1200J-720J=480J克服动滑轮重做功W额1=G动h=60N×2m=120J克服摩擦力做的功W额2=W额=W额1=480J-120J=360J答：（1）拉力F是200N；（2）货物上升2m过程中拉力所做有用功和总功分别是720J和1200J；（3）货物上升2m过程中，克服摩擦力做的功360J。5、（1）1500J；（2）180W；（3）【详解】解：（1）拉力所做的有用功（2）从图中可知，绳子自由端移动的距离拉力做的总功拉力做功的功率（3）滑轮组的机械效率答：（1）拉力所做的有用功为1500J；（2）拉力做功的功率为180W；（3）滑轮组的机械效率为。四、实验探究1、4 60% 大 高 实验次数重力G/N提升高度h/m拉力F/N绳子自由端移动距离s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率1 2 3 【解析】【详解】（1）1较陡时，总功为2最陡时，斜面的机械效率34分析三次实验中第一列、第四列、第八列可知，同一斜面，倾斜程度越高，拉同一个物体所用的拉力越大，机械效率越高。（2）1测算滑轮组的机械效率时，图中滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，最省力的绕法是与动滑轮相连的绳子有3段，因此从动滑轮的挂钩上开始绕线，如下图所示结合测量斜面机械效率的思路，实验中需要测量重力、提升的高度、拉力、绳自由端移动的距离，并需要计算出有用功、总功和机械效率，故测量滑轮组机械效率的记录表格如下实验次数重力G/N提升高度h/m拉力F/N绳子自由端移动距离s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率1 2 3 2、无关 有关 80% 大 小 A 偏小 【详解】（1）1由1和2可知，同一滑轮组，提升物体的重力不变，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。2由2和3、4可知，滑轮组的机械效率与物体的重力有关。（2）3由表中第4次实验数据可知，滑轮组效率×100%80%（3）45乙图动滑轮的个数增多，所以所做额外功更大，有用功不变，因此机械效率降低（4）6BC.没有注意控制变量，以为机械效率是有用功与总功的比值，所以BC说法错误；AD.同一滑轮组的机械效率与被提升的物种有关，所以D错误，A正确。故选A。（5）7若该同学加速拉起测力计，所以所测拉力偏大，总功偏大，所以机械效率偏小。