2021-2022学年度沪科版八年级物理第十章-机械与人综合测评试题(精选).docx

沪科版八年级物理第十章 机械与人综合测评 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、如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）A天平B瓶盖起子C食品夹D钳子2、 “十次车祸九次快，还有喝酒和超载”。这句话形象的说明了发生车祸的原因，汽车在水平公路上行驶的过程中，超速、超载容易引发交通事故，对于引发交通事故的原因，以下分析不正确的是（）A“快”物体运动速度越大，动能越大B“快”物体运动速度越大，惯性越大C“超载”物体质量越大，动能越大D“超载”物体质量越大，惯性越大3、下面把车轮推上台阶的四种方法，推力的作用点相同，推力的方向不同，如图所示，则哪一种推法最省力（ ）ABCD4、跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，关于运动员（不包含降落伞和绳）下列说法正确的是（）A动能不变，重力势能不变，机械能不变B动能变大，重力势能变小，机械能不变C动能不变，重力势能变小，机械能变小D动能变小，重力势能变小，机械能变小5、A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则在图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（）A2 个B3 个C4 个D5 个6、重为100N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.5m/s的速度作匀速直线运动，弹簧测力计的示数为4N。不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦。则（） A物体A受到水平面的摩擦力为5NB拉力F的功率为4WC若物体A匀速运动2s，拉力F做功为4JD物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是一对平衡力7、一个物体在一恒力的作用下沿水平方向匀速运动，图中能反映恒力所做的功与时间的对应关系的是（）ABCD8、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（）A2:3B2:1C2:9D9:29、甲、乙两车同时同地沿同一直线做匀速直线运动，它们的图像如图所示，则（）A甲车的动能大于乙车的动能B甲、乙两车的重力势能相等C经过8秒，甲、乙两车相距10米D运动10米，甲车比乙车少用4秒10、下列现象中势能转化为动能的是（）A火箭发射升空B汽车匀速驶上斜坡C小球从光滑斜面顶端滚下D跳伞运动员匀速下落第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题2分，共计10分）1、如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，A点处挂上一重物，B点处用弹簧秤竖直向上拉着，杠杆恰在水平位置平衡，若弹簧秤示数为9牛，则物体重力为_牛。2、用竖直向上的力F1直接将物体A匀速提升h，做功200J，若借助长1m的斜面用力F2把A匀速提升相同高度，斜面的机械效率是40%，则借助斜面做的有用功为_J，拉力F2所做的功是_J，物体A受到斜面的摩擦力是_N。3、小明通过机械将重为100N的重物在5s内竖直向上匀速提升了2m，机械效率为80%，则此过程中小明做功的功率P=_W。4、在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了_，此时，能量的转化过程是_，分析图中两个圆斑大小，还能知道，球从较高处下落形成的圆斑是图中_（选填“A”或“B”），由此可间接知道：重力势能大小与_有关。5、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。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、如图所示，不计绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦阻力，用100N的竖直向上拉力F通过滑轮拖着重为190N的物体A做竖直向上移动，物体A运动时的图像如图所示。求：（1）物体A运动10s通过的路程s；（2）滑轮所受重力的大小G轮。2、一个工人用如图所示的滑轮组提升500N的货物，所用拉力为200N，物体在1min内被匀速提高5m，不考虑绳重和摩擦，求：（1）工人拉力的总功率；（2）匀速提升500N的货物时，滑轮组的机械效率；（3）若用此滑轮组匀速提升800N的货物，工人需要用的拉力。3、工人利用如图所示的滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦。（1）若工人用250N的力恰好能将重400N的物体竖直向上匀速提升5m。求该滑轮组此时所做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？（2）若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，求拉力在这一过程中所做的功。4、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。5、一物体在大小为20N的拉力F作用下先后在水平面和斜面上进行了两段运动。F的方向始终沿着物体运动方向，物体在水平面速度-时间图像如图甲所示，物体在斜面运动的路程-时间图像如图乙所示。（1）求在水平面上F所做的功；（2）求在斜面上F所做功的功率。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、某小组同学用实验小车去撞击同一木块来研究小车的动能与小车的质量和速度之间的关系，实验时利用DIS装置精确地测出了小车撞击木块时的速度，小车撞击木块后与木块一起向前滑动，该同学借用木块滑动的距离来反映小车动能的大小，记录的实验数据如下表所示。为了进步探究动能与所测物理量之间的数值关系，他们进行了适量的运算，将结果记录在表的后四列中。表一实验序号小车质量m/千克小车速度v（米/秒）木块滑动距离s（米）（秒/米）（米-1）v2/千克-110.200.70710.21.414250.50005.0020.400.50000.22.000050.2502.5030.600.40830.22.449250.16671.67表二实验序号小车质量m/千克小车速度v（米/秒）木块滑动距离s（米）（秒/米）（米-1）v2/千克-140.201.00000.41.00002.51.00005.0050.400.70710.41.41422.50.50002.5060.600.57730.41.73212.50.33331.67表三实验序号小车质量m/千克小车速度v（米/秒）木块滑动距离s（米）（秒/米）（米-1）v2/千克-170.201.2250.60.81651.671.50005.0080.400.86600.61.15471.670.75002.5090.600.70710.61.41421.670.50001.67（1）分析比较实验次数_及相关条件，可得出的初步结论是：在小车质量相同的情况下，速度越大，小车的动能就越大。（2）分析比较实验次数1与5（或5与9或1与9）及相关条件，可得出的初步结论是： _。（3）请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件，并归纳得出结论。A分析比较表一、表二或表三中的数据及相关条件，可初步得出：_。B分析比较表一、表二和表三中的数据及相关条件，可初步得出：_。2、 “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_。-参考答案-一、单选题1、C【详解】A天平在使用时属于等臂杠杆，故A不符合题意；B瓶盖起子使用时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B不符合题意；C食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故C符合题意；D钳子在使用时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故D不符合题意。故选C。2、B【详解】A动能由质量和速度决定，汽车质量不变，速度越大，动能越大，故A正确，不符合题意；B惯性的大小与速度无关，故B错误，符合题意；C动能由质量和速度决定，汽车速度不变，质量越大，动能越大，故C正确，不符合题意；D惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，故D正确，不符合题意。故选B。3、C【详解】车轮与台阶的接触点即为支点，根据可知，车轮的重力即为阻力，重力的作用点在车轮的圆心处，故是一个定值，动力臂越大，则动力越小，由于推力的作用点相同，故连接推力的作用点和支点，将其作为动力臂，是最长的动力臂，做该连线的垂线，即力的作用线，如下图所示：故C符合题意。故选C。4、C【详解】在空中匀速直线下降的过程中，速度不变，所以动能不变；高度降低，所以重力势能减小；机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能在变小。故C正确，ABD错误。故选C。5、A【详解】由图甲可知，当m20g时VA10cm3VB40cm3则A2g/cm3B0.5g/cm3所以A：B2g/cm3:0.5g/cm34:1因为A、B的体积相同，所以由GmgVg可得，A、B的重力之比GA：GBAVg：BVgA：B4：1由图乙可知，使用的滑轮组中n2，不计摩擦和滑轮的自重，要使它们处于静止状态，设方框中挂N个B物体，则有NGB·GA则N××2故A符合题意；BCD不符合题意。故选A。6、B【详解】A对A进行受力分析，其受到了向左的拉力和向右的摩擦力，向左总拉力为8N，那么向右的摩擦力为8N，故A不符合题意；B拉力F的功率故B符合题意；C若物体A匀速运动2s，拉力F做功为故C不符合题意；D物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是两个物体间的作用力与反作用力，故是相互作用力，故D不符合题意。故选B。7、B【详解】一个物体在一恒力的作用下沿水平方向匀速运动，说明物体受到的拉力和物体的运动速度不变，根据WFs、svt可得WFvt，所以可知恒力所做的功与时间成正比，则Wt是一条过原点的倾斜直线，其对应的图像为B。故选B。8、B【详解】由可得则它们有用功之比为故选B。9、D【详解】由图可知，甲乙经过8s，甲的路程是20m，乙的路程是10m，甲的速度 A动能与质量和速度有关，甲车的速度大于乙车的速度，由于甲乙两车的质量未知，甲车的动能不一定大于乙车的动能，故A不符合题意；B重力势能与质量和高度有关，由于甲乙两车的质量和高度未知，甲、乙两车的重力势能不一定相等，故B不符合题意；C甲乙经过8s，甲的路程是20m，乙的路程是10m，若甲、乙两车的运动方向相反，则此时甲车与乙车相距20m+10m=30m故C不符合题意；D运动10米，甲车的时间是4s，乙车的时间是8s，甲车比乙车少用4s，故D符合题意。故选D。10、C【详解】A火箭发射升空，质量不变，高度增高，速度变大，火箭的动能增大，重力势能也增大，故A不符合题意；B汽车匀速驶上斜坡，其质量不变，速度不变，动能不变，高度增高，重力势能增加，故B不符合题意；C小球从光滑斜面顶端滚下，质量不变，速度变大，动能变大，高度降低，重力势能减少，重力势能转化为小球的动能，故C符合题意；D跳伞运动员匀速下落，其质量不变，速度不变，动能也不变，高度降低，重力势能减少。故D不符合题意。故选C。二、填空题1、6【详解】由图可知动力力臂，阻力力臂由可得阻力为由阻力为6N可知物体的重力为6N。2、200 500 300 【详解】123借助斜面做的有用功即为克服物体重力所做的功，则W有用200J；由可得，拉力所做的总功额外功因为额外功为克服摩擦力所做的功，所以，由得物体A受到斜面的摩擦力3、50【详解】此过程中有用功W有用=Gh=100N×2m=200J根据可知，总功为小明做功的功率4、弹性形变 动能转化为弹性势能 B 高度 【详解】12使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑，说明皮球下落到纸面上时形状发生了变化，即发生弹性形变；此过程中，皮球的动能转化为弹性势能。34分析图中两个圆斑大小可看出，圆环大的球形变程度较大，所具有的弹性势能大，落地时的动能较大，初始状态重力势能大，即其所处的高度大，故选填B；由此可间接知道：重力势能大小与高度有关。5、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推力的功率三、计算题1、（1）6m；（2）10N；【详解】解：（1）由图像可知，物体A运动10秒通过的路程s为6m。（2）由 可知，滑轮所受重力的大小为答：（1） 物体A运动10秒通过的路程s为6m；（2）滑轮所受重力的大小G轮为10N。2、（1）50W；（2）83.3%；（3）300N【详解】解： （1）绳子自由端移动的距离总功总功率（2）有用功滑轮组的机械效率（3）由于不考虑绳重和摩擦，动滑轮重若用此滑轮组提升800N的货物，所需拉力答：（1）工人拉力的总功率是50W；（2）匀速提升500N的货物时，滑轮组的机械效率是83.3%；（3）若用此滑轮组匀速提升800N的货物，工人需要用的拉力是300N。3、（1）2000J， 2500J，80%；（2）2000J【详解】解：（1）由图知，动滑轮上承担物重的绳子股数由题可知，物体的重力为由题可知，物体的在竖直方向所上升的高度为有用功自由端移动的距离拉力做的总功为机械效率（2）不计绳重和摩擦，当提升400N重物时，即由可得则动滑轮的重力为提升900N物体时，即拉力自由端移动的距离拉力做的功答：（1）有用功是2000J，总功是2500J，机械效率是80%；（2）若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，则拉力在这一过程中所做的功为2000J。4、（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。5、（1）80J；（2）10W【详解】解：（1）在水平面上物体以0.4m/s的速度匀速运动，移动的距离为svt甲0.4m/s×10s4m水平面上F所做的功WFs20N×4m80J（2）在斜面上物体在10s时间内运动了5m，F所做功的功为WFs20N×5m100J在斜面上F所做功的功率为答：（1）在水平面上F所做的功为80J；（2）在斜面上F所做功的功率为10W。四、实验探究1、1、4、7（或2、5、8，或3、6、9） 在小车运动速度相同的情况下，质量越大，小车的动能也越大 当小车质量与速度平方的乘积相同时，小车具有的动能相同 小车质量与速度平方的乘积越大，小车具有的动能越大 【详解】（1）1由结论可知，小车质量相同，所以只要从表中找出质量相同的实验进行对比即可，如1、4、7或2、5、8或3、6、9都可以；（2）2通过对比1与5（或5与9，或1与9）可以发现，实验中的速度都是相同的，而质量越大，小车滑动的距离越远，说明动能越大，从而得出结论是：在小车运动速度相同的情况下，质量越大，小车的动能也越大；（3）3分析实验1数据可知，质量与速度的平方相乘，即；分析实验2数据可知，质量与速度的平方相乘，即；两次实验的质量与速度平方的乘积相等，而小车滑动的距离都是0.2m，说明动能相等，由此可得：当小车质量与速度平方的乘积相同时，小车具有的动能相同；4再分析实验4可知，质量与速度平方相乘，即；和实验1中质量与速度平方乘积相比，第4次实验比第1次实验的乘积大，第四次小车滑动距离更远，说明第4次动能更大，由此可得：小车质量与速度平方的乘积越大，小车具有的动能越大。2、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