2021-2022学年基础强化沪科版八年级物理第十章-机械与人定向攻克试卷.docx

沪科版八年级物理第十章 机械与人定向攻克 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、小宇用200N的力把重10N的足球踢出6m远，足球运动轨迹如图所示，A点为足球刚离开脚，B点为足球在空中运动的最高点，则下列说法正确的是（）A小宇对足球没有做功B足球在空中运动过程中，机械能一直保持不变C足球在B点时动能不为零D足球从A点运动到B点，动能全部转化为重力势能3、羽毛球比赛中，空中飞行的羽毛球先后经过A、B两点时的重力势能相等，相比A点，羽毛球在B点时（）A机械能相等，动能较大B机械能较小，动能较小C机械能较小，动能较大D机械能较大，动能较小4、如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验装置，小车从粗糙斜面上某一高度由静止开始释放，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力），将木块推出一段距离。下列说法正确的是（）A小车动能的大小是通过小车推动木块移动的距离来反映的B小车释放的高度与小车推动木块移动的距离无关C小车在斜面上向下运动的过程中，动能增加势能减小，机械能守恒D若木板的表面光滑且足够长，该实验装置仍能探究出小车的动能与哪些因素有关5、小明用四个完全相同的滑轮进行实验，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组。他用相同的时间把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F1、F2，拉力做的功分别为W1、W2，拉力的功率分别为P1、P2，滑轮组的机械效率分别为1、2（忽略绳重与摩擦）。下列关系式正确的是（）A B C D 6、下列各个过程中，物体的重力势能转化为动能的有 （）A乒乓球触地后向上弹起过程中B车沿斜面向上匀速行驶过程中C斜向上抛出的小石子在上升过程中D水坝上流下来的水冲击水轮机转动7、小明用如图所示的实验装置研究杠杆的机械效率，实验时，将重为G的钩码挂在铁质杠杆A点上，弹簧测力计作用于C点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为，杠杆的机械效率为，不计摩擦，则（）A仅将测力计移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为2，则B仅将钩码移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为2，则C仅将测力计移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为F2，则D仅将钩码移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为，则8、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（）ABCD9、引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动，在做引体向上时，双臂的拉力克服重力做功使身体上升。小明同学每分钟按标准完成了20个引体向上，在这一过程中，小明消耗的功率最接近（）A15WB30WC60WD120W10、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、我们铜仁市的环卫工人开着洒水车在马路上洒水洗路，洒水车匀速通过路面，在洒水的过程中重力势能_，动能_。（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。2、我国自行研制的具有国际先进水平的歼10战斗机性能十分出众。已知发动机用1.22×105N的推力能使歼10战斗机以二倍声速（设声速为340m/s）飞行，10s内发动机做功_，发动机的功率是_W；在歼10战斗机水平匀速飞行投掷弹药后它的机械能将_（选填“变大”、“不变”或“变小”）。3、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。4、一个质量为70kg的工人，用图所示的装置提升石板，已知托板重200N，容量足够大，每块石板重100N，绳能承受的最大拉力为800N，滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当工人在4s内将10块石板匀速提升2m时，此装置的机械效率为80%。那么，该工人站在地面上用此装置提升石板的过程中，此装置动滑轮重_N；该工人提升10块石板升高2m做的额外功是_J；该工人此装置提升石板的机械效率最高可达到_%。（保留一位小数）5、张工、李工两位是建筑设计师，均受某公司邀请参加某火车站进站段铁路工程的设计，最后张工上交了甲图所示的设计方案图，李工上交了乙图所示的设计方案图，若你是此公司代表，你将选择_图的设计方案，结合你学到的物理知识，请简要谈谈你选择的理由。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体，所用拉力为，不计绳重和摩擦，将重物提升3m所用时间为10s，求：（1）拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）动滑轮的重力；（4）若物重变为原来的2倍，则滑轮组的机械效率又为多大？（结果保留一位小数）2、如图所示的滑轮组，其中的动滑轮重30N，现用它将重为60N物块提升1m。求：（1）滑轮组此时做的有用功为多少？（2）滑轮组在提升的过程中，共花了2s，若不计绳重和摩擦，绳端拉力F的功率；（3）若摩擦和绳重所产生的额外功始终占有用功的12.5%，当滑轮组的机械效率为80%时，所吊物体的重。3、如图是工人将重100N的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3m，用时2s，工人的拉力为80N，工人质量为60kg。（不计绳重及摩擦，g10N/kg）（1）求工人放绳的速度；（2）求滑轮组的效率；（3）当工人提升另一重240N的物体时工人对地面的压力。4、如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用400N的拉力F将总重为900N的泥土以0.2m/s的速度匀速提升5m。在这段时间内，求：（1）拉力F做功的功率；（2）滑轮组的机械效率。5、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。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、如图所示是利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。（1）如图甲所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向_（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在_位置平衡，目的是_；（2）杠杆平衡后，在左右两侧分别挂上钩码，杠杆再次在水平位置平衡，如图乙所示，要使杠杆重新在水平位置平衡，只需将_即可（填一种即可）；（3）如图丙所示，已知杠杆上每个小格长度为5cm，每个钩码重0.5N，当弹簧测力计在A点斜向下拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡，拉力_N；（4）实验中同学发现：如果在杠杆的O点用弹簧测力计向任意方向施加一个力，这个力在探究实验时都不影响到杠杆的平衡，原因是_。2、利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。（1）实验前，杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向 _（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以直接从杠杆上读出_。（2）杠杆平衡后，如图乙所示，在杠杆B点挂3个相同的钩码，可在杠杆的D点挂_个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡。当杠杆平衡后，将B、D两处的钩码同时往点移动一格，杠杆将 _。（“向左倾斜”或“向右倾斜”或“仍然平衡”）（3）保持B点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂l1和动力F1的数据，绘制了l1一F1的关系图像，如图丙所示。请推算当l1为0.5m时，F1为 _N。-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、C【详解】A球还为离开脚时，脚对足球有力的作用，足球在力的作用下有距离的移动，此时脚对球做功；脚离开球后，脚不再给球力的作用，虽然足球有距离的移动，但此时足球不做功，故A错误；B足球在运动的过程中，机械能减小，因为足球在空中时受到空气阻力，一部分机械能转化为内能，故B错误；CB点为足球在空中运动的最高点，但足球的速度不为零，此时足球在竖直方向上，速度为零，但在水平方向，足球有向右的速度，不为零，所以此时动能也不为零，故C正确；D足球从A点到B点，高度增加，速度减小，动能转化为重力势能和内能，故D错误。故选C。3、B【详解】羽毛球在经过A点到达B点时，由于克服空气阻力做功，消耗了部分机械能，所以羽毛球的机械能变小，在B点的机械能小于在A点的机械能。机械能是动能和势能的总和，由于羽毛球在A与B点的重力势能相等，所以B点的动能小于A点的动能，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。4、A【详解】A在研究动能大小与什么因素有关时，我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小球动能大小的，采用的是转换法的思想，故A正确；B由于动能的大小与物体的质量和速度有关，小车释放的高度越高，小车到达斜面底端速度越大，具有动能越大，小车推动木块移动的距离越长，故B错误；C小车在斜面上向下运动的过程中，动能增加，势能减小，但是斜面粗糙，需要克服阻力做功，机械能减小，故C错误；D若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小车和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到通过比较距离来比较动能的目的了，故D错误。故选A。5、D【详解】由图示知，甲、乙两滑轮组承重绳子分别为3和2根，在忽略绳重与摩擦时，拉力分别为所以F1<F2将相同重物提升相同高度时，绳子端移动的距离分别为s1=3h，s2=2h，拉力所做的功分别为W1=F1s1=(G+G动)3h=(G+G动)hW2=F2s2=(G+G动)2h=(G+G动)h所以W1=W2，提升重物所做的有用功W1有=W2有=Gh据知：1=2，提升重物时所用时间相同，据知，P1=P2故ABC错误，D正确。故选D。6、D【详解】A乒乓球向上弹起，则重力势能变大，速度变小，则动能变小，动能转化为重力势能，故A不符合题意；B车沿斜面向上匀速行驶，则重力势能变大，速度不变，则动能不变，故B不符合题意；C斜向上抛出的小石子在上升的过程中，则则重力势能变大，速度变小，则动能变小，动能转化为重力势能，故C不符合题意；D水向下运动时，高度变低，所以重力势能减小，速度变大，则动能变大，就是重力势能转化为动能，故D符合题意。故选D。7、A【详解】A将弹簧测力计移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，由知道，有用功不变；因杠杆的偏转角度不变，杠杆重心上升的高度不变，则由知道，克服杠杆重力做的额外功不变，由于有用功和额外功都不变，所以总功也不变，由知道，机械效率不变，即故A正确；B将钩码移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，由知道，有用功不变；因杠杆的偏转角度变小，杠杆重心上升的高度变小，则由知道，克服杠杆重力做的额外功变小，由于有用功不变，额外功变小，所以总功变小，由知道，机械效率变大，即故B错误；C将弹簧测力计移动到B点时，根据图像可知，阻力、阻力臂均不变，动力臂变小，由知道，动力变大，即故C错误；D将钩码移动到B点时，根据图像可知，阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，由知道，动力变大，即故D错误。故选A。8、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。9、C【详解】小明同学的质量大约为：,身高上升高度为，小明同学的体重为做一次引体向上需克服重力做的功1min内做的总功小明的功率与60W比较接近。故选C。10、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。二、填空题1、减小 减小 【详解】1洒水车洒水过程中质量在减小、速度不变，所以动能减小。2洒水车洒水过程中高度不变、质量减小，所以重力势能减小。2、8.296×108J 8.296×107 变小 【详解】（1）12根据可得飞机飞行距离为发动机所做功为发动机的功率为（2）3在歼10战斗机水平匀速飞行投掷弹药后，其高度和速度都不变，质量变小，所以动能和重力势能都变小，因为机械能为动能和重力势能之和，所以机械能变小。3、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。4、50 500 81.5 【详解】12由图知，n2，若砖被提升h，则拉力端移动的距离s2h。当工人匀速提升10块砖时，拉力做的有用功：W有用G砖×h100N×10×h1000N×2m2000J，由得拉力做的总功由W总W有用+W额得拉力做的额外功W额W总W有用2500J2000J500J不计滑轮的摩擦和绳重，使用滑轮组做的额外功W额（G动+G板）h（G动+200N）×2m500J解得动滑轮重力：G动50N。3由题知，人使用的最大拉力F最大G人mg70kg×10N/kg700N不计滑轮的摩擦和绳重，最大拉力F最大（G动+G板+G砖）（50N+200N+G砖）700N解得能提升的最大砖重：G砖1150N，因为每块砖重100N，所以最多能提升砖的数量为1150N/100N=11实际能提升的最大砖重：G砖1100N，此时拉力F最大（G动+G板+G砖）（50N+200N+1100N）675N因为滑轮组的机械效率所以最高机械效率5、乙【详解】根据动能与重力势能的转化可以知道，甲图中火车进站时下坡，这一过程中又有一部分重力势能转化为车的动能，就会使得车速提高，难以刹车。故不合理；乙图进站时上坡，将动能转化为重力势能，既便于刹车，出站时还可以将储存的重力势能转化为动能，节省能源。三、计算题1、（1）180W；（2）80%；（3）120N；（4）88.9%【详解】解：（1）从图中可知绳子的股数，绳子自由端移动的距离拉力做的总功拉力的功率（2）做的有用功滑轮组的机械效率（3）不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重力做的功为额外功，则动滑轮的重力（4）若物重变为原来的2倍，则滑轮组的机械效率。答：（1）拉力的功率为180W；（2）滑轮组的机械效率为80%；（3）动滑轮的重力为120N；（4）若物重变为原来的2倍，则滑轮组的机械效率为88.9%。2、（1）60J；（2）45W；（3）240N【详解】解：（1）滑轮组此时做的有用功（2）若不计绳重和摩擦，绳端拉力的功率等于克服物块和动滑轮总重力做功的功率（3）若摩擦和绳重所产生的额外功始终占有用功的12.5%，设所吊物体的重为G，滑轮的重力为G滑。物体上升的高度为h，滑轮组的机械效率为80% ，则解得：G240N；答：（1）滑轮组此时做的有用功为60J。（2）绳端拉力F的功率是45W。（3）当滑轮组的机械效率为80%时，所吊物体的重是240N。3、（1）3m/s；（2）62.5%；（3）750N【详解】解：（1）物体下降速度为因为有2段绳子，所以绳子上升的速度为v绳2v物2×1.5m/s3m/s（2）因为有2段绳子，所以绳子运动距离s2h2×3m6m放绳子的有用功W有用Gh100N×3m300J放绳子的总功W总Fs80N×6m480J滑轮组的效率（3）不计绳重及摩擦，则动滑轮的重力G动2FG2×80N100N60N工人提升另一重240N的物体时所用拉力工人的重力G人m人g60kg×10N/kg600N则工人对地面的压力F压G人+F600N+150N750N答：（1）工人放绳的速度3m/s；（2）滑轮组的效率为62.5%；（3）当工人提升另一重240N的物体时工人对地面的压力为750N。4、（1）240W；（2）75%【详解】解：（1）由图知，承担物重的绳子股数n3，由可得，提升物体所用的时间绳子自由端移动的距离s=3h=3×5m=15m拉力做的总功W总=Fs=400N×15m=6000J拉力F做功的功率（2）拉力做的有用功W有Gh900N×5m4500J滑轮组的机械效率答：（1）拉力F做功的功率为240W；（2）滑轮组的机械效率为75%。5、（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。四、实验探究1、右 水平 消除杠杆自身重力对实验的影响 左侧钩码取下一个、右侧悬挂点右移一格等，合理即可 3 这个力过支点，力臂为零，力与力臂的乘积为零，不影响杠杆的平衡（意思正确即可） 【详解】（1）123实验前，杠杆的左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，故应将平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡，支点在杠杆的中间，实验前调节杠杆在水平位置平衡的目的是消除杠杆重力对实验的影响。（2）4设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件FALA=FBLB可知4G×2L>2G×3L，杠杆向左端下沉，要使杠杆在水平位置平衡，需要调节左侧钩码，左侧去掉一个钩码；或者调整右侧力臂的大小，将右侧钩码向右移动一格。（3）5由图丙可知，杠杆左侧FL=4×0.5N×3×5cm杠杆右侧F'L'=F'×4×5cm×sin30°要使杠杆在水平位置平衡，则FL=F'L'，解得F'=3N。（4）6杠杆在O点受到任意方向上的力，这个力与杠杆自身重力都过杠杆的支点，力臂为零，力与力臂的乘积为零，这个力在探究杠杆平衡时不会影响到杠杆的平衡。2、右 力臂 4 向左倾斜 0.6 【详解】（1）12杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，右端上翘，说明左端重右端轻，故应向右调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；支点到力的作用点的距离就是力臂，便于测量力臂大小。（2）34设一个钩码重为G，一格长为L，根据杠杆平衡条件可知解得故需在D点挂4个钩码。当杠杆平衡后，将B、D两处的钩码同时往点移动一格，左侧右侧左侧力和力臂乘积大，因此杠杆会向左倾斜。（3）5由于此题中的阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，利用图像中任意一组数据都能得出故若当l1为0.5m时