2021-2022学年最新沪科版八年级物理第十章-机械与人达标测试试题(含详解).docx

沪科版八年级物理第十章 机械与人达标测试 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、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2、如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后将它从不太陡的斜面滚下，观察到罐子在斜面和水平面上来回滚动，直至停下来,下列说法正确的是（）A罐子在斜面和水平面上来回滚动的过程中，机械能总量不变B罐子在水平面上滚动时，动能全部转化为橡皮筋的弹性势能C罐子滚动过程中第一次速度为零时，橡皮筋的弹性势能最大D罐子向前滚出一段距离又滚回，这是由于罐子具有惯性3、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（）A2:3B2:1C2:9D9:24、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（ ）ABCD5、图所示为某同学在生命科学实验中使用镊子夹取玻璃盖片的场景，使用此镊子（）A省力且省距离B省力但费距离C费力且费距离D费力但省距离6、网球落到水平地面后又会跳起来。如图是用频闪照相机拍摄的记录一只网球落地后运动过程的照片，照片中位置1、位置2高度相等，位置3高于位置1和2。则（）该网球在位置1、2和3的动能越来越小该网球在位置1、2和3的重力势能越来越小该网球在位置1、2和3的机械能越来越小该网球在位置1、2的机械能相等，在位置3的机械能最大ABCD7、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8、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（）A15WB30WC60WD120W9、小健学习使用下列简单机械后做出以下总结，你认为他的总结中叙述错误的是（）A 垂直于道钉撬的把手向下压时，人的用力最省力B 用斜面向上搬物体时，既可以省力，又可以节省做功C 使用镊子时，杠杆的支点在动力作用点与阻力作用点的外侧，属于费力杠杆D 图中的小人若沿F2方向用力，所用的力与沿F1方向用力的大小基本相同10、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OA中点悬挂一重G=60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F=_N；保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将_（填“变大”、“不变”或“变小”）。2、一辆卡车的车箱底板距地面高度为1.5m，小军把3m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个如图所示的斜面，他沿着斜面方向用500N的力，把一个木箱从B处推到A处，已知木箱重为800N，推木箱的时间是50s，在这一过程中斜面的机械效率是_。3、如图所示，一根轻质木杆，A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上。当在B点加竖直向下的力F=30N作用时，木杆恰能在水平位置处于平衡状态，此时细线竖直已知OA=15cm，OB=5cm，则重物对水平地面的压力为_。4、古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10m，所受重力为3000N的均匀杆OA，可以绕转轴O点在竖直平面内转动，在O点正上方10m处固定一个定滑轮，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连，用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时，绳子的拉力为F1，当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，绳子的拉力为F2，所用的时间是0.5min（忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦）。则：（1）F1:F2=_；（2）士兵们对吊桥所做功的平均功率是 _W。5、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）三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、有一根绳子，通过如图甲所示的滑轮组，能够提起的最重物体是A，物体再重绳子将断裂（不计绳重和摩擦）。求：（1）将A匀速提高2m做的有用功为740J，则物重GA=？（2）若此时滑轮组机械效率为92.5%，人的体重为600N，每只脚与地面接触面积为2×102m2，则人对地面的压强p地=？（3）若用这根绳子和这些滑轮，组成图乙所示滑轮组，利用它从水中缓慢匀速提起（不计水的阻力）一个边长为3×101m的正方体B，当提到B的下表面所受水的压强为2×103Pa时，绳子断裂。则正方体B的密度B=？2、如图是一款智能汽车正在进行无人驾驶测试，汽车通过滑轮组将物体匀速提升，在汽车对绳子施加的拉力F作用下，质量为1200kg的物体以1m/s的速度匀速上升了3m，在这个过程中，拉力F做功的功率为15kW，不计绳重和轮与轴的摩擦。（q汽油4.6×107J/kg，g10N/kg）求：（1）拉力F的大小；（2）拉力F所做的总功；（3）假如在此过程中恰好燃烧汽油4g，则该汽车及滑轮组这整个装置的机械效率是多少？（效率用百分数表示，小数点后面保留一小数）3、如图所示，有一斜面长L为10m，高h为6m，现用F为400N的力沿斜面把重物G为500N的物体从底端匀速拉到顶端。物体受到斜面的摩擦力用f表示，求：（1）斜面机械效率；（2）推导物体受到斜面摩擦力f的表达式。（用L，h，F，G表示）4、某正在测试中的一款无人汽车，其质量为1.6×103kg，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶75min，消耗汽油6.4kg，所受的阻力是汽车总重的0.05倍，汽油的热值是4.5×107J/kg，g取10N/kg，求：（1）汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力；（2）汽车发动机的功率；（3）在测试汽车的加速性能时，该汽车从静止开始以大小为a的匀加速直线运动（若一物体沿直线运动，且在运动的过程中加速度保持不变且大于0，则称这一物体在做匀加速直线运动），汽车通过的距离与加速度、时间关系为：s=（s为运动的距离，单位为m；v0为初始速度，单位为m/s；a为匀加速度，单位为m，t为加速时间，单位为s），求：此汽车从静止开始，以10m匀加速直线运动2s通过的距离。5、一物体在200牛的拉力作用下，以18千米/时的速度作匀速直线运动，经过5分钟后，求：（1）物体通过的距离；（2）拉力对物体做的功。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。实验次数钩码重量G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.5（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。但小组有同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，其他人认为他的想法不正确，因为他没有考虑到_对滑轮组机械效率的影响，静止时测出的机械效率将 _（填“变大”或“变小”或“不变”）；（2）通过比较_两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关（填实验次数的序号）；（3）第4次实验的机械效率_；通过比较3、4两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 _（填“高”或“低”）；（4）若每个滑轮的质量为100g，则第二次实验中克服摩擦做的额外功为_J。（不计绳重）2、实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”。将钢球从某一位置由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。序号钢球质量/g钢球与竖直方向夹角/度木块滑行距离/cm120453024058360（1）从上表中数据可以看出，他们上述操作探究的目的是：_；（2）在第3次实验中，木块被撞后滑出了木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度，你认为应当采用_同学的建议；（3）接下来实验小组同学要探究“物体动能大小与速度的关系”，请帮他们设计一个可以进行3次实验的记录表：_。-参考答案-一、单选题1、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。2、C【详解】AB铁罐在不太陡的斜面上滚下，是从最高处滚下时，铁罐先由慢到快，这一段滚动主要是重力势能减小，铁罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加；在水平面上铁罐做减速运动时，即由快到慢，这一段滚动主要是铁罐的动能减小，橡皮筋的弹性势能增加，即将动能转化为弹性势能；同时在水平面上反向滚动时，其弹性势能转化为动能，故水平面上滚动时，主要是动能和弹性势能的转化，由于罐子要克服摩擦做功而使机械能转化为内能，所以罐子的机械能总量减小，故AB错误；CD若斜面和水平面是光滑的，铁罐滚到水平面上后继续向前运动，动能会转化为弹性势能，其动能减小、速度减小；当速度减小为0时，橡皮筋的弹性势能最大，此时铁罐会在水平面上反向滚动，并滚回到斜面上，故C正确，D错误。故选C。3、B【详解】由可得则它们有用功之比为故选B。4、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。5、D【详解】使用镊子夹取玻璃盖片时，动力臂小于阻力臂，所以镊子是一个费力杠杆，好处是省距离。故选D。6、A【详解】网球在位置1、2，高度相等，势能也相等，在弹跳的过程中需要克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为其他形式的能，机械能减小，所以动能减小，所以1位置的机械能是最大的；3的位置高于1和2的位置，所以3处的重力势能要大于1和2处的重力势能，由于机械能是逐渐变小的，则3处的动能要小于1和2处的动能，故正确。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。7、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。8、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。9、B【详解】A垂直于道钉撬的把手向下压时，由杠杆平衡条件可知，此时动力臂最大，人的用力最省力，故A正确，不符合题意；B用斜面向上搬物体时，可以省力，但需额外克服斜面摩擦力做功，不能省功，故B错误，符合题意；C使用镊子时，杠杆的支点在动力作用点与阻力作用点的外侧，此时杠杆的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C正确，不符合题意；D根据滑轮的特点可知，动滑轮上有两段绳子，n=2，图中的若沿F2方向用力，所用的力与沿F1方向用力的大小基本相同，都等于物体和动滑轮总重的，故D正确，不符合题意。故选B。10、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。二、填空题1、30 不变 【详解】1由杠杆平衡条件可得所以拉力F的大小为2由于重力方向始终竖直向下，拉力方向始终竖直向上，所以将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，拉力F的力臂始终等于重物对杠杆中点拉力的力臂的2倍，所以拉力F大小不变。2、80%【详解】小军做的总功W总Fs500N×3m1500J小军推箱子做的有用功W有用Gh800N×1.5m1200J斜面的机械效率3、40N【详解】设细线对杠杆的拉力为F1，细线对重物的拉力等于细线对杠杆的拉力F1，根据杠杆平衡的条有解得F1=10N则重物对地面的压力 4、:1 250 【详解】（1）1杆即将离开水平位置，如下图知AE=OE，OA=OD， 由勾股定理得(OE)2+(AE)2=(OA)2，2OE2=OA2=(10m)2可解得OE=m由杠杆的平衡条件有F1×OE=G×OB即把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，如下图知AE=5m，OA=10m，由(OE)2+(AE)2=(OA)2即(OE)2+(5m)2=(10m)2所以解得OE=m因为(OC)2+(BC)2=(OB)2即(OC)2+(2.5m)2=(5m)2所以OC=m，根据杠杆平衡条件有F2×OE=G×OC那么所以F1:F2=N:1500N=:1（2）2士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°的过程中，桥的重心升高的距离为克服重力做的功为W=Gh=3000N×2.5m=7500J由于不计绳重和摩擦，士兵做的功即为克服桥重做的功，即 W总=W=7500J那么其平均功率为5、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三、计算题1、（1）370N；（2）1×104Pa；（3）2.8×103kg/m3【详解】解：（1）物体的重力（2）拉力做的总功绳子拉力人对地面的压力人对地面的压强（3）正方体浸入水中的深度正方体排开水的体积正方体受到的浮力动滑轮的重力正方体的重力正方体的质量正方体的体积正方体的密度答：（1）物体的重力为370N；（2）人对地面的压强为1×104Pa；（3）正方体B的密度为2.8×103kg/m3。2、（1）5000N；（2）4.5×104J；（3）19.6%【详解】（1）由图知，使用的滑轮组承担物重的绳子股数为3，拉力端移动的速度v车3v物3×1m/s3m/s由机械功率公式可得拉力（2）拉力端移动距离s3h3×3m9m拉力F做的总功W总Fs5000N×9m4.5×104J（3）汽油完全燃烧放出的热量Q放mq汽油4×10-3kg×4.6×107J/kg1.84×105J物体的重力Gmg1200kg×10N/kg1.2×104N则整个装置做的有用功W有Gh1.2×104N×3m3.6×104J该汽车及滑轮组这整个装置的机械效率答：（1）拉力F的大小为5000N；（2）拉力F所做的总功为4.5×104J；（3）该汽车及滑轮组这整个装置的机械效率为19.6%。3、（1）75%；（2）fF【详解】（1）斜面的有用功为W有Gh500N×6m3000J斜面的总功为W总FL400N×10m4000J斜面的机械效率为（2）额外功为W额W总W有，根据WFs知道，摩擦力为答：（1）斜面机械效率为75%；（2）物体受到斜面摩擦力的表达式为 。4、（1）800N；（2）1.6；（3）20m【详解】解：（1）汽车总重力汽车行驶时受到的阻力是由于汽车在平直公路上匀速行驶，即汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则牵引力为 （2）汽车的速度汽车的功率为（3）汽车的初速度为0m/s，所以v0=0m/s，汽车2s通过的距离为答：（1）汽车发动机的牵引力为800N；（2）汽车发动机的功率为1.6×104W；（3）汽车从静止开始，匀加速直线运动2s通过的距离为20m。5、（1）1.5×103m；（2）3×105J【详解】解：（1）物体的速度v=18km/h=5m/s物体通过的距离s=vt=5m/s×5×60s=1.5×103m（2）拉力对物体做的功W=Fs=200N×1.5×103m=3×105J答：（1）物体通过的距离是1.5×103m；（2）拉力对物体做的功是3×105J。四、实验探究1、摩擦 变大 1、2 80% 低 0.04 【详解】（1）1提升过程中，滑轮和轴之间的摩擦，会影响滑轮组的机械效率。2若静止时读数，测力计没有测量出机械之间的摩擦，测量的拉力偏小，导致在有用功一定时，总功偏小，根据机械效率公式知机械效率变大。（2）3比较第1、2两次的实验数据，同一滑轮组，绳子段数不同，机械效率相同，可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。（3）4图丁的装置中，承担物重的绳子段数为4，故绳子自由端移动的距离snh4×0.1m0.4m拉力做的总功W总Fs2.5N×0.4m1J有用功W有用Gh8N×0.1m0.8J滑轮组的机械效率5比较第3、4次的实验数据，不同滑轮组提升相同重物，动滑轮重不同，机械效率不同，可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。（4）6由表中数据可知，第二次实验中，有用功W有2G2h24N×0.1m0.4J总功W总2F2s21.8N×0.3m0.54J动滑轮的重力G动m动g100×103kg×10N/kg1N则克服动滑轮重力做的功W动G动h21N×0.1m0.1J不计绳重，由W总W额+W有和W额W动+W摩擦可得，克服摩擦做的额外功W摩擦W总2W有2W动0.54J0.4J0.1J0.04J2、探究动能与质量的关系 甲 见解析 【详解】（1）1使质量不同的钢球从相同的高度摆下，可使钢球到达竖直位置时速度相同，从而探究动能与质量的关系。（2）2三次实验的目的是探究动能的大小与质量的关系，所以第3次实验应保证钢球的质量、木块的质量、钢球下摆的高度都不变，现做实验时木块被撞后滑出木板，所以应换用同样较长的木板，应采用甲的建议。（3）3要探究“物体动能大小与速度的关系”需要控制物体的质量相同，通过改变钢球与竖直方向夹角来改变钢球速度的大小，观察木块滑行距离，表格如下：序号钢球与竖直方向夹角/度钢球质量/g木块滑行距离/cm12020240360