2021-2022学年最新沪科版八年级物理第十章-机械与人同步训练试题(含详解).docx

沪科版八年级物理第十章 机械与人同步训练 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、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2、如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法。物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（）A甲图中的拉力等于乙图中的拉力B甲图中的拉力小于乙田中的拉力C甲图中的拉力大于乙图中的拉力D甲图中的拉力为乙图中拉力的两倍3、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15N4、如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是（）AC点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力BB点是支点，物体A放在车厢前部可省力CC点是支点，物体A放在车厢后部可省力DB点是支点，物体A放在车厢前部要费力5、如图所示，用滑轮组拉动重为70N的物体A，用10秒时间使物体A在水平方向匀速移动了5m，所用拉力F为20N，地面对物体A的摩擦力为30N。以下说法不正确的是（）A绳子自由端移动的距离是10mB克服摩擦做的有用功是150JC滑轮组的机械效率为75%D拉力F做功的功率为10W6、一名游客蹦极时下落过程的v-t图像（忽略空气阻力）如图所示。已知t1时刻，弹性绳处于自然伸直状态；t3时刻，游客达到最低点。则下列说法正确的是（）A在0t3时间段内，人的动能一直在增大B在 t1t3时间段内，弹性绳弹性势能逐渐增大C在t2t3时间段内，重力不做功D在t2时，弹性绳弹性势能最大7、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（）A2:3B2:1C2:9D9:28、如图所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动位置时，力F将（）A变大B变小C先变大，后变小D先变小，后变大9、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5010、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，甲图中的装置相当于一个_（填一种简单机械的名称）；乙图中的发光二极管具有单向导电性，它是利用_材料制成的（选填“导体”、“半导体”、“超导体”）2、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。3、功率是描述做功_的物理量。小明、小勇和小利三人在进行物理课外活动测量每人上楼的功率。测量前他们通过讨论设计了下面的表格，但这份表格不够完整，还应该补充_和_两列。姓 名登楼高度h/m登楼时间t/s小 明小 勇小 利4、如图所示的四个滑轮组中，图_可省一半力，图_最费力，图_和图_用力大小一样。5、如图所示，建筑工人用滑轮提升重为200牛的重物，不计滑轮的重和摩擦，若工人在5秒内将绳子匀速向下拉6米，手拉绳子的力为_牛，物体上升的高度为_米。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、如图所示是某型号的电动巡逻车，其主要技术参数如下表所示。两名总质量为120kg的巡警共同乘坐该车，在平直公路上以额定最高时速匀速行驶了10min。请通过计算回答下列问题：整车装备质量780kg电机额定功率2.5kW最高时速30km/h轮胎与地面接触总面积0.12m2（1）巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压强是多少？（2）若巡逻车在匀速行驶过程中受到的平均阻力为整车重力的0.02倍，行驶10min牵引力做了多少功？（3）该电动巡逻车在工作过程中电动机的效率是多少？2、用如图所示滑轮组匀速提升重为350N的物体，人对绳的拉力为200N，不计绳重和摩擦，求：（1）动滑轮重力；（2）滑轮组的机械效率；（3）在此过程中，物体在5s内匀速上升了2m，求拉力的功率；（4）如果人的体重为500N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重是多少。3、如图所示，某建筑工地用电动机、定滑轮和斜面组成的装置，将重为1600N的建材从斜面底端匀速拉到顶端。已知斜面长9m，高为4.5m，建材受到沿斜面的拉力为1000N，斜面的效率与整个装置的效率之比。（忽略定滑轮的摩擦及绳重）求：（1）对建材做的有用功；（2）对建材做的总功；（3）斜面的效率；（4）电动机消耗的电能。4、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。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、如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示钩码重G/N钩码升高高度h/m测力计示数F/N测力计移动距离S/m甲0.980.20.980.2乙0.980.21.020.2丙0.980.20.550.4请你分析：（1）比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是_；（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是_；（3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮_；2、根据如图所示实验，写出相关结论及问题：（1）如图甲所示，由实验现象推理得出的结论是：_。（2）如乙图中，探究力平衡条件的实验时，转动纸片松手观察现象，这样的操作探究的问题是：_。（3）如图丙所示实验，除了能证明大气压强的存在，还能说明 _。（4）如图丁所示，让质量相同的小球从斜面的不同高度下滑撞击木块，目的是为了探究：_关系-参考答案-一、单选题1、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。2、C【详解】如图甲是定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，乙图为动滑轮，省一半的力，费二倍的距离，故甲的拉力为500N，而乙要拉动物体和动滑轮，故乙的拉力为所以甲图中的拉力大于乙图中的拉力。故选C。3、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。4、C【详解】A由图可知车厢绕着点C转动，所以C点为支点，液压杆施的力是动力，货物对杠杆的压力是阻力，不能说重力是阻力，故A错误；BCDC为支点，当物体A放在车厢的后部时，动力臂大于阻力臂，省力；物体A放在车厢前部时，动力臂小于阻力臂，费力。故BD错误，C正确。故选C。5、D【详解】A由图可知，n=2，则绳子自由端移动的距离故A正确，不符合题意；B地面对物体A的摩擦力f=30N，s物=5m，克服摩擦做的有用功故B正确，不符合题意；C拉力F做的功滑轮组的机械效率故C正确，不符合题意；D拉力做功的功率故D错误，符合题意。故选D。6、B【详解】A由题意可知，在t2时游客的速度达到最大值，t2t3时间段内，游客向下运动速度变小，所以动能变小，故A错误；B在 t1t3时间段内，弹性绳的伸长量变大，则弹性绳的弹性势能变大，故B正确；C在 t2t3时间段内，游客是向下运动的，在重力的方向上通过了距离，所以重力做了功，故C错误；D在t3时，游客的速度为0，此时游客到达最低点，此时弹性绳的伸长量是最大的，弹性势能最大，故D错误。故选B。7、B【详解】由可得则它们有用功之比为故选B。8、C【详解】当杠杆在水平位置以下上升到水平位置时，不变，增大，由得增大；当杠杆从水平位置继续上升过程中，不变，减小，所以减小。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。9、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。10、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。二、填空题1、滑轮组 半导体 【详解】1由图得，绳子和木棍组合在一起，用较小的力就可以使较大的两根木棍靠拢，相当于滑轮组。2发光二极管的主要材料是半导体。2、: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3、快慢 体重G/N 功率P/W 【详解】1功率是描述做功快慢的物理量。23小明、小勇和小利三人在进行物理课外活动测量每人上楼的功率。要测量每人上楼的功率，可据进行实验。而据W=Gh知，需知道每人的重力才能求出上楼所做的功，所以整个探究中需要测量每人的体重、登楼的高度及登楼所用的时间，那么实验表格除了要记录登楼高度及时间外，还要补充体重G/N和功率P/W两列。4、（b） （c） （a） （d） 【解析】5、200 6 【详解】1图中所示的滑轮是定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，物体的重力是200N，则手拉绳子的力也为200N。2使用定滑轮不省距离但也不费距离，绳子向下拉6m，则物体上升的高度也是6m。三、计算题1、（1）6.5×104 Pa；（2）9×105 J；（3）60%【详解】解：（1）巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压力车对地面的压强（2）人和车的总质量为巡逻车在水平路面上匀速行驶，则受到的牵引力车行驶通过的路程车行驶牵引力做的功即机械功（3）电机额定功率为，则内电机消耗的电能电动机的效率为答：（1）巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压强是；（2）若巡逻车在匀速行驶过程中受到的平均阻力为整车重力的倍，行驶牵引力做了的功；（3）该电动巡逻车在工作过程中电动机的效率是。2、（1）50N；（2）87.5%；（3）160W；（4）950N【详解】解：（1）由图知道，n2，因为不计绳重和摩擦时，所以动滑轮的重力G动nFG2×200N350N50N（2）滑轮组的机械效率（3）绳子自由端移动的距离snh2×2m4m拉力做的功W总Fs200N×4m800J则拉力做功的功率（4）人向下拉绳子时的最大拉力等于人的重力，即F最大G人500N因为不计绳重和摩擦时，所以用此滑轮组能提升的最大物重G最大nF最大G动2×500N50N950N答：（1）动滑轮重力为50N；（2）滑轮组的机械效率为87.5%；（3）在此过程中，物体在5s内匀速上升了2m，拉力的功率为160W；（4）如果人的体重为500N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重力是950N。3、（1）7200J；（2）9000J；（3）80%；（4）10000J【详解】解：（1）对建材做的有用功W有=Gh=1600N×4.5m=7200J（2）对建材做的总功W总=FS=1000N×9m=9000J（3）斜面的效率（4）因为斜面效率与装置效率之比 ，则整个装置的效率2=0.9×80%=72%则消耗的电能答：（1）对建材做的有用功为7200J；（2）对建材做的总功为9000J；（3）斜面的效率为80%；（4）电动机消耗的电能为10000J。4、（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。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、省力 改变了用力的方向 费距离 【详解】（1）1由表中的数据知，在丙中，拉力故使用动滑轮的好处是省力。（2）2由表中的数据知，在乙中，拉力虽然拉力与物重相等，但是向下用力，故使定滑轮的好处可以改变用力的方向。（3）3乙测力计移动距离为0.2m，丙测力计移动距离为0.4m，故使用动滑轮费距离。2、在水平面上滑行的小车所受的阻力越小，速度减小得越慢，如果受到的阻力为零，它将做匀速直线运动 二力平衡时，两个力应满足作用在同一直线上 气体向各个方向都有压强 动能与速度的关系 【详解】（1）1如图甲所示，小车从斜面的同一高度滑下，滑到斜面底部时的速度相同，在不同的表面上运动时，物体越光滑，受到的摩擦力越小，速度减小得越慢，运动的距离越远，推理可得，如果受到的阻力为零，它将做匀速直线运动。（2）2如乙图中，探究二力平衡条件的实验时，转动纸片后两个力不在同一直线上，松手后纸片会转动，说明二力平衡时，两个力应满足作用在同一直线上。（3）3如图丙所示实验，杯子无论怎么转动，纸片都不会掉下来，除了能证明大气压强的存在，还能说明气体向各个方向都有压强。（4）4如图丁所示，让质量相同的小球从斜面的不同高度下滑，滑到斜面底部时的速度不同，撞击木块，使得木块运动的距离不同，说明小球的动能不同，目的是为了探究：动能与速度的关系。