2021-2022学年沪科版八年级物理第十章-机械与人专题测评试题.docx

沪科版八年级物理第十章 机械与人专题测评 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，水平台面由同种材料制成，粗糙程度均匀，在它上面放着质量为的木块，将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动，运动一段时间，钩码触地后立即静止，木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计，下列说法中正确的是（g取10N/kg）（ ）A木块匀速运动的过程中，木块与钩码的机械能总量不变B木块匀速运动的过程中，受到的滑动摩擦力是C钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的动能越来越小D钩码触地后木块继续滑动，拉力对物体做功2、跳绳是体育中考项目之一，小明的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米（人视作整体上升，如图所示），一分钟跳80次，下列说法正确的是（）A向上起跳过程中小明的动能持续增大B小明在这一分钟内跳绳的功率约为40WC小明跳一次克服重力做功约2JD下落过程中小明的重力势能不变3、如图装卸工人用沿斜面的力F=200N，匀速将G=800N的货柜从斜面底端推上1m高的货车，下列分析正确的是（）A此过程中，斜面对货柜支持力做功0JB此过程中，推力做功800JC货柜受到的重力和斜面对货柜的支持力二力平衡D货柜受到的重力和货柜对斜面的压力二力平衡4、如图，重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3的的大小关系是（）AF3F1F2BF2F3F1CF2F3F1DF2F1F35、小明用一竖直向上的力把物体A匀速提到了一定的高度，所做的功为100J。小红利用某种机械把相同的物体A也匀速提到了相同的高度，所做的功为120J，则下列说法正确的是（）A小红利用的机械一定是省力的B小红所做的有用功为120JC小红所做的有用功为100JD小红利用的机械其机械效率达到了100%6、下列四个实例中，机械能正在减小的是（）A空中加速上升的飞艇B空中水平匀速飞行的飞机C地面上蓄势待发的火箭D高空中匀速下降的热气球7、下列数据中最接近实际的是（）A今天你所在教室的大气压约为2×105 PaB将一个鸡蛋举高2m做功约为1JC一个初中生漂浮在水面上时，受到的浮力大约为5000ND正常人的脉搏1min大约跳动15次8、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9、如图所示，光滑的弧形轨道竖直固定于水平面上，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B点后到达最高点C点（不计空气阻力）下列分析中不正确的是（）A小球在A、B两点具有的动能相同B小球在A、B、C三点的速度大小关系是vAvBvCC从B点到C点减小的动能全部转化为小球的重力势能D小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的机械能10、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（）A15WB30WC60WD120W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、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。2、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3、如图所示，在刻度均匀的轻质杠杆的A点悬挂一个重为4N的物体，在B点施加一个竖直向下的作用力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则_N；若保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向（如图斜向左方向），杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将_（填“不变”、“变大”或“变小”）。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、如图所示的实验装置中，物块沿光滑斜槽向下滑动时_能转化为_，当物块接触弹簧向右运动时，_能转化为_能，这个实验说明不同形式的能量可以相互转化。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、一根均匀木杆放在一水平桌面上，它的一端伸出桌面外边的那部分长度是木杆全长的，如图所示。（1）在木杆伸出端的B点加一个作用力F，当F=300N时，木杆的另一端A开始向上翘起，那么木杆的重力是多少？（2）木杆在桌面上若不施加其他任何力时，允许伸出桌面以外的最大长度是多少？2、如图所示，用起重机上的滑轮组将重为9×104N的重物匀速吊起10m，绳端拉力F为5×104N。求：（1）提升重物做的有用功；（2）滑轮组的机械效率；（3）若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为有用功的0.25倍，动滑轮重多少N。3、汽车在平直的公路上匀速行驶，10min内前进了1200m，已知汽车发动车的功率是22kW，求：（1）前进中汽车受到的阻力；（2）汽车的功率保持不变，若要上坡，需采取什么样的措施？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、质量为60kg的李师傅在装修施工时，利用如图所示的滑轮组来提升装修材料。他用300N的拉力在20s内将500N的材料提升了10m，绳子能承受的最大拉力为1000N，不计绳重及摩擦。g=10N/kg。求：（1）动滑轮的重力；（2）李师傅拉力的功率（3）李师傅利用此滑轮组工作时的最大机械效率（保留一位小数）四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块在木板上向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中，。（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的重力势能转化为动能，其动能大小是通过 _大小来反映的；（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，_越大，动能越大；分析比较 _两组实验可得出物体的动能与质量的关系；（3）某学习小组同学做丙实验时：小木块被撞后滑出木板，A同学建议换用表面相同但长度较长的木板，B同学建议换质量较大的木块，C同学建议换用质量比前两次实验更小的钢球，你认为不恰当的是 _同学的建议；（4）有同学将实验装置改装成图丁所示，用同一铁球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放，撞击同一木块，比木块在木板（足够长）上滑行距离，能否研究铁球的动能大小与速度的关系？_（选填“能”或“不能”）；（5）得出正确的实验结论后，有同学用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，如图戊所示，观察到木块被撞击后移动的情况是 _（铁球滚动时所受摩擦力忽略不计）。A质量大的铁球将木块推动的距离较远B质量小的铁球将木块推动的距离较远C质量不同的铁球将木块推动的距离相同2、图甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，打到同一个木块上。图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动，请回答以下问题：（1）设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与_的关系：设计乙实验的目的是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受_的关系；（2）甲实验是通过木块被推动_的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小，这种方法叫做转换法：乙试验是通过比较钢球在粗糙程度不同的平面上滑行的距离，从而推理得出：在理想情况下，运动的物体如果_，将永远做匀速直线运动，这种叫做理想化研究方法；（3）下列研究方法中属于转换法的是_。A将电流与水流进行对比B探究蒸发快慢与哪些因素有关C在探究发声的音叉是否在振动时，将一个乒乓球靠近它，观察到乒乓球被弹开D将闹钟放在钟罩内，通过抽气来探究声音能否在空气中传播。-参考答案-一、单选题1、C【详解】A木块在水平台上匀速运动的过程中，钩码匀速下降，此时木块的动能不变，重力势能不变；钩码的动能不变，重力势能变小，机械能等于动能和势能之和，则木块与钩码的机械能总量变小，故A错误；B在钩码的拉力作用下，木块沿桌面做匀速运动，此时木块受平衡力，水平方向的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则故B错误；C钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的速度越来越小，所以木块的动能越来越小，故C正确；D钩码触地后木块继续滑动的过程中，钩码不再拉动木块，对木块没有拉力的作用，拉力不再做功，故D错误。故选C。2、B【详解】A向上起跳过程中，质量不变，速度减小，小明的动能减小，故A错误；BC小明的重力为Gmg50kg×10N/kg500N小明跳一次克服重力做功WGh500N×0.06m30J小明在这一分钟做的总功W总80×W80×30J2400J小明在这一分钟内跳绳的功率故故B正确，C错误；D下落过程中小明的质量不变，高度降低，所以重力势能变小，故D错误。故选B。3、A【详解】A斜面对货柜支持力与斜面相垂直，但货柜在此支持力的方向没有通过一定的距离，由公式知，支持力没有做功，故A正确；B已知推力F=200N，斜面长度为，所以推力做的故B错误；C货柜受到的重力竖直向下，斜面对货柜的支持力与斜面相垂直斜向上，两个力不在同一直线上，所以不是平衡力，故C错误；D货柜受到的重力竖直向下，货柜是受力物体；货柜对斜面的压力与斜面垂直斜向下，两个力方向不相反，所以这两个力不是平衡力，故D错误。故选A。4、B【详解】由题知，不计机械自重和摩擦。第一幅图中L1L2为等臂杠杆，由杠杆平衡条件可得F1G第二幅图是滑轮组，承担总重的绳子段数n3，则第三幅图是轮轴，此时的即动力作用在轮上，此时的动力为由此可知F2F3F1故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。5、C【详解】A利用机械可能省力也可能费力，小红利用某种机械不能确定一定省力，故A错误；B小红利用某种机械把相同的物体A也匀速提到了相同的高度，所做的功是为120J，即120J是总功，故B错误；C对物体做的功是有用功，所以，小红利用机械做的有用功等于小明做的功，即100J，故C正确；D由于利用机械就一定做额外功，所以，机械效率总小于1，机械效率不可能达到了100%，故D错误。故选C。6、D【详解】A空中加速上升的飞艇，质量不变，速度变大，动能变大，高度增高，重力势能变大，即飞艇的机械能增大，故A不符合题意；B空中水平匀速飞行的飞机，质量、速度和高度均不变，即动能不变，重力势能不变，故飞机的机械能也不变，故B不符合题意；C地面上蓄势待发的火箭，即火箭是静止的，动能和势能都不变，故火箭此时的机械能也不变，故C不符合题意；D高空中匀速下降的热气球，质量不变，速度不变，动能不变，高度降低，所以重力势能减小，故热气球的机械能减小；故D符合题意。故选D。7、B【详解】A所在教室的大气压约为1标准大气压，即1×105 Pa左右，故A不符合题意；B一个鸡蛋的质量约为50g，即0.05kg；将一个鸡蛋举高2m做功约为W=Gh=mgh=0.05kg×10N/kg×2m=1J故B符合题意；C初中生的重力约为500N，一个初中生漂浮在水面上时，受到的浮力等于他的重力，浮力约为500N，故C不符合题意；D正常人的脉搏1min大约跳动70次左右，故D不符合题意。故选B。8、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。9、B【详解】AB光滑的弧形轨道上不受摩擦力，不计空气阻力，故在A、B、C三点的机械能相同，A、B两点高度相同，重力势能相同，则动能相同，vAvB，在C点速度为0，故小球在A、B、C三点的速度大小关系是vAvBvC，故A正确，不符合题意；B错误，符合题意；C光滑的弧形轨道上不受摩擦力，不需要克服摩擦力做功，因此从B点到C点减小的动能全部铁化为小球的重力势能，故C正确，不符合题意；D没有克服摩擦力做功，不计空气阻力，机械能守恒，则小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能，故D正确，不符合题意。故选B。10、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。二、填空题1、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2、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。3、3 变大 【详解】1设杠杆每个格的长度为L，A点悬挂一个重为4N的物体，根据杠杆的平衡条件解得故需挂6个钩码。2保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向如图斜向左方向，动力臂将减小，若杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将变大。4、（b） （c） （a） （d） 【解析】5、重力势 动能 动 弹性势 【详解】12物块从光滑斜槽高出滚下时，高度降低，即重力势能减少；速度越来越快，即动能增大，所以此过程是重力势能转化为动能。34当物块接触弹簧向右运动时，物块的速度减小，即动能减小；弹簧被压缩的程度越大，即弹簧具有的弹性势能增大，故此过程是动能转化为弹性势能。三、计算题1、（1）600N；（2）木杆的【详解】解：（1）因为杠杆为均匀杠杆，因此杠杆的重心在杠杆的中点位置，设杠杆全长为L，则杠杆重力的力臂为由得 即G=600N。（2）因为是均匀的木杆，因此木杆的支点在杠杆的中心位置，由杠杆的平衡条件可得，在不施加其他任何力时，允许伸出桌面以外的最大长度是木杆的一半。答：（1）木杆的重力是600N。（2）允许伸出桌面以外的最大长度是木杆的二分之一。2、（1）9×105J；（2）60%；（3）3.75×104N【详解】解：（1）提升重物做的有用功（2）由图可知，n3，则绳端移动的距离总功滑轮组的机械效率（3）由可得，额外功克服摩擦和钢丝绳重所做的功克服动滑轮重力所做的额外功则动滑轮的重力答：（1）提升重物做的有用功为9×105J；（2）滑轮组的机械效率为60%；（3）动滑轮的重为3.75×104N。3、（1）1.1×104N；（2）见解析【详解】解：（1）由P可得，牵引力做的功WPt22×103W×10×60s1.32×107J由WFs可得，汽车的牵引力F1.1×104N因汽车在平直的公路上匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，前进中汽车受到的阻力fF1.1×104N（2）汽车的功率保持不变，根据PFv可知，汽车上坡时应减小车速来增大牵引力。答：（1）前进中汽车受到的阻力为1.1×104N；（2）汽车的功率保持不变，若要上坡，需采取的措施是减小车速，以此增大牵引力。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）100N；（2）300W；（3）91.7【详解】解：（1）由图知道，连接动滑轮绳子的股数n=2，若不计绳重及摩擦，由知道，动滑轮的重力G动=2F-G物=2×300N-500N=100N（2）绳子自由端移动的距离s=2h=2×10m=20m李师傅施加拉力做的功W总=Fs=300N×20m=6000J拉力的功率（3）李师傅的重力G人=mg=60kg×10N/kg=600N人能提供的最大拉力等于自身重力，即F=G人=600N当人施加最大拉力时，提升的物重最大，滑轮组的机械效率最高，由知道此时的最大物重G=2F-G轮=2×600N-100N=1100N由于所以此时滑轮组的最大机械效率答：（1）动滑轮的重力为100N；（2）李师傅拉力的功率为300W；（3）李师傅利用此滑轮组工作时的最大机械效率91.7%.四、实验探究1、小木块移动的距离 速度 甲、丙 B 能 C 【详解】（1）1小钢球在滚下斜面的过程中，质量不变，高度减小，其重力势能转化为动能，动能大小是通过小木块移动的距离s大小来反映的。（2）23分析比较甲和乙两组实验可得，物体的质量相同，而下滑的高度不同，甲图中下滑的高度大，运动到水平位置时速度大，推动木块滑行的距离大，故物体质量相同时，速度越大，动能越大；研究物体的动能与质量的关系要控制速度大小相同，故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系。（3）4探究动能与质量的关系，应控制速度相同，动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的，故实验中使用的木块大小不能改变，丙实验中，钢球的动能较大，因此可以改变木板的长度和金属球的质量，故AC符合题意，B不符合题意。（4）5质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较。能研究铁球的动能大小与速度的关系。（5）6用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，由于弹簧的压缩程度相同，则具有的弹性势能相同，转换成的动能相同，所以推动木块移动的距离也相同，故AB不符合题意，C符合题意。故选C。2、速度 阻力大小 距离 不受力的作用 C 【详解】（1）1甲图，实验中让同一钢球从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动，“同一钢球”控制了钢球的质量不变，钢球的高度不同，运动到斜面底端时的速度也就不同，因此该实验探究的是钢球动能与速度的关系。2乙实验中的水平面的粗糙程度不同，小球运动时受到的阻力大小不同，所以是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受阻力大小的关系。（2）3甲实验钢球从斜面滚下，碰到木块后推动木块做功，推动的距离越大，对木块做的功越多，说明钢球动能越大；反之，说明动能越小。4乙实验中同一钢球从相同斜面的同一高度滑下，到平面上时受到的阻力越小，滑行的距离越远，进一步推理：在理想情况下，运动的物体如果不受力的作用，将永远做匀速直线运动。（3）5A将电流与水流进行类比，采用的是类比法，故A不符合题意；B探究蒸发快慢与哪些因素有关时，采用的是控制变量法，故B不符合题意；C在探究发声的音叉是否在振动时，将一个乒乓球靠近它，观察到乒乓球被弹开，通过乒乓球的弹开表明音叉是振动的，属于转换法，故C符合题意；D将闹钟放在钟罩内，通过抽气来探究声音能否在空气中传播，采用的是实验推理法，故D不符合题意。故选C。