2021-2022学年度沪科版八年级物理第十章-机械与人单元测试试卷(精选含详解).docx

沪科版八年级物理第十章 机械与人单元测试 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、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2、如图所示，小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物，若摩擦不计，则（）AF1大于F2BF1大于F3CF1等于F2DF2小于F33、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4、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5、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、在生产和生活中经常使用各种机械，关于机械的下列说法，正确的是（）A使用机械可以省力、省距离，也可以省功B机械做功越快，机械效率越高C使用机械可以省力或省距离，但不能省功D机械做功越多，机械效率越高8、两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A，（每个滑轮重相同）使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）A甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率B甲滑轮组拉力的功率小于乙滑轮组拉力的功率C甲、乙两滑轮组的有用功相同D甲、乙动滑轮的重力为2N9、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10、一块砖分别平放、侧放、竖放在水平地面上，有关它的重力势能的说法中，正确的是（）A平放时最大B侧放时最大C竖放时最大D三种放法都相同第卷（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，放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为40cm，质量为2kg，它的右端与桌面相齐，与桌面间的摩擦力大小为物重的0.2倍。若在木板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子，水平推力至少要做功 _J。2、图甲所示为一种搬运建筑材料的机械装置AB是个杠杆，O为支点，杠杆平衡时，B端受到的向下的拉力_A端受到的向下拉力（选填“大于”、“小于或“等于”）；若搬运2000N的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲1600N，该滑轮组的效率甲_；若用同样的滑轮按乙图组装，匀速提升相同的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力为F乙，乙滑轮组的效率为乙，考虑实际情况，则F甲_F乙，甲_乙（选填“”、“”或“”）。3、如图使用定滑轮时，沿竖直方向向下拉，跟沿斜的方向向下拉，所用拉力的大小_这是因为它们的力臂_。4、钓鱼是人们喜爱的一种休闲活动，如图是钓鱼示意图（1）钓鱼时，若其他条件不变，鱼竿长度越长，手提鱼竿的力越_；（2）钓鱼者将一条重为5牛的鱼从水面提高2米，再沿水平方向移动1米，在这一过程中，他克服鱼的重力做功为_焦。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、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。2、如图所示，某人用机械效率为80%的滑轮组匀速提升重120N的物体，在2s内，绳的自由端移动了6m。（不计绳重和摩擦）求：（1）物体上升的高度；（2）物体上升的速度；（3）人的拉力为多大？（4）提升过程中的有用功是多少？（5）人所做的额外功是多大？3、用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作用下，重为1000N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为80N，忽略绳重与摩擦。求：（1）滑轮组对物体做功的功率；（2）滑轮组的机械效率。4、如图所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面F200N的推力，将质量为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上，斜面长s2m。（g取10N/kg）求：（1）推力做功的功率。（2）斜面的机械效率。（3）斜面对物体的摩擦力。5、如图所示为集合最新IT技术的人工智能医护机器人。若该机器人工作时的功率为80W，在水平地面上匀速直线行驶10m用时10s，求：（1）机器人行驶的速度；（2）机器人牵引力做的功；（3）机器人行驶时受的牵引力。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M（Mm），分别从不同的高度h和H（Hh）由静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。（1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法是 _。若水平面绝对光滑，本实验将 _（选填“能”或“不能”）达到探究目的。（2）由甲、乙两图可得出实验结论：物体的动能大小与 _有关。实验中，发现木块有时会从水平木板右侧滑出，而影响了实验，则可以通过 _（选填“增大”或“减小”）木块的质量来加以改进。（3）小明根据乙、丙两图 _（选填“能”或“不能”）来探究重力势能大小与质量的关系。（4）小王同学则用如图丁所示的方法来探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度（h2h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是 _（选填“正确”或“错误”）的，理由是 _。2、如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平面向右运动直至停止。（1）本实验使钢球获得动能的操作方法是_，钢球动能的大小是通过观察_来判断。（2）换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与_的关系。（3）若斜面光滑，小球从斜面顶端由静止滚到斜面底部的过程中，其机械能_（选填“变大”“不变”或“变小”）。（4）物理研究方法有许多，如“控制变量法”、“模型法”、“类比法”、“转换法”和“等效替代法”等，本实验利用了_法（填一种即可）。-参考答案-一、单选题1、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。2、C【详解】使用定滑轮时，若摩擦不计，绳子自由端的拉力等于物重。即F1=F2=F3=G定滑轮只起到了改变拉力方向的作用，而对力的大小并未造成影响。故选C。3、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。4、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。5、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。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、C【详解】AC使用机械有时是为了省力，有时是为了省距离，有时是为了改变力的方向，但都不能省功，故A错误，C正确；BD由于机械效率是指有用功所占总功的比例，与做功快慢和做功多少无关，故BD错误。故选C。8、C【详解】AC因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W额=G动h、W有用=G物h可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则由W总=W有用+W额可知拉力做的总功相同，由得到两滑轮组的机械效率相同，故A错误，C正确；B由图甲可知，n1=3，则绳端移动的距离s1=n1h=3×20cm=60cm=0.6m由图乙可知，n2=2，则绳端移动的距离s2=n2h=2×20cm=40cm=0.4m甲滑轮组拉力的功W1总=F1s1=6N×0.6m=3.6J甲滑轮组拉力的功率 乙滑轮组拉力的功W2总=F2s2=9N×0.4m=3.6J乙滑轮组拉力的功率 甲滑轮组拉力的功率等于乙滑轮组拉力的功率，故B错误；D动滑轮的重力G动=2F1-G=3×6N-17N=1N故D错误。故选C。9、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。10、C【详解】重力势能由质量和高度决定，平放时重心最低，竖放时重心最高，所以重力势能最大。故选C。二、填空题1、0.8【详解】由知道，物体的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N木板与桌面间的摩擦力f=0.2G=20N×0.2=4N由于物体匀速运动，水平推力的大小与木板与桌面间的摩擦力大小相等，即推力F=f=4N当物体的重心刚过桌面的边沿时，木板会被推下桌子，所以当木板推下桌子时，推力移动的距离是木板总长的，推力做的功2、小于 62.5% 【详解】1AB是个杠杆，O为支点，因为OAOB，由FA×OAFB×OB可知，FAFB。2由图知，甲滑轮组中n2，由得，甲滑轮组的效率甲×100%×100%62.5%3由图示可知，甲图中n2，乙图中n3，由F（G+G动）可知，F甲F乙。4根据题意可知，两种方法提升货物，并且匀速提升高度相同，则有用功相同，而乙增加了定滑轮需要克服绳重及摩擦力做的额外功增加，由可知，甲乙。3、相等 相等 【详解】12定滑轮的支点为滑轮的圆心，沿竖直方向向下拉的时候，拉力的力臂为滑轮的半径，沿斜的方向向下拉时，绳子与滑轮相切，拉力的力臂也为滑轮的半径，所以两次拉力的力臂相等，由杠杆平衡条件可知，两次所用拉力大小相等。4、大 10 【详解】（1）1钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。若其他条件不变，鱼竿长度越长，阻力臂增大，而动力臂不变，由杠杆平衡条件知道，动力增大，即手提鱼竿的力越大。（2）2钓鱼者将一条重为5牛的鱼从水面提高2米，他克服鱼的重力做功，再沿水平方向移动1米，在这一过程中不做功，故他克服鱼的重力做功WGh5N×2m10J5、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）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。2、（1）2m；（2）；（3）50N；（4）300J；（5）60J【详解】解：（1）如图，一共有3段绳子承担总重力，则，所以物体上升的高度为（2）根据题意，由速度公式可得（3）根据题意，由效率计算公式可得故。（4）根据题意，对物体所做的有用功为（5）根据题意，人拉绳子所做的总功为可得答：（1）物体上升的高度为2m；（2）物体上升的速度为；（3）人的拉力为50N；（4）提升过程中的有用功是240J；（5）人所做的额外功是60J。3、（1）200W；（2）92.6%【详解】解：（1）滑轮组对物体做功滑轮组对物体做功的功率（2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n3，忽略绳重与摩擦，电动机对绳的拉力拉力做的总功滑轮组的机械效率答：（1）滑轮组对物体做功的功率为200W；（2）滑轮组的机械效率为92.6%。4、（1）80W；（2）75%；（3）50N【详解】解：（1）推力做的总功推力的功率（2）推力做的有用功斜面的机械效率（3）由可得，额外功由 可得摩擦力答：（1）推力做功的功率为80W；（2）斜面的机械效率为75%；（3）斜面对物体的摩擦力为50N。5、（1）1m/s；（2）800J；（3）80N【详解】解：（1）机器人行驶的速度（2）机器人牵引力做的功WPt80W×10s800J（3）由WFs可得机器人行驶时受的牵引力答：（1）机器人行驶的速度是1m/s；（2）机器人牵引力做的功是800J；（3）机器人行驶时受的牵引力是80N。四、实验探究1、转换法 不能 速度 增大 可以 错误 没有控制水平面的粗糙程度相同 【详解】（1）1研究的物理量不易直接测量时，都需要想办法把它们的大小间接表示出来，这种方法叫转换法。实验中通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，即研究问题的方法是转换法。2若水平面绝对光滑，则木块运动时不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，所以本实验将不能达到探究目的。（2）3物体的动能大小与物体的质量和速度有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。甲、乙两图中小球的质量一定，初始高度不同，到达水平面时的速度不同，所以探究的是物体的动能大小与速度的关系。4当小球撞击木块后，木块获得一定的动能，木块要克服摩擦阻力做一定大小的功，因Wfs，为改进实验，即减小木块在木板上滑行的距离s，故可通过增大滑动摩擦力的方法来减小滑行的距离s，根据在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大，故可通过增大木块的质量，从而增大木块对木板的压力的方法达到目的。（3）5重力势能大小与物体的质量和物体的高度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。乙、丙两图中物体的质量不同，滚下的高度相同，可以用来探究重力势能大小与质量的关系。（4）67图2所示的方法探究动能的大小与速度的关系，由控制变量法，应改变小球撞击木块前的速度，控制其它因素相同，而实验中铁板和毛巾粗糙程度不同，故这种方法是错误的，原因是没有控制水平面的粗糙程度相同。2、让小球在斜面上由静止滚下 木块移动距离 质量 不变 转换法 【详解】（1）12实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，钢球在斜面的某个高度时，钢球具有重力势能，若不计摩擦，滚下时，钢球的重力势能全部转化为钢球动能；到达水平面时，钢球具有动能，会撞击水平面上的木块，通过观察木块被撞出的距离来判断动能的大小。（2）3质量不同的钢球从斜面相同的高度滚下，则到达水平面时的速度相同，所以探究动能大小与质量的关系。（3）4若斜面光滑，钢球从斜面滚下，重力势能全部转化为动能，机械能守恒，大小不变。（4）5该实验中探究动能与质量的关系时，控制速度大小不变，探究动能与速度的关系时，控制质量大小不变，所以使用了控制变量法；同时钢球到达水平面时，把钢球的动能转化为木块在水平面滑行的距离，使用了转换法。