2021-2022学年度沪科版八年级物理第十章-机械与人课时练习试卷(含答案详解).docx

沪科版八年级物理第十章 机械与人课时练习 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、下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）A开瓶器B钢丝钳C食品夹D核桃夹2、若物体受到平衡力的作用，那么（）A物体一定保持静止B物体的重力势能一定保持不变C物体的动能一定增大D物体的机械能可能发生变化3、如图所示，体能测试中小明用2000N的力掷出的实心球运动的情景，已知从b到d的水平距离为7.5m，c为实心球的最高点，下列说法正确的是（）A人对实心球做功15000JB实心球在c点处于平衡状态C不计空气阻力，实心球从b到d过程中机械能先增大后减小D从a到d的过程中实心球的运动状态在不断的变化4、用甲、乙、丙三个木块将相同弹簧压缩到图示位置后由静止释放，沿光滑水平轨道滑行，可冲到光滑斜面上。若三个木块能到达斜面的最大高度分别是h甲、h乙、h丙，且h乙h丙，弹簧的压缩量分别为l1、l2、l3，且l1l2l3，甲、乙的质量m甲m乙。以下判断正确的是（）A甲、乙能到达斜面的最大高度h甲h乙B乙离开弹簧时的动能比丙大C甲、乙离开弹簧时的速度v甲v乙D乙、丙的质量m乙m丙5、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、重为100N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.5m/s的速度作匀速直线运动，弹簧测力计的示数为4N。不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦。则（） A物体A受到水平面的摩擦力为5NB拉力F的功率为4WC若物体A匀速运动2s，拉力F做功为4JD物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是一对平衡力7、如图所示，轻质直杆OA可绕O点转动，直杆下端挂一重物G。现用一个始终跟直杆垂直的力F将直杆由竖直位置缓慢转动到图示虚线位置，在转动过程中这个直杆（）A始终是省力杠杆B始终是费力杠杆C先是省力杠杆，后是费力杠杆D先是费力杠杆，后是省力杠杆8、水平地面上有一重5N的球，小孩用20N的力踢球，球离脚后在地面上滚动了15m，那么小孩踢球过程中对球做的功是（）A75JB0JC300JD无法确定9、如图所示的简单机械中，省距离的是（）A 旗杆上的定滑轮B 夹东西的筷子C 开门的把手D 蜿蜒的盘山公路10、将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2，物重G1>G2，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是（）A拉力F1一定大于F2B乙滑轮组的机械效率较高C甲、乙滑轮组的有用功相同D甲的额外功与有用功的比值较小第卷（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、工人用如图所示的滑轮组将质量为20kg的货物竖直匀速提高了2m，他所做的有用功是_J，已知该滑轮组的机械效率为80%，总功为_J，工人的拉力是_N（）。3、为了纪念其在能量转化中发现守恒思想的重大贡献，用他的名字来命名功和能单位的物理学家是 _。4、如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，表是提升物体时采集到的信息：物重G/NOA/mOB/mA端上升的高度h/mB端下降的竖直距离s/m400.80.40.20.1若不计杠杆自重和摩擦，拉力应为_N；若实际拉力F为90N，则杠杆的机械效率为_。5、旺财同学是学校的升旗手，他将一面国旗在国歌声中匀速升到旗杆顶端，国旗能升到旗杆顶端是因为旗杆顶端装有_滑轮。国旗匀速上升过程中，_能逐渐增大。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、某品牌易步车的部分参数如下表所示，质量为50kg的雯雯从家骑行该品牌易步车上学（如图乙），以最大速度匀速行驶10min到达学校，行驶中易步车所受阻力为人和车总重的0.1倍；（g10N/kg）求：（1）雯雯的家到学校的距离；（2）雯雯在水平路面上骑易步车时，车对地面的压强；（3）易步车以最大速度匀速行驶10min做的功。电池4AH锂电池电机额定功率500W最大速度18km/h单轮胎触地面积25cm2轮胎个数2车身自重18kg2、如图所示杠杆处于水平平衡状态，已知AB=1m，GA=12N，GB=8N，试求OA的长度；若将B端加4N的重物，欲使杠杆重新平衡，则支点O应怎样移动位置？3、一辆轿车发动机的牵引力的功率P为90kW，现以v108km/h的速度在一段平直的高速公路上匀速行驶。运动过程中轿车受到的阻力不变。（1）请推导：PFv（其中F表示轿车发动机的牵引力，v表示轿车行驶的速度，P表示轿车牵引力的功率）；（2）求该轿车在加速启动过程中受到的阻力为多少？4、如图甲所示的装置，A是重10N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和60N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，（g=10N/kg）。求：（1）动滑轮的重力为多少N？（2）内拉力F的功率为多少W？（3）此装置提升重物的最大机械效率约为多大？5、如图是工人利用滑轮组提升重为600N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为75W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重。求：（1）拉力所做的有用功。（2）滑轮组的机械效率。（3）滑轮组中的动滑轮的重力。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、 “探究杠杆平衡条件”实验。（1）小明把杠杆放在支架上后，在图甲所示位置静止，这时的杠杆处于_（平衡/不平衡）状态。为了将杠杆调至水平位置平衡，他应将右端的平衡螺母向_（左/右）调节。当杠杆在水平位置平衡时，杠杆自重的力臂为_cm。（2）如图乙，在已经调节好的杠杆左端A处挂4个相同钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，可以在杠杆右边离支点4格的B处挂_个相同的钩码，实验过程中每次都要调节使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量_（力/力臂）。（3）如图丙，在杠杆左边离支点4格的C处，用弹簧测力计与水平方向成30°角斜向上拉，也可使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计示数为_N（每个钩码重0.5N）。（4）小明对原来装置进行改装如图丁。将相同的钩码由A点移到C点，弹簧测力计示数_（变大/变小/不变）；若将钩码悬挂在A点，只将弹簧测力计秤钩位置由B位置移到C点，机械效率将_（变大/变小/不变）。2、某同学在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，设计了如图所示的实验方案，并进行了如下的实验：步骤l：让钢球从斜面A点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v1，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s1；步骤2：让钢球从斜面B点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v2，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s2；步骤3：改变钢球的质量让钢球从A点由静止开始下滑，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离S3。（1）比较v1、v2，可知vl_v2（选填“>”“<”或“=”）这是因为_；（2）设计步骤l和步骤2的目的是_；（3）比较步骤_和步骤3可以探究动能大小和物体_的关系。-参考答案-一、单选题1、C【详解】A开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；B钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；C食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；D核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。故选C。2、D【详解】A物体在平衡力作用下，会保持静止或匀速直线运动，故A不符合题意；BCD物体在平衡力作用下，保持静止或匀速直线运动。当物体静止时，动能、重力势能和机械能都不变；当物体做匀速直线运动时，动能不变，但物体可能水平运动，也可能不是水平运动。物体水平方向做匀速直线运动时，动能不变，重力势能不变，机械能不变；物体不是水平方向，而做匀速上升、或匀速下降时，动能不变，重力势能要改变，机械能改变。所以一个物体受到平衡力的作用，动能一定不变，势能可能改变，机械能可能改变，故BC错误，D正确。故选D。3、D【详解】A知道人对实心球施加的力为2000N，但不知道在该力的方向上实心球移动的距离，无法计算做功大小，故A错误；B实心球在c点，处于最高点，受到竖直向下的重力、水平向左的阻力，受到的力不是平衡力、没有处于平衡状态，故B错误；C不计空气阻力，实心球从b到d过程中，先是动能转化为重力势能，后来重力势能转化为动能，实心球的机械能不变，故C错误；D从a到d的过程中实心球的运动方向、速度大小都在变化，其运动状态在不断的变化，故D正确。故选D。4、D【详解】A木块沿光滑水平轨道滑行时，机械能守恒，弹簧弹性势能转化为木块的动能，木块的动能又转化为木块的重力势能。因为l1l2，因此第一个图中弹簧的弹性势能小于第二个图中弹簧的弹性势能；m甲m乙，所以离开弹簧时木块甲的动能小于木块乙的动能，冲上斜面，甲动能转化的重力势能比乙转化的重力势能少，最终甲、乙能到达斜面的最大高度h甲h乙，故A错误；B因为l2l3，因此第二、三图中的弹簧弹性势能相同，因此乙离开弹簧时的动能等于丙的动能，故B错误；C当质量相同时，物体速度越大，动能越大。因为木块甲的动能小于木块乙的动能，所以甲、乙离开弹簧时的速度v甲v乙，故C错误；D当速度相同时，物体高度越大，重力势能越大。因为乙、丙的动能相同，所以二者重力势能也相同。由于h乙h丙，所以m乙m丙，故D正确。故选D。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、B【详解】A对A进行受力分析，其受到了向左的拉力和向右的摩擦力，向左总拉力为8N，那么向右的摩擦力为8N，故A不符合题意；B拉力F的功率故B符合题意；C若物体A匀速运动2s，拉力F做功为故C不符合题意；D物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是两个物体间的作用力与反作用力，故是相互作用力，故D不符合题意。故选B。7、A【详解】由图可知动力F1的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向图示虚线位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，但始终在l2l1时是省力杠杆，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。8、D【详解】由W=Fs可知，脚对球的力为20N，但不知道在该力的方向上球通过距离，球滚动15m的过程中有一段是沿力的方向的距离，同时还有一段是由于惯性而运动的距离，所以题中虽然知道力，但由于不知道沿力的方向的具体距离而无法计算功，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。9、B【详解】A旗杆上的定滑轮，相当于等臂杠杆，不省力，也不省距离，故A不符合题意； B夹东西的筷子，是费力杠杆，费力，省距离，故B符合题意； C开门的把手使用时，实质是轮轴，动力作用在轮上，阻力作用在轴上，是省力机械，省力，费距离，故C不符合题意； D蜿蜒的盘山公路是斜面，省力，费距离，故D不符合题意。故选B。10、D【详解】A由图可知，甲、乙动滑轮上绳子股数n分别为3和2，且物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由公式：可知：F1与F2的大小关系不能确定，故A错误；CD已知物体上升的高度h相同，且物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由公式：W有=Gh和W额=G动h可知：甲的有用功大于乙的有用功，而两者的额外功相同，则甲的额外功与有用功的比值较小，故C错误、D正确；B由公式可知：在额外功相同时，甲的有用功大，所以其机械效率就高，故B错误。故选D。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、400 500 125 【详解】1货物的重力为工人对重物做的有用功为2由可得，总功为 3由图可知，由可得拉力为3、焦耳【详解】焦耳是英国物理学家，为了纪念其在能量转化中发现守恒思想的重大贡献，用他的名字来命名功和能的单位，所以在物理学中，焦耳是功和各种能量的基本单位。4、80 88.9% 【详解】1不计杠杆自重和摩擦，可由杠杆平衡条件F×OBG×OA即F×0.4m40N×0.8m解得F80N。2若F90N，由表中数据机械效率为5、定 重力势 【详解】12国旗杆上的滑轮为定滑轮，其本质是一个等臂杠杆，所以利用它来升国旗，可以改变施加力的方向；国旗匀速上升过程中，高度增大，国旗的重力势能逐渐增大。三、计算题1、（1）3000m；（2）1.36×105Pa；（3）2.04×105J【详解】解：（1）雯雯的家到学校的距离为 （2）雯雯骑车时，人和车的总重力 骑车时对地面的压力骑车时对地面的压强（3）自行车匀速行驶受平衡力的作用，则牵引力做的功答：（1）雯的家到学校的距离为3000m；（2）雯雯在水平路面上骑车时，对地面的压强为1.36×105Pa；（3）雯雯骑车到学校，牵引力做的功为2.04×105J。2、0.4m；右移0.1m【详解】解：当杠杆平衡时有即解得OA=0.4m当B端加4N的重物时，设支点为，杠枰平衡时有将GA=12N，GB=8N带入，解得即支点O应向右移0.1m。答：OA的长度是0.4m；若将B端加4N的重物，欲使杠杆重新平衡，则支点O应右移0.1m。3、（1）见解析；（2）3000N【详解】解：（1）根据功率的定义式可得（2）轿车匀速运动时，所受的阻力与牵引力为一对平衡力由题可知，运动过程中轿车受到的阻力不变，即加速启动过程中所受到的阻力仍为3000N。答：（1）见推导过程；（2）该轿车在加速启动过程中受到的阻力为3000N。4、（1）10N；（2）4W；（3）81.8%。【详解】解：（1）由图丙可知，在内，A被匀速提升，由图乙可知拉力由图甲可知绳子忽略绳重及摩擦，根据滑轮组拉力公式则动滑轮的重力为（2）由图丙可知，内，A上升的速度为则拉力端移动速度为内拉力F的功率为（3）忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力为则由上式可知，当绳子C最大拉力为60N时，绳子B拉力为110N>100N，则B处的绳子会被拉断；当绳子B最大拉力为100N时，绳子C的拉力为55N60N，此时两绳子都不会被拉断；所以要以B处最大拉力100N为准（此时FC最大=55N），且绳子B的拉力为则此装置最多能匀速运载货物的重力为此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，则此装置提升重物的最大机械效率为答：（1）动滑轮的重力为10N；（2）内拉力F的功率为4W；（3）此装置提升重物的最大机械效率约为81.8%。5、（1）600J；（2）80%；（3）90N【详解】解：（1）由可得，物体上升的高度拉力所做的有用功（2）由可得，工人拉力所做的总功则滑轮组的机械效率（3）不计绳重，克服动滑轮重力所做的功则滑轮组中的动滑轮的重力答：（1）拉力所做的有用功为600J；（2）滑轮组的机械效率为80%；（3）滑轮组中的动滑轮的重力为90N。四、实验探究1、平衡 右 0 2 力臂 2 变大 不变 【详解】（1）1杠杆静止在如图甲的位置，所以杠杆处于平衡状态。2杠杆的右端上翘，应将右端的平衡螺母向上翘的右端移动，才能使杠杆在水平位置平衡。3当杠杆在水平位置平衡时，杠杆的重心和支点重合，杠杆自重的力臂为0cm。（2）4设每个钩码重G，杠杆1小格长为l，根据杠杆的平衡条件：，即解得，需挂2个钩码。5实验过程中每次都要调节使杠杆在水平位置平衡，由于动力和阻力的方向是竖直向下的，这样动力和阻力的力臂刚好在杠杆上，这样方便测量力臂的长度。（3）6当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，此时动力臂是根据杠杆的平衡条件可得（4）7将相同的钩码由A点移到C点，阻力不变，阻力臂变大，且动力臂不变，根据可知弹簧测力计示数变大。8若将钩码悬挂在A点，只将弹簧测力计秤钩位置由B位置移到C点，仍然将钩码提升同样的高度，即做的有用功相等，杠杆重心位置不变，重心上升的高度不变，则克服杠杆重力做的额外功相等，则拉力做的总功也相等，由可知，杠杆的机械效率将不变。2、> 小球在A点处具有的重力势能大于在B点处的重力势能 探究在质量一定时，物体动能的大小与速度的关系 1 质量 【详解】（1）12A点高于B点，同一钢球在A点处具有的重力势能大于在B点处的重力势能；钢球从斜面上向下滚动时，重力势能转化为动能，所以钢球从A点释放时，滚动到水平面时的动能较大，速度也较大，即v1v2（2）3在步骤1和步骤2中，物体的质量相同，速度不同，因此是在质量相同的情况下，探究动能与速度的关系。（3）45步骤1和步骤3，钢球都从A点滑下，钢球从A点滑下时重力势能相同，转化成的动能也相同，所以速度相同，两者钢球质量不相同，所以是在速度相同的情况下，探究动能与质量的关系。