2021-2022学年沪科版八年级物理第十章-机械与人综合训练试题.docx

沪科版八年级物理第十章 机械与人综合训练 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、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（）A2:3B2:1C2:9D9:22、在某高处将两块质量相等的石块A、B分别以两种方式落向地面：石块A自由落下到地面；石块B被用水平作用力水平抛出后，呈抛物线下落到地面。在石块落地的过程中，石块重力分别做的功率为PA和PB，则比较两者大小关系正确的是（）APAPBBPAPBCPAPBD不好判断3、在图中，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（）A0.5GB2GC0.5fD2f4、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10W5、如图所示，2021年6月17日搭载聂海胜、刘伯明和汤洪波三名航天员的神舟十二号飞船加速升空时的情景，下列说法正确的是（）A火箭的重力势能变大，动能变大，机械能不变B火箭的重力势能变大，动能减小，机械能不变C火箭的重力势能变大，动能变大，机械能变大D火箭的重力势能变大，动能减小，机械能减小6、下列说法正确的是（）A具有能的物体一定在做功B具有能的物体一定做了功C具有能的物体一定能够做功D以上说法都正确7、今年5月5日 我国自主研发的大飞机C919在上海浦东国际机场试飞成功。该大飞机在加速上升的过程中（忽略燃油变化），下列关于大飞机的动能和势能变化情况的描述，正确的是（）A动能增大，势能减小B动能减小，势能增大C动能增大，势能增大D动能减小，势能减小8、如图将一小球置于一弹簧上方，放手后，小球向下运动，到达A位置小球刚好与弹簧接触，到达B位置小球的速度变为零，则对于此过程分析下列说法错误的是（）A从A到B位置过程中，小球的机械能全部转化为弹簧的弹性势能B从A到B位置过程中，小球受到弹力一直变大C从A到B位置过程中，小球的速度由大变小，到B位置为零D从A到B位置过程中，小球开始时受到的弹力小于重力，后来受到的弹力大于重力9、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10、如图所示的工具，在使用过程中不省力的是（）A用起子起瓶盖B用镊子夹物体C用钢丝钳剪钢丝D用羊角锤起钉子第卷（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，用一个动滑轮把重500 N的物体匀速提起2m时，不计摩擦和动滑轮重，人对绳子的拉力为_N，绳子自由端移动 _m，动滑轮的挂钩受到的拉力为 _N。2、如图所示，用平行于斜面、大小为2.5N的拉力F，将重为3.6N的物体从斜面底端匀速拉至顶端，则有用功是_J，机械效率是_，摩擦力为_N。3、一自身质量忽略不计的定滑轮匀速吊起500 N的重物，站在地面上的人向下的拉力是_N，拴滑轮的天花板受到的力是_N。4、足球运动员用力踢足球，足球离开人足在草地上滚动到停下来的过程中，足球运动员对足球施加的力对足球_功，这是由于_。5、如图所示，拉力F250N，在10s内将重为600N的货物匀速提升2m，则滑轮组的机械效率为 _，拉力的功率为 _W。请你说出一条提高该机械机械效率的方法：_。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、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。2、如图是质量为60kg的工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段提升过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，绳端的拉力F为300N，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。求：（1）工人拉绳子的速度； （2）滑轮组的机械效率； （3）这名工人用该装置能提升物体的最大重力。3、用如图所示的滑轮组将重500N的物体G匀速提升3m所用的时间为10s，所用的拉力F为200N，（不计绳重及摩擦）求：（1）拉力所做的有用功；（2）拉力做功的功率；（3）滑轮组的机械效率为多少？4、骑行是青少年最喜爱的运动项目之一，如图所示是小明的山地车及相关数据，某次骑行，小明沿着平直的公路匀速行驶3km，耗时10min，（g取10N/kg）求：（1）停放时，山地车对水平地面的压强；（2）若在该路段骑行时受到的平均阻力为20N，小明骑行时的功率。车架材料碳纤维车架材料体积V/cm32500整车质量m/kg10车与地面接触总面积S/cm285、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？四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、小华为了探究物体动能的大小与质量、速度的关系，设计了如图甲、乙所示的实验。实验甲：质量相同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。实验乙：质量不同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。（1）要探究物体动能的大小与速度的关系应选用_图；（填“甲”、“乙”）（2）乙组实验中让小球从相同高度滚下的原因是：_；（3）这个实验中，利用木块被碰撞后移动的_来比较物体的动能大小。此处所采用的实验方法有_；（控制变量法/模型法/转换法/类比法/等效替代法）（4）甲图实验的结论是_。2、用图示装置探究“斜面机械效率”，实验记录如表。斜面倾斜程度木块所受重力G/N斜面高度h/m沿面拉力F/N斜面长L/m机械效率较缓50.22.5140%较陡50.53.9164%最陡50.74.61（1）根据表格中的数据可知，斜面倾斜程度最陡时机械效率为_；由实验可得初步结论：_；（2）有同学提出“斜面越陡，拉力越大，则物体受到的摩擦力也越大”。请判断该同学的说法是否正确，并通过计算加以说明_。-参考答案-一、单选题1、B【详解】由可得则它们有用功之比为故选B。2、B【详解】由题知故根据 知在下落过程中因为所以，重力做功又因为石块A自由落下到地面；石块B被用水平作用力水平抛出后，呈抛物线下落到地面，所以，A和B所用时间相同，故根据知故ACD错误，B正确。故选B。3、C【详解】当在水平方向使用动滑轮时，拉力所要克服的是摩擦力。绳子对A的拉力就等于A所受到的摩擦力，作用在动滑轮上的绳子有2段，则得 故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。4、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。5、C【详解】ABCD物体的动能与物体的运动速度和质量有关：速度越大、质量越大，动能就越大。火箭加速上升时，质量不变，速度变大，所以动能变大；物体的重力势能与物体的高度和质量有关：高度越高、质量越大，重力势能越大。火箭升空，质量不变，高度变大，重力势能变大。物体的机械能等于动能与势能之和，动能和势能都变大，所以机械能变大。故ABD错误，C正确。故选C。6、C【详解】ABD具有能的物体不一定正在做功，具有能的物体不一定做了功，比如：天花板上静止不动的吊灯具有重力势能，没有正在做功，也没有做了功，故ABD错误；C一个物体能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量，具有能的物体一定能够做功，故C正确。故选C。7、C【详解】影响动能因素是质量和速度，影响重力势能因素是质量和高度，飞机加速上升的过程中，飞机的质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大。故选C。8、A【详解】A从A到B位置过程中，小球的机械能大部分转化为弹簧的弹性势能，但也有一部分会由于空气阻力、摩擦等转化为内能，故A错误，符合题意；B从A到B位置过程中，弹簧的形变程度逐渐加大，所以小球受到弹力一直变大，故B正确，不符合题意；C从A到B位置过程中，小球开始时受到的弹力小于重力，继续加速，后来受到的弹力大于重力，小球开始减速，所以小球是先加速，再减速，到B位置速度变为0；故C正确，不符合题意；D从A到B位置过程中，开始时弹簧的形变程度小，小球受到的弹力小于重力，后来弹簧的形变程度增大，小球受到的弹力大于重力，弹力与重力的关系是变化的，故D正确，不符合题意。故选A。9、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。10、B【详解】A用起子起瓶盖时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；B用镊子夹物体时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；C用钢丝钳剪钢丝时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；D用羊角锤起钉子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。故选B。二、填空题1、250 4 500 【详解】1动滑轮可以省一半的力，所以人对绳子的拉力为物体重力的一半，故人对绳子的拉力为2动滑轮可以剩一半的力但是费一倍的距离，所以物体提起2m，绳子自由端移动为4m。3不计滑轮重和绳子的重力，将挂钩和重物当成一个整体，其处于平衡状态，其受到了向上的拉力和向下的重力，故拉力等于物体的重力等于500N。2、0.72 72% 0.7 【详解】1由图示知，斜面的高度h=20cm=0.2m拉力做的有用功W有=Gh=3.6N×0.2m=0.72J2斜面长s=40cm=0.4m拉力做总功W总=Fs=2.5N×0.4m=1J斜面的机械效率3拉力做的额外功W额=W总-W有=1J-0.72J=0.28J由W额=fs得物体在斜面上受到的摩擦力3、500 1000 【详解】1定滑轮匀速吊起500 N的重物，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，只能改变力的方向，不能改变力的大小。所以站在地面上的人向下的拉力是500N。2 拴滑轮的天花板受到晾干向下的拉力，则受到的力为F=500N+500N=1000N4、不做 在此过程中，运动员没有对足球施加作用力 【详解】12足球运动员用力踢足球，足球由于惯性，离开人足后，会在草地上继续滚动，由于受地面给球的摩擦力，会慢慢停下来，在足球离开人足后的运动过程中，运动员对球没有力的作用，故运动员对足球不做功。5、80% 150 增大提升物体的重力 【详解】1滑轮组的有用功为拉力移动的距离拉力做的总功滑轮组的机械效率为2拉力的功率为3滑轮组的机械效率与提升物体的重力和动滑轮的重力有关，增大滑轮组的机械效率可以增大提升物体的重力或者减小动滑轮的重力。三、计算题1、（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。2、（1）0.3m/s；（2）90%；（3）1710N。【详解】解：（1）由图可知，n=3，工人拉绳子的速度v=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s（2）拉力做的有用功W有用=Gh，拉力端移动距离s=3h，拉力做的总功W总=Fs=F×3h=3Fh滑轮组的机械效率（3）不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，动滑轮重力G动=3F-G=3×300N-810N=90N工人的重力G人=m人g=60kg×10N/kg=600N因为工人站在地面上拉绳子，所以工人施加的最大拉力F最大=G人=600N因为不计绳重及绳与滑轮间的摩擦时，这名工人用该装置能提升物体的最大重力G最大=3F最大-G动=3×600N-90N=1710N答：（1）工人拉绳子的速度是0.3m/s； （2）滑轮组的机械效率是90%； （3）这名工人用该装置能提升物体的最大重力是1710N。3、（1）1500J；（2）180W；（3）【详解】解：（1）拉力所做的有用功（2）从图中可知，绳子自由端移动的距离拉力做的总功拉力做功的功率（3）滑轮组的机械效率答：（1）拉力所做的有用功为1500J；（2）拉力做功的功率为180W；（3）滑轮组的机械效率为。4、（1）1.25×105Pa；（2）100W【详解】解：（1）停放时，地面所受的压力山地车对地面的压强为（2）骑自行车克服阻力所做的功功率为答：（1）停放时，山地车对水平地面的压强为1.25×105Pa；（2）小明骑行时的功率为100W。5、（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。四、实验探究1、甲 小球到达水平面时获得的初速度相同 距离 转换法 物体的质量相等时，物体的速度越大，动能越大 【详解】（1）1要探究小球动能的大小与速度的关系，应控制小球的质量相同，改变小球达到水平面的速度，即让质量相同的小球从不同的高度由静止滚下，应选用图甲。（2）2质量不同的小球从同一高度由静止释放的目的是小球到达水平面时获得的初速度相同。（3）34本实验中，利用小球推动木块移动距离的长短来比较小球的动能大小，这是应用了转换法。（4）5由图甲知，两球的质量相等，最初释放小球的高度越大，到达水平面的速度越大，则将木块推动的越远，说明小球具有的动能越大，可得出的结论：当物体的质量相等时，物体的速度越大，动能越大。2、76.1% 斜面越陡，斜面的机械效率越大 见解析 【详解】（1）12斜面倾斜程度最陡时，机械效率为实验中控制了物重、斜面与物体接触面的粗糙程度等因素相同，根据表格中的数据知道，斜面越陡，斜面的机械效率越大。（2）3斜面程度较缓时，有用功为W有Gh5N×0.2m1J总功为W总Fs2.5N×1m2.5J额外功为W额W总W有2.5J1J1.5J摩擦力为斜面程度较陡时，有用功为W有Gh5N×0.5m2.5J总功为W总Fs3.9N×1m3.9J额外功为W额W总W有3.9J2.5J1.4J摩擦力为斜面程度最陡时，有用功为 总功为额外功为摩擦力为由以上计算知道，斜面越陡，拉力越大，则物体受到的摩擦力越小。