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1、沪科版八年级物理第十章 机械与人专题测试 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、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
2、（）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2、如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计空气阻力，小球可在A、F、B三点间来回摆动，A和B是最高点，F是最低点。下列说法正确的是（）A小球到达最低点F时撤去一切外力，由于惯性，它将保持原来的圆周运动B当小球运动到最低点F处，细线对它的拉力与它受到的重力平衡C当小球到达最高点A时撤去一切外力，它将做匀速直线运动D当小球摆动到B点时，细线恰好断开，则小球将沿BE
3、方向运动3、如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）A核桃夹B瓶盖起子C撬棍D镊子4、在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组提升钩码，实验数据记录如下表，下列说法正确的是（）序号钩码重/N钩码上升的距离/cm弹簧测力计的示数/N弹簧测力计上升距离/cm机械效率2511566.7%451.71578.4%4101.73078.4%652.41583.3%A数据中，滑轮组所做的有用功为30JB由数据可知，实验所用滑轮组承重绳段数n=2C研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，可选用数据D对比数据可知，滑轮组机械效率与钩码上升距离有关5、小明用四个完全相同的滑轮进行实验，组成如
4、图所示的甲、乙两个滑轮组。他用相同的时间把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F1、F2，拉力做的功分别为W1、W2，拉力的功率分别为P1、P2，滑轮组的机械效率分别为1、2（忽略绳重与摩擦）。下列关系式正确的是（）A B C D 6、一辆汽车匀速驶上斜坡的过程中，汽车的（）A重力势能增大，动能减小B重力势能减小，动能不变C重力势能减小，动能增大D重力势能增大，动能不变7、如图所示，水平木板上有甲、乙两个木块，甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在相同的水平拉力F1和F2的作用下，运动了相同的距离，下列说法中正确的是（）AF1做功和F2一样多BF1做功比F
5、2多CF2做功比F1多D条件不足，F1、F2做功无法比较8、图所示为某同学在生命科学实验中使用镊子夹取玻璃盖片的场景，使用此镊子（）A省力且省距离B省力但费距离C费力且费距离D费力但省距离9、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10、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 蜿蜒的盘山公路第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，
6、每小题2分，共计10分）1、比较做功快慢有两种方法，一是在_相同的情况下比较_；二是在_相同的情况下比较_。以上运用的科学方法是_。2、如图所示，小明分别使用甲、乙图中两种不同的机械将同一物体M匀速提升同样高度。测得两次拉力F甲、F乙和物体M所受的重力G如下表所示。当使用乙机械时，测得绳子自由端移动的距离是物体M上升高度的2倍。（1）从表中数据可知：甲机械_（选填“省力”“费力”或“不省力也不费力”），甲机械所做的有用功_（选填“大于”“等于”或“小于”）乙机械所做的有用功：（2）乙提升物体M时的机械效率是_F甲F乙GM10N5N8N3、2017年5月18日，由中国自主研制的“直19E”出口型
7、武装直升飞机首飞成功。当直升机在竖直方向加速升空时，飞机具有的动能将_，机械能将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）飞行员受力_。（选填“平衡”或“不平衡”）4、用如图装置，在10s内将60N的水桶提升2m，拉力为40N，则拉力的功率为_W；若不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力为_N。5、在使用滑轮时，_的滑轮叫动滑轮。动滑轮实质上是动力臂是阻力臂_的杠杆，所以使用它可以省_力，但不能改变_。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、工人用如图所示的滑轮组在5s内将120N的物体匀速提升了2m，已知工人的拉力F80N，不计绳重与摩擦阻力，求：（1）工人做功的功率是多少？（2）滑轮组的机械效
8、率是多少？（3）增加提升物体的重力，拉力随着增加，机械效率随之增大，当滑轮组机械效率是80%时，此时拉力为多大？2、不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦，用如图所示的滑轮组去拉动物体A，已知物体A重为100N，动滑轮重为80N。在拉力F的作用下，经过20s，物体A沿水平方向匀速前进了4m，拉力F做功为3200J。（g取10N/kg）求：（1）绳子自由端移动的速度；（2）因克服动滑轮重而做的额外功；（3）此滑轮组的机械效率；（4）物体A所受的摩擦力。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
9、：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、如图是用滑轮组从水中提升重物A，A的体积为1.2103cm3，质量为2100g，整个打捞过程A被匀速提升，A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%，忽略绳重及滑轮摩擦，不考虑水的阻力，求：（水1.0103kg/m3，g取10N/kg）（1）A受到的重力； （2）A完全浸没在水中时受到的拉力；（3）A完全离开水面后，绳子自由端的拉力F；（4）A完全离开水面后，滑轮组的机械效率。（保留1位小数）5、如图所示，不计绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦阻力，用100
10、N的竖直向上拉力F通过滑轮拖着重为190N的物体A做竖直向上移动，物体A运动时的图像如图所示。求：（1）物体A运动10s通过的路程s；（2）滑轮所受重力的大小G轮。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、小明用图中的简单机械的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体A，他猜想动滑轮拉动的物体越轻，机械效率越高。请设计实验检验其猜想，并完成部分实验报告的填写：（1）实验目的；（2）实验步骤（若需要可补充器材、可以画图或文字）；（3）设计记录数据的表格。2、探究牛顿第一定律：猜想小雨认为力是维持物体运动的原因器材斜面、毛巾、棉布、木板、小车实验过程叶子姐姐认为小雨猜想不对，于是设计了如下实验。让
11、小车从斜面同一高度自由滑下，为了小车到达水平面时初速度_ ，观察小车在水平面前进的距离。实验中，小车在木板表面速度减小得最_ 。结论方法推理：运动的物体不受力的作用时，将做_ 。由此说明，力不是维持物体运动的原因，而是_ 运动状态的原因，小雨猜想是错误的。方法实验中让阻力越来越小，这里运用的科学方法是_ 法。程序提出问题-猜想-_ -得出结论。问题讨论增加一个木块，使小车分别在斜面上高为5cm，7cm，9cm处自由滑下，用刻度尺测量木块被推动的距离s，这是在探究动能与_ 的关系。-参考答案-一、单选题1、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
12、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。2、D【详解】A当小球到达最低点F处时，重力势能最小，动能最大，速度达到最大，撤去一切外力，根据牛顿第一定律可知，它将保持匀速直线运动状态，故A错误；B不计空气阻力，小球在运动过程中受到重力和细线拉力的作用，小球从A运动到B的过程中，运动的路线为曲线，其运动状态在不断的发生改变，则小球受到细线的拉力和重力不是平衡力，因此小球运动到最低处F
13、时，小球受力不平衡，故B错误；C当小球到达最高点A时，重力势能最大，动能为零，则小球的速度为0，此时撤去一切外力，根据牛顿第一定律可知，它将保持静止状态，故C错误；D当小球摆动到B点时，位置最高，重力势能最大，动能为零，则小球在B点的速度为0；如果细线恰好断开，在重力的作用下，小球将沿竖直向下的BE方向运动，故D正确。故选D。3、D【详解】A核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；B瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；C撬棍在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；D镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆
14、，故D符合题意。故选D。4、C【详解】A由数据中可知，钩码的重力为G=6N，钩码上升的高度为h=5cm=0.05m故可知滑轮组所做的有用功为W=Gh=6N0.05m=0.3J故A错误；B由数据可知，钩码上升的距离为5cm，弹簧测力计上升的距离为15cm，即弹簧测力计上升的高度为钩码上升高度的3倍，故可知实验所用滑轮组承重绳段数为n=3，故B错误；C要研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，应控制其它条件不同，改变钩码的重力，故可选用数据，故C正确；D数据中，没有控制钩码的重力相同，故无法得出滑轮组的机械效率与钩码上升距离的关系，故D错误。故选C。5、D【详解】由图示知，甲、乙两滑轮组承重绳子分别为3
15、和2根，在忽略绳重与摩擦时，拉力分别为所以F1F2将相同重物提升相同高度时，绳子端移动的距离分别为s1=3h，s2=2h，拉力所做的功分别为W1=F1s1=(G+G动)3h=(G+G动)hW2=F2s2=(G+G动)2h=(G+G动)h所以W1=W2，提升重物所做的有用功W1有=W2有=Gh据知：1=2，提升重物时所用时间相同，据知，P1=P2故ABC错误，D正确。故选D。6、D【详解】汽车匀速上坡说明速度不变，且质量不变，所以动能不变，上坡时汽车所处的高度在升高，且质量不变，所以重力势能增大，综上所述，故D符合题意。故选D。7、A【详解】甲、乙分别在相同的水平拉力F1和F2的作用下，运动了相
16、同的距离，拉力相同，物体在拉力方向上移动的距离相等，根据，故拉力做功相同，故A正确；BCD错误。故选A。8、D【详解】使用镊子夹取玻璃盖片时，动力臂小于阻力臂，所以镊子是一个费力杠杆，好处是省距离。故选D。9、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。10、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
17、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。二、填空题1、时间 做功多少 做功 时间长短 控制变量法 【详解】1234为了比较物体做功的快慢，可以在相同的时间内，比较做功的多少；可以做相同的功，比较做功时间长短。5控制其中一个因素不变，改变另一个因素，用到控制变量法。2、费力 等于 80% 【详解】（1）1根据表格数据可知F甲GM，F乙GM所以使用甲提升物体M时费力。2将同一物体M匀速提升同样高度，由W有=Gh可知，甲乙机械做的有用功相等。（2）3由图乙可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳子，乙提升物体M时的机械效率3、
18、变大 变大 不平衡 【详解】12当直升机在竖直方向加速升空时，质量不变，速度增大，所以动能增大；质量不变，高度变大，重力势能变大；机械能为动能和势能的和，所以机械能变大。3当直升机在竖直方向加速升空时，飞行员同时加速上升，处于非平衡状态，所以受力不平衡。4、6 20 【详解】1绳端移动的距离拉力做的功拉力的功率2若不计绳重和摩擦，由 可得，动滑轮的重力5、轴随物体一起移动 2倍 一半 力的方向 【详解】1根据滑轮工作时的特点，动滑轮是指工作时，轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮。234如图所示，当F竖直向上拉时，动滑轮与物体一起向上运动，故不能改变力的方向。动滑轮可以看作以B点为支点的杠杆，阻力
19、的力臂为圆的半径OB，动力臂的力臂为圆的直径BA，根据杠杆平衡条件可得而，则故动滑轮实质上是动力臂是阻力臂2倍的杠杆，所以使用它可以省一增力。三、计算题1、（1）64W；（2）75%；（3）100N【详解】解：（1）从图中可知，吊起动滑轮的绳子段数为绳子自由端移动的距离 工人做的功工人做功的功率（2）克服物体重力做的有用功滑轮组的机械效率是（3）不计绳重与摩擦阻力，则克服动滑轮的重力所做的额外功动滑轮的重力滑轮组的机械效率当滑轮组机械效率是80%时，物体的重力此时拉力答：（1）工人做功的功率是64W；（2）滑轮组的机械效率是75%；（3）此时拉力为100N。2、（1）0.4m/s；（2）320
20、J；（3）90%；（4）720N【详解】解：（1）动滑轮上绳子的段数：n=2，则绳子自由端移动的距离s=nsA=24m=8m绳子自由端移动的速度v= =0.4m/s（2）动滑轮上升的高度h=sA=4m克服动滑轮重力做的额外功 W额=G动h=80N4m=320J （3）滑轮组做的有用功W有=W总W额=3200J320J=2880J 滑轮组的机械效率=100%=100%=90%（4）由物体A克服摩擦力做的有用功W有=FAsA 可得，对物体A的拉力 FA=720N 因物体A匀速前进，则物体A所受拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体A所受摩擦力f=FA=720N答：（1）绳子自由端移动的速度为0.4m/s
21、；（2）因克服动滑轮重而做的额外功为320J；（3）此滑轮组的机械效率为90%；（4）物体A所受的摩擦力为720N。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）21N；（2）9N；（3）9N；（4）77.8%【详解】解：（1）物体A的质量物体A所受重力（2）A完全浸没在水中时，排开水的体积为受到的浮力A完全浸没在水中时受到的拉力（3）A完全浸没在水中
22、时则 由得即解得由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，A完全出水后，钢绳拉力（4）由得，A完全离开水面后，滑轮组的机械效率答：（1）A受到的重力为21N；（2）A完全浸没在水中时受到的拉力是9N；（3）A完全离开水面后，绳子自由端的拉力为9N；（4）A完全离开水面后，滑轮组的机械效率为77.8%。5、（1）6m；（2）10N；【详解】解：（1）由图像可知，物体A运动10秒通过的路程s为6m。（2）由 可知，滑轮所受重力的大小为答：（1） 物体A运动10秒通过的路程s为6m；（2）滑轮所受重力的大小G轮为10N。四、实验探究1、（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析【详解】（1）由题意可知，实验目
23、的是验证动滑轮拉动的物体越轻，机械效率越高。（2）要求出动滑轮的机械效率，需要测出的物理量为：滑动摩擦力f，拉力F；实验步骤如下：用测力计水平匀速拉动物体A在水平路面上运动一段距离s，测得滑动摩擦力f等于拉力为F1；改用动滑轮拉动物体A在同一路面匀速移动距离s，拉力为F2；在物体A上方增加重物，重复两次以上；比较物体的重力及动滑轮机械效率，检验猜想是否正确。（3）由实验步骤可知，记录数据的表格如下：实验次数拉力F/N物体重力G/N滑动摩擦力f/N机械效率1232、相同 慢 匀速直线运动 改变 实验推理 实验检验 速度 【详解】1因为小球从斜面上滑下，到达底端的速度取决于物体的高度，因此将小球从
24、相同的高度处释放，其目的是使小车到达水平面时具有相同的速度。2实验中，木板表面最光滑，所以小车在木板表面运动的越远，也就是在木板表面速度减小的最慢。34通过本次实验，可进一步推导：一切物体在不受外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，运动的物体不受力的作用时，将做匀速直线运动，而受到力时，运动状态将改变，说明力是改变物体运动状态的原因。5实验中小车受到阻力越来越小，运动的越来越远，所以推理可知当不受阻力时，小车将一直做匀速直线运动，这里运用的科学方法是实验推理法。6实验探究的过程一般为：提出问题一猜想一实验检验一得出结论。7物体的动能与速度和质量有关。利用上述器材，再增加一个小木块和一把刻度尺，让小车分别从斜面不同高度处由静止滑下（小车刚运动到水平面上时的速度大小不同），比较木块被推动的距离，由此得出物体的动能与速度的关系。