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1、沪科版八年级物理第十章 机械与人定向训练 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、如图所示,a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线(不计空气阻力),下列说法中正确
2、的是()Aa图线是重力势能高度关系图线Bb图线是动能高度关系图线C小石块在各点时的机械能均为2JD小石块达到的高度可大于4m2、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3、如图所示,是自卸车的示意图,车厢部分可视为杠杆,则下列分析正确的是()AC点是支点,液压杆施的力是动力,货物重力是阻力BB点是支点,物体A放在车厢前部可省力CC点是支点,物体A放在车厢后部可省力DB点是支点,物体A放在车厢前部要费力
3、4、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G1G2,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5、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
4、2N6、如图所示,物重为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的大小关系是()AF2F1F3BF2F1F3CF1F2F3DF2F3F17、下列工具中,在使用时属于费力杠杆的是()A天平B理发剪刀C钢丝钳D瓶盖起子8、一把杆秤,当称砣缺损了一些时,用它称出物体的质量与实际质量比较是()A小了B相等C大了D不能确定9、完全相同的A和B两物体,在相同的力F作用下分别沿粗糙地面和不计摩擦的光滑冰面移动了相同的距离s。如图,力F对A、B两物体做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2。下列的大小比较正确的是()AW1W2CP1P210、杂技演员在表演“水流星
5、”节目,演员将一根细绳系着盛水的杯子,让杯子在竖直平面内做圆周运动,水不从杯里洒出, 甚至当杯子运动到最高点时,已经杯口朝下,水也不会从杯子里洒出来。则在演员停止用力转绳时,下列关于其中的一只杯子的说法正确的是()A受平衡力作用B重力势能保持不变C机械能不变D运动状态不断改变第卷(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,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
6、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GM10N5N8N2、一架飞机在同一高度上匀速飞行,喷洒农药。在此过程中,飞机的动能_,重力势能_,飞机的机械能_。(填“变大”、“变小”或“不变”)3、如果把铁锹看作费力杠杆,在图所示的A、B、C三点中,支点是_点,动力作用点是_点,阻力作用点是_点。4、小明用15N的水平推力使重100N的小车在水平路面上前进了10m,所用的时间为0.5min。在此过程中,小明对小车做了_J的功,功率为_W,小车所受重力对小车做了_J的功。5、救灾飞机到达救灾现场上空后匀速水
7、平飞行的同时,将救灾物资投下的过程中,飞机的动能 _,重力势能_,机械能 _。(填“增大”、“减小”或“不变”)三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)1、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?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
8、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、如图是一种塔式起重机上的滑轮组,现用它匀速起吊质量为600kg的物体时,滑轮组的机械效率是80%,物体上升4m所用的时间为10s,取。求:(1)所做的有用功是多少?(2)绳端的拉力是多大?(3)拉力的功率是多少?4、某型号家用轿车铭牌上的部分参数如下列表格所示,计算中取汽油=0.7103kg/m3,g=10N/kg。求:(1)该车一次最多加油的质量;(2)空车加满油停放在水平路面上时对路面的压强;(3)该车在额定功率下行驶的st关系图象如图所示,计算车此时受到的阻力。出产质量(空油箱)1165kg油箱容
9、积50L准载人数5人发动机额定功率30kW燃油型号93每个轮胎与地面的接触面积0.03m25、我国自行设计的新型履带式水陆两栖坦克,如图所示,它既可像普通坦克一样在陆地上高速行驶,又能像船一样在水中航行。在水中某次性能测试中,该坦克的质量为20t,匀速航行时,最大速度为18km/h,受到的阻力是坦克的总重的0.4倍。求:(1)坦克受到的牵引力;(2)航行10min牵引力所做的功;(3)该坦克配备的发动机功率。四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)1、在研究杠杆平衡条件的实验中:(1)所用的器材有铁架台、带刻度的杠杆、细线、_和_;(2)实验前,先调节杠杆两端的_;使杠杆在_位置平衡;
10、(3)以挂在左边的钩码重力为动力,挂钩码的位置到支点的距离为动力臂。以挂在右边的钩码重力为阻力,挂钩码的位置到支点的距离为阻力臂。当杠杆在水平位置平衡时,得到的表格中第1、2两组数据,由此我们可以得到的结论:_;实验次数动力(牛)动力臂(厘米)阻力(牛)阻力臂(厘米)141022022153103310220(4)再以弹簧测力计的拉力为阻力,弹簧测力计在杠杆上的作用点的位置到支点的距离为阻力臂。当杠杆在水平位置静止时,得到表格中第3组数据,由此我们判断造成这个结果的原因可能是_。2、为了探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度及物重的关系,小明同学在斜面上每次都匀速拉动物块(如图),实验数据记录如下
11、:实验次数斜面倾角物重G/N物块上升高度h/m拉力F/N移动距离s/m机械效率1305.00.253.40.5073.5%2455.00.354.20.5083.3%34510.00.358.40.50(1)根据表中数据可求出第3次实验的机械效率是 _(保留一位小数);(2)分析表中数据,可以得出的初步结论是:在其他条件不变的情况下,斜面倾角越大,所需要的拉力越 _,斜面的机械效率越 _;斜面的机械效率与物重 _(填“有关”或“无关”);请举出斜面在生活中应用的一个实例:_。-参考答案-一、单选题1、C【详解】AB由题知,a图线表示能量随高度的增加逐渐变小,b图线表示能量随高度的增加逐渐变大;
12、石块在上升过程中,质量不变,速度减小,其动能减小,所以上升过程中动能随高度的增加逐渐变小,则a图线是动能随高度变化的图线;上升过程中,质量不变,高度增大,其重力势能增大,所以上升过程中重力势能随高度的增加逐渐变大,所以b图线是重力势能随高度变化的图线,故AB错误;C由于不计空气阻力,则小石块的机械能保持不变,机械能等于动能和势能之和,结合图像可知整个过程中各点的机械能均为2J,故C正确;D由图可知当高度为4m时,动能为0,重力势能最大,所以小石块达到的高度等于4m,故D错误。故选C。2、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
13、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。3、C【详解】A由图可知车厢绕着点C转动,所以C点为支点,液压杆施的力是动力,货物对杠杆的压力是阻力,不能说重力是阻力,故A错误;BCDC为支点,当物体A放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,省力;物体A放在车厢前部时,动力臂小于阻力臂,费力。故BD错误,C正确。故选C。4、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G1G2,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G1G2,动滑轮重G动相同,由公式:W有=G
14、h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。5、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=320cm=60cm=0.6m由图乙可知,n2=2,则绳端移动的距离s2=n2h=220cm=40cm=
15、0.4m甲滑轮组拉力的功W1总=F1s1=6N0.6m=3.6J甲滑轮组拉力的功率 乙滑轮组拉力的功W2总=F2s2=9N0.4m=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=36N-17N=1N故D错误。故选C。6、B【详解】不计机械自重和摩擦时:第一个图是等臂杠杆,力臂由杠杆平衡条件可得第二个图是滑轮组,承担总重绳子的段数拉力第三个图是动滑轮,动力作用在轴上故故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。7、B【详解】A天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故A不符合题意;B理发剪刀在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费
16、力杠杆,故B符合题意;C钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;D瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。故选B。8、C【详解】如图所示当称砣缺损了一些时,m变小,其重力mg变小;再测同一个物体的质量,力臂OA不变,根据杠杆的平衡条件当一定时,若m变小,那么OC必然变大,即读数比实际值要大,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。9、C【详解】AB由题意可知,A、B两物体,在相同的力F作用下,移动了相同的距离s,即,根据计算公式,可知,故A、B错误;CDA和B两物体,是完全相同的,沿粗糙地面和不计摩擦的光滑冰面移动了相同的距离,粗糙地面会有
17、摩擦力,光滑冰面没有摩擦力,力F是相同的,物体A在粗糙地面上移动的速度是较小的,则物体A在粗糙地面上移动的时间是较大的,即,根据可知,故C正确,D错误。故选C。10、D【详解】A杯子在重力和拉力的作用下做圆周运动,其运动的方向时刻发生变化,所以受到的不是平衡力,故A错误;BC演员用力转绳时,杯子做圆周运动,杯子在运动的过程中,高度变化,则重力势能变化;由于演员对杯子做功,所以机械能变化,故BC错误;D由于杯子的速度方向在不停地改变,所以,运动状态在改变,故D正确。故选D。二、填空题1、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
18、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2、变小 变小 变小 【详解】123飞机在喷洒农药的过程中,在空中某一高度匀速飞行,飞机的质量减小,速度不变,动能变小;高度不变,飞机的重力势能变小;飞机在喷洒农药时,没有发生弹性形变,不具有弹性势能,所以机械能动能+重力势能,机械能变小。3、C B A 【详解】123铁锹的工作原理可看成费力杠杆,如图人握住C点不动,往上提拉B点带动A处重物上升。故支点是C点,动力作用点是B点,阻力作用点是A点。4、150 5 0 【详解】1小明对小车做的功为W=Fs=15N10
19、m=150J功率为2重力的方向是竖直向下的,小车在重力的方向上没有移动一段距离,故重力对小车不做功。5、减小 减小 减小 【详解】1因物体的质量越大,速度越大,其具有的动能越大。飞机在空中沿水平方向匀速飞行,同时往地面投放救灾物资,飞行过程中,质量不断减小,速度不变,故飞机动能减小。2因物体质量越大,位置高度越高,其具有的重力势能越大。飞机在空中沿水平方向匀速飞行,同时往地面投放救灾物资,飞行过程中,质量不断减小,高度不变,故飞机具有的重力势能减小。3物体的动能与势能的总和称为机械能。由12知飞机的动能和重力势能都减小,故飞机的机械能减小。三、计算题1、(1)见解析;(2)3000N【详解】解
20、:(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。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
21、;(4)提升过程中的有用功是240J;(5)人所做的额外功是60J。3、(1);(2);(3)【详解】解:(1)物体的重力所做的有用功(2)由得,拉力所做总功起重机有3股绳子吊着物体,即拉力移动距离由得,拉力(3)拉力的功率答:(1)所做的有用功是;(2)拉力的是;(3)拉力的功率是。4、(1)35kg;(2)1.0105Pa;(3)1.5103N【详解】解:(1)由得,该车一次最多加油的质量(2)汽车加满油时的总质量空车加满油停放在水平路面上时对路面的压力空车加满油停放在水平路面上时对路面的压强(3)由图象可知,当汽车在时间为第10s时,汽车行驶了200m,故汽车的速度已知额定功率由可得由图
22、象可知,汽车匀速运动,则汽车受到的阻力答:(1)该车一次最多加油的质量为35kg;(2)空车加满油停放在水平路面上时对路面的压强1.0105Pa;(3)此时受到的阻力为1.5103N。5、(1)8104N;(2)2.4108J;(3)4105W【详解】解:(1)由于坦克受到的阻力是坦克的总重的0.4倍,坦克受到的阻力由于坦克匀速航行,所以坦克受到的牵引力与坦克受到的阻力是一对平衡力,所以坦克受到的牵引力(2)坦克航行的速度坦克航行10min通过的路程坦克航行10min牵引力做的功(3)坦克配备的发动机的功率答:(1)坦克受到的牵引力是8104N;(2)坦克航行10min牵引力做的功是2.410
23、8J;(3)坦克配备的发动机的功率是4105W。四、实验探究1、弹簧测力计 钩码 平衡螺母 水平 动力动力臂=阻力阻力臂 弹簧测力计拉力方向没有与杠杆垂直 【详解】(1)12在探究杠杆平衡条件的实验中需要研究力和力臂的关系,所以需要知道力的大小,可以用钩码和弹簧测力计提供力。(2)34为了便于测量力臂,需要通过调节平衡螺母让带有刻度的杠杆在水平位置保持平衡,此时可以直接在杠杆上读出力臂大小。(3)5从表中的数据可以知道,相应的动力与动力臂的乘积与对应的阻力和阻力臂的乘积相等。(4)6第三组数据动力与动力臂的乘积与阻力和阻力臂的乘积不相同,可能是弹簧测力计拉力方向没有与杠杆垂直,导致力臂没有沿着杠杆的方向,但读取阻力臂的时候读的是支点到阻力作用点的距离。2、83.3% 大 高 无关 用于重物上下车 【详解】(1)1由表格中数据得,第3次实验的机械效率(2)23由表格中1、2实验的数据得,当重物重力不变时,斜面倾角越大,拉力越大,斜面的机械效率越高。4由实验2、3的数据得,当鞋面倾角不变,重物变大,斜面的机械效率不变,因此斜面的机械效率与物重无关。5斜面是一种省力机械,经常用于重物上下车。