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1、沪科版八年级物理第十章 机械与人专项测评 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、用力沿水平方向拉水平桌面上的木块,拉力大小随时间变化的图像如图甲所示,物块速度随时间变化的图像如图乙所示。下列有关拉
2、力做功及其功率的分析正确的是()A1030s内拉力做功为32JB50s内拉力做功为80J C1030s内拉力的功率逐渐变大D3040s内拉力的功率逐渐变大2、下列各个过程中,物体的重力势能转化为动能的有 ()A乒乓球触地后向上弹起过程中B车沿斜面向上匀速行驶过程中C斜向上抛出的小石子在上升过程中D水坝上流下来的水冲击水轮机转动3、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
3、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方向运动4、如图所示,是我国某地的等高线图,若把同一物体分别放在A点和B点,那么在哪一点时,此物体的重力势能大()A在A点时大B在B点时大C在两点时一样大D条件不足,无法判定5、关于足球下列说法正确的是()A踢出去的足球受到惯性的作用会继续运动,且速度越快惯性越大B给正在飞行的足球再踢一脚,足球一定会运动得更快C足球在空中飞行时,没有力对它做功D运动员踢出的“香蕉球”旋转着前进时能转弯绕过人墙,是因为流体的压强与流速有关6、下面把车轮推上台
4、阶的四种方法,推力的作用点相同,推力的方向不同,如图所示,则哪一种推法最省力( )ABCD7、小健学习使用下列简单机械后做出以下总结,你认为他的总结中叙述错误的是()A 垂直于道钉撬的把手向下压时,人的用力最省力B 用斜面向上搬物体时,既可以省力,又可以节省做功C 使用镊子时,杠杆的支点在动力作用点与阻力作用点的外侧,属于费力杠杆D 图中的小人若沿F2方向用力,所用的力与沿F1方向用力的大小基本相同8、如图所示,甲、乙两个装置使用的滑轮和绳子完全相同,把相同重物匀速提升相同高度。(忽略摩擦,物重大于滑轮重)则()A甲滑轮组较省力,且机械效率较高B乙滑轮较省力,且机械效率较高C它们省力程度不同,
5、但机械效率相同D它们做的有用功相同,但额外功不同9、图中甲、乙两套装置滑轮质量均相等。用它们分别将质量相同的重物匀速竖直提升,在相等时间内绳端A、B移动相同的距离,若不计绳重和摩擦,下列判断正确的是()A两重物上升的速度相等B两滑轮组绳端的拉力相等C甲滑轮组的总功比乙少D两滑轮组的机械效率相等10、如图所示,各工具中属于费力杠杆的是()A筷子B钳子C起子D剪子第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题2分,共计10分)1、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
6、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。2、救灾飞机到达救灾现场上空后匀速水平飞行的同时,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”)3、人拎着一桶水从井中提上井台,人对水桶的拉力对水桶_功,这由于水桶在拉力的方向上_。人提着一桶水站立在井旁,人对水桶的拉力对水桶_功。这是由于水桶在拉力的方向上_。人提着一桶水从楼下走到楼上,人对水桶的拉力对水桶_功,这是由于水桶在拉力的方向上_。4、两台机器的功率之比为32,则在相同时间里,他们所做的功之比为_;他们做相同的功,所用时间之比为_。5、在水平地面上,10s内用50N
7、的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m,重力做功等于_J,拉力做功的等于_J,拉力的功率为_W。三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)1、图甲是起重车吊臂上的滑轮组,在某次作业中将质量为1400kg的货物匀速提升,滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N,货物上升过程中的st图像如图乙所示(不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦,g取10N/kg)。求:(1)动滑轮的重;(2)拉力F的功率;(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率。2、建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为450N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为200N,时间为10s。求:(1)工人做的有用功;(2)工人做的总功;(
8、3)此过程中该装置的机械效率;(4)工人做功的功率。3、如图所示是一台起重机在工作的示意图。现在用此起重机在1min内将把重物体G匀速提升30m,滑轮组的钢丝绳自由端拉力F为5000N。已知滑轮组的机械效率为80%,试求:(1)拉力做的总功是多大?(2)拉力做功的功率是多大?(3)物体G的重是多少N?4、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
9、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?5、如图所示,如图所示的轻质杠杆OB,O为支点,OB长40厘米,AB长10厘米,B端所挂物体重为60牛,求:(1)在A点使杠杆水平平衡的最小拉力的大小和方向。(2)若改用18牛的力仍在A点竖直提起原重物,求重物的悬挂点离O点的距离。四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)1、在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:(1)实验前,杠杆在图所示位置静止,杠杆处于_(选填“平衡”或“不平衡”)状态,此时应先向_调节平衡螺母
10、,使杠杆在_位置平衡,这样的好处是_;(2)若在杠杆的支点两侧挂上钩码后,杠杆不在水平位置平衡,则应_;(3)实验得出:杠杆平衡条件是_。2、如图所示为“探究影响动能大小的因素”三次实验图a、b、c,用质量分别为m和2m的两个小球分别从斜面上由静止滚下,并撞击放在水平木板上的同一木块,使木块滑动,木块滑动一段距离后分别停止在不同的位置(如虚线所示);请回答:(1)小球的动能是由_转化而来的;(2)在本实验中,是由_反映小球的动能大小的;(3)要探究小球动能与速度的关系,应分别比较_两次实验;(4)比较a和b,说明小球的动能随质量的增加而_。-参考答案-一、单选题1、C【详解】A结合图甲、乙两图
11、知,010s,水平拉力由0增大到4N,木块处于静止状态;1030s,水平拉力由4N增大到12N,木块做加速运动,不知道木块运动的距离,由W=Fs可知,无法确定做功的多少,故A错误;B50s内,由图甲可知拉力在变化,不知道物体运动的距离,由功的公式W=Fs可知,无法计算拉力做的功,故B错误;C1030s内,由图甲可知,拉力逐渐增大,木块的速度逐渐增大,根据 知,拉力的功率逐渐变大,故C正确;D3040s,水平拉力保持为4N不变,木块做匀速直线运动,根据 知,拉力的功率保持不变,故D错误;故选C。2、D【详解】A乒乓球向上弹起,则重力势能变大,速度变小,则动能变小,动能转化为重力势能,故A不符合题
12、意;B车沿斜面向上匀速行驶,则重力势能变大,速度不变,则动能不变,故B不符合题意;C斜向上抛出的小石子在上升的过程中,则则重力势能变大,速度变小,则动能变小,动能转化为重力势能,故C不符合题意;D水向下运动时,高度变低,所以重力势能减小,速度变大,则动能变大,就是重力势能转化为动能,故D符合题意。故选D。3、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
13、的拉力和重力不是平衡力,因此小球运动到最低处F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。4、B【详解】由题图可看出,A点所在的海拔为995m,B点所在的海拔为1040m,而对同一个物体,它的位置越高,重力势能越大,故物体在B点时重力势能大。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。5、D【详解】A踢出去的足球由于具
14、有惯性会继续运动,但惯性不是力,不能说受到惯性的作用,且惯性的大小只与物体质量有关,与物体运动的速度无关,故A错误;B给正在运动的物体再施加一个力,若使合力方向与运动方向相反,则物体会比原来运动得更慢,故B错误;C足球离开脚继续飞行是因为足球具有惯性,不再受到脚力的作用;此时足球还受到重力及空气阻力的作用,这两个力都对足球做功,故C错误;D足球在运动过程中,逐渐向一侧偏移,说明这一侧的压强小,另一侧的压强大,根据流体压强与流速的关系可知,是因为这一侧空气流速快,另一侧空气流速慢,故D正确。故选D。6、C【详解】车轮与台阶的接触点即为支点,根据可知,车轮的重力即为阻力,重力的作用点在车轮的圆心处
15、,故是一个定值,动力臂越大,则动力越小,由于推力的作用点相同,故连接推力的作用点和支点,将其作为动力臂,是最长的动力臂,做该连线的垂线,即力的作用线,如下图所示:故C符合题意。故选C。7、B【详解】A垂直于道钉撬的把手向下压时,由杠杆平衡条件可知,此时动力臂最大,人的用力最省力,故A正确,不符合题意;B用斜面向上搬物体时,可以省力,但需额外克服斜面摩擦力做功,不能省功,故B错误,符合题意;C使用镊子时,杠杆的支点在动力作用点与阻力作用点的外侧,此时杠杆的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C正确,不符合题意;D根据滑轮的特点可知,动滑轮上有两段绳子,n=2,图中的若沿F2方向用力,所用的力与沿F
16、1方向用力的大小基本相同,都等于物体和动滑轮总重的,故D正确,不符合题意。故选B。8、D【详解】由题可知,摩擦力忽略不计,则我们只需要考虑拉力与物重、动滑轮重的关系。由图甲可知,用滑轮组提升物体(提升高度为h)时,所做有用功为W有用Gh额外功为W额G动h动滑轮由两段绳子承担,所以作用在绳子自由端的力物重大于滑轮重,所以F甲G绳子自由端移动的距离为s2h则甲装置的机械效率为由图乙可知,用定滑轮提升物体(提升高度为h)时,作用在绳子自由端的力F乙G所以F甲F乙此时做的有用功为W有用Gh额外功为0,则乙装置的机械效率为100%,所以 它们做的有用功相同,但额外功不同,故D符合题意,ABC不符合题意。
17、故选D。9、D【详解】A由图示知,甲滑轮的承重绳子为2根,乙滑轮组承重绳子为3根,在相等时间内两装置绳端移动的距离相等,则绳端移动的速度相等,据v绳端=nv重物知,甲重物移动的速度快,故A错误;B两个重物的质量相等,装置中滑轮的质量相等,不计绳重和摩擦,据知,乙滑轮组绳端的拉力小,故AB错误;CD由题意知s甲=s乙,F甲F乙,G甲=G乙据W总=Fs知W甲总W乙总在不计绳重及摩擦时,据所以甲=乙故C错误,D正确。故选D。10、A【详解】A筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;故A正确,符合题意;B钳子在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;故B错误,不符合题意;C起子在使用时,动力臂大
18、于阻力臂,属于省力杠杆;故C错误,不符合题意;D图中的剪子在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;故D错误,不符合题意。故选A。二、填空题1、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。2、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
19、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。3、做 移动了一段距离 不做 没有移动距离 做 移动了一段距离 【详解】12从井中提一桶水上井台,由于对水桶的拉力和桶移动的距离的方向均向上,即沿力的方向水桶移动了距离,故人对水桶的拉力对水桶做功。34人提着一桶水站立在井旁,力的方向向上,由于只有力没有移动距离,故人对水桶的拉力对水桶没有做功。56人提着一桶水从楼下走到楼上,对水桶的拉力方向向上,在竖直方向上
20、通过了一段高度,所以在这个过程中做功。4、32 23 【详解】1在相同时间里,他们所做的功之比为W1W2=P1tP2t= P1P2=322他们做相同的功,所用时间之比为5、0 250 25 【详解】1如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。重力的方向是竖直向下的,而小车在水平方向上前进,小车没有在重力方向上移动距离,所以重力不做功,即重力做功为0。2由题意可知,拉力,小车沿力的方向移动的距离,故拉力做的功3由题意可知,小车在拉力的作用下,10s内前进了5m,即,故拉力做功的功率三、计算题1、(1)1000N;(2)3.75103W;(3)93.3%【
21、详解】解:(1)货物的重力从图中可知不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦,根据可知动滑轮的重为(2)由图乙可知,货物在内上升的高度则钢丝绳移动的距离拉力F做的功拉力F的功率(3)拉力F在10s内所做的有用功提升货物过程中滑轮组的机械效率答:(1)动滑轮的重为1000N;(2)拉力F的功率为3.75103W;(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率为93.3%。2、(1)2700J;(2)3600J;(3)75%;(4)360W【详解】解:(1)由题意可知,建材的重力,升高的高度,则工人做的有用功(2)由图可知,承担物重的绳子的段数,则绳端移动的距离工人做的总功(3)此过程中该装置的机械效率(4)
22、工人做功的功率答:(1)工人做的有用功为2700J;(2)工人做的总功为3600J;(3)此过程中该装置的机械效率为75%;(4)工人做功的功率为360W。3、(1)4.5105J;(2)7.5103W;(3)1.2104 N【详解】解:(1)由图中可知,动滑轮上有三股绳子承重,故可知拉力端移动距离为s=3h=330m=90m则拉力做的总功为W总=Fs=5000N90m=4.5105J(2)由题意可知,拉力做功的时间为t=1min=60s故拉力做功的功率为(3)由题意可知,滑轮组的机械效率为80%,故拉力做的有用功为W有用=W总=4.5105J80%=3.6105J由W有用=Gh得,物体的重力
23、为答:(1)拉力做的总功是4.5105J;(2)拉力做功的功率是7.5103W;(3)物体G的重是1.2104N。4、(1)6.5104 Pa;(2)9105 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。5、(1
24、)80牛,方向竖直向上;(2)9厘米【详解】解:(1)在A点用力使杠杆水平平衡,当力的方向与杆垂直时力的力臂最大,此时有最小力,结合支点位置可判断得力的方向是垂直于杆且方向向上,即竖直向上。根据杠杆平衡条件得 代数据得可求得(2)若改用18牛的力仍在A点竖直提起原重物可求得距离为答:(1)在A点使杠杆水平平衡的最小拉力的大小是80N,方向竖直向上;(2)若改用18牛的力仍在A点竖直提起原重物,重物的悬挂点离O点的距离为9厘米。四、实验探究1、平衡 左边 水平 便于测量力臂 控制一侧钩码的数量和位置不变,改变另一侧钩码的数量或者位置 动力动力臂=阻力阻力臂 【详解】(1)1杠杆处于静止状态或匀速
25、转动状态即为平衡状态,图示杠杆处于静止,所以是平衡状态。 234此时应向左调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,目的是为了方便测量力臂,直接从杠杆上读出力臂的值,同理选用带刻度的杠杆也是这个目的。(2)5挂上物体后,杠杆在使用的过程中不能再调平衡螺母,只能通过调整钩码的个数或位置来使杠杆处于平衡状态。(3)6由实验数据可知,杠杆平衡条件为:动力动力臂=阻力阻力臂。2、重力势能 木块滑动的距离 a、c 增大 【详解】(1)1实验中,小球从高处滑下,小球的重力势能转化为动能。(2)2实验中通过比较木块滑动的距离来反映小球动能的大小,用到了转换法。(3)3探究小球的动能与速度的关系,应控制质量相同,速度不同,应使质量相同的小球从不同的高度滚下,故选a、c两图。(4)4比较a、b两图进行的实验,质量不同的小球从相同高度滚下,质量大的小球推动木块运动的距离远,故结论为:当速度相同时,小球的质量越大动能越大。