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1、沪科版八年级物理第十章 机械与人综合测评 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、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
2、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2、跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中,关于运动员(不包含降落伞和绳)下列说法正确的是()A动能不变,重力势能不变,机械能不变B动能变大,重力势能变小,机械能不变C动能不变,重力势能变小,机械能变小D动能变小,重力势能变小,机械能变小3、如图所示,小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物,若摩擦不计,则()AF1大于F2BF1大于F3CF1等于F2DF2小于F34、一个滑轮组经改进后,机械效率比原来大大提高,用该滑轮组将同一物体匀速提升同样的高度,与改进前相比()A总功不变,但额外功减少了B总功不变,有用功增加了C有用功不变,总功减少了
3、D做的有用功减少了5、小明用四个完全相同的滑轮进行实验,组成如图所示的甲、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、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
4、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7、A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示,把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下,若要使它们处于静止状态,则在图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是(不计摩擦和滑轮的自重)()A2 个B3 个C4 个D5 个8、如图所示,水平台面由同种材料制成,粗糙程度均匀,在它上面放着质量为的木块,将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动,运动一段时间,钩码触地后立即静止,木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计,下列说法中正确的是(g取10N/kg)(
5、)A木块匀速运动的过程中,木块与钩码的机械能总量不变B木块匀速运动的过程中,受到的滑动摩擦力是C钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块的动能越来越小D钩码触地后木块继续滑动,拉力对物体做功9、下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是()A物体做功越多,功率一定越大B机器的功率越小,机械效率一定越低C功率不同的机器,做的功一定不相等D额外功与总功之比越小,机械效率一定越大10、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()APAP
6、BBPAPBCPAPBD不好判断第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题2分,共计10分)1、用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体,绳重和摩擦忽略不计,人对绳的拉力为125N,若人在5s内将绳子匀速向下拉6m,则人拉绳的功率为_W,所做的额外功为_J,滑轮组的机械效率为_。如果人的体重为600N,绳子能承受的最大拉力为800N,拉动过程中绳始终未断裂,假设人能施加足够大的拉力,他用此滑轮组能提升的最大物重为_N。2、如图甲,用滑轮组将重为120N的物体匀速提起,在5s内绳子自由端移动的距离为2m,图乙是拉力F与绳自由端移动距离s的关系图象,不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积
7、表示的物理量的单位是_,拉力F的功率是_W,动滑轮的重是_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,在刻度均匀的轻质杠杆的A点悬挂一个重为4N的物体,在B点施加一个竖直向下的作用力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则_N;若保持物体悬挂的位置不变,改变力F的方向(如图斜向左方向),杠杆仍在水平位置保持平衡,则力F将_(填“不变”、“变大”或“变小”)。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、质量为60kg的李师傅
8、在装修施工时,利用如图所示的滑轮组来提升装修材料。他用300N的拉力在20s内将500N的材料提升了10m,绳子能承受的最大拉力为1000N,不计绳重及摩擦。g=10N/kg。求:(1)动滑轮的重力;(2)李师傅拉力的功率(3)李师傅利用此滑轮组工作时的最大机械效率(保留一位小数)2、工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g取10N/kg。(1)若某次运送建材的质量为40kg,滑轮组的机械效率是多少?(2)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为500N,求拉力的功;(3)
9、若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为500N时,运送建材的重力是多大?3、在四川的凉山有个“悬崖村”,孩子们上学要爬落差800米的天梯。一个质量为45kg的学生背着3kg的书包上天梯,所用时间为80min,则他对书包做功为_J,他对书包做功的平均功率为_W。(g取10N/kg)4、某建筑工地上的起重机要将质量为0.5吨的钢筋水泥板匀速提升到楼顶,提升的高度为10米,所用时间为50秒,求:(1)起重机的绳索对钢筋水泥板的拉力。(2)起重机对钢筋水泥板做的功。(3)起重机的功率。5、甲、乙两人的质量分别为50kg和60kg,在登上同一座高楼的过程中,甲用了8分钟,
10、乙用了10分钟,甲、乙所做的功分别是W甲、W乙、甲、乙做功的功率分别是P甲、P乙、则:W甲:W乙_,P甲:P乙_。四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)1、做物理实验要遵循实事求是的原则。芳芳同学按如图所示的装置对动滑轮特点进行了探究,记录的数据如下表:实验次数物重弹簧测力计的示数11.00.721.51.032.01.3通过分析数据,她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验,回想你的实验经历,回答下列问题:(1)该实验中有_段绳承担动滑轮,弹簧测力计示数应为物重的_分之一,但出现了上表中这样结果的主要原因是_;(2)除上述原因之外,还应满足什么条件时
11、,“使用动滑轮能省一半的力”_。2、如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动,分别测得一组数据如下表所示钩码重G/N钩码升高高度h/m测力计示数F/N测力计移动距离S/m甲0.980.20.980.2乙0.980.21.020.2丙0.980.20.550.4请你分析:(1)比较测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是_;(2)比较测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是_;(3)把钩码升高相同的高度,比较乙和丙实验测力计移动的距离,可知:使用动滑轮_;-参考答案-一、单选题1、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
12、变小,动能转化为重力势能,故A不符合题意;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。2、C【详解】在空中匀速直线下降的过程中,速度不变,所以动能不变;高度降低,所以重力势能减小;机械能等于动能和重力势能之和,所以机械能在变小。故C正确,ABD错误。故选C。3、C【详解】使用定滑轮时,若摩擦不计,绳子自由端的拉力等于物重。即F1=F2=F3
13、=G定滑轮只起到了改变拉力方向的作用,而对力的大小并未造成影响。故选C。4、C【详解】由于把同一物体匀速提升同样的高度,所以,利用滑轮组做的有用功相同,由于改装后的机械效率高,所以,由知道,改装后利用滑轮组做的总功减少,又因为W总W有+W额所以,改装后利用滑轮组做的额外功减少,综上所述,故ABD错误,C正确。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+
14、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、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
15、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。7、A【详解】由图甲可知,当m20g时VA10cm3VB40cm3则A2g/cm3B0.5g/cm3所以A:B2g/cm3:0.5g/cm34:1因为A、B的体积相同,所以由GmgVg可得,A、B的重力之比GA:GBAVg:BVgA:B4:1由图乙可知,使用的滑轮组中n2,不计摩擦和滑轮的自重,要使它们处于静止状态,设方框中挂N个B物体,则有NGBGA则N2故A符合题意;BCD不符合题意。故选A。8、C【详解】A木块在水平台上匀速运动的过程中,钩码匀速下降,此时木块的动
16、能不变,重力势能不变;钩码的动能不变,重力势能变小,机械能等于动能和势能之和,则木块与钩码的机械能总量变小,故A错误;B在钩码的拉力作用下,木块沿桌面做匀速运动,此时木块受平衡力,水平方向的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,则故B错误;C钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块的速度越来越小,所以木块的动能越来越小,故C正确;D钩码触地后木块继续滑动的过程中,钩码不再拉动木块,对木块没有拉力的作用,拉力不再做功,故D错误。故选C。9、D【详解】A功率是功与时间的比值,做功多,若时间不确定,则功率大小不能确定,故A错误;B机械效率是有用功与总功之比;机械功率是物体在单位时间内做的功,机械效率与机械
17、功率大小没有直接关系,故B错误;C由WPt知道,做功多少还受时间的影响,功率不同的机器,做的功可能相等,故C错误;D总功包括有用功和额外功,额外功在总功中占比例越小,则有用功在总功中占比例越大,机械效率越高,故D正确。故选D。10、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。二、填空题1、150 150 80% 1150 【详解】1人做的总功是W总=Fs=125N6m=750J人拉绳的功率为2物体上升的高度是做的有用功是W有=Gh=200N
18、3m=600J所做的额外功为W额=W总-W有=750J-600J=150J3滑轮组的机械效率为4绳重和摩擦忽略不计,所以滑轮重为绳子能承受的最大拉力为800N,但是人的体重只有600N,那么人所能施加的最大拉力为600N,那么滑轮组能提升的最大物重为2、焦耳 20 30 【详解】1图乙中纵坐标表示拉力,且拉力大小为50N不变,横坐标表示绳子自由端移动的距离,所以,阴影部分的面积为拉力与绳子自由端移动的距离的乘积,表示拉力所做的总功,功的单位是焦耳2由题知,在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=2m,则拉力做的总功W总=Fs=50N2m=100J拉力的功率3由图知n=3,不计绳重和摩擦,则故动滑
19、轮的重力G动=3F-G=350N-120N=30N3、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、3 变大 【详解】1设杠杆每个格的长度为L,A点悬挂一个重为4N的物体,根据杠杆的平衡条件解得故需挂6个钩码。2保持物体悬挂的位置不变,改变力F的方向如图斜向左方向,动力臂将减小,若杠杆仍在水平位置保持平衡,则力F将变大。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
20、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)100N;(2)300W;(3)91.7【详解】解:(1)由图知道,连接动滑轮绳子的股数n=2,若不计绳重及摩擦,由知道,动滑轮的重力G动=2F-G物=2300N-500N=100N(2)绳子自由端移动的距离s=2h=210m=20m李师傅施加拉力做的功W总=Fs=300N20m=6000J拉力的功率(3)李师傅的重力G人=mg=60kg10N/kg=60
21、0N人能提供的最大拉力等于自身重力,即F=G人=600N当人施加最大拉力时,提升的物重最大,滑轮组的机械效率最高,由知道此时的最大物重G=2F-G轮=2600N-100N=1100N由于所以此时滑轮组的最大机械效率答:(1)动滑轮的重力为100N;(2)李师傅拉力的功率为300W;(3)李师傅利用此滑轮组工作时的最大机械效率91.7%.2、(1)50%;(2)12000J;(3)600N【详解】解:(1)建材的重力由图象可知,当重物G=400N,滑轮组的机械效率得(2)由图可知n=2,则1min内绳子自由端移动的距离拉力做的功(3)由(1)可知,当重物G=400N,滑轮组的机械效率=50%,滑
22、轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,则滑轮组的机械效率即解得作用在钢绳上的拉力为500N时,由可得运送建材的重力答:(1)某次运送建材的质量为40kg,滑轮组的机械效率是50%;(2)拉力的功是12000J;(3)作用在钢绳上的拉力为500N时,运送建材的重力是600N。3、2.4104 5 【详解】1书包的重力为G=mg=3kg10N/kg=30N对书包做的功为W=Gh=30N800m=24000J=2.4104J2他对书包做功的功率为4、(1)4900牛;(2)4.9104焦;(3)980瓦【详解】解:(1)钢筋水泥板的质量为0.5吨=500千克起重机的绳索对钢筋水泥板的拉力 (2)起重机对钢
23、筋水泥板做的功(3)起重机的功率答:(1)起重机的绳索对钢筋水泥板的拉力为4900N;(2)起重机对钢筋水泥板做的功;(3)起重机的功率为980W。5、5:6 25:24 【详解】1甲、乙所做的功的比值为2甲、乙做功的功率比值为四、实验探究1、2 二 动滑轮有重力 不考虑绳子重力和绳子与滑轮间的摩擦力 【详解】(1) 123用动滑轮提升重物时,相当于两段绳子对动滑轮施加竖直向上的拉力,在忽略动滑轮和绳子重力以及绳子与滑轮间的摩擦力时,绳子自由端(弹簧测力计)拉力等于物体重力一半,即(2)4忽略绳子与滑轮间的摩擦力,匀速竖直向上拉,拉力的力臂才等于轮的直径时,才能有“使用动滑轮能省一半的力”。即2、省力 改变了用力的方向 费距离 【详解】(1)1由表中的数据知,在丙中,拉力故使用动滑轮的好处是省力。(2)2由表中的数据知,在乙中,拉力虽然拉力与物重相等,但是向下用力,故使定滑轮的好处可以改变用力的方向。(3)3乙测力计移动距离为0.2m,丙测力计移动距离为0.4m,故使用动滑轮费距离。