第十章 机械与人 达标测试卷（含答案）

第十章达标测试卷
八年级物理 下(HK版)　　时间：45分钟　满分：100分
一、选择题：本题共10小题，每题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．在生产生活中，利用如图所示的简单机械时，一定费力的是(　　)
2．以下四幅图中，克服物体重力做功的是(　　)
3．下列关于功和能的说法中不正确的是(　　)
A．机械做功越快，功率就越大
B．作用在物体上的某个力越大，这个力对该物体做的功就越多
C．在平衡力作用下运动的木块，其机械能可能发生变化
D．在空中竖直自由下落的篮球，其增加的动能是由重力势能转化来的
4．一个滑轮组经改装后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比较(　　)
A．总功减少，额外功增多 B．机械效率提高，机械做功加快
C．功率变大，机械做功更多 D．有用功不变，总功减少
5．如图所示，一根重为G的均匀木棒OA能绕支点O自由转动，现将力FC作用于木棒的A端，使木棒OA在水平位置上保持平衡，当力由FC方向逐渐转到FB方向时，力的大小变化情况为(　　)
A．一直在减小 B．保持不变
C．先减小后增大 D．先增大后减小
(第5题)　　　　　　　 (第6题)　　　　　　 　 (第7题)
6．如图所示，利用动滑轮将重力为100 N的物体在5 s内匀速竖直提升一段距离，拉力F为60 N，绳子自由端移动的距离为2 m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是(　　)
A．物体移动的速度为0.4 m/s B．所做的有用功为200 J
C．动滑轮的机械效率为60% D．拉力F的功率为24 W
7．科普活动中，老师为同学们表演了一个“自动爬坡”实验，惊艳了全场。该实验如下：将一个用轻质泡沫做成的圆环，轻轻放在一个斜坡上，结果发现圆环不但没有滚下，反而加速滚上了斜坡(如图)。揭秘后才发现，这是一个内部镶嵌了一个小铁块的圆环，在圆环加速滚上斜坡的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．圆环的动能增大，重力势能减小
B．圆环的动能增大，重力势能增大
C．圆环受到的摩擦力沿斜面向下
D．圆环受到的支持力是由泡沫发生弹性形变产生的
8．跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50 kg，每次跳起高度约为6 cm(人整体上升，如图所示)，一分钟跳了100次，下列说法正确的是(　　)
(第8题)
A．向上起跳过程中小金的动能持续增大
B．在整个跳绳过程中小金的机械能守恒
C．小金跳一次克服重力做功约3 J
D．小金在这1 min内跳绳的功率约为50 W
9．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。绳子自由端施加的拉力大小分别为F1 和F2，物重G1>G2，不计绳重和摩擦。下列判断正确的是(　　)
A．拉力 F1 一定小于 F2 B．甲、乙滑轮组的有用功相同
C．乙滑轮组的机械效率较高 D．甲的额外功与有用功的比值较小
(第9题)　　　　　 　 (第10题)
10．如图所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面F＝200 N的推力，将质量为30 kg的物体在5 s内匀速推到 1 m高的斜面顶点上，斜面长s＝2 m，g取10 N/ kg。则(　　)
A．推力的功率为40 W B．斜面的机械效率为75%
C．推力做的总功为300 J D．斜面对物体的摩擦力为100 N
二、填空题：本题共5小题，每空2分，共26分。
11．如图所示，救援队员用撬棒把滚落在公路上的石块撬起。若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1，撬棒的支点是________点；若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1，撬棒的支点是______点。作用力沿________(填“DM”或“DN”)方向更省力。
(第11题)
12．木块在大小为40 N的水平拉力作用下，10 s内在水平桌面上沿拉力方向前进了5 m，拉力做的功是________J，功率是________W；若木块重75 N，在此过程中重力对木块做的功是________J。
13．如图所示，一个物体静止在光滑水平面上的O点，在水平恒力F作用下开始向右加速运动，依次经过a、b、c三个点，且a、b之间和b、c之间的距离相等，F在ab段做功W1，做功功率为P1；F在bc段做功W2，做功功率为P2，则有W1________W2，P1________P2。(均填“>”“<”或“＝”)
(第13题)
14．如图甲是2022年北京冬奥会会徽，以汉字“冬”为灵感来源，运用中国书法的艺术形态，传递出实现“三亿人参与冰雪运动”的目标。图乙是滑雪运动员起跳后下落的情景，运动员加速下落过程中重力势能________，动能________，机械能________。(均填“增大”“减小”或“不变”)
(第14题)
15．如图所示的是搬运砖头的独轮车，已知车厢和砖头的总重力G＝1 400 N。工人师傅推车时，人手向上的力F为________ N，工人师傅推走独轮车之前，需先将其撑脚抬离地面，慢慢抬起的过程中，若向上施加在车把手上的力始终与把手垂直，则这个力的大小____________(填“逐渐增大”“逐渐变小”或“始终不变”)。
(第15题)
三、作图题：本题共2小题，每题2分，共4分。
16．如图所示，用一根硬棒通过支点O撬起石头，画出石头所受重力G的示意图，以及力F的力臂l。
(第16题)　　　　　　　　　　 (第17题)
17．如图所示，在A处或B处的虚框内添加一个滑轮，利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力。(添加滑轮并画出滑轮组绕法)
四、简答题：本题共1小题，共4分。
18．高空坠物伤人、毁物的事件时有发生，如图所示的是一幅公益广告宣传画，请你分析高空坠落的花盆为什么被比作炸弹。
(第18题)
五、实验探究题：本题共2小题，共26分。
19．(12分)物理兴趣小组的同学，利用如图所示的装置来探究杠杆的平衡条件。
(第19题)
(1)在实验前应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是______________________；若实验前杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节，以使杠杆在水平位置平衡。
(2)调节完毕后，在杠杆B点挂3个质量相同的钩码，如图乙所示，那么在杠杆的D点挂________个质量相同的钩码，才能使杠杆恢复在水平位置平衡；当杠杆平衡后，将B、D两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1格，那么杠杆________(填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡。
(3)实验中若不在D点挂钩码，而在杠杆的A点或C点使用弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡，为使弹簧测力计的示数最小，应将弹簧测力计挂在________点，且拉力的方向是____________。
20．(14分)为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，薛明同学设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置，高度分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA＝mB＜mC，hA＝hC>hB)，推动小木块运动一段距离后静止，请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行解答：
(第20题)
(1)本实验中通过观察______________________来反应小球动能的大小，这种研究问题的方法是________(填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)用来研究超速安全隐患时，需要控制的变量是________，实验时应选择________两个图所示实验进行比较。
(3)用来研究超载安全隐患时，应选择________两个图所示实验进行比较，通过这个实验得到的结论是________________________________________。
(4)完成实验后，薛明同学还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三个不同的表面上滑行的距离不同，小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做的功__________(填“相等”或“不相等”)。
六、计算题：本题共1小题，共10分。
21．图甲是某起重船的示意图，A处为卷扬机，吊臂前端的滑轮组如图乙所示。在一次吊装施工中，当起重船从运输船上吊起重物时，起重船浸入海水中的体积增加了18 m3，重物在空中匀速竖直上升了3 m，所用时间为30 s。已知动滑轮总重为2×104 N，不计钢丝绳重及摩擦。(ρ海水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/ kg)
(1)求该重物的重力是多少？
(2)求钢丝绳拉力F做功的功率是多少？
(3)求该重物在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率。
(第21题)
答案
一、1.A　2.C　3.B　4.D
5．C　木棒水平，木棒的重力是阻力，阻力G与阻力臂lG不变，由图示可知，动力由FC变为FB时，动力臂l先变大后变小，由杠杆平衡条件得：G×lG＝F×l，所以动力先减小后增大，故选C。
6．D　动滑轮上承担物重的绳子股数n＝2，由s＝nh可得，物体上升的高度h＝＝＝1 m，则物体移动的速度v＝＝＝0.2 m/s，所做的有用功W有＝Gh＝100 N×1 m＝100 J，拉力做的总功W总＝Fs＝60 N×2 m＝120 J，动滑轮的机械效率η＝×100%＝×100%≈83.3%，拉力F的功率P＝＝＝24 W。
7.A　8.D　9.D
10．B　总功W总＝Fs＝200 N×2 m＝400 J，推力的功率P＝＝＝80 W，故A、C错误；有用功W有＝Gh＝mgh＝30 kg×10 N/kg×1 m＝300 J，斜面的机械效率η＝×100%＝×100%＝75%，故B正确；额外功W额＝W总－W有＝400 J－300 J＝100 J，摩擦力f＝＝＝50 N，故D错误。
二、11.A；C；DM　12.200；20；0　13.＝；<
14．减小；增大；减小　15.420；逐渐变小
三、16.解：如图所示。
(第16题)
17．解：如图所示。
(第17题)
四、18.解：高空的花盆具有较大的重力势能，一旦它向地面坠落，重力势能转化为动能，花盆将具有较大的动能，会对其下方的行人和物体造成较大的损害。
五、19.(1)便于测量力臂；右
(2)4；不能
(3)A；竖直向上
20．(1)木块被推动的距离；转换法　(2)质量；甲、乙
(3)甲、丙；速度一定时，质量越大，动能越大　(4)相等
六、21.解：(1)起重船增大的浮力：ΔF浮＝ρ海水gΔV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×18 m3＝1.8×105 N，
因为起重船始终漂浮，所以该重物的重力：G＝ΔF浮＝1.8×105 N。
(2)由图乙知，n＝4，不计钢丝绳重及摩擦，钢丝绳的拉力：
F＝(G＋G动)＝×(1.8×105 N＋2×104 N)＝5×104 N；
拉力端移动的距离s＝4h＝4×3 m＝12 m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝5×104 N×12 m＝6×105 J，
拉力做功的功率：P＝＝＝2×104 W。
(3)有用功：W有＝Gh＝1.8×105 N×3 m＝5.4×105 J，滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝90%。