2022年必考点解析沪科版八年级物理第十章 机械与人专题测试练习题（含答案）

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Ⅱ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、小明用如图所示的实验装置研究杠杆的机械效率，实验时，将重为G的钩码挂在铁质杠杆A点上，弹簧测力计作用于C点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为，杠杆的机械效率为，不计摩擦，则（　　）
A．仅将测力计移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为η2，则
B．仅将钩码移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为η2，则
C．仅将测力计移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为F2，则
D．仅将钩码移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为，则
2、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（　　）
A．W1W2 C．P1P2
3、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
4、羽毛球比赛中，空中飞行的羽毛球先后经过A、B两点时的重力势能相等，相比A点，羽毛球在B点时（　　）
A．机械能相等，动能较大 B．机械能较小，动能较小
C．机械能较小，动能较大 D．机械能较大，动能较小
5、如图所示，光滑的弧形轨道竖直固定于水平面上，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B点后到达最高点C点（不计空气阻力）下列分析中不正确的是（　　）
A．小球在A、B两点具有的动能相同
B．小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＞vB＞vC
C．从B点到C点减小的动能全部转化为小球的重力势能
D．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的机械能
6、如图所示，使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．镊子 B．瓶盖启子
C．钳子 D．托盘天平
7、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
8、一块砖分别平放、侧放、竖放在水平地面上，有关它的重力势能的说法中，正确的是（　　）
A．平放时最大 B．侧放时最大
C．竖放时最大 D．三种放法都相同
9、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
10、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
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题2分，共计10分）
1、小宇家里新买了一辆某品牌的家用轿车，他看到汽车铭牌上标有“最大功率为90kW”，假如汽车行驶时的功率为80kW，表示的物理意义是_________。
2、如图所示是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越______，这说明橡皮筋的弹性势能与其______有关；若橡皮筋被拉的长度相同，而用的“子弹”不同，则质量大的“子弹”射出的距离较______，原因是质量大的“子弹”射出时______小。在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功______，（选填“相同”或“不相同”）。
3、如图所示的实验装置中，物块沿光滑斜槽向下滑动时______能转化为______，当物块接触弹簧向右运动时，______能转化为______能，这个实验说明不同形式的能量可以相互转化。
4、如图所示，甲图中的装置相当于一个_______（填一种简单机械的名称）；乙图中的发光二极管具有单向导电性，它是利用_______材料制成的（选填“导体”、“半导体”、“超导体”）
5、如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从A点下落至B点的过程中，它的________转化为动能；弹性小球从B点上升至C点又开始下落，小球在B点的机械能________（选填“大于”“小于”或“等于”）它在C点的机械能，C点小球的动能________（选填“为零”或“不为零”）。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图所示，甲工人用水平推力F甲推动重为750N的货物，在水平路面上匀速移动2m至仓库门口A处，用时10s，此过程中甲工人做功的功率P甲＝60W；乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动4m到达指定位置B，拉力F乙为125N；求：
（1）甲工人做的功；
（2）乙工人所做的有用功；
（3）该滑轮组的机械效率。
2、上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。在一次测试中，汽车在水平路面行驶，它的发动机输出3000N的牵引力，汽车在5min内行驶了9000m。求这段时间内：
（1）汽车牵引力所做的功。
（2）汽车牵引力做功的功率。
3、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。
4、一根均匀木杆放在一水平桌面上，它的一端伸出桌面外边的那部分长度是木杆全长的，如图所示。
（1）在木杆伸出端的B点加一个作用力F，当F=300N时，木杆的另一端A开始向上翘起，那么木杆的重力是多少？
（2）木杆在桌面上若不施加其他任何力时，允许伸出桌面以外的最大长度是多少？
5、 “十一”期间，李强一家自驾到南京游玩，汽车（包括车上的人和物品）质量为 ，该车匀速行驶时受到的阻力为车重的30%。汽车发动机的效率约为8% ，汽油的热值约为 ，。
（1）从家到南京全程100km，这段路程中汽车牵引力所做的功为多少？
（2）该车油箱最多能装40kg汽油，油箱加满后最多能行驶多长距离？
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、用图示装置探究“斜面机械效率”，实验记录如表。
斜面倾斜程度 木块所受重力G/N 斜面高度h/m 沿面拉力F/N 斜面长L/m 机械效率η
较缓 5 0.2 2.5 1 　40%
较陡 5 0.5 3.9 1 　64%
最陡 5 0.7 4.6 1 　①
（1）根据表格中的数据可知，斜面倾斜程度最陡时机械效率①为______；由实验可得初步结论：______；
（2）有同学提出“斜面越陡，拉力越大，则物体受到的摩擦力也越大”。请判断该同学的说法是否正确，并通过计算加以说明______。
2、图甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，打到同一个木块上。图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动，请回答以下问题：
（1）设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与______的关系：设计乙实验的目的是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受______的关系；
（2）甲实验是通过木块被推动______的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小，这种方法叫做转换法：乙试验是通过比较钢球在粗糙程度不同的平面上滑行的距离，从而推理得出：在理想情况下，运动的物体如果______，将永远做匀速直线运动，这种叫做理想化研究方法；
（3）下列研究方法中属于转换法的是______。
A．将电流与水流进行对比
B．探究蒸发快慢与哪些因素有关
C．在探究发声的音叉是否在振动时，将一个乒乓球靠近它，观察到乒乓球被弹开
D．将闹钟放在钟罩内，通过抽气来探究声音能否在空气中传播。
-参考答案-
一、单选题
1、A
【详解】
A．将弹簧测力计移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，由知道，有用功不变；因杠杆的偏转角度不变，杠杆重心上升的高度不变，则由知道，克服杠杆重力做的额外功不变，由于有用功和额外功都不变，所以总功也不变，由知道，机械效率不变，即
故A正确；
B．将钩码移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，由知道，有用功不变；因杠杆的偏转角度变小，杠杆重心上升的高度变小，则由知道，克服杠杆重力做的额外功变小，由于有用功不变，额外功变小，所以总功变小，由知道，机械效率变大，即
故B错误；
C．将弹簧测力计移动到B点时，根据图像可知，阻力、阻力臂均不变，动力臂变小，由知道，动力变大，即
故C错误；
D．将钩码移动到B点时，根据图像可知，阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，由知道，动力变大，即
故D错误。
故选A。
2、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；
CD．A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。
3、D
【详解】
A．踢出去的足球由于具有惯性会继续运动，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。
4、B
【详解】
羽毛球在经过A点到达B点时，由于克服空气阻力做功，消耗了部分机械能，所以羽毛球的机械能变小，在B点的机械能小于在A点的机械能。机械能是动能和势能的总和，由于羽毛球在A与B点的重力势能相等，所以B点的动能小于A点的动能，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5、B
【详解】
AB．光滑的弧形轨道上不受摩擦力，不计空气阻力，故在A、B、C三点的机械能相同，A、B两点高度相同，重力势能相同，则动能相同，vA＝vB，在C点速度为0，故小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＝vB＞vC，故A正确，不符合题意；B错误，符合题意；
C．光滑的弧形轨道上不受摩擦力，不需要克服摩擦力做功，因此从B点到C点减小的动能全部铁化为小球的重力势能，故C正确，不符合题意；
D．没有克服摩擦力做功，不计空气阻力，机械能守恒，则小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能，故D正确，不符合题意。
故选B。
6、A
【详解】
A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，故是费力杠杆，故A正确；
B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故B错误；
C．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故C错误；
D．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故D错误。
故选A。
7、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。
8、C
【详解】
重力势能由质量和高度决定，平放时重心最低，竖放时重心最高，所以重力势能最大。
故选C。
9、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。
10、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。
二、填空题
1、汽车行驶时1s做功8×104J
【详解】
功率是表示物体做功快慢的物理量，汽车行驶时的功率为80kW，表示发动机在1s内完成80000J的功。
2、远 橡皮筋伸长的长度 近 速度 相同
【详解】
[1][2]橡皮筋弹性势能的大小是通过子弹射出的距离来反映的。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与橡皮筋伸长的长度有关。
[3][4]当“子弹”射出时，“子弹”具有的动能是橡皮筋的弹性势能转化来的，橡皮筋被拉的长度相同，说明橡皮筋的弹性势能相同，转化成子弹的动能也相同。影响动能的因素是质量和速度，在动能相同时，“子弹”的质量越大，其运动的速度就越小，射出的距离较小。
[5]在此过程中，橡皮筋被拉的长度相同，弹力相同，所以橡皮筋对“子弹”做的功相同。
3、重力势 动能 动 弹性势
【详解】
[1][2]物块从光滑斜槽高出滚下时，高度降低，即重力势能减少；速度越来越快，即动能增大，所以此过程是重力势能转化为动能。
[3][4]当物块接触弹簧向右运动时，物块的速度减小，即动能减小；弹簧被压缩的程度越大，即弹簧具有的弹性势能增大，故此过程是动能转化为弹性势能。
4、滑轮组 半导体
【详解】
[1]由图得，绳子和木棍组合在一起，用较小的力就可以使较大的两根木棍靠拢，相当于滑轮组。
[2]发光二极管的主要材料是半导体。
5、重力势能 大于 不为零
【详解】
[1]弹性小球从A点运动到B点的过程中，质量不变，高度变小，其重力势能变小，同时速度变大，则动能变大，所以该过程中重力势能转化为动能。
[2]由图知，小球弹跳的高度越来越低，说明小球撞击地面时小球的机械能转化为地面和小球的内能，则小球机械能逐渐减小，且B点在C点之前，所以弹性小球在B点的机械能大于它在C点的机械能。
[3]小球在C点，没有竖直方向的速度，但有水平方向的速度，因此在C点动能不为零。
三、计算题
1、（1）600J；（2）1200J；（3）80%
【详解】
（1）由 知道，甲工人做的功
W甲＝P甲t＝60W×10s＝600J
（2）由W＝Fs知道，甲工人的水平推力
因为货物在水平路面上被匀速推动，所以，货物受到的推力和摩擦力是一对平衡力，则货物受到的摩擦力
f＝F甲＝300N
乙工人使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动4m时，滑动摩擦力的大小不变，则乙工人所做的有用功
W有＝fs乙＝300N×4m＝1200J
（3）由图知道，滑轮组绳子的有效股数n＝3，则滑轮组绳子自由端移动的距离
s＝ns乙＝3×4m＝12m
乙工人所做的总功
W总＝F乙s＝125N×12m＝1500J
该滑轮组的机械效率
答：（1）甲工人做的功为600J；
（2）乙工人所做的有用功为1200J；
（3）该滑轮组的机械效率为80%。
2、（1）2.7×103J；（2）9×104W
【详解】
解：(1) 由W =Fs可求牵引力做功为
W =Fs=3000N×9000m=2.7×107 J
(2)由可求汽车牵引力做功功率为
答：（1）汽车牵引力所做的功为2.7×103J。
（2）汽车牵引力做功的功率为9×104J。
3、（1）4900牛；（2）4.9×104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。
4、（1）600N；（2）木杆的
【详解】
解：（1）因为杠杆为均匀杠杆，因此杠杆的重心在杠杆的中点位置，设杠杆全长为L，则杠杆重力的力臂为
由得
即G=600N。
（2）因为是均匀的木杆，因此木杆的支点在杠杆的中心位置，由杠杆的平衡条件可得，在不施加其他任何力时，允许伸出桌面以外的最大长度是木杆的一半。
答：（1）木杆的重力是600N。
（2）允许伸出桌面以外的最大长度是木杆的二分之一。
5、（1）1.28×108J；（2）64000m
【详解】
解：（1）汽车的重力
G=mg=1500kg=15000N
汽车匀速行驶时牵引力和阻力是一对平衡力
F=f=G30%=15000N30%=4500N
牵引力所做的功为
W=Fs=4500N×100000m=450000000J
（2）40kg汽油完全燃烧放出的热量
Q放=qm=40kg=1600000000J
此时汽车所做的有用功
W有==8%1600000J=128000000
汽车行驶的路程
s===64000m
答：（1）从家到南京全程100km，这段路程中汽车牵引力所做的功为450000000J。
（2）油箱加满后最多能行驶64000m。
四、实验探究
1、76.1% 斜面越陡，斜面的机械效率越大 见解析
【详解】
（1）[1][2]斜面倾斜程度最陡时，机械效率为
实验中控制了物重、斜面与物体接触面的粗糙程度等因素相同，根据表格中的数据知道，斜面越陡，斜面的机械效率越大。
（2）[3]斜面程度较缓时，有用功为
W有＝Gh＝5N×0.2m＝1J
总功为
W总＝Fs＝2.5N×1m＝2.5J
额外功为
W额＝W总﹣W有＝2.5J﹣1J＝1.5J
摩擦力为
斜面程度较陡时，有用功为
W有′＝Gh′＝5N×0.5m＝2.5J
总功为
W总′＝F′s＝3.9N×1m＝3.9J
额外功为
W额′＝W总′﹣W有′＝3.9J﹣2.5J＝1.4J
摩擦力为
斜面程度最陡时，有用功为
总功为
额外功为
摩擦力为
由以上计算知道，斜面越陡，拉力越大，则物体受到的摩擦力越小。
2、速度 阻力大小 距离 不受力的作用 C
【详解】
（1）[1]甲图，实验中让同一钢球从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动，“同一钢球”控制了钢球的质量不变，钢球的高度不同，运动到斜面底端时的速度也就不同，因此该实验探究的是钢球动能与速度的关系。
[2]乙实验中的水平面的粗糙程度不同，小球运动时受到的阻力大小不同，所以是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受阻力大小的关系。
（2）[3]甲实验钢球从斜面滚下，碰到木块后推动木块做功，推动的距离越大，对木块做的功越多，说明钢球动能越大；反之，说明动能越小。
[4]乙实验中同一钢球从相同斜面的同一高度滑下，到平面上时受到的阻力越小，滑行的距离越远，进一步推理：在理想情况下，运动的物体如果不受力的作用，将永远做匀速直线运动。
（3）[5]A．将电流与水流进行类比，采用的是类比法，故A不符合题意；
B．探究蒸发快慢与哪些因素有关时，采用的是控制变量法，故B不符合题意；
C．在探究发声的音叉是否在振动时，将一个乒乓球靠近它，观察到乒乓球被弹开，通过乒乓球的弹开表明音叉是振动的，属于转换法，故C符合题意；
D．将闹钟放在钟罩内，通过抽气来探究声音能否在空气中传播，采用的是实验推理法，故D不符合题意。
故选C。