2022年最新精品解析沪科版八年级物理第十章 机械与人章节练习试题（含答案解析）

沪科版八年级物理第十章 机械与人章节练习
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、如图所示的滑轮组，当物体A在动滑轮作用下由静止水平向右移动1m时，动滑轮克服物体A的摩擦力做的功为30J，则拉力F的大小（ ）
A．一定是10N B．一定是15N
C．一定大于10N D．一定大于15N
2、一个孩子从滑梯上匀速滑下，其臀部有灼热的感觉，这一过程中，小孩子的（　　）
A．动能增大，势能减少，机械能不变
B．动能不变，势能不变，机械能不变
C．动能增大，势能减少，机械能不变，内能增大
D．动能不变，势能减小，机械能减小，内能增大
3、在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组提升钩码，实验数据记录如下表，下列说法正确的是（　　）
序号 钩码重/N 钩码上升的距离/cm 弹簧测力计的示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率
① 2 5 1 15 66.7%
② 4 5 1.7 15 78.4%
③ 4 10 1.7 30 78.4%
④ 6 5 2.4 15 83.3%
A．数据④中，滑轮组所做的有用功为30J
B．由数据①可知，实验所用滑轮组承重绳段数n=2
C．研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，可选用数据①②④
D．对比数据③④可知，滑轮组机械效率与钩码上升距离有关
4、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
5、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）（ ）
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
6、如图所示，将一支内部有弹簧的圆珠笔按压在桌面上，松开手会发现圆珠笔向上跳起，圆珠笔从松手上升至最高点过程中，能量转化正确的是（　　）
A．动能→重力势能→弹性势能
B．弹性势能→重力势能→动能
C．动能→弹性势能→重力势能
D．弹性势能→动能→重力势能
7、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
8、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），下列说法中正确的是（　　）
A．a图线是重力势能——高度关系图线
B．b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2J
D．小石块达到的高度可大于4m
9、如图这是利用超声波测平均速度的实验装置，A为斜面上自由移动的小车，B为固定在斜面一端的位置传感器，位置传感器B利用超声波可以测出不同时刻小车A与它的距离，这样计算机就可以计算出运动的小车在不同位置时的速度。由测出来的图象可以得出的结论是（　　）
A．小车在运动的过程中，先做匀速运动，后减速运动直到速度为0
B．小车在运动过程中受到的摩擦力先减小后增大，最后突然为零
C．小车在运动的过程中，动能先增大后减小，机械能一直减小
D．若增大斜面的倾斜程度，小车从斜面顶端滑到底端过程中克服摩擦力做的功就越多
10、下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．开瓶器 B．钢丝钳
C．食品夹 D．核桃夹
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、旺财同学是学校的升旗手，他将一面国旗在国歌声中匀速升到旗杆顶端，国旗能升到旗杆顶端是因为旗杆顶端装有______滑轮。国旗匀速上升过程中，______能逐渐增大。
2、功率是描述做功______的物理量。小明、小勇和小利三人在进行物理课外活动﹣﹣测量每人上楼的功率。测量前他们通过讨论设计了下面的表格，但这份表格不够完整，还应该补充______和______两列。
姓 名 登楼高度h/m 登楼时间t/s
小 明
小 勇
小 利
3、如图所示，在光滑的斜面上，将物体G分别沿斜面AC和BC以相同的速度匀速拉到顶端C，所用的力F1______F2，所做的功W1______W2，功率的大小P1______P2。
4、如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂一重G=60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F=______N；保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将______（填“变大”、“不变”或“变小”）。
5、如图所示，把重力为1000牛的物体A匀速提升3米，不计滑轮自重和摩擦，则作用在细绳自由端的拉力F为__________牛，拉力F做的功为_________焦。若提升物体A所用时间为1分钟，则拉力F做功的功率为________瓦。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、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ρ汽油=0.7×103kg/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s﹣t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 0.03m2
2、如图所示是用轻绳绕成的滑轮组，悬挂的重物G=2.4N，当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F1=0.9N；当重物匀速上升h=0.15m时，手对轻绳的拉力为F2=1N，求。
（1）动滑轮的重力；
（2）滑轮组的机械效率。
3、小宇想把一个重1000N的物体搬到高1.6m的车厢里，为了省力，他找了一块长5m的硬木板，搭在车厢上（衔接处的长度忽略不计），硬木板与车厢搭成一个简易斜面，如图甲所示。小宇用力F把物体推至车厢里，物体沿木板移动距离s与力F推物体所用时间的图像如图乙所示，已知物体沿木板运动过程中与木板间的摩擦力为160N，且保持不变。求：
（1）小宇所用推力F在30s内对物体做功的功率；
（2）斜面的机械效率（计算结果保留一位小数）。
4、如图所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面F＝200N的推力，将质量为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上，斜面长s＝2m。（g取10N/kg）求：
（1）推力做功的功率。
（2）斜面的机械效率。
（3）斜面对物体的摩擦力。
5、如图所示为集合最新IT技术的人工智能医护机器人。若该机器人工作时的功率为80W，在水平地面上匀速直线行驶10m用时10s，求：
（1）机器人行驶的速度；
（2）机器人牵引力做的功；
（3）机器人行驶时受的牵引力。
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块在木板上向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中，。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的重力势能转化为动能，其动能大小是通过 _______大小来反映的；
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，________越大，动能越大；分析比较 ______两组实验可得出物体的动能与质量的关系；
（3）某学习小组同学做丙实验时：小木块被撞后滑出木板，A同学建议换用表面相同但长度较长的木板，B同学建议换质量较大的木块，C同学建议换用质量比前两次实验更小的钢球，你认为不恰当的是 _______同学的建议；
（4）有同学将实验装置改装成图丁所示，用同一铁球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放，撞击同一木块，比木块在木板（足够长）上滑行距离，能否研究铁球的动能大小与速度的关系？________（选填“能”或“不能”）；
（5）得出正确的实验结论后，有同学用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，如图戊所示，观察到木块被撞击后移动的情况是 ___________（铁球滚动时所受摩擦力忽略不计）。
A．质量大的铁球将木块推动的距离较远
B．质量小的铁球将木块推动的距离较远
C．质量不同的铁球将木块推动的距离相同
2、在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小明同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平桌面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
（1）要探究动能大小与物体质量的关系应是球到达底部的______相同；
（2）由甲、丙两次实验可以得出的结论是______；
（3）该实验是通过观察______来比较铁球动能的大小，从而得出结论的。下面的实例中也采用这种研究方法的有______；
A．卢瑟福建立原子的核式结构模型
B．用磁感线来描述磁场
C．探究压力作用效果与哪些因素有关时，通过小桌子陷入沙中的深度来体现压力的作用效果
（4）若桌面过于光滑，则______（选填：“更利于”、“不利于”）探究得出结论；
（5）若利用这个装置探究牛顿第一定律时，让同一小球从斜面的同一高度滑下，在木板上比在毛巾上运动的距离远，小球克服木板的摩擦力做的功为W1，小球克服毛巾的摩擦力做的功为W2，则W1______W2（大于/等于/小于）。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
由可得物体A受到的摩擦力大小为
由图可知，与动滑轮连接的绳子股数有3股，因为要克服绳子与滑轮之间的摩擦，所以
故选C。
2、D
【详解】
AC．一个孩子从滑梯上匀速滑下，小孩的质量不变，速度不变，动能不变，故AC不符合题意；
BD．小孩在下滑的过程中，高度减小，重力势能减小，机械能是动能和重力势能之和，下滑时，机械能转化为内能，机械能减小，内能增大，故B不符合题意，D符合题意。
故选D。
3、C
【详解】
A．由数据④中可知，钩码的重力为G=6N，钩码上升的高度为
h=5cm=0.05m
故可知滑轮组所做的有用功为
W=Gh=6N×0.05m=0.3J
故A错误；
B．由数据①可知，钩码上升的距离为5cm，弹簧测力计上升的距离为15cm，即弹簧测力计上升的高度为钩码上升高度的3倍，故可知实验所用滑轮组承重绳段数为n=3，故B错误；
C．要研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，应控制其它条件不同，改变钩码的重力，故可选用数据①②④，故C正确；
D．数据③④中，没有控制钩码的重力相同，故无法得出滑轮组的机械效率与钩码上升距离的关系，故D错误。
故选C。
4、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过程中，重力的力臂逐渐增大，但始终在l2＜l1时是省力杠杆，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5、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。
6、D
【详解】
将圆珠笔按压在桌面上时，圆珠笔内的弹簧被压缩，具有弹性势能，松开手后，弹簧要恢复原来的形状，弹性势能减小，圆珠笔具有了速度，弹性势能转化为动能，圆珠笔在上升的过程中，速度越来越小，高度越来越高，动能转化为重力势能，所以整个过程的能量转化是弹性势能转化为动能，再转化为重力势能。
故选D。
7、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。
8、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；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。
9、C
【详解】
A．根据图像可知，小车的速度是先变大，做加速运动，然后减速运动直到速度为0，故A不符合题意；
B．小车在运动过程中受到的是滑动摩擦力，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，则滑动摩擦力不变，物体静止后，在斜面上仍然受到静摩擦力的作用，故B不符合题意；
C．小车在运动的过程中，需要克服摩擦做功，机械能会一直变小，由于速度先变大，后变小，则动能先增大后减小，故C符合题意；
D．若增大斜面的倾斜程度，则小车对斜面的压力变小，滑动摩擦力变小，根据可知，小车从斜面顶端滑到底端过程中克服摩擦力做的功就越少，故D不符合题意。
故选C。
10、C
【详解】
A．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
1、定 重力势
【详解】
[1][2]国旗杆上的滑轮为定滑轮，其本质是一个等臂杠杆，所以利用它来升国旗，可以改变施加力的方向；国旗匀速上升过程中，高度增大，国旗的重力势能逐渐增大。
2、快慢 体重G/N 功率P/W
【详解】
[1]功率是描述做功快慢的物理量。
[2][3]小明、小勇和小利三人在进行物理课外活动﹣﹣测量每人上楼的功率。要测量每人上楼的功率，可据进行实验。而据W=Gh知，需知道每人的重力才能求出上楼所做的功，所以整个探究中需要测量每人的体重、登楼的高度及登楼所用的时间，那么实验表格除了要记录登楼高度及时间外，还要补充体重G/N和功率P/W两列。
3、< = <
【详解】
[1][2]由于斜面光滑，没有摩擦力，则使用两斜面的过程中没有额外功，拉力所作的功等于物体克服重力做的功；克服重力所作的功
W=Gh
由于物体的重力G不变，上升的高度h相同，所以克服重力做的功相同，即
W1=W2=Gh
在两个斜面上，拉力F1、F2所作的功为
W1=F1LAC
W2=F2LBC
已知
LAC>LBC
故
F1[3]已知功率计算公式
已知物体在两个斜面运动速度相同，受到的拉力大小关系为
F1则拉力沿AC运动时拉力F2做功的功率较大，即
P14、30 不变
【详解】
[1]由杠杆平衡条件可得
所以拉力F的大小为
[2]由于重力方向始终竖直向下，拉力方向始终竖直向上，所以将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，拉力F的力臂始终等于重物对杠杆中点拉力的力臂的2倍，所以拉力F大小不变。
5、500 3000 50
【详解】
[1]由图知，使用的是动滑轮，因为不计滑轮自重和摩擦，所以拉力
[2]拉力端移动的距离
拉力做的功
[3]拉力做功的功率
三、计算题
1、（1）35kg；（2）1.0×105Pa；（3）1.5×103N
【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1.0×105Pa；
（3）此时受到的阻力为1.5×103N。
2、（1）0.3N；（2）80%
【详解】
解：（1）由图可知，n=3，因为使用的是轻质绳，所以不计绳重，当重物静止于任意位置时，此时绳子与滑轮间无摩擦力，手对轻绳的拉力均为F1=0.9N，不计绳重和摩擦时，拉力为
动滑轮的重力
G动=3F1-G=3×0.9N-2.4N=0.3N
（2）当重物匀速上升h=0.15m时，有用功
W有=Gh=2.4N×0.15m=0.36J
重物匀速上升h=0.15m时，绳子自由端移动的距离
s=3h=3×0.15m=0.45m
拉力F2所做的总功为
W总=F2s=1N×0.45m=0.45J
滑轮组的机械效率为
答：（1）动滑轮的重力为0.3N；
（2）滑轮组的机械效率为80%。
3、（1）80W；（2）66.7%
【详解】
解：（1）小宇对物体做的有用功
W有用=Gh=1000N×1.6m=1600J
小宇对物体做的额外功
W额外=fs=160N×5m=800J
小宇对物体做的总功
W总=W有用+W额外=1600J+800J=2400J
拉力功率
P=
（2）斜面的机械效率
（1）小宇所用推力F在30s内对物体做功的功率80W；
（2）斜面的机械效率是66.7%。
4、（1）80W；（2）75%；（3）50N
【详解】
解：（1）推力做的总功
推力的功率
（2）推力做的有用功
斜面的机械效率
（3）由
可得，额外功
由 可得摩擦力
答：（1）推力做功的功率为80W；
（2）斜面的机械效率为75%；
（3）斜面对物体的摩擦力为50N。
5、（1）1m/s；（2）800J；（3）80N
【详解】
解：（1）机器人行驶的速度
（2）机器人牵引力做的功
W＝Pt＝80W×10s＝800J
（3）由W＝Fs可得机器人行驶时受的牵引力
答：（1）机器人行驶的速度是1m/s；
（2）机器人牵引力做的功是800J；
（3）机器人行驶时受的牵引力是80N。
四、实验探究
1、小木块移动的距离 速度 甲、丙 B 能 C
【详解】
（1）[1]小钢球在滚下斜面的过程中，质量不变，高度减小，其重力势能转化为动能，动能大小是通过小木块移动的距离s大小来反映的。
（2）[2][3]分析比较甲和乙两组实验可得，物体的质量相同，而下滑的高度不同，甲图中下滑的高度大，运动到水平位置时速度大，推动木块滑行的距离大，故物体质量相同时，速度越大，动能越大；研究物体的动能与质量的关系要控制速度大小相同，故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系。
（3）[4]探究动能与质量的关系，应控制速度相同，动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的，故实验中使用的木块大小不能改变，丙实验中，钢球的动能较大，因此可以改变木板的长度和金属球的质量，故AC符合题意，B不符合题意。
（4）[5]质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较。能研究铁球的动能大小与速度的关系。
（5）[6]用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，由于弹簧的压缩程度相同，则具有的弹性势能相同，转换成的动能相同，所以推动木块移动的距离也相同，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
2、速度 质量相同时，速度越大，动能越大 纸盒移动的距离 C 不利于 等于
【详解】
（1）[1]要探究动能大小与物体质量的关系，应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，保持小球到达斜面底部的速度相同，质量不同。
（2）[2]由图示实验知道，甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲将纸盒推动得更远，说明球的动能更大，所以可得结论：质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大。
（3）[3]该实验是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的，这种方法是转换法。
[4] A．卢瑟福建立原子的核式结构模型，用的是模型法；
B．用磁感线来描述磁场，用的是模型法；
C．探究压力作用效果与哪些因素有关时，通过小桌子陷入沙中的深度来体现压力的作用效果，采用的是转换法。
故选C。
（4）[5]若桌面过于光滑，无论铁球给纸盒一个多大的初速度，纸盒将运动很远的距离，不利于比较。
（5）[6]因为物体在斜面的末端具有相同的机械能，而在不同水平面上运动时，都是克服摩擦力做功，并且最后具有的机械能都为零，故物体在毛巾和在木板上克服摩擦做的功相等。即W1=W2。