2022年最新精品解析沪科版八年级物理第十章 机械与人专项测评试卷（精选含详解）

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、如图所示，水平木板上有甲、乙两个木块，甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在相同的水平拉力F1和F2的作用下，运动了相同的距离，下列说法中正确的是（　　）

A．F1做功和F2一样多 B．F1做功比F2多
C．F2做功比F1多 D．条件不足，F1、F2做功无法比较
3、重为100N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.5m/s的速度作匀速直线运动，弹簧测力计的示数为4N。不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦。则（　　）

A．物体A受到水平面的摩擦力为5N
B．拉力F的功率为4W
C．若物体A匀速运动2s，拉力F做功为4J
D．物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是一对平衡力
4、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
5、下列数据中最接近实际的是（　　）
A．今天你所在教室的大气压约为2×105 Pa
B．将一个鸡蛋举高2m做功约为1J
C．一个初中生漂浮在水面上时，受到的浮力大约为5000N
D．正常人的脉搏1min大约跳动15次
6、下列说法正确的是（　　）
A．在水平公路上行驶的汽车具有势能 B．在空中飞行的飞机，速度越大动能越大
C．被拉开的弹簧，形变越大弹性势能越大 D．动能、重力势能和弹性势能统称机械能
7、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
8、如图所示，用相同滑轮装成的甲、乙两个滑轮组分别将同一个物体在相同时间内匀速提高相同高度，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．F1＝F2 B．甲、乙绳子自由端移动的速度相同
C．甲、乙两个拉力的功率相同 D．乙滑轮组的额外功多
9、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，但机械效率相同
D．它们做的有用功相同，但额外功不同
10、用完全相同的滑轮组成的滑轮组匀速竖直向上提物体M，如图所示。如果自由端的拉力F＝30N，物体M的速度v＝0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是（　　）

A．物体M受到的合力不为零 B．物体M的重力为80N
C．自由端移动的速度为0.2m/s D．天花板受到的拉力为90N
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、我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重（如图1），冀求孩子健康成长，俗称“立夏秤人”。如图2，调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重）。

（1）以O点为支点，在图2中画出悬挂秤砣的绳子对杆秤B点的拉力FB及FB的力臂lB；_______
（2）由图2，孩子及秤钩和所坐篮子的总质量______（选填“大于”“等于”或“小于”）秤砣的质量。若换称下一个体重较小的孩子，秤砣和篮子等都不变，仍在O点提起杆秤，调到水平平衡后秤砣的悬挂点应在_______（选填“B点左边”“B点”或“B点右边”）。
2、如图所示，吊篮的重力为300N，动滑轮总重力为50N，定滑轮总重力为30N，人的重力为500N，人在吊篮里拉绳子使吊篮匀速向上运动，此时人拉绳子的力为 _____。

3、如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，表是提升物体时采集到的信息：
物重G/N OA
/m OB
/m A端上升的高度h/m B端下降的竖直距离s/m
40 0.8 0.4 0.2 0.1
若不计杠杆自重和摩擦，拉力应为______N；若实际拉力F为90N，则杠杆的机械效率为______。

4、如图所示，物体A重20牛，弹簧秤示数为26牛，则物体B重为______牛；地面对物体A的支持力______牛。（不计滑轮重）

5、用如图装置，在10s内将60N的水桶提升2m，拉力为40N，则拉力的功率为___________W；若不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力为___________N。

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、中考期间，××中学的学生乘坐如图所示的新型安全校车到考点参加考试。若校车和学生总质量为8000kg，车轮与地面的接触总面积为0.16m2，求：
（1）校车对水平路面的压强；
（2）若校车以10m/s的速度在一段平直路面上匀速行驶2000m，校车受到的牵引力是4000N，求校车发动机牵引力的功率。

2、不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦，用如图所示的滑轮组去拉动物体A，已知物体A重为100N，动滑轮重为80N。在拉力F的作用下，经过20s，物体A沿水平方向匀速前进了4m，拉力F做功为3200J。（g取10N/kg）求：
（1）绳子自由端移动的速度；
（2）因克服动滑轮重而做的额外功；
（3）此滑轮组的机械效率；
（4）物体A所受的摩擦力。

3、如图是某建筑工地上使用的塔式起重机。在一次操作过程中起重机将质量为500 kg的建筑材料竖直提升了12 m，用时15 s，g取10 N/kg。求：
（1）所提建筑材料受到的重力；
（2）起重机提起建筑材料所做的功；
（3）提升过程中该起重机的电动机功率为8 kW，那么提升过程中塔式起重机的机械效率是多大？

4、如图所示，有一斜面长L为10m，高h为6m，现用F为400N的力沿斜面把重物G为500N的物体从底端匀速拉到顶端。物体受到斜面的摩擦力用f表示，求：
（1）斜面机械效率η；
（2）推导物体受到斜面摩擦力f的表达式。（用L，h，F，G表示）

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、某班同学在“测量斜面的机械效率”实验时，所用实验器材有：长木板、支架、弹簧测力计、刻度尺、重力为5.4N木块（带挂钩）如图甲所示，将长木板和支架搭成长1.0m、高0.2m的斜面，用弹簧测力计沿斜面向上匀速拉动木块。
（1）如图乙所示，此时弹簧测力计对木块的拉力为______N；
（2）将木块匀速拉到斜面顶端，有用功为______，总功为______，斜面的机械效率为______；
（3）木块与斜面的摩擦力为______N。

2、某班同学在探究篮球反弹性能的强弱与哪些因素有关？
（猜想与假设）
猜想一：可能与篮球的材质有关；
猜想二：可能与篮球的______、______有关；
（制定计划与设计实验）
在探究猜想一时，我们只选择材质不同、其他因素都相同的篮球，设计了以下实验方案；
方案一：其他条件都相同，用力向下拍不同的篮球，观察比较它们反弹后的高度；
方案二：其他条件都相同，将不同的篮球从同一高度自由下落，观察比较它们反弹后的高度；
方案三：其他条件都相同，使不同的篮球反弹到相同的高度，观察比较它们所需自由下落高度；
（评估与交流）
（1）按照方案一探究，其不足之处是______；|
（2）按照方案二探究，篮球反弹后的高度越高，反弹性能就越______；像这种用反弹的高度来表示篮球反弹性能强弱的方法，在物理学上，我们把这种研究方法称之为______；
（3）按照方案三探究，篮球所需自由下落的高度越高，反弹性能就越______；
（拓展应用）类比于机械效率，我们可以用篮球反弹后的机械能与反弹前的机械能的______来描述篮球反弹性能的强弱，其值越大，则反弹性能就越______。

-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、A
【详解】
甲、乙分别在相同的水平拉力F1和F2的作用下，运动了相同的距离，拉力相同，物体在拉力方向上移动的距离相等，根据，故拉力做功相同，故A正确；BCD错误。
故选A。
3、B
【详解】
A．对A进行受力分析，其受到了向左的拉力和向右的摩擦力，向左总拉力为8N，那么向右的摩擦力为8N，故A不符合题意；
B．拉力F的功率

故B符合题意；
C．若物体A匀速运动2s，拉力F做功为

故C不符合题意；
D．物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是两个物体间的作用力与反作用力，故是相互作用力，故D不符合题意。
故选B。
4、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。
5、B
【详解】
A．所在教室的大气压约为1标准大气压，即1×105 Pa左右，故A不符合题意；
B．一个鸡蛋的质量约为50g，即0.05kg；将一个鸡蛋举高2m做功约为
W=Gh=mgh=0.05kg×10N/kg×2m=1J
故B符合题意；
C．初中生的重力约为500N，一个初中生漂浮在水面上时，受到的浮力等于他的重力，浮力约为500N，故C不符合题意；
D．正常人的脉搏1min大约跳动70次左右，故D不符合题意。
故选B。
6、D
【详解】
A．在水平公路上行驶的汽车具有动能，不具有势能，因为汽车没有处在一定高度，故A错误；
B．在空中飞行的飞机，速度越大动能不一定越大，还要考虑飞机的质量，故B错误；
C．被拉开的弹簧，在弹性限度内，形变越大弹性势能越大，故C错误；
D．机械能是动能和势能的总和，势能分重力势能和弹性势能，故D正确。
故选D。
7、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。
8、C
【详解】
A．甲乙两幅图中的滑轮组承担物重的绳子有效股数n甲＝2，n乙＝3，不计绳重及摩擦，拉力


又因为动滑轮重力G动相同，所以F甲＜F乙，故A错误；
B．用甲、乙两个滑轮组在相同时间内匀速提高到相同高度h，由s＝nh可得，拉力端移动的距离s甲＝3h，s乙＝2h，则s甲＜s乙，由可得，拉力端移动的速度不相同，v甲＞v乙，故B错误；
CD．在提升重物的过程中，若不计绳重及摩擦，克服动滑轮重做的功为额外功，因为动滑轮重相同，提升高度相同，根据公式W额＝G动h可知，拉力F1和F2所做的额外功相等；
将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度时，因不计绳重和摩擦，拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力所做的功，克服物体重力做的功为有用功，所做的有用功相等、额外功相等，拉力做的总功相等，由可知，甲、乙两个拉力的功率相同，故C正确，D错误。
故选C。
9、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
s＝2h
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。
故选D。
10、C
【详解】
A．因为物体做匀速运动，根据牛顿第一定律可知，物体M受到的合力为零，故A错误；
B．忽略绳重和轴摩擦，根据

即

解得

故B错误；
C．由图可知

自由端移动的速度为

故C正确；
D．天花板受到的拉力为

故D错误。
故选C。
二、填空题
1、 大于 B点左边
【详解】
（1）[1]B点受到砰砣的作用力，其方向是是竖直向下的，大小等于砰砣的重力，这个作用力便是拉力FB。过O点作力FB的作用线的垂线段，这个垂线段便是力臂lB，作图如下

（2）[2]由图2知，杆秤相当于动力臂大于阻力臂省力杠杆，所以动力FB小于阻力：孩子及秤钩和所坐篮子的总重力，据G=mg知，孩子及秤钩和所坐篮子的总质量大于秤砣的质量。
[3]由题意知，秤砣和篮子的重力不变，那么动力不变，仍在O点提起杆秤，则阻力臂不变，而孩子的体重变小，即阻力变小，据杠杆的平衡条件知，动力臂应变小，即仍要杆秤水平平衡，悬挂点应在B点的左边。
2、170N
【详解】
将人、吊篮、动滑轮看作一个整体，由于它们处于静止状态时，整体受力平衡；由图可知，有5段绳子承受整体的总重力，则绳子的拉力

3、80 88.9%
【详解】
[1]不计杠杆自重和摩擦，可由杠杆平衡条件
F×OB＝G×OA
即
F×0.4m＝40N×0.8m
解得F＝80N。
[2]若F＝90N，由表中数据机械效率为

4、13 7
【详解】
[1]以滑轮为研究对象，它共受三个力：向下的两个力均等于物体B的重力，向上的弹簧测力计的拉力为26N。滑轮处于静止状态，其受到的向上的拉力和向下的两个拉力之和相等，由此可知向下的两个拉力均为13N，物体B重13N；
[2]以物体A为研究对象，可知A受到3个力：向下的重力、向上的地面对A的支持力和绳对A的拉力。A静止，则A受的重力（20N）等于绳对A的拉力（13N）和地面对A的支持力之和，故地面对A的支持力是
F支持=G-F=20N-13N=7N
5、6 20
【详解】
[1]绳端移动的距离

拉力做的功

拉力的功率

[2]若不计绳重和摩擦，由 可得，动滑轮的重力

三、计算题
1、（1）5×105 Pa；（2）4×104w
【详解】
解：（1）由受力分析可知，校车对水平路面的压力等于校车与学生的重力之和，即
F=mg=8000kg×10N/kg=8×104N
故由可得，校车对水平路面的压强为

（2）由题意可知，校车的速度为v=10m/s，校车受到的牵引力为F牵=4000N，故由P=Fv可得，校车发动机牵引力的功率为
P=F牵v=4000N×10m/s=4×104w
答：（1）校车对水平路面的压强为5×105Pa；
（2）校车发动机牵引力的功率为4×104W。
2、（1）0.4m/s；（2）320J；（3）90%；（4）720N
【详解】
解：（1）动滑轮上绳子的段数：n=2，则绳子自由端移动的距离
s=nsA=2×4m=8m
绳子自由端移动的速度
v== =0.4m/s
（2）动滑轮上升的高度
h=sA=4m
克服动滑轮重力做的额外功
W额=G动h=80N×4m=320J
（3）滑轮组做的有用功
W有=W总﹣W额=3200J﹣320J=2880J
滑轮组的机械效率
η=×100%=×100%=90%
（4）由物体A克服摩擦力做的有用功W有=FAsA 可得，对物体A的拉力
FA===720N
因物体A匀速前进，则物体A所受拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体A所受摩擦力
f=FA=720N
答：（1）绳子自由端移动的速度为0.4m/s；
（2）因克服动滑轮重而做的额外功为320J；
（3）此滑轮组的机械效率为90%；
（4）物体A所受的摩擦力为720N。
3、（1）5×103N；（2）6×104J；（3）50%
【详解】
解：（1）建筑材料受到的重力
G=mg =500kg×10N/kg =5×103N
（2）起重机提起建筑材料所做的功
W有=Gh =5×103N×12m =6×104J
（3）起重机做的总功
W总=Pt =8000W×15s=1.2×105J
起重机的机械效率

答：（1）所提建筑材料受到的重力为5×103N；
（2）起重机提起建筑材料所做的功为6×104J ；
（3）塔式起重机的机械效率为50%。
4、（1）75%；（2）f＝F﹣
【详解】
（1）斜面的有用功为
W有＝Gh＝500N×6m＝3000J
斜面的总功为
W总＝FL＝400N×10m＝4000J
斜面的机械效率为

（2）额外功为W额＝W总﹣W有，根据W＝Fs知道，摩擦力为

答：（1）斜面机械效率为75%；
（2）物体受到斜面摩擦力的表达式为 。
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、1.8 1.08J 1.8J 60% 0.72
【详解】
（1）[1]由图知道，测力计分度值为0.2N，此时弹簧测力计对木块的拉力为1.8N。
（2）[2][3]根据题意知道，将木块匀速拉到斜面顶端，做的有用功和总功分别是
W有＝Gh＝5.4N×0.2m＝1.08J
W总=Fs=1.8N×1m=1.8J
[4]由知道，斜面的机械效率

（3）[5]将木块匀速拉到斜面顶端，则额外功
W额＝W总﹣W有＝1.8J-1.08J＝0.72J
由W额＝fs知道，木块所受摩擦力

2、充气情况 质量（或大小） 很难控制向下拍的力相同 强 转换法 弱 比值 强
【详解】
[1][2]根据实际，篮球的反弹性能还可能与篮球的充气情况、质量、大小等因素有关。
（1）[3]方案一不足之处是：其他条件都相同，用力向下拍不同的篮球，在用力向下抛球时，很难控制力的大小相同。
（2）[4][5]篮球能够反弹的高度越高，说明其弹性越强，用反弹的高度来表示篮球反弹性能强弱的方法，在物理学上，称为转换法。
（3）[6]弹跳相同的高度，篮球所需自由下落的高度越高，说明篮球的反弹性能越弱。
【拓展应用】[7][8]机械效率是有用功与总功的比值，与其类似，用篮球反弹后的机械能与反弹前的机械能的比值来描述篮球反弹性能的强弱，其值越大，则相同情况弹跳高度越大，说明反弹性能就越强。