2022年最新强化训练沪科版八年级物理第十章 机械与人章节测试试题（含解析）

沪科版八年级物理第十章 机械与人章节测试
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、一架沿竖直方向匀速上升的直升机，它的（　　）
A．动能增加，重力势能不变 B．动能不变，重力势能增加
C．机械能保持不变 D．势能、机械能均减小
2、下列关于动能的说法，正确的是（　　）
A．运动的物体具有的能，叫动能
B．物体由于运动具有的能，叫动能
C．速度大的物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能
D．运动物体质量越大，所具有的动能一定越多
3、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
4、用力沿水平方向拉水平桌面上的木块，拉力大小随时间变化的图像如图甲所示，物块速度随时间变化的图像如图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是（　　）
A．10~30s内拉力做功为32J
B．50s内拉力做功为80J
C．10~30s内拉力的功率逐渐变大
D．30~40s内拉力的功率逐渐变大
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η1、η2（忽略绳重与摩擦）。下列关系式正确的是（　　）
A． B．
C． D．
6、 “十次车祸九次快，还有喝酒和超载”。这句话形象的说明了发生车祸的原因，汽车在水平公路上行驶的过程中，超速、超载容易引发交通事故，对于引发交通事故的原因，以下分析不正确的是（　　）
A．“快”——物体运动速度越大，动能越大
B．“快”——物体运动速度越大，惯性越大
C．“超载”——物体质量越大，动能越大
D．“超载”——物体质量越大，惯性越大
7、物体做匀速直线运动时，它（　　）
A．受到的合力一定为零 B．具有的动能一定不变
C．具有的机械能一定不变 D．具有的势能一定不变
8、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
9、林雨同学将一袋10kg的大米从地面扛到肩上所做的功最接近于（　　）
A．1500J B．150J C．15J D．1.5J
10、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
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、如图所示，小明用100N的拉力竖直向上拉动绳子，使重为240N的物体，5s内匀速升高10m，不计绳重和摩擦，则拉力的功率为_______。
2、如图甲和乙所示为研究定滑轮和动滑轮特点的装置和实验操作；实验证明：使用定滑轮可以 ______；使用动滑轮可以省力，但不改变力的方向；分析可知 ______的机械效率较高。
3、摩托车发动机的功率为1.6千瓦，它表示发动机______。摩托车发动机在5秒内可做功______。
4、我们铜仁市的环卫工人开着洒水车在马路上洒水洗路，洒水车匀速通过路面，在洒水的过程中重力势能______，动能______。（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
5、如图所示，—轻质杠杆可绕O点转动，A点处挂上一重物，B点处用弹簧秤竖直向上拉着，杠杆恰在水平位置平衡，若弹簧秤示数为9牛，则物体重力为______牛。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体，物体在5s内竖直上升了2m，人拉绳的力为250N（不计绳重及摩擦）。求：
（1）对重物做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率。
2、一辆轿车发动机的牵引力的功率P为90kW，现以v＝108km/h的速度在一段平直的高速公路上匀速行驶。运动过程中轿车受到的阻力不变。
（1）请推导：P＝Fv（其中F表示轿车发动机的牵引力，v表示轿车行驶的速度，P表示轿车牵引力的功率）；
（2）求该轿车在加速启动过程中受到的阻力为多少？
3、如图所示，弹簧测力计的示数是10牛，物体A的重力为50牛。在力F的作用下，物体A匀速移动了4米，所用的时间是10秒。求：
（1）物体A受到的摩擦力f？
（2）拉力F的大小？
4、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。
5、一款无人驾驶汽车在测试时以72km/h的速度，在平直的公路上匀速行驶了4.5km，消耗汽油1kg，废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，那么，（q汽油＝4.5×107J/kg）求：
（1）汽油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）在1标准大气压下，假如这些废气带走的能量全部被质量50kg、温度为20℃的水吸收，水温能升高到多少摄氏度？
（3）汽车在上述路段行驶时，发动机做了多少有用功？发动机的输出功率为多少kW？
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、某同学做“研究影响摆动周期的因素”的实验，已经有如下的实验器材较长的细线、质量为的100g和50g小球、铁架台、夹子，实验记录如下：
实验序号 摆线长度（米） 摆球质量（克） 摆动幅度 连续摆动20次的时间（秒） 摆动周期（秒）
1 0.25 50 半拳宽 20 1
2 0.25 100 半拳宽 20 1
3 0.25 50 一拳宽 20 1
4 0.2 50 半拳宽 16 0.8
5 0.2 100 一拳宽 16
（1）完成表格中“摆动周期”的填写_______；
（2）分析比较实验序号_______可以得出：当摆动幅度和摆线长度不变时，摆动周期与摆球质量无关；
（3）分析比较实验序号1和3可以得出：当摆线长度和摆球质量不变时，摆动周期与_______无关；
（4）分析比较实验序号2和4可以得出：当_______时，_______。
2、如图所示是小红和小华同学探究杠杆平衡条件的几个实验情景：
（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆______（达到/没有达到）平衡状态；此时需要调节水平平衡的目的是______；
（2）如图乙所示，A点挂有2个质量均为50g的钩码，为了让杠杆在水平位置平衡，应在B点挂______个质量均为50g的钩码；
（3）如图丙所示，取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计从位置1运动到位置2的过程中，保持杠杆始终在水平位置平衡，弹簧测力计示数是如何变化的？______；
（4）小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图丁所示。小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡，你认为原因是______。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
直升机竖直匀速上升时，其质量不变，速度不变，则动能不变；同时高度不断增大，则重力势能增大；直升机没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，则机械能等于动能与重力势能之和，所以其机械能增加；故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2、B
【详解】
AB．物体由于运动而具有的能量叫动能；运动的物体不仅具有动能，还可能具有势能、内能等，故A错误，B正确；
C．动能的大小与质量和速度有关；速度大的物体动能不一定大，还要看物体的质量大小，故C错误；
D．动能的大小与质量和速度有关；质量大的物体动能不一定大，还要看物体的速度大小，故D错误。
故选B。
3、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。
4、C
【详解】
A．结合图甲、乙两图知，0~10s，水平拉力由0增大到4N，木块处于静止状态；10~30s，水平拉力由4N增大到12N，木块做加速运动，不知道木块运动的距离，由W=Fs可知，无法确定做功的多少，故A错误；
B．50s内，由图甲可知拉力在变化，不知道物体运动的距离，由功的公式W=Fs可知，无法计算拉力做的功，故B错误；
C．10~30s内，由图甲可知，拉力逐渐增大，木块的速度逐渐增大，根据
知，拉力的功率逐渐变大，故C正确；
D．30~40s，水平拉力保持为4N不变，木块做匀速直线运动，根据
知，拉力的功率保持不变，故D错误；
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
F1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)h
W2=F2s2=(G+G动) 2h=(G+G动)h
所以W1=W2，提升重物所做的有用功
W1有=W2有=Gh
据知：η1=η2，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、B
【详解】
A．动能由质量和速度决定，汽车质量不变，速度越大，动能越大，故A正确，不符合题意；
B．惯性的大小与速度无关，故B错误，符合题意；
C．动能由质量和速度决定，汽车速度不变，质量越大，动能越大，故C正确，不符合题意；
D．惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，故D正确，不符合题意。
故选B。
7、A
【详解】
物体做匀速直线运动，匀速直线是一种平衡状态，则物体所受合力一定为零；但若物体的质量改变，比如洒水车，则物体的动能就可能改变；物体做匀速直线运动时若高度改变，则势能会改变，所以机械能就可能改变。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8、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。
9、B
【详解】
由 知道，大米的重力
G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N
一般人身高约是1.7m，当把大米从地面扛到肩上时，将大米举高的高度约1.5m，此过程做的功约是
W＝Gh＝100N×1.5m＝150J
故B符合题意。
故选B。
10、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。
二、填空题
1、600W
【详解】
由图可知，有3段绳子拉着动滑轮，则绳子自由端移动的距离为
s＝3h＝3×10m＝30m
拉力所做的功为
W＝Fs＝100N×30m＝3000J
拉力的功率为
2、改变力的方向，但不能省力 甲
【详解】
[1]从甲图中可以看出，三次拉力的方向都不相同，在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数都为1N，等于物重，故可得出结论：定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。
[2]由甲图中数据可知，定滑轮的机械效率为
由乙图中数据可知，动滑轮的机械效率为
可知η定>η动，即甲的机械效率高。
3、每秒内做功1600焦
【详解】
[1][2]功率表示做功的快慢，1.6千瓦等于1600瓦，表示每秒内做的功为1600J；摩托车发动机在5秒内做功为
4、减小 减小
【详解】
[1]洒水车洒水过程中质量在减小、速度不变，所以动能减小。
[2]洒水车洒水过程中高度不变、质量减小，所以重力势能减小。
5、6
【详解】
由图可知动力力臂，阻力力臂
由可得阻力为
由阻力为6N可知物体的重力为6N。
三、计算题
1、（1）700J；（2）70%
【详解】
解：（1）对重物做的有用功
W有用=Gh=350N×2m=700J
（2）由图知，绳子的有效段数
n=2
拉力端移动的距离
s=2h=2×2m=4m
拉力做的总功
W总=Fs=250N×4m=1000J
滑轮组的机械效率
答：（1）对重物做的有用功为700J；
（2）滑轮组的机械效率为70%。
2、（1）见解析；（2）3000N
【详解】
解：（1）根据功率的定义式可得
（2）轿车匀速运动时，所受的阻力与牵引力为一对平衡力
由题可知，运动过程中轿车受到的阻力不变，即加速启动过程中所受到的阻力仍为3000N。
答：（1）见推导过程；
（2）该轿车在加速启动过程中受到的阻力为3000N。
3、（1）20N；（2）10N
【详解】
解:（1）如图所示，使用的是动滑轮，根据动滑轮的特点,物体A受到的摩擦力
f=2F=2×10N=20N
（2）由题意可知，物体做匀速运动，则拉力F等于弹簧秤的读数，即
F=10N
答：（1）物体A受到的摩擦力为20N；
（2）拉力F的大小为10N。
4、（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。
5、（1）4.5×107J；（2）100℃；（3）2.61×107J； 116kW
【详解】
解：（1）汽油完全燃烧放出的热量
（2）水吸收的热量
由可知，水升高的温度
理论上，水温能升高到的温度
在1标准大气压下，水的沸点是100℃，故水的温度只能上升到100℃。
（3）由题可知发动机的机械效率为
由可知
由可知汽车行驶的时间
发动机的输出功率
答：（1）汽油完全燃烧放出的热量是4.5×107J；
（2）在1标准大气压下，假如这些废气带走的能量全部被质量为50kg、初始温度为20℃的水吸收，水温能升高到100℃；
（3）汽车在上述路段行驶时，发动机做的有用功为2.61×107J；发动机的输出功率为116kW。
四、实验探究
1、0.8 1和2 摆动幅度 摆动幅度和摆球质量不变 摆动周期与摆线长度有关，摆线越长，摆动周期越大
【详解】
（1）[1]由表格数据可知，第5次实验时，连续摆动20次的时间为16s，则摆动周期。
（2）[2]由表格数据可知，摆动周期可能与摆线长度、摆球质量、摆动幅度有关，要得出“当摆动幅度和摆线长度不变时，摆动周期与摆球质量无关”的结论，应控制摆动幅度和摆线长度不变，改变摆球质量，表格中实验序号1和2符合。
（3）[3]分析比较实验序号1、3可知，摆线长度相同，摆球的质量相同，摆动幅度不同时摆动周期相等，故可得结论：当摆线长度和摆球质量不变时，摆动周期与摆动幅度无关。
（4）[4][5]分析比较实验序号2和4可知，摆动幅度相同，摆长不同，摆动周期不同，且摆长越长，摆动周期越大，故可得结论：当摆动幅度和摆球质量不变时，摆动周期与摆线长度有关，摆线越长，摆动周期越大。
2、达到 便于读出力臂大小 3 先变小后变大 水平位置时动力臂为零，杠杆无法平衡
【详解】
（1）[1]杠杆静止时，杠杆达到平衡状态。
[2]杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上便于读出力臂大小。
（2）[3]设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表l，如果在B点挂钩码，设所挂钩码的数量为n，根据杠杆平衡条件得
则，为了让杠杆在水平位置平衡，应在B点挂3个质量均为50g的钩码。
（3）[4]由图可知，OC为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变长后变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将先变小后变大。
（4）[5]在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡，原因是水平位置时动力臂为零，杠杆无法平衡。