精品试题沪科版八年级物理第十章 机械与人专题练习试题（无超纲）（有解析）

沪科版八年级物理第十章 机械与人专题练习
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、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、一个滑轮组经改进后，机械效率比原来大大提高，用该滑轮组将同一物体匀速提升同样的高度，与改进前相比（　　）
A．总功不变，但额外功减少了
B．总功不变，有用功增加了
C．有用功不变，总功减少了
D．做的有用功减少了
3、如图所示，2021年6月17日搭载聂海胜、刘伯明和汤洪波三名航天员的神舟十二号飞船加速升空时的情景，下列说法正确的是（　　）
A．火箭的重力势能变大，动能变大，机械能不变
B．火箭的重力势能变大，动能减小，机械能不变
C．火箭的重力势能变大，动能变大，机械能变大
D．火箭的重力势能变大，动能减小，机械能减小
4、下列现象中势能转化为动能的是（　　）
A．火箭发射升空 B．汽车匀速驶上斜坡
C．小球从光滑斜面顶端滚下 D．跳伞运动员匀速下落
5、如图所示，是我国某地的等高线图，若把同一物体分别放在A点和B点，那么在哪一点时，此物体的重力势能大（　　）
A．在A点时大 B．在B点时大
C．在两点时一样大 D．条件不足，无法判定
6、在图中，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（　　）
A．0.5G B．2G C．0.5f D．2f
7、下列关于热机说法正确的是（ ）
A．热机是利用热量做功的机械 B．吊车上使用的滑轮组是一种热机
C．热机是将内能转化为机械能的机械 D．随着技术的进步，热机的效率能达到100%
8、如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法。物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中的拉力等于乙图中的拉力 B．甲图中的拉力小于乙田中的拉力
C．甲图中的拉力大于乙图中的拉力 D．甲图中的拉力为乙图中拉力的两倍
9、如图，重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3的的大小关系是（　　）
A．F3＜F1＜F2 B．F2＝F3＜F1
C．F2＜F3＝F1 D．F2＜F1＜F3
10、 “给我一个支点，我就能撬动整个地球”，下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（　　）
A． 食品夹 B． 托盘天平
C． 钓鱼竿 D． 修树剪
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，斜面长10m，高6m，用大小为90N沿斜面向上的拉力F，将重120N的铁块从底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为______，物体受到的摩擦力为______。
2、在使用滑轮时，______的滑轮叫动滑轮。动滑轮实质上是动力臂是阻力臂______的杠杆，所以使用它可以省______力，但不能改变______。
3、使用简单机械可以给人们的生活带来便利，（1）旗杆的顶端安装着一个______（选填“定”或“动”滑轮）。（2）使用剪刀时，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，目的是______（选填“增大”或“减小”）阻力臂，这样剪断物体更省力。
4、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_______。
5、装满水的洒水车，在平直的马路上一边洒水，一边匀速前行。在它洒水的过程中，洒水车的动能将________。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、汽车在平直的公路上匀速行驶，10min内前进了1200m，已知汽车发动车的功率是22kW，求：
（1）前进中汽车受到的阻力；
（2）汽车的功率保持不变，若要上坡，需采取什么样的措施？
2、在创建文明城市中，使用如图所示的新型清扫车对道路进行清洁工作。若该车质量为
，在某平直道路上匀速行驶100s，通过的路程为200m，清扫车在匀速工作过程中，受到的阻力是车重力的0.2倍，取。求：
（1）匀速行驶100s时牵引力做的功；
（2）匀速行驶时的功率。
3、如图所示的是某品牌小汽车，下表列出了有关它的部分数据：
（1）该小汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？
（2）假若该小汽车以额定功率匀速直线行驶10 min，求该车牵引力所做的功；
（3）若小汽车以额定功率匀速直线行使10min所通过的路程为1.2×104m，则小汽车所受到的阻力多大？
（4）请你用物理知识解释，车辆超载或超速行驶所造成的危害（写出一条即可）。
小汽车质量700 kg 小汽车额定功率60 kW
每个轮胎与地面的接触面积0.05m2 100 km耗油量10 L
4、如图所示的滑轮组，其中的动滑轮重30N，现用它将重为60N物块提升1m。求：
（1）滑轮组此时做的有用功为多少？
（2）滑轮组在提升的过程中，共花了2s，若不计绳重和摩擦，绳端拉力F的功率；
（3）若摩擦和绳重所产生的额外功始终占有用功的12.5%，当滑轮组的机械效率为80%时，所吊物体的重。
5、用如图所示的滑轮组将重500N的物体G匀速提升3m所用的时间为10s，所用的拉力F为200N，（不计绳重及摩擦）求：
（1）拉力所做的有用功；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率为多少？
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、根据如图所示实验，写出相关结论及问题：
（1）如图甲所示，由实验现象推理得出的结论是：_____。
（2）如乙图中，探究力平衡条件的实验时，转动纸片松手观察现象，这样的操作探究的问题是：_____。
（3）如图丙所示实验，除了能证明大气压强的存在，还能说明 _____。
（4）如图丁所示，让质量相同的小球从斜面的不同高度下滑撞击木块，目的是为了探究：_____关系
2、在“探究杠杆平衡条件的实验”中：
（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向______调节（选填“左”或“右”），直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量______；
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂______个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆______（选填“能”、或“不能”）在水平位置保持平衡；
（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转动b位置时，其示数大小将______。
-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、C
【详解】
由于把同一物体匀速提升同样的高度，所以，利用滑轮组做的有用功相同，由于改装后的机械效率高，所以，由知道，改装后利用滑轮组做的总功减少，又因为
W总＝W有+W额
所以，改装后利用滑轮组做的额外功减少，综上所述，故ABD错误，C正确。
故选C。
3、C
【详解】
ABCD．物体的动能与物体的运动速度和质量有关：速度越大、质量越大，动能就越大。火箭加速上升时，质量不变，速度变大，所以动能变大；物体的重力势能与物体的高度和质量有关：高度越高、质量越大，重力势能越大。火箭升空，质量不变，高度变大，重力势能变大。物体的机械能等于动能与势能之和，动能和势能都变大，所以机械能变大。故ABD错误，C正确。
故选C。
4、C
【详解】
A．火箭发射升空，质量不变，高度增高，速度变大，火箭的动能增大，重力势能也增大，故A不符合题意；
B．汽车匀速驶上斜坡，其质量不变，速度不变，动能不变，高度增高，重力势能增加，故B不符合题意；
C．小球从光滑斜面顶端滚下，质量不变，速度变大，动能变大，高度降低，重力势能减少，重力势能转化为小球的动能，故C符合题意；
D．跳伞运动员匀速下落，其质量不变，速度不变，动能也不变，高度降低，重力势能减少。故D不符合题意。
故选C。
5、B
【详解】
由题图可看出，A点所在的海拔为995m，B点所在的海拔为1040m，而对同一个物体，它的位置越高，重力势能越大，故物体在B点时重力势能大。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6、C
【详解】
当在水平方向使用动滑轮时，拉力所要克服的是摩擦力。绳子对A的拉力就等于A所受到的摩擦力，作用在动滑轮上的绳子有2段，则
得
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7、C
【详解】
AC．热机是将内能转化为机械能的机械，故A错误，C正确；
B．滑轮组是一种为了省力而使用的简单机械，并不需要使用内能，所以滑轮组不是热机，故B错误；
D．使用任何机械都不可避免的产生额外功，所以使用任何机械的效率都不能达到100%，故D错误。
故选C。
8、C
【详解】
如图甲是定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，乙图为动滑轮，省一半的力，费二倍的距离，故甲的拉力为500N，而乙要拉动物体和动滑轮，故乙的拉力为
所以甲图中的拉力大于乙图中的拉力。
故选C。
9、B
【详解】
由题知，不计机械自重和摩擦。第一幅图中
L1＝L2
为等臂杠杆，由杠杆平衡条件可得
F1＝G
第二幅图是滑轮组，承担总重的绳子段数n＝3，则
第三幅图是轮轴，此时的
即动力作用在轮上，此时的动力为
由此可知
F2＝F3＜F1
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
10、D
【详解】
阿基米德设想的杠杆属于省力杠杆。
A．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B．天平在使用时，动力臂等于阻力臂，即不省力也不费力，是等臂杠杆，故B不符合题意；
C．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；
D．修树剪在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D符合题意。
故选D。
二、填空题
1、80% 18N
【详解】
[1]拉力做的总功
W总＝Fs＝90N×10m＝900J
拉力做的有用功
W有用＝Gh＝120N×6m＝720J
斜面的机械效率
[2]因为W总＝W有用+W额，所以额外功
W额＝W总﹣W有用＝900J﹣720J＝180J
由W额＝fs知道，物体受到的摩擦力
2、轴随物体一起移动 2倍 一半 力的方向
【详解】
[1]根据滑轮工作时的特点，动滑轮是指工作时，轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮。
[2][3][4]如图所示，当F竖直向上拉时，动滑轮与物体一起向上运动，故不能改变力的方向。动滑轮可以看作以B点为支点的杠杆，阻力的力臂为圆的半径OB，动力臂的力臂为圆的直径BA，根据杠杆平衡条件可得
而，则
故动滑轮实质上是动力臂是阻力臂2倍的杠杆，所以使用它可以省一增力。
3、定 减小
【详解】
（1）[1]在升旗时，旗杆顶端滑轮的位置不会发生改变，是一个定滑轮。
（2）[2]动力×动力臂=阻力×阻力臂，在阻力与动力臂不变的情况下，阻力臂越短，所需的动力就越小。剪刀的支点在转动轴处，为了更省力，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，就是减小了阻力臂。
4、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
5、减小
【详解】
洒水车在平直的马路上边洒水边匀速前进时，速度不变，而质量不断减小，所以动能不断减小。
三、计算题
1、（1）1.1×104N；（2）见解析
【详解】
解：（1）由P＝可得，牵引力做的功
W＝Pt＝22×103W×10×60s＝1.32×107J
由W＝Fs可得，汽车的牵引力
F＝＝＝1.1×104N
因汽车在平直的公路上匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，前进中汽车受到的阻力
f＝F＝1.1×104N
（2）汽车的功率保持不变，根据
P＝＝＝Fv
可知，汽车上坡时应减小车速来增大牵引力。
答：（1）前进中汽车受到的阻力为1.1×104N；
（2）汽车的功率保持不变，若要上坡，需采取的措施是减小车速，以此增大牵引力。
2、（1）；（2）
【详解】
解：（1）清扫车所受的重力为
因为清扫车做匀速直线运动，所以清扫车受到的牵引力等于阻力，则
匀速行驶时牵引力做的功为
（2）匀速行驶时的功率为
答：（1）匀速行驶100s时牵引力做的功是；
（2）匀速行驶时的功率是。
3、（1）3.5×104Pa（2）3.6×107J（3）3×103N（4）见解析
【详解】
解：（1）在水平地面，压力的大小与重力相等，即
车对地面的总接触面积为
S=4×0.05m2=0.2m2
车对地面的压强
（2）由题目可知，该车的额定功率为
小汽车行驶的时间为
该车牵引力所做的功为
（3）牵引力为
汽车做匀速直线运动受到的阻力与牵引力是一对平衡力，则有
（4）超载时，质量变大，惯性变大，刹车距离变远，易出交通事故；超载时，对地面压力变大，受力面积一定时，压力越大，对地面的压强越大，易压坏路面或爆胎。
答：（1）该小汽车静止在水平地面上时，对地面的压强为3.5×104Pa；
（2）假若该小汽车以额定功率匀速直线行驶10 min，该车牵引力所做的功为3.6×107J；
（3）小汽车所受到的阻力为3×103N；
（4）见解析。
4、（1）60J；（2）45W；（3）240N
【详解】
解：（1）滑轮组此时做的有用功
（2）若不计绳重和摩擦，绳端拉力的功率等于克服物块和动滑轮总重力做功的功率
（3）若摩擦和绳重所产生的额外功始终占有用功的12.5%，设所吊物体的重为G，滑轮的重力为G滑。物体上升的高度为h，滑轮组的机械效率为80% ，则
解得：G＝240N；
答：（1）滑轮组此时做的有用功为60J。
（2）绳端拉力F的功率是45W。
（3）当滑轮组的机械效率为80%时，所吊物体的重是240N。
5、（1）1500J；（2）180W；（3）
【详解】
解：（1）拉力所做的有用功
（2）从图中可知，绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
拉力做功的功率
（3）滑轮组的机械效率
答：（1）拉力所做的有用功为1500J；
（2）拉力做功的功率为180W；
（3）滑轮组的机械效率为。
四、实验探究
1、在水平面上滑行的小车所受的阻力越小，速度减小得越慢，如果受到的阻力为零，它将做匀速直线运动 二力平衡时，两个力应满足作用在同一直线上 气体向各个方向都有压强 动能与速度的关系
【详解】
（1）[1]如图甲所示，小车从斜面的同一高度滑下，滑到斜面底部时的速度相同，在不同的表面上运动时，物体越光滑，受到的摩擦力越小，速度减小得越慢，运动的距离越远，推理可得，如果受到的阻力为零，它将做匀速直线运动。
（2）[2]如乙图中，探究二力平衡条件的实验时，转动纸片后两个力不在同一直线上，松手后纸片会转动，说明二力平衡时，两个力应满足作用在同一直线上。
（3）[3]如图丙所示实验，杯子无论怎么转动，纸片都不会掉下来，除了能证明大气压强的存在，还能说明气体向各个方向都有压强。
（4）[4]如图丁所示，让质量相同的小球从斜面的不同高度下滑，滑到斜面底部时的速度不同，撞击木块，使得木块运动的距离不同，说明小球的动能不同，目的是为了探究：动能与速度的关系。
2、右 力臂 6 不能 变大
【详解】
（1）[1]调节杠杆在水平位置平衡，杠杆左端下沉右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡。
[2]杠杆在水平位置平衡时，力臂刚好在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
（2）[3]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件FALA＝FBLB得
4G×3L＝FB×2L
解得FB＝6G，需挂6个钩码。
[4]若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧4G×4L＝16GL，右侧6G×3L＝18GL，因为16GL＜18GL，所以杠杆不能平衡。
（3）[5]保持B点不变，若拉力向右倾斜时，此时拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，阻力与阻力臂乘积不变，动力臂变短，动力变大。