沪科版物理八年级第十章 机械与人章节训练试卷（精选含答案）

沪科版物理八年级第十章 机械与人章节训练
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、将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2，物重G1>G2，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是（　　）
A．拉力F1一定大于F2
B．乙滑轮组的机械效率较高
C．甲、乙滑轮组的有用功相同
D．甲的额外功与有用功的比值较小
2、如图装卸工人用沿斜面的力F=200N，匀速将G=800N的货柜从斜面底端推上1m高的货车，下列分析正确的是（　　）
A．此过程中，斜面对货柜支持力做功0J
B．此过程中，推力做功800J
C．货柜受到的重力和斜面对货柜的支持力二力平衡
D．货柜受到的重力和货柜对斜面的压力二力平衡
3、杂技演员在表演“水流星”节目，演员将一根细绳系着盛水的杯子，让杯子在竖直平面内做圆周运动，水不从杯里洒出， 甚至当杯子运动到最高点时，已经杯口朝下，水也不会从杯子里洒出来。则在演员停止用力转绳时，下列关于其中的一只杯子的说法正确的是（　　）
A．受平衡力作用 B．重力势能保持不变 C．机械能不变 D．运动状态不断改变
4、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
5、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
6、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
7、跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，关于运动员（不包含降落伞和绳）下列说法正确的是（　　）
A．动能不变，重力势能不变，机械能不变
B．动能变大，重力势能变小，机械能不变
C．动能不变，重力势能变小，机械能变小
D．动能变小，重力势能变小，机械能变小
8、如图所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动位置时，力F将（　　）
A．变大 B．变小
C．先变大，后变小 D．先变小，后变大
9、如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．天平 B．瓶盖起子
C．食品夹 D．钳子
10、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
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题5分，共计25分）
1、小明通过机械将重为100N的重物在5s内竖直向上匀速提升了2m，机械效率为80%，则此过程中小明做功的功率P=___________W。
2、在斜面上将一个重8N的物体匀速拉到顶端，沿斜面向上的拉力为4N，斜面长4m，高1m，则拉力做的有用功为_______J，斜面的机械效率为_______。
3、如图使用定滑轮时，沿竖直方向向下拉，跟沿斜的方向向下拉，所用拉力的大小_____这是因为它们的力臂_____。
4、如图所示，小明分别使用甲、乙图中两种不同的机械将同一物体M匀速提升同样高度。测得两次拉力F甲、F乙和物体M所受的重力G如下表所示。当使用乙机械时，测得绳子自由端移动的距离是物体M上升高度的2倍。
（1）从表中数据可知：甲机械________（选填“省力”“费力”或“不省力也不费力”），甲机械所做的有用功_______（选填“大于”“等于”或“小于”）乙机械所做的有用功：
（2）乙提升物体M时的机械效率是________
F甲 F乙 GM
10N 5N 8N
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（3小题，每小题7分，共计21分）
1、工人用如图所示的滑轮组在5s内将120N的物体匀速提升了2m，已知工人的拉力F＝80N，不计绳重与摩擦阻力，求：
（1）工人做功的功率是多少？
（2）滑轮组的机械效率是多少？
（3）增加提升物体的重力，拉力随着增加，机械效率随之增大，当滑轮组机械效率是80%时，此时拉力为多大？
2、有一重力为600N的物体静置在水平地面上，工人用如图所示的装置将物体匀速提升2m，所用拉力F的大小为400N，在此过程中不计绳重和摩擦。求：
（1）工人的拉力所做的总功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）如果工人的重力为600N，则工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力是多少？
3、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。
四、实验探究（2小题，每小题12分，共计24分）
1、如图所示是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置，物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动。实验准备的器材有：三个质量不同的木块A、三个高度不同的长方体铁块C、刻度尺、弹簧测力计。
实验序号 重物G/N 弹簧测力计示数F/N 重物沿斜面移动得距离L/m 重物上升得高度h/m 机械效率/%
1 2.0 1.51 0.80 0.40 66.2
2 2.5 1.89 0.80 0.40 66.1
3 3.0 2.26 0.80 0.40 66.4
（1）上面的表格是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据，通过分析数据，你可以得出结论是______；
（2）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面高度改为0.2m，把一个重3N木块沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.5N，则此过程中拉力所做的功为______J，物体受到的摩擦力为______N，此过程中木块的机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”），斜面的机械效率为______%，由此可知斜面的机械效率与斜面的倾斜程度______（选填“有关”或“无关”）；
（3）选择合适的木块A及铁块C后，斜面机械效率变为70%，此时匀速向上拉动A时，需要的拉力4N，则此时选择的物体A重力为______N。
2、小明在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中，提出了以下猜想：
猜想A：斜面的机械效率可能与物体的重力有关；
猜想B：斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关；
猜想C：斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关。
实验次数 斜面材料 斜面倾斜 物重G/N 拉力F/N 斜面高度h/m 斜面长度s/m 总功W总/J 有用功W有用/J 斜面机械效率η
1 木板 30° 5 4.2 0.6 1.2 5.04 3 60%
2 木板 30° 3 2.5 0.6 1.2 3 1.8
3 玻璃 30° 3 2.2 0.6 1.2 2.64 1.8 68%
4 木板 42° 3 2.8 0.6 1.2 3.36 2.4 71%
为了验证自己的猜想，小明用木板搭成了如图所示的装置进行探究，记录数据如表所示，根据实验表格，回答下列问题：
（1）在实验过程中，应沿斜面向上______拉动木块；
（2）第2次实验中斜面的机械效率η＝______；
（3）对比实验1、2的数据可以用来验证猜想______（填猜想序号）；对比实验______可以得出斜面的机械效率与斜面的粗糙程度______关；
（4）对比2、4两次实验数据，可初步出的结论是：______；
（5）如果小明要提高此实验斜面的机械效率，可以采用什么方法：______（填一种即可）。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A．由图可知，甲、乙动滑轮上绳子股数n分别为3和2，且物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由公式：可知：F1与F2的大小关系不能确定，故A错误；
CD．已知物体上升的高度h相同，且物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由公式：W有=Gh和W额=G动h可知：甲的有用功大于乙的有用功，而两者的额外功相同，则甲的额外功与有用功的比值较小，故C错误、D正确；
B．由公式可知：在额外功相同时，甲的有用功大，所以其机械效率就高，故B错误。
故选D。
2、A
【详解】
A．斜面对货柜支持力与斜面相垂直，但货柜在此支持力的方向没有通过一定的距离，由公式知，支持力没有做功，故A正确；
B．已知推力F=200N，斜面长度为，所以推力做的
故B错误；
C．货柜受到的重力竖直向下，斜面对货柜的支持力与斜面相垂直斜向上，两个力不在同一直线上，所以不是平衡力，故C错误；
D．货柜受到的重力竖直向下，货柜是受力物体；货柜对斜面的压力与斜面垂直斜向下，两个力方向不相反，所以这两个力不是平衡力，故D错误。
故选A。
3、D
【详解】
A．杯子在重力和拉力的作用下做圆周运动，其运动的方向时刻发生变化，所以受到的不是平衡力，故A错误；
BC．演员用力转绳时，杯子做圆周运动，杯子在运动的过程中，高度变化，则重力势能变化；由于演员对杯子做功，所以机械能变化，故BC错误；
D．由于杯子的速度方向在不停地改变，所以，运动状态在改变，故D正确。
故选D。
4、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。
5、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。
6、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。
7、C
【详解】
在空中匀速直线下降的过程中，速度不变，所以动能不变；高度降低，所以重力势能减小；机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能在变小。故C正确，ABD错误。
故选C。
8、C
【详解】
当杠杆在水平位置以下上升到水平位置时，不变，增大，由得增大；当杠杆从水平位置继续上升过程中，不变，减小，所以减小。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
9、C
【详解】
A．天平在使用时属于等臂杠杆，故A不符合题意；
B．瓶盖起子使用时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B不符合题意；
C．食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故C符合题意；
D．钳子在使用时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
10、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。
二、填空题
1、50
【详解】
此过程中有用功
W有用=Gh=100N×2m=200J
根据可知，总功为
小明做功的功率
2、8 50%
【详解】
[1]此过程所做的有用功为
[2]所做的总功为
则斜面的机械效率为
3、相等 相等
【详解】
[1][2]定滑轮的支点为滑轮的圆心，沿竖直方向向下拉的时候，拉力的力臂为滑轮的半径，沿斜的方向向下拉时，绳子与滑轮相切，拉力的力臂也为滑轮的半径，所以两次拉力的力臂相等，由杠杆平衡条件可知，两次所用拉力大小相等。
4、费力 等于 80%
【详解】
（1）[1]根据表格数据可知
F甲＞GM，F乙＜GM
所以使用甲提升物体M时费力。
[2]将同一物体M匀速提升同样高度，由
W有=Gh
可知，甲乙机械做的有用功相等。
（2）[3]由图乙可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳子，乙提升物体M时的机械效率
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）64W；（2）75%；（3）100N
【详解】
解：（1）从图中可知，吊起动滑轮的绳子段数为
绳子自由端移动的距离
工人做的功
工人做功的功率
（2）克服物体重力做的有用功
滑轮组的机械效率是
（3）不计绳重与摩擦阻力，则克服动滑轮的重力所做的额外功
动滑轮的重力
滑轮组的机械效率
当滑轮组机械效率是80%时，物体的重力
此时拉力
答：（1）工人做功的功率是64W；
（2）滑轮组的机械效率是75%；
（3）此时拉力为100N。
2、（l） 1600J；（2）75%；（3）1000N
【详解】
解：（l）如图，滑轮组由两股绳承担物重，物体匀速提升2m，绳子自由端移动的距离
工人的拉力所做的总功
（2）滑轮组做的有用功
滑轮组的机械效率
（3）动滑轮的重力
人对绳子的最大拉力
工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力
答：（1）工人的拉力所做的总功为1600J；
（2）滑轮组的机械效率为75%；
（3）如果工人的重力为600N，工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力是1000N。
3、（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。
四、实验探究
1、斜面的机械效率与物重无关 1.2 0.75 变大 50 有关 3
【详解】
（1）[1]虽然表格中的机械效率的数值不同，但差别极其微小，由于实验中存在误差，所以我们认为机械效率是相同的；由数据可知，斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度均相同，在改变物重时，机械效率不变，说明斜面的机械效率与物重无关。
（2）[2]保持斜面长度不变，将斜面高度改为0.2m，把一个重3N物体沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.5N，则所做的有用功为
W有=Gh=3N×0.2m=0.6J
拉力做的总功为
W总=Fs=1.5N×0.8m=1.2J
[3]额外功为
W额=W总-W有=1.2J-0.6J=0.6J
拉动物体上升的过程中，克服斜面的摩擦力所做的功为额外功，即W额=fs；此时物体受到的摩擦力为
[4]匀速拉动物体上升的过程中，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能变大，所以物体的机械能变大。
[5]斜面的机械效率
[6]保持斜面长度不变，将斜面高度改为0.2m，斜面的高度变小，斜面的机械效率变小，可以得到斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关。
（3）[7]斜面的机械效率
可知
所以物体重力范围为
G＞2.8N
由表格数据可知物体重力为
G=3N
2、匀速 60% A 2、3 有 在物体的重力、斜面的粗糙程度相同，倾角越大，斜面的机械效率越高 让接触面变光滑或增大斜面的倾角
【详解】
（1）[1]为了保证弹簧测力计的示数稳定，应沿斜面向上匀速拉动木块。
（2）[2]根据得，第2次实验
根据得，斜面的机械效率为
（3）[3]对比实验1、2数据发现，控制的是斜面的倾角、斜面的粗糙程度相同，改变物体的重力，是探究斜面的机械效率可能与物体的重力有关，即验证猜想A。
[4][5]要探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度是否有关，需要控制物体的重力、斜面的倾角相同，改变粗糙程度，实验2、3符合要求，由表格数据知玻璃表面光滑，斜面的机械效率高，故可以得出斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关。
（4）[6]对比实验2、4数据发现，控制的是物体的重力、斜面的粗糙程度相同，改变斜面的倾角，且倾角越大，斜面的机械效率越高，故可以得出在物体的重力、斜面的粗糙程度相同，倾角越大，斜面的机械效率越高。
（5）[7]由（3）（4）知，斜面的机械效率与斜面的粗糙程度以及斜面的倾角有关，且斜面越光滑、倾角越大，机械效率越高，所以要提高此实验斜面的机械效率，可以让接触面变光滑，也可以增大斜面的倾角。