沪科版物理八年级下册课课练：第10章 机械与人 章末复习（有答案）

章末复习
　　　　　　 　　　　　
教材图片 图片解读
　跷跷板　　　　(选填“一定”或“不一定”)是等臂杠杆;若图中的男孩换成一个大人,要使杠杆平衡,大人需要离支点　　　(选填“近”或“远”)一些
　使用动滑轮　　　　(选填“能”或“不能”)改变力的方向。若拉力方向倾斜,弹簧测力计的示数将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)
　吊车将货物提升一定高度的过程中,吊车的钢索对货物　　　　　(选填“做了功”或“没有做功”)。钢索提着货物沿水平方向移动了一段距离,此过程中钢索对货物　　　　　　(选填“做了功”或“没有做功”)
　小轿车的功率为P,以速度v沿平直公路匀速行驶,则小轿车受到的阻力为　　　　。在小轿车功率一定的情况下,爬坡时需要更大的牵引力,此时需　　　　(选填“增大”或“减小”)速度
　使用如图图所示的滑轮组匀速提升物体: 　若增加物重,滑轮组的机械效率将　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。 若增加提升物体的高度,滑轮组的机械效率将　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。 　若将铁质滑轮换成更轻的塑料滑轮,提升同一个重物,则滑轮组的机械效率将　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)
　如图图所示是射箭比赛时的场景,射箭时要用力拉弓,其主要目的是增大弓的　　　　　能;弓如图满月,说明力可以改变物体的　　　　;箭离弦瞬间,弓的　　　　　　能转化为箭的　　　　能
　图甲、乙分别是老师在课堂上进行的滚摆和单摆的演示实验装置,滚摆或单摆向下运动时,　　　　　　能转化为　　　　能;向上运动时, 　　　　能转化为　　　　　　能
判断下列说法的正误,并对错误的说法分析指正。
(　　)1.杠杆一定是直的。
分析指正:　 。
(　　)2.作用在杠杆上的动力的方向一定与阻力的方向相反。
分析指正: 　 。
(　　)3.做功快的机械其机械效率一定高。
分析指正: 　 。
(　　)4.当一个物体的动能增大时,它的势能一定减小,机械能总保持不变。
分析指正: 　 。
考点1　简单机械
1.(2021临沂)如图所示的工具,正常使用时省力的是 (　　)
2.(2021衡阳)如图所示是我国古代《墨经》最早记述的秤的杠杆原理,有关它的说法正确的是 (　　)
A.“标”“本”表示力,“权”“重”表示力臂
B.图中的B点为杠杆的支点
C.“权”小于“重”时,A端一定上扬
D.增大“重”时,应把“权”向A端移动
3.(2021江西)如图所示的滑轮组,在拉力F的作用下物体A以0.1 m/s的速度匀速上升,则绳子自由端移动的速度是　　　　m/s;若以动滑轮为参照物,物体A是　　　　的。
4.(2021辽阳)如图甲所示为搬花神器,用它把花盆抬起时,相当于一个绕O点转动的杠杆。其简化示意图如图图乙所示,请在图乙中画出:
(1)花盆所受重力的示意图(O'为其重心)。
(2)杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
5.(2021杭州)已知一根质量分布均匀的圆柱体木料质量为60 kg,体积为0.1 m3。(g取10 N/kg)
(1)此木料的密度为多少
(2)如图所示,甲、乙两人分别在A点和B点共同扛起此木料并恰好水平,其中AO=BO,O为木料的中点。求此时乙对木料的作用力大小。
(3)若在(2)中当乙的作用点从B点向O点靠近时,请列式分析此过程中甲对木料作用力大小的变化情况。
考点2　功和功率
6.(2021南充)某物体在大小为10 N的水平拉力作用下,以2 m/s的速度在粗糙水平桌面上做匀速直线运动,此时拉力的功率为　　　　W。若将水平拉力增大到18 N,此时物体所受的摩擦力为　　　　N。
7.(2021恩施州)如图所示,有人利用该滑轮将重为100 N的物体匀速提升了20 cm,此过程克服物体重力做的功为　　　　J,若动滑轮重10 N,则F=　　　　N。(不计绳重和摩擦)
8.(2021齐齐哈尔)在水平地面上工人师傅沿水平方向推重为300 N的木箱做直线运动,木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4~8 s内木箱受到的推力恒为100 N,则在这段时间(4~8 s)内,木箱受到的推力的功率是　　　　W,8~10 s内木箱受到的摩擦力是
　　　　N(忽略空气阻力)。
9.(2021安徽)如图所示,小明在单杠上做引体向上运动,每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500 N,握拳时手臂的长度为0.6 m,完成4次引体向上所用的时间为10 s。求:
(1)小明完成1次引体向上所做的功。
(2)10 s内小明做引体向上的功率。
考点3　机械效率
10.(2021通辽)如图所示,重为800 N的物体在100 N的水平拉力F的作用下以0.1 m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了20 s,滑轮组的机械效率为60%,在此过程中,下列说法正确的是 (　　)
A.绳子自由端移动的距离为4 m
B.物体与地面间的滑动摩擦力大小为120 N
C.额外功的功率为12 W
D.若物体的重力和运动速度不变,只增大水平地面的粗糙程度,则滑轮组的机械效率会降低
11.(2021广东)用如图甲所示的滑轮组提升重200 N的物体,已知拉力F为80 N,不计绳重和摩擦,物体和绳子自由端的运动情况如图图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是
　　　　(选填“A”或“B”),动滑轮重为　　　　N,0~3 s内对物体做的有用功为　　　　J。
12.(2021自贡)用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重为100 N,每次运送的量不定,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像,则动滑轮重为　　　　N;当某次运送4件货物时,滑轮组的机械效率为　　　　。(不考虑绳重和摩擦)
13.(2021枣庄)如图所示,工人师傅用150 N的拉力,使重为1000 N的物体以0.2 m/s的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动,已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2。不计绳重及滑轮摩擦,求:
(1)工人师傅拉力的功率。
(2)动滑轮的重力。
(3)若物重增大到2000 N,则滑轮组的机械效率是多少。
考点4　机械能
14.(2020绵阳)高空中形成的雨滴在重力和空气阻力的共同作用下,开始下落的一段时间速度越来越大,落到地面前一段时间匀速下落。雨滴在空中下落的整个过程中 (　　)
A.动能一直增大,机械能守恒
B.动能先增大后不变,机械能守恒
C.动能先增大后不变,机械能一直减小
D.动能先减小后不变,机械能一直减小
15.(2021黄石)如图甲所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。如图图乙所示,将该罐子从不太陡的斜面A点由静止释放,滚到水平地面D点停止,然后返回,自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面,如图此往返,最后停在水平地面上,下列说法正确的是 (　　)
A.罐子在A点的重力势能最大,橡皮筋在D点的弹性势能最大
B.罐子从A点滚动到C点的过程中,重力势能只转化为动能
C.若罐内没有橡皮筋和小铁块,罐子可能返回滚上斜面
D.第一次返回斜面,向上滚动的过程中,罐子整体在C点时的机械能小于在B点时的机械能
考点5　重点实验
16.(2021海南)如图所示,根据杠杆的平衡条件测量某种液体的密度,所用器材:轻质杠杆(自身重力忽略不计)、容积为100 mL的空桶、重为0.5 N的物体M、刻度尺、细线。(g取10 N/kg)
(1)如图图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向　　　　　调节;调节杠杆在水平位置平衡的目的是　　　。
(2)把空桶悬挂在A点,物体M悬挂在B点时,杠杆再次在水平位置平衡,测得OA的长度为
10 cm,OB的长度为20 cm,则空桶重为　　　　N。
(3)若此时,往A点的空桶内注满某种液体,调节物体M到C点时,杠杆在水平位置重新平衡,测得OC的长度为42 cm,则桶内液体的密度为　　　　kg/m3。
17.(2020湘潭)测量如图所示的滑轮组的机械效率,部分实验数据如图下表。
实验 次数 钩码重 力G/N 钩码上升 高度h/cm 拉力 F/N 绳端移动 距离s/cm 机械效 率η
1 1.0 5 15 55.6%
2 1.5 5 0.8 15
3 2.0 5 1.0 15 66.7%
4 2.0 10 1.0 30 66.7%
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做　　　　运动。第1次实验时,弹簧测力计的示数如图图所示,为　　　　N。
(2)第2次实验时所做的有用功为　　　　J,滑轮组的机械效率是　　　　。
(3)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升物体时,物体重力越　　　　(选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;分析3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度　　　　(选填“有关”或“无关”)。
(4)结合生产生活实际,用滑轮组提升物体时,下列选项中也可提高机械效率的是　　　　。
A.增大绳重
B.减轻动滑轮重
C.增大物体提升的速度
18.(2021鄂州)汽车超载、超速是造成重大交通事故的重要原因。某物理兴趣小组决定对超载、超速问题进行模拟探究。如图所示,让小车从同一斜面上由静止开始滑下,推动同一木块向前移动一段距离后停下,完成甲、乙、丙三次实验。其中h1=h3>h2,m1=m2(1)实验中超载、超速带来的危害程度是通过　　　　　　　　　　　　　来表示的。
(2)研究超载带来的危害程度时,选择甲、乙、丙三次实验中的　　　　进行比较。
(3)研究超速带来的危害程度时,选择甲、乙、丙三次实验中的　　　　进行比较。
(4)若本实验中水平面绝对光滑,则　　　　(选填“能”或“不能”)得出正确结论。
答案
章末复习(四)
知识梳理
①固定点　②硬　③动力×动力臂=阻力×阻力臂
④F1l1=F2l2　⑤大于　⑥省　⑦费　⑧小于　
⑨费　⑩省　等于　省力　改变用力的方向
等臂　F=G　s=h　省力
改变用力的方向　动力臂是阻力臂二倍
F=G　s=2h　定滑轮　动滑轮
省力　改变用力的方向　s=nh　力　
移动距离　力　距离　Fs　焦耳
J　1　　　短　多　功　
时间　P=　瓦特(W)　1　1000
有用　不得不做　拉力(动力)　有用功
总功　η=×100%　自重　摩擦
重力　做功　能　J　运动　运动
速度　质量　高度位置　质量　高度
越大　弹性形变　大　动　势　转化
图说教材
(1)不一定　近
(2)不能　变大
(3)做了功　没有做功　
(4)　减小
(5)增大　不变　增大
(6)弹性势　形状　弹性势　动
(7)重力势　动　动　重力势
易错辨析
1.×,杠杆可以是直的,也可以是弯的,可以是任何形状
2.×,动力和阻力使杠杆转动的方向相反,但这两个力的方向不一定相反
3.×,做功快说明机械的功率大,功率与机械效率无关,故做功快的机械其机械效率不一定高
4.×,当一个物体的动能增大时,它的势能不一定减小;当只有动能和势能相互转化时,机械能才保持不变
中考链接
1.B　 镊子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A错误;钉锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B正确;定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,故C错误;筷子在正常使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D错误。
2.D　 力臂是支点到力的作用线的距离,“权”相当于现在的砝码,即动力,把秤的支点到“权”的距离称之为“标”,在物理中我们把它称之为动力臂;“重”就是重物,相当于杠杆的阻力,把秤的支点到“重”的距离称之为“本”,在物理中,我们把它称之为阻力臂;则“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力,故A错误;根据杠杆的平衡条件“权”ד标”=“重”ד本”可知:杠杆的支点是O点,故B错误;“权”小于“本”时,杠杆可能在水平位置平衡,所以A端不一定上扬,故C错误;增大“重”时,由于“权”和“本”不变,根据杠杆的平衡条件“权”ד标”=“重”ד本”可知:应把“标”变大,即把“权”向A端移,故D正确。
3.0.2　静止　 由图可知,动滑轮上绳子股数n=2,此时v绳=2v物=2×0.1 m/s=0.2 m/s;若以动滑轮为参照物,物体A与之一起运动,则A相对于动滑轮是静止的。
4.如图图所示
(1)重力方向竖直向下,作用点在重心O',如图图所示。(2)由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此连接OA作为动力臂l1最长;动力的方向应该向下,过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图。
5.(1)木料的质量为60 kg,体积为0.1 m3,则木料的密度:
ρ===0.6×103 kg/m3。
(2)木料的重力:G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N;
以A为支点,可以将质量分布均匀的木料所受的重力等效于其重心O点所受的力,已知AO=BO,则=;由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2得,F乙×AB=G×AO;即乙对木料的作用力:
F乙===300 N。
(3)当乙的作用点向O点靠近时,此时作用点记为B';以A为支点,由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2得,F乙×AB'=G×AO;即F乙=;
当乙向O点靠近时,AB'减小,G与AO的乘积不变,则F乙变大;因为木料处于平衡状态,故所受合力为零,则有F乙+F甲=G;因F乙变大,所以F甲变小。
6.20　10　 拉力的功率:P===Fv=10 N×2 m/s=20 W;物体在大小为10 N的水平拉力作用下做匀速直线运动,摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等;摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度以及压力大小有关,与拉力大小无关,将水平拉力增大到18 N时,物体所受的摩擦力仍为10 N。
7.20　210　 此过程克服物体重力做的功为W有=Gh=100 N×0.2 m=20 J;若动滑轮重10 N,则F=2G+G动=2×100 N+10 N=210 N。
8.100　100　 (1)由题知,在4~8 s内,推力F=100 N;由图可知,这段时间内木箱做匀速直线运动,且v=1 m/s,则推力做功的功率:P===Fv=100 N×1 m/s=100 W。(2)由图知,在4~8 s内,木箱做匀速直线运动,忽略空气阻力,木箱受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,则木箱受到的摩擦力:f=F=100 N;由图可知,木箱在8~10 s内做减速运动,由于压力大小、接触面的粗糙程度不变,则木箱受到的滑动摩擦力大小不变,还是100 N。
9.(1)做引体向上时需要克服重力做功,已知小明体重:G=500 N,每次上升距离:h=0.6 m,
小明完成一次引体向上所做的功:
W有=Gh=500 N×0.6 m=300 J。
(2)小明10 s内做的总功:
W总=4×300 J=1200 J;
小明做引体向上的功率:
P===120 W。
10.C　 由v=可得,物体移动的距离:s物=v物t=0.1 m/s×20 s=2 m,由图知,n=3,则绳子自由端移动的距离:s绳=3s物=3×2 m=6 m,故A错误;由η=×100%=×100%=×100%=×100%可得,物体与地面间的滑动摩擦力:f=η×3F=60%×3×100 N=180 N,故B错误;总功:W总=Fs绳=100 N×6 m=600 J,有用功:
W有=ηW总=60%×600 J=360 J,额外功:W额=W总-W有=600 J-360 J=240 J,额外功的功率:
P额===12 W,故C正确;如图果增大接触面的粗糙程度,增大了摩擦力,增大了有用功,而额外功几乎不变,有用功与总功的比值变大,机械效率变大,故D错误。
11.A　40　300　 (1)由图甲可知,n=3,则拉力端移动的距离s=3h,所以图乙中图线A是绳子自由端运动的s-t图像,而图线B是物体运动的s-t图像;(2)不计绳重和摩擦,拉力F=(G+
G动),则动滑轮重:G动=3F-G=3×80 N-200 N=40 N;(3)由图乙可知,t=3 s时,物体运动的高度h=1.5 m,拉力做的有用功:W有=Gh=200 N×1.5 m=300 J。
12.100　80%　 由图乙可知,运送1件货物时,即G=100 N时,滑轮组的机械效率η=50%,因不考虑绳重和摩擦,滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%,所以50%=,解得G动=100 N;
当某次运送4件货物时,即G'=4G=4×100 N=400 N;不计绳重和摩擦,则滑轮组的机械效率:η'=×100%=×100%=×100%=×100%=80%。
13.(1)由图可知,有2段绳子拉着动滑轮,则绳子自由端移动的速度:v=2×0.2 m/s=0.4 m/s;
拉力的功率:P===Fv=150 N×0.4 m/s=60 W。
(2)物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2,则物体受到的摩擦力:
f=0.2G=0.2×1000 N=200 N;
物体在水平地面上做匀速直线运动,受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,则拉动物体的力F'=f=200 N;不计绳重及滑轮摩擦,根据F=(F'+G动)可知,动滑轮的重力:
G动=2F-F'=2×150 N-200 N=100 N。
(3)若物重增大到2000 N,则水平方向上拉动物体的力:F大=f=0.2G'=0.2×2000 N=400 N;
设物体在水平方向上移动的距离为l,则动滑轮上升的高度为l,滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%。
14.C　 雨滴在下落过程中,其质量不变;由题知,雨滴的速度先增大后不变,故雨滴的动能先增大后不变;雨滴在下落过程中,要克服空气阻力做功,其机械能一直减小,故C正确。
15.A　 罐子在整个运动过程中的质量不变,在A点时的高度最高,重力势能最大;罐子从A点运动到D点,橡皮筋发生了弹性形变,在D点时的形变程度最大,所以在D点的弹性势能最大,故A正确;罐子从A点滚动到C点的过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,质量不变,速度变大,动能变大;由于罐子最后停在水平地面上,罐子的机械能变小,说明罐子在运动的过程中,克服摩擦做功,机械能转化为了内能;此过程中,橡皮筋发生了弹性形变,具有弹性势能,所以罐子从A点滚动到C点的过程中,重力势能转化为动能、弹性势能和内能,故B错误;若罐内没有橡皮筋和小铁块,罐子的重力势能转化为内能和罐子的动能,罐子不具有弹性势能,所以不会返回斜面,故C错误;第一次返回斜面,向上滚动的过程中,由于一部分机械能转化为了内能,所以罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械能,故D错误。
16.(1)左　消除杠杆自重对实验的影响,且便于测量力臂的大小
(2)1
(3)1.1×103
(1)图甲中杠杆右端下沉,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向左调节;调节杠杆在水平位置平衡的目的是消除杠杆自重对实验的影响,且便于测量力臂的大小;(2)根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,有G空桶·OA=GM·OB,G空桶=×0.5 N=1 N;(3)桶内液体的密度:(G空桶+ρgV)·OA=GM·OC,(1 N+ρ×10 N/kg×100×10-6 m3)×10 cm=0.5 N×42 cm,解得ρ=1.1×103 kg/m3。
17.(1)匀速　0.6　(2)0.075　62.5% (3)大　无关　(4)B
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速运动。测力计分度值为0.1 N,第1次实验时,弹簧测力计的示数为0.6 N;(2)第2次实验时所做的有用功为=G2h2=1.5 N×0.05 m=0.075 J;第2次做的总功:=F2s2=0.8 N×0.15 m=0.12 J;滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=62.5%;(3)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升物体时,物体重力越大,滑轮组的机械效率越高;分析3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关;(4)增大绳重,增大了额外功,有用功与总功的比值变小,机械效率变小;减轻动滑轮重,减小了额外功,有用功与总功的比值变大,机械效率大;由(3)知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关,根据v=可知,机械效率与物体提升的速度无关。
18.(1)小木块被撞击后向前移动的距离
(2)甲、丙
(3)甲、乙
(4)不能
(1)汽车超载、超速时,与物体撞击时,将物体推动得越远,说明其动能越大,故实验中超载、超速带来的危害程度可用小木块被撞击后向前移动推动的距离来表示;(2)超载是指汽车的速度一定时,质量越大,与物体撞击时,将物体推动得越远,说明动能越大,故模拟实验时,需要控制最初释放时的高度相同(即到达水平面时的速度相同),选用质量不同的小车,图中甲、丙符合要求;(3)超速是指汽车的质量一定时,速度越大,与物体撞击时,将物体推动得越远,说明动能越大,故模拟实验时,需要控制小车的质量相同,最初释放时的高度不同(即到达水平面时的速度相同),图中甲、乙符合要求;(4)若水平面绝对光滑,小球在水平面上不受阻力,小木块将做匀速直线运动,不能达到探究目的。