沪科版八年级物理全册第十章《机械与人》单元测试题(附答案)

第十章《机械与人》单元测试题
一、填空题
1．手握如图1所示的修枝剪刀把手的末端，便可以轻松地剪断树枝。这时修枝剪刀属于________（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆，它的支点在________点。
2．如图2所示的装置中，不计动滑轮重及绳子与轮的摩擦。5s内重为200N的物体A在水平桌面上向右匀速运动了0.5m，弹簧测力计的读数为10N，则物体B的重力大小为________N，物体B下降的速度为________m/s。
3．如图3是一种开瓶器。使用时将螺旋钻头旋进软木塞，再用双手按压把即 可将瓶塞拔出。小明在5s内将瓶塞拔出，若瓶塞长5cm，瓶塞受到的平均阻力为200N，则王哲克服瓶塞阻力做的功为________J，其做功的功率为________W。
4．如图4所示，O为杠杆AC的支点，在B处挂一小球，重为100N，AO=OB=BC，为使杠杆在水平位置平衡（不计杠杆质量），需要施加的最小力的作用点应该在________点，力的大小为________N。
5．质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中匀速水平飞行，如果它们的重力势能相等，那么________飞得高；如果它们的动能相等，那么________飞得快。
6．攀岩运动是从登山运动派生出来的新项目，它集健身、娱乐、竞技于一体，以其独有的登临高处的征服感吸引了众多爱好者（如图5）。在攀岩运动中，质量为50kg的小明在30s内攀登了15m高的山岩到达岩顶，取得了很好的成绩。则小明在攀岩过程中做功为________J，功率为________W。（g=10N/kg）
7．如图6所示，某人用滑轮先后以甲、乙两种不同的方式来匀速提升重物。如果该人的体重为800N、手臂所能施加的最大拉力为1000N，滑轮重为50N，若摩擦忽略不计，则以图________（选填“甲”或“乙”）方式最多可提升的物体最重。而以图________（选填“甲”或“乙”）方式提相同的重物其机械效率最大。
8．如图7是起重机吊臂上的滑轮组，它在20s内将质量为2 t的物体匀速提高5 m，此时拉力F的功率为7.5 kW，则拉力F为________N，滑轮组的机械效率为________%。（g取10N/kg）
9．如图8所示是北斗导航系统某一卫星的轨道示意图。已知该卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，该卫星从远地点向近地点运行过程中，重力势能________，动能________，速度________。（选填“增加”、“不变”或“减小”）
10．如图9为中华学校举行科技大赛中所展示的一款“机械手”，其O点为固定转动轴，现它水平抓住一只重40N的工件G，若它在0.5s内匀速将这一工件提升了20cm，而M的功率为20W，则机械手做的有用功为________J，机械效率为________％。工件G的重力势能________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
二、选择题
11．下列简单机械中，一定不省力的是（ ）
A．动滑轮 B．定滑轮 C．滑轮组 D．杠杆
12．对在高速公路上行驶的汽车要进行限速，其实质是限制了汽车的（ ）
A．摩擦力 B．势能 C．动能 D．惯性
13．如图10所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ）
14．如图11是李娜澳网比赛中的情景，她接网球并将打其出去，则下列判断正确的是（ ）
A．网球在空中下落过程中，重力对球做了功
B．网球在空中飞行过程中，李娜对球做了功
C．网球在空中下落过程中，没有力对球做功
D．网球在空中水平飞行过程中，重力对球做了功
15．学习功率的知识之后，如图所示的几位同学准备开展“比一比谁爬杆的功率大”的活动，他们设计了三套方案：①测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬杆的高度，算出爬杆的功率并进行比较；②控制爬杆的时间相同，测量出各自的体重、爬杆的高度，算出爬杆做的功并进行比较；③控制爬杆的高度相同，测量出各自的体重、爬杆的时间，算出体重和时间的比值并进行比较，可行的是（ ）
A．只有① B．只有①②
C．只有②③ D．①②③都可以
16．如图13所示， 甲同学站在地面上用定滑轮把地面上的物体匀速向上运送到某一高度处。乙同学站在某一高处用动滑轮把该物体也从地面上匀速向上运送到同样的高度处。不计绳和滑轮之间的摩擦。就甲和乙这一运送物体的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．甲和乙做功相同
B．甲比乙做的功少
C．甲和乙做功的功率相同
D．甲比乙做功的功率小
17．2013年4月20日国际泳联跳水系列赛爱丁堡站比赛展开第二日比赛角逐，何姿在女子三米跳板决赛中凭借总分375.90分问鼎桂冠。如图14是何姿在比赛中的情景，从她离开跳板到接触水面，重力对她所做的功最接近于（ ）
A．10J B．100J
C．103J D．104J
18．提起相同质量的物体时，甲滑轮组比乙滑轮组的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（ ）
A．甲滑轮组做的有用功较多
B．动力对甲滑轮组做的总功较多
C．动力对甲、乙两滑轮组做的总功相同
D．乙滑轮组做的额外功较多
19．过山车是一项非常惊险刺激的娱乐休闲活动（图15甲）。如图乙为过山车部分简图，小车沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化。则下列说法正确的是（ ）
A．小车在A点机械能大于B点机械能
B．小车在B点动能最大，C点势能最大，A点机械能最大
C．小车由A到B的过程中，动能增大，势能减少，机械能不变
D．小车由B到C的过程中，动能增大，势能减少，机械能变大
20．台风是一种破坏力很大的灾害性天气.某次台风把市民公园的一棵大树吹倒了，需要两个工人把它扶起，工人们想到了如图16所示四种方案，每个人所需拉力最小的方案是（ ）
21．一轻质杆支于水平的转轴上，可绕轴在竖直面上自由转动（杆的质量和杆与转轴间摩擦不计），当杆左右两端固定质量分别为m和M（m＜M）两金属球时，杆恰好在水平位置平衡，如图17现把转轴位置从O向右移到O′处，在杆转动到竖直位置前，下列说法正确的是（ ）
A．P球：上升，动能增加、势能增加
B．P球：下降，动能增加、势能减少
C．Q球：下降，动能增加、势能减少
D．Q球：上升，动能增加、势能减少
22．在雅安地震中，小明和同学们利用滑轮组设计了如图18所示的装置来移动地面较重的物体。如图所示，若用滑轮组拉着重900N的物体A沿水平方向匀速移动，此时物体受到地面的摩擦力为128N。在40s内移动了8m，拉力F所做的功为1280J，则（ ）
A．拉力F的大小为100N
B．拉力F做的有用功为1024J
C．滑轮组的机械效率为80％
D．拉力的功率为30W
三、作图与实验探究题
23．按题目的要求作图：
（1）如图19所示，一轻质杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态．l2是力F2的力臂，请在图中画出F1的力臂l1和力F2的示意图。
（2）如图20所示，要用滑轮组将陷入泥潭的汽车拉出，请在图中画出最省力的绳子绕法。
24．小明利用如图21所示的实验装置来探究杠杆的平衡条件：
（1）实验前没挂钩码时，发现杠杆左端上翘，应将左端平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）旋一些，使杠杆在水平位置平衡。
（2）小明在实验探究过程中（图中钩码完全相同，且杠杆上标线间距相等），若要使弹簧测力计的示数变为原来的一半，仍保持杠杆在水平位置平衡，则应该（ ）
A．减少1个钩码 B．减少2个钩码
C．减少3个钩码 D．把钩码向左移一个小格
（3）小明进行正确的实验操作后，得到的数据为F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm。小明根据这些数据能否得出探究结论？________________。
理由是：______________________________________________________。
（4）如图所示，当弹簧测力计在B处由竖直向上拉逐渐向右倾斜拉时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将________（选填“变大”、“变小”或“不变”），其原因是_______________________。
25．如图22所示，探究“物体动能的大小跟哪些因素有关？”的实验示意图。
（1）该实验物体的动能是指物体_________（选填“A”或“B”）的动能。
（2）该实验物体动能的大小是通过_________来反映的。
（3）该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时_________（选填“碰前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B”）的速度，它是通过改变小球_______（选填“高度”或“质量”）来改变的。
（4）实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时，并改变________（选填“A”或“B”）物体的质量，从而研究物体动能与物体__________的关系。
26．小明在“探究滑轮组机械效率”的实验中，用如图23甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：
实验次数 物重G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm
1 6 4 2.5 12
2 6 6 2.5 18
3 6 8 2.5 24
（1）分析表中数据，回答以下问题：
①第3次实验中，拉力做的总功是________J，滑轮组的机械效率是________%。
②滑轮组的机械效率与________________无关。
③如果要研究滑轮组的机械效率和物重的关系，如何进行实验？
请简要写出实验方案：__________________________________________________
___________________________________________________________________。
（2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。
①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变________________。
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率________（选填“相同”或“不相同”）。
27．如图24所示，某兴趣小组同学用弹弓进行弹“子弹”比赛。他们发现弹出的子弹飞行情况各不相同，因此展开了讨论。
（1）拉开的弹弓具有________能，弹弓上的橡皮筋形变越________（选填“大”或“小”）具有的能量越多。
（2）他们在研究影响弹出子弹飞行距离的因素时，提出以下猜想：
猜想1：与子弹的质量有关；
猜想2：与子弹的形状有关；
猜想3：与弹弓上的橡皮筋的弹性形变程度有关。
1 根据所学知识，可以断定猜想3是正确的，判断的依据是
________________________________。
②请设计一个简单实验，验证猜想2是否正确，简述你的实验方案。
简要做法：______________________________________________________________
______________________________________________________________。
如何判断：______________________________________________________________。
四、综合应用题
28．图25甲是电工师傅们挖的埋水泥电线杆的坑，其深度为2.0m，坑口长为2.3m，坑底长为0.3m，坑的宽度仅比电线杆的粗端直径稍大一点。图乙是电工师傅们准备将电线杆埋入坑中时的示意图。
（1）坑中沿长方形的长边方向有一从地面直达坑底的斜坡，这样做的好处是不必将电线杆从底端开始向上竖起，重心上升高度较________（选填“大”或“小”），施工时既省力又省功。
（2）水泥电线杆的重力为1.0×104N，长为10.0m，其重心O距粗端的距离为4.0m，若按图乙所示的方式竖起电线杆，则刚抬起电线杆的细端时至少需要多大的力？
（3）竖起电线杆的过程中，工人师傅们至少要对电线杆做多少功
29．如图26所示，一卡车车厢底板距地面1.5m高，小明把一块4m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用力F把一个大木箱由B处匀速推到A处，用了25s时间，已知木箱重为1000N，斜面的机械效率为75％。
求：（1）小明推木箱做了多少功？
（2）推力的功率多大？
（3）木箱在斜面上运动时所受摩擦力多大？
参考答案
一、填空题
1．省力 B 2．20 0.05 3．10 2 4．C 50 5．燕子 燕子
6．7.5×103 250 7．乙 甲 8．1×104 66.7 9．减小 增加 增加
10．8 80 增大
二、选择题
11．B 12．C 13．D 14．A 15．D 16．B 17．C 18．D 19．C 20．B 21．B 22．B（点拨：拉力F====80N，拉力F做的有用功W有用=fs物=128N×8m=1024J，滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=80%，拉力的功率P===32W）
三、作图与实验探究题
23．（1）如图1所示 （2）如图2所示
24．（1）左 （2）B （3）不能 实验次数太少，具有一定偶然性，应多次实验才能得出具有普遍性的规律 （4）变大 该力的力臂变短了（或此时的力臂不是OB了）
25．（1）A （2）B移动的距离 （3）碰前A 高度 （4）A 质量
26．（1）①0.6 80 ②物体上升的高度 ③用同一个滑轮组，分别挂不同重物，测出不同重物下的机械效率并进行比较 （2）①施力的方向（或力的方向） ②相同
27．（1）弹性势 大 （2）①弹弓上的橡皮筋的弹性形变越大具有能量越多，子弹弹出时的能量就越多，飞得越远 ②使用同一弹弓，使之伸长相同的长度，取质量相同但形状不同的几个“子弹”，沿一定方向将“子弹”射出，测量子弹飞行的距离。（或取质量相同形状不同的几个“子弹”，控制其它条件相同，进行实验，测量子弹飞行的距离） 若“子弹”射出飞行的距离不同，则说明子弹飞行距离与“子弹”形状有关；若“子弹”射出飞行的距离相同，则说明子弹飞行距离与“子弹”形状无关
四、综合应用题
28．（1）小 （2）2.5×103N （3）2.0×104J
解：（2）根据杠杆的平衡条件得：Fl1=Gl2
F===2.5×103N
（3）电线杆重心升高的高度h=4.0 m-2.0 m =2.0m
工人师傅们对电线杆做的功至少为W=Gh=104N×2.0m=2.0×104J
29．（1）2000J （2）80W （3）125N
解：（1）W有用=Gh=1000N×1.5m=1500J
小明推木箱做的功W总= W有用/=1500J/75％=2000J
（2）推力的功率P=W总/t=2000J/25s=80W
（3）W额外=W总—W有用=2000J—1500J=500J
f= W额外/s=500J/4m=125N
压把
螺旋钻头
压把
图3
图2
图1
图5
图4
图6
甲 乙
图9
图9
图7
图8
羊角锤
撬 棒
食品夹
核桃夹
A． B． 图10 C． D．
图11
图12
图13
图14
甲 乙
图15
A． B． C． D．
图16
图17
图18
图19
图20
图21
图22
甲
乙
图23
图24
2.3m
2.0m
0.3m
甲 乙
图25
4m
1.5m
F
A
B
图26