沪科版物理八年级全一册第十章 《机械与人》单元检测（含答案）

沪科版物理八年级全一册第十章 《机械与人》单元检测（含答案）
一、单选题
1．如图所示，以下器具在使用时属于省力杠杆的是（　　）
A．筷子 B．食品夹
C．钢丝钳 D．镊子
2．如图甲所示的是人造地球卫星随火箭加速上升的情景；如图乙所示的是人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的情景，离地球最近的点叫近地点，最远的点叫远地点。下列说法中正确的是（　　）
A．图甲：在加速上升的过程中，人造地球卫星的动能转化为重力势能
B．图乙：在运行过程中，当人造地球卫星从远地点向近地点运行时，其机械能减小
C．图乙：在运行过程中，当人造地球卫星从近地点向远地点运行时，其重力势能增大，速度减小
D．在甲、乙两图中，人造地球卫星的机械能都不变
3．关于滑轮，下列说法中正确的是（　　）
A．使用动滑轮一定可以改变力的方向
B．使用定滑轮一定可以省力
C．定滑轮实质上是一种等臂杠杆
D．动滑轮实质上是一种费力杠杆
4．如图所示，物体A、B都处于静止状态，它们所受的重力分别是6N和14N，关于它们的受力情况，下面说法正确的是（　　）
A．物体A受到的合力是8N
B．物体A受到的拉力是14N
C．物体B受到重力与拉力的合力是8N
D．物体B受到地面的支持力是14N
5．如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2~4s内，拉力所做的功为（　　）
A．10J B．30J C．50J D．80J
6．如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉倒顶端A，已知AB>AC施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，则下列判断中正确的是（　　）
A．F1=F2；W1=W2 B．F1>F2；W1>W2
C．F1＜F2；W1＜W2 D．F1＜F2；W1=W2
7．如图，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去。斜面长2m，斜面最高处高度为1m。工人师傅在5s时间内，将一个重为1000N的物体沿着斜面从底端匀速推到顶端。若忽略斜面摩擦和重物长度，则下列说法正确的是（　　）
A．用斜面可以省力也可以省功
B．物体沿斜面向上的速度为0.2m/s
C．沿斜面向上的推力为100N
D．推力做功的功率为200W
8．如图所示装置，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉住物体B，此时物体B保持静止。小明用竖直向下大小为2N的力F1拉重为1N的物体A时，物体B以0.06m/s的速度水平匀速向右运动；撤去F1小明只用水平向左的拉力F2拉物体B时，物体A以0.3m/s的速度匀速上升。不计轮重、绳重和滑轮与摩擦，则下列判断正确的是（　　）
A．物体B向右运动时受到的滑动摩擦力大小为6N
B．用力F1竖直向下拉物体A时，物体A重力的功率为0.02W
C．水平向左拉物体B时，拉力F2功率为1.2W
D．水平向左拉物体B时，B的速度为0.1m/s，拉力F2的大小为3N
9．小明用如图所示滑轮组匀速提升500N的重物，10s内物体上升了1m，大滑轮重20N，每个小滑轮重10N，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为200N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，下列结论正确的是（　　）
A．此滑轮组不但省力而且省功 B．重物被提升的速度为10m/s
C．动滑轮对重物做的功为500J D．若机械效率为80%，则提升的物重为160N
10．如图所示，一质量为60kg的石块，沉在装水的容器底部，小玉同学在2s内用一滑轮组将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，已知绳的自由端拉力为250N，已知，g取10N/kg。则石块在上升过程中，不计绳重、绳子与滑轮的摩擦及水的阻力，下列说法正确的是（　　）
A．拉力的功率为125W
B．小玉通过滑轮对石块做的有用功为600J
C．石块受到的浮力大小为100N
D．动滑轮的重力是100N
二、填空题
11．火箭在返回大气层的过程中，随着高度降低，它的重力势能 ________（选填“减少”或“增加”），动能增加；最后过程中，火箭会张开降落伞，这一举动是为了减少火箭的 ________（选填“动能”或“重力势能”）。
12．如图所示，在杠杆的中点处悬挂重10N的物体，拉力F与杠杆成30°角，要使杠杆在水平位置保持平衡，拉力F=___________N。此类杠杆属于___________杠杆。（杠杆重忽略不计）
13．如图所示，水平桌面上有一铁块，由绕过定滑轮的细绳与重6N的沙桶相连且保持静止。不计绳重及滑轮间的摩擦，定滑轮的作用是______；铁块受到了______个力的作用；铁块受到摩擦力的大小是______N。
14．小明同学用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60kg，在F=50N的拉力作用下，货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍。则拉力F的功率为______；货箱运动了1min，克服摩擦所做的功为______。
15．俯卧撑是一项常见的体育健身活动，如图所示是同学们在锻炼课上做俯卧撑时的示意图，若该同学的质量为60kg，小明的身体可视为杠杆，为重心，OA=1m，AB=0.5m，则脚尖O点对地面的压力为________N，若该同学在30s的时间内做了20个俯卧撑，每个俯卧撑重心上升20cm，则他做俯卧撑的功率为________（g=10N/kg）
16．建筑工地的工人用如图所示的滑轮组来提升重物，已知重物G=900N，不计绳重和摩擦，当绳子自由端的拉力F=400N时，可将重物匀速提升3m，在此过程中，拉力F做功_______J，滑轮组的机械效率为_______%；若将该滑轮组的机械效率提高为90%，需要用此滑轮组提升_______N的重物。
作图题
17．某工人在施工过程中用一撬杠撬一块大石头，他采用如图示的方法，在撬杠下垫了一块小石头，组成了一个杠杆，但没有撬动，为了撬动大石头，请你帮助该工人师傅想几种办法，并画出改进后的示意图。
(1)不借助其他工具，只能移动小石块：
(2)不借助其他工具，去掉小石块：
(3)借助一个套筒，能套住撬杠的末端：
18．如图所示的3个滑轮组，当物重为50N时，绳端需用15N的拉力才能使物体匀速上升。
（1）计算出滑轮组的绕线方式并选择图中一个滑轮组完成该滑轮组完整的绕线方式；
（2）计算你所选的滑轮组的每个动滑轮的重力是多少N？
（3）如果绳子能承受的最大拉力是60N，那么所选的滑轮组最大可吊起多重的物体？
实验题
19．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，直到杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了________；
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应该B点挂_______个相同的钩码，某同学用图丙装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是：________；
（3）实验中小明发现用图丁方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡，但老师建议不宜采用这种方式，其主要原因为_______。
A． 一个人无法独立操作
B．不方便测量力臂
C．力和力臂数目过多，不易得出结论
D．杠杆受力不平衡
20．小宇在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：
实验次数\物理量 钩码总重 钩码上升的高度 测力计示数 测力计移动距离 机械效率
1 4
2 6
3 4
4 4
（1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上______拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
（2）第1次实验测得的机械效率为______（结果保留到百分数的整数位）。
（3）分析表中数据可知：第2次实验是用用______图做的；第4次实验是用______图做的。（选填“a”“b”或“c”）
（4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，______可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率______。
（5）小字认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，可以用______两次实验数据来验证，他的观点是______（选填“正确”或“错误”）。
五、计算题
21．如图所示，一个重力为6N，密度为6g/cm3的合金块，悬挂在轻质杠杆的A点，O为支点，OA长10cm，此时合金块浸没在某种液体中。杠杆右边B点吊着重力为0.7N的物体，OB长70cm，杠杆在水平位置平衡。不计绳重及转轴处摩擦，求：
（1）合金块的体积；
（2）A端受到绳子的拉力大小；
（3）该液体密度为多少。
22．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深10m，物体重，汽车重，汽车匀速拉绳子时的拉力，汽车受到的阻力为车重的0.05倍。求：
（1）若汽车运动的速度为1.2m/s，则将物体由井底拉至井口，需要多长时间？
（2）汽车的牵引力多大？
（3）将物体从井底拉至井口，汽车牵引力做的功是多少？
23．用如图所示的滑轮组，将质量为450kg的物体A以0.2m/s的速度沿水平方向匀速向右拉动2m，拉力F大小为200N，物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.1倍，取g＝10N/kg。求：
（1）物体A与地面间的滑动摩擦力；
（2）拉力做功的功率；
（3）该滑轮组的机械效率。
24．如图所示，小明利用滑轮组以0.2m/s的速度匀速提升沉在水底的长方体物件，已知物件高为h=3m，底面积为S=1.5×10-2m2，质量为135kg。（不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，取g=10N/kg）
（1）求物件上表面未露出水面前连接物件的绳的拉力？
（2）若物件上表面未露出水面之前，滑轮组的机械效率为90%，求小明拉绳的功率？
（3）若小明所能施加的最大拉力为450N，为保证物件匀速上升求它的下表面受到水的最小压力是多少？
参考答案：
1．C
2．C
3．C
4．C
5．B
6．D
7．D
8．C
9．C
10．D
11． 减少 动能
12． 10 等臂
13． 改变力的方向 4 6
14． 15W 720J
15． 200 80
16． 3600 75 2700
17．（1）（2）（3）
18．（1）；（2）5N；（3）230N
19． 右 便于测量力臂的大小 6 杠杆的自重对杠杆平衡有影响 C
20． 匀速 b c 增大物重 低 1、2 错误
21．解：（1）由题意可知，合金块的重力为G=6N，合金块的密度
故合金块的体积
（2）设A端受到的绳子拉力为FA，B端的绳子拉力为FB，由受力分析可知，B端的绳子拉力FB等于物体的重力G物，即
FB=G物=0.7N
因杠杆处于水平平衡状态，故由杠杆的平衡原理可得
FA×OA=FB×OB
解得A端受到的绳子拉力
（3）对合金块受力分析可知，合金块受到向下的重力G，向上的绳子拉力FA，向上的液体的浮力F浮，因合金块处于受力平衡状态，故由力的平衡可得
G=FA+F浮
解得合金块所受浮力
F浮=G-FA=6N-4.9N=1.1N
故由F浮=ρ液gV排可得，该液体的密度
答：（1）合金块的体积为100cm3；
（2）A端受到绳子的拉力大小为4.9N；
（3）该液体密度为1.1×103kg/m3。
22．解：（1）由图可知，该滑轮组绳子的承重段数n=3，根据公式v绳=nv物可得，物体上升的速度为
再根据公式s=vt可得，物体由井底拉至井口需要的时间为
（2）由题意可得，汽车受到的阻力为
f=0.05G车=0.05×3×104N=1500N
因为汽车匀速直线运动，受到平衡力作用，在水平方向上，汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用；由力的平衡条件可得，汽车的牵引力为
F牵=F拉+f=2×103N×1500N=3500N
（3）根据公式s绳=ns物可得，汽车运动的距离为
s车=s绳=3h=3×10m=30m
所以汽车牵引力做功为
W牵=F牵s车=3500N×30m=1.05×105J
答：（1）若汽车运动的速度为1.2m/s，则将物体由井底拉至井口，需要25s。
（2）汽车的牵引力是3500N。
（3）将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是。
23．解：（1）物体A与地面间的滑动摩擦力
（2）由图可知，动滑轮上有三段绳子，则拉力移动的速度
拉力做功的功率
（3）该滑轮组的机械效率
答：（1）物体A与地面间的滑动摩擦力450N；
（2）拉力做功的功率120W；
（3）该滑轮组的机械效率75%。
24．解：（1）物件上表面未露出水面前受的浮力为
物体受的重力为
在竖直方向上，物体受三个力的作用，竖直向上的浮力和拉力，竖直向下的重力，则连接物件的绳的拉力为
（2）如图所示，n=3h，则绳子自由端的速度为
根据效率的公式
可得物件上表面未露出水面之前，绳子自由端的拉力为
小明拉绳的功率为
（3）根据效率的公式
可得动滑轮的重力为
若小明所能施加的最大拉力为450N，则动滑轮对物体的拉力为
则物体此时受到的浮力为
表明物体已露出水面，根据浮力的定义，此时下表面受到的压力等于浮力，所以它的下表面受到水的最小压力是
答：（1）物件上表面未露出水面前连接物件的绳的拉力为900N；
（2）若物件上表面未露出水面之前，滑轮组的机械效率为90%，小明拉绳的功率20W；
（3）若小明所能施加的最大拉力为450N，为保证物件匀速上升求它的下表面受到水的最小压力是100N