第十单元《机械与人》单元测试 2023-2024学年沪科版物理八年级全一册（含答案）

沪科版物理八年级全一册第十单元《机械与人》复习试题
一．选择题（共15小题）
1．简单机械已经遍布我们生活的方方面面，下列常见的简单机械中正常使用时费力但可以省距离的是（　　）
A．核桃夹 B．园艺剪 C．食品夹 D．瓶盖起子
2．垂直升降式立体车库能有效缓解车位不足的问题。停在载车板上的汽车匀速上升过程中，下列说法正确的是（　　）
A．动能不变，重力势能不变 B．动能不变，重力势能增大
C．动能增大，重力势能不变 D．动能增大，重力势能增大
3．如图所示，杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动，OB＝2BA，在B点悬挂一个10N的重物G，在A点施加竖直向上的动力F1使杠杆OBA水平平衡（杠杆重力及摩擦均忽略不计），下列说法正确的是（　　）
A．在A点施加竖直向上的力F1时，该杠杆是费力杠杆 B．作用在A点的力F1的大小为5N
C．如果重物的悬挂点B向O点移动，要使杠杆水平平衡，F1应变小
D．若将作用于A点的力F1变为图中F2，要使杠杆水平平衡，F2应小于F1
4．小伟用一个距离手6m高的定滑轮拉住重150N的物体，从滑轮正下方沿水平方向缓慢移动8m，如图所示。若不计绳重和摩擦，他对绳子做的功为（　　）
A．300J B．600J C．900J D．1200J
5．如图所示，将同一物体G分别沿光滑斜面由B、C匀速提升到A时，如若沿斜面的拉力分别为FB、FC，各个过程拉力做功为WB、WC，则它们的大小关系正确的是（　　）
A．WB＞WC，FB＜FC B．WB＝WC，FB＜FC
C．WB＞WC，FB＝FC D．WB＝WC，FB＝FC
6．如图，用下列简单机械（重力不计）提升同一物体时，属于费力杠杆的是（　　）
A．B． C．D．
7．如图所示，已知斜面长5m，高3m。利用这个滑轮装置将重为100N的物体在5s内从斜面的底端匀速拉到顶端，绳端拉力为50N。不计绳重及绳与滑轮的摩擦，关于此过程中下列判断正确的是（　　）
A．绳端移动的距离是6m
B．拉力做功的功率为30W
C．物体在斜面上受到的摩擦力为40N
D．该过程的机械效率为60%
8．一位体重为500N的同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是（　　）
A．60W B．3.6×103W C．6×103W D．3.6×105W
9．如图所示，在500N拉力F的作用下，用滑轮组将重为800N的物体在10s内匀速提升了1m，不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是（　　）
A．滑轮组做的有用功是500J B．绳端拉力F移动的速度为0.3m/s
C．该滑轮组机械效率是80% D．该滑轮组提升的物体越重，其机械效率越小
10．如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（　　）
A． B． C． D．
11．如图所示，在一水平地面上，木箱重400N，受到的摩擦力为200N，用力F拉动木箱使它在2s内匀速直线运动了3m（不计绳重、滑轮重及摩擦），下列说法正确的是（　　）
A．拉力F的大小为400N B．拉力F功率为150W
C．绳自由端移动了6m D．木箱移动速度为3m/s
12．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物的关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　）
A．此滑轮组动滑轮的重为5N
B．当G物＝15N时，滑轮组机械效率为η＝75%
C．同一滑轮组的机械效率η随G物的增大而增大，最后等于100%
D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组的机械效率仍不改变
13．如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面。则（　　）
A．F甲＞F乙，因为乙方法的动力臂长 B．F甲＜F乙，因为甲方法的阻力臂短
C．F甲＞F乙，因为甲方法的动力臂短 D．F甲＝F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍
14．小明同学两次施加水平拉力拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动图象如图所示。若两次均拉动了距离s1时，下列判断正确的是（　　）
A．两次克服摩擦所做的功W1＞W2 B．两次拉力对物体所做的功W′1＜W′2
C．两次拉力对物体做功的功率P1＝P2 D．两次拉力对物体做功的功率P1＞P2
15．为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图甲所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。不计绳重和绳与轮之间的摩擦。下列计算结果不正确的是（　　）
A．0﹣1s内，地面对物体的支持力大于10N B．1s﹣2s内，物体在做加速运动
C．2s﹣3s内，拉力F的功率是125W D．2s﹣3s内，滑轮组的机械效率是83.33%
二．填空题（共6小题）
16．如图是小明在做俯卧撑，可将他看成是一个杠杆，A为重心，O为支点，支撑点B，手臂垂直于地面，假设小明的体重为60kg，则小明做俯卧撑的过程可以看作是 　 　（选填“省力”“费力”“等臂”）杠杆，地面对他双手的支撑力是 　 　N。（g＝10N/kg）
17．如图，工人站在水平地面上，用竖直向下的拉力通过滑轮组将一个物体匀速提升，物体的重力为600N，滑轮组的机械效率为75%，则在拉动物体的过程中，工人所用的力为　 　N。
18．如图所示，重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动，木棒OA：OB＝3：2，物体乙的质量为6kg，物体乙受到的重力是 　 　N，甲的重力为700N，把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，此时物体甲受到地面的支持力 　 　N。
19．利用如图所示的滑轮组拉着一重为180N的物体在水平面上以0.1m/s的速度匀速直线运动，此时物体受到 　 　个力的作用。已知物体与地面的摩擦力为90N，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，则绳子自由端的拉力F＝　 　N，绳子自由端移动的速度v＝　 　m/s。
20．如图所示，甲物块浸没在水中且甲和乙处于静止状态。已知甲重12N，乙重8N，不计绳重及一切摩擦，则甲的密度为 　 　kg/m3。
21．在如图所示装置中，杠杆和滑轮的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计，杠杆始终处于水平平衡位置。已知杠杆O点两侧的长度关系为AO＝2OB，规则容器的底面积为30cm2，圆柱形物体的底面积为10cm2，高为10cm。当圆柱形物体如图浸没在液体中时，容器对水平地面的压强增加了400Pa（液体不溢出），杠杆B端绳上的拉力为F1；打开圆柱形容器下方的阀门K将液体向外释放，直到物体完全露出液面，将阀门K关闭，此时杠杆B端绳上的拉力为F2，且F1：F2＝3：5，则圆柱形物体受到的浮力为 　 　N；圆柱形物体的重力为 　 　N．（取g＝10N/kg）
三．作图题（共1小题）
22．按要求完成作图。
（1）请在甲图上画出螺丝刀受到图钉阻力F2的力臂L2，并画出作用在螺丝刀柄上A点的最小动力F1的示意图；
（2）如图乙所示，小明利用滑轮组来提升重物，请帮他画出图中滑轮组最省力的绕线方法。
四．实验探究题（共3小题）
23．某同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时，选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，三个金属块m1、m2和m3（m1＝m2＜m3）。他做了如下实验：将铁钉插入泡沫的相同深度，分别将三个金属块由空中静止释放撞击铁钉，铁钉进入泡沫深度如图所示。
（1）金属块下落的过程中，将 　 　能转化为动能。实验中可以通过观察 　 　来比较金属块重力势能的大小。
（2）通过a、b两次实验可初步得出的结论是：在质量相同时，物体 　 　，重力势能越大。
（3）比较 　 　两次实验，说明金属块位置相同时，质量越大，金属块的重力势能越大。
24．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，则应将右端的平衡螺母向 　 　调节（选填“左”或“右”），直到杠杆保持水平平衡状态，实验中仍要使杠杆水平平衡，这样操作的目的主要是 　 　；
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂2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，则杠杆将 　 　（选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“保持静止”）；
（3）如图乙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在C点施加拉力F，使杠杆仍在水平位置平衡，F的最小值 　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）上面（2）中在B点挂2个钩码的总重力；
（4）若不计杠杆重和摩擦，在C点施加一个始终竖直向上的拉力使C端缓慢上抬的过程中，拉力F大小 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
25．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小明用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如表：
次数 钩码重G/N 钩码上升的距离h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计上升的距离s/cm 机械效率η/%
1 2 5 1 15 66.7%
2 4 5 1.7 15 78.4%
3 6 5 15
（1）实验操作中应该沿竖直方向 　 　拉动弹簧测力计，同组的小华发现实验过程中边拉动边读数时，弹簧测力计示数不稳定，如果能在弹簧测力计静止时读数会更准确，小明认为如果这样，测量的结果将比真正的滑轮组机械效率要 　 　（填“偏大”或“偏小”），其原因是忽略了 　 　对滑轮组机械效率的影响。
（2）第三次实验中的机械效率为 　 　。
（3）通过上面的实验数据可得出：对同一个滑轮组，其提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 　 　；如果在图甲的实验探究过程中，小明在不改变其他条件的情况下，把动滑轮换为个质量更大的滑轮，则所测得的机械效率将比原来 　 　（以上两空选填“高”或“低”）。
五．计算题（共2小题）
26．工人用图示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m，此过程中拉力F的大小为200N。（不计绳重和摩擦）（g取10N/kg）求：
（1）有用功；
（2）机械效率；
（3）当提升重物为750N时，求滑轮组的机械效率（保留1位小数）。
27．如图是某科技小组设计的打捞装置示意图，已知被打捞的合金重为400N，体积为0.01m3。每个滑轮重100N，绳重和摩擦均忽略不计。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）合金块下表面距水面5m时，求合金块下表面所受水的压强；
（2）合金块未露出水面时，求合金块受到的浮力；
（3）完全露出水面后，合金块在5s内匀速上升了2m，求人的拉力及其功率。
参考答案
一．选择题（共15小题）
1．C。
2．B。
3．C。
4．B。
5．B。
6．B。
7．D。
8．A。
9．C。
10．A。
11．C。
12．D。
13．D。
14．D。
15．C。
二．填空题（共6小题）
16．省力；360。
17．400。
18．60；660。
19．4；30；0.3。
20．3×103。
21．1.2；3。
三．作图题（共1小题）
22．（1）
（2）
四．实验探究题（共3小题）
23．（1）重力势；铁钉进入泡沫的深度；（2）被举得越高；（3）a、c。
24．（1）右；便于测量力臂，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；（2）逆时针转动；（3）小于；（4）不变。
25．（1）匀速缓慢；偏大；摩擦；（2）83.3%；（3）高；低。
五．计算题（共2小题）
26．解：（1）提升货物时做的有用功为W有＝Gh＝450N×2m＝900J；
（2）由图可知，n＝3，工人拉动绳子的距离为s＝nh＝3×2m＝6m，
工人做的总功为W＝Fs＝200N×6m＝1200J，
机械效率为；
（3）不计绳重和摩擦时，根据F＝（G+G动）可得，
动滑轮的重力为G动＝nF﹣G＝200N×3﹣450N＝150N，
当提升重物为750N时，滑轮组的机械效率为：
η＝＝＝＝＝≈83.3%。
答：（1）货物上升时做的有用功为900J。
（2）机械效率为75%。
（3）当提升重物为750N时，滑轮组的机械效率为83.3%。
27．解：（1）合金块下表面所受水的压强p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5m＝5×104Pa；
（2）因为合金块浸没水中，所以合金块排开水的体积V排＝V金＝0.01m3；
合金块所受的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3＝100N；
（3）完全露出水面后，人所用拉力F＝（G金+G动）＝（400N+100N）＝250N，
绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×2m＝4m，
人的拉力做功W＝Fs＝250N×4m＝1000J，
拉力的功率P＝＝＝200W。
答：（1）合金块下表面所受水的压强为5×104Pa；
（2）合金块受到的浮力为100N。
（3）人的拉力为250N，其功率为200W。