人教版物理八年级下册 专项训练卷 (三)功和机械能、简单机械（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版物理八年级下册 专项训练卷 (三)功和机械能、简单机械（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 其它版本 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-11-12 09:20:51 | ||
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文档简介
专项训练卷 (三)功和机械能、简单机械
时间:90分钟 满分:100分
题 号 一 二 三 四 五 总 分
得 分
一、选择题(每小题3分，共30分)
1. 如图是杠杆原理在生活中的应用，能省距离的是 ( )
2. 如图是滑轮的两种用法，以下说法中正确的是 ( )
A.甲是动滑轮，使用时不能省力
B.乙是动滑轮，使用时可以省力
C.甲是定滑轮，使用时可以省力
D.乙是定滑轮，使用时不能省力
3. 仅用8天就建成的武汉火神山医院，彰显的不仅是中国速度，更是战胜疫情的坚强决心.为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的 ( )
A.机械效率 B.功率 C.功 D.有用功
4. 高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”，会给社会带来很大的危害.关于高空物体的下落过程，下列分析正确的是 ( )
A.只受重力作用 B.动能越来越大
C.重力势能全部转化为动能 D.机械能总量保持不变
5. 关于功率、机械效率，下列说法正确的是 ( )
A.做功越多的机械，其功率就越大
B.越省力的机械，其功率就越小
C.做功越慢的机械，其机械效率就越低
D.有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高
6. 如图所示，物重为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)，拉力大小错误的是 ( )
7. 一根粗细均匀的木棒，斜靠在竖直墙壁上.墙壁光滑，地面粗糙，木棒受到的重力为G，墙壁对木棒的弹力为F，如图所示.现让木棒的倾斜度变小一些至虚线所示位置，木棒仍能静止斜靠在墙上，则与原来相比，G和 F的变化情况为 ( )
A. G不变,F变小 B. G不变,F变大 C. G变化,F变小 D. G变化,F变大
8. 如图所示是荡秋千的简化模型.摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高.下列说法正确的是 ( )
A.球在 B、C两点的动能相等 B.球在A、D两点的机械能相等
C.球从B 点到O 点的过程中机械能减小 D.球从O 点到C点的过程中重力势能减小
9. 近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害，抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240 kg的重物搬到2m 高的车上.为了省力采用5m 的长木板搭了一个斜面(如图所示).用1200 N的力费时5m in匀速将重物推到车上.关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是 ( )
A.他对重物做了4800 J的功 B.他做功的功率为16 W
C.此次简易斜面装置机械效率为50% D.斜面是一种省力机械
10. 如图所示，不计动滑轮与绳子之间的摩擦和重力，在水平拉力F作用下，物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动，弹簧秤的示数为20 N，以下说法正确的是 ( )
①M受到地面的摩擦力为20 N
②M受到地面的摩擦力水平向左
③拉力 F 的功率为8 W
④M受到的重力与地面对M 的支持力是一对平衡力
A.①④ B.①② C.①③ D.②④
二、填空题(每空2分，共28分)
11. 如图所示，质量为50 kg的同学在做仰卧起坐运动.若该同学上半身的质量约为全身质量的 ，则她上半身的重力约为 N.她在一段时间内做了40个仰卧起坐，每次上 半身重心上升的距离均为0.3m，则她在这段时间克服重力做的功约为 J.(g取10N/ kg)
12. 如图所示，物体G和固定于墙壁上的弹簧相连，物体与地面间是光滑的，开始时物体处于 B处，弹簧恰好自由伸长，用力将其拉至C处，松开后，物体在A、C间往复运动，则物体G由A到B的过程中，物体G的动能 ，弹簧的弹性势能 .(均选填“不变”“增大”或“减小”)
13. 科学上通常用“功”和“热量”来度量物体能量的变化.在“使用动滑轮”活动中，小科利用如图所示装置，用竖直向上的大小为10 N的拉力 F 使物体A匀速提升了0.1m.如果该装置的机械效率为70%，则这一过程中，克服物体A的重力所做的功为 J，这个值也是物体A 增加的机械能.
14. 在斜面上将一个重600 N 的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力 ，拉动的距离s=4.5m，提升高度h=1.8m，所用时间t=30s.则拉力F做功的功率为 W，此过程中物体受到的摩擦力为 N.
15. 央视新闻《以青春的名义》栏目播出《孔德庆：从月球到火星的守望》.孔德庆是一位从临沂走出来的太空守望者，为了接收来自火星探测器的微弱信号，他和同事们进行了70 m天线建设.如图所示，天线反射体质量为 ，它的重力为 N；吊装反射体时用到滑轮组，其中能改变拉力方向的是 滑轮；若吊装机械在10 min内将反射体匀速提升了6m，则吊装机械对反射体做功 J，做功的功率为 W.(g取10 N/ kg)
16. 农忙时节，小明帮爷爷挑谷子，初次干农活的他在左筐中装了20kg，右筐中装了25 kg，如果扁担的长度为1.8m，则他得距扁担左端 m处将谷子挑起来才能使挑担水平(扁担和筐的重力均不考虑)；为了方便行走，小明将两筐谷子同时向内移动了0.1m，则需要在 (选填“左”或“右”)筐增加约 kg(保留一位小数)谷子，才能基本保持挑担水平.
三、作图题(共4分)
17. (2分)如图所示，平衡杠杆AOB，O为支点，请作出物体M所受重力的示意图和动力 F的力臂l.
18. (2分)一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法.
四、实验探究题(共26分)
19. (12分)“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞.通过改变小车释放时的高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2 虚线框内的四个实验场景.
(1)为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和 (选填“②”“③”或“④”)进行实验；选用场景③和④进行实验时，可探究小车动能与 的关系.
(2)在实验中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越 ，木块被碰撞后在木板上 .
(3)若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究 对物体运动的影响.为提高实验结论的准确性，还需再增加一次实验，因此，在场景①的基础上，你所做的调整是： .
20. (14分)日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义，提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法.
(1)为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据记录在下表中.
实验次数 滑轮材质 钩码重G/N 提升的高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 绳端移动的距离 s/m 总功W总/J 机械 效率η
1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56%
2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67%
3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67%
4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83%
5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95%
①比较 1 和2 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码 ，机械效率越高.
②比较3 和4 两次实验发现：滑轮组的机械效率还与 有关.
③比较 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关.
④第5次实验是利用图 的装置完成的，判断依据是 .
⑤利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力匀速拉起，滑轮组的机械效率为 .可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率.
(2)小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦力有关，与物重无关.保持斜面倾斜程度不变，可以采用 的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率.
五、计算题(共12分)
21. 科技馆里两位老人正饶有兴致地体验升降座椅装置，小明观察后画出简图(如图)进行研究.若爷爷质量m人=60kg，奶奶用F=240 N的拉力将爷爷匀速拉升到顶端，该过程中奶奶手握住绳子向下拉动的总长度s=6m.不计绳重和摩擦，g取10 N/ kg.求：
(1)奶奶所做的功；
(2)动滑轮(含座椅)的质量；
(3)该升降座椅装置的机械效率(保留一位小数).
专项训练卷 (三)功和机械能、简单机械
1. D 2. B 3. B 4. B 5. D 6. C 7. B 8. C 9. D
10. A 【解析】由于物体M做匀速直线运动，动滑轮也在做匀速直线运动，对动滑轮进行受力分析，弹簧秤对动滑轮的拉力与绳子对动滑轮的拉力之和等于F，又由于弹簧秤的拉力与绳子对动滑轮的拉力相等，所以 40 N；①因为M做匀速直线运动，在水平方向上，绳子对M的拉力与地面对M的摩擦力是一对平衡力，所以M受到地面的摩擦力为20 N，①正确；②M受到的摩擦力方向与绳子对M的拉力方向相反，所以M受到地面的摩擦力的方向水平向右，②错误；③动滑轮运动的速度为 M运动速度的一半，即拉力 F的功率 ③错误;④M受到的重力与地面对M的支持力，这两个力大小相等，方向相反，作用在同一个物体上，且作用在同一条直线上，是一对平衡力，④正确.综上所述，正确的是①④，故选 A.
11. 300 3600 12. 增大 减小 13. 1.4 14. 60 160
定 2.7×10 4.5×10
16. 1 右 0.7 【解析】设小明在距扁担左端l处挑起才能使扁担水平，根据杠杆平衡条件有： 解得 ；若将两筐谷子同时向内移动了0. 1m ,则 因此需要向右筐增加谷子；设向右筐增加m谷子才能基本保持扁担水平，则再由杠杆平衡条件得： 解得
17. 如图所示 18. 如图所示
19. (1)③ 速度 (2)多 滑行的距离越长
(3)阻力(或摩擦力) 在木板上铺设玻璃板(或毛巾)
20. (1)①越重 ②动滑轮的重量 ③2、3 ④乙 ⑤80%
(2)减小斜面的粗糙程度
21. 解:(1)奶奶所做的功
(2)由图可知， 不计绳重和摩擦，由
可得3F=(m人+m动)g,代入数据得，动滑轮的质量m动 =12 kg;
(3)升降座椅所做有用功 2m =1200 J,
时间:90分钟 满分:100分
题 号 一 二 三 四 五 总 分
得 分
一、选择题(每小题3分，共30分)
1. 如图是杠杆原理在生活中的应用，能省距离的是 ( )
2. 如图是滑轮的两种用法，以下说法中正确的是 ( )
A.甲是动滑轮，使用时不能省力
B.乙是动滑轮，使用时可以省力
C.甲是定滑轮，使用时可以省力
D.乙是定滑轮，使用时不能省力
3. 仅用8天就建成的武汉火神山医院，彰显的不仅是中国速度，更是战胜疫情的坚强决心.为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的 ( )
A.机械效率 B.功率 C.功 D.有用功
4. 高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”，会给社会带来很大的危害.关于高空物体的下落过程，下列分析正确的是 ( )
A.只受重力作用 B.动能越来越大
C.重力势能全部转化为动能 D.机械能总量保持不变
5. 关于功率、机械效率，下列说法正确的是 ( )
A.做功越多的机械，其功率就越大
B.越省力的机械，其功率就越小
C.做功越慢的机械，其机械效率就越低
D.有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高
6. 如图所示，物重为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)，拉力大小错误的是 ( )
7. 一根粗细均匀的木棒，斜靠在竖直墙壁上.墙壁光滑，地面粗糙，木棒受到的重力为G，墙壁对木棒的弹力为F，如图所示.现让木棒的倾斜度变小一些至虚线所示位置，木棒仍能静止斜靠在墙上，则与原来相比，G和 F的变化情况为 ( )
A. G不变,F变小 B. G不变,F变大 C. G变化,F变小 D. G变化,F变大
8. 如图所示是荡秋千的简化模型.摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高.下列说法正确的是 ( )
A.球在 B、C两点的动能相等 B.球在A、D两点的机械能相等
C.球从B 点到O 点的过程中机械能减小 D.球从O 点到C点的过程中重力势能减小
9. 近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害，抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240 kg的重物搬到2m 高的车上.为了省力采用5m 的长木板搭了一个斜面(如图所示).用1200 N的力费时5m in匀速将重物推到车上.关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是 ( )
A.他对重物做了4800 J的功 B.他做功的功率为16 W
C.此次简易斜面装置机械效率为50% D.斜面是一种省力机械
10. 如图所示，不计动滑轮与绳子之间的摩擦和重力，在水平拉力F作用下，物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动，弹簧秤的示数为20 N，以下说法正确的是 ( )
①M受到地面的摩擦力为20 N
②M受到地面的摩擦力水平向左
③拉力 F 的功率为8 W
④M受到的重力与地面对M 的支持力是一对平衡力
A.①④ B.①② C.①③ D.②④
二、填空题(每空2分，共28分)
11. 如图所示，质量为50 kg的同学在做仰卧起坐运动.若该同学上半身的质量约为全身质量的 ，则她上半身的重力约为 N.她在一段时间内做了40个仰卧起坐，每次上 半身重心上升的距离均为0.3m，则她在这段时间克服重力做的功约为 J.(g取10N/ kg)
12. 如图所示，物体G和固定于墙壁上的弹簧相连，物体与地面间是光滑的，开始时物体处于 B处，弹簧恰好自由伸长，用力将其拉至C处，松开后，物体在A、C间往复运动，则物体G由A到B的过程中，物体G的动能 ，弹簧的弹性势能 .(均选填“不变”“增大”或“减小”)
13. 科学上通常用“功”和“热量”来度量物体能量的变化.在“使用动滑轮”活动中，小科利用如图所示装置，用竖直向上的大小为10 N的拉力 F 使物体A匀速提升了0.1m.如果该装置的机械效率为70%，则这一过程中，克服物体A的重力所做的功为 J，这个值也是物体A 增加的机械能.
14. 在斜面上将一个重600 N 的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力 ，拉动的距离s=4.5m，提升高度h=1.8m，所用时间t=30s.则拉力F做功的功率为 W，此过程中物体受到的摩擦力为 N.
15. 央视新闻《以青春的名义》栏目播出《孔德庆：从月球到火星的守望》.孔德庆是一位从临沂走出来的太空守望者，为了接收来自火星探测器的微弱信号，他和同事们进行了70 m天线建设.如图所示，天线反射体质量为 ，它的重力为 N；吊装反射体时用到滑轮组，其中能改变拉力方向的是 滑轮；若吊装机械在10 min内将反射体匀速提升了6m，则吊装机械对反射体做功 J，做功的功率为 W.(g取10 N/ kg)
16. 农忙时节，小明帮爷爷挑谷子，初次干农活的他在左筐中装了20kg，右筐中装了25 kg，如果扁担的长度为1.8m，则他得距扁担左端 m处将谷子挑起来才能使挑担水平(扁担和筐的重力均不考虑)；为了方便行走，小明将两筐谷子同时向内移动了0.1m，则需要在 (选填“左”或“右”)筐增加约 kg(保留一位小数)谷子，才能基本保持挑担水平.
三、作图题(共4分)
17. (2分)如图所示，平衡杠杆AOB，O为支点，请作出物体M所受重力的示意图和动力 F的力臂l.
18. (2分)一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法.
四、实验探究题(共26分)
19. (12分)“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞.通过改变小车释放时的高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2 虚线框内的四个实验场景.
(1)为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和 (选填“②”“③”或“④”)进行实验；选用场景③和④进行实验时，可探究小车动能与 的关系.
(2)在实验中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越 ，木块被碰撞后在木板上 .
(3)若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究 对物体运动的影响.为提高实验结论的准确性，还需再增加一次实验，因此，在场景①的基础上，你所做的调整是： .
20. (14分)日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义，提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法.
(1)为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据记录在下表中.
实验次数 滑轮材质 钩码重G/N 提升的高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 绳端移动的距离 s/m 总功W总/J 机械 效率η
1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56%
2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67%
3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67%
4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83%
5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95%
①比较 1 和2 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码 ，机械效率越高.
②比较3 和4 两次实验发现：滑轮组的机械效率还与 有关.
③比较 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关.
④第5次实验是利用图 的装置完成的，判断依据是 .
⑤利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力匀速拉起，滑轮组的机械效率为 .可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率.
(2)小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦力有关，与物重无关.保持斜面倾斜程度不变，可以采用 的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率.
五、计算题(共12分)
21. 科技馆里两位老人正饶有兴致地体验升降座椅装置，小明观察后画出简图(如图)进行研究.若爷爷质量m人=60kg，奶奶用F=240 N的拉力将爷爷匀速拉升到顶端，该过程中奶奶手握住绳子向下拉动的总长度s=6m.不计绳重和摩擦，g取10 N/ kg.求：
(1)奶奶所做的功；
(2)动滑轮(含座椅)的质量；
(3)该升降座椅装置的机械效率(保留一位小数).
专项训练卷 (三)功和机械能、简单机械
1. D 2. B 3. B 4. B 5. D 6. C 7. B 8. C 9. D
10. A 【解析】由于物体M做匀速直线运动，动滑轮也在做匀速直线运动，对动滑轮进行受力分析，弹簧秤对动滑轮的拉力与绳子对动滑轮的拉力之和等于F，又由于弹簧秤的拉力与绳子对动滑轮的拉力相等，所以 40 N；①因为M做匀速直线运动，在水平方向上，绳子对M的拉力与地面对M的摩擦力是一对平衡力，所以M受到地面的摩擦力为20 N，①正确；②M受到的摩擦力方向与绳子对M的拉力方向相反，所以M受到地面的摩擦力的方向水平向右，②错误；③动滑轮运动的速度为 M运动速度的一半，即拉力 F的功率 ③错误;④M受到的重力与地面对M的支持力，这两个力大小相等，方向相反，作用在同一个物体上，且作用在同一条直线上，是一对平衡力，④正确.综上所述，正确的是①④，故选 A.
11. 300 3600 12. 增大 减小 13. 1.4 14. 60 160
定 2.7×10 4.5×10
16. 1 右 0.7 【解析】设小明在距扁担左端l处挑起才能使扁担水平，根据杠杆平衡条件有： 解得 ；若将两筐谷子同时向内移动了0. 1m ,则 因此需要向右筐增加谷子；设向右筐增加m谷子才能基本保持扁担水平，则再由杠杆平衡条件得： 解得
17. 如图所示 18. 如图所示
19. (1)③ 速度 (2)多 滑行的距离越长
(3)阻力(或摩擦力) 在木板上铺设玻璃板(或毛巾)
20. (1)①越重 ②动滑轮的重量 ③2、3 ④乙 ⑤80%
(2)减小斜面的粗糙程度
21. 解:(1)奶奶所做的功
(2)由图可知， 不计绳重和摩擦，由
可得3F=(m人+m动)g,代入数据得，动滑轮的质量m动 =12 kg;
(3)升降座椅所做有用功 2m =1200 J,
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