初中物理沪科版八年级第10章机械与人达标测试卷（word版含答案）

第十章达标测试卷
一、填空题(每空2分，作图2分，共28分)
1．旅客推动旅行箱，旅行箱离开手后还会向前运动一段距离，这是由于它具有________。用如图所示的方式拉动旅行箱时，它相当于一个________杠杆。

(第1题)　　　 (第2题)　　　 (第3题)　　　 (第5题)　　　 (第6题)
2．如图所示，物体A在水平桌面上，绳重、绳子与滑轮间的摩擦及滑轮与轴间摩擦不计，动滑轮重力为2 N。当B物体重力为8 N时，它恰好能匀速下降。物体A所受的摩擦力为________N。若用一个水平向左的力F拉物体A，使其向左匀速运动，则这个力F大小应为________N。
3．一辆轿车以9×104 W的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示，则经过10 s轿车发动机所做的功是________J，当牵引力为________N时轿车能保持匀速直线运动。
4．在医学上常用大卡(又称千卡)作为热量的单位，1大卡＝1千卡＝4.2×103焦耳，国产某品牌纯牛奶的铭牌上标有“100 mL中含有280大卡的热量”，这些热量相当于将一个70 kg的成年人竖直举高________m克服重力所做的功。(g取10 N/kg)
5．小明用两个完全相同的滑轮组装成如图所示滑轮组，把重200 N的物体匀速提升2 m，所用拉力F为80 N，克服绳重与摩擦做功40 J，则每个滑轮重_____N。
6．小明暑假旅游时看到蹦极很刺激，有挑战性，他就尝试一下。如图所示，小明从高处A点开始下落，B点是弹性绳的自由长度，在C点运动员所受弹力恰好等于自身重力，D点是第一次下落到达的最低点。则小明从A点到D点的过程中动能最大的位置是__________。
7．建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的机械装置，斜面的倾角为30°且固定在水平面上。工人用400 N的力拉绳子，重为500 N的货物沿斜面匀速向上运动12 m，所用时间为20 s，在此过程中有用功为________J，该装置的机械效率为________。

(第7题)　 　 (第8题)　 　 (第9题)　 (第10题)
8．如图所示，甲、乙杠杆的质量和长度均相同，用相同大小的力F分别使用甲、乙杠杆将物体A提升相同的高度，则在此过程中甲、乙杠杆的机械效率η甲________(填“＞”“＝”或“＜”)η乙。
9．沿水平桌面自由滚落的小球的运动轨迹如图所示，C、D两处高度相同。C点的动能________(填“＞”“＝”或“＜”)D点的动能。
10．如图所示，将一根质量均匀的铁棒按4:3的比例折成直角后，一端用铰链固定在墙上，铁棒能绕O点转动，若要保持此棒在图示位置平衡，请在图中画出加在A端的最小动力的示意图。
二、选择题(每题3分，共24分)
11．在生产生活中，利用如图所示的简单机械时，一定费力的是(　　)
12．以下四幅图中，克服物体重力做功的是(　　)
13．如图所示的是一根重力为G的均匀木棒OA，能绕支点O自由转动，现用力F作用于木棒的A端，使木棒OA在水平位置上保持平衡，当力F由FC方向逐渐转到FB方向时，力F的大小变化为(　　)
A．一直在减小 B．保持不变 C．先减小后增大 D．先增大后减小

(第13题)　　　 (第15题)　　　 (第16题)　　　　 (第17题)
14．班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，看谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的是：①三楼地面到一楼地面的高度。②从一楼到达三楼所用的时间。③每个同学的质量或体重。④一楼到三楼楼梯的长度。(　　)
A．②④
B．②③
C．③④
D．①④
15．如图所示，用弹簧测力计把重量为G的物体沿斜面的底部匀速拉至顶端，物体移动的距离为s，上升的高度为h，物体受到的摩擦力为f，该过程中斜面机械效率为η(不计空气阻力)。则下列说法正确的是(　　)
A．弹簧测力计对物体施加的拉力F＝
B．斜面越光滑，其机械效率越小
C．物体以不同的速度匀速运动时，拉力的功率相同
D．物体受到的摩擦力f＝Gh×
16．如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高，竖直放置静止的轻弹簧上，到达B点时小球重力与弹簧的弹力大小相等，C点是小球到达的最低点(不计空气阻力)。下列说法正确的是(　　)
A．下落过程中，到达A点时，小球的动能最大
B．下落过程中，到达B点时，小球的动能最大
C．下落过程中，到达C点时，小球的动能最大
D．下落过程中，小球的机械能是守恒的
17．甲、乙两个滑轮组如图所示，其中每个滑轮的重力都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计绳重及摩擦，下列说法中正确的是(　　)
A．若G1＝G2，拉力做的额外功相同
B．若G1＝G2，拉力做的总功相同
C．若G1＝G2，甲的机械效率大于乙的机械效率
D．用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
18．如图所示，小球从左端静止释放，在左右摆动的过程中，不计摩擦和空气阻力，则(　　)
A．小球在左侧最高点的高度大于右侧最高点的高度
B．小球在左侧最高点的高度等于右侧最高点的高度
C．从最低点上升到最高点的过程中，小球的一部分动能转化为重力势能
D．以上都不对
三、实验题(第19题6分，第20题10分，第21题8分，共24分)
19．小红在探究杠杆的平衡条件时，找来一个量程为5请回答下列问题：N的弹簧测力计和若干个重均为0.5 N的钩码，实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2 cm。
(1)实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是__________________。
(2)小红在实验中测得一组数据如下表，于是她立即得出了杠杆的平衡条件：F1×L1＝F2×L2，你认为是否合理，并说明理由：____________________________。
F1/N L1/cm F2/N L2/cm
2 6 3 4
　　
(3)某次实验如图所示，杠杆平衡，则以下生活中相关杠杆的应用与此图中杠杆类型相同的是____________(填“托盘天平” “核桃夹”或“筷子”)。
(4)在图中，保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变，钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过________cm。
20．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙所示，实验数据记录如下：
　　　　
实验 序号 物体
重力/N 提升
高度/m 拉力/N 绳端移动
的距离/m 机械
效率
1 3 0.1 2.0 0.3 50%
2 6 0.1 ① 0.3 ②
(1)实验中要竖直向上________拉动弹簧测力计。
(2)图乙中弹簧测力计的示数为________N，表格中②处的数据应为________%。
(3)分析实验数据发现，同一滑轮组提升的重物重力变大时，滑轮组的机械效率将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)有同学想在图乙的基础上进一步探究滑轮组的机械效率是否与绳子的绕法有关，请你在图丙中画出下一步实验所需的绕线方式。
21．为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明选用小车、斜面、木板、钩码、木块等器材进行如下的实验探究：
(1)实验中，通过比较小车推动木块距离的远近，来判断小车动能的大小，这种常用的实验方法是__________(填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)为了研究汽车超速问题，实验中应选择________两个图进行比较，得到的结论是______________________________________________________。
(3)为了研究汽车超载问题，实验中应选择乙、丙两个图进行比较，得到的结论是______________________________________________________。
四、计算题(第22题8分，第23题7分，第24题9分，共24分)
22．如图，质量不计的光滑木板AB长1.6 m，可绕固定点O转动，离O点0.4 m的B端挂一重物，木板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是8 N。然后在O点的正上方放一质量为0.5 kg的小球，若小球以20 cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动。
(1)求重物G大小。
(2)问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零。(g取10 N/kg，绳的重力不计)
23．严重的雾霾天气，对国计民生已造成严重的影响，其中，汽车尾气是形成雾霾的重要污染源。城市地铁列车可实现零排放，大力发展地铁，可以大大减少燃油汽车的使用，减少汽车尾气的排放。现有一沿直线运动的地铁列车，以恒定功率6×103 kW从甲站由静止开始启动，先以36 km/h的平均速度加速运动20 s后，再以72 km/h的速度匀速运动80 s，接着关闭发动机，列车失去牵引力，以加速运动时的平均速度做减速运动，经过15 s后到达乙站停止。求：
(1)甲站到乙站的距离。
(2)牵引力做的功。
24．在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组。某次将总重G为4 000 N的砖块匀速吊运到高为5 m的楼上，用时20 s，卷扬机提供的拉力F为2 500 N。求在此过程中：
(1)起重设备做的有用功。
(2)拉力F做的功和功率。
(3)滑轮组的机械效率。
答案
一、1．惯性；省力　2．5；10　
3．9×105；3×103　
4．1 680　5．20
6．BC之间　点拨：从A点到B点，小明下落过程中做加速运动，其重力势能转化为动能，动能变大；小明从B点到C点上方某一位置的过程中，重力大于弹力和空气阻力的和，做加速运动；在C点小明所受弹力恰好等于自身重力，所以在BC之间某点时，重力等于弹力和空气阻力的和，速度是最大的，经过该点后，重力小于弹力和空气阻力的和，做减速运动，因此动能最大的位置在BC之间。
7．3 000；31.25%　点拨：物体在斜面上运动12 m，斜面的倾角为30°，根据直角三角形知识可知，物体上升的高度h＝s＝×12 m＝6 m，工人所做有用功W有＝Gh＝500 N×6 m＝3 000 J；由图可知，动滑轮上有2股绳子，即n＝2，已知物体沿斜面移动距离s＝12 m，则绳子自由端移动的距离s′＝ns＝2×12 m＝24 m，工人所做总功W总＝Fs′＝400 N×24 m＝9 600 J，该装置的机械效率η＝×100%＝×100%＝31.25%。
8．<　9．>
10．解：如图所示。
二、11．A　
12．C
13．C　点拨：杠杆水平，阻力是杠杆的重力，阻力G与阻力臂lG不变，由图示可知，动力由FC变为FB时，动力臂l先增大后减小，由杠杆平衡条件得：G×lG＝F×l，所以动力先减小后增大，故选C。
14．B
15．D　点拨：所做的有用功W有＝Gh，由η＝×100%可得，拉力做的总功W总＝＝，由W＝Fs可得，弹簧测力计对物体施加的拉力F＝＝＝，故A错误；将同一物体沿斜面的底部匀速拉至顶端，所做的有用功不变，斜面越光滑，克服摩擦力做的额外功越少，总功越少，由η＝可知，斜面的机械效率越大，故B错误；物体以不同的速度匀速运动时，弹簧测力计的拉力不变，由P＝＝＝Fv可知，物体以不同的速度匀速运动时，拉力的功率不同，故C错误；斜面的机械效率η＝＝＝，整理可得物体受到的摩擦力：f＝Gh×，故D正确。
16．B　点拨：下落过程中，高度减小，小球重力势能减小；初始位置至A点，小球的重力势能转化为动能，动能增大；在AB段，向下的重力大于向上的弹力，合力向下，小球做加速运动，动能逐渐增大，同时弹簧的弹性势能增加；在BC段，向上的弹力大于向下的重力，合力向上，小球做减速运动，动能逐渐减小，同时弹簧的弹性势能增加。所以在B点的动能是最大的，故B正确，A、C错误；下落过程中，小球的机械能有一部分会转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能是不守恒的，故D错误。
17．C　18．B
三、19．(1)减小杠杆自重的影响　(2)不合理，只测量了一组数据便得出结论，结论具有片面性　(3)核桃夹　(4)10
点拨：(1)实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是杠杆所受重力的作用线通过支点，重力的力臂为零，杠杆重力对实验结果不产生影响。(2)不合理，该同学只测量了一组数据便得出结论，结论具有片面性。(3)某次实验如图所示，杠杆平衡，动力臂大于阻力臂，我们在使用核桃夹时是为了省力，并且在使用的过程中动力臂大于阻力臂，所以与图中杠杆类型相同的是核桃夹。
(4)已知一个钩码重0.5 N，弹簧测力计的量程为0～5 N，F×3L＝6G×nL，F＝2nG，n＝＝＝5，实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2 cm，要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过5×2 cm＝10 cm。
20．(1)匀速　(2)3.2；62.5　(3)变大　(4)如图所示。
21．(1)转换法
(2)甲、乙；小车的质量一定时，速度越大，则动能越大
(3)小车的速度一定时，质量越大，动能越大
四、22．解：(1)绳子的拉力沿绳子方向，从支点O作绳子拉力的垂线段，即可作出拉力的力臂，如图所示；
如图所示，绳子拉力的力臂：LF＝OA＝×(AB－OB)＝×(1.6 m－0.4 m)＝0.6 m，
由杠杆平衡条件可得：FLF＝FBLB，8 N×0.6 m＝FB×0.4 m，解得：FB＝12 N，G＝FB＝12 N。
(2)绳子拉力为零时，设小球到支点的距离为s，由杠杆平衡条件得：G小球s＝FBLB，即m小球gs＝FBLB，
0.5 kg×10 N/kg×s＝12 N×0.4 m，解得：s＝0.96 m＝96 cm，
因为v＝，所以小球的运动时间：t＝＝＝4.8 s。
23．解：(1)已知v1＝v3＝36 km/h＝10 m/s，v2＝72 km/h＝20 m/s，
列车加速运动的距离s1＝v1t1＝10 m/s×20 s＝200 m，
列车匀速运动的距离s2＝v2t2＝20 m/s×80 s＝1 600 m，
列车减速运动的距离s3＝v3t3＝10 m/s×15 s＝150 m，
甲站到乙站的距离s＝s1＋s2＋s3＝200 m＋1 600 m＋150 m＝1 950 m。
(2)列车在加速运动过程中牵引力做的功W1＝Pt1＝6×106 W×20 s＝1.2×108 J，列车在匀速运动过程中牵引力做的功W2＝Pt2＝6×106 W×80 s＝4.8×108 J，牵引力做的功W＝W1＋W2＝1.2×108 J＋4.8×108 J＝6×108 J。
24．解：(1)W有＝Gh＝4 000 N×5 m＝20 000 J。
(2)由图知，n＝2，则s＝2h＝2×5 m＝10 m，
W总＝Fs＝2 500 N×10 m＝25 000 J，P＝＝＝1 250 W。
(3)η＝×100%＝×100%＝80%。