初中物理沪科版八年级全册第十章 机械与人综合与测试课时训练

这是一份初中物理沪科版八年级全册第十章 机械与人综合与测试课时训练，共10页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1．2020年4月24日是中国航天日也是东方红一号卫星发射50周年纪念日，卫星在加速升空的过程中其动能________，机械能________(均填“不断增大”“保持不变”或“不断减小”)。
2．如图所示的钳子是个____________(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆，如果动力F的作用点A靠近O点，则动力将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(第2题) (第3题) (第4题)
3．如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提起两个重物，使用图中甲滑轮的好处是__________________。不计滑轮重力及摩擦，若拉力F1＝F2，则GA________ (填“小于”“等于”或“大于”)GB。
4．如图所示，小陶子用水平向左的推力F推着总质量为50 kg的木箱在水平面上做匀速直线运动，若木箱受到的阻力是木箱总重力的0.1，木箱匀速直线运动的速度为2 m/s，运动了10 s，则推力F做功为________J。(g取10 N/kg)
5．如图所示，用平行于斜面的拉力F，将重为8 N的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端，斜面的机械效率为80%，则该物体所受摩擦力为________N。
(第5题) (第6题) (第7题)
6．【易错题】如图所示，物体A在拉力F的作用下以0.1 m/s的速度匀速上升，弹簧测力计的示数为5 N，动滑轮的自重为2 N，则拉力F做功的功率为________W。(不计绳重及摩擦)
7．如图，绳端拉力F＝5 N，重物移动的速度v＝0.3 m/s，该滑轮组在匀速拉动G＝100 N的重物时机械效率为80%，则重物与水平面之间的摩擦力为________N。
8．小明用如图所示的实验装置探究“杠杆的机械效率”。实验时，将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为s，则杠杆的机械效率为η；若将钩码移动到B处，仍将它匀速提升h的高度，杠杆的机械效率为η′，则η′________(填“>”“＝”或“<”)η。
(第8题) (第9题)
9．甲、乙是两个完全相同的小球，如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出，乙球竖直向上抛出，不计空气阻力，乙球在上升过程中能量转化的情况是________________________，甲球落地前瞬间的动能________ (填“大于”“等于”或“小于”)乙球的动能。
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。
(第10题) (第11题) (第12题) (第13题)
二、选择题(每题3分，共24分)
11．如图所示，在“探究杠杆的平衡条件”实验中，已知轻质直杠杆上每格长度为3 cm，在B点挂上3个相同的钩码，用弹簧测力计在A点斜向上拉杠杆(拉力与水平方向成30°角)，恰能使杠杆在水平位置保持平衡状态，则下列分析中正确的是( )
A．每个钩码重为2 N B．动力臂为0.09 m
C．动力臂为0.12 m D．该杠杆为费力杠杆
12．如图为九年级同学立定跳远比赛时的示意图，则该同学从最高点至落地过程中重力所做的功最接近( )
A．50 J B．100 J C．300 J D．900 J
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
14．【易错题】如图甲所示，用弹簧测力计水平拉一木块，使它在水平长木板上做匀速直线运动，图乙是它运动的路程随时间变化的两段图像，下列说法正确的是( )
A．图甲中木块受到的拉力为3.8 N
B．木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力之比为1∶2
C．AB段和BC段拉力做功的功率之比为2∶1
D．AB段和BC段木块的速度之比为1∶2
(第14题) (第15题) (第16题) (第17题)
15．如图所示，小华同学用绳子沿斜面将重为400 N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为250 N，已知斜面倾角为30°，斜面高为2 m，绳重不计。以下说法中正确的是( )
A．木箱在斜面上受重力、拉力、摩擦力三个力的作用
B．小华对木箱做的有用功是1 000 J
C．木箱受到的摩擦力大小为50 N
D．此斜面的机械效率为60%
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B点时，小球的动能为0
D．下落过程中，到达C点时，小球的动能最大
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．如图所示是小球在地面弹跳的情景。小球在B点的机械能小于小球在A点的机械能，则小球由B点运动到C点时( )
A．小球的运动状态保持不变
B．小球在C点的机械能和B点的机械能可能相等
C．小球从最高点落下时，重力势能全部转化为小球的动能
D．小球由A点到B点过程中机械能的减小量大于B点到C点过程中机械能的减小量

(第18题) (第19题)
三、实验题(第19题6分，第20题10分，第21题8分，共24分)
19．在探究杠杆平衡条件的实验中。
(1)实验过程中，小贺给杠杆两端挂上不同数量的钩码后发现杠杆左端低右端高，如图所示，此时他应进行的下一步操作是：______________，使杠杆重新在水平位置平衡，再读出相应的数据。
(2)实验结束后，通过分析数据，同桌小强指出：杠杆的平衡条件也可以是“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”。小贺想了想，对小强进行了如下的理论分析：“力和支点到力作用点的距离只包括了影响力作用效果的两个因素，没有包括力的______这一因素”，所以小强的结论不对。
(3)为了使小强信服，小贺在实验的基础上又补充了弹簧测力计和刻度尺，通过实验证明杠杆平衡条件在普遍情况下应该是“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”，请你帮小贺写出他的操作步骤：________________________________________
__________________________________________________________________。
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：
(第20题)
(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、砝码、木块等器材进行如下的实验探究：
(第21题)
(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7分，第23题8分，第24题9分，共24分)
22．如图甲，一重为G的物体静止在水平地面上，用一细线竖直向上拉物体，拉力的大小为F。
(1)若F＜G，请证明物体对地面的压力F压＝G－F。
(2)若G＝30 N，将细线竖直系在质量不计的杠杆A端，O为杠杆的支点，已知AO＝2BO，要使地面对物体的支持力为零，应在B端竖直向下施加多大的力？(杠杆始终保持水平)
(第22题)
23.已知物体的重力势能表达式为Ep＝mgh，动能表达式为Ek＝eq \f(1,2) mv2。如图所示，物体在拉力F＝10 N的作用下，以4 m/s的速度沿水平地面做匀速直线运动，一段时间后运动到B点时，撤去拉力F，物体沿光滑的斜面继续运动，C点为沿斜面运动到达的最高点，g取10 N/kg。求：
(1)5 s内拉力F做的功。
(2)C点距离水平地面的高度。

(第23题)
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。
(第24题)
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
答案
一、1.不断增大；不断增大
2．省力；增大
3．可以改变用力方向；小于
4．1 000 5.1
6．0.6 点拨：弹簧测力计的示数为5 N，则绳对A的拉力大小也为5 N；对动滑轮受力分析：受到竖直向下的重力、竖直向下的弹簧测力计的拉力、竖直向下的物体A的拉力，还受到竖直向上的拉力F的作用，物体A匀速上升，不计绳重及摩擦，根据力的平衡条件可知，F＝2 N＋5 N＋5 N＝12 N；由题知n＝2，物体A在拉力端的作用下以0.1 m/s的速度匀速上升，则拉力端移动的速度为v＝eq \f(1,2)×0.1 m/s＝0.05 m/s，故拉力的功率为P＝Fv＝12 N×0.05 m/s＝0.6 W。
7．12 点拨：由图知，克服重物与水平面之间的摩擦力所做的功为有用功，且n＝3，则滑轮组的机械效率η＝eq \f(W有,W总)×100%＝eq \f(fs物,Fs绳)×100%＝eq \f(fs物,Fns物)×100%＝eq \f(f,nF)×100%，则重物与水平面之间的摩擦力f＝nFη＝3×5 N×80%＝12 N。
8．>
9．动能转化为重力势能；等于
10．解：如图所示。
(第10题)
二、11.A
12．C 点拨：中学生的质量大约是50 kg，则受到的重力大约为G＝mg＝50 kg×10 N/kg＝500 N；立定跳远跳起的高度大约是0.7 m，该同学从最高点至落地过程中重力所做的功大约为W＝Gh＝500 N×0.7 m＝350 J，350 J比较接近300 J。
13．C 14.C
15．C 点拨：沿斜面向上拉木箱时，木箱受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用，故A错误；小华对木箱做的有用功W有＝Gh＝400 N×2 m＝800 J，故B错误；斜面倾角为30°，斜面高为2 m，所以斜面长s＝2h＝2×2 m＝4 m，拉力F对木箱做的总功W总＝Fs＝250 N×4 m＝1 000 J；克服摩擦力所做的额外功W额＝W总－W有＝1 000 J－800 J＝200 J，由W额＝fs可得，木箱受到的摩擦力f＝eq \f(W额,s)＝eq \f(200 J,4 m)＝50 N，故C正确；此斜面的机械效率为η＝eq \f(W有,W总)×100%＝eq \f(800 J,1 000 J)×100%＝80%，故D错误。
16．B 17.C
18．D 点拨：由图可知，小球在运动的过程中，运动的方向和速度都发生了变化，所以运动状态是改变的，故A错误；根据题意可知，小球由A点运动到B点时，机械能减小了，所以机械能是不守恒的，由于阻力的作用，小球在运动过程中，机械能会逐渐减小，所以小球在C点的机械能和B点的机械能不可能相等，故B错误；由于机械能不守恒，所以小球从最高点落下时，重力势能大部分转化为小球的动能，还有一部分转化为内能，故C错误；小球由A点到B点的过程中，弹跳的高度大于由B点到C点过程中的高度，小球弹跳的越高克服空气阻力做功越多，机械能损失越多，故小球由A点到B点的过程中机械能减小量大于小球由B点到C点的过程中机械能的减小量，故D正确。
三、19.(1)移动钩码的位置
(2)方向
(3)取下一侧的钩码，用弹簧测力计斜拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，测出此力的力臂，并记下测力计的示数
20．(1)匀速 (2)3.2；62.5 (3)变大
(4)如图所示。
(第20题)
21．(1)转换法
(2)甲、乙；小车的质量一定时，速度越大，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)甲图中，物体受到三个力的作用：竖直向上的支持力F支、拉力F和竖直向下的重力G，因物体保持静止，则F＋F支＝G，故有F支＝G－F，
又根据力的作用是相互的，故F压＝F支＝G－F。
(2)当支持力F支＝0时，绳对物体的拉力F＝G。由力的作用是相互的可知，物体拉绳子的力为G，根据杠杆的平衡条件可得F·AO＝F′·BO，
应在B端竖直向下施加的力F′＝eq \f(AO,BO)×F＝2×30 N＝60 N。
23．解：(1)由v＝eq \f(s,t)可得，物体移动的距离s＝vt＝4 m/s×5 s＝20 m，
拉力F做的功W＝Fs＝10 N×20 m＝200 J。
(2)因为斜面光滑，所以物体由B点运动到C点的过程中机械能守恒，则有mghC＝eq \f(1,2)mv2，解得hC＝eq \f(v2,2g)＝eq \f(（4 m/s）2,2×10 N/kg)＝0.8 m。
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＝eq \f(W总,t)＝eq \f(25 000 J,20 s)＝1 250 W。
(3)η＝eq \f(W有,W总)×100%＝eq \f(20 000 J,25 000 J)×100%＝80%。