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难点详解北师大版八年级物理下册第九章机械和功综合测试试题(含解析)
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北师大版八年级物理下册第九章机械和功综合测试 考试时间:90分钟;命题人:物理教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、如图所示,工人用撬棍撬石头时,小石块的位置不变,手放在撬棍最左端,垂直于撬棍向下压比竖直向下压更省力。根据这一现象大家提出了下列科学问题,其中最有探究价值且易于探究的是( ) A.为什么手垂直于撬棍向下压比竖直向下压更省力?B.杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂有什么关系?C.当动力和动力臂一定时,阻力和阻力臂有什么关系?D.当阻力和阻力臂一定时,动力和动力臂有什么关系?2、如图所示,用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m,不计动滑轮及绳自重,忽略摩擦。下列说法正确的是( ) A.物体上升的速度是2.5m/s B.拉力F下降6米C.拉力F的功率为80W D.拉力F的功率为40W3、如图所示,用5牛的拉力F匀速竖直提升重为G的物体,使其上升了0.2米。若不计滑轮自重及摩擦,关于物体的重力G和绳子自由端移动的距离s,下列判断中正确的是( ) A.G=2.5牛 s=0.1米 B.G=2.5牛 s=0.4米C.G=10牛 s=0.4米 D.G=10牛 s=0.1米4、4月2日,党和国家领导人习近平、李克强等和少先队员们一起加参加首都义务植树活动。下列有关说法中正确的是( ) A.往地上泼水时,盆虽然留在手中,但是水却由于受到惯性作用而飞了出去B.给树浇水时水会往下流,是因为桶受到了重力的作用C.用锋利的铁锹去挖地会感觉很轻松,是因为减小受力面积可以增大压力的作用效果D.搬一块大石头,虽然没有搬动,但是对石头做了功5、如图所示,AC>BC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端,推力分别为F1、F2,功率分别为P1、P2,在不考虑摩擦的情况下( ) A.F1<F2,P1=P2 B.F1>F2,P1>P2C.F1=F2,P1=P2 D.F1<F2,P1<P26、四位同学周末去东山公园进行登山比赛,如果规定功率最大者获胜,那么最后胜出者一定是( ) A.时间最短的一个 B.做功最快的一个C.做功最多的一个 D.速度最大的一个7、下列有关简单机械的使用说法正确的是( ) A.使用杠杆的目的就是为了省力B.使用斜面时,斜面越长越省力C.使用滑轮组可以省力,但不能省功D.使用动滑轮可以改变拉力方向,但不能省力8、如图所示装置中,均匀木棒AB的A端固定在铰链上,悬线一端绕过一固定定滑轮,另一端用线套套在木棒上使棒保持水平。现使线套从图示位置逐渐向右移动,但始终使木棒保持水平,则悬线上的拉力T随移动距离而变化的关系正确的是(棒和悬线足够长)( ) A.逐渐变小 B.逐渐变大C.先逐渐变小,后又逐渐变大 D.先逐渐变大,后又逐渐变小9、如图所示,杠杆左端悬挂物体,右端施加动力F,处于平衡状态(忽略杠杆自身重力的影响)。下列说法正确的是 ( )A.动力臂是线段OAB.此时杠杆是费力杠杆C.杠杆的阻力是物体受到的重力 GD.保持杠杆位置不变,将动力F 转至F1位置时,动力变大10、利用四个相同的滑轮组成如图所示的甲乙两个滑轮组。用同样的时间,把质量相等的物体提升相同的高度,则关于所用的拉力 F 甲和 F 乙,拉力做的功W 甲和W 乙,拉力的功率P 甲和P 乙,机械效率分别 η 甲和 η 乙(忽略绳重与摩擦),下列关系式正确的是( ) A.F 甲η 乙 B.W 甲>W 乙 P 甲>P 乙C.W 甲=W 乙 P 甲=P 乙 D.F 甲>F 乙 η 甲>η 乙第Ⅱ卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、一个重2N的小球在水平桌面滚动0.5m后从桌面掉到水平地面上,桌面距地面的高度是0.8m。则小球在桌面滚动过程中重力做功为 J,小球掉落过程中重力做功为 J。2、一名体重为 500N 的学生双脚站在水平地面上,要用如图所示的滑轮组将 600N 的重物匀速提升 1m.该同学匀速提升的过程中滑轮组的机械效率是 80%,单脚面积为200cm2,则拉力的大小为 N,拉起物体时他对地面的压强为 Pa.3、如图所示,工人用定滑轮匀速提升质量为20kg的物体,所用的拉力为220N,物体升高的高度为2m.则此过程中的有用功 ,总功 ,定滑轮的机械效率 .(g取10N/kg).4、如图,轻杆OA可绕O点自由转动,用细线将15N的重物挂在A处,小林在B处用竖直向上的拉力提住轻杆,OB和BA长度之比为3︰5,则拉力大小为 N;若拉力方向变为图中虚线所示方向,则拉力将 (填“变大”,“变小”或“不变”。)5、如图所示,秤砣的质量为100g,秤杆的质量忽略不计,秤杆水平静止时,OA=5cm,OB=25cm.则被测物的质量为 kg.若秤砣下吸附一小块吸铁石时,则杆秤所示的质量值 (填“大于”、“等于”或“小于”)被测物的真实质量值。三、计算题(5小题,每小题6分,共计30分)1、我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600如图所示,AG600空载时质量为40t,最多可储水10t。,为检测飞机性能,先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。①在灭火测试中:飞机盘悬在火场上方150m处,将所蓄水分次投下,每次投水200kg,用时20s到达地面。求每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率;②在水面滑行测试中:AG600蓄一定质量的水,若飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.4×106W.飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min,滑行过程中飞机总重力为所受阻力f的2倍。求这次测试所蓄水的质量为多少千克。(取g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)2、图甲是用滑轮组匀速提升物体的示意图,卷扬机对绳子竖直向下的拉力F与卷扬机拉动绳子的速度v的关系如图乙所示。当使用这个装置提升重为850N的物体A时,卷扬机拉动绳子的速度为0.2m/s,不计绳重及摩擦,卷扬机的拉动绳子的功率保持不变。(1)求提升物体A时卷扬机对绳子的拉力FA;(2)求动滑轮受到的重力G动;(3)若用该装置提升另一物体B时,卷扬机拉动绳子的速度为0.5m/s,求此时滑轮组的机械效率η。(计算结果保留数)3、如图为某一款质量为 20kg 的电动平衡车,两个车轮与地面的接触面积为40cm2,该车沿着水平面匀速行驶 100m,用时为 20s,受到的阻力为 90N,求:(1)此时地面受到的压强; (2)电动平衡车的牵引力的大小; (3)此过程中克服阻力做功的功率. 4、体重为 600N 的小亮,用如图 所示的滑轮组将一个重为 400N 的木箱从水平地 面匀速提高 2m,所用的拉力为 250N,不计绳重和摩擦.求这个过程中:(1)滑轮组做的有用功; (2)动滑轮的重力; (3)滑轮组的机械效率; (4)若绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为 500N,求小亮利用这个滑轮组工作时能提起的最 大物重. 5、"河道保洁船"专门用来清理水面垃圾,如图所示,钦州港某公园的保洁船质量为2×103kg,它工作时牵引力恒为 4×104 N,保洁船运行90m用时60s,求: (1)保洁船所受重力;(2)牵引力做的功;(3)牵引力的功率.四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)1、小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。(1)为排除杠杆自重对实验的影响,实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,此时应将杠杆右端的螺母向 调节(填“左”、“右”),使杠杆在水平位置达到平衡。 (2)在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是 。 (3)实验时,小明在杠杆左侧A位置(左边位置第四格)先挂了3个钩码,如图乙所示,则在右侧B位置(右边位置第三格)应挂 个相同规格的钩码,杠杆可以重新在水平位置平衡。 (4)如图丙所示,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码。现将弹簧测力计从C位置移到D位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是 。 2、小明同学探究杠杆平衡条件的实验时,以杠杆中点为支点。(1)如图甲所示,挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆 (选填“达到”或“没有达到”)平衡状态,小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是便于直接测量 。 (2)如图乙所示,在杠杆左边A处挂4个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码 个。 (3)如图丙所示,分别用拉力F1和F2使杠杆在水平位置平衡,则F1 F2,其原因是F1的力臂 F2的力臂(填“大于”“小于”或“等于”)。 (4)接着再用拉力F3使杠杆在图丁所示位置平衡时,则F1 F3(填“大于”“小于”或“等于”)。 (5)撤去F3,若要求杠杆仍在图丁所示位置平衡,请在B点处画出最小的动力F及其力臂l。 -参考答案-一、单选题1、【答案】D【解析】【解答】A.为什么手垂直于撬棍向下压比竖直向下压更省力?只是针对现象提出问题,没有探究现象产生的本质,没有探究价值,A不符合题意;B.探究四个因素有什么关系?实验室中是将杠杆至于水平位置,便于测量力臂,多次改变动力、阻力找出一般规律,属于不易于探究,B不符合题意;CD.撬石头,阻力、阻力臂一定,改变动力和动力臂较容易该问题有价值且易于探究,而动力和动力臂一定,改变阻力和阻力臂较麻烦,C不符合题意,D符合题意。故答案为:D。【分析】杠杆平衡时,如果阻力和阻力臂固定,根据杠杆的平衡条件可得,如果动力臂越大,那么动力就越小,如果动力臂越小,动力就越大。2、【答案】C【解析】【解答】A、物体上升的速度:v= = =0.4m/s,A不符合题意;B、由图可知,n=2,绳子自由端移动距离s=2h=2×2m=4m,B不符合题意;CD、不计动滑轮及绳自重,忽略摩擦,绳端的拉力:F= G= ×200N=100N,绳子的速度:v绳=2v物=2×0.4m/s=0.8m/s,拉力F的功率:P= = =Fv绳=100N×0.8m/s=80W,C符合题意,D不符合题意。故答案为:C。【分析】利用v= 求得物体上升的速度;利用s=nh求得绳子自由端移动距离; 不计动滑轮及绳自重,忽略摩擦,利用F= G绳端的拉力;绳子的速度:v绳=nv物,利用P= = =Fv绳求得拉力F的功率.3、【答案】C【解析】【解答】根据图像,是动滑轮的图像,若不计滑轮重力和摩擦力,动滑轮上的拉力是物体重力的一半,则物体重力为G=2×5N=10N,使用动滑轮可以省力,但费距离,则s=2×0.2m=0.4m, C符合题意。故答案为:C.【分析】使用动滑轮时,可以省力一半,但费2倍距离。4、【答案】C【解析】【解答】解:A、地面上泼水时,使盆和水处于运动状态,盆在手的作用下留在手中,但是水由于惯性“飞”了出去,A不符合题意;B、给树浇水时水会往下流,是因为水受到了竖直向下重力的作用;B不符合题意;C、用锋利的铁锹去挖地会感觉很轻松,是因为减小受力面积可以增大压力的作用效果,C符合题意;D、搬一块大石头,没有搬动,有力作用在了石头上,但在力的方向上没有通过距离,故没有对石头做功。D不符合题意。故答案为:C。【分析】压强与受力面积和压力大小有关系,压力越大,受力面积越小,力的作用效果越明显,压强越大。5、【答案】A【解析】【解答】由于斜面AC倾斜角度小于BC,所以物体沿AC运动时拉力较小,即F1 <F2;拉力在两斜面上做的有用功相同,即都等于克服物体重力所做的功,又因为不计摩擦,使用光滑的斜面没有额外功,所以,拉力做功相同,即W1 =W2,所用时间相同,由P=W/t知道,拉力做功的功率相同,即P1 =P2,故答案为:A。【分析】斜面AC倾斜角度小于BC,所以物体沿AC运动时拉力较小,在不考虑摩擦的情况下 ,拉力在两斜面上做的有用功相同,即都等于克服物体重力所做的功,所以,拉力做功相同,即W1 =W2,所用时间相同,由P=W/t知道,拉力做功的功率相同.6、【答案】B【解析】【解答】功率表示物体做功的快慢,是功和时间的比值,B符合题意。故答案为:B.【分析】功率表示力做功的快慢,是功和时间的比值,与功、时间无关。7、【答案】C【解析】【解答】A.杠杆的种类有三种:省杠杆、费力杠杆、等臂杠杆,是省力还是费力,关键是看动力臂和阻力臂的大小关系,A不符合题意,B.当斜面高相同时,斜面越长越省力,B不符合题意;C.滑轮组在使用的时候既省力又能改变力的方向,根据机械功原理,任何机械都不省功,C符合题意;D.动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮省力但不能改变力的方向,D不符合题意。故答案为:C。【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,省力杠杆可以省力,但是费距离,动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆,动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆,费力杠杆可以省距离,但是费力;任何机械都不省功。8、【答案】C【解析】【解答】根据图像,定滑轮上的绳子作用在杠杆上的力对于的力臂是支点到线套的距离,当线套向右移动时,力臂变大,拉力T变小,继续向右运动时,先套的力臂减小,拉力变大,C符合题意。故答案为:C.【分析】作用在杠杆上的拉力,力臂增大,拉力减小,力臂减小时拉力变大。9、【答案】D【解析】【解答】AB.如图动力臂为l1(不是OA)大于阻力臂l2,所以是省力杠杆;AB不符合题意;C.物体对杠杆的拉力为阻力,不是物体受到的重力G,C不符合题意;D.保持杠杆位置不变,将动力F转至F1位置,动力臂变小,而阻力、阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,动力变大,D符合题意。故答案为:D。【分析】利用杠杆的平衡条件分析,在阻力、阻力臂不变时,动力臂越小、动力越大。10、【答案】C【解析】【解答】由图示知,甲乙承重绳子的根数分别为3和2,在忽略绳重和摩擦的情况下,用同样时间,将质量相等的物体提升相同高度时,据 知,所用的拉力F甲
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