2019_2020学年八年级物理全册第十章机械与人单元综合测试含解析新版沪科版.docx

1、第十章机械与人单元测试卷（考试时间：60 分钟试卷满分：100 分）一填空题（每空 2 分，共 28 分）1小明做单臂俯卧撑运动，如图所示。他的重心在 M 点，所受重力为 600N，他将身体撑起处于平衡状态时，手掌处的支撑力（即动力）为 N，此过程中，小明的身体是一个 （省力/费力/等臂）杠杆。【解析】如图所示，O 为杠杆的支点，手掌处的支撑力 F 为杠杆的动力，则动力臂为 L11m+0.5m1.5m，小明自身的重力 G 是阻力，阻力臂 L21m，则动力臂大于阻力臂，所以小明身体是一个省力杠杆；根据杠杆的平衡条件可得，FL1GL2，即 F1.5m600N1m，所以手掌处的支撑力 F400N；故

2、答案为：400；省力。2嫦蛾四号探测器降落时，先悬停，选定安全地点后再着陆。如图，悬停时，反推发动机提供的推力对探测器 ；水平移动过程中，该推力对探测器 （均选填“做功“或“不做功“）。【解析】由文中信息可知，悬停时，在反推发动机提供的推力的方向没移动了距离，所以对探测器不做功；沿水平方向移动“避障”的过程中，探测器移动的方向与上述推力的方向垂直，所以对探测器不做功。故答案为：不做功；不做功。3质量为 3kg 的清洁机器人在水平地面上匀速运动时，所受水平推力与速度的关系如图乙所示，g 取 10N/kg在 150N 的水平推力作用下，该机器人在水平地面上匀速运动 10s 的过程中，所受阻力大小为

3、 N，推力所做功为 J；当该机器人在水平地面上以 0.6m/s的速度匀速运动时水平推力的功率是 W。【解析】（1）因为机器人在水平地面上匀速运动，所以，机器人所受的阻力：fF150N；由图象可知，在 150N 的水平推力作用下机器人的速度 v0.5m/s，根据 v可得，匀速直线运动通过的路程：svt0.5m/s10s5m，推力做的功：WFs150N5m750J；（2）由图象可知，该机器人在水平地面上以 0.6m/s 速度匀速直线运动时的推力 F300N，则水平推力的功率：PFv300N0.6m/s180W。故答案为：150；750；180。4如图，用两种装置将物体匀速提升相同高度，物体重均为

4、20N，滑轮重均为 2N，不计绳重及摩擦，所用的拉力分别是 F1和 F2，机械效率分别是 1和 2，则 F2 N，1 2（选填“”、“”或“”）。若图乙中再加挂一物体，它的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。【解析】（1）不计绳重及摩擦，甲定滑轮绳子的拉力 F1G20N，乙动滑轮绳子的拉力 F2（G+G 动）（20N+2N）11N；（2）不计绳重与摩擦，所以使用定滑轮时没有额外功，其机械效率 1100%；而使用动滑轮时，要对动滑轮本身做额外功，由 可知 11，所以 12；（3）不计绳重及摩擦，图乙中再加挂一物体，提升物重变大，动滑轮的机械效率变大。故答案为：11；变大。5如图所示

5、，汽车通过滑轮组将矿井内重为 9500N 的物体 M 匀速提升了 6m，动滑轮重 500N在此过程中，汽车移动距离为 m，滑轮组机械效率为 。（不计绳重和摩擦）【解析】（1）由图知，n2，汽车移动距离（即绳子自由端移动的距离）：s2h26m12m；（2）不计绳重和摩擦，拉力 F（G+G 动）（9500N+500N）5000N，拉力做的总功：W 总Fs5000N12m6104J，所做的有用功：W 有用Gh9500N6m5.7104J；滑轮组的机械效率：100%95%。故答案为：12；95%。6如图所示，斜面长 5m，高 1m，工人用沿斜面方向 400N 的力把重 1600N 集装箱匀速推到车上，

6、斜面的机械效率是 ，集装箱受到的摩擦力为 N。【解析】（1）推力对集装箱做的功：W 总Fs400N5m2000J；（2）推力做的有用功：W 有用Gh1600N1m1600J；斜面的机械效率：100%100%80%；（3）克服摩擦做的额外功：W 额W 总W 有用2000J1600J400J，W 额fs 集装箱受到的摩擦力：f80N。故答案为：80%；80。二选择题（每题 3 分，共 27 分）7下图中使用的工具，属于费力杠杆的是（）A镊子 B独轮车 C羊角锤 D钢丝钳【解析】A、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，符合题意；B、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合

7、题意；C、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意；D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意。故选：A。8如图所示的四个杠杆，悬挂的重物 G 和杆长都相同。若各杠杆均处于平衡状态，则所用的最大的力是（）A B C D【解析】A、由图可知：ABBC；由杠杆平衡条件可得：GABF1BC，解得：F1G；B、由图可知：ABBC；由杠杆平衡条件可得：GABF2BC，解得：F2G；C、由图可知：ACBC；由杠杆平衡条件可得：GABF3AC，解得：F3G；D、由图可知：ABAC；由杠杆平衡条件可得：GACF4AB，解得：F4G；由于杆长都相同，则比较 B 和 D

8、选项中的图可知：B 图中 BC 的长度与 D 图中 AB 的长度相等；B 图中 AB 线段长度小于 D 图的 AC 线段长度，所以，F4F2。故选：D。9如图所示的四种情境中，人对物体做功的是（）A冰壶脱手后继续在冰面上滑行 B踢出去的足球在球场上滚动了一段距离 C举重运动员举着杠铃不动 D运动员用力将篮球向上托起【解析】A、冰壶脱手后继续在冰面上滑行，是靠惯性，冰壶不受人的作用力，人对冰壶不做功，故 A 错；B、踢出去的足球在球场上滚动了一段距离，是靠惯性，足球不受人的作用力，人对足球不做功，故 B 错；C、运动员举着杠铃不动，杠铃向上没有移动距离，人对杠铃没有做功，故 C 错；D、运动员用

9、力将篮球向上托起，篮球在托力作用下向上移动了一段距离，人对篮球做功，故 D 正确。故选：D。10如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动木块得到的 st 关系图象如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为 F1、F2，两次拉力的功率分别为 P1、P2，下列判断正确的是（）AF1F2 P1P2 BF1F2 P1P2 CF1F2 P1P2 DF1F2 P1P2【解析】同一木块两次在同一地面上运动，压力不变，接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变；由图中可知，木块两次都做匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，拉力 F 相等，即 F1F2；从图象

10、中可以判断出，第次的运动速度 v 较大，根据公式 PFv，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即 P1P2。故选：B。11物体在力 F 的作用下沿力的方向移动了距离 s，试比较在如图所示的三种情况中，力对物体做功的多少（）AW1W2W3 BW1W2W3 CW1W3W2 DW1W2W3【解析】由图知，对三个物体的拉力相等都为 F，三个物体在力 F 的方向上移动的距离相等都为 s，根据功的计算公式 WFs 可知，力 F 对三个物体所做的功一样多，即：W1W2W3。故选：D。12如图所示的滑轮组，每个滑轮重 50N，用这个滑轮组把质量为 40kg 的重物在 2s 内匀速提升 2m，不计绳重和摩擦

11、，下列说法中不正确的是（g10N/kg）（）A作用在绳自由端的拉力 F 为 150N B重物的速度是 1m/s C绳子自由端移动的距离为 6m D绳子自由端的速度是 2m/s【解析】A重物的重 Gmg40kg10N/kg400N，由图可知，n3，不计绳重和摩擦，作用在绳自由端的拉力：F（G+G 动）（400N+50N）150N，故 A 正确；B重物的速度：v1m/s，故 B 正确；C绳子自由端移动的距离：snh32m6m，故 C 正确；D绳子自由端的速度：v3m/s，故 D 错误。故选：D。13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 拉动术箱使它在 5s

12、 内匀速直线运动了 3m（不计滑轮重力及绳与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（）A拉力 F 的大小为 200N B绳子自由端移动的速度为 0.6m/s C绳自由端移动了 6m D拉力 F 的功率为 60W【解析】A、由图知，n2，不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，拉力 Ff200N100N，故 A 错；BC、绳自由端移动的距离：s2s 物23m6m，绳子自由端移动的速度 v1.2m/s，故 B 错、C 正确；D、拉力 F 做功功率 PFv100N1.2m/s120W，故 D 错。故选：C。142019 年 5 月 17 日时 48 分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火，成功发射第 45 颗

13、北斗导航卫星，如图 1 所示是北斗卫星在随火箭加速上升的情景。人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，如图 2所示。下列说法正确的是（）A如图 1 北斗卫星上升过程中，重力势能变大，动能变小 B如图 2 人造地球卫星运行中，重力势能变大，动能变大 C如图 2 人造地球卫星运行中，从近地点向远地点运动时，速度减小 D如图 1、2 中卫星的机械能都不变【解析】A、北斗卫星在随火箭加速上升的过程中，北斗卫星质量不变，速度变大、高度增加，故动能和重力势能都变大。故 A 错误；B、由图可知，卫星从远地点向近地点运行，重力势能转化为动能，所以重力势能减小，动能增大

14、。故 B 错误；C、卫星从近地点向远地点运动时，相动能转化为重力势能，所以重力势能变大，动能变小，速度减小。故 C 正确；D、由 A 知，如图 1 北斗卫星在随火箭加速上升的过程中，动能和重力势能都变大，所以机械能变大；如图 2，由于人造地球卫星在大气层外运行，不受空气阻力，机械能是守恒的。故 D 错误。故选：C。15如图所示，我国自主研发的彩虹4 无人机正在进行航空物探试验飞行，下列说法正确的是（）A无人机在空中飞行时，始终受到平衡力的作用 B无人机匀速下降时，重力势能转化为动能 C地面操作人员通过超声波向无人机传递信息 D试验飞行中的无人机相对于地面是运动的【解析】A、无人机在空中飞行时，

15、不一定做匀速直线运动，其受到的力不一定是平衡力，故 A 错误。B、无人机匀速下降时，质量不变，速度不变，则动能不变；高度减小，重力势能减小，所以在该过程中，重力势能没有转化为动能，故 B 错误。C、地面操作人员通过电磁波向无人机传递信息，故 C 错误；D、试验飞行中的无人机与地面有位置的变化，所以无人机相对于地面是运动的，故 D 正确；故选：D。三作图题（每题 2 分，共 4 分）16如图所示，O 为杠杆支点，请在图中 B 点画出使杠杆在图示位置平衡的最小动力 F，及其力臂 l。【解析】根据杠杆平衡的条件可知，动力臂越长越省力；动力作用在 B 点，则以 OB 为力臂是最长的动力臂 L，所以过

16、B 点作 OB 的垂线，方向向下，即为其最小动力 F 的示意图，如图所示：17用如图所示的滑轮组向下拉绳子提升重物，请画出该滑轮组的绕线方法。【解析】由于向下拉绳子提升重物，所以从人的手开始，先绕过定滑轮，然后再依次绕过动滑轮和定滑轮的框架钩，如图：四实验探究题（每空 2 分，共 28 分）18在“探究杠杆平衡条件的实验”中：（1）将杠杆支在铁架上，杠杆静止时如图甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡的目的是 。（2）如图乙所示，杠杆水平平衡后，小宇在杠杆的左端 A 处挂 3 个相同的钩码，在杠杆右端 B 处挂 2 个相同的钩码，杠杆仍

17、在水平位置平衡。于是小宇得出了杠杆的平衡条件，即 F1l1F2l2他这样得出结论存在的不足是：。（3）如果小宇将图乙中 A、B 两处的钩码同时增加 1 个，则杠杆的 （选填“左”或“右”）端将下沉。（4）如图丙所示，在 A 点挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在 C 点斜向上拉（与水平方向成 30角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数如图丙所示，已知每个钩码重 0.5N，则在 A 点应挂 个钩码。【解析】（1）杠杆静止时，杠杆左端下沉，说明右端偏高，平衡螺母需向右调节；杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂；（2）只有一次实验总结实验结论是不合理的，一次实验很具有偶然性，要多进行几次实

18、验，避免偶然性；（3）设一个钩码的重力为 G，杠杆一个小格代表 L，如果将图中 A、B 两处的钩码同时增加 1 个，杠杆的左端：4G2L8GL，杠杆的右端：3G3L9GL，杠杆左端力和力臂的乘积不等于右端力和力臂的乘积，所以杠杆不能在水平位置保持平衡，右端下沉；（4）当弹簧测力计在 C 点斜向上拉（与水平方向成 30角）杠杆，此时动力臂等于OC4L2L；由图可知，弹簧测力计的示数是 1N；根据杠杆的平衡条件 F1L1F2L2得 F11N，每个钩码重 0.5N，故应在A 点挂 2 个钩码。故答案为：（1）右；便于测量力臂；（2）实验次数太少，结论具有偶然性；（3）右；（4）2。19如图是智慧小组

19、“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如表。实验次数 物重 G/N 物体上升高度 h/m 拉力 F/N 绳端移动距离s/m 机械效率 1 1 0.1 0.6 0.3 55.6%2 2 0.1 1.0 0.3 66.7%3 4 0.1 1.8 0.3 （1）实验过程中，应竖直向上 拉动弹簧测力计。（2）第三次实验中滑轮组的机械效率是 。（3）分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重 ，滑轮组的机械效率越高。（4）若在第三次实验中，物体上升的速度为 0.1m/s，则拉力 F 的功率为 W（5）创新小组也利用重为 1N、2N、4N 的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量

20、值，则创新小组测量值偏大的原因可能是 。（填字母）A测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方 B弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升 C所使用的动滑轮的重力小于智慧小组 【解析】（1）实验过程中，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，拉力等于测力计示数；（2）第三次实验中滑轮组的机械效率是：74.1%；（3）纵向分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高；（4）若在第三次实验中，F1.8N，物体上升的速度为 0.1m/s，则绳子自由端的速度：v30.1m/s0.3m/s，则拉力 F 的功率为：PFv1.8N0.3m/s0.54W；（5）A测拉力时，弹簧测力

21、计未调零，指针指在零刻度线下方，拉力测量大了，机械效率变小，不符合题意；B弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升，拉力变大，机械效率变小，不符合题意；C使用的动滑轮的重力小于智慧小组，克服动滑轮做的功减小，额外功减小，机械效率变大，符合题意；故选 C。故答案为：（1）匀速缓慢；（2）74.1%；（3）越大；（4）0.54；（5）C。20探究物体的动能：（1）如图甲所示，小明先探究动能大小与速度关系，他控制小车的速度保持不变，让小车从斜面的同一高度下滑，目的是 。通过比较小车推动木块的距离，可以比较小车具有的动能。（2）小明在操作中发现，不用斜面而直接通过人手推小车，也可以使小车在水平木板上运动。若

22、采用此方法来推同一辆小车，（能/不能）探究动能大小与质量的关系，理由是：。（3）小华去掉木块，做了如图乙所示的实验，两次实验中小车克服所有阻力所做的功 （第次大/第次大/一样大）。【解析】（1）让同一小车从斜面不同高度滑下，是为了控制质量不变，研究动能大小与速度的关系；因此实验中他控制小车的质量保持不变，让小车从斜面的不同高度下滑，目的是改变小车到达水平面时的速度，通过比较小车推动木块距离的远近，来比较小车具有的动能；（2）不用斜面而直接通过人手推小车，也可以使小车在水平木板上运动，但用手推小车不好控制速度不变，且小车的质量不变，无法探究动能大小与质量的关系，所以采用此方法不能探究动能大小与质

23、量的关系；（3）在初速度和相同的条件下，物体的质量越大，物体克服摩擦做功越多，故两次实验中小车克服所有阻力所做的功第次大；故答案为：（1）改变小车到达水平面时的速度；（2）不能；用手推小车的速度难以控制相等；（3）第次大。五计算题（20 题 6 分，21 题 7 分，共 13 分）21一新型无人驾驶电动汽车的质量为 1.6103kg性能测试时，汽车在平直的公路上匀速行驶 6.0103m 用时 300s，共消耗电能 1.2107J，测得电机输出的机械功率为 3.2104W，g 取 10N/kg。求：（1）汽车的重力；（2）汽车电机的效率；（3）汽车受到的阻力。【解析】解：（1）汽车的重力：Gmg

24、1.6103kg10N/kg1.6104N；（2）汽车做的机械功：W 机Pt3.2104W300s9.6106J，汽车的效率：100%80%；（3）汽车的速度：v20m/s，由 PFv 得牵引力：F1600N，因为汽车匀速行驶，汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则汽车受到的阻力：fF1600N。答：（1）汽车的重力为 1.6104N；（2）汽车电机的效率为 80%；（3）汽车受到的阻力为 1600N。22利用如图所示的轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为 300N，边长为 10cm 的正方体物体。拉力 F 的大小为 30N，物体在水平地面上匀速直线运动时受到地面对它的摩擦力为 45N求：（1）A 处拉力大小；（2）正方体物体对地面的压强；（3）滑轮组的机械效率。【解析】解：（1）因为物体在水平地面上匀速直线运动，A 处拉力 FA与摩擦力 f 是一对平衡力，FAf45N；（2）正方体物体对地面的压力：F 压G300N，受力面积 S0.1m0.1m0.01m2，正方体物体对地面的压强：p3104Pa；（3）拉力 F 做的有用功：W 有用fs 物，由图知，n2，拉力端移动距离 s2s 物，拉力 F 做的总功：W 总FsF2s 物，滑轮组的机械效率：100%75%。答：（1）A 处拉力大小为 45N；（2）正方体物体对地面的压强为 3104Pa；（3）滑轮组的机械效率为 75%。