2019_2020学年八年级物理下册第十章机械与人滚动卷含解析新版新人教版.docx

(沪科版)2019-2020学年八年级物理下册最新过关滚动单元卷
第十章 机械与人
滚动卷
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。
2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。
3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。
4．本章内容占70％，前面内容占30％。

第Ⅰ卷（选择题 共20分）
1
2
3
4
5

6
7
8
9
10

一、选择题：本题共10个小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（2019秋•顺义区期末）如图所示正常使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．筷子 B．瓶起子
C．核桃夹 D．托盘天平
【解析】A、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意；
B、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D、托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D不符合题意。
故选：A。
2．（2019秋•洪泽区校级月考）如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。若钩码质量均为50g，在A、B两处再各加一个钩码，下列说法正确的是（　　）

A．杠杆右边向下倾 B．杠杆左边向下倾
C．杠杆仍平衡 D．无法确定杠杆是否平衡
【解析】设一个钩码的重力为G，一个格为L．根据杠杆的平衡条件知：2G×2L＝G×4L；现在在A、B两处再各加一个钩码，左边力和力臂的乘积为：3G×2L；右边力和力臂的乘积为：2G×4L；右边力和力臂的乘积大。所以杠杆右边向下倾。故A正确。
故选：A。
3．（2018秋•盐城月考）如图是奥运会上的一些情景，在各个过程中，人对物体不做功的是（　　）
A．跳水运动员将跳板压弯的过程
B．龙清泉举起杆铃的过程
C．利马手举火炬在水平地面上匀速前进的过程
D．朱婷大力扣球的过程
【解析】A、跳水运动员将跳板压弯的过程中，给跳板一个向下的力，跳板在力的方向上通过了距离，人做功。故A不符合题意。
B、运动员在举起杠铃的过程中，运动员给杠铃一个向上的力，向上移动了距离，做了功。故B不符合题意。
C、利马手举火炬在水平地面上匀速前进的过程中，利马给火炬的力是向上的，向上没有移动距离，没有做功。故C符合题意。
D、朱婷大力扣球的过程中，朱婷给球一个力的作用，排球在在的方向上通过了距离，朱婷对排球做功。故D不符合题意。
故选：C。
4．（2019秋•镇江期中）某同学的质量约为60kg，他以正常速度走上教学楼的二楼。该同学上楼的功率最接近（　　）
A．5W B．15W C．150W D．1500W
【解析】该同学是体重：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，
从教学楼的一楼走上二楼的高度h＝3m，
克服重力所做的功：W＝Gh＝600N×3m＝1800J，
上楼时间t＝15s，
则该同学上楼的功率：
P＝＝＝150W。
故选：C。
5．（2019•广东模拟）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直线运动，两次拉动木块得到的s﹣t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（　　）

A．Fl＞F2、P1＞P2 B．Fl＝F2、P1＞P2
C．F1＞F2、P1＝P2 D．F1＜F2、Pl＜P2
【解析】由图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，则拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，
因为同一木块放在同一水平面上，压力不变、接触面的粗糙程度不变，所以两次木块受到的滑动摩擦力相等，故两次对应的弹簧测力计示数相等，即F1＝F2；
从图乙中可以判断出，第1次木块的运动速度大于第2次木块的运动速度，即v1＞v2，
根据公式P＝Fv可知，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，则：P1＞P2。
综上所述，ACD错误，B正确。
故选：B。
6．（2019•诏安县一模）如图所示，已知m1＞m2＞m3，在同样大小的力F的作用下，三个物体都沿力的方向移动S，则力F所做的功（　　）
A．甲情况下最多 B．乙情况下最多
C．丙情况下最多 D．三种情况下一样多
【解析】因为在同样大小的力F的作用下，三个物体都沿力的方向移动距离s，
所以，由功的公式W＝Fs可知，W1＝W2＝W3，即三种情况下F做功一样多。
故选：D。
7．（2019春•洪江市期末）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，n＝2，不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，拉力F＝f＝×200N＝100N，故A错；
BC、绳自由端移动的距离：s＝2s物＝2×3m＝6m，
绳子自由端移动的速度v＝＝＝1.2m/s，故B错、C正确；
D、拉力F做功功率P＝＝＝Fv＝100N×1.2m/s＝120W，故D错。
故选：C。
8．（2019春•洪山区期末）2019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。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。
9．（2019秋•郴州期末）小明在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥，将它分别置于甲、乙两杯液体中，观察到铅笔静止时的情景如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．甲杯液体的密度较小
B．乙杯液体的密度较小
C．铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
D．铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
【解析】物体的质量不变，在两液体中均处于漂浮状态，则说明在两种液体中所受浮力相同；因物体在甲液体中浸入的体积大，则说明甲液体的密度小，乙液体的密度大。
故选：A。
10．（2019•南充一模）如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间/变化的图象，结合图象中的信息，下列判断不正确的是（　　）

A．该金属块的重力为54N
B．浸没在水中时金属块受到的浮力大小是20N
C．5～9s时物体受到的浮力不断变小
D．若在第6s末剪断细绳后金属块会上浮到水面上
【解析】A、当金属块完全露出液面时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，
由图可知，该金属块重力为：G＝F拉＝54N，故A说法正确；
B、当金属块未露出液面时，即为图中的AB段，
从图可知，此时绳子的拉力为34N，
则金属块浸没时受到的浮力为：F浮＝G﹣F拉＝54N﹣34N＝20N，故B说法正确；
C、从图可知，绳子的拉力在5s至9s时间段内逐渐的变大，则由公式F浮＝G﹣F拉可知，
金属块的重力不变，而拉力逐渐的变大，所以浮力逐渐变小。故C说法正确；
D、由图可知，在第6s末时，物体所受的力：G＝F浮+F拉，如果此时剪断细绳即物体不再受到拉力的作用，则G＞F浮，即物体会下沉，故D说法不正确。
故选：D。

第II卷（非选择题 共80分）

二、填空题（每空2分，共24分）
11．（2019春•临颍县期末）如图所示，一位母亲推着婴儿车行走，当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点在　 　；当后轮遇到障碍物时，母亲向上抬起扶把，这时杠杆的支点在　 　（均填“前轮”或“后轮”）。

【解析】当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点在后轮；当后轮遇到障碍物时向上抬起扶把，婴儿车绕前轮转动，所以前轮是支点。
故答案为：后轮；前轮。
12．（2019秋•仪征市月考）如图所示，OA是起重机的吊臂，可绕O点转动，在距O点6m远的B处吊有重3000N的物体。为保证吊臂在水平位置平衡，则绕过定滑轮斜向下的拉力F为　 　N，将吊臂缓慢拉起，使用 A 点升高 2m 的过程中，拉力变　 　。（绳重、吊臂重、摩擦均不计）

【解析】（1）杠杆阻力为物体对杠杆的拉力，大小等于物重，为3000N，阻力臂为OB＝6m，由图可知绳子绕过定滑轮只改变了力的方向，因此动力臂为5m。根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2得：F×5m＝3000N×6m，解得F＝3600N。
（2）在动态提升的过程中阻力（物重）不变，阻力臂变小，动力臂同时变大。由杠杆平衡条件可知拉力变小。
故答案为：3600；小。
13．（2019•越秀区校级二模）如图所示，滑轮下挂重600N的物体G，滑轮重60N，绳和杠杆都是轻质的（质量不计），不计摩擦力和空气阻力。要求在图示位置使杠杆平衡：
（1）请在图中作出绳对杠杆的作用力F′，力F′的大小是　 　N。
（2）在杠杆的A处，施加一个竖直向上的力F，在图中画出这个力的力臂L，这个力的大小应是　 　N．（杠杆上刻线的间距相等）

【解析】（1）由图可知，绳对杠杆的作用力作用点在杠杆上，方向向下，如图1所示；
绳对杠杆的作用力与杠杆对绳的作用力为一对相互作用力，

可得：F'＝（G+G动）＝×（600N+60N）＝330N；
（2）支点力的作用线的垂直距离叫力臂，如图2所示，
由杠杆原理可得：
F'×OB＝F×OA，
即：F＝＝＝440N。
故答案为：（1）如图1；330；（2）如图2；440。
14． （2019秋•工业园区期末）我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平。若某段工作时间内，“天鲲号”的泥泵功率恒为1×104kW，排泥量为1.4m3/s，排泥管截面积为0.7m2，泥浆在管中的流动的速度为　 　m/s，泥泵对泥浆的推力
为　 　N。
【解析】泥浆在管中的流动速度为：
v＝＝＝2m/s，
根据P＝＝＝Fv可得，泥泵对泥浆的推力为：
F＝＝＝5×106N。
故答案为：2；5×106。
15．（2019秋•海州区校级月考）用如图甲所示的滑轮组运货物上楼，图乙记录了整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，当货物的重力为400N时，绳子的拉力为　 　N；此时滑轮组的机械效率为　 　%．（不考虑绳重和摩擦）

【解析】（1）不考虑绳重和摩擦，滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝，
由乙图可知，当G＝100N时，滑轮组的机械效率η＝50%，
即：50%＝×100%，
解得：G动＝100N；
由图可知，n＝2，当货物的重力为400N时，绳子的拉力：
F＝（G′+G动）＝（400N+100N）＝250N，
（2）此时滑轮组的机械效率：
η′＝＝＝＝＝×100%＝80%。
故答案为：250；80。
16．（2019秋•弥勒市期末）无人机已被应用于诸多领域，如图所示是一款四翼无人机，在无人机匀速上升过程中，动能　 　，机械能　 　（以上选填“变大”、“变小”或“不变”）。

【解析】无人机匀速上升过程中，无人机的质量不变，速度不变，其动能不变；同时高度增大，所以其重力势能增大；故机械能变大。
故答案为：不变；变大。
三．作图题（每题2分，共4分）
17．（2018秋•新抚区期末）图甲是一种瓶起子。只要手指轻轻钩动圆环处，就可以轻松起开瓶盖，它其实就是一个杠杆，其简化图如图乙所示，请在图乙中作出：
（1）作用在A点的最小动力F1；
（2）作用在B点的阻力F2及其力臂l2。

【解析】根据杠杆的平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小；由图知，最长的动力臂L1是从O点到A点的距离，过A点作垂直于OA向下的力，即为最小动力F1的示意图。
由题可知O为支点，从O向F2的作用线引垂线，则垂线段的长度即为阻力臂L2。
如图所示：

18．（2019秋•镇江期末）请按题目要求作答。如图所示，人利用滑轮组提升重物，请在图中画出最省力的绕线方法。

【解析】图中滑轮组有两种绕线方法，一种是由两根绳子承担重物，一种是由三根绳子承担重物，要想最省力，应选用三根绳子承担的绕法，即从动滑轮开始缠绕，如图所示：

四．实验探究题（每空2分，共34分）
19．（2019秋•兴化市期末）如图所示是小明“探究杠杆的平衡条件”的装置，每只钩码重为0.5N（钩码个数若干），弹簧测力计量程为0～5N。

（1）图甲中，杠杆静止时处于　 　（平衡/不平衡）状态。为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆两端的平衡螺母向　 　（左/右）移。
（2）如图乙，小明保持弹簧秤竖直放置，然后认真调零后，用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡。此时弹簧测力计的示数为F1，杠杆受到钩码的拉力为F2，小明发现F1×OD≠F2×OC，其原因是　 　。
（3）接着，小明准备作图丙所示实验，实验前小明首先再取一只弹簧秤与已调零的弹簧秤进行对拉，如图丁，他这样做的目的是　 　。在做了10多次图丙所示实验后，他还做了几次图戊所示的实验，他这样做的目的是：　 　。
【解析】（1）图甲中实验前没挂钩码时，杠杆处于静止的平衡状态；发现杠杆左端上翘，调节时重心应向左移动，应将杠杆两端的平衡螺母向左移，使杠杆在水平位置平衡；
（2）用如图乙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响，所以小明发现F1×OD≠F2×OC；
（3）接着，小明准备作图丙所示实验，实验前小明首先再取一只弹簧秤与已调零的弹簧秤进行对拉，如图丁，他这样做的目的是对第二个倒置使用的弹簧秤进行调零；
在做了10多次图丙所示实验后，他还做了几次图戊所示的实验，他这样多次做的目的是：排除偶然结论总结发现普遍规律。
故答案为：（1）平衡；左；（2）杠杆自身受到的重力不能忽略；（3）对第二个倒置使用的弹簧秤进行调零；排除偶然结论总结发现普遍规律。
20．（2019秋•武邑县校级期末）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　 　保持不变，让小车从斜面的　 　（同一/不同）高度下滑，目的是　 　。通过比较　 　，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①次大/第②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②次大；
故答案为：
（1）质量；不同； 改变小车到达水平面时的速度；小车推动木块的距离；（2）不能；用手推小车的速度难以控制相等；（3）第②次大。
21．（2019秋•浦东新区校级期中）下列A、B、C、D四幅图是“验证阿基米德原理”的过程情景，请根据图示完成下面的填空。
（1）实验中的所用圆柱体的重力为　 　N。
（2）在情景图B中存在的错误是　 　。
（3）纠正错误后，继续实验，在情景C中，圆柱受到的力F＝　 　N
（4）圆柱体排开的水所受的重力G排＝　 　N。
（5）实验结果表明：浸在水中的物体受到的力　 　物体排开水所受到的重力。（选填“大于”、“等于”或“小于”）

【解析】（1）由图B可知，实验中的所用圆柱体的重力为4N；
（2）圆柱体放入水中前，溢水杯中的水应该满的，否则溢出水的体积将小于物体排开水的体积，所以，在情景图B中存在的错误是溢水杯未注满水，应改为在溢水杯中装满水；
（3）由图C可知，圆柱体浸没在水中时，弹簧测力计的示数F＝3N，
则圆柱受到的浮力：F浮＝G﹣F＝4N﹣3N＝1N；
（4）由图D可知，小桶和水的总重力G总＝2N；由图A可知，空小桶的重力G桶＝1N，
则圆柱体排开水所受的重力：G排＝G总﹣G桶＝2N﹣1N＝1N；
（5）由（3）（4）可知，浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力。
故答案为：（1）4；（2）溢水杯未注满水；（3）1；（4）1；（5）等于。
五．计算题（每题9分，共18分）
22．（2019•南通）一新型无人驾驶电动汽车的质量为1.6×103kg．性能测试时，汽车在平直的公路上匀速行驶6.0×103m用时300s，共消耗电能1.2×107J，测得电机输出的机械功率为3.2×104W，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：
G＝mg＝1.6×103kg×10N/kg＝1.6×104N；
（2）汽车做的机械功：
W机＝Pt＝3.2×104W×300s＝9.6×106J，
汽车的效率：
η＝＝×100%＝80%；
（3）汽车的速度：
v＝＝＝20m/s，
由P＝＝＝Fv得牵引力：
F＝＝＝1600N，
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：
f＝F＝1600N。
答：（1）汽车的重力为1.6×104N；
（2）汽车电机的效率为80%；
（3）汽车受到的阻力为1600N。
23．（2019•威海一模）如图所示，小明用500N竖直向下的拉力F能匀速提起一箱重1200N的货物，已知货物的底面积是300cm2，小明的体重为600N，不计绳重和摩擦。求：
（1）此时滑轮组的机械效率；
（2）动滑轮的重力；
（3）若小明改用最大拉力（绳子没有断裂）提两箱相同的货物，结果没有把货物提起来，此时货物对地面的压强为多少？（两箱货物竖直叠放，与地面接触面积仍为300cm2）

【解析】解：
（1）再由图可知，n＝3，
则此起重机的机械效率为：
η＝＝＝＝＝×100%＝80%；
（2）若不计绳重及摩擦，则拉力F＝（G物+G动）得
G动＝3F﹣G物＝3×500N﹣1200＝300N；
（3）两箱相同的货物的重力：G总＝2×1200N＝2400N，
此时拉力F′＝3G人＝3×600N＝1800N，
货物对地面压力：F＝G总﹣F′+G动＝2400N﹣1800N+300N＝900N，
对地面的压强是：p＝＝＝3×104Pa；
答：（1）此时滑轮组的机械效率为80%；（2）动滑轮的重力为300N；（3）对地面的压强是3×104Pa。