难点解析沪科版八年级物理第十章 机械与人同步测试试题(含答案解析)

沪科版八年级物理第十章机械与人同步测试
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、在生产和生活中经常使用各种机械，关于机械的下列说法，正确的是（）
A．使用机械可以省力、省距离，也可以省功
B．机械做功越快，机械效率越高
C．使用机械可以省力或省距离，但不能省功
D．机械做功越多，机械效率越高
2、如图这是利用超声波测平均速度的实验装置，A为斜面上自由移动的小车，B为固定在斜面一端的位置传感器，位置传感器B利用超声波可以测出不同时刻小车A与它的距离，这样计算机就可以计算出运动的小车在不同位置时的速度。

由测出来的图象可以得出的结论是（）
A．小车在运动的过程中，先做匀速运动，后减速运动直到速度为0
B．小车在运动过程中受到的摩擦力先减小后增大，最后突然为零
C．小车在运动的过程中，动能先增大后减小，机械能一直减小
D．若增大斜面的倾斜程度，小车从斜面顶端滑到底端过程中克服摩擦力做的功就越多
3、引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动，在做引体向上时，双臂的拉力克服重力做功使身体上升。

小明同学每分钟按标准完成了20个引体向上，在这一过程中，小明消耗的功率最接近（）
A．15W B．30W C．60W D．120W
4、一个滑轮组经改进后，机械效率比原来大大提高，用该滑轮组将同一物体匀速提升同样的高度，与改进前相比（）
A．总功不变，但额外功减少了
B．总功不变，有用功增加了
C．有用功不变，总功减少了
D．做的有用功减少了
5、如图所示，将一支内部有弹簧的圆珠笔按压在桌面上，松开手会发现圆珠笔向上跳起，圆珠笔从松手上升至最高点过程中，能量转化正确的是（）
A．动能→重力势能→弹性势能
B．弹性势能→重力势能→动能
C．动能→弹性势能→重力势能
D．弹性势能→动能→重力势能
6、如图所示，水平木板上有甲、乙两个木块，甲的质量大于乙的质量。

两木块下表面的粗糙程度相同。

甲、乙分别在相同的水平拉力F1和F2的作用下，运动了相同的距离，下列说法中正确的是
（）
A．F1做功和F2一样多B．F1做功比F2多
C．F2做功比F1多D．条件不足，F1、F2做功无法比较
7、在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组提升钩码，实验数据记录如下表，下列说法正确的是（）
A．数据④中，滑轮组所做的有用功为30J
B．由数据①可知，实验所用滑轮组承重绳段数n=2
C．研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，可选用数据①②④
D．对比数据③④可知，滑轮组机械效率与钩码上升距离有关
8、如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验装置，小车从粗糙斜面上某一高度由静止开始释放，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力），将木块推出一段距离。

下列说法正确的是（）
A．小车动能的大小是通过小车推动木块移动的距离来反映的
B．小车释放的高度与小车推动木块移动的距离无关
C．小车在斜面上向下运动的过程中，动能增加势能减小，机械能守恒
D．若木板的表面光滑且足够长，该实验装置仍能探究出小车的动能与哪些因素有关
9、如图所示的简单机械中，省距离的是（）
A．旗杆上的定滑轮B．夹东西的筷子
C．开门的把手D．蜿蜒的盘山公路
10、一把杆秤，当称砣缺损了一些时，用它称出物体的质量与实际质量比较是（）
A．小了B．相等C．大了D．不能确定
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题2分，共计10分）
1、比较做功快慢有两种方法，一是在______相同的情况下比较______；二是在______相同的情况下比较______。

以上运用的科学方法是______。

2、如图所示，小金用轻质杠杆（自身重力忽略不计）、空桶、质量为m0的物体A和细线，自制了测量液体密度的杠杆密度计。

该杠杆密度计可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值。

（1）将杠杆在O点悬挂起来，空桶悬挂在B点，质量为m0的物体A悬挂在C点时，杠杆水平平衡。

测出B点到O点的距离为l，C点到O点的距离为l0，此时C点的密度刻度线应标注为_______；
（2）在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V，移动物体A至D位置，使杠杆在水平位置平衡。

若D 点到O点的距离为l1，通过推导分析，此时D点的应标注的密度值_______。

（结果用题中所给的字母表示）。

3、如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。

弹性小球从A点下落至B点的过程中，它的________转化为动能；弹性小球从B点上升至C点又开始下落，小球在B点的机械能
________（选填“大于”“小于”或“等于”）它在C点的机械能，C点小球的动能________（选填“为零”或“不为零”）。

4、科学上通常用“功”和“热量”来量度物体能量的变化。

在“使用动滑轮”活动中，小科利用如图所示装置，用竖直向上的大小为10N的拉力F使物体A匀速提升了0.1m。

如果该装置的机械效率为70%，则这一过程中，拉力F所做功为______J；机械克服物体A的重力所做的功为______J，这个值也是物体A增加的机械能。

5、如图所示是玩弹弓的情景。

经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越______，这说明橡皮筋的弹性势能与其______有关；若橡皮筋被拉的长度相同，而用的“子弹”不同，则质量大的“子弹”射出的距离较______，原因是质量大的“子弹”射出时______小。

在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功______，（选填“相同”或“不相同”）。

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图所示是用轻绳绕成的滑轮组，悬挂的重物G=2.4N，当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F1=0.9N；当重物匀速上升h=0.15m时，手对轻绳的拉力为F2=1N，求。

（1）动滑轮的重力；
（2）滑轮组的机械效率。

2、某建筑工地上的起重机要将质量为0.5吨的钢筋水泥板匀速提升到楼顶，提升的高度为10米，所用时间为50秒，求：
（1）起重机的绳索对钢筋水泥板的拉力。

（2）起重机对钢筋水泥板做的功。

（3）起重机的功率。

3、用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重60N，货物重360N，货物上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W（不计绳重）。

求：
（1）拉力F的大小；
（2）货物上升2m过程中拉力所做的功；
（3）货物上升2m过程中，克服摩擦力做的功。

4、在四川的凉山有个“悬崖村”，孩子们上学要爬落差800米的天梯。

一个质量为45kg的学生背着3kg的书包上天梯，所用时间为80min，则他对书包做功为______J，他对书包做功的平均功率为
______W。

（g取10N/kg）
5、有一根绳子，通过如图甲所示的滑轮组，能够提起的最重物体是A，物体再重绳子将断裂（不计绳重和摩擦）。

求：
（1）将A匀速提高2m做的有用功为740J，则物重G A=？
（2）若此时滑轮组机械效率为92.5%，人的体重为600N，每只脚与地面接触面积为2×10﹣2m2，则人对地面的压强p地=？
（3）若用这根绳子和这些滑轮，组成图乙所示滑轮组，利用它从水中缓慢匀速提起（不计水的阻力）一个边长为3×10﹣1m的正方体B，当提到B的下表面所受水的压强为2×103Pa时，绳子断裂。

则正方体B的密度ρB=？
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、如图所示是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置，物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动。

实验准备的器材有：三个质量不同的木块A、三个高度不同的长方体铁块C、刻度尺、弹簧测力计。

（1）上面的表格是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据，通过分析数据，你可以得出结论是______；
（2）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面高度改为0.2m，把一个重3N木块沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.5N，则此过程中拉力所做的功为______J，物体受到的摩擦力为______N，此过程中木块的机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”），斜面的机械效率为______%，由此可知斜面的机械效率与斜面的倾斜程度______（选填“有关”或“无关”）；
（3）选择合适的木块A 及铁块C 后，斜面机械效率变为70%，此时匀速向上拉动A 时，需要的拉力4N ，则此时选择的物体A 重力为______N 。

2、在进行“探究杠杆的平衡条件”相关实验时，同学们通过观察如图所示的处于平衡状态的杠杆。

对杠杆平衡条件提出以下的几种猜想：
①动力＝阻力
②动力×动力臂＝阻力×阻力臂 ③ 动力阻力动力臂阻力臂
④动力×支点到动力作用点距离＝阻力×支点到阻力作用点距离
改变图中A 、B 点的位置以及钩码的数量，得到杠杆平衡时的相关数据如表：
（1）表中的数据，可推翻上述猜想中的________________（选填上述猜想的对应序号）；
（2）要推翻猜想④需要做图中的哪一个实验？________________（选填对应字母）；
A ．
B ．
C．D．
（3）如图A所示、此时杠杆处于平衡状态，F1为动力，钩码对杠杆的作用力F2为阻力：
①请画出F1的力臂与F2的示意图_______；
②由杠杆平衡条件可知，F1________________F2（选填“大于”或“等于”或“小于”）。

-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
AC．使用机械有时是为了省力，有时是为了省距离，有时是为了改变力的方向，但都不能省功，故A 错误，C正确；
BD．由于机械效率是指有用功所占总功的比例，与做功快慢和做功多少无关，故BD错误。

故选C。

2、C
【详解】
A．根据图像可知，小车的速度是先变大，做加速运动，然后减速运动直到速度为0，故A不符合题意；
B．小车在运动过程中受到的是滑动摩擦力，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，则滑动摩擦力不变，物体静止后，在斜面上仍然受到静摩擦力的作用，故B不符合题意；
C．小车在运动的过程中，需要克服摩擦做功，机械能会一直变小，由于速度先变大，后变小，则动
能先增大后减小，故C 符合题意；
D ．若增大斜面的倾斜程度，则小车对斜面的压力变小，滑动摩擦力变小，根据W fs =可知，小车从斜面顶端滑到底端过程中克服摩擦力做的功就越少，故D 不符合题意。

故选C 。

3、C
【详解】
小明同学的质量大约为：50kg m =,身高上升高度为0.4m h =，1min t =，20n =，小明同学的体重为
50kg 10N/kg 500N G mg ==⨯=
做一次引体向上需克服重力做的功
500N 0.4m 200J W Gh ==⨯=
1min 内做的总功
2020200J=4000J W W ==⨯总
小明的功率
4000J 67W 60s
W P t ==≈总 与60W 比较接近。

故选C 。

4、C
【详解】
由于把同一物体匀速提升同样的高度，所以，利用滑轮组做的有用功相同，由于改装后的机械效率高，所以，由有
总=W W η知道，改装后利用滑轮组做的总功减少，又因为
W 总＝W 有+W 额
所以，改装后利用滑轮组做的额外功减少，综上所述，故ABD 错误，C 正确。

故选C。

5、D
【详解】
将圆珠笔按压在桌面上时，圆珠笔内的弹簧被压缩，具有弹性势能，松开手后，弹簧要恢复原来的形状，弹性势能减小，圆珠笔具有了速度，弹性势能转化为动能，圆珠笔在上升的过程中，速度越来越小，高度越来越高，动能转化为重力势能，所以整个过程的能量转化是弹性势能转化为动能，再转化为重力势能。

故选D。

6、A
【详解】
甲、乙分别在相同的水平拉力F1和F2的作用下，运动了相同的距离，拉力相同，物体在拉力方向上
＝，故拉力做功相同，故A正确；BCD错误。

移动的距离相等，根据W Fs
故选A。

7、C
【详解】
A．由数据④中可知，钩码的重力为G=6N，钩码上升的高度为
h=5cm=0.05m
故可知滑轮组所做的有用功为
W=Gh=6N×0.05m=0.3J
故A错误；
B．由数据①可知，钩码上升的距离为5cm，弹簧测力计上升的距离为15cm，即弹簧测力计上升的高度为钩码上升高度的3倍，故可知实验所用滑轮组承重绳段数为n=3，故B错误；
C．要研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，应控制其它条件不同，改变钩码的重力，故可选用数据①②④，故C正确；
D．数据③④中，没有控制钩码的重力相同，故无法得出滑轮组的机械效率与钩码上升距离的关系，故D错误。

故选C。

8、A
【详解】
A．在研究动能大小与什么因素有关时，我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小球动能大小的，采用的是转换法的思想，故A正确；
B．由于动能的大小与物体的质量和速度有关，小车释放的高度越高，小车到达斜面底端速度越大，具有动能越大，小车推动木块移动的距离越长，故B错误；
C．小车在斜面上向下运动的过程中，动能增加，势能减小，但是斜面粗糙，需要克服阻力做功，机械能减小，故C错误；
D．若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小车和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到通过比较距离来比较动能的目的了，故D错误。

故选A。

9、B
【详解】
A．旗杆上的定滑轮，相当于等臂杠杆，不省力，也不省距离，故A不符合题意；
B．夹东西的筷子，是费力杠杆，费力，省距离，故B符合题意；
C．开门的把手使用时，实质是轮轴，动力作用在轮上，阻力作用在轴上，是省力机械，省力，费距离，故C不符合题意；
D．蜿蜒的盘山公路是斜面，省力，费距离，故D不符合题意。

故选B。

10、C
【详解】
如图所示
当称砣缺损了一些时，m 变小，其重力mg 变小；再测同一个物体的质量，力臂OA 不变，根据杠杆的平衡条件
Mg OA mg OC ⨯=⨯
当Mg OA ⨯一定时，若m 变小，那么OC 必然变大，即读数比实际值要大，故ABD 不符合题意，C 符合题意。

故选C 。

二、填空题
1、时间 做功多少 做功 时间长短 控制变量法
【详解】
[1][2][3][4]为了比较物体做功的快慢，可以在相同的时间内，比较做功的多少；可以做相同的功，比较做功时间长短。

[5]控制其中一个因素不变，改变另一个因素，用到控制变量法。

2、0 100()l l m lV
- 【详解】
（1）由题意可知，空桶内没有盛被测液体杠杆平衡时，相当于装了密度是0的密度，质量为m 0的物体A 悬挂处C 点应标零刻度，即0。

（2）设空桶的质量为m 1，某液体的质量为m 2，当空桶没有盛液体时杠杆平衡，由杠杆平衡条件得
m 1g ×l ＝m 0g ×l 0……①
当盛满某液体时杠杆再次平衡，由杠杆平衡条件得
(m 1+m 2)g ×l ＝m 0g ×l 1……②
联立①②为方程组，并解得 012(-)m l l m l =
由m V ρ=
得，液体的密度 010
210()
()m l l l l m l m V V lV
ρ===-- 3、重力势能 大于 不为零
【详解】
[1]弹性小球从A 点运动到B 点的过程中，质量不变，高度变小，其重力势能变小，同时速度变大，则动能变大，所以该过程中重力势能转化为动能。

[2]由图知，小球弹跳的高度越来越低，说明小球撞击地面时小球的机械能转化为地面和小球的内能，则小球机械能逐渐减小，且B 点在C 点之前，所以弹性小球在B 点的机械能大于它在C 点的机械能。

[3]小球在C 点，没有竖直方向的速度，但有水平方向的速度，因此在C 点动能不为零。

4、2 1.4
【详解】
[1]由图可知n ＝2，绳子自由端移动的距离
20.1m 0.2m s nh ⨯＝＝＝
拉力F 做的总功
10N?0.2m 2J W Fs 总＝＝＝
[2]因为100%W W 有
总η=⨯，所以克服物体A 的重力所做的功
70%2J 1.4J W W η⨯总有＝＝＝
5、远 橡皮筋伸长的长度 近 速度 相同
【详解】
[1][2]橡皮筋弹性势能的大小是通过子弹射出的距离来反映的。

经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与橡皮筋伸长的长度有关。

[3][4]当“子弹”射出时，“子弹”具有的动能是橡皮筋的弹性势能转化来的，橡皮筋被拉的长度相同，说明橡皮筋的弹性势能相同，转化成子弹的动能也相同。

影响动能的因素是质量和速度，在动能相同时，“子弹”的质量越大，其运动的速度就越小，射出的距离较小。

[5]在此过程中，橡皮筋被拉的长度相同，弹力相同，所以橡皮筋对“子弹”做的功相同。

三、计算题
1、（1）0.3N ；（2）80%
【详解】
解：（1）由图可知，n =3，因为使用的是轻质绳，所以不计绳重，当重物静止于任意位置时，此时绳子与滑轮间无摩擦力，手对轻绳的拉力均为F 1=0.9N ，不计绳重和摩擦时，拉力为
11()F G G n
=+动 动滑轮的重力
G 动=3F 1-G =3×0.9N -2.4N=0.3N
（2）当重物匀速上升h =0.15m 时，有用功
W 有=Gh =2.4N×0.15m=0.36J
重物匀速上升h =0.15m 时，绳子自由端移动的距离
s =3h =3×0.15m=0.45m
拉力F 2所做的总功为
W 总=F 2s =1N×0.45m=0.45J
滑轮组的机械效率为
0.36J 100%100%80%0.45J
W W η=⨯=⨯=有
总 答：（1）动滑轮的重力为0.3N ；
（2）滑轮组的机械效率为80%。

2、（1）4900牛；（2）4.9×104焦；（3）980瓦
【详解】
解：（1）钢筋水泥板的质量为
0.5吨=500千克
起重机的绳索对钢筋水泥板的拉力
500kg 9.8N/kg 4900N F G mg ===⨯=
（2）起重机对钢筋水泥板做的功
44900N 10m 4.910J W Fs ==⨯=⨯
（3）起重机的功率
44.910J 980W 50s
W P t ⨯=== 答：（1）起重机的绳索对钢筋水泥板的拉力为4900N ；
（2）起重机对钢筋水泥板做的功44.910J ⨯；
（3）起重机的功率为980W 。

3、（1）200N ；（2）720J ，1200J ；（3）360J
【详解】
解：（1）货物上升的速度是
v =0.3m/s
货物和动滑轮由三段绳子承担，所以绳子自由端移动的速度为
v '=3v =3×0.3m/s=0.9m/s 由W Fs P Fv t t
===可得绳子自由端的拉力 180W 200N 0.9m/s
P F v ===' （2）货物上升速度是0.3m/s ，货物上升2m 过程中，由s
v t =可得拉起货物需要的时间
2m 20s 0.3m/s 3s t v =
== 拉起货物的有用功为
W 有=Gh =360N×2m=720J 由W P t
=可得拉起货物的总功为 20180W s 1200J 3
W Pt ==⨯=总 （3）拉起货物做的额外功为
W 额=W 总-W 有=1200J-720J=480J
克服动滑轮重做功
W 额1=G 动h =60N×2m=120J
克服摩擦力做的功
W 额2=W 额=W 额1=480J-120J=360J
答：（1）拉力F 是200N ；
（2）货物上升2m 过程中拉力所做有用功和总功分别是720J 和1200J ；
（3）货物上升2m 过程中，克服摩擦力做的功360J 。

4、2.4×104 5
【详解】
[1]书包的重力为
G =mg =3kg×10N/kg=30N
对书包做的功为
W =Gh =30N×800m=24000J=2.4×104J
[2]他对书包做功的功率为
45W 6080s
2.410J W P t =⨯⨯== 5、（1）370N ；（2）1×104Pa ；（3）2.8×103kg/m 3
【详解】
解：（1）物体的重力
740J 370N 2m
A W G h ===有用
（2）拉力做的总功
740J 800J 92.5%W W η
===有总用 绳子拉力
800J 200N 222m
W F h ===⨯有用
人对地面的压力
600N 200N=400N F G F ==地人﹣﹣
人对地面的压强
4-22400N =110Pa 2210m
F p S ==⨯⨯⨯压地 （3）正方体浸入水中的深度
333210Pa =0.2m 110kg/m 10N/kg
p h g ρ⨯==⨯⨯下水 正方体排开水的体积
21223310m 0.2m=1.810m V a h ==⨯⨯⨯﹣﹣排（）
正方体受到的浮力
3323110kg/m 10N/kg 1.810m =180N F gV ρ==⨯⨯⨯⨯﹣浮水排
动滑轮的重力
A 2200N 370N=30N G nF G ==⨯动﹣﹣
正方体的重力
3200N 30N+180N=750N B G n F G F ='+=⨯浮动﹣﹣
正方体的质量
750N 75kg 10N /kg
B B G m g === 正方体的体积
31323310m =2.710m B V a ==⨯⨯﹣﹣（）
正方体的密度
33B B 23B 75kg 2.810kg/m 2.710m
m V ρ-=
=≈⨯⨯ 答：（1）物体的重力为370N ；
（2）人对地面的压强为1×104Pa ； （3）正方体B 的密度为2.8×103kg/m 3。

四、实验探究
1、斜面的机械效率与物重无关 1.2 0.75 变大 50 有关 3
【详解】
（1）[1]虽然表格中的机械效率的数值不同，但差别极其微小，由于实验中存在误差，所以我们认为机械效率是相同的；由数据可知，斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度均相同，在改变物重时，机械效率不变，说明斜面的机械效率与物重无关。

（2）[2]保持斜面长度不变，将斜面高度改为0.2m ，把一个重3N 物体沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.5N ，则所做的有用功为
W 有=Gh =3N×0.2m=0.6J
拉力做的总功为
W 总=Fs =1.5N×0.8m=1.2J
[3]额外功为
W 额=W 总-W 有=1.2J-0.6J=0.6J
拉动物体上升的过程中，克服斜面的摩擦力所做的功为额外功，即W 额=fs ；此时物体受到的摩擦力为
0.6J =0.75N 0.8m
W f s ==额
[4]匀速拉动物体上升的过程中，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能变大，所以物体的机械能变大。

[5]斜面的机械效率
0.6J 100%100%50%1.2J W W η=⨯=
⨯=有
总 [6]保持斜面长度不变，将斜面高度改为0.2m ，斜面的高度变小，斜面的机械效率变小，可以得到斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关。

（3）[7]斜面的机械效率
=
==70%4N W G h G h W F s s η''''''=''''⨯有总
可知
70%4N 1h F s G G η'''⨯==<''
' 所以物体重力范围为
G ＞2.8N
由表格数据可知物体重力为
G =3N
2、①③ A 小于
【详解】
（1）[1]由表中的数据可知：3N 2cm ＝1N 6cm ⨯⨯，同时因为杠杆处于水平平衡，即力臂等于支点到力的作用点距离。

所以可以推翻①③猜想。

（2）[2]要推翻猜想④，应该让力的作用线与杠杆不垂直（力臂不等于支点到力的作用点距离），即杠杆要平衡必需满足：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，而非动力×支点到动力作用点距离＝阻力×支点到阻力作用点距离。

故A 符合题意。

故选A 。

（3）[3]过支点O 分别作F 1这个力的作用线的反向延长线和F 2这个力的作用线的垂线。

如图所示
[4]由图知L1大于L2，根据杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，则F1小于F2。