2021-2022学年最新沪科版八年级物理第十章 机械与人月考试题(含答案解析)

沪科版八年级物理第十章机械与人月考
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，是工人师傅往高处运送货物的两种方法。

物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（）
A．甲图中的拉力等于乙图中的拉力B．甲图中的拉力小于乙田中的拉力
C．甲图中的拉力大于乙图中的拉力D．甲图中的拉力为乙图中拉力的两倍
2、如图所示的工具，在使用过程中不省力的是（）
A．用起子起瓶盖B．用镊子夹物体
C．用钢丝钳剪钢丝D．用羊角锤起钉子
3、如图所示，甲、乙两个装置使用的滑轮和绳子完全相同，把相同重物匀速提升相同高度。

（忽略摩擦，物重大于滑轮重）则（）
A．甲滑轮组较省力，且机械效率较高
B．乙滑轮较省力，且机械效率较高
C．它们省力程度不同，但机械效率相同
D．它们做的有用功相同，但额外功不同
4、一辆汽车匀速驶上斜坡的过程中，汽车的（）
A．重力势能增大，动能减小B．重力势能减小，动能不变
C．重力势能减小，动能增大D．重力势能增大，动能不变
5、甲、乙两车同时同地沿同一直线做匀速直线运动，它们的s t 图像如图所示，则（）
A．甲车的动能大于乙车的动能B．甲、乙两车的重力势能相等
C．经过8秒，甲、乙两车相距10米D．运动10米，甲车比乙车少用4秒
6、如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）
A．天平B．瓶盖起子
C．食品夹D．钳子
7、下列四个实例中，机械能正在减小的是（）
A．空中加速上升的飞艇B．空中水平匀速飞行的飞机
C．地面上蓄势待发的火箭D．高空中匀速下降的热气球
8、如图所示，有一质量不计的长木板，左端装有与墙相连的轴在它的左端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着右端。

当物块向右匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F（）
A．变小B．变大C．不变D．先变大后变小
9、如图所示，水平台面由同种材料制成，粗糙程度均匀，在它上面放着质量为500g的木块，将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为100g的钩码相连。

木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动，运动一段时间，钩码触地后立即静止，木块继续滑动一段距离停在台面上。

绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计，下列说法中正确的是（g取10N/kg）（）
A．木块匀速运动的过程中，木块与钩码的机械能总量不变
B．木块匀速运动的过程中，受到的滑动摩擦力是5N
C．钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的动能越来越小
D．钩码触地后木块继续滑动，拉力对物体做功
10、用功率恒为160W的拉力，使质量为5kg的物体以4m/s的速度沿30°的斜坡匀速拉到坡顶，已知斜坡长60m，则下列说法错误的是（）
A．物体从斜坡底端到达坡顶的时间是15s
B．物体上坡时的牵引力是40N
C．物体上坡时受到的摩擦力为15N
D．斜面的机械效率是50%
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、喷洒农药的汽车在平直的公路上缓慢匀速行驶，并不断将农药洒向公路两旁的树木，在此过程中它的动能______（选填“变大”“变小”或“不变”）。

2、如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为40cm，质量为2kg，它的右端与桌面相齐，与桌面间的摩擦力大小为物重的0.2倍。

若在木板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子，水平推力至少要做功 ___________J。

3、如图使用定滑轮时，沿竖直方向向下拉，跟沿斜的方向向下拉，所用拉力的大小_____这是因为它们的力臂_____。

4、工人用如图所示的滑轮组将质量为20kg的货物竖直匀速提高了2m，他所做的有用功是______J，
g ）。

已知该滑轮组的机械效率为80%，总功为______J，工人的拉力是______N（10N/kg
5、一个质量为70kg的工人，用图所示的装置提升石板，已知托板重200N，容量足够大，每块石板重100N，绳能承受的最大拉力为800N，滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。

当工人在4s内将10块石板匀速提升2m时，此装置的机械效率为80%。

那么，该工人站在地面上用此装置提升石板的过程中，此装置动滑轮重______N；该工人提升10块石板升高2m做的额外功是______J；该工人此装置提升石板的机械效率最高可达到______%。

（保留一位小数）
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图是用滑轮组从水中提升重物A，A的体积为1.2×103cm3，质量为2100g，整个打捞过程A被匀速提升，A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%，忽略绳重及滑轮摩擦，不考虑水的阻力，求：（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）A受到的重力；
（2）A完全浸没在水中时受到的拉力；
（3）A完全离开水面后，绳子自由端的拉力F；
（4）A完全离开水面后，滑轮组的机械效率。

（保留1位小数）
2、中考期间，××中学的学生乘坐如图所示的新型安全校车到考点参加考试。

若校车和学生总质量为8000kg，车轮与地面的接触总面积为0.16m2，求：
（1）校车对水平路面的压强；
（2）若校车以10m/s的速度在一段平直路面上匀速行驶2000m，校车受到的牵引力是4000N，求校车
发动机牵引力的功率。

3、用如图所示的滑轮组在5s内将一个重300N的物体匀速提升2m，所用的拉力F为125N，不计绳重及摩擦：
（1）滑轮组对物体做的功；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率；
（4）动滑轮的重力。

4、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。

5、一个物体重力为G，问：①如图有几股有效绳子？②绳子力是多大？（滑轮重力和绳子与滑轮间的摩擦力忽略不计）
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、如图甲、乙所示的实验装置，探究动能的大小与哪些因素有关。

（1）该实验利用小球从斜面滚下把___________能转化为___________能方法获得速度。

小球高度越高，到达斜面底部的速度就越___________（选填：大、小）；
（2）甲图中，两个质量相同的小球，分别从A、B处沿同一斜面由静止开始滚下，到达水平面后推动纸盒在水平面上移动一段距离，此过程可以探究动能的大小与___________的关系，得出的结论是
___________，动能越大；
（3）乙图中，两个质量不同的小球，分别从B处沿同一斜面由静止开始滚下，到达水平面后推动纸盒在水平面上移动一段距离。

此过程可以探究动能的大小与___________的关系，得出的结论是
___________，动能越大。

2、如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。

他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示
请你分析：
（1）比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是______；
（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是______；
（3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮______；
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
如图甲是定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，乙图为动滑轮，省一半的力，费二倍的距离，故甲的拉力为500N ，而乙要拉动物体和动滑轮，故乙的拉力为
1500N 10N 255N 2
F =+=乙（） 所以甲图中的拉力大于乙图中的拉力。

故选C 。

2、B
【详解】
A ．用起子起瓶盖时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A 不符合题意；
B ．用镊子夹物体时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B 符合题意；
C ．用钢丝钳剪钢丝时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C 不符合题意；
D ．用羊角锤起钉子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D 不符合题意。

故选B 。

3、D
【详解】
由题可知，摩擦力忽略不计，则我们只需要考虑拉力与物重、动滑轮重的关系。

由图甲可知，用滑轮组提升物体（提升高度为h ）时，所做有用功为
W 有用＝Gh
额外功为
W 额＝G 动h
动滑轮由两段绳子承担，所以作用在绳子自由端的力
1()2F G G =+甲动
物重大于滑轮重，所以
F 甲＜G
绳子自由端移动的距离为
s ＝2h
则甲装置的机械效率为
100%
1()22
Gh G G
F s
G G G G h W W η=
===<++⨯有用甲总动
动
甲 由图乙可知，用定滑轮提升物体（提升高度为h ）时，作用在绳子自由端的力
F 乙＝G
所以
F 甲＜F 乙
此时做的有用功为
W 有用＝Gh
额外功为0，则乙装置的机械效率为100%，所以
ηη甲乙＜
它们做的有用功相同，但额外功不同，故D 符合题意，ABC 不符合题意。

故选D 。

4、D 【详解】
汽车匀速上坡说明速度不变，且质量不变，所以动能不变，上坡时汽车所处的高度在升高，且质量不变，所以重力势能增大，综上所述，故D 符合题意。

故选D 。

5、D
由图可知，甲乙经过8s ，甲的路程是20m ，乙的路程是10m ，甲的速度
20m ==2.5m/s 8s
s v t =
甲甲甲 10m ==1.25m/s 8s
s v t =
乙乙乙 A ．动能与质量和速度有关，甲车的速度大于乙车的速度，由于甲乙两车的质量未知，甲车的动能不一定大于乙车的动能，故A 不符合题意；
B ．重力势能与质量和高度有关，由于甲乙两车的质量和高度未知，甲、乙两车的重力势能不一定相等，故B 不符合题意；
C ．甲乙经过8s ，甲的路程是20m ，乙的路程是10m ，若甲、乙两车的运动方向相反，则此时甲车与乙车相距
20m+10m=30m
故C 不符合题意；
D ．运动10米，甲车的时间是4s ，乙车的时间是8s ，甲车比乙车少用4s ，故D 符合题意。

故选D 。

6、C 【详解】
A ．天平在使用时属于等臂杠杆，故A 不符合题意；
B ．瓶盖起子使用时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B 不符合题意；
C ．食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故C 符合题意；
D ．钳子在使用时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故D 不符合题意。

故选C 。

7、D
A ．空中加速上升的飞艇，质量不变，速度变大，动能变大，高度增高，重力势能变大，即飞艇的机械能增大，故A 不符合题意；
B ．空中水平匀速飞行的飞机，质量、速度和高度均不变，即动能不变，重力势能不变，故飞机的机械能也不变，故B 不符合题意；
C ．地面上蓄势待发的火箭，即火箭是静止的，动能和势能都不变，故火箭此时的机械能也不变，故C 不符合题意；
D ．高空中匀速下降的热气球，质量不变，速度不变，动能不变，高度降低，所以重力势能减小，故热气球的机械能减小；故D 符合题意。

故选D 。

8、B 【详解】
如图，长木板长为l ，力F 方向竖直向上，所以动力臂为l 不变，杠杆受到物体的压力（阻力）
F ′=G
阻力臂为l 2，根据杠杆平衡条件有
Fl =F ′l 2=Gl 2
所以
2
Gl F l
由此可知，当物块向右匀速滑动时，l 2变大，F 变大。

故选B 。

9、C 【详解】
A ．木块在水平台上匀速运动的过程中，钩码匀速下降，此时木块的动能不变，重力势能不变；钩码的动能不变，重力势能变小，机械能等于动能和势能之和，则木块与钩码的机械能总量变小，故A 错
误；
B ．在钩码的拉力作用下，木块沿桌面做匀速运动，此时木块受平衡力，水平方向的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则
2N =0.1kg 10N/kg=1f m g =⨯
故B 错误；
C ．钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的速度越来越小，所以木块的动能越来越小，故C 正确；
D ．钩码触地后木块继续滑动的过程中，钩码不再拉动木块，对木块没有拉力的作用，拉力不再做功，故D 错误。

故选C 。

10、D 【详解】
A ．由s v t
=可得，物体从斜坡底端到达坡顶的时间
60m =15s 4m/s
s t v =
= 故A 正确，不符合题意； B ．由
W Fs P Fv t t
=
== 可得，物体上坡时的牵引力
160W =40N 4m/s
P F v =
= 故B 正确，不符合题意； C ．坡顶的高度
1
sin3060m =30m 2
h =︒=⨯
总功
40N 60m=2400J W Fs ==⨯总
有用功
5kg 10N/kg 30m=1500J W Gh mgh ===⨯⨯有
因总功等于有用功加额外功，故克服斜面摩擦力所做的额外功
2400J 1500J=900J W W W =-=-额 总有
根据功的公式，则物体上坡时受到的摩擦力
900J
15N 60m
W f s =
=
=额 故C 正确，不符合题意； D ．斜面的机械效率
1500J
62.5%2400J
W W η==
=有总
故D 错误，符合题意。

故选D 。

二、填空题 1、变小 【详解】
喷洒农药的汽车在平直的马路上匀速行驶，速度没有发生改变的，但是在洒农药的过程中，车的总质量逐渐的减少；在速度不变时，质量减少，故动能在变小。

2、0.8
【详解】
由G mg =知道，物体的重力
G=mg =2kg×10N/kg=20N
木板与桌面间的摩擦力
f =0.2G =20N×0.2=4N
由于物体匀速运动，水平推力的大小与木板与桌面间的摩擦力大小相等，即推力
F =f =4N
当物体的重心刚过桌面的边沿时，木板会被推下桌子，所以当木板推下桌子时，推力移动的距离是木板总长的1
2，推力做的功
21
4N 4010m=0.8J 2
W Fs ==⨯⨯⨯﹣
3、相等 相等 【详解】
[1][2]定滑轮的支点为滑轮的圆心，沿竖直方向向下拉的时候，拉力的力臂为滑轮的半径，沿斜的方向向下拉时，绳子与滑轮相切，拉力的力臂也为滑轮的半径，所以两次拉力的力臂相等，由杠杆平衡条件可知，两次所用拉力大小相等。

4、400 500 125 【详解】 [1]货物的重力为
20kg 10N/kg 200N G mg ==⨯=
工人对重物做的有用功为
200N 2m 400J W Gh ==⨯=有用
[2]由100%W W 有总
η=
⨯可得，总功为
400J
500J 80%
W W η
=
=
=有
总 [3]由图可知，2n =，由W Fs 总可得拉力为
500J
125N 22m
W W F s nh =
===⨯总总 5、50 500 81.5 【详解】
[1][2]由图知，n ＝2，若砖被提升h ，则拉力端移动的距离s ＝2h 。

当工人匀速提升10块砖时，拉力做的有用功：
W 有用＝G 砖×h ＝100N ×10×h ＝1000N ×2m ＝2000J ，
由=
W W η有用总
得拉力做的总功
2000J
=
=
=2500J 80%
W W η
有总用
由W 总＝W 有用+W 额得拉力做的额外功
W 额＝W 总﹣W 有用＝2500J ﹣2000J ＝500J
不计滑轮的摩擦和绳重，使用滑轮组做的额外功
W 额＝（G 动+G 板）h ＝（G 动+200N ）×2m ＝500J
解得动滑轮重力：G 动＝50N 。

[3]由题知，人使用的最大拉力
F 最大＝
G 人＝mg ＝70kg ×10N/kg ＝700N
不计滑轮的摩擦和绳重，最大拉力
F 最大＝12（
G 动+G 板+G 砖）＝1
2（50N+200N+G 砖）＝700N
解得能提升的最大砖重：G 砖＝1150N ，因为每块砖重100N ，所以最多能提升砖的数量为
1150N/100N=11
实际能提升的最大砖重：G 砖′＝1100N ，此时拉力
F 最大′＝12（
G 动+G 板+G 砖′）＝1
2（50N+200N+1100N ）＝675N
因为滑轮组的机械效率
=
=22W Gh Gh G
W Fs F h F
η==⨯有用总 所以最高机械效率
1100=
==81.5%22675G N F N
η'''⨯砖最大 三、计算题
1、（1）21N ；（2）9N ；（3）9N ；（4）77.8% 【详解】
解：（1）物体A 的质量
2100g 2.1kg m ＝＝
物体A 所受重力
A 2.1kg?10N/kg 21N G mg ＝＝＝
（2）A 完全浸没在水中时，排开水的体积为
A 331.2?10cm V V ==排
受到的浮力
33331.0?10kg/m ?10N/kg?1.2?10m 12N F gV ρ﹣浮水排＝＝＝
A 完全浸没在水中时受到的拉力
A A 21N 12N 9N F G F 浮＝﹣＝﹣＝
（3）A 完全浸没在水中时
60%η＝
则
A W G F h 浮有＝（﹣）
A W G F h G h +浮总动＝（﹣）
由00100W W
η=
⨯有
得 ()()60%A
A G
F h
G F h G h
-=-+浮浮动
即
()()21N-12N 60%
21N-12N h h G h
=+动
解得
6N G 动＝
由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，A 完全出水后，钢绳拉力
21N+6N
=9N 3
G G F n +=
=A 动 （4）由
W Gh Gh G W Fs Fnh nF
η=
===有
得，A完全离开水面后，滑轮组的机械效率
A
21N
100%100%77.8%
3?9N
G
nF
η=⨯=⨯≈
答：（1）A受到的重力为21N；
（2）A完全浸没在水中时受到的拉力是9N；
（3）A完全离开水面后，绳子自由端的拉力为9N；
（4）A完全离开水面后，滑轮组的机械效率为77.8%。

2、（1）5×105 Pa；（2）4×104w
【详解】
解：（1）由受力分析可知，校车对水平路面的压力等于校车与学生的重力之和，即
F=mg=8000kg×10N/kg=8×104N
故由
F
p
S
=可得，校车对水平路面的压强为
4
5
2
810N
510Pa
0.16m
F
p
S
⨯
===⨯
（2）由题意可知，校车的速度为v=10m/s，校车受到的牵引力为F牵=4000N，故由P=Fv可得，校车发动机牵引力的功率为
P=F牵v=4000N×10m/s=4×104w
答：（1）校车对水平路面的压强为5×105Pa；
（2）校车发动机牵引力的功率为4×104W。

3、（1）600J；（2）150W；（3）80%；（4）75N
【详解】
解：（1）滑轮组对物体做的功（有用功）
W有用=Gh=300N×2m=600J
（2）由图可知
n =3
则绳子自由端移动距离
s =3h =3×2m=6m
拉力做的总功
W 总=Fs =125N×6m=750J
拉力做功的功率
750J 150W 5s
W P t ===总 （3）滑轮组的机械效率
600J 100%80%750J W W η=
=⨯=有总 （4）不计绳重及摩擦，根据13
F G G =+动()可得，动滑轮的重力 G 动=3F -G =3×125N -300N=75N
答：（1）滑轮组对物体做的功为600J ；
（2）拉力做功的功率为150W ；
（3）滑轮组的机械效率为80%；
（4）动滑轮的重力为75N 。

4、（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 。

5、5，35
G
【详解】
解：①凡是承担动滑轮和重物的绳子都属于有效绳子。

由图知有5股有效绳子。

②根据滑轮组的平衡条件1(F G G n =+物动），因为滑轮重力和绳子与滑轮间的摩擦力忽略不计，所以绳
子力为
113=3=555F G G G =⨯物 答：①如图有5股有效绳子； ②绳子力是35
G 。

四、实验探究
1、重力势 动 大 速度 在质量相同时，速度越大 质量 在速度相同时，质量越大
【详解】
（1）[1][2]小球从斜面向下滚的过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。

[3]小球的高度越高，具有的重力势能越大，达到水平面时具有的动能越大，由于质量不变，则速度就越大。

（2）[4]两球的高度不相同，这样到达底端的速度不相同，但它们的质量相同，所以可以探究动能与速度大小的关系。

[5]由此可以得出的结论是：在质量一定时，物体速度越大，动能越大。

（3）[6][7]两个质量不同的小球，分别从B处沿同一斜面由静止开始滚下，这是控制了速度相同，目的是探究物体的动能与质量的关系，能得出的结论是：当速度一定时，质量越大动能越大。

2、省力改变了用力的方向费距离
【详解】
（1）[1]由表中的数据知，在丙中，拉力
F=＜
0.55N G=0.98N
故使用动滑轮的好处是省力。

（2）[2]由表中的数据知，在乙中，拉力
=
0.98N==0.98N
F G
虽然拉力与物重相等，但是向下用力，故使定滑轮的好处可以改变用力的方向。

（3）[3]乙测力计移动距离为0.2m，丙测力计移动距离为0.4m，故使用动滑轮费距离。