精品试题沪科版八年级物理第十章 机械与人专题练习试题(含解析)

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、小明用如图所示的实验装置研究杠杆的机械效率，实验时，将重为G的钩码挂在铁质杠杆A点上，弹簧测力计作用于C点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为F1，杠杆的机械效率为1，不计摩擦，则（ ）

A．仅将测力计移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为η2，则21 B．仅将钩码移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为η2，则31 C．仅将测力计移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为F2，则F2F1 D．仅将钩码移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为F3，则F3F1 2、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

3、下列关于热机说法正确的是（ ） A．热机是利用热量做功的机械 C．热机是将内能转化为机械能的机械

B．吊车上使用的滑轮组是一种热机

D．随着技术的进步，热机的效率能达到100%

4、如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、

F2、F3的大小关系是（ ）

A．F2＜F1＜F3 C．F1＜F2＜F3

B．F2＜F1＜F3 D．F2＜F3＜F1

5、如图所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动A位置时，力F将（ ）

A．变大

C．先变大，后变小

B．变小

D．先变小，后变大

6、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

7、今年5月5日 我国自主研发的大飞机C919在上海浦东国际机场试飞成功。该大飞机在加速上升的过程中（忽略燃油变化），下列关于大飞机的动能和势能变化情况的描述，正确的是（ ） A．动能增大，势能减小 C．动能增大，势能增大

B．动能减小，势能增大 D．动能减小，势能减小

8、如图所示，小车从斜面某一高度由静止释放，自由下滑，然后在水平面上运动（忽略空气阻力）下列说法错误的是（ ）

A．小车从斜面上由静止释放后，小车的动能先变大后变小

B．小车在水平面上运动时，小车对水平面的压力和水平面对小车的支持力是一对平衡力

C．小车从斜面下滑到水平面后还能继续运动，是因为小车具有惯性 D．若水平面光滑且足够长，则小车在水平面上运动时的机械能将保持不变 9、下列各个过程中，物体的重力势能转化为动能的有 （ ） A．乒乓球触地后向上弹起过程中 B．车沿斜面向上匀速行驶过程中 C．斜向上抛出的小石子在上升过程中 D．水坝上流下来的水冲击水轮机转动

10、甲、乙两种机器所做的总功之比是2:3，机械效率之比是3:1，则它们所做的有用功之比（ ） A．2:3

B．2:1

C．2:9

D．9:2

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、如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂一重G=60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F=______N；保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将______（填“变大”、“不变”或“变小”）。

2、摩托车发动机的功率为1.6千瓦，它表示发动机______。摩托车发动机在5秒内可做功______。 3、2017年5月18日，由中国自主研制的“直﹣19E”出口型武装直升飞机首飞成功。当直升机在竖直方向加速升空时，飞机具有的动能将______，机械能将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）飞行员受力______。（选填“平衡”或“不平衡”）

4、人拎着一桶水从井中提上井台，人对水桶的拉力对水桶_______功，这由于水桶在拉力的方向上_______。人提着一桶水站立在井旁，人对水桶的拉力对水桶_______功。这是由于水桶在拉力的方向上________。人提着一桶水从楼下走到楼上，人对水桶的拉力对水桶_______功，这是由于水桶在拉力的方向上________。

5、如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为600N。他每次将身体撑起，肩部上升0.4m，在某次测试中，他1min内完成30次俯卧撑，将身体撑起一次所做得功为___________J。他在1min内做功的功率为___________w。

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）

1、如图所示是某型号的电动巡逻车，其主要技术参数如下表所示。两名总质量为120kg的巡警共同乘坐该车，在平直公路上以额定最高时速匀速行驶了10min。请通过计算回答下列问题： 整车装备质量 780kg 电机额定功率 2.5kW 最高时速 30km/h 轮胎与地面接触总面积 0.12m2 （1）巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压强是多少？

（2）若巡逻车在匀速行驶过程中受到的平均阻力为整车重力的0.02倍，行驶10min牵引力做了多少功？

（3）该电动巡逻车在工作过程中电动机的效率是多少？

2、工人用如图所示的滑轮组在5s内将120N的物体匀速提升了2m，已知工人的拉力F＝80N，不计绳重与摩擦阻力，求：

（1）工人做功的功率是多少？ （2）滑轮组的机械效率是多少？

（3）增加提升物体的重力，拉力随着增加，机械效率随之增大，当滑轮组机械效率是80%时，此时拉力为多大？

3、某品牌易步车的部分参数如下表所示，质量为50kg的雯雯从家骑行该品牌易步车上学（如图乙），以最大速度匀速行驶10min到达学校，行驶中易步车所受阻力为人和车总重的0.1倍；（g＝10N/kg）求：

（1）雯雯的家到学校的距离；

（2）雯雯在水平路面上骑易步车时，车对地面的压强； （3）易步车以最大速度匀速行驶10min做的功。 电池 4AH锂电池 电机额定功率 500W 最大速度 18km/h 单轮胎触地面积 25cm2 轮胎个数 2 车身自重 18kg

4、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GA=？

（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=？

5、如图所示的是某品牌小汽车，下表列出了有关它的部分数据： （1）该小汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？

（2）假若该小汽车以额定功率匀速直线行驶10 min，求该车牵引力所做的功；

（3）若小汽车以额定功率匀速直线行使10min所通过的路程为1.2×104m，则小汽车所受到的阻力多大？

（4）请你用物理知识解释，车辆超载或超速行驶所造成的危害（写出一条即可）。 小汽车质量700 kg 小汽车额定功率60 kW 每个轮胎与地面的接触面积0.05m2 100 km耗油量10 L

四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）

1、小亮同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起相同的钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，根据要求填写相关内容。

①由图的研究过程可知：小亮正在研究使用定滑轮时，_________与_________的关系。 ②由图的研究过程可归纳得出的初步结论：__________。

2、如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验装置：

（1）实验中通过观察______来比较小球的动能大小，此处应用的研究方法是______；

（2）将同一小球从同一斜面的不同高度（h1h2）由静止开始释放的目的是：使小球到达斜面底部时的速度______（选填“相同”“不同”）。该实验中物体的速度是指小球从斜面上静止滚下与木块碰撞时______（选填“碰前小球”、“碰后小球”、“碰前木块”或“碰后木块”）的速度； （3）小球推动木块，最后静止时的位置如图甲、乙所示，由此实验得到的结论是______； （4）若在实验中，木块碰后滑出木板，在不改变原有器材的情况下，如何保证碰后木块能始终在木板上滑行？方法是______；

（5）若水平面绝对光滑，本实验______（选填“能”或“不能”）达到探究目的。

-参考答案-

一、单选题 1、A 【详解】

A．将弹簧测力计移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，由W有用=Gh知道，有用功不变；因杠杆的偏转角度不变，杠杆重心上升的高度不变，则由W额=G杠杆h杠杆知道，克服杠杆重力做的额外功不变，由于有用功和额外功都不变，所以总功也不变，由W有知道，机械效率不变，即 W总21

故A正确；

B．将钩码移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，由W有用=Gh知道，有用功不变；因杠

杆的偏转角度变小，杠杆重心上升的高度变小，则由W额=G杠杆h杠杆知道，克服杠杆重力做的额外功变小，由于有用功不变，额外功变小，所以总功变小，由W有知道，机械效率变大，即 W总31

故B错误；

C．将弹簧测力计移动到B点时，根据图像可知，阻力、阻力臂均不变，动力臂变小，由F1L1F2L2知道，动力F2变大，即

F2F1

故C错误；

D．将钩码移动到B点时，根据图像可知，阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，由F1L1F3L3知道，动力F3变大，即

F3F1

故D错误。 故选A。 2、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。 3、C 【详解】

AC．热机是将内能转化为机械能的机械，故A错误，C正确；

B．滑轮组是一种为了省力而使用的简单机械，并不需要使用内能，所以滑轮组不是热机，故B错误；

D．使用任何机械都不可避免的产生额外功，所以使用任何机械的效率都不能达到100%，故D错误。 故选C。 4、B 【详解】

不计机械自重和摩擦时： 第一个图是等臂杠杆，力臂

由杠杆平衡条件可得

第二个图是滑轮组，承担总重绳子的段数

拉力

第三个图是动滑轮，动力作用在轴上

故

故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。

L1＝L2

F1＝G

n＝3

F＝123G

F3＝2G

F2＜F1＜F3

5、C 【详解】

当杠杆在水平位置以下上升到水平位置时，l1不变，l2增大，由Fl2G得F增大；当杠杆从水平位l1置继续上升过程中，l1不变，l2减小，所以F减小。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6、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

fm2g=0.1kg10N/kg=1N

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。 7、C 【详解】

影响动能因素是质量和速度，影响重力势能因素是质量和高度，飞机加速上升的过程中，飞机的质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大。 故选C。

8、B 【详解】

A．小车从斜面上下滑的过程中，速度越来越大，动能变大，当小车下滑到水平面上时，由于受到摩擦力的作用，小车的速度越来越小，动能将变小，所以小车的动能先变大后变小，故A正确，A不符合题意；

B．小车运动到水平面上时，小车对水平面的压力和水平面对小车的支持力作用在两个物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对相互作用力，故B错误，B符合题意；

C．当小车下滑到水平面上时，由于小车具有惯性，将会继续运动一段距离，故C正确，C不符合题意；

D．若水平面的表面光滑且足够长，木块在水平方向上不受摩擦力，会做匀速直线运动，其动能不变，高度不变，则重力势能不变，因此小车的机械能将保持不变，故D正确，D不符合题意。 故选B。 9、D 【详解】

A．乒乓球向上弹起，则重力势能变大，速度变小，则动能变小，动能转化为重力势能，故A不符合题意；

B．车沿斜面向上匀速行驶，则重力势能变大，速度不变，则动能不变，故B不符合题意； C．斜向上抛出的小石子在上升的过程中，则则重力势能变大，速度变小，则动能变小，动能转化为重力势能，故C不符合题意；

D．水向下运动时，高度变低，所以重力势能减小，速度变大，则动能变大，就是重力势能转化为动能，故D符合题意。 故选D。 10、B 【详解】

由＝W有W总可得

W有用＝W总

则它们有用功之比为

W有甲甲W总甲322=== W有乙n乙W总乙131故选B。 二、填空题 1、30 不变 【详解】

[1]由杠杆平衡条件可得

FlOAG所以拉力F的大小为

1l 2OAF11G60N=30N 22[2]由于重力方向始终竖直向下，拉力方向始终竖直向上，所以将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，拉力F的力臂始终等于重物对杠杆中点拉力的力臂的2倍，所以拉力F大小不变。 2、每秒内做功1600焦 8000J 【详解】

[1][2]功率表示做功的快慢，1.6千瓦等于1600瓦，表示每秒内做的功为1600J；摩托车发动机在5秒内做功为

WPt1600W5s=8000J

3、变大 变大 不平衡

【详解】

[1][2]当直升机在竖直方向加速升空时，质量不变，速度增大，所以动能增大；质量不变，高度变大，重力势能变大；机械能为动能和势能的和，所以机械能变大。

[3]当直升机在竖直方向加速升空时，飞行员同时加速上升，处于非平衡状态，所以受力不平衡。 4、做 移动了一段距离 不做 没有移动距离 做 移动了一段距离 【详解】

[1][2]从井中提一桶水上井台，由于对水桶的拉力和桶移动的距离的方向均向上，即沿力的方向水桶移动了距离，故人对水桶的拉力对水桶做功。

[3][4]人提着一桶水站立在井旁，力的方向向上，由于只有力没有移动距离，故人对水桶的拉力对水桶没有做功。

[5][6]人提着一桶水从楼下走到楼上，对水桶的拉力方向向上，在竖直方向上通过了一段高度，所以在这个过程中做功。 5、144 72 【详解】

[1]由图知道，地面对手的支持力的力臂

L=0.6m+0.9m=1.5m

由杠杆平衡条件知道

FL=GLG

即

F×1.5m=600N×0.9m

解得F=360N，将身体撑起一次所做功

W=Fs=360N×0.4m=144J

[2]1min内做的总功

W总=nW=30×144J=4320J

做功功率

PW总4320J72W t60s三、计算题

1、（1）6.5×104 Pa；（2）9×105 J；（3）60% 【详解】

解：（1）巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压力

FGmg780kg10N/kg7800N

车对地面的压强

pF7800N6.5104Pa 2S0.12m（2）人和车的总质量为

m总780kg120kg900kg

巡逻车在水平路面上匀速行驶，则受到的牵引力

F牵f0.02G总0.02m总g0.02900kg10N/kg180N

车行驶10min通过的路程

svt30km/h10（即机械功）车行驶10min牵引力做的功

1h5km5103m 60W机械F牵s180N5103m9105J

（3）电机额定功率为2.5kW，则10min内电机消耗的电能

W电Pt2500W1060s1.5106J

电动机的效率为

W机械W电9105J100%60% 1.5106J答：（1）巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压强是6.5104Pa；

（2）若巡逻车在匀速行驶过程中受到的平均阻力为整车重力的0.02倍，行驶10min牵引力做了

9105J的功；

（3）该电动巡逻车在工作过程中电动机的效率是60%。 2、（1）64W；（2）75%；（3）100N 【详解】

解：（1）从图中可知，吊起动滑轮的绳子段数为

n＝2

绳子自由端移动的距离

s＝nh＝2?2m＝4m

工人做的功

W总＝Fs＝80N?4m＝320J

工人做功的功率

W320JP＝总＝＝64W

t5s（2）克服物体重力做的有用功

W有用＝Gh＝120N?2m＝240J

滑轮组的机械效率是

W有W总240J100%=75% 320J100%=（3）不计绳重与摩擦阻力，则克服动滑轮的重力所做的额外功

W额＝W总﹣W有用＝320J﹣240J＝80J

动滑轮的重力

G动＝W额h80J=40N 2m滑轮组的机械效率

W有GhG W总GG动hGG动当滑轮组机械效率是80%时，物体的重力

G＝G动80%40N160N 1180%此时拉力

F'＝11G'G动＝160N+40N＝100N n2答：（1）工人做功的功率是64W； （2）滑轮组的机械效率是75%； （3）此时拉力为100N。

3、（1）3000m；（2）1.36×105Pa；（3）2.04×105J 【详解】

解：（1）雯雯的家到学校的距离为

s＝vt＝18km/h?10h＝3km＝3000m 60（2）雯雯骑车时，人和车的总重力

G总＝（m人m车）g＝（50kg+18kg）?10N/kg＝680N

骑车时对地面的压力

F＝G总＝680N

骑车时对地面的压强

pF680N==1.36?105Pa -42S2?25?10m（3）自行车匀速行驶受平衡力的作用，则

F牵＝f＝0.1G总＝0.1?680N＝68N

牵引力做的功

W＝F牵s＝68N?3000m＝2.04?105J

答：（1）雯的家到学校的距离为3000m；

（2）雯雯在水平路面上骑车时，对地面的压强为1.36×105Pa； （3）雯雯骑车到学校，牵引力做的功为2.04×105J。 4、（1）370N；（2）1×104Pa；（3）2.8×103kg/m3 【详解】

解：（1）物体的重力

GAW有用h740J370N 2m（2）拉力做的总功

W总W有用740J800J 92.5%绳子拉力

FW有用2h800J200N 22m人对地面的压力

F地G人﹣F600N﹣200N=400N

人对地面的压强

p地F压400N=1104Pa -22S2210m（3）正方体浸入水中的深度

p下2103Pah=0.2m

g1103kg/m310N/kg正方体排开水的体积正方体受到的浮力

动滑轮的重力

正方体的重力

正方体的质量

正方体的体积

正方体的密度

水Va2h（310﹣1m）20.2m=1.810﹣2m3排

F1103kg/m310N/kg1.810﹣2m3浮水gV排=180NG动nF﹣GA2200N﹣370N=30N

GBnF﹣G动F浮3200N﹣30N+180N=750N

mGB750NBg10N/kg75kg V310﹣1m）3Ba（3=2.710﹣2m3

BmBV75kg232.8103kg/m3 B2.710m

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/m3。

5、（1）3.5×104Pa（2）3.6×107J（3）3×103N（4）见解析 【详解】

解：（1）在水平地面，压力的大小与重力相等，即

FG700kg10N/kg=7000N

车对地面的总接触面积为

S=4×0.05m2=0.2m2

车对地面的压强

pF7000N3.5104Pa 2S0.2m（2）由题目可知，该车的额定功率为

P60kW6104W

小汽车行驶的时间为

t10min=600s

该车牵引力所做的功为

WPt6104W600s3.6107J

（3）牵引力为

W3.6107JF3103N 4s1.210m汽车做匀速直线运动受到的阻力与牵引力是一对平衡力，则有

fF3103N

（4）超载时，质量变大，惯性变大，刹车距离变远，易出交通事故；超载时，对地面压力变大，受力面积一定时，压力越大，对地面的压强越大，易压坏路面或爆胎。 答：（1）该小汽车静止在水平地面上时，对地面的压强为3.5×104Pa；

（2）假若该小汽车以额定功率匀速直线行驶10 min，该车牵引力所做的功为3.6×107J； （3）小汽车所受到的阻力为3×103N； （4）见解析。 四、实验探究

1、拉力的大小 拉力的方向 使用定滑轮匀速提起同一物体，沿各个方向的拉力大小都相等 【详解】

①[1][2]从图中可看出，a、b、c三种情况，每次拉力的方向都不相同。可见小亮在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数变化情况。所以小亮是在探究所用拉力的大小与拉力方向的关系。

②[3]困为定滑轮的实质是一个等臂杠杆，不能省力，所以虽然拉力方向变了，但力的大小不会改变。

2、木块移动的距离 转换法 不同 碰前小球 质量一定时，速度越大动能越大 降低小球下落的高度 不能 【详解】

（1）[1][2]此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的动能越大，采用的是转换法。

（2）[3][4]实验过程要采用控制变量法，研究动能大小与速度的关系时，应保证小球的质量相同，改变小球速度，要让小球从斜面的不同高度处下落，使小球到达斜面底部与木块相撞时的速度不同，所以这里的速度是指小球从斜面上静止滚下与木块碰撞时碰前小球的速度。

（3）[5]木块被撞击的距离越远表明小球的动能越大，对比甲乙两图可知，乙图中小球将木块撞击的远些，说明在质量相同的情况下，速度越大动能就越大。

（4）[6]要保证碰后木块能始终在木板上滑行，只需要减小小球的动能即可，可以降低小球在斜面上的高度减小重力势能，小球滚下时其转化的动能也会变小。

（5）[7]由于该实验是通过比较小球推动木块的距离来比较小球动能大小的，若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律可知木块将会永远运动下去，无法比较出木块运动距离的大小，所以若水平面绝对光滑，本实验不能达到探究目的。