第十单元 机械与人（基础卷）——2022-2023学年八年级下学期物理单元卷（沪科版）（原卷版+解析版）

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第十单元  机械与人（A卷·知识通关练）

一．选择题（共19小题）

1．如图所示，将边长为10cm，质量为8kg的正方体合金块用细绳挂在轻质杠杆的A处，杠杆可绕O点转动，在B点施加拉力F＝80N，方向如图所示，杠杆在水平位置平衡，已知OA：AB＝2：3，则下列说法错误的是（sin37°＝0.6；cos37°＝0.8；g＝10N/kg）（　　）

A．合金块的密度是8×103kg/m3 

B．A点受到绳的拉力为24N 

C．物体对地面的压力为80N 

D．物体对地面的压强为5.6×103Pa

2．小明探究杠杆的平衡条件时，通过增减钩码并移动钩码获得3组数据；小华在测量未知电阻时，通过调节滑动变阻器获得了3组数据。这两个实验采用多次实验的目的，下列说法正确的是（　　）

A．都是为了找出普遍规律 

B．都不是为了找出普遍规律 

C．小华的操作是为了多次测量减小误差 

D．小明的操作是为了多次测量减小误差

3．如图所示，下列生活情景中，所使用的简单机械属于省力杠杆的是（　　）

A．用钉锤拔钉子 B．用筷子夹食物 

C．用船桨划水 D．用笤帚扫地

4．如图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图。下列做法不能抬起巨木的是（　　）

A．支架下端垫有底面积较大的石块，减小支架对地面的压强 

B．缩短横杆上悬绳与支架之间的距离，以减小阻力臂 

C．另一根硬棒绑在横杆上起到加长横杆的作用，以增大动力臂 

D．另外请人在巨木下方同时用撬棒抬巨木，以减小阻力

5．对图中所示的几种简单机械，下列说法正确的是（　　）

A． 如图所表示的装置中OB是动力臂 

B． 使用如图所示的装置F1＞F2＞F3 

C． 如图所示的汽车方向盘也是一种简单机械 

D． 如图所示的装置是一种等臂杠杆

6．工人师傅用如图所示的装置将水泥从地面匀速运至高处，若水泥重为G0，桶重为G1，动滑轮重为G2，该装置的机械效率为η（不计绳重和摩擦），求工人师傅作用在绳子自由端的拉力F。下列表达式中正确的是（　　）

A．F＝ B．F＝ 

C．F＝ D．F＝

7．如图所示，物体A、B的重分别为40N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动，则下列说法正确的是（绳子和滑轮间的摩擦不计）（　　）

A．物体所受摩擦力方向水平向左大小为10N 

B．物体下落速度为4m/s 

C．若用F＝30N向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动 

D．若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，所需力的大小为30N

8．如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（　　）

A．人拿物体沿水平路面前行 

B．人举着哑铃不动 

C．人推一块大石头没推动 

D．人将地面上的物体捡起来

9．如图中甲、乙、丙、丁为四个相同的小球，开始时它们的高度相同，甲先上抛后落地，乙、丙分别从长度不同的斜面滑到地面，丁直接下落到地面，在这过程中，甲、乙、丙、丁小球重力做功分别为W1、W2、W3、W4，则四个功的大小，下列说法正确的是（　　）

A．W1最大 B．W2最大 C．W4最大 D．一样大

10．下列数据最接近实际情况的是（　　）

A．托起两个鸡蛋大约需要10N的力 

B．一位中学生的重力大约为500kg 

C．把2个鸡蛋举高1m所做的功大约为1J 

D．成人站立时对地面的压强约为1.5×104N

11．作用力F1与F2分别对两个物体做功，两个物体通过的距离之比为s1：s2＝1：3，两个力做的功的大小之比为W1：W2＝4：3，则这两个力的大小之比F1：F2是（　　）

A．1：4 B．4：1 C．4：9 D．9：4

12．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图像分别是图乙中的图线①、②，两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，则（　　）

A．F1＞F2，P1＞P2 B．F1＝F2，P1＞P2 

C．F1＞F2，P1＝P2 D．F1＝F2，P1＝P2

13．引体向上是中学生经常进行的体育锻炼项目，若一个普通中学生在1分钟内完成10次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（　　）

A．10W B．50W C．100W D．200W

14．一个重为10N的木块放在粗糙程度相同的水平地面上，受到水平向左的拉力F的作用，如图甲所示。拉力F的大小与时间t的关系如图乙，木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法正确的是（　　）

A．t＝3s时木块受到的合力为0 

B．t＝3s时木块受到的摩擦力为5N 

C．4～6s内木块的重力做功40J 

D．4～6s内拉力F的功率为9W

15．当你拉开弹弓，弹弓就储存了（　　）

A．动能 B．弹性势能 C．重力势能 D．功

16．如图所示是摄影师记录的运动员在冬奥会上滑雪时，从低处向高处跃起的情景。在到达最高处前，下列说法中正确的是（　　）

A．动能一直减小 B．重力势能一直减小 

C．动能先减小后增大 D．重力势能先减小后增大

17．对图中的篮球继续上升向篮球框运动的过程中，下列物理量增大的是（　　）

A．重力势能 B．惯性 C．运动速度 D．动能

18．用如图装置提升物体，先将重为G的钩码挂在均匀铁质杠杆上的A点，弹簧测力计作用于C点，竖直向上匀速拉动测力计，杠杆的机械效率为η1；若仅将钩码改挂到B点，仍将测力计竖直向上匀速拉动相同的高度，杠杆的机械效率为η2，摩擦不计，则（　　）

A．η1＜η2 B．η1＞η2 C．η1≥η2 D．η1≤η2

19．在城市的老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重390N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，建筑材料在10s内匀速上升10m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（　　）

A．动滑轮所受重力为10N 

B．滑轮组所做的有用功为2000J 

C．工人所用拉力的功率为390W 

D．滑轮组的机械效率为90%

二．多选题（共3小题）

（多选）20．如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2．则（　　）

A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．W1＞W2 D．W1＝W2

（多选）21．如图为运动员手持铅球（图中未画出）时的情景。此时，手臂受力时可简化为桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动的模型。关于这个物理模型，下列选项正确的是（　　）

A．l1、l2分别表示F1和F2的力臂 

B．l1、l2分别表示F1和F2的力臂 

C．手臂是个省力杠杆 

D．手臂是个费力杠杆

（多选）22．如图所示用一个始终垂直于杠杆的拉力将重物由a提升到b位置，重物挂在杠杆上的位置不变，若杠杆始终保持平衡状态且不计杠杆的自重，下列说法正确的是（　　）

A．提升的过程中，始终是省力杠杆 

B．拉力先变大后变小 

C．拉力大小始终不变 

D．拉力一直变小

三．填空题（共5小题）

23．如图所示，斜面长s＝10m，高h＝4m，用沿斜面方向F＝50N的拉力，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速拉到顶端B，有用功为 　   　J，斜面的机械效率为 　   　；整个过程中斜面对物体的支持力做功大小为 　   　J。

24．如图，我国首架自主研发的大型运输机“运20”试飞成功，飞机在飞行时其机翼　   　（选填“上”或“下”）方空气流速大；飞机在减速下降、准备着陆的过程中，其动能 　   　（选填“增大”“减小”或“不变”）；“运20”起落架上共有14个巨大的轮胎，是为了减小起降过程中对跑道的 　   　；轮胎表面有花纹是为了 　   　。

25．如图所示，在探究杠杆平衡条件时，杠杆上标出了分布均匀的7个点，杠杆在水平位置平衡，则杠杆的重心在 　   　点。现有一些完全相同的钩码，当在A点悬挂2个钩码时，要在E点悬挂 　   　个钩码才能使杠杆再次水平平衡；保持A点悬挂2个钩码不变，在其余6个点上挂钩码，有些点无论挂多少个钩码都无法使杠杆再次水平平衡，这些点是 　   　。

26．为规范停车秩序，西安市交警对违停车辆拖移，其工作原理图如图所示。当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力F＝5×103N时，在100s内可将质量为1.5t的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端。已知斜面高为1m，长为5m。滑轮B的作用是 　   　（选填“省力”、“省距离”或“改变力的方向”）；在小车A由斜面底端被拖上斜面顶端的过程中，拉力F所做的有用功为 　   　J；整个装置的机械效率为 　   　；利用该装置拖小车 　   　（选填“能”或“不能”）省功。（不计车长、钢绳重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g取10N/kg）

27．如图是小明在做俯卧撑和引体向上时的锻炼场景：

（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F2，则F1　   　F2。

（2）如图乙，小明的质量为60kg，做一次引体向上需克服重力做功 　   　J，如果小明1min完成10个引体向上，则他的功率是 　   　W。（g取10N/kg）

四．作图题（共3小题）

28．如图是常见的一种活塞式抽水机的示意图，手柄BOA可看成一个杠杆，画出图中手柄所受动力F1的力臂L1和阻力F2。

29．图（a）是胶棉拖把的结构图。向上拉拉手，使之绕O点转动，胶棉夹挤出棉头中的水分。请在图甲（b）中画出作用在B点的阻力F2的力臂L2和在A点所用最小的动力F1。

30．如图所示，画出力F1对支点O的力臂L1。

五．简答题（共3小题）

31．马路清扫车是代替环卫工人清扫马路的自动化机械，这种清扫车以汽油发动机作为动力，并配有大功率吸尘器，可将灰尘和垃圾吸进车上的垃圾箱。请回答下列有关问题：

（1）马路清扫车在作业时，灰尘和垃圾会被“吸”入车上的垃圾箱内？请运用所学的物理知识加以解释；

（2）一辆清扫车在较脏的平直马路上匀速前进实施清扫，在清扫过程中，清扫车的动能将如何变化？写出你判断及理由。

32．如图甲所示，木块A静止在光滑水平台上，轻质无弹性细线的一端系在A上，另一端绕过定滑轮系在木块B上。释放后，A由静止加速至速度为v的过程中，B重力做的功为W1；如图乙所示，A在水平拉力F的作用下，再次由静止加速至速度为v的过程中，拉力F做的功为W2。请判断W1和W2的大小关系，并说明理由。（不计滑轮与绳之间的摩擦及空气阻力）

33．如图所示是中国女子冰壶队在冬奥会上比赛的场景，在冰壶的比赛中会涉及到许多物理知识，请你思考回答下列问题：

（1）运动员投出的冰壶为什么能继续运动？

（2）比赛中使用的冰壶刷属于省力杠杆还是费力杠杆？

（3）冰壶出手后，在向前运动过程中运动状态是否改变？

六．实验探究题（共2小题）

34．在“杠杆平衡条件”的实验中：

（1）挂钩码前，杠杆在如图（a）所示的位置静止，此时杠杆 　   　（达到/没有达到）平衡状态；此时我们常把杠杆的平衡螺母向 　   　调，直至杠杆在水平位置平衡，这样，既消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，又便于测量 　   　；

（2）如图（b）所示，在A点挂2个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 　   　N；（g＝10N/kg）

（3）如图（c），保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F 　   　（变大/变小/不变），F与其力臂的乘积变化情况是 　   　（变大/变小/不变）；

（4）如图（d）是小华做实验记录数据，请将其中空缺应为 　   　；分析数据可以得出杠杆平衡的条件：　   　（符号表示）。

35．小明在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，选择了质量不同的两个小球、斜面和木块等器材。

（1）图甲实验中，探究的“动能”是指 　   　；

A.小球在斜面上时的动能

B.小球撞击木块时的动能

C.小球撞击木块后的动能

D.小球在刚释放时的动能

（2）为控制小球到达水平面时的速度相等，小明应让不同质量的小球从斜面的 　   　（不同/相同）高度处释放；实验过程中是通过比较 　   　来反映小球的动能大小；

（3）小明还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究小球的动能大小与质量的关系。这个设计方案是否可行？理由是 　   　。

七．计算题（共3小题）

36．在万物皆可外卖的时代，外卖拯救了无数人的胃和无数“出门困难户”。某骑手现接到一个订单，从商家到顾客距离为3km，他用时10min将货送到了顾客手里，假设这个过程中电动车匀速直线行驶，受到的阻力为40N，g取10N/kg，则：

（1）电动车做了多少功。

（2）电动车的功率是多少。

37．一辆质量为1500kg的汽车，在平直公路上匀速行驶160m，用时20s，汽车的牵引力为500N。求：（取g＝10N/kg）

（1）汽车受到的重力；

（2）在此过程中，汽车牵引力做的功；

（3）在此过程中，汽车牵引力做功的功率。

38．如图是一种塔式起重机上的滑轮组，现将重1.5×104N的物体沿竖直方向向上吊起3m，绳端拉力为6250N，克服绳重和摩擦做的功是拉力做功的0.2倍。

求：（1）则此过程提升重物的有用功。

（2）滑轮组机械效率。

（3）动滑轮总重力。