第九章 机械和功 - 初中物理八年级下册 单元测试（北师大版2024）

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第九章 机械和功单元检测卷 考试范围 ：第九章（北师大版2024） 分值：100分 时间：90分钟 第Ⅰ卷（选择题）单选题（共20题，每题2分）。 1．估测是物理学习中一种非常重要的能力，下列估测符合实际的是（　　）A．一个中学生对地面的压力约为 B．将一个鸡蛋举高所做的功约为C．家用小汽车的功率约为 D．现在考室内的大气压约为2．《天工开物》是中国明代科学家宋应星于1637年编写的一部综合性科技著作，被誉为中国古代的“百科全书”。这本书详细记录了明代的农业、手工业和工艺技术，是研究中国古代科技和经济史的重要文献。也为现代机械的发展奠定了一定的基础，下列选项中的物体在正常使用时可以省力的是（   ）A．定滑轮 B．镊子 C．筷子 D．老虎钳3．中国空间站上的航天员可以在机械臂的辅助下进行舱外检修工作，机械臂类似人的手臂，可以省距离，下列工具中，按图中所示方法使用时与机械臂属于同一类杠杆的是（   ）A．扫帚 B．扳手C．羊角锤 D．核桃夹4．对功的理解，下列说法中正确的是（　　）A．力作用的时间越长，力做功越多 B．物体通过的路程越长，力做功越多C．作用在物体上的力越大，力做功越多 D．运动员举起杠铃的过程中，他对杠铃做了功5．如图所示，利用动滑轮提升物体。物体重为10N，在10s内沿竖直方向被匀速提升了2m，所用拉力大小为6N。在此过程中，下列说法正确的是（　　）A．物体运动的速度为0.4m/s B．动滑轮对物体做功为10JC．该滑轮的机械效率为83.3% D．拉力的功率为2W6．杆秤是我国古代劳动人民在长期生产实践中发明的简单而精巧的衡器。同学们自制了一个杆秤如图所示，将秤钩固定在C点，秤钩上不挂重物且无秤砣时，提纽移至A点杆秤恰好水平平衡，测得CA=4cm。当在秤钩上挂上重物时，将秤砣移至B点使杆秤水平平衡，AB=24cm，所用秤砣质量为0.5kg。以下说法正确的是（       ）A．自制杆秤的零刻度线在A点右侧B．称重时利用了杠杆平衡条件，此时重物的质量为3kgC．因杆粗细不均匀，秤的刻度线分布也不均匀D．要使该杆秤的量程变大，应该换用质量更小的秤砣7．如图所示，一轻质弹簧测力计上端固定于天花板上的O点，下端悬挂一个滑轮。A、B两重物用一跨过滑轮的细绳相连接，重物A静止于地面上，设A、B两重物的重力分别为和，此时弹簧测力计的示数为，忽略绳重与摩擦，下列说法正确的是（　　）A．地面对重物A的支持力大小为 B．滑轮的重力大小为C．弹簧测力计的示数 D．细绳受到的拉力大小为8．下图所描述的力，对物体做功的是（   ）A．熊猫用力举着杠铃不动 B．用力拉绳匀速提升重物C．用手搬石头没搬动 D．用力提着水桶沿水平方向移动9．如图1所示，水平拉力F1作用在物体甲上，使其沿水平面以速度v1向右做匀速直线运动；如图2所示，在甲上放置物体乙，水平拉力F2作用在甲上，使两物体一起沿同一水平面以速度v2向右做匀速直线运动。F1和F2作用时间均为t，忽略空气阻力。下列判断正确的是（    ）A．v1一定小于v2 B．F1一定小于F2C．F1做的功一定小于F2做的功 D．F1的功率一定小于F2的功率10．如图所示，利用滑轮组将重力为2N的物体，以的速度提升，拉力F为，下列说法正确的是（　　）A．绳自由端移动的速度为 B．适当增加动滑轮重可以提高机械效率C．滑轮组的机械效率为 D．F所做的有用功为11．《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。下列说法正确的是（　　）A．该装置相当于简单机械中的斜面B．该装置既可以省力，又可以省功C．打水时克服水重和桶重做的功是有用功D．使用更轻的桶可以提高该装置的机械效率12．如图甲所示，同一木块放在同一水平面上，先后两次沿水平方向拉动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。下列有关说法正确的是（　　）A．①、②两次的拉力大小B．木块前后两次所受的摩擦力大小关系是，两次的拉力大小关系是C．两次的速度大小关系是，两次的拉力大小关系是D．实际生活中没有符合题意的情景存在13．物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动的路程与时间的关系图象如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2，则F1∶F2和P1∶P2分别为（　　） A．3∶5    9∶25 B．3∶5    1∶1 C．3∶5    3∶5 D．1∶1    3∶514．如图所示，F的方向竖直向上，整个装置处于静止状态，在F以B点为轴转向BM方向和转向BN方向的过程中（　　）A．F逐渐变小B．F始终逐渐变大C．转向BM方向时，F逐渐变大；转向BN方向时，F先逐渐变大后逐渐变小D．转向BM方向时，F逐渐变大；转向BN方向时，F先逐渐变小后逐渐变大15．某建筑工地采用了如图所示的装置提升重700N的物体，该物体在10s内匀速上升了4m。已知绳子的拉力F为500N，不计绳重和摩擦，则提升重物的过程中，下列说法正确的是（　　）A．绳子自由端被拉下12m B．拉力F的功率是280WC．滑轮组的机械效率是70% D．拉力所做的额外功是400J16．斜面也是一种简单机械．工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，斜面高为，长为，工人用沿斜面方向的力将重为的箱子从斜面底端推到车上。下列分析与计算正确的是（    ）  A．利用斜面可以省力，也可以省功B．若只减小斜面的坡度，工人所需的推力将增大C．在此过程中斜面的机械效率为D．重物移动过程中受到的摩擦力为17．工人用相同的滑轮以如图甲、乙所示的两种方式，在相同时间内把同一物体竖直匀速提升相同高度，物体质量大于滑轮质量，忽略绳重、摩擦和空气阻力，对比两种方式下列说法正确的是（    ）A．甲中工人所用拉力较小 B．甲中绳端拉力做的功较大C．乙中工人的功率较大 D．乙中滑轮的机械效率较大18．如图所示，小明用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别匀速提升两个质量相同的物体，绳端在相同时间内移动的距离相等。在提升过程中，若绳端拉力F1∶F2=3∶2，下列说法错误的是（　　）A．物体的速度之比v1∶v2=1∶2 B．有用功之比W有1∶W有2=2∶1C．总功之比W总1∶W总2=3∶2 D．机械效率之比η1∶η2=4∶319．小刚用如图所示滑轮组匀速提升一个重为400N的物体，提升0.4m所用时间为2s，人拉绳的力F为150N，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（　　）①绳子自由端移动的速度为；②动滑轮总重为200N；③人拉绳做功的功率为120W④拉力做的总功为240J⑤滑轮组的机械效率为A．②③④ B．①②⑤C．②③⑤ D．①②④20．如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中下列说法正确的是（　　）A．绳子自由端移动的距离为2mB．物体与地面间的滑动摩擦力为48NC．拉力F的功率为4WD．有用功为120J 第Ⅱ卷（非选择题）二、填空题（每空1分，共18分）21．在“探究杠杆的平衡条件”时，若杠杆初始位置如图甲所示，应将杠杆右侧的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直至杠杆水平平衡；在图乙中，杠杆在水平位置始终保持平衡的情况下，弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，其示数将逐渐 （选填“变大”或“变小”）。22．如图所示，在2025年1月16日，在都灵大冬会冰壶项目女子循环赛中，中国队8比7战胜英国队。在冰壶比赛中，运动员将冰壶掷出后，冰壶向前滑动过程中，冰壶的运动状态 （选填“改变”或“不改变”），水平冰面对冰壶的支持力 （选填“做功”或“不做功”）23．老旧小区没装电梯的情况下，李师傅送水时会选择将水扛上楼，第一次李师傅用8min将两桶水从一楼送到四楼，第二次用10min将一桶水从一楼送到六楼，两次送水过程中李师傅对水桶做功分别为W1、W2，做功的功率分别为P1、P2，则W1∶W2= ，P1∶P2= 。24．生活中的一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉上有螺纹，在我们学过的简单机械中它属于 （省力或费力）杠杆，螺纹 （选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。25．小红设计了一个升降装置，如图所示。通过它把一个重力为260N的物体从地面提升到9m高的阳台上，所用拉力为90N，用时10s，不计绳重和摩擦，动滑轮的质量为 kg，绳端移动的速度为 m/s。（取10N/kg）26．如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为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，则力F的大小是 N；保持F的方向始终竖直，将杠杆从OA位置匀速提升到OB位置的过程中，力F的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。27．如图所示的装置，在水平拉力 F 的作用下，物体 M 沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧测力计读数为10N，物体M 的运动速度为 1m/s，则物体 M 与地面间的摩擦力为 N，水平拉力 F 做功的功率为 W。（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦）28．如图所示，把重为20N的物体从斜面底端匀速推到斜面顶端，斜面长2m，高0.7m，沿斜面的推力F为10N。那么，此过程中有用功是 J，斜面的机械效率是 。29．爸爸开着小轿车带小明去旅行，若汽车做直线运动，牵引力的功率恒为9×104W，运动过程中受到的阻力保持不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示，在0～10s内，牵引力做功 J，阻力为 N。三、作图题（每题2分，共4分）30．图甲是皮带打孔器，其AOB部分可视为一个杠杆，图乙是其简化示意图，图中O为支点，是打孔时A点受到的阻力。请在图乙中画出作用在B点的最小动力及其力臂。31．不计绳重、滑轮重力与摩擦，拉力F与物重G的关系为，请画出滑轮组的绕线方式。四、实验题（每空1分，共17分）32．利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。(1)实验前，杠杆如图甲所示，可将杠杆左端的平衡螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡，这样可以避免杠杆自重对实验的影响，同时便于测量 。(2)杠杆平衡后，如图乙所示，在杠杆B点挂3个相同的钩码，可在杠杆的D点挂 个相同的钩码，使杠杆仍然在水平位置平衡。(3)如图乙所示，用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆水平平衡，若弹簧测力计逐渐向右倾斜，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。(4)保持B点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂l1和动力F1的数据，绘制了l1﹣F1的关系图象，如图丙所示。请根据图象推算，当l1为0.6m时，F1为 N。(5)如图丁，手提起物体时，桡骨在肱二头肌的收缩牵引下绕肘关节转动，此过程中肱二头肌收缩的距离 （填“大于”、“等于”或“小于”）手移动的距离。33．选用图中所示一套装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如表：(1)实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码 上升，由记录的数据可知，该实验使用的是图 所示的实验装置；(2)第4次实验时所做的有用功为 J，滑轮组的机械效率是 %；(3)分析1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越 （选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 （选填“有关”或“无关”）；(4)用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是 　 　 。A．换用更轻的动滑轮B．加快提升物体的速度34．小军在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，装置如图所示，表面粗糙程度不同、外形相同的铝块和木块，一端带有定滑轮的长木板固定不动，铝块通过细线与弹簧测力计相连（忽略滑轮摩擦），图甲中，将铝块放在水平木板上，竖直向上拉弹簧测力计，当铝块沿水平方向向右做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为。图乙中，当木块随铝块一起沿水平方向向右做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为。(1)实验中定滑轮的作用是 ；(2)比较甲、乙两次实验，可以得出：在接触面粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大；(3)乙图实验完成后，利用原图中实验器材，将木块与铝块互换位置，重复实验，比较两次弹簧测力计的示数，还可以探究影响滑动摩擦力大小与 有关；(4)请你判断：图丙中铝块水平运动时所受滑动摩擦力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）图甲中铝块所受的滑动摩擦力。五、解答题（每题7分，共21分）35．如图所示，将重物A匀速提高3m，若物体A质量为60kg ，动滑轮重、绳重及滑轮之间的摩擦忽略不计（g=10N/kg），求：(1)绳自由端移动的距离s；(2)物体A所受重力G；(3)拉力F的大小。36．如图甲是华为与江淮合作推出的尊界品牌首款车型尊界S800，定位百万级的超豪华车。尊界S800实现全自动驾驶和无人自动充电。汽车（包括司乘人员）的质量为2.8t。在水平路面上以恒定功率做直线运动的图像如图乙，求：（g=10N/kg）(1)汽车静止在水平路面上时，对地面的压强？（轮胎与地面总接触面积为0.14m2）(2)汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，求汽车的恒定功率；(3)汽车在前10s内牵引力做的功。37．小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图像如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%。每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。问：(1)物体在空中上升1m，小雨做的功是多少?(2)每个滑轮的重力是多少?(3)物体的密度是多少?实验次数钩码重力G/N钩码上升高度h/cm拉力F/N绳子自由端移动距离s/cm机械效率η12.051.01566.7%24.051.81574.1%34.0101.83074.1%46.052.515