第十一章 机械与功 自我测评卷(习题课件)-【优+学案】2023-2024学年八年级下册物理课时通(教科版)

年级下册·JK 物 理 第十一章自我测评卷 一、选择题（每小题2分，共20分） 1.如图所示的简单机械，属于省力杠杆的是（　C　） 2.初二年级的诚诚同学，对与自己有关的一些物理量估计正确的是（　C　） A.诚诚双脚站立时对地面的压强约为103 Pa B.诚诚游泳时受到的浮力约为50 N C.诚诚把物理书从地面捡到课桌上所做的功大约为3 J D.诚诚爬楼梯的功率约为2 000 W C C 3.用如图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是 （　D　） D 4.如图所示，分别沿光滑的斜面AB和AC将相同的重物运到A点，如果所用沿斜面 的拉力分别为FB和FD，所做的功分别为WB和WD，则（　C　） A.FB＝FD，WB＞WD B.FB＝FD，WB＜WD C.FB＜FD，WB＝WD D.FB＞FD，WB＝WD C 5.如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，若每个钩码重0.5 N，为了让杠杆在 水平位置平衡，下列判断正确的是（　A　） A.用测力计在A点拉，无论如何改变用力方向都要费力 B.用测力计在B点拉，无论如何改变用力方向都可省力 C.在A点挂4个钩码能使杠杆平衡 D.在B点用测力计竖直向上拉，当示数为0.6 N时，能使杠杆平衡 A 6.如图所示，一工人用该滑轮组在10 s内将质量为300 kg的重物匀速提升了6 m， 其工作期间的机械效率为60％，钢丝绳能承受的最大拉力为8 000 N（不计绳重与 摩擦），则下列说法正确的是（　C　） A.动滑轮的重力为200 N B.拉力的功率为1.5×103 W C.该吊车在这段时间里所做的额外功为1.2×104 J D.该吊车能吊起的最大重物的质量为400 kg C 7.日常生活独轮车是生活中搬运砖块的轻便工具，在竖直向上的拉力F1作用下， 独轮车在如图所示位置保持静止.下列说法正确的是（　D　） A.独轮车可看作是一个费力杠杆 B.图中车和砖的总重力G与拉力F1之比为3∶1 C.为了更轻便，可以把车厢内砖块适当向后移动 D.若将拉力由F1方向改为F2方向会更省力一些 D 8.如图所示，作用在绳子自由端大小恒为30 N的水平拉力F，使重为400 N的物体 A以0.1 m/s的速度沿水平地面向左匀速运动10 s，该过程中滑轮组的机械效率为80 ％（滑轮和绳重不计），则此过程中（　D　） A.绳子自由端移动的距离为1 m B.滑轮组对物体A的水平拉力为90 N C.拉力F做功的功率为3 W D.拉力F所做的有用功为72 J 第8题图 D 9.如图所示，将质地均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是 全尺长的三分之一.当B端挂5 N的重物G时，直尺的A端刚刚开始翘起，则这把直 尺受到的重力是（　C　） A.2.5 N B.5 N C.10 N D.15 N 第9题图 C 10.如图甲所示的装置，A是重15 N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为 100 N和50 N.质量为50 kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关 系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示.忽略绳重及摩擦，常 数g取10 N/kg.下列结论正确的是（　C　） A.动滑轮的重力为9 N B.第2 s内拉力F的功率为50 W C.此装置最多能匀速运载80 N的货物 D.此装置提升重物的最大机械效率为85％ C 二、填空题（每空1分，共20分） 11.利用图中所示的装置分别用力竖直匀速提升重100 N的物体，物体运动速度为 0.1 m/s，每个滑轮重20 N，不计绳重和摩擦.能改变用力方向的是图 ⁠；拉力 F甲＝ N，F丙＝ N；拉力F乙做功的功率是 ⁠W. 甲　 100　 40　 12　 12.如图所示，用平行于斜面的5 N拉力，将重为8 N的物体沿斜面从底端匀速拉至 顶端.则拉力做的功为 J，斜面的机械效率为 .若另一斜面的高度h与 长度s之比为3∶5，将重25 N的物体匀速拉至顶端的拉力为18 N，则该物体所受 摩擦力为 ⁠N. 第12题图 2　 80％　 3　 13.如图所示，一根均匀的细木棒OC，OA＝OC，B为OC的中点，在C点施力将 挂在A点的重为180 N的物体匀速提升0.2 m，木棒的机械效率为90％，这里的木 棒是一种简单机械，称为 ，提升该物体做的有用功是 J，木棒重 为 N（不计摩擦）. 第13题图 杠杆　 36　 10　 14.杠杆是我们生活中一种常见的简单机械.如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩 擦转动，在A点悬挂一个重为120 N的物体，在B点施加一个竖直向上的拉力F， 使杠杆在水平位置平衡，且OB∶AB＝2∶1，则F＝ N，此杠杆是 ⁠ 杠杆（填“省力”“费力”或“等臂”）.若将F沿BC方向拉，并且杠杆仍保 持水平平衡，则F将变 （填“大”或“小”），原因是 ⁠ ⁠. 180　 费 力　 大　 拉力的力臂减 小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，拉力将变大　 15.安全教育10月16日为“世界脊柱日”.如图所示，人的颈椎起着支撑头部的作 用，颈部肌肉群连接颈部和头部，并控制着头部的运动，长时间低头会对颈椎和 颈部肌肉群造成损伤.人在低头时，头部和颈椎可看作一个杠杆，分析以下问题： （1）请在图中画出人体头部所受重力的示意图. 　　　如图所示. 如图所示. （2）人在低头过程中，头部重力的力臂 （填“增大”或“减小”）； 颈部肌肉群对后颅向下的拉力 （填“增大”或“减小”），若将拉力看 作动力，这是一个 杠杆；头部向下弯曲角度增大，颈椎所受的 ⁠ 增大. （3）结合以上分析，给出一条保护颈椎健康的合理建议： ⁠ ⁠. 增大　 增大　 费力　 压力　 不要长时间低头， 眼睛和书本之间的距离应保持在30～35 cm，端正坐姿（合理即可）　 三、作图题（2分） 16.如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图.当水箱内的水达到一定 高度时，浮标带动杠杆AOB压住入水口，停止上水.请在图中画出B点所受竖直方 向的阻力F2的示意图及阻力臂L2，并画出浮球所受重力的示意图. 　如图所示. 如图所示. 四、实验探究题（共16分） 17.（7分）某班同学利用杠杆做了以下实验. ①当杠杆静止在如图甲所示的位置时，杠杆处于 （填“平衡”或“不平 衡”）状态；要使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向 （填 “左”或“右”）调节，这样做的好处是 ⁠，同时消除杠杆自重 对杠杆平衡的影响. ②小龙同学用如图乙所示的方法使杠杆处于水平平衡状态，测出此时的拉力大小 为F1，发现F1L1≠F2L2，其原因是 ⁠. 平衡　 右　 便于测量力臂　 把L1当成了F1的力臂　 （1）探究杠杆的平衡条件. （2）探究杠杆的机械效率. 如图丙所示装置，每个钩码的质量为m，O为支点.（支点处摩擦忽略不计） ①小江将2个钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1， 测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为η＝ ⁠. （用物理量的符号表示） ②小江又将2个钩码从B点移到C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点 上升高度仍为h2，则弹簧测力计的示数将 F1，此次拉动弹簧测力计做的 功将 第一次做的功.（均填“大于”“等于”或“小于”） 　 大于　 小于　 18.（9分）在测量滑轮组机械效率的实验中，利用如图甲所示装置提升钩码，测 得数据如下表. 次数 物体重 G/N 物体上升 高度h/cm 测力计的 示数F/N 测力计上升 高度s/cm 机械效率 1 8 10 ⁠ 30 74％ 2 15 10 6 30 ⁠ 3 20 10 7.5 30 89％ 3.6　 83％　 甲 乙 （1）在表中填上第1次实验时测力计的示数（如图甲所示）和第2次实验的机械 效率（结果保留两位有效数字）. （2）实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计. （3）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静 止读数.你认为他的想法 （填“正确”或“不正确”），因为他没有 考虑到 对滑轮组机械效率的影响. 匀速　 不正确　 摩擦　 （4）通过表中实验数据分析得出，滑轮组的机械效率与 ⁠ 有关. （5）在图甲基础上增加一个动滑轮（如图乙所示），在图乙中画出最省力的绳 子绕法. 如图所示. 提升物体的重力　 （6）提升相同的重物时，乙滑轮组的机械效率比甲滑轮组的机械效率 ⁠ （填“高”“低”或“相同”）. 【拓展】第3次实验中，若提升重物用时5 s，测力计拉力的功率是 ⁠W. 低　 0.45　 五、计算题（12分） 19.某兴趣小组设计了一个水塔水位监测装置，如图甲所示是该装置的部分简化模 型.轻质硬杆AB能绕O点无摩擦转动，AO∶OB＝2∶3；物体N是一个不吸水的柱 体.打开阀门，假定水的流量相同，物体M（正方体）对压力传感器的压强p与水 流时间t的关系如图乙所示，t2时刻装置自动报警，t3时刻塔内水流完，杠杆始终 在水平位置平衡.已知物体M的密度为6×103 kg/m3，棱长为0.1 m；悬挂物体M、 N的轻质细绳不可伸长，g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3，单位时间内水通过阀 门处管道横截面的体积为水的流量.求： 解：（1）物体M的体积V＝（0.1 m）3＝10－3 m3，物体M的重力G＝mg＝ρVg＝ 6×103 kg/m3×10－3 m3×10 N/kg＝60 N. （2）t1时刻杠杆A端所受拉力大小. 解：（2）分析图乙可知，当在t1时，液面刚好到N的上表面.物体M对传感器的压 力F＝ps＝4 000 Pa×（0.1 m）2＝40 N，根据力的作用是相互的，则传感器对物 体M的支持力F支＝F＝40 N.对物体M进行受力分析可知，物体M受到支持力、重 力和B端绳子的拉力，则B端绳子对它的拉力FB＝G－F支＝60 N－40 N＝20 N.根 据杠杆平衡原理可得，FA×OA＝FB×OB，即FA×2＝20 N×3，解得FA＝30 N. （1）物体M的重力大小. 解：（3）t2时，物体M对压力传感器的压强为0，t3时，物体M对压力传感器的压 强也为0，说明在t2时，物体N已经完全露出水面，则FB'＝G＝60 N，根据杠杆平 衡原理可得，FA'×OA＝FB'×OB，即FA'×2＝60 N×3，解得FA'＝90 N.此时对 物体N进行受力分析可知，物体N受重力和A端的拉力，所以GN＝FA'＝90 N.t1时 对物体N进行受力分析，物体N受重力、A端拉力和浮力，F浮＝GN－FA＝90 N－ 30 N＝60 N，此时物体N完全浸没，物体N的体积VN＝V排＝＝ ＝6×10－3 m3，物体N的密度ρN＝＝＝ ＝1.5×103 kg/m3. （3）物体N的密度. $$