专项训练(四)功和机械能简单机械-【拓展与培优】2024-2025学年新教材八年级下册物理同步导学测试卷（人教版2024）

#&" !!!!!!!!!!! !! ! !物理!八年级下册! 专项训练!四" 功和机械能!简单机械 一"选择题 !&在下列过程中属于将动能转化为重力势能的是 !!!" '&弯弓将箭射出 (&上紧发条的闹钟指针转动 )&匀速上升的电梯 *&人造卫星从近地点运行至远地点 "&下列工具在使用时属于费距离的杠杆是 !!!" '&筷子 (&瓶盖起子 )&镊子 *&天平 #&关于功*功率和机械效率#下列说法正确的是 !!!" '&做功多的机械#功率一定大 (&功率大的机械#做功一定快 )&做功快的机械#机械效率一定高 *&精密的机械#机械效率能达到 "##! $&某同学听到上课铃响了#他一口气从一楼跑到三楼#所用 时间为 "4 L' 那么他上楼过程中#克服自己重力做功的 功率最接近 !!!" '&% J (&%# J )&%## J *&% ### J %&,物原- 记载)$史佚始作辘轳'&如图所示#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' 以下方法可以提高辘轳机械效率 的是 !!!" '&减小桶的质量 (&减小桶内水的质量 )&增大转动摇把的速度 *&使用更粗的绳子 &&如图所示#某同学在做模拟$蹦极&的小实验#一根橡皮筋 一端系一个小球#另一端固定在 -点' 0点是橡皮筋不 系小球自然下垂时下端所在的位置#8点是小球从 -点 自由释放后所能达到的最低点#关于小球从 -点到 8点 的运动过程#下列说法正确的是 !!!" A B C '&小球在0点时的动能最大 (&从0点下落到8点的过程中#小球的动能先 增大后减小 )&从-点下落到 8点的过程中#橡皮筋对小球 的拉力不断增大 *&小球在8点时#橡皮筋的弹性势能最小 '&!山西!中考"如图甲是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图#翻 盖的原理是由两个杠杆组合而成#图乙为两水平杠杆 -, " 0*98, % 组合的示意图' 下列说法正确的是 !!!" *  O O A B D C '&水平杠杆-, " 0为费力杠杆 (&水平杠杆98, % 的支点是8 )&使用脚踏式翻盖垃圾桶$翻 盖&可以省功 *&克服垃圾桶桶盖重做的功 为有用功 (&如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式 !不计机械自重和摩擦##其中所需动力最小的是 !!!" '& F (& F 
N 
N )& FU  0 ,  U 
N 
N *& F )&工人用相同的滑轮以如图甲*乙所示的两种方式把同一 物体竖直匀速提升相同高度#所用的时间也相同#物体质 量大于滑轮质量!绳重及滑轮与轴之间的摩擦不计##则 下列说法错误的是 !!!" *  '&甲中绳端拉力做功的功率比乙中 绳端拉力做功的功率快 (&甲滑轮机械效率比乙高 )&甲中工人所用拉力大于乙中工人所 用拉力 *&甲中绳端拉力做的功比乙中少 !*&为了将放置在水平地面上重.@"## +的重物提升到高 处#小明同学设计了图甲滑轮组装置' 当用图乙所示随 时间变化的竖直向下拉力"拉绳时#重物的运动速度 ; 和上升的高度 5随时间(变化的关系图像分别如图丙和 图丁' 若重物与地面的接触面积 = @4 8"# D% 6%#不计 绳重和摩擦#绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方 向' 则下列正确的是 !!!" *    F G tT tT tT hNF/ v NT                    '&在 # 9" L内#动滑轮对物体做功 %## K (&在 " 9% L内#拉力"做的功为 .74 K )&在 % 9. L内#拉力"的功率为 .## J *&在 % 9. L内#滑轮组的机械效率 # 为 4.! 二"填空题 !!&在体育考试中#小明投出的实心球在空中的运动轨迹如 图所示' 在投掷的过程中#小明!!!!!填%有&或 %没有&#对实心球做功#实心球在最高点时!!!! !填%具有&或%不具有&#动能' 
N 第 "" 题图 !!! FA FB A B 第 "% 题图 !"&如图所示#用不同的滑轮提升重均为 "## +的物体#不 计滑轮的重力*绳重和摩擦#拉动 0物体的滑轮相当于 !!!! !填 %省力& %费力&或 %等臂&#杠杆#" - @ !!!!+(" 0 @!!!!+' !#&!乐山!中考"在地震救援中队员利用各种器材展开抢 险救灾工作' 利用图甲所示的钢丝钳#救援队员把钢筋 剪断#钢丝钳是!!!!!填%省力&或%费力&#杠杆' 使用撬棒#救援队员把滚落在公路上的石块撬起#如图 乙所示#若救援队员在撬棒9点沿9/方向用力撬起石 块 "#撬棒的支点是!!!!点(救援队员还可以沿 9> 方向用力撬起石块 "#两种方式中沿!!!!方向更 省力' !$&如图是商场的自动扶梯#它的部分几何尺寸如图所示# 质量为 4# 01的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼' 已知扶梯以 " 62L的速度匀速上行' 则在上升过程中# 小华的动能!!!!!填%变大&%变小&或%不变&##机 械能将!!!!!填%变大&%变小&或%不变&#(扶梯对 他做功的功率是!!!!J' 第 "- 题图 ! F F A B C 第 "4 题图 !%&如图光滑斜面-0:-8#沿斜面 -0和 -8分别将同一重 物从它们的底部匀速拉到顶部#速度相同#沿斜面所需 拉力分别为" " 和" % #它们做功的功率分别为4 " 和4 % 两 个斜面的机械效率分别为 # " 和 # % #则" " !!!!" % #4 " !!!!4 % # # " !!!! # % ' !均填% :&% B&或% @&# ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ' #'" !&&生产生活中#人们常用的简单机械除了杠杆*滑轮#还有 轮轴和斜面' 如图甲所示#盘山公路就相当于一个斜 面#某汽车在盘山公路上行驶上陡坡时#司机常常换用 !!!!!填%高&或%低&# 速挡#这样做是因为在发动 机的输出功率一定时#可以增大动力#图乙和图丙所示 是生活中常见的两种钉子#其中与盘山公路的力学原理 相同的是图!!!!!填%乙&或%丙&#所示钉子' 三"作图题 !'&如图所示#,-0为一可绕,点自由转动的轻质杠杆#,- 垂直于-0#在,-中点8处挂一质量为 " 01的物块#要 求在端点0处施加一个最小的力"#使杠杆在图示位置 平衡#请画出这个最小的力及它的力臂' A C O B 四"实验探究题 !(&为了探究物体的动能大小跟哪些因素有关#同学们设计 了如下实验' 实验中让钢球从斜面上某个高度由静止 沿斜面滚下#在底部与静止在水平面上的木块发生碰 撞#木块沿水平方向向右运动直至停止#其中 5 % :5 " #不 考虑空气阻力' s m h s m h s m h *   !""实验中是通过观察!!!!!!!来判断!!!! !填%钢球&或%木块&#的动能大小(用来研究超速安全隐 患时#我们应选择!!!!两图所示实验来进行比较( !%"实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离#则 开始时钢球的重力势能!!!! !填 % :& % B&或 % @&#木块克服摩擦力所做的功( !."若完成了图乙操作后#在做图丙所示的实验时#木块 滑出了水平木板#如果仅对图丙所示的实验进行改进# 下列措施可行的是!!!!!填字母#' '&换质量更大的木块 (&降低钢球开始的高度 )&换质量大于* % 的钢球 *&换质量小于* " 的钢球 !)&小张利用杠杆开展相关实验探究) !""安装好杠杆#将其放到水平位置后松手#发现杠杆右 端下沉#如图甲所示' 则应将平衡螺母向!!!!!填 %左&或%右&#调节#直到杠杆在水平位置平衡(实验中 调节杠杆在水平位置平衡的目的是!!!!!!!( A O OO B O *    !%"如图乙所示#在-点挂 .个重力均为 #&4 +的钩码#在 0点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆#使其在水平位置平衡# 弹簧测力计的示数为!!!!+(若在第!""小题所描述的 情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验#弹簧测力 计的示数会!!!!!填%偏大&%偏小&或%不变&#( !."始终垂直于杠杆向下拉弹簧测力计#使杠杆从水平 位置缓慢转过一定角度#如图丙所示' 此过程中#弹簧 测力计拉力的力臂!!!!#拉力的大小!!!!(!均 填%变大&%变小&或%不变&# !-"实验中小明发现用图丁所示的方式悬挂钩码#杠杆 也能在水平位置平衡#但老师建议不宜采用这种方式# 其主要原因为!!!!!填字母#' '&一个人无法独立操作 (&不方便测量力臂 )&力和力臂数目过多#不易得出结论 *&杠杆不平衡 "*&在$探究动滑轮工作时的特点&活动中#小明用如图所示 的滑轮组提升钩码#改变钩码的数量#测得的实验数据 如下' 实验 序号 钩码重 .2+ 钩码上升 高度 5256 拉力 "2+ 绳端移动 的距离+256 " "&# "# "&" .# % %&# "# "&7 .# . .&# "# %&. .# *   !""从实验数据可得出实验结 论)同一滑轮组#!!!!!!# 机械效率越高' !%"以下情形导致测得的机械效 率偏大的是!!!!!填字母#( '&加速拉动弹簧测力计 (&弹簧测力计读数错误#致使结 果偏大 )&钩码有磨损#导致实际质量比标注质量小 *&弹簧测力计的指针在零刻线以下#未调零测量拉力 !."小明进一步研究#计算出每一组总功与有用功和克 服动滑轮重力的功的差值 ! :@:总 D:有 D:轮#根据表 格中的数据#发现重物的重力越大#差值 ! :!!!! !填%越大&%越小&或%不变&##请你利用所学知识对此 作出解释) ! !' 五"计算题 "!&!新素材"如图所示#一款新型机器人#其质量为 3# 01# 内置智能系统#可以给孩子讲故事#可以陪老人聊天*散 步#还具有净化空气等功能' 若机器人在 4# L内可水平 匀速直线运动 .# 6#运动时所受阻力为自重的 " %# ' !取 "# +201#请通过计算回答) !""机器人所受重力是多少+ !%"此过程中牵引力做功是多少+ !."此过程中牵引力做功的功率是多少+ ""&一辆汽车通过滑轮组匀速提升物体' 在汽车对绳子施 加的拉力"的作用下#重 " %## +的物体-以 " 62L的 速度匀速上升了 % 6#在这个过程中#拉力 "做功的功 率为 "&4 0J#不计绳重与摩擦' 求) !""有用功:有是多大+ !%"滑轮组的机械效率 # 为多少+ !."拉力"是多少 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! + $(" !%"某次操作中#将重 .,# +的泥土以 #&- 62L的速度匀速 提起#设工作的时间为 (2#则该装置此时提升泥土的有用 功为 :有用 @.5 @.,# +8#&- 62L8(; 由4@ : ( 可得#该装置拉力"做的功为 :总 @4(@"3# J8(; 利用该装置此次提升泥土的机械效率 # @ :有用 :总 8"##! @ .,# +8#&- 62L8(; "3# J8(; 8"##! @3#! !."在提升泥土上升 . 6的过程中#则泥土运动的时间为 (B@ 5 ; @ . 6 #&- 62L @7&4 L 由4@ : ( 可得#拉力"做的总功为 :总2@4(B@"3# J87&4 L@" .4# K 提升泥土的有用功为 :有用2@.5 @.,# +8. 6@" #3# K 克服动滑轮和筐受到的总重力做的功为 :轮 @.轮筐5 @.4 +8. 6@"#4 K 拉力"克服摩擦力做的功 : ) @:总2D:有用2D:轮 @" .4# KD" #3# KD"#4 K@",4 K 专项训练%一& 力!运动和力 !&)!"&)!#&)!$&*!%&'!&&(!'&'!(&*!)&*!!*&( !!&作用点!相互 !"&%!& !#&,4# +!竖直向下 !$&改变物体的形状!相互!运动状态 !%&3!"%!"% !&&右!向右做匀速直线运动 !'& F
/ F  !!(& F vf G !)&!""天平!弹簧测力计!!%" ,&3,!!."'!正比 "*&!""水平!匀速直线!!%"压力!!."乙*丙!!-"甲! !4"大于!错误!没有控制压力大小相等 "!&!""重力!改变力的方向!!%"否!!."将硬纸板从中间 剪开一分而二!!-"平衡 ""&解)!""根据.@*!可得#该无人机的重力为 .机 @*机 ! @4 018"# +201@4# + !%"该无人机悬停时#受到的重力和升力是一对平衡力#其 大小相等#因此需要的升力为 "@.@4# + !."当无人机装载货物悬停时#货物和无人机的总重力与 升力是平衡力#大小相等#即) "升 @.机 N.货物# 由于升力最大为 %## +#因此最多能吊起货物的重力为 .货物 @"升 D.机 @%## +D4# +@"4# + 根据.@*!可得#最多能吊起的货物质量为 *货物 @ .货物 ! @ "4# + "# +201 @"4 01 "#&解)!""由图乙可知# # 9% L物体静止#处于平衡状态#物 体在水平方向上受到推力和静摩擦力的共同作用#这两个 力是一对平衡力#则摩擦力大小为 ) " @" " @% + !%"由图乙可知#- 9, L物体匀速直线运动#处于平衡状 态#物体在水平方向上受到推力和滑动摩擦力的共同作 用#这两个力是一对平衡力#则滑动摩擦力大小为 ) % @" % @- + !."由图乙可知#% 9- L物体加速运动#压力和接触面的粗 糙程度不变#滑动摩擦力不变#物体在第 . 秒时所受滑动 摩擦力的大小为 ) . @) % @- + 专项训练%二&!压强 !&'!"&*!#&*!$&(!%&'!&&)!'&'!(&(!)&)!!*&' !!&变大!变小 !"&不能!不能 !#&%/. !$&连通器!"&% 8"#. !%&大气压强!压强!密度一定液体深度越深压强越大 !&&等于!小于!大于!等于 !'&!""7.-!!%"不变!!."变长!不变 !(&!""凹陷程度!!%"乙*丙 !."受力面积相同时#压力越大#压力作用效果越明显 !-"控制变量法!!4" @ !)&!"" B!$!%!!%"大于!小于!逆风!!."小于 "*&!""不漏气!!%"深度!上窄下宽!丙*丁!!.") "!&解)!""$平衡车&的重力 .车 @*车 ! @"# 018"# +201@"## + $平衡车&对地面的压力 "@.车 N.学生 @"## +N,## +@7## + !%"$平衡车&对地面的压强 1@ " = @ 7## + #&#" 6 % @7 8"# - C< ""&解)!""潜水艇对水平地面的压力为 "@.@*! @. 8"# , 018"# +201@. 8"# 7 + 潜水艇对水平地面的压强为 1@ " = @ . 8"# 7 + " 8"# . 6 % @. 8"# - C< !%" " 潜水艇受到江水的压强 1水 @"水 !5 @"&# 8"# . 0126 . 8"# +20184# 6@4 8"# 4 C< # 根据1@ " !5#因为 "水 B"海水#所以 5水 :5海水#5水 @4# 6# 所以 5海水 B4# 6' 专项训练%三&!浮力 !&)!"&'!#&'!$&*!%&'!&&)!'&)!(&'!)&*!!*&' !!&等于!小于 !"&增大排开液体的体积!% !#&甲!丙!甲 !$&"&3!上浮!连通器 !%&%-!#&, 8"# . !&&#&"3!#&$ 8"# . !'& F " 
/ !(&!""" " D" % !" . D" - !!%"" " D" % @" . D" - !!." :! !-" @ !)&!""%&7!!%"#&"!!."物体排开液体的体积 !-"物体浸没在液体的深度 !4""&.!%##!!,"减小!-%# "*&解)!""制作该独木舟所用材料的密度 "木 @ *木 6木 @ ,# 01 #&"4 6 . @#&- 8"# . 0126 . !%"独木舟漂浮#浮力等于重力#故此时独木舟受到的浮 力为 "浮 @.木 N.人 @*木 ! N*人 ! @,# 018"# +201N4# 018 "# +201@" "## + !."独木舟底部距离水面 "# 56时#受到水的压强为 1@ "水 !5 @"&# 8"# . 0126 . 8"# +2018"# 8"# D% 6@ " ### C< 独木舟底部距离水面 "# 56时#由4@ " = 可得#底部 %# 56% 的面积上受到的压力 "@1= @" ### C<8%# 8"# D- 6 % @% + "!&解)!""王冠受到的重力 .@*! @4## 8"# D. 018"# +201@4 + !%"王冠浸没在水中受到的浮力 "浮 @.D"拉 @4 +D-&-" +@#&4$ + !."由"浮 @"水 !6排可得#王冠的体积 6@6排 @ "浮 "水 ! @ #&4$ + "&# 8"# . 0126 . 8"# +201 @4&$ 8"# D4 6 . ""&解)!""漂浮在海面上的密封沉管#在灌水前受到的浮力为 "浮 @.管 @, 8"# 3 + !%"沉管的总体积为 6总 @"3# 68.4 68"# 6@,. ### 6 . 沉管刚好浸没海水中时#排开海水的体积为 6排 @6总 @,. ### 6 . 此时受到的浮力为 "浮2@"海水!6排 @"&# 8"# . 0126 . 8"# +2018,. ### 6 . @ ,&. 8"# 3 + 沉管恰好悬浮时#沉管内注入海水的质量最小#注入海水 的重力为 .水 @"浮2D.管 @,&. 8"# 3 +D, 8"# 3 +@. 8"# 7 + 由.@*!可得#注入海水的质量为 *水 @ .水 ! @ . 8"# 7 + "# +201 @. 8"# , 01 所以#由 " @ * 6 可得#海水的体积为 6海水 @ *水 "海水 @ . 8"# , 01 "&# 8"# . 0126 . @. 8"# . 6 . !."其上表面到海面的深度为 -# 6时受到海水的压强为 1@ "海水!5 @"&# 8"# . 0126 . 8"# +2018-# 6@- 8"# 4 C< 由1@ " = 可得#上表面受到海水的压力为 "@1= @- 8"# 4 C<8"3# 68.4 6@%&4% 8"# $ + 因为密封沉管下半部分埋入海底泥沙中#所以密封沉管不 受浮力#此时密封沉管对海底泥沙的压力为 "压 @"N.管 @%&4% 8"# $ +N, 8"# 3 +@.&"% 8"# $ + 专项训练%四&!功和机械能!简单机械 !&*!"&(!#&(!$&)!%&'!&&(!'&*!(&)!)&'!!*&) !!&有!具有 !"&等臂!4#!"## !#&省力!-!9/ !$&不变!变大!.## !%&B! B! @ !&&低!乙 !'& A C l O B F !(&!""木块被撞击的距离!钢球!甲*乙!!%" :!!."* !)&!""左!便于测量力臂!!%"%!偏小!!."不变!变小! !-") "*&!""所提升物体越重!!%") !."越大!物体的重力越大#绳子和滑轮以及滑轮转轴的 摩擦越大# ! :就是克服绳重和摩擦所做的功# ! :也就 越大 "!&解)!""机器人所受重力 .@*! @3# 018"# +201@3## + !%"由题可知#运动时所受阻力为 )@ " %# .@ " %# 83## +@-# + 机器人水平匀速直线运动#根据力的平衡可得# 此过程中 牵引力和阻力大小相等# 即 "@)@-# + 此过程中牵引力做功 :@"+@-# +8.# 6@" %## K !."此过程中牵引力做功的功率 4@ : ( @ " %## K 4# L @%- J ""&解)!""有用功为 :有用 @.5 @" %## +8% 6@% -## K !%"物体 -以 " 62L的速度匀速上升了 % 6#由 ;@ + ( 可 得#需要的时间为 (@ + ; @ % 6 " 62L @% L 由4@ : ( 可得#拉力"做的功为 :总 @4(@"&4 8"# . J8% L@. ### K 滑轮组的机械效率为 # @ :有用 :总 8"##! @ % -## K . ### K 8"##! @3#! !."已知物体-运动的速度是 " 62L#连接动滑轮绳子的股 数是 .#则拉力运动的速度为 . 62L#由4@ : ( @ "+ ( @";可 得#拉力为 "@ 4 ;2 @ "&4 8"# . J . 62L @4## + 期末测试卷 %一& !&*!"&*!#&)!$&*!%&(!&&'!'&*!(&)!)&)!!*&* !!&运动状态!力的作用点 !"&被后车追尾!小于 !#&连通器!摩擦!大气压 !$&上!% !%&"&% 8"# 3 !变小 !&&,##!74!!3#!%# !'& O l F !!!!(& O f