第十章 综合检测 初中物理沪科版八年级全一册（2022-2023学年）

第十章综合检测一、选择题(每小题5分，共25分)第十章综合检测1.关于简单机械的使用，下列说法不正确的是 ()A.使用撬棒，可以省力B.使用定滑轮不能省距离C.利用斜面，可以省功D.使用滑轮组，可以改变动力的方向【答案】C【解析】使用撬棒撬石头时，撬棒相当于杠杆，使用时动力臂大于阻力臂，故可以省力，A正确，不符合题意；定滑轮的实质是等臂杠杆，故使用定滑轮不能省距离，B正确，不符合题意；使用任何机械都不能省功，C不正确，符合题意；使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，D正确，不符合题意。2.如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法正确的是 ()A.从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功B.从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃不做功C.从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功D.举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功【答案】D【解析】运动员从发力到上拉、从上拉到翻站、从翻站到上挺的过程中，杠铃在运动员对它的拉力或支持力的作用下，都沿力的方向移动了一段距离，故这三种情况下，运动员对杠铃都做了功，A、B、C错；在运动员举着杠铃稳定站立的过程中，杠铃没有在运动员对它的支持力的方向上移动距离，故运动员对杠铃不做功，D正确。3.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、F4的大小关系是()A.F2<F3=F4<F1 B.F2<F4<F1<F3C.F4=F2<F1<F3 D.F4<F2<F3<F1【答案】B【解析】根据杠杆平衡条件可得，F1=G；不计滑轮重力和摩擦，故F2=G3，F3=2G；物体在斜面上运动，因不计摩擦，故F4L=Gh(L表示斜面的长度，h表示斜面的高度)，由于斜面倾角为30°，故L=2h，可得F4=G2。综上所述可得F2<F4<F1<F3，故选4.滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动.如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然(不用力)变化，最有可能滑到滑台C处的是()A. B.C. D.【答案】B【解析】根据题意可知，整个过程运动员机械能守恒，A、B处的高度相同，A处运动员应站立，重心较高，重力势能较大，O处运动员半蹲，重心较低，AO的高度差大，有较多的重力势能转化为动能；B处运动员全蹲，重心比A处低，在B处运动员还具有动能，最有可能运动到C处.选项B正确。5.如图所示，重为G的物体在拉力F的作用下，以v的速度在水平桌面上匀速运动了s，已知物体运动时受到的摩擦阻力为物重的1n，不计绳重、轮与轴间的摩擦.下列说法正确的是(A.使用该滑轮组一定省力B.拉力的功率为2FvC.额外功为1n(2nF-G)D.滑轮组的机械效率为G①ρA∶ρB=4∶5 ②pA∶pB=4∶9③FA∶FB=1∶1 ④GA∶GB=5∶4A.只有①②正确 B.只有③④正确C.只有②④正确 D.只有①②③正确【答案】BC【解析】由题图可知，连接动滑轮绳子的股数为2，由于不计绳重、轮与轴间的摩擦，所以拉力F=12(f+G动)，由于f与G动的大小关系未知，则F与f无法比较，所以使用该滑轮组不一定省力，故A错误；绳端移动的速度v绳=2v，则拉力的功率P=Fv绳=2Fv，故B正确；克服摩擦阻力做的功为有用功，W有用=fs=1nGs，绳端移动的距离s绳=2s，总功W总=Fs绳=2Fs，则额外W额=W总-W有用=2Fs-1nGs=1n(2nF-G)s，故C正确；滑轮组的机械效率η=W有用W总=1二、填空题(每空3分，共33分)6.小华利用圆柱形的铅笔、量程为15cm的钢尺以及重为0.3N的橡皮组装成如图所示的杠杆.若想使钢尺在水平位置平衡，此时应向(填“左”或“右”)移动铅笔；钢尺水平平衡时，橡皮的重心在钢尺的2.5cm刻度处，铅笔在钢尺的4.5cm刻度处，则钢尺的重力为________N。【答案】右；0.2【解析】由题图可知，此时钢尺的右端低，左端高，为使钢尺在水平位置平衡，应使橡皮的压力的力臂增大，即钢尺的重力的力臂减小，所以应将铅笔向右移动；钢尺在水平位置平衡时，以铅笔为支点，根据杠杆平衡条件可知，G橡皮×l橡皮=G钢尺×l钢尺，则G钢尺=G橡皮×l橡皮7.如图，弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b是弹簧原长时小球的位置，c是小球到达最右端的位置.则小球从a运动到c的过程中，在(填“a”“b”或“c”)位置动能最大；从b到c的过程中，小球的动能转化为弹簧的，小球从a运动到b的过程中机械能总量(填“增加”“减少”或“不变”)。(不计摩擦阻力)【答案】b；弹性势能；增加【解析】由题意可知，小球从a运动到b的过程中，弹簧的形变程度变小，其弹性势能减小，小球的速度变大，动能变大，弹簧的弹性势能转化为小球的动能；到达b点时，弹簧恢复原长，不计摩擦阻力，其弹性势能全部转化为小球的动能，因此小球在b位置动能最大；再从b运动到c时，弹簧被拉伸，小球的动能逐渐转化为弹簧的弹性势能，小球的动能会变小；小球从a运动到b的过程中，动能变大，重力势能不变，故小球从a运动到b的过程中机械能总量增加。8.小明同学用20N的水平推力将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了10m，在此过程中，推力对购物车做功J，购物车的重力做功J.一个皮球落地后弹起，弹起的高度越来越低，皮球在运动过程中，机械能总量(填“增加”“减少”或“保持不变”)。【答案】200；0；减少【解析】水平推力对购物车做的功W=Fs=20N×10m=200J；由于购物车在重力方向上没有移动距离，所以购物车重力做功为零.皮球弹起的高度越来越低，说明皮球的机械能越来越小，机械能转化为了内能。9.救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F的大小为2.5×103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升.已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m(不计车长，钢绳重、动滑轮重，钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g=10N/kg).在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为J，整个装置的机械效率为，小车A与斜面间的摩擦力大小为N。【答案】2×104；80%；1×103【解析】钢绳做的有用功W有用=Gh=mgh=1×103kg×10N/kg×2m=2×104J；W总=Fs=2.5×103N×2×5m=2.5×104J，装置的机械效率η=W有用W总×100%=2×104J2.5×104J×100%=80%，W额=W总-W有用=2.5×104J-2×104J=5×103J三、作图题(每题3分，共6分)10.如图所示，在A处或B处的虚线框内添加一个滑轮，利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力.添加滑轮并画出滑轮组的绕法。【答案】【解析】若在A处添加滑轮，则该滑轮是一个定滑轮，则滑轮组只有一个动滑轮，绕线后通过动滑轮的绳子段数最多是三段；若在B处添加滑轮，则该滑轮是一个动滑轮，绕线后通过动滑轮的绳子段数最多是四段，更省力。11.如图甲是爆米花锅，锅盖被锁扣紧锁在锅口.为了方便打开锅盖，制作爆米花的师傅在锁扣上加装了一个钢管，钢管与锁扣构成杠杆AOB，扳动钢管的A点，就能打开锁扣.图乙是其简化图，O为支点，F2是阻力.请在乙图中画出打开锅盖时：(1)阻力F2的力臂l2；(2)作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。【答案】四、实验探究题(每空3分，共18分)12.小明所在的实验小组做“测量滑轮组的机械效率”的实验，实验装置如图甲、乙所示。(1)按照图甲装置实验，小明应竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码从A处升高到A'处。钩码上升的高度为cm。(2)小明又用图乙所示的实验装置进行实验，实验数据记录在下表中。①根据表格中的数据，请在图乙中画出实验时绳子的绕法(要求向下拉绳子的自由端使钩码升高)。②由表格中的数据可知，第1次实验时的拉力是N(结果精确到0.1N)，第2次实验时滑轮组的机械效率是(结果精确到1%)。③由两次实验可知，用同一滑轮组提升重物时，物体越重，滑轮组的机械效率越(填“高”或“低”)。【答案】(1)匀速；5.0(2)①如图所示②1.2；91%③高【解析】(2)①由表中数据可知，绳端移动的距离是钩码上升高度的2倍，所以此滑轮组中有2段绳子承担物重，绕线方法如图所示.②第1次实验时的有用功W有用=2.0N×0.02m=0.04J，总功W总=Fs=0.04m×F，机械效率η=W有用W总×100%=0.04

J0.04

m×F×100%=83.3%，解得拉力F≈1.2N；第2次实验时，滑轮组的机械效率五、计算题(第13题8分，第14题10分，共18分)13.如图所示，质量为60kg的工人用滑轮组提升重物，每个滑轮的重力均为50N。(1)用滑轮组让重力为250N的物体匀速上升2m的过程中，人做的有用功为多少？(2)若绳子能够承受的最大拉力为400N，提升重物的过程中，绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，求滑轮组的最大机械效率。【解析】(1)人做的有用功W有用1=Gh1=250N×2m=500J。(2)当以绳子能够承受的最大拉力提升重物时，滑轮组的机械效率最大.设提升重物的高度为h，则绳子自由端移动的距离为s=2h，拉力所做的总功W总=Fs=2Fh，拉力克服动滑轮重力做的额外功W动=G动h，提升重物的过程中，绳子重和摩擦对应的额外功W绳摩=10%W总=10%×2Fh=0.2Fh，则滑轮组做的有用功W有用=W总-W动-W绳摩=2Fh-G动h-0.2Fh=1.8Fh-G动h，该滑轮组的最大机械效率为：η=W有用W总×100%=1.8Fh-G动h2Fh×100%=1.14.图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙.轻质杠杆的支点O距左端l1=0.5m，距右端l2=0.2m.在杠杆左端悬挂重力为20N的物体A，右端悬挂棱长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20N。(g取10N/kg)甲乙(1)此时杠杆右端所受拉力大小为多少？(2)正方体B的密度为多少？(3)若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4×103Pa，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为多少？【解析】(1)设杠杆右端的拉力为FB，由杠杆平衡条件可得GAl1=FBl2，代入数据得20N×0.5m=FB×0.2m，解得FB=50N。(2)由于力的作用是相互的，杠杆对B的拉力F'B=FB=50N，地面对B的支持力F支=F压=20N，B的重力GB=F'B+F支=50