初中物理沪教版八年级下册《第四章 机械运动》章节练习
一 、单选题(本大题共12小题,共36分)
1.(3分)如图所示,将小球拉到处由静止释放,下列说法正确的是
A. 小球在点时动能最大
B. 小球在点时的重力势能最大
C. 小球由点运动到点,重力势能转化为动能
D. 小球由点运动到点,重力势能转化为动能
2.(3分)如图中的皮划艇运动员一手支撑住浆柄的末端,另一手用力划桨,此时的船桨可看作是一个杠杆.下图中的船桨模型中最合理的是( )
A. B. C. D.
3.(3分)下列关于功的说法正确的是
A. 小明用力推桌子而未推动时,推力对桌子做了功
B. 吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功
C. 足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
D. 用手从地面竖直提起水桶,手向上的拉力对水桶做了功
4.(3分)两个斜均光滑,用力F1、F2别沿两个面将同一物体匀速拉到斜面的顶部,做的功分别为W1、W2,则下列关系中正确的是( )
A. F1=F2 W1=W2 B. F1>F2 W1=W2
C. F1<F2 W1=W2 D. F1>F2 W1>W2
5.(3分)小明乘电梯上楼,在电梯匀速上升的过程中,小明的
A. 动能不断增大 B. 机械能不断增大
C. 动能转化为重力势能 D. 重力势能转化为动能
6.(3分)用如图所示的滑轮组和分别提升钩码,不计绳重和摩擦,下面说法正确的是
A. 若钩码重力和提升高度相同,则滑轮组的机械效率相同
B. 若钩码重力和绳端拉力相同,则滑轮组的机械效率低
C. 若滑轮重力和绳端拉力相同,则滑轮组的机械效率低
D. 若滑轮重力和钩码重力相同,则滑轮组的机械效率相同
7.(3分)中华健儿在雅典奥运会实现了为国争光的历史性突破.从物理知识方面分析,在下列运动过程中,奥运冠军们重力势能增加的是( )
A. 中国女排运动员奋力跃起,准备拦网
B. 跳水冠军胡佳竖直向下,落向跳水池中
C. “飞人”刘翔竭尽全力,向终点冲刺
D. 鞍马冠军滕海滨完成动作,稳稳地站在体操台上
8.(3分)广州某公园有“套圈”游戏,套中玩具时,即可获得该玩具,如图所示,“套圈”出手后,从a点到c点的过程中(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A. “套圈”由a到b过程中,动能逐渐增大
B. “套圈”在b点的机械能大于a点的机械能
C. “套圈”由b到c过程中,机械能逐渐变小
D. “套圈”由a到b再到c过程中,重力势能先变大后变小
9.(3分)下面关于比较物体的动能的大小的说法中,正确的是( )
A. 拍出去的乒乓球,其速度比地面上滚动的铅球大,所以乒乓球的动能大
B. 从枪口飞出的子弹,其质量比掷出去的标枪的质量小,所以子弹的动能也小
C. 飞驶的火车比行驶的汽车的速度大,质量也大,所以动能也比汽车大
D. 男举重运动员与女短跑运动员赛跑,女运动员的动能一定比男运动员大
10.(3分)工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上,如图所示,汽车车厢底板高度,斜面长度,现用的拉力把重为的重物匀速拉到车上,绳重不计。下列说法正确的是
A. 因物体做匀速直线运动,则物体所受的拉力和摩擦力是一对平衡力
B. 斜面是一种可以省功的简单机械
C. 拉力做的功为
D. 物体与斜面间的摩擦力大小为
11.(3分)小衡同学的最大拉力是400 N,他想站在地上将重900N的物体提起2 m,请你在图中选择可能的装置,帮他绕上绳子组成滑轮组解决问题(动滑轮重不计)( )
A. 只能选丁 B. 只能选丙和丁
C. 可能选乙、丙、丁 D. 甲、乙、丙、丁都能选
12.(3分)下列情景中,人对物体没有做功的是( )
A. 小峰背书包走上楼梯 B. 小华用力搬石块石块没动
C. 装卸工人沿斜面将物体推到车上 D. 小丽把花盆从地面搬到窗台上
二 、填空题(本大题共5小题,共18分)
13.(5分)上海报道:随着一声怒吼,布云朝克特艰难的完成逆转,获得本届法网青少年外卡赛上海站的男单冠军,这也意味着年仅岁的他,距离自己首次参加大满贯赛事更近了一步。如图甲,网球离开球拍后,由于受到______
作用不计空气阻力,运动路线发生了改变,说明力可以______;如图乙,球拍将网球击扁,使网球存储了______能,同时说明了力能使物体发生______。
14.(3分)重100N的物体在20N水平方向拉力的作用下,先在光滑的水平地面上前进了10m,接着又在粗糙的水平地面前进了10m,然后撤去拉力,物体又向前滑动了25m,则拉力在光滑水平地面做的功是____J;拉力在粗糙水平地面上做功为____J;重力做的功是____J.
15.(5分)蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚,并做各种空中动作的运动项目。运动员蹦到最高点后使其向下运动的力是 ______ 力,下落过程中 ______ 能增大。
16.(2分)在如图中,A装置是___________滑轮(选填“定”或“动”).若用30牛的拉力将旗帜匀速提升10米,则拉力所做的功为______焦.
17.(3分)在A镊子、B钢丝钳、C扳手、D天平、E钓鱼杆、F撬铁路枕木上道钉的道钉撬、G瓶盖起子、H缝纫机脚踏板、I筷子、J食品夹、K羊角锤、L理发剪刀、M旗杆上的小轮中,属于省力杠杆的有____属于费力杠杆的有____,属于等臂杠杆的有____.
三 、实验题(本大题共1小题,共10分)
18.(10分)小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中,采用了如图甲所示的实验装置实验中所用钩码均相同,杠杆质量均匀,相邻刻度线之间的距离相等。
实验前杠杆如图甲左端高、右端低,此时杠杆处于 ______选填“平衡”或“非平衡”状态。接下来应将杠杆左端的平衡螺母向 ______选填“左”或“右”调节,使杠杆处于水平静止状态。
图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡,小明尝试在点下方再加挂个相同的钩码,则为使杠杆保持水平平衡,他可以将挂在点的钩码 ______。
小明又尝试用弹簧测力计代替点悬挂的钩码,并始终竖直向下拉弹簧测力计,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的示数将会 ______选填“变大”“变小”或“不变”。不计阻力影响
小刚同学用如图丁所示的装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,与小明同学得出的杠杆平衡条件不相符,其可能的原因是 ______。
四 、作图题(本大题共1小题,共10分)
19.(10分)如图所示,请画出力的力臂。
五 、计算题(本大题共2小题,共20分)
20.(10分)如图是一种抽水马桶的水箱自动上水装置示意图.当水箱内的水达到一定深度时,浮标带动杠杆压住入水口,停止上水.请在图中作出F1、F2的力臂L1、L2,O为支点.
21.(10分)在“研究杠杆平衡条件”实验中
(1)实验前出现图甲所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的螺母向____调(填“左”或“右”)
(2)实验过程中出现图乙所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将右边的钩码向____(填“左”或“右”)移动____格.
(3)图乙中杠杆水平平衡后,在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码,这时杠杆将____.(填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”)
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解:从的过程中,小球的质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,减小的重力势能转化为动能.
从的过程中,小球的质量不变,高度增大,速度减小,重力势能增大,动能减小,故减小的动能转化为重力势能.
从的过程中,小球的质量不变,高度减小,速度增大,重力势能减小,动能增大,减小的重力势能转化为动能;
从的过程中,小球质量不变,高度增大,速度减小,重力势能增大,动能减小,故减小的动能转化为重力势能;
故、小球在点时动能最大,故错误;
、小球在或点时的重力势能最大,故错误;
、小球由点运动到点,重力势能先转化为动能,而后动能转化为重力势能,故错误;
、小球由点运动到点,重力势能转化为动能,故正确;
故选
动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大.
重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大.
知道动能和重力势能之间的相互转化是解决该题的关键.
2.【答案】B;
【解析】解:由题意可知,撑住浆柄的末端为支点,下面的手给浆向后的力,这时水给浆一个向前的力,所以船前进.
故选B.
3.【答案】D;
【解析】解:、用力推桌子未推动时,只有力没有距离,故推力对桌子没有做功;故A错误;
B、吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,拉力方向竖直向上,移动距离的方向水平向前;两个方向相互垂直,故吊车的拉力对重物没有做功;故B错误;
C、足球在水平地面上滚动一段距离时,移动距离的方向水平向前,重力的方向竖直向下;两个方向相互垂直,故重力对足球没有做功;故C错误;
D、用手从地面竖直提起水桶,水桶在拉力的方向上通过了距离,所以手向上的拉力对水桶做了功;故D正确。
故选:。
做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离即力和距离的方向要一致;二者缺一不可。
该题考查做功的条件及电流做功的实质,要熟练掌握三种情况下不做功。
4.【答案】B;
【解析】解:①∵斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功,
∴把同一物体沿斜面分别拉到顶端,G和h相同,由W=Gh可知两次做的功相同,即W1=W2.
②从图可知,F1的斜面长度小于F2的斜面长度,根据公式W=Fs可知,
∵W1=W2,<,
∴F1>F2.
故选B.
5.【答案】B;
【解析】解:、小明乘电梯匀速上楼,质量不变,速度不变,动能不变;故A错误。
B、小明匀速上楼,质量不变,速度不变,动能不变,且高度增大,重力势能不断增大,故机械能变大。故B正确。
C、小明上楼时,动能不变,动能不会转化为重力势能。故C错误。
D、小明上楼时,动能不变,重力势能没有转化为动能。故D错误。
故选:。
动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大。
重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。
甲种形式的能转化为乙种形式的能,甲种形式的能减小,乙种形式能增大。
甲种形式的能转化为乙种形式的能,甲种形式的能减小,乙种形式能增大。
动能和势能统称为机械能。
掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素,根据能量的影响因素判断动能、重力势能、弹性势能大小的变化。
重力势能、动能、弹性势能之间是可以相转化的。转化过程中,一种形式的能增加,另一种形式的能减小。
6.【答案】D;
【解析】解:
A、不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率,
现在物重相等,两滑轮组中动滑轮的重力不一定相等,所以,若钩码重力和提升高度相同,则滑轮组的机械效率不一定相同,故A错误;
B、滑轮组由段绳子承担物重,即;滑轮组由段绳子承担物重,即;
若钩码重力和绳端拉力相同,根据可知,滑轮组的机械效率低,故B错误;
C、滑轮组由段绳子承担物重,滑轮组由段绳子承担物重,
若滑轮重力和绳端拉力相同,且不计绳重和摩擦,则提升的物重分别为:,,
显然图中物重要重些,由可知,滑轮组的机械效率高,故C错误;
D、若滑轮重力和钩码重力相同,则由可知,两滑轮组的机械效率相同,故D正确。
故选:。
若钩码重力和提升高度相同,不计绳重和摩擦,根据判断机械效率的大小;
若钩码重力和绳端拉力相同,先确定两滑轮组中承担物重的绳子段数,根据可判断机械效率的大小;
若滑轮重力和绳端拉力相同,不计绳重和摩擦,先确定两滑轮组中承担物重的绳子段数,判断两图中提升物重的大小关系,根据判断机械效率的大小;
若滑轮重力和钩码重力相同,则由可判断机械效率的大小。
这道题主要考查了对机械效率概念的理解,要掌握影响有用功、总功大小的因素,才能判断出机械效率的高低。
7.【答案】A;
【解析】解:A、中国女排运动员奋力跃起时动能转化为重力势能.符合题意.
B、跳水冠军胡佳竖直向下,落向跳水池中,动能增加重力势能减小.不符合题意.
C、“飞人”刘翔竭尽全力,向终点冲刺,动能变大,重力势能不变.不符合题意.
D、鞍马冠军滕海滨完成动作,稳稳地站在体操台上,重力势能转化为动能,动能又转化为内能.不符合题意.
故选A.
8.【答案】D;
【解析】解:(1)“套圈”由a到b过程中,“套圈”所处的高度增加,但它的速度减小,所以它的重力势能增加,动能减小;
“套圈”由b到c过程中,“套圈”所处的高度降低,但它的速度变大,所以它的重力势能减少,动能增加.
故A不符合题意,D符合题意.
(2)因为在整个过程中不计空气阻力,所以“套圈”在任何一点的机械能守恒,故B、C不符合题意.
故选D.
9.【答案】C;
【解析】解:A、拍出去的乒乓球,其速度比地面上滚动的铅球大,但乒乓球的质量比铅球的质量小,所以不能确定乒乓球的动能大.故A错误;
B、从枪口飞出的子弹,其质量比掷出去的标枪的质量小,但子弹的速度远比掷出去的标枪速度大,所以子弹的动能很大.故B错误;
C、驶的火车比行驶的汽车的速度大,质量也大,所以动能也比汽车大.故C正确;
D、举重运动员与女短跑运动员赛跑,因为两人的质量和速度都不确定,所以女运动员的动能不一定比男运动员大.故D错误.
故选:C.
10.【答案】D;
【解析】解:物体沿斜面做匀速直线运动时,物体所受的拉力等于斜面对物体的摩擦力和重力沿斜面向下分力之和,物体所受的拉力和斜面对物体的摩擦力大小不相等,二力不是一对平衡力,故错误;
、使用任何机械都不省功,故错误;
、拉力所做功为:
,故错误;
、工人做的有用功:
;
此过程的额外功为:
,
由可得,摩擦力为:
,故正确。
故选:。
作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡;
由功原理可得,使用任何机械都不省功;
根据求出有用功;根据功的计算公式可求出拉力做的功,即总功;
根据总功与有用功的差得出额外功,再根据,变形后可求摩擦力。
此题主要考查平衡力、功原理以及公式,明确额外功是用来克服斜面上的摩擦,是解答该题的关键。
11.【答案】B;
【解析】解:承担物重的绳子段数为:n=
G
F
=
900N
400N
=2.5
所以此滑轮组由至少由3段绳子承担物重.拉力方向需要向下.所以至少需要一个动滑轮和两个定滑轮.
甲乙均只有一个定滑轮,不能满足拉力方向向下.所以
故选B.
12.【答案】B;
【解析】解:A、小峰背书包走上楼梯,给书包施加了一个力,并通过了一段距离,做了功;
B、小华用力搬石块,人对石块施加了力,但没移动距离,人对石块没有做功;
C、装卸工人沿斜面将物体推到车上,对物体施加了一个力,并在力的方向上通过了一段距离,做了功;
D、小丽把花盆从地面搬到窗台,对花盆施加了力,并通过了一段距离,做了功.
故选B.
13.【答案】重力;改变物体的运动状态;弹性势;形变;
【解析】解:
如图甲,网球离开球拍后,由于受到重力作用不计空气阻力,网球的运动路线发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态;
如图乙,球拍将网球击扁,网球发生弹性形变,使网球存储了弹性势能,同时说明了力能使物体发生形变;
故答案为:重力;改变物体的运动状态;弹性势;形变。
①力的作用效果:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。
②网球在空中运动的过程中,只受到重力作用,不再受到推力的作用。
③物体由于发生弹性形变而具有的能,叫做弹性势能。
此题主要考查了力的作用效果、重力和弹性势能,虽难度不大,但知识点多,与实际生活联系密切,属于中考常见题型。
14.【答案】200;200;0;
【解析】解:物体在光滑的水平地面上前进,拉力F=20N,移动的距离=10m,则拉力所做的功W1=F=20N×10m=200J,
物体在粗糙的水平地面上前进,拉力F=20N,移动的距离=10m,则拉力所做的功W2=F=20N×10m=200J,
在重力的方向上没有移动距离,因此重力对物体没有做功,即做功为0J.
故答案为:200; 200;0.
15.【答案】重 动;
【解析】解:运动员蹦到最高点后使其向下运动的力是重力.运动员在处受重力作用;
影响重力势能的因素是质量和高度,当起跳后上升过程中,速度越来越慢,动能减小,高度越来越高,重力势能增加;在下落时高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增加,因此重力势能转化为动能。
故答案为:重;动。
地球上的物体都要受到重力作用;
影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度。
此题主要考查重力以及能量的转化,难度不大。
16.【答案】定;300;
【解析】由图可知,A装置工作时不随国旗移动,属于定滑轮;使用定滑轮时拉力移动距离等于旗帜上升的高度,即S=h=10m,所以W=FS=30N×10m=300J.
17.【答案】BCFGK;AEHIJL;DM;
【解析】解:A镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
B钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
C扳手在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆;
E钓鱼杆在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
F撬铁路枕木上道钉的道钉撬在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
G瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
H缝纫机脚踏板在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
I筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
J食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
K羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
L理发剪刀在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
M旗杆上的小轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆.
故答案为:BCFGK;AEHIJL;DM.
18.【答案】平衡 左 向右移动2格 不变 杠杆自身对实验有影响;
【解析】解:实验前发现杠杆静止时,左端高、右端低,此时处于平衡状态;杠杆右端下沉,为了使杠杆在水平位置平衡,则他应将杠杆左端的平衡螺母向左调节,或将杠杆右端的平衡螺母向左调节;
设杠杆的一个小格为,一个钩码重为,小明尝试在点下方再加挂个相同的钩码,,所以杠杆左端下沉;
为使杠杆保持水平平衡,根据杠杆平衡条件可得:,解得,所以应该将挂在点的钩码向右移动格;
用弹簧测力计代替点悬挂的钩码,并始终竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,则支点左右两侧动力臂和阻力臂均变小,但阻力臂与动力臂的比值不变,由杠杆平衡条件可知,动力臂与阻力臂之比不变,在阻力不变时,则动力大小不变,即弹簧测力计的示数不变。
图丙中,杠杆的重心不在支点上,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响,导致拉力的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。
故答案为:平衡;左;向右移动格;不变;杠杆的重力对杠杆转动产生了影响。
静止时处于平衡状态;要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动,其目的是便于测量力臂;
力和力臂的乘积大的一端下沉;设杠杆的一个小格为,一个钩码重为,根据杠杆平衡条件求出钩码移动的格数;
力臂是支点到力的作用线的距离,分析前后动力臂与阻力臂的比值变化;
图丙中,支点位于动力和阻力的右侧,弹簧测力计不但提了钩码,而且还提了杠杆,杠杆的重力对杠杆平衡产生了影响。
此题主要考查探究杠杆平衡条件的实验,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
19.【答案】解:由题知,O为支点,反向延长力F的作用线,从O点作F作用线的垂线,垂线段L为其力臂,如图所示:
;
【解析】
力臂是从支点到力的作用线的距离,由支点向力的作用线作垂线,垂线段的长度即为力臂。
此题主要考查杠杆力臂的作图,正确理解力臂的概念是关键,作图要规范。
20.【答案】解:
过支点O分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段(即动力臂L1和阻力臂L2).如图所示:
.;
【解析】力臂是指支点到力的作用线的距离.已知支点、动力和阻力的方向,过支点作力的作用线的垂线段即可.
21.【答案】解:(1)由甲图知,左端下沉.根据杠杆的平衡条件,为了使它在水平位置平衡,应将左端的平衡螺母向右调节;
(2)利用杠杆的平衡条件计算,2×3=1×L1,所以L1=6,应将右边的钩码向右移动2格;
(3)将图乙中的杠杆调节水平平衡后,在杠杆左右两边钩码下同时增加一个相同的钩码,3×3<2×6,即右边的力和力臂的乘积大于左边的力和力臂的乘积,杠杆顺时针方向转动.
故答案为:(1)右;(2)右,2;(3)顺时针转动.;
【解析】(1)根据杠杆的平衡条件可知,杠杆倾斜时,杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端,左、右两端的螺母(或一端的螺母)要向杠杆上翘的一端调节.
(2)利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算出右边的钩码所挂的位置,然后与现在的位置右边4格作比较,得出钩码应向右移动的格数.
(3)杠杆是否平衡,取决于两边力和力臂的乘积是否相等,若F1L1=F2L2,杠杆平衡;若F1L1≠F2L2,杠杆就不平衡,会沿力和力臂成积大的F的方向转动.