第04章機械和功（單元檢測）

滬教版八年級物理第四章機械和功單元測試【滿分：100分時間：40分鐘】一、選擇題（2×10=20分）1．你使用的物理課本從桌面滑落到地面上，估計重力對課本所做的功最接近()A．0.2焦B．2焦C．20焦D．200焦【答案】B【解析】課桌的高度約為0.8m，物理課本的重力約為2N，由公式W=Fs=Gh可得：

W=Gh=0.8m×2N=1.6J，與B選項最為接近。故A、C、D錯誤，B正確。

故選B。2.關(guān)于力臂，下列說法正確的是 （）A.力臂一定在杠桿上 B.從支點到動力作用點的距離叫動力臂C.從支點到力的作用線的垂直距離叫做力臂D.動力臂不可能等于阻力臂【答案】C【解析】力臂是從支點到力的作用線的垂直距離，簡單地說，就是“點到線”的距離，而不是“點”到“點”的距離。當力的作用線通過支點時，力臂為零。動力臂是從支點到動力作用線的距離；阻力臂是從支點到阻力作用線的距離。

力臂不一定是杠桿的長度，也不一定在杠桿上如圖（b）。杠桿越長，力臂不一定越大，如圖所示。

綜上分析，選C。3．在圖1所示的簡單機械中，屬于費力杠桿的是（）【答案】B【解析】A.撬棒在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿； B.加取砝碼用的鑷子，在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；

C.鍘刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；

D.開瓶蓋的起子，在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。

故選B．A.A.撬棒 B.鑷子 圖1 C.鍘刀 D.開瓶器4.在圖2所示的各杠桿中，無論怎樣調(diào)節(jié)力的大小都不能使杠桿在水平位置平衡的是（）ABCDABCD圖2【答案】A【解析】根據(jù)杠桿平衡時，動力與阻力對杠桿轉(zhuǎn)動的作用效果一定是相反的。圖A中兩個力對杠桿轉(zhuǎn)動的效果是相同的，都使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動，無論怎樣調(diào)節(jié)力的大小不可能使杠桿平衡；而其他的兩個力對杠桿轉(zhuǎn)動的效果是相反的，都可以使杠桿平衡。故選A．5．從高處自由下落的物體，物體的（）

A、重力勢能減小，動能增大B、重力勢能增大，動能增大C、重力勢能減小，動能減小D、重力勢能增大，動能減小?！敬鸢浮緼【解析】小球自由下落過程中，將做加速運動，

（1）因為小球的質(zhì)量不變、速度增加，動能增大；

（2）因為小球的質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減?。还蔬xA．6．如圖3所示，實驗裝置中，杠桿恰好平衡。圖中鉤碼質(zhì)量都相等，那么下列情況中能使杠桿保持平衡的是（）圖3 圖3A.各減少一只鉤碼。B.各向內(nèi)移動一格。C.各減少一半數(shù)量的鉤碼。D.各向外移動一格?！敬鸢浮緾【解析】（1）杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于直接從杠桿上測量力臂；

調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時，杠桿的右端下傾，兩端的平衡螺母都向左端移動；

（2）設(shè)每個鉤碼的重力是G，杠桿每格長為L，杠桿原來平衡，由圖1可知：4G×2L=2G×4L，

A、各減少一只鉤碼，則左邊=3G×2L=6GL，右邊=1G×4L=4GL，左邊＞右邊，所以左邊下沉；

B、各向內(nèi)移動一格，則左邊=4G×1L=4GL，右邊=2G×3L=6GL，左邊＜右邊，所以右邊下沉；

C、各減少一半數(shù)量的鉤碼，則左邊=2G×2L=4GL，右邊=1G×4L=4GL，左邊=右邊，杠桿保持平衡；

D、各向外移動一格，則左邊=4G×3L=12GL，右邊=2G×5L=10GL，左邊＞右邊，左端下沉．

故選C．

7.如圖4所示的杠桿，O為支點，B點掛一重物G，在A點分別施力F1、F2、F3，使杠桿平衡，這三個力中最小的是 （）A.F1B.F2 C.F3圖4圖4【答案】B【解析】根據(jù)力臂是支點到力的作用線的垂直距離，分別將A點的三個力F1、F2、F3的力臂畫出，

L1、L3分別是Rt△OCA、Rt△ODA的一條直角邊，L2是它們的斜邊，所以L2最長；

由杠桿平衡條件F1l1=F2l2可知：在阻力跟阻力臂的乘積（F2l2）一定時，動力臂越長，動力越小．

可知圖中L2最長，F(xiàn)2最小。

故選B．8．如圖5所示，甲、乙兩同學(xué)各用水平推力推一相同的木箱，甲推的木箱下面有輪子，乙推的木箱直接放在同樣的水平地面上，若甲、乙都把木箱勻速向前推了1米的距離，則甲、乙兩同學(xué)做的功（）甲甲圖5乙A．甲做的功多。B．乙做的功多。C．甲、乙做的功一樣多。D．無法確定?！敬鸢浮緽【解析】因為甲推的木箱下面有輪子，摩擦力小，乙推的木箱直接放在同樣的水平地面上，乙對物體的作用力大，甲、乙都把木箱勻速向前推了1米的距離，根據(jù)功的計算公式W=Fs可知，乙對物體所做的功多，所以選B。9.關(guān)于功和功率，下列說法中正確的是 （）A.功率大的機器做功一定快。 B.機器做功少，功率一定小。C.功率小的機器做功不一定慢。 D.功率大的機器做功一定多?！敬鸢浮緼【解析】A．功率表示做功快慢的物理量，功率大表示做功快，功率大的機器做功一定快。選項A正確；B．功率等于功和做功時間的比值，做功少，時間不確定，功率的大小不確定，故B錯誤；C．功率表示做功快慢的物理量，功率小表示做功慢，功率小的機器做功一定慢。選項C錯誤；D.功率大的機器做功一定快，不一定多，要看時間，時間不確定，功的大小不確定，故D錯誤。故選A．10.如圖7所示為等刻度的輕質(zhì)杠桿，A處掛一個重為5牛的物體。若要使杠桿在水平位置平衡，則在右側(cè)第五格B點處施加的力為 （）圖7圖7A、可能為3牛 B、一定為4牛C、一定為6牛 D、可能為5?！敬鸢浮緿【解析】阻力及阻力臂不變，若要使杠桿在水平位置平衡，則可以計算右側(cè)第五格B點處施加的最小的力（力的方向豎直向下）為：根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2，即GAOA=FBOB5N×4=FB×5FB=4N；若在B處施加的力不沿豎直方向，則動力臂變小，若要使杠桿在水平位置平衡，所需力變大，一定大于4牛，所以選項D正確。二、填空題（共30分）11.根據(jù)使用的需要，杠桿可以分為三類，下列杠桿中屬于省力杠桿的有__________，屬于等臂杠桿的有___________，屬于費力杠桿的有_______________。（選填序號）（1）鑷子（2）天平（3）理發(fā)師剪刀（4）鋼絲鉗（5）船槳（6）鍘刀【答案】（4），（6）；（2）；（1），（3），（5）?！窘馕觥竣黉摻z、鉗鍘刀動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；②天平是等臂杠桿；③鑷子、理發(fā)師剪刀、船槳等動力臂小于阻力臂，是費力杠桿。12．一木塊在大小為5牛的水平拉力作用下。10秒內(nèi)沿水平地面勻速前進了3米，拉力做功為焦，功率瓦，表示的物理意義是：；若木塊重為10牛，則上述過程中，重力做功為焦?！敬鸢浮?5；1.5；拉力1秒內(nèi)做功15焦，0。【解析】拉力做功W=FS=5?！?米=15焦，功率W=P/t=15焦/10秒=1.5瓦；物體沒有豎直方向向下運動，所以重力沒有做功。13．如圖8所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點轉(zhuǎn)動，杠桿長1米，在A處掛一重20牛的物體G。若在杠桿的中點B端施加最小的力F，使杠桿在水平位置平衡，則力F的大小至少為牛，方向應(yīng)豎直。圖10圖10圖8圖9【答案】40；豎直向上。【解析】F的方向豎直向上時，動力臂最大，施加的力最??；根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2，即GOA=FOB20N×1m=F×0.5mF=40N；14．如圖9所示，用始終與桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B，阻力G的力臂，動力F的力臂，（均填“變大”、“變小”或“不變”)?！敬鸢浮孔兇螅徊蛔儭！窘馕觥繉⒏軛U緩慢地由位置A拉到位置B，F(xiàn)始終與桿垂直，動力臂不變，阻力G的力臂變大。15．如圖10的杠桿處于平衡狀態(tài)，則杠桿兩力臂L左：L右＝，如果在A端再掛一個重力為4牛的物體，要使杠桿仍然保持平衡，必須在B端再掛一個物體，該物體的重力為牛?！敬鸢浮?:1?！窘馕觥扛鶕?jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2，L左：L右＝F右：F左=18:6=3:116．為了便于研究光的傳播時，建立了光線模型?，F(xiàn)有甲、乙兩樹，它們根系的深淺和發(fā)達程度基本相同，但乙樹高于甲樹。當我們研究哪棵樹更容易被風吹倒或折斷時，可以把樹認為是模型，由此可以判斷出樹容易被吹倒或折斷（選填“甲”或“乙”）。【答案】杠桿；乙。【解析】我們可以把樹看作一個杠桿模型，支點為樹根處，由于它們根系的深淺和發(fā)達程度基本相同，根系產(chǎn)生的阻力相同，阻力臂相同；當都受到同樣大小的風力作用時，風對樹產(chǎn)生的動力相同，所以樹越高，其力臂越大，越容易被風吹倒。

17．如圖11所示，現(xiàn)有三種獨輪車，裝運質(zhì)量相同的貨物，若將它們視為杠桿，運送貨物時選用圖的獨輪車最合適，這是因為?！敬鸢浮緽；B車動力臂大于阻力臂，所以是省力的?！窘馕觥坑锚気嗆囇b運貨物，總是希望用力小一些，所以用省力杠桿，視獨輪車為杠桿，支點在車軸上。A車動力臂小于阻力臂是費力的，B車動力臂大于阻力臂是省力的，C車動力臂小于阻力臂是費力的。圖1圖11AF2F1B圖12圖1318．如圖12所示，該裝置是滑輪（選填“定”或“動”），它相當于（“等臂杠桿”或“省力杠桿”）；若物體A所受重力為100牛，當分別用力勻速提起物體A時，拉力F1【答案】定；等臂杠桿；等于?！窘馕觥吭撗b置是定滑輪，它相當于等臂杠桿；定滑輪不省力，若物體A所受重力為100牛，當分別用力勻速提起物體A時，拉力F1等于F2。19．兩輕質(zhì)滑輪，如圖13所示，分別用力F1和F2勻速提起物體C時，F(xiàn)1F2（選填“大于”，“小于”或“等于”）；其中動滑輪為(選填“A”或“B”)，若物體C重50牛，使用該滑輪提起物體C，則力F2的大小為【答案】定；等臂杠桿；等于?！窘馕觥緼是輕質(zhì)定滑輪，不省力；B是輕質(zhì)動滑輪，可以省一半力，分別用力F1和F2勻速提起物體C時，F(xiàn)1大于F2，若物體C重50牛，使用該滑輪提起物體C，則力F2的大小為25牛。20．如圖14所示，物體A在水平地面上，在力F的作用下向左以1m/s的速度作勻速直線運動（忽略滑輪自重和繩與滑輪間的摩擦），若已知彈簧測力計1的示數(shù)為10牛，則彈簧測力計2的示數(shù)為牛，拉力F為牛，物體所受的摩擦力為牛，繩自由端的速度為m/s。圖圖14【答案】20；10；20；2?！窘馕觥坷的大小等于彈簧測力計1的示數(shù)，F(xiàn)=F示1=10N；

忽略滑輪自重和繩與滑輪間的摩擦，使用動滑輪省力一半，則拉力F=1/2F示2，

彈簧測力計2的示數(shù)F示2=2F=2×10N=20N；

由于物體做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，物體所受的摩擦力f=F示2=20N；

使用動滑輪，n=2，繩端移動速度是物體移動速度的2倍：

v=2v物=2×1m/s=2m/s。21．（2013普陀二模）某同學(xué)為了“探究影響動能大小的因素”，利用質(zhì)量不同的實心鋁塊A和B、彈簧、光滑軌道等器材進行實驗，并通過觀察彈簧被壓縮的程度來比較鋁塊的動能大小。如圖15（a）和（b）所示，他先將彈簧固定在豎直墻面上，然后讓鋁塊A以一定的速度沖向彈簧，壓縮彈簧。接著他按圖15（c）、（d）所示，重新實驗，其中v1<v2。請仔細觀察圖中鋁塊的運動和彈簧被壓縮的程度，然后歸納得出初步結(jié)論。①比較圖15中的（a）、（b）和（c）實驗過程及相關(guān)條件可知：。②比較圖15中的（a）、（b）和（d）實驗過程及相關(guān)條件可知：。AAAv1BBv1AAv2光滑軌道豎直墻面（a）（b）（c）（d）圖15【答案】①當物體質(zhì)量相同，速度越大，動能越大；②當物體速度相同，質(zhì)量越大，動能越大．【解析】①圖中的（a）、（b）和（c）實驗過程中，鋁塊的質(zhì)量相同，但是速度不同，速度大的鋁塊撞擊彈簧時，彈簧被壓縮的程度明顯，說明當物體質(zhì)量相同，速度大的，動能大。

②圖中的（a）、（b）和（d）實驗過程中，鋁塊的速度相同，但是質(zhì)量不同，質(zhì)量大的鋁塊撞擊彈簧時，彈簧被壓縮的程度明顯，說明當物體速度相同，質(zhì)量大的，動能大。三、作圖題（3×3分=9分）22．在圖16中，O是杠桿的支點，畫出力F的力臂并用字母L標明。圖圖16【答案】如下圖：23．如圖17所示，杠桿處于靜止狀態(tài)，請根據(jù)已知的力畫出力臂或根據(jù)力臂畫出力。圖圖17【答案】如圖所示：LL1【解析】圖中已知F1和L2；作F1力臂的作法是：畫出力F1所在的直線，即力的作用線，過支點O作該直線的垂線，標出垂足，O到力作用線的垂線段即為F1的力臂；如圖所示；已知L2作F2；作法是：過L2的端點作垂線與桿相交于一點即為力的作用點，垂線就是力的作用線，由動力與阻力使杠桿的轉(zhuǎn)動方向相反可得出力的方向，如圖所示。24．如圖18所示，彈簧測力計示數(shù)為1.5牛，現(xiàn)把一只重為1牛的鉤碼掛上杠桿，使杠桿在水平位置平衡，請把鉤碼畫在圖中正確的位置．圖圖18【答案】如下圖：【解析】設(shè)杠桿每格的長度為L，由圖示可知，彈簧測力計拉力的力臂L2=2L，

由杠桿平衡條件得：F1×L1=F2×L2，即1N×L1=1.5N×2L，解得L1=3L，

鉤碼位置如圖所示。四、計算題（7+8+8=23分）25．如圖19所示，一輕質(zhì)杠桿可繞O點轉(zhuǎn)動，已知OA＝1.6米，OB＝0.4米，在杠桿的B點掛一重為600牛的物體，若使杠桿在水平位置平衡，F(xiàn)F1AF2BO圖19求：（1）在圖中作出動力臂和阻力臂。（2）作用在杠桿B點的力F2大小為多少牛？（3）豎直作用在A點的力F1大小為多少牛？【答案】（1）動力臂和阻力臂如下圖；

（2）作用在杠桿上B點的力F2大小為600N；

（3）豎直作用在A點的力F1大小為150N．【解析】（1）從支點O向F2的作用線做垂線，是阻力臂L2，從支點O向F1的作用線做垂線，是阻力臂L1；

（2）小桶掛在杠桿上，杠桿的阻力等于小桶的重力，所以F2=G物=600N；

（3）根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2，即F1OA=F2OB，

F1×1.6m=600N×0.4m，F(xiàn)1=150N。

26．在大小為4000牛的牽引力作用下，一輛載重卡車勻速行駛在平直高速公路上，10秒內(nèi)通過的路程為300米。求:(1)卡車的速度v；(2)牽引力做的功W；(3)牽引力做功的功率P?！敬鸢浮?1)30米/秒；(2)1.2×106焦；(3)1.2×105瓦?！窘馕觥?1)卡車的速度：v==30米/秒(2)牽引力做的功：W=FS=4000?！?00米=1.2×106焦(3)牽引力做功的功率：P===1.2×105瓦27.如圖21所示，某同學(xué)將一根長0.5米的輕質(zhì)杠桿的中點放在支架上，在杠桿A點處掛一個質(zhì)量為0.3千克的物體甲，在B處掛一個質(zhì)量為0.2千克的物體乙（圖中未畫出），發(fā)現(xiàn)杠桿不能水平平衡。（g取10N/kg）求：（1）甲物體的重力。AAB圖21O（2）為了使杠桿在水平位置平衡，該同學(xué)思考了兩種方案：A：將甲和乙兩物體同時向靠近支點方向移動相同的距離ΔL；B：將甲和乙兩物體同時向遠離支點方向移動相同的距離ΔL；其中可行的方案是___________，請求出可行方案中的ΔL。【答案】（1）3N；（2）A，0.05米?！窘馕觥?/p>

（1）已知甲物體的質(zhì)量為0.3kg，則甲物體的重力G=mg=0.3kg×10N/kg=3N。（2）由圖可知杠桿上一個格的長度為5cm=0.05m，根據(jù)杠桿平衡的條件F1l1=F2l2可得：左側(cè)F1l1=3N×0.15m=0.45N?m，右側(cè)F2l2=2N×0.2m=0.4N?m，

因為0.45N?m＞0.4N?m，所以要讓杠桿在水平位置平衡，可以減小左F1l1的乘積，可以將甲、乙兩物體向靠近支點方向移動相同的距離△L，故選項A正確，B錯誤。根據(jù)杠桿平衡的條件F1l1=F2l2可得：3N×（0.15m△L）=2N×（0.2m△L），解得：△L=0.05m。五、實驗題（共18分）圖1828．如圖22所示，在探究動能大小與哪些因素有關(guān)的實驗中，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，打到一個小木塊上，能將木塊撞出一段距離?，F(xiàn)在用質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下，看哪次木塊被推遠。圖18回答以下問題：圖2圖22(1)設(shè)計本實驗的目的是研究：。(2)讓不同的鋼球從同一高度滾下是為了：。(3)小木塊被撞得越遠，說明鋼球的能越大。此次實驗得出的結(jié)論是。【答案】（1）鋼球動能的大小與質(zhì)量的關(guān)系；（2）控制鋼球的速度相同；（3）動，速度相同時，物體的質(zhì)量越大，具有的動能越大．【解析】（1）現(xiàn)在用質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下，速度一定相同，控制速度不變，鋼球的質(zhì)量不同，所以研究的是鋼球的動能與質(zhì)量的關(guān)系。（2）讓不同的鋼球從同一高度滾下是為了控制速度相同；（3）小木塊被撞得越遠，說明鋼球的動能能越大。此次實驗得出的結(jié)論是：速度相同時，物體的質(zhì)量越大，具有的動能越大。29．在“探究杠桿平衡的條件”實驗中，小明的實驗報告（部分）如下，請將其補充完整。探究杠桿平衡的條件________、鉤碼________使杠桿在__________平衡水平位置保持平衡_______和位置，重復(fù)實驗，并記錄實驗數(shù)據(jù)【答案】實驗?zāi)康模粡椈蓽y力計；平衡螺母；水平；數(shù)量；E；B?！窘馕觥刻骄扛軛U平衡的條件是本實驗的實驗?zāi)康模?/p>

用彈簧測力計測量鉤碼的重力或動力，所以實驗器材中需要有彈簧測力計；

1、把杠桿的中點支在支架上，調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡；當杠桿在水平位置平衡時，杠桿的重心恰好經(jīng)過支點，消除杠桿自身重對杠桿平衡的影響，便于從杠桿上直接讀出力臂的大??；

3、實驗中要多次改變鉤碼的重力（或個數(shù)）和位置，重復(fù)實驗，并記錄實驗數(shù)據(jù)；

4、在已經(jīng)調(diào)節(jié)平衡的杠桿上的D點懸掛鉤碼后，為了使杠桿再次平衡，可以用彈簧測力計在A、B、C點施加豎直向下的力，或在D、E點施加豎直向上的力，使杠桿再次平衡．

5、實驗測量多組力和力臂的目的是為了使得到結(jié)論具有普遍性．30．某小組同學(xué)研究“使用動滑輪勻速提起物體時，所用豎直向上拉力F的大小與哪些因素有關(guān)”。他按圖22所示方式用兩個重力不同