第九章机械和功单元测试--2024-2025学年北师大版物理八年级下学期

第九章 机械和功 一、单选题 1．如图所示，每个钩码的质量均为50g，在轻质杠杆C处挂2个钩码，则在D处挂几个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡（ ） A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 2．筷子属于传统餐具，使用时（　　） A．省力且省距离 B．省力但费距离 C．费力且费距离 D．费力但省距离 3．如图所示，翘起部分是为拔出图钉而预留的施力空间。图钉作为杠杆，其支点是（   ） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 4．快递在现代物流中发挥重要作用，下列哪项工作中快递小哥对货物做了功（　　） A．抱着货物乘电梯上楼 B．提着货物在水平路上匀速前进 C．用力搬货物但未搬动 D．抱着货物在原地等待签收 5．把质量相等的A、B两物体挂在图所示的滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后（   ） A．A上升，B上升 B．A下降，B上升 C．A、B均静止 D．A上升，B下降 6．如图所示为一衣帽架，往该衣帽架上不同位置挂同一较重的背包，衣帽架最有可能会倾倒的是（　　） A． B． C． D． 7．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（　　） A． B． C． D． 8．探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系，如表所示，实验数据记录表。下列说法中，错误的一项是（    ） 实验次数 斜面倾斜程度 木块重力G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度S/m 机械效率η% 1 较滑 3 0.2 1.6 1 37.5 2 较陡 3 0.4 2 1 60 A．使用斜面运送货物时可以省力 B．使用斜面运送货物要费距离 C．当斜面的拉力一定时，斜面倾斜程度越陡，斜面的机械效率越高 D．斜面不可以省功 二、填空题 9．返回舱的总质量为，表面防热材料的质量为500kg，比热容为，若返回舱在大气层中下落了1000m，重力做功 J；若返回舱进入大气层后下落1000m的过程中，下落时减少的重力势能全部转化为内能且40%被防热材料吸收，则防热材料升高的温度是 ℃。（g取） 10．物理学家 通过大量的实验研究，探索总结出杠杆原理； 是蒸汽机的改良者，为了纪念他，把他的名字命名为功率的单位。 11．如图甲是同学们常用的燕尾夹，AB=BC，当用力摁住C点打开该夹子时，此时夹子可近似看作 （省力/费力/等臂）杠杆。如图乙所示，手柄 （粗/细）一些的螺    丝刀用起来更省力；螺纹 （密/稀）一些的螺丝钉拧起来更省力。 12．如图所示，轻质杠杆AOB以O为支点，AB=3OB，物体C重800N，底面积为，在杠杆A端与物体C的上表面中点用一根轻质硬棒连接。当在B端用50N的动力F竖直向上拉时，杠杆在水平位置平衡，该杠杆为 杠杆，此时物体C对水平地面的压强是 Pa。 13．在水平地面上有一长方体木箱。小林用水平推力F把木箱向前推，如图甲所示。此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示。 （1）0~1秒内，推力F对木箱 （选填“做了功”或“没有做功”）； （2）3~6秒，推力F对木箱做功 焦。 三、实验题 14．某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。 次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 测力计拉力F/N 测力计移动距离s/cm 机械效率η 1 2 10 0.9 30 74.10% 2 4 10 1.6 30 83.30% 3 4 10 1.0 50 （1）实验中，弹簧测力计应竖直方向 提升重物。第3次实验中所做的有用功是 J，机械效率为 。 （2）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，所做的额外功将 （增大/减小）。因而，由第2、3次实验可知：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率 。 （3）比较 两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率 。 15．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如表： 实验次数 钩码的重力G/N 钩码提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η% 甲 2 0.05 1.0 0.15 66.7 乙 4 0.05 1.7 0.15 78.4 丙 6 0.05 ① 0.15 ② （1）实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计，使钩码升高； （2）表格中编号②处数据应为 ； （3）分析以上实验数据可以得出结论：同一滑轮组的机械效率主要与 有关；若想提高滑轮组的机械效率，请列举一条改良措施： ； （4）若使用此滑轮组将同一物体提升不同的高度，滑轮组的机械效率 ，（选填“变大”“变小”或“不变”）。 四、计算题 16．物体在20牛的水平拉力作用下沿拉力方向做直线运动，其s-t图像如图所示。 （1）求该物体的速度大小v； （2）若物体运动4秒，求拉力对物体所做的功W及功率P的大小。 17．如图所示，用的拉力，将重的木箱匀速提升，不计绳重和摩擦。求： （1）动滑轮重； （2）滑轮组所做的有用功； （3）滑轮组的机械效率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第九章 机械和功单元测试--2024-2025学年北师大版物理八年级下学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C D C A B D D C 1．C 【详解】如图所示，C点的力臂是D点力臂的2倍，根据杠杆的平衡条件可知：力和力臂成反比，所以D点的力是C点力的2倍，所以应该挂4个钩码，故选C。 2．D 【详解】要想判断杠杆属于哪种类型，就要看动力臂和阻力臂的大小关系，动力臂大于阻力臂就是省力杠杆，动力臂小于阻力臂就是费力杠杆，动力臂等于阻力臂，等臂杠杆；筷子在使用时动力臂小于阻力臂，属于费力省距离杠杆，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．C 【详解】这个装置的目的是为了能把图钉拔出来，该图钉的工作过程是：用力向上撬杠杆的A点，设备绕着C点转动，使图钉被拔出，由此可知C点是支点。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．A 【详解】A．快递小哥抱着货物乘电梯上楼，人对物体施加了力，物体在力的方向上最终通过了距离，所以人对物体做了功，故A符合题意； B．提着货物在水平路上匀速前进，货物受到了力，在力的方向上没有移动距离，所以快递小哥对货物不做功，故B不符合题意； C．用力搬货物但未搬动，对货物有力的作用，在力的方向上没有距离，所以不做功，故C不符合题意； D．抱着货物在原地等待签收，对货物有力的作用，在力的方向上没有距离，所以不做功，故D不符合题意。 故选A。 5．B 【详解】设两个物体的重力均为G，则绳子受到的拉力为 动滑轮受到两根绳子向上的拉力F，B对动滑轮的向下的拉力大小为G，所以 故动滑轮会向上运动，即B上升，则A下降。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6．D 【详解】由图可知，衣帽架横杆的重力及重力的力臂不变，重力与其力臂的乘积不变，包对杠杆的拉力不变，拉力的力臂越大，其乘积越大，就越容易倾倒，由图可知，D中拉力的力臂最大，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 7．D 【详解】A．不计机械自重和摩擦，则有有，代入数据为 得到，故A不符合题意； B．由题图可知为滑轮组，与动滑轮相连的绳子段数是3，即n=3，则，故B不符合题意； C．题图是一个倒着用的动滑轮，但动力作用在动滑轮的轴上，所以，故C不符合题意； D．由题图可知，动力臂为 阻力臂为1m，动力臂和阻力臂之比为，所以动 力和阻力之比为，所以，故D符合题意。 故选D。 8．C 【详解】ABD．由表格数据知：拉力总小于重力，但总功总是大于有用功。即使用斜面可以省力，费距离，但不能省功，故ABD正确，不符合题意； C．从表格中的数据分析。物体重力一定，两次实验拉力F逐渐渐增大，机械效率逐渐增高，斜面越省力，机械效率越低。而不是拉力一定的情况下，故C错误，符合题意。 故选 C。 9． 6 【解析】【小题1】[1]返回舱下落过程中，重力做功 [2]返回舱下落过程中，防热材料吸收的热量 防热材料升高的温度是 10． 阿基米德 瓦特 【详解】[1]古希腊哲学家、科学家阿基米德提出了杠杆平衡条件的原理，内容是作用在杠杆上的两个力与其力臂的乘积相等时，杠杆达到平衡状态。 [2]瓦特是英国的发明家、企业家，被誉为第一次工业革命的重要人物；他在1769年改进了纽科门蒸汽机，提高了蒸汽机的效率，使其在商业应用上变得可行。瓦特在1782年制成了复动式蒸汽机，并在棉纺织业得到了应用。 11． 等臂 粗 密 【详解】[1]由图甲知，用力摁住C点打开夹子时，AC是绕着B点转动的，C点受到的力是动力，A点受到的力是阻力，所以支点是B点。由题意知，AB=BC，即动力臂等于阻力臂，所以是等臂杠杆。 [2]如图乙知，螺丝刀在作用时相当于轮轴，手柄相当于动力臂，作用在手柄上的力是动力，据杠杆的平衡条件知，在阻力和阻力臂不变时，使用手柄粗一些的螺丝刀，相当于增大动力臂，可以减少动力，即更省力。 [3]螺丝钉的螺纹的作用相当于斜面，螺纹密一些的螺丝钉，相当于在斜面的高度不变时，增大斜面的长度，起到省力的作用。 12． 省力 /90000 【详解】[1]由题知，为支点，因为，所以，动力臂大于阻力臂，此杠杆为省力杠杆。 [2]由杠杆平衡条件可得 杠杆A端受到的力 杠杆A端受到的力方向竖直向上,由于力的作用是相互的，物体C受到硬杆的竖直向下的压力 此时物体对水平地面的压力 受力面积为 物体对水平地面的压强 13． 没有做功 400 【详解】（1）[1]从图丙可以看出，从0s至1s内，木箱处于静止状态，没有移动距离，因此推力没有对木箱做功。 （2）[2]由图象可知在3~5s内的运动速度v=1.0m/s，推力F=200N，在3~5s内移动的距离为 s=vt=1.0m/s×2s=2m 推力做功 W=Fs=200N×2m=400J 由图可知，5~6s没有推力作用在木箱上，不做功，3~6s，推力F对木箱做功400J。 14． 匀速 0.4 80% 增大 越小 1、2 越高 【详解】（1）[1]实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升。 [2]第3次实验中有用功 [3]总功 机械效率 （2）[4]第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，所做的额外功将增大。 [5]由实验2、3得，有用功相同，总功增大，额外功增大，机械效率降低；所以滑轮组的机械效率跟动滑轮的重有关，使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越小。 （3）[6][7]比较第1次实验和第2次实验可知，甲乙是同一个滑轮组，甲提起2N的物体，乙提起4N的物体，其他的条件相同，甲的机械效率是74.1%，乙的机械效率是83.3%，所以，使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越高。 15． 匀速 90.9 提升物体的重力 减小动滑轮的重力 不变 【详解】（1）[1]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。 （2）[2]图中测力计分度值为0.2N，示数为2.2N，即绳端的拉力 第3次实验的机械效率 所以表格中编号①处数据应为2.2，编号②处数据应为90.9。 （3）[3]分析以上实验数据可以得出如下结论：使用同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高，滑轮组机械效率主要与提升物体的重力有关。 [4]要提高滑轮组的机械效率，可以采取的措施有：减小动滑轮的重力，或增加提升物体的重力，或减小摩擦力。 （4）[5]使用此滑轮组将同一物体提升不同的高度，不计摩擦及绳重，滑轮组的机械效率 所以滑轮组的机械效率不变。 16．（1）1m/s；（2）80J，20W 【详解】解：（1）由图可得物体的速度大小 （2）由图可知，运动4秒，经过的路程s=4m，拉力对物体所做的功 拉力的功率为 答：（1）物体的速度大小为1m/s； （2）拉力对物体所做的功为80J，功率为20W。 17．（1）300N；（2）2400J；（3）80% 【详解】（1）由图知n=3，不计摩擦和绳重，由 可得动滑轮重 G动=nF−G物=3×500N−1200N=300N （2）做的有用功 W有=G物h=1200N×2m=2400J （3）拉力移动的距离 s=nh=3×2m=6m 滑轮组做的总功 W总=Fs=500N×6m=3000J (4)滑轮组的机械效率 答：（1）动滑轮重为300N； （2）拉力所做的有用功为2400J； （3）滑轮组的机械效率是80%。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$