第九章机械和功单元练习----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．如图甲所示，物体A分别在水平推力、的作用下，在粗糙程度不变的水平地面上做直线运动。运动的路程和时间图像如图乙所示，两次推力的功率分别为、。则（　　）    A．   B．   C．   D．    2．如图所示，B端悬挂一重为G的重物，不计杠杆自重，施加动力F后使杠杆保持水平平衡，则下列说法正确的（　　） A．在A点施加动力F，因为OA大于OB，所以F一定小于G B．在O、B两点之间某处施加动力F，F可能小于G C．满足F＝G的动力有无数种情况 D．当杠杆平衡时，一定满足G×OB＝F×OA 3．学习了简单机械知识后，某同学自制了如图所示的晾衣架。他将50N的衣物挂在横杆上，拉绳使其匀速上升1.6m，用时5s（上升过程中，横杆保持水平），此过程该装置的机械效率为80%（不计绳重及摩擦）。下列分析正确的是（　　）    A．拉力做功80J B．拉力的功率为20W C．动滑轮重12.5N D．若增大衣物的质量，机械效率将减小 4．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 5．为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计了如图所示的两种方式拉升重物，在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度，拉力分别为 F1和 F2（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（　　） A．若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下时最省力 B．使用动滑轮拉力更小，且做功更少 C．用动滑轮提升重物上升h高度，测力计也上升h高度 D．使用动滑轮拉力做功的功率大于使用定滑轮拉力做功的功率 6．如图所示的工具，在使用中不能省力的是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，同一小球从高为h的斜面顶端滚到底端的过程中，关于重力对小球做功大小的比较，下列说法正确的是（　　）    A．W丙＞W乙＞W甲＞W丁 B．W乙＞W甲＞W丁＞W丙 C．W甲＝W乙＝W丙＝W丁 D．W丙＞W甲＝WZ＞W丁 8．为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”，农业专家自制轻质拔草器，如图所示，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是（　　） A． B． C． D． 二、填空题 9．随着我国经济的飞速发展，汽车已经进入寻常百姓人家。如图所示是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置。R0为定值电阻，浮子R是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端。从油量表（用电流表改装）指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低，当油面下降时，滑动变阻器连入电路的阻值将 （填“变大”“变小”或“不变”）。若换用电压表改装成油量表，要求油面升高时电压表示数变大，电压表应并联在图中 （填“R0”或“R”）两端。    10．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的、图象分别如图乙、丙所示，两次对应的弹簧测力计示数分别为、，两次拉力的功率分别为、。则 ， （均选填“”“”或“”） 11．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10m，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.05倍。若汽车运动的速度为1.2m/s，则将物体由井底拉至井口，需要的时间为 s，汽车的牵引力是 N，将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是 J。 12．如图所示，A、B两个滑轮中， 是动滑轮，在不考虑滑轮重、绳重和摩擦时，物体与桌面的摩擦力是60N，匀速移动物体，拉力F为 N。 13．亚运会龙舟项目比赛中，中国队收获五金一银。如图甲所示，选手们用桨向后划水，龙舟向前行进，此现象说明力的作用是 ；龙舟冲过终点不会立即停下是由于龙舟具有 。图乙是某运动员手中划动的船桨，另一只手对船桨A处的拉力，其中，船桨可看作一个 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，水对该船桨的推力为 N；若想使水对龙舟产生更大的推力，A点应尽量 （选填“远离”或“靠近”）O点一些。 三、实验题 14．如图所示为小刚同学在测量滑轮组的机械效率实验中使用的实验装置，数据记录在表格中。 实验次数 1 2 3 动滑轮重 1.2 2.4 1.2 钩码重 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.3 机械效率 74% 57% （1）实际操作中他们应沿竖直方向向上 拉动弹簧测力计； （2）表格中实验序号③横线处的机械效率为 %（小数点后保留一位）； （3）通过比较①与②两次实验数据，可知滑轮组的机械效率与 有关。 15．某兴趣小组测量一种易溶于水且形状不规则的固体颗粒物质的密度，测量的部分方法和结果如图所示。 (1)在调节托盘天平横梁平衡时，小明发现指针在分度盘中央刻度线右侧摆动，他应向 端调节平衡螺母，依据的原理是 （填“杠杆”或“二力”）平衡； (2)用调节好的天平测量适量小颗粒的质量。当天平平衡时，右盘中的砝码和游码位置如图甲所示，则称量的颗粒的质量是 g； (3)因颗粒易溶于水，小组同学采用图乙所示方法测量体积，所称量的颗粒的体积是 cm3； (4)该物质的密度是 kg/m3； (5)在C步操作中，若摇动不够充分，铁砂未充满颗粒的空隙，则测出的值比实际密度偏 （填“大”或“小”）。 四、计算题 16．如图所示的杠杆AB，O为支点，在A端挂一重为20牛的物体作为阻力F2。 （1）若AB为轻质杠杆（重力忽略不计），在B端施加一个竖直向下的动力F1使杠杆在水平位置平衡，求动力F1的大小； （2）若AB为均匀杠杆且重力无法忽略，此时杠杆恰好在水平位置平衡，求杠杆AB的重力G0； （3）若实心均匀杠杆AB的重力G为数据30牛，杠杆无法在水平位置平衡。如果切去BC段后，杠杆恰好在水平位置平衡，求BC段的长度L。 17．某轿车的质量是1200kg，车轮与地面的总接触面积是0.08m2（g=10N/kg） （1）轿车空载静止时，对水平地面的压强为多少？ （2）在平直的公路上以恒定的功率测试轿车性能时，轿车由静止开始运动，水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系如图所示。t=20s后，轿车以30m/s的速度做匀速直线运动，则在20-40s时间内牵引力做的功为多少？轿车发动机的功率为多大？ 试卷第2页，共6页 试卷第3页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 《第九章 机械和功单元练习----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 A C B D D C C C 1．A 【详解】由图甲可知，物体A在水平推力F1、F2的作用下都做匀速直线运动，物体A受到的水平推力等于物体A受到的摩擦力；物体A对水平地面的压力不变，与水平地面间的接触面粗糙程度不变，因此物体A受到的滑动摩擦力不变，故 F1=F2 由图乙可知，物体在力F1作用下速度较快，由P=Fv可知，有如下关系成立 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．C 【详解】A．因为在A点施加的动力F的方向未知，所以动力臂大小未知，则动力臂与阻力臂的大小关系未知，所以无法判断F与G的大小关系，故A错误； B．在O、B两点之间某处施加动力F，则动力臂一定小于阻力臂，由杠杆平衡条件知，动力F一定大于阻力G，故B错误； C．根据杠杆平衡条件知，在OA之间距O点大于等于OB的位置，动力作用在任一点，都可以通过调节动力F的方向，来调节动力臂大小，使得F＝G，故C正确； D．当F作用在B点时，因为方向未知，则动力臂不一定是OB，所以不一定满足G×OB＝F×OA，只有当F竖直向下时才满足此表达式，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】A．如图，滑轮组做的有用功 拉力做的功 故A错误； B．拉力的功率 故B正确； C．滑轮组做的额外功 动滑轮与横杆的总重 则动滑轮的重小于12.5N，故C错误； D．若增大衣物的质量，滑轮组的额外功不变，有用功增多，由可知，机械效率将提高，故D错误。 故选B。 4．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。 5．D 【详解】A．定滑轮的实质是一个等臂杠杆，不计绳重和摩擦时，用定滑轮拉重物，各个方向的拉力都等于物重，故A错误； B．不计绳重与摩擦，使用定滑轮拉力做的功等于克服物体重力做的功，即W1=Gh；使用动滑轮，不计绳重与摩擦，拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力做的功，即 W2=(G+G动)h 所以，使用动滑轮所做的功大于使用定滑轮所做的功，故B错误； C．动滑轮绳子的有效段数为2，用动滑轮提升重物上升h高度，测力计移动的距离为2h，故C错误； D．使用动滑轮所做的功大于使用定滑轮所做的功，由于做功时间相同，根据可知，使用动滑轮拉力做功的功率大于使用定滑轮拉力做功的功率，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】A．瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，能省力，故A不符合题意； B．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，能省力，故B不符合题意； C．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，故C符合题意； D．撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，能省力，故D不符合题意。 故选C。 7．C 【详解】同一小球从高为h的斜面顶端滚到底端的过程中，关于重力对小球做功W＝Gh，每个的重力和高度都相同，因而做功相等，故C正确；ABD错误。 故选C。 8．C 【详解】杠杆平衡条件。根据题意可知阻力大小是不变的，要让动力最小，应该使尽量小，尽量大。根据图示最小，垂直于杠杆，的长度最大的，C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9． 变大 R0 【详解】由图得，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测量电路电流。 [1]当油面下降时，浮子下降，滑片向上移动，滑动变阻器连入电路的阻值将变大。 [2]若换用电压表改装成油量表，要求油面升高时，浮子下降，滑片向下移动，变阻器接入电路中电阻变小，变阻器两边的电压变小，定值电阻R0的电压变大，则电压表示数变大，电压表应并联在图中定值电阻R0两端。 10． = < 【详解】[1]木块两次运动过程中，木块对水平面的压力及接触面粗糙程度相同，所以木块受到的滑动摩擦力相同；木块两次均做匀速直线运动，受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以，两次对应的弹簧测力计示数。 [2]由图乙可知，第一次木块运动的速度为 由图丙可知，第二次木块运动的速度为4m/s，第二次速度较大，根据 可知，两次拉力的功率大小关系为。 11． 25 3500 1.05×105 【详解】（1）[1]由图可知，滑轮组中由3段绳子承担重物，物体运动的速度 由得，物体由井底拉至井口需要的时间 （2）[2]由题意可得，汽车受到的阻力为 f=0.05G车=0.05×3×104N=1500N 汽车匀速直线运动，受到平衡力作用，汽车受到向右的牵引力、绳向左的拉力F和向左的阻力f作用；由力的平衡条件可得，牵引力 F牵=F+f=2×103N+1500N=3500N （3）[3]汽车运动的距离 s车=s绳=3h=3×10m=30m 牵引力做功为 W牵=F牵s车=3500N×30m=1.05×105J 12． B 20 【详解】[1]由图可知，滑轮A不随物体移动是定滑轮，B随物体移动是动滑轮。 [2]由图可知，通过动滑轮绳子的段数n=3，物体匀速移动，水平方向物体受到的拉力F物和摩擦力f是一对平衡力，所以 F物=f=60N 在不考虑滑轮重、绳重和摩擦时，匀速移动物体，拉力 13． 相互的 惯性 费力 500 远离 【详解】[1]力的作用是相互的，选手们用桨向后划水，桨对水施加一个向后的力，反过来水对桨施加一个向前的力。 [2]舟冲过终点不会立即停下是由于龙舟具有惯性，要保持原来的运动状态，继续向前滑行一段距离。 [3]如图乙所示，船桨使用时，动力臂小于阻力臂，可看作一个费力杠杆。 [4]根据杠杆平衡条件得 解得，水对该船桨的推力为 [5]由题可知，阻力臂和动力不变，根据杠杆平衡条件可知，若想使水对龙舟产生更大的推力，应增大动力臂，即A点应尽量远离O点一些。 14． 匀速 动滑轮重 【详解】（1）[1]实际操作中他们应沿竖直方向向上匀速拉动弹簧测力计，此时物体处于平衡状态。 （2）[2]表格中实验序号③横线处的机械效率为 （3）[3]通过比较①与②两次实验数据，动滑轮的重力不同，机械效率不同，故机械效率可能与动滑轮重有关。 15．(1) 左 杠杆 (2)168 (3)70 (4) (5)小 【详解】（1）[1]指针在分度盘中央刻度线右侧摆动，说明右侧偏重，他应向左端调节平衡螺母，使天平横梁水平平衡。 [2]天平本身为一个等臂杠杆，天平左右两端水平平衡依据的是杠杆平衡原理。 （2）砝码的质量为 100g+50g+10g+5g=165g 游码的示数为3g，所以称量的颗粒的质量为 165g+3g=168g （3）由乙图A可知细铁砂的体积为90mL=90cm3，由C图可知颗粒与细铁砂的总体积为160 mL=160cm3，所以称量的颗粒的体积为 160cm3-90cm3=70cm3 （4）该物质的密度为 （5）当铁砂未充满颗粒的空隙时，测量的物质与细铁砂的总体积就偏大了，测出的物质的体积也偏大，由密度公式可知，物质的密度的测量值就偏小了。 16．（1）4N；（2）10N；（3）0.5m 【详解】解：（1）由杠杆平衡原理可知F1动力的大小为 （2）若AB为均匀杠杆且重力无法忽略，则杠杆重心到支点O的距离为 由杠杆平衡原理可知杠杆AB的重力G0为 （3）杠杆的长度为 BC段的重力为 减去BC段后，杠杆的重力为 切去BC段后，杠杆的重心到支点的距离 由杠杆平衡原理可知 即 解得BC段的长度 或 因杠杆的总长仅1.5m，所以BC段的长度L为0.5m。 答：（1）动力F1的大小为4N； （2）杠杆AB的重力G0为10N； （3）BC段的长度L为0.5m。 17．（1）1.5×105Pa；（2）1.2×106J，6×104W 【详解】解：（1）因为轿车做匀速直线运动，故轿车对水平地面的压力为 F=G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N 轿车对水平地面的压强为 （2）由图可知，轿车在20～40s时间内牵引力F保持不变，F=2×103N，根据可得，在20～40s时间内通过的路程 s=vt=30m/s×(40s﹣20s)=600m 在20～40s内牵引力做的功为 W=Fs=2×103N×600m=1.2×106J 轿车发动机的功率为 答：（1）它空载静止时，对水平地面的压强为1.5×105Pa； （2）轿车在20～40s时间内牵引力做的功1.2×106J；轿车发动机的功率为6×104W。 答案第6页，共9页 答案第7页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 $$