第九章机械和功章末检测----2024-2025学年北师大版物理八年级下学期

第九章机械和功章末检测 一、单选题 1．甲、乙两机器的功率分别为P甲=1000瓦、P乙=880瓦，下列说法正确的是（　　） A．做功相同，甲用时多 B．甲做功多 C．用时相同，甲做功少 D．甲做功快 2．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 3．如图，用大小相等的拉力F，分别沿竖直方向和水平方向拉物体，物体的运动方向始终和拉力方向保持一致。已知运动时间tab>tcd，运动距离sab=scd，比较（a）（b）两种情况下拉力所做的功和功率（　　） A．ab段做的功较多 B．ab段和cd段做的功一样多 C．ab段功率较大 D．ab段和cd段功率一样大 4．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，实验装置如图所示，下列说法中错误的是（　　） A．小车运动距离远，表明阻力对物体运动影响小 B．实验中要控制小车每次到达斜面底端时速度相同 C．小车在毛巾、棉布、木板表面运动时阻力做的功不同 D．小车在毛巾表面运动时阻力做功的功率最大 5．如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升。下列说法中正确的是（    ） A．,并向上移动 B．,并向上移动 C．,并向上移动 D．,并向上移动 6．如图所示，在“探究动滑轮工作特点”的实验中，滑轮第一次受到的作用，第二次受到竖直向上的作用，物体都被匀速向上提起。已知物体的重力为，若不计摩擦和绳重，则下列说法正确的是（   ） A．该实验中，需要测量的物理量只有物重和弹簧测力计示数F B． C．的力臂大小为2r D． 7．某同学用滑轮组提升物体，若物体升高1m时，绳子自由端移动的距离是3m，该同学用力的方向向下，则该滑轮组的组成情况是（　　） A．由1个动滑轮，2个定滑轮组成 B．由2个动滑轮，1个定滑轮组成 C．由1个动滑轮，1个定滑轮组成 D．由2个动滑轮，2个定滑轮组成 8．某滑轮组（不计绳重、摩擦和滑轮重力）如图所示，用力F向下拉动滑轮可以把的物体匀速提升，则F的大小是（   ） A．300N B．200N C．100N D．400N 9．已知甲物体在光滑的斜面上运动，乙物体在粗糙的水平面上运动，丙物体在光滑的水平面上运动，现用相同大小的推力F分别使甲、乙、丙三个物体沿力的方向移动相同的距离s，三次推力所做的功分别是W甲、W乙、W丙，则三者的大小关系是（　　） A．W甲>W乙=W丙 B．W甲>W乙>W丙 C．W甲=W乙=W丙 D．W甲<W乙=W丙 10．如图所示的是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。若要使小华更省力，下列方法可行的是（　　） A．小华原地不动 B．小华将脚向前移动 C．将支点向右移动 D．将支点向左移动 二、填空题 11．如图所示一轻质硬棒，AB=BC=CD，在 A点悬挂一个 60N的重物 G，C点在 F1作用下处于水平平衡，则硬棒的支点可能在杠杆上 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）点，F1的大小为 N。若将重物拿走，在A点施加一个与F1平行且大小等于100N的力F2（图中虚线所示），使杠杆处于水平平衡，则F1大小为 N。 12．如图所示，用一个动滑轮把重500N的物体匀速提升2m。若不计摩擦、绳重和动滑轮重，人对绳子的拉力为 N，绳子自由端移动的距离是 m。 13．跳绳是一种健身运动，李强同学对此作了专门研究：跳绳者的质量，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为 W。 14．如图所示，在水平地面上放置一个重为600N的物体，将物体匀速拉动时，动力F的大小是90N，则物体与地面间的摩擦力大小是 N（不计滑轮和绳重、轮与轴间摩擦）。 15．从物理学角度来看， （选填“省力”或“费力”）杠杆因动力臂比阻力臂长，可以实现“四两拨千斤”。我国传统衡器“杆秤”是一种杠杆，要使如图所示的秤杆在水平方向平衡，应将秤砣往 （选填“左”或“右”）端移动。 三、作图题 16．图（a）是一款水管扳手钳，其中AOB部分可视为一个杠杆，其简化示意图如图（b）所示，请在图（b）中画出杠杆平衡时的阻力臂及作用在B点的最小动力 四、实验题 17．小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表所示。 试验次数 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 2 6 0.1 2.4 0.3 83% 3 5 0.1 1.4 0.5 57% 4 5 0.2 1.4 1.0 57% （1）在实验中，测绳端拉力为F时，应尽量 拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数； （2）第1次实验测得的机械效率为 （结果精确到0.1%）； （3）分析表中数据可知：第2次实验是用图 做的，第4次实验是用图 做的；[以上均选填“（a）”“（b）”或“（c）”] （4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组， 可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮越重），滑轮组的机械效率越 （选填“高”或“低”）； （5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 （选填“有关”或“无关”）。 18．天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小海用图甲所示装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。 （1）实验中，杠杆在 位置平衡最便于测量力臂； （2）如图乙所示，杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，杠杆都将失去平衡。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的 和力臂有关；    （3）小海在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了4次实验。杠杆平衡时的部分数据已填入表中，其中图丙是第4次杠杆平衡时的情景，请将杠杆右侧的阻力数值填入表中；    实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1.0 0.20 2.0 0.10 2 2.0 0.15 2.0 0.15 3 2.0 0.15 1.5 0.20 4 1.5 0.10 ( ) 0.15 分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是F1l1 F2l2； （4）小海与小兰对实验过程进行交流，产生了一个新的问题：若支点不在杠杆的中点，并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力，会出现什么现象？于是他们共同进行了如图丁的探究。 ①画出图丁中F1的动力臂l1；( ) ②多次改变拉力F1的作用点在杠杆上的位置进行实验，发现杠杆平衡时，F1l1都是大于F2l2，其原因可能是 。    五、计算题 19．大力发展清洁能源来替代传统能源，实现低碳减排是全人类的任务。重庆钢铁投用20台氢燃料牵引车用于厂区物流配送，如图所示。氢燃料牵引车总重25t，某次作业时，牵引车拖挂着总重为15t的拖挂车，在厂区内的平直路面以18km/h的速度匀速行驶了5min，牵引车受到的阻力为总重的0.08倍。求： (1)此过程中牵引车行驶的距离； (2)此过程中牵引车的牵引力做的功。 20．如图所示，在轻质杠杆OB的B端挂一个质量为1千克的物体，OA为0.4米，AB为0.2米。若使杠杆在水平位置保持静止，求： （1）作用在A点最小的力F的大小及方向； （2）写出此时轻质杠杆OB所属的类型。 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 《第九章机械和功章末检测----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 9 10 答案 D C B C D D A B C D 1．D 【详解】A．由题可知，P甲=1000瓦、P乙=880瓦，则P甲>P乙，由，做功相同时，甲机器用时少于乙机器用时。故A错误； BD．功率是描述做功快慢的物理量，P甲>P乙，说明甲做功快，由于做功时间未知，无法判断甲乙机器做功的多少。故B错误，D正确； C．由P甲>P乙，W=Pt可知，相同时间时，甲机器做功多于乙机器做功。故C错误。 故选D。 2．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。 3．B 【详解】AB．根据可知，拉力相同，在力的方向上移动的距离相同，故ab段和cd段做的功一样多，故A不符合题意；B符合题意； CD．可知，ab段和cd段做的功一样多，运动时间tab>tcd，故ab段功率较小，故CD不符合题意。 故选B。 4．C 【详解】A．阻力较小时，小车可以运动的更远，阻力较大时小车运动的距离小，故小车运动距离远时阻力对物体运动的影响小，故A正确，不符合题意； B．根据控制变量法，实验中要使小车在水平面运动时只有阻力大小不同，故每次都要控制小车到达斜面低端时速度相同，故B正确，不符合题意； C．小车从斜面知水平面时因小车的质量和速度相同，则三次实验中小车的机械能相同，最终停止时是阻力做功等于到水平面时的机械能，故C错误，符合题意； D．小车在毛巾表面运动的时间最短，且阻力做功一样，由可知时间小功率大，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．D 【详解】AB．甲图中，自由端绳子的拉力为 故AB错误； CD．乙图中，自由端绳子的拉力为 物体上升2m，则绳子的自由端上升1m，故C错误，D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．在“探究动滑轮工作特点”的实验中，需要测量的物理量有动滑轮重G动、物重G物以及测力计示数F，故A错误； B．由图知，O为支点，不计摩擦和绳重，阻力为动滑轮和物体的总重力，阻力臂为动滑轮的半径；用竖直向上的力F2（动力）提升物体时，动力臂为动滑轮的直径，所以动力臂是阻力臂的2倍，由杠杆平衡条件可知，动力是阻力的一半，即故B错误； C．力臂是支点到力的作用线的垂线段，由图知OA与F1的作用线垂直，所以F1的力臂为OA，故C错误； D．在提升动滑轮的过程中，由力臂的定义可知，F1的力臂要小于F2的力臂，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越小，动力越大，即，故D正确。 故选D。 7．A 【详解】物体升高1m时，绳子自由端移动的距离是3m，所以承担物重的绳子的股数为3，，绳子从动滑轮开始往上绕，从动滑轮出来绕到定滑轮再绕回来，正好3股，所以该滑轮组为1个动滑轮，该同学用力的方向向下，所以要用2个定滑轮，使拉力的方向向下。 故选A。 8．B 【详解】不计绳重、摩擦和滑轮重力，对物体进行受力分析可知，物体受到竖直方向的拉力和重力作用，因此绳子上的拉力等于物体的重力，即。对动滑轮进行受力分析可知，不计绳重、摩擦和滑轮重力，动滑轮受到竖直向上两条绳子的拉力和竖直向下F的作用，则有，故 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9．C 【详解】由题意知，三个物体在相同推力的作用下移动相同的距离，据W=Fs知，三次推力所做的功相等，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 10．D 【详解】A．小华原地不动，阻力、阻力臂、动力臂不变，根据杠杆的平衡条件 可知，动力不变，故A不符合题意； B．小华将脚向前移动，动力臂减小，阻力、阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件 可知，动力变大，故B不符合题意； C．将支点向右移动，脚在杆上的位置不动，此时阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件 可知，动力变大，故C不符合题意； D．将支点向左移动远离小华，阻力不变，阻力臂减小，动力臂增大，由杠杆平衡条件 可知，动力变小，更省力，故D符合题意。 故选D。 11． D 360 300 【详解】[1]动力与阻力使杠杆的转动方向相反，一个是顺时针，则另一个为逆时针，若AC为支点，则杠杆无动力臂或阻力臂；若B为支点，则F1和G使杠杆转动的方向相同，若D为支点，F1和G使杠杆转动的方向相反，故硬棒的支点可能在杠杆上的D点。 [2]根据数学关系可知，F1的力臂为CD的一半，即l1=0.5CD，根据杠杆平衡条件可得 G×AD=F1×0.5CD 所以F1的大小为 [3]若将重物拿走，在A点施加一个与F1平行且大小等于100N的力F2，此时F2的力臂为l2=0.5AD，杠杆处于水平平衡，根据杠杆平衡条件可得 F2×0.5AD=F1×0.5CD 所以F1的大小为 12． 250 4 【详解】[1][2]动滑轮实质是一个动力臂等于阻力臂2倍的省力杠杆，在不计摩擦和动滑轮重的情况下，用动滑轮提升重物可以省一半力，但要费一倍的距离；从图中可以看出，只有一个动滑轮在拉重物，在不计摩擦和动滑轮重时，绳子自由端的拉力为 绳子自由端移动的距离为s=2h=2×2m=4m 13．162 【详解】由图像纵坐标可知，高度h=0.09m，跳绳者每跳一次克服重力所做的功 W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×0.09m=54J 由图像横坐标可知，每跳一次用时，故1min内李强可跳绳180次；故在1min内克服重力做功的平均功率为 14．180 【详解】由图知，滑轮组绳子的有效股数n=2，不计滑轮和绳重、轮与轴间摩擦，绳端的拉力，物体与地面间的摩擦力大小 f=nF=2×90N=180N 15． 省力 右 【详解】[1]由杠杆平衡条件可知，动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力，是省力杠杆。 [2]由图可知，秤砣右端向上翘起，说明右边的力与力臂的乘积小于左边的力和力臂的乘积，而左边的力和力臂、右边的力都一定，由杠杆平衡条件可知，应该增大右边的力臂，即应将秤砣往右端移动。 16． 【详解】由题知，O点为支点，从O点作F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂l2；若动力作用在B点，以OB为动力臂是最长的力臂，此时力最小，则连接OB为最长力臂，再过B点做OB的垂线，即动力F1的作用线，以O为支点，F1、F2作用效果相反，F2使杠杆顺时针转动，则F1使杠杆逆时针转动，F1的方向向上，如图所示： 17． 竖直向上匀速 74.1% （b） （c） 增大物重 低 无关 【详解】（1）[1]在测量绳子自由端的拉力时，需竖直向上匀速拉动测力计，且在拉动时读数。 （2）[2]第1次实验测得的机械效率 （3）[3]由数据可知第2次实验中，s为h的3倍，所以滑轮组由3段绳子承担物重，钩码总重为6N，说明挂了3个钩码，所以第2次实验是用（b）图做的。 [4]第4次实验s为h的5倍，所以滑轮组由5段绳子承担物重，所以第4次实验是由（c）图做的。 （4）[5]分析第1、2次实验，两次所用滑轮组相同，但第2次物重大于第1次物重，机械效率也大于第1次的机械效率，所以可得使用同一滑轮组，增加物重可以提高滑轮组的机械效率。 [6]分析第1、3次实验，两次提升物体的重力相同，第3次实验的动滑轮较重，而机械效率较低，所以可得使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多，滑轮组的机械效率越低。 （5）[7]第3、4次实验只是改变了物体被提升的高度，机械效率没变，所以可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。 18． 水平 大小 1.0 =    见详解 【详解】（1）[1]实验中，由于作用力是竖直方向上的，如果杠杆在水平位置平衡则力臂刚好在杠杆上，最便于测量力臂。 （2）[2]杠杆已经平衡，如果在左侧钩码下增加一个钩码会改变杠杆受力的大小，杠杆失去平衡，表明与力的大小有关，如果将左侧钩码向右移动5cm，力臂会变小，杠杆失去平衡，表明杠杆平衡与力臂大小有关。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的大小和力臂有关。 （3）[3]如图所示，阻力相当2个钩码重力，每个钩码重0.5N，所以阻力为1N。 [4]分析第1次实验数据可得 可知，同理计算其它3次实验的数据，获得相同的结论，可归纳出杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2。 （4）[5]①力臂是支点到力的作用线的垂线段，如图所示    ②[6]由于支点不在中点处，杠杆自重会产生一个向下的作用力，则F1需要比原来更大才能使杠杆平衡，故其它条件不变，杠杆平衡时，F1l1都是大于F2l2。 19．(1)1500m (2)4.8×107J 【详解】（1）牵引车在厂区内的平直路面以18km/h的速度匀速行驶了5min，则牵引车行驶的距离 （2）氢燃料牵引车总重25t，牵引车拖挂着总重为15t的拖挂车，则牵引车和拖挂车的总重力 牵引车受到的阻力为总重的0.08倍，匀速行驶时，牵引车的牵引力 行驶的距离1500m，牵引车的牵引力做的功 20．（1）15N  垂直OA向上；（2）费力杠杆 【详解】解：（1）由题意可知，O点为支点，OA为动力臂，OB为阻力臂，B端物体的重力为阻力，l1=0.4m GB=mBg=1kg×10N/kg=10N l2=lOA+lOB=0.4m+0.2m=0.6m 由杠杆平衡条件可知，当动力臂OA最大时，作用在A点上的力最小，最小力F为 由图可知，力F的方向垂直于轻质杆向上。 （2）由图可知，O为支点，OA为动力臂，OB为阻力臂，lOB>lOA，即阻力臂大于动力臂，故该杠杆属于费力杠杆。 答：（1）最小力为15N，方向垂直杆向上； （2）该杠杆为费力杠杆。 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 $$