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册

第九章机械和功章末检测 一、单选题 1．一同学用50N的水平方向的力，将一只重5N的足球沿水平方向蹋了出去，足球在地上滚动了30m停下。在球滚动的过程中，脚对球所做的功是（　　） A．5J B．1500J C．150J D．0J 2．在老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，建筑材料在5s内匀速上升5m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（　　） A．动滑轮所受重力为10N B．滑轮组所做的有用功为2000J C．工人所用拉力的功率为380W D．滑轮组的机械效率为95% 3．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 4．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． 5．引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动，小明同学每分钟按标准完成了 20 个引体向 上，在这一过程中，小明消耗的功率最接近（　　） A．1W B．10W C．100W D．1000W 6．如图所示的是研究定滑轮和动滑轮特点的装置图。下列说法正确的是（   ） A．使用定滑轮能够省力 B．使用动滑轮能够省距离 C．使用定滑轮能够改变力的方向 D．使用动滑轮既能省力也能省距离 7．关于对功的理解，下列说法正确的是（　　） A．作用在物体上的力越大，力做的功就越多 B．把重1N的物体举起1m所做的功为1J C．物体通过的路程越长，作用力做功越多 D．力作用的时间越长，做的功就越多 8．如图所示，在50N的水平拉力F的作用下，重600N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2倍，绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s。则（　　） A．拉力F的功率为3W B．1min内物体移动的距离为36m C．1min内所做的有用功为1440J D．该滑轮组的机械效率为85% 9．在智能物流仓库中，一个机器人在水平地面上匀速运送一个货物箱，如图所示。在这个过程中，关于机器人对货物箱做功的说法正确的是（　　） A．做了功，因为有力作用在货物箱上 B．做了功，因为机器人在运送的过程中消耗了电能 C．没有做功，因为货物箱没有在力的方向上移动 D．无法确定是否做功，因为缺少其他条件 10．如图所示，ABC和DEF是指甲刀的两个杠杆。下列说法正确的是（　　） A．ABC是省力杠杆，DEF是费力杠杆 B．ABC是费力杠杆，DEF是省力杠杆 C．ABC和DEF都是省力杠杆 D．ABC和DEF都是费力杠杆 二、填空题 11．使用滑轮组时，直接承担物重的绳子段数为n。若n为偶数，则绳子的固定端挂在 滑轮上；若n为奇数，则绳子的固定端挂在 滑轮上。（均选填“定”或“动”） 12．如图所示，冬奥会冰壶比赛上，冰壶从出发点A被运动员推着运动6m后，在B点被推出，沿冰道运动30m到O点停下。若运动员对冰壶的推力是10N，运动员对冰壶做功 J；冰壶在O点静止后， （选填“仍具有”或“没有”）惯性。 13．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。 14．如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以的速度匀速运动10s，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为．则拉力F所做的功是 J，拉力F的功率是 W，物体A受到的摩擦力是 N；若拉力F增大，物体A受到地面的摩擦力 （选填“变大”“变小”或“不变”）．（不计绳重和滑轮重） 15．如图所示，工人沿斜面用一定大小的推力把一重为100N物体从斜面底端匀速推到斜面顶端（不考虑物体的质量大小）。已知斜面长L＝10m、高h＝3m，若该过程中斜面的效率为60%，则力F所做的功为 J。 三、作图题 16．用如图所示的滑轮组将水桶匀速提升，请画出连接滑轮组最省力的绕法。 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．在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让不同质量的钢球从斜面同一高度由静止开始滚下，将静止在水平面上的木块撞出一段距离，如图所示： (1)实验中探究的“物体的动能”是指________（选填字母）； A．钢球在斜面上的动能 B．钢球撞击木块时的动能 C．木块被撞击后的动能 (2)若水平面是光滑的， （选填“能”或“不能”）达到探究目的； (3)让质量不同的钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被钢球推出的距离大小，这样做是为了研究动能大小与 的关系； (4)实验表明，钢球质量越大，将木块撞得越远，对木块做功越 ，钢球的动能就越 ； 补充设问 [方案改进]若实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较，对此请你写出一条改进措施： 。 五、计算题 19．如图所示，我国自主研发的某款人形机器人身高1.65米，某次测试中该机器人用100牛竖直向上的力将箱子在2秒内匀速抬高1米。求： (1)箱子所受的重力G； (2)机器人对箱子做功的功率P。 20．为了将放置在水平地面上重G=100N的重物提升到高处。小明同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，物体上升速度v随时间变化关系图像为图（丙），物体上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图（丁）所示。若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2，不计摩擦和绳重，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求： （1）匀速提升物体时，拉力F的功率为多少W?滑轮组的机械效率η为多少? （2）在1~2s内，拉力F做的功W为多少J? 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 D C D C C B C C A 1．D 【详解】在球滚动的过程中，脚对球没有力的作用，脚对球所做的功是0，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．D 【详解】B．建筑材料上升的高度h=5m，所以有用功为 故B错误； C．由图可知，绳子股数n=2，绳端移动的距离为 s=2h=2×5m=10m 工人所用拉力的功为 拉力的功率为 故C错误； A．不计绳重及摩擦，所做的额外功为 动滑轮所受重力为 故A错误； D．滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D。 3．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。 4．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。 5．C 【详解】小明同学的质量大约为：m=50kg，身体上升高度约为h=0.6m，t=1min，n=20，小明同学的体重 G=mg=50kg×10N/kg=500N做一次引体向上需克服重力做的功 W=Gh=500N×0.6m=300J1min内做的总功 W总=20W=20×300J=6000J小明同学的功率约为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．C 【详解】AC．定滑轮相当于一个等臂杠杆，使用定滑轮不省力也不费力，但可以改变力的方向，故A错误，C正确； BD．动滑轮相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆，使用动滑轮能够省力，但费距离，故BD错误。 故选C。 7．B 【详解】A．根据可知，作用在物体上力越大，但是不知道物体在力的作用下通过的距离，所以不能确定力做功多少，故A错误； B．由题可知，把重1N的物体举起1m所做的功为 故B正确； C．根据可知，只知道物体在力的作用下移动的距离，但不知道力的大小也不能确定做功多少，故C错误； D．物体做功的多少与物体受力的大小和在力的方向上移动的距离有关，与时间无关，故D错误。 故选B。 8．C 【详解】A．拉力F的功率为 故A不符合题意； B．如图滑轮组，一共有3段绳子分担动滑轮所受的拉力，故物体移动的速度为 1min内物体移动的距离为 故B不符合题意； C．物体与地面间的滑动摩擦力为 1min内所做的有用功为 故C符合题意； D．1min内所做的总功为 该滑轮组的机械效率为 故D不符合题意。 故选C。 9．C 【详解】由功的定义可知，物体在力的作用下，沿力的方向运动一段距离，则力对物体做功。机器人在水平地面上匀速运送一个货物箱，机器人对货物箱的支持力竖直向上，货物箱运动的方向为水平方向，货物箱没有在力的方向上移动距离，所以机器人对货物箱没有做功，故C正确，ABD错误。 故选C。 10．A 【详解】如图所示，对于杠杆ABC，支点在C，在使用时，动力作用在A点，阻力作用在B点，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；对于杠杆DEF，支点在D，在使用时，动力作用在E点，阻力作用在F点，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。故A正确、BCD错误。 故选A。 11． 定 动 【详解】[1][2]组装滑轮组时，根据“奇动偶定原理”可知，直接承担重物的绳子段数为n，若n为偶数时，则绳子的固定端挂在定滑轮上；若n为奇数时，则绳子的固定端挂在动滑轮上。 12． 60 仍具有 【详解】[1]由图可知，从出发点A被运动员推着运动6m，到达投掷线，冰壶受到推力的作用，并且在推力的方向上通过了距离，所以做了功；而在B点被推出后，冰壶虽然通过了一定距离，但不再受到推力的作用，运动员对冰壶不做功；所以，运动员对冰壶做功 W=Fs=10N×6m=60J [2]一切物体都具有惯性，惯性大小仅与质量大小有关，冰壶在O点静止后，冰壶质量不变，仍具有惯性。 13． 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。 14． 40 4 32 不变 【解析】略 15．500 【详解】推力做的有用功 W有用＝Gh＝100N×3m＝300J 由得，力F做的功 16． 【详解】利用滑轮组提升物体，承担物重的绳子股数越多，滑轮组越省力；图中只有一个动滑轮，最多可以从动滑轮画出三根线，即三股绳承担物重，此时最省力，如图： 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．(1)B (2)不能 (3)质量大小 (4) 多 大 增大钢球在斜面上释放的高度 【详解】（1）实验中钢球撞击木块，对木块做功，说明钢球具有能量，此时钢球正在运动，因此物体的动能指的是小球的动能。 （2）实验中是通过比较木块移动的距离来钢球具有动能的大小，若水平面是光滑的，木块将一直做匀速直线运动，无法比较距离的大小，因此不能完成实验探究。 （3）让质量不同的钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，此时钢球的速度相同，质量不同，因此探究的是钢球动能的大小与质量之间的关系。 （4）[1][2]实验表明，钢球质量越大，将木块撞得越远，即钢球对木块做的功越多，钢球具有的动能越大。 [3]木块移动的距离较短，一是木块受到的摩擦力较大，或钢球具有的动能小，根据动能的影响因素可知，可以增加钢球的速度，即增大钢球在斜面上释放的高度或减小木块的质量，即减小木块与水平面的摩擦。 19．(1)100N (2)50W 【详解】（1）用100牛的力将箱子匀速向上抬高，此时箱子处于平衡状态，箱子受到的重力和向上的提力是一对平衡力大小相等，则箱子所受的重力为 （2）机器人对箱子做的功为 机器人对箱子做功的功率为 20．（1）300W，83.3%；（2）187.5J 【详解】解：（1）在2~3s内，重物做匀速运动，其速度 拉力 因为连接动滑轮的绳子有三根，所以拉力F的作用点下降的速度是重物上升速度 v3的三倍，则拉力F的功率 滑轮组的机械效率 （2）在1~2s内，拉力 重物上升高度 拉力 F做的功 答：（1）在2~3s内，拉力F的功率为300W，滑轮组的机械效率为83.33%； （2）在1~2s内，拉力F做的功为187.5J。 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 $$