第九章 机械和功单元训练-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．甲、乙两台机器都正常工作时，甲的功率大于乙的功率。以下判断正确的是（　　） A．甲做的功一定比乙多 B．乙做功所花的时间一定比甲多 C．甲做功一定比乙快 D．相同时间内，乙做功比甲多 2．学习了功率的知识后，小科和几位同学准备做“比一比谁的功率大”的活动。以下是他们设计的三套方案，其中可行的是（　　） ①控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬上楼的高度，并进行比较。 ②控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼用的时间，并进行比较。 ③测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出功率进行比较。 A．只有① B．只有①② C．只有③ D．①②③ 3．关于动能的说法正确的是（　　） A．动能是指物体由于运动而具有的能 B．动能的单位是J/kg C．物体的质量一定时，速度越大，具有动能越小 D．动能的大小与物体的质量无关 4．在一次活动中，小明和小华先后在同一水平地面上，水平拉着物体A做匀速直线运动，如图所示是物体A两次运动的路程随时间变化的图像。下列判断正确的是（　　） A．物体两次运动的速度： B．物体两次所受的拉力： C．两人拉力对物体所做的功： D．两人拉力对物体做功的功率： 5．如图所示，小华和妹妹一起坐双人秋千，当秋千从最高点摆到最低点的过程中，他们的重力做功的大小分别为 W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。若小华的体重比妹妹重，则下列说法正确的是（　　） A．W1=W2，P1=P2 B．W1<W2，P1>P2 C．W1>W2，P1>P2 D．W1>W2，P1=P2 6．小明两次分别用时60s、40s从一楼爬到五楼，小明的体重与前后两次上升的高度均不变，比较两次爬楼过程（　　） A．用时少的做功多 B．用时少的做功功率大 C．用时多的做功多 D．用时多的做功功率大 7．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% 8．一同学用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 二、填空题 9．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。 10．小东设计了图甲、乙所示的两种推车。从使用时省力大小的角度分析，两种方案中较好的是 方案（选填“甲”或“乙”）。从杠杆的类型分析，图甲中小车的实质是一个 杠杆，图乙中小车的实质是一个 杠杆（后两空选填“省力”、“费力”或“等臂”）。 11．电动载人飞行汽车频频试飞，投入商业运行后可以极大地降低人们的通行时间。某款飞行汽车，最大设计飞行速度为200km/h，以最大飞行速度飞行时，发动机的输出功率为50kW，则飞行汽车飞行过程中受到的阻力为 N。 12．甲机器的功率比乙机器的功率大，表示甲机器做功比乙机器 。某机器的功率是1.5kW，表示的物理意义是 。 13．如图所示，用大小为F的拉力，拉着重为200N的物体，使物体向上匀速移动了2m，其中滑轮重100N，则拉力F做功 J。（不计绳重和滑轮间的摩擦） 三、实验题 14．用图中所示的装置探究杠杆的平衡条件， 通过正确的实验操作， 得到下表中的数据。 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 3.0 0.20 2.0 0.30 2 2.0 0.15 1.5 3 1.5 0.20 1.0 0.30 …… …… …… …… …… （1）第 2 次实验数据中的阻力臂 应为 ； （2）第 3 次实验后，用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 （保持上端悬点不动）， 如图乙所示，不计摩擦，杠杆 （选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡，原因是： 。 15．在探究杠杆平衡条件的实验中：     序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1 5 2 4 2 2 10 4 5 3 3 12 6 6 （1）实验前小明发现杠杆未在水平位置平衡，于是他将左边的平衡螺母往右调后杠杆在水平位置平衡，那么未调节前杠杆 （选填“左”或“右”）侧偏高； （2）小明利用如图所示装置进行实验，每个钩码重0.5 N，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为 N。如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数 ，（选填“变大”“不变”或“变小”）； （3）某小组的实验数据如下表所示，得到与其他组不一样的结论：动力F1与阻力F2成正比关系。你认为该结论可靠吗？ ，接下来的操作是： 。 四、计算题 16．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。 17．小明健身用的拉力器结构如图－2－3所示，他用250 N的拉力向下拉动拉杆，使重为200 N的配重块在2 s内匀速升高40 cm，不计拉杆和绳的重力．求： (1)2 s内配重块运动的速度 ． (2)在这2 s内小明所做的功及功率 ． 试卷第2页，共5页 试卷第1页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 《第九章 机械和功》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C D A D C B D D 1．C 【详解】功率是表示做功快慢的物理量，功率大说明做功快，或者是相同的时间内做功多，而不能说明做功或时间的多和少，故C正确，ABD错误。 故选C。 2．D 【详解】爬楼是克服自身的重力做功，，若做功时间t一定，测出各自的体重m和爬楼的高度h 体重和爬楼高度、g的乘积越大，功率就越大；控制爬楼高度一定，测出各自的体重m和爬楼时间t，若的比值越大，功率就越大；测出各自的体重、爬楼时间和爬楼的高度，根据求出功率，比较功率的大小，所以三种方法都是可以的。 故选D。 3．A 【详解】A．物理学中把物体由于运动而具有的能叫动能，故A正确； B．动能是一种能量，单位是J，故B错误； CD．物体的动能与物体的质量与速度有关，物体的质量一定时，速度越大，具有动能越大，故CD错误。 故选A。 4．D 【详解】A．两次物体均做匀速直线运动，由图可知相同时间内，由可知，，故A错误； B．小明和小华先后在同一水平地面上，水平拉着物体做匀速直线运动，两次的拉力均等于摩擦力，又两次的压力和接触面粗糙程度均一样，故两次的摩擦力相等，拉力也相等，故B错误； CD．，由图可知相同时间内，拉力相等，由可知，两人拉力对物体所做的功，由可知，，故C错误，D正确。 故选 D。 5．C 【详解】从最高点下摆到最低点的过程中，小华和小红的重力做功分别为 W1=G1h W2=G2h 因为h相同，且G1>G2，则W1>W2；根据知，小华和小红的重力做功的功率分别为 因为t相同，W1>W2，所以P1>P2；故C正确，ABD错误。 故选C。 6．B 【详解】AC．由题知小明的体重与前后两次上升的高度均不变，因此由可知，两次所做的功相同，故AC错误； BD．两次所做的功相同，由可知，用时少的做功功率大，用时多的做功功率小，故B正确，D错误。 故选B。 7．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。 8．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。 9．162 【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 10． 甲 省力 费力 【详解】[1][2][3]图甲中，动力作用在小推车的尾部，此时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；图乙中，动力作用在小推车的前端，此时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。所以，为了省力应该选择甲方案。 11．900 【详解】根据题意，由公式可得飞行汽车飞行过程中受到的阻力为 12． 快 每秒钟机器做功1500J 【详解】[1]功率是指做功的快慢的物理量，甲机器的功率比乙机器的功率大，表示甲机器做功比乙机器快。 [2]功率的大小表示物体单位时间做的功，某机器的功率是1.5kW，表示的物理意义是每秒钟机器做功1500J。 13．500 【详解】由图可知：由于物体在竖直方向向上做匀速直线运动，则两股绳子的拉力大小F1、F2都等于物体的重力G，滑轮受竖直向下的重力、两股绳子的拉力和竖直向上的拉力作用，根据力的平衡可知 F=F1+F2+G′=200N+200N+100N=500N 由于使物体向上匀速移动了2m，拉力F做移动的距离为 拉力F做功为 14． 0.20 不能 见解析 【详解】（1）[1]根据杠杆平衡可知，阻力臂 应为 （2）[2][3]用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 （保持上端悬点不动），改变了拉力的方向，但是没有改变拉力的大小，但是支点到力的作用线的距离，即力臂的长短发生了变化，由可知，不变，的大小不变，但是力臂发生了变化，故杠杆不能保持平衡。 15． 右 2.25 变大 不可靠 改变动力臂和阻力臂的倍数关系再次实验 【详解】（1）[1]杠杆未平衡时，平衡螺母是向上翘的这端调，实验中小明将左边的平衡螺母往右调后杠杆在水平位置平衡，说明未调节前杠杆的右侧上翘，右侧偏高。 （2）[2][3]设杠杆上每一格长度为L，由杠杆平衡条件知 所以弹簧测力计示数为 如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，弹簧测力计的力臂会减小，但阻力和阻力臂的大小未变，故要保持平衡，弹簧测力计的作用力要变大。 （3）[4][5]由表中的第一组数据不能得出动力F1与阻力F2成正比关系，实验次数也太少故结论不可靠；要想得到正确结论应该改变动力臂和阻力臂的倍数关系多次实验。 16．（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。 17． 0.2 m/s 100J 【详解】 (1) 配重块运动的速度：v＝＝0.2m/s；(2)拉力做的总功：W总＝Fs＝250N×0.4m＝100J，拉力做功的功率：P＝＝50W. 点睛：（1）利用速度公式求配重块运动的速度；（2）使用的是定滑轮，拉力移动的距离s＝h，总功W总＝Fs，再利用功率公式P＝求解功率． 答案第4页，共4页 答案第5页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $$