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．双杠屈臂伸是中学生体育测试的项目之一。它的动作过程为：双手分别握杠，两臂支撑在双杠上，肘关节慢慢弯屈，同时肩关节伸屈，使身体逐渐下降至最低位置。稍停片刻，两臂用力撑起至还原。如图所示，该学生一次屈臂伸过程克服重力做功最接近于（　　）    A．15J B．150J C．500J D．3000J 2．某场馆建设中，采用如图所示的装置提升重物，工人师傅站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升了2m。已知物体A重400N，每个滑轮重20N，不计绳重与摩擦，下列说法不正确的是（　　） A．人对绳子的拉力为210N B．绳子自由端移动的距离为6m C．绳子自由端移动的速度为0.8m/s D．使用此滑轮组能改变力的方向 3．第9届亚冬会比赛中，如图所示，运动员推着冰壶从A 点运动6m到达B 点时轻轻松手，随后冰壶沿冰道运动30m停在O点。若运动员对冰壶的水平推力为9N，冰壶运动中受到水平方向的阻力，大小恒定为1.5N。从A 点到O点冰壶沿直线运动，此过程中推力做功的大小是 （    ） A．45J B．54J C．225J D．270J 4．杠杆受到两个拉力，忽略杆重。下列选项中，杠杆能保持水平静止且两个力臂相等的是（　　） A． B． C． D． 5．将一圆柱体油桶推上台阶，现分别在A、B和C点用力，力的方向如图所示，则最小的推力是（    ） A． B． C． D．一样大 6．如图甲所示，对汽车发动机做检修时把引擎盖抬起的过程，引擎盖相当于图乙的杠杆模型。O点为引擎盖自由转动点，A点为引擎盖重心。引擎盖从水平位置被缓慢抬至虚线处的过程中，力F的方向始终与引擎盖垂直，下列对力F的大小分析正确的是（　　） A．一直变大 B．一直不变 C．一直变小 D．先变大后变小 7．如图所示，物体A在拉力F的作用下，5s内水平匀速运动了1m，物体A与地面间滑动摩擦力是50N，拉力F为40N。下列说法中（　　） ①绳子自由端移动的速度是0.2m/s； ②有用功为80J； ③额外功为30J； ④该滑轮组的机械效率是62.5%。    A．只有②④正确 B．只有①③正确 C．只有③④正确 D．只有②③正确 8．施工中，一个工人利用如图所示的滑轮，若沿不同方向将一桶泥沙提到高处（不计摩擦），那么工人用的拉力（　　） A．大 B．大 C．大 D．一样大 9．如图所示，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是（　　） A． B． C． D． 10．过山车是同学们比较喜欢的娱乐项目。图为小明自制的过山车的简易模型，钢球在斜轨点由静止释放，恰好能通过轨道内侧最高处点，走完一圈圆形轨道后，再爬上斜轨到达点并静止，则（　　） A．小球从运动到的过程，动能增大，重力势能增大 B．小球从运动到的过程，动能不变，重力势能增大 C．小球从运动到的过程，动能转化为重力势能，机械能不变 D．小球从运动到的过程，动能转化为重力势能，机械能减小 二、填空题 11．如图所示，斜面长5m，高1m，把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则推力为 N；如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为80%，则拉力做的总功为 J，推力为 N，物体受到的摩擦力为 N。 12．虎年春晚舞剧“青绿腰”引发赞叹（如图），有人觉得“青绿腰”违背了物理学中的平衡原理。小明觉得不然，若将此时舞者身体视为杠杆，O点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动力，人所受重力为阻力，该杠杆动力臂 阻力臂（选填“＞”或“＝”或“＜”），假设动力F方向不变，随着人缓缓站起，他会觉得更 （选填“省力”或“费力”）。 13．工人用拉力F将一个重为50N的物体匀速拉到斜面顶端，若斜面长1.0m，高0.3m，拉力做功为20J，则该过程中所做的有用功为 J，机械效率是 。在匀速直线拉动过程中，拉力大小 摩擦力大小（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 14．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉力移动的距离为0.25m。有用功为 J，杠杆的机械效率为 %，在缓缓拉起杠杆的过程中，拉力F的大小 （选填“增大”“减小”或“不变”） 15．一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按如图所示的方法安装滑轮将汽车从泥潭中匀速拉出。他安装的是 （选填“定滑轮”或“动滑轮”），其作用是 。 三、作图题 16．研学活动中，小明拉着行李箱在火车站大厅站立，如图所示，请作出拉力F的力臂l。    四、实验题 17．某实验小组在做“探究杠杆的平衡条件”的实验。 (1)如图甲所示，实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆倾斜静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向 调节，使杠杆在水平位置静止； (2)杠杆挂上钩码后选择在水平位置平衡，这样做的好处是 ； (3)杠杆在水平位置平衡后，若用一个定滑轮推动右侧钩码的悬线（如图乙所示），杠杆将 ； A．仍然静止于水平位置 B．右端翘起 C．右端下沉 (4)在实验探究过程中，需要进行多次实验的目的是 ； (5)另一组同学用图丙所示装置探究杠杆平衡条件，在杠杆右端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，他们忽略了 对实验的影响。 18．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 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 4 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”）。 五、计算题 19．小金同学正在做俯卧撑，如图所示。将他的身体看成一个杠杆，O为支点，A为小金的重心，相关长度已在图中标明。已知小金的质量m=60kg，每做一次俯卧撑，重心上升0.3m。（g取10N/kg）求： (1)小金受到的重力G。 (2)图示时刻地面对双手的支持力F的力臂L1和阻力臂L2。 (3)图示时刻地面对双手的支持力F。 (4)做一次俯卧撑小金克服重力做的功。 20．如图所示，一卡车车厢底板距地面1.5m高，小明把一块3m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，在10s时间内，用的力，把一个大木箱由B处推到A处，已知木箱重为1000N。求： (1)小明推木箱的功率多大？ (2)斜面的机械效率多大？ 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 B B B B B C C D D D 1．B 【详解】中学生重力约为500N，如图所示，该学生一次屈臂伸身体上升高度约为30cm，则该学生一次屈臂伸过程克服重力做功约为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．B 【详解】A．由图可知，绳子承重段数n=2，人对绳子的拉力为 故A正确，不符合题意； B．由图可知，n=2，物体A在5s内匀速上升了2m，则绳子自由端移动的距离为4m，故B错误，符合题意； C．绳子自由端移动的速度 故C正确，不符合题意； D．不借助滑轮组时，应向上拉动绳子才能使物体A向上移动，借助滑轮组，拉力方向向下，所以使用此滑轮组改变了力的方向，故D正确，不符合题意。 故选B。 3．B 【详解】运动员推着冰壶从A 点运动6m到达B点的过程中对冰壶做功，此时的推力为9N，则推力做功为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．B 【详解】A．左右的力臂都是3格，力臂相等，但力不等，杠杆不能平衡，故A不符合题意； B．左侧作用力与杠杆的夹角的锐角是30度，则力臂等于杠杆长的一半，即2格，右侧力臂是2格，故力臂相等，力也相等，杠杆能平衡，故B符合题意； C．左侧力臂是4格，右侧力臂是2格，左右两侧力臂不等，故C不符合题意； D．左右作用力都使得杠杆逆时针转动，没有阻力，杠杆不可能平衡，故D不符合题意。 故选B。 5．B 【详解】如图，动力FA、FB、FC的力臂，FB的力臂最长，因为阻力G和阻力臂一定，FB的力臂最长，根据杠杆平衡条件可知，力臂越长，力越小，故FB最小。 故选B。 6．C 【详解】由题意可知，引擎盖可看作一个杠杆，抬起过程中，阻力和动力臂不变，阻力臂变小，根据杠杆平衡条件可知，动力一直变小，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7．C 【详解】①由图知，n=2，绳子自由端移动距离 s=2s物=2×1m=2m 绳子自由端移动的速度 故①错误； ②拉力做的有用功 W有用=fs物=50N×1m=50J 故②错误； ③拉力做的总功 W总=Fs=40N×2m=80J 额外功 W额外=W总-W有用=80J-50J=30J 故③正确； ④滑轮组的机械效率 故④正确。 故选C。 8．D 【详解】因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 9．D 【详解】由图可知，a、b、c三种情况下拉力的大小相同，a中力与物体运动方向垂直，即物体在力的方向上通过的距离为0，则此时拉力不做功；b中物体在力的方向上通过的距离为s，c中物体斜向上运动，则物体在力的方向上通过的距离要小于s，根据可知，在b中做的功大于在c，则有Wa<Wc<Wb，故ABC错误，D正确。 故选D。 10．D 【详解】AB．小球从运动到的过程，小球质量不变，高度降低，重力势能减小，速度变大，动能变大。故AB不符合题意； CD．小球从运动到的过程，高度增加，重力势能增加，小球的速度变小，动能变小，动能转化为重力势能。小球在走完一圈圆形轨道后，再爬上斜轨到达点并静止，说明轨道不是光滑的，小球运动过程中需要克服摩擦，存在能量损失，因此机械能会变小，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 11． 1000 6250 1250 250 【详解】[1]若斜面是光滑的，则推力为 [2]拉力做的有用功为 如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为80%，则拉力做的总功为 [3]推力大小为 [4]拉力做的额外功为 物体受到的摩擦力为 12． ＜ 省力 【详解】[1]若将此时舞者身体视为杠杆，O点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动力，人所受重力为阻力，该杠杆动力臂小于阻力臂。 [2]假设动力F方向不变，则动力臂长度不变，随着人缓缓站起，阻力臂长度慢慢变小，因此他会觉得更省力。 13． 15 75% 大于 【详解】[1]拉力做的有用功 [2]拉力做功为20J，则机械效率为 [3]拉力做的额外功 因为 所以 则 即匀速拉动过程中拉力大于摩擦力。 14． 1.8 90 不变 【详解】[1]人做的有用功为 [2]人做的总功为 杠杆的机械效率为 [3]由题意知，在缓缓拉起杠杆的过程中，拉力的力臂变大，阻力的力臂也变大，由几何知识可知，两力的力臂的比值不变，又由于悬挂物体的重力不变，所以根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，拉力的大小不变。 15． 动滑轮 省力 【详解】[1][2]如图所示，滑轮将汽车从泥潭中匀速拉出时滑轮位置不断改变，为动滑轮，动滑轮相当于一个省力杠杆，其作用是省力。 16．   【详解】将行李箱看成杠杆，O为支点，反向延长F的作用线，从O作F作用线的垂线，垂线段为F的力臂l，如图所示：    17．(1)左 (2)便于测量力臂大小 (3)B (4)避免偶然性，寻找普遍规律 (5)杠杆自身重力 【详解】（1）如图甲所示，实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆倾斜静止时，发现杠杆右端下沉，说明右端重，应把杠杆两端的平衡螺母向左调节，给左端增重，使杠杆在水平位置静止。 （2）杠杆挂上钩码后选择在水平位置平衡，这样做的好处是杠杆和力臂重合，便于测量力臂。 （3）如图乙所示，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件知F左L左＝F右L右，若用一个定滑轮推动右侧钩码的悬线，则右侧拉力的力臂减小，而左侧力和力臂保持不变，所以此时F左L左>F右L右，则杠杆将右端翘起，故选B。 （4）本实验进行多次实验，是为避免偶然性，得出普遍结论。 （5）图丙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是杠杆自身重力对杠杆的平衡有影响。 18． 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。 19．(1)600N (2)150cm；100cm (3)400N (4)180J 【详解】（1）小金受到的重力 （2）由图可知，动力臂 阻力臂 （3）根据杠杆的平衡条件可得，即 解得 （4）做一次俯卧撑小金克服重力做的功 20．(1)180W (2) 【详解】（1）小明推木箱做的功 小明推木箱的功率 （2）小明做的有用功 斜面的机械效率为 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 $$