第九章 机械和功章末练习--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．水平地面上有一重4N的球，小孩用10N的力踢球球离脚后在地面上滚动了2m，小孩对球做的功为（　　） A．8J B．28J C．20J D．不能确定 2．如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（　　） A．钓鱼竿 B．开瓶器 C．核桃夹 D．钢丝钳 3．做同样的有用功，甲、乙柴油机用时和消耗柴油对比如下，下列说法正确的是（　　） 柴油机 完成工作量 时间 消耗柴油 甲 相同 3h 5kg 乙 2h 6kg A．甲的功率较大，热机效率较低 B．甲的功率较大，热机效率较高 C．乙的功率较大，热机效率较高 D．乙的功率较大，热机效率较低 4．学校升国旗的旗杆顶部有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升，以下对这一滑轮的说法正确的是（   ） A．这是一个动滑轮 B．这是一个定滑轮 C．使用这个滑轮可以省力 D．使用这个滑轮可以省距离 5．如图所示的简单机械正常使用时不属于轮轴的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计．向上拉绳的速度是1.2m/s，拉绳的力F是9N．由此可知（　　） A．物重是27N，物体的速度是0.4m/s B．物重是18N，物体的速度是0.6m/s C．物体受到的摩擦力是27N，物体的速度是0.4m/s D．物体受到的摩擦力是18N，物体的速度是0.6m/s 7．两个滑轮按图所示的方式组合，不计绳重及绳与滑轮的摩擦，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N。下列选项正确的是（   ） A．A是定滑轮，B是动滑轮 B．拉动绳子的速度为0.6m/s C．拉力F的功率为2W D．拉力F做的功为5J 8．指甲剪是生活中常用的小工具，如图所示，它由ABC、OBD、OED三个杠杆组成。用它剪指甲时，属于省力杠杆的是（　　） A．ABC B．OBD C．OED D．三个都是 二、填空题 9．小丽用了20s的时间由一楼登上三楼教室，克服自身重力做了2400J的功，则她登楼的功率是 W。 10．比较做功快慢的三种方法 方法一：时间相同时，比较做功的多少，做功 的做功快。 方法二：做功相同时，比较时间的长短，时间 的做功快。 方法三：做功多少和时间都不相同时，比较功与时间的比值，比值 的做功快。 11．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） 12．同一滑轮组，提升重物越重，机械效率 ；提升相同重物动滑轮个数越多，机械效率 ，但越 力。 13．如图所示，O为轻质杠杆AB的支点，A端挂重为G的物体，图中能使杠杆在水平位置平衡的拉力有 ，且该拉力 大于G（选填“一定”、“可能”或“一定不”）。 三、实验题 14．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，测得的数据如表： 物理量 实验次数 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）第1次实验测得的机械效率为 ，（结果保留两位小数）若不计绳重与摩擦，动滑轮重为 N； （2）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组可以通过 来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（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率 ； （3）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 。 15．利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材，探究杠杆的平衡条件。 (1)调节平衡螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡，如图甲所示。其目的是方便测量 ； (2)如图乙所示，在A处挂3个钩码，则应在B处挂 个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡。杠杆平衡后，若在A和B处再各加挂一个同样的钩码，则杠杆 （选填“左端下沉”“右端下沉”或“依旧平衡”）。 四、计算题 16．如图所示是一辆太阳能玩具车，该玩具车的质量为1千克，在阳光的照射下，玩具车10秒内做匀速直线运动，通过路程为5米，设运动过程中玩具车的功率始终不变，受到的阻力恒为重力的0.5倍。求： （1）玩具车的牵引力F； （2）10秒内玩具车牵引力所做的功W； （3）10秒内玩具车的功率P。 17．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。 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》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D A D B B C C A 1．D 【详解】由W=Fs可知，物体做功的大小与物体受力的大小和在力作用下通过的距离有关，用10N的力踢球时，因不知道球离脚前在力的作用下运动的距离，故无法计算小孩对球做的功，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．A 【详解】A．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意； B．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 3．D 【详解】由可得，甲、乙两台柴油机完成工作量相同，甲所用的时间大于乙所用的时间，所以P甲＜P乙。 甲、乙两台热机消耗的总能量分别为 由于m甲＜m乙，所以W甲＜W乙；利用能量的利用效率的计算公式可知，在有用功相同的情况下，消耗的总能量越少，效率就越高，所以乙柴油机的效率低。故D正确。 故选D。 4．B 【详解】升国旗的旗杆顶端有一个滑轮，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮，定滑轮不省力，不能省距离，但是可以改变力的方向，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5．B 【详解】轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，将物体沿斜面向上推可以省力，ACD所示机械均为轮轴，B是斜面，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．C 【分析】绳子的绕线决定滑轮组的使用效果，有几段绳子承担动滑轮和物体的摩擦力，拉力就是摩擦力的几分之一，拉力移动的距离就是物体移动距离的几倍． 【详解】本题滑轮组做功是克服摩擦力做功，有3段绳子承担拉力，因此物体受到的摩擦力是； 物体移动的速度：． 故选C． 【点睛】滑轮组用几段绳子拉着物体，拉动物体所用的力就是摩擦力的几分之一．绳子的自由端绕过动滑轮的算一段，而绕过定滑轮的就不算了． 【考点】滑轮组绳子拉力的计算． 7．C 【详解】A．由图知，A滑轮随物体一起移动，为动滑轮；B滑轮的轴固定不动，为定滑轮，故A错误； B．由图知，通过动滑轮绳子的股数n=2，拉力端移动距离s=2s物=2×1m=2m 拉动绳子的速度，B错误； CD．拉力做的总功W总=Fs=5N×2m=10J 拉力F的功率，故C正确，D错误。 故选C。 8．A 【详解】指甲剪可以看成是由一个撬棒和一个镊子组成： 撬棒是ABC，以B为支点，动力作用在A上，阻力作用在C上，使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； 镊子是由OBD和OED两个杠杆组成，支点O点，动力作用在E点，阻力作用在D点．使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9．120 【详解】根据可得，登楼的功率为 10． 多 短 大 【详解】[1][2][3]由得，比较做功快慢的三种方法分别为： 方法一：时间相同时，比较做功的多少，做功多的做功快。 方法二：做功相同时，比较时间的长短，时间短的做功快。 方法三：做功多少和时间都不相同时，比较功与时间的比值，比值大的做功快。 11． 40 4 32 不变 【解析】略 12． 越高 越低 省 【详解】[1]同一滑轮组，提升重物越重，提升重物的距离相同时，由得，滑轮组做的有用功越大，滑轮组做的额外功不变，由得，滑轮组的机械效率越高。 [2]提升相同重物动滑轮个数越多，提升重物的距离相同时，由得，滑轮组做的有用功不变，滑轮组做的额外功越大，由得，滑轮组的机械效率越低。 [3]动滑轮起到省力作用，提升相同重物动滑轮个数越多，越省力。 13． F1、F2、F3 一定 【详解】[1]由图可知，能使杠杆在水平位置平衡的拉力有，拉力F4会使杠杆逆时针转动。 [2]由图可知，三个拉力的动力臂均小于重力的力臂，根据杠杆的平衡条件可知，这三个拉力一定都大于重力。 14． 74.07% 1.4 增加物体重力 越低 无关 【详解】（1）[1]第1次实验测得的机械效率 [2]弹簧测力计的示数为1.8N，动滑轮上的绳子段数是3段，不计绳重与摩擦，则 实验中每个钩码重2N，则 G=2×2N=4N 则动滑轮重 G动=3F-G=3×1.8N-4N=1.4N （2）[3]由第1、2次实验数据可知，提升重物不同，且提升重物越重，滑轮组的机械效率越高，即使用同一滑轮组，可以通过增加物体重力来提高滑轮组的机械效率。 [4]由第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（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越低。 （3）[5]分析第3、4次实验数据可知，物体被提升的高度不同，滑轮组的机械效率相同，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。 15．(1)力臂的大小 (2) 2 右端下沉 【详解】（1）调节平衡螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡，如图甲所示，此时力臂与杠杆重合，便于直接在杠杆上读出力臂的大小，方便测量力臂。 （2）[1][2]设每个钩码重力为，杠杆上一格的长度为，根据杠杆平衡条件则有 解得，即应在B处挂2个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；杠杆平衡后，若在A和B处再各加挂一个同样的钩码，则杠杆左端为，右端为，，所以右端下沉。 16．（1）5N；（2）25J；（3）2.5W 【详解】解：（1）太阳能玩具车做匀速直线运动，牵引力等于受到的阻力 （2）10秒内玩具车牵引力所做的功 （3）10秒内玩具车的功率 答：（1）玩具车的牵引力为5N； （2）10秒内玩具车牵引力所做的功为25J； （3）10秒内玩具车的功率为2.5W。 17．（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。 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 $$