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．将动滑轮改为定滑轮使用后，在相同的时间内把同一物体匀速提高相同高度，则改动后与改动前比较（     ） A．节省了力 B．提高了功率 C．降低了效率 D．提高了效率 2．如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析错误的是（　　） ①C点是支点 ②液压杆B施加的力是动力 ③阻力只有货物的重力 ④物体A放在车厢后部可省力 ⑤物体A放在车厢前部可省力 A．①②④ B．①③⑤ C．③④ D．③⑤ 3．学习了第11章“简单机械”后，小红整理了下列笔记，其中存在错误的是（  ） A．使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向 B．物体做功越快，功率一定越大 C．功率大，机械效率不一定高 D．使用斜面可以省力，也可以省功 4．物理源于生活，又服务于生活。下列物理量在生活中最接近实际的是（　　） A．冰箱正常工作时冷藏室的温度约为20℃ B．教室内的大气压强约为101kPa C．人步行的速度约为5m/s D．一个中学生从一楼爬至三楼克服自身重力做功约300J 5．如图，小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度。用甲滑轮所做的有用功为W1，机械效率；用乙滑轮所做的有用功为W2，机械效率为，若不计绳重与摩擦，则（　　） A． B． C． D． 6．如图所示是同学用笤帚扫地的情景，他的左手握住扫把柄的上端，右手推扫柄时，此时笤帚可看成一个杠杆，下列各图能正确表示其原理的是（     ） A． B． C． D． 7．山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，如图所示，这样车辆向上行驶时可以（   ） A．减小所必需的牵引力 B．增大所必需的牵引力 C．减小发动机功率 D．提高发动机功率 8．如图所示，利用动滑轮提升物体，使物体在10s内匀速上升4m，物体的重力为10N，动滑轮的重力为2N，不计绳重与摩擦。下列说法正确的是（   ） A．使用动滑轮可以省距离 B．物体运动的速度为 C．拉力的大小为5N D．绳子自由端移动的距离为8m 二、填空题 9．“由物及理，思维建模”。如图所示，这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，该提升装置相当于 （填简单机械名称）模型；人们借助这种装置的主要目的是 （选填“省力”、“省距离”或“省功”）。 10．如图所示，轻质杠杆AOB以O为支点，AB=3OA，物体C重800N，底面积为，在杠杆A端与物体C的上表面中点用一根轻质硬棒连接。当在B端用50N的动力F竖直向上拉时，杠杆在水平位置平衡，该杠杆为 杠杆，此时物体C对水平地面的压强是 Pa。 11．在均匀直尺的中央挖一个小凹槽，把一个薄金属片的一端插入橡皮中，另一端支在直尺的凹槽内制成一个简易“天平”。静止时直尺水平平衡。在直尺的两侧各放一个相同的小盘，在小盘中倒入质量不等的大米和小米，调整小盘在直尺上的位置，使直尺再次水平平衡，如图所示。由图可知，大米的质量 （选填“大于”或“小于”）小米的质量。现向左盘中再加入少量大米，写出一种能够使直尺恢复水平平衡的方法： 。 12．使用滑轮时，其轴 的滑轮，称为定滑轮。使用滑轮时，滑轮的轴随物体一起 的滑轮，称为动滑轮。 三、实验题 13．小明用图示装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。他的实验思路是改变F2、l1和l2，测得杠杆平衡时所需的拉力F1，来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系。已知弹簧测力计的量程为0~5N，杠杆上每一格长10cm。 实验次数 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 动力臂l1/cm 动力F1/N 1 4 33 30 2 4 18 30 2.4 3 4 7.5 30 1.0 (1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，此时，应把杠杆两端的平衡螺母向 调节，使杠杆在不挂钩码时保持水平平衡，这样做的目的是 ； (2)分析表中数据可得出杠杆的平衡条件为 （用F1、F2、l1和l2表示）； (3)实验中进行多次实验的目的是__________（选填“A”或“B”）。 A．取平均值减少误差 B．使实验结论具有普遍性 14．在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。 (1)为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在表格中。 实验次数 滑轮材质 钩码重G/N 钩码提升的高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率η 1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56% 2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67% 3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67% 4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83% 5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95% ①比较1和2两次实验发现∶在所用滑轮组一定时，提升的钩码 ，机械效率越高； ②比较 两次实验发现∶在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关； ③第5次实验是利用了图 的装置完成的，判断依据是 ； ④利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力匀速拉起，滑轮组的机械效率为 ； (2)小明利用图丙装置进行实验发现∶斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用 的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率； (3)实验表明∶额外功越小，总功越接近有用功。进一步推理得出∶假设没有额外功，总功等于有用功。可见使用任何机械都 （选填“省功”或“不省功”）。 四、计算题 15．如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将重2×104N的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的输出功率是5×103W，试计算： (1)克服飞船部件重力做功； (2)电动滑轮所做总功； (3)电动滑轮的机械效率。 16．如图所示，5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪，工作时，将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下表为智能机器人的部分参数，其中额定雾化量是指雾化器工作1h能够雾化消毒液的体积。（g取10N/kg） 水箱容积 额定雾化量 自身重力 履带总触地面积 20L 10L/h 500N 200cm2 （1）求机器人未装消毒液且静止时，对水平地面的压强； （2）未装消毒液，机器人在水平地面以0.5m/s速度匀速直线运动10min，机器人受到的阻力为自身重力的0.1倍，求牵引力做的功； （3）装满消毒液，机器人总重力增加了160N，以额定雾化量消毒一段时间后，机器人对水平地面的压强减小了2×103Pa，求此次消毒所用的时间。 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 D D B D A A D 1．D 【详解】A．使用动滑轮可以省一半力，使用定滑轮不能省力，故A不符合题意； B．在相同的时间内把同一物体匀速提高相同高度，做的有用功相同，时间相同，功率相同。将动滑轮改为定滑轮使用后，做的额外功少了，所以总功率应该更小了，故B不符合题意； C．动滑轮在提升过程中随物体一起上升，要对动滑轮做额外功，有用功相同，做的总功越多，机械效率越低，故C不符合题意； D．使用定滑轮提升时滑轮的位置不上升，有用功相同，使用定滑轮时做的额外功最小，所以机械效率最大．故D符合题意。 故选D。 2．D 【详解】ABCD．车厢部分是绕着C点转动的，所以C点是支点，故①不符合题意；液压杆B施加的力是动力，把车厢支撑起来，故②不符合题意；阻力应是货物对车厢的压力，不是货物的重力，故③符合题意；根据杠杆平衡条件，阻力臂越短动力越小，越省力，因此物体A放在车厢后部可省力，故④不符合题意，⑤符合题意；故ABC正确，不符合题意；D错误，符合题意。 故选D。 3．D 【详解】A．动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半的力，但费距离，不能改变力的方向，故A正确，不符合题意； B．功率是表示做功快慢的物理量，物体做功越快，功率一定越大，故B正确，不符合题意； C．功率是表示做功快慢的物理量，机械效率是指有用功与总功的比值，与功率大小无关，故C正确，不符合题意； D．使用任何机械都不能省功，斜面是一种省力机械，但不能省功，故D错误，符合题意。 故选D。 4．B 【详解】A．冰箱冷藏室的正常温度通常在 2℃~8℃之间，20℃明显过高（接近室温），故A不符合题意； B．标准大气压约为 101kPa，地面附近的大气压与之接近，教室位于地面附近，故教室内的大气压强约为101kPa，故B符合题意； C．人正常步行速度约为 1.1~1.5m/s，5m/s（约 18km/h）接近快跑速度，故C不符合题意； D．中学生重力约 500N， 一楼到三楼高度约6m，中学生从一楼爬至三楼克服自身重力做功约，故D不符合题意。 故选B。 5．D 【详解】如图甲乙所示，把同一桶沙提升相同高度，有用功为W=Gh，因此W1=W2。图乙中要克服动滑轮重做功，也为额外功，即在有用功相同情况下，乙图中额外功更多，则机械效率更小，即。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．A 【详解】由题意知，左手作用在把柄的上端，相当于杠杆的支点，右手推扫柄，对柄的作用力相当于动力，地面对笤帚的作用力相当于阻力，动力与阻力的方向相反，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．A 【详解】AB．盘山公路相当于斜面，车辆向上行驶时，增大了距离，可以省力，所以可以减小所必需的牵引力，故A符合题意，B不符合题意； CD．汽车行驶时的功率与车辆本身有关，与斜面无关，故CD不符合题意。 故选A。 8．D 【详解】A．使用动滑轮可以省力，但是费距离，故A错误； B．物体运动的速度为 故B错误； C．不计绳重与摩擦，则拉力的大小为 故C错误； D．绳子自由端移动的距离为 故D正确。 故选D。 9． 滑轮组 省力 【详解】[1]如图所示，的提升装置中下面木棍跟着物体上升而上升，相当于动滑轮，上面的木棍位置不变，相当于定滑轮，则该提升装置相当于滑轮组模型。 [2]滑轮组可以省力，也可以改变力的方向。人们借助这种装置的主要目的是省力，但要费省距离，且要多做额外功，故不能省功。 10． 省力 /90000 【详解】[1]由题知，为支点，因为，所以，动力臂大于阻力臂，此杠杆为省力杠杆。 [2]由杠杆平衡条件可得 杠杆A端受到的力 杠杆A端受到的力方向竖直向上,由于力的作用是相互的，物体C受到硬杆的竖直向下的压力 此时物体对水平地面的压力 受力面积为 物体对水平地面的压强 11． 小于 向右盘加入少量小米 【详解】[1]天平实质上是一个杠杆。由图可知，大米对杠杆压力的力臂大于小米对杠杆压力的力臂，根据杠杆的平衡条件可知，大米对杠杆的压力小于小米对杠杆的压力，大米的重力小于小米的重力，大米的质量小于小米的质量。 [2]向左盘中再加入少量大米，大米对杠杆的压力变大，两个力的力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，要使直尺恢复水平平衡，可以向右盘加入少量小米或者把盛小米的小盘向右移动。 12． 固定不动 运动 【详解】[1]定滑轮是使用时，其轴固定不动的滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆。 [2]动滑轮是轴随物体一起运动的滑轮，动滑轮省力费距离，相当于省力杠杆。 13．(1) 左 便于测量力臂 (2)F1l1=F2l2 (3)B 【详解】（1）[1]由题意知，杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，说明左端高，根据杠杆左高左调，右高右调，因此应把杠杆两端的平衡螺母向左调。 [2]力臂是支点到力的作用线的垂直距离，使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂。 （2）由实验数据可得 4N×18cm=2.4N×30cm 4N×7.5cm=1.0N×30cm 因此可得出杠杆的平衡条件为 F1l1=F2l2 （3）此实验为探究性实验，是为了寻找一个普遍性规律，若只做一次实验会使结论有偶然性，因此为了使实验结论具有普遍性，要进行多次实验。 故选B。 14．(1) 重力越大 2和3 乙 80% (2)减小接触面的粗糙程度 (3)不省功 【详解】（1）[1]比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组相同，提升钩码的重力越大，机械效率越高，即所用滑轮组一定时，提升的钩码重力越大，机械效率越高。 [2]比较2、3两次实验发现：在所用滑轮组一定时，改变提升钩码的高度，机械效率不变，说明机械效率与提升钩码的高度无关。 [3][4]第5次实验利用了图乙的装置完成的，判断依据是： 即提升钩码的高度和绳端移动的距离相等。 [5]利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起， 滑轮组的机械效率为 （2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关；因此可以保持斜面倾斜程度不变，通过减小接触面粗糙程度的方法减小摩擦力。 （3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；假设没有额外功，总功等于有用功，可见使用任何机械可以省力，但不能省功。 15．(1)4×104J (2)5×104J (3)80% 【详解】（1）克服飞船部件重力所做的功为有用功，大小为 W有用=G h = 2×104N × 2m = 4×104J （2）由W=Pt可得，电动滑轮所做总功为 W总 = P t = 5×103W × 10s = 5×104J （3）电动滑轮的机械效率为 16．（1）2.5×104Pa；（2）1.5×104J；（3）0.5h 【详解】解：（1）机器人未装消毒液且静止时，对水平地面的压强 （2）机器人运动10min行驶的路程 机器人在水平地面匀速运动，所受阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，则机器人的牵引力 牵引力做的功 （3）装满消毒液的质量 消毒液的密度 消毒后机器人对地面减小的压力 消毒液减小的质量 消毒液减小的体积 消毒所用时间 答：（1）机器人对水平地面的压强为2.5×104Pa； （2）牵引力做的功为1.5×104J； （3）此次消毒所用的时间为0.5h。 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 $$