第11章 机械与功-【通成学典】2025年新教材八年级物理暑期升级训练（教科版2024）

13 第11章　机械与功 一、 选择题 (第1题) 1. 新情境 传统文化 如图所示 为古代舂米(把稻谷去壳,做成白 米)时的场景,舂米装置可视为杠 杆。下列工具正常使用时,与舂 米装置属于同类杠杆的是 ( ) A. 筷子 B. 起瓶器C. 核桃夹D. 铁丝钳 2. 如图所示,下列情境中,人对物体做功的是 ( ) (第2题) A. 图甲,人用力搬石头没有搬动 B. 图乙,人将货物从地面拉到高处 C. 图丙,人用力推车没有推动 D. 图丁,人搬箱子沿水平方向做匀速直线运动 3. 2023年5月23日12时30分许,我国13名 科考队队员成功登顶珠穆朗玛峰,巍巍珠峰 再次见证历史! 在他们从山脚到山顶的过 程中,体重(含装备)越大的队员一定 ( ) A. 做功越多 B. 功率越大 C. 做功越快 D. 功率越小 4. 如图所示,工人往车上装重物时,用长木板 搭个斜面,用平行于斜面向上的力,把重物 沿斜面从底端匀速推到顶端。下列说法中, 正确的是 ( ) (第4题) A. 用斜面既可以省力也可以省功 B. 匀速推动重物的速度越大,推力越大 C. 匀速推动重物的速度越大,推力做功越多 D. 匀速推动重物的速度越大,推力的功率越大 5. 学习了第11章“机械与功”后,小红整理出了 下列笔记,其中存在错误的是 ( ) A. 使用动滑轮能省力,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. 额外功多的机械,机械效率高 6. 新情境 传统文化 明代科学家宋应星的著 作《天工开物》中详细描述了各种机械装置 的工作原理和应用,其中就包括了滑轮的使 用。如图所示为古代的一个木质滑轮,下列 说法中,正确的是 ( ) A. 使用此滑轮一定可以省力 B. 减小滑轮与轮轴之间的摩擦力不可以提 高滑轮的机械效率 C. 将此滑轮当作定滑轮使用是为了改变力 的方向 D. 木质滑轮的机械效率一定高于铁制滑轮 (第6题) (第7题) 7. 如图所示,小明同学正在做引体向上,他先 两手握横杠,两脚离地,两臂及身体自然下 垂,然后缓缓曲肘,将身体向上拉起,直到下 巴超过横杠。这个过程中,小明做的功最接 近于 ( ) A. 3J B. 30J C. 300J D. 3000J (第8题) 8. 如图所示,工人师傅用滑轮组提 升重200N的重物,重物被匀速 提升2m,所用时间为2s,此过 程中拉力F 的大小为120N。 不计绳重及摩擦,下列说法中, 正确的是 ( ) A. 滑轮组做的有用功为800J 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 1复习进阶 拍 照 批 改 14 B. 拉力F 做功的功率为120W C. 滑轮组的机械效率为83.3% D. 提升重物的速度越大,机械效率越高 二、 填空题 9. 小明用30N的水平推力,0.5min内将重 150N的购物车沿水平地面向前推动了 20m,在此过程中,支持力对购物车做功 J,推力的功率为 W。 10. 如图所示,OA 为一轻质杠杆,OB 长0.2m, AB长0.4m,物重G=30N,拉力F 作用在 A 端,与杠杆垂直,当杠杆水平平衡时,动力 臂为 m,拉力为 N;保持拉 力F 与杠杆垂直,缓慢地将杠杆由A 位置 放至C 位置,此过程中拉力F 将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 (第10题) 11. 小明把重500N的木箱沿斜面向上拉了 10m,使木箱上升了4m,如图所示,沿斜面 向上的拉力F=250N,木箱以0.2m/s的 速度在斜面上匀速运动的过程中,克服重 力做功的功率为 W,木箱在斜面 上匀速运动时受到的摩擦力为 N。 (第11题) (第12题) 12. 新情境 传统文化 《天工开物·作咸》中 记录了井盐的生产过程。如图所示为从井 中汲卤的示意图,其中A 相当于现在的 滑轮。已知盐卤桶重10N,盐卤 重100N,10s内将其提升3m,该装置的机 械效率为80%,此过程中做的有用功为 J,拉力的功率为 W。 三、 解答题 13. 如图所示,O 为杠杆的支点,杠杆的末端挂 一物体,请在A 点画出使杠杆平衡时的最 小动力F 和杠杆的阻力臂L。 (第13题) 14. 利用如图所示的装置探究“杠杆的平衡条 件”,所用的器材有:杠杆、支架、弹簧测力 计、刻度尺、细线和若干个质量相同的钩码。 (第14题) (1) 如图甲所示,实验前,把质量分布均匀 的杠杆的中点O 作为支点,调节时,应将右 端的平衡螺母向 (选填“左”或 “右”)调节,直至杠杆在水平位置平衡,目 的是 。 (2) 如图乙所示,实验时,小明在杠杆左侧 A 点先挂了3个钩码,则在右侧B 点挂 个相同规格的钩码,可以使杠杆 在水平位置平衡;然后将A、B 两点下方所 挂的钩码同时向靠近支点O 的方向各移动 一小格,则杠杆的 (选填“左”或 “右”)端将下沉。 (3) 如图丙所示,若不在A 点挂钩码,改用 弹簧测力计在A 点向下拉杠杆,使杠杆在 水平位置平衡。当弹簧测力计从丁位置转 到戊位置时,其示数将变大,原因是 。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(教科版)八年级 15 (4) 如图乙所示,已知每个钩码重0.5N,杠 杆上每小格长度为2cm,在杠杆左侧用量 程为0~5N的弹簧测力计竖直向上拉杠 杆,使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计 距离O 点的距离不能小于 cm。 (第15题) 15. 某实验小组在做“测量滑轮 组机械效率”的实验。如图 所示,用同一滑轮组提升不 同数量的钩码,记录数据如 表所示。 实验 序号 钩码重 G/N 钩码提 升高度 h/m 拉力 F/N 绳端移 动的距 离s/m 机械 效率η 1 2 0.1 0.9 0.3 74% 2 4 0.1 1.6 0.3 83% 3 6 0.1 ① 0.3 ② (1) 小明用弹簧测力计沿 方向匀 速提升不同数量的钩码进行实验。如图所 示为第3次实验的情景,观察图中弹簧测力 计的示数,表格中①处的数值是 , ②处的数值是 (结果精确到1%)。 (2) 通过分析实验数据,可得出结论:同一滑 轮组,提升的物体的重力增大,机械效率将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 (3) 小红对上述测得的机械效率取平均值, 并认为它是这个滑轮组准确的机械效率。 这种做法是 (选填“正确”或“错 误”)的,理由是 。 (4) 实验过程中,如果弹簧测力计在静止状 态下读数,测得的机械效率将 (选 填“偏大”“偏小”或“更准确”)。 答案讲解 16. 杆秤是我国古老且至今仍在使用 的一种衡量工具。如图所示,杆秤 可视为杠杆,提纽处为支点O,若 不计其自重,在挂钩C 处悬挂被称物体后 杆秤处于平衡状态,已知CO=2cm,OD= 20cm,秤砣的重力为10N。(g取10N/kg) (第16题) (1) 求秤砣的质量。 (2) 求被称物体的重力。 (3) 若该杆秤所能称物体的最大重力为 200N,求OB 的长度。 答案讲解 (第17题) 17. 小明放学回家时经过一家具厂,他 看见工人师傅正在利用固定的横 梁、活动的横杆和绳子来提升实木 家具的高度,其简化模型如图所示。已知 实木家具所受重力G=1000N,匀速提升 高度h=1m,所用的时间t=5s,横杆所受 的重力G'=80N。不计绳重和摩擦,求: (1) 拉绳子的力F。 (2) 拉绳子的力做的有用功W有用。 (3) 拉绳子的力做功的功率P。 (4) 此过程中的机械效率η(结果精确到 0.1%)。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 1复习进阶 5 1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N (2) 根据称重法可知,此时测力计示数F示=G- F浮=4N-1N=3N,所以若将此时测力计指针 所指刻度线标为1.0×103kg/m3,这条刻度线的 刻度值是3N (3) 4 4.0×103 16. (1) 物块B 受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0× 103kg/m3×10N/kg×6×10-4 m3=6N (2) 物块B 在竖直向上的浮力、竖直向下的重力 和竖直向下的拉力的作用下静止,根据力的平衡 条件可得,物块B 所受的重力G=F浮-F拉= 6N-1N=5N (3) 10cm=0.1m,物块B 浸 入水 中 的 深 度h浸 = V排 S = 6×10-4m3 0.1m×0.1m= 0.06m,则水的深度h'=h浸+L线=0.06m+6× 10-2 m=0.12m,水对容器底部的压强p= ρ水gh'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m= 1200Pa 第11章　机械与功 一、 1. A 2. B 3. A 4. D 5. D 6. C 7. C 8. C 解析:滑轮组做的有用功W有用= Gh= 200N×2m=400J,故A错误;由图可知,n=2, 拉力做的总功 W总=Fs=Fnh=120N×2× 2m=480J,拉力做功的功率P= W总 t = 480J 2s = 240W,故B错误;滑轮组的机械效率η= W有用 W总 × 100%=400J480J×100%≈83.3% ,故C正确;根据 η= W有用 W总 ×100%= Gh Fs×100%= Gh Fnh×100%= G nF×100% 可知,滑轮组的机械效率与提升重物 的速度无关,故D错误。 二、 9. 0 20 10. 0.6 10 变小 11. 40 50 12. 定 300 37.5 三、 13. 如图所示 (第13题) 14. (1) 右 便于测量力臂,同时消除杠杆重力对 杠杆平衡的影响 (2) 4 左 (3) 弹簧测力计拉 力的力臂变小,阻力、阻力臂不变,根据杠杆的平 衡条件,动力变大 (4) 2.4 15. (1) 竖直 2.3 87% (2) 增大 (3) 错误 滑轮组的机械效率不是一个定值,求平均值无意 义 (4) 偏大 16. (1) 由 G秤砣 =mg 得,秤砣的质量 m= G秤砣 g = 10N 10N/kg=1kg (2) 由杠杆平衡条件 F1L1=F2L2 得,G物LCO =G秤砣LOD,即 G物 × 2cm=10N×20cm,解得 G物=100N (3) 由杠 杆平衡条件得G最大LCO=G秤砣LOB,即200N× 2cm=10N×LOB,解得LOB=40cm 17. (1) 由图可知,n=4,不计绳重和摩擦,根据 F=1n (G+G动)可知,拉绳子的力F=1n (G+ G')=14× (1000N+80N)=270N (2) 拉绳子 的力做的有用功W有用=Gh=1000N×1m= 1000J (3) 拉绳子的力做的总功W总=Fs= Fnh=270N×4×1m=1080J,则拉绳子的力做 功的功率P= W总 t = 1080J 5s =216W (4) 此过 程中的机械效率η= W有用 W总 ×100%= 1000J 1080J× 100%≈92.6% 第12章　机 械 能 一、 1. B 2. B 判断机械能的变化情况 物体匀速水平运动时,动能和势能不一定 不变,此时还要考虑物体的质量是否发生变化, 例如洒水车、投送救灾物资的飞机等质量会减 小,则动能和重力势能都会减小。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈