内容正文:
第九章机械和功章末检测
一、单选题
1.关于功、功率和机械效率,下列说法不正确的是( )
A.机械效率总是小于1 B.做功慢的机械,功率一定小
C.功率大的机器做功一定多 D.使用任何机械都不能省功
2.如图所示,用滑轮组将钩码缓慢提升一定高度,在这个过程中,下列说法错误的是( )
A.滑轮组提升钩码做的功是有用功
B.弹簧测力计拉力所做的功是总功
C.绳子自由端移动的速度是钩码提升速度的3倍
D.滑轮组的机械效率与绳重及绳跟滑轮间的摩擦有关,与动滑轮的重力无关
3.如图所示,在15N拉力的作用下,用滑轮组将重为40N的物体沿竖直方向匀速上升。已知物体上升速度为,不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,下列说法正确的是( )
A.滑轮组的机械效率为75%
B.滑轮的上升速度为
C.动滑轮重为10N
D.拉力F的功率为16W
4.班级组织一次登楼比赛,从一楼开始登楼,看谁的功率最大。为此,需要测量一些物理量,下列方案可行的是( )
①同学的质量 ②上楼的时间 ③上楼的高度
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
5.如图所示的杠杆质量不计,每小格的长度相等,物体A是边长为0.1m,重为6N的正方体。如图,当A挂在杠杆M点,物体B挂在N点时杠杆水平平衡,此时物体A对水平桌面的压强为400Pa。下列说法正确的是( )
A.物体A受到地面的支持力为2N
B.物体B受到的重力为4N
C.若物体B向右移动1小格,物体A受到的拉力增大3N
D.若物体A向左移动1小格,物体A对桌面的压强为340Pa
6.如图所示,我国古代聪慧的劳动人民能巧妙地应用简单机械将护城河上的板桥拉起来。下列有关安装在护城河旁城墙顶端的滑轮说法中,正确的是( )
A.该滑轮是定滑轮,可以改变力的方向
B.该滑轮是定滑轮,可以省力
C.该滑轮是动滑轮,可以改变力的方向
D.该滑轮是动滑轮,可以省力
7.在斜面上将一个质量为10kg的物体匀速拉到高处,如图所示,沿斜面向上的拉力为80N,斜面长2m、高1m。把重物直接提升h所做的功作为有用功,下列说法正确的是 ( )
A.物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用
B.做的有用功是200J
C.此过程中斜面的机械效率为50%
D.物体受到的摩擦力大小为30N
8.甲、乙两辆牵引力大小相同的小车同时沿同一平直公路直线行驶,他们的路程一时间图像如图所示,则( )
A.甲车牵引力做功大于乙车 B.甲车牵引力做功小于乙车
C.甲车牵引力功率大于乙车 D.甲车牵引力功率等于乙车
9.如图所示,水平木板上有甲、乙两个物块,已知甲的质量大于乙的质量,两物块与木板接触面的粗糙程度相同,甲、乙分别在水平拉力和的作用下以相同速度匀速直线运动了相同时间。下列说法中正确的是( )
A.与大小相等 B.比的功率小
C.比做的功多 D.物块甲移动的距离短
10.《天工开物》是明代宋应星的科技巨著,它系统记载的农工技艺,为后世提供了人与自然和谐共生的智慧。《天工开物·乃粒》记载了古人用“耒耜”耕地的场景,如下图所示。为了更容易开垦硬土壤,下列做法最合理的是( )
A.给耒耜安装更宽大的脚踏板 B.将耒耜的手柄加长
C.在耒耜上加绑更多的物体 D.把耒耜的刃口磨得更锋利
二、填空题
11.工人用120N的水平推力推着质量为150kg的物体,20s内将物体推动10m。这个过程中,物体重力做的功是 J,推力做功的功率是 W。
12.如图所示的动滑轮,拉着物体A沿水平方向匀速运动,弹簧测力计的示数为50N,(不计绳与滑轮重和摩擦)则拉力大小为 N,物体A受到地面的摩擦力是 N。
13.如图所示,是警民合力推着一辆故障车在水平路面前行的情景,在这个过程中,推力对故障车 做功,地面的支持力对故障车 做功。(均选填“有”或“没有”)
14.如图是同学们常用的燕尾夹,当用力按住点打开该夹子口时,可把 点看作支点,动力的作用点为 点,阻力的作用点为 点。(均选填“”“”或“”)
15.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别匀速提升两个质量相同的物体,绳端在相同时间内移动的距离相等。在提升过程中,若绳端拉力F1:F2=3:2,两物体的速度之比v1:v2= ,有用功之比W有1:W有2= ,机械效率之比η1:η2= 。
三、作图题
16.如图是船桨的杠杆模型,划桨时,O为支点。F2表示船桨受到的阻力,在图中画出阻力臂L2。
四、实验题
17.同学们共同研究滑轮的特点:
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用定滑轮不能省力, 改变力的方向;(填“能”或“不能”)
(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物;如乙图所示。据此可知,使用动滑轮 省力, 改变力的方向;(填“能”或“不能”)
(3)他们组装了滑轮组,发现使用滑轮组提升重物时能省力,于是他们想:利用滑轮组提升重物能否省功呢?为此,他们进行了如图丙所示的实验并记录部分数据填入相应表格中:
钩码重
钩码上升高
测力计拉力
测力计移动距离
2
0.1
0.8
0.3
由实验数据可知,用该滑轮组提升钩码时克服钩码重力所做的功为 ,拉力做的功为 ,由此可得出的结论是:使用滑轮组 (“能”或“不能”)省功。
18.小明用如图所示装置来“探究杠杆的平衡条件”,实验中所用钩码的质量均为100g。(g取10N/kg)
(1)实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲位置,此时杠杆 (选填“平衡”或“不平衡”)。为了使杠杆在水平位置达到平衡,应将杠杆右端的螺母向 (选填“左”或“右”)调节,让杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量 ;
(2)实验时,小明在杠杆左侧A位置(左边位置第四格)先挂了3个钩码,如图乙所示。则在右侧B位置(右边位置第二格)应挂 个相同规格的钩码,杠杆可以重新在水平位置平衡。实验中多次改变钩码的位置和个数,重复实验,得到三组数据进行分析,这样做的目的是 (选填字母);
A.多次测量求平均值,减小误差
B.避免偶然性,使实验结论具有普遍性
(3)如图丙所示,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码。现将弹簧测力计从C位置移到D位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)物理老师自制了如图丁a所示的“杠杆力臂演示仪”(杠杆自身重力和摩擦力不计,O点为螺母位置)。先使杠杆AB水平平衡,再松开螺母保持OA端不动,重物G1位置不变,将杆OB向下折一定角度后拧紧螺母,若要使图丁b中杠杆平衡,则AB'要沿 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。要使杠杆AB'在图丁b位置平衡,则重物G1应移动到 (选填“①”“②”或“③”)的位置。
五、计算题
19.用如图所示的滑轮组匀速提升质量为80kg的货物,所用的拉力F为500N,绳子自由端在50s内被匀速拉下4m,求:
(1)提升前货物静止在地面上,与地面的接触面积为0.04m2,求货物对地面的压强。
(2)拉力F的功率。
(3)此滑轮组的机械效率。
20.把质量分布均匀的硬棒按图甲所示的方式固定在支架上(可绕支点O旋转),挂上钩码,每个钩码的重力为1N。硬棒被均分成10小格,每小格的长度为L。当弹簧测力计在图甲所示的位置时,硬棒恰好在水平位置平衡。
(1)若不计杠杆自重,则弹簧测力计的示数为多少?
(2)若保持钩码的数量和位置不变,要使弹簧测力计的示数变小,如何操作?简要说明理由;
(3)把支架移除,保持钩码所在的位置和数量与图甲中相同,当弹簧测力计移动到图乙所示的位置时,硬棒恰好在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为4.5N,则硬棒的自重为多少?
试卷第1页,共3页
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《第九章机械和功章末检测----2025-2026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
C
D
B
D
B
A
D
C
C
D
1.C
【详解】A.由于存在摩擦,机械效率总是小于1,故A正确,不符合题意;
B.功率表示物体做功的快慢,功率小的物体做功慢,则做功慢的机械,功率一定小,故B正确,不符合题意;
C.由可知,做功大小是由功率和做功时间两个因素决定的,功率大的机器如果做功时间很短,则做功也小。故C错误,符合题意;
D.使用任何机械都要克服摩擦力或者机械的重力做功,都不能省功,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】A.该实验是为了将钩码提升到一定高度,所以滑轮组提升钩码做的功为有用功,故A正确,不符合题意;
B.在使用滑轮组时,拉力要克服物重和动滑轮重以及摩擦做功,所以拉力做的功是总功,故B正确,不符合题意;
C.图中动滑轮上有3段绳子(即n=3),由滑轮组的特点可知,相同时间内绳子自由端移动的距离是钩码上升高度的3倍,所以绳子自由端移动的速度是钩码提升速度的3倍,故C正确,不符合题意;
D.影响滑轮组机械效率的因素有提升物体的重力、动滑轮重力、绳子的重力及摩擦,故D错误,符合题意。
故选D。
3.B
【详解】A.由图可知,与动滑轮连接的绳子段数n=3,则滑轮组的机械效率为
故A错误;
B.动滑轮与物体固定,可视为一个整体,物体上升速度为,则滑轮上升速度为也,故B正确;
C.不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,根据滑轮组拉力与物重的关系可知
则
故C错误;
D.绳子自由端移动的速度为
则拉力F的功率为
故D错误。
故选B。
4.D
【详解】登楼比赛功率为
所以要看谁的功率最大,要测量同学的质量、上楼的时间、上楼的高度,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.B
【详解】A.物体A是边长为0.1m,重为6N的正方体。此时物体A对水平桌面的压强为400Pa,物体A对桌面的压力
因为压力与支持力是相互作用力,大小相等,即,所以,故A错误;
B.因为物体A静止,所以,所以,绳子对M点的拉力
设每小格长度为L,根据杠杆平衡条件可得,则
解得,故B正确;
C.若物体B向右移动1小格,则,根据杠杆平衡条件,则
物体A受到的拉力增大
故C错误;
D.若物体A向左移动1小格,则,根据杠杆平衡条件,则
物体A对桌面的压力
物体A对桌面的压强
故D错误。
故选B。
6.A
【详解】安装在护城河旁城墙顶端的滑轮是定滑轮。定滑轮的轴的位置固定不动,它的作用是改变力的方向,但不能省力。动滑轮的轴随物体运动,使用动滑轮可以省力,但费距离,不能改变力的方向。故A正确,BCD错误。
故选A。
7.D
【详解】A.在斜面上将物体匀速拉到高处,物体受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的拉力以及沿斜面向下的摩擦力,共四个力的作用,故A错误;
B.做的有用功是,故B错误;
C.总功
机械效率,故C错误;
D.克服摩擦力所做的功为额外功,额外功
又因为,所以摩擦力,故D正确。
故选D。
8.C
【详解】AB.两车运动的路程未知,甲车牵引力做功与乙车牵引力做功大小无法比较,故AB不符合题意;
CD.由图可知,甲车的速度较大,根据
可知,甲车牵引力功率大于乙车,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
9.C
【详解】A.甲的质量大于乙的质量,则甲对木板压力更大,两物块与木板接触面的粗糙程度相同,所以甲受到的滑动摩擦力更大,由于匀速直线运动状态下,物体受力平衡,拉力等于摩擦力,所以大于,故A错误;
BCD.又由于两物体以相同速度匀速直线运动了相同时间,所以两物体移动的距离s相等,根据可知,做的功多,由于做功的时间相等,根据可知,的功率大。故BD错误,C正确。
故选C。
10.D
【详解】A.给耒耜安装更宽大的脚踏板可以增加脚踏部分的面积,从而减小脚受到的压强,不能增大刀刃口受到的力,不能直接提高未耜对硬土壤的切割能力,故A不符合题意;
B.将耒耜的可以改变力臂的长度,能在一定程度上改变人扶犁力的大小,对直接提高未耜对硬土壤的切割能力没有直接的关联,故B不符合题意;
C.在耒耜上加绑更多的物体可能会增加未耜的重力和稳定性,不能直接提高耒耜对硬土壤的切割能力,故C不符合题意;
D.把耒耜的刃口磨得更锋利可以减小刀口的受力面积,增大刀口对地面的压强,对于开垦硬土壤非常有效,故D符合题意。
故选D。
11. 0 60
【详解】[1]重力的方向竖直向下,物体水平移动,重力与物体运动方向垂直不做功,故物体重力做的功是0J。
[2]水平推力为120N,物体在水平地面运动的距离为10m,推力做的功是
故推力做功的功率是
12. 50 100
【详解】[1]由图可知为动滑轮,同一根绳上的力相等,所以弹簧测力计的示数即为拉力的大小,即拉力大小为50N。
[2]物体A受力平衡,A受到向左的拉力F和弹簧测力计的拉力,向右的摩擦力,所以物体A受到地面的摩擦力大小为
13. 有 没有
【详解】[1]警民推车前行时,故障车在推力的方向上移动了距离,所以他们的推力对故障车做了功。
[2]故障车没有在水平地面对故障车的支持力的方向上移动距离,所以支持力没有对故障车做功。
14.
【详解】[1][2][3]由图可知,当用力按住点打开该夹子口时,支点为B点,作用在C点的力为动力,作用在A点的力为阻力。
15. 2:1 2:1 4:3
【详解】[1]定滑轮既不省力也不省距离,能改变力的方向;动滑轮能省一半的力,多移动一倍距离,不能改变力的方向。
设物体的质量为m,绳端移动的距离为s,运动时间t,甲图中滑轮为定滑轮,由定滑轮的特点可知物体上升的高度
乙图中滑轮为动滑轮,由动滑轮的特点可知此时物体上升的高度
由可知,在时间一定时,速度与路程成正比,故物体的速度之比
[2]有用功是克服物体重力所做的功,物体质量相等,所以重力相等,故有用功之比
[3]总功之比
机械效率之比
16.
【详解】过支点O作阻力F2反向延长作用线的垂线,支点到垂足的距离为阻力臂L2,如图所示:
17.(1)能
(2) 能 不能
(3) 0.2 0.24 不能
【详解】(1)由图可知,使用定滑轮拉物体,改变拉力的方向但力的大小不变,都等于物体的重力,故可得:使用定滑轮不能省力但能改变力的方向。
(2)[1][2]由图可知,使用动滑轮,拉力小于物体的重力,但拉力的方向仍然向上,说明使用动滑轮可以省力但不能改变力的方向。
(3)[1]用该滑轮组提升钩码时克服钩码重力所做的功
[2][3]拉力做的功
所以使用滑轮组不能省功。
18.(1) 平衡 右 力臂
(2) 4 B
(3)变小
(4) 逆时针 ②
【详解】(1)[1]实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲位置,此时杠杆平衡。杠杆静止或匀速转动,都属于杠杆平衡。
[2]为了使杠杆在水平位置达到平衡,应将杠杆右端的螺母向右调节,调节的要领是:左偏右调,右偏左调。
[3]让杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂。杠杆在任何位置都能平衡,但在倾斜位置平衡时,不便于测量力臂,水平位置平衡时,便于测量力臂。
(2)[1]实验时,小明在杠杆左侧A位置(左边位置第四格)先挂了3个钩码,如图乙所示。根据杠杆平衡条件,左边力与力臂的乘积应该等于右边力与力臂的乘积,则在右侧B位置(右边位置第三格)应挂4个相同规格的钩码,杠杆可以重新在水平位置平衡。
[2]实验中多次改变钩码的位置和个数,重复实验,得到三组数据进行分析,这样做的目的是使实验结论具有普遍性,避免偶然性,故选B。
(3)如图丙所示,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码。现将弹簧测力计从C位置移到D位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,右边阻力和阻力臂不变,阻力与阻力臂的乘积不变,根据杠杆平衡条件,左边动力与动力臂的乘积也不变,将弹簧测力计从C位置移到D位置,动力臂变大,所以,动力变小,则弹簧测力计示数变小。
(4)[1]先使杠杆AB水平平衡,此时左右两边力与力臂乘积相等。再松开螺母保持OA端不动,重物G1位置不变,将杆OB向下折一定角度后拧紧螺母,此时杠杆失去平衡,左右两边力与力臂乘积不等。若要使图丁b中杠杆平衡,则AB'要沿逆时针方向转动,这样会使左边力臂减小,右边力臂增大,适当的调整转动角度,就可以满足左右两边力与力臂乘积相等,杠杆就可以平衡。
[2]要使杠杆AB'在图丁b位置平衡,则重物G2应移动到②的位置,此时右边的力臂恰好等于OB,左右两边力与力臂的乘积相等,杠杆平衡。
19.(1)2×104Pa
(2)40W
(3)80%
【详解】(1)货物的重力为G=mg=80kg×10N/kg=800N
提升前货物静止在地面上,货物对地面的压力等于其重力,即F=G=800N
则货物对地面的压强
(2)拉力所做的功为W=Fs=500N×4m=2000J
则拉力F的功率
(3)由图可知,动滑轮上绳子的根数n=2,滑轮组的机械效率
20.(1)6N
(2)见解析
(3)
【详解】(1)根据杠杆平衡条件则有
解得弹簧测力计的示数。
(2)根据杠杆的平衡条件可知,阻力、阻力臂不变,当弹簧测力计向硬棒的左边移动时,动力臂增大,动力就会减小,即弹簧测力计的示数变小。
(3)将弹簧测力计的悬挂点看作支点,钩码的重力看作动力,硬棒的重力看作阻力,则有,代入数据得
解得硬棒的自重为。
答案第1页,共2页
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