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册

第九章 机械和功 一、单选题 1．忽略杠杆、滑轮的自重，绳重及摩擦，当匀速提升同一重物时，图中最省力的是（    ） A． B． C．D． 2．某运动员先后举起甲、乙两个不同的杠铃，所做的功W与杠铃上升高度h的关系图像如图所示，则甲、乙两个杠铃的重力大小关系是（　　） A．G甲＞G乙 B．G甲＜G乙 C．G甲＝G乙 D．条件不足，无法判断 3．某建筑工地上，工人师傅用滑轮组在t时间内将重为的水泥从地面匀速竖直提升h高度，如图所示。已知桶重为，此过程中该装置的机械效率为，不计绳重和摩擦。则（    ） A．绳自由端上升的速度为 B．作用在绳子自由端的拉力为 C．装置中动滑轮的重为 D．作用在绳子自由端拉力的功率为 4．如图是古人拉绳从井中汲卤制盐的场景，图中的简单机械M属于（　　） A．定滑轮 B．动滑轮 C．斜面 D．滑轮组 5．如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，物体重200N，物体在10s内匀速升高1m，绳端拉力F为125N，不考虑绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）    A．绳子自由端移动的距离为10m B．拉力所做的功为250J C．若提升的物体重增大为400N，动滑轮的机械效率减小 D．该动滑轮的机械效率为60% 6．《天工开物》记载了水碓舂米（指碾米脱壳）的场景：水流冲击水轮转动，同时带动多个舂锤上下运动。水碓取代了人力或畜力，使得农民在一天内能舂出更多米，大大提高了生产效率。此机械无法解决的问题是（　　） A．一天内做的总功增加 B．一天内做的有用功更多 C．增大了功率 D．减少了额外功 7．如图所示，杠杆OAB的自重与摩擦不计，与垂直，，在的中点挂一个12N的重物。作用在点的动力由竖直方向逆时针缓慢转到水平方向，此过程中始终保持在水平位置静止，则的大小（　　） A．不大于8N B．不小于6N C．逐渐变大 D．先变大后变小 8．我国自主研发的深海钻探“利剑”——“海牛Ⅱ号”抵达2060m的海底，并成功下钻231m，刷新了深海海底钻机的世界纪录。在海面下匀速竖直下潜的“海牛Ⅱ号”（　　） A．重力不做功 B．机械能不变 C．所受压强减小 D．排开海水的质量不变 二、填空题 9．如图所示为铁路输电线的牵引装置原理图，采用坠砣牵引来自动补偿输电线的张紧，以此保障列车电极与输电线的接触。钢绳通过滑轮组悬挂配重为5500N的坠砣，输电线的一端P点与B滑轮相连被张紧（假设不计滑轮和钢绳自重及摩擦）。A、B两个滑轮中， 是动滑轮。输电线P端受到的拉力为 N。 10．某同学用如图所示的滑轮将重为20N的物体竖直向上匀速提升了0.5m，在此过程中，该同学所施加的拉力为25N，则此滑轮的机械效率为 。 11．如图所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示，第4秒末时，物体受到的摩擦力为 N；第6-9秒末，推力F做的功是 J。 12．小明同学用如图甲所示的装置，两次水平拉动同一物体M在同水平面上做直线运动，两次物体运动的s-t图像如图乙所示，第一次弹簧测力计的读数是3N，则0~8s内第一次拉力做的功是 J，拉力的功率是 W，两次拉动过程中物体M与水平面的摩擦力大小关系为f1 （选填“大于”“小于”或“等于”）f2。 13．小羽用图所示的滑轮组提升重为的物体，对绳子施加大小为的拉力，使物体竖直匀速上升了。 (1)绳子下降了 m； (2)绳子对物体做的功 J； (3)滑轮组提升物体的机械效率 。 三、实验题 14．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组进行了三次实验，如图所示，实验数据记录如表。 实验序号 钩码重力 提升高度 绳端拉力 绳端移动的距离 机械效率 1 3 0.1 2.0 0.3 50.0% 2 6 0.1 3.2 0.3 62.5% 3 3 0.1 3.0 0.2 50.0% (1)在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量缓慢拉动弹簧测力计（未画出），使钩码竖直向上做 运动。 (2)分析表中数据可知，第3次实验是用 （选填“甲”“乙”或“丙”）图所示装置来完成的。 (3)分析实验序号为 的两次实验数据可得：同一滑轮组提升的物体重力越大，机械效率 （选填“越高”“越低”或“不变”）。 15．小刚所在的学习小组利用如图所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。 (1)实验前，观察到杠杆如图甲所示静止，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右侧的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； (2)将杠杆调整好后，如图乙，在A点挂5个钩码，应在B点挂 个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡； (3)如图丙所示，保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F与其力臂的乘积变化情况是______； A．一直变小 B．一直变大 C．一直不变 D．先变小后变大 (4)如图丁，此时杠杆处于平衡状态，若在杠杆两边钩码下方再各挂一个相同的钩码，杠杆将 （选填“保持平衡”“顺时针转动”或“逆时针转动”）。 四、计算题 16．如图是常见的家庭起重机，某起重机以恒定功率2kW将质量50kg的木箱从静止开始竖直向上提升45s，求：（g取10N/kg） (1)木箱所受的重力； (2)整个过程木箱的最大速度； (3)若木箱在10s内上升了10m，则拉力的平均功率为多大？ 17．如图所示是收割机收割小麦的场景。为了防止过分压实耕地影响秋作物的播种，收割机对耕地的压强一般不应超过9×104Pa．若空载收割机的质量为1000kg，轮胎与耕地的总接触面积为0.2m2。则：（g取10N/kg） (1)收割机储粮仓中的小麦的最大总质量是多少？ (2)满载的收割机以2m/s的速度匀速直线行驶过程中，受到的阻力为其总重的0.1倍，则收割机牵引力做功的功率是多少？ 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D A ACD A B D A D 1．D 【详解】A．拉力匀速提升重物时，根据二力平衡可知，不是最省力的，故A不符合题意； B．利用动滑轮匀速提升重物，忽略滑轮的自重，绳重及摩擦，则，不是最省力的，故B不符合题意； C．利用定滑轮匀速提升重物，忽略滑轮的自重，绳重及摩擦，则 ，不是最省力的，故C不符合题意； D．利用杠杆匀速提升重物，由图可知，动力臂是阻力臂的4倍，根据杠杆平衡条件可知，是最省力的，故D符合题意。 故选D。 2．A 【详解】根据功的公式W=Gh可得，，当甲乙两个杠铃升高相同的高度，对甲杠铃做的功做，因此甲杠铃的重力大，即G甲>G乙，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．ACD 【详解】A．由图可知动滑轮上绳子的段数n=3，则绳子自由端移动的距离s=3h，绳自由端上升的速度为 故A符合题意； B．此过程中该装置的机械效率为 所以，作用在绳子自由端的拉力为①，故B不符合题意； C．因不计绳重和摩擦，则作用在绳子自由端的拉力② 由①②得，动滑轮的重 故C符合题意； D．作用在绳子自由端拉力的功率为 故D符合题意。 故选ACD。 4．A 【详解】古人拉绳从井中汲卤制盐，由图可知，装置顶端是一个中间有槽，并可以绕轴转动的轮子，因此是滑轮，因为使用时，滑轮的轴的位置固定不变，因此是定滑轮；动滑轮是轴会随着被拉动的物体一起运动的滑轮；斜面是一种倾斜的平面；滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合而成的机械，图中只有一个定滑轮，不是滑轮组，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．B 【详解】A．由图可知，动滑轮上有2股绳，物体在10s内匀速升高1m，则绳子自由端移动的距离 s绳=2s物=2×1m=2m 故A错误； B．绳端拉力F为125N，拉力所做的功 W=Fs绳=125N×2m=250J 故B正确； C．若提升的物体重增大为400N，动滑轮的机械效率 则有用功在总功中占比增大，所以动滑轮的机械效率增大，故C错误； D．该动滑轮的机械效率 故D错误。 故选B。 6．D 【详解】A．水流冲击水轮转动带动舂锤运动，同时带动多个舂锤上下运动，水碓利用水流的能量做功，相比人力或畜力，能在一天内提供更多的能量，从而使一天内做的总功增加，故A不符合题意； B．水碓舂米的目的是舂米，水碓利用水流的能量做功，使得农民在一天内能舂出更多米，大大提高了生产效率，则一天内做的有用功更多，故B不符合题意； C．功率是表示做功快慢的物理量，水碓提高了生产效率，即单位时间内做功更多，也就是增大了功率，故C不符合题意； D．额外功是指并非我们需要但又不得不额外做的功，水碓在工作过程中，依然存在机械摩擦、舂锤提升时克服自身重力等额外功，则此机械并没有减少额外功，故D符合题意。 故选D。 7．A 【详解】当F1竖直向上时，动力臂的大小等于OA的长，在OA的中点挂一个12N的重物G，力臂是OA的一半，由杠杆平衡条件得 解得 可知当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，由力臂的定义，最大的动力臂是OB，即动力垂直于OB时，动力最大，因而动力臂先变大后变小，阻力与阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力先变小后变大，动力最大时，动力臂为OB，根据勾股定理知 由杠杆平衡条件得 解得最小动力 当动力水平方向时，动力臂大小等于AB的长，是最小，动力最大，由杠杆平衡条件得 解得最大动力 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．D 【详解】A．“海牛Ⅱ号”受到竖直向下重力的作用，已知其在海面下匀速竖直下潜，即在重力的方向上移动了距离，重力做功，故A不符合题意； B．“海牛Ⅱ号”在海面下匀速竖直下潜，因其速度不变，故其动能不变，但因高度变小，其重力势能变小，故其机械能变小，故B不符合题意； C．“海牛Ⅱ号”在海面下下潜过程中，所处的深度变大，根据，因此所受压强增大，故C不符合题意；      D．“海牛Ⅱ号”在海面下匀速竖直下潜过程中，排开海水的体积保持不变，根据，排开海水的质量不变，故D符合题意。 故选D。 9． B 11000 【详解】[1]由图可知，滑轮组中，A滑轮的轴位置不变，为定滑轮；B滑轮随输电线一起移动，为动滑轮。 [2]动滑轮上的绳子段数，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，钢绳的拉力等于坠砣的重力，即绳子自由端拉力为 则输电线P端受到的拉力 10．80% 【详解】图中使用的是定滑轮，物体与绳末端移动的距离相等，则此滑轮的机械效率为 11． 4 24 【详解】[1]分析乙图，物体速度v与时间t的关系图像，物体在6-9s做匀速直线运动，此时物体水平方向上受力平衡，即物体所受推力F的大小等于滑动摩擦力的大小；由F的大小与时间t关系图像，可知物体在6-9s时，，故物体受到的摩擦力大小为4N。在4s末时压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力不变，故第4秒末时，物体受到的摩擦力为4N。 [2]第6-9秒末，物体速度为2m/s，根据速度计算公式，可得第6-9秒末物体运动的路程为 根据功的计算公式，可得这段时间推力F做的功是 12． 4.8 0.6 等于 【详解】[1][2][3]同一物体，重力不变，则对水平面的压力不变，在同一水平面上运动，则接触面的粗糙程度相同，由滑动摩擦力的影响因素可知，两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等，即f1等于f2。由图甲可知，动滑轮拉着物体做匀速直线运动，动滑轮绕2段绳，则力F的作用点移动的距离是物体移动距离的2倍，由图乙可知，0~8s内第一次移动0.8m，拉力移动的距离s=2s物=2×0.8m=1.6m 0~8s内第一次拉力做的功W=Fs=3N×1.6m=4.8J 拉力的功率 13．(1)4 (2)1600 (3)80% 【详解】（1）由图可知，该滑轮组中，承担动滑轮和物体的绳子段数n=2，物体竖直匀速上升的高度h=2m，绳子b下降的距离s等于物体上升高度的n倍。 根据公式s=nh可得s=2×2m=4m （2）绳子a对物体做的功为有用功。因为物体被匀速提升，所以绳子a对物体的拉力等于物体的重力G=800N，可得 （3）拉力F做的功为总功。拉力F=500N，拉力作用点移动的距离s=4m，可得 滑轮组的机械效率 14．(1)匀速直线 (2)乙 (3) 1、2 越高 【详解】（1）使用滑轮组提升重物时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时测力计示数与拉力大小相等。 （2）分析表中数据，根据，第3次实验绳子的有效段数为 所以用乙图所示装置来完成的。 （3）分析1、2组实验数据可知，其它条件不变时，第2次提升物体的重力为6N，大于第1次的3N，第2次实验的机械效率为62.5%，大于第1次的50%，可得：同一滑轮组提升的物体重力越大，机械效率越高。 15．(1) 平衡 右 (2)2 (3)C (4)顺时针转动 【详解】（1）[1]杠杆无论在什么位置，只要处于静止或匀速转动状态都属于平衡状态，所以此时杠杆处于平衡状态。 [2]实验时，要求杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂，调节杠杆平衡的要领是“左偏右调，右偏左调”，所以应将杠杆右侧的平衡螺母向右调节。 （2）将杠杆调整好后，如图乙，在A点挂5个钩码，A点所对应的力臂是2个格，左边力与力臂的乘积是10，根据杠杆平衡条件，右边力与力臂的乘积也应该等于10，而B点对应的力臂是5个格，所以应在B点挂2个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡。 （3）如图丙所示，保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F与其力臂的乘积变化情况是一直不变。理由是：左边的力不变，左边的力臂不变，左边的力与力臂的乘积不变，按照杠杆平衡条件，右边力与力臂的乘积也不变，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （4）开始杠杆平衡，左右两边力与力臂的乘积相等，在左右两边各增加一个相同的钩码，由于右边的力臂长，右边力与力臂的乘积增加得多，最后，右边力与力臂乘积大，右边下沉，杠杆将顺时针转动。 16．(1)500N (2)4m/s (3)500W 【详解】（1）木箱所受的重力为 （2）当拉力等于重力时，速度最大，根据得 （3）木箱在10s内上升了10m，拉力做的功为 则拉力的平均功率为 17．(1)800kg (2) 【详解】（1）收割机对耕地的压强为9×104Pa，轮胎与耕地的总接触面积为0.2m2，由知，收割机对耕地的最大压力为 收割机储粮仓中的小麦的最大重力为 收割机储粮仓中的小麦的最大质量 （2）收割机以2m/s的速度匀速直线行驶过程中，处在平衡状态，牵引力大小等于阻力为 由知，收割机牵引力做功的功率为 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 $