第八章 简单机械 功和能 （单元自测卷） 物理新教材沪科版（五四学制）八年级下册

2025-2026学年八年级下册单元自测卷 第八章 简单机械 功和能 建议用时：90分钟，满分：100分 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。1--11每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求；12--15每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。 1．如图所示，O为支点，B点挂一重物G，分别在A点施力F1、F2、F3，在C点施加力F4，若要使杠杆水平平衡，这四个力中最小的是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 2．如图是我国古代劳动人民运送巨木的场景，他们通过杠杆、支架、悬绳、石块等，将巨木一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方。下列说法正确的是（　　） A．支架下垫的底面积较大的石块是为了减小对地面的压力 B．横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，省力省距离 C．当巨木太重无法抬起时，可以增大横杆上悬绳与支架间的距离 D．当巨木太重无法抬起时，可以用另一根硬棒绑在杠杆上加长横杆，增大动力臂 3．自行车沿斜坡匀速驶下的过程中，它具有的（　　） A．重力势能减小，动能不变 B．重力势能减小，机械能不变 C．重力势能减小，动能增大 D．动能不变，机械能增大 4．如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点等高处是小球到达的最低点（不计空气阻力）。下列说法正确的是（　　） A．到达A点时，小球的动能最大 B．下落过程中，小球重力势能一直减小、动能先增大后减小、小球与弹簧机械能守恒 C．到达C点时，小球的动能为零，受到的重力与弹簧的弹力是一对平衡力 D．从A到B，小球减少的重力势能等于增加的动能 5．如图所示，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．乙做的有用功多 B．甲做的总功多 C．乙做总功的功率大 D．甲所用装置的机械效率大 6．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力的作用，其和图像分别如图乙、丙所示。以下说法正确的是（    ） A．当时，物体静止不受摩擦力 B．当时，物体所受合力为 C．内，物体所受摩擦力为 D．内，克服摩擦力的功率为 7．如图所示，一重物悬挂在轻质杠杆的中点处，在杠杆的最右端施加一个始终竖直向上的F，使杠杆在水平位置保持平衡，下列说法正确的是（    ） A．若将重物向左移动，保持杠杆水平平衡，则将不变 B．将杠杆沿顺时针方向缓慢转动，将不变 C．将杠杆沿逆时针方向缓慢转动，将变大 D．若将重物和的作用点向左移动相等的距离，且保持大小不变，杠杆仍能在原位置平衡 8．如下列图片所示，不计绳重、滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，用三种不同的方式分别拉同一物体在同一水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为、、。它们的大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 9．在体能测试中，小明选择跳绳。他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm。设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近（   ） A．50W B．100W C．150W D．200W 10．如图所示，用甲、乙两个滑轮组在相同时间内分别将物体M、N匀速提升，拉力分别为、，此过程相关数据如图所示.下列有关此过程的说法中，正确的是（　　） A．甲、乙两滑轮组中，绳子自由端移动的距离关系为 B．甲、乙两滑轮组的机械效率关系为 C．物体M、N的重力大小关系为 D．提升物体时两拉力的功率大小关系为 11．在桥梁的设计中，哪种几何结构能有效提高桥梁的稳定性（　　） A．圆形结构 B．三角形结构 C．矩形结构 D．梯形结构 12．如图所示，是小明用竹筷、碟子、钩码、刻度尺、细线等，制作的一个杆秤。他用20g的钩码做秤砣，秤盘中不放物体时，将秤砣置于B点，杆秤平衡。在秤盘中放200g的钩码，把秤砣移到秤杆的最远端C点，杆秤平衡。BC之间刻有20个均匀刻度。对于这个杆秤，下列说法正确的是（　　） A．O为定盘星（0刻度处） B．这杆秤的最小称量值为20g C．秤砣粘上小铁片，称量的值将偏小 D．将秤砣换成30g的钩码，可增大称量范围 13．高速铁路的输电线（如图甲所示），无论冬、夏，都需要绷直，以保障列车受电弓与输电线的良好接触。图乙所示的是输电线的牵引装置工作原理图，钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣，每个坠砣重力为150N，若某段时间内坠砣串下降了20cm，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．滑轮A为动滑轮，滑轮B为定滑轮 B．钢绳上的拉力为150N C．输电线P端受到的拉力大小为 D．输电线P端向左移动了10cm 14．物体在同一水平地面上做直线运动，通过相等的路程s。当物体运动的路程和时间的关系图像如图甲所示时，它受到的水平推力为；当物体运动的速度和时间的关系图像如图乙所示时，它受到的水平推力为。两次速度分别为、，两次推力做的功分别为、，两次推力做功的功率分别为、。则下列大小关系正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 15．2025年，“赣超联赛”引发广泛关注，激发了江西各地校园足球的参与热情。如图甲为某校园足球比赛中球员传球后，足球在空中运动的一段轨迹，图乙为该足球落地后的弹跳过程。关于以上两过程的说法不正确的是（　　） A．足球从A点运动至B点的过程中，脚对球继续做功 B．足球运动至B点时，重力势能最大，动能为零 C．C、F两点为同一高度，足球在C点处的机械能大于在F点处的机械能 D．足球从D点至E点的过程中，重力势能全部转化为动能 二、填空题：（每空1分，共16分） 16．观察下列生活中的常见的简单机械，回答问题。 (1)以上机械中能够省力的机械有_________（选填序号） (2)②中将鱼提起的过程中，支点在_________点（选填“A”或“B”） (3)③中将石头撬起时，_________（选填“>”、“<”或“=”） 17．如图所示，某人用一根轻质木棒挑一重为80N的物体站在水平地面上，木棒AB保持水平，棒长AB=1.2m，重物悬挂处离肩膀距离BO=0.8m，则人的肩膀对木棒的支持力___________N，若肩膀与B端的距离变小，则肩膀的支持力________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 18．使用机械可以极大地减轻人们的劳动强度，提高工作效率。如图1，工人在铺设电缆时，要在转弯处安装一组导向轮。这组导向轮属于______（选填“定”或“动”）滑轮，使用它可以改变_____________。如图2，盘山公路相当于简单机械中的_______，可以省力。 19．如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速吊起重为的物体，物体上升，用时，滑轮组的机械效率是，则所做有用功为________J，总功为________J，拉力的功率为________W。 20．水平桌面上放一个重300 N的物体，物体与桌面的摩擦力为60 N，如图所示，若不考虑滑轮、绳的重力和绳的摩擦，使物体以匀速移动时，水平拉力为__________，其功率的大小为__________W，拉力作用点移动的速度为__________。 21．物理学中，研究物体的重力势能时，总要先选择某一水平面作参考平面。若物体恰好在这个水平面上，其相对高度为零，物体相当于没被举高。参考平面的选取可依据研究问题的需要而灵活确定。如图所示的石头，若选择山脚的地面为参考平面，石头具有的重力势能为；若选择山腰平台为参考平面，石头具有的重力势能为，则_____（选填“”“”或“”）；若选择山顶为参考平面，石头具有的重力势能为__________。与描述物体运动时需要选定参照物类似，重力势能具有________性。 三、作图题：（每小题2分，共6分） 22．杠杆在力F1、F2的作用下处于平衡，在图中做出力F2的示意图，以及力F1的力臂L1。 23．如图甲所示是自行车车把上安装的刹车装置——手闸，手闸就相当于一个杠杆，图乙为其简化的示意图，图中O点为支点，F2是B点受到的阻力。请在图乙中画出：（1）阻力臂l2；（2）作用在A点的最小动力F1。 24．如图所示，小明站在地上借助滑轮组提升重物，请画出满足以上条件下尽可能省力的绳子绕法。 四、实验题：（每空1分，共15分） 25．小明探究“杠杆平衡条件”，并尝试自制简易杆秤。 (1)图1中静止的杠杆处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。实验时，应将平衡螺母向___________调节，目的是便于测量___________。 (2)图2中弹簧测力计施加拉力，保持杠杆在水平位置平衡，若拉力方向由①改为②，则弹簧测力计的示数将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (3)如图3，小明用细木棒（质量不计）、小纸杯、棉线和钩码等器材制作简易杆秤。步骤如下： 步骤一：把棉线系在“b”处，作为提纽；把纸杯悬挂在“a”处，作为秤盘；将质量为50g的钩码挂在杆秤上作为秤砣； 步骤二：手提提纽，移动秤砣使秤杆水平平衡，此时秤砣所在位置“c”为定盘星，即“c”点刻度值为___________ g； 步骤三：若要在“d”位置标定最大刻度值，只需用刻度尺测量“ab”和___________的长度（选填“cd”或“bd”）。 26．在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小欣同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验，让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。 (1)要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球到达水平面的________相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球从斜面的________； (2)该实验用到的实验方法是________和________，选用甲、丙两次实验可以得出的结论是：物体质量相同时，________越大，动能越大； (3)三次实验中，碰撞前动能最小的是图________（选填“甲”“乙”或“丙”）中的小球，原因是________； (4)小欣同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离（如表），小车在三个表面克服摩擦力做功________（选填“相等”或“不相等”），若水平面绝对光滑，小车将做________运动。 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 五、计算题：（27小题9分，28小题9分，共18分） 27．如图（甲）所示，是建筑工地上的“塔吊”示意图，其配重箱A的质量为4000kg，起重臂上有一个可以沿水平方向左右移动的滑车B，图（乙）为滑车B的示意图。现用该装置匀速吊起重8×103N的物体C，不计起重臂、滑车B、钢绳、动滑轮重及摩擦。本题g取10N/kg。 (1)若配重箱A到支点O的距离为5m，求滑车B可向右移动的最远距离l； (2)若物体C在电机施加的拉力F作用下，沿竖直方向向上匀速吊起10m，求拉力F所做的功W； (3)若在上题的过程中用时30s，而电机工作的实际功率为5000W，求该电机的机械效率η。 28．一辆汽车经过一个海底隧道，其中长为5600m的沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连，引桥长1000m，竖直高度为40m，简化图如图所示。重的汽车在沉管隧道中以90km/h的速度匀速行驶，所受阻力为其重力的0.05倍。求： (1)汽车从人工岛通过引桥到达沉管隧道的过程中，重力做的功； (2)汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做功的功率。 (3)从引桥最低端开始汽车功率增大到匀速行驶，耗时到达人工岛路面，汽车在引桥上所受的阻力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年八年级下册单元自测卷 第八章 简单机械 功和能 参考答案 建议用时：90分钟，满分：100分 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。1--11每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求；12--15每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 B D A B B D B A A C B CD CD BD ABD 二、填空题：（每空1分，共16分） 16．【答案】(1)③④ (2)A (3)> 17．【答案】 240 变小 18．【答案】 定 力的方向 斜面 19．【答案】 15000 25000 1000 20．【答案】 20 6 0.3 21．【答案】 0 相对 三、作图题：（每小题2分，共6分） 22．【答案】 23．【答案】 24．【答案】 四、实验题：（每空1分，共15分） 25． 【答案】(1) 平衡 右 力臂 (2)变大 (3) 0 bd 26． 【答案】(1) 速度 同一高度由静止滚下 (2) 控制变量法 转换法 速度 (3) 丙 纸盒被推动的距离最小 (4) 相等 匀速直线 五、计算题：（27小题9分，28小题9分，共18分） 27． 【答案】(1)25m (2)8×104J (3)53.3% 【详解】（1）配重箱的重力GA=mg=4000kg×10N/kg=4×104N “塔吊”相当于一个杠杆，支点为O，配重箱一侧的力臂为OA，滑车一侧的力臂为l，不计起重臂、滑车B、钢绳、动滑轮重及摩擦，根据杠杆的平衡条件可得GA×OA=GC×l，即4×104N×5m=8×103N×l 解得滑车B可向右移动的最远距离l=25m。 （2）由图乙可知，动滑轮上的绳子段数n=2，不计起重臂、滑车B、钢绳、动滑轮重及摩擦，则拉力 拉力F做的功W=Fs=Fnh=4×103N×2×10m=8×104J （3）电动机消耗的电能W电=Pt=5000W×30s=1.5×105J 则该电机的机械效率 28． 【答案】(1) (2) 34) 【详解】（1）汽车从人工岛通过引桥到达沉管隧道的过程中，汽车下降的高度，该过程中汽车重力做功为 （2）汽车在沉管隧道行驶时所受的阻力 因为汽车做匀速直线运动，所以，汽车所受的牵引力 则汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做的功 牵引力做功的功率 （3）汽车在引桥上行驶时功率为 根据可得牵引力所做的功为 克服汽车的重力做的功为 阻力做功为 由可知，汽车在引桥上所受阻力 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年八年级下册单元自测卷 第八章 简单机械 功和能 建议用时：90分钟，满分：100分 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。1--11每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求；12--15每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。 1．如图所示，O为支点，B点挂一重物G，分别在A点施力F1、F2、F3，在C点施加力F4，若要使杠杆水平平衡，这四个力中最小的是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 【答案】B 【详解】由图可知，支点在中间，阻力方向向下， F4方向向上，故在C点施加力F4，不能使杠杆水平平衡。在A点的三个力，动力F2与OA垂直，则动力F2对应的动力臂就是OA，它是最长的动力臂；由杠杆平衡条件F111=F2l2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小；F2对应的动力臂最长，所以F2最小，故ACD错误，B正确。 故选B。 2．如图是我国古代劳动人民运送巨木的场景，他们通过杠杆、支架、悬绳、石块等，将巨木一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方。下列说法正确的是（　　） A．支架下垫的底面积较大的石块是为了减小对地面的压力 B．横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，省力省距离 C．当巨木太重无法抬起时，可以增大横杆上悬绳与支架间的距离 D．当巨木太重无法抬起时，可以用另一根硬棒绑在杠杆上加长横杆，增大动力臂 【答案】D 【详解】A．支架对地面的压力一定，在支架下面垫有面积较大的石块，其实质是增大接触面积，减小支架对地面的压强，故A错误； B．横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，是省力杠杆，省力但费距离，故B错误； CD．由杠杆平衡条件可知，在阻力一定的情况下，减小阻力臂可以减小动力，因此缩短横杆上悬绳与支架之间的距离，以减小阻力臂同时增大动力臂，有助于抬起巨木，或增大动力臂，即用另一根硬棒绑在杠杆上加长横杆，增大动力臂，故D正确，C错误。 故选D。 3．自行车沿斜坡匀速驶下的过程中，它具有的（　　） A．重力势能减小，动能不变 B．重力势能减小，机械能不变 C．重力势能减小，动能增大 D．动能不变，机械能增大 【答案】A 【详解】AC．自行车沿斜坡匀速驶下的过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，故A不符合题意，C符合题意； BD．自行车驶下过程中，没有发生弹性形变，不具有弹性势能，机械能＝动能+势能，动能不变，势能减小，机械能减小，故BD不符合题意。 故选A。 4．如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点等高处是小球到达的最低点（不计空气阻力）。下列说法正确的是（　　） A．到达A点时，小球的动能最大 B．下落过程中，小球重力势能一直减小、动能先增大后减小、小球与弹簧机械能守恒 C．到达C点时，小球的动能为零，受到的重力与弹簧的弹力是一对平衡力 D．从A到B，小球减少的重力势能等于增加的动能 【答案】B 【详解】小球从下落到A点过程中，只受重力作用做加速运动，当与弹簧接触后，在A到B的过程中，弹力逐渐增大到与重力相等，则该过程中合力依然向下，小球加速运动，重力势能转化为动能和弹性势能，B到C过程中，弹力大于重力，合力向上，小球减速，直到C点速度减为零，合力不为零，重力和弹力不是平衡力，综合可知小球在 B点速度最大，则动能最大，高度一直降低，则重力势能减小，动能先增大后减小，整体机械能守恒。 故选B。 5．如图所示，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．乙做的有用功多 B．甲做的总功多 C．乙做总功的功率大 D．甲所用装置的机械效率大 【答案】B 【详解】A．把质量相等的货物匀速提升到同一平台，根据可知，甲、乙做的有用功相同，故A错误； B．把质量相等的货物匀速提升到同一平台，甲、乙做的有用功相同，但是甲还需要提升动滑轮，因此甲做的总功多，故B正确； C．在相同的时间内甲做的总功比乙多，因此甲做总功的功率大，故C错误； D．不计绳重及滑轮的摩擦，甲提升重物和动滑轮，乙只需要提升重物，有用功相同，总功越大，机械效率越低；因此甲所用装置的机械效率小，故D错误。 故选B。 6．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力的作用，其和图像分别如图乙、丙所示。以下说法正确的是（    ） A．当时，物体静止不受摩擦力 B．当时，物体所受合力为 C．内，物体所受摩擦力为 D．内，克服摩擦力的功率为 【答案】D 【详解】A．当t=1s时，由乙图可知，物体受到3N的拉力，由丙图可知此时物体静止，说明处于平衡状态，所以物体一定受到和拉力相反的静摩擦力，故A错误； B．当t=3s时，由丙图可知，物体做加速直线运动，说明物体处于非平衡状态，所受合力不为0，故B错误； C．4～6s内，由丙图可知，物体做匀速直线运动，此时物体所受的滑动摩擦力等于拉力等于5N，2～4s内，物体做加速直线运动，此时所受的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力和接触面粗糙程度以及接触面所受的压力有关，物体整个运动过程中接触面所受的压力以及接触面的粗糙程度都不变，所以滑动摩擦力不变，即2～4s内所受的滑动摩擦力为5N，故C错误； D．内，克服摩擦力的功率为，故D正确。 故选D。 7．如图所示，一重物悬挂在轻质杠杆的中点处，在杠杆的最右端施加一个始终竖直向上的F，使杠杆在水平位置保持平衡，下列说法正确的是（    ） A．若将重物向左移动，保持杠杆水平平衡，则将不变 B．将杠杆沿顺时针方向缓慢转动，将不变 C．将杠杆沿逆时针方向缓慢转动，将变大 D．若将重物和的作用点向左移动相等的距离，且保持大小不变，杠杆仍能在原位置平衡 【答案】B 【详解】A．由题知，杠杆最右端的力竖直向上（方向不变），当重物向左移动时，重物对杠杆拉力的力臂变小，的力臂不变（等于杠杆的长），阻力不变，由杠杆平衡条件可知，力将变小，A错误； B．由题意知重物悬挂在杠杆的中点，水平平衡时，动力臂和阻力臂的关系为：，保持力方向不变，杠杆顺时针方向缓慢转动后，由下图可知， 动力臂和阻力臂的关系：，物重不变，由杠杆平衡条件可知，动力的大小始终等于，即力将不变，B正确； C．将杠杆沿逆时针方向缓慢转动，道理同上，力将不变，C错误； D．开始时杠杆平衡，即，因为，所以； 若将重物和的作用点向左移动相等的距离为，即 因为，所以 杠杆不会在原位置平衡，D错误。 故选B。 8．如下列图片所示，不计绳重、滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，用三种不同的方式分别拉同一物体在同一水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为、、。它们的大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】不计绳重、滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦：假设物块与地面的摩擦力为 �� ，左滑轮为定滑轮，处于绳端，所以 ；中滑轮为动滑轮， 处于绳端，则；右滑轮为动滑轮，滑轮、物体匀速运动，滑轮受到向左的力 等于向右的拉力 ，即 ，故，故A正确，BCD错误。 故选A。 9．在体能测试中，小明选择跳绳。他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm。设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近（   ） A．50W B．100W C．150W D．200W 【答案】A 【详解】初中生的重力大约为，在1min内跳了120次，所以跳1次所用时间 每次跳离地面的高度为 所以他跳绳时的功率 故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 10．如图所示，用甲、乙两个滑轮组在相同时间内分别将物体M、N匀速提升，拉力分别为、，此过程相关数据如图所示.下列有关此过程的说法中，正确的是（　　） A．甲、乙两滑轮组中，绳子自由端移动的距离关系为 B．甲、乙两滑轮组的机械效率关系为 C．物体M、N的重力大小关系为 D．提升物体时两拉力的功率大小关系为 【答案】C 【详解】A．由图可知，甲滑轮组中，动滑轮上绳子股数，绳子自由端移动的距离 乙滑轮组中，动滑轮上绳子股数，绳子自由端移动的距离 则，故A错误； B．由图可知，甲滑轮组中，拉力做的有用功 乙滑轮组中，拉力做的有用功 则甲滑轮组的机械效率 乙滑轮组的机械效率 则，故B错误； C．甲、乙滑轮组中，拉力做的有用功 提升高度相同，由可知，，故C正确； D．由图可知，甲、乙滑轮组中，拉力做的总功，提升的时间相同，由可知，两拉力的功率，故D错误。 故选C。 11．在桥梁的设计中，哪种几何结构能有效提高桥梁的稳定性（　　） A．圆形结构 B．三角形结构 C．矩形结构 D．梯形结构 【答案】B 【详解】在桥梁设计中，结构的稳定性至关重要。三角形结构的稳定性和不易变形的特性能有效提高桥梁的稳定性，被广泛的应用在桥梁设计中。 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 12．如图所示，是小明用竹筷、碟子、钩码、刻度尺、细线等，制作的一个杆秤。他用20g的钩码做秤砣，秤盘中不放物体时，将秤砣置于B点，杆秤平衡。在秤盘中放200g的钩码，把秤砣移到秤杆的最远端C点，杆秤平衡。BC之间刻有20个均匀刻度。对于这个杆秤，下列说法正确的是（　　） A．O为定盘星（0刻度处） B．这杆秤的最小称量值为20g C．秤砣粘上小铁片，称量的值将偏小 D．将秤砣换成30g的钩码，可增大称量范围 【答案】CD 【详解】 A．由题可知，秤盘中不放物体时，将秤砣置于B点，杆秤平衡，则B点对应的是质量为0，即0刻度，故A错误； B．由题可知，在秤盘中放200g的钩码，秤砣移到C点时，杆秤平衡，BC之间刻有20个均匀刻度，分为了21格，故每格的质量为，故B错误； C．秤砣粘上小铁片，物体的拉力和力臂均不变，根据杠杆的平衡条件知，秤砣的拉力变大，故其力臂变小，对应的值将偏小，故C正确； D．将秤砣换成30g的钩码，秤砣的最大力臂和物体的力臂不变时，根据杠杆平衡条件知，物体的拉力变大，故物体的质量增大，称量范围变大，故D正确。 故选CD。 13．高速铁路的输电线（如图甲所示），无论冬、夏，都需要绷直，以保障列车受电弓与输电线的良好接触。图乙所示的是输电线的牵引装置工作原理图，钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣，每个坠砣重力为150N，若某段时间内坠砣串下降了20cm，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．滑轮A为动滑轮，滑轮B为定滑轮 B．钢绳上的拉力为150N C．输电线P端受到的拉力大小为 D．输电线P端向左移动了10cm 【答案】CD 【详解】A.图中滑轮A为定滑轮，滑轮B为动滑轮，故A错误。 B.30个坠砣的总重力，钢绳上的拉力，故B错误。 C.由图可知，，图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得，则输电线P端受到的拉力大小，故C正确。 D.图中坠砣挂在钢绳的自由端，且，则坠砣串下降的高度，则输电线P端向左移动的距离，故D正确。 故选CD。 14．物体在同一水平地面上做直线运动，通过相等的路程s。当物体运动的路程和时间的关系图像如图甲所示时，它受到的水平推力为；当物体运动的速度和时间的关系图像如图乙所示时，它受到的水平推力为。两次速度分别为、，两次推力做的功分别为、，两次推力做功的功率分别为、。则下列大小关系正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】BD 【详解】由图甲可知，物体做匀速直线运动，速度；由图乙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度，故。因为物体两次都做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，物体对地面的压力不变，接触面的材料和粗糙程度不变，则物体受到的摩擦力不变，故物体两次运动受到的水平推力的大小关系为。由题知，物体两次通过的路程相等，根据可知，两次推力做的功的大小关系为。因为，，由可得，两次推力做功的功率的大小关系为。故A、C错误，B、D正确。 故选BD。 15．2025年，“赣超联赛”引发广泛关注，激发了江西各地校园足球的参与热情。如图甲为某校园足球比赛中球员传球后，足球在空中运动的一段轨迹，图乙为该足球落地后的弹跳过程。关于以上两过程的说法不正确的是（　　） A．足球从A点运动至B点的过程中，脚对球继续做功 B．足球运动至B点时，重力势能最大，动能为零 C．C、F两点为同一高度，足球在C点处的机械能大于在F点处的机械能 D．足球从D点至E点的过程中，重力势能全部转化为动能 【答案】ABD 【详解】A．由于惯性，足球从A点运动至B点的过程中，球员没有对球施加力，所以对球不做功，故A错误，符合题意； B．足球达到最高点，此时高度最大，重力势能最大。同时，足球在B点仍有水平方向的速度，动能不为零，故B错误，符合题意； C．由图乙可知，足球跳起的高度逐渐变小，说明足球的机械能是逐渐变小的，则足球在C点处的机械能大于在F点处的机械能，故C正确，不符合题意； D．从D点到E点，足球高度降低，重力势能减少，同时，速度增加，动能增加。但由于空气阻力的存在，部分重力势能会转化为内能，而不是全部转化为动能，故D错误，符合题意。 故选ABD。 二、填空题：（每空1分，共16分） 16．观察下列生活中的常见的简单机械，回答问题。 (1)以上机械中能够省力的机械有_________（选填序号） (2)②中将鱼提起的过程中，支点在_________点（选填“A”或“B”） (3)③中将石头撬起时，_________（选填“>”、“<”或“=”） 【答案】(1)③④ (2)A (3)> 【详解】（1）①镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，根据杠杆分类，是费力杠杆，故①不符合题意； ②钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故②不符合题意； ③撬棍在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故③符合题意； ④使用斜面可以省力，故④符合题意。 故选③④。 （2）在将鱼提起的过程中，钓鱼竿绕着A点转动，根据支点的定义，支点在A点。 （3）图③中将石头撬起，沿F上方向时，支点在B点，阻力作用在C点；沿F下方向时，支点在D点，阻力作用点在C点，两种情况相比，沿F上用力，动力臂与阻力臂的比值更大，阻力不变，所以。 17．如图所示，某人用一根轻质木棒挑一重为80N的物体站在水平地面上，木棒AB保持水平，棒长AB=1.2m，重物悬挂处离肩膀距离BO=0.8m，则人的肩膀对木棒的支持力___________N，若肩膀与B端的距离变小，则肩膀的支持力________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 240 变小 【详解】[1]依题意得 由杠杆平衡条件得，以A点为支点，人的肩膀对木棒的支持力 [2]若肩膀与B端的距离变小，则阻力和阻力臂不变，动力臂变大，由杠杆平衡条件得，人的肩膀对木棒的支持力减小。 18．使用机械可以极大地减轻人们的劳动强度，提高工作效率。如图1，工人在铺设电缆时，要在转弯处安装一组导向轮。这组导向轮属于______（选填“定”或“动”）滑轮，使用它可以改变_____________。如图2，盘山公路相当于简单机械中的_______，可以省力。 【答案】 定 力的方向 斜面 【详解】[1][2]工人在铺设电缆时，使用的导向轮的轴是固定不动的，是定滑轮，起到改变力的方向。 [3]盘山公路相当于简单机械中的斜面，加长了运动距离，但可以省力。 19．如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速吊起重为的物体，物体上升，用时，滑轮组的机械效率是，则所做有用功为________J，总功为________J，拉力的功率为________W。 【答案】 15000 25000 1000 【详解】[1]所做有用功为W有=Gh=3000N×5m=15000J [2]由可知，总功为 [3]拉力的功率为 20．水平桌面上放一个重300 N的物体，物体与桌面的摩擦力为60 N，如图所示，若不考虑滑轮、绳的重力和绳的摩擦，使物体以匀速移动时，水平拉力为__________，其功率的大小为__________W，拉力作用点移动的速度为__________。 【答案】 20 6 0.3 【详解】[1]由图可知，该装置为滑轮组，承担拉力的绳子有效股数 n = 3，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，滑轮组对物体的拉力等于物体受到的摩擦力。设水平拉力为 F，物体与桌面的摩擦力为 f，不考虑滑轮、绳的重力和绳的摩擦，水平拉力 F 的大小为 [2][3]拉力作用点移动的速度是物体移动速度的 n 倍 根据功率公式 ，可得拉力的功率为 21．物理学中，研究物体的重力势能时，总要先选择某一水平面作参考平面。若物体恰好在这个水平面上，其相对高度为零，物体相当于没被举高。参考平面的选取可依据研究问题的需要而灵活确定。如图所示的石头，若选择山脚的地面为参考平面，石头具有的重力势能为；若选择山腰平台为参考平面，石头具有的重力势能为，则_____（选填“”“”或“”）；若选择山顶为参考平面，石头具有的重力势能为__________。与描述物体运动时需要选定参照物类似，重力势能具有________性。 【答案】 0 相对 【详解】[1]当选择山脚的地面为参考平面时，石头相对该参考平面的高度较高；当选择山腰平台为参考平面时，石头相对该参考平面的高度较低。根据影响重力势能因素的关系，质量相同时，高度越大，重力势能越大，所以。 [2]若选择山顶为参考平面，石头在山顶这个参考平面上，其相对高度为零，根据重力势能的定义，此时石头具有的重力势能为0。 [3]与描述物体运动时需要选定参照物类似，重力势能的大小取决于相对参考平面的高度，所以重力势能具有相对性。 三、作图题：（每小题2分，共6分） 22．杠杆在力F1、F2的作用下处于平衡，在图中做出力F2的示意图，以及力F1的力臂L1。 【答案】 【详解】由图知道，O为支点，由支点O向力F1的作用线作垂线，则支点到垂足的距离就是力臂L1；从力臂L2的左上端作L2的垂线，为力F2的作用线，与杠杆的交点就是F2的作用点，F2使杠杆的转动方向与力F1的相反，所以力F2的方向斜向上，如下图 23．如图甲所示是自行车车把上安装的刹车装置——手闸，手闸就相当于一个杠杆，图乙为其简化的示意图，图中O点为支点，F2是B点受到的阻力。请在图乙中画出：（1）阻力臂l2；（2）作用在A点的最小动力F1。 【答案】 【详解】（1）反向延长F2的作用线，然后过支点O做F2的作用线的垂线段，即为阻力臂l2； （2）由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂l1最长，动力和阻力在支点的两侧，阻力的方向使杠杆顺时针转动，则动力方向应使杠杆逆时针转动，即向下，过点A垂直于OA向下做出最小动力F1的示意图，如图所示： 24．如图所示，小明站在地上借助滑轮组提升重物，请画出满足以上条件下尽可能省力的绳子绕法。 【答案】 【详解】小明站在地面上利用滑轮组提升重物，故拉力的方向向下，从定滑轮的挂钩开始绕绳，依次绕过动滑轮、定滑轮，最终绳子自由端向下，如图所示： 四、实验题：（每空1分，共15分） 25．小明探究“杠杆平衡条件”，并尝试自制简易杆秤。 (1)图1中静止的杠杆处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。实验时，应将平衡螺母向___________调节，目的是便于测量___________。 (2)图2中弹簧测力计施加拉力，保持杠杆在水平位置平衡，若拉力方向由①改为②，则弹簧测力计的示数将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (3)如图3，小明用细木棒（质量不计）、小纸杯、棉线和钩码等器材制作简易杆秤。步骤如下： 步骤一：把棉线系在“b”处，作为提纽；把纸杯悬挂在“a”处，作为秤盘；将质量为50g的钩码挂在杆秤上作为秤砣； 步骤二：手提提纽，移动秤砣使秤杆水平平衡，此时秤砣所在位置“c”为定盘星，即“c”点刻度值为___________ g； 步骤三：若要在“d”位置标定最大刻度值，只需用刻度尺测量“ab”和___________的长度（选填“cd”或“bd”）。 【答案】(1) 平衡 右 力臂 (2)变大 (3) 0 bd 【详解】（1）[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态，图中杠杆处于静止状态，即平衡状态。 [2]图1中杠杆左端低，右端高，应将平衡螺母向右调节。 [3]测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂。 （2）在图乙中，保持A点不变，测力计从①位置移动到②位置时，拉力F向右倾斜，此时F的力臂变短，阻力和阻力臂不变。根据杠杆的平衡条件，拉力变大，即弹簧测力计的示数变大。 （3）[1]手提提纽，移动秤砣使秤杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，便于读数，此时秤砣所挂处的秤杆上标上“c”为定盘星，即“c”点刻度值为0g，可以避免杆秤重力对称量的影响。 [2]根据杠杆平衡条件，需用刻度尺测量“ab”和在“d”位置标定最大刻度值对应的力臂,即要测量“bd”的长度。 26．在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小欣同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验，让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。 (1)要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球到达水平面的________相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球从斜面的________； (2)该实验用到的实验方法是________和________，选用甲、丙两次实验可以得出的结论是：物体质量相同时，________越大，动能越大； (3)三次实验中，碰撞前动能最小的是图________（选填“甲”“乙”或“丙”）中的小球，原因是________； (4)小欣同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离（如表），小车在三个表面克服摩擦力做功________（选填“相等”或“不相等”），若水平面绝对光滑，小车将做________运动。 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 【答案】(1) 速度 同一高度由静止滚下 (2) 控制变量法 转换法 速度 (3) 丙 纸盒被推动的距离最小 (4) 相等 匀速直线 【详解】（1）[1][2]根据控制变量法可知，要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球到水平面的速度相同，质量不同，所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，保证铁球到达水平面的速度相同。 （2）[1][2]实验中控制某一变量不变探究另一变量的影响，用到了控制变量法；通过纸盒被推动的距离反映铁球动能大小，将不易观察的动能转换为易观察的纸盒移动距离，用到了转换法。 [3]由图可知，甲、丙实验中，铁球的质量相同，两个铁球从斜面的不同高度滑下，故到达水平面的速度不同，高度越高，到水平面的速度越大，纸盒被推动的距离越远，故可得出结论，质量相同时，速度越大，动能越大。 （3）[1][2]实验中用纸盒移动的距离反映动能的大小，由图可知，丙图中纸盒被推动的距离最小，因此碰撞前，丙图中小球的动能最小。 （4）[1]同一小车从同一斜面顶端由静止滑下，初始重力势能相同，故到达水平面时动能相同，最终小车静止，动能全部用来克服摩擦力做功，因此小车在三个表面克服摩擦力做功相等。 [2]若水平面绝对光滑，小车不受摩擦力，运动状态不变，即小车将保持原来的速度一直做匀速直线运动。 五、计算题：（27小题9分，28小题9分，共18分） 27．如图（甲）所示，是建筑工地上的“塔吊”示意图，其配重箱A的质量为4000kg，起重臂上有一个可以沿水平方向左右移动的滑车B，图（乙）为滑车B的示意图。现用该装置匀速吊起重8×103N的物体C，不计起重臂、滑车B、钢绳、动滑轮重及摩擦。本题g取10N/kg。 (1)若配重箱A到支点O的距离为5m，求滑车B可向右移动的最远距离l； (2)若物体C在电机施加的拉力F作用下，沿竖直方向向上匀速吊起10m，求拉力F所做的功W； (3)若在上题的过程中用时30s，而电机工作的实际功率为5000W，求该电机的机械效率η。 【答案】(1)25m (2)8×104J (3)53.3% 【详解】（1）配重箱的重力GA=mg=4000kg×10N/kg=4×104N “塔吊”相当于一个杠杆，支点为O，配重箱一侧的力臂为OA，滑车一侧的力臂为l，不计起重臂、滑车B、钢绳、动滑轮重及摩擦，根据杠杆的平衡条件可得GA×OA=GC×l，即4×104N×5m=8×103N×l 解得滑车B可向右移动的最远距离l=25m。 （2）由图乙可知，动滑轮上的绳子段数n=2，不计起重臂、滑车B、钢绳、动滑轮重及摩擦，则拉力 拉力F做的功W=Fs=Fnh=4×103N×2×10m=8×104J （3）电动机消耗的电能W电=Pt=5000W×30s=1.5×105J 则该电机的机械效率 28．一辆汽车经过一个海底隧道，其中长为5600m的沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连，引桥长1000m，竖直高度为40m，简化图如图所示。重的汽车在沉管隧道中以90km/h的速度匀速行驶，所受阻力为其重力的0.05倍。求： (1)汽车从人工岛通过引桥到达沉管隧道的过程中，重力做的功； (2)汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做功的功率。 (3)从引桥最低端开始汽车功率增大到匀速行驶，耗时到达人工岛路面，汽车在引桥上所受的阻力。 【答案】(1) (2) 34) 【详解】（1）汽车从人工岛通过引桥到达沉管隧道的过程中，汽车下降的高度，该过程中汽车重力做功为 （2）汽车在沉管隧道行驶时所受的阻力 因为汽车做匀速直线运动，所以，汽车所受的牵引力 则汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做的功 牵引力做功的功率 （3）汽车在引桥上行驶时功率为 根据可得牵引力所做的功为 克服汽车的重力做的功为 阻力做功为 由可知，汽车在引桥上所受阻力 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $