第十一章 机械与功 单元练 2025-2026学年教科版物理八年级下册

**基本信息** 初中物理第11章《机械与功》单元卷，以生活实践（跳绳、栽树）和科技情境（天宫机械臂）为载体，覆盖杠杆、滑轮、功、功率及机械效率核心知识，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8题|杠杆分类、功率估算等|结合核桃夹等工具考查杠杆特点，凸显应用| |填空题|5题|功的计算、斜面效率|以跳绳图像设问，融合科学推理与数据分析| |实验题|2题|杠杆平衡条件、滑轮特点|探究杠杆力臂变化，培养科学探究能力| |计算题|2题|斜面机械效率、杠杆平衡|联系健身器材搬运，体现物理与生活的联系|

第11章 机械与功 一、单选题 1．女子10米跳台跳水比赛中，某运动员从起跳到入水的过程中，她所受的重力做功大约为（g取10N/kg）（　　） A．350J B．3500J C．15000J D．35000J 2．如图所示是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。使用机械臂时虽然费力但省距离，下列工具在使用中也能省距离的是（    ） A．用托盘天平称质量 B．用核桃夹夹核桃 C．用食品夹夹鸡蛋 D．用撬棒撬物体 3．如图所示的跷跷板、羊角锤、开瓶器，都是杠杆。结合这些实例，分析下列有关杠杆的描述，正确的是（    ） A．杠杆一定是直的硬棒 B．动力和阻力一定位于支点两侧 C．杠杆不一定有支点 D．杠杆受到的动力和阻力方向可能是相同的 4．如图所示，小明和家人在自家果园栽种树苗，小明用铁锹铲起来一铲泥土，A点为泥土的重心，手对B点的力始终沿竖直方向，已知泥土的重力为20N，，铁锹的重力忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．铲起泥土时，以C点为支点，铁锹是一个省力杠杆 B．手对B点的力的力臂是BC C．手对B点的力大小为40N D．将B点的手向C点移动，该手对铁锹的力会变小 5．王小鹏同学听到考试预备铃响了，一口气从一楼跑到四楼，所用时间为30s。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近（    ） A．1500W B．150W C．15W D．1.5W 6．如下图所示，均质杠杆AB的A端已固定，小聪用力F将杠杆由竖直方向匀速拉至水平方向，力F的方向始终水平向右，则此过程中（    ） A．F变大 B．F变小 C．F先变大再变小 D．F先变小再变大 7．如图所示，工人站在水平地面上，用滑轮组提升重物A，工人对绳子自由端施加竖直向下的拉力F，工人拉力功率为200W，物体A被竖直匀速提升1m，用时5s，滑轮组的额外功为100J。下列说法中正确的是（　　） A．工人的体重不能小于500N B．动滑轮所受的重力为100N C．物体A的重力可以大于1000N D．该滑轮组的机械效率为80% 8．小明利用所学的物理知识对下列生活中的现象进行了解释，其中解释正确的是（　　） A．钓鱼竿是省力杠杆 B．漂在水面上的物体比沉入水底的物体受到的浮力大 C．修盘山公路，利用了高度一定时，斜面越长越省力的道理 D．竖直向上抛出的小球，到达最高点时，速度为零，处于平衡状态 二、填空题 9．质量为的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示。根据图像可估算出该同学每跳绳1次所做的功为___________J，克服重力做功的平均功率为___________W。（g取10N/kg） 10．如图所示，将一个重为100N的木块沿斜面匀速向上拉至顶端，已知斜面高为5米，斜面长为10米，若不计摩擦则拉力为___________。若实际拉力为80N，拉力做功为___________J，斜面的机械效率为___________，木块所受的摩擦力为___________N。 11．用如图所示装置探究杠杆平衡条件，实验中杠杆保持水平平衡目的是_________，弹簧测力计处于竖直方向，发现弹簧测力计示数稍稍超过量程。为完成实验，可以进行的操作是__________。 12．小明同学用40N的水平推力推着重100N的书箱在水平地面上前进了5m，用时5秒；松开手后，书箱仍向前滑行了1m，整个过程中小明做功________J，书箱的重力做功________J，小明推力做功的功率是________W。 13．如图所示，质量为5kg的物体M在力F的作用下以0.5m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为2N。则物体与水平地面间的摩擦力为_____。在2s内F做的功是____J，其功率为_________W。（不计轮和绳重，不计轮和绳之间的摩擦） 三、实验题 14．小明同学研究滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，如图所示为研究过程。 (1)实验过程中，应该在弹簧测力计______（选填“匀速拉动”或“静止”）时读数。 (2)比较甲、乙、丙、丁四图可知：使用定滑轮可以改变______，但不能______。 (3)比较甲、戊两图可知，使用动滑轮可以______。 15．小李利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”，实验中所用钩码的质量均为50g。请你帮助他完成实验（g取10N/kg）。 (1)杠杆静止时的位置如图A所示，此时杠杆处于____（选填“平衡”或“不平衡”）状态。为了使杠杆静止时处于水平位置，接下来的操作是将杠杆的平衡螺母向____（选填“左”或“右”）移动； (2)调节平衡后，如图B所示，在杠杆的左边甲处挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端乙处挂同样的钩码____个； (3)实验中小明发现用图C所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡，但老师建议不宜采用这种方式，其主要原因为＿＿＿＿； A．一个人无法独立操作 B．不方便测量力臂 C．力和力臂数目过多，不易得出结论 D．杠杆受力不平衡 (4)在杠杆乙点用如图D所示的动力F拉杠杆，此时杠杆的类型与___________（选填“筷子”、“老虎钳”或“托盘天平”）相同； (5)如图E所示，用弹簧测力计拉杠杆的丙点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，测力计示数变化情况是___________（选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”、“先变大后变小”或“不变”）； (6)小红利用上述的杠杆和钩码设计了一个“密度秤”。如图F所示，将容积为100mL的重力不计的小桶悬挂在杠杆的挂钩甲下，调节杠杆在水平位置平衡。小桶中装满待测液体时，在杠杆的乙点悬挂2个钩码，杠杆在水平位置平衡，则待测液体的密度是___________kg/m3，为了增大“密度秤”的量程，下列措施不可行的是___________； A．增大小桶的容积    B．小桶位置固定，向左侧移动杠杆的支点O C．增加钩码质量    D．杠杆支点固定，向右侧移动小桶 四、计算题 16．在乡村文明建设中，政府为某村购置了一批健身器材。如图所示，工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时，用长木板搭了一个3m长的斜面，用500N的推力把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢里（g取10N/kg），求： (1)斜面的机械效率； (2)推动过程中摩擦力的大小。 17．健身房中，人们利用杠杆向下拉锻炼身体，其简化装置如图所示，O为杠杆支点，已知OA：OB＝1：3，配重C受到的重力为200N，若要把配重C拉离地面，求：锻炼人员向下的拉力至少是多少？ 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 B C D C B A A C 9． 27 81 10． 50 800 62.5% 30 11． 便于测量力臂 将弹簧测力计向左移动 12． 200/ 0 40 13． 4 4 2 14．(1)匀速拉动 (2) 力的方向 省力 (3)省力 15．(1) 平衡 左 (2)3 (3)C (4)托盘天平 (5)先变小后变大 (6) 1.5×103 A 【详解】（1）[1]杠杆平衡状态是指杠杆静止或匀速转动，图A中杠杆静止，因此处于平衡状态。 [2]图A中杠杆右端下沉、左端上翘，为使杠杆在水平位置平衡，需将平衡螺母向偏高的左端移动，即向左移动。 （2）设每个钩码重力为G，杠杆每格长度为L。根据杠杆平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”，甲处（左端）力为4G，力臂为3L，乙处（右端）力臂为4L，设乙处挂钩码个数为n，则4G×3L = nG×4L 解得n=3，因此应挂3个钩码。 （3）图C中采用多组钩码斜拉杠杆，会使杠杆受到多个力和对应的力臂，数目过多时，难以清晰分析单个“动力、动力臂”与“阻力、阻力臂”的关系，不易得出杠杆平衡条件，故C符合题意。 （4）图D中动力F作用在杠杆甲点，根据动力方向与水平方向的夹角，易知动力臂为2L，此时阻力臂也是2L，故动力臂等于阻力臂，杠杆为等臂杠杆。筷子是费力杠杆，老虎钳是省力杠杆，托盘天平是等臂杠杆，因此与托盘天平相同。 （5）弹簧测力计由位置1转至位置2时，动力臂先变大（转到与杠杆垂直时，动力臂最大）后变小；根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变，动力臂先变大则动力变小，动力臂后变小则动力变大，因此测力计示数先变小后变大。 （6）[1]每个钩码质量m=50g=0.05kg 重力G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N 2个钩码总重力F阻=1N。设杠杆每格长度为L，小桶（装液体）的力臂为2L，钩码的力臂为3L。根据杠杆平衡条件，液体重力G液×2L=F阻×3L 解得G液= 1.5N。液体质量 液体体积 V=100mL=100cm3=1×10-4m3 密度 [2] A．增大小桶容积，相同密度下液体质量变大、重力变大，会使杠杆更易左端下沉，无法增大量程，该措施不可行，故A符合题意； B．小桶位置固定，向左移支点，小桶的力臂变小，根据杠杆平衡条件，可承受更大的液体重力，能增大量程，可行，故B不符合题意； C．增加钩码质量，阻力变大，可平衡更大的液体重力，能增大量程，可行，故C不符合题意； D．支点固定，向右移小桶，小桶的力臂变小，可承受更大的液体重力，能增大量程，可行，故D不符合题意； 故选A。 16．(1)80% (2)100N 【详解】（1）箱子的重力为 工人做的有用功为 工人做的总功为 斜面的机械效率为 （2）箱子克服摩擦力做的功为额外功，额外功为 则推动过程中摩擦力的大小为 17．600N 【详解】由题意得，配重C刚好被拉离地面时，杠杆B端受到的拉力等于配重C的重力，即 。 已知支点为，力臂比，即。 不计杆重、绳重及摩擦，根据杠杆平衡条件得：，代入数据计算最小拉力： 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 $