第九章 机械和功 单元练 2025-2026学年北师大版八年级下册物理

**基本信息** 北师大版八年级下册物理第9章机械和功易错练习卷，聚焦物理观念与科学思维，通过科技前沿、文化传承及生活情境强化知识应用与易错点突破，适配单元复习。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|杠杆平衡、滑轮分类、功的判断|结合“天宫二号”机械臂、冬奥会取冰等真实情境，考查运动和相互作用观念| |填空题|6题|机械效率计算、杠杆应用|融入《墨经》秤原理、《天工开物》“试弓定力”，体现科学态度与责任| |实验题|4题|杠杆平衡条件、滑轮特点、功率比较|设计杆秤制作、登楼比赛等探究实验，培养科学探究与模型建构能力|

第9章机械和功易错练习卷-2025-2026学年物理八年级下册北师大版（2024） 一、单选题 1．如图所示是一个四人跷跷板。爸爸的体重几乎是小明的两倍，为了让小明和爸爸能够顺利玩耍，合适的座位安排是（    ） A．小明A位，爸爸D位 B．小明B位，爸爸D位 C．小明C位，爸爸A位 D．小明D位，爸爸B位 2．在北京天安门广场，伴随着嘹亮的国歌声，五星红旗冉冉升起。这是因为旗杆顶部有一个滑轮，如图，有关该滑轮的说法正确是（　　） A．该滑轮是动滑轮，能省力 B．该滑轮是定滑轮，能改变拉力方向 C．该滑轮是动滑轮，能随国旗一起上升 D．该滑轮是定滑轮，能省功 3．如图是我国自主研制的“天宫二号”实验室已经在太空中正常运行，其天和核心舱机械臂的功能类似于人的手臂，具有抓住、拉回、锁死等功能。下列工具在使用时与机械臂工作时属于同一类杠杆的是（　　） A．天平 B．核桃夹 C．羊角锤 D．船桨 4．如图所示，通过动滑轮将重量为200N的物体匀速提升1m，所施加的拉力为120N。若不考虑绳索的重量和摩擦力，则（    ） A．动滑轮的重量为80N B．滑轮所做的有用功为80J C．拉力所做的总功为120J D．滑轮的机械效率为83.3% 5．如图所示，沿不同方向将同一物体匀速提到高处，若不计绳重和摩擦，则所用的力（    ） A．最大 B．最大 C．最大 D．一样大 6．如图所示，乒乓球被称为中国的“国球”，深受同学们喜欢。关于乒乓球运动蕴含的力学知识，下列说法正确的是（　　） A．乒乓球在空中下落时，重力对乒乓球不做功 B．乒乓球速度越大，惯性越大，飞得就越远 C．空中飞行的乒乓球，一直受到重力和推力的作用 D．球拍击球时，乒乓球的运动状态发生了改变 7．如图所示，是我国古代《墨经》最早记述的秤的杠杆原理，此时杠杆处于平衡状态，有关它的说法错误的是（　　） A．“权”“重”增加相同的质量，A端会下降 B．“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力 C．增大“重”时，若要保持平衡，应把“权”向O适当移动 D．若将提纽O向B端移动一些，杆秤测量范围变大 8．人们往卡车上装载较重的货物时，常常会在车尾斜搭一块木板，将货物沿着木板往上推，如图所示。下列说法正确是（　　） A．使用斜面可以减少额外功 B．使用斜面不省功 C．木板越长越费力 D．上推时间越少，机械效率越高 9．重为100 N的甲物体静止在水平地面上时，对地面的压强为，现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的端，并在杠杆的端悬挂乙物体，乙物体的质量为，杠杆在水平位置平衡时，如图所示，已知，取，下列说法正确的是（    ） A．要使甲物体恰好被细绳拉离地面，则甲物体对地面的压力只需减少20N B．甲物体的底面积为 C．要使甲物体恰好被细绳拉离地面，则杠杆端所挂物体的质量应增加至 D．要使甲物体恰好被细绳拉离地面，则可以移动支点的位置，使 10．如图所示，重的物体在的水平拉力的作用下，以的速度沿水平地面向左匀速直线运动了20s，滑轮组的机械效率为。在此过程中，下列说法正确的是（   ） A．拉力做的功为 B．物体与地面间的滑动摩擦力为 C．额外功为200J D．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低 二、填空题 11．如图有一根质量均匀的杠杆OA，B是OA的中点，在C处挂重为80N的物体，用竖直向上的力F大小为25N，杠杆可处于静止状态。若F的方向始终竖直，将物体匀速缓慢提升20cm，若拉力F移动的距离为80cm，杠杆的重为_______N。  （不考虑摩擦） 12．船桨可看成一根杠杆，如图所示，A为支点，要使划船时所用的力小一些，则运动员两只手之间的距离应__________（选填“增大”或“减小”）一些，船桨属于__________（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆，使用它的优点是__________（选填“省力”或“省距离”）。 13．“试弓定力”是《天工开物》中记载的一种测量弓弩最大弹力的方法。如图所示，O点为提纽处，若，秤砣重150N，忽略秤杆重，杆秤平衡时，弓弦所受的拉力为________N；为测出弓弩的最大弹力，应逐渐增加弓下方所挂重物的重力，再将秤砣悬挂点逐渐________（靠近/远离）O点。 14．如图所示，起重机利用滑轮组提升重物时可以______（选填“省力”或“省功”）。某次作业中，起重机将900N的物体匀速吊起5m高，电动机对钢丝绳自由端的拉力F为400N，则这次作业起重机所做有用功为______J，滑轮组的机械效率为______%。只增大电动机牵引钢丝绳自由端的速度，滑轮组的机械效率将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 15．如图甲，工人用200N的拉力将质量30kg的物体从地面运到楼上，每个滑轮重50N。物体上升高度h与时间t的关系如图乙所示，则绳子自由端20s移动________m，工人做功的功率为________ W。 16．如图所示，工人师傅用平行于斜面的推力，将质量为60kg的物体从斜面底端匀速推上斜面，物体移动的距离为10m，上升的高度为3m，在此过程中斜面的机械效率是80%，则在斜面上匀速运动过程中推力做的功为_________J，物体所受摩擦力为_________N。（g=10N/kg） 三、实验题 17．杆秤的秤砣和秤杆叫“权”和“衡”，寓意做任何事情都要权衡轻重。那么，如何用小权平衡千钧之重？物理兴趣小组开启设计并制作杆秤之旅。 任务一：选材组装 (1)选取一根较光滑的长竹筷、塑料盘、细线、重物，按图1所示用小刀在杆上A、B处刻刀口，用以固定提纽和秤盘位置。提纽位置B即是杠杆的_______点； 任务二：标定刻度 (2)定盘星：秤盘不放物体时，提起提纽，调节秤砣位置使杆在_______位置平衡，用记号笔标出秤砣细线在杆上位置C，标记为“0”，即定盘星（杆秤的零刻度线）。此步骤抵消杆与盘的自重影响，确保后续测量从“零”开始； (3)定星花：在秤盘上放100g砝码，手提提纽，调节秤砣位置使秤杆水平平衡，标出秤砣细线在杆上位置D（图2），记为100g。根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，可推导出杆秤的刻度是_______ （选填“均匀”或“不均匀”）的，再将0到100之间分为10等份，依次标上相应刻度； (4)定量程：按每一等份_______g推算，在杆的最远端标出称量最大值； 任务三：测试调整 (5)用刻度尺测出零刻度线到提纽的距离CB=2.0cm，100g刻度线到提纽的距离DB=22.0cm。将橡皮擦放入秤盘，调节秤砣使杆秤水平平衡，此时秤砣细线到提纽的距离为3.5cm，则这块橡皮擦质量为________g； 任务四：改进优化 (6)若要用此杆秤称量更大质量的物体，可以在秤砣不变时，将提纽B向___移动，若要提高此杆秤的称量精度，可以将提纽B向____移动。 18．在探究杠杆平衡条件的实验中： (1)调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止。选取若干个质量均为50g的钩码，在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码，使杠杆重新在水平位置平衡，分别记下F1、F2、l1、l2的数值。重做几次实验，部分实验数据如表所示。 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 3.0 5.0 1.5 10.0 2 2.0 15.0 2.0 15.0 3 1.0 25.0 2.5 10.0 …… …… …… …… …… 由表中数据可得，F1、F2、l1、l2之间的关系式是：________。 (2)在第（1）问的某次实验中，杠杆右侧挂了4个钩码，左侧用弹簧测力计竖直向下拉，当杠杆在如图甲所示位置静止时，弹簧测力计的示数是________N。 (3)学以致用：在冰雪大世界建造取冰的过程中，每块冰的重量为3500N，为了能将这块冰搬运到一米高的运输车辆上，一名体重为500N的工人，他能够对外施加的最大力也为500N，现场有如图所示的三种简单机械，请你替该工人从中选择一种简单机械完成任务，并说出该机械应满足的具体参数（如动力臂与阻力臂的比；斜面长与高的比；轮轴轮半径与轴半径的比），不需要计算过程，且忽略机械自重及摩擦，只说出选择的机械名称及对应参数即可。 19．如图所示，这是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。实验中测得的几组数据如表所示，请你分析： 实验序号 钩码重G/N 钩码提升高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 拉力方向 甲 1 0.2 1.0 0.2 向上 乙 1 0.2 1.1 0.2 向下 丙 1 0.2 0.7 0.4 向上 (1)分析甲、乙两次实验的数据，可以得出结论：使用定滑轮___________（选填“能”或“不能”）省力，___________（选填“能”或“不能”）省距离，___________（选填“能”或“不能”）改变力的方向；用图乙装置进行实验时，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将___________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 (2)分析丙实验的数据发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为___________。 20．某班同学进行登楼比赛，看谁做功快。甲、乙同学记录自己两次从一楼跑到相应楼层所用的时间，并将相关数据记录在表格中。（g取10N/kg） 学生 序号 学生的质量/kg 楼梯的高度/m 登楼做的功/J 所用的时间/s 甲 1 50 3 1500 5 2 50 3 1500 8 乙 3 54 6 12 4 54 3 1620 5 (1)第3次实验乙同学做的功___________J。分析比较实验序号___________，可以得出的初步结论是：当做功所用时间相同时，做功越多，做功越快； (2)分析比较序号1和2，可以得出的初步结论是___________； (3)分析比较序号2与3，若要比较甲、乙两位同学做功的快慢，则可以比较________________来确定哪位同学做功快。（选填“功与时间的比值”、“时间与功的比值”或“两者皆可”） (4)分析比较以上实验数据，可以得出登楼做功最快的是序号___________。在我们所学过的物理量中，类似于这种表示“快慢”的物理量有___________（写出一个）。 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 《第9章机械和功易错练习卷-2025-2026学年物理八年级下册北师大版（2024）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D D D D C B C B 1．D 【详解】跷跷板其实就是一个杠杆，支点在中间的转轴处，跷跷板平衡时，小明对跷跷板的压力与对应力臂的乘积等于爸爸对跷跷板的压力与对应力臂的乘积；爸爸的体重几乎是小明体重的2倍，则爸爸对跷跷板的压力几乎是小明对跷跷板的压力的2倍，要使跷跷板平衡，根据杠杆的平衡条件可知，小明的压力的力臂是爸爸的压力的力臂的2倍，即小明在A位，爸爸在C位，或小明在D位，爸爸在B位，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．B 【详解】A．旗杆顶部的滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，故A错误； B．定滑轮的轴的位置固定不动，旗杆顶部的滑轮是定滑轮，它的作用是改变拉力的方向，故B正确； C．动滑轮是轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮，而旗杆顶部的滑轮轴的位置固定，是定滑轮，不能随国旗一起上升，故C错误； D．使用任何机械都不省功，定滑轮是一种简单机械，虽然它可以改变力的方向，但不能省功，故D错误。 故选B。 3．D 【详解】机械臂在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。 A．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意； B．核桃夹在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．船桨在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，与机械臂工作时属于同一类杠杆，故D符合题意。 故选D。 4．D 【详解】A．与动滑轮相连接的绳子股数，若不考虑绳索的重量和摩擦力，由，可知动滑轮的重量，故A不符合题意； B．克服物体重力做的功，即滑轮做的有用功，故B不符合题意； C．拉力所做的总功，故C不符合题意； D．滑轮的机械效率为，故D符合题意。 故选D。 5．D 【详解】因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故用定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，不计绳重和摩擦，、、都等于物体的重力，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．D 【详解】A．乒乓球在空中下落时，受到重力作用，且在重力的方向上通过了一定距离，重力对乒乓球做功，故A错误。 B．惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体的运动速度大小没有关系，故B错误。 C．推力属于弹力，空中飞行的乒乓球，一直受到重力的作用，不再受到推力作用，故C错误。 D．球拍击球时，乒乓球的速度大小和运动方向都会发生变化，则乒乓球运动状态发生了改变，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】由题意可知，杠杆处于平衡状态，需根据杠杆平衡条件，即动力×动力臂=阻力×阻力臂，即“权”ד标”=“重”ד本”； A．设“权”的质量为 m1、“标”为L1，“重”的质量为m2、“本”为L2，初始平衡时 m1gL1=m2gL2。若“权”“重” 增加相同质量Δm，左侧力×力臂为 (m1+Δm) gL1，右侧为 (m2+Δm) gL2，因初始m1L1=m2L2且通常“标”（L1）大于 “本”（L2），则 (m1+Δm) L1> (m2+Δm) L2，A端会下降，故A正确，不符合题意； B．在杠杆原理中，“权”和“重”是作用在杠杆上的力，“标”是“权”到提纽O的距离（动力臂），“本”是“重”到提纽O的距离（阻力臂），故B正确，不符合题意； C．增大“重”（阻力 m2g）时，根据杠杆平衡条件，要保持平衡，可增大动力（“权”）、增大动力臂（“标”）或减小阻力臂（“本”）。若把“权”向O移动，会减小动力臂（“标”），更难平衡，应将“权”远离O以增大“标”，故C错误，符合题意； D．将提纽O向B端移动，“本”（阻力臂）减小，根据杠杆平衡条件，在 “权”和“标”不变时，能平衡的“重”更大，即杆秤测量范围变大，故D正确，不符合题意。 故选C。 8．B 【详解】A．使用斜面时，需要克服摩擦力做额外功，不能减少额外功，故A错误； B．根据功的原理，使用任何机械都不省功，所以使用斜面不省功，故B正确； C．在高度一定时，木板越长（斜面的坡度越小），越省力，而不是越费力，故C错误； D．机械效率是有用功与总功的比值，与上推时间无关，故D错误。 故选B。 9．C 【详解】A．当时，杠杆B端受到的拉力 由杠杆平衡条件可得 则杠杆A端受到的拉力 则甲受到的拉力 此时甲物体对地面的压力 要使甲物体恰好被细绳拉离地面，甲物体对地面的压力只需减少25N，故A错误； B．重为的甲物体静止在水平地面上时，对地面的压力，由可得，甲物体的底面积，故B错误； C．当时，且甲物体恰好被细绳拉离地面时，A端受到细绳的拉力 由杠杆平衡条件可得，则杠杆B端受到的拉力 因杠杆B端受到的拉力等于物体乙的重力，所以，由可得，物体乙的质量 则杠杆B端所挂物体的质量应增加至，故C正确； D．移动支点的位置，设甲物体恰好被细绳拉离地面时，由杠杆的平衡条件可得， ，即 解得，即，故D错误。 故选C。 10．B 【详解】A．物体移动距离 由图知，n=3，则绳子自由端移动的距离 拉力F做的功，故A错误； B．有用功 物体与地面间的滑动摩擦力，故B正确； C．额外功，故C错误； D．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，增大了物体与地面间的摩擦力，增大了有用功，所以在额外功不变的情况下，滑轮组的机械效率变大，故D错误。 故选B。 11．10 【详解】设杠杆与竖直方向夹角为θ，根据杠杆平衡条件可知，Fsinθ×OA=G物×OCsinθ+G杠×OBsinθ 若F的方向始终竖直，阻力大小不变，阻力臂和动力臂的比值不变，因此F的大小不变。将物体匀速缓慢提升20cm，有用功为W有=G物h物=80N×0.2m=16J 总功为W总=Fh=25N×0.8m=20J B是OA的中点，杠杆移动的距离 克服杠杆重力做的功W杠=G杠h杠=W总-W有= 20J-16J=4J 则杠杆的重力 12． 增大 费力 省距离 【详解】[1]由杠杆平衡条件可知，要使动力减小，在阻力和阻力臂不变的条件下，要增大动力臂，也就是增大两只手之间的距离。 [2][3]船桨在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离。 13． 450 远离 【详解】[1]据杠杆平衡条件有，即 解得，所以弓弦所受的拉力为。 [2]为了测出弓弩的最大弹力，在秤砣的作用力、OB不变，即动力和阻力臂不变时，若增大所挂重物的重力，即增大阻力，则需要增大动力臂，所以秤砣的悬挂点逐渐远离O点。 14． 省力 4500 75 不变 【详解】[1]使用滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向，但不能省功。 [2]起重机做的有用功W有＝Gh＝900N×5m＝4500J [3]由图可知，n＝3，该滑轮组的机械效率为 [4]滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、物体的重、绳重、摩擦有关，跟物体升高的距离、移动的速度、绳子的绕法无关，所以只改变电动机牵引钢丝绳自由端的速度，滑轮组的机械效率不变。 15． 10 100 【详解】[1]由图甲可知，承担物重的绳子段数n=2。由图乙可知，20s时物体上升的高度h=5m。则绳子自由端20s移动 [2]工人的拉力F=200N，绳子自由端移动的距离s=10m，则工人做的功 做功时间t=20s，工人做功的功率 16． 2250 45 【详解】[1]物体的重力 有用功 在斜面上匀速运动过程中推力做的功为 [2]克服物体所受摩擦力做的额外功为 由可得，物体所受摩擦力为 17．(1)支 (2)水平 (3)均匀 (4)10 (5)7.5 (6) 左 右 【详解】（1）支点是杠杆转动的固定点，杠杆的其他部分围绕它摆动或旋转。在杆秤使用过程中，提纽是固定不动的，所以提纽位置B即是杠杆的支点。 （2）杆秤利用重力作用测量质量，当杆秤水平时，重物的拉力和秤砣的拉力均竖直向下，与重力方向一致。力臂与秤杆重合，简化了测量过程，方便使用。 （3）杆秤的工作原理是杠杆的平衡条件，结合杆秤的使用，可知秤砣的拉力和重物的阻力臂固定不变，则秤砣的动力臂和重物的拉力成正比，秤杆的刻度是均匀的。 （4）由题中操作可知，在杆上位置C，标记为“0”， 位置D，记为100g，再将0到100之间分为10等份，所以每一等份是 （5）CB=2.0cm，DB=22.0cm，则，秤杆上对应秤盘中质量的物体，因为秤砣的动力臂和重物的拉力成正比，且刻度是均匀的，则每厘米对应的质量，秤砣细线到提纽的距离为3.5cm，秤砣细线到的距离，橡皮擦的质量 （6）[1]根据杠杆的平衡条件，增大动力臂，在秤砣的拉力不变的情况下，使重物的拉力变大，即增加了杆秤的量程，使杆秤可以称量更大质量的物体，因此，要将提纽B向左移动。 [2] 根据杠杆的平衡条件，增大阻力臂，在秤砣的拉力不变的情况下，重物变化较小的质量，动力臂将移动很大的距离，可以将杆秤的刻度线分的更细，杆秤能够分辨的最小质量更小，称量更精确。因此，要将提纽B向右移动。 18．(1) (2)3 (3)斜面，斜面长与斜面高的比应大于等于7∶1。 【详解】（1）根据杠杆平衡条件，分析表格数据，如第一次实验3.0N×5.0cm=1.5N×10.0cm，第二次2.0N×15.0cm=2.0N×15.0cm等，所以关系式为。 （2）图甲中杠杆右侧挂了4个钩码，根据且由题意可知4个钩码的重力为2N，力臂为15.0cm，左侧力臂l左=10.0cm，根据杠杆平衡条件，弹簧测力计的拉力 （3）选斜面；根据（G是冰重，h是高度，L是斜面长），，， ，可得 故斜面长与高比应大于或等于7∶1。 19．(1) 不能 不能 能 不变 (2)见解析 【详解】（1）[1]由图甲可知钩码的重力是1N，由图乙可知，用定滑轮提起重为1N的钩码，所用的拉力1.1N，由此可知使用定滑轮不能省力。 [2]由图乙可知，钩码升高的高度0.2m，通过定滑轮提升钩码弹簧测力计移动的距离也是0.2m可见使用定滑轮不能省距离。 [3]甲实验中，提升钩码所用的力方向向上。由乙实验可知，通过定滑轮提升钩码所用的拉力方向向下，使用定滑轮能改变力的方向。 [4]用定滑轮来提升物体时，如果绳子的自由端沿水平向右的方向拉动，拉力的大小将不变。因为无论绳子朝哪个方向拉，定滑轮都可以看成是一个等臂杠杆。 （2）实际在实验时，动滑轮自身的重力、动滑轮与绳子之间存在摩擦阻力等，都会影响实验的结果，所以拉力大小并不等于钩码重力的一半。 20．(1) 3240 1、4 (2)做功相同，用时越短，做功越快 (3)两者皆可 (4) 4 速度 【详解】（1）[1]由表可知，第3次实验乙同学的质量，高度，所以做的功 [2]由表可知，做功时间相同的只有实验1和实验4，可以发现，实验4比实验1做的功多，故比较实验1和4，可初步得出结论：当做功所用时间相同时，做功越多，做功越快； （2）由表可知，实验1和2：同一人（甲），质量、高度、做功都相同（1500 J），但时间不同（5s 与8s）。可以发现时间少的做功快，即可初步得出结论：做相同的功，所用时间越少，做功越快。 （3）由表可知，实验2与3：做功不同（1500J 与3240J），时间不同（8s与12s），比较做功快慢要用功与时间的比值（功率），比值越大做功越快，也可以比较时间与功的比值（功率的倒数），比值小的做功快。 （4）[1]根据，可得 可以发现最大的是实验4为324W，即第4次登楼做功最快。 [2]利用比值法定义的物理量除了功率，还有速度（路程与时间之比） 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 $