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

**基本信息** 北师大版物理八年级下册第九章《机械和功》单元卷，通过选择、填空、作图、实验、计算五种题型，覆盖杠杆、滑轮、功、功率及机械效率等核心知识，注重物理观念建构与科学思维培养，适配单元复习巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|杠杆分类、动滑轮特点、功率定义|结合汽车安全带等真实情境，考查物理观念应用| |填空题|5|压力计算、滑轮距离比、机械效率图像|通过斜面、叠放物体等场景，深化科学推理| |实验题|2|杠杆平衡条件、滑轮组机械效率|设计变量控制实验，培养科学探究能力| |计算题|2|功与功率计算|联系搬水、提升重物等生活实例，体现科学态度与责任|

第九章机械和功章末检测 一、单选题 1．如图所示，下列工具中，属于费力机械的是（　　） A．筷子 B．瓶盖起子 C．钢丝钳 D．国旗杆上的定滑轮 2．如图，工人用动滑轮提升重物，下列说法正确的是（　　） A．增加重物，动滑轮的机械效率变大 B．重物与人手移动的距离相等 C．重物与人手移动的速度相等 D．克服动滑轮重力做的功是有用功 3．如图所示为汽车安全带的工作原理，其中质量较大的摆锤和T形硬杆组成了一个可以绕右端固定转轴转动的杠杆。 下列说法正确的是（    ）        A．汽车静止不动时不能顺利拉动安全带 B．汽车水平匀速运动时不能顺利拉动安全带 C．当汽车突然紧急刹车时安全带会被锁上而不能拉动 D．当汽车突然向前加速时安全带会被锁上而不能拉动 4．功率的定义式为，由此可见（　　） A．做功多少由功率的大小和做功所用时间共同决定 B．做的功越少，功率就越小 C．做功的时间越长，功率就越小 D．功率越大，则物体做的功一定越多 5．如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升完全相同的两个物体（不计绳重、滑轮重和摩擦），拉力F甲、F乙分别作用在绳端和拉钩上，绳端和拉钩均沿竖直方向匀速上移了相同距离，该过程中物体上升的高度分别为h甲、h乙，两装置的有用功分别为W甲、W乙，机械效率分别为η甲、η乙，则下列说法中正确的是（　　） A．F甲： F乙=1：2 B．h甲：h乙=1：2 C．W甲：W乙=1：1 D．η甲：η乙=1：1 6．某建筑工地用如图所示的升降机来提升砖块。升降机货箱的重力是400N，每个滑轮重70N，不计钢丝绳的重力和摩擦。每块砖的质量为2kg，该升降机一次最多能匀速提升200块砖，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．升降机组装的动滑轮是为了省力 B．钢丝绳上允许施加的最大拉力是1340N C．该装置的最高机械效率是92% D．减轻动滑轮的质量，升降机的机械效率会降低 7．一只质量为1kg的猫从2m高处落到地面上。在不计空气阻力的情况下，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A．没有力对猫做功 B．猫的弹跳力对猫做了功 C．猫受到的重力对猫做功200J D．猫受到的重力对猫做功19.6J 8．如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值。下列关于密度秤制作的说法中错误的是（　　） A．每次倒入空桶的液体体积相同 B．秤的刻度值向右越来越大 C．悬点O适当右移，秤的量程会增大 D．增大M的质量，秤的量程会增大 9．实验课上，同学们对滑轮的省力情况非常感兴趣。某小组用质量相同的多个滑轮，组装出四种不同的使用方式，随后他们用重力为6N的物体A进行了测试。测试过程如图所示，在竖直方向上的力、、、的作用下物体A均能匀速上升。不计绳重及摩擦，四个力中最大的是（　　） A． B． C． D． 10．如图甲所示，建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶，动滑轮重为15N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中，水泥桶上升的高度h随时间t变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） ①0~10s内建筑工人对绳的拉力所做的功为800J ②建筑工人对绳的拉力的功率为90W ③0~8s内滑轮组对水泥桶的拉力所做的功为720J ④提升该水泥桶时，此滑轮组的机械效率为95% A．①③ B．②④ C．②③ D．②③④ 二、填空题 11．重力为20N的物体静止在斜面上，若斜面倾角为30°，则物体对斜面的压力大小为________N。 12．如图所示，物体A和B所受重力都为120N，滑轮重力不计。当分别用力匀速提升物体A和B时，FA为________N，FB为________N。若把A、B两物体分别提升了相同的高度，则A、B所用的滑轮的绳子的绳端通过的距离之比是________。    13．用图甲的滑轮组运送货物上楼，图乙记录了滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，分析可知动滑轮重为______ N，当某次运送重为460N的货物时，绳子的拉力F= ______ N，滑轮组的机械效率η= ______ %。（不考虑绳重和摩擦）    14．小明利用如图的斜面将1.2kg的沙子提高，小车自身质量为0.3kg。小明拉车的力为10N，小车匀速运动，在斜面上运动了0.8m，上升的高度是0.4m。小车的机械能__________（选填“变大”“变小”或“不变”），拉力做的功为__________J，此过程的效率为__________，小车受到的摩擦力为__________N；如果斜面是光滑的，则所需拉力为__________N。 15．如图甲所示，两个完全相同的物体a、b叠放在水平桌面上，在水平拉力的作用下，一起向右做匀速直线运动，前进了2m，则这个过程中b对a做功为___________J；如图乙所示，将a、b并排放于同一桌面上，在水平推力作用下以0.4m/s的速度一起向右做匀速直线运动了5s，则对a做功为___________J，a对b的推力的功率是___________W。 三、作图题 16．如图，某人站在地上用一根绳子和两个滑轮拉力向下提起物体，画出最省力的绕线。 四、实验题 17．利用一根带刻度的直杠杆（每小格5cm）、相同的钩码（每个钩码的质量为50g）和弹簧测力计（量程为0-5N），探究“杠杆的平衡条件”。 (1)若实验前，杠杆静止在图甲所示位置，此时杠杆是___________（平衡 / 不平衡）的；为了顺利进行实验，应将左端的平衡螺母向___________调节，使杠杆在___________位置平衡，该调节的主要目的是为了___________。 (2)如图乙所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距。下列四项操作中，会使杠杆左端下倾的是（　　） ①杠杆的两侧同时各减掉一个钩码；      ②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码； ③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离；  ④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离； A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ (3)改用弹簧测力计在杠杆右侧向下施力，使杠杆在水平位置平衡。如图丙、丁所示，为方便测量力臂，应该按图___________（丙 / 丁）方向拉住测力计。杠杆静止时，图丙中弹簧测力计示数为___________N，若图丁中弹簧测力计的示数为2.5N，则该拉力对应的力臂为___________cm。 (4)【拓展】如图所示，小明在一根均匀硬质细杆上挖出等间距的5道细凹槽，将细杆分成6等份，并分别在细杆两端和凹槽处标记出“1、2、3、4、5”，然后在两端对称安装合适的螺母。支架（未画出）支撑在任一标记处时，都要重新调节螺母，使细杆不挂物体时在水平位置平衡。然后每次把重为2N的物体悬挂在如图位置处不变，仅在其他标记处放置支架和悬挂最大容积为800mL、重为1N的小桶，通过改变支架支撑的位置和小桶悬挂的位置，并调整小桶内的水量，可以有___________种方案使细杆在水平位置平衡。若支架支撑在“2处”，小桶挂在“1处”，当小桶内装水___________mL时，细杆恰能在水平位置静止。（ρ水=1.0g/cm3.） 18．提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，为此同学们进行了“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验，实验装置如图所示。 次数 物体的重力 物体提升的高度 拉力 绳端移动的距离 机械效率 1 2 0.1 1 0.3 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 74.1% 4 4 0.2 1.8 0.6 74.1% (1)实验中应竖直向上________（选填“加速”或“匀速”）拉动弹簧测力计。用________分别测出物体提升的高度和绳端移动的距离，读出弹簧测力计的示数，将数据填入表格。 (2)第1次实验中，滑轮组的机械效率是________%（结果精确到0.1%）。 (3)分析比较第1、2、3三次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率________（选填“越大”“越小”或“不变”）；分析比较第________（填实验序号）两次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度无关。 (4)用滑轮组提升重物时，下列方法中也可提高机械效率的是________（填字母）。 A．加快提升物体的速度 B．换用更轻的动滑轮 C．机械加润滑油 五、计算题 19．如图示滑轮组提升重为2000N的物体，拉力的大小为750N，若将物体提升1.5m。求： （1）拉力做的功； （2）滑轮组的机械效率。 20．孝敬父母是中华民族的传统美德。如图所示，小华帮妈妈将一桶重200N的桶装水（桶的重量忽略不计）从一楼搬到6m高的三楼，用时25s。求： (1)小华克服水的重力做的功是多少？ (2)小华克服水的重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 《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 A A C A D A D C B B 1．A 【详解】A．筷子在夹食物等的过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意； B．瓶盖起子在开瓶盖的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．钢丝钳在剪断钢丝的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．定滑轮的本质是等臂杠杆，不省力也不费力，故D不符合题意； 故选A。 2．A 【详解】A．影响滑轮组机械效率的主要因素包括物体重和动滑轮重。该动滑轮的重力一定，其机械效率与被提升的物体重有关，被提升的物体越重，动滑轮的机械效率变大，故A正确； BC．使用动滑轮省力，费距离，由图可知，动滑轮上绳子股数n=2，物体升高h，人手拉绳子移动的距离，t时间内重物升高h，重物移动的速度 人手拉绳子移动的速度 故BC错误； D．提升重物，克服重物的重力做的功是有用功，提升动滑轮克服动滑轮重力做的功是额外功，故D错误。 故选A。 3．C 【详解】AB．当汽车静止不动或水平匀速运动时，摆锤处于竖直状态，T形硬杆不会阻碍安全带的拉动，所以此时能顺利拉动安全带，故AB错误； C．当汽车突然紧急刹车时，汽车的运动状态迅速改变，而摆锤由于惯性，要保持原来的运动状态（继续向前运动趋势），会绕右端固定转轴转动，使T形硬杆转动，从而将安全带锁上，不能拉动，起到保护作用，故C正确； D．当汽车突然向前加速时，摆锤由于惯性要保持原来的运动状态（有向后运动趋势），不会使T形硬杆转动锁上安全带，此时能拉动安全带 ，故D错误。 故选C。 4．A 【详解】A．从该定义式，可得，可知，做功多少由功率的大小和做功所用时间共同决定，故A符合题意； B．从该定义式可知，做的功越少，但是所用的时间少得更多，功率可能越大，故B不符合题意； C．从该定义式可知，做功的时间越长，但是做功更大，功率不一定就越小，故C不符合题意； D．从该定义式可知，功率越大，但做功的时间越短，则物体做的功不一定越多，故D不符合题意。 故选A。 5．D 【详解】A．由图可知 则有 故A错误； B．绳端和拉钩均沿竖直方向匀速上移了相同距离，设距离为s，则有 故 故B错误； C．两装置的有用功分别为 可得 故C错误； D．两装置的机械效率分别为 故 故D正确。 故选D。 6．A 【详解】A．动滑轮能省力，不能改变力的方向，升降机组装的动滑轮是为了省力，故A正确； B．不计钢丝绳的重力和摩擦，由题意可知，n=３，由可得，钢丝绳上允许施加的最大拉力 故B错误； C．当提升200块砖时，有用功最大，额外功不变，则机械效率最高，最大机械效率为 故C错误； D．减轻动滑轮的质量，在提升相同重物时，做的额外功减少，有用功不变，有用功在总功中所占的比例增大，则升降机的机械效率会提高，故D错误。 故选A。 7．D 【详解】ACD．猫在下落过程中受到重力作用，且重力方向与位移方向一致，因此重力对猫做功，重力做功W=mgh=1kg×9.8N/kg×2m=19.6J 故AC错误，D正确。 B．猫从高处下落的过程，不受弹跳力的作用，所以弹跳力不做功。故B错误。 故选D。 8．C 【详解】A． 可以在桶上做出标记，每次加入液体时都加到标记处，也可以每一次向空桶中加液体时都加满。总之，每次倒入空桶的液体体积都应该相同。故A正确，不符合题意； B． 在桶中所装液体密度越大，M所对应的力臂就应该越长，它的悬挂位置就应该越靠右。所以液体密度越大，对应的刻度越向右移，所以秤上的刻度值向右越来越大。故B正确，不符合题意； C． 如果把悬点O向右移，左边的力臂会变长，左边力和力臂的乘积会变大，根据杠杆平衡条件，右边的力和力臂乘积也应该变大，M的悬挂位置应该向右移，而杆长是一定的，所以这样会导致秤的量程减小。故C错误，符合题意； D． 当左边桶中所装液体密度一定时，增大M的质量，杠杆平衡时，右边的力臂将会变短。所以当把M移到杆的最右端时，所能测量的液体密度值会更大，秤的量程会增大。故D正确，不符合题意。 故选C。 9．B 【详解】设每个滑轮的重力为，物体A重力为。第一个图中是动滑轮，有效绳子段数为2，不计绳重及摩擦，则；第二个图是动滑轮的逆向使用，则；第三个图是定滑轮，则；第四个图是滑轮组，有效绳子段数为3，则。所以四个力中最大的是。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10．B 【详解】①②从图像可以看出，0~10s内，水泥桶上升的高度为3m，水泥桶匀速上升的速度为 根据滑轮组特点分析可得 解得，拉力为 0~10s内拉力移动的距离为 则0~10s内建筑工人对绳的拉力所做的功为 建筑工人对绳的拉力的功率为 故①错误，②正确； ③0~8s内滑轮组对水泥桶的拉力所做的功为 故③错误；     ④提升该水泥桶时，此滑轮组的机械效率为 故④正确。 故选B。 11．17.3 【详解】物体对斜面的压力大小等于重力垂直于斜面的分力大小，重力为20N，斜面倾角为30°，则物体对斜面的压力大小 12． 60 120 2:1 【详解】[1]提升A的为动滑轮，提升物体时“省力费距离”，绳子段数n=2，绳子有多少段就省了多少倍力，费多少倍距离，已知A物体重力为120N，故绳子拉力为60N，若物体A上升高度h，则绳子端移动距离为2h。 [2]提升B的为定滑轮，提升重物时“既不省力也不费距离”，已知B物体重力为120N，故绳子拉力为120N，若物体B上升高度h，则绳子端移动距离为h。 [3]A、B提升相同的高度时，绳子端移动距离之比为 13． 40 250 92 【详解】[1]由图乙可知，运送货物 时，滑轮组的机械效率 不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率 解得 [2]由图可知，绳子承重段数 不计绳重和摩擦，运送460N的货物时绳子的拉力 不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率 14． 变大 8 60% 2.5 7.5 【详解】[1]小车被匀速拉到斜面顶端，质量不变、速度不变，动能不变；质量不变、高度变大，重力势能变大，所以机械能变大。 [2]拉力做的功 W总=Fs=10N×0.8m=8J[3]有用功 W有用=G沙h=m沙gh=1.2kg×10N/kg×0.4m=4.8J则斜面的机械效率 [4]额外功 W额=W总-W有用=8J-4.8J=3.2J其中克服小车重力做的额外功 W额小车=G小车h=m小车gh=0.3kg×10N/kg×0.4m=1.2J则小车克服摩擦做的额外功 W额摩擦=W额-W额小车=3.2J-1.2J=2J由W额摩擦=fs可得，车受到的摩擦力 [5]如果斜面是光滑的，拉力做的功等于提升小车做的功，即F′s=G总h，则所需拉力 15． 0 30 3 【详解】[1]如图甲，a、b叠放在水平桌面上一起向右做匀速直线运动，a、b均处于平衡状态，二者之间没有摩擦力，没有摩擦力做功，运动过程中b对a做功为0J。 [2]如图乙，和甲图相比较，由于a、b对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，a、b受到的摩擦力不变，a、b匀速运动，二者受到的推力等于摩擦力 a、b运动的距离 对a做功为 [3]a、b匀速运动，二者受到的推力等于摩擦力为15N，a、b受到的摩擦力各为7.5N，由于a、b均处于平衡状态，a对b的推力为7.5N，a对b的推力的功率是 16． 【详解】从动滑轮上挂钩开始，依次绕过定滑轮和动滑轮，绳端回到人的手中，则，为最省力的绕法，故如下图所示： 17．(1) 平衡 右 水平 便于测量力臂 (2)B (3) 丙 2 12 (4) 8 700 【详解】（1）[1][2][3][4]杠杆平衡是指杠杆在力的作用下处于静止状态或匀速转动状态，图甲中杠杆静止，是平衡状态；调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，其目的是为了便于直接从杠杆上读出力臂的值。 （2）设每个钩码重为G，杠杆每格长为l，由杠杆的平衡条件可知，当时，杠杆平衡，当时杠杆左端下倾，当时，杠杆右端下倾。 ①杠杆的两侧同时各减掉一个钩码，力与力臂的乘积左边是8Gl，右边是9Gl，右端下倾； ②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码，力与力臂的乘积左边是16Gl，右边是15Gl，左端下倾； ③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离，力与力臂的乘积左边是15Gl，右边是16Gl，右端下倾； ④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离，力与力臂的乘积左边是9Gl，右边是8Gl，左端下倾。 所以②④符合题意，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）[1]改用弹簧测力计在杠杆右侧向下施力，使杠杆在水平位置平衡，为方便测量力臂，弹簧测力计应沿着竖直方向施力，故应按图丙方向拉住测力计。 [2]图丙左端3个钩码在支点左侧20cm处，总重为1.5N，弹簧测力计在支点右侧15 cm处，由杠杆的平衡条件可得 解得 图丙中弹簧测力计示数为2N。 [3]若图丁中弹簧测力计的示数为2.5N，由杠杆的平衡条件可得 解得 即该拉力对应的力臂为12 cm。 （4）[1]由题意可知，桶内最多盛水的重力为 则桶和水最大总重力为 根据可知， 则 支点可以在2、3、4、5处，的范围为1N~9N，当支点在5时，弹簧测力计的示数为 不符合题意； 不符合题意； 符合题意； 符合题意； 当支点在4时 符合题意； 符合题意； 符合题意； 当支点在3时 符合题意； 符合题意； 当支点在2时 符合题意； 综上所述，弹簧测力计共有8种情况。 [2]支架支撑在“2处”，小桶挂在“1处”，由上一空求解过程易知小桶和水一共重8N，所以水重7 N，水的质量即为0.7 kg，合700 g。水的体积 即当小桶内装水700 mL时，细杆恰能在水平位置静止。 18．(1) 匀速 刻度尺 (2)66.7 (3) 越大 3、4 (4)BC 【详解】（1）[1]实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样弹簧测力计的示数才等于拉力的大小，便于准确读数。 [2]测量物体提升的高度h和绳端移动的距离s需要用到刻度尺。 （2）第1次实验中，滑轮组的机械效率 （3）[1]分析比较第1、2、3三次实验数据，这三次实验使用的是同一个滑轮组，被提升物体的重力逐渐增大，而滑轮组的机械效率也逐渐增大，所以可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率越大。 [2]要探究机械效率与物体上升高度的关系，需要控制被提升物体的重力和动滑轮的重力相同，改变物体上升的高度。分析表格数据可知，第3、4两次实验中被提升物体的重力相同，动滑轮的重力也相同，物体上升的高度不同，而机械效率相同，所以分析比较第3、4两次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度无关。 （4）A．加快提升的速度时，等时间内，自由端和重物移动的距离比不变，由可知，提升物体的速度不会影响滑轮组的机械效率，故A不符合题意； B．换用更轻的动滑轮，可以减小额外功，在有用功不变的情况下，总功减小，根据，机械效率会提高，故B符合题意； C．机械加润滑油，可以减小摩擦，从而减小额外功，在有用功不变的情况下，总功减小，机械效率会提高，故C符合题意。 故选BC。 19．（1）3375J；（2）88.89% 【详解】解：（1）由图可知，承担物重的绳子股数为3，则绳子自由端移动的距离 所以，拉力做的功 （2）该滑轮组做的有用功 则滑轮组的机械效率 答：（1）拉力做的功是3375J； （2）滑轮组的机械效率约为88.89%。 20．(1)1200J (2)48W 【详解】（1）由题可知水的重力为，提升的高度为h=6m，由可得，小华克服水的重力做的功 （2）由可得，小华克服水的重力做功的功率 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 $