第十一章 《机械与功》单元测试 基础卷2025-2026学年教科版八年级物理下册

**基本信息** 教科版八年级物理下册《机械与功》单元基础卷，聚焦杠杆、滑轮、功及机械效率等核心知识，通过生活情境与实验探究，适配单元复习，落实物理观念与科学探究素养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题30分|定滑轮应用、功的计算、杠杆分类|结合升国旗、投铅球等生活场景，考查基础概念| |多选题|3题9分|功率比较、杠杆动态平衡|通过运动图像分析，提升科学推理能力| |填空题|5题18分|杠杆支点判断、滑轮特点、功与功率计算|以开瓶起子、无人机送餐为情境，联系实际应用| |实验探究题|2题22分|滑轮组机械效率、杠杆平衡条件|设计多组对比实验，培养数据处理与模型建构能力| |计算题|2题13分|功、功率及机械效率综合计算|结合AI机器人、轮轴斜面组合，考查综合应用| |综合题|1题8分|重心稳度、杠杆分类、摩擦力方向|以立扫帚挑战为载体，渗透科学态度与社会责任|

教科版八年级物理下册 第十一章 《机械与功》单元测试 基础卷 一、选择题（每题3分，共30分） 1．升国旗的旗杆顶上有个重要的装置是（　　） A．动滑轮 B．定滑轮 C．滑轮组 D．省力杠杆 2．小刚用300N的力将重为40N的铅球掷出19m远，铅球在空中飞行的过程中，小刚对铅球做的功为（　　） A．3000J B．400J C．0J D．3400J 3．室内垃圾桶平放时桶盖关闭，不使垃圾发出异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启.根据室内垃圾桶的结构示意图(如图所示)可确定(　　). A．桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆 B．桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆 C．桶中有两个杠杆在起作用，且都是省力杠杆 D．桶中有两个杠杆在起作用，且一个是省力杠杆，一个是费力杠杆 4．在图中，要将一圆柱体重物推上台阶，最小的作用力应是(　　). A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 5．如图所示的工具，正常使用时费距离的是（　　） A． 羊角锤 B． 镊子 C． 定滑轮 D． 筷子 6．如图所示，运动员在投实心球的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．实心球从状态1到状态2的过程中，运动员对实心球没有做功 B．实心球从状态2到状态3的过程中，运动员对实心球没有做功 C．实心球从状态3到状态4的过程中，运动员对实心球没有做功 D．实心球离开手后，运动员对实心球没有做功 7．关于功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A．机械的功率越大效率越高 B．机械的功率越大做功就越快，效率不一定高 C．机械的效率高说明有用功所占的百分比大，功率也大 D．机械效率高的机械一定省力，功率不一定大 8． 同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N，不计绳重和摩擦，则（　　） A．手的拉力：；机械效率： B．手的拉力：；机械效率： C．手的拉力：；机械效率： D．手的拉力：；机械效率： 9．下列说法正确的是（　　） A．机械做功越多，功率一定越大 B．机械做功越多，机械效率一定越大 C．机械做功越快，功率一定越大 D．功率越大的机械，机械效率一定越大 10．关于轮轴，下列说法中错误的是（　　） A．轮轴是可以连续旋转的杠杆 B．螺丝刀拧螺丝是利用了轮轴费力的原理 C．如果动力作用在轴上，就能少移动距离 D．自行车的车把手相当于一个轮轴，可以省力 二、多选题（每题3分，共9分） 11．下列有关机械做功和功率的说法中，正确的是（　　） A．机械做的功越多，功率越大 B．机械做功用的时间越短，功率越大 C．相同时间内，做功越多的机械功率越大 D．做相同的功，用时短的机械做功快 12．其实，你的前臂就是物理学中的一根杠杆。以下对于这根杠杆在提起重物的过程中，分析不合理的是（　　） A．前臂杠杆的支点在肘关节处 B．重物给前臂的力竖直向下且前臂恰好水平时，的力臂最大 C．肱二头肌给桡骨的力是阻力 D．前臂是一根省力杠杆，缺点是费距离 13．物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1，当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2，两次推力的功率分别为P1、P2．则下列关系正确的是（　　） A．F1=F2 B．P1<P2 C．F1>F2 D．P1>P2 三、填空题（每空2分，共18分） 14．如图所示的“开瓶起子”，它是　 　杠杆（选填“省力”，“费力”或“等臂”），点　 　（选填“A”或“B”）是支点。使用时应在C点处施加　 　（选填“向上”或“向下”）的力。 15．如图所示，旗杆顶端的机械是一个　 　滑轮，升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的　 　。 16．题图为无人机给高海拔哨所的部队士兵送餐的图片。若每架无人机所载餐盒质量为6kg，小王操作该无人机以1.5m/s速度匀速上升150m，接着以2m/s的速度平飞400m将餐盒送到哨所。则无人机在上升过程中对餐盒做的功为　 　J，整个飞行过程中无人机对餐盒做功的功率为　 　W。（g取10N/kg） 17．如图是利用相同的滑轮（质量忽略不计）以甲、乙两种方式将相同的重物匀速提升的示意图，方式　 　中滑轮的轴随重物一起运动，方式　 　中的工人所用拉力较小。 四、实验探究题（每空2分，共22分） 18．某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示. 次数 钩码重G/N 钩码上升高度 h/m 有用功 W有/J 测力计 拉力F/N 测力计移动距离s/m 总功 W总/J 机械 效率η 1 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27 74.1% 2 4 0.1 0.4 1.6 0.3 0.48 83.3% 3 4 0.1 0.4 1.1 0.5 0.55 　 （1）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率　 　. （2）填写实验3中的机械效率，比较第2次实验和第3次实验，可得结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率　 　. （3）如果绳重不计，摩擦不计，丙图中钩码重为4N时，测力计的拉力为1N，那么当钩码重为9N时，该滑轮组的机械效率是　 　. 19．在“探究杠杆平衡条件的实验”中： （1）在开始实验前，杠杆静止，如图甲所示，此时杠杆　 　选填“是”或“不是”平衡状态，杠杆右端下沉，应将平衡螺母向　 　调节，直到杠杆在水平位置平衡；实验过程中也要使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向恰好与杠杆　 　，方便直接从杠杆上读出力臂。 （2）设左侧钩码对杠杆的拉力为动力，右侧钩码对杠杆的拉力为阻力小明测得的实验数据记录在表中。 动力 动力臂 阻力 阻力臂 分析数据后认为杠杆平衡的条件是：动力动力臂阻力阻力臂，这一结论是　 　选填“正确”“错误”的，理由是：　 　。 （3）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在点挂个钩码，应在点挂　 　个相同的钩码，才能使杠杆水平位置平衡。 （4）再次实验时，小明由竖直方向拉动弹簧测力计变为斜着方向拉动，如图丙所示，此时杠杆处于水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将　 　选填“变小”、“不变”或“变大”。 （5）小明学习完杠杆和浮力的知识后，在实验室利用杠杆测量一金属块的密度，如图所示。杠杆重力忽略不计，水的密度为 第一步：杠杆水平平衡后，将金属块挂在杠杆左端处，另外找一个重物挂在杠杆右端，并调节位置，使杠杆在水平位置平衡，此时重物的位置记为点，用刻度尺测出的长度。 第二步：向容器内加入“适量”的水，能使金属块完全浸没，将重物移动到处时，杠杆再次在水平位置平衡，用刻度尺测量出的长度。 根据以上测量：金属块密度的表达式是：　 　。用所给字母、、来表示。 五、计算题（共13分） 20．AI机器人逐渐改变了我们的生活，我国自主研发的某款机器人，在一次测试中该机器人用80N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高了1m。求： （1）该过程中机器人对箱子所做的功； （2）该过程中机器人对箱子做功的功率； （3）机器人的电动机在该过程中所做功的功率为50W，求此过程中机器人的机械效率η。 21．如图所示，在C 点作用方向始终与半径OC 垂直、大小为 F3的力缓慢转动轮轴时，细绳不断缠绕于轮轴之上，细绳通过滑轮组拉动 A 物体沿斜面匀速向上运动了2m，力的传感器显示对 A 物体的拉力F1为450N(忽略轮轴摩擦). （1）拉力 F1做功是多少? （2）若滑轮组的机械效率为75%，绳对滑轮组拉力 F2是多少? （3）若OB：OC=1：4，则 F3的大小为多少? 六、综合题（每空2分，共8分） 22．朋友圈流行起了一项有趣的实验，许多人纷纷在家玩起了立扫帚挑战。 （1）如图所示是某人在微信朋友圈晒出的立扫把的图片。人们在尝试立扫把的过程中，发现了其中的物理规律：扫把的重心越 　 　，底面积越大，则扫把越容易立稳； （2）使用扫把扫地时，扫把相当于 　 　杠杆（选填杠杆分类）； （3）将扫把放在木板上，向左拉动扫把，观察到刷毛向右弯曲；保持扫把不动，向右拉动木板，观察到刷毛还是向右弯曲。无论是向左拉扫把还是向右拉木板，刷毛均会向右弯曲，表明刷毛受到的摩擦力方向向 　 　（选填“左”或“右”）。当向右拉木板时，若以木板为参照物，也可把扫把看成向左运动，所以滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向 　 　（选填“相反”或“相同”）。 答案解析部分 1．【答案】B 【解析】【解答】旗杆顶端安装的定滑轮具有以下特性：虽然不能省力（即拉力大小等于物体重力），但可以改变力的作用方向。通过这种设计，我们能够在地面上施加向下的拉力，使红旗获得向上的运动，从而实现升旗的目的。 因此，ACD选项不符合题意，正确答案为B。 故选B。 【分析】定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力，应用场景常见在旗杆顶部。 2．【答案】C 【解析】【解答】铅球具有惯性，在掷出后向前运动，在空中飞行中，铅球脱离了人手，不受手的推力，虽然有距离，人对铅球不做功，即做功为0J，C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【分析】物体受力，且在力的方向移动距离，力对物体做了功。 3．【答案】D 【解析】【解答】图中，桶中有两个杠杆，即脚踩踏板为一个杠杆，并且动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； 桶盖是一个杠杆，并且动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。D正确，ABC错误。 故选D。 【分析】根据动力臂和阻力臂的关系进行分析，即动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂时，为费力杠杆；动力臂等于阻力臂时，为等臂杠杆。 4．【答案】C 【解析】【解答】图中，圆柱体相当于杠杆，支点在圆柱和台阶的接触点，若使动力最小，根据F1L1=F2L2，在阻力和阻力臂一定时，则动力臂最大；圆柱上，直径是最长的线，即最大动力臂，最小的力和最大的力臂垂直，则F3的力最小，C符合题意。 故选C。 【分析】根据杠杆平衡条件可知，重物的重力和重力的力臂是一定值，要使圆柱体推上台阶，最小的推力应有最大的力臂，F1、F2、F3、F4四力作用点相同，力臂最大为直径。 5．【答案】A 【解析】【解答】A．羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故A符合题意； BD．镊子、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故BD不符合题意； C．定滑轮在使用时，相当于等臂杠杆，不省力也不费距离，故C不符合题意。 故选A。 【分析】杠杆的分类：省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，如：钢丝钳、开瓶器、羊角锤等； 费力杆杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，如：钓鱼竿、镊子、筷子等； 等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，如：天平、定滑轮、跷跷板等。 6．【答案】D 【解析】【解答】ABC．图中，实心球从1到2、从2到3、从3到4，运动员对实心球有推力，且实心球在推力作用下移动了距离，推力对实心球做了功，故ABC错误； D．实心球离开手后，球已经离开手，手对实心球没有推力，实心球具有惯性向前运动，运动员对实心球没有做功，故D正确。 故选D。 【分析】物体受力且在力的方向移动距离，力对物体做了功。 7．【答案】B 【解析】【解答】AB．机械的功率越大，说明做功越快，但效率不一定越高，故A错误，B正确； C．效率高说明有用功占比大，但做功不一定快、功率不一定大，故C错误； D．机械效率高的机械，不一定省力，功率不一定大，故D错误。 故选B。 【分析】机械效率：有用功和总功的比值，功率是表征做功快慢的物理量，二者没有关系。机械效率功，不一定省力，比如动滑轮机械效率比定滑轮低，但是省力。 8．【答案】C 【解析】【解答】分析题意可知，甲图中是定滑轮，手的拉力与物体的重力相等，即，乙图中是动滑轮，手的拉力为，可得；用甲乙两种方式提升物体的过程中有用功相同，而乙图中，需要提升动滑轮，可判断乙图中所做的额外功大于甲图中的额外功，可得。 故选C。 【分析】定滑轮可以改变力的方向，动滑轮相当于一个省力杠杆，根据受力分析可得用甲、乙两种方式匀速提升物体时，手的拉力大小，乙图中，用乙方式提升重物时，需要提升动滑轮，使用乙方实施所做的额外功更多，可判断使用甲乙两种方式时的机械效率。 9．【答案】C 【解析】【解答】A．功率的大小由功和时间共同决定，因时间不确定，则功率大小不能确定，A不符合题意； B．有用功与总功的比值叫做机械效率，与做功的多少没有直接关系，B不符合题意； C．物体单位时间内所做的功叫做功率，它反映了物体做功的快慢，做功快的机器功率大，C符合题意； D．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大的机械做功快，机械效率是有用功跟总功的比值，它是反映机械性能好坏的一个重要指标，机械效率与功率大小无关，D不符合题意。 故答案为：C。 【分析】物体单位时间内所做的功叫做功率，它反映了物体做功的快慢，做功快的机器功率大；有用功与总功的比值叫做机械效率，与做功的多少和功率大小没有直接关系。 10．【答案】B 【解析】【解答】A．轮轴是一变形杠杆，是可以连续旋转地杠杆，A正确，不符合题意； B．螺丝刀拧螺丝是利用了轮轴省力的原理，B错误，符合题意； C．动力作用在轴上，轮轴是一费力杠杆，可以省距离，C正确，不符合题意； D．自行车的车把相当于一个轮轴，车把相当于轮，前轴为轴，是一个省力杠杆，D正确，不符合题意。 故答案为：B。 【分析】轮轴是半径不同的圆组成的简单机械，作用在轮上，可以省力。 11．【答案】C,D 【解析】【解答】A、在不知道做功时间的情况下，机械做的功越多，功率不一定越大，A不符合题意； B、由公式P＝ 可知，在不知道做功多少的情况下，机械做功用的时间越短，功率不一定越大，B不符合题意； C、由公式P＝ 可知，相同时间内，做功越多的机械，功率越大，C符合题意； D、由公式P＝ 可知，做相同的功，用时短的机械，功率越大，即做功越快，D符合题意。 故答案为：CD。 【分析】结合功率的计算公式P＝ 可分析理解. 12．【答案】C,D 【解析】【解答】A、 前臂杠杆的支点在肘关节处 ，A正确； B、 重物给前臂的力竖直向下且前臂恰好水平时，的力臂最大 ，B正确； C、 肱二头肌给桡骨的力是动力，C错误； D、 前臂是一根费力杠杆，D错误。 综上选CD 【分析】 根据杠杆分类判识选项 费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，前臂是物理学中的杠杆 ，手中为阻力，肘关节为支点，肱二头肌为动力，由此可知，动力臂小于阻力臂，所以为费力杠杆。 13．【答案】A,B 【解析】【解答】根据图甲、乙可知，物体均为匀速直线运动，故两次推力均等于物体的摩擦力，多以F1=F2，故A正确，C错误；且由图可知，在F1作用下，物体运动速度为2m/s，在F2作用下，物体运动速度为4m/s，根据公式可知，P1<p2，故B正确，D错误。故本题答案为A，B。 【分析】（1）根据图像判断物体的运动状态； （2）根据公式判断功率大小。 14．【答案】省力；A；向上 【解析】【解答】①根据图片可知，在使用“开瓶起子”时，A点固定不动，则A是支点，C是动力作用点，B是阻力作用点。此时动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。 ②根据图片可知，瓶盖对B点的阻力向下，则C点的动力向上。 【分析】①比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类； ②根据起子的使用过程确定动力的方向。 15．【答案】定滑轮；方向 【解析】【解答】旗杆顶端的机械不随物体移动，是一个定滑轮，升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的方向。 故答案为：定滑轮；方向。 【分析】使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，实质上是等臂杠杆。 16．【答案】9000；30 【解析】【解答】无人机上升过程中，受到重力G=6kg×10N/kg=60N，做功为W=Gh=60N×150m=9000J，水平飞行过程中，不做功，整个过程的时间t=，根据功率公式计算可知 无人机对餐盒做功的功率为。 【分析】功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh，额外功的计算包括总功和有用功的差， 功率的计算：公式为W=Pt。 17．【答案】乙；乙 【解析】【解答】方式甲中是定滑轮，滑轮的轴不随重物一起运动，工人的拉力等于被提升物体的重力； 方式乙中是动滑轮，滑轮的轴随重物一起运动，工人的拉力等于被提升物体的重力的一半，故方式乙中的工人所用拉力较小。 故答案为：乙；乙。 【分析】使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，实质上是等臂杠杆； 使用滑轮时，轴的位置随物体一起运动的滑轮称为动滑轮。动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，且费距离，实质是动力臂等于阻力臂2倍的省力杠杆。 18．【答案】（1）越高 （2）72.7% （3）90% 【解析】【解答】解：（1）根据表格第一二组实验数据可知，重物的重力越大，机械效率越大； 综上第1空、越高； （2）第（3）实验数据机械效率，所以动滑轮数量越多，机械效率越低。 综上第1空、72.7%； （3）根据动滑轮拉力的计算可知，滑轮的重力，同理计算当钩码重为9N，拉力，效率 故答案为：90% 【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力 2、拉力的计算，，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍， 3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。 19．【答案】（1）是；左；垂直 （2）错误；只有一组实验数据，具有偶然性，单位不同的物理量不能相加） （3）2 （4）变大 （5） 【解析】【解答】1）物体静止，处于平衡状态，右端下沉，平衡螺母向左移动， 杠杆在水平位置平衡，此时力的方向恰好与杠杆 垂直，方便直接测量力臂，同时消除杠杆自重的影响 综上第1空、是；第2空、左；第3空、垂直 2）只做一组实验，结论具有偶然性，本题中，不同物理量无法直接相加 综上第1空、错误；第2空、只有一组实验数据，具有偶然性，单位不同的物理量不能相加 4）斜拉弹簧测力计，导致力臂减小，拉力增加 综上 第1空、变大 5）根据杠杆平衡原理可知，物体A的重力为GA，物体B的重力为GB，GBLB=GA ，GA=（ρgV排-ρ液gV排）LB，解得 综上 第1空、 【分析】1、杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力*动力臂=阻力*阻力臂 4、天平的调平：调平原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂，当指针偏右表明右侧较重，所以需要增加左侧力和力臂 3、浮力的计算公式为F浮=ρ水gV排 20．【答案】（1）解：由题意知，机器人用80N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高了1m，则机器人对箱子做的功。 （2）解：机器人对箱子做功的功率。 （3）解：由，机器人的电动机在该过程中所做的功 因此，机器人的机械效率。 【解析】【分析】（1）由题意知，机器人用80N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高了1m，根据W=Fs计算机器人对箱子做的功； （2）根据W=Pt计算可知机器人对箱子做功的功率； （3）由计算可知机器人的电动机在该过程中所做的功；结合效率公式计算可知机器人的机械效率。 （1）由题意知，机器人用80N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高了1m，则机器人对箱子做的功 （2）机器人对箱子做功的功率 （3）由，机器人的电动机在该过程中所做的功 因此，机器人的机械效率 21．【答案】（1）拉力 F1做功 （2）滑轮组机械效率 300N （3）根据杠杆平衡条件 【解析】【分析】（1）力的传感器显示对 A 物体的拉力F1为450N，移动距离2m，根据W=Fs计算拉力 F1做功； （2）根据效率公式； （3）OB：OC=1：4，结合杠杆平衡定理计算F3. 22．【答案】低；费力；右；相反 【解析】【解答】（1）扫把的重心越低，底面积越大，稳度越高。 （2）使用扫把扫地时，动力臂要小于阻力臂，动力大于阻力，为费力杠杆。 （3）刷毛均会向右弯曲，所以摩擦力的方向是向右的；滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。 综上 第1空、 低； 第2空、费力； 第3空、右； 第4空、相反。 【分析】1、重心：质量均匀且形状规则的几何体，重心一般在圆心，也有不在圆心的情况，如质量均匀圆环的重心在圆心上，重心越低，稳定性越好 2、省力杠杆：动力臂较长，所以动力较小，常见的例子有羊角锤、核桃夹，费力杠杆：动力臂较短，动力较大，常见的例子有镊子、筷子等，等壁杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，常见的例子有：天平； 3、摩擦力和物体运动方向相反。 学科网（北京）股份有限公司 $