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册

**基本信息** 本试卷为初中物理第九章“机械和功”单元检测卷，通过基础概念辨析、实验探究及结合高铁科技等真实情境的计算题，全面考查杠杆、功、功率、机械效率等核心知识，适配单元复习，助力物理观念建构与科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|杠杆类型、功的判断、滑轮组比较|结合托盘天平（等臂杠杆）、推木箱（功与功率）等生活实例| |填空题|5|机械效率计算、杠杆平衡条件|水平滑轮组效率分析（摩擦力影响）、健身器材弹簧与滑轮综合| |作图题|1|最小力与力臂|杠杆动态平衡中力臂最大化应用| |实验题|2|滑轮组效率、杠杆平衡条件|探究机械效率与物重关系（科学探究）、杠杆平衡数据异常分析（科学论证）| |计算题|2|功与功率、机械效率|搬水（基础功计算）、高铁输电线牵引装置（科技情境，综合机械效率）|

第九章机械和功章末检测 一、单选题 1．实验室里，测量物体质量常用的托盘天平属于（　　） A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．轮轴 2．小明用200N的力把一个质量为5kg的铅球推出后，球在空中飞行了6m。则球在空中飞行的过程中，小明对铅球做功是（　　） A．0J B．30J C．1000J D．1200J 3．图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓缓提升重物。已知木棒的长度为1m，将同一重物分别挂在A点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m，对应的机械效率分别为、，则、的大小关系是（　　） A． B． C． D．无法判断 4．如图所示，用两滑轮采用不同的绕绳方法，将同一重物匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），比较甲、乙装置，正确的是（　　）    A．和大小相等 B．两装置所做有用功相等 C．两装置绳子自由端移动距离相等 D．乙装置比甲装置的机械效率大 5．如图所示，重为G的物体在拉力F的作用下，以速度v匀速运动了s距离。已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦力为物重的n分之一，不计绳重、轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．使用该滑轮组一定省力 B．拉力做功为2Fs C．有用功为Gs D．滑轮组的机械效率为 6．如图所示工人师傅用的拉力，利用该滑轮组将重的重物在内匀速提高了。若不计绳重和摩擦，则该过程中，下列判断正确的是（　　） A．绳端移动的速度为 B．提升重物做的有用功为 C．该滑轮组的机械效率为75% D．工人拉绳子的功率为 7．如图，将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC以相同的速度，匀速拉到顶点A1、F2，拉力做功分别为W1、W2，下列选项正确的是（　　） A．F1<F2   W1>W2 B．F1>F2  W1=W2 C．F1>F2   W1>W2 D．F1<F2  W1=W2 8．妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，设全程为匀速运动，妈妈的体重是小明的1.2倍，妈妈所用的时间是小明的1.5倍，若妈妈克服重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是（　　） A．W1∶W2=5∶4 B．W1∶W2=4∶5 C．P1∶P2=5∶4 D．P1∶P2=4∶5 9．学校每周一都举行升国旗仪式。如图所示，旗杆的顶部装有一个滑轮，下列关于该滑轮的说法正确的是（　　） A．是动滑轮，使用它可以省力 B．是动滑轮，使用它可以省距离 C．是定滑轮，使用它可以省力 D．是定滑轮，使用它可以改变力的方向 10．如图甲所示，小强在水平地面上用力向右推木箱，推力随时间变化的图象如图乙所示，木箱速度随时间变化的图象如图丙所示，以下对于这一过程的分析中正确的是（　　） A．0~1s内木箱没有动，此时推力小于摩擦力 B．1~2s内木箱做匀速运动，小强推力做功10J C．2~3s内木箱做匀速运动，小强做功的功率为8W D．3s后小强撤去推力，木箱此时所受合力为5N，方向向右 二、填空题 11．如图所示，小华用轻质滑轮组水平向左匀速拉动物体A，水平拉力F为5N，绳子自由端在3s内移动了1.8m，物体A与水平面的摩擦力大小为12N，该滑轮组的机械效率为______，若仅增大水平面的粗糙程度，仍使物体A在水平面上匀速运动，此时滑轮组的机械效率将变______。 12．图甲为一款健身器材，两滑轮均重20N；弹性限度内，弹簧伸长的最大长度为80cm，弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比，如图乙所示。弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略；使用时竖直向下缓慢拉动拉环。则当弹簧拉力为300N时，拉环向下移动______cm。此健身器材提供的最大拉力为______N，此时绳a拉力为______N。 13．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） 14．如图所示，质量分布均匀的金属杆，将它放在AB两个支座上处于水平位置平衡，支座A位于距左端杆长处，支座B位于距左端杆长处；在最右端施加竖直向上的拉力为30N时，杆刚好离开支座B，在最左端施加竖直向上的拉力时，杆刚好离开支座A，则大小为______N，金属杆重力______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．如图所示，杠杆ABC的支点为O点，杠杆的C点下方悬挂着一个重物G，且AB+OB<OC。请画出在杠杆上施加的使杠杆在图中位置静止的最小力F1的示意图，并标出其力臂L1。 四、实验题 17．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲乙所示，实验数据记录如下： 实验次数 物体重力/N 提升高度/m 拉力/N 绳端移动的距离/m 机械效率 1 3 0.1 2.0 0.3 50.0% 2 6 0.1 ① 0.3 ② （1）实验中要沿__________方向，向上__________拉动弹簧测力计，使物体升高； （2）表格中①处数据为图乙中弹簧测力计的示数，示数为__________N，表格中②处数据应为__________%； （3）根据实验次数1、2初步得到结论： 同一滑轮组，__________，滑轮组的机械效率增大； （4）如图丙所示，将滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率__________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 18．某同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）为了便于测量______（选填“力”或“力臂”），应使杠杆在水平位置平衡。为此应将图甲中平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节； （2）该同学通过如图乙所示实验装置得到了1、2两组实验数据，由表中数据推测出杠杆的平衡条件是：______（用、、、表示）； 序号 动力/N 动力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm 1 1.0 30.0 1.5 20.0 2 3.0 10.0 2.0 15.0 3 1.0 15.0 1.0 20.0 4 1.0 30.0 1.5 20.0 （3）为了让实验结论更科学普遍，又利用图丙实验装置在保持弹簧测力计位置和钩码个数不变的情况下，进行3、4两次实验，由表中数据分析可以看出，第______次实验数据存在问题，如果数据读取没有问题，出现这一问题的原因是______； （4）看图丁的漫画我们不难猜出猴子一定分到了质量更大的萝卜，根据杠杆的平衡条件我们分析可知，这主要是因为，粗的一侧比细的一侧______。 五、计算题 19．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？ 20．截至2023年底，我国高铁运营里程达到4.5万公里，占据了全球高铁总里程的三分之二，是当之无愧的世界第一。如图甲，高铁的输电线，无论冬、夏都需要绷直，以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为该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，每个坠砣重为。若某次坠砣在内匀速下降，输电线端所受的拉力恒为。求 （1）输电线端向左移动的速度大小； （2）30个坠砣的重力所做的功； （3）该装置的机械效率。 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 C A C B B C D D D C 1．C 【详解】托盘天平使用时动力臂等于阻力臂，因此属于等臂杠杆。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．A 【详解】球在空中运动过程中，没有受到小明对它施加的力，小明没有对足球做功，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．C 【详解】在缓缓提升重物的过程中，需要克服木棒自身的重力做额外功，同时要克服摩擦等做额外功。由于木棒可绕O点无摩擦转动，所以额外功主要是克服木棒重力做的功。有用功是克服重物重力所做的功，根据公式W有​=G物​h物，已知将同一重物分别挂在A点、C点时，重物被提升的高度分别为hA​=0.1m、hC​=0.2m，且重物重力G物​不变。则W有A​=G物​hA​=G物​×0.1m W有C​=G物​hC​=G物​×0.2m 物体在A点上升0.1m时，由三角形相似得B点上升的高度 物体在C点上升0.2m时，由三角形相似得B点上升的高度 杠杆的重力不变，物体在A点上升0.1m时，克服木棒重力做额外功 物体在C点上升0.2m时，克服木棒重力做额外功 则 由于OA<OC，所以ηC​>ηA​。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．B 【详解】A．由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数，不计绳重和摩擦时，拉力 由图可知，故 故A错误； B．把相同的重物匀速提升相同的高度，有用功 做的有用功相同，故B正确； C．绳子自由端移动的距离 所以 故C错误； D．不计绳重及摩擦，相同的滑轮组装置、提升相同的高度，做的额外功相同；总功等于有用功加上额外功，滑轮组做的总功相同，由机械效率 可知 故D错误。 故选B。 5．B 【详解】A．不使用滑轮组时，拉动重为G的物体需要施加的力 使用滑轮组时，如图所示，动滑轮上有两段绳子，当不计绳重、轮与轴间的摩擦时，拉力F、动滑轮受到的重力G动、与物重G的关系为 若时，此时 即此时拉动重为G的重物，使用滑轮组时施加的拉力大于不使用滑轮组时施加的力，此时使用滑轮组不省力，故A错误； B．如图所示，动滑轮上有两段绳子，当重物移动的距离为s时，绳子自由端移动的距离为 此时拉力做的功为 故B正确； C．如图所示，滑轮组做的有用功是克服重物受到的摩擦力做功，则有用功 故C错误； D．滑轮组的机械效率 故D错误。 故选B。 6．C 【详解】A．由图可知，承担物重的绳子股数为n=2，物体移动的速度为 绳端移动的速度为 故A错误； B．提升重物做的有用功为 故B错误； C．拉力做的总功为 该滑轮组的机械效率为 故C正确； D．工人拉绳子的功率为 故D错误。 故选C。 7．D 【详解】斜面高度一定，斜面倾斜角度越大，越费力，斜面AB倾斜角度小于AC，所以物体沿AB运动时拉力较小，即 F1<F2 斜面光滑说明摩擦力为0，使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同，即 W1=W2 故选D。 8．D 【详解】AB．由题可知，妈妈与小明爬山的高度相同，妈妈的体重是小明的1.2倍，即 由W=Gh可得，妈妈和小明克服重力做功之比为 故AB错误； CD．妈妈所用的时间是小明的1.5倍，即 由可知，妈妈和小明克服重力做功的功率之比为 故C错误，D正确。 故选D。 9．D 【详解】由图可知，旗杆顶部滑轮的轴是固定不动的，为定滑轮，使用定滑轮的优点是可以改变力的方向，但不能省力。 故选D。 10．C 【详解】A．0~1s内木箱没有动，此时箱子受到向右的推力，有向右运动的趋势，所以受到向左的静摩擦力，是二力平衡现象，推力与静摩擦力是一对平衡力，大小相等，故A错误； B．由图丙可知，在1~2s内，随着时间的增加，木箱的速度逐渐变大，是加速运动，故B错误； C．由图乙可知，在2~3s内，木箱受到的推力，由图丙可知，在2~3s内，木箱以的速度做匀速直线运动，所以此时间段内，小强做功的功率 故C正确； D．由图丙可知，在2~3s内，木箱受到推力与滑动摩擦力，并以的速度向右做匀速直线运动，是二力平衡现象，由图乙可知，在2~3s内，木箱受到的推力，所以此时滑动摩擦力 当3s后小强撤去用力，由于木箱具有惯性，要继续向右滑行，所以此时木箱在水平方向只有滑动摩擦力的作用，故此时受到的合力 方向向左，故D错误。 故选C。 11． 80% 大 【详解】[1]该滑轮组的有用功为 总功为 该滑轮组的机械效率为 [2]若仅增大水平面的粗糙程度，物体A受到的摩擦力变大，仍使物体A在水平面上匀速运动，当物体A移动的距离相同时，该滑轮组的额外功不变，由得，此时滑轮组的机械效率将变大。 12． 30 780 820 【详解】[1]弹性限度内，弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比，弹簧拉力为300N时，弹簧伸长的长度为 动滑轮绕2段绳，拉环向下移动 [2]由图乙可知，弹簧伸长的最大长度为80cm，弹簧的最大拉力是400N，弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略，由得到健身器材提供的最大拉力F大=2F-G动=2×400N-20N=780N [3]弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略，由图可知，定滑轮受到重力、绳a的拉力和滑轮绕绳的拉力；由图乙可知，弹簧拉力最大为400N时，绳a的拉力Fa=2F1+G定=2×400N+20N=820N 13．10 【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 14． 20 80 【详解】[1][2]质量分布均匀的金属杆，将它放在AB两个支座上处于水平位置平衡，支座A位于距左端杆长处，支座B位于距左端杆长处；设金属杆的重力为G，金属杆的长度为L，在最右端施加竖直向上的拉力时，杆刚好离开支座B，此时支点为A，根据杠杆平衡条件可得，即 解得；在最左端施加竖直向上的拉力时，杆刚好离开支座A，此时支点为B，根据杠杆平衡条件可得，即 解得 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】杠杆在图示位置平衡，阻力与阻力臂OC一定，由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定时动力臂越大，动力越小，由图示可知，OC是最大动力臂，即力臂，与OC垂直斜向上的动力最小，如下图所示： 17． 竖直 匀速 3.2 62.5% 提升的物体重力增大 不变 【详解】（1）[1][2]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，此时整体处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小，同时也便于测出测力计的拉力。 （2）[3]图乙中弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3.2N。 [4]第2次实验的有用功 总功 则第2次的机械效率为 （3）[5]分析1、2组实验数据可得：其它条件不变时，同一滑轮组提升的物体重力增大，机械效率增大。 （4）[6]若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，额外功的来源是克服动滑轮自重做的功，额外功 有用功 总功 此时滑轮组的机械效率 改变绕绳方法时，G动与G均不变，由上式知道，滑轮组的机械效率不变。 18． 力臂 右 3 见解析 力臂短 【详解】（1）[1][2]当杠杆在水平位置平衡时，力臂在杠杆上，便于测量力臂。因杠杆的左端下沉，说明杠杆的重心在支点的左侧，为此，应将平衡螺母向右调节。 （2）[3]根据表格数据可知 1.0N×30.0cm=1.5N×20.0cm 3.0N×10.0cm=2.0cm×15.0cm 归纳可得F1l1=F2l2。 （3）[4][5]由3、4次实验数据可知，第3次 F1l1≠F2l2 实验数据是错误的，可能弹簧测力计没有竖直（向上）拉动，力臂变小，力变大。 （4）[6]由图可知 以O1为支点，左端的重心在P处，右端的重心在Q处，LP<LQ，即左端重力的力臂小于右端重力的力臂。根据杠杆的平衡条件可得 GP·LP=GQ·LQ 所以 GP>GQ 故猴子分得萝卜比兔子分得更重。这主要是因为，粗的一侧比细的一侧力臂短。 19．(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 20．（1）1cm/s；（2）900J；（3）80% 【详解】解：（1）由图知道，B是动滑轮，坠砣挂在钢绳的自由端，则坠砣串下降高度h=2sP，则输电线P端向左移动的距离为 输电线P端向左移动的速度为 （2）每个坠砣重为150N，30个坠砣的重力为 G总=30×150=4500N 30个坠砣重力所做的功为 G=m总g=4500N×0.2m=900J （3）输电线端所受的拉力做的有用功为 W有用=Fs=×0.1m=720J 30个坠砣重力所做的功为总功，即W总=900J，所以该装置的机械效率为 答：（1）输电线P端向左移动的速度大小为1cm/s； （2）30个坠砣的重力所做的功为900J； （3）该装置的机械效率为80%。 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 $