第九章机械和功同步练习2025-2026学年北师大版八年级下册物理

**基本信息** 初中物理单元复习同步练，通过基础-中档-提升三层设计，覆盖机械和功核心知识点，从单一概念到综合应用，适配教学目标，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|机械基础概念、简单计算|单选1（功估算）、填空11（动滑轮重），巩固物理观念| |中档|滑轮组机械效率、杠杆平衡|单选3（滑轮组比较）、实验19（杠杆探究），提升科学思维| |提升|综合图像分析、多知识点计算|单选7（F-t/v-t图像）、计算20（压强功率效率），强化科学探究|

第九章机械和功同步练习 一、单选题 1．下列数据符合实际的是（　　） A．手托两个鸡蛋匀速竖直抬高1m做功约为10J B．一节新干电池的电压为2V C．家用电冰箱正常工作时的电流约为10A D．一名中学生双脚站在水平地面上时，对地面的压强约为1.2×104Pa 2．李华同学利用如图装置提起水中的物块，下列判断正确的是（    ） A．装置中的滑轮是定滑轮 B．装置中的AOB是省力杠杆 C．装置的机械效率可以达到100% D．物块上表面露出水面前，所受浮力不断减小 3．利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，拉力做的功分别为W甲、W乙，拉力的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别是η甲、η乙（忽略绳重与摩擦），下列关系式中正确的是（　　）    A．F甲＞F乙 B．η甲＝η乙 C．W甲＞W乙 D．P甲＜P乙 4．如图甲所示，用手直接将物体匀速提升h高度，拉力F1做功600J。若用图乙的滑轮组把此物体匀速提升相同高度，拉力F2做功为800J。则（　　） A．滑轮组省力情况为F2＝F1 B．拉力F2做的额外功为200J C．滑轮组的机械效率为60% D．增大动滑轮重可提高机械效率 5．如图物体A在滑轮组的作用下，以0.4m/s的速度水平向左匀速运动10s，已知物体A重500N，受到的摩擦力为120N，拉力F的功率为60W，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为4m B．克服物体A与地面间摩擦力做的功是额外功 C．滑轮组的机械效率为80% D．相同情况下，若用该滑轮组匀速拉动质量更大的物体B，滑轮组的机械效率不会改变 6．如图甲所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，用竖直向下的拉力拉动绳子自由端，使物体A以0.1m/s的速度匀速上升，拉力所做的功W与时间t的关系如图乙所示。已知该工人的重力为650N，物体A的重力为800N。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端拉力的功率为50W B．动滑轮的重力为200N C．该工人对地面的压力为150N D．提升过程中滑轮组的机械效率为90% 7．工人利用如图甲所示的滑轮组提升重为的物体，他用拉力F拉绳，F随时间变化的图像如图乙所示，物体的速度v随时间t变化的关系图像如图丙所示，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，g取。以下说法正确的是（　　） A．在内的有用功为 B．在内物体对地面的压力为 C．使用此滑轮组能匀速提起重为的物体 D．若匀速提升另一物体时机械效率为80%，则提升的物体重力为 8．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． 9．甲装置中，空吊篮A重25N，绕在滑轮上的绳子承受最大拉力100N。小李将A提升到高处，施加拉力F随时间变化关系如图乙，A上升速度随时间变化关系如图丙。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．动滑轮所受的重力为10N B．第1秒末至第2秒末克服滑轮重力做的额外功为40J C．此装置最多能匀速运载200N的货物 D．此装置运载货物最高机械效率为80% 二、填空题 10．将钉子敲入木板时，敲击钉子的力有时会偏离钉子的轴线方向，可能会导致它被敲弯。若偏离的方向是图中的箭头方向，那么在敲击过程中，L较______时钉子更容易弯曲，因为此时对应的力臂较______，使钉子弯曲的作用较大。 11．小明在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶，实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，则动滑轮重为______N。若向水桶重加入更多的水，该动滑轮的效率将______（选填“变大”“变小”“不变”）。    12．跳伞是一项极具挑战的运动，越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经20s下落220m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时40s。则运动员在整个下降过程中的平均速度是______m/s，重力做的功为______J。 13．小黄用如图所示的健身拉力器进行锻炼。 (1)该拉力器上的滑轮均属于___________（选填“定”或“动”）滑轮，使用这种机械___________省功（选填“能”或“不能”）； (2)配重由若干重力为100N金属块组成，若小黄的质量为55kg，那么他一次最多能拉起___________块金属块（不计拉杆重、绳重、摩擦等）。 14．用图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是______（选填“A”或“B”），3s内对物体做的有用功为______ J。    15．如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，该滑轮组绳子自由端移动的速度为______m/s，动滑轮重______N，拉力的功率为______W，滑轮组的机械效率是______%。 16．在我国古代，简单机械就有了许多巧妙的应用，护城河上安装的吊桥装置就是一个例子，如图甲所示，在拉起吊桥过程中，滑轮C属于_________（选填“定”或“动”）滑轮，吊桥可看作支点为_________（选填“A”“B”或“C”）点的杠杆，建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，在匀速起吊重2.4×10³N的物体时，物体在5s内上升了5m，若滑轮组的机械效率为80%，则额外功为_________J，拉力F的功率为_________W。 17．如图所示，小松分别利用A、B两滑轮匀速提起重力均为100N的物体，滑轮重、绳重和摩擦均不计，则F1______ F2（选填“大于”“等于”或“小于”）。若货物以0.1m/s的速度匀速上升时，拉力F2的功率为______W。 三、实验题 18．在做“测滑轮组机械效率”的实验中，小强和同学们组装了如图所示的甲，乙两个滑轮组（每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重）； （1）对于甲图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，只要测出钩码重G，然后竖直向上 _______拉动弹簧测力计使钩码升高，从弹簧测力计上读出拉力值F，即可算出该滑轮组的机械效率η=________； （2）比较甲，乙两滑轮组的机械效率，可知η甲_____η乙（选填“＞”、“＜”或“=”）； （3）实验后小强猜想，对于同一滑轮组（例如图乙），它的机械效率也可能不是固定的，于是他用实验进行了探究，并证明自己的猜想是正确的，你认为小强应采用的正确方法是什么？答：_________； （4）实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计的示数不稳定，有同学认为应静止时读数，你认为他的想法 ________（选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑 _______对滑轮组机械效率的影响。 19．在“探究杠杆的平衡条件”实验中（每个钩码的质量均相同）： （1）挂钩码前杠杆静止的位置如图甲，此时应将平衡螺母向调节，使杠杆在水平位置平衡。这样做的好处是便于___________； （2）杠杆调好后，小石在图乙所示的位置挂了3个钩码，在A点下方挂2个相同的钩码，杠杆恰好在水平位置平衡； （3）取下A点下方所挂钩码，改用弹簧测力计向下拉，如图丙。当弹簧测力计由竖直向下拉改为斜拉时，要使杠杆再次在水平位置平衡弹簧测力计的示数将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）小石发现仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型如右图所示，O为支点，腹部肌肉的拉力F为动力，先将头向前抬起，可以减小___________力臂。在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 四、计算题 20．一辆汽车在平直公路上以72km/h匀速行驶，汽车（车和人）的总质量为，车轮与地面的总接触面积为，汽车发动机牵引力为1000N，效率为30%，汽油的热值为。（假设汽油完全燃烧，g取10N/kg）求： (1)汽车静止时对水平路面的压强； (2)汽车匀速行驶时牵引力的功率； (3)若汽车匀速行驶36km，至少需要消耗多少kg汽油?（计算结果保留到小数点后一位） 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 1．D 【详解】A．手托两个鸡蛋大概需要1N的力，匀速竖直抬高1m做功约为 W=Gh=1N×1m=1J 故A错误，不符合题意； B．一节新干电池的电压为1.5V，故B错误，不符合题意； C．家用电冰箱正常工作时的电流约为1A，故C错误，不符合题意； D．一名中学生的质量约为60kg，双脚站在水平地面上时，与地面的接触面积约为500cm2，中学生双脚站在水平地面上时，对地面的压强约为 故D正确，符合题意。 故选D。 2．B 【详解】A．装置中的滑轮随着重物上下运动，是动滑轮，故A错误； B．O是杠杠AOB的支点，动力臂OB大于阻力臂OA，是省力杠杆，故B正确； C．动滑轮有重力，轮与轴间有摩擦，故机械效率要小于1，装置的机械效率不可能达到100%，故C错误； D．物块上表面露出水面前，物块是全部浸没的，排开水的体积不变，由 可知物块所受的浮力不变，故D错误。 故选B。 3．B 【详解】A．由图可知，承担物重的绳子段数分别为 由题可知，滑轮重、物体重力均相等，忽略绳重与摩擦，根据 可知，甲滑轮组的拉力较小，即F甲＜F乙，故A错误； BCD．物重相等，提升相同的高度，有用功相同；不计绳重与摩擦，滑轮重相同，则做的额外功相同，由 可知，甲、乙两个滑轮组拉力做的总功相等，即 由题意知，甲、乙两个滑轮组做功时间相同，根据可知，其拉力做的功率大小相同，即 由于甲、乙两个滑轮组中有用功、总功均相等，则由 可知，两个滑轮组的机械效率相等，即 故B正确，CD错误。 故选B。 4．B 【详解】A．用F1的力将物体B匀速提升，F1＝G；由图可知，若不计绳重与摩擦，拉力 若不计绳重、动滑轮重与摩擦，拉力 但题目中未说明相关条件，故A不符合题意； B．F1做功600J，F2做功为800J，拉力F2做的额外功为 W额=800J﹣600J＝200J 故B符合题意； C．F1做的功600J为使用滑轮组时做的有用功，F2做的功为800J是总功，滑轮组的机械效率 故C不符合题意； D．增大动滑轮的重力，增大了额外功，根据 知，有用功不变，额外功增大，机械效率减小，故D不符合题意。 故选B。 5．C 【详解】A．由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3，绳子自由端移动的速度 v=nv物=3×0.4m/s=1.2m/s 绳子自由端移动的距离 s=vt=1.2m/s×10s=12m 故A错误； B．由图可知是水平使用动滑轮拉动物体，物体没有沿重力方向移动距离，所以重力不做功；克服物体与地面间的摩擦力做的功为有用功，故B错误； C．有用功 W有=fs物=fv物t=120N×0.4m/s×10s=480J 总功 W总=Pt=60W×10s=600J 滑轮组的机械效率为 故C正确； D．若增加物体的重力，压力增加，物体受到地面的摩擦力增大，则克服物体与地面间摩擦力做的有用功增大，而额外功几乎不变，所以有用功在总功中所占的比例增大，滑轮组的机械效率增大，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】A．由图乙可知，当拉力做的功为400J时，所需时间为4s，则拉力做功的功率 故A错误； B．由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，绳子自由端移动的速度 由可知，绳子自由端的拉力 若不计绳重和摩擦，动滑轮的重力 但题中未说明不计绳重和摩擦，因此动滑轮的重力小于200N，故B错误； C．由力的平衡条件可知，地面对工人的支持力 由力的作用是相互的可知，该工人对地面的压力 故C正确； D．滑轮组的机械效率 故D错误。 故选C。 7．B 【详解】A． 由图丙可知，在2~3s内，物体做匀速运动，物体这段时间内上升的距离为 根据公式可知，在2~3s内动滑轮对重物做的有用功为，故A错误； B．不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，在2~3s内，物体做匀速运动，由图甲可知，承担重物绳子段数为3，由图乙知，此时绳端拉力40N，根据公式可知，动滑轮重力为 由图乙知，在0~1s内，拉力F1=30N，把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到竖直向下的总重力、竖直向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态，所以 则地面对重物的支持力为 根据相互作用力的特点可知，物体对地面的压力为，故B正确； C． 根据公式可知，使用此滑轮组能匀速提起物体的最大重力为 所以使用此滑轮组不能匀速提起重为590N的物体，故C错误； D．滑轮组的机械效率为 当机械效率为80%时，代入数据得 解得，故D错误。 故选B。 8．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。 9．D 【详解】A．由图丙可知，在 内（第2s内）A被匀速提升，由图乙可知拉力F＝20N，由图甲可知，承担动滑轮及物重的绳子股数n＝2，忽略绳重及摩擦，动滑轮重力 故A错误； B．由图丙可知，第2s内A上升的速度，第2s内滑轮上升的高度 第2秒内克服滑轮重做的额外功为 故B错误； C．忽略绳重及摩擦，绳子拉力为 则提升货物的最大重力为 故C错误； D．同一滑轮组，提升的物体越重，效率越高，则此装置提升重物的最大机械效率为 故D正确。 故选D。 10． 大 大 【详解】[1][2]由图像，钉子向左弯曲，L为钉子长度，L较大时，用相同的不沿轴线方向的力敲击时，这个敲击力的力臂会较大，产生的力矩较大即使钉子弯曲的作用较大。 11． 20 变大 【详解】[1]由图可知，承担物重的绳子股数n为2，则动滑轮重 [2]使用同一滑轮组，在提升高度相同时，所做的额外功不变，增加水的重力，增大了有用功，所以有用功在总功中所占的比例变大，机械效率会变大。 12． 8 1.6×105 【详解】[1][2]由图可知匀速运动时速度为5m/s，后20s匀速下降高度为 h2=v2t2=5m/s×20s=100m 总高度为 h=h1+h2=220m+100m=320m 则全程平均速度为 重力做功为 W=Gh=500N×320m=1.6×105J 13．(1) 定 不能 (2)5 【详解】（1）[1]定滑轮是轴的位置固定不动的滑轮，观察可知，该拉力器上的滑轮轴固定不动，所以均属于定滑轮。 [2]根据功的原理，使用任何机械都不省功，所以使用这种机械不能省功。 （2）小黄的质量m＝55kg，根据重力公式，小黄的重力 已知配重的每块金属块重力为，那么他一次最多能拉起的金属块数量 由于金属块的数量必须为整数，所以他一次最多能拉起5块金属块。 14． A 300 【详解】[1]由图甲可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3，则拉力端移动距离s=3h，所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由端运动的s-t图像，而下面的倾斜直线B是物体运动的s-t图像。 [2]由图乙可知，t=3s时，物体运动的高度h=1.5m，对物体做的有用功 W有用=Gh=200N×1.5m=300J 15． 1.5 30 150 90 【详解】[1]由图乙可知，4s时绳子自由端移动的距离为6m，则该滑轮组绳子自由端移动的速度为 [2]由乙图可知绳子自由端和物体移动距离之比为3，故有效绳子段数。物体重力为 不计绳重和摩擦，动滑轮重力为 [3]根据，拉力的功率为 [4]滑轮组的机械效率为 16． 定 B 3000 3000 【详解】[1]滑轮C固定不动，属于定滑轮。 [2]将吊桥看作杠杆时，吊桥可以围绕着B点转动，故B点可以看作支点。 [3][4]重力所做的功为有用功 因为滑轮组的机械效率为80%，所以总功 则额外功为 W额=W总-W有=15000J-12000J=3000J 拉力所做的功为总功，由功率计算公式可得 17． 大于 10 【详解】[1] 由图可知，滑轮A是定滑轮，根据定滑轮的特点，不省力也不费力，且滑轮重、绳重和摩擦均不计，所以F1​=G=100N 滑轮B是动滑轮，根据动滑轮的特点，能省一半力，且滑轮重、绳重和摩擦均不计，所以 因此，F1​大于 F2​。 [2]货物以0.1m/s的速度匀速上升，动滑轮省力但费距离，动滑轮中绳子自由端移动的速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s 根据公式，则拉力F2​的功率P=F2v=50N×0.2m/s=10W 18． 匀速 ＜ 使用同一滑轮组，改变被提升钩码的个数，分别测出机械效率并比较 不正确 摩擦 【详解】（1）[1]利用二力平衡的条件可知，只有让钩码匀速上升，此时滑轮对钩码的拉力的大小才会等于钩码的重力，测力计的示数才等于拉力的大小。 [2]由甲图可知，此滑轮组有5段绳子与动滑轮接触，所以此滑轮组由5段绳子承担物重，所以s=5h，其机械效率为 （2）[3]两滑轮组提升物体的重力相等，甲的动滑轮多，所以做的额外功多，根据 可知，甲的额外功大于乙的额外功，有用功相同，所以甲的机械效率低。 （3）[4]滑轮组的机械效率与被提升物体的重力也有关系，所以可以通过改变提升物体的重力来测量滑轮组的机械效率进行比较，所以正确的方法是使用同一滑轮组，改变被提升钩码的个数，分别测出机械效率并比较。 （4）[5][6]在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服绳与轮之间的摩擦，所以测得的拉力偏小，所以他的想法是不正确的，因为他没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响。 19． 测量力臂 变大 阻 变小 【详解】（1）[1]杠杆在水平位置平衡，力臂落在杠杆上，这样做的好处是便于测量力臂。 （3）[2]由图丙得，当弹簧测力计由竖直向下拉改为斜拉时，测力计对杠杆的拉力的力臂变小，钩码对杠杆的拉力与其力臂的乘积不变，由杠杆平衡条件得，测力计对杠杆的拉力将变大。 （4）[3]仰卧起坐时先将头向前抬起，可以使重心往前移动，支点到重心作用线的距离变短，即可以减小阻力臂。 [4]在平躺至坐起的过程中，重心逐渐上升，阻力臂逐渐变短，当重力与动力臂不变时，由杠杆平衡条件得，运动员肌肉所施加的动力变小。 20．(1)； (2)； (3) 【详解】（1）汽车静止时对水平路面的压力为 则汽车静止时对水平路面的压强为 （2）汽车匀速行驶时牵引力的功率为 （3）汽车匀速行驶36km，牵引力做功为 则汽油完全燃烧放出的热量为 则消耗汽油质量为 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 $