第11章机械与功 单元练习-2025-2026学年教科版八年级下册物理

**基本信息** 初中物理第11章机械与功单元卷，围绕功、机械效率、滑轮/斜面等核心知识点，融合神舟二十号、《天工开物》、物流机器人等真实情境，强化物理观念与科学思维，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|11题|功的计算（1题）、滑轮组机械效率（2题）、动滑轮特点（4题）|以《天工开物》木质滑轮（4题）、神舟二十号电动滑轮（8题）考查科学推理| |填空题|7题|定/动滑轮实质（12题）、功率计算（13题）、杠杆分类（16题）|结合春晚机器人手臂（16题）体现物理与生活联系| |实验题|1题|登楼做功快慢比较（19题）|通过控制变量法培养科学探究能力| |计算题|1题|牵引力功率与力（20题）|物流机器人情境考查能量观念应用|

第11章机械与功同步练习 一、单选题 1．小峰用10N的水平推力推着重100N的行李箱在水平地面上行走了80m，则（　　） A．推力对行李箱做的功是800J，重力对行李箱没有做功 B．推力对行李箱做的功是8000J，重力对行李箱没有做功 C．推力对行李箱做的功是8000J，重力对行李箱做的功是800J D．推力对行李箱做的功是800J，重力对行李箱做的功是8000J 2．某同学根据如图所示的器材测量滑轮组的机械效率。测量数据如下表。则测量的机械效率约为（     ） 钩码重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳自由端移动的距离s/m 机械效率 1.0 0.1 0.5 0.3 A．70.5% B．80.3% C．66.7% D．57.8% 3．如图，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是（　　） A．甲方式可以省力 B．乙方式不能改变力的方向 C．货物若提升1m，乙方式绳子自由端拉动3m D．甲、乙两种方式，有用功相同 4．明代科学家宋应星的著作《天工开物》中详细描述了各种机械装置的工作原理和应用，其中就包括了滑轮的使用，对如图所示的古代木质滑轮，下列说法正确的是（　　） A．使用此滑轮可以省功 B．此滑轮一定可以改变力的方向 C．使用木质滑轮的机械效率一定高于铁质滑轮 D．若动滑轮质量越大，提升同一重物所需的拉力越大 5．往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面匀速推上去。如图所示，工人用长的斜面，把的重物提高。若实际用力为，则下列说法正确的是（　　） A．克服斜面摩擦力做的功是有用功 B．重物受到的摩擦力为 C．斜面的机械效率为80% D．假设斜面光滑且物体有一个初速度，那么不用推力物体靠惯性就可以到达顶端 6．如图甲所示，小明用的力，将一个木箱沿斜面匀速拉到平台上，木箱由底端运动到顶端用时10s，此过程中的总功、额外功如图乙所示。则该过程中（　　） A．木箱与斜面间的摩擦力为80N B．木箱在斜面上通过的距离为2.5m C．斜面的机械效率为80% D．拉力做功的功率为15W 7．如图甲所示，工人师傅利用动滑轮将重360N的货物匀速提起，拉力F=200N，货物上升的高度与所用时间关系的图像如图乙所示，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．动滑轮的重力 B．货物上升的速度 C．拉力的功率 D．动滑轮的机械效率 8．4月24日神舟二十号载人飞船发射取得圆满成功，中国载人航天在“东方红一号”发射55载之际开启第20次神舟问天之旅。如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速提升3m，电动滑轮做的有用功和额外功比例分布图如图丙所示。g取10N/kg，以下分析正确的是（　　） A．电动滑轮做的总功为8×104J B．绳子自由端移动的速度为0.3m/s C．电动滑轮的功率为8×104W D．适当增加滑轮重可以提高机械效率 9．如图所示，某人将物体沿水平方向匀速拉动了，所用时间为。物体和地面之间的摩擦力320N，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．、、处绳子受力的大小关系是 B．绳子A处向上的速度为 C．动滑轮重为 D．拉力做功的功率为 10．如图所示，甲、乙两个滑轮组是用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成，提升相同的重物，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（　　）   A．不知重物上升的高度，机械效率无法确定 B．甲拉力大，机械效率较高 C．乙较省力，机械效率相同 D．若以更快的速度提升重物，滑轮组机械效率增大 11．如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s＝1.2m、高h＝0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则（　　） A．有用功为1.35J，机械效率为75% B．有用功为2.16J，机械效率为62.5% C．有用功为1.35J，机械效率为62.5% D．有用功为1.35J，机械效率为100% 二、填空题 12．如图所示，分别用滑轮A、B匀速提升甲、乙两个所受重力相同的物体（不计滑轮重力、绳子重力及摩擦力）。滑轮A实质上是一个________杠杆；拉力F1________F2（填“>”“<”或“=”）。 13．用如图所示的滑轮组，在时间t内，将重为G的货物匀速提升了h，人对绳子竖直向下的拉力恒为F，则拉力F的功率为______，额外功为______。 14．如图所示，在足够长的水平面上，小杰用80N的水平推力推着箱子做匀速直线运动，6s内运动的路程为3m，箱子的运动速度是 _____，推力做的功是 _____，推力功率是 _____。（不考虑空气阻力） 15．用如图所示的滑轮组，将重为20N的物体以0.2m/s的速度匀速提升，拉力F=15N，拉力的功率为 ___________W，若不计绳重及摩擦，动滑轮的重力为 ___________N。 16．如图所示是火遍全网的2025年春晚节目《秧BOT》，一群穿着花棉袄的机器人在舞台上扭起了秧歌，还玩着转手绢、抛手绢等花样，动作极其灵巧。机器人的手臂与人的手臂相似，当它通过曲臂动作提起手绢时，其手臂相当于________（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。“抛手绢”环节，抛出去的手绢在上升过程中，机器人对手绢________（填“做了功”或“不做功”）。 17．用如图所示的滑轮组拉动物体A，使物体A以0.2m/s的速度水平向左匀速运动10s。已知物体A重500N，物体A受到的摩擦力为120N，拉力F的功率为30W，则：拉力F的大小为______N，滑轮组的机械效率为______。 18．如图所示，斜面长，高，用大小为沿斜面向上的拉力，将重的铁块A从底端匀速拉到顶端，则有用功是__________J，额外功是__________J，斜面的机械效率为__________ 三、实验题 19．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）。 四、计算题 20．今年我国快递年业务量首破700亿件，可使用如图的物流机器人提高配送效率。已知物流机器人空载时在平直道路上匀速行驶，在100s内前进的路程是200m，牵引力做功4×104J，求： （1）机器人空载匀速行驶时牵引力做功的功率为多少W？ （2）机器人空载匀速行驶时，牵引力为多少N？ 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．A 【详解】推力对行李箱做的功 W=Fs=10N×80m=800J 行李箱在竖直方向上通过的距离为0，重力对行李箱没有做功。 故选A。 2．C 【详解】由表格数据可知，所做的有用功 所做的总功 由机械效率公式可得，测量的机械效率为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选 C。 3．D 【详解】A．甲图中，所用的滑轮都是定滑轮，不能省力，故A错误； B．乙图中，滑轮组由一个动滑轮及一个定滑轮组成，向下用力，将物体向上提起，所以乙能改变力的方向，故B错误； C．乙方式中，滑轮组承重绳子为2根，所以提升货物1m，乙方式绳子自由端拉动了2m，故C错误； D．甲、乙两种方式，将同一货物匀速提升同一高度，据W=Gh知，所做的有用功相同，故D正确。 故选D。 4．D 【详解】A．使用任何机械都不省功，使用此滑轮不可以省功，故A错误； B．滑轮作为动滑轮使用时可以省力，但不能改变方向，故B错误； C．滑轮的机械效率与滑轮的材料无关，使用木质滑轮的机械效率不一定高于铁质滑轮，滑轮的机械效率还与物体的重力、摩擦等有关，故C错误； D．若滑轮为动滑轮，它的质量越大，提升同一重物时，不计绳重和摩擦，由 可知，所需的拉力越大，故D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．克服斜面摩擦力做的功是额外功，故A错误； B．把重物沿斜面匀速推上去，故重物处于平衡状态，重物受到的摩擦力等于推力，大小为500N，故B错误； C．此过程所做有用功为 W有＝Gh＝1200N×1m＝1200J 推力所做总功为 W总＝Fs＝500N×3m＝1500J 则斜面的机械效率为 故C正确； D．假设斜面光滑且物体有一个初速度，但是物体受重力作用，不用推力，物体上升需克服重力，紧靠惯性不一定能到达顶端，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】AB．由图乙可得，木箱在斜面上通过的距离 额外功是克服摩擦力做的功，故摩擦力为 故A不符合题意，B符合题意； C．斜面的机械效率为 故C不符合题意； D．拉力做功的功率为 故D不符合题意。 故选B。 7．D 【详解】A．不计绳重和摩擦，绳子承重段数是2段，由可得，动滑轮的重力 故A错误； B．由货物上升的高度与所用时间关系的图象可得，货物上升的速度 故B错误； C．绳子移动的速度 拉力的功率 故C错误； D．不计绳重和摩擦，动滑轮的机械效率 故D正确。 故选D。 8．A 【详解】A.电动滑轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速提升3m，则克服飞船部件重力做的有用功为 由图丙可知，有用功占总功的，则电动滑轮做的总功为 故A正确； B.由图乙可知，，绳子自由端移动的速度为 故B错误； C.电动滑轮的功率为 故C错误； D.适当增加滑轮重，则额外功会增加，而有用功不变，根据 可知，机械效率会降低，故D错误。 故选A。 9．B 【详解】A．由图可知，A与C都是在同一根绳子上，受到的力大小相等，故A错误； B．由图可知，承担动滑轮绳子段数，且物体运动速度，所以绳子自由端移动速度，因为A在绳子上，所以绳子A处向上的速度为，故B正确； C．由题可知，不计绳重和滑轮组的摩擦，此时拉着物体做匀速直线运动，即物体处于平衡状态，在水平方向上，绳子B对物体的拉力等于物体的摩擦力，所以滑轮组所做的有用功为克服物体受到的摩擦力所做的功，根据滑轮组工作规律有 即，故C错误； D．由图可知，承担动滑轮绳子段数，不计绳重和滑轮组的摩擦，根据滑轮组工作规律有 所以拉力做功的功率，故D错误。 故选 B。 10．C 【详解】AD．滑轮组机械效率 由上式可知，滑轮组机械效率的大小与物体上升的高度、提升速度无关，所以不知重物上升的高度，机械效率可以确定，以更快的速度提升重物，滑轮组机械效率不会增大，故AD错误； BC．从图中可以看出，甲图是有两段绳子在拉重物，故甲图的拉力 乙图有三段绳子在拉重物，故乙图的拉力 所以两个滑轮组的省力程度不同，乙较省力。因为两图的动滑轮和绳子是完全相同的，所以额外功相同，提升相同的高度，做的有用功相同，总功相同，根据可知，两滑轮组的机械效率是相同，故C正确，B错误。 故选C。 11．C 【详解】有用功 总功 机械效率 故选C。 12． 等臂 > 【详解】[1]在不计滑轮重力、绳子重力及摩擦力时，定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆，使用动滑轮最多能省一半力。由图可知，滑轮A是定滑轮，实质上是一个等臂杠杆。 [2]不计滑轮重力、绳子重力及摩擦力，滑轮A是定滑轮，则；滑轮B是动滑轮，绳子段数为2，则，故拉力F1＞F2。 13． 【详解】[1]由图可知，连接动滑轮的绳子的段数为2，则拉力F移动的距离为 则拉力做功为 拉力的功率为 [2]由题可知，有用功为 则额外功为 14． 0.5m/s 240J 40W 【详解】[1]箱子的运动速度 [2]推力做的功 [3]推力的功率 15． 6 10 【详解】[1]由图知，绳子承重股数n=2，则绳子自由端移动的速度为 由 可得，拉力的功率 [2]不计绳重和摩擦，拉力为 即 动滑轮的重力为 16． 费力 不做功 【详解】[1]做曲臂动作时，手臂提起手绢的力是动力，手绢对手臂的作用力是阻力，则动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 [2]抛出去的手绢在上升过程，机器人对手绢没有力的作用，对手绢不做功。 17． 50 80% 【详解】[1]由图知，n=3，绳子自由端移动的速度 v=nv物=3×0.2m/s=0.6m/s 由 得拉力大小 [2]物体移动的距离 s物=v物t=0.2m/s×10s=2m 拉力端移动的距离 s=ns物=3×2m=6m 拉力做的有用功 W有=fs物=120N×2m=240J 拉力做的总功 W总=Fs=50N×6m=300J 滑轮组的机械效率 18． 4 1 80% 【详解】[1]铁块重力G=10N，斜面高为h=0.4m,有用功 [2]拉力F=5N，斜面长s=1m，拉力所做总功 额外功 [3]斜面的机械效率 19．(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） 20．（1）400W；（2）200N 【详解】解：（1）在某平直道路上匀速行驶100s，牵引力做功为4×104J，牵引力做功的功率 （2）由W=Fs得机器人空载匀速行驶时的牵引力为 答：（1）机器人空载匀速行驶时牵引力做功的功率为400W； （2）机器人空载匀速行驶时，牵引力为200N。 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 $