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，以功、功率、机械效率及杠杆、滑轮等核心知识为载体，通过生活情境、实验探究和实际应用，落实物理观念与科学探究素养，适配单元复习巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|功与功率辨析、杠杆分类、滑轮组效率|结合《天工开物》制盐装置等传统文化情境| |实验题|2题|杠杆平衡条件、动滑轮机械效率|通过多组数据对比，培养科学推理与质疑创新能力| |计算题|2题|浮力与滑轮组综合、机械效率计算|联系建筑打捞等实际场景，体现科学态度与社会责任|

第九章机械和功章末检测 一、单选题 1．关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（    ） A．做功时间越少，机械的功率越大 B．功率大的机械，做功一定快 C．做有用功越多，机械效率越高 D．机械效率越大，功率一定越大 2．下列杠杆中，费力的杠杆是（　　） A． B． C． D． 3．《天工开物·作咸》中关于制盐有着详细的记录，制盐首要任务是“取卤”，如图甲是取卤装置，其简化原理如图乙，此时卤桶内装卤水100kg，在大小为1200N的拉力F作用下匀速上升5m，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是（g取10N/kg）（　　） A．该取卤装置的优点是可以省力 B．卤桶的重力为200N C．该取卤过程中的效率为75% D．绳子自由端移动的距离为10m 4．建筑工地上，工人常运用简单机械提高工作效率。如图所示，用100N的拉力F向下拉轻绳，将重320N的物体从斜面底端匀速拉至顶端。不计空气阻力，忽略绳与滑轮间的摩擦，已知斜面长4m，高1m，则对于此过程，下列说法正确的是（　　） A．图中的滑轮可以省力 B．物体受到的摩擦力大小为20N C．有用功为1280J D．此装置的机械效率为83.3% 5．如图1所示，轻质杠杆可绕O点转动，在C点悬挂一重为G的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，其力臂记为l，保持杠杆水平静止，此时F与的关系图线为图2中的①，经过几次操作后，仍保持杠杆水平静止，图2中作出的图线对应的操作可能是（　　） A．将电子测力计顺时针转动30°→图线③ B．将M从C点移到A点→图线① C．增加物体M的质量→图线② D．将电子测力计从B点移到A点→图线④ 6．如图所示，重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力分别为F1、F2、F3、F4。则力最小的是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 7．如图所示，晓彤用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．购物车的重力对其做了功 B．没有力对购物车做功 C．推力对购物车做了功 D．若晓彤撤去对车的水平推力，晓彤仍对车做功 8．如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，已知AO=CO=CB，在C点挂一个重60N的金属球。要使杠杆在水平位置平衡且最省力，则应该（　　） A．在A点施加一个竖直向下的力，大小为60N B．在B点施加一个竖直向下的力，大小为60N C．在A点施加一个竖直向上的力，大小为30N D．在B点施加一个竖直向上的力，大小为30N 9．如图所示，用滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（　　） A．减小定滑轮的重力 B．减小动滑轮的重力 C．增大重物上升的速度 D．增大重物上升的高度 10．如图甲所示，用拉力F竖直向上匀速提升重360N的货物，货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。动滑轮重40N，不计绳重和摩擦，则（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s B．拉力F为400N C．该装置可以省功 D．动滑轮的机械效率为90% 二、填空题 11．用水平的力拉着大车沿较平滑的路面前进一段路程，力对车做的功为，功率为，用相同的力拉着小车沿较粗糙的路面在相同一段时间内前进同样一段路程，力对车做的功为，功率为，则和和的关系是：______________________。（均选填“>” “<”或“=”） 12．如图所示，想让一根筷子在手中沿竖直方向保持相对稳定，分别采用了以下三种做法。其中，最容易做到的是图_____（选填“甲”“乙”或“丙”），你的依据是____________________________________________________________。 13．如图所示，铁块重5N，吸附在竖直的磁性黑板上，用竖直向上8N的力F1推动铁块，恰能使其匀速向上运动2m，则推力F1对铁块所做的功为________J。若撤去F1，改用另一个平行于黑板的力F2使铁块匀速下降，则F2=_________N，方向__________。 14．如图，水平地面上一个重为100N的物体，在大小为30N的水平拉力F的作用下向左做匀速直线运动，在10s的时间内通过的距离为4m，物体运动过程中拉力F做功为______J，拉力F做功的功率为______W。 15．将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重60N，B重10N，则A所受桌面的摩擦力大小为________N，方向为________；若对A，施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，则拉力F大小为________N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦） 三、作图题 16．一木块沿水平面向右滑行并冲上斜坡，请画出木块从最高点返回到原位置过程中重力做的功与时间的关系图像。 四、实验题 17．实验小组在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有刻度均匀的杠杆、支架、刻度尺、细线和重为0.5N的相同钩码若干个，已知杠杆上每个小格长度为5cm。 (1)如图甲所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向___________（左/右）调节。直到杠杆在___________位置平衡，目的是便于测量___________； (2)小中同学完成某次操作后，实验现象如图乙所示，他记录的数据为动力 F1=1.0N，动力臂 L1=0.30m，阻力 F2=1.5N，则阻力臂 L2=___________m； (3)小中同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臀=阻力×阻力臂”的结论，小华同学认为他的做法不合理，理由是___________ ； (4)小庆同学利用图乙所示的器材，测出多组数据后，得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。与小组同学交流后，小华同学为了判断小庆同学的结论是否正确，她利用图丙中水平平衡的杠杆（OD>OA=OC）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。 ①在A处悬挂钩码，使杠杆平衡，再把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。C 处与A 处相比，支点到力的作用点的距离___________（变小/不变/变大）； ②把A处悬挂的钩码改挂在D 处，发现杠杆仍保持平衡，D处与A处相比，___________的距离不变； ③由此判断小庆的观点是___________（正确/错误）的。 18．在“再探动滑轮”活动中，实验装置如图所示： 序号 动滑轮重G1/N 钩码重G2/N 钩码上升高度h/cm 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率 1 0.1 1 10 0.6 20 83.3% 2 0.1 2 10 1.1 20 3 0.2 3 10 1.8 20 83.3% (1)在测量作用在绳端的拉力时，要竖直向上_________拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升； (2)上表是某同学实验时记录的实验数据：分析表中数据可知： ①第2次实验中，动滑轮的机械效率是_________（百分数前保留一位小数）； ②若在第3次实验中，物体上升的速度为0.1m/s，则拉力F的功率是_________W； ③对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将_________。提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将_________。 五、计算题 19．工人使用下图装置打捞水池中的石料，石料体积为，重1300N，工人用300N的拉力匀速打捞石料（石料未露出水面，不计绳重、摩擦和水对石料的阻力，取10N/kg，）。 (1)石料浸没在水中受到的浮力是多大？ (2)滑轮组的机械效率是多大？ (3)当石料完全露出水面后，石料保持匀速上升，此时滑轮组的机械效率是多大？（答案保留一位小数） 20．如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10s的时间内，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m，已知拉力F为400N，建筑材料的重力G为900N，求这个过程中： (1)拉力做的功； (2)拉力F的功率； (3)此滑轮组的机械效率。 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 B D B B C B C D B D 1．B 【详解】A．根据，做功多少不确定，所以做功时间少，机械的功率不一定大，故A错误； B．功率表示物体做功的快慢，功率大的机械，做功一定快，故B正确； C．机械效率是有用功与总功的比值，做有用功多，机械效率不一定高，故C错误； D．机械效率是有用功与总功的比值，功率表示物体做功的快慢，二者没有直接联系，机械效率大，功率不一定大，故D错误。 故选B。 2．D 【详解】A．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．锄头在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】A．图乙中的取卤装置由两个定滑轮组成，定滑轮的本质是等臂杠杆，其作用只能改变力的方向，不能省力，故A错误； B．忽略绳重和摩擦，定滑轮不省力，绳端拉力等于悬挂物的总重力，即 卤水重力 求得卤桶的重力，故B正确； C．该过程中的有用功是克服卤水重力做的功，总功是拉力做的功，绳子自由端移动距离s等于卤桶上升距离h，求得机械效率，故C错误； D．因为定滑轮不费距离，所以绳子自由端移动的距离等于卤桶上升的高度，即，故D错误。 故选B。 4．B 【详解】A．图中的滑轮为定滑轮，可以改变力的方向，但不能省力，故A错误； BC．已知，，根据有用功公式，得 根据总功公式，，，得 则 额外功用于克服斜面摩擦力，由得物体受到的摩擦力 故B正确，C错误； D．根据机械效率公式，代入数据得此装置的机械效率 故D错误。 故选B。 5．C 【详解】O为支点，阻力臂为lM，拉力F的力臂l，根据杠杆平衡条件可得F×l=G×lM 则拉力 A．将电子测力计顺时针转动30°，此时阻力G和阻力臂lM不变，其乘积大小不变，则动力与动力臂的乘积不变，则拉力F和的关系图线不变，仍为①，故A不符合题意； B．物体移到A点，阻力臂lM变小，根据 可知，在不变时，拉力F变小，则对应的图线为④，故B不符合题意； C．增加物体M的质量，阻力G变大，根据 可知，在不变时，拉力F变大；由于拉力F和成正比，所以对应的图线为②，故C符合题意； D．电子测力计从B点移到A点，此时阻力G和阻力臂lM不变，拉力F和的关系图线不变，仍为①，故D不符合题意。 故选C。 6．B 【详解】根据定滑轮的特点可知，不省力，在不计机械自重和摩擦的情况下，故；由图可知，绳子段数为3段，在不计机械自重和摩擦的情况下，；由杠杆的平衡条件可知，，；当斜面与水平面夹角为时，。综上可知，力最小的是F2，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．C 【详解】 A．购物车在水平地面上运动，在重力的方向上（竖直向下）购物车没有移动距离，所以重力不做功，故A错误； BC．购物车在水平推力的方向上移动了距离，所以推力对购物车做了功，故C正确，B错误； D．若晓彤撤去对车的水平推力，购物车没有受到推力的作用，晓彤仍对车做功，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】已知支点在O点，在杠杆的A、B两点都可以施加一个力使得杠杆在水平位置平衡，因为，所以在B点施加一个竖直向上的力最省力，由杠杆的平衡条件可得，即，解得，ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 9．B 【详解】用滑轮组竖直向上提升重物时，有用功为 W有=G物h 不计绳重和摩擦，额外功为 W额=G动h 总功为 W总=W有+W额=G物h+G动h 则滑轮组的机械效率为 由此可知，滑轮组机械效率的高低与重物上升的速度、重物上升的高度、定滑轮的重力无关，减小动滑轮的重力，可减小额外功，能提高滑轮组的机械效率。 故选B。 10．D 【详解】A．由图甲可知，承担物重的绳子段数为2，由图乙可知，0~4s内，货物移动的距离为2.0m，则绳子自由端移动的距离 所以，绳子自由端移动的速度，故A不符合题意； B．不计绳重和摩擦，拉力，故B不符合题意； C．使用该装置可以省力，根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故C不符合题意； D．由题意可得，该动滑轮的机械效率 故D符合题意。 故选D。 11． = = 【详解】[1]两次水平拉力相等，通过的路程相等，根据W=Fs知，拉力F所做的功相等，即W1=W2。 [2]由题知，第2次用相同的力F拉着小车沿较粗糙的路面在相同一段时间内前进同样一段路程，两次所用时间相同，根据知，P1=P2。 12． 丙 见解析 【详解】[1][2]想让一根筷子在手中竖直方向保持相对稳定，分别采用了以下三种做法，其中，最容易做到的是图丙所示，依据是重心越高，下方越容易调节支点位置，使得二力平衡。 13． 16 2 竖直向上 【详解】[1]根据功的计算公式，已知，，则推力做的功 [2]当铁块匀速向上运动时，在竖直方向上受到竖直向上的推力、竖直向下的重力和竖直向下的摩擦力，根据力的平衡条件，这三个力的合力为0，即 已知，，则摩擦力 因为滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，当铁块匀速下降时，压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变，仍为3N，方向竖直向上（因为摩擦力总是阻碍物体相对运动，铁块匀速下降，相对黑板向下运动，所以摩擦力向上）。当铁块匀速下降时，在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力和推力，根据力的平衡条件可得 则 [3]因为要使铁块匀速下降，需平衡重力与摩擦力的差值，方向与摩擦力同向，即竖直向上。 14． 120 12 【详解】[1]物体运动过程中拉力F做功为 [2]拉力F做功的功率为 15． 20 水平向左 40 【详解】[1][2]如图所示，物体A和B通过动滑轮相连，动滑轮上有2段绳子，已知B重10N，物体B恰好匀速下降，则A匀速向右运动，说明物体A处于平衡状态，则A所受地面的摩擦力与动滑轮的钩子拉A的力是一对平衡力，大小相等，方向相反，则A所受桌面的摩擦力大小f=F拉=2GB=2×10N=20N A匀速向右运动，则A所受桌面的摩擦力方向为水平向左。 [3]若对A施加一个水平向左的拉力F，则物体A受到三个力的作用，分别为水平向左的拉力F、水平向右的拉力2GB、水平向右的摩擦力20N，三个力使A匀速向左运动，则拉力F=f+F拉=f+2GB=20N+2×10N=40N 16． 【详解】木块从最高点返回到原位置过程中，木块的重力竖直向下，在竖直方向上通过了距离，由于木块在下滑过程中做加速运动，所以做功越来越快，根据功、功率的计算公式可得，功随着时间的延长越来越大，作图如下： 17．(1) 右 水平 力臂 (2)0.20 (3)实验次数太少，结论不具有普遍性 (4) 不变 力臂 错误 【详解】（1）[1][2]调节杠杆在水平位置平衡，由图甲可知，杠杆右端偏高，所以左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡。 [3]当杠杆在水平位置平衡时，力臂可以在杠杆上直接读取，便于测量力臂。 （2）由杠杆平衡条件，可知 解得 （3）只有一次实验得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂。这种结论很具有偶然性，不合理。要进行多次实验，总结杠杆平衡条件。 （4）[1]由题意知道 ，OD＞OA=OC 当把A处悬挂的钩码改挂在C处，支点到力的作用点的距离不变，力臂的大小改变，所以杠杆不再平衡。 [2]把A处悬挂的钩码改挂在D处，支点到力的作用线的距离相同，即力臂的大小不变，所以杠杆仍保持平衡。 [3]由①②知道，影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离，故小庆的观点是错误的。 18．(1)匀速 (2) 90.9% 0.36 变大 变小 【详解】（1）在测量作用在绳端的拉力时，根据二力平衡的条件可知，要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升。 （2）[1]第二次实验中动滑轮的机械效率是 [2]图中连接动滑轮绳子的股数是2股，则绳子移动的速度是 拉力F的功率是 [3]1、2实验中，动滑轮的重力相同，额外功不变，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，有用功变大，则机械效率将增大。 [4]比较2、3实验，提升相同重力的钩码时，有用功相同，动滑轮的重力增大，额外功增大，则其机械效率将减小。 19．(1)石料浸没在水中受到的浮力是600N (2)滑轮组的机械效率约为 (3)滑轮组的机械效率约为 【详解】（1）石料浸没在水中，排开水的体积等于石料的体积。设石料体积为，石料浸没在水中受到的浮力为。 根据阿基米德原理，石料受到的浮力为：。 （2）石料在水中被匀速提升时，滑轮组需要克服的拉力（有用拉力）为石料的视重。 。 设工人的拉力为，动滑轮的重力为，承担动滑轮和物体的绳子段数为。 根据滑轮组的省力公式（不计绳重和摩擦）：， 因为动滑轮有重力，即，所以。 代入数据：，解得。 结合滑轮组的常见构造，应取整数，故。 此时滑轮组的机械效率为： （3）首先，根据石料在水中的受力情况计算动滑轮的重力。 由可得：。 当石料完全露出水面后，滑轮组需要克服的拉力为石料的重力，即。 此时工人的拉力为：。 此时滑轮组的机械效率为：。 20．(1)1200J (2)120W (3)75% 【详解】（1）由图可知， n =3，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m，则绳子自由端移动的距离   已知拉力F为400N，总功 （2）时间为10s，拉力 F 的功率 （3）拉力做的有用功为 此滑轮组的机械效率 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 $