摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦八年级下册“机械与功”章末复习,以生活情境(登山、指甲刀)和科技实例(雪龙2号破冰船)为载体,全面考查功、功率、机械效率及杠杆、滑轮应用,适配期末复习,强化物理观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选题|7|功、功率、机械效率概念辨析|结合生活实例(如举杠铃、推车)考查做功条件|
|多选题|6|功与功率计算、平衡力、杠杆应用|综合考查匀速运动中功和功率关系(如汽车行驶)|
|填空题|9|杠杆类型、功和功率计算、机械效率|融入工具使用(瓶起子、镊子)与科技数据(破冰船推力)|
|计算题|1|滑轮组机械效率计算|结合具体拉力和提升高度,强化科学推理|
|实验探究题|1|杠杆平衡条件|通过钩码悬挂考查模型建构与实验操作|
|综合题|2|传统工具(舂米)、绞车机械效率|联系文化传承与工程应用,体现科学态度与责任|
内容正文:
第十一章 机械与功 章末复习-2025-2026学年物理教科版 八年级下册
一、单选题
1. 关于功、功率、机械效率的说法中正确的是( )
A.物体沿力的方向移动的距离越远,力做的功就越多
B.力做的功越多,力的功率就越大
C.力做的功越快,力的功率就越大
D.有用功越大,机械效率就越大
2.下列描述的情景中,力对物体做功的是( )
A.运动员举着杠铃保持静止
B.起重机将物体向上提升一定高度
C.用力推车,车未动
D.用力提着水桶水平匀速前进
3.星期天的早晨小明去登山采用两种路径登山,一种是从东面陡坡登上山顶,用了15分钟;另一种是从西面缓坡登上山顶,用了7分钟(设山下地面相平,不计摩擦)。则下列说法正确的是( )
A.从东面登山,克服自身重力做功多一些
B.从东面登山和从西面登山,克服自身重力做功一样多
C.从东面登山的功率大
D.两种登山方式功率一样大
4.下列生活中的数据最接近实际的是( )
A.托起两个鸡蛋约用10N的力
B.重500N的同学从一楼爬到三楼,功率约为150W
C.用30N的推力将重20N的实心球投掷到6m远,推力对实心球做功180J
D.测试男生1000m跑步时,一普通男生对地面的压强约为1×103Pa
5.如图,水平向右的力F1和竖直向上的力F2大小相等,分别沿水平、竖直方向拉不同的物体,两物体运动的距离sAB=sCD,运动时间tAB<tCD,比较两种情况下拉力所做的功和功率( )
A.CD段的功较多 B.AB段与CD段的功一样多
C.CD段的功率大 D.AB段与CD段的功率一样大
6.如图所示,工人师傅在5s时间内,利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=300N,拉动的距离s=5m,物体提升的高度h=2m。下面说法错误的是( )
A.拉力做的功大小为1500J B.斜面的机械效率是80%
C.物体受到的摩擦力为60N D.拉力的功率为240W
7.用如图所示的滑轮组提起物体A,当卷扬机用500N的力拉钢丝绳,使物体A在10s内匀速上升1m的过程中,滑轮组的机械效率为80%,不计绳重及摩擦,下列判断正确的是( )
A.物体A的重力为400N B.动滑轮的重力为200N
C.卷扬机做的有用功为1200J D.卷扬机做功的功率为120W
二、多选题
8.平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,如果在相同时间内通过的路程之比为3∶2,则甲与乙( )
A.牵引力做功之比为3∶2 B.牵引力做功之比为2∶3
C.汽车所受的阻力之比为3∶2 D.牵引力的功率之比为3∶2
9.如图所示,水平桌面上有一铁块,由绕过定滑轮的细绳与重6N的沙桶相连且保持静止。不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,以下分析正确的是( )
A.使用定滑轮是为了省力
B.铁块受到绳子的拉力为6N
C.铁块对桌面的压力和重力是一对平衡力
D.若剪断绳子,铁块由于惯性将保持静止
10.如图所示,平板支撑是一种有效的肌肉训练方法,具有多种作用和好处。当人支撑在地面上静止时,说法正确的是( )
A.以脚为支点,人相当于省力杠杆
B.地面对前臂的支持力等于人的重力
C.静止支撑的过程中,支持力对人不做功
D.人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力
11.小明送奶奶一个带放大镜的指甲刀(如图所示),放大镜的焦距为3cm。关于此放大镜,下列说法正确的是( )
A.放大镜是一种中间薄、边缘厚的透镜
B.放大镜到刀口的距离应调到小于3cm
C.剪指甲时,看到的是指甲正立、放大的虚像
D.按压手柄时,手离刀口越远,越费力
12.踢毽子起源于汉代。高承《事物纪原》记载:“今时小儿以铅锡为钱,装以鸡羽,呼为毽子,三四成群走踢……”。如图所示,与踢毽子相关物理知识的说法正确的是( )
A.踢毽子时,脚感到疼是因为力的作用是相互的
B.因为惯性的作用,踢出的毽子会继续向上运动
C.毽子上升过程中受到重力和脚对它的踢力
D.毽子下落过程中,重力对毽子做了功
13.如图示,在水平拉力F的作用下,物体A沿水平面以速度v向右匀速运动了距离s,若物重为G ,桌面对物体的摩擦力为 f(滑轮重、滑轮与轴间的摩擦及绳重不计)。下列说法正确的是( )
A.有用功的功率为 f v B.拉力F的功率为2 F v
C.装置的机械效率为 D.额外功为(3F - f )s
三、填空题
14.如图所示,瓶起子是 杠杆(选填“省力”或“费力”);国旗杆顶部的滑轮的作用是 。
15.用8N的水平拉力,使质量为10kg的物体沿水平方向匀速移动10m,则拉力做的功是 J,重力做的功是 J。
16.在实验过程中,我们经常用到镊子,如图所示,当用镊子夹取物体时,镊子相当于 (选填“省力”或“费力”)杠杆;若手压的位置越靠近C点,则夹起物体时所需要的力越 。
17.小明在水平地面上,用 50N的力沿水平方向拉着重为200N的小车以 2m/s 的速度匀速前进,拉力做功的功率是 W,克服小车重力做的功是 J。
18.小徐用如图所示的装置将重为600 N的木箱A,以的速度从斜面底端匀速拉到顶端。拉力,斜面长,高,滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计,此装置的机械效率是 ,木箱A与斜面间的摩擦力是 N。
19.国产雪龙2号极地科考破冰船配备15000kW总动力,能以2~3节的航速在冰厚1.5米的条件下连续破冰航行。2019年11月23日,雪龙2号完成了南极中山站附近的航道破冰任务。若此次破冰所用功率为6000kW,向前破冰行驶速度是3.6km/h,则破冰船产生的向前推力大约是 N。
20.如图所示,小明匀速向下拉动绳子,2 s内物体上升20 cm,,F=6 N,不计绳重和摩擦。小明想更省力,他只改变了滑轮组的绕线方法,滑轮组的机械效率 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
21.如图所示是爸爸带轩轩在科技馆体验升降座椅时的情景,当45kg的轩轩坐在椅子上时,爸爸用200N的力在10s内将他匀速拉高了40cm,则绳子的自由端移动的距离为 m,爸爸做功的功率为 W;换成质量较大的爸爸坐在椅子上,轩轩来拉时,滑轮组的机械效率将变
22. 柱形水杯的质量M=10g,外底面积100cm2,高为10cm,漂浮在容器中水面上。向水杯中加水,水杯外底到容器底部的距离h与加水质量m的关系如图乙所示,未加水时,水杯受到的浮力是 N.水杯的容积为 cm3:加水量从800g~m2的过程中浮力对水杯做功 J(ρ水=1.0X103kg/m3 2)
四、计算题
23.如图所示,小明家装修房子时在楼上安装了一个滑轮组,将水泥从地面送上楼.他用270N的力拉动绳子,4s内将一袋50Kg的水泥匀速提升2m.不计绳重和摩擦,g取10N/Kg.求:
(1)这袋水泥的重力;
(2)水泥袋运动的速度;
(3)此过程中滑轮组的机械效率.
五、作图题
24.在图中,分别画出动力臂l1和阻力臂l2的示意图。
六、实验探究题
25.利用图所示的实验装置探究杠杆的平衡条件。杠杆上相邻刻线间的距离相等,每个钩码所受重力均为0.5N:
(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;
(2)杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了4个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,可在B点下方挂 个钩码;或在C点竖直 (选填“向上”或“向下”)施力,其大小为 N。
七、综合题
26.如图是过去农村用的舂米工具的结构示意图。O为固定转轴,A处连接着石球,脚踏杆的B处可使石球升高,抬起脚,石球会落下去击打稻谷。石球重50N,不计摩擦和杆重。
(1)脚沿与杆垂直方向至少用力F1才能将石球抬起。F1的力臂为 m,此时舂米工具是一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆;
(2)脚竖直向下至少用力F2为 N,才能将石球抬起,F2和F1的大小关系为F2 F1。
27.如图甲所示是我国古人使用绞车和滑轮吊起石材时的模拟图,其简化结构图如图乙所示。绞盘横杆长度L与滚轴直径d之比为4∶1。已知大理石的密度是2.8×103kg/m3,每块大理石板的规格为50cm×50cm×4cm,吊框的重力为100N。不计绳重和机械间的所有摩擦,g取10N/kg。
(1)绞车可以看做 (选填“轮轴”、“斜面”或“杠杆”)。
(2)大理石板按照如图丙方式平放在地面上时,对地面的压强为多少?
(3)一位工匠的最大推力为400N,在某次工作中,该工匠匀速推动绞车提升大理石板:
①在绳子最大拉力足够的情况下该工匠最多一次能够借助绞车吊起多少块大理板?
②此时绞车的机械效率为 。(百分号前保留1位小数)
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.物体受力相同时,沿力的方向移动的距离越远,做的功就越多,A不符合题意;
B.在相同时间内,力做的功越多,力的功率就越大,B不符合题意;
C.功率表示做功的快慢,力做的功越快,力的功率就越大,C符合题意;
D.当额外功一定时,有用功越大,机械效率就越大,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】功是力和在力的方向上移动距离的乘积;功率是功和时间的比值;机械效率是有用功和总功的比值。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.运动员举着杠铃保持静止,杠铃没有在力的方向上移动一段距离,力没有做功,A不符合题意;
B.起重机将物体向上提升一定高度,物体在力的方向上移动了一段距离,力对物体做了功,B符合题意;
C.用力推车,车未动,车没有在力的方向上移动一段距离,力没有做功,C不符合题意;
D.用力提着水桶水平匀速前进,力的方向向上,而水桶移动的方向是水平方向,即水桶没有在力的方向上移动一段距离,力也没有做功,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
3.【答案】B
【解析】【解答】AB。由于登山上升高度相同,根据,可知两种登山方式克服自身重力做功一样多,A不符合题意,B符合题意;
CD.由功率公式可得,两种登山方式克服重力所做的功相同,但用时不同,用时短的功率大,所以从西面登山的功率比从东面登山的功率大,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体受力且在力的方向上移动距离,力对物体做了功。
4.【答案】B
5.【答案】B
【解析】【解答】AB.水平向右的力F1和竖直向上的力F2大小相等,物体运动的距离sAB=sCD,根据W=Fs,则AB段和CD段做的功一样多,故A不符合题意,B符合题意;
CD.已知运动时间tAB<tCD,且AB段和CD段做的功一样多,根据,CD段功率较小,故CD不符合题意。
故选B。
【分析】根据W=Fs,结合力和距离的关系,判断做功多少;根据功和时间关系,利用,计算功率的大小。
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】A,D
9.【答案】B,D
10.【答案】A,C
11.【答案】B,C
【解析】【解答】A.放大镜是凸透镜,凸透镜的中间厚、边缘薄,故A错误;
BC.放大镜的焦距为3cm,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,放大镜到刀口的距离应小于3cm,看到的是指甲正立、放大的虚像,故BC正确;
D.使用指甲刀时,按压手柄,阻力和阻力臂不变,手离刀口越远,动力臂越长,越省力,故D错误。
故选BC。
【分析】放大镜是凸透镜,使用时物体在焦距内,成正立放大的虚像;使用杠杆时,阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,可以减小动力。
12.【答案】A,D
13.【答案】A,D
14.【答案】省力;改变用力方向
【解析】【解答】瓶盖起子,在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;国旗杆顶部的滑轮是定滑轮,定滑轮可以改变力的方向。
【分析】使用杠杆时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;定滑轮可以改变力的方向。
15.【答案】80;0
16.【答案】费力;小
17.【答案】100;0
【解析】【解答】由
得,拉力做功的功率P=Fv=50N×2m/s=100W
重力的方向是竖直向下的,而小车是在水平方向上移动了20m,没有在重力方向上移动距离,所以克服小车重力做功为0J。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
18.【答案】80%;60
【解析】【解答】根据题意可知,木箱的重力为600N,斜面的高度为2m,
则将木箱拉到顶端所做的有用功;
动滑轮上承担拉力的绳子段数n=2,则木箱受到的拉力;
通过斜面所做的总功为;
此装置的机械效率;
在斜面上克服摩擦力做的额外功;
木箱所受的摩擦力。
【分析】 根据W有用=Gh求出有用功,根据图片确定承担拉力的绳子段数n,据此计算木箱受到的拉力,根据s'=2s求出拉力移动距离,由W=Fs可求得拉力F所做的总功,根据
×100%算出装置的机械效率。根据求出克服摩擦力做的额外功,根据W=fs求出摩擦力。
19.【答案】6×106
【解析】【解答】据P=Fv得,破冰船向前的推力
【分析】利用功率和速度,可以计算力的大小。
20.【答案】不变
【解析】【解答】不计摩擦及绳重,额定功的来源是克服动滑轮重力做的功,改变图中滑轮组的绕线方法,提起同一重物时,有用功W有=Gh,额外功W额=G动h,总功W总=Gh+G动h,根据,可知,滑轮组的机械效率不变。
【分析】不计摩擦及绳重,额定功的来源是克服动滑轮重做的功,根据有用功、额外功、总功的定义和分析机械效率的变化。
21.【答案】1.2;24;大
【解析】【解答】由图可知,承担物重的绳子段数 ,绳子自由端移动的距离:
爸爸做的总功:
爸爸做功的功率:
换成质量较大的爸爸坐在椅子上,提升高度相同时,有用功 变大,额外功(克服滑轮和椅子自重的功)不变。由机械效率公式:
可知, 增大时, 减小,因此滑轮组的机械效率将变大。
故答案为:1.2;24;大;
【分析】先确定滑轮组的绳子段数 ,再根据 计算绳子自由端移动的距离。
利用 计算拉力做的总功,再根据功率公式 求出做功的功率。
结合机械效率公式 分析,额外功不变时,有用功越大,机械效率越高,因此爸爸质量增大时机械效率变大。
22.【答案】1;800;0.0405
【解析】【解答】(1)水杯受到的浮力为:F浮力=G=mg=0.01kg×10N/kg=1N;
(2)根据乙图可知,水杯内装满水时水的质量为800g,则水杯的容积为:;
(3) 从m1=800g~m2的过程中,水杯始终漂浮,
水杯和内部水的总重力为G=F'浮=(0.8kg+0.01kg)×10N/kg=8.1N,
水杯上升的高度为Δh=h2-h1=11cm-10.5cm=0.5cm=5×10-3m,
则浮力对水杯做的功为:W=Gh=8.1N×5×10-3m=0.0405J。
【分析】(1)根据漂浮条件F浮力=G=mg计算水杯受到的浮力;
(2)根据图乙确定水杯装满水时加入水的质量,然后根据计算水杯的容积;
(3) 根据W=Gh求出浮力对水杯做的功。
23.【答案】解:(1)
(2)
(3)
【解析】【分析】关键是搞清楚有几段绳子承担物重,重点是机械效率的计算。
24.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】 支点为O,从支点O作力F1作用线的垂线段l1、作力F2作用线的垂线段l2,l1、l2即为所求作的力臂。如图所示:
【分析】 力臂与对应的力的作用线垂直。
25.【答案】(1)左
(2)3;向上;3
【解析】【解答】(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左端调节;(2)设杠杆每一格的长度为L,根据杠杆平衡条件可得 ,解得 A所挂重物使杠杆逆时针方向旋转,为了让杠杆在水平方向平衡,C点应施加一个竖直向上的力作用。根据杠杆平衡条件可得 ,解得 。
【分析】(1)调节杠杆水平平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节;(2)根据杠杆平衡条件,可以计算杠杆上拉力的大小,当动力和阻力在支点的同侧时,动力和阻力方向相反。
26.【答案】(1)1;省力
(2)20;>
【解析】【解答】(1)脚沿与杆垂直方向用力F1将石球抬起,F1的力臂l1=1.4m-0.4m=1m
动力臂大于阻力臂,所以舂米工具是省力杠杆。(2)脚竖直向下用力F2将石球抬起,如图所示:
由杠杆的平衡条件得到
F2= G= ×50N=20N
由于阻力和阻力臂不变,F1的力臂大于F2的力臂,由杠杆的平衡条件可知F2>F1
【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,省力杠杆可以省力,但是费距离,动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆,动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆,费力杠杆可以省距离,但是费力;杠杆处于平衡状态,结合动力、动力臂、阻力、阻力臂,利用杠杆的平衡条件分析求解即可。
27.【答案】轮轴;1120Pa;5;93.3%
学科网(北京)股份有限公司
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