第九章 机械和功 单元练习-2025-2026学年北师大版物理八年级下册

**基本信息** 聚焦机械和功单元核心知识，融合挖掘机施工、AI机器人等真实情境，通过基础辨析与综合计算，适配八年级下学期单元复习，全面检测物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|机械效率与功率辨析、斜面摩擦力、杠杆平衡|以挖掘机施工（第1题）、体育热身（第7题）为情境，考查物理观念| |填空题|5题|功与功率计算、动滑轮特性、力与运动图像分析|结合AI机器人抬箱（第12题），强化能量观念应用| |作图题|1题|杠杆最小力与重力示意图|突出模型建构能力，需规范力的三要素表达| |实验题|2题|滑轮组机械效率测量、杠杆平衡条件探究|通过数据表格（第17题）和"H"型杠杆（第18题），培养科学探究与论证能力| |计算题|2题|斜面推力功率、滑轮组效率与动滑轮重力|综合运动图像（第19题）和多状态杠杆平衡（第20题），体现科学推理梯度|

第九章机械和功章末检测 一、单选题 1．未央龙湖天街项目目前施工稳步进行，下列有关挖掘机施工时和人施工时，关于机械做功、功率、机械效率的说法正确的是（　　） A．挖掘机机械效率高，所以其功率大 B．挖掘机功率更大，所以其做功更快 C．挖掘机做功越多，其功率越大 D．挖掘机挖的土多，所以其机械效率大 2．在劳动实践活动中，小明在水平地面与车厢间用木板搭一斜面，并用平行于斜面的250N推力，将重为600N的货物匀速地从斜面底端推到顶端的车厢，如图所示。已知斜面长L为6m，斜面高h为1.5m。不计空气阻力，这一过程中（　　） A．货物受到木板的摩擦力沿斜面向上 B．货物受到的摩擦力大小为100N C．斜面可以省力也可以省功 D．小明所做的有用功为3600J 3．如图，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布不均匀的木条AB重24N，O、C是木条上的两个点，AO＝OB，AC=CO，A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示数是 6N。现移动托盘秤甲，让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是（　　） A．8N B．12N C．14N D．16N 4．工人用定滑轮提升重物，使用定滑轮的作用是（    ） A．既能省力，又能改变力的方向 B．既不能省力，也不能改变力的方向 C．不能省力，但能改变力的方向 D．能省力，但不能改变力的方向 5．美术课上，小吴利用自己学到的绘画技能创作了同学们扔实心球的情景图，如图所示，其中手对球做功的是（　　） A．①④ B．①③ C．②④ D．①③⑤ 6．如图所示，小明沿水平方向用力将窗扇缓慢推开的过程中，所用水平推力的大小变化情况正确的是（　　） A．逐渐变小 B．先变小后变大 C．逐渐变大 D．先变大后变小 7．如图所示，“后踢腿”是同学们上体育课时常见的一项热身运动，主要锻炼大腿后侧肌肉群，若将“后踢腿”动作简化为杠杆模型，下列分析正确的是（    ） A．支点位于脚尖 B．属于省力杠杆 C．动力由大腿后侧肌肉的收缩提供 D．动力臂是支点到小腿重心的距离 8．如图所示，关于简单机械，下列说法不正确的是（　　） A．如图甲是一个费力杠杆 B．如图乙使用定滑轮可以改变力的方向 C．如图丙使用斜面可以省功 D．如图丁使用滑轮组可以省力 9．如图所示四个斜面，分别用四个大小相同、方向分别沿甲、乙、丙、丁斜面向上的力F将同一物体拉上同一高度，则机械效率最大的是（　　） A．斜面甲 B．斜面乙 C．斜面丙 D．斜面丁 10．如图所示，为轻质杠杆，O为支点。正方体C的边长为，密度，正方体D的边长为，A、B两点与正方体C、D均用轻质细杆连接。初始时刻杠杆在水平位置平衡，D静止于水面上方某点，此时C对水平地面的压强为，若将正方体D浸没在水中（未接触到容器底），杠杆仍在水平位置平衡时，C对水平地面的压强增大了，则下列说法正确的是（　　） A． B．物体C的质量为 C．物体D的重力为 D．D浸入水中前，要使C对地面的压强为零，应对物体D施加一个竖直向下的力 二、填空题 11．在水平地面上，用60N的力沿水平方向拉着重为120N的小车匀速前进了5m，在这个过程中，拉力做的功等于______J，小车受到的摩擦力为______N。 12．AI机器人逐渐改变了我们的生活，如图所示为我国自主研发的某款人形机器人，身高，质量。某次测试中该机器人用竖直向上的力将箱子在内匀速抬高。此过第1页程中机器人对箱子所做的功为___________J，对箱子所做的功的功率为___________W。 13．如图所示，工人用动滑轮提起木箱，使用动滑轮是一个____________杠杆（选填“省力”“等臂”或“费力”）。若不计绳重和摩擦，工人用400N的力将重600N木箱匀速提高了3m，则动滑轮的重力为____________N。 14．在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示，此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木块前进的速度ⅴ的大小随时间t的变化情况如图丙所示，则从至内，推力对木块所做功的功率为_______W，从至内，推力对木块所做的功为_______J。 15．如图所示，AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面，，。在相等时间内把重为80N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点，若推力分别为、，功率分别为、，则______，______（选填“＞”“＜”或“=”）。 三、作图题 16．如图，杠杆AOB可绕O点自由转动，A端吊着物体M。若在B点施加最小的力F使杠杆在图示位置平衡，请画出力F和M重力的示意图。 四、实验题 17．某学习小组用几个滑轮来测量定滑轮、动滑轮和滑轮组的机械效率，实验装置如图所示。 他们将测得的钩码重G、测力计的拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s，并将计算出的有用功、总功和机械效率数据一并记入表中： 简单机械 G/N F/N h/m s/m /J /J 定滑轮 2.0 2.1 0.10 0.10 ① 0.21 95.2% 动滑轮 2.0 1.7 0.10 ② 0.2 0.34 58.8% 滑轮组 2.0 2.0 0.10 0.20 0.2 ③ ④ （1）请在图丙中，画出滑轮组的绕线方式；_________ （2）通过分析和计算，表格中①___________J，②___________m，③___________J，④为___________%； （3）甲乙两图中测力计的拉力分别为、，拉力做的功为、，根据表中数据，___________，___________（以上两空均选填“大于”“小于”或“等于”）。 18．小明用如图甲所示的装置探究杠杆的平衡条件。杠杆可绕固定点O在竖直平面内自由转动，杠杆上相邻两刻线间的距离相等。 (1)如图甲所示为实验前杠杆所处的静止状态，此时杠杆______（选填“是”或“不是”）处于平衡状态；实验时应将杠杆左端的平衡螺母向______调节，使杠杆在水平位置平衡，便于实验过程中测量______。 (2)小明对杠杆的平衡条件提出以下两种猜想： ①动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂②动力×动力臂＝阻力×阻力臂 正确调节杠杆水平平衡后，进行实验，数据如下表所示： 实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1 0.1 0.5 0.2 2 1 0.1 1 0.1 3 1.5 0.3 3 0.15 小明根据第2次的实验数据，分析认为猜想②是正确的，你同意他的观点吗？请说明你的理由：______。 (3)小华认为“支点到力的作用点的距离影响杠杆的平衡”。为判断这一观点是否正确，小华将实验器材改装成如图乙所示的“H”型杠杆进行实验。实验时先在杠杆上的A点挂上4个钩码，又在B点挂上一定数量的钩码，使杠杆能在水平位置平衡；接着将挂在B点的钩码先后挂在C、D两个点又进行了两次实验，发现杠杆______（选填“仍水平平衡”“向左倾斜”或“向右倾斜”），说明小华的观点是______（选填“正确”或“错误”）的。 五、计算题 19．工人用力F将质量为80kg的物体沿斜面推上水平平台，如图甲所示。在斜面AB段上时推力大小为500N，在水平BC段上时推力大小为100N。物体在两段路程中均做匀速运动，其运动的图像如图乙所示。，求： (1)段上的推力做功的功率； (2)物体在斜面AB段上受到的摩擦力大小。 20．用如图所示滑轮组提示重物，马小跳用200N的拉力F在30s内使重为360N的物体匀速上升了6m。不计绳重和摩擦，求： (1)马小跳拉绳子做功的功率； (2)此滑轮的机械效率； (3)动滑轮的重力； (4)若用此滑轮组将200N的重物匀速向上提升，此时机械效率变为多少。 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 B D C B C C C D D 1．B 【详解】A．机械效率是有用功与总功的比值，功率是描述做功快慢的物理量，二者没有必然的联系，所以挖掘机机械效率高，其功率不一定大，故A错误； B．功率是描述做功快慢的物理量，挖掘机功率更大，所以其做功更快，故B正确； C．根据，时间未知，所以挖掘机做功越多，其功率不一定越大，故C错误； D．挖的土多仅说明挖掘机做的 “总功” 或 “有用功” 更多，与机械效率无关。机械效率取决于挖掘过程中 “有用功（克服土的重力做功）” 和 “总功（发动机消耗能量转化的功）” 的比例，挖土多少不影响这一比例。故D错误。 故选B。 2．B 【详解】A．小明推着货物沿斜面向上运动，则货物受到木板的摩擦力沿斜面向下，故A错误； BD． 小明克服货物重力做的有用功为 小明所做的总功为 根据可知，小明做的额外功为 则物体受的摩擦力为 故B正确，D错误； C．由功的原理可知，使用斜面可以省力，但不能省功，故C错误。 故选B。 3．D 【详解】设木条重心在D点，当A端放在托盘秤甲上，以B端为支点，托盘秤甲的示数是6N，根据力的作用是相互的，如图所示： 由杠杆平衡条件有，即，所以，即，当C点放在托盘秤甲上时，仍以C为支点，则有，因为，那么，所以，解得，托盘秤乙的示数。 故选D。 4．C 【详解】定滑轮的实质是一个等臂杠杆，动力臂和阻力臂长度相等，因此使用定滑轮既不省力也不费力。但定滑轮可以改变力的方向，例如向下拉绳子即可使重物上升。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】①人将地上的球捡起来，有力作用在球上，球在力的方向上通过了一定的距离，故有力做功。 ②小明将球举起停在空中不动，有力，但球没有在力的方向上移动距离，没有做功。 ③人挥动球有力作用在球上，球在力的方向上通过了一定的距离，故有力做功。 ④球飞出去，球由于惯性向前运动，小明没有对球施加力，小明没有对球做功。 ⑤球落地后继续滚动，在水平方向放球不受力，移动了距离，所以手对球不做功 综上，①③做了功，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．C 【详解】在推开窗扇的过程中，窗扇的重力会产生一个阻碍转动的力（重力的大小不变），随着开启角度的增大，这个阻力的力臂不断增大；水平向右的推力的力臂不断地减小。根据，当变小，变大，不变时，推力会逐渐变大，故ABD错误，C正确。 故选C。 7．C 【详解】由图可知小腿绕膝关节转动，故膝关节是支点，大腿后侧肌肉群向上的拉力是动力，小腿的重力是阻力，阻力臂是支点到小腿重力作用线的距离，由图可知动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，故ABD错误，C正确。 故选C。 8．C 【详解】A．图甲为杠杆（如肱二头肌带动手臂运动），动力臂小于阻力臂，根据杠杆分类，动力臂小于阻力臂的是费力杠杆，故A正确，不符合题意； B．定滑轮的实质是等臂杠杆，使用时不省力，但可以改变力的方向（如升旗时定滑轮改变拉力方向），故B正确，不符合题意； C．斜面是省力机械，但根据功的原理，使用任何机械都不省功（省力必然费距离，总功等于有用功加额外功，不会小于有用功），故C错误，符合题意； D．滑轮组由动滑轮和定滑轮组成，动滑轮可以省力，因此滑轮组能省力（省力程度取决于承担物重的绳子段数），故D正确，不符合题意。 故选C。 9．D 【详解】由图可知，分别用四个大小相同、方向分别沿甲、乙、丙、丁斜面向上的力F将同一物体拉上同一高度，根据可知，所做的有用功是相同的；丁斜面长度最小，根据，物体在斜面丁上运动的总功最少，根据可知，其机械效率最高。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 10．D 【详解】B．物体C的质量 故B错误； AC．C的重力为 D静止于水面上方某点，此时C对水平地面的压强为，则C对地面的压力为 C对地面的压力等于地面对C的支持力，所以C受到细线的拉力为 由杠杆平衡条件可得 即 将正方体D浸没在水中，D受到的浮力为 C对水平地面的压强增大了，即C对地面的压力增大了 则C受到细线的拉力为 此时杠杆仍然平衡，则有 即 与联立，解得，，故AC错误； D．D浸入水中前，要使C对地面的压强为零，即C受到地面的支持力为0，则C受到细线的拉力为200N，由杠杆平衡条件可得 即 B的重力为40N，所以应对物体D施加一个竖直向下的力，故D正确。 故选D。 11． 300 60 【详解】[1]拉力做的功 W=Fs=60N×5m=300J [2]小车匀速前进，处于平衡状态，受到的摩擦力等于拉力，即小车受到的摩擦力 f=F=60N 12． 120 60 【详解】[1]机器人对箱子所做的功为 [2]对箱子所做的功的功率为 13． 省力 200 【详解】[1]动滑轮的动力臂是滑轮的直径，阻力臂是滑轮的半径，动力臂大于阻力臂，所以动滑轮是省力杠杆。 [2]不计绳重和摩擦时，动滑轮的拉力公式为 14． 200 0 【详解】[1]由乙图可知在3s至5s内推力F=200N，这一时间段速度为v=1.0m/s，时间t=2s，可知推力做功为 W=Fs=Fvt=200N×1.0m/s×2s=400J推力对木块所做功的功率为 [2]由丙图可知， 0s 至1s内，物体速度为0，物体静止不动，此时推力对木块未做功，即推力对木块所做的功为为0。 15． ＜ = 【详解】[1]AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面，则在推动的过程中没有额外功产生，则 W总=W有 即 Fs=Gh 即有用功相同时，斜面长度越长，推力越小，故 F1<F2 [2]因推力做的功相同，又在相同的时间内推至C点，由可知 P1=P2 16． 【详解】由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，当OB作为动力臂时，动力臂最长；由图知动力的方向应该向下，过点B垂直于OB向下作出最小力F的示意图；重力的方向是竖直向下的，作用点在重心，从作用点沿力的方向画一带箭头线段，在箭头附近标上符号G，可得M重力的示意图，如下图所示： 17． 0.2 0.2 0.4 50 大于 小于 【详解】（1）[1]由表格数据可知，滑轮组中承担物重的绳子股数 因此滑轮组的绕线方式如图所示： （2）[2]由表格数据可知，定滑轮做的有用功 [3]由图乙可知，承担物重的绳子股数为2，由表格数据可知，用动滑轮提升重物时，拉力自由端移动的距离 [4]用滑轮组提升重物时做的总功 [5]机械效率 （3）[6][7]由表格数据可知 ，，， 因此 ， 18．(1) 是 右 力臂 (2)因为实验次数少，结论具有偶然性，所以不同意 (3) 仍水平平衡 错误 【详解】（1）[1]杠杆静止或匀速转动时，处于平衡状态，由图甲可知，杠杆静止，表明杠杆处于平衡状态。 [2][3]杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，表明左边重一些，欲使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右端调节，使杠杆处于水平位置平衡，当两侧挂钩码时，两侧拉力在竖直方向上，此时两侧的力臂与杠杆重合，便于测量力臂。 （2）小明只根据第2次实验数据得出结论，实验次数少，结论具有偶然性，不具有普遍性，另外单位不同的两个物理量不能直接相加，故不同意他的观点。 （3）[1]将挂在B点的钩码先后挂在C、D两个点又进行了两次实验，这样右边的力臂始终为OB，力和力臂大小不变，则杠杆仍水平平衡。 [2]由以上实验现象可知，力的作用点到支点的距离发生变化，并没有影响杠杆的平衡，而是支点到力的作用线的距离影响杠杆的平衡。说明小华的观点是错误的。 19．(1)20W (2)100N 【详解】（1）从图中可知BC段的速度，BC段上的推力做功的功率 （2）段的路程 斜面与水平面的夹角为30度，故斜面高 有用功 总功 额外功 摩擦力 20．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）由图可知，有2段绳子吊着动滑轮，绳子自由端移动的距离为 马小跳拉绳子做的功为 马小跳拉绳子做功的功率为 （2）拉力做的有用功为 此滑轮的机械效率 （3）不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力为 （4）若用此滑轮组将200N的重物匀速向上提升，此时机械效率为 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 $