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** 本单元卷聚焦“机械和功”核心内容，通过生活实例、科技情境与实验探究，全面检测杠杆、滑轮、功及机械效率等知识，适配初中物理第九章复习，强化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|杠杆类型、滑轮特点、功的判断|结合指甲剪、牙签盒等生活工具，考查物理观念| |填空题|5题|功率计算、定滑轮作用、杠杆平衡条件|融入巴黎奥运会吊环情境，体现科学态度| |作图题|1题|最小动力及力臂|培养模型建构能力，强化科学思维| |实验题|2题|杠杆平衡条件、滑轮组效率|设计多组数据对比，突出科学探究与论证| |计算题|2题|机械效率、浮力综合应用|以无人机送餐、打捞金属块为情境，提升问题解决能力|

第九章机械和功章末检测 一、单选题 1．关于杠杆和滑轮，下列说法中正确的是（    ） A．定滑轮可以省力，但不能改变力的方向 B．动滑轮的本质是省力杠杆 C．从支点到阻力作用点的距离叫做阻力臂 D．作用在杠杆上的动力和阻力的方向一定相反 2．如下图所示为指甲剪的示意图，关于它所包含的杠杆个数及类型，下列说法正确的是（   ） A．有三个杠杆，其中ABC为费力杠杆 B．有三个杠杆，其中OBD为费力杠杆 C．有两个杠杆，其中OED为费力杠杆 D．有两个杠杆，其中ABC为省力杠杆 3．如图所示，一根轻杆可以绕O点自由转动，在它的A端桂一个重50牛的物体，为使杆保持水平，在杆的中点应用细绳拉住，如果细绳与杆夹角是30°，则绳的拉力应是（　　） A．50牛 B．100牛 C．150牛 D．200牛 4．如图所示，物体所受的重力为150N，挂在杠杆的中点。小刚用100N的竖直向上的拉力将物体提高0.5m。在此过程中，下列说法不正确的是（    ） A．小刚用的拉力所做的功为100J B．额外功为25J C．杠杆的机械效率为75% D．用杠杆提升物体所做的有用功为50J 5．质量为8kg的均匀木块，小雪同学用2N的拉力使它在水平桌面上匀速前进了20cm，用了2s的时间，如图所示，下列叙述正确的是（　　） A．重力做功16J B．拉力做功40J C．拉力做功的功率0.2W D．重力做功的功率0.8W 6．如图所示，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及摩擦。下列判断错误的是（    ） A．甲、乙做的有用功相等 B．乙对绳子的拉力做功的功率更大 C．甲所用装置的机械效率更高 D．缩短提升货物的时间可以提高乙所用装置的机械效率 7．建筑工人通过如图所示的装置将一桶质量为的涂料从地面提起，桶离开地面后在内匀速上升，工人所用的拉力为，取。下列说法中正确的是（　　） A．该装置做的有用功为 B．该装置的机械效率为 C．绳子自由端移动的速度为 D．桶离开地面前，工人拉力逐渐增大，桶对地面的压强变小 8．下列事例中，重力做功的是（　　） A．冰球在水平冰面上滚动 B．皮划艇在平静水面上快速滑行 C．跳水运动员从高台跳下 D．举重运动员举着杠铃停在空中静止不动 9．如图所示，三个理想滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为、、，则最小的力是（    ） A． B． C． D．无法确定 10．图甲是自动拾取牙签盒，图乙是其内部结构图，当按下顶上B处的圆柱体按钮时，杆AD绕O点转动。松手时，在D处弹簧的作用下，一根牙签就从盖中小孔冒出。下列说法正确的是（　　） A．按下按钮时，D处弹簧处于压缩状态 B．按下按钮时，B处比D处移动距离大 C．松开按钮时，D处受到弹簧向下的拉力 D．牙签送出时，杆AOD是一个省力杠杆 二、填空题 11．如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是________J，拉力F的功率是________W。（不计绳重和滑轮重） 12．如图所示，利用定滑轮匀速提升重为50N的物体G，若不计摩擦和绳重，F3大小为__________N，F1和F2的大小关系是F1__________F2（选填“>”、“<”或“=”）。使用定滑轮可以__________（选填“省力”、“省距离”或“改变力的方向”）。 13．在2024年巴黎奥运会体操比赛中，我国选手刘洋勇夺男子吊环项目的冠军。若刘洋的质量为60kg，比赛时他在2.75m高的吊环上按如图所示的姿势保持静止15s，在这段时间内他双手的支撑力做功为___________J。 14．如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重100N，绳重和摩擦不计。使用图甲方式的好处是可以改变力的______，画出乙滑轮中F的力臂______。若甲、乙两种方式的机械效率分别为、，则______（选填“>”、“=”或“<”）。 15．物理与日常生活息息相关，如图甲所示是生活中常见的手动榨汁机，如图乙所示是其榨取柠檬汁的工作原理图（杠杆）。按照杠杆分类，这是一个______杠杆。已知，若图中，则此时人施加在点的最小力为______（不计柠檬夹自重）。 三、作图题 16．如图甲所示，人们用盘子夹可以既方便又安全的取出蒸食物的盘子。盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆，O为支点。请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。 四、实验题 17．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，把杠杆的中点架在支架上。 (1)杠杆静止在图甲所示位置，此时杠杆处于 ___________状态（填“平衡”或“不平衡”）；为使杠杆在水平位置平衡，应该将杠杆右端的平衡螺母向 ___________（填“左”或“右”）移动，目的是（1）消除杠杆___________对实验的影响（2）便于直接在杠杆上读取___________； (2)实验时，在杠杆左边挂3个钩码，如图乙所示。为了使杠杆重新在水平位置平衡，在A点应挂 ___________个钩码；当杠杆在水平位置平衡后，将两点下方所挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格，则杠杆___________（选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡； (3)将杠杆调成水平平衡后进行图丙实验： ①在杠杆左侧某位置挂上钩码后，在B点用弹簧测力计竖直向上拉，当拉力逐渐增大到弹簧测力计最大值仍不能使杠杆在水平位置平衡，接下来可行的操作是 ___________； ②当弹簧测力计由竖直位置拉至倾斜位置时，为了使杠杆仍在水平位置平衡，弹簧测力计的示数将会 ___________（填“变大”“不变”或“变小”），依据：___________。 (4)杠杆在水平位置平衡后，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。然后改变动力和动力臂，相应调节阻力和阻力臂，再做几次实验。再做几次实验的目的是（　　）。 A．使测量数据更准确 B．多次测量求平均值减小误差 C．避免偶然性，使实验结论具有普遍性 18．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验小组用图所示的装置进行了实验，记录的实验数据如下表所示； 序号 ①_______ 钩码上升的高度/cm 拉力F/N 绳端移动的 距离s/cm 机械效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 ②_______ 3 6 10 2.2 30 90.9% 4 6 15 2.2 45 90.9% 5 6 10 3.3 20 90.9% (1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做________直线运动； (2)表格中①横线处应填的内容为__________，②横线处计算出的机械效率为__________（计算结果精确到0.1%）； (3)分析1、2、3次的实验数据可知，同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越__________（选填“高”或“低”）； (4)分析3、4次的实验数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度__________（选填“有关”或“无关”），分析__________两次的实验数据可知，滑轮组的机械效率与绳子的绕线方式__________（选填“有关”或“无关”）。 (5)根据实验结论可知，提高滑轮组的机械效率可采取的措施是__________（写出一条即可）。 五、计算题 19．如图为无人机给高海拔哨所的部队士兵送餐的图片。若每架无人机所载餐盒质量为6kg，小王操作该无人机。匀速直线上升100m，用时100s；接着以2m/s的速度水平飞400m将餐盒送到哨所。求： (1)无人机匀速上升时的速度； (2)无人机在上升过程中对餐盒做的功； (3)整个飞行过程中无人机对餐盒做功的功率。（g取10N/kg） 20．如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图，每个滑轮重为200N，均匀实心金属块的密度为，金属块的质量为120kg。绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，金属块一直匀速上升。（，g取10N/kg）求： (1)在金属块还未露出水面，上表面距离水面10m时，上表面受到的水的压强； (2)在金属块未露出水面时，金属块所受到的浮力； (3)在金属块未露出水面时，动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力和该滑轮组的机械效率。 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 B D D C D D C B C 1．B 【详解】A．定滑轮的实质是等臂杠杆，根据杠杆平衡条件，动力大小等于阻力大小，不能省力，但可以改变力的方向，故A错误； B．动滑轮的支点在绳子与滑轮的固定接触点，动力臂为滑轮的直径，阻力臂为滑轮的半径，动力臂是阻力臂的2倍，动滑轮本质是省力杠杆，故B正确； C．阻力臂的定义是从支点到阻力作用线的垂直距离，不是到阻力作用点的距离，故C错误； D．作用在杠杆上的动力和阻力方向不一定相反，例如天平的两个托盘对杠杆的压力方向均向下，此时动力和阻力方向相同，故D错误。 故选B。 2．B 【详解】杠杆ABC的支点是C，剪指甲时按压A端，动力臂远大于阻力臂，所以是省力杠杆。而杠杆OBD、OED的支点都是O，动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，故B正确，ACD错误。 故选B。 3．D 【详解】由图得，在中 由于 所以 杠杆平衡时 则 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．D 【详解】A．人用100N的力竖直向上将物体提高0.5m时，由相似三角形可知，拉力移动的距离 小刚用的拉力所做的功为 故A不符合题意； BD．由于物体所受的重力G为150N，提升的高度h为0.5m，所以用杠杆提升物体所做的有用功为 额外功是总功与有用功之差，即 故B不符合题意，D符合题意； C．杠杆的机械效率η定义为有用功与总功之比，即 故C不符合题意。 故选D。 5．C 【详解】AD．重力方向与物体运动的方向垂直，重力不做功，重力做功为0J，重力做功的功率为0W，故AD错误； B．拉力做功 故B错误； C．拉力做功的功率 故C正确。 故选C。 6．D 【详解】A．有用功是对我们有用的功，公式为 甲、乙提升的货物质量相等（m相同）、提升高度h相同、重力加速度g相同，因此有用功W有相等，故 A 正确，不符合题意； B．功率是表示做功快慢的物理量，公式为。甲使用的是定滑轮，不计绳重及摩擦时，拉力，总功（s甲=h） 乙使用的是动滑轮，不计绳重及摩擦时，拉力 总功（s乙=2h） 可见，且时间t相同，根据，乙的总功率更大，故 B正确，不符合题意； C．机械效率公式为。甲的总功（无额外功），因此η甲=100%。乙的总功（额外功为克服动滑轮重力的功），因此η乙<100%。所以甲的机械效率更高，故 C正确，不符合题意； D．机械效率，与做功时间无关，功率与时间有关，但效率只与有用功和总功的比例有关。缩短提升时间只会改变功率，不会改变机械效率，故D错误，符合题意； 故选D。 7．D 【详解】A．涂料质量为，上升，有用功 故A错误； B．由图可知是定滑轮，绳子自由端移动的距离 工人所用的拉力为，总功 机械效率，故B错误； C．绳子自由端移动的速度，故C错误； D．桶离开地面前，桶受到重力、拉力和地面的支持力，即，拉力逐渐增大，支持力逐渐减小，因为桶对地面的压力和地面对桶的支持力是相互作用力，大小相等，所以桶对地面的压力逐渐减小，受力面积不变，根据，桶对地面的压强变小，故D正确； 故选D。 8．C 【详解】A．冰球在水平的冰面上滚动，冰球在重力的方向上没有移动距离，重力做功为0，故A不符合题意； B．皮划艇在平静水面（水平）快速滑行，皮划艇在重力的方向上没有移动距离，重力做功为0，故B不符合题意； C．跳水运动员从高台跳下，跳水运动员在重力的方向上移动了距离，重力做了功，故C符合题意； D．举重运动员举着杠铃停在空中静止不动，杠铃在重力的方向上没有移动距离，重力做功为0，故D不符合题意。 故选C。 9．B 【详解】定滑轮的特点是不省力但可以改变力的方向，其拉力等于物体与地面的摩擦力，即F1​=f。动滑轮可以省一半的力，当动滑轮正常使用时，拉力F2=f。当动滑轮的动力作用在轴上时，此时费力，拉力F3=2f。则F2最省力，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选 B。 10．C 【详解】A．按下按钮时，D处弹簧伸长，处于拉伸状态，故A错误； B．按下按钮时，根据图示可知，B到O点的距离要小于D到O点的距离，所以B处比D处移动距离小，故B错误； C．松开按钮时，弹簧恢复原状，D处受到弹簧向下的拉力，故C正确； D．牙签送出时，杆AOD的动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆，故D错误。 故选C。 11． 40 4 【详解】[1][2]不计绳重和滑轮重，由图可知滑轮组的动滑轮由2段绳子承担，即n=2，绳子自由端移动的距离s绳=ns物=2v物t=2×0.1m/s×10s=2m 弹簧测力计的示数为20N，绳子自由端的拉力就是20N，拉力做功为W总=Fs绳=20N×2m=40J 拉力做功的功率 12． 50 = 改变力的方向 【详解】[1][2][3]使用定滑轮不能省力，可以改变力的方向，故F3大小为50N，F1和F2的大小相等。 13．0 【详解】比赛时他在2.75m高的吊环上按如图所示的姿势保持静止15s，在这段时间内，他没有在支撑力的方向上通过一定的距离，支撑力没有做功，做功为零。 14． 方向 > 【详解】[1]甲图中的滑轮是定滑轮，使用定滑轮可以改变力的方向。 [2]动滑轮是动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆，支点O在固定绳这端，过支点作F作用线的垂线段，即为动力臂L，作图如下： [3]甲图为定滑轮，不计绳重及摩擦，则额外功为零，总功等于有用功，机械效率为100%；乙图为动滑轮，不计绳重及摩擦，克服动滑轮的重力做功为额外功，总功大于有用功，机械效率小于100%；故可得机械效率的关系为。 15． 省力 5 【详解】[1]由题知，该杠杆在使用过程中动力臂大于阻力臂，它属于省力杠杆。 [2]由图可知，支点是点，为动力，为阻力，，根据杠杆的平衡条件得，，解得，施加在点的最小力 16． 【详解】由杠杆平衡条件可知，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，因此OA作为动力臂最长，过A点垂直于OA向下作出最小动力示意图，如下图所示： 17．(1) 平衡 左 自重 力臂 (2) 2 不能 (3) 见解析 变大 见解析 (4)C 【详解】（1）[1][2]杠杆静止在图甲所示位置，此时杠杆处于平衡状态。杠杆右端下沉，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节。 [3][4]杠杆在水平位置平衡的目的：一是消除杠杆自重对实验的影响；二是便于直接在杠杆上读取力臂，因为此时力臂与杠杆刻度重合。 （2）[1]根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂，左边：3个钩码×2格=6，右边A点应挂n个钩码×3格=6，解得n=2。 [2]当两点下方钩码同时向支点移动一格后，左边：3×1=3，右边：2×2=4，左边<右边，杠杆右端下沉，不能保持平衡。 （3）[1]当拉力达到最大值仍不能使杠杆平衡时，可根据杠杆平衡条件采取以下措施：减少左侧钩码数量、将左侧钩码悬挂点向右移动、或将弹簧测力计悬挂点向左移动，以减小左侧力矩或增大右侧力臂。 [2]当弹簧测力计由竖直拉至倾斜时，拉力方向改变导致动力臂减小。 [3]根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂，在阻力和阻力臂不变时，动力臂减小必然导致动力增大，因此弹簧测力计示数变大。 （4）多次改变动力和动力臂，相应调节阻力和阻力臂，目的是避免偶然性，使实验结论具有普遍性，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 18．(1)匀速 (2) 钩码所受的重力G/N 88.9％ (3)高 (4) 无关 3、5 无关 (5)减轻动滑轮重力 【详解】（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速直线运动，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。 （2）[1]在实验中，用钩码代替重物，所以表格中①横线处应填的内容为钩码所受的重力G/N； [2] 钩码上升的高度h=10cm=0.1m，绳短移动的距离s=30cm=0.3m，机械效率为 （3）分析1、2、3次的实验数据可知，同一滑轮组，钩码上升的高度与绳端移动的距离相同，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高； （4）[1] 分析3、4次的实验数据可知，同一滑轮组，钩码上升的高度不同，滑轮组的机械效率相同，则滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关； [2][3]要探究滑轮组的机械效率与绳子的绕线方式是否有关，需要控制钩码所受的重力不变，改变绳子的绕线方式，从而改变绳子自由端的拉力，即可分析3、5两次的实验数据可知，绳子的绕线方式，机械效率相同，即滑轮组的机械效率与绳子的绕线方式无关。 （5）减轻动滑轮重力，减小额外功，有用功与总功的比值变大，机械效率变大。 19．(1)1m/s (2)6000J (3)20W 【详解】（1）无人机匀速上升时的速度为 （2）无人机在上升过程中对餐盒做的功为 （3）水平飞400m的时间为 整个过程无人机的运动时间为 无人机水平飞行时，在竖直方向上移动的距离为零，则竖直向上的拉力对餐盒不做功，整个飞行过程中无人机对餐盒做功的功率为 20．(1) (2)150N (3)1050N，84% 【详解】（1）金属块上表面受到水的压强为 （2）由密度公式 可得金属块的体积 当金属块未露出水面时 金属块受到的浮力 （3）金属块重力为 设绳对物体的拉力为F拉 ，当金属块未露出水面时，一直在水中匀速上升，金属块受力平衡，则 该滑轮组的机械效率为 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 $