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”核心知识，融合现代科技（运送机器人、快速化工程）与传统文化（《墨经》车梯、《天工开物》舂）情境，通过多样化题型实现知识巩固与能力提升，适配八年级下学期单元复习。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|杠杆类型、功率测量、滑轮组特点|结合生活实例（钢丝钳、引体向上）考查物理观念| |填空题|5|机械效率、功率计算、斜面做功|融入工程场景（通江大道），强化能量观念| |作图题|1|滑轮组绕线|注重模型建构，培养科学思维| |实验题|2|杠杆平衡条件、滑轮组机械效率|通过数据处理与误差分析，落实科学探究| |计算题|2|压强、功率、杠杆平衡计算|结合机器人、传统工具，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．通常使用的情况下，下列工具中属于省力杠杆的是（　　） A．筷子 B．镊子 C．钢丝钳 D．天平 2．要粗略测定小罗做引体向上运动的功率，下列物理量不需要测量的是（　　） A．小罗的质量 B．小罗身体上升的高度 C．小罗的身高 D．小罗做引体向上的时间 3．两个轻质滑轮如图所示的方式组合，用力F拉动绳端时，下列说法正确的是（　　） A．物体会向右运动，其中A是动滑轮，B是定滑轮 B．物体会向右运动，其中A是定滑轮，B是动滑轮 C．物体会向左运动，其中A是定滑轮，B是动滑轮 D．物体会向左运动，其中A是动滑轮，B是定滑轮 4．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 5．某同学使用图中滑轮组探究问题，已知物重30N，下列说法中错误的是（    ） A．该滑轮组既可以省力，又可以改变拉力的方向 B．若不考虑绳重、滑轮重及滑轮摩擦，要提起重物，拉力至少为10N C．若将重物提升3cm，则绳子自由端需要移动9cm D．实验中，该同学匀速提升物体，所用拉力大于10N 6．图甲是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具——“车梯”，图乙是其等效图。若利用此“车梯”使50kg的重物在10s内沿直线匀速竖直上升2m，所用的拉力为200N，则此过程中，下列说法中正确的是（　　） A．使用“车梯”时做的有用功为1600J B．使用“车梯”时人做功的功率为100W C．使用“车梯”时人拉绳的速度为1m/s D．“车梯”的机械效率为62.5% 7．小明参加掷实心球测试，用1.5s时间将质量为2kg的实心球从地上拿起并举过头顶，在这个过程中小明对实心球做功的功率最接近于（　　） A．5W B．25W C．125W D．200W 8．如图，用同一个滑轮按甲、乙两种方式提起同一个物体（G轮＜G物）至相同高度，不计绳重和摩擦，则以下说法中正确的是（   ） A．图甲和图乙中的滑轮都相当于一个等臂杠杆 B．使用图乙中的滑轮可以省功 C．使用图甲中的滑轮比图乙中的滑轮更省力 D．图甲中的滑轮比图乙中的滑轮机械效率更高 9．如图甲所示是一件汉代陶井模型，其模拟装置如图乙所示，将质量为8kg的物体匀速提升6m，所需时间为10s，拉力大小为100N，下列说法正确的是（   ） A．使用该模拟装置可以省力 B．这个过程中，拉力做功480J C．这个过程中，拉力的功率为60W D．该装置的机械效率为90% 10．如图所示，O为轻质杠杆OB的支点，挂在A点的物体重60N，OA︰OB=1︰3，图甲中，在竖直向上的拉力F作用下，杠杆OB在水平位置保持平衡。下列说法正确的是（    ） A．图甲中拉力F大小为30N B．图甲中A点向右移动，则F的值变大 C．图甲中，仅增加物重，拉力F的变化量与物重的变化量之比为3：1 D．图乙中物体悬挂位置不变且拉力F竖直向上，将杆杆匀速提升至虚线位置的过程中，拉力F大小变小 二、填空题 11．如图1所示，质量为60kg的小辛同学从一个深坑中提升起了640N的重物，在这个过程中小辛沿水平地面向右匀速步行前进了8m，用时10s，小辛克服自身重力做功是___________J；小辛对绳子的拉力是400N（绳重与摩擦忽略不计，g取10N/kg）；图2是表示人走路时的脚跟提起后的姿势图，此时脚相当于一个___________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；一个动滑轮重力是___________N；该装置的机械效率是___________。 12．小明利用如图所示装置沿水平方向匀速拉动一个重300N的物体A，物体A受到的摩擦力是60N，如果该装置的机械效率为80%，则作用在绳端的拉力F的大小为___________N。 13．2024年8月26日9时许，G347通江大道快速化改造工程（市区段） 项目实现主线通车。该工程全长18公里，将无为市至芜湖市区的通行时间缩短到30min左右。一辆汽车，在该快速化公路上以72km/h的速度匀速行驶5min，受到的阻力是3000N，这辆汽车的发动机的功率为___________kW。 14．如图所示，光滑斜面AB>AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，所用时间相同，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，所做功的功率分别为P1和P2，则W1______W2，P1______P2（均填“>”、“=”或“<”）。 15．如图1所示，用甲、乙两个滑轮组分别提升物体M、N，拉力分别为F甲、F乙，两物体都在10s内被匀速提升1m，此过程相关数据如图2所示，F甲做功的功率为______W，若用甲滑轮组匀速提升物体N，甲滑轮组的机械效率______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 三、作图题 16．小明站在地面上用一个滑轮组提升重物，试在图示情景中画出省力的绕线方法。 四、实验题 17．图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。 (1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向________（选填“左”或“右”）调节； (2)图乙是一个水平平衡的杠杆，若此时两侧各减去一个钩码，就会发现杠杆________；若在图乙的基础上推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆________；（均选填“左端下沉”“仍然平衡”或“右端下沉”） (3)某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆O点挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为________N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1L1总是大于F2L2，其原因可能是_________； (4)图丁中，弹簧测力计作用在A点时，此杠杆属于________（选填“省力”或“费力”）杠杆。 18．韩彪实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表： 试验次数 动滑轮重G动/N 钩码重G物/N 钩码上升高度h物/m 动力F动/N 动力作用点移动距离s动/m 滑轮组的机械效率η 1 0.53 1 0.1 0.7 0.3 47.6% 2 2 0.1 1.1 0.3 3 4 0.1 0.3 66.6% (1)请你在图中画出本实验的绕绳方法； (2)请将表格空白处填上数据（第一空保留一位小数，第二空保留整数）； (3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：克服动滑轮的重所做的额外功________（相同/不同）；提升的物重增加时，克服摩擦和绳重所做的额外功如何变化？________滑轮组的机械效率如何变化？_______________（以上两问都填：变大/变小/不变）； (4)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了（　　）（填字母）； A．减小摩擦 B．多次测量取平均值减。小误差 C．获得多组数据纳出物理律 (5)由本实验________（填“能”或“不能”）。推断：任何机械的机械效率跟物重均有关。 五、计算题 19．人工智能将给人们生活带来更多便利。如图甲所示的运送机器人重为120N，静止时与水平地面的接触面积为120cm2；在水平地面运动时，所受牵引力与速度的关系如图乙所示。求： (1)该机器人静止时对水平地面的压强； (2)该机器人在水平地面上以0.5m/s的速度匀速直线运动1min，牵引力所做功及功率。 20．图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂“横木穿插碓头，硬嘴为铁，足踏其末面舂之”。若碓头质量为25kg，不计横木的重力和转动摩擦。（取10N/kg） (1)求碓头的重力； (2)当他左脚站立，右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙所示，已知，。则此时的大小是多少？ (3)若捣谷人右脚与横木的接触面积约为。求捣谷时右脚对横木的压强。 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 C C D B A D B D C B 1．C 【详解】AB．筷子、镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故AB不符合题意； C．钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C符合题意； D．天平在使用时，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故D不符合题意。 故选C。 2．C 【详解】功率的计算公式为 ，其中功（m 为质量， g 为重力加速度， h 为每次上升高度，n 为次数）。综上需要测量的物理量有：小罗的质量m，每次上升高度h，时间t内引体向上次数n。故不需要测量小罗的身高。 故选 C。 3．D 【详解】定滑轮的轴的位置固定不动，动滑轮的轴的位置随被拉物体一起运动。图中，滑轮B的轴的位置固定，是定滑轮；滑轮A的轴随物体一起运动，是动滑轮。用力F拉动绳端时，绳子拉动滑轮A，物体会向左运动，故D正确，ABC错误。 故选D。 4．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。 5．A 【详解】A．由题可知，三段绳子直接与动滑轮相连，拉力F向上，说明拉力方向与重物被提升的方向相同，因此该滑轮组可以省力，但不能改变拉力的方向，故A错误，符合题意； B．不考虑绳重、滑轮重及滑轮摩擦时，拉力F与物重G的关系为，其中n=3，所以拉力 即要提起重物，拉力至少为10N，故B正确，不符合题意； C．使用滑轮组时，绳子自由端移动的距离s与重物上升的高度h的关系为s=nh，将重物提升3cm，即h=3cm，n=3，所以绳子自由端需要移动的距离s=3×3cm=9cm 故C正确，不符合题意； D．实验中，存在绳重、滑轮重以及滑轮与绳子之间的摩擦，这些都会导致拉力增大，因此匀速提升物体时，所用拉力会大于不考虑这些因素时的10N，故D正确，不符合题意。 故选A。 6．D 【详解】A．使用“车梯”时做的有用功为，故A错误； B．由图乙可知，绳子承重段数n=4，绳子自由端移动的距离为 使用“车梯”时人做功（拉力做的总功）为 做功的功率为，故B错误； C．根据可得，使用“车梯”时人拉绳的速度为，故C错误； D．“车梯”的机械效率，故D正确。 故选D。 7．B 【详解】将实心球从地上拿起并举过头顶，小明举过头顶的高度约为h=2m，克服球的重力所做的功为 在这个过程中小明对实心球做功的功率为，25W与其接近，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8．D 【详解】A．图甲是定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力的方向，图乙是动滑轮，动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆，故A错误； B．根据功的原理可知，使用任何机械都不省功，乙是动滑轮，不能省功，故B错误； C．因定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，所以 而动滑轮使用时，省一半的力，G轮＜G物，故 故使用图乙中的滑轮比图甲中的滑轮更省力，故C错误； D．使用定滑轮，不计绳重与摩擦，拉力做的功等于克服物体重力做的功，即 使用动滑轮，不计绳重与摩擦，拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力做的功，即 所以，使用动滑轮所做的功大于使用定滑轮所做的功，即使用动滑轮所做的总功大，根据可知，两者所做有用功相同，由于使用动滑轮所做的总功大，所以由可知，动滑轮的机械效率要小于定滑轮的机械效率，即图甲中的滑轮比图乙中的滑轮机械效率更高，故D正确。 故选D。 9．C 【详解】A．据乙图可知，该滑轮是定滑轮，根据定滑轮的特点可知，定滑轮不省力，可以改变力的方向，故A错误； B．拉力做功，故B错误； C．这个过程中，拉力的功率为，故C正确； D．该装置的机械效率为，故D错误。 故选C。 10．B 【详解】A．图甲中，杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件，有 已知 ，，则 解得，故A错误； B．根据杠杆平衡公式得，当物重G和动力臂OB不变时，若A点向右移动，则阻力臂OA变大，所以拉力F的值会变大，故B正确； C．根据杠杆平衡条件，初始时 增加物重后 则 则拉力F的变化量与物重的变化量之比为，故C错误； D．图乙中，将杠杆从水平位置匀速提升至虚线位置的过程中，设杠杆与水平方向的夹角为θ。由于拉力F和物重G始终竖直，此时动力臂为OB⋅cosθ，阻力臂为OA⋅cosθ。根据杠杆平衡条件 即 因为G、OA、OB均为定值，所以拉力F的大小在提升过程中保持不变，故D错误。 故选B。 11． 0 省力 160 80% 【详解】[1]小辛在水平面上运动，虽然受重力，也有距离，但在重力的方向上没有移动距离，所以重力没做功，为0J。 [2]由图知，脚跟提起后，O为支点，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆。 [3]不计摩擦和绳重，由 可得，动滑轮的重力为G动=nF−G=2×400N−640N=160N [4]由图1知，通过动滑轮绳子的段数，该装置的机械效率 12．25 【详解】图示滑轮组承重绳子为3根，物体移动的距离为s1时，绳子端移动的距离s=3s1，据得，绳端拉力 13．60 【详解】汽车的速度 汽车匀速行驶时，所受的牵引力等于所受的阻力，发动机的功率 14． = = 【详解】[1]由题意可知，斜面光滑，将同一重物匀速地从底部被拉到顶部，则拉力做功W1=W2=Gh [2]由于， 且AB>AC，所以F1<F2 由于W1=W2，所用时间相同，即t1=t2，由可知，P1=P2 15． 120 不变 【详解】[1]由图2可知，拉力F甲做的总功为：W总甲=1200J 拉力做功时间为10s，根据可知，拉力F甲做功的功率为 [2]由图2知拉力F甲、F乙做的总功分别为：W总甲=1200J，W额甲=800J；W总乙=800J，W额乙=400J 根据W总=W有+W额可知，有用功为 ， 所做有用功相同，因为所做有用功和提升的高度相同，由W有=Gh可知，物体M、N的重力大小关系为GM=GN。物体M、N相当于同一物体，故用甲滑轮组匀速提升物体N与匀速提升物体M时，甲滑轮组的机械效率不变。 16． 【详解】因为小明人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由2段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法。如图所示： 17．(1) 平衡 左 (2) 左端下沉 左端下沉 (3) 2.3 杠杆自重对杠杆平衡有影响 (4)费力 【详解】（1）[1]杠杆的平衡是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态；挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，则此时杠杆处于平衡状态。 [2]由图甲可知，杠杆左端高，右端低，则右边较重，要想使杠杆在水平位置平衡，根据“右沉左调”的调节方法，则接下来应将杠杆两端的螺母向左调节。 （2）[1]图乙是一个平衡的杠杆，若两侧各减去一个钩码，设每隔钩码重为G，杠杆标尺上每段长为L，根据杠杆平衡条件可得，2G×4L＞G×6L 则杠杆左端下沉。 [2]若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），则右侧悬线对杠杆的拉力变为斜向下，右侧拉力的力臂会变小，这时杠杆右侧拉力与力臂的乘积变小，小于左侧拉力与力臂的乘积，所以杠杆的左端下沉。 （3）[1]由图丁可知，测力计的分度值为0.1N，此时弹簧测力计示数为2.3N。 [2]由图丁可知，支点在杠杆的左端，以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，因杠杆自身受重力作用的，即杠杆的重力也是阻力（杠杆自重对杠杆平衡有影响），所以当杠杆水平平衡时，F1L1总是大于F2 L2。 （4）图丁中，弹簧测力计作用在A点时，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力大于阻力，此杠杆属于费力杠杆。 18．(1) (2)60.6%，2 (3) 相同 变大 变大 (4)C (5)不能 【详解】（1）由表格数据知，动力作用点移动距离s是钩码上升高度h的3倍，所以滑轮组承重绳子为3根，则绳子固定在动滑轮上，逐一绕过定滑轮和动滑轮。如图所示： （2）表格中，第二次实验，滑轮组的机械效率 第三次实验中，动力 （3）[1]实验中，使用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，动滑轮的重力相同，提升的高度相同，据W=Gh知，克服动滑轮的重所做的额外相同。 [2]由表中数据可知，额外功等于总功和有用功之差，第1次额外功为 第2次额外功为 第3次额外功为 总的额外功等于克服动滑轮的重所做的额外功加上克服摩擦和绳重所做的额外功，可见克服摩擦和绳重所做的额外功变大。 [3]由表中数据可知，随着钩码重力增大，机械效率增大，所以滑轮组的机械效率变大。 （4）多次改变提升的物重，是为了探究滑轮组机械效率与提升物重大小的关系，总结出规律，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （5）实验只能说明滑轮组机械效率与提升物重大小的关系，不能得出其它机械的机械效率跟物重的关系。 19．(1) (2)6000J， 100W 【详解】（1）机器人静止在水平地面上，则机器人对水平地面的压力为F=G=120N 受力面积为 该机器人静止时对水平地面的压强 （2）方法一：由得，机器人运动路程 由图乙可知，当时，牵引力为，牵引力所做的功 牵引力所做的功的功率 方法二：由图乙可知，当时，牵引力为，牵引力所做的功的功率为 由得，牵引力做的功为 20．(1)250N (2)500N (3) 【详解】（1）碓头的重力 （2）由杠杆平衡条件可得 则 （3）捣谷时右脚对横木的压强 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 $