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册

**基本信息** 本卷为北师大版物理八年级下册第九章机械和功单元检测，通过父子上楼、智能汽车、升降座椅等真实情境，覆盖杠杆、滑轮组、功、功率及机械效率核心知识，注重物理观念建构与科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|功率比较（父子上楼）、杠杆类型（筷子）、滑轮组计算（升降座椅）|结合生活场景，辨析易混概念| |填空题|5|人体杠杆（踮脚）、功与功率（消防员攀绳）、机械效率（建筑材料提升）|联系人体结构与工程实际，强化应用| |作图题|1|滑轮组绕绳|考查实际操作能力，体现科学探究| |实验题|2|杠杆平衡条件（多组数据）、滑轮组机械效率（不同钩码）|注重数据处理与规律总结，培养科学论证| |计算题|2|汽车牵引力功率、建筑材料提升效率|结合科技展与工程案例，提升综合应用能力|

第九章机械和功章末检测 一、单选题 1.一位父亲与他5岁的儿子磊磊一起上楼回家,对此,下列说法中错误的是( ) A.爬相同的楼梯,儿子比父亲先到达,儿子的功率一定大 B.爬相同的楼梯,父亲比儿子先到达,父亲的功率一定大 C.爬相同的楼梯,父亲体重大做的功多 D.爬相同的楼梯,儿子体重小做的功少 2.下列工具属于费力杠杆的是( ) A.钳子 B.天平 C.瓶盖起子 D.筷子 3.科技馆里小明和爸爸正在体验升降座椅装置,其简图如图所示,爸爸手握绳子,小明坐在升降座椅上,爸爸对绳子施加拉力,小明被匀速拉升。已知爸爸的质量60kg,小明的质量40kg,座椅和动滑轮总重20N,不计绳重和摩擦,则( ) A.爸爸对绳子施加拉力为105N B.爸爸将绳子自由端下拉1m,小明上升3m C.爸爸利用此装置最多可以拉起重1780N的物体 D.若小明和爸爸的位置互换,匀速拉动绳子时拉力不变 4.如图所示为小明探究杠杆平衡条件的实验装置,保持杠杆左侧的阻力和阻力臂不变,当弹簧测力计从b位置转到a位置的过程中,杠杆始终水平平衡,则弹簧测力计的示数将( ) A.一直变小 B.一直不变 C.一直变大 D.先变小后变大 5.如图所示,A物体受到的重力是100N,在拉力F的作用下,能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动。已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为80%,则下列说法正确的是( ) A.5s内拉力F所做功的大小是5J B.2s 内绳子自由端移动的距离是0.8m C.拉力F的功率是1W D.物体A受到水平地面的摩擦力大小是 12N 6.如图甲所示,在一次活动课上,小明用细线拉动一物块沿水平面运动,老师用传感器记录下了小明的拉力F随时间变化的关系如图乙所示,物块的速度随时间变化关系如图丙所示。下列说法正确的是( ) A.2~4s内物块受到的摩擦力大小为6N B.4~6s内拉力做功的功率为12W C.拉力为6N时物块做匀速直线运动 D.4~6s内物块的路程为12m 7.小明要将两箱书匀速搬上楼,有如图所示的两种方法:一是把两箱书一起搬上楼,整个过程搬书的功率为,机械效率为;二是先搬一箱书上楼,再搬剩下的一箱,整个过程搬书的功率为,机械效率为。假设他上楼的速度相同,则下列判断正确的是( ) A., B., C., D., 8.某同学把一本初中物理课本从课桌旁的地面上拿到桌面上,则该同学对物理课本所做功的大小最接近于( ) A.0.2J B.2J C.20J D.200J 9.如图所示,用两滑轮采用不同的绕绳方法,将同一重物匀速提升相同的高度(不计绳重和摩擦),比较甲、乙装置,正确的是( ) A.和大小相等 B.两装置所做有用功相等 C.两装置绳子自由端移动距离相等 D.乙装置比甲装置的机械效率大 10.用如图所示的装置提升重为800N的物体A,动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下,物体A在5s内竖直匀速上升了1m。在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( ) A.物体A上升的速度为0.5m/s B.滑轮组的有用功为1000J C.拉力F的功率为100W D.滑轮组的机械效率为80% 二、填空题 11.人体中存在许多杠杆。如图所示,当人双脚踮起时,可以看成的杠杆OAB,O为支点,人的重力作用在B点,小腿部肌肉产生的动力F作用在A点。已知人的质量为58kg,B点是OA的中点,则F=_N。 12.消防员在训练高楼攀绳时,重为600N的队员需要在20s内,用一根绳索登上11.5m高的楼层。在这个过程中,消防员克服重力做的功为_J,克服重力做功的功率为_W。 13.在老旧小区改造中,工人利用滑轮组将重的建筑材料提升到楼顶,如图所示。已知工人对绳子的拉力为,建筑材料匀速上升5m,人对材料做的有用功是_J,滑轮组的机械效率是_。 14.如图所示是同学们常用的燕尾夹,,当用力按住C点打开该夹子时,可把_点看作支点,此时夹子可近似看作_(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,这类杠杆的其他应用还有_(举一例)。 15.如图所示,小明用滑轮组提升重物。若物体重200N,用150N的拉力将物体缓慢提升2m,用时20s,则此过程中有用功是_J,额外功是_J,拉力的功率是_W,若克服摩擦和绳重所做的功占额外功的40%,则小明所用的动滑轮重为_N。 三、作图题 16.在建筑工地上,工人师傅需要站在地面上通过滑轮组提升重物,请在图中画出绳子的绕法。 四、实验题 17.小明所在小组用图甲所示装置探究杠杆的平衡条件,每个钩码的重力均为0.5N。 (1)实验前,杠杆静止,如图甲所示,此时杠杆_(选填“是”或“不是”)处于平衡状态;接下来小明应将平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调,使杠杆保持水平并静止,此操作可方便测量力臂,原因是此时力臂与杠杆_; (2)小明改变杠杆左侧钩码的数量和位置,在杠杆右侧竖直向下拉动弹簧测力计使杠杆水平平衡,进行了4次实验,并将记录的数据填入下表中,图乙是第4次实验中杠杆平衡时的情景,请将杠杆右侧阻力、阻力臂的数值填入表中; 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 1 20.0 2 10.0 2 2 15.0 2 15.0 3 2 15.0 1.5 20.0 4 1.5 10.0 _ _ (3)若将图乙中弹簧测力计转至图丙所示位置,杠杆仍水平平衡,则弹簧测力计的示数_(选填“变大”“变小”或“不变”); (4)实验中测量多组数据的目的是_; (5)小亮进行了如图丁所示的实验,发现当杠杆水平平衡时,得到的数据与小明得出的杠杆平衡条件不相符,原因可能是_对实验有影响。 18.实验小组在做“测量滑轮组机械效率”的实验。如图用相同的滑轮组提升不同数量的钩码,记录数据如表所示。 实验次数 钩码重G/N 钩码提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 1 2 0.1 0.9 0.3 74.0% 2 4 0.1 1.7 0.3 78.4% 3 6 0.1 ① 0.3 (1)小明用弹簧测力计沿_方向_提升不同数量的钩码进行实验; (2)第三次实验中,弹簧测力计的示数如图所示,通过分析实验数据,第三次实验对应的机械效率是_%;(结果精确到1%) (3)有小组成员提出,最后要计算三次实验机械效率的平均值,这个想法是否正确?并说明理由_; (4)分析表中数据可知:滑轮组的效率与_有关。 五、计算题 19.如图,“2025中国智能汽车技术展”5月8号在重庆国际博览中心开幕。参展的某智能网联汽车在测试时,匀速直线行驶用时,若行驶过程所受阻力为,求: (1)此过程汽车的行驶速度; (2)汽车牵引力的功率。 20.如图所示,工人用200N的拉力,在15s的时间内,将重51kg的建筑材料提升到6m高的楼顶上,不计绳重及摩擦,求: (1)建筑材料的重力(取g=10N/kg); (2)拉力做功的功率; (3)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 A D C A D B A B B D 1.A 【详解】CD.爬相同的楼梯,父亲体重大,儿子体重小,由得,父亲做的功多,儿子做的功少,故CD正确,不符合题意; A.爬相同的楼梯,儿子比父亲先到达,而儿子做的功少,由得,儿子的功率不一定大,故A错误,符合题意; B.爬相同的楼梯,父亲比儿子先到达,父亲做的功多,用的时间少,由得,父亲的功率一定大,故B正确,不符合题意。 故选A。 2.D 【详解】钳子:支点在转轴处,动力作用在手柄,阻力作用在夹持端。工作时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。天平:支点在中间,两臂等长,属于等臂杠杆。瓶盖起子:撬瓶盖时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。筷子:在夹取食物时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。故D符合题意,ABC不符合题意。 故选 D。 3.C 【详解】A.由图知,承担物重的绳子段数。小明和座椅、动滑轮的总重力 不计绳重和摩擦,爸爸对绳子的拉力 但爸爸质量60kg,其重力 爸爸能提供这个拉力,但拉力大小不是105N,故A不符合题意; B.绳子自由端移动距离与物体上升高度的关系为,爸爸将绳子自由端下拉1m,则小明上升高度,不是3m,故B不符合题意; C.爸爸能提供的最大拉力等于自身重力,由,可得最大能拉的总重力 则能拉起的最大物重 故C符合题意; D.若位置互换,爸爸和座椅及动滑轮的总重 则小明对绳子拉力 小明重力,小明重力400N大于拉力206.7N,则小明可以匀速拉动绳子。由,小明和爸爸的位置互换前后,由于变化,不变,则小明对绳子拉力改变,故D不符合题意。 故选C。 4.A 【详解】当弹簧测力计从b位置转到a位置的过程中,动力臂逐渐变大,根据杠杆的平衡条件可知,阻力和阻力臂不变,动力臂逐渐变大,则动力逐渐变小,即弹簧测力计的示数将一直变小,故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 5.D 【详解】A.由图可知,由3段绳子吊着动滑轮,5s内物体移动的距离为 s物=vt=0.2m/s 5s=1m 绳子自由端移动的距离为 s=ns物=3 1m=3m 拉力F所做功的大小是 W总=Fs=5N 3m=15J 故A错误; B.2s 内物体移动的距离为 s′物=vt′=0.2m/s 2s=0.4m 绳子自由端移动的距离是 s′=ns′物=3 0.4m=1.2m 故B错误; C.拉力F的功率是 故C错误; D.拉力做的有用功为 物体A受到水平地面的摩擦力大小是 故D正确。 故选D。 6.B 【详解】A.由图丙知道,4s到6s物体做匀速直线运动,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,物块受到平衡力的作用,由图乙知道,此时的滑动摩擦力 由图乙知道,2~4s内物块做加速运动,受到的仍是滑动摩擦力,滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关,由于物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变,滑动摩擦力大小不变,所以,摩擦力仍等于4N,故A错误; B.由图乙知道,4~6s内拉力大小是4N,速度是3m/s,由知道,拉力做功的功率为 故B正确; C.由图乙知道,0~2s内拉力大小是2N,2~4s内拉力大小是6N,4~6s内拉力大小是4N,由图丙知道,2~4s内物块做加速运动,故C错误; D.由知道,4~6s内物块的路程为 故D错误。 故选B。 7.A 【详解】这箱书的重力一定,楼的高度前后不变,由可知,两次所做的有用功相等;第一种方法所做的额外功为克服自身重力所做的功,而第二种方法所做的额外功是两次克服自身重力所做的功,因此第二种方法的额外功大于第一种方法的额外功,故方法二的总功大于方法一的总功,由机械效率公式可知,;因上楼的速度相同,第一次搬书多,用的向上的力大,由公式可知,。综上所述,,,故A正确,BCD错误。 故选A。 8.B 【详解】一本物理课本的质量约为m=250g=0.25kg 物理课本受到的重力G=mg=0.25kg 10N/kg=2.5N 课桌高度约为0.8m,则把一本初中物理课本从课桌旁的地面上拿到桌面上,人对课本做的功W=Gh=2.5N 0.8m=2J 故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。 9.B 【详解】A.由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数,不计绳重和摩擦时,拉力 由图可知,故 故A错误; B.把相同的重物匀速提升相同的高度,有用功 做的有用功相同,故B正确; C.绳子自由端移动的距离 所以 故C错误; D.不计绳重及摩擦,相同的滑轮组装置、提升相同的高度,做的额外功相同;总功等于有用功加上额外功,滑轮组做的总功相同,由机械效率 可知 故D错误。 故选B。 10.D 【详解】A.物体A上升的速度为,故A错误; B.有用功为,故B错误 C.不计绳重和摩擦,则拉力做的总功为 则拉力F的功率为,故C错误; D.滑轮组的机械效率为,故D正确。 故选D。 11.290 【详解】杠杆OAB杠杆的动力是F,阻力是人的重力 B点是OA的中点,故此时动力臂和阻力臂的比值 根据杠杆平衡条件 12. 6900 345 【详解】[1]消防员克服重力做的功 W=Gh=600N 11.5m=6900J [2]克服重力做功的功率为 13. 2000 80% 【详解】[1]由题意可知,人对材料做的有用功是克服物体重力做的功。已知物体重力,物体匀速上升高度,则人对材料做的有用功 [2]由图可知,承担物重的绳子段数,已知工人对绳子的拉力,则总功 则滑轮组的机械效率 14. B 等臂 天平/定滑轮 【详解】[1]当用力按住C点打开燕尾夹时,夹子会绕着B点转动,因此支点是B点。 [2]动力作用在C点,动力臂是BC;阻力作用在A点,阻力臂是AB。已知 即动力臂等于阻力臂,因此该杠杆属于等臂杠杆。 [3]等臂杠杆的特点是不省力也不费力,常见的应用有天平、定滑轮等。 15. 400 200 30 60 【详解】[1]由题意可得,有用功为 [2]绳子移动的距离为 则总功为 所以,额外功为 [3]拉力的功率为 [4]克服摩擦和绳重所做的功占额外功的40%,则克服动滑轮重所做的功占额外功的60%,则克服动滑轮重所做的功为 则小明所用的动滑轮重为 16. 【详解】由于人站在地面上,所以从人的手开始,先绕过定滑轮,然后再依次绕过动滑轮和定滑轮的框架钩,此时有两段绳子承担物重,如图所示: 17.(1) 是 左 重合 (2) 1 15.0 (3)变大 (4)得出普遍规律 (5)杠杆自重 【详解】(1)[1][2][3]当杠杆处于静止状态或匀速转动的状态时,杠杆处于平衡状态。如图甲所示,此时杠杆静止,处于平衡状态;杠杆向右偏,根据平衡螺母“左偏右调,右偏左调”的特点,为了使杠杆在水平位置平衡,小明应将平衡螺母向左调,此时力臂与杠杆重合,方便在杠杆上直接读出力臂大小。 (2)[1][2]由图乙可知,此时弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为1N,即杠杆右侧阻力为1N,阻力臂为15.0cm。 (3)若将图乙中弹簧测力计转至图丙所示位置,杠杆仍水平平衡,此时阻力臂减小,根据可知,动力与动力臂不变,阻力增大,则此时弹簧测力计的示数变大。 (4)实验中测量多组数据的目的是为了避免偶然性,得出普遍规律。 (5)小亮进行了如图丁所示的实验,发现当杠杆水平平衡时,得到的数据与小明得出的杠杆平衡条件不相符,原因可能是杠杆自身重力对实验有影响。 18.(1) 竖直 匀速 (2)87% (3)不正确,滑轮组的效率不是一个定值,求平均值无意义 (4)物重有关 【详解】(1)[1][2]实验中要沿竖直方向,向上匀速拉动弹簧测力计,使物体升高,从而使系统处于平衡状态,使测力计示数等于拉力大小。 (2)第三次实验中,弹簧测力计的示数如图所示,已知图中弹簧测力计的分度值为0.1N,故弹簧测力计示数为2.3N,因此表格中①处的数值是2.3,则第三次实验对应的机械效率 (3)这种做法不正确,因为滑轮组的机械效率不是一个定值,求平均值无意义。 (4)由表格可知,三次实验中只有悬挂钩码重不同,实验结果得到的三次机械效率也不同,由此可知同一滑轮组,所提物体重力越大,机械效率越大,因此滑轮组的效率与物重有关。 19.(1)20m/s (2) 【详解】(1)某智能网联汽车在测试时,匀速直线行驶1000m用时50s,此过程汽车的行驶速度 (2)因为汽车做匀速直线运动,所以则牵引力与阻力是一对大小相等的平衡力,即 汽车牵引力的功率P=Fv=2000N 20m/s=4 104W 20.(1)510N (2)240W (3)85% 【详解】(1)建筑材料的重力 (2)由图可知,滑轮组有效绳子段数,则绳子自由端移动距离为 拉力做功为 则拉力做功的功率 (3)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 $