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** 本单元卷聚焦第九章机械和功，通过奥运举重、AI机器人等真实情境及梯度问题，覆盖杠杆、滑轮、功及机械效率等核心知识点，适配单元复习，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|10|杠杆分类、功的判断、机械效率计算|结合船桨、独轮车等生活实例，考查基础概念| |填空题|5|定滑轮作用、有用功辨析、杠杆平衡调节|融入桔槔汲水传统文化情境，联系实际应用| |作图题|1|力臂作图|直接考查实验技能，强化模型建构能力| |实验题|2|滑轮组机械效率、杠杆平衡条件|设计多组数据对比，培养科学探究与论证能力| |计算题|2|滑轮组机械效率、功和功率计算|结合AI机器人科技情境，提升综合应用能力|

第九章机械和功章末检测 一、单选题 1．下列关于杠杆的说法中，正确的是（　　） A．杠杆一定是直的 B．动力臂与阻力臂之和一定等于杠杆的长度 C．省力杠杆一定费距离 D．杠杆的支点一定在杠杆的中间 2．如图所示，下列简单机械的使用，费力的是（　　） A．船桨 B．动滑轮 C．斜面 D．扳手 3．如图所示，下列判断正确的是（　　） A．图甲中人将篮球投出后，球离开手飞入篮筐过程中，人对球施加的力做了功 B．图乙中运动员将杠铃从地面上举起的过程中，运动员对杠铃施加的力做了功 C．图丙中机器人托着餐盘水平匀速向前行进，机器人对餐盘施加的力做了功 D．图丁中人用力推车而车未动，人对车施加的力做了功 4．如图所示，工人在斜面上将一个重为400N的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力F＝200N，斜面长s=5m、高h=2m，关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．有用功为1000J B．额外功为400J C．物体受到的摩擦力为200N D．斜面的机械效率为80% 5．用甲、乙两个滑轮组分别将两个物体在相同时间内匀速提升相同高度，拉力分别为F甲、F乙，此过程相关数据如图丙所示。下列说法不正确的是（    ） A．乙的机械效率是25% B．F甲和F乙一样大 C．F甲的功率比F乙的功率大 D．甲、乙装置中的两个物体G甲=G乙 6．如图是搬运泥土的独轮车，使用时可视为杠杆。车和泥土的总重，从A点提起独轮车把手的力是F。独轮车抬起过程中，下列说法正确的是（    ） A．独轮车的重心是支点 B．独轮车属于费力杠杆 C．抬运泥土时，F的力臂是1.6m D．F的大小至少是200N 7．李发彬在巴黎奥运会上获得男子举重61kg级冠军，挺举成绩是167kg，他在挺举过程中对杠铃做的功最接近（　　） A．600J B．1200J C．3000J D．5400J 8．装修工人利用滑轮组提升装修材料，如图所示，工人站在地面上，把重为480N的材料以0.4m/s的速度匀速提升10m，工人所用拉力为300N。不计绳重及摩擦，g取10N/kg，则在此过程中（    ） A．工人所做的有用功是3000J B．工人拉绳子的速度为1.2m/s C．滑轮组的机械效率为80% D．所提物体越重该滑轮组的机械效率越小 9．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 10．如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，实验前已调节杠杆在水平位置平衡，实验使用的钩码质量相等。在图示位置挂两个钩码，为使杠杆仍平衡在水平位置，下列做法可行的是（　　） A．在A点施加向下大小适当的拉力 B．在B点施加向上大小适当的拉力 C．在C点挂4个钩码 D．在D点挂1个钩码 二、填空题 11．图甲中旗杆顶端的滑轮是________ （选填“定滑轮”或“动滑轮”），升旗时使用这种滑轮的目的____________。图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀如果树枝太硬不容易剪断，可以______树枝到支点O的距离（选填“增大”或“减小”）一些。 12．桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示，硬杆用细绳悬挂在树上，杆可绕O点自由旋转且与树之间无作用力，用细绳将桶悬挂在B端，在A端拗石的辅助下，人可轻松地将一桶水从井中提起。若提同样多的水，为了减小人向上提水的力，可以___________（选填“增大”或“减小”）拗石的质量，也可将支点O向___________（选填“A”或“B”）移动。 13．我们用水桶从井中汲水，那么对桶中的水做的功是_________；若水桶掉进了井中，打捞起水桶的过程中，对桶中的水做的功是_________。（两空均选填“有用功”“额外功”或“总功”） 14．如图所示，质地均匀的木板AB恰好有一半伸出水平桌面并静止。在端施加一个始终竖直向上的力，在力将端缓慢抬起的过程中，木板AB可以看作一根围绕固定点A转动的杠杆，则抬起过程中的力臂将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 15．如图所示，利用动滑轮在5s内将重6N的物体提升了1m，拉力F为4N。该过程中，绳端移动的距离为______m，克服物体重力做功的功率为______W，装置的机械效率为______。 三、作图题 16．画出动力和阻力臂     四、实验题 17．小华等同学在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 （1）小华发现实验过程中边拉边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法________（选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到 _______对滑轮组机械效率的影响； 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 1.39 0.2 72% 2 2 0.1 0.90 0.3 74% 3 4 0.1 1.51 0.3 88% 4 4 0.1 1.25 0.4 ② （2）表中第4次实验数据是用 _____图装置进行实验的，请问表中②的值为 ________； （3）通过比较2、3两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越 _____。 18．在“探究杠杆平衡条件的实验”中： (1)如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向 _____调节（选填“左”或“右”），直到杠杆在水平位置平衡，目的是 _____； (2)如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将 _____；（选填“不变”“变大”或“变小”） (3)保持A点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂l1和动力F1的数据，绘制了l1−F1的关系图象，如图丁所示，请根据图象推算，当l1为0.6m时，F1为_____N。 五、计算题 19．用如图所示的滑轮组提升重400N的物体，使物体在10s内匀速上升3m，所用拉力为140N，不计绳重和摩擦 (1)动滑轮有多重； (2)滑轮组机械效率是多大； (3)若绳子最大拉力是270N，则此滑轮组的机械效率最大是多大？ 20．随着科技的进步，AI机器人将逐渐改变我们的生活。如图所示是我国自主研发的某款人形机器人，具有智能灵巧身手。某次测试中，该机器人用100N竖直向上的力将物体在2s内匀速抬高2m。求： (1)机器人对物体所做的功； (2)机器人对物体做功的功率。 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 C A B D A D C C B B 1．C 【详解】A．杠杆可以是直的，也可以是弯的，比如羊角锤，故A错误； B．力臂是支点到力作用线的距离，动力臂与阻力臂之和可能等于杠杆的长度，也可能大于杠杆的长度，也可能小于杠杆的长度，故B错误； C．任何机械都不省功，杠杆省力必然费距离，故C正确； D．杠杆的支点可以在杠杆的中间，也可以在杠杆的两边，比如镊子，支点就不在杠杆中间，故D错误。 故选C。 2．A 【详解】A．船桨使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A符合题意； B．动滑轮使用时，动力臂等于2倍的阻力臂，符合动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．斜面属于省力机械，故C不符合题意； D．使用扳手时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 3．B 【详解】A． 图甲中人将篮球投出后，球离开手飞入篮筐过程中，人对球没有作用力，人对球没有做功，故A错误； B． 图乙中运动员将杠铃从地面上举起的过程中，运动员对杠铃施加向上的作用力，杠铃向上运动了一段距离，运动员对杠铃施加的力做了功，故B正确； C．图丙中机器人托着餐盘水平匀速向前行进，机器人对餐盘的支持力竖直向上，餐盘沿水平方向运动，运动方向与支持力方向垂直，机器人对餐盘施加的力没有做功，故C错误； D． 图丁中人用力推车而车未动，车没有在力的方向上移动，人对车施加的力没有做功，故D错误。 故选B。 4．D 【详解】A．克服物体重力做的有用功为W有=Gh=400N×2m=800J 故A错误； BCD．工人拉力做的总功为W总=Fs=200N×5m=1000J 克服摩擦力做的额外功为W额=W总-W有=1000J-800J=200J 物体受到斜面的摩擦力为 斜面的机械效率为 故BC错误，D正确。 故选D。 5．A 【详解】A．由丙图可知，乙的总功为800J，额外功为200J，有用功为 乙的机械效率是 故A错误，符合题意； B．由图甲和图乙可知两个滑轮组中动滑轮上的绳子段数分别为、，由图丙可知甲滑轮组的总功为1200J，由可得，甲滑轮组绳子自由端的拉力为 由图丙可知乙滑轮组的总功为800J，由可得，乙滑轮组绳子自由端的拉力为 因此F甲和F乙一样大，故B正确，不符合题意； C．相同时间内将物体匀速提升相同高度，甲绳末端移动的距离为，乙绳末端移动的距离为，根据可知，甲绳末端移动的速度大于乙绳末端移动的速度，F甲和F乙一样大，由可知，F甲的功率比F乙的功率大，故C正确，不符合题意； D．据A选项可知，乙做的有用功为600J，据丙图可知，甲做的有用功为 由于物体升高的高度相同，根据可知，提升物体的重力相同，即G甲=G乙，故D正确，不符合题意。 故选A。 6．D 【详解】A．独轮车的支点是车轮的轴，故A错误； B．独轮车工作时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B错误； C．抬运泥土时，F的力臂是1.6m+0.4m=2m，故C错误； D．根据杠杆平衡条件得，动力大小至少为 故D正确。 故选D。 7．C 【详解】杠铃的重力 G=mg=167kg×10N/kg=1670N 运动员的身高约为1.60m，在挺举过程中把杠铃举高的高度为运动员的身高加上0.4m，即 h=1.6m+0.4m=2.0m 在挺举过程中对杠铃做的功 W=Gh=1670N×2.0m=3340J 接近3000J。故C符合题意，ACD不符合题意。 故选C。 8．C 【详解】A．工人所做的有用功，故A不符合题意； B．如图动滑轮上绳子段数n=2，材料上升速度为0.4m/s，则拉绳的速度，故B不符合题意； C．滑轮组的机械效率，故C符合题意； D．不计绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率。由公式可知，当不变时，所提物体重力G越大，机械效率η越高，故D不符合题意。 故选C。 9．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。 10．B 【详解】AB．当阻力和动力在同侧时，杠杆阻力向下，为使杠杆仍平衡在水平位置，动力方向需要向上，故A不符合题意，B符合题意； CD．当在C点挂4个钩码或在D点挂1个钩码时，根据杠杆平衡的条件可知，两边不相等，不平衡，故CD不符合题意。 故选B。 11． 定滑轮 改变施力方向 减小 【详解】[1]旗杆顶端的滑轮轴的位置固定不动，不随国旗一起移动，因此是定滑轮。 [2]定滑轮不省力，但可以改变力的方向，让我们向下拉绳子就能使国旗向上运动，方便升旗操作。 [3]剪刀属于杠杆，树枝到支点O的距离是阻力臂。根据杠杆平衡条件，当树枝较硬（阻力F2​较大）时，减小阻力臂（树枝到支点的距离），在动力臂不变的情况下，所需的动力F1​会变小，从而更容易剪断树枝。 12． 增大 B 【详解】[1][2]由图可知，将一桶水从井中提起时，人和绳子需施加向上的拉力去克服桶和水的总重力。桶和水的总重力不变，若要减小人向上提水的力，则需增大绳子向上提的力。由力的作用相互性可知，增大杠杆B点向下的拉力可以减小人向上提水的力。为增大B点向下的拉力，根据杠杆平衡条件，可以采取以下两种方法：  一是增大拗石的质量。增加拗石的质量会增加A端力与力臂的乘积，杠杆平衡时增大了B端力与力臂的乘积，由于B端力臂大小不变，则可以增大B点向下的力。二是将支点O向B点移动。将支点O靠近B点会减小B端桶和水的力臂，同时增大A端的力臂，A端所受拉力不变，根据杠杆平衡条件可知，在B点向下的拉力会增大。 13． 有用功 额外功 【详解】[1]用水桶从井中提水的时候，目的是提水，所以对水做的是有用功，同时还要将水桶提起来，所以对桶做的是额外功。 [2]从井中打捞水桶的过程中，目的是捞桶，所以对桶做的是有用功，同时，还要将桶中的部分水提起来，所以对桶中水做的是额外功。 14．变小 【详解】力F的方向始终竖直向上，则木板AB绕点A被抬起的过程，A点到力F的作用线的距离变小，抬起过程中，F的力臂将变小。 15． 2 1.2 【详解】[1]由图知，承担物重绳子的股数为，拉力端移动距离 [2]物体被提升的高度，克服物体重力做的功 由功率公式可得，克服物体重力做功的功率为 [3]根据公式可得，拉力做的总功为 装置的机械效率为 16． 【详解】过动力臂L1的末端作垂直于杠杆的作用力，为使杠杆平衡，动力方向是向下的，F2为阻力，延长阻力的作用线，过支点作垂直于阻力作用线的垂线段即为阻力臂，如图所示： 17． 不正确 摩擦 丁 80% 高 【详解】（1）[1][2]在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，要匀速竖直向上拉动弹簧测力计，这样示数稳定，便于读数，静止读数是不正确的。在测力计静止时，不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦，所以测力计示数偏小。 （2）[3][4]由第4次实验数据可知，绳端移动距离为物体上升高度的4倍，根据可知，n＝4，丁图中，绳子的有效段数为n＝4，所以表中第4次实验数据是用丁图装置进行实验的。第4次实验中滑轮组的机械效率 （3）[5]通过比较2、3两次实验数据知，使用同一滑轮组提升重物时，钩码重不同，机械效率不同，钩码重力越大，滑轮组的机械效率越高。 18．(1) 右 便于测量力臂 (2)变大 (3)0.5 【详解】（1）[1][2]调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 （2）保持B点不变，杠杆仍在水平位置，阻力和阻力臂不变，当测力计从a位置转到b位置时，其力臂变短，根据杠杆的平衡条件，测力计示数将变大。 （3）由于阻力和阻力臂的大小不变，由图丁中的任意一组数据可知 F2l2=F1l1=0.3cm×1N=0.3N·cm 当力臂为0.6cm时，F1的大小为 19．(1)20N (2)95.2% (3)97.5% 【详解】（1）由图可知n＝3，因为不计绳重和摩擦时，所以动滑轮的重力 （2）滑轮组的机械效率 （3）因为不计绳重和摩擦时，所以最大拉力是270N时提升物体的重力 滑轮组的最大机械效率 20．(1)200J (2)100W 【详解】（1）机器人对物体所做的功 （2）机器人对物体做功的功率 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 $