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** 本卷为初中物理第九章机械和功单元检测，通过划龙舟、爬山比赛等真实情境，梯度考查杠杆分类、滑轮组机械效率、功和功率计算等核心知识，适配单元复习，落实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|杠杆分类（1题）、斜面机械效率（2题）、功率计算（4题）|结合生活场景，基础概念与计算结合| |填空题|5题|杠杆平衡条件（11题）、轮轴应用（12题）、滑轮组特点（13题）|联系家庭用品，强化物理观念| |作图题|1题|滑轮组绕绳（16题）|考查模型建构能力| |实验题|2题|杠杆平衡探究（17题）、滑轮组机械效率测量（18题）|设计变量控制，培养科学探究能力| |计算题|2题|汽车功率计算（19题）、滑轮组效率与功率综合（20题）|真实工程情境，提升问题解决能力|

第九章机械和功章末检测 一、单选题 1．罗罗同学对划龙舟的船桨特别感兴趣，以下生活中的简单机械，从省力、费力的角度来看与船桨相同的是（    ） A．开瓶器 B．核桃夹 C．撬棒 D．筷子 2．有一斜面长、高，用弹簧测力计把一物块沿斜面从底部匀速拉到顶部，弹簧测力计的示数如图所示。若该斜面的机械效率为80%，则以下说法不正确的是（　　） A．物体的重力为7.2N B．物体受到斜面的摩擦力为0.72N C．使用斜面可以省力 D．使用斜面可以省功 3．如图甲，某工人站在水平地面上，用竖直向下的力拉动绳子自由端，使物体匀速上升，物体上升高度h与时间t的关系如图乙，已知物重为900N，工人重600N，竖直向下的拉力为500N，不计绳重和摩擦，在物体上升的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．拉力F的功率为100W B．滑轮组的机械效率为90% C．物体上升的速度大小为5m/s D．工人对地面的压力大小为1100N 4．妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，设全程为匀速运动，妈妈的体重是小明的1.2倍，妈妈所用的时间是小明的1.5倍，若妈妈克服重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是（　　） A．W1∶W2=5∶4 B．W1∶W2=4∶5 C．P1∶P2=5∶4 D．P1∶P2=4∶5 5．一个同学用50N的水平方向的力将一只重5N的足球沿水平方向踢了出去，足球在地上滚动了30m才停下，从人踢球到球停止这整个过程中，脚对球做的功是（　　） A．15J B．1500J C．150J D．条件不足，无法判断 6．小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率。他将两个钩码悬挂在B点，在A点用弹簧测力计保持竖直方向向上拉动杠杆，使其绕O点缓慢转动，带动钩码上升一定的高度h（不计摩擦）。下列说法正确的是（  ） A．杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小 B．仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大 C．仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，杠杆的机械效率将变小 D．仅将拉力的作用点从A点移到C点，拉力做的总功不变 7．物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动（如图），其中AB段和BC段的轨道材质不同，其中。已知物块在AB段和BC段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在BC段所受摩擦力为2N，则以下判断正确的是（　　） A．该物块在BC段的惯性比AB段大 B．该物块通过AC段的平均速度为3.5m/s C．物块在AB段所受摩擦力比BC段大 D．拉力F在BC段做功的功率为10W 8．停放自行车时，为了将前轮略微提起（后轮不离地），在图示A、B、C、D中选择一点施加竖直向上的力，其中最省力的作用点是（　　） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 9．用如图所示的滑轮组将质量为40kg的物体，在10s内匀速向上提升2m。已知拉力，在此过程中不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（    ） A．绳子自由端移动的距离为6m B．该滑轮组的机械效率为66.7% C．人所做的额外功为300J D．拉力F的功率为60W 10．为了赶在雨季之前给住在山区的奶奶的房屋做一次维修，爸爸专门请了一个小型施工队。这个施工队利用3个相同的滑轮组成滑轮组将材料运送到高处，滑轮组的结构如下图所示。已知每个滑轮重50N，绳子能够承受的最大拉力是500N，忽略绳重和摩擦。用此滑轮组提升材料，下列说法错误的是（　　） A．滑轮a是定滑轮，可以改变力的方向，但不省力 B．滑轮b是动滑轮，使用时可以省力 C．工人每次将材料匀速提起，需要施加大小等于材料和动滑轮总重力的一半的力 D．工人以0.2m/s的速度拉绳子时，材料上升的速度为0.4m/s 二、填空题 11．如图所示，小林同学在自家客厅做俯卧撑，A点为重心，地面对手的作用力为，则小林同学的重力________N。 12．如图甲所示，辘轳可视为不等臂杠杆。为方便提水，它是按照___________（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。图乙所示的水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用___________（选填“①”或“②”）。 13．这是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图，该装置_________省力，_________省距离，_________省功。（均选填“能”或“不能”） 14．甲、乙机械把同样重的物体匀速向上提升。两机械做功情况的部分数据如图所示，则甲机械的总功为_________J，乙机械的有用功为_________J，甲机械的效率_________乙机械的效率（选填“大于”“等于”或“小于”）。 15．如图所示，小伟用平行于斜面、大小为200N的推力F将质量为30的物体推到1m高的台面处，已知斜面长2m，此过程中，推力F做的功是________J；斜面的机械效率是________。（g取10） 三、作图题 16．如下图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请画出最省力的绕绳方法。 四、实验题 17．小谷去药店买药时，看到医生用如图所示的小杆秤称中药，在秤盘中放入药材后用手提起提绳，移动秤砣的位置，就能使小杆秤在水平位置静止。他想杠杆在什么条件下能平衡呢？于是带领物理实践小组的同学借助器材进行了探究。 (1)小谷发现小杆秤实质是一个杠杆，其主要结构由秤杆、秤钩A、提纽（B、C）、秤砣D组成，如图甲所示。杆秤在使用过程中，提绳处属于杠杆五要素中的______； (2)杠杆在图乙所示的位置静止，此时杠杆______（选填“是”或“不是”）处于平衡状态；为使其在水平位置平衡，应向______（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母； (3)调节杠杆在水平位置平衡后，在杠杆A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码，每个钩码的质量为50g。将弹簧测力计沿D竖直向下拉，杠杆保持水平平衡，如图丙所示，此时弹簧测力计的示数为______N；然后沿C斜向下拉，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 18．测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。 实验次数 钩码重力 钩码上升高度 拉力 绳端移动距离 机械效率 1 1.0 5 15 55.6％ 2 1.5 5 0.8 15 3 2.0 5 1.0 15 66.7％ 4 2.0 10 1.0 30 66.7％ (1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做__________运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为__________N。 (2)第2次实验时滑轮组的机械效率是__________。 (3)分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越__________，滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度__________（选填“有关”或“无关”）。 (4)结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是__________。 A．增大绳重 B．减轻动滑轮重 C．加大物体提升的速度 (5)在测拉力时，某同学觉得很难使测力计做匀速直线运动，不便于读数，就让弹簧测力计处于静止状态时才读数，若考虑绳重和摩擦，则该同学测得的机械效率__________（选填“相等”、“偏高”或“偏低”）。 (6)根据探究结论，如图所示，工人们用同一滑轮组，根据需要用两种方式来提起等重的建筑材料，若不计摩擦和绳重，则__________，机械效率__________。（均选填“＞”“＝”或“＜”） 五、计算题 19．如图，质量是1.6t的小汽车，静止在水平地面上时，每个车轮与地面的接触面积为0.02m2；当它以108km/h的速度在平直路面上匀速行驶10min的过程中，小汽车受到的阻力是车重的0.1倍。（g取10N/kg）求： (1)小汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？ (2)小汽车匀速行驶过程中，发动机的牵引力所做的功是多少？ (3)小汽车行驶过程中，发动机的功率是多少？ 20．如图所示，工人通过滑轮组使重600N的箱子以0.4m/s的速度从地面提升到10m高的平台上，若工人吊起箱子过程中做的额外功是2000J，求： (1)滑轮组的机械效率是多大？ (2)工人吊起箱子的过程中所用的拉力是多少？ (3)工人做功的功率为多少？ 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 D D B D D D D D B D 1．D 【详解】船桨使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 A．开瓶器使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．核桃夹使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．撬棒使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．筷子使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 2．D 【详解】A．由图知，弹簧测力计示数为3.6N，总功 有用功 由得物体重力 故A正确，不符合题意。 B．额外功 额外功用来克服摩擦力做功，由得摩擦力 故B正确，不符合题意。 C．拉力，因此使用斜面可以省力，故C正确，不符合题意。 D．根据功的原理，使用任何机械都不省功，斜面省力但费距离，因此不能省功，故D错误，符合题意。 故选D。 3．B 【分析】由甲图可知该滑轮组由两个定滑轮和一个动滑轮组成，绳子段数n=2，故能省力和改变力的方向，又根据图乙知物体向上做匀速直线运动，速度，故绳子自由端移动的距离和速度应为物体上升高度和速度的两倍，即绳子自由端的速度。 【详解】A．拉力的功率，故A错误； B．滑轮组的机械效率，故B正确； C．图乙为物体上升高度与时间的关系，故由图乙可得出物体速度，故C错误； D．工人受重力，地面对其支持力以及绳子拉力作用，由平衡状态可知工人所受支持力 工人对地面的压力和支持力为相互作用力，故工人对地面的压力也为100N，故D错误。 故选B。 4．D 【详解】AB．由题可知，妈妈与小明爬山的高度相同，妈妈的体重是小明的1.2倍，即 由W=Gh可得，妈妈和小明克服重力做功之比为 故AB错误； CD．妈妈所用的时间是小明的1.5倍，即 由可知，妈妈和小明克服重力做功的功率之比为 故C错误，D正确。 故选D。 5．D 【详解】球离脚前，球受到脚施加的力的作用，球在脚施加的力的作用下移动的距离不确定，所以球离脚前，脚对球做功的多少不确定；球离脚后，在水平地面上向前滚动的过程中，由于具有惯性会向前运动，球脱离了脚，脚没有给球施加力，对球不做功，所以从人踢球到球停止这整个过程中，脚对球做的功的多少不确定，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 6．D 【详解】A．在A点用弹簧测力计保持竖直方向向上拉动杠杆，使其绕O点缓慢转动，杠杆转动过程中，根据几何图形相似知识可知，动力臂与阻力臂的比值不变。因为阻力不变，根据杠杆的平衡条件知，弹簧测力计的示数不变，故A错误； B．不计摩擦，额外功为克服杠杆重力做的功，仅增加钩码的个数，杠杆重力和杠杆上升的高度不变，拉力所做的额外功不变，故B错误； C．仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，钩码还是上升原来的高度，有用功不变；杠杆提升的高度减小，额外功减小，所以杠杆的机械效率将变大，故C错误； D．仅将拉力的作用点从A点移到C点，钩码和杠杆还是上升原来的高度，则有用功不变，额外功也不变，所以拉力做的总功不变，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．惯性的大小只与质量有关，与速度大小无关。该物块整个运动过程中质量不变，其惯性大小不变，故A不符合题意； B．物块通过AC段的速度为 故B不符合题意； C．滑动摩擦力大小受压力大小和接触面粗糙程度影响。物块对水平面的压力不变，由于AB段和BC段的轨道材质不同，所以无法比较两者的摩擦力大小，故C不符合题意； D．物块在BC段以5m/s的速度匀速运动，所受摩擦力为2N，拉力等于摩擦阻力，拉力F在BC段做功的功率 故D符合题意。 故选D。 8．D 【详解】根据杠杆平衡的条件 在杠杆中的阻力、阻力臂大小一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起，是围绕前轮转轴为支点，力的方向是竖直向上的，所以在D点施加竖直向上的力时，此时的力臂是最大的，根据杠杆的平衡条件可知，此时所用的力是最小的。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 9．B 【详解】A．由图知道，绳子承重段数n=2，绳子自由端移动的距离，故A错误； B．物体的重力 有用功 拉力做的总功 滑轮组的机械效率，故B正确； C．人所做的额外功，故C错误； D．拉力做功的功率，故D错误。 故选B。 10．D 【详解】A．在使用时，轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮。滑轮a是定滑轮，可改变力的方向，但不省力，故A正确，不符合题意； B．轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。滑轮b是动滑轮，使用时省力，但费距离，故B正确，不符合题意； C．由于滑轮组中有一个动滑轮b，承担物重的绳子股数为2，在忽略绳重和摩擦时，每次将材料提起，需要施加材料和动滑轮总重的一半的力，故C正确，不符合题意； D．动滑轮b上有两股绳，工人以0.2m/s的速度拉绳子时，材料上升的速度应该是 故D错误，符合题意。 故选D。 11．544 【详解】把小林同学做俯卧撑的状态看作杠杆，脚与地面的接触点为支点。已知地面对手的作用力 此力为动力，动力臂 人的重力为阻力，阻力臂 根据杠杆平衡条件可得 12． 省力 ① 【详解】[1]由简单机械知识可知，辘轳的实质是轮轴，相当于杠杆，动力作用在轮上，阻力作用在轴上，因动力臂大于阻力臂，故可判断辘轳属于省力杠杆，所以，为方便提水，辘轳是按照省力杠杆来设计的。 [2]水龙头开关实质是轮轴，由杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越大越省力，所以可判断，为了更省力，开关应选用①。 13． 能 不能 不能 【详解】[1][2]由图可知，自动升降衣架的结构使用了定滑轮和动滑轮组成滑轮组，该装置通过多根绳子分担了衣物的重量，使得在提升衣物时，施加的力小于直接提升衣物所需的力，但在提升相同距离时，绳子需要移动更长的距离，因此滑轮组可以省力但不能省距离。 [3]根据功的原理，任何机械都不能省功。 14． 2000 900 小于 【详解】[1]甲的扇形图显示，有用功占总功的25%，且图中标注有用功为500J，根据机械效率公式，则 [2]乙的扇形图显示，额外功为2100J，且额外功占总功的70%，由得 则乙机械的有用功为 [3]甲的机械效率为，乙的机械效率为 因此 15． 400 75％ 【详解】[1]推力F做的功 [2]物体的重力 推力做的有用功 则斜面的机械效率 16． 【详解】要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，再绕过上面的另一个定滑轮。 17．(1)支点 (2) 是 右 (3) 0.75 变大 【详解】（1）杠杆绕着转动的点即为杠杆的支点，如图甲所示，杆秤在使用过程中绕提绳处转动，所以提绳处属于杠杆五要素中的支点。 （2）[1][2]静止和匀速转动是杠杆的平衡状态，杠杆在图乙所示的位置静止，此时杠杆处于平衡状态；杠杆左端下沉，说明左端重，应向右调节杠杆两端的螺母使得杠杆在水平位置平衡。 （3）[1]每个钩码重力为 设杠杆上一格的长度为，弹簧测力计沿D竖直向下拉，杠杆保持水平平衡，根据杠杆平衡条件则有，解得此时弹簧测力计的示数。 [2]沿C斜向下拉时，阻力和阻力臂不变，动力臂变短，根据杠杆平衡条件可知动力变大，则弹簧测力计的示数变大。 18．(1) 匀速直线 0.6 (2)62.5% (3) 大 无关 (4)B (5)偏高 (6) ＜ ＝ 【详解】（1）[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，这样能让整个滑轮组处于平衡状态，且测力计的示数稳定，便于读数，其大小等于拉力。 [2]由图示知，测力计的分度值为0.1N，其示数为0.6N。 （2）此次实验中滑轮组的机械效率为 （3）[1]由表格数据，在1、2、3次实验中，使用同一滑轮组提升重物越重时，机械效率越高。 [2]在3、4次实验中，将重力相同的钩码提升不同高度，但机械效率相同，所以滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。 （4）要提高机械效率可通过增大有用功或减小额外功来达到目的，而增大绳重会增大额外功，会降低机械效率，减轻动滑轮的重，可以减小额外功，可以提高机械效率，加快物体提升的速度，对机械效率无影响，故B选项正确。 （5）要正确测量拉力，需要使弹簧测力计做匀速直线运动，当弹簧测力计静止时读数，不能体现摩擦力对拉力的影响，所测拉力偏小，在有用功一定时，总功偏小，机械效率偏高。 （6）[1]A中连在动滑轮上的绳子有3段。B中连在动滑轮上的绳子有2段，若不计摩擦和绳重，则 由于G物和G动均相等，所以。 [2]不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率为 A、B两种绕线方式中，滑轮重相等，物重相等，则机械效率相等。即。 19．(1)2×105Pa (2)2.88×107J (3)4.8×104W 【详解】（1）小汽车受到的重力 小汽车静止时对水平地面上的压强是 （2）小汽车受到的阻力 发动机的牵引力 小汽车行驶的路程 发动机的牵引力做的功 （3）小汽车行驶过程中，发动机的功率 20．(1)75% (2)400 N (3)320 W 【详解】（1）拉力做的有用功 拉力的总功 滑轮组的机械效率 （2）若滑轮组有2段绳子承担重物，则箱子上升10 m时，拉绳的位移为 工人吊起箱子的过程中所用的拉力 （3）方法一：把箱子从地面提升到10m高的平台上用的时间 工人做功的功率 方法二：若从拉绳速度考虑，因绳子移动距离是箱子升高距离的2倍，绳子自由端移动速度为0.8m/s，则 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 $