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** 本卷为初中物理第九章“机械和功”单元检测，通过筷子、食品夹等生活情境及杠杆平衡、滑轮组效率实验，覆盖杠杆分类、功、功率、机械效率等核心知识点，适配单元复习，培养物理观念与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|杠杆分类（筷子）、功的判断、机械效率计算|结合生活工具辨析概念| |填空题|5|杠杆平衡条件、斜面效率、功率计算|动态分析力臂变化| |作图题|1|杠杆最小动力作图|应用平衡条件解决实际问题| |实验题|2|杠杆平衡探究、滑轮组效率影响因素|数据表格分析培养科学思维| |计算题|2|滑轮组效率、拉力功率计算|综合公式解决装置实际问题|

第九章机械和功章末检测 一、单选题 1．筷子发源于中国，是华夏饮食文化的标志之一，使用筷子时虽然费力但省距离，下列工具在使用中也能省距离的是（    ） A．用托盘天平称质量 B．用食品夹夹鸡蛋 C．用核桃夹夹核桃 D．用撬棒撬物体 2．下列事例中，力对物体做了功的是（  ） A．将重物从一楼扛到二楼 B．用力推汽车，没有推动 C．举重运动员举着杠铃保持不动 D．提着水桶在水平路面上走 3．如图所示，一辆质量为的汽车爬上一段长为100m，高为10m的斜坡，若汽车牵引力为，牵引力的功率为（g取10N/kg）。下列说法正确的是（　　） A．有用功为 B．牵引力做的功为 C．额外功为 D．斜坡的机械效率为60% 4．如图所示，水平地面上有一个底面为正方形的柱体。该柱体高为，底面边长，柱体重为，要使该柱体绕着底面一侧的棱边使底面的一侧稍稍离开地面，至少应对它施加多大的力（    ） A．300N B．400N C．600N D．800N 5．如图甲所示装置，小欢用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面匀速移动，地面ab、bc段粗糙程度不同。物体M重为400N，动滑轮重为5N，ab＝2m，bc＝3m。物体M从a点到c点过程中，拉力F与M移动距离的关系如图乙，忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．物体M从a点到c点过程中，绳子自由端移动的距离为15m B．物体M从a点到c点过程中，拉力F做的总功为2000J C．物体M从ab段到bc段，滑轮组的机械效率变大 D．拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功 6．如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tAB>tCD，运动距离sAB=sCD，比较两种情况下拉力所做的功和功率（　　） A．AB段做功较多 B．CD段做功较多 C．AB段功率较小 D．AB段与CD段的功率一样大 7．在一次体育课上，甲、乙两同学进行爬竿比赛。甲从某一位置匀速爬到竿顶用时，乙从同一位置匀速爬到竿顶用时，若甲、乙两人体重相等，则他们爬竿的功率之比是（   ） A． B． C． D． 8．关于功率和机械效率的说法正确的是（　　） A．做功多的机器机械效率一定高 B．机械效率高的机器功率一定大 C．功率小的机器做功一定慢 D．功率大的机器做功时间一定短 9．如图所示，夹核桃时，用力向下压夹子上部的手柄即可夹碎核桃。把上部手柄视为杠杆，A、B、C分别是杠杆上的3处位置，A为支点，手在C点施加的力为动力，此时上部手柄（　　） A．是省力杠杆 B．是费力杠杆 C．是等臂杠杆 D．无法判断是何种杠杆 10．用如图所示的滑轮组将重90N的物体在10s内匀速提升0.5m，已知拉力F为50N，不计绳重及摩擦，则提升重物的过程中（    ） ①有用功是450J ②拉力的功率是75W ③该滑轮组的机械效率是60% ④动滑轮的重是60N A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有③④正确 D．只有②④正确 二、填空题 11．如图所示，每个钩码的质量为100g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A处再加1个钩码，将B处的钩码换成弹簧测力计竖直向下拉，则弹簧测力计的示数为______N；将弹簧测力计由竖直向下改为斜向下拉，弹簧测力计示数______（选填“变小”“变大”“不变”）。 12．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力F大小为16N，拉力移动的距离为25cm，杠杆的机械效率为________；不考虑摩擦，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则拉力F将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），杠杆的机械效率将_________。 13．在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到顶端处，如图所示。若此时沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m。此斜面的机械效率为______。（g取10N/kg） 14．用如图甲所示的装置将实心物体A从深井中吊出来，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为60N，物体匀速上升的速度始终为1m/s。则物体被完全拉出水面后，拉力的功率为___________W；物体浸没在水中被吊起时滑轮组的机械效率为___________。（不计绳重、摩擦及阻力） 15．如图所示，用力直接将物体匀速提升高度h，做功90J。若借助斜面用力沿斜面方向把同一物体匀速拉至相同高度，物体沿斜面通过距离，斜面的机械效率是75%，则拉力做的功是___________J；则___________；若，则物体与斜面间的摩擦力为___________N。 三、作图题 16．生活中我们要节约用水，用完水后要记得及时关闭水龙头。图1是洗手台关闭水龙头的情景，水龙头手柄可视为一根杠杆（O为支点），请你画出施加在A点的最小动力F1示意图及其动力力臂l1。 四、实验题 17．在“探究杠杆平衡条件的实验”中： (1)如图甲所示，实验前，杠杆静止如图，此时杠杆处于_____（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为了使杠杆在水平位置平衡，应该把右端的平衡螺母向____调节。挂上钩码后每次都要在杠杆_____（选填“水平”或“任意”）位置平衡时记录数据，这样做的目的是方便测量__________。 (2)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂__个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向移动一小格，则杠杆_______（填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍水平平衡”）。 (3)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平衡，当测力计从a位置转到b位置时，其示数将_____，这是因为拉力的力臂_____（最后两空选填“变小”“变大”或“不变”）。 18．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验装置如图所示。 次数 物体的重力G/N 拉力F/N提 升的高度h/m 绳端移动距离s/m 机械效率/ 1 1 0.5 0.1 0.3 66.7% 2 1.5 0.7 0.1 0.3 71.4% 3 2 0.9 0.1 0.3 4 2 0.9 0.2 0.6 74.1% (1)实验中应尽量竖直向上_______（选填“静止”、“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计； (2)实验数据如上表，第3组实验的有用功为_______J，机械效率是_______（结果精确到0.1%）； (3)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率_______（选填“越高”、“越低”或“不变”）；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度_______（选填“有关”或“无关”）； (4)实验小组改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，继续进行探究，测得数据如下表。 次数 动滑轮个数 物体的重力G/N 拉力F/N 提升的高度h/m 绳端移动距离s/m 机械效率/η 5 1 3 1.8 0.2 0.4 83.3 6 2 3 1.2 0.2 0.8 62.5 7 3 3 1.1 0.2 1.2 45.5 分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，滑轮组的机械效率_______（选填“越高”、“越低”或“不变”）；进一步分析发现，当滑轮组越来越省力时，会出现额外功_______有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑机械所做的额外功。为了既省力又减小额外功，改进方法可以是_______。 五、计算题 19．如图所示是由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置，厢体放置在水平承重板上，装置由电动机提供动力。已知厢体重150N，承重板和滑轮共重100N，忽略绳重、摩擦。求： (1)空厢匀速竖直上升时，求绳子拉力F的大小； (2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m，求拉力F做功的功率； (3)将750N重物放在厢体内，求该装置匀速竖直提升此重物的机械效率。 20．如图所示，地面上的工人利用滑轮组，将质量为90kg的物体匀速提升了10m，工人对绳子的拉力F为500N，不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求： (1)物体的重力； (2)工人拉力做的功； (3)动滑轮的重力。 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 A B A C C B C A C 1．B 【详解】A．托盘天平是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，不省力也不省距离，故A不符合题意； B．食品夹是费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离，故B符合题意； C．核桃夹是省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离，故C不符合题意； D．撬棒是省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离，故D不符合题意。 故选B。 2．A 【详解】A．将重物从一楼扛到二楼，对重物的力是向上的，并且在力的方向上移动了距离，做了功，故A符合题意； B．用力推汽车，没有推动，对汽车有力的作用，但汽车没有移动距离，所以不做功，故B不符合题意； C．运动员举着杠铃保持不动，用了力，但没有移动距离，没有做功，故C不符合题意； D．提着水桶在水平路面上匀速前行，力的方向竖直向上，移动的距离在水平方向上，二者方向相互垂直，水桶没有在力的方向上通过距离，没有做功，故D不符合题意。 故选A。 3．B 【详解】A．汽车爬坡时，克服重力做的功是有用功，则有用功为 故A错误； B．牵引力做的功为 故B正确； C．额外功为 故C错误； D．斜坡的机械效率为 故D错误。 故选B。 4．A 【详解】要使该柱体底面的一侧稍稍离开地面，该柱体可以看作杠杆，上下两个斜对边的距离为动力臂时，动力臂最长，此时动力也最小，最省力，设此时动力为，阻力为 动力臂 阻力臂 根据杠杆平衡条件，最小的动力 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．C 【详解】AB．由图甲可知，动滑轮上有两端绳子，则n=2。物体M从a点到c点过程中，通过的距离为2m+3m＝5m，则绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×5m＝10m ab＝2m，bc＝3m，绳子自由端移动的距离分别为s1＝2×2m＝4m，s2＝2×3m＝6m，由图乙知绳子自由端的拉力分别为60N和100N，拉力做的总功为W＝W1+W2＝F1s1+F2s2＝60N×4m+100N×6m＝840J 故AB错误； C．使物体M在水平地面匀速移动，根据二力平衡，物体受到的滑动摩擦力等于水平面上绳子的拉力的大小，因绳端拉力100N大于60N，由f＝F水平＝nF绳-G动可知，bc段物体受到的滑动摩擦力大，滑轮组的机效率为，动滑轮的重力不变，物体从ab段到bc段，滑动摩擦力变大，所以滑轮组的机械效率变大，故C正确； D．本题中，克服摩擦力做的功为有用功，忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，故克服动滑轮的重力做的功为额外功，ab段和在bc段动滑轮提升的高度不同，根据W额＝G动h可知，拉力F在ab段做的额外功小于在bc段做的额外功，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】AB．拉力F大小相等，运动距离sAB=sCD，由W＝Fs知，AB段和CD段拉力所做的功一样多，故AB不符合题意； CD．运动时间tAB>tCD，拉力做的功WAB=WCD，由可知，PAB＜PCD，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 7．B 【详解】甲、乙两人体重相等，上升的高度相等，根据可知，做功相同。根据可知，做功相同时，功率和时间成反比，所以他们爬竿的功率之比为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8．C 【详解】A．机械效率等于有用功与总功的比值；做功多的机器，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高，故A错误； B．机械效率等于有用功与总功的比值，功率表示物体做功的快慢，它们之间没有直接关系，机械效率高的机器功率不一定大，故B错误； C．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率小的机器，其做功一定慢，故C正确； D．功率等于功和做功时间的比值，即，由于做功的多少不确定，所以做功时间也不确定，故D错误。 故选C。 9．A 【详解】由图可知，夹核桃时，核桃夹绕着A点转动，A点为支点，核桃对核桃夹的作用力为阻力，手对核桃夹的作用力为动力，则动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A符合题意， BCD不符合题意。 故选A。 10．C 【详解】①有用功是，故①错误； ②由图可知，提升动滑轮绳子段数为3段，滑轮组省力费距离，拉力移动的距离 拉力的功是 拉力的功率是，故②错误； ③该滑轮组的机械效率是，故③正确； ④由于不计绳重及摩擦，由 可知，动滑轮的重是，故④正确； 综上所述，只有③④正确，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 11． 1.5 变大 【详解】[1]在A处再加1个钩码，将B处的钩码换成弹簧测力计竖直向下拉，此时A处钩码重力为 设杠杆上一格的长度为，根据杠杆平衡条件则有 解得弹簧测力计的示数。 [2]将弹簧测力计由竖直向下改为斜向下拉，阻力和阻力臂不变，动力臂变短，根据杠杆平衡条件可知弹簧测力计示数变大。 12． 90% 变大 变大 【详解】[1]拉力所做的功 W总=Fs=16N×0.25m=4J 有用功 W有=Gh=36N×0.1m=3.6J 杠杆的机械效率 [2]当重物悬挂点从A移动到B时，阻力臂变长，因此需要更大的拉力来平衡重物的力矩，所以拉力F将变大。 [3]杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重做额外功，并且 W有+W额=W总 总设杠杆重心升高的距离为h，所以 Gh1+G杠h=Fh2G不变，h1不变，G杠不变，钩码从A点移动到B点，钩码还升高相同的高度，有用功不变；杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离h变小，克服杠杆重力所做的额外功变小；则Gh1+G杠h变小，所以Fh2也变小；根据 可知，总功变小，有用功不变，所以η变大。 13． 【详解】物体重力为 此斜面的机械效率为 14． 420 80% 【详解】[1]观察图甲，可以把动滑轮和实心物体A看作一个整体，当物体A完全在水里时，对这整体受力分析，它受到自身的重力，深井中水对它的浮力，还有两条绳子对它的拉力作用，物体匀速上升，处于平衡状态，可得关系式 整理可得 可知当物体A完全在水里时，人在绳端的拉力为定值，物体匀速上升的速度始终为1m/s，则绳端移动的速度也为定值，绳端匀速运动，根据P=Fv得，当物体A完全在水里时，拉力的功率为定值；当物体A从上表面离开水面，到完全离开水面这过程中，浮力在不断减小，物体匀速上升，还是处于平衡状态，F拉在不断增大，速度保持不变，则根据P=Fv可得，这过程，拉力的功率不断增大；当物体A从下表面刚离开水面算起，不再受浮力的作用，浮力为零，物体匀速上升，还是处于平衡状态，绳端拉力的大小为 拉力大小保持不变，速度也是保持不变，则根据P=Fv可得，拉力的功率为定值；从图乙可以看到，拉力的功率在0~t1时间段为300W，在t1~t2时间段为从300W增加到420W，t2时间以后为420W，则这三个过程分别对应这三段时间，物体被完全拉出水面后，对应的是t2时间以后，拉力的功率为420W。 [2]物体浸没在水中被吊起时滑轮组做的总功为 滑轮组做的有用功就是绳子拉动物体A做的功，，而有用功的功率为绳子拉物体的拉力和物体的速度的乘积，即 物体受到绳子的拉力、浮力、自身的重力，可得 解得，代入上式，求得有用功的功率，有用功为 物体浸没在水中被吊起时滑轮组的机械效率为 15． 120 3∶2 15 【详解】[1]用力直接将物体匀速提升高度h，此时所做的功相当于利用斜面提升物体做的有用功，即，已知斜面的机械效率是75%，则拉力做的功是 [2]两次拉力之比为 [3]物体与斜面间的摩擦力做的功为 则物体与斜面间的摩擦力为 16． 【详解】由图可知，阻力及阻力臂一定，根据杠杆的平衡条件可知，动力臂最长时，动力最小。连接支点O与A点，线段OA就是最长动力臂l1，过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1，阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向下，如图所示： 17．(1) 平衡 右 水平 力臂 (2) 6 右端下沉 (3) 变大 变小 【详解】（1）[1]杠杆虽然左端下沉，但是杠杆保持静止，杠杆在力的作用下静止或缓慢匀速转动的状态，都称为杠杆的平衡状态，所此时杠杆处于平衡状态。 [2]应该向较高的一端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置保持平衡，本题杠杆左端下沉，说明右侧较高，应该将平衡螺母向右侧调节。 [3][4]调平杠杆时，应该使杠杆在挂上钩码后，每次都要在水平位置保持平衡时记录数据，这样做的目的是便于直接在杠杆上测量力臂。 （2）[1]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件FALA=FBLB，即 4G×3L=FB×2L 解得FB=6G，需在B点挂6个钩码。 [2]若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧 4G×4L=16GL 右侧 6G×3L=18GL 因为16GL＜18GL，杠杆不能平衡，右端下降。 （3）[1][2]保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变小，根据杠杆的平衡条件FALA=FBLB可知，在FALA一定时，LB变小，拉力FB变大。 18．(1)匀速 (2) 0.2 74.1% (3) 越高 无关 (4) 越低 大于 使用重力更小的动滑轮 【详解】（1）实验中为了保持拉力的大小不变，且考虑滑动摩擦力对实验的影响，则实验中应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计。 （2）[1]实验数据如上表，第3组实验的有用功为 [2]第3组实验机械效率是 （3）[1]由表格中第1、2、3次实验数据可得，使用同一个滑轮组提升物体时，物体提升的高度相同时，被提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越高。 [2]分析比较第3、4次实验数据可得，当提升的物体的重力不变，物体被提升的高度改变，滑轮的机械效率不变，说明机械效率与物体上升的高度无关。 （4）[1]由实验5、6、7的实验数据可知：提升的物重相同，动滑轮个数越多越省力，滑轮组的机械效率越低。 [2]实验7的滑轮组的机械效率为45.5%，由得，此时的额外功大于有用功，说明当滑轮组越来越省力时，会出现额外功大于有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑机械所做的额外功。 [3]为了既省力又减小额外功，改进方法可以是在动滑轮的个数不变时，使用重力（质量）更小的动滑轮，当提升的物体的高度不变时，额外功减小。 19．(1)125N (2) (3) 【详解】（1）由图可知，用于承重的有效绳子段数，则空厢匀速竖直上升时，忽略绳重、摩擦，绳子拉力 （2）绳子自由端移动距离为 则拉力F做功为 则拉力F做功的功率 （3）忽略绳重、摩擦，该装置匀速竖直提升此重物的机械效率 20．(1)900N (2)10000J (3)100N 【详解】（1）物体的重力 （2）由图可知，承担物重的绳子段数n=2，物体被提升的高度h=10m，则绳子自由端移动的距离 工人拉力做的功 （3）不计绳重和摩擦，拉力，则动滑轮的重力 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 $