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** 本卷为北师大版物理八年级下册第九章“机械和功”单元检测，通过自行车结构、跳绳功率等生活情境及杠杆平衡、滑轮组效率实验，覆盖杠杆分类、机械效率、功和功率等核心知识点，注重物理观念与科学思维的综合考查。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10题|杠杆分类、机械效率概念|结合撬棒、筷子等工具，考查物理观念| |填空题|5题|滑轮组效率、功的计算|以跳绳、送水为情境，体现科学思维| |作图题|1题|杠杆最小动力与阻力臂|注重模型建构，培养科学探究能力| |实验题|2题|杠杆平衡条件、滑轮组效率测量|通过多次实验数据，强化科学论证| |计算题|2题|滑轮组、斜面效率计算|联系工人提升重物实际，突出问题解决能力|

第九章机械和功章末检测 一、单选题 1．在如图所示的四种用具中，正常使用时属于费力杠杆的是（　　） A．撬棒 B．瓶盖起子 C．筷子 D．核桃夹子 2．下列有关机械效率的说法正确的是（　　） A．机械效率总小于1 B．功率大的机械机械效率高 C．机械效率越高的机械做功越多 D．机械效率越高的机械越省力 3．如图所示，在200N的拉力F作用下，用滑轮组将重为300N的货物匀速提升，在20s内货物竖直上升了2m。不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．滑轮组做的有用功为400J B．拉力F做功的功率为30W C．滑轮组的机械效率为75% D．货物上升的过程中，重力势能增大，动能减小 4．机械以各种不同的形式出现在生活中，成为生活中不可或缺的部分。如图所示的是自行车的结构图，关于其机械应用，下列说法正确的是（    ） A．螺丝：属于斜面，费距离 B．车把：属于杠杆，能省距离 C．车闸：属于杠杆，能省距离 D．脚踏板：属于轮轴，能省距离 5．如图，学校各教室都配置了饮水机，初三学生小芳将放置在地面上标有“17L”的一桶水安装到饮水机上，小芳所做的功最接近的是（      ） A．17J B．85J C．170J D．1700J 6．如图所示，使用食品夹夹取食物时，有人的手在靠近食物的A点处垂直夹子用力，有人的手在靠近支点的B处垂直夹子用力，当阻力相同时，这样做的目的是（　　） A．在A处用力比在B处用力小 B．在A处用力比在B处用力时省距离 C．无论在A处还是在B处都会比单独用手直接夹取食物省力 D．无论在A处还是在B处都会比单独用手直接夹取食物省距离 7．如图所示是四个物理实验过程，对实验分析错误的是（　　） A．甲图，从实验可知，所挂重物的质量越大，此滑轮组的机械效率越高 B．乙图，实验操作是为了探究重力势能大小与高度的关系 C．丙图，通过比较木块被撞击距离的大小来衡量弹性势能的大小 D．丁图，实验过程中，滚摆下降过程中是匀速转动的 8．如图所示为使用同一个滑轮拉升相同物体的两种不同方式（不计绳重和摩擦），关于滑轮的两种使用方式，下列说法错误的是（　　） A．图甲为动滑轮，图乙为定滑轮 B．， C．图乙滑轮的实质是等臂杠杆 D．图甲机械效率大于图乙机械效率 9．小聪同学分别用沿水平方向的力和拉着同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，其运动的s-t图像如图所示，则两次拉力做功的功率之比为（　　） A． B． C． D． 10．如图，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去。斜面长2m，斜面最高处高度为1m。工人师傅在5s时间内，用大小为600N的力将一个重为1000N的物体沿着斜面从底端匀速推到顶端。则下列说法正确的是（　　） A．使用斜面，既可以省力，也可以省距离 B．物体所受到斜面的摩擦力方向沿斜面向下，大小为600N C．推力做功的功率为24W D．工人此次利用的斜面机械效率为83.3% 二、填空题 11．如图所示，小李同学用滑轮将重6N的物体竖直向上匀速提升20cm。若此滑轮自重为2N，忽略绳重和摩擦，则小李同学作用在绳子自由端的拉力F为______N，这个滑轮的机械效率是______。 12．跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图描绘了某同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像。若该同学的体重为500N，他1min跳绳次数为___________次，克服重力做功的功率为___________W。 13．用如图所示的滑轮组（不计绳重及摩擦）把重300N的货物竖直匀速提高10m，用时40s，所用拉力为200N，此时滑轮组的机械效率为______，拉力的功率为______W。 14．老旧小区没装电梯的情况下，李师傅送水时会选择将水扛上楼，第一次李师傅用2min将一桶水从一楼送到四楼，第二次用5min将同样的一桶水从一楼送到六楼，两次送水过程中李师傅对水桶做的功分别为，对水桶做功的功率分别为，则______，______。 15．小杨利用如图甲所示的滑轮组（绕线并没有画出）提升重物。他用100N的拉力把重物M匀速提升1m，绳子自由端移动3m，滑轮组机械效率为80%，已知每个滑轮重40N。请在图乙中选出此次滑轮组绕线方式为______（选填“①”或“②”），重物M的重力为______N。 三、作图题 16．如图甲是小明用水后及时关闭水龙头时的情景，水龙头的手柄可以看作是一个杠杆如图乙所示。请在图乙中画出施加在A点的最小动力F1的方向及阻力臂L2。 四、实验题 17．小明用图甲所示的装置探究杠杆的平衡条件，其中杠杆的刻度均匀，每小格为，每个钩码的重力均为。 (1)如图甲所示，安装好杠杆，将平衡螺母向左调节，杠杆在水平位置平衡，说明一开始杠杆的______（选填“左”或“右”）端翘起。杠杆水平平衡后，在实验过程中不能再次调节两侧的平衡螺母； (2)如图乙所示，实验中小明在杠杆两侧挂上数量不同的钩码并移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，此时调节杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于______。小明进行了3次实验。杠杆水平平衡时的数据已填入表中。分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是______（用表格中的物理量符号表示）； 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 0.10 2.0 0.05 2 2.0 0.15 2.0 0.15 3 3.0 0.20 6.0 0.10 (3)该实验进行多次测量的目的是______； (4)如图丙所示，当弹簧测力计由图中位置逐渐旋转至虚线位置时，杠杆始终处于水平位置平衡，弹簧测力计的示数将______（选填“变小”、“变大”或“不变”）。 18．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，张华同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示。 次数 物体的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2 0.2 1 0.6 66.7% 2 3 0.2 1.4 0.6 71.4% 3 4 0.2 1.8 0.6 4 2 0.2 1.5 0.4 66.7% (1)第4次数据是图______（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的； (2)采用图甲装置实验时，应用手竖直向上______拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升； (3)第3次实验中的机械效率为______； (4)比较1、2、3次实验数据可知：在装置相同情况下，______； (5)采用图甲装置实验时，若弹簧测力计没有竖直向上拉，则测得的机械效率将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 五、计算题 19．如图，质量为60kg的小强同学用滑轮组匀速提升质量为20kg的物体，此时他对绳的拉力为120N，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，求： (1)动滑轮的重力； (2)该滑轮组的效率； (3)若绳能承受的最大拉力为650N，求小强用该滑轮组提升物体的最大质量。 20．我国很早就有使用滑轮的记载，图甲的汉代砖刻便记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景。借助图乙所示的装置（篮子质量不计），质量为60kg的采矿工人用400N的拉力将70kg的矿石从矿坑匀速提起，10s内矿石上升了2m。（忽略绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg） (1)求绳子自由端移动的速度。 (2)求此滑轮组的机械效率。 (3)该工人使用此滑轮组拉矿石时，机械效率最大能达到多少？（结果精确到0.1%） 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 C A C A D D A D 1．C 【详解】A．撬棒使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意； B．瓶盖起子使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．筷子使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C符合题意； D．核桃夹子使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。 故选C。 2．A 【详解】A．机械效率等于有用功在总功中占的比例，有用功总小于总功，所以，机械效率总小于1，故A正确； B．功率等于单位时间内做的功，功率大小与机械效率大小无关，故B错误； CD．机械效率越高的机械有用功在总功中占的比例越大，做功不一定越多，也不一定越省力，故CD错误。 故选A。 3．C 【详解】A．由题图可知，滑轮组的绳子承重股数为n=2，滑轮组所做的有用功为 故A错误； B．工人做的总功为 工人拉力的功率为 故B错误； C．滑轮组的机械效率为 故C正确； D．货物匀速被提升的过程中，货物的质量不变，速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大，故D错误。 故选C。 4．A 【详解】A．螺丝属于斜面类简单机械，螺纹增加了斜面的长度，省力费距离，故A正确； B．车把属于轮轴，相当于一个省力杠杆，可以省力的控制自行车的方向但是费距离，故B错误； C．车闸在使用时，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，省力费距离，故C错误； D．脚踏板属于轮轴，相当于一个省力杠杆，省力费距离，故D错误。 故选A。 5．C 【详解】水的体积为 V=17L=0.017m3 水的质量为 m=ρV=1.0×103kg/m3×0.017m3=17kg 其重力为 G=mg=17kg×10N/kg=170N 小芳身高约为1.60米，故饮水机的高度约为h=1m，小芳做功约为 W=Gh=170N×1m=170J 故选C。 6．A 【详解】A．食品夹在使用时，可看作一个杠杆，其支点在夹子末端连接处。阻力是食物对夹子的力，动力是手对夹子的力，作用在A点或B点， 由于动力作用在A处时的力臂大于作用在B处时的力臂，由可知，在A处用力比在B处用力小，故A正确； B．杠杆省力的同时费距离，在A点用力比在B点用力更省力，因此在A点用力比在B点用力更费距离，即手移动的距离更大，故B错误； C．食品夹是动力臂小于阻力臂的杠杆，为费力杠杆，无论在A点还是B点用力，动力都大于阻力，所以使用食品夹比用手直接夹取食物更费力，故C错误； D．食品夹费力但省距离，即手移动的距离小于夹子前端移动的距离。但这不是比较在A、B两点用力的目的，故D错误。 故选A。 7．D 【详解】A．甲图，所挂重物的质量越大，所提升的重物的重力越大，当重物被提升距离不变时，滑轮组的有用功增大，额外功不变，由 得，滑轮组的机械效率越高，故A正确，不符合题意； B．乙图，实验中控制物体的质量相同，下落高度不同，是为了探究重力势能大小与高度的关系，故B正确，不符合题意； C．丙图中，弹簧的弹性势能越大，转化成小球的动能越大，小球将木块撞击的距离越远，则实验中通过比较木块被撞击距离的大小来衡量弹性势能的大小，故C正确，不符合题意； D．丁图，实验过程中，滚摆下降过程中，重力势能转化为动能，动能逐渐增大，速度逐渐增大，故D错误，符合题意。 故选D。 8．D 【详解】AC．使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮，定滑轮上是一等臂杠杆；使用时，轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮，因此甲为动滑轮，乙为定滑轮，故AC正确，不符合题意； B．甲图为动滑轮，竖直向上拉绳子最省力，故，乙图为定滑轮，相当于等臂杠杆，拉力方向改变，动力臂不变，力的大小不变，故，故B正确，不符合题意； D．不计绳重与摩擦，使用动滑轮时，要克服动滑轮的重力做额外功，所以甲的机械效率小于乙机械效率，故D错误，符合题意。 故选D。 9．A 【详解】由图可知，物体两次在同一水平面上做匀速直线运动，则物体两次受到的摩擦力相等，根据二力平衡可知，摩擦力等于拉力F，物体两次受到的拉力也相等，即 由s-t图像可知，当物体运动的时间时，物体运动的路程为s1=8m，s2=4m 由W=Fs可知，两次拉力做功之比为 由可知，两次拉力做功的功率之比为 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．D 【详解】A．使用任何机械，可以省力但不能省功，根据可知，不会省距离，故A错误； B．物体在斜面上运动做的总功为 人做的有用功为 物体所受到斜面的摩擦力做的功属于额额外功，额外功为 摩擦力为 故B错误； C．推力做功的功率为 故C错误； D．工人此次利用的斜面机械效率为 故D正确。 故选D。 11． 4 75% 【详解】[1][2]由图可知，该滑轮为动滑轮，动滑轮上的绳子段数为n＝2，忽略绳重和摩擦，小李同学作用在绳子自由端的拉力 这个滑轮的机械效率 12． 150 75 【详解】[1]由图分析可知，跳一次的时间为0.4s，则小明同学1min内跳的次数 [2]跳一次克服重力做功 W=Gh=500N×0.06m=30J 1min内做的总功 W总=nW=150×30J=4500J 1min内克服重力做功的功率 13． 75% 100 【详解】[1][2]由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=2，则绳子自由端移动的距离s=nh=2×10m=20m 拉力所做的总功W总=Fs=200N×20m=4000J 拉力的功率 拉力所做的有用功W有=Gh=300N×10m=3000J 滑轮组的机械效率 14． 【详解】[1]从一楼到四楼，上升的楼层数为3层；从一楼到六楼，上升的楼层数为5层。 设每层楼的高度为h，第一次送水上升的高度，第二次送水上升的高度。 因为水的重力G不变，根据，可得第一次送水做功 第二次送水做功 则李师傅对水桶做的功之比 [2]已知第一次送水时间，第二次送水时间，则 由，则李师傅对水桶做功的功率之比 15． ① 240 【详解】[1]重物M匀速提升1m，绳子自由端移动3m，则与动滑轮相连的绳子股数 故图乙中选出此次滑轮组绕线方式为①。 [2]由题意可知，拉力做的总功为W总=Fs=100N×3m=300J 滑轮组机械效率为80%，则有用功为W有用=ηW总=80%×300J=240J 重物M的重力为 16． 【详解】动力最小，即动力臂最长，阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向下，连接支点O与A点，过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1，OA即为动力臂L1，反向延长阻力作用线，过O作阻力作用线的垂线，得出阻力臂，如下图所示： 17．(1)左 (2) 测量力臂 (3)寻找普遍规律 (4)变小 【详解】（1）实验前，要先调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，调节方法是“左高左调，右高右调”。如图甲所示，安装好杠杆，将平衡螺母向左调节，杠杆在水平位置平衡，说明一开始杠杆的左端翘起。 （2）[1][2]钩码对杠杆拉力的方向竖直向下，杠杆在水平位置平衡时，力臂在杠杆上，便于测量力臂；分析三次实验数据，杠杆平衡时动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积，可以得出杠杆的平衡条件是。 （3）该实验改变力和力臂进行多次测量，可以避免偶然现象，得到杠杆平衡的普遍规律。 （4）如图丙所示，当弹簧测力计由图中位置逐渐旋转至虚线位置时，动力臂逐渐变大，阻力及阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力变小，弹簧测力计的示数将变小。 18．(1)乙 (2)匀速 (3)74.1% (4)物体越重，滑轮组的机械效率越大 (5)偏小 【详解】（1）分析第4次数据 因此是图乙所示的滑轮组测得的。 （2）采用甲图装置实验时，应用手竖直向上匀速拉动弹簧测力计，处于平衡状态，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升，此时拉力大小不变。 （3）第3次实验中的机械效率为 （4）由表格中数据得，1、2、3次都是使用甲滑轮组进行实验的，比较1、2、3次实验数据可判定，在装置相同情况下，物体越重，滑轮组的机械效率越大。 （5）采用甲图装置实验时，若弹簧测力计没有竖直向上拉，拉力会较大，拉动重物上升相同距离，有用功不变，拉力移动距离不变，总功变大，由得，测得的机械效率将偏小。 19．(1)40N (2)83.3% (3)116kg 【详解】（1）结合重力公式计算物体重力为 根据动滑轮拉力公式 据图分析可知，动滑轮缠绕绳子数为2，即n=2，计算动滑轮重力为 （2）根据效率公式计算该滑轮组的效率 （3）若增大重物的质量，重物的重力增大，滑轮组的机械效率增大，同时工人的拉力增大，工人的最大拉力 根据动滑轮拉力公式 据图分析可知，动滑轮缠绕绳子数为2，即n=2，计算提升物体的最大重力 根据重力公式计算物体的质量 20．(1)0.4m/s (2)87.5% (3)91.7% 【详解】（1）由图乙可知，该滑轮组由2段绳子承担物重，绳子自由端移动的距离， 绳子自由端移动的速度； （2）矿石的重力， 提升矿石做的有用功， 拉力做的总功， 滑轮组的机械效率； （3）忽略绳重及滑轮的摩擦，动滑轮的重力， 工人的重力， 工人能施加的最大拉力等于其自身重力，即， 此时能提起的最大矿石重力， 由，得到此时滑轮组的最大机械效率。 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 $