第十一章 机械与功 单元练习-2025-2026学年教科版物理八年级下册

**基本信息** 本卷为初中物理第11章机械与功单元复习卷，通过选择、填空、实验、计算等题型，覆盖杠杆、滑轮、功、功率及机械效率等核心知识，注重真实情境应用与科学探究能力考查，适配单元复习巩固与素养提升。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|杠杆分类、滑轮特点、功与功率辨析|结合镊子、独轮车等生活工具，考查省力/省距离判断| |填空题|5|杠杆平衡条件、机械效率计算|通过铁棒提起、动滑轮实验数据，深化力臂与额外功理解| |实验题|2|功率测量、杠杆平衡条件探究|设计“1分钟跳绳功率估测”“杠杆机械效率影响因素”实验，培养科学探究能力| |计算题|2|滑轮组、斜面机械效率计算|以塔吊吊物、斜面拉木块为情境，综合考查总功、有用功及效率计算，体现物理观念与科学思维|

第11章机械与功单元练习 一、单选题 1．下列图中的工具在使用时能起到“省距离”作用的是（　　） A．天平 B．镊子 C．铁皮剪 D．独轮车 2．小组同学找到了如图所示的滑轮，用弹簧测力计在竖直方向上匀速拉动细绳使重物匀速上升，下列说法正确的是（　　） A．该滑轮是一个定滑轮 B．使用该滑轮可以省距离 C．若物重增大一倍，匀速提升物体需要的拉力也一定增加一倍 D．沿虚线方向匀速拉动测力计，测力计示数变大 3．下列关于功、功率、机械效率、机械能说法中正确的是（　　） A．使用任何机械都不省功 B．机械效率可以达到100% C．动能只跟速度有关 D．功率越大的机械做功越多 4．在不计机械自重和摩擦的情况下，不能用10N的拉力提起重20N物体的简单机械是（　　） A．一个动滑轮 B．一个定滑轮 C．杠杆 D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 5．工人师傅要把重为1.4×103N的货物搬到2m高的车上。为了省力采用5m的长木板搭成一个斜面（如图所示），用800N的力在250s内将货物匀速推到车上，（g=10N/kg）。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（　　）    A．货物所受的摩擦力和推力都等于800N B．工人做的额外功为2800J C．此次简易斜面装置的机械效率为50% D．工人推力做功的功率为16W 6．如图所示的甲、乙、丙、丁四个情景中，人对物体做功的是（　　） A．甲图：人推一块大石头没推动 B．乙图：人将地面上的石块捡起来 C．丙图：人举着杠铃不动 D．丁图：人抱着箱子在水平地面上行走 7．如图甲所示，小明将重为300N的重物用拉力F拉至斜面顶端。此过程中小明拉力做的功W与重物沿斜面运动的距离s的关系如图乙所示。已知整个过程中小明的额外功为300J。下列说法正确的是（　　） A．斜面的机械效率η＝40% B．木箱所受的摩擦力f＝100N C．木箱被提升的高度h＝1m D．拉力F＝150N 8．如图所示斜面长度AB>AC且粗糙程度相同，将同一重物分别沿斜面AB和AC从顶端由静止滑下，该过程中重力做的功分别为WB和WC，重力做功的功率分别为PB和PC。则（　　） A．WB等于WC，PB等于PC B．WB等于WC，PB不等于PC C．WB不等于WC，PB等于PC D．WB不等于WC，PB不等于PC 9．甲、乙两人进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，其中他们的质量比，所用的时间比，甲爬山功率与乙爬山功率之比为（　　） A． B． C． D． 10．如图所示，用甲、乙、丙、丁四个装置分别将同一物体匀速提升相同高度，每个滑轮重相同，且滑轮的重力小于物体的重力。若不计绳重及摩擦，下列说法不正确的是（　　） A．甲装置所需拉力最大，机械效率最高 B．乙装置可以看成支点在一侧的不等臂杠杆 C．四个装置的有用功相等，机械效率也相等 D．丁装置最省力，但不能改变施力的方向 二、填空题 11．如图所示，有一根均匀铁棒，总长为L，，重力，为了使这根铁棒的B端不下沉，所需外力至少应为______N；能将铁棒缓慢提起，所需外力至少应为______N。 12．同学们参加爬山活动，在他们从山脚爬到峰顶的过程中，体重（含装备）越小的同学做功越______（选填“多”或“少”）；最先登上峰顶的同学做功______（选填“一定”或“可能”）最快。 13．如图所示，在“测定动滑轮的机械效率”实验中，小明匀速竖直向上拉动绳子，使物体上升0.2m，G物=20N，F=12N。探究发现，使用动滑轮的好处是可以__________；动滑轮对物体做的有用功为__________J，机械效率η=__________%；由测出数据推断：动滑轮的重力大小的范围___________。 14．如图所示，用甲、乙两个相同的滑轮将重力都为G的重物，在相同时间内，缓慢提升相同的高度，不计绳重和摩擦。则、所做的功和的大小关系为______，两滑轮的机械效率甲______乙；若乙的机械效率为60%，要使此滑轮的机械效率增大，则需要______。 15．如图所示，有一轻质杠杆ABC，AB=BC，A点悬挂重物G，竖直向上的力F1作用于B点。此时杠杆处于水平位置平衡，则杠杆的支点可能在___________点（选填“B”或“C”）；当G=200N时，F1的大小为___________N；若将重物撤去，改为在A点施加一个与杠杆成150°夹角且大小为200N的力F2（图中虚线所示），要使杠杆仍处于水平位置平衡，则此时竖直向上的力F1的大小为___________N。 三、作图题 16．在甲图中画出足球受重力的示意图；图乙是一种门锁把手的示意图，O点是把手的转轴，请画出作用力的力臂l。 四、实验题 17．“1分钟跳绳”是多地体育测试的自选项目之一，小南想估测自己跳绳时的功率（不计绳重），将下列步骤补充完整。 （1）用体重秤测量自己的_____；（填物理量及其符号） （2）估测自己每次跳起的平均高度； （3）用_____测量跳n次绳所用的_____（填物理量及其符号）； （4）小南跳绳的功率_____；（用物理量符号表示） （5）若要比较小南和其他同学跳绳的功率大小，（设跳起的平均高度相同）则_____。 A．跳绳快的功率一定大 B．跳绳的快慢相同时，体重大的功率大 C．体重相同时，跳的个数越多的功率越大 D．体重相同时，跳的时间越长的功率越大 18．“探究杠杆的平衡条件”的实验中； （1）实验前，杠杆处于静止状态如图甲所示，此时杠杆__________平衡状态（是/不是），为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向__________调； （2）如图乙所示，在A点挂2个钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡；继续竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度（不考虑杠杆重心位置的变化），如图丙所示，此过程中，弹簧测力计的示数__________（变大/变小/不变）； （3）我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，如图丁所示，“权”“重”对应物理学中的力，“标”“本”对应物理学中的__________。为了扩大杆秤的量程，可采取的方法是__________（写出一种即可）； （4）为了研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用图戊实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据： 次数 钩码悬挂点 钩码总重G/M 钩码移动距离h/m 拉力F/M 测力计移动距离s/m 机械效率/% 1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4 2 B点 2.0 0.16 1.2 0.30 83.3 根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？ 答：__________；请简要说明一条理由：___________。 五、计算题 19．如图所示是塔吊吊起重物的情景，在拉力F的作用下，重为1×103N的重物被竖直向上匀速吊起，已知动滑轮重200N，重物在8s内上升了10m，不计绳重与摩擦。 (1)求拉力F大小； (2)求拉力F的功率； (3)求滑轮组的机械效率。（解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分） 20．如图所示，斜面长5m，高3m，小明用绳子沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为240N，绳重不计。求： (1)小明做的有用功； (2)小明做的总功； (3)斜面的机械效率。 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11章机械与功单元练习----2025-2026学年教科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 D A B D B A B D C 1．B 【详解】A．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意； B．镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离，故B符合题意； C．铁皮剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故C不符合题意； D．独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力但费距离，故D不符合题意。 故选B。 2．D 【详解】A．图中滑轮的轴与被拉物体一起移动，所以该滑轮是一个动滑轮，故A错误； B．使用动滑轮可以省力，但费距离，故B错误； C．绳子拉力，若物重增大一倍，由于G动不变，匀速提升物体需要的拉力增加了，但小于一倍，故C错误； D．动滑轮的实质是省力杠杆，沿虚线方向匀速拉动测力计，动力臂变小，动力变大，测力计示数变大，故D正确。 故选D。 3．A 【详解】A．使用机械时，有的可以省力，有的可以省距离，但都不能省功，故A正确； B．使用机械不可避免要做额外功，所以任何机械的机械效率都小于100%，故B错误； C．动能大小与速度和质量都有关系，故C错误； D．根据公式W=Pt可知，机械做功多少与功率和时间两个因素有关，功率大做功不一定多，故D错误。 故选A。 4．B 【详解】A．动滑轮可以省力，不考虑滑轮自重，吊起动滑轮的绳子段数为2，提起20N所需要的力F=0.5G=10N 故A不符合题意。 B．定滑轮不能省力，不能提起20N的重物，故B符合题意。 C．通过减小阻力臂，增加动力臂，进而减小动力，可以提起20N的重物，故C不符合题意。 D．滑轮组可以省力，通过增加吊起动滑轮绳子的段数，进而减小动力，可以提起20N的重物，故D不符合题意。 故选 B。 5．D 【详解】AB．工人推力做的总功 W总=Fs=800N×５m=4000J 工人推力做的有用功 W有=Gh=1.4×103N×2m=2800J 工人做的额外功 W额= W总- W有=4000J-2800J=1200J 故B错误； 因克服货物所受的摩擦力所做的功为额外功，由W额= fs得，货物所受的摩擦力 故A错误； C．此次简易斜面装置的机械效率 故C错误； D．工人推力做功的功率 故D正确。 故选D 。 6．B 【详解】A．人用力推一块大石头而没推动，对石块施加了推力，但石块没有在推力的方向上移动距离，所以推力没有做功，故A不符合题意； B．人将地面上的石块捡起来，重物在拉力方向上移动了距离，所以拉力对物体做了功，故B符合题意； C．人举着杠铃不动，杠铃没有在力的方向上移动距离，人对杠铃没有做功，故C不符合题意； D．人抱着箱子在水平地面上行走，人对箱子的力方向竖直向下，箱子沿水平方向移动，人对箱子的力的方向与箱子的移动方向垂直，人对箱子没有做功，故D不符合题意。 故选B。 7．A 【详解】A．由乙图可知，当s=5m时，W=500J，即拉力做的总功为500J，由题知，整个过程中小明的额外功为300J，则有用功 W有​=W总​−W额​=500J−300J=200J 斜面的机械效率 故A正确； B．由W额​=fs可得，木箱所受的摩擦力 故B错误； C．由W有​=Gh可得，木箱被提升的高度 故C错误； D．由W总​=Fs可得，拉力为 故D错误。 故选A。 8．B 【详解】同一重物沿不同斜面（AB 和 AC）滑下时，重物下滑的高度相同，根据，重力做功相等，即WB等于WC；斜面长度AB>AC且粗糙程度相同，重物在AB上运动的时间更长，根据可知，物体沿AB滑下时，重力做功的功率更小，即PB小于PC，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9．D 【详解】由题可知，甲、乙两人质量比，则两人重力比为 因两人爬山的高度相同，由可得，两人爬山克服重力做功之比为 因所用的时间比 由得，两人爬山的功率之比，故选D。 10．C 【详解】A．甲是定滑轮，拉力，不需要克服动滑轮重力做额外功，机械效率。乙、丙、丁是动滑轮或滑轮组，需要克服动滑轮重力做额外功，拉力小于，机械效率小于100%，所以甲装置所需拉力最大，机械效率最高，故A正确，不符合题意； B．乙是动滑轮，可看成支点在一侧的不等臂杠杆，动力臂是阻力臂的 2 倍，故B正确，不符合题意； C．由有用功公式可知，同一物体提升相同高度，有用功相等。但乙、丙、丁要克服动滑轮重力做额外功，甲不需要，所以机械效率不相等，故C错误，符合题意； D．丁是滑轮组，承担物重的绳子段数最多，最省力，但拉力方向与物体运动方向相同，不能改变施力方向，故D正确，不符合题意。 故选 C。 11． 300 450 【详解】[1]要使这根铁棒的B端不下沉，此时A为支点，根据杠杆的平衡条件可得 则 [2]要将铁棒缓慢提起，此时C是支点，根据杠杆的平衡条件可得 则 12． 少 可能 【详解】[1]从山脚到峰顶的过程中，同学们上升的高度是相同的，根据公式可知，体重（含装备）越小的同学，做功越少。 [2]因为最先登上峰顶的同学的体重（含装备）未知，所做功的大小无法比较，根据公式可知，功率的大小无法比较，则最先登上峰顶的同学做功可能最快。 13． 省力 4 83.3 0-4N 【详解】[1]使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。 [2]动滑轮对物体做的有用功为 [3]由图可知，承担物重绳子的股数n=2，则拉力做的总功为 滑轮的机械效率为 [4]若不计绳重和摩擦，根据可知，动滑轮重为 如果考虑绳重和摩擦，动滑轮重应该小于4N，且大于0，故动滑轮的重力大小的范围为0-4N。 14． ＜ ＞ 增加被提升物重 【详解】[1]拉力和所做的功和为总功， ，甲、乙滑轮所做的有用功相同，均为，但乙为动滑轮，还需要对动滑轮做额外功，，因此，定滑轮所做的总功小于动滑轮的总功，即 [2]机械效率为 甲、乙的有用功相同，总功是乙的总功多，即，所以甲＞乙。 [3]提高滑轮的机械效率的方法通常有增加提升的物重G或者减小动滑轮的重力，但题中说此滑轮，则不能减小滑轮的重力，所以，采用增加提升的物重G就可以提高机械效率。 15． C 400 200 【详解】[1]动力与阻力使杠杆的转动方向相反，一个顺时针则另一个为逆时针，在A点悬挂重物G，会使杠杆逆时针转动，所以B点在F1作用下使杠杆顺时针转动，硬棒的支点在杠杆上C点。 [2]已知杠杆长度AB=BC，由杠杆的平衡条件可知 即 解得 [3]先找到力F2的力臂L2,如图： 已知力F2与杠杆成150°夹角，所以 则力臂L2的长度为 由杠杆的平衡条件可知 则 即 解得。 16．， 【详解】甲图中，足球受到竖直向下的重力，作用点在重心，因此先画出重心，根据重力的方向竖直向下画一条带箭头的线段，在箭头末端标上G，如图所示： 乙图中，过力的作用点沿力的方向用虚线画力的作用线，过支点O向力的作用线作垂线，垂线段的距离即为作用力的力臂l，如图所示： 17． 质量 秒表 时间t B 【详解】（1）[1]体重秤测量的是人的质量，即实验中需要用体重秤自己的质量m。 （3）[2][3]要知道跳绳时克服重力做的功，就要测出自己的质量m和跳起的高度h，算出跳一次做的功，再数出在一段时间里跳的次数，故用秒表测量跳n次绳所用的时间t。 （4）[4]自己所受的重力为 每次克服重力所做的功 则跳n次所做的总功 则跳绳的平均功率 （5）[5] A．起跳的高度相同，不知道体重的大小，无法根据跳绳的快慢比较功率的大小，故A错误； B．起跳的高度相同，跳绳的快慢相同，体重越大，所做的功越多，时间相同，根据可知，体重大的功率大，故B正确； C．体重相同，起跳的高度相同，跳的个数越多的功越多，但不知道时间，无法判定功率的大小，故C错误； D．体重相同，起跳的高度相同，由于不知道跳绳的个数无法判定功的大小，所以根据跳的时间无法判定功率的大小，故D错误。 故选B。 18． 是 左 不变 力臂 换一个质量较大的权（秤砣） 见解析 见解析 【详解】（1）[1][2]杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态，如图甲中杠杆处于静止状态，此时杠杆处于平衡状态；如图杠杆的左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。 （2）[3]力臂等于支点到力的作用线的距离，竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂变小，钩码对杠杆拉力的力臂也变小，但是根据三角形的相似性，动力臂和阻力臂的比值是不变的，所以拉力大小不变。 （3）[4][5]图中标是支点到权的拉力的距离，本是支点到重的拉力的距离，故“标”“本”表示力臂。由杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂可知，G重L本=G权L权，若换一个质量较大的权（秤砣），即动力变大，本（阻力臂）不变，标（动力臂）不变，由杠杆平衡条件可知，重（阻力）变大，则称量的最大质量变大，量程变大。在“权”不变时，将“本”变小，则“标”增大，“权”和“标”的乘积增大，由杠杆平衡可知“重”增大，即杆秤测量范围增大。 （4）[6][7]分析机械效率的影响因素采取控制变量法，研究提起的物重和机械效率的关系时，应保持位置不变。应进行多次实验，分析多组数据，才能得出正确结论。只凭一次实验数据做出结论是不科学的。 19．(1)400N (2)1500W (3)83.3% 【详解】（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数，不计绳重与摩擦，则拉力F大小为 （2）绳子自由端移动的距离为 拉力F做的功为 拉力F的功率为 （3）有用功为 滑轮组的机械效率约为 20．(1) (2) (3) 【详解】（1）小明做的有用功为 （2）小明做的总功为 （3）斜面的机械效率为 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 $