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** 2025-2026学年北师大版物理八年级下学期第九章《机械和功》单元卷，以2024巴黎奥运会、无人机等时代情境为载体，全面考查功、杠杆、滑轮组等核心知识，注重物理观念建构与科学思维培养，适配单元复习巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|功的判断、杠杆分类、机械效率计算|结合皮划艇比赛、举重情境考查应用能力| |填空题|5题|杠杆平衡条件、摩擦力影响因素|联系钢丝钳、起瓶器等工具强化实际认知| |实验题|2题|杠杆平衡条件、滑轮组机械效率探究|通过数据对比与误差分析培养科学探究能力| |计算题|2题|功与功率计算、斜面机械效率|以搬运机器人、斜面问题考查综合应用|

第九章机械和功章末检测 一、单选题 1．下列实例中，力对物体没有做功的是（　　） A．小林沿着斜面向上拉动物体 B．小欣背着书包上楼 C．小嘉用力推石头但石头不动 D．小桐从地上拿起实心球 2．用如图所示的滑轮组提升重物，将质量为36kg 的重物5s内匀速提升1m， 作用在绳端上的拉力为200N。不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（　　） A．动滑轮受到的重力为40 N B．有用功为360 J C．使用此滑轮既省力又省功 D．该滑轮组的机械效率为90% 3．用水平的力和，分别推着甲、乙两个物体在水平面上作直线运动。如图a、b分别是甲、乙运动的路程与时间的关系图像，已知甲的质量是乙的2倍，两个力做功的功率相等，则和的大小关系是（　　） A． B． C． D． 4．在巴黎奥运会皮划艇静水女子500米双人划艇决赛中，中国皮划艇队卫冕成功。如图所示，运动员在比赛中奋力划桨。下列说法中正确的是（　　） A．运动员划桨时，桨相当于一个费力杠杆 B．运动员划桨使皮划艇加速运动时，水对桨的力大于桨对水的力 C．停止划水后皮划艇能继续前进，是因为皮划艇受到惯性力的作用 D．使皮划艇前进的动力其施力物体是船桨 5．2024年7月26日，第33届夏季奥林匹克运动会在法国巴黎开幕。如图所示为举重运动员做挺举时的几个状态图，下列关于该运动员对杠铃做功情况的分析不正确的是（     ） A．从发力到上拉的过程中做功 B．从上拉到翻站的过程中做功 C．从翻站到上挺的过程中做功 D．举着杠铃稳定站立的过程中做功 6．如图，小刚将放置在教室地面上标有“17L”的一桶水安装到饮水机上，所做的功大约为（　　） A．1.5J B．15J C．150J D．1500J 7．如图所示，用定滑轮提升物体A，A的重力为。分别用拉力、、将物体A竖直匀速提升，各拉力做功分别为、、，不考虑绳重和轮轴间摩擦。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 8．某中学生1min跳绳180次，则他在跳绳过程中克服重力做功的平均功率最接近于（　　） A． B．75W C．750W D．7500W 9．手机为人类生活带来便利，但长时间低头看手机，容易引起颈部肌肉劳损。人的头颈部可视为一个杠杆，如图所示，A为头颅的重心，低头时，头颅在自身重力G的作用下可以绕颈部支点O转动，颈部肌肉会产生拉力F，B为拉力的作用点，拉力F的方向始终与OB垂直。下列关于头颈部杠杆的说法正确的是（　　） A．头颅重力的力臂为OA B．头颈部杠杆始终是省力杠杆 C．当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力最大 D．头低的角度越大，颈部肌肉的拉力越大 10．利用如图所示的滑轮组提起一个重为100N的物体，绳子自由端的拉力F=30N。5s内物体被匀速提升2m。忽略绳重和机械部件间的摩擦，则下列说法中正确的是（　　） A．动滑轮的总重为30N B．滑轮组做的有用功为240J C．此过程中滑轮组的机械效率为83.3% D．拉力F的功率为12W 二、填空题 11．工具的发明制造为生产、生活提供便利。如图所示，用钢丝钳剪钢丝时，应尽量使钢丝往转轴靠近，这样做的目的是________（选填“省力”或“省距离”）；钢丝钳橡胶套外表面制有凹凸不平的花纹，是为了________手与钳柄之间的摩擦。 12．如图所示的是起瓶器，、、三点中___________点是支点，开瓶盖时需要施加___________（选填“向上”或“向下”）的力，是___________杠杆（选填“省力”“等臂”或“费力”）。 13．如图甲所示，张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱，在此过程中，推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示，木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示，则在0~1s内推力对木箱做的功是_______J，在1~3s内木箱受到的滑动摩擦力是_______N，3~5s内推力对木箱做的功是_______J。 14．无人机在现在的生产、生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机，机身总质量为2kg，小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m，接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m，在整个飞行过程中克服重力做功______J。（g取10N/kg） 15．如图所示，质量不计的光滑木板AB长1.2m，可绕固定点O转动，离O点0.4m的B端挂一个12N的重物G，在A端用与水平地面成30°夹角的力F拉住，杠杆平衡时，拉力F＝________N，若拉力F的方向变为竖直向下拉，则大小将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 三、作图题 16．如图所示，甲图是正在使用的核桃夹，上、下两部分都是杠杆，乙图是上半部分杠杆的示意图。请在A点画出最小动力F1的示意图，在B点画出阻力F2的力臂L2。 四、实验题 17．图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置： (1)挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于______（填“平衡”或“不平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向______（填“左”或“右”）侧调节。 (2)图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆______（填“左端下沉”“仍然平衡”或“右端下沉”）。 (3)实验可得，杠杆的平衡条件是动力×动力臂______（填“大于”“等于”或“小于”）阻力×阻力臂。 (4)某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在图丁杠杆O点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为______N。以弹簧测力计的拉力为动力，钩码处绳子拉力为阻力，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，总是大于，其原因可能是______。 18．提高机械效率可充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要意义。某科技创新小组根据生活经验，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想1：滑轮组的机械效率与承担动滑轮重和物重的绳子股数有关； 猜想2：提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高； 猜想3：物体提升的高度越高，滑轮组的机械效率越高。 小李利用如图所示的甲、乙滑轮组进行探究，每个滑轮质量相等，实验得到的数据如下表所示。 实验次数 物体重G/N 物体提升高度 拉力F/N 绳自由端移动距离 机械效率 1 2 2 1 6 66.7% 2 3 2 1.4 6 71.4% 3 2 2 1.5 4 (1)本实验中用到的测量工具有弹簧测力计和____________； (2)实验过程中，应在竖直方向上缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高时做____________运动； (3)第3次实验数据是用滑轮组____________（甲/乙）做的实验，实验中所做的有用功为_________J，滑轮组的机械效率是____________（保留到）； (4)分析第____________次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与承担滑轮重和物重的绳子股数无关；分析以上实验数据，发现：在滑轮组一定时，提升物体越重，机械效率越____________； (5)物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的拉力的比值叫作机械效益MA，用于比较不同机械的省力程度。现用图甲所示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦。则下列描述滑轮组的机械效率与机械效益MA、机械效益MA与物体重力的关系图线中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 五、计算题 19．如图为搬运机器人搬运货物的情景，搬运机器人在某次搬运货物时，10s内将货物匀速提升3m，机器人对货物做功的功率为60W，求： (1)搬运机器人对货物做的功； (2)货物的重力大小。 20．如下图所示，斜面长l=10m，斜面高h=4m，物体A的重力为200N，物体B的重力为400N，物体B在物体A的拉力作用下从斜面底端匀速上升至斜面的顶端。不计绳重及绳与滑轮间的摩擦且忽略物体B的体积大小，求： (1)绳子的拉力对物体B所做的功； (2)该斜面的机械效率； (3)物体B受到斜面的滑动摩擦力的大小。 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 C C A D C C B D C 1．C 【详解】做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离。 A．小林沿着斜面向上拉动物体，拉力沿着斜面向上，物体在拉力的方向上移动了距离，力对物体做了功，故A不符合题意； B．小欣背着书包上楼，对书包有一个向上的力，书包在力的方向上移动了一定的距离，力对书包做了功， 故B不符合题意； C．小嘉用力推石头但石头不动，虽然对石头施加了力，但是石头没有在力的方向上移动距离，所以力对石头没有做功，故C符合题意； D．小桐从地上拿起实心球，对实心球有力的作用，并且在力的方向上移动了距离，所以力对实心球做功，故D不符合题意。 故选C。 2．C 【详解】A．由题意可得，重物的重力为 G=mg=36kg×10N/kg=360N 由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，不计绳重和摩擦，动滑轮受到的重力为 G动=nF-G=2×200N-360N=40N 故A正确，不符合题意； BD．绳子自由端移动的距离 s=2h=2×1m=2m 有用功为 W有=Gh=360N×1m=360J 总功为 W总=Fs=200N×2m=400J 该滑轮组的机械效率为 故BD正确，不符合题意； C．使用任何机械都不省功，故C错误，符合题意。 故选C。 3．C 【详解】由图可知相同时间内，b的路程大于a的路程可得，，根据题意两个力做功的功率相等，由可得，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．A 【详解】A．运动员划桨时，桨相当于一个费力杠杆。划桨时，手握住桨的一端即动力作用点，桨的另一端与水接触即阻力作用点，支点在桨与船身的连接处。此时动力臂小于阻力臂，因此桨属于费力杠杆，费力杠杆的特点是省距离，可以快速划动桨叶，故A正确。 B．运动员划桨使皮划艇加速运动时，由于力的作用是相互的，水对桨的力和桨对水的力大小相等、方向相反、作用在不同物体上，因此，水对桨的力不可能大于桨对水的力，故B错误。 C．惯性是物体保持原有运动状态的性质，是物体本身的属性，不是一种“力”。因此不能说“受到惯性力的作用”，皮划艇继续前进是因为它具有惯性，而不是受到力的作用，故C错误。 D．皮划艇前进的动力来源于水施加给桨的作用力，从而推动皮划艇前进，因此，动力的施力物体是水，而不是船桨，故D错误。 故选A。 5．D 【详解】A．从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃施加向上的力，且让杠杆向上移动一段距离，因此对杠铃做功了，故A正确，不符合题意； B．从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃施加向上的力，且让杠杆向上移动一段距离，因此对杠铃做功了，故B正确，不符合题意； C．从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃施加向上的力，且让杠杆向上移动一段距离，因此对杠铃做功了，故C正确，不符合题意； D．举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃施加向上的力，但无距离，因此对杠铃没做功，故D错误，符合题意。 故选D。 6．C 【详解】17L水的体积为V=17L=0.017m3 水的质量为m=ρV=1.0×103kg/m3×0.017m3=17kg 其受到的重力为G=mg=17kg×10N/kg=170N 饮水机的高度接近学生的腰部，故饮水机的高度约为h=0.9m 学生把水桶安装到饮水机上做功约为W=Gh=170N×0.9m=153J 故选C。 7．C 【详解】AB．定滑轮本质是一个等臂杠杆，不考虑绳重和轮轴间摩擦，则不同方向拉绳子时，拉力都等于物体的重力，即 故AB错误； C．不考虑绳重和轮轴间摩擦，则，故C正确； D．沿不同方向拉时，拉力相等，物体升高相同高度时，绳子自由端移动的距离也相等，故有 故D错误。 故选C。 8．B 【详解】一般中学生质量约为50kg，中学生重力 跳绳时每次跳起的高度h约为0.05m，跳一次克服重力做功 已知1min跳绳180次，那么1min内做的总功 跳绳过程中克服重力做功的平均功率 故选B。 9．D 【详解】A．力臂是支点到力的作用线的垂直距离，重力的力臂是O到重力G作用线的垂线段，不是OA，故A错误； B．动力F始终与OB垂直，因此动力臂大小恒等于OB，当杠杆的动力臂OB小于重力的阻力臂时，属于费力杠杆，故B错误； C．根据杠杆平衡条件（，大小不变，头颅重力G不变），阻力臂；当头颅竖直时，，，此时颈部拉力，拉力最小，故C错误； D．低头角度越大，越大，阻力臂越大，根据，G、OB不变，因此拉力F越大，颈部肌肉的拉力越大，故D正确。 故选 D。 10．C 【详解】A．由图可知，滑轮组承担重物的绳子段数，忽略绳重和机械部件间的摩擦，可得动滑轮总重 故A错误； B．重为100N的物体被匀速提升2m，滑轮组做的有用功 故B错误； C．绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 滑轮组的机械效率 故C正确； D．拉力的功率 故D错误。 故选C。 11． 省力 增大 【详解】[1]用钢丝钳剪钢丝时，使钢丝往转轴靠近，这样可以减小阻力臂，在动力臂和阻力不变时，根据杠杆的平衡条件可知，动力减小，故可以省力； [2]钢丝钳橡胶套外表面制有凹凸不平的花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大手与钳柄的摩擦。 12． A 向上 省力 【详解】起瓶器使用时，整根杠杆绕A点转动，即A点是支点，B点是阻力的作用点，开瓶盖时在C点处施加向上的动力，动力臂比阻力臂长，是省力杠杆。 13． 0 200 400 【详解】[1]由图丙可知，0~1s内木箱的速度为0，即木箱处于静止状态。根据功的定义可知，木箱静止，运动的路程为0，因此推力对木箱做的功为0。 [2]由图丙可知，3~5s内木箱做匀速直线运动，此时木箱受力平衡，水平方向的推力与滑动摩擦力大小相等。 从图乙可知，3~5s内推力，因此滑动摩擦力 滑动摩擦力的大小取决于压力大小和接触面粗糙程度。1~3s 内，木箱对地面的压力（等于重力）不变，接触面粗糙程度也不变，所以滑动摩擦力大小不变，仍为200N。 [3]由图丙可知，3~5s内木箱的速度 ，时间 木箱移动的距离 由图乙可知，3~5s 内推力，推力做的功 14．960 【详解】无人机沿竖直方向匀速上升过程中，克服重力做功，沿水平方向匀速飞行过程中，没有克服做功，所以无人机在整个飞行过程中克服重力做功为 15． 12 变小 【详解】根据图结合数学知识可知F的力臂长 由杠杆平衡条件可得 代入数据 解得 当拉力F的方向变为竖直向下拉，拉力的力臂将等于OA而变大，由可知拉力F会变小。 16． 【详解】连接OA两点，OA即为最长动力臂，当动力F1与动力臂垂直时，动力最小，据此可作出最小动力F1；而阻力F2应垂直于核桃的接触面向上，然后过O点作力F2的垂线，即阻力臂L2。作图如下： 17．(1) 平衡 左 (2)左端下沉 (3)等于 (4) 2.3 杠杆自身重力的影响 【详解】（1）[1]杠杆静止时就处于平衡状态，即使不在水平位置也是平衡状态。 [2]图甲中杠杆右端下沉、左端上翘，为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的螺母向左侧调节（平衡螺母向高的一侧调）。 （2）图乙中杠杆平衡，当推动右侧钩码的悬线（如图丙），右侧钩码的拉力方向改变，导致阻力臂变小。此时左侧的不变，右侧的变小，因此杠杆会左端下沉。 （3）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂等于阻力×阻力臂（​）。 （4）[1]由图丁中弹簧测力计的放大图可知，其分度值为0.1N，示数为2.3N。 [2]支点不在杠杆中点时，杠杆自身有重力，杠杆的重力会对杠杆平衡产生影响，导致不仅要克服阻力力矩​，还要克服杠杆自重的力矩，因此总是大于​。原因是：杠杆自身有重力，其重力对杠杆平衡有影响。 18．(1)刻度尺 (2)匀速 (3) 甲 0.04 66.7% (4) 1和3 高 (5)A 【详解】（1）实验中应测量物体上升的距离和绳子自由端移动的距离，故还需的测量仪器为刻度尺。 （2）实验过程中，为了准确测量拉力的大小，应在竖直方向上缓慢拉动弹簧测力计，使钩码匀速升高。 （3）[1]由表中数据可知，第3次实验数据中，绳自由端移动距离是物体提升高度的2倍，故滑轮组有两根绳子承担重物，用滑轮组甲做的实验。 [2][3]实验中所做的有用功为W有=Gh=2N×0.02m=0.04J 总功为W总=Fs=1.5N×0.04m=0.06J 滑轮组的机械效率 （4）[1]要想探究滑轮组的机械效率与承担滑轮重和物重的绳子段数是否有关，应使绳子段数不同，其他条件都相同，故应分析1和3次实验的数据。 [2]由实验数据1和2可得，滑轮组相同，第2次物体的重力较大，滑轮组的机械效率较高，可以得到在滑轮组一定时，提升物体越重，机械效率越高。 （5）AB．机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，即① 不计绳重和摩擦，滑轮组机械效率② 由①②得到 即η与MA成正比，故A正确，B错误； CD．机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，即① 不计绳重和摩擦，则② 机械效益 故MA与G的关系是一条像MA轴凸的斜线，故CD错误。 故选A。 19．(1)600J (2)200N 【详解】（1）机器人对货物做功的功率为60W，机器人对货物做的功 （2）拉力 货物匀速直线上升，货物处于平衡状态，货物受到的拉力和重力是一对平衡力，则货物受到的重力 20．(1)2000J (2)80% (3)40N 【详解】（1）斜面顶为一个定滑轮，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，绳子对物体的拉力B等于A的重力，故绳子的拉力对物体B所做的功为 （2）B从斜面底端匀速上升至斜面的顶端所做的有用功为 该斜面的机械效率为 （3）B从斜面底端匀速上升至斜面的顶端克服摩擦力所做的额外功为 物体B受到斜面的滑动摩擦力为 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 $