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** 北师大版物理八年级下册第九章“机械和功”单元卷，以生活实践、科技前沿（如无人机配送）和文化传承（《墨经》“车梯”）为情境，全面考查杠杆、滑轮、功、功率及机械效率，适配单元复习，强化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、滑轮组、功的判断|结合冬奥旋转（第5题）考查做功条件，体现运动与相互作用观念| |填空题|5题|定滑轮实质、杠杆平衡、机械效率计算|第13题结合图像考查功的计算，培养科学推理能力| |作图题|1题|力臂与最小动力|以写字杠杆为模型（第16题），强化模型建构| |实验题|2题|杠杆平衡条件、滑轮组效率|第17题探究力臂与拉力关系，突出科学探究要素| |计算题|2题|有用功、功率、机械效率|第20题结合无人机配送，体现科技情境与能量观念|

第九章机械和功章末检测 一、单选题 1．下列关于简单机械的说法中，正确的是（     ） A．杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和 B．滑轮组的省力情况与承担物重的绳子段数有关 C．斜面的机械效率与斜面的长度无关 D．定滑轮既可以省力，也可以改变力的方向 2．下列情景中，人对物体做功的是（　　） A．投出的篮球在空中飞行 B．推着小车水平前进 C．用力推车，车未推动 D．提着水桶水平前进 3．一物体在水平拉力F的作用下，沿力的方向匀速运动了2m，撤去拉力后又向前滑行了0.5m，拉力F大小为10N，拉力F做的功为（　　） A．5J B．15J C．20J D．25J 4．在劳动实践活动中，小明在水平地面与车厢间用木板搭一斜面，并用平行于斜面的250N推力，将重为600N的货物匀速地从斜面底端推到顶端的车厢，如图所示。已知斜面长L为6m，斜面高h为1.5m。不计空气阻力，这一过程中（　　） A．货物受到木板的摩擦力沿斜面向上 B．货物受到的摩擦力大小为100N C．斜面可以省力也可以省功 D．小明所做的有用功为3600J 5．如图所示，2022北京冬奥会上，韩聪用力拉着隋文静正在匀速旋转，此时若将韩聪视作杠杆，其支点为O，O1是韩聪的重心，G是韩聪所受的重力，隋文静对韩聪的拉力为F，在匀速旋转过程中，下列说法中正确的是（　　） A．韩聪的重力G做功，隋文静对韩聪的拉力为F做功 B．韩聪的重力G不做功，隋文静对韩聪的拉力为F不做功 C．韩聪的重力G做功，隋文静对韩聪的拉力为F不做功 D．韩聪的重力G不做功，隋文静对韩聪的拉力为F做功 6．甲、乙两位同学从一楼图书馆领取班级课本抱到五楼的教室。甲同学抱25本课本匀速上楼用时60s，乙同学抱20本课本匀速上楼用时45s。已知每本课本重3N，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙同学对课本做功之比5∶4，对课本做功的功率之比16∶15 B．甲、乙同学对课本做功之比5∶4，对课本做功的功率之比15∶16 C．甲、乙同学对课本做功之比4∶5，对课本做功的功率之比15∶16 D．甲、乙同学对课本做功之比4∶5，对课本做功的功率之比16∶15 7．如图所示，，三个物体在同样大小的力F的作用下，都沿着力F的方向移动距离s，比较F对三个物体所做的功，结论是（     ） A．三次做功一样多 B．F对A做功一样多 C．F对B做功最多 D．F对C做功一样多 8．如图所示，升旗时所用的旗杆顶部装有一个滑轮，这类滑轮的主要特点是（　　）    A．省力 B．改变力的方向 C．省距离 D．省功 9．甲、乙两辆汽车在水平公路上行驶，它们的牵引力，速度，车重，则在相等时间内牵引力做的功为（　　） A．1∶1 B．8∶1 C．1∶2 D．24∶1 10．图甲是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具———“车梯”，图乙是其等效图。若利用此“车梯”使80kg的重物在10s内沿直线匀速竖直上升2m，所用的拉力为300N，则此过程中，下列说法中不正确的是（　　） A．使用“车梯”时做的有用功为1600J B．使用“车梯”时人做功的功率为240W C．使用“车梯”时人拉绳的速度为0.8m/s D．“车梯”的机械效率为80% 二、填空题 11．学校的国旗杆顶部装有一个滑轮，如图所示。此滑轮属于________滑轮，这种滑轮的实质是________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。 12．如图所示的轻质杠杆，处悬挂重的物体，处施加一个竖直向上的拉力，杠杆可绕点转动，当和同时处于水平方向时，拉力为______________________N。此时保持为竖直方向不变，让杠杆逆时针转动一定角度（小于），该过程中，的大小将___________（变大/不变/变小）。 13．如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为的物体匀速提起，在时间内绳子自由端移动的距离为；图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图；若绳重和摩擦力不计，则动滑轮重力为______N，图乙中阴影部分的面积表示的物理量是______，该物理量大小为______；该滑轮组提升此重物时的机械效率为______。 14．工人师傅用图所示的机械拖动物体，物体的质量为80kg，它所受的阻力为物重的0.3倍；当绳子自由端下拉6m时，工人师傅做的有用功为_____J；若该机械的效率为80%，则工人师傅所用拉力为_____N。（g取10N/kg） 15．如图所示的滑轮组，不计拉线质量及滑轮转动摩擦。重物，每一个滑轮重。当绳自由端拉力F竖直向上大小为时，重物G对地面的压力为____________N。拉力F为____________N时，恰能让重物G匀速上升。 三、作图题 16．某同学写字时的情形如图（a）所示，此时可以将笔看作杠杆。如图（b）为其简化示意图，其中O为支点，为笔尖所受阻力，请在图（b）中画出作用在A点的最小动力及阻力的力臂。 四、实验题 17．在探究“杠杆平衡条件”的实验中： (1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示位置静止，此时我们常把杠杆的平衡螺母向_________调，直至在水平位置平衡，调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡目的是可方便测量_________； (2)如图乙，在A点挂3个质量均为50g的钩码，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，g取10N/kg，弹簧测力计的示数为_________N； (3)如图丙，左边的钩码个数和位置保持不变，弹簧测力计的作用点固定，只改变其与水平方向的夹角，仍使杠杆水平方向平衡，能描述测力计示数F与关系的大致图像是_________。 A． B． C． D． 18．小强在“研究滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表： 实验次数 物重G/N 物体上升的高度h/ cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/ cm 1 6 3 9 2 6 5 2.5 15 3 6 18 2.5 54 (1)分析表中数据，回答以下问题： ①第1次实验测力计示数如图甲，是___________N。 ②滑轮组的机械效率与___________无关。 (2)小红在小宇实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。 ①小红多使用一个滑轮，目的是为了___________。 ②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率是___________（选填“相同”或“不相同”）的。 五、计算题 19．如图是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具——“车梯”。若利用此“车梯”使的重物在内匀速竖直上升，所用的拉力为，取。求： (1)这个过程的有用功？ (2)人做功的功率？ (3)“车梯”的机械效率？ 20．为了让居民享受更便利的居家生活，长沙自贸临空区大力推进低空物流服务，如图为长沙县某小区内无人机配送生鲜时的场景。某次配送中无人机提着质量为4kg的生鲜以2m/s的速度匀速从地面竖直上升飞行了20s，然后斜向上飞行了20s，仪表盘上显示离地最终高度为120m，最后无人机水平飞行3.6km到达目的地。从出发到到达目的地，总用时4min。（g取10N/kg）（飞机上升时，不计空气阻力） (1)整个上升过程中，无人机对生鲜做的功是多少？ (2)从出发到到达目的地，无人机对生鲜做功的功率为多少？ 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 B B C B B B A B C D 1．B 【详解】A．力臂是支点到力的作用线的距离，力臂可以在杠杆上，也可以不在杠杆上，因此杠杆的长度不一定等于动力臂与阻力臂之和，故A错误； B．滑轮组是由连接动滑轮绳子共同分担总的重力，因此滑轮组的省力情况与承担物重的绳子段数有关，故B正确； C．根据计算斜面的效率公式 可知，L为斜面的长度，因此斜面的机械效率与斜面的长度有关，故C错误； D．由定滑轮的特点可知，定滑轮可以改变力的方向，不能改变力的大小，故D错误。 故选B。 2．B 【详解】A．投出的篮球在空中飞行时，人对篮球不再施加力的作用，因此没有做功，故A不符合题意； B．推着小车水平前进时，人对小车施加了推力，且小车在力的方向上发生了移动，符合做功的两个必要条件，故B符合题意； C．用力推车但车未推动时，虽然施加了力，但物体没有在力的方向上移动距离，不符合做功的条件，故C不符合题意； D．提着水桶水平前进时，虽然施加了向上的力，但水桶在水平方向移动，力的方向与移动方向垂直，没有做功，故D不符合题意。 故选B。 3．C 【详解】由题意知，在拉力的方向上移动的距离为2m，则拉力F做的功 故ABD不符合题意，C符合题意。 4．B 【详解】A．小明推着货物沿斜面向上运动，则货物受到木板的摩擦力沿斜面向下，故A错误； BD． 小明克服货物重力做的有用功为 小明所做的总功为 根据可知，小明做的额外功为 则物体受的摩擦力为 故B正确，D错误； C．由功的原理可知，使用斜面可以省力，但不能省功，故C错误。 故选B。 5．B 【详解】在匀速旋转过程中，韩聪的重力是竖直方向的，该过程中竖直方向上无距离，因此韩聪的重力没有做功；该过程中，隋文静相对韩聪的位置不发生改变，隋文静对韩聪的拉力同样是有力，但是没有距离，因此不做功，故B正确，ACD错误。 故选B。 6．B 【详解】甲、乙两位同学所抱课本的重力之比为 甲、乙两位同学抱着课本上楼的距离h甲=h乙。则甲、两位同学抱书上楼做的功之比为 甲、乙两位同学抱书上楼所用的时间之比为 则甲、乙两位同学抱书上楼做功的功率之比为 故B正确，ACD错误。 故选B。 7．A 【详解】三个物体的作用力都是大小相等的力F，三个物体在力F的方向上移动的距离都是s，根据功的计算公式可知，F对三个物体所做的功一样多，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．B 【详解】ABC．旗杆顶部的滑轮，它的轴不随物体运动而运动，是定滑轮，它能改变力的方向，但不能省力、也不能省距离，故AC不符合题意，B符合题意； D．使用机械避免不了做额外功，所以升旗时的滑轮，在使用时，不能省功，故D不符合题意。 故选B。 9．C 【详解】速度 由s=vt可知相等时间内，甲、乙两辆汽车在水平公路上移动的距离之比s甲∶s乙=1∶4 牵引力做的功之比 故选C。 10．D 【详解】A．使用“车梯”时做的有用功为 故A正确，不符合题意； B．由图乙可知，n=4，绳子自由端移动的距离为 使用“车梯”时人做功（拉力做的总功）为 做功的功率为 故B正确，不符合题意； C．由图乙可知，n=4，绳子自由端移动的距离为 根据可得，使用“车梯”时人拉绳的速度为 故C正确，不符合题意； D．根据可得，“车梯”的机械效率为 故D错误，符合题意。 故选D。 11． 定 等臂 【详解】[1][2]升旗杆上的滑轮使用时固定不动，是定滑轮，可以改变拉力的方向，但是不省力也不省距离，本质上是一个等臂杠杆。 12． 10 变大 【详解】[1]如图所示，当𝑂𝐴和𝐵𝐶同时处于水平方向时，拉力F竖直向上作用在C点，其力臂是从O到C的水平距离为l=OA+BC=20cm+20cm=40cm 根据可得，即 解得F=10N。 [2]若保持F竖直向上不变，让杠杆绕O点逆时针方向转动，如图所示： 转动一定角度后，物体的力臂由OA变成了OA'，拉力F的力臂由l变成了OC'，由图可知，在直角三角形OAA'和直角三角形ADD'中，它们的内角都是相等的，所以直角三角形OAA'和直角三角形ADD'中相似，则有，由于AD<BC，则AD<OA，所以AD'<OA'，故OC'<2OA'，转动前l=2OA，故虽然转动后两者的力臂都变小了，但F的力臂小的更多，由杠杆平衡条件可得，F的大小将变大。 13． 45 功 【详解】[1]由图可知，滑轮组由三段绳子承担总重，拉力的大小为50N，已知物体的重力为105N；绳重和摩擦力不计，所以动滑轮重力为 [2][3]由图乙可知，纵坐标表示力的大小，横坐标表示绳端移动的距离，根据W=Fs，所以图乙中阴影部分的面积表示的物理量是功，该物理量大小为 [4]该滑轮组提升此重物时的机械效率为 14． 720 150 【详解】[1]物体受到地面的摩擦力 f=0.3G=0.3mg=0.3×80kg×10N/kg=240N 由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，当绳子自由端下拉6m时，物体移动的距离 工人师傅做的有用功为 W有=fs=240N×3m=720J [2]总功 工人师傅所用拉力为 15． 30 40 【详解】[1]由图示知，动滑轮承重绳子为3根，不计拉线质量及滑轮转动摩擦，当绳子自由端拉力为30N时，重物对滑轮组的拉力 此时重物静止，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力及拉力的作用，而滑轮组对重物的拉力等于重物对滑轮组的拉力，重物受到的支持力与重物对地面的压力是一对相互作用力，所以重物对地面的压力 [2]重物恰能匀速上升时，受到竖起向下的重力及竖直向上的拉力的作用，此时滑轮组受到重物向下的拉力等于物重为100N。此时绳端拉力 16． 【详解】阻力和阻力臂不变，以OA为动力臂时，动力臂最长，动力最小，过A点作垂直于OA向下的力即为最小动力；过支点O作阻力作用线的反向延长线的垂线段，即为阻力臂，作图如下： 17．(1) 右 力臂 (2)3 (3)C 【详解】（1）[1]杠杆左端低、右端高，说明杠杆左边偏重，平衡螺母应向右调。 [2]调节杠杆在水平位置平衡，目的是方便测量力臂，此时力臂与杠杆重合，可直接从杠杆上读取力臂长度。 （2）在A点挂3个质量均为50g的钩码，钩码的总重力 A点距离O点4个小格，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，B点距离O点2个小格，设每小格长度为L，根据杠杆平衡的条件，可得 解得 （3）左边的钩码个数和位置保持不变，根据杠杆平衡条件 可得 改变弹簧测力计拉力F与水平方向的夹角，使杠杆在水平方向平衡，当时，弹簧测力计水平向右，力的作用线通过支点，力臂为0，此时需要的力F会变得无穷大；当时，最大，此时弹簧测力计的示数F最小；当从增大到时，力臂又从最大逐渐变小，所以F又从小逐渐变大，故选C。 18．(1) 2.5 物体上升的高度 (2) 改变施力的方向 相同 【详解】（1）①[1]由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，故其示数为2N+0.5N=2.5N ②[2]由表中第1次数据得到滑轮组的机械效率 由表中第2次数据得到滑轮组的机械效率 由表中第3次数据得到滑轮组的机械效率 可以得到，在其他条件均相同的情况下，只改变了物体上升的高度，但最终的机械效率是不变的，故可得出结论：滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关。 （2）①[1]图乙中增加的是一个定滑轮，定滑轮有改变力的方向的作用，因此，其目的是为了改变施力的方向。 ②[2]不计绳重和摩擦，由公式 可知，两位同学用滑轮组提升的重物及动滑轮重都相同，所以机械效率相同。 19．(1)1600J (2)240W (3)66.7% 【详解】（1）重物的重力 有用功即为克服重物重力所做的功 （2）由图可知，该滑轮组承担物重的绳子段数 n = 4 绳子自由端移动的距离s = nh = 4 × 2m = 8m 人做的总功 人做功的功率 （3）“车梯”的机械效率 20．(1)4800J (2)20W 【详解】（1）无人机对生鲜做的功 （2）无人机水平飞行时，对生鲜的拉力方向竖直向上，运动方向水平，力与运动方向垂直，因此拉力不做功，全程对生鲜做的总功仍为。由题意得全程总时间 无人机对生鲜做功的功率 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 $