期末重点专题 机械和功 2025-2026学年北师大版物理八年级下册

**基本信息** 聚焦机械和功核心知识，以题型为载体系统整合杠杆平衡条件、滑轮组机械效率等解题方法，构建概念-原理-应用的逻辑链条，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |杠杆基础|单选1-2、填空9-10|杠杆类型判断（动力臂与阻力臂比较）、支点确定方法|从生活实例（镊子、舂）抽象杠杆模型，建立省力/费力杠杆概念| |杠杆平衡条件|单选3、7、填空11、实验14|F₁l₁=F₂l₂应用（钩码增减/移动分析）、力臂测量技巧|以平衡条件为核心，推导杠杆动态平衡规律，关联实验探究（多次实验避免偶然性）| |滑轮组与机械效率|单选4-6、填空12-13、计算15-16|n值确定、s=nh、W有=Gh、W总=Fs、η=W有/W总公式体系|从定/动滑轮特点到滑轮组组合，构建功-功率-机械效率计算逻辑链，突出额外功分析| |实验探究|实验14|杠杆调平方法、实验结论归纳（改变钩码数量/位置）|通过问题提出（撬石头）→方案设计→数据验证，培养科学探究能力|

期末重点专题 机械和功 一、单选题 1．生活中有很多杠杆，以下属于费力杠杆的是（　　） A．天平 B．羊角锤 C．镊子 D．钢丝钳 2．如图甲所示的“舂”，其结构示意图如图乙所示。下列关于“舂”的说法正确的是（　　） A．是等臂杠杆 B．是省力杠杆 C．是费力杠杆 D．碓杆越长越省力 3．如图所示，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码，那么（　　） A．杠杆仍水平平衡 B．杠杆的左边向下倾斜 C．杠杆的右边向下倾斜 D．将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡 4．小明设计了如图所示的滑轮组，用此装置将重为300N的物体匀速提升到9m高的台面上，用时20s，拉力F为180N。绳重和摩擦忽略不计，下列说法正确的是（    ） A．绳子自由端移动的速度是0.45 m/s B．拉力做的有用功为5400J C．拉力做功的功率为162W D．该滑轮组的机械效率是66.7% 5．如图甲所示，工作人员正在组装飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80%（g取10N/kg），以下分析正确的是（    ） A．电动滑轮做的总功为 B．该过程做的有用功为4000J C．绳子自由端移动的距离为2m D．绳子自由端移动的速度为0.1m/s 6．如图所示，重600N的工人通过滑轮组用竖直向下的拉力200N将重为540N的货物匀速提升3m，共用时25s。若三个滑轮重均相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法错误的是（　　） A．工人做功的功率为72W B．滑轮组对悬挂点A的拉力为920N C．滑轮组的机械效率为90% D．若货物离开水平地面之前，工人用100N的力竖直向下拉绳端，则地面对货物的支持力为200N 7．如图所示，用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验（每个钩码重0.5N）。下列说法正确的是（     ） A．本实验要做多次，目的是求平均值减小误差 B．图丙，杠杆始终在水平位置保持平衡，弹簧测力计从a转到b时示数变大 C．图乙，在A、B处各去掉相同数量的钩码，则杠杆右端下降 D．图甲，杠杆停留在图中位置，此时杠杆处于不平衡状态 8．端午节赛龙舟是我国传统和民俗活动。下列有关说法中正确的是（     ） A．龙舟前进的力是桨施加的 B．划龙舟时，桨是费力杠杆 C．队员划龙舟时，手与桨间没有摩擦 D．当龙舟加速时，受平衡力作用 二、填空题 9．花匠手握如图所示的剪刀剪断树枝，这时修枝剪刀属于___________杠杆，它的支点在___________点。使用时，若在轴上加润滑油，可以减小___________，从而让操作更顺畅。 10．如图所示，这是一款手动榨汁器，榨汁过程中榨汁器属于___________杠杆，用力下压榨汁器手柄时，会感觉到手也有点痛，说明物体间力的作用是___________的。 11．如图所示，工人用30N的拉力将重150N的重物匀速向左移动20cm，物体与地面间摩擦力为50N，时间为10s。则此过程中有用功是_________J，总功_________J。 12．如图所示，利用滑轮组将总重为的航模材料匀速提升，用时。已知动滑轮重，不计绳重和摩擦。此过程所做有用功为___________J；拉力的功率为___________W。 13．在老旧小区改造中，工人用如图所示的装置把质量为80kg的材料从地面竖直匀速提高，拉力F的大小为500N，若物体在10s内被提升了2m，则绳子自由端移动的速度是________m/s，这个装置的机械效率是________%。（g取） 三、实验题 14．物理课上，小明正为杠杆原理犯愁。老师讲起鲁班的故事：洪水阻道，巨石难移，鲁班以石为支点，长木为杆，轻压杆端便撬动巨石。小明茅塞顿开，利用图甲的器材和钩码探究了杠杆的平衡条件。 (1)杠杆在如图甲所示的位置静止，此时小明应将杠杆两端的平衡螺母适当向________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。 (2)杠杆调节平衡后，小明在杠杆左边B处挂2个相同的钩码（如图乙所示），若重新使杠杆在水平位置平衡应在A处挂________个相同的钩码。实验中使杠杆在水平位置平衡的目的是_____。 (3)接下来小明应改变钩码的个数和悬挂的________，参照上面的做法多次实验，实验数据如下表所示。分析表中的数据得到杠杆的平衡条件：________（用F1、l1、F2、l2表示）。 次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 0.5 0.3 1 0.15 2 1.5 0.1 3 0.05 3 3 0.1 1.5 0.2 (4)实验结束后，小明体验了用力向下压木棒撬动大石头的过程，但是撬不动。如图丙所示，要想撬动这块大石头，请你提出一个可行的方案：_____（写出具体做法）。 四、计算题 15．家电“国补”政策拉动了消费，给市民带来了实惠。某小区业主购买了一台100英寸电视机，由于楼梯、电梯空间不足，工人师傅采取室外吊装方式上楼。已知电视机及包装箱总质量为72kg。吊装时工人师傅用滑轮组在100s内将包装箱匀速提高20m，示意图如图所示。每个滑轮重，不计绳重及摩擦，取。求： (1)电视机及包装箱总重； (2)工人所施加的拉力做功的功率； (3)上述过程中，该装置的机械效率。 16．工人用如图所示的滑轮组匀速提升重力为360N的货物，货物上升的速度是0.3m/s，工人的拉力F的功率是180W。求： (1)工人的拉力F； (2)货物上升3m过程中，工人所做的额外功。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C C C C A D B B 1．C 【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； BD．羊角锤、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故BD不符合题意； C．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意； 故选C。 2．C 【详解】由图可知，OB是动力臂，OA是阻力臂，，是费力杠杆，且碓杆越长越费力。故选C。 3．C 【详解】设每个钩码的重力为，杠杆每一格的长度为，根据杠杆平衡条件判断： A．A、B各加1个钩码后，杠杆左端力与力臂的乘积为，右端为，，杠杆不再平衡，故A不符合题意； B．因为，右端力和力臂的乘积更大，杠杆右边向下倾斜，不是左边向下倾斜，故B不符合题意； C．由上述推导可知，杠杆的右边向下倾斜，故C符合题意； D．将A处的钩码向左移动一格，此时杠杆左端力与力臂的乘积为，右端为，即，杠杆不能水平平衡，故D不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】A．绳子自由端移动距离 移动速度，故A错误。 B．拉力的有用功，故B错误。 C．拉力总功 拉力功率，故C正确。 D．滑轮组机械效率，故D错误。 故选C。 5．A 【详解】有用功为 总功为 两段绳子与动滑轮接触，绳子自由端移动距离为 绳子自由端移动的速度为 故A正确，BCD错误。 故选A。 6．D 【分析】先确定承担物重的绳子段数，用计算绳端移动距离，再用计算工人做的总功，最后用总功率。已知货物匀速上升，不计绳重和摩擦，根据动滑轮受力平衡，求解单个动滑轮的重力。分析悬挂点A的受力，其拉力等于定滑轮重力加上该滑轮上所有绳子的拉力之和，代入已知拉力和滑轮重力计算即可。先计算有用功，再结合总功，用计算机械效率。当拉力为时，先根据动滑轮受力平衡计算滑轮组对货物的拉力，再对货物受力分析，根据，求解地面对货物的支持力。 【详解】A．由图可知，动滑轮上承担物重的绳子段数，绳端移动距离为 工人做功的总功为 工人做功的功率为 故A正确； B．由得动滑轮重 悬挂点A承受4段绳子拉力与两定滑轮重力之和，即 故B正确； C．工人做的有用功为 滑轮组的机械效率为 故C正确； D．当工人拉力为时，动滑轮对货物向上总拉力为，则动滑轮对货物向上的拉力 地面对货物的支持力为 故D错误。 故选D。 7．B 【详解】A．本实验是探究“杠杆平衡条件”的规律类实验，多次实验的目的是避免偶然性，寻找普遍规律，不是为了求平均值减小误差，故A错误； B．杠杆始终水平平衡，阻力和阻力臂都不变，弹簧测力计从竖直位置转到斜拉位置时，拉力的力臂是支点到拉力作用线的垂直距离，力臂变小，根据杠杆平衡条件，拉力会变大，因此弹簧测力计示数变大，故B正确； C．设每个钩码重力为，杠杆每格长度为，由图乙可知：左侧力臂 ，共个钩码，原始乘积为 右侧力臂 ，共个钩码，原始乘积为 若各去掉1个钩码，左侧变为，右侧变为，左侧力与力臂的乘积更大，因此杠杆左端下沉、右端上升，故C错误； D．杠杆静止或匀速转动都属于平衡状态，图甲中杠杆保持静止，属于平衡状态，故D错误。 故选B。 8．B 【详解】A．根据力的作用是相互的，运动员划桨时，桨对水施加向后的力，水对桨施加向前的反作用力推动龙舟前进，使龙舟前进的施力物体是水，故A错误； B．根据杠杆的分类，划龙舟的桨，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B正确； C．如果手与桨间没有摩擦，手无法握住桨，划桨时手和桨之间一定存在摩擦力，故C错误； D．受平衡力的物体保持静止或匀速直线运动状态，龙舟加速时运动状态改变，受力不平衡，故D错误。 故选B。 9． 省力 B 摩擦 【详解】[1]该修枝剪刀中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，属于省力杠杆。 [2]支点是杠杆转动时绕着的固定点，该剪刀绕中间连接轴的B点转动，因此支点在B点。 [3]在轴上加润滑油可以使接触面分离，减小轴转动过程中的摩擦力（摩擦），从而让操作更顺畅。 10． 省力 相互 【详解】【小题1】[1]由图可知，榨汁器手柄连接的转轴是支点，动力臂从支点到手施力点的距离。阻力臂从支点到水果所在位置的距离。动力臂的长度明显大于阻力臂的长度。根据杠杆分类，当动力臂大于阻力臂时，该杠杆为省力杠杆 [2]手对榨汁器施力，同时榨汁器也对手施力，从而使手感觉到的“痛”。这说明了物体间力的作用是相互的。 11． 10 12 【详解】由题意可得，此过程中克服摩擦做的功即为有用功 有2段绳子拉动滑轮，绳自由端移动的距离为 拉力做的总功为 12． 2160 120 【详解】有用功是提升物体做的功，即 不计绳重和摩擦，拉力做的总功等于克服物体重力和动滑轮重力做的功之和，即 拉力的功率 13． 0.4 80 【详解】图中是动滑轮，承担物重的绳子段数，绳子自由端移动的距离 绳子自由端移动速度 物体的重力 有用功 总功 机械效率 14．(1)右 (2) 3 方便测量力臂 (3) 位置 (4)支点向大石头移动/手向木棒末端移动 【详解】（1）杠杆左低右高时，说明其重心偏左，平衡螺母向偏高的右端调节，就能让杠杆在水平位置平衡。 （2）设每个钩码重力为，每格杠杆长度为，根据杠杆平衡条件，得，解得，应挂3个钩码；杠杆在水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，方便测量力臂。 （3）多次实验需要改变力和力臂，因此要改变钩码个数和悬挂位置；分析实验数据可得杠杆平衡条件为，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，即。 （4）撬不动石头时，根据杠杆平衡条件，在阻力不变的情况下，可通过减小阻力臂，即支点向大石头移动，或增大动力臂，即手向木棒末端移动，来降低所需的动力，就能撬动石头。 15．(1)720N (2)160W (3)90% 【详解】（1）电视机及包装箱总重 （2）由图可知，动滑轮由两段绳子承担，拉力为 包装箱上升的速度 则绳端的速度 拉力F的功率 （3）滑轮组的机械效率为 16．(1) (2) 【详解】（1）由图知，承受动滑轮的绳子段数为，则绳子自由端移动的速度 由可得，拉力 （2）货物上升3m过程中，拉力做的功 使货物上升的有用功 故额外功 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 $