期末复习专题 机械和功 2025-2026学年北师大版物理八年级下册
2026-07-01
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摘要:
**基本信息**
聚焦机械和功核心知识,通过概念辨析、实验探究及综合计算,系统构建物理观念与科学思维,提炼杠杆平衡、机械效率等解题方法。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念辨析|8题|力臂定义辨析、做功条件判断、摩擦力方向分析|从杠杆/滑轮基本概念到力与运动相互作用观念构建|
|实验探究|1题|杠杆平衡调节(左沉右调)、力臂测量、多次实验归纳规律|科学探究流程(问题-证据-解释)与模型建构|
|综合计算|3题|机械效率(η=W有/W总)、功率(P=W/t)公式应用、滑轮组绳子段数确定|能量观念下功-功率-效率的推导与实际应用|
内容正文:
期末复习专题 机械和功
一、单选题
1.关于杠杆和力臂,下列说法中正确的是( )
A.力臂是支点到力的作用点的距离 B.杠杆的形状可以是任意的
C.力臂总在杠杆上 D.以上说法均不正确
2.如图各情境中有力对物体做功的是( )
A.推而不动 B.搬而未起
C.站立不动 D.推车前进
3.小明设计了如图所示的装置来进行“探究滑动摩擦力的影响因素”实验,水平传送带的速度可以调节,定滑轮与绳的摩擦忽略不计。对于该实验,以下说法正确的是( )
A.木块受到静摩擦力
B.定滑轮能改变力的方向和大小
C.木块受到的摩擦力方向为水平向左
D.当传送带速度变大,木块所受摩擦力也变大
4.如图所示,用动滑轮将重280N的物体在10s内匀速竖直提升了5m,拉力F为200N, 不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为 1m/s B.有用功为600J
C.拉力F的功率为200W D.该装置的机械效率为90%
5.有一斜面长、高,用弹簧测力计把一物块沿斜面从底部匀速拉到顶部,弹簧测力计的示数如图所示。若该斜面的机械效率为80%,则以下说法不正确的是( )
A.物体的重力为7.2N
B.物体受到斜面的摩擦力为0.72N
C.使用斜面可以省力
D.使用斜面可以省功
6.如图所示,在探究杠杆平衡条件的实验中,用刻度均匀的匀质杠杆进行实验(每个钩码重为0.5N)。下列说法正确的是( )
A.实验前出现图甲所示的静止情况,杠杆处于非平衡状态,应该将其调到水平位置平衡便于测力臂
B.图乙,左边钩码向左移3格,右边钩码向右移2格杠杆仍会水平平衡
C.图丙,弹簧测力计从位置a转到b,为保持杠杆在水平位置平衡,其示数需变小
D.图丁,用弹簧测力计在c点向上拉杠杆,为保持杠杆在水平位置平衡,其示数大于3N
7.如图所示,水平地面上的建筑工人利用滑轮组,将重为900N的物体在10s内匀速提升2m。工人对绳子竖直向下的拉力为500N,工人自身重力为700N,不计绳重和摩擦阻力。以下说法正确的是( )
A.工人对地面的压力为700N B.拉力的功率为150W
C.动滑轮的自重为100N D.滑轮组的机械效率为50%
8.如图是用轻质杠杆制作的液体密度测量装置,正方体甲边长10cm、重6N,坠砣乙重 2N,OA=10cm,甲浸没在液体中,杠杆平衡时可读出液体密度。下列说法正确的是( )
A.液体密度变大时,悬挂点B应向左移动
B.杠杆上的密度刻度是不均匀的
C.坠砣磨损后,测出的液体密度值会偏大
D.若要提高测量精确度,可换用更重的坠砣乙
二、填空题
9.如图所示,当用镊子夹取物体时,它的支点在点_____,镊子相当于_____(选填“省力”或“费力”)杠杆。
10.如图所示,用滑轮组匀速提升重为800N的物体A,动滑轮重为100N,不计绳重及摩擦,绳子自由端的拉力为___________N。提升的过程中,以动滑轮为参照物,物体A是_______的。
11.两个滑轮按如图所示的方式组合,用的拉力拉动绳端使物体匀速直线运动,已知物体与地面间的摩擦力为,则该过程中拉力做的功为___________J;该滑轮组的机械效率为___________。
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.如图所示,用重为15 N的动滑轮将浸没于水中重为100 N的体积为2000 cm3的重物匀速提升2 m,拉力F为50 N,用时5 s,该过程中的机械效率为__________,拉力F做功的功率为__________W。
三、实验题
14.小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件,每个钩码的质量相等。
(1)若实验前杠杆平衡状态如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的是:__________。
(3)在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂,多次实验并把数据记录在如表格中。多次实验的目的是__________。
次数
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
(4)小明根据以上数据得出杠杆的平衡条件是__________。
(5)杠杆调节平衡后,小红在杠杆上的点处挂3个钩码,如图乙所示,为使杠杆重新平衡,应在点挂__________个钩码。
(6)如图丙所示,用弹簧测力计在处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
四、计算题
15.如图所示,一名体重为700N的人站在水平地面上,他用500N的拉力,在20s内将800N的重物匀速提升1m(忽略绳重及摩擦)。求:
(1)人做的有用功;
(2)拉力做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
16.小聪看到建筑工地上工作的塔吊如图甲所示,她查阅相关资料后,画出了与塔吊连接方式相同的滑轮组如图乙所示。在不计绳重和摩擦的情况下,塔吊将底面积为重为的长方体建筑材料沿竖直方向匀速提高20m,绳子自由端的拉力为。求:
(1)长方体建筑材料放在水平地面静止时,对地面的压强;
(2)该过程克服长方体建筑材料重力所做的功;
(3)塔吊机械部分(如图乙)的机械效率。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
D
C
AC
D
D
C
C
1.B
【详解】A.根据力臂的定义,力臂是支点到力的作用线的垂直距离,并非支点到力的作用点的距离,故A错误;
BD.杠杆的定义是能绕固定支点转动的硬棒,硬棒的形状可以是任意的,比如剪刀、弯杆等都可作为杠杆,故B正确,D错误。
C.当力的作用线不与杠杆垂直时,力臂是支点到力的作用线的垂直距离,此时力臂不在杠杆上,故C错误。
故选B。
2.D
【详解】A.推而不动,物体受到力的作用,但是在力的方向上没有移动距离,故推力不做功,故A不符合题意;
B.搬而未起,物体受到力的作用,但是在力的方向上没有移动距离,故力不做功,故B不符合题意;
C.站立不动,物体受到力的作用,但是在力的方向上没有移动距离,故力不做功,故C不符合题意;
D.推车前进,物体受到力的作用,且在力的方向上移动了距离,故推力做功,故D符合题意。
故选D。
3.C
【详解】A.木块相对于传送带是运动的,故木块受到的是滑动摩擦力,故A错误;
B.定滑轮可以改变力的方向,但不能改变力的大小,故B错误;
C.木块相对于传送带向右运动,受到的摩擦力与运动方向相反,故木块受到的摩擦力方向水平向左,故C正确;
D.木块相对于运动的传送带是运动的,但木块相对于地面是静止的,根据二力平衡,可知木块受到平衡力,故传送带速度的大小对木块受到的摩擦力无影响,故D错误;
故选C 。
4.AC
【详解】A.由图可知,动滑轮绳子的段数,绳子自由端移动的距离
绳子自由端移动的速度,故A正确;
B.有用功为物体克服重力所做的功,故B错误;
C.拉力做的总功
功率,故C正确;
D.该装置的机械效率,故D错误。
故选AC。
5.D
【详解】A.由图知,弹簧测力计示数为3.6N,总功
有用功
由得物体重力
故A正确,不符合题意。
B.额外功
额外功用来克服摩擦力做功,由得摩擦力
故B正确,不符合题意。
C.拉力,因此使用斜面可以省力,故C正确,不符合题意。
D.根据功的原理,使用任何机械都不省功,斜面省力但费距离,因此不能省功,故D错误,符合题意。
故选D。
6.D
【详解】A.图甲中杠杆处于静止,属于平衡状态,故A错误;
B.设杠杆每格长度为,每个钩码重。左移后:左侧力和力臂的乘积为
右侧为
两侧乘积不相等,杠杆不能平衡,故B错误;
C.弹簧测力计从a转到b,拉力倾斜,动力臂变小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件,拉力需要变大,示数应变大,故C错误;
D.不计杠杆自重时,3个钩码总重,阻力臂为,动力臂为,由得,拉力
但本题是匀质杠杆,杠杆自身重心在支点左侧,自重向下会产生额外的阻力矩,因此拉力需要大于才能平衡,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】A. 工人站在地面上,受到向下的重力、绳子向上的拉力,地面对工人的支持力
工人对地面的压力等于地面对工人的支持力,即压力为,故A错误;
B.由图可知,滑轮组承担物重的绳子段数 ,绳子自由端移动距离
拉力做的总功
拉力功率
故B错误;
C.不计绳重和摩擦,由拉力公式 ,可得动滑轮自重
故C正确;
D.有用功
滑轮组机械效率
故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.根据阿基米德原理,当液体密度变大时,物体甲排开液体的体积不变,所以物体甲受到的浮力变大,A点受到向上的作用力变大,此时B在A点右侧,杠杆的平衡条件可知,密度越大,坠砣越远离A点,即悬挂点应向右移动,故A错误;
B.设液体密度为,物体甲的体积
根据阿基米德原理,杠杆左侧的力,,右侧的力,设的长度为,由杠杆平衡条件可得,整理可得
与是一次函数关系,所以杠杆上的密度刻度是均匀的,故B错误;
C.坠砣磨损后,其重力变小。根据杠杆平衡条件
在不变的情况下,变小,则变大。由的变化来判断液体密度,会导致读出的液体密度值偏大,故C正确;
D.若换用更重的坠砣乙,根据杠杆平衡条件
在液体密度变化相同时,变大,的变化量会变小,这样会使测量的精确程度降低,故D错误。
故选C。
9. A 费力
【详解】在使用镊子时,绕A点转动,所以A是支点。在使用时镊子时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
10. 300 静止
【详解】[1]由图可知,该滑轮组绳子的承重段数,不计绳重和摩擦,绳端的拉力
[2]提升的过程中,以动滑轮为参照物,物体A的位置没有发生改变,物体A是静止的。
11. 20 90%
【详解】由图可知,该滑轮组水平拉动物体,与动滑轮相连的绳子段数。绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
克服摩擦力做的功为有用功
机械效率
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. 80% 40
【详解】重物浸没在水中,
根据阿基米德原理
匀速提升重物时,动滑轮对重物的拉力
有用功
该动滑轮绳子段数,拉力移动距离
总功
机械效率
拉力的功率
14.(1)右
(2)便于测量力臂
(3)使结论具有普遍性
(4)
(5)6
(6)变大
【详解】(1)图甲中杠杆左端下沉,右端上翘。根据杠杆平衡的调节原则“左沉右调,右沉左调”,应将平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)杠杆在水平位置平衡时,力臂可以直接从杠杆上读出,便于测量力臂。
(3)多次实验的目的是多次测量寻找普遍规律,避免偶然性,使实验结果更具普遍性。
(4)根据表中数据可知,杠杆平衡时,动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积,则杠杆平衡条件为。
(5)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件
即3G×4L=FB×2L
解得FB=6G,需挂6个钩码。
(6)由图丙可知,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,弹簧测力计拉力的力臂变小,阻力和阻力臂保持不变,由杠杆平衡条件可知拉力变大,即弹簧测力计的示数变大。
15.(1)800J
(2)
(3)
【详解】(1)人做的有用功为W有=Gh=800N×1m=800J
(2)承担物重的绳子的股数为n=2,绳子自由端移动的距离为s=nh=2×1m=2m
拉力做的总功为W总=Fs=500N×2m=1000J
拉力做功的功率为
(3)滑轮组的机械效率为
16.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)长方体建筑材料静止在水平地面时,对地面的压力等于自身重力,即
根据固体压强公式 ,得长方体建筑材料对地面的压强
(2)该过程克服建筑材料重力做的功为有用功
(3)由图乙可知,滑轮组承担物重的绳子股数,绳子自由端移动距离
拉力做的总功为
则滑轮组的机械效率
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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