第九章機械和功章末檢測

2.甲、乙兩輛汽車在水平公路上行駛，它們的牽引力“：七=2:1,速度為：v乙=1:4,車重G甲：G乙=2:1,則

在相等時間內(nèi)牽引力做的功明:也為（）

A.1：1B.8：1C.1：2D.24：1

3.甲、乙兩個機械，甲的功率是70W,乙的機械效率是70%,則（）

A.甲機械做功與乙機械做功一樣快B.甲機械做功與乙機械做功一樣多

C.甲機械做功與乙機械做功能量利用率相同D.以上說法都不對

4.如圖所示，作用在A點上的4個力中，力臂最長的是（）

BOA

A.FiB.F,C.F}D.F4

5.如圖所示為一種手搖升降晾衣架示意圖，繩子的尾端繞在一個固定在墻壁的旋輪上，旋轉(zhuǎn)搖柄可以使晾衣

架升降。假設在升降過程中衣架和桿保持水平，動滑輪、衣架與桿總重是10N,現(xiàn)晾衣架上晾有4kg的衣服,

晾衣架上升50cm,用時10s。g取10N/kg,不計繩重和摩擦，則下列說法正確的是（）

天花板~~

橫梁cASc乂S"cS乂"

A.圖中天花板上四個滑輪的作用是省力

B.搖柄處繩子拉力為12.5N

C.該過程中衣服上升的速度為lm/s

D.該過程中手搖升降晾衣架的功率為2W

6.小明從滑梯頂端勻速下滑的過程中，小明的（）

A.重力勢能減小B.動能增大

C.機械能不變D.機械能增大

7.如圖所示，用力提水桶：①由井底提升高度②不動；③在水平面上移動一段距離s；④爬上長為工、高

為人的樓梯。上述四種情況中，力F對水桶做功的是（）

8.在老舊小區(qū)改造中，工人利用滑輪組將重380N的建筑材料提升到樓頂，如圖所示。已知工人對繩子的拉力

為200N,建筑材料在5s內(nèi)勻速上升5m,不計繩重及摩擦。此過程中，下列說法正確的是（）

\\\\\\\\

△

A.動滑輪所受重力為IONB.滑輪組所做的有用功為2000J

C.工人所用拉力的功率為380WD.滑輪組的機械效率為95%

9.自行車上面有幾種簡單機械，關(guān)于它們是什么簡單機械和分別起什么作用，下列說法不正確的是（）

A.車把：輪軸——變形杠桿——省力B.踏板：輪軸——變形杠桿——省力

C.前閘、后閘：杠桿一費力D.后輪：輪軸一變形杠桿一費力

10.如圖所示，分別用拉力入、尸2將重為20N的物體勻速提升相同高度，每個滑輪重均為5N,不計繩重及繩

試卷第2頁，共6頁

A.拉力B和磚的大小之比為2：1

B.拉力B和尸2做功的大小之比為4：5

C.物重增大10N,乃和B都增大10N

D.增大物重，兩個滑輪組的機械效率保持不變

二、填空題

11.我國古代著作《物原》中有記載：“史佚始作轆特”。轆希(liilu)是指我國漢族民間提水設施，一般流行

于北方地區(qū)。主要由轆湖頭、支架、井繩、水斗等部分構(gòu)成。如圖所示，當用轆特取水時，它屬于杠

桿。把手部分做的比較寬大，是通過的方法減小壓強。

12.如圖所示，重100N的物體A在水平拉力F的作用下以O.lm/s的速度勻速運動10s,彈簧測力計的示數(shù)為

20N,則拉力尸所做的功是J,物體A受到的摩擦力是N?(不計繩重和滑輪重)

13.2024年6月30日，當今世界上綜合建設難度最高的跨海集群工程之一深中通道正式通車。該工程建設過

程中用到了起重機。某型汽車起重機示意圖如圖，假設該型起重機自重為3X105N,動力系統(tǒng)A允許提供的動

力與動力臂的乘積(稱為起重機的力矩)最大值為1.2xl()6N?in,可以吊起距吊臂支點。水平距離3m?20m范

圍內(nèi)的重物，其工作時與水平地面的總接觸面積為2m2。不計吊臂重、滑輪重和繩重，則起重機在最大力矩工

作時，允許吊起重物所受重力的范圍是,水平地面受到的最大壓強是Pa。考慮到壓強過大會損

傷路基，現(xiàn)在要對車輛進行適當?shù)母难b。在不改變所吊重物重量的前提下，請?zhí)岢鲆粋€改裝車輛的合理化方

案：。(g取10N/kg)

14.某款智能送餐機器人的重力是500N,如果機器人在水平路面上以0.8m/s的速度沿直線勻速運動50m,它

受到的阻力為60N。牽引力對機器人做功Jo

15.為了記錄運動會中精彩的瞬間，學校邀請攝影師攜帶無人機來進行航拍。如圖所示，重為30N的無人機以

0.5m/s的速度豎直勻速上升20m,再以lm/s的速度水平勻速飛行50m,升力對無人機做功的階段是（選

填“水平飛行”或“豎直上升”），做的功為______J,做功時的功率為______Wo（不計空氣阻力）

三、作圖題

1:6.如圖所示，。為杠桿支點,請畫出片的力臂并用字母/表示。

四、實驗題

17.某物理實驗小組的同學，利用題圖所示的裝置，在杠桿支點的兩邊分別掛上鉤碼來探究杠桿的平衡條件。

HU_1|111111]

!|*

/\

甲乙

試卷第4頁，共6頁

(1)如題圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應將右端的平衡螺母向移動；(選填“左”或“右”)

(2)實驗中測得的數(shù)據(jù)如下表所示：

測量序動力動力臂阻力阻力臂

號Fi/NLi/cmF2/NLi/cm

1120210

22151.520

3251

通過探究，上述表格中有一處空白，則空白處應填o由實驗數(shù)據(jù)可以得出杠桿的平衡條件是；

(3)如題圖乙所示，將杠桿左端減去2個鉤碼，杠桿左端會。(選填“下沉”或“上升”)，要使杠桿恢復平

衡，說說你的做法：

18.引體向上是同學們經(jīng)常做的一項健身運動，如圖所示，該運動的規(guī)范動作是兩手正握單杠，上提時，下鄂

須超過杠面，兩臂放直，不能曲臂。這樣上拉下放，可達到鍛煉臂力和腹肌的目的。物理實踐活動時，小明連

續(xù)做了15個規(guī)范的引體向上，現(xiàn)初略測算小明做引體向上的功率，設計的實驗記錄表格如下所示。

質(zhì)量m/kg完成15個的時間t/s①做的總功W7J②

(1)實驗原理：;

⑵需要的測量器材體重計、、0

(3)請將表中空格處內(nèi)容補充完整：①；②o

(4)小組同學認為該實驗中為了減小誤差，需要多次測量求平均值，這種做法(正確或者不正確)。

(5)這小組中小華也在Imin內(nèi)完成15個規(guī)范動作，小組同學討論后認為，小明和小華的功率不相等，理由是_

(寫出一點，合理即可)。

五、計算題

19.如圖所示是收割機收割小麥的場景。為了防止過分壓實耕地影響秋作物的播種，收割機對耕地的壓強一般

不應超過9xlO4Pa.若空載收割機的質(zhì)量為1000kg,輪胎與耕地的總接觸面積為0.2m2。貝h(g取10N/kg)

(1)收割機儲糧倉中的小麥的最大總質(zhì)量是多少？

(2)滿載的收割機以2m/s的速度勻速直線行駛過程中，受到的阻力為其總重的01倍，則收割機牽引力做功的功

率是多少？

20.俯臥撐是一項常見的健身項目，采用不同的方式做俯臥撐，健身效果通常不同。圖23甲所示的是小京在

水平地面上做俯臥撐保持靜止時的情境，她的身體與地面平行，可抽象成如圖23乙所示的杠桿模型，地面對

腳的力作用在。點，對手的力作用在8點，小京的重心在A點。已知小京的體重為750N,長為Im,OB

長為1.5m。

圖23圖24

(1)圖23乙中，地面對手的力B與身體垂直，求R的大??；

(2)圖24所示的是小京手扶欄桿做俯臥撐保持靜止時的情境，此時她的身體姿態(tài)與圖23甲相同，只是身體

與水平地面成一定角度，欄桿對手的力B與他的身體垂直，且仍作用在8點。分析并說明仍與1的大小關(guān)系。

試卷第6頁，共6頁

《第九章機械和功章末檢測一一2024-2025學年北師大版物理八年級下學期》參考答案

題號12345678910

答案BCDBBACDCB

1.B

【詳解】A.鋼絲鉗在使用時，動力臂比阻力臂長，故屬于省力杠桿，但是費距離；故A不

符合題意；

B.鎮(zhèn)子在使用時，阻力臂大于動力臂，屬于費力杠桿，可以省距離；故B符合題意；

C.鉗子在使用時，動力臂比阻力臂長，故屬于省力杠桿，但是費距離；故C不符合題意;

D.板手在使用時，動力臂比阻力臂長，故屬于省力杠桿，但是費距離；故D不符合題意。

故選B。

2.C

【詳解】速度與：吃=1：4

由s=W可知相等時間內(nèi)，甲、乙兩輛汽車在水平公路上移動的距離之比s平：s,=l：4

叫p甲s甲21

牽引力做的功之比

2

故選C。

3.D

【詳解】功率是指單位時間內(nèi)完成的功，即做功的快慢。機械效率是指有用功與總功的比值,

表示機械在能量利用方面的效率。功率和機械效率是兩個不同的物理量，功率表示做功的快

慢，而機械效率表示能量轉(zhuǎn)換的效率。機械效率與是否省力、做功多少和做功快慢無關(guān)。

故選D。

4.B

【詳解】在杠桿中，力臂是指從支點到力的作用線的垂直距離。由圖可知，B與杠桿垂直,

其力臂等于的長，F(xiàn)i、B與杠桿不垂直，力臂小于OA的長，居的作用線過支點，力臂

為零，故后的力臂最長。

故選B。

5.B

【詳解】A.由圖示知，天花板上的四個滑輪的軸不隨物體一起移動，是定滑輪，不能省力,

只能改變力的方向，故A錯誤;

B.衣服的重力

答案第1頁，共9頁

Gl=mg=4kgxlON/kg=40N

圖示中，滑輪組承重繩子為4根，動滑輪、衣架與桿及衣服的總重力

G=G]+G2=40N+10N=50N

不計繩重及摩擦時，搖柄處繩子的拉力

F=-G=-x50N=12.5N

44

故B正確;

C.衣服上升的速度

h0.5m

V1==0.05m/s

710s

故c錯誤;

D.手搖升降晾衣架的繩子端移動的速度

v2=4v,=4x0.05m/s=0.2m/s

其功率

P=Fv2=12.5NxO.2m/s=2.5W

故D錯誤。

故選B。

6.A

【詳解】AB.小明從滑梯頂端勻速下滑的過程中，質(zhì)量不變，速度不變，動能不變；高度

降低，重力勢能減小，故A符合題意，B不符合題意;

CD.機械能等于動能和勢能的總和，由于動能不變，勢能變小，則機械能變小，故CD不

符合題意。

故選Ao

7.C

【詳解】用力尸提水桶:

①由井底提起//高度，尸向上，水桶向上移動了尸對水桶做功為加；

②提著水桶不動，/向上，水桶沒有向上移動距離，尸沒有對水桶做功;

③在水平面上移動一段距離s,尸向上，但是移動的距離是水平方向的，不是在廠方向上移

動的，尸沒有做功;

④爬上長為工、高為人的樓梯，尸向上，向上移動的距離的九廠對水桶做功為出。

答案第2頁，共9頁

故選c。

8.D

【詳解】B.建筑材料上升的高度/z=5m,所以有用功為

%=Gh=380Nx5m=1900J

故B錯誤；

C.由圖可知，繩子股數(shù)〃=2,繩端移動的距離為

s=2/z=2x5m=10m

工人所用拉力的功為

%=網(wǎng)=200Nx10m=2000J

拉力的功率為

“叫2000J…口

P=*=--------=400W

t5s

故C錯誤；

A.不計繩重及摩擦，所做的額外功為

%=%-%=2000J-1900J=100J

動滑輪所受重力為

G動=%=坨=20N

動h5m

故A錯誤；

D.滑輪組的機械效率為

V=9X100%=12221X100%=95%

現(xiàn)2000J

故D正確。

故選D。

9.C

【詳解】A.輪軸由具有共同轉(zhuǎn)動軸的大輪和小輪組成，自行車的車把是輪軸，也是動力臂

大于阻力臂的省力杠桿，人們用很小的力就能轉(zhuǎn)動自行車前輪，來控制自行車的運動方向和

自行車的平衡，故A正確，不符合題意；

B.踏板是一個輪軸，實質(zhì)也是杠桿，輪心到腳踏板的距離是動力輪，齒盤是阻力輪，動力

臂大于阻力臂，所以是省力杠桿，故B正確，不符合題意；

答案第3頁，共9頁

C.車把上的閘把無論前后，都是省力杠桿，人們用很小的力就能使車閘以較大的壓力壓到

車輪的鋼圈上，省力費距離，故C錯誤，符合題意；

D.后輪由具有共同轉(zhuǎn)動軸的大輪和小輪組成，是輪軸，實質(zhì)也是杠桿，因為阻力臂大于動

力臂，所以是費力杠桿，故D正確，不符合題意。

故選C。

10.B

【詳解】A.因為用=G,g=)(G+GG，所以拉力-和人的大小之比為

￡：舄=G：g(G+G動)=2G：(G+G動)=2x20N：(20N+5N)=8：5

故A錯誤；

B.拉力乙和放做功的大小分別為

%=3=Fth

W

F2=F2s2=F2?.h

拉力Fi和尸2做功的大小之比為

%：%,=F.：F22h=Fl：2F2=4：5

故B正確；

C.由A可知，物重增大10N,貝U

片=G+10N

即有增大10N,則

6=：G+G動=；xG+10N+G動

即仍增大小于10N,故C錯誤；

D.滑輪組的機械效率和被提升物重以及動滑輪重有關(guān)。右邊滑輪組，增大被提升物重，增

大了有用功占的比例，滑輪組的機械效率提高，但由于不計繩重及繩與滑輪間的摩擦，左邊

滑輪組不用做額外功，機械效率不變。故D錯誤。

故選B。

11.省力增大受力面積

【詳解】［1］當用轆軌取水時，輪半徑大于軸半徑，即動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿。

⑵把手部分做的比較寬大，這是在壓力一定時，通過增大受力面積的方法減小壓強。

答案第4頁，共9頁

12.4032

【詳解】［1］不計繩重和滑輪重，由圖可知，繩子自由端移動的速度

v=物=2x0.Im/s=0.2m/s

彈簧測力計的示數(shù)為20N,即拉力尸=20N,則拉力F所做的功

W=ft=Fw=20Nx0.2m/sxl0s=40J

⑵水平使用滑輪組，克服物體A受到的摩擦力所做的功為有用功，根據(jù)

_%_右物_方物_f

//————

W總a繩尸小物nF

可得

f=nFr/=2x20Nx80%=32N

13.6xlO4N~4xlO5N3.5xl05增大支柱與地面的接觸面積

【詳解】山允許吊起重物的最小重力為G,為

FiLi=G小L?

即

1.2xlO6N*m=G7'x20m

4

解得Gy.=6xlON；允許吊起重物的最大重力為G大為

FiLi'=G尢L2'

即

1.2xlO6N,m=G大x3m

解得G^=4xlO5N；故允許吊起重物所受重力的范圍為6xlO4N~4xlO5N?

⑵最大壓強

2生4=3心皿=3.5><1。5為

SS2m2

［3］在不改變所吊重物重量的前提下，增大支柱與地面的接觸面積可以增大受力面積，減小

壓強。

14.3000

【詳解】機器人勻速運動，水平方向受力平衡，則牽引力大小為

0=/=60N

牽引力對機器人做的功為

答案第5頁，共9頁

W=F^s=60Nx50m=3000J

15.豎直上升60015

【詳解】［1］無人機水平勻速飛行和豎直勻速上升時，都處于平衡狀態(tài)，無人機所受升力和

重力是一對平衡力，由平衡力的特點知，升力的大小等于無人機的重力，升力方向為豎直向

上，根據(jù)做功的兩個必要因素可知，在豎直上升階段升力對無人機做功，在水平飛行街道段

升力對無人機不做功。

⑵由上面的分析可得

F=G=30N

在豎直上升階段升力對無人機做功，做的功為

W=Fh=30Nx20m=600J

［3］無人機以0.5m/s的速度豎直勻速上升，故做功時的功率為

P=Fv±=30Nx0.5m/s=15W

【詳解】由支點。向B的作用線作垂線，垂線段的長度為B的力臂，圖如下所示:

17.⑴右

(2)10FILI=F2L2

⑶上升見解析

【詳解】(1)如圖，杠桿的右端上翹，為使杠桿在水平位置平衡，應將右端的平衡螺母向右

移動。

(2)口］［2］由實驗1、2得,杠桿的平衡條件：動力x動力臂=阻力x阻力臂，即

F1L1=F2L2則表格中空白處應填

F.L,2Nx5cm，八

LTl=—=———=1°。，"即表格中空白處應填10?

F2IN

(3)口］設一個鉤碼的重力G,一格的長度為L則當杠桿左端減去2個鉤碼時

答案第6頁，共9頁

左邊=2Gx3L=6GL<右邊=3Gx4L=12GL

故杠桿不再水平平衡，左側(cè)會上升。

⑵要使杠桿恢復平衡，可以將右側(cè)鉤碼向左移動2格，即

右邊'=3Gx2L=6GL

則F1LI=F2L2o

18.⑴尸土

t

⑵刻度尺秒表

(3)身體重心升高的高度〃/m計算做引體向上時的功率P/W

(4)不正確

(5)兩位同學的質(zhì)量不相同

【詳解】(1)實驗中通過測量引體向上時做功的多少與做功的時間之比，間接測量引體向上

時的功率，所以實驗原理是

W_G/z_mgh

JL———

ttt

(2)[1]⑵要測功率的大小，除了需要使用體重計測量人的體重，需要測量每次下顆上升的

高度，需要使用刻度尺進行測量，還需用秒表測量連續(xù)完成15個引體向上動作需要的時間。

(3)口][2]實驗中需要用刻度尺量出身體重心升高的高度切m；計算做引體向上時的功率

P/Wo

(4)多次測量時，上升的高度、所用的時間測得的量都可能不同，求平均值沒有意義。

(5)由于兩位同學的質(zhì)量不相同，由卬=6"得，做15個引體向上的功不同，所以兩位同

學的功率不相等。

19.(l)8OOkg

(2)3.6X103W

【詳解】(1)收割機對耕地的壓強為9xl04pa,輪胎與耕地的總接觸面積為0.2m2,由p=￡

S

知，收割機