2021-2022学年最新北师大版物理八年级下册第九章 机械和功专项攻克试卷（精选含答案）

北师大版物理八年级下册第九章 机械和功专项攻克
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、举重运动员举着800牛重的杠铃，在2米高的位置停留了2秒钟，那么他在这2秒钟内做的功为（　　）
A．800焦 B．0 C．400 焦 D．1600焦
2、如图所示，AC＞BC，在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，在不考虑摩擦的情况下（　　）
A．F1＜F2，P1＝P2 B．F1＞F2，P1＞P2
C．F1＝F2，P1＝P2 D．F1＜F2，P1＜P2
3、在海南举办的大力士比赛中，有一个项目是把车轮推上台阶。如选项中所示，下面把车轮推上台阶的四种方法，推力的作用点相同，推力的方向不同，则哪一种推法最省力（　　）
A． B．
C． D．
4、如图，斜面高2m、长4m，小明用平行于斜面的拉力F，将重300N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，已知拉力F=200N，对此过程，下列计算结果中错误的是（　　）
A．对物体做的有用功为600J B．拉力做的总功为800J
C．物体受到的摩擦力为200N D．斜面的机械效率为75%
5、如图，司机通过操作液压系统卸货（假设货物质量分布均匀），此时车厢部分可以看作杠杆，关于该杠杆下列分析正确的是（　　）
A．A点是支点，且为省力杠杆 B．A点是支点，且为费力杠杆
C．B点是支点，且为省力杠杆 D．B点是支点，且为费力杠杆
6、下列说法中正确的是（　　）
A．机械的功率越小，其机械效率越低
B．在相同时间内，效率高的机械做功多
C．功率大的机械一定比功率小的机械做功多
D．功率大的机械一定比功率小的机械做功快
7、下列生活现象中，说法正确的是（　　）
A．家里鱼缸中的鱼吐出的气泡上升时越来越大
B．一瓶氧气用掉一半后，质量变为原来一半密度不变
C．塑料吸盘能贴在光滑的墙上，是因为墙和吸盘之间的分子引力作用
D．瓶盖起子应用了杠杆知识，使用时是为了省距离
8、如图所示，杠杆左端悬挂物体，右端施加动力F，处于平衡状态（忽略杠杆自身重力的影响）。下列说法正确的是 （　　）
A．动力臂是线段OA
B．此时杠杆是费力杠杆
C．杠杆的阻力是物体受到的重力 G
D．保持杠杆位置不变，将动力F 转至F1位置时，动力变大
9、如图所示装置中，均匀木棒AB的A端固定在铰链上，悬线一端绕过一固定定滑轮，另一端用线套套在木棒上使棒保持水平。现使线套从图示位置逐渐向右移动，但始终使木棒保持水平，则悬线上的拉力T随移动距离而变化的关系正确的是(棒和悬线足够长)(　　)
A．逐渐变小 B．逐渐变大
C．先逐渐变小，后又逐渐变大 D．先逐渐变大，后又逐渐变小
10、如图所示，是一种铡刀切甘蔗时的示意图，下列说法正确的是（　　）
A．刀刃很薄可以增大压力
B．铡刀实质上是一种费力杠杆
C．把甘蔗放在b点比放在a点更容易切断
D．手沿F2方向用力比沿F1方向时更省力
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题5分，共计25分）
1、小丽同学用水平力F拉动如图所示装置，使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm，物体B重50N（物体B与A始终接触），此过程中地面受到的摩擦力为10N，弹簧测力计的示数为8N．若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为　 　m/s，物体A受到B施加的摩擦力　 　（选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”），水平拉力F为　 　N，水平拉力F的功率为　 　W。
2、学校每周都要举行一次升国旗仪式。你认为旗杆顶端安装的滑轮是　 　滑轮，使用旗杆顶端的滑轮　 　（选填“能”或“不能”）省力。
3、小件的防疫物资用传送带装入飞机，请在下图中画出正在传送带上向上传送物体B的受力示意图　 　（不计空气阻力，力的大小不作要求）。
大宗物品用升降机装入飞机，如图所示，升降机托举2t的货物上升5m再水平运动2m进入机舱，此过程中克服重力所做的功为　 　J（g取10N/kg）。飞机起飞过程中，机械能逐渐　 　，落地后不能立即停下来是由于飞机具有　 　。
4、如图所示，杆秤秤砣的质量为0.2kg，杆秤自身质量忽略不计，若杆秤水平静止时，被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m，则被测物体的质量为　 　kg，若秤砣上粘有油污，则测量值比被测物体的真实质量要　 　（选填 “偏大”或“偏小”）
5、如图所示，小红同学用 20N 的力拉着一个重为80N 的物体，在水平地面上做匀速直线运动，1min 内使物体移动 60m 的距离，此过程中重力做的功是　 　J，小红拉力做的功是　 　J，拉力做功的功率是 　 　W。
三、计算题（3小题，每小题7分，共计21分）
1、如图所示，拉力F=80N，物体重G=120N，若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m，物体被提高的距离h=2m，，求：
（1）拉力所做的有用功；
（2）拉力所做的总功W总；
（3）该滑轮组的机械效率η。
2、如图所示，一轻质杠杆支在支架上， ， 的底面积为 ， 重为 。当 时，此时 对地面的压强为 ，求：
（1）绳子上的拉力；
（2） 物重的大小。
3、如图所示，质量为50kg，边长为20cm的正方体物块A置于水平地面上，通过轻质绳系于轻质杠杆的B端，杠杆可绕O点转动，且CO=2BO. 在C端用F=150N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，使杠杆在水平位置平衡，且绳被拉直，求：
（1）绳对B端的拉力F拉；
（2）物体A对地面的压强p．
四、实验探究（2小题，每小题12分，共计24分）
1、小明同学探究杠杆平衡条件的实验时，以杠杆中点为支点。
（1）如图甲所示，挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆　 　（选填“达到”或“没有达到”）平衡状态，小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向　 　调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是便于直接测量　 　。
（2）如图乙所示，在杠杆左边A处挂4个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码　 　个。
（3）如图丙所示，分别用拉力F1和F2使杠杆在水平位置平衡，则F1　 　F2，其原因是F1的力臂　 　F2的力臂（填“大于”“小于”或“等于”）。
（4）接着再用拉力F3使杠杆在图丁所示位置平衡时，则F1　 　F3（填“大于”“小于”或“等于”）。
（5）撤去F3，若要求杠杆仍在图丁所示位置平衡，请在B点处画出最小的动力F及其力臂l。
2、如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，物体重5.4N。
（1）实验时要竖直向上且匀速拉动弹簧测力计，若物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数如图所示，为　 　N，则滑轮组的机械效率为　 　。
（2）若只改变绕线方式，则弹簧测力计的示数　 　，该滑轮组的机械效率将　 　（不计绳重与摩擦）。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】B
【解析】【解答】运动员对杠铃有力，但没有移动距离，所以是有力无距离，力没有做功，B符合题意。
故答案为：B.
【分析】功是物体受力并且在力的方向上移动距离，则力对物体做了功。
2、【答案】A
【解析】【解答】由于斜面AC倾斜角度小于BC，所以物体沿AC运动时拉力较小，即F1 ＜F2；拉力在两斜面上做的有用功相同，即都等于克服物体重力所做的功，又因为不计摩擦，使用光滑的斜面没有额外功，所以，拉力做功相同，即W1 =W2，所用时间相同，由P=W/t知道，拉力做功的功率相同，即P1 =P2，
故答案为：A。
【分析】斜面AC倾斜角度小于BC，所以物体沿AC运动时拉力较小，在不考虑摩擦的情况下 ,拉力在两斜面上做的有用功相同，即都等于克服物体重力所做的功，所以，拉力做功相同，即W1 =W2，所用时间相同，由P=W/t知道，拉力做功的功率相同.
3、【答案】C
【解析】【解答】根据杠杆的平衡条件，阻力与阻力臂不变时，动力臂越长，动力越小，越省力。支点为上一节台阶与车轮的接触点。分别作支点到四条动力的作用线的垂直距离可知，图C中支点到力的作用线的垂直距离最大，动力臂最大，因此最省力，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据杠杆的平衡条件，阻力与阻力臂不变时，动力臂越长，动力越小，越省力。据此，做出各动力的力臂，再找出最省力的推法。
4、【答案】C
【解析】【解答】A．对物体做的有用功为
A正确，不合题意；
B．拉力做的总功为
B正确，不合题意；
C．额外功为
根据
解得
C错误，符合题意；
D．斜面的机械效率为
D正确，不合题意。
故答案为：C。
【分析】根据物体的重力和高度计算有用功，拉力和移动的距离计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率。
5、【答案】C
【解析】【解答】如图所示，卸货时，车厢围绕B转动，因此B是支点，从图中可知动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
故答案为：C。
【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，省力杠杆可以省力，但是费距离，动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，费力杠杆可以省距离，但是费力。
6、【答案】D
【解析】【解答】A．功率是比较做功快慢的物理量，机械效率是有用功和总功的比值，两者没有必然联系，A不符合题意；
B．机械效率是有用功和总功的比值，在相同时间内，效率高的机械做功多，这种说法是错误的，B不符合题意；
C．功率是比较做功快慢的物理量，功率大的机械一定比功率小的机械做功多，这种说法是错误的，C不符合题意；
D．功率是比较做功快慢的物理量，功率大的机械一定比功率小的机械做功快，这种说法是正确的，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】功率表示做功的快慢，机械效率是有用功和总功的比值。
7、【答案】A
【解析】【解答】A、根据p＝ρgh可知，当气泡在水中上升的过程中，h变小，压强变小，压强变小后气泡体积变大，A符合题意；
B、一瓶氧气，用掉一半后，氧气的质量减半，剩余氧气还充满整个氧气瓶，剩余氧气的体积不变，根据ρ＝ 可知，瓶中的氧气密度变为原来的一半，C不符合题意；
C、塑料挂钩的吸盘能贴在光滑的墙上，是因为受到大气压强的作用，而不是因为墙和吸盘之间的分子引力作用，C不符合题意；
D、瓶盖起子属于省力杠杆，使用时省力费距离，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】通过气泡深度以及体积的变化，利用压强的计算公式p＝ρgh分析.
氧气用掉一半，质量减半，氧气还充满整个氧气瓶，体积保持不变，根据密度公式ρ＝ 判断密度的变化.
大气对浸在它里面的物体产生压强，即大气压强.
省力杠杆的动力臂大于阻力臂；费力杠杆的动力臂小于阻力臂.
8、【答案】D
【解析】【解答】AB．如图
动力臂为l1（不是OA）大于阻力臂l2，所以是省力杠杆；AB不符合题意；
C．物体对杠杆的拉力为阻力，不是物体受到的重力G，C不符合题意；
D．保持杠杆位置不变，将动力F转至F1位置，动力臂变小，而阻力、阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力变大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用杠杆的平衡条件分析，在阻力、阻力臂不变时，动力臂越小、动力越大。
9、【答案】C
【解析】【解答】根据图像，定滑轮上的绳子作用在杠杆上的力对于的力臂是支点到线套的距离，当线套向右移动时，力臂变大，拉力T变小，继续向右运动时，先套的力臂减小，拉力变大，C符合题意。
故答案为：C.
【分析】作用在杠杆上的拉力，力臂增大，拉力减小，力臂减小时拉力变大。
10、【答案】D
【解析】【解答】A．刀刃很薄是在压力一定的情况下，通过减小接触面积来增大压强的，A不符合题意；
B．铡刀在使用时因为动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆，B不符合题意；
C．由杠杆的平衡条件知道，甘蔗放在a点比b点时的阻力臂变小，动力也会变小，即更易被切断，C不符合题意；
D．由杠杆平衡条件知道，手沿F1方向用力比沿F2方向时动力臂要小，更费力，因此手沿F2方向用力比沿F1方向时更省力，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】杠杆平衡时，如果阻力和阻力臂固定，根据杠杆的平衡条件可得，如果动力臂越大，那么动力就越小，如果动力臂越小，动力就越大。
二、填空题
1、【答案】0.1；水平向右；36；3.6
【解析】【解答】（1）物体移动的速度 ，滑轮移动的速度
；（2）因为力的作用是相互的，相互作用力大小相等，方向相反，而物体B受到A的摩擦力
，所以，物体A受到B施加的摩擦力 ，方向水平向右。（3）物体A受到向左的拉力等于地面对A的摩擦力f地加上物体A受到B施加的摩擦力fA， ，滑轮为动滑轮，水平拉力F为F左的2倍，故
则拉力做功功率 ；
【分析】根据v=s/t求出物体移动的速度和滑轮移动的速度；物体B受到A的摩擦力，同时物体A受到B施加的摩擦力，根据相互作用力大小相等，方向相反进行解答.
2、【答案】定；不能
【解析】【解答】 旗杆顶端安装的滑轮用来改变力的方向，所以是定滑轮，定滑轮不能省力，只是改变力的方向。
故答案为：定；不能
【分析】根据现实生活中的应用，再根据定滑轮和动滑轮的特点来进行对比分析。
3、【答案】；1×105；增大；惯性
【解析】【解答】解：（1）在传送带上向上运动的物体B受重力（方向竖直向下）、支持力（方向垂直于传送带向上）和摩擦力的作用；因B物体受重力作用而有向下滑动的趋势，所以B物体所受的摩擦力沿斜面向上，如图所示：
；（2）升降机托举2t的货物上升5m再水平运动2m进入机舱，此过程中竖直提升时克服重力做功，而水平移动时没有克服重力做功，
则此过程中克服重力所做的功为：W＝Gh＝mgh＝2×103kg×10N/kg×5m＝1×105J；（3）飞机起飞过程中，质量不变，速度增大、高度增大，动能和重力势能都增大，因此其机械能逐渐增大；
落地后不能立即停下来是由于飞机具有惯性，仍要保持原来的运动状态。
故答案为：如上图所示；1×105；增大；惯性。
【分析】物体受到的重力竖直向下，摩擦力和物体相对运动方向相反；根据物体的重力和高度变化的乘积计算做功多少；质量不变时，速度增大、高度增大，动能和重力势能都增大；惯性使物体保持原有状态。
4、【答案】0.8；偏小
【解析】【解答】如图所示：
因为杠杆平衡，则有
则有
若秤砣上粘有油污，m2增大，而G1lOA不变，所以lOB要变小，杆秤所示的质量值要偏小。
【分析】根据杠杆的平衡条件，结合已知的力和力臂，计算未知力的大小；砝码偏大，测量值偏小。
5、【答案】0；1200；20
【解析】【解答】物体在水平地面上移动，没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J。
拉力做的功为W=Fs=20N×60m=1200J
拉力做功的功率为
【分析】求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
三、计算题
1、【答案】（1）解：W有=Gh=120N×2m=240J
（2）解：W总=FＳ=80N×4m=320J
（3）解： ×100%=×100%=75%
【解析】【分析】（1）根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；
（2）根据拉力和绳子拉长的长度计算总功；
（3）利用有用功和总功的比值计算机械效率。
2、【答案】（1）解：根据杠杆平衡条件， 可得
绳子的拉力为
答：绳子的拉力为为15N；
（2）解：由于 ，则地面对物体的支持力为
重物 受重力、绳子向上的拉力 及地面对它的支持力 ，则 物重的大小
答： 物重的大小为45N。
【解析】【分析】（1）杠杆处于平衡状态，结合动力、动力臂、阻力、阻力臂，利用杠杆的平衡条件分析求解；
（2）已知压强的大小，结合压强的变形公式F=pS求解压力，结合拉力和支持力求解重力即可。
3、【答案】（1）解：由题意可知，C端竖直向下拉杠杆的力F=150N，且CO=2BO，所以，由杠杆的平衡条件可知：F CO=F拉 BO，则绳对B端的拉力：F拉= = 2×150N=300N
答：绳对B端的拉力为300N
（2）解：物体A对地面的压力：F压=GA-F拉=mAg-F拉=50kg×10N/kg-300N=200N，
受力面积：S=L2=（20cm）2=400cm2=0.04m2，
物体A对地面的压强：p= =5000Pa
答：物体A对地面的压强为5000Pa．
【解析】【分析】（1）利用杠杆平衡条件，计算杠杆上的拉力大小；（2）根据重力和拉力计算压力，压力和受力面积的比值计算压强。
四、实验探究
1、【答案】（1）达到；左；力臂
（2）3
（3）小于；大于
（4）等于
（5）
【解析】【解答】（1）杠杆平衡时状态有静止状态和匀速转动状态，因此杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆达到平衡状态；实验前，杠杆右端下降，左端上翘，应将杠杆重心向左移，即应将杠杆右端的平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡；当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂等于支点到力的作用线的距离，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来；（2）设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表l，
图中，杠杆的左端：4G×3l=12Gl，
B处的力臂为4l,杠杆的右端：F2×4l=12Gl,解得F2=3G，即在B处挂3个同样的钩码；（3）
如图丙所示，分别用拉力F1和F2使杠杆在水平位置平衡，则F1 F2，理由如下：F1的力臂大于F2的力臂，根据杠杆平衡条件得，F1【分析】（1）调节杠杆平衡，杠杆的哪一端高就把平衡螺母往哪端调，最后是杠杆在水平位置平衡；杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂的大小；
（2）利用杠杆的平衡条件，求解所挂钩码的数量即可；
（3）（4）杠杆处于平衡状态，结合动力、动力臂、阻力、阻力臂，利用杠杆的平衡条件分析求解即可；
（5）根据杠杆的平衡条件分析可得，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，所需要的动力就越小；动力臂为支点到动力作用线的距离，阻力臂为支点到阻力作用线的距离，固定不动的点为支点。
2、【答案】（1）2.4；75%
（2）变大；不变
【解析】【解答】（1）根据图像，弹簧测力计分度值是0.2N，指针在2后2格，示数为2.4N，滑轮组有3股绳子，则机械效率为；（2）利用一个定滑轮和一个动滑轮可以组成2股绳的滑轮组，拉力比3股绳的拉力大，由于物体重力和动滑轮重力一定，滑轮组的机械效率不变。
【分析】（1）根据测力计指针位置测量力的大小，利用物体重力、上升高度、拉力和绳子拉长的长度，可以计算滑轮组的机械效率；（2）物体重力和动滑轮重力相同时，滑轮组的机械效率和绕线无关。