北师大版八年级下册《第九章 机械和功》章节练习
一 、单选题（本大题共12小题，共36分）
1.（3分）如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是
A. 天平 B. 核桃夹子
C. 瓶盖起子 D. 食品夹子
2.（3分）如图所示的实例中，力加点对物体做功的是
A. 人推小车在地面上匀速前进
B. 举重运动员举着杠铃静止不动
C. 人搬石头没有搬动
D. 叉车托着货物在水平面上匀速移动
3.（3分）下列关于功率的说法正确的是
A. 功率大的机器做的功一定多 B. 功率大的机器做功时间一定短
C. 功率大的机器做的功一定快 D. 功率大的机器做的功时可以省力
4.（3分）两台机械完成的有用功之比，机械效率分别为，，则两台机械所做总功之比为
A. B. C. D.
5.（3分）甲、乙两人用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的、两个滑轮组，把相同物体提升了相同的高度，则两滑轮组的效率、之比及甲、乙两人所用的力、之比可能分别是不计摩擦及绳重
A. ：， ： B. ：， ：
C. ：，： D. ：， ：
6.（3分）如图所示，用水平力拉物体较光滑的水平面上沿直线移动，做功；用同样的力拉物体在粗糙的水平面上沿直线也移动，做功则
A. B. C. D. 无法比较
7.（3分）图中，在为支点的轻质硬杆上施加一个竖直向下的力，杠杆同时还受另一个力。表中的个力，不能使杠杆平衡的是
另一个力 大小 方向
竖直向下
竖直向下
竖直向上
竖直向上
A. B. C. D.
8.（3分）如图所示，轻质杠杆可绕点转动，，用细线将重物悬挂在点，在点作用竖直向上的拉力，则在保持杠杆水平静止的情况下
A. 拉力的大小为物重的倍
B. 当悬挂点左移时，将减小
C. 若改为沿图中虚线方向施力，将增大
D. 若物重增加，的大小也增加
9.（3分）下列关于滑轮的说法正确的是
A. 定滑轮可以省力 B. 动滑轮可以改变力的方向
C. 滑轮组可以省力也可以改变力的方向 D. 滑轮组可以省功
10.（3分）用的水平力，将重为的球抛出，球在水平地面上滚动了才停下来。在滚动过程中，手对球做的功是
A. B.
C. D. 条件不足，无法计算
11.（3分）小林采用如图所示的两个滑轮组进行实验的目的是：探究滑轮组的机械效率可能与下列哪项因素有关
A. 动滑轮的重力 B. 被提升物体的重力
C. 承担物重的绳子股数 D. 物体被提升的高度
12.（3分）我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理如图所示，此时杠杆处于平衡状态忽略杆的质量，有关它的说法正确的是
A. 杠杆在图示的位置平衡时，“权”的质量小于“重”的质量
B. “权”和“重”增加相同的质量，端会上扬
C. 增大“重”时，应把“权”向端适当移动
D. 若将提钮向端移动一些，杆秤的测量范围将变小
二 、填空题（本大题共8小题，共36分）
13.（5分）如图所示，小明用撬棍向上撬石头，由于动力臂 ______ 阻力臂，所以撬棍是一个 ______ 选填“省力”或“费力”杠杆。
14.（4分）简单机械在生活中有很多应用．将钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙就相当于一个____（选填“杠杆”、“滑轮”或“轮轴”），它属于____（选填“省力”或“费力”）机械；为了方便升旗，在旗杆最顶部安装有一种简单机械，它的名称是____，使用它，达到了____的好处．
15.（5分）如图所示，撬起瓶盖的起瓶器是属于______杠杆选填“省力”、“费力”或“等臂”，其支点是图中______点。
16.（5分）随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭。聪聪的爸爸最近也购买了一辆轿车，若轿车以的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动速度与时间的关系如上右图所示，则在时间内，轿车发动机做功 ______，轿车运动过程中受到的阻力是 ______；汽车在爬坡时，驾驶员总要扳动一下驾驶室的一个手柄进行“换挡”，使汽车减速，其目的是 ______。
17.（5分）如图所示的滑轮组，在拉力的作用下，物体以的速度匀速直线运动了。物体受到的摩擦力为，弹簧测力计示数为不计绳、弹簧测力计和滑轮重。则绳子自由端移动的距离为 ______，拉力的功率为 ______，滑轮组的机械效率为 ______。
18.（2分）小明沿水平方向用力推静止在水平地面上的桌子，但没有推动，此时他对桌子的推力______桌子所受到的阻力填“大于”、“小于”或“等于”，此过程中小明______填“有”或“没有”做功。
19.（5分）如图所示，小明用的水平推力推一个放在水平地面上重为的箱子，使其匀速直线运动了，则水平推力做的功为 ______，箱子所受的重力做的功为 ______。
20.（5分）为规范停车秩序，芝罘区交警支队对违停车辆拖移如图甲所示，工作原理图如图乙所示，当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力为时，在内可将小车沿斜面底端匀速拉至斜面顶端，已知小车的质量为，斜面高为，斜面长为不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，取在小车由水平路面被拖上救援车的过程中，拉力所做的有用功为 ______；整个装置的机械效率为 ______；小车与斜面间的摩擦力为 ______。
三 、实验题（本大题共1小题，共10分）
21.（10分）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 ______ 选填“左”或“右”调。
将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示，在点挂个钩码，则应在点挂 ______ 个钩码，才能使杠杆在水平位置再次平衡。所用钩码的规格都相同
改变钩码的位置和个数，使杠杆平衡，收集多组数据，其目的是 ______ 。
某次同学在处挂了个钩码每个钩码，杠杆上每格的长度为，如图丙所示，他将弹簧测力计沿着与水平方向夹角斜向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡。此时杠杆为 ______ 选填“省力”“等臂”或“费力”杠杆，弹簧测力计的示数为 ______ 。取
四 、作图题（本大题共1小题，共10分）
22.（10分）在如图中作出杠杆支点和力的力臂。
五 、计算题（本大题共3小题，共30分）
23.（10分）如图所示，用水平向右的力拉着物体，使其匀速直线运动了，运动时间为，做功的功率是，求这段时间内：
力所做的功；
力的大小；
物体受到的摩擦力大小。
24.（10分）如图是某滑轮组工作示意图，在绳末端拉力的作用下，物体在内被匀速提升。已知拉力为，物体重，不计绳重与摩擦，求：
滑轮组对物体所做的有用功；
拉力的功率；
该滑轮组的机械效率。
25.（10分）体重为牛的小汇同学在做俯卧撑，如图所示，点为重心。他做了次后气喘吁吁，于是他想到了已学的杠杆知识。他很高兴地告诉小伙伴：我知道做俯卧撑为什么很累了，因为这时人体相当于一个费力杠杆，所以很累。
请你用所学过的杠杆平衡条件公式来计算说明小明的想法是否正确。
若每经过，小明肩膀向上移动的距离为，在上升过程中所做的功及其功率。
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】
A.天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故不符合题意；
B.核桃夹子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故不符合题意；
C.瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故不符合题意；
D.食品夹子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故符合题意。
故选。
2.【答案】A;
【解析】解：、人推小车在地面上匀速前进，小车在推力的方向上移动了距离，推力对小车做功，故正确；
、举重运动员举着杠铃静止不动，只有力而没有距离，人举杠铃的力不做功，故错误；
、用力搬石头，石头纹丝不动，只有力而没有距离，人搬石头的力不做功，故错误；
、叉车托着货物在水平面上匀速移动，托力向上，货物没有在托力的方向上移动距离，托力不做功，故错误；
故选：。
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，据此分析判断。
明确三种情况不做功：一是有力无距离例如：推而未动，二是有距离无力靠惯性运动，三是力的方向与运动方向垂直。
3.【答案】C;
【解析】解：、功率等于功和做功时间的比值，做功多，时间不确定，功率大小不确定．故A错误；
B、功率等于功和做功时间的比值，时间短，功多少不确定，功率大小不确定．故B错误；
C、功率是比较物体做功快慢的物理量，做功快，说明功率大．故C正确；
D、功率和与是否省力之间没有关系．故D错误．
故选C．
物体在单位时间完成的功叫功率，功率是描述物体做功快慢的物理量，等于功和做功时间的比值．
该题考查的是学生对功率和功等概念的理解，需要明确的是：功率描述物体做功的快慢，与机械效率没有关系．
4.【答案】A;
【解析】
【详解】
由题意可知，、、，由可知两台机械所做总功之比为
故选。
5.【答案】A;
【解析】
甲、乙两人用相同的滑轮和绳子组成的滑轮组，把相同物体提升了相同的高度，在不计绳重和机械摩擦情况下，做的有用功相同，额外功相同，根据即可解答；
在不计摩擦和绳重的情况下，甲图有二段绳子在拉动滑轮和重物，故甲拉力为；乙图有三段绳子在拉重物，故乙拉力。此题主要考查滑轮组的省力特点和对机械效率概念的理解，掌握好“在不计绳重和机械摩擦情况下，有用功就是提升重物所做的功，额外功就是提升动滑轮所做的功”这一关系，在有些题目里能较快地得到答案。
因为甲、乙两人用滑轮组把相同的物体提升了相同的高度，所以所做的有用功相等；由于不计摩擦及绳重，所做的额外功就是克服动滑轮的重力所做的功，因此额外功相等，根据机械效率可知，两滑轮组机械效率相同，即：：，故不正确；
甲、乙两人所用的拉力的大小与承担物重的绳子的股数有关，滑轮组由股绳承担，即；滑轮由股绳子承担，即，所以，故不正确，正确。
故选。
6.【答案】C;
【解析】
此题主要考查学生对功的计算，重点是知道总功的两个必要因素，注意与接触面的粗糙程度无关。
根据功的公式可直接作出判断；可知做功的多少与接触面的粗糙程度无关，只与力的大小和物体在力的方向上通过的距离有关。
由公式可知，力是相同的，两次通过的距离相等，因此；
故不正确，正确。
故选。
7.【答案】B;
【解析】解：由图可知，设杠杆山给一个小格为，则支点左侧的竖直向下的力，大小为，力臂为，根据可得：
、，由于力的方向是竖直向下，此力的作用点在支点右侧第格上，则能使杠杆平衡；
、，由于力的方向是竖直向下，而在支点右侧只有格，则不能使杠杆平衡；
、，由于力的方向是竖直向上，此力的作用点在支点左侧第格上，则能使杠杆平衡；
、，由于力的方向是竖直向上，此力的作用点在支点左侧第格上，则能使杠杆平衡。
故选：。
由图可知力的大小和力臂一定，根据杠杆的平衡条件得出使杠杆平衡时的另一的力的大小与力臂的乘积一定，据此判断在杠杆上能否实现。
此题主要考查杠杆平衡条件的应用，关键是明确动力与动力臂是不变的。
8.【答案】C;
【解析】解：
、由图可知，，阻力的力臂为动力力臂的一半，根据杠杆的平衡条件可知，拉力的大小为物重的二分之一，故错误；
、当悬挂点左移时，动力臂、阻力不变，阻力臂变大，则动力将变大，故错误；
、保持杠杆在水平位置平衡，将拉力转至虚线位置时，拉力的力臂变小，因为阻力与阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大，故正确；
、若物重增加，根据杠杆的平衡条件可知，的变化量为，故错误。
故选：。
根据杠杆的平衡条件求出拉力的大小；
根据力臂的变化，利用杠杆的平衡条件分析动力的变化；
力臂是指从支点到力的作用线的距离。将拉力沿顺时针方向转动，在转至虚线位置时，拉力的力臂变小；
根据杠杆的平衡条件分析。
此题主要考查对杠杆平衡条件以及力臂概念的记忆，是一道基础题目，不难解决。
9.【答案】C;
【解析】解：、定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向，故错误；
、动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省力多费倍距离，但不能改变力的方向，故错误；
、使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离，故正确；
、使用任何机械都不省功，故错误。
故选：。
定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；
动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省力多费倍距离；
定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组，使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离；
使用任何机械都不省功。
此题主要考查动滑轮、定滑轮和滑轮组的工作特点，是对基础知识的考查。
10.【答案】C;
【解析】解：在滚动过程中，手对球的作用力为，所以在滚动过程中，手对球做的功是。
故选：。
手把球抛出后，在水平方向球滚动过程中不受手对它的作用力，根据公式可知，在滚动过程中，手对球做的功。
该题考查功的计算公式的应用，关键是知道影响做功的因素是有力作用在物体上和物体在力的方向上移动距离，二者缺一不可。
11.【答案】B;
【解析】解：图中使用的是同样的滑轮组，所以动滑轮的重力、承担物重的绳子股数均相同，而物体被提升的高度不影响滑轮组的机械效率。
图中只是改变了提升物体的重力，因此，研究的是与被提升物体的重力的关系。故ACD错误，B正确。
故选：。
影响滑轮组机械效率高低的因素主要有动滑轮的个数、提升物体的重力，据图分析确定答案。
知道影响滑轮组机械效率高低的因素主要有动滑轮的个数额外功不同、提升物体的重力是本题的关键。
12.【答案】A;
【解析】解：、杠杆在图示的位置平衡时，根据杠杆平衡条件可得“权”“标”“重”“本”，由图可知“标”大于“本”，则“权”的质量小于“重”的质量，故正确；
、设增加的质量为，由图可知，杠杆平衡时“标”大于“本”，则“标”“本”即“权”“标”“重”“本”，端会下沉，故错误；
、在“权”不变时，“重”增大，需要“标”增大，即把“权”向端适当移动，故错误；
、将提钮向端移动一些，“标”增大，则“权”和“标”的乘积增大，而“本”变小，由杠杆平衡可知“重”增大，即杆秤测量范围增大，故错误。
故选：。
利用杠杆平衡条件分析；
端是否上扬，除了跟增加的质量有关外，还与力臂有关；
重增大，在权不变时，需要标增大；
标增大，则权和标的乘积增大，而本变小，由杠杆平衡可知重增大，据此解答。
此题主要考查杠杆的五要素、杠杆平衡条件及其应用，理解杠杆的五要素及平衡条件是解答本题的关键。
13.【答案】大于 省力;
【解析】解：小明用撬棍向上撬石头，根据图可知，动力臂大于阻力臂，所以动力小于阻力，是一个省力杠杆。
故答案为：大于；省力。
杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆。
此题主要考查了杠杆的分类，属于基本内容，比较简单。
14.【答案】轮轴;省力;定滑轮;改变力的方向;
【解析】解：（1）钥匙在使用时绕中心轴转动，所以属于轮轴，轮轴是杠杆的一种变形；其轮半径和轴半径分别为动力臂和阻力臂，因为动力臂大于阻力臂，所以轮轴是一种省力杠杆．
（2）旗杆顶部安装的是定滑轮，使用时不省力，但可以改变力的方向．
故答案为：轮轴；省力；定滑轮；改变力的方向．
15.【答案】省力 ;
【解析】解：
根据起瓶器的使用可知，支点是点，动力作用在手与起瓶器接触点，阻力作用在点，所以，起瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。
故答案为：省力；。
根据杠杆绕着转动的固定点叫支点，可判断杠杆的支点。
结合图片和生活经验，先判断起瓶器在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
该题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
16.【答案】9×105 3000 增大牵引力;
【解析】解：已知轿车的功率，
则在时间内，轿车发动机做功为：；
由图可知，轿车做匀速直线运动时的速度，
则根据可知轿车的牵引力为：，
由二力平衡可知轿车受到的阻力为：；
驾驶员通常要换用低档位，速度会减小，由功率公式可知，当功率一定时，如果减小速度，可以增大牵引力。
故答案为：；；增大牵引力。
已知轿车的功率和行驶时间，利用可求出轿车发动机做的功；
由图中可知轿车匀速直线运动时的速度，根据可求出轿车的牵引力大小，再根据二力平衡求出轿车受到的阻力大小；
根据可知，当功率一定时，改变速度可以改变牵引力的大小。
此题主要考查了学生对二力平衡和功率计算公式的运用，解答该题的关键是运用控制变量法分析当功率一定时，速度与牵引力的关系。
17.【答案】3 0.6 70%;
【解析】解：从图中可知，绳子自由端的速度，绳子自由端移动的距离；
不计绳、弹簧测力计和滑轮重，弹簧测力计示数为，则拉力为，根据可知拉力的功率；
滑轮组的机械效率。
故答案为：；；。
从图中可知，根据得出绳子自由端的速度，根据得出绳子自由端移动的距离；
不计绳、弹簧测力计和滑轮重，弹簧测力计示数为，则拉力为，根据可知拉力的功率；
根据得出滑轮组的机械效率。
此题主要考查速度、功率和效率的有关计算，综合性强，难度适中。
18.【答案】等于 ; 没有 ;
【解析】解：桌子始终处于静止状态，所以桌子在水平方向上处于平衡状态，则在水平方向上受的力是平衡力，即阻力和推力是一对平衡力；
根据二力平衡的条件：阻力和推力的大小相等，方向相反而且作用在同一条直线上；
所以他对桌子的推力等于桌子所受到的阻力。
由于桌子始终没动，即在力的方向上移动的距离为，所以此过程中小明没有做功。
故答案为：等于；没有。
当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受到的力平衡，利用二力平衡条件即可判定阻力和推力大小的关系；
根据功的概念，看一下物体在力的作用下移动了多少距离，利用求推力做的功即可。
该题考查了二力平衡条件的应用以及学生对功的公式的掌握和运用。关键知道物体在静止时推力等于阻力。
19.【答案】500 0;
【解析】解：推力对箱子做的功：
；
重力方向竖直向下，箱子沿水平方向前进，箱子在重力的方向上没有移动距离，故重力不做功，即；
故答案为：；。
知道推力大小和箱子在推力方向上移动的距离，利用求推力对箱子做的功；
箱子前进的方向与重力方向垂直，据此分析重力是否做功。
此题主要考查了学生对功的公式的了解与掌握，注意做功时两个必要因素力和距离方向的一致性。
20.【答案】1.5×104J 60% 2×103N;
【解析】解：拉力所做的有用功：
；
总功：，
机械效率，
；
。
故答案为：；；。
利用公式计算拉力所做的有用功；
利用公式求得总功，利用计算机械效率；
拉力做的额外功，利用计算小车与斜面间的摩擦力。
此题主要考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、机械效率的计算，属于中档题。
21.【答案】;
【解析】解：如图杠杆的左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动，使杠杆在水平位置平衡；
设杠杆分度值是，一个钩码重是，设在处挂了个钩码，
根据杠杆平衡条件得，，解得：，应在点挂个钩码；
多次改变力和力臂的大小，得到了多组实验数据，得出了杠杆平衡条件。该实验测量多组数据的目的是得出的结论避免偶然性，寻找普遍规律；
如图乙，用弹簧测力计代替右侧钩码，沿与水平方向成角斜向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡。若把左侧钩码的拉力作为阻力，右侧弹簧测力计的拉力作为动力，画出此时拉力的力臂，每个小格长，如下图：
，动力臂小于阻力臂是费力杠杆；
根据杠杆的平衡条件，，解得。
故答案为：左；；避免偶然性，寻找普遍规律；费力；。
杠杆右端下倾，说明杠杆的重心在支点右侧，调节平衡螺母应使杠杆重心左移，使杠杆在水平位置平衡；
设杠杆分度值是，一个钩码重是，根据杠杆平衡条件求出；
实验测多组数据的目的是得出的结论更具有普遍性；
动力臂大于阻力臂是省力杠杆；
根据杠杆的平衡条件计算即可。
此题主要考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用，在利用平衡条件公式时，要注意分析力和对应的力臂。
22.【答案】解：延长画出力F的作用线，从支点O向其作垂线，支点到垂足的距离就是该力的力臂L，如图所示：
;
【解析】
画力臂时，先要明确支点与力的作用线的位置，再由支点向力的作用线做垂线，并进行适当的标注。
做力臂时一定要找准支点与力的作用线，力的作用线必要时可进行延长，在画出由支点到力的作用线的距离时，也注意要垂直才行。
23.【答案】解：
（1）由P=可得F做功：
W=Pt=50W×10s=500J；
（2）由W=Fs可得，F的大小：
F===100N；
（3）因为物体匀速直线运动，处于平衡状态，受平衡力作用；即拉力F与物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以f=F=100N。
答：（1）力F做了500J功；
（2）力F为100N；
（3）物体受到的摩擦力为100N。;
【解析】
已知做功的功率是时间，利用可求得做了多少功；
已知做的功，匀速直线运动了利用可求得；
因为物体匀速直线运动，根据二力平衡条件可求得物体受到的摩擦力多大。
此题涉及到功率计算公式的应用、功的计算、二力平衡条件的应用等多个知识点，难度不大，综合性较强。
24.【答案】解：（1）滑轮组对物体所做的有用功：W有=Gh=100N×2m=200J；
（2）由图可知n=3，绳子自由端移动的距离：s=nh=3×2m=6m，
拉力做的总功：W总=Fs=40N×6m=240J，
拉力做功的功率：P===24W；
（3）滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%≈83.3%。
答：（1）滑轮组对物体所做的有用功为200J；
（2）拉力F的功率为24W；
（3）该滑轮组的机械效率为83.3%。;
【解析】
利用求滑轮组对物体所做的有用功；
由图可知，绳子自由端移动的距离，利用求拉力做的总功，利用求拉力做功的功率；
利用求滑轮组的机械效率。
此题主要考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率和机械效率的计算，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
25.【答案】解：（1）如图，把脚尖作为支点，地面对双手的作用力为动力，人的重力为阻力，则有：
动力臂L1=0.9m+0.6m=1.5m，阻力臂L2=0.9m，L1＞L2，
根据杠杆平衡条件可得：F×L1=G×L2，
地面对人手的作用力大小F===390N，力F的方向竖直向上
F＜G，这时人体相当于一个省力杠杆，故小明说法不正确；
（2）在上升过程中所做的功：W=Fs=390N×0.6m=234J；
在上升过程中所做功的功率：
P===58.5W。
答：（1）小明的想法不正确；（2）在上升过程中所做的功是234J，其功率是58.5W。;
【解析】
求出动力臂和阻力臂的大小，利用杠杆的平衡条件分析杠杆是否省力；
根据求出做的功，利用求出功率。
此题主要考查了杠杆的平衡条件、功的计算、功率的计算，这是一道很实际的题目，要学会分析题目所给的图形，从图形上找到解题的信息。
