达标测试鲁科版（五四制）八年级物理下册第九章简单机械 功章节训练试卷（含答案详解）

鲁科版（五四制）八年级物理下册第九章简单机械功章节训练

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n卷（非选择题）两部分，满分io。分，考试时间9。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、小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图所示），分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑

轮组的机械效率分别为5、n2o下列关系正确的是（忽咯绳重及摩擦）（）

F1

ri

A.F1<F2,q!>q2B.FDR,ni>n2

c.Fi<a,n.=n2D.n尸脸

2、水平路面上有一个重500N的小车，小明用100N的水立推力推着小车匀速向前移动了5nb所用时

间为10s,关于这个过程，下列说法正确的是（）

A.推力对车做功100JB.推力对车做功的功率是50W

C.重力对车做功500JD.重力对车做功的功率是250W

3、用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同•物体在同••水平地面上运动，两次运动的s-t图像如图所

示，其对应的测力计示数分别为卜:和Fz,功率分别为R和IL则它们的大小关系正确的是（）

A.两物体运动的速度：Vi<V7

B.两次物体所受的拉力：F1>F2

C.两次拉力做功功率：P,<P2

D.相同时间内两次拉力对物体所做的功：田>W?

4、为使杠杆平衡在图示位置，需在A点施加一个力，在如图所示的四个方向中，不可能使杠杆平衡

的力是（）

A.R和F2B.H和F」C.0和F3D.FB和F」

5、用如图甲所示的动滑轮提升总质量为68kg某建筑材料。工人竖直向上拉动绳子的自由端将建筑材

料以0.lm/s的速度匀速提升，此过程中，作用在绳子自曰端的拉力F所做的功W随时间t的变化关

系如图乙所示。g取10N/kg下列说法中正确的是（）

石

A.绳子自由端的拉力F大小为40N

B.绳子自由端拉力做功的功率为800W

C.动滑轮的重力是160N

D.用该滑轮提升建筑材料时的机械效率为85%

6、对同一滑轮组，下列各措施中不能提高机械效率的是（）

A.增加提升重物的重力B.改用质量小的动滑轮

C.减少提升高度，减少做功D.在轮轴处加润滑油，减小摩擦

7、如图所示，用滑轮组提升重物时，用300N的力将重500N的物体匀速升高了2m,不计绳重和摩

擦，则提升重物的过程中（）

A.滑轮组的机械效率为83.3%

B.动滑轮重为200N

C.若采用轻质滑轮完成原任务，机械效率将保持不变

D.若用该滑轮组提升更重的货物，机械效率将保持不变

8、如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是（）

D.开瓶器

9、如图所示甲、乙两套装置所用每个滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向

上匀速提升相同高度。若G=G?,所用竖直向上的拉力分别为和R,拉力做功的功率分别为巴和

巳，两装置的机械效率分别为入和n2（忽略绳重和摩擦），则下列选项正确的是（）

一

"

7

0

4

g甲

=

=

.FPir

Bi>Fznin22

A<P

.F>>Fn,nP<

2

12

2

.FPn=p

Di<1n2PA2

c.ni<i

bVF2nP>P

2

22

0乙台机器做间变化，则两器小

1、图所示的是甲、两功的多少随时的关系图线关于台机功率大的比

较，判断

下列正确的是（）

机功大B乙率大

A.甲器率.机器功

D.条件不足，无法确定

乙功

C.甲、机器率一样大

第题7

n卷（非选择0分）

（5小题，2

二、填空题每小题4分，共计0分）

图人重0到15使的A组属

1、如，工将100N的建材运m高处，用滑轮组由、B两个滑轮成，其中于动滑

字）0拉（绳重；

轮的是（填母，若每个滑轮重10则工人的力为N不计和摩擦）

、

离为

绳子移动距m

0

B

T

、

i

如，它相当省费杆

2、图是一种轮式垃圾桶拖动时于一个（选填“力”或“力”）杠。垃圾

的小轮填增小动总

桶底部子是为了（选“大”或“减”）摩擦力。若拖时垃圾桶重为

N动臂阻，圾Fo

120,且力为力臂的3倍要保持垃桶平衡的拉力为N

3、某同学用水桶从井中打水，他对桶所做的功是功，对水做的功是功。若他不

小心把桶掉进井里，他在捞桶时桶里带了一些水，此时他对桶所做的功是功，对水所做的功

是功。

4、物理学中，常用新的物理量对不同事物进行描述，例如为了描述物体运动的快慢，我们引入了速

度这个物理量。为了描述的快慢，我们引入了物理量。

5、按要求完成下列作图题。

（1）如图甲所示，重5N的小球漂浮在水面上，请画出小球所受浮力的示意图；

（2）如图乙所示，。点为杠杆的支点，请画出力F的力臂，并用字母L表示。

乙

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）

1、斜面长10m,高4m。用沿斜面方向的推力，将一个重为100N的物体由斜面底端匀速推到斜面顶

端。运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功。求：

（1）推力所做的有用功;

（2）斜面的机械效率;

（3）推力的大小。

2、中国扶贫攻坚已经取得全面胜利，乡村振兴是我们今后农村工作的重要任务。如图所示，一台农

耕机器人，其质量为600kg,以3m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了2min,行驶时所受阻力为

自重的0.02倍,在此耕作过程中,g取10N/kg,求：

（1）农耕机器人受到的牵引力；

（2）农耕机器人牵引力做的功；

（3）农耕机器人牵引力做功的功率。

3、用如图所示的动滑轮竖直向上提升物体，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦:

（1）若不考虑滑轮重，当所提重物为300N时，利用杠杆平衡条件，求拉力F的大小；

（2）若滑轮的重不能忽略，求当所提物体重G=100N、滑轮重G0=50N时的机械效率。

4、已知货物重为240N、与水平地面接触面积为0.40?。用如图装置将货物以2m/s速度匀速提高，所

用拉力为150N,忽略绳「与滑轮摩擦和绳重。求:

（1）货物对地面的压张:

（2）提升物体5s,工人做功多少；

（3）滑轮组的机械效率。

5、如图所示是用滑轮组将一个沉在水中，质量为10kg,体积为5dm的实心物体吊起的过程。物体没

有露出水面前，5s内被匀速吊起1m,已知此时绳子拉力为F=20N,求：（g取10N/kg）

（1）水对容器底部的压强；

（2）物体受到的浮力；

（3）滑轮组的机械效率［结果精确到0.1%）。

四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）

1、在“探究杠杆的平衡条件”实验中。

（1）将打杆的中点置干支架上.当杠杆停在如图所示的位置时.（填“处干”或“不

处于"）平衡状态。这时应向（填“左”或“右”）端调节平衡螺母，直到杠杆在水平位

置平衡，这是为了方便测量:

（2）记录实验数据的表格如下表，请将表中实验所记录的数据补充完整。

实验次数①_____________动力臂li/m阻力臂L/m

阻力F2/N

120.330.2

240.48②_________

35③_________60.25

（3）有的同学按现有方案得出如下结论：“动力X支点到动力作用点的距离二阻力X支点到阻力

作用点的距离”，这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中（）

A.没有改变力的大小

B.没有改变力的方向

C.没有改变力的作用点

D.实验次数较少，结论具有偶然性

-参考答案-

一、单选题

1、【答案】D

【解析】【解答】由图示知，在忽略绳重及摩擦时，两个滑轮组绳子端的拉力6=g（G物+G动），

6=g（G物+G动）

即F,>F2

__G物h_G物〃_G物

滑轮组的机械效率

%Fs物+G动）.汕G物+G动

所以ni=n2

故答案为：Do

【分析】用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效

率。

2、【答案】B

【解析】【解答】A.推力对车做的功W=Fs=100NX5m=500J

A不符合题意；

B.推力对车做功的功率P=—W=5尹00J=50W

t10s

B符合题意；

C.小车没有在重力方向上移动距离，由火=尸$可知，距离为0,故不做功，即重力对车做功为0,C

不符合题意；

D.因为重力对车没有做功，做功为0,故重力对车做功的功率为0,D不符合题意。

故答案为:Bo

【分析】做功的两个必要因素为：作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离，据此分析重

IV

力做的功，进而得出重力做功的功率。根据忙Fs得出推刀对车做的功，根据P=7得出推力对车

做功的功率。

3、【答案】D

【解析】【解答】A、由图可知，相同时间内第①次通过的路程大于第②次路程，根据公式v二-可

知，第①次的速度大于第②次的速度，即w>V2,故A错误;

B、物体的s-t图像都是过原点的直线，说明两次都在做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，拉

力大小等于滑动摩擦力大小，因为压力和接触面的粗糙程度都不变，所以滑动摩擦力大小相等，拉力

大小也相等,即F产F2,故B错误;

CD、由s-l图像可知，相同时间内第①次通过的路程大，且件邛力根据归Fs可知，因为

vi>v2.根据P=Fv可知.Pi〉Pz,故C错误,D正确c

故答案为：D

【分析】分析s-t图像时通过控制变量法分析物体两次运动的速度，运用二力平衡分析力的大小，并

运用公式进行分析。

4、【答案】D

【解析】【解答】F；和R使杠杆转动的方向与遗物与杠杆转动的方向相反，可以使杠杆平衡；&的力

臂为零，不能使杠杆平衡；根使杠杆转动的方向与重物与杠杆转动的方向相同，不能使杠杆平衡。

ABC不符合题意，D符合题意。

故答案为：Do

【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。

5、【答案】D

【解析】【解答】A.由图甲可知，绳子的股数为2,由图乙可知当时间为100s时，作用在绳子自由

端的拉力F所做的功为8X10j,绳子自由端移动的速度为v=2v物=2X0.lm/s=0.2m/s

则绳子自由端移动的距离为s=vt=0.2m/sX100s=20m

绳子自由端的拉力为F=-=^^-=400N

s20m

A不符合题意；

B.绳子自由端拉力做功的功率为P=—=^^=80W

t100s

B不符合题意；

C.物体的重力为G二mg二68kgX10N/kg=680N

根据公式F=：（G+G动）可得动滑轮的重力为G动二nF-G=2X400N-680N=120N

C不符合题意；

D.用该滑轮提升建筑材料时的机械效率为

7=11^x100%=—xlOO%=—xlOO%=—xlOO%=-^^xlOO%=85%D符合题意。

%FsFnhnF2x400N

故答案为：Do

W

【分析】（1）根据图像选一组功和时间对应的值，用s7t求出移动的距离，然后用F:一求出绳子

S

自由端的拉力F大小；

W

（2）由P二不求绳子自由端拉力做功的功率；

（3）用F='（G+G动）求动滑轮的重力；

n

（4）用n=三户=半=装=3求出该滑轮提升建筑材料时的机械效率。

W总FsFnhFn

6、【答案】C

【解析】【解答】A.增加提升重物的重力，可以提高有用功，这样有用功在总功中所占的比值增大，

即增加提升重物重力可以提高滑轮组的机械效率，A不符合题意；

B.改用质量小的动滑轮，所做的额外功减少，机械效率提高，B不符合题意；

C.由z7='r^x100%=—xl00%=-^—xlOO%可知，减少提升高度，减少做功，不能改变有用

心FsnF

功和总功的比值，即滑轮组的机械效率不变，C符合题意；

D.在轮轴处加润滑油，减小摩擦，可以减少所做的额外功，可以提高机械效率，D不符合题意。

故答案为：Co

【分析】滑轮组的机械效率和物体的重力、动滑轮重力以及摩擦力有关。

7、【答案】A

【解析】【解答】由图可知，绳子承担重物的段数n为2,物体被匀速提升2m,则绳子末端移动的距

离s=〃/?=2x2m=4m

A.物体重为500N,则物体克服重力做的有用功WYI.=G/?=500NX2m=10003

拉力做的总功唯=Fs=300Nx4m=l200J

%1000J

则滑轮组机械效率〃=浸=7而^83.3%

IZUUJ

A符合题意：

B.不计绳重和摩擦，根据尸=］（6物+6动）可得动滑轮重力

G"=〃/一G物=2x300N-500N=100N

B不符合题意;

CD.不计绳重和摩擦，动滑轮克服重力做的功为额外功，物体克服重力做的功为有用功，根据

以

z；=—ILxl00%=x100%=-xlOO%可知，若采用轻质滑轮完成原任务或者用

%。物动

该滑轮组提升更重的货物，机械效率会增大，CD不符合题意。

故答案为：Ao

【分析】用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效

率。

8、【答案】A

【解析】【解答】A.筷子在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，符合题意;

B.羊角锤在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意；

C.独轮车在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意;

D.开瓶器在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意。

故答案为：Ao

【分析】三种杠杆：

⑴省力杠杆：动力臂大于阻力臂，平衡时动力小于阻力。特点是省力，但费距离。（如剪铁剪刀，锄

刀，起子）

（2）费力杠杆：动力臂小于阻力臂，平衡时动力大于阻力。特点是费力，但省距离。（如钓鱼杠，理发

剪刀等）

（3）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，平衡时动力等于阻力。特点是既不省力，也不费力。（如：天平）

9、【答案】B

【解析】【解答】由图可知m=2.n2=3

已知每个滑轮的质量相同，则动滑轮重相同；且两滑轮组均只有一个动滑轮，不计绳重及摩擦，则绳

子受到的拉力分别为耳=g（5+G动）

K=g（G+G动）

因G=G,故因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度都相同，且腾=G/，W%产G物h

所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；由川二换可知，两滑轮组的机械效率

W

相同，即QFQ2；又因为所用时间相同、总功相同，所以由P-可知，拉力做功的功率PLPz,B

符合题意；ACD不符合题意。

故答案为：B.

【分析】使用滑轮组时，绳子股数越多，省力越大；使用滑轮时，有用功和额外功相同，机械效率相

同；根据功和时间的比值，可以计算功率的大小。

10、【答案】A

W

【解析】【解答】由图像可知，在相同时间内，甲机器做的功比乙机器做的功多，根据P=—可

知，甲机器的功率大。BCD错误；A符合题意。

故答案为:Ao

W

【分析】结合图像，根据P=—分析即可。

二、填空题

1、【答案】A；550；30

【解析】【解答】由图可知，A滑轮会随物体一起移动，所以A滑轮属于动滑轮。

由图可知，该滑轮组绳子有效段数n=2,所以工人的拉力为

F_G建材+G班轮_1000N+100N_

n2

建材上升了15m,绳子移动距离为j=/?/?=2x15m=30m

【分析】轴随物体一起运动的滑轮是动滑轮；不计绳重和摩擦时尸:G+G滑轮；自由端移动的距离

n

和物体上升高度的关系：s=nh。

2、【答案】省力；减小；40

【解析】【解答】由图知道，拖动所示垃圾桶时，是动力臂大于阻力臂的杠杆，所以，相当于是一个

省力杠杆。垃圾桶底部安装小轮子，通过变滑动为滚动的方式减小了摩擦力。根据题意知道，垃圾桶

总重是G=120N,动力臂是阻力臂的3倍，所以，由杠杆原理FL=GL知道，保持垃圾桶平衡的拉力

120x

是2=4。

【分析】可以绕支撑点转动的机械是杠杆；变滑动为滚动的方式减小了摩擦力；根据杠杆上的力臂和

重力，结合杠杆平衡条件可以计算拉力的人小。

3、【答案】额外；有用；有用；额外

【解析】【解答】当用桶从井中打水时，我们的目的就是为了把水提上来，所以对水做的功为有用

功；但水是盛在水桶里面的，乂不得不对水桶做功，所以对水桶做的功为额外功。若桶掉到井里而将

桶打捞上来时，我们的目的就是为了把水桶提上来，所以对水桶做的功为有用功；但水桶里面有一些

水，又不得不对■水做功，所以对水做的功为额外功。

【分析】利用机械做功时，是人想要做的功是有用功，人不想做的功是额外功。

4、【答案】做功；功率

【解析】【解答】物理中比较做功快慢的方法有两种：①做相同时间的功，比较做功的多少；②做相

同的功，比较做功时间的长短.这说明做功快慢是由做功多少和做功时间这两个因素共同决定的，所

以物理学中为了描述物体做功的快慢，就引入了功率这个物理量.

【分析】功率是指单位时间内所做的功，用来表示物体做功快慢的物理量。

5、【答案】（1）

【解析】【解答】（1）小球所受浮力的方向是竖直向上的，从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段

表示出浮力，并标出F,大小为5N,如下图所示

F=5N

（2）过支点，做动力F的垂线段，即可得到其动力臂L如下图

o

【分析】(1)找作用点，沿的方向画线段，末端标箭头，写字母；

(2)找支点和F的力臂,经支点向力的作用线作垂线,标出垂线段即可.

三、计算题

1、【答案】⑴解:推力所做的有用功W『Gh=100NX4m=400J

答：推力所做的有用功为400J；

(2)解：总功为W总为在+W«F400J+100J=500J

斜面的机械效率4001

"=MXHX)%=-^-x100%=80%

%500J

答：斜面的机械效率为80%

(3)解：推力的大小F=^-=—=50N

s10m

答：推力的大小为50N。

【解析】【分析】(1)(2)用斜面提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有川功，两者相

除即为机械效率；

(3)拉力做功为总功，利用拉力做功除以移动距离即为拉力大小。

2、【答案】(1)由题意可知，在此耕作过程中，农耕机器人受到的阻力为

/=0.02G=().02mg=0.02x6(X)kgxl()N/kg=l20N

又因此过程中机器人做匀速直线运动，处于受力平衡状态，故农耕机器人受到的牵引力F等于所受的

阻力f,即

F=f=120N

答：农耕机器人受到的牵引力为120N；

（2）由题意可知，农耕机器人的速度为v=3m/s,行驶时间为t=2min=120s

故农耕机器人行驶的距离为5=vr=3m/sxl20s=360m

故农耕机器人牵引力做的功为W=Fs=120Nx36（）m=432（）0J

答：农耕机器人牵引力做的功为43200J；

（3）由题意可知，农耕机器人做功的时间为t=120s,故由（2）中可得，农耕机器人牵引力做功的

工十位nW43200J

功率为P=—=------=360W

t120s

答：农耕机器人牵引力做功的功率为360心

【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力，利用摩擦力和重力关系计算摩擦力；结合二力平衡

可以计算拉力大小：

（2）根据速度和时间的乘积计算路程，利用力和距离的奏积计算做功多少；

（3）功和时间的比值计算功率的大小。

3、【答案】（1）解：设滑轮的半径为r,则由图可知动力臂L=r,阻力臂L2=2r,不考虑滑轮重，

所提重物G=300N时，由杠杆平衡条件可得，FLl=GL2,即FXr=GX2r

解得拉力F=2G=2X300N=600N

答：拉力F的大小为600N

（2）解：不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，由力的平衡条件可得，此时的拉力F'