初中物理北师大版八年级下册第九章 机械和功 测试卷及深度解析

初中物理北师大版八年级下册《第九章机械和功》测试卷一、选择题（每题3分，共36分）1.（★）下列生活中的工具，使用时属于省力杠杆的是（）A筷子B镊子C撬棒D钓鱼竿2.（★）室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启。根据室内垃圾桶的结构示意图可确定（）A桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆B桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆C桶中有两个杠杆在起作用，用都是省力杠杆D桶中有两个杠杆在起作用，一个是省力杠杆，一个是费力杠杆3.（★★）如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中（）A甲图省力，机械效率甲图大B甲图省力，机械效率一样大C乙图省力，机械效率乙图大D乙图省力，机械效率一样大4.（★）小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m时，杠杆的另一端把320N的重物提高了0.5m，则他做的有用功是______J，总功是______J，杠杆的机械效率是______。A160；200；80%B200；160；80%C160；200；75%D200；160；75%5.（★★）在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是（）A可以省力或省距离，但不能省功B可以省力，同时也可以省功C可以省距离，同时也可以省功D只有在费力情况时才能省功6.（★）如图所示的滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（）（g取10N/kg）A作用在绳自由端的拉力F为125NB在2s内拉力F做功500JC拉力F的功率为250WD滑轮组的机械效率为90%7.（★★）用如图所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升3m，已知动滑轮重30N，不计绳重与摩擦，则（）A利用滑轮组所做的有用功是450JB绳子自由端移动的速度是0.9m/sC拉力的功率是99WD滑轮组的机械效率是80%8.（★）下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（）A做功多的机器机械效率一定高B功率小的机器做功慢C机械效率高的机器功率一定大D功率大的机器做功时间一定短9.（★★）如图所示，用F=50N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3m，在这个过程中（）A拉力F做了150J的功B拉力F做了300J的功C重力做了600J的功D重力做了1200J的功10.（★★）用如图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是（）ABCD11.（★★★）如图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码都相同。下列四项操作中，会使杠杆右端下倾的是（）1.在杠杆两侧同时各减掉一个钩码；2.在杠杆两侧钩码下同时各加挂一个钩码；3.将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小格；4.将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格。A（1）（3）B（2）（4）C（1）（4）D（2）（3）12.（★★）如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）。则下列说法正确的是（）A斜面上的摩擦力是50NB拉力的功率是50WC拉力所做的功是300JD斜面的机械效率是80%二、填空题（每题3分，共15分）1.（★）杠杆的平衡条件是______，如果杠杆的动力臂是阻力臂的5倍，当杠杆平衡时，动力是阻力的______。2.（★）使用动滑轮能省______（选填“力”“功”或“距离”）。用重为2N的动滑轮匀速提升一个重物时，动滑轮的机械效率为75%，若改用重为4N的动滑轮匀速提升同一重物，此动滑轮的机械效率为______%（不计绳重和摩擦）。3.（★★）如图所示，用滑轮组将重为900N的物体匀速提升2m，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，拉力大小为400N，则动滑轮的总重为______N；若提升重物改为1200N，则此时滑轮组的机械效率约为______（结果保留一位小数）。4.（★）如图所示，工人利用动滑轮在10s内将重为100N的重物（包括桶）沿竖直方向匀速向上提升了5m。若该动滑轮重10N，忽略绳重和摩擦，则拉力的功率为______W。5.（★★）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，绳子的自由端移动的距离为s甲、s乙，拉力为F甲、F乙，拉力做的功为W甲、W乙。若不计绳重及摩擦，下列关系正确的是s甲______s乙，F甲______F乙，W甲______W乙（选填“＞”“＜”或“=”）。三、作图题（每题3分，共6分）1.（★）如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，绳受的拉力为F2，O为杠杆的支点。请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力F1的示意图，并作出F2的力臂l2。2.（★）如图所示，用滑轮组提升重物，请在图中画出最省力的绕线方法。四、实验探究题（每题8分，共16分）1.（★★）在“探究杠杆的平衡条件”实验中。1.实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“不平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节。2.实验中，在杠杆上的A点挂四个重均为0.5N的钩码，用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点，使杠杆再次在水平位置平衡，如图乙所示，则弹簧测力计的示数应为______N；如果将弹簧测力计沿图中虚线方向拉，使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。2.（★★）在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙所示，实验数据记录如下表：|实验次数|物重G/N|物体上升的高度h/m|拉力F/N|绳端移动的距离s/m|机械效率η|||||||||①|2|0.1|1.0|0.3|66.7%||②|4|0.1|1.7|0.3|______|1.在实验操作中应竖直向上______拉动弹簧测力计。2.第二次实验中，2s内物体上升的高度为0.1m，则拉力做功的功率为______W，滑轮组的机械效率为______（结果保留一位小数）。3.由实验数据可得出结论：同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越______（选填“高”或“低”）。4.若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计绳重及摩擦，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率______（选填“变大”“变小”或“不变”）。五、计算题（每题13分，共26分）1.（★★）如图所示，工人用滑轮组提升重240N的物体，所用的拉力为150N，物体在5s内匀速上升2m。1.求有用功；2.求滑轮组的机械效率；3.求拉力的功率。2.（★★★）如图所示，用斜面向上、大小为100N的拉力，将重为200N的物体从斜面底端匀速拉至斜面顶端。已知斜面长为5m，高为2m，求：1.拉力做的功；2.斜面的机械效率；3.物体受到斜面的摩擦力大小。参考答案1.C2.D3.B4.A5.A6.D7.C8.B9.A10.D11.D12.A1.F1l1=F2l2；1/52.力；66.73.300；88.9%4.555.＞；＞；=1.略2.略1.(1)平衡；右；(2)3；变大2.(1)匀速；(2)0.255；78.4%；(3)高；(4)不变1.（1）480J；（2）80%；（3）120W2.（1）500J；（2）80%；（3）20N参考答案及解析选择题1.【考点】省力杠杆的判断；【解题思路】省力杠杆的动力臂大于阻力臂，结合生活中常见工具的使用特点进行判断，撬棒在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，筷子、镊子、钓鱼竿都是费力杠杆；【易错点】学生易对生活中常见杠杆的类型判断错误，混淆省力杠杆和费力杠杆的特点；【课标对应条目】了解杠杆的分类，能根据杠杆的平衡条件判断省力杠杆和费力杠杆。2.【考点】杠杆类型的判断及应用；【解题思路】分析垃圾桶结构可知，桶中有两个杠杆，脚踩的踏板是省力杠杆，桶盖的杠杆是费力杠杆；【易错点】不能正确分析垃圾桶中杠杆的结构和工作原理；【课标对应条目】能通过实例分析杠杆的应用，判断杠杆的类型。3.【考点】滑轮组的省力情况和机械效率比较；【解题思路】甲图中绳子段数为3，乙图中绳子段数为2，所以甲图省力；因为提升的重物相同，不计摩擦，额外功都来自动滑轮的重力，有用功相同，总功也相同，所以机械效率一样大；【易错点】对滑轮组省力情况和机械效率的影响因素理解不清，错误认为绳子段数多机械效率就高；【课标对应条目】理解滑轮组的省力原理和机械效率的概念，能比较不同滑轮组的省力情况和机械效率。4.【考点】有用功、总功和机械效率的计算；【解题思路】有用功W有=Gh=320N×0.5m=160J，总功W总=Fs=100N×2m=200J，机械效率η=W有/W总×100%=160J/200J×100%=80%；【易错点】混淆有用功和总功的计算公式，易将力和对应的距离选错；【课标对应条目】掌握有用功、总功和机械效率的计算公式，能进行相关计算。5.【考点】机械的使用特点及功的原理；【解题思路】使用机械时，可以省力或省距离，但不能省功，这是功的原理；【易错点】错误认为使用机械可以省功，对功的原理理解不透彻；【课标对应条目】理解功的原理，知道使用任何机械都不省功。6.【考点】滑轮组的相关计算；【解题思路】物体重力G=mg=45kg×10N/kg=450N，作用在绳自由端的拉力F=(G+G动)/2=(450N+50N)/2=250N；拉力F做功W=Fs=250N×4m=1000J；拉力F的功率P=W/t=1000J/2s=500W；滑轮组的机械效率η=W有/W总×100%=Gh/Fs=450N×2m/250N×4m×100%=90%；【易错点】在计算拉力、功、功率和机械效率时，易出现公式应用错误和数据代入错误，如忽略滑轮组绳子段数、单位换算等问题；【课标对应条目】能结合滑轮组的特点，运用相关公式进行力、功、功率和机械效率的计算。7.【考点】滑轮组的有用功、拉力功率和机械效率计算；【解题思路】有用功W有=Gh=300N×3m=900J；绳子自由端移动的距离s=3h=3×3m=9m，速度v=s/t=9m/10s=0.9m/s；拉力F=(G+G动)/3=(300N+30N)/3=110N，拉力的功率P=Fv=110N×0.9m/s=99W；滑轮组的机械效率η=W有/W总×100%=Gh/Fs=300N×3m/110N×9m×100%≈90.9%；【易错点】计算过程中易出现公式运用错误和数据处理不当，如对绳子段数的判断错误，从而影响拉力、有用功、总功等的计算；【课标对应条目】熟练掌握滑轮组有用功、总功、功率和机械效率的计算方法。8.【考点】功、功率、机械效率的概念理解；【解题思路】做功多，不知道额外功的情况，无法确定机械效率的高低；功率是表示做功快慢的物理量，功率小的机器做功慢；机械效率高说明有用功占总功的比例大，但功率不一定大；功率大表示做功快，但做功时间还与做功多少有关；【易错点】混淆功、功率和机械效率的概念，错误地认为它们之间存在必然的联系；【课标对应条目】理解功、功率