综合解析教科版八年级物理下册第十一章机械与功同步训练练习题(精选含解析)

教科版八年级物理下册第十一章机械与功同步训练
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、某建筑工地上，一台起重机10s内将重1.5×104N的物体匀速提升3m，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，滑轮组的机械效率为75%。

下列分析错误的是（）
A．拉力F的大小为7.5×103N B．有用功的大小为4.5×104J
C．额外功的大小为1.5×104J D．拉力F的功率为6.0×103W
2、下列所示现象中，对物体做了功的是（）
A．搬而未起
B．提着滑板在水平路面上前行
C．人将木箱推到斜面的顶端
D．举着杠铃在空中不动
3、如图所示，用5牛的拉力F匀速竖直提升重为G的物体，使其上升了0．2米。

若不计滑轮自重及摩擦，关于物体的重力G和绳子自由端移动的距离s，下列判断中正确的是( )
A．G＝2．5牛 s＝0．1米B．G=2．5牛 s=0．4米
C．G=10牛 s=0．4米D．G=10牛 s=0．1米
4、如图，重力为G质量分布均匀的木棒左端与支点O连接，绕O转动时，棒所受的摩擦力可忽略不计。

棒重心处受到竖直向上的拉力 F1保持静止，则（）
A．F1=G
B．F1•OA=G•OB
C．若F1为杠杆的动力，G为杠杆的阻力，此杠杆为费力杠杆
D．若将竖直拉力移到C点棒仍静止，此时拉力记为F1，则F1<F2
5、一遥控小电动车在平直的路面上做直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图所示。

已知在
4s~8s内小车受到的牵引力恒为10N，则下列说法错误
．．的是（）
A．4s~8s内牵引力做的功为160J
B．0~4s内小车受到的摩擦力小于10N
C．4s~8s内小车受到的合力为0
D．8s~10s内小车受到的摩擦力等于10N
6、如图，用20N的力沿水平方向拉滑轮，可使重15N的物体A以0.1m/s的速度在水平面上匀速运动，物体B重10N，弹簧测力计的示数恒为3N（不计滑轮、测力计及绳重，滑轮的转轴光滑），下列说法正确的是（）
A．滑轮移动的速度是0.2m/s
B．在2s内绳子对物体A做的功为4J
C．物体A受地面的摩擦力水平向右，大小是7N
D．拉力F增大，物体A受到物体B的摩擦力会增大
7、一位体重为600N的同学在跳绳测试中，1min跳120次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是（）
A．48W B．4.8×103W C．4.8×104W D．4.8×105W
8、小明同学两次施加水平拉力拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的图像
如图所示，下列判断正确的是（）
A．两次物体所受到的摩擦力f1>f2
B．拉动到距离S1时，两次克服摩擦所做的功W1>W2
C．拉动到距离S1时，两次拉力对物体所做的功W1>W2
D．拉动到距离S1时，两次拉力对物体做功的功率P1>P2
9、图所示，两个滑梯高度相等，如果小玲分别从①号直梯和②号旋转滑梯上端滑到地面，小玲所受重力做功分别为W1和W2，则下列说法正确的是（）
A．W1> W2B．W1< W2C．W1＝W2D．无法比较
10、如图用同一滑轮，沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1、F2、F3，下列关系中正确的是（）
A．F1＞F2＞F3B．F1＜F2＜F3C．F2＞F1＞F3D．F2＜F1＜F3
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、如图所示，斜面长5m，高3m。

小强用绳子沿斜面将质量为20kg的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为150N，绳重不计。

则木块与斜面间的摩擦力为N（g取10N/kg）。

2、用如图所示的滑轮组将重90N的物体匀速提升2m，拉力F为60N，此过程中有用功为
J，总功为J，滑轮组机械效率为。

根据已知条件，以下三个物理量中：①动滑轮上升的高度②动滑轮的重力③额外功。

不能求出的有（选填序号），能求出这个物理量的条件是。

3、如图所示，用力将重为120N物体匀速提升0.2m，不计动滑轮重、绳重和摩擦，则拉力F=
N，绳子自由端移动的距离s= m，若拉力'F为70N，则动滑轮重为 N。

（不计绳重和摩擦）
4、如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示，由图象可知t=0～2s物体处于
(选填“运动“或“静止”)状态，水平推力F做的功为J；t=4～6s,物体经过的距离为m，水平推力F做的功为J。

5、某同学用100牛的水平拉力拉着重为500的小车在水平地面上沿直线匀速前进了20米，花了20秒，此过程中拉力对小车做功焦，功率是瓦，货物的重力做功焦。

三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、考古工作者在河底发现了古代的石像，经潜水者测量它的体积为2m3．如图所示，在打捞石像还没有出水面前，考古工作者用动滑轮将石像匀速提升时需要竖直向上的拉力F=1.6×104N．不计摩擦和滑轮重力．求：
（1）石像受到的浮力；
（2）石像的重力；
（3）在提升过程中，石像底部受到水的压强减少了4×104Pa，则石像被提升了多少米？
2、物体在20牛的水平拉力作用下沿拉力方向做直线运动，其s-t图像如图所示。

求
（1）该物体的速度v。

（2）运动4秒，拉力对物体所做的功W。

（3）拉力做功的功率P。

3、一辆汽车装满货物共重5×104N，发动机的功率为7×104W，在平直公路上匀速行驶了10min，汽车所受阻力是车总重的0.1倍．求：
（1）汽车的牵引力是多大？
（2）汽车的行驶速度是多少？
（3）这段时间内汽车的牵引力做了多少功？
4、用如图所示的滑轮组将一重为400N的物体在10s内匀速提高了2m，若所用的拉力为200N，不计绳重和摩擦。

（g取10N/kg）
（1）该滑轮组的机械效率为多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）若用此滑轮组匀速提升1000N的物体需要多大拉力？
四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）
1、“探究杠杆平衡条件”实验。

（1）小明把杠杆放在支架上后，在图甲所示位置静止，这时的杠杆处于（平衡/不平衡）状态。

为了将杠杆调至水平位置平衡，他应将右端的平衡螺母向（左/右）调节；
（2）如图乙，在已经调节好的杠杆左端A处挂4个相同钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，可以
在杠杆右边离支点4格的B 处挂 个相同的钩码，实验过程中每次都要调节使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量 （力/力臂）；
（3）如图丙，在杠杆左边离支点4格的C 处，将弹簧测力计由竖直方向改为与水平方向成30°角斜向上拉，也可使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）小明对原来装置进行改装如图丁。

若将钩码悬挂在A 点，只将弹簧测力计秤钩位置由B 位置移到C 点，仍将物体提升相同的高度，杠杆的机械效率将 （变大/变小/不变）。

-参考答案-
一、单选题
1、【答案】A
【解析】【解答】克服重力做的有用功为W 有=Gh=1.5×104N×3m=4.5×104J
由于滑轮组的机械效率为75%，则拉力做的总功为 444.510J ==610J 75%75%
W W ⨯=⨯有总 则可求额外功为W 额=W 总-W 有=6×104J-4.5×104J=1.5×104J
如图动滑轮上两段绳子，则倍数关系为2，当物体匀速提升3m ，则绳子拉动6m ，则可求拉力为
44610J =110N 6m
W F s ⨯==⨯总 拉力的功率为 43610J =610W 10s
W P t ⨯==⨯总 A 错误，符合题意，BCD 正确，不符合题意。

故答案为：A 。

【分析】根据重力和高度的乘积计算有用功；有用功和机械效率的比值计算总功；功和时间的比值计算功率。

2、【答案】C
【解析】【解答】A、对石头搬而未起，有力的作用但在力的方向上没有移动距离，所以没有对物体做功，故A错误；
B、人对滑板施加了一个竖直向上的力在水平方向上通过了距离，但距离不是在力的方向上通过的距离，所以力不做功，故B错误；
C、人将木箱推到斜面的顶端，人对物体施加了力并在力的方向上移动了距离，所以做了功，故C正确；
D、举着杠铃在空中不动，对杠铃有一个竖直向上的举力，但没有在这个力的方向上移动距离，故D 错误。

故答案为：C。

【分析】判断是否对物体做功的条件：①对物体施加了力的作用；②在力的方向上移动了距离，二者缺一不可。

3、【答案】C
【解析】【解答】根据图像，是动滑轮的图像，若不计滑轮重力和摩擦力，动滑轮上的拉力是物体重力的一半，则物体重力为G=2×5N=10N，使用动滑轮可以省力，但费距离，则s=2×0.2m=0.4m， C 符合题意。

故答案为：C.
【分析】使用动滑轮时，可以省力一半，但费2倍距离。

4、【答案】A
【解析】【解答】ABC．由图可知，竖直向上的拉力 F1作用在棒重心处时，力臂为OB，因为木棒质量分布均匀，则杠杆自身重力的力臂也为OB，若F1为杠杆的动力，G为杠杆的阻力，根据杠杆平衡条件可知F1•OB=G•OB则F1=G
此时动力和阻力大小相同，是一个等臂杠杆。

A符合题意，BC不符合题意；
D．若将竖直拉力移到C点棒仍静止且大小为F2，此时F2的力臂相比F1的力臂变长，杠杆自身重力不变，重力的力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，拉力F2变小，则F1>F2
D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】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、【答案】B
【解析】【解答】AC ．由图象可知，在4s ～8s 内小车做匀速直线运动，处于平衡状态，因此小车受到的合力为0N ；在4s ～8s 内小车的速度为4m/s ，其运动的路程为s=vt=4m/s×4s=16m
牵引力做的功为W =Fs=10N×16m=160J
AC 正确，不符合题意；
B ．由于小车在4s ～8s 内做匀速直线运动，所以根据二力平衡条件可知，它受到的牵引力与摩擦力大小相等，则摩擦力f=F=10N
在0～4s 内小车做加速运动，但压力大小和接触面的粗糙程度均不变，所以摩擦力大小也不变，仍然为10N ，B 错误，符合题意；
D ．在8～10s 内小车做减速运动，但压力大小和接触面的粗糙程度均不变，所以摩擦力大小也不变，仍然为10N ，D 正确，不符合题意。

故答案为：B 。

【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，即物体处于平衡状态，此时物体受到的力为平衡力，结合物体受到的外力求解大小即可。

6、【答案】C
【解析】【解答】A ．拉力作用在动滑轮的轴上，此时费一倍力省一半距离，滑轮移动的速度是绳端移动距离的一半为0.05m/s ，A 不符合题意；
B ．绳子对物体的拉力 20N ==10N 22
F F =拉 在2s 内绳子对物体A 做的功 10N 0.1m/s 2s=2J W F s F vt ===⨯⨯拉拉
B 不符合题意；
C ．物体A 相对于地面向左运动，则物体A 受地面的摩擦力水平向右，弹簧测力计的示数恒为3N ，说明B 对物体A 的摩擦力大小为3N ，因为物体做匀速直线运动，物体A 受地面的摩擦力
B =10N-3N=7N f F f -=地拉 ，
C 符合题意；
D．物体B对A的压力大小不变，接触面粗糙程度不变的情况下，物体A受到物体B的摩擦力不变，D 不符合题意。

故答案为：C。

【分析】中心转轴移动的为动滑轮，动滑轮可以省力但不能改变力的方向，其中拉力等于物体重力的一半，但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。

7、【答案】A
【解析】【解答】每次跳绳克服重力做的功为-2
600N410m24J
W Gh
==⨯⨯=
每次跳绳所用的时间为
60s
0.5s
120
t==
克服重力做功的功率为
24J
48W
0.5s
W
P
t
===
故答案为：A。

【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。

8、【答案】D
【解析】【解答】A．同一物体在同一水平面上匀速运动，压力与接触面粗糙度不变，则两次物体所受到的摩擦力相同，A不符合题意；
BC．根据力的平衡，拉力大小等于摩擦力大小，拉动到相同距离S1时，根据W Fs
=可知，两次拉力对物体所做的功相同，BC不符合题意；
D．拉动到相同距离S1时，第2次用时较长，由
s
v
t
=可知第2次速度较小，根据P Fv
=可知，
第2次拉力做功的功率较小，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】s-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为位移，图像的斜率是速度，结合公式W=Fs和P=Fv求解做功和功率。

9、【答案】C
【解析】【解答】无论小玲分别从①号直梯和②号旋转滑梯上端滑到地面，小玲的重力不变，滑梯的高度不变，由=
W Gh可知，小玲两次中重力做的功相等，故W1＝W2，C符合题意，ABD不符合题意．
故答案为：C
【分析】功与拉力和和物体在拉力方向上移动的距离有关，在F和S不变的情况下，功不变。

10、【答案】D
【解析】【解答】第一个图中滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，
所以根据二力平衡，此时拉力F1=f；
第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮可省一半的力，
所以根据二力平衡，此时拉力F2= 1
2
f；
第三个图中滑轮为动滑轮，由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向右的拉力，即F3=2f；由此可得F2< F1< F3.
D符合题意.
故答案为：D
【分析】定滑轮改变力的方向，不省力，动滑轮可以省力，当力作用在动滑轮上，费力。

二、填空题
1、【答案】30
【解析】【解答】有用功W有用=Gh=mgh=20kg×10N/kg×3m=600J
总功W总=Fs=150N×5m=750J
额外功W额=W总-W有用=750J-600J=150J
木块与斜面间的摩擦力f=
150J
5m
W
s
额 =30N
【分析】根据物体的重力和高度计算有用功，拉了和斜面长计算总功，利用总功和有用功的差计算额
外功，额外功和斜面长的比值计算摩擦力。

2、【答案】180；240；75%；②；不计摩擦和绳重
【解析】【解答】此过程中有用功为 90N?2m=180J W Gh ==有用
提升动滑轮的绳子段数为n=2，绳子自由端移动的距离为 22m=4m s nh ==⨯
总功为 60N?4m=240J W Fs ==总
滑轮组的机械效率为 180J 100%100%75%240J
W W η=⨯=⨯=有用总 动滑轮上升的高度与物体上升的高度相同，所以可求出；额外功等于总功与有用功之差，所以可求出；由于摩擦的存在，无法通过拉力和物体重力求得动滑轮重，由于额外功并不只是由于克服动滑轮重力所做的功，所以也无法由额外功求出动滑轮重，故不可能求出的是②。

如果想求出动滑轮的重力，必须是在不计摩擦和绳重的前提下。

【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。

3、【答案】60；0.4；20
【解析】【解答】动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省
12力，题目已给出不计动滑轮重、绳重和摩擦，所以拉力11120N=60N 22
F G ==⨯ 动滑轮在使用的时候，多费1倍距离，所以，绳子自由端移动的距离220.2m=0.4m s h ==⨯ 如果要考虑动滑轮的重，由()1'2
F G G =+动可以计算出动滑轮的重力G 动=2F′-G=2×70N -120N=20N 【分析】动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省
12力，多费1倍距离。

4、【答案】静止；0；8；16
【解析】【解答】（1）根据图乙中的右图可知，0~2s 内物体通过的距离为零，即它处于静止状态；根据W=Fs
可知，水平推力做的功为0J ；
（2）据乙图中的右图可知，4~6s 内物体的速度为4m/s ，那么物体经过的距离s=vt=4m/s×2s=8m。

根据乙图中的左图可知，这段时间内物体受到的推力为2N ，那么做的功为W=Fs=2N×8m=16J。

【分析】（1）根据图乙中的右图分析0~2s 内物体的运动状态和推力做的功；
（2）根据乙图中的右图确定4~6s 内物体的速度，然后根据s=vt 计算经过的距离，根据左图确定此时受到的推力，根据W=Fs 计算推力做的功。

5、【答案】2000；100；0
【解析】【解答】拉力对小车做的功是 100N 20m=2000J W Fs ==⨯ 拉力做功的功率是 2000J =100W 20s
W P t == 货物受到重力的作用但并没有在重力的方向上移动一段距离，所以重力做的功是0J 。

【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：在没有将石像提出水面前，V 排=V 石=2m 3，石像受到的浮力：F 浮=G 排=ρ水gV 排=1×103kg/m 3×10N/kg×2m 3=2×104N
（2）解：用动滑轮匀速提升物体时，n=2，不计摩擦和滑轮重力，根据 ()12
F G F =
+浮 可得石像的重力：G=2F+F 浮=2×1.6×104N+2×104N=5.2×104N （3）解：根据p=ρgh 可得石像被提升的高度： 433410Pa ===4m g 110kg/m 10N/kg
p h ρ∆⨯∆⨯⨯水 【解析】【分析】（1）阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法，F 浮=ρ液gV 排，ρ液是液体的密度，V 排使物体排开水的体积；
（2）结合动滑轮的性质求解物体的重力即可；
（3）结合液体压强的减小量利用液体压强公式上升的高度。

2、【答案】（1）从图中可以看出物体做匀速直线运动，当s=6m 时，t=6s ，该物体的速度
6m =1m/s 6s
s v t == 答：该物体的速度v 为1m/s ；
（2）运动4秒，物体在拉力作用下运动的路程 1m/s?4s=4m s vt ==＇＇
拉力对物体所做的功 20N?4m=80J W Fs ==＇
答：运动4秒，拉力对物体所做的功W 为80J ；
（3）拉力做功的功率 80J =20W 4s
W P t == 答：拉力做功的功率P 为20W 。

【解析】【分析】（1）已知物体的路程和运动的时间，利用速度公式求解速度；
（2）（3）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。

3、【答案】（1）解：由于汽车做匀速直线运动，即处于平衡状态，所以，由二力平衡条件知道，汽车的牵引力：F=f=0.1G=0.1×5×104 N=5000 N
（2）解：由P= W Fs t t = =Fv 知道，汽车的行驶速度是：v= 4710W 5000N
P F ⨯== 14m/s （3）解：由P= W t
知道，牵引力所做的功是：W=Pt=7×104 W×10×60s=4.2×107 J 【解析】【分析】（1）根据摩擦力和重力关系计算大小，结合二力平衡计算牵引力；（2）利用功率和牵引力，计算速度大小；（3）根据功率和时间的乘积计算做功多少。

4、【答案】（1）解：由图知，滑轮组有三段绳子承担物重，则s=3h ，滑轮组的机械效率 400N =100%=100%100100%100%66.7%333200N
W Gh Gh G x W FS F h F η⨯⨯=⨯=⨯=⨯≈⨯有总 答：该滑轮组的机械效率为66.7%
（2）解：拉力做的总功为 3200N 321200J W Fs F h m ==⨯=⨯⨯=总
拉力的功率为 1200J =120W 10s
W P t ==总 答：拉力的功率是120W
（3）解：不计绳重以及摩擦力，拉力 1()3
F G G =+轮 提升400N 重物时 ()1
200N 400N 3
G =⨯+轮 3200N-400N=200N G =⨯轮
提升1000N 重物时，拉力 11()(1000N+200N)=400N 33
F G G =+''=⨯轮
答：用此滑轮组匀速提升1000N 的物体需要400N 的拉力。

【解析】【分析】（1）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）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；
（3）分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数，分析拉力与物重、滑轮重的大小关系。

四、实验探究
1、【答案】（1）平衡；右
（2）2；力臂
（3）变大
（4）不变
【解析】【解答】（1）杠杆静止在如图甲的位置，所以杠杆处于平衡状态。

杠杆的右端上翘，应将右端的平衡螺母向上翘的右端移动，才能使杠杆在水平位置平衡。

（2）设每个钩码重G ，杠杆1小格为l ，根据杠杆的平衡条件：F A l A =F B l B ，即
4G×2l=F B ×4l
解得F B=2G，需挂2个钩码。

实验过程中每次都要调节使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是使力臂在杠杆上，便于测量力臂的长度。

（3）当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，此时动力臂变短，而阻力与阻力臂的乘积不变，根据杠杆的平衡条件可得，动力将会增大，即弹簧测力计的示数将变大。

（4）若将钩码悬挂在A点，只将弹簧测力计秤钩位置由B位置移到C点，使钩码上升同样的高度，即做的有用功相等，杠杆重心上升的高度不变，则克服杠杆重力做的额外功相等，则拉力做的总功也
相等，由η
W
W
有
总
可得，机械效率将不变。

【分析】（1）杠杆静止时是平衡状态；调节杠杆水平平衡时，需要将平衡螺母向偏高的一侧调节；（2）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；
（3）杠杆上的拉力由垂直变为倾斜时，力臂减小，拉力变大；
（4）利用杠杆做功时，有用功不变，总功不变，机械效率不变。