(典型题)初中物理八年级下第九章《机械和功》测试(含答案解析)(1)

一、选择题
1．如图甲是海南网上扶贫超市给百香果配的多功能小勺子，把A点压在百香果上固定，B 处的“刺刀”刺进果壳，用力使勺子绕A点转动一周，“刺刀”就把果壳切开（如图乙）。

关于勺子的构造和使用说法正确的是（）
A．勺子绕着果转动时运动状态不变
B．勺柄表面有花纹是为了减小摩擦
C．“刺刀”很尖利是为了增大压力
D．勺子转动切果时可作省力杠杆用
2．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）在相同时间内把重物G提升相同高度。

若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）
A．力F1和F2做功的功率相同B．力F1和F2做的总功相同
C．两个滑轮组机械效率一样大D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
3．如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。

已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1m，物体质量为2kg，绳子自由端拉力F大小是1.25N。

（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦；g=10N/kg）下列判断正确的是
（）
①地面上固定的滑轮是定滑轮，起到了省力的作用；
②物体被匀速拉动的距离为1m时，绳子自由端移动的距离是2m；
③该滑轮组的机械效率为80%；
④若增加物体的重力，滑轮组的机械效率不变。

A．只有①③B．只有①④C．只有②③D．只有②④
4．如图所示的两个滑轮组，分别用拉力F甲和F乙将重为400N的物体G提升，若不计绳重及摩擦，每个滑轮的重均相同，在F甲和F乙作用下，绳子末端匀速移动相同距离，则此过程中( )
A．F甲和F乙做的有用功相等
B．F甲和F乙的大小相等
C．F甲和F乙做的总功相等
D．甲、乙滑轮组的机械效率相等
5．小明同学利用圆珠笔杆、钢丝、细绳制成了如图所示的滑轮组用其匀速提升重物下列说法正确的是（）
A．拉细绳的力F等于钩码重力G的1 3
B．拉细绳的力F等于钩码重力G的1 6
C．细绳的粗细对该滑轮组的机械效率无影响
D．用该滑轮组提起不同的钩码，机械效率不同
6．小明同学从学校一楼跑上四楼，他上楼时克服重力做的功最接近于（）
A．50J B．500J C．5000J D．50000J
7．下列说法正确的是（）
A．做功越多，功率越大B．做功越快，功率越大
C．功率越大的机械越省力D．功率越大的机械效率越高
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．如图所示，斜面高为1m，长为4m，用沿斜面向上大小为75N的拉力F，将重为200N 的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端，下列判断正确的是（）
A．克服木箱重力做的功为800J
B．拉力F对木箱所做的功为500J
C．木箱受到斜面的摩擦力为25N
D．斜面对木箱的支持力做的功为200J
10．学校旗杆顶端装有定滑轮，这样做
A．既省力，也改变力的方向
B．省力，但不改变力的方向
C．不省力，但改变力的方向
D．既不省力，也不改变力的方向
11．下列有关“探究杠杆的平衡条件”的表述中，错误
．．的是（）
A．杠杆静止或匀速转动，我们就说此时杠杆处于平衡状态
B．安装好杠杆，调节杠杆两端的平衡螺母，使之在水平位置平衡
C．如图保持测力计悬挂的位置不变，若斜向下拉，测力计示数会变大
D．测量过程中，若测力计指针不在刻度线上，为方便读数可适当调节平衡螺母
12．如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在 A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体 M 悬挂点 B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在 M 悬挂点处标出相应液体的密度值.下列关于密度秤制作的说法中，正确的是（）
A．每次倒入空桶的液体质量相同
B．密度秤的刻度不均匀
C．增大M的质量，秤的量程会减小
D．悬点O适当左移，秤的量程会增大
二、填空题
13．如图所示，斜面长5m，高1m，把重为500N的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则推力为______N；如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为80%，则所用推力为______N，物体受到的摩擦力为______N，使用斜面的好处______。

14．利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的物体提升相同的高度，则拉力F甲___________F乙，拉力做的功W甲___________W乙，机械效率η甲___________η乙。

（均选填“>”“＜”或“=”）
15．如图，重500N的物体与地面间的摩擦力是150N，为使物体匀速移动，必须在绳端加以60N的水平拉力，则滑轮组的机械效率为______，若物体的移动速度为0.2m/s，则拉力F的功率为______W。

16．如图1，细杆重30N且在水平位置平衡。

现利用细杆提升货物（如图2），货物P重为120N，悬挂在A点，在竖直向下拉力F的作用下，细杆从图中水平位置缓慢匀速转至虚
线位置，此过程中重物P上升的高度为0.9m，拉力F下降的高度为1.2m。

则此过程中拉力F大小为____N，拉力F做的功为______J。

将P悬挂在图中A 点时提升货物的效率为
ηA，悬挂在图中B点时提升相同货物的效率为ηB，则ηA______ηB（选填“＞”、“=” 或“<”）。

（不计支点O处的摩擦阻力）
17．如图所示，利用定滑轮匀速提升重为50N的物体G，若不计摩擦和绳重，F3大小为______N，F1和F3的大小关系是F1_____F3（选填“>”、“<”或“=”）。

使用定滑轮可以______（选填“省力”、“省距离”或“改变力的方向”）。

18．如图所示，重500N的物体在40N的水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，已知滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，物体与地面间的摩擦力为_____N，拉力F的功率为_____W。

19．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高
10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，则杠杆的机械效率为______，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将______（变大/变小/不变）（不考虑摩擦）。

20．小华同学用50N 的水平推力，推放在水平地面上重80N 的物体，使其作匀速直线运动。

该物体在10s 内移动5m 。

小华做的功是_____J ，小华做功的功率是______W ，重力对物体做的功是_____J 。

三、解答题
21．工人师傅要将重为1200N 的木箱搬到1m 高的车厢里，他将一块6m 长的木板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用300N 的拉力将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，求：
(1)工人所做的有用功；
(2)物体所受斜面的摩擦力。

22．某型号汽车如图所示，该车型测试时，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km ，受到的
阻力内3×
103N ，消耗燃油1.5×10-3m 3(设燃油完全燃烧)。

(燃油密度ρ＝0.8×103 kg/m 3 ，燃油热值为q ＝4×
107 J/kg).求：
（1）该汽车牵引力所做的功。

（2）己知热机效率100%W Q
η=⨯(式中W 为热机在某段时间内对外所做的功，Q 为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所放出的热量)，则该汽车的热机效率是多少?
（3）该汽车的冷却系统用到水作为工作物质在给发动机降温时，假设燃油定全燃烧所放出的热量的10%被1个标准大气压15kg 、30℃的水吸收， 则水的温度上升多少℃?
23．工人师傅要将质量120kg 的木箱搬到1m 高的车厢里.他将一块6m 长的木板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用300N 的拉力在10s 内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示（g =10N/kg ） 求:
（1）工人所做的有用功.
（2）工人做功的功率。

（3）物体所受斜面的摩擦力.
24．用如图所示的滑轮组在10s内把重为450N的重物竖直匀速提高2m，己知动滑轮重50N.不计绳重及摩擦，求:
(1)人拉绳做的有用功；
(2)人拉绳做功的功率；
(3)滑轮组的机械效率。

25．质量为5000千克的卡车在平直公路上以10米/秒的速度匀速行驶了1分钟，所受阻力是车重的0.04倍。

求：
（1）卡车发动机的牵引力是多少；
（2）这段时间发动机做了多少功；
（3）发动机的功率是多少。

26．如图所示的装置中，某人将重为500牛的货物匀速提升2米，所用时间为10秒。

求：(1)绳拉重物所做的功W；
(2)绳拉重物的功率P。

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一、选择题
1．D
解析：D
A ．勺子绕着果转动时，勺子的运动方向发生了改变，故勺子的运动状态发生了改变，故A 错误；
B ．勺柄表面有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度，增大摩擦，故B 错误；
C ．“刺刀”很尖利，是在压力一定，通过减小受力面面积来增大压强，故C 错误；
D ．勺子转动切果时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D 正确。

故选D 。

2．D
解析：D
AB ．由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n ＝3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n ＝4，若重物上升高度为h ，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为
s 甲＝3h ，s 乙＝4h
甲滑轮组中拉力做的总功为
W 甲总＝F 1•3h
乙滑轮组中拉力做的总功为
W 乙总＝F 2•4h
已知F 1＝F 2，所以W 甲总＜W 乙总，已知时间相同，由公式W P t
=
知，P 甲总＜P 乙总，故AB 错误；
CD ．甲、乙两滑轮组提升的物重G 相同，设一个动滑轮的重为G 动，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为 η甲＝W W 有用总×100%＝W W W +有用额
有用×100%＝Gh Gh G h +动×100%＝G G G +动×100% 同理可得，乙滑轮组的机械效率为
η乙＝2G G G +动
×100%， 所以η甲＞η乙，故C 错误，D 正确。

故选D 。

3．C
解析：C
①地面上固定的滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，故①错误； ②由图知n ＝2，则绳子自由端移动的距离s 绳＝2s ，所以物体被匀速拉动的距离为1m 时，绳子自由端移动的距离是2m ，故②正确；
③不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力，滑轮组的机械效率为
0.10.12kg 10N/kg 100%80%22 1.25N
W fs G W Fs F η⨯⨯=⨯====⨯有用
总绳
故③正确；
④若增加物体的重力，有用功增大，而提起动滑轮的那部分额外功不变，则有用功在总功中所占的比例增大，滑轮组的机械效率增大，故④错误；综上可知只有②③正确，故C 正确、ABD 错误。

故选C 。

4．D
解析：D
A ．由图示可知，两个滑轮组承担物重的绳子的段数不同，当绳子末端移动相同距离时，物体升高的高度不同，所以有用功大小不相等，故A 错；
B ．两个滑轮组提升的总重是相等的，承担物重的绳子的段数不同，所以两个拉力的大小不相等，故B 错；
C ．拉力大小不等，移动的距离相等，所以做的总功是不相等的，故C 错；
D ．η甲=2G F 甲，η乙=3G F 乙
，由于两个滑轮组提升的总重是相等的，所以2F 甲=3F 乙，所以η甲=η乙，故D 正确。

故选D 。

5．D
解析：D
AB ．由图可知，上端圆珠笔干相当于定滑轮，下端圆珠笔干相当于动滑轮，动滑轮上的绳子根数n =6。

若忽略笔杆重力和摩擦，根据滑轮组特点可知，拉细绳的力F 等于钩码重力G 的六分之一。

但笔杆重力和摩擦是存在的，故拉细绳的力F 应大于钩码重力G 的六分之
一。

故AB 错误；
C ．细绳越粗，则细绳重力越大，在提起钩码时，也要把细绳也提起，对细绳做的功属于额外功。

所以，在提升钩码重力不变时，细绳越粗，该滑轮组机械效率越低。

故C 错误；
D ．用该滑轮组提起不同的钩码，额外功不变，有用功改变，机械效率不同。

故D 正确。

故选D 。

6．C
解析：C
小明的体重约为500N ，从一楼到四楼的高度约为10m ，根据W =Fs 可知，他上楼时克服重力做功约为5000J 。

故选C 。

7．B
解析：B
A ．时间相同时，做功越多，功率才越大，故A 错误；
B ．功率是反映机械做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，故B 正确；
C ．机械是否省力与功率无关，故C 错误；
D ．机械效率是有用功与总功的比值，与功率无关，故D 错误。

故选B 。

8．D
解析：D
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，故A 错误；
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S 1时，根据W Fs =可知，两次拉力对物体所做的功相同，故BC 错误；
D ．拉动到相同距离S 1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，故D 正确。

故选D 。

9．C
解析：C
A ．克服木箱重力做的功为
2001m 200J N W Gh ⨯===有用
故A 错误；
B ．拉力F 对木箱所做的功为
N 754m 300J W Fs ⨯===总
故B 错误；
C ．额外功为
300J 200J 100J W W W =-=-=额外总有用
由W=Fs 可知
100J 524m
N W f s =
==额外 故C 正确； D ．物体沿斜面对木箱的支持力方向上无移动距离，则做的功为0J ，故D 错误。

故选C 。

10．C
解析：C
【分析】
掌握定滑轮的实质及省力特点：实质是一个等臂杠杆，所以不省力，但可以改变用力方向。

定滑轮实质是一个等臂杠杆，既不省力也不费力，但能改变力的方向。

故选C 。

11．D
解析：D
A ．杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态，当杠杆静止或匀速转动时，我们就说此时杠杆处于平衡状态，故A 正确，A 不符合题意；
B ．安装好杠杆，通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，故B 正确，B 不
符合题意；
C ．如图保持测力计悬挂的位置不变，若斜向下拉时动力臂变小，则所需要的动力变大，即测力计示数会变大，故C 正确，C 不符合题意；
D ．调节平衡螺母是在杠杆使用前的步骤，在测量过程中不能随意调整，故D 错误，D 符合题意。

故选D 。

12．D
解析：D
A ．如果每次倒入的液体质量相等，则杠杆平衡时，M 的位置是不变的，无法表示出液体密度的不同。

故A 选项错误，不符合题意；
B ．由杠杆平衡条件1122Fl F l =可知，在阻力臂与动力不变的情况下，动力臂是与阻力成正比的，所以，密度秤的刻度是均匀的。

选项B 错误，不符合题意；
C ．由杠杆平衡条件1122Fl F l =可知，在阻力、阻力臂不变的情况下，动力臂与动力成反比，即M 质量增大时，动力臂会减小，即同一刻度值会向左移，所以，量程会增大。

选项C 错误，不符合题意；
D ．O 点左移，减小了阻力臂，由杠杆平衡条件1122Fl F l =可知，在阻力与动力不变的情况下，动力臂与阻力臂成正比。

即同一刻度值会向左移，所以量程会增大。

选项D 正确，符合题意。

故选D 。

二、填空题
13．12525可以省力
解析：125 25 可以省力
[1]若斜面是光滑的，则不存在额外功，即W 有用=W 总，则有
Gh =Fs
F =
500N 1m 5m Gh s ⨯==100N [2]有用功为
W 有用=Gh =500N×1m=500J
如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为80%，则总功为
W 总'=
500J 80%W η==有用625J 则此时推力
F'=
'625J 5m
W s ==总125N [3]额外功为
W 额=W 总'-W 有用=625J-500J=125J
物体受到的摩擦力为
f =125J 5m
W s ==额
25N [4]斜面是一种简单机械，使用斜面的好处是可以省力，但费距离。

14．<==
解析：< = =
[1]由图可知，承担物重的绳子股数n 甲=3，n 乙=2，由题意可知，滑轮重、物体重力均相等，根据公式
G G F n +=动
物
可知，甲滑轮组的拉力较小，即F 甲＜F 乙。

[2]物重相等，提升相同的高度，由W 有=G 物h 可知有用功相同，不计绳重与摩擦，滑轮重相同，提升相同的高度，由W 额=G 动h 可知所做的额外功相同，根据W 总=W 有+W 额可知，拉力做的总功相等，即W 甲=W 乙。

[3]有用功、总功均相等，两个滑轮组的机械效率相等，即η甲=η乙。

15．336
解析：3 36
[1]如图，绳子段数为3n =，设物体移动的距离为1s ，则滑轮组的机械效率
111150N =100%100%100%100%100%83.3%360N
W fs fs f W Fs F ns nF η⨯=⨯=⨯=⨯=⨯=⨯⨯有用总
[2]绳子自由端移动的速度
130.2m s 0.6m v nv ==⨯= 拉力的功率
60N 0.6m s 36W P Fv ==⨯=
16．108=
解析：108 =
[1]由杠杆平衡条件可知
F l F l =阻阻动动
根据三角形相似原理，拉力F 下降的高度与重物P 上升的高度的比值等于拉力力臂与重力力臂的比值，则
12F L G L ⨯=⨯
21120N 900.9m 1.2m
N L F G L ⨯=⨯
== [2]拉力做功为 90 1.218N m 0J W Fs ===⨯
[3]设重物上升距离为h ，此时拉力下降的距离为l ，则有用功为
=有用W Gh
拉力为
h F G l
=⨯ 拉力做功为
W Fl Gh ==总
则机械效率为
100%100%W Gh W Gh
η=⨯==有用
总 不计支点O 处的摩擦阻力时，可知机械效率与悬挂位置无关，即ηA =ηB 。

17．50N=改变力的方向
解析：50N = 改变力的方向
[1][2][3]使用定滑轮不能省力，可以改变力的方向，故F 3大小为50N ，F 1和F 3的大小相等。

18．12
解析：12
[1]由图可知，连接动滑轮绳子的股数n =3，由
100%100%100%W fs f W Fs nF
η=⨯=⨯=⨯有物绳总可得，物体与地面间的摩擦力 80%340N 96N f nF η==⨯⨯=
[2]绳端移动的速度
30.1m/s 0.3m/s v nv ==⨯=绳物
则拉力F 的功率
40N 0.3m/s 12W P Fv ==⨯=绳
19．90变大
解析：90% 变大
[1]杠杆的机械效率为
36N 0.1m =90%16N 0.25m
W G h W Fs η⨯===⨯有物总 [2]若将重物的悬挂点A 向右移动到B 点，将重物提升相同的高度，杠杆提升的高度减小，则有用功不变，额外功减小，所以总功也减小，由W W η=有总
可知机械效率增大了。

20．250
解析：25 0
[1]小华做的功为
50N?5m=250J W Fs ==
[2]小华做功的功率是
250J =25W 10s
W P t == [3]因为重力方向与物体运动的方向垂直，所以重力在此过程中不做功，因此重力对物体做的功是0。

三、解答题
21．(1)1200J ；(2)100N
解：(1)工人师傅对木箱做的有用功
1200N 1m 1200J W Gh ==⨯=有
(2)拉力做的总功
300N 6m 1800J W Fs ==⨯=总
克服摩擦力所做的额外功
1800J-1200J=600J W W W =-=额总有
物体所受斜面的摩擦力
600J 100N 6m
W f s =
==额 答：(1)工人所做的有用功1200J ；
(2)物体所受斜面的摩擦力100N 。

22．(1) 1.68×107J ；(2) 35%；(3) 70℃。

(1)汽车匀速行驶，牵引力等于阻力：
F =f =3×103N
则牵引力做功为：
W =Fs =3×103N×5.6×103m=1.68×107J
(2)燃烧燃油质量为：
m =ρV =0.8×103 kg/m 3×1.5×10-3m 3=1.2kg
燃油完全燃烧放出的热量为：
Q 放=mq =1.2kg×4×107 J/kg=4.8×107 J
则该汽车的热机效率为：
77J 1.6810100%100%=35%4.810?J
W Q η⨯=⨯=⨯⨯放 (3)水吸收热量为：
Q 吸=Q 放×10%=4.8×107 J×10%=4.8×106 J
可使水温升高：
63764.210J /(k 4.810g )kg
15J Q t cm ∆==⨯⨯≈⨯℃℃ 由于水的初温为30℃，且在标准大气压下水的沸点为100℃，故水温最多升高70℃。

答：(1)牵引力做功为1.68×
107J ；
(2)汽车的热机效率为35%；
(3)水温升高70℃。

23．(1)1200J(2)180W(3)100N
(1)工人所做的有用功：
W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J；
(2)拉力做的总功：
W总=Fs=300N×6m=1800J；
工人做功的功率：
P=W
t
总=
1800J
10s
=180W;
(3)克服摩擦力所做的额外功：
W额= W总− W有=1800J−1200J=600J，由W额=fs可得，物体和斜面之间的摩擦力：
f=W
s
额=
600J
6m
=100N。

答：(1)工人所做的有用功为1200J；
(2) 工人做功的功率为180W；
(3) 物体所受斜面的摩擦力是100N。

24．(1) 900J；(2) 100W；(3) 90%
(1)人做的有用功：
W有用=Gh=450N×2m=900J，(2)不计绳重及摩擦，对动滑轮做的功为额外功：
W额=G动h=50N⨯2m=100J;
人拉绳做的功：
W总= W有用+ W额=900J+100J=1000J;人拉绳做功的功率：
P=W
t
=
1000J
10s
=100W;
(3) 滑轮组的机械效率，
η=W
W
有
总
=
900J
1000J
⨯100%=90%。

答：(1)人拉绳做的有用功为900J；
(2)人拉绳做的总功的功率为100W；
(3)滑轮组的机械效率为90%。

25．（1）1960牛（2）1.176×106焦（3）19600瓦
(1)卡车的重力：
G=mg=5×103kg×9.8N/kg=4.9×104N
因为卡车在平直的马路上匀速行驶，所以卡车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力，则：
F=f=0.04G=0.04×4.9×104N=1960N
(2)由题知，卡车的速度为v ═10m/s ，行驶时间：
t =1min=60s 由s v t
=可得，卡车行驶的路程： s=vt =10m/s×60s=600m
卡车牵引力做的功：
W=Fs =1960N××600m=1.176×106J
(3)卡车发动机的功率：
641.17610 1.9610J =W 60s
W P t ⨯==⨯ 答：(1)卡车发动机的牵引力是1960N ；
(2)这段时间发动机做功为1.176×106J ；
(3)发动机的功率是19600W 。

26．(1) 1000J ；(2) 100W.
(1)该滑轮为定滑轮，使用定滑轮不省力，即手对绳子的拉力：
F =
G =300N ；
绳拉重物所做的功：
W =Fs =500N×2m=1000J ；
(2)绳拉重物的功率：
P =W t =1000J 10s
=100W. 答：(1)绳拉重物所做的功W 为1000J ；
(2)绳拉重物的功率P 为100W.。