2022年最新鲁科版(五四制)八年级物理下册第九章简单机械-功专题测试试卷(精选含详解)

1、鲁科版（五四制）八年级物理下册第九章简单机械 功专题测试 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、如图所示，已知物体受到水平地面的摩擦力为240N，在绳子自由端用F = 150N的力通过滑轮组水平拉

2、重为1200N的物体，使其2s时间内向左匀速运动0.6m。下列说法中正确的是（） A滑轮组的机械效率为60%B绳子自由端移动速度为0.9m/sC绳子自由端拉力的功率为72WD2s 时间内拉力做的功为180J2、如图甲所示，用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起，拉力F随提升高度h变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率为87.5%，绳重和摩擦忽略不计，下列选项正确的是（） A物块的边长为0.6mB动滑轮重为300NC提升物块完全离开水面前，动滑轮的机械效率大于87.5%D将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为1650J3、如图是体重较大的老人和体重较小

3、的女孩一起匀速上楼的情景，下 列说法正确的是（） A若老人做的功比女孩多，则老人的功率一定大B从一楼上到五楼，老人做的功大于女孩做的功C若女孩上楼的速度比老人快，则女孩的功率一定大于老人的功率D到五楼后老人站立休息过程中，重力对老人做了功4、如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重力和摩擦），其中最省力的是（）ABCD5、如图所示，匀质杠杆可绕着O点转动，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆匀速缓慢地由与水平方向夹角为30的位置拉至水平位置（忽略摩擦阻力），在这个过程中，力F的大小将（） A增大B减小C不变D无法确定6、如图所示甲、乙两套装置所用每个滑轮质量均相等，用它

4、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G1G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为1和2（忽略绳重和摩擦），则下列选项正确的是（）AF1F2 12 P1P2BF1F2 12 P1P2CF1F2 12 P1P2DF1F2 12 P1P27、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200NC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，重力不计的一木板

5、AC可绕O点无摩擦转动，木板AC长9m，在A端挂一边长为50cm的正方体P，一台电动车由B点向C点运动当车在起点B时，P对地面的压强为4500Pa，且OA=2m，OB=1.5m若车的质量为50kg，g取10N/kg，则（） A若车由B点以0.3m/s的速度向右运动且保持木板静止，车最多可以运动20sB木板保持静止情况下，车由B点向右最多可以运动7mC若车由B点向右运动2.5m，P对地面的压强为2000PaD物体P重1200N9、用如图所示的滑轮组（不计绳重和摩擦）提升重物时，将重210N的物体在5s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为90N，则提升重物的过程中，下列说法中正确的是 （） A提升物体

6、的过程中，额外功为540JB绳子自由端拉力F的功率为12WC滑轮组的机械效率为70%D绳子自由端移动的距离是4m10、如图所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同（mPF2BF1=F2CP1P2DW1W2第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、动滑轮的实质是不等臂杠杆，如图所示使用方法，它的动力臂是动滑轮的 （选填“直径”或“半径”） ，阻力臂是动滑轮的 （选填“直径”或“半径”）2、如图所示，物体重力是500N，动滑轮重20N（不计摩擦和绳重），要使物体匀速升高1m，那么人的拉力是 N，使用该装置 （选填“能”或“不能”）改变力的方向，绳子自由端移动

7、的距离为 m。3、如图所示，质量分布均匀的长方体砖块放在水平地面上，分别用竖直向上的力F1、F2作用于ab的中点和bc的中点，都使它们向上移动h（habbc），则F1所做的功 （选填“大于”、“小于”或“等于”）F2所做的功。4、重力为1.2104N的一辆小轿车72km/h的速度在水平路面上沿直线匀速行驶10分钟，轿车受到的阻力为1103N，轿车牵引力为 N，它所做的功为 J。5、如图水平地面上重为500N的物体A，使它匀速前进2m，地面对它的摩擦力为150N，小聪施加的拉力F=100N（忽略绳重和滑轮重），则滑轮组做的有用功为 J，拉力F做功为 J，滑轮组的机械效率为 。三、计算题（5小题，

8、每小题8分，共计40分）1、如图所示，小刚骑着新型电动平衡车，在平直公路上匀速行驶2.52km用时6分钟，若小刚的质量为60kg，电动平衡车的质量是25kg，行驶时受到阻力为150N，行驶时每个轮胎着地面积是25cm2，小刚在骑行电动平衡车过程中，求：（1）骑行时的速度是多少？（2）平衡车对地面的压强是多少？（3）所做的功及功率各是多少？2、一辆装满货物的货车总质量为10吨，当货车在高明大道某平直路段匀速行驶了50s，所受阻力为重力的0.02倍，此时货车速度为20m/s，（g=10N/kg）求：（1）汽车匀速行驶时所受的牵引力；（2）这段时间内汽车的牵引力做的功；（3）汽车在这段时间内所受牵引

9、力的功率。3、在2021年广州新能源汽车展览会上各款车型争奇斗艳，参展的新能源汽车大部分为电动汽车。下表为某款电动汽车的参数，请完成下面的计算：（g=10N/kg）整车质量960kg电池额定输出电压150V单个轮胎与地接触面积200cm2电池额定输出电流80A轮胎个数4（1）电动汽车的重力为多少？（2）电动汽车空载静止在水平地面上时，对地面的压强多大？（3）若电动机工作时把80%的电能转化为机械能，电动汽车在额定功率下以72km/h匀速行驶时，所受平均阻力是多少？（4）若普通汽车行驶时平均阻力与电动汽车相同，汽油燃烧的能量转化为机械能的效率为20%。普通汽车以72km/h的速度匀速行驶80km

10、，需要消耗多少千克汽油？（汽油的热值是4.8107J/kg）4、用动滑轮提起货物如图所示，货物重352N，工人用220N的拉力将货物匀速提升5m，所用的时间是20s。求：（1）在这次提升过程中，工人做的有用功；（2）在这次提升过程中，动滑轮的机械效率；（3）拉力F的功率。5、如图甲所示是利用电动机和滑轮组（图中未画出），将实心圆柱体A从水库底匀速竖直起吊的装置示意图。钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象如图乙所示，不计钢缆绳重、钢缆绳与滑轮间的摩擦及水的阻力，g取10N/kg。求：（1）长方体A的体积；（2）长方体A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F为8103N，滑轮组的机械效率为75%，求

11、动滑轮的重力。四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）1、在“探究杠杆平衡的条件”实验中：（1）小明设计的实验报告（部分）如下，请填写空格处的内容。 :探究杠杆平衡的条件。实验器材：带刻度的均匀杠杆、铁架台、测力计、钩码和细线等。实验步骤：把杠杆的中点支在铁架台上,调节杠杆两端的螺母。将钩码分别挂在杠杆的两侧，使杠杆在 位置保持平衡。多次改变钩码的 ，重复实验，并记录实验数据。把钩码挂在杠杆上，在支点的同侧用测力计竖直 拉杠杆。（2）小王按图（a）所示的方案实验，并将动力F1、动力臂L1、阻力F2、阻力臂L2等数据记录在下表中。实验序号F1（牛）L1（厘米）F2（牛）L2（厘米）123

12、232343434242（i）你认为图（a）所示方案的缺陷是： 。（ii）请在图（b）中用简图形式调整或补充至少1个不同的实验方案。 -参考答案-一、单选题1、【答案】D【解析】【解答】A滑轮组的机械效率为 A不符合题意；B绳子自由端移动速度为 B不符合题意；C绳子自由端拉力的功率为 C不符合题意；D2s 时间内拉力做的功为 D符合题意。故答案为：D。【分析】利用求得滑轮组的机械效率；利用v=求得绳子自由端移动速度；利用P=Fv求得绳子自由端拉力的功率；利用W=Pt计算2s 时间内拉力做的功。2、【答案】D【解析】【解答】A由图，0.6m开始出水，1.1m完全出水，所以物块边长为0.5m，A不

13、符合题意；B物块完全离开水面后，拉力2000N，动滑轮的机械效率为 解得G=3500N，动滑轮重为G1=2F-G=22000N-3500N=500NB不符合题意；C提升物块完全离开水面前，因为存在浮力，所以对物体的实际拉力小于重力，所以机械效率小于87.5%，C不符合题意；D将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为W=2F1h1=21375N0.6m=1650JD符合题意。故答案为：D。【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。3、【答案】B【解析】【解答】A功率代表做功的快慢，虽然老人做的功比女孩多，但如果老人做功时间长，老人的功率不一定大于

14、女孩，A不符合题意；B上楼时两人做功W=Gh，从一楼上到五楼，两人上升竖直高度相同，而老人的体重较大，所以老人做的功大于女孩做的功，B符合题意；C由功率 可知，女孩上楼的速度比老人快，但女孩的体重小于老人，所以女孩的功率不一定大于老人的功率，C不符合题意；D到五楼后老人站立休息过程中，老人静止，在竖直方向上没有移动，所以重力对老人没有做功，D不符合题意。故答案为：B。【分析】克服重力做功，根据W=Gh比较做功的多少；再根据P=比较功率的大小。4、【答案】A【解析】【解答】A由图知，是两个动滑轮，各能省一半的力，所以；B由图知，是动滑轮，不能省力，可以省距离，所以F2=2G；C由图知，是动滑轮，

15、由二段绳子承担，所以 ；D由图知，是动轮组，由三段绳子承担，所以 。故答案为：A。 【分析】使用动滑轮时，绳子股数越多越省力。5、【答案】A【解析】【解答】在杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30的位置拉至水平位置的过程中，动力臂的长度没有变化，阻力G的大小没有变化，而阻力臂却逐渐增大；由杠杆的平衡条件可知Fl1=Gl2，当l1、G不变时，l2越大，那么F越大，因此拉力F在这个过程中逐渐增大。故答案为：A。【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。6、【答案】B【解析】【解答】由图可知n1=2，n2=3已知每个滑轮的

16、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因G1=G2，故F1F2；因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度都相同，且W额=G动h，W有用=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；由可知，两滑轮组的机械效率相同，即 1=2；又因为所用时间相同、总功相同，所以由可知，拉力做功的功率P1= P2，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。7、【答案】A【解析】【解答】由图可知，绳子承担重物的段数n为

17、2，物体被匀速提升2m，则绳子末端移动的距离 A物体重为500N，则物体克服重力做的有用功 拉力做的总功 则滑轮组机械效率 A符合题意；B不计绳重和摩擦，根据 可得动滑轮重力 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 可知，若采用轻质滑轮完成原任务或者用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：A。【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】C【解析】【解答】解答：由于木板处于水平平衡状态,则车对木板的压力F1=G车=m车g=50kg10N/kg=500N；

18、当车在起点B时,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得：FAOA=F车OB，物体P对A点的拉力FA= = =375N；由于物体P对地面的压强为4500Pa,受力面积为S=50cm50cm=2500cm2=0.25m2；根据p= 得：压力为F=pS=4500Pa0.25m2=1125N；由于压力F=GFA,则物体P的重力为G=F+FA=1125N+375N=1500N，D不符合题意；若车由B点向右运动2.5m,则OB=1.5m+2.5m=4m，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得：FAOA=F车OB，物体P对A点的拉力FA= = =1000N，则此时的压力F=GFA=1500N1000N=500N，压

19、强p= = =2000Pa，C符合题意；车由B点向右移动的最大位置B时，木板仍保持静止情况下，即此时物体P对A点的拉力与物体P的重力相等；由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得：GPOA=F车OB，则OB= = =6m， 则车由B点向右最多可以运动的距离为s=OBOB=6m1.5m=4.5m；B不符合题意；当若车由B点以0.3m/s的速度向右运动且保持木板静止,由v= 得：车的运动时间为t= = =15s，A不符合题意故答案为：C.【分析】根据杠杆平衡条件，可以计算杠杆上力的大小和力臂的大小；根据力和力臂，计算杠杆上的拉力，结合物体的重力计算压力，根据压力和受力面积计算压强。9、【答案】C【解析】

20、【解答】A提升物体的过程中，额外功为 W额=G动s物=90N2m=180JA不符合题意；B有用功为 W有=Gs物=210N2m=420J总功为 绳子自由端拉力F的功率为 B不符合题意；C滑轮组的机械效率为 C符合题意；D绳子自由端移动的距离是 D不符合题意。故答案为：C。【分析】根据动滑轮的重力和高度的乘积计算额外功；根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；根据有用功和额外功的和计算总功，功和时间的比值计算功率；有用功和总功的比值计算机械效率。10、【答案】D【解析】【解答】AB因为mpmQ所以GpGQ则Q物体对接触面的压力较大；表面粗糙程度相同，摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，所

21、以f1f2因为匀速直线运动，所以推力等于摩擦力，则F1F2AB不符合题意；CD相同时间t内做匀速直线运动经过相同的距离s，因为F1F2所以由W=Fs可知W1W2由 可知P1P2D符合题意，C不符合题意。故答案为：D。【分析】接触面的粗糙程度相同，压力越大，滑动摩擦力越大；物体匀速直线运动时受到平衡力，二力平衡时，力的大小相等；根据力和距离的乘积计算做功多少；功和时间的比值计算功率大小。二、填空题1、【答案】直径；半径【解析】【解答】动滑轮的支点o在绳与动滑轮最左边的接触点，动力的作用点在绳与动滑轮最右边的接触点，支点到动力作用线的距离为动力臂，即动滑轮的直径。物体对滑轮的拉力为阻力，作用点在动

22、滑轮的轴心，支点到阻力作用线的距离为阻力臂，即动滑轮的半径。【分析】动滑轮的实质不是等臂杠杆，它的动力臂是动滑轮的直径，阻力臂是动滑轮的半径，根据杠杆平衡条件，它是省力杠杆。2、【答案】260；能；2【解析】【解答】由图知，滑轮组承担物重的绳子股数n2，在不计摩擦和绳重，计动滑轮重的情况下，拉力大小F (G+G动) (500N+20N)260N 有定滑轮和动滑轮，使用该装置既能省力，又能改变力的方向。绳子自由端移动的距离s2h21m2m【分析】根据物体的重力和动滑轮的重力，结合绳子股数，计算绳子上的拉力；通过拉力的方向和物体移动的方向判断简单机械是否改变了方向；根据绳子股数，判断绳子拉长的长度

23、和物体距离的关系。3、【答案】等于【解析】【解答】两个力做功都转化为物体重力势能增加量，则W1=W2=Gh则F1所做的功等于F2所做的功。【分析】根据公式W=Fs可以比较出两个力做功的多少。4、【答案】1103；1.2107【解析】【解答】因小轿车匀速直线行驶，受力平衡，此时轿车的牵引力等于轿车受到的阻力，即F牵=f=1103N轿车行驶的距离s=vt=72km/h=12km=12000m则轿车做的功W= F牵s=1103N12000m=1.2107J【分析】汽车在水平路面上匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，利用二力平衡条件求出牵引力的大小。利用s=vt求出汽车行驶的距

24、离，再利用W=Fs求在这段时间内牵引力做的功。5、【答案】300；400；75%【解析】【解答】根据题意知道，滑轮组做的有用功W有用 =fs物 =150N2m=300J由图知道，n=2，拉力端移动距离s=2s物=22m=4m拉力F做的功为总功W总=Fs=100N4m=400J由 知道，滑轮组的机械效率 【分析】根据物体受到的力和力的方向上移动的距离的乘积计算做功多少；有用功和总功的比值计算机械效率。三、计算题1、【答案】（1）解：小刚骑行时的速度答：骑行时的速度是7m/s；（2）解：平衡车对地面的压力平衡车与地面接触的总面积平衡车对地面压强答：平衡车对地面的压强是；（3）解：电动平衡车匀速行驶

25、，所以平衡车受到的牵引力小刚骑平衡车所做的功牵引力的功率答：所做的功是，功率是1050W。【解析】【分析】（1）利用路程和时间的比值， 计算速度；（2）根据质量计算重力，结合压力和受力面积的比值， 计算压强（3）根据物体受到的力和距离的乘积，计算做功多少，功和时间的比值， 计算功率。2、【答案】（1）解：汽车重力G=mg=10103kg10N/kg=1105N汽车所受阻力f=0.02G=0.021105N=2103N因为汽车匀速直线运动，牵引力F与摩擦阻力f是一对平衡力，汽车的牵引力F=f=2103N答：汽车匀速行驶时所受的牵引力为2103N；（2）解：由可得，汽车行驶的路程s=vt=20m/

26、s50s=1000m汽车牵引力做功W=Fs=2103N1000m=2106J答：这段时间内汽车的牵引力做的功为2106J；（3）解：汽车的功率答：汽车在这段时间内所受牵引力的功率4104W。【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力，结合摩擦力和重力的关系，计算摩擦力； （2）利用速度和时间的乘积，计算路程，利用力和路程的乘积计算做功多少； （3）根据功和时间的比值， 计算功率的大小。3、【答案】（1）解：电动汽车的重力为 答：电动汽车的重力为9600N；（2）解：电动汽车空载静止在水平地面上时，对地面的压强 答：电动汽车空载静止在水平地面上时，对地面的压强是 ；（3）解：若电动机工作时把8

27、0%的电能转化为机械能，则动力的额定功率 汽车的速度 由 可得牵引力 因为电动汽车在做匀速直线运动，所以受到的阻力为480N。答：若电动机工作时把80%的电能转化为机械能，电动汽车在额定功率下以72km/h匀速行驶时，所受平均阻力是480N；（4）解：若普通汽车行驶时平均阻力与电动汽车相同，普通汽车以72km/h的速度匀速行驶80km，则汽车获得的机械能为 汽油燃烧的能量转化为机械能的效率为20%，则汽油放出的热量 需要消耗汽油 答：需要消耗4千克汽油。【解析】【分析】（1）（2）结合物体的质量，利用公式G=mg求解物体的重力。处在水平面上的物体，物体对地面的压力等于重力，结合压强的定义式p=

28、求解物体产生的压强，其中F是压力，S是受力面积；（3）结合电动机的功率和转动速度求解牵引力大小；（4）牵引力做功为有用功，除以热机效率为总功，即为燃料释放的热量，除以燃料的热值即为燃料的质量。4、【答案】（1）解：根据题意知道，工人做的有用功W有用=Gh=352N5m=1760J 答：在这次提升过程中，工人做的有用功1760J；（2）解：由图知道，承担物重的绳子段数是2段，工人做的总功W总=Fs=F2h=220N25m=2200J 动滑轮的机械效率 答：在这次提升过程中，动滑轮的机械效率80%；（3）解：由 知道，拉力F做功的功率 答：拉力F的功率110W。【解析】【分析】（1）根据物体的重力和高度的乘积，计算做功多少；（2）利用拉力和距离的乘积计算做功多少；根据有用功和