新北师大版初中物理八年级下第九章《机械和功》测试卷(含答案解析)

一、选择题.小勇同学利用星期天积极参加社会实践活动，到养老院当义工，在活动中小勇帮助老人将2壶相同的油从一楼提到三楼，用时30s。已知每壶油的质量为5kg,小勇的质量为45kg,每层楼的楼高是3m。g取lONkg.在此过程中，以下结果正确的是( )A.小勇做的有用功为900J B.小勇做的总功为2700JC.小勇所做总功的功率为110W D.小勇做功的效率为27.3%.小方用50N的力把重为5N的足球踢到10m远处，在此过程中他对足球做功为()A.0J B.500J C.550J D.条件不足，无法计算.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,绳子自由端拉力方大小是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①③ B.只有①④ C.只有②③ D.只有②④.如图，在斜面上将一个重为25N的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力F=9N,斜面长s=2m、斜面高力=0.5m。下列说法正确的是( )A.克服物体重力做功50JB.额外功为18JC.物体受到的摩擦力为2.75ND.斜面的机械效率为67.5%5.如图所示，一水平传送带向左匀速传送，某时刻小物块P从传送带左端冲上传送带。传送带足够长，物块P在传送带上运动的过程中，传送带对物块P( )A.一定始终做正功 B.可能始终做负功C.先做正功，后做负功 D.先做负功，后做正功6.如图所示，斜面高为1m,长为4m,用沿斜面向上大小为75N的拉力尼将重为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800JB.拉力厂对木箱所做的功为500JC.木箱受到斜面的摩擦力为25ND.斜面对木箱的支持力做的功为200J.下列有关“探究杠杆的平衡条件〃的表述中，曾年的是（ ）A.杠杆静止或匀速转动，我们就说此时杠杆处于平衡状态.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8.一个大人和一个小孩分别将5块完全相同的砖运到二楼，如图所示，这个过程中，下列说法正确的是（）A.大人对砖做的功比小孩对砖做的功多.大人对砖做的功比小孩对砖做的功少C.大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大D.大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率小.如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在八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。适当左移，秤的量程会增大10.如图，用滑轮组提升重物时，将重60N的物体在10s内匀速提升了3m,已知动滑轮重为10N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中正确的是（）A.滑轮组的机板效率为60%B.绳子自由端拉力F的大小为30NC.提升物体的过程中所做额外功为60JD.绳子自由端拉力F的功率为21W11.通过对初中物理知识的学习，发现物理知识跟生活息息相关，下列对生活中的物理量估测正确的是（）A.重庆被誉为山清水秀美丽之地，当地大气压强约为500PaB.中学生正常上楼时的功率约为75WC.普通中学生双脚站立在水平地面上，但对水平地面的压强约为lOOPaD.成年人在游泳池里游泳时受到的浮力约为50N12.如图所示，小华用滑轮组竖直匀速提升一个重为600N的物体，人拉绳的力F为250N（不计绳重和摩擦）。若用这个滑轮组竖直匀速提升1200N的物体时，人的拉力F为（）A.400N B.450N C.500N D.600N二、填空题13.用20N的动力，沿水平方向推着重500N的物体前进2m,再将物体匀速向上举高

1m,水平推力所做的功是_J,举高物体所做的功是.小强同学利用如图甲所示的滑轮组将货物运送到楼上，不计绳子重和摩擦。如果所送货物重G从20N开始逐渐增加，每次均匀速拉动绳子，且提升同样的高度，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像。当用拉力F拉着重G为20N的货物以1.8km/h的速度匀速上升时，滑轮组的机械效率是,动滑轮的重是N,拉力F的功率为W；当货物重G为180N时，滑轮组的机械效率是甲 Z.小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”。实验时，将总重为G=10N的钩码挂在杠杆上的A点，用竖直向上5N的力拉弹簧测力计，使钩码上升0.2m,弹簧测力计移动的距离为0.5m,则杠杆的机械效率片；若增加钩码的重量，重复实验，则杠杆的机械效率将（变大/变小/不变）；若钩码的重量不变，将弹簧测力计移动到5点竖直向上拉，仍将钩码匀速提升相同的高度，设此时弹簧测力计的示数为尸，杠杆的机械效率为〃'，若不计转轴。处的摩擦，贝小FF,k〃（＞/=/＜）o口aIabf.图中的黑、白两种实心球由不同合金制成，每个球的体积均相等，黑、白两球的密度之比为2：3,此时杠杆水平平衡（不计杠杆自重、挂盘的质量）。则1个黑球和1个白球的质量之比为,左右两边的力臂之比为;若在左边增加1个白球的同时，再在右边增加1个黑球，则杠杆端下降（选填"左〃或"右〃）。.在水平地面上，用60N的力沿水平方向拉着重为200N的小车前进8m,拉力做功等于J,重力做功等于J。.如图所示，利用斜面向上移动物体可以(选填“省力”、“省距离”、“省功”)。小明把质量为50kg的木箱沿斜面拉了10m,使木箱上升了4m,如图所示，沿斜面向上用的拉力b=250N,木箱以0.2m/s的速度匀速上升的过程中，斜面的机械效率为，木箱在斜面上匀速运动时受到摩擦力为No(g取10N/kg).如图所示是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人。若该机器人工作时功率为75W,在10s内沿直线匀速清扫的距离为5m,则该机器人在10s内所做的功是J,该机器人在沿直线匀速清扫过程中受到的阻力为No.在学校秋季运动会跳绳比赛中，小明同学Imin跳了180次，若他的质量为50kg,每次跳起的高度为4cm,那么，他跳一次所做的功为J,跳绳时的功率为Wo在实心球比赛中，小芳同学用60N的力投出的实心球在空中画了一条优美的弧线.若实心球重为20N,小芳投出了6m的距离，球最高点距地面2.5m,则球在空中飞行的过程中，小芳对球所做的功为J.三、解答题.工人用如图所示装置在将质量为45kg的货物匀速提升2m,此过程中拉力的大小为200N,机械中摩擦力及绳重忽略不计。(g取10N/kg)求：(1)绳子自由端移动的距离；(2)动滑轮的重力；(3)若工人用此装置匀速提升其它货物，测得拉力大小为400N,则工人提升货物的重。22.在如图所示的滑轮组装置中，用弹簧测力计竖直向上拉动细绳。10s内将总重为6N的钩码匀速提升了10cm,拉力的大小如图所示，则提升钩码的过程中，求：(1)绳子自由端拉力做的功；⑵额外功的大小；⑶滑轮组的机械效率。

.一个工人用由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组(不计摩擦和绳重)，站在地上将400N重的货物经过10s匀速提高4m,所用的拉力是250N,求：⑴这个工人做功的功率是多少？⑵此时滑轮组的机械效率是多少？⑶若把800N的重物提起，工人至少要用多大的拉力？.如图甲所示，工人站在地面上用滑轮组匀速提起410N的重物，重物上升的高度用随时间看变化的关系如图乙所示，拉力做功的功率为150W,不计绳重和摩擦。求：甲 一(1)10s时间内工人做的总功；(2)滑轮组的机械效率；(3)若用此滑轮组将820N的重物匀速提起6m,工人做的功是多少？.如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组.已知在匀速起吊600N的物体上升2m的过程中，滑轮组的机械效率为80%.(不计绳重及摩擦)(1)滑轮组做的有用功是多少？(2)绳端的拉力F是多大？(3)若滑轮组的机械效率为75%,则提起的物重为多大？.如图使用重20牛动滑轮把重400牛的物体提高1米，用时10秒(不计绳重和摩擦)求：(1)所用竖直向上拉力为多少牛;(2)重物重力做功多少？(3)拉力所做的功是多少？(4)拉力的功率是多少？【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除、选择题C解析：CA.小勇做的有用功为将两桶油提到楼上，故有用功的大小为W=Gh=2x5kgx10N/kgx3mx2=600J有故A选项错误；B.小勇做的总功是将人和桶一起上楼，故总功为W=Gh=(G+G)h=(45kgx10N/kg+5kgx2x10N/kg)x3mx2=3300J总总 人油故B选项错误；C.小勇所做总功的功率为W总=3320J=110Wt30s故C选项正确；D.小勇做功的效率为x100%=_600_x100%=18.2%

3300J故D选项错误。故选C。D解析：D小方踢球时，球受到力，也在力的方向上通过了一段距离，但由于作用时间很短，不知道球在与脚相互作用时通过的距离，则该过程的功无法求出；球和脚分离后，因为惯性向前运动10m,小方没有对足球施加力的作用，则该过程没对足球做功。所以小方把重为5N的足球踢到10m远处过程中做的功无法计算。故选D。3．C解析：C①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；一③不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力，滑轮组的机械效率为W fs 0.1G0.1x2kgx10N/kgn=^用x100%=-^―= = 巨 且=80%W Fs 2F 2x1.25N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．C解析：CA.克服物体重力做功W=Gh=25Nx0.5m=12.5J有故A选项错误；B.斜面向上的拉力做的功为9N,则拉力做的功为W=Fs=9Nx2m=18J那么额外功为W=W-W=18J-12.5J=5.5J额总有故B选项错误；C.物体受到的摩擦力为W5.5Jf=-额= =2.75Ns2m故C选项正确；D.斜面的机械效率为W12.5Jn=i= x100%=69.4%W18J总故D选项错误。5.B解析：B物块以某一速度冲上传送带，向右运动，受到向左的摩擦力，则运动情况有这几种：①如果小物块速度比较大，则会一直向右减速，此过程中传送带一直对物块做负功；②小物块先向右运动并减速，然后向左一直加速，则皮带对物块先做负功，然后做正功；③小物块先向右运动并减速，然后向左加速，当速度与皮带相同时一起匀速，所以皮带对物块先做负功，然后做正功，最后不做功。故选B。6．C解析：CA.克服木箱重力做的功为W=Gh=200Nxlm=200J有用故A错误；B.拉力F对木箱所做的功为W=Fs=75NX4m=300J总故B错误；C.额外功为W=W—W =300J—200J=100J额外总有用由W=Fs可知TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"W 100Jf=-额外= =25Ns 4m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。7．D解析：DA.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。8．C解析：C大人和小孩搬5块完全相同的砖上到二楼，所以对砖施加的力是相同的，砖上升的高度也相同，根据W=Fs可知，大人和小孩对砖做的功一样多，所以A、B错误；由图可知，大人做功的时间较少，根据P=W/t可知，做相同的功，时间短的做功快，即功率大，所以C正确，D错误；选择C.9．D解析：DA.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；TOC\o"1-5"\h\zB.由杠杆平衡条件Fl=FI可知，在阻力臂与动力不变的情况下，动力臂是与阻力成正11 22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Fl=Fl可知，在阻力、阻力臂不变的情况下，动力臂与动力成反11 22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.。点左移，减小了阻力臂，由杠杆平衡条件FkFI可知，在阻力与动力不变的情况11 22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。10．D解析：D由图可知，n=3,则绳端移动的距离s=nh=3x3m=9mB.不计绳重和摩擦，绳子自由端拉力F=1(G+G)=1(60N+1ON)=70N

n动3 3故B错误；D.拉力做的总功70W=Fs=一Nx9m=210J

3绳子自由端拉力F的功率W210JP=-总= =21Wt10s故D正确；C.有用功W=Gh=60Nx3m=180J右提升物体的过程中所做额外功W=W—W=210J-180J=30J额总有故C错误；A.滑轮组的机械效率W 180J「二jx100%=x100%r85.7%W 210J总故A错误;

故选D。11．B解析：BA.一个标准大气压的值为1.013?105Pa,故A不符合题意；B.中学生的体重一般约为500N,一层楼的高度在3m左右，爬一层楼的时间大约20s,则中学生爬楼的功率为WGh500N?3mP= =——= =75Wtt20s故B符合题意；C.中学生的体重一般约为500^双脚站立，受力面积约为S=0.05m2,他对地面的压强为500N0.05m500N0.05m2=1?104Pa故C不符合题意；D.成年人的质量约为60kg,人体的密度和水的差不多，P=1?103kg/m3，人的体积m60kgV=一=? =0.06m3P 1?103kg/m3V=V=0.06m3排受到的浮力F=pgV=1?103kgzm3?10N/kg?0.06m3=600N浮排故D不符合题意。故选B。12．B解析：B由图可知，绳子承担重物的段数n为3,提升一个重为600N的物体时，拉绳的力F为250N,根据F=1(G.+G)求出动滑轮的重力为n物动G=3F—G=3x250N—600N=150N动物当提升一个重为1200N的物体时，人的拉力为F'=1G'+G)=1(1200N+150N)=450Nn物动3综上所述，ACD项不符合题意，B项符合题意。故选B。二、填空题13．500解析：500[1]推力所做的功

WW=Fs=20Nx2m=40J[2]举高物体所做的功W'=Gh=500Nx1m=500J14．50202090解析：50%202090%[1]由图乙可知，当用拉力F拉着重G为20N的货物匀速上升时，滑轮组的机械效率是50%。[2]提升物体做的有用功W=Gh

有用因不计绳子重和摩擦，故额外功来源为克服动滑轮自重做的功，即〃额外=G动h故滑轮组的机械效率W W Gh Gn=-x100%= 有用—x100%= x100%= x100%W W+W Gh+Gh G+G总 有用额外 动 动将物重G=20N和机械效率n=50%代入①式可得20N

50%= x100%20N+G动解得动滑轮的重G动=20N[3]货物匀速提升的速度1.8km/h=0.5m/s由图可知，绳子承担重物的段数n为2,不计绳子重和摩擦，作用在绳子自由端的拉力40N「G+G20N+20N40NF=口 = 绳子自由端移动的速度v=nv

绳物拉力F的功率为Fs——=Fv=Fs——=Fv=Fxnvt绳 物x2x0.5m/s=20W2⑷当货物重G为180N时，由①式可得滑轮组的机械效率, G' 180N …n= x100%= =90%G'+G 180N+20N动15．80变大>=解析：80%变大>=[1]⑵有题意知，G=10N的钩码挂在A点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h=0.2m，弹簧测力计的示数为F=5N，其移动的距离为s=0.5m，杠杆的机械效率若增加钩码的重量，重复实验，克服杠杆重力做的功为额外功，则有用功增大，额外功不变，根据WGh―^二一二WGh―^二一二WFs10Nx0.2m5Nx0.5mx100%=80%Wn=—有一xioo%w+w有额则杠杆的机械效率将变大。[3][4]根据原图示可知，若钩码的重量不变，将弹簧测力计移动到5点时，阻力和阻力臂都不变，动力臂减小，由F111=F212可知，动力将增大，即F'>F；不计转轴O处的摩擦，克服杠杆重力做的功为额外功，仍将钩码匀速提升h的高度，由于有用功和额外功均不变，则总功也不变，根据wn=——有一xioo%w+w有额故机械效率不变，即n'=n。16．2:38:7左解析：2:38:7左m[1][2]由密度公式P=-可知，1个黑球和1个白球的质量之比为TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"m pV p 2—黑=—黑——=—黑=一八卜、 八卜、 八,、\o"CurrentDocument"m pV p 3白白 白由杠杆平衡条件可知GxL=GxL左左右右即(2m+m)gxL=(m+2m)gxL黑白 左黑白 右则L m+2m 2+2x38^左=—黑 白= =L 2m+m 2x2+37右 黑白[3]若在左边增加1个白球的同时，再在右边增加1个黑球，此时G'=(2m+2m)g=5mg左 黑白 黑G'=(2m+2m)g=5mg左 黑白 黑由于L七>L，则左右G'xL>G'xL左左右右即则杠杆左端下降。17．0解析：0[1]根据公式W=FS可得拉力做功W=Fs=60Nx8m=480J[2]重力的方向是竖直向下的，而小车只是在水平方向移动了8m,在重力的方向上没有移动，故重力做功为0。18．省力8050解析：省力80%50[1]斜面也是一种简单机械,利用斜面向上移动物体可以省力。[2]做的有用功W有用=Gh=mgh=50kgx10N/kgx4m=2000J拉力做的总功卬总=Fs=250NX10m=2500J斜面的机械效率W2000J-^用= x100%=80%W2500J总机械效率为80%。[3]这个过程中,做的额外功=卬=卬总"有用=2500J-2000J=500J额外克服摩擦做的功为额外功的唯一来源，因为W额外坐，所以摩擦力的大小W500Jf=—额= =50Ns10m摩擦力为50N。19.150【分析】知道机器人工作时功率和时间根据求出在10s内所做的功；知道牵引力做的功和该机器人在沿直线匀速清扫过程中前进的距离根据求出牵引力的大小该机器人沿直线匀速清扫过程中处于平衡状态受到的阻力和解析：150【分析】知道机器人工作时功率和时间，根据二求出在10s内所做的功；知道牵引力做的功和该机器人在沿直线匀速清扫过程中前进的距离，根据W=Fs求出牵引力的大小，该机器人沿直线匀速清扫过程中处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,二力的大小相等。[1]由=—可知，该机器人在10s内所做的功:W=Pt=75Wx10s=750J；[2]由W=Fs可得，该机器人在沿直线匀速清扫过程中的牵引力:F=W=750J=150N,s5m因该机器人沿直线匀速清扫过程中处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,则在此过程中受到的阻力：f=F=150N20.600

解析：600[1]每次跳绳做功：W=Gh=mgh=50kgx10N/kgx0.04m=20J,解析：600[1]每次跳绳做功：W=Gh=mgh=50kgx10N/kgx0.04m=20J,跳绳180次所做的总功：[2]跳绳时的功率：W总:Wx180=20Jx180=3600J；WP=―总=3600J60s=60W[3]做功包含两个必要因素：作用在物体上的力和力的方向上通过的距离；而球在空中飞行的过程中，不再受小芳的力，故小芳对球所做的功为0J。三、解答题21．（1）6m；（2）150N；（3）1050N解：（1）绳子自由端移动的距离为s=ns=3x2m=6m绳物（2）物体的重力为G=mg=45kgx10N/kg=450N物动滑轮的重力为G=nF-G=3x200N-450N=150N动物（3）当拉力大小为400N,则工人提升货物的重为G=nF-G=3x400N-150N=1050N物22动答：（1）绳子自由端移动的距离为6m；（2）动滑轮的重力为150N；（3）若工人用此装置匀速提升其它货物，测得拉力大小为400N，则工人提升货物的重为1050N。22．（1）0.72J；（2）0.12J；（3）83.3%（1）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N,承担物重的绳子股数n=3,绳子自由端移动的距离s=nh=3x0.lm=0.3m绳子自由端拉力做的功W=Fs=2.4Nx0.3m=0.72J总（2）滑所做的有轮组用功W=Gh=6Nx0.1m=0.6J有额外功的大小W额=W总-W有=0.72J-0.6J=0.12J（3）滑轮组的机械效率总答：(1)绳子自由端拉力做的功为0.72J。⑵额外功的大小为0.12J。(3)滑轮组的机械效率为83.3%。23．(1)200W；(2)80%；(3)450N(1)由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,又是站在地上往下拉,故可得知此滑轮组应有2段绳子在拉重物工人做功W=Fs=250Nx2x4m=2000J工人做功的功率是(2)工人做功的有用功是W有用=Gh=400Nx4m=1600J滑轮组的机械效率是W 1600Jn——有用— -80%W 2000J总⑶不计绳重及摩擦，拉400N重物用的拉力为250N,则动滑轮重为G=2F-G=2x250N-400N=100N则拉800N重物时，拉力为11F'--(G+G')-—x(100N+800N)-450N2动物2答：⑴这个工人做功的功率是200W；(2)此时滑轮组的机械效率是80%；(3)若把800N的重物提起，工人至少要用450N的拉力。24．(1)1500J；(2)82%；(3)5400J⑴由-—知道，10s时间内工人做的总功是:W『Pt=150WX10s=1500J；由图甲知道，滑轮组承担物重的绳子的有效段数是n=2,由