2023-2024学年八年级物理下册单元速记·巧练（教科版）第11章 机械与功【单元测试·考点通关卷】（解析版）

第十一章机械与功考点卷目录TOC\o"1-1"\h\u考点一：杠杆 1考点二：滑轮 4考点三：功 7考点四：功率 9考点五：机械效率 12考点六：改变世界的机械 16考点一：杠杆1.下列关于杠杆的一些说法中，正确的是()A.杠杆只可以是直的B.动力臂就是支点到动力作用点的距离C.杠杆支点一定在杠杆上D.杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和【答案】C【解析】A.杠杆可以是直的，也可以是弯曲的，故A错误；B.动力臂就是支点到动力作用线的距离，故B错误；C.杠杆的五要素之一就是支点，且支点一定作用在杠杆上，故C正确；D.力臂是从支点到力的作用线的距离，简单地说，就是“点到线”的距离，而不是“点”到“点”的距离。力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上，所以杠杆的长度不一定等于动力臂与阻力臂之和，故D错误。2.下列物体中能作为杠杆的是()A.一把剪刀B.一段橡胶软管C.一根弹簧D.一段棉线【答案】A【解析】杠杆是指在力的作用下能绕固定点转动的硬棒，而BCD都属于较软的材料，不能作为杠杆；剪刀在用来剪东西时，绕着固定点转到，属于杠杆，故A正确，BCD错误。3.如图所示，杠杆可以绕O点转动，在B点挂一重物G。C点施加一个水平拉力F1，则F1、F2的力臂分别是()A.OC和BCB.OA和ODC.OC和OBD.AC和BD【答案】B【解析】力臂是指从支点到力的作用线的距离；所以，由图可知，OA是F1的力臂，OD是F2的力臂。4.如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是()A.C点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力B.B点是支点，物体A放在车厢前部可省力C.C点是支点，物体A放在车厢后部可省力D.B点是支点，物体A放在车厢前部要费力【答案】D【解析】把车厢部分可视为杠杆，支点是C点，液压杆施加的力是动力，货物重力是阻力，可见动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，因为阻力和动力臂一定，根据杠杆平衡条件，杠杆平衡时，阻力臂越短动力越小，越省力。所以，物体A放在车厢后部分更省力。故ABC错误。5.如图是一辆装满同种货物的手推车，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下压扶手，这时手推车可看作杠杆，支点是点(填字母)；当后轮遇到障碍物时，售货员向上提扶手，与前轮遇到障碍物时相比，此时较力(选填“省”或“费”)。【答案】C；省【解析】(1)当前轮遇障碍物A时，顾客向下按扶把，这时手推车可看成杠杆，支点是C点；(2)当后轮遇到障碍物A时，顾客向上提把，这时支点是B点，显然动力臂大于阻力臂，此时手推车可看成是省力杠杆，此时与前轮遇到障碍物时相比较省力。6.在某次列车上，一乘务员需要把如图所示的手推车前轮推上一个小台阶，请画出他施加在把手E处的最小力F和其力臂L。【答案】【解析】当把手推车前轮推上一个小台阶，可以把手拖车看做是以后轮A为支点的杠杆，根据杠杆的平衡条件可知，在E处施加最小动力，就应该让力臂最长，即力臂L为支点A与作用点E的连线，最小动力F的方向与力臂L垂直。7.一根均匀木杆放在一水平桌面上，它的一端伸出桌面外边的那部分长度是木杆全长的，如图所示。(1)在木杆伸出端的B点加一个作用力F，当F=300N时，木杆的另一端A开始向上翘起，那么木杆的重力是多少?(2)木杆在桌面上若不施加其他任何力时，允许伸出桌面以外的最大长度是多少?【答案】（1）600N；（2）允许伸出桌面以外的最大长度是杠杆全长的【解析】(1)因为杠杆为均匀杠杆，因此杠杆的重心在杠杆的中点位置，设杠杆全长为L，则杠杆重力的力臂为，由F1L1=F2L2得，即，G=600N；(2)因为是均匀的木杆，因此木杆的支点在杠杆的中心位置，由杠杆的平衡条件可得，在不施加其他任何力时，允许伸出桌面以外的最大长度是木杆的一半。答：(1)木杆的重力是600N；(2)杆在桌面上若不施加其他任何力时，允许伸出桌面以外的最大长度是杠杆全长的。考点二：滑轮1.如图所示，使用定滑轮提升重物，当分别在A方向、B方向和C方向拉重物时()A.A方向拉力最小B.B方向拉力最小C.C方向拉力最小D.三个方向拉力都一样【答案】D【解析】图中的滑轮是定滑轮，所以使用时不省力也不费力，但可以改变作用力方向，所以在A方向、B方向和C方向拉重物时，三个方向拉力都一样。2.如图，甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上，不计滑轮重及绳重和摩擦，下列说法正确的是()A.甲乙两人用力一样大B.甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离C.乙用力比甲小D.甲乙使绳索移动的距离相等【答案】C【解析】AC.由图知，左图的滑轮是定滑轮，右图的滑轮是动滑轮，不计滑轮重和摩擦，则甲的拉力等于物体重力，乙的拉力等于物体重力的，所以乙用力比甲小，所以A错误，C正确；BD.将同一物体拉到楼顶，即物体上升高度相同，甲使绳索移动距离等于物体上升的高度，乙使绳索移动距离等于物体上升高度的两倍，故BD错误。3.如图所示，小海同学用滑轮组将重60N的物体匀速提高2m，用时10s，每个滑轮重是3N，绳重、摩擦不计，下列计算结果中，正确的是()A.绳端移动的距离是4mB.绳端移动的速度是0.2m/sC.小海提起物体所用的力是20ND.小海提起物体所做的功是126J【答案】D【解析】A.从图中可知n=3，绳端移动的距离s=nh=3×2m=6m，故A错误；B.绳端移动的速度，故B错误；C.绳重、摩擦不计，提起物体所用的力F=(G+G动)=×(60N+3N)==21N，故C错误；D.小海提起物体所做的功W=Fs=21N×6m=126J，故D正确。4.一名体重600N的举重运动员，可举起1300N的物体，这个人站在地面上，用如图装置提升物体，滑轮重绳重和摩擦均忽略不计，在下列四个不同重力的物体中，他能提起的最重的物重是()A.600NB.1300NC.1900ND.700N【答案】A【解析】由图可知该装置是定滑轮，定滑轮不省力，因为人的体重为600N，人能施加的最大拉力F=600N，滑轮重和摩擦均忽略不计，他能提起最重的物重：G=F=600N。故选：A。5.如图所示，重力为50N的物体在拉力F的作用下沿水平方向左匀速运动，若物体受到地面摩擦力的大小为10N，不计绳、滑轮的重力及摩擦，则拉力F的大小为N；在这个过程中，物体的机械能(选填“变小”“不变”或“变大”)。【答案】5；不变【解析】由图可知，该滑轮组作用在动滑轮上的绳子有2股，不计细绳与滑轮的摩擦，则拉力，方向水平向右；物体在水平地面上匀速运动的过程中，质量不变，速度不变，高度不变，则动能和重力势能均不变，所以物体的机械能不变。6.如图甲所示用滑轮组将重为120N的物体匀速提起，在5s内绳子自由端移动的距离为2m，图乙是拉力F与绳自由端移动距离s的关系图象，不计绳重和摩擦。则拉力F的功率是W，动滑轮的重是N，图乙中阴影部分的面积表示的物理量的单位是。【答案】20；30；J【解析】(1)由题知，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=2m，则拉力做的总功：W总=Fs=50N×2m=100J，拉力的功率：；(2)由图知n=3，不计绳重和摩擦，根据F=(G+G动)可知，动滑轮的重：G动=3F-G=3×50N-120N=30N；(3)图乙中纵坐标表示拉力，且拉力大小为50N不变，横坐标表示绳子自由端移动的距离，所以，阴影部分的面积=Fs，表示拉力所做的总功，功的单位是J。考点三：功1.下列关于功的说法正确的是()A.只要有力作用在物体上，力就对物体做功B.物体只要移动了距离，就有力对物体做功C.有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就一定对物体做了功D.有力作用在物体上，物体在力的方向上又移动了距离，这个力就一定对物体做了功【答案】D【解析】功的定义：如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离，就说力对物体做了功。所以D正确。2.下列生活实例中，人对物体施加的力做功的有()甲：箱子在推力作用下前进了一段距离乙：提着小桶在水平路面匀速前行一段距离丙：用尽全力搬石头，搬而未起丁：物体在绳子作用下升高一段距离A.甲和乙B.甲和丁C.乙和丙D.丙和丁【答案】B【解析】甲：箱子在推力的作用下向前运动了一段距离，有力作用在箱子上，箱子在力的方向上通过了距离，所以做了功；乙：提着小桶在水平路上前行，人给小桶一个向上的力，小桶向上没有移动距离，人对小桶没有做功；丙：用尽全力搬石头，但未搬动，有力作用在物体上，但没有移动距离，所以不做功；丁：物体在绳子的作用下沿力的方向升高一段距离，力对物体做了功；综上分析，甲和丁实例中，人对物体施加的力做了功。3.用50N的水平拉力分别拉重为100N和80N的两辆车，在粗糙程度不同的水平路面上，沿水平方向匀速前进了10m，则()A.拉小车做的功多B.拉两辆车做的功一样多C.拉大车做的功多D.条件不足，无法比较【答案】B【解析】由题知，两辆车受到的拉力相等，沿水平方向匀速前进的距离相等，所以，根据W=Fs可知，拉两辆车做的功一样多。故选：B。4.下列情况中做功最多的是()A.将200N的一袋大米竖直向上匀速提高10mB.将200N的木箱用10N的水平拉力使其在水平面上前进10mC.人扛着重为400N的木箱在光滑的水平面上匀速移动10mD.大力士用力举着800N的杠铃不动【答案】A【解析】将200N的一袋大米竖直向上匀速提高10m，所做的是：W=FS=200N×10m=2000J；用10N的水平拉力使重200N的木箱在水平面上前进10m，木箱在拉力所做的功是：W=FS=10N×10m=100J；人扛着400N的木箱在光滑的水平面上匀速前进10m，由于人对木箱的支持力的方向是竖直向上，而移动的距离在水平方向，所以人对木箱没有做功；大力士用力举着800N的杠铃不动，由于在力的方向没有移动距离，所以大力士没有对杠铃做功，综上所述A做功最多，故选A。5.水平地面上有一个重为100N的物体，用10N的水平推力使其沿力的方向匀速运动了30m，则此过程中()A.重力做了3000J的功B.地面对物体向上的支持力为10NC.推力做了300J的功D.摩擦力为100N【答案】C【解析】A.重力方向竖直向下，与物体移动方向垂直，所以重力没有做功；B.竖直方向上物体受竖直向下的重力，竖直向上的支持力，因为处于平衡状态，所以地面对物体的支持力F=G=100N；C.物体在水平推力的作用下前进30m，推力所做的功W=F推s=10N×30m=300J；D.因为物体匀速前进，所以所受摩擦力等于推力，即f=F推=10N。6.小明沿水平方向用力推静止在水平地面上的桌子，没有推动，此时他对桌子的推力桌子所受到的阻力(填“大于”、“小于”或“等于”)，此过程中小明(填“有”或“没有”)做功。【答案】等于；没有【解析】桌子始终处于静止状态，所以桌子在水平方向上处于平衡状态，则在水平方向上受的力是平衡力，即阻力和推力是一对平衡力；所以他对桌子的推力等于桌子所受到的阻力。由于桌子始终没动，即在力的方向上移动的距离为0，所以此过程中小明没有做功。考点四：功率1.通过物理学习，请你指出下列数据中最接近生活实际的是()A.一个标准大气压约为105PaB.一张物理试卷的重力约为10NC.中学生缓慢上楼的功率约为2000WD.人正常行走时的速度为10m/s【答案】A【解析】A.一个标准大气压约为105Pa，符合实际，故A正确；B.一张物理试卷的重力约为0.01N，故B错误；C.中学生缓慢上楼的功率约为100W，故C错误；D.人正常行走时的速度为1m/s，故D错误。2.一台机器的功率是150W，它表示的含义是()A.这台机器所做的功只能是150JB.这台机器正常工作每分钟可做功150JC.这台机器正常工作每秒钟可做功150JD.这台机器正常工作每秒钟可做功150W【答案】C【解析】一台机器的功率是150W，它表示的含义是这台机器正常工作每秒钟可做功150J。3.如图，小丽和爷爷进行爬楼比赛。他们同时从一楼出发，爬到五楼，结果小丽先到达。已知小丽的体重比爷爷的体重小。下列说法正确的是()A.爬到五楼时，小丽做的功比爷爷做的功多B.爬到五楼时，爷爷做的功比小丽做的功多C.小丽做功的功率一定比爷爷做功的功率大D.爷爷做功的功率一定比小丽做功的功率大【答案】B【解析】小丽的体重比爷爷的体重小，爬到五楼时，高度相同，由公式W=Gh可知，爷爷做的功比小丽做的功多，故A错，B正确；由功率的公式可知，功率是由功和做功时间共同决定的，爷爷做的功比小丽做的功多，但爷爷用的时间比小丽长，所以爷爷做功的功率与小丽做功的功率无法比较，故C和D都错。4.新材料碳纤维具有高强度、高耐热、密度小等特性，一架由碳纤维材料制作的小型无人机，质量为2kg，在5s内匀速竖直上升10m，则该无人机克服自身重力做功为J，功率为W。如果无人机因缺电而从10m高空掉下来，则地球对它做了J的功(g取10N/kg)。【答案】200；40；200【解析】(1)无人机的质量m=2kg，则其重力为：G=mg=2kg×10N/kg=20N；克服自身重力做功为：W=Fs=Gh=20N×10m=200J；无人机的功率：；(2)如果无人机因缺电而从10m高空掉下来，则地球对它做的功与该无人机克服自身重力做功相同，也是200J。5.如图为四旋翼无人机，质量为1.2kg，下方悬挂着一个质量为0.1kg的摄像机。在10s内无人机从地面竖直上升了20m，然后边摄像边斜向上飞行了60m又用时30s，仪表盘上显示离地高度为36m。无人机前10s对摄像机做功J，整个过程中，无人机对摄像机做功的功率为W(g取10N/kg)。【答案】20；0.9【解析】摄像机的重力：G=mg=0.1kg×10N/kg=1N；无人机前10秒对摄像机做功：W=Gh=1N×20m=20J；整个过程中对摄像机所做的功：W'=Gh'=1N×36m=36J；无人机对摄像机做功的功率：。6.一辆质量为2吨的汽车，在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动，经15s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动25s关闭发动机，滑行100m停下。整个过程中v-t图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力为车重的0.2倍，求：(1)整个过程中发动机做的功；(2)汽车的最大速度v最大。【答案】（1）3.2×106J；（2）20m/s【解析】(1)由题意可知，整个过程中发动机的工作时间：t=15s+25s=40s，由可得，整个过程中发动机做的功：W=Pt=80×10³W×40s=3.2×106J；(2)汽车的重力：G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N，因汽车匀速行驶处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，汽车匀速运动时的牵引力：F=f=0.2G=0.2×2×104N=4000N，由可得，汽车的最大速度：。答：(1)整个过程中发动机做的功为3.2×106J；(2)汽车的最大速度v最大为20m/s。考点五：机械效率1.关于机械效率，下列说法正确的是()A.有用功越大，机械的机械效率就越高B.额外功越大，机械的机械效率就越低C.总功越大，机械的机械效率就越低D.有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高【答案】D【解析】A.机械效率是有用功与总功的比值，总功不确定，机械效率不能确定。此选项错误；B.有用功不确定，总功不能确定，总功不确定，机械效率不能确定。此选项错误；C.机械效率是有用功与总功的比值，有用功不确定，机械效率不能确定。此选项错误；D.机械效率是有用功与总功的比值，比值越大，说明机械效率越高。此选项正确.2.清晨，河畔聚集了很多钓鱼爱好者，若某位师傅不小心把水桶弄进水里，捞上桶时发现桶里带些水。在打捞水桶的过程中，下列关于做功的说法中正确的是()A.对水所做的功是有用功B.对桶所做的功是总功C.对水所做的功是总功D.对桶所做的功是有用功【答案】D【解析】师傅不小心把水桶弄进水里，目的是为了把水桶提上来，所以对水桶做的功为有用功；但水桶里面有一些水，又不得不对水做功，所以对水做的功为额外功；手对绳子拉力做的功，包括对水做的功、对桶做的功、对绳子做的功，为总功，故ABC错误、D正确。3.下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是()A.额外功与总功之比越小，机械效率一定越大B.机器的功率越大，机械效率一定越大C.功率不同的机器，做的功一定不相等D.物体做功越多，机械效率一定越大【答案】A【解析】A.总功包括有用功和额外功，额外功在总功中占比例越小，则有用功在总功中占比例越大，机械效率越高，故A正确；B.机械效率是有用功与总功之比，机械功率是物体在单位时间内做的功，机械效率与机械功率大小没有直接关系，故B错误；C.由W=Pt可知，做功多少还受时间的影响，功率不同的机器，做的功可能相等，故C错误；D.机械效率是有用功与总功之比，做功多少跟时间和功率大小有关，做功与机械效率没有直接关系，故D错误。4.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(动滑轮的重不相同)匀速提起相同的重物到相同的高度，所用拉力F1和F2相等。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是()A.乙图更省力，机械效率甲图大B.甲图更省力，机械效率乙图大C.甲、乙两图省力程度相同，所用的拉力F1、F2做功相等D.甲、乙两图省力程度相同，机械效率甲图大【答案】D【解析】AB.物体重力相同，拉力大小相同，故省力程度相同，故AB均错误；C.由s=nh，提升相同的高度乙图绳端移动距离大，由W=Fs，拉力相同，乙图中拉力做功较多，故C错误；D.甲乙两图有用功相同，乙图拉力做的总功较多，由可知，甲图的机械效率更大，故D正确。5.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图甲所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体上升的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。不计绳重和绳与轮之间的摩擦。下列说法正确的是()A.0s~1s内，物体做匀速直线运动B.2s~3s内，拉力F的功率是200WC.1s~2s内，拉力F做的功是375JD.2s~3s内，滑轮组的机械效率是62.5%【答案】C【解析】A.由图丙可知，在0~1s内，物体的速度为0，处于静止状态，故A错误；B.由图丙可知，在2~3s内，物体做匀速运动，v3=5m/s，由图乙可知此时拉力F3=40N，由图甲可知，动滑轮承担物重的绳子股数为n=3，所以绳子自由端移动速度v'3=3v3=3×5m/s=15m/s，拉力做