第九章 机械和功 综合素质评价卷（含答案）2024-2025学年北师大八年级物理下册

第页第九章机械和功综合素质评价限时:45分钟满分:70分一、选择题（共10小题，每小题2分，共20分。第1～8题每小题只有一个选项符合题目要求；第9～10题每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）1．[2024·北京朝阳区期末]手托两个鸡蛋匀速直线上升1mA.0.5J B.1J C.50J2．【2024⋅A.体重 B.楼高 C.上楼时间 D.上楼步数3．[2023·乐山]李青同学在实验操作考试中进行“探究杠杆平衡条件”的操作，完成杠杆调平后，给杠杆两侧挂上不同数量的钩码。已知每个钩码的重力相同，下列能让杠杆在水平方向平衡的是（）A. B.C. D.4．[2024·潍坊期末]图示为举重运动员做挺举时的几个状态图，下列关于该运动员对杠铃做功情况的分析正确的是（） 发力 上拉 翻站 上挺 站立A.从发力到上拉的过程中不做功B.从上拉到翻站的过程中做功C.从翻站到上挺的过程中不做功D.举着杠铃稳定站立的过程中做功5．[2023·宣城开学]如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（）A. B.C. D.6．[2024·潍坊期末]如图所示，在杠杆OA上的B点悬挂一重物G，A端用细绳吊在小圆环E上，且细绳AE长等于圆弧CED的半径，此时杠杆恰好成水平状态，A点与圆弧CED的圆心重合，小圆环E从C点沿顺时针方向逐渐滑到D点的整个过程中，细绳AE对A端的作用力的大小（）（第6题）A.一直变大 B.一直变小C.先变大后变小 D.先变小后变大7．一辆货车不小心陷进泥潭中，按如图所示的甲、乙两种方式均可将货车从泥潭中拉出。若将车匀速拉动相同距离，忽略绳和滑轮重及滑轮与轴间的摩擦，下列分析正确的是（）（第7题）A.甲方式可以省力 B.乙方式可以改变力的方向C.两种方式所做的总功相等 D.乙方式中机械效率较大8．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中的实验装置如图，得到的数据如表所示，以下说法不正确的是（） 甲 乙实验次数123物重G/N336物体上升高度ℎ/m0.10.10.1绳端拉力F/N232.5绳端移动距离s/m0.30.2机械效率η/%505080A.通过表中数据可分析出实验1是用装置甲做的B.实验时，应竖直匀速直线拉动弹簧测力计C.表中空白处的绳端移动距离为0.2D.分析数据可得出结论：通过增加物重，可以提高滑轮组的机械效率9．[2024·苏州高新区三模，多选]如图所示，是明代宋应星在《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为60N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m,OB长为0.6mA.向下拉绳放下空桶时桔槔为费力杠杆B.向下拉绳放下空桶时拉力为100C.向上拉绳提起装满水的桶时拉力为80D.要想一次提取更多的水，可以将悬挂点A向靠近O点方向移动10．[2024·深圳南山区二模改编,多选]如图甲所示，物体A在大小不变的水平拉力F的作用下，先后在粗糙程度不同的表面DE和HG上做直线运动，图乙为物体在DE、HG两段运动过程中路程和时间的关系图像。在DE段F所做的功为W1，功率为P1，物体A受到的摩擦力为f1；在HG段F所做的功为W2，功率为P2，物体A.W1>W2 B.F=f二、填空题（共5小题，每空1分，共14分）11．2024年4月10日，雪龙2号停靠山东青岛，标志着中国第40次南极科学考察任务圆满结束。雪龙2号是我国第一艘自主建造的极地科考破冰船，它能在极地1.5m厚冰环境中以5.4km/h的速度匀速破冰航行，假如此时受到的阻力为2×107N，则破冰1012．“三尺之岸而虚车不能登也，百仞之山任负车登焉，何则？陵迟故也。”人们不能把空车举上三尺高的垂直堤岸，却能把有负荷的车推上百丈高山。这是因为登山路属于简单机械中的____，为了更加省力，应把登山路的坡度修得更__（选填“大”或“小”）一些。13．[2024·惠州模拟]小毅利用如图甲所示的滑轮组，将不同的物体匀速提升1m，图乙为拉力做的功和克服物体重力做的功随物重变化的柱状图，不计绳重和摩擦。当物重为150N时，该滑轮组做的有用功为____J，机械效率为__%，动滑轮的重力为__（第13题）14．[2023·淄博一模]我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插碓头（碓嘴冶铁为之，用醋滓合上），足踏其末而舂之”，如图甲所示。已知碓头重200N，图乙为脚用力向下踩时在某一位置的示意图，O点为支点，F2为阻力（大小为碓头重力），不计横木的重力和摩擦，此时舂属于____（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。若每次碓头上升的高度为0.5m，1min撞击谷粒30次，则1min克服碓头重力做的功为______（第14题）15．[2024·武威模拟]小明参加农耕文化研学活动，看到如图甲所示的风扇车。查资料知，我国西汉时已有风扇车，它由车架、风扇（含摇杆）、喂料斗及出粮口等构成，主要用于清除谷物颗粒中的杂物及空瘪谷。 甲 乙（1）风扇中的摇杆和扇叶组成一个轮轴，它是一个____杠杆，若增大摇杆力臂L的长度，则完成同样工作将更____（前两空均选填“省力”或“费力”），请举出生活中使用轮轴模型的一个例子：__________________。（2）如图乙所示，变速自行车的牙盘与风扇车的风扇原理相似，牙盘有外牙盘A和内牙盘B。相同情况下，若要更省力，则链条应连在牙盘______（选填“A”或“B”）上。三、作图题（共2小题，每题2分，共4分）16．[2024·襄阳模拟]如图甲所示为高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触，图乙为输电线牵引装置的简化图，钢绳通过滑轮组悬挂多个相同的坠砣，使输电线绷直，请你在图乙中画出滑轮组的绕线方式。（第16题）17．[2023·资阳改编]“不倒翁”是一种中国儿童玩具，最早记载出现于唐代。其特点是一经触动就会摇摆，并可在自身重力作用下恢复直立状态。图甲为一“不倒翁”静置于水平面的实物图，图乙为其受到拉力F后处于倾斜静止状态的简化示意图。C为“不倒翁”的重心，P为拉力F作用点，请在图乙中画出此时不倒翁所受的重力G、最小拉力F及其力臂L。（第17题）四、实验探究题（共3小题，第18题4分，第19题6分，第20题7分，共17分）18．运用如图所示器材，物理小组同学探究使用机械是否省功。实验中保持重物缓慢上升，用弹簧测力计测量钩码的重力和手施加的拉力，记录钩码和绳子自由端的始、末位置。（1）此实验中，一般要求拉动弹簧测力计保持__________移动。（2）请补充表格中的数据：力/N移动距离/m力做的功/JG=ℎ=W1=F=s=①W2（3）分析表中数据，根据W1与W219．在探究杠杆平衡条件的实验中： 甲 乙 丙 （1）将装置放在水平桌面上，静止时如图甲所示。为了使杠杆在水平位置平衡，应将螺母向__（选填“左”或“右”）调节。（2）实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表格。图乙是第3次杠杆平衡时的情景，此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为______，②为____。实验次数动力F1动力臂L1阻力F2阻力臂L212.50.220.25220.151.50.231.50.1①②（3）分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件：______________________。（4）某小组对实验过程交流、讨论后，按图丙所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法，并指出，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了__________。在测量拉力F的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力的力臂应为________（选填“OA”“OB”或“AB”）。20．[2024·西安碑林区模拟]杆秤（图甲）是我国古老的测量质量的工具，现在人们仍然在使用，杆秤是根据__________原理制成的。现有同学们动手制作量程为0～甲【制作步骤】①做秤体：选取一根筷子，A处固定悬挂上秤盘，B处系了一根细绳作为提纽；②标零线：将5g③定刻度：……【交流评价】（1）图甲中，杆秤有两个提纽，使用提纽______（选填“1”或“2”）时的量程更大。杠杆平衡（2）步骤②标零线时秤杆出现左低右高现象，秤砣应往__侧移动，使秤杆在水平位置平衡；悬挂的秤盘质量不同__（选填“会”或“不会”）影响零刻度的位置。（3）定刻度时，小科和小思采用不同的方法：小科：先在秤盘上放1g的物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上1；然后在秤盘上放2小思：在秤盘上放20g你认为____的方法更合理，原因是____________________________________________________。（4）若秤砣上粘上了一块橡皮泥，那么使用该杆秤，测量结果将____（选填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。五、综合应用题（共2小题，第21题6分，第22题9分，共15分）21．[2024·南昌模拟]南昌某学校围绕“为学生终身发展奠基”而实施了“122N”学生核心素养培养体系。从四年级开始，利用课后延时开展跳绳活动，且学校成立的“花样跳绳队”在各种层次的比赛中屡获一等奖，已经成为南昌一张靓丽的名片。跳绳者妙妙同学的质量为40kg，直立站在水平地面准备时，每只脚与地面的接触面积为160cm2；妙妙同学跳绳时，其重心高度随时间变化的情况如图所示（跳绳的质量忽略不计），（1）求妙妙同学跳绳时，跳动一次克服自身的重力所做的功。（2）求妙妙同学在1min（3）从物理学角度分析，如何提高跳绳的成绩（写两点）。22．我国第三艘航空母舰下水（如图甲）。我国第三艘航空母舰被命名为“中国人民解放军海军福建舰”，它是我国完全自主设计建造的弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，满载排水量8万余吨。 甲 乙 丙 丁（1）现代的大型航母一般都采用分段建造，我国的模块化平板运输车可以运输长达上百米、宽达几十米、质量达数千吨的航母船体区段。该运输车的上千个车轮（如图乙）可以____（选填“增大”或“减小”）运输车对地面的压强。（2）龙门吊（如图丙）在船舶建造中作用巨大，我国的龙门吊技术世界领先。图丁为龙门吊的结构简化图，整机由支腿、水平均匀横梁AB、起重小车和滑轮组组成。起重小车安装在横梁上，通过电动机拉动滑轮组的钢丝绳提升货物。下表为该龙门吊的部分参数。①若龙门吊某次匀速提升900t的船体区段的机械效率为67.5%，该船体区段上升的速度为每分钟多少米？(g②起重小车对横梁AB的力的作用点可近似取为C点。当起重小车在AC=40m处匀速提升质量为900t的船体区段时，整机质量/t4228起重小车和滑轮组质量/t360满载质量/t900横梁AB长度/m160支腿高度/m76满载提升重物的总功率/kW1000提升速度/(m⋅min0～第九章机械和功综合素质评价限时:45分钟满分:70分一、选择题（共10小题，每小题2分，共20分。第1～8题每小题只有一个选项符合题目要求；第9～10题每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）1．[2024·北京朝阳区期末]手托两个鸡蛋匀速直线上升1mA.0.5J B.1J C.50J【答案】B2．【2024⋅A.体重 B.楼高 C.上楼时间 D.上楼步数【答案】D3．[2023·乐山]李青同学在实验操作考试中进行“探究杠杆平衡条件”的操作，完成杠杆调平后，给杠杆两侧挂上不同数量的钩码。已知每个钩码的重力相同，下列能让杠杆在水平方向平衡的是（）A. B.C. D.【答案】D4．[2024·潍坊期末]图示为举重运动员做挺举时的几个状态图，下列关于该运动员对杠铃做功情况的分析正确的是（） 发力 上拉 翻站 上挺 站立A.从发力到上拉的过程中不做功B.从上拉到翻站的过程中做功C.从翻站到上挺的过程中不做功D.举着杠铃稳定站立的过程中做功【答案】B5．[2023·宣城开学]如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（）A. B.C. D.【答案】D6．[2024·潍坊期末]如图所示，在杠杆OA上的B点悬挂一重物G，A端用细绳吊在小圆环E上，且细绳AE长等于圆弧CED的半径，此时杠杆恰好成水平状态，A点与圆弧CED的圆心重合，小圆环E从C点沿顺时针方向逐渐滑到D点的整个过程中，细绳AE对A端的作用力的大小（）（第6题）A.一直变大 B.一直变小C.先变大后变小 D.先变小后变大【答案】D7．一辆货车不小心陷进泥潭中，按如图所示的甲、乙两种方式均可将货车从泥潭中拉出。若将车匀速拉动相同距离，忽略绳和滑轮重及滑轮与轴间的摩擦，下列分析正确的是（）（第7题）A.甲方式可以省力 B.乙方式可以改变力的方向C.两种方式所做的总功相等 D.乙方式中机械效率较大【答案】C8．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中的实验装置如图，得到的数据如表所示，以下说法不正确的是（） 甲 乙实验次数123物重G/N336物体上升高度ℎ/m0.10.10.1绳端拉力F/N232.5绳端移动距离s/m0.30.2机械效率η/%505080A.通过表中数据可分析出实验1是用装置甲做的B.实验时，应竖直匀速直线拉动弹簧测力计C.表中空白处的绳端移动距离为0.2D.分析数据可得出结论：通过增加物重，可以提高滑轮组的机械效率【答案】C9．[2024·苏州高新区三模，多选]如图所示，是明代宋应星在《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为60N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m,OB长为0.6mA.向下拉绳放下空桶时桔槔为费力杠杆B.向下拉绳放下空桶时拉力为100C.向上拉绳提起装满水的桶时拉力为80D.要想一次提取更多的水，可以将悬挂点A向靠近O点方向移动【答案】AB【点拨】向下拉绳放下空桶时，B端的力为动力，A端的力为阻力，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A正确；根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得，杠杆B端受到的拉力FB=G石×OAOB=60N×1.210．[2024·深圳南山区二模改编,多选]如图甲所示，物体A在大小不变的水平拉力F的作用下，先后在粗糙程度不同的表面DE和HG上做直线运动，图乙为物体在DE、HG两段运动过程中路程和时间的关系图像。在DE段F所做的功为W1，功率为P1，物体A受到的摩擦力为f1；在HG段F所做的功为W2，功率为P2，物体A.W1>W2 B.F=f【答案】AD【点拨】由图乙可知，物体A在DE段移动了3m，用时6s，HG段移动了3m，用时3s，拉力F相同，移动的距离s相等，根据W=Fs可知，W1=W2，故A错误；由图乙可知，物体A在DE段做匀速直线运动，受力平衡，拉力等于摩擦力，即F=f1，故B正确；拉力F在DE段所做的功等于在HG段所做的功，由图乙知，HG段所用的时间比DE所用的时间少，根据P=Wt可知，拉力二、填空题（共5小题，每空1分，共14分）11．2024年4月10日，雪龙2号停靠山东青岛，标志着中国第40次南极科学考察任务圆满结束。雪龙2号是我国第一艘自主建造的极地科考破冰船，它能在极地1.5m厚冰环境中以5.4km/h的速度匀速破冰航行，假如此时受到的阻力为2×107N，则破冰10【答案】1.8×1012．“三尺之岸而虚车不能登也，百仞之山任负车登焉，何则？陵迟故也。”人们不能把空车举上三尺高的垂直堤岸，却能把有负荷的车推上百丈高山。这是因为登山路属于简单机械中的____，为了更加省力，应把登山路的坡度修得更__（选填“大”或“小”）一些。【答案】斜面；小13．[2024·惠州模拟]小毅利用如图甲所示的滑轮组，将不同的物体匀速提升1m，图乙为拉力做的功和克服物体重力做的功随物重变化的柱状图，不计绳重和摩擦。当物重为150N时，该滑轮组做的有用功为____J，机械效率为__%，动滑轮的重力为__（第13题）【答案】150；75；50【点拨】当物重为150N时，由图乙可得，小毅做的有用功即克服物体重力做的功为150J，拉力做的功W总=200J，滑轮组的机械效率η=14．[2023·淄博一模]我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插碓头（碓嘴冶铁为之，用醋滓合上），足踏其末而舂之”，如图甲所示。已知碓头重200N，图乙为脚用力向下踩时在某一位置的示意图，O点为支点，F2为阻力（大小为碓头重力），不计横木的重力和摩擦，此时舂属于____（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。若每次碓头上升的高度为0.5m，1min撞击谷粒30次，则1min克服碓头重力做的功为______（第14题）【答案】费力；3000；远离【点拨】由图可知，O是支点，从O点向阻力F2的作用线作垂线，可得阻力臂OB=L不计横木的重力和摩擦，1min内人克服碓头重力做的功W=nW015．[2024·武威模拟]小明参加农耕文化研学活动，看到如图甲所示的风扇车。查资料知，我国西汉时已有风扇车，它由车架、风扇（含摇杆）、喂料斗及出粮口等构成，主要用于清除谷物颗粒中的杂物及空瘪谷。 甲 乙（1）风扇中的摇杆和扇叶组成一个轮轴，它是一个____杠杆，若增大摇杆力臂L的长度，则完成同样工作将更____（前两空均选填“省力”或“费力”），请举出生活中使用轮轴模型的一个例子：__________________。（2）如图乙所示，变速自行车的牙盘与风扇车的风扇原理相似，牙盘有外牙盘A和内牙盘B。相同情况下，若要更省力，则链条应连在牙盘______（选填“A”或“B”）上。【答案】（1）费力；省力；扳手（合理即可）（2）B【解析】（1）【点拨】风扇中的摇杆和扇叶组成一个轮轴，动力作用在轴上费力、省距离，它相当于一个费力杠杆，根据杠杆平衡条件可知，若增大摇杆力臂L的长度，则完成同样工作将更省力；生活中的扳手也是轮轴。（2）根据杠杆平衡条件，当动力臂不变时，要想省力，在阻力不变的情况下，应减小阻力臂，牙盘B的轴半径更小，更省力。三、作图题（共2小题，每题2分，共4分）16．[2024·襄阳模拟]如图甲所示为高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触，图乙为输电线牵引装置的简化图，钢绳通过滑轮组悬挂多个相同的坠砣，使输电线绷直，请你在图乙中画出滑轮组的绕线方式。（第16题）【答案】如图所示（第16题）17．[2023·资阳改编]“不倒翁”是一种中国儿童玩具，最早记载出现于唐代。其特点是一经触动就会摇摆，并可在自身重力作用下恢复直立状态。图甲为一“不倒翁”静置于水平面的实物图，图乙为其受到拉力F后处于倾斜静止状态的简化示意图。C为“不倒翁”的重心，P为拉力F作用点，请在图乙中画出此时不倒翁所受的重力G、最小拉力F及其力臂L。（第17题）【答案】如图所示（第17题）四、实验探究题（共3小题，第18题4分，第19题6分，第20题7分，共17分）18．运用如图所示器材，物理小组同学探究使用机械是否省功。实验中保持重物缓慢上升，用弹簧测力计测量钩码的重力和手施加的拉力，记录钩码和绳子自由端的始、末位置。（1）此实验中，一般要求拉动弹簧测力计保持__________移动。（2）请补充表格中的数据：力/N移动距离/m力做的功/JG=ℎ=W1=F=s=①W2（3）分析表中数据，根据W1与W2【答案】（1）竖直匀速（2）0.4；0.6（3）克服摩擦力、绳子重力和动滑轮的重力也要做功19．在探究杠杆平衡条件的实验中： 甲 乙 丙 （1）将装置放在水平桌面上，静止时如图甲所示。为了使杠杆在水平位置平衡，应将螺母向__（选填“左”或“右”）调节。（2）实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表格。图乙是第3次杠杆平衡时的情景，此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为______，②为____。实验次数动力F1动力臂L1阻力F2阻力臂L212.50.220.25220.151.50.231.50.1①②（3）分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件：______________________。（4）某小组对实验过程交流、讨论后，按图丙所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法，并指出，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了__________。在测量拉力F的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力的力臂应为________（选填“OA”“OB”或“AB”）。【答案】（1）右（2）1；0.15（3）F（4）力的方向；OB20．[2024·西安碑林区模拟]杆秤（图甲）是我国古老的测量质量的工具，现在人们仍然在使用，杆秤是根据__________原理制成的。现有同学们动手制作量程为0～甲【制作步骤】①做秤体：选取一根筷子，A处固定悬挂上秤盘，B处系了一根细绳作为提纽；②标零线：将5g③定刻度：……【交流评价】（1）图甲中，杆秤有两个提纽，使用提纽______（选填“1”或“2”）时的量程更大。杠杆平衡【答案】2【点拨】杆秤利用了杠杆平衡原理，若物体的重力为G物，秤砣的重力为G砣，提纽到秤盘的距离为L1，且为G物的力臂，提纽到秤砣的距离为L2,且为G砣的力臂，由杠杆的平衡条件可知满足关系G物（2）步骤②标零线时秤杆出现左低右高现象，秤砣应往__侧移动，使秤杆在水平位置平衡；悬挂的秤盘质量不同__（选填“会”或“不会”）影响零刻度的位置。【答案】右；会【解析】秤杆出现左低右高现象，根据杠杆平衡条件，G物L1（3）定刻度时，小科和小思采用不同的方法：小科：先在秤盘上放1g的物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上1；然后在秤盘上放2小思：在秤盘上放20g你认为____的方法更合理，原因是____________________________________________________。【答案】小思；根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的【解析】根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的，所以定刻度时，小科的方法比较麻烦，而小思的方法比较简单，更合理。（4）若秤砣上粘上了一块橡皮泥，那么使用该杆秤，测量结果将____（选填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。【答案】偏小【解析】若秤砣上粘上了一块橡皮泥，秤砣的质量增大，根据G物L1=G五、综合应用题（共2小题，第21题6分，第22题9分，共1