北师大版八年级下册物理机械和功重要知识点练习卷附答案-学生版

这是一份北师大版八年级下册物理机械和功重要知识点练习卷附答案-学生版，共22页。
北师大版八年级下册物理机械和功重要重要知识点练习卷附答案
一、单选题（共14题；共28分）
1.如图是用羊角锤撬起钉子的示意图．为了撬起钉子，分别用四个力作用在锤柄的末端，其中最小的力是（　　）

A. F1                                         B. F2                                         C. F3                                         D. F4
2.利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（   ）

A. 70N                                   B. 100N                                   C. 105N                                   D. 110N
3.同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如图所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙 ， 不记滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则(    )

A. F甲＜F乙＜F丙                   B. F甲＞F乙＞F丙                  C. F甲＞F乙=F丙                   D. F甲=F乙＞F丙
4.如图所示滑轮分别在力F1、F2、F3的作用下匀速提升物体，这三个力的大小关系是(    )

A. F1＞F2＞F3                        B. F1＜F2＜F3                        C. F1＜F2=F3                        D. F1=F2=F3
5.如图用同一滑轮，沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1、F2、F3 ， 下列关系中正确的是（   ）

A. F1＞F2＞F3                       B. F1＜F2＜F3                       C. F2＞F1＞F3                       D. F2＜F1＜F3
6.在下列事例中，力对物体做功的是（   ）
A. 人提着水桶在水平面上匀速行走                         B. 小球在光滑的水平面上作匀速滚动
C. 人推汽车，汽车不动                                           D. 雨滴从高空中落下
7.如图所示的几种情景中，人对物体做了功的是（   ）
A. 踢出去的足球在草地上滚动          B. 学生背着书包在水平路面上行走
C. 女孩把一箱报刊搬起来            D. 司机推汽车汽车却纹丝不动
8.用20N的水平推力推着50N的购物小车，在水平地面前进10m，则推力和重力做的功分别是（　　）
A. 200J，500J                           B. 0J，500J                           C. 200J，0J                           D. 0J，0J
9.甲机械比乙机械的功率大，表示两机械在工作时（ ）

A. 甲做功多                           B. 甲更省力                           C. 甲做功快                           D. 甲用时少
10.下列单位中，不是功率单位的是（    ）
A. 焦/秒                               B. 瓦 ⋅ 秒                               C. 牛 ⋅ 米/秒                               D. 千瓦
11.如图所示,张伟同学通过长L=2m的斜面用平行于斜面F=200N的推力,将质量为30kg的物体在5s内匀速推到lm高的平台,(g取10N/kg)则（    ）

A. 推力对物体做功1000J
B. 物体克服重力做功300J
C. 推力做功的功率为40W
D. 重力做功的功率为120W
12.如图所示,物体重100N,用110N的拉力将物体在2s内匀速提升0.5m,则（    ）

A. 绳子自由端下降1m                                             B. 物体上升的速度是0.5ms
C. 拉力的功是50J                                                   D. 该装置的机械效率是90.9%
13.一个重为600牛的大人和一个重为400牛的小孩进行登楼比赛，他们同时从底层出发，结果小孩比大人先到达六楼，那么（   ）
A. 大人做功一定多             B. 小孩做功一定多               C. 大人功率一定大             D. 小孩功率一定大
14.用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A，使物体A在4s内匀速前进了4m，物体A受到地面的摩擦力f＝300N，所用拉力F＝120N，忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法中正确的是（   ）

A. 绳子自由端在4s内移动了8m                               B. 物体A重力做功的功率为1000W
C. 物体A克服摩擦力做的功为480J                          D. 滑轮组的机械效率约为83.3%
二、填空题（共1题；共2分）
15.如图所示，小聪用滑轮组拉动水平地面上重为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，滑轮组的机械效率为________。

三、计算题（共15题；共205分）
16.如图所示的杠杆，在水平位置上处于平衡状态，杠杆重不计 . 物体A重80N，AO＝0.8m，BO＝0.4m , 求物体B受到的重力？

17.一辆轿车在水平路面上匀速直线行驶，轿车上的速度表如图所示。

求：
（1）轿车行驶的速度是多少米/秒？
（2）在2min内轿车行驶的路程是多少千米？
（3）若轿车发动机提供的牵引力为F＝1600N，则轿车通过上述路程牵引力做的功为多少焦？






18.一台拖拉机，它以20千瓦的功率匀速耕地，速度为7.2km/h．求：

（1）这台拖拉机耕地时的牵引力，（2）这台拖拉机每小时所做的功．






19.我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600如图所示，该飞机蓄满水后总质量53.5t。为检测飞机性能，先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。在灭火测试中：飞机盘悬在火场上方150m处，将所蓄水分次投下，每次投水200kg，用时20s到达地面。在水面滑行测试中：飞机在水平面上以10m/s的速度沿直线匀速滑行了60s，若飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5×106W．（g＝10N/kg）求

（1）飞机蓄满水时总的重力为多少；
（2）每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率；
（3）飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力。


20.如图所示，斜面长s=8m，高h=3m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重力为G=100N的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时t=10s。求：

（1）有用功W有；
（2）拉力做功的功率 P ；
（3）物体受到的摩擦力 f ；
（4）该斜面的机械效率h 。






21.如图是用动滑轮提升货物A的示意图。在竖直向上的拉力F的作用下，使重450N的货物A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m。在这个过程中，拉力F做的功为5000J．求：

（1）有用功W有；
（2）拉力F的功率P；
（3）动滑轮的机械效率η。








22.如图所示，滑轮组在竖直向上的拉力F＝50N作用下，将重为120N的物体匀速提起，在10s时间内绳子自由端移动的距离为s＝3m．

（1）计算物体上升的速度；
（2）计算滑轮组提升该重物时的机械效率；
（3）若克服绳重和摩擦做的额外功为10J，求动滑轮的重．






23.如图所示，物体重1800N，动滑轮重30N，绳重和摩擦不计。在拉力
F的作用下，物体正以0.1m/s的速度匀速上升。求：
（1）拉力做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率。










24.如图所示，斜面长5m，高3m，小明用绳子沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为240N，绳重不计。求：

（1）小明做的有用功；
（2）斜面的机械效率。
（3）木块与斜面间的摩擦力。







25.如图所示滑轮组，绳重和摩擦均不计，物体重30N，绳端拉力F为12N。在F的作用下物体以10cm/s的速度匀速上升0.5min。求：

（1）动滑轮重G动；
（2）拉力F所做的功；
（3）拉力F做功的功率；
（4）该滑轮组的机械效率。









26.搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N，不计绳重及摩擦。求：

（1）工人做的有用功
（2）工人做的额外功；
（3）滑轮组的机械效率；
（4）动滑轮的重。






27.如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G＝9×104N的货物A沿斜面向上匀速运动。货物A的速度为v＝2m/s，经过t＝10s，货物A竖直升高h＝10m。已知汽车对绳的拉力F的功率P＝120kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：

（1）t时间内汽车对绳的拉力所做的功；
（2）汽车对绳的拉力大小；
（3）斜面的机械效率。




28.如图所示，在拉力 F 作用下，物体 A 在水平桌面上以速度向右匀速运动，绳子自由端 5s 内移动了 6m ．已知 A 的重力为 200N ，桌面对 A 的摩擦力为 600N ，机械效率为 80% （滑轮及绳重不计）．求：

（1）使用滑轮组做的有用功和总功分别为多少．
（2）拉力的功率为多少．

29.在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30s时间，将水平路面上质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是5m/s，绳子自由端的拉力F是500N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍。求：

（1）拉力F在30s内所做的功；
（2）整个装置的机械效率。





30.如图所示，斜面高为2m，小兵同学用绳子在1min内将重为450N的木箱沿斜面由底端匀速拉到顶端，物体沿斜面移动了4 m，拉力大小为300N，绳重不计。求：

（1）小兵对木箱做的有用功；
（2）拉力做的功；
（3）斜面的机械效率；
（4）拉力做功的功率。





四、作图题（共5题；共25分）
31.如图所示，轻质杠杆OA能绕O点转动，请在杠杆中的A端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图（要求保留作图痕迹）。

32.如图所示，请画出作用在杠杆B端上最小的动力F1和阻力F2的力臂l2。

33.画出图中动力F1的力臂L1.
34.请在图中画出滑轮最省力的绕法．

35.按要求给滑轮组绕线.（G为物体重，不考虑摩擦及动滑轮、绳子的重力）

41.如图所示，重为1140N的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×103cm2 ． 工人师傅用600N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2m/s．（不计摩擦及绳重）求：

（1）滑轮组的机械效率；
（2）工人师傅拉绳的功率；
（3）体重为450N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大？











42.某工人用如图所示的装置把一重为1200N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10秒，已知斜面长6m、高2m，此装置的机械效率为80%（滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计）．求：


（1）拉力F；

（2）拉力F做功的功率；

（3）箱子和斜面间的摩擦力．




43.一根金属棒AB置于水平地面上，今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起，如图甲所示，在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示，请根据图象解答下列问题．


（1）该金属棒的长度l=________ m

（2）在B端拉起的过程中，当x1=0.6m时，测力计的示数为F1=________ N；当x2=1.6m时，测力计的示数F2=________ N

（3）求金属棒的重心到A端的距离d


44.如图甲所示是大刚同学两手做俯卧撑时的示意图，他的身体可视为杠杆，如图乙所示，O点为支点，A点为重心，A点为重心，已知每只手所受的支持力大小为200N，求：

（1）若每只手掌与水平地面的接触面积为100cm2 ， 计算手掌对地面的压强；
（2）该同学的质量．



45.身高1.7米，质量为50千克的小明同学做俯卧撑运动，此时将他视为一个杠杆如图所示，他的重心在A点，则：

（1）他的重力为多少牛？
（2）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要多大？

答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 A
2.【答案】 C
3.【答案】B
4.【答案】 B
5.【答案】 D
6.【答案】D
7.【答案】 C
8.【答案】 C
9.【答案】 C
10.【答案】 B
11.【答案】B
12.【答案】D
13.【答案】A
14.【答案】 D
二、填空题
15.【答案】 300；75%
三、计算题
16.【答案】160N
17.【答案】 （1）根据仪表盘，轿车的速度为90km/h=25m/s.
（2）2分钟行驶的路程为s=vt=25m/s×2×60s=3000m=3km
（3）发电机做的功为：W=Fs=1600N×3000m=4800000J
18.【答案】 解：（1）由P=Fv得：F=Pv=2×104W2m/s=104N；（2）W=Pt=2×104W×3600s=7.2×107J答：这台拖拉机耕地时的牵引力是104N，这台拖拉机每小时所做的功7.2×107J
19.【答案】 （1）飞机蓄满水时总的重力：G总＝m总g＝53.5×103kg×10N/kg＝5.35×105N；
答：飞机蓄满水时总的重力为5.35×105N

（2）每次投水的质量m水＝200kg，下落的高度h＝150m，下落时间t＝20s，则每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率：P水＝ W水t ＝ G水ℎt ＝ m水gℎt ＝ 200kg×10N/kg×150m20s ＝1.5×104W；
答：每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率为1.5×104W

（3）飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机的速度v＝10m/s，飞机发动机牵引力的总功率P＝2.5×106W，由P＝ Wt ＝ Fst ＝Fv可得，飞机所受的牵引力：F＝ Pv ＝ 2.5×106W10m/s ＝2.5×105N。
答：飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力为2.5×105N
20.【答案】 （1）有用功为W有=Gh=100N×3m=300J
答：有用功为 300J；

（2）解：拉力所做的功为W总=Fs=50N×8m=400J
拉力的功率为 P=W总t=400J10s=40W
答：拉力的功率为 40W；

（3）解：额外功为W额=W总−W有=400J−300J=100J
由W额=fs得：
物体受到的摩擦力 f=W额s=100J8m=12.5N
答：物体受到的摩擦力 12.5N；

（4）解：斜面的机械效率为 η=W有W总=300J400J=75%
答：斜面的机械效率为 75%．
21.【答案】 （1）解：有用功：W有=Gh=450N×10m=4500J
（2）解：已知拉力F做的功为5000J，即W总=5000J，
拉力做功的功率：P= W总t = 5000J50s =100W

（3）解：动滑轮的机械效率：η= W有W总 = 4500J5000J ×100%=90%

22.【答案】 （1）解：物体上升的高度为1m
上升速度v物＝ ℎt ＝ 1m10s ＝0.1m/s

（2）解：W总＝Fs＝50N×3m＝150J
有用功W有用＝Gh＝120N×1m＝120J
总
 
机械效率 η=W有用W总=120J150J=80%
（3）解：全部的额外功W额＝W总－W有用＝150J－120J＝30J
克服动滑轮重的额外功W动＝30J－10J＝20J
动滑轮的重G动＝ Wℎ=20J1m=20N
23.【答案】解：（1）绳重和摩擦不计时，
拉力：
绳子自由端移动的速度：
v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s，
拉力做功的功率：
P=Fv=610N×0.3m/s=183W；
（2）滑轮组的机械效率：
24.【答案】 （1）解：W有用＝Gh＝300N×3m＝900J
答：小明做的有用功是900J

（2）解：η＝ W有用W总 ×100%＝ GℎFL ×100%＝ 900J1200J ×100%＝75%
答：斜面的机械效率75%

（3）解：W额外＝W总﹣W有用＝1200J﹣900J＝300J
f＝ W额外L ＝ 300J5m ＝60N
答：木块与斜面间的摩擦力是60N。
25.【答案】 （1）由图可知，滑轮组有3股绳子，则动滑轮重力G动=3×12N-30N=6N

（2）物体移动的距离h=10cm/s×30s=300cm=3m，
绳子拉长的长度s=3×3m=9m，
拉力做的功W总=Fs=12N×9m=108J

（3）拉力的功率P=Wt=108J30s=3.6W

（4）有用功W有=Gh=30N×3m=90J，
机械效率η=90J108J×100%=83.3%

26.【答案】 （1）解：W有=Gh
=120N×3m =360J

（2）解：W总=Fs
=50N×3×3m
=450J
W额=W总-W有
=450J-360J  =90J

（3）解：滑轮组的机械效率
η＝
= =80%

（4）解：动滑轮的重G动＝nF－G物
＝3×50 N－120 N＝30 N。
或由W额=G动h得
G动= W额/h=90J/3m=30N
27.【答案】 （1）解：由P＝ Wt 可得t时间内汽车对绳的拉力所做的功：
W＝Pt＝1.2×105W×10s＝1.2×106J
答：t时间内汽车对绳的拉力所做的功为1.2×106J。

（2）解：10s内货物移动的距离：s物＝vt＝2m/s×10s＝20m，
由图知，n＝3，拉力端移动距离：s＝3s物＝3×20m＝60m，
由W＝Fs可得汽车对绳的拉力大小：
F＝ WS ＝ 1.2×106J60m ＝20000N
答：汽车对绳的拉力大小为20000N。

（3）解：不计绳、滑轮的质量和摩擦，滑轮组对重物的拉力：
F拉＝3F＝3×20000N＝60000N，
斜面的机械效率：
η＝ W有用W总 ＝ GℎF拉s物 ＝ 9×104N×10m60000N×20m ×100%＝75%
答：斜面的机械效率为75%。
28.【答案】 （1）解:有用功：W有＝fs＝600N×6m＝3600J；由η＝ W有用W总 . 可得,W总＝ W有用η＝3600J80% ＝4500J
（2）解:则拉力的功率：P＝ W总t＝4500J5s ＝900W.
29.【答案】 （1）解：由v= st 可得故障车在30s内通过的路程：
s车=v车t=5m/s×30s=150m，
由图知，n=3，拉力端移动距离：
s=3s车=3×150m=450m，
拉力F在30s内所做的功：
W总=Fs=500N×450m=2.25×105J
答：拉力F在30s内所做的功为2.25×105J。

（2）解：地面对故障车的摩擦力：
f=0.08G=0.08mg=0.08×1500kg×10N/kg=1200N；
滑轮组克服故障车摩擦力做的有用功：
W有用=fs车=1200N×150m=1.8×105J，
整个装置的机械效率：
η= W有用W总 = 1.8×105J2.25×105J ×100%=80%
答：整个装置的机械效率为80%。
30.【答案】 （1）解：由W=Gh可知，小兵对木箱做的有用功是：W有用=Gh=450N×2m=900J
（2）解：由W=Fs可知，拉力做的功是：W =Fs=300N×4m=1200J
（3）解：斜面的机械效率是：η= W有W=900J1200J=75%
（4）解：由 P=Wt 知道，拉力做功的功率： P=Wt=1200J1min=1200J60s=20W
四、作图题
31.【答案】解:如图所示:

32.【答案】 解：如图所示：

33.【答案】解：如图所示：

34.【答案】解:如图所示:

35.【答案】
五、实验探究题
36.【答案】 （1）是
（2）右
（3）1.5；变大
（4）使实验结论更具有普遍性，避免实验结论的偶然性
37.【答案】 （1）左；水平；杠杆重力
（2）3；不合理；一次实验具有偶然性
（3）变大；拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大
六、综合题
38.【答案】 （1）【解答】解：以下面动滑轮为研究对象可得，F1的大小：

F1=12（G物+G动）=12×（500N+20N）=260N，
以上面动滑轮为研究对象，F2的大小：
F2=12（F1+G动）=12×（260N+20N）=140N，
因小明受向左的绳子拉力F2和地面的摩擦力f而处于静止状态，
所以，f=F2=140N；

（2）以下面动滑轮为研究对象，则F1段绳子运动的距离：

s1=2h=2×1.5m=3m，
以上面动滑轮为研究对象，则F2段绳子运动的距离：
s2=2s1=2×3m=6m，
小明做功的功率：
P=Wt=F2st=140N×6m10s=84W；

（3）滑轮组的机械效率：

η=×100%=×100%=500N×1.5m140N×6m×100%≈89.3%．
39.【答案】 （1）解：由于火车在平直轨道上匀速行驶，阻力和牵引力是一对平衡力，则F牵=f=9×103N；
答：火车的牵引力是9×103N；

（2）火车的速度v=180km/h=50m/s；
火车在水平方向移动的距离：s=vt=50m/s×60s=3×103m；
牵引力做的功为：W牵=F牵s=9×103N×3×103m=2.7×107J；
牵引力的功率为：P=W牵/t=2.7×107J/60s=4.5×105W。
答：火车的牵引力做的功为2.7×107J；牵引力的功率为4.5×105W。

40.【答案】 （1）解：物体在水平地面上匀速运动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，
则A处拉力：
F=f=4.5N

（2）解：正方体物体对地面的压力：
F压=G=30N，
受力面积：
S=L2=（10cm）2=100cm2=0.01m2 ，
对地面的压强：
p= FS = 30N0.01m2 =3000Pa

（3）解：由v= st 可得，绳端移动的距离：
s绳=vt=0.5m/s×4s=2m，
由图可知，n=2，
由s绳=ns物可得，物体运动的距离：
s物= s绳n = 2m2 =1m，
则A处拉力所做的功：
W=Fs物=4.5N×1m=4.5J
41.【答案】 （1）解：因为有2段绳子拉物体，所以s=2h，
滑轮组的机械效率：
η= W有用W总 = GℎFs = GℎF2ℎ = G2F = 1140N2×600N ×100%=95%

（2）解：拉力端移动的速度：v拉=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s，
工人师傅拉绳的功率：
P= Wt = Fst =Fv=600N×0.4m/s=240W

（3）解：不计摩擦及绳重，F= 12 （G+G动），
所以动滑轮重：G动=2F﹣G=2×600N﹣1140N=60N，
小明拉绳子时的最大拉力等于其重力，F′=G人=450N，
由于F′= 12 （F拉+G动），
所以动滑轮对物体的最大拉力：F拉=2F′﹣G动=2×450N﹣60N=840N，
物体对地面的最小压力：F压=F支=G﹣F拉=1140N﹣840N=300N，
物体对地面的最小压强：
p= F压S = 300N0.15m2 =2000Pa
42.【答案】 （1）【解答】解：

由图可知滑轮装置是一个动滑轮，
绳端移动的距离：s′=2s=2×6m=12m；
有用功：W有用=Gh=1200N×2m=2400J；
根据η==可得，
所以F==2400J80%×12m=250N．

（2）拉力做的功：W总=Fs′=250N×12m=3000J，

拉力的功率：P==3000J10s=300W；

（3）因为W总=W有用+W额

所以克服摩擦力做的额外功：
W额=W总﹣W有用=3000J﹣2400J=600J，
根据W=fs可得，
摩擦力f==600J6m=100N．
43.【答案】 （1）1.2


（2）3

；5


（3）解：由杠杆平衡条件得，

重心到A端的距离d=3N×1.2m5N=0.72m．
答：金属棒的重心到A端的距离d为0.72m
44.【答案】 （1）解：每只手所受的支持力大小为200N，
则该同学所受支持力为F=2×200N=400N，
因为支持力与压力是一对相互作用力，
所以该同学对地面的压力为：
F压=F=400N，
手掌对地面的压强：
p= F压S = 400N2×100×10−4m2 =2×104Pa

（2）解：由杠杆平衡条件：F×L1=G×L2 ， 即400N×1.5m=G×1m，
解得该同学的重力：G=600N，
则该同学的质量：
m= Gg = 600N10N/kg =60kg
45.【答案】 （1）解：小明的体重：
G=mg=50kg×9.8N/kg=490N

（2）解：由图可知，动力臂L1=0.9m+0.6m=1.5m，阻力臂L2=0.9m，
阻力等于重力，即F2=G=490N，
由杠杆平衡条件可得：F1L1=F2L2 ，
即：F1×1.5m=490N×0.9m，解得F1=294N，即地面对手的作用力至少要294N