2022年魯科版（五四制）八年級物理下冊第九章簡單機械 功解析試題

魯科版（五四制）八年級物理下冊第九章簡單機械功必考點解析

考試時間：90分鐘；命題人：物理教研組

考生注意：

1、本卷分第I卷（選擇題）和第H卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘

2、答卷前，考生務必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上

3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內(nèi)相應的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新

的答案；不準使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。

第I卷（選擇題30分）

一、單選題（10小題，每小題3分，共計30分）

1、如圖所示，杠桿OAB可繞支點0自由轉動，動力F作用在杠桿B端且始終與杠桿垂直，將杠桿緩

慢地由傾斜位置①拉至水平位置②的過程中（）

A.F不變，杠桿是省力杠桿B.F變大，杠桿是省力杠桿

C.F不變，杠桿是費力杠桿D.F變大，杠桿是費力杠桿

2、用圖所示動滑輪勻速提升重為30N的物體所用拉力F為20N,將重物提升10m所用的時間為2s,

此過程中下列說法正確的是（）

A.重物上升的速度是lOm/sB.所做的有用功是600J

C.拉力的功率是100WD.滑輪組的機械效率是75%

3、如圖甲所示，用動滑輪將正方體物塊從裝有水的容器底部緩慢勻速提起，拉力F隨提升高度h變

化的關系如圖乙所示。物塊完全離開水面后，動滑輪的機械效率為87.5%,繩重和摩擦忽略不計，下

列選項正確的是（）

A.物塊的邊長為0.6m

B.動滑輪重為300N

C.提升物塊完全離開水面前，動滑輪的機械效率大于87.5%

D.將物塊提升至上表面與水面相平的過程中拉力F做的功為1650J

4、水平路面上有一個重500N的小車，小明用100N的水平推力推著小車勻速向前移動了5m,所用時

間為10s,關于這個過程，下列說法正確的是（）

A.推力對車做功100JB.推力對車做功的功率是50W

C.重力對車做功500JD.重力對車做功的功率是250W

5、如圖所示，在拉力F作用下，一個重600N的物體以0.lm/s的速度沿水平地面向右勻速直線運動

了10s。已知滑輪組的機械效率為80%,在此過程中拉力F做了150J的功。則下列關于拉力F、物體

所受滑動摩擦力f的說法中，正確的是（）

--1

/”t-—、

A.F=150NB.F=60NC.f=120ND.f=480N

6、如圖所示，起重機的機械效率、功率與其對外做功多少的關系是（)

A.機械效率越高，做功一定越快

B.做功越多，機械效率一定越高

C.功率越大的機器做功一定越多

D.做功越快的機器，功率一定越大

7、分別用如圖所示的兩個滑輪組，將同一物體提升到相同高度.若物體受到的重力為100N,動滑輪

的重力為10N.把物體勻速提升1m的過程中，（不計繩重和摩擦）下列說法正確的是（）

A.甲、乙兩滑輪組所做的有用功都是100J

B.甲滑輪組所做的有用功為200J,乙滑輪組所做的有用功為300J

C.甲、乙滑輪組中繩子的自由端的拉力相等

D.甲和乙兩滑輪組的機械效率不相等

8、關于功、功率機械效率，下列說法中正確的是（）

A.機械效率高的機器做功一定多B.機械效率高的機器做功一定快

C.功率大的機器做功一定快D.功率大的機器做功一定多

9、如圖所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、質量不同（mMm。）的兩個木塊，分別在水平

推力3和F?的作用下，相同時間t內(nèi)做勻速直線運動經(jīng)過相同的距離s,推力所做的功為M和W2,

功率為R和巳，則下列關系式正確的是（）

A.FI>F2B.F.=F2C.P,>P2D.W,<W2

10、如圖所示，用滑輪組提升重900N的物體，使它在10s內(nèi)勻速上升1m.已知所用的拉力F為

400N.則在提升重物的過程中（不計繩重和摩擦），下列說法正確的是

A.拉力做功的功率為90W

B.拉力在這10s內(nèi)做的功為400J

C.動滑輪的重力為300N

D.若用該滑輪組勻速提升更重的物體時，則繩子拉力會變大，但機械效率不變

第n卷（非選擇題70分）

二、填空題（5小題，每小題4分，共計20分）

1、按要求完成下列作圖題。

（1）如圖甲所示，重5N的小球漂浮在水面上，請畫出小球所受浮力的示意圖;

甲

（2）如圖乙所示，（）點為杠桿的支點，請畫出力F的力臂，并用字母L表示。

乙

2、如圖所示，輕質杠桿0A可繞0點無摩擦轉動，B點處施加一個豎直向上的力F=30N,杠桿在水平

位置平衡，且OB：AB=2：1,則A點處所掛物體的重力為G=N,它是杠桿。（選填

“省力”或“費力”或“等臂”）

B

3、如圖所示，用3、F,分別沿光滑斜面AB、AC勻速拉動兩個完全相同的物體，已知AB=2m,

AC=3mo若拉力FF12N,則拉力F?=

77777777777777777777777777777777777777777

4、如圖所示，杠桿水平平衡。杠桿可在豎直平面內(nèi)繞固定點0自由轉動，杠桿上相鄰刻線間的距離

相等。使用的每個鉤碼質量均為50g,若在杠桿上的B點懸掛2個鉤碼，為使杠桿保持水平平衡狀

態(tài)，應該在A點懸掛.個鉤碼。

A40rlB

*II11\【I?I港

5、某同學質量是40kg,在體育中考“Imin跳繩”測試中，她每次起跳的高度約5cm,測試成績是

150次，Imin內(nèi)該同學克服自己重力做的功約為J,平均功率約為肌(g=10

N/kg)

三、計算題(5小題，每小題8分，共計40分)

1、多年前，馬來西亞航空公司的MH370次航班發(fā)生了失聯(lián)事件，我國派出多艘艦船進行搜救。其中

一艘船的排水量為5000t,海水的密度是l.OXIO'kg/m"請解答下列問題：

(1)滿載時，該船受到的浮力是多少？

(2)該船用聲吶搜尋到水下2000m處有一疑似失聯(lián)客機的物體，該物體受到海水的壓強是多少？

(3)在某次執(zhí)行搜尋任務時，該船以18km/h勻速行駛5h,受到的動力為l.ZXlO'N,則該船在

5h內(nèi)動力做的功是多少？

2、2019年12月17日，中國首艘國產(chǎn)航空母艦山東艦正式入列，標志著中國海軍正式進入雙航母時

代，是我國國防力量的重大突破。如圖是山東艦部分技術參數(shù)及殲-15艦載戰(zhàn)斗機飛行時所受阻力

的大小與速度的關系。

速度V(m/s)100200300400500

阻力f(N)0.3X1011.2X1012.7X1014.8X1047.5X104

(g取lON/kg,海水密度取l.OXIOlg/mb請解答下列問題:

(1)山東艦設計滿載排水量約5萬噸，那么它滿載時受到的浮力是多少？

(2)水面下5m處海水產(chǎn)生的壓強是多少？

(3)一位質量為60kg的殲-15艦載機飛行員來到航母的水平甲板上，若雙腳與甲板的接觸面積

是0.04m:則他雙腳站立時對甲板的壓強是多少？

(4)當飛機以300m/s的速度勻速巡航時，飛機發(fā)動機的輸出功率為多少千瓦？

3、如圖所示，工人用沿斜面向上、大小為500N的推力，將重800N的貨物從A點勻速推至B點；再

用100N的水平推力使其沿水平臺面勻速運動到C點。已知AB長3m,BC長1.2m,距地面高1.5m.

(1)貨物從A點勻速推至C點過程中，克服貨物重力做的功為多少？

(2)斜面的機械效率為多少？

(3)貨物從A點勻速推至C點過程中，克服貨物摩擦力做的功為多少？

4、如圖所示是用滑輪組將一個沉在水中，質量為10kg,體積為5dm3的實心物體吊起的過程。物體沒

有露出水面前，5s內(nèi)被勻速吊起1m,已知此時繩子拉力為F=20N,求：(g取10N/kg)

F

(i)水對容器底部的壓強;

(2)物體受到的浮力；

(3)滑輪組的機械效率(結果精確到0.1%)。

5、小剛沿著斜坡進行晨跑，已知小剛體重為500N,他用50s的時間跑完長為200m、高為10m的斜

坡，這過程中，求：

(1)小剛的平均速度為多少？

(2)小剛克服重力做的功為多少？

(3)小剛克服重力做功的功率為多少？

四、實驗探究(1小題，每小題10分，共計10分)

1、為了探究滑輪在不同工作情況時的使用特點，某小組同學利用不同的滑輪將重為20牛的物體勻速

提起，滑輪的工作情況和實驗數(shù)據(jù)如下表所示。

實驗序號123456789

動滑輪定滑輪

滑輪工作情況￥￥p&

滑輪重力

234333222

(牛)

拉力（牛）1111.51212?13202020

①分析比較實驗序號可得出的初步結論是：使用定滑輪勻速提升重物時，不能改變

力的大小，可以改變用力方向；

②分析比較實驗序號1、2和3可得出的初步結論是：利用動滑輪勻速提升相同的重物

時，;

③分析比較實驗序號2、4和6可得初步結

論：；

④依據(jù)第③小問的結論可推斷實驗序號5中拉力大小的范圍為牛。

-參考答案-

一、單選題

1、【答案】B

【解析】【解答】由圖可知，動力臂大于阻力臂，所以，為省力杠桿；將杠桿緩慢地由最初位置拉到

水平位置時，動力臂不變，阻力不變，阻力臂變大，根據(jù)杠桿平衡條件FL=FL可知，動力逐漸變

大。B符合題意；ACD不符合題意。

故答案為：Bo

【分析】杠桿平衡時，當阻力臂變大時，若動力臂不變，動力變大；若動力臂大于阻力臂，是省力杠

桿。

2、【答案】D

【解析】【解答】A.由速度的計算公式可得，重物上升的速度為u=9=^=&l=5m/s

tt2s

A不符合題意；

B.繩自由端移動距離為s=nh=2X10cm=20cm

根據(jù)有用功的計算公式可得，其所做的有用功為Wff=Gh=30NX10m=300J

B不符合題意;

C.由總功的計算公式可得，拉力做的總功為WMFSUZONX20m=400J

根據(jù)功率的計算公式可得，其功率為幾="=絲叫=200\￥

“t2s

C不符合題意；

W3O0J

D.由機械效率的計算公式可得，機械效率為〃=WX100%=77I;X100%=75%

W&400J

D符合題意。

故答案為：D。

【分析】根據(jù)物體的重力和高度的乘積計算有用功，拉力和繩子拉長的距離的乘積計算總功，利用有

用功和總功的比值計算機械效率；功和時間的比值計算功率。

3、【答案】D

【解析】【解答】A.由圖，0.6m開始出水，l.ini完全出水，所以物塊邊長為0.5m,A不符合題意；

B.物塊完全離開水面后，拉力2000N,動滑輪的機械效率為

?7=—S-xlOO%=—xlOO%=-^-xlOO%=—xlOO%=——--x100%=87.5%

%FsF-2hIF2x2000N

解得G=3500N,動滑輪重為G)=2F-G=2X2000N-3500N=500N

B不符合題意；

C.提升物塊完全離開水面前，因為存在浮力，所以對物體的實際拉力小于重力，所以機械效率小于

87.5%,C不符合題意；

D.將物塊提升至上表面與水面相平的過程中拉力F做的功為W=2Fh=2X1375NX0.6m=1650J

D符合題意。

故答案為：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動的距離即可，即1丫=尸5。

4、【答案】B

【解析】【解答】A.推力對車做的功1^^$=10(^*5m=500J

A不符合題意；

W500J

B.推力對車做功的功率P=—=——=50W

t10s

B符合題意；

C.小車沒有在重力方向上移動距離，由“^^可知，距離為0,故不做功，即重力對車做功為0,C

不符合題意；

D.因為重力對車沒有做功，做功為0,故重力對車做功的功率為0,D不符合題意。

故答案為：B。

【分析】做功的兩個必要因素為：作用在物體上的力和物體在力的方向上移動的距離，據(jù)此分析重

W

力做的功，進而得出重力做功的功率。根據(jù)W=Fs得出推力對車做的功，根據(jù)P=7得出推力對車

做功的功率。

5、【答案】C

【解析】【解答】AB.由題圖知，n=3,繩子自由端移動的距離s=3s物=3v物t=3X0.Im/sX10s=

3m

4-r田4上150J_.

由W.3=Fs可得拉力F=——-------=50N

s3m

AB不符合題意；

得物體與地面間的滑動摩擦力f=3nF=3X80%X50N=120N

C符合題意，D不符合題意。

故答案為：C?

【分析1根據(jù)拉力做功多少和距離的比值計算拉力的大??；利用有用功和總功的比值計算機械效率,

可以計算物體受到的力。

6、【答案】D

【解析】【解答】A.機械效率反映的是機械做的有用功占總功的百分比，機械效率越高，其有用功與

總功的比值越大，做功不一定快，A不符合題意；

B.選項中只說明做功越多，但沒有說明有用功的占比多，所以機械效率不一定高，B不符合題意；

C.功率大的機器做功快，即在單位時間內(nèi)完成的功多，但選項中沒有說明做功時間的多少，C不符

合題意；

D.功率是表示做功快慢的物理量，做功越快的機器，則功率越大，D符合題意。

故答案為：D。

【分析1功率是描述物體做功快慢的物理量，物體功率越大，做功越快，但不見得做功多。

7、【答案】A

【解析】【解答】AB、甲乙兩滑輪組所提的重物相同、上升的高度相同，則兩滑輪組所做的有用功相

同，BPWw=Gh=100NXlm=100J,A符合題意、B不符合題意;

C、由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)n甲=2,n乙=3,因為動滑輪的個數(shù)和重力以及物體的重力相同，

根據(jù)尸=’（G+G動）可知，兩滑輪組繩子自由端的拉力不相等，C不符合題意；

n

D、不計繩重和摩擦時，滑輪組的額外功是由克服動滑輪重力所做的功，根據(jù)W=Gh可知，動滑輪重和

上升高度相同時，兩者的額外功相等，由W諭可得，兩滑輪組的總功相同，有用功和總功的比

值等于機械效率，故兩滑輪組的機械效率相等，D不符合題意.

故答案為：A.

【分析】根據(jù)W=Gh求出所做的有用功；根據(jù)F=F=1（G+G動）比較兩繩子拉力的大小關系。

不計繩重和摩擦時，滑輪組的額外功是由克服動滑輪重力所做的功，再根據(jù)W總川,有+W*和機械效率公

式分析兩滑輪組機械效率之間的關系。

8、【答案】C

【解析】【解答】A、有用功與總功的比值叫機械效率，則機械效率與做功的多少無關，故A錯誤；

B、機械效率與機械功率大小沒有直接關系，故B錯誤;

C、功率反映做功的快慢，功率大則做功快，故C正確；

D、功率是描述物體做功快慢的物理量，功率大的機器做功一定快，但做功不一定多，故D錯誤；

故答案為：C

【分析】功率是表示物體做功快慢的物理量，它等于單位時間內(nèi)做功的多少；機械效率是指有用功和

總功的比值，與功率無關。

9、【答案】D

【解析】【解答】AB.因為叫〈隊

所以GP<GQ

則Q物體對接觸面的壓力較大；表面粗糙程度相同，摩擦力的大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有

關，所以fl<f2

因為勻速直線運動，所以推力等于摩擦力，則

AB不符合題意；

CD.相同時間t內(nèi)做勻速直線運動經(jīng)過相同的距離s,因為R<Fz

所以由W=Fs可知Wt<W2

W

由P=~可知「'VP，

D符合題意，C不符合題意。

故答案為：D。

【分析】接觸面的粗糙程度相同，壓力越大，滑動摩擦力越大；物體勻速直線運動時受到平衡力，二

力平衡時，力的大小相等；根據(jù)力和距離的乘積計算做功多少；功和時間的比值計算功率大小。

10、【答案】C

【解析】【解答】AB.當不計繩重和摩擦時，克服物重和動滑輪重力所做的功為總功，故在10s內(nèi)拉力

做的總功是：W,e=Fs=400NX3m=1200J,拉力F的功率是：2=陛=坦8=120W,AB不符合

t10s

題意;

C.由圖知道，承擔物重的繩子的股數(shù)是：n=3,故拉力是尸=；（G+G動），代入數(shù)據(jù)解得G動

=300N,C符合題意;

.一%.Gh1

D.不計繩重和摩擦，由'（G+G,力）/?一］+曳知道，如果提起更重的物體，則滑輪組的機

械效率變大，D不符合題意.

故答案為：C

【分析】根據(jù)滑輪組繩子的拉力和距離的乘積計算功的大小，功和時間的比值計算功率；根據(jù)物體的

重力和動滑輪重力，結合繩子股數(shù)可以計算繩子的拉力;動滑輪的重力一定時，物體的重力越大，滑

輪組的機械效率越高。

二、填空題

1F=5N

Lz>

⑵

【解析】【解答】（1）小球所受浮力的方向是豎直向上的，從重心開始豎直向上畫一條帶箭頭的線段

表示出浮力，并標出F,大小為5N,如下圖所示

小F=5N

（2）過支點，做動力F的垂線段，即可得到其動力臂L如下圖

【分析】（1）找作用點，沿的方向畫線段，末端標箭頭，寫字母；

（2）找支點和F的力臂，經(jīng)支點向力的作用線作垂線，標出垂線段即可。

2、【答案】20；費力

【解析】【解答】因為OB:AB=2:1,所以

OBOB_22

~OA-OB+AB~2+1-3

由杠桿平衡的條件得

FxOB=GxOA

FxQB

G=Fx—=30Nx-=20N

OAOA3

因為F>G,所以此杠桿為費力杠桿。

【分析】杠桿平衡條件是動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂。

3、【答案】8

【解析】【解答】沿光滑斜面AB、AC勻速拉動兩個完全相同的物體，拉力做的功等于有用功，即

%用=6〃，%=用［,W&2=F2S2

聯(lián)立可得1X=2乂

即2=/X--=12xJ=8

3

【分析】兩個物體不受摩擦力，克服重力做功相同，故拉力做功相同，結合其中一拉力大小和移動的

距離求解另一拉力大小。

4、【答案】3

【解析】【解答】力臂的單位采用“格”，力的單位采用“個”，根據(jù)杠桿平衡條件耳4=與4有

6x2格=2個x3格，耳=3個

【分析】根據(jù)杠桿平衡條件，結合杠桿上力臂大小，可以計算鉤碼個數(shù)。

5、【答案】3000；50

【解析】【解答】她的重力G=mg=40kgX10N/kg=400N

跳一次做的功W=Gh=400NX0.05m=20J

lmin內(nèi)該同學克服自身重力做功W總=20JX150=3000J

…..W3000J

平均功率P=—=-----=50W

t60s

W

【分析】克服自身重力做功W=Gh,再利用P=一求得平均功率。

三、計算題

1、【答案】（1）解：由阿基米德原理可知，滿載時，該船受到的浮力是

67

耳孚=Gffi=叫話=5xl()kgxl()N/kg=5X10N

答：滿載時，該船受到的浮力是5X10R；

（2）由液體壓強公式可知，物體受到海水的壓強為

p=pgh=1.0x103kg/m3x1ON/kgx2000m=2x107Pa

答：物體受到海水的壓強是2X10Ta；

（3）由速度公式可知，船行駛的路程為=vz=18km/hx5h=90km=9x104m

由W^Fs可知，該船在5h內(nèi)動力做的功為lV=F5=1.2xl06Nx9xl04m=1.08xl0"J

答：該船在5h內(nèi)動力做的功是LO8X1O"J。

【解析】【分析】（1）阿基米德原理給出了一種求解物體浮力大小的方法，F(xiàn)斫P液gV措，P海是液體

的密度，V排使物體排開水的體積。

（2）求解液體內(nèi)部的壓強，利用公式p=Pgh,其中P是液體的密度，h是深度；

（3）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移動的距離即可，即、^^。

2、【答案】（1）滿載時排水量=50000t=5xl07kg

航母滿載時受到的浮力/=6排==5xlO7kgx10N/kg=5x108N

答：山東艦滿載時受到的浮力是5X10%；

(2)水面下5m處海水產(chǎn)生的壓強p=a^Kg〃=LOxl()3kg/m3xlON/kgx5m=5xlO4Pa

答：水面下5nl處海水產(chǎn)生的壓強是5X10'Pa；

（3）在水平甲板上，對地面的壓力F=Gmg60kgx10N/kg=600N

站立時著地面積S=0.（Mm?,雙腳站立時對甲板的壓強

答：飛行員雙腳站立時對甲板的壓強是1.5X10'Pa；

（4）查表可知：當飛機以300m/s的速度勻速巡航時，阻力為2.7X10'N,又因為飛機勻速巡航，所

以有F=/=2.7X104N

飛機發(fā)動機的輸出功率P=Fv=2.7xl04Nx300m/s=8.1xl06W

答：當飛機以300m/s的速度勻速巡航時，飛機發(fā)動機的輸出功率為8.1X10"W。

【解析】【分析】(1)利用物體排開液體的質量計算重力，再計算物體受到的浮力;

(2)根據(jù)液體密度和深度，可以計算液體壓強的大小；

(3)利用物體的質量計算重力，計算壓力，利用壓力和受力面積的比值計算壓強；

(4)根據(jù)二力平衡計算拉力的大小，利用力和速度的乘積計算功率的大小。

3、【答案】(1)解：貨物從A點勻速推至C點過程中，克服貨物重力做的功為

W,,=Gh=800Nx1.5m=1200J

答：貨物從A點勻速推至C點過程中，克服貨物重力做的功為1200J

(2)解：推力對物體做的總功卬總=Fs=500Nx3m=1500J

斜面的機械效率為四=獸=黑^*100%=80%

W總IDUOJ

答：斜面的機械效率為80%

(3)解：在斜面上克服貨物摩擦力做的功為叱額=卬總-%=150082()(”=30(“

在水平面上克服貨物摩擦力做的功為嗎額=公=100Nx1.2m=120J

貨物從A點勻速推至C點過程中，克服貨物摩擦力做的功為

W=叫額+嗎額=300J+120J=420J

答：貨物從A點勻速推至C點過程中，克服貨物摩擦力做的功為420J。

【解析】【分析】(1)根據(jù)重力和高度的乘積，計算有用功；

(2)利用拉力和距離的乘積，計算總功；有用功和總功的比值，計算機械效率；

(3)利用總功和有用功的差，計算額外功，結合摩擦產(chǎn)生的額外功，計算總的額外功大小。

4、【答案】⑴解:水對容器底部的壓強p=Pgh=L0X103kg/m，10N/kgX5m=5X10'Pa

答：水對容器底部的壓強是5X10'Pa；

(2)解:物體排開水的體積Vt*=5dm3=5X10M

物體受到的浮力F浮=PgV*1.0X103kg/m3X10N/kgX5X10:im3=50N

答：物體受到的浮力是50N；

(3)解:物體的重力G=mg=10kgX10N/kg=100N

有用功W肝(G-F浮)h'=(100N-50N)Xlm=50J

動滑輪繞3段繩，繩子自由端移動的距離s=n