第十二章 简单机械 单元练 2025-2026学年人教版八年级下册物理

第十二章 简单机械 章末小练 一、选择题 1.(2025·常州中考)花生大丰收,小明用手剥壳,手指又酸又痛。他用硬棒自制“碎壳神器”,用手对上面硬棒施加压力,即可压碎花生壳。下列图中,最省力的是(A) 2.(2025·湖南质检)高速铁路的输电线都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触。图为输电线的牵引装置,它由两个滑轮、钢绳、坠砣组成,其中一个滑轮固定,另一个滑轮与输电线相连。下列说法正确的是(A) A.电线A端所受的拉力大小比坠砣所受重力大 B.该输电线牵引装置中的两个滑轮都是动滑轮 C.该输电线牵引装置中的两个滑轮都是定滑轮 D.该输电线牵引装置的最大优点是可以省距离 3.(2025·滨州中考)“秤砣虽小压千斤”,杆秤是中国最古老的称量工具,是我国的“国粹”之一。如图甲所示,当不挂秤砣时,在O点提起提纽,杆秤水平平衡。用秤钩悬挂100 g物体、秤砣移到B点时,杆秤再次水平平衡,如图乙所示。下列说法正确的是(B) A.甲图中A点为杠杆的支点 B.若OB=5OA,则“秤砣”的质量为20 g C.若秤钩再加挂20 g物体,秤砣向左移动可使杆秤再次平衡 D.如果“秤砣”磨损,则测量值比真实值偏小 4.(2025·河南中考)如图,某工人利用滑轮在时间t内,将重为G的物料匀速提升了h的高度,工人对绳子竖直向上的拉力大小为F,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是(C) A.该工人使用的是定滑轮 B.提升物料做的有用功为2Gh C.拉力F做功的功率为 D.该滑轮的机械效率为 二、填空与作图题 5.(2025·石家庄质检)如图甲所示,人体很多关节可以看作由肌肉和骨骼组成的杠杆模型。人的前臂可以看成以肘关节为支点的杠杆,如图乙所示。当手托物件曲肘时,肱二头肌会对前臂施加一个动力F1,物件对前臂施加一个阻力F2。若铅球重为50 N,动力臂l1为5 cm,阻力臂l2为20 cm,则肱二头肌对小臂的拉力F1=　200　 N。请在图中画出阻力臂l2。  答: 6.(2025·西安质检)如图所示,工人利用斜面将货物搬上卡车,已知箱子重300 N,斜面长3 m、高1.5 m,工人用200 N沿斜面方向的力将箱子匀速推到车上。过程中重物与斜面间的摩擦力是　50　N,该装置的机械效率为　75%　,若采用小车将货物沿斜面拉上货车,这个过程中拉力将　变小　(选填“变大”“变小”或“不变”),机械效率将　变小　(选填“变大”“变小”或“不变”)。  三、实验探究题 7.(2025·深圳中考)枧枧同学用如图所示的装置来探究杠杆的平衡条件。(注:实验中所用钩码的规格相同) (1)实验前,枧枧同学将组装好的杠杆放在水平桌面上,她发现杠杆静止时情况如图1甲所示,此时枧枧同学判断杠杆处于　平衡　(选填“平衡”或“非平衡”)状态。  (2)欣月同学指出:在探究实验的过程中,必须把杠杆调到水平位置平衡,这样做的目的是便于测量　力臂　。  (3)龙龙同学在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2,测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,得到实验数据如表: 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 20.0 1.0 20.0 3 1.5 10.0 1.0 15.0 4 2.0 15.0 1.5 20.0 龙龙同学通过分析表格中的数据,可以得到杠杆的平衡条件。 龙龙同学说:生活中用钢丝钳剪钢丝,与实验　1　中原理相同。  (4)一鸣同学认为,仅用人眼来确定杠杆是否水平,这样做不够科学。请任选实验器材,运用物理知识,写出判断杠杆水平的实验过程和方法:　将铅垂线固定在杠杆的支点上方,使铅垂线自然下垂,用直角三角尺测量铅垂线与杠杆的角度,判断是否水平　。  (5)《墨经》中记载了杠杆的平衡条件,如图2,已知OA∶OB=2∶9,秤砣质量为100 g,则重物所受的重力为　4.5　N。(g取10 N/kg)  四、计算题 8.(2025·苏州质检)如图甲所示的装置,A是重为15 N的空吊篮,绳子B和C能承受的最大拉力分别为80 N和40 N,质量为50 kg的小张同学将A提升到高处,施加的拉力F随时间变化的关系如图乙所示,A上升的速度v随时间变化的关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦,g取10 N/kg。求: (1)第2 s内,绳子自由端移动的距离; (2)第2 s内,拉力F所做的功; (3)定滑轮的重和此装置提升重物的最大机械效率。(假设每个滑轮重相同) 解:(1)由图像丙可知,第2 s内A被匀速提升,其速度为2 m/s; 由图甲可知,n=2,则第2 s内绳子自由端移动的距离:s=nh=nvt=2×2 m/s×1 s=4 m。 (2)由图像乙可知,第2 s内A被匀速提升的拉力F为10 N;则第2 s内拉力F所做的功: W=Fs=10 N×4 m=40 J。 (3)第2 s内A被匀速提升,忽略绳重及摩擦,由F=(GA+G动)可得,动滑轮的重力: G动=nF-GA=2×10 N-15 N=5 N; 因每个滑轮重相同,则定滑轮的重力也为5 N; 忽略绳重及摩擦,C处绳子拉力: FC=(FB+G动)=(FB+5 N); 当C处最大拉力为40 N时,B处拉力为75 N; 当B处最大拉力为80 N时,C处拉力为42.5 N; 所以要以C处最大拉力为准,则B处的拉力: FB=GA+G货物=75 N; 此装置最多能匀速运载货物的重力: G货物=FB-GA=75 N-15 N=60 N; 此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大,此装置提升重物的最大机械效率:η======75%。 重点实验突破 教材　重点实验 实验　探究杠杆的平衡条件 1.小明用如图所示装置进行“探究杠杆平衡条件”的实验,实验中每个钩码重0.5 N。 【基础探究】 (1)本实验需要始终使杠杆在水平位置保持平衡,其目的是①　便于测量力臂　;  ②　消除杠杆自重对实验的影响　。  (2)调平衡后,小明在乙图所示A位置处挂上4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端的B点挂上总重为　3　N的钩码。  (3)如图丙,在A点挂一定数量的钩码,用弹簧测力计在C点与水平方向成30°角斜向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为3 N,则A点所挂钩码数量应为　4　个。  (4)本实验多次改变杠杆两端的钩码数量和所在位置主要是为了　避免偶然性,得出普遍规律　。  【创新拓展】 (5)(装置创新)小刚同学利用飞镖的镖盘作杠杆做了如图丁所示的装置来探究杠杆的平衡条件,A、B、C是在镖盘以O为圆心的同一个圆上的三个点,BD垂直于AB。 ①在A点挂两个钩码,B点挂两个钩码,杠杆平衡,若将B点的两个钩码挂在C点或D点,能平衡的是　D　点,是由于该点与B点具有相同的　b　(选填“a”或“b”)。  a.支点到力的作用点的距离 b.支点到力的作用线的距离 ②若把B处的钩码去掉,则需要在E处挂　3　个钩码才能让镖盘继续保持静止。  (6)(实践创新)在劳动实践活动中,小聪用撬棍撬石块,在A点施力没有撬动,其他条件都不变的情况下,小明帮忙同时在B点施加适当大小的力,石头恰好被撬动了,这引发了他们的思考:在杠杆上多个位置施加动力使杠杆平衡,是否满足F1l1+F1'l1'+……=F2l2呢? 为此他们继续探究,如图戊是未完成的实验,若在C处挂　1　个钩码杠杆在水平位置平衡,则以上结论是初步成立的,还需再　进行多次实验　才能验证其是否具有普遍性。  教材　延伸实验 2.(2025·南通质检)小明用图甲所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。 (1)已知OC=3OA,钩码总重为1.0 N,实验中,弹簧测力计的示数为　0.5　 N,钩码上升高度为0.1 m,杠杆的机械效率为　66.7　%。  (2)若只将钩码的悬挂点由A移至B,仍将钩码提升相同的高度,则弹簧测力计的示数将　变大　,杠杆的机械效率将　变大　。(均选填“变大”“变小”或“不变”)  (3)如图乙,用始终竖直的力把重物提升至虚线所示的位置,拉力F的大小　不变 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。  学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二章 简单机械 章末小练 一、选择题 1.(2025·常州中考)花生大丰收,小明用手剥壳,手指又酸又痛。他用硬棒自制“碎壳神器”,用手对上面硬棒施加压力,即可压碎花生壳。下列图中,最省力的是( ) 2.(2025·湖南质检)高速铁路的输电线都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触。图为输电线的牵引装置,它由两个滑轮、钢绳、坠砣组成,其中一个滑轮固定,另一个滑轮与输电线相连。下列说法正确的是( ) A.电线A端所受的拉力大小比坠砣所受重力大 B.该输电线牵引装置中的两个滑轮都是动滑轮 C.该输电线牵引装置中的两个滑轮都是定滑轮 D.该输电线牵引装置的最大优点是可以省距离 3.(2025·滨州中考)“秤砣虽小压千斤”,杆秤是中国最古老的称量工具,是我国的“国粹”之一。如图甲所示,当不挂秤砣时,在O点提起提纽,杆秤水平平衡。用秤钩悬挂100 g物体、秤砣移到B点时,杆秤再次水平平衡,如图乙所示。下列说法正确的是( ) A.甲图中A点为杠杆的支点 B.若OB=5OA,则“秤砣”的质量为20 g C.若秤钩再加挂20 g物体,秤砣向左移动可使杆秤再次平衡 D.如果“秤砣”磨损,则测量值比真实值偏小 4.(2025·河南中考)如图,某工人利用滑轮在时间t内,将重为G的物料匀速提升了h的高度,工人对绳子竖直向上的拉力大小为F,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( ) A.该工人使用的是定滑轮 B.提升物料做的有用功为2Gh C.拉力F做功的功率为 D.该滑轮的机械效率为 二、填空与作图题 5.(2025·石家庄质检)如图甲所示,人体很多关节可以看作由肌肉和骨骼组成的杠杆模型。人的前臂可以看成以肘关节为支点的杠杆,如图乙所示。当手托物件曲肘时,肱二头肌会对前臂施加一个动力F1,物件对前臂施加一个阻力F2。若铅球重为50 N,动力臂l1为5 cm,阻力臂l2为20 cm,则肱二头肌对小臂的拉力F1= N。请在图中画出阻力臂l2。  6.(2025·西安质检)如图所示,工人利用斜面将货物搬上卡车,已知箱子重300 N,斜面长3 m、高1.5 m,工人用200 N沿斜面方向的力将箱子匀速推到车上。过程中重物与斜面间的摩擦力是 N,该装置的机械效率为 ,若采用小车将货物沿斜面拉上货车,这个过程中拉力将 (选填“变大”“变小”或“不变”),机械效率将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。  三、实验探究题 7.(2025·深圳中考)枧枧同学用如图所示的装置来探究杠杆的平衡条件。(注:实验中所用钩码的规格相同) (1)实验前,枧枧同学将组装好的杠杆放在水平桌面上,她发现杠杆静止时情况如图1甲所示,此时枧枧同学判断杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。  (2)欣月同学指出:在探究实验的过程中,必须把杠杆调到水平位置平衡,这样做的目的是便于测量 。  (3)龙龙同学在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2,测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,得到实验数据如表: 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 20.0 1.0 20.0 3 1.5 10.0 1.0 15.0 4 2.0 15.0 1.5 20.0 龙龙同学通过分析表格中的数据,可以得到杠杆的平衡条件。 龙龙同学说:生活中用钢丝钳剪钢丝,与实验 中原理相同。  (4)一鸣同学认为,仅用人眼来确定杠杆是否水平,这样做不够科学。请任选实验器材,运用物理知识,写出判断杠杆水平的实验过程和方法: 。  (5)《墨经》中记载了杠杆的平衡条件,如图2,已知OA∶OB=2∶9,秤砣质量为100 g,则重物所受的重力为 N。(g取10 N/kg)  四、计算题 8.(2025·苏州质检)如图甲所示的装置,A是重为15 N的空吊篮,绳子B和C能承受的最大拉力分别为80 N和40 N,质量为50 kg的小张同学将A提升到高处,施加的拉力F随时间变化的关系如图乙所示,A上升的速度v随时间变化的关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦,g取10 N/kg。求: (1)第2 s内,绳子自由端移动的距离; (2)第2 s内,拉力F所做的功; (3)定滑轮的重和此装置提升重物的最大机械效率。(假设每个滑轮重相同) 重点实验突破 教材　重点实验 实验　探究杠杆的平衡条件 1.小明用如图所示装置进行“探究杠杆平衡条件”的实验,实验中每个钩码重0.5 N。 【基础探究】 (1)本实验需要始终使杠杆在水平位置保持平衡,其目的是① ;  ② 。  (2)调平衡后,小明在乙图所示A位置处挂上4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端的B点挂上总重为 N的钩码。  (3)如图丙,在A点挂一定数量的钩码,用弹簧测力计在C点与水平方向成30°角斜向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为3 N,则A点所挂钩码数量应为 个。  (4)本实验多次改变杠杆两端的钩码数量和所在位置主要是为了 。  【创新拓展】 (5)(装置创新)小刚同学利用飞镖的镖盘作杠杆做了如图丁所示的装置来探究杠杆的平衡条件,A、B、C是在镖盘以O为圆心的同一个圆上的三个点,BD垂直于AB。 ①在A点挂两个钩码,B点挂两个钩码,杠杆平衡,若将B点的两个钩码挂在C点或D点,能平衡的是 点,是由于该点与B点具有相同的 (选填“a”或“b”)。  a.支点到力的作用点的距离 b.支点到力的作用线的距离 ②若把B处的钩码去掉,则需要在E处挂 个钩码才能让镖盘继续保持静止。  (6)(实践创新)在劳动实践活动中,小聪用撬棍撬石块,在A点施力没有撬动,其他条件都不变的情况下,小明帮忙同时在B点施加适当大小的力,石头恰好被撬动了,这引发了他们的思考:在杠杆上多个位置施加动力使杠杆平衡,是否满足F1l1+F1'l1'+……=F2l2呢? 为此他们继续探究,如图戊是未完成的实验,若在C处挂 个钩码杠杆在水平位置平衡,则以上结论是初步成立的,还需再 才能验证其是否具有普遍性。  教材　延伸实验 2.(2025·南通质检)小明用图甲所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。 (1)已知OC=3OA,钩码总重为1.0 N,实验中,弹簧测力计的示数为 N,钩码上升高度为0.1 m,杠杆的机械效率为 %。  (2)若只将钩码的悬挂点由A移至B,仍将钩码提升相同的高度,则弹簧测力计的示数将 ,杠杆的机械效率将 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)  (3)如图乙,用始终竖直的力把重物提升至虚线所示的位置,拉力F的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。  学科网（北京）股份有限公司 $