第十二章简单机械评估测试卷-2025-2026学年八年级人教版物理下册

第十二章简单机械评估测试卷 (时间：60分钟　满分：100分) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意) 1．在如图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是(　　) 2．下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是(　　) A．做功多的机器机械效率一定高 B．功率小的机器做功慢 C．机械效率高的机械功率一定大 D．功率大的机器做功时间一定短 3. 同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤，用筷子做秤杆，用钩码做秤砣，用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣且秤盘不放物体时，在O点提起提纽，秤杆水平平衡；当秤盘放100 g物体、秤砣移到B点时，秤杆再次水平平衡，如图所示。在O点与B点两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法正确的是(　　) A．自制杆秤的每一格约表示2.08 g B．称中药时B端翘起应减少中药恢复水平平衡 C．若秤砣磨损，则测量结果会比真实质量偏小 D．若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的测量范围 4. 如图所示，O点为杠杆的支点，杠杆右端挂有重为G的物体，杠杆在力F1的作用下在水平位置平衡。若用力F2代替力F1使杠杆仍在水平位置保持平衡，则下列关系中正确的是(　　) A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．F2＜G D．F1＝G 5. (2025湖北中考)如图为坐式推肩训练器。健身杆能绕O点处的轴上下转动，配重片可增减，人在座椅上双手紧握把手竖直向上推杆以锻炼肩部肌肉。下列说法正确的是(　　) A．此健身杆是费力杠杆 B．手推N处时，配重越重用力越小 C．配重相同时，推N处比推M处费力 D．若改变M处推力方向，则力臂始终不变 6．简单机械在我们生活中的应用很广泛。下列选项是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦)，其中不省力的是(　　) 7．(2025陕西中考)我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一，为人类文明和社会进步作出了重要贡献。如图是汉代画像石中的滑轮图，描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景。关于图中的滑轮说法正确的是(　　) A.该滑轮是动滑轮 B．该滑轮可以改变施力的方向 C．使用该滑轮可以省功 D．提升重力不同的物体时，机械效率不变 8．(2025河南中考)如图所示，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 9．如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切摩擦，用图甲绕法匀速提升重为900 N的物体时，机械效率为90%。下列判断正确的是(　　) A. 拉力F1的大小为450 N　 B．用图乙绕法匀速提升400 N的物体时，机械效率为80% C．分别用两种绕法匀速提升相同的物体时，图乙绕法的机械效率大 D．分别用两种绕法匀速提升相同物体升高相同高度，F2做功少 10. 如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体。若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为FA，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是(　　) A． B． C． D． 二、作图与填空题(本大题共5小题，每空2分，第12小题图2分，第15小题4分，共24分) 11. (2025扬州中考)如图是兄弟二人抬水的场景，扁担相当于杠杆，若以哥哥的肩为支点，弟弟对扁担的作用力是动力，哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，动力臂________，阻力臂________，弟弟对扁担的作用力________。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 12.在均匀直尺的中央挖一小凹槽，把一个薄金属片的一端插入橡皮中，另一端支在直尺的凹槽内制成一个简易“天平”。静止时直尺水平平衡。在直尺的两侧各放一个相同的小盘，在小盘中倒入质量不等的大米和小米，调整小盘在直尺上的位置，使直尺再次水平平衡，如图所示。由图可知，大米的质量________(选填“大于”或“小于”)小米的质量。F是左盘对直尺施加的力，请在图中画出F的力臂。现向左盘中再加入少量大米，写出一种能够使直尺恢复平衡的方法：___________________________________________________________。 13．(2025成都中考)在“使用动滑轮”的实验中，竖直向上拉弹簧测力计，如图所示。弹簧测力计静止时的示数是F1、F2，则F1、F2的大小关系是________；若钩码匀速上升0.1 m，则绳子自由端移动的距离是________m。 　　　　　 14．(2025德阳中考)塔吊是工程建设中常用的装置，其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。用200 N的拉力F，将480 N的重物在10 s内竖直匀速提升2 m，则拉力F的功率为________W，该滑轮组的机械效率为________。 15．(1)如图(a)，人在拉行李箱时，可将行李箱视为杠杆，图(b)是其简化图，O为支点，A为行李箱的重心。请在图(b)中画出行李箱所受重力的示意图以及拉力F的力臂l。 (2)用笔画线代替绳子组装如图所示的滑轮组，要求使用滑轮组提升重物时最省力。 三、实验探究题(本大题共3小题，第16小题8分，第17小题12分，第18小题10分，共30分) 16．杆秤是我国最古老也是现今人们仍然在使用的称量工具，是根据杠杆原理制造出来的，映射出中国古代劳动人民的聪明才智，具有悠久的历史。在物理实践活动中，小红在探究杠杆的平衡条件后制作了一把杆秤。 (1)实验前，杠杆静止时如图甲所示，此时应将杠杆的平衡螺母向________调，直至杠杆在水平位置平衡。 (2)杠杆水平平衡后，在杠杆左边A点处挂3个相同的钩码，如图乙所示，要使杠杆平衡，应在杠杆右边B点处挂________个同样的钩码。 (3)小红想用弹簧测力计进行实验，将图乙中B点所挂钩码取下，用弹簧测力计倒挂在B点并竖直向下拉，使杠杆水平平衡，此时弹簧测力计的示数将________(选填“大于”“小于”或“等于”)B点原本所挂钩码重力的大小。 (4)实验结束后，小红制作了如图丙所示的杆秤，该杆秤有2个提纽。若提起提纽1，秤盘不放物体，将秤砣移至某一点使杆秤恰好水平平衡，则该点标定的刻度应为________；以此类推，在秤盘上放1 g的物体，移动秤砣，使杆秤在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标定的刻度为1；然后在秤盘上放2 g的物体按上述方法标定……直至标出所有刻度。 (5)若要增加称量的范围，应选用提纽________。 17．提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想I：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关； 猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关； 猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关。 根据猜想，他们运用图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。 序号 钩码的重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 0.90 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.50 0.3 88.9% 3 4 0.1 1.25 0.4 4 4 0.2 1.50 0.6 88.9% (1)实验时应沿竖直方向________缓慢向上拉动弹簧测力计。 (2)分析表中数据可知：第3次实验是利用图________装置完成的，它的机械效率η＝________。 (3)比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是________(选填“正确”或“错误”)的。 (4)通过比较________(填实验序号)两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 (5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率________。 18．为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置，实验测得的数据如表所示。 序号 斜面倾斜程度 木块重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率 1 较缓 3 0.2 1.6 1 37.5% 2 较陡 3 0.3 1.8 1 3 最陡 3 0.4 2.0 1 60% 请你根据表中的数据回答下列问题： (1)第2次实验中，斜面的机械效率为________，斜面对木块的摩擦力为________N。 (2)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是 ________________________________________________________________________。 (3)试列举出生活中利用斜面的一个实例： ________________________________________________________________________。 四、计算应用题(本大题共2小题，第19小题8分，第20小题8分，共16分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分) 19．如图是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10 m，物体重G＝4×103 N，汽车重G车＝3×104 N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2×103 N，汽车受到的阻力为车重的。 (1)若汽车运动的速度为1.2 m/s，则将物体由井底拉至井口，需要多长时间？ (2)滑轮组的机械效率是多少？(结果精确到0.1%) (3)汽车的牵引力是多大？ (4)将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少？ 20．如图所示，小明用细绳系在轻质杠杆的O点将轻杆悬挂起来，在杆的A端悬挂质量为20 kg的重物，在B端竖直向下缓慢拉动杠杆至水平位置。已知AO长1 m，OB长0.5 m，小明的重力为500 N，求此时：(g取10 N/kg) (1)重物的重力。 (2)小明对杆的拉力大小。 (3)小明用此杠杆能抬起物体的最大重力。 【详解答案】 1．B　解析：省力杠杆的动力臂大于阻力臂，可以省力但是费距离，羊角锤、铡刀、开瓶器等简单机械是省力杠杆，故A、C、D不符合题意；费力杠杆的动力臂小于阻力臂，费力但是省距离，镊子属于费力杠杆，故B符合题意。 2．B　解析：有用功与总功的比值叫作机械效率，故机械效率与做功的多少无直接联系，A错误；功率反映做功的快慢，功率大则做功快，功率小则做功慢，故B正确；机械效率与机械功率之间没有直接关系，故C错误；做功多少不确定的情况下，功率大的机器做功时间不一定短，故D错误。 3．B　解析：当秤盘放100 g物体、秤砣移到B点时，秤杆再次水平平衡，则B点所示的质量为100 g，在O点与B点两条刻线之间均匀地画上49条刻度线，则从O点到B点共50个小格，每一小格表示的质量为m0＝＝2 g，故A错误；称中药时B端翘起，杆秤不能水平平衡，说明物体的质量大于秤砣指示的示数，可以向右侧移动秤砣，也可以减小物体的质量来使杆秤恢复水平平衡，故B正确；根据G＝mg和杠杆的平衡条件可得，m物g×OA＝m砣g×OB，秤砣磨损了，则m砣减小，故OB变大，秤砣需向右移动才能使杆秤平衡，则测量结果将偏大，故C错误；若将提纽移到O点右侧，测量相同质量的物体时，左边力臂变大，右边力臂减小，秤砣质量不变，则能称量的物体质量减小，杆秤的测量范围变小，故D错误。 4．B　解析：设动力臂为l2，杠杆长为l(即阻力臂为l)；由题图可知，F2与杠杆垂直，因此其力臂为最长的动力臂，由杠杆的平衡条件可知，F2为最小的动力，则F1＞F2，故A错误，B正确。用力F2使杠杆在水平位置保持平衡时，由杠杆平衡条件可得，F2·l2＝G·l，由图知，l2＜l，所以F2＞G，故C错误。因为F1＞F2，F2＞G，所以F1＞F2＞G，故D错误。 5．C　解析：该坐式推肩训练器为杠杆，把手为动力作用点，配重片的压力为阻力，O为支点。人在座椅上双手紧握把手竖直向上推杆时，从支点到动力作用线的距离为动力臂l1，从支点到阻力作用线的距离为阻力臂l2。人在座椅上双手紧握把手竖直向上推杆时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A错误。手推N处时，配重越重，阻力越大，根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，可知所需的动力F1越大，故B错误。配重相同时，推N处与推M处相比，动力臂更短，根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，可知所需的动力F1越大，即更费力，故C正确。若改变M处推力方向，从支点向推力作用线作垂线得到动力臂l1，力臂长度发生改变，故D错误。 6．C　解析：不计机械重和摩擦，设物体的重力为G。由图A知，F1×4 m＝G×2 m，所以F1＝G，可以省力；由图B知，滑轮组中由三段绳子承担物重，所以F2＝G，可以省力；由图C知，该装置是定滑轮，F3＝G，不能省力；根据杠杆的平衡条件可得，F4×(l＋2l)＝G×l，所以F4＝G，可以省力。由以上分析得，只有C不省力。故选C。 7．B　解析：由题图可知，使用滑轮汲水的过程中，滑轮的位置不变，所以该滑轮是定滑轮，故A错误；定滑轮可以改变力的方向，但不能省力，故B正确；使用任何机械都不能省功，所以使用该滑轮也不能省功，故C错误；同一个滑轮，提升的物体越重，机械效率越高，故D错误。 8．C　解析：由题图可知，该滑轮随物体一起移动，是动滑轮，故A错误；提升物料做的有用功为W有用＝Gh，故B错误；动滑轮绳子股数为2，拉力F做功的功率为：P＝＝＝＝，故C正确；该滑轮的机械效率为：η＝＝＝＝＝，故D错误。 9．B　解析：忽略绳重及一切摩擦，用图甲绕法匀速提升重为900 N的物体时，机械效率为90%，图甲中的n＝2，由η＝＝＝＝可得，拉力F1＝＝＝500 N，故A错误；图甲中，根据F1＝(G＋G动)可得，动滑轮的重力G动＝2F1－G＝2×500 N－900 N＝100 N；忽略绳重及一切摩擦，滑轮组的机械效率η＝＝＝，则用图乙绕法匀速提升400 N的物体时，其机械效率为η′＝＝＝80%，故B正确；由η＝＝＝可知，分别用两种绕法匀速提升相同的物体时，η甲＝η乙，故C错误；分别用两种绕法匀速提升相同物体升高相同高度时，做的有用功相同，额外功相同，则总功相同(即F1和F2做功相同)，故D错误。 10．C　解析：由题图可知，这个滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，承担摩擦力的绳子段数n＝2，根据滑轮组机械效率的计算公式，有η＝＝＝，物体做匀速运动，则FA＝f，因而有η＝。故选C。 11．不变　变小　变小 解析：哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，哥哥的肩到弟弟的肩距离没变，故动力臂不变，但是水桶离哥哥的垂直距离变小了，故阻力臂变小；根据杠杆的平衡条件可知，动力臂不变，阻力臂变小，阻力不变时，动力要变小，故弟弟对扁担的作用力变小。 12．小于　如图所示： 向右盘放入适量小米(合理即可) 解析：由图可知，左盘对直尺的压力的力臂大于右盘对直尺的压力的力臂，根据杠杆的平衡条件可知，大米和小盘的重力小于小米和小盘的重力，两小盘相同，由G＝mg可知，大米的质量小于小米的质量。从支点O向F的作用线作垂线段l，即为力F的力臂l。现向左盘中再加入少量大米，则左边力与力臂的乘积变大，为使直尺恢复平衡，可向右盘放入适量小米或将左盘向右移动一段适当距离等。 13．F1＝F2　0.2 解析：在“使用动滑轮”的实验中，竖直向上拉弹簧测力计，若弹簧测力计静止时的示数是F1、F2，则F1＝F2。因为每段绳子承担物重的拉力相等，所以静止时的拉力大小相等。若钩码匀速上升h＝0.1 m，根据动滑轮的特点，绳子自由端移动的距离s＝2h，所以绳子自由端移动的距离是0.2 m。 14．120　80% 解析：由题图可知，滑轮组中动滑轮上的绳子段数为n＝3，拉力F做的总功：W＝Fs＝Fnh＝200 N×3×2 m＝1 200 J，拉力F的功率：P＝＝＝120 W；拉力做的有用功：W有用＝Gh＝480 N×2 m＝960 J，该滑轮组的机械效率：η＝＝×100%＝80%。 15．(1)如图所示： (2)如图所示： 解析：(1)重力的方向是竖直向下的，从物体重心A画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示；支点在O处，反向延长力F的作用线，从支点O作F的垂线，该垂线段为动力F的力臂l。(2)图中只有一个动滑轮，要求最省力，则由3段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法。 16．(1)右　(2)2　(3)等于　(4)0　(5)2 解析：(1)实验前，杠杆静止时如图甲所示，左边重，此时应将杠杆的平衡螺母向右调节。(2)根据杠杆的平衡条件，则3G×2l＝nG×3l，解得n＝2，所以在杠杆右边B点处挂2个同样的钩码。(3)将图乙中B点所挂钩码取下，用弹簧测力计倒挂在B点并竖直向下拉，使杠杆水平平衡，阻力与阻力臂的乘积不变，动力臂的大小不变，则动力不变，此时弹簧测力计的示数等于B点原本所挂钩码重力的大小。(4)若提起提纽1，秤盘不放物体，将秤砣移至某一点使杆秤恰好水平平衡，此时秤盘内的质量为0，则该点标定的刻度应为0。(5)选用提纽2，支点左移，可以增大阻力臂，减小动力臂，秤砣的质量不变，阻力的大小不变，阻力与阻力臂的乘积变大，则动力会变大，增加了称量的范围。 17．(1)匀速　(2)丙　80%　(3)错误 (4)1、2　(5)越低 解析：(1)实验时，应匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时钩码受力平衡，弹簧测力计的示数等于拉力。(2)由表中数据可得，第3次实验时钩码移动的距离为0.1 m，绳端移动的距离为0.4 m，则绳子的股数为n＝＝4，即动滑轮上有4股绳，所以图丙装置符合题意。由表中数据可得，有用功为W有用＝G3h3＝4 N×0.1 m＝0.4 J，总功为W总＝F3s3＝1.25 N×0.4 m＝0.5 J，机械效率为η＝＝×100%＝80%。(3)对比2、4两次实验数据发现，其他条件不变，只改变钩码提升的高度，机械效率不变，所以猜想Ⅰ是错误的。(4)要想得到用同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高的结论，需要保证所用滑轮组不变，重物提升的高度也不变，只改变重物的重力，所以表中1、2两次实验符合条件。(5)对比2、3两次实验数据可以发现，第2次实验是用乙装置完成的，第3次实验是用丙装置完成的，重物的重力不变，提升的高度也不变，但滑轮组中动滑轮的个数增多了，且机械效率降低，所以可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。 18．(1)50%　0.9　(2)斜面越陡，其机械效率越高　(3)盘山公路(合理即可) 解析：(1)第2次实验中，斜面的机械效率：η＝＝＝×100%＝50%。在第2次实验中，W有用＝Gh＝3 N×0.3 m＝0.9 J，W总＝Fs＝1.8 N×1 m＝1.8 J，W额外＝W总－W有用＝1.8 J－0.9 J＝0.9 J，根据 W额外＝fs可得，摩擦力f＝＝＝0.9 N。(2)由表中数据可知，斜面越陡，其机械效率越高。(3)生活中利用斜面的实例：盘山公路、螺丝钉等。 19．解：(1)由图可知，滑轮组中由3段绳子承担物重，则物体上升的速度： v物＝v车＝×1.2 m/s＝0.4 m/s， 将物体由井底拉至井口需要的时间： t＝＝＝25 s。 (2)滑轮组的机械效率： η＝＝＝＝＝×100%≈66.7%。 (3)由题意可得，汽车受到的阻力： f＝G车＝×3×104 N＝1 500 N。 汽车做匀速直线运动，受到平衡力的作用，在水平方向上，汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力的作用；由力的平衡条件可得，牵引力：F牵＝F＋f＝2×103 N＋1 500 N＝3 500 N。 (4)将物体拉至井口，汽车运动的距离：s车＝s绳＝3h＝3×10 m＝30 m， 牵引力做功：W＝F牵s车＝3 500 N×30 m＝1.05×105 J。 20．解：(1)重物的重力： G＝mg＝20 kg×10 N/kg＝200 N。 (2)根据杠杆的平衡条件可得 FA×OA＝FB×OB， 小明对杆的拉力： FB＝＝＝400 N。 (3)小明拉起重物最重时，小明对地面的压力恰好为0，此时小明对杠杆的拉力等于小明的重力，即 F′B＝G人＝500 N， 根据杠杆的平衡条件可得 F′A×OA＝F′B×OB， 即F′A＝＝＝250 N。 学科网（北京）股份有限公司 $