第十二章简单机械 单元练习-------2025-2026学年人教版物理八年级下学期

第十二章简单机械 一、单选题 1．下列关于杠杆的说法中，正确的是（   ） A．杠杆一定是直的 B．若作用在杠杆上的动力方向向上时，阻力方向一定向下 C．杠杆的支点一定在杠杆上，且在杠杆的中间位置 D．杠杆就是一根在力的作用下能绕某一固定点转动的硬棒 2．生活中常用简单机械来完成任务，如图，下列属于省力杠杆的是（　　） A．钓鱼竿 B．铡刀 C．定滑轮 D．镊子 3．如图所示，是我国古代《墨经》最早记述的秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是（　　） A．“标”“本”表示力，“权”“重”表示力臂 B．图中的B点为杠杆的支点，A点为动力作用点 C．增大“重”时，应把“权”向远离B端方移动 D．“权”小于“重”时，杠杆的A端一定会上扬 4．如图所示，利用轻质杠杆提升重物G，杠杆一端受到力F，仅改变力F的方向（始终竖直向上、始终垂直杠杆、始终水平向右），将杠杆从图示位置拉到接近水平位置的过程中，下列说法正确的是（   ） A．的大小一直变大 B．图示位置中，三个力的大小关系是 C．的力臂一直变大 D．三个力都可以将杠杆提至恰好水平的位置 5．如图所示，小桶中装有重450N的建筑材料，工人师傅用时10s将建筑材料沿竖直方向匀速提升了3m，所用拉力为250N，不计绳重与摩擦，下列判断正确的是（   ） A．该动滑轮的重力为200N B．该动滑轮的有用功为750J C．工人拉绳的拉力功率为75W D．该动滑轮的机械效率为90% 6．指甲剪是生活中常用的小工具，如图所示，它由ABC、OBD、OED三个杠杆组成。用它剪指甲时，属于省力杠杆的是（　　） A．ABC B．OBD C．OED D．三个都是 7．苏州的精致美景——玉屏山盘山公路。不慕远方，缘山而上，身心畅意。关于图中从A到D的上山线路，说法中正确的是（    ） A．盘山公路是斜面在生活中的应用 B．盘山公路既可以省力又可以省功 C．同一游客在B点的重力势能最大 D．从C到B下山时游客重力不做功 8．“奇思妙想”小组的同学在劳动实践基地，用如图所示机械将400N物体匀速提升12m，用时1min。已知，，人与地面接触总面积为（空气阻力、摩擦力及绳重不计）该过程中下列说法正确的是（　　） A．人拉力的功率为80W B．物体上升速度为0.4m/s C．人对地面压强为10000Pa D．该滑轮组机械效率为66.7% 9．如图所示为《墨经·经下》里记载的一种斜面引重车，可将重物拉举到所需高度。系在后轮轴上的绳索，绕过斜面顶端的滑轮与斜面上的重物连接。若用该引重车将重为2000N的木箱从斜面底端匀速拉到顶端，已知斜面长2m，高0.8m，后轮轴施加在绳子上的力为1000N，不计绳重、滑轮与绳间的摩擦。下列说法正确的是（    ） A．该装置是一种费力机械 B．斜面的机械效率为80% C．木箱与斜面之间的摩擦力为1000N D．若木箱从斜面顶端下滑，将会驱动引重车向右运动 10．工人利用如图甲所示的滑轮组提升重为的物体，他用拉力F拉绳，F随时间变化的图像如图乙所示，物体的速度v随时间t变化的关系图像如图丙所示，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，g取。以下说法正确的是（　　） A．在内的有用功为 B．在内物体对地面的压力为 C．使用此滑轮组能匀速提起重为的物体 D．若匀速提升另一物体时机械效率为80%，则提升的物体重力为 二、填空题 11．如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为的物体匀速提起，在时间内绳子自由端移动的距离为；图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图；若绳重和摩擦力不计，则动滑轮重力为 N，图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 ，该物理量大小为 ；该滑轮组提升此重物时的机械效率为 。 12．在农村一些地方，还保留一种“舂米对”的古代简单机械，其示意图如图，使用这个装置时，人在A端用力把它踩下后立即松脚，B端就会下落，打在石臼内谷物上，从而把谷物打碎，用力将它踩下去的过程中，舂自身的重力是“ ”（填“动力”或“阻力”），这是一个 （填“省力”或“费力”）杠杆。B端下落，打在石臼内谷物上时，舂自身的重力是“ ”（填“动力”或“阻力”）。 13．天津的“泥人张”彩塑是中华民族雕塑的重要代表之一，艺人将泥揉捏成形态各异的人物，这表明力可以改变物体的 ；下图是明代学者宋应星所著《天工开物》中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景，这种提水工具在工作过程中运用了 原理。 14．如图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，可视为杠杆，为方便提水，它是按照 （选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，图丙是它的简化图，设大轮与小轮的半径比为3：1，水桶受到的总重力为90N，若要使辘轳静止在图乙所示位置，则作用在A点最小的力应为 N。（不计井绳的粗细和自重） 15．用如图所示粗细均匀的木棒提升物体，不计整个机械的摩擦，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，当测力计竖直移动的距离为0.3m时，可将重为1.5N的物块竖直提升0.4m，则该杠杆的机械效率为 ，若将重物悬挂位置向O点移动一段距离，杠杆的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 三、作图题 16．(1)如图-1，请画出最省力的滑轮组绕线方法； (2)如图-2，这是我国古代的战车——投石车，是利用杠杆原理投射实弹的大型人力远射兵器，图-3是投石车的简易原理图。请在图-3中作出作用在A点的最小力F的示意图。 四、实验题 17．以下为“探究杠杆平衡条件”实验： (1)如图甲，把杠杆放在支架上并置于水平桌面，静止时发现杠杆左低右高，为了使杠杆在水平位置平衡，应将左端的平衡螺母向 调节； (2)如图乙，在已经调节好的杠杆左端A处挂4个钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，可以在杠杆右边离支点4格的B处挂 个相同的钩码； (3)实验过程中每次都要调节使杠杆在 位置平衡； (4)下面是某实验小组在此实验中设计的表格及测量得到的数据，则表格空白处应填的内容是 ，由表格中的数据可以得出杠杆的平衡条件是 ； 测量序号 F1/N ___________ F1/N l2/cm 1 3 4 4 3 2 3 4 2 6 3 5 2 2.5 4 (5)实验中为了方便测量力臂，应该用弹簧测力计 （竖直/斜）向下拉杠杆； (6)如图丙，在杠杆左边离支点4格的C处，用弹簧测力计与水平方向成30°角斜向上拉，也可使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计示数为 N（每个钩码重0.5N）。 18．斜面是一种简单机械，生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值可以判定省力情况：比值越小，越省力，那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？小文做了如下猜想： 猜想1：与斜面的表面材料有关； 猜想2：与斜面的倾斜程度有关； 猜想3：与物体受到的重力大小有关。 为验证上述猜想，小文利用如图所示装置进行实验，每次实验所用的物块材料及其表面粗糙程度相同，且物块均在沿斜面向上的拉力F作用下做匀速直线运动，实验结果记录如表。 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 斜面倾角 30° 30° 30° 30° 35° 40° 斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板 物块重力G/牛 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0 沿斜面拉力F/牛 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70 回答下列问题： (1)通过对比实验 （填序号）中的数据可知斜面的省力情况与斜面的表面材料有关； (2)通过对比实验①、⑤、⑥中的数据，得出的结论是 ； (3)分析表格数据，小文认为“斜面省力情况与物体受到的重力大小无关”他的依据是 。 五、计算题 19．如图所示，某工人利用滑轮组将一个重900N的货箱在6s内匀速提升3m。此过程中，绳子自由端所受的拉力F=400N。 (1)若不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为多少？ (2)滑轮组做有用功的功率为多少？ (3)滑轮组的机械效率为多少？ 20．如图所示，塔式起重机上的滑轮组将重为的重物吊起，在20s内重物匀速上升2m时，滑轮组的机械效率为80%。 (1)求拉力的功率； (2)若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为5200J，求动滑轮的重力。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第十二章简单机械----2025-2026学年人教版物理八年级下学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B C B D A A C B B 1．D 【详解】A．杠杆可以是直的或弯曲的，如剪刀、钢丝钳等工具都是杠杆但形状弯曲，故A错误； B．动力和阻力的方向由支点位置决定，并非必然相反。例如使用剪刀时，对于剪刀中的其中一半而言，动力向上而阻力方向也向上，故B错误； C．支点必须在杠杆上，但位置不一定在中间，如镊子的支点常在一端，故C错误； D．杠杆的定义是“一根在力的作用下能绕固定点转动的硬棒”，其中固定的点叫做支点，故D正确。 故选D。 2．B 【详解】A．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离，故A不符合题意； B．铡刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离，故B符合题意； C．定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故C不符合题意； D．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离，故D不符合题意。 故选B。 3．C 【详解】A．“权”“重”是作用在杠杆上的力，“标”“本”是支点到力的作用线的距离，是力臂，故A错误； B．支点是杠杆绕其转动的点，此杠杆绕O点转动，故O为支点，动力作用在A点，故A为动力作用点，故B错误； C．增大重时，根据杠杆平衡条件，要使杠杆平衡，应把“权”向远离B端方移动，增大“标”，故C正确； D．“权”小于“重”时，根据杠杆平衡条件，如果“标”比“本”大，A端也可能下沉，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】A．将杠杆从图示位置拉到接近水平位置的过程中，阻力大小不变，阻力臂变大，的力臂变大，但动力臂和阻力臂的比值大小不变，根据杠杆平衡条件可知，的大小不变，而的力臂在逐渐变小，根据杠杆平衡条件可知，逐渐变大，故A错误； B．根据图示可知，阻力和阻力臂的大小相同，的力臂是最大的，的力臂是最小的，根据杠杆平衡条件可知，三个力的大小关系是，故B正确； C．始终竖直向上，其力臂逐渐变大，始终垂直杠杆，其力臂大小不变，故C错误； D．杠杆提至恰好水平的位置时，的力臂为0，不存在这种情况，故D错误。 故选B。 5．D 【详解】A．由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2，则由拉力 可得G轮=2F-G物=2×250N-450N=50N 故A错误； B．该动滑轮的有用功W有=Gh=450N×3m=1350J 故B错误； C．绳子自由端移动的距离s=nh=2×3m=6m 工人拉绳的拉力功率 故C错误； D．该动滑轮的机械效率 故D正确。 故选D。 6．A 【详解】指甲剪可以看成是由一个撬棒和一个镊子组成： 撬棒是ABC，以B为支点，动力作用在A上，阻力作用在C上，使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； 镊子是由OBD和OED两个杠杆组成，支点O点，动力作用在E点，阻力作用在D点．使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．A 【详解】AB．盘山公路的设计，是为了在高度一定时，延长路程减小坡度，达到省力的效果，相当于斜面，使用它的好处是可以省力，但费距离，不能省功。故A正确，B错误； C．从A到D是上山，D点高度最大，因此同一游客在D点的重力势能最大，故C错误； D．从C到B下山时，在重力方向上有距离，游客重力做功，故D错误。 故选A。 8．C 【详解】A．由图可知，此时绳子的股数，空气阻力，摩擦力及绳重不计，此时绳子自由端的拉力 绳子自由端移动的距离 此时拉力做功 拉力做功的功率，故A错误； B．物体上升的距离是12m，用时是1min，物体上升的速度，故B错误； C．人对地面的压力 人对地面的压强，故C正确； D．滑轮组提升重物时的有用功 此时滑轮组的机械效率，故D错误。 故选C。 9．B 【详解】A．车子后轮在该装置中是一个轮轴，人施加在车上的推力作用在轮上，绳子上的拉力作用在轴上，并且施加在车上的推力小于绳子上的拉力，同时绳子的拉力小于物体的重力，斜面是省力机械，故该装置是一种省力机械，故A错误； B．拉力做的有用功 拉力做的总功 斜面的机械效率 故B正确； C．克服木箱在斜板上受到摩擦力做的额外功 由可得，木箱与斜板之间的摩擦力 故C错误； D．若木箱从斜面顶端下滑，与向右运动时，物体的运动方向相反，将会驱动引重车向左运动，故D错误。 故选B。 10．B 【详解】A． 由图丙可知，在2~3s内，物体做匀速运动，物体这段时间内上升的距离为 根据公式可知，在2~3s内动滑轮对重物做的有用功为，故A错误； B．不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，在2~3s内，物体做匀速运动，由图甲可知，承担重物绳子段数为3，由图乙知，此时绳端拉力40N，根据公式可知，动滑轮重力为 由图乙知，在0~1s内，拉力F1=30N，把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到竖直向下的总重力、竖直向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态，所以 则地面对重物的支持力为 根据相互作用力的特点可知，物体对地面的压力为，故B正确； C． 根据公式可知，使用此滑轮组能匀速提起物体的最大重力为 所以使用此滑轮组不能匀速提起重为590N的物体，故C错误； D．滑轮组的机械效率为 当机械效率为80%时，代入数据得 解得，故D错误。 故选B。 11． 45 功 【详解】[1]由图可知，滑轮组由三段绳子承担总重，拉力的大小为50N，已知物体的重力为105N；绳重和摩擦力不计，所以动滑轮重力为 [2][3]由图乙可知，纵坐标表示力的大小，横坐标表示绳端移动的距离，根据W=Fs，所以图乙中阴影部分的面积表示的物理量是功，该物理量大小为 [4]该滑轮组提升此重物时的机械效率为 12． 阻力 费力 动力 【详解】[1][2]将它踩下去的过程中，脚踩的力使得杠杆转动，是动力；而装置自身的重力阻碍了杠杆的转动，是阻力；支点为O点，此时很明显动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 [3]脚松开后，杠杆左边的力与力臂的乘积要大于右边的力与力臂的乘积，杠杆在自身的重力作用下转动，此时的动力是杠杆（舂）自身的重力。 13． 形状 杠杆 【详解】[1]力的作用效果有两个，一是可以改变物体的运动状态，二是可以改变物体的形状。泥受到手的作用力，形状发生了改变，被揉捏成形态各异的人物，这表明力可以改变物体的形状。 [2]从图中可以看出，桔槔在工作过程中，绕着一个固定点转动，符合杠杆的定义，所以运用了杠杆原理。 14． 省力 30 【详解】[1]辘轳其实是一个变形的杠杆，支点在轴心处，动力作用在轮上，阻力作用在轴上，所以其动力臂大于阻力臂，故辘轳可以看作省力杠杆。 [2]图乙中，两个轮都绕着O点转动，O点为支点。由题意知，动力臂与阻力臂的比为，水桶的总重力为阻力，据杠杆的平衡条件有 15． 80% 变小 【详解】[1]图示中，弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为2.5N。提升物块所做的总功 提升物块所做的有用功 杠杆的机械效率 [2]不计整个机械的摩擦，使用杠杆提升物体时，克服物体重力对物体所做的功是有用功，克服杠杆重力对杠杆所做的功是额外功。则杠杆的机械效率可表达为 将重物悬挂位置向O点移动一段距离，重物提升相同的高度时，杠杆上升的高度h杆变大。即有用功不变，额外功变大，总功变大，有用功在总功中所占的比值会变小，杠杆的机械效率会变小。 16．(1) (2) 【详解】（1）从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，即是最省力的绕法，如图所示： （2）根据杠杆平衡条件可知，当阻力与阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。已知力作用在A点，将A与支点O相连，则为最大动力臂，过A点做杠杆的垂线，方向向下，则为最小力的方向，作图如下： 17．(1)右 (2)2 (3)水平 (4) l1/cm (5)竖直 (6)2 【详解】（1）把杠杆放在支架上并置于水平桌面后，发现杠杆左低右高，为了使杠杆在水平位置平衡，应将右端平衡螺母向右调节。 （2）设杠杆的一个小格为L，一个钩码的重为G，乙图，设在B处悬挂钩码的个数为n，由杠杆平衡条件得 4G×2L=nG×4L 解得：n=2，即应在杠杆右边B处挂2个相同的钩码。 （3）为了减小误差和减小杠杆自重对实验的影响，所以，实验过程中每次都要调节使杠杆在水平位置平衡。 （4）[1]由于实验是探究杠杆平衡条件，需要测量动力、动力臂、阻力以及阻力臂，所以，表格空白处应填的内容是l1/cm。 [2]由表格中的数据可得，第一次实验中 第二次实验中 第三次实验中 可得出杠杆的平衡条件是 （5）由于杠杆上有刻度，实验中为了方便测量力臂，应该用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，力臂在杠杆上，可以直接读出力臂。 （6）当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，此时动力臂长为 根据杠杆的平衡条件 可得，测力计的示数为 18．(1)①② (2)在其他条件相同时，斜面倾斜程度越小，越省力 (3)分析①、③、④三次实验数据后发现，拉力F与物体重力G的比值相等 【详解】（1）根据控制变量法，探究斜面省力的情况与斜面的表面材料是否有关，需控制斜面的倾角、物块重力相同，改变斜面的表面材料，所以应对比实验①②中的数据。 （2）实验①、⑤、⑥中的数据，斜面的表面材料、物块重力相同，而斜面的倾角不同，且倾角越大越费力，所以得出的结论是：在其他条件相同时，斜面倾斜程度越小，越省力。 （3）为验证猜想3：斜面省力情况与物体受到的重力的关系，需控制斜面表面材料相同、倾角相同，改变物体的重力，所以小明做了实验①、③、④，分析三次实验数据 拉力F与物体重力G的比值相等，所以小明认为这几次实验省力情况相同。 19．(1)300N (2)450W (3)75% 【详解】（1）由图知，滑轮组承重绳子，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力 （2）滑轮组的有用功 滑轮组做有用功的功率： （3）滑轮组的机械效率 20．(1)1500W (2)400N 【详解】（1）起重机做的有用功为 滑轮组的机械效率为80%，拉力做的总功为 拉力的功率为 （2）拉力做的总功等于有用功与额外功之和，则额外功为 额外功包括克服动滑轮重力做的功和克服摩擦和钢丝绳重所做的功，克服摩擦和钢丝绳重所做的功为5200J，克服动滑轮重力做的功为 可得动滑轮的重力为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $