第十二章 简单机械 单元练 2025-2026学年人教版八年级物理下册

第十二章 简单机械 一、单选题 1．下列有关机械效率的说法中，正确的是（　　） A．机械做的有用功占总功的比例越大，机械效率越高 B．机械做的有用功越多，机械效率越高 C．机械效率越高越省力 D．机械的功率越大，机械效率越高 2．如图所示，某同学用滑轮组将重为200N的货物匀速提升了2m，滑轮机械效率为80%，不计绳重及摩擦。下列选项正确的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为6m B．该同学拉绳时所做的有用功为600J C．拉力F做的功为400J D．拉力F大小为125N 3．如图所示，是《天工开物》中提到的手摇式龙骨水车，它可取水灌溉，若龙骨水车在10min的时间内将质量为1t的水提升了2m，人力匀速手摇驱动水车做的额外功为，下列相关说法错误的是（　　） A．水从低处提升到高处时，水的重力势能增加 B．10min内人力驱动水车做总功的功率为50W C．10min内龙骨水车取水灌溉的机械效率为 D．如果齿轮与轴之间的摩擦变大，会导致机械效率降低 4．“曲岸深潭一山叟，驻眼看钩不移手”，古往今来，无数钓鱼爱好者陶醉于这项活动之中。钓鱼时，某人不小心把水桶弄进水里，捞上桶时发现桶里带些水，在用绳子打捞水桶的过程中，下列所述中属于有用功的是（　　） A．把桶中水提高做的功 B．把桶和桶中的水提高做的功 C．把桶提高做的功 D．把绳子提高做的功 5．阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中最早提出了杠杆原理，而我国大约在3000年前就出现了能精准称量的天平。下列物体中，不属于杠杆的是（    ） A．船桨 B．剪刀 C．剪指甲刀 D．茶壶 6．如图所示，在轻质杠杆上吊一重物G，在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F，使杠杆缓慢地从OA转至水平位置OB，则在转动过程中，拉力F的大小将（　　） A．逐渐变大 B．F先变大后变小 C．保持不变 D．F先变小后变大 7．关于功率、机械效率，下列说法中正确的是（　　） A．做额外功少的机器机械效率一定高 B．功率大的机器做功一定多 C．做有用功多的机器机械效率一定高 D．功率大的机器做功就快 8．工人师傅用如图所示的装置在10s内把质量为48kg的货物从地面匀速提升至3楼，每层楼高3m，所用的拉力为300N。下列关于图示装置的说法正确的是（　　） A．此过程中，该装置所做有用功为4320J B．此装置中动滑轮的重力为120N C．此过程中装置的机械效率为80% D．拉力做功的功率为540W 二、填空题 9．如图所示，桌面MN上放着一个质量均匀的镇纸尺AB，镇纸尺AB长度为40cm，B端超出桌面10cm，若把B端竖直向上稍微抬起一段距离，至少需要用力20N，若把B端竖直向下稍微压一点距离，则至少需要用力 N。 10．如图所示，用一个动滑轮把重500N的物体匀速提升2m。若不计摩擦、绳重和动滑轮重，人对绳子的拉力为 N，绳子自由端移动的距离是 m。 11．物理学中，这种在力的作用下能绕着 转动的硬棒就称为杠杆。 12．如图是我国古代护城河上安装使用的吊桥简图，图中。通过定滑轮改变 ，由图可知杠杆BC的支点是 点，它属于 （选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。 13．搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受的总重力G=1000N，独轮车的有关尺寸如图所示。推车时，人手向上的力F应为 N。搬运相同的材料，若想更省力，人手应向 （选“前”或“后”）移动。 三、实验题 14．小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。 (1)图甲中，杠杆静止时处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移。在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码，调节钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这样做的目的是便于 ； (2)如图乙所示，在杠杆左侧A位置（左边位置第四格）先挂了3个钩码，每个钩码为0.5N，在右侧B位置（右边位置第三格）用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N； (3)如图丙所示，小明在A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码，现将弹簧测力计从C位置移到D位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计示数 ，原因是测力计的拉力力臂 （均选填“变大”、“变小”或“不变）； (4)小明用如图丁装置进行探究，发现总是无法得到教材上所给出的杠杆平衡条件，其原因是 。 15．在许多公共场所的楼梯旁建有供残疾人车辆上下的坡道，在物理中我们把它叫做斜面。某学习小组的同学在学习了杠杆和滑轮的知识后，想研究使用斜面的特点．他们用弹簧测力计将重为G的物体匀速提升h高度，测力计示数为F。然后他们利用光滑的木板（摩擦阻力忽略不计）做成高度为h的斜面，把物体先后放在斜面上，用弹簧测力计拉着物体沿斜面向上，记下弹簧测力计的示数．在保持斜面高度不变的情况下，多次改变斜面的长度进行实验（如图）．他们将实验数据记录在表中，并计算出拉力做的功，如下表所示。 （G=8牛，h=0.12米） 实验序号 竖直提升（米） 拉力（牛） 拉力做功（焦） 1 0.12 8 0.96 实验序号 斜面长度（米） 拉力（牛） 拉力做功（焦） 2 0.16 6 0.96 3 0.20 4.8 0.96 4 0.24 4 0.96 5 ______ 2 ______ （1）分析比较表中拉力和物体重力的大小关系，可得：使用斜面， ； （2）分析比较表中拉力与斜面长度的变化关系及相关条件，可得： ； （3）分析比较表中最后一列拉力做功，可发现： ； （4）根据（3）中得出的结论，请填写第5次实验数据 。 四、计算题 16．有一种升降座椅，它由滑轮组控制升降，其简化图如图所示。座椅和动滑轮的总重为150N，小华将小明匀速拉高2m，小华拉力为250N。不计摩擦和绳重，求该过程中： (1)小明的重力； (2)拉力做的功； (3)该滑轮组的机械效率。 17．如图所示，重为100牛的物体在水平方向上以0.2米/秒的速度做匀速直线运动，若绳子自由端所受拉力F为10牛，（不计绳与滑轮的摩擦），求： （1）物体所受的摩擦力f的大小； （2）绳子自由端在10秒内移动的距离。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A D C C D A D C 1．A 2．D 【详解】A．由图可知，承担物重的绳子段数 n=2，根据 s=nh ，已知 h=2m ， n=2 ，则绳子自由端移动的距离 s=2h=2×2m=4m 故A错误； B．该同学拉绳时所做的有用功为 故B错误； C．拉力F做的功为 故C错误； D．拉力F大小为 故D正确。 故选 D。 3．C 【详解】A．水从低处提升到高处时，高度增加，质量不变，重力势能增大，故A正确，不符合题意； B．有用功W有=Gh=mgh=1000kg×10N/kg×2m=20000J 总功W总=W有+W额=20000J+10000J=30000J 功率 故B正确，不符合题意； C．机械效率 故C错误，符合题意； D．如果齿轮与轴之间的摩擦变大，额外功会增加，机械效率会降低，故D正确，不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】有用功的定义是完成一件事情而做的功，简单理解，有用功是与你的目的直接相关的；我们的目的就是为了把水桶提上来，所以克服水桶的重力做的功为有用功。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．D 6．A 【详解】由图可知，杠杆缓慢地从OA转至水平位置OB的过程中，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变大，由杠杆平衡条件可知，动力逐渐变大。故在转动过程中，拉力F逐渐变大。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．D 【详解】A．有用功与总功的比值叫机械效率，只知道额外功少，有用功不一定越大，机械效率不一定高，故A错误； BD．功率是反映物体做功快慢的物理量，做功多少与功率大小和做功时间长短都有关，所以功率大的机械，做功快，但不知道做功时间长短，所以做功不一定多，故B错误、D正确； C．有用功与总功的比值叫机械效率，只知道有用功多，机械效率不一定越大，故C错误。 故选 D。 8．C 【详解】A．此过程中，该装置所做有用功为 故A错误； B．由于题目中物不计绳重和绳轮之间的摩擦力，因此无法求出动滑轮的大小，故B错误； C．此过程中拉力做的总功为 装置的机械效率为 故C正确； D．拉力做功的功率为 故D错误。 故选C。 9．40 【详解】把B端竖直向上稍微抬起一段距离，AB绕着A点转动，A为支点，根据杠杆平衡条件可得 解得尺子的重力为G尺=40N；若把B端竖直向下稍微压一点距离，AB绕着N点转动，N为支点，阻力臂为重心到N点的距离，为，根据杠杆平衡条件可得 代入数据得 解得F=40N，所以至少需要用40N的力。 10． 250 4 【详解】[1][2]动滑轮实质是一个动力臂等于阻力臂2倍的省力杠杆，在不计摩擦和动滑轮重的情况下，用动滑轮提升重物可以省一半力，但要费一倍的距离；从图中可以看出，只有一个动滑轮在拉重物，在不计摩擦和动滑轮重时，绳子自由端的拉力为 绳子自由端移动的距离为s=2h=2×2m=4m 11．固定点 【详解】杠杆指的是一根硬棒围绕着固定的点转动的机械，这个固定的点是支点。 12． 施力的方向 C 省力 【详解】[1]图中使用了定滑轮A，不能省力，但可以改变力的方向。 [2]由图可知吊桥绕着C点转动，所以护城河上安装的吊桥杠杆的支点在C点。 [3]如下图，在匀速拉起吊桥时，由于它的动力臂L1大于阻力臂L2，所以属于一个省力杠杆。 13． 300 后 【详解】[1]如图所示，根据杠杆平衡条件得FL1=GL2 即F×1m=1000N×0.3m 解得F=300N [2]搬运相同的材料，若想更省力，即动力要变小，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，此时应增大动力臂，即人手向后移动。 14．(1) 平衡 右 测量力臂 (2)2 (3) 变小 变大 (4)杠杆的自重对杠杆平衡有影响 【详解】（1）[1]甲图中，杠杆处于静止状态是平衡状态。 [2]为排除杠杆自重对实验的影响，实验前把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲所示位置，杠杆右端偏高，应将杠杆两端的平衡螺母向右端移动，使杠杆在水平位置平衡。 [3]在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码，调节钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这样做的目的是为了直接从杠杆上测量力臂。 （2）一个钩码的重力为G，设杠杆的一个小格为L，由杠杆的平衡条件知 解得 （3）[1][2]图丙中，当弹簧测力计绕A点从C位置转动到D位置的过程中，要保持杠杆仍在水平位置平衡，则拉力F将变小，这是因为，当拉力由倾斜变成竖直时，阻力阻力臂不变，拉力F力臂变大，相应的力会变小，这样才能继续平衡。 （4）利用如图丁所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响。 15． 可以省力 在斜面高度和提升物体重力相同的条件下，斜面越长，拉力越小 使用斜面不能省功 0.48，0.96 【详解】（1）[1]他们用弹簧测力计将重为G的物体匀速提升h高度，测力计示数为F，由二力平衡知识，物体受到的拉力与物体的重力为一对平衡力，拉力与物体的重力大小相等，由表中数据知道 F=G=8N 分析比较表中序号2、3、4数据，利用斜面的拉力都小于物体的重力，故可得结论：使用斜面可以省力。 （2）[2]分析比较表中拉力与斜面长度的变化关系及相关条件知道，在斜面高度和提升物体重力相同的条件下，斜面越长，拉力越小。 （3）[3]分析比较表中序号2、3、4最后一列拉力做功知道，做的功都为0.96J，与序号1中直接提升物体做的功相等，故得出的结论是：使用斜面不能省功。 （4）[4]由（3）中得出的结论知道，使用斜面不能省功，故第5次实验拉力做的功为0.96J；由W=Fs知道，第5次实验斜面的长度 所以表中分别填0.48、0.96。 16．(1)600N (2)1500J (3)80% 【详解】（1）由图可知，动滑轮上有3段绳子，根据可知，小明的重力G=nF-G动和座椅=3×250N-150N=600N （2）绳子自由端移动的距离s=nh=3×2m=6m 拉力做功为W总=Fs=250N×6m=1500J （3）该滑轮组的机械效率 17．（1）20N；（2）4m 【详解】解：（1）滑轮是动滑轮，不计滑轮自重和滑轮绳子间的摩擦，则拉力，则物体A与地面间的滑动摩擦力 f=2F=2×10N=20N （2）物体移动的速度0.2m/s，则绳子自由端移动速度为物体移动速度的2倍，为0.4m/s，所以绳子自由端在10秒内移动的距离为 s=vt=0.4m/s×10s=4m 答：（1）物体所受的摩擦力f的大小为20N。 （2）绳子自由端在10秒内移动的距离为4m。 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 $