第十二章简单机械同步练习--2025--2026学年物理人教版物理八年级下册

第十二章简单机械同步练习 一、单选题 1．如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，物体重400N，不考虑滑轮重、绳重和摩擦，这样做（　　） A．既省力，也改变施力的方向 B．不省力，改变施力的方向 C．省力，所用力为100N D．省力，所用力为200N 2．小聪用桶从井里打水，小明从井里捞桶带上部分水，下列说法正确的是 A．二人对桶做的功都是额外功 B．二人对水做的共都是有用功 C．小聪对桶做的功是有用功 D．小明对桶做的功是有用功 3．用如图所示滑轮组将重12N的物体匀速提升0.5m，拉力F为5N，该滑轮组的机械效率为（　　） A．60% B．75% C．80% D．90% 4．如图所示，利用同一个滑轮分别按照不同方式拉着同一个物体，在竖直方向匀速上升，所用拉力分别为F1、F2、F3，不计滑轮重和绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．F1最大 B．F2最小 C．F3最小 D．F2最大 5．如图所示，以硬尺上某位置为支点O，在尺上挂一重3N的物体M，在尺上施加一竖直向上的拉力F使杠杆保持水平静止，尺的质量不计。以下判断正确的是（　　） A．此杠杆的支点在5dm处 B．此杠杆的支点在0处 C．此杠杆是费力杠杆 D．此杠杆是省力杠杆 6．关于下图中的简单机械，说法正确的是（    ） A．图甲中剪铁片的剪刀是费力杠杆 B．利用图乙中旗杆顶端的动滑轮改变力的方向 C．利用图丙中的滑轮提升重物可以省功 D．图丁中的盘山公路就是斜面的应用 7．小组同学找到了如图所示的滑轮，用弹簧测力计在竖直方向上匀速拉动细绳使重物匀速上升，下列说法正确的是（　　） A．该滑轮是一个定滑轮 B．使用该滑轮可以省距离 C．若物重增大一倍，匀速提升物体需要的拉力也一定增加一倍 D．沿虚线方向匀速拉动测力计，测力计示数变大 8．如图为指甲剪的示意图，下列说法正确的是（    ） A．该指甲剪由3个杠杆组成，且它们的支点相同 B．杠杆ABC是费力杠杆，动力作用在C点，阻力作用在A点 C．DBO和DEO是两个费力杠杆，可以省距离 D．D处的剪刃做得很锋利，是为了增大剪刃对指甲的压力 9．在北京天安门广场，伴随着嘹亮的国歌声，五星红旗冉冉升起。这是因为旗杆顶部有一个滑轮，如图，有关该滑轮的说法正确是（　　） A．该滑轮是动滑轮，能省力 B．该滑轮是定滑轮，能改变拉力方向 C．该滑轮是动滑轮，能随国旗一起上升 D．该滑轮是定滑轮，能省功 10．如图，质量分别为m1、m2、m3（m1＞m2）的物体通过轻绳和弹簧连接起来，三个物体均处于静止状态。不计弹簧自重、绳重和摩擦，关于此装置的说法正确的是（　　） A．绳子对 m2的拉力大小为 m2g B．绳子对 m1的拉力大小为 m2g C．弹簧所受拉力大小为（m3﹣m2）g D．地面对 m3的支持力大小为（m2+m3﹣m1）g 二、填空题 11．如图所示，用定滑轮沿三种不同的方向拉绳使物体上升，所用的力分别是F1、F2、F3，则 （选填“F1最大”、“F2最大”、“F3最大”或“三个力一样大”）。学校旗杆的顶部安装有定滑轮，这是为了改变力的 。    12．高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂坠砣，其中左侧滑轮是 （选填“定”或“动”）滑轮；若某段时间内坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了 cm（不考虑钢绳的热胀冷缩）。 13．图甲和图乙都是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，但是它们有不同点。请回答下列问题。 (1) 滑轮组能改变动力的方向，而 滑轮组不能改变动力的方向。 (2)甲滑轮组有 段绳子承担物重，而乙滑轮组有 段绳子承担物重， 滑轮组更省力。 (3)如果都使物体上升12cm，那么甲滑轮组的绳端必须向下移动 cm，乙滑轮组的绳端必须向上移动 cm。 (4)若不计摩擦、绳重和动滑轮重，物重，则图甲中的拉力 N，图乙中的拉力 N；若不计摩擦和绳重，动滑轮重30N，物重，则 N， N。 14．如图，小强用动滑轮提起140N的水桶，使其上升1m，动滑轮重10N（不计绳重和摩擦），他在此过程中做的有用功为 J；如果从水桶内取出20N的水，再次提起时动滑轮的机械效率将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 15．如图所示，用沿斜面向上、大小为400N的力F将重600N的货物匀速运到距地面2m高的平台上，斜面长4m。该过程中斜面的机械效率为 %，货物受到的摩擦力为 N，当改变斜面倾角α，将同一货物运上该平台时，机械效率提高，则应使α变 。 16．如图所示，工人师傅用斜面把货箱推到货车上，使用斜面可以 （选填“省力”或“省功”）；此斜面长4m，工人师傅在20s内用1000N的推力将货箱从斜面底端匀速推至斜面顶端，推力的功率是 W；这个过程中人对货箱的推力 货箱受到斜面的摩擦力（选填“等于”或“不等于”）。 17．某杠杆的动力臂与阻力臂之比为5︰2，若此杠杆受到的阻力为20N，则当动力为 N时，杠杆处于平衡状态，此杠杆是 杠杆（选填“省力”、“等臂”或“费力”）。如图所示的常见工具中，属于省力杠杆的是 （填字母）。 三、作图题 18．5月20日，我市初三年级学生返校复课。小芳怀着激动和兴奋的心情拉着图示的拉杆式旅行箱回到熟悉的校园，旅行箱可看成杠（O是轮子的转轴）杆，当箱子在图示位置静止时，在图中画出重力的力臂及施加在端点处的最小作用力的示意图。 19．作图题： (1)用如图所示的滑轮组将水桶匀速提升，请画出连接滑轮组最省力的绕法。 (2)按要求组装滑轮。 四、实验题 20．小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重力为，测得的数据如表所示。 物理量 次数 钩码总重力 钩码上升的高度 测力计示数 测力计移动距离 机械 效率 1 4 2 6 3 4 4 4 (1)第1次实验测得的机械效率为 （保留整数）； (2)分析表中数据可知第4次实验是用图 （选填“甲”“乙”或“丙”）做的； (3)分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组， 可以提高滑轮组的机械效率。分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率 ； (4)分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 。 五、计算题 21．如图所示为一拉杆旅行箱的示意图，将其视为杠杆，O为支点，B为重心，BC为竖直方向，A为拉杆端点，已知箱重为250N，OA为120cm，OC为24cm。 (1)图中在A点沿图示方向施加动力F，箱子静止。则动力F的大小为多少N； (2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为多少N。 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 1．D 【详解】在不考虑动滑轮重、绳重、摩擦的情况下，动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向。 故A、B、C不符合题意；D符合题意。 故选D。 2．D 【分析】从两次做功的目的来分析有用功和额外功；有用功的定义是完成一件事情而不得不做的功，简单理解，有用功是与你的目的直接相关的；其他无实用价值而又不得不做的功，叫额外功． 【详解】小聪用水桶打水时，目的是打水，所以对水做的功为有用功，但必须把水桶提上来，所以对桶做的功是额外功；小明捞水桶时，为了把水桶提上来，所以对水桶做的功为有用功，但水桶里面有一些水，又不得不对水做功，所以对水做的功为额外功；综上可知，ABC不正确，D正确．故选D. 3．C 【详解】由图可知，绳子段数，物体上升高度，则绳子自由端移动距离 有用功 总功 滑轮组机械效率故C符合题意，ABD不符合题意。 故选 C。 4．B 【详解】由图可知，不计滑轮重力和绳与滑轮间的摩擦，第一个图是利用定滑轮拉着物体，根据定滑轮的特点：使用定滑轮不省力，但能改变力的方向，即F1=G； 第二个图是利用动滑轮拉着物体，根据动滑轮的特点：动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但费距离，即； 第三个图是动滑轮，但动力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，即，则所用拉力最小的为F2，F3最大，故B正确，ACD错误。 故选B。 5．C 【详解】AB．已知动力F的方向竖直向上，物体M对硬尺的拉力为阻力，方向竖直向下；因为动力大于阻力，所以动力臂小于阻力臂，支点O的位置在拉力作用点的左侧；设支点O点到拉力F作用线的距离、动力臂为L，阻力臂为，根据杠杆平衡条件可得 解得，则支点O在1dm处，故AB错误； CD．因为动力臂小于阻力臂，所以该杠杆为费力杠杆，故C正确，D错误。 故选C。 6．D 【详解】A．图甲中剪铁片的剪刀使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误； B．利用图乙中旗杆顶端的定滑轮改变力的方向，故B错误； C．利用图丙中的滑轮提升重物可以省力，但是不能省功，故C错误； D．图丁中的盘山公路是一个变形的斜面，可以使上山时更省力，是斜面在生活中的应用，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．图中滑轮的轴与被拉物体一起移动，所以该滑轮是一个动滑轮，故A错误； B．使用动滑轮可以省力，但费距离，故B错误； C．绳子拉力，若物重增大一倍，由于G动不变，匀速提升物体需要的拉力增加了，但小于一倍，故C错误； D．动滑轮的实质是省力杠杆，沿虚线方向匀速拉动测力计，动力臂变小，动力变大，测力计示数变大，故D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．由图可知，该指甲剪由DBO、DEO和ABC3个杠杆组成，DBO和DEO的支点是O点，ABC的支点是B点，故A错误； B．由图可知，杠杆ABC使用时，支点是B点，阻力作用在C点，动力作用在A点，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，故B错误； C．由图可知，杠杆DBO和DEO使用时，动力臂小于阻力臂，是两个费力杠杆，可以省距离，故C正确； D．D处的剪刃做得很锋利，是在压力一定的情况下，减小受力面积来增大压强，故D错误。 故选C。 9．B 【详解】A．旗杆顶部的滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，故A错误； B．定滑轮的轴的位置固定不动，旗杆顶部的滑轮是定滑轮，它的作用是改变拉力的方向，故B正确； C．动滑轮是轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮，而旗杆顶部的滑轮轴的位置固定，是定滑轮，不能随国旗一起上升，故C错误； D．使用任何机械都不省功，定滑轮是一种简单机械，虽然它可以改变力的方向，但不能省功，故D错误。 故选B。 10．D 【详解】AB．根据定滑轮工作特点可知，绳子对物体m1的拉力等于物体m2对绳子的拉力，等于物体m1的重力，所以，绳子对m2的拉力大小为m1g，故AB错误； C．弹簧所受拉力为物体m2与物体m1的重力之差，即（m1﹣m2）g，故C错误； D．对物体m3进行受力分析可知，物体m3共受到地面的支持力、物体的重力（m3g）、弹簧的拉力（m1﹣m2）g三个力的作用，则地面对m3的支持力大小为 F支=m3g﹣（m1﹣m2）g＝（m2+m3﹣m1）g 故D正确。 故选D。 11． 三个力一样大 方向 【详解】[1]用定滑轮沿三种不同的方向拉绳使物体上升，三个力的力臂均为定滑轮的半径，即力臂相等。由杠杆平衡条件可知，三个力大小也相等。 [2]采用定滑轮的主要目的是改变力的方向。 12． 定 15 【详解】[1]由图可知，坠砣移动时，左侧滑轮的位置不会改变，所以左侧滑轮是定滑轮。 [2]图中坠砣挂在钢绳的自由端，右侧滑轮是动滑轮，且n＝2，输电线A端向左移动，坠砣下降，则坠砣串下降高度h＝2sA，坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了 13．(1) 甲 乙 (2) 2 3 乙 (3) 24 36 (4) 150 100 165 110 【详解】（1）[1][2]若不使用滑轮组提升物体时，拉力的方向是向上的，若使用滑轮组提升物体时，拉力方向向下，就是改变动力的方向。由图可知，甲滑轮组提升物体时，拉力方向向下，能改变动力的方向，而乙滑轮组提升物体时，拉力方向向上，不能改变动力的方向。 （2）[1][2][3]在不计绳重及摩擦的情况下，动滑轮由几股绳子承担，绳子上的力就是物体和动滑轮总重的几分之一；由图可知，甲滑轮组有2段绳子承担物重，即n甲=2，而乙滑轮组有3段绳子，即n乙=3，乙滑轮组承担的绳子股数多，拉力就越小，越省力。 （3）[1]根据绳端移动的距离就是重物上升高度的n倍可知，甲滑轮组的绳端必须向下移动s甲=n甲h=2×12cm=24cm [2]乙滑轮组的绳端必须向上移动s乙=n乙h=3×12cm=36cm （4）[1][2]若不计摩擦、绳重和动滑轮重，物重G=300N，则图甲中的拉力 图乙中的拉力 [3][4]若不计摩擦和绳重，动滑轮重是30N，物重G=300N，则 图乙中的拉力 14． 140J 变小 【详解】[1]小强用动滑轮提水桶，有用功为对水桶做的功，有用功为 [2]如果从水桶内取出20N的水，再次提起1m时，额外功不变，有用功减小，因此动滑轮的机械效率变小。 15． 75 100 大 【详解】[1]推力做的有用功为W有=Gh=600N×2m=1200J 推力做的总功为W总=Fs=400N×4m=1600J 则该斜面的机械效率为 [2]推力做的额外功为W额=W总-W有=1600J-1200J=400J 克服摩擦力所做的功为额外功，根据W额=fs可知，货物受到斜面的摩擦力大小为 [3]当斜面的倾角变大时，物体对斜面的压力逐渐变小，在接触面粗糙程度不变时，压力变小，物体受到的滑动摩擦力变小，额外功变小，有用功不变，总功变小，由可知，斜面的机械效率变大，因此要使机械效率提高，应使α变大。 16． 省力 200 不等于 【详解】[1]由题意可知，工人师傅沿斜面把货箱推到货车上，比直接把货物装到车上费了距离，使用斜面可以省力，用任何机械都不能省功。 [2] 推力的功率 [3]整个过程中推力做的功等于克服摩擦力和物体的重力做的功，克服重力做的功为有用功，克服摩擦力做的功为总功，推力做的功大于物体克服摩擦做的功；推力和摩擦力的方向都与斜面平行，物体在推力和摩擦力的方向上移动的距离相同，根据可知 ，这个过程中人对货箱的推力不等于货箱受到斜面的摩擦力，推力大于摩擦力。 17． 8 省力 （b）、（c）、（d） 【详解】[1]由杠杆平衡条件 可得，动力 代入数据解得 [2]杠杆的动力臂与阻力臂之比为5︰2时，动力臂大于阻力臂，杠杆为省力杠杆。 [3]图中常见工具中（b）、（c）、（d），在使用过程中动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 18． 【详解】由支点作重力作用线的垂线段，可得重力的力臂；要求动力最小，则动力臂应最长，支点到动力作用点的距离作为动力臂最长，力的方向与垂直向上，如图所示： 19．(1) (2) 【详解】（1）根据滑轮组省力特点，承担物体重力的绳子股数最多，滑轮组最省力，图中滑轮组承担物体重力的绳子股数最多是3，故画出滑轮组最省力的绳子绕法如图所示： （2）根据“奇动偶定”的原则，此时n=4，绳子的起点应该在定滑轮上，根据“动定交替”的原则，起点在定滑轮，开始绕线的第一个滑轮应该是最内侧的动滑轮，然后绕过最内侧的一个定滑轮，再绕第二个动滑轮，如图所示： 20．(1) (2)丙 (3) 增加物重 越低 (4)无关 【详解】（1）由第一次实验数据得，滑轮组对钩码做的总功为 对钩码做的有用功为 机械效率为 （2）由弹簧测力计移动距离与钩码上升高度的关系得，连接动滑轮的绳子段数为 甲乙两图中，动滑轮上绳子的段数均为3，不满足题意，丙图中动滑轮上绳子的段数符合题意。故选丙图。 （3）[1]由第1、2次实验数据可知，提升重物不同，且提升重物越重，滑轮组的机械效率越高，即使用同一滑轮组，可以通过增加物体重力来提高滑轮组的机械效率。 [2]由第1、3次实验数据可知，两次均提升相同的重物，且重物被提升的高度相同，第3次动滑轮个数更多，机械效率更低，只有57%（第1次机械效率为74%）。因此可得出使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越低。 （4）分析第3、4次实验数据可知，同一滑轮组（测力计示数相同）、提升相同重物（重力为4N），物体被提升的高度不同，滑轮组的机械效率相同，因此滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。 21．(1)100N (2)50N 【详解】（1）题图所示F与OA成30°角，根据直角三角形，30°角所对的直角边为斜边的一半可知，则F的力臂为60cm。根据杠杆平衡条件有 将数据代入可得 解得 （2）当F的方向与OA垂直时，F的力臂最大为OA= 1.20m，阻力与阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可得 解得 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 $