第十二章 简单机械 单元练-2025-2026学年人教版物理八年级下册

第十二章简单机械 一、单选题 1．要用15N的力刚好提起重20N的物体，可以应用下列简单机械中的哪一种（不计机械自重及摩擦）（　　） A．杠杆 B．定滑轮 C．动滑轮 D．以上都可以 2．使用杠杆能给我们的生活带来便利，如图，下列杠杆属于费力杠杆的是（   ） A．食品夹 B．核桃夹 C．园艺剪 D．羊角锤 3．如图所示，利用动滑轮提升一个重为G的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为50%，要使此动滑轮的机械效率达到90%，则一次需要提升重为G的物块的个数为（　　） A．6个 B．7个 C．8个 D．9个 4．如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升完全相同的两个物体（不计绳重、滑轮重和摩擦），拉力F甲、F乙分别作用在绳端和拉钩上，绳端和拉钩均沿竖直方向匀速上移了相同距离，该过程中物体上升的高度分别为h甲、h乙，两装置的有用功分别为W甲、W乙，机械效率分别为η甲、η乙，则下列说法中正确的是（　　） A．F甲： F乙=1：2 B．h甲：h乙=1：2 C．W甲：W乙=1：1 D．η甲：η乙=1：1 5．如图所示的杠杆质量不计，每小格的长度相等，物体A是边长为0.1m，重为6N的正方体。如图，当A挂在杠杆M点，物体B挂在N点时杠杆水平平衡，此时物体A对水平桌面的压强为400Pa。下列说法正确的是（　　） A．物体A受到地面的支持力为2N B．物体B受到的重力为4N C．若物体B向右移动1小格，物体A受到的拉力增大3N D．若物体A向左移动1小格，物体A对桌面的压强为340Pa 6．在生产和生活中，我们经常使用各种机械。下列关于机械的说法中，正确的是（　　） A．越省力的机械越省功 B．越费力的机械越省功 C．有些机械既可省力，又可省功 D．使用任何机械都不省功 7．斜面长3m，高1m，工人师傅用400N沿斜面向上的推力，在10s内将重为900N的箱子匀速推到车上。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A．搬运工沿斜面向上推箱子的过程，既省力又省功 B．箱子与斜面的摩擦力为300N C．斜面机械效率为75% D．推力做功的功率为90W 8．如图所示是学校国旗旗杆顶端的滑轮，下列关于该滑轮的分析正确的是（　　） A．此滑轮为动滑轮 B．此滑轮可以省力 C．此滑轮为定滑轮 D．实质为省力杠杆 9．小明家中有一把旧杆秤，该杆秤遗失了秤砣，而且刻度大多数模糊不清，只有5kg和6kg的刻度清晰可辨。他用刻度尺测量出该杆秤的相关长度，测量结果如图所示。小明接着对杆秤的重心（不包括秤砣）和秤砣质量进行判断，其中正确的是（    ） A．杆秤重心在杆秤提纽的右侧，秤砣的质量为3.0kg B．杆秤重心在杆秤提纽的右侧，秤砣的质量为1.5kg C．杆秤重心在杆秤提纽的左侧，秤砣的质量为1.5kg D．杆秤重心在杆秤提纽的左侧，秤砣的质量为3.0kg 10．如图所示为小区里的高层电梯工作示意图，轿厢重4500N，重为500N的小明乘坐电梯匀速上升60m，用时60s，F=3000N，忽略绳重与摩擦，电动机中的滑轮为定滑轮（图中未画出）。下列说法错误的是（　　） A．电梯的平均速度为1m/s B．动滑轮A重1000N C．若乘坐电梯的乘客增多，动滑轮A的机械效率将增大 D．若轿厢匀速运动的速度增大，动滑轮A的机械效率将增大 二、填空题 11．如图，斜面长4m、高1m，用2N的拉力沿斜面向上将一个重5N的物体匀速拉到顶端，则该过程中物体所受的摩擦力为___________N，斜面的机械效率为___________。 12．杆秤是我国古代劳动人民的一项发明，是各种衡器中历史最悠久的一种，称量物体质量时，它相当于一个__________（填简单机械名称）。某杆秤的示意图如图所示，C处是秤钩，A、B位置各有一个提纽，，秤砣质量为0.5kg。提起B处提纽，秤钩不挂物体，将秤砣移至D点，杆秤恰好水平平衡，；将质量为2.5kg的物体挂在秤钩上，提起B处提纽，秤砣移至最大刻度E处，杆秤再次水平平衡，则__________cm。若要称量质量更大的物体，应选用__________处提纽。 13．如图所示，底面积为的物体甲、乙在滑轮组的作用下均保持静止，物体甲重12N、乙重10N，不计滑轮重、绳重和摩擦时，则物体甲对地面的压强是______Pa。 14．如图是人们采用撞击锤柄下端的方法使松动的锤头紧紧套在锤柄上的情景，这主要是利用了_____有惯性（选填“手”“锤头”或“锤柄”）；用羊角锤撬钉子时，属于______杠杆（选填“省力”或“省距离”）。 15．工人利用如图所示装置提升物料，已知滑轮重40N，货篮重60N，不计绳重及摩擦。工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为______N。若绳子能承受的最大拉力为300N，每根钢条重80N，该装置匀速提升钢条时，最多能提起______根钢条，能达到的最大机械效率为_______。（保留到0.1%） 三、作图题 16．手机自拍杆已成为一种时尚，如图甲所示，是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看作是一个杠杆，请在图乙杠杆简化图中A点画出最小动力F1及阻力F2的力臂l2。 四、实验题 17．用带刻度的均匀杠杆来探究“杠杆的平衡条件”，实验所用钩码质量相等。 (1)实验时，要先将杠杆调至水平位置平衡，若杠杆________侧翘起，则需将平衡螺母向右侧调；在实验中，小明不慎将杠杆右侧的平衡螺母遗失，导致杠杆无法在水平位置平衡，于是他在杠杆上右侧适当位置粘了块橡皮泥后杠杆恰好在水平位置平衡（如图b所示），此装置________（选填“能”或“不能”）继续用来完成探究实验。 (2)一组某次实验情景如图c所示，发现若要使杠杆水平位置平衡，测力计向下的拉力将会超过测力计的量程，为完成实验，下列操作可行的是（　　）； A．向左移动钩码的悬挂点 B．向右移动测力计的悬挂点 C．向左移动平衡螺母 D．向右移动平衡螺母 (3)小刚用图d装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，测出的数据与小明得出的杠杆平衡条件不相符，其原因是：________。若只将测力计的悬挂点由A移至C点，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)学完杠杆知识后，小明在综合实践活动中制作杆秤。他取一根质量均匀分布的圆木棒，测得木棒AB长度为80cm、质量为50g；一质量为350g的小盘和一质量为150g的螺母。如图e所示，小明将小盘悬于棒的A端，用细线在O点提起木棒，木棒恰好水平平衡，则OA为________cm。小明用该杆秤称某物体的质量，平衡时的情形如图f所示，则该物体的质量为________kg； 18．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表： 次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率/% 1 2 10 0.8 30 83.3 2 4 10 1.5 30 88.9 3 6 10 2.2 30 90.9 (1)实验中要竖直向上___________拉动弹簧测力计，使钩码升高； (2)分析以上实验数据可以得出结论：同一滑轮组的机械效率与___________有关； (3)小明进一步研究时，先测出了动滑轮的重力，再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值，发现钩码的重力越大，___________（越大/越小/不变），请用所学知识进行解释：___________； (4)另一实验小组改变动滑轮的重力，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出图像丁。分析可知：被提升物体的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越___________（高/低）；分析图像丁中的A点可知，此时被提升物体的重力___________。 A．一定大于12N            B．等于12N            C．一定小于12N 五、计算题 19．石家庄市云朵体育馆即将完工。如图所示，工人用滑轮组向体育馆楼上运送建材，每次运送的重量不定，不计绳重及摩擦。（g取10N/kg） (1)工人用200N的拉力将建材匀速提升了9m，求拉力做的功。 (2)某次运送建材的重力为300N，滑轮组的机械效率为60%，求动滑轮的重力。 (3)某次工人将重力为500N的建材以1m/s的速度提升，求工人拉力做功的功率。（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） 20．在探究动滑轮的活动中，已知动滑轮的重力是0.8N，当用弹簧测力计拉着重为3.84N的物体匀速上升1m时，弹簧测力计的读数如图所示，求： (1)拉力做的总功； (2)该动滑轮的机械效率； (3)克服绳重和摩擦力所做的额外功。 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 A A D D B D C C B D 1．A 【详解】A．使用杠杆时可以调节力臂，若使动力臂与阻力臂之比是4∶3，这样就可以用15N的力刚好提起20N的重物，故A正确； B．因定滑轮不能省力，只能改变力的方向，所以不能用15N的力刚好提起20N的重物，故B错误。 CD．不计机械自重及摩擦，使用动滑轮可以省一半的力，则提起20N的重物时，动力只需要10N，所以不能用15N的力刚好提起20N的重物，故CD错误。 故选A。 2．A 【详解】A．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意； B．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 3．D 【详解】不计绳重和摩擦，则动滑轮的机械效率为 用动滑轮提升一个重为G的物块，其机械效率为50%，则有 解得 设一次提升n个物块时，此动滑轮的机械效率达到90%，则有 将代入上式解得 n=9 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．D 【详解】A．由图可知 则有 故A错误； B．绳端和拉钩均沿竖直方向匀速上移了相同距离，设距离为s，则有 故 故B错误； C．两装置的有用功分别为 可得 故C错误； D．两装置的机械效率分别为 故 故D正确。 故选D。 5．B 【详解】A．物体A是边长为0.1m，重为6N的正方体。此时物体A对水平桌面的压强为400Pa，物体A对桌面的压力 因为压力与支持力是相互作用力，大小相等，即，所以，故A错误； B．因为物体A静止，所以，所以，绳子对M点的拉力 设每小格长度为L，根据杠杆平衡条件可得，则 解得，故B正确； C．若物体B向右移动1小格，则，根据杠杆平衡条件，则 物体A受到的拉力增大 故C错误； D．若物体A向左移动1小格，则，根据杠杆平衡条件，则 物体A对桌面的压力 物体A对桌面的压强 故D错误。 故选B。 6．D 【详解】我们使用任何机械有时是为了省力，有时是为了省距离，有时为了改变力的方向，但都不能省功，故ABC错误，D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．根据功的原理，使用任何机械都不省功，使用斜面可以省力，但会费距离，不能省功，故A错误； B．推力做的总功为 克服箱子重力做的有用功为 额外功为 由可得摩擦力 故B错误； C．斜面的机械效率 故C正确； D．推力做功的功率为 故D错误。 故选C。 8．C 【详解】旗杆顶端的滑轮使用时，轴的位置固定不动，是定滑轮，定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，故C正确，ABD错误。 故选C。 9．B 【详解】从图可知，5kg到6kg质量增加了1kg，而杠杆的长增加了2cm，杆秤上的刻度是均匀的，所以，从0刻度线到5kg的位置，杠杆的长应该为10cm，即零刻度线在提纽的左侧；因为0刻度线处要挂秤砣才能使杠杆在水平位置平衡，所以该杆秤的重心应该在提纽的右侧。 我们用杆秤称物体时，物体在提纽的左侧，秤砣在提纽的右侧，该杆秤的重心在提纽的右侧，设杆秤的重心到提纽的距离为L，秤砣的质量为m，杆秤的质量为m杆，由杠杆的平衡条件 可知……① ……② 联立①②解得 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10．D 【详解】A．电梯上升的高度60m，用时60s，电梯的平均速度 故A正确，不符合题意； B．轿厢和小明的总重力 承担动滑轮的绳子n=2，根据可得，动滑轮A重 故B正确，不符合题意； C．若乘坐电梯的乘客增多，动滑轮和箱体重力不变，忽略绳重与摩擦，则额外功不变，有用功增加，则有用功占总功的比例增大，则机械效率增大，故C正确，不符合题意； D．由可知，机械效率与物体运动的速度无关，则轿厢匀速运动的速度增大，机械效率不变。故D错误，符合题意。 故选D。 11． 0.75 62.5% 【详解】[1][2]在此过程中，拉力做的总功为 对物体做的有用功为 则斜面的机械效率为 克服摩擦力做的额外功为 则摩擦力大小为 12． 杠杆 39 A 【详解】[1]杆秤称量过程中绕着固定点转动，相当于杠杆。 [2]提起B处提纽，秤钩不挂物体，将秤砣移至D点，杆秤恰好水平平衡，由杠杆平衡条件得 挂上物体后，由杠杆平衡条件得 则 则 [3]若要称量质量更大的物体，应选用A处提纽，通过减小物体对杆秤的力臂，增大秤砣与杆秤重力对杆秤的力臂达到目的。 13．7000 【详解】由图可知，，不计滑轮重、绳重和摩擦时，绳子自由端的拉力为 物体甲对地面的压力等于物体甲的重力与绳子的拉力之差，即 则物体甲对地面的压强为 14． 锤头 省力 【详解】[1]当锤柄撞击地面时，锤柄突然停止运动，而锤头由于惯性仍保持原来的运动状态，从而继续向下运动使锤头紧套在锤柄上，这一现象主要利用了锤头的惯性。 [2]羊角锤撬钉子时，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡原理，此时动力小于阻力，属于省力杠杆。 15． 50 6 82.8% 【详解】[1]由图可知，工人使用的是动滑轮，承担物体重力的绳子段数为2，不计绳重和摩擦，工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为 [2]当绳子承受的拉力达到最大时，不计绳重和摩擦，由 可得 则最多能提起钢条数量 则最多能提6根起钢条。 [3]当提起6根钢条时，物体的重力为 则最大机械效率 16． 【详解】根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，则动力越小；如图，A点为施力点，则OA即为最长的动力臂，与其垂直的力即为最小的动力F1；因为重力为手机对自拍杆的压力，使杠杆顺时针转动，所以动力应该斜向上，使杠杆逆时针转动；过O作阻力F2的垂线，垂线段即为阻力臂l2，故作图如下： 17．(1) 右 能 (2)B (3) 杠杆自重对实验有影响 不变 (4) 5 2.25 【详解】（1）[1]杠杆平衡的原理是“哪边高往哪边调”。若杠杆左侧翘起，说明右侧较重，应将平衡螺母向左调，反之亦然，题目中提到“需将平衡螺母向右侧调”，说明右侧翘起。 [2]平衡螺母遗失后，用橡皮泥替代的目的是补偿杠杆自身的不平衡，在杠杆上右侧粘橡皮泥后杠杆在水平位置平衡，此时橡皮泥的作用可等效为平衡螺母，所以此装置能继续用来完成探究实验。 （2）A. 向左移动钩码悬挂点，钩码力臂L1减小，由杠杆平衡条件F2L2 = F1L1可知，F2会增大，导致拉力更大，故A不符合题意；     B. 向右移动测力计的悬挂点，测力计力臂L2增大，F2会减小，可避免超量程，故B符合题意； CD. 实验过程中不可调节螺母，会破坏杠杆初始平衡，因此向左或向右移动平衡螺母均不可行，故CD不符合题意。 故选B。 （3）[1]没有考虑杠杆自身重力对实验结果的影响，若实验前未调节杠杆在水平位置平衡或忽略杠杆自重对平衡的影响，会导致测出的力臂数据与理论不符。 [2]克服钩码重力将钩码提升高度不变，即W有=Gh 不变，额外功是克服杠杆重力做的功，杠杆重力不变，提升高度不变，额外功也不变，则总功不变，根据机械效率公式，杠杆的机械效率将不变。 （4）[1]木棒AB长度为80cm、质量为50g；小盘质量为350g，螺母质量为150g，小盘悬于棒的A端，用细线在O点提起木棒，木棒恰好水平平衡，圆木棒重心位于处，根据杠杆平衡的条件，可得 代入数据可得 解得 [2]设物体的质量为m，根据杠杆平衡的条件，可得 因为 所以 则 则该物体的质量 18．(1)匀速 (2)钩码重（或物重） (3) 越大 钩码越重，滑轮轴处摩擦力增大，对应的额外功增多 (4) 低 A 【详解】（1）测滑轮组的机械效率，需要缓慢匀速拉动绳子，并且要在拉动中读弹簧测力计的示数，此时整个系统处于平衡状态，拉力大小等于测力计示数。 （2）分析表格数据可知，三次实验机械效率不同是由于所提升钩码重力不同造成的。 （3）表示总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功，即为克服绳重和滑轮轴处摩擦所做的额外功。 第一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值为 第二次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值为 第三次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值为 以上数据发现钩码的重力越大，ΔW越大。原因是：所挂钩码越重，滑轮轴处的摩擦力越大，绳重不变，所以克服摩擦做的额外功增多。 （4）[1]由图丁可知，被提升物体的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越低。 [2]由图象可知当G动=4N时，η=75%，若不计绳重和滑轮轴处摩擦，根据 故有 解得。 根据 当机械效率不变时，若考虑绳重和滑轮轴处摩擦，额外功会变大，则有用功也会变大，当物体提升高度不变时，物体的重力会变大，即物重应大于12N，故选A。 19．(1)3600J (2)200N (3)700W 【详解】（1）由图可知，有效绳子段数为，则绳子自由端移动的距离为 根据公式可知，拉力做的功为 （2）不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率为 则动滑轮的重力为 （3）不计绳重及摩擦，工人拉力为 绳子自由端移动的速度为 根据公式可知，拉力做功的功率为 20．(1)4.8 J (2)80% (3)0.16 J 【详解】（1）如图，测力计的分度值为0.2N，读数为2.4N，弹簧测力计的拉力为2.4 N，若重物上升的高度为1 m，则在使用单个动滑轮时，绳端被拉动的距离 拉力做的总功 （2）拉力做的有用功 该动滑轮的机械效率 （3）克服动滑轮重力做的功 则克服绳重和摩擦力所做的额外功 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 $