第十二章 简单机械 单元练习A卷 2025-2026学年人教版八年级下册物理

第十二章 简单机械 单元练习A卷 2025-2026学年人教版八年级下册物理 （时间：90分钟 满分：100分） 一、选择题（每题3分，共30分） 1．如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时，剪刀可视为杠杆，该杠杆的特点是（　　） A．省力 B．费力 C．省功 D．省距离 2．如图所示为赛艇比赛时的情景，此时船桨可看作一个杠杆，F1为动力，F2为阻力，则下列选项中船桨模型合理的是（　　） A B C D 3．若忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，用下列工具匀速提升相同的重物，最省力的是（　　） A B C D 4．关于如图所示的工具，下列分析合理的是（　　） A．图1食品夹子是一个省力杠杆 B．图2托盘天平利用杠杆平衡条件来工作 C．图3羊角锤是一个省距离的杠杆 D．图4汽车的方向盘是轮轴，能够省力的同时也能省距离 5．关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是（　　） A．功率大的机械，机械效率一定高 B．机械效率越高，有用功与总功的比值越大 C．功率大的机器比功率小的机器做功多 D．机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大 6．如图所示是我国古代劳动人民运送巨木的场景，通过杠杆、支架、悬绳、石块等，将巨木一端抬起，垫上圆木，将其移到其他地方。下列说法正确的是（　　） A．支架下垫的底面积较大的石块是为增大对地面的压强 B．横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，费力省距离 C．当巨木太重无法抬起时，可以让杠杆右端的人远离支架，增大动力臂 D．当巨木太重无法抬起时，可以增大横杆上悬绳与支架间的距离 7．下列说法中正确的是（　　） A．用同一水桶从井中提水时，提一桶水比提半桶水的机械效率高 B．水桶掉到井里，把水桶捞上来时，对桶做的功是额外功 C．用动滑轮提升重物时，绳子自由端拉力做的功是有用功 D．使用机械过程中，额外功越少，则机械效率就越高 8．我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重，祈求孩子快速成长。如图所示的杆秤，秤砣的质量为2kg，将孩子放在篮子内，调整秤砣的位置，使秤杆在水平位置平衡，不计绳重和杆重，此时OA：OB＝1：4。下列说法正确的是（　　） A．图中小孩和篮子的总质量为8kg B．若悬点O右移可使杆秤的量程变大 C．从O点向右，杆秤的刻度值越来越小 D．只更换质量更大的孩子，杆秤的左端将上升 9．如图所示，用完全相同的滑轮和绳子组成甲、乙两个滑轮组，用它们提升相同的物体，物体被匀速拉起的过程中不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．乙滑轮组较省力且机械效率更高 B．若将物体提升相同的高度，则拉力做的总功相同 C．物体在匀速提起的过程中，甲、乙的拉力大小不变且相等 D．增加物体的重力或者减少定滑轮的重力，都能提高甲、乙滑轮组的机械效率 10．搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的斜面，把物体从斜面底端匀速推上顶端。已知斜面长为3m，高为1.2m，物体重为1000N，沿斜面向上的推力为500N。下列说法正确的是（　　） A．使用斜面可以省功 B．工人做的有用功为1500J C．斜面的机械效率为20% D．物体受到斜面的摩擦力为100N 二、填空题（每空2分，共24分） 11．如图所示是列车上常用的手推车，车内货物均匀摆放。车前行时，需经过障碍物。当车的前轮遇到障碍物A时，售货员向_______（选填“上”或“下”）按扶把，这时支点是_______（选填“A”、“B”或“C”）点，若手推车和货物总重200N，动力臂和阻力臂之比为2：3，则服务员作用在扶把上的动力为_______N。 12．如图所示，取两根光滑的木棍甲、乙，将绳子的一端系在甲木棍上，再依次绕过两根木棍。甲、乙两根木棍分别由两位同学在木棍的两端握紧。用力缓慢拉绳子的自由端，_________（甲、乙）木棍受到绳子的拉力更大，已知绳端拉力为F，则甲木棍受到绳子的拉力为_________F。 13．如图所示，OB为一轻质杠杆，O为支点，OA＝0.3m，OB＝0.4m，将重30N的物体悬挂在B点，当杠杆在水平位置平衡时，在A点需加__________N的拉力，这是一个_________（选填“省力”或“费力”）杠杆。若手斜向右上方拉动仍使杠杆在水平位置平衡，则手受到的拉力___________（选填“变大”或“不变”或“变小”） 14．如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下10s内匀速运动了1m，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F的功率是________W，物体A受到的摩擦力是__________N。（不计绳重和滑轮重） 15．在一次实验探究活动中，小林用如图所示滑轮组将重为2.7N的物体匀速提升了20cm用时2s，绳子自由端弹簧测力计的示数如图所示，则小林做的有用功为________J，滑轮组的机械效率为__________%。（取g＝10N/kg） 三、作图题（每题2分，共4分） 16．某剧组因拍摄节目需要，设计了如图所示拉力装置来改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可绕O点转动。请在图中画出照明灯的重力G示意图和杠杆所受拉力的力臂l1。 17．如图，请画出滑轮组的绕法，实现既省力又改变力的方向。 四、实验探究题（每空2分，共24分） 18．小华做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上每格的长度相等。 （1）杠杆在如图甲所示的位置静止时__________（填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态的。 （2）为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向_________（填“左”或“右”）端调节。 （3）如图乙所示，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数F＝________N。当弹簧测力计改为斜拉时，再次使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将_________（填“变大”、“变小”或“不变”），若想此时弹簧测力计示数仍等于F，应将弹簧测力计的作用点向__________（填“左”或“右”）移动适当的距离。 19．小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，每个钩码重2N，测得数据如下表： 次数 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74% 2 6 0.1 0.3 3 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 4 0.2 1.4 1.0 57% （1）观察弹簧测力计的_________、分度值，检查指针是否指在零刻度线上； （2）第2次测量中，测力计示数如乙图。此时拉力大小为_________N，第2次实验测得的机械效率为___________； （3）分析表中数据可知：第4次实验是用_________（填“甲”、“乙”或“丙”）图做的； （4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，____________，滑轮组的机械效率越高；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），滑轮组的机械效率越_________； （5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体___________无关。 五、计算题（20题8分，21题10分，共18分） 20．研学实践活动时，小明在农家乐看到一种农具（如图甲），他查阅资料后知道，这种农具叫“舂”，农民捣谷用的，其工作原理图如图乙，AOB为碓杆，O为支点，A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷，若碓头的重力为40N，每踩一次碓头上升的高度为60cm，AO长1.6m，OB长0.4m。 （1）不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用多大的力才可以将碓头抬起？ （2）每踩一次对碓头做的功是多少？ （3）若1min将B踩下30次，舂的机械效率为60%，则人做功的功率是多大？ 21．小明家的新房要装修，为了搬运建筑材料使用了如图所示的滑轮组，工人使用滑轮组在30s内将一批建材匀速提升了6m，此过程中滑轮组的机械效率为75%，钢丝绳拉力F所做的功是3.6×104J。忽略绳重和摩擦，求： （1）钢丝绳拉力F的功率P； （2）钢丝绳拉力F的大小； （3）这批建材所受的重力G； （4）动滑轮的重力G动。 1.A 【解析】由图可知，修剪树枝的剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力费距离；使用任何简单机械都不能省功，故A正确，BCD错误。 2.D 【解析】如题图所示，船桨与船的接触点为支点O，手与桨上端的接触点为动力作用点，水与桨下端接触点为阻力作用点，比赛时，运动员的手给桨一个向下的作用力，即为动力F1，桨抬起，水给桨下端一个向下的作用力，即为阻力F2，故ABC不符合题意，D符合题意。 3.D 【解析】A图中，忽略杠杆、绳重及摩擦，动力臂是阻力臂的2倍，根据杠杆平衡条件，则拉力；B图中，忽略滑轮的自重、绳重及摩擦，使用动滑轮可以省一半力，则；C图中，滑轮组n＝2，忽略滑轮的自重、绳重及摩擦，则；D图中，滑轮组n＝3，忽略滑轮的自重、绳重及摩擦，则。综上所述，最省力的是D。 4.B 【解析】食品夹子在使用过程中，阻力臂大于动力臂，阻力小于动力，是费力杠杆，故A不正确；托盘天平在使用过程中动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，利用杠杆平衡条件来工作，故B正确；羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离，故C不正确；方向盘是轮轴，能够省力，但费距离，不存在既省力又省距离的机械，故D不正确。 5.B 【解析】功率越大，表示机械做功越快，单位时间内做的功越多，但机械效率不一定就高，故A错误；机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率越高，有用功与总功的比值越大，故B正确；由W＝Pt可知，做功的多少，不仅与功率有关，还与做功的时间有关，故C错误；有用功越多，机械效率不一定越大，机械效率的大小还要看总功的大小，故D错误。 6.C 【解析】支架对地面的压力一定，在支架下面垫有面积较大的石块，其实质是增大接触面积，减小支架对地面的压强，故A错误；横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，是省力杠杆，省力必定费距离，故B错误；由杠杆平衡条件可知，在阻力一定的情况下，减小阻力臂可以减小动力，因此缩短横杆上悬绳与支架之间的距离，以减小阻力臂同时增大动力臂，有助于抬起巨木，或增大动力臂，即让杠杆右端的人远离支架，故C正确，D错误。 7.A 【解析】额外功等于水桶重力乘以提水高度，水桶重力和提水高度都相等，所以额外功相等；第一次取半桶水，第二次取满桶水，根据W有用＝Gh知：第二次所做有用功要多；在额外功相等的情况下，有用功多的机械效率高，所以提一桶水比提半桶水的机械效率高，故A正确；从井里捞桶时，目的是捞桶，所以对桶做的功是有用功，同时，还要将桶中的部分水提起来，所以对水做的功是额外功，故B错误；用动滑轮提升重物时，绳子自由端拉力做的功是总功，故C错误；机械效率高的机械，说明所做有用功占总功的比值大，额外功所占总功的比值小，不是做的额外功越少，故D错误。 8.A 【解析】设人和篮子总质量为m，根据杠杆平衡可得：G×OA＝G秤砣×OB，G＝mg，m×10N/kg×OA＝2kg×10N/kg×OB，解得m＝8kg，故A正确；根据杠杆平衡可得：G×OA＝G秤砣×OB，若悬点O右移，秤砣重力不变，则OB减小，同时OA变大，故G变小，即可使杆秤的量程变小，故B错误；从O点向右，OB变大，根据G×OA＝G秤砣×OB，其他不变，则G变大，故刻度值越来越大，故C错误；秤砣悬挂的位置不变，动力与动力臂大小不变，换成质量较大的孩子，总重变大，则阻力变大，阻力臂不变，故G′×OA大于G秤砣×OB，则杆秤的左端将下降，故D错误。 9.B 【解析】滑轮组承重绳子股数n甲＝2，n乙＝3，绳子自由端所受的拉力为 ，动滑轮的重力相同，所提升物体的重力相同，乙滑轮组承重绳子股数较大，所以乙滑轮组所用的拉力小，即乙滑轮组较省力；滑轮组的机械效率为：，据此可知滑轮组的机械效率和动滑轮重力、所提升物体重力有关，所以两个滑轮组机械效率相同，故A错误；将物体提升相同的高度，拉力做的总功为：W总＝W有+W额＝G物h+G动h，因为动滑轮的重力相同，所提升物体的重力相同，物体被提升的高度相同，所以拉力做的总功相同，故B正确；甲滑轮组承重绳子股数n甲＝2，乙滑轮组承重绳子股数n乙＝3，物体被匀速拉起的过程中，绳子自由端所受的拉力为：，即甲、乙的拉力大小不变；因为甲、乙中动滑轮的重力相同，所提升物体的重力相同，乙滑轮组承重绳子股数较大，所以乙滑轮组所用的拉力小，即乙滑轮组较省力，故C错误；根据可知，滑轮组的机械效率和动滑轮重力、所提升物体重力有关，增加物体的重力或者减少动滑轮的重力，能提高甲、乙滑轮组的机械效率，减少定滑轮的重力不能提高甲、乙滑轮组的机械效率，故D错误。 10.D 【解析】由功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故A错误；工人所做的有用功：W有＝Gh＝1000N×1.2m＝1200J；工人所做的总功：W总＝Fs＝500N×3m＝1500J，斜面的机械效率：η＝＝×100%＝80%，故BC错误；克服物体受到斜面的摩擦力所做的额外功：W额＝W总﹣W有＝1500J﹣1200J＝300J，由W额＝fs得，物体所受到的摩擦力：f＝＝＝100N，故D正确。 11.下 C 300 12.甲 5 13.40 费力 变大 【解析】由图可知，O点为支点，OA为动力臂，OB为阻力臂，阻力大小等于所挂物体的重力，在A点的拉力为动力； （1）由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知：F1＝＝40N； （2）因为OB大于OA，即动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆； （3）动力作用点与支点之间的距离是最长的力臂，因此手斜向右上方拉动杠杆时，力臂将小于OA，而阻力和阻力臂不变，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知手受到的拉力将变大。 14.4 32 【解析】由图可知，n＝2，弹簧测力计的示数为20N，拉力就是20N，拉力做功为：W总＝Fs'＝Fns＝20N×2×1m＝40J，拉力做功的功率：P＝＝＝4W；根据η＝＝＝＝可知，摩擦力f为：f＝ηnF＝80%×2×20N＝32N。 15.0.54 75 【解析】小林做的有用功W有＝Gh＝2.7N×0.2m＝0.54J；小林做的总功W总＝Fs＝1.2N×3×0.2m＝0.72J；滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝75%。 16.如图所示： 17.如图所示： 18.（1）是 （2）右 （3）1.5 变大 右 19.（1）量程 （2）2.4 83% （3）丙 （4）物体越重 低 （5）被提升的高度 【解析】（1）为了正确使用弹簧测力计，使用前应观察弹簧测力计的量程、分度值，检查指针是否指在零刻度线上。 （2）由图乙得，测力计的分度值为0.2N，示数为2.4N； 第2次实验测得的机械效率为： ； （3）分析表中数据可知：第4次实验使用的滑轮组的： ，则是用丙图做的。 （4）由第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，提升的物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高。 第一次实验使用的滑轮组的： ， 则第1次实验使用的滑轮是甲图的滑轮，第4次实验使用的滑轮组的： ， 则第3次实验使用的滑轮是丙图的滑轮。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），滑轮组的机械效率越小； （5）分析第3、4次实验数据可知，使用同一滑轮组提升重力相同的物体，物体被提升高度不同，滑轮组的机械效率相同，说明滑轮组的机械效率与物体提升高度无关。 20.解：（1）不计碓杆的重力和摩擦，当脚用力方向垂直于OB向下时，动力臂最长，根据杠杆的平衡条件知，动力最小；由杠杆平衡条件可得：F1×OB＝G×LG； ； （2）每踩一次对碓头做的功W＝Gh＝40N×0.6m＝24J； （3）舂的机械效率为60%，每踩一次人做的总功 ； 若1min将B踩下30次，则人做功的功率 。 21.解：（1）钢丝绳拉力F的功率：P＝＝＝1200W； （2）由图可知，动滑轮上绳子的段数n＝3，钢丝绳自由端移动的距离：s＝nh＝3×6m＝18m， 根据W＝Fs可得，钢丝绳拉力F的大小：F＝＝＝2000N； （3）根据可得，这批建材所受的重力： G＝nFη＝3×2000N×75%＝4500N； （4）忽略绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可得， 动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝3×2000N﹣4500N＝1500N。 学科网（北京）股份有限公司 $