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册

**基本信息** 本单元卷聚焦初中物理“简单机械”单元，通过单选、多选、实验等题型系统考查杠杆平衡条件、滑轮组机械效率等核心知识，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8题|杠杆分类、滑轮省力情况（如第1题动滑轮省力比较）|基础巩固，辨析物理概念| |多选题|2题|滑轮组功和功率计算（如第9题结合图像分析总功）|能力提升，考查科学推理| |填空题|5题|机械效率比较（如第13题定动滑轮效率对比）|联系实际，强化物理观念| |作图题|1题|最小动力作图（第16题水龙头杠杆模型）|模型建构，体现科学思维| |实验题|1题|杠杆平衡条件探究（第17题多步骤实验）|科学探究，培养实验能力|

第12章 简单机械 单元卷 一、单选题 1．用如图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是（　　） A． B． C． D． 2．甲、乙两种机械的机械效率分别是80%和65%，则下列说法正确的是（　　） A．使用甲机械省力 B．使用甲机械做功快 C．在相同的时间内，使用甲机械做的有用功多 D．乙机械的额外功在总功中占的比例大 3．关于滑轮、滑轮组，下列说法中正确的是（　　） A．定滑轮可以省力 B．定滑轮是等臂杠杆 C．只使用动滑轮就会改变力的方向 D．使用滑轮组既可以省力，又可以省距离 4．小芳在探究“杠杆平衡条件”的实验中，利用已调水平平衡的杠杆进行实验，将质量均相等的钩码挂在杠杆上使之再次水平平衡，如图所示，已知杠杆上相邻刻度线之间的距离相等。现将右侧钩码向右移动一小格，要使杠杆继续在水平位置平衡，下列操作可行的是（   ） A．左侧增加一个钩码 B．左侧减少一个钩码 C．将左侧钩码向右移动一小格 D．将左侧钩码向左移动一小格 5．做同样的有用功，甲、乙机械用时和额外功对比如下，下列说法正确的是（　　） 机械 有用功 时间 额外功 甲 400J 3h 500J 乙 2h 600J A．甲的功率较大，机械效率较低 B．甲的功率较大，机械效率较高 C．乙的功率较大，机械效率较高 D．乙的功率较大，机械效率较低 6．物理兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究斜面的机械效率，同学们对实验过程和装置发表了下列不同的看法，其中正确的是（　　） A．斜面是一种可以省功的机械 B．匀速拉动木块的过程中，木块的机械能是不变的 C．匀速拉动木块时，木块所受拉力与摩擦力是一对平衡力 D．本实验中，用质量相同的小车替代木块，可提高斜面的机械效率 7．用甲、乙两个滑轮组分别将两个物体在相同时间内匀速提升相同高度，拉力分别为F甲、F乙，此过程相关数据如图丙所示。下列说法不正确的是（    ） A．乙的机械效率是25% B．F甲和F乙一样大 C．F甲的功率比F乙的功率大 D．甲、乙装置中的两个物体G甲=G乙 8．如图所示，重为50N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动。已知滑轮组机械效率为80%，物体运动的速度为1m/s，下列分析计算正确的是（　　） A．物体所受合力为40N B．物体受到的摩擦力为24N C．拉力F做功的功率为10W D．在10s内机械所做的有用功为500J 二、多选题 9．用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M质量为76kg，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，g取10N/kg，不计绳重和摩擦力大小。下面分析不正确的是（　　） A．此过程中，绳子自由端的拉力F大小为400N B．动滑轮重力为70N C．当t＝10s时，M克服重力所做的功为4000J D．当物体M上升过程中，该滑轮组提升物体的机械效率为95% 10．如图，小一想利用杠杆提升静止在地面上的重物，他先将支撑物放置在轻质杠杆之间点，使，重物用细线挂在端，在端施加竖直方向力使杠杆在水平位置平衡，此时对地面的压强为。小一又将重物挂在点，将支撑物移置端，在A端施加竖直方向力使杠杆在水平位置平衡，对地面的压强仍为。下列说法正确的是（　　） A．图中正在使用的杠杆类型与生活中使用的筷子相同 B．图中仅将的位置向点移动，重物对地面的压强减小 C．与两个力的大小关系为 D．图中仅将重物所挂的位置和施加力的位置同时向点移动相同的距离，重物能被提起 三、填空题 11．用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，则所用拉力的大小______ ，其中甲滑轮组的机械效率______ 1（均选填“>”、“<”或“=”）。    12．如图是人抬独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于_________杠杆；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为900N，则抬起车把的力为_________N. 13．如图用两个滑轮（不计绳重摩擦，且动滑轮重小于物重）分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，它们的机械效率分别为η甲、η乙。则F甲_________F乙，η甲___________η乙（以上两空均选填“大于”“小于”或“等于”）。 14．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，OB∶AB=2∶1。在A点挂一个重40N的物体，在B点加一个竖直向上的拉力F，杠杆在水平位置平衡，则拉力F=_________N；如果保持拉力F的方向与杠杆垂直，拉动杠杆缓慢向上转动时，阻力臂将_________（选填“变大”“变小”或“不变”），拉力F将_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 15．图甲所示，小明同学将、两个完全相同的物体，分别沿左、右两侧斜面由底端拉到顶端，所用时间分别为5s和3s，做功情况如图乙所示。则小明对做的总功为______J；小明对做功的功率______（选填“大于”“等于”或“小于”）对做功的功率；左、右两侧斜面的机械效率之比为______。 四、作图题 16．图（a）是关闭水龙头的情景，图（b）为其杠杆原理模型，O为支点，请你画出施加在A点的最小动力。 五、实验题 17．同学们用如图所示装置，探究杠杆的平衡条件。 (1)杠杆在如图甲的位置静止，为了使杠杆在水平位置平衡，应向___________选填“左”或“右”调节螺母； (2)如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重。如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，拉力最小为___________ N； (3)保持A点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂和动力的数据，绘制了的关系图像，如图丙所示。请根据图像推算，当为2N时，为___________ cm； (4)课后，小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图丁所示，若两边同时各取走一枚硬币，则杠杆的___________端将下沉。 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12章 简单机械 单元卷》参考答案 1．A 【详解】A．由图可知，动滑轮上的绳子段数n=3，不计机械自重和摩擦，人对绳子的拉力，故A符合题意； B．由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2，不计机械自重和摩擦，人对绳子的拉力，故B不符合题意； C．由图可知，杠杆的动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，人对绳子的拉力F=G物，故C不符合题意； D．由图可知，杠杆的动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆，人对绳子的拉力F>G物，故D不符合题意。 故选A。 2．D 【详解】A．机械效率高是指做的功中有用功占的比例高，与是否省力无关，故A错误； B．机械效率高是指做的功中有用功占的比例高，与做功的快慢，即功率无关，故B错误； C．机械效率是指有用功占总功的百分比，由于总功未知，故不能确定甲机械做的有用功多，故C错误； D．乙的机械效率较低，说明有用功占总功的比例小，相应的，额外功占总功的比例就比较大，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】AB．定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故A错误，B正确； C．动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，定滑轮可以改变力的方向，但不能省力，只使用动滑轮不会改变力的方向，故C错误； D．滑轮组既可以改变力的方向，也可以省力，机械可以省力或省距离，但不能既省力又省距离，机械不能省功，所以滑轮组不可以省距离，故D错误。 故选B。 4．A 【详解】初始时，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件，左边力与力臂的乘积为，右边力与力臂的乘积为，两边相等，杠杆平衡。右侧钩码向右移动一小格后，右边力与力臂的乘积变为。 A．左侧增加一个钩码，左边力与力臂的乘积变为，与右边相等，杠杆可以继续在水平位置平衡，故A符合题意； B．左侧减少一个钩码，左边力与力臂的乘积变为，与右边不相等，故B不符合题意； C．将左侧钩码向右移动一小格，左边力与力臂的乘积变为，与右边不相等，故C不符合题意； D．将左侧钩码向左移动一小格，左边力与力臂的乘积变为，与右边不相等，故D不符合题意。 故选A。 5．D 【详解】由可得，甲机械单位时间所做的功小于乙机械单位时间所做的功，所以 P甲＜P乙 甲、乙两机械总功分别为 利用机械效率的计算公式可知，在有用功相同的情况下，消耗的总能量越少，效率就越高，所以甲机械的效率高，乙机械的效率低，故D正确，ABC错误。 故选D。 6．D 【详解】A．任何机械都不能省功，使用斜面可以省力，但必然要移动更长的距离，功不会减少，实际上由于摩擦的存在，总功比有用功还多，故A错误； B．在斜面上匀速拉动木块的过程中，木块的重力势能在增加（因为高度上升），动能不变，所以机械能（动能加势能）是增加的，故B错误； C．在斜面上，木块受的力有：沿斜面向上的拉力、沿斜面向下的摩擦力、斜面的支持力。匀速运动时，虽然物体处于平衡状态，但拉力与摩擦力不是一对平衡力，因为它们方向并不相反且大小不等，故C错误； D．用小车（带轮子）代替木块滑动，滚动摩擦小于滑动摩擦，额外功减少，在有用功相同情况下，机械效率提高，故D正确。 故选D。 7．A 【详解】A．由丙图可知，乙的总功为800J，额外功为200J，有用功为 乙的机械效率是 故A错误，符合题意； B．由图甲和图乙可知两个滑轮组中动滑轮上的绳子段数分别为、，由图丙可知甲滑轮组的总功为1200J，由可得，甲滑轮组绳子自由端的拉力为 由图丙可知乙滑轮组的总功为800J，由可得，乙滑轮组绳子自由端的拉力为 因此F甲和F乙一样大，故B正确，不符合题意； C．相同时间内将物体匀速提升相同高度，甲绳末端移动的距离为，乙绳末端移动的距离为，根据可知，甲绳末端移动的速度大于乙绳末端移动的速度，F甲和F乙一样大，由可知，F甲的功率比F乙的功率大，故C正确，不符合题意； D．据A选项可知，乙做的有用功为600J，据丙图可知，甲做的有用功为 由于物体升高的高度相同，根据可知，提升物体的重力相同，即G甲=G乙，故D正确，不符合题意。 故选A。 8．B 【详解】由题可知，与动滑轮直接连接的绳子段数，拉力，，根据 可得 AB．由题可知，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，合力为零，由分析可知，摩擦力为24N，故A错误，B正确； C．拉力F做功的功率 故C错误； D．在10s内机械所做的有用功 故D错误。 故选 B。 9．BC 【详解】A．由得，物体被提升10m所需的时间 根据图乙可知，此过程中绳子自由端拉力F做的总功是8000J，由图甲可知n＝2，绳子自由端移动的距离 由W总＝Fs得，拉力 故A正确，不符合题意； B．物体M的重力 因为不计绳重和摩擦时 所以动滑轮的重力 故B错误，符合题意； C．由可知，＝10s物体被提升的高度 M克服重力所做的功 故C错误，符合题意； D．物体被提升10m所做的有用功 滑轮组的机械效率 故D正确，不符合题意。 故选BC。 10．AC 【详解】A．图中杠杆，动力臂OA，阻力臂OB，OB = 3OA，即动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；而筷子使用时动力臂小于阻力臂，也是费力杠杆，所以该杠杆类型与筷子相同，故A正确。 B．仅将的位置向O点移动，动力大小不变，动力臂变小，阻力臂不变，由杠杆平衡条件，那么杠杆对重物M的拉力变小。重物M对地面压力，拉力变小则压力变大，受力面积不变，根据分析，压强增大，故B错误； C．对地面的压强均为，对于M物体来讲，受力面积S不变，则两次M对于地面的压力相同，由于，即两次杠杆对重物M的拉力也相同。 设两次杠杆对重物M拉力均为F， 第一次物用细线挂在端，在端施加竖直方向力使杠杆在水平位置平衡，由杠杆平衡条件得，代入数据得，将重物挂在点，支撑物移置B端，在A端施加竖直方向力由杠杆平衡条件，得，代入数据，解得，故C正确； D．设移动距离为x，原来， 因为OB = 3OA，解得，重物未被提起，说明，移动后，动力臂变为OA - x，阻力臂变为OB - x， 则 解得移动后 因为,分析,拉力会变小，所以不能提起重物，故D错误。 故选AC。 11． ＞ < 【详解】[1]根据图示可知，绳子股数和；由于动滑轮重相同，重物相同，则有 所以，大于。 [2]由于用甲滑轮组提升重物时，要克服动滑轮重力做一部分额外功，所以，有用功小于总功，甲滑轮组的机械效率。 12． 省力 300N 【详解】[1]由示意图可知，独轮车在使用时动力臂大于阻力臂，所以它属于省力杠杆． [2]由杠杆的平衡条件F⋅l1=G⋅l2 得： F=， 又因为动力臂是阻力臂的3倍，所以： F==300N． 13． 大于 大于 【详解】[1][2]将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，根据有用功W有用=Gh可知，两个滑轮所做的有用功相同的。又根据可知，有用功一定时，机械效率和总功是成反比的。不计绳重摩擦，只考虑动滑轮的重，定滑轮的机械效率是100%，而动滑轮由于克服动滑轮的重做额外功，动滑轮的机械效率达不到100%，所以 η甲>η乙 甲图中是定滑轮机械效率是100%，则有用功和总功的关系W有用=W总，即Gh=Fs，又因为s=h，所以F甲=G；乙图中 且动滑轮重小于物重，故F甲>F乙。 14． 60 变小 变小 【详解】[1]因为 OB∶AB=2∶1 则 OA∶OB=3∶2 根据杠杆的平衡条件有 F×OB=FA×OA 可得F的大小为 [2][3]保持拉力F始终与杠杆垂直，将杠杆缓慢提升一段距离，动力臂大小为OB不变，在提升过程中，重力的力臂逐渐变小，即阻力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，拉力F将变小。 15． 3 小于 5:6 【详解】[1]由图可知，小明对A做的总功为 [2]小明对B做的总功为 根据可得 [3]将AB物体由底端拉到顶端，有用功相同，则 左侧斜面的机械效率为 右侧斜面的机械效率为 机械效率之比为 16． 【详解】阻力和阻力臂乘积一定，动力最小，即动力臂最长，阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向下，连接支点O与A点，过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1，OA即为动力臂l1，如图所示： 17．(1)右 (2)2 (3)15 (4)右 【详解】（1）为了使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动，所以平衡螺母向上翘的右端移动。 （2）根据杠杆的平衡条件知，要使力最小，需要使力臂最大，当力的方向竖直向下时，力臂最长，力最小。在A点悬挂3个钩码，则由杠杆的平衡条件得 解得最小的力 （3）由于此题中的阻力和阻力臂不变，利用图像中任意一组数据都能得出 解得 （4）根据杠杆的平衡条件，设每个硬币的重力为G1，则由图可得 则 若两边同时各取走一枚硬币，则左边为 右边为，由于 所以杠杆的右端将下沉。 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 $