第十二章 简单机械 提优测评卷 2025-2026学年人教版八年级物理下册

**基本信息** 第十二章简单机械提优测评卷，融合中考真题与传统文化情境，覆盖杠杆、滑轮、机械效率等核心知识，梯度设计合理，适配单元复习提优，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| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/30|杠杆平衡、滑轮组效率|结合河南中考抬水情境，考查模型建构| |填空题|7/17|杠杆分类、斜面应用|以桔槔汲水工具为载体，渗透文化传承| |作图题|3/9|最小力作图、滑轮组绕绳|强调科学推理与规范表达| |实验题|2/13|杠杆平衡条件、机械效率影响因素|设计多变量探究，培养科学探究能力| |计算题|3/31|杠杆平衡计算、滑轮组综合应用|对接遂宁中考题，融合实际问题解决，体现科学态度与责任|

第十二章简单机械提优测评卷 用时:90分钟 总分:100分 得分: 一、选择题(本题包括10小题，每小题3分，共30分，每小题只有一个选项符合题意) 1.(2025·河南中考)如图所示，在植树活动中，两位同学用竹竿抬水.水桶挂在水平竹竿的P 处，与前、后同学的距离分别为PM、PN，水桶对竹竿的作用力为F，其中PM、PN 及F 的大小均已知，竹竿的重力忽略不计.若要分析前面同学抬水的力F₁的大小，下列建构的杠杆示意图正确的是( ). 2.下列推理正确的是( ). A.生活中，滑轮组的机械效率可以达到100% B.生活中常见的球形门锁可简化为等臂杠杆 C.杠杆水平平衡时，处于静止状态，则杠杆静止时处于平衡状态 D.简单机械可以省力，定滑轮是简单机械，则定滑轮也可以省力 3.桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具，在拗石辅助下，人几乎可以不用力就将一桶水从井中提起.如图所示，已知A 点所挂拗石重力为100N，OA：OB=2：1，两侧悬挂的绳子始终保持在竖直方向，忽略横杆和绳的重力 下列说法错误的是( ). A.桔槔平衡时，桶内水的体积为 B.桔槔是杠杆装置 C.桔槔平衡时，A、B两点所受的拉力之比为1：2 D.要想一次提取更多的水，可以将悬挂点A 向远离O点方向移动 4.如图甲所示，轻质杠杆可绕O点转动，A点悬挂一重物M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止.拉力 F 方向保持不变，F的力臂记为l，改变拉力 F 在杠杆上的作用点，F与的关系图线为图乙中的①；将M从A 点移至B 点，再重复上述步骤，F与的关系图线为图乙中的( ). A. ① B. ② C. ③ D. ④ 5.如图所示，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦.下列说法正确的是( ). A.甲做的有用功多 B.乙做的总功多 C.甲做总功的功率大 D.乙所用装置的机械效率小 学科网（北京）股份有限公司 6.如图所示是锅炉保险阀门的示意图.当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时，阀门就会被顶开.若OB=2m,OA=0.5m,阀门的底面积 锅炉内气体压强的安全值 (杠杆的重力、摩擦均不计，1个标准大气压为 则 B 处所挂重物的重力为( ). A. 20 N B. 25 N C. 30 N D. 120 N 7.如图所示，杠杆OBA 可绕O点在竖直平面内转动，OB=2BA，在B 点悬挂一个10N的重物G，在A 点施加竖直向上的动力F₁使杠杆OBA 水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计)，下列说法正确的是( ). A.在A 点施加竖直向上的力F₁时，该杠杆是费力杠杆 B.作用在 A 点的力F₁的大小为5 N C.如果重物的悬挂点 B 向O点移动，要使杠杆水平平衡，F₁应变小 D.若将作用于 A 点的力F₁变为图中的F₂，要使杠杆水平平衡，F₂应小于F₁ 8.(2025·无锡中考)如图所示，用动滑轮将重380 N的物体在10s内匀速竖直提升了1m ，拉力 F为200 N，不计绳重和摩擦.则在此过程中，下列说法中正确的是( ). A.有用功为200 J B.额外功为20 J C.动滑轮的机械效率为80% D.拉力 F 的功率为20 W 9.如图甲所示，一个滑轮组竖直固定在水平支架上，已知每个滑轮均重20N，滑轮组下端挂有重为G 的物体A，用力 F 通过滑轮组绳的末端竖直向上匀速提升重物A，重物A 向上运动的速度为v，力 F做功的功率P 随物体上升速度v之间的关系图像如图乙所示.滑轮与轴的摩擦、绳的质量忽略不计，g取10N/kg,则下列说法正确的是( ). A.拉力 F 的大小为120 N B.滑轮组对水平支架的拉力为140 N C.拉力 F 的功率为1.2 W时,10s内滑轮组对物体A 做功12J D.若在物体A 下面再加挂30N的重物，滑轮组的机械效率可以达到约86.7% 10.如图所示，A、B两物体叠放在水平桌面上，A、B均为正方体，边长分别为20cm、10cm.在拉力F=30N的作用下，5s内，物体A、B 一起向右匀速直线移动了3m.若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦，下列说法错误的是( ). A. A 与B 之间的摩擦力为0 B. A 对地面的压强为2500 Pa C.绳子自由端移动的速度为1.2m/s D.拉力 F 做功的功率为30 W 二、填空题(每空1分，共17分) 11.如图所示，人的前臂可以看成是以肘关节O为支点的杠杆，当手托物体并曲肘时，胳膊上的肱二头肌会对前臂施加一个动力，物体对前臂施加一个阻力.前臂相当于一个 杠杆，假设小臂的长度为0.28m，水平托起一个重力为40N的铅球，动力臂的长度为7cm，则肱二头肌对前臂拉力为 N(不考虑此杠杆模型自重及摩擦的影响). 12.建筑工地上，工人利用杠杆提起重物.如图所示，杠杆AOB 在竖直拉力的作用下恰好在水平位置平衡.已知OA：OB=3：1，重物的重力为1600N，与地面的接触面积为400cm²，此时重物对水平地面的压强为 若工人的重力为700 N，则工人对地面的压力为 N，工人最多能拉起 N的重物(杠杆与绳的自重、转轴上的摩擦均不计). 13.如图甲所示是我国古代汲水装置——桔棒，图乙是它水平静止时的简化模型，该装置是 (填简单机械名称)；此时配重重力为G₁，水桶重力为 若不计杆重，则 14.用如图甲所示的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示(不计绳重和摩擦)，绳子自由端移动的速度是 m/s，2s内拉力对物体做的有用功是 J，该滑轮组的机械效率是 (计算结果保留一位小数). 15.如图所示是为了上山方便而修建的盘山公路，盘山公路相当于 (填简单机械名称).若从山脚到山顶的盘山公路长800m，山高30m，一辆质量为5t的小型货车用时400s从山脚开上山顶，牵引力保持不变，此过程发动机的机械效率为60%，g取10N/kg.此过程中的有用功为 J，牵引力做功的功率为 W，货车受到的摩擦力为 N. 16.(2025·青海中考)塔吊是现代建筑业常见的一种机械设备，学完滑轮组的小文自制了一张塔吊简易图.如图所示，下方所挂物体的重力为1200 N，动滑轮的自重为300 N，不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则绳端的拉力F= N，此装置的机械效率η= . 17.如图所示，用细绳将不锈钢勺子悬挂起来，使其静止在水平位置，则勺子悬挂点 (填“左”或“右”)侧的质量较大一些. 18.(2024·合肥庐阳区二模)分别用如图甲、乙所示的动滑轮提升物体，绳重、动滑轮自重和摩擦忽略不计，两图中物体重力相同，则 三、作图题(本题包括3小题，共9分) 19.(3分)在图中画出滑轮组最省力的绕绳方法. 20.(3分)(2024·江苏宿迁泗阳县期末)如图所示为一个均匀的圆柱体，直立在水平地面上，现欲施加一个最小力使圆柱体的C 点稍离地面，请在图中画出这个最小力. 21.(3分)轻杆 AO 在力. 的作用下处于静止状态，l₂ 是力. 的力臂，在图中画出F₁ 的力臂l₁ 和力 F₂. 四、实验题(本题包括2小题，共13分) 22.(7分)小张利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材进行“探究杠杆的平衡条件”实验，实验使用的钩码质量均相等，杠杆上每格长度均相等. (1)当杠杆静止时如图甲所示，为了方便测量 ，需要调节杠杆在水平位置平衡，应当将杠杆的平衡螺母向 (填“右”或“左”)调节. (2)在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施加的力为动力左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F₂，测出杠杆平衡时的动力臂l₁和阻力臂l₂.多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡，得到实验数据如下表所示. 次数 动力 F₁/N 动力臂l₁/ cm 阻力 阻力臂 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 15.0 1.5 10.0 3 1.5 10.0 0.5 30.0 … 分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是 . (3)如图乙所示，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆将 (填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”). (4)如图丙所示，用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C，杠杆都在水平位置平衡，弹簧测力计在a 位置竖直向上的拉力为Fa，在b位置斜向上的拉力为Fb，则Fa (填“大于”“等于”或“小于”)Fb,其原因是 . (5)杆秤就是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具，如图丁所示，某杆秤的0刻度距离提纽1cm，秤钩到提纽的水平距离为5cm，秤砣的质量为0.5kg，则提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值应为 kg.(不计秤杆质量) 23.(6分)在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜想：同一个机械的机械效率是不变的.为了验证猜想，他们用如图所示的滑轮组进行实验.改变钩码个数，用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使钩码匀速向上运动，测得的数据如表 1所示. 表1 实验次数 钩码重G/N 钩码上升 的高度 h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 有用功W有用/J 总功 机械效率 1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7 2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4 3 5 0.1 2.2 0.3 0.5 0.66 75.8 (1)分析表1中的数据可知，他的猜想是 (填“正确”或“错误”)的. (2)实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表2所示. 表 2 实验次数 动滑轮个数 钩码重G/N 绳端拉力F/N 钩码上升 的高度 h/m 绳端移动距离s/m 有用功 总功 机械效率 4 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3 5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5 6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5 分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越 .进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功 有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑 . (3)根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是 ，你的改进方法是 . 五、计算题(本题包括3小题，共31分) 24.(8分)农家乐活动中，小明用一根扁担(轻质竹棒)挑起质量为6kg的物体，如图所示，扁担保持水平状态,AB=0.6m、BC=1.2m. g取10N/ kg,问: (1)小明肩膀对扁担的支持力为多大? (2)若 B 点右移，其他作用点保持不变，肩膀对扁担的支持力大小会如何变化?(直接回答) 25.(10分)(2025·遂宁中考)我国很早就有使用滑轮的记载，如图甲所示的汉代砖刻便记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景.借助如图乙所示的装置(篮子质量不计)，质量为60kg的采矿工人用400N的拉力将70kg的矿石从矿坑匀速提起，10s内矿石上升了2m(忽略绳重及滑轮的摩擦，g取10 N/ kg).求: (1)绳子自由端移动的速度； (2)此滑轮组的机械效率； (3)若工作时矿工双脚与地面接触面积为400cm²，他对水平地面的压强大小. 26.(13分)(2024·合肥三模)桔棒是《天工开物》中记载的一种汲水工具.如图所示，将一根硬杆用细绳悬挂在树上，杆可绕O点自由旋转，用细绳将容积为0.03m3 的木桶悬挂在B端，用细绳将重为120N的拗石悬挂在A 端，在拗石辅助下，人可以将装满水的桶从井中提起，绳子始终保持在竖直方向上,OA:OB=3:2,忽略杆和绳的重力,g 取 求： (1)桶内装满水时，水的重力； (2)空木桶在井中水面漂浮时(绳子对桶无拉力)，木桶受到的浮力； (3)人用桔棒将装满水的桶提出水面后，当桔棒处于平衡状态时，人对绳子的拉力. 1. A[解析]由题意可知要分析前面同学抬水的情况，此时前面同学对杠杆 M点有一个向上的动力 F₁，后面同学所在的 N 点为支点，桶由于受重力的作用对杠杆 P 点有一个向下的阻力 F，故A符合题意，B、C、D不符合题意.故选 A. 2. C[解析]利用滑轮组提升重物时需要克服滑轮重力、摩擦力等做额外功，机械效率总小于 100%，A错误；球形门锁是一种轮轴，可简化为动力臂大于阻力臂的省力杠杆，B错误：杠杆静止时，处于平衡状态，C正确；定滑轮是简单机械，是等臂杠杆，不能省力，但能改变力的方向，D错误.故选C. 3. A 4. B 5. C 6. B 7. C 8. B [解析]用动滑轮将重380 N的物体在10 s内匀速竖直提升了 1m，有两段绳子与动滑轮接触，则绳端移动的距离为S= nh=2 m,拉力 F 为 200 N,有用功为 380 N×1 m=380 J,总功为 400J,拉力 F 的功率为 额外功为 动滑轮的机械效率为 故 A、C、D不符合题意，B符合题意.故选B. 9. D 10. D 11.费力 160 [解析]将人的前臂抽象为一个杠杆，肘关节为支点，肱二头肌对前臂的拉力为动力，物体对手的压力为阻力，由于动力臂小于阻力臂，则该杠杆为费力杠杆；已知动力臂为7 cm=0.07m，阻力臂等于前臂长度，为0.28 m，根据杠杆的平衡条件可知.F×0.07 m=40N×0.28m,则 F=160 N. 12.500 2 100 13.杠杆 1:2 14.1.5 200 83.3% 15.斜面 1.5×10⁶ 6250 1250 16.750 80%[解析]由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则绳端的拉力 F= 此装置的机械效率 17.右 18.4：1 19.如图所示 20.如图所示 [解析]欲使圆柱体的C点稍离地面，必须以 D 点为支点，则 DB 为最长动力臂，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，最小动力的方向为垂直DB 向上. 归纳总结 作杠杆的最小力的步骤 (1)一画点：画出动力作用点(一般在杠杆最末端)和支点； (2)二连线：连接动力作用点和支点，确定最长的力臂； (3)过点作垂线：过动力作用点画出动力作用线. 21.如图所示 [解析]图中F₁ 经定滑轮改变方向，故杠杆动力方向不是F₁方向，而是A点绳子的拉力方向，过支点O作动力作用线的垂线段，即为动力的力臂 l₁；过力臂 l₂ 的右端，作垂直于 l₂ 的直线，与杠杆OA 的交点为力F₂ 的作用点，F₂沿该直线，方向斜向左下方. 22.(1)力臂 右 (3)右端下沉 (4)小于 在a位置拉力的力臂大于在b位置拉力的力臂(5)0.4 23.(1)错误 (2)低大于 机械所做的额外功 (3)绳端移动距离太长，不便操作 降低重物上升的高度[解析](1)由表1数据可知，用同一滑轮组提升不同重力的钩码，让钩码上升的高度以及绳端移动的距离相同时，测得的机械效率不同，即机械效率是变化的，因此他的猜想是错误的.(2)由表2数据可知，当物重相同时，动滑轮个数越多，绳端拉力越小，即越省力，但机械效率也越低.根据额外功等于总功与有用功之差可知，在第 6次实验中，额外功大于有用功，由此可知当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功大于有用功的情况.根据以上分析可知，在设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑机械所做的额外功.(3)继续增加动滑轮的个数，则承重绳子股数越来越多，将钩码提升相同高度时，绳子自由端需要移动的距离越来越大，绳端移动距离太长时，操作不便；为了避免绳子自由端移动距离过大，可减少钩码提升的高度. 24.(1)180 N (2)减小 25.(1)0.4 m/s (2)87.5% (3)5000 Pa 26.(1)300N (2)20N (3)140N $