第十二章 简单机械 单元测试-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

**基本信息** 本单元卷聚焦初中物理“简单机械”单元复习，涵盖杠杆分类、滑轮特点、机械效率等核心知识点，通过杆秤、古人修桥等文化与生活情境，考查物理观念与科学思维，适配单元巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|杠杆类型、滑轮作用、机械效率概念|结合古人修桥滑轮（文化情境）、快递装置（生活应用）| |填空题|5|杆秤原理、机械效率影响因素|融入杆秤刻度（传统文化）、盘山公路（斜面应用）| |实验题|2|杠杆平衡条件、滑轮组效率测量|设计多次实验（科学探究）、变量控制（科学思维）| |计算题|2|杠杆平衡计算、滑轮组功与效率|联系建筑施工场景（实际应用）|

第十二章简单机械 一、单选题 1．以下机械在使用过程中，属于费力杠杆的是（　　） A．旗杆顶部的滑轮 B．镊子夹取物体 C．托盘天平测质量 D．拧螺丝的扳手 2．关于机械效率，下列说法中正确的是（　　） A．机械做功越快，机械效率越高 B．机械做的有用功在总功中占的百分比越大，机械效率越高 C．机械所做的总功越少，机械效率越高 D．使用机械时，所用动力跟物重的比值越小，机械效率越高 3．下图所示的壁雕展示了古人修桥的智慧与匠心。从图中可以看到，两名工匠正在使用滑轮将一块巨石抬起。下列对该滑轮说法正确的是（　　） A．该滑轮是一个动滑轮 B．使用此滑轮可以省力 C．使用此滑轮可以改变力的方向 D．使用此滑轮可以省功 4．如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的滑轮设计了甲、乙两种装置把同一货物匀速提升到相同高度，忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是 （   ） A．甲方式省力 B．乙方式不能改变力的方向 C．甲、乙两种方式的甲的机械效率高 D．甲、乙两种方式甲做的有用功多 5．实验课上，同学们对滑轮的省力情况非常感兴趣。某小组用质量相同的多个滑轮，组装出四种不同的使用方式，随后他们用重力为6N的物体A进行了测试。测试过程如图所示，在竖直方向上的力、、、的作用下物体A均能匀速上升。不计绳重及摩擦，四个力中最大的是（　　） A． B． C． D． 6．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 7．下列工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（   ） A．托盘天平 B．一次性筷子 C．钓鱼竿 D．钢丝钳 8．杆秤作为华夏国粹，它制作轻巧、使用便利，如图所示，是小阳同学制作的杆秤的示意图，使用时将货物挂在秤钩上，用手提起B或C（相当于支点）处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，当秤杆水平平衡时，可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点，此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计，AB、BC、BD的长度如图所示。下列说法不正确的是（　　）    A．秤砣的质量是0.4kg B．提起B秤纽，可以达到最大称量 C．如果秤砣磨损，用该秤称量货物质量偏大 D．距离C点12.5cm处，有两个刻度，分别为1kg和3kg 9．现定义人对机械施加的力与机械对重物施加的力的比值叫做机械效能K，用于比较不同机械的省力程度。用甲、乙两个滑轮（组）匀速提升不同重物，不计绳重和摩擦，经测算描绘出两滑轮组的机械效能K与物体重力的倒数G⁻¹的关系图线如图所示，两图线平行。则（　　） A．甲为定滑轮，乙为动滑轮 B．甲、乙滑轮组中动滑轮重相等 C．甲滑轮组提升20N重物时，机械效率为80% D．提升相同重物时，乙滑轮组机械效率比甲小 10．为了将放置在水平地面上的重物竖直向上匀速提升到某高度处，小明同学设计了如图甲所示的滑轮组装置。当小明用如图乙所示随时间变化的竖直向上拉力拉绳时，重物的速度随时间变化的关系图像如图丙所示，不计摩擦和绳重，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向，下列说法正确的是（    ） A．动滑轮的重力等于 B．在时，物体对地面压力的大小为 C．在竖直向上提升的过程中，重物的动能增加、重力势能增加 D．在竖直向上提升的过程中，滑轮组的效率约为80% 二、填空题 11．如图所示是杆秤的示意图。秤钩上不挂物体，提起秤纽，当秤砣移动到C点时，杆秤刚好水平平衡，则杆秤的零刻度在_______（选项“O点”“O点左侧”或“O点右侧”）；杆秤上的刻度是_______（选填“均匀”或“不均匀”）的。某标准杆秤的秤砣质量为1kg，秤和秤钩的总质量为0.5kg，OC为4cm，OD为10cm，要称量质量为2kg的物体，则秤砣离O点_______cm。若因长期使用，秤砣磨损，质量变为0.8kg，再测真实质量2kg的物体时，称出来的质量为_______kg。 12．如图所示，用动滑轮将物体匀速提升0.2m，绳子自由端的拉力F为6N。如果使用该滑轮提升更重的物体，机械效率会______（选填“增大”或“减小”）。 13．建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升的速度为3m/s，所用的手拉力为300N。则该工人所做功的功率为___________W，动滑轮的重为___________N，该滑轮组的机械效率是___________。（不计绳重与摩擦，结果保留一位小数） 14．在生产生活中，人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有轮轴和斜面。如图所示，盘山公路就相当于一个_______，它能______（选填“省力”或“省距离”）。如图甲汽车在盘山公路上行驶上陡坡时，司机常常换用______（选填“高”或“低”）速挡，这样做是因为在发动机的输出功率一定时，可以增大动力。图乙和图丙所示是生活中常见的两种钉子，其中与盘山公路的力学原理相同的是图______（选填“乙”或“丙”）所示钉子。工人师傅搭了如图丁所示斜面，用沿斜面向上600N的拉力，把一个重为1200N的重物沿斜面匀速拉到2m高的车上。已知斜面长为5m，此过程中，重物与斜面间摩擦力为_______N。 15．在探究斜面机械效率的活动中，分别用力将A、B两个完全相同的物体匀速拉到斜面顶端，做功情况如图乙所示，则力对物体A做的有用功为______J，物体A所在斜面的机械效率______（选填“大于”“小于”或“等于”）物体B所在斜面的机械效率，若物体B所在斜面长为1米，力对物体B做的额外功为______J，则B受到的摩擦力为______N。 三、作图题 16．如图甲所示，用锄头除草时，锄头可视为杠杆，图乙所示是其简化图，O点为支点，请在图乙中画出力F的力臂L。 四、实验题 17．利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件： (1)实验前，杠杆如图甲所示，应将杠杆两端的平衡螺母向________（填“左”或“右”）； (2)实验时，在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码位置使杠杆在________位置平衡，这样做的目的是为了________________； (3)经过多次实验，以两边钩码的重力分别为动力和阻力，对应的力臂为和，可得杠杆的平衡条件为：________；实验中进行多次实验的目的是________________； (4)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂________个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆会________（选填：“顺时针转动”、“逆时针转动”或“保持静止”）； (5)如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，则当测力计从a位置转到b位置时，测力计示数将________（选填：“变大”、“变小”或“不变”）； (6)某实验小组利用图丁示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下： ①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平； ②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为、； ③杠杆机械效率的表达式为________；（用已知或测量的物理量符号表示） ④实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是：________； ⑤若只将钩码的悬挂点由A移至C，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”）。 18．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验小组用图所示的装置进行了实验，记录的实验数据如下表所示； 序号 ①_______ 钩码上升的高度/cm 拉力F/N 绳端移动的 距离s/cm 机械效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 ②_______ 3 6 10 2.2 30 90.9% 4 6 15 2.2 45 90.9% 5 6 10 3.3 20 90.9% (1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做________直线运动； (2)表格中①横线处应填的内容为__________，②横线处计算出的机械效率为__________（计算结果精确到0.1%）； (3)分析1、2、3次的实验数据可知，同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越__________（选填“高”或“低”）； (4)分析3、4次的实验数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度__________（选填“有关”或“无关”），分析__________两次的实验数据可知，滑轮组的机械效率与绳子的绕线方式__________（选填“有关”或“无关”）。 (5)根据实验结论可知，提高滑轮组的机械效率可采取的措施是__________（写出一条即可）。 五、计算题 19．杠杆平衡时，动力的大小为90牛，动力臂为0.6米。求阻力的大小为30牛时阻力臂的长度。 20．建筑工地上，工人用如图所示装置将重为1000N的材料从地面上匀速送到8m高处，所用拉力为400N， 用时为20s。不计摩擦和绳重。求； (1)工人做的有用功； (2)工人做的总功； (3)此过程中该装置的机械效率。 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 B B C C B D D D D C 1．B 【详解】A．旗杆顶部的滑轮是定滑轮，其本质是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，不省力也不费力，但可以改变力的方向，故A不符合题意； B．镊子在使用时，支点在镊子尾部，动力作用在中间，阻力在镊子尖端，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，所以是费力杠杆，故B符合题意； C．托盘天平是等臂杠杆，其动力臂等于阻力臂，不省力也不费力，故C不符合题意； D．扳手在使用时，支点在螺丝处，动力作用在手握的地方，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，所以是省力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 2．B 【详解】A．机械做功越快，表示功率越大，单位时间内做的功越多，但机械效率不一定就高，故A错误； B．机械效率指有用功与总功的比值，机械做的有用功在总功中占的百分比越大，则机械效率越高，故B正确； C．机械效率指有用功与总功的比值，由于不知道所做的有用功，仅仅根据总功的多少无法判定机械效率的高低，故C错误； D．使用机械时，所用动力跟物重的比值与有用功占总功的比例没有关系，故D错误。 故选B。 3．C 【详解】A.该滑轮的轴固定不动，属于定滑轮（动滑轮的轴随物体运动），故A错误； B.定滑轮的特点是不省力，只能改变力的方向，故B错误； C.定滑轮的核心作用是改变力的方向，工匠通过滑轮可将向下的拉力转换为向上提升巨石的力，故C正确； D.根据功的原理，任何机械都不能省功，定滑轮也不例外，故D错误； 故本题选C。 4．C 【详解】A．由图知，甲装置中两个滑轮组都是定滑轮，所以甲方式不能省力，但可以改变力的方向，故A错误； B．乙装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成，绳子自由最后通过定滑轮组，所以乙方式能改变力的方向，故B错误； C．忽略绳子重和摩擦，甲装置不做额外功，乙装置要克服动滑轮重力做额外功，所以甲方式的机械效率大于乙，故C正确； D．两种装置提升同一货物到相同高度，由知，甲、乙两种方式做的有用功相同；故D错误。 故选C。 5．B 【详解】设每个滑轮的重力为，物体A重力为。第一个图中是动滑轮，有效绳子段数为2，不计绳重及摩擦，则；第二个图是动滑轮的逆向使用，则；第三个图是定滑轮，则；第四个图是滑轮组，有效绳子段数为3，则。所以四个力中最大的是。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．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。 7．D 【详解】A．天平使用时动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故A不符合题意； BC．钓鱼竿、筷子在使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故BC不符合题意； D．钢丝钳使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D符合题意。 故选D。 8．D 【详解】AB．由图可知，秤的总长度一定，提起B秤纽，秤砣的力臂最大，货物的力臂最小，而秤砣的重力不变，由杠杆平衡条件可知，此时可以称量的货物的重力最大，秤砣最远可移至D点，此秤最大称量是10kg，则秤砣的重力为 代入数据可得 解得 故AB正确，不符合题意； C．如果秤砣磨损，则秤砣的重力变小，货物重力和力臂不变，由可知，秤砣的力臂将变大，所以用该秤称量货物质量偏大，故C正确，不符合题意； D．提起B时，距离C点12.5cm处，对应的刻度为 解得 提起C时，距离C点12.5cm处，对应的刻度为 解得 所以距离C点12.5cm处，有两个刻度，分别为1kg和3.1kg，故D错误，符合题意。 故选D。 9．D 【详解】A．若不计绳重和摩擦时，若甲为定滑轮，则 由图可知甲的K-G-1图像不是过1平行于横轴的直线，故A错误； B．若不计绳重和摩擦时，甲、乙滑轮组承担绳子的股数分别为、，则 结合甲的图像，把，时，代入上式，解得 同理，有图像可知，故，甲、乙图像平行，故，所以，故B错误； C．由B知，甲滑轮组提升20N重物时，机械效率 故C错误； D．不计绳重和摩擦时，由滑轮组的机械效率，可知提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越小。由于，乙滑轮组机械效率比甲小。故D正确。 故选D。 10．C 【详解】AD．由图甲可知，承担物重的绳子段数；由图丙可知，在内物体匀速上升，由图乙可知，此时拉力；由可得，物体和动滑轮的总重力 故动滑轮的重力 不计摩擦和绳重时，滑轮组的机械效率 故AD错误； B．当时，由图丙可知，此时物体处于静止状态，由图乙可知，此时拉力故根据平衡力条件可知， 因此地面对物体的支持力 由相互作用力可知，物体对地面的压力 故B错误； C．由图丙可知，在竖直向上提升的过程中，重物的质量不变，速度越来越快，故动能增加，高度越来越高，故重力势能增加，故C正确； 故选C。 11． O点右侧 均匀 24 2.6 【详解】[1]秤钩上不挂物体，提起秤纽，当秤砣移动到C点时，杆秤刚好水平平衡，则C点为杆秤的零刻度线，在O点右侧。 [2]根据杠杆的平衡条件可知，可得L秤砣与G物是一次函数关系，因此杆秤的刻度是均匀的。 [3]设秤杆的重心为A，当秤钩上不挂物体时，杠杆平衡时秤砣放在C点，根据杠杆的平衡条件可知，即 解得。 称量质量为2kg的物体时，设秤砣到O点的距离为L，根据杠杆的平衡条件可知，即 解得L=24cm，即秤砣离O点24cm。 [4]秤砣磨损，质量变为0.8kg，设秤砣到O点的距离L′，根据杠杆的平衡条件可知，即 解得L′=30cm。 由于杆秤刻度是均匀的，当秤砣离O点24cm时，由于零刻度线在C点，OC=4cm，则秤砣离C点是20cm，对应物体的质量是2kg，则杆秤1cm对应的质量为 而秤砣磨损后，秤砣到O点的距离是30cm，则秤砣到C点的距离是26cm，对应的质量为 12．增大 【详解】提升更重的物体到相同的高度，由W有=Gh可知，有用功W有增大，额外功W额外几乎不变，由 可知，有用功W有增大，额外功W额外几乎不变时，机械效率增大。 13． 1800 200 66.7% 【详解】[1]由图可知，动滑轮由2段绳子承担，即n=2，绳子自由端移动的速度 根据可得，工人所做功的功率 [2]根据可得，动滑轮重为 [3]该滑轮组的机械效率 14． 斜面 省力 低 乙 120 【详解】[1][2]如图所示，盘山公路就相当于一个斜面，能省力。 [3]根据P=Fv可知，在发动机的输出功率一定时，要增大动力，需减小速度，故汽车在盘山公路上行驶上陡坡时，司机常常换用低速挡。 [4]图乙和图丙所示是生活中常见的两种钉子，其中与盘山公路的力学原理相同的是图乙。 [5]对物体做的有用功为 拉力做的功即总功为 则此过程所做额外功 重物与斜面间摩擦力为 15． 2 小于 0.5 0.5 【详解】[1]由图乙可知，力对物体A做的总功为3J、额外功为1J，则力对物体A做的有用功： [2]由题意可知，物体A、B的重力相等，上升的高度也相同，由可知，力对物体A和物体B做的有用功大小相等，即 由图乙可知，力对物体B做的总功为2.5J，两者做的有用功相等，力对物体A做的总功大于力对物体B做的总功，由可知，物体A所在斜面的机械效率小于物体B所在斜面的机械效率。 [3]力对物体B做的额外功 由可得B受到的摩擦力 16． 【详解】 力臂是支点到力的作用线的距离，在该杠杆中，因为O是支点，故力臂为过O点垂直于F的线段，如图所示： 17．(1)右 (2) 水平 便于测量力臂 (3) 使结论具有普遍性 (4) 6 顺时针转动 (5)变大 (6) 杠杆自身的重力 变大 【详解】（1）由图甲知道，杠杆的右端上翘，左端的平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[1][2]当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。这样做的目的是便于测量力臂。 （3）[1]根据题意知道，两边钩码的重力分别为动力和阻力，对应的力臂为和，可得杠杆的平衡条件为 [2]探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，使结论具有普遍性。 （4）[1]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件，即 解得 FB=6G 需在B点挂6个钩码。 [2]若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧 右侧 因为 杠杆不能平衡，右端下降，顺时针转动。 （5）保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变小，根据杠杆的平衡条件知道，在FALA一定时，LB变小，拉力FB变大。 （6）③[1]有用功为 总功 则机械效率的表达式 ④[2]有用功是提升钩码所做的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例；提升的钩码重一定说明有用功一定，所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力。 [3]钩码的悬挂点在A点时，由杠杆的平衡条件得 悬挂点移至C点时，由杠杆的平衡条件得 经对比发现，由OA到OC时力臂变大，所以拉力F也变大；因钩码匀速提高相同高度时根据三角形的知识知道，杠杆重心提升的高度减小，所以根据W额=Gh知道，额外功减小，因此在有用功相同的条件下，杠杆的机械效率变大，即 18．(1)匀速 (2) 钩码所受的重力G/N 88.9％ (3)高 (4) 无关 3、5 无关 (5)减轻动滑轮重力 【详解】（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速直线运动，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。 （2）[1]在实验中，用钩码代替重物，所以表格中①横线处应填的内容为钩码所受的重力G/N； [2] 钩码上升的高度h=10cm=0.1m，绳短移动的距离s=30cm=0.3m，机械效率为 （3）分析1、2、3次的实验数据可知，同一滑轮组，钩码上升的高度与绳端移动的距离相同，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高； （4）[1] 分析3、4次的实验数据可知，同一滑轮组，钩码上升的高度不同，滑轮组的机械效率相同，则滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关； [2][3]要探究滑轮组的机械效率与绳子的绕线方式是否有关，需要控制钩码所受的重力不变，改变绳子的绕线方式，从而改变绳子自由端的拉力，即可分析3、5两次的实验数据可知，绳子的绕线方式，机械效率相同，即滑轮组的机械效率与绳子的绕线方式无关。 （5）减轻动滑轮重力，减小额外功，有用功与总功的比值变大，机械效率变大。 19．1.8m 【详解】由杠杆平衡条件可知   代入数据有   解得：。 20．(1) (2) (3) 【详解】（1）工人做的有用功为 （2）由3段绳子吊着动滑轮，绳子自由端移动的距离为 工人做的总功为 （3）此过程中该装置的机械效率为 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 $