第十二章简单机械同步练习----2025-2026学年人教版物理八年级下学期

**基本信息** 以“基础巩固-能力提升-综合应用”为梯度，覆盖杠杆、滑轮、机械效率等核心知识点，通过概念辨析、实验探究与实际应用题，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|杠杆类型、机械效率定义等单一概念|单选1（等臂杠杆判断）、填空11（简单机械识别）直接对应基础考点| |能力应用|杠杆平衡计算、滑轮组效率等规律应用|实验17（杠杆平衡条件探究）、单选5（滑轮组功率计算）结合实验数据推理| |综合拓展|杠杆与密度、古代机械分析等跨知识点|计算20（杆秤误差分析）、单选10（水碓机械效率）联系生活情境与多知识点综合|

第十二章简单机械 同步练习 一、单选题 1．图所示的用具中，属于等臂杠杆的是（　　） A．铁丝剪 B．镊子 C．天平 D．夹菜筷子 2．下列说法中正确的是（　　） A．机械效率越高，机械越省力 B．机械效率越高，机械做功一定越多 C．功率越大的机械做功一定越多 D．有用功在总功中所占的比例越大，机械效率一定越高 3．如图所示为等刻度的轻质杠杆，在A处挂一个重为4牛的物体，若要使杠杆在水平位置平衡，则在B处施加的力（　　） A．可能是1N B．一定是2N C．一定是4N D．可能是4N 4．如图所示，用两种不同绕法的滑轮组，在相同时间内将同一重物提升相同高度，不计绳重和摩擦。已知甲滑轮组的机械效率为η1，乙滑轮组的机械效率为η2，且η1＜η2。下列说法正确的是（　　） A．使用甲滑轮组的拉力小于使用乙滑轮组的拉力 B．甲滑轮组的额外功大于乙滑轮组的额外功 C．甲、乙两种绕法中，拉力做的总功相同 D．甲滑轮组的拉力做功功率小于乙滑轮组的拉力做功功率 5．工人用如图所示的滑轮组将重为600N的物体在10s内匀速提升2m，绳端拉力F为250N。则此过程中，下列说法正确的是（　　） A．动滑轮的重力为150N B．滑轮组的机械效率为83.3% C．滑轮组对物体做功的功率为120W D．若增大该物体被提升的高度，滑轮组的机械效率增加 6．如图所示，将同一重物分别沿光滑斜面AB和从底端推到顶端，则（　　） A．沿AB推较省力，做的功较少 B．沿AB推较省力，做的功较多 C．沿推较省力，做的功较少 D．沿AB推较省力，两种情况做功一样多 7．工人利用如图所示的轻质滑轮组搬运货物A，使货物A在水平地面上匀速移动了2m，已知货物A的重力为800N，受到地面的摩擦力为300N，所用的水平拉力F为200N，则下列说法正确的是（　　） A．滑轮甲为动滑轮 B．工人对货物A做的有用功为1600J C．拉力F移动的距离为6m D．滑轮组的机械效率为75% 8．如图，将同种材料制成的甲、乙两个正方体分别用细绳挂在轻质杠杆A、B两端，杠杆可绕O点自由旋转，OA：OB＝1∶4，甲、乙的边长之比是2∶1，此时杠杆处于平衡状态，细绳对杠杆A端的拉力大小为10N，甲对地面的压强为，以下说法正确的是（　　） A．细绳对杠杆B端的拉力为40N B．甲物体的重力为2.5N C．甲对地面的压力为10N D．两物体的密度为 9．如图所示，甲、乙两个滑轮组，动滑轮所受重力分别为G动1、G动2；被提升的两个物体重力分别为G1、G2；在相同时间内匀速提升相同高度，拉力分别为F1、F2；功率分别为P1、P2；机械效率分别为η1、η2。若此过程中η1＜η2，不计绳重和摩擦。则下列说法一定正确的是（　　） A．若G1＝G2，则F1＝F2 B．若G1＝G2，则P1＞P2 C．若G1＜G2，则F1＜F2 D．若G1＜G2，则G动1＜G动2 10．如图1所示是我国古代科学技术著作《天工开物》记载的水碓（duì）（西汉末年出现的机械）。水流冲击水轮转动，推动碓尾把碓头的石杵举起、落下，不断舂米，如图2所示。水轮一小时可提升质量为3000kg的水升高4m，每分钟流水对水轮做的总功为2400J，忽略摩擦力，下列说法错误的是（　　） A．如图2所示水碓可视为不等臂杠杆，为方便舂米，它是按照费力杠杆来设计的 B．碓头的石杵落下是受到重力的作用，落下过程中石杵的惯性不变 C．水轮旋转一小时提升水所做的有用功为1.2×105J D．水轮旋转的机械效率是75% 二、填空题 11．小明在组装玩具时，发现了如图甲所示的一种特殊螺丝----内六角螺丝。与其配套的内六角扳手如图乙所示，这种六角螺丝相当于________，扳手相当于________（以上两空均选填“斜面”、“滑轮”或“轮轴”），为了使自己更省力，小明应将扳手上的________（选填“A”或“B”）点插入螺丝后使用。 12．如图所示，用同一滑轮（G滑＜G物）按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，绳重和摩擦均忽略不计，则F甲_______F乙，机械效率η甲_______η乙（选填“＞”、“=”或“＜”），图乙的滑轮可以看作是_______（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。 13．古代挑夫搬运货物的情景如图所示，杆水平静止，忽略杆重，货物重800N。若货物恰好在两挑夫的中间，则挑夫1受到的压力为________N。若以挑夫1对杆的力为动力，货物对杆的力为阻力，挑夫2为支点，则该杆相当于一个________（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；若要使挑夫1受到的压力变小，则应将货物沿杆向________移动，或挑夫1向________移动（后面两空均选填“左”或“右”）。 14．如图所示，沿斜面向上匀速拉一个重为5N的物体到斜面顶端，斜面长1.0m，高0.3m，拉力F为2N，拉力做功______J；这个斜面的机械效率是______。 15．如图所示，工人利用滑轮组来提升物体时可以______________（选填“省力”或“省功”）；某次作业中，工人将540N的物体匀速吊起5m高，工人对绳子自由端的拉力为240N，滑轮组的机械效率为______________；若只增大拉动绳子自由端的速度，滑轮组的机械效率将______________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 三、作图题 16．如图所示，杠杆ABC的支点为O点，杠杆的C点下方悬挂着一个重物G，且AB+OB<OC。请画出在杠杆上施加的使杠杆在图中位置静止的最小力F1的示意图，并标出其力臂L1。 四、实验题 17．某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置如图所示，每个钩码质量都相等。 (1)杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆______（选填“是”或“不是”）处于平衡状态；为使其在水平位置平衡，应向______（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母； (2)乙图中在B点挂______个钩码，可以使杠杆在水平位置平衡，若把A、B处所挂钩码同时远离支点方向移动1格，则杠杆______（选填“依然平衡”“左端下降”或“右端下降”）； (3)如图丙所示，用大小为和的两个力在B点向下拉杠杆时，杠杆仍在水平位置平衡，则______（选填“>”“=”或“<”）。、与力臂的乘积______（选填“变大”“变小”或“不变”）； (4)在实验创新大赛中徐老师设计了如图丁所示所示的装置，在教学中他发现很多同学不能正确认识力臂，会把力的作用点到支点的距离看成力臂。他先在圆盘的C点挂上4个钩码，又在G点挂上一定数量的钩码后，圆盘在图示位置平衡，接着他将挂在G点的钩码先后挂在______两个点又进行了两次实验，来帮助同学们理解； (5)小明在用装置进行实验时，以一个钩码的重力为力的单位，以杠杆上一大格为力臂的单位，记录的数据：，，，。于是，他预测杠杆的平衡条件是，是否合理，为什么______。 18．在“探究动滑轮工作时的特点”活动中，小明用如图所示的滑轮组提升钩码，改变钩码的数量，测得的实验数据如下。 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm 1 1.0 10 1.1 30 2 2.0 10 1.7 30 3 3.0 10 2.3 30 (1)分析表中数据发现，实验中所用动滑轮的重力一定小于________N； (2)从实验数据可得出实验结论：同一滑轮组，________，机械效率越高。 (3)以下情形导致测得的机械效率偏大的是________； A．加速拉动弹簧测力计 B．弹簧测力计读数错误，致使结果偏大 C．钩码有磨损，导致实际质量比标注质量小 D．弹簧测力计的指针在零刻线以下，未调零测量拉力 (4)小明进一步研究，计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值ΔW＝W总﹣W有﹣W轮，根据表格中的数据，发现重物的重力越大，差值ΔW________（选填“越大”“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释：________。 五、计算题 19．小明用如图所示的滑轮组来提升重物至楼上，若他所用力为100N，且经过5s将质量为15kg的重物匀速提高了2m，不计绳重和滑轮摩擦，求： （g取10N/kg） (1)动滑轮的重力； (2)拉力的功率； (3)滑轮组的机械效率。 20．杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具，如图的杆秤可视为杠杆，提纽处为支点O，若不计其自重，当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态，已知CO=2cm，OD=20cm，秤砣的重力为10N，（g取10N/kg）求： (1)秤砣的质量； (2)被称物体的重力； (3)若这杆秤所能测物体的最大重力为200N，求OB的长度。 (4)若有人将原来的秤砣换成一个质量为0.8kg的秤砣，从杆秤上读出物体质量为3kg，则物体的实际质量是多少？ 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 同步练习----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 C D D B C D D C B D 1．C 【详解】A．铁丝剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．镊子在使用时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故B不符合题意； C．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C符合题意； D．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】ABD．机械效率是有用功与总功的比值，与是否省力无关，与做功多少无关，有用功在总功中所占的比例越大，机械效率越高，故AB错误，D正确； C．功率是表示做功的快慢的物理量，功率越大，做功越快，不一定做功多，故C错误。 故选D。 3．D 【详解】设杠杆一格长为L，当力作用在B点使杠杆平衡时，在B处施加竖直向下的力，由杠杆平衡条件得到G×2L=F×4L 此时B处施加的力的大小为 阻力和阻力臂不变，当作用在B点的力没有竖直向下时，力臂变短，力变大，由杠杆平衡条件得，作用在B点的力大于2N，则力作用在B点使杠杆平衡，FB≥2N，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．B 【详解】A．根据 甲滑轮组的机械效率为η1，乙滑轮组的机械效率为η2，且η1＜η2。所以，使用甲滑轮组的拉力，使用乙滑轮组的拉力，所以使用甲滑轮组的拉力大于使用乙滑轮组的拉力，故A错误； B．用两种不同绕法的滑轮组，在相同时间内将同一重物提升相同高度，不计绳重和摩擦，则额外功为克服动滑轮重所做的功，根据可知，甲滑轮组的额外功大于乙滑轮组的额外功，故B正确； C．由于，甲、乙两种绕法中，拉力做的有用功相同，但甲的额外功大于乙的额外功，所以甲的总功大于乙的总功，即总功不相同，故C错误； D．根据可知，甲的总功大于乙的总功，但所用时间相等，则甲滑轮组的拉力做功功率大于乙滑轮组的拉力做功功率，故D错误。 故选 B。 5．C 【详解】A．由图可知，若不计绳重和摩擦，动滑轮上绳子的段数n=3，由得，动滑轮的重力为 因题中没有不计绳重和摩擦，因此动滑轮的重力应小于150N。故A错误； B．由得，滑轮组的机械效率为 故B错误； C．滑轮组对物体做功的功率为 故C正确； D．根据可知，增大该物体被提升的高度，滑轮组的机械效率不变，故D错误。 故选C。 6．D 【详解】根据功的原理，光滑斜面没有摩擦力，将同一重物分别沿光滑斜面AB和从底端推到顶端，都与克服物体重力所做功相同，即所做的功一样多，而AB大于，根据W=Fs可知，沿AB推较省力，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 7．D 【详解】A．图中滑轮甲轴心固定为定滑轮，故A错误； B．工人对货物A做的有用功 故B错误； C．作用在动滑轮上的绳子股数为2股，拉力F移动的距离为 故C错误； D．拉力F做的总功 滑轮组的机械效率 故D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．根据杠杆的平衡条件可知FA×AO=FB×OB 则有 乙的重力G乙=F′B=FB=2.5N 故A错误； B．甲乙材料相同，甲、乙的边长之比是2∶1，甲乙的重力之比 甲的重力G甲=8G乙=8×2.5N=20N 故B错误； C．绳子对甲物体的拉力FA′=FA=10N 对甲物体受力分析可知，甲物体受到三个力的作用，分别是重力，地面对甲物体的支持力和绳子的拉力，甲物体在三个力的作用下保持平衡，即G甲=F支+FA′ 地面对甲的支持力F支=G甲-FA′=20N-10N=10N 甲对地面的压力和地面对甲的支持力是相互作用力，甲对地面的压力F压=F支=10N 故C正确； D．甲的底面积 甲的边长 甲的密度 甲乙同种材料，甲乙的密度都是，故D错误。 故选C。 9．B 【详解】A．不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效， 由于η1＜η2，则 若G1＝G2，则2F2＜3F1，故无法判断F1、F2的大小关系，故A错误； B．若G1＝G2，滑轮组的机械效率， 因为η1＜η2，则G动1＞G动2，所以甲中克服动滑轮所在的额外功较大，若G1＝G2，甲、乙有用功相同，故W总1＞W总2，滑轮组的功率，做功时间相同，故P1＞P2，故B正确； C．不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效， 由于η1＜η2，则 若G1＜G2，无法推出F2＞F1，故C错误； D．不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效滑轮组的机械效率， 由于η1＜η2，所以 若G1＜G2，则G1+G动1＜G2+G动2 无法推出G动1＜G动2，故D错误。 故选B。 10．D 【详解】A．依题意得，水流冲击水轮转动，水轮上离支架比较近的板通过碓尾把碓头的石杵举起、落下，则图2中的O点为支点。由图2得，动力臂小于阻力臂，则水碓是按照费力杠杆来设计的，故A正确，不符合题意； B．因为力可以改变物体的运动状态，所以碓头的石杵落下是受到重力的作用效果。惯性是物体的属性，与其质量有关，与位置无关，落下过程中石杵的质量不变，惯性不变，故B正确，不符合题意； CD．水轮旋转一小时提升水所做的有用功为 总功为 机械效率 故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 11． 斜面 轮轴 A 【详解】[1]日常生活中的盘山公路采用的就是斜面原理，内六角螺丝可以看成是密集且均匀的盘山公路，所以内六角螺丝是一种类似斜面的机械。 [2]常见的简单机械包括：杠杆、滑轮、轮轴、斜面等；由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做轮轴。扳手相当于轮轴。 [3]根据轮轴的省力特点，轮半径越大，越省力；因为将扳手上的A点插入螺丝后，力作用在B端，长柄为半径；反之将B点插入后，力只能作用在A端，半径更短，所以将扳手上的A点插入螺丝后使用更省力。 12． > > 省力 【详解】[1][2][3]由图知，甲滑轮是定滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力，即 乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计且 G滑＜G物 使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，即 所以 F甲>F乙 故图乙的滑轮可以看作是省力杠杆。两幅图中的有用功是克服物体重力做的功，在提升高度相同时，有用功是相同的，但乙图中还要克服动滑轮的重力做额外功，则乙图比甲图中做的总功要多，结合机械效率公式 可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小，所以 η甲>η乙 13． 400 省力 右 左 【解析】【小题1】[1]挑夫 1 受到的压力，取挑夫 2 的位置为支点，则：货物在中间，设两挑夫间距 ，则货物到挑夫 2 的距离为 ，挑夫 1 到挑夫 2 的距离为 ，由杠杆平衡条件有，即，所以挑夫 1 受到的压力为400N（因为支持力与压力是作用力与反作用力）。 [2]由题可知，以挑夫 1 对杆的力为动力，货物对杆的力为阻力，挑夫 2 为支点。动力：挑夫 1 对杆向上的力（作用在杆右端），阻力：货物重力向下（在中间位置），动力臂：挑夫 1 到挑夫 2 的距离为 ，阻力臂：货物到挑夫 2 的距离，动力臂 > 阻力臂，所以为省力杠杆。 [3][4]挑夫 1 受到的压力 ，由杠杆平衡条件，以挑夫 2 为支点： 其中是货物到挑夫 2 的水平距离。所以：，要使变小，就要减小，即货物向右移动（靠近挑夫 2），或增大动力臂2L，即挑夫1向左移动。 14． 2 75% 【详解】[1]拉力做功为 [2]拉力做的有用功为 这个斜面的机械效率是 15． 省力 不变 【详解】[1]由于动滑轮可以省力，定滑轮可以改变力的方向，所以使用滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向，但不能省功。 [2]由图可知，承担物重的绳子股数为n=3，滑轮组的机械效率为 [3]滑轮组的机械效率跟动滑轮的重力、物体的重力、绳子的重力、绳子与滑轮之间的摩擦有关，跟物体升高的距离、移动的速度、绳子的绕法无关，所以只改变绳子自由端的速度，滑轮组的机械效率不变。 16． 【详解】杠杆在图示位置平衡，阻力与阻力臂OC一定，由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定时动力臂越大，动力越小，由图示可知，OC是最大动力臂，即力臂，与OC垂直斜向上的动力最小，如下图所示： 17．(1) 是 右 (2) 2 左端下降 (3) 不变 (4)D、N (5)见解析 【详解】（1）[1]图中杠杆静止，受力平衡，所以杠杆处于平衡状态。 [2]图中杠杆左端下沉，说明左侧偏重，应将平衡螺母向右调，直至杠杆水平平衡。 （2）[1]由杠杆平衡条件可得 解得，即在B处挂2个钩码可以使杠杆在水平位置平衡。 [2]把A、B处所挂钩码同时远离支点方向移动1格，则有 所以杠杆左端将下沉。 （3）[1][2]由图可知，F1与杠杆相垂直，力臂最大，阻力与阻力臂一定，由杠杆平衡条件可知，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，所以、与力臂的乘积不变，且F1小于F2。 （4）力臂指的是力的作用线到支点的垂直距离，由图可知，D点和N点的力臂等于G点的力臂，所以将挂在G点的钩码先后挂在D点和N点来帮助同学理解力臂。 （5）只通过一次实验的结果就得出的结论具有偶然性，应该改变钩码的数量及位置，进行重复实验后再得出具有普遍性规律的结论，且不同的物理量不能直接加减，所以他的结论是错误的。 18．(1)2.3 (2)所提升物体越重 (3)C (4) 越大 物体的重力越大，绳子和滑轮以及滑轮转轴的摩擦越大，由题可知，ΔW就是克服绳重和摩擦所做的功，ΔW也就越大 【详解】（1）由图可知，与动滑轮相连的绳子股数n=3，忽略摩擦、绳重等因素，由可得，当钩码重1.0N时，有 解得G动＝2.3N，可知在不忽略摩擦、绳重等因素的条件下，动滑轮的重力小于2.3N。 （2）由表中实验据可得，第1、2、3次的机械效率分别为 因此，对于同一动滑轮，所提升物体越重，机械效率越高。 （3）A．弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升，会导致绳端拉力偏大，总功偏大，有用功相同时，机械效率会偏小，故A不符合题意； B．弹簧测力计读数错误，可能读大，导致绳端拉力偏大，总功偏大，有用功相同时，机械效率会偏小；则也可能读小，导致绳端拉力偏小，总功偏小，有用功相同时，机械效率会偏大，故B不符合题意； C．钩码有磨损，导致实际质量比标注质量小，拉力会变小，总功偏小，根据 W有=Gh=mgh 有用功还按标准质量计算，有用功不变，所以机械效率偏大，故C符合题意； D．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方，会导致绳端拉力偏大，提升相同的高度，总功偏大，有用功不变，则机械效率偏小，故D不符合题意。 故选C。 （4）[1][2]每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值即克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功为 ΔW＝W总﹣W有﹣W轮 在物体提升的高度相同，第1、2、3次克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功分别为 ΔW1＝W总1﹣W有3﹣W轮＝1.1N×0.3m﹣1.0N×0.1m﹣G轮h＝0.23J﹣G轮h ΔW2＝W总2﹣W有2﹣W轮＝1.7N×0.3m﹣2.0N×0.1m﹣G轮h＝0.31J﹣G轮h ΔW3＝W总3﹣W有3﹣W轮＝2.3N×0.3m﹣3.0N×0.1m﹣G轮h＝0.39J﹣G轮h 故重物的重力越大，差值ΔW越大。 19．(1)50N (2)80W (3)75% 【详解】（1）物体的重力 G＝mg＝15kg×10 N/kg＝150N 由图知，n＝2，不计绳重和滑轮摩擦 即 100N＝×(150N＋G动) 则动滑轮的重力 G动＝50N （2）绳子自由端移动的距离 s＝2h＝2×2m＝4m 拉力的功率 （3）克服物体重力所做的有用功为 拉力所做的总功为 根据可知，滑轮组的机械效率为 20．(1)1kg (2)100N (3)40cm (4)2.4kg 【详解】（1）秤砣的质量 （2）根据杠杆平衡条件可得 代入数据得 解得被称物体的重力G物=100N。 （3）当所能测物体的重力最大时，可得 代入数据得 解得OB的长度LOB=40cm。 （4）原秤砣的重力G砣=10N。当杆秤读数为m读=3kg时，表示在秤杆的某一位置，原秤砣能平衡物体的重力为 设此时秤砣的力臂为L读，根据杠杆平衡条件 即 解得L读=6cm。 换用质量为m'砣=0.8kg的新秤砣，其重力 将新秤砣放在读数为3kg的位置（即力臂L读=6cm处），设此时物体的实际重力为G实，根据杠杆平衡条件 即 解得 则物体的实际质量为 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 $