第十二章 简单机械 章末达标试题 -2025-2026学年人教版物理八年级下学期

**基本信息** 人教版八年级下册第12章“简单机械”单元卷，涵盖选择、填空、作图、实验、计算五种题型，聚焦杠杆、滑轮、斜面等核心知识点，通过真实情境与科学探究考查物理观念、科学思维及科学态度。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|12|功率估算、滑轮组效率、杠杆分类|结合生活（登楼功率）与科技（钢笔式毛笔杠杆）| |填空题|7|轮轴应用、杠杆平衡、斜面效率|融入文化（《天工开物》桔槔）与生活（开瓶器）| |实验题|3|杠杆平衡条件、斜面机械效率|注重科学探究（多组数据归纳、误差分析）| |计算题|3|杠杆平衡、滑轮组功与功率|综合考查科学推理（机械效率与牵引力计算）|

第12章 简单机械 章末达标试题 2025-2026学年 下学期初中物理人教版（2024）八年级下册 一、单选题 1．下列数据符合实际的是（   ） A．一位初中生以正常速度从一楼登上三楼，登楼的功率约为150W B．一杯水对水平桌面的压强约为100Pa C．机械改进后，机械效率可以达到100% D．你从地上拿起两个鸡蛋并把它们缓慢举过头顶的过程中，你对鸡蛋做的功约为1J 2．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 3．如图所示，用四种简单机械将同一物体从低处匀速搬到高处，在忽略绳重及摩擦的情况下，最省力的机械是（　　） A． B． C． D． 4．9月是花生成熟的季节。小明设计了如图所示的装置，帮助在农村的爷爷把花生提升到房顶进行晾晒。小明用100N的拉力F拉绳子，将重为150N的花生沿竖直方向匀速提升至房顶，绳子自由端以的速度竖直向下移动了6m。下列说法正确的是（   ） A．动滑轮重一定为50N B．克服花生重力做功的功率为30W C．该装置的机械效率为 D．利用现代科技能将该装置的机械效率提升到 5．中国书法艺术博大精深、源远流长，是中国文化的重要组成部分。如图甲，用新款钢笔式毛笔临摹字帖书法时，毛笔相当于一个杠杆，其简化示意图如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．b点是支点 B．写字时，毛笔属于省力杠杆 C．手握笔的位置向上移动，写字时所需的动力变大 D．握笔静止时，手对笔的压力和笔的重力是一对相互作用力 6．在课外制作活动中，小明设计了如图所示的机械模型。推动硬棒CD或EF，使它们在水平面内绕轴O转动，即可将绳逐渐绕到轴O上，提升重物。小明用此装置将重为400N的重物匀速提升0.6m，此过程中装置的机械效率为80%，下列说法正确的是（　　） A．硬棒CD是等臂杠杆 B．滑轮B能改变力的大小 C．小明所做的总功为300J D．轴O上增加的绳长为1.2m 7．如图所示是我国古代劳动人民利用木棒、支架、悬绳、石块等物体移动巨木的情景。下列说法正确的是（      ） A．垫上圆木后，在移动巨木时可减小摩擦 B．将巨木一端抬起，巨木相当于费力杠杆 C．增大横杆上手与支架间的距离会更费力 D．支架下垫石块是为了减小对地面的压力 8．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 9．下列选项中关于功、功率和机械效率的说法正确的是（    ） A．某机械做的功越多，功率一定越大，机械效率一定越高 B．某机械做的功越少，功率一定越小，机械效率可能越高 C．某机械做功越快，功率一定越大，机械效率一定越高 D．某机械做功越慢，功率一定越小，机械效率可能很高 10．如图所示，重的物体在的水平拉力的作用下，以的速度沿水平地面向左匀速直线运动了20s，滑轮组的机械效率为。在此过程中，下列说法正确的是（   ） A．拉力做的功为 B．物体与地面间的滑动摩擦力为 C．额外功为200J D．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低 11．如图所示为《天工开物》中记载的用于汲水的桔槔，硬杆AB可绕固定轴O在竖直平面内转动，A端连接细杆，细杆下端悬挂水桶，B端悬挂配重。已知，水桶和细杆的总质量为4kg，桶中最多可以装入16kg的水。人对杆的作用力始终沿竖直方向，作用力最大为100N。忽略硬杆AB的质量、轴处的摩擦及空气阻力。g取10N/kg。为使汲水前、汲满水后硬杆AB均可以在水平位置平衡，且两次平衡时细杆均保持竖直，水桶均未接触水面，下列配重可以选用的是（　　） （图中AO和OB的比例为3︰2） A．12kg B．16kg C．22kg D．26kg 12．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、填空题 13．除了杠杆和滑轮，还有其他的简单机械，如轮轴和斜面。图中汽车的方向盘相当于____________，螺丝钉相当于____________。（均填一种简单机械的名称） 14．端午节时，同学们外出游玩。购买饮料时，售货员用开瓶器开启饮料瓶的情景如图所示。开瓶器在正常使用时，属于____________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。开启后的瓶盖中间出现了凹陷，说明力可以使物体发生____________。 15．《三个和尚》的故事相信大家耳熟能详。如图所示，瘦和尚和小和尚两人合担一大桶水。图中瘦和尚想要减轻小和尚的负担，可以让自己的肩膀往____________移动一点距离或将水桶往____________移动一点距离。（均选填“左”或“右”） 16．如图所示，人的手与前臂整体可以看成以肘关节为支点的杠杆，当手托铅球曲肘时，胳膊上的肱二头肌会对前臂施加一个动力，铅球对手施加一个阻力。假设阻力臂的长度为25cm，铅球的重力为30N，动力臂的长度为5cm，则肱二头肌对前臂的拉力为____________N。当手将铅球绕肘关节由图示位置缓慢向上托起时（动力臂视为不变），肌肉所提供的动力将____________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 17．如图所示，小宣同学利用定滑轮提起重力为200N的物体，定滑轮本质上是____________（选填“等臂”“省力”或“费力”）杠杆。他向右行走时，物体匀速上升，绳子拉力F的大小将____________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 18．健身步道旁的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢地向后将把手拉至身体两侧，此过程中，拉力大小的变化情况是____________。若要增加训练强度，应将配重盘向_____________（选填“a”或“b”）端移动。 19．汽车在盘山公路行驶过程中遇到陡坡时，司机常常要换用低速挡，这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大____________。一辆总重力为的汽车经过某一长200m的路段时，高度上升了20m。如果汽车的牵引力恒为，此过程中可将盘山公路视为斜面，该斜面的机械效率为____________。 三、作图题 20．图甲是小奇用食品夹夹肉饼时的情景，食品夹看作可以绕点转动的两个杠杆，其中是上方杠杆，图乙是的简化图，为作用在点的阻力。请在图乙中画出： (1)在点施加的最小动力及动力臂。 (2)阻力臂。 21．如图所示，小亮用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。 四、实验题 22．在学习了密度、浮力、杠杆的相关知识后，小丽同学根据杠杆的平衡条件测出了一个物块的密度，请帮她将下列步骤补充完整。（取，） (1)相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆__________（选填“是”或“不是”）处于平衡状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调节。 (2)调节杠杆水平平衡后，用细线将物块挂于杠杆左侧，将3个钩码挂于右侧，杠杆仍处于水平平衡，如图乙所示，每个钩码质量为100g，则物块质量为__________g。 (3)将该物块浸没在装有水的烧杯中，调节右侧钩码的位置，使杠杆处于水平平衡，如图丙所示，则物块在水中所受浮力为__________N。 (4)物块的密度是__________。 (5)在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变钩码的位置和个数，收集多组数据的目的是__________（填字母）。 A．避免实验的偶然性，便于得到普遍规律 B．取平均值，减小误差 23．实验小组的同学们在做“探究斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，如图所示，收集了表中的实验数据。 实验次数 斜面长度 斜面高度 物块重力 拉力 机械效率 1 1 0.2 5 2.5 2 1 0.4 5 3.4 3 1 0.6 5 4.2 4 1 0.6 5 5.0 (1)分析表中实验1、2、3的数据可得出：斜面倾斜程度越小越__________（选填“省”或“费”）力。 (2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上毛巾，目的是__________；保持斜面高度和长度与第3次实验相同，他们测得这种情况下斜面的机械效率为__________。 (3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与__________和__________有关。 (4)当用弹簧测力计通过细线沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力__________（选填“大于”“小于”或“等于”）物块所受的摩擦力。 24．在“测量滑轮组机械效率”的实验中，某组同学选择了下图所示的两种滑轮组进行多次实验，记录的实验数据如下表。 实验次数 钩码重 钩码上升高度 拉力 绳端移动距离 机械效率 1 0.5 10 30 2 1.5 10 0.8 30 3 0.5 10 0.5 40 4 1.5 10 0.7 40 (1)根据表中数据可以判断出第一次实验所选择的是__________（选填“甲”或“乙”）滑轮组。 (2)在第一次实验中，当竖直向上__________拉动滑轮组时，弹簧测力计示数如图丙所示，拉力为__________N；该次实验滑轮组的机械效率是__________。 (3)通过比较__________两次实验数据可以得出：同一滑轮组，物重越大，机械效率__________（选填“越大”“越小”或“不变”）。 (4)在忽略摩擦和绳重的前提下，通过第四次数据可算出动滑轮的总重为__________N。 五、计算题 25．如下图所示，轻质杠杆OB长1m，能绕支点O自由转动，B端用细绳BC竖直悬于C点，有一个重力为200N的重物挂在A点，OA长0.3m。 (1)求此时绳BC对杠杆的拉力大小。 (2)若绳BC能承受的最大拉力为150N，移动重物到某一位置，绳BC恰好断裂，求重物此时的悬挂点到支点O的距离。 26．一辆小汽车出现了故障停在路中间，司机取来一套滑轮组将汽车拉向墙边，如下图所示。若小汽车的重力为，运动时所受阻力为车重的，司机用800N的水平拉力在30s内拉着绳子自由端匀速前进了6m，求：（不计空气阻力） (1)司机做功的功率。 (2)司机拉动该滑轮组所做的有用功及克服汽车重力所做的功。 (3)该滑轮组的机械效率。 27．如下图所示，重力为的卡车，经过一段水平路面，再以的功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行。已知车轮与地面接触的总面积为，斜坡的机械效率为80%。（g取10N/kg，直角三角形中30°角所对的直角边长度为斜边长度的一半）求： (1)卡车的质量。 (2)卡车对水平路面的压强。 (3)卡车爬坡时的牵引力。 (4)卡车爬坡时的速度。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A C C C C A D D B 题号 11 12 答案 B B 1．A A．一位初中生的重力约500N，以正常速度从一楼登上三楼的时间约20s，上升高度约6m，登楼的功率约为 故A符合题意； B．一杯水的重力约为，与水平桌面的接触面积约为，则对水平桌面的压强约为 故B不符合题意； C．机械改进后，由于存在摩擦力，始终需要克服摩擦做功，则机械效率小于100% ，故C不符合题意； D．从地上拿起两个鸡蛋的力约为1N，并把它缓慢举过头顶过程中升高的高度约为，则对鸡蛋做的功约为 故D不符合题意。 故选A。 2．A 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。 3．C A．由图可知，动力臂小于阻力臂，这是一个费力杠杆，即，故A不符合题意； BCD．由图可知，动滑轮上绳子段数，故 根据可知，忽略摩擦时， 故 由图可知，动滑轮上绳子段数，故 综上所述，斜面的力最小，为，最省力，故C符合题意。 故选C。 4．C 由图可知，与动滑轮连接的有效绳子股数n=2，绳子的拉力F=100N，花生的重力G=150N，绳子自由端移动的速度v绳=0.6m/s，绳子自由端移动的距离为s绳=6m。 A．当不计绳重和摩擦时，可用公式得，动滑轮的重力 由于题干未给该条件，所以，动滑轮重不一定为50N，故A错误； B．根据公式v绳=nv物，花生上升时移动的速度为 克服花生重力做功的功率为，故B错误； C．该装置的机械效率为，故C正确； D．由于装置存在自重，动滑轮的重力不能忽略，同时机械间也存在摩擦，这部分额外功无法完全消除，所以，利用现代科技也不能将该装置的机械效率提升到，故D错误。 故选C。 5．C A．毛笔写字时，绕着点转动，故是支点，故A错误； B．写字时，动力臂长度小于阻力臂长度，毛笔杆相当于费力杠杆，故B错误； C．手握笔的位置向上移动，动力臂不变，阻力不变，由杠杆平衡条件可知，阻力臂变大，动力变大，写字时更费力，故C正确； D．相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在不同物体上，手对笔的压力方向垂直于笔杆，不在竖直方向上，笔的重力方向竖直向下，两个力不在同一直线上，不是相互作用力，故D错误。 故选C。 6．C A．从图上看，O是支点，力作用在D点，CD和EF是固定在轴O上的杠杆，推动D或F时，动力臂是OD，阻力是绳对轴的拉力，阻力臂是轴半径r，显然OD > r，所以CD不是等臂杠杆，故A错误； B．由图可知，滑轮B是定滑轮，作用是改变力的方向，不改变力的大小，故B错误； C．由题可知，G=400 N，h=0.6 m，有用功： 机械效率 ，，故C正确； D．由图可知，两个滑轮都是定滑轮，作用是改变力的方向，不省力也不省距离，所以物体提升0.6m，轴O上增加的绳长也为0.6m，故D错误。 故选 C。 7．A A．垫上圆木后，巨木与地面之间由滑动摩擦变为滚动摩擦，根据物理知识，在相同条件下，滚动摩擦小于滑动摩擦，所以可减小摩擦，故A正确； B．将巨木一端抬起时，以与地面接触的点为支点，动力臂长度等于从支点到施加力的作用点的距离，阻力臂长度等于从支点到巨木重心的距离，通常情况下动力臂大于阻力臂，根据杠杆原理，此时巨木相当于省力杠杆，并非费力杠杆，故B错误； C．根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，增大横杆上手与支架间的距离，即增大了动力臂，那么动力会减小，会更省力，而不是更费力，故C错误； D．支架下垫石块，是在压力一定的情况下，通过增大受力面积来减小对地面的压强，防止支架陷入地面，而不是减小对地面的压力，故D错误。 故选A。 8．D 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。 9．D A．功率是表示做功快慢的物理量，等于单位时间内所做的功。某机械做的功越多，但如果所用时间很长，功率不一定大；机械效率是有用功跟总功的比值，做功多不一定有用功占比大，机械效率不一定高，故A错误。 B．同理，某机械做的功越少，若所用时间也很短，功率不一定小；机械效率与做功多少无关，故B错误。 C．某机械做功越快，功率一定越大，但机械效率是有用功与总功的比值，做功快不一定有用功占比大，机械效率不一定高，故C错误。 D．某机械做功越慢，功率一定越小；机械效率是有用功与总功的比值，与做功快慢无关，所以机械效率可能很高，故D正确。 故选D。 10．B A．物体移动距离 由图知，n=3，则绳子自由端移动的距离 拉力F做的功，故A错误； B．有用功 物体与地面间的滑动摩擦力，故B正确； C．额外功，故C错误； D．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，增大了物体与地面间的摩擦力，增大了有用功，所以在额外功不变的情况下，滑轮组的机械效率变大，故D错误。 故选B。 11．B 根据G=mg，水桶和细杆的总重力 水桶装满水后，水桶、水和细杆的总重力 汲水前，水桶重力较小，远离水面，为使硬杆AB在水平位置平衡，人需向下用力。根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，可得 代入数据化简有 则，因为 所以 则有 汲满水后，水桶总重力较大，为使硬杆AB在水平位置平衡，人需向上用力。根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，可得 代入数据化简有 则，因为 所以 则有。综上可知，配重的质量范围是，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 12．B 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。 13． 轮轴 斜面 14． 省力 形变 开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；开启后的瓶盖中间出现了凹陷，说明力可以使物体发生形变。 15． 左 右 [1][2]以瘦和尚的肩膀为支点O，水桶的重力为阻力，小和尚的肩膀施加的力是动力，OA是动力臂，OB是阻力臂； 要使小和尚施加的力小一些，在阻力和阻力臂不变时，可以增大动力臂，使小和尚远离支点O，即向左移动一点；根据杠杆平衡条件，也可以使水桶靠近支点O（减小阻力臂），向瘦和尚方向移动，即水桶往右移动一点。 16． 150 减小 17． 等臂 不变 18． 逐渐变小 a 人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢地向后将把手拉至身体两侧，此过程中，阻力不变，阻力臂变小，动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，动力变小，即拉力逐渐变小。若要增加训练强度，即增大拉力，根据杠杆平衡条件可知，在阻力不变的情况下，应增大阻力臂，即将配重盘向a端移动。 19． 牵引力 40% 由可知，当汽车发动机的输出功率一定时，减小行驶速度，可以增大牵引力。有用功，总功，则此过程中该斜面的机械效率。 20．(1) (2) 21． 22．(1) 是 右 (2)400 (3)2 (4) (5)A 23．(1)省 (2) 增大阻力 60.0% (3) 斜面的倾斜程度 斜面的粗糙程度 (4)大于 24．(1)甲 (2) 匀速 0.4 41.7% (3) 1、2（或3、4） 越大 (4)1.3 （1）由表中第一次实验数据可知，钩码上升的高度，绳端移动的距离，由可得，绳子的有效股数，由图可知，甲滑轮组绳子的有效股数为3，乙滑轮组绳子的有效股数为4，所以，第一次实验所选择的是甲滑轮组； （2）[1][2]在第一次实验中，当竖直向上匀速拉动滑轮组时，处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小，弹簧测力计示数如图丙所示，分度值为，拉力F为； [3]该次实验滑轮组的机械效率。 （3）[1][2]第2次实验中，滑轮组的动滑轮绕3段绳，1、2两次实验都是用甲装置做的，故通过比较1、2两次实验数据可以得出：同一滑轮组，物重越大，机械效率越大。 （4）第4次实验绳子的有效段数为4，在忽略摩擦和绳重的前提下，通过第四次数据可算出动滑轮的总重为：。 25．(1) (2) （1）设绳BC对杠杆的拉力为F，重物的重力为G。 根据题意，动力臂 ，阻力，阻力臂 。 根据杠杆平衡条件，可得：； ，解得：。 （2）当绳BC恰好断裂时，绳BC对杠杆的拉力达到其能承受的最大值。此时杠杆仍处于平衡状态。已知最大拉力（动力）、动力臂和重力（阻力），根据杠杆平衡条件可以求出此时重物悬挂点到支点O的距离（阻力臂）。 设重物此时的悬挂点到支点O的距离为。 根据题意，此时的动力（绳的最大拉力） ，动力臂 ，阻力 。 根据杠杆平衡条件 ，可得：； ，解得：。 26．(1) (2)；克服重力做的功为零 (3) （1） （2） 连接动滑轮的绳子段数为3， 此过程中，因为重力的方向与小汽车的运动方向垂直，所以克服重力做的功为零。 （3） 27．(1) (2) (3) (4) （1）因为，所以卡车的质量 （2）因为卡车在水平路面上行驶时， 所以卡车对水平路面的压强 （3）由数学知识可知，倾角为30°的斜面的长度与高度的关系为， 因为， 所以卡车爬坡时的牵引力 （4）因为，所以卡车爬坡时的速度 学科网（北京）股份有限公司 $