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”章节，通过生活情境（如俯卧撑、健身器材）与科技应用（起重机、井盐汲卤）结合的试题设计，全面覆盖杠杆类型、滑轮组机械效率、平衡条件等核心知识点，适配单元复习巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|杠杆分类、滑轮组计算、机械效率比较|结合指甲剪、跳板等实物分析，考查科学推理| |填空题|5|实验操作（测机械效率）、杠杆动态平衡|融入《天工开物》汲卤情境，体现文化传承| |实验题|2|杠杆平衡条件、机械效率影响因素|设计多变量探究（如动滑轮重力、物重），培养科学探究能力| |计算题|2|杠杆平衡与压强综合、滑轮组功与效率计算|结合健身器材、塔式起重机实际场景，强化物理观念应用|

第十二章简单机械 同步练习 一、单选题 1．下列工具在使用时属于省力杠杆的是（　　） A．镊子 B．钓鱼竿 C．天平 D．羊角锤 2．如图所示，放在水平桌面上的木块B通过水平细线、伸出桌面的滑轮与物块A相连，GA=10N，GB=20N时，木块B恰好向右匀速直线运动，下列分析正确的是（　　） A．图中的滑轮是动滑轮 B．物块A受到的合力大小为10N C．木块B受到的合力大小为10N D．木块B受到的摩擦力大小为10N 3．如下图所示为指甲剪的示意图，关于它所包含的杠杆个数及类型，下列说法正确的是（   ） A．有三个杠杆，其中ABC为费力杠杆 B．有三个杠杆，其中OBD为费力杠杆 C．有两个杠杆，其中OED为费力杠杆 D．有两个杠杆，其中ABC为省力杠杆 4．工人用如图所示的滑轮组将重为800N的物体在5s内匀速提升2m，其中动滑轮重100N（不计绳重和摩擦），下列判断错误的是（　　） A．绳端移动的距离为6m B．此滑轮组的机械效率为80% C．拉力做功的功率为360W D．若工人对绳子最大拉力为500N，则他最多可提起重为1400N的物体 5．如图所示为一滑轮组拉着重300N的物体在水平地面上匀速运动，2s的时间物体运动了1m，已知拉力F=50N，物体受到的摩擦力为120N。下列说法正确的是（　　） A．绳端移动的速度为1m/s B．拉力的功率为75W C．物体克服重力做的功为300J D．该滑轮组的机械效率为50% 6．小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，他将重为100N的物体挂在均匀杠杆的中点，在杠杆的另一端始终保持竖直方向拉动杠杆，使其绕O点缓慢转动，带动物体匀速上升了0.1m（不计绳重及摩擦），下列说法正确的是（　　） A．在物体上升过程中，拉力大小将变大 B．若杠杆机械效率为80%，则杠杆自重为50N C．仅将物体悬挂点向支点靠近一些，杠杆的机械效率将变大 D．仅将拉力F的作用点向支点靠近一些，杠杆的机械效率将不变 7．如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，已知AO=CO=CB，在C点挂一个重60N的金属球。要使杠杆在水平位置平衡且最省力，则应该（　　） A．在A点施加一个竖直向下的力，大小为60N B．在B点施加一个竖直向下的力，大小为60N C．在A点施加一个竖直向上的力，大小为30N D．在B点施加一个竖直向上的力，大小为30N 8．如图所示为施工工地常用的等臂双脚梯。梯子两臂AB和AC的中点用绳子DE相连（绳子不可伸长）。梯子两臂完全打开时，绳子绷紧，顶角为74°，梯脚与地板之间的摩擦因素为0.5，若不考虑梯子本身的质量，绳子的最大张力为250N，梯子顶点A处的最大负重为（    ） A．500N B．1000N C．1500N D．2000N 9．“五一”假期，小敏在游乐场观看杂技表演，有一项跳板节目引起了她的注意，如图所示。若支点在跳板的中央，当质量均为60kg的两名男演员同时从1.5m高处由静止跳到跳板的同一端时，静立于跳板另一端质量为50kg的一名女演员向上弹起3m高。若不计空气阻力，则该跳板的机械效率为（   ） A．60% B．70% C．45% D．83.3% 10．如图所示，用甲、乙两个滑轮组成甲、乙两个滑轮组分别将两个物体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和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F1＜F2 C．若G1=G2，则P1>P2 D．若G1＜G2，则P1>P2 二、填空题 11．如图所示，在“测量滑轮组的机械效率”实验中，应沿竖直方向______拉动弹簧测力计，若此时物重为5.4N，不计绳重与摩擦，则滑轮组的机械效率为______%。 12．图甲为一款健身器材，两滑轮均重20N；弹性限度内，弹簧伸长的最大长度为80cm，弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比，如图乙所示。弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略；使用时竖直向下缓慢拉动拉环。则当弹簧拉力为300N时，拉环向下移动______cm。此健身器材提供的最大拉力为______N，此时绳a拉力为______N。 13．某同学在做俯卧撑运动，如图所示，他的重心在A点，所受重力为600N，他将身体撑起处于平衡状态时，他的动力臂是___________m，地面对手的支持力为___________N；若他在1分钟内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.3m，则他的功率至少为___________W。 14．如图是起重机将货物吊起的情景。O为支点，F1为动力，F2为阻力。分析：在重物被缓慢吊起的过程中，假设动力始终与吊臂垂直，则动力F1___________，动力臂L1___________，阻力臂L2___________（均选填：变大、变小或不变）。 15．《天工开物·作咸》中记录了井盐的生产过程。如图所示为从井中汲卤的示意图，其中A相当于一个________滑轮，使用这类滑轮的好处是________。从井中汲卤的过程中，对盐卤桶所做的功是________功（选填“有用”、“额外”或“总”）。 三、作图题 16．垃圾分类及清运，为我们创造了清洁卫生的生活环境。如图所示为环卫工人拉垃圾桶时的情景，其简化模型如图乙所示。其中O点为垃圾桶的重心，A点为支点，F是环卫工人对垃圾桶的拉力，请画出拉力F的力臂（保留作图痕迹）。 四、实验题 17．某小组同学利用下面装置探究“杠杆的平衡条件”。 (1)实验前需调节杠杆在水平位置平衡，其目的是________；如图甲所示，发现杠杆右端下沉，则应把杠杆两端的平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）调节。 (2)调节杠杆在水平位置平衡之后，挂钩码进行实验，如图乙所示，杠杆_______（选填“能”或“不能”）处于水平平衡。继续实验，如图丙所示，用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为，再将弹簧测力计斜向左下拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数为，则_______（选填“大于”、“小于”或“等于”），这一操作可以加深对________（填物理量名词）的理解。 (3)学习了功的知识后，小组同学思考实验记录的数据，他想能否将“”中的单位“N·m”换成“J”，根据功的定义，你觉得可以换吗?_____（选填“可以”或“不可以”）。 18．提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想Ⅰ：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关 猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关 猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关 根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。 实验次数 钩码的重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 0.90 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.50 0.3 88.9% 3 4 0.1 1.25 0.4 4 4 0.2 1.50 0.6 88.9% (1)实验时应沿竖直方向___________缓慢向上拉动弹簧测力计； (2)分析表中数据可知：第3次实验是利用了图_______的装置完成的，此时其机械效率=___________； (3)比较2、4两次实验数据，可验证猜想Ⅰ是___________（选填“正确”或“错误”）的； (4)通过比较___________（填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高；生活中以下三种提高效率的方法，与此原理相同的是方法_________。 方法一：鼓励人们“拼车”出行 方法二：用新材料减轻汽车重力 方法三：汽车保持良好的润滑 (5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越_________（选填“高”或“低”）。 五、计算题 19．如图所示是物理科技小组设计的锻炼力量的简易健身器材，重力不计的轻质杠杆AB可绕固定点O无摩擦转动，OA长0.6m。现用不可伸长的轻绳将底面积为的长方体M挂在杠杆的B端，当在A点施加竖直向下的拉力F为360N时，杠杆B端所受绳子的拉力为180N，此时杠杆处干水平平衡状态，且M对地面的压强为7000Pa。求： (1)OB长为多少m； (2)物体M的质量为多少kg； (3)物理科技小组的同学保持F的大小不变，将F的作用点从A点向O点移动30cm，同时将M沿竖直方向切去，则切之后M稳定时对地面的压强为多少Pa。 20．如图，塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104N的重物匀速吊起4m时，滑轮组的机械效率为80％，g取10N/kg。 (1)求提升重物做的有用功； (2)求绳端的拉力； (3)若动滑轮的质量为200kg，求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。 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 D D B B B D D B D C 1．D 【详解】AB．镊子和钓鱼竿的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故AB不符合题意； C．天平的动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故C不符合题意； D．羊角锤的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D符合题意。 故选D。 2．D 【详解】A．图中的滑轮的轴是固定的，是定滑轮，故A错误； B．物块A做匀速直线运动，受到的合力大小为0N，故B错误； C．木块B做匀速直线运动，受到的合力大小为0N，故C错误； D．物块A做匀速直线运动，受到的拉力和重力是一对平衡力，大小相等，则绳子对A的拉力为10N；同一根绳子上的拉力相等，则绳子对B的拉力也是10N；木块B做匀速直线运动，则它受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，木块B受到的摩擦力大小为10N，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】杠杆ABC的支点是C，剪指甲时按压A端，动力臂远大于阻力臂，所以是省力杠杆。而杠杆OBD、OED的支点都是O，动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，故B正确，ACD错误。 故选B。 4．B 【详解】A．由图可知，通过动滑轮绳子的段数，绳子自由端的距离 故A正确，不符合题意； B．不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力 拉力做的功 所做的有用功 滑轮组的机械效率 故B错误，符合题意； C．拉力做功的功率 故C正确，不符合题意； D．若工人对绳子最大拉力为500N，由滑轮组的知识可得，可提物体最大重力 即他最多可提起重为1400N的物体，故D正确，不符合题意。 故选B。 5．B 【详解】A．由图可知，动滑轮上的绳子段数n=3，绳子自由端移动的距离 s=ns物=3×1m=3m 绳端移动的速度 故A错误； B．拉力F=50N，拉力做功的功率 P=Fv=50N×1.5m/s=75W 故B正确； C．由于物体在水平地面上匀速运动，而重力方向在竖直方向上，即物体没有在重力方向上移动距离，由做功的两个必要因素可知，物体没有克服重力做功，故C错误； D．滑轮组的机械效率 故D错误。 故选B。 6．D 【详解】A．物体挂在杠杆中点，拉力的方向始终竖直向上，杆的重力的方向和物体通过绳对杆的拉力的方向始终竖直向下。假设拉力的力臂为l1，因为物体挂在均匀杠杆的中点，而力始终保持竖直，所以根据数学知识中的三角形相似，对应边成比例可知，阻力臂与动力臂之比等于杆的一半的长度与杆的全长之比，即物体对杆的拉力的力臂。假设杠杆自重为G杆，其重心在中点，则力臂也为。根据杠杆平衡条件可知， 化简得 因为杆的重力与物体的重力大小不变，则拉力大小不变，故A错误； B．机械效率，因为物体对杆的拉力的作用点和杆自身重力的作用点都在杠杆的中点，所以物体和杠杆上升高度相同，即。已知，，代入得 约去h后，解得，而非50N，故B错误； C．将物体悬挂点向支点靠近，物体上升高度h不变，有用功不变；额外功，由数学知识可知，h杆变大，额外功变大。机械效率 由于变大，会使η变小，故C错误； D．仅将拉力作用点向支点靠近，物体的重力G、杠杆自重G杆不变，因为物体和杠杆的上升高度比例由悬挂点和重心位置决定，与拉力作用点无关，所以h、h杆不变，则有用功和额外功也不变，因此机械效率不变，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】已知支点在O点，在杠杆的A、B两点都可以施加一个力使得杠杆在水平位置平衡，因为，所以在B点施加一个竖直向上的力最省力，由杠杆的平衡条件可得，即，解得，ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 8．B 【详解】如图，对于ADB梯来说：在水平方向上，D点受水平向右的作用力为F=250N，地面对梯脚B的支持力为FN，B点受水平向右的摩擦力f= 0.5FN；梯子的顶角为74°，所以∠BAM=37°。 以A为支点的杠杆ADB，AB的长为L，FN的力臂为 L3= L sin37°=0.6LF的力臂为 f的力臂为 L1= Lcos37°=0.8L 梯子承受最大力时杠杆平衡，所以有 FL2+fL1=FNL3 代入数据得 250N×0.4L+0.5FN×0.8L=FN×0.6L 解得 FN=500N 由题意知，B对地面的压力 FB压=FN=500N 同理可得：C对地面的压力FC压=500N；由于整个梯子处于平衡状态，在竖直方向上，梯子顶点A处的最大负重为 F=FB压+FC压=500N+500N=1000N 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9．D 【详解】两名男演员做的总功 对女演员做的有用功 跳板的机械效率为 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 10．C 【详解】AB．由图可知，若G1=G2，不计绳重和摩擦，则 由于两个动滑轮的重力大小未知，故不能确定F1、F2的大小关系，故AB错误； C．两个物体在相同时间内匀速提升相同高度，若G1=G2，则两个滑轮组的有用功相同，又因为此过程中η1＜η2，则甲滑轮组的额外功较大，即甲滑轮组的总功大于乙滑轮组的总功，即根据公式可知，P1>P2，故C正确； D．两个物体在相同时间内匀速提升相同高度，若G1＜G2，则甲滑轮组的有用功较小，但由于η1＜η2，故无法比较两个滑轮组的总功，进而无法比较功率大小。故D错误。 故选C。 11． 匀速 75 【详解】[1][2]实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时测力计的示数才等于绳端拉力； 由图知，测力计的分度值为，所以其示数为；滑轮组由3段绳子承担物重，所以，则滑轮组的机械效率为。 12． 30 780 820 【详解】[1]弹性限度内，弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比，弹簧拉力为300N时，弹簧伸长的长度为 动滑轮绕2段绳，拉环向下移动 [2]由图乙可知，弹簧伸长的最大长度为80cm，弹簧的最大拉力是400N，弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略，由得到健身器材提供的最大拉力F大=2F-G动=2×400N-20N=780N [3]弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略，由图可知，定滑轮受到重力、绳a的拉力和滑轮绕绳的拉力；由图乙可知，弹簧拉力最大为400N时，绳a的拉力Fa=2F1+G定=2×400N+20N=820N 13． 1.5 400 60 【详解】[1]如图所示，阻力臂为1m，动力臂为 [2]根据杠杆的平衡条件可知 则地面对手的支持力为400N [3]他在1min里做功 则他做功的功率为 14． 变小 不变 变小 【详解】[1][2][3]已知图中支点为O点，分别从支点作动力和阻力的作用线的垂线，则垂线段的长即为动力臂L1和阻力臂L2。如图所示： 由图可知，在重物被缓慢吊起的过程中，动力始终与吊臂垂直，动力臂保持不变，而阻力等于重物的重力保持不变，阻力臂不断变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力逐渐变小。 15． 定 可以改变力的方向 额外 【详解】[1][2]由图可知，从井中汲卤的过程中，A位置固定不动，且能转动，相当于定滑轮；使用定滑轮不能省力，好处是可以改变力的方向。 [3]从井中汲卤的过程中，目的是汲卤，所以对盐卤做的是有用功，而对桶做的功是没有用，但不得不做，所以盐卤桶做的功是额外功。 16． 【详解】反向延长拉力F的作用线，过支点A作拉力F作用线的垂线，这段垂线就是拉力F的力臂，如图所示： 17．(1) 便于测量力臂 左 (2) 能 大于 力臂 (3)不可以 【详解】（1）[1]调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了便于测量力臂。该实验杠杆水平平衡时，可以在杠杆上直接读出力臂的长度。如果不在水平位置平衡，想测力臂，就非常不方便。 [2]如图甲所示，发现杠杆右端下沉，按照右偏左调的方法，应把杠杆两端的平衡螺母向左调，直到杠杆平衡。 （2）[1]如图乙所示，杠杆能处于水平平衡，因为此时左右两边力与力臂的乘积相等。 [2]用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为，再将弹簧测力计斜向左下拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数为。由于阻力和阻力臂不变，斜着拉时动力臂变小，所以斜着拉，动力将变大， 则大于。 [3]这一操作可以加深对力臂的理解，使学生体会到使用杠杆时，力臂能直接影响力的作用效果。 （3）不可以将“”中的单位“N·m”换成功的单位“J”，理由是：功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积，杠杆平衡条件中的力与力臂垂直，所以力与力臂的乘积不是功，所以，不可以将“”中的单位“N·m”换成功的单位“J”。 18．(1)匀速 (2) 丙 80% (3)错误 (4) 1、2 一 (5)低 【详解】（1）实验时应沿竖直方向匀速缓慢向上拉动弹簧测力计，这样才能保证弹簧测力计示数稳定，以方便读数。 （2）[1]由表中数据可知，第3次实验中，钩码移动的距离为0.1m时，绳子端移动的距离为0.4m，则绳子的股数为4，即与动滑轮相连的绳子股数n=4，所以是利用图丙的装置完成的。 [2]第3次实验中，有用功为 总功为 此时其机械效率 （3）对比2、4的数据发现，其它条件不变，只改变物体提升的高度，机械效率是不变的，所以猜想Ⅰ是错误的。 （4）[1]要想得到同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高的结论，需要保证滑轮组不变，重物提升的高度也不变，只改变重物的重力，所以表中1、2号实验符合条件。 [2]方法一：增加单次运输的人数（相当于增大“物重”），减少额外功占比，提高运输效率，与“增大物重提高机械效率”原理相同； 方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量，是通过减小额外功来增加机械效率的，与增大有用功的原理不同； 方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑，提高滑轮组机械效率的方法是通过减小摩擦 (减小额外功) 来增大机械效率，与增大有用功的原理不同。 （5）对比2、3次实验可以发现，重物的重力不变，提升的高度也不变，但滑轮组中动滑轮的个数增多了，且动滑轮个数越多（动滑轮总重变大），机械效率越低，所以可得结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。 19．(1)1.2m (2)25kg (3) 【详解】（1）根据杠杆平衡条件可得 所以，OB长为 （2）根据可得，M对地面的压力为 根据物体间力的作用是相互的可知，地面对M的支持力为 绳子对M的拉力为 此时M受到竖直向下的重力、地面对其向上的支持力以及绳子对其向上的拉力作用，处于平衡，则 所以M的重力为 所以，M的质量为 （3）切之后M稳定时，根据杠杆平衡条件可得 解得，此时杠杆B端所受绳子的拉力为 可知，此时绳子对M的拉力为 被切后的M的重力为 切之后M稳定时，其受到竖直向下的重力、地面对其向上的支持力以及绳子对其向上的拉力作用，处于平衡，则 所以此时M受到地面的支持力为 根据物体间力的作用是相互的可得，此时的M对地面的压力为 根据可得，此时的M对地面的压强为 20．(1) (2)5000N (3)4000J 【详解】（1）提升重物做的有用功 （2）拉力做的总功 由图可知，滑轮组有3根绳承担物重，，绳子自由端移动的距离 绳端的拉力 （3）滑轮组做的额外功 克服动滑轮重力做的功 克服摩擦和钢丝绳重所做的功 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 $