第十二章 简单机械 章末测试-2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 聚焦简单机械核心考点，以题载法构建“概念辨析-原理应用-综合计算”三阶训练体系，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |杠杆基础|单选1-2、5-7|杠杆分类（力臂关系）、最小力作图（最长力臂）|从杠杆平衡条件（F1l1=F2l2）推导省力/费力杠杆特征| |滑轮组应用|单选3、10-12|n股数判断、F=(G物+G动)/n、η=G物/(nF)|结合浮力/摩擦力拓展滑轮组水平/竖直应用场景| |功与效率|单选4、填空15、计算21|W有=Gh/fs、W总=Fs、η=W有/W总|功的定义→功率计算→机械效率（有用功/总功）递进| |实验探究|25题|控制变量法（动滑轮省力条件）|从定性探究到定量计算机械效率，培养科学探究能力|

第十二章 简单机械 章末测试-2025-2026学年人教版物理八年级下册 一、单选题 1．下列简单机械属于省力杠杆的是（　　） A．剪刀 B．起重机 C．船桨 D．核桃夹 2．如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费距离杠杆的是（　　） A．筷子 B．独轮车 C．扫把 D．钓鱼竿 3．如图甲所示，某同学利用滑轮组将4kg的实心正方体物块从空气中匀速缓慢的放入水中（图中柱形容器足够高），绳端拉力F随正方体浸入水中的深度h变化的关系如图乙所示。不计绳重和摩擦，，，下列选项正确的是（　　） A．每个滑轮的重力为15N B．物块浸没在水中时受到的浮力为5N C．物块的密度为4g/cm3 D．物块浸没后在水中匀速下降时，该滑轮组的机械效率为80% 4．某初中生将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼，此时他搬书的功率为P1，搬书的效率为η1；二是先搬一半书上楼，再搬剩余的部分，此时他搬书的功率为P2，搬书的效率为η2。假设他每次上楼的速度相同，则（　　） A．P1=P2　η1=η2 B．P1>P2　η1>η2 C．P1>P2　η1<η2 D．P1<P2　η1<η2 5．如图所示的杠杆OC中，拉力F的力臂为（　　） A．OB B．OA C．OC D．BC 6．如图所示，小明双手抓住钓鱼竿的一端，张老师在另一端用弹簧测力计将小明钓起。下列说法正确的是（　　） A．此时钓鱼竿省力情况与用它钓鱼是一致的 B．小明松开一只手，弹簧测力计的示数将会发生改变 C．人悬挂点右移，拉力F会增大 D．将F改为沿图中虚线方向，拉力F会减小 7．如图电子秤上支架质量不计，均匀细木棒OAB可绕O点自由转动，当支架支撑在A点时，调节O点高度，使木棒水平平衡，此时电子秤示数如图1所示，已知OA：OB=3：5，现在B点施加竖直向上拉力FB，电子秤示数与FB的关系图线为图2中的①，下列说法不正确的是（　　）。 A．支架对木棒的支持力2N B．细木棒的自重为2.4N C．图像中横坐标x点的数值为0.8N D．若将支架从A点移至C点，电子秤示数与FB的关系图线变为图2中的④ 二、多选题 8．如图所示为探究物理规律的四个实验和物理规律的应用实例，箭头表示规律和应用的对应关系，其中对应关系正确的是（　　） A． B． C． D． 9．司马迁在《史记》中有壮丽辉煌的咸阳宫的描述。如图是我们的祖先在建造宫殿时利用木棒搬动巨大木料的情景。他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其它地方。以下分析正确的是（　　） A．调整支架的位置，可以达到省力的效果 B．将巨木的一端抬起，垫上圆木是为了减小摩擦 C．支架下端垫有底面积较大的石块，是为了减小支架对地面的压强 D．使用这个“简单机械”搬动巨大木料，可以省功 10．如图所示，用滑轮组提升重力为900N的物体A，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m，同时物体A被竖直匀速提升了4m，用时40s，滑轮组的额外功是400J；下列说法中正确的是（　　） A．动滑轮所受的重力为100N B．拉力F的功率是100W C．滑轮组的机械效率是90% D．利用该滑轮组提升重物既可以省力也可以省功 11．如图所示，重为400N的物体，在100N水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了20s，物体与地面间的滑动摩擦力为240N。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．拉力F做的总功为800J B．该滑轮组的机械效率为80% C．拉力F做的额外功为120J D．拉力F做的总功的功率为40W 12．如图甲、乙所示，A与地面间的摩擦力是A重力的0.3倍，A在拉力F1和F2的作用下沿水平方向以0.1m/s的速度运动，不计绳重、轴摩擦和滑轮重，则（　　） 甲 乙 A．甲、乙弹簧测力计的示数之比为1：2 B．拉力F1和拉力F2之比为1：2 C．甲、乙图中动滑轮的速度之比为2：1 D．拉力F1和拉力F2的功率之比为1：1 13．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦），下列说法正确的是（　　） A．物体A和地面之间摩擦力是2N B．弹簧测力计读数为9N C．物体B对滑轮的拉力为6N D．如果增大F2，物体A可能向左运动 14． 如图所示，利用滑轮组将重为的物体在内匀速提升，已知拉力为，若不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．绳端移动的速度为 B．动滑轮重力为 C．拉力做功的功率为 D．滑轮组的机械效率为 三、填空题 15．如题图所示，小明利用滑轮组用的拉力拉着物体匀速前进了。物体与地面的摩擦力为，则拉力对物体做的有用功为　 　J，拉力所做的总功为　 　J，该滑轮组的机械效率为　 　。 ​​ 16．如图所示，物体重为8N，轻杆可绕O点转动，若要使轻杆在水平位置平衡，在A点应施加的最小力大小为　 　N，力的方向为　 　． 17．用一动滑轮匀速提升重100N的物体，已知动滑轮重20N，绳重和摩擦都不计，则作用在绳端的拉力是　 　 N． 18．花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端，便可以轻松地剪断树枝，这时修枝剪刀属于　 　杠杆，它的支点在　 　点。使用时，若在轴上加润滑油，则杠杆的机械效率将　 　（变大/变小/不变）。 19．如图所示，小致用如图滑轮组提升重为360N的货物，所用拉力为225N，货物被匀速提升10m。（忽略绳重和摩擦）小致做的功是　 　J，这个滑轮组的机械效率是　 　，如果用该滑轮组匀速提升重为310N的物体时，所用拉力的大小是　 　N。 20．图甲为坐姿划船训练器械，图乙是其原理简化图。已知动滑轮质量为10kg，配重质量为50kg，不计绳重和摩擦。某次训练过程中，运动员两只手分别从A、B端同时施加拉力将配重匀速提起，每分钟提升配重15次，每次配重上升0.8m。配重匀速提升过程中，A端绳子的拉力为　 　N，该滑轮组的机械效率是　 　，该运动员的平均功率为　 　W，配重匀速上升时的机械能　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（g取10N/Kg） 四、计算题 21．习近平总书记强调，要把老百姓对幸福生活的向往作为政府工作的头等大事。因此，某北方城市开展了暖房子工程，以改善老旧住宅楼的保温效果，图为施工现场使用的提升装置。已知被提升的建筑材料的质量为 200kg，动滑轮重力为 500N，拉力 F 在 10s 内将重物匀速提升了 10m，不计绳重及摩擦。（g＝10N/kg）求： （1）提升装置所做的有用功； （2）拉力 F 的功率； （3）该装置的机械效率。 22．工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材。质量为的石材放在水平地面上，在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动，其路程随时间变化的图象如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍，滑轮组的机械效率为75%，滑轮组和绳子的自重不计。（）求： (1)石材受到的阻力； (2)在石材移动过程中，工人做的有用功； (3)在石材移动过程中，工人作用在绳子自由端的拉力F。 五、作图题 23．使杠杆AO在图所示位置静止，画出A点所用最小动力F1的示意图和F2的力臂； 24．在“探究杠杆平衡条件”实验中，如图，为使杠杆水平平衡： ①画出作用在B点的最小力F的示意图； ②画出弹簧测力计对杠杆拉力的力臂． 　 　 六、实验探究题 25．如图所示是某小组在研究动滑轮的使用特点时的装置图。 （1）为了探究使用动滑轮时是否省距离，还需要的测量工具是　 　； （2）在探究使用动滑轮是否省力时，拉动弹簧测力计时需要满足两个条件：　 　、　 　； （3）实验时分别测量了滑轮和钩码所受的重力，并将相关数据记录在了表格中： 表一： 实验序号 1 1 1.5 2 2 2.0 3 4 3.0 表一： 实验序号 4 2 3.0 5 4 4.0 6 6 5.0 通过上述数据发现，与直接提起钩码相比，使用动滑轮不一定省力，省力时所对应的条件是：　 　； （4）仅用实验序号 6 的数据，也可以计算出动滑轮此时的机械效率：　 　。 七、综合题 26．以下是小李和小王进行的有关杠杆的综合实践活动。 （1）小李和小王利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆的平衡条件”，如图所示。 ①实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将杠杆两端的螺母向　 　调节，使杠杆在不挂钩码时保持水平位置平衡； ②杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上不同数量的钩码，仔细调节悬挂点的位置使杠杆再次水平位置平衡，如图乙所示，实验中使用的钩码每个重为0.5N。最后记录的数据如下表。 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1.0 10.0 0.5 20.0 2 1.5 10.0 3.0 5.0 3 2.0 20.0 1.5 26.7 分析表格中的数据得出杠杆的平衡条件是：　 　。接着他们又做了如图丙所示的实验，当杠杆水平静止时，测力计的示数是　 　N； （2）小李在实验中突然想到以前学习的三力平衡知识，于是想到杠杆是否也有三个力的平衡问题。带着这个问题，他和小王利用如图丁所示装置，多次实验探究发现此时杠杆平衡条件是 （3）小王利用互联网搜索有关杆秤的信息，再结合以上探究的知识制作了一把如图戊所示的杆秤，这把杆秤的秤砣质量为1kg，“秤杆和秤钩”的总质量为0.5kg，O点为秤纽悬点，D点为秤钩悬点，OD=10cm： ①秤钩上不挂物体，提起秤纽，当秤砣移动到C点时，秤杆刚好水平平衡，则C点就是杆秤的零刻度；测量出OC=4cm，“秤杆和秤钩”的重心距离O点　 　cm： ②秤杆上标注3kg的刻度线距离O点　 　cm。如果在使用中秤砣意外碰掉一小块，质量变为0.8kg，再测真实质量3kg的物体时，称出来的质量为　 　kg。 答案解析部分 1．【答案】D 【解析】【解答】A.使用图中剪刀时，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，A不符合题意； B.起重机的动力臂靠近支点，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，B不符合题意； C.使用船桨时，船桨在水中部分更长，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，C不符合题意； D.使用核桃夹时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，D符合题意。 故答案为：D. 【分析】根据杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系，判断杠杆的种类。 2．【答案】B 3．【答案】C 4．【答案】B 【解析】【解答】这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由W=Gh可知，两次所做的有用功相等；方法一所做的额外功为克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法二的额外功大于第一次的额外功，故方法二的总功大于第一次的总功；因上楼的速度相同，方法二需要上楼二次，所以方法二所用时间是第一次的两倍，由 可知P1>P2 由 可知η1>η2 故答案为：B 【分析】求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率；搬书时克服书的重力做功为有用功，克服自身和书的重力做功为总功，有用功除以总功即为效率。 5．【答案】A 【解析】【解答】由图可知，O为支点，OB是从支点到拉力F的作用线的距离，所以OB是拉力F的力臂。 故答案为：A。 【分析】画力臂的方法：首先确定支点、动力、阻力，然后用虚线画出动力和阻力的作用线，再做出支点力的作用线的距离，最后标出动力臂和阻力臂. 6．【答案】B 7．【答案】C 8．【答案】A,C 9．【答案】A,B,C 10．【答案】B,C 11．【答案】B,C 12．【答案】A,C,D 【解析】【解答】AB、不计绳重、轴摩擦和滑轮重，读图可知，甲动滑轮的拉力作用在绳端，所以拉力是A与地面间的摩擦力的一半，设A与地面间的摩擦力为f，则F1＝ f，乙动滑轮的拉力作用在轴上，费一倍的力，所以F2＝2f，则F1：F2＝ f：2f＝1：4，B不符合题意；同时，甲弹簧测力计的示数等于F1＝ f，乙弹簧测力计的示数等于 F2＝f，则甲、乙弹簧测力计的示数之比为1：2，A符合题意；C、甲图中，物体与动滑轮一起移动，二者速度相同，均为0.1m/s；乙图中，动滑轮移动的速度是物体A移动速度的二分之一，即0.05m/s，即甲、乙图中动滑轮的速度之比为2：1，C符合题意；D、甲图中，绳端移动的速度是物体A移动速度的2倍，即速度为0.2m/s，则拉力F1和拉力F2的移动速度之比v1：v2＝0.2m/s：0.05m/s＝4：1，又因为F1：F2＝1：4，由公式P＝Fv可得，拉力F1和拉力F2的功率之比为： ＝ ＝ ＝ ．D符合题意。 故答案为：ACD。 【分析】首先确定拉力与所克服的摩擦力的关系，再根据具体的数量关系推理得出弹簧测力计的示数之比、拉力之比、速度之比以及功率之比，注意本题中的两只动滑轮，一个动力作用在轮上，一个动力作用在轴上，二者的省力情况正好相反. 13．【答案】A,B,C 14．【答案】B,D 【解析】【解答】A.绳子移动的距离s=nh=2×3m=6m，则绳子移动的速度：，故A错误； B.根据得到：，解得：G动=20N，故B正确； C.拉力的功率P=Fv=50N×0.2m/s=10W，故C错误； D.该滑轮组的机械效率：，故D正确。 故选BD。 【分析】A.根据s=nh计算绳子移动的距离，再根据计算绳子移动的速度； B.根据计算动滑轮的重力； C.根据P=Fv计算拉力的功率； D.根据计算滑轮组的机械效率。 15．【答案】1.8；2.4；75% 【解析】【解答】物体匀速前进，所以物体受力平衡，受到的动力力等于摩擦力 ，有用功W=Fs=9N×0.2m=1.8J，动滑轮缠绕绳子数为3，所以绳子移动距离s=0.6m，根据做功公式W=4N×0.6m=2.4J，所以效率为η= 综上 第1空、1.8； 第2空、2.4； 第3空、75%。 【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力， 2、拉力的计算，F拉 ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍， 3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。 16．【答案】4；竖直向上 【解析】【解答】要使杠杆平衡，应在A点施加向上的力，要使力最小，应垂直于OA，即竖直向上，此时动力臂最大，则动力最小； 设杠杆上每一小格的长度为l，根据 得， ，所以F=4N． 【分析】杠杆处于平衡状态，结合动力、动力臂、阻力、阻力臂，利用杠杆的平衡条件分析求解即可。 17．【答案】60 【解析】【解答】解：因为绳重和摩擦不计，动滑轮重G轮=20N， 所以匀速提升重物时绳子的拉力： F= ×（G物+G轮）= ×（100N+20N）=60N； 故答案为：60． 【分析】摩擦不计，知道动滑轮重，利用F= （G物+G轮）求匀速提升重物时绳子的拉力． 18．【答案】省力；B；变大 19．【答案】4500；80%；200 【解析】【解答】由图可知，动滑轮绕绳子的段数n=2，货物移动距离为绳子移动距离的一半，所以拉力移动距离s=2h=2×10m=20m，根据做功公式W=Fs计算可知小致做的功W总=F1s=225N×20m=4500J， 有用功为物体克服重力做功，即W有=G1h=360N×10m=3600J，结合效率公式计算滑轮组的机械效率 ；忽略绳重和摩擦，动滑轮重G动=2F1﹣G1=2×225N﹣360N=90N；根据拉力公式计算第二次的拉力。 【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力； 2、拉力的计算，F= ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍， 3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。 20．【答案】300；83.3%；120；增大 21．【答案】（1）解：建筑材料的重力G=mg=200kg×10N/kg=2000N 所做的有用功W有用=Gh=2000N×10m=2×104J 提升装置所做的有用功为2×104J 答：提升装置所做的有用功为2×104J； （2）解：由图知，n=2，不计绳重及摩擦，则绳端的拉力F= (G+G动)= (2000N+500N)=1250N 拉力端移动距离s=2h=2×10m=20m 拉力做的总功W总=Fs=1250N×20m=2.5×104J 拉力做功的功率P= = =2500W 拉力 F 的功率为2500W。 答：拉力 F 的功率为2500W （3）解：该装置的机械效率η= = ×100%=80% 该装置的机械效率为80%。 答：该装置的机械效率为80%。 【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力，根据重力和高度的变化计算有用功； （2）利用物体重力和滑轮重力，结合绳子股数计算拉力，拉力和绳子拉长的长度计算总功，功和时间的比值计算功率； （3）根据有用功和总功的比值计算机械效率。 22．【答案】(1)1.8×103N；(2)7.2×103J；(3)800N 23．【答案】 24．【答案】 25．【答案】刻度尺；匀速直线；沿竖直方向；动滑轮重小于物重；60% 26．【答案】右；动力×动力臂=阻力×阻力臂；1.33；8；34；3.85 学科网（北京）股份有限公司 $