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学期

**基本信息** 《第十二章简单机械》单元卷聚焦杠杆、滑轮、斜面等核心知识，通过真实情境与梯度问题设计，落实物理观念与科学思维，适配初中物理单元复习。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|杠杆类型判断、滑轮组效率比较、斜面机械效率计算|结合卢沟桥壁雕（文化传承）、父子抬物（生活情境）考查科学推理| |填空题|5|动滑轮功率计算、杠杆平衡条件应用|融入工人提升物料等生产场景，强化能量观念| |作图题|1|杠杆力臂与阻力作图|直接考查模型建构能力，基础巩固| |实验题|2|杠杆平衡条件探究、动滑轮效率影响因素|设计杆秤制作拓展（科学探究），数据处理与质疑创新结合| |计算题|2|斜面摩擦力计算、滑轮组功率与效率|综合功、功率、机械效率，培养问题解决能力|

第十二章简单机械 单元练习 一、单选题 1．以下机械在正在使用，属于费力杠杆的有（    ） A．天平 B．羊角锤 C．筷子 D．核桃夹 2．如图所示，工人用160N的拉力F，将重为300N的木箱匀速拉到长3m、高1m的斜面顶端。下列说法正确的是（　　） A．拉力F做的功是160J B．克服木箱重力做的功是900J C．斜面的机械效率是62.5% D．物体所受摩擦力做功是300J 3．如下图为父子两人一起抬货物的示意图，、为父子两人肩膀所受压力。走在后边的儿子偷偷将货物从位置移到位置，则（　　） A．变大，变小 B．、保持不变 C．变大，变大 D．变小，变大 4．如图所示，用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G，已知滑轮重20N，杠杆（OB=2OA）重10N，手的拉力始终沿竖直方向，忽略绳重及摩擦，下列说法错误的是（　　） A．甲图：该装置不省力也不省距离 B．乙图：该装置的机械效率是三者中最低的 C．丙图：在匀速拉动物体上升的过程中，拉力F3逐渐变小 D．若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越高 5．如图所示，用完全相同的滑轮和绳子组成甲、乙两个滑轮组，用它们提升相同的物体，物体被匀速拉起的过程中不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．甲滑轮组更省力 B．乙滑轮组更省力 C．甲滑轮组机械效率更高 D．乙滑轮组机械效率更高 6．如图所示为一个测量物体所受重力的装置，硬杆，，。在A端悬挂一质量为的物体P，在OB上悬挂待测物体，改变悬挂点的位置使杠杆水平平衡，便可用悬挂点到支点O的距离L来反映待测物体所受重力大小。不计杆重与绳重，g取。下列说法正确的是（　　） A．L越大，对应待测物体所受重力越大 B．此装置能测出的最小重力是0.2N C．要使该装置能测出的最小重力变小，可将O点向右移 D．C、B两点对应的重力差小于D、C两点对应的重力差 7．如图所示，人站在木板上在空中拉绳，木板和人的总重力为600N，不计摩擦，绳重，滑轮重与空气作用力。下列说法正确的是（　　） A．当人拉动绳子使木板上升，A、B都是定滑轮 B．人拉动绳子使木板上升，A、B都是动滑轮 C．当木板和人静止于空中，人拉绳的力为150N D．当木板和人静止于空中，人拉绳的力为 8．卢沟桥不仅是北京现存最古老的石造联拱桥，也是中华民族命运转折的见证之桥。如图为卢沟桥内的一幅壁雕，展示了古人修桥的智慧与匠心。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 9．用如图所示的滑轮组将重的物体M沿水平地面匀速拉动，绳子末端拉力F大小为，物体M所受摩擦力大小是物重的0.2倍。则下列说法正确的是（　　） A．拉力做的有用功是 B．拉力做的总功是 C．该滑轮组的机械效率为75% D．增加物体移动的距离可以提高机械效率 10．如图所示，滑轮组甲和乙的每个滑轮的质量相同，绳自由端拉力分别为F甲和F乙，相同时间内分别使物体匀速上升相同高度，物重分别为G甲和G乙，F甲和F乙所做功的功率分别为P甲和P乙，机械效率分别为η甲和η乙，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．若G甲=G乙，则η甲<η乙，P甲=P乙 B．若G甲=G乙，则η甲=η乙，P甲>P乙 C．若F甲=F乙，则η甲<η乙，P甲<P乙 D．若F甲=F乙，则η甲>η乙，P甲>P乙 二、填空题 11．如图所示，物体重210N，动滑轮重25N。工人用125N的拉力将物体匀速提升30cm，用了15s，此过程中有用功是______J，拉力的功率是______W，滑轮的机械效率是______%。 12．用图（a）所示的轻质滑轮匀速提升重20牛的物体，不计摩擦，所需拉力为______牛。物体上升过程中的s-t图像如图（b），则8秒内拉力做功______焦，物体的重力势能______（选填“增大”“不变”或“减小”）。 13．工人利用如图装置提升物料______（选填“能”或“不能”）省功。已知该装置中的货篮重120N，不计绳重及摩擦。工人用该装置匀速提升一根钢条时拉力为150N，提升两根钢条时拉力为200N，则滑轮重为______N。若绳子能承受的最大拉力为520N，该装置匀速提升钢条时，所能达到的最大机械效率为______。（钢条质量均相同） 14．如图所示，用手提起重物，从生物学的角度来看，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动。从物理学的角度来看，这可以简化为一种简单机械模型。图中______部位是支点，此模型属于______（选填“省力”或“费力”）杠杆。 15．如图，小明用1500N的力将重为2500N的物体沿斜面从底部推到高为1.5m的车厢上，斜面长为3m，则他克服物体重力做的功是___________J，他对物体做的总功是___________J，使用斜面推重物时要多做额外功是因为重物受到斜面的___________。 三、作图题 16．如图甲是一款修理路灯的升降机，其支撑臂相当于一个杠杆，其简化图如图乙所示。请在图乙中画出动力F1的力臂L1及作用在B点的阻力F2。 四、实验题 17．实验小组为探究“杠杆的平衡条件”，准备了以下器材：刻度均匀的杠杆、铁架台、若干钩码、圆盘等。 (1)如图甲，小明将杠杆安装到铁架台上，静止放置，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）侧适当调节； (2)如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A点挂3个钩码，B点挂2个钩码，此时杠杆再次在水平位置平衡。完成此操作后，下一步小明不能做的是______（填序号）； A．读取此时杠杆上力和力臂的数据，找到其中的规律，得出杠杆的平衡条件 B．保持右侧钩码不动，改变左侧钩码数量并适当移动，使杠杆再次在水平位置平衡 C．同时改变左右两侧钩码数量及位置，使杠杆再次在水平位置平衡 (3)同组的小华认为“支点到力的作用点的距离”会影响杠杆的平衡。为判断这一观点是否正确，他们制作了一个密度均匀的圆盘，圆盘可以绕着圆心O转动。如图丙所示，在点C和点D分别悬挂钩码，使圆盘平衡。接下来她应将挂在点D的钩码先后挂在圆盘上的______两个点上，观察圆盘是否平衡； 拓展：小聪利用身边的材料模仿中药房的戥（dēng）秤制作了杆秤，如图a、b所示，用轻质细木棒做的杆秤长30cm，用0.2kg的铁块做秤砣，距木棒一端4cm处的O点系上提纽线。如图c所示，被测物体的质量m物=______。如图a所示，提纽1与提纽2之间的距离是1cm，假如换提纽2，秤砣的位置不变，重新达到平衡，称量物的质量m=______。杆秤的最大称量是______。 18．在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中，小海用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示，在正确操作的情况下，测得的实验数据见下表： 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/ cm 机械效率η/% 1 1.0 10 1.1 20 45.5 2 2.0 10 1.7 20 3 3.0 10 2.3 20 65.2 (1)实验中要竖直向上____拉动弹簧测力计。 (2)第②次实验中，提升钩码所做的有用功为____J。动滑轮的机械效率为____%（结果保留一位小数）。 (3)分析表中数据可知：对于同一动滑轮，增加____，动滑轮的机械效率变大。 (4)进一步分析表中数据可知：①随着物重的增大，额外功____（选填“变小”“不变”或“变大”），原因是____________。②所用动滑轮的重一定小于____N。 (5)在第3次实验中，若用手竖直向上提弹簧测力计使钩码处于静止状态时，读出拉力数值，会导致测得的机械效率____（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。 五、计算题 19．工人利用如图所示的斜面把木箱推到离地面高的平台上，已知木箱的质量为，工人沿着斜面向上推木箱的力为，斜面长为，g取。求： (1)木箱所受到的重力； (2)工人对木箱做的有用功； (3)工人对木箱做的总功和机械效率； (4)木箱受到斜面的摩擦力。 20．小明家装修房屋，一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是1m2。装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m，用时20s。（g=10N/kg）求： (1)建筑材料放在水平地面上时对地面的压强； (2)拉力F的功率； (3)滑轮组的机械效率。 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 单元练习----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 C D C B D C C C D 1．C 【详解】A．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，因此是等臂杠杆，故A不符合题意； B．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，因此是省力杠杆，故B不符合题意； C．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，因此是费力杠杆，故C符合题意； D．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，因此是省力杠杆，故D不符合题意。 故选C。 2．C 【详解】A．拉力做的功为 故A错误； B．克服木箱重力做的功是 故B错误； C．斜面的机械效率是 故C正确； D．物体所受摩擦力做功是 故D错误。 故选C。 3．D 【详解】由图得，将货物从a位置移到b位置：对于父亲来说，儿子的肩膀为支点，此时动力臂与阻力大小不变，阻力臂变小，由杠杆平衡条件得，父亲施加的动力变小，父亲肩膀所受压力变小，即F1变小；对于儿子来说，父亲的肩膀为支点，此时动力臂与阻力大小不变，阻力臂变大，由杠杆平衡条件得，儿子施加的动力变大，儿子肩膀所受压力变大，即F2变大，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．C 【详解】A．甲图中，该滑轮的位置是固定的，是定滑轮，使用定滑轮时不省力也不省距离，但可以改变力的方向，故A正确，不符合题意； B．根据 可知，忽略绳重及摩擦，甲图中不用克服摩擦和滑轮做额外功，该装置的机械效率最高；乙图中克服动滑轮的重力做的功为额外功，机械效率为 丙图中，克服杠杆的重力做的功为额外功，当物体被提升h时，根据数学的相似三角形知识可知，拉力端移动2h，杠杆的重心上升h，则该装置的机械效率为 可知，可得：乙装置的机械效率是三者中最低的，故B正确，不符合题意； C．丙图中，根据杠杆平衡条件可得 则 在匀速拉动物体上升的过程中，物重和杠杆重不变，阻力臂变小，动力臂也变小，根据数学的相似三角形知识可知，阻力臂与动力臂的比值是一个定值，所以拉力F3不变，故C错误，符合题意； D．若提升的物体越重，根据 以及 可知，乙、丙的机械效率就会越高，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】AB．由图可知，甲滑轮组绳子承重股数n甲=2，乙滑轮组绳子承重股数n乙=3，不计绳重和摩擦，物体被匀速拉起的过程中，绳子自由端所受的拉力为 因为动滑轮的重力相同，所提升物体的重力相同，乙滑轮组绳子承重股数较大，所以乙滑轮组所用的拉力小，即乙滑轮组较省力，故B正确，A错误； CD．滑轮组的机械效率为 和动滑轮重力、所提升物体重力有关，所以两个滑轮组机械效率相同，故CD错误。 故选B。 6．D 【详解】AB．物体P的重力GP=mpg=0.3kg×10N/kg=3N 由杠杆平衡条件可知GP×OA=G×L GP和OA不变，如果L越大，对应的物体所受重力G越小，当L=OB时，能测出的重力最小，最小重力为 故AB错误； C．由杠杆平衡条件可知GP×OA=G×L 要使该装置能测出的最小重力变小，GP不变，OA越小，L越大，可将O点向左移，故C错误； D．已知，，OA的长度 OB的长度OB=AB-OA=50cm-20cm=30cm 由杠杆平衡条件可知GP×OA=G1×OD 得到 由杠杆平衡条件可知GP×OA=G2×OC 得到 由杠杆平衡条件可知GP×OA=G3×OB 得到 C、B两点对应的重力差 D、C两点对应的重力差 则 设OD为x，因为 所以 因为x最大不能超过30cm，所以 即C、B两点对应的重力差小于D、C两点对应的重力差，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】AB．滑轮A固定在天花板上，位置不变，是定滑轮；滑轮B随着人往下拉绳子，B与木板之间的距离逐渐缩短，它是不断移动的，是动滑轮，故AB错误； CD．人用拉力F向下拉着绳子静止于空中时，有2段绳子共同向下拉动滑轮B，所以栓滑轮B挂钩的绳子，也就是滑轮A的绳子所受的拉力为2F，这样把整个系统看做一个整体，承担木板和人的总重力的拉力有三个，则有F+F+2F=4F=G总=600N 解得F=150N，故C正确，D错误。 故选C。 8．C 【详解】由图可知，该滑轮固定在上端，两名工匠使用滑轮将一块巨石抬起时，该滑轮的轴位置固定不动，所以该滑轮为定滑轮，定滑轮不省力，但是可以改变力的方向。由功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故C正确，ABD错误。 故选C。 9．C 【详解】A．滑轮组拉动物体M时，物体M受到的摩擦力 水平滑轮组的有用功是克服摩擦力做的功，则有用功 故A错误； B．物体M沿水平地面匀速拉动时，绳子末端移动的距离 拉力做的总功 故B错误； C．该滑轮组的机械效率 故C正确； D．只增加物体移动的距离时，物体受到的摩擦力与绳端受到的拉力不变，此时滑轮组的机械效率可以表示为 故只增加物体移动的距离时，滑轮组的机械效率不变，故D错误。 故选C。 10．D 【详解】AB．当时，因为不计绳重和摩擦，根据可知，当动滑轮重力相等，甲乙两物体的重力相同时，所以滑轮组的机械效率相等，即；相同时间内分别使物体匀速上升相同高度，拉力做功等于克服动滑轮重力做的额外功加上克服物体重力的有用功，两图中物体的重力相同，动滑轮的重力相同，物体和动滑轮上升高度相同，所以有用功和额外功都相同，即拉力所做的总功相同，做功时间相同，根据可得，拉力做功的功率相同，即，故AB错误； CD．当时，因为不计绳重和摩擦，根据可知，物重为 由图可知甲图中绳子段数为，乙图中绳子段数为，而拉力与动滑轮重均相等，则物重；根据可知，当，时，可得滑轮组的机械效率；相同时间内使物体匀速升高相同的高度，根据速度公式可知物体上升的速度相同；由图可知，绳子段数分别为，，则两滑轮组绳端移动的速度分别为，，而，则根据可知，拉力做功的功率关系为，故C错误，D正确。 故选D。 11． 63 5 84% 【详解】[1]动滑轮做的有用功为克服掉物体的重力做功为 W有=Gh=210N×0.3m=63J [2]绳末端移动的距离为 s=nh=2×30cm=60cm=0.6m 拉力做的总功为 W总=Fs=125N×0.6m=75J 拉力的功率为 [3]滑轮的机械效率为 12． 10 150 增大 【详解】[1]由图（a）可知，承担重物的绳子股数n=2，所以用轻质滑轮匀速提升重20N的物体时，不计摩擦，所需拉力为 [2]由物体上升过程中s-t图像（b）可知，则8s时物体上升的距离为h=7.5m，拉力移动的距离s=2h=2×7.5m=l5m 8s内拉力做功为W=Fs=10N×15m=150J [3]物体的重力势能与物体的质量、高度有关，物体的质量、高度越大，重力势能越大。物体质量不变，高度变大，重力势能增大。 13． 不能 80 80% 【详解】[1]任何机械不省功，工人利用如图装置提升物料可以省力，但不能省功。 [2]如图所示，动滑轮有二股绳子拉动，已知该装置中的货篮重120N，工人用该装置匀速提升一根钢条时拉力为150N，则 带入数据可得① 提升两根钢条时拉力为200N， 则 带入数据可得② 联立①②解得，滑轮重，每根钢条重 [3]若绳子能承受的最大拉力为520N，可拉动的物重为 可装钢条数量为 因此钢条数量为8根，总重力 此时拉力为 机械效率为 14． 肘关节 费力 【详解】[1]用手提起重物时，前臂围绕肘关节转动，因此支点在肘关节处。 [2]用手提起物体时，人的前臂相当于一个杠杆，肱二头肌给桡骨的力是动力，物体给前臂的力是阻力，用手向上提物体时，动力臂小于阻力臂，因此前臂是一根费力杠杆。 15． 3750 4500 摩擦力 【详解】[1]克服物体重力做的功是 [2]对物体做的总功是 [3]使用斜面推重物要多做额外功，是因为重物受到斜面的摩擦力。 16． 【详解】由图可知，O点为支点，反向延长动力F1的作用线，然后从O点向其作垂线，支点到垂足的距离即为动力臂L1；人在B端，阻力为人对杠杆的压力，方向竖直向下，如图所示： 17．(1) 平衡 右 (2)A (3) E、F 1kg 1.4kg 1.8kg 【详解】（1）[1]杠杆在力的作用下静止或缓慢匀速转动时，杠杆都处于平衡状态，杠杆右高左低，不处于水平位置，但是只要杠杆静止，杠杆就是处于平衡状态。 [2]杠杆左端下沉，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向右调节，使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，这样便于在杠杆上测量力臂的大小。 （2）A．完成此操作后，仅凭一次测量数据，就找到其中的规律，太具有偶然性，不能据此得出杠杆的平衡条件，下一步进行A操作是不行的，故A符合题意； BC．为了得出普遍结论，应该多次改变力和力臂的大小继续实验，可以保持一侧不动、改变另一侧，或同时改变左右两侧钩码数量及位置，使杠杆再次在水平位置平衡并读取测量数据，下一步进行B、C操作均可以，故B、C不符合题意。 故选A。 （3）[1]要探究“支点到力的作用点的距离”会不会影响杠杆的平衡，应保持杠杆平衡，改变支点O到力的作用点的距离；由图丙可知，左右两边对圆盘的拉力不变，左边力臂不变，根据杠杆的平衡条件知道，要使圆盘平衡，右边力臂也应保持不变；所以接下来她应将挂在D点的钩码先后挂在E、F两个点进行实验，这样既改变了点O到力的作用点的距离，又使右边的力臂保持不变。 [2]由图b、c可知，杆秤的支点为提纽1所在的O点，动力为秤砣的重力，动力臂l1=20cm，阻力为被测物体的重力，阻力臂l2=4cm，根据杠杆的平衡条件， 解得，被测物体的质量 [3]由图a、c可知，换了提纽2，杆秤的支点左移1cm，秤砣的位置不变，则动力G1不变，动力臂l'1=21cm，阻力为新被测物体的重力，阻力臂l'2=3cm，根据杠杆的平衡条件， 解得，新被测物体的质量 [4]杆秤要达到最大称量，应使杠杆最省力，动力臂和阻力臂的比值最大，由图a、b可知，此时应使杆秤的支点在提纽2，秤砣移到秤杆的最右端，因挂钩的位置不变，则动力G1不变，动力臂 阻力为被测物体的最大重力，阻力臂仍为l'2=3cm，根据杠杆的平衡条件， 解得，被测物体的最大质量即杆秤的最大称量 18．(1)匀速 (2) 0.2 58.8 (3)被提升物体的重力 (4) 变大 克服摩擦做功更多 1.2 (5)偏大 【详解】（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时动滑轮处于动态平衡，拉力才等于测力计示数。 （2）[1][2]由图表所示，第②次实验中，提升钩码所做的有用功 动滑轮的机械效率为 （3）[1][2]根据三次的机械效率及物重的变化可得；在使用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，若增加被提升物体的重力，动滑轮的机械效率将增大。 （4）[1][2][3]①根据表格中的数据分析可知滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和绳子间的摩擦力做的功；随着物重的增大，动滑轮的重力不变，物重越大，摩擦力越大，所以额外功变大。 ②假设不计摩擦，动滑轮的重 小海所用动滑轮的重一定小于1.2N。 （5）若弹簧测力计处于静止状态时才读数，则没有测量出机械之间的摩擦，该读数与运动时相比偏小；由可知， 求出的总功变小，而有用功不变，根据可知，测得机械效率偏大。 19．(1) (2) (3)， (4) 【详解】（1）木箱受到的重力 （2）工人对木箱做的有用功 （3）工人对木箱做的总功 这个斜面的机械效率 （4）克服摩擦力做的功是额外功，额外功等于总功减有用功，则摩擦力做的功 木箱受到斜面的摩擦力 20．(1)800Pa (2)150W (3)80% 【详解】（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压力为 建筑材料放在水平地面上时对地面的压强为 （2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数，则绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力做功的功率 （3）拉力做的有用功 滑轮组的机械效率 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 $