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** 本卷为初中物理“第十二章简单机械”单元复习卷，以生活情境（如羊角锤、食品夹）和工程应用（起重机、提升石板）为载体，覆盖杠杆分类、滑轮组机械效率等核心知识点，通过实验探究与计算综合考查物理观念和科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|杠杆分类、滑轮组功率比较|结合撬棍、L形小车等情境，考查力臂分析与机械效率计算| |实验题|2题|机械效益影响因素、杠杆平衡条件|设计猜想验证实验（如机械效益与物重、绳股数关系），培养科学探究能力| |计算题|2题|有用功/总功计算、机械效率极值|联系起重机提升钢板、工人提升石板等工程实际，强化科学态度与责任|

第十二章简单机械 单元练习 一、单选题 1.如图所示的生活用具,在使用中属于费力杠杆的是( ) A.羊角锤 B.扳手 C.食品夹 D.钢丝钳 2.如图所示,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( ) A.乙做的有用功多 B.甲做的总功多 C.乙做总功的功率大 D.甲所用装置的机械效率大 3.建筑工地上需要将一批材料从低处匀速提升到高处,实践活动小组的同学们设计了甲、乙、丙、丁四种简单机械,在不计机械自重及摩擦的情况下,以下是对他们的设计进行评估,其中正确的是( ) A.甲机械可以省一半的力 B.乙机械中三个力大小相同 C.丙机械最省力也可以省距离 D.丁机械可以改变拉力的方向 4.如图为载有重物的家用“L”形小车的示意图,在挡板顶端对挡板施加一个始终垂直挡板的力,使小车绕点慢慢转动到图中虚线位置忽略小车受到的重力,此过程中力的大小( ) A.一直减小 B.一直增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小 5.如图所示,工人用撬棍撬石头。O是支点,工人对撬棍的动力F1作用在A点,石头对撬棍的阻力F2作用在B点。撬石头时,工人尽量将A点远离O点,这样做是为了( ) A.减小动力臂,方便使用 B.减小阻力臂,能够省力 C.增大动力臂,能够省力 D.增大阻力臂,方便使用 6.如图,小明分别用甲、乙两个相同的滑轮把同一桶沙提升相同高度,不计绳重和摩擦,绳自由端施加的拉力大小分别为和。则此过程中,下列判断正确的是( ) A.拉力一定等于 B.甲滑轮的机械效率一定比乙的高 C.甲、乙两滑轮做的额外功相同 D.甲滑轮做的总功多 7.小组同学找到了如图所示的滑轮,用弹簧测力计在竖直方向上匀速拉动细绳使重物匀速上升,下列说法正确的是( ) A.该滑轮是一个定滑轮 B.使用该滑轮可以省距离 C.若物重增大一倍,匀速提升物体需要的拉力也一定增加一倍 D.沿虚线方向匀速拉动测力计,测力计示数变大 8.重750N的工人用如图甲所示的滑轮组和箱子将建材匀速运送到一定的高度,该滑轮组的机械效率与所提升建材的重力的关系如图乙所示,已知箱子的重力为100N。若忽略绳子的重力和绳与滑轮间的摩擦力,绳子有足够承受能力,则下列有关说法中不正确的是( ) A.该滑轮组中动滑轮的重力为300N B.工人用该滑轮组最多可提升重1100N的建材 C.当该滑轮组的机械效率为60%时,所提升建材的重力为600N D.工人用该滑轮组提升重物时,机械效率最高可达65.2% 9.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 10.图中力F1水平拉动重为G=1000N的物体A,在水平路面匀速移动了5m用时10s,拉力做功的功率是100W。改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了5m,拉力为F2=100N(如图所示)。以下说法正确的是( ) A.F1做功1100J B.力F1大小是90N C.滑轮组的机械效率是66.7% D.滑轮组绳子自由端移动10m 二、填空题 11.如图是少数人仍在使用的杆秤,杆秤秤砣的质量为0.2kg,不挂重物和秤砣时,手提秤纽杆秤可以在水平位置平衡。挂上重物和秤砣时,被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m,则被测物体的质量为_kg,若秤砣上粘有油污,则测量值比被测物体的真实质量要_(偏大/偏小),若杆秤使用的是质量不均匀分布的木材,杆秤上刻度_(均匀/不均匀)。 12.一位挑山工用一根长1.8m的轻质扁担挑起货物,如图为扁担示意图,A端挂的物体,OA长为1m,OB长为0.5m,挑起重物时扁担水平平衡,则B端货物为_。如果只增加右端货物总质量,扁担仍然要水平平衡,则应将A端货物向_端移动。(选填“左”或“右”) 13.用如图所示粗细均匀的木棒提升物体,不计整个机械的摩擦,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,当测力计竖直移动的距离为0.3m时,可将重为1.5N的物块竖直提升0.4m,则该杠杆的机械效率为_,若将重物悬挂位置向O点移动一段距离,杠杆的机械效率将_(选填“变大”、“变小”或“不变”)。 14.如图所示,用两个轻质滑轮组成的滑轮组,挂上两个物体后,物体乙匀速下降。已知物体乙的重力为10N,不计绳重和摩擦,则物体甲的重力为_N,滑轮A对天花板的拉力为_N,若物体甲上升2m,物体乙下降_m。 15.小明利用同一个滑轮,以两种不同的方式匀速提起同一个物体。如图,使用甲方式时,所用的拉力为,机械效率为;使用乙方式时,所用的拉力为,机械效率为。不计绳重和摩擦,滑轮重小于物重,则_,_。(均选填“”“”或“”) 三、作图题 16.请你画出图中一个滑轮组的绳子绕法,要求用上所有的滑轮,且绳子拉力方向向下。 四、实验题 17.物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益(用“MA”表示),根据机械效益可以比较省力程度。那么,滑轮组的机械效益与哪些因素有关呢?小明提出三个猜想: 猜想一:与物体重力大小有关; 猜想二:与吊起动滑轮的绳子股数有关; 猜想三:与动滑轮重力大小有关; 小明组装了如图甲、乙、丙所示的滑轮组,其中图甲、乙中每个滑轮的质量为m1,图丙中每个滑轮的质量m2,m1=2m2,利用这三个滑轮组进行实验,测得5组数据,再将图丙的滑轮先后更换两次,测得2组数据。不计绳重和摩擦,实验数据如下表。 序号 物重G/N 吊起动滑轮的绳子股数n 拉力F/N 机械效益MA 1 6 2 4.0 1.5 2 8 2 5.0 1.6 3 10 2 6.0 1.7 4 8 3 3.3 2.4 5 8 4 2.5 3.2 6 8 4 3.0 2.7 7 8 4 3.5 2.3 (1)分析1、2、3三次数据可知,其他条件相同时,_越大,滑轮组的机械效益越大,其省的力 _(选填“越多”“越少”或“不变”); (2)分析数据可知,当其他条件相同时,机械效益与吊起动滑轮绳子股数的定量关系是_; (3)第 _三次实验是为了探究机械效益MA与动滑轮重的关系; (4)用表格中第7次实验的滑轮组,匀速提升重10N的物体,则该滑轮组的机械效益为_; (5)同一滑轮组的机械效益增大时,其机械效率 _(选填“变小”“不变”或“变大”),机械效率与机械效益的比值 _(选填“变小”“不变”或“变大”)。 18.同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”,如图甲。一端烛油滴下时,此端就上升,两端交替上下。为了寻找上述现象的原因,同学们用铁架台、杠杆(已在水平位置平衡)、质量相等的钩码等器材进行以下探究。 (1)图乙中杠杆水平平衡,分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置,发现杠杆不再平衡。 小聪认为:影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离; 小明认为:影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。 为判断谁的观点正确,同学们利用图丙中水平平衡的杠杆()进行实验,保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。 ①把A处悬挂的钩码改挂在C处,发现杠杆不再平衡。与A处相比,支点到力的作用点的距离_(选填“变小”“不变”或“变大”); ②把A处悬挂的钩码改挂在D处,发现杠杆仍保持平衡,与A 处相比,_的距离不变; ③由此初步判断_的观点是正确的; (2)明确影响因素后,同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件,将实验数据记录在设计的表格中。 实验次数 动力 F1/N a b 阻力臂/ cm …… …… …… …… …… ①表格中a处应填写的内容是_b处应填写的内容是_; ②若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码,杠杆_端下沉; ③交替上下的蜡烛“跷跷板”,一端烛油滴下时,此端上升,原因是_。 五、计算题 19.某起重机的滑轮组结构示意如图所示,起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上,滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦,g取10N/kg。求: (1)克服钢板重力做的功; (2)滑轮组所做的总功; (3)钢丝绳的拉力。 20.质量为65kg的工人,在建筑工地用如图所示的装置提升石板,已知托盘重100N,容量足够大,每块石板重120N,绳能承受的最大拉力为700N,滑轮的摩擦和绳重忽略不计。当工人站在地面上用此装置在4s内将6块石板匀速提升2m时,此装置的机械效率为80%,g=10N/kg。 (1)此时工人所做功的功率为多少? (2)此装置的动滑轮重为多少? (3)该工人用此装置提升石板的机械效率最高可达到多少?(结果保留一位小数) 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 B B A C B D D C C 1.C 【详解】A.使用羊角锤拔钉子时,支点在锤与物体的接触点,动力作用在锤柄末端,动力臂远大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意; B.用扳手拧螺母时,支点在螺母中心,动力作用在扳手末端,动力臂明显大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意; C.夹取食品时,支点在夹子两端的连接处,动力作用在夹子中部,阻力作用在夹子末端,此时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C符合题意; D.钢丝钳剪钢丝时,支点在钳柄与钳头的连接处,动力作用在钳柄末端,阻力作用在钳口处,动力臂远大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。 故选C。 2.B 【详解】A.把质量相等的货物匀速提升到同一平台,根据可知,甲、乙做的有用功相同,故A错误; B.把质量相等的货物匀速提升到同一平台,甲、乙做的有用功相同,但是甲还需要提升动滑轮,因此甲做的总功多,故B正确; C.在相同的时间内甲做的总功比乙多,因此甲做总功的功率大,故C错误; D.不计绳重及滑轮的摩擦,甲提升重物和动滑轮,乙只需要提升重物,有用功相同,总功越大,机械效率越低;因此甲所用装置的机械效率小,故D错误。 故选B。 3.B 【详解】A.甲是杠杆,动力臂小于阻力臂的2倍(动力与杠杆夹角,动力臂是杠杆长度的),即,根据杠杆平衡条件,则动力大于阻力的一半,即,所以不能省一半力,故A错误; B.乙是定滑轮,定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力;物重的大小和其力臂不变,物重的力臂为半径,拉力的方向改变,拉力的力臂不变,仍是半径,根据杠杆平衡条件,所以三个拉力 三个力大小相同,故B正确; C.根据功的原理,使用任何机械都不省功,功一定,省力则费距离,省距离则费力;丙是斜面,使用斜面省力但费距离,不能省距离,故C错误; D.丁是动滑轮,动滑轮能省力,但不能改变拉力方向,故D错误。 故选B。 4.A 【详解】以O点为支点,重物对小车的拉力为阻力,阻力大小等于重物的重力,在转动过程中阻力大小不变;阻力臂是支点O到阻力作用线的垂直距离,随着小车绕O点转动,阻力臂逐渐变小。力F为动力,动力臂是支点O到动力F作用线的垂直距离,由于F始终垂直挡板,动力臂大小始终等于挡板的长度,保持不变。根据杠杆平衡条件“动力 动力臂=阻力 阻力臂”,动力臂和阻力大小不变,阻力臂变小,所以动力F的大小一直减小。故BCD不符合题意,A符合题意。 故选A。 5.C 【详解】当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。撬石头时,工人尽量将A点远离O点,这样做是为了通过增大动力臂来达到省力的目的,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 6.B 【详解】A.设沙和桶的重力是,滑轮重力为,由图示可知,甲图中是定滑轮,若不计摩擦和绳重,拉力 图乙是动滑轮,拉力 由于不能比较滑轮重力和沙和桶的总重力的大小,所以和大小无法比较,故A错误; BCD.把同一桶沙提升相同高度,做的有用功相同;甲是定滑轮,若不计摩擦和绳重,甲滑轮对桶做额外功,乙滑轮除克服桶做额外功外,还克服动滑轮重力做额外功,所以乙滑轮比甲滑轮做的额外功多;总功 所以甲的总功小于乙的总功;根据机械效率公式 有用功相同,总功越小,机械效率越高,所以甲滑轮的机械效率一定比乙的高,故B正确,CD错误。 故选B。 7.D 【详解】A.图中滑轮的轴与被拉物体一起移动,所以该滑轮是一个动滑轮,故A错误; B.使用动滑轮可以省力,但费距离,故B错误; C.绳子拉力,若物重增大一倍,由于G动不变,匀速提升物体需要的拉力增加了,但小于一倍,故C错误; D.动滑轮的实质是省力杠杆,沿虚线方向匀速拉动测力计,动力臂变小,动力变大,测力计示数变大,故D正确。 故选D。 8.D 【详解】A.由图乙可知,物重时,滑轮组的机械效率,已知箱子的重力为100N ,则滑轮组的机械效率 即 解得动滑轮的重力,故A正确,不符合题意; B.该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力 由图可知绳子承重段数,由可得,提升的最大物重,故B正确,不符合题意; C.当该滑轮组的机械效率为60%时,有 解得,故C正确,不符合题意; D.该滑轮组最多可提升重1100N的建材,则滑轮组的最大机械效率,故D错误,符合题意。 故选D。 9.C 【详解】A.由图知电子秤的示数为200g,则木棒对支架的压力为 由于物体间力的作用是相互的,支架对木棒的支持力F支大小为2N。故A正确,不符合题意; B.均匀细木棒的重心在OB的中点,根据杠杆的平衡条件有 将OA:OB=3:5,F支=2N代入上式可得,故B正确,不符合题意; C.图像中横坐标x点表示当FB增大到某值时,电子秤示数为0,即细木棒对支架的压力为0,此时根据杠杆的平衡条件有 解得,故C错误,符合题意; D.细木棒重力不变,重力的力臂不变,重力与重力力臂的乘积不变;根据杠杆平衡条件可知,当FB为0时,可得 若将支架从A点移至C点,支架与O点之间的距离变小,即支架对细木棒支持力的力臂OC变小,则支架对细木棒支持力变大,即电子秤的示数变大。大于200g。 当电子秤示数为0时, 所施加的力FB大小不变,仍为1.2N。所以将支架从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,故D正确,不符合题意。 故选C。 10.C 【详解】A.F1做功为 故A错误; B.力F1大小为 故B错误; CD.由图2可知,滑轮组有效绳子段数,则滑轮组绳子自由端移动距离为 滑轮组有用功为 总功为 则滑轮组的机械效率为 故C正确,D错误。 故选C。 11. 0.8 偏小 均匀 【详解】[1]由杠杆平衡条件可得 解得 [2]秤砣上粘有油污,会导致秤砣的质量变大,即秤砣产生的拉力变大,物体的重力不变,物体的力臂也不变,由可知,秤砣的力臂变小,故测得的物体的质量偏小。 [3]杆秤的秤纽设置在杆秤重心的位置上,杆秤重力的作用线过杠杆的支点,力臂为0,杆秤的自重不会对测量造成影响,所以即使杆秤使用的是质量不均匀分布的木材,杆秤上刻度也是均匀的。 12. 400N 左 【详解】[1]如图,支点为O,肩到扁担左端的距离为,肩到右端距离为,扁担平衡,由杠杆的平衡条件可得 B端货物为 [2]如果只增加右端货物总质量,即增大G2的值,增大,扁担仍然要水平平衡,G1的大小不变,应增大OA,则应将A端货物向左端移动。 13. 80% 变小 【详解】[1]图示中,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.5N。提升物块所做的总功 提升物块所做的有用功 杠杆的机械效率 [2]不计整个机械的摩擦,使用杠杆提升物体时,克服物体重力对物体所做的功是有用功,克服杠杆重力对杠杆所做的功是额外功。则杠杆的机械效率可表达为 将重物悬挂位置向O点移动一段距离,重物提升相同的高度时,杠杆上升的高度h杆变大。即有用功不变,额外功变大,总功变大,有用功在总功中所占的比值会变小,杠杆的机械效率会变小。 14. 20 20 4 【详解】[1]图中滑轮组的动滑轮绕2段绳,绳子的拉力,不计绳重和摩擦,轻质滑轮可不计重力,由可得,甲的重力为 [2]滑轮A为定滑轮,其对天花板的拉力等于定滑轮两侧绳子的拉力,则 [3]滑轮组的动滑轮绕2段绳,甲移动的距离是乙的倍,所以物体甲上升,物体乙下降。 15. > > 【详解】[1][2]由定滑轮和动滑轮的使用特点可知:,,所以; 用定滑轮和动滑轮分别提起同一物体,不计绳重与摩擦,则所做的有用功一样大, 由于要克服动滑轮重力做功,所以使用动滑轮做的总功多,由可知定滑轮的机械效率高,所以。 16. 【详解】左图中,要求绳子拉力方向向下,从绳子自由端开始向上绕起,由外向里,依次绕过定滑轮、动滑轮、定滑轮,最后固定在动滑轮的上挂钩上。如图所示: 右图中,要求绳子拉力方向向下,从绳子自由端开始向上绕起,由外向里,依次绕过定滑轮、动滑轮,最后固定在定滑轮的下挂钩上,动滑轮只能用一个。如图所示: 要求用上所有的滑轮,则选左图绕法符合题意,选右图绕法不符合题意。 17.(1) 物重 越多 (2)MA=0.8n (3)5、6、7 (4)2.5 (5) 变大 不变 【详解】(1)[1][2]由表中1、2、3三次数据可知,其他条件相同时,物重越大,滑轮组的机械效益越大,当物重为6N,拉力为4.0N,省的力为 6N-4N=2N 当物重为8N,拉力为5.0N,省的力为 8N-5N=3N 当物重为10N,拉力为6.0N,省的力为 10N-6N=4N 其他条件相同时,物重越大,其省的力越多。 (2)分析2、4、5三次数据可知,当其他条件相同时,机械效益与吊起动滑轮绳子股数的定量关系是MA=0.8n。 (3)根据控制变量法可知探究机械效益MA与动滑轮重的关系需改变动滑轮的重,控制其它条件相同,由题意可知5、6、7三次实验是为了探究机械效益与动滑轮重的关系。 (4)第7次实验中动滑轮的重力 GL=nF-G=4 3.5N-8N=6N 匀速提升重10N的物体,拉力 该滑轮组的机械效益为 (5)[1][2]由题意可知同一滑轮组的机械效益 不计绳重和摩擦,同一滑轮组的机械效率 所以同一滑轮组的机械效益增大时,其机械效率变大;机械效率与机械效益的比值 同一滑轮组中绳子的股数是一个定值,所以机械效率与机械效益的比值不变。 18.(1) 不变 支点到力的作用线 小明 (2) 动力臂/cm 阻力/N 左 此端蜡烛的质量减小,重力减小,力和力臂的乘积变小,杠杆失去平衡 【详解】(1)[1]由题意知, 当把A处悬挂的钩码改挂在C处,支点到力的作用点的距离不变,但杠杆不再平衡。 [2]把A处悬挂的钩码改挂在D处时,杠杆仍保持水平,此时重力方向竖直向下,支点到重力作用线的垂直距离,即力臂与OA长度相等,因此支点到力的作用线的距离不变。 [3]由①②可知影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离,故小明的观点是正确的。 (2)[1]探究杠杆平衡条件需要测量动力、动力臂、阻力、阻力臂,a位于动力一侧,故填动力臂/cm;b位于阻力一侧,故填阻力/N。 [2]设每个钩码重力为G,每格长度为L。若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码,左侧挂2个钩码,力臂为2格,乘积为 右侧挂3个钩码,力臂为1格,乘积为 因为左侧乘积大于右侧,所以杠杆左端下沉。 [3]蜡烛“跷跷板”的原理基于杠杆平衡条件。一端烛油滴下导致质量减小,重力减小,虽然力臂可能不变,但“力与力臂的乘积”减小,导致杠杆失去平衡,从而上升。 19.(1)3.6 105J (2)4.5 105J (3)11250N 【详解】(1)克服钢板重力做的功 (2)由得,滑轮组所做的总功 (3)由图得 不计钢丝绳的重力和摩擦,钢丝绳的拉力 20.(1)450W (2)80N (3)85.7% 【详解】(1)6块石板的总重力G石板=6 120N=720N 工人做的有用功W有=G石板h=720N 2m =1440J 根据,工人做的总功 工人所做功的功率 (2)工人做的额外功W额外=W总-W有=1800J-1440J=360J 滑轮的摩擦和绳重忽略不计,额外功是提升托盘和动滑轮所做的功,则有W额外=(G托盘+G动)h 代入数据有360J=(100N+G动) 2m 则此装置的动滑轮重力G动 = 80N (3)质量为65kg的工人,产生最大拉力F=G人=mg=65kg 10N/kg=650N 绳能承受的最大拉力为700N,故工人的最大拉力为650N。由图可知,滑轮组承担动滑轮和重物的绳子段数为2段,能提升的石板的总重力 能提升的石板的数量,因此最多提升9块。 该工人用此装置提升石板的最高机械效率 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 $