期末复习专项 简单机械 2025-2026学年物理人教版八年级下册

**基本信息** 初中物理期末简单机械专项训练，以概念辨析-原理应用-实验探究-综合计算递进设计，系统整合杠杆平衡、机械效率等方法，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| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|单选1-3、8（8题）|杠杆分类/定滑轮特点/功的原理|从机械分类到功能特性，构建概念体系| |原理应用|单选4-7、填空9-14、作图16-17（12题）|杠杆最小力计算/滑轮组n值分析/机械效率比较|原理推导→公式应用→实际场景迁移| |实验探究|实验18-19（2题）|定滑轮特点验证/机械效率测量与影响因素分析|问题提出→方案设计→数据处理→结论归纳| |综合计算|计算20-23（4题）|杠杆平衡方程/机械效率公式/功率计算综合应用|多知识点交叉，强化科学推理与模型建构|

期末复习专项-- 简单机械（核心知识点） 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．如图所示，重为G的均匀硬棒悬于O点成竖直状，在下端施一水平拉力让棒缓慢转过θ角，在棒转动的过程中（　　） A．拉力做功，拉力逐渐增大 B．拉力做功，拉力逐渐减小 C．拉力不做功，拉力逐渐增大 D．拉力不做功，拉力逐渐减小 2．如图所示，O为支点，B点挂一重物G，分别在A点施力F1、F2、F3，在C点施加力F4，若要使杠杆水平平衡，这四个力中最小的是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 3．如图所示，关于简单机械，下列说法不正确的是（　　） A．如图甲是一个费力杠杆 B．如图乙使用定滑轮可以改变力的方向 C．如图丙使用斜面可以省功 D．如图丁使用滑轮组可以省力 4．为了赶在雨季之前给住在山区的奶奶的房屋做一次维修，爸爸专门请了一个小型施工队。这个施工队利用3个相同的滑轮组成滑轮组将材料运送到高处，滑轮组的结构如下图所示。已知每个滑轮重50N，绳子能够承受的最大拉力是500N，忽略绳重和摩擦。用此滑轮组提升材料，下列说法错误的是（　　） A．滑轮a是定滑轮，可以改变力的方向，但不省力 B．滑轮b是动滑轮，使用时可以省力 C．工人每次将材料匀速提起，需要施加大小等于材料和动滑轮总重力的一半的力 D．工人以0.2m/s的速度拉绳子时，材料上升的速度为0.4m/s 5．使用下列机械，将重为G的物体A匀速提升1m，不考虑机械自重、绳重和摩擦，提升过程中最省力的是（　　） A． B． C． D． 6．我国是农业大国，取水灌溉是农耕中的重要环节。《天工开物》中记载了一种叫“高转筒车”的古代农业机械（图甲），中国科技馆还原了这种设备（图乙），使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里不断输送到上方农田中。下列说法正确的是（　　） A．转轮转速越快，筒车的机械效率越高 B．上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮 C．筒车匀速转动输水时，筒内水的机械能不变 D．上、下两个转轮转速越快，输水做功的功率越大 7．下列四种不同的装置，将同一货物匀速提升到同一高度，若每只滑轮的质量均相同，不计绳重及摩擦、机械效率最高的是（　　） A． B． C． D． 8．如图，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．甲做的有用功多 B．乙做的总功多 C．甲做总功的功率大 D．乙所用装置的机械效率小 二、填空题 9．利用如图所示的“搬重物利器”搬运大件家具时，先用金属棒撬起家具，再将带有滚轮的底座放入家具底部，便可以轻松移动家具。其中，金属棒是________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，底座装有滚轮是为了减小________。 10．木雕是工匠智慧和艺术修为的价值体现，锯木、刨料、风干、雕刻、开榫、组装、打磨、油漆，每一环节都讲究科学的工艺流程。如图 ，雕花时，正在挑起木屑的刻刀属于______杠杆。刻刀要磨锋利使用，是为了增大______。 11．如图所示，是某手摇晾衣架简化示意图。横梁和衣架总重56N，每个动滑轮都重2N，图中有定滑轮_________个，动滑轮_________个，不计绳重、绳的粗细及轮与轴摩擦，则静止时绳子自由端的拉力F=_________N。若绳轴的直径是0.1m，手柄逆时针转动10周，可将横梁提升_________m。（π取3.14） 12．至2025年3月，中国高铁超4.6万公里，稳居世界第一。高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触，图乙为输电线的牵引装置工作原理图。滑轮B为________（选填“定”或“动”）滑轮。钢绳通过轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为200N，若某段时间内坠砣串下降了10cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，输电线P端受到的拉力大小为________N，输电线P端向左移动了________cm。 13．如图所示，利用轻质滑轮组匀速直线拉动水平地面上重为的物体，拉力F的大小为，物体和地面之间的摩擦力大小为，则滑轮组的机械效率为______，物体的重力做功为______J。 14．下图所示，在探究斜面机械效率的活动中，分别用力将A、B两个完全相同的物体匀速拉到斜面顶端，做功情况如图乙所示，则力对物体A做的有用功为___________J，物体A所在斜面的机械效率___________（选填“大于”“小于”或“等于”）物体B所在斜面的机械效率，若物体B所在斜面长为1米，则B受到的摩擦力为___________。 15．如图甲是小红“测量滑轮组的机械效率”的实验装置。 （1）实验时小红沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升10cm，弹簧测力计的示数如图甲所示_________N，若每个物块重2N，则滑轮组的机械效率为 _________； （2）小红做完实验，通过和其他小组交流，了解到滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动有关系，接着她改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 _________。若不计绳重和摩擦，分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为 _________N。    三、作图题 16．如图所示为学校垃圾桶的简化示意图，垃圾桶的桶盖可视为一个杠杆，O点为支点。请在图中画出打开垃圾桶的桶盖时，作用在A点的最小动力F的示意图及其力臂L。 17．在建筑工地上，工人师傅需要站在地面上通过滑轮组提升重物，请在图中画出绳子的绕法。 四、实验题 18．研究定滑轮的特点。 (1)在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是___________和___________； (2)如图乙所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为，则它们的大小关系为___________（选填字母）； A． B． C． D． (3)旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮___________的特点。 19．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某一实验小组用一滑轮组进行了三次实验，实验数据记录如下： 次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升的距离/cm 机械效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 3 6 10 30 90.9% (1)在第2次实验中，滑轮组的机械效率为______（结果保留一位小数） (2)在第3次实验中，弹簧测力计的示数如图丙所示，此时拉力F为______N。 (3)分析数据可得结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越______（选填“高”或“低”） (4)根据实验结论推测，使用该滑轮组将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为______。 A．71.6% B．82.6% C．92.4% D．100% 五、计算题 20．《天工开物》中记录了一种在井上打水的工具“桔槔”。如图甲所示，其原理是初中物理所学的杠杆知识，图乙是“桔槔”的简化模型图，通过在轻质“桔槔”上挂配重石块可以将井中的水桶打捞出来。其中长度为1m，长度为3m，木桶的重力为20N，装满水时水的质量为18kg。某次打捞时将100N的石块悬挂在点，石块匀速提升装满水的木桶至图示位置，若过程中不考虑水溢出，求： (1)木桶中水的重力； (2)长度； (3)若只在A端固定悬挂60N的石块作为配重，水平位置平衡时，求人对绳向上的拉力。 21．如图甲，大人利用滑轮将重物吊到二楼，孩子想帮忙，却把自己吊了上去。已知每层楼的高度为3m，滑轮重30N，重物重500N，不计绳重，不计绳与滑轮间的摩擦。 (1)将重物提升3米吊到二楼，绳子自由端被拉下的距离是多少？ (2)孩子的最大体重不超过多少？ (3)再增加一个相同的滑轮，组成如图乙所示的滑轮组，孩子成功吊起了重物。通过计算判断孩子的体重在什么范围内。 22．某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为5t。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。求 （1）克服钢板重力做的功； （2）钢丝绳的拉力F； （3）滑轮组满载时的机械效率（保留一位小数）。 23．盾构机可以实现一边挖掘隧道，一边在隧道内壁安装盾构管片，如图所示。某盾构机满负荷工作时，最大推进力F是4.2×107N，在25s内向前推进0.05m，盾构机推进的总功率是2.8×105W。安装的某个管片有效承压面积是5m2，管片承受的压强是2×107Pa。求： (1)该管片承受的压力F压； (2)推进力做的功； (3)盾构机推进的机械效率。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A B C D C D A C 1．A 由图可知，拉力的方向不变，在缓慢转过θ角的过程中，依据杠杆平衡条件和几何关系可列出,动力臂不断减小，阻力大小不变，阻力臂变大，阻力和阻力臂的乘积增大，动力臂减小，动力增大，所以拉力逐渐变大；又由于拉力水平，与运动方向不垂直，所以拉力做功，故A正确，BCD错误。 故选A。 2．B 由图可知，支点在中间，阻力方向向下， F4方向向上，故在C点施加力F4，不能使杠杆水平平衡。在A点的三个力，动力F2与OA垂直，则动力F2对应的动力臂就是OA，它是最长的动力臂；由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小；F2对应的动力臂最长，所以F2最小，故ACD错误，B正确。 故选B。 3．C A．图甲为杠杆（如肱二头肌带动手臂运动），动力臂小于阻力臂，根据杠杆分类，动力臂小于阻力臂的是费力杠杆，故A正确，不符合题意； B．定滑轮的实质是等臂杠杆，使用时不省力，但可以改变力的方向（如升旗时定滑轮改变拉力方向），故B正确，不符合题意； C．斜面是省力机械，但根据功的原理，使用任何机械都不省功（省力必然费距离，总功等于有用功加额外功，不会小于有用功），故C错误，符合题意； D．滑轮组由动滑轮和定滑轮组成，动滑轮可以省力，因此滑轮组能省力（省力程度取决于承担物重的绳子段数），故D正确，不符合题意。 故选C。 4．D A．在使用时，轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮。滑轮a是定滑轮，可改变力的方向，但不省力，故A正确，不符合题意； B．轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。滑轮b是动滑轮，使用时省力，但费距离，故B正确，不符合题意； C．由于滑轮组中有一个动滑轮b，承担物重的绳子股数为2，在忽略绳重和摩擦时，每次将材料提起，需要施加材料和动滑轮总重的一半的力，故C正确，不符合题意； D．动滑轮b上有两股绳，工人以0.2m/s的速度拉绳子时，材料上升的速度应该是 故D错误，符合题意。 故选D。 5．C A．定滑轮不省力，所以 B．动滑轮省一半的力，所以 C．根据 故 D．根据可知 故 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．D A．筒车匀速转动输水过程中，由于每次竹筒取水的重量相同，每个筒的重量也相同，上升的高度也不变，因此每一次取水有用功和额外功的大小都不变，机械效率不变化，与转速无关，故A错误； B．上、下两个转轮的轴都是固定不动的，因此都可看做定滑轮，故B错误； C．筒车匀速转动输水时，水的质量不变，速度不变，因此动能不变，但高度增加，水的重力势能增大，机械能增大，故C错误； D．转轮转速越快，相同时间内对水做的功越多，根据公式可知，输水做功的功率越大，故D正确。 故选D。 7．A 根据 可知为了提高机械的机械效率，此时应减小额外功的大小，如果不计绳重及摩擦，在滑轮组中，额外功主要来自动滑轮的重力；A图中没有动滑轮，所以该装置额外功为0，机械效率为100%，BCD图中装置都有动滑轮，额外功不为0，所以机械效率均小于A图中的装置，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．C A．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，有用功，故甲、乙做的有用功一样多，故A错误； BCD．图甲使用的是动滑轮，拉力端移动距离s甲=2h；图乙使用的是定滑轮，拉力端移动距离s乙=h，不计绳重和摩擦，使用甲动滑轮时，拉力 拉力做功 使用乙定滑轮时，拉力F乙=G，所以拉力做功 在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，甲做的总功多，乙做的总功少，根据知，甲做总功的功率大；由A选项解析知有用一样多，但甲的总功多，根据知，乙所用装置的机械效率高，综上分析知，故C正确，BD错误。 故选C。 9． 省力 摩擦 [1]由图可知，中间垫的物块处为杠杆的支点，手在把手处向下摁动杠杆过程中，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。 [2] 底座装有滚轮，在压力不变的和粗糙程度不变的情况下，变滑动为滚动，减小摩擦力。 10． 费力 压强 [1] 正在挑起木屑的刻刀动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。 [2] 刻刀要磨锋利使用，是为了减小受力面积从而增大压强。 11． 4 2 15N 0.785 [1][2]动滑轮的轴可随物体一起移动，定滑轮的轴只能转动，不能随物体一起移动，图中横梁上的2个滑轮为动滑轮，其余4个滑轮为定滑轮。 [3]不计绳重、绳的粗细及轮与轴摩擦，从图中可知，则静止时绳子自由端的拉力 [4]若绳轴的直径是0.1m，手柄逆时针转动10周，绳子自由端移动的距离 可将横梁提升 12． 动 8×103 5 [1]定滑轮是位置固定不动的滑轮，动滑轮是位置随被拉物体一起运动的滑轮。观察可知，滑轮B随被拉物体一起运动，所以滑轮B为动滑轮。 [2][3]由图知道，滑轮组承担拉力的绳子股数n=2，图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，钢绳通过轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为200N，则。 若某段时间内坠砣串下降了10cm，输电线P端向左移动了。 13． 0 [1]图中滑轮组的绳子段数，此时绳子自由端移动的距离为，克服物体与地面间的摩擦力做的功，拉力F做的功为总功，则滑轮组的机械效率为 [2]重力的方向是竖直向下的，而物体是在水平地面上运动，物体在重力方向上没有移动距离，所以重力做功为0J。 14． 2 小于 0.5N [1]由图乙可知，力对物体A做的总功为3J，额外功为1J，则力对物体A做的有用功为 [2]由可知，有用功相同时，总功越多，机械效率越低，由题意可知，两个物体完全相同，即重力相同，上升高度相同，根据可知，有用功相同，由图可知，力对物体B做的总功为2.5J，即力对A做的总功更大，所以A的机械效率更小，即物体A所在斜面的机械效率小于物体B所在斜面的机械效率。 [3]力对物体B做的有用功是 B克服摩擦力所做的额外功为 则B物体所受的摩擦力为 15． 2.4 83.3% 低 3 （1）[1][2]图中弹簧测力计的分度值为0.2N，其示数为2.4N；因为滑轮组用三段绳子承担物重，那么弹簧测力计移动的距离就是钩码上升高度的3倍，钩码上升了10cm,则弹簧测力计上升30cm；该滑轮组的机械效率 （2）[3][4]根据图乙可知，被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。根据图象可知，当动滑轮重为1N时，滑轮组的机械效率为75%，根据不计绳重和摩擦时 得物体的重力 16． O为支点，动力作用在A点，以OA为动力臂是最长的力臂L，根据杠杆平衡条件可知，此时动力最小；从A点作垂直于OA向上的作用力,即最小的动力F。如图所示: 17． 由于人站在地面上，所以从人的手开始，先绕过定滑轮，然后再依次绕过动滑轮和定滑轮的框架钩，此时有两段绳子承担物重，如图所示： 18．(1) 物体的重力 拉力的大小 (2)D (3)能够改变力的方向 （1）[1][2]定滑轮是一种简单机械，为了比较机械是否省力，需要比较不用机械直接作用在物体上的力和使用机械实际需要的力的大小关系，故在研究使用定滑轮是否省力时，需要测量的物理量是物体的重力和拉力的大小。 （2）定滑轮相当于一个等臂杠杆，无论在哪个方向拉动，动力臂与阻力臂均为滑轮的半径，故拉力的大小不变，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （3）定滑轮相当于一个等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变力的方向。升国旗过程中向下拉动时，国旗向上运动，是利用定滑轮能够改变力的方向的特点。 19．(1)88.9% (2)2.2 (3)高 (4)C （1）第2次的机械效率为 （2）由图知，弹簧测力计的分度值是0.2N，所以此时拉力F为2.2N。 （3）分析3次实验，随着钩码重力的增加，同一滑轮组的机械效率不断增加，所以使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。   （4）该滑轮组将6N的钩码匀速提升10cm时的机械效率为90.9%，由（3）可知使用同一滑轮组时，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高，所以使用该滑轮组将重8N的物体匀速提升10cm时滑轮组的机械效率应大于90.9%，但不可能达到100%，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 20．(1)180N (2)2m (3)20N （1）已知木桶中水的质量，木桶中水的重力 （2）石块匀速提升装满水的木桶至图示位置时，“桔槔”的横杆处于水平位置，CO和OB的长度为杠杆的两个力臂，已知，， 根据杠杆平衡条件可得 即。 （3）根据题意只在A端固定悬挂60N的石块，，， 根据杠杆平衡条件可得 水平位置平衡时， 人对绳向上的拉力 21．(1)3m (2)500N (3) （1）由图甲可知，所用滑轮为定滑轮，只改变力的方向，因此将重物吊到二楼，绳子自由端移动距离 （2）由图甲知，所用滑轮为定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，因此孩子至少需提供的拉力 而孩子被吊起来了，故他的最大体重不超过500N。 （3）由图乙知，动滑轮上的绳子股数，把重物吊起时小孩至少应提供的拉力 故综合（2）可知，孩子的体重范围是。 22．（1）；（2）；（3）84.7% 解：（1）克服钢板重力做的功为 （2）起重机的滑轮组做的总功为 由图可知，有四段绳子承重，则钢丝绳的拉力为 （3）起重机的滑轮组做的额外功为 动滑轮的重力为 滑轮组满载时的机械效率为 答：（1）克服钢板重力做的功为3.6×105J； （2）钢丝绳的拉力为1.125×104N； （3）滑轮组满载时的机械效率为84.7%。 23．(1)1×108N (2)2.1×106J (3)30% （1）由题意知，安装的某个管片有效承压面积是5m2，管片承受的压强是2×107Pa，则该管片承受的压力F压=pS=2×107Pa×5m2=1×108N （2）由题意知，推进力F是4.2×107N，在25s内向前推进0.05m，则推进力做的功W=Fs=4.2×107N×0.05m=2.1×106J （3）盾构机输出的总功为W总=Pt=2.8×105W×25s=7×106J 则盾构机推进的机械效率 学科网（北京）股份有限公司 $