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** 本卷为初中物理八年级下册第十二章“简单机械”单元复习卷，以杠杆、滑轮、功及机械效率为核心，融合传统文化（如《墨经》《天工开物》）与生活情境（电梯、斜面），适配单元知识巩固与能力提升。 **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、滑轮特点、功率概念|结合《墨经》滑轮记载，考查定滑轮特性（第2题）| |填空题|5题|滑轮组机械效率、杠杆平衡条件|通过新农村改造滑轮组情境，计算机械效率（第13题）| |作图题|1题|滑轮组绕绳|要求最省力绕法，培养模型建构能力| |实验题|2题|杠杆平衡条件、滑轮作用|探究杠杆机械效率与力臂关系，体现科学探究（第18题）| |计算题|2题|滑轮组功率、斜面机械效率|联系电梯提升重物，计算拉力与效率，强化科学态度与责任（第19题）|

第十二章简单机械 一、单选题 1．下列关于简单机械的说法中，正确的是（    ） A．使用杠杆，一定能省力 B．定滑轮是一个等臂杠杆 C．使用动滑轮可以省一半的力 D．使用滑轮组既能省力又能省功 2．现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》，书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，如图甲所示。现分别用F₁、F₂两个力替代“收”，使重物在2s内匀速上升h=0.4m，F₁和F₂使绳子自由端移动的距离分别为s₁和s₂，如图乙所示。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（     ） A．使用该滑轮可以省力 B． C． D．F₁使绳子自由端移动的速度是0.4m/s 3．小艳和老郭进行一场“拔滑轮”比赛。A为固定在地面的柱子，小艳、老郭所拉绳子对滑轮的拉力分别为、，如图所示，M、N均为绳子 上的点。（忽略滑轮轮重以及轮与轴之间的摩擦力），则（　　） A．若滑轮保持静止，则 B．若N点向右移动0.2m，则M点只向右移动0.1m C．小艳拉的那端更省力，小艳会获胜 D．若M点向左移动0.2m，则N点只向左移动0.1m 4．下列关于功、功率和机械效率的说法，正确的是（    ） A．物体做功越多，功率就越大 B．物体做功越快，功率就越大 C．物体做功越多，机械效率就越高 D．物体做功越快，机械效率就越高 5．某科技小组的同学用轻质细杆制作了一个杆秤，如图所示。使用时将货物挂在秤钩上，用手提起处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，当秤杆水平平衡时，可读出货物的质量，秤砣最远可移至点。下列说法正确的是（　　） A．杆秤是一种等臂杠杆 B．用杆秤称量物体质量时，B点是杆秤的支点 C．用杆秤称量物体质量时，点是杆秤的支点 D．秤杆上的刻度比的刻度离秤纽更远 6．如图所示为《天工开物》中记载的一种捣谷工具---舂，人脚用力踩踏A端使B端升起，抬脚后B端重重落下击打稻谷。下列工具使用时与舂应用的杠杆原理相同的是（    ） A．钓鱼竿 B．扳手 C．羊角锤 D．天平 7．如图所示，工人用500N的拉力，将900N的重物匀速提升3m，用时10s。则（　　） A．重物上升的速度为0.6m/s B．动滑轮做的有用功为5400J C．工人拉力的功率为150W D．动滑轮的机械效率为90% 8．“城市更新”行动中，很多老旧小区加装了电梯，提升群众生活品质。如图是某电梯的工作原理图，为滑轮，为电动机对滑轮组施加的拉力。某次电梯内将的人匀速提升，电动机输出功率为。则下列说法正确的是（　　） A．拉力的速度为 B．电动机1s内所做的功为 C．拉力的大小为 D．此次电梯的机械效率为 9．图甲，A、B是两个完全相同的物体，分别将A、B两物体拉到斜面顶端，对物体做功情况如图乙所示，拉动A和B到斜面顶端时斜面的机械效率分别用ηA、ηB表示，则下列判断正确的是（　　） A．拉动A和B到斜面顶端时ηA>ηB B．拉动B到斜面顶端时ηB=80% C．对A做的有用功小于额外功 D．对B做的总功等于有用功 10．立夏时节，有地方的民俗是给小孩称体重。如图所示，小孩和篮子的总质量为15kg，使用O点的提纽称量，调整秤砣的位置，使杆秤在水平位置平衡（忽略绳重和杆重），此时OA=4cm，OC=12cm，下列说法错误的是（    ） A．该秤砣的质量为5kg B．若秤砣上沾有泥土，则称量结果偏小 C．若使用B点的提纽称量，杆秤的量程变大 D．若小孩的质量增加，则秤砣向C点右侧移动可以使杆秤在水平位置平衡 二、填空题 11．用如图所示的滑轮组匀速向上提升物体，此时动滑轮上有___________段绳子承担物重；当提升重为150N的物体时，滑轮组的机械效率是75%，则提升重为200N的物体时，滑轮组的机械效率是___________。（不计绳重及摩擦，拉力F始终竖直向上） 12．如图所示，一根杠杆可绕O点转动，在B处用轻绳挂总重力为G的重物。如果在A点用弹簧测力计竖直向上拉动杠杆，使杠杆水平平衡，则该杠杆为______（选填“省力”或“费力”）杠杆。竖直向上拉动弹簧测力计使其缓慢匀速上升，在此过程中弹簧测力计的示数为F，用刻度尺测出A、B两点上升的高度分别为、，则此杠杆机械效率的表达式为______（用已知和测量的物理量符号表示）。 13．如图所示，在新农村改造时，工人用如图所示的滑轮组将重400N的建筑材料沿竖直方向匀速提升2m，已知动滑轮重100N，不计绳重和摩擦。则工人对绳子的拉力与绳子对工人的拉力是一对________（选填“平衡力”或“相互作用力”）；建筑材料匀速上升时，工人的拉力为________N，该滑轮组的机械效率为________。 14．如图所示，人们往卡车上装载较重的货物时，常常会在车尾斜搭一块木板，将货物沿着木板往上推，这样做的好处是可以_________。已知车厢距离地面1.5m，木板长3m，工人用平行于木板的推力将物体推到车厢，若物体重为1000N，推力为600N，则此过程中工人做的有用功为______________J，机械效率为____________。 15．如图1所示，质量为60kg的小辛同学从一个深坑中提升起了640N的重物，在这个过程中小辛沿水平地面向右匀速步行前进了8m，用时10s，小辛克服自身重力做功是___________J；小辛对绳子的拉力是400N（绳重与摩擦忽略不计，g取10N/kg）；图2是表示人走路时的脚跟提起后的姿势图，此时脚相当于一个___________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；一个动滑轮重力是___________N；该装置的机械效率是___________。 三、作图题 16．如图所示，小明站在地上借助滑轮组提升重物，请画出满足以上条件下尽可能省力的绳子绕法。 四、实验题 17．在探究“两类滑轮的作用”时，小明用同一个滑轮做了四次实验，前两次按图甲进行，后两次按图乙进行，并将测得的数据记录在表格中忽略绳重及摩擦。 实验序号 钩码重 钩码上升的高度 拉力 绳子自由端移动的距离 (1)分析第1、2次的数据，得出的结论是：使用定滑轮不能______；若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 (2)用图乙进行实验时，一定要沿着竖直方向______拉动绳子自由端；分析数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这说明滑轮的重力为______N。 18．小朵同学利用杠杆进行实验： (1)杠杆静止在甲图位置，此时杠杆是___________（选填“平衡”或“不平衡”）的，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向___________（选填“左”或“右）移动，实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样的好处是______________。 (2)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格，则杠杆将___________（选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）。 (3)如图丙所示取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则测力计的示数变化情况为 。 A．变大 B．先变大后变小 C．变小 D．先变小后变大 (4)实验中保持左侧钩码个数及位置不变，多次改变右侧钩码个数及位置，收集数据并在坐标系中绘出动力臂L1与动力F1的关系图像如图丁所示，由图像可知：图像中每个点与两坐标轴围成的面积_______（选填“相等”或“不相等”）。 (5)完成以上实验后，小朵测量杠杆的机械效率如图戊，实验时竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。如果仅将拉力作用点由B移至C，两次都将钩码移动相同高度，不计摩擦，此杠杆的机械效率将__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (6)杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用，是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简易工具，由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成，称量时把货物挂在A点，手提着B点或C点，调节秤砣的位置至D点发现秤杆在水平位置平衡，D点对应秤杆上的读数就是货物的质量了。在使用时，为了称量质量较大的货物，手应该提着___________（选填“B”或“C”）点的绳子；若秤砣有磨损，则物体质量的测量值将___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 五、计算题 19．如图，工人用汽车和滑轮组将深井中的物体拉至井口。若井深10m，物体所受重力为6×103N。当汽车以3m/s匀速拉绳子时的拉力为2.5×103N，输出功率为9×103W（不计滑轮组的绳重与摩擦，g取10N/kg）。求： (1)将物体由井底拉至井口需要的时间； (2)滑轮组的机械效率； (3)汽车以3m/s匀速汽车匀速行驶时所受到的阻力。 20．往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，已知箱子重900N，斜面长3m、高1m。工人用400N沿斜面方向的力将箱子匀速推到车上。求： (1)在这过程中工人做的有用功； (2)则这个斜面的机械效率； (3)物体受到斜面的摩擦力。 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----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 B B D B B A D C B C 1．B 【详解】A．杠杆分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。省力杠杆能省力，费力杠杆费力但省距离，等臂杠杆不省力也不费力。所以使用杠杆，不一定能省力，故A错误； B．定滑轮的实质是等臂杠杆，它不省力也不费力，但可以改变力的方向，故B正确； C．动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，在不计动滑轮重力和摩擦的理想情况下，使用动滑轮可以省一半的力。但如果考虑动滑轮重力和摩擦，省力情况就不是省一半的力了，题目中没有说明是理想情况，所以不能直接说使用动滑轮可以省一半的力，故C错误； D．根据功的原理，使用任何机械都不省功。滑轮组可以省力，但不能省功，故D错误。 故选B。 2．B 【详解】A．该滑轮是定滑轮，仅仅能够改变力的方向，无法改变力的大小，故A错误； B．不计绳重和摩擦，拉力等于物体的重力，由于拉着同一个物体，物体所受的重力相同，故，故B正确； C．使用定滑轮，不省力也不省距离，故，故C错误； D．F₁使绳子自由端移动的速度是，故D错误。 故选B。 3．D 【分析】本题以“拔滑轮”比赛为情境，装置为动滑轮的特殊使用形式：小艳拉动绳子自由端M点，老郭拉动滑轮的轴N点。忽略滑轮自重与轮轴间摩擦，同一根绳子上的拉力处处相等，均为，需结合动滑轮的受力规律和距离关系对各选项逐一分析。 【详解】AC．以动滑轮为研究对象，滑轮静止时水平方向受力平衡，老郭向右的拉力等于两段绳子向左的拉力之和，即 故，小艳拉的一端更省力，但拔河获胜取决于双方最大拉力，若老郭最大拉力大于小艳最大拉力的2倍，老郭会获胜，因此“小艳会获胜”不成立，故AC不符合题意； BD．动滑轮中绳子自由端M点移动距离是滑轮N点移动距离的2倍，即。若N点向右移动0.2m，即，即M点应向右移动 若M点向左移动0.2m，即，则N点向左移动的距离为 故B不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．B 【详解】A．由可知，功率由做功多少和时间共同决定，故物体做功越多，功率不一定就越大，故A错误； B．功率的物理意义是表示物体做功快慢，物体做功越快，功率就越大，故B正确； CD．机械效率是指有用功与总功的比值，做功越多的机械，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高；物体做功越快，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高，故CD错误。 故选B。 5．B 【详解】A．杆秤使用时，称量不同质量的物体，动力臂不同，所以不能说杆秤是一种等臂杠杆，故A错误； BC．用杆秤称量物体质量时，杆秤绕B点转动，B点是杆秤的支点，故B正确，C错误； D．根据杠杆平衡条件则有，称量的货物质量越大，越大，即秤砣离支点B越远，所以秤杆上的刻度比的刻度离秤纽更近，故D错误。 故选B。 6．A 【详解】由图得，舂的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 A．钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意； B．扳手在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；     C．羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；     D．天平的动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D不符合题意。 故选A。 7．D 【详解】A．重物上升的速度为 故A不符合题意； B．动滑轮做的有用功为 W有=Gh=900N×3m=2700J 故B不符合题意； C．由图可知n=2，工人做的总功为 W总=Fs=Fnh=500N×2×3m=3000J 工人拉力做功的功率为 故C不符合题意； D．动滑轮的机械效率为 故D符合题意。 故选D。 8．C 【详解】A．由滑轮组结构可知，承担重物的绳子段数n=2。当重物上升1m时，绳子自由端移动距离为2m，因此拉力F的速度为2m/s，故A错误； B．电动机1s内所做的功W=Pt=1960W×1s=1960J 题目中功率单位W是功率单位，不是功的单位，故B错误； C．根据功率P=Fv，可得 故C正确； D．有用功W有=mgh=60kg×9.8N/kg×1m=588J 总功W总=Pt=1960J 机械效率 故D错误。 故选C。 9．B 【详解】由图可知，A做的有用功WA有用=WA总-WA额外=3J-1J=2J A、B两物体的重力相同，移动的高度也相同，所以A、B两物体做的有用功也相同，即WB有用=WA有用=2J 则右侧斜面机械效率 则左侧斜面机械效率 故ACD错误，B正确； 故选B。 10．C 【详解】A．根据杠杆的平衡条件可得 则 该秤砣的质量为 故A正确，不符合题意； B．根据杠杆的平衡条件可得 若秤砣上沾有泥土，秤砣实际质量变大，则OC变小，称量结果偏小，故B正确，不符合题意； C．根据杠杆的平衡条件可得 若使用B点的提扭称量，由于杆秤的长度是一定的，根据杠杆的平衡条件，则杆秤的量程会变小，故C错误，符合题意； D．根据杠杆的平衡条件可得 若小孩的质量增加，则应将秤砣向C点右侧移动，增大其力臂，可以使杆秤在水平位置平衡，故D正确，不符合题意。 故选C。 11． 3 80% 【详解】[1]由图可知，和动滑轮连接的绳子有3段，故此时有3段绳子承担重物。 [2] 当提升重为150N的物体时，根据公式有 解得 则提升重为200N的物体时，滑轮组的机械效率为 12． 省力 【详解】[1]由图可知，杠杆可绕O点转动，则O点为支点，在A点用弹簧测力计竖直向上拉动杠杆，B处受到重物的拉力，则杠杆的动力臂大于阻力臂，所以属于省力杠杆。 [2]用刻度尺测出A、B两点上升的高度分别为、，则有用功为 总功 则机械效率的表达式 13． 相互作用力 250 80% 【详解】[1]工人对绳子的拉力，工人是施力物体，绳子是受力物体，而绳子对工人的拉力，绳子是施力物体，工人是受力物体，这两个力作用在不同物体上，故是一对相互作用力。 [2]如图所示，一共两段绳子分担动滑轮和物重，工人的拉力为 [3]该滑轮组的机械效率为 14． 省力 1500 83.3% 【详解】斜面是省力机械，利用斜面推物体比直接提升物体更省力。 工人做的有用功为 工人做的总功为 机械效率 15． 0 省力 160 80% 【详解】[1]小辛在水平面上运动，虽然受重力，也有距离，但在重力的方向上没有移动距离，所以重力没做功，为0J。 [2]由图知，脚跟提起后，O为支点，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆。 [3]不计摩擦和绳重，由 可得，动滑轮的重力为G动=nF−G=2×400N−640N=160N [4]由图1知，通过动滑轮绳子的段数，该装置的机械效率 16． 【详解】小明站在地面上利用滑轮组提升重物，故拉力的方向向下，从定滑轮的挂钩开始绕绳，依次绕过动滑轮、定滑轮，最终绳子自由端向下，如图所示： 17．(1) 省力 不变 (2) 匀速 0.4 【详解】（1）[1]由表格可知，第1、2次的数据中拉力不变，则说明使用定滑轮不能省力。 [2]定滑轮不能省力，但能改变力的方向，所以若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将不变。 （2）[1]根据二力平衡知识可知，用图乙进行实验时，一定要沿着竖直方向匀速拉动绳子自由端，此时动滑轮受到的所有向上的力等于所有向下的力。 [2]分析数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，忽略绳重和摩擦，与动滑轮连接的绳子段数为2，根据可得滑轮的重力为 18．(1) 平衡 右 便于测量力臂 (2)右端下沉 (3)D (4)相等 (5)不变 (6) B 偏大 【详解】（1）[1][2][3]杠杆静止时，就是处于平衡状态，杠杆静止在甲图位置，此时杠杆是平衡的。杠杆静止时，左端下沉，欲使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右端调节。使杠杆在水平位置平衡，实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样的好处是便于测量力臂。 （2）设杠杆分度值是L，一个钩码重是G，如图乙所示，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格，根据杠杆平衡条件，则3G×L<2G×2L 所以杠杆右端下沉。 （3）如图丙，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，拉力的力臂先增大再减小，由于左边的力臂的乘积不变，根据杠杆平衡条件杠杆，弹簧测力计的拉力应先减小再增大。故选D。 （4）实验中保持左侧钩码个数及位置不变，即阻力乘以阻力臂是个定值，根据杠杆平衡条件杠杆可知，动力臂L1与动力F1的乘积相等，即图像中每个点与两坐标轴围成的面积相等。 （5）用杠杆提升钩码时，对钩码做的功为有用功，因为两次都将钩码移动相同高度，且钩码的重力不变，所以对物体所做的有用功不变，不计摩擦，用杠杆提升钩码时，克服杠杆自身重力做的功为额外功。如果仅将拉力作用点由B移至C，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆重心上升的高度h不变，根据W额=G杠h可知所做的额外功不变，根据W总=W有+W额可知总功不变，由可知杠杆的机械效率不变。 （6）[1]为了称量质量较大的货物，则货物的重力较大，秤砣的拉力固定，根据杠杆的平衡条件可知，货物所在端的拉力力臂较小，且秤砣端的拉力力臂较大，手应该提着B点的绳子； [2]若秤砣有磨损，则秤砣的拉力变小，在货物重力和货物端力臂不变的情况下，秤砣端的力臂变大 ，故物体质量的测量值将偏大。 19．(1)10s (2)80% (3)500N 【详解】（1）由图可知，滑轮组有效绳子段数，则绳子自由端移动距离为 则将物体由井底拉至井口需要的时间 （2）滑轮组的机械效率 （3）根据，汽车牵引力 汽车以3m/s匀速汽车匀速行驶时受力平衡，根据力的平衡条件，阻力为 20．(1)900J (2)75% (3)100N 【详解】（1）工人克服物体重力做的有用功 W有=Gh=900N×1m=900J （2）推力对箱子做的总功 W总=FL=400N×3m=1200J 斜面的机械效率 （3）克服摩擦力做的额外功 W额=W总-W有=1200J-900J=300J 物体受到斜面的摩擦力 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 $