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** 本单元卷聚焦“简单机械”核心知识，通过无人机运送、垃圾投放装置等真实情境，分层考察杠杆平衡、滑轮组效率等应用，适配初中物理单元复习，强化物理观念与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|斜面识别、滑轮组效率比较|结合盘山公路、螺丝钉等生活实例，考察物理模型建构| |填空题|5|杠杆支点判断、机械效率计算|融入桔槔汲水装置，体现文化传承与科学思维| |实验题|2|滑轮组效率测量、杠杆平衡条件探究|设计多组数据对比，培养科学论证与数据处理能力| |计算题|2|俯卧撑杠杆受力、滑轮组功率计算|联系人体运动场景，强化物理观念与实际问题解决|

第十二章简单机械 一、单选题 1．物理学上经常把一些复杂的物体建立物理模型方便研究，下列物体不是斜面的是（    ） A．盘山公路 B．高架桥的引桥 C．旗杆顶的轮子 D．螺丝钉 2．用同一个滑轮组，将重物提升到同一高度，在以下几种方案中，能提高滑轮组机械效率是（　　） A．减轻物重 B．增加物重 C．换用更粗的绳子 D．以上方案都能 3．如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用相同的滑轮设计了甲、乙两种装置来提升货物，分别用其将A、B两个货物在相同时间内匀速提升相同的高度，两次的拉力F甲=F乙，忽略绳重和摩擦，下列分析正确的是（    ） A．两货物的重力GA=GB B．两次做的有用功W甲<W乙 C．两次拉力做功的功率P甲<P乙 D．两装置的机械效率 4．某小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物G提升相同高度，和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（    ） A．力F1和F2做功的功率相同 B．力F1做的总功比F2做的总功少 C．使用滑轮组既可以省力，又可以省功 D．由于使用乙滑轮组更省力，故乙滑轮组的机械效率更大 5．如图所示，小京分别用甲、乙两种不同的滑轮把同一桶沙子从一楼地面匀速竖直向上提到二楼。用甲滑轮时所做的总功为，机械效率；用乙滑轮时所做的总功为，机械效率为。关于和、和的大小关系，下列选项正确的是（　　） A． B． C． D． 6．在探究杠杆平衡条件的实验中，杠杆处于水平平衡状态。若在杠杆两端的钩码上分别加挂一个完全相同的钩码，则（　　） A．杠杆不能水平平衡，左端上升 B．杠杆不能水平平衡，右端上升 C．杠杆仍能处于水平平衡状态 D．以上说法都不正确 7．下图所示的是学生设计的一种垃圾投放装置的示意图，人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖，非常方便、卫生。关于该装置中的滑轮，下列说法正确的是（　　） A．A为定滑轮，B为动滑轮 B．A、B都属于定滑轮 C．A为动滑轮，B为定滑轮 D．A、B组成的滑轮组既可以省力，又可以改变拉力的方向 8．小满在探究杠杆平衡条件的实验中，当杠杆静止在图甲所示的位置时，他通过调节平衡螺母，使杠杆在水平位置上平衡。接着他又把重为2N的钩码，悬挂在杠杆A点处，并在B点处施加一个竖直向上、大小为1N的拉力F1，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．图甲中的杠杆处于不平衡状态 B．图乙中的杠杆能平衡 C．如图丙所示，若在C点处施加一个方向与杠杆成30°的拉力F2，当杠杆水平静止时，F2＝2N D．以上三种说法都是错误的 9．如图甲使用水平拉力拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离，用滑轮拉着同一物体在同一路面上匀速相同距离（如图乙所示），此水平力为，在使用滑轮的过程中，以下说法正确的是（　　） A．总功为 B．有用功为 C．机械效率为 D．额外功为 10．一根长1米、重24N的均匀窄木板放在水平地面上，将木板从位置处截下，截下部分叠加在剩下的那段上面，如图所示，这时，在它的最左端恰好抬起木板，需要的力为（    ） A．8N B．10N C．12N D．16N 二、填空题 11．如图所示，人向下拉绳提升重物。已知物体重400N，动滑轮重100N，不计绳重及摩擦，将重物匀速提升0.5m，人需用的拉力为_______N，绳子自由端移动的距离为_______m，人利用该滑轮组提升重物的效率为_______。 12．如图所示，有一根均匀铁棒，为了不使这根铁棒的B端下沉，用力F在B端抬起，则支点为 _______点；若F方向不变，继续用力抬起铁棒，则此时支点为 _______点。 13．我国在无人机的研发和生产技术处于世界领先。某快递公司用无人机运送包裹，无人机和包裹总重150N，快递员操作该无人机先以1m/s的速度沿竖直方向匀速上升40m，接着沿水平方向匀速飞行1000m。无人机在上升过程中，克服自身重力做的功是_________（选填“有用”、“额外”或“总”）功；无人机沿水平方向匀速飞行中，克服总重力做功_________J；无人机在上升过程中，克服总重力做功的功率为_________W。 14．如图所示是杆秤的示意图。秤钩上不挂物体，提起秤纽，当秤砣移动到C点时，杆秤刚好水平平衡，则杆秤的零刻度在_______（选项“O点”“O点左侧”或“O点右侧”）；杆秤上的刻度是_______（选填“均匀”或“不均匀”）的。某标准杆秤的秤砣质量为1kg，秤和秤钩的总质量为0.5kg，OC为4cm，OD为10cm，要称量质量为2kg的物体，则秤砣离O点_______cm。若因长期使用，秤砣磨损，质量变为0.8kg，再测真实质量2kg的物体时，称出来的质量为_______kg。 15．桔棒是我国古代汲水装置，如图甲所示，图乙是其简化图。该装置是______（选填“杠杆”或“滑轮”），为了减少人向上提水时施加的拉力，应将配重物______（选填“靠近”或“远离”）支点O。 三、作图题 16．已知力臂作力，请根据力臂画出力F1。 四、实验题 17．小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，每个相同规格的滑轮重相等，测得的数据如下表所示。 实验 次数 钩码总重 G/N 钩码上升的高度 h/m 测力计示数 F/N 测力计移动距离 s/m 机械效率 η 1 4 0.1 1.8 0.3 74% 2 6 0.1 2.4 0.3 83% 3 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 4 0.2 1.4 1.0 (1)实验中应竖直向上__________拉动弹簧测力计。 (2)利用滑轮组提升钩码时，动滑轮也被提升，也就意味着弹簧测力计的拉力还要对动滑轮做功，这部分功叫作__________。 (3)表中第4次实验数据是利用__________（选填“a”、“b”或“c”）图所示的滑轮组测得的；本次机械效率为__________（百分号前保留整数）。 (4)分析实验数据可知，影响滑轮组机械效率的因素有（　　） A．物体被提升的高度 B．被提升物体的重 C．动滑轮的重 18．用带刻度的均匀杠杆来探究“杠杆的平衡条件”，实验所用钩码质量相等。 (1)实验时，要先将杠杆调至水平位置平衡，若杠杆________侧翘起，则需将平衡螺母向右侧调；在实验中，小明不慎将杠杆右侧的平衡螺母遗失，导致杠杆无法在水平位置平衡，于是他在杠杆上右侧适当位置粘了块橡皮泥后杠杆恰好在水平位置平衡（如图b所示），此装置________（选填“能”或“不能”）继续用来完成探究实验。 (2)一组某次实验情景如图c所示，发现若要使杠杆水平位置平衡，测力计向下的拉力将会超过测力计的量程，为完成实验，下列操作可行的是（　　）； A．向左移动钩码的悬挂点 B．向右移动测力计的悬挂点 C．向左移动平衡螺母 D．向右移动平衡螺母 (3)小刚用图d装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，测出的数据与小明得出的杠杆平衡条件不相符，其原因是：________。若只将测力计的悬挂点由A移至C点，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)学完杠杆知识后，小明在综合实践活动中制作杆秤。他取一根质量均匀分布的圆木棒，测得木棒AB长度为80cm、质量为50g；一质量为350g的小盘和一质量为150g的螺母。如图e所示，小明将小盘悬于棒的A端，用细线在O点提起木棒，木棒恰好水平平衡，则OA为________cm。小明用该杆秤称某物体的质量，平衡时的情形如图f所示，则该物体的质量为________kg； 五、计算题 19．体重500N的小明同学做俯卧撑运动，此时将他视为一个杠杆如图所示。他的重心在A点。则： (1)他的质量为多少？ (2)若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要多少？ (3)小明的手掌和地面的总接触面积是，他的手掌对地面的压强是多少？ 20．小聪合理利用滑轮组提升物体，如图所示（滑轮组的绕绳未画出），他用180N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子的一端，将物体在3s内匀速提升了2m，已知此过程中滑轮组的机械效率为60%，不计绳重和摩擦。 (1)在图中画出滑轮组绳子的绕法； (2)求出小聪对物体做功的功率大小； (3)求出动滑轮的重力大小。 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 C B C B C B B C D B 1．C 【详解】A．盘山公路是在山坡上修建的曲折道路，其本质是一个较长的斜面，通过延长路程来省力，故A 不符合题意； B．高架桥的引桥是连接高架桥和地面的倾斜道路，属于斜面，方便车辆上下高架桥，故B 不符合题意； C．旗杆顶的轮子是定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向，它不是斜面，故C 符合题意； D．螺丝钉上的螺纹展开后相当于一个斜面，螺丝刀拧动螺丝钉时，相当于沿斜面提升物体，能省力，故D 不符合题意。 故选 C。 2．B 【详解】同一个滑轮组，将重物提升到同一高度，滑轮组的机械效率可表示为 由表达式可知，增大有用功或者减小额外功可以增大机械效率，减轻物重会减小有用功，换用更粗的绳子会增大额外功，都不能提高机械效率，增加物重会提高有用功，能提高滑轮组机械效率，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．C 【详解】A．忽略绳重和摩擦，甲中用的均是定滑轮，定滑轮不省力，所以物体重力等于人对绳的拉力；乙中用了一个动滑轮，由于不确定动滑轮重力的大小，因此无法确定被提升的两物体的重力大小关系，故A错误； B．克服物体的重力做功为有用功，物体升高的高度相等，A、B两物体的重力无法确定，因此无法得到有用功的大小关系，故B错误； C．甲绳子自由移动的距离等于物体上升的高度，乙中绳子自由端移动的距离是物体上升高度的2倍，即乙中绳子自由端移动距离大于甲中绳子自由移动的距离，且两种情况下对绳子自由端拉力相等，根据可知，乙中拉力做的功要大，做功时间相等，根据可知，P甲<P乙。故C正确； D．忽略绳重与摩擦，甲中不做额外功，乙中因提升动滑轮要做额外功。故乙的机械效率小。故D错误。 故选C。 4．B 【详解】由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4； AB．若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为，；甲滑轮组中拉力做的总功为 乙滑轮组中拉力做的总功为 已知，则力F1做的总功比F2做的总功少，时间相同，由可知，力F1做功的功率小于F2做功的功率，故A错误，B正确； CD．使用任何一种机械都不会省功，已知，所以省力情况相同，故CD错误。 故选B。 5．C 【详解】甲是定滑轮，乙是动滑轮。两次提升的是同一桶沙子，提升高度相同（都到二楼），根据有用功公式 ，沙子重力、提升高度都相等，因此两次的有用功相等。 总功 ​：使用定滑轮甲时，额外功只有克服绳重、摩擦的小部分功，不需要提升动滑轮本身做功；使用动滑轮乙时，额外功除了克服绳重摩擦，还需要克服动滑轮自身重力做功，因此乙的额外功更大。 有用功相等，乙额外功更大，因此总功 机械效率公式 ，有用功相等，总功越小，机械效率越高，因此 综上，故C正确，ABD错误。 故选C。 6．B 【详解】令一个钩码重为G，杠杆上一小格长度为L，则在杠杆两端的钩码上分别加挂一个完全相同的钩码后，左端拉力为，右端拉力为，左侧力臂，右侧力臂，故，，由于，所以杠杆不能水平平衡，左端会下降、右端会上升。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 7．B 【详解】ABC．由图可知，装置中的两个滑轮在使用时轴的位置固定不动，所以都是定滑轮，故AC错误，B正确； D．定滑轮的实质是等臂杠杆，使用时不省力但能改变力的方向，故D错误。 故选B。 8．C 【详解】A．图甲中杠杆静止，处于平衡状态，故A错误； B．图中左、右两侧的作用力使杠杆逆时针转动，没有阻力，故不能平衡，故B错误； CD．图中根据几何知识知，动力F2的力臂为4格的一半，为2格长，故动力臂等于阻力臂，则动力等于阻力，为2N，故C正确，D错误。 故选C。 9．D 【详解】ABD．甲图中直接拉动物体做匀速直线运动，此时物体受到的摩擦力与拉力大小相等为，水平方向拉动物体时，克服物体受到的摩擦力做功为有用功，即 乙图中使用动滑轮，连接动滑轮绳子的股数是2股，则绳末端拉力移动的距离为2s，此时拉力做功为总功，则总功为 额外功为，故AB错误，D正确； C．机械效率，故C错误。 故选D。 10．B 【详解】一根长1米、重24N的均匀窄木板放在水平地面上，将木板从位置处截下，截下部分的重力为 剩下部分木板的重力为 在它的最左端恰好抬起木板，此时图中木板右端为支点，则动力F的力臂为 剩下部分对应的阻力臂为 截下部分对应的阻力臂为 由杠杆平衡条件可得， 即 解得 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 11． 250 1 80% 【详解】[1]如图所示，一共2段绳子分担总重力，人需用的拉力为 [2]绳子自由端移动的距离为 [3]人利用该滑轮组提升重物的效率为 12． A C 【详解】[1][2]由图可知，用力F在B端抬起，该杠杆围绕固定点A转动，则杠杆的支点为A点；若F方向不变，继续用力抬起铁棒，此时杠杆围绕固定点C转动，则此时支点为C点。 13． 额外 0 150 【详解】[1]在无人机上升过程中，目的是将包裹提升一定高度，克服总重力做的功包含了克服无人机自身重力做的功以及克服包裹重力做的功，克服自身重力做的功是为了实现运送包裹这个目的不得不做的功，属于额外功。 [2]无人机沿水平方向匀速飞行时，重力方向竖直向下，水平飞行时在重力方向上没有移动距离，所以，克服总重力做功0J。 [3]根据可得，无人机在上升过程中，克服总重力做功的功率为 14． O点右侧 均匀 24 2.6 【详解】[1]秤钩上不挂物体，提起秤纽，当秤砣移动到C点时，杆秤刚好水平平衡，则C点为杆秤的零刻度线，在O点右侧。 [2]根据杠杆的平衡条件可知，可得L秤砣与G物是一次函数关系，因此杆秤的刻度是均匀的。 [3]设秤杆的重心为A，当秤钩上不挂物体时，杠杆平衡时秤砣放在C点，根据杠杆的平衡条件可知，即 解得。 称量质量为2kg的物体时，设秤砣到O点的距离为L，根据杠杆的平衡条件可知，即 解得L=24cm，即秤砣离O点24cm。 [4]秤砣磨损，质量变为0.8kg，设秤砣到O点的距离L′，根据杠杆的平衡条件可知，即 解得L′=30cm。 由于杆秤刻度是均匀的，当秤砣离O点24cm时，由于零刻度线在C点，OC=4cm，则秤砣离C点是20cm，对应物体的质量是2kg，则杆秤1cm对应的质量为 而秤砣磨损后，秤砣到O点的距离是30cm，则秤砣到C点的距离是26cm，对应的质量为 15． 杠杆 远离 【详解】[1][2]由图可知，使用桔棒提水时，桔棒在力的作用下绕O点转动，其实质是杠杆；根据杠杆的平衡条件可知，在阻力及阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，越省力，所以为了减少人向上提水时施加的拉力，应将配重物远离支点O。 16． 【详解】过力臂L1的末端，作垂直于L1的直线，与杠杆的交点为力F1的作用点，为使杠杆平衡F1的方向应向上，据此画出力F1的示意图，如图所示： 17．(1)匀速 (2)额外功 (3) c 57% (4)BC 【详解】（1）在测量滑轮组机械效率的实验中，为了使弹簧测力计示数稳定，便于读数，实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计。 （2）利用滑轮组提升钩码时，动滑轮也被提升，弹簧测力计的拉力对动滑轮做的功，这部分功不是我们想要的有用功，而是不得不做的额外功。 （3）[1]由表中第4次实验数据可知，s＝1.0m，h＝0.2m，可得绳子段数 观察可知，c图滑轮组绳子段数为5，所以表中第4次实验数据是利用c图所示的滑轮组测得的。 [2]表中第4次实验数据：G＝4N，h＝0.2m，F＝1.4N，s＝1.0m，则本次机械效率 （4）A．由表中数据可知，同一滑轮组，提升相同的重物，物体被提升的高度不同时，机械效率相同，所以物体被提升的高度不是影响滑轮组机械效率的因素，故A不符合题意； B．分析实验1、2可知，同一滑轮组，被提升物体的重越大，机械效率越高，所以被提升物体的重是影响滑轮组机械效率的因素，故B符合题意； C．分析实验1、3可知，提升相同的重物，动滑轮个数越多（动滑轮越重），机械效率越低，所以动滑轮的重是影响滑轮组机械效率的因素，故C符合题意。 故选BC。 18．(1) 右 能 (2)B (3) 杠杆自重对实验有影响 不变 (4) 5 2.25 【详解】（1）[1]杠杆平衡的原理是“哪边高往哪边调”。若杠杆左侧翘起，说明右侧较重，应将平衡螺母向左调，反之亦然，题目中提到“需将平衡螺母向右侧调”，说明右侧翘起。 [2]平衡螺母遗失后，用橡皮泥替代的目的是补偿杠杆自身的不平衡，在杠杆上右侧粘橡皮泥后杠杆在水平位置平衡，此时橡皮泥的作用可等效为平衡螺母，所以此装置能继续用来完成探究实验。 （2）A. 向左移动钩码悬挂点，钩码力臂L1减小，由杠杆平衡条件F2L2 = F1L1可知，F2会增大，导致拉力更大，故A不符合题意；     B. 向右移动测力计的悬挂点，测力计力臂L2增大，F2会减小，可避免超量程，故B符合题意； CD. 实验过程中不可调节螺母，会破坏杠杆初始平衡，因此向左或向右移动平衡螺母均不可行，故CD不符合题意。 故选B。 （3）[1]没有考虑杠杆自身重力对实验结果的影响，若实验前未调节杠杆在水平位置平衡或忽略杠杆自重对平衡的影响，会导致测出的力臂数据与理论不符。 [2]克服钩码重力将钩码提升高度不变，即W有=Gh 不变，额外功是克服杠杆重力做的功，杠杆重力不变，提升高度不变，额外功也不变，则总功不变，根据机械效率公式，杠杆的机械效率将不变。 （4）[1]木棒AB长度为80cm、质量为50g；小盘质量为350g，螺母质量为150g，小盘悬于棒的A端，用细线在O点提起木棒，木棒恰好水平平衡，圆木棒重心位于处，根据杠杆平衡的条件，可得 代入数据可得 解得 [2]设物体的质量为m，根据杠杆平衡的条件，可得 因为 所以 则 则该物体的质量 19．(1)50kg (2)300N (3) 【详解】（1）已知小明的体重G = 500N，根据重力公式G = mg，可得小明的质量 （2）由图可知，O为支点，动力臂L1=0.9m + 0.6m = 1.5m 阻力臂L2=0.9m，阻力等于重力F2=G = 500N，根据杠杆平衡条件有 解得：，即他将身体撑起，地面对手的作用力至少要300N。 （3）小明的手掌对地面的压力F = F1= 300N，受力面积S = 3dm2 = 310-2m2 则手掌对地面的压强 20．(1) (2) (3) 【详解】（1）由题意可知，小聪向下施加力，则绳子一端固定在定滑轮上，绕过动滑轮后，再绕回定滑轮（此时承担物重的绳子段数，拉力向下），如图所示： （2）机械效率有，总功，其中绳子自由端移动距离 则 有用功 功率 （3）不计绳重和摩擦，拉力，由得物体的重力为 代入拉力公式： 解得动滑轮的重力大小为 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 $