第十二章 简单机械 单元卷 2025-2026学年人教版八年级物理下册

**基本信息** 初中物理简单机械单元卷，以生活情境为载体，通过基础巩固与综合应用分层设题，覆盖杠杆、滑轮、机械效率等核心知识点，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选|8|杠杆分类、滑轮组功率、斜面效率|结合停车场闸杆、残疾人通道等生活情境，考查运动和相互作用观念| |填空|5|斜面省力原理、动滑轮特点|以盘山公路、杠杆平衡计算为例，强化物理模型建构| |作图|3|力臂绘制、滑轮组绕法|通过杠杆和抽水机作图，培养科学探究中的模型应用能力| |实验|2|杠杆平衡条件、机械效率测量|设计数据表格分析（如钩码重力与效率关系），提升科学论证能力| |计算|3|杠杆与滑轮组综合计算|融合运动学（速度）与力学（压强），体现科学思维的综合应用|

第12章 简单机械单元卷 一、单选题 1．如图所示用三个力沿不同的方向拉绳子，则（　　） A．FA<FB<FC B．FA>FB>FC C．FA=FB<FC D．FA=FB=FC 2．关于功率与机械效率，下列说法正确的是（　　） A．功率大的机械，机械效率一定高 B．做功多的机械，机械效率一定高 C．做相同的有用功，额外功少的机械效率高 D．省力的机械，机械效率一定高 3．下列工具在正常使用的过程中，属于费力杠杆的是（    ） A．羊角锤 B．开瓶器 C．筷子 D．铁皮剪 4．如图所示，用甲、乙两种方式把相同物体M在相同时间匀速提升至相同高度，分别测得拉力为F1、F2，则使用机械乙（    ） A．提升M时能省力 B．机械效率更高 C．做的有用功更多 D．拉力做功的功率更大 5．图1为停车场的电子闸杆，其结构图如图2所示，闸杆和摇杆组成一根可绕转轴O转动的杠杆，闸杆质量分布均匀，摇杆质量不计。当力F作用于A点时，闸杆恰好开始向上转动，下列说法正确的是（　　） A．此装置可视为费力杠杆 B．力F的力臂为OA C．闸杆重力的力臂为OB D．当力F垂直于OA向下时，F为最大值 6．如图所示为残疾人通道，通道长10m、高1.2m，小明沿平行通道方向用120N的力将老爷爷推上去，老爷爷和轮椅的总重力为800N。下列说法正确的是（　　） A．小明推力做的功为144J B．小明做的有用功为800J C．小明做的额外功为1200J D．斜面的机械效率为80% 7．如图所示，重为100N的物体A在水平拉力F的作用下水平向左匀速运动，滑轮的速度为1m/s，弹簧测力计的示数为10N，忽略绳子和滑轮自重及绳子与滑轮间的摩擦。则下列说法正确的是（　　） A．物体所受地面的摩擦力为5N B．使用该动滑轮的目的是为了省力 C．水平拉力F的功率20W D．物体A的运动速度为0.5m/s 8．工人利用如图甲所示的滑轮组提升质量为10kg、边长为10cm的正方体物体，他用拉力F拉绳，F随时间变化的图象如图乙所示，物体的速度v随时间t变化的关系图象如图丙所示，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为200N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，g取10N/kg。以下说法正确的是（    ） A．在2～3s内动滑轮对重物做的功为260J B．在0~1s内物体对地面的压强为3000Pa C．使用此滑轮组能匀速提起重为590N的物体 D．若匀速提升另一物体时机械效率为80%，则提升的物体重力为90N 二、填空题 9．如图是一段盘山公路，之所以要把上山的公路修成这般模样，是因为盘山公路相当于简单机械中的____，使用它可以____（选填“改变力的方向”、“省功”或“省力”）。 10．如图所示，轻质杠杆OA可绕0点无摩擦转动，A点悬挂一个重为120N的物体，B点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，且OB：AB=2：1则F=___________N，此杠杆是___________杠杆（选填“省力”或“费力”）。 11．如图所示，人向下匀速直线拉绳提升重物，已知物体重80N，动滑轮重10N，不计绳重及摩擦，在5s内将重物匀速提升0.5m，人需用的拉力为___________N，绳子自由端移动的距离为___________m，绳子自由端移动速度是___________m/s。 12．如图，有一斜面长L=4m，高h=2.5m。小红同学用平行于斜面向上F=250N的拉力，将200N重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为__________N。 13．如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N，则滑轮组的机械效率为___________，若绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s，则物体在1min内移动的距离为___________m，物体的重力做功为___________J，拉力F做功的功率为___________W。 三、作图题 14．如图，以O为转动轴的杠杆OA处于静止状态，作出拉力F的力臂l。 15．在图中画出活塞式抽水机动力的力臂。 16．通过如图所示的滑轮组，用向下的300N的拉力将重为900N的物体匀速提升到高处（绳重及摩擦不计），请画出滑轮组上绳子的绕法。 四、实验题 17．某同学做“测滑轮组机械效率”的实验装置如图所示，下表为实验中的部分数据。 钩码重G物/N 钩码上升的高度h/cm 自由端拉力F/N 自由端移动的距离s/cm 机械效率 2 10 0.9 30 74.1% 4 10 1.6 30 83.3% 6 10 2.2 30 ① (1)弹簧测力计______时读出弹簧测力计的示数会使实验结果更准确（选填“竖直向上匀速拉动”或“静止”）。 (2)根据表中记录的数据，计算表中①处滑轮组的机械效率为______%（结果保留1位小数）。 (3)根据表中数据，提出一种提高滑轮组机械效率的途径______。 18．如图所示是小明和小华探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。 (1)实验前，将杠杆置于支架上，当杠杆静止时，如图甲，此时可以把右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，直至使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是______； (2)如图乙，小明在实验时先竖直向下拉弹簧测力计，然后再斜向下拉弹簧测力计，两次都能使杠杆在水平位置平衡。则弹簧测力计斜向下时示数______（选填“变大”“变小”或“不变”）； (3)改变钩码数量和位置获取三次测量数据，记录如表： 实验次序 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2.0 5.00 1.0 10.00 2 2.0 10.00 2.0 10.00 3 3.0 10.00 2.0 15.00 根据表中数据可得出杠杆的平衡条件是______； (4)如图丙，调节好杠杆后在杠杆左边距离支点第3格处挂了4个钩码、每个钩码的重力均为0.5N，要使杠杆平衡，需在左侧第2格B处竖直向上拉动弹簧测力计，此时测力计的示数是______N（杠杆上每小格等距）。 (5)他们继续探究：保持钩码数量和位置不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂和动力的数据，绘制了的关系图像，如图丁所示。请根据图像推算，当为25cm时，为______N。 五、计算题 19．如图所示，用质量分布均匀的刚性板AB做成杠杆，O为支点，OA=OB=2m，地面上一质量为2kg，边长为10cm的实心正方体铁块M用一不可伸长的轻质细线系于OB的中点C处，此时AB恰好静止于水平位置，且细线恰好被拉直，细线能承受的最大拉力为14N。现将小滑块P（小滑块的大小不计）放在O点的正上方的板上，对P施加F=2N的水平向左的推力，使P沿OA向左做匀速直线运动，测得小滑块P向左移动0.4m时，绳子对C点的拉力为8N。（g=10N/kg）求： (1)小滑块P的质量。 (2)小滑块P向左移动过程中推力最多做多少功？ 20．如图所示，工人通过滑轮组匀速提升重为350N的物体，绳子自由端的速度为1m/s，人对绳的拉力为200N，不计绳重和摩擦，求： (1)动滑轮的重力； (2)匀速拉动10s，物体移动的距离； (3)若人的质量为50kg，拉动过程中绳始终未断裂，用此滑轮组能提升的最大物体重力。 21．底面积为900cm2，重为720N的货箱静止在水平地面上，工人用图甲所示的滑轮组将它提升到3.5m的高处，提升过程中，拉力F的功率为156W，货箱上升高度h随时间t变化的关系如图乙所示。不计摩擦及绳重。求： (1)由乙图知，物体匀速上升的速度为______m/s； (2)将该货箱放置在水平地面上，对地面的压强是多少？ (3)在提升过程中，工人所用拉力F为多大？ (4)如果仍用该滑轮组匀速提升重为1140N的重物，滑轮组的机械效率多大？ 第12章 简单机械单元卷答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D C C D A D C B 1．D 【详解】定滑轮是一个等臂杠杆，不能省力，但能改变力的方向，所以三个方向的拉力都等于重物的重力。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．C 【详解】A．功率表示的是做功的快慢；机械效率是有用功与总功的比值，功率和机械效率之间没有关系，故A错误； B．做功多的机械，额外功不一定小，机械效率不一定高，故B错误； C．做相同的有用功，额外功少，总功少，有用功与总功的比值大，机械效率高，故C正确； D、机械效率与机械的省力情况无关，故D错误。 故选C。 3．C 【详解】A．羊角锤在使用时其动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力小于阻力，属于省力杠杆，故A不符合题意； B．开瓶器在使用时其动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力小于阻力，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．筷子在使用时其动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力大于阻力，属于费力杠杆，故C符合题意； D．铁皮剪在使用时其动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力小于阻力，属于省力杠杆，故D不符合题意。 故选C。 4．D 【详解】A．如图，利用机械提升M时不能省力，反而费力，故A不符合题意； B．使用机械时，由于摩擦、机械自身重力等原因，不可避免地要做额外功，因此不使用机械效率时更高，故B不符合题意。 C．甲乙两种方式在相同时间匀速提升至相同高度时所做的有用功相同，故C不符合题意； D．使用机械时做的额外功多，有用功相同，故，时间相同，由公式可得，使用机械乙拉力做功的功率更大，故D符合题意。 故选 D。 5．A 【详解】A．在升起闸杆时，施加在A端的力F为动力，此时的动力臂要小于阻力臂，为费力杠杆，故A正确； B．动力臂是指支点到动力作用线的垂直距离，因此力F的力臂小于OA，故B错误； C．闸杆质量分布均匀，重力的方向竖直向下，闸杆重力的力臂为OB，故C错误； D．当力F垂直于OA向下时，动力臂最长，最省力，根据杠杆平衡条件可知，F为最小值，故D错误。 故选A。 6．D 【详解】A．小明做的总功 故A错误； B．小明做的有用功 故B错误； C．小明做的额外功 故C错误； D．斜面的机械效率 故D正确； 故选D。 7．C 【详解】A．物体A匀速运动，说明物体A受到水平方向的拉力与摩擦力平衡，即大小相等，弹簧测力计的示数为10N，即物体A受到水平方向的拉力为10N，故摩擦力也应为10N，故A错误； B．使用该动滑轮不可以省力，但可以省距离，故B错误； C．对动滑轮进行受力分析可知，拉力F=10N+10N=20N，故拉力的功率为，故C正确； D．滑轮的速度为1m/s，则物体A的运动速度为 故D错误。 故选C。 8．B 【详解】由图甲可知，承担重物绳子段数n=3。 A．由图丙可知，在2~3s内，物体做匀速运动，物体上升的速度v3=2.50 m/s，物体这段时间内上升的距离为 物体的重力为 在2~3s内动滑轮对重物做的有用功为 故A错误； B．不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，在2~3s内，物体做匀速运动，由图乙知，此时绳端拉力F3=40N， 由得，动滑轮重力 由图乙知，在0~1s内，拉力F1=30 N， 把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到竖直向下的总重力、竖直向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态， 所以 所以，地面对重物的支持力 重物对地面的压力 重物对地面的压强 故B正确； C．由可得，使用此滑轮组能匀速提起物体的最大重力为 所以使用此滑轮组不能匀速提起重为590N的物体，故C错误； D．滑轮组的机械效率 当机械效率为80%时有 解得G物=80N，故D错误。 故选B。 9． 斜面 省力 【详解】[1]盘山公路的形状是一个倾斜的平面，在简单机械中，这种倾斜的平面叫做斜面。 [2]根据功的原理，使用任何机械都不省功。而斜面是一种可以省力的简单机械，虽然使用斜面时动力移动的距离比垂直提升重物时要长，但可以用较小的力将物体提升到相同的高度。所以盘山公路相当于斜面，使用它可以省力。 10． 180 费力 【详解】[1][2]OB∶AB＝2∶1，则OB∶OA＝2∶3；杠杆水平平衡时，A端受到的阻力大小FA＝G物＝120N 动力F的力臂为OB，阻力FA的力臂为OA，由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可得F×OB=FA×OA 因为OB＜OA，所以F＞FA，即杠杆为费力杠杆。动力的大小为 11． 45 1 0.2 【详解】[1]如图所示，两段绳子分担动滑轮和物体的重力，故人需用的拉力为 [2]绳子自由端移动的距离为 [3]绳子移动速度是 12．62.5 【详解】小红同学对物体做的总功为 小红同学对物体做的有用功为 小红克服摩擦力做的功就是物体被匀速拉到斜面顶端所做的额外功，额外功 物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力 13． 80% 12 0 30 【详解】[1]由图知，承担摩擦力的绳子股数n=3，则绳子自由端向前移动的距离s=3L，物体与地面间滑动摩擦力为120N，则滑轮组的机械效率为 [2]若绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s，则物体移动的速度为 则物体在1min内移动的距离为 [3]力做功的必要因素：一是对物体有力的作用，二是在力的方向上通过了距离。重力的方向竖直向下，物体在竖直方向上没有通过距离，因此物体的重力做功为0。 [4]拉力F做功的功率为 14． 【详解】延长力的作用线，过支点O作垂直于绳子对杠杆的拉力F的作用线的线段即为拉力F的力臂l。如图所示 15． 【详解】先延长F1的作用线，从支点O作F1作用线的垂线，垂线段为动力臂l1。 16． 【详解】此滑轮组承担物重的绳子的段数为 同时用力方向向下，如图： 17．(1)竖直向上匀速拉动 (2)90.9 (3)增大重物的重力 【详解】（1）做“测滑轮组机械效率”的实验时，用弹簧测力计竖直向上匀速拉动时，物体处于匀速直线运动，处于平衡状态，读取弹簧测力计的示数，测量的是物体匀速直线运动时，绳端的拉力，才能正确测量滑轮组的机械效率。 （2）由表中第3组数据可知，滑轮组机械效率为 （3）根据表格中的数据可知，使用同一滑轮组，钩码的重力越大，滑轮组的机械效率越大，所以同一滑轮组，增大重物的重力，可以提高滑轮组的机械效率。 18．(1) 右 便于测量力臂 (2)变大 (3)（或动力动力臂=阻力阻力臂） (4)3 (5)0.6 【详解】（1）[1]发现杠杆左端下沉，应把杠杆的平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置平衡。 [2]杠杆在水平位置平衡时，力臂可在杠杆上直接读出，更加方便测量力臂。 （2）斜向下拉弹簧测力计时，拉力的力臂变小，在阻力和阻力臂不变时，根据杠杆平衡条件，拉力将会变大，弹簧测力计示数变大。 （3）根据表中数据可知杠杆平衡时，动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积，可得出杠杆平衡条件为动力动力臂=阻力阻力臂。 （4）若杠杆上每个小格长度是L，根据杠杆的平衡条件有 解得，所以此时测力计的示数是3N。 （5）保持钩码数量和位置不变，即阻力和阻力臂大小不变，根据可知，为定值，则也为定值，由图像可知 当为25cm时，拉力 为0.6N。 19．(1)2kg；(2)1.4J 【详解】(1)小滑块P向左移动0.4m时，杠杆水平方向平衡，由杠杆的平衡可得，小滑块P的重力 由可得，小滑块P的质量 (2)因GP=20N>14N，所以C点受到的最大拉力FC大=14N，由杠杆的平衡条件可得，铁块运动的最大距离 因铁块M匀速直线运动时处于平衡状态，受到的摩擦力和F是一对平衡力，所以铁块受到的摩擦力 则滑块P向左移动过程中最多要克服摩擦力做的功 答：(1)小滑块P的质量是2kg； (2)小滑块P向左移动过程中推力最多做功是1.4J。 20．(1)50N (2)10m (3)930N 【详解】（1）由图可知，承担重物绳子的段数n=2，不计绳重和摩擦，动滑轮重力 G动=2F-G=2×200N-350N=50N （2）绳子自由端移动速度1m/s，绳子移动距离 s=vt=1m/s×10s=10m （3）由题意，绳子自由端最大拉力 F拉=G人=m人g=50kg×9.8N/kg=490N 最大物重 G物=2F拉-G动=2×490N-50N=930N 21．(1)0.2 (2)8000Pa (3)260N (4)95% 【详解】（1）由图乙可知，货箱上升3m所用时间为15s，则货箱匀速上升的速度 （2）货箱对水平地面的压力 货箱对地面的压强 （3）由图可知，绳子自由端移动的速度 拉力的功率 工人所用拉力 （4） 不计绳重和摩擦时，所以动滑轮的重力 不计绳重和摩擦，仍用该滑轮组匀速提升重为1140N的重物，滑轮组的机械效率 学科网（北京）股份有限公司 $