第十一章 简单机械 单元卷 2025-2026学年沪科版八年级物理全一册

**基本信息** 沪科版初中物理“简单机械”单元卷，覆盖杠杆、滑轮、斜面等核心知识点，通过生活实例（国旗杆滑轮、独轮车）和科技情境（“奋斗者”号），融合物理观念与科学探究，适配单元复习巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|8|杠杆分类、滑轮特点、机械效率概念|结合国旗杆定滑轮、开瓶器杠杆等生活场景，考查物理观念| |填空题|4|斜面省力原理、滑轮组受力计算|联系盘山公路、汽车换挡等实际问题，体现科学思维| |作图题|3|最小力及力臂、滑轮组绕线|强调模型建构，培养科学探究基本技能| |实验题|2|斜面机械效率、定/动滑轮特点|通过数据处理和误差分析，落实科学探究要素| |计算题|3|杆秤平衡、滑轮组机械效率、“奋斗者”号吊装|结合传统文化与科技前沿，渗透科学态度与责任|

第十一章 简单机械 单元卷沪科版 一、单选题 1．如图所示为国旗杆顶部安装的升降国旗的一个滑轮。关于此滑轮，下列说法中正确的是（    ） A．它是动滑轮 B．使用它可以改变力的方向 C．使用它费距离 D．使用它可以省力 2．下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是（　　） A． B． C． D． 3．下列关于滑轮组机械效率的说法中正确的是（    ） A．机械效率越高的滑轮组越省力 B．机械效率越高的滑轮组做功越快 C．机械效率越高的滑轮组，有用功跟总功的比值越大 D．有用功做得越多，滑轮组的机械效率越大 4．简单机械在生活中应用广泛，下列简单机械属于省力杠杆的是（　　） A．钓鱼竿 B．开瓶器 C．天平 D．镊子 5．关于图中的简单机械说法正确的是（　　） A．中剪铁片的剪刀是费力杠杆 B．旗杆顶端装有定滑轮，利用它来升国旗，可以改变力的方向 C．利用轮轴提升重物可以省距离 D．盘山公路既可以省力又可以省距离 6．如图，小明用手提起哑铃，这一动作可以认为桡骨在肱二头肌的牵引下（作用点A）绕着肘关节C转动，从物理学的视角，可简化为一个杠杆在工作。在提起哑铃的过程中（    ） A．此杠杆是一个省力杠杆 B．此杠杆的动力是哑铃受到的重力 C．肱二头肌作用点A移动距离小于哑铃的移动距离 D．小明缓慢提起哑铃的过程中肱二头肌的拉力一直增大 7．工人用如图所示的滑轮组将重800N的货物匀速提高0.5m，用时10s，拉力做功的功率为50W。对该过程（不计绳重和摩擦），以下计算结果正确的是（　　）    A．拉力做的总功为400J B．绳子自由端移动的速度为0.25m/s C．工人作用于绳端的拉力为200N D．滑轮组的机械效率为80% 8．如图所示，用滑轮组拉动水平地面上的物体，物体重G＝800N，拉力F＝100N，物体以0.2m/s的速度向左匀速运动，受到地面的摩擦力f＝240N。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动速度为0.4m/s B．拉力F的功率为20W C．该滑轮组的机械效率是80% D．若物体以0.4m/s的速度匀速运动，滑轮组的机械效率变大 二、填空题 9．如图所示，盘山公路就相当于一个______（填机械名称），它能______（选填“省力”或“省距离”）。图甲汽车上陡坡时，司机常常换用______（选填“高”或“低”）速挡，这样做是因为在发动机的输出功率一定时，可以增大动力。图乙和丙是生活中常见的两种开瓶器，其中与盘山公路的力学原理相同的是图______（选填“乙”或“丙”）。 10．如图所示，两个滑轮组装的滑轮组，在不考虑滑轮重、绳重和摩擦时，物体重300N。匀速拉动物体时，物体与桌面的摩擦力是90N，则水平拉力F为______N，若物体移动的距离为2m，则绳子自由端移动的距离为______m。 11．如图所示，用独轮车搬运砖头，独轮车可视为______（选填“省力”或“费力”）杠杆；若车体和砖头总重1000N，则推车时，人手向上的力F=______N；为了更省力，可以采取的措施是______或______ 12．如图所示，固定的斜面长，高，沿斜面向上用5N的拉力在2s内把一个重16N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，其摩擦力为________N，斜面的机械效率为________%。 13．如图光滑斜面，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，速度相同，沿斜面所需拉力分别为F1和F2，它们做功的功率分别为P1和P2两个斜面的机械效率分别为η1和η2，则F1_________F2，P1_________P2，η1_________η2。（选填“>、<或=”）。 三、作图题 14．如图所示，用杠杆将物体A提起，请画出使杠杆平衡最小力F的示意图及其力臂L1。 15．画出图中钓鱼竿的动力臂和阻力。 16．在建筑工地上，小鹏想用如图所示的滑轮组，用最省力的方式将重物从地面提升到楼顶，请你用笔画线代替绳子，画出绳子的绕法。 四、实验题 17．如图，学习小组做探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动木块，收集了表中的实验数据。 实验序号 斜面倾斜程度 物体重G/N 斜面高h/m 斜面长s/m 拉力F/N 机械效率η/% 1 较缓 5 0.2 1 2.0 ______ 2 较陡 5 0.5 1 3.5 71.4 3 最陡 5 0.7 1 4.3 81.4 (1)表中空格处的数据应为______。 (2)比较表中数据可知：斜面越陡，斜面的机械效率越______（选填“高”或“低”）。 (3)在第2次实验中，木块受到的摩擦力为______N。 (4)在第3次实验后，若仅将木块换成等质量的小车重复上述实验，机械效率将______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 18．小华和小丽非常喜欢实验探究，如图是他们“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他们按图示提起钩码时均保持测力计竖直匀速移动，分别测得三组数据如下表所示。请你分析： 实验序号 钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 测力计用力的方向 甲 1 0.2 1 0.2 向上 乙 1 0.2 1.05 0.2 向下 丙 1 0.2 0.55 0.4 向上 (1)比较测力计拉力的大小，可知：使用动滑轮的好处是______。 (2)比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是______。 (3)把钩码升高相同的高度，比较测力计移动的距离，可知：使用动滑轮______。 (4)做完甲实验后再去做乙实验，此时弹簧测力计______（选填“需要”或“不需要”）重新调零。 (5)在乙实验中，该装置的机械效率为______。 (6)在丙实验时，若钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为______W。静止时测力计示数______（选填“>”“<”或“=”）0.55N。 (7)对比乙、丙两次实验中，将同一个物体提升相同的高度，两装置机械效率大小不等的原因是______。 五、计算题 19．杆秤是我国古代人民智慧的结晶、是历史最悠久的衡器之一，如图所示是杆秤的结构示意图，秤砣的质量为，秤钩悬挂处与秤纽间的距离为，与最左端的距离为，挂上重物后，秤砣移至距点的处时，秤杆正好水平。（g取） (1)求被称物体的重力； (2)若秤杆的总长度是，则这把秤最大能称量多少的物体？ 20．如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组。已知在匀速起吊600kg的物体时，滑轮组的机械效率是80%， 求： (1)使物体上升6m，所做的有用功是多少？ (2)使物体上升6m，所做的总功是多少？ (3)绳端的拉力F是多大？ 21．“奋斗者”号是中国研发的万米载人潜水器。如图甲所示，是“奋斗者”号完成任务出水后，用起重机将重的潜水器吊起，回收到母船上的情形，我们将起吊装置简化为图乙所示的滑轮组。若“奋斗者”号的体积约为，离开水面后吊起时，电动机对钢绳自由端的拉力F为，“奋斗者”号匀速上升了10m。不计绳重及摩擦，，，求此次回收“奋斗者”号的过程中： (1)动滑轮的重力为多少牛？ (2)离开水面后，滑轮组吊起“奋斗者”号所做的有用功是多少焦耳？ (3)离开水面后吊起时，滑轮组的机械效率为多少？ (4)若“奋斗者”号离开水面前后速度不变，则“奋斗者”号浸没在水中时钢绳自由端的拉力是多少牛？ 第11章 简单机械 单元卷沪科版答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B A C B B C D C 1．B 【详解】旗杆上滑轮的轴固定不动，为定滑轮，使用定滑轮的优点是可以改变力的方向，但不能省力也不能省距离。 故选B。 2．A 【详解】从图中可以看到，A方法中有两段绳子挪动石墩，人对绳子的拉力为石墩与地面的摩擦力的一半；BCD方法中，人对绳子的拉力都等于石墩与地面的摩擦力，即不省力。 故选A。 3．C 【详解】AC．机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率高说明有用功与总功的比值大，不能说明滑轮组越省力，故A错误，C正确； B．功率是表示机械做功快慢的物理量，机械效率高做功不一定快，故B错误； D．有用功做的多，有用功与总功的比值不一定大，滑轮组的机械效率不一定越大，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】A．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意； B．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意； C．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C不符合题意； D．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 5．B 【详解】A．图中剪铁片的剪刀使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误； B．图中旗杆顶端装有定滑轮，定滑轮的作用是可以改变力的方向，人站在地上向下拉绳子就可以使国旗升到杆顶，故B正确； C．能够连续旋转的杠杆，支点在轴线，轮轴在转动时轮与轴有相同的转速，动力作用在轮上省力、费距离，作用在轴上费力、省距离，图中动力作用在轮上，可以省力，但是要费距离，故C错误； D．图中的盘山公路是斜面的应用，可以省力，但是会费距离，故D错误。 故选B。 6．C 【详解】A．此杠杆的动力臂远小于阻力臂，属于费力杠杆，不是省力杠杆，故A错误； B．动力是肱二头肌对桡骨的拉力，哑铃受到的重力是阻力的来源，不是动力，故B错误； C．A点（肱二头肌作用点）离支点更近，哑铃离支点更远，杠杆转动相同角度时，作用点移动距离和到支点的距离成正比，因此A点移动距离小于哑铃的移动距离，故C正确； D．根据杠杆平衡条件，提起哑铃过程中，阻力不变，阻力臂（支点到阻力作用线的垂直距离）逐渐减小，动力臂不变，因此肱二头肌的拉力会逐渐减小，不是一直增大，故D错误。 故选C。 7．D 【详解】A．拉力做的总功为 故A错误； B．如果所示，有4段绳子承担总重，绳子自由端移动的速度为 故B错误； C．工人作用于绳端的拉力为 故C错误； D．滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．由图可知，有三段绳子拉着动滑轮，绳子自由端移动的速度 v=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s 故A错误； B．拉力F的功率 P=Fv=100N×0.6m/s=60W 故B错误； C．绳子自由端移动的距离s=3s物，克服摩擦力做的有用功为 W有用=fs物=240N×s物 拉力做的总功 W总=Fs=100N×3s物 滑轮组的机械效率 故C正确； D．物体以0.4m/s的速度匀速运动，物体受到的摩擦力和绳端的拉力不变，绳子自由端移动的距离s=3s物，由 可知，滑轮组的机械效率不变，故D错误。 故选C。 9． 斜面 省力 低 丙 【详解】[1][2]盘山公路相当于斜面模型，利用该模型费距离，可以省力。 [3]汽车上陡坡时，功率相同，根据可知，换用低速档，减小速度来增加牵引力。 [4]图丙的螺丝钉上的一圈圈螺纹的相当于斜面，所以与盘山公路的力学原理相同的是图丙。 10． 30 6 【详解】[1]由物体匀速运动可知，物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即F拉=f=90N 由图可知，两个滑轮组装的滑轮组，在不考虑滑轮重、绳重和摩擦时，此滑轮组有有三股绳子承担对物体的拉力，所以绳子自由端的水平拉力 [2]若物体移动的距离为2m，则绳子自由端移动的距离 11． 省力 300 见解析 见解析 【详解】[1]因为独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。 [2]由F1l1=Gl2可得F1×1m=1000N×0.3m 人手向上的力F1=300N。 [3][4]已知车体和砖头所受的总重力不变，根据杠杆的平衡条件可知，增大动力臂（即手向后移动）或减小阻力臂（即砖头往前移动），能减小动力，更省力。 12． 1 80 【详解】[1]拉力做的功为总功，大小为 克服物体重力做的功为有用功，有用功的大小为 克服斜面摩擦所做的额外功 物体受到斜面的摩擦力为 [2]斜面的机械效率为 13． < < = 【详解】[1]斜面光滑说明没有摩擦，所以不做额外功，所以把同一物体沿斜面AB和AC分别拉到顶端A，h相同，根据可知，将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部所做的功相同，即 不考虑摩擦，有用功等于总功 由可知，沿斜面所需拉力分别为 [2]将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，速度相同，因为 根据可知，所用时间 根据可知，它们做功的功率分别为 [3]斜面光滑说明没有摩擦，所以不做额外功 根据，机械效率均为100%，则 14． 【详解】根据杠杆的平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定的情况下，动力臂越长，动力越小，题图中杠杆的支点为O点，最长的动力臂是OB连线。由于动力垂直于动力臂，且要保持杠杆平衡，故最小力作用在B点，方向应垂直OB向上，如图所示。 15． 【详解】由支点O向动力F1的作用线作垂线，垂线段即为动力臂L1，鱼对鱼竿的拉力即为阻力F2，从拉力作用点做竖直向下的拉力，即为阻力F2，如图所示： 16． 【详解】要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多。该滑轮组由两个定滑轮和一个动滑轮组成，人站在左边定滑轮的下面拉绳子，为了达到最省力的效果，绳子的起始端应固定在动滑轮上。这样绕线后，承担物重的绳子段数为3段，是此滑轮组能达到的最多段数，从而实现最省力的提升方式。绕法如下：将绳子一端系在动滑轮的挂钩上，然后依次绕过右边的定滑轮、动滑轮、左边的定滑轮，最后由人向下方拉动绳子。如图所示： 17．(1)50 (2)高 (3)1 (4)变大 【详解】（1）由表中数据可知，第1次实验斜面的机械效率为 （2）由表中数据可知，物重和斜面长一定时，斜面越高，斜面的机械效率越大，即斜面越陡，斜面的机械效率越高。 （3）第2次实验的有用功为 第2次实验的总功为 第2次实验的额外功为 克服摩擦力做的功为额外功，则木块受到的摩擦力为 （4）若将木块换成等质量的小车做实验，小车受到的摩擦力变小，同样条件下，拉力做的有用功不变，而额外功减小，总功变小，根据可知，斜面的机械效率变大。 18．(1)可以省力 (2)可以改变力的方向 (3)测力计移动距离是钩码上升高度的2倍/使用动滑轮费距离 (4)需要 (5)约95.2% (6) 0.055 < (7)动滑轮重不同，额外功不同/乙实验中动滑轮重小于丙实验中动滑轮重，丙实验额外功更多，机械效率更低 【详解】（1）在丙中，拉力，，，，，故使用动滑轮时省力。 （2）对比甲和乙，甲拉力方向向上，乙拉力方向向下，说明定滑轮可以改变力的方向。 （3）钩码升高，丙中测力计移动，，即测力计移动距离是钩码上升高度的2倍️。 （4）甲实验中弹簧测力计向上拉，乙实验中向下拉，弹簧自重会影响示数，因此需要重新调零。 （5） （6）[1]动滑轮绳子段数，拉力速度 [2]匀速运动时需克服动滑轮重力和摩擦力，静止时无摩擦力，故拉力小于。 （7）不计摩擦和绳重，在提起的过程中，丙用的是动滑轮，所以丙方法需要克服动滑轮的重力做功，丙比乙多做额外功。 19．(1)20N (2)6 【详解】（1）秤砣的重力G=mg=0.5kg×10N/kg=5N 由G物×LOA=G砣×LOB 有G物×6cm=5N×24cm 解得G物=20N。 （2）动力臂的最大值L=80cm-6cm-2cm=72cm 由mg×LOA=m砣g×L 得称量的最大质量 20．(1)36000J (2)45000J (3)2500N 【详解】（1）物体的重力 使物体上升6m，所做的有用功 （2）使物体上升6m，所做的总功 （3）绳端移动的距离 绳端的拉力 21．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）由图可知，滑轮组绳子承重段数，不计绳重及摩擦时，则动滑轮的重力为 （2）滑轮组吊起“奋斗者”号所做的有用功为 （3）由图可知，滑轮组绳子承重段数，则该滑轮组的机械效率为 （4）“奋斗者”号浸没在水中受到的浮力为 “奋斗者”号浸没在水中时钢绳自由端的拉力为 学科网（北京）股份有限公司 $