第十二章 简单机械 巩固练习2025-2026学年物理人教版八年级下册

**基本信息** 以生活实例与传统文化为载体，系统覆盖杠杆、滑轮、斜面等简单机械核心知识，通过多样化题型构建“概念理解-原理应用-实验探究-综合计算”的完整逻辑链。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念辨析|单选1-6、填空12-14|结合定滑轮、杠杆类型等基础概念，考查运动和相互作用观念|从杠杆五要素、滑轮特点到平衡条件，形成概念生成与应用的递进| |机械效率应用|单选2-4、8-11、填空15|围绕有用功、额外功、效率计算，突出科学推理能力|通过改变物重、摩擦等变量，构建效率影响因素的逻辑关系| |实验探究|实验17-18|包含滑轮组效率测量、杆秤制作，强调科学探究与模型建构|从实验操作到误差分析，体现“提出问题-设计方案-得出结论”的探究流程| |综合计算|计算19|结合杠杆平衡与重力计算，考查综合应用能力|整合杠杆平衡条件与重力公式，实现知识的迁移与综合运用|

第十二章简单机械巩固练习 一、单选题 1．如图所示，沙桶通过定滑轮与水平桌面上的物块A相连，当沙桶重力为5N时，物块A向左做匀速直线运动，不计绳重及滑轮和轴之间的摩擦，下列正确的是（　　） A．实验中，使用定滑轮是为了省力 B．在物块A上加砝码，物块A受到的摩擦力不变 C．当沙桶落地后，由于惯性物块A会继续向左运动 D．向沙桶中加入沙时，物块A受到的摩擦力大于5N 2．如图是古人汲水的场景。井架上安装一个滑轮，绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶，当人用力向下拉动另一端，即可让水桶上升。以下能提高滑轮汲水机械效率的是（   ） A．使用更粗的绳子 B．使用更重的滑轮 C．提高拉绳的速度 D．减小水桶的质量 3．如图是2025年春晚创意融合舞蹈节目《秧BOT》的表演机器人。若对其进行爬坡测试，该机器人的质量为72kg，斜坡长为480m，斜坡高为100m，斜坡上阻力恒为100N，下列选项正确的是（　　） A．所做的有用功为7.2×103J B．所做的额外功为1×104J C．斜坡的机械效率为40% D．机器人的牵引力为250N 4．《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。以下方法可以提高辘轳机械效率的是（　　）    A．增大桶内的水量 B．增大水桶的重力 C．增大转动的速度 D．使用更粗的绳子 5．《天工开物》中记载的“六桨课船”（课船：运税银的船）如图所示，关于“六桨课船”下列说法正确的是（    ） A．船桨是一种省力杠杆 B．“六桨课船”只受浮力作用 C．船桨的机械效率大于100% D．“六桨课船”浸入水中的体积与运载税银的质量有关 6．在中医药典中，甘蔗具有清热生津、润燥和中的功效，古往今来被人们广为食用。如图是铡刀切甘蔗时的示意图，下列说法正确的是（　　） A．铡刀实质上是一种费力杠杆 B．铡刀实质上是一种省距离杠杆 C．甘蔗放在a点比放在b点更省力 D．甘蔗放在b点比放在a点更省力 7．停车难是如今城市普遍存在的问题，甲是一种“路边空中存车亭”，乙为其工作原理图，A为存车架，O为转动轴，B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引钢丝绳，M为电动机。汽车从水平地面被提升到BC与OB垂直的过程中，B点到地面的距离为3m，OB长为5m（忽略OB的重力和机械的摩擦力），以下说法不正确的是（　　） A．当处于乙位置时，OB属于省力杠杆 B．图乙中的C属于定滑轮，它的作用是改变力的方向 C．若汽车和存车架的总质量为，要使汽车和存车架升高2m，则需要对它们做功 D．若A和汽车的总质量越大，此装置的机械效率越低 8．如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体，滑轮组机械效率为90%，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示。不计绳重和摩擦，则以下判断错误的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为1.5m/s B．滑轮组中动滑轮重10N C．所用的拉力为100N D．克服物体重力做功的功率为135W 9．小明要将两箱书搬上楼，有图示两种方法：一是把两箱书一起搬上楼；二是先搬一箱书上楼，再搬剩下的一箱。假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书的过程中（    ） A．人做的总功相同 B．第一种方法比第二种方法功率小 C．第一种方法比第二种方法机械效率小 D．人做的有用功相同 10．如图，用滑轮组把货物运送到高处，电动机用1000N的力拉钢丝绳，使货物在10s内匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为90%，不计绳重和摩擦，下列判断正确的是（　　） A．货物的重力为3000N B．动滑轮重力为100N C．电动机对钢丝绳做的功为3000J D．电动机对钢丝绳做功的功率为100W 11．如图甲，A、B是两个完全相同的物体，小明分别将A、B两物体匀速拉至斜面顶端。物体做功情况如图乙所示。下列有关说法不正确的是（　　） A．小明对A、B物体做的有用功相等 B．物体B的额外功为0.5J C．斜面对物体B的摩擦力为5N D．物体B被匀速拉至斜面顶端的机械效率为80% 二、填空题 12．如图所示，在水平拉力F的作用下重为150N的物体A沿着水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为7N，绳和滑轮的重力以及绳和滑轮之间的摩擦均不计，则A与水平桌面的摩擦力大小是______N。 13．小明到某山区旅游时，发现一种利用木棍和绳子组装的特殊机械（如图），当地人借助这种装置可以很轻松地将较重的物体搬运到二楼上面，这种装置组成的机械相当于______；若借助该装置提升1000N的重物，所用拉力为______N。（不计装置自重和摩擦） 14．如图甲所示为停车场入口的升降横杆，该装置可以简化为图乙，工作人员可通过操控装置在横杆A处施加动力控制横杆升降，该横杆为_______（选填“省力”或“费力”）杠杆；当横杆在水平位置静止时，此时，杠杆处于______状态（选填“平衡”或“不平衡”）；若保持横杆总重和支点位置不变，要使竖直向下的动力更小，可将施力点向A的______（选填“左侧”或“右侧”）移动。 15．如图所示，斜面长s=5m，高h=2m。用沿斜面方向的拉力F，将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速拉到顶端B，整个过程中斜面的机械效率为60%，则斜面对物体的摩擦力的大小为___________N。 16．北极和南极是地球上最冷的地方，世界各国都对它们进行了考察； (1)南极考察船在南太平洋航行时，为了纪念穿越赤道，他们在甲板上进行了一次拔河比赛，船员用4000N的力将考察队匀速拉过1.5m时，船员对考察队所做的功为______J； (2)一名考察队员将一面小旗竖直立在南极冰盖上，他在离地面1m处的M点用60N向左的拉力使旗杆保持静止（如图所示），若N点离地面3m，则风对旗产生的力约______N。 三、实验题 17．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如下： 实验次数 钩码所受重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳断移动的距离s/m 机械效率 1 2 0.05 1.0 0.15 66.7% 2 4 0.05 1.7 0.15 78.4% 3 6 0.05 2.4 0.15 88.3% (1)实验中要竖直向上________拉动弹簧测力计，使钩码升高。 (2)分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与_________有关。 (3)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 18．在跨学科实践活动中，小马和他所在的“求知”兴趣小组以“杆秤”为主题开展研究。 【项目提出】如图1所示的杆秤，既是中国人发明的人类最早的衡器，亦是中华文化符号的代表之一。不仅代表着古人的造物智慧，也折射了中国人交易往来之间的人情。杆秤文化的核心便是公平与诚信，秤杆是衡，有衡量天下，规范事物保持公平之意：秤砣是权，权衡一词便源自于此。学习了杠杆的知识后，小马和他所在的“求知”兴趣小组尝试制作一个简易杆秤。 【项目分析】（1）查阅资料，了解杆秤的结构及工作原理；（2）制作简易杆秤。 【项目实施】一、了解杆秤原理。杆秤的实质就是一个杠杆，所以杆秤的平衡条件是________。杆秤是我国古老的质量称量工具，使用时先把被测物体放在秤盘里，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在某一位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。 二、制作简易杆秤 杆秤的构造如图2所示。 杆秤的制作步骤： ①做秤杆：选取1根硬棒（如竹筷或木棍），用砂纸打磨光滑； ②挂秤盘：取1个小容器（如纸杯或小盘），系上细绳，固定在秤杆的一边； ③系提纽：在离秤盘一定位置处系上绳子； ④选秤砣：可选用金属螺母、锁或者钩码系上细绳制成秤砣； ⑤标零线（即“定盘星”）：手拉提纽，移动秤砣，使秤杆处于________平衡，在秤砣所挂位置标上“0”； ⑥定刻度：将标准重物（如50g）放在秤盘内，移动秤砣使得杆秤平衡，在秤杆上记下秤砣的位置，标上标记，并标上刻度线。 ⑦试一试：利用自制的杆秤测量物体的质量，与市面上电子秤测得的质量进行比较； ⑧误差分析：思考自制杆秤所测数据有误差的原因________。（写出一个即可） 小组同学们讨论：杆秤的刻度是________（选填“均匀”或“不均匀”），并且说明了自己的理由：________。 【项目优化】 为了制作出精确度更高的杆秤，可行的改进措施是________。 四、计算题 19．“立夏称人”是我国传统民俗，人们用杆秤给小孩称体重，祈求健康成长，如图甲所示。杆秤可视为杠杆，如图乙所示，O为支点，A点悬挂装有小孩的篮子，B点悬挂秤砣。当杆秤处于水平平衡时，，，已知小孩和篮子的总质量为15kg，忽略绳重和杆重，g取。 (1)求小孩和篮子的总重力； (2)求秤砣的重力； (3)求秤砣的质量。 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 1．C 【详解】A．使用定滑轮可以改变力的方向，不能省力，故A错误； B．在物块A上加砝码，由于物块A对桌面的压力变大，所以物块A受到的滑动摩擦力变大，故B错误； C．当沙桶落地后，物块A由于具有惯性，会继续向左运动，故C正确； D．向沙桶中加入沙时，由于物块A对桌面的压力大小和接触面的粗糙程度都不变，所以物块A受到的滑动摩擦力不变，故D错误。 故选C。 2．D 【详解】A．使用更粗的绳子，提水过程中，克服绳子重力做的功增多，额外功增大，机械效率减小，故A不符合题意； B．图中滑轮为定滑轮，提水过程中，没有对滑轮做功，故增大滑轮的质量，无法改变滑轮提水的机械效率，故B不符合题意； C．机械效率与拉绳的速度无关，故C不符合题意； D．减小水桶的质量，提升水的高度不变时，做的有用功不变，额外功变小，此时机械效率变大，故D符合题意。 故选D。 3．D 【详解】A．机器人做的有用功W有=Gh=mgh=72kg×10N/kg×100m=7.2×104J 故A错误； B．机器人克服阻力做的额外功W额=fL=100N×480m=4.8×104J 故B错误； C．机器人做的总功W总=W有+W额=7.2×104J+4.8×104J=1.2×105J 则斜坡的机械效率 故C错误； D．机器人的牵引力 故D正确。 故选D。 4．A 【详解】A．增大桶内的水量，有用功会变大，桶的重力不变，额外功不变，根据 可知，机械效率会变大，故A符合题意； BD．增大水桶的质量或使用更粗的绳子，在水的重力不变的情况下，则有用功不变，额外功变大，根据 可知，机械效率会变小，故BD不符合题意； C．根据 可知，增大转动的速度、使用更粗的绳子都不会改变机械效率的大小，故C不符合题意。 故选A。 5．D 【详解】A．船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，所以船桨属于费力杠杆，故A错误； B．“六桨课船”受浮力和重力等力的作用，故B错误； C．任何机械效率都不能达到100%，所以船桨的机械效率小于100%，故C错误； D．运载税银的质量越大、重力越大，“六桨课船”所受的浮力越大，根据阿基米德原理可知浸入水中的体积越大，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】AB．由图可知，铡刀在使用时动力臂大于阻力臂，所以铡刀实质上是一种省力杠杆，省力杠杆可以省力，但是费距离，故AB错误； CD．由图知，甘蔗放在b点比a点时的阻力臂更大，而甘蔗对铡刀的阻力一定，此时动力臂一定，根据杠杆的平衡条件可知，动力会更大，会更费力，故C正确，D错误。 故选C。 7．D 【详解】A．OB是以O为支点的杠杆，图乙中BC与OB垂直，因此动力臂等于OB的长度；阻力是汽车和存车架的总重力，阻力臂是O到阻力作用线的距离，小于OB长度，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A正确； B．C处滑轮位置固定，是定滑轮，定滑轮的作用就是改变力的方向，故B正确； C．总重力 升高2m做功，故C正确； D．机械效率，额外功（克服杠杆自重等）不变，总质量越大，越大，有用功占总功的比例越大，机械效率越高，故D错误。 本题描述错误的，故选D。 8．B 【详解】A．滑轮组中，绳子运动速度快于物体的运动速度，故根据乙图可知，绳子自由端移动的距离s1=6m时，运动时间为t1=4s，故绳子自由端移动速度为 故A正确，不符合题意； B．物体的重力为 G1=mg=27kg×10N/kg=270N 设动滑轮重力为G2，物体升高距离为h，则动滑轮升高的距离也为h，故滑轮组效率可表示为 解得动滑轮重力为G2=30N，故B错误，符合题意； C．绳子自由端移动的距离s1=6m时，物体升高的距离为s2=2m，故绳子股数为 故绳子的拉力为 故C正确，不符合题意； D．根据乙图可知，物体上升速度为 克服物体重力做功的功率为 故D正确，不符合题意。 故选B。 9．D 【详解】这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由可知，两次所做的有用功相等；用方法一所做的额外功为一次克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法二的额外功大于方法一的额外功，则方法二的总功大于方法一的总功，由可知，，即用方法一搬书时机械效率高。 他上楼的速度相同为v，设一箱书重力为G，方法一：时间​，功率 方法二：时间​，功率 显然，​用方法一搬书时功率大。 故选D。 10．C 【详解】A．由图可知动滑轮上有三股绳，根据，可知货物的重力为 故A错误； B．根据可知动滑轮重力为 故B错误； C．绳端运动的距离为 则电动机对钢丝绳做的功为 故C正确； D．电动机对钢丝绳做功的功率为 故D错误。 故选C。 11．C 【详解】A．由图甲可知，两物体上升的高度相同，且A、B是两个完全相同的物体，根据可知小明对A、B物体做的有用功相等，故A正确，不符合题意； B．由乙图可知，提升物体A时做的总功W总A=3J，额外功W额A=1J，对物体A做的有用功W有用A=W总A-W额A=3J-1J=2J 故物体B的有用功也为2J，物体B的额外功W额B=W总B-W有用B=2.5J-2J=0.5J 故B正确，不符合题意； C．斜面对物体B的摩擦力 故C错误，符合题意； D．物体B被匀速拉至斜面顶端的机械效率为 故D正确，不符合题意。 故选C。 12．7 【详解】由题意可知，弹簧测力计测出了动滑轮上绳子的拉力为7N，则物体A受到拉力F拉=7N，因为物体A做匀速直线运动，所以物体A受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，则A受到的摩擦力 f=F拉=7N 13． 滑轮组 200 【详解】[1]由题意可知，上面的木棍固定不动，相当于定滑轮，下面的木棍随物体一起运动，相当于动滑轮，所以这种装置组成的机械相当于滑轮组。 [2]由图可知，下面的木棍上有5段绳子，相当于动滑轮上有5段绳子，即n=5，借助该装置提升1000N的重物，不计装置自重和摩擦，则所用拉力 14． 费力 平衡 左侧 【详解】[1]由图可知，该杠杆的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。 [2]杠杆静止或匀速转动时都处于平衡状态，横杆在水平位置静止，此时杠杆处于平衡状态。 [3]在阻力和阻力臂不变时，根据杠杆平衡条件，增大动力臂可以减小动力，将施力点向A的左侧移动可以增大动力臂，使竖直向下的动力更小。 15．40 【详解】物体所受重力G=150N，物体被提升的高度h=2m；克服物体重力做的有用功W有用=Gh=150N×2m=300J 斜面的机械效率为，则总功为 由于 W总=W有用+W额，所以，克服摩擦力做功 故物体受到的摩擦力 16．(1)6000 (2)20 【详解】（1）船员对考察队所做的功为 （2）旗杆可看作一个杠杆，支点在旗杆与地面接触点，根据杠杆平衡条件，风对旗产生的力约 17．(1)匀速 (2)物重 (3)不变 【详解】（1）由二力平衡的知识知，实验中要竖直向上缓慢匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小，测力计示数稳定便于读数。 （2）分析实验数据，可以看到，在三次实验中，滑轮组是相同的，但钩码的重力不同。随着钩码重力的增加，拉力也在增加，但机械效率却在提高。这说明，对于同一滑轮组，其机械效率主要与物体的重力有关，物体越重，机械效率越高。 （3）若将此滑轮组换一种绕绳方法，但不计摩擦及绳重，那么动滑轮的重力仍然不变。因此，在提升相同的物体时，有用功和额外功都不会改变，总功也就不会改变。所以，滑轮组的机械效率也不会改变。 18． 水平 秤砣质量不准确 均匀 被测物体的质量与秤砣到提纽（零刻度）的距离成正比，因此刻度均匀 提纽向远离秤盘方向移动/减小秤砣质量 【详解】[1]杆秤是杠杆类工具，工作原理就是杠杆平衡条件，即。 [2]定零刻度时，需要让杆秤在水平位置平衡，方便确定零刻度位置。 [3]自制杆秤的误差来源很多，比如秤砣质量不准、刻度标记偏差，是否在水平位置平衡等。 [4][5]根据杠杆平衡推导：定零后，放质量为m的物体，平衡时满足 整理得 物体质量m与秤砣移动距离l成正比，因此刻度是均匀的。 [6]根据以上分析可得，当物体质量变化时，有 要提高精确度，需要让相同质量变化对应更长的刻度间距：减小秤砣质量、增大提纽到秤盘的距离（提纽向远离秤盘方向移动），都可以增大单位质量对应的刻度间距，提升精确度。 19．(1)150N (2)30N (3)3kg 【详解】（1）小孩和篮子的总重力 （2）根据杠杆平衡条件可得秤砣的重力 （3）由得秤砣的质量 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 $