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册

**基本信息** 本单元卷聚焦初中物理“简单机械”单元，以文化传承情境（如《墨经》滑轮、《天工开物》舂）和科学探究（杠杆平衡实验、滑轮组效率测量）为特色，覆盖杠杆平衡、机械效率等核心知识点，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|10|功与功率辨析、滑轮分类及特点、杠杆平衡条件|融入《墨经》《天工开物》等古籍情境，考查物理观念与科学思维| |填空题|5|滑轮组受力分析、机械效率计算、斜面摩擦力|结合实际装置，强化运动和相互作用观念| |实验题|2|杠杆平衡条件探究、滑轮组机械效率测量|设计探究任务，培养科学探究与模型建构能力| |计算题|2|动滑轮做功、杠杆平衡计算|联系生产场景，提升综合应用能力| |作图题|1|力臂作图|基础技能考查，落实科学论证素养|

第十二章简单机械 一、单选题 1．关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A．越省力的机械，机械效率越高 B．使用省力杠杆可以省功 C．额外功在总功中所占比例越小的机械，其机械效率越高 D．功率大的机械，做功一定多 2．图中定滑轮重2N，动滑轮重1N。物体A在拉力的作用下，1s内沿竖直方向匀速升高了0.2m。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．动滑轮能改变力的方向 B．克服物体A的重力做功的功率为1.4W C．滑轮组的机械效率为 D．增大动滑轮的重力，可以提高滑轮组的机械效率 3．如图甲所示，直接用力传感器将两个相同的钩码（一个钩码质量为50g）匀速提升10cm。如图乙所示，利用动滑轮将两个钩码在5s内匀速提升10cm。两次力传感器的示数分别为1N和0.6N（不计绳重和摩擦），则下列说法正确的是（　　） A．使用动滑轮既能省力，又能省功 B．乙图中绳子末端移动的距离为0.1m C．动滑轮的机械效率为83.3% D．乙图中所用拉力的功率为0.012W 4．如图所示，同一个滑轮分别用（a）（b）两种方式匀速提升同一货物（），假设所用的拉力分别为、，机械效率为、，不计绳重和摩擦，则（    ） A．； B．； C．； D．； 5．现存史籍中最早讨论滑轮的是我国的《墨经》，书中将滑轮称为“绳制”。如图所示，现分别用甲、乙两种滑轮提升同一重物，不计绳重及摩擦，若将重物提升相同的高度，下列说法正确的是（    ） A．甲滑轮所需的拉力更小 B．乙滑轮做的有用功更多 C．甲滑轮的机械效率更高 D．拉力F1和F2做的功一样多 6．如图所示，这是《天工开物》中记载的民间捣谷的舂的示意图，捣谷时使用舂可以（　　） A．省力 B．省功 C．省距离 D．减小对谷物的压强 7．我国古代，量物轻重的天平和杆秤通称“权衡”。如图所示是利用杆秤称量货物时的示意图，忽略秤杆和秤钩的重力，提纽O为支点，将货物挂在秤钩C处，秤砣移动到D点，秤杆刚好水平平衡，已知CO=4cm，OD=8cm，秤砣的质量为1kg，则下列说法正确的是（　　） A．此时杆秤属于等臂杠杆 B．被测货物的质量为2kg C．更换质量更大的货物，要让秤杆水平平衡，秤砣需向左移 D．若秤砣磨损，则用该杆秤称得的货物质量比实际值小 8．用如图所示的轻杆悬挂物品在很多地方很常见，其中AB是轻绳，绳AB对轻杆的拉力为动力，OAB刚好是等边三角形，下列有关说法中正确的是（　　） A．悬挂物品的重力为阻力 B．该轻杆相当于一个省力杠杆 C．为了使能悬挂的物品更重，可以适当增大轻杆的长度 D．为了使能悬挂的物品更重，可以适当将悬挂的物品向轻杆左端移动 9．国旗杆顶有一滑轮，往下拉动绳子，国旗就会上升，对该滑轮的说法，正确的是（　　） A．是定滑轮，能改变力的方向 B．是定滑轮，能省力 C．是动滑轮，能改变力的方向 D．是动滑轮，能省力 10．用甲、乙两个滑轮组分别将两个物体在相同时间内匀速提升相同高度，拉力分别为F甲、F乙，此过程相关数据如图丙所示。下列说法不正确的是（    ） A．乙的机械效率是25% B．F甲和F乙一样大 C．F甲的功率比F乙的功率大 D．甲、乙装置中的两个物体G甲=G乙 二、填空题 11．如图所示，用120N的力F拉着物体A以2m/s的速度在水平方向上匀速前进，若物体A受到的摩擦力是20N，则物体B受到的摩擦力是______________N，物体B的速度是______________m/s。（不考虑绳子与滑轮之间的摩擦）。 12．如图所示，用力和分别匀速提起物体C时，滑轮______可以看作等臂杠杆（选填“A”或“B”），使用A的好处是______（选填序号“①改变力的方向”或“②省力”）。 13．工人师傅借助如图所示的装置，在20s时间内将700N重的货物匀速提升了4m。已知它对绳子的拉力为500N，拉力通过的距离是______m，工人所做的有用功为______J，装置的机械效率为______。 14．如图所示，小明用400N的拉力平行于斜坡将重600N的木箱从斜坡底端匀速拉到顶端，斜坡长，高，他做的有用功为________J，斜坡的机械效率为________%，木箱受到的摩擦力为________N。 15．如图所示是用道钉撬撬道钉的情景，道钉撬可视为以O为支点的杠杆，道钉对道钉撬的阻力的大小为4000N，阻力臂为0.06m，杆长为1.2m（图中未画出），斜杆与水平面的夹角为，不计道钉撬自身重力，则撬开道钉的最小动力为______N。 三、实验题 16．杆秤是我国古代沿用至今的测量工具，蕴含着杠杆平衡的原理。小西准备了杠杆、支架、两个弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干，决定探究杠杆的平衡条件。 (1)实验开始时，杠杆静止时的位置如图甲所示，此时杠杆处于________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向_______移动（选填“左”或“右”）； (2)如图乙，此时杠杆水平平衡，用弹簧测力计沿M方向竖直向上拉动杠杆使其在水平位置平衡，每个钩码重2N，则弹簧测力计的示数为________N；若弹簧测力计沿N方向拉动，当杠杆在水平位置平衡时，与弹簧测力计沿M方向拉动时的示数相比将________（选填“变大”或“变小”），这是因为_________； (3)图丙为小西利用所学知识自制的杆秤。已知秤砣的质量为0.5kg，当杆秤水平静止时，OC、OD的距离分别为0.04m、0.2m，则被测物体质量为__________kg；为提高杆秤的测量范围，应将提纽向_______移动（选填“左”或“右”）。 17．小丽在学习了机械效率后，想研究“一定一动”滑轮组的机械效率。于是她用图所示的组装好的滑轮组进行了实验。 (1)在实验中，弹簧测力计应竖直向上_________拉动。 (2)下表是小丽测量并记录的部分数据： 动滑轮重G动/N 物重G物/N 钩码被提升 高度h/cm 绳自由端 拉力F/N 绳自由端移动的距离s/cm 1 3 2 6 ①请你根据图所示的情景，将小丽测出的实验数据补充完整_________。 ②请你根据这些数据，计算出小丽对滑轮组所做的功W=_________J；该滑轮组的机械效率_________。 ③做完实验后，小丽想如果继续增加钩码（在绳子的承受范围内）滑轮组的机械效率会变化吗?请你写出后续的实验步骤并设计出实验数据记录表格，帮助小丽得出正确的结论_________。 四、计算题 18．工人利用如图的动滑轮匀速提升800N的物体，在100s内将绳子自由端拉动10m，此过程中动滑轮的机械效率为。求： (1)物体被提起的高度； (2)提升物体所做的有用功； (3)拉力的功率。 19．杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具，如图的杆秤可视为杠杆，提纽处为支点O，若不计其自重，当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态，已知AO＝2cm，OB＝20cm，秤砣的质量为1kg。求：（g取10N/kg） (1)秤砣的重力   (2)被称物体的重力。 五、作图题 20．如图所示，请画出使用大锤时动力F的力臂l。 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 A C C B D A A 1．C 【详解】A．机械效率指的是有用功占总功的百分比，省力不代表有用功多，不代表有用功占总功的百分比高，故A错误； B．省力杠杆可以省力但费距离，由功的原理可知，使用任何机械都不省功，故B错误； C．额外功在总功中所占比例越小，说明有用功在总功中所占的比例越大，则机械效率一定越高，故C正确； D．功率大的机械，做功快，但不确定做功时间，不能确定做功多少，故D错误。 故选C。 2．B 【详解】A．动滑轮的主要作用是省力，但不能改变力的方向，只有定滑轮才能改变力的方向，故A错误； B．滑轮组有2段绳子承担总重，故总重力 则物体的重力 物体A上升高度为h=0.2m，克服物体A的重力做的功，即有用功W有=G物h=7N×0.2m=1.4J 则克服物体A的重力做功的功率，即有用功的功率 故B正确； C．拉力做的总功W总=Fs=4N×0.4m=1.6J 机械效率 故C错误； D．增大动滑轮重力会增加额外功，导致有用功占总功的比例减小，机械效率反而会降低，故D错误。 故选B。 3．C 【详解】A．任何机械都不能省功，动滑轮只能省力，不能省功，故A错误； B．动滑轮承担物重的绳子段数，绳子自由端移动距离 故B错误； C．有用功 总功 机械效率 故C正确； D．拉力的功率 故D错误。 故选C。 4．A 【详解】不考绳重与摩擦，（a）中使用定滑轮，拉力等于物体的重力，提升过程中不做额外功，机械效率为100%；（b）中利用动滑轮提升物体，拉力等于物体与动滑轮总重的二分之一，因为动滑轮重大于物重，所以拉力大于物重，提升过程中提升动滑轮做了额外功，机械效率小于100% ，故BCD错误，不符合题意，A正确，符合题意。 故选A。 5．C 【详解】A．由于不计绳重及摩擦，甲滑轮为定滑轮，绳子自由端的拉力等于物体的重力，乙为动滑轮，绳子自由端的拉力等于物体和动滑轮总重力的一半，若动滑轮的重力小于物体的重力，使用乙滑轮更省力，故A错误； B．由题意可知，用滑轮提升同一重物，并且将重物提升相同的高度，由可知，两滑轮做的有用功一样多；故B错误； CD．由于两滑轮做的有用功一样多，不计绳重和摩擦时使用定滑轮拉力做的功全部用来克服物体的重力做功，使用动滑轮时除了克服物体重力做功还需要克服动滑轮的重力做额外功，因此拉力F2比F1做的功多，由利用求滑轮组的机械效率可知，甲滑轮的机械效率更高，故C正确，D错误。 故选C。 6．C 【详解】AC．舂在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离，故A不符合题意，C符合题意； B．使用任何简单机械都不能省功，故B不符合题意； D．由图可知，碓头比较尖，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故D不符合题意。 故选C。 7．B 【详解】A.杆秤提纽O为支点，货物对杆秤拉力的力臂，秤砣拉力的力臂，力臂不相等，所以杆秤不是等臂杠杆，故A错误； B.根据杠杆平衡条件可知，，所以有，即，故B正确； C.更换质量更大的货物，增大，、不变，要让秤杆水平平衡有，所以要增大，所以秤砣应该向右移，故C错误； D.若秤砣磨损，即不变，偏小，那么对应的就要增大往右偏移，所以测量的值会比实际值大，故D错误。 故选B。 8．D 【详解】A．杠杆中，阻碍杠杆转动的力为阻力。悬挂物品对轻杆的拉力阻碍杠杆转动，这个拉力大小等于物品的重力，但悬挂物品的重力是物品受到的力，不是杠杆受到的阻力，故A错误； B．OAB是等边三角形，动力臂为O到AB的距离，由几何关系可知 阻力臂为O到悬挂物品重力所在直线的距离，由几何关系可知(D为悬挂点) 如图，故动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，该轻杆相当于一个费力杠杆，故B错误； C．根据杠杆的平衡条件，动力臂不变，阻力臂不变，增大轻杆长度，并不能改变能悬挂物品的重力大小，故C错误； D．将悬挂的物品向轻杆左端移动，阻力臂减小，动力臂不变，根据杠杆的平衡条件，在动力和动力臂不变的情况下，阻力臂减小，能悬挂的物品重力会增大，故D正确。 故选D。 9．A 【详解】国旗杆顶有一滑轮，这个滑轮是固定在旗杆顶部的，是定滑轮；动滑轮能省力，但定滑轮不能省力，能改变力的方向，故A正确，BCD错误。 故选A。 10．A 【详解】A．由丙图可知，乙的总功为800J，额外功为200J，有用功为 乙的机械效率是 故A错误，符合题意； B．由图甲和图乙可知两个滑轮组中动滑轮上的绳子段数分别为、，由图丙可知甲滑轮组的总功为1200J，由可得，甲滑轮组绳子自由端的拉力为 由图丙可知乙滑轮组的总功为800J，由可得，乙滑轮组绳子自由端的拉力为 因此F甲和F乙一样大，故B正确，不符合题意； C．相同时间内将物体匀速提升相同高度，甲绳末端移动的距离为，乙绳末端移动的距离为，根据可知，甲绳末端移动的速度大于乙绳末端移动的速度，F甲和F乙一样大，由可知，F甲的功率比F乙的功率大，故C正确，不符合题意； D．据A选项可知，乙做的有用功为600J，据丙图可知，甲做的有用功为 由于物体升高的高度相同，根据可知，提升物体的重力相同，即G甲=G乙，故D正确，不符合题意。 故选A。 11． 50 4 【详解】[1]由图得，采用的滑轮为动滑轮，不考虑绳子与滑轮之间的摩擦，则 则 [2]物体B的速度是 12． A 改变力的方向 【详解】[1][2]由图可知，滑轮A是定滑轮，使用时，滑轮绕其圆心转动，相当于杠杆的支点，动力臂和阻力臂都等于其半径，可以看作等臂杠杆；定滑轮不省力，也不能省距离，但可以改变力的方向。 13． 8 2800 【详解】[1]由图可知，滑轮组有效绳子段数，则拉力通过的距离为 [2]工人所做的有用功为 [3]工人所做的总功为 则装置的机械效率为 14． 600 75 100 【分析】本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、机械效率的计算，计算时注意摩擦力不等于拉力，需要利用计算。 【详解】[1]拉力做的有用功 [2]拉力F做的总功 斜坡的机械效率 [3]拉力做的额外功 由可得，木箱受到的摩擦力： 15．200 【详解】道钉对道钉撬的阻力的大小为4000N，阻力臂为0.06m，根据杠杆平衡条件可知，当大小不变时，越大，对应的就越小；所以当垂直作用在杆子末端时，最大为1.2m，此时最小，所以 16．(1) 平衡 右 (2) 2.4 变大 阻力和阻力臂不变，拉力的力臂变小 (3) 2.5 左 【详解】（1）[1][2]物体静止或匀速直线运动时处于平衡状态，实验开始时，杠杆静止时，此时杠杆处于平衡状态；此时杠杆左侧偏重，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向右调节，直到杠杆水平平衡。 （2）[1]如图乙，每个钩码重2N，由杠杆平衡条件可得，则弹簧测力计的示数为 [2][3]若弹簧测力计沿N方向拉动，当杠杆在水平位置平衡时，拉力的力臂变小，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，与弹簧测力计沿M方向拉动时的示数相比将变大。 （3）[1]秤砣的质量为0.5kg，当杆秤水平静止时，OC、OD的距离分别为、，由杠杆平衡条件可得 被测物体质量为 [2]为提高杆秤的测量范围，由可知，应减小l2，故应将提纽向左移动。 17．(1)匀速 (2) 1.6 0.096 62.5％ 见解析 【详解】（1）在实验中，为了使弹簧测力计的拉力不变，弹簧测力计应竖直向上匀速拉动。 （2）[1]由图得，测力计的分度值为0.2N，示数为1.6N。 [2]小丽对滑轮组所做的功 [3]有用功为 该滑轮组的机械效率 [4]为了验证小丽的猜想，应增加钩码个数麻将钩码个数分别增加为4个、5个重复进行实验，并将实验中物重、钩码提升高度、绳子自由端的拉力，绳自由端移动的距离记录在表格中，表格设计如下表所示： 物重G物/N 钩码被提升 高度h/cm 绳自由端 拉力F/N 绳自由端移动的距离s/cm 3 2 6 4 2 6 5 2 6 18．(1)5m (2)4000J (3)50W 【详解】（1）由图可知，动滑轮绳子段数为2，则物体被提起的高度为 （2）提升物体所做的有用功为 （3）拉力所做的总功为 拉力的功率为 19．(1)10N (2)100N 【详解】（1）秤砣的重力由公式 G=mg 计算，已知质量m=1kg，秤砣的重力 （2）杆秤平衡时满足杠杆平衡条件 即 代入数据得 解得：物体的重力G物＝100N 20． 【详解】力臂是支点到力的作用线的垂直距离，反向延长动力F的作用线，由支点O向动力F的作用线作垂线即为力臂l，如图所示： 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 $