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“简单机械”核心内容，通过选择、填空、作图、实验、计算五种题型，全面覆盖杠杆、滑轮、斜面等知识点，融合科技情境（如神舟飞船部件提升）与生活应用，适配初中物理单元复习，有效检测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| |----|----|----------|----------| |单选题|10|省力杠杆判断（撬棒）、滑轮组机械效率计算、功功率概念辨析|结合神舟飞船情境，考查动态杠杆平衡与机械效率| |填空题|5|定滑轮应用、杆秤杠杆平衡、斜面摩擦力计算|联系生活（旗杆升旗、杆秤），强化物理观念| |作图题|1|杠杆最小动力与阻力臂作图|突出模型建构，培养科学思维| |实验题|2|验证杠杆平衡条件、探究滑轮组机械效率影响因素|注重科学探究，设计多组数据对比分析| |计算题|2|滑轮组功率与效率、斜面机械效率及摩擦力|综合应用知识，提升问题解决能力|

第十二章 简单机械 单元练习 一、单选题 1．下列生产和生活中的杠杆属于省力杠杆的是（    ） A．撬棒 B．船桨 C．镊子 D．筷子 2．如图，为了提升重物，我们选用了粗细均匀，重为G的杠杆，不计杠杆支点处的摩擦，先后把同一个重物挂在A、B两处，每次用力让重物上升同样的高度，下列说法正确的是（    ） A．重物在A处时人施加的拉力F大 B．重物在B处时人做的有用功多 C．重物在A处的额外功少 D．重物在B处杠杆的机械效率高 3．利用如图所示的滑轮组提起一个重为100N的物体，绳子自由端的拉力F=30N。5s内物体被匀速提升2m。忽略绳重和机械部件间的摩擦，则下列说法中正确的是（　　） A．动滑轮的总重为30N B．滑轮组做的有用功为240J C．此过程中滑轮组的机械效率为83.3% D．拉力F的功率为12W 4．如图所示，分别用滑轮和滑轮组匀速提升同一重物G时，所用拉力分别为F1、F2、F3、F4，若不计绳重、动滑轮重及摩擦，则下列关系式正确的是（　　） A．F4<F1<F3<F2 B．F1>F2>F3>F4 C．F4<F2<F1<F3 D．F4<F2=F3<F1 5．如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2t的飞船部件在10s内匀速提升3m，电动滑轮做的有用功和额外功比例分布图如图丙所示。g取10N/kg，下列说法正确的是（    ） A．绳子自由端移动的速度为0.3m/s B．电动滑轮的功率为 C．电动滑轮做的总功为 D．适当增加滑轮重可以提高机械效率 6．下列有关功、功率、机械效率的说法，正确的是（    ） A．做功越快的机械，功率越大 B．越省力的机械，机械效率越高 C．功率越大的机械，机械效率越高 D．做有用功越多的机械，机械效率越高 7．如图所示，物体在水平面上做匀速直线运动，拉力F=60N，该装置的机械效率为70%，则物体受到的摩擦力大小是（　　） A．60N B．180N C．126N D．257.1N 8．如图所示，杠杆在物体A和力F作用下处于平衡，现在将力F方向改为沿虚线方向，要使杠杆保持平衡，必须是（   ） A．F减小 B．F大小不变 C．F变大 D．F小于物体重力 9．搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的斜面，把物体从斜面底端匀速推上顶端。已知斜面长为3m，高为1.2m，物体重为1000N，沿斜面向上的推力为500N。下列说法正确的是（　　） A．使用斜面可以省功 B．工人做的有用功为1500J C．斜面的机械效率为20% D．物体受到斜面的摩擦力为100N 10．如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起。A处挂一金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡。不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是（　　） A．甲的质量比乙大 B．O点绳子拉力大小一定等于甲、乙重力之和 C．如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动 D．如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动 二、填空题 11．如图，旗杆顶部安装着一个______滑轮，若五星红旗的总重为10N，不计绳重和摩擦，当五星红旗匀速上升时，升旗手对绳的拉力的大小为______N，五星红旗的动能______（选填“变大”“不变”或“变小”，后同），机械能______。 12．如图所示，是小明同学制作的杆秤的示意图，使用时将货物挂在秤钩上，用手提起B或C（相当于支点）处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，当秤杆水平平衡时，可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点，此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计，AB的长度为2cm、BC的长度为3cm、BD的长度为50cm如图所示。则秤砣的质量是 ________kg，提起 _____（选填“B”或“C”）秤纽，可以达到最大称量：若使用秤纽C，则在距离C点12.5cm处的刻度为 _____kg。 13．小明用如图所示的滑轮将重为的钩码缓缓匀速竖直提升0.2m，钩码上升时间为，弹簧测力计示数为。有用功为______，拉力功率P为______，机械效率为______%。若去掉条件“”，以上所求三个物理中仍然能够求出的有______个。 14．如图所示，轻质杠杆OA的中点处悬挂重为200N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小为___________N。保持F的方向始终与OA垂直，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，F的大小将___________。（后两空均选填“变大”“变小”或“不变”） 15．如图所示，斜面长5m，高3m，小明用绳子沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端；拉力大小为240N，绳重不计，小明做的有用功为___________J，斜面的机械效率为___________，木块与斜面间的摩擦力为___________N，若仅增大斜面的倾角，斜面的机械效率会___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 三、作图题 16．按题目要求作图。如图所示，用直棒提升重物，画出图示位置所用最小动力和阻力臂。 四、实验题 17．四个小组在“验证杠杆平衡条件”的实验中： (1)实验时，应将杠杆调至水平位置平衡，目的是为了消除杠杆自重的影响和便于___________；若杠杆右端上翘，需将平衡螺母向___________（左/右）侧调； (2)小组一实验中获得三组数据如下表所示，分析可得，杠杆的平衡条件是___________（用表中所给的字母表示）； 序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 ① 1 20 2 10 ② 2 15 1.5 20 ③ 3 5 1 15 (3)小组二实验情景如图甲，发现要使杠杆在水平位置平衡，测力计向下的拉力要超过测力计的量程。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 (4)小组三实验后发现动力和动力臂成反比，造成此结果的原因是实验时未改___________； (5)小组四进一步利用图乙装置估测一根质量分布不均匀的金属棒的重心位置。此时金属棒在水平位置保持平衡，金属棒上A点下方的细线上悬挂一质量为m的小球，支点O到A点距离为，需用天平测出___________，便能通过表达式___________（用m、及所测物理量符号表示）计算出金属棒重心到支点O的距离。 18．某学习小组在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时，提出了如下猜想： 猜想一：滑轮组机械效率与被提升物重有关；猜想二：滑轮组机械效率与物体被提升的高度有关；猜想三：滑轮组机械效率与动滑轮重有关。 【进行实验与收集证据】 （1）实验器材：两个相同的滑轮，一个不同的滑轮，一根细绳，钩码若干，刻度尺和弹簧测力计各一个。 （2）实验步骤： ①用弹簧测力计测出钩码重 G；②组装好实验器材，应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计使物体上升；③用刻度尺分别测出物体上升的高度h和绳端移动的距离s，读出弹簧测力计的示数F，将数据填入表格；④根据公式算出滑轮组的机械效率；⑤改变物重，重复上面的实验；⑥改变动滑轮重，重做实验。 （3）实验数据如下表所示，表中第2次实验时机械效率为________（结果保留一位小数）。 实验次数 物重G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 2 4 0.1 1.8 0.3 3 6 0.1 2.5 0.3 80% 4 6 0.2 2.5 0.6 80% 5 6 0.1 3 0.3 66.7% 【分析论证】 （4）分析表中的数据可知，实验时滑轮组是按图________的绕线方式组装的。 （5）分析第1、2、3次实验的数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体时，物体越重，滑轮组的机械效率_______（选填“越高”、“越低”或“不变”）；分析第3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关；分析第_____次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与动滑轮重有关。 【交流与评估】 （6）小王在实验中发现拉动弹簧测力计时，弹簧测力计示数很难稳定，为此他提出让弹簧测力计保持静止时读数，小王的这种想法显然不合理。若让弹簧测力计保持静止时读数，则所测出的滑轮组的机械效率比真实值________（选填“偏大”或“偏小”）。 五、计算题 19．如图所示，小华用滑轮组将小亮匀速提升。已知小亮质量（含座椅）为50kg，小华用F=200N的拉力在30s内将小亮提升2m，求：（g取10N/ kg） (1)拉力F做功的功率； (2)该滑轮组的机械效率。（百分号前保留一位小数） 20．如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将质量为50kg的物体从斜面底端沿斜面匀速拉到顶端，拉力为150N，此过程中 (1)拉力做的功是多少？拉力做功的功率是多少？ (2)斜面的机械效率是多少？ (3)物体受到的摩擦力多大？ 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 单元练习----2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D C A B A C C D B 1．A 【详解】A．使用撬棒时，施力点到支点的距离远大于阻力点到支点的距离，动力臂大于阻力臂，因此是省力杠杆，故A符合题意； B．划船时，船桨的支点在船边，手到支点的距离小于桨叶到支点的距离，动力臂小于阻力臂，因此是费力杠杆，费力但省距离，故B不符合题意； C．使用镊子时，支点在镊子的顶端，手握处到支点的距离小于夹取物体处到支点的距离，动力臂小于阻力臂，因此是费力杠杆，故C不符合题意； D．用筷子夹食物时，支点在筷子与手的接触点附近，动力臂小于阻力臂，因此是费力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 2．D 【详解】A．根据杠杆平衡条件可知，当把重物挂在A处时，G物为阻力，OA为阻力臂，F为动力，OF为动力臂，当把重物挂在B处时，阻力臂为OB，阻力臂变长，阻力与阻力臂的乘积变大，故动力F也会变大，即重物挂B处时，拉力F更大，故A错误； B．因为利用杠杆提升重物，则，在A、B两处提升的是同一个重物，上升同样的高度，则在A、B两处人做的有用功相同，故B错误； C．由图可知：在A、B两处提升重物，上升同样的高度时，杠杆的重心上升的高度，所以，则，故C错误； D．在A、B两处人做的有用功相同，而 由C选项知，A处额外大于B处额外，故，又因为，所以，故D正确。 故选D。 3．C 【详解】A．由图可知，滑轮组承担重物的绳子段数，忽略绳重和机械部件间的摩擦，可得动滑轮总重 故A错误； B．重为100N的物体被匀速提升2m，滑轮组做的有用功 故B错误； C．绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 滑轮组的机械效率 故C正确； D．拉力的功率 故D错误。 故选C。 4．A 【详解】：常规动滑轮，动滑轮由2段绳子承担物重，；：反向使用的动滑轮，此时拉力作用在动滑轮的轴上，需要2倍的物重，；：定滑轮不省力，只能改变力的方向，；：滑轮组承担物重的绳子段数为3，。因此，，故选A。 5．B 【详解】A．物体重力 图乙中动滑轮上有段绳子，物体上升速度 绳子自由端移动速度 故A错误。 BC．有用功 由，得总功 电动滑轮的总功率，故B正确，C错误。 D．额外功主要是克服动滑轮重力做的功，适当增加滑轮重量，额外功增加，机械效率会降低，故D错误。 故选B。 6．A 【详解】A．功率是反映做功快慢的物理量，做功越快的机械，功率越大，故A正确； B．越省力的机械，有用功在总功中占的比例不一定大，机械效率不一定越高，故B错误； C．机械效率与功率无关，功率越大的机械，机械效率不一定越高，故C错误； D．总功大小未知，做有用功越多的机械，机械效率不一定越高，故D错误。 故选A。 7．C 【详解】根据滑轮的机械效率可得 则物体受到的摩擦力为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．C 【详解】由图可知，当力方向改为沿虚线时，动力F的力臂减小，根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，阻力和阻力臂不变，则要使杠杆仍能平衡，则必须增大动力F，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9．D 【详解】A．根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，因此使用斜面不可以省功，但可以省力，故A错误； B．工人做的有用功为 故B错误； C．工人做的总功为 斜面的机械效率为 故C错误； D．推力做的额外功为 物体受到斜面的摩擦力为 故D正确。 故选D。 10．B 【详解】A．由图可知，OA大于OB，根据杠杆的平衡条件可知 由于OA大于OB，则G甲＜G乙，则甲的质量小于乙的质量，故A不符合题意； B．把杠杆、甲、乙看做一个整体，该整体受到两个力的作用：重力、拉力，这两个力为平衡力，故总重力等于拉力，即O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和，故B符合题意； C．如果甲浸没在水中，则甲受到竖直向上的浮力的作用，相当于减小了左边的力，故左边力与力臂的乘积要小于右边力与力臂的乘积，右边会下沉，即硬棒会顺时针转动，故C不符合题意； D．如果甲浸没在水中，则甲受到竖直向上的浮力的作用，相当于减小了左边的力，故左边力与力臂的乘积要小于右边力与力臂的乘积，若使杠杆平衡，应减小右边力与力臂的乘积，即可用使乙向左移动一些，故D不符合题意。 故选B。 11． 定 10 不变 变大 【详解】[1][2]如图，旗杆顶部安装着一个滑动，轴固定不动，所以是定滑轮，不计绳重和摩擦，则升旗手对绳的拉力 [3][4]当五星红旗匀速上升时，五星红旗的质量不变，速度不变，则动能不变，高度增加，则重力势能变大，所以机械能变大。 12． 0.4 B 1 【详解】[1][2]根据杠杆的平衡条件可知：当提着B处秤纽、秤砣在D点时，A点所挂物体重为 当提着C处秤纽、秤砣在D点时，A点所挂物体重为 因BD＞CD、AB＜AC，则GA＞G′A 即提B处秤纽时，此秤的称量最大；当提着B处秤纽、秤砣挂在D点、A点秤钩挂着质量为10kg的物体时，秤杆可以在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可得 由G＝mg可得 则 [3]当提起C处秤纽时，阻力臂为 动力臂 根据杠杆的平衡条件可列式 由G＝mg可得 则 13． 0.6 0.2 75 2 【详解】[1]将重为的钩码缓缓匀速竖直提升0.2m，有用功 [2]绳子的有效段数为2，则测力计移动的距离为s=2h=2×0.2m=0.4m 拉力做的功为W总=Fs=2N×0.4m=0.8J 拉力功率 [3]机械效率 [4]根据上面的计算过程可知，若去掉条件“4s”，有用功可求出，总功仍可求出，故机械效率仍能求出，但拉力功率不能求出，故在以上所求三个物理中仍然能够求出的有有用功和机械效率，即2个。 14． 100 变小 【详解】[1]轻质杠杆OA的中点处悬挂重为200N的物体，杠杆在A位置时，动力臂与阻力臂的关系为 即 由杠杆平衡条件可知 则力F的大小为 [2]将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，保持F的方向始终与OA垂直，则动力F的力臂都是，即力F的力臂将不变；在该过程中，动力臂不变，阻力大小等于物体的重力，即阻力不变，由图可知转动过程中阻力臂会变小，根据杠杆的平衡条件知，动力F会变小。 15． 900 75% 60 增大 【详解】[1]小明做的有用功为 W有=Gh=300N×3m=900J [2]小明做的总用功为 W总=Fs=240N×5m=1200J 斜面的机械效率为 [3]小明做的额外功为 W额=W总-W有=1200J-900J=300J 根据W额=fs可得，木块与斜面间的摩擦力为 [5]斜面的倾角为α，则 斜面的机械效率为 若仅增大斜面的倾角，其他量不变，sinα随着倾角的增大而增大，斜面的机械效率会增大。 16． 【详解】物体对杠杆的拉力为阻力F2，方向竖直向下，反向延长阻力F2的作用线，从支点O向阻力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是阻力臂l2，使杠杆AB静止时所用最小力的作用点在离支点最远的B点，用力方向与OB垂直,这样动力臂最长(等于OB)，最省力。如图所示： 17．(1) 测量力臂 右 (2) (3)B (4)阻力和阻力臂/ (5) 金属棒的质量 【详解】（1）[1][2]如果杠杆倾斜，力臂不方便测量，故实验时，应将杠杆调至水平位置平衡，目的是为了消除杠杆自重的影响和便于测量力臂。若杠杆右端上翘，因为左侧的重力与力臂的乘积大于右侧，故需将平衡螺母向右侧调，相当于增加力臂。 （2）根据表格中的数据可以得出结论，杠杆的平衡条件是动力×动力臂 = 阻力×阻力臂，用表中所给的字母表示就是 。 （3）小组二实验中，要使杠杆在水平位置平衡，测力计向下的拉力要超过测力计的量程。为完成实验，意味着力要减少，力臂需要增大，悬挂点需要向右移动，故ACD不符合题意，B符合题意。 （4）小组三实验后发现动力和动力臂成反比，根据杠杆的平衡条件，造成此结果的原因是实验时未改变阻力和阻力臂或者乘积不变，导致动力和动力臂的乘积保持不变。 （5）小组四利用图乙装置估测金属棒的重心位置。金属棒在水平位置保持平衡，金属棒上A点下方的细线上悬挂一质量为m的小球，支点O到A点距离为l。根据杠杆平衡条件，我们可以得到以下等式 由于金属棒的重力未知，我们可以通过测量小球的质量和悬挂点到支点的距离来计算，我们需要知道金属棒的总质量（可以通过天平测量），故金属棒的长度为 这样，我们就可以计算出金属棒重心到支点O的距离L。 18． 匀速 74.1% B 越高 3、5 偏大 【详解】（2）[1]实验时，应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使装置处于平衡状态，拉力大小等于测力计示数。 （3）[2]第2次实验时的有用功 第2次实验时的 第2次实验时的机械效率 （4）[3]分析表中的数据，绳子自由端移动的距离等于物体升高高度的3倍，也就是承担物重的绳子有3段，实验时滑轮组是按图B的绕线方式组装的。 （5）[4]分析第1、2、3次实验的数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体时，物体越重，滑轮组的机械效率越高。 [5]要探究滑轮组的机械效率与动滑轮重的关系，需要控制物体重力相同，提升相同的高度，让动滑轮重不同，所以应选择第3、5次实验，这两次动滑轮重分别为： 由表中数据可知，这两次机械效率不同，所以滑轮组的机械效率与动滑轮重有关。 （6）[6]测量滑轮组的实验中，若静止读取弹簧测力计的示数，此时没有摩擦力，测量的拉力偏小，总功偏小，有用功不变，根据，测量的机械效率偏大。 19．(1) (2) 【详解】（1）由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 根据功率公式计算拉力功率 （2）先计算小亮（含座椅）的重力 再计算提升物体的有用功 根据机械效率公式计算 20．(1)450J，75W (2)66.7% (3)50N 【详解】（1）拉力做的功是 拉力做功的功率是 （2）克服重力所做有用功为 斜面的机械效率是 （3） 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 $