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学期

**基本信息** 本单元卷聚焦“简单机械”核心知识，融合《墨经》斜面引重车、《天工开物》踏碓等传统文化情境与“一瓶水提升人”生活实践，通过基础概念到综合计算的梯度设问，适配初中物理单元复习，落实物理观念与科学探究素养。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|轮轴判断（第1题）、杠杆平衡条件（第5题）|结合《墨经》引重车考查机械效率（第3题），体现文化传承| |填空题|5|动滑轮效率计算（第12题）、斜面省力特点（第14题）|通过甲、乙滑轮组对比（第13题），培养科学思维| |实验题|2|杠杆平衡条件探究（第18题）、滑轮组效率影响因素（第17题）|设计数据表格分析动滑轮个数对效率的影响（第17题），落实科学探究| |计算题|2|滑轮组有用功与机械效率（第19题）、斜面摩擦力计算（第20题）|综合考查功、功率、效率关系，贴近真题命题趋势|

第十二章简单机械 单元练习 一、单选题 1．拧螺丝时，你觉得用到了哪种简单机械（　　） A．斜面 B．轮轴 C．杠杆 D．滑轮 2．用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，绳子a自由端移动的速度为0.6m/s，水瓶对绳a的拉力为F1=30N，绳b对人的拉力为F2=480N，此过程（     ） A．有用功为300J B．F1做的功等于F2做的功 C．F2做功的功率为14.4W D．滑轮组的机械效率为85% 3．如图所示为《墨经·经下》里记载的一种斜面引重车，可将重物拉举到所需高度。系在后轮轴上的绳索，绕过斜面顶端的滑轮与斜面上的重物连接。若用该引重车将重为2000N的木箱从斜面底端匀速拉到顶端，已知斜面长2m，高0.8m，后轮轴施加在绳子上的力为1000N，不计绳重、滑轮与绳间的摩擦。下列说法错误的是（　　） A．该装置是一种省力机械 B．斜面的机械效率为80% C．木箱与斜面之间的摩擦力为1000N D．若木箱从斜面顶端下滑，将会驱动引重车向左运动 4．如图甲所示是《天工开物》记载的踏碓（duì），图乙是其结构示意图，O点为其支点，F为脚踩碓身的力，不计人的手与扶手之间的作用力，下列说法正确的是（    ） A．踏碓属于省力杠杆 B．碓头下落时，其动能转化为重力势能 C．人左脚用力踩礁身，右脚对地面的压力增大 D．F的作用点离O越近，踩起碓头需要用的力F越大 5．如图甲、乙所示，是某人分别用两种方式挑着同一物体行走时的情景，小强看后感到疑惑，于是想用实验的方法探究竟。他要研究的问题是：在杠杆平衡的情况下（　　） A．动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系 B．动力和阻力一定时，动力臂和阻力臂的关系 C．动力和阻力臂一定时，动力臂和阻力的关系 D．动力臂和阻力臂一定时，动力和阻力的关系 6．小柳利用如图所示滑轮组将重物A提升到高处。下列说法正确的是（　　） A．小柳利用滑轮组的目的是为了省功 B．重物A悬停时，小柳对重物不做功 C．用滑轮组做功多，说明它的机械效率高 D．当重物A匀速缓慢上升时，小柳对重物不做功 7．如图甲所示，工人利用滑轮组提升重480N的建筑材料，已知工人对绳子的拉力F为200N，将物体匀速提高3m，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，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s B．工人做的有用功为1800J C．拉力F的功率为300W D．减轻货物重力可以提高该装置的机械效率 8．小明家中有一把旧杆秤，该杆秤遗失了秤砣，而且刻度大多数模糊不清，只有5kg和6kg的刻度清晰可辨。他用刻度尺测量出该杆秤的相关长度，测量结果如图所示。小明接着对杆秤的重心（不包括秤砣）和秤砣质量进行判断，其中正确的是（    ） A．杆秤重心在杆秤提纽的右侧，秤砣的质量为3.0kg B．杆秤重心在杆秤提纽的右侧，秤砣的质量为1.5kg C．杆秤重心在杆秤提纽的左侧，秤砣的质量为1.5kg D．杆秤重心在杆秤提纽的左侧，秤砣的质量为3.0kg 9．如图所示，小阳用苹果和橘子来玩跷跷板。他将苹果、橘子分别放在离O点等距的水平板上，放手后，苹果一端下沉。使板转动的力是（　　） A．苹果的重力 B．橘子的重力 C．板对橘子的支持力 D．苹果对板的压力 10．小华同学进行了“探究杠杆平衡条件”的实验。下列说法正确的是（　　） A．如图甲，应调节杠杆两端的平衡螺母向左移动，使杠杆在水平位置平衡 B．如乙图，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆将右端下沉 C．如图丙，当弹簧测力计由2转至1的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，示数变化情况为先变大后变小 D．如图丁，实验时竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。如果仅将拉力作用点由C移至B，两次都将钩码移动相同高度，此杠杆的机械效率将不变 二、填空题 11．如图所示，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小________（选填“动力”或“阻力”）臂，剪断物体会更省力。 12．如图所示，用动滑轮匀速提起重3N的物体，拉力F为2N，物体在10s内上升1m。在此过程中，动滑轮的机械效率为___________，拉力F的功率为___________W，若增加提升的物重，则该动滑轮的机械效率将___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 13．如图所示，不计绳重和摩擦，物体重300N，滑轮重30N，分别按甲、乙两种方式，在相同时间t0内提升物体上升h0高度，则绳端拉力F甲∶F乙=_____，绳端移动的速度v甲∶v乙=_____，滑轮组的机械效率η甲∶η乙=_______。 14．为了方便残疾人上下台阶，很多公共场所设计了如图所示的专用通道.沿专用通道至入口和直接上台阶相比较，可以________（选填“省力”、“省功”或“省距离”）。若将重600N的小车沿8m长的斜面推至2m高的入口处，沿斜面所用的推力为200N，在此过程中推力做的总功为________J，斜面的机械效率为________%，小车在斜面上的摩擦力为________N。 15．在“研究杠杆平衡条件”实验中，如图所示，当在A处挂三个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B处挂______个钩码，拿去B处的钩码，改在C处用弹簧测力计竖直向上拉，杠杆平衡时弹簧测力计上的示数为______N。（每个钩码重0.5N）。 三、作图题 16．如图所示，桔槔是古代的一种取水工具，是一个杠杆，请画出拉力F的力臂l。 四、实验题 17．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中实验装置如图所示，得到的数据如表所示： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.6 0.4 62.5% 3 6 0.1 2.4 (1)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计使钩码上升。实验中若缺少刻度尺________（能/不能）完成实验； (2)通过表中数据可分析出第1次实验是用________图所示装置做的实验； (3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率________； (4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为绳端移动距离s=________m，机械效率η=________（百分号前保留一位小数）； (5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，________，机械效率越高； (6)如采用图丙装置，改变动滑轮重G，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像，分析图像中的A点，被提升物体所受的重力G为________N。（不计绳重和摩擦） 18．图甲乙丙是小李利用刻度均匀的均质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。（每个钩码重0.5N） (1)实验前呈现图甲所示情况，该杠杆处于____________________（平衡状态/非平衡状态）。此时应将杠杆两端的螺母向____________________调（左/右）； (2)图甲中的A处悬挂4个钩码，需在B处悬挂____________________个钩码才能使杠杆仍保持水平位置平衡，实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是____________________。 (3)如图丙所示，取走悬挂在B处的钩码，改用弹簧测力计在C处竖直向上拉，仍使杠杆水平位置平衡，读出弹簧测力计的示数F1；若在C处，改变弹簧测力计拉力的方向，使方向为斜向上，也让杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数F2；两次弹簧测力计的示数关系为F1____________________F2（选填“>”“<”或“=”） (4)如果小李又进行了如图丁所示的探究，发现用弹簧测力计在D点竖直向上拉，使杠杆仍然处于水平位置平衡时，弹簧测力计的示数会____________________（>/=/<）3N； (5)学习了功的知识后，小李回看表格中记录的数据，她想将：“F1l1/（N・m）”中的单位“N・m”换成“J”，根据功的定义，你觉得可以换吗？____________________（可以/不可以）。 五、计算题 19．用如图所示的滑轮组，将重为1.2×103N的重物竖直向上匀速提升2m，绳子自由端的拉力F为500N，不计摩擦和绳重，g取10N/kg，求： (1)有用功是多少？ (2)该滑轮组的机械效率是多少？ (3)动滑轮重为多少？ 20．如图所示，工人用800N的拉力将重1800N的货物匀速运送到斜面顶端，货物上升高度h=1m，货物在斜面上移动的距离s=3m，用时10s。求: (1)工人做功的功率是多少？ (2)斜面的机械效率是多少？ (3)货物受到的摩擦力是多少？ 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学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C D A B C B D D 1．B 【详解】轮子和轴固定在一起转动的机械，叫做轮轴。螺丝刀是轮轴类工具，它的刀柄是轮，刀杆是轴；在轴相同的情况下，轮轴上的轮越大越省力，拧螺丝时用到了轮轴。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．C 【详解】A．一瓶水提升一个人，即对人做的功为有用功，则有用功为，故A不符合题意； B．拉力做的功为总功，拉力做的功为有用功，故做的功大于做的功，故B不符合题意； C．水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高，则绳子的股数为 则人匀速上升的速度为 则做功的功率为，故C符合题意； D．拉力做的总功为 则滑轮组的机械效率为，故D不符合题意。 故选C。 3．C 【详解】A．绳子对物体的拉力，木箱重力，，则该装置是一种省力机械，故A正确，不符合题意； B．有用功为 总功为 则斜面的机械效率为 故B正确，不符合题意； C．额外功为 则木箱与斜面之间的摩擦力为 故C错误，符合题意； D．如图，车子向右运动，木箱被提升，则若木箱从斜面顶端下滑，将会驱动引重车向左运动，故D正确，不符合题意。 故选C。 4．D 【详解】A．动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，是费力杠杆，故A错误； B．碓头下落时，高度减小，速度增大，其重力能转化为动能，故B错误； C．人左脚用力踩礁身，礁身对左脚的支持力，地面对脚的支持力减小，那么右脚对地面的压力减小，故C错误； D．阻力与阻力臂的乘积是一个定值，F的作用点离O越近，动力臂越小，踩起碓头需要用的力F越大，故D正确。 故选D。 5．A 【详解】由图可知，阻力大小不变，物体在杠杆上的位置发生改变，即阻力臂在变化，杠杆在肩上的位置不变，即动力臂不变，所以探究的是：在阻力与动力臂一定时，动力与阻力臂的关系。 故选A。 6．B 【详解】A．根据功的原理，使用任何机械都不省功，使用滑轮组可以省力或改变力的方向，但不能省功，故A错误； B．做功的两个必要因素是：有力作用在物体上，且物体在这个力的方向上移动了距离。重物悬停时，会受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力。但由物物体没有在拉力的方向上移动距离，所以小柳对重物不做功。故B正确； C．机械效率是有用功与总功的比值，做功多并不意味着有用功占总功的比例高，即不能说明机械效率高，故C错误； D．当重物A匀速缓慢上升时，小柳对重物施加了向上的力，重物在力的方向上移动了距离，根据做功的条件，小柳对重物做了功，故D错误。 故选B。 7．C 【分析】由滑轮组结构分析出承担物重的绳子段数，结合滑轮组相关计算所用的公式及表达式求出有用功、总功和机械效率；利用速度计算公式、功率计算公式计算出速度和功率。 【详解】A．由图甲可知，滑轮组承担动滑轮总重的绳子段数，物体匀速提高，绳子自由端移动的距离 由图乙可知，绳子自由端移动9m所用时间，则绳子自由端移动的速度，故A错误； B．物体克服重力所做的功为有用功，故B错误； C．拉力做的功为总功 拉力的功率，故C正确； D．滑轮组的机械效率，减轻货物重力G，会增大，机械效率会降低。故D错误。 故选C。 8．B 【详解】从图可知，5kg到6kg质量增加了1kg，而杠杆的长增加了2cm，杆秤上的刻度是均匀的，所以，从0刻度线到5kg的位置，杠杆的长应该为10cm，即零刻度线在提纽的左侧；因为0刻度线处要挂秤砣才能使杠杆在水平位置平衡，所以该杆秤的重心应该在提纽的右侧。 我们用杆秤称物体时，物体在提纽的左侧，秤砣在提纽的右侧，该杆秤的重心在提纽的右侧，设杆秤的重心到提纽的距离为L，秤砣的质量为m，杆秤的质量为m杆，由杠杆的平衡条件 可知……① ……② 联立①②解得 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9．D 【详解】使板转动的力一定是板受到的力，不是苹果和橘子受到的力，放手后，苹果一端下沉，所以使板转动的力是苹果对板的压力，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 10．D 【详解】A．杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于静止状态，是平衡的；左端下沉，说明左端重，应调节杠杆两端的平衡螺母向右移动，给右端增重，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是使得力臂和杠杆重合，便于测量力臂，故A错误； B．设每个钩码重力为G，杠杆上一格的长度为L，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆左端为 右端为 则左端下沉，故B错误； C．如图丙，当弹簧测力计由位置2转至位置1的过程中，拉力的力臂先变大后变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知测力计的示数先变小后变大，故C错误； D．因为两次都将钩码移动相同高度，所以对物体所做的有用功是不变的，额外功克服杠杆重力做功也相同，故总功相同，根据可知，机械效率相同，故D正确。 故选D。 11．阻力 【详解】由题意可知，物体对剪刀的力为阻力，人对剪刀施加的力为动力，根据杠杆平衡条件可知，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，阻力臂减小，阻力和动力臂不变时，动力减小，更省力。 12． 75% 0.4 增大 【详解】[1]动滑轮的机械效率为 [2]拉力F的功率为 [3]根据动滑轮机械效率的公式可得 在动滑轮的重一定时，若增加提升的物重，则该动滑轮的机械效率将增大。 13． 2∶3 3∶2 1∶1 【详解】[1]不计绳重和摩擦，甲图中连接动滑轮绳子的股数是3股，乙图中连接动滑轮绳子的股数是2股，则绳末端的拉力分别为， 则绳端拉力 [2]已知物体上升的高度为h0，则甲乙两图中绳端移动的距离分别为，，时间t相同，绳端移动的速度之比为 [3]根据机械效率公式可知，滑轮组的机械效率之比为 14． 省力 1600 75 50 【详解】[1]斜面是省力机械，沿斜面推物体可以省力，但不能省功。 [2]推力做的总功   [3]有用功 ，机械效率   [4]额外功 摩擦力 15． 4 3 【详解】[1]由杠杆平衡条件可得 解得 即应在B处挂4个钩码。 [2]杠杆平衡时弹簧测力计上的示数 解得 16． 【详解】从支点O向力F的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂l，如图所示： 17．(1) 匀速 能 (2)甲 (3)越低 (4) 0.3 83.3% (5)提升物体的重力越大 (6)12 【详解】（1）①实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，使装置处于受力平衡状态，并在拉动过程中进行读数。 ②实验中可不用刻度尺，只要测出被提起的物体的重力G、作用在绳子自由端的拉力F，数出吊着动滑轮的绳子的股数n，根据 即可求出滑轮组的机械效率。 （2）第一次实验和第二次实验钩码重力相同，所以第一次实验可能是图甲或者图乙，由滑轮组机械效率计算 可知，钩码重G一定时，动滑轮重G动越小，滑轮组效率越高，第一次机械效率高于第二次机械效率，因此是用甲图所示装置做的实验。 （3）第二次使用了两个动滑轮，第一次使用了一个动滑轮，第二次的机械效率低于第一次的机械效率，故使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低。 （4）绳端的移动距离 机械效率 （5）第三次实验提升的物重大于第一次提升的物重，效率高于第一次，故使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高。 （6）忽略绳重和摩擦，则克服动滑轮的重做的功为额外功的唯一来源，由 和图丙可知，当动滑轮重为4N时，机械效率为75%，则 故被提升物体所受的重力G=12N。 18．(1) 平衡状态 右 (2) 2 便于测量力臂 (3)＜ (4)＞ (5)不可以 【详解】（1）[1]杠杆处于静止状态或匀速转动时，杠杆处于平衡状态，图甲中杠杆静止，所以此时杠杆处于平衡状态。 [2]图甲中杠杆右端高，左端低，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节。 （2）[1]设杠杆每个格的长度为，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件可得，解得，即需在B处挂2个钩码，才能使杠杆仍保持水平位置平衡。 [2]实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是便于测量力臂，因为此时力臂与杠杆重合，便于测量力臂 （3）由图乙可知，在C处斜向上拉和竖直向上拉时，力臂不同，且斜向上拉的力臂小于竖直向上拉的力臂，根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂保持不变时，动力臂越大，动力越小，所以斜向上拉的弹簧测力计示数大于竖直向上拉的弹簧测力计示数，即。 （4）若不计杠杆的重力，根据杠杆的平衡条件，解得，即 由于杆的重心在杆的中点，重心在支点的左侧，考虑杠杆自身重力的影响，杠杆的重力与钩码同时使杠杆向逆时针方向转动，所以弹簧测力计的示数应大于3N。 （5）功等于力与物体在力的方向上通过距离的乘积，功的单位是焦耳（J），杠杆平衡条件中力与力臂垂直，所以力与力臂的乘积不是功，所以不能把“”中的单位“”换成“J”。 19．(1)2.4×103J (2)80% (3)300N 【详解】（1）有用功 （2）观察图可知，滑轮组的绳子承重股数为n=3，因重物上升2 m，绳端需拉动的距离为s=3×2 m=6 m 不计摩擦和绳重，则拉力所做的总功 故该滑轮组的机械效率 （3）不计摩擦和绳重，根据 可得，动滑轮重为 20．(1)240W (2)75% (3)200N 【详解】（1）工人用800N的拉力将货运送到斜面顶端，物体在斜面上匀速移动的距离s=3m，则所做总功为 用时10s，拉力的功率 （2）由题意知，将1800N重的货运送到斜面顶端，物体上升高度h=1m，则所做有用功为 斜面的机械效率是 （3）货物受到的摩擦力是 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 $