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”核心知识，通过巴黎奥运会皮划艇、古人修桥等真实情境，融合选择、实验、计算等多元题型，全面考察物理观念与科学思维，适配八年级下学期单元复习。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|功率与机械效率概念、滑轮组受力分析、杠杆分类|结合奥运皮划艇桨杠杆分类，考察科学思维| |填空题|5|动滑轮额外功计算、斜面机械效率、杠杆平衡条件|以西安交警拖车为情境，体现科学态度与责任| |作图题|1|杠杆最小动力示意图|基于植树铲土场景，培养模型建构能力| |实验题|2|杠杆平衡条件探究、滑轮组机械效率测量|通过数据对比分析，强化科学探究能力| |计算题|2|汽车上坡牵引力与效率、滑轮组最大物重计算|联系工程实际，提升综合应用能力|

第十二章简单机械 单元练习 一、单选题 1．关于功率、机械效率说法正确的是（   ） A．功率表示物体做功的多少 B．功率表示物体做功的快慢 C．机械效率表示额外功占总功的百分比 D．机械效率表示物体做功的快慢 2．如图所示，通过动滑轮将重量为200N的物体匀速提升1m，所施加的拉力为120N。若不考虑绳索的重量和摩擦力，则（    ） A．动滑轮的重量为80N B．滑轮所做的有用功为80J C．拉力所做的总功为120J D．滑轮的机械效率为83.3% 3．某次用如图所示的滑轮组运送重为400N的材料，在250N的拉力F作用下，材料匀速上升4m。在此过程中（　　） A．滑轮a是定滑轮 B．滑轮组的机械效率为80% C．绳子自由端移动的距离为4m D．滑轮组省了功 4．建筑工地上，工人常使用滑轮组提升重物。如图所示，分别用甲、乙、丙、丁四种方式匀速提升同一重物G（不计绳重、动滑轮重及摩擦），所用拉力分别为F1、F2、F3、F4，则下列关系式正确的是（       ） A．F1＜F2＜F3＜F4 B．F4＜F2=F3＜F1 C．F1＜F4＜F3＜F2 D．F4＞F2=F3＞F1 5．下图所示的壁雕展示了古人修桥的智慧与匠心。从图中可以看到，两名工匠正在使用滑轮将一块巨石抬起。下列对该滑轮说法正确的是（　　） A．该滑轮是一个动滑轮 B．使用此滑轮可以省力 C．使用此滑轮可以改变力的方向 D．使用此滑轮可以省距离 6．常见的四种剪刀如图所示，要剪开较硬的物体，从杠杆的原理考虑，选用的剪刀最合适的是（　　） A．（a） B．（b） C．（c） D．（d） 7．如图所示，用动滑轮将重380N的物体在10s内匀速竖直提升了1m，拉力F为200N，不计绳重和摩擦。则在此过程中，下列说法中正确的是（　　） A．有用功为200J B．额外功为20J C．动滑轮的机械效率为80% D．拉力F的功率为20W 8．2024年8月8日，在巴黎奥运会皮划艇静水项目男子双人划艇500米决赛中，中国选手季博文、刘浩勇夺冠军。如图所示，运动员手中的桨可视为杠杆，下列工具正常使用时，与桨属于同类杠杆的是（　　） A．用扳手拧螺丝 B．挖地时举起锄头 C．用钢丝钳剪铁丝 D．园艺剪刀修剪树枝 9．如图所示，A、B两物体质量相等，在平行于斜面的推力作用下，若只将A物体从底部匀速推至顶部时，机械效率为60%；若只将B物体从底部匀速推至顶部时，机械效率为90%。则将A、B两物体一起从底部匀速推至顶部时，机械效率为（    ） A．70% B．72% C．75% D．78% 10．如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，若每个钩码的质量为50g，为了让杠杆在水平位置平衡，下列判断正确的是（g取10N/kg）（   ） A．在A点挂4个钩码能使杠杆平衡 B．用弹簧测力计在A点拉，拉力必须是1.5N，才能使杠杆平衡 C．用弹簧测力计在B点拉，无论如何改变用力方向都是省力杠杆 D．弹簧测力计在B点沿不同方向拉，拉力F和它力臂的乘积始终保持不变 二、填空题 11．如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及绳与动滑轮的摩擦不计，动滑轮重为4N。当B物体的重力为10N时，它恰好能匀速下降。若用一个水平向左的力F拉物体A，使其向左做匀速直线运动，则这个力F大小应为___________N。 12．为规范停车秩序，西安市交警对违停车辆拖移，其工作原理图如图所示。当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力F＝5×103N时，在100s内可将质量为1.5t的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端，已知斜面高为1m，长为5m，滑轮B的作用是___________（选填“省力”、“省距离”或“改变力的方向”）；在小车A由斜面底端被拖上斜面顶端的过程中，整个装置的机械效率为________。（不计车长、钢绳重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g取10N/kg） 13．如图所示，小明利用两个倾角不同的斜面进行实验，若甲、乙斜面的粗糙程度相同，则将同一木块分别从两斜面底端匀速拉至斜面顶端时，对物体做的有用功W甲______W乙，克服阻力所做的额外功W甲______W乙，若甲乙斜面光滑，则拉力F甲______F乙。将木块分别从两光滑斜面顶端自由释放，则木块到达斜面底端的速度v甲______v乙（均选填“＞”、“＜”、或“＝”）。 14．如图所示，小丽同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方的A点沿水平方向移动4m到B点，用时4s。假设整个过程，物体匀速上升，若不计绳重和摩擦，她在B时对绳子的拉力为______N。小丽从A移动到B，物体上升速度为______m/s。 15．如图甲所示的是小明在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，他的身体与地面平行，可抽象成图乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，人的重心在A点。若他的体重为600N，OA长为1m，AB长为0.5m。地面对手的力F1以及地面对脚的力F2均与身体垂直，则F1∶F2=__________。 三、作图题 16．如图甲所示的是同学们在植树节种植树木的情景，如图乙所示的是同学用铲子铲土的简化图，O为支点，请作出作用在A处的最小动力F的示意图。 四、实验题 17．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重均为0.5N，杠杆刻度均匀。 (1)如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向________（左/右）调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是________，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响； (2)如图乙所示，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂________个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆会________（顺时针/逆时针）转动； (3)如图丙所示，人行走时脚可视为杠杆，支点O位于脚掌前端，则此时脚属于________杠杆。 18．小明利用实验室器材设计了如图所示方案测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中。 实验次数 物重 物体上升高度 拉力 绳端移动距离 机械效率 1 1 0.1 0.6 0.3 55.6% 2 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 3 4 0.1 1.8 0.3 4 4 0.15 1.8 0.45 74.1% (1)分析表中数据可知，实验是按图______（选填“甲”或“乙”）装置进行的； (2)实验过程中，应______缓慢拉动弹簧测力计； (3)表格中第3次实验滑轮组的机械效率是______，并且分析数据可知，同一滑轮组提升重物时，______越大，滑轮组的机械效率越高； (4)小明发现边拉动边读数时，弹簧测力计示数不稳定，认为静止时读数能使实验更准确，导致测量的机械效率______（选填“偏大”或“偏小”）； (5)请根据实验研究帮工人师傅分析以下内容：建筑工地的工人们用同一滑轮组，根据需要用甲乙两种方式来提起等重的建筑材料，若不计摩擦和绳重，则______，机械效率______。（均选填“>”、“=”或“<”） 五、计算题 19．为创建文明城市，提升城市品味，我市对主要街道进行改造。如图是一辆汽车，发动机功率为160kW，运送5000kg的沙石，以5m/s的速度匀速运到坡顶，已知坡长300m，坡与地面的夹角30°。 求： (1)汽车上坡时的牵引力 (2)汽车做的有用功 (3)汽车运送沙石的机械效率？ 20．如图所示，在绳子承受的范围内，体重为500N的小明通过此滑轮组用200N的拉力在20s内将重为450N的物体匀速提高2m（不计绳重和摩擦），求： (1)动滑轮重； (2)绳自由端的移动的速度为多少？ (3)在绳子承受的范围内，小明用此滑轮组提升的物体最大的重力是多少N？ 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 D B B C B B B B D 1．B 【详解】AB．功率等于物体所做的功与做功时间之比，表示做功的快慢。故A错误，B正确； CD．机械效率等于有用功与总功的比值，表示有用功在总功中的比例，不是表示做功的快慢。故CD错误。 故选B。 2．D 【详解】A．与动滑轮相连接的绳子股数，若不考虑绳索的重量和摩擦力，由，可知动滑轮的重量，故A不符合题意； B．克服物体重力做的功，即滑轮做的有用功，故B不符合题意； C．拉力所做的总功，故C不符合题意； D．滑轮的机械效率为，故D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】A．由图可知，滑轮a的位置随物体的升高而变化，因此是动滑轮，故A不符合题意； BC．由图可知，动滑轮上有两根绳子，因此材料匀速上升4m，则绳子自由端移动的距离为s=nh=2×4m=8m 则滑轮组的机械效率为 故B符合题意，C不符合题意； D．使用任何机械都不能省功，故D不符合题意。 故选B。 4．B 【详解】若不计绳重、动滑轮重及摩擦，甲图，用F1的力提升重物时，用的是定滑轮，使用定滑轮只能改变力的方向，不省力也不费力，故； 乙图中，用F2的力提升重物时，用的是动滑轮，根据动滑轮能够省一半的力，故； 丙图中，滑轮组绳子的有效段数为，所以拉力为 丁图中，滑轮组绳子的有效段数为，所以拉力为 综上所述，F1、F2、F3、F4的大小关系为F4＜F2=F3＜F1，故选B。 5．C 【详解】A.该滑轮的轴固定不动，属于定滑轮（动滑轮的轴随物体运动），故A错误； BD.定滑轮的特点是不省力，也不省距离，只能改变力的方向，故BD错误； C.定滑轮的核心作用是改变力的方向，工匠通过滑轮可将向下的拉力转换为向上提升巨石的力，故C正确； 故选C。 6．B 【详解】使用剪刀，可用较小的力将较硬的物体剪开，所以使用的剪刀是省力杠杆，即使用的剪刀，刀刃比刀柄要短，则动力臂比阻力臂大，图（b）剪刀的刀柄比刀刃长，最合适，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．B 【详解】用动滑轮将重380N的物体在10s内匀速竖直提升了1m，拉力F为200N，有用功为 总功为 拉力F的功率为 额外功为 动滑轮的机械效率为 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 8．B 【详解】在皮划艇静水项目中，运动员使用桨划水时，桨的一端（手握端）为支点，另一端（入水端）受到水的阻力，而运动员的手在支点与阻力作用点之间施加动力。由于动力臂小于阻力臂，因此桨是一个费力杠杆； A．用扳手拧螺丝，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．挖地时举起锄头，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意； C．用钢丝钳剪铁丝，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．园艺剪刀修剪树枝，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 9．B 【详解】A、B两物体的质量相等，由可知，它们的重力相同，克服物体所受摩擦力做的功为额外功，根据  ① 机械效率   ② 由① ②可得，推动A时所做的额外功为 推动B时所做的额外功为 将A、B两物体一起从底部匀速推至顶部时，额外功不变，推AB时的机械效率 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10．D 【详解】A．设每个钩码重力为G，杠杆每格长度为L。左侧钩码重力为2G，力臂为3L，则左侧力矩为2G×3L=6GL 在A点（力臂为2L）挂4个钩码，右侧力矩为4G×2L=8GL 6GL≠8GL，杠杆不平衡，故A错误； B．每个钩码的重力G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N 要使杠杆平衡，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，左侧力矩为6GL=6×0.5N×L=3N·L 在A点（力臂2L），拉力 但拉力方向不同，力臂可能变化，所以拉力不一定必须是1.5N，故B错误； C．用弹簧测力计在B点拉，当拉力方向改变时，力臂可能小于左侧力臂，此时为费力杠杆，并非无论如何改变用力方向都是省力杠杆，故C错误； D．根据杠杆平衡条件，左侧力与力臂的乘积不变，所以弹簧测力计在B点沿不同方向拉，拉力F和它力臂的乘积始终等于左侧力矩，保持不变，故D正确。 故选D。 11．14 【详解】当A向右做匀速直线运动，A受力平衡，绳重、绳子与滑轮间的摩擦及滑轮与轴间摩擦不计，水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力为一对平衡力，则 当A向左做匀速直线运动处于平衡状态，水平方向上受到水平向左的拉力等于向右的摩擦力加上B对A的拉力；滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力不变，接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，所以A受到向右的摩擦力为 f′=f=7N B对A的拉力不变，F拉=7N，A做匀速直线运动，受到平衡力的作用，A受到的水平向左的拉力为 12． 改变力的方向 60% 【详解】[1]滑轮B的轴的位置固定不动，为定滑轮，定滑轮可以改变力的方向但不能改变力的大小，也不能省距离，所以滑轮B的作用是改变力的方向。 [2]小车质量 其重力 拉力做的有用功 拉力做的总功 整个装置的机械效率 13． = > < = 【详解】[1]拉动过程中对物体做的有用功是克服物体的重力做功，由于物重相同，上升的距离相同，因此对物体做的有用功相同，即。 [2]因为两斜面的粗糙程度相同，甲斜面的倾斜程度较小，木块对斜面的压力较大，所以甲斜面的摩擦力较大，同时甲斜面长度较大，由公式可知，拉力做的额外功。 [3]已知同一木块在高度相同的光滑斜面上运动，所 以拉力做的功等于克服重力做的功，即，由于甲斜面长度较大，所以拉力较小，即。 [4]已知同一木块在高度相同的光滑斜面上滑下，则原来的重力势能相等；由于斜面光滑，则木块下滑过程中机械能守恒，木块到达底端时重力势能全部转化为动能，所以木块到达底端时的动能相同，且木块的质量不变，则到达底端时的速度相同，即。 14． 100 0.5 【详解】[1]定滑轮的特点是不省力但可以改变力的方向。因为不计绳重和摩擦，物体重100N，她在B时对绳子的拉力等于物体的重力，即 [2]原来滑轮距离手高3m，小丽从A点沿水平方向移动4m到B点，此时绳长为 物体上升的距离 已知用时 4s，物体上升速度为 15．2∶1 【详解】如果以O点为支点，作用在B点的力为动力，OB为动力臂，人体重力为阻力，阻力臂为OA，根据杠杆平衡条件有 则作用在B点的力 如果以B点为支点，作用在O点的力为动力，人体的重力为阻力，OB为动力臂，AB为阻力臂，根据杠杆平衡条件有 则作用在O点的力 所以 16． 【详解】由杠杆平衡条件可知，用铲子铲土时，铲子的动力臂最长时，动力最小，连接支点O和力的作用点A，以OA为力臂是最长的动力臂，由A点做OA的垂线画出最小的力F，方向向上，如图所示： 17．(1) 右 便于测量力臂 (2) 6 顺时针 (3)省力 【详解】（1）[1]甲图中杠杆左端低，说明左侧沉，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节。 [2]实验中使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂。 （2）[1]乙图中，设一个钩码的重力为G，杠杆一格的距离为L，根据杠杆平衡的条件可得 解得，应在B点挂6个相同的钩码。 [2]将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，此时杠杆左端力与力臂的乘积为 杠杆右端力与力臂的乘积为 因此杠杆顺时针转动。 （3）丙图中，动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件可知，为省力杠杆。 18．(1)乙 (2)竖直匀速 (3) 74.1% 重物重力 (4)偏大 (5) ＞ = 【详解】（1）分析表中数据可知，绳端移动距离是物体上升高度的3倍，说明滑轮组有3段绳子承担，实验是按图乙装置进行的。 （2）实验过程中，应竖直匀速缓慢拉动弹簧测力计。因为只有竖直匀速拉动时，系统处于平衡状态，弹簧测力计的示数才等于拉力的大小，这样才能准确测量拉力。 （3）[1][2]表格中第3次实验滑轮组的机械效率是 分析前三次实验数据可知，同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高。 （4）若静止时读数，没有测出机械间的摩擦力，额外功所占比例减小，会导致测量的机械效率偏大。 （5）[1][2]甲方式绳子有2段，不计摩擦和绳重 乙方式绳子有3段，不计摩擦和绳重 所以>；根据公式 可知，甲乙两种方式，动滑轮重相同，物重相同，则机械效率=。 19．(1)3.2×104N (2)7.5×106J (3)78.1% 【详解】（1）由P=Fv可知，汽车上坡时的牵引力为 （2）坡长300m，坡与地面的夹角30°，根据三角形关系可知，坡的高度为150m，汽车做的有用功 W有=Gh=mgh=5000kg×10N/kg×150m=7.5×106J （3）汽车所做的总功为 W总=Fs=3.2×104N×300m=9.6×106J 则汽车运送沙石的机械效率 20．(1)150N (2)0.3m/s (3)1350N 【详解】（1）由图可知，承担物重的绳子股数为n=3，不计绳重和摩擦，则由 可得，动滑轮重 （2）物体上升的速度 绳自由端的移动的速度为 （3）在绳子承受的范围内，小明对绳子的最大拉力等于小明的体重，即 由 可得，小明用此滑轮组提升的物体最大的重力是 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 $