第十二章 简单机械 章末训练 2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 初中物理第十二章“简单机械”单元卷，通过选择、填空、实验、计算题型，结合《天工开物》工具、跳板杂技等生活与文化情境，考查杠杆平衡、滑轮组效率等核心知识，落实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|8|杠杆平衡条件、滑轮组机械效率|以扫地场景（第8题）、跳板杂技（第4题）考查应用| |填空题|5|斜面效率、杠杆分类|引用《天工开物》船桨（第9题）体现文化传承| |实验题|1|杠杆平衡条件探究|可移动挂环设计（第14题）培养科学探究能力| |计算题|2|滑轮组总功与机械效率|结合工人提升重物（第15、16题）强化科学推理|

第十二章 简单机械 一、单选题 1．如图是探究杠杆平衡条件的两个实验情景，下列说法正确的是（     ） A．挂钩码前杠杆如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于非平衡状态 B．图甲中为使杠杆保持水平静止应向左调节杠杆两端的螺母 C．要使图乙中的杠杆在水平位置平衡，可以用测力计在B点施加向上的拉力 D．图乙中A点挂有4个质量均为50g的钩码，为了让杠杆在水平位置平衡，应在B点挂6个质量均为50g的钩码 2．如图所示，工人用滑轮组将质量为200kg的重物匀速提升了10m，所用的拉力为1100N，钢丝绳能承受的最大拉力为3000N（不计绳重与摩擦），g取，则下列说法正确的是（　　） A．动滑轮的重力为100N B．拉力做的有用功为 C．滑轮组的机械效率为75% D．该滑轮组能吊起的最大重物的质量为580kg 3．如图所示，用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重60N的物体，已知滑轮重20N，杠杆（）重10 N，手的拉力始终沿竖直方向，忽略绳重及摩擦，下列说法错误的是（     ） A．甲图：该装置不省力也不省距离 B．乙图：该装置的机械效率是三者中最低的 C．丙图：该装置是三者中施力最小的 D．若提升的物体越重，甲、乙、丙的机械效率就会越高 4．晓敏在观看杂技表演，有一项跳板节目引起了她的注意，如图所示，两名质量为60kg的男演员同时从3m高处自由下落到跳板的一端，站立于跳板另一端的一名质量为45kg的女演员被向上弹起4m高。晓敏利用所学的知识粗略地计算出跳板的机械效率为（　　） A．90% B．75% C．50% D．35% 5．如图所示的电动起重机动滑轮装置，绳子一端固定，一端为自由端。将质量为540 kg的建筑材料匀速提升10 m，用时20 s，该过程动滑轮的机械效率为90%，g取10 N/kg。下列说法正确的是（     ） A．该装置的动滑轮自重为600 N B．绳子自由端的拉力为3000 N C．绳子自由端拉力的功率为1500 W D．仅增大提升建筑材料的质量，动滑轮的机械效率降低 6．如图所示，用手拉着弹簧测力计，使钩码处于静止状态。下列说法正确的是（     ） A．绳子对钩码的拉力与弹簧测力计对绳子的拉力是一对相互作用的力 B．钩码受到的重力与绳子对钩码的拉力是一对平衡力 C．使用该滑轮拉动钩码时，一定可以省一半的力 D．使用该滑轮提升钩码时，机械效率为100% 7．我国古代科技著作《天工开物》记载了脚踏碓（碓：duì，是一种给稻谷去壳的工具），用脚连续踏木杠的一端，另一端的确头就会连续起落，如图所示。下列分析正确的是（     ） A．碓头下端比较尖是为增大压力 B．碓头下端比较尖是为减小压强 C．脚踏碓是省力杠杆 D．踏木杠时脚远离O点比靠近O点用力更小 8．如图是某同学用笤帚扫地的场景，扫地时（     ） A．省力、省功 B．费力、省功 C．省力、费距离 D．费力、省距离 二、填空题 9．甲、乙两幅图均是《天工开物》的插图，图甲中“透火焙干”时把湿纸贴在墙上利用湿纸受到的摩擦力________（选填“大于”“等于”或“小于”）重力而静止，图乙“六桨客船”中船桨属于________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 10．小明利用斜面帮助菜农将新鲜的蔬菜搬运到卡车上，如图所示。斜面高2m，长5m，他将总重为400N菜筐沿斜面从底端匀速拉上顶端，用时10s，拉力恒为200N，该斜面的机械效率为_______。 11．用轻质杠杆提升重物，已知动力臂与阻力臂之比为5:2，不计杠杆自重和摩擦，提升60N的重物，所需最小动力为______N；杠杆属于______（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 12．用如图所示的动滑轮，若不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为，拉力，物体以的速度匀速提升，拉力的功率为______W，动滑轮的机械效率为______。如果重物重力增加，动滑轮的机械效率将______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 13．用如图所示的滑轮来提升物体可以________（选填“省力”或“改变力的方向”）。若动滑轮重为，物体重为，该滑轮的机械效率为________%。（不计空气阻力、摩擦力及绳重） 三、实验题 14．小明利用如图所示的实验装置“探究杠杆的平衡条件”。 (1)实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，接下来小明应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于______。 (2)小明和本组其他同学对实验过程交流、讨论后，按图乙所示又进行了实验。用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了拉力的方向。在测量拉力F的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力的力臂应为______（选填“OA”“OB”或“AB”）。小明经过多次实验最终得出杠杆平衡条件的普遍性结论：动力×动力臂=阻力×阻力臂。 (3)如图丙，小明进一步改进了实验方案，将固定挂钩改为可移动的挂环，这样做的优点是______。 四、计算题 15．工人用如图所示的滑轮组，将重900N的物体在5s内匀速竖直提升了1m，工人对绳子自由端的拉力F为500N。求： (1)工人做的总功； (2)滑轮组的机械效率。 16．如图所示，工人用动滑轮竖直匀速提升重为400N的重物，重物上升的高度为10m，用时50s。此过程中，工人对绳端做功的功率为100W。 (1)求所做的有用功W有； (2)求工人对绳端的拉力F； (3)求此过程中动滑轮的机械效率η。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D D D C B B D D 1．D 【详解】A．杠杆处于静止状态，因此属于平衡状态，故A错误； B．图甲中杠杆左端低、右端高，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右侧调节，故B错误； C．图乙中A点的钩码对杠杆施加向下的拉力，使杠杆左端下沉，若在B点施加向上的拉力，会使杠杆右端上翘，故应该在B点施加向下的拉力，故C错误； D．根据杠杆平衡原理，，所以 代入数据求得，故B点应挂6个质量为50g的钩码，故D正确。 故选D。 2．D 【详解】A.被提升重物的重力 由图可知，，不计绳重与摩擦，根据可知，动滑轮的重力 故A错误； B.拉力做的有用功是克服重物的重力所做的功 故B错误； C.该滑轮组的机械效率 故C错误； D.钢丝绳能承受的最大拉力为3000N，不计绳重与摩擦，根据可知，该滑轮组能吊起的最大重物的质量为： 故D正确。 故选D。 3．D 【详解】已知，，，，忽略绳重及摩擦。 甲（定滑轮）：定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不省距离，不计绳重摩擦，拉力 定滑轮不需要提升自身，额外功为0，机械效率，故A正确； 乙（动滑轮）：，忽略绳重及摩擦，拉力 机械效率 丙（杠杆）：均匀杠杆重心在中点，，因此重心正好在A点位置，阻力臂为，动力臂为。 根据杠杆平衡 代入得 解得，机械效率 对比可知： 拉力大小:，丙施力最小；机械效率，乙的机械效率最低；提升物体越重时：乙和丙的额外功（提升自身重力的功）不变，物体越重，有用功占总功的比例越大，机械效率升高；但甲（定滑轮）不计绳重摩擦，额外功为0，机械效率始终为100%，不随物体重力增大而升高，故选D。 4．C 【详解】两名男演员对跳板做功为 跳板对女演员做的有用功为 则跳板的机械效率为，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】A．该装置的额外功包含克服动滑轮重力、绳重和摩擦做的功，题目未说明忽略绳重和摩擦，无法直接求出动滑轮的自重，故A错误； B．建筑材料的重力 根据机械效率 则拉力 故B正确； C．拉力做的总功 拉力的功率 故C错误； D．根据机械效率 同一动滑轮，额外功基本不变，仅增大提升建筑材料的质量，物重增大，有用功（）增大，机械效率升高，故D错误。 故选B。 6．B 【详解】A．相互作用力应分别作用在两个物体上，弹簧测力计对绳子的拉力的反作用力是绳子对弹簧测力计的拉力，故A错误； B．钩码处于静止状态，钩码受到的重力与绳子对钩码的拉力作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，故B正确； C．图中滑轮为定滑轮，使用定滑轮不能省力，只能改变力的方向，故C错误； D．实际使用滑轮提升钩码时，需要克服绳重、摩擦等做额外功，机械效率小于100%，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】AB．碓头下端变尖时，碓头对稻谷的压力大小不变，是通过减小受力面积增大压强，故AB错误； C．该杠杆支点为点，碓头重力为阻力，阻力臂大于脚施加动力的动力臂，根据杠杆平衡条件，可得，因此脚踏碓是费力杠杆，故C错误； D．根据杠杆平衡条件变形得，阻力和阻力臂不变时，脚远离点会增大动力臂，因此动力减小，即用力更小，故D正确。 故选 D。 8．D 【详解】扫地时，支点在手握笤帚的上端，此时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力杠杆费力，但可以省距离。故选D。 9． 等于 费力 【详解】湿纸贴在墙上静止，处于平衡状态，竖直方向上摩擦力和重力是一对平衡力，根据二力平衡条件，二者大小相等，因此摩擦力等于重力； 船桨划船时，动力臂小于阻力臂，按照杠杆分类，动力臂小于阻力臂的杠杆属于费力杠杆。 10．80% 【详解】克服菜筐重力所做的有用功为 拉力做的总功为 斜面的机械效率为 11． 24 省力 【详解】根据杠杆平衡条件可得，动力为 由题意可知，杠杆的动力臂大于阻力臂，因此该杠杆属于省力杠杆。 12． 1.2 83.3% 增大 【详解】图中是动滑轮，承担物重的绳子段数 因此拉力移动速度 拉力的功率 不计绳重和摩擦，根据受力关系，可得物体重力 动滑轮的机械效率 不计绳重和摩擦，动滑轮重力不变，额外功不变；当重物重力增加，有用功增大，有用功在总功中的比例增大，因此动滑轮的机械效率增大。 13． 省力 80 【详解】由图可知该滑轮是动滑轮，动滑轮的特点是可以省力，不能改变力的方向；不计空气阻力、摩擦力及绳重时，该滑轮的机械效率 14．(1) 左 测量力臂 (2)OB (3)将固定挂钩改为可移动的挂环，避免取下弹簧测力计，可以直接移动可移动的挂环，直接改变力臂的大小 【详解】（1）图甲中杠杆右端下沉，说明右侧重，根据 “左沉右调，右沉左调” 的原则，应将平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡； 杠杆在水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，可直接从杠杆上读出力臂的大小，因此这样做的目的是便于测量力臂。 （2）力臂是支点到力的作用线的垂直距离。图乙中，拉力F的作用线是斜的，从支点O向拉力F的作用线作垂线，垂线段OB就是拉力的力臂。 （3）将固定挂钩改为可移动挂环，只需移动挂环位置即可改变力臂长度，方便调节力臂的大小，能多次改变力臂进行实验，使结论更具普遍性。 15．(1) (2) 【详解】（1）由图可知，绳子的有效段数，绳子自由端移动的距离为 工人做的总功为 （2）提升物体所做的有用功为 滑轮组的机械效率为 16．(1)4000J/ (2)250N (3)80% 【详解】（1）利用动滑轮提升货物，做的有用功为 （2）已知工人对绳端做功的功率为100W，则拉力在50s内做的总功为 绳子的段数为，则绳子自由端移动的距离为 根据可知，工人对绳端的拉力为 （3）此过程中动滑轮的机械效率为 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 $