第二单元 简单机械（单元自测）科学冀人版五年级上册（新教材）

**基本信息** 冀人版五年级科学上册第二单元“简单机械”单元素养测评，通过选择、填空等七类题型覆盖杠杆、斜面等核心知识点，注重科学观念建构与探究实践，适配单元复习需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题/24分|斜面应用（无障碍通道）、轮轴（变速自行车齿轮）|结合生活场景考查科学观念| |填空题|8题/19分|杠杆三要素、轮轴组成、斜面省力条件|夯实基础概念，强化科学术语| |实验题|1题/10分|斜面坡度与省力关系（对比实验设计）|培养探究实践与数据分析能力| |综合题|1题/10分|杠杆平衡条件（跷跷板应用）|通过生活实例发展科学思维|

2026-2027学年五年级科学上册单元素养测评（冀人版） 第二单元 简单机械（答案解析） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B B A C A A B C B 题号 11 12 答案 B B 1．A 【详解】斜面是一种简单机械，具有省力的作用。无障碍通道为了方便轮椅及行动不便的人通行，需要利用斜面原理来省力并确保安全。斜面越平缓，提升相同高度所需的力越小，通行越安全；竖直面无法通行，陡峭的斜面省力效果不明显且危险。因此无障碍通道需采用平缓的设计。故选A。 2．B 【详解】自行车运动快慢与齿轮大小有关。大齿轮带动小齿轮转动时速度变快，小齿轮带动大齿轮转动时速度变慢。变速自行车通过切换不同大小的齿轮组合来改变运动快慢，链条和车轮的大小在骑行过程中保持不变。因此是通过改变齿轮的大小，故选B。 3．B 【详解】斜面是一种省力的简单机械，使用斜面虽然费距离，但可以减小提升物体所需的力。盘山公路修成"S"形，增加了路面长度，从而减小了坡度。坡度越小，汽车爬坡时越省力，行驶更轻松。省距离会使坡度变陡导致更费力，欣赏风景并非主要科学目的。故选 B。 4．A 【详解】像搭在汽车车厢上的木板那样的简单机械，叫做斜面。斜面能省力，工人搬运木桶的过程中运用了简单机械的原理是斜面。故选A。 5．C 【详解】杠杆平衡时，左边钩码数×左边到支点的格数等于右边钩码数×右边到支点的格数。 图中左边有2个钩码，挂在距离支点2格的位置，它的平衡效果是2×2=4；右边要挂在距离支点1格的位置，为了让两边的平衡效果相等，需要的钩码数就是4÷1=4个，故选C。 6．A 【详解】滑轮根据轴的位置是否移动分为定滑轮和动滑轮。旗杆顶端的滑轮轴固定在杆顶，不随国旗升降而移动，其主要作用是改变力的方向，方便在地面向下拉绳使国旗上升。符合轴固定不动特征的滑轮是定滑轮。故选A。 7．A 【详解】斜面是一种简单机械，具有省力的作用。在高度一定时，斜面越长，坡度越小，越省力。盘山公路蜿蜒延伸，增加了行驶路程，降低了陡峭程度，虽然耗时可能增加，但能减小上坡难度，确保行车省力且安全。缩短路程与弯曲设计矛盾，观赏风景不是主要工程原理。故选A。 8．B 【详解】斜面是一种能够省力的简单机械。直接将重物垂直搬上高处需要克服物体的重量，所需力量较大。借助木板搭斜坡利用了斜面原理，虽然移动的距离变长，但能够减小提升重物时所需的力。因此借助木板搭斜坡推上去最省力。故选B。 9．C 【详解】A．定滑轮固定在支架上，使用时可以改变用力的方向，但不省力，该叙述正确； B．动滑轮随重物一起移动，使用时省力，但不能改变用力的方向，该叙述正确； C．动滑轮的主要作用是省力，通常能省一半的力，该叙述错误。 故选C。 10．B 【详解】轮轴是一种简单机械，在轮上用力比在轴上用力省力。内六角扳手属于轮轴，长端相当于轮，短端相当于轴，握住长端用力相当于在轮上用力，因此更省力。故选B。 11．B 【详解】简单机械常见类型有轮轴、滑轮及链条传动等。自行车脚踏板绕中心轴转动，构成轮轴结构；链轮与后轮齿轮之间通过链条连接，实现动力传递，属于链条传动。滑轮涉及绳索与沟槽轮，主要用于改变力方向或省力，与脚踏结构原理不同。综合判断，脚踏和链轮运用了轮轴和链条传动。故选B。 12．B 【详解】A.夹取药棉的镊子使用时，支点在一端，动力作用点在中间，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆； B.起钉子的羊角锤使用时，支点在锤头与木板接触处，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆； C.野外钓鱼竿使用时，手握处为支点，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。 故选B。 13． 斜面 轮 【详解】像坡道那样，与水平面成一定角度的倾斜平面，叫作斜面；斜面能省力，斜面的坡度越小越省力，坡度越大越不省力。由较大的轮和较小的轴组成，轮和轴固定在一起转动的机械，叫作轮轴。在轮上用力带动轴运动时省力；在轴上用力带动轮运动时费力。 14． 阻力点 省力 【详解】像这种用来撬动重物的装置叫做杠杆，它包括一个支点和一根能绕支点转动的硬棒。杠杆上有三个重要的位置：支撑着杠杆，使杠杆能围绕着转动的固定点是支点；在杠杆上用力使杠杆转动的位置是用力点；杠杆中阻碍杠杆转动的力的位置是阻力点。杠杆有三种类型，分别是省力杠杆、费力杠杆和不省力不费力杠杆，其中动力臂比阻力臂长的是省力杠杆。 15． 轮 轴 【详解】轮轴是一种简单机械，它的结构就是由一个大轮，和一个与大轮同心固定在一起的轴组成，因此两个空依次填轮、轴。 16． 缓 大 【详解】这道题考查斜面和轮轴的基础省力规律：高度固定时，斜面坡度越缓（也就是斜面越长），省力效果越明显，所以越省力；轮轴中，轴大小固定时，轮越大，在轮上用力就越省力。 17． 轮 省力 【详解】螺丝刀是轮轴类工具，它的刀柄是轮，刀杆是轴。螺丝刀的刀柄粗一些相当于轮大一些，刀杆细一些相当于轴小一些，在拧螺丝时轮上用力带动轴运动，比较省力，所以螺丝刀的刀柄越粗拧螺丝时越省力。故填：轮；省力。 18． 起瓶器 钓鱼竿 托盘天平 【详解】动力臂和阻力臂的长短关系对杠杆分类： 省力杠杆：动力臂长度＞阻力臂长度，能省力。起瓶器开瓶盖时，动力作用点离支点更远，动力臂更长，属于省力杠杆。 费力杠杆：动力臂长度＜阻力臂长度，费力但方便省距离。钓鱼竿使用时，动力作用点离支点更近，动力臂更短，属于费力杠杆。 不省力也不费力杠杆（等臂杠杆）：动力臂长度=阻力臂长度。托盘天平的支点在横梁中点，两边力臂长度相等，属于不省力也不费力的杠杆。 19． 杠杆 斜面 轮轴 【详解】自行车车闸通过闸柄传递、放大制动力，属于省力杠杆，运用了杠杆原理。 螺丝钉的螺纹是绕在圆柱上的斜面变形，能起到省力作用，运用了斜面原理。 车把是由可以同轴转动的“轮（握把部分）”和“轴（连接前轮的转轴）”组成，运用了轮轴原理。 20． 支点 动力点 阻力点 【详解】支撑着杠杆，使杠杆能绕着转动的位置叫做支点；能使杠杆转动的力在杠杆上用力的位置叫做动力点；阻碍杠杆转动的力在杠杆上的位置叫做阻力点。 21．√ 【详解】跷跷板是杠杆的应用，平衡状态由重量和距离支点的远近共同决定。成年人体重大于孩子，若要孩子压起大人，较重的一方需减小到支点的距离，即靠近支点，较轻的一方需增大到支点的距离，即远离支点。只有满足重者近、轻者远的位置关系，才能实现杠杆的倾斜或平衡。 22．√ 【详解】轮轴实质上是能够连续旋转的杠杆，轴心充当支点。轴的半径相当于阻力臂，轮的半径相当于动力臂。在轴不变的情况下，阻力臂长度固定，轮越大意味着动力臂越长。动力臂越长，转动轮轴时越省力。 23． × 【详解】螺丝刀撬铁桶盖时，围绕支点转动，符合杠杆的特征。拧螺丝钉时，手转动刀柄带动刀杆，刀柄相当于轮，刀杆相当于轴，这是轮轴的应用。斜面通常指螺丝钉的螺纹结构，而非螺丝刀作为工具时的机械类型。因此题目说法不正确。 24． × 【详解】杠杆是在力的作用下能绕固定点转动的硬棒，跷跷板符合这一特征，属于杠杆。滑梯属于斜面，是一种简单机械，用于连接高低不同的两个平面，不具备杠杆的结构特点，因此滑梯没有用到杠杆。 25． √ 【详解】滑轮分为定滑轮和动滑轮。固定不动的滑轮是定滑轮，可以改变用力方向但不能省力；随重物一起移动的滑轮是动滑轮，使用时拉力方向与重物移动方向相同，且能够省力。这种机械结构决定了其在省力的同时无法改变用力方向。 26． √ 【详解】定滑轮的主要作用是改变力的方向，动滑轮的主要作用是省力。滑轮组将定滑轮和动滑轮组合在一起，通过绳子的特定绕法，能够同时发挥两种滑轮的优势。在提升重物时，滑轮组既能减少所需的拉力大小，又能根据实际需要调整施力的方向，兼具省力和改变用力方向的功能。 27． 【详解】像杠杆、轮轴、斜面等装置结构简单，既能减轻人们的劳动强度，又能提高工作效率，被称为简单机械。常用的简单机械种类有杠杆、滑轮、轮轴、齿轮、斜面等。盘山公路运用了斜面原理；镊子运用了杠杆原理；水龙头运用了轮轴原理；塔吊吊钩上的滑轮是动滑轮；旗杆顶端装置是定滑轮。 28．利用了定滑轮这种简单机械。它的作用是：改变用力的方向（不省力，也不费力）。 【详解】旗杆顶端安装的是定滑轮，滑轮的轴固定不动。当我们向下拉绳子时，绳子通过定滑轮改变方向，就会把旗子向上拉起。定滑轮的特点是：只能改变力的方向，不能省力，方便人们站在地面上就能把旗子升到高处。 29． 杠杆（车闸），作用是省力。 【详解】自行车是简单、方便、环保的交通工具，它其实是由杠杆、斜面、轮轴等简单机械原理组合而成的。车闸应用杠杆，主要是为了省力。 30． 楼梯、斜坡、盘山公路。 【详解】斜面是一种简单机械，主要作用是省力，即通过延长移动距离来减小提升物体所需的力。生活中许多设施都利用了这一原理。楼梯通过一级级的台阶形成连续的斜面，让人行走更轻松；斜坡直接连接不同高度的平面，方便搬运重物或轮椅通行；盘山公路通过蜿蜒曲折的路径延长路程，降低坡度，帮助车辆驶上高山。这些实例都体现了斜面在降低难度、节省体力方面的实际应用。 31．(1)C (2) 小于 省力 (3)B (4)他说的不对。“推不动”的原因是刹车产生的摩擦力很大，阻碍了电动自行车的运动，而不是斜面不能省力，斜面省力是指在拉动或提升重物时沿着斜面所需的力比直接提升重物的力小，这里的情况是受到了额外的摩擦力影响导致推不动，和斜面省力的原理无关。 【分析】像搭在汽车车厢上的木板那样的简单机械，叫做斜面。斜面能省力，斜面的坡度越小越省力，坡度越大越不省力。斜面高度相同的时候，斜面越长越省力。 【详解】（1）对比实验每次只能改变一个因素，确保实验的公平，即除了改变的那个因素外，其他因素应该保持一样。对比实验只有一个变量，由于研究的是探究什么样的斜面更省力，所以唯一的变量是斜面的坡度，其他条件比如提升的物体、斜面的高度都要保持不变。故选C。 （2）竖直提升重物需要10N的力，沿斜面拉重物的力分别是8N、6N、4N，都小于10N，所以沿斜面拉重物所需要的力小于竖直提升重物所需要的力；从甲（坡度大，拉力8N）、乙（坡度中，拉力6N）、丙（坡度小，拉力4N）可以看出，斜面坡度越小，拉力越小，即提拉重物越省力。 （3）根据实验结论，斜面坡度越小越省力，增加木板长度会使斜面坡度变小（在高度不变的情况下），所以增加木板长度更省力；减少木板长度会使坡度变大，更费力；不用木板直接提升是最费力的，所以选B。 （4）斜面省力的原理是沿着斜面拉物体时，主要受到重力和摩擦力的影响。而爸爸推不动是因为刹车产生的摩擦力很大，阻碍了电动自行车的运动，而不是斜面不能省力，斜面省力是指在拉动或提升重物时沿着斜面所需的力比直接提升重物的力小，这里的情况是受到了额外的摩擦力影响导致推不动，和斜面省力的原理无关。 32．(1)杠杆 (2)动力点 (3)B (4)60 (5)例如：镊子、剪刀、筷子、核桃夹、天平、船桨 【分析】像这种用来撬动重物的装置叫做杠杆，它包括一个支点和一根能绕支点转动的硬棒。杠杆上有三个重要的位置：支撑着杠杆，使杠杆能围绕着转动的位置叫支点；在杠杆上用力的位置叫用力点；杠杆克服阻力的位置叫阻力点。 【详解】（1）跷跷板可以绕着中间的支点转动，符合杠杆的定义，杠杆是在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒，所以跷跷板运用的简单机械是杠杆。 （2）在杠杆中，使杠杆转动的力叫做动力，动力的作用点叫动力点；阻碍杠杆转动的力叫做阻力，阻力的作用点叫阻力点。这里爸爸的力阻碍跷跷板向小科方向转动，是阻力，爸爸的位置是阻力点，那么小科的力使跷跷板向自己方向转动，是动力，小科的位置就是动力点。 （3）根据杠杆平衡原理：动力×动力臂=阻力×阻力臂可知，现在跷跷板平衡，小科要把跷跷板压下去，需要让自己的力与力臂的乘积大于爸爸的力与力臂的乘积。爸爸的力（体重）不变，若爸爸离支点更近些，即爸爸的力臂减小，那么爸爸的力与力臂的乘积减小，而小科的力和力臂不变的话，小科的力与力臂的乘积就会大于爸爸的，跷跷板就会向小科方向压下去。故选B。 （4）爸爸的体重是小科的两倍，爸爸坐的位置离支点的距离是30厘米，根据杠杆平衡原理：动力×动力臂=阻力×阻力臂可知，爸爸（2倍小科）×30=小科×阻力臂，由于爸爸的体重是小科的两倍，那么小科坐的位置离支点的距离要是爸爸坐的位置离支点的距离的2倍才能平衡，因此小科坐的位置离支点的距离要大于60厘米，才能把跷跷板压下去。 （5）生活中很多物品利用了杠杆原理，比如镊子，镊子的支点在一端，动力作用点和阻力作用点在另一端，通过动力臂和阻力臂的关系来省力或费力地夹取物体；剪刀也是利用杠杆原理，不同的剪刀动力臂和阻力臂的比例不同，有的是省力杠杆，有的是费力杠杆；筷子是费力杠杆，通过较小的动力臂和较大的阻力臂来夹取食物等。 第2页，共10页 第7页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 保密★启用前 2026-2027学年五年级科学上册单元素养测评（冀人版） 第二单元 简单机械 总分：100分 建议用时：60分钟 注意事项： 1．答题前，填写好自己的姓名、班级、考号等信息，请写在规定的位置上。 2．所有题目必须使用黑色墨迹签字笔或钢笔答题，请将答案填写在答题区域规定的位置上。 3．考试结束后将试卷交回。 一、选择题（共24分） 1．（本题2分）在银行门口有很多台阶，旁边的无障碍通道一般设计成（     ）。 A．平缓的斜面 B．竖直面 C．陡峭的斜面 2．（本题2分）变速自行车是通过改变（   ），使运动快慢发生变化的。 A．链条的大小 B．齿轮的大小 C．车轮的大小 3．（本题2分）盘山公路修成“S”形的主要目的是（     ）。 A．省距离，使汽车更快爬上山坡 B．增加距离，省力，使汽车更容易爬上山坡 C．增加距离，让人们更好地欣赏山中风景 4．（本题2分）下图中，工人利用木板往车上搬运重物应用了（    ）的原理。 A．斜面 B．杠杆 C．轮轴 5．（本题2分）如图所示，要使平衡尺保持平衡，我们可以在右边“1”的位置挂上（    ）个相同的钩码。 A．1 B．3 C．4 6．（本题2分）旗杆顶端用来升降国旗的滑轮属于（   ）。 A．定滑轮 B．动滑轮 C．滑轮组 7．（本题2分）盘山公路依山而修，修成弯曲平缓的样子，主要工程原理是（   ）。 A．增加斜面长度，减小坡度，行车更省力安全 B．缩短路程，节省行驶时间 C．方便风景观赏 8．（本题2分）小明要把一桶水搬到高处台阶上，下列做法最省力的是（   ）。 A．直接提桶上台阶 B．借助木板搭斜坡推上去 C．弯腰抱桶挪上去 9．（本题2分）下列关于定滑轮和动滑轮的叙述，其中错误的是（    ）。 A．定滑轮能改变用力的方向 B．动滑轮不能改变用力的方向 C．动滑轮不能省力 10．（本题2分）内六角扳手也是一种轮轴工具，使用时更省力的做法是（   ）。 A．握住扳手短端用力 B．握住扳手长端用力 C．握住扳手中间用力 11．（本题2分）自行车综合运用了很多简单机械，其中脚踏、链轮运用了（   ）。 A．动滑轮 B．轮轴和链条传动 C．定滑轮 12．（本题2分）下面这些日常工具里属于省力杠杆的是（    ）。 A．夹取药棉的镊子 B．起钉子的羊角锤 C．野外钓鱼竿 二、填空题（共19分） 13．（本题2分）像坡道那样，与水平面成一定角度的倾斜平面，叫作____________。使用轮轴时，在____________上用力更省力。 14．（本题2分）杠杆三要素：支点、动力点、____________；动力臂比阻力臂长的是__________杠杆。 15．（本题2分）轮轴是由一个大____________和一个同心____________组成的简单机械。 16．（本题2分）高度一定时，斜面越________越省力：轴一定时，轮越________越省力。 17．（本题2分）用螺丝刀拧螺丝时，在______（填“轮”或“轴”）上用力更省力，螺丝刀的柄越粗，拧起来越______。 18．（本题3分）托盘天平、钓鱼竿、起瓶器这几种常见的工具中，____________是省力杠杆，____________是费力杠杆，____________是不省力也不费力杠杆。 19．（本题3分）自行车上运用了许多简单机械，其中车闸运用了____________的原理，螺丝钉运用了____________原理，车把运用了____________的原理。 20．（本题3分）支撑着杠杆，使杠杆能绕着转动的位置叫做_______；能使杠杆转动的力在杠杆上的位置叫做_______；阻碍杠杆转动的力在杠杆上的位置叫做_______。 三、判断题（共12分） 21．（本题2分）玩跷跷板时，孩子想压起大人，大人需要靠近支点，孩子需要远离支点。( ) 22．（本题2分）当轴不变的情况下，轮轴上的轮越大越省力。( ) 23．（本题2分）使用螺丝刀撬铁桶盖时它是杠杆，使用它拧螺丝钉时它是斜面。( ) 24．（本题2分）杠杆的运用在生活中很常见，比如跷跷板和滑梯都用到了杠杆。( ) 25．（本题2分）动滑轮可以省力，但不能改变用力方向。( ) 26．（本题2分）小科在科技馆体验后发现，定滑轮和动滑轮组合成滑轮组后，既可以省力，也可以改变用力方向。( ) 四、连线题（共10分） 27．（本题10分）连线题。 将下列简单机械与其对应的应用实例连线。 杠杆     盘山公路 斜面     镊子 轮轴     塔吊吊钩上的滑轮 定滑轮     水龙头 动滑轮     旗杆顶端装置 五、简答题（共15分） 28．（本题5分）升旗时，我们向下拉动绳子，旗子却会上升。这是利用了哪种简单机械？它起到了什么作用？ 29．（本题5分）请写出一种自行车上应用的简单机械，并说明其作用。 30．（本题5分）斜面在生活中有哪些应用？（举3例） 六、实验题（共10分） 31．（本题10分）小明的爸爸在商场买了一辆电动车，要把它搬上货车（如图），什么样的斜面才能更省力？小明设计了实验。 实验材料：三个不同坡度的斜面；小木块；一个钩码；弹簧测力计。 实验步骤：①小明找来三个不同坡度的斜面进行对比实验，斜面表面光滑度一样；②用弹簧测力计竖直提升斜面上小木块，测得需要10N的力；③分别沿三个斜面向上匀速拉小木块，获得拉力大小的数据，如下表所示。 斜面 甲 乙 丙 拉力（N） 8 6 4 (1)在实验中，改变的因素是（    ），不改变的因素是（    ）。 ①斜面的高度    ②提升的物体    ③斜面的坡度 A．①；②③ B．②；①③ C．③；①② (2)根据实验数据，可以得出结论：沿斜面拉重物所需要的力________（选填“大于”“等于”或“小于”）竖直提升重物所需要的力，再比较甲、乙、丙这三个斜面，可以进一步得出：斜面坡度越小，提拉重物越________（选填“省力”或“费力”）。 (3)根据实验结论，如果要使搬运重物更省力，下列做法可行的是（    ）。 A．减少木板长度 B．增加木板长度 C．不用木板，直接提升 (4)爸爸在推电动自行车时，不小心按住了刹车、推不动了。因此认为利用斜面能省力的观点是错误的。他说的对吗？说一说“推不动”的原因。 七、综合题（共10分） 32．（本题10分）小科和爸爸两个人玩跷跷板。请你回答下面的问题。 (1)跷跷板运用的简单机械是________。 (2)如果把爸爸的位置看成是阻力点，小科的位置是________。 (3)现在跷跷板处于水平平衡状态，小科想要把跷跷板压下去，应该让（   ）。 A．小科离支点更近些 B．爸爸离支点更近些 C．爸爸离支点更远些 (4)如果爸爸的体重是小科的两倍，爸爸坐的位置离支点的距离是30厘米，小科坐的位置离支点的距离要大于________厘米，才能把跷跷板压下去。 (5)在生活中你还见过利用杠杆原理的物品请写出一个________。 学科网（北京）股份有限公司4 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $