第十二章《简单机械》专项练习-2024-2025学年人教版八年级物理下册

第十二章简单机械同步练习

一、单选题

1.生活中离不开简单机械，不同类别的简单机械给人们带来极大便利。下列简单机械能够省力的是（）

A.理发时用的剪刀B.吃饭时使用的筷子

C.起瓶盖用的起子D.旗杆顶部的定滑轮

2.小芳在探究“杠杆平衡条件”的实验中，利用已调水平平衡的杠杆进行实验，将质量均相等的钩码挂在杠杆

上使之再次水平平衡，如图所示，已知杠杆上相邻刻度线之间的距离相等。现将右侧钩码向右移动一小格，

要使杠杆继续在水平位置平衡，下列操作可行的是（）

A.左侧增加一个钩码B.左侧减少一个钩码

C.将左侧钩码向右移动一小格D.将左侧钩码向左移动一小格

3.如图所示，用同一个滑轮分别以甲、乙两种方式匀速竖直提起同一重物10s,重物的重力为10N,两次被

提升的高度都是1m,滑轮重力2N,不计绳重和摩擦，其机械效率分别为〃甲、〃z,则下列分析不正确的是（）

A.甲图中滑轮的机械效率为83.3%B.乙图中B的功率为L1W

C.甲乙两图中额外功相等D.〃行〃/

4.如图所示，斜面长为s=lm,高为仁0.4m。用沿斜面向上大小为3N的拉力，在4s内将重5N的货物从斜

面底端匀速拉到顶端，忽略绳子的重力，则下列说法正确的是（）

A.拉力所做的功是5J

B.拉力的功率是1.25W

C.斜面上的摩擦力是2N

D.斜面的机械效率约为66.7%

5.如图所示，重100N的物体A在尸=10N的拉力作用下，3s内沿水平地面匀速直线运动了1.5m,不计绳和

滑轮自重，滑轮组的机械效率为90%。下列说法正确的是（）

A.绳自由端移动的速度为0.5m/s

B.在此过程中所做的额外功为15J

C.物体与地面间的滑动摩擦力为18N

D.拉力尸增大时，物体A受到地面的摩擦力一定变大

6.杆秤是我国古代沿用至今的称量工具，如图是小明制作的杆秤的示意图，使用时，将待称物体挂在秤钩上，

用手提起8或C（相当于支点）处的秤纽，移动秤花在秤杆上的位置，使秤杆达到水平平衡时可读出待称物

体的质量，此秤最大称量是10kg,秤坨最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、8E的长度

如图所示（g取10N/kg）,下列说法正确的是（）

Y0.5m

002m<0.03m>

,,0CD秤杆,

'AVI

0秤纽・

秤钩秤在

A.因杆粗细不均匀，所以秤的刻线分布也不均匀

B.提C处秤纽时，此秤的最大称量是10kg

C.若想增大该秤的最大称量，可换质量更大的秤蛇

D.此秤的秤泥的质量约为0.43kg

7.在一次劳动课程中，小明在用掀铲土的过程中发现，适当增大两手间的距离可以更省力。通过小明的发现，

可以进行探究的科学问题是：在杠杆平衡的情况下（）

-J

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.阻力和阻力臂一定时，动力和动力臂的关系

D.动力臂和阻力臂一定时，动力和阻力的关系

8.如图所示是《天工开物》中古人用脚踏碓舂米（将稻米去皮）的情景。脚踏碓是用柱子架起一根木杠，木

杠能绕。点转动，木杠的前端装有锥形石头，不断用脚踩踏木杠后端，就可以春米。下列说法正确的是（）

试卷第2页，共6页

A.人脚越靠近。点越省力

B.脚踏碓在应用中属于省力杠杆

C.利用锥形石头是为了减小受力面积，增大压强

D.脚踩位置有粗糙的花纹是为了减小摩擦

9.如图所示的甲、乙两个M形硬质轻杆可绕中间转轴。灵活转动，杆两端分别用细绳悬挂两个质量相等的

重物，现保持平衡状态，用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后再松手，出现的结果应该是（）

A.甲能恢复平衡乙能恢复平衡

C.都不能恢复平衡都能恢复平衡

10.如图所示，重为100N的物体A,在40N的拉力尸作用下，5s内水平匀速运动了10m,物体A与地面间

摩擦力为50N,若绳子和滑轮所受重力忽略不计（）

A.拉力厂做功为400JB.有用功的功率为100W

C.该滑轮组的机械效率为80%D.绳子自由端移动的速度为2m/s

二、填空题

H.如图所示是古护城河上的吊桥使用原理图。图中装置A是（选填“定”或“动”）滑轮，它的作用

是o

12.如图所示，A、B两个滑轮中，—是动滑轮，在不考虑滑轮重、绳重和摩擦时，物体与桌面的摩擦力是

60N,匀速移动物体，拉力F为___N。

13.当用力按住C点打开如图燕尾夹时，可把点看作支点，动力的作用点为点，阻力的作用点为

14.如图所示，有一斜面长Z=4m,高〃=2.5m。刘利同学用平行于斜面向上F=150N的拉力，将200N重的物体

从底端匀速拉到斜面顶端。那么刘利同学对物体做的总功为J,有用功为J；物体沿斜面匀

速向上运动时所受的摩擦阻力为N。

L

15.2024年1月24日是天和核心舱发射入轨1000天，期间迎来了6个航天员乘组、6艘货运飞船，与问天

实验舱和梦天实验舱完成交会对接，形成中国空间站7字基本构型。运载天和核心舱的火箭在发射升空时，

要承受与空气摩擦产生的高温，因此火箭等高速航天器的外壳材料要求熔点较;当核心舱与实验舱

完成好对接后，核心舱相对于实验舱是的；外出作业时宇航员要携带9种共12件工具，其中有一

件手动拧螺丝的工具相当于我们生活中的扳手（如图所示），该工具属于杠杆（选填“省力”、“等臂”

或“费力”）。

、作图题

16.如图，小明站在地面上用图中滑轮组提起重物，画出最省力的绕绳方法。

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四、实验题

17.小明探究杠杆的平衡条件，他所使用的杠杆上相邻刻线间的距离相等，弹簧测力计的量程和分度值满足

实验要求。

Il-l-l-l-K)-

（D如果杠杆静止时，如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）

端调节；

⑵杠杆水平平衡后，在杠杆上的A点悬挂1个重为1N的钩码，如图乙所示，然后可以用弹簧测力计在（选

试卷第4页，共6页

填“8”或点竖直向上拉杠杆，使杠杆再次水平平衡，此时弹簧测力计的示数为N；

(3)若(2)中弹簧测力计拉力的作用点不变，拉力方向由竖直向上变成斜向上，要使杠杆在水平位置平衡，通

过分析说明弹簧测力计的示数如何变化。

18.在“探究影响动滑轮机械效率的因素”的实验中，小霞用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示，

实验数据如下表所示。

动滑钩码上测力计绳自由端动滑轮的

序钩码总

轮重升高度示数上升的高机械效率

号重G/N

Ga/NhimF/N度s/m7/%

10.310.30.700.671.4

20.320.30.6

30.340.32.40.683.3

40.340.22.4

(1)实验时，小霞应竖直向上________拉动弹簧测力计；

(2)第2次实验时，弹簧测力计的示数如图所示，此时绳端受到的拉力为N,提升重物所做的有用功

为J,动滑轮的机械效率为%;

(3)分析表中数据可知：用同一动滑轮匀速提升重物，在物重增加时，拉力所做的额外功占总功的比值

将。第4次实验中，减小物体提升的高度，动滑轮的机械效率(本题两空均选填“减小”、

"不变"或"增大")

(4)另一位同学也用该装置提升重4N的钩码，测量相关数据后算得动滑轮的机械效率为90.9%,与表中小霞算

得的83.3%有较大差别，则造成上述较大差别的原因可能是该同学在实验操作中(单选)。

A.提升的高度比小霞实验时的大的多B.弹簧测力计静止时读出拉力大小

C.拉着弹簧测力计向上加速运动D.拉力方向与弹簧测力计轴线方向不一致

五、计算题

19.如图所示，工人用滑轮组在10s内将重500N的建材匀速提升2m,动滑轮的重力为100N,不计绳重与摩

擦，求：

(1)工人的拉力；

(2)拉力做功的功率。

20.如图所示，定滑轮重10N,动滑轮重2N,物体A在拉力尸=5N的作用下，5s内沿竖直万向匀速升图了1m。

不计绳重和摩擦，求：

\\\\*\\\\

于

jL

由

(1)滑轮组的机械效率；

(2)天花板对滑轮组的拉力；

(3)拉力做功的功率。

试卷第6页，共6页

《第十二章简单机械同步练习一一2024-2025学年人教版物理八年级下学期》参考答案

题号12345678910

答案CACDCCCCBB

1.C

【详解】A.理发用的剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；

B.吃饭时使用的筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意；

C.起瓶盖用的起子，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，可以省力，故C符合题意；

D.旗杆顶部的定滑轮，相当于等臂杠杆，不省力也不费力，故D不符合题意。

故选Co

2.A

【详解】初始时，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件砧左边力与力臂的乘积为3Gx2L=6GL,右边力与力臂

的乘积为2Gx3Z=6GZ,两边相等，杠杆平衡。右侧钩码向右移动一小格后，右边力与力臂的乘积变为2Gx4Z=8GZ,。

A.左侧增加一个钩码，左边力与力臂的乘积变为4Gx2Z=8GZ,与右边相等，杠杆可以继续在水平位置平衡,

故A符合题意；

B.左侧减少一个钩码，左边力与力臂的乘积变为2Gx2Z=4GZ,与右边不相等，故B不符合题意；

C.将左侧钩码向右移动一小格，左边力与力臂的乘积变为3Gxz=3GL,与右边不相等，故C不符合题意；

D.将左侧钩码向左移动一小格，左边力与力臂的乘积变为3Gx3L=9GZ,与右边不相等，故D不符合题意。

故选Ao

3.C

【详解】A.甲图中拉力的大小为

£=g(G物+Gfs)=；x(10N+2N)=6N

则甲图中拉力做的功为

叫=Fs=Fx2h=6Nx2xlm=12J

而重物克服重力所做的功为

%=G〃=10Nxlm=K)J

则甲图中滑轮的机械效率为

w10N

〃申=3x100%=——xl00%®83.3%

中叫12N

故A正确，不符合题意；

B.乙图中拉力的大小为

鸟=2G物+G滑=22N

则乙图中拉力做的功为

.广h___TIm

W2=F2—=22N=11J

答案第1页，共8页

则乙图中产2的功率为

6=丝=更=11W

t10s

故B正确，不符合题意；

C.甲图中的额外功为

%额=%一%=2J

乙图中的额外功为

叫额=吗_%=11

所以甲图中的额外功大于乙图中的额外功，故C错误，符合题意；

D.乙图中滑轮的机械效率为

w10N

n=3x100%=——x100%®90.9%

7乙叱11N

则有唧<〃乙，故D正确，不符合题意。

故选C。

4.D

【详解】A.根据w=用得，拉力所做的功，也为总功

W&=%=Fs=3Nxlm=3J

故A错误；

B.根据尸=?得，拉力所做的功的功率为

=0.75W

拉t4s

故B错误；

C.有用功为

%=G/z=5NxO.4m=2J

摩擦力所做的额外功为

%外=卬总—%=3-2J=1J

摩擦力为

F=J^L=JL=IN

sIm

故c错误；

D.该斜面的机械效率为

n=^=—X100%®66.7%

%3J

故D正确。

故选Do

5.C

【详解】A.根据图示可知，有两段绳子拉着动滑轮，所以绳子自由端移动的距离为

s=2xl.5m=3m

答案第2页，共8页

绳自由端移动的速度为

s3m.,

v=—=——=lm/s

t3s

故A错误;

B.总功为

W卷=Ev=10Nx3m=30J

在此过程中所做的额外功为

%=Wi(l-〃)=30Jx(l-90%)=3J

故B错误;

C.有用功为

%=W&7]=30Jx90%=27J

则摩擦力为

/=^=—=18N

s物1.5m

故C正确;

D.拉力尸增大时，物体A对地面的压力不变、接触面的粗糙程度不变，所以受到地面的摩擦力大小不变,

故D错误。

故选C。

6.C

【详解】A.秤的刻线分布是均匀的，与杆粗细无关，故A错误;

B.杆秤是杠杆，根据杠杆的平衡条件可知当提着B处秤纽、科犯在E点时，A点所挂物体重为

A~AB

当提着C处秤纽、秤蛇在E点时，A点所挂物体重为

G'；。秤二*CE

因BE>CE、AB<AC,故可得G.>G；,即提B处秤纽时，此秤的称量最大为10kg,故B错误;

C.GAxAB=GtfttxBE,由6=但可得

mAxAB=根秤泥xBE

当增大秤蛇质量，A处可悬挂的重物质量也增大，所以可以增大该秤的最大称量，故C正确;

D.当提着B处秤纽、秤蛇挂在E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，则可列

式

GAxAB=G秤坨xBE

由G=wig可得

mAgxAB=xBE

则

mAxAB_10kgx0.02m

加ff枪=0.4kg

BE0.5m

答案第3页，共8页

故D错误。

故选Co

7.C

【详解】在用掀铲土的过程中，适当增大两手间的距离，即增大动力臂，而阻力和阻力臂不变，此时可以更

省力，说明动力减小，因而可以进行探究的科学问题是：在杠杆平衡的情况下，阻力和阻力臂一定时，动力

和动力臂的关系。故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

8.C

【详解】A.人脚越靠近。点，动力臂越小，在阻力和阻力臂不变时，动力臂越小，越费力，故A错误；

B.用脚踏碓舂米过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错误；

C.利用锥形石头，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故C正确；

D.脚踩位置有粗糙的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D错误。

故选C。

9.B

【详解】如图所示的甲乙M形硬质轻杆，处于保持平衡状态。由于悬挂的两个重物质量相等，则作用在M形

硬质轻杆两端的上的拉力相等，则杠杆示意图分别如下图：

甲硬质轻杆，根据杠杆平衡条件可得G/尸G/?,则/尸小乙硬质轻杆，同理可得G/3=G",则/3=〃；用手使两

个右端的重物略微下降一小段距离后，则杠杆示意图分别如下图：

由于轻杆端点的位置不同，右端的重物略微下降一小段距离后，由力臂的变化图可知，甲硬质轻杆〃＜。，勿＞/2

则G〃＜G/2'所以，甲杆右端的重物继续下降,则不能恢复到原来平衡位置。乙硬质轻杆/3'＞乐则G1AGU

所以，乙杆左端的重物会下降，则乙能恢复到原来平衡位置。

故选B。

10.B

【详解】A.由图可知，连在动滑轮上绳子有2段，拉力尸做的功为

W点=77s=F〃s'=40Nx2x10m=800J

故A不符合题意；

B.有用功为

W#=^s,'=50Nxl0m=500J

答案第4页，共8页

则有用功的功率为

M500J

p=

5s

故B符合题意；

C.该滑轮组的机械效率为

中瑞35%

故C不符合题意；

D.绳子自由端的速度为

ns'2x10m..

——=---------=4m/s

5s

故D不符合题意。

故选B。

11.定改变力的方向

【详解】［1］⑵图中使用滑轮的轴固定不动，是定滑轮，根据定滑轮的特点可知，可以改变力的方向但不省力。

12.B20

【详解】⑴由图可知，滑轮A不随物体移动是定滑轮，B随物体移动是动滑轮。

⑵由图可知，通过动滑轮绳子的段数〃=3,物体匀速移动，水平方向物体受到的拉力产物和摩擦力/是一对平

衡力，所以

产产60N

在不考虑滑轮重、绳重和摩擦时，匀速移动物体，拉力

F=-FK,=1X60N=20N

3a3

13.BCA

【详解】⑴⑵⑶燕尾夹可看作杠杆，当用力按住C点打开该夹子时，AC是围绕8点转动的，故B为支点，

C点的作用力使杠杆转动,所以C点是动力作用点,A点受到的作用力阻碍杠杆的转动,A点是阻力的作用点。

14.60050025

【详解】⑴刘利同学对物体做的总功为

W&=Fs=FL^150NX4m=600J

⑵刘利同学做的有用功为

W-(s=Gh=200NX2.5m=500J

［3］物体在斜面上克服摩擦力做的功是额外功，则额外功为

%=%-%=600J-500J=100J物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为

"四=%=100J=25N

sL4m

15.高静止省力

【详解】口］由题意可知，高速航天器外壳要求轻巧、耐高温，说明航天器外壳材料应具有密度小、熔点高。

⑵当核心舱与实验舱完成好对接后，核心舱相对于实验舱位置没有变化，是静止的。

答案第5页，共8页

⑶根据动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂可知，阻力和阻力臂一定，动力臂越长，动力会越小，所以扳手

在拧螺丝时，手握的地方越远离螺丝，越省力，故属于省力杠杆。

16.

【详解】要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、

下面的动滑轮，再绕过上面的另一个定滑轮，如下图

(2)B2.5

(3)若拉力方向由竖直向上变成斜向上，动力臂变小，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，要使杠杆在

水平位置平衡，动力需变大，则弹簧测力计的示数变大

【详解】(1)由图甲可知，杠杆左端下沉，右端上翘，说明杠杆左端重右端轻，为使杠杆在水平位置平衡，

应将右端的平衡螺母向右端调节。

(2)[1]由图乙可知，若用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆，杠杆将逆时针转动，所以为了使杠杆水平平

衡，应用弹簧测力计在B点竖直向上拉杠杆。

⑵设杠杆每个小格长度为L,由杠杆的平衡条件可知，有如下关系式

Gx5L=Fx2L

则弹簧测力计的示数为

f=Gx5L=5G=5xlN=25N

2L22

(3)若拉力方向由竖直向上变成斜向上，动力臂变小，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，要使杠杆

在水平位置平衡，动力需变大，则弹簧测力计的示数变大。

18.⑴匀速

(2)1.30.676.9

⑶减小不变

(4)C

【详解】(1)实验时，应匀速竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码匀速竖直上升。

(2)卬如图所示，弹簧测力计的分度值为0.1N,则弹簧测力计示数为L3N。

⑵提升动滑轮所做的功为动滑轮重乘以上升的高度，由表中数据可得提升重物所做的有用功为

答案第6页，共8页

%=G力=2Nx0.3m=0.6J

⑶拉力做的总功为

唉=Fs=L3NxO.6m=0.78J

动滑轮的机械效率为

〃=履xl00%=^-xl00%~76.9%

%0.78J

（3）[1]分析表中数据可知：用同一动滑轮匀速提升重物，在物重增加时，拉力动滑轮的效率提高，可知所做

的额外功占总功的比值将减小。

⑵根据

h=^S-x100%=—x100%=-^―x100%=—x100%

W&FsF-2h2F

可知，效率与高度无关，第4次实验中，减小物体提升的高度，动滑轮的机械效率不变。

（4）A.根据

h=^!-x100%=—x100%=x100%=—x100%

W&FsF-2h2F

可知，滑轮组机械效率与物体被提升的高度无关，故A错误；

BD.拉着弹簧测力计向上加速运动