第十二章《简单机械》单元测试卷-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

  第十二章《简单机械》单元测试卷-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

  **基础信息** \n人教版八年级下册《简单机械》单元测试卷，以杠杆、滑轮、斜面为核心，融合生活实践与文化传承情境，注重基础巩固与能力提升，适配单元复习检测。\n**题型特征** \n题型题量/分值知识覆盖命题特色\n-----------------------------------\n选择题16题32分杠杆分类（镊子）、机械效率、斜面省力原理结合汉代画像砖、《天工开物》桔槔等文化素材，考查物理观念\n填空题6题12分动滑轮特点、杠杆应用、机械效率计算联系美丽乡村建设等生活场景，强化基础概念\n作图题3题6分滑轮组绕线、力的示意图、杠杆力臂注重模型建构，培养科学思维\n实验题3题18分斜面机械效率影响因素、动滑轮效率、杠杆平衡条件经过控制变量法设计，体现科学探究要素\n计算题3题32分滑轮组功与效率、杆秤称重、木棒平衡计算综合杠杆平衡与机械效率，考查科学推理与问题解决能力

  第十二章《简单机械》单元测试卷（原卷版） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版八年级下册第12章。 2.g=10N//kg。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共16小题，每小题2分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．下列正在使用的工具中，属于费力杠杆的是（） A．瓶盖起子 B．镊子 C．钳子 D．核桃夹子 2．分别用两种简单机械在相同时间内匀速提升相同重物到相同高度。下列关于它们做功情况的分析，正确的是（） A．两种机械做的有用功相同 B．使用乙机械可以省功 C．甲机械的功率大于乙机械的功率 D．两种机械的机械效率相同 3．如图所示，盘山公路的设计采用弯曲路线，目的是减小坡度以便车辆上山。关于这一设计原理，下列说法正确的是（） A．通过增加道路长度来减小坡度，使车辆上坡更省力 B．减小轮胎与地面的摩擦力，防止车辆打滑 C．改变汽车行驶轨迹，使车辆重力减小 D．盘山公路既可以省力，也可以省功 4．如图所示，物体和弹簧测力计均处于静止状态，物重G=20N，当弹簧测力计和细线的重力不计，且忽略一切摩擦，则弹簧测力计A和B的示数分别为（     ） A．20N，20N B．0N，20N C．20N，0N D．20N，40N 5．如图是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。若鼎在水中时，两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为、。下列说法正确的是（） A．鼎在水中时，鼎受到的拉力为 B．图中的滑轮能起到省力的作用 C．图中的滑轮不能改变力的方向 D．当鼎完全从水中提出后，滑轮的机械效率将变小 6．科技馆里有一种升降座椅，小明和小刚体验后画出如图所示的原理图。若小明重600N，小刚用250N的拉力使小明在3s的时间内匀速上升0.5m（不计绳重和摩擦），下列说法不正确的是（） A．所做有用功为300J B．该滑轮组的机械效率为80% C．拉力做功的功率为125W D．换轻质动滑轮，机械效率降低 7．《范蠡兵法》记载着一种攻守兼备的战具——抛石机，如图所示，这是它的简化结构示意图，长杆可绕点转动，在处放重石，人拉处的绳子将重石抛出。在抛石机使用的过程中（） A．石块增加的机械能大于人对机械做的功 B．该装置在某些特定的程度上可以省功 C．抛石机在使用时属于省力杠杆 D．此机械可看作杠杆，使用时可以省距离 8．小聪想搬起地面上重为G的石块，但未能搬起；小明用重为G1的动滑轮在时间t内将此石块匀速竖直提升高度h，如图所示（不计绳重和滑轮摩擦），下列说法不正确的是（） A．搬石块时，小聪没有对石块做功 B．绳子自由端的拉力为 （G1＋G） C．动滑轮的机械效率为 D．拉力的功率为 9．如图所示，三个理想滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为、、，那么这三个力的关系是（） A． B． C． D． 10．如图所示的某同学们自制了一个杆秤。将秤钩固定在C点，秤钩上不挂重物且无秤砣时，提纽移至A点杆秤恰好水平平衡。当在秤钩上挂上重物时，将秤砣移至B点使杆秤水平平衡，已知CA＝5cm，AB＝25cm，所用秤砣质量为0.5kg．以下说法正确的是（） A．重物的质量越大，秤砣越远离A点 B．自制杆秤的零刻度线在A点右侧 C．因杆粗细不均匀，秤的刻度线分布也不均匀 D．此时重物的质量为3kg 11．如图是北方地区人们做面条的工具，下面是小明帮助妈妈做面条时引发的思考，其中错误的是（） A．在揉面的过程中，面团发生的形变主要是塑性形变 B．盖锅煮面是通过增大气压来降低沸点，让面熟得更快 C．面团被压成面条，说明力能改变物体的形状 D．若压杠杆的力方向不变，作用在A点比B点更省力 12．如图甲所示为《天工开物》中记载的三千多年前中国古人利用桔槔在井上汲水的情境，图乙为桔槔的简化示意图，横杆的一端用绳子与水桶相连，另一端绑上一块大石头。当要提水时，人用力向下拉绳子使汲器下降到水面以下。当汲器装满水后，让另一端石头下降，水就被提起了。下列说法正确的是 A．人用力向下拉绳子时，桔槔的结构相当于一个费力杠杆 B．汲器在离开水面之前，它受到的浮力将变大 C．桔槔另一端绑上的大石头越重越好 D．装满水的汲器在空中匀速上升时，它的机械能不变 13．如图所示，用甲、乙两个滑轮组在相同时间内分别将物体M、N匀速提升，拉力分别为、，此过程有关数据如图所示.下列有关此过程的说法中，正确的是（） A．甲、乙两滑轮组中，绳子自由端移动的距离关系为 B．甲、乙两滑轮组的机械效率关系为 C．物体M、N的重力大小关系为 D．提升物体时两拉力的功率大小关系为 14．小明利用所学的物理知识对下列生活中的现象进行了解释，其中解释正确的是（） A．钓鱼竿是省力杠杆 B．漂在水面上的物体比沉入水底的物体受到的浮力大 C．修盘山公路，利用了高度一定时，斜面越长越省力的道理 D．竖直向上抛出的小球，到达最高点时，速度为零，处于平衡状态 15．如图所示，质量分布均匀的铁球与轻杆AB焊接于A点后悬挂于竖直墙壁的B点，轻杆的延长线过球心O，轻杆的长度是铁球半径的三分之二、此时竖直墙面对铁球的支持力为60N；要使铁球刚好离开墙壁，施加在铁球上的力至少为（） A．20N B．30N C．45N D．60N 16．如图所示，质量分布均匀的金属杆，将它放在AB两个支座上处于水平位置平衡，支座A位于距左端杆长处，支座B位于距左端杆长处；在最右端施加竖直向上的拉力为30N时，杆刚好离开支座B，在最左端施加竖直向上的拉力时，杆刚好离开支座A，则大小为（） A．60N B．80N C．40N D．20N 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 17．如图所示，美丽乡村建设的工地上，工人使用一个__________（选填“定”或“动”）滑轮匀速提升重400N的建筑材料（不计绳重和摩擦），则人的拉力为__________N。 18．如图所示，用镊子夹取物品时，镊子属于_______（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。使用它的好处是能省______。 19．用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作下，重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，忽略绳重与摩擦。此过程中拉力的功率为_____________W，滑轮组的机械效率为________。（结果保留一位小数） 20．如图所示，把重为的物体沿斜面从斜面底端匀速推到斜面顶端，物体沿斜面运动的距离为，物体上升的高度为，沿斜面的推力为。则斜面的机械效率是______，物体与斜面之间的滑动摩擦力是_______ 21．如图所示，在的水平拉力作用下，使重的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，不计滑轮重、绳重和绳子与滑轮间的摩擦，则物体与地面间的滑动摩擦力为___________N；若物体的速度为，则后，拉力作用的绳子自由端移动___________。 22．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，OA=30cm，OB=20cm，在A点挂一重为60N的物体，在B点施加一个竖直向上的力F，使杠杆水平平衡，则F=______N；若将力F的方向改为斜向上，为使杠杆仍平衡，F的大小将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 三．作图题（共3小题，共6分） 23．如图所示，请画出利用滑轮组以最省力的方式提升重物的绕线．如图所示用杠杆吊着金属球，球在水中静止，请画出金属球所受力的示意图。 25．如图是活塞式抽水机的示意图。其中手柄AOB可看成是一个杠杆，在动力F1的作用下绕O点顺时针匀速转动，A点所受动力方向如图所示，请在图中画出F1的力臂l1和杠杆在B点受到阻力F2的示意图。 四．实验题（本题共3小题，共18分） 26．某同学猜想斜面的机械效率与物体的重力、斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度都有关。在探究斜面的机械效率是否与物体的重力、斜面的倾斜程度有关时，他利用同一块木板组成如图甲所示的装置，在不同条件下分别进行实验，并对所测数据来进行了分析论证。 (1)拉动物块沿斜面向上运动时，拉力的方向应该与斜面______； (2)实验时，要使斜面的高度变大，应该把木板下面的垫木向______移动； (3)该同学记录的数据如下表 实验次数 物块重力 斜面高 斜面长 沿斜面拉力 机械效率 1 5 2 8 3 8 根据表格中数据可知：第1次实验中，斜面的机械效率为______，第2次实验时物块所受的摩擦力为______ N； (4)通过对比实验数据，可判断出斜面的机械效率与______有关； (5)请你利用所学过物理知识，再解决一个关于斜面的物理问题：图乙中斜面1的长度小于斜面2的长度，同一物块从两个斜面顶端由静止释放，分别沿着斜面1和斜面2下滑，到达斜面底端时的速度分别为、，若斜面光滑，且不计空气阻力，则______。选填“”“”或“=” 27．在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中，小红用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示，实验数据如表所示。 序号 钩码重G/N 物体上升的高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η/% 1 1 0.1 0.80 0.2 62.75 2 2 0.1 1.35 0.2 3 3 0.1 1.95 0.2 76.9 (1)实验时，应沿竖直方向_____拉动弹簧测力计，使钩码上升； (2)第2次实验中，动滑轮的机械效率为_____；（结果保留至0.1%） (3)分析表中数据可知：在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，若仅增加被提升物体的重力，则拉力所做的额外功_____，动滑轮的机械效率_____（两空均选填“减小”、“不变”或“增大”）。以下提高效率的方法中，方法_____与上述结论同理。 ①鼓励人们“拼车”出行   ②用新材料减轻汽车重力   ③汽车保持良好的润滑 (4)实验过程中如果弹簧测力计在静止状态下读数，测得的机械效率将_____（选填“偏大”“偏小”或“更准确”）。 28．我国古代《墨经》最早记述了杆秤的原理。墨子对杠杆平衡有以下阐述：“衡，加重于其一旁，必捶，权重相若也。相衡，则本短标长”。文中提到的“权、重、标、本”如图甲所示。实践小组想自制一个杆秤，于是先设计实验探究杠杆的平衡条件，如图所示。 (1)实验开始前，杠杆处于图乙所示状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节； (2)小组同学进行了多次实验，并将数据记录在下表中。请你分析下表中的数据，得出杠杆的平衡条件是_____（写出公式）； 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1 10 2 5 2 2 5 1 10 3 2 3 3 2 4 3 6 6 3 (3)如图丙所示，在A点挂有3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂____个钩码； (4)如图丁所示，保持弹簧测力计悬挂点不变，使其拉力方向由竖直方向变为斜向右下方，当杠杆再次水平平衡时，弹簧测力计示数将__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (5)杆秤中的“权”、“重”对应物理学中的力、“标”、“本”对应物理学中的__________，为了扩大杆秤的量程，可采用的方法是__________。 五．计算题（本题共3小题，共32分） 29．某起重机的滑轮组结构示意如图所示，起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上，需要一些时间为50s，滑轮组的机械效率为80%（g取10N/kg），求： (1)绳子自由端移动的距离； (2)克服钢板重力做的功； (3)滑轮组所做的总功。 30．杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种称量工具，题图中的杆秤可视为杠杆，提纽处为支点O，若不计杆和秤盘自重，当在秤盘处放置被称物体后，杆秤处于平衡状态，已知，，秤砣的重力为10N，g取。 (1)求被称物体的重力； (2)已知被称物体的密度是，求被称物体的总体积。 31．如图所示，均匀细木棒OAB可绕O点自由转动，将轻质支架放在力传感器上，支架支撑在A点时，调节O点高度，使木棒水平平衡，此时力传感器显示支架对A点的支持力示数如图甲所示。现在B点施加竖直向上的拉力，传感器示数与的关系图线为图乙中的b所示，已知，。 (1)求细木棒自身的重力G； (2)求图像中横坐标的值； (3)若将支架从A点稍向左移至C点，设OC的长度为x，试给出力传感器示数与的关系式。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二章《简单机械》单元测试卷（解析版） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版八年级下册第12章。 2.g=10N//kg。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共16小题，每小题2分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．下列正在使用的工具中，属于费力杠杆的是（） A．瓶盖起子 B．镊子 C．钳子 D．核桃夹子 【答案】B 【详解】瓶盖起子、钳子、核桃夹子在使用的过程中动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆；镊子在使用的过程中动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，是费力杠杆。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．分别用两种简单机械在相同时间内匀速提升相同重物到相同高度。下列关于它们做功情况的分析，正确的是（） A．两种机械做的有用功相同 B．使用乙机械可以省功 C．甲机械的功率大于乙机械的功率 D．两种机械的机械效率相同 【答案】A 【详解】A．分别用两种简单机械在相同时间内匀速提升相同重物到相同高度，由于有用功为提升时对重物所做的功，所以两种机械做的有用功相同，故A正确； B．用任何机械都不可避免的要做额外功，即使用任何机械都不省功，所以使用乙机械不可以省功，故B错误； C．根据，由于两种机械不同，额外功一般不同，导致总功不同，在时间相同的情况下，无法比较功率的大小，故C错误； D．根据，有用功相同，但总功无法确定是不是相同，所以两种机械的机械效率不一定相同，故D错误。 故选A。 3．如图所示，盘山公路的设计采用弯曲路线，目的是减小坡度以便车辆上山。关于这一设计原理，下列说法正确的是（） A．通过增加道路长度来减小坡度，使车辆上坡更省力 B．减小轮胎与地面的摩擦力，防止车辆打滑 C．改变汽车行驶轨迹，使车辆重力减小 D．盘山公路既可以省力，也可以省功 【答案】A 【详解】A．盘山公路是斜面原理的典型应用，盘山公路的设计是通过增加道路长度来减小坡度，使车辆上坡更省力，故A正确； B．盘山公路的设计，减小了坡度，增大了车辆对路面的压力，从而增大了摩擦力，可防止车辆打滑，故B错误； C.根据G=mg可知，改变汽车行驶轨迹，车辆的质量不变，g的值不变，则车辆重力不能减小，故C错误； D．根据斜面的工作特点和功的原理可知，盘山公路虽能省力，但要做额外功，所以不可以省功，故D错误。 故选A。 4．如图所示，物体和弹簧测力计均处于静止状态，物重G=20N，当弹簧测力计和细线的重力不计，且忽略一切摩擦，则弹簧测力计A和B的示数分别为（     ） A．20N，20N B．0N，20N C．20N，0N D．20N，40N 【答案】A 【详解】甲图弹簧测力计A，物体静止，重力与细线拉力是一对平衡力，所以细线N，根据力的作用是相互的，物体对弹簧测力计挂钩端的拉力也是20N，因此，弹簧测力计A的示数为20N。 乙图弹簧测力计B，两侧物体均静止，每侧细线N，弹簧测力计B的挂钩端受到的拉力为20N，所以其示数也为20N。 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．如图是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。若鼎在水中时，两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为、。下列说法正确的是（） A．鼎在水中时，鼎受到的拉力为 B．图中的滑轮能起到省力的作用 C．图中的滑轮不能改变力的方向 D．当鼎完全从水中提出后，滑轮的机械效率将变小 【答案】A 【详解】ABC．图中的这种滑轮是定滑轮，不能起到省力的作用，只能改变动力的方向，鼎在水中时，鼎向上受到两个拉力作用，所以鼎受到的拉力之和为F1+F2，故A正确，BC错误； D．假设鼎在水中和从水中提出后上升的高度相同，鼎在水中时，有用功为W有1=(G-F浮)h 当鼎完全从水中提出后，没有受到浮力，有用功为W有2=Gh 所以有用功变大，额外功不变，由 可知滑轮的机械效率变大，故D错误。 故选A。 6．科技馆里有一种升降座椅，小明和小刚体验后画出如图所示的原理图。若小明重600N，小刚用250N的拉力使小明在3s的时间内匀速上升0.5m（不计绳重和摩擦），下列说法不正确的是（） A．所做有用功为300J B．该滑轮组的机械效率为80% C．拉力做功的功率为125W D．换轻质动滑轮，机械效率降低 【答案】D 【详解】A．当小明坐在升降座椅上，小刚用的拉力将重600N的小明匀速拉高，该过程中的有用功，故A正确，不符合题意； B．由图可知，此装置中绳子的有效段数，小刚拉力端移动距离 这样的一个过程做的总功 小刚拉动升降座椅装置时的机械效率，故B正确，不符合题意； C．拉力做功的功率，故C正确，不符合题意； D．不计绳重和摩擦，克服动滑轮重及椅重做的功为额外功，该升降座椅装置的机械效率，由上式知，换用轻质动滑轮，动滑轮的重力减小，故该升降座椅装置的机械效率变大，故D错误，符合题意。 故选D。 7．《范蠡兵法》记载着一种攻守兼备的战具——抛石机，如图所示，这是它的简化结构示意图，长杆可绕点转动，在处放重石，人拉处的绳子将重石抛出。在抛石机使用的过程中（） A．石块增加的机械能大于人对机械做的功 B．该装置在某些特定的程度上可以省功 C．抛石机在使用时属于省力杠杆 D．此机械可看作杠杆，使用时可以省距离 【答案】D 【详解】A．人对机械做的功是总功，抛石机将石块抛出时，对石块做的功是有用功，即石块增加的机械能，由于摩擦和杠杆自重的存在，有用功总小于总功，即石块增加的机械能小于人对机械做的功，故A不符合题意； B．由于摩擦和杠杆自重的存在，所以使用该装置是不能省功的，故B不符合题意； C．抛石机在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意； D．抛石机在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，好处是可以省距离，故D符合题意。 故选D。 8．小聪想搬起地面上重为G的石块，但未能搬起；小明用重为G1的动滑轮在时间t内将此石块匀速竖直提升高度h，如图所示（不计绳重和滑轮摩擦），下列说法不正确的是（） A．搬石块时，小聪没有对石块做功 B．绳子自由端的拉力为 （G1＋G） C．动滑轮的机械效率为 D．拉力的功率为 【答案】D 【详解】A．小聪搬石块时未搬动，有力无距离，所以小聪对石块没有做功，故A正确，不符合题意； B．使用动滑轮时，承担物重的绳子股数，绳子自由端移动距离，则拉力 ，故B正确，不符合题意； C．动滑轮的机械效率 故C正确，不符合题意； D．拉力做的功为，拉力的功率 故D错误，符合题意。 故选D。 9．如图所示，三个理想滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为、、，那么这三个力的关系是（） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由题意可知，假设物体与地面的摩擦力为f；第一幅图中滑轮为定滑轮，不省力，则； 第二幅图中滑轮为动滑轮，省一半的力，则； 第三幅图中滑轮为动滑轮，但动力作用在动滑轮的轴上，费1倍的力，则； 所以，，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 10．如图所示的某同学们自制了一个杆秤。将秤钩固定在C点，秤钩上不挂重物且无秤砣时，提纽移至A点杆秤恰好水平平衡。当在秤钩上挂上重物时，将秤砣移至B点使杆秤水平平衡，已知CA＝5cm，AB＝25cm，所用秤砣质量为0.5kg．以下说法正确的是（） A．重物的质量越大，秤砣越远离A点 B．自制杆秤的零刻度线在A点右侧 C．因杆粗细不均匀，秤的刻度线分布也不均匀 D．此时重物的质量为3kg 【答案】A 【详解】A．由杠杆平衡条件可得，称量物体质量时有，故当不变时，越大，越大，即秤砣离A点越远，故A正确； B．秤钩上不挂重物且无秤砣时，提纽移至A点杆秤恰好水平平衡，所以此时杠杆重心、支点都在A点，若秤钩不放物体、将秤砣放在A点时，杠杆仍然平衡，故此时零刻度线需标在A点处，故B错误； C．无论杠杆是否均匀，根据杠杆平衡条件可得，在称量物体质量时有，由于一定，则与成正比，故秤的刻度分布是均匀的，故C错误； D．由杠杆平衡条件可得，，所以，故D错误。 故选A。 11．如图是北方地区人们做面条的工具，下面是小明帮助妈妈做面条时引发的思考，其中错误的是（） A．在揉面的过程中，面团发生的形变主要是塑性形变 B．盖锅煮面是通过增大气压来降低沸点，让面熟得更快 C．面团被压成面条，说明力能改变物体的形状 D．若压杠杆的力方向不变，作用在A点比B点更省力 【答案】B 【详解】A．当外力撤销后，物体不能恢复原状，则称这样的形变叫做塑性形变；在揉面的过程中，外力撤销后，面团不会恢复原状，因此面团发生的形变主要是塑性形变，故A正确，不符合题意； B．液体沸点随着气压的增大而升高，盖锅煮面会使锅内气压增大，水的沸点升高，面条熟得更快，故B错误，符合题意； C．面团由于受到压力的作用，而变成面条，说明力能改变物体的形状，故C正确，不符合题意； D．若压杠杆的力方向不变，阻力和阻力臂不变，动力臂越长越省力，因此作用在A点比B点更省力，故D正确，不符合题意。 故选B。 12．如图甲所示为《天工开物》中记载的三千多年前中国古人利用桔槔在井上汲水的情境，图乙为桔槔的简化示意图，横杆的一端用绳子与水桶相连，另一端绑上一块大石头。当要提水时，人用力向下拉绳子使汲器下降到水面以下。当汲器装满水后，让另一端石头下降，水就被提起了。下列说法正确的是（） A．人用力向下拉绳子时，桔槔的结构相当于一个费力杠杆 B．汲器在离开水面之前，它受到的浮力将变大 C．桔槔另一端绑上的大石头越重越好 D．装满水的汲器在空中匀速上升时，它的机械能不变 【答案】A 【详解】A．人用力向下拉绳子时，杠杆支点为O，人的拉力作用在B端，由图可知，B处的动力臂小于A处的阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，属于费力杠杆。故A正确； B．汲器在离开水面之前，根据阿基米德原理可知，当完全浸没时，提起时排开水的体积不变，浮力不变；当部分浸没在水中时，提起时排开水的体积变小，浮力变小，故B错误； C．若石头过重，放下汲器时人拉绳子使汲器下降，需要克服更大的石头重力，会大幅度的增加人的拉力负担，操作更费力，因此并非越重越好。故C错误； D．装满水的汲器在空中匀速上升时，速度、质量不变，故动能不变；高度升高，故重力势能增大，因为机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能增大，故D错误。 故选A。 13．如图所示，用甲、乙两个滑轮组在相同时间内分别将物体M、N匀速提升，拉力分别为、，此过程有关数据如图所示.下列有关此过程的说法中，正确的是（） A．甲、乙两滑轮组中，绳子自由端移动的距离关系为 B．甲、乙两滑轮组的机械效率关系为 C．物体M、N的重力大小关系为 D．提升物体时两拉力的功率大小关系为 【答案】C 【详解】A．由图可知，甲滑轮组中，动滑轮上绳子股数，绳子自由端移动的距离 乙滑轮组中，动滑轮上绳子股数，绳子自由端移动的距离 则，故A错误； B．由图可知，甲滑轮组中，拉力做的有用功 乙滑轮组中，拉力做的有用功 则甲滑轮组的机械效率 乙滑轮组的机械效率 则，故B错误； C．甲、乙滑轮组中，拉力做的有用功 提升高度相同，由可知，，故C正确； D．由图可知，甲、乙滑轮组中，拉力做的总功，提升的时间相同，由可知，两拉力的功率，故D错误。 故选C。 14．小明利用所学的物理知识对下列生活中的现象进行了解释，其中解释正确的是（） A．钓鱼竿是省力杠杆 B．漂在水面上的物体比沉入水底的物体受到的浮力大 C．修盘山公路，利用了高度一定时，斜面越长越省力的道理 D．竖直向上抛出的小球，到达最高点时，速度为零，处于平衡状态 【答案】C 【详解】A.钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误； B.由可知，浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关。若浮在水面的物体排开水的体积比沉底的物体排开水的体积小，那么浮在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力小，故B错误。 C．修盘山公路，利用了高度一定时斜面越长越省力的道理，故C正确； D．竖直向上抛出的小球，上升到最高点时虽然速度为零，但受到向下的重力作用，为非平衡力，处于非平衡状态，故D错误； 故选C。 15．如图所示，质量分布均匀的铁球与轻杆AB焊接于A点后悬挂于竖直墙壁的B点，轻杆的延长线过球心O，轻杆的长度是铁球半径的三分之二、此时竖直墙面对铁球的支持力为60N；要使铁球刚好离开墙壁，施加在铁球上的力至少为（） A．20N B．30N C．45N D．60N 【答案】B 【详解】由解图知，悬挂于竖直墙壁的B点处于静止时，把整体看作一个杠杆，支点在B点，球的重力方向竖直向下，力臂为，竖直墙面对铁球的支持力为，力臂为 根据杠杆的平衡条件 代入数据 解得铁球的重 由解图知，当力F作用在球的下边缘，且与通过AB的直径垂直时，动力臂最长，把整体看作一个杠杆，支点在B点，球的重力方向竖直向下，力臂为，的力臂等于杆的长度与球的直径之和，则 根据杠杆的平衡条件 代入数据 解得施加在铁球上的力至少为。 故B正确，ACD错误。 故选B。 16．如图所示，质量分布均匀的金属杆，将它放在AB两个支座上处于水平位置平衡，支座A位于距左端杆长处，支座B位于距左端杆长处；在最右端施加竖直向上的拉力为30N时，杆刚好离开支座B，在最左端施加竖直向上的拉力时，杆刚好离开支座A，则大小为（） A．60N B．80N C．40N D．20N 【答案】D 【详解】设杠杆的重力为，金属杆的长度为，在最右端施加竖直向上的拉力为时，杆刚好离开支座，此时支点为，根据杠杆平衡条件可得 即 解方程可得 在最左端施加竖直向上的拉力时，杆刚好离开支座，此时支点为，根据杠杆平衡条件可得 即 解方程可得 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 17．如图所示，美丽乡村建设的工地上，工人使用一个__________（选填“定”或“动”）滑轮匀速提升重400N的建筑材料（不计绳重和摩擦），则人的拉力为__________N。 【答案】 定 400 【详解】[1][2]图中的滑轮轴的位置固定不动，因此是定滑轮；定滑轮的实质是等臂杠杆，不省力也不费力，所以在不计绳重和摩擦的情况下，拉力大小等于物体重力，即 18．如图所示，用镊子夹取物品时，镊子属于_______（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。使用它的好处是能省______。 【答案】 费力 距离 【详解】[1]用镊子夹取物品时，手压在中间处，则支点在底端，动力臂小于阻力臂，镊子是费力杠杆。 [2]费力杠杆的好处是可以省距离。 19．用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作下，重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，忽略绳重与摩擦。此过程中拉力的功率为_____________W，滑轮组的机械效率为________。（结果保留一位小数） 【答案】 9.6 83.3% 【详解】[1]由图可知，滑轮组绳子的有效股数，忽略绳重与摩擦，电动机对绳的拉力 绳端移动的距离 则拉力做功 拉力的功率为 [2]滑轮组的机械效率 20．如图所示，把重为的物体沿斜面从斜面底端匀速推到斜面顶端，物体沿斜面运动的距离为，物体上升的高度为，沿斜面的推力为。则斜面的机械效率是______，物体与斜面之间的滑动摩擦力是_______ 【答案】 160N 【详解】[1]将物体由斜面底端匀速推到斜面顶端的过程中，有用功为 总功为 则斜面的机械效率是 [2]这样的一个过程中，克服摩擦力而做的额外功为 则物体与斜面之间的滑动摩擦力是 21．如图所示，在的水平拉力作用下，使重的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，不计滑轮重、绳重和绳子与滑轮间的摩擦，则物体与地面间的滑动摩擦力为___________N；若物体的速度为，则后，拉力作用的绳子自由端移动___________。 【答案】 60 4.5 【详解】[1]由图知，通过动滑轮绳子段数n=3，物体做匀速直线运动，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，则 所以物体与地面间的滑动摩擦力f=3F=3×20N=60N [2]绳子自由端速度vF=nv物=3×0.3m/s=0.9m/s 则后，拉力作用的绳子自由端移动s=vFt=0.9m/s×5s=4.5m 22．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，OA=30cm，OB=20cm，在A点挂一重为60N的物体，在B点施加一个竖直向上的力F，使杠杆水平平衡，则F=______N；若将力F的方向改为斜向上，为使杠杆仍平衡，F的大小将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 90 变大 【详解】[1]由题意知，阻力，阻力臂，动力臂 根据杠杆平衡条件得 代入数据 计算得 [2]当拉力斜向上时，动力臂 会变短，而阻力和阻力臂不变。 根据杠杆平衡条件，动力臂减小，为保持平衡，拉力将变大。 三．作图题（共3小题，共6分） 23．如图所示，请画出利用滑轮组以最省力的方式提升重物的绕线方法。 【答案】 【详解】以最省力的方式提升重物，需要动滑轮上绳子股数最多。观察滑轮组不难发现动滑轮数量比定滑轮多一个，因此为了完美利用上两个动滑轮，应从定滑轮开始绕线．如图所示用杠杆吊着金属球，球在水中静止，请画出金属球所受力的示意图。 【答案】 【详解】金属球在水中静止，受到平衡力的作用，分别受到竖直向上的拉力、竖直向上的浮力，受到竖直向下的重力作用，作用点都在重心上，如图所示： 25．如图是活塞式抽水机的示意图。其中手柄AOB可看成是一个杠杆，在动力F1的作用下绕O点顺时针匀速转动，A点所受动力方向如图所示，请在图中画出F1的力臂l1和杠杆在B点受到阻力F2的示意图。 【答案】 【详解】在动力F1的作用下杠杆绕O点顺时针匀速转动，O为杠杆支点，根据力臂的定义，力臂是支点到力的作用线的垂直距离，我们应该先画F1的作用线，然后从支点O向该作用线作垂线的作用下顺时针转动，B点向下运动，B点会受到竖直向上的阻力F2，需画带箭头的线段表示。据此作图。 四．实验题（本题共3小题，共18分） 26．某同学猜想斜面的机械效率与物体的重力、斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度都有关。在探究斜面的机械效率是否与物体的重力、斜面的倾斜程度有关时，他利用同一块木板组成如图甲所示的装置，在不同条件下分别进行实验，并对所测数据来进行了分析论证。 (1)拉动物块沿斜面向上运动时，拉力的方向应该与斜面______； (2)实验时，要使斜面的高度变大，应该把木板下面的垫木向______移动； (3)该同学记录的数据如下表 实验次数 物块重力 斜面高 斜面长 沿斜面拉力 机械效率 1 5 2 8 3 8 根据表格中数据可知：第1次实验中，斜面的机械效率为______，第2次实验时物块所受的摩擦力为______ N； (4)通过对比实验数据，可判断出斜面的机械效率与______有关； (5)请你利用所学过物理知识，再解决一个关于斜面的物理问题：图乙中斜面1的长度小于斜面2的长度，同一物块从两个斜面顶端由静止释放，分别沿着斜面1和斜面2下滑，到达斜面底端时的速度分别为、，若斜面光滑，且不计空气阻力，则______。选填“”“”或“=” 【答案】(1)平行 (2)左 (3) 60 (4)斜面倾斜程度 (5)= 【详解】（1）为了能够更好的保证受力平衡，实验数据的可靠性，实验中应保持拉力的方向与斜面平行，同时拉动物块做匀速直线运动，所受的力才是平衡力，弹簧测力计的示数才与拉力大小相等。 （2）实验时要使斜面的高度变大，即使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向左移动。 （3）[1]在第1次实验时，有用功 总功 则机械效率 [2]在第2次实验中，有用功 总功 根据可得 （4）通过对比实验1、2数据，发现两次实验倾角相同，物块重力不同，机械效率都是，所以可知斜面的机械效率与物体的重力无关，通过对比实验2、3数据，控制物体的重力相同，改变的是斜面的倾角，且倾角越大机械效率越高，故可得结论：在其它条件相同时，斜面倾角越大，机械效率越高。 （5）斜面光滑，且不计空气阻力，木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑时，重力势能全部转化为动能，同一木块在斜面1和2上的高度相同，重力势能相同，故到达斜面底端时动能相同，速度相同，即。 27．在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中，小红用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示，实验数据如表所示。 序号 钩码重G/N 物体上升的高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η/% 1 1 0.1 0.80 0.2 62.75 2 2 0.1 1.35 0.2 3 3 0.1 1.95 0.2 76.9 (1)实验时，应沿竖直方向_____拉动弹簧测力计，使钩码上升； (2)第2次实验中，动滑轮的机械效率为_____；（结果保留至0.1%） (3)分析表中数据可知：在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，若仅增加被提升物体的重力，则拉力所做的额外功_____，动滑轮的机械效率_____（两空均选填“减小”、“不变”或“增大”）。以下提高效率的方法中，方法_____与上述结论同理。 ①鼓励人们“拼车”出行   ②用新材料减轻汽车重力   ③汽车保持良好的润滑 (4)实验过程中如果弹簧测力计在静止状态下读数，测得的机械效率将_____（选填“偏大”“偏小”或“更准确”）。 【答案】(1)匀速 (2)74.1% (3) 增大 增大 ① (4)偏大 【详解】（1）实验中为便于测量拉力的大小，应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，此时总系统处于平衡状态，拉力的大小与弹簧测力计的示数相同。 （2）第2次实验中，动滑轮的机械效率为 （3）[1][2]在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，由表格数据知道，第一次拉力所做的额外功 第二次拉力所做的额外功 第三次拉力所做的额外功 综上可知，若仅增加被提升物体的物重，则拉力所做的额外功增大；但从表格最后一列看出机械效率是增大的。 [3]①鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员，人越多，所做的有用功越多，有用功占总功的比例越大，机械效率越高，故①符合题意； ②汽车制造厂用新材料减轻汽车重量，是通过减小额外功来增加机械效率的，故②不符合题意。 ③经常给汽车做保养，保持良好的润滑，提高滑轮组机械效率的方法是通过减小摩擦（减小额外功）来增大机械效率的，故③不符合题意。 综上所述，与（3）中提高机械效率方法相同的是①。 （4）在弹簧测力计静止时进行读数，得出的机械效率与实际值相比会偏大。这是因为静止时拉力不克服摩擦力或克服较小的摩擦力，得出的总功偏小，由可知，导致机械效率偏高。 28．我国古代《墨经》最早记述了杆秤的原理。墨子对杠杆平衡有以下阐述：“衡，加重于其一旁，必捶，权重相若也。相衡，则本短标长”。文中提到的“权、重、标、本”如图甲所示。实践小组想自制一个杆秤，于是先设计实验探究杠杆的平衡条件，如图所示。 (1)实验开始前，杠杆处于图乙所示状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节； (2)小组同学进行了多次实验，并将数据记录在下表中。请你分析下表中的数据，得出杠杆的平衡条件是_____（写出公式）； 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1 10 2 5 2 2 5 1 10 3 2 3 3 2 4 3 6 6 3 (3)如图丙所示，在A点挂有3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂____个钩码； (4)如图丁所示，保持弹簧测力计悬挂点不变，使其拉力方向由竖直方向变为斜向右下方，当杠杆再次水平平衡时，弹簧测力计示数将__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (5)杆秤中的“权”、“重”对应物理学中的力、“标”、“本”对应物理学中的__________，为了扩大杆秤的量程，可采用的方法是__________。 【答案】(1)左 (2) (3)2 (4)变大 (5) 力臂 提纽位置向左移动 【详解】（1）如图乙所示，杠杆左高右低，表明左侧较轻，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调。 （2）根据表中的数据，第一组数据 第二组数据 第三组数据 因此得出杠杆的平衡条件是。 （3）如图丙所示，在A点挂有3个钩码，力臂为2格长度，B点力臂为3格长度，为了使杠杆在水平位置平衡，杠杆的平衡条件是得 解得，应在B点挂2个钩码。 （4）如图丁所示，保持弹簧测力计悬挂点不变，使其拉力方向由竖直方向变为斜向右下方，此时拉力的力臂变小，根据杠杆的平衡条件，当杠杆再次水平平衡时，弹簧测力计示数将变大。 （5）[1]如图所示“标”“本”是权和重到提纽的距离，对应物理学中的力臂。 [2]根据杠杆的平衡条件，要扩大杆秤的量程，可采用的方法是减小阻力臂，增大动力臂，即可使提纽位置向左移动。 五．计算题（本题共3小题，共32分） 29．某起重机的滑轮组结构示意如图所示，起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上，需要一些时间为50s，滑轮组的机械效率为80%（g取10N/kg），求： (1)绳子自由端移动的距离； (2)克服钢板重力做的功； (3)滑轮组所做的总功。 【详解】（1）由图可知，承担动滑轮和重物的绳子段数。绳子自由端移动的距离为 （2）钢板重力为 则克服钢板重力做的功为 （3）滑轮组所做的总功为 30．杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种称量工具，题图中的杆秤可视为杠杆，提纽处为支点O，若不计杆和秤盘自重，当在秤盘处放置被称物体后，杆秤处于平衡状态，已知，，秤砣的重力为10N，g取。 (1)求被称物体的重力； (2)已知被称物体的密度是，求被称物体的总体积。 【详解】（1）根据杠杆平衡条件可得，，即 （2）物体的质量为 物体的体积为 31．如图所示，均匀细木棒OAB可绕O点自由转动，将轻质支架放在力传感器上，支架支撑在A点时，调节O点高度，使木棒水平平衡，此时力传感器显示支架对A点的支持力示数如图甲所示。现在B点施加竖直向上的拉力，传感器示数与的关系图线为图乙中的b所示，已知，。 (1)求细木棒自身的重力G； (2)求图像中横坐标的值； (3)若将支架从A点稍向左移至C点，设OC的长度为x，试给出力传感器示数与的关系式。 【详解】（1）由图可知，当拉力为0时，力传感器的示数为2.0N，即支架对木棒的支持力为，均匀细木棒，其重心位于木棒的中点。已知木棒总长，则其重力的力臂 根据杠杆平衡条件可得，则 （2）从图乙可知，FBx是当传感器示数为0时，在B点施加的竖直向上的拉力FB的值。当传感器示数为0时，A点对木棒没有支持力。此时木棒在自身重力G和B点的拉力FB作用下平衡。重力力臂，拉力FB的力臂 根据杠杆平衡条件可得，则 （3）以O点为支点，力传感器示数为FN，由杠杆的平衡条件可得 代入、、可得 化简可得 则力传感器示数与FB的关系式为[x的单位是cm] 1 学科网（北京）股份有限公司 $

  2025-2026学年八年级下册物理同步知识解读与专题训练（人教版2024）

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