八年级物理下册《第十二章 简单机械》单元测试卷(附有答案)一、单选题（每题3分，共30分）1．机械的发展使用推动人类文明发展，下列工具在使用
中，为了省距离的是（ ）A． 开瓶器B．托盘天平C． 扫地的扫帚D． 核桃钳2．关于杠杆，下列说法中正确的是（ ）A．杠杆只有
静止在水平位置才是处于平衡状态B．杠杆平衡时，作用在杠杆上的两个力一定在支点的两侧C．杠杆一定有支点D．杠杆的支点一定在杠杆的正中
间3．如图所示的四个杠杆，悬挂的重物G和杆长都相同。若各杠杆均处于平衡状态，则所用的最大的力是（ ）A．B．C．D．4．如图所示
是汽车起重机的示意图，其中A、B组成滑轮组，C杆伸缩可改变吊臂的长短，D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度，O为吊臂的转动轴。装在E里
的电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，H为在车身外侧增加的支柱，F为吊臂顶端受到竖直向下的力。下列有关汽车起重机的叙述中错误的是
（ ）A．滑轮组中A滑轮可以省力B．当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大C．当D杆伸长时力F的力臂将变大D．H的作用是工作时以防翻
车、避免轮胎受到的压力过大5．在图示的装置中，已知重物牛，重物，在摩擦和动滑轮重力均不考虑的情况下，使重物G1保持平衡的拉力F应等
于（ ）A．NB．NC．ND．N6．如图所示，分别用滑轮和滑轮组匀速提升同一重物G时，所用拉力分别为F1、F2、F3、F4，若不
计绳重、动滑轮重及摩擦，则下列关系式正确的是（ ）A．F1F2>F3>F4C．F4 D．F4 擦，则（ ）A．拉力的大小为40NB．绳子移动的速度为0.5m/sC．拉力的功率为50WD．该装置的机械效率为60%8．如图，用
滑轮组拉着重为80N的物体沿水平地面匀速直线运动，拉力F为12N，滑轮组机械效率为75%，不计绳重、轮与轴间的摩擦。下列说法正确的
是（ ）A．此滑轮组动滑轮的重力为6NB．用一个质量更小的滑轮替换最下面的滑轮，滑轮组的机械效率会增大C．物体受到水平地面的摩擦
力为20ND．若在此物体上加一砝码，使其一起沿水平地面匀速直线运动，机械效率将变小9．为了将一重为2000N的物块送到高处，工人师
傅用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用大小为1000N的拉力F拉动绳端，物块在20s内从地面沿斜面匀速向上运动到高处。已知s＝8m
，h＝3m。下列分析与计算错误的是（ ）A．该装置使用滑轮是为了改变施力的方向B．拉力F做的有用功为6000JC．拉力F做功的功
率为400WD．该装置的机械效率为37.5%10．小海分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重力相同），匀速提起相同的重物，使
物体在相同时间上升相同的高度。不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（ ）A．甲、乙相比，乙更省力B．甲、乙所做的总功一样大C．甲、
乙对重物做功的机械效率一样大D．甲、乙相比，乙对重物做功的功率更大二、填空题（每空1分，共15分）11．如图所示，用起子开启瓶盖（
1）画出力F的力臂；( )（2）如果力F改为沿虚线所示的方向开启瓶盖，此时F的力臂 ___________ （选填“增大
”、“变小”、“不变”），根据公式 ___________ 判断力F将 ___________ （选填“增大”、“变小”、“不变”
）。12．如图所示，物体重为20N，某人在5s内用4N的拉力匀速地将该物体在水平方向移动了1m，则绳子自由端移动的速度为_____
_m/s，拉力做功的功率为______W。（不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦）13．如图所示，物体A重150N，物体
B重15N，此时物体A沿着水平桌面以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动（不计绳重、滑轮重、绳轮及轮轴间的摩擦），物体B匀速下降的
速度是_______m/s，物体A与水平桌面间的摩擦力是_______N，10s内物体A克服摩擦力做功_____J。14．用图所示
甲、乙两种方式匀速提升重为 100 N 的物体，已知滑轮重 20 N，绳重和摩擦不计，则乙方式中的拉力 F乙=________N，
甲、乙两种方式所对应的机械效率 η甲______（填“>”“<”或“=”） η乙。15．如图所示，斜面长3m，高1m，工人用沿斜面
方向大小为400N的力将重900N的物体匀速推到车上，用时10s。在此过程中，工人做的有用功是 _____J，推力的功率是 ___
__W，斜面的机械效率是 _____；使用斜面的优点是可以省 _____（选填“力”或“功”）。三、作图题（每题3分，共6分）16
．如图所示，AO＝0.6m，BO＝0.3m，BC＝0.4m，物体在杠杆AOBC作用下保持静止，请作出使杠杆在如图位置平衡时施加的最
小力F1（O为支点）。17．如图所示，请用笔画线在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。四、实验题（每空1.5分，共24分）18．小
明利用如图所示的实验装置“探究杠杆的平衡条件”，请你完成下列内容。（1）杠杆未挂钩码前，在如图1所示的位置静止时，此杠杆处于___
________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；为了使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆右端的平衡螺母向___________（选填“
左”或“右”）调节；（2）小明多次实验并记录数据如下表，总结数据得出杠杆的平衡条件是：______________________
。（用字母表示）次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m110.120.05220.151.50.2330.051
.50.1（3）第2次实验所挂钩码的个数和位置如图2所示，此时将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格，杠杆会___________；
（选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）（4）如图3所示，杠杆上每一格的长度为5cm，在杠杆左边挂钩码，弹簧测力计对杠杆竖
直向下的拉力是动力，则动力臂为___________cm；在测力计逐渐向右倾斜到虚线位置的过程中，保持杠杆在水平位置平衡，则测力计
的示数将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。19．同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的
装置如图甲、乙、丙所示，实验数据记录如表所示。实验次数钩码重力G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η1
20.11.20.355.6%240.11.90.370.2%360.11.60.5420.21.20.655.6%（1）实验中应
沿竖直方向______拉动弹簧测力计；（2）通过比较1、4两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上
升高度______；（3）通过比较______两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高；（4）分析表中数据
可知：第3次实验是用图______所示装置来完成的，第3次实验时所做的有用功为______J，滑轮组的机械效率是______%；（
5）假如第1次实验时，不计绳重和摩擦，钩码重由2N增加到8N，滑轮组的效率可以达到______%。20．测量滑轮组的机械效率（忽略
绳重和摩擦）：（1）利用图甲装置进行实验，若重物以0.1m/s的速度匀速上升，则弹簧测力计竖直向上移动的速度为 ______m/s
。（2）分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 ______N。（3）小明同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重
物时，甲、丙滑轮组的机械效率 ______（选填“相同”或“不相同”）。五、计算题（21题10分，22题11分，共21分）21．将
边长为10cm、质量为2000g的正方体甲放在水平地面上，细绳的一端系于正方体甲上表面的中央，另一端竖直拉着杠杆的A端，把质量为4
00g的物体乙悬挂在杠杆的B端，此时，杠杆在水平位置平衡，如图所示。已知：AO︰ OB=1︰ 2，不计杠杆的质量，g取10N/kg
。求：（1）杠杆A端受到的绳子的拉力FA；（2）甲对地面的压强P压；（3）若用8N的力竖直向下拉乙，则甲对地面的压力为多少N？22
．如图所示，用滑轮组拉动重7500N的物体在水平支持面上以0.2m/s的速度做匀速直线运动，且物体所受摩擦力是物重的0.2倍，问：
（1）若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F是多大？（2）若滑轮组的机械效率是75%，则F′的大小是多大？（3）在第（2）问
中，拉力F′的功率是多少？六、综合题（每空1分，共4分）23．“中国古代农具——桔 槔（jiegao）”如图所示是中国古代汉族农用
工具俗称“吊杆”、“称杆”是一种原始的汲水工具。商代在农业灌溉方面，开始采用桔槔。它是在一根竖立的架子上加上一根细长的杠杆，当中是
支点，末端悬挂—个重物，前段悬挂水桶。—起—落,汲水可以省力。当人把水桶放入水中打满水以后，由于杠杆末端的重力作用，便能轻易把水提
拉至所需处。桔槔早在春秋时期就已相当普遍，而且续了文乐5 中国农村历代通用的旧式提水器具。这种简单的汲水工具虽简单，但它使劳动人民
的劳动强度得以减轻。桔槔的结构，相当于一个普通的杠杆。在其横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来，横杆的一端用一根直杆与汲器相连，另一端
绑上或悬上一块重石头。当不汲水时，石头位置较低；当要汲水时，人则用力将直杆与汲器往下压，与此同时，另一端石头的位置则上升。当汲器汲
满后，就让另一端石头下降，通过杠杆作用，就可能将汲器提升。这样，汲水过程的主要用力方向是向下。由于向下可以借助人的体重，因而给人以
轻松的感觉，也就大大减少了人们提水的疲劳程度。这种提水工具，是中国古代社会的一种主要灌溉机械。请根据上述材料，回答下列问题。（1）
桔槔的结构，相当于一个普通的________。（2）打满水后从汲器上部刚露出水面到底部露出水面的过程中，汲器受到的浮力______
__。（选填“增加”或“减小”）（3）将打满水的汲器匀速提升的过程中，汲器的机械能如何变化？_______。（4）汲器不慎落入水中
，打捞时汲器中有水，此时对_______做的功是有用功。参考答案1．C【详解】AD．开瓶器、核桃钳使用时动力臂大于阻力臂，为省力杠
杆，但要多移动距离，故AD不符合题意；B．托盘天平为等臂杠杆，不省力也不费力，不省距离也不费距离，故B不符合题意；C．扫地的扫帚使
用时，阻力臂大于动力臂，为费力杠杆，可少移动距离，故C符合题意。故选C。2．C【详解】A．杠杆平衡是指杠杆静止或匀速转动，所以杠杆
平衡不一定静止在水平位置，故A错误；B．杠杆平衡时，作用在杠杆上的两个力不一定在支点的两侧，如铡刀的刀片就是杠杆，它的支点在一端，
两个力就在支点的一侧，故B错误；C．由杠杆的定义可知，杠杆一定有支点，故C正确；D．杠杆的支点也可在一端，如我们用筷子时，支点就在
上端，故D错误。故选C。3．D【详解】A. 由图可知AB＜BC，由杠杆平衡条件可得解得B. 由图可知AB＞BC，由杠杆平衡条件可得
解得C. 由图可知AC＞BC，由杠杆平衡条件可得解得D. 由图可知AB＜AC，由杠杆平衡条件可得解得由于杆长都相同，则比较B和D选
项中的图可知，B图中BC的长度与D图中AB的长度相等，B图中AB线段长度小于D图的AC线段长度，所以，F4＞F2。故选D。4．C【
详解】A．A滑轮随物体一起移动是动滑轮，动滑轮可以省力但不可以改变力的方向，故A正确，不符合题意；B．当C杆伸长时吊臂阻力臂变长，
在阻力和动力臂一定时，阻力臂越长，动力越大，根据物体间力的作用是相互的知，对D杆的压力将变大，故B正确，不符合题意；C．当D杆伸长
时力，物体变高，阻力F的力臂将变小，故C错误，符合题意；D．操纵汽车起重机时，应在车身外侧增加支柱即H，以防翻车，并避免轮胎受到过
大的压力，故D正确，不符合题意。故选C。5．A【详解】如图两个定滑轮，一个定滑轮，在不考虑摩擦和动滑轮重力，，要使重物G1保持平衡
G2受到的拉力则重物G1、G2都处于静止状态，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。6．C【详解】若不计绳重、动滑轮重及摩擦，第
一图，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F1=G；第二图，不计摩擦和动滑轮重，用F
2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；第三图，用F3的力提升重物时，用的是动滑轮，但是，F3作用在动滑轮的
轮轴上，故即F3=2G；第四图，n=3，；故F4 股数n＝2，不计绳重和摩擦，拉力的大小故A不符合题意；B．绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×5m＝10m绳子移动的速度故B不符合题
意；C．拉力做的功W总＝Fs＝50N×10m＝500J拉力的功率故C符合题意；D．拉力做的有用功W有＝Gh＝80N×5m＝400J
该装置的机械效率故D不符合题意。故选C。8．A【详解】AC．由图可知，连接动滑轮绳子的股数，由于不计绳重、轮与轴间的摩擦，滑轮组的
机械效率为所以物体受到的摩擦力为f=ηnF=75%×2×12N=18N因为不计绳重、轮与轴间的摩擦，绳端拉力为所以动滑轮的重力为G
动=nF-f=2×12N-18N=6N故C错误，故A正确；B．最下面的滑轮为定滑轮，定滑轮只改变力的方向，因此更换后不影响滑轮组的
机械效率，故B错误；D．在物体上加一砝码后，物体对地面的压力增加，根据滑动摩擦力影响因素，在接触面的粗糙程度不变时压力越大滑动摩擦
力越大可知，此时物体受到的摩擦力f增大，根据不计绳重、轮与轴间的摩擦时，机械效率为可知，G动不变，f增大，机械效率增大，故D错误。
故选A。9．D【详解】A．该装置使用滑轮的轴固定不动，为定滑轮，使用定滑轮是为了改变施力的方向，故A正确，不符合题意；B．拉力做的
有用功W有用＝Gh＝2000N×3m＝6000J故B正确，不符合题意；C．使用定滑轮不省力也不能省距离，拉力端移动距离等于物体移动
距离，拉力做的总功W总＝Fs＝1000N×8m＝8000J拉力做功功率故C正确，不符合题意；D．该装置的机械效率故D错误，符合题意
。故选D。10．D【详解】A．由图可知，，，不计绳重及摩擦时，绳端的拉力则绳子受的拉力，所以即乙图省力，故A正确，不符合题意；BC
．因动滑轮重相同，提升的物体重和高度均相同，且，所以，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，由可知，两滑轮组的机械效率相
同，故BC正确，不符合题意；D．由BC可知，总功相同，时间相同，由可得，甲、乙对重物做功的功率相同，故D错误，符合题意。故选D。1
1． 增大F1L1=F2L2 变小【详解】（1）[1]根据图示可知，支点O的位置和力F的力臂如下图所示（2）[2]用力的方向由实线
位置变为虚线位置时，力臂会变大。[3][4]根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，当阻力和阻力臂不变时，动力臂变大，动力F将会变小
。12．???? 0.4???? 1.6【详解】[1]由图可知，与动滑轮相连的绳子的段数为n=2，则绳子自由端移动的距离s=2s物
=2×1m=2m绳子自由端移动的速度[2]拉力做功的功率为13．???? 0.4???? 30???? 60【详解】[1]由图可知
绳子的段数n为2，已知物体A的速度，则物体B下滑的速度为vB=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s[2]物体B施加在绳端的拉力F
=GB=15N不计摩擦、绳重及滑轮重，物体A、B均做匀速直线运动，物体A受到的拉力与摩擦力是一对大小相等的平衡力，则所以物体A受到
的水平向左的摩擦力f=2F=2×15N=30N[3]由可得10s内物体A sA=vAt=0.2m/s×10s=2m则10s内，物体
A克服摩擦力做功W=fs=30N×2m=60J14．???? 60???? ＞【详解】[1]由图知道，甲滑轮是定滑轮，乙滑轮是动滑
轮；乙方式中使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和动滑轮总重力的一半，则[2]甲、乙两种方式中的有用功W有是克服物体重力做的功
，是相同的，因绳重和摩擦不计，乙方式中的拉力要克服动滑轮的重力做功，比甲方式中的拉力做的总功要多，所以结合机械效率公式知道，有用功
相同时，总功越大的，机械效率越小，即η甲＞η乙15．???? 900???? 120???? 75%???? 力【详解】[1]工人
做的有用功W有用=Gh=900N×1m=900J[2]工人做的总功W总=Fs=400N×3m=1200J推力的功率[3]斜面的机械
效率[4]由上面的计算可知，F＜G，W有用＜W总，所以使用斜面可以省力，但不能省功。16．【详解】由杠杆平衡条件可知，当作用在杠杆
上的力的力臂最大时，力就最小，由题意可知，支点O到C的距离因此当力臂为OA时，力达到最小值。因为物体对杠杆施加的力使杠杆逆时针转动
，因此力F1应该让杠杆顺时针转动；过A点作OA的垂线，作出F1的作用线，方向向上，如下图所示：17．【详解】使用滑轮组时，承担物重
的绳子段数越多越省力，图中有一个定滑轮和一个动滑轮，承担物重的绳子段数最多为3，故作图如下：18．???? 平衡???? 右F1l
1= F2l2 右端下沉???? 25???? 变大【详解】（1）[1][2]如图1所示，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状
态；杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端调节，使杠杆在水平位置平衡。（2）[3]实验中要改变力和力臂的大小，进行多次实验，得出的杠
杆平衡条件是F1l1= F2l2。（3）[4]若一个钩码重G，每一个小格长L，如图2所示，将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格，则
左侧4G×2L=8GL右侧3G×3L=9GL因为8GL<9GL所以杠杆不能平衡，右侧下降。（4）[5]图3中，杠杆水平位置平衡，弹
簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，则动力臂此时落在杠杆上，测力计悬挂点到支点的距离就等于动力臂的长度，由于每一格的长度为5cm，
共5个格，所以动力臂的长度为l1=5cm×5=25cm[6]在测力计逐渐向右倾斜到虚线位置的过程中，拉力的力臂变小，阻力和阻力臂不
变，由杠杆平衡条件得到拉力变大，弹簧测力计示数变大。19．???? 匀速???? 无关???? 1、2???? 丙???? 0.6
???? 75???? 83.3【详解】（1）[1]为了准确测出滑轮组的机械效率，让弹簧测力计的示数稳定，应使弹簧测力计沿竖直方向
做匀速直线运动。（2）[2]通过比较1、4两次实验数据知，滑轮组和提升物体的重力相同，绳子段数相同，重物上升高度不同而机械效率相同
，故得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。（3）[3]1、2两次实验，s＝0.3m，h＝0.
1m，由s＝nh可得n＝3，使用同样的滑轮组，即使用的甲、乙两图，通过得出的实验数据可知提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越高，
得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。（4）[4]在第3次实验中，s＝0.5m，h＝0.1m，由s＝nh可得n＝
5，即承担物重的绳子股数n＝5，所以第3次实验是用丙图所示装置来完成的。[5]第3次实验时所做的有用功为W有用＝Gh＝6N×0.1
m＝0.6J[6]第3次做的总功W总＝Fs＝1.6N×0.5m＝0.8J滑轮组的机械效率（5）[7]第1次实验时，不计绳重和摩擦，
根据得动滑轮的重力G动＝3F′-G′＝3×1.2N-2N＝1.6N钩码重8N时滑轮组的效率20．???? 0.3???? 4???
? 相同【详解】（1）[1]由图甲可知n＝3，则弹簧测力计竖直向上移动的速度v绳＝nv物＝3×0.1m/s＝0.3m/s（2）[2
]忽略绳重和摩擦，克服物体重力所做的功为有用功，克服物体和动滑轮重力所做的功为总功，所以，滑轮组的机械效率由图乙可知，G动＝1N，
η＝80%，则解得：G＝4N。（3）[3]小明同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，则克服动滑
轮重做的功为额外功，额外功相同，做的有用功相同，因此总功相同，由可知，甲、丙滑轮组的机械效率相同。21．（1）8N；（2）1200
Pa；（3）0N【详解】解：（1）由题意得，甲的重力乙的重力根据杠杆平衡原理（2）甲受到绳子的拉力等于甲对绳子的拉力根据受力分析甲
对地面的压力受力面积甲对地面的压强（3）根据杠杆平衡原理，当用用8N的力竖直向下拉乙时，甲受到的力通过受力分析可知，此时甲受到竖直
向下20N的重力和竖直向上24N的拉力，合力向上，所以对地面不再有力，所以压力为0N。答：（1）杠杆A端受到的绳子的拉力FA为8N
；（2）甲对地面的压强P压为1200Pa；（3）若用8N的力竖直向下拉乙，则甲对地面的压力为0N。22．【答案】（1）750N；（
2）1000N；（3）400W【详解】解：（1）物体水平方向做匀速直线运动，水平方向物体受到的拉力与摩擦力是对平衡力，滑轮组对物体的拉力由图知，通过动滑轮绳子的段数n=2，若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力（2）克服物体受到摩擦力所做的功是有用功，由可得，F''的大小（3）绳端速度拉力F''的功率答：（1）若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F是750N；（2）若滑轮组的机械效率是75%，则F''的大小是1000N；（3）拉力F''的功率是400W。23．???? 杠杆???? 减小???? 机械能增大???? 汲器【详解】（1）[1]由文中：桔槔的结构，相当于一个普通的杠杆。在其横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来，横杆的一端用一根直杆与汲器相连，另一端绑上或悬上一块重石头。可知桔槔的结构，相当于一个普通的杠杆。（2）[2]打满水后从汲器上部刚露出水面到底部露出水面的过程中，汲器浸入水中的体积逐渐减小，即排开水的体积逐渐较小，由F浮=ρ液gV排可知，汲器受到的浮力减小。（3）[3]将打满水的汲器匀速提升的过程中，汲器质量不变，速度不变，故动能减小；高度变高，故重力势能增大；机械能等于动能和势能的总和，故机械能增大。（4）[4]汲器不慎落入水中，打捞时汲器中有水，目的是为了把汲器打捞上来，故对汲器做的功属于有用功，对汲器中的水做的功属于额外功。学科网（北京）股份有限公司 第 1 页 共 22 页第 2 页 共 22 页 |
|
