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【新情境新趋势】2025-2026人教版物理8年级下册单元+期中期末过关测试（全国通用）
第十二单元《简单机械》过关情境检测试卷
(试卷满分100分，答题时间90分钟)
一、单项选择题（本大题有10小题，每小题3分，共30分）
1. 下列工具属于省力杠杆的是（　　）
A. 瓶盖起子 B. 笤帚 C. 筷子 D. 船桨
【答案】A
【解析】A．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A符合题意；
B．笤帚在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意；
C．筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；
D．船桨在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。故选A。
2. 小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（　　）
A. 图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向左移动
B. 图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向右移动
C. 图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向左移动
D. 图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向右移动
【答案】A
【解析】图甲中，杠杆左端高、右端低，说明杠杆右端偏重，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向左端调节。
图乙中，设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格的长度为L，杠杆左端力和力臂的乘积为
4G×2L=8GL
杠杆右端力和力臂的乘积为
3G×3L=9GL
8GL<9GL
杠杆不平衡，为了使杠杆水平位置平衡，由杠杆平衡条件可知，可以将右侧钩码向左移动减小力臂或者左侧钩码向左移动增大力臂，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
3. 分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的
是（　　）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子的段数n=3，则拉力
B．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子段数n=2，则拉力
C．定滑轮相当于等臂杠杆，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力
D．动滑轮相当于省力杠杆，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力
综上，四种装置匀速提升同一重物，则最省力的是A中的装置。故选A。
4. 如图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起。当巨木太重无法抬起时，下列改进方法可行的是（　　）
A. 减少横杆右端的人数 B. 将支架向右移动
C. 横杆右端的人向支架靠近 D. 减小横杆上悬绳与支架间的距离
【答案】D
【解析】A．如图所示，支架是杠杆支点，人对横杆右端施加向下的力是动力，当巨木太重无法抬起时，就需要更大的动力，需要更多的人来参与给横杆施加向下的力，故A不符合题意；
B．如果将支架向右移动，等于是动力臂减小，阻力臂增大，想要将巨木抬起需要比原来更大的动力，这是不可行的，故B不符合题意；
C．横杆右端的人向支架靠近，则是动力臂减小，在阻力和阻力臂不变的条件下，根据杠杆平衡条件可知，需要更大的动力才能把巨木抬起来，故C不符合题意；
D．减小横杆上悬绳与支架间的距离，等同于是减小阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和动力臂不变的条件下，需要的动力减小了，就能把巨木抬起来，这种改进方式是可行了，故D符合题意。
故选D。
5. 如图是小强利用器械进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA∶OB=3∶2，在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重，他在B端施加竖直方向的力F1，杆AB在水平位置平衡，此时他对水平地面的压力为F2。为了锻炼不同位置的肌肉力量，他将固定点移动到A端，杆AB可绕端点A在竖直平面内转动，配重悬挂在O点，在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次平衡，此时，他对水平地面的压力为F3，压强为p。已知小强重为650N，两只脚与地面接触的总面积为400cm ，不计杆重与绳重，下列判断正确的是（　　）
A. F1为200N B. F2为1100N
C. F3为830N D. p为11750Pa
【答案】C
【解析】A．已知OA∶OB=3∶2，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得
F1 ×OB =G×OA
即
故A错误；
B．他对水平地面的压力为
F2=G人- F1=650N -450N =200N
故B错误；
C．将固定点移动到A端，杆AB可绕端点A在竖直平面内转动，配重悬挂在O点，在B端施加竖直方向的力，使杆AB在水平位置再次平衡，小强对B端施加力的方向应竖直向上，该力大小
根据力的作用是相互的，则此时B端对小强施加力的方向竖直向下，该力大小
F4 = F4=180N
他对水平地面的压力
F3=G人+ F4 =650N+180N =830N
故C正确；
D．此时他对水平地面的压强
故D错误。故选C。
6. 如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（　　）
A. 向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B. 向下拉绳放下空桶时拉力为
C. 向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D. 向上拉绳提起装满水的桶时拉力为
【答案】D
【解析】A．向下拉绳放下空桶时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；
B．向下拉绳放下空桶时，根据杠杆的平衡条件可知
G石·OA=（G桶+F）·OB
即
40N×1.2m=（20N+F）×0.6m
解之可得：F=60N，故B错误；
C．向上拉绳提起装满水的桶时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误；
D．向上拉绳提起装满水的桶时，根据杠杆的平衡条件可知：
G石·OA=（G桶+G水-Fˊ）·OB
即40N×1.2m=（20N+100N-Fˊ）×0.6m
解得Fˊ=40N，故D正确。故选D。
7. 如图所示，在的拉力F作用下，用滑轮组将重为的货物匀速提升，在内货物竖直上升了，不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是（　　）
A. 滑轮组做的有用功为
B. 拉力做功的功率为
C. 滑轮组的机械效率为
D. 此滑轮组提升的货物越轻、机械效率越大
【答案】C
【解析】A．拉力做的有用功
W有=Gh=300N×2m=600J
故A错误；
B．由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2，绳子自由端移动的距离
s=nh=2×2m=4m
拉力做的总功
W总=Fs=200N×4m=800J
拉力做功的功率
故B错误；
C．滑轮组的机械效率
故C正确；
D．由不计绳重和摩擦时
可知，动滑轮的重力一定，提升的货物越轻，即G越小，机械效率越小，故D错误。
故选C
8. 如图所示，在50N的水平拉力F的作用下，重600N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2倍，绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s。则（　　）
A. 拉力F的功率为3W
B. 1min内物体移动的距离为36m
C. 1min内所做的有用功为1440J
D. 该滑轮组的机械效率为85%
【答案】C
【解析】A．拉力F的功率为
故A不符合题意；
B．如图滑轮组，一共有3段绳子分担动滑轮所受的拉力，故物体移动的速度为
1min内物体移动的距离为
故B不符合题意；
C．物体与地面间的滑动摩擦力为
1min内所做的有用功为
故C符合题意；
D．1min内所做的总功为
该滑轮组的机械效率为
故D不符合题意。故选C。
9. 小阳用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为900g，绳子自由端的拉力F为2.5N，g取10N/kg。在0～2s的过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 绳子自由端移动的速度为5.0cm/s
B. 拉力F的功率为0.125W
C. 动滑轮的质量为100g
D. 滑轮组的机械效率为90％
【答案】D
【解析】A．如图线a所示，绳子自由端移动的速度
故A错误；
B．拉力F的功率为
故B错误；
C．物体的重力
由图可知，绳子自由端移动的距离是物体上升的高度的4倍，因此n=4，根据得
解得：，即动滑轮的总重力为1N，动滑轮的总质量为
由于无法根据题意确定动滑轮的个数，故C错误；
D．有用功为
W有用=0.9kg× 10N/kg×0.1m=0.9J
总功
滑轮组的机械效率为
故D正确。故选D。
10. 如图所示，将一个重400N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为300N，在斜面上移动的距离s=2m，物体升高的高度h=1m。下列说法正确的是（　　）
A. 使用该斜面能省功
B. 拉力做的总功为300J
C. 斜面的机械效率为75%
D. 斜面对物体的摩擦力大小为100N
【答案】D
【解析】A．任何机械都不能省功，斜面可以省力，但是费距离，故A错误；
B．拉力做的总功
W总=Fs=300N×2m=600J
故B错误；
C．克服物体重力做功即有用功
W有=Gh=400N×1m=400J
斜面的机械效率
故C错误；
D．额外功
W额=W总-W有=600J-400J=200J
由W额=fs得，摩擦力
故D正确。故选D。
二、填空题（本大题有8小题，每空1分，共16分）
11. 如图，重为50 N的物体挂在杠杆B点，OB＝0.4 m，OA＝1 m，在A端施加竖直向上的拉力F，当F＝_______N(杠杆自重忽略不计)时，杠杆在水平位置平衡；测量质量的工具托盘天平也是杠杆，它属于_______(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆．
【答案】 20 等臂
【解析】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得F=OB×G/OA=0.4m×50N/1m=20N，杠杆可以分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆．比较杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系可以判断杠杆类型，托盘天平属于等臂杠杆．
12. 生活中常用到各种各样杠杆。有借助撬棒来撬动石头（如图甲），撬棒属于______杠杆；有称量物体质量的天平（如图乙），天平属于______杠杆。（选填“省力”、“费力”或“等臂”）
【答案】 省力 等臂
【解析】如图甲所示，O点是杠杆支点，撬棒下端给石头施加的垂直于撬棒的力是阻力，支点到撬棒下端点的距离是阻力臂；手给撬棒一个垂直于撬棒向下的力是动力，上端用手施力的位置到支点的距离是动力臂，如图可知，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力是省力杠杆。
天平的支点在横梁中间，两边托盘到支点的距离相等，即是两个力臂相等，当天平平衡时，两边托盘受力相等，故天平是等臂杠杆。
13. 明代学者宋应星（江西人）著有《天工开物》，如图所示，是书中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景，桔槔属于______（选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”），使用时，机械效率η______1（选填“>”“<”或“=”）。
【答案】 杠杆 <
【解析】由图中可知，桔槔是一根在力的作用下绕支点转动的硬棒，故桔槔属于杠杆。
因在使用过程中要克服摩擦和自重等做额外功，故机械效率η<1。
14. 如图是环卫工人用扫帚打扫卫生的情景，环卫工人左手不动，用右手拉动扫帚杆中部，此时扫帚属于______杠杆；扫地时用力下压扫帚会使地面受到的摩擦力______。
【答案】 费力 增大
【解析】扫帚在使用过程中，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。
用力下压扫帚，是通过增大压力的方法来增大摩擦的，故扫地时用力下压扫帚会使地面受到的摩擦力会增大。
15. 如图为某景区的盘山公路，汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速档，这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大______。一辆总重为1×105N的汽车经过某一长为200m的路段时，竖直高度上升了20m，如果汽车的牵引力恒为2.5×104N，此过程中盘山公路斜面的机械效率为_______。
【答案】 牵引力 40%
【解析】根据功率为
可知，在发动机输出功率一定时，司机常常要换用低速档，这样做可增大牵引力。
此过程中盘山公路斜面的机械效率为
16. 如图所示，物体重10N，每个滑轮重1N，在F=2.5N的拉力作用下，物体上升了1m，则拉力做的有用功是______J，克服绳重及滑轮与绳子之间的摩擦所做的额外功为_____J。
【答案】 10 3
【解析】该滑轮组克服物体重力做有用功，所做有用功
物体上升1m，则从下数的第一个动滑轮也上升h1=1m，其右侧绳端上升2m；从下数的第二个动滑轮上升h2=2m，其右侧绳端上升4m；从下数的第三个动滑轮上升h3=4m，其右侧绳端上升8m，即绳子自由端移动的距离s=8m，拉力做的总功
克服动滑轮重力做的额外功
则克服绳重及滑轮与绳子之间的摩擦所做的额外功
17．如图所示，有一斜面长L＝4m，高h＝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；物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为　　 N。
【答案】600；25。
【解析】（1）已知F＝150N，s＝L＝4m，物体从斜面底端拉动顶端时，所做的总功：W总＝Fs＝150N×4m＝600J；
（2）G＝200N，h＝2.5m，物体从斜面底端拉动顶端时，所做的有用功：W有用＝Gh＝200N×2.5m＝500J；
由W总＝W有用+W额外可得，W额外＝W总﹣W有用＝600J﹣500J＝100J，
摩擦力：f＝＝＝＝25N。
18. 在一次实验探究活动中，小林用如图所示滑轮组将重为2.7N的物体匀速提升了20cm用时2s，绳子自由端弹簧测力计的示数如图所示，则小林做的有用功为______J，滑轮组的机械效率为_______%。
【答案】 0.54 75
【解析】由题意可知，物体的重力为G=2.7N，物体上升的高度为
h=20cm=0.2m
故由W=Fs可得，小林做的有用功为
W有=Gh=2.7N×0.2m=0.54J
由图中可知，绳子自由端的拉力为F=1.2N，动滑轮上有三股绳子承重，故可得滑轮组的机械效率为
三、作图题（本大题有2小题，每小题2分，共4分）
19. 桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具，是杠杆的一种应用，如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图，请在图乙中作出水桶所受重力示意图，并画出动力的力臂l1。
【答案】如图所示.
【解析】物体重力的方向是竖直向下，因此过水桶的重心沿竖直向下的方向作出一条有向线段，用G表示，即为水桶所受的重力；由乙图可知，以O点为支点，过支点O向动力F1作用线作垂线，即为动力的力臂l1。如图所示.
20. 如图所示，请画出最省力的滑轮组绳子的绕法。
【答案】如图所示。
【解析】根据题滑轮组的工作特点可知，使用滑轮组提升重物时，不计绳重和摩擦，绳端拉力F大小与绕过动滑轮且施加拉力的绳子股数n的关系为
因此绕过动滑轮且施加拉力的绳子股数n越大，滑轮组越省力，由图示可知，题中绕过动滑轮且施加拉力的绳子股数最大为n=3，故最省力的滑轮组绳子的绕法如图所示。
四、 探究实验题（本大题有3小题，共21）
21. （7分）（2023湖北天门）在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验前，杠杆左端下沉，如图甲，则应将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节，直至杠杆在水平位置平衡；
（2）调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示，阻力臂l2为_________cm；
（3）分析表中实验数据。得出杠杆的平衡条件为_________（用F1、F2、l1、l2表示）；
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 16.0 1.0
2 1.0 15.0 1.0 15.0
3 2.0 15.0 1.5 20.0
第3次实验的杠杆类型属于_________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，教室里的劳动工具中有这类杠，请举一例：__________；并简要说明你的判断理由__________；
（4）如图丙，F始终杠杆垂直，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，F的大小将_______。（填选项代码）
A． 不变 B． 变小 C． 变大 D． 先变大后变小
【答案】（1）右 （2） 8.0 （3）F1l1=F2l2 费力 扫帚 扫帚在使用时，动力臂小于阻力臂 （4）C
【解析】（1）实验前，杠杆左端下沉，杠杆右端上翘，则应将平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置平衡。
（2）如图乙所示，刻度尺的分度值为0.1cm，刻度尺的度数为8.0cm，则阻力臂l2为8.0cm。
（3）分析表中实验数据可知，杠杆的动力和动力臂的乘积等于杠杆阻力和阻力臂的乘积，即得出杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2。
由表格数据可知，第3次实验时的动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，该杠杆类型属于费力杠杆。
依据费力杠杆的动力臂小于阻力臂，可判断教室里的劳动工具中有这类杠的是扫帚。
（4）如图丙所示，F始终杠杆垂直，动力臂l1不变，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，阻力G不变，阻力臂l2变大，根据杠杆平衡的条件Fl1=Gl2，F的大小将变大，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
22. （8分）项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，由此准备制作一个刻度均匀的密度计。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小；根据密度公式 ，想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具（如图甲），刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
（1）杆秤的工作原理是___________；
【产品制作】
器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）。
步骤：
①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”；
②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时（如图乙），将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度；
③杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点B标记为“？”刻度（单位g/cm3）；
④以AB两点之间长度的为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度。
（2）在制作过程中，秤杆出现左低右高现象（如图丙），要调至水平位置平衡，秤砣应往_______侧移动；
（3）步骤③中，秤砣悬挂点B标记的刻度值应为___________；
【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【产品升级】
（4）为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是___________。
A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动 B.减小秤砣质量
C.减少加入杯中的液体体积 D.换用更细的秤杆
【答案】 （1）杠杆平衡原理（或F1·l1=F2·l2）（2）右 （3）1.0或者1 （4）AB
【解析】（1）通过图示的模型结合杠杆的定义，即可确定它用到的相关知识，杆秤的工作原理是杠杆平衡原理。
（2）秤杆出现左低右高现象，根据杠杆平衡原理，右侧的动力和动力臂的乘积小于左侧阻力和阻力臂的乘积，所以向右移动秤砣，增大动力臂，可以达到水平平衡。
（3）密度秤测量水的密度，水的密度是1.0g/cm3；故在B的位置标记为1.0。
（4）A．把秤纽位置往远离秤钩一侧移动，说明阻力臂增大，根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2，动力和阻力不变，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，密度秤会更精确，故A正确；
B．减小秤砣的质量，说明动力减小，根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，密度秤会更精确，故B正确；
C．杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时
G0×L1=G陀×LA
杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时
（G0+G水）×L1=G陀×LB
联立两式可得
杯中加某种液体至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在AB中某一点C处，水平位置平衡时，可得
可得
当液体体积和水的体积相同时，液体和水的密度比就是重力比，也为长度比；如果减少加入杯中的液体体积，则不能通过密度秤得到液体的密度大小，故C错误；
D．由上述计算可知，秤杆的重力不影响最后的密度结果，故D错误。故选AB。
23. （6分）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小明同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示：
次数 物体的重力 物体被提升高度 拉力 绳端移动的距离 机械效率
1 2 0.1 1.0 0.3
2 3 0.1 1.4 0.3
3 4 0.1 1.8 0.3
4 2 0.1 1.5 0.2
（1）实验中要竖直______拉动弹簧测力计，使物体升高。小明同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法______（选填“正确”或“错误”）；
（2）分析比较第1、2、3次的实验数据可以判定，若增大提升物体的重力，滑轮组的机械效率______（选填“变大”“不变”或“变小”）；
（3）表格内的第4次实验数据是用图_______（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的，应补充的数据是_______（结果精确到）；
（4）在上述实验的基础上，若小明还想验证滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力是否有关，还需增加的实验器材是____________。
【答案】（1） 匀速 错误 （2） 变大 （3） 乙 66.7% （4） 几个自重不同的滑轮
【解析】（1）为了使弹簧测力计的示数稳定，且便于读数，应缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做匀速直线运动。
若静止读数，没有测量出机械之间的摩擦力，拉力测量值偏小，故她的想法是错误的。
（2）分析1、2、3次实验的数据可知，其他因素相同时，钩码越重，滑轮组的机械效率越大，说明使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，机械效率越大。
（3）第4次实验中绳子自由端移动的距离s与物体被提升的高度h之间满足关系s＝2h，故滑轮组承重绳子段数n＝2，所以是图乙滑轮组测出的数据。
第4次实验的机械效率为
（4）要验证滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力是否有关，需要保持其他因素不变，使用不同重力的动滑轮，故还需添加的实验器材是不同重力的动滑轮。
五、计算综合应用题（本大题有4小题，共29分）
24. （6分）如图所示，重力不计的木棒可绕支点无摩擦转动，木棒长为，物体甲是重力为、边长为的正方体，物体乙所受重力为，当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点、上时，木棒在水平位置平衡，支点距点。求：
（1）A端受到绳子的拉力；
（2）物体甲对地面的压强。
【答案】（1）49N；（2）3000Pa
【解析】（1）根据题意知道，木棒水平位置平衡
OA=0.8m
OB=AB-OA=1.5m-0.8m=0.7m
由杠杆平衡条件知道
FA×OA=F乙×OB
A端受到绳子的拉力
（2）甲与地面的受力面积为
S=（0.1m）2=0.01m2
甲受到的支持力即甲对地面的压力为
物体甲对地面的压强为
答：（1）A端受到绳子的拉力为49N；
（2）物体甲对地面的压强为3000Pa。
25. （8分）一头质量为180kg的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅，被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中，利用如图所示的滑轮组，在40s时间内，救援人员用500N的拉力拉动绳端，把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，问，此过程中：
（1）滑轮组对海豚做的有用功有多大？
（2）拉力做功的功率有多大？
（3）滑轮组的机械效率有多大？
【答案】（1）3.6×103J；（2）100W；（3）90%
【解析】（1）质量为180kg的海豚，被匀速提升2m，所以滑轮组对海豚做的有用功
（2）由滑轮组可知，动滑轮上绳子根数n=4，绳子拉的距离
s=4×2m=8m
拉力做功
拉力做功的功率
（3）滑轮组的机械效率
26.（8分）以“‘荆歌’铁马，奔向未来”为主题的2023荆州马拉松3月26日在荆州体育中心鸣枪起跑。在开赛场地建设过程中，工人利用长度L=3m的斜面把质量为240kg的重物匀速推到h=1m高处，如图所示，工人所用推力F=1000N。g取10N/kg。求：
（1）推力做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为5m的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6∶5，共用时20s，工人推力做功的功率。
【答案】（1）2400J；（2）80%；（3）210W
【解析】（1）推力做的有用功是
W有=Gh=mgh=240kg×10N/kg×1m=2400J
（2）推力做的总功是
W总=FL=1000N×3m=3000J
斜面的机械效率为
（3）原来斜面做的额外功为
W额=W总-W有=3000J-2400J=600J
原来斜面的摩擦力为
此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6∶5，则此时的摩擦力为
此时斜面长度为5m，则额外功为
W'额=f's=240N×5m=1200J
工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度，做的有用功是
W'有=m'gh=300kg×10N/kg×1m=3000J
此时的总功为
W'总=W'额+W'有=1200J+3000J=4200J
工人推力做功的功率是
27. （7分）早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J，g取10N/kg。求此次取水的过程中
（1）人做的有用功为多少？
（2）辘轳的机械效率多大？
（3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少？
【答案】（1）400J；（2）80%；（3）60J
【解析】（1）根据题意，人做的有用功为
（2）根据题意可知
（3）根据题意可知
克服水斗做的功为
克服井绳重力及摩擦力做的功为
答：（1）人做有用功为400J；
（2）辘轳的机械效率为80%；
（3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功为60J。
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【新情境新趋势】2025-2026人教版物理8年级下册单元+期中期末过关测试（全国通用）
第十二单元《简单机械》过关情境检测试卷
(试卷满分100分，答题时间90分钟)
一、单项选择题（本大题有10小题，每小题3分，共30分）
1. 下列工具属于省力杠杆的是（　　）
A. 瓶盖起子 B. 笤帚 C. 筷子 D. 船桨
2. 小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（　　）
A. 图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向左移动
B. 图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向右移动
C. 图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向左移动
D. 图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向右移动
3. 分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的
是（　　）
A. B. C. D.
4. 如图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起。当巨木太重无法抬起时，下列改进方法可行的是（　　）
A. 减少横杆右端的人数 B. 将支架向右移动
C. 横杆右端的人向支架靠近 D. 减小横杆上悬绳与支架间的距离
5. 如图是小强利用器械进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA∶OB=3∶2，在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重，他在B端施加竖直方向的力F1，杆AB在水平位置平衡，此时他对水平地面的压力为F2。为了锻炼不同位置的肌肉力量，他将固定点移动到A端，杆AB可绕端点A在竖直平面内转动，配重悬挂在O点，在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次平衡，此时，他对水平地面的压力为F3，压强为p。已知小强重为650N，两只脚与地面接触的总面积为400cm ，不计杆重与绳重，下列判断正确的是（　　）
A. F1为200N B. F2为1100N
C. F3为830N D. p为11750Pa
6. 如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（　　）
A. 向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B. 向下拉绳放下空桶时拉力为
C. 向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D. 向上拉绳提起装满水的桶时拉力为
7. 如图所示，在的拉力F作用下，用滑轮组将重为的货物匀速提升，在内货物竖直上升了，不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是（　　）
A. 滑轮组做的有用功为
B. 拉力做功的功率为
C. 滑轮组的机械效率为
D. 此滑轮组提升的货物越轻、机械效率越大
8. 如图所示，在50N的水平拉力F的作用下，重600N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2倍，绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s。则（　　）
A. 拉力F的功率为3W
B. 1min内物体移动的距离为36m
C. 1min内所做的有用功为1440J
D. 该滑轮组的机械效率为85%
9. 小阳用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为900g，绳子自由端的拉力F为2.5N，g取10N/kg。在0～2s的过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 绳子自由端移动的速度为5.0cm/s
B. 拉力F的功率为0.125W
C. 动滑轮的质量为100g
D. 滑轮组的机械效率为90％
10. 如图所示，将一个重400N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为300N，在斜面上移动的距离s=2m，物体升高的高度h=1m。下列说法正确的是（　　）
A. 使用该斜面能省功
B. 拉力做的总功为300J
C. 斜面的机械效率为75%
D. 斜面对物体的摩擦力大小为100N
二、填空题（本大题有8小题，每空1分，共16分）
11. 如图，重为50 N的物体挂在杠杆B点，OB＝0.4 m，OA＝1 m，在A端施加竖直向上的拉力F，当F＝_______N(杠杆自重忽略不计)时，杠杆在水平位置平衡；测量质量的工具托盘天平也是杠杆，它属于_______(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆．
12. 生活中常用到各种各样杠杆。有借助撬棒来撬动石头（如图甲），撬棒属于______杠杆；有称量物体质量的天平（如图乙），天平属于______杠杆。（选填“省力”、“费力”或“等臂”）
13. 明代学者宋应星（江西人）著有《天工开物》，如图所示，是书中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景，桔槔属于______（选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”），使用时，机械效率η______1（选填“>”“<”或“=”）。
14. 如图是环卫工人用扫帚打扫卫生的情景，环卫工人左手不动，用右手拉动扫帚杆中部，此时扫帚属于______杠杆；扫地时用力下压扫帚会使地面受到的摩擦力______。
15. 如图为某景区的盘山公路，汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速档，这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大______。一辆总重为1×105N的汽车经过某一长为200m的路段时，竖直高度上升了20m，如果汽车的牵引力恒为2.5×104N，此过程中盘山公路斜面的机械效率为_______。
16. 如图所示，物体重10N，每个滑轮重1N，在F=2.5N的拉力作用下，物体上升了1m，则拉力做的有用功是______J，克服绳重及滑轮与绳子之间的摩擦所做的额外功为_____J。
17．如图所示，有一斜面长L＝4m，高h＝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；物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为　　 N。
18. 在一次实验探究活动中，小林用如图所示滑轮组将重为2.7N的物体匀速提升了20cm用时2s，绳子自由端弹簧测力计的示数如图所示，则小林做的有用功为______J，滑轮组的机械效率为_______%。
三、作图题（本大题有2小题，每小题2分，共4分）
19. 桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具，是杠杆的一种应用，如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图，请在图乙中作出水桶所受重力示意图，并画出动力的力臂l1。
20. 如图所示，请画出最省力的滑轮组绳子的绕法。
四、 探究实验题（本大题有3小题，共21）
21. （7分）（2023湖北天门）在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验前，杠杆左端下沉，如图甲，则应将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节，直至杠杆在水平位置平衡；
（2）调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示，阻力臂l2为_________cm；
（3）分析表中实验数据。得出杠杆的平衡条件为_________（用F1、F2、l1、l2表示）；
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 16.0 1.0
2 1.0 15.0 1.0 15.0
3 2.0 15.0 1.5 20.0
第3次实验的杠杆类型属于_________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，教室里的劳动工具中有这类杠，请举一例：__________；并简要说明你的判断理由__________；
（4）如图丙，F始终杠杆垂直，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，F的大小将_______。（填选项代码）
A． 不变 B． 变小 C． 变大 D． 先变大后变小
22. （8分）项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，由此准备制作一个刻度均匀的密度计。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小；根据密度公式 ，想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具（如图甲），刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
（1）杆秤的工作原理是___________；
【产品制作】
器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）。
步骤：
①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”；
②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时（如图乙），将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度；
③杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点B标记为“？”刻度（单位g/cm3）；
④以AB两点之间长度的为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度。
（2）在制作过程中，秤杆出现左低右高现象（如图丙），要调至水平位置平衡，秤砣应往_______侧移动；
（3）步骤③中，秤砣悬挂点B标记的刻度值应为___________；
【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【产品升级】
（4）为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是___________。
A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动 B.减小秤砣质量
C.减少加入杯中的液体体积 D.换用更细的秤杆
23. （6分）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小明同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示：
次数 物体的重力 物体被提升高度 拉力 绳端移动的距离 机械效率
1 2 0.1 1.0 0.3
2 3 0.1 1.4 0.3
3 4 0.1 1.8 0.3
4 2 0.1 1.5 0.2
（1）实验中要竖直______拉动弹簧测力计，使物体升高。小明同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法______（选填“正确”或“错误”）；
（2）分析比较第1、2、3次的实验数据可以判定，若增大提升物体的重力，滑轮组的机械效率______（选填“变大”“不变”或“变小”）；
（3）表格内的第4次实验数据是用图_______（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的，应补充的数据是_______（结果精确到）；
（4）在上述实验的基础上，若小明还想验证滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力是否有关，还需增加的实验器材是____________。
五、计算综合应用题（本大题有4小题，共29分）
24. （6分）如图所示，重力不计的木棒可绕支点无摩擦转动，木棒长为，物体甲是重力为、边长为的正方体，物体乙所受重力为，当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点、上时，木棒在水平位置平衡，支点距点。求：
（1）A端受到绳子的拉力；
（2）物体甲对地面的压强。
25. （8分）一头质量为180kg的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅，被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中，利用如图所示的滑轮组，在40s时间内，救援人员用500N的拉力拉动绳端，把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，问，此过程中：
（1）滑轮组对海豚做的有用功有多大？
（2）拉力做功的功率有多大？
（3）滑轮组的机械效率有多大？
26.（8分）以“‘荆歌’铁马，奔向未来”为主题的2023荆州马拉松3月26日在荆州体育中心鸣枪起跑。在开赛场地建设过程中，工人利用长度L=3m的斜面把质量为240kg的重物匀速推到h=1m高处，如图所示，工人所用推力F=1000N。g取10N/kg。求：
（1）推力做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为5m的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6∶5，共用时20s，工人推力做功的功率。
27. （7分）早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J，g取10N/kg。求此次取水的过程中
（1）人做的有用功为多少？
（2）辘轳的机械效率多大？
（3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少？
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