人教版（2024）七年级物理下学期第十二章 简单机械 单元测试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版（2024）七年级物理下学期第十二章 简单机械 单元测试卷（含答案） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 218.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-03-26 00:00:00 | ||
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文档简介
第十二章 简单机械 单元测试卷
(时间:45分钟 总分:70分)
一、填空题(本题共6 小题，每空1分，共12分)
1.吃饭时使用的筷子也是一种杠杆，如图所示，在使用筷子夹食物时， (填“A”或“B”)位置是支点，用筷子主要是为了省 。
2.如图所示，用滑轮匀速提升同一物体，滑轮 (填“A”或“B”)可以等效为等臂杠杆，动滑轮所受的重力为 (用 F 、F 表示)。(不考虑摩擦)
3.(2024·哈尔滨)杆秤在我国有几千年的历史，如今中药房仍在使用。如图所示，已测得刺五加药材质量是 120g，其中OB=3OA，若不计杆秤自重，则秤砣的质量约为 g，接下来要测30g的人参片，需要将秤砣向B点的 (填“左”或“右”)侧移动。
4.如图所示，将一个重10 N 的物体用沿斜面向上、大小为7.5N的拉力 F匀速拉到斜面的顶端，物体沿斜面移动的距离s为5m ，上升的高度h为3m，则人对物体做的有用功是 J，斜面的机械效率为 .
5.如图所示，用大小为40 N的拉力 F，通过滑轮组拉着重为300 N的物体A，在水平面上以0.4m/s的速度向左做匀速直线运动，物体受到的摩擦力是物重的0.3倍，滑轮组的机械效率是 ，拉力的功率是 W。
6.如图螺丝钉是一种类似斜面的机械，螺丝钉上螺纹的展开长度相当于斜面的长度，螺纹 (填“密”或“稀”)一些的螺丝钉拧起来更省力，原因是 。
二、选择题(本题共8小题，每小题2分，共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分)
7.关于机械效率，下列说法中正确的是 ( )
A.利用机械越省力，机械效率越高
B.机械做功越快，机械效率越高
C.有用功相同，总功越大机械效率越高
D.额外功相同，有用功越大机械效率越高
8.如图所示的四种用具中，正常使用时属于省力杠杆的是 (
9.用如图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是 ( )
10.人踮脚时脚掌可以看作一个杠杆，下列能正确表示踮脚时该杠杆的支点、动力和阻力的示意图是 ( )
11.杠杆在生活中有很多应用。如图所示，甲、乙两个同学正在玩跷跷板，甲同学欲使乙同学跷起来，她可采取的有效方法是 ( )
A.向后移动 B.向前移动
C.前后移动都行 D.请乙后退点
12.如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，分别将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度，若不计绳重和摩擦，比较甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是 ( )
A.甲的拉力大 B.乙的额外功少
C.甲的拉力功率大 D.乙的机械效率低
13.如图甲，邻居大叔正吃力地把一重物搬上高台，放学回家的小亮看见后急忙前去帮忙。他找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，结果非常轻松地把同样的重物推到了高台上。关于这两种方法，下列说法正确的是 (
A.两种方式做的总功一样
B.使用图乙所示方式比较省力
C.图乙所示方式的机械效率低
D.使用图乙所示方式做功的功率要大些
14.物理兴趣小组用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，水瓶对绳a的拉力为 绳b对人的拉力为 此过程 ( )
A.有用功为300 J
B. F 做的功等于 F 做的功
C. F 做的功大于 F 做的功
D.滑轮组的机械效率为80%
三、作图题(每小题2分，共4分)
15.如图所示，用轻质杠杆将一电灯吊起，O为支点，请画出动力F 的力臂和阻力 F 的示意图。
16.如图所示，游客正在通过自拍杆用手机进行自拍。自拍杆可以看成一个杠杆(O为支点)，请你在图中画出阻力 F 的力臂l ，并画出施加在 A 点的最小动力F 。
四、实验探究题(第17题6分，第18题6分，第19题7分，共19分)
17.某学习小组通过实验探究杠杆平衡的条件：
(1)实验前将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时发现杠杆左端下沉，如图(a)所示，此时杠杆处于 (填“平衡状态”或“非平衡状态”)，此时应把杠杆两端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置保持平衡，这样做的好处是便于在杠杆上直接测量 的大小。
(2)该小组记录实验数据如表格所示，分析表格可得出杠杆的平衡条件： 。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 0.5 0.2 1 0.1
2 1 0.2 1 0.2
3 1.5 0.2 1 0.3
(3)爱动脑筋的小明想什么样的杠杆更省力呢 他分析表格中的数据发现：在动力臂和阻力一定时，阻力臂越 (填“大”或“小”),越省力。
(4)该实验中多次改变力和力臂的大小，从而得到多组数据，这样做的目的是 。
18.某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想并对猜想进行验证。
(1)如果影响机械效率的因素有 A、B、C多个，要研究其与 B因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，而改变 因素，从而进行研究。
(2)下面是同学提出的两个猜想。
猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；
猜想二：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关。
为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4 进行实验。
①验证猜想一时，小组应按 两图进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小 (填“相等”或“不相等”)，则可初步判断猜想一是错误的。
②验证猜想二时，小组应按 两图进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是 (填“正确”或“错误”)的。
(3)请你为该小组同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法: 。
19.小明和同学利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系 ”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究(如图所示)，测得的实验数据如表中所示：
实验次数 斜面倾斜程度 物体重G/N 物体上升高度h/m 沿斜面拉力 F/N 物体移动距离s/m 有用功 总功 机械效率η
1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 63%
2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.10 68%
3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50 1.55
(1)沿斜面拉动物体时，应使其做 运动。
(2)根据表中的数据可求出第三次实验中拉力所做的有用功为 J，克服摩擦力所做的额外功为 J，斜面的机械效率是 (结果精确到0.1%)。
(3)通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓，越 。
(4)通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其他条件不变的情况下， :
(5)试验完成后，小红提出了自己的猜想，斜面的机械效率还可能和斜面的 有关。
五、综合应用题(第20题9分，第21题10分，共19分)
20.如图1是我国《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，桔槔的横杆可绕O点转动，横杆的A端悬挂配重，B端连接一根细杆，细杆下方可悬挂水桶。汲水时，先将 B端悬挂水桶的细杆向下拉，使水桶在井中装满水，然后将悬挂水桶的细杆向上拉，使水桶提升到井外。
(1)生活应用
若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以 (填“增大”或“减小”)石块的质量或向 (填“A”或“B”)端移动杠杆的支点。
(2)杠杆平衡
图2为桔槔在水平位置平衡的模型图，A处所吊水和水桶的总质量为m ，O处为支点，杠杆的质量为m ，重心在C处，B处所挂石块的质量为 l ,请写出l 的表达式(用字母m 、m 、m 、l 、l 表示)。
(3)力的大小
如图3所示,已知OA长为20 cm,OB 长为50cm。为使横杆在水平位置静止，当A 处配重石块重120 N，B处提起 60 N 重的水时，求人对 B处细杆的力 (横杆的自重、支点处的摩擦、细杆和悬线以及水桶的重力均忽略不计，g取10N/kg)
21.在一次车辆故障处置过程中，拖车所用的简化装置如图所示。为了尽快疏通道路，交警只用了50s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量为2t的故障车匀速拖离了现场。故障车被拖离的速度为1m /s，绳子自由端的拉力 F为800 N，地面对故障车的阻力为其重力的0.08倍。(g取10 N/kg)
(1)图中 (填“甲”或“乙”)是动滑轮。
(2)拖车时，克服故障车阻力做的功是多少
(3)拉力 F 做功的功率是多少
(4)该滑轮组的机械效率是多少 (结果精确到0.1%)
1. A 距离 2. A 2F -F 3.40右 4.30 80%
5.75% 48
6.密螺纹属于变形的斜面，螺纹越密，即越费距离、就会越省力
7. D 8. B 9. D 10. D 11. A 12. A 13. BC 14. CD
17.(1)平衡状态 右 力臂 (2)动力×动力臂=阻力×阻力臂 (3)小(4)寻找普遍规律，避免结论的偶然性
18.(1)B (2)①1、3(或2、4) 相等 ②1、2(或3、4) 正确(3)尽量让滑轮组满负荷工作(提升可以提升的最大物重)、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等
19.(1)匀速直线 (2)1.25 0.3 80.6% (3)省力 (4)斜面越陡，机械效率越大 (5)粗糙程度
20.(1)增大 B
解：(2)由杠杆平衡条件可知 代人数据可得 解得 l
(3)当A处配重石块重G =120 N,B处提起60 N重的水时,因为 杠杆顺时针转动，所以为使杠杆平衡在水平位置，人对B处细杆施加的力F 为向上的拉力
根据杠杆平衡条件知：
则=15N
21.(1)乙
解：(2)故障车在50s内通过的路程：
地面对故障车的阻力：
103N
克服故障车阻力做的功：
(3)由图知，n=3，则拉力端移动距离：
s=3s车=3×50m=150m
拉力 F在50s内所做的功：
拉力F的功率：
(4)该滑轮组的机械效率：
(时间:45分钟 总分:70分)
一、填空题(本题共6 小题，每空1分，共12分)
1.吃饭时使用的筷子也是一种杠杆，如图所示，在使用筷子夹食物时， (填“A”或“B”)位置是支点，用筷子主要是为了省 。
2.如图所示，用滑轮匀速提升同一物体，滑轮 (填“A”或“B”)可以等效为等臂杠杆，动滑轮所受的重力为 (用 F 、F 表示)。(不考虑摩擦)
3.(2024·哈尔滨)杆秤在我国有几千年的历史，如今中药房仍在使用。如图所示，已测得刺五加药材质量是 120g，其中OB=3OA，若不计杆秤自重，则秤砣的质量约为 g，接下来要测30g的人参片，需要将秤砣向B点的 (填“左”或“右”)侧移动。
4.如图所示，将一个重10 N 的物体用沿斜面向上、大小为7.5N的拉力 F匀速拉到斜面的顶端，物体沿斜面移动的距离s为5m ，上升的高度h为3m，则人对物体做的有用功是 J，斜面的机械效率为 .
5.如图所示，用大小为40 N的拉力 F，通过滑轮组拉着重为300 N的物体A，在水平面上以0.4m/s的速度向左做匀速直线运动，物体受到的摩擦力是物重的0.3倍，滑轮组的机械效率是 ，拉力的功率是 W。
6.如图螺丝钉是一种类似斜面的机械，螺丝钉上螺纹的展开长度相当于斜面的长度，螺纹 (填“密”或“稀”)一些的螺丝钉拧起来更省力，原因是 。
二、选择题(本题共8小题，每小题2分，共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分)
7.关于机械效率，下列说法中正确的是 ( )
A.利用机械越省力，机械效率越高
B.机械做功越快，机械效率越高
C.有用功相同，总功越大机械效率越高
D.额外功相同，有用功越大机械效率越高
8.如图所示的四种用具中，正常使用时属于省力杠杆的是 (
9.用如图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是 ( )
10.人踮脚时脚掌可以看作一个杠杆，下列能正确表示踮脚时该杠杆的支点、动力和阻力的示意图是 ( )
11.杠杆在生活中有很多应用。如图所示，甲、乙两个同学正在玩跷跷板，甲同学欲使乙同学跷起来，她可采取的有效方法是 ( )
A.向后移动 B.向前移动
C.前后移动都行 D.请乙后退点
12.如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，分别将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度，若不计绳重和摩擦，比较甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是 ( )
A.甲的拉力大 B.乙的额外功少
C.甲的拉力功率大 D.乙的机械效率低
13.如图甲，邻居大叔正吃力地把一重物搬上高台，放学回家的小亮看见后急忙前去帮忙。他找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，结果非常轻松地把同样的重物推到了高台上。关于这两种方法，下列说法正确的是 (
A.两种方式做的总功一样
B.使用图乙所示方式比较省力
C.图乙所示方式的机械效率低
D.使用图乙所示方式做功的功率要大些
14.物理兴趣小组用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，水瓶对绳a的拉力为 绳b对人的拉力为 此过程 ( )
A.有用功为300 J
B. F 做的功等于 F 做的功
C. F 做的功大于 F 做的功
D.滑轮组的机械效率为80%
三、作图题(每小题2分，共4分)
15.如图所示，用轻质杠杆将一电灯吊起，O为支点，请画出动力F 的力臂和阻力 F 的示意图。
16.如图所示，游客正在通过自拍杆用手机进行自拍。自拍杆可以看成一个杠杆(O为支点)，请你在图中画出阻力 F 的力臂l ，并画出施加在 A 点的最小动力F 。
四、实验探究题(第17题6分，第18题6分，第19题7分，共19分)
17.某学习小组通过实验探究杠杆平衡的条件：
(1)实验前将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时发现杠杆左端下沉，如图(a)所示，此时杠杆处于 (填“平衡状态”或“非平衡状态”)，此时应把杠杆两端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置保持平衡，这样做的好处是便于在杠杆上直接测量 的大小。
(2)该小组记录实验数据如表格所示，分析表格可得出杠杆的平衡条件： 。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 0.5 0.2 1 0.1
2 1 0.2 1 0.2
3 1.5 0.2 1 0.3
(3)爱动脑筋的小明想什么样的杠杆更省力呢 他分析表格中的数据发现：在动力臂和阻力一定时，阻力臂越 (填“大”或“小”),越省力。
(4)该实验中多次改变力和力臂的大小，从而得到多组数据，这样做的目的是 。
18.某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想并对猜想进行验证。
(1)如果影响机械效率的因素有 A、B、C多个，要研究其与 B因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，而改变 因素，从而进行研究。
(2)下面是同学提出的两个猜想。
猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；
猜想二：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关。
为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4 进行实验。
①验证猜想一时，小组应按 两图进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小 (填“相等”或“不相等”)，则可初步判断猜想一是错误的。
②验证猜想二时，小组应按 两图进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是 (填“正确”或“错误”)的。
(3)请你为该小组同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法: 。
19.小明和同学利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系 ”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究(如图所示)，测得的实验数据如表中所示：
实验次数 斜面倾斜程度 物体重G/N 物体上升高度h/m 沿斜面拉力 F/N 物体移动距离s/m 有用功 总功 机械效率η
1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 63%
2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.10 68%
3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50 1.55
(1)沿斜面拉动物体时，应使其做 运动。
(2)根据表中的数据可求出第三次实验中拉力所做的有用功为 J，克服摩擦力所做的额外功为 J，斜面的机械效率是 (结果精确到0.1%)。
(3)通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓，越 。
(4)通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其他条件不变的情况下， :
(5)试验完成后，小红提出了自己的猜想，斜面的机械效率还可能和斜面的 有关。
五、综合应用题(第20题9分，第21题10分，共19分)
20.如图1是我国《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，桔槔的横杆可绕O点转动，横杆的A端悬挂配重，B端连接一根细杆，细杆下方可悬挂水桶。汲水时，先将 B端悬挂水桶的细杆向下拉，使水桶在井中装满水，然后将悬挂水桶的细杆向上拉，使水桶提升到井外。
(1)生活应用
若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以 (填“增大”或“减小”)石块的质量或向 (填“A”或“B”)端移动杠杆的支点。
(2)杠杆平衡
图2为桔槔在水平位置平衡的模型图，A处所吊水和水桶的总质量为m ，O处为支点，杠杆的质量为m ，重心在C处，B处所挂石块的质量为 l ,请写出l 的表达式(用字母m 、m 、m 、l 、l 表示)。
(3)力的大小
如图3所示,已知OA长为20 cm,OB 长为50cm。为使横杆在水平位置静止，当A 处配重石块重120 N，B处提起 60 N 重的水时，求人对 B处细杆的力 (横杆的自重、支点处的摩擦、细杆和悬线以及水桶的重力均忽略不计，g取10N/kg)
21.在一次车辆故障处置过程中，拖车所用的简化装置如图所示。为了尽快疏通道路，交警只用了50s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量为2t的故障车匀速拖离了现场。故障车被拖离的速度为1m /s，绳子自由端的拉力 F为800 N，地面对故障车的阻力为其重力的0.08倍。(g取10 N/kg)
(1)图中 (填“甲”或“乙”)是动滑轮。
(2)拖车时，克服故障车阻力做的功是多少
(3)拉力 F 做功的功率是多少
(4)该滑轮组的机械效率是多少 (结果精确到0.1%)
1. A 距离 2. A 2F -F 3.40右 4.30 80%
5.75% 48
6.密螺纹属于变形的斜面，螺纹越密，即越费距离、就会越省力
7. D 8. B 9. D 10. D 11. A 12. A 13. BC 14. CD
17.(1)平衡状态 右 力臂 (2)动力×动力臂=阻力×阻力臂 (3)小(4)寻找普遍规律，避免结论的偶然性
18.(1)B (2)①1、3(或2、4) 相等 ②1、2(或3、4) 正确(3)尽量让滑轮组满负荷工作(提升可以提升的最大物重)、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等
19.(1)匀速直线 (2)1.25 0.3 80.6% (3)省力 (4)斜面越陡，机械效率越大 (5)粗糙程度
20.(1)增大 B
解：(2)由杠杆平衡条件可知 代人数据可得 解得 l
(3)当A处配重石块重G =120 N,B处提起60 N重的水时,因为 杠杆顺时针转动，所以为使杠杆平衡在水平位置，人对B处细杆施加的力F 为向上的拉力
根据杠杆平衡条件知：
则=15N
21.(1)乙
解：(2)故障车在50s内通过的路程：
地面对故障车的阻力：
103N
克服故障车阻力做的功：
(3)由图知，n=3，则拉力端移动距离：
s=3s车=3×50m=150m
拉力 F在50s内所做的功：
拉力F的功率：
(4)该滑轮组的机械效率：