1、1第十二章 简单机械一、单选题1.如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是（ ） A. 羊角锤 B. 镊子 C. 瓶起子 D. 托盘天平2.有（a）、（b）、（c）三根相同的杠杆，杆上每小格为 0.1m，所挂的物重相等，三个杠杆分别在力F1、F 2、F 3作用下处于平衡状态，如图所示，那么，这三个力中最小的是（ ） A. F1 B. F2 C.F3 D. 一样大3.如图所示，一根粗细均匀的铁棒 AB 静止在水平地面上，现用力 F 将铁棒从水平地面拉至竖直立起。在这个过程中，力 F 作用在 A 端且始终与铁棒垂直，则用力 F 将( )A. 逐渐变小 B. 逐渐变大 C. 保持不变D. 先变小
2、后变大4.同学们利用如图所示的装置探究“杠杆平衡条件”时，调整完毕后，在杠杆两侧分别挂上不同个数的钩码，调节钩码的位置使杠杆在水平位置平衡，经过多次这样的实验后得出结论：动力支点到动力作2用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离下列操作中，能帮助他得出正确结论的是（ ）A. 去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向下拉 B. 去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向下拉C. 去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向上拉 D. 增加钩码个数，再多次实验使结论更具普遍性5.当汽车以 108km/h 的速度在高速公路上匀速行驶时，汽车受到的阻力是整车重的 0.08 倍，效率为40%已知汽车整车质量为 1500kg，油箱容
3、积为 50L（汽油热值 q=3.3107J/L，g=10N/kg）下列说法中错误的是（ ） A. 汽车匀速前进受到的阻力是 1200N B. 这时汽车牵引力做功的功率 3.6104WC. 牵引力做的有用功 1.65109J D. 汽车行驶的路程为 550km6.如图所示，已知撬棒 AD=1m , CD=BC=0.2m.石头垂直作用在棒上的力是 420N，若要撬动石头，则施加在撬棒，A 点的力至少是（ ）A. 84N B. 280N C. 140N D. 63N7.如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码，则杠杆（ ）A. 仍然平衡 B.
4、 右端下降 C. 左端下降D. 无法判断8.4、如图所示，甲、乙、丙三个相同的杠杆，所挂的物体受到的重力均为 G，它们分别在方向如图所示的力 F1、F 2、F 3作用下处于平衡状态，那么A. F1=F2=F3 B. F1F2F3 D. F2F3F139.如图所示，AOB 为一杠杆，O 为支点，杠杆重不计，AO=OB，在杠杆右端 A 处用细绳悬挂重为 G 的物体，当 AO 段处于水平位置时，为保持杠杆平衡，需在 B 端施加最小的力为 F，力 F 的大小判断正确的是（ ）A. F=G B. FG C. FG D. 无法判断10.下列因素中对机械效率没有影响的是（ ） A. 机械部件之间的摩擦 B.
5、 机械自身的重力 C. 容器的重量D. 机械功率的大小11.简单机械的发明和使用，始终伴随着人类社会的发展和进步通常情况下，下列简单机械中属于费力的是（ ） A. 螺丝刀 B. 动滑轮C. 镊子 D. 撬棒12.如图所示，正方体边长为 10cm，放在水平地面上若绳头拉力 F1=100N 时，物体静止，对地面压强为10000Pa；若用 F2拉绳头时，物体以 0.2m/s 的速度匀速上升，滑轮组的机械效率 60%，不计绳重和摩擦，g 取 10N/kg，则正确的是（ ） A. 拉力 F2=130N B. 动滑轮重 120NC. 物体质量为 20kg D. 若再增加物体一个相同的物体滑轮组机械效率为
6、120%13.如图所示，重物 G=300N，动滑轮重 40N，要使重物匀速上升 3m，不计摩擦和绳重，则下列说法正确的是（ ）4A. F=640N，并向上移动 6m B. F=640N，并向上移动 1.5mC. F=340N，并向上移动 6m D. F=150N，并向上移动 l.5 m14.如右图所示，A 端挂的实心铁块 B 端挂的实心铜块，两金属块均没在水中，等臂杠杆平衡，若将两杯水撤去，则（ ）A. A 端向下，B 端向上 B. 杠杆仍平衡C. A 端向上，B 端向下 D. 杠杆不平衡，但无法判断倾向那边15.杠杆平衡时，下列说法正确的是（ ） A. 阻力越大，动力一定越大 B. 阻力臂越
7、短，动力臂一定越长C. 当阻力和阻力臂的大小一定时，动力臂越长，动力一定越小 D. 动力臂和阻力臂一定是相互垂直的二、填空题16.如图是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图，其动滑轮质量 15kg，某次提升材料质量 240kg，材料在空中静止时，摩擦影响很小，绳很轻，可以不考虑，则竖直向下的拉力 F=_N；竖直向上匀速提升材料，摩擦影响较大，实际所用的拉力大小是 1000N，并将材料提升了 10m 高。则滑轮组的机械效率是_。（取 g=10N/kg）17.一个重 300N 的物体静止在水平地面上，现用如图所示的滑轮组来提升该物体，不计绳重和摩擦，当拉力 F 为 200N 时物体刚好能以 0.
8、1m/s 的速度匀速上升，则此时滑轮组的机械效率为_%，拉力 F的功率为_W（不计绳重和摩擦，g=10N/kg）18.如图所示，用两个完全相同的滑轮组成的滑轮组，匀速提升质量相等的物体且物体质量大于滑轮质量，不计绳重和摩擦比较甲、乙两种方式可知_更省力（选填“甲”或“乙”），机械效率是5_高19.斜面：斜面也是一种简单机械，是否省力？ 答：_ 20.在物理学中，把对人们有利用价值的功叫做_；在工作时，对于额外负担，但不得不做的功叫做_之和叫做总功 21.如图所示的滑轮组，可忽略绳重和摩擦。用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳端，将重为 6N 的物体提升 0.2m，弹簧测力计的示数如图所示，则拉力为
9、_N，拉力做的功为_J，滑轮组的机械效率为_%。（结果保留一位小数）三、解答题22.用如图所示滑轮组在 15s 内将重 1000N 的物体匀速上升了 3m，人用拉力的 F 为 400N，不计绳重和摩擦力求：（1）动滑轮的重；（2）绳子自由端拉力 F 的功率；（3）滑轮组的机械效率；（4）若将重物的重力增加 200N 后，用这滑轮组将重物匀速提高相同的高度，该滑轮组的机械效率是多少？（结果百分数保留一位小数）23.按照题过要求作图： （1）如图甲所示，用细绳悬挂的重 50N 的物体静止在空中，画出它所受重力 G 和拉力 F 的示意图（2）如图乙所示，AO 为入射光线，O 为入射点，MN 是法线，
10、根据光的折射特点在图中画出折射光线，并用字母 表示折射角6（3）请标出图丙中通电螺线管的 N 极和它附近静止小磁针的 N 极（4）在图丁中，画出杠杆 AB 在图示位置静止时作用在 A 端点的最小力 F 的方向及其力臂 l四、实验探究题24.在“研究杠杆平衡条件”的实验中：（1）实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，其目的是_. （2）实验中共有 6 个钩码，杠杆上每格距离相等，调节好杠杆后，在杠杆左边离支点 2 格的 A 处挂了 3个钩码，如图所示，为使杠杆在水平位置平衡，请你在杠杆右边挂上钩码（用一种方法）.你的方法是_. （3）实验中改变支点两侧的钩码位置和个数，用同样的方法一般要做三次，得到
11、三组数据并进行分析.这样做的目的是_. （4）根据上述三次实验，小湖得出杠杆平衡条件是：动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离.小利为了进一步验证结论是否正确，接着进行如下操作：在杠杆的同一点用弹簧测力计竖着和斜着拉，使杠杆在水平位置平衡，发现弹簧测力计的读数_改变（选填“会”或“不会”），从而验证了小湖得出的结论正确与否. 25.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升7（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数 F 为_N，钩码总重 G 为 1.0N，钩码上升高度 h 为 0.1m，测力计移动距离 s
12、 为 0.3m，则杠杆的机械效率为_ %请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：_ （2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在 A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据： 次数 钩码悬挂点钩码总重G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率/%1 A 点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.42 B 点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：_；请简要说明两条理由：_；_ 五、综合题26.用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体 M，已知
13、被提升的物体 M 质量为 80kg，M 的体积为 6103cm3 ， 在 M 物体未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力 F 将物体 M 以 0.5m/s 的速度匀速提升了 10m 的高度，此过程中，拉力 F 做的功 W 随时间 t 的变化图象如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小求：（g=10N/kg）（1）求物体 M 的重力？ （2）求动滑轮下端挂钩上的绳子拉力？ （3）求滑轮组提升重物的机械效率？ （4）求动滑轮的重力？ 27.一根金属棒 AB 置于水平地面上，今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端 B 缓慢拉起，如图甲所示，在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功 W 与 B 端离开地面的高度 x 的关系
14、如图乙所示，请根据图象解答下8列问题（1）该金属棒的长度 l=_ m （2）在 B 端拉起的过程中，当 x1=0.6m 时，测力计的示数为 F1=_ N；当 x2=1.6m 时，测力计的示数 F2=_ N （3）求金属棒的重心到 A 端的距离 d 28.如图所示，一卡车车厢车底底板距地面 1.5m 高，小张把一块 3m 长的钢板 AB 搭在车厢底板上，构成一个斜面他通过这个斜面，用 F=600N 的力，把一个大木厢从 B 处推到 A 处的车上，已知木箱重为1000N求：（1）小张推木箱做了多少功？ （2）这个过程中，斜面的机械效率是多少？（结果保留一位小数） 9答案解析部分一、单选题1.【答案
15、】B 2.【答案】A 3.【答案】A 4.【答案】B 5.【答案】C 6.【答案】A 7.【答案】C 8.【答案】D 9.【答案】A 10.【答案】D 11.【答案】C 12.【答案】B 13.【答案】B 14.【答案】A 15.【答案】C 二、填空题16.【答案】850N；80% 17.【答案】75；40 18.【答案】乙；一样 19.【答案】省力 20.【答案】有用功；额外功；有用功和额外功 21.【答案】2.4；1.44；83.3 三、解答题22.【答案】解：（1）动滑轮的重：G 动 =nFG=3400N1000N=200N；（2）绳子自由端移动的速度：v= =0.6m/s，绳子自由端拉
16、力 F 的功率：P=Fv=400N0.6m/s=240W；（3）滑轮组的机械效率：= 83.3%；（4）将重物的重力增加 200N 后：G=G+200N=1000N+200N=1200N，10绳子的拉力：F= （G 动 +G）= （200N+1200N）= ，此时滑轮组的机械效率：= 85.7%答：（1）动滑轮的重为 200N；（2）绳子自由端拉力 F 的功率为 240W；（3）滑轮组的机械效率约为 83.3%；（4）若将重物的重力增加 200N 后，用这滑轮组将重物匀速提高相同的高度，该滑轮组的机械效率约为85.7% 23.【答案】（1）解： （2）解： （3）解： （4）解： 四、实验探究
17、题24.【答案】（1）便于在杠杆上直接读出力臂的大小（2）在杠杆右边离支点 3 格的位置挂 2 个钩码（3）避免偶然性，得到普遍规律（4）会 25.【答案】（1）0.5；66.7；使用杠杆时需要克服摩擦做功（2）不能；两次实验时钩码没有挂在同一位置；仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的 11五、综合题26.【答案】（1）解：物体 M 的重力：G 物 =mg=80kg10 N/kg=800 N；（2）解：由于物体未露出水面，完全浸没在水中，所以 V 排 =V 物 F 浮 = 水 gV 排 = 水 gV 物 =1103 kg/m310 N/kg6103 m3=60 N，当物体在水里匀速上升时受三个
18、力的作用，物体的重力、浮力和绳子的拉力，处于三力平衡，即 F 绳 =G 物F 浮则 F 绳 =G 物 F 浮 =800 N60 N=740 N；（3）解：由 v= 得， 物体运动的时间：t= = =20 s，根据图乙可知，此时绳自由端拉力 F 做的总功是 8000 J，W 有用 =F 绳 h 物 =740 N10 m=7400 J，滑轮组提升重物的机械效率 = 100%= 100%=92.5%；（4）解：由图甲可知，n=2， 滑轮组提升重物的总功：W 总 =Fs=F2h 物 ：则：F= = =400 N，因为匀速提升，对滑轮组受力分析，则由 F= （F 绳 +G 动 ）可得，G 轮 =2FF 绳 =2400N740N=60 N 27.【答案】（1）1.2（2）3；5（3）解：由杠杆平衡条件得，重心到 A 端的距离 d= =0.72m答：金属棒的重心到 A 端的距离 d 为 0.72m 28.【答案】（1）【解答】解：小张推木箱做的功是总功：W 总 =Fs=600N3m=1800J；答：小张推木箱做了 1800J 的功.（2）【解答】解：W 有用 =Gh=1000N1.5m=1500J；斜面的机械效率：= 100%= 100%83.3%；答：这个过程中，斜面的机械效率是 83.3% 12
