1、1第十一讲 简单机械(分值：90 分 建议时间：80 分钟)基础训练一、选择题(每小题 2 分，共 18 分)1(2017 北京)如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是(D)A羊角锤 B核桃夹子C撬棒 D食品夹子2(2016 眉山)如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦)，其中最省力的是(A)3(2017 烟台)踮脚是一项很好的有氧运动(如图所示)，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是(C)A脚后跟是支点，是省力杠杆B脚后跟是支点，是费力杠杆C脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆D脚掌与地面接触的地方是支点，是费
2、力杠杆第 3 题图第 4 题图24(2017 嘉兴)如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图下列有关说法正确的是(C)A刀刃很薄可以增大压力B铡刀实质上是一种费力杠杆C甘蔗放在 a 点比 b 点更易被切断D手沿 F1方向用力比沿 F2方向更省力(导学号 59824132)5(2017 恩施州)如图，轻质杠杆 AB 可以绕 O 点转动， OB3 OA， B 端细线下挂 100N 的重物G 静止在水平地面上若要使杠杆在水平位置保持平衡，且重物 G 对水平地面的压力刚好为零则正确的是(AC)A在 A 点要用 300N 的力向下拉B若将 A 和 B 同时向 O 点移动相同距离，杠杆仍能在水平位置保持平衡C此杠杆
3、类型与吃饭用的筷子相同D在 A 点拉力不变时，只将 A 点向 O 移动，重物 G 对地面的压强不会改变6(2017 龙东)分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为 定 、 动 、 组 (不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等)，则下列选项中正确的是(A)A 组 动 定 B 动 定 组C 定 动 组 D 定 组 动7(2017 台州)小柯用图中装置提升重为 400 牛的物体，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是(C)A两个滑轮均为定滑轮B人将绳子拉过 1 米，物体也上升 1 米C物体匀速上升时，人对绳子的拉力为 200 牛D使用该装置
4、不能省力，但能改变力的方向第 7 题图第 8 题图8(2017 随州)同一物体(质量为 m)先用滑轮组(如图甲)匀速提升，后沿斜面(图乙)匀速拉升，两次提升高度均为 h，两次拉力大小均为 mg，斜长 AB2 h，则这两次提升物体的机械效率比较(C)34A 甲 乙 B 甲 乙C 甲 乙 D条件不足无法比较9(2017 安徽)如图所示，当水平拉力 F50N 时，恰好可以使物体 A 沿水平地面向右做匀速直线运动已知物体重为 200N，所受地面的摩擦力约为 80N，假如在 5s 时间内，物体水平移动了0.6m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中(C)3A拉力 F 做功为 30JB物体重力做功为 120J
5、C拉力 F 做功的功率为 12WD该装置的机械效率约为 60%二、填空题(每空 1 分，共 13 分)10(2017 福建)如图所示，撬起瓶盖的起瓶器是属于_省力_(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆，其支点是图中_A_点第 10 题图第 11 题图11(2017 桂林)如图所示，推走独轮车之前，需先将其撑脚抬离地面慢慢抬起的过程中，独轮车属于_省力_杠杆，若向上施加在车把手上的力始终与把手垂直，则这个力的大小_逐渐变小_(选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“始终不变”)12(2016 淄博)杠杆调平衡后，将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的 A、 B 处，杠杆仍然平衡，如图所示，则 GA
6、_ _GB；若将两重物同时浸没在水中，则杠杆的_右_(选填“左”或“右”35)端下沉13(2017 福建)如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用 FA、 FB匀速提升重力为 GA、 GB的 A、 B 两物体，不计绳重和摩擦若 GA GB，则 甲 _ 乙 ；若 FAF B，则GA_G B.(选填“”、“”或“”)第 13 题图第 14 题图414(2017 青海)某同学用如图所示的滑轮组提升重物，物体在 10s 内被匀速提升了 1m.已知拉绳子的力 F 为 500N，在提升重物的过程中，拉力做的有用功是 800J.物体的重力是_800_N，拉力 F 做功的功率是_100_W，此滑轮组
7、的机械效率是_80%_15(2017 济宁)小可在 A 端用图中所示的动滑轮匀速提起 200N 的水桶，若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子 A 端的动力为_100_N；实际测量 A 端的拉力为 110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重为_20_N.三、作图题(每小题 3 分，共 6 分)16(2017 兰州)如图所示为某街道路灯悬挂的情境图画出斜拉钢线对横杆拉力 F 的示意图和对应的力臂 L.答图：17(2017 南京)如图所示，是一个电热水壶的简易图，在图中画出它所受重力的示意图( B 为重心)；用力作用在壶盖上 A 点时，可将壶盖打开，请在 A 点画出所需最小力 F 的示意图( O 为支点)答
8、图：四、综合应用题(共 14 分)18(6 分)(2017 郴州)利用如图所示的滑轮组，用 F1 000N 的力拉绳子自由端，货物 A 以0.1m/s 的速度匀速直线运动 10s.整个过程中，滑轮组的机械效率为 75%.求：(1)货物 A 在 10s 内移动的距离；(2)这个过程中拉力 F 的功率；(3)水平地面对货物 A 的摩擦力大小(导学号 59824133)解： (1)根据 v 可知货物 A 在 10 s 内移动的距离：s Av At0.1m/s10s1m；st(2)由图可知，动滑轮上绳子的有效股数：n2，5绳子自由端移动的速度：v 蝇 nv A20.1m/s0.2m/s，拉力的功率：p
9、 Fv 绳Wt Fst1000N0.2m/s200W；(3) 由 得摩擦力：fnF275%1000N1500N.W有 用W总 fsFns fnF19(8 分)(2017 河南)如图所示，工人用沿斜面向上、大小为 500N 的推力，将重 800N 的货物从 A 点匀速推至 B 点；再用 100N 的水平推力使其沿水平台面匀速运动 5s，到达 C 点已知 AB长 3m， BC 长 1.2m，距地面高 1.5m.试问：(1)利用斜面搬运货物主要是为了_省力_；(2)货物在水平台面上运动的速度为多少？(3)水平推力做功的功率为多少？(4)斜面的机械效率为多少？解：(2)货物在水平台面上运动的速度 v
10、0.24m/ss1t 1.2m5s(3)水平推力做的功 WF 1s1100N1.2m120J则水平推力做功的功率 P 24WWt 120J5s(4)有用功 W 有 Gh800N1.5m1200J总功 W 总 Fs 500N3m1500J则斜面的机械效率 100% 100%80%W有W总 1200J1500J五、实验探究题(每空 1 分，共 18 分)20(2017 攀枝花)在“探究杠杆平衡条件的实验”中：(1)如图甲所示，杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向_右_(选填“左”或“右”)调节，直到杠杆在水平位置平衡在水平位置平衡的目的是便于测量_力臂_(2)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在 A 点挂
11、4 个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在 B点挂_6_个相同的钩码；当杠杆平衡后，将 A、B 两点下方所挂的钩码同时朝远离支点 O 的方向各移动一小格，则杠杆的_右_(选填“左”或“右”)端将下沉(3)如图丙所示，在 A 点挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在 C 点斜向上拉(与水平方向成30角)杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数如图丙所示已知每个钩码重 0.4N，则在 A 点应挂_2_个钩码21(2017 齐齐哈尔)某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示(1)实验中应沿竖直方向_匀速(或匀速直线)_缓慢拉动弹簧测力计(2)小组同学发现实验过程中边拉动
12、边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数你认为6他的想法_不正确_(选填“正确”或“不正确”)，因为他没有考虑到_摩擦力(或摩擦)_对滑轮组机械效率的影响(3)用丁图装置进行实验，得出表中第 4 次实验数据，请将表中的两个数据填写完整(4)通过比较_1、2_两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关(填实验次数的序号)(5)通过比较_2、3_两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组机械效率越高(填实验次数的序号)(6)通过比较 3、4 两次实验数据可得出结论：_不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组机械效率越高_实验次数钩
13、码重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 1 4 0.1 2.7 0.2 74%2 4 0.1 1.8 0.3 74%3 8 0.1 3.1 0.3 86%4 8 0.1 2.5 _0.4_ _80%_22(2017 淮安)小明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：实验序号斜面倾斜程度物体重力 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W 有 /J总功W 总 /J机械效率 (%) 较缓 5.0 0.10
14、1.6 0.50 0.50 0.80 63 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.10 68 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_匀速直线_运动(2)根据表中的数据可求出第次实验中拉力所做的有用功为_1.25_J，机械效率是_80.6%_(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_省力_(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，_斜面越陡，机械效率越大_能力提升1(2 分)(2017 广州)如图甲所示力 F1水平拉动重为 G 的物体
15、 A 在水平路面匀速移动了 s，改用滑轮组拉动 A 在同一路面匀速移动了 s，拉力为 F2(如图乙所示)，此过程滑轮组(D)7A总功为 F2sB额外功为 F1sC机械效率为GsF2（ 3s）D额外功为 3F2s F1s2(2 分)(2017 重庆 B 卷)工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为 300N 的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离 F1、 F2始终沿竖直方向；图甲中 OB2 OA，图乙中动滑轮重为 60N，重物上升速度为 0.01m/s.不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是(C)A甲乙两种方式都省一半的力B甲方式 F1由 150N 逐渐变大C乙方式机械效率约为 83.3%D乙
16、方式 F2的功率为 3W3(3 分)(2017 天津)(多选)如图所示，某人用扁担担起两筐质量分别为 m1、 m2的货物，当他的肩处于 O 点时，扁担水平平衡，已知 l1 l2，扁担和筐的重力不计若将两筐的悬挂点向 O 点移近相同的距离 l，则(AC)A扁担左端向下倾斜B扁担右端向下倾斜C要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为( m2 m1) ll2 lD要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为( m2 m1) ll1 l24(3 分)(2016 广东省卷)如图所示，由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等，此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计)，则杠杆
17、左右两边的力臂之比为_21_，1 个甲球和 1 个乙球的质量之比为_13_，甲球和乙球的密度之比为_13_第 4 题图8第 5 题图5(3 分)2017 烟台)往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去如图所示，工人用 3m 长的斜面，把 120kg 的重物提高 1m，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为_400N_；若实际用力为 500N，斜面的机械效率为_80%_，重物受到的摩擦力为_100N_( g 取10N/kg)6(8 分)(2017 深圳)如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的已知晾衣架上所挂衣服
18、质量为 4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为 1kg，小燕同学用力 F 拉动绳子自由端，在 5s 时间内使衣服匀速上移 0.5m.(g10N/kg，不计绳重和摩擦)求：(1)绳子自由端拉力 F 的大小；(2)拉力所做的功 W；(3)拉力的功率 P；(4)整个过程中的机械效率 .(导学号 59824134)解：(1)由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数 n4，所承受总重力为 G 总 G 衣服 G 自重4kg10N/kg1kg10N/kg50N，所以拉力 F 12.5NG总n 50N4(2)拉力拉动的距离 snh40.5m2m所以拉力所做功 WFs12.5N2m25J(3)拉力功率 P 5WWt 25J5s(4)整个过程中有用功 W 有用 G 衣服 h40N0.5m20J，机械效率 100% 100%80%W有 用W总 20J25J
