最新简单机械单元测试（word版附答案）经典
一、简单机械选择题
1．如图所示，物体浸没在水中，工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦，
g=10N/kg，则下列说法中正确的是（）
A．物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40W
B．物体在水中受到的浮力为320N
C．物体的体积为8×10-3m3
D．物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%
【答案】C
【解析】
【详解】
A．由图知，n=2，拉力端移动的距离：s=2h=2×2m=4m，拉力端移动的速度：
v=s/t=4m/10s=0.4m/s，拉力的功率：P=Fv=200N×0.4m/s=80W，故A错；
B．滑轮组的机械效率：η=W有用/W总=（G?F浮）h/Fs=（G?F浮）h/F×2h=G?F浮/2F=400N?F浮/2×200N=80%，解得：F浮 =80N，故B错；
C．由F浮 =ρ水V排g得物体的体积：V=V排 =F浮/ρ水g=80N/1×103kg/m3×10N/kg=8×10-3 m3，故C正确；
D．物体露出水面后，没有了浮力，相当于增加了提升物体的重，增大了有用功，不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功和总功的比值变大，此滑轮组提升该物体的机械效率将大于80%，故D错。
2．下列几种方法中，可以提高机械效率的是
A．有用功一定，增大额外功B．额外功一定，增大有用功
C．有用功一定，增大总功D．总功一定，增大额外功
【答案】B
【解析】
【详解】
A．机械效率是有用功和总功的比值，总功等于有用功和额外功之和，所以有用功一定，增大额外功时，总功增大，因此有用功与总功的比值减小，故A不符合题意；
B．额外功不变，增大有用功，总功变大，因此有用功与总功的比值将增大，故B符合题意；
C．有用功不变，总功增大，则有用功与总功的比值减小，故C不符合题意；
D ．因为总功等于有用功和额外功之和，所以总功一定，增大额外功，有用功将减小，则有用功与总功的比值减小，故D 不符合题意．
3．利用如图所示的滑轮组提起一个重为2000N 的物体，绳子自由端的拉力F =600N 。10s 内物体被匀速提升2m 。不忽略绳重和机械部件间的摩擦，则下列说法中正确的是
A ．动滑轮总重为400N
B ．绳子自由端移动的速度为0.8m/s
C ．拉力F 做功为6000J
D ．增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率 【答案】B 【解析】 【详解】
A ．由图知道，承担物重的绳子是四段，即n =4，若忽略绳重及摩擦，则拉力是：
()1
4
F G G =
+动 ， 由此可得动滑轮的总重是：
4=4600N 2000N=400N G F G =-?-动 ，
由于是不忽略绳重和机械部件间的摩擦，故A 错误； B ．绳子自由端移动的距离是： s =4h =4×2m=8m ， 绳子自由端移动的速度是：
8m 0.8m/s 10s
s v t =
== ， 故B 正确； C ．拉力做的功是： W 总 =Fs =600N ×8m=4800J ， 故C 错误；
D ．该滑轮组的机械效率是：
=
44W Gh Gh G
W Fs F h F
η=
==有用总
， 即机械效率与高度无关，所以，增加物体被提升的高度不可能提高该滑轮组的机械效率，故D 错误。
4．为了将放置在水平地面上重为100N 的物体提升一定高度，设置了如图甲所示的滑轮组装置。当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F 拉绳时，物体的速度v 和物体上升的高度h 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果不正确．．．
的是
A ．0s ～1s 内，地面对物体的支持力大于10N
B ．1s ～2s 内，物体在做加速运动
C ．2s ～3s 内，拉力F 的功率是100W
D ．2s ～3s 内，滑轮组的机械效率是83.33% 【答案】C 【解析】 【详解】
（1）由图乙可知,在0～1s 内,拉力F ＝30N.取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力G 和G 动,向上的支持力F 支,及三根绳子向上的拉力F ′作用，处于静止状态；地面对重物的支持力F 支＝G?F′＝G?3F 拉+G 动＝100N?3×30N+G 动＝G 动+10N
10N ，故A 正确；（2）由图
丙可知，1s ～2s 内，物体在做加速运动，故B 正确；（3）由图可知在2～3s 内,重物做匀速运动,v 3＝2.50m/s,拉力F 3＝40N ，因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n ＝3，所以拉力F 的作用点下降的速度v′3＝3v 3＝3×2.50m/s ＝7.5m/s ，拉力做功功率（总功率）:P 总＝F 3v′3＝40N×7.5m/s ＝300W ，故C 错误；滑轮组的机械效率：η＝
×100%＝×100%＝
×100%
83.33%，故D 正确。故选C.
【点睛】
由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n ＝3，则拉力F 移动的距离s ＝3h ．（1）已知滑轮组绳子的段数n 和拉力F 拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F ′，其关系为F 拉
＝（F′+G 动）；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G 减去整
个滑轮组对物体的拉力F′；（2）由F-t 图象得出在1～2s 内的拉力F ，由h-t 图象得出重物上升的高度，求出拉力F 的作用点下降的距离，利用W ＝Fs 求此时拉力做功．（3）由F-t
图象得出在2～3s 内的拉力F ，由v-t 图象得出重物上升的速度，求出拉力F 的作用点下降的速度，利用P ＝Fv 求拉力做功功率，知道拉力F 和物重G 大小，以及S 与h 的关系，利用效率求滑轮组的机械效率．
5．如图所示，动滑轮重为1 N ，拉力F 为5 N ，则重物G 和弹簧秤读数为
A ．G 为4 N ，弹簧秤读数为5 N
B ．G 为9 N ，弹簧秤读数为10 N
C ．G 为10 N ，弹簧秤读数为5 N
D ．G 为9 N ，弹簧秤读数为5 N 【答案】D 【解析】
此时弹簧秤与拉力F 共同承担重物和滑轮的重力，因拉力F 为5N ，所以弹簧秤读数也为5N ；，所以G=9N ，故选项D 正确；
故选D ．
6．如图所示，手用F 1的力将物体B 匀速提升h ，F 1做功为300J ；若借助滑轮组用F 2的力把物体B 匀速提升相同高度，F 2做功为500J ，下列说法错误的是
A ．滑轮组机械效率为60%
B ．两个过程物体B 均匀速运动，机械能增加
C ．滑轮组的自重，绳子和滑轮之间的摩擦等因素导致F 2做的功有一部分属于额外功
D ．F 2做功的功率比F 1做功的功率大 【答案】D 【解析】 【详解】
A ．根据题意知道，用F 1的力将物体
B 匀速提升h ，F 1做的是有用功，即W 有=300J ，借助滑轮组用F 2的力把物体B 匀速提升相同高度，F 2做的是总功，即W 总=500J ，由
100%W W η=
?有用
总
知道，滑轮组的机械效率是：
300J
100%=100%=60%500J
W W η=
??有用总, 故A 不符合题意；
B ．由于两个过程物体B 均做匀速运动，所以，动能不变，但高度增加，重力势能增大，而动能与势能之和是机械能，所以机械能增大，故B 不符合题意；
C ．由于需要克服滑轮组的自重及绳子和滑轮之间的摩擦做功，即由此导致F 2多做一些功，即额外功，故C 不符合题意；
D ．由W
P t
=
知道，功率由所做的功和完成功所需要的时间决定，根据题意不知道完成功所用的时间，故无法比较功率的大小，故D 符合题意．
7．如图所示，一长为L 的直杆可绕O 点转动，杆下挂一所受重力为G 的物块，刚开始直杆与竖直方向夹角为60o.为了安全下降物块，用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉力F ，使直杆缓慢地转动到竖直位置（可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态），则下列说法正确的
A ．拉力F 的大小保持不变
B ．拉力F 和物块重力G 是一对平
衡力
C ．这个过程中物块重力所做的功为1
2
GL D ．这个过程中直杆一直都是费力
杠杆 【答案】C 【解析】 【详解】
A ．由图知，杠杆由与竖直方向成60°角逐渐转到竖直位置时，由于拉力始终水平，所以其力臂逐渐变大；物体对杠杆拉力为阻力，转动过程中阻力臂逐渐变小；由杠杆平衡条件可知拉力F 逐渐变小，故A 错误；
B ．拉力F 和物块重力大小不等、不一条直线上，不作用在一个物体上，所以不是一对平衡力，故B 错误；
C ．杠杆由与竖直方向成60°角时，杠杆右端高度1
2
h L =
，转到竖直位置时杠杆下端高度
降到L 处，所以物体下降高度11
22
h L L L =-
=V ，所以物体重力做功 1
2
W G h GL ==V ，故C 正确；
D ．当杠杆转到竖直位置时，阻力臂为0，杠杆为省力杠杆，故D 错误。
8．如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中
A ．甲图省力，机械效率甲图大
B ．甲图省力，机械效率一样大
C ．乙图省力，机械效率乙图大
D ．乙图省力，机械效率一样大 【答案】B 【解析】 【详解】
分析甲、乙两图可知，n 甲=3、n 乙=2；因绳重和摩擦忽略不计，所以由1
F G n
G =+动（）可
知，甲图更省力；由η=W W 有
总=Gh Gh G h
+动可知，甲乙滑轮组的机械效率一样，故选B ．
9．如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是
A ．
B 点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力 B ．B 点是支点，物体A 放在车厢前部可省力
C ．C 点是支点，物体A 放在车厢后部可省力
D ．C 点是支点，物体A 放在车厢前部可省力 【答案】C 【解析】 【详解】
由图可知车厢绕着点C 转动,所以 点C 为支点;
当物体 放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因此省力，所以选项ABD 都不正确，故答案为 C.
10．如图所示，工人用250N 的力F 将重为400N 的物体在10s 内匀速提升2m ，则此过程中
A ．工人做的有用功为800J
B ．工人做的总功为500J
C ．滑轮组的机械效率为60%
D ．拉力做功的功率为20W
【答案】A 【解析】 【详解】
A ．工人做的有用功：
400N 2m 800J Gh W ==?=有 ，
A 选项正确。
B ．绳子的自由端移动的距离是4m ，工人做的总功：
250N 4m 1000J W Fs ==?=总 ，
B 选项错误。
C ．滑轮组的机械效率：
800J
80%1000J
W W =
=
=有总
η， C 选项错误。 D ．拉力做功的功率：
1000J 100W t 10s
W P =
==， D 选项错误。
11．如图甲所示，长1.6m 、粗细均匀的金属杆可以绕O 点在竖直平面内自由转动，一拉力﹣﹣位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡．该传感器显示其拉力F 与作用点到O 点距离x 的变化关系如图乙所示．据图可知金属杆重（ ）
A ．5N
B ．10N
C ．20N
D ．40N
【答案】B 【解析】 【分析】 杠杆的平衡条件 【详解】
使金属杆转动的力是金属杆的重力，金属杆重心在中心上，所以阻力臂为：
L 1=0.8m ，
取当拉力F=20N ，由图象可知此时阻力臂：
L 2=0.4m ，
根据杠杆的平衡条件有：
GL 1=FL 2
所以
G×0.8m=20N×0.4m
解得：
G=10N
12．如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图，AOB 为一可绕固定点O 转动的轻质杠杆，已知:1:2OA OB =，A 端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg ． 当铝球一半体积浸在水中，在B 端施加3.5N 的竖直向下的拉力F 时，杠杆恰好在水平位置平
衡．（33
2.710/kg m ρ=?铝，10/g N kg = ）下列结果正确的是
A ．该铝球空心部分的体积为33110m -?
B ．该铝球的体积为33310m -?
C ．该铝球受到的浮力为20N
D ．该铝球受到的浮力为40N 【答案】C 【解析】 【分析】
根据密度的公式得到铝球实心部分的体积，根据杠杆的平衡条件得到A 端的拉力，铝球在水中受到的浮力等于重力减去A 端的拉力，根据阿基米德原理求出排开水的体积，从而得出球的体积，球的体积减去实心部分的体积得到空心部分的体积． 【详解】
铝球实心部分的体积：3333
2.71102.710/m
kg
V m kg m
ρ
-=
=
=??实， 由杠杆平衡的条件可得：F A ×
OA=F B ×OB ，2
3.571
A B OB F F N N OA ==?=， 铝球受到的浮力： 2.710/720F G F mg F kg N kg N N =-=-=?-=浮， 铝球排开水的体积：3333
20210110/10/F N
V m g kg m N kg
ρ-=
==???浮排水， 铝球的体积：3
3
3
3
22210410V V m m --==??=?球排，
则空心部分的体积：4
3
3
3
3
3
410110310V V V m m m ---=-=?-?=?空球实． 【点睛】
本题考查杠杆和浮力的题目，解决本题的关键知道杠杆的平衡条件和阿基米德原理的公式．
13．骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S 型路线骑行，他这样做是为了（ ） A ．缩短上坡过程中所走的路程 B ．减少上坡过程中所做的功 C ．减小上坡过程中所施加的力 D ．缩短上坡过程中所用的时间
【答案】C 【解析】 【详解】
A ．上坡时，自行车上升的高度不变，走S 形路线所走的路线较长，A 不符合题意．
B ．使用任何机械都不省功，B 不符合题意．
C ．上坡时，走S 形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力．C 符合题意．
D ．速度一定，走S 形路线所走的路线较长，所用的时间较长．D 不符合题意．
14．用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为F 1和F 2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（ ）
A．F1大于F2
B．F1和F2做的功一定相等
C．甲、乙的机械效率不相等
D．绳子自由端移动的距离不相等，物体运动时间可能相等
【答案】C
【解析】
【详解】
A．不计绳重及摩擦，因为拉力：
F=（G物+G轮）/n，n1=2，n2=3，
所以绳子受的拉力：
F1 =（G物+G轮）/2，F2=（G物+G轮）/3，
所以
F1 ＞F2，
故A正确；
B．不计绳重及摩擦，拉力做的功：
W1 =F1s1=（G物+G轮）/2×2h=（G物+G轮）h
W2=F2s2=（G物+G轮）/3×3h=（G物+G轮）h
所以
W1=W2，
故B正确。
C．因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，
W额=G轮h，W有用=G物h，
所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，因为
η=W有用/W总，
所以滑轮组的机械效率相同，故C错误；
D．因为绳子自由端移动的距离
s=nh，n1=2，n2=3，
提升物体的高度h相同，所以
s1 =2h，s2 =3h，
所以
s1≠s2，
故D正确；
15．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面
的摩擦力为5N ，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F 做的功为
A ．50J
B ．25J
C ．100J
D ．200J 【答案】B 【解析】 【详解】
如图所示，是动滑轮的特殊用法，拉力是A 与地面摩擦力的2倍， 故
；
物体A 在水平方向上匀速移动5m ， 则拉力移动的距离：，
拉力F 做的功：．
故选B ．
16．下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），其中所需动力最小的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】D 【解析】 【详解】
在A 的斜面中，存在F 1×
4m=G ×2m ，故F 1=2
G ；在B 的滑轮组中，n =3，故F 2=3G
；在C
的定滑轮中，不省力，故F 3=G ；在D 的杠杆中，存在F 4×4l =G ×l ，故F 4=4
G
；可见所需动力最小的是D ．
17．如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G 1＝60N ，G 2＝38N ，甲乙两种情况下绳子在相等拉力F 作用下静止。则每个动滑轮的重力为（ ）
A ．3N
B ．6N
C ．11N
D ．22N
【答案】B 【解析】 【分析】
分析可知滑轮组承担物重的绳子股数n ，不计绳重和摩擦力，拉力F ＝1
n
（G+G 轮），因为拉力相同，据此列方程求动滑轮的重力。 【详解】
由图知，承担物重的绳子股数分别为：n 1＝3，n 2＝2，滑轮的重力相等，设动滑轮的重力为G 轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：F 1＝13（G 1+G 轮），F 2＝1
2
（G 2+G 轮）， 由题知F 1＝F 2，所以
13（G 1+G 轮）＝12（G 2+G 轮），即：13（60N+G 轮 ）＝1
2
（38N+G 轮
），
解答动滑轮的重力：G 轮＝6N 。 故选：B 。
18．在探究“杠杆平衡条件“实验中，杠杆在力F 作用下水平平衡，如图所示，现将弹簧测力计绕B 点从a 位置转动到b 位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F 与其力臂的乘积变化情况是（ ）
A ．一直变小
B ．一直变大
C ．一直不变
D ．先变小后变大
【答案】C 【解析】 【详解】
将测力计绕B 点从a 位置转动到b 位置过程中，钩码的重力不变，其力臂OA 不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件
1122Fl F l =
可知，拉力F 与其力臂的乘积也是不变的． 【点睛】
重点是杠杆平衡条件的应用，要理解当力与杠杆垂直时，力臂是最长的，倾斜后力臂会变短，正是由于杠杆保持平衡，所以力臂减小的同时，拉力要增大．
19．如图所示，用同一滑轮组分别将物体A 和物体B 匀速提升相同的高度，与提升B 相比，提升A 的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升A 的过程
A ．额外功较小
B ．额外功较大
C ．总功较小
D ．总功较大 【答案】D 【解析】
解：AB ．由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W 额=G 动h 可知，提升A 和B 所做额外功相同，故AB 错误；
CD ．不计绳重和摩擦的影响，滑轮组的机械效率ηW W W W W =
=
+有有总
有额
，额外功相同，提
升A 的过程滑轮组的机械效率较大，所以提升A 物体所做的有用功较大，其总功较大，故C 错误，D 正确． 答案为D ．
点睛：本题考查对有用功、额外功和总功以及机械效率的认识和理解，注意同一滑轮组提升物体高度相同时额外功是相同的．
20．内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡．下列四个图中，能正确表示饮料罐（含饮料）所受重力的示意图是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】
【详解】
重力的方向始终竖直向下，故CD错误；
根据题意，内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡，根据杠杆的平衡条件知，只有重力的作用线经过支点时，罐子才会保持平衡，故A正确，B错误．
故选A．
【点睛】
关键是根据杠杆的平衡条件分析，理解当一个力通过支点时，此力的力臂为零，对杠杆起不到任何作用，即原来平衡的杠杆会仍然平衡．
21．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η 与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η 与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是
A．同一滑轮组机械效率η 随G 物的增大而增大，最终将达到 100%
B．当G物=12N 时，弹簧测力计读数为 5N
C．此滑轮组动滑轮的重力为 4N
D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改
【答案】B
【解析】
【分析】
（1）使用机械时，人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功。有用功与总功的比值叫机械效率；
（2）不计绳重和摩擦，结合图中信息，根据
W W Gh G
W W W Gh G h G
G η=
=
=
=+++有用有总
有额
动动
求得动滑轮的重力，再计算G 物=12N 时弹
簧测力计读数；
（3）G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；克服动滑轮做的额外功相同，由此分析机械效率的变化情况。 【详解】
A 、使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重做额外功，所以总功一定大于有用功；机械效率一定小于1，即同一滑轮组机械效率η随G 物的增大而增大，但最终不能达到和超过100%，故A 错误； BC 、由图可知，G=12N ，此时η=80%， 不计绳重和摩擦，W W Gh G
W W W Gh G h G G η==
=
=+++有用有总
有额
动动
，
即：12N
80%12N G =+动
，
解得动滑轮的重力：G 动=3N ，故C 错误； G 物=12N 时，弹簧测力计读数：1112N 3N 5N 33
F G G 物动（）（）=
?+=?+=，故B 正确； D 、G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：W G h =额轮，即额外功W 额相同，总功相同，则两装置的机械效率相同。故D 错误。 故选：B 。
22．如图所示，某人用扁担担起两筐质量为m 1、m 2的货物，当他的肩处于O 点时，扁担水平平衡，已知l 1＞l 2，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
A ．扁担仍能水平平衡
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（m 2-m 1）21
l
l l -V
D ．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（m 2-m 1）2l
l l
-V V 【答案】D 【解析】
【详解】
AB．原来平衡时，m1gl1=m2gl2，
由图知，l1＞l2，所以m1＜m2，
设移动相同的距离?l，则左边：m1g（l1?△l）=m1gl1?m1g△l，
右边：m2g（l2?△l）=m2gl2?m2g△l，
因为m1＜m2，所以m1△lg＜m2△lg，
则m1（l1?△l）g＞m2（l2?△l）g，则杠杆的左端向下倾斜，故AB错误；CD．因为m1（l1?△l）g＞m2（l2?△l）g，故往右边加入货物后杠杆平衡，即：m1（l1?△l）g=（m2+m）（l2?△l） g，
且m1gl1=m2gl2，
得m=（m2?m1
）
2
l
l l
V
V，故C错误，D正确。
23．如图所示，杠杆上分别放着质量不相等的两个球，杠杆在水平位置平衡，如果两球以相同速度同时匀速向支点移动，则杠杆
A．仍能平衡
B．不能平衡，大球那端下沉
C．不能平衡，小球那端下沉
D．无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】
开始时两球平衡，即力矩相等；当运动时，两球速度相同，则在相同时间内移动的距离相同，大球的力矩减少的快，则大球力矩会小于小球力矩，杠杆向小球那端下沉．
24．如图所示，可绕 O 点转动的轻质杠杆，在 D 点挂一个重为G 的物体 M．用一把弹簧测
力计依次在
A、B、C 三点沿与圆 O 相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是
A．F1=F2=F3=G
B．F1＜F2＜F3＜G
C．F1＞F2＞F3＞G
D．F1＞F2=F3=G
【答案】A
【解析】
【分析】
利用杠杆平衡条件分析，当阻力和阻力臂不变时，如果动力臂不变，只改动用力方向，其动力不变，据此分析解答。
【详解】
设拉力的力臂为L，则由题意可知，当杠杆在水平位置平衡时：G×OD=F×L
由此可得：
G OD F
L
?
=
因为G，OD不变，OD=L=r，故F=G，由于F1、F2、F3的力臂都为圆的半径都相等，所以得：F1=F2=F3=G。
故选：A。
25．如图所示，在水平拉力F的作用下，使重300N的物体在水平桌面上以0.lm/s的速度勻速运动时，物体与桌面的摩擦力为60N（不计绳重、动滑轮重及摩擦），F及其功率的大小分別为（）
A．20N 2W B．20N 6W C．60N 2W D．30N 6W
【答案】B
【解析】
【详解】
由图可知，与动滑轮相连的绳子段数为3，则绳端的拉力：F=f/3=60N/3=20N；
绳子自由端的速度为：v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s；则拉力F的功率为：P=Fv绳
=20N×0.3m/s=6W；故ACD错误，B正确．
九年级第十一章简单机械和功单元测试卷附答案 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．小军利用如图所示器材测定滑轮组的机械效率，他记录的实验数据如下表。 次数物重G /N 绳自由端的 拉力F/N 钩码上升的 高度h/cm 绳自由端移 动的距离 s/cm 机械效率η/% 1 1.00.51030 2 2.00.951574.1 (1)根据记录表格中提供的信息，组装图中小军使用的滑轮组______； (2)根据给出的实验数据，计算出第一次的机械效率并填入表格中______；（结果保留三位 有效数字） (3)同一个滑轮组，在两次实验过程中机械效率不同，主要原因是______。 【答案】 66.7 两次提升的物重不同 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]当钩码上升的高度为10cm时，绳自由端移动的距离为30cm，则绳子承担重物的段数 30cm 3 10cm s n h === 绳子的段数是奇数，从动滑轮开始绕起，如图所示
(2)[2] 第一次的机械效率 1 1 11 1 1N0.1m 100%100%100%66.7% 0.5N0.3m W G h W F s η ? =?=?=?≈ ? 有1有1 总 (3)[3]实验中两次测得的机械效率使用的是同一个滑轮组，即绳重、摩擦、滑轮重是相同的，所以导致机械效率不同主要原因是两次提升的物重不同。 2．图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图，浮子是有上底无下底的圆柱形容器，中间有圆柱形的孔（图乙是浮子的放大示意图），壁的厚度忽略不计，浮子通过圆孔套在直杆上，并与调节螺母紧密相连，手动上下移动调节螺母，可以使浮子的位置随之上下移动，轻质细杆AB可绕O点旋转，A端与直杆底端相连，B端装有塞子当水箱的进水孔进水，水面接触到浮子下端后，浮子内的空?开始被封闭压缩，随着水位继续上升，浮子上升带动直杆向上运动，当水位上升到一定高度，AB杆处于水平位置时，塞子压住进水孔，进水孔停止进水。 (1)为测出浮子上底面的面积，现有刻度尺、量筒和水，请完成实验： ①将浮子倒置后，用刻度尺测出浮子内的深度h； ②将浮子装满水，用_______________________； ③浮子上底面的面积表达式：S上=_________（用所测量物理量的符号表示）。 (2)若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露，用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm2，外界大气压为1.0×105Pa，浮子、直杆、细杆AB、塞子的重力及所受浮力均不计，忽略所有摩擦，当进水孔停?进水时，浮子内的?体压强为外界大气压强的1.2倍， OA=6cm，OB=4cm，塞子受到水的压力为___________N。 (3)科学研究表明，?定质量的?体，在温度不变时，其压强与体积成反比，当进水孔的水压过大时，塞子被冲开，水箱内的水位超过?定?度，会使水溢出，若通过移动调节螺母的方法保证?桶正常使用，应如何移动调节螺母：__________。 【答案】量筒测出浮子里面水的体积V V h 30 适当向下移动 【解析】 【分析】
第十一章简单机械和功单元测试卷(B) （满分：100分时间：60分钟） 一、选择题（每小题2分，共24分） 1．下列图示的情形中，关于人做功的说法正确的是 A．图甲中，男孩踢一下足球，球离开脚在草地上滚动的过程中，人的脚仍对球做功 B．图乙中，司机费了九牛二虎之力，汽车还是纹丝不动，人对汽车做了功 C．图丙中，女孩把一箱报刊搬起来，这个过程中，女孩对箱子做了功 D．图丁中，学生背着书包在水平路面上匀速前进，人对书包做了功 2．通过“探究斜面”活动的研究，你发现有没有既省力又省距离的机械( ) A．一定有B．一定没有 C．现有没有，但将来可能有D．无法得出结论 3．如图所示，杠杆AOB的A端挂重为G A的物体，B端挂重为G B 的物体，杠杆平衡时，AO处于水平位置，若AO＝BO，杠杆自重 不计，则G A和G B的大小关系是( ) A．G A>G B B．G A＝G B C．G A 人教版第十二章简单机械单元测试基础卷试卷 一、选择题 1．如图，保持F的方向竖直向上不变，将杆由A位置匀速转动到B位置，在这个过程中F 将（） A．先变大后变小B．始终变大C．始终变小D．始终不变 2．要用30N的力刚好提起40N的物体，若不计机械本身重力和摩擦，则下列简单机械可以采用的是（） A．一个定滑轮 B．杠杆 C．一个动滑轮 D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 3．如图所示，在水平地面上，用力F拉动重500N的木箱，使它在3s内匀速直线运动了3m，受到的摩擦力为200N。不计滑轮重及绳与滑轮间摩擦，下列说法正确的是（） A．拉力F的大小为250N B．拉力F做的功为600J C．拉力F做功的功率为100W D．绳端移动的速度为1m/s 4．如图所示，轻质均匀杠杆分别挂有重物G A和G B（G A>G B）,杠杆水平位置平衡，当两端各再加重力相同的物体后，杠杆 A．仍能保持平衡 B．不能平衡，左端下沉 C．不能平衡，右端下沉 D．不能确定哪端下沉 5．小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动．活动要求是：家庭成员中的任意两名成员分别站在如图所示的木板上，恰好使木板水平平衡．若小兰和爸爸的体重分别为400N 和800N，小兰站在距离中央支点2米的一侧，爸爸应站在距离支点l米的另一侧，木板水平平衡．现在他们同时开始匀速相向行走，小兰的速度是0.5米/秒，则爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏？ A．1.0米/秒B．0.75米/秒C．0.5米/秒D．0.25米/秒 6．一个刻度准确的杆秤，如果用了质量较大的秤砣，则用该秤称出的物体的质量比实际质量（） A．偏大 B．偏小 C．一样大 D．无法判断 7．如图所示，重20N的物体A放在水平桌面上，（不计绳重及绳子与轮的摩擦）动滑轮重6N，滑轮下面悬挂一个物体B，当物体B重8N时，恰能匀速下落，若用一个水平向左的力F A作用在物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则此拉力F A的大小为 A．F A＝8N B．F A＝20N C．F A＝14N D．F A＝7N 8．如图所示，在水平拉力F的作用下重100 N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计B的示数为10 N，则拉力F的大小及物体A与水平桌面的摩擦力大小分别为( ) A．200 N，10 N B．200 N，20 N C．20 N，10 N D．20 N，20 N 9．如图为一健身器材模型，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，OA∶OB＝1∶4，质量为60 kg的小明站在水平放置的体重计上，通过该杠杆提起吊篮中的重物，吊篮重80 N．当棱长为20 cm的正方体重物甲刚被提起时，体重计示数为43 kg；当棱长为40 cm的正方体重物乙刚被提起时，体重计示数为18 kg．杠杆始终在水平位置保持平衡，A、B两端绳子拉力保持竖直．不计绳重、杠杆自重及摩擦， g取10 N/kg，则重物甲与重物乙的密度之比为( ) 2020中考复习物理经典考题训练——专题四十：简单机械 考点一：杠杆 1.用细绳系住厚度不均匀的木板的O处，木板恰好处于静止状态，且上表面保持水平。如图所示，两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动，要使木板在此过程始终保持平衡，必须满足的条件是( ) A．两车的质量相等B．两车的速度大小相等 C．质量较小的车速度较大D．两车同时到达木板两端 2.如图所示，在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中，要使调好的杠杆重新在水平位置平衡，应在A处悬挂钩码的个数是( ) A．1个B．2个 C．3个D．6个 3.如图所示的杠杆，动力F的力臂是( ) A．OD B．OF C．OA D．OC 4.人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托 5 kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定( ) A．大于5 kg B．大于49 N C．小于49 N D．等于49 N 5.如图所示的是吊车起吊货物的结构示意图，伸缩撑杆为圆弧状，工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，使吊臂绕O点缓慢转动，从而将货物提起。下列说法正确的是( ) A．吊臂是一个省力杠杆，但要费距离 B．吊臂是一个费力杠杆，但可以省功 C．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂变小 D．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力渐渐变小 6..如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是( ) 7.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)，其中所需动力最小的是( ) 8.小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶，油桶高40 cm，底部直径为30 cm，装满油后总重2 000 N。下列说法中正确的是( ) A．要使底部C稍稍离开地面，他至少应对油桶施加600 N的力 B．他用水平力虽没推动油桶，但他用了力，所以他对油桶做了功 C．他用水平力没推动油桶，是因为推力小于摩擦力 D．油桶匀速运动时，地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力 9花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端，便可以轻松地剪断树枝。这时修枝剪刀属于________杠杆，它的支点在________点。使用时，若在轴上加润滑油，则可以提高杠杆的____________。 驻马店物理第十一章简单机械和功单元测试卷（解析版） 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．同学们在学校的花园里散步时，看到校工师父在用剪刀修剪树枝，发现他在修剪较粗硬的树枝时，需要把树枝夹在剪刀离轴很近的地方，手放在剪刀离轴最远的末端就会很轻松的剪断粗树枝了，看到这里，同学们就讨论起来了：为什么这样使用，就会很容易剪断树枝呢？于是大家对杠杆的特性进行了如下探究。 A：“探究杠杆的平衡条件” （1）当杠杆静止在图甲所示的位置时，杠杆处于_____（选填“平衡”或“不平衡”）状态；此时，应将右端的平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于测量_____ （2）小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态，测出此时的拉力大小为1F，发现1122 F L F L ≠，其原因是：______ B：“探究杠杆的机械效率” 如图丙所示装置，每个钩码的质量为m，O为支点（支点处摩擦忽略不计） （3）他将2个钩码悬挂在B点，在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，拉力为1F，测得A、B两点上升的高度分别为1h、2h，则此次杠杆的机械效率为η=______（用物理量的符号表示） （4）他将2个钩码悬挂在C点，在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为2h，则弹簧测力计的示数将_______1F，此次拉力做的功将_____第一次做的功（选填“大于”“等于”或“小于”） 【答案】平衡右力臂大小F1的力臂测量错误2 11 2mgh F h×100% 大于小于 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]图甲所示的位置时，杠杆静止，所以杠杆处于平衡状态。 [2][3]图甲中，杠杆右高左低，说明杠杆的重心偏左，应将右端的平衡螺母向右调节，使重心在支点上，让杠杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。 简单机械单元测试题含答案 一、简单机械选择题 1．如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为G1和G2的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正确的是 A．若G1=G2，则F1＜F2，甲的机械效率高 B．若G1=G2，则F1＞F2，乙的机械效率高C．若G1＜G2，则F1＜F2，甲、乙的机械效率相同 D．若G1＜G2，则F1＜F2，乙的机械效率高 【答案】D 【解析】 【详解】 A. 由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等,若G1=G2，则有用功也相同，所以机械效率相等，故A错误； B. 甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若G1=G2,则F1 教学内容 简单机械 【基础知识】 1、定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明：①杠杆可直可曲，形状任意。 ②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。 2、五要素——组成杠杆示意图。 ①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母F1表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。 说明动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。 画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签 ⑴找支点O；⑵画力的作用线（虚线）；⑶画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷标力臂（大括号）。 3、研究杠杆的平衡条件： ①杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 ②实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以 方便的从杠杆上量出力臂。 ③结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2也可写成：F1 / F2=l2 / l1 解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。） 解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 4、应用： 说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。 五、滑轮 1、定滑轮： 九年级物理上册第十一章简单机械和功单元测试卷附答案 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．小红在探究杠杆的平衡条件时，找来一个量程为5N的弹簧测力计和若干个重均为0.5N 的钩码，实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm。请回答下列问题： (1)实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是______； (2)小红在实验中测得一组数据如下表，于是他立即得出了杠杆的平衡条件： “F1×L1=F2×L2”，你认为是否合理，并说明理由：______； F1/N L1/cm F2/N L2/cm 2634 (3)某次实验如图所示，杠杆平衡，则以下生活中相关杠杆的应用与此图中杠杆类型相同的是______（选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”）； (4)在上图中，保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变，钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过______cm。 【答案】便于直接测量力臂不合理，只有一组实验数据，得到的结论具有偶然性核桃夹 10cm 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]在探究杠杆的平衡条件时，为了便于直接测量力臂，我们将杠杆调至水平位置平衡。 (2)[2]在探究杠杆的平衡条件时，我们需要进行多次实验得到多组实验数据是结论具有普遍性，实验中由一组实验数据得到的结论具有偶然性。 (3)[3]如图所示，弹簧测力计对杠杆施加拉力的力臂大于钩码对杠杆施加拉力的力臂，是一个省力杠杆；而托盘天平是一个等臂杠杆，核桃夹是一个省力杠杆，筷子夹菜时相当于一个费力杠杆；所以与此图中杠杆类型相同的是核桃夹。 (4)[4]杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm，每个钩码重均为0.5N，则图中钩码的总重力为 0.5N63N G=?= 弹簧测力计施加拉力的力臂 L=?= 2cm36cm 右 钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，弹簧测力计量程为5N，由杠杆平衡条件可知，钩码对杠杆施加拉力的最大力臂 第十二章《简单机械》单元测试题 班级：姓名：学号：成绩： 一、单项选择题 1.有关杠杆的说法正确的是( ) A.作为杠杆一定要有支点，而且支点一定在杠杆上，杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的 B.杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和 C.使用杠杆一定省力，有的杠杆既可省力，又可少移动距离 D.从杠杆的支点到动力作用点的距离叫做动力臂 2.如果在两个力的作用下杠杆恰好平衡，则( ) A.这两个力的大小一定相等 B.这两个力的力臂一定相等 C.这两个力的大小与它们的力臂成反比 D.这两个力与它们的力臂正比 3.处于平衡状态的杠杆，如再加一个力F后，杠杆仍处于平衡，则力F( ) A.一定在阻力一边 B.一定在动力一边 C.作用线通过支点 D.无法判断 4.一只杆秤原来准确，但跟它配套的秤砣掉了一块，再用它称量物体时，其读数将比实际质量( ) A.大 B.小 C.相同 D.无法确定 5.以下工具，使用时动力臂小于阻力臂的是( ) A.钢丝钳 B.镊子 C.剪铁皮的剪刀 D.扳手 6. 如右图所示，定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物，若在定滑 轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力，力的大小分别为： F1、F2、F3，则( ) 。 A．F1最大B．F2最大 C．F3最大D．三个力一样大 7.一定不省力的简单机械是( ) A.杠杆 B.轮轴 C.动滑轮 D.定滑轮 8. 要提高某机械的机械效率，应该( ) A．减小外力所移动的距离B．减小额外功占总功的百分比 C．减小总功D．减小外力 9. 建筑工地上，工人用动滑轮来提升货物，目的是为了( ) A.减少拉力的大小 B.减少做功的多少 C.改变拉力的方向 D.减少物体移动的距离 10.园艺师傅使用剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了 ( ) A.增大阻力臂，减小动力移动的距离 B.减小动力臂，减小动力移动的距离 C.增大动力臂，省力 D.减小阻力臂，省力 11. 右图是用滑轮组把陷入沟里的汽车拉出来的两种方 法，你看哪种方法更省力？( ) A.甲图的方法. B.乙图的方法. C.两图的方法一样. D.无法比较 简单机械考点+例题-全面解析 一、简单机械选择题 1．工人师傅用如图所示的滑轮组，将重为800N 的重物缓慢匀速竖直提升3m ，人对绳的拉力F 为500N ，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则（ ） A ．绳子自由端移动的距离为9m B ．动滑轮的重力为200N C ．人通过滑轮组做的有用功为1500J D ．滑轮组的机械效率为53.3% 【答案】B 【解析】 试题分析：由图可知，滑轮组中由2段绳子承担物体和动滑轮的总重，即n=2，物体匀速竖直提升3m ，则绳子自由端移动的距离为：s=nh=2×3m=6m ，故A 错误． 此过程中，所做有用功为：W 有=Gh=800N×3m=2400J ，故C 错误． 所做总功为：W 总=Fs=500N×6m=3000J ； 额外功为：W 额=W 总-W 有=3000J-2400J=600J ，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则额外功为克服动滑轮重力做的功，即W 额=G 动h ，动滑轮的重力G 动=W 额/h=600J/3m=200N ，故B 正确为答案． 滑轮组的机械效率 故D 错误． 考点：滑轮组的机械效率 有用功 额外功 2．如图，小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面，用甲滑轮所做的功为W 1，机械效率为1η；用乙滑轮所做的总功率为W 2，机械效率为2η，若不计绳重与摩擦，则（ ） A ．W 1＜W 2，η1＞η2 B. W 1=W 2，η1＜η2 C ．W 1＞W 2 , 1η＜2η D ．W 1=W 2 , 1η=2η 【答案】A 【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；根据η ＝ W W 有总 可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越 少，机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。即W 1 《简单机械和功》单元练习题及答案 （g 取10N/kg ） 选择题（每题2分，共20分） 题号 1 ? 2 3 4 5 6 7 8 9 ： 10 答案 ? 1、如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ） 2．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是( ) A ．将左右两边的钩码均向外移动一格 B ．将左边的钩码向里移动一格，同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变 C ．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变 D ．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变 3、 如图所示,小明将两只鸡蛋举高2米，所做的功最接 近于( ) A. 0. 1 J B. 1 J 2J D. 2 J 4、如图所示，起瓶器开启瓶盖时，可看作是（ ） 校 班级 姓名 考号 . ★★★★★★★★★★★★★装★★★★★★★★★★★★★订★★★★★★★★★★★★★线★★★★★★★★★★★★★★★★★★★ | 第3题图 · · A ．以A 点为支点的费力杠杠 B. 以A 点为支点的省力杠杠 C. 以 B 点为支点的费力杠杠 D. 以B 点为支点的省力杠杠 5、如图所示四种情景中，人对物体做了功的是（ ） 6、粗糙水平地面上有一个重为100N 的物体，用20N 的水平拉力使其在10s 内匀速前进了10m ，在此过程中 A. 重力做功的功率为100W B ．支持力做功的功率为100W — C ．拉力做功的功率为200W D ．拉力做功的功率为20W 7、一根杆秤，如果秤砣被磨损掉一部分，用它称得质量比被称物体的实际质量将 （ ） A. 偏大 B. 偏小 C. 相等 D. 无法确定 8、图中是一个两面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一个物体分别在AC 和BC 斜面受拉力匀速运动到C 点，所需拉力分别为F A 、F B ，所做功分别为W A 、W B ，则： A 、F A ＝F B ，W A ＝W B B 、F A ＜F B ，W A ＝W B C 、F A ＜F B ，W A ＜W B D 、F A ＞F B ，W A ＞W B 9、将50N 的物体从一楼提到三楼，分别采用三种方法，做功最少的是（ ） A ．用手直接提上去 B ．用滑轮组提上去 、 C ．用定滑轮提上去 D ．三种方法做功相同 10、如图所示，工人用250N 的力将重400N 的物体匀速提升 2m ，在此过程中滑轮组 无锡物理第十一章简单机械和功单元测试卷（解析版） 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．某同学在河边玩耍时捡到一块石头： (1)将木杆的中点O悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除 _____对杆平衡的影响； (2)将左端A与弹簧测力计相连，用细线把石头挂于OA的中点C，弹簧测力计竖直向上提起A端，使杆保持水平，测力计示数如图所示，则拉力大小为_____N；将石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杆水平，记下弹簧测力计此时示数为2.7N； (3)通过计算，浸没后石头受到的浮力大小为_____N，石头的密度为_____kg/m3（已知ρ水＝1.0×103kg/m3）； (4)若上述(2)步骤中，只是杆未保持水平，则测量结果_____（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】杠杆自重 4.2 3 2.8×103不变 【解析】 【分析】 本题考查固体密度的测量。 【详解】 (1)[1]将木杆的中点O悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除杠杆自重对杆平衡的影响。 (2)[2]如图弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小为4.2N。 (3)[3]根据杠杆的平衡条件以及C是OA的中点，可得 12 21 1 2 F L F L == 解得 G=F1=2F2= 2×4.2N=8.4N 而石头的质量 8.4N =0.84kg 10N/kg G m g == 石 石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杠杆水平，弹簧测力计此时示数为2.7N，再次根据杠杆的平衡条件计算出此时石头对C点的拉力为5.4N，则浸没后石头受到的浮力大小 2014八年级第十二章简单机械单元测试题(含答案） 1.如图14所示，小明分别用甲滑轮、乙滑轮把重力相同的物体匀速提升到相同的高度，则( ) A.使用甲滑轮可以省力 B.使用乙滑轮可以改变力的方向 C.使用甲滑轮做的有用功多 D.使用乙滑轮的机械效率为100% 2.按照题目要求作图： (1) 要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。 (2) 如图所示的曲棒，ABC可绕A点的转轴转动，请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需最小力的示意图。 3.用下列简单机械，使重力同为G的物体都保持静止状态，不计摩擦、机械自重及绳的重量，其中用最小的是( ) 4.如图l4所示，用沿竖直方向的绳子吊一光滑球靠在墙上，球处于静止状态。请画出小球的受力示意图。 5.如图（甲）、（乙）所示是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是：( ) A．甲的拉力是乙的拉力的3倍 B．甲拉力的功率大于乙拉力的功率 C．乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍 D．如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的小 6.下列所示工具中，使用时不能省力但能省距离的是 （） A．动滑轮B．订书机C．羊角锤D．镊子 7.电气化铁路的输电线常用如图4的方式悬挂在钢缆上。钢缆的A端固定在电杆上，B端通过滑轮组连接在电杆C上。 （1）配重D是3个混凝土圆盘，每个盘的质量是15kg。按图示的配置，钢缆在B端所受的拉力是N。（不计滑轮和钢缆的质量，g＝10N／kg） （2）如果只考虑B端的牢固性，本来可以把它直接固定在电杆C上，也可以用一个很硬的大弹簧连接B和C。实际上却用滑轮组来连接，这样做的好处是，以保证措电器与输电线接触良好。 8.如图所示：用滑轮组拉动重500N的物体在水平支持面上以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90%，则F的大小是多大？（保留一位小数） （3）可见，使用滑轮组时可以省力不能省功，在物理学中这一原理称为。 一、选择题（每小题2分，共30分） 1．以下工具：①钢丝钳；②镊子；③扳手；④扫帚；⑤钓鱼竿；⑥瓶盖起子，在正常使用情况下属于省力杠杆的是（） A、①③⑥ B、②④⑤ C、①④⑤ D、②③⑥ 3．关于浮力，下列说法中正确的是（） A、浮力的大小等于物体的重力 B、浮力的大小等于物体排开液体的重力 C、浮力的大小等于容器中液体受到的重力 D、浮力的大小等于同体积的液体的重力4．关于平衡力，下列说法正确的是（） A、物体在平衡力的作用下一定保持静止状态 B、作用在物体上的两个力的三要素完全相同，这两个力一定是平衡力 C、物体受到重力和拉力的作用，这两个力方向相反，它们一定是平衡力 D、运动物体在平衡力的作用下一定保持匀速直线运动状态 5．用剪刀剪叠得较厚的纸片时，用剪刀的尖部不易剪断，而用中部就容易些，这是因为（） A、增大了动力 B、减小了阻力 C、减小了阻力臂 D、增大了动力臂6．在家庭的浴室中，为了防止地面沾水使人打滑跌倒，下列采取的措施错误的是（） A、浴室地面上应铺上带有凸凹花纹的地砖 B、人沐浴时穿的拖鞋鞋底带有凸凹花纹 C、脚底下放一条毛巾 D、穿上平底的塑料拖鞋 7．关于滑轮，下列说法错误的是（） A、使用定滑轮不省力，但是能改变动力的方向 B、使用动滑轮能省一半力，还能改变动力的方向 C、定滑轮实质是个等臂杠杆 D、动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆8．如图所示的杠杆，O为支点，B点挂一重物G， 在A点分别施力F1、F2、F3，使杠杆平衡，这三个 力中最小的是（） A、F1 B、F2 C、F3 D、无法确定 9．用下图所示的装置匀速提升重物G，若摩擦和动滑轮重均不计，那么需要的拉力F 最大的是 （）A、甲B、乙C、丙 D、丁 3 甲乙 丙丁 九年级上册第十一章 简单机械和功单元测试卷（含答案解析） 一、初三物理第十一章 简单机械和功 易错压轴题提优（难） 1．图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图，浮子是有上底无下底的圆柱形容器，中间有圆柱形的孔（图乙是浮子的放大示意图），壁的厚度忽略不计，浮子通过圆孔套在直杆上，并与调节螺母紧密相连，手动上下移动调节螺母，可以使浮子的位置随之上下移动，轻质细杆AB 可绕O 点旋转，A 端与直杆底端相连，B 端装有塞子当水箱的进水孔进水，水面接触到浮子下端后，浮子内的空?开始被封闭压缩，随着水位继续上升，浮子上升带动直杆向上运动，当水位上升到一定高度，AB 杆处于水平位置时，塞子压住进水孔，进水孔停止进水。 (1)为测出浮子上底面的面积，现有刻度尺、量筒和水，请完成实验： ①将浮子倒置后，用刻度尺测出浮子内的深度h ； ②将浮子装满水，用_______________________； ③浮子上底面的面积表达式：S 上=_________（用所测量物理量的符号表示）。 (2)若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露，用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm 2，外界大气压为1.0×105Pa ，浮子、直杆、细杆AB 、塞子的重力及所受浮力均不计，忽略所有摩擦，当进水孔停?进水时，浮子内的?体压强为外界大气压强的1.2倍，OA =6cm ，OB =4cm ，塞子受到水的压力为___________N 。 (3)科学研究表明，?定质量的?体，在温度不变时，其压强与体积成反比，当进水孔的水压过大时，塞子被冲开，水箱内的水位超过?定?度，会使水溢出，若通过移动调节螺母的方法保证?桶正常使用，应如何移动调节螺母：__________。 【答案】量筒测出浮子里面水的体积V V h 30 适当向下移动 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]将浮子装满水，利用量筒测出浮子里面水的体积V 。 [2]根据体积计算公式，可知浮子上底面的面积表达式为 V S h = 上 (2)[3]已知浮子内的气体压强为 01.2p p = 则浮子内外气体压强差为 A B C D 简单机械和功单元检测（A 卷） 一、选择题（每小题2分，共34 分．每小题给出的四个选项中只有一个选项正确） 1．下列简单机械中，属于省力杠杆的是（ ） A ．筷子 B ．理发剪 C ．羊角锤 D ．钓鱼竿 2．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持 平衡的是（ ） A ．将左右两边的钩码均向外移动一格 B ．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变 C ．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变 D ．将左边的钩码向里移动一格，同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变 3．图中利用了动滑轮的是（ ） 第4题图 4．如图所示,小虎同学用滑轮组匀速提起重600N 的物体。如果不计摩擦力、动滑轮重力和绳子重力，则小虎同学对绳子的拉力应为（ ） A ．600N B ．400N C ．300N D ．200N 5．如图所示，某同学用重为10N 的动滑轮匀速提升重为50N 的物体．不 计摩擦，则该同学所用拉力F 的可能值是（ ） A ．20N B ．25N C ．30N D ．35N 6．粗糙水平地面上有一个重为100N 的物体，用20N 的水平拉力使其在10s 内匀速前进了10m ，在此过程中（ ） A ．重力做功的功率为100W B ．支持力做功的功率为100W C ．拉力做功的功率为200W D ．拉力做功的功率为20W 7.如图所示，粗略测量小明同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是（ ） A.小明的质量 B.单杠的高度 C.每次身体上升的高度 D.做引体向上的时间 8．李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（ ） · · · F 简单机械单元测试（word版附答案） 一、简单机械选择题 1．如图甲所示，是建筑工地上的塔式起重机示意图，它是通过电动机带动如图乙所示的滑轮组起吊物料的．如果这个滑轮组把6×103N的重物在10s内匀速提升l0m，绳索自由端的拉力F=2.1×103N，不计一切摩擦和绳重，则下列说法中正确的是 A．拉力做的功是2.1×104J B．拉力F的功率是2.1×103W C．该滑轮组的动滑轮共重300N D．该滑轮组的机械效率是80% 【答案】C 【解析】 由图乙知道，滑轮组绳子的有效股数是n=3，即绳子自由端移动的距离是： s=3h=3×10m=30m，所以拉力做的功是：W总=Fs=2.1×103 N×30m=6.3×104 J，故A错误；拉力做功的功率是：P=W总/t=6.3×104N/10s=6.3×103 W，故B错误；若不计绳重和摩擦，则由F=（G+G动）/n可知，动滑轮的总重是：G动 =nF-G=3×2.1×103 N-6×103 N=300N，故C正确；拉力做的有用功是：W有=Gh=6×103 N×10m=6×104 J，滑轮组的机械效率是：η=W有/W 总×100%=6×10 4J/6.3×104J×100%≈95.2%，故D错误，故选C． 2．如图所示，用滑轮组在4s内将重为140N的物体匀速提升2m，若动滑轮重10N，石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是 A．拉力F为75N B．绳子自由端向上移动了4m C．滑轮组的机械效率约为93.3% D．提升200N重物时，滑轮组机械效率不变 【答案】C 【解析】 【详解】 A．由图可知，n=3，不计摩擦及绳重，拉力： F=1 3 （G+G动）= 1 3 ×（140N+10N）=50N，故A错误； B．则绳端移动的距离：s=3h=3×2m=6m，故B错误； 简单机械专题(含答案)经典 一、简单机械选择题 1．如图，O为拉杆式旅行箱的轮轴，OA为拉杆．现在拉杆端点A处施加一竖直向上的力F，使箱体从图示位置绕O点缓慢逆时针转至接近竖直位置．则力F的大小 A．一直变大B．始终不变 C．一直变小D．先变小后变大 【答案】B 【解析】 【详解】 由题意可知，箱体的重力不变，也就是杠杆的阻力大小不变，动力F竖直向上，重力G竖直向下，这两个力的方向始终平行，根三角形的相似性可知，动力臂与阻力阻的比值是不变的，根据杠杆的平衡条件可知动力与阻力的比值也是不变的，由于阻力不变，所以动力F的大小是始终不变的，故应选B． 2．如图所示，利用动滑轮提升一个重为G的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为60%．要使此动滑轮的机械效率达到90%，则需要提升重力为G的物块的个数为（） A．3 个B．4 个C．5 个D．6 个 【答案】D 【解析】 【详解】 不计绳重和摩擦，，，要使，则． 3．物体做匀速直线运动，拉力F=60N，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的摩擦力是 A．60 N B．120 N C．20 N D．180 N 【答案】D 【解析】 【分析】 分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，根据得到物体受到的摩擦力。 【详解】 从图中得到动滑轮上的绳子段数为3，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，物体受到的摩擦力：f=3F=3×60N=180N。 故选D。 【点睛】 本题考查滑轮组的特点，解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳子的段数。 4．如图所示，动滑轮重为1 N，拉力F为5 N，则重物G和弹簧秤读数为 A．G为4 N，弹簧秤读数为5 N B．G为9 N，弹簧秤读数为10 N C．G为10 N，弹簧秤读数为5 N D．G为9 N，弹簧秤读数为5 N 【答案】D 【解析】 此时弹簧秤与拉力F共同承担重物和滑轮的重力，因拉力F为5N，所以弹簧秤读数也为 5N；，所以G=9N，故选项D正确； 故选D． 5．如图为工人用力撬起石头的情景，小亮在图中画出了四个作用于硬棒上的力，其中能正确表示工人左手施力且最省力的是（） A．F1B．F2C．F3D．F4 【答案】C 【解析】 ， 一、选择题 1．一根轻质杠杆，在左右两端分别挂上200N 和300N 的重物时，杠杆恰好平衡。若将两边 物重同时增加50N ，则杠杆 A ．左端下沉 B ．右端下沉 C ．仍然平衡 D ．无法确定 2． 在图1中，属于省力杠杆的是 3. 下列有关机械效率的说法正确的是 A. 机械效率可以提高到100% B. 机械效率总小于1 , C. 功率大的机械机械效率高 D. 机械效率越高,有用功就越多 4． 一个杆秤，如果秤砣被磨损掉一部分，则它称得的质量比被称物体实际质量 （ ） A ．小． B ．大 C ．相等 D ．无法判定 5．如图所示杠杆, O 是支点, 中间挂一重物G, 如果在杠杆 的另一端M 处加一个力F 使杠杆平衡, 且要求所加的力要最小, 则这个力 ? A. 应沿MQ 方向 B ． 应沿MP 方向 C ．应沿MN 方向 D ． 可沿任意方向 6．甲、乙两台机器，甲做的功是乙做的功的2倍，而乙所用的时间是甲所用的时间的2倍，则甲、乙两台机器的功率关系是 A ．P 甲：P 乙=4：1 B ．P 甲：P 乙=1：4. C ．P 甲：P 乙=2：1； D ．P 甲：P 乙=1：1 7．某学生从底楼匀速走上二楼，第一次花费30s ，第二次花费20s 。则两次上楼过程中， 学生所做的功 A ．第一次较大 B ．第二次较大 C ．两次一样大 D ．不知楼高不好判断 ^ 8．甲用50N 水平力推动一个重100N 的箱子在水平地板上前进1m ，所用时 间为1s ；乙匀速举高这个箱子1m ，所用时间为．比较甲推箱子、乙 举箱子所做的功Ｗ甲、Ｗ乙和做功的功率Ｐ甲、Ｐ乙，有 Ａ．Ｗ甲＞Ｗ乙，Ｐ甲＞Ｐ乙 Ｂ．Ｗ甲＜Ｗ乙，Ｐ甲＜Ｐ乙 Ｃ．Ｗ甲＞Ｗ乙，Ｐ甲＜Ｐ乙 Ｄ．Ｗ甲＜Ｗ乙，Ｐ甲＞Ｐ乙 9．一个物体由A 点自由下落时,相继经过B 、C 两点，如图所示，已 [ 知AB ＝BC ，物体在AB 段重力做功W 1，功率P 1；在BC 段重力做功W 2， 功率P 2，则下列关系正确的是 A ．W 1＝W 2，P 1>P 2 B ．W 1＝W 2,P 1＝P 2 C ．W 1＝W 2，P1 《简单机械》单元测试题(含答案) 一、简单机械选择题 1．如图所示,用滑轮组提升重物时,重200N 的物体在5s 内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F 为120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中 A ．绳子自由端被拉下3m B ．拉力F 做的功为200J C ．滑轮组的机械效率是83.3% D ．拉力F 的功率是40W 【答案】C 【解析】 【详解】 A 、物重由两段绳子承担，因此，当物体提升1m 时，绳子的自由端应被拉下2m ，故A 错误； B 、拉力为120N ，绳子的自由端应被拉下2m ，则拉力做功为： ，故B 错误； C 、滑轮组的机械效率，故C 正确； D 、拉力F 的功率，故D 错误． 故选C ． 【点睛】 涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。 2．如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图，AOB 为一可绕固定点O 转动的轻质杠杆，已知:1:2OA OB =，A 端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg ． 当铝球一半体积浸在水中，在B 端施加3.5N 的竖直向下的拉力F 时，杠杆恰好在水平位置平 衡．（33 2.710/kg m ρ=?铝，10/g N kg = ）下列结果正确的是 A ．该铝球空心部分的体积为33110m -? B ．该铝球的体积为33310m -? C ．该铝球受到的浮力为20N D ．该铝球受到的浮力为40N 【答案】C 【解析】 【分析】 根据密度的公式得到铝球实心部分的体积，根据杠杆的平衡条件得到A 端的拉力，铝球在水中受到的浮力等于重力减去A 端的拉力，根据阿基米德原理求出排开水的体积，从而得出球的体积，球的体积减去实心部分的体积得到空心部分的体积． 【详解】 铝球实心部分的体积：3333 2.71102.710/m kg V m kg m ρ -= = =??实， 由杠杆平衡的条件可得：F A × OA=F B ×OB ，2 3.571 A B OB F F N N OA ==?=， 铝球受到的浮力： 2.710/720F G F mg F kg N kg N N =-=-=?-=浮， 铝球排开水的体积：3333 20210110/10/F N V m g kg m N kg ρ-===???浮排水， 铝球的体积：3 3 3 3 22210410V V m m --==??=?球排， 则空心部分的体积：4 3 3 3 3 3 410110310V V V m m m ---=-=?-?=?空球实． 【点睛】 本题考查杠杆和浮力的题目，解决本题的关键知道杠杆的平衡条件和阿基米德原理的公式． 3．如图所示，用滑轮组在4s 内将重为140N 的物体匀速提升2m ，若动滑轮重10N ，石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是 A ．拉力F 为75N B ．绳子自由端向上移动了4m C ．滑轮组的机械效率约为93.3% D ．提升200N 重物时，滑轮组机械效率不变 【答案】C 【解析】 【详解】 A ． 由图可知，n =3，不计摩擦及绳重，拉力：人教版第十二章 简单机械单元测试基础卷试卷
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