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】
解答：因为由图可知,四个力中F3的力臂最长，所以根据杆杆平衡条件可知，最省力的是沿F3方向．故选C.
6．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，最终将超过100%
B．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变
C．此滑轮组动滑轮的重力为2N
D．当G物=6N时，机械效率η=66.7%
【答案】D
【解析】
【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、摩擦和绳子重做额外功，所以总功一定大于有用功；由公式η=知：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，但最终不能超过100%，故A错误；
B、G物不变，改变图甲中的绕绳方式，如图所示，
因为此图与题干中甲图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额=G轮h，即额外功W额相同，又因为W总=W有+W额，所以总功
相同，由η=可知，两装置的机械效率相同，即η1=η2．故B错误；
C、由图可知，G=12N，此时η=80%，则
η=====，即80%=，解得G动=3N，故
C错误；
D、G物=6N时，机械效率
η=×100%=×100%=×100%=×100%≈66.7%．故D正确．
故选D．
7．如图所示的滑轮组上:挂两个质量相等的钩码A B,放手后将出现的现象是（忽略滑轮重,绳重及摩擦）（）
A．A下降 B．B下降 C．保持静止 D．无法确定
【答案】A
【解析】分析：利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。定滑轮只能改变力的方向，不能省力，动滑轮可以省一半的力。
解答：B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，重力相等，将B拉起只需A重力的一半即可，所以A下降，B上升。
故选：A。
【点睛】此题考查了动滑轮、定滑轮的省力特点，难点是判断动滑轮和定滑轮，属于基础题目。
8．如图所示的装置中,物体A重100N,物体B重10N,在物体B的作用下,物体A在水平面，上做匀速直线运动，如果在物体A上加一个水平向左的拉力F,拉力的功率为30W，使物体B匀速上升3m所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重）
A．1s B．2s C．3 s D．4s
【答案】B
【解析】分析：（1）物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。
（2）拉动A向左运动，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡，可求出拉力。
（3）利用滑轮组距离关系，B移动的距离是A移动距离的3倍，求出A移动的距离，则拉
力所做的功为，再利用求出做功时间。
解答：不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重，物体A在物体B的作用下向右做匀
速直线运动时，。拉动A向左运动时，A受到向右的拉力不变，摩擦力的方向向右，此时受力如图：
；，则，因此拉力F做
功：，所用时间为。
故选：B。
【点睛】此题注意分析滑轮组的绳子段数，确定所使用的公式，做好受力分析是解题关键。
9．如图所示，属于费力杠杆的是
A．用镊子夹物品B．用汽水扳子开瓶盖
C．用手推车推货物D．用羊角锤起钉子
【答案】A
【解析】
【详解】
A、用镊子夹物品时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
B、汽水扳子开瓶盖时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C、用手推车推货物，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、用羊角锤起钉子，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．
故选A．
【点睛】
此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；
②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂．
10．工人师傅利用如图所示的两种方式，将均为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OB=2OA，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（）
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．乙方式F2的功率为3W
【答案】C
【解析】
试题分析：由甲图可知，OB=2OA，即动力臂为阻力臂的2倍，由于不计摩擦、杠杆自重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即F1=150N；由图乙可知，n=3，不计绳重和摩擦，则F2=G+G动）/3=（300N+60N）/3=120N，故A错误；甲图中，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，故动力F1 的大小不变，故B错误；不计绳重和摩擦，则乙方式机械效率为：η=W有/W
总=W
有
/W
有
+W
额
=Gh/Gh+G
轮
h=G/G+G
轮
=300N/300N+60N=83.3%，故C正确；乙方式中
F2=120N，绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/s×3=0.03m/s，则乙方式F2的功率为：P=F2 v绳=120N×0.03m/s=3.6W，故D错误，故选C．
考点：杠杆的平衡条件；滑轮（组）的机械效率；功率的计算
11．如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为G1、G2的货物提高相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是
A．用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
B．若G1＝G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率
C．若G1＝G2，则拉力F1与F2所做的总功相等
D．若G1＝G2，则甲、乙滑轮组所做的额外功相等
【答案】B
【解析】
【分析】
（1）同一滑轮组提起重物不同时，所做的额外功相同，有用功不同，根据机械效率为有用
功和总功的比值判断滑轮组机械效率是否变化；
（2）滑轮组所做的总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功，根据W＝Gh比较两者所做总功之间的关系；
（3）滑轮组所做的有用功为克服物体重力所做的功，根据W＝Gh比较两者的大小，再根据机械效率为有用功和总功的比值比较两者机械效率之间的关系；
（4）根据W＝Gh比较有用功的大小．
【详解】
A．用同一个滑轮组提起不同的重物时，额外功不变，但有用功不同，有用功和总功的比值不同，则滑轮组的机械效率不同，故A错误；
BC．若G1=G2，且货物被提升的高度相同，根据W有=G物h可知，两滑轮组所做的有用功相等；
不计绳重和摩擦，拉力所做的总功为克服物体重力和动滑轮重力所做的功，因甲滑轮组只有1个动滑轮（即动滑轮重更小），所以由W总=（G物+G动）h可知，甲滑轮组做的总功
小于乙滑轮组做的总功，由
W
W
η=有
总
可知，甲滑轮组的机械效率高，故B正确，C错误；
D．两物体被提升的高度相同，动滑轮的重力不同，根据W=G动h可知，甲、乙滑轮组所做的额外功不相等，故D错误．
故选B．
【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，使用滑轮或滑轮组时，额外功为提高滑轮做的功、克服摩擦及绳子重做的功．
12．如图所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则
A．W1 = W2η1 = η2B．W1 = W2η1< η2
C．W1 < W2η1> η2D．W1 > W2η1< η2
【答案】C
【解析】
【分析】
由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加
上额外功，可以比较出两种情况的总功大小．然后利用100%W W 有总
η=?即可比较出二者机
械效率的大小． 【详解】
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W W η=
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1212W W ηη＜，＞． 【点睛】
本题考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小．
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．如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别是F 1、F 2、F 3，比较它们的大小应是（ ）
A ．F 1＞F 2＞F 3
B ．F 1＜F 2＜F 3
C ．F 2＞F 1＞F 3
D ．F 2＜F 1＜F 3
【答案】D 【解析】 【详解】
设物块与地面的摩擦力为f ，
第一个图中滑轮为定滑轮，因为使用定滑轮不省力，所以F 1=f ；
第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省
一半力．所以F2=1
2
f；
第三个图中滑轮为动滑轮，但F3处作用在动滑轮上，此时动力臂是阻力臂的二分之一，所以要费力即F3=2f；
故F2 15．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。 16．如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中，力F的大小将（） A ．不变 B ．变小 C ．变大 D ．先变大后变小 【答案】C 【解析】 【详解】 在杠杆缓慢由A 到B 的过程中，力F 始终与杠杆垂直，所以动力臂OA 的长度没有变化，阻力G 的大小没有变化，而阻力臂l 却逐渐增大；由杠杆的平衡条件知：F ?OA =G ?l ，当OA 、G 不变时，l 越大，那么F 越大；因此拉力F 在这个过程中逐渐变大．C 符合题意，选项ABD 不符合题意． 17．下列关于机械效率的说法正确的是（ ） A ．越省力的机械，机械效率越高 B ．做功越少的机械，机械效率越低 C ．做功越慢的机械，机械效率越低 D ．总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高 【答案】D 【解析】 【详解】 A ．机械效率是有用功与总功的比值，与机械省力与否无关，故A 错误． B ．机械效率越低，有用功占总功的比例越低，不一定就是做的功少，故B 错误． C ．做功越慢的机械，功率越小．功率和机械效率是两个不同的概念，二者没有关系，不能说做功越慢的机械，机械效率越低，故C 错误． D ．由η100%W W 有用总 =?可知，总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高，故D 正 确． 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，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦．若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是 A ．甲更省力，甲机械效率大 B ．乙更省力，机械效率一样大 C ．乙更省力，乙机械效率大 D ．甲更省力，机械效率一样大 【答案】B 【解析】 【详解】 由图可知，作用在乙上绳子的股数是3，更省力些；用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同， 则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大．故本题正确选项是B ． 20．如图所示的滑轮组上挂两个质量相等的钩码A 、B ，放手后将出现的想象是（滑轮重、绳重及摩擦不计） A ．下降 B ．B 下降 C ．保持静止 D ．无法确定 【答案】B 【解析】 不计绳子、滑轮的重力和摩擦，B 所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，B 所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A 与B 质量相等，重力相等，将A 拉起只需B 重力的一半即可，所以B 下降，A 上升．故选B. 点睛：利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题．动滑轮可以省一半力，定滑轮不能省力． 21．如图所示，轻质杠杆可绕O（O 是杠杆的中点）转动，现在B端挂一重为G的物体，在A端竖直向下施加一个作用力F，使其在如图所示的位置平衡，则 A．F 一定大于G B．F 一定等于G C．F 一定小于G D．以上说法都不正确 【答案】B 【解析】 【详解】 由题意知，O 是杠杆的中点，所以G的力臂与F的力臂相等；则由杠杆的平衡条件知： F一定等于G。故ACD错误，B正确。 22．如图所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动．运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N．动滑轮重为20N（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）．则下列计算结果中正确的是 A．人对地面的压力为400N B．绳子自由端受到的拉力大小是100N C．人对地面的压力为250N D．绳子自由端运动速度是0.06m/s 【答案】A 【解析】 【详解】 由图知，n=2，所以拉力 1 ()110 2 F G f N =+= 轮地 ； 所以人对地面的压力510110400F G F N N N =-=-=压； 绳子自由端运动速度20.02/0.04/v m s m s =?=； 【点睛】 本题中有用功应该是克服摩擦力做功，即拉力F 满足 1 () 2 F G f = +轮地． 23．用F 1的拉力直接将重为G 的物体A 匀速提升h （如图甲）；换用斜面把物体A 匀速提升相同的高度，拉力为F 2 ， 物体沿斜面运动的距离为L （如图乙），利用斜面工作过程中 A ．有用功为F 2h B ．额外功为F 2L －F 1h C ．总功为（F 1+F 2）L D ．机械效率为1 2 F F 【答案】B 【解析】 A.借助斜面做的有用功即为克服物体重力所做的功，则W 有=Gh =F 1h ，故A 错误；BC. B.拉力所做的总功：W 总=F 2L ，额外功W 额= W 总-W 有= F 2L - F 1h ，故B 正确，C 错误；D. 机械效率η1 2Fh?F L W W = = 有总 ，故D 错误．故选B. 24．如图所示，甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面，长度分别为4 m 、5 m ，高度相同．两个工人分别用沿斜面向上的拉力F 甲、F 乙把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端，且速度大小相等．此过程拉力F 甲、F 乙所做的功分别为W 甲、W 乙，功率分别为P 甲、P 乙，机械效率分别为η甲、η乙．下列说法正确的是（ ） A ．F 甲∶F 乙＝5∶4 B ．W 甲∶W 乙＝5∶4 C ．P 甲∶P 乙＝4∶5 D ．η甲∶η乙＝4∶5 【答案】A 【解析】 【详解】 A ．斜面光滑，则不做额外功，所以W 有=W 总，即Gh =Fs ，可得： 45 5 4 Gh F Gh F ==甲乙，故A 正 确； B．因为W有=W总=Gh．两斜面高相同，工件也相同，所以两力做功相等，即W甲：W乙 =1：1，故B错误； C．由A知，F甲∶F乙＝5∶4，且速度大小相等．根据P= Fv得，P甲：P乙=F甲：F乙=5：4，故C错误； D．不做额外功时，两次做功的效率都为100%，所以η甲∶η乙＝1：1．故D错误． 25．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： L1=0.8m， 取当拉力F=20N，由图象可知此时阻力臂： L2=0.4m， 根据杠杆的平衡条件有： GL1=FL2 所以 G×0.8m=20N×0.4m 解得： G=10N 简单机械和功单元考试附参考答案 一、选择题（每小题2分，共40分） 1、如图所示的用具中，属于费力杠杆的是 2、如图所示，杠杆可绕O (O 是杠杆的中点)转动，现在B 端挂一重为G 的物体，在A 端施加一作用力F ，使其在如图所示的位置平衡，则 A ．F 一定大于G B ．F 一定等于G C ．F 一定小于G D ．F 可能小于G 3、夹子是我们生活巾经常使用的物品，如图给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况．下列说法中正确的是 A ．当我们用手将其捏开时．它是省力的 B ．当我们用其夹住物品时，它是省功的 C ．无论用手将其捏开还是夹住物品时．它都是省力的 D ．无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是费力的 4. 密度均匀的直尺放在水平桌面上，尺子伸出桌面部分OB 是全尺长的1/3， 当B 端挂上5N 的物体时，直尺的A 端刚好开始翘起。如图所示，则此直尺受到的重力是（） A .2.5N B. 5N ； C .10N D. 无法确定。 5、用20N 的水平力，将重为5N 的球抛出，球在水平地面上滚动了10m 才停下来.在滚动过程中，手对球做的功是 第1题图第2题图 A.食品夹 B. 瓶盖起子 C.钳子D.核桃夹 A．50J B．200J C．0J D．条件不足，无法计算 6、下列关于功率的说法正确的是 A．物体做功越多，功率越大B．物体做功时间越短，功率越大 C．物体做功越快，功率越大D．物体做功时间越长，功率越大 7、中考体育跳绳项目测试中，小明同学在lmin内跳了120次，则他跳绳时的功率大约是 A．0.5 WB．5W C．50W D．500W 8、清明节，丽丽和爸爸一起上山扫墓．丽丽用了30min登上墓地，爸爸用了50min登上墓地，爸爸和丽丽的体重之比为4：3，则丽丽与爸爸登上墓地时所做功的功率之比是A．20：9 B．4：5 C．5：4 D．2：3 9、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 10、两个完全相同的滑轮，其重力均为10N.分别用如图所示的两种方式，将重40N的物体 匀速提升0.5m，下列判断正确的是(不计绳重与摩擦) A．力F1和F2大小相等 B．两机械做的有用功相等 C．两绳子自由端移动距离相等 D．两装置的机械效率相等 11、如图所示，在大小为500N的拉力F作用下，滑轮组将800N的重物提升了lm.在此过程 中 A．做的有用功是500JB．做的总功是800J C．滑轮组的机械效率是62.5％D．滑轮组的机械效率是80％ D 第十一章简单机械和功专题练习（word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．某兴趣小组的同学在探究“风力发电机发电时的输出功率与风速的关系”时，设计了如下实验步骤：①如图乙，将自制的小型风叶安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码；②在风车正前方1米处放置电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A点所需的时间；③将电风扇换到2、3挡位，重复以上实验，并将数据记录在表格中：(注：电风扇挡位越高，风速越大) 表一： 电风扇挡位钩码的质量/g提升钩码到A点的时间/s 15015 25013 35010 请你回答： (1)这个实验是通过测量提升钩码到A点的_____来比较风车输出功率的大小。这种方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”)； (2)通过实验可以得到的结论是：风速越大，风力发电机发电时的输出功率__________； 为了进一步研究风力发电机，他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据： 表二：输出功率与风速的关系 风速v/(m/s)5101520 输出功率P/kW8072015001100 表三：不同风速下风力发电机每秒获得的风能： (3)风能是清洁能源，也是_____(选填“可再生”或“不可再生”)能源。发电机的工作原理是_____； (4)风速10m/s 时，这台发电机的发电效率为__________，有同学认为风速越大，发电机的发电效率越高，他的观点是_____(选填“正确”或“错误”)的。你认为的原因是______。 【答案】时间 转换法 越大 可再生 电磁感应现象 60% 错误 风速越大发电效率越低 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]因提升高度要相同，通过提升时间，可知提升速度的大小，则由 W mgh P mgv t t = == 可知输出功率的大小，故比较测量提升钩码到A 点的时间来比较风车输出功率的大小。 [2]转换法可将不可测的量转换为可测的量进行测量，也可将不易测准的量转换为可测准的量，提高测量精度。此实验将风车输出功率的大小转化为通过测量提升钩码到A 点的时间。 (2)[3]分析表一数据可见，在提升钩码质量相同的情况下，风速越大，提升钩码到A 点的时间越短，风车的输出功率越大。 (3)[4]风能是一种很清洁的可再生能源，资源丰富，无污染。 [5]风力发电是将风能转化为电能，发电机是通过机械运动产生电能，即是利用电磁感应现象制成的，所以发电机的工作原理是电磁感应现象。 (4)[6]风速为10m/s 时，1s 内获得的能量为61.210J ?，风车工作1h 获得的能量为 639=1.210J/s 3.610s=4.3210J W ????总 风车工作1h 产生的电能为 9=720kW 1h=720kW h=2.59210J W ???电 风车发电的效率为 992.59210J =100%=100%=60%4.3210J W W η????电总 [7][8]风速为15m/s 时，1s 内获得的能量为64.0510J ?；风车工作1s 产生的电能为 61.510J ?，风车发电的效率为 66 1.510J =100%=100%=37.04%4.0510J W W η????电1总1 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 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____________。 第十一章简单机械和功专题练习（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．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 专题练习《简单机械和功》 一、填空题 1．(2011·新疆)某同学骑车在水平面行进，当自行车的两个脚踏板转到_________位置时，用力最小，这是因为这个位置的_________最大． 2．(2011·烟台)如图所示，轻质杠杆(OA中点悬挂重为60 N的物体，存A端施加一竖直向上的力F，杠杆存水平位置平衡，则力F的大小是_________，保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将_________ (变大/不变／变小)． 3．(2011·大庆) (1)2011年6月4日，我国选手李娜获法国网球公开赛女子单打冠军，成为获得“大满贯”的亚洲第一人．某一次李娜在网前截杀时，距对手击球位置处约8 m，从对手击球至李娜接球所用时间为0.2 s．则本次网球飞行时受到重力和_________的作用，平均速度为_________km／h． (2)如图所示，长度为2l的轻质细杆可以在竖直面内绕竖直墙壁上的固定转轴O无摩擦地转动．AB为一段长度为1.5l的不可伸长的轻绳，绳AB能承受的最大拉力为F．现将绳的两端A、B分别与墙壁及杆相连，使杆始终保持水平，则杆的末端C处可悬挂重物的最大重力为_________． 4．(2011·泸州)“塔吊”是建筑工地上普遍使用的一种起重设备．如图所示是“塔吊”的简化图．(OB是竖直支架，ED是水平臂，OE段叫平衡臂．E端装有配重体, OD段叫吊臂，C 处装有滑轮，可以存O、D之间移动．已知(OE=10 m，OC=15 m，CD=10 m，若在C点用此塔吊能起吊重物的最大质量是1.5×103kg，则配重体的质量应为_________kg，当滑轮移到D 点时能够安全起吊重物的最大质量是_________ kg．(不计“水平臂”和滑轮重力) 5．(2011·湘潭)如图所示，质量不计的轻杆OA长1 m，B点挂有重力为10 N的重物．A点的动力F为5 N，方向与轻杆垂直，物体均处于静止状态．则该装置的阻力臂l2=_________m．画出物体所受重力的图示和阻力臂l2． 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】 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： 《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 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 简单机械和功专题典型试题 中考“简单机械和功”专题典型试题的发展趋势分析“简单机械和功”专题是力学知识进一步的综合，涉及的知识与生活实际联系十分紧密，本章的主要考点包括以下一些：了解杠杆的力臂，通过实验能探究杠杆平衡条件；通过实验，学会使用知道杠杆、滑轮和滑轮组等简单机械改变里的大小和方向；通过实例认识功的概念；理解机械效率，了解提高机械效率的途径和意义；认识机械使用对社会发展的作用等。从近年来中考命题分析看，本专题知识是学生学习的难点，也是中考时的失分点。失分的主要因素，一是本章的概念比较多，学生理解和正确区分概念上存在一些困难，二是知识的综合程度比较强，学生综合应用知识的能力不足，三是科学探究中数据分析能力比较弱。因此要提高本专题的得分率，分析和把握本专题中考命题的趋势十分的必要。从各地中考试卷分析看，近年来“简单机械和功”专题的命题考查呈现以下趋势： 一、强调基本概念的理解与辨析 例题1（07常德市）关于简单机械下列说法中正确的是（） A．定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向 B．使用滑轮组不仅省力而且省功 C．做功越多的机械，其机械效率就越高D．功率越大的机械，做功就越快例题2（07梅州市）如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面、以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知>，施加的力分别为F1．F2，拉力做的功为W1．W2，拉力做功的功率分别为P1．P2，则下列判断中正确的是（） A．F1 简单机械和功检测试题及答案 1 / 4 简单机械和功例题 一、选择题 1.下列器具中，属于省力杠杆的是( D ) A.定滑轮 B.食品夹 C.镊子 D.铡刀 2.放学后，某同学背着重40N 的书包沿水平路面走了200m ，又登上大约10m 高的四楼才回到家，则他在回家的过程中对书包所做的功约为（ B ） A.0J B.400J C.2000J D.2400J 3．登楼梯比赛时，某同学从底楼匀速登上五楼，共用了12s ，该同学登楼时克服重力的功率 最接近于( A ) A ．500W B ．100W C ．50W D ．10W 4.如图所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆、和组成，用指甲刀剪指甲时，下列说法中正确的是 ( C ) A ．三个杠杆都是省力杠杆 B ．三个杠杆都是费力杠杆 c ．是省力杠杆，、是费力杠杆 D ．是费力杠杆，、是省力杠杆 5.“五一”假期，小林和爸爸一起去登花果山，小林用了15登上了山顶，爸爸用了20登上了山顶，爸爸的体重是小林的1.5倍，则小林与爸爸的登山功率之比为（ B ） A ．9∶8 B ．8∶9 C ．1∶2 D ．2∶1 6．如图所示，用滑轮组将重为600N 的重物匀速提升，如果拉力为350N ，则下列结论中正确的是( C ) A ．如果将物体提升2m ，拉力做功1200J B ．物体升高1m ，机械所做的有用功为350J C ．物体以0.5速度匀速上升，拉力的功率为350W D ．此滑轮组的机械效率为80% 7.如图所示利用动滑轮提升货物，动滑轮重为20牛顿，绳与动滑轮间的摩擦及绳子重不计。第一次把重为100牛顿的货物匀速提升，这个过程动滑轮的 机械效率为η1；第二次把重为200牛顿的货物匀速提升，这个过 程动滑轮的机械效率为η2。则（ A ） A.η1＜η2 B.η1＞η2 C.η1＝η2 D.η1和η2的关系无法确定 8.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（ B ） A ．50J B ．25J C ．100J D ．200J 二、填空题 9.起重机将1000N 的重物竖直向上匀速提升15m 5m ，整个过 程中，竖直向上的拉力对重物做功 1.5×104. 10.阻力臂为动力臂4倍的杠杆是费力 (选填“省力”或“费力”) 杠杆。若该杠杆受到的阻 第4题图 F 2 F 1 第7题图 第6题图 第8题图 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 物理九年级上册第十一章简单机械和功单元测试题（Word版含解析） 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．小苗利用刻度均匀的轻质杠杆进行“探究杜杆的平衡条件”实验，已知纡个钩码重 0.5N。 (1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置半衡。 (2)在图甲中的A点悬挂4个钩码，要使杠杆仍保持水平位置平衡，需在B点悬挂_______个钩码。 (3)如图乙所示，取走悬挂在B点的钩码，改用弾簧测力计在C点竖直向上拉，仍使杠杆在水平位置平衡，测力计的拉力为__________N；若在C点改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，杠杆仍然在水平位置平衡，则测力计的读数将__________（选填“变 大”“变小”或“不变”）。 【答案】右 3 1.5 变大 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]杠杆在使用前左端下沉，说明左侧力与力臂的乘积大，应将平衡螺母向右调节。 (2)[2]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：F A L A=F B L B，得 4G×3L=F B×4L 解得 F B=3G 即需在B点处挂3个钩码。 (3)[3]取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上的拉力，根据杠杆的平衡条件：F A L A=F C L C，得 4G×3L=F C×4L 解得 F C=3G=3×0.5N=1.5N [4]如改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，动力要增大，所以弹簧测力计示数变大，才能使杠杆仍然水平平衡。 2．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______； 苏科版九年级上册物理第十一章简单机械和功专题练习（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．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 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】 简单机械和功单元检测试题 一、选择题（本题10小题，每小题2分，共20分.每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的） 1．(2011，第5题)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2．（2011，第18题）如图为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是 A．甲B．乙C．丙D．丁 3．（2011，第9题）如图所示，起瓶器开启瓶盖时，可看作是A．以B点为支点的费力杠杠B.以B点为支点的省力杠杠 C.以A点为支点的费力杠杠 D.以A点为支点的省力杠杠4．（2010年，4题）关于做功和功率的说法中正确的是（） A．有力作用在物体上，力—定对物体做功 B．在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，没有力做功 C．物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多 D．力对物体做功越多，功率就越大 5，如图1所示四种情景中，人对物体做了功的是(). 6甲、乙两同学沿同样竹竿进行爬竿比赛，甲从地面爬到竿的顶端用了16s，乙从地面爬到竿的顶端用了12s，已知甲、乙两人的体重之比为3：4，则甲、乙两人爬竿的功率之比是（） A、3：4 B、4：3 C、9：16 D、16： 9 7．（2011年省市第13题）工人们为了搬运一台笨重的机器，设计了如图所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管）。其中最省力的方案是 8．（2011，第12题）用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重为150N的物体匀速提升1m。不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60％，则下列选项错误的是 A.拉力大小一定是125N B.有用功一定是150J C.总功一定是250J D.动滑轮重一定是100N 9．如图所示，杠杆处于平衡状态，则F的力臂是（） A、OA B、OC C、OD D、FD 10．2008年8月17日下午，奥运会赛艇女子四人双 桨的决赛在顺义奥林匹克水上公园进行,我国选手唐 宾、金紫薇、奚爱华、最终以6分16秒06的成绩,夺得该项目金牌。赛艇的桨可看成一个杠杆。若把杠杆按省力杠杆、等臂杠杆和费力杠杆进行分类，赛艇的桨属于（） A、省力杠杆 B、费力杠杆 图1 物理九年级上册第十一章简单机械和功单元练习（Word版含答案） 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 简单机械和功易错题 1. 如图所示，一根轻质木杆，A 端细线下所挂５0Ｎ的重物静止在水平地面上。当在B 点加 竖直向下的力F=30N 作用时,木杆恰能在水平位置处于平衡状态,此时细线竖直。已知 OA=15cm ，OB=5ｃm ，则重物对水平地面的压力为( ） A. 80Ｎ B. 6０N C. ４０N D. ２０N ２.某人用50 N 的力把冰面上一个重为10 N 的冰块沿冰面踢出去，冰块在冰面上滑行4０ ｍ后停下来.对于冰块在滑行过程中的做功情况，下列说法中正确的是 （ ） Ａ.人对冰块做了２ 000 J 的功 B ．冰块自身的重力对冰块做了40０ J 的功 C.人和冰块自身的重力都没有对冰块做功 Ｄ.人和冰块自身的重力共对冰块做了16００ Ｊ的功 ３．如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F 将杠杆缓慢 地由位置Ａ拉至水平位置Ｂ，力F 的大小在这个过程中的变化情况是 （ ) A.变大 B ．变小 C ．不变 D.先变大后变小 4.如图,当小车右边的人用2０0 N 的 水平拉力拉绳子时,刚好使水平地面 上的小车以0.3ｍ/s 的速度匀速前进，该人拉车的功率为 W.现在人站在小 车中拉绳子,仍使车匀速前进,已知该人站在车中使车与地面的摩擦力增加了50 Ｎ,该人 站在小车中拉绳子的力为 N ．(不计滑轮摩擦和绳子重力) 5．用动力臂是阻力臂5倍的杠杆,匀速将100N 的重物举高0.2m ，所用动力为40N ，则动力做功＿_____J ，此杠杆的机械效率是__＿____＿_＿. 6.在水平桌面上，将重为2０Ｎ的木块沿直线匀速向前推了5ｍ,所用的推力为4N ，撤去推力后，木块由于惯性又前进了1m ，则推力所做的功是 J,重力所做的功为 J ． 7．如图所示,质量为５k ｇ的物体Ｍ在力F 的作用下以5c ｍ／s 的速度在水平面上做匀速直线运动．此时弹簧测力计的读数为2Ｎ．则拉力Ｆ为 N,物体与水平地面 间的摩擦力为 N ．在5s 内Ｆ做的功是 J ，其功率为 W ．（不 计轮和绳重,不计轮和绳之间的摩擦） 8．用一只动滑轮匀速提起800 N 的重物.若动滑轮重20０ N ，所用的拉力F=_____Ｎ；若不计绳重及摩擦，如果用它 提起更重的物体,则它的机械效率将__＿__(增大/减小/不变）. 9.在“测滑轮组机械效率”的实验中,小强按正确方法操作,下图是他实验中的情景,下表是他记 录的一组数据. （１)由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为 Ｊ,人做的总功为 J ． (2)对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是 ;结合测力计放大图,可知小强的错误是 ． (３)在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该为 ． 10.如图所示,某打捞队的工人用滑轮组把底面积为Ｏ.0２m 2、高为2m 的实心圆柱体从水下提起，已 知圆柱体的密度为2.0×103ｋg ／m ３,水的密度为1.O ×1０３kg ／m 3,滑轮组的机械效率是７0%．(g 取１ 0N/kg ，滑轮和绳子的重力忽略不计）求:（1)圆柱体在水中所受的浮力.（2)若圆柱体从H=１6m 深处被 缓慢地匀速提起,到刚露出水面时,绳子自由端拉力Ｆ所做的功．(３）如果绕在滑轮组上的绳子能承受的 最大拉力为４00Ｎ,则物体被提到露出水面多高时，绳子恰好被拉断? 11．某建筑工地为了搬运建材,采用的滑轮组示意图如图所示．钢丝绳的拉力F 钩码总重G/N 钩码上升高度ｈ/ｍ 测力计拉力F ／N 测力计移动距离ｓ/m ２ 0.05 0．4 0.１5 F M简单机械和功单元试题(好题-含答案)
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