第十二章 简单机械单元 易错题难题同步练习

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．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．此滑轮组动滑轮的重力为 2NB．当G物＝6N 时，机械效率约为η＝66.7%C．同一滑轮组η随G物的增大而增大，最终将超过 100%D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变3．如图所示，斜面高为1m，长为4m，用沿斜面向上大小为75N的拉力F，将重为200N 的木箱由斜面底端以0.2m/s的速度匀速拉到顶端，下列判断正确的是（）A．重力做功的大小为800J B．斜面对木箱的摩擦力大小为25NC．拉力做功的功率为125W D．斜面的机械效率为75%4．端午节是我国的传统节日，很多地方举行了赛龙舟活动，极大丰富了人们的文化生活，关于赛龙舟活动，以下分析不正确的是（）A．运动员划水的船桨是费力杠杆B．龙舟漂浮在水面上，说明龙舟受到的浮力大于重力C．运动员向后划水，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的D．划船时，水既是受力物体同时也是施力物体5．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600JC．拉力F做功的功率为100W D．绳端移动的速度为1m/s6．如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力F的方向，使其从①→②→③，此过程中（）A．①位置力臂最长B．③位置力臂最长C．弹簧测力计示数先变大后变小D．弹簧测力计示数先变小后变大7．关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是A．功率大的机械，机械效率一定高B．机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大C．机械做功时，工作时间越短，功率一定越大D．利用机械做功时可以省力或省距离，但不能省功8．如图所示，不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦，三个弹簧测力计拉力F A、F B、F c三者的关系正确的是A．F A：F B：F c＝3：2：1 B．F A：F B：F c＝1：2：3C．F A：F B：F c＝6：3：2 D．F A：F B：F c＝2：3：69．如图所示的是工人在平台上通过滑轮组向上拉起重物G的情景．已知重物G所受的重力为700 N，当他沿水平方向用400 N的力拉重物G时，重物G恰好做匀速直线运动．不计绳重及摩擦，下列说法正确的是A．该滑轮组的动滑轮所受的重力为100 NB．若工人拉动绳子的速度为0.5 m/s，则4 s后，绳子的拉力所做的功为1 400 JC．当工人用等大的力使绳子以不同速度匀速运动，且绳端运动相同的距离时，工人所做的功大小不同D．若将重物G换为质量更大的物体，则在不改变其他条件的情况下，工人将更省力10．分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度．若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为20N．在把物体匀速提升1m的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说法正确的是A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100JB．甲滑轮组所做的有用功为200J ，乙滑轮组所做的有用功为300JC．甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等D．甲、乙两滑轮组的机械效率不相等二、填空题11．如图所示，小超同学用滑轮组匀速提升重200N的物体，若每个滑轮均重10N，绳重和摩擦忽略不计，则他对绳子的拉力是_____N。

一、选择题1．小明用如图所示的装置探究杠杆的平衡，杠杆重力忽略不计，AB＝BC＝CO。

图中所用钩码相同，弹簧测力计均保持竖直方向拉杠杆，使杠杆平衡在图示位置，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，以下判断正确的是（）A．F1﹤F2﹤F3﹤F4B．F1=F4﹤F3﹤F2C．F1=F4﹤F2﹤F3D．F1﹤F3﹤F2﹤F4 2．如图所示，斜面高h=1m，长s=5m，小车重50N，用沿斜面方向的拉力F，将小车从斜面底端匀速拉到顶端，不计斜面和小车之间的摩擦，下列说法错误的是（）A．拉力F做的功大小等于50JB．斜面对小车支持力做的功大小等于50JC．斜面是一种省力的简单机械D．斜面一定不能省功3．如图所示，小冯分别用甲、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。

若不计绳重和摩擦，则（）A．W1＝W2，η1＝η2B．W1＝W2，η1＜η2C．W1＜W2，η1＞η2D．W1＞W2，η1＜η24．如图，小华用滑轮组匀速提升一个重为900N的物体，人拉绳的力F为350N，不计绳重和摩擦，若用这个滑轮组匀速提升2100N的物体，绳未断裂，人的拉力为（）A．650N B．700N C．750N D．800N5．如图所示，物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面底端匀速拉到斜面顶端，已知斜面高为h，斜面长为s，且s=2h，物体所受重力为G，斜面的机械效率为75%，若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示，则( )A．F=16G，f=23G B．F=23G，f=16GC． F=23G，f=38G D． F=12G，f=23G6．如图所示，作用在A点的各个力中，不可能使杠杆平衡的力是A．F3和F4B．F1和F3C．F2和F4D．F1和F27．如图所示是小刚同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中使用的实验装置，得到的数据记录在下方表格中．关于小刚的实验，忽略绳重和摩擦，下列说法不正确的是（）实验次数123钩码重G/N446钩码上升高度h/m0.10.10.1绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4绳端移动距离S/m0.30.50.3机械效率η74%57%83%A．由表中数据可知，第1次实验是使用甲图做的实验B．由表中数据可知，第2次实验是使用乙图做的实验C．由第1、2次数据可知，滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关D．由第2、3次数据可知，滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关8．如图所示，在一水平地面上，木箱重600N，受到的摩擦力为300N，用力F拉动木箱使它在2秒钟的时间匀速直线运动了2m（不计滑轮重量及绳与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（）A．拉力F的大小为100NB．拉力F做功的大小为1200JC．绳自由端移动了4mD．拉力F的功率200W9．如图所示，在建筑工地上经常看见塔吊，塔吊的横梁可以看成一根杠杆，塔吊在 C处安装了较重的配重物，其主要目的是为了（）A．美观B．增大塔吊的阻力，确保塔吊不会翻倒C．减小塔吊所吊物体的重力D．增大塔吊的阻力臂10．在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为2N，斜面长1.2m，高0.3m.则物体运动过程中受到的摩擦力为（）A．1N B．2N C．0.75N D．3N11．如图所示的滑轮组，用F=30N的拉力，拉动水平地面上重为300N的物体，使物体匀速前进了2m.物体和地面之间的摩擦力为45N，在此过程中，下列说法正确的是①拉力做的功是120J ②绳子自由端移动的距离是2m ③滑轮组的机械效率是75%④A点受到的拉力为300NA．①④B．②③C．①③D．③④12．在一次提升重物的过程中，工人利用了如图所示的简单机械。

一、选择题1．如图所示，轻质杠杆OE 可绕口点转动其中杆上相邻各点之间距离相等，在C 点处挂一重为20牛的物体G ，要使杠杆在水平位置平衡，则所用的动力（ ）A ．一定在E 点大小为12NB ．可以在B 点，大小为24NC ．可以在E 点，大小为24ND ．可以在E 点，大小为8N2．如图所示，某工人在10s 时间内将重为800N 的物体提升2m ，已知动滑轮的重为100N ，不计绳重和摩擦，则下列计算结果正确的是（ ）A ．人施加的拉力大小是300NB ．绳端移动的距离是6mC ．滑轮组的机械效率是88.9%D ．拉力的功率为160W3．如图所示，甲、乙两种方式匀速提升重为80N 的物体，已知滑轮重10N ，绳重和摩擦不计。

则手的拉力F 甲、F 乙及机械效率η甲、η乙的关系正确的是（ ）A ．F F =甲乙 ηη<甲乙B ． F F <甲乙 ηη>甲乙C ． F F >甲乙 ηη<甲乙D ． F F >甲乙 ηη>甲乙4．关于图中的简单机械，说法正确的是（ ）A．图甲中的剪铁片剪刀的动力臂小于阻力臂，所以是省力杠杆；B．图乙中旗杆顶端装有动滑轮，利用它来升国旗，可以改变力的方向；C．利用图丙中的滑轮组提升重物，省功但费距离；D．利用图丁中的滑轮组提升重物，省力又能改变力方向。

5．如图，O为拉杆式旅行箱的轮轴，OA为拉杆．现在拉杆端点A处施加力F，使箱体从图示位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置．若力F的大小保持不变，则力F的方向应（）A．垂直于OA向上B．竖直向上C．沿OA向上D．水平向左6．用图示装置探究杠杆平衡条件，保持左侧的钩码个数和位置不变，使右侧弹簧测力计的作用点A 固定，改变测力计与水平方向的夹角θ，动力臂l 也随之改变，所作出的“F-θ”图象和“F-l” 图象中，正确的是A．B．C．D．7．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．将左边的钩码去掉二个并保持位置不变，同时将右边钩码向左移二格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．将左右两边的钩码均向外移动一格8．如图所示，物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面底端匀速拉到斜面顶端，已知斜面高为h，斜面长为s，且s=2h，物体所受重力为G，斜面的机械效率为75%，若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示，则( )A．F=16G，f=23G B．F=23G，f=16GC． F=23G，f=38G D． F=12G，f=23G9．如图所示的滑轮装置，重为5牛的物体挂在绳端，力F作同在滑轮的轴上，滑轮在力F 的作用下以2米/秒的速度匀速向上运动．若不计滑轮重及摩擦，则拉力F的大小和物体向上运动的速度为A．10牛，4米/秒B．2.5牛，4米/秒C．10牛，2米/秒D．2.5牛，2米/秒10．人体的某些部分也可以看作杠杆，例如托起物体的前臂图．下列图中正确表示手的前臂所受动力和阻力的是图A．B．C．D．11．如下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A．B．C．D．12．如图所示是一根“工”字型杠杆，已知上下、左右相邻的悬挂点位间的距离相等，每个钩码重0.5N，此时在已调节水平平衡的杠杆左侧挂上4个钩码，右侧用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆刚好处于水平平衡状态，以下说法正确的是（不计弹簧测力计自重）（）A．此时弹簧测力计的示数为2NB．将左侧钩码减少1个并向左移一格，弹簧测力计的示数不变C．只将右侧弹簧测力计的悬挂点下移一格，弹簧测力计的示数不变D．只将弹簧测力计按如图所示方向转动30度，弹簧测力计的示数变小13．在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为2N，斜面长1.2m，高0.3m.则物体运动过程中受到的摩擦力为（）A．1N B．2N C．0.75N D．3N14．如图，下列工具属于省距离杠杆的是（）A．镊子B．开瓶起子C．钢丝钳D．独轮车15．高速铁路的输电线、无论冬、夏都需要绷直，以保障列车电极与输电线的良好接触。

人教版八年级物理下册第12章简单机械专题同步练习试题(word版有答案）专题(1)杠杆作图类型1画力臂和力的示意图一定点，二画线(力的作用线)，三作垂线，四标注．1．如图所示，用绳子将电线杆竖起，请画出此时拉力F的力臂l.2．)如图所示，粗细均匀的棒一端搁在地上，另一端与支点O连接，试作出棒所受地面支持力F2的力臂l2.3．如图是阳阳同学做俯卧撑时的示意图，他重500 N，A点为重心，请画出以O点为支点时重力G的力臂l和水平地面对手的支持力F的示意图．4．如图为吊车起吊货物的工作示意图，请在图中画出动力、阻力和阻力臂．类型2作最小力的示意图一找离支点最远的点，二连接支点和最远点(最大力臂)，三过最远点作垂直于连线的力(注意力的方向)．5．手机自拍已成一种时尚．如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个轻质杠杆，O点是支点．请在图中画出：(1)施加在A点的最小动力F1；(2)力F2的力臂l2.6如图所示，一根木棒以O点为支点撬动石块，画出作用在A点的最小动力F，并画出阻力F2的力臂l2.7．图甲是打开的汽车后备厢盖，它被液压杆支撑(不计后备厢盖重)，关箱盖时，它可看作一个杠杆．图乙是其简化图：O是支点，F2是液压杆作用在A点的阻力．请在图乙中画出：(1)阻力臂l2；(2)在B点关上后备厢盖的最小动力F1及其力臂l1.8．如图所示，有一轻质杠杆AB，点O为支点，在点A处挂一重物G，请画出此时重力G的力臂l1以及要使杠杆在此位置平衡所需的最小力F的示意图．答案杠杆作图1. 2. 3.4. 5.6.7.8.专题(2)杠杆的计算1．如图所示，将质量为6 kg，边长为0.1 m的正方体合金块，用细线挂在轻质杠杆的A 点处，在B点施加与杠杆垂直的力F1时，杠杆在水平位置平衡，其中OB＝3OA.(g取10 N/kg)求：(1)合金块的重力；(2)合金块的密度；(3)拉力F1的大小．2如图所示，将边长为10 cm的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A点处，在B 点施加力F1＝30 N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0.撤去F1，在B点施加力F2时，合金块对地面的压强为1.2×103 Pa.(OB＝3OA，g取10 N/kg)(1)画出F2的力臂．(2)求合金块的质量． (3)求F 2的大小．3．如图所示，一轻质刚性薄板(可视为杠杆)的B 端，挂一质量为2 kg 的物体，A 端拴一细绳由一人站在地上用力拉，使其在水平位置平衡，绳与杆的夹角为30°，OA 长为2 m ，OB 长为0.5 m ．在支点O 处放一质量为0.5 kg 的玩具汽车(可视为一点)．用1.0 N 的水平牵引力使小车向左匀速运动，g 取10 N/kg.(1)小车在O 点时，为使杠杆在水平位置平衡，画出人的拉力F 及其力臂l ，求出该拉力F 的大小．(2)小车从O 点向左匀速运动，求牵引力对小车做多少功时人对绳的拉力减小到零．答案 杠杆的计算1．(1)合金块的重力：G ＝mg ＝6 kg ×10 N/kg ＝60 N (2)正方体合金块的体积：V ＝L 3＝(0.1 m)3＝10－3 m 3 合金块的密度：ρ＝m V ＝ 6 kg 10－3 m 3＝6×103 kg/m 3 (3)已知OB ＝3OA ，阻力F 2＝G ＝60 N ，根据杠杆的平衡条件可得：F 1l OB ＝F 2l OA 则拉力F 1的大小：F 1＝F 2l OAl OB ＝60 N ×OA3OA＝20 N2．(1)(2)由杠杆的平衡条件F 动l 动＝F 阻l 阻得G ＝F 1×l OB l OA ＝30 N ×3OAOA＝90 N 根据G ＝mg ，所以m ＝G g ＝90 N 10 N/kg ＝9 kg (3)由于p ＝FS ，则F 支＝F 压＝pS ＝1.2×103Pa ×(0.1 m)2＝12 N 由于F 2与OB 的夹角为30°，所以F 2的力臂：l 2＝12OB 则(G －F 支)×l OA＝F 2×l 2 F 2＝（G －F 支）×l OA l 2＝2×（90 N －12 N ）×OA3×OA＝52 N3．(1)拉力的力臂：l ＝12OA ＝12×2 m ＝1 m 物体的重力：G＝mg ＝2 kg ×10 N/kg ＝20 N 根据杠杆平衡条件F 1l 1＝F 2l 2得：Fl ＝G ·OB 拉力：F ＝G ·OBl ＝20 N ×0.5 m 1 m ＝10 N (2)设小车从O 点向左匀速运动的距离为s 时，人对细绳的拉力减小到零所以有G 车·s ＝G ·OB ，即0.5 kg ×10 N/kg ×s ＝20 N ×0.5 m 解得s ＝2 m 此时牵引力所做的功：W ＝F 牵s ＝1.0 N ×2 m ＝2 J专题(3) 机械效率的计算类型1 滑轮组的计算 1．如图所示，某人用滑轮组匀速提起一个重为600 N 的重物，物体的运动速度为2 m/s ，人对绳的拉力为250 N ，在拉力的作用下，重物匀速上升了3 m ．(不计绳重及摩擦)求此过程中：(1)拉力做功的功率． (2)滑轮组的机械效率． (3)动滑轮的重力．2．小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60 kg，在F＝50 N的拉力作用下，货箱以0.1 m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍．(g取10 N/kg)求：(1)货箱的重力是多少？(2)拉力F的功率是多少？(3)货箱运动1 min，克服摩擦所做的功是多少？(4)此滑轮组的机械效率是多少？3．质量为60 kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计，(g取10 N/kg)问：(1)若工人在1 min内将货物匀速向上提高了6 m，作用在钢绳上的拉力为400 N，拉力的功率是多大．(2)动滑轮受到的重力．(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组机械效率最大值是多少？4用一条细绳将三个滑轮连接成如图所示的滑轮组，已知每个滑轮重为100 N，在绳子自由端施加一定的拉力，将某物体在10 s内匀速提高了2 m，在此过程中滑轮组的机械效率为50%.(不计绳重和摩擦，g取10 N/kg)求：(1)该物体受到的重力及拉力的功率．(2)若细绳能承受的最大拉力是500 N，则此滑轮组机械效率的最大值．类型2斜面的计算5．如图甲所示，物体重500 N，某人用F＝400 N平行于斜面的拉力使物体沿斜面向上做匀速直线运动，其路程随时间变化的图象如图乙所示．(1)物体运动的速度多大？(2)10 s内拉力F对物体做功功率多大？(3)此斜面的机械效率是多大？答案机械效率的计算1．(1)绳子自由端移动的速度：v 绳＝3v 物＝3×2 m/s ＝6 m/s 拉力做功的功率：P ＝W t ＝Fst ＝F v ＝250 N ×6 m/s ＝1 500 W (2)滑轮组所做的有用功：W 有用＝Gh ＝600 N ×3 m ＝1 800 J 人所做的总功：W 总＝Fs ＝F ·3h ＝250 N ×9 m ＝2 250 J 此滑轮组的机械效率：η＝W 有用W 总＝1 800 J2 250 J ＝80% (3)不计绳重及摩擦，F ＝13(G 物＋G 动)，所以动滑轮重：G 动＝3F －G 物＝3×250 N －600 N ＝150 N 2.(1)货箱所受重力：G ＝mg ＝60 kg ×10 N/kg ＝600 N (2)由图知n ＝3，则滑轮组绳子自由端移动速度：v 绳＝3v 货＝3×0.1 m/s ＝0.3 m/s 拉力的功率：P ＝F v 绳＝50 N ×0.3 m/s ＝15 W (3)阻力：f ＝0.2G ＝0.2×600 N ＝120 N 货箱移动距离：s ＝v 货t ＝0.1 m/s ×1×60 s ＝6 m 克服摩擦做功：W 有＝fs ＝120 N ×6 m ＝720 J (4)1 min 内绳子自由端移动距离：s 绳＝3s ＝3×6 m ＝18 m 总功：W 总＝Fs 绳＝50 N ×18 m ＝900 J 此滑轮组的机械效率：η＝W 有W 总＝720 J900 J ＝80% 3.(1)由图可知，n ＝3，则绳端移动的距离：s ＝nh ＝3×6 m＝18 m 拉力做的功：W ＝Fs ＝400 N ×18 m ＝7 200 J 拉力的功率：P ＝W t ＝7 200 J60 s ＝120 W(2)由图乙可知，物重G ＝300 N 时，滑轮组的机械效率η＝60%，因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，所以，滑轮组的机械效率：η＝W 有用W 总＝Gh （G ＋G 动）h ＝G G ＋G 动＝60% 即300 N300 N ＋G 动＝60%，解得：G 动＝200 N(3)已知工人的质量为60 kg ，则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：F 大＝G 人＝m 人g ＝60 kg ×10 N/kg ＝600 N 由F ＝1n (G ＋G 动)可得，提升的最大物重：G 大＝nF大－G动＝3×600 N －200 N ＝1 600 N 则滑轮组的最大机械效率：η大＝G 大G 大＋G 动＝1 600 N1 600 N ＋200 N ≈88.9% 4.(1)由图可知n ＝2，由题意可知η＝W 有W 总＝50%，则W 额W 总＝G 动h Fs ＝G 动2F ＝50% G 动＝F ＝100 N (2)当最大拉力：F ′＝500 N ，由F ′＝12(G ′＋G 动)得此时滑轮组能提起的最大重物的重：G ′＝2F ′－G 动＝2×500 N －100 N ＝900 N 此时滑轮组的最大机械效率：η′＝W 有W 总＝G ′h ′F ′s ′＝G ′2F ′＝900 N2×500 N ＝90% 5.(1)由图象可知，当时间t ＝10 s ，路程s ＝12 m ，则物体运动的速度：v ＝s t ＝12 m10 s ＝1.2 m/s (2)10 s 内拉力F 对物体做的功：W 总＝Fs ＝400N ×12 m ＝4 800 J 拉力F 对物体做功的功率：P ＝W 总t ＝4 800 J10 s ＝480 W (3)由图知斜面的倾角为30°，由几何知识得，10 s 内物体升高的高度：h ＝12s ＝12×12 m ＝6 m 10 s 内对物体做的有用功：W 有＝Gh ＝500 N ×6 m ＝3 000 J 则此斜面的机械效率：η＝W 有W 总＝3 000 J4 800 J ＝62.5%。