第07讲 简单机械(中等难度)

第七讲简单机械类型一：杠杆【例一】如图所示，在“探究杠杆平衡条件的实验”中：（1）甲图中杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在位置平衡，主要目的是。

（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B 点挂个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝靠近支点O 的方向各移动一小格，则杠杆的（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，大小为N，已知每个钩码重0.4N，则在A点应挂个钩码。

（4）探究杠杆的平衡条件需要测多组数据。

以下三个实验也测了多组数据，其目的和探究杠杆平衡条件目的相同的是。

①探究平面镜成像规律；②测量某个物体长度；③测量未知液体的密度。

【例二】如图，轻质杠杆OA中点通过细线悬挂一个重力为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，下列有关说法正确的是（）A．使杠杆顺时针转动的力是物体的重力B．此杠杆为费力杠杆C．杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为30ND．保持F的方向竖直向上不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将增大【例三】如图所示，杠杆OA分别在F1、F2或F3作用下保持静止，O为支点，则关于三个力下列的说法中正确的是（）A．F1最小B．F2最小C．F3最小D．三个力一样大【变式训练】1．生活中使用如图所示的简单机械时，一定费力的是（）A．食品夹B．瓶盖起C．钳子D．核桃夹2．如图所示为如今在农村也难得一见的简单机械“舂米对”脚在A端用力踩下后提起，B端落下，把石臼内的谷物打碎。

在把A踩下去的过程中，“舂米对”是（）A．费力杠杆B．等臂杠杆C．省力杠杆D．不能确定3．如图所示的杠杆OC中，拉力F的力臂为（）A．OB B．OA C．OC D．BC4．如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力。

图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AB、AC⊥OB．则表示力F的力臂是（）A．OA B．AC C．AB D．OB5．如图所示，杆OB的O端用铰链（可自由转动）固定在竖直壁上，杆的中点挂一重物G，杆的B点受水平拉力F而平衡，在力F从水平方向缓慢转动到沿竖直向上的方向过程中，而保持OB在原位置平衡，则在此过程中F将（）A．大小保持不变B．逐渐变大C．逐渐变小D．先变小后变大6．如图，足够长的杠杆上放着的两个球（m1＞m2），杠杆在水平位置平衡，若两球以相同速度同时向远离支点的方向运动相等的时间，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．无法确定7．如图，粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来，在B端放一支蜡烛，在AO的中点C放两支与B端完全相同的蜡烛，如果将三支蜡烛同时点燃，它们的燃烧速度相同。

那在蜡烛的燃烧过程中，直尺AB将（）A．蜡烛燃烧过程中A将逐渐上升B．始终保持平衡C．不能保持平衡，待两边蜡烛燃烧完了以后，才能恢复平衡D．蜡烛燃烧过程中B端将逐渐上升8．如图所示的杠杆平衡，若F1、F2的大小和方向均不变，它们的作用点同时向支点0移动相同的距离，则（）A．杠杆仍平衡B．A端下倾C．B端下倾D．无法确定9．一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫有长方形木块C，恰好使木块水平放置，如图所示。

现有水平力F由A向B缓慢匀速推动，在推动过程中，推力F将（）A．大小不变B．逐渐增大C．逐渐减小D．先增加后减小10．如图，杠杆在水平方向平衡，若将测力计缓慢地自位置1移到位置2，并保持杠杆始终水平平衡，则测力计的读数变化是（）A．不断增大B．不断减小C．先增大，然后减小D．先减小，然后增大11．图中L形工件可绕O点转动，现分别施加1、2、3或4方向的力使其平衡，则最费力的方向是（）A．1 B．2 C．3 D．412．图为用一轻质杠杆提起同一重物，支点为O，动力为F，其中能使杠杆平衡且动力F最小的是（）A．B．C．D．13．如图所示，用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块，若撬棒C点受到石块的压力是1800N，且AB＝1.8m，BD＝0.6m，CD＝0.4m，则要撬动该石块所用的最小的力应不小于，支点是。

14．在“探究杠杆平衡条件的实验”中：（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向调节（左/右）。

（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B 点挂个相同的钩码；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 方向移动一小格，则杠杆（仍保持平衡/左端下沉/右端下沉）。

（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转动b位置时，其示数大小将。

（4）如图丁所示，在B点用轻绳悬挂钩码，在A点用轻绳竖直向上拉，使杠杆缓慢匀速上升。

若只将测力计的悬挂点由A移至C点，仍将钩码提升相同的高度，杠杆的机械效率为η1，若只将钩码的悬挂点由B移至C点，仍将钩码提升相同的高度，杠杆的机械效率为η2，则η1与η2相比，。

（η1大/η2大/一样大）15．如图所示，将长为1.2米的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为0.3米。

在A端挂一个重为30牛的物体，在B端挂一个重为G的物体。

（1）若要使木棒右端下沉，B端挂的物体至少要大于多少牛？（2）若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则G的取值范围为多少牛？16．如图所示重力不计的轻杆AOB可绕支点O无摩擦转动，当把甲乙两物体如图分别挂在两个端点A、B上时，轻杆恰好在水平位置平衡，此时乙物体刚好完全浸没在装有水的容器里且水未溢出，物体乙未与容器底接触，已知轻杆长2.2m，支点O距端点B的距离为1.2m，物体甲的质量为8.28kg，物体乙的体积为0.001m3．（g＝l0N/kg。

忽略绳重）求：（1）甲物体的重力；（2）乙物体受到水的浮力；（3）弹簧测力计的示数；（4）乙物体的密度。

类型二：滑轮【例四】使用定滑轮提升重物，当分别在A方向、B方向和C方向拉重物时（）方向拉力最小A．FB．F2方向拉力最小C．F3方向拉力最小D．三个方向拉力都一样【例五】小明探究滑轮的作用时，采用如图所示的装置进行测量，图中的滑轮是（选填“定滑轮”或“动滑轮”），当拉力由N位置逐渐变化到M位置，弹簧测力计的示数（选填“变大”“变小”或“不变”）。

【例六】某同学使用图中装置探究滑轮组，物体重30N，下面说法错误的是（）A．该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，既可以省力，又可以改变力的方向B．若不考虑绳重、滑轮重及摩擦，要提起重物，拉力至少为10NC．若将重物提升3cm，绳子自由端需要移动9cmD．实验中，该同学匀速提升物体，所用拉力大于10N【变式训练】1．如图所示，水平桌面上有一铁块，由绕过定滑轮的细绳与重6N的沙桶相连且保持静止。

不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，以下分析正确的是（）A．使用定滑轮是为了省力B．若剪断绳子，铁块由于惯性将向左运动C．铁块对桌面的压力和铁块的重力是一对平衡力D．铁块受到绳子的拉力为6N2．如图所示，重为8牛的物体A和重为12牛的物体B都处于静止状态，关于以下说法正确的是（）A．物体A受到的合力为4牛B．物体B受到的合力为4牛C．滑轮C的优点是可以改变用力的方向D．物体A向下移动10厘米，则物体B向上移动20厘米3．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，则该同学所用拉力F的可能值是（）A．20N B．25N C．30N D．32N4．分别用图中所示的装置甲和乙把同一重物吊到同一高度时（）A．用装置甲或装置乙吊起重物所用拉力相同B．用装置甲吊起重物比用装置乙省力C．用装置乙吊起重物比用装置甲省力D．用装置乙吊起重物，动力移动的距离比用装置甲小5．如图所示，在“测量提升物体所做的功”的活动中，以下说法正确的是（）A．不用斜面提升物体更省力B．利用斜面拉升物体时做的功更多C．活动中沿斜面的拉力F大于物体重力GD．斜面的倾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越小6．图中是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（）A．B．C．D．7．如图所示，把重为20N的物体匀速向上提起，弹簧测力计的示数为12N，若不计绳重及摩擦，则拉力及动滑轮重力的大小分别是（）A．10N 8N B．12N 4N C．16N 8N D．6N 4N8．如图，不计动滑轮的质量及转动摩擦，当竖直向上的力F＝10N时，恰能使重物G匀速上升，则重物G＝N，绳固定端拉力为N，重物上升10cm，力F做功J。

9．如图，A重50N，B重30N，在拉力F＝20N作用下，A、B在向右做匀速直线运动，如果C 绳拉力是10N，在滑轮重、绳重和绳与滑轮摩擦不计的情况下，B受水平面的摩擦力是N；若A向右运动的速度是2m/s，B的速度是m/s。

类型三：机械效率【例七】关于机械效率，下面说法正确的是（）A．功率越大的机械，机械效率越高B．机械效率越高的机械越省力C．机械效率越低的机械，做的功就越少D．功率大的机器做功一定快【例八】如图所示的每个滑轮质量相同，用它们提起同一重物，机械效率最高的是（）A．B．C．D．【变式训练】1．下列分析和判断中，正确的是（）①功率越大的机械，做功越快，机械效率越高②机械效率越高，有用功在总功中占的比值越大③做功时间越长的机械所做的功越多，机械效率不一定高④功率相等的两个机械，所做的有用功相同，机械效率就相同⑤两个机械效率相同的机械，功率大的机械所做的总功多A．只有②是正确的B．①③⑤是错误的，其他正确C．②和⑤是正确的D．①④是正确的，③不能确定2．如图所示（不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于物重G），用它们将重力相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，用的拉力为F甲、F乙，它们的机械效率分别为η甲、η乙，则下列关系正确的是（）A．F甲＜F乙B．F甲＝F乙C．η甲＞η乙D．η甲＜n乙3．某人将一箱书搬上楼，可以有两种搬法：一是把所有的书一起搬上楼，二是先搬一部分上楼，再搬剩下的部分，假设他上楼速度相同，则比较这两种方法搬书的功率和机械效率，说法正确的是（）A．有用功相同，总功相同，机械效率相同B．有用功相同，总功相同，功率相同C．用方法一搬书时做功少，功率大，机械效率高D．用方法二搬书时做功多，功率大，机械效率高4．用同一个润滑良好的滑轮组提升同一个重物。

第一次将重物在空气中匀速竖直向上提升，第二次将重物浸没水中匀速竖直向上提升（重物始终未露出水面），见图。