1、更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：第十二章 简单机械选拔卷（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）一、选择题：本题共14个小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1消防安全，人人有责。下列有关灭火器使用方法的分析不正确的是（）A提灭火器时，手靠近瓶口，容易提起B拔保险销时，放开手柄，有利于拔出C用力压手柄时，手靠近瓶口，容易压下D对准火源根部扫射，灭火物质覆盖可燃物，快速灭火解：A提灭火器时，灭火器的重力为阻力，手掌上部与柄接触的位置为支点，手的下部对柄向上的力为动力，手靠近瓶口，这样能减小阻力臂，根据杠杆平衡条件可知
2、，可以减小下面手的动力，容易提起灭火器，故A正确；B拔保险销时，放开手柄，减小了对保险销的压力，从而减小了摩擦力，有利于拔出，故B正确；C由图3知，用力压手柄（手柄类似于衣服夹子，如下图），手靠近瓶口时（即靠近支点），动力臂减小，根据杠杆的平衡条件可知，动力应增大，所以不容易压下手柄，故C错误；D根据灭火原理可知，对准火源根部扫射，灭火物质覆盖可燃物与氧气隔绝，可以快速灭火，故D正确。答案：C。2某升降式晾衣架的结构如图所示，该晾衣架没有应用到的简单机械是（）A动滑轮B定滑轮C轮轴D斜面解：A、动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，连接在横梁上与晾衣架一起升降的滑轮为动滑轮，故A不符合题意；B、
3、定滑轮可以改变力的方向，但不省力，固定在天花板上的滑轮为定滑轮，故B不符合题意；C、使用轮轴可以省力，也可改变力的方向，固定在墙上有摇臂的为轮轴，故C不符合题意；D、从晾衣架的结构图上看，没有用到斜面，故D符合题意。答案：D。3如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力大小错误的是（）AF1GBF2CF3DF4解：不计机械自重和摩擦时：A、第一个图是等臂杠杆，L1L2，由杠杆平衡条件可得F1G；故A正确；B、第二个图是滑轮组，承担总重绳子的段数n3，F2G；故B正确；C、第三个图是动滑轮，动力作用在轴上，F32G；故C错误；D、第四个图是斜面，使用的斜面
4、sin30，因为FLGh，所以F4G；故D正确。答案：C。4在“富国强军”的时代要求下，大连造船厂建造了首艘国产航空母舰。在建造过程中需要使用大型起重机“龙门吊”。它主要由主梁和支架构成，可以提升和平移重物，其示意图如图所示。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系图像是（）ABCD解：在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，以左侧的支柱为支点，右支架对主梁的支持力F为动力，重物对杠杆的拉力为重力，大小等于物体的重力G，动力臂为整个主梁的长度，设为L，阻力臂为Ls，根据杠杆平衡条件：FLG（Ls）得，拉力F为：FG，由关系式知：右支架对主梁的支持力F与重
5、物移动距离s成一次函数关系，且拉力随s的增大而减小，故B符合题意。答案：B。5把质量相等的A、B两物体挂在如图滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后（）AA上升BA下降CA、B均静止D无法判断解：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。答案：B。6如图所示，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布不均匀的木条AB重24N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AOBO，ACOCA端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示数是6N现移动托盘秤甲，让C点放在
6、托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是（）A8NB12NC16ND18N解：设木条重心在D点，当A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上时，以B端为支点，托盘秤甲的示数是6N，根据力的作用是相互的，所以托盘秤对木条A端的支持力为6N，如图所示：由杠杆平衡条件有：FAABGBD，即：6NAB24NBD，所以：AB4BD，BDAB，当C点放在托盘秤甲上时，仍以C为支点，此时托盘秤乙对木条B处的支持力为FB，因为AOBO，ACOC，所以COODBD，BC3BD，CD2BD由杠杆平衡条件有：FBBCGCD，即：FB3BD24N2BD，所以：FB16N，则托盘秤乙的示数为16N。答案：C。7如图所示的三个滑轮分
7、别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1，F2，F3，不计滑轮重及绳与滑轮间摩擦，那么，下列关系式中正确的是（）AF1F2F3BF1F2F3CF2F1F3DF2F1F3解：第一个图中滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，所以根据二力平衡，此时拉力F1f；第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮可省一半的力，所以根据二力平衡，此时拉力F2f；第三个图中滑轮为动滑轮，由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向左的拉力，即F32f；由此可得F2F1F3。答案：D。8甲物体静止在水平地面上时，对地面的压强为6105Pa现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，杠杆的B端悬挂乙物体
8、，如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，甲物体对地面的压强为2105Pa，已知：乙物体的质量为2kg，AO：AB1：4，g取10N/kg。要使甲物体恰好被细绳拉离地面，则下列判断中正确的是（）A甲物体的底面积应小于2105m2B甲物体对地面的压力只需减少10NC杠杆B端所挂物体的质量至少增加2kgD可以移动支点O的位置，使OA：OB2：9解：乙物体的重力G乙m乙g2kg10N/kg20N；根据杠杆平衡条件FAlOAG乙lOB，细绳对A端的拉力：FA20N60N，绳子拉力处处相等，细绳对甲的拉力也为60N，甲对地面的压力F减少了60N，FF1F2p1Sp2S，数据代入：60N6105PaS2105P
9、aS，解得：S1.5104m2，则甲的重力G甲F1p1S6105Pa1.5104m290N；甲物体恰好被细绳拉离地面时，甲对地面的压力为0，A端受到的拉力等于甲的重力：A、增大或减小受力面积只能改变压强，不能改变物体甲对压力，故不符合题意；B、甲对地面的压力为F甲G甲F90N60N30N，甲物体恰好被细绳拉离地面，压力还要减小30N，故不符合题意；C、根据杠杆平衡条件：G甲lOAlOB，90N30N，杠杆B端所挂物体的质量至少增加m1kg，故不符合题意；D、根据杠杆平衡条件：G甲G乙，则，符合题意。答案：D。9如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力。用图甲绕法匀速提升重
10、为900N的物体时，机械效率为90%。下列判断正确的是（）A拉力F1的大小为450NB用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%C分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大D分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F2做功少解：A、忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%，图甲中n2，由可得拉力F1的大小：F1500N，故A错误；B、图甲中，根据F1（G+G动）可得动滑轮的重力：G动2F1G2500N900N100N；忽略绳重及一切阻力，滑轮组的机械效率，则用图乙绕法匀速提升400N重物时，其机械效率为：100%80%，故B正确；CD、
11、分别用两种绕法匀速提升相同重物时，有用功相同，忽略绳重及一切阻力，克服动滑轮做的功是额外功，因同一滑轮组中动滑轮的重不变、提升高度相同，额外功相同，总功相同（即F1和F2做功相同），机械效率也相同，故CD错误；答案：B。10在水平桌面上放一个重300N的物体，物体与桌面的摩擦力为60N，如图所示，若不考虑绳的重力和绳的摩擦，使物体以0.1m/s匀速移动时，水平拉力F和其移动速度的大小为（）A300N 0.1m/sB150N 0.1m/sC60N 0.2m/sD30N 0.2m/s解：（1）由于物体在水平面上做匀速直线运动，所以物体所受拉力等于物体受到的摩擦力；滑轮组是由两根绳子承担动滑轮，所以
12、绳子末端拉力Ff60N30N。（2）有两段绳子与动滑轮接触，绳子自由端移动的距离是物体移动距离的2倍，故绳子自由端移动速度是物体移动速度的2倍，即v0.1m/s20.2m/s；答案：D。11如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N下列说法正确的是（）A物体A受到的摩擦力为10NB拉力F的功率为1.5WC滑轮组的机械效率为80%D拉力F增大到15N时，物体B开始向左运动解：A、物体B静止在地面上，所以受力平衡；水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力、地面对它向左的摩擦力和
13、物体A对它向左的摩擦力，所以两个摩擦力之和为12N，即fAB+4N12N，则fAB8N；根据相互作用力的知识可知，物体A受到的摩擦力为ffAB8N；故A错误；B、由图知，水平使用滑轮组，n2，拉力端移动速度v2v物20.1m/s0.2m/s，则拉力做功的功率：PFv5N0.2m/s1W；故B错误；C、滑轮组的机械效率：100%80%，故C正确；D、若拉力F增大到15N时，A在运动过程中，A对B的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则A和B之间的摩擦力不变，所以物体B的运动状态不会改变，即物体B仍然静止，不会向左运动，故D错误。答案：C。12质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼。已知
14、工人在1min内将货物匀速提高6m，作用在钢绳的拉力为400N，滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计）。下列说法正确的是（）A作用在钢绳上的拉力的功率为400WB动滑轮的重力为200NC人对绳子的最大拉力为1000ND该滑轮组的最大机械效率为83.3%解：（1）由图可知，n3，则绳端移动的距离：snh36m18m，拉力做的功：W总Fs400N18m7200J，拉力的功率：P120W，故A错；（2）由图乙可知，物重G300N时，滑轮组的机械效率60%，根据可得：拉力F167N，因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则F（G+G动），所以，G动nFG3300N200N，故B正
15、确；（3）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mg60kg10N/kg600N，故C错；（4）由F（G+G动）可得，提升的最大物重：G大nF大G动3600N200N1600N，机械中摩擦和绳重均不计，则滑轮组的最大机械效率：大100%88.9%，故D错。答案：B。13为模拟盘山公路，现将连接了重1N小球的细线穿入一根长1m的细管，如图，将细管从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后，恰好绕至顶部b点，相邻细管间的高度均为12cm，在b点处通过细线用0.8N的拉力（与管的轴线平行）将管口的小球从a点匀速拉至b点，则缠绕在圆柱体上的细管（模拟的盘山公路）的机械效率为
16、（）A83.3%B80%C75%D60%解：由题细管缠绕在圆体上后相当于一个斜面，由图a到b点的高度h50.12m0.6m，拉小球上升时，有用功：W有Gh1N0.6m0.6J。总功：W总Fs0.8N1m0.8J，所以缠绕在圆柱体上的细管的机械效率：100%100%75%所以C正确，ABD错误。答案：C。14现有一根形变不计、长为L的铁条AB和两根横截面积相同、长度分别为La、Lb的铝条a、b，将铝条a叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La，如图所示。取下铝条a后，将铝条b按上述操作方法使铁条AB再次水平平衡，此时OB的距离为L
17、x下列判断正确的是（）A若LaLbL，则LaLx成立B若LaLbL，则Lx成立C若LbLa，LxLa成立D若LbLa，则Lx成立解：由题意可知，将铝条a叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La，（1）如下图所示，若LaLbL，用铝条b替换铝条a就相当于在铝条a左侧放了一段长为LbLa、重为GbGa的铝条，这一段铝条的重心距B端的长度为La+，而铁条AB和铝条a组成的整体的重心在支架原来的位置，距B端的长度为La，要使铁条AB水平平衡，由杠杆的平衡条件F1L1F2L2可知，支架O应移到上述两个重心之间，即LaLx，故A正确、B错误
18、；（2）如下图所示，若LbLa，用铝条b替换铝条a就相当于从铝条a左侧截掉一段长为LaLb、重为GaGb的铝条，也相当于距B端Lb+处施加一个竖直向上的力，其大小等于GaGb，由杠杆的平衡条件F1L1F2L2可知，要使铁条AB水平平衡，支架O应向A端移动，则LxLa，故C错误；由LbLa可知，LxLa，故D错误。二、填空题（每空1分，共20分）15如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时它相当于一个省力杠杆（选填“省力”或“费力”）。若旅行箱内装满物体且质量分布均匀，其总重为210N，轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一，要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡，则竖直向上的拉力F为70N。解：竖直
19、向上的力F为动力，箱体的重力为阻力，支点在轮子中心，故动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆；当旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡时，如图所示：由题意知，L13L2，因为F1L1F2L2，所以竖直向上的拉力为FG210N70N。答案：省力；70。16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）。解：（1）斜面很光滑，故利用功的原理得，人做的有用功等于用斜面所做的功：W有Ghmgh120kg1
20、0N/kg1m1200J；Fsmgh1200J，解得：F400N；（2）人所做的总功：W总Fs500N3m1500J；斜面的机械效率：100%100%80%；（3）W总W有+W额即：FsGh+fs所以f100N；答案：400N；80%；100N。17在“探究杠杆的平衡条件”实验中，实验前杠杆静止时的位置如图（甲）所示，应将杠杆的平衡螺母向右（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡。在A点悬挂3个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置重新平衡，如图（乙）所示，弹簧测力计的拉力是2N（g取10N/kg）解：挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，开始实验前发
21、现左端下沉，右端上翘，可将杠杆两端的平衡螺母向右端移动，直到杠杆在水平位置平衡；由图可知，根据杠杆平衡条件得FALAFBLB ， 30.5N4LFB3L，所以FB2N；答案：（1）右；（2）2。18如图所示，杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中，杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动，长度ACCDDB，左端重物G12N当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时，杠杆容易绕D（选填“C”或“D”）点翻转，为使杠杆AB保持水平位置平衡，拉力F16N的最小值，最大值F224N（杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计）解：由图可知，D点更加靠近拉力一端，故当作用在B点竖直向下的拉力F足够大
22、时，杠杆容易绕D点翻转；当以C点为支点时拉力最小，以D点为支点时拉力最大，则根据杠杆平衡条件可得：F1BCGAC，F2BDGAD，因为ACCDDB，所以BC：AC2：1，BD：AD1：2，可得：F1212N1，F2112N2，解得，F16N，F224N。答案：D；6；24。19用如图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 A（选填“A”或“B”），动滑轮重为 40N，3s内对物体做的有用功为 300J。解：（1）由图甲可知，n3，则拉力端移动距离s3h，所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由端运动的st
23、图像，而下面的倾斜直线B是物体运动的st图像；（2）不计绳重和摩擦，拉力F（G+G动），则动滑轮重力：G动3FG380N200N40N；（3）由图乙可知，t3s时，物体运动的高度h1.5m，对物体做的有用功：W有用Gh200N1.5m300J。答案：A；40；300。20如图所示，小丽用滑轮组拉动重为600N的物体A以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动10s。所施加的拉力F100N（忽略绳重和滑轮重）。若该滑轮组的机械效率为75%，则绳端移动的距离为2m，滑轮组做的有用功为150J，地面对物体A的摩擦力为150N。解：由图知，n2，则绳子自由端移动的距离：s绳2s物2v物t20.1m
24、/s10s2m，拉力做的总功：W总Fs绳100N2m200J，由可得有用功：W有用W总75%200J150J；有用功W有fs物，则地面对物体A的摩擦力：f150N，（方法二）有用功W有fs物，拉力做的总功W总Fs绳，由可得，地面对物体A的摩擦力：f2F75%2100N150N。答案：2；150；150。21在建筑工地上，小明同学利用如图所示的装置，用25N的拉力使重为300N的物体A沿着水平地面匀速运动。A在运动时受到地面的摩擦力为其所受重力的0.2倍，不计绳重及滑轮组的摩擦。则动滑轮所受重力为15N，该装置的机械效率为80%。若增加物体A的重力，仍使物体A匀速运动，则该装置的机械效率将增大（
25、选填“增大”、“减小”或“不变”）。解：（1）因为物体A在运动时受到地面的摩擦力为其所受重力的0.2倍，所以物体受到的摩擦力：f0.2G0.2300N60N；因物体A匀速运动，绳子对物体的拉力和物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以滑轮组对物体的拉力F拉f60N，由图知n3，不计绳重与摩擦，由F（G动+F拉）可得动滑轮受到的重力：G动nFF拉325N60N15N；（2）滑轮组的机械效率：100%80%；（3）若增加物体A的重力，仍使物体A匀速运动，因物体对地面的压力增大，则摩擦力增大，克服物体与地面间摩擦力做的有用功增大，在额外功不变的情况下，有用功在总功中所占的比例增大，则机械效率将增大。答案：
26、15；80%；增大。22如图所示的简单机械是由固定的斜面和滑轮组成的。若斜面的长L与斜面高h的比值为2，整个机械的效率为80%，则使用该机械将重物沿斜面缓慢拉上的过程中，作用力F与重物所受重力G的之比为5：16。解：由题知，使用的是动滑轮，将重物拉到斜面顶端，拉力移动的距离：s2L，L2h，s4h，使用该装置做的有用功：W有用Gh，使用该装置做的总功：W总Fs4Fh，80%，F：G5：16。答案：5：16。三、实验探究题（每空1分，共23分）23图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 平衡（选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使
27、杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向 左（选填“左”或“右”）侧调节。（2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆 左端下沉（选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）。（3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是 避免偶然性，寻找普遍规律。（4）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为 2.3N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发
28、现：当杠杆水平平衡时，F1L1总是 大于（选填“大于”、“等于”或“小于”）F2L2，其原因可能是 杠杆自重对杠杆平衡有影响。（5）图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆属于 费力（选填“省力”或“费力”）杠杆，请举出它在生活生产中的一个应用实例：钓鱼竿。解：（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于平衡状态；由图甲知，杠杆的左端较高，所以接下来应将两端的螺母向左调节，使杠杆保持水平并静止；（2）图乙中支点在中心时，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件知F左L左F右L右，图丙中改变了右侧拉力的力臂，使右侧拉力的力臂减小，故此时F左L左F右L右，故左端会下沉；（3）本实验进行多次实验，是为
29、避免偶然性，得出普遍结论；（4）分度值为0.1N，弹簧测力计示数为2.3N；图丁中，设杠杆的重力为G，力臂为LG，当杠杆平衡时，根据杠杆的平衡条件：F1L1F2L2+GLG，由丁图可知LG0，所以杠杆自重对杠杆平衡有影响，此时F1L1F2L2；（5）由图丁可知此时L1L2，故为费力杠杆，生活中常见的镊子、钓鱼竿等都是费力杠杆。答案：（1）平衡；左 （2）左端下沉； （3）避免偶然性，寻找普遍规律；（4）2.3；大于；杠杆自重对杠杆平衡有影响； （5）费力；钓鱼竿（或镊子等）。24斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，如：盘山公路。那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定
