1、更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：班级 姓名 学号 分数 第12章 简单机械 （B卷提升能力）（时间：60分钟，满分：100分）一选择题（共15小题）1（2021济南）爸爸领着小梅玩跷跷板。下列四幅图中，最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是（）ABCD【解析】解：爸爸的重力大于小梅的重力，由杠杆的平衡条件可知，小梅到跷跷板支点的距离应大于爸爸到支点的距离，所以，最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是B选项。【答案】B。2（2021镇江）如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OAAB，用细线将重物悬挂在A点，在B点作用竖直向上的拉力F，则在保持杠杆水平静止的
2、情况下（）A拉力F的大小为物重的2倍B当悬挂点左移时，F将减小C若F改为沿图中虚线方向施力，F将增大D若物重增加2N，F的大小也增加2N【解析】解：A、由图可知，OAAB，阻力的力臂为动力力臂的一半，根据杠杆的平衡条件FOBGOA可知，拉力F的大小为物重的二分之一，故A错误；B、当悬挂点左移时，动力臂、阻力不变，阻力臂变大，则动力F将变大，故B错误；C、保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F转至虚线位置时，拉力的力臂变小，因为阻力与阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大，故C正确；D、若物重增加2N，根据杠杆的平衡条件可知，F的变化量为2N1N，故D错误。【答案】C。3（2021德州）如图所示工
3、具中，属于费力杠杆的是（）A镊子B瓶起子C天平D钳子【解析】解：A、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A正确；B、瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；C、天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C错误；D、钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误。【答案】A。4（2021青岛）如图所示，建筑工人使用滑轮组匀速向楼上运送石料，下列不能提高滑轮组机械效率的是（）A换用轻质的动滑轮B滑轮转轴处加润滑油C增大匀速提升的速度D增大单次运送石料的重力【解析】解：A、换用轻质的动滑轮，减少了动滑轮的重力，可以减小克服动滑轮重力所做的额外功，在
4、有用功相同的情况下，总功减小，由可知，能提高滑轮组的机械效率，故A不符合题意；B、在轴上加润滑油，可以减小克服摩擦所做的额外功，在有用功相同的情况下，总功减小，由可知，能提高滑轮组的机械效率，故B不符合题意；C、根据可知，滑轮组的机械效率与物体运动的速度无关，故C符合题意；D、增大所提升物体的重力，在提升高度不变时，有用功增大；在额外功不变的情况下，有用功增大，有用功在总功中所占的比例增大，能提高滑轮组的机械效率，故D不符合题意。【答案】C。5（2021青岛）小明自制的杆秤如图所示，O为杆秤提纽，不挂重物和秤砣时，手提提纽杆秤可水平平衡。用它称一物体，已知秤砣质量m0.2kg，OA8cm，当O
5、B40cm时，杆秤水平平衡，则物体的质量为（）A1.0kgB0.8kgC0.6kgD0.4kg【解析】解：杆秤绕提纽O转动，所以点O是杆秤的支点，作用在A处的力使杆秤逆时针转动，由于杆秤水平平衡，其力臂是OA，作用在B处的力使杆秤顺时针转动，其力臂是OB；根据杠杆的平衡条件F1l1F2l2，可知，m物gOAm秤砣gOB，即m物8cm0.2kg40cm，解得m物1kg，故A正确，B、C、D错误。【答案】A。6（2021淄博）现有史籍中最早讨论滑轮的是墨经。书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”（图1）。现分别用甲、乙两个力替代“收”（图2），使重物在相
6、同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A使用这个滑轮能省力B甲拉力大小等于乙拉力大小C甲拉力做的功大于乙拉力做的功D甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度【解析】解：A、由图可知，图中的滑轮是定滑轮，使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力，故A错误；B、定滑轮是等臂杠杆，由于阻力和阻力臂不变，动力臂都等于滑轮的半径，即甲、乙拉力的力臂相等，根据杠杆的平衡条件F1l1F2l2，可知，甲拉力大小等于乙拉力的大小，故B正确C、由题意可知，重物上升的距离相同；在使用定滑轮中，绳子移到的距离等于重物上升的距离；由于甲、乙拉力大小相等，根据WFs可知甲、乙拉力做功
7、的大小相等，故C错误；D、由题意可知，重物在相同时间内上升的距离相同，即重物上升的速度相同；在使用定滑轮中，绳子移动的距离等于重物上升的距离，绳子移动的时间和重物上升的时间相同，根据v可知，甲、乙拉力移动的速度都等于重物上升的速度，故D错误。【答案】B。7（2021永州）如图所示，用F10N的拉力使重物匀速上升0.1m，已知物体的重力为27N（忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力），下列说法正确的是（）A绳子末端移动的距离是0.2mB拉力做的功是2.7JC滑轮组的机械效率是90%D动滑轮的重力是1N【解析】解：A、由图知n3，则绳子末端移动的距离：s3h30.1m0.3m，故A错误；B、拉力做的总
8、功：W总Fs10N0.3m3J，故B错误；C、有用功为：W有用Gh27N0.1m2.7J；机械效率为：90%，故C正确；D、拉力做的额外功：W额W总W有用3J2.7J0.3J；不计绳重和滑轮的摩擦，由W额G动h可得，动滑轮的重力：G动3N，故D错误。【答案】C。8（2021赤峰）升国旗时，旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升，如图所示，关于旗杆上端定滑轮的作用，说法正确的是（）A省力B省功C费力D改变力的方向【解析】解：由图可知，旗杆顶部滑轮的轴是固定不动的，为定滑轮，使用定滑轮的优点是可以改变力的方向，但不能省力，故ABC错误，D正确。【答案】D。9（2021南通）物理学中把机械对重物施加的
9、力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，用于比较不同机械的省力程度，现用图示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦，则下列描述滑轮组的机械效益MA与物体重力G、机械效率与机械效益MA的关系图线中，可能正确的是（）ABCD【解析】解：AB、机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，即：MA，不计绳重和摩擦，则F（G+G动），则：MA，由此可知，MA与G的光线是一条向MA轴凸的斜线，故AB错误；CD、MA，不计绳重和摩擦，则：n，即MA与是成正比的，故C正确，D错误。【答案】C。10（2021哈尔滨）如图，小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验，测得：物体重力为3N、在1s的时间
10、内将物体匀速提升0.2m、拉力F为1.8N。此过程中，下列说法中正确的是（）A提升时物体的重力势能变小B拉力所做的有用功为1.2JC滑轮组的机械效率为55.6%D绳子自由端移动的速度为0.4m/s【解析】解：A、提升时物体的质量不变，高度变大，所以重力势能变大，故A错误；B、有用功为：W有用Gh3N0.2m0.6J，故B错误；C、由图可知，有两段绳子拉着动滑轮，则绳子自由端通过的距离为：s20.2m0.4m；拉力所做的总功为：W总Fs1.8N0.4m0.72J；滑轮组的机械效率为83.3%，故C错误；D、绳子自由端移动的速度为v0.4m/s，故D正确。【答案】D。11（2021鄂州）小斌用如图
11、所示滑轮组把重300N的货物匀速提升1m，若不计绳重和摩擦，所用的拉力是200N。则下列说法正确的是（）A绳子自由端移动的距离为3mB动滑轮的质量为50NC滑轮组此时的机械效率是75%D利用该滑轮组既可以省力还可以省功【解析】解：A滑轮组承担物重绳子的有效股数n2，则绳子自由端移动的距离snh21m2m，故A错误；B若不计绳重和摩擦，由F（G+G动）可得，动滑轮的重力G动nFG2200N300N100N，由Gmg可得，动滑轮的质量m10kg，故B错误；C滑轮组此时的机械效率100%100%100%100%100%75%，故C正确；D由功的原理可知，使用任何机械都不省功，利用该滑轮组可以省力，但
12、不能省功，故D错误。【答案】C。12（2021烟台）用如图所示的四种方式匀速提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最费力的是（）ABCD【解析】解：不计机械自重和摩擦，设物重为G，由图知：A、使用此动滑轮时，由于动力作用在轴上，所以费一倍的力，即F12G；B、此装置是定滑轮，不能省力，所以F2G；C、此装置是滑轮组，承担物重的绳子有3股，所以F3G；D、此装置是斜面，且L2h，所以F4G。比较可知，上述装置中，最省力的是C，最费力的是A。【答案】A。13（2021枣庄）如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F，使木杆从OA位置匀速转到OB位置
13、的过程中，力F的大小将（）A先变大，后变小B先变小，后变大C一直是变大的D一直是变小的【解析】解：根据杠杆平衡条件F1L1F2L2分析，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，动力臂不变，阻力为杠杆的重力，也不变，阻力臂变大，所以动力变大。当杠杆从水平位置拉到最终位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，所以动力变小。故F先变大后变小。故A正确，BCD错误。【答案】A。14（2021泰州）如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡。下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是（所用钩码均相同）（）A两侧钩码同时向支点移动一格B两侧钩码下方同时加挂一个钩码C左侧加挂一个钩
14、码，右侧加挂两个钩码D左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格【解析】解：设每个钩码重力为G，每个小格长度为L；A、两侧钩码同时向支点移动一格，左边：3GL3GL，右边：2G2L4GL，右边大于左边，杠杆右边下倾，故A错误；B、两侧钩码下方同时加挂一个钩码，左边：4G2L8GL，右边：3G3L9GL，右边大于左边，杠杆右边下倾，故B错误；C、左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码，左边：4G2L8GL，右边：4G3L12GL，右边大于左边，杠杆右边下倾，故C错误；D、左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格，左边：2G2L4GL，右边：2G2L4GL，右边等于左边，杠杆平衡，故D正确。【答案】D。15
15、（2021衡阳）如图所示，是我国古代墨经最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是（）A“标”、“本”表示力，“权”、“重”表示力臂B图中的B点为杠杆的支点C“权”小于“重”时，A端一定上扬D增大“重”时，应把“权”向A端移【解析】解：A、力臂是支点到力的作用线的距离，“权”相当于现在的砝码，即动力，把秤的支点到权的距离称之为“标”，在物理中，我们把它称之为动力臂；重就是重物，相当于杠杆的阻力，把秤的支点到权的距离称之为“本”，在物理中，我们把它称之为阻力臂；则“标”、“本”表示为力臂，“权”、“重”表示为力，故A错误；B、图中的B点为阻力的作用点，杠杆的支点是O点，故B错误；C、“权”小于
16、“重”时，根据杠杆平衡原理条件“权”“标”“重”“本”可知：当“标”大于“本”时，杠杆可能在水平位置平衡，所以A端不一定上扬，故C错误；D、增大“重”时，由于“权”和“本”不变 根据杠杆平衡原理条件“权”“标”“重”“本”可知：应把“标”变大，即把“权”向A端移，故D正确。【答案】D。二填空题（共5小题）16（2021德阳）用如图所示滑轮组拉动物体A在粗糙的水平面上运动，不计绳和滑轮的自重。当F为20N时，物体A在水平面上做匀速直线运动，此时物体A受到地面的摩擦力为30N，则滑轮组的机械效率是 75%；当F增大到50N时，物体A受到地面的摩擦力为 30N。【解析】解：（1）克服摩擦力做的功为有
17、用功：W有用fs；由图可知：n2，绳子自由端移动的距离sF2s，做的总功：W总F2s，滑轮组的机械效率：75%；（2）当拉力改变时，由于接触面的粗糙程度和物体A对地面的压力不变，所以滑动摩擦力大小不变仍为30N。【答案】75%；30。17（2021日照）如图所示是某简易杠杆的示意图，已知AOB水平，OAOB，物体重力G10N，拉力F的方向如图所示。该杠杆是 费力杠杆，F20N。【解析】解：（1）如图，延长动力作用线，作出动力臂OC，CBO30，BOAO，在直角三角形中30所对的直角边是斜边的一半，所以OCOBOA，O是杠杆AOB的支点，OA是阻力臂，OC是动力臂，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；
18、F是动力，阻力FAG10N，根据杠杆平衡条件得，FAOAFOC，即：10NOAFOA，解得，F20N。【答案】费力；20。18（2021永州）如图所示，在一质量不计、刻度分布均匀的杠杆上的A点悬挂两个质量均为50g的钩码，将一质量为0.3kg的物体放在水平地面上，用一轻绳将该物体悬挂在杠杆上的B点，杠杆在水平位置平衡。此时轻绳对杠杆的拉力大小为 0.75N，物体对地面的压力大小为 2.25N。要使物体对地面的压力大小为零，同时杠杆在水平位置平衡，则在A点要增挂 6个50g的钩码。现提供一个量程为03N的弹簧测力计和若干个50g的钩码，利用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡，则在A点所挂钩码的
19、个数最多为 10个。（g10N/kg）【解析】解：两个质量均为50g的钩码的重力为：Gmg0.1kg10N/kg1N；设杠杆上每个小格的长度为L；杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件可知：F1L1G1L2，即：F14L1N3，解得：F10.75N；物体的重力为：Gmg0.3kg10N/kg3N；物体受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和拉力的作用，则地面对物体的支持力的大小为：F支GF13N0.75N2.25N；要使物体对地面的压力大小为零，同时杠杆在水平位置平衡，此时物体对杠杆的拉力为3N；根据杠杆的平衡条件可知：3N4LG3L，解得：G4N；每个钩码的重力为0.5N，则A端所挂钩码的个数
20、为：n8，则加挂的钩码的个数为826个；要使在A点所挂钩码的个数最多，钩码对杠杆的拉力的力臂不变，当弹簧测力计示数最大、弹簧测力计对杠杆拉力的力臂最大时，所挂钩码个数最大；弹簧测力计的最大称量值为3N，最大力臂为5L，根据杠杆的平衡条件可知：3N5LGA3L，解得：GA5N；每个钩码的重力为0.5N，则A点所挂钩码的最多个数为：n10。【答案】0.75；2.25；6；10。19（2021大连）工人使用独轮车搬运石头，相关信息如图所示，车箱和石头所受的总重力G1200N，推车时，双手向上的力F300N；如果将这些石头偏向车箱前部装载，推车时，双手向上的力为F，则FF（选填“”“”或“”）。【解析
21、】解：由图可知：独轮车在使用过程中，L190cm+30cm120cm1.2m，L230cm0.3m，根据杠杆平衡原理F1L1F2L2得：FL1GL2，所以，F300N；如果将这些石头偏向车箱前部装载，推车时，动力臂不变，阻力臂变小，阻力不变，根据杠杆的平衡条件可知，双手向上的力变小，则FF。【答案】300；。20（2021玉林）如图所示，在F200N的拉力作用下，物体A以2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，若滑轮组所做有用功的功率为960W，则地面对物体的摩擦力为 480N，滑轮组的机械效率为 80%。（忽略绳子和滑轮的重力）【解析】解：（1）由P有fv物可得，地面对物体的摩擦力：f480N
22、；（2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n3，则滑轮组的机械效率：100%100%100%100%100%80%。【答案】480；80%。三作图题（共2小题）21（2021西宁）如图所示，轻质杠杆OAB上挂一物体，拉力F使杠杆在图中位置平衡，请在图中画出力F的力臂L和物体所受的重力示意图。【解析】解：过物体的重心，向竖直向下方向画一条有向线段，用G表示物体所受重力；由支点O向F的作用线作垂线，垂线段的长度为F的力臂L，如图所示：22（2021鞍山）如图所示，火车上的售货员正推着小车售卖货物。当小车前行遇到障碍物时，需要使小车前轮翘起。请你画出售货员施加的最小动力F1、动力臂L1以及阻力臂L2。【
23、解析】解：支点O在后轮的着地点，重力为阻力，支点O到重力作用线的距离为阻力臂L2，动力F1的作用点在手握车把的地方，连接支点与动力的作用点为最长的动力臂L1，由杠杆平衡条件F1L1F2L2GL2可知，动力臂最长，动力最小；在动力作用点处垂直动力臂斜向下画出最小动力F1，如图所示：四实验探究题（共2小题）23（2021广元）小敏在利用斜面搬运物体A的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上匀速直线拉动物体进行了实验探究（如图所示），测得的实验数据如表所示：实验序号斜面的倾斜程度物体重力G/N物体上升高度h/m沿斜面拉力F/N物体移动距离s
24、/m有用功W有/J总功W总/J机械效率/%较缓5.00.101.60.500.500.8062.5较陡5.00.152.20.500.751.1068.2最陡5.00.253.10.501.251.55（1）根据表中的数据可求出第次实验中斜面的机械效率是 80.6%。（2）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越 费力。（3）通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其他条件不变的情况下，斜面越陡，机械效率 越高。【解析】解：（1）第3次的有用功：W有Gh5N0.25m1.25J，机械效率：100%80.6%；（2）通过比较发现
25、，实验1中力最小，实验3中力最大，而实验1中斜面最缓，实验3中斜面最陡，故可得：在粗糙程度一定时，斜面倾斜程度越缓越省力，越陡越费力；（3）由数据分析可知，三次实验中，物体的重力相同，上升的高度不同，斜面的倾斜程度不同，斜面越陡，机械效率越高。【答案】（1）80.6；（2）费力；（3）越高。24（2021阜新）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码质量都相等。（1）如图甲所示，杠杆在此位置静止，这时杠杆 平衡（选填“平衡”或“不平衡”）。（2）调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量 力臂。（3）如图乙所示，若在A位置挂两个钩码，现有三个钩码，需挂在杠杆O点右侧第 2格的位置
26、，使杠杆再次在水平位置平衡。（4）实验时，多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，重复实验。这样做的目的是 寻找普遍规律。（5）如图丙所示，用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数 变大（选填“变大”“不变”或“变小”）。【解析】解：（1）杠杆静止或匀速转动叫杠杆的平衡，故小王把杠杆放在支架上后，在图甲所示位置静止，这时的杠杆处于平衡状态；（2）杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡，使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂；（3）设杠杆的一个小格是l，一个钩码
27、重为G，根据杠杆平衡条件得，2G3l3GL2，所以L22l，所以挂在杠杆O点右侧第2格的位置挂3个钩码；（4）探究杠杆平衡的条件时进行多次实验，多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力，动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是通过实验数据总结实验结论，使实验结论具有普遍性，避免偶然性；（5）保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大。【答案】（1）平衡；（2）力臂；（3）2；（4）寻找普遍规律；（5）变大。五计算题（共2小题）25（2021泰安）如图所示，甲工人用水平推力F甲推动重为750N的货物，在水平路面上匀速移动2m至仓库门口A处
28、，用时10s，此过程中甲工人做功的功率P甲30W；乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动3m到达指定位置B，拉力F乙为80N。求：（1）甲工人做的功；（2）该滑轮组的机械效率。【解析】解：（1）由P可得甲工人做的功：W甲P甲t30W10s300J；（2）由WFs可得甲工人的推力：F甲150N，因为货物在水平路面上被匀速推动，所以货物受到的推力、摩擦力是一对平衡力，货物受到的摩擦力：fF甲150N；乙工人使用滑轮组将货物在同样的路面上匀速移动3m，由图知，n3，拉力端移动距离s乙3s2，滑轮组的机械效率：100%62.5%。答：（1）甲工人做的功为300J；（2）该滑轮组的机械效率为62.5%。26（2021济宁）测算如图所示滑轮组的机械效率时，实验中得到一组数据如表。钩码重G/N钩码上升高度h/m拉力F/N弹簧测力计上升距离s/m0.50.10.30.3请根据以上信息，求：（1）拉力所做的功；（2）滑轮组的机械效率。【解析】解：（1）拉力所做的功为：W总Fs0.3N0.3m0.09J；（2）有用功为：W有用Gh0.5N0.1m0.05J，滑轮组的机械效率为：100%100%55.6%。答：（1）拉力所做的功为0.09J；（2）滑轮组的机械效率为55.6%。更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：
