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 简单机械提分卷（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下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）A筷子B瓶起子C核桃夹D钢丝钳解：A、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意；B、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；C、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。答案：A。2
2、如图中的皮划艇运动员一手支撑住桨柄的末端，另一手用力划桨，此时的船桨可看作是一个杠杆。下图中的船桨模型中最合理的是（） A B C D解：由题意可知，撑住桨柄的末端为支点，下面的手给浆向后的力，这时水给浆一个向前的力，所以船前进。答案：B。3一个600N重的成年人和一个小孩都过一道8m宽的水渠。成人从左岸到右岸，而小孩从水渠右岸到左岸，两岸各有一块6m长的坚实木板（忽略木板自身重量和木板叠交的距离），要使成年人和小孩都能平安过渠，小孩的体重至少是（）A100NB200NC300ND400N解：（1）因成年人较重，所以只要成年人能安全过水渠，则小孩也能安全过水渠；小孩站在B处让成年人先从木板上过
3、水渠，当成年人到达水渠对岸后，站在B处，然后再让小孩过水渠如图所示：（2）把木板AB视为杠杆，O为支点，成年人对AB的压力视为阻力F2，小孩对木板的压力视为动力F1，当成年人在A时，阻力（成年人对AB的压力）最大，为F2G成年人600N，由题意和图示可知：OA2m，OB6m2m4m，由杠杆平衡条件可得：F1OBF2AO，则F1300N，即小孩体重不能轻于300N；答案：C。4如图所示，用细绳将一重为6N的物体沿粗糙程度相同的斜面匀速拉到高处，斜面长s1.5m，高h0.5m，在此过程中，斜面的机械效率为75%。下列说法正确的是（）A拉力F的大小为2NB斜面对物体的摩擦力与拉力F是一对平衡力C只将
4、物体拉到斜面中点位置处，斜面的机械效率变为原来的一半D若只把斜面的高度降低，则斜面的机械效率降低解：A、此过程所做的有用功为：W有Gh6N0.5m3J，根据变形得，总功为：W总4J；由W总Fs得，拉力为：F2.7N，故A错误；B、物体在斜面上做匀速直线运动，受到平衡力的作用，即物体在重力、支持力、拉力、摩擦力四个力的作用下处于平衡状态，因支持力和重力不在同一直线上，则二力不是一对平衡力，所以可知摩擦力与拉力也不是一对平衡力（根本原因是二力的大小并不相等），故B错误；C、只将物体拉到斜面中点位置处，斜面的倾斜角度不变，所以斜面的机械效率也不变，故C错误；D、若只把斜面的高度降低，即斜面的倾斜角度
5、变小，则斜面的机械效率降低，故D正确。答案：D。5如图所示，用一个始终水平向右的力F把杠杆OA从图示位置缓慢拉至接近水平的过程中，下列说法正确的是（）A阻力臂一直变大BF先变小后变大C一直是省力杠杆D可以将杠杆OA拉至水平位置并保持静止解：如图，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，阻力的大小不变（等于物重G），阻力臂变大，动力臂不断变小，当阻力臂大于动力臂时，杠杆为费力杠杆；根据杠杆平衡条件F1L1F2L2可知，动力将变大。；将杠杆OA拉至水平位置时，动力臂为0，杠杆不能平衡，不能保持静止状态，综上所述，A正确，BCD错误。答案：A。6如图所示，将重150N的甲
6、物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，杠杆的B端悬挂乙物体，杠杆在水平位置平衡，已知：乙物体所受重力为30N，AO：OB1：3，甲物体的底面积为0.2m2，g取10N/kg。下列说法正确的是（）A甲物体对杠杆的拉力为10NB杠杆对甲物体竖直向上的拉力为60NC甲物体对水平地面的压强为750PaD水平地面对甲物体的支持力为60N解：（1）根据杠杆平衡条件可得：FALAOFBLOB，AO：OB1：3，则OB3AO，所以细绳对杠杆拉力的作用FA3G乙330N90N；根据力的作用的相互性可得，杠杆对甲物体竖直向上的拉力为90N，甲物体对杠杆的拉力也为90N，故AB错误。（2）对甲物体进行受力分析可知，甲物体共
7、受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和竖直向上的拉力三个力的作用，且重力等于拉力与支持力之和，则甲物体对地面的压力：F甲F支G甲FA150N90N60N，甲物体对地面的压强：p300Pa故C错误，D正确。答案：D。7用下列简单机械，使重量同为G的物体都处于静止状态，如图所示，其中用力最大的是（均不计摩擦和机械自重）（）ABCD解：由题知，不计摩擦和机械自重，A、由于杠杆平衡，动力臂大于阻力臂，所以FG；B、由于杠杆平衡，动力臂小于阻力臂，所以FG；C、使用定滑轮，FG；D、使用动滑轮，FG；由以上分析可知，B选项中用力最大。答案：B。8实心物体A由甲物质制成，实心物体B由乙物质制成，物体A和物
8、体B的体积相同。甲、乙两种物质的质量与体积的关系如图1所示。把物体A挂在滑轮组下，如图2所示，若使滑轮组处静止状态，则虚线框内应悬挂B物体的个数是（绳重、轮重均忽略不计）（）A1个B2个C3个D4个解：由图1可知，当m20g时，V甲10cm3，V乙40cm3，则A2g/cm3，B0.5g/cm3，所以A：B2g/cm3：0.5g/cm34：1；因为A、B的体积相同，所以由GmgVg可得，A、B的重力之比：GA：GBAVg：BVgA：B4：1；由图2可知，使用的滑轮组中n2，不计摩擦和滑轮的自重，要使它们处于静止状态，设方框中挂N个B物体，则有：NGBGA，则N2。故ACD不符合题意；B符合题意
9、。答案：B。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为900N的物体时，机械效率为90%。下列判断正确的是（）拉力F1的大小为450N用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%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分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F1、F2做功相等A只有正确B只有正确C只有正确D只有正确解：图甲中，n2，拉力端移动距离s2h，匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%，由90%可得拉力F1的大小：F1500N，故错误；图甲中，忽略绳重及一切阻力，拉力F1（G+G动），则动滑轮的重力：G动2F1G
10、2500N900N100N；忽略绳重及一切阻力，滑轮组的机械效率，用图乙绕法匀速提升400N重物时，其机械效率为：100%80%，故正确；分别用两种绕法匀速提升相同重物、升高相同高度时，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），有用功与总功的比值相同、机械效率也相同，故错误、正确。答案：A。10某同学旅游时，发现一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械。当地人借助这种装置可以将较重的物体很轻便地搬运到二楼上面。他借助该装置提升100牛的重物（不计摩擦和装置的自重）。下列说法正确的是（）A可以把A、
11、B简化看成动滑轮B人将绳拉过1米时，物体也上升1米C物体匀速上升时，人对绳的拉力为20牛D利用该装置不能省力，但能改变力的方向解：A、提升物体时，A的轴固定不动，属于定滑轮；B和物体一起移动，属于动滑轮，故A错；B、由图知，A、B组成滑轮组，n5，则拉力端移动距离s5h；人将绳拉过1m时，物体上升的高度h0.2m，故B错；C、不计摩擦和装置的自重，人对绳的拉力：FG100N20N，故C正确；D、由C项解答和图示可知，利用该装置既能省力，又能改变力的方向，故D错。答案：C。11如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重900N、底面积为200cm2的方形货箱，货箱20s内匀速上升4m，工人所用
12、拉力F为500N（不计绳重和摩擦），则（）A人拉绳子的速度为0.2m/sB动滑轮的重力为100NC该装置的机械效率是90%D当滑轮组对货箱的拉力为零时，货箱对地面的压强为4.5104Pa解：A、由图可知n3，绳子自由端移动的距离：snh34m12m，人拉绳子的速度v0.6m/s，故A错误；B、不计绳重和摩擦，由F（G+G动）可得，动滑轮的重力G动nFG3500N900N600N，故B错误；C、滑轮组的机械效率：60%，故C错误；D、当滑轮组对货箱的拉力为零时，货箱对地面的压力FG900N，货箱对地面的压强p4.5104Pa，故D正确。答案：D。12用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水
13、平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2。不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是（）AF1F2BF2F12F2CF12F2DF12F2解：由图知，（1）动滑轮在水平方向上受到三个力的作用：水平向右的拉力F1，墙壁对它水平向左的拉力F墙，木板A对它水平向左的拉力F木板，由于木板向右匀速运动，所以F1F墙+F木板，由于同一根绳子各处的拉力相等，所以F木板F1，由于力的作用是相互的，所以动滑轮对木板A的拉力为F动F木板F1；（2）物块B在水平方向上受到两个力的作用：绳子对它向左的拉力F2，木板A对它向右的摩擦力fA对B；由于物
14、块B保持静止，所以F2fA对B；木板A在水平方向上受到三个力的作用：动滑轮对木板向右的拉力F动，物体B对木板向左的摩擦力fB对A，地面对木板向左的摩擦力f地面，由于木板向右匀速运动，所以F动fB对A+f地面由于力的作用是相互的，所以fB对AfA对BF2由可得F动F2+f地面，即F1F2+f地面，也就是F12F2+2f地面，所以F12F2。答案：D。13如图所示，在水平面上的物体重200N，与水平面的滑动摩擦力的大小是48N，当用图示装置水平匀速拉动物体时，F20N若绳子自由端移动的速度为0.6m/s，则（）A滑轮组的机械效率是80%B绳子与滑轮间的摩擦力大小是4NC物体的速度大小是0.3m/s
15、D动滑轮重4N解：A、由图知，水平使用滑轮组，n3，拉力端移动距离s3s物，滑轮组的机械效率：100%80%，故A正确；BD、克服绳子与滑轮间摩擦做的功、克服滑轮与滑轮轴之间摩擦做的功等都是额外功，而题目所给条件无法计算有用功、总功大小，也无法直接计算额外功大小，所以无法计算出绳与滑轮间摩擦力以及动滑轮重，故BD错误；C、由题知，拉力端移动速度v3v物，所以物体的速度：v物v0.6m/s0.2m/s，故C错。答案：A。14如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，已知OA：OB1：2，滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重100N，工人体重为700N，杠杆
16、与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，当工人用300N的力竖直向下以1m/s的速度匀速拉动绳子时（）A工人对地面的压力为400NB建筑材料P重为600NC建筑材料P上升的速度为3m/sD物体M对地面的压力为4400N解：（1）当工人用300N的力竖直向下拉绳子时，因力的作用是相互的，则绳子对工人会施加竖直向上的拉力，其大小也为300N，此时人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支，由力的平衡条件可得：F+F支G，则F支GF700N300N400N，因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，所以工人对地面的压力：F压F支400N，故A正确；B、由图可知n2，且滑
17、轮组摩擦均不计，由F（G+G动）可得，建筑材料P重；G2FG动2300N100N500N，故B错误；C、物重由2段绳子承担，建筑材料P上升的速度vv绳1m/s0.5m/s，故C错误；D、定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件可得：FA3F+G定3300N+100N1000N；杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，即FAFA1000N；根据杠杆的平衡条件：FAOAFBOB，且OA：OB1：2，所以，FB500N；因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即FBFB500N；物体M受竖直向下的重力、
18、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体M受到的支持力为：FM支持GMFB5000N500N4500N，因为物体间力的作用是相互的，所以物体M对地面的压力：FM压FM支持4500N故D错误；答案：A。二、填空题（每空1分，共13分）15如图所示，古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起。使用定滑轮可以改变动力方向（选填“省力”、“省距离”或“改变动力方向”）；吊桥可以看作杠杆，绳子对它的拉力是动力，吊桥的重力是阻力。在拉起吊桥的过程中，阻力臂大小变小（选填：“变大”、“变小”或“不变”）。解：（1）图中使用定滑轮的作用是改变动力的方向；（2）吊桥的重心在中点，重力的方向是竖直向下的，在吊起桥的过
19、程中，从支点O到重力的作用线的距离变小，即阻力臂变小。答案：改变动力的方向；变小。16如图所示，用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机，已知AB长40cm，BC长50cm。室外机的质量为30kg，室外机的重力作用线正好通过AB中点，则A处钉受到的水平拉力F为 200N（支架重力不计）。为了安全，从力学的角度分析，室外机的位置应尽量 靠近（选填“靠近”或“远离”）墙壁。解：由勾股定理可得，AC30cm。由题意可知，以C为支点，ABC是一个杠杆。AC为A处螺钉水平拉力的力臂，室外机对其压力的力臂为AB长的，由杠杆平衡条件可得：FACGAB；即：F30cm300N40cm；解得：F20
20、0N；为了安全，应减小A处的拉力（若拉力过大，支架对螺钉拉力会使螺钉松动而造成危险）；在A处拉力和阻力G一定时，室外机的位置越靠近墙壁，室外机对支架压力力臂越小，根据杠杆平衡条件可知，A处的拉力将减小，以保证支架和室外机的安全。答案：200；靠近。17如图所示，快递小哥为了较快的把货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物，应该选用 乙装置，理由是 利用乙装置不仅可以省力，也可以改变力的方向。解：由图可知，甲方式是两个定滑轮，定滑轮的本质是等臂杠杆，不能省力，乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，不仅可以省力，也可以改变力的方向。答案：乙；利用乙装置不仅可以省力，也可以改变力的
21、方向。18如图所示，重力G700N的水平木板在滑轮组的作用下保持静止。三个滑轮等大、光滑，质量均忽略不计。所有细绳的重力均不计，与天花板间的固定点分别叫做A、B、C，与木板间的固定点分别叫做D、E；各条细绳中不与滑轮接触的部分均竖直。则B点处的细绳对天花板的拉力大小为140N。解：由题知，滑轮光滑（即摩擦不计），细绳、滑轮重力不计，如图，水平木板受到F1、F2、F3和G的作用，且木板保持静止，则有：F1+F2+F3G，由于中间滑轮受到两个向上的拉力（每个力均为F1）、向下的拉力F2，则有F22F1且下面滑轮上的两个拉力F2F3将代入可得：F1+2F1+2F1G700N，解得：F1140N，因同
22、一根绳子各处的拉力大小相等，所以B点处的细绳对天花板的拉力大小为140N。答案：140N。19如图所示，工人利用滑轮组将180N的重物匀速向上提升到2m高的平台上，他所用的拉力为100N，则动滑轮重为 20N，绳子自由端向下移动的距离为 4m。（不计绳重及摩擦）解：由图知，使用滑轮组，承担物重的绳子股数n2。（1）不计绳重及摩擦，拉力F（G+G动），则动滑轮重力：G动2FG2100N180N20N；（2）绳子自由端向下移动的距离：s2h22m4m。答案：20；4。20如图所示，利用滑轮组将放在水平地面上重为3000N的物体水平移动5m，当匀速拉动物体时，物体与地面的摩擦力为120N，此时水平拉
23、力为50N，则拉力做的功是 750J，滑轮组的机械效率是 80%。解：从图中可知n3，物体水平移动5m，绳子自由端移动的距离s3s物35m15m，拉力做的功W总Fs50N15m750J；有用功W有用fs物120N5m600J，滑轮组的机械效率100%80%。答案：750；80%。21如图所示，是一套简易升降装置示意图，其上端固定在楼顶，工人用力拉绳子，装置可使人与工作台升至所需高度，装置中滑轮A、B、C的重力分别为100N、50N、40N，人的重力为600N，当人用100N的拉力向下拉绳子时，地面对工作台的支持力为450N，则工作台的重力为150N（不计绳重和摩擦）解：设动滑轮A上绳子的拉力为
24、FA，动滑轮B上绳子的拉力为FB，由图可知，FA+GB2FB，FB100N，工作台、动滑轮和人的总重：G总G人+G台+G轮，工作台、动滑轮和人受到的拉力：F拉3FB+FA3FB+2FBGB3100N+2100N50N450N，G总F拉+F支450N+450N900N，G台G总G轮G人900N（100N+50N）600N150N。答案：150。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：
25、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20分）23斜面是一种简单机械，使用斜面的好处是可以省力。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的拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力）小华提出以下三个猜想。猜想1：斜面的省力情况与斜面的表面材料有关。猜想2：斜面的省力情况与斜面的倾角有关。猜想3：斜面的省力情况与物体的重力大小有关。他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验，在沿斜面的力作用下，物块在斜面上做匀速直线运动，记录的实
26、验数据如下表：实验序号斜面倾角1（1）2（21）斜面的表面材料木板毛巾木板木板木板木板物块重力G/N224622沿斜面的拉力F/N1.351.522.704.051.521.70（1）通过对比实验 （填写实验序号）中的数据可知，使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关。（2）通过对比实验序号、中的数据，得出的结论是：在其他条件相同时，斜面倾角越小越省力。（3）为了验证猜想3，小华做了实验 （填写实验序号），分析实验数据后，小华认为这几次实验省力情况相同依据是 沿斜面的拉力F与物体重力G的比值大小相等。【拓展】完成实验后，小华沿斜面用1.8N的拉力，将重5.4N的物体从斜面底匀速拉到顶端。已知斜面
27、长1.2m，高0.3m，物体在斜面上运动时受到的摩擦力是 0.45N，斜面的机械效率是 75%。解：（1）由题知，斜面的省力情况可能与斜面的表面材料、斜面的倾角、物体的重力大小三个因素有关。要探究斜面省力的情况与斜面的表面材料关系时，应控制物体的重力和倾角，改变斜面的表面材料，应选择两次实验数据对比；（2）由表中、的实验数据知，斜面的表面材料、物体的重力相同，斜面倾角越小，沿斜面的拉力越小，即：在其他条件相同时，斜面倾角越小越省力；（3）为了验证猜想3，斜面的省力情况与物体的重力大小有关，应控制斜面的表面材料、斜面的倾角，改变物体的重力，小华应做了三次实验；由这三次实验数据知，沿斜面的拉力F与
28、物体重力G的比值：，所以这几次实验省力情况相同。【拓展】小华做的有用功：W有Gh5.4N0.3m1.62J，总功：W总Fs1.8N1.2m2.16J，克服物体与斜面间的摩擦力所做的功是额外功，所以W额W总W有fs，物体在斜面上运动时受到的摩擦力f0.45N；斜面的机械效率75%。答案：（1）；（2）斜面倾角越小越省力；（3）；沿斜面的拉力F与物体重力G的比值大小相等；【拓展】0.45；75%。24在“探究杠杆的平衡条件”的实验中；（1）如图1杠杆上而有刻度，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 右（选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在 水平位置平衡。（2）图2和图3的操作相比，图 2更方便，因为可以直接读出 力臂。实验中杠杆右侧没有使用钩码，使用弹簧测力计的好处是 便于随时观察力的变化。（3）图4中，若慢慢将弹簧测力计向右倾斜拉杠杆，仍使杠杆在水平位置平衡，它的示数将变 大，因为 拉力的力臂变小了。（4）经过多次实验，得出实验结论后，小明同学想利用图5装置测出杠杆提升钧码时的机械效率：图5所示实验中，每个钩码重0.5N，弹簧测力计竖直向上拉杠杆，它的示数为4N，当钩码上升6cm时，杠杆上的C点上升