第十一講　簡單機械一、填空題1．(贛州中心城區(qū)六校聯(lián)考)思維導(dǎo)圖是一種歸納總結(jié)知識的方法，如圖所示請?zhí)顚懗鰧?yīng)的內(nèi)容：A________，B________。 第1題圖2．(原創(chuàng))如圖所示，撬起瓶蓋的起瓶器是屬于________(選填“省力”“費力”或“等臂”)杠桿，其支點是圖中______點。 第2題圖3．(江西樣卷)小暉同學(xué)分別用如圖所示的甲、乙兩種方法挑著同一個物體行走，甲圖中肩受到的壓力________乙圖中肩受到的壓力；甲圖中手施加的動力________乙圖中手施加的動力。(均選填“大于”“小于”或“等于”)第3題圖4．(吉安一模)在對汽車的發(fā)動機做檢修時需要將引擎蓋抬起，抬起過程應(yīng)用了杠桿原理。圖乙為引擎蓋的受力分析模型圖：引擎蓋可繞O點自由轉(zhuǎn)動，A為引擎蓋重心位置。由圖乙可知，該杠桿屬于________杠桿。在引擎蓋抬起過程中，重力G的力臂逐漸________。5．(撫州八校聯(lián)考)步入溫馨的物理考場，回想學(xué)習(xí)物理的樂趣，生活中處處有物理。你安裝水龍頭時，生膠帶應(yīng)該__________(選填“順時針”或“逆時針”)繞在外絲上，旋緊水龍頭時，水龍頭屬于________(選填“等臂”“省力”或“費力”)杠桿。6．(改編)用相同的滑輪和繩子分別組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，把相同的重物勻速提升相同的高度．若不計繩重及摩擦，則繩子受到的拉力F1______F2，滑輪組的機械效率η1______η2。(均選填“>”“<”或“＝”)7．(貴港改編)如圖甲、乙所示，分別用力F1、F2勻速提升重為10 N的物體，圖______中的滑輪可以看作省力杠桿；圖甲中，若不計摩擦和滑輪重力，力F1的大小為__________N。8．(廣州)小明用圖中的動滑輪勻速拉動水平地面上的物體A，測出A移動的距離s、水平拉力F和A的重力G。 第8題圖(1)以上條件能否求出此時滑輪的機械效率η ？________，如果能，寫出η的表達(dá)式；如果條件不足，寫出還需補充的物理量的測量步驟和符號，并寫出η的表達(dá)式__________________________________(η用題目已知及補充的物理量符號表示)。(2)若A在10 s內(nèi)運動了4 m，A的速度為__________________。二、選擇題9．(河南)下列工具中，使用時屬于費力杠桿的是(     )10．(改編)如圖是一種切甘蔗用的鍘刀示意圖。下列有關(guān)說法正確的是(     )第10題圖A．刀刃很薄可增大壓力B．鍘刀實質(zhì)上是一種費力杠桿C．甘蔗放在a點比b點更易被切斷D．手沿F1方向用力比沿F2方向更省力11．(原創(chuàng))現(xiàn)代生活節(jié)奏緊張，釣魚是人們喜愛的休閑活動。周末，爸爸帶小明去釣魚。魚上鉤后，小明感覺魚在水中時很輕，拉出水面后“變重”，在把魚逐漸拉出水面的過程中，魚受到的(     )A．浮力增大，魚竿是省力杠桿B．重力增大，魚竿是省力杠桿C．浮力減小，魚竿是費力杠桿D．重力減小，魚竿是費力杠桿12．(淄博改編)骨骼、肌肉和關(guān)節(jié)構(gòu)成了人體的運動系統(tǒng)，最基本的運動都是肌肉牽引骨骼繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的，其模型就是杠桿。如圖所示是踮腳時的示意圖。下列分析正確的是(     )第12題圖A．腳后跟是支點，是省力杠桿B．腳后跟是支點，是費力杠桿C．腳掌與地面接觸的地方是支點，是省力杠桿D．腳掌與地面接觸的地方是支點，是費力杠桿13．(福建)如圖，用同一滑輪組分別將物體A和物體B勻速提升相同的高度。與提升B相比，提升A的過程滑輪組的機械效率較大。若不計繩重與摩擦的影響，則提升A的過程(     )A．額外功較小     B．額外功較大C．總功較小      D．總功較大14．(無錫改編)用如圖所示的裝置研究滑輪組機械效率，下列說法不正確的是(     )第14題圖A．彈簧測力計通常要豎直向上勻速拉動B．測量機械效率的原理：η＝×100%C．機械效率與動滑輪重力的大小有關(guān)D．提高機械效率可以通過減小鉤碼的重力來實現(xiàn)15．(改編)如圖所示，在斜面上拉一個重為G的物體到高處，沿斜面向上的拉力為F。則下列說法正確的是(      )第15題圖A．有用功為GsB．額外功為Fs－GhC．總功為GhD．斜面的機械效率為×100%16．(樂山)圖甲中用力F1水平拉著重為G的物體在水平路面上勻速移動s的距離。圖乙中用動滑輪拉著它也在同一路面上勻速移動s的距離，水平拉力為F2。使用動滑輪的過程中(     )A．總功為W總＝F2sB．有用功為W有＝GsC．機械效率為η＝D．額外功為W額＝2F2s－F1s17．(臨沂)如圖甲所示的杠桿是水平平衡的。如果在支點兩側(cè)的物體下方分別加掛一個等重的物體，如圖乙所示，則杠桿(     )A．右端下沉B．左端下沉C．要保持平衡應(yīng)將左端的物體向右移動D．要保持平衡應(yīng)在右端再加掛一個物體18．(黃石)為探究動滑輪和定滑輪的特點，設(shè)計如下兩種方式拉升重物，下面關(guān)于探究的做法和認(rèn)識正確的是(     )第18題圖A．用動滑輪提升重物上升h高度，測力計也上升h高度B．若拉升同一物體上升相同高度，用動滑輪拉力更小，且做功更少C．減小動滑輪質(zhì)量可以提高動滑輪的機械效率D．若用定滑輪拉重物，當(dāng)拉力豎直向下最省力19．(原創(chuàng))如圖所示，用不變的拉力F勻速拉動重力為G的物體A，使物體A在t秒內(nèi)沿水平方向移動了s米，在此過程中拉力F做功的功率為(     ) 第19題圖A.    B.    C.    D.20．(改編)(不定項)如圖所示，大人利用滑輪將重物吊到二樓，孩子想幫忙，卻把自己提了上去。下列說法中正確的是(       ) 第20題圖A．該滑輪是定滑輪，使用它可以改變力的方向B．孩子受到的重力小于重物受到的重力C．大人拉繩的力所做的功是有用功D．孩子被提起，他的重力勢能變大21．(陜西)如圖所示，某工地用滑輪組將重為5 000 N的貨物勻速提升6 m，所用時間為20 s，在繩末端所用拉力為2 200 N，下列說法錯誤的是(     )第21題圖A．M處滑輪的作用是改變力的方向B．提升貨物過程中的有用功是3×104 JC．拉力的功率為660 WD．若只增加貨物所受的重力，滑輪組的機械效率將增大三、簡答與計算題22．(原創(chuàng))2018“我要上省運 健康江西人”龍舟選拔賽在于都開賽。如圖所示是比賽時的情景，運動員劃船時手移動較小的距離，就能使船槳在水中移動較大的距離，請運用所學(xué)的物理知識解釋船槳的這個特點。第22題圖      23．(高安市一模)如圖所示，工人用平行于斜面向上的500 N的推力將重800 N的物體勻速推上高1.5 m的車廂，所用的斜面長是3 m。求：第23題圖(1)推力做的功；(2)斜面的機械效率。(3)若想增大此斜面的機械效率，可采取什么方法？(答一種方法即可)           24．(呼和浩特)如圖所示，用甲、乙兩種滑輪組，分別勻速豎直向上提升同一重物，從相同位置開始提升至同一高度處，求：(1)若不計繩重，滑輪重及摩擦，兩次拉力F1和F2之比；(2)若不計繩重及摩擦，重物質(zhì)量為400 g，動滑輪質(zhì)量為100 g，勻速拉動過程中甲、乙兩裝置的機械效率。第24題圖          四、實驗與探究題25．(萍鄉(xiāng)九年級摸底考試)探究杠桿平衡條件：(不考慮杠桿自重和摩擦)【進行實驗與收集證據(jù)】(1)實驗前沒有掛鉤碼時，小周發(fā)現(xiàn)杠桿右端下傾，則應(yīng)將左端的平衡螺母向______調(diào)，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是__________________。(2)三次實驗數(shù)據(jù)記錄表格如下：實驗序號動力F1(牛)動力臂L1(厘米)阻力F2(牛)阻力臂L2(厘米)124242463833.6846 【分析與論證】(1)小周用如圖所示進行第3次實驗，分析三次實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)第3次實驗中______________(選填“F1”“L1”“F2”或“L2”)示數(shù)偏大，檢測彈簧測力計發(fā)現(xiàn)完好無損，原因可能是__________________________。第25題圖(2)小周通過實驗探究，得出了杠桿平衡條件。生活中的釣魚竿應(yīng)用了該實驗中的第______次實驗原理。【交流與合作】在許多物理實驗中，通常也要進行多次實驗，如：①“研究凸透鏡成像”時要多次改變物距找像；②“測量物體長度”時多次測量；③“研究并聯(lián)電路電流規(guī)律”時換用不同燈泡多測幾組數(shù)據(jù)；④“用電壓表、電流表測電阻”，測量多組電壓和電流值。其中與小周進行多次實驗的目的相同的是(     )A．①②    B．②③    C．①④    D．①③26．(景德鎮(zhèn)九年級第一次質(zhì)檢)在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某實驗小組用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3組實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：(2)進行第2次測量時滑輪組的機械效率約______________(保留三位有效數(shù)字)；(3)進行第3次測量時，彈簧測力計示數(shù)為__________N，滑輪組做的有用功是____________J；(4)分析實驗數(shù)據(jù)，實驗小組得出的實驗結(jié)論是：滑輪組的機械效率與________________________________有關(guān)；(5)分析表中數(shù)據(jù)可知，F≠，可能的原因是：___________________________________________________________；(6)某次實驗時將繩子自由端勻速拉動時彈簧測力計的讀數(shù)記為F，鉤碼重記為G，動滑輪重記為G′，繩自由端移動距離記為s，鉤碼被提升高度記為h，不計繩子重及摩擦，則下列關(guān)于滑輪組機械效率的計算中錯誤的是__________。A．η＝  B．η＝  C．η＝  D．η＝1－1．(原創(chuàng))“五一”假期，小華外出旅游，發(fā)現(xiàn)了如圖甲所示的水龍頭，他很難徒手?jǐn)Q開水龍頭。原來，用水時需用如圖乙所示的鑰匙，安裝并旋轉(zhuǎn)鑰匙才能正常出水(如圖丙所示)。其原理是使用鑰匙可以________動力臂，________動力。(均選填“增大”或“減小”)2．(廣安)如圖，AB是能繞B點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，在中點C處用繩子懸掛重為100 N的物體(不計繩重)。在A端添加豎直向上的拉力使杠桿在水平位置平衡，則拉力F＝________N。若保持拉力方向始終垂直于杠桿，將A端緩慢向上提升一小段距離，在提升的過程中，拉力F將________(選填“增大”“減小”或“不變”)。第2題圖3．(贛州中考教研聯(lián)盟考試)如圖所示，分別使用甲、乙兩種形式將滑輪組合，把同一物體以相同的速度勻速向上提起，忽略繩子的重力以及滑輪與繩子的摩擦．設(shè)圖甲中車對繩子的拉力為F1，車對物體做的有用功功率為P1；圖乙中人對繩子的拉力為F2，人對物體做的有用功功率為P2，則F1______F2，P1______P2。(均選填“＞”“＜”或“＝”)4．(改編)漁民大明借助湖中礁石，要把竹竿盡可能深地插入湖底淤泥，如圖所示，效果最好的是(     )5．(易錯)同一物體(質(zhì)量為m)先用滑輪組(如圖甲)勻速提升，后沿斜面(如圖乙)勻速提升，兩次提升高度均為h，兩次拉力大小均為mg，斜面長AB＝2h，則這兩次提升物體的機械效率比較(     )第5題圖A．η甲>η乙     B．η甲<η乙C．η甲＝η乙     D. 條件不足無法比較6．(衢州改編)(不定項)如圖所示是汽車起重機，其中A、B組成滑輪組(結(jié)構(gòu)如示意圖)，C桿伸縮可改變吊臂的長短，D桿伸縮可改變吊臂與水平面的角度，O為吊臂的轉(zhuǎn)動軸，裝在E里的電動機牽引鋼絲繩，利用滑輪組提升重物，H為在車身外側(cè)增加的支柱，F為吊臂頂端受到豎直向下的力。下列敘述中正確的是(     ) 第6題圖A．滑輪組中A滑輪用于改變力的方向B．當(dāng)C桿伸長時吊臂對D桿的壓力將變大C．當(dāng)D桿伸長時力F的力臂將變小D．H的作用是防止翻車和避免輪胎受到的壓力過大7．(改編)(不定項)用五個相同質(zhì)量的滑輪和繩子組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，在繩子自由端分別用力將重為G的物體勻速提升，乙滑輪組的效率為η乙，不計摩擦、繩和木板的重。下列說法正確的是(     )A．兩個滑輪組的機械效率可能相等B．F1一定大于F2C．每個滑輪重為D．甲、乙將重物提升相同的高度，F1與F2的功率可能相等8．(德陽)如圖所示為一吊運設(shè)備的簡化模型圖，圖中虛線框里是滑輪組(未畫出)，滑輪組繩子自由端由電動機拉動，現(xiàn)用該設(shè)備先后搬運水平地面上的物體A和B，已知兩物體重GA＝1.75 GB。第8題圖當(dāng)對A施以豎直向上的拉力FA＝1 500 N時，物體A靜止，受到地面支持力是NA；當(dāng)對B施以豎直向上的拉力FB＝1 000 N時，物體B靜止，受到地面支持力NB；且NA＝2NB。求：(1)物體A的重力GA和地面支持力NA大??；(2)當(dāng)電動機對滑輪組繩子的自由端施以F＝625 N的拉力時，物體B恰好以速度v被勻速提升，已知此時拉力F功率為500 W，滑輪組機械效率為80%，不計各種摩擦和繩子質(zhì)量，物體B的速度v為多少？           參考答案基礎(chǔ)過關(guān)1．費力　天平　2.省力　A　3.小于　小于　4.省力　變短5．順時針　省力　6.>?。健?.乙　108．(1)不能　η＝，補充的物理量為摩擦力f　(2)0.4 m/s9．B　10.C　11.C　12.C　13.D　14.D　15.BD　16.D　17.A　18.C　19.B　20.ABD　21.C22．答：船槳在使用過程中動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，使用費力杠桿可以省距離。劃船時，手施加在船槳上的動力比水對船槳的阻力大，所以手只要移動較小的距離，就能使船槳在水中移動較大的距離。23．解：(1)推力做的功為：W總＝Fs＝500 N×3 m＝1 500 J；(2)所做的有用功為：W有＝Gh＝800 N×1.5 m＝1 200 J；斜面的機械效率為：η＝×100%＝×100%＝80%；(3)若想增大此斜面的機械效率，可采取使斜面的表面變光滑，這樣摩擦力會變小，所做額外功變小，機械效率變大。另外，還可以通過增大斜面的傾斜角度，增大斜面的機械效率。24．解：(1)甲圖中，n1＝2；乙圖中，n2＝3，若不計繩重、滑輪重及摩擦，則拉力F＝G，兩次拉力F1和F2之比：F1∶F2＝G∶G＝∶＝3∶2(2)重物的重力：G＝mg＝0.4 kg×10 N/kg＝4 N，動滑輪的重力：G輪＝m輪g＝0.1 kg×10 N/kg＝1 N，不計繩重及摩擦?xí)r，滑輪組的機械效率η＝×100%＝×100%＝×100%，由于兩裝置中物重和動滑輪重均相同，所以甲、乙兩裝置的機械效率相等，即：η1＝η2＝×100%＝×100%＝80%25．【進行實驗與收集證據(jù)】(1)左　便于直接讀出力臂大小【分析與論證】(1)F1或L1　拉力方向沒有與杠桿垂直　(2)2【交流與合作】D26．(1)勻速　(2)74.1%　(3)2.4　0.24　(4)被提升物體所受的重力或鉤碼重　(5)拉動過程中需克服滑輪的轉(zhuǎn)軸處的摩擦(或繩與滑輪間的摩擦)　(6)BD高分奪冠1．增大　減小　2.50　減小　3.>?。健?.D　5.C　6.BCD7．BCD8．解：(1)當(dāng)對A施以豎直向上的拉力FA＝1 500 N時，物體A靜止，受到地面支持力是NA；對A，由力的平衡條件可得：FA＋NA＝GA，即：1 500 N＋NA＝GA①已知兩物體重GA＝1.75GB，且NA＝2NB，所以①式可寫為：1 500 N＋2NB＝1.75GB②當(dāng)對B施以豎直向上的拉力FB＝1 000 N時，物體B靜止，受到地面支持力是NB；對B，由力的平衡條件可得：FB＋NB＝GB，即：1 000 N＋NB＝GB③②－③得，500 N＋NB＝0.75GB④③－④得，500 N＝0.25GB，解得GB＝2 000 N代入解得：NB＝1 000 N，GA＝3 500 N；NA＝2 000 N(2)已知繩子自由端的拉力F＝625 N，η＝80%，物體B重為2 000 N，設(shè)承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為n，則η＝×100%＝×100%＝×100%＝＝80%解得：n＝4又因為拉力F做功的功率P＝500 W由P＝Fv得，繩子自由端運動的速度為：v繩＝＝＝0.8 m/s則B勻速上升的速度v＝v繩＝×0.8m/s＝0.2 m/s 

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