第十二章 簡單機械 一、選擇題1．如圖甲為用鍘刀切甘蔗時的情景，若把鍘刀視為一根能夠繞固定點轉(zhuǎn)動的杠桿，原理用圖乙表示．則下列有關(guān)敘述中正確的是(    )A．鍘刀是費力杠桿                 B．動力臂為ABC．固定點C是支點                 D．F1和F2是一對平衡力2．如圖是一個杠桿式簡易起吊機，它上面裝了一個定滑輪可以改變拉繩的方向，杠桿OBA可繞O點轉(zhuǎn)動，重物通過繩子對杠桿的拉力為阻力。圖中能夠正確表示動力臂的是(    )A．l1       B．l2       C．l3       D．l43．如圖，O為拉桿式旅行箱的輪軸，OA為拉桿．現(xiàn)在拉桿端點A處施加力F，使箱體從圖示位置繞O點緩慢逆時針轉(zhuǎn)至豎直位置．若力F的大小保持不變，則力F的方向應(    ) A．垂直于OA                        B．豎直向上C．沿OA向上                        D．水平向左4．工人師傅用獨輪車搬運磚塊，車和磚塊所受的總重力G=1200N，有關(guān)尺寸如圖所示。工人師傅推車時，人手向上的力F的大小是(    ) A．360N   B．400N   C．600N   D．1200N5．如圖所示，用下列裝置提升同一重物，若不計滑輪自重及摩擦，則最省力的是(    )6.小柯用圖中裝置提升重力為400 N的物體,不計摩擦和滑動自重,下列說法正確的是(　　)A.兩個滑輪均為定滑輪B.人將繩子拉過1 m,物體也上升1 mC.物體勻速上升時,人對繩子的拉力為200 ND.使用該裝置不能省力,但能改變力的方向7.如圖所示,在豎直向上、大小為10 N的力F的作用下,重物A沿豎直方向勻速上升。已知重物A上升速度為0.2 m/s,不計滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦,則物體的重力大小和滑輪上升的速度分別為(　　)A.20 N　0.4 m/s  B.20 N　0.1 m/sC.5 N　0.4 m/s D.5 N　0.1 m/s8．如圖所示，用同一個動滑輪先后提升同一物體，使物體以相同的速度勻速上升相同的高度，所用的力分別是F甲和F乙，拉力做功的功率分別是P甲和P乙。若不計摩擦、動滑輪重和繩重，則F甲與F乙、P甲與P乙之間的大小關(guān)系是(    ) A．F甲＜F乙、P甲=P乙                  B．F甲＞F乙、P甲＞P乙C．F甲＞F乙、P甲=P乙                  D．F甲＜F乙、P甲＜P乙9．圖甲中力F1水平拉著重為G的物體在水平路面勻速移動s的距離。圖乙中用動滑輪拉著它也在同一路面勻速移動s的距離，拉力為F2。使用動滑輪的過程中(    )A．總功為W總=F2s                  B．有用功為W有=GsC．機械效率為η= Gs/2F2s            D．額外功為W額=2F2s- F1s10．如圖所示，物體在沿斜面向上拉力的作用下，從傾角為30°的斜面底端勻速拉到斜面的頂端，已知物體所受重力為G，斜面的機械效率為75%，若物體受到的拉力和摩擦力分別用F和f表示，則(    )A．F=1/6Gf=2/3G       B．F=2/3Gf=1/6GC．F=2/3Gf=3/8G       D．F=1/2Gf=2/3G11．工人師傅用如圖所示的滑輪組，將重為800N的重物緩慢勻速豎直提升3m，人對繩的拉力F為500N，不計繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦，則(    )A．繩子自由端移動的距離為9m         B．動滑輪的重力為200NC．人通過滑輪組做的有用功為1500J     D．滑輪組的機械效率為53.3%12．建筑工人用如圖所示的滑輪組，在4 s內(nèi)將重為1 500 N的物體沿水平方向勻速移動2 m的過程中，所用的拉力大小為375 N，物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.4倍．在此過程中下列說法正確的是(     )A．繩子自由端沿水平方向移動了6 m     B．物體受到的拉力為750 NC．拉力F的功率為750 W              D．滑輪組的機械效率為80%二、填空題13．如圖是一種健身器械，AOB可視為杠桿．圖中小明同學用力豎直向下拉杠桿，重物被抬起，此時阻力臂________(填“大于”“小于”或“等于”)動力臂．小明同學想通過增大向下拉力來加大訓練強度，請你利用杠桿平衡條件，給小明提出一條合理的建議：________________________．14．某同學用如圖所示裝置做探究杠桿平衡條件的實驗，圖中杠桿勻質(zhì)且均勻刻度．當杠桿水平平衡后，在左側(cè)第2格掛3個相同的鉤碼，則應在右側(cè)第3格上掛________個相同的鉤碼才能使杠桿水平平衡；若在右側(cè)改用彈簧測力計向下拉，彈簧測力計由豎直方向逐漸向左轉(zhuǎn)動，杠桿始終保持水平平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將逐漸________(填“增大”“減小”或“不變”)．15．如圖所示，一處于水平平衡狀態(tài)的杠桿，杠桿上所標刻度每小格長為3 cm.某同學在研究杠桿平衡實驗時，在杠桿上的A點掛四個鉤碼，每個重為1 N，用彈簧測力計在B點豎直向上拉杠桿，使杠桿水平平衡，此時彈簧測力計拉力的力臂為________cm，彈簧測力計的示數(shù)為________N.16.一輛汽車不小心陷進了泥潭中,司機按如圖所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪,均可將汽車從泥潭中拉出,如果汽車受到的阻力為1 000 N,則甲圖中人勻速拉動汽車的拉力至少為　　　　,其中比較省力的是　　　　圖。(繩與滑輪間的摩擦不計) 17．如圖所示，圖甲不計滑輪重與摩擦，勻速提升重30 N的物體，彈簧測力計的示數(shù)F＝________N，圖乙杠桿水平平衡，則A、B兩物體對杠桿的拉力大小關(guān)系是FA＝________FB.18．如圖為吊裝工具示意圖，物體M為重5000N的配重，杠桿AB的支點為O，OA∶OB=1∶2，每個滑輪重100N。當重為700N的工人用300N的力豎直向下勻速拉動繩子時，工人對地面的壓力為＿＿＿＿N，物體M對地面的壓力為＿＿＿＿N。（杠桿與繩的自重、滑輪組摩擦均不計）19．高速鐵路的輸電線，無論冬、夏都繃的直直的，以保障列車電極與輸電線的良好接觸。如圖為輸電線的牽引裝置。鋼繩通過滑輪組懸掛20個相同的墜砣，每個墜砣質(zhì)量為25kg，不計滑輪和鋼繩自重及摩擦，輸電線A端受到的拉力大小為＿＿＿＿＿N。若某段時間內(nèi)墜砣串下降了30cm，則輸電線A端向左移動了＿＿＿＿cm。（g取10N/kg，不考慮鋼繩的熱脹冷縮）20．如圖所示，用相同的滑輪安裝成甲、乙兩種裝置，分別用FA、FB勻速提升重力為GA、GB的A、B兩物體，不計繩重和摩擦。若GA＞GB，則η甲_________η乙；若FA=FB，則GA_________GB．（選填“＞”、“＜”或“=”）21．用如圖所示的滑輪組拉著重為30N的物體A勻速前進0.2m，則繩子自由端移動的距離為＿＿＿＿m；若物體A與地面的摩擦力為9N，則拉力所做的有用功是＿＿＿＿J；若實際拉力F=4N，則該滑輪組的機械效率為＿＿＿＿． 三、作圖題22．如圖所示，活塞式抽水機AOB部分可視為杠桿，O為支點，當與連桿相連的B點向上運動時，畫出作用在手柄A點的最小動力F1、動力臂l1和B點所受的阻力F2的示意圖．23．某人使用滑輪組提升重物，請你在圖中畫出使用滑輪組最省力的繞法(人向下拉繩)。　　　　四、實驗探究題24．利用下圖的實驗裝置探究“杠桿的平衡條件”。 （1）實驗前應先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是＿＿＿，若出現(xiàn)圖（甲）所示情況，應將杠桿的螺母向＿＿＿（選填“左”或“右”）調(diào)。（2）如圖（乙）所示，杠桿在水平位置平衡，記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)這一次實驗數(shù)據(jù)，小明立即分析得出杠桿的平衡條件，他這種做法的不足是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。經(jīng)老師提醒后，小明繼續(xù)進行實驗，如圖（乙），若將A、B兩點下方掛的鉤碼同時朝遠離支點O方向移動一小格，則杠桿＿＿＿（選填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）。（3）如圖（丙）所示，若不在B點掛鉤碼，可改用彈簧測力計在B點向下拉杠桿，當測力計從a位置轉(zhuǎn)動到b位置時，使杠桿仍在水平位置平衡，其示數(shù)大小將＿＿＿＿＿。25．某小組在“測滑輪組機械效率的實驗”中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實驗裝置如圖所示．（1）實驗中應沿豎直方向＿＿＿緩慢拉動彈簧測力計．（2）小組同學發(fā)現(xiàn)實驗過程中邊拉動邊讀數(shù)，彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，應該靜止讀數(shù)，你認為他的想法＿＿＿（選填“正確”或“不正確”），因為她沒有考慮到＿＿＿對滑輪組機械效率的影響．（3）用丁圖裝置進行實驗，得出表中第4次實驗數(shù)據(jù)，請將表中的兩個數(shù)據(jù)填寫完整．（4）通過比較＿＿＿兩次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論：使用同一滑輪組提升同一重物時，滑輪組的機械效率與繩子段數(shù)無關(guān)（填實驗次數(shù)的序號）（5）通過比較＿＿＿兩次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機械效率越高．（填實驗次數(shù)的序號）（6）通過比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：＿＿＿。實驗次數(shù)鉤碼重（N）鉤碼上升的高度（m）繩端的拉力（N）繩端移動的距離（m）機械效率140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.5＿＿＿＿＿＿ 四、綜合應用題26．如圖甲所示是大剛同學兩手做俯臥撐時的示意圖，他的身體可視為杠桿，如圖乙所示，O點為支點，A點為重心，已知每只手所受的支持力大小為200 N，g取10 N/kg，求：(1)若每只手掌與水平地面的接觸面積為100 cm2，計算手掌對地面的壓強；(2)該同學的質(zhì)量．27．如圖所示為一種手搖升降晾衣架示意圖，它由4個定滑輪和2個動滑輪組成，繩子的尾端繞在一個固定在墻壁的旋輪上，旋轉(zhuǎn)搖柄可以使晾衣架升降。假設(shè)在升降過程中衣架和桿保持水平，動滑輪與桿總質(zhì)量是1 kg，現(xiàn)晾衣架上晾有4 kg的衣服，晾衣架上升0.5 m，用時5 s。求：(不計繩重及摩擦，g取10 N/kg)(1)搖柄端繩子的拉力。(2)拉力做的功。(3)拉力做功的功率。(4)手搖升降晾衣架的機械效率。   參考答案1.C　2. B　3. B　4. B　5. C　6. C　7. D　8. C　9. D　10.B　11.B　12.D 13.小于　手向支點O靠近一些14.2　增大15.24　216.1 000 N　乙17. 10　218.400   450019.10000   1520.60   40N21.＞  ＜22.23．24.（1）便于測量力臂   右   （2）只做一次實驗，得出的結(jié)論不具有普遍性  左端下沉   （3）變大25.（1）勻速   （2）不正確   摩擦   （3）0. 4   80%   （4）1、2   （5）2、3   （6）不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越輕，滑輪組的機械效率越高（或不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低26.(1)每只手所受的支持力大小為200 N，則該同學所受支持力為F＝2×200 N＝400 N　因為支持力與壓力是一對相互作用力，所以該同學對地面的壓力為：F壓＝F＝400 N　手掌對地面的壓強：p＝＝＝2×104 Pa　(2)由杠桿平衡條件：F×l1＝G×l2，即400 N×1.5 m＝G×1 m　解得該同學的重力：G＝600 N　則該同學的質(zhì)量：m＝＝＝60 kg27．解：(1)搖柄端繩子的拉力F＝＝＝＝12.5 N。(2)拉力做的功W總＝Fs＝Fnh＝12.5 N×4×0.5 m＝25 J。(3)拉力做功的功率P＝＝＝5 W。(4)手搖升降晾衣架的機械效率η＝＝＝＝80%。

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