专题8 简单机械(答案)

简单机械一、选择题16．（2分）（2013•永州）如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态．如果两侧各去掉一个钩码，下列说法正确的是（）BA．左端下沉B．右端下沉C．仍然平衡D．无法判断（2013连云港）4下列四种情形中所使用的杠杆属千省力杠杆的是答案：Ａ（2013年烟台）6

．图3所示的简单机械中属于费力杠杆的是答案：C（2013扬州）1．下列机械或工具的使用，属于费力杠杆的是BA．羊角锤B．筷子C．起瓶器D．独轮车7．（2分）（2013•衡阳）如图所示，属于费力杠杆的是（）CA．起子B．道钉撬C．镊子D．钢丝钳9．（2分）（2013•黑龙江）在生产生活中常使用如图所示的简单机械，其中一定不能省力的做法是（）DA．B．C．D．(2013年河北省)20．图5所示的工具中属于费力杠杆的一组是CA．①② B．②③ C．②④ D．③④（2013庆阳）7．园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了（）DA．增大阻力臂，减小动力移动的距离B．减小动力臂，减小动力移动的距离C．增大动力臂，省力 D．减小阻力臂，省力2．（3分）（2013•绵阳）骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S型路线骑行，他这样做是为了（）CA．缩短上坡过程中所走的路程B．减少上坡过程中所做的功C．减小上坡过程中所施加的力D．缩短上坡过程中所用的时间12．（2分）（2013•黑河）如图所示，小丽用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体，物体上升的速度为0.1m/s，人拉绳的力F为250N，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（）DA．人拉绳做功的功率为75WB．滑轮组的机械效率为80%C．绳子自由端移动的速度为0.3m/sD．动滑轮重为100N（2013漳州）11．下列关于机械效率的说法正确的是AA．机械效率不可能达到100％B．随着科学技术的发展，机械效率可能会大于100％C．滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率D．杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率9．（2分）（2013•枣庄）甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（）BA．甲吊车的电动机做的有用功较多B．乙吊车的电动机做的额外功较多C．甲吊车的电动机做的总功较多D．甲、乙两吊车的电动机做的总功相同9．（3分）（2013•湘西州）学校旗杆顶端装有一个定滑轮，在升旗仪式中（）CA．该滑轮可以省力B．该滑轮可以省功C．该滑轮可以改变力的方向D．做的功都是有用功（2013宁波）16．如图所示，物体G在竖直向上的拉力F的作用下，匀速上升0．2m。已知G=18N，F=ION。这一过程中，不能得到的结论是CA．绳子自由端上升0.4mB．拉力F做功4JC．动滑轮重为2ND．该动滑轮的机械效率为90％9．（2分）（2013•德州）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物．不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）CA．甲图省力，机械效率甲图大B．甲图省力，机械效率一样大C．乙图省力，机械效率一样大D．乙图省力，机械效率乙图大（2013内江）6．如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是A.F1较小B.F2较大C.F1、F2、F3的大小不能确定D.如果将钩码提升相同的高度，那么力F1、F2、F3做的功相等（2013南通）10.如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重为G的物体缓缓上升，动滑轮的重力不可忽略。现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的B（2013菏泽）图4甲乙7．甲乙两个滑轮组如图4所示，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（）图4甲乙A.若G1=G2，拉力做的额外功相同B.若G1=G2，拉力做的总功相同C.若G1=G2，甲的机械效率大于乙的机械效率D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变（2013四川自贡）11、如图所示，一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上，现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起。在这个过程中，力F作用在A端且始终与铁棒垂直，则用力F将（）ＢA.逐渐变大B.逐渐变小C.保持不变D.先变小后变大（2013四川自贡）13、将一定滑轮改为动滑轮使用，则它的机械效率在不计绳重和摩擦时（）BA．一定提高B．一定降低C．一定不变D．无法判断（2013乐山）12.重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一水平拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置。在转动的过程中：CA．动力臂逐渐变大

B．阻力臂逐渐变小C．动力F逐渐变大

D．动力F逐渐减小（2013乐山）15.如图所示，不计摩擦，把重G=16N的物体匀速提起所用的拉力F=10N，则关于该动滑轮的说法中错误的是：DA．动滑轮重4NB．使该用动滑轮要费距离C．该动滑轮的机械效率为80%D．提升物体的速度越快，机械效率越高（2013年福州）13．小明用如图9所示的滑轮组，将重为1.5N的物体匀速提升到一定高度，在此过程中，手拉力的大小实际应该是CA．小于0.75NB．等于0.75NC．大于0.75ND．等于0.5N（2013武汉）18.如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为A.45N、50%B.45N、75%C.60N、50%D.60N、75%答案：B（2013雅安）6.工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房,他们设计了如图3所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面)。其中最省力的方案是C（2013年安徽）14.如图，轻质杠杆AB可以绕O点转动，在A点用细线悬挂一重物，在B点施加一竖直向下的动力，使杠杆在水平位置保持平衡。若将动力的方向改为沿虚线方向，仍使杠杆在水平位置保持平衡，则A.动力臂增大，动力增大B.动力臂增大，动力减小C.动力臂减小，动力减小D.动力臂减小，动力增大答案：D(2013年福建省泉州市)15.如图6所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是答案：CAABCD图6F3F1F2F4（2013天津）8．图3为用瓶起开启瓶盖的情景，图4中关于该瓶起使用时的杠杆示意图正确的是（）【答案】D（2013年衢州卷）8．如图是研究杠杆平衡条件的实验装置，要使杠杆在水平位置平衡，B处应挂与A处同样大小的钩码个数为()答案：AA.6个B．4个C.3个D．2个（2013年河南省）13.-个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它将同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比（Ｄ）A.有用功减少，总功减少B.有用功增加，总功增加C.有用功不变，总功不变D.有用功不变，总功减少（2013年临沂）10.下冽关于简单机械的理解，正确的是BA.吃饭用的筷子是个省力杠杆B.滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关C.使用杠杆，就是为了省力D.使用定滑轮不省力.但可以省距离（2013年河南省）11.如图5所示，小华用苹果和桔子来玩跷跷板。她将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端，放手后，杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是（Ｄ）A.苹果的重力B.桔子的重力C.杆对桔子的支持力D.苹果对杆的压力二、填空题19．（2分）（2013•柳州）使用动滑轮能省力（选填“力”、“功”或“距离”）．用重为2N的动滑轮匀速提升一个重物时，动滑轮的机械效率为75%，若改用重为1.5N的动滑轮匀速提升同一重物，此动滑轮的机械效率为80%（不计绳重和摩擦）．12．（2分）（2013•沈阳）如图所示，分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体在相同时间内匀速提升相同的高度（不计机械自重和摩擦），则所用拉力F甲＞F乙（选填“＞”、“＜”或“=”），拉力做功的功率P甲=P乙（选填“＞”、“＜”或“=”）．15．（3分）（2013•沈阳）如图所示，斜面长1m，高0.4m，用大小为5N沿斜面向上的拉力F，将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为80%；若仅使倾角θ逐渐增大，沿斜面向上的拉力将逐渐增大（选填“增大”、“不变”或“减小”），此斜面的机械效率将逐渐增大（选填“增大”、“不变”或“减小”）．16．（2分）（2013•沈阳）如图所示，轻质杠杆ABO能绕O点自由转动，若在杠杆末端A点施加一个力提起重物G，使杠杆在水平位置平衡，则此杠杆不一定（选填“一定”或“不一定”）是省力杠杆；若在A点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡，此力的方向是垂直于OA向上．15．（4分）（2013•岳阳）如图，用一个动滑轮组把重90N的沙袋从地面提到9m高的脚手架上，绳端向上移动的距离是18m，若所用的拉力是60N，这个动滑轮的机械效率是75%．23．（2分）（2013•娄底）如图是一种起重机的简图，用它把重为4×103N的货物匀速提起，若O为支点，且OA=12m，OB=4m，起重机本身重力不计，吊起货物时为使起重机不翻倒，其右边至少要配重为1.2×104N的物体．24．（2分）（2013•娄底）如图所示，用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体，在物体上升2m的过程中，人所用的拉力为125N，则此滑轮组的机械效率为80%．图13图13（2013威海）17．图13所示的钢丝钳是杠杆(选填“省力”或“费力”)，剪铁丝时动力臂长为10cm，阻力臂长为2cm，若铁丝被剪断需要800N的力，小明至少用N的力才能将铁丝剪断．省力；160（2013泸州）33、小欣用如图所示的动滑轮提升重量G＝9N的物体，当用竖直向上F＝5N的拉力拉绳的自由端匀速上升0.8m，用时4s，小欣所做的总功是4J，机械效率是90%，拉力的功率是1W。（2013泸州）35、如图所示，轻质水平木杆AB可以绕O点转动，在杆的B端用细线悬挂了盛满水的正方体容器，使该容器静止在水平桌面上，该容器的边长为10cm，质量为0.2kg，已知AO长度是OB长度的3倍，在A点用F＝4N的力竖直向下拉木杆时，容器对水平桌面的压力为0N，水对容器底部的压力为10N，(不计容器的厚度，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)。17．（8分）（2013•长沙）用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，由图可知动滑轮重为100N，当某次运送4件货物时，绳子的拉力F是250N，滑轮组的机械效率为80%．（不考虑绳重和摩擦）第17第17题（2013镇江）17．图中AOB可绕O点无摩擦转动的轻杆，A端挂重300N的物块，AO与OB长度之比为5：4．人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环．要使轻杆水平平衡，人应施加拉力为N，人要不被拉起，则人重至少为N．与水平平衡相比，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将（选填“变大”、“变小”、或“不变”）．375375不变（2013陕西），它的电动机做功，机械效率为．对于实际机械，机械效率总小于100％的原因是．F（2013年兰州）20．如图所示，工人用240N的拉力，在15s的时间内，将重600N的建筑材料提升到6m高的楼顶上，绳子自由端移动了m，拉力做的功是_____J，拉力的功率是_____W。184320 288F（2013泰安）22.如图所示的滑轮组的机械效率是75%，物体重力为150N．用滑轮组匀速将物体提升2m，所用拉力F为N。100(湖北省襄阳市2013年)30．如图所示，一根粗细均匀的杠杆，等距标注了刻度，可绕A端转动，当在B处施加30N竖直向上的拉力F时，杠杆刚好平衡，则杠杆自重为______N。答案：50M3m窗台地面（2013新疆维吾尔）17．用长6m高3m的斜面将重50kg的物体沿斜面匀速从底端拉到顶端，所用时间10s，沿斜面方向的拉力恒为300N，则有用功为M3m窗台地面(二0一三年东营市)15．某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图所示，已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖重500N，沿斜面所用拉力400N，则斜面的机械效率是。答案：75%三、作图、实验探究题（2013年庆阳市）⑵如图所示杠杆OBA处于平衡状态，请分别画出F1的力臂L1和F2的力臂L2。13．（2分）（2013•阜新）如图所示，水平地面上一质地均匀的方形木板在力F1的作用下处于静止状态，若把它看作一个以O点为支点的杠杆，请你画出阻力F2及动力F1的力臂l1．（2013营口）19．轻质杆OA的A端挂一重物，在绳子拉力作用下保持静止，请画出图中绳对A点的拉力F1及对应的力臂L1。OOA19．（2分）（2013•德州）如图所示，请画出杠杆AB在图示位置静止时作用在B点的最小力F及其力臂L．（2013资阳）10．（3分）如下左图，小明在做俯卧撑时可将他视为一个以脚为支点O的杠杆，如果他的重心在A点，请在图中画出重力G和支撑力F及支撑力的力臂l。（2013云南）(1)图6是使用钓鱼竿的示意图，D为支点，Fl是手对竿的作用力，F2是鱼线对竿的作用力，请在图中画出F2的力臂。（2013重庆）（2）请在图10中画出使轻质杠杆OA在图示位置保待平衡的力F的示意图。（2013雅安）27.如图16所示,课桌的重心在O点,若在课桌的C点用力F把桌腿B抬离地面,在抬起时另一桌腿A没有滑动,请在图中画出F相对于A点的力臂l1和重力G的示意图。20．（2分）（2013•日照）如图所示，用滑轮组提升重物用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绳绕法．（2013年苏州市）20．某同学做探究杠杆平衡条件的实验．(1)实验时，为了方便对力臂的测量，该同学先调节平衡螺母，使杠杆在▲位置平衡；通过多次实验，该同学得到了杠杆的平衡条件．(2)实验中，在杠杆上的A点挂四个重均为0.5N的钩码，用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点，使杠杆水平平衡，如图所示，测力计的示数是▲N；如果将测力计沿图中虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将▲（变大／不变／变小）．答案：20．水平1变大（2013南通）27.(3分)有一杠杆经过调节,处于水平平衡状态,所使用的钩码重均为0.5N.如图所示,在A点悬挂两个钩码,要使杠杆水平平衡,需在B点悬挂个钩码.取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆水平平衡,测力计的拉力为N；如改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向左上方，杠杆仍然水平平衡，则测力计的读数将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。30.75变大（2013庆阳）24．（4分）用如图所示器材测滑轮组的机械效率。⑴在图上画出滑轮组最省力的绕线方式。⑵某同学正确测得钩码上升的高度为0.2m，钩码重1.5N，其他被测和计算的数据如下表：拉力F/N拉弹簧测力计的线端通过距离S/m有用功W有用/J总功W总/J0.24上表中肯定错误的数据是。⑷若用上述装置提起重1.5N的钩码，机械效率为ŋ1；提起重3N的钩码，机械效率为ŋ2，则ŋ1ŋ2（填“>”、“<”或“=”）⑴图略⑵0.4或0.24⑶<(2013安徽)19.某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验，先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G（如图甲），再按图乙所示的连接方式组装好滑轮组，并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。（1）图甲中弹簧测力计的示数为N.（2）图乙中，为了测量绳子自由端的拉力F，A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，正确的是（选填“A”或“B”）同学的方法。（3）按照正确的测量方法，测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F(选填“＞”“＜”或“＝”)1G/3。（4）实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了（1）2.0（2）B（3）＞（4）测量钩码和弹簧测力计移动的距离，从而计算有用功和总功20．（2013•阜新）如图所示是某同学探究“斜面的机械效率”实验装置图．实验前他做了如下猜想：A．斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关．B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜度有关．他在实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿斜面向上做匀速直线运动，分别做了四次实验，并记录实验数据如下：实验次数斜面倾斜程度斜面粗糙程度木块重量G/N斜面高h/m拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率η1较缓木板表面0.20.3672较陡木板表面0.580%3最陡木板表面0.60.786%4最陡毛巾表面（1）请将上表所缺的数据补充完整．（2）比较3、4两次实验可知猜想A是正确的．（3）比较1、2、3次实验得到的结论是：当斜面粗糙程度相同时，斜面越陡机械效率高．（2013年苏州市）28．（6分）某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想，小组将对猜想进行验证．(1)如果影响机械效率的因素有多个，要研究机械效率与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种方法在科学探究中被称作▲．(2)下列A、B是同学提出的两个猜想：猜想A：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；猜想B：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关．(3)为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验．(a)按图▲滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想A的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小▲（相等／不相等），则可初步判断猜想A是错误的；(b)按图▲滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想B的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想B是▲（正确／错误）的．(4)接着，小组进行了实验验证．答案：28．(1)控制变量法(3)(a)1、3或2、4相等(b)1、2或者3、4正确(鄂州市2013年)35．如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，若物体重6N。（1）实验时沿方向拉绳子自由端最省力，且应拉动弹簧测力计。若物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数如图中所示，则滑轮组的机械效率是。（2）若仅增加物体的重量，该滑轮组的机械效率将（选填“增大”、“减小”或“不变”，不计摩擦）。答案：35.(1)竖直向上匀速83.3%(2)增大四．计算题（2013四川自贡）29、如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m，重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率为70%（g=10N/kg）．（1）按题意画出滑轮组的绕绳．（2）人所做功的功率多大？（3）被吊起的重物质量多大？解：（1）根据n=3，即动滑轮上绳子段数是3股；则绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如图：（2）∵W总=FS=600N×1.5m=900J；∴P=W/t=900J/10s=90W．（3）∵S=nh；∴n=S/h=15m/05m=3；由η=G/nF得：G=ηnF=70%×3×600N=1260N；∴m=G/g=1260N/10Nkg=126kg．（2013乐山）49．某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。升降机货箱的重力是400N，g取10N/kg。不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。试求：（1）已知大理石的密度是2.8×103kg/m3，每块大理石的体积是1.0×10-2m3,则每块大理石的重力是多少？（2）如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N，则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石？（3）某次提升中，升降机在1min内将货物匀速提升了15m，钢丝绳的拉力是2000N。则钢丝绳的拉力的功率是多少？(1)每块大理石重：（2分）(2)升降机一次能提起的大理石块数：(3)钢丝绳端移动的距离：（1分）把货物提升15m做的功：（1分）升降机的功率：（1分）（2013资阳）15．随着人们生活水平的提高，不少居民小区都配备了健身房。小明每个周末回家都会到健身房锻炼，如图所示是小明最喜爱的用于锻炼臂力的健身拉力器结构示意图。如果小明每次向下拉动拉杆时，拉力为F=250N，在0.4s内使质量为m=20kg的配重块匀速升高到h=40cm后放手让其自由落下。不计拉杆和绳的重力，g取10N/kg。求：（1）小明拉动拉力器的功率P；（2）小明拉动拉力器过程中克服摩擦所做的功；（3）在小明锻炼过程中拉力器的机械效率η。（1）根据题意有： ……①解①代入数据得： ……②（2）由功的原理和功能关系有： ……③ ……④ ……⑤联解③④⑤代入数据得： ……⑥（3）根据题意有： ……⑦联解③④⑦代入数据得： ……⑧31．（6分）（2013•衡阳）某物体在竖直方向受到90N的拉力，以0.2m/s的速度匀速向上运动．（空气阻力不计）求：（1）物体在10s内上升的距离．（2）物体受到的重力．（3）如图所示，若改用机械效率为80%的滑轮组，用10N的拉力使物体仍以0.2m/s的速度匀速向右移动，求10s内人对物体所做的有用功率．解：（1）∵v=，∴物体上升的距离：s=vt=0.2m/s×10s=2m；（2）物体竖直向上做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：G=F=90N；（3）∵v=，∴物体的路程：s=vt=0.2m/s×10s=2m；由图示滑轮组可知，n=3，绳子自由端移动的距离s′=ns=3×2m=6m，拉力做的功W=Fs′=10N×6m=60J，∵η=，∴W有用=ηW=60J×80%=48J，有用功率P===4.8W；答：（1）物体在10s内上升的距离为2m．（2）物体受到的重力为90N．（3）10s内人对物体所做的有用功率为4.8W．43．(9分)现有重800N的木箱A，小李同学想把它搬到高为6m、长为10m的斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用600N的拉力使木箱A以0.2m／s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。求：(1)小李同学拉木箱的功率是多大?(2)该斜面的机械效率是多少?(3)木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大?答案：43．解：(1)……1分…………