1第十二章简单机械单元复习检测第十二章简单机械单元复习检测一、单选题 1.如图所示的杠杆中，动力的力臂用l表示，图中所画力臂正确的是（ ）A. B. C. D. 2.如图所示，在杠杆的一端吊一重物G，在A点分别用不同方向的三个力 F1、F2、F3使杠杆静止在图示的位置上，那么（ ）A. F1最小B. F2最小C. F3最小D. 三个力 一样大 3.如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ）A. 撬棒B. 食品夹C. 核桃夹D. 羊角锤4.某同学利用身边的器材，验证杠杆的平衡条件，塑料直尺放在圆柱形水杯上，使其在水平位置平衡， 如图甲所示，往直尺两端放不同数量的相同硬币，并调节硬币位置，使直尺在水平位置平衡，如图 乙所示该同学继续进行实验，下列说法符合实际的是（ ）A. 将左右两侧各取下一枚硬币，则直尺右端将下沉 B. 将左右两侧各增加一枚硬币，则直尺右端将下沉 C. 将左右两侧的硬币同时靠近O点移动相同的距离，则直尺右端将下沉 D. 将左右两侧的硬币同时远离O点移动相同的距离，则直尺左端将下沉 5.如图所示实验装置，甲重 16N，乙重 12N，静止时不计弹簧测力计自重，则弹簧测力计的示数是（ ）2A. 16N B. 12N C. 28N D. 4N6.如图所示，由相同的滑轮组装的滑轮组，甲乙两人分别用两装置在相 等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度（空气阻力、摩擦、 滑轮和绳子的质量均不计），下列说法正确的是（ ） A. 甲的拉力是乙的拉力的 3 倍 B. 乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的 2 倍 C. 甲拉力的功率大于乙拉力的功率 D. 左图装置的机械效率比右图的小 7.某人体重为 500N，经测定，他的手臂最大可发挥 700N的力。若这个人用一个定滑轮来提升重物，他 所能提起的最大物重为（ ）A. 1200 NB. 700NC. 500 ND. 200 N 8.弹簧秤下挂有一个定滑轮，定滑轮重力为 1 牛，A、B处于静止状态，GA=4 牛，GB=6 牛， 如图忽略绳重和摩擦，则弹簧秤的示数为（ ） A. 8 牛 B. 9 牛 C. 11 牛 D. 12 牛9.如图所示，一个重G=20N的物体在拉力F的作用下被匀速提升了 20cm若不计滑轮重和 摩擦，则拉力F及其向上移动的距离s分别为（ ） A. F=10 N，s=0.2m B. F=10N，s=0.4m C. F=20 N，s=0.2m D. F=20 N，s=0.4m10. 如图所示，分别用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度若所用拉力 F甲=F乙，已知乙的机械效率为 50%，且绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，则下列说法 不正确的是（ ）A. 甲的机械效率为 75% B. F甲等于 200 牛 C. F甲做的功与F乙做的功之比为 2：3 D. 甲、乙两个滑轮组中的动滑轮所受的重力之比为 2：3 二、多选题 11. 如图所示的滑轮组提起 1000N的重物，所用拉力是 400N，重物被提高了 0.5m，下列说法 正确的是 （ ） A. 总功是 800J B. 额外功是 100J C. 有用功是 400J D. 机械效率是 62.5%312. 如图所示，斜面长为S，高为h，用沿斜面向上的力把一个重为G的物体匀速拉到坡顶，下列说法中 正确的是（ ）A. 若斜面的机械效率 =1，则拉力F=GB. 若斜面的机械效率 =1，则拉力F=C. 若斜面的机械效率 1，则拉力F=D. 若斜面的机械效率 1，则物体与斜面间的摩擦力f= 13. 如图所示，重为 120N的物体M，在 40N的拉力作用下，以 0.2m/s的速度 在水平面上做匀速直线运动，（不计滑轮和绳子之间的摩擦）则（ ） A. 弹簧测力计的示数为 20NB. 物体M所受到的合力为 80N C. 物体受到的摩擦力为 40ND. 拉力F的功率为 4W 14. 如图所示，A物体在大小为 10N的拉力F作用下，以 0.3m/s的速度向右匀速 运动（不计滑轮与细绳的摩擦及重力），若A物体与桌面间的摩擦力为 1N（g取 10N/kg），下列说法正确的是（ ） A. 拉力F做功的功率是 1W B. B物体的质量是 2.7kg C. B物体上升的速度是 0.1m/s D. A物体被拉动 1s的过程中，B物体克服重力做功 3J15. 小红在厨房帮妈妈做饭时，观察到的一些现象并用物理知识解释正确的是（ ） A. 磨刀后切菜更容易-减小受力面积，增大压强 B. 刀柄上刻有花纹-增大接触面的粗糙程度，增大摩擦 C. 用筷子夹菜-省力杠杆 D. 塑料挂钩的吸盘吸在光滑的墙上-吸盘因大气压而产生吸力 三、填空题 16. 小明通过仔细观察，发现简单机械在生活中有很多实际应用，如：指甲钳、剪刀、钥 匙等将如图所示的钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙就相当于一个_ （选填 “杠杆”“滑轮”或“轮轴”） 17. 如图所示，工人师傅利用斜面将箱子从地面匀速移动至汽车上己知斜面的长度为 3m，高度为 1m，箱子重 600N，沿斜面的推力为 250N在此过程中，箱子与斜面的摩 擦力大小为_ N，使用斜面可以省_ （选填“力”或“距离”）18. 如图所示的装置中，物重均为 300N，并处于静止状态，不计动滑轮重及轮与轴的摩擦，则拉力 F1=_N，拉力F2=_N，拉力F3=_N。419. 利用如图所示的滑轮组，在 5s内将重为 360N的物体匀速向上提起 2m，作用在绳端竖直向 上的拉力F为 150N，该滑轮组的机械效率是_，拉力F的功率是_W。四、实验探究题 20. 如图所示，是同学们用来测滑轮组机械效率的实验装置 （1）如果钩码总重 2N，每个滑轮重 0.1N，不计绳重与摩擦，则钩码静止时，拉力是 _ N （2）为了准确测出滑轮组的机械效率，应竖直向上_ 拉动弹簧测力计使钩码上升 如表是某同学测量滑轮组机械效率的实验记录： 实验 次数钩码重G1/N钩码提升 高度h1/m弹簧测力计 示数F/N弹簧测力计上升 的高度h2/m滑轮组的机械效 率 120.10.80.3240.11.540.386.6%360.12.240.389.3%（3）请你帮他完成未填写的实验数据，第一次实验测得滑轮组的机械效率为_ （计算结果 保留一位小数） （4）通过实验数据及装置的分析，用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：克服动滑轮的重所做的 额外功_ （选填“相同”或“不同”）；提升的物重增加时，克服物重所做的有用功变_ （选填“多”或“少”），滑轮组的机械效率变_ （选填“大”或“小”） （5）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了_ （填字母） A减小摩擦 B多次测量取平均值减小误差 C获得多组数据归纳出物理规律 （6）由本实验_ （选填“能”或“不能”）推断：任何机械的机械效率跟物重均有关 五、计算题 21. 如图所示，将边长为 10cm的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A 点处，在B点施加力F1=30N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平 地面的压强恰好为 0撤去F1，在B点施加F2时，合金块对地面的压 强为 1.2103Pa（OB=3OA，g取 10N/kg） （1）画出F2的力臂 （2）求合金块的质量 （3）求F2的大小22. 如图所示装置中O为轻质杠杆AB的支点，AO：OB=3：2，A端用细绳连接物体甲，B端用细绳连接物 体乙，物体乙浸没在水中，此时杠杆恰好在水平位置平衡。已知物体甲、乙的质量分别为 1kg和 2kg，容器的底面积是 500cm2，g取 10N/kg，绳子的重力与容器的厚度忽略不计。求： （1）物体乙的体积；5（2）容器底部受到水的压力。23. 如图是工人利用滑轮组提升重为 810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度 为 0.1m/s，工人拉力F的功率为 90W，物体上升 10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是 60J，不计绳重。求： （1）工人拉绳子的速度； （2）滑轮组的机械效率； （3）滑轮组中的动滑轮的重力。6答案和解析 【答案】1. D2. B3. B4. A5. B6. B7. C 8. B9. B10. D11. AD12. BC13. AD14. BC 15. ABD 16. 轮轴 17. 50；力 18. 150；100；75 19. 80%；180 20. 0.7；匀速；83.3%；相同；多；大；C；不能 21. 解：（1）延长力F2的作用线，然后过支点O向力的作用线引垂线段OC，即为其力臂L2，如图所示：（2）在B点施加力F1=30N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为 0对合金块进行 受力分析可知，此时合金块受到竖直向下的重力和细绳对它竖直向上的拉力，并且这两个力是一对平衡 力，根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2可得，GOA=F1OB，即GOA=30N3OA， 解得G=90N，合金块的质量m= =9kg； （3）从图中可以看出，OBC为直角三角形，而直角三角形 30角对应的直角边等于斜边的一半，故拉力F2的力臂为L2=OB， 撤去F1，在B点施加F2时，合金块对地面的压强为 1.2103Pa，对合金块进行受力分析可知，此时合金 块受重力、绳子向上的拉力及地面对它的支持力，如图所示：FN=pS=1.2103Pa0.1m0.1m=12N FA+FN=G FA=G-FN=90N-12N=78N， 根据杠杆平衡条件：F2L2=FAOA，即F2OB=78NOB， 解得F2=52N 答：（1）见解答图 （2）合金块的质量为 9kg （3）F2的大小为 52N 722. 解：（1）由杠杆平衡条件“F甲AO=F乙OB”得：F乙=F甲=G甲=m甲g= 1kg10N/kg=15N； 物体乙受到的浮力： F浮=G乙-F乙=m乙g-F乙=2kg10N/kg-15N=20N-15N=5N； 所以物体乙的体积：V乙=V排=510-4m3；（2）容器底部受到水的压强；： p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.2m=2103Pa； 容器底部受到水的压力： F=pS=2103Pa50010-4m2=100N； 答：（1）物体乙的体积是 510-4m3； （2）容器底部受到水的压力是 100N； 23. 解： （1）由图可知，n=3， 绳端移动的速度：v绳=nv物=30.1m/s=0.3m/s，（2）根据P=Fv可得，工人的拉力：F=300N，滑轮组的机械效率：=100%=100%=100%=100%=90%；（3）重物上升的高度：h=vt=0.1m/s10s=1m， 拉力做的有用功：W有用=Gh=810N1m=810J， 拉力做的总功：W总=Fs=Fnh=300N31m=900J， 提升动滑轮做的额外功：W轮=W总-W有用-Wf=900J-810J-60J=30J， 由W轮=G轮h可得，动滑轮的重：G轮=30N。答：（1）工人拉绳子的速度是 0.3m/s； （2）滑轮组的机械效率是 90%； （3）滑轮组中的动滑轮的重力是 30N。 【解析】 1. 解：因为动力的力臂的做法是过支点作动力作用线的垂线段，而AB选项中线段与动力作用线不垂直， 所以A、B选项错误； 又因为C选项中，表示力臂的不是支点到动力作用线的垂线段，故C选项错误，D选项正确 故选D 根据力臂的画法进行分析，即过支点作动力作用线的垂线段 考查学生对力臂的画法掌握情况 2. 解：在A点施力F，当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大，此时最省力，即F2最小 故选B 此题是求杠杆最小力的问题，已知点A是动力作