第十五单元 简单机械【真题训练】一、选择题1（2021广西贺州市）现有若干个规格相同的钩码，如图所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆的A点挂几个钩码（ ）。A1B2C3D4【答案】C。【解析】设每个钩码为G，每个小格的长度为L，则右侧力与力臂的乘积2G6L=12GL左侧A点的力臂为4L，根据杠杆平衡条件可知，A点所挂钩码的重力=3G即应在杠杆的A点挂3个钩码。故ABD错误，C正确。故选C。2（2021湖北荆州市）2021年1月30日，荆州沙市机场正式通航，为荆州640万人口出行带来极大便利。某游客来机场乘机，他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止。下列说法中正确的是（ ）。A旅行箱受到的重力与水平地面对它的支持力是一对平衡力；B其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，拉力F减小；C其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10，拉力F增大；D箱内物体下滑，重心位置由B变至B，拉力F增大【答案】C。【解析】A由于受到了拉力，故拉力和支持力和重力三个力平衡，故A错误；B其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，支点到力的距离变小，即力臂变小，而阻力和阻力臂的乘积不变，故拉力的大小变大，故B错误；C其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10，力臂变短，作用力F变大，故C正确；D箱内物体下滑，重心位置由B变至B，阻力臂变小，故阻力臂和阻力的乘积变小，动力臂不变，故拉力的大小变小，故D错误。故选C。3（2021北京中考真题）图示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）。A园艺剪B筷子C瓶盖起子D核桃夹【答案】B。【解析】A园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；B筷子使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；C瓶盖起子使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；D核桃夹使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。故选B。4（2021四川凉山彝族自治州）一天，小敏同妈妈上街去买菜，看到用杆秤称土豆的情景如图所示，对此现象分析正确的是（ ）。A杆秤平衡时，秤砣的质量跟秤盘中土豆的质量相等；B杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定大于秤砣所受的合力；C杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定等于秤砣所受的合力；D杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定小于秤砣所受的合力【答案】C。【解析】A杆秤平衡的条件是，秤砣的质量乘以右边力臂跟秤盘中土豆的质量乘以左边力臂相等，由于左边力臂比右边力臂短，所以秤砣的质量不等于土豆的质量，故A错误；BCD杆秤平衡时，无论是土豆还是秤砣，都处于平衡状态，因此合力都为零，故C正确，BD错误；故选C。5（2021山东潍坊市）“节约用水，人人有责”，应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆，O为支点，F为阻力，分别用力沿a、b、c、d方向关闭水龙头，其中用力最小的是（ ）。AaBbCcDd【答案】B。【解析】根据杠杆平衡的条件，阻力和阻力臂不变，动力的力臂最大时，动力最小，所以用力沿b方向关闭水龙头时，动力臂最大，用力最小，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。6（2021湖南衡阳市）如图所示，是我国古代墨经最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是（ ）。A“标”“本”表示力，“权”“重”表示力臂；B图中的点为杠杆的支点；C“权”小于“重”时，端一定上扬；D增大“重”时，应把“权”向端移【答案】D。【解析】A“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，故A错误；B杠杆绕着O转动，故O为支点，故B错误；C“权”小于“重”时，端可能上扬，因为杠杆平衡原理可知，平衡不仅与力有关还与力臂有关，故C错误；D增大“重”时，重与OB的乘积变大，在权不变的情况下可以增大标，故应把“权”向端移，故D正确。故选D。7（2021江苏扬州市）有关蜡烛跷跷板的小制作，下列说法正确的是（ ）。A选用越粗的蜡烛效果越好；B转轴位置离蜡烛重心越远越好；C为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方；D为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些【答案】C。【解析】A蜡烛越粗，燃烧越慢，蜡烛摆动效果越不明显。故A错误；B转轴位置离蜡烛重心不是越远越好，太远蜡烛可能不摆动。故B错误；CD为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方或者可将蜡烛两端的上侧面削去一些。故C正确，D错误。故选C。8（2021浙江温州市）停放自行车时，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的点是（ ）。AA点BB点CC点DD点【答案】D【解析】后轮被提起时，前轮是支点，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起，要使提力最小，其力臂应最大，故此点应距离支点的水平距离最大，A、B、C、D四点中，D点作为动力作用点时动力臂最长，最省力。故选D。9（2021贵州中考真题）在现代化生产中，重型机械的使用，可以节约大量人力，如图是正在吊起建筑材料的起重车示意图，下列有关起重车的说法正确的是（ ）。A起重车的起重臂OAB属于费力杠杆；B工作时，支腿向两侧伸出可提高稳定程度；C起重车选用宽大的轮胎是为了减小对地面的压力；D起重车静止在水平地面时，所受重力和支持力是一对相互作用力【答案】AB。【解析】A从图中可以看出，动力臂小于阻力臂，因此起重车的起重臂OAB属于费力杠杆，故A正确；B工作时，支腿向两侧伸出可以提高稳定程度，故B正确；C起重车选用宽大的轮胎是为了增大受力面积，减小对地面的压强，故C不正确；D起重车静止在水平地面时，所受重力和地面的支持力作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故D不正确。故选AB。10（2021广东深圳市）如图，两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A（每个滑轮重相同），使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是（ ）。A甲中，绳端移动的距离为60cmB乙中，拉力的功率为1.7WC甲中，动滑轮由两根绳子吊着D乙中，动滑轮的重力为2N【答案】A。【解析】AC从甲图可以看到，在动滑轮与定滑轮的中间画一条虚线，虚线往下，有三条绳子吊着动滑轮，即甲中，动滑轮由三根绳子吊着，故C错误；再由题意可知，物体A在2s内拉升了20cm，三条绳子吊着动滑轮，则甲图中的绳端移动的距离是物体A上升的高度三倍，即甲中，绳端移动的距离为60cm，故A正确；B从乙图可以看到，绳端的拉力是9N，两条绳子托着动滑轮，则乙图中的绳端移动的距离是物体A上升的高度两倍，即相同的时间2s，那么乙图中绳端移动的速度根据可知，乙中拉力的功率乙中拉力的功率是1.8W；故B错误；D从乙图可以看到，绳端的拉力是9N，两条绳子托着动滑轮，设动滑轮的重力，物体A的重力是17N，则代入数据可得解得乙中，动滑轮的重力为1N；故D错误。故选A。11（2021辽宁中考真题）国家为了改善居民的居住条件，对老旧小区进行改造。建筑工人用如图装置将建材匀速运送到楼顶，已知建材重为4500N，建材提升15m用时1min，绳端的粒力F为2000N（忽略绳重）下列计算结果正确的是（ ）。A绳端拉力的功率为1125W；B绳端移动的速度为0.25m/s；C该装置的机械效率为75%；D该装置所做的有用功为3104J【答案】C。【解析】B物体移动的速度如图由3股绳子拉着动滑轮，绳端移动的速度为故B错误；A绳端拉力的功率为；故A错误；C该装置的机械效率为75%，故C正确；D该装置所做的有用功；故D错误。故选C。12（2021山东菏泽市）如图所示，用动滑轮提起一重为的物体，在内将物体匀速提高，已知动滑轮重（不计绳重和摩擦），则（ ）。A手对绳子的拉力为B拉力做功的功率为C手拉绳子移动的速度为D该装置的机械效率为【答案】B。【解析】A手对绳子的拉力为故A不符合题意；B拉力做的总功为拉力做功的功率为故B符合题意；C由可知，手拉绳子移动的速度为故C不符合题意；D有用功为机械效率为故D不符合题意。故选B。13（2021湖北宜昌市）下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（ ）。A效率越高的机械，功率越大B做功越多的机械，功率越大C做有用功越多的机械，效率越高D功率越大的机械，做功越快【答案】D。【解析】A功率指做功的快慢，取决于做功的多少和做这些功所用的时间；效率是有用功与总功之比。两者没有必然的联系，故A错误；B功率是由做功的多少和做这些功所用的时间共同决定的，做功多的机械，功率不一定大，故B错误；C效率的高低取决于有用功占总功的比例，做有用功多的机械，效率不一定高，故C错误；D功率就是表示机械做功的快慢，功率越大，表示机械做功越快，故D正确。故选D。14（2021湖南邵阳市）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为的8N，（不计滑轮和绳子之间的摩擦），拉力F做功的功率为（ ）。A1.6WB8WC3.2WD16W【答案】C。【解析】物体速度v1=0.2m/s，绳子移动速度为弹簧测力计的示数为的8N，故绳子拉力也为8N，拉力做功的功率为故C符合题意。故选C。15（2021重庆中考真题）如图所示的滑轮组，500N的拉力F在10s内将重800N的箱子匀速提升了2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）。A定滑轮的作用是省力；B滑轮组机械效率为80%；C动滑轮的重力为100N；D拉力F的功率为100W【答案】B。【解析】A定滑轮既不省力也不费力，只能改变力的方向，故A错误；B有用功为克服物体重力做的功，所以有用功为连接动滑轮的绳子有两股，物体上升2m，因此绳子自由端移动的距离为4m。所以拉力做的总功为因此机械效率为 ；故B正确；C对动滑轮和物体做受力分析，向上受到两股绳子拉力，向下受到动滑轮和物体的总重力，因此有带入数据得 ；故C错误；D拉力的功率 ；故D错误。故选B。16（2021贵州黔东南苗族侗族自治州）如图所示，用滑轮组提升重物时，5s将重90N的物体匀速提升了2m。已知动滑轮重为10N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中正确的是（ ）。A绳子自由端拉力F的大小为90N；B提升物体的过程中，拉力F做的有用功为200J；C绳子自由端拉力F的功率为36W；D此滑轮组的机械效率为90%【答案】D。【解析】A由题意可知，不计绳重和摩擦，物体重是90N，动滑轮重为10N，从图中可以看到，两条绳子托着动滑轮，那么代入数据可知解得，绳子自由端拉力F的大小是50N，故A错误；B提升物体的过程中，拉力F做的有用功即是重物克服自身的重力所做的功，那么拉力F做的有用功是180J，故B错误；C5s将重90N的物体匀速提升了2m，两条绳子托着动滑轮，则绳子自由端移动的距离都是经历了5s时间，那么绳子自由端移动的速度绳子自由端移