1
简单机械
一.选择题
1.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( )
A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然平衡 D.无法判断
2.下列四种情形中所使用的杠杆属千省力杠杆的是
3. 图 3 所示的简单机械中属于费力杠杆的是
4.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( )
A. B. C. D.
5.人体内的杠杆大多是由肌肉和骨骼组成的。图 1 中属
于省力杠杆的是
6.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( )
A.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
7.小明在东湖边看到以下四个画面,其中哪一组用到省力
的机械( )
A.①② B.②④ C.③④ D.①③
8.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( )
A.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
9.下列关于机械效率的说法正确的是
A.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
10.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( )
A.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
11.如上图所示,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
A.绳子自由端上升 0.4m B.拉力 F 做功 4J
C.动滑轮重为 2N D.该动滑轮的机械效率为 90%
12.如图,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,下列说法错误..的是( )
A. 拉力 F 做功的功率是 3W
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 物体运动 1s 则 B 物体克服重力做 3J 功
13.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
2
同的重物.不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.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
14.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
15.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
A.人拉绳做功的功率为 75W
B.滑轮组的机械效率为 80
C.绳子自由端移动的速度为 0.3 m/s
D.动滑轮重为 100N
16.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
17.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
( )
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
18.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( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.保持不变 D.先变小后变大
19.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( )
A.一定提高 B.一定降低
C.一定不变 D.无法判断
20. 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:
A.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
21. 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:
A.动滑轮重4N
B.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
22.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
A.小于 0.75 N B.等于 0.75 N
C.大于 0.75 N D.等于 0.5 N
23.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%
24. 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
25.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
26.小明小组利用如图 4 所示装置
探究“杠杆平衡条件”时,在杠杆
两侧挂上不同个数的钩码,移动钩
码使杠杆在水平位置平衡,这样三
次实验后得出结论:动力×支点到
动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。下
列能帮助他得出正确结论的操作是( )
A.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计竖直向下拉
B.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计斜向下拉
图 4
甲 乙
3
C.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计竖直向上拉
D.增加钩码个数,再多次实验使结论更具普遍性
27.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( )
A. 6 个 B.4 个 C. 3 个 D.2 个
28.如图甲,物体 A 在水平拉力 F 的作用下,以 0.2 米/
秒的速度在水平面上作匀速直线运动,此时弹簧秤示数如
图乙所示。若不计滑轮、弹簧秤和绳的重及滑轮与绳之间
的摩擦,则下列说法中正
确的是( )
A.拉力 F 为 2 牛
B.此滑轮是定滑轮
C.拉力 F 的功率为 0.4 瓦
D.以物体 A 为参照物,弹簧秤是静止的
29.如图所示,保持杠杆在水平位置平衡,在其他条件不
变的情况下,下列操作能使弹簧测力计示数变大的是
( )
A.减少钩码的个数
B.将钩码悬挂点的位置向右移
C.保持拉力方向不变,将弹簧测力计向右移
D.保持弹簧测力计悬挂点的位置不变,使其向右倾斜
30.下冽关于简单机械的理解,正确的是
A.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
31.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( )
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
1.使用动滑轮能省 (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 %(不计绳重和摩擦).
2.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“=”).
3.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 ;若仅使倾角θ逐渐增大,沿斜面
向上的拉力将逐渐 (选填“增大”、“不变”或“减
小”),此斜面的机械效率将逐渐 (选填“增大”、
“不变”或“减小”).
4.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 (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 .
5.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
m,若所用的拉力是 60N,这个动滑轮的
机械效率是 .
6.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 N 的物体.
7.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.
8.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
J,机械效率是 ,拉力的功率是
W。
9.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
N,水对容器底部的压力为 N,(不计容
器的厚度,ρ水=1.0 ×103kg/m3,g 取 10N/kg)
10.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 N,当某次
运送 4 件货物时,绳子的拉力 F 是
N,滑轮组的机械效率为 .(不考虑绳重
和摩擦)
11.建筑工地上的塔吊挂钩处有由两个动滑轮
组成滑轮级(如图所示),两个动滑轮和挂
4
F
钩的总质量为 50kg。设塔吊由电动机牵引把总质量为
0.15t 的重物匀速提升。忽略一切摩擦和绳重,,则电动
机牵引力为 N 该装置的机械效率为
%(g 取 10N/kg)。
12.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”).
13.如图 5 所示,在测量滑轮组的机械效率的实验装置中,
动滑轮重 0.6N, 物重 2.4N,不计绳重和各处摩擦,当物
体匀速提升时,绳的自由端在竖直方向上的拉力 F
为 ,此过程滑轮组的机械效率为 。
14.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。
15.如图所示,小明正在做俯卧撑,把他的身体看作一个
杠杆,O 为支点, A 为重心,他
的体重为 550N。地面对手的支持
力 F 的力臂是________m ,大小
为________ N。
16.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
17.某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平
衡的条件,如图所示,当
杠杆在水平位置平衡时,
他测出从支点 O 到硬币边
缘的距离作为力臂 L1 和
L2 的大小,他测力臂的方法是_________的(选填“正确”
或“错误”)。如果将两边的硬币以相同大小的速度同时
做远离支点的匀速移动,则杠杆_________ (选填“仍平
衡”、“向左倾斜”、“向右倾斜”)
18.在物理综合实践活动中,
小华设计了如图所示的机
械模型。推动硬棒 CD 或
EF,使它们在水平面内绕轴
O 转动,即可将绳逐渐绕到
轴 O 上,提升重物 G,硬棒 CD 是 杠杆,滑轮 B
(能/不能)改变力的大小。在重物上升的过程
中,轴 O 上增加的绳长 重物上升的高度。
19.如图是农村曾用的舂米工具的结构示
意图。杆 AB 可绕 O 点转动,杆右端均匀柱形物体的长度
与杆右侧的 OB 相等,杆 AB 的重力不计,柱形物体较重。
(1)制作舂米工具时,为了使作用在 A 点的力 F 更小,
在其它条件相同时,只改变支点 O 的位置,应将 O 点更
靠近 端。
(2)若作用在 A 点的动力 F 方向始终与杆垂直,则杆从
水平位置缓慢转动 45°角的过程中,动力 F 大小的变化
是 。
20.如图所示,小华同学在“测滑轮组
机 械 效 率” 的 实 验 中 ,应 竖 直 向 上
_________拉动绳子的自由端。若钩码 G
重为 3N,小华所用拉力 F 为 1.2N,则
滑轮组的机械效率为_________;若换成
重为 5N 的钩码 G′再进行实验,此滑轮组的机械效率将
_________ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(3 分)
三、作图、实验探究题
1.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。
2.如上右图所示,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.
3.如图 13 所示是一个简易压水机,其中 AOB 是杠杆,作
出动力 F1 的力臂 L1。阻力 F2 及其力臂 L2 世纪教
4.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.
5 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。
6.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F1的
力臂L1和F2的力臂L2。
5
7. 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。
三.实验题
1.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).
2.如图所示,晓月利用铁架台、带有刻度的杠杆,细线、
若干砝码等试验装置探究杠杆的平衡条件。请你回答下列
问题:
(1)在挂钩码前,晓月发现杠
杆左端低,右端高,她将杠杆两
端的平衡螺母向 调节,
使杠杆在水平位置平衡。
(2)接着晓月在杠杆的两端挂上不同数量的钩码,移动
钩 码 的 位 置 , 保 持 杠 杆 在 水 平 位 置 平 衡 。 其 目 的
是: ; 。
(3)改变钩码数量与位置,获取三组测量数据(如下表),
可以减少实验的 ,根据表中的数据你得出杠杆的
平衡条件是: ,并完成下表中的
空格。
实验测量数据记录表:
3.小聪估测书包重量,现有细绳、重量可忽略的长硬棒、
刻度尺、一瓶 600mL 的水,空瓶的质量忽略不计。
(1)这瓶水的质量 m=________,重量 G=________。
(1mL=1cm3,水的密度是 1g/cm3,g=10N/kg)
(2)手提细绳,如图 21,若硬棒水平静止。在图中标示
需要测量的长度。
(3)书包的重量约为________(用上述求得及所测得的
物理量符号标示)
(4)若测量中硬棒挂书包一端下沉,你有什么办法让硬
棒恢复水平平衡?______________________。
4.(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安装好实验器材后,记下钩码和拴住弹簧
测力计的线端原先的位置,
⑶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
/J
0.6 0.4 0.3 0.24
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ŋ1 ŋ2(填“>”、
“