2021 中考物理一轮复习基础提升训练——专题十二:简单机械
一、选择题
1.如图所示的用具中属于费力杠杆的是( )
2.“给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬起整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠
杆属于同一类型的是( )
3.如图是小龙探究杠杆平衡条件的实验装置,用弹簧测力计在 C 处竖直向上拉,杠杆保持平衡。若弹簧测力
计逐渐向右倾斜,仍然使杠杆保持平衡,拉力 F 的变化情况是( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.无法确定
4.如图所示,活塞式抽水机手柄可以看成是绕 O 点转动的杠杆,它在动力 1F 和阻力 2F 的作用下,处于平衡
状态,则( )
A. 1 2 =F OC F OA B. 1 2 • =F OD F OB
C. 1 2 • =F OE F OA D. 1 2 • =F OE F OB
5.某同学设计了一种如图所示的简易电梯,由图可知( )
A. A是动滑轮
B. B 是定滑轮
C.如果电动机向下拉动绳子,电梯厢将上升
D.电梯厢运动的速度与电动机拉绳的速度相等
6.对图中所示的几种简单机械,下列说法中正确的是( )
A.图甲所示的装置中 OB 是动力臂
B.使用图乙所示的装置可省一半力
C.图丙所示的装置是一种等臂杠杆
D.图丁所示的汽车驾驶盘也是一种简单机械
7.如图所示,在竖直向上的力 F 的作用下,重物沿竖直方向匀速上升。已知物重 100 NG ,重物上升的速
度为 0.2 m/ s ,不计摩擦以及滑轮的重力和绳的重力,则拉力 F 的大小和滑轮上升的速度分别为
( )
A.50 N 0.4 m/ s B.50 N 0.1 m/ s
C. 200 N 0.4 m/ s D. 200 N 0.1 m/ s
8.小明用如图所示的滑轮组,将重为1.5 N 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
9.简单机械与人类的生产活动息息相关,以下关于简单机械的说法中正确的是( )
A.指甲剪是省力机械 B.定滑轮是省力机械
C.滑轮组既省力又省距离 D.斜面的机械效率可以达到 100%
10.如图所示,甲、乙为固定在水平地面上的两个光滑斜面,长度分别为 3 m、4 m,高度相同。两人分别用沿斜
面向上的拉力 F 甲、F 乙把完全相同的工件从斜面底端匀速拉到斜面顶端,且速度大小相同,此过程拉力 F 甲、F
乙所做的功分别为 W 甲、W 乙,功率分别为 P 甲、P 乙,机械效率分别为η甲、η乙,下列说法正确的是 ( )
A.W 甲∶W 乙=3∶4 B.η甲∶η乙=4∶3 C.F 甲∶F 乙=3∶4 D.P 甲∶P 乙=4∶3
11.如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为 G 的物体,若拉力的大小为 F,物体和地面之间的
摩擦力大小为 f,A 点的拉力为 FA,则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是( )
A.f/2FA B.f/3F C.FA/2F D.G/2F
12.利用等重滑轮,分别采用如图所示的两种方式提升同一重物,升高相等高度。若绳重和摩擦不计,下列
分析中正确是( )
A.乙绳自由端移动距离较大 B.乙绳自由端作用力较小
C.两种方式所做额外功相等 D.增大提升高度效率都变大
13.如图所示,滑轮组的每个滑轮质量相同,用它们将重为 G1、G2 的货物提高相同的高度(不计绳重和摩擦),
下列说法正确的是( )
A.用同一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
B.若 G1=G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率
C.若 G1=G2,则拉力 F1 与 F2 所做的总功相等
D.若 G1=G2,则甲、乙滑轮组所做的额外功相等
14.体重为 60kg 的工人利用如图滑轮组将一质量为 80kg 的重物 A 匀速提升 1m,此时该滑轮组的机械效率
为 80%(不计绳重与摩擦,g 取 10N/kg),小明对此工作过程及装置作出了以下论断:
①动滑轮重为 200N
②此过程中,工人对绳的拉力做功 1000J
③重物匀速上升过程中,它的机械能增大
④若增大重物 A 的质量,该工人用此滑轮组匀速拉起重物时,机械效率不可能达到 90%
关于小明的以上论断( )
A. 只有①③正确 B.只有②③正确
C.只有①②③正确 D.①②③④都正确
二、填空题
1.如图所示,小明用一根轻质木棒挑着重为 120N 的物体站在水平地面上,木棒保持水平(棒的重力忽略不
计),棒 AB 长为 1.2m,重物悬挂处离肩膀距离 BO 为 0.8m,则手在 A 端对木棒竖直向下的作用力 F1 大小
为________ N.在图中画出阻力 F2 的力臂 L2 .他想手在 A 端更省力,请你写出一种可行的做法:________ .
2.如图是人抬独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当于一个________(省力/费力)杠杆;若动力臂
是阻力臂的 3 倍,物体和车总重 G 为 1200N,抬起车把的力 F 为 ________N.
3.如图所示,重 10N 的物体 A 在水平拉力 F 的作用下,沿水平方向以 0.4m/s 的速度匀速运动了 2s,弹簧测
力计的示数为 4N,物体 A 所受重力做的功为 J。
4.用如图所示的两种方法把相同的重物提高相同的高度,甲、乙两图中的动滑轮重力相同,不计绳重及机械
摩擦,图甲中人的拉力 1F ________(选填“大于”“等于”或“小于”)图乙中人的拉力 2F 。
5.工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端,斜面高 1m,长 2m,物体重 500N,平行于斜面的
拉力 200N,所用时间 10s。在此过程中,物体动能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。重力势
能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。拉力的功率为_________W,把物体直接提高到斜面顶
端做的功为有用功,则这个装置的机械效率为________。
6.如图所示,用滑轮组提起一个重为7 N的物体,在拉力F=4 N的作用下,10 s内物体沿竖直方向匀速升高了2 m,
不计绳重和摩擦,可知拉力 F 的功率为 W,此滑轮组的机械效率为 。
三、作图题
1.(1)请作出图中:①物体 A 所受重力 G 的示意图;②力 F 的力臂 l。
2.如图所示,用滑轮组提升物体,请在图中画出最省力的绳子绕法。
四、实验探究题
1.探究杠杆的平衡条件。
【提出问题】如图所示,是一种常见的杆秤。此时处于水平位置平衡。
发现一:小明在左边挂钩上增加物体,可观察到提纽左侧下沉。他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变
作用在杠杆上的力来实现。
发现二:接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡。说明通过改变 也可以改变杠杆的平衡。
那么,杠杆在满足什么条件时才平衡呢?
【制订计划与设计实验】
实验前,轻质杠杆处于如图 1 所示的状态,使用时,首先应将杠杆的平衡螺母向右(填“左”或“右”)调节,
使杠杆处于水平位置平衡,这样做的好处是方便直接测出力臂。
【实验结论】
如图 2 所示,他们进行了三次实验,对实验数据进行分析,得出杠杆的平衡条件是 。
【拓展应用】如图 3 所示,是用手托起重物的示意图,图中前臂可以看作是一个 杠杆(填“省力”“费力”
或“等臂”),此杠杆的支点是图中的 点,假如托起 6 N 的重物,请你根据图 3 所示,估算出手臂要用的
动力大约是 N。
2.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如下表。
(1)第 2 次实验中滑轮组的机械效率为 (结果保留一位小数)。
(2)第 3 次实验中,弹簧测力计的示数漏填,由图丙可知,弹簧测力计示数为 N。
(3)分析数据可得结论,同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越 (填“高”或“低”)。
(4)根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将重 8 N 的物体匀速提升 10 cm,此时滑轮组的机械效率可能为
(只填序号)。
A.71.6% B.82.4% C.92.1%
3.小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的
关系,如下图所示。她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车,调节斜面倾斜角θ的大小多次
测量,得到下表所示的数据:
(1)请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据________。
(2)分析上表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越________,斜面越省力,斜面的机械效
率越低。
(3)实验过程中拉力的方向应与斜面________。
(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持________不变,斜面的光滑程度不变,只改变
________。
五、计算题
1.如图所示,将质量为 6kg,边长为 0.1m 的正方体合金块,用细线挂在轻质杠杆 A 点处,在 B 点施加与杠
杆垂直的力 F1 时,杠杆在水平位置平衡,其中 OB=3OA(g 取 10N/kg)求:
(1)合金块的重力;
(2)合金块的密度;
(3)拉力 F1 的大小。
2.在拓展课上,小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景,设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在 4
秒内将一个重为 100 牛的物体,沿着水平地面匀速拉动了 2 米。人的拉力为 18 牛,物体移动时受到地面的
摩擦力为物重的 0.35 倍,不计绳重及机械的摩擦。求:
(1)人的拉力所做的功。
(2)人的拉力做功的功率。
(3)动滑轮受到的重力。
3.如图所示,用甲、乙两种滑轮组,分别匀速竖直向上提升同一重物,从相同位置开始提升至同一高度处,求:
(1)若不计绳重、滑轮重及摩擦,两次拉力 F1 和 F2 之比。
(2)若不计绳重及摩擦,重物质量为 400 g,动滑轮质量为 100 g,匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率。(g 取
10 N/kg)