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第十二章简单机械
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图所示，用甲、乙两个相同的滑轮组（绕线方式不同），在相同时间内分别将同一物体匀速提升相同高度，不计绳重及摩擦，则下列说法正确的是（　　）
A．绳端的拉力：
B．绳子自由端移动距离：
C．拉力做的功：
D．绳子拉力的功率：
2．如图所示，动滑轮重1N，拉力F为5N，不计绳重及摩擦，则重物G和弹簧测力计读数分别为（ ）
A．4N，5N B．9N，10N C．10N，5N D．9N，5N
3．下列关于杠杆的说法正确的是（　　）
A．杠杆可以是直的，也可以是弯曲的 B．力臂一定在杠杆上
C．杠杆不一定是硬棒 D．力臂不一定和力的作用线垂直
4．如图所示，用滑轮提升重物时，不计滑轮自身的重力及各处摩擦，下列关系式正确的是（　　）
A． B． C． D．
5．要使用滑轮组将物体匀速提升，物重1250N，而绳子最多能承受250N的力，若不计动滑轮自重，则滑轮组中至少有（　　）
A．一个定滑轮、两个动滑轮 B．两个定滑轮、一个动滑轮
C．两个定滑轮、两个动滑轮 D．三个定滑轮、两个动滑轮
6．如图所示，杠杆在、或的作用下都能处于静止状态，其中是支点，那么三个力中（　　）
A．最小 B．最小 C．最小 D．一样大
7．如图所示，将一个重9.0N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为3.6N，在斜面上移动的距离s=1.2m，物体升高的高度h=0.3m，则（　　）

A．物体所受的摩擦力3.6N B．物体克服重力做功4.32J
C．拉力做功2.7J D．斜面的机械效率62.5%
8．两个人共同搬一个50千克质量分布均匀的木箱上楼梯，如图所示。木箱长1.25米，高0.5米；楼梯和地面成45°，而且木箱与楼梯平行。如果两人手的用力方向都是竖直向上的，那么在下面的人对木箱施加的力与上面的人对木箱施加的力的比值是（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
9．物理学家 通过大量的实验研究，探索总结出杠杆原理； 是蒸汽机的改良者，为了纪念他，把他的名字命名为功率的单位.
10．如图甲所示，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以O为支点的杠杆，图乙是其简化图。晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上，B、C、D是挂衣处。同一件衣服挂在 （选填“B”或“D”）点时，A点受到的支持力最小。若衣服重力为3.6N，则此支持力的最小值为 N。
11．如图所示，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小 （选填“动力”或“阻力”）臂，剪断物体会更省力。
12．利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200N的物体．若滑轮组的机械效率为80%，A处拉力的大小为40N，则物体和地面之间的摩擦力大小为　 N，拉力F的大小为 N．
三、作图题
13．如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，O为杠杆的支点。
(1)请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小动力F1的示意图；
(2)作出阻力F2的示意图及阻力臂l。
四、实验题
14．学习了简单机械后，小明了解到斜面也是一种机械，于是他想探究这种机械的特点。他将木块放在如图所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉木块，收集到下表中的实验数据：
实验 序号 斜面倾 斜程度 物体重 G/N 斜面高 h/m 斜面长 s/m 拉力 F/N 有用功 W有/J 总功 W总/J 机械效率 /%
1 较缓 5 0.2 1 2.1 1.0 2.1 47.6
2 较陡 5 0.5 1 3.6 2.5 ▲ 69.4
3 最陡 5 0.7 1 4.3 3.5 4.3 81.4
(1)比较表中数据可知：斜面越 （选填“缓”或“陡”）越省力；斜面越陡，斜面的机械效率越 （选填“高”或“低”）；
(2)表中空格处的数据应为 ；
(3)在第1次实验中，木块受到的摩擦力为 N；
(4)在第3次实验后，若仅将木块换成等质量的小车重复上述实验，机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
五、计算题
15．2024年7月1日，南昌洪洲大桥通车运营。洪州大桥是南昌市“十横十纵十联”干线路网的重要组成部分。在大桥建设过程中，使用起重机将重为的重物以的速度竖直匀速提升一定高度，用时，所做的额外功是。求：
(1)起重机做的有用功；
(2)起重机做功的功率；
(3)起重机的机械效率。
六、综合题
16．下面是课本中的几幅图：
（1）甲图是动圈式扬声器它的原理与 （电动机/发电机）相同。
（2）乙图人的前臂在举起杠铃时 （省力/费力/等臂）杠杆。
（3）丙图两个铅块磨光后，压在一起就会粘住，这个现象说明 。
（4）丁图人工心脏泵工作时，当电流从线圈A端流入，血液 （流入/流出）泵室；若线圈中的电流大小增大，则心脏泵每分钟“跳动”的次数 （增大/减小/不变）。
《第十二章简单机械》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C D A C C B D B
1．C
【详解】A．不计绳重及摩擦，根据，由图可知，甲滑轮组绳子的段数，乙滑轮组绳子的段数，则绳端的拉力分别为，，所以绳端的拉力，故A错误；
B．由s=nh可得，绳子自由端移动的距离分别为s1=2h，s2=3h，所以绳子自由端移动距离，故B错误；
C．因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由、可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，而总功，所以拉力做的总功相同，即，故C正确。
D．因为拉力做的总功相同，所用时间相同，根据可知，绳子拉力的功率，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】图示中，绳子拉力为5N，弹簧测力计受到向下的绳子的拉力，示数为5N，用动滑轮将重物提升，不计绳重及摩擦，则，所以重物，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
3．A
【详解】AC．杠杆可以是直的，也可以是弯曲的，但杠杆一定是硬棒，故A正确，C错误；
B．力臂是从支点到力的作用线的距离，力臂可能在杠杆上，也可能不在杠杆上，故B错误；
D．力臂是从支点到力的作用线的距离，即力臂一定和力的作用线垂直，故D错误。
故选A。
4．C
【详解】不计滑轮自身的重力及摩擦，（A）（B）图中是定滑轮，所以F1=G1，F2=G2；（C）图中是动滑轮，能省力一半，所以，所以G3=2F3；（D）图中是动滑轮，提升重物时，绳端拉力方向斜向上，动力臂大于阻力臂，但小于阻力臂的两倍，所以，则G4＜2F4，故C正确，ABD错误。
故选C。
5．C
【详解】串绕滑轮组的绳子最多只能承受250N的拉力，物体的重力为1250N，由得，至少由5段绳子承担物体的重力，一般的情况下两股绳子配一个动滑轮，所以当由动滑轮开始绕线时，可以安装两个动滑轮，一个动滑轮一般配一个定滑轮，所以定滑轮的个数也是两个，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6．B
【详解】由图知道，O为支点，物体的重力为阻力，在方向不同的、或三个力作用时，阻力和阻力臂不变，即阻力和阻力臂的乘积是相同的，由杠杆的平衡条件可知，力臂越大，力越小，由图可知，当力与杠杆垂直时，力臂最长，即F2的力臂最长，所以最小，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7．D
【详解】ABC．克服物体重力做功即有用功为
拉力做的功即总功为
额外功为
由可得，摩擦力为
故ABC不符合题意；
D．根据可得，斜面的机械效率为
故D符合题意。
故选D。
8．B
【详解】如图，木箱质量均匀，故其重心在几何中心，标为G，则此题变为一个杠杆问题，如下图：
下面的人抬箱子时，支点在上面的人手B处，动力臂为BF，阻力臂为BH，根据杠杆的平衡条件可得
F1×BF＝G×BH
上面的人抬箱子时，支点在下面的人手A处，动力臂为AC，阻力臂为AD，根据杠杆的平衡条件可得
F2×AC＝G×AD
因为AC＝BF，BH＝CD，所以两个力的比值为。
由题得∠BAC＝45度，则
所以木箱为一个矩形，故对角线长为
解得，所以
所以
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
9． 阿基米德 瓦特
【解析】略
10． B 4
【详解】[1]由题意可知，晾晒架可看成一个杠杆，设衣服对晾晒架的作用力为阻力，则支撑物对晾晒架的作用力为动力，根据杠杆平衡条件可知，同一件衣服挂在B点时，阻力不变，阻力臂最小，动力臂不变，因此动力最小，即A点受到的支持力最小。
[2]若衣服重为3.6N，根据杠杆平衡条件可得，当衣服挂在B点时，阻力臂最小，所以此支持力最小值为
11．阻力
【详解】由题意可知，物体对剪刀的力为阻力，人对剪刀施加的力为动力，根据杠杆平衡条件可知，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，阻力臂减小，阻力和动力臂不变时，动力减小，更省力。
12． 40 25
【详解】(1)物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子对物体拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力，A处的拉力大小FA＝40N，所以物体和地面之间摩擦力为f＝FA＝40N；(2)由图可知,由2段绳子通过动滑轮,则sF＝2s物，η＝ 所以F＝＝25N.
【点睛】物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子对物体拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力，由此得到物体受到的摩擦力大小．由题拉力F所做的功为总功，克服物体摩擦力所做的功为有用功，从图可知，由2段绳子通过动滑轮，则sF＝2s物，可利用公式η＝可计算出拉力F的大小．
13．（1）；(2)
【详解】(1)当动力臂最长时，动力最小，所以当OB为动力臂时，动力最小，如下图所示：
(2)阻力是杠杆受到重物向下的拉力，阻力臂是支点到阻力的垂直距离，如下图所示：
14．(1) 缓 高
(2)3.6
(3)1.1
(4)变大
【详解】（1）[1]由表格中的数据可知，斜面的倾角越大，拉力F越大，但始终小于重力G，因此可得，使用斜面时能省力，且斜面倾斜程度越小越省力。
[2]由表格中的数据可知，当斜面的倾斜程度变大时，机械效率随之变大，故可以得出的探究结论是：斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。
（2）表格中空格处数据是做的总功，即
W总=Fs=3.6N×1m=3.6J
（3）由表中数据可知，第1次实验中，克服摩擦力所做的额外功为
W额=W总-W有=2.1J-1.0J=1.1J
则木块受到的摩擦力为
（4）若将木块换成等质量的小车做实验，小车受到的摩擦力小，同样条件下，拉力做的有用功不变，但额外功减小，所以机械效率变大。
15．(1)
(2)3000W
(3)
【详解】（1）重物上升的高度为
则起重机做的有用功为
（2）起重机做的总功为
则起重机做功的功率为
（3）起重机的机械效率为
16． 电动机 费力 分子之间存在相互作用的引力 流入 不变
【详解】（1）[1]扬声器工作时把电信号转换成声信号，电能转化成机械能，其原理是通电导体在磁场中受力运动，与电动机的工作原理相同。
（2）[2]人的前臂在举起杠铃时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。
（3）[3]分子间同时存在相互作用的引力和斥力，两个铅块磨光后，压在一起就会粘住，这个现象证实了分子之间有引力。
（4）[4]当电流从线圈A端流入过程，根据安培定则，螺线管左端为S极，此时异名磁极相互吸引，活塞左移，S1关闭，S2打开，血液从S2流入泵室。
[5]图中的活塞移动变化频率与交流电的频率有关，交流电电流方向改变的频率影响跳动次数，与电流大小无关，若线圈中的电流大小增大，则心脏泵每分钟“跳动”的次数不变。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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