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素养达标练十　简单机械
一、选择题
1.如图所示,杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动,OB=2BA,在B点悬挂一个10 N的重物,在A点施加竖直向上的动力F,使杠杆OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计),下列说法正确的是(　　)
A.在A点施加竖直向上的力F1时,该杠杆是费力杠杆
B.作用在A点的力F1的大小为5 N
C.如果重物的悬挂点B向O点移动,要使杠杆水平平衡,F1应变小
D.若将作用于A点的力F1变为图中F2,要使杠杆水平平衡,F2应小于F1
2.我国民俗活动丰富多彩,在立夏时节,有的地方会给孩子称体重,冀求孩子健康成长,俗称“立夏称人”。如图所示,调整秤砣的位置,使秤杆处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重),小孩(未画出)和篮子的总质量为10 kg,此时OA=3 cm,OB=10 cm。下列说法不正确的是(　　)
A.该杆秤一定为费力杠杆
B.该秤砣的质量为3 kg
C.要使该杆秤的量程变大,应该换用质量更大的秤砣
D.若换称质量较小的孩子,当秤杆水平平衡后,秤砣的悬挂点在B点左边
3.物体B所受的重力为G,此时物体A正沿着水平桌面以速度v向右做匀速直线运动;若对物体A施加一个水平向左的力F,物体A以速度2v匀速向左运动。若不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦,则下列选项正确的是(　　)
A.物体A向右运动时,物体B的速度大小是
B.对物体A施加的水平向左的力F大小为2G
C.物体A向右做匀速直线运动时的摩擦力大小为2G
D.物体B匀速上升时,克服重力做功的功率为2Gv
4.如图所示,用滑轮组帮助汽车脱困,汽车被水平匀速拉动1.2 m时,作用在绳子自由端的拉力F为1 000 N,绳子自由端移动的速度为0.6 m/s,滑轮组的机械效率为80%,则下列说法正确的是(　　)
A.汽车移动的速度为0.4 m/s
B.拉力F做的功为1 200 J
C.汽车受到的摩擦力大小为2 000 N
D.拉力F所做的有用功的功率为480 W
5.如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置。斜面粗糙程度相同。先用平行斜面向上的恒定拉力F,将重6 N的物体以1 m/s的速度匀速拉到斜面顶端,测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是(　　)
A.拉力做功为3 J
B.物体受到的摩擦力为1.5 N
C.在匀速拉动过程中,物体的机械能不变
D.若以2 m/s的速度匀速拉动物体,斜面机械效率仍为75%
二、填空题
6.(2025·贵州六盘水模拟)图甲是一种下开式窗户,图乙是其简化示意图,窗扇重90 N,力臂l1为60 cm,力臂l2为20 cm。窗扇可看成绕O点转动的　　　　(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,在A点水平推动窗扇至少需要　　　　 N的力。
7.用如图所示的扳手拧螺丝时,一只手稳住扳手的十字交叉部位,另一只手用同样大小和方向的力在　　　　(选填“A”“B”或“C”)点更容易拧动螺丝,原因是　 　。
8.工人利用如图所示的装置提升钢条,该装置中的滑轮为　　　　滑轮。已知滑轮重80 N,货篮重120 N,不计绳重及摩擦。工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为　　　　 N。若绳子能承受的最大拉力为520 N,每根钢条重100 N,该装置匀速提升钢条时,所能达到的最大机械效率为　　　　。
三、综合应用题
9.利用如图所示的滑轮组,用F=1 000 N的力拉绳子自由端,使货物A以0.1 m/s的速度向左做匀速直线运动,滑轮组的机械效率为75%。求:
(1)这个过程中拉力F的功率P;
(2)水平地面对货物A的摩擦力Ff。
10.建筑工人用如图甲所示的滑轮组匀速提升建材,每次运送量不定,滑轮组的机械效率η随物重G的变化图像如图乙所示。忽略绳重、吊篮重及摩擦。
(1)求动滑轮所受的重力;
(2)当滑轮组的机械效率为75%时,提升的物重是多少
11.图甲是《天工开物》中记载的三千多年前中国古人利用桔槔在井上汲水的场景,图乙为其简化图。一根细长杆AB架在支架上,在杆的B端悬挂一个重石,A端悬挂水桶,提水时,人向下拉动绳子使水桶下降至井中打水,同时捆绑重石的B端上升;水桶装满水后,人向上拉绳子让绑重石的B端下降,将水桶提起。
(1)桔槔的工作原理是什么
(2)如何使人在提水时更省力,请你提出一条合理的建议。素养达标练十　简单机械
一、选择题
1.如图所示,杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动,OB=2BA,在B点悬挂一个10 N的重物,在A点施加竖直向上的动力F,使杠杆OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计),下列说法正确的是(　　)
A.在A点施加竖直向上的力F1时,该杠杆是费力杠杆
B.作用在A点的力F1的大小为5 N
C.如果重物的悬挂点B向O点移动,要使杠杆水平平衡,F1应变小
D.若将作用于A点的力F1变为图中F2,要使杠杆水平平衡,F2应小于F1
答案:C
2.我国民俗活动丰富多彩,在立夏时节,有的地方会给孩子称体重,冀求孩子健康成长,俗称“立夏称人”。如图所示,调整秤砣的位置,使秤杆处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重),小孩(未画出)和篮子的总质量为10 kg,此时OA=3 cm,OB=10 cm。下列说法不正确的是(　　)
A.该杆秤一定为费力杠杆
B.该秤砣的质量为3 kg
C.要使该杆秤的量程变大,应该换用质量更大的秤砣
D.若换称质量较小的孩子,当秤杆水平平衡后,秤砣的悬挂点在B点左边
答案:A
3.物体B所受的重力为G,此时物体A正沿着水平桌面以速度v向右做匀速直线运动;若对物体A施加一个水平向左的力F,物体A以速度2v匀速向左运动。若不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦,则下列选项正确的是(　　)
A.物体A向右运动时,物体B的速度大小是
B.对物体A施加的水平向左的力F大小为2G
C.物体A向右做匀速直线运动时的摩擦力大小为2G
D.物体B匀速上升时,克服重力做功的功率为2Gv
答案:C
4.如图所示,用滑轮组帮助汽车脱困,汽车被水平匀速拉动1.2 m时,作用在绳子自由端的拉力F为1 000 N,绳子自由端移动的速度为0.6 m/s,滑轮组的机械效率为80%,则下列说法正确的是(　　)
A.汽车移动的速度为0.4 m/s
B.拉力F做的功为1 200 J
C.汽车受到的摩擦力大小为2 000 N
D.拉力F所做的有用功的功率为480 W
答案:D
5.如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置。斜面粗糙程度相同。先用平行斜面向上的恒定拉力F,将重6 N的物体以1 m/s的速度匀速拉到斜面顶端,测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是(　　)
A.拉力做功为3 J
B.物体受到的摩擦力为1.5 N
C.在匀速拉动过程中,物体的机械能不变
D.若以2 m/s的速度匀速拉动物体,斜面机械效率仍为75%
答案:D
二、填空题
6.(2025·贵州六盘水模拟)图甲是一种下开式窗户,图乙是其简化示意图,窗扇重90 N,力臂l1为60 cm,力臂l2为20 cm。窗扇可看成绕O点转动的　　　　(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,在A点水平推动窗扇至少需要　　　　 N的力。
答案:省力　30
7.用如图所示的扳手拧螺丝时,一只手稳住扳手的十字交叉部位,另一只手用同样大小和方向的力在　　　　(选填“A”“B”或“C”)点更容易拧动螺丝,原因是　 　。
答案:C　在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力
8.工人利用如图所示的装置提升钢条,该装置中的滑轮为　　　　滑轮。已知滑轮重80 N,货篮重120 N,不计绳重及摩擦。工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为　　　　 N。若绳子能承受的最大拉力为520 N,每根钢条重100 N,该装置匀速提升钢条时,所能达到的最大机械效率为　　　　。
答案:动　100　80%
三、综合应用题
9.利用如图所示的滑轮组,用F=1 000 N的力拉绳子自由端,使货物A以0.1 m/s的速度向左做匀速直线运动,滑轮组的机械效率为75%。求:
(1)这个过程中拉力F的功率P;
(2)水平地面对货物A的摩擦力Ff。
答案:(1)200 W
(2)1 500 N
10.建筑工人用如图甲所示的滑轮组匀速提升建材,每次运送量不定,滑轮组的机械效率η随物重G的变化图像如图乙所示。忽略绳重、吊篮重及摩擦。
(1)求动滑轮所受的重力;
(2)当滑轮组的机械效率为75%时,提升的物重是多少
答案:(1)100 N　(2)300 N
解析:(1)忽略绳重、吊篮重及摩擦,则滑轮组的机械效率为
η=
由图像可知,当提起的建材重G=150 N时,机械效率η=60%,则
60%=
解得G动=100 N。
(2)当滑轮组的机械效率为75%时,则有
75%=
解得G'=300 N。
11.图甲是《天工开物》中记载的三千多年前中国古人利用桔槔在井上汲水的场景,图乙为其简化图。一根细长杆AB架在支架上,在杆的B端悬挂一个重石,A端悬挂水桶,提水时,人向下拉动绳子使水桶下降至井中打水,同时捆绑重石的B端上升;水桶装满水后,人向上拉绳子让绑重石的B端下降,将水桶提起。
(1)桔槔的工作原理是什么
(2)如何使人在提水时更省力,请你提出一条合理的建议。
答案:(1)杠杆原理　(2)适当增加重石的质量(或增加OB的长度,其他答案合理即可)
解析:(1)利用桔槔取水时,细长杆AB绕着O点转动,故桔槔是利用杠杆原理来工作的;(2)根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,要想使人在提水时更省力,可以适当增加重石的质量,或将连接点O向左移,使OB变长。

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