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第十一章 简单机械
一、单选题
1．一辆平板车的一个轮子陷入泥里，小红和小君来帮忙，小君采用帮忙拉车的方法，小红采用扳车轮的上部边缘的方法。若两人用力相同，方法合理，实际效果（ ）
A．小君的好 B．小红的好 C．一样 D．无法判断
2．夹子是我们生活中经常使用的物品，左图给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况．下列说法中正确的是（ ）
A．当我们用手将其捏开时，它是费力的
B．当我们用其夹住物品时，它是费力的
C．无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是省力的
D．无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是费力的
3．如图所示，罗老师用加装了杠杆装置的压缩空气引火仪来演示实验，她将一小团硝化棉放入厚玻璃筒内，握住杠杆的A端迅速向下压，硝化棉被点燃下列说法正确的是（　　）
A．该杠杆是费力杠杆 B．该杠杆是省力杠杆
C．活塞推杆对杠杆的支持力为阻力 D．在B点竖直向下压比在A点竖直向下压省力
4．如图所示，把重为G的物体沿高为h，长为l的粗糙斜面以速度v由底端匀速拉到顶端的过程中，拉力F做的功为W，则下列选项正确的是（ ）
A．拉力大小为 B．物体所受摩擦力大小为
C．拉力功率的大小为 D．斜面的机械效率为
5．将动滑轮改为定滑轮使用后，在相同的时间内把同一物体匀速提高相同高度，则改动后与改动前比较（ ）
A．节省了力 B．提高了功率
C．降低了效率 D．提高了效率
6．如图所示，小明用20N的力F将重为30N的物体在5s时间内匀速提升1m，在此过程中（忽略绳重及摩擦）（　　）
A．小明做的有用功为40J B．滑轮的机械效率为75%
C．拉力做功的功率为4W D．滑轮的重力为5N
7．下列哪些应用属于省力杠杆的是（ ）
A．手握钢笔写字 B．汽水瓶起盖器的使用
C．用筷子夹菜 D．用大扫帚扫地
8．如果一个用杆秤卖水果的奸商，他要坑害消费者，常用的方法是（　　）
A．换重些的秤砣 B．把秤砣砸掉一块
C．给秤杆上重新刻上刻度 D．把挂钩的位置换换
二、填空题
9．小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦），小明拉绳子的动力为 N；如果向水桶内再加入40N的水，提起时动滑轮的机械效率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．
10．如图所示是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下晒干的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能，图中动滑轮有 个，此装置 （填“能”或“不能”）改变动力的方向。
11．重600N的一根匀质钢管放在水平地面上，抬起它的一端需要的力至少为 N。如果始终保持B端所用的力沿竖直方向，在匀速抬起钢管一端的过程中拉力 （填大小变化）。
12．如图，用F=10N水平拉力，使重为100N的物体A，沿水平方向在ls内匀速直线运动了0.5m，若滑轮和绳子的质量及其摩擦均不计，则物体受到地面的摩擦力为 N，拉力F的功率为 。
13．如图所示，是用来锻炼腿部和手臂的肌肉力量健身器材的示意图，重物质量为30 kg；(g取10 N/kg)
(1)锻炼手臂的肌肉力量时，绳A端固定不动，手在B处用力拉绳，使重物匀速上升，此时滑轮O是 (选填“定”或“动”)滑轮，拉力是 N；
(2)锻炼腿部肌肉力量时，绳B端固定不动，腿中A处用力拉绳，使重物匀速上升，此时滑轮O是 (选填“定”或“动”)滑轮，拉力是 N。(不考虑轮重和摩擦)
三、实验题
14．如图甲所示，是测动滑轮机械效率的示意图．它用弹簧测力计拉动绳子自由端，将质量为200g的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A’位置匀速竖直上升到B’位置，在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图22乙所示．请你根据该实验完成下列问题．
（1）弹簧测力计的示数是 N．
（2）钩码上升的距离是 cm．
（3）拉力F做的功是 J．
（4）该动滑轮的机械效率是 ．
15．芳芳同学用下图所示的装置对动滑轮特点进行了深究，记录的数据如下表所示．通过分析数据，她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。
实验次序 物重G/N 弹簧测力计的示数F/N
1 1.0 0.7
2 1.5 1.0
3 2.0 1.3
(1)该实验中有 段绳承担物重，实验数据与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大的主要原因是 ；
(2)除上述原因之外，还应满足 向上拉，使用动滑轮才能省一半的力。
四、计算题
16．用如图所示的滑轮组提升重物，摩擦不计，当物重G=1600N、拉力F为450N时，可使物体匀速上升．求：
（1）当拉绳的速度为多大时，可使重物以0.5m／s的速度匀速上升；
（2）当被提起的物体重为G’＝2600N时，拉力F’为多大可以使物体匀速上升．
17．用定滑轮匀速提升质量为20 kg的物体，所用的拉力为220N，物体提升的高度为2m，求此过程中的有用功、总功和定滑轮的机械效率（g取10N/kg）。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B B BC B D B B B
1．B
【详解】车轮与泥坑边的接触点是支点，小红作用在扳车轮的上部边缘的力是动力，对于小红来说扳车轮的上部水平延长线与支点之间的竖直距离是动力臂；小君采用帮忙拉车，对于小君来说车轮轴所在的水平延长线与支点之间的竖直距离是动力臂；由此可见，小红施力的动力臂比小君施力的动力臂大，由于小红和小君的施力相等，所以小红的作用效果好。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．B
【详解】当我们用手将其捏开时，此时动力臂大于阻力臂，它是省力的。当我们用其夹住物品时，动力臂小于阻力臂，它是费力的。故B正确，ACD错误。
故选B。
3．BC
【详解】AB．由题图可知，该杠杆在使用过程中，动力臂大于阻力臂，可知该杠杆是省力杠杆，故A错误，B正确；
C．在A点向下压的力是动力，活塞推杆对杠杆的支持力阻碍杠杆转动，是阻力，故C正确；
D．在B点竖直向下压比在A点竖直向下压费力，原因是阻力和阻力臂一定，在B点竖直向下压所用力的力臂比在A点竖直向下压所用力的力臂小，故D错误。
故选BC。
4．B
【详解】试题分析：拉力做的功为总功，即W总=W=Fl，所以拉力F=；有用功为W有用=Gh，因为在斜面上拉动物体要克服摩擦力做功，所以W总＞W有用，即Fl＞Gh，则F=，故A错；使用斜面时克服摩擦力做的功为额外功，则W额=fl=W总﹣W有用=W﹣Gh，所以物体所受的摩擦力：f=，故B正确；做功时间为t=，拉力功率的大小P==，故C错误；斜面的机械效率为η=，故D错；故应选B．
【考点定位】机械效率的计算；斜面的机械效率
5．D
【详解】A．使用动滑轮可以省一半力，使用定滑轮不能省力，故A不符合题意；
B．在相同的时间内把同一物体匀速提高相同高度，做的有用功相同，时间相同，功率相同。将动滑轮改为定滑轮使用后，做的额外功少了，所以总功率应该更小了，故B不符合题意；
C．动滑轮在提升过程中随物体一起上升，要对动滑轮做额外功，有用功相同，做的总功越多，机械效率越低，故C不符合题意；
D．使用定滑轮提升时滑轮的位置不上升，有用功相同，使用定滑轮时做的额外功最小，所以机械效率最大．故D符合题意。
故选D。
6．B
【详解】A．小明做的有用功为
W有＝Gh＝30N×1m＝30J
故A不符合题意；
B．由图可知，滑轮组由2段绳子吊着，则绳子自由端移动的距离为
s＝nh＝2×1m＝2m
拉力做的总功为
W总＝Fs＝20N×2m＝40J
滑轮组的机械效率为
故B符合题意；
C．拉力F的功率为
故C不符合题意；
D．在不计绳子重与摩擦的情况下，动滑轮的重力为
G动＝nF G＝2×20N 30N＝10N
故D不符合题意。
故选B。
7．B
【详解】A．手握钢笔写字时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B．汽水瓶起盖器使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意；
C．用筷子夹菜时，动力臂小于阻力臂，故C不符合题意；
D．用大扫帚扫地时，动力臂小于阻力臂，故D不符合题意。
故选B。
8．B
【详解】A．换重一些的秤砣，根据杠杆的平衡条件，其对应的力臂会减小，测量值小于实际值，故A不符合题意；
B．把秤砣砸掉一块，秤砣变轻，根据杠杆的平衡条件，其对应的力臂会增大，测量值大于实际值，故B符合题意；
C．给秤上重新刻上刻度，这是不符合实际的，故C不符合题意；
D．挂钩都是固定在秤的前端的，故D不符合题意。
故选B。
9． 80 变大
【详解】分析：不计绳重和摩擦，人拉绳子自由端的拉力；用同一个滑轮组提升物体时，物重越大，效率越高．
解答：由图可知，该滑轮为动滑轮，有两段绳子拉着动滑轮，不计绳重和摩擦，则拉绳子的动力：；使用同一滑轮组，在提升高度相同时，所做的额外功不变，增加水的重力，增大了有用功，所以有用功在总功中所占的比例变大，机械效率会变大．
故答案为80；变大．
【点睛】本题考查了滑轮组绳子拉力的计算、机械效率的变化，属于基础知识．
10． 2 能
【详解】[1][2]当晾衣架上升时，下面的两个滑轮与晾衣架一起上升，所以下面的两个滑轮是动滑轮；当拉着晾衣架上升时，自由端的拉力方向向左，因此此装置能改变动力的方向。
11． 300 不变
【详解】[1][2]重600N的一根匀质钢管放在水平地面上，抬起它的一端时，可把钢管看做杠杆，抬起时动力臂是阻力臂的2倍，故需要的力至少为
如果始终保持B端所用的力沿竖直方向，在匀速抬起钢管一端的过程中，动力臂始终为阻力臂的2倍，故拉力总是重力的0.5倍，即拉力的大小不变。
12． 20 10W
【详解】[1]有两段绳子承担物体A的摩擦力，所以摩擦力
[2]绳子自由端移动的距离
拉力做的功
拉力的功率
13． 动 600 定 300
【详解】（1）[1]如图所示，锻炼手臂的肌肉力量时，绳A端固定不动，手在B处用力拉绳，使重物上升，此时滑轮O随重物一起向上运动，滑轮O是动滑轮。
[2]由题可知，重物的重力为
由图示可知，动滑轮随重物匀速上升的过程中，动滑轮两边的绳子承受的力的大小相等都是300N，不考虑轮重和摩擦，则手的拉力至少是重物重力的2倍为600N。
（2）[3]如图所示，锻炼腿部肌肉力量时，绳B端固定不动，腿在A处用力拉绳，使重物上升，此时滑轮O固定不动，滑轮O是定滑轮。
[4]由题可知，重物重力为300N，滑轮O是定滑轮，由于定滑轮不省力，不考虑轮重和摩擦，则腿的拉力至少是300N。
14． 1.6 10 0.32 62.5%
【详解】试题分析：如图所示，弹簧测力计的分度值是0.2N，数值是1.6N；钩码上升的距离是：20cm-10cm=10cm；弹簧测力计移动的距离是S=45cm-25cm=20cm=0.2m；拉力F做的功是：W=FS=1.6N×0.2m=0.32J；有用功为：W有=Gh=mgh=0.2kg×10N/kg×0.1m=0.2J；机械效率为：
．
考点：测量滑轮组的机械效率
点评：解决本题的关键是知道有用功、总功和机械效率的求法，是中考热考题型，难度中等．
15．(1) 2 动滑轮的重力和摩擦不能忽略
(2)匀速竖直
【详解】（1）[1][2]用动滑轮提升重物时，相当于两段绳子对动滑轮施加竖直向上的拉力，即实验中有2段绳承担物重；在忽略动滑轮和绳子重力以及绳子与滑轮间的摩擦力时，绳子自由端（弹簧测力计）拉力等于物体重力一半，所以，实验数据与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大的主要原因是动滑轮的重力和摩擦不能忽略。
（2）忽略绳子与滑轮间的摩擦力，匀速竖直向上拉，拉力的力臂才等于轮的直径时，才能有“使用动滑轮能省一半的力”。所以，除上述原因之外，还应满足匀速竖直向上拉，使用动滑轮才能省一半的力。
16．（1）2m/s；（2）700N．
【详解】试题分析：由图知，承担物重的绳子股数n=4，则s=4h，
由于不计绳与滑轮间的摩擦，利用F=（G物+G轮）求动滑轮重；再利用该公式求提升2600N的物体时的拉力.
解：由图知，n=4，
（1）拉力匀速上升的速度：
v拉=4×0.5m/s=2m/s；
（2））∵不计绳与滑轮间的摩擦，
∴F=（G1+G轮），
G滑=4F-G1=4×450N-1600N=200N，
F′= （G1+G轮）==700N，
考点：拉力的计算；速度的计算．
点评：本题考查了使用滑轮组时速度的计算，本题关键：一是拉力移动的速度；
二是利用好不计绳与滑轮间的摩擦时，拉力和物重的关系F=（G物+G轮）．
答：（1）拉力匀速上升的速度为2m/s；
（2）拉力700N．
17．400J ，90.9%
【详解】此过程中的有用功
W有=Gh=mgh=20kg×10N/kg×2m=400J
使用定滑轮既不省距离也不费距离，则拉力端移动的距离
s=h=2m
拉力做的总功
W总=Fs=220N×2m=440J
定滑轮的机械效率
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页

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