第十二章簡單機械一、選擇題1．用如圖所示的指甲剪剪指甲時，其中以O為支點的杠桿ABO屬于（）A．費力杠桿 B．等臂杠桿 C．省力杠桿 D．省功杠桿2．如圖所示，甲、乙、丙三種情況的重物和接觸面相同，下面結論正確的是（）A．F1＞F2＞F3 B．F1=F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F33．如圖所示，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B，在這個過程中，力F的大小將（）A．不變 B．變小C．變大 D．先變大后變小4．用同一滑輪按如圖所示甲、乙兩種方式勻速提升重均為5N的A、B兩物體，在相同時間內提升相同的高度。已知滑輪重1N，繩重和滑輪摩擦力不計，則下列說法中正確的是（）A．乙圖中手的拉力F乙=5N B．乙圖中做的有用功比較多C．甲圖中的機械效率大于乙圖 D．甲圖中F甲做功的功率比F乙做功的功率大5．桿秤是我國古代勞動人民智慧的結晶、是歷史最悠久的衡器之一，如題圖所示是桿秤的結構示意圖。關于秤桿在水平位置平衡時，下列說法正確的是（）A．秤桿的工作原理是二力平衡原理B．使用秤鈕a比秤鈕b所能測的最大物體質量更小C．被測物體質量一定大于秤砣質量D．使用同一秤鈕，物體質量越大秤砣離秤鈕越遠6．如圖所示，用完全相同的兩個滑輪繞成了甲、乙兩個滑輪組（不計繩重和摩擦），在F1、F2的拉力作用下分別將重為G1、G2的兩個物體勻速提升相同的高度，若G1>G2，提升重物中拉力F1、F2所做的功分別為W1、W2，機械效率分別為η1、η2，則下列判斷正確的是（）A．W1>W2、η1>η2 B．W1>W2、η1=η2C．W1>W2、η1<η2 D．W1=W2、η1=η27．用圖示的滑輪組將重為3.6N的物體豎直向上勻速提升0.5m，拉力F的大小為1.5N，則下列說法正確的是（）A．動滑輪改變力的方向 B．定滑輪可以省力C．拉力F的作用點移動距離為1.5m D．滑輪組的機械效率為75%8．如圖甲所示的裝置，A是重15N的空吊籃，繩子B（動滑輪與吊籃A連接的繩子）和繩子C能承受的最大拉力分別為100N和50N。質量為50kg的小張同學將A提升到高處，施加的拉力F隨時間變化關系如圖乙所示，A上升的速度v隨時間變化關系如圖丙所示。忽略繩重及摩擦，常數(shù)g取10N/kg。下列結論正確的是（）A．動滑輪的重力為9NB．第1~2s內拉力F的功率為20WC．此裝置提升重物的最大機械效率可達100%D．此裝置最多能勻速運載80N的貨物二、填空題9．如圖所示，OB為輕質杠桿，OA=20cm，AB=10cm，在杠桿的B端掛一個重力為40N的重物，要使杠桿在水平位置上平衡，在A點施加的最小作用力為N，方向。10．小聰利用一長木板在地面和高臺處搭建一個斜面，如圖所示，高臺高為3m，長木板長9m。小聰用大小為500N的拉力F將重為1200N的物體從地面拉上高臺，用時45s。則小聰所做的有用功為J，拉力F做功的功率為W。11．用四只完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，分別將兩個相同的鉤碼提升10cm，若不計繩子與滑輪的摩擦，甲裝置做的總功（選填“大于”、“小于”或“等于”）乙裝置做的總功；乙滑輪組中，F(xiàn)2端移動的距離是cm。12．用如圖所示的滑輪組提升重物，A、B為滑輪，其中滑輪（選填“A”或“B”）能省力?，F(xiàn)將質量為36kg的重物5s內勻速提升1m，作用在繩端上的拉力為200N。不計繩重和摩擦，動滑輪受到的重力為N，該滑輪組的機械效率為。13．如圖所示，用細線將一質量可忽略不計的杠桿懸掛起來，把質量為0.3kg的物體A用細線懸掛在杠桿的C處；質量為0.5kg的物體B（B不溶于水）用細線懸掛在杠桿的D處。當物體B浸沒于水中靜止時，杠桿恰好在水平位置平衡，此時C、D到O點的距離分別為20cm、30cm。則物體A所受的重力為N，細線對物體B的拉力為N，物體B的體積為m3。（g取10N/kg）三、作圖題14．一個工人站在地面上想利用滑輪組把一個木箱吊起來，你認為應該如何把滑輪組組裝起來才最適合呢？在圖中畫出來。15．圖是一臺活塞式抽水機，在C處用力便可取水，畫出在C處所用最小力F1的示意圖及阻力臂L2。四、實驗探究題16．在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，用同一滑輪組進行了三次實驗(如圖所示)，實驗數(shù)據(jù)記錄如表。（1）第2次實驗中滑輪組的機械效率為(結果保留一位小數(shù))。（2）第3次實驗中，彈簧測力計的示數(shù)漏填，由圖丙可知，彈簧測力計示數(shù)為N。次數(shù)鉤碼重/鉤碼上升距離/彈簧測力計示數(shù)/彈簧測力計上升距離/機械效率12100.83083.3%24101.53036103090.9%（3）分析數(shù)據(jù)可得結論，是由同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機械效率(選填“高”或“低”)。（4）根據(jù)實驗結論推測，使用該滑輪組再次將重8N的物體勻速提升10cm，此時滑輪組的機械效率可能為____(只填序號)。A．71.6% B．82.4% C．92.1%17．小明利用如圖所示的裝置探究杠桿平衡條件。

（1）圖甲中，杠桿靜止時處于(選填“平衡”或“不平衡”)狀態(tài)。為使杠桿在水平位置平衡，小明應將杠桿兩端的平衡螺母向(選填“左”或“右”)移。在杠桿兩側掛上不同數(shù)量相同規(guī)格的鉤碼，調節(jié)鉤碼位置，使杠桿重新在水平位置平衡，這樣做的目的是便于直接在杠桿上測量力臂。（2）如圖乙所示，在杠桿左側A位置(左邊位置第四格)先掛了3個鉤碼，每個鉤碼為0.5N，在右側B位置(右邊位置第三格)用彈簧測力計豎直向下拉杠桿，使其在水平位置平衡，彈簧測力計的示數(shù)為N。（3）如圖丙所示，小明在A位置掛一個彈簧測力計，在B位置掛了2個鉤碼，現(xiàn)將彈簧測力計從C位置移到D位置，在此過程中杠桿始終在水平位置保持平衡，則彈簧測力計示數(shù)，原因是測力計的拉力力臂(均選填“變大”、“變小”或“不變”)。（4）小明用如圖丁裝置進行探究，發(fā)現(xiàn)總是無法得到教材上所給出的杠桿平衡條件，其原因是。（5）小明多次實驗收集多組數(shù)據(jù)，目的是(選填“a”或“b”)。

a.多次實驗取平均值減小實驗誤差

b.使實驗結論更具有科學性和普遍性五、計算題18．傳統(tǒng)的春米工具是一個杠桿，它的結構示意圖如圖所示，O為固定轉軸，在A端連接著石球，腳踏B端可以使石球升高，抬起腳，石球會落下?lián)舸虻竟?，若石球的質量為4kg，且摩擦和杠桿自重均忽略不計，g取10N/kg。求：（1）石球的重力；（2）要將石球豎直勻速抬起，腳至少用多大豎直向下的力。19．如圖所示，某工人利用滑輪組將一個重為300N的貨箱在6s內勻速提升4m。此過程中，繩子自由端所受的拉力為F，工人做功的功率恒定為0.25kW，動滑輪自重為60N，求：（1）工人所做的功是多少？（2）滑輪組機械效率是多少？（3）拉力F是多少？20．某校科技小組，設計了如圖所示的一套從水中打撈物體的簡單滑輪組裝置，動滑輪的重力為50N，物體A的密度為1.5×103kg/m3，體積為0.04m3；通過滑輪組把A從水中勻速提升（A始終未露出水面），不計繩重、摩擦及水的阻力，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg。求：（1）A浸沒在水中所受浮力；（2）A露出水面前，滑輪組的機械效率；（3）若人的重力為625N，與水平地面的接觸面積為500cm2，人對地面的壓強。

參考答案1．C2．D3．C4．C5．D6．A7．C8．D9．60；豎直向上10．3600；10011．等于；3012．A；40；90%13．3；2；3×10-414．15．16．（1）8.9%（2）2.4（3）高（4）C17．（1）平衡；右（2）2（3）變小；變大（4）杠桿的自重對杠桿平衡有影響（5）b18．（1）解：石球的質量為4kg，則石球的重力G=mg=4kg×10N/kg=40N（2）解：根據(jù)杠桿平衡條件可得F1L1=F2L2則F119．（1）解：由P=vt可知，工人所做的總功：W總＝Pt＝0.25×103W×6s＝1.5×10答：工人所做的功是1.5×103J；（2）解：拉力做的有用功：W有＝Gh＝300N×4m＝1.2×103J，則滑輪組的機械效率：η=答：滑輪組機械效率是80%；（3）解：由圖可知n＝3，繩子自由端移動的距離：s＝nh＝3×4m＝12m，由W總＝Fs可知，拉力：F=W答：拉力F是125N。20．（1）解：A浸沒在水中時，排開水的體積為V排=V=0.04m3A浸沒在水中時所受浮力為F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0