專題9簡單機械及其效率一、選擇題1．【2017?泰安卷】如圖所示的四種用具中，正常使用時屬于省力杠桿的是（）A．天平 B．裁紙刀 C．筷子 D．釣魚竿2、【2017?自貢卷】如圖所示的杠桿正處于水平平衡，若在標桿兩邊的鉤碼下再一個鉤碼（鉤碼的質量都相同），杠桿將（）A、還繼續處于水平平衡 B、右端上升，左端下降C、右端下降，左端上升 D、無法確定杠桿的運動狀態3.【2017?菏澤卷】下列工具中，在使用時屬于費力杠桿的是（）A.B.C.D.4.【2017?廣州卷】圖11中力水平拉動重為G的物體A在水平路面勻速移動了s。改用滑輪組拉動A在同一路面勻速移動了s，拉力為（如圖12）。此過程滑輪組（）A.總功為B.額外功為C.機械效率為D.額外功為5.【2017?安徽卷】如圖所示，當水平拉力F=50N時，恰好可以使物體A沿水平地面向右做勻速直線運動。已知物體重為200N，所受地面的摩擦力約為80N,假如在5s時間內，物體水平移動了0.6m，不計繩和滑輪的自重，則在此過程中A.拉力F做功為30JB.物體重力做功為120JC.拉力F做功的功率為12WD.該裝置的機械效率約為60%6、【2017?舟山卷】如圖是一種切甘蔗用的鍘刀示意圖。下列有關說法正確的是（）A、刀刃很薄可以增大壓力

B、鍘刀實質上是一種費力杠桿

C、甘蔗放在a點比b點更易被切斷

D、手沿F1方向用力比沿F2方向更省力7．【2017?麗水卷】如圖所示，使用時屬于費力杠桿的是（）A．鑷子夾石塊B．起子開瓶蓋C．羊角錘拔鐵釘D．天平稱物體質量8.【2017?重慶A卷】工人師傅用圖5所示的滑輪組，將重為800N的重物緩慢勻速豎直提升3m，人對繩的拉力F為500N，不計繩重和滑輪轉軸處的摩擦，則（）A.繩子自由端移動的距離為9m B.動滑輪的重力為200NC.人通過滑輪組做的有用功為1500J D.滑輪組的機械效率為53.3%9、【2017?紹興卷】如圖甲是制作面團的情景，把竹竿的一端固定在繩扣中，人騎在另一端施加一個向下的大小為F的力，面團被不斷擠壓后變得更有韌性，圖乙為壓面團原理圖。關于壓面團過程的敘述正確的是（）A、面團對桿的作用力方向向下

B、面團對桿的作用力大小等于F

C、面團被壓扁說明力能使物體發生形變

D、A點向下移動的距離小于B點向下移動的距離10．【2017?煙臺卷】踮腳是一項很好的有氧運動（如圖），它簡單易學，不受場地的限制，深受廣大群眾的喜愛，踮腳運動的基本模型是杠桿，下列分析正確的是（）A．腳后跟是支點，是省力杠桿B．腳后跟是支點，是費力杠桿C．腳掌與地面接觸的地方是支點，是省力杠桿D．腳掌與地面接觸的地方是支點，是費力杠桿11．【2017?岳陽卷】如圖，用300N的力將重為500N的物體在10s內勻速提升2m，不計繩重和摩擦，在此過程中A．繩子自由端移動的距離為6mB．動滑輪重100NC．拉力做功的功率為100W D．滑輪組的機械效率為60%12．【2017?德陽卷】某建筑工地用如圖所示的滑輪組提升重物，工人對繩的拉力F為400N，并能用10s的時間將96kg的重物勻速提升2m，則拉力F的功率為W，此時滑輪組的機械效率為%．（不計繩重和摩擦，取g=10N/kg）13．【2017?連云港卷】如圖所示，在均勻杠桿的A處掛3個鉤碼，B處掛2個鉤碼，杠桿恰好在水平位置平衡，已知每個鉤碼的質量均為50g，若在A，B兩處各加1個鉤碼，那么杠桿（）A．右邊向下傾斜 B．左邊向下傾斜C．仍保持水平位置平衡 D．無法確定杠桿是否平衡14．【2017?杭州卷】如圖所示裝置，在水平拉力F的作用下，物體M沿水平地面做勻速直線運動，已知彈簧秤讀數為10牛，物體M的運動速度為1米/秒（若不計滑輪與繩子質量、繩子與滑輪間的摩擦、滑輪與軸間摩擦），那么在此過程中（）A．物體M與地面間的摩擦力為5牛B．物體M與地面間的摩擦力為10牛C．水平拉力F做功的功率為20瓦D．1秒內滑輪對物體M做功為10焦二、填空題1．【2017?蘇州卷】如圖所示，用滑輪組將1.5kg的物體勻速提高0.5m，拉力F為10N，則有用功為▲J，滑輪組機械效率為▲．若增加所提物體的重力，滑輪組機械效率▲（變大／變小／不變）．（不計繩重和摩擦，g取10N/kg）2．【2017?煙臺卷】往車上裝重物時，常常用長木板搭個斜面，把重物沿斜面推上去，如圖所示，工人用3m長的斜面，把120kg的重物提高1m，假設斜面很光滑，則需要施加的推力為，若實際用力為500N，斜面的機械效率為，重物受到的摩擦力為．（g取10N/kg）．3．【2017?杭州卷】小金將長為0.6米、質量可忽略不計的木棒擱在肩上，棒的后端A掛一個40牛的物體，肩上支點O離后端A為0.2米，他用手壓住前端B使木棒保持水平平衡，如圖所示，小金的質量為50千克，則此時手壓木棒的壓力大小為牛，肩對木棒的支持力大小為牛，人對地面的壓力大小為牛（g=10牛/千克）4.【2017?安徽卷】如圖所示，將一把薄木尺的長度用多層報紙緊密地覆蓋在水平桌面上，已知報紙的上表面積為0.25m2，則大氣對報紙上表面的壓力為N；在木尺右端快速施加豎直向下的力F，要將報紙掀開，則力F至少為N(假設報紙對木尺的壓力全部作用在木尺的最左端，大氣壓取1.0×105pa，報紙和薄木尺的重力忽略不計）。5．【2017?揚州卷】如圖，是塔式起重機上的滑輪組。在將210N的重物勻速提高2m的過程中，作用在繩端的拉力為100N，則有用功是J，該滑輪組的機械效率是。6、【2017?綿陽卷】如圖是某建筑工地上提升建筑材料的滑輪組示意圖，其動滑輪質量15kg，某次提升材料質量240kg，材料在空中靜止時，摩擦影響很小，繩很輕，可以不考慮，則豎著向上的拉力F=______N；豎著向上勻速提升材料，摩擦影響較大，實際所用的拉力大小是1000N，并將材料提升了10m高。則滑輪組的機械效率是________。（取g=10N/kg）三、作圖與探究1．【2017?煙臺卷】如圖為吊車起吊貨物的工作示意圖，請在圖中畫出動力、阻力和阻力臂．2.【2017?廣州卷】用力把門推開，彈性繩會被拉長。如圖16，門處于靜止狀態。（1）畫出彈性繩對門的拉力的示意圖；（2）O為支點，畫出的力臂；（3）根據杠桿的平移條件_______________________可知__________（選填“>”、“=”、“<”）。3．【2017?揚州卷】“暴走”是一種快速的徒步運動方式。觀察分析人走路情形，可以將人的腳視為一根杠桿，如圖所示，行走時人的腳掌前端是支點，人體受到的重力是阻力，小腿肌肉施加的力是動力。已知某人的質量為80kg，g=l0N/kg。（1）請畫出小腿肌肉施加的拉力F的力臂l1。（2）根據圖片，估算小腿肌肉產生的拉力是N。（3）人向前走一步的過程中，重心升高約4cm，人克服自身重力約做了J的功。（4）通過查閱資料：人以不同方式徒步運動半小時，消耗人體內的能量如上表所示。請你從能量角度分析“暴走”能健身的原因：。4.【2017?蘇州卷】（4分）在“探究杠桿的平衡條件”實驗中：（1）圖甲中，為使杠桿在水平位置平衡，應將右端的平衡螺母向▲側調節．（2）圖乙中，杠桿恰好處于水平平衡狀態，若在A處下方再掛一個鉤碼，則B處所掛鉤碼須向右移動▲格，可使杠桿在水平位置再次平衡．（3）杠桿處于圖甲所示位置時，小李同學就在杠桿上掛鉤碼進行實驗，小明認為這樣操作會對實驗產牛以下影響：①杠桿白身重力可能會對實驗產生影響②可能不便于測量力臂或出現力臂測量錯誤③無法得出杠桿平衡條件你認為正確的是▲．A．①②B．①③C．②③5．【2017?煙臺卷】下面是小明和小紅的“測量滑輪組的機械效率”實驗報告．實驗名稱：測量滑輪組的機械效率實驗步驟：（1）用彈簧測力計測量鉤碼所受的重力G并填入表格．（2）按如安裝滑輪組，分別記下鉤碼和彈簧測力計的位置．（3）拉動彈簧測力計并讀出拉力F的值，用刻度尺測出的鉤碼上升的高度h和彈簧測力計移動的距離s，將這三個量填入表格．（4）算出有用功W有、總功W總、機械效率η并填入表格．（5）改變鉤碼上升的高度，重復上面的實驗，記錄并計算實驗數據．實驗記錄：實驗次數鉤碼重力G/N物體上升的高度h/cm有用功W有/J拉力F/N彈簧測力計移動的距離s/cm總功W總/J機械效率η163.0018.002.389.0021.4284.0%265.0030.002.4015.0036.0083.3%368.0048.002.3624.0056.6484.7%4610.0060.002.3530.0070.5085.1%實驗結論：在忽略繩子的重力和摩擦的情況下，滑輪組的機械效率與所提升物體的重力和高度無關．請你評價小明和小紅的實驗報告．（1）指出實驗步驟中存在的錯誤和不足；（2）從理論上分析說明他們實驗結論的局限性．四、計算題1．【2017?長沙卷】如圖是建筑工人用滑輪組提升建筑材料的場景，在10s的時間內，工人師傅用豎直向上的拉力將建筑材料勻速提升了1m，已知拉力F為400N，建筑材料的重力G為900N，求這個過程中：（1）繩子自由端移動的距離；（2）此滑輪組的機械效率；（3）拉力F的功率；2.【2017?鹽城卷】如圖所示是一種塔式起重機，它將600kg的建筑材料勻速吊起時，對繩子的拉力為2500N，在建筑材料上升5m高度過程中，繩端移動的距離為15m，g取10N/kg，求： （1）建筑材料所受的重力； （2）起重機對繩拉力做的功； （3）塔式起重機的機械效率。3.【2017?棗莊卷】如圖所示，是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖。已知井深10m，物體重G=4×103N，汽車重G車=3×104N，汽車勻速拉繩子時的拉力F=2×103N，汽車受到的阻力為車重的0.05倍。求：若汽車運動的速度為1.2m/s，則將物體由井底拉至井口，需要多長時間？（2）滑輪組的機械效率為多少？（保留一位小數）（3）汽車的牽引力為多大？（4）將物體從井底拉至井口，汽車牽引力做的功是多少？4、【2017?自貢卷】如圖所示，A物體受到的重力是100N，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左勻速直線運動。已知拉力F=5N，滑輪組的機械效率為80%，試問：（1）5s內拉力F所做功的大小是多少？（2）物體A受到水平地面的摩擦力大小是多少？5.【2017?重慶A卷】圖16甲是《天工開物》中記載的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意圖如圖16乙所示。輕質桿杠的質點O距左端l1=0.5,m，距右端l2=0.2m。在杠桿左端懸掛質量為2kg的物體A，右端掛邊長為0.1m的正方體B，杠桿在水平位置平衡時，正方體B對地面的壓力為20N。