简单机械1．如图所示的工具，在使用过程中不省力的是(D)A．用羊角锤起钉子 B．用撬棒撬物体C．用起子起瓶盖 D．用钓鱼竿钓鱼2．如图所示，在处于水平平衡的杠杆上A点，挂上4个钩码(每个钩码的质量为50 g)，若使杠杆在水平位置保持平衡，作用在杠杆B点的力最小为(g取10 N/kg)(D)A．15 N B．6 N C．3 N D．1.5 N第2题图第3题图3．如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，分别在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时，杠杆平衡，此时AO恰好处于水平位置，AO＝BO，不计杠杆重力，则m1、m2的关系为(B)A．m1>m2 B．m1<m2C．m1＝m2 D．无法判断4．用如图所示的几种简单机械提起相同重物G，机械自重不可忽略，不考虑摩擦，则最小的力是(B)A．F1 B．F2 C．F3 D．F45．如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时它相当于一个省力(填“省力”或“费力”)杠杆．若旅行箱内装满物体且质量分布均匀，其总重为210 N，轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一，要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡，则竖直向上的拉力F为70N.6．如图所示，某人在A处提起物体，请在图中画出最省力的绳子绕法．解：7．请画出门手柄受到的压力F的力臂．解：8．小明同学在“研究杠杆平衡条件”的实验中：(1)实验时应先调节杠杆在水平位置平衡．若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向左(填“左”或“右”)调．(2)杠杆平衡后，小明在图乙所示的A位置挂上3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应在B位置挂上4个钩码．(3)下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据：实验F1(N)l1(cm)F2(N)l2(cm)次数125△10231021532303☆(4)分析上表中的实验数据可以得出的结论是F1l1＝F2l2．机械效率1．如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300 J的有用功，100 J的额外功，则该动滑轮的机械效率为(A)A．75%B．66.7%C．33.3%D．25%2．利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是(C)A．重力做的功是有用功B．拉力F1做的功是额外功C．绳子自由端的拉力F做的功是总功D．该滑轮的机械效率可能等于100%3．用如图所示的滑轮组把一个重为30 N的物体沿竖直方向匀速提升0.6 m，拉力为12 N，不计绳重与摩擦，下列说法正确的是(A)A．滑轮组机械效率是83.3%B．承重绳子段数是2C．动滑轮重是18 ND．绳子自由端移动距离是0.2 m4．质量为0.5 kg的塑料桶装满水后总质量为10 kg，小明将其从地面匀速搬到高度为1 m的桌面上，在竖直向上搬水的过程中所做的总功是100J，有用功是95J，机械效率是95%．(g＝10 N/kg)5．有一同学用如图所示的动滑轮，把500 N的重物提升了2 m，此时动滑轮的机械效率是80%，那么这位同学做的有用功是1__000J，总功是1____250J.第5题图第6题图6．组合机械的斜面长4 m，高2 m，将重为100 N的物体从斜面的底端匀速拉到顶端，如图所示，需用的拉力为40 N，需要的时间是5 s．那么，将物体从底部拉到顶部所做的有用功是200J，拉力做的总功的功率是64W.7．实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示．请回答下列问题：实验次数12钩码重G/N44钩码上升高度h/m0.10.1绳端拉力F/N 1.8 1.6绳端移动的距离s/m 0.3 0.4 机械效率η74.1%(1)通过分析表中数据可知第2次实验使用的是乙(填“甲”或“乙”)图所示的装置． (2)根据表中数据，可以计算出第2次实验中的机械效率应为η＝62.5%．(3)通过对第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多(或动滑轮的质量越大)，滑轮组的机械效率越低(填“越高”“不变”或“越低”)．8．如图所示，某人用滑轮组匀速提升重为720 N 的物体的过程中，他对水平地面的压强为5×103 Pa ，已知滑轮组的机械效率是75%，他双脚与水平地面的接触面积是4×10－2 m2，求：(1)他对绳子的拉力； (2)此人所受的重力．解：(1)由图知，n ＝2，拉力端移动的距离s ＝2h 滑轮组的机械效率η＝W 有用W 总＝Gh Fs ＝Gh F·2h ＝G2F则拉力F ＝G 2η＝720 N2×75%＝480 N(2)由p ＝错误!变形得人对地面的压力： F 压＝pS ＝5×103 Pa×4×10－2 m2＝200 N 而人对地面的压力：F 压＝G 人－F所以人的重力：G 人＝F 压＋F ＝200 N ＋480 N ＝680 N简单机械 杠杆和滑轮1．下列生活情景中，属于应用费力杠杆的是(B)A．用钢丝钳剪钢丝 B．用船桨划龙舟C．用独轮车运砖头 D．用指甲剪剪指甲2．如图所示，启瓶器开启瓶盖时，可看作是(B)A．以A为支点的费力杠杆B．以A为支点的省力杠杆C．以B为支点的费力杠杆D．以B为支点的费力杠杆第2题图第3题图3．园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时(A)A．尽量让树枝靠近O点，手握剪刀的位置远离O点B．尽量让树枝远离O点，手握剪刀的位置靠近O点C．树枝和手离O点的距离无论远近，修剪树枝时都费力D．树枝和手离O点的距离无论远近，修剪树枝时都省力4．如图，在探究杠杆平衡条件的实验中，杠杆处于水平平衡状态．若在杠杆两端的钩码上分别加挂一个完全相同的钩码，则(B)A．杠杆不能水平平衡，左端上升B．杠杆不能水平平衡，右端上升C．杠杆仍能处于水平平衡状态D．以上说法都不正确第4题图第5题图5．小明利用如图所示的装置探究滑轮组的特点，他将重为5 N的物体匀速提高了1 m，每个滑轮重均为1 N，不计绳重及摩擦，则有关绳端移动距离s、绳端拉力F、悬挂定滑轮处拉力F′的大小正确的是(C)A．s＝3 m，F＝2 N，F′＝7 NB．s＝3 m，F＝1.7 N，F′＝5 NC．s＝2 m，F＝3 N，F′＝10 ND．s＝2 m，F＝2.5 N，F′＝7.5 N6．如图所示的两个滑轮中，属于动滑轮的是乙，若滑轮的自重和摩擦不计，当分别用F1、F2匀速提起同一物体时，则F1、F2的大小关系是：F1大于F2.第6题图第7题图7．如图所示，利用滑轮组匀速提升重物，经过10 s，重物被提升了3 m，则绳子自由端移动的速度是0.6m/s.8．如图所示，古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起．使用定滑轮可以改变动力方向(填“省力”“省距离”或“改变动力方向”)；吊桥可以看作杠杆，绳子对它的拉力是动力，吊桥的重力是阻力．在拉起吊桥的过程中，阻力臂变小(填“变大”“变小”或“不变”)．9．如图所示，某人在A处提起物体，请在图中画出最省力的绳子绕法．解：10．如图所示，杠杆在动力F1和阻力F2作用下保持平衡，请画出动力臂L1和阻力臂L2.解：11．某学习小组进行“探究杠杆的平衡条件”实验．(1)实验前，发现杠杆左高右低，这时应将平衡螺母向左(填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡．(2)调节杠杆平衡后，在不同的位置挂不同数量的钩码，使杠杆重新平衡，得到如表中的实验数据：次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm165562510105341561042208“②”)种结论，实验4中的阻力臂是5cm.(3)如图甲所示，在杠杆的左端20 cm处挂2个50 g的钩码，而在杠杆的右端10 cm处用弹簧测力计竖直往下拉，使杠杆在水平位置平衡，这时测力计的读数F＝2N；如果测力计沿图中虚线方向向下拉，使杠杆在水平位置平衡，则测力计读数F′＞(填“＞”“＜”或“＝”)F.(g取10 N/kg)(4)杠杆在图乙的水平位置平衡后，用手使杠杆缓慢地转过一个角度(如图丙)后松手，杠杆能(填“能”或“不能”)保持静止．12．如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中，力F的大小将(C)A．不变B ．变小C ．变大D ．先变大后变小杠杆调平衡后，将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A 、B 处，杠杆仍然平衡，如图所示，则GA ＝35GB ；若将两重物同时浸没在水中，则杠杆的右(填“左”或“右”)端下沉．14．学完杠杆知识后，小明在综合实践活动中制作杆秤，他取一根质量均匀分布的圆木棒，测得木棒AB 长度为80 cm ，质量为50 g ；一质量为350 g 的小盘和一个未知质量的螺母．(g 取10 N/kg)(1)如图甲所示，小明将小盘悬于棒的A 端，用细线在O 点提起木棒，木棒恰好水平平衡，则OA 为多长？ (2)小明用螺母作为秤砣，他用调节好的托盘天平去测量螺母的质量，平衡时砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示，则螺母的质量为150g.(3)小明用该杆秤称某物体的质量，平衡时的情形如图丙所示，则该物体的质量有多大？ 解：(1)因为木棒质量均匀分布，所以OA 段木棒的质量mOA ＝50 g80 cm ×LOAOB 段木棒的质量mOB ＝50 g －50 g80 cm ×LOAOA 段木棒重力的力臂lOA ＝LOA2OB 段木棒的力臂lOB ＝80 cm －LOA2由杠杆的平衡条件可得：m 小盘gLOA ＋mOAglOA ＝mOBglOB 即m 小盘LOA ＋mOAlOA ＝mOBlOB则350 g×LOA ＋50 g 80 cm ×LOA×LOA 2＝(50 g －50 g80 cm ×LOA)×80 cm －LOA 2解得：LOA ＝5 cm(2)由图知，标尺的分度值为0.2 g ，所以物体的质量m 螺母＝100 g ＋50 g ＝150 g(3)设物体的质量为m ，由杠杆的平衡条件可得：(m 小盘＋m)gLOA ＋mOAglOA ＝m 螺母gLOB ＋mOBglOB ，即mLOA ＋m 小盘LOA ＋mOAlOA ＝m 螺母LOB ＋mOBlOB 因m 小盘LOA ＋mOAlOA ＝mOBlOB ，所以，mLOA ＝m 螺母LOB 解得：m ＝LOBLOA m 螺母＝80 cm －5 cm 5 cm ×150 g ＝2 250 g机械效率1．用如图所示的滑轮组在10 s 内将300 N 的重物匀速提升3 m ，已知动滑轮重30 N ，不计摩擦，则(C) A ．利用滑轮组所做的有用功是450 J B ．绳子自由端移动的速度是0.9 m/s C ．拉力的功率是99 W D ．滑轮组的机械效率是80%第1题图 第2题图2．如图所示．利用动滑轮提升一个重为G 的物块．不计绳重和摩擦，其机械效率为60%，要使此滑轮的机械效率达到90%，则需要提升重力为G 的物块个数为(D) A ．3个 B ．4个 C ．5个 D ．6个3．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G 的物体，若拉力的大小为F ，物体和地面之间的摩擦力大小为f ，A 点的拉力为FA ，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是(C) A.f 2FA B.f 3F C.FA 2F D.G 2F第3题图 第4题图4．用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体匀速提升相同的高度．若用η甲、η乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率，W 甲、W 乙表示拉力所做的功(不计绳重与摩擦)，则(A) A ．η甲＝η乙，W 甲＝W 乙 B ．η甲＞η乙，W 甲＞W 乙 C ．η甲＜η乙，W 甲＜W 乙 D ．η甲＞η乙，W 甲＜W 乙5．(多选)在测“滑轮组机械效率”的活动中，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A(如图甲所示)，然后用大小为F 的拉力匀速竖直向上提升总重为G 的钩码，当钩码上升的高度为H 时，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B ，并测得AB 两点间的距离为2H(如图乙所示)，则以下所求物理量正确的是(BCD) A ．拉力所做的功W ＝2FH B ．拉力所做的有用功W 有用＝GH C ．该滑轮组的机械效率η＜1 D ．该滑轮组的机械效率η＝G 3F第5题图 第6题图6．如图，工人沿斜面把一箱货物(重为G)从斜面底端缓慢匀速地拉进车厢，拉力恒为F ，斜面高为h ，斜面倾角为θ，用此斜面拉升货物的机械效率为η，则下列选项正确的是(D) A ．总功为W 总＝Gh B ．η＝FGC ．η＝G FsinθD ．η＝GsinθF7．如图所示，搬运工人用滑轮将重为425 N 的重物匀速提升4 m ，所用拉力为250 N ，时间为20 s ．则此过程中有用功是1__700J ，额外功是300J ，拉力的功率是100W ，滑轮的机械效率是85%．第7题图第8题图8．如图所示，用甲、乙两种装置将物体匀速提升相同高度，物体重均为10 N，滑轮重均为1 N，不计绳重，所用的拉力分别是F1和F2，机械效率分别是η1和η2，则F1＞F2，η1＞η2.(填“＞”“＜”或“＝”)9．如图所示，把重力为600 N的物体匀速推到斜面顶端，斜面长为3 m，高为0.9 m，实际推力为300 N，那么物体与斜面之间的摩擦力是120N，斜面的机械效率是60%．10．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如表：实验次数钩码所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η120.05 1.00.1566.7%240.05 1.70.1578.4%360.05①0.15②(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高．(2)表格中编号①处数据应为2.4，编号②处数据应为83.3%．(3)分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与提起物体受到的重力有关．(4)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率不变(填“变大”“变小”或“不变”)．11．在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，实验数据如下表：实验次数斜面的倾斜程度物块重力G/N斜面高度h/m拉力F/N斜面长度s/m机械效率η1较缓50.2 2.4141.7%2较陡50.5 3.2178.1%3最陡50.7 4.3181.4%(1)分析表中的数据可得出：斜面越缓越省力．(2)接着进行第4次实验，在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5 m和1 m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5 N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为55.6%．(3)在第4次实验的基础上，在原来的物块上放一个重5 N的砝码，这时的拉力变为9 N，经分析得出结论：斜面的机械效率与物重无关．(4)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率只与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关．12．在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图．为了尽快疏通道路，交警只用了30 s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t的故障车匀速拖离了现场．若故障车被拖离的速度是6 m/s，绳子自由端的拉力F是500 N，该装置的机械效率是80%.求：(1)故障车在30 s内通过的路程；(2)拉力F在30 s内所做的功；(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力．解：(1)由v ＝st变形得故障车在30 s 内通过的路程：s 车＝vt ＝6 m/s×30 s ＝180 m(2)由图可知，n ＝3，绳子自由端移动的距离：s 绳＝3s 车＝3×180 m ＝540 m ，拉力F 在30 s 内所做的功：W ＝Fs 绳＝500 N×540 m ＝2.7×105 J (3)由图知，n ＝3，水平滑轮组的机械效率： η＝W 有用W 总＝fs 车Fs 绳＝f 3F所以故障车在被拖离过程中受到的阻力： f ＝3Fη＝3×500 N×80%＝1 200 N13．如图所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面F ＝200 N 的推力，将质量为30 kg 的物体在5 s 时间内匀速推到1 m 高的平台上，斜面长s ＝2 m ．(g 取10 N/kg)则(B) A ．推力的功率为40 W B ．斜面的机械效率为75% C ．推力做的总功300 J D ．斜面对物体的摩擦力100 N第13题图 第14题图14．如图所示，一根均匀的细木棒OC ，OA ＝14OC ，B 为OC 的中点，在C 点施力将挂在A 点的重为180 N的物体匀速提升0.2 m ，木棒的机械效率为90%，这里的木棒是一种简单机械，称为杠杆，提升该物体做的有用功是36J ，木棒重为10N(不计摩擦)．15．如图所示的滑轮组(不计绳重及摩擦)，工人师傅用40 N 的拉力将质量为5 kg 、底面积为1 600 cm2的空吊篮A 匀速提升到二楼平台，此滑轮组的机械效率为62.5%；若静止在二楼平台的吊篮里装了1 020 N 的砖块，绳子B 和C 能承受的最大拉力分别为1 000 N 和600 N ，当质量为50 kg 的工人师傅拉绳子C 时，吊篮对二楼平台的最小压强为625Pa.16．搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120 N 的物体匀速提升3 m ，所用的拉力为50 N ，不计绳重及摩擦．求：(1)滑轮组的机械效率； (2)动滑轮的重；(3)若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，拉力为多大． 解：由图可知，n ＝3 (1)滑轮组的机械效率：η＝W 有用W 总×100%＝Gh Fs ×100%＝G 3F ×100%＝120 N 3×50 N ×100%＝80%(2)由F ＝1n (G ＋G 动)可得，动滑轮的重：G 动＝3F －G ＝3×50 N －120 N ＝30 N(3)若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，则拉力： F′＝13(4G ＋G 动)＝13(4×120 N ＋30 N)＝170 N。