《简单机械和功》单元测试一、选择题（36分，每题3分）1、如图所示，下列器件中属于省力杠杆的是（）A.坩埚钳B.剪刀C.筷子D.镊子2、如图所示,在探究杠杆平衡条件实验中,弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B,杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将()A.变大B.变小C.不变D.不能确定3、如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图．下列说法中正确的是( )A．刀刃很薄，可以增大压力； B．铡刀实质上是一种费力杠杆C．甘蔗放在a点比b点更易被切断D．手沿F1方向用力比沿F2方向更省力4、如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动，重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力．图中能够正确表示动力臂的是( )A．l1 B．l2 C．l3 D．l45、如图所示，下列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，当提起同一重物时，最省力的是（）A ．B ．C ．D ．6、用如图所示的滑轮组匀速竖直提升物体，不计一切摩擦和绳重。
下列判断正确的是（）A. 该滑轮组绳自由端拉力F的大小一定等于所提物体重力的三分之一B. 用该滑轮组提升不同的物体，物体越重，其机械效率越大C. 用该滑轮组分别提升水面下和水面上的同一物体，其机械效率相等D. 其他条件不变，仅将滑轮组中的动滑轮重力变大，其机械效率变大7、分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为η定、η动、η组（不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等），则下列选项中正确的是（）A．η组＜η动＜η定 B．η动＜η定＜η组 C．η定＜η动＜η组 D．η定＜η组＜η动8、关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（）A．物体受力且运动时，力对物体就做了功 B．功率大的机器做功一定多C．做功快的机器其机械效率一定高 D．功率大的机器做功就快9、小刚同学放学回家的过程中，以下叙述的情景中小刚对书包施加的力做功的是（）A. 小刚将书包从地面向上提，但没提动B. 小刚站在站台上等候列车时，肩膀对书包向上的支持力C. 站在水平匀速行驶的地铁列车上，肩膀对书包向上的支持力D. 小刚到家上楼梯时，肩膀对书包向上的支持力10、将掉在地面上的一本物理书捡起来放在课桌上，人对物理书做的功最接近于( )A. 0.02JB. 0.2JC. 2JD. 20J11、如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2．则，（）A．F1＜F2，W1=W2B．F1＜F2，W1＜W2C．F1＞F2，W1＞W2 D．F1＞F2，W1=W212、参加今年初中毕业学业考试的王鹏同学听到考试预备铃响了，考室还在四楼呀!一口气从一楼跑到四楼考室，所用时间为30秒。
他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近（）A．1.5W B．15W C．150W D．1500W选择题答案填入下表1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12二、填空题（每空1 分，共12分）13、如图所示，赛艇的船桨是一种杠杆，划船时它是一支力杠杆，手移动的距离（选填：大于、小于）桨在水中移动的距离。
14、如图所示，是一种指甲刀的结构示意图，其中ABC是一个杠杆（填“省力”或“费力”），ABC上有粗糙的花纹，是为了摩擦．（填“增大”或“减小”）15、小明想把被台风刮倒的树拉正。
他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有__________段绳子拉甲树。
如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小明对绳子的拉力至少为__________N。
16、盘山公路的物理模型是______（选填“轮轴”或“斜面”），利用该装置可以______（填“省力”或“省距离”）17、用20N的水平推力推着重200N的木箱沿水平地面运动5m，则在此过程中，推力对木箱做的功是J，重力对木箱做的功是J．18、功的两个必要的因素：一是作用在物体上的，二是物体在通过的距离．三、作图题（每题2分，共8分）19、请画出门手柄受到的压力F的力臂。
20、如图所示，轻质杠杆可绕O转动，杠杆上吊一重物G，在力F作用下杠杆静止在水平位置，l为F的力臂，请在图中作出力F的示意图及重物G所受重力的示意图．21、如图所示，在 C点用力把桌腿A抬离地面时，桌腿 B始终没有移动，请在 C点画出最小作用力的示意图。
22、用滑轮组将陷在泥中汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法．四、实验,探究题（共18分）23、在“探究杠杆的平衡条件”的实验中。
（1）在杠杆上挂钩码前，杠杆静止在甲图中的位置，为使杠杆水平平衡，应将右端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节。
将杠杆调节水平平衡的目的是。
（2）乙图中杠杆恰好处于水平平衡，若在A处下方再挂一个相同钩码，为使杠杆保持水平平衡，则需将挂在B处的钩码向右移动格。
（3）若取掉乙图中挂在B处的钩码，改用弹簧测力计钩在C处对杠杆施拉力，为使杠杆保持水平平衡，且弹簧测力计示数最小，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是。
（4）此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力，动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）24、（9分）老师上完功率一节后，小红想测出自己从一楼到四楼的功率。
现有如下器材：A天平、B弹簧测力计、c台秤、D秒表、E电流表、F电压表、G温度计、H皮尺。
（1)请帮小红选择最合适的测量工具（填序号）：（2）请帮她写出实验步骤并用物理量符号表示所测的物理量(3)请帮她在虚线框内设计一个实验表格。
(4)请你用所测的物理量写出小红上楼的功率表达式。
25、某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率，实验过程如下：①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。
②按图安装滑轮组，分别记下沙袋和绳端的位置。
③匀速拉动弹簧测力计，使沙袋升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格。
④算出有用功W有，总功W总，机械效率η。
⑤改变沙袋中沙子的重量，重复上面的实验。
次数沙和袋所受的总重力G/N提升高度h/m有用功W有/J拉力F/N绳端移动的距离s/m总功W总/J 机械效率η1 0.6 0.2 0.12 0.3 0.18 66.7%2 0.9 0.2 0.18 0.4 0.6 0.243 1.2 0.2 0.24 0.5 0.6 0.30 80%请根据实验过程和实验记录，思考并回答：（1）在第一次实验中，粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s，你认为s应该为m。
（2）根据表中数据，可计算得出第二次实验的机械效率为。
（3）根据表中数据，分析得出所用动滑轮的重为N．（绳重和摩擦忽略不计）（4）分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率。
（选填“越大”、“越小”或“不变”）五、计算题（26题8分，27题8分，28题10分，共26 分）26、如图所示，工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢，所用的斜面长是3m。
求：（1）推力做的功（2）斜面的机械效率。
（3）若想增大此斜面的机械效率，可采取什么方法？（答一种方法即可）27、如图所示，A物体受到的重力是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匀速直线运动。
已知拉力F=5N，滑轮组的机械效率为80%，试问：（1）5s内拉力F所做功的大小是多少？（2）物体A受到水平地面的摩擦力大小是多少？28、如图所示，搬运工人用滑轮组提升重540N的物体，所用的拉力力F为200N，物体以0.2m/s的速度匀速上升了10s，（不计绳重，绳与滑轮的摩擦）求：（1）物体上升的高度；（2）拉力F所做的功；（3）若物重只有240N，滑轮组的机械效率．参考答案一、选择题1、B2、A解析弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B,使杠杆仍在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,阻力和阻力臂不变,动力臂变小了,所以动力变大。
3、C【解析】A．刀刃很薄，说明受力面积小，可以增大压强；B．用铡刀切割物体，手用力的力臂大于阻力的力臂，实质上是一种省力杠杆；C．甘蔗放在a点比b点更易被切断；D．手沿F1方向用力比沿F2方向更费力。
4、B【解析】加在杠杆B点的绳子对杠杆的拉力为动力，O点到这个力的作用线的距离为力臂l25、A【解析】A．由图可知，动力臂是阻力臂的4倍，所以拉力F1＝G；B．由图可知，动滑轮省一半的力，所以拉力F2＝G；C．设斜面的高度为h，斜面长度为s ，则＝sin30°＝，由功的原理可得，F3s＝Gh，所以F3＝G ＝G；D．由图可知，滑轮组绳子的有效股数为3，所以拉力F4＝G，综上可知，当提起同一重物时，最省力的是A。
选A。
6、B【解析】解：A、由图知，n=3，不计一切摩擦和绳重，拉力F=（G+G轮）＞G，所以拉力F的大小大于所提物体重力的三分之一，故A错误；B、不计一切摩擦和绳重，用该滑轮组提升不同的物体，则η====，可见提升的物体越重，其机械效率越大，故B正确；C、用该滑轮组分别提升水面下和水面上的同一物体，由于物体在水中受到浮力，就好比用滑轮组提升的物体重力变小，所以其机械效率不相等，故C错误；D、仅将滑轮组中的动滑轮重力变大，将同一物体提升相同的高度（其他条件相同），有用功相同，由W额=G 动h可知额外功增大，则总功增大，有用功与总功的比值减小，机械效率减小，故D错误。
故选：B。
（1）由图知，n=3，不计一切摩擦和绳重，拉力F=（G+G轮）；（2）不计一切摩擦和绳重，用该滑轮组提升不同的物体，η====；（3）用该滑轮组分别提升水面下和水面上的同一物体，好像滑轮组提升的物体重力不同，其机械效率不相等；（4）若只将滑轮组中的动滑轮重力变大，将同一物体提升相同的高度（其他条件相同），有用功相同、额外功增大、总功增大，有用功与总功的比值减小。
本题考查了使用滑轮组时拉力、机械效率的计算，注意利用好条件：不计一切摩擦和绳重。
7、A【考点】F2：机械效率的大小比较．【分析】克服物体的重力所做的功是有用功，由题知匀速提升同一物体到同一高度处，可知做的有用功相同；不计绳子质量和摩擦，额外功W额=G轮h，知道使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的动滑轮的个数为0、1、2，可以得出做的额外功的大小关系，由于W总=W有用+W额，可以得出所做的总功的大小关系，再利用效率公式比较三种情况下机械效率的高低．【解答】解：匀速提升同一物体到同一高度处，由W有用=Gh可知，三种情况下做的有用功相同，大小都为W有用；不计绳子质量和摩擦，所做的额外功：W额=G动h，使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时，动滑轮的个数分别为0、1、2，使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时，做的额外功：W额定＜W额动＜W额组，由W总=W有用+W额可知三种情况下做的总功：W定＜W动＜W组，由η=可知，使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的机械效率：η组＜η动＜η定．故选A．8、D【考点】功；机械效率；功率的概念．【分析】根据做功的条件、功率、机械效率的关系分析．功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值．【解答】解：A、若物体运动的方向与受力方向垂直，则力对物体没有做功，说法错误；B、功率大的机器只有说明它做功快，而不一定做功多，说法错误；C、做功快的机器只能说明功率大，而机械效率不一定高，说法错误；D、功率是表示做功快慢的物理量，功率大的机器做功快，说法正确．故选D．9、D【解析】做功的两个必要因素一个是力，另一个是在力的方向上移动一段距离。