第十一讲 简单机械一、填空题1．(2022·赣州中心城区六校联考)思维导图是一种归纳总结知识的方法，如图所示请填写出对应的内容：A________，B________。第1题图2．(2022·原创)如图所示，撬起瓶盖的起瓶器是属于________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆，其支点是图中______点。第2题图3．(2022·江西样卷)小晖同学分别用如图所示的甲、乙两种方法挑着同一个物体行走，甲图中肩受到的压力________乙图中肩受到的压力；甲图中手施加的动力________乙图中手施加的动力。(均选填“大于”“小于”或“等于”)第3题图4．(2022·吉安一模)在对汽车的发动机做检修时需要将引擎盖抬起，抬起过程应用了杠杆原理。图乙为引擎盖的受力分析模型图：引擎盖可绕O点自由转动，A为引擎盖重心位置。由图乙可知，该杠杆属于________杠杆。在引擎盖抬起过程中，重力G的力臂逐渐________。16\n5．(2022·抚州八校联考)步入温馨的物理考场，回想学习物理的乐趣，生活中处处有物理。你安装水龙头时，生胶带应该__________(选填“顺时针”或“逆时针”)绕在外丝上，旋紧水龙头时，水龙头属于________(选填“等臂”“省力”或“费力”)杠杆。6．(2022·改编)用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度．若不计绳重及摩擦，则绳子受到的拉力F1______F2，滑轮组的机械效率η1______η2。(均选填“>”“<”或“＝”)7．(2022·贵港改编)如图甲、乙所示，分别用力F1、F2匀速提升重为10N的物体，图______中的滑轮可以看作省力杠杆；图甲中，若不计摩擦和滑轮重力，力F1的大小为__________N。8．(2022·广州)小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体A，测出A移动的距离s、水平拉力F和A的重力G。16\n第8题图(1)以上条件能否求出此时滑轮的机械效率η？________，如果能，写出η的表达式；如果条件不足，写出还需补充的物理量的测量步骤和符号，并写出η的表达式__________________________________(η用题目已知及补充的物理量符号表示)。(2)若A在10s内运动了4m，A的速度为__________________。二、选择题9．(2022·河南)下列工具中，使用时属于费力杠杆的是()10．(2022·改编)如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列有关说法正确的是()第10题图A．刀刃很薄可增大压力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11．(2022·原创)现代生活节奏紧张，钓鱼是人们喜爱的休闲活动。周末，爸爸带小明去钓鱼。鱼上钩后，小明感觉鱼在水中时很轻，拉出水面后“变重”，在把鱼逐渐拉出水面的过程中，鱼受到的()A．浮力增大，鱼竿是省力杠杆B．重力增大，鱼竿是省力杠杆C．浮力减小，鱼竿是费力杠杆D．重力减小，鱼竿是费力杠杆16\n12．(2022·淄博改编)骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。如图所示是踮脚时的示意图。下列分析正确的是()第12题图A．脚后跟是支点，是省力杠杆B．脚后跟是支点，是费力杠杆C．脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆D．脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆13．(2022·福建)如图，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大。若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程()A．额外功较小B．额外功较大C．总功较小D．总功较大14．(2022·无锡改编)用如图所示的装置研究滑轮组机械效率，下列说法不正确的是()第14题图A．弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动B．测量机械效率的原理：η＝×100%C．机械效率与动滑轮重力的大小有关D．提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现16\n15．(2022·改编)如图所示，在斜面上拉一个重为G的物体到高处，沿斜面向上的拉力为F。则下列说法正确的是()第15题图A．有用功为GsB．额外功为Fs－GhC．总功为GhD．斜面的机械效率为×100%16．(2022·乐山)图甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离，水平拉力为F2。使用动滑轮的过程中()A．总功为W总＝F2sB．有用功为W有＝GsC．机械效率为η＝D．额外功为W额＝2F2s－F1s17．(2022·临沂)如图甲所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图乙所示，则杠杆()A．右端下沉B．左端下沉16\nC．要保持平衡应将左端的物体向右移动D．要保持平衡应在右端再加挂一个物体18．(2022·黄石)为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认识正确的是()第18题图A．用动滑轮提升重物上升h高度，测力计也上升h高度B．若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少C．减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率D．若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力19．(2022·原创)如图所示，用不变的拉力F匀速拉动重力为G的物体A，使物体A在t秒内沿水平方向移动了s米，在此过程中拉力F做功的功率为()第19题图A.B.C.D.20．(2022·改编)(不定项)如图所示，大人利用滑轮将重物吊到二楼，孩子想帮忙，却把自己提了上去。下列说法中正确的是()第20题图A．该滑轮是定滑轮，使用它可以改变力的方向B．孩子受到的重力小于重物受到的重力16\nC．大人拉绳的力所做的功是有用功D．孩子被提起，他的重力势能变大21．(2022·陕西)如图所示，某工地用滑轮组将重为5000N的货物匀速提升6m，所用时间为20s，在绳末端所用拉力为2200N，下列说法错误的是()第21题图A．M处滑轮的作用是改变力的方向B．提升货物过程中的有用功是3×104JC．拉力的功率为660WD．若只增加货物所受的重力，滑轮组的机械效率将增大三、简答与计算题22．(2022·原创)2022“我要上省运健康江西人”龙舟选拔赛在于都开赛。如图所示是比赛时的情景，运动员划船时手移动较小的距离，就能使船桨在水中移动较大的距离，请运用所学的物理知识解释船桨的这个特点。第22题图23．(2022·高安市一模)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：16\n第23题图(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)24．(2022·呼和浩特)如图所示，用甲、乙两种滑轮组，分别匀速竖直向上提升同一重物，从相同位置开始提升至同一高度处，求：(1)若不计绳重，滑轮重及摩擦，两次拉力F1和F2之比；(2)若不计绳重及摩擦，重物质量为400g，动滑轮质量为100g，匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率。第24题图16\n四、实验与探究题25．(2022·萍乡九年级摸底考试)探究杠杆平衡条件：(不考虑杠杆自重和摩擦)【进行实验与收集证据】(1)实验前没有挂钩码时，小周发现杠杆右端下倾，则应将左端的平衡螺母向______调，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是__________________。(2)三次实验数据记录表格如下：实验序号动力F1(牛)动力臂L1(厘米)阻力F2(牛)阻力臂L2(厘米)124242463833.6846【分析与论证】(1)小周用如图所示进行第3次实验，分析三次实验数据，发现第3次实验中______________(选填“F1”“L1”“F2”或“L2”)示数偏大，检测弹簧测力计发现完好无损，原因可能是__________________________。第25题图(2)小周通过实验探究，得出了杠杆平衡条件。生活中的钓鱼竿应用了该实验中的第______次实验原理。【交流与合作】16\n在许多物理实验中，通常也要进行多次实验，如：①“研究凸透镜成像”时要多次改变物距找像；②“测量物体长度”时多次测量；③“研究并联电路电流规律”时换用不同灯泡多测几组数据；④“用电压表、电流表测电阻”，测量多组电压和电流值。其中与小周进行多次实验的目的相同的是()A．①②B．②③C．①④D．①③26．(2022·景德镇九年级第一次质检)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组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组实验，实验数据记录如下：(2)进行第2次测量时滑轮组的机械效率约______________(保留三位有效数字)；(3)进行第3次测量时，弹簧测力计示数为__________N，滑轮组做的有用功是____________J；(4)分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与________________________________有关；(5)分析表中数据可知，F≠，可能的原因是：___________________________________________________________；(6)某次实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G′，绳自由端移动距离记为s，钩码被提升高度记为h，不计绳子重及摩擦，则下列关于滑轮组机械效率的计算中错误的是__________。16\nA．η＝B．η＝C．η＝D．η＝1－1．(2022·原创)“五一”假期，小华外出旅游，发现了如图甲所示的水龙头，他很难徒手拧开水龙头。原来，用水时需用如图乙所示的钥匙，安装并旋转钥匙才能正常出水(如图丙所示)。其原理是使用钥匙可以________动力臂，________动力。(均选填“增大”或“减小”)2．(2022·广安)如图，AB是能绕B点转动的轻质杠杆，在中点C处用绳子悬挂重为100N的物体(不计绳重)。在A端添加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，则拉力F＝________N。若保持拉力方向始终垂直于杠杆，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。第2题图3．(2022·赣州中考教研联盟考试)如图所示，分别使用甲、乙两种形式将滑轮组合，把同一物体以相同的速度匀速向上提起，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦．设图甲中车对绳子的拉力为F1，车对物体做的有用功功率为P1；图乙中人对绳子的拉力为F2，人对物体做的有用功功率为P2，则F1______F2，P1______P2。(均选填“＞”“＜”或“＝”)4．(2022·改编)渔民大明借助湖中礁石，要把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥，如图所示，效果最好的是()16\n5．(2022·易错)同一物体(质量为m)先用滑轮组(如图甲)匀速提升，后沿斜面(如图乙)匀速提升，两次提升高度均为h，两次拉力大小均为mg，斜面长AB＝2h，则这两次提升物体的机械效率比较()第5题图A．η甲>η乙B．η甲<η乙C．η甲＝η乙D.条件不足无法比较6．(2022·衢州改编)(不定项)如图所示是汽车起重机，其中A、B组成滑轮组(结构如示意图)，C杆伸缩可改变吊臂的长短，D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度，O为吊臂的转动轴，装在E里的电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，H为在车身外侧增加的支柱，F为吊臂顶端受到竖直向下的力。下列叙述中正确的是()第6题图A．滑轮组中A滑轮用于改变力的方向B．当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大16\nC．当D杆伸长时力F的力臂将变小D．H的作用是防止翻车和避免轮胎受到的压力过大7．(2022·改编)(不定项)用五个相同质量的滑轮和绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳子自由端分别用力将重为G的物体匀速提升，乙滑轮组的效率为η乙，不计摩擦、绳和木板的重。下列说法正确的是()A．两个滑轮组的机械效率可能相等B．F1一定大于F2C．每个滑轮重为D．甲、乙将重物提升相同的高度，F1与F2的功率可能相等8．(2022·德阳)如图所示为一吊运设备的简化模型图，图中虚线框里是滑轮组(未画出)，滑轮组绳子自由端由电动机拉动，现用该设备先后搬运水平地面上的物体A和B，已知两物体重GA＝1.75GB。第8题图当对A施以竖直向上的拉力FA＝1500N时，物体A静止，受到地面支持力是NA；当对B施以竖直向上的拉力FB＝1000N时，物体B静止，受到地面支持力NB；且NA＝2NB。求：(1)物体A的重力GA和地面支持力NA大小；(2)当电动机对滑轮组绳子的自由端施以F＝625N的拉力时，物体B恰好以速度v被匀速提升，已知此时拉力F功率为500W，滑轮组机械效率为80%，不计各种摩擦和绳子质量，物体B的速度v为多少？16\n参考答案基础过关1．费力 天平 2.省力 A 3.小于 小于 4.省力 变短5．顺时针 省力 6.> ＝ 7.乙 108．(1)不能 η＝，补充的物理量为摩擦力f (2)0.4m/s9．B 10.C 11.C 12.C 13.D 14.D 15.BD 16.D 17.A 18.C 19.B 20.ABD 21.C22．答：船桨在使用过程中动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，使用费力杠杆可以省距离。划船时，手施加在船桨上的动力比水对船桨的阻力大，所以手只要移动较小的距离，就能使船桨在水中移动较大的距离。23．解：(1)推力做的功为：W总＝Fs＝500N×3m＝1500J；(2)所做的有用功为：W有＝Gh＝800N×1.5m＝1200J；斜面的机械效率为：η＝×100%＝×100%＝80%；(3)若想增大此斜面的机械效率，可采取使斜面的表面变光滑，这样摩擦力会变小，所做额外功变小，机械效率变大。另外，还可以通过增大斜面的倾斜角度，增大斜面的机械效率。24．解：(1)甲图中，n1＝2；乙图中，n2＝3，若不计绳重、滑轮重及摩擦，则拉力F＝G，两次拉力F1和F2之比：F1∶F2＝G∶G＝∶＝3∶2(2)重物的重力：G＝mg＝0.4kg×10N/kg＝4N，16\n动滑轮的重力：G轮＝m轮g＝0.1kg×10N/kg＝1N，不计绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝×100%，由于两装置中物重和动滑轮重均相同，所以甲、乙两装置的机械效率相等，即：η1＝η2＝×100%＝×100%＝80%25．【进行实验与收集证据】(1)左 便于直接读出力臂大小【分析与论证】(1)F1或L1 拉力方向没有与杠杆垂直 (2)2【交流与合作】D26．(1)匀速 (2)74.1% (3)2.4 0.24 (4)被提升物体所受的重力或钩码重 (5)拉动过程中需克服滑轮的转轴处的摩擦(或绳与滑轮间的摩擦) (6)BD高分夺冠1．增大 减小 2.50 减小 3.> ＝ 4.D 5.C 6.BCD7．BCD8．解：(1)当对A施以竖直向上的拉力FA＝1500N时，物体A静止，受到地面支持力是NA；对A，由力的平衡条件可得：FA＋NA＝GA，即：1500N＋NA＝GA①已知两物体重GA＝1.75GB，且NA＝2NB，所以①式可写为：1500N＋2NB＝1.75GB②当对B施以竖直向上的拉力FB＝1000N时，物体B静止，受到地面支持力是NB；对B，由力的平衡条件可得：FB＋NB＝GB，即：1000N＋NB＝GB③②－③得，500N＋NB＝0.75GB④③－④得，500N＝0.25GB，解得GB＝2000N代入解得：NB＝1000N，GA＝3500N；NA＝2000N(2)已知绳子自由端的拉力F＝625N，η＝80%，物体B重为2000N，设承担物重的绳子段数为n，则η＝×100%＝×100%＝×100%＝＝80%解得：n＝4又因为拉力F做功的功率P＝500W由P＝Fv得，绳子自由端运动的速度为：16\nv绳＝＝＝0.8m/s则B匀速上升的速度v＝v绳＝×0.8m/s＝0.2m/s16
