第十二章 简单机械1．(2022·泰安中考改编)如图所示的四种用具中，正常使用时省力费距离的是()2.(2022·湘西州中考)如图所示，大熊和小熊坐跷跷板。如果它们脚不着地，跷跷板在水平位置保持平衡时，下列说法正确的是()A．大熊和小熊的重力相等B．大熊和小熊到支点的距离相等C．他们各自的重力与各自的力臂的乘积相等D．以上说法都正确3．(2022·连云港中考)如图所示，杠杆在力F1的作用下在水平位置平衡。如果用力F2代替力F1使杠杆仍在水平位置保持平衡，下列关系中正确的是()A．F1＜F2 B．F1＞F2C．F2＜GD．F1＝G4．(2022·广西中考)在探究“杠杆平衡条件”实验中，杠杆在力F作用下水平平衡，如图所示，现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F与其力臂的乘积变化情况是()11\nA．一直变小B．一直变大C．一直不变D．先变小后变大5.(2022·烟台中考)如图所示，踮脚是一项很好的有氧运动，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱。踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是()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6．(2022·原创题)下列关于功、功率、机械效率的说法，正确的是()A．做功多的机械效率一定高B．功率大的做功一定越快C．机械效率高的功率一定大D．机械的机械效率可以达到100%7．(2022·易错题)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()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8.(2022·邵阳中考改编)如图所示，某同学使用动滑轮把600N的重物匀速提升了3m，所用的拉力是400N。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是()11\nA．机械效率是80%B．有用功是1800JC．额外功是300JD．动滑轮重400N9.(2022·无锡中考)用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物G，竖直向上的拉力F为100N，重物被提升1m，不计绳重和滑轮的摩擦，下列说法正确的是()A．拉力做的额外功是100JB．动滑轮的重力为50NC．拉力做的总功是200JD．绳子末端移动的距离是2m10．(2022·广饶一模)如图所示，甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若G1＝G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η1和η2(忽略绳重和摩擦)，则下列选项正确的是()A．F1>F2 η1<η2 P1<P2B．F1>F2 η1＝η2 P1＝P2C．F1<F2 η1<η2 P1<P2D．F1<F2 η1>η2 P1>P211．(2022·原创题)如图所示是农家乐摆放的古代“舂米”(chōnɡ舂mǐ米，词义：舂米就是把打下的谷子去壳)的装置，下列说法正确的是()11\nA．该装置实质是杆杆，支点在踏板上B．当游客用力将此装置的右端踩下后，舂球上升，但舂球的重力势能不变C．当游客从踏板上向上跳时，游客的重力势能转化为动能D．该装置实质是费力杠杆12．(2022·东营模拟)图中AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆，A端挂重400N的物块，AO与OB长度之比为5∶4。人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环。要使轻杆水平平衡，人应施加拉力为__________N，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将______________(选填“变大”“变小”或“不变”)。13．(2022·枣庄中考)如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦。若GA＞GB，则η甲______η乙；若FA＝FB，则GA______GB。(均选填“＞”“＜”或“＝”)14．(2022·怀化中考)如图，在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2N，斜面长4m，高1m。则拉力做的有用功为______J，斜面的机械效率为______________。15．(2022·广饶一模)如图所示，举着哑铃的前臂骨骼可看成杠杆，画出动力F1的示意图及阻力F2的力臂l2。16．(2022·成都二模)请在图中用笔画线代替绳子，将两个11\n滑轮连成滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起。17．(2022·原创题)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避免____________对实验的影响和便于____________。(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)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”)。(4)如图丙，某同学设计了两种实验方案：第一种：用弹簧测力计沿竖直方向向下拉，其读数为F1；第二种：用弹簧测力计倾斜拉，其读数为F2。分析：第______(选填“一”或“二”)种实验方案更方便；同等条件下，两次弹簧测力计读数F1______(选填“＜”“＝”或“＞”)F2。18．(2022·东营模拟)吊车在生产生活中的用途非常广泛，如图吊车正在对一辆交通事故车实施救援作业。已知事故车质量为1200kg，轮胎总接地面积为1600cm2。吊车要将该车向上吊起3m，再水平向右移动6m后放到救援车上运回交警队(g取10N/kg)。(1)起吊前事故车对地面的压强是多少帕斯卡？(2)吊车施救过程中对该车做了多少焦耳的功？11\n(3)起重臂下有3股钢丝绳绕在动滑轮和框架上，钢丝绳上的拉力为5000N，起重机起吊该汽车的机械效率是多少？19．(2022·日照中考)如图甲所示，是某打捞船所用起重装置的示意图。在某次打捞作业中，物体在不可伸长的轻绳作用下，从水底以0.5m/s的速度竖直向上匀速运动至离开水面高度3m的位置。此打捞过程中物体受到轻绳的拉力F随时间t变化的图像如图乙所示。物体离开水面后匀速上升3m的过程中，与电动机连接的绳子所受的拉力为2×103N。已知水的密度为1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg。不计水和空气的阻力。求：(1)物体的体积及浸没在水中所受的浮力。(2)物体的质量和密度。(3)水底的深度及水对水底的压强。(4)物体离开水面后匀速上升3m的过程中，滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)。11\n20．(2022·聊城中考)人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定()A．大于5kgB．大于49NC．小于49ND．等于49N21．(2022·长春中考)悬挂重物G的轻质杠杆，在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在A点，最小的力为FA；若力施加在B点或C点，最小的力分别为FB、FC，且AB＝BO＝OC。下列判断正确的是()A．FA＞GB．FB＝GC．FC＜GD．FB＞FC22．(2022·乐山中考)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－F1s11\n23．(2022·辽阳中考)甲是一款水管扳手钳，用它夹水管时，AOB部分可视为一个杠杆，其简化示意图如图乙所示。请在乙图中画出：(1)阻力F2的力臂l2；(2)杠杆平衡时，作用在B点的最小动力F1及其力臂l1。24．(2022·东营特色题)东营市借助国家“黄蓝”战略实现经济腾飞，如图所示是东营建设中常见的一种起重机的简化图，为了保证起重机吊起重物时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物m0；已知OA＝12m，OB＝4m。用它把质量为3×103kg、底面积为0.5m2、高为2m的长方体石墩G从空气中匀速放入水中某一位置，此时石墩完全浸没水中。(g取10N/kg)(1)起吊前，石墩静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？(2)若石墩匀速从地面上吊起，起重机横梁始终保持水平，若起重机横梁自重不计，OA、OB的长度不变，右边的配重m0为多少千克？(3)当石墩G从空中匀速浸没水中，若配重m0的位置、质量都不变，起重机始终保持水平，OA的长度如何变化？变化多少？11\n参考答案【夯基过关】1．B 2.C 3.B 4.C 5.C 6.B 7.C 8.B 9.A 10.B 11.D12．500 不变13．> <14．5 62.5%15．如图所示16．如图所示17．(1)右 杠杆自重 测量力臂(2)1 (3)寻找普遍规律 (4)一 ＜ 18．解：(1)起吊前事故车对地面的压力：F＝G＝mg＝1200kg×10N/kg＝1.2×104N，对地面的压强：p＝＝＝7.5×104Pa。(2)吊车施救过程中对该车做功：W＝Gh＝1.2×104N×3m＝3.6×104J。(3)因为滑轮组有三段绳子，所以s＝3h。起重机起吊该汽车的机械效率：11\nη＝＝＝＝＝×100%＝80%。答：(1)起吊前事故车对地面的压强是7.5×104Pa；(2)吊车施救过程中对该车做了3.6×104J的功；(3)起重机起吊该汽车的机械效率是80%。19．解：(1)由图像可知，物体13s后开始完全离开水面，此时物体的重力等于物体所受绳子的拉力，即G＝5×103N，在0～10s内，物体在水中所受绳子的拉力：F拉＝3×103N，物体浸没在水中受到的浮力：F浮＝G－F拉＝5×103N－3×103N＝2×103N；由F浮＝ρ液gV排得物体的体积：V物＝V排＝＝＝0.2m3。(2)由G＝mg得物体的质量：m＝＝＝5×102kg；由ρ＝得物体的密度：ρ物＝＝＝2.5×103kg/m3。(3)由图像可知，物体从开始上升到完全离开水面所用的时间为13s，物体上升的速度为0.5m/s，则水底的深度：h＝vt＝0.5m/s×13s＝6.5m；水对水底的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6.5m＝6.5×104Pa。(4)物体匀速上升3m的过程中，克服重力做的功：W有＝mgh′＝5×102kg×10N/kg×3m＝1.5×104J，与电动机连接的绳子的拉力做的功：W总＝Fs＝F×3h′＝2×103N×3×3m＝1.8×104J，滑轮组的机械效率：η＝＝×100%≈83.3%。答：(1)物体的体积为0.2m3；浸没在水中所受的浮力为2×103N。(2)物体的质量为5×102kg；密度为2.5×103kg/m3。11\n(3)水底的深度为6.5m；水对水底的压强为6.5×104Pa。(4)滑轮组的机械效率为83.3%。【高分夺冠】20．B 21.C 22.D23．如图所示24．解：(1)石墩对地面的压力：F＝G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104N，石墩对地面的压强：p＝＝＝6×104Pa。(2)石墩匀速从地面上吊起，所以FA＝G＝3×104N，根据FA·AO＝FB·BO可得，右边配重的重力：G0＝FB＝＝＝9×104N，配重质量：m0＝＝＝9×103kg。(3)石墩G从空气中匀速浸没水中的过程中，受到的浮力逐渐变大，最大浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m2×2m＝1×104N，最小拉力：FA实＝G－F浮＝3×104N－1×104N＝2×104N，此时AO的长度：AO′＝＝＝18m，AO变为AO′，变长了18m－12m＝6m。答：(1)起吊前，石墩对地面的压强为6×104Pa；(2)右边的配重m0为9×103kg；(3)OA的长度变长，变化了6m。11
