第十一章 简单机械和功综合测试
（答题时间：80分钟）
一. 选择题
1. 如图一均匀杠杆A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好平衡，若钩码质量均为50g，在A、B两处再各加一个钩码，那么 （ ）
A. 杠杆仍平衡 B. 杠杆左边向下倾
C. 杠杆右边向下倾 D. 无法确定杠杆是否平衡
2. 如图所示是一个指甲刀的示意图；它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是 ( )
A. 三个杠杆都是省力杠杆；
B. 三个杠杆都是费力杠杆；
C. ABC是省力杠杆，OBD、OED是费力杠杆；
D. ABC是费力杠杆，OBD、OED是省力杠杆。
3. 甲、乙两辆汽车在水平公路上行驶，它们的牵引力F甲∶F乙＝3∶1，速度V甲∶V乙＝
4∶1，车重G甲∶G乙＝2∶1，则在相等时间内牵引力做的功W甲∶W乙为 （ ）
A. 3∶1 B. 6∶1 C. 12∶1 D. 24∶1
4. 如图是一台常见案秤的示意图。下列有关案秤和天平的说法中，正确的是 （ ）
A. 天平没有游码，而案秤有游码
B. 天平没有砝码盘，而案秤有砝码盘
C. 天平是等臂杠杆，而案秤是不等臂杠杆
D. 天平可以通过平衡螺母调节横梁平衡，而案秤不能调节
5. 甲、乙两人分别使用两套滑轮组，将同样重的物体匀速提升相同高度，所用滑轮组的机械效率分别为80%和60%，甲用1min，乙用0.5min，则两人所做的功之比和功率之比分别为 （ ）
A. 8:3，4:3 B. 3:4，3:8
C. 3:8，3:16 D. 2:3，1:3
6. 如图所示的工具或仪器中，属于省力杠杆的是 （ ）
7. 如图所示，甲、乙、丙三个相同的杠杆，所挂的物体受到的重力均为Ｇ，它们分别在方向如图所示的力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３作用下处于平衡状态，那么 （ ）
?A. F１＝Ｆ２＝Ｆ３ ?B. Ｆ１＜Ｆ２＜Ｆ３?
C. Ｆ１＞Ｆ２＞Ｆ３ ? D. Ｆ２＞Ｆ３＞Ｆ１
8. 如图所示的杠杆中，动力的力臂用ｌ表示，图中所画力臂正确的是 （ ）
9. 如图所示，杠杆处于平衡状态，Ｆ的力臂是 （ ）
A. OF B. OD ?C. OC D. OA
10. 如图所示，一根重木棒在水平动力（拉力）Ｆ的作用下以Ｏ点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为ｌ，动力与动力臂的乘积为Ｍ，则（ ）
A. Ｆ增大，ｌ增大，Ｍ增大 ?
B. Ｆ增大，ｌ减小，Ｍ减小
C. Ｆ增大，ｌ减小，Ｍ增大 ?
D. Ｆ减小，ｌ增大，Ｍ增大
11. 一位同学双手的最大拉力为500N，现在他用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，若不计滑轮重和摩擦，最多能提起的物重为 （ ）
Ａ. 500N Ｂ. 1000N ?Ｃ. 1500N Ｄ. 250N
12. 用如图所示的滑轮匀速提升重物，那么 （ ）
A. ａ方向的拉力最小?
B. ｂ方向的拉力最小 ?
C. ｃ方向的拉力最小?
D. 三个方向的拉力都一样大
13. 两个滑轮完全相同，其重力均为20N. 分别用图所示的两种方式，将重400N的物体以相同的速度匀速提升了10m，不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是 （ ）
A. Ｆ１做的功大于Ｆ２做的功 ?
B. Ｆ１和Ｆ２做的功相等
C. Ｆ１做功的功率小于Ｆ２做功的功率 ?
D. Ｆ１和Ｆ２做功的功率相等
14. 用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动，若推力对物体做了60J的功，则在推力做功的过程中 （ ）
A. 物体一定运动了1m ?
B. 物体一定运动了6m
C. 物体一定受了10N的摩擦力 ?
D. 物体一定受了60N的摩擦力
15. 一个同学用120N的力，将一个重4N的足球踢到25m远处. 对他踢
球时做功的情况，下列说法正确的是 （ ）
A. 做功300J ? B. 做功100J?
C. 没有做功? D. 条件不足，无法计算
16. 某同学把一本初中物理课本从课桌旁的地面上拿到桌面上，则该同学对物理课本所做功的大小最接近于 （ ）
?A. 0.2J B. 2J ?C. 200J D. 2000J
17. 如图所示，一根轻质木杆，A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上。当在B点加竖直向下的力F=30N作用时，木杆恰能在水平位置处于平衡状态，此时细线竖直。已知OA=15cm，OB=5cm，则重物对水平地面的压力为（ ）
A. 80N B. 60N C. 40N D. 20N
18. 工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将质量为100kg的物体匀速提升2m。已知工人向下的拉力为480N，则下面说法中错误的是（ ）
A. 绳子自由端被拉下6m
B. 工人所做的有用功是1960J，总功是2880J
C. 工人做功的功率是288W
D. 滑轮组的机械效率为51%
19. 如果不考虑摩擦，使用简单机械 （ ）
A. 一定可以省力 B. 可以省功
C. 可以提高机械效率 D. 以上说法都不对
20. 西部大开发，大力加快基础建设，图中所示是某建筑工地的塔吊正在吊起一钢梁，图中的配重物是为了 （ ）
A. 美观 B. 确保塔吊不会翻倒
C. 减少塔吊所吊重物的重力 D. 增大塔吊的机械效率
二. 填空题
21. 长为80cm的杠杆，支点离右端20cm，左端挂20N的重物，在右端应挂____N的重物杠杆才能平衡，如果两端各加10N的重物，则杠杆____端向上抬起，若要杠杆恢复平衡，支点应向___移动____cm。
22. 重300N物体沿水平方向运动时，受到阻力是物重0.02倍，若重物在水平外力作用下，恰能以5m／s匀速运动，则在外力作用下1分钟内做功____J，此时外力做功的功率_____W。
23. 某人用杠杆提升200N的重物，当人在杠杆一端压下1m时，重物上升20㎝，不计杠杆自重及摩擦等因素，则此人做功 ___J。若实际过程中人压下杠杆一端的力为50N，则杠杆此时的机械效率为 ____。
24. 班级里组织登楼比赛活动，比一比谁登楼的功率最大. 为此，在活动中必须测量的物理量有：_________，_________，_________.
25. 从湖面下5m深的地方用绳子匀速提起10㎏的一块矿石到水面（矿石密度ρ石=5×103㎏/m3），人所作的功大约是______J。
26. 斜面长5m，高1m，把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则推力为______N；如果斜面不光滑，所用推力为1250N，则斜面的机械效率为______。
?
三. 作图题
27. 如图甲所示的钢丝钳，A为剪钢丝处，B为手的用力点，0为转动轴，图乙为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2。
28.如图所示，人站在岸上，借助一个树桩、一个滑轮和一些绳子，要把船拉上河滩且能省力. 在图中画出滑轮应安装的位置以及绳子绕法的示意图
四. 实验题
29.在“研究杠杆平衡条件”实验中，实验时先调节杠杆在_________位置平衡，当在Ａ处挂三个钩码如图所示，要使杠杆平衡应在Ｂ处挂_________个钩码（每个钩码质量均100g）。拿去Ｂ处钩码，改在Ｃ处用弹簧测力计竖直向上拉，杠杆平衡时弹簧测力计上的示数为_________N。
30. 在研究“杠杆的平衡条件”实验中，有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。他们经过实验，获得了下述数据：
动力F1／N
动力臂Ll／cm
阻力F2／N
阻力臂L2／cm
4
5
5
4
于是，他们认为自己的猜想得到了验证。你认为他们实验过程中存在什么问题?
31. 在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，使用如图所示的定滑轮和动滑轮。被拉起的钩码重1.96N，作用在绳子自由端的实际拉力为0.82N，绳子自由端移动的距离为0.3m，钩码升高的距离为0.1m。
（1）根据测量数据，对滑轮组做的总功是_________J。
（2）滑轮组做的有用功是_________J。
（3）该滑轮组的机械效率是_________。
（4）在图中画出实验时滑轮组上绳的绕法，并用箭头标出拉力Ｆ的方向。
32. 引体向上是体能测试项目之一。引体向上时双臂的拉力使身体上升做功。请根据你自身的体验或观察他人做引体向上的过程，找出所需的物理量并给出合理的数据值。写出引体向上时人做功的功率的表达式。（g=10N/kg）
?
五. 计算题
33. 某工地用图所示的滑轮组匀速提升质量为500kg的物体，在重物上升0.8m的过程中，拉力F的功率为2500W，此时滑轮组的机械效率为80％，求：(1)滑轮组做的有用功(g取1ON／kg)。(2)重物上升的速度。
34. 某工地在冬季水利建设中设计了一个提起重物的机械，其中的一部分结构如下图所示。OA是一个均匀钢管，每米长所受重力为30N；O是转动轴；重物的质量m为150㎏,挂在B处，OB=lm；拉力F作用在A点，竖直向上。为维持平衡，钢管OA为多长时所用的拉力最小?这个最小拉力是多少?
【试题答案】
1.C 2.C 3.C 4.C 5.B 6.A 7.D 8.D 9.C 10.C 11.C
12.D 13.C 14.B 15.D 16.B 17.C 18.D 19.C 20.B
21. 60，右，左,4 22.1800，30 23.40。80%
24.体重G或人的质量m，楼高h，上楼所用时间t 25.392 26.1000，80%
27-28.略 29.水平，4，5.88
30.实验不能只凭一组数据得到结论，必须在多次测量的基础上通过分析才能得到结论，单位不同的物理量不能直接相加
31.0.246，0.196，79.4%，n=3
32. 所需的物理量：人的质量m=50㎏，身体上升的高度h=0.4m，1min引体向上的次数n=5，P=W/t=nmgh/t≈17W
33.4000J，0.4m/s 34.10m，300N
课件36张PPT。简单机械和功复习教学目的：1、回忆并掌握简单机械的特点及作用
2、会用杠杆平衡条件解题
3、知道做功的两个要素
4、知道功率的意义、会用功率公式解题
5、理解总功、有用功、额外功及相互关系
6、会运用机械效率公式解题
一、简单机械 （一）杠杆1、杠杆五要素
支点
动力： F1
阻力：F2
动力臂：L1
阻力臂：L2
（注意点：支点一定在杠杆上！ ）
2、作力臂的方法1.找支点2.沿动力和阻力的方向画出力的作用线，3.从支点作这些力的作用线的垂线。这个垂线就是力臂。F1F2L2L1 例1、如图所示、杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2是F2的力臂，请在图中画出力F1的力臂L1和力F2.L1F2注意：由于L1>L2,杠杆平衡，所以F1(1)什么叫杠杆的平衡？
答：杠杆平衡是指杠杆静止不动或杠杆匀速转动。
(2)杠杆平衡条件是什么？
答：F1.L1=F2.L2答:使杠杆的重力不影响杠杆的平衡(3)实验前为什么要调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡？ (3)为什么在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使杠杆在水平位置重新平衡？答:便于测量力臂注意：杠杆平衡时，动力使杠杆转动的方向与阻力使杠杆转动的方向相反。 (3)费力杠杆 动力臂<阻力臂, （费力、省距离）(1)省力杠杆 动力臂>阻力臂, （省力、费距离） (2)等臂杠杆 动力臂=阻力臂, 4、杠杆分类:例2、如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是 ( )例3、图4是一种垃圾夹的结构示意图.拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆后与两夹爪的一端相连接.当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状.在使用过程中，手把和夹爪分别是
A．省力杠杆 费力杠杆 B．费力杠杆 省力杠杆
C．省力杠杆 省力杠杆 D．费力杠杆 费力杠杆（二）滑轮、滑轮组定滑轮：
特点：（1）不能省力，没有摩擦时F=G物
（2）不省距离SF=h物
实质：等臂杠杆
作用：改变施力方向
动滑轮作用：省力，不计摩擦时，F=1/2（G动+G物）
特点：费距离SF=2h物
实质：动力臂等于阻力臂两 倍的杠杆滑轮组的特点及作用：既可省力，又可改变施力的方向不计绳重、动滑轮重及摩擦轮轴实质：省力杠杆斜面作用：省力二、功1、做功的两个必要因素：
（1）有力作用在物体上；
（2）物体在这个力的方向上移动一段距离2、功的定义：力和物体在力的方向上移动距离的乘积3、功的计算：W=FS4、功的国际单位：J注意：使用任何机械都不省功！三、功率2、定义：单位时间内所做的功1、意义：表示做功快慢3、公式：P=W/t4、恒力F做功时功率：P=FV估测上楼时的功率：需要测哪些物理量？需要哪些器材？人从一楼登上三楼正常需要多少时间？ W总=W有用+W额四、机械效率机械效率定义：有用功与总功的比值叫机械效率.表达式: 没有！因为有用功总小于总功，所以
机械效率总小于1 有没有机械效率为100%的机械？为什么？提高滑轮组机械效率的方法：
（1）增大物重；
（2）减小动滑轮重；
（3）减小绳重及摩擦1、滑轮、滑轮组提升重物：W有用=Gh滑轮、滑轮组的机械效率2、滑轮、滑轮组平移重物f指水平面对物体的摩擦力
有用功W有用=f.S物
SF=nS物
例4、如图，用10N的力F拉着物体在 水平面上使物体匀速运动，物体运动速度为20cm/s,
（1）若不计绳重及摩擦，求物体受到地面的摩擦力为多大？拉力的功率为多大？
(2)若考虑绳重及摩擦，实际拉力为12N，则滑轮组的机械效率为多大？ 解；(1)不计绳重及摩擦，f=3F=3X10N=30N
P=F.VF=FX3V物=10NX3X0.2m/s=6w
(2)η=W有用/W总
=f.S物/F.SF=f/3F=30N/3X12N=83.3%
答：物体受到地面的摩擦力为30N,拉力的功率为6W.滑轮组的机械效率为83.3%
例5．如图所示的滑轮组，已知物重350N，动滑轮重40N(绳重及摩擦不计)，若重物匀速提升2m，则拉力F为多大？额外功是多少？滑轮组的机械效率是？提升重物再增加20N，那么该装置的机械效率将是多大？
解：F=(G动+G物）/3=(40N+350N)/3=130N
W额外= G动.h=40NX2m=80J
η=W有用/W总=课堂练习2、?如图是自卸车的示意图，车厢部分视为
杠杆，则下列分析正确的是（??? ?）
B点是支点，液压杆施的力是动力，货物重
是阻力??
B．B点是支点，物体A放在车厢前部可省力
C．C点是支点，物体A放在车厢后部可省力??????????????
D．C点是支点，物体A放在车厢前部可省力 3、如图所示，一根重木棒在水平动力（拉力）
Ｆ的作用下以 Ｏ点为轴，由竖直位置逆时
针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂
为l，动力与动力臂的乘积为 Ｍ，则（? ）A．Ｆ增大，ｌ增大，Ｍ增大??
B．Ｆ增大，ｌ减小，Ｍ减小??????????????????????????????????
C．Ｆ增大，ｌ减小，Ｍ增大??
D．Ｆ减小，ｌ增大，Ｍ增大 4、如图6所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力——位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图7所示。据图可知金属杆重
A．5 N B．10 N C．20 N D．40 N5、下列说法正确的是( )A、机械效率高的机械，功率一定大
B、做功多的机械，功率一定大
C、做功快的机械，功率一定大
D、做功时间长的机械，功率一定大6、提高机车的额定功率是铁路进一步提速要解决的一个重要课题。机车的输出功率等于牵引力与速度的乘积。若列车所受阻力与速度成正比，那么，列车提速前后分别以最高时速120 km和180 km在平直轨道上匀速行驶时，机车的输出功率之比为
A．2﹕3 B．3﹕2 C．4﹕9 D．9﹕47．跳绳是一种简便易行的锻炼方式.图7描绘了某同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像.由图像可知，他的重心移动的最大高度为 cm.若该同学的体重为500N，则他1min内克服重力做功的功率为 W.8．如图17所示，小冯分别用甲、乙两滑
轮把同样的桶从一楼地面提到二楼地面，
用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为
η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率
为η2，若不计绳重及摩擦，则
A．W1=W2，η1=η2 B．W1=W2，η1<η2
C．W1η2 D．W1>W2，η1<η2 例5、如图所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上匀速运动，物体A重为20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F为2.5N，求：拉力F的功率是多少？在2S内拉力做的功是多少，滑轮的机械效率是多少？（不计滑轮重）
例6、如图所示，物重为20N，摩擦不计。绳的一
端拴在地面上，用力F为50N的力使滑轮匀速上升
了2m，求出总功，有用功和此滑轮的机械效率？9．如图10所示，甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼，甲对木箱做的功________乙对木箱做的功(填“大于”、“等于”或“小于”)．
