第十二章 简单机械
第1课时
1.人的前臂在物理学中是一根杠杆.下列工具正常使用时，与如图所示的前臂所属杠杆类型相同的是（ A ）
2.（2024·吕梁模拟）我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重，冀求孩子健康成长，俗称“立夏称人”（如图甲所示）.如图乙所示，小孩和篮子的总质量为10 kg，调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），此时OA＝3 cm，OB＝10 cm.下列说法中正确的是（ A ）
A.该秤砣的质量为3 kg
B.若秤砣粘了东西，所得质量值偏大
C.要使该杆秤的量程变大，应该换用质量更小的秤砣
D.若换称质量较小的孩子，当秤杆水平平衡后，秤砣的悬挂点在点B右边
3.（2024·临汾模拟）3月12日是植树节，这天学校组织九年级同学参加植树造林活动.如图甲所示是同学们使用铁锹将土铲出的情景，我们可以将铁锹看成一个可以绕点O转动的杠杆，如图乙所示将铁锹内的土掷出，请在图乙中画出手施加在点A处最小力的示意图.
【答案】
4.如图甲所示为自行车车闸，其可看作以点O为支点的杠杆.请在图乙简化图中画出作用在点A的最小力F1.
【答案】
5.（2024·广州节选）如图所示，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以点O为支点的杠杆，晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上.点B、C、D是挂衣处，同一件衣服挂在点B时，点A受到的支持力最小，请说明理由： 衣服挂在点B时，阻力臂最小 ，若衣服重为3.6 N，则此支持力最小值为 4 N.
6.（2024·山东模拟）如今大城市普遍存在着停车难的问题，如图甲所示是“路边空中绿化存车亭”.如图乙所示为其工作原理图.O为转动轴，存车亭固定在A端，电动机借助定滑轮用绳将杆拉起.如果不考虑杆的重力和机械各部分的摩擦力，小汽车从水平地面被提升到如图乙所示的位置，作用在点A的动力将（ A ）
A.逐渐变小 B.逐渐变大
C.先变小后变大 D.先变大后变小
7.（2024·北京模拟）在物理学中，经常把实物抽象成模型.如图甲所示，是超市里的顾客推着购物车向前走时的情景，前轮为A，后轮为B，障碍物为C.当前轮A遇到障碍物C时，顾客在购物车手柄处施加一个竖直向下的力，前车轮就能抬起，从而越过障碍物；图乙和图丙是小华和小明从图甲抽象出的杠杆模型.请回答下列问题：
（1）图中的 乙 （选填“乙”或“丙”）所示的模型更符合图甲所示的情景.
（2）若将货物和购物车看成一个整体，总重力为100 N，点M是它们的重心，重力作用线到支点的距离为30 cm；顾客对手柄施加的压力方向始终竖直向下，压力的作用线到支点的距离为20 cm.求：顾客竖直向下的压力不小于多少时，前轮就能离开地面.
解： 由题可知，阻力F2＝G＝100 N，阻力臂l2＝30 cm，动力臂l1＝20 cm，根据杠杆平衡条件得
F1＝＝＝150 N
因此，顾客竖直向下的压力不小于150 N时，前轮就能离开地面.
第2课时
1.（2024·江苏模拟）一木箱所受重力为300 N，工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处，如图甲所示，已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示，整个过程的额外功是240 J，下列说法中正确的是（ C ）
A.拉力F＝150 N
B.斜面的机械效率η＝40％
C.木箱被提升的高度h＝1.2 m
D.木箱所受的摩擦力f＝100 N
2.（2024·河北模拟）用独轮车搬运砖头，车箱和砖头所受的总重力G为1 000 N（车架所受重力忽略不计），工人用竖直向上的力F使独轮车缓慢抬起.有关数据如图所示，独轮车是 省力 （选填“省力”或“费力”）杠杆，力F的大小为 300 N.为了更省力，可把车厢里的砖头尽量 远离 （选填“靠近”或“远离”）工人.
3.（2024·达州模拟）在学习了密度、浮力和杠杆的相关知识后，小丽同学根据杠杆的平衡条件设计了测量物块密度的实验，请帮她将下列步骤补充完整.（g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3）
（1）相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆 是 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 右 （选填“左”或“右”）调节.
（2）调节杠杆水平平衡后，用细线将物块挂于杠杆左侧，将3个钩码挂于右侧，杠杆仍处于水平平衡状态，如图乙所示，每个钩码质量100 g，则物块质量为 400 g.
（3）将该物块浸没在装有水的烧杯中，调节右侧钩码的位置，使杠杆处于水平平衡状态，如图丙所示，则物块在水中所受浮力为 2 N.
（4）物块的密度是 2×103 kg/m3.
（5）在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变钩码的位置和个数，收集多组数据的目的是 得到普遍规律 .
4.（2024·湖南模拟）如图甲所示是小明在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情形，他的身体与地面平行，小明所受重力为600 N.如图乙所示，A为重心，地面对脚的力作用在点O，对手的力作用在点B，OA长为1 m，OB长为1.5 m.地面对手的力F1与身体垂直，则F1＝ 400 N.如图丙所示，小明手扶桌子做俯卧撑保持静止，此时他的身体姿态与图甲相似，桌子对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在点B，则F2 ＜ （选填“＞”“＜”或“＝”）F1.这说明采用不同的方式做俯卧撑效果 不同 （选填“相同”或“不同”）.
5.（2024·黑龙江模拟）如图所示，装满物品的拉杆式旅行箱总重为90 N，其重心在箱体的几何中心点O，图中AB与BC等长.现将平放在水平地面上的该旅行箱的C端抬离地面，至少用力 22.5 N.拉杆越长，所需的力越 小 .
6.（2024·永州模拟）在如图所示的滑轮组中用20 N的拉力，在10 s内将重50 N的物体匀速提升3 m.下列说法中正确的是（ B ）
A.绳子自由端移动的速度为0.3 m/s
B.提升重物过程的有用功为150 J
C.拉力做功的功率为36 W
D.滑轮组的机械效率为80％
7.（2024·浙江模拟）为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置，实验测得的数据如下表：
实验 序号 斜面 倾斜 程度 木块 重力 G/N 斜面 高度 h/m 沿斜 面拉 力F/N 斜面 长度 s/m 机械 效率
1 较缓 3 0.2 1.6 1 37.5％
2 较陡 3 0.3 1.8 1
3 最陡 3 0.4 2.0 1 60％
请你根据表中的数据解答下列问题：
（1）实验中要求用沿平行斜面向上的力拉木块在斜面上做 匀速直线 运动，该过程中木块的机械能 变大 （选填“变大”“不变”或“变小“）.
（2）第2次实验中，拉力所做的有用功为 0.9 J，斜面的机械效率为 50％ ，斜面对木块的摩擦力为 0.9 N.
（3）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系： 当接触面粗糙程度一定时，斜面越陡，其机械效率越高 .
（4）请列举出生活中利用斜面的一个实例： 盘山公路（合理即可） .第十二章 简单机械
第1课时
1.人的前臂在物理学中是一根杠杆.下列工具正常使用时，与如图所示的前臂所属杠杆类型相同的是（ ）
2.（2024·吕梁模拟）我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重，冀求孩子健康成长，俗称“立夏称人”（如图甲所示）.如图乙所示，小孩和篮子的总质量为10 kg，调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），此时OA＝3 cm，OB＝10 cm.下列说法中正确的是（ ）
A.该秤砣的质量为3 kg
B.若秤砣粘了东西，所得质量值偏大
C.要使该杆秤的量程变大，应该换用质量更小的秤砣
D.若换称质量较小的孩子，当秤杆水平平衡后，秤砣的悬挂点在点B右边
3.（2024·临汾模拟）3月12日是植树节，这天学校组织九年级同学参加植树造林活动.如图甲所示是同学们使用铁锹将土铲出的情景，我们可以将铁锹看成一个可以绕点O转动的杠杆，如图乙所示将铁锹内的土掷出，请在图乙中画出手施加在点A处最小力的示意图.
4.如图甲所示为自行车车闸，其可看作以点O为支点的杠杆.请在图乙简化图中画出作用在点A的最小力F1.
5.（2024·广州节选）如图所示，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以点O为支点的杠杆，晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上.点B、C、D是挂衣处，同一件衣服挂在点B时，点A受到的支持力最小，请说明理由： ，若衣服重为3.6 N，则此支持力最小值为 N.
6.（2024·山东模拟）如今大城市普遍存在着停车难的问题，如图甲所示是“路边空中绿化存车亭”.如图乙所示为其工作原理图.O为转动轴，存车亭固定在A端，电动机借助定滑轮用绳将杆拉起.如果不考虑杆的重力和机械各部分的摩擦力，小汽车从水平地面被提升到如图乙所示的位置，作用在点A的动力将（ ）
A.逐渐变小 B.逐渐变大
C.先变小后变大 D.先变大后变小
7.（2024·北京模拟）在物理学中，经常把实物抽象成模型.如图甲所示，是超市里的顾客推着购物车向前走时的情景，前轮为A，后轮为B，障碍物为C.当前轮A遇到障碍物C时，顾客在购物车手柄处施加一个竖直向下的力，前车轮就能抬起，从而越过障碍物；图乙和图丙是小华和小明从图甲抽象出的杠杆模型.请回答下列问题：
（1）图中的 （选填“乙”或“丙”）所示的模型更符合图甲所示的情景.
（2）若将货物和购物车看成一个整体，总重力为100 N，点M是它们的重心，重力作用线到支点的距离为30 cm；顾客对手柄施加的压力方向始终竖直向下，压力的作用线到支点的距离为20 cm.求：顾客竖直向下的压力不小于多少时，前轮就能离开地面.
第2课时
1.（2024·江苏模拟）一木箱所受重力为300 N，工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处，如图甲所示，已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示，整个过程的额外功是240 J，下列说法中正确的是（ ）
A.拉力F＝150 N
B.斜面的机械效率η＝40％
C.木箱被提升的高度h＝1.2 m
D.木箱所受的摩擦力f＝100 N
2.（2024·河北模拟）用独轮车搬运砖头，车箱和砖头所受的总重力G为1 000 N（车架所受重力忽略不计），工人用竖直向上的力F使独轮车缓慢抬起.有关数据如图所示，独轮车是 （选填“省力”或“费力”）杠杆，力F的大小为 N.为了更省力，可把车厢里的砖头尽量 （选填“靠近”或“远离”）工人.
3.（2024·达州模拟）在学习了密度、浮力和杠杆的相关知识后，小丽同学根据杠杆的平衡条件设计了测量物块密度的实验，请帮她将下列步骤补充完整.（g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3）
（1）相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节.
（2）调节杠杆水平平衡后，用细线将物块挂于杠杆左侧，将3个钩码挂于右侧，杠杆仍处于水平平衡状态，如图乙所示，每个钩码质量100 g，则物块质量为 g.
（3）将该物块浸没在装有水的烧杯中，调节右侧钩码的位置，使杠杆处于水平平衡状态，如图丙所示，则物块在水中所受浮力为 N.
（4）物块的密度是 kg/m3.
（5）在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变钩码的位置和个数，收集多组数据的目的是 .
4.（2024·湖南模拟）如图甲所示是小明在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情形，他的身体与地面平行，小明所受重力为600 N.如图乙所示，A为重心，地面对脚的力作用在点O，对手的力作用在点B，OA长为1 m，OB长为1.5 m.地面对手的力F1与身体垂直，则F1＝ N.如图丙所示，小明手扶桌子做俯卧撑保持静止，此时他的身体姿态与图甲相似，桌子对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在点B，则F2 （选填“＞”“＜”或“＝”）F1.这说明采用不同的方式做俯卧撑效果 （选填“相同”或“不同”）.
5.（2024·黑龙江模拟）如图所示，装满物品的拉杆式旅行箱总重为90 N，其重心在箱体的几何中心点O，图中AB与BC等长.现将平放在水平地面上的该旅行箱的C端抬离地面，至少用力 N.拉杆越长，所需的力越 .
6.（2024·永州模拟）在如图所示的滑轮组中用20 N的拉力，在10 s内将重50 N的物体匀速提升3 m.下列说法中正确的是（ ）
A.绳子自由端移动的速度为0.3 m/s
B.提升重物过程的有用功为150 J
C.拉力做功的功率为36 W
D.滑轮组的机械效率为80％
7.（2024·浙江模拟）为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置，实验测得的数据如下表：
实验 序号 斜面 倾斜 程度 木块 重力 G/N 斜面 高度 h/m 沿斜 面拉 力F/N 斜面 长度 s/m 机械 效率
1 较缓 3 0.2 1.6 1 37.5％
2 较陡 3 0.3 1.8 1
3 最陡 3 0.4 2.0 1 60％
请你根据表中的数据解答下列问题：
（1）实验中要求用沿平行斜面向上的力拉木块在斜面上做 运动，该过程中木块的机械能 （选填“变大”“不变”或“变小“）.
（2）第2次实验中，拉力所做的有用功为 J，斜面的机械效率为 ，斜面对木块的摩擦力为 N.
（3）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系： .
（4）请列举出生活中利用斜面的一个实例： .
