第十二章 简单机械
章末总结与复习
@本章知识体系
@甘肃命题指引
命题点1 杠杆
1.如图所示，运动员划赛艇时，使用的船桨实质是一个杠杆。关于船桨，下列说法正确的是（ ）
A.船桨是省力杠杆
B.船桨是费力杠杆
C.使用船桨可以省功
D.使用船桨会费距离
2.如图所示，是小强参加劳动实践挑水时的场景。若扁担重10 N，每只桶总重均为200 N，当扁担在水平位置保持静止时，扁担受到肩的支持力约为（ ）
A.210 N B.410 N
C.200 N D.400 N
3.如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是（ ）
A.将a点向左移
B.将b点向右移
C.换一个质量较小的秤砣
D.将a、b点都向左移等长距离
4.（2024·菏泽）如图所示是我国古人运送巨木的劳动情境示意图。结合示意图判断，下列说法正确的是（ ）
A.在抬巨木时众人越靠近支架越省力
B.只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木
C.在抬起巨木时横杆是省力杠杆
D.支架下端垫有底面积较大的石块是为了减小压力
5.如图所示，在“探究杠杆的平衡条件”实验中，已知杠杆上每个小格的长度为3 cm，当弹簧测力计在A点沿与水平方向成30°角斜向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，下列说法正确的是（ ）
A.拉力的力臂为0.12 m
B.此时该杠杆为省力杠杆
C.弹簧测力计的示数为4 N
D.钩码总重为2 N
6.（2023·甘肃）如图所示是三种类型的剪刀，请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择 （选填“A”“B”或“C”）剪刀，这样选择是为了 （选填“省力”“省距离”或“省功”）。
7.（2023·安徽）如图甲，爸爸和小红坐在跷跷板的两侧，在水平位置保持平衡。将其简化成图乙所示的杠杆，不计杠杆自重的影响，若小红的质量为15 kg，则爸爸的质量为 kg。
8.（2024·陇南康县期末）如图所示是一种铡刀切甘蔗时的示意图，O为支点，请画出铡刀受到甘蔗的阻力F2和手对铡刀压力F1的力臂l1。
9.如图所示，用杠杆将物体A提起，请画出使杠杆平衡时的最小力F的示意图和物体A所受重力的示意图。
10.（2024·武威凉州区期末）如图所示，小唐利用铁架台，带有均匀刻度的杠杆，细线，弹簧测力计，钩码若干（每个钩码质量相同）等实验器材，探究杠杆的平衡条件。
（1）实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。
（2）为了便于测量 （选填“力”或“力臂”），应使杠杆在水平位置平衡。为此，应将图甲中平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。
（3）将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂 个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；随后两边各取下一个钩码，杠杆 （选填“左”或“右”）端将下沉。
（4）小唐用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（5）实验结果表明，杠杆的平衡条件是 。
命题点2 滑轮及其他简单机械
11.（2024·武威二模）如图所示，物体A在拉力F的作用下向右做匀速直线运动，若地面对物体A的摩擦力大小为8 N，则弹簧测力计的示数和拉力F的大小分别为（不计绳与滑轮的摩擦）（ ）
A.8 N，4 N B.8 N，24 N
C.8 N，16 N D.4 N，8 N
12.（2024·平凉崆峒区期末）“由物及理，思维建模”。如图所示，这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，该提升装置相当于 （填简单机械名称）模型。
13.（2023·甘肃）如图所示，小亮用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。
命题点3 机械效率
14.（2024·武威三模）如图所示，斜面高度为h，长度为l，用一个平行于斜面的力把重力为G的物体匀速拉到斜面顶端，拉力所做的功为W，则斜面和物体间的摩擦力为（ ）
A. B.
C. D.
15.（2024·兰州）如图所示是塔吊吊起重物的情景，在拉力F的作用下，重为1×103 N的重物被竖直向上匀速吊起，已知动滑轮重200 N，重物在8 s内上升了10 m，不计绳重与摩擦，下列说法中不正确的是（ ）
A.拉力F大小为400 N
B.拉力F的功率为1 250 W
C.克服动滑轮重力做功2 000 J
D.滑轮组的机械效率约为83.3％
16.（2023·怀化）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示：
次序 物体的重力G/N 提升的高度 h/m 拉力F/N 绳端移动的距 离s/m 机械效率 η
1 2 0.1 1 0.3 66.7％
2 3 0.1 1.4 0.3 71.4％
3 4 0.1 1.8 0.3
4 4 0.2 1.8 0.6 74.1％
（1）实验中应尽量竖直向上 （选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计；
（2）计算出第3组实验的有用功为 J，机械效率是 （结果精确到0.1％）；
（3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率 （选填“越高”“越低”或“不变”）；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度 （选填“有关”或“无关”）。
17.（2023·安徽）如图，一固定斜面顶端装有定滑轮，为测量该装置提升物体时的机械效率，用弹簧测力计连接细绳，跨过定滑轮将重为6 N的物体沿斜面向上匀速拉动0.6 m，物体上升的高度为0.3 m，弹簧测力计的示数为4 N。求此过程中：
（1）做的有用功；
（2）该装置的机械效率。
18.（2024·甘肃模拟）盘山公路是斜面的一种应用。盘山公路修得弯弯曲曲如盘龙，汽车沿着盘山公路可以驶上高耸入云的山峰。
（1）为什么上山的路要修得弯弯曲曲，而不是从山下直通山顶？
（2）若斜面与水平面的夹角越小，将同一物体沿斜面升至同一高度，其机械效率怎么变化？第十二章 简单机械
章末总结与复习
@本章知识体系
@甘肃命题指引
命题点1 杠杆
1.如图所示，运动员划赛艇时，使用的船桨实质是一个杠杆。关于船桨，下列说法正确的是（ B ）
A.船桨是省力杠杆
B.船桨是费力杠杆
C.使用船桨可以省功
D.使用船桨会费距离
2.如图所示，是小强参加劳动实践挑水时的场景。若扁担重10 N，每只桶总重均为200 N，当扁担在水平位置保持静止时，扁担受到肩的支持力约为（ B ）
A.210 N B.410 N
C.200 N D.400 N
3.如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是（ D ）
A.将a点向左移
B.将b点向右移
C.换一个质量较小的秤砣
D.将a、b点都向左移等长距离
4.（2024·菏泽）如图所示是我国古人运送巨木的劳动情境示意图。结合示意图判断，下列说法正确的是（ C ）
A.在抬巨木时众人越靠近支架越省力
B.只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木
C.在抬起巨木时横杆是省力杠杆
D.支架下端垫有底面积较大的石块是为了减小压力
5.如图所示，在“探究杠杆的平衡条件”实验中，已知杠杆上每个小格的长度为3 cm，当弹簧测力计在A点沿与水平方向成30°角斜向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，下列说法正确的是（ D ）
A.拉力的力臂为0.12 m
B.此时该杠杆为省力杠杆
C.弹簧测力计的示数为4 N
D.钩码总重为2 N
6.（2023·甘肃）如图所示是三种类型的剪刀，请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择 A （选填“A”“B”或“C”）剪刀，这样选择是为了 省力 （选填“省力”“省距离”或“省功”）。
7.（2023·安徽）如图甲，爸爸和小红坐在跷跷板的两侧，在水平位置保持平衡。将其简化成图乙所示的杠杆，不计杠杆自重的影响，若小红的质量为15 kg，则爸爸的质量为 60 kg。
8.（2024·陇南康县期末）如图所示是一种铡刀切甘蔗时的示意图，O为支点，请画出铡刀受到甘蔗的阻力F2和手对铡刀压力F1的力臂l1。
答案：如图所示。
9.如图所示，用杠杆将物体A提起，请画出使杠杆平衡时的最小力F的示意图和物体A所受重力的示意图。
答案：如图所示。
10.（2024·武威凉州区期末）如图所示，小唐利用铁架台，带有均匀刻度的杠杆，细线，弹簧测力计，钩码若干（每个钩码质量相同）等实验器材，探究杠杆的平衡条件。
（1）实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于 平衡 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。
（2）为了便于测量 力臂 （选填“力”或“力臂”），应使杠杆在水平位置平衡。为此，应将图甲中平衡螺母向 左 （选填“左”或“右”）调节。
（3）将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂 2 个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；随后两边各取下一个钩码，杠杆 左 （选填“左”或“右”）端将下沉。
（4）小唐用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（5）实验结果表明，杠杆的平衡条件是 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 。
命题点2 滑轮及其他简单机械
11.（2024·武威二模）如图所示，物体A在拉力F的作用下向右做匀速直线运动，若地面对物体A的摩擦力大小为8 N，则弹簧测力计的示数和拉力F的大小分别为（不计绳与滑轮的摩擦）（ C ）
A.8 N，4 N B.8 N，24 N
C.8 N，16 N D.4 N，8 N
12.（2024·平凉崆峒区期末）“由物及理，思维建模”。如图所示，这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，该提升装置相当于 滑轮组 （填简单机械名称）模型。
13.（2023·甘肃）如图所示，小亮用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。
答案：如图所示。
命题点3 机械效率
14.（2024·武威三模）如图所示，斜面高度为h，长度为l，用一个平行于斜面的力把重力为G的物体匀速拉到斜面顶端，拉力所做的功为W，则斜面和物体间的摩擦力为（ B ）
A. B.
C. D.
15.（2024·兰州）如图所示是塔吊吊起重物的情景，在拉力F的作用下，重为1×103 N的重物被竖直向上匀速吊起，已知动滑轮重200 N，重物在8 s内上升了10 m，不计绳重与摩擦，下列说法中不正确的是（ B ）
A.拉力F大小为400 N
B.拉力F的功率为1 250 W
C.克服动滑轮重力做功2 000 J
D.滑轮组的机械效率约为83.3％
16.（2023·怀化）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示：
次序 物体的重力G/N 提升的高度 h/m 拉力F/N 绳端移动的距 离s/m 机械效率 η
1 2 0.1 1 0.3 66.7％
2 3 0.1 1.4 0.3 71.4％
3 4 0.1 1.8 0.3
4 4 0.2 1.8 0.6 74.1％
（1）实验中应尽量竖直向上 匀速 （选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计；
（2）计算出第3组实验的有用功为 0.4 J，机械效率是 74.1％ （结果精确到0.1％）；
（3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率 越高 （选填“越高”“越低”或“不变”）；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度 无关 （选填“有关”或“无关”）。
17.（2023·安徽）如图，一固定斜面顶端装有定滑轮，为测量该装置提升物体时的机械效率，用弹簧测力计连接细绳，跨过定滑轮将重为6 N的物体沿斜面向上匀速拉动0.6 m，物体上升的高度为0.3 m，弹簧测力计的示数为4 N。求此过程中：
（1）做的有用功；
（2）该装置的机械效率。
解：（1）克服物体重力做的有用功：
W有＝Gh＝6 N×0.3 m＝1.8 J；
（2）弹簧测力计的示数大小即为拉力大小，故拉力做的总功：
W总＝Fs＝4 N×0.6 m＝2.4 J，
该装置的机械效率：
η＝×100％＝×100％＝75％。
18.（2024·甘肃模拟）盘山公路是斜面的一种应用。盘山公路修得弯弯曲曲如盘龙，汽车沿着盘山公路可以驶上高耸入云的山峰。
（1）为什么上山的路要修得弯弯曲曲，而不是从山下直通山顶？
（2）若斜面与水平面的夹角越小，将同一物体沿斜面升至同一高度，其机械效率怎么变化？
答：（1）像搭在汽车车厢上的木板那样的简单机械，叫作斜面。斜面的坡度越小越省力。盘山公路是斜面的变形，应用了斜面原理，盘山公路总是修得弯弯曲曲，环绕山坡盘山而上，而不是从山下直通山顶，这是增加斜面的长度，更省力。
（2）若斜面与水平面的夹角越小，将同一物体沿斜面升至同一高度，高度h不变，压力变大、接触面的粗糙程度不变，摩擦力变大，拉力做的额外功变大，有用功不变、总功变大，根据η＝可知，其机械效率变小。
