5 改变世界的机械
1．如图所示，日常生活或生产实践中使用的机械，能抽象为轮轴的是( )
2．山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，如图所示，这样车辆向上行驶时可以( )
第2题图
A．减小所必需的牵引力 B．减小所做的功
C．提高机械效率 D．提高发动机功率
3．电工在安装家庭电路时，需用螺丝钉将灯座固定在天花板上，下列组合最省力的是( )
A．细柄螺丝刀，密纹螺丝钉 B．粗柄螺丝刀，密纹螺丝钉
C．粗柄螺丝刀，疏纹螺丝钉 D．细柄螺丝刀，疏纹螺丝钉
4．斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，工人师傅小波和小新分别用如图所示的甲、乙两种方法，将同样的物体搬上车，下列说法正确的是( )
第4题图
A．甲方法不可以省力，也不能省距离
B．甲方法可以省力，也能省距离
C．乙方法可以省力，也能省距离
D．乙方法可以省力，不能省距离
5．[2024·端州一模]如图所示，固定在水平地面上的斜面长s＝5 m，高h＝2 m，用平行于斜面向上F＝4 N的拉力，将重为6 N的物体由斜面底端匀速拉到顶端，下列说法正确的是( )
第5题图
A．拉力F做的功是8 J
B．克服物体重力做的功是30 J
C．斜面的机械效率是26.7%
D．物体在斜面上受到的滑动摩擦力为1.6 N
6．为模拟盘山公路，现将连接了重1 N小球的细线穿入一根长1 m的细管．如图所示，将细管从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后，恰好绕至顶部b点，相邻细管间的高度均为12 cm.在b点处通过细线用0.8 N的拉力(与管的轴线平行)将管口的小球从a点匀速拉至b点．则缠绕在圆柱体上的细管(模拟的盘山公路)的机械效率为( )
第6题图
A．83.3% B．80% C．75% D．60%
7．在生产和生活中经常使用各种机械，关于机械的使用，下列说法中正确的
是( )
A．机械做功越多，功率越大
B．机械做功越多，机械效率越高
C．使用机械可以省力或省距离，但不能省功
D．使用机械不但可以省力，省距离，还可以省功
8．骑自行车上陡坡时，有经验的同学会沿“S”形路线骑行，这样做的目的
是( )
A．缩短上坡过程中所走的路程 B．减少上坡过程中所做的功
C．缩短上坡过程中所用的时间 D．减小上坡过程中所施加的力
9．[2021·达州]如图所示，AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面，AC＞BC，∠CAB＝30°.在相等时间内把重为80 N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点，若推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，则F1 F2，P1 P2.(均填“＞”“＜”或“＝”)
第9题图
10．如图所示，小轿车的方向盘相当于一个轮轴，若F1＝20 N，盘的半径为20 cm，轴的直径为4 cm，不计摩擦阻力，则F2＝ N 门锁的把手相当于一个 (填“省力”或“费力”)轮轴．
第10题图
11．立交桥在现代交通系统中已经越来越普遍，如图所示，设计者通过盘旋而上的设计巧妙地增加了立交桥的长度，这种设计可以达到 的目的．立交桥属于简单机械当中的 ，生活中利用它的原理还有 (举例)．
第11题图
12．如图所示是供残疾人轮椅车通行的斜道，可以看成一个斜面，斜道高0.35 m，长度为2.8 m，若某人乘坐电动轮椅车上此斜道，人的重力为600 N，电动轮椅车的动力是300 N；使用此斜道 (填“能”或“不能”)省功；此斜道的机械效率是 ．保持高度不变，增加斜道的长度，则该斜道的机械效率将 (填“不变”“增大”或“减小”)．
第12题图
13．搬运工人经常利用斜面把货物搬运到汽车上，如图所示，汽车车底板高度为h＝1.5 m，斜面长度为s＝3 m，现在用力F沿着斜面把重力G＝1 800 N的货物匀速拉到车上．请计算：
(1)若不计摩擦力的影响，拉力F为多大？
(2)若实际拉力F＝1 200 N，则该货物与斜面之间的摩擦力是多少？
第13题图
14．如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G＝9×104 N的货物A沿斜面向上匀速运动．货物A的速度为v＝2 m/s，经过t＝10 s，货物A竖直升高h＝10 m．已知汽车对绳的拉力F的功率P＝120 kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：
(1)t时间内汽车对绳的拉力所做的功；
(2)汽车对绳的拉力大小；
(3)斜面的机械效率．
第14题图5 改变世界的机械
1．如图所示，日常生活或生产实践中使用的机械，能抽象为轮轴的是( A )
2．山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，如图所示，这样车辆向上行驶时可以( A )
第2题图
A．减小所必需的牵引力 B．减小所做的功
C．提高机械效率 D．提高发动机功率
3．电工在安装家庭电路时，需用螺丝钉将灯座固定在天花板上，下列组合最省力的是( B )
A．细柄螺丝刀，密纹螺丝钉 B．粗柄螺丝刀，密纹螺丝钉
C．粗柄螺丝刀，疏纹螺丝钉 D．细柄螺丝刀，疏纹螺丝钉
4．斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，工人师傅小波和小新分别用如图所示的甲、乙两种方法，将同样的物体搬上车，下列说法正确的是( D )
第4题图
A．甲方法不可以省力，也不能省距离
B．甲方法可以省力，也能省距离
C．乙方法可以省力，也能省距离
D．乙方法可以省力，不能省距离
5．[2024·端州一模]如图所示，固定在水平地面上的斜面长s＝5 m，高h＝2 m，用平行于斜面向上F＝4 N的拉力，将重为6 N的物体由斜面底端匀速拉到顶端，下列说法正确的是( D )
第5题图
A．拉力F做的功是8 J
B．克服物体重力做的功是30 J
C．斜面的机械效率是26.7%
D．物体在斜面上受到的滑动摩擦力为1.6 N
6．为模拟盘山公路，现将连接了重1 N小球的细线穿入一根长1 m的细管．如图所示，将细管从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后，恰好绕至顶部b点，相邻细管间的高度均为12 cm.在b点处通过细线用0.8 N的拉力(与管的轴线平行)将管口的小球从a点匀速拉至b点．则缠绕在圆柱体上的细管(模拟的盘山公路)的机械效率为( C )
第6题图
A．83.3% B．80% C．75% D．60%
7．在生产和生活中经常使用各种机械，关于机械的使用，下列说法中正确的
是( C )
A．机械做功越多，功率越大
B．机械做功越多，机械效率越高
C．使用机械可以省力或省距离，但不能省功
D．使用机械不但可以省力，省距离，还可以省功
8．骑自行车上陡坡时，有经验的同学会沿“S”形路线骑行，这样做的目的
是( D )
A．缩短上坡过程中所走的路程 B．减少上坡过程中所做的功
C．缩短上坡过程中所用的时间 D．减小上坡过程中所施加的力
9．[2021·达州]如图所示，AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面，AC＞BC，∠CAB＝30°.在相等时间内把重为80 N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点，若推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，则F1第9题图
10．如图所示，小轿车的方向盘相当于一个轮轴，若F1＝20 N，盘的半径为20 cm，轴的直径为4 cm，不计摩擦阻力，则F2＝200N．门锁的把手相当于一个省力(填“省力”或“费力”)轮轴．
第10题图
11．立交桥在现代交通系统中已经越来越普遍，如图所示，设计者通过盘旋而上的设计巧妙地增加了立交桥的长度，这种设计可以达到省力的目的．立交桥属于简单机械当中的斜面，生活中利用它的原理还有盘山公路(举例)．
第11题图
12．如图所示是供残疾人轮椅车通行的斜道，可以看成一个斜面，斜道高0.35 m，长度为2.8 m，若某人乘坐电动轮椅车上此斜道，人的重力为600 N，电动轮椅车的动力是300 N；使用此斜道不能(填“能”或“不能”)省功；此斜道的机械效率是25%．保持高度不变，增加斜道的长度，则该斜道的机械效率将减小(填“不变”“增大”或“减小”)．
第12题图
13．搬运工人经常利用斜面把货物搬运到汽车上，如图所示，汽车车底板高度为h＝1.5 m，斜面长度为s＝3 m，现在用力F沿着斜面把重力G＝1 800 N的货物匀速拉到车上．请计算：
(1)若不计摩擦力的影响，拉力F为多大？
(2)若实际拉力F＝1 200 N，则该货物与斜面之间的摩擦力是多少？
第13题图
解：(1)若不计摩擦力的影响，则有W1＝W2，
即Fs＝Gh，因为拉力为F＝＝＝900 N；
(2)当拉力F实＝1 200 N时，有用功为
W有用＝Gh＝1 800 N×1.5 m＝2 700 J，
总功为W总＝F实s＝1 200 N×3 m＝3 600 J，
克服摩擦力做的额外功
W额＝W总－W有＝3 600 J－2 700 J＝900 J，
重物所受摩擦力：f＝＝＝300 N.
14．如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G＝9×104 N的货物A沿斜面向上匀速运动．货物A的速度为v＝2 m/s，经过t＝10 s，货物A竖直升高h＝10 m．已知汽车对绳的拉力F的功率P＝120 kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：
(1)t时间内汽车对绳的拉力所做的功；
(2)汽车对绳的拉力大小；
(3)斜面的机械效率．
第14题图
解：(1)由P＝可得t时间内汽车对绳的拉力所做的功：
W＝Pt＝1.2×105 W×10 s＝1.2×106 J；
(2)10 s内货物移动的距离：s物＝vt＝2 m/s×10 s＝20 m，由图知，n＝3，拉力端移动距离：s＝3s物＝3×20 m＝60 m，由W＝Fs可得汽车对绳的拉力大小：F＝＝＝20 000 N；
(3)不计绳、滑轮的质量和摩擦，滑轮组对重物的拉力：F拉＝3F＝3×20 000 N＝60 000 N，
斜面的机械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝75%.
