第11章 简单机械
第1节 杠杆
基础过关
1. (2025甘肃省卷)小宏给爷爷剪指甲时发现,指甲剪磨甲片表面有粗糙的条纹,这是为了增大__________力;指甲剪的结构简图如图所示,其中OBD为__________(填“省力”或“费力”)杠杆.
第1题图
2. (2025焦作二模)如图是生产生活中常用的三种类型剪刀的示意图.现在要用剪刀剪铁皮,你认为_____(填“A”“B”或“C”)剪刀最合适,理由是__________.
3. (2025山东省卷)小明使用筷子夹菜时,发现可将筷子视为杠杆.他用学过的杠杆知识对其中一根筷子做了分析,如图所示.以下选项错误的是( )
第3题图
A. F1为动力 B. l1为动力臂
C. F2为阻力 D. l2为阻力臂
4. (2025漯河一模)如图所示,这是《天工开物》中记载的民间捣谷的舂的示意图,捣谷时使用舂可以( )
第4题图
A. 省力 B. 省功
C. 省距离 D. 减小对谷物的压强
5. (2025长沙)下列属于费力杠杆的是( )
6. (2025重庆)如图所示,为了防烫、防滑和操作便利,重庆小面师傅使用的捞面筷子长度达42 cm.下列描述正确的是( )
第6题图
A. 筷子捞起小面时是费力杠杆
B. 捞面时手越靠近筷子尾端越省力
C. 筷子表面较粗糙是为了减小摩擦
D. 面条从筷子上滑落时不受摩擦力
7. (2025山西)如图甲是L型应急防洪板,能有效阻挡洪水.图乙为单个防洪板的结构简图,请你在图乙中,画出能阻碍防洪板向左翻倒的压力F的力臂.
甲
乙
第7题图
8. (2025凉山州)如图甲所示,人们用盘子夹可以既方便又安全地取出蒸食物的盘子.盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆,O为支点.请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1.
甲 乙
第8题图
9. (2025省实验中学二模改编)在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
甲 乙 丙
第9题图
(1)实验前,如图甲所示,接下来应将杠杆左端或右端的平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,目的是消除杠杆自重对实验的影响和______________.
(2)图乙中杠杆恰好水平平衡,这时动力或阻力是__________(填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”).若在A点下方再加2个相同的钩码,为使杠杆保持水平平衡,应将B点的钩码向右移动______格.
(3)如图丙,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计由竖直a位置移动至b位置时,其示数________(填“变大”“变小”或“不变”).
(4)如图丁是我国古代的取水工具——桔槔简化图.在井边竖一根树杈,架上一根横木,横木的一端绑上石头,另一端系绳和水桶,若要一次提取更多的水,下列操作可行的是__________.
第9题图丁
A. 使A点靠近支点O
B. 适当减小石头的重力
C. 将石头靠近支点O
综合提升
10. 新考法 模型建构(2025安阳一模)小明先立正站在水平地面上,当他改为踮脚站立时,如图所示,脚掌的骨骼在腓肠肌的作用下绕跖趾关节转动,其本质可转化成杠杆模型,小明踮起脚静止时,腓肠肌对脚掌骨骼的拉力__________(填“大于”“等于”或“小于”)小腿骨对脚掌骨骼的压力.请举出一例在生活中与此杠杆类型相同的杠杆:________________(写一种即可).
第10题图
11. (五育)(2025湖北省卷)如图为坐式推肩训练器.健身杆能绕O点处的轴上下转动,配重片可增减,人在座椅上双手紧握把手竖直向上推杆以锻炼肩部肌肉.下列说法正确的是( )
第11题图
A. 此健身杆是费力杠杆
B. 手推N处时,配重越重用力越小
C. 配重相同时,推N处比推M处费力
D. 若改变M处推力方向,力臂始终不变
12. (跨学科实践·制作杆秤)(2025自贡)如图,O1、O2均是杆秤称量时的支点.当使用O1称量时,调整秤砣至A点位置,使秤杆处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重),已知秤砣的质量为5 kg,O1A=110 cm,O1B=10 cm.下列说法正确的是( )
第12题图
A. 所称物体的质量是50 kg
B. 换称质量较小的物体时,秤砣应向A点左边移动
C. 改用O2称量物体时,会使该杆秤的称量范围变小
D. 当秤砣在A点时,使用O1称量的物体质量比使用O2称量的物体质量大
班级:________ 姓名:________
第2节 滑轮及滑轮组 机械效率
基础过关
1. (2025省实验中学二模)如图是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面,两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落在水中的鼎.如图所示的这种滑轮__________(填“能”或“不能”)省力.若鼎的重力为8×103 N,鼎被拉出水面后在10 s内沿竖直方向匀速上升2 m,其中一边绳子上拉力对鼎做功的功率为__________W.
第1题图
2. (2025乐山)如图所示,在斜面上将一个重10 N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=6 N,斜面长s=0.6 m、高h=0.3 m,则拉力所做的功为__________ J;把重物直接提升h所做的功作为有用功,忽略弹簧测力计的重力和空气阻力,则斜面对物体的摩擦力为__________N.
第2题图
3. (2025成都)在“使用动滑轮”的实验中,竖直向上拉弹簧测力计,如图弹簧测力计静止时的示数是F1、F2, 则F1、F2的大小关系是________;若钩码匀速上升0.1 m, 则绳子自由端移动的距离是________m.
第3题图
4. (2025上海)如图所示用不同方向的拉力F1、F2、F3匀速拉动重力为G的物体时,下列说法正确的是( )
第4题图
A. F1=F2=F3
B. F2>G
C. F1和F2是一对平衡力
D. F2和G是一对平衡力
5. (2025扬州)如图,工人用动滑轮提升重物,下列说法正确的是( )
第5题图
A. 克服动滑轮重力做的功是有用功
B. 重物与人手移动的距离相等
C. 重物与人手移动的速度相等
D. 增加重物,动滑轮的机械效率变大
6. (2025陕西)我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一,为人类文明和社会进步作出了重要贡献.如图,是汉代画像石中的滑轮图,描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景.关于图中的滑轮的说法正确的是( )
第6题图
A. 该滑轮是动滑轮
B. 该滑轮可以改变施力的方向
C. 使用该滑轮可以省功
D. 提升重力不同的物体时,机械效率不变
7. (2025郑州二检)如图所示,图甲中用水平拉力F1拉着重为G的物体在水平面上做匀速直线运动,图乙中水平拉力F2通过滑轮拉着该物体,也在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体速度相同.不计滑轮重、绳重及滑轮处的摩擦,下列说法正确的是( )
甲 乙
第7题图
A. 图甲中物体受到的摩擦力为G-F1
B. 图乙中使用滑轮是为了改变力的方向
C. 拉力F1的大小等于拉力F2大小的二倍
D. 拉力F2的功率大于拉力F1的功率
8. (2025绥化)(双选)如图所示,某同学利用动滑轮将质量为9 kg的物体竖直向上匀速提升1 m,用时4 s,所做额外功为10 J(g取10 N/kg).下列选项中正确的是( )
第8题图
A. 动滑轮重为10 N
B. 拉力F做功的功率为22.5 W
C. 动滑轮的机械效率为90%
D. 绳子自由端上升的速度为0.5 m/s
9. (2025江西)(双选)如图所示,是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转筒车,它由一个大型的水轮和许多竹筒组成.当河水冲击水轮转动时,竹筒依次将水提升到高处倒入水槽中,水流向岸上的农田.下列说法正确的是( )
第9题图
A. 即使筒车转速加快,其机械效率也总是小于1
B. 竹筒内的水被提升过程中,其机械能总保持不变
C. 竹筒内的水倒入水槽过程中,其重力势能转化为动能
D. 水从水槽流向农田过程中,其所受的重力没有做功
综合提升
10. (2025凉山州)用如图甲所示的滑轮组提升物体A.已知被提升物体A的重力为900 N,卷扬机施加在绳子自由端的拉力F将物体A以0.5 m/s的速度匀速提升了5 m.拉力F做的功随时间的变化图像如图乙所示(不计绳重和滑轮与轴的摩擦).此过程滑轮组提升重物的机械效率为________%,动滑轮的重力为________N.
甲 乙
第10题图
11. (2025新疆)如图所示,若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动,在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物.已知木棒的长度为1 m,将同一重物分别挂在A点、B点、C点时,重物被提升的高度分别为0.1 m、0.2 m、0.3 m,对应的机械效率分别为ηA、ηB、ηC.则( )
第11题图
A. ηA<ηB<ηC B. ηA>ηB>ηC
C. ηA<ηC<ηB D. ηC<ηA<ηB
新考法推荐
12. (数理结合)(2025天津)(双选)用图甲所示的动滑轮,先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度,两次做功的情况如图乙所示.第一次的额外功为900 J,不计绳重和摩擦,则( )
甲 乙
第12题图
A. 第一次提升重物时机械效率较高
B. 第二次提升重物时的额外功较大
C. 先后两次提升重物的重力之比为7∶9
D. 先后两次提升重物的总功率之比为6∶5
参考答案
第11章 简单机械
第1节 杠杆
1. 摩擦 费力 2. C C剪刀手柄更长,且动力臂大于阻力臂,是省力杠杆
3. D 4. C 5. C 6. A
7. 如答图所示
第7题答图
8. 如答图所示
第8题答图
9. (1)左 便于测量力臂 (2)钩码对杠杆的拉力 2 (3)变大 (4)A
10. 小于 核桃夹(或羊角锤、铡刀等,合理即可)
11. C 12. B
第2节 滑轮及滑轮组 机械效率
1. 不能 800 2. 3.6 1 3. F1=F2 0.2
4. A 5. D 6. B 7. C 8. CD 9. AC
10. 90 100 11. A 12. AD