第4节 简单机械 精编精练

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3.4简单机械精编精练

1．下列关于杠杆的说法中，正确的是( )
A．杠杆一定是直的
B．动力与阻力的方向总是相反的
C．从支点到力的作用点之间的距离叫力臂
D．支点可以在动力作用点与阻力作用点之间，也可以在外侧

2．如图所示，杠杆OAB能绕O点转动，在A点挂一重物G，为保持杠杆在水平位置平衡，在B点分别作用的四个力中力臂最长的是( )
A．F1 B．F2
C．F3 D．F4

3．如图中的皮划艇运动员一手支撑住浆柄的末端，另一手用力划桨，此时的船桨可看作是一个杠杆。下图中的船桨模型中最合理的是（　　）

4．小明探究杠杆的平衡条件，挂钩码前，调节杠杆在水平位置平衡，杠杆上每格距离相等，杆上A、B、C、D的位置如图所示，当A点挂4个钩码时，下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是（　　）

A．B点挂5个钩码　　 B．C点挂4个钩码　　
C．D点挂1个钩码　　　 D．D点挂2个钩码

5．如图所示的器具，属于省力杠杆的是（　　）

6．用如图所示的滑轮提起200牛的水桶，不计滑轮重及摩擦，则( )
A．这是一个定滑轮，F为100牛
B．这是一个动滑轮，F为100牛
C．这是一个动滑轮，F为200牛
D．使用该滑轮，即省力又省距离

7．用木桶从井中打水，则此过程中( )
A．人对木桶做的功是额外功 B．人对水做的功是额外功
C．人对水和木桶做的功都是额外功 D．人对水和木桶做的功都是有用功

8．如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1，F2，F3，那么，下列关系式中正确的是（　　）


A．F1＞F2＞F3　　　 　 B．F1＜F2＜F3　　　　 C．F2＞F1＞F3　　　 D．F2＜F1＜F3
9．如图所示，用滑轮组提升重物时，重800牛的物体在10 秒内匀速上升了1 米。已知拉绳子的力F为500 牛，则提升重物的过程中( )
A．总功是800焦
B．有用功是800 焦
C．拉力F做的功是500焦
D．滑轮组的机械效率是60%

10．如图中AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆，A端挂重300N的物块，AO与OB长度之比为5：4。人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环，此时杠杆是　　　　　（选填“省力”或“费力”）的．为了防止人被拉起，人的体重至少为　　　　　　N．与在水平位置平衡相比，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将　　　　　　（选填“变大”、“变小”、或“不变”）
11．图中是活塞式抽水机的示意图．其手柄相当于一个杠杆，O是支点．请画出阻力F2对支点O的力臂l2；并画出在a点施加的最小动力F1的示意图。







第10题图 第11题图 第12题图

12．2017年的五一，小华一家去黄山旅游，在高速公路上车坏了，为了及时把车拖到应急车道，小华想出了一个好的办法，他利用车上的绳子和轮子，完成了这项工作，请你画出拉动汽车最省力的办法。

13．在探究“杠杆的平衡条件”实验中。
(1)将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，如图所示，此时杠杆处于 （填“平衡”、“不平衡”）状态。若要杠杆在水平位置平衡，这时应将左端的平衡螺母向__ __(填“左”或“右”)端调节，这样做的好处是_ _ 。
(2)记录实验数据的表格如下，请将表格空白处补充完整。


次数 动力 F1(牛) 动力臂l1(米) 阻力 F2(牛) 阻力臂 l2(米)
1 2 0.1 1 0.2
2 3 5 0.3
3 4 0.2 0.1






(3)某同学通过以上实验操作及数据分析，得出杠杆的平衡条件是： 。
14．如图是某品牌自动咖啡机及其结构示意图，其工作原理为：当盛水器内的水温升高至一定温度时，水沿导管进入盛有咖啡粉的玻璃杯中，在平衡球作用下，原来水平的平衡杆绕O点转动，盛水器抬升。冷却一段时间后，玻璃杯中的咖啡液体又倒吸进入盛水器，咖啡冲泡完成。该咖啡机的平衡球重2.4牛，盛水器自重5牛，以O为支点，平衡球与盛水器重力的力臂之比为5∶2。当盛水器内的水为多少牛时，盛水器开始抬升？(写出计算过程，平衡杆和导管的质量不计)






1．如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时，杠杆平衡，此时AO恰好处于水平位置，AO＝BO，不计杠杆重力，则m1、m2的关系为( )
A．m1＞m2 B．m1＜m2
C．m1＝m2 D．无法判断
2．如图为小柯在科技节中制作的“杠杆力臂演示仪”。如图(杠杆自身质量和摩擦忽略不计，固定装置未画出)，O为支点，OA＝OD＝3OB＝0.6米，CD＝0.2米。在做背景的白纸上作有以O为圆心半径为0.2米的圆。在A点挂5牛顿的重物G，使杠杆水平平衡，按图示方向分别施加FB、FC、FD三个力，则下列说法正确的是（ ）
A．FC的力臂长为0.4米
B．三个力大小FD﹥FC﹥FB
C．作用在B点的力FB为15N
D．力作用D点时杠杆为等臂杠杆
A ．变小 B．变大
C．不变 D．先变大后变小

3. 如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕O点转动，在它的右端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着，当物块向左匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F（ ?）?



4.如图所示，用甲、乙两种装置分别将重1牛的物体匀速提升相同的高度，滑轮重0.2牛，不计摩擦和绳重，所用的拉力分别是F甲和F乙，拉力所做的功分别是W甲和W乙，机械效率分别是η甲和η乙，则( )
A．F甲＞F乙 B．W甲＝W乙 C．η甲＞η乙 D．η甲＜η乙






第3题图 第4题图 第5题图 第6题图

5.如图，物重20N，滑轮重2N，当滑轮在力F的作用下以1米/秒的速度匀速上升时，则物体的速度及拉力F大小为（ ）
A.0.5 m/s 10N B.1 m/s 11N C.2m/s 12N D.2 m/s 44N

6.如图所示,用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块,若撬棒c点受到石块的压力是1500N,且AB=1.5米,BC=0.3米,CD=0.2米,则要撬动石块所用的力应不小于(提示,注意考虑作用在A点动力的方向)( )?
A.500N B.300N C.200N D.150N

7．小明利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究（如图所示），测得的实验数据如表中所示：

实验次数 斜面的
倾斜程度 物体重
G/N 物体上升高度h/m 沿斜面拉力
F/N 物体移动距离S/m 有用功
W有/J 总功
W总/J 机械效率η
1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 63%
2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.10 68%
3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50 1.55

（l）根据表中的数据可求出第③次实验中拉力所做的有用功为 J，机械效率是 。
（2）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓，越 。
（3）通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其它条件不变的情况下， 。
（4）影响斜面的机械效率的因素还有 。（写出一点）

8.小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图所示。
（1）在探究定滑轮时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会　　　　　?（“变大”、“变小”或“不变”），其理由是　　　　　　　　。

（2）在探究动滑轮时，照图丙操作，记录数据如下表，分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
请给出一条减小此差异的建议　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。






9.如图所示，搬运工人用滑轮组在20秒内将重为540牛的重物匀速提升3米，所用拉力为200牛。求（1）他所做的有用功是多少焦耳；（2）拉力的功率是多少瓦；（3）滑轮组的机械效率是多少。






1．(绍兴中考)下列杠杆平衡的是(杆重和摩擦均不计)(C)

2．(温州中考)小明在按压式订书机的N点施加压力，将订书针钉入M点下方的纸张中，能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是(A)

3.(宁波中考)如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙 ， 拉力做功的功率分别是P甲和P乙。若不计摩擦、动油轮重和绳重，则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是（　　）
A、F甲F乙? P甲>P乙　
C、F甲>F乙? P甲=P乙???????? D、F甲4．(丽水中考)在探究杠杆平衡条件的实验中：

(1)安装好杠杆，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；把钩码挂在杠杆A点如图甲，为方便直接从杠杆上读出力臂，应在B点沿着__ __的方向拉动弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图乙，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，测力计示数将__ __。

5.（杭州中考）如图所示，将长为1.2米的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为0.3米。在A端挂一个重为30牛的物体，在B端挂一个重为G的物体。
（1）若G=30牛，台面受到木棒的压力为 牛。
（2）若要使木棒右端下沉，B端挂的物体至少要大于 牛。
（3）若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则G的取值范围为
牛。
6．（宁波中考）小科家浴室内有台储水式电热水器，其说明书部分参数如下表。请回答下列问题：




(4)如图甲、乙所示分别是该电热水器水平安装时的正面和侧面示意图，其中A点是电热水器装满水时的重心位置，图中h=d=248mm。装满水时，若忽略进、出水管对电热水器的作用力，则墙面对悬挂架的支持力为多大？
7．（2018?台州）图甲是一种壶口处配有自动开合小壶盖的电水壶。
（2）图丙是自动开合小壶盖简化侧视图。OA是小壶盖，C是其重力作用点。B是小壶盖的配重。OB是配重柄。AOB能绕固定点O自由转动。请在答题纸图丙中作出小壶盖的重力G及其力臂L。
（3）已知：小壶盖质量为4克，OA=3厘米，OC=1.4厘米，OB=1厘米，∠AOB=135°．要求倒水时，壶身最多倾斜45°，小壶盖便自动打开；壶身竖直时，小壶盖在水平位置自动闭合。求配重B的质量取值范围。（配重柄质量和O点的摩擦均忽略不计，取1.4）












参考答案
基础篇答案
1.D 2.C 3.B 4.D 5.B 6.B 7.A 8.D 9.B 10. 费力 375 不变
11. 12.





13.（1）平衡 右 既消除杠杆自重对实验的影响，又方便读取力臂
（2）0.5 8 （3）F1L1=F2L2
14. 解：由杠杆平衡条件得：G球×L1＝G盛水器总×L2
则盛水器的总重：G盛水器总＝＝＝6牛
所以，盛水器内水的重：G水＝G盛水器总－G容器＝6牛－5牛＝1牛

能力提高篇答案
1.B 2.C 3.A 4.D 5.C 6.D
7. （1）1.25 80.6%
（2）省力
（3）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，机械效率越高
（4）斜面粗糙程度或所拉物体重
8.（1）变小 测力计吊环有重力
（2）动滑轮有重力 测出挂钩和动滑轮的重力，然后比较
9.（1）1620J (2)90W (3)90％

中考真题篇（答案）
1.C 2.D 3.C
4.(1)竖直向下 (2)先变小后变大
5.（1）若 G=30牛，台面受到木棒的压力为左右两侧力之和，故为30N+30N=60N。
（2）根据公式：F1×L1=F2×L2，若要使木棒右端下沉，则支点在平台左侧，故有：
FA×0.9m=FB×0.3m，因为FA=30N，所以FB==90N。
（3）根据公式：F1×L1=F2×L2，若 B端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，即轻质木棒既不向右倾斜也不向左倾斜。
不 向 右 倾 斜时，FA×0.9m=FB×0.3m，即FB==90N。
不向左倾斜时，FA×0.3m=FB×0.9m，即FB==10N。
故G的取值范围是：10～90N。
6.（4）由图知，假设墙面对悬挂架的支持力为F，
根据杠杆的平衡条件有：Fh=Gd
F×0.248m=880N×0.248m

解得F=880N；

7.解：（1）铜是导体，由题意，铜环①、铜环②之间是绝缘的，说明之间有底盘的绝缘体，②、③之间常温下有十几欧姆的电阻，为加热电阻，故与水壶金属外壳相连的装置只能是铜环①，否则与②或③相连则有触电的危险。
（2）小壶盖的重力G方向竖直向下，根据力臂的定义做出重力的力臂，如下图l所示：


（3）当配重柄水平时，可求出配重的最小质量，杠杆示意图如图2：
OD=×OC=×1.4cm=1cm，根据杠杆的平衡条件：
G1l1=G2l2，m1gl1=m2gl2，m2=m1==4g；
当小壶盖水平时，可求出配重的最大质量，杠杆示意图如图3：
OE=×OB=×1cm=0.71cm，
根据杠杆的平衡条件：
G1l1′=G2l2′，m1gl1′=m2gl2′，
m2′=m1=≈7.89g。






基础篇

能力提高篇

中考真题篇



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