3.4 简单机械 同步练习（含解析）

1231900012090400《简单机械》测试题
一、选择题（每小题3分，共27分）
1、在如图所示的四种剪刀中，正确使用时，属于费力杠杆的是（　 　）
　
A．
B．
C．
D．
429196518732500
2、如图所示，AOB为一杠杆，O为支点，杠杆重不计，AO=OB。在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体，当AO段处于水平位置时，为保持杠杆平衡，需在B端施加最小的力为F1；当BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端施加最小的力为F2，则（?????）
A．F1F2?????C．F1=F2???? ? D．无法比较
4203700208915003、如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是（　 　）
A．杠杆仍能平衡 B.杠杆不能平衡，左端下沉
C. 杠杆不能平衡，右端下沉
D. 无法判断
4、如上图所示，工人用滑轮或滑轮组提升重物，每只滑轮质量均相同，若把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（　 　）
35528255778500A．使用C滑轮组与使用D滑轮组一样省力
B. 使用D滑轮组最省力
C. 其中机械效率最高的是使用C滑轮组
D. 其中机械效率最高的是使用B滑轮
5、如图为吊车向上起吊货物的工作示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直．下列说法正确的是（　 　）
39789103238500A．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小
B. 匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小不变
C. 匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大
D. 吊臂是一个省力的杠杆
397700533718500 6、皮划艇是我国奥运优势项目之一，如上右图所示，比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆．下列说法正确的是（ ）
A．为省力，可将用力划浆的手靠近支点
B. 为省力，可将用力划浆的手远离支点
C. 为省距离，可将用力划浆的手远离支点
D. 将用力划浆的手靠近支点，既能省力又能省距离
3508375556260007、一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫有长方体木块C，恰好和木板水平放置，如图所示。现用水平力F将C由A向B缓慢推动，在推动过程中，推力F将( )
A．大小不变 B．逐渐增大
C．先增大后减小 D．先减小后增大
3794760443865008、如图所示，均匀木棒AB长为1m，水平放置在O、O'两个支点上．已知AO、O'B长度均为?0.25m．若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，至少需要用力20N；若把B端竖直向下稍微压下一点距离，则至少需要用力（ ）
A．20N B．40N
C．60N D．8ON
4248785549275009、如图所示，粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来，在B端放一支蜡烛，在AO的中点O′上放两支蜡烛，如果将三支完全相同的蜡烛同时点燃，它们的燃烧速度相同.那么在蜡烛燃烧的过程中，直尺AB将( )
A.始终保持平衡
B.蜡烛燃烧过程中A端逐渐上升，待两边蜡烛燃烧完了以后，才恢复平衡
C.不能保持平衡，A端逐渐下降
D.不能保持平衡，B端逐渐下降
二、填空题（每空2分，共24分）
4159885292100010、如下图一辆搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受总重力G=1200N，独轮车的有关尺寸如图所示，它是一个　 　杠杆．推车时，人手向上的力F应为　 　N，生活中应用这个特点的杠杆还有　 　　 　（请举出一例）　 　．
38893752743200011、如下图所示，重为40牛的物体通过轻质滑轮在水平拉力F的作用下（绳与滑轮之间的摩擦以及自重不计），沿水平面以0.4米/秒的速度做匀速直线运动，物体所受的摩擦力为20牛，则拉力为 牛。5秒钟内拉力F做功是 焦，其功率为 瓦。
12、在下图所示各个图中，物G重都为12N，当物体静止时，拉力F各是多少？（不记摩擦和机械重）：F1= N，F2= N，F3= N
4946650469900013、用四个相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用它们提起相同的货物并且使货物升高相同的高度。不计绳重及绳子与滑轮的摩擦，则F1 F2, η1 η2,拉力做的总功W1 W2（填“＞”或“＜”或“=”）
三、实验探究题（每空2分，共32分）
14、（12分）小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验：
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，应将杠杆调节到　 位置平衡，当杠杆静止时发现杠杆停在如图所示的位置。小明将左端的平衡螺母向右调，小红认为将右端的平衡螺母
向 调（选填“右”或“左”），使杠杆在水平位置平衡。
次数
Ｆ１／N
l１／cm
Ｆ２／N
l２／cm
１
1
10
2
5
２
2
10
1
20
３
2
15
3
10

甲
乙
l1
l2
甲
乙
l1
l2

（2）杠杆在水平位置平衡，如图乙所示，测出力臂。多次实验并把数据记录在表格中。实验时杠杆在水平位置平衡的目的是： ；多次实验的目的是： 。
（3）根据以上数据得出杠杆平衡的条件是： 。
（4）若小明只将图乙中的杠杆左侧的两个钩码取下，要使杠杆重新在水平位置平衡，应将右侧钩码 （说出钩码移动的方向及格数）。

15、（8分）某同学用如图所示的装置做“测量斜面机械效率”的实验，回答下列问题：
(1) 在实验过程中，应拉着物体沿着斜面向上做________________运动；
(2) 若斜面长为s，斜面高为h，拉力为F，物重为G，那么测得斜面的机械效率为________，斜面对物体的摩擦力为_____________________________；(以上均用代表式表示)
(3) 若斜面的倾斜程度、粗糙程度和物重都保持不变，只增加物体在斜面上运动的长度，则所测斜面的机械效率将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
16、（12分）小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：
物理量
实验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/ m
机械效率
1
4
0.1
1.8
0.3
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
430530011620500（1）在实验中，测绳端拉力F 时，应尽量竖直向上拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
（2）第1次实验测得的机械效率为。（结果保留到0.1%）
（3）分析表中数据可知：第4次实验是用图做的。（选填“a”、“b”或“c”)
（4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率。
（5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度。
四、计算题（共17分）
40576503441700017、（6分）某场馆建设工地上，工人用如图所示的滑轮组将重2000N的物体A以0.4m/s的速度沿水平方向匀速向前拉动2m，拉力F大小为250N，物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.2倍，求：（1）物体A与地面间的滑动摩擦力大小是多少？（2）该滑轮组的机械效率是多少？（3）拉力F做功的功率是多少？

4335780711200018、（4分）杆秤是用来测量物体质量的工具，也是我国劳动人民智慧的结晶。如图所示，杆秤的提纽到挂钩的距离OA＝4cm，当秤砣移动到离提纽的距离为20cm时，杆秤刚好水平平衡，若秤砣的质量为0.6kg，求：（1）所称物体的质量是多少kg？（2）若用质量为0.5kg的秤砣去测量该物体，当杆秤刚好水平平衡时秤砣移动到离提纽的距离为多少cm？
40792407150100019、（7分）在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。人的拉力为18牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。求：
（1）人的拉力所做的功。
（2）人的拉力做功的功率。
（3）动滑轮受到的重力。
1231900012090400《简单机械》测试题
一、选择题（每小题3分，共27分）
1、在如图所示的四种剪刀中，正确使用时，属于费力杠杆的是（　 　）
　
A．
B．
C．
D．
429196518732500【解析】C
2、如图所示，AOB为一杠杆，O为支点，杠杆重不计，AO=OB。在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体，当AO段处于水平位置时，为保持杠杆平衡，需在B端施加最小的力为F1；当BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端施加最小的力为F2，则（?????）
A．F1F2?????C．F1=F2???? ? D．无法比较
【解析】B。
4203700208915003、如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是（　 　）
A．杠杆仍能平衡 B.杠杆不能平衡，左端下沉
C. 杠杆不能平衡，右端下沉
D. 无法判断
【解析】C
4、如上图所示，工人用滑轮或滑轮组提升重物，每只滑轮质量均相同，若把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（　 　）
35528255778500A．使用C滑轮组与使用D滑轮组一样省力
B. 使用D滑轮组最省力
C. 其中机械效率最高的是使用C滑轮组
D. 其中机械效率最高的是使用B滑轮
【解析】D
5、如图为吊车向上起吊货物的工作示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直．下列说法正确的是（　 　）
39789103238500A．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小
B. 匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小不变
C. 匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大
D. 吊臂是一个省力的杠杆
【解析】A
减变小。
397700533718500 6、皮划艇是我国奥运优势项目之一，如上右图所示，比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆．下列说法正确的是（ ）
A．为省力，可将用力划浆的手靠近支点
B. 为省力，可将用力划浆的手远离支点
C. 为省距离，可将用力划浆的手远离支点
D. 将用力划浆的手靠近支点，既能省力又能省距离
【解析】B。
在划浆的过程中可把浆看成一个费力杠杆，支点在浆柄的末端，动力作用在浆的中段，阻力是水对浆的作用力。划浆的过程中要费力，但省了距离。为了省力，就要在阻力和阻力臂不变的情况下，增大动力臂，即将用力划浆的手远离支点。为了省距离，就得费更多的力，在阻力和阻力臂不变的情况下，减小动力臂，即将和力划浆的手靠近支点。没有既能省力又能省距离的机械。故选项B正确。
3508375556260007、一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫有长方体木块C，恰好和木板水平放置，如图所示。现用水平力F将C由A向B缓慢推动，在推动过程中，推力F将( )
A．大小不变 B．逐渐增大
C．先增大后减小 D．先减小后增大
【解析】B。
以木板为研究对象，在竖直方向上木板受重力G和C对它的支持力FN，支点为B，
设木板长为l，支持力FN的力臂为L，
由杠杆的平衡条件可得： ----------①，
在C逐渐向右移动的过程中，支持力FN的力臂L逐渐变小，由①式可知FN逐渐变大；
根据力的作用是相互的可知，木板对物体C的压力逐渐变大，由此可知，C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐变大，由力的平衡条件可知，水平推力逐渐变大．
3794760443865008、如图所示，均匀木棒AB长为1m，水平放置在O、O'两个支点上．已知AO、O'B长度均为?0.25m．若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，至少需要用力20N；若把B端竖直向下稍微压下一点距离，则至少需要用力（ ）
A．20N B．40N
C．60N D．8ON
【解析】C
9、如图所示，粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来，在B端放一支蜡烛，在AO的中点O′上放两支蜡烛，如果将三支完全相同的蜡烛同时点燃，它们的燃烧速度相同.那么在蜡烛燃烧的过程中，直尺AB将( )
A.始终保持平衡
B.蜡烛燃烧过程中A端逐渐上升，待两边蜡烛燃烧完了以后，才恢复平衡
C.不能保持平衡，A端逐渐下降
D.不能保持平衡，B端逐渐下降
【解析】A。
二、填空题（每空2分，共24分）
4159885292100010、如下图一辆搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受总重力G=1200N，独轮车的有关尺寸如图所示，它是一个　 　杠杆．推车时，人手向上的力F应为　 　N，生活中应用这个特点的杠杆还有　 　　 　（请举出一例）　 　．
【解析】省力；360；钳子
独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．
根据杠杆平衡原理F1L1=F1L1得，FL1=GL2，F×1m=1200N×0.3mF=360N；
生活中的省力杠杆还有钳子、羊角锤、瓶盖起子
38893752743200011、如下图所示，重为40牛的物体通过轻质滑轮在水平拉力F的作用下（绳与滑轮之间的摩擦以及自重不计），沿水平面以0.4米/秒的速度做匀速直线运动，物体所受的摩擦力为20牛，则拉力为 牛。5秒钟内拉力F做功是 焦，其功率为 瓦。
【解析】10.40.8
12、在下图所示各个图中，物G重都为12N，当物体静止时，拉力F各是多少？（不记摩擦和机械重）：F1= N，F2= N，F3= N
【解析】3,12,6
4946650469900013、用四个相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用它们提起相同的货物并且使货物升高相同的高度。不计绳重及绳子与滑轮的摩擦，则F1 F2, η1 η2,拉力做的总功W1 W2（填“＞”或“＜”或“=”）
【解析】＞ = =
三、实验探究题（每空2分，共32分）
14、（12分）小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验：
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，应将杠杆调节到　 位置平衡，当杠杆静止时发现杠杆停在如图所示的位置。小明将左端的平衡螺母向右调，小红认为将右端的平衡螺母
向 调（选填“右”或“左”），使杠杆在水平位置平衡。
次数
Ｆ１／N
l１／cm
Ｆ２／N
l２／cm
１
1
10
2
5
２
2
10
1
20
３
2
15
3
10

甲
乙
l1
l2
甲
乙
l1
l2

（2）杠杆在水平位置平衡，如图乙所示，测出力臂。多次实验并把数据记录在表格中。实验时杠杆在水平位置平衡的目的是： ；多次实验的目的是： 。
（3）根据以上数据得出杠杆平衡的条件是： 。
（4）若小明只将图乙中的杠杆左侧的两个钩码取下，要使杠杆重新在水平位置平衡，应将右侧钩码 （说出钩码移动的方向及格数）。
【解析】（1）水平，右；（2）便于测量力臂；避免实验偶然性，使实验结论更具有普遍性；（3）动力×动力臂=阻力×阻力臂；（4）向左移动2个格
15、（8分）某同学用如图所示的装置做“测量斜面机械效率”的实验，回答下列问题：
(1) 在实验过程中，应拉着物体沿着斜面向上做________________运动；
(2) 若斜面长为s，斜面高为h，拉力为F，物重为G，那么测得斜面的机械效率为________，斜面对物体的摩擦力为_____________________________；(以上均用代表式表示)
(3) 若斜面的倾斜程度、粗糙程度和物重都保持不变，只增加物体在斜面上运动的长度，则所测斜面的机械效率将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解析】（1）匀速直线（2）Gh/Fs （Fs- Gh）/s （3）不变
16、（12分）小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：
物理量
实验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/ m
机械效率
1
4
0.1
1.8
0.3
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
430530011620500（1）在实验中，测绳端拉力F 时，应尽量竖直向上拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
（2）第1次实验测得的机械效率为。（结果保留到0.1%）
（3）分析表中数据可知：第4次实验是用图做的。（选填“a”、“b”或“c”)
（4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率。
（5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度。
【解析】（1）匀速；（2）74.1%；（3）c；（4）增加物重；越小；（5）无关；
四、计算题（共17分）
40576503441700017、（6分）某场馆建设工地上，工人用如图所示的滑轮组将重2000N的物体A以0.4m/s的速度沿水平方向匀速向前拉动2m，拉力F大小为250N，物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.2倍，求：（1）物体A与地面间的滑动摩擦力大小是多少？（2）该滑轮组的机械效率是多少？（3）拉力F做功的功率是多少？
【解析】（1）因为物体M与地面间的滑动摩擦力大小是物体M重力的0.2倍，所以f=0.2G=0.2×2000N=400N；
（2）滑轮组的机械效率：
（3）拉力F的速度：
v=2v物=2×0.4m/s=0.8m/s；
拉力F做功的功率：
4335780711200018、（4分）杆秤是用来测量物体质量的工具，也是我国劳动人民智慧的结晶。如图所示，杆秤的提纽到挂钩的距离OA＝4cm，当秤砣移动到离提纽的距离为20cm时，杆秤刚好水平平衡，若秤砣的质量为0.6kg，求：（1）所称物体的质量是多少kg？（2）若用质量为0.5kg的秤砣去测量该物体，当杆秤刚好水平平衡时秤砣移动到离提纽的距离为多少cm？
【解析】
（1）杆秤的提纽就是杠杆的支点，由杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2可知，所称物体的质量
M=（mg×OB）/（g×OA）= 0.6kg×20cm/4cm=3kg
（2）由杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2可知，若用质量为0.5kg的秤砣去测量该物体，当杆秤刚好水平平衡时秤砣移动到离提纽的距离L=M×OA/m/=3kg×4cm/0.5kg=24 cm
40792407150100019、（7分）在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。人的拉力为18牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。求：
（1）人的拉力所做的功。
（2）人的拉力做功的功率。
（3）动滑轮受到的重力。
【解析】1）由图知，n=2，则绳端移动的距离：s绳=ns物=2×2m=4m，
人的拉力所做的功：W=Fs绳=18N×4m=72J；
（2）拉力F做功的功率：
（3）因为物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，
所以物体受到的摩擦力：f=0.35G=0.35×100N=35N；
因物体匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力F拉和摩擦力是一对平衡力，
所以，滑轮组对物体的拉力：F拉=f=35N，
不计绳重及机械的摩擦，由F=（G动+F拉）可得，动滑轮的重力：
G动=nF﹣F拉=2×18N﹣35N=1N。