1、图1 第十二章 简单机械一、填空题1各式各样的剪刀都是一对对的杠杆如图1所示，要剪开铁皮，应该用 最合适，剪纸或布时，应该用 最合适，要剪树枝，应该用_最合适，省力杠杆是_，费力杠杆是_。（选填对应的标号）图22下列工具中天平、扳手、镊子、羊角锤、裁衣剪刀、瓶盖起子、筷子、钓鱼杆等都是简单机械，其中属于省力杠杆的是，属于费力杠杆的是， 属于等臂杠杆的是。（填序号）3如图2所示，在用杠杆撬石头的过程中，该杠杆属于_杠杆（选填“省力”、“费力”或“既不省力也不费力”）。在用力方向不变的情况下该人想用更小的力撬起石头，那么他的手应该向_支点O(选填“远离”或“靠近”)方向移动4滑轮在生活中有着广泛的
2、应用，在需要改变力的方向时，要使用 （选填“定滑轮”或“动滑轮”）；在需要省力时，要使用 （选填“定滑轮”或“动滑轮”）。5学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，国旗就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个_滑轮，它的优点是_。图3 图47某工人用如图3所示的装置把重240N的物体提高1m，所用的拉力为150N，则该滑轮组的机械效率是 ；若不计摩擦，则动滑轮的重为 N。6一台起重机将重3000N 的货物提高3m。如果额外功是3000J，起重机做的有用功是_J，机械效率是_。8.利用如图4所示的滑轮组，在5s内将重为360N的物体匀速向上提起2m，作用在绳端竖直向上的拉力F为150N，该滑轮组的
3、机械效率是 ，拉力F的功率是 W图59物体重1OO0N,如果用一个定滑轮提起它,需要用 N的力,如果用一个动滑轮提起它,又要用 N的力(不计摩擦及滑轮自重)。10如图5所示，一个人要拉起比他体重大的重物，用定滑轮行吗 ，应该怎么办： 。二、选择题11下列工具中属于省力杠杆的是（ ）A.筷子 B.瓶起子 C.镊子 D.天平图8图612如图6是研究杠杆平衡条件的实验装置，要想使杠杆平衡，A处钩码应挂( )图7A.1个 B.2个 C.3个 D.6个13如图7所示杠杆, O是支点, 中间挂一重物G, 如果在杠杆的另一端M处加一个力F使杠杆平衡, 且要求所加的力要最小, 则这个力( )A. 应沿MQ方向
4、 B应沿MP方向 C应沿MN方向 D可沿任意方向 14.如图8是赛艇的场景，赛艇的桨可看成一个杠杆，赛艇的桨属于（ ）A省力杠杆 B费力杠杆 C等臂杠杆 D无法判断15如图9所示，是一种指甲刀的结构示意图，下列说法正确的是（ ）图10图9AABC是一个省力杠杆BD处刀刃较薄，可以增大压力C杠杆ABC上有粗糙的花纹，可以减小摩擦D指甲刀只有两个杠杆，一个省力杠杆，一个费力杠杆16如图10为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横梁上升，属于动滑轮的是（ ）A甲B乙C丙 D丁17如图11，用不同机械将同样重物匀速提升，若不计摩擦和滑轮重，拉力F最小的是（ ）图11图13图1218一定不省力
5、的简单机械是（ ） A. 斜面 B. 滑轮组 C. 动滑轮 D. 定滑轮 19关于定滑轮、动滑轮，以下说法不正确的是（ ）A.使用定滑轮虽然不省力，但可以改变力的方向B.定滑轮实质是等臂杠杆，而动滑轮实质是不等臂杠杆C.又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的 D.使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，只能省一半力 20用如图12所示的滑轮组将重10 N的物体匀速提升01 m，拉力F为6 N下列说法中正确的是 ( ) A所做的有用功为06 JB所做的额外功为08 J C所做的总功为12 J D此滑轮组的机械效率为6021用图13中装置匀速提升重为100N的物体，手的拉力是60N，滑轮的机械效率
6、为( ) A16.7% B20% C83.3% D100%22用n=3的滑轮组提起物体时，测得滑轮组的机械效率为80，作用在绳自由端的拉力为200N，则被提起物体的重为( ) A480N B750N C533N D以上结果都不对23用图14两种方式匀速提升重为100 N的物体，已知滑轮重20 N、绳重和摩擦力不计。则( )图14A手的拉力：F甲=F乙；机械效率：甲=乙B手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙C手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙图15D手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙24如图15所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中（ ）A甲图省力，
7、机械效率甲图大 B甲图省力，机械效率一样大C乙图省力，机械效率乙图大 D乙图省力，机械效率一样大25利用斜面将木箱拉上汽车，下列做法可以提高斜面机械效率的是（ ） A以较快的速度拉木箱 B板长不变，改用光滑斜面，将木箱匀速拉上车 C减小斜面的倾斜程度 D增大斜面的倾斜程度图1626.如图16所示，某人用扁担担起两筐质量为m1，m2的货物，当他的肩处于O点时，扁担水平平衡，已知l1l2，扁担和筐的重力不计若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离l，则（）多选A扁担左端向下倾斜B扁担右端向下倾斜C要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m2m1）D要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货
8、物，其质量为（m2m1）27.粗糙斜面高度为h，长为l，用沿斜面向上的力把重为G的物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做的功为W，则（）多选A拉力大小为 B拉力大小为C物体所受摩擦力大小为 D物体所受摩擦力大小为三、综合题图17图1828在图17中分别画出钳子、自行车手间这两个杠杆(图中深色部分)工作时的支点、动力和动力臂、阻力和阻力臂。29在图18中画出作用在撬棍上的力F1和F2的力臂L1和L2。图1930如图19甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发
9、现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向(左/右)调节，使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡。（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：（用字母表示）。他这样得出的结论（合理/不合理）；为什么？ 。（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是。31如图20是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装
10、置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示，请你分析：(1)比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是 ；(2)比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是 ；(3)把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮 ；(4)在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择 ；钩码重G/N钩码升高高度h/m测力计示数F/N测力计移动距离S/m甲0.980.20.980.2乙0.980.21.020.2丙0.980.20.550.4图20丙甲F1乙F2F3图2132搬运砖头的独轮车,车箱和砖头所受的总重力G=1000N,独轮
11、车的有关尺寸如图21所示。推车时,人手向上的力F应为多大?33同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关；滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。一位同学设计了如图22所示的四个滑轮组，并将所滑实验数据填入下表：实验次数动滑轮重/N物重/N拉力/N绳子的股数n图22机械效率11212141.6732424142.5（1）实验时，应_、_拉动弹簧测力计，使钩码上升，并由弹簧测力计读出绳子自由端的_的大小；同时用_测出钩码升高的高度人。（2）在表中填上四次实验的绳子的股数n和机械效率。(3)根据实验_和
12、_(填、)可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关； (4)根据实验和可知，滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越_;(5)通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越_；(6)要研究滑轮组机械率高低是否与物体提升高度有关，应该选用_(填“同一”或“不同”)滑轮组，提升_(填“相同”或“不同”)的高度去研究。34据杭州日报报道, 6月22日，在杭州动物园,一位物理老师利用杠杆原理，仅用小小的弹簧测力计称出了一头大象的质量，如图23甲所示。测量时利用了一根长度为12m的槽钢作为杠杆（如图23乙）。吊钩固定点于钢槽的中点O。当钢槽水平静止时，弹簧测力计示数F1为200N，
13、测得动力臂L1为6m，阻力臂L2为4cm，若不计槽钢和铁笼的质量，试估算大象的质量。(g取10N/kg)图23甲乙图2435利用如图24甲所示的滑轮组提起一个重为2000N的物体,不计摩擦及滑轮自重,绳子的拉力F等于多少?如果要用这个滑轮组达到更加省力的效果,绳子应该怎样绕?请在图乙中画出绳子的绕法,并计算此时拉力的大小。36一台起重机将重3600N的货物提高4m,起重机做的有用功是多少?如果额外功是9600J，总功是多少？机械效率是多少？起重机所做的额外功由那些因素引起？37用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体向上提起3m,拉力为150N，这个动滑轮的机械效率是多少？拉力的功率有多大？
14、图2638如图25所示，在斜面上拉一个重4.5N的物体到高处，沿斜面向上的力是1.8N,斜面长1,2m、高0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功,求这个斜面的机械效率。图2539如图26所示，质量为60千克的小张同学在做俯卧撑运动。此时可将他视为一个杠杆，他的重心在A点。则：（1）小张同学所受的重力大小为多少？（2）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少多大？ 图2740建筑工地上，工人用如图27所示的装置将重为200 的建材从地面匀速送到6 高处，所用拉力为125，时间为10求：(1) 工人做的有用功；(2) 工人做的总功；(3) 此过程中该装置的机械效率；(4) 工人做功的功率图284
15、1如图28用滑轮组提起重630 N的物体，绳子自由端拉力F为300 N，重物以0.2 m/s的速度匀速上升3m，不计摩擦和绳重，求：（1）滑轮组对物体做的有用功（2）滑轮组的机械效率. （3）拉力做功的功率. 42小明测滑轮组机械效率的实验过程如图29所示（甲乙丙）。他匀速拉动弹簧测力计时，弹簧测力计的示数如图29丁所示。请你根据图中的实验数据计算出：图29（1）滑轮组所做的有用功?（2）拉力所做的总功？（3）此时滑轮组的机械效率？43某物理学习小组，针对同学中存在的有关斜面问题的一些疑惑，进行了实验探究和理论探究活动实验探究将长度为l m的长木板的一端垫高，构成一定高度可调的斜面(如图30所
16、示)。用沿斜面向上的拉力F使重为10N的滑块沿斜面匀速向上运动。完成斜面机械效率测量。表格中呈现的是部分实验数据：图29 实验次数1234斜面高度h/m0.150.200.250.30拉力F/N2.73.23.64.1机械效率0.560.630.690.73(1)疑惑一：“斜面的机械效率越高越省力吗?”请报据表中的实验数据，写出正确的结论。 (2)疑惑二，“斜面倾斜程度越大拉力越大，滑块受到的摩擦力也一定越大吗?”请进一步分析表中实验数据，写出正确的结论： 简述理由：_理论探究(3)疑惑三。“滑块受到的摩擦力是一个不可直接测量量，能通过可测量量求出摩擦力吗?”请根据已有的知识推导：对于倾斜程度
17、不同的斜面，在拉力F作用下(拉力方向沿斜面向上)使重为G的滑块沿斜面匀速移动时，滑块受到的摩擦力f的数学表达式（斜面的长L和斜面的高h均为“可测量”量）第十二章简单机械参考答案一、填空题1b、a、c、bc、a22，4，6 3，5，71 3省力、靠近 4定滑轮 动滑轮5定，可以改变用力的方向 69000 75%780%；60 8. 80%；180 9. F=1000N，F=500N 10. 不行，因为定滑轮不省力，应用滑轮组二、选择题11B 12C 13A 14.B 15A16D 17C18D19D20B 21C 22A 23D 24B 25D 26.AC 27.BC三、综合题282930（1）
18、左 （2）F1L1=F2L2 不合理 实验次数太少，结论不具有普遍性 （3）杠杆本身受到重力31（1）省力（2）可以改变力的方向（3）费距离（4）滑轮组32. 解：由图可知：独轮车的车辆轮轴处是支点，其中重力G是阻力，支点到重力作用线的距离是阻力臂，故L2=0.3m；力F是动力，支点到力F作用线的距离是动力臂，故L1=1m；根据杠杆的平衡条件得：FL1=GL2，F=300N；即人手向上的力应为300N33（1）匀速、向上、 拉力大小 刻度尺（2）3、3、3、2、 66.7、80、66.7、80（3）、 （4）低 （5）低 （6）同一 、不同343t35F=500N，F=400N36.起重机做的
19、有用功：W有=Gh=3600N4m=1.44104J，总功：W总=W有+W额=1.44104J+9600J=2.4104J，机械效率：=100%=100%=60%，起重机所做的额外功是由绳重、摩擦、动滑轮重等因素引起的37.（1）W有用=Gh=200N3m=600J；由图可知：绳子的股数n=2，s=nh=23m=6m，W总=Fs=150N6m=900J，动滑轮的机械效为：=100%=100%66.7% （2）功率P总=180W；38.因为F=1.8N，s=1.2m，所以拉力F对物体做的总功为：W总=Fs=1.8N1.2m=2.16J；（2）因为G=4.5N，h=0.3m，所以拉力F所做的有用功
20、为：W有用=Gh=4.5N0.3m=1.35J；（3）斜面的机械效率为：=100%=100%=62.5%39（1）G=mg=60kg9.8N/kg=588N （2）F2=G=588NF1LI=F2L2 F1=F2L2/L1=588N0.9m/1.5m=352.8N 40(1)1200J (2)1500J (3)80% (4)150W41（1）378J （2）70% （3）180w 42.（1）0.2J；（2）0.24J；（3）83.3%43.（1）机械效率越高的斜面，不一定越省力（或机械效率越高的斜面越费力）；（2）斜面倾斜程度越大拉力越大，但摩擦力不一定越大（或摩擦力越小）理由：因为由实验数据可知斜面倾斜程度变大，斜面的机械效率随之变大，额外功占总功的比例变小，所以摩擦力不一定变大（或斜面倾斜程度变大，滑块对斜面的压力变小，因此滑块受到的摩擦力变小）；（3）当滑块沿斜面匀速向上运动时：由功的关系FL=Gh+fL，可得；当滑块沿斜面匀速向下运动时：由功的关系Gh=FL+fL，可得力
