第12章 简单机械（（A卷·夯实基础）（解析版）.doc

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 班级 姓名 学号 分数 第12章 简单机械 （A卷·夯实基础） （时间：60分钟，满分：100分） 一．选择题（共15小题） 1．（2021•盐城）旗杆顶端装有定滑轮，升旗时旗手向下拉绳子，国旗冉冉升起。下列说法正确的是（　　） A．旗手对绳的拉力一定等于国旗重力 B．旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半 C．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离 D．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半 【解析】解：AB、旗杆顶端装有的定滑轮，实质是等臂杠杆，使用时，不省力也不费力。不计绳重和摩擦且国旗匀速上升时，旗手对绳的拉力一定等于国旗重力，若计绳重和摩擦，旗手对绳的拉力大于国旗重力，故AB错误； CD、旗杆顶端装有定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，使用时，不省距离也不费距离，则国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离，故C正确、D错误。 【答案】C。 2．（2021•广州）如图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，甲的（　　） A．总功较大 B．有用功较小 C．额外功较大 D．机械效率较低 【解析】解：AD.由图可知，W甲有＝1500J，W乙额＝900J，η甲＝75%，η乙＝70%， 由η＝可得，W甲总＝＝＝2000J，W乙总＝＝＝3000J，故AD错误； BC.由W有+W额＝W总可得，W甲额＝W甲总﹣W甲有＝2000J﹣1500J＝500J，W乙有＝W乙总﹣W乙额＝3000J﹣900J＝2100J，故B正确、C错误。 【答案】B。 3．（2021•湘西州）杠杆在生活中有很多应用，如图甲、乙两个同学正在玩跷跷板，甲同学欲使静止的跷跷板向下，他可采取的有效方法是（　　） A．向后移动 B．向前移动 C．前后移动都行 D．请乙后退点 【解析】解：甲同学欲使静止的跷跷板向下，根据杠杆的平衡条件可知，可以增大甲的压力或增大甲的压力的力臂，故他可以向后移动；若乙后退点，则乙的力臂变大，乙的压力与其力臂的乘积变大，跷跷板的右端不会向下，故A正确。 【答案】A。 4．（2021•营口）如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（　　） A．瓶盖起子 B．食品夹 C．核桃钳 D．起钉锤 【解析】解：A、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误； B、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B正确； C、核桃钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误； D、起钉锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误。 【答案】B。 5．（2021•贺州）现有若干个规格相同的钩码，如图所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆的A点挂（　　）个钩码。 A．1 B．2 C．3 D．4 【解析】解：设每个钩码重为G，杠杆每格长度为L，由杠杆平衡条件得：2G×6L＝nG×4L，则n＝3。 【答案】C。 6．（2021•广西）如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。小华若要更省力，下列做法可行的是（　　） A．支点不动，脚在杆上的位置前移 B．将支点靠近人，脚在杆上的位置不动 C．将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移 D．将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移 【解析】解：A、支点不动，脚在杆上的位置前移，此时阻力、阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故A错误； B、将支点靠近人，脚在杆上的位置不动，此时阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故B错误； C、将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移，阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故C错误； D、将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移，阻力不变，阻力臂变小，动力臂变大，根据杠杆的平衡条件可知，动力变小，能省力，故D正确。 【答案】D。 7．（2021•岳阳）A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（　　） A． B． C． D． 【解析】解：A、图中，动力臂为阻力臂的一半，所以动力为阻力的2倍，即F＝2G； B、图中为定滑轮，不省力，所以F＝G； C、图中有2段绳子承担物体的重，所以F＝G； D、图中有3段绳子承担物体的重，所以F＝G； 综上，D图中所用拉力F最小。 【答案】D。 8．（2021•乐山）下列属于费力杠杆的是（　　） A．赛艇的桨 B．独轮车 C．钳子 D．修剪树枝的剪刀 【解析】解：A、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，符合题意； B、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不合题意； C、钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不合题意； D、修剪树枝的剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不合题意。 【答案】A。 9．（2020•宜宾）如图所示，先调节杠杆水平平衡，再保持杠杆左边A处所挂钩码的位置和个数不变（每个钩码重0.5N，杠杆每格长5cm），用弹簧测力计分别在杠杆右边的不同位置竖直向下拉杠杆，使杠杆保持水平平衡，记录每次弹簧测力计的示数F和对应悬挂位置到O轴的距离L，在F﹣L坐标系中作出图像。其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【解析】解：由题意可知，保持杠杆左边A处所挂钩码的位置和个数不变，则左边的力与力臂的乘积不变，则右面的F与L的力臂的乘积也不变，即F与L是成反比的，故A图正确。 【答案】A。 10．（2021秋•庐江县期末）在同样的条件下，小明利用两个不同的动滑轮把木料拉上四楼时，他发现利用较轻的动滑轮在提升木料时机械效率较高，这是因为（　　） A．可以减少有用功 B．在总功不变的情况下增加有用功 C．在总功不变的情况下减少额外功 D．在有用功不变的情况下减少总功 【解析】解：提升相同的木料到四楼，所做的有用功是相同的，利用较轻的动滑轮，所做的额外功较少，这样总功减少，有用功在总功中所占的比例增大，机械效率很提高。 【答案】D。 11．（2021•雨花区校级开学）如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是（　　） A．C点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力 B．B点是支点，物体A放在车厢前部可省力 C．C点是支点，物体A放在车厢后部可省力 D．B点是支点，物体A放在车厢前部要费力 【解析】解：由图可知车厢绕着点C转动，所以C点为支点，货物对杠杆的压力是阻力，不能说重力是阻力，故A错误； 当物体A放在车厢的后部时，动力臂大于阻力臂，因此省力，所以选项B、D都错误，C正确。 【答案】C。 12．（2021•温州模拟）人踮脚时脚掌可以看作一个杠杆，下列能正确表示踮脚时该杠杆的支点、动力和阻力的示意图是（　　） A． B． C． D． 【解析】解：踮起脚时，脚尖O为支点，人的重力落在脚掌中为阻力，脚干对脚跟的拉力为动力，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆；如A。 【答案】A。 13．（2021秋•淮南月考）如图所示，用大小相同的拉力F把等质量的甲、乙两物体沿斜面AB、AC从底端匀速拉到斜面顶端，两次的机械效率分别为η甲、η乙，下列分析正确的是（　　） A．η甲＞η乙 B．η甲＜η乙 C．η甲＝η乙 D．条件不足，无法比较 【解析】解：已知AB＞AC，拉力相同，由W＝Fs可知，W1总＞W2总；已知物体的重力不变，斜面的高度不变，故由W＝Gh可知，将等质量的甲、乙两物体分别沿斜面AB、AC从底部匀速拉到顶点所做的有用功相同，W1有＝W2有；因为W1总＞W2总，由η＝可得，η甲＜η乙。 【答案】B。 14．（2021秋•溧阳市期中）在某场馆建设中，采用了如图所示的装置提升重物，当工人师傅们用800N的拉力F向下拉绳，使重1200N的重物匀速上升了5m，下列说法中不正确的是（　　） A．绕在动滑轮上每股绳的拉力为600N B．拉力F做功为8×103J C．滑轮组的机械效率为75% D．动滑轮的重可能为380N 【解析】解：A、已知绳子末端的拉力F为800N，同一根绳子上的拉力相同，则缠绕在动滑轮上每股绳的拉力都为800N，故A错误； B、由图知，滑轮组绳子的有效股数n＝2，拉力端移动距离：s＝nh＝2×5m＝10m， 拉力F做功：W总＝Fs＝800N×10m＝8×103J，故B正确； C、拉力做的有用功：W有用＝Gh＝1200N×5m＝6×103J， 滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝75%，故C正确； D、拉力做的额外功：W额＝W总﹣W有用＝8×103J﹣6×103J＝2×103J， 若不计摩擦和绳重，由W额＝G动h可得，动滑轮重力： G动＝＝＝400N， 而题目中未说明不计摩擦和绳重，则克服动滑轮的重力做的额外功应该小于2×103J，故动滑轮的重力应小于400N，可能为380N，故D正确。 【答案】A。 15．（2021春•涵江区期末）用如图所示的滑轮将重5N的物体匀速提升10cm，如果动滑轮的重为1N，说法正确的是（　　） A．拉力F一定为3N B．绳子向上移动的距离为20cm C．拉力F一定为6N D．绳子向上移动的距离为10cm 【解析】解：图中动滑轮一共有两根绳子承担物重，n＝2：F＝＝＝3N，但题干中并未说明忽略绳子的重力和摩擦，所以拉力应大于3N，但也不一定等于6N，故AC错误；绳子自由段移动的距离s＝nh＝2×0.1m＝0.2m＝20cm，故B正确，D错误。 【答案】B。 二．填空题（共5小题） 16．（2021•齐齐哈尔）杠杆是我们生活中一种常见的简单机械，如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点悬挂一个重为20N的物体，B点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，且OB：AB＝2：1。则F＝　30　N，此杠杆是 　费力　杠杆。 【解析】解：杠杆水平平衡时，A端受到的阻力大小FA＝G物＝20N，动力F的力臂为OB，阻力FA的力臂为OA，由杠杆平衡条件F1•L1＝F2•L2可得：F•OB＝FA•OA，因为OB＜OA，所以F＞FA，即杠杆为费力杠杆； 因为OB＝2AB，所以OA＝OB+AB＝3AB，即OB：OA＝2：3，由F•OB＝FA•OA可得F的大小为：。 【答案】30；费力。 17．（2020•鞍山）端午节是我国的传统节日，很多地方会举办龙舟赛来庆祝端午节（如图所示）。划龙舟时所用的桨是　费力　（填“省力”或“费力”）杠杆，龙舟到达终点后，虽然运动员停止划水，但是龙舟由于　惯性　仍会继续向前运动。 【解析】解： 运动员用桨划船时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； 停止划水，由于惯性，龙舟会保持原来的运动状态，继续前进一段路程。 【答案】费力；惯性。 18．（2021•吉林）如图是吉他的变音夹，两手柄绕O点转动，用力按压手柄时弹簧被压缩，说明力可以改变物体的 　形状　，手柄OAB属于 　省力　杠杆。 【解析】解：用力按压手柄时弹簧被压缩，说明力可以改变物体的形状。手柄OAB中的O点是支点，可以看出图中动力作用在B点附近，阻力作用在A点附近，杠杆的动力臂大于阻力臂，所以OAB属于省力杠杆。 【答案】形状；省力。 19．（2020•甘孜州）如图所示，某同学用完全相同的钩码验证杠杆的平衡条件。杠杆调节平衡后，在杠杆上A点处挂4个钩码，为使杠杆重新平衡，应在B点处挂　6　个钩码；如果A、B两处再各挂一个钩码，杠杆的　左　（选填“左”或“右”）端会下沉。 【解析】解： （1）设杠杆一格的长度是L，一个钩码重是G， 由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得， 图甲中，4G×3L＝nG×2L，解得：n＝6； （2）如果再在A、B两处各加挂一个钩码，5G×3L＞7G×2L，所以杠杆左端下沉。 【答案】6；左。 20．（2019•抚顺）如图所示为吃核桃时使用的一种工具“碎核桃杯”。只要轻轻用力握下手柄，核桃坚硬的外壳就会被压碎。“碎核桃杯”的手柄相当于一个　省力　（填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆；核桃的碎片在　重力　作用下落到杯底；杯的外壁比较粗糙，是为了增大与手之间的　摩擦　力，防止杯脱落。 【解析】解： （1）由图片可知，“碎核桃杯”的手柄在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； （2）核桃的碎片在重力的作用下落到杯底； （3）杯的外壁比较粗糙，是通过增大接触面的粗糙程度增大与手之间的摩擦力，防止杯脱落。 【答案】省力； 重力； 摩擦。 三．作图题（共2小题） 21．（2021•云南）在图中，画出动力F的力臂L。 【解析】解：杠杆能绕O点转动，即O为支点，过O点向动力F作用线作垂线段，即为其力臂L，如图所示： 22．（2020•聊城）如图是起重机将货物吊起的情景。O为支点，F1为动力，F2为阻力。请画出阻力F2的力臂l2． 【解析】解：已知图中支点为O点，阻力F2的方向竖直向下，阻力臂是支点到阻力作用线的垂线段。如图所示： 四．实验探究题（共2小题） 23．（2021秋•宿迁期中）在“探究杠杆平衡条件的实验”中： （1）如图甲所示，实验前，杠杆右端下沉，则应将左端的平衡螺母向 　左　（选填“左”或“右”）调节；实验过程中，总是使杠杆在水平位置平衡，目的是 　方便测量力臂　； （2）如图乙所示，在探究过程中，我们需要测量和记录动力、动力臂、阻力、阻力臂四个物理量，在进行多次实验时，我们 　可以　（选填“可以”或“不可以”）同时改变多个物理量进行探究； （3）如图丙所示，当弹簧测力计由M位置倾斜至N位置时，要使拉力大小不变，杠杆继续在水平位置处于平衡，则应 　减小　（选填“增大”或“减小”）悬挂的钩码总质量； （4）如图丁所示，杠杆在水平位置平衡，如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆 　右　（选填“左”或“右”）端将上翘。 【解析】（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆左端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的左端移动，使杠杆在水平位置平衡，这样方便测量力臂； （2）在“探究杠杆平衡条件”实验时本实验中，不断改变力和力臂，可以同时改变多个物理量，多次进行实验； （3）若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，则F和L乘积变小，要使拉力大小不变，杠杆继续在水平位置处于平衡，根据杠杆平衡条件可知，钩码力臂不变，应减小钩码总质量； （4）设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，如果在图丁中杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时， 杠杆的左端：2G×2L＝4GL，杠杆的右端：1G×3L＝3GL，所以杠杆的右端力和力臂的乘积小于左端的乘积，所以杠杆右端上翘。 【答案】（1）左；方便测量力臂；（2）可以；（3）减小；（4）右。 24．（2021春•桂林期末）同学们共同研究滑轮的特点。 （1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：使用定滑轮不省力，但可以改变 　力的方向　。他们通过进一步分析还发现：使用定滑轮时，相当于一个 　等臂　杠杆。 （2）他们研究动滑轮特点时，用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物，如图乙所示，记录的数据如右表。 实验序号 滑轮重力/N 弹簧测力计示数/N 1 1 ≈2.5 2 2 ≈3.0 3 3 ≈3.5 ①通过观察和比较测量结果，可得初步结论：使用动滑轮可以省力，但不能改变 　力的方向　；用动滑轮匀速竖直提起同一重物时，不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力，弹簧测力计的示数等于提升重力的 　一半　。 ②若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时，拉力方向对拉力的影响，则需要选择 　相同　滑轮与 　相同　重力的物体来进行实验对比（均选填“相同”或“不同”）。 （3）他们组装了滑轮组，进行的实验如图丙所示．他们通过分析数据发现，利用滑轮组提升重物时，若动滑轮重、绳重和摩擦不计，动滑轮被几段绳子吊起，所用的力就是物重的 　几分之一　。 【解析】解：（1）定滑轮既不省力，也不费力，但可以改变力的方向，支点在转轴上，动力臂和阻力臂都等于半径，其实质是一个等臂杠杆； （2）①动滑轮不能改变力的方向，但可以省力，由于动滑轮和物体的总重力由两段绳子承担，所以用动滑轮匀速竖直提起同一重物时，不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力，弹簧测力计的示数等于提升重力的一半； ②根据控制变量法，要研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时，拉力方向对拉力的影响，要保证使用相同的滑轮和相同重力的物体，只改变拉力的方向； （3）根据滑轮组的特点可知：利用滑轮组提升重物时，若动滑轮重、绳重和摩擦不计，动滑轮被几段绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一。 【答案】（1）力的方向；等臂；（2）力的方向；一半；相同；相同；（3）几分之一。 五．计算题（共2小题） 25．（2021春•金安区校级期末）工人用一辆独轮车搬运泥土，独轮车各部分如图所示。车斗和泥土的总质量为240kg，车轮与地面的总接触面积为100cm2，求 （1）车斗和泥土的总重力； （2）工人运泥土时抬起独轮车需要用的力F； （3）工人运泥土抬起独轮车时车轮对水平地面的压强。 【解析】解：（1）车斗和泥土的总质量为240kg，车斗和泥土的总重力：G＝mg＝240kg×10N/kg＝2400N； （2）由图可知，独轮车重力G的力臂为0.3m，动力F的力臂为1.8m，根据杠杆平衡条件可得：GLG＝FLF，则F＝＝＝400N； （3）工人运泥土抬起独轮车时车轮对地面的压力等于动力F与重力G之差，此时车轮对水平地面的压强：p＝＝＝2×105Pa。 答：（1）车斗和泥土的总重力为2400N； （2）工人运泥土时抬起独轮车需要用的力F为400N； （3）工人运泥土抬起独轮车时车轮对水平地面的压强为2×105Pa。 26．（2020秋•东平县月考）如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10s的时间内，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m，建筑材料的重力G为900N，不计绳重及摩擦，动滑轮重60N，求这个过程中： （1）绳子自由端移动的距离。 （2）拉力F的大小。 【解析】解：（1）由图可知，n＝3，则绳子自由端移动的距离： s＝nh＝3×1m＝3m； （2）不计绳重及摩擦，拉力F的大小为： F＝（G+G动）＝（900N+60N）＝320N。 答：（1）绳子自由端移动的距离为3m； （2）拉力F的大小为320N。 更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：