初中物理物理第十二章 简单机械试题含答案.docx
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初中物理物理第十二章简单机械试题含答案
初中物理物理第十二章简单机械试题含答案
一、选择题
1．如图所示，AB为一轻质杠杆，O为支点，OB=60cm，OA=20cm两端分别悬挂实心铝球和实心铜球，杠杆在水平位置平衡，若将两球同时浸没在水中，（铝的密度为2.7×103kg/m3，铜的密度为8.9×103kg/m3）则（ ）
A．杠杆仍能保持平衡B．铝球一端下降
C．铜球一端下降D．条件不足，无法判断
2．要用
的力刚好提起
的物体，若不计机械本身重力和摩擦，则下列简单机械可以采用的是（ ）
A．一个定滑轮
B．杠杆
C．一个动滑轮
D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
3．如图所示，轻质均匀杠杆分别挂有重物GA和GB（GA>GB）,杠杆水平位置平衡，当两端各再加重力相同的物体后，杠杆
A．仍能保持平衡
B．不能平衡，左端下沉
C．不能平衡，右端下沉
D．不能确定哪端下沉
4．如图所示，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l1＞l2，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
A．扁担仍能水平平衡
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（m2-m1）
D．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（m2-m1）
5．如图所示的四幅图中，不正确的是
A．滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出后沿斜面向上运动的过程中的受力示意图（略空气阻力）
B．近视眼成像情况和近视眼校正后成像情况
C．同名磁极（S）的磁场方向
D．吊桥所受拉力的力臂L1
6．某同学自制了一架天平，由于制作粗糙，天平两侧长度不同．当将一物体放在天平的左盘时，右侧砝码的质量为m1，恰好平衡；当将该物体放在天平的右盘时，左侧砝码的质量为m2，天平才平衡．则该物体的质量应为：
（）
A．
B．
C．
D．无法确定
7．重为G的均匀木棒竖直悬于天花板上，在其下端施加一水平拉力F，让木棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中，下列说法中错误的是
A．动力臂逐渐变小
B．阻力臂逐渐变大
C．动力F与动力臂乘积不变
D．动力F逐渐变大
8．如图所示，重20N的物体A放在水平桌面上，（不计绳重及绳子与轮的摩擦）动滑轮重6N，滑轮下面悬挂一个物体B，当物体B重8N时，恰能匀速下落，若用一个水平向左的力FA作用在物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则此拉力FA的大小为
A．FA＝8N
B．FA＝20N
C．FA＝14N
D．FA＝7N
9．如图所示，可绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M，用一把弹簧测力计依次在A，B，C三点沿圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是
A．F1＜F2＜F3＜GB．F1＞F2＞F3＞GC．F1=F2=F3=GD．F1＞F2=F3=G
10．如图，杠杆水平位置静止，若将两边的钩码数都增加一个，则杠杆（ ）
A．左端降低，右端升高B．右端降低，左端升高
C．保持水平不动D．无法确定
二、填空题
11．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点处挂一个重为60N的物体，物体G的底面积为200cm2，B点处加一个竖直向上的力F杠杆在水平位置平衡，且OB∶AB=2∶1。
则F=___N，它是________杠杆。
当把物体G浸入水中，竖直向上的力F=60N时，杠杆仍然在水平位置平衡，物体G的下表面受到水的压强_______Pa。
12．如图所示，放在水平地面上边长为5cm的正方体，所受重力为200N，系着它的一根竖直轻绳绕过光滑滑轮，绳子另一端施加的拉力F为180N，该物体静止，则该物体此时受到的合力为________N，物体对地面的压强为__________Pa。
13．如图所示，由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等，此时杠杆平衡（杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计），则1个甲球和1个乙球的质量之比为_____，甲球和乙球的密度之比为_____．
14．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则绳子拉物体A的功率为________W，物体A与地面之间的摩擦力为________N。
15．用如图甲所示的滑轮组运货物上楼，图乙记录了整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，当货物的重力为400N时，绳子的拉力为_____N；此时滑轮组的机械效率为_____%．（不考虑绳重和摩擦）
16．图中所示是自行车上两个典型的轮轴装置，从图中可知脚踏板与________组成了一个________轮轴，飞轮与________组成了一个________轮轴.
17．如图是用高枝剪修剪树枝的情景，仔细观察高枝剪头部的结构和使用情况，发现高枝剪头部有_____和滑轮组两类简单机械．当园林工用30N的力向下拉绳时，因拉绳而使图中A处受到的作用力大约增加____N.
18．如图所示,甲物体重6N,乙物体重10N,弹簧测力计重力及摩擦均不计.则当甲、乙两物体静止时,弹簧测力计的读数为______N,地面对乙物体的支持力是________N．
19．小明同学利用身边的简易器材制作了一个捕鼠器，如图所示长1.0m重1.5N的均匀木板放在水平桌面上，木板左端离桌面沿0.4m，上面挂一诱铒，若一重0.5N的老鼠偷吃食物，沿木板向左端爬去，当老鼠爬过离桌沿________米时，木板会失去平衡，而使它落入桌子下面的水桶中。
该捕鼠器是利用________原理制成的。
20．如图所示，物体G重60N，挂在匀质杠杆的一端，要使杠杆平衡可以在A点加一个方向为_____的_____N的力；也可以在B点加一个方向为_____的_____N的力.
三、实验题
21．某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：
①用轻绳悬挂杠杆一端的D点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，
在占点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持0点位置不变），在此过程中弹
簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。
回答下列问题：
（1）杠杆机械效率的表达式为η=____________．（用已知或测量的物理量符号表示）
（2）本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是:
___________
（3）若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
22．八年级
（2）班的物理学习研究小组进行“探究杠杆的平衡条件”实验时:
（1）安装好杠杆，发现杠杆左高右低，如图甲所示，这时应将杠杆右端的平衡螺母向_____（选填“左”或“右"）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是实验时便于测量______。
（2）如图乙所示，在刻度线B处挂4个钩码，在刻度线A处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，若此时杠杆右端依然比左端低，下一步应该进行的操作是_______当杠杆水平平衡时，将测力计从竖直方向顺时针缓慢转动，如使杠杆保持水平平衡，测力计读数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）通过操作后，杠杆在水平位置平衡，将数据记录在下表中、
次数
动力F1/N
动力l1/cm
阻カF2/N
阻力臂l2/cm
1
2
10
20
5
能不能根据上表中的数据得出结论?
______（选填“能”或“不能"），理由是:
_____。
（4）该小组同学还想探究当动力和阻力在支点同侧时杠杆的平衡情况，于是将弹簧测力计改至杠杆右侧的C点，如图丙所示，在C点施加一个始终水平向右的拉力F，发现无论用多大的力，都不能使杠杆拉至水平位置平衡，你认为原因是____________。
23．如图所示，是小王利用刻度均匀的杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”。
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向___（左/右）端调节，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）如图甲所示，在杠杆A点处挂4个钩码，则在B点处应挂____个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡；
（3）如果小王又进行了如图乙所示的探究，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，F×OC____G×OD；（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（4）如图丙是根据“杠杆平衡条件”制作的只需要一个砝码的天平，横梁可绕轴O在竖直平面内转动，左侧为悬挂在固定位置P的置物盘，右侧所用砝码是实验室里常见的钩码，用细线挂在右侧带刻度线的横梁上。
①下面是小明测量物体质量的几个主要步骤，最合理的顺序是（只填序号）：
________
A．将天平放在水平台面上时
B．调整横梁右侧的平衡螺母使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记
C．将悬挂钩码的细线移到右侧横梁的零刻线Q处
D．由细线在横梁上的位置对应的刻度值直接得出物体的质量
E．将待测物体放在天平左侧的置物盘中
F．移动悬挂钩码的细线使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记
②调节天平至水平位置平衡后，刚把待测物体放在天平左侧的置物盘中时，横梁上悬挂的重垂线将对准底座上标记的________侧（填“左”或“右”）。
24．在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们猜想可能与提升物体的重力、动滑轮的重力以及承重绳的段数有关，他们设计并利用如图所示的四个滑轮组分别进行实验。
下表是他们记录的实验数据。
（1）从实验数据记录表中第_________组和第_________组数据可知，滑轮组机械效率高低与提升物体的重力有关。
（2）从实验数据记录表中第2组和第3组数据可知，滑轮组机械效率高低与_________有关。
（3）若要研究滑轮组机械效率高低与承重绳段数的关系，应参考实验数据记录表中第_________组和第_________组数据。
25．在研究杠杆的平衡条件实验中：
（1）实验前杠杆倾斜情况如图A所示，为使它在水平位置平衡，可将左端的平衡螺母向_________（选填“左”“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡的好处是__________________________．
（2）实验中共有10个相同的钩码，如图B所示，杠杆上每格等距，当在A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？
（请设计两种方案）
答：
①________________________________；②________________________________．
（3）如图B中用弹簧测力计在G点第一次竖直向下拉，第二次仍在G点斜向右下方拉，此时弹簧测力计的示数将_________．（选填“不变”“变小”或“变大”）
（4）如果某组同学在实验前猜想杠杆平衡的条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”，他们经过实验，获得了如下表所示的数据：
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
4
5
5
4
于是，他们分析了所得的数据，认为自己的猜想得到了验证，请你指出他们的实验中存在的问题．
答：
①______________________________________________；
②__________________________________________________．
四、计算题
26．电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住6楼，每层楼高3m，放学后，乘电梯回家：
（1）电梯在20s内将小明送到家，在此过程中，电梯上升的平均速度是多少？
（2）已知小明的体重为500N，电梯对小明做功的功率为多少？
（3）如图是一种电梯的结构示意图。
A为电梯厢，B为动滑轮，绕过滑轮的钢丝绳一端固定在楼房顶层，另一端通过电动机提供拉力，C为配重。
在电动机拉力作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。
某次运行中，电梯将总质量为180kg的小明一家人送回家时，电动机拉力F为6000N。
（不计钢丝绳、滑轮重及摩擦）在此过程中，电梯的机械效率是多少？
27．如图所示是打捞物体的模拟装置。
现电动机钢丝绳自由端以0.5m/s的速度匀拉动滑轮组，经过5min将体积为0.1m3的物体由海底提升到海面。
（不计物体的高度、绳重和摩擦，ρ物＝7.6×103kg/m3，ρ海水取1.0×103kg/m3）求：
（1）物体浸没在海水中受到的浮力；
（2）物体在海底时受到海水的压强；
（3）已知动滑轮的总质量为m0，物体匀速上升过程中，绳子自由端的拉力为F，求该滑轮组的机械效率。
（用已知量的字母表示）
28．图甲是某起重船的示意图，A处为卷扬机，吊臂前端滑轮组如图乙所示。
在一次吊装施工中，当起重船从运输船上吊起重物时，起重船浸入海水中的体积增加了18m3，重物在空中匀速竖直上升了3m。
已知动滑轮总重为2×104N，海水密度ρ海水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
当重物在空中匀速上升时，若不计摩擦及钢丝绳重，求：
（1）被吊起的重物受到的重力；
（2）钢丝绳拉力F所做的功；
（3）滑轮组的机械效率。
29．四川省凉山州木里县在3月30日发生一起森林火灾，森林消防队员和地方干部群众进行陆地扑火，同时还派出直升机进行扑火。
如下图所示，在扑火现场，直升机正将一桶桶水吊装到100m的高空中，其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的，若每桶水均重12000N，高度为100m。
如果直升机沿竖直方向匀速提升一桶水时，动滑轮上每段钢绳的拉力为7500N，在忽略钢绳重、桶重和摩擦的情况下。
（1）直升机提升一桶水时，对一桶水做的有用功是多少？
（2）动滑轮在提升这桶水时的机械效率是多大？
（3）在安全操作的前提下，为了尽快扑灭火灾，减少损失，直升机同时将两桶水以0.lm/s的速度匀速提升到施工台。
求这种情况下，动滑轮上钢绳自由端拉力的功率为多大?
30．如图所示，一位体重为800N的工人师傅利用滑轮组提升2000N的重物，重物0.2m/s的速度匀速上升，该滑轮组的机械效率为80%．不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，g取10N/kg．求：
（1）动滑轮受到的重力G动；
（2）地面对工人师傅支持力F支；
（3）工人师傅做功的功率P．
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．B
解析：
B
【详解】
如图，杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡条件得
即
则
当两球同时浸没在水中，杠杆两端力乘以力臂，左端
----①
右端
----②
由①②得
即左端力与力臂的乘积小于右端力与力臂的乘积，所以杠杆的右端（铜球端）下沉。
故ACD不符合题意，B不符合题意。
故选B。
2．B
解析：
B
【详解】
A．定滑轮不能省力，只能改变力的方向，故A不符合题意；
B．根据杠杆的平衡条件得
所以
时可以满足条件，故B符合题意；
C．如果不计机械自身重力和摩擦，动滑轮可以省一半力，此时的拉力应为
，故C不符合题意；
D．使用滑轮组时通过承担物重绳子的段数至少为2段，如果不计机械自身重力和摩擦，
最大为物重
的二分之一，即拉力最大为
，不可能达到
，故D不符合题意。
故选B。
3．C
解析：
C
【详解】
杠杆原来在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为GA和GB,其对应的力臂分别为lA和lB，如图所示：
根据杠杆平衡条件可得：
GAlA=GBlB；
已知GA>GB所以lA（GA+G）⋅lA=GAlA+GlA
右边力和力臂的乘积：
（GB+G）⋅lB=GBlB+GlB
由于lA所以：
GAlA+GlA即右边力和力臂的乘积较大，所以杠杆不能平衡，向右端下沉。
故选C。
4．D
解析：
D
【详解】
AB．原来平衡时，m1gl1=m2gl2，
由图知，l1＞l2，所以m1＜m2，
设移动相同的距离∆l，则左边：
m1g（l1−△l）=m1gl1−m1g△l，
右边：
m2g（l2−△l）=m2gl2−m2g△l，
因为m1＜m2，所以m1△lg＜m2△lg，
则m1（l1−△l）g＞m2（l2−△l）g，则杠杆的左端向下倾斜，故AB错误；
CD．因为m1（l1−△l）g＞m2（l2−△l）g，故往右边加入货物后杠杆平衡，
即：
m1（l1−△l）g=（m2+m）（l2−△l）g，
且m1gl1=m2gl2，
得m=（m2−m1）
，故C错误，D正确．
5．A
解析：
A
【解析】
【分析】
（1）对滑块进行受力分析，根据光滑斜面可得，滑块不受摩擦力作用，因此滑块只受重力和支持力作用；
（2）近视眼成因：
眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼。
近视矫正方法，需佩戴凹透镜。
（3）磁感线都是从北极出发回到南极；
（4）力臂的概念：
力臂是指从支点到力的作用线的距离。
【详解】
A、滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出后沿斜面向上运动，是因为滑块具有惯性，因为斜面光滑，所以不受摩擦力的作用，只受到竖直向下的重力和垂直于斜面向上的支持力作用，故A错误；
B、近视眼成因：
眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼。
近视矫正方法，需佩戴凹透镜。
故B正确；
C、在磁体外部，磁感线的方向都是从N极出发回到S极，故C正确；
D、由图可知，杠杆的支点为C，吊桥所受拉力的力臂是从C到拉力作用线的垂线段，故D正确。
故选：
A。
6．A
解析：
A
【解析】
【详解】
天平在水平位置平衡，如图设天平的左半段是l2，右半段是l1，把物体m放在不等臂天平的左盘，右盘放m1砝码，天平平衡，所以mgl2=m1gl1--①，
把物体m放在不等臂天平的右盘，左盘放m2砝码，天平平衡，
所以m2gl2=mgl1--②，
即m2=m1m2所以m=
；故选A
7．C
解析：
C
【解析】
A.由图可知，竖直位置时，动力臂为木棒的长，拉离竖直位置时，动力臂会小于木棒的长，所以动力臂逐渐变小，故A正确；
B.阻力为木棒的重力，竖直位置时，重力过支点，力臂为零，拉离竖直位置时，重力作用线远离支点，所以阻力臂逐渐变大，故B正确；
C.根据杠杆平衡条件知，动力F与动力臂乘积等于木棒的重力与阻力臂的乘积，由于木棒的重力不变，阻力臂逐渐变大，所以乘积是变大的，故C错误；
D.由C知，动力F与动力臂乘积变大，而动力臂变小，根据杠杆平衡条件知，动力F逐渐变大，故D正确；
点睛：
重点是杠杆平衡条件的应用，理解这一过程中，木棒的重不变，而阻力臂变大，所以乘积变大，动力变大．
8．C
解析：
C
【解析】
分析：
（1）根据滑轮组的省力情况，已知物体B和动滑轮的重力、绳重以及滑轮轮轴间摩擦，可求出绳子自由端的拉力，物体A匀速运动，拉力和摩擦力是一对平衡力，可知物体A所受摩擦力大小；
（2）若用一水平向左的力F拉动物体A，拉力F的大小等于物体A所受摩擦力与绳子自由端的拉力之和．
解答：
承担物B重的绳子股数是2，绳子自由端的拉力：
，对物体A的拉力为7N，方向是水平向右的；物体A匀速运动，水平向右的拉力和摩擦力是一对平衡力，物体A所受摩擦力：
，方向水平向左；用一水平向左的力F拉动物体A，拉力：
，故C正确．
故选C．
【点睛】本题考查了动滑轮的特点，静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件进行分析，关键需要分清A物体的受力情况，有点难度．
9．C
解析：
C
【解析】
试题分析：
利用杠杆平衡条件分析，当阻力和阻力臂不变时，如果动力臂不变，只改动用力方向，其动力不变，据此分析解答．
解：
设拉力的力臂为L，则由题意可知，当杠杆在水平位置平衡时：
G×OD=F×L
由此可得：
F=
因为G，OD不变，OD=L=r，故F=G，由于F1、F2、F3的力臂都为圆的半径，相等，故F1=F2=F3=G
故选：
C
【点评】此题主要考查学生对于杠杆平衡问题的分析能力，此题关键是力臂的确定．
10．B
解析：
B
【解析】设杠杆每一格长度为L，一个钩码的重力为G，原来：
2G×2L=G×4L，杠杆平衡，现在在杠杆两边的钩码下面各增加一个大小相等的钩码：
左边=3G×2L，右边=2G×4L，因为3G×2L＜2G×4L，所以杠杆不再平衡，右端下降．
故选B．
二、填空题
11．费力1×103
【详解】
[1][2]因为OB∶AB=2∶1，所以
OB∶OA=OB∶（OB+AB）=2∶（2+1）=2∶3
由杠杆平衡条件可得
即
因为F>G，所以此杠杆为费力
解析：
费力1×103
【详解】
[1][2]因为OB∶AB=2∶1，所以
OB∶OA=OB∶（OB+AB）=2∶（2+1）=2∶3
由杠杆平衡条件可得
即
因为F>G，所以此杠杆为费力杠杆。
[3]当浸入水中平衡时，拉力为60N，此时由杠杆平衡条件可得
即
又由阿基米德原理可得
浸入水中深度为
故，下表面受到水的压强为
12．8000
【详解】
[1]物体此时处于静止状态，所受的是平衡力，所以合力为0。
[2]物体此时竖直方向受到三个力的作用：
竖直向上的拉力、竖直向上的地面对物体的支持力和竖直向下的重力。
而地面对
解析：
8000
【详解】
[1]物体此时处于静止状态，所受的是平衡力，所以合力为0。
[2]物体此时竖直方向受到三个力的作用：
竖直向上的拉力、竖直向上的地面对物体的支持力和竖直向下的重力。
而地面对物体的支持力和物体对地面的压力是一对相互作用力，所以
F压=F支=G-F拉=200N-180N=20N
那么物体对地面的压强
13．1∶31∶3
【解析】
【详解】
第一空．设甲球的质量为m甲，乙球的质量为m乙，杠杆的一个小格为l，则左边的力臂为4l，右边的力臂为2l，根据杠杆平衡条件得：
（2m甲+m乙）g×4
解析：
1∶31∶3
【解析】
【详解】
第一空．设甲球的质量为m甲，乙球的质量为m乙，杠杆的一个小格为l，则左边的力臂为4l，右边的力臂为2l，根据杠杆平衡条件得：
（2m甲+m乙）g×4l=（m甲+3m乙）g×2l
整理得：
；
第二空．两种实心球的体积相等，根据
得：
。
14．2
【解析】
【分析】
（1）由图可知，拉着动滑轮移动时，绳子的拉力为F的一半，由可求得绳子拉物体A的功率；
（2）由图可知，B物体静止处于平衡状态，受到的水平向右的摩擦力和水平向左的拉力是
解析：
2
【解析】
【分析】
（1）由图可知，拉着动滑轮移动时，绳子的拉力为F的一半，由
可求得绳子拉物体A的功率；
（2）由图可知，B物体静止处于平衡状态，受到的水平向右的摩擦力和水平向左的拉力是一对平衡力，二力大小相等，B受到的摩擦力与A受到B摩擦力是一对相互作用力，据此求出B给A的水平向左的摩擦力，对物体A受力分析，根据力的平衡条件求出地面与A间的摩擦力；
【详解】
（1）由图可
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