专题122 简单机械单元提高检测卷解析版Word下载.docx

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D.两车同时到达木板两端

【解析】木板原来是平衡的，两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动，若保持木板平衡根据杠杆的平衡条件：

G1L1=G2L2，

根据

可得L=vt，则有：

m1v1t=m2v2t，即：

m1v1=m2v2，

A、两车的质量相等，速度不同则不能平衡，故A错误。

B、车的速度大小相等，质量不同不能平衡，故B错误。

C、须满足G左/G右与两端距支点距离L右/L左相等才能平衡，故C错误。

D、质量较小的车速度较大，故D正确。

故选D。

4．如图，一质量分布均匀的12kg铁球与轻杆AB焊接于A点后悬挂于竖直墙壁的B点，轻杆的延长线过球心O，轻杆的长度是铁球半径的三分之二，要使铁球刚好离开墙壁，施加在铁球上的力至少为（　　）。

A.27NB.45NC.72ND.90N

【解析】铁球的重力G=mg=12kg×

10N/kg=120N；

由图知，当力F作用在球的下边缘，且与通过AB的直径垂直时，动力臂最长，其受力图如图所示：

由图知，球对杆的拉力方向竖直向下，力臂为LG，由图知：

LG=R；

F的力臂等于杆的长度与球的直径之和，则LF=

R+2R=

R；

根据杠杆的平衡条件：

G•LG=F•LF

代入数据：

120N×

R=F×

R

解得F=45N。

5．如图所示的杠杆每小格的长度相等，质量不计，O为支点，物体A是边长为0.1m的正立方体。

当杠杆右侧挂一个重4N的物体B时，杠杆在水平位置平衡。

此时物体A对水平桌面的压强为300Pa。

下列说法正确的是（　　）。

A.物体A受到的支持力为2N；

B.物体A受到的重力为5N；

C.物体B向右移动l小格，物体A受到的拉力减小1N；

D.物体B向右移动l小格，物体A受到的支持力减小1N

【解析】A、此时物体处于静止状态，其对地面的压强是300Pa，其底面积是0.01m2，故此时物体对地面的压力是：

F=PS=300Pa×

0.01m2=3N；

由于此时物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力与反作用力，故大小相等，故此时物体A受到的支持力是3N，即该选项错误。

B、据杠杆的平衡条件知，此时杠杆对A的拉力是F拉，故F拉LA=FBLB，

故

由于此时的F拉=G-F支，故G=F拉+F支=3N+2N=5N。

故该选项正确。

C、当物体B向右移动一个小格，此时符合杠杆的平衡条件，即

，故此时物体A受到的拉力增大1N，故该选项错误。

D、据上面的分析不难看出，此时物体A受到的拉力增大1N，即此时物体A受到的支持力减小1N，故该选项正确。

故选BD。

6.下列工具在使用时属于费力杠杆的是（　　）。

A.铁皮剪刀

B.理发剪刀

C.树枝剪刀

D.钢丝钳

【解析】A、剪铁皮的剪刀在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。

B、理发剪刀在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。

C、树枝剪刀在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。

D、钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。

【考点】杠杆分类。

7.如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；

用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2。

若不计绳重与摩擦，则（　）。

A．W1=W2，η1=η2；

B．W1=W2，η1＜η2；

C．W1＜W2，η1＞η2；

D．W1＞W2，η1＞η2

【解析】根据总功等于有用功加上额外功，由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，可以比较出两种情况的总功大小；

再根据两种情况的有用功相同，利用

即可比较出二者机械效率的大小。

因为小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，所以两种情况的有用功相同；

当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高；

因为乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低。

即W1＜W2，η1＞η2，所以C选项正确。

【答案】C。

【考点】功与机械效率的大小比较。

8.如图所示的装置中，物体G1重为100N，物体G2重为10N，当G1不加外力时，G2恰能匀速下降。

若在G1上加水平向左的拉力（如图虚线所示），恰能让G1匀速向左运动，则拉力F为（不计拉绳的重及摩擦）（　　）。

A.10NB.20NC.50ND.110N

【解析】首先，当G1不加外力时，G2匀速下降，根据定滑轮的特点可知，可求出G1受力到的摩擦力大小；

由于G1对水面的压力和接触面的粗糙程度不变，当G1受拉力向左移动时，摩擦力大小不变；

要让G1匀速向左运动，拉力应该等于摩擦力加上G2的重力。

解答：

当G1不加外力时，因为G2匀速下降，根据定滑轮的特点可知，G1受到的摩擦力f=G2=10N。

当G1受到拉力水平向左匀速运动时，摩擦力的方向虽然变了，但大小不变，所以拉力F=f+G2=10N+10N=20N。

【考点】定滑轮及其计算。

9.如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离.所用拉力分别是F1、F2、F3，这三个力作用点移动距离分别是S1、S2、S3，移动速度分别为V1、V2、V3，不计滑轮摩擦，则（ 

）。

A.F1:

F2:

F3=2:

1:

4、S1:

S2:

S3=2:

4；

B.F1:

4:

1；

C.F1:

1、V1:

V2:

V3=2:

D.F1:

4、V1:

1

【解析】由图可见，本题中三个滑轮都是克服摩擦力做功，假设物体与水平面的摩擦力f，物体移动的速度为v0，运动的时间为t，则对这三个图分析可得：

（1）甲图：

滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，所以根据二力平衡，此时拉力F1=f；

拉力的作用点移动的速度v1=v0，作用点移动的距离S1=v0t。

（2）乙图：

滑轮为动滑轮，因为动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆，省一半的力，所以根据二力平衡，此时拉力

；

但是费2倍的距离，拉力的作用点移动的速v2=2v0，作用点移动的距离S2=2v0t。

（3）丙图：

滑轮为动滑轮，拉力的作用点在动滑轮的轴上，因此是个费力杠杆，费2倍的力，省2倍的距离，因此F3=2f,

拉力的作用点移动的速度

，作用点移动的距离

;

综上分析可知：

①F1：

F2：

F3=f：

f：

2f=2：

1：

②v1：

v2：

v3=v0：

2v0：

v0=2：

4：

③S1：

S2：

S3=v0t：

2v0t：

v0t=2：

1。

【考点】动滑轮、定滑轮有关计算。

10.如图所示，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，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

【解析】

（1）分析左图滑轮组的结构，得出承担物重的绳子股数n=3，则拉力端移动的距离S=3h，因摩擦力可以忽略不计，根据

求拉力的大小；

利用

求机械效率大小；

（2）同理，求出右图的拉力和机械效率，通过比较得出答案。

（1）分析左图可知，n=3，则s=3h，因为摩擦力可以忽略不计，所以

，

。

（2）分析右图可知，n=2，则s=2h，因为摩擦力可以忽略不计，所以

，由此可知：

F1＜F2，η1=η2，所以甲图省力，机械效率一样大。

【答案】B。

【考点】滑轮组绳子拉力的计算、机械效率的计算。

11.弹簧秤A和B及滑轮组均处于静止状态，F=10N，若不考虑秤重，滑轮重及摩擦，弹簧秤A和B的示数分别为（）。

A.30N和30NB.30N和20NC.20N和20ND.20N和30N

【解析】由图可知，A、B两个弹簧测力计所连接的滑轮nA=3，nB=2；

因为F=10N，故A弹簧测力计的示数为30N，B弹簧测力计的示数是20N。

【考点】滑轮组及其应用。

12.如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是（）。

【解析】A和D都能省一半的力，B不省力，只有C用物重的1/3的力就能将重物提起，故C是正确的。

【考点】滑轮组分析和设计。

13.小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图所示），分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为η1、η2。

下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（　）。

A．F1＞F2，η1=η2B．F1＞F2，η1＞η2C．F1＜F2，η1=η2D．F1＜F2，η1＞η2

【解析】忽略绳重及摩擦，使用滑轮组时的拉力

，左图承担物重的绳子股数n=2，右图承担物重的绳子股数n=3，而动滑轮重相同、提升的物体重相同，据此判断拉力大小关系；

两图分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；

由题知，忽略绳重及摩擦，所做的额外功为提升动滑轮做的功，由W额=Gh可知额外功相同，又因为总功等于有用功加上额外功，所以总功相同，所以可以得出两图的机械效率相同。

解：

因为忽略绳重及摩擦，承担物重的绳子股数n1=2，n2=3。

所以，两图所用拉力：

，因为滑轮相同，提升的物体重相同，

所以F1＞F2；

因为两图将同一物体匀速提高相同的高度，所以做的有用功W有相同；

因为忽略绳重及摩擦，所做的额外功W额=G轮h，额外功W额相同，又因为W总=W有+W额，所以总功相同，由

，所以两图的机械效率η相同，即η1=η2。

故选A。

【答案】A。

【考点】滑轮组绳子拉力的计算、滑轮（组）的机械效率。

14.如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m。

此过程中，额外功和机械效率分别是（　）。

A．0.4J、83.3%B．0.8J、91.7%C．0.8J、83.3%D．0.4J、91.7%

（1）题目没有指明不计摩擦和绳重，因此是需要计摩擦和绳重，此时额外功不能直接计算，需要用总功减去有用功得到，W总=Fs，W有用=Gh，W额=W总﹣W有用；

（2）根据

求出机械效率。

（1）由图知，n=2，拉力端移动距离s=2h=2×

0.4m=0.8m，W总=FS=6N×

0.8=4.8J，

W有用=Gh=10N×

0.4m=4J，W额=W总﹣W有用=4.8J﹣4J=0.8J；

（2）滑轮组的机械效率：

【考点】机械效率的计算、有用功和额外功。

15.如图所示，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（　）。

（2）分析左图可知，n=3，则s=3h，因为摩擦力可以忽略不计，所以

16.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度。

若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）。

A．绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同；

B．绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同；

C．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等；

D．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等

【解析】由图可知，甲滑轮组n=2，乙滑轮组n=3，；

货物重相同，故

甲图中，绳子自由端移动的距离是物体升高h的2倍，乙图中，绳子自由端移动的距离是物体升高h的3倍，所以，两个力对物体做功相同（忽略绳重及摩擦）。

所以，正确答案是C。

【考点】滑轮组、功、机械效率。

17.如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；

A．W1=W2，η1=η2B．W1=W2，η1＜η2C．W1＜W2，η1＞η2D．W1＞W2，η1＞η2

【考点点评】考点：

功与机械效率的大小比较。

18．关于机械效率的说法中正确的是（）。

A．越省力的机械，效率越高；

B．做有用功越多的机械，效率越高；

C．做相同的功，额外功的值越小，则机械效率一定越高；

D．做功越快的机械，机械效率越高

【解析】A、机械效率与省力情况无关，定滑轮不省力，但它的机械效率比动滑轮要高，该选项说法不正确。

B、有用功越多的机械效率不一定高，机械效率是有用功在总功中所占的比例，该选项说法不正确。

C、做相同的功，额外功的值越小，额外功占的比值越小，效率越高，该选项说法正确。

D、机械做功越快，表示功率越大，单位时间内做的功越多，但机械效率不一定就高，该选项说法不正确。

【考点】机械效率概念。

二、填空题（每空2分，共42分）

19.如图所示，曲杆AOB可绕轴O转动，AO=BO，在A点挂一重为200N的重物，曲杆在水平位置平衡时，向下的拉力F200N。

（选填“大于”、“小于”或“等于”）

【解析】因为OD＜OA，根据杠杆原理：

G×

OA=F×

OD，故F＞G=200N。

∵OD＜OA，根据杠杆原理：

OD，所以F＞G=200N。

故答案为：

大于。

20.下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。

（每个钩码重0.5N）

（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向　　　　　　（选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡。

（2）如图1所示，①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。

②把B点处的钩码取下，在B点处施加一个竖直向下的拉力F=　　　N时，杠杆仍然在水平位置平衡。

当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将　　　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

原因是　　　　　　。

（3）如果小王又进行了如图2所示的探究，考虑杠杆　　　的影响，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，则弹簧测力计的示数应大于　　　N。

（1）探究杠杆平衡条件时，首先要对杠杆进行水平平衡调节，使杠杆的重心落在支点上，消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响，调节的原则是“左沉右调，右沉左调”，本题中发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向右调节，直到杠杆平衡为止；

（2）①在图1中，要使杠杆平衡，则应该根据杠杆平衡条件“动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂”得出应该在B点挂上6个同样的钩码；

②F拉＝G＝6×

0.5N＝3N；

当拉力F向右倾斜时，力臂将减小，其他条件不变，则为了使杠杆仍然在水平位置平衡，拉力F的大小将变大；

（3）探究时如果按图2所示进行实验，则杠杆重心不可能落在支点上，因此要考虑杠杆自重对杠杆平衡的影响；

根据杠杆平衡条件“动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂”得出至少在C点竖直向上的拉力要大于3N。

【答案】

（1）右；

（2）①6；

②3；

变大；

F的力臂变小了；

（3）重力；

3。

【考点】杠杆探究实验。

21.如图所示，在竖直向上大小为10N力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。

已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为和。

【解析】根据题干中图可知：

该滑轮动滑轮的特殊使用方法，根据动滑轮的特点可知：

F=2G=10N，则G=5N；

F移动的距离是物体移动距离的二分之一，故重物A上升速度为0.2m/s，F上升的速度就是0.1m/s。

5N、0.1m/s。

【考点】定滑轮分析。

22.如图所示的三个滑轮中，属于动滑轮的是　 

　，若滑轮的自重和摩擦不计，当分别沿力F1、F2和F3方向匀速提起同一物体时，则F1、F2、F3的大小关系是　 

　。

【解析】定滑轮的轮轴是固定的，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；

动滑轮的轮轴与物体一起运动，使用动滑轮可以省力。

不计摩擦和动滑轮重；

用F1的力提升重物时，用的是定滑轮；

根据定滑轮不省力，故F1=G。

用F2的力提升重物时，用的是动滑轮；

根据动滑轮能够省一半的力，故F2=

用F3的力提升重物时，用的是定滑轮；

根据定滑轮不省力，但可以改变力的方向，故F3=G。

乙；

F1=F3＞F2。

【考点】定滑轮、动滑轮分析。

23.一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出。

如果汽车的动力比阻力小800N，则甲图中人拉动汽车的拉力至少为，乙图中人拉动汽车的拉力至少为＿＿＿，其中比较省力的是＿＿图。

（绳与滑轮间的摩擦不计）。

【解析】使用一个动滑轮可以省一半的力，使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力。

甲图滑轮为定滑轮，F=f=800N；

乙图滑轮为动滑轮，F=

=400N，比较省力的是乙图。

故答案：

800N、400N、乙。

【考点】定滑轮、定滑轮的利用及分析。

24.滑轮组将重500N的物体，举高80cm的过程中，机械效率为80%，则此过程中有用功为J；

额外功为J。

若不计滑轮摩擦及拉线质量的影响，则可知动滑轮重N；

当提升重物为400N时，滑轮组的机械效率为。

【解析】可以先求有用功，用有用功除以机械效率得到总功，然后减去有用功得到额外功；

若不计滑轮摩擦及拉线质量的影响，克服动滑轮重力所做功是额外功，所以动滑轮重等于额外功除以举高的高度，当物体重力改变时，有用功改变，额外功不变，可计算出总功，利用有用功除以总功就可计算出新的机械效率。

W有用1=G1h=500N×

0.8m=400J，

W额=W总1-W有用1=500J-400J=100J，

W有用2=G2h=400N×

0.8m=320J，

W总2=W有用2+W额=320J+100J=420J，

400、100、125、76.2%。

【考点】机械效率的计算。

25.如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用F1、F2匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦。

若GA＞GB，则η甲　η乙；

若FA=FB，则GA　　GB。

（选填“＞”、“＜”或“=”）

（1）不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，根据

结合GA＞GB比较两滑轮组的机械效率关系；

（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据

结合FA=FB得出提升物体的重力关系。

（1）不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，则滑轮组的机械效率：

因物体的重力G越大，

越小，

越大，且动滑轮的重力相等，所以，GA＞GB时，η甲＞η乙；

（2）由图可知，n甲=2，n乙=3，由F=

（G+G动）可得，提升物体的重力：

G=nF﹣G动，

则FA=FB时，提升物体的重力关系为GA＜GB。

【答案】＞、＜。

【考点】机械效率的大小比较、滑轮组绳子拉力的计算。

三、实验探究题（12分）

26.在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆尺、支架、细线、质量相同的钩码若干。

（1）将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向　　　　　　调。

（2）某同学进行正确的实验操作后，能不能根据图（甲）这一组数据得出探究结论？

　　　　　　（填“能”或“不能”）。

理由是　　　　　　。

（3）如图（甲）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　　　　　　（填“左”或“右”）端将下沉。

（4）如图（乙）所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉。

当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，若使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将　　　　　　（选填：

“变大”、“变小”或“不变”），其原因是：

　　　　　　。

（1）杠杆右端下沉，左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动。

（2）用实验来探究物理规律时，要采用多次实验，用多组实验数据来总结实验结论，实验结论具有普遍性，如果只有一次实验数据，总结的实验结论具有偶然性，所以不能用一次实验数据总结实验结论。

（3）设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，如果在图甲中杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时，

杠杆的左端：

3G×

3L=9GL，杠杆的右端：

2G×

4L=8GL，所