其他简单机械练习题5.docx
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其他简单机械练习题5
本章测评
1.一根杆秤，因秤砣磨损一部分，由它称得的质量比被称物体的真实质量（ ）
A.偏大 B.偏小 C.不变 D.条件不足，无法判断
思路解析：
正确选项为A。
杆秤是一个不等臂杠杆，秤纽为支点O，当称物体时，杠杆在水平位置平衡满足杠杆的平衡条件F1×l1＝F2×l2，其中F1＝m1g，F2＝m2g，l1＝AO，l2＝OB，若保持杠杆在水平位置平衡时，当m2减小时，则OB应增大，故秤砣被磨损后所称物体的质量比实际的偏大。
答案：
A
2.如图13-1所示，杠杆处于平衡状态。
若在两边的钩码下各加一个同样的钩码，则（ ）
图13-1
A.杠杆仍保持平衡 B.杠杆A端下降
C.杠杆B端下降 D.无法判断
思路分析：
杠杆平衡时，应满足杠杆平衡条件：
F1×l1＝F2×l2。
从图中杠杆两端所挂的钩码数目可知F1＞F2，则l1＜l2。
当杠杆两端各增加一个相同钩码时，则动力和阻力同时增大F，则：
杠杆左端动力与动力臂的乘积为
（F1+F）×l1＝F1×l1+F×l1①
杠杆右端动力与动力臂的乘积为
（F2+F）×l2＝F2×l2+F×l2②
原来杠杆平衡，有F1×l1＝F2×l2，由①②可知：
如果F×l1＝F×l2，杠杆两端力和力臂的乘积仍相等，杠杆就仍能保持平衡。
如果不等，将失去平衡。
此题由于l1＜l2，所以F×l1＜F×l2，说明挂上一个相同钩码后，杠杆右端的力与力臂的乘积会大于左端，所以杠杆不能保持平衡，会向乘积大的右端即B端下降。
答案：
C
3.下列物品属省力杠杆的是（ ）
A.杆秤 B.天平 C.长把钳子 D.镊子
思路分析：
必须熟悉生活中各物体，才能正确选择。
答案：
C
4.（2010浙江台州）如图13-2所示，人沿水平方向拉牛，但没有拉动。
其中说法正确的是（ ）
图13-2
A.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
B.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
C.绳拉牛的力小于牛拉绳的力
D.绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力
思路解析：
人拉牛牛没有动，对这一现象进行受力分析，牛在水平方向上受到人的拉力，仍然静止，说明了牛在水平方向上受到平衡力的作用。
与人的拉力相平衡的力只有地对牛的摩擦力。
所以ACD错，B正确。
答案：
B
5.有一弹簧测力计放在水平桌面上，两位同学各拉测力计的一端，使测力计在桌面上静止，测力计的示数为5N，忽略该测力计与桌面间的摩擦，则两位同学所用的力（ ）
A.均为5N B.均为10N C.均为2.5N D.分别为5N和10N
思路解析:
用弹簧测力计测量力的大小时，一般将测力计一端固定，另一端挂物体或施力，此时弹簧测力计示数表示出物重或拉力大小。
测力计静止，说明两端受到的拉力大小相等。
故选项A正确。
答案：
A
6.小强同学在锻炼身体时，沿竖直杆下滑，若他滑下的过程中某一段可看做匀速运动，则在这段过程中（ ）
A.杆对他的摩擦力和他的重力是一对平衡力
B.他对杆的压力和他的重力是一对平衡力
C.杆对他的摩擦力和他的重力的合力方向竖直向下
D.杆对他的摩擦力和他的重力的合力方向竖直向上
思路解析：
以小强为研究对象，他下滑过程中竖直方向受两个力作用，重力和摩擦力。
因为匀速下滑过程中，二力平衡，即重力与摩擦力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，因此，合力为零。
答案：
A
7.汽车在平直公路上做匀速直线运动时，关于汽车的受力情况，下面说法错误的是（ ）
A.汽车受平衡力作用B.汽车受到的牵引力与阻力大小相等
C.汽车受到的合力为零D.汽车受到的各个力大小都相等
思路解析:
以汽车为研究对象，水平方向受牵引力和阻力，竖直方向受重力和支持力。
因为匀速运动，所以两个方向均受力平衡。
因此ABC项正确。
而水平方向上的牵引力、阻力与竖直方向上的重力、支持力数值关系不能确定，因此D项错误。
答案：
D
8.关于自行车部件的设计意图，下列说法正确的是（ ）
A.尾灯只是一种装饰
B.车轮的外胎上做有凹凸花纹是为了节省材料
C.把套上做有凹凸花纹只是为了美观
D.车轴上装有滚动轴承是为了减小摩擦
思路解析：
自行车的尾灯能够将照射它的光原路反射回去，这样能保证骑车人的安全，A错。
车轮的外胎上做有凹凸花纹和把套上做有凹凸花纹都是为了增大摩擦，BC错。
车轴上装有滚动轴承是为了减小摩擦，D正确。
答案：
D
9.一辆汽车停在水平面上，下列叙述中正确的是（ ）
A.受到向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力
B.地面受到向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；汽车受到向上的弹力，是因为汽车也发生了形变
C.车受到向上的弹力，是因为地面发生了形变；地面受到向下的弹力是因为汽车发生了形变
D.以上说法都不正确
思路解析：
从弹力的定义着手：
一个发生形变的物体由于要恢复原状，而对与它接触的物体产生力的作用，这个力就是弹力。
即可知C对。
答案：
C
10.如图13-3所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受三个力，即F1=10N，F2=2N，以及摩擦力的作用。
已知木块处于静止状态，若撤去F1，则木块在水平方向受到的合力应为（ ）
图13-3
A.10N，方向向左B.2N，方向向右
C.2N，方向向左D.零
思路解析：
物体相对地面静止，此时物体受8N的静摩擦力，方向水平向左。
这说明了地面与物体之间的最大静摩擦力fmax≥8N。
当撤去F1时，物体受水平向左的力F2=2N，小于fmax，因此物体并未被推动，受合力为零，此时物体受静摩擦力f（大小与F2等值，为2N）。
答案：
D
11.如图13-4所示，一斜面置于水平地面，地面粗糙。
斜面上放一物体，恰能匀速下滑。
由此可以判定地面对斜面体的摩擦力的方向应为（ ）
图13-4
A.左B.右
C.有摩擦D.上述三种可能都存在
思路解析：
由于物体匀速下滑，把斜面和物体看成一个整体，即可知：
地面对斜面没有摩擦力。
答案：
C
12.在水平木板上放一物体，物体与木板间的动摩擦因数为
，把木板的一端逐渐抬起至竖直的过程中，下列判断中正确的是（ ）
A.物体受到的摩擦力不断增大
B.物体受到的摩擦力先增大，后逐渐减小到零
C.物体受到的摩擦力先增大，后保持不变
D.物体受到的摩擦力不断减小
思路解析:
在逐渐抬起的过程中,物体开始静止,后来滑动;也就是起初物体受静摩擦力,随着倾角的增大,静摩擦力（等于重力沿斜面向下的分力）逐渐增大,当增大到最大静摩擦力时,达到最大值。
继续增大倾角,物体滑动,物体受滑动摩擦力,由f=μN和正压力（等于重力沿垂直斜面方向的分力）逐渐变小知,f也减小。
当板竖直：
N=0，此时f=0。
答案：
B
13.如图13-5，放在水平地面上的物体受重力G和很小的水平作用力F，处于静止状态。
现保持F方向不变，逐渐增大F的数值，此过程中物体所受的摩擦力f的大小（ ）
图13-5
A.不变B.先变小后变大
C.先变大后变小D.先变大后不变
思路解析：
当F逐渐增大时，如果物体仍然没有运动，摩擦力为静摩擦力，随着F的增大而增大；当F增大到一定值时，物体将开始滑动，此时的摩擦力为滑动摩擦力，为定值。
答案：
D
图13-6
14.如图13-6所示，一木块位于粗糙斜面上，在力F作用下处于静止状态，F与斜面平行。
如果将力F撤去，可能出现的情况是（ ）
A.木块下滑
B.木块仍静止不动
C.木块受的摩擦力方向改变
D.木块受的摩擦力变为零
思路解析：
如果摩擦力很小，物体可能因失去F的支持而下滑；因F可能很小，当撤去F后静摩擦力仍可使物体静止在斜面上；如果原来物体受到的力F较大，撤去F后，摩擦力可能变为向上；撤去F后，因斜面粗糙、物体和斜面间有挤压且有下滑的趋势，摩擦力不可能为零。
答案：
ABC
15.如图13-7所示，在水平桌面上铺粗糙程度不同的物体，让小车自斜面顶端同一高度从静止开始滑下，小车在不同表面运动的距离见下图，通过探究，我们可以反驳如下说法中的哪一条（ ）
图13-7
A.摩擦力越小，小车速度减小得越慢
B.小车受到力就运动，小车不受力就不运动
C.若平面非常平滑，小车的速度将保持不变，永远运动下去
D.运动物体不受力，将保持匀速直线运动
思路解析：
由图中数据可知力是改变物体运动的原因，不是维持物体运动的原因，物体的运动并不需要力来维持，所以B说法不正确，A、C、D说法正确。
答案：
B
16.重50N的物体悬于氢气球下匀速上升，氢气球受到的合力大小为________N。
当悬挂的绳突然断裂后,物体的运动情况为________________。
思路解析：
物体跟着气球匀速上升，做匀速直线运动，合力一定为零。
当悬绳断裂后在惯性作用下物体先上升，而后在重力作用下将会下降。
答案：
0 先上升后下降
17.山区铁路往往在爬坡时采用双车头牵引，一个在前拉，另一个在后推。
如两个车头工作时分别有8×105N和2×106N作用于火车，则这列车受到车头的合力大小是___________。
思路解析：
这是同一直线的方向相同的两个力的合成问题，所以合力的大小等于两个力的大小之和，方向与两个力的方向相同。
答案：
2.8×106N
18.用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高20cm，手向下压杠杆的力是220N，手下降的高度是________cm，人做的总功是________J，有用功是________J，这根杠杆的机械效率是________。
思路解析：
使用杠杆做功时，动力作用点下降的高度h1与阻力作用点上升的高度h2之比等于杠杆两力臂之比（由几何相似三角形可得），即h1∶h2=l1∶l2，h1=
h2=
×0.2m=0.4m
人对杠杆做的功是总功，W总=Fh1=220N×0.4m=88J
杠杆提取重物做功是有用功W有=Gh2=400N×0.2m=80J
杠杆的机械效率η=
=
=83.3%。
答案：
0.4 88 80 83.3%
19.某同学做“研究杠杆平衡条件实验”时，把杠杆挂在支架上，杆左端向下倾斜。
（1）若使杠杆在水平位置平衡，需把螺母向________端调节。
（填“左”或“右”）
（2）杠杆在水平位置平衡以后，他先在右端支点2cm处挂3个钩码，那么他应将1个钩码挂在左端离支点________cm处，杠杆才能恢复平衡（钩码相同）。
思路解析：
在研究杠杆平衡条件时，首先要使杠杆在水平位置平衡，如果左端向下倾斜，应将平衡螺母向右端调节，在右端离支点2cm处挂3个钩码，经过实验中反复试做，结果应将1个钩码挂在左端6cm处，杠杆才恢复平衡。
答案：
（1）右
（2）6
20.一根杠杆长1m，支点O在它的最左端，现将一G为90N的重物放在距O点20cm处，若使杠杆处于水平静止状态，则动力作用在杠杆最右端时，方向________时，动力最小，此动力的大小是________N。
思路解析：
根据题意画出示意图，如图所示。
根据杠杆平衡条件：
阻力×阻力臂=动力×动力臂。
设F1=G=90N l1=0.2m F1l1=90×0.2（N·m）=18（N·m）
要使动力最小，则动力臂应最大
由图中可知，只有当F竖直向上时，动力臂最大
l2=OB=1m 因为F1l1=F2l2
F2=
=
=18N。
答案：
竖直向上 18
21.一条绳子最多能承受1000N的拉力。
请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起3300N的重物，画出滑轮组安装示意图。
（动滑轮重及摩擦不计）
思路解析：
在处理这类问题时，首先要计算出承担物重的绳子段数n，即n=
。
注意n取整数，若计算出n是小数，都采用“入”的办法。
例如：
本题中的n=3.3，则n应取4，不能按四舍五入去处理。
然后，根据n的数值及所需的拉力方向去确定动滑轮与定滑轮个数及绕线方法。
如果不要求改变用力方向，则只需要用一个定滑轮，绕线如图甲；如果要改变用力方向，则需要两个定滑轮，绕线如图乙。
答案：
如图所示。
22.用图13-8中所示的滑轮组，将陷在泥地中的汽车拉出。
若拉力F为900N，当匀速拉绳前进3m时，汽车受到泥地的阻力是多大?
汽车前进了多少?
（不计机械自身摩擦）
图13-8
思路解析：
已知:
F=900N，求:
f和l。
分析:
滑轮组水平放置与竖直放置时有所不同,主要体现在阻力的表现形式,滑轮组竖直放置时,阻力表现为物体与动滑轮总重；而水平放置时,阻力体现为地面对物体的摩擦。
动力与阻力的关系可写成：
F=
，绳端移动距离s和物体移动距离l的关系是：
s=nl。
答案：
解：
由公式F=
变形得f=nF，
据题图可知n=3
f=nF=3×900N=2700N
由公式s=nl变形可得l=
=
=1m
答：
汽车受到泥地的阻力是2700N，汽车前进了1m。
23.如图13-9中甲、乙所示的装置里，用多少力就可以把重物提起？
（不计摩擦力和滑轮重）
图13-9
思路解析：
解答此类问题时，要弄清楚滑轮组用几段绳子吊着物体，就可以知道提起物体所用的力F就是物重G的几分之一。
甲图中，滑轮组用了3段绳子吊着物体，所示F＝1/3G。
在乙图中，滑轮组用4段绳子吊着物体，所示F＝1/4G。
答案：
1/4G
G
24.身高几乎相同的兄弟二人，用长1.5m的扁担抬一桶水，水桶挂在距哥哥肩0.5m处的扁担上，桶和水共重300N，问兄弟二人肩上各负担多大的力？
（不计扁担重）
思路解析：
兄弟二人抬水时，水桶作用在扁担上的力是阻力，兄弟俩肩头对扁担的作用力都是动力。
若要求哥哥肩上负担的力有多大，可把弟弟的肩同扁担接触的那点看作是支点；反之，求弟弟肩上负担的力，只要把哥哥的肩同扁担接触的那点作支点，然后用二力平衡条件来求解。
答案：
设扁担长为l，哥哥肩与水桶作用在扁担上的力的作用点的距离为l0。
则弟弟肩与水桶作用在扁担上的力的作用点的距离为l-l0。
以弟弟肩为支点，根据杠杆平衡条件，
G（l-l0）=F哥l
则F哥=
=
=200N
以哥哥肩为支点，根据杠杆平衡条件
Gl0=F弟l
则F弟=
=
=100N
即哥哥负担200N的力，弟弟负担100N的力。
25.如图13-10所示，斜面倾角为θ，质量为m的物体沿斜面匀速下滑，物体与斜面的动摩擦因数为μ，求物体受到的支持力和摩擦力。
图13-10
思路解析：
由于物体沿斜面匀速下滑，所以满足平衡条件。
物体受到三个力的作用：
竖直向下的重力mg、垂直于接触面的支持力N、沿斜面向上的滑动摩擦力f。
沿斜面方向和垂直于斜面方向建立坐标轴如图，将不在坐标轴上的重力沿坐标轴分解。
依据平衡的条件，x方向上的合力为零，即mgsinθ-f＝0，所以，f＝mgsinθ，y方向上的合力为零，即N-mgcosθ＝0，所以N＝mgcosθ。
由于本题中摩擦力是滑动摩擦力，所以f＝μN＝μmgcosθ。
答案：
N＝mgcosθ f＝μN＝μmgcosθ
26.如图13-11所示，重为G的物体放在水平面上，推力F与水平面夹角为θ，物体处于静止状态，已知物体与地面间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力大小为多少?
图13-11
思路解析：
如下图所示，物体受四个力而处于静止状态，所以物体所受的摩擦力为静摩擦力，应根据平衡条件求。
建立如图所示坐标轴，将力F分解在坐标轴上。
x轴方向上的合力为零，所以Fcosθ-f＝0，即f＝Fcosθ；在y方向上的合力也为零即N-Fsinθ-G＝0，可以得出N＝Fsinθ+G。
但由于不是滑动摩擦力，所以f≠μN。
答案：
f＝Fcosθ
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