专题14.2 简单机械丨测练丨作业一、选择题1.如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是（）。A.杠杆仍能平衡； B.杠杆不能平衡，右端下沉；C.杠杆不能平衡，左端下沉；D.无法判断2如图所示，在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中，要使调好的杠杆重新在水平位置平衡，应在A处悬挂钩码的个数是（）。A.一个 B.两个 C.三个 D.四个3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1N4.下列工具在使用时属于费力杠杆的是（）。5.如图所示，OAB为轻质杠杆，可绕支点O自由转动，在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡，该杠杆（）。A.一定是省力杠杆；B.一定是费力杠杆；C.一定是等臂杠杆；D.以上情况都有可能6.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1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为2。若不计绳重与摩擦，则（）。AW1=W2，1=2； BW1=W2，12；CW1W2，12；DW1W2，127.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.10N B.20N C.50N D.110N8.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=2:1:4； B.F1:F2:F3=2:1:4、S1:S2:S3=2:4:1；C.F1:F2:F3=2:4:1、V1:V2:V3=2:1:4； D.F1:F2:F3=2:1:4、V1:V2:V3=2:4:19.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10.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（ ）。11.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12.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（ ）。A0.4J、83.3% B0.8J、91.7% C0.8J、83.3% D0.4J、91.7%13.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14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，机械效率越高二、填空题15.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F 200N。（选填“大于”、“小于”或“等于”）16.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 。17.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 。18.一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）。19.如图所示，物重10，手拉弹簧测力计在C位置时示数为；若手拉弹簧测力计在、三个不同位置时，拉力A、B、C的大小关系是。20.利用如图所示的滑轮组将一个重200N的物体，匀速提高5m，不计滑轮自重、绳重及摩擦，绳子自由端施加的拉力F为 N。若实际拉力F为60N，则实际拉力F所做的功为 J。21.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 。22.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GAGB，则甲 乙；若FA=FB，则GA GB。（选填“”、“”或“=”）三、实验探究题23.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，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。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。24.小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况”，使用了如图所示的实验装置，实验前，小军用弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N，每个钩码的重力为0.5N；实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧测力计示数，并将其填写在预先设计好的记录表格中（见下表）。动滑轮重G0/N1.01.01.01.01.01.01.01.0所挂钩码的重力G/N0.51.01.52.02.53.03.54.0弹簧测力计示数F/N0.81.01.31.51.82.02.32.5分析实验数据可以得出，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系为 ；在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用动滑轮 。四、作图题25.如图所示，杠杆在力F1、F2的作用下处于平衡状态，O为支点，l1是力F1的力臂，在图中画出F2的力臂和动力F1。五、计算题26.磅秤上有一个重1500N的木箱，小明站在地上，想用如图甲所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上，可是他竭尽全力也没有提起，此时磅秤的示数为40kg。于是他改变滑轮组的绕绳方法如图乙所示，再去提这个木箱。当木箱匀速上升时，小明对地板的压力为100N，不计轴摩擦和绳重，取g10N/kg。求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。专题14.2 简单机械丨测练丨作业答案一、选择题1.【答案】B。【解析】原来杠杆在水平位置处于平衡状态，此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力，其对应的力臂分别为OC、OD；根据杠杆的平衡条件可得：mAgOC=mBgOD，由图示可知，OCOD；所以mAmB，当向支点移动相同的距离L时，两边的力臂都减小L，此时左边的力矩为：mAg（OC-L）=mAgOC-mAgL，右边的力矩为：mBg（OD-L）=mBgOD-mBgL，由于mAmB，所以mAgLmBgL；所以：mAgOC-mAgLmBgOD-mBgL。因此杠杆将向悬挂B物体的一端即右端倾斜。故选B。2【答案】C。【解析】设每个钩码的重力是G，杠杆每格的长度是L，由图示可知，左边动力F动=2G，动力臂L动=3L，阻力臂L阻=2L，由杠杆平衡条件得：F动L动=F阻L阻，即2G3L=F阻2L，解得F阻=3G，则在B处应挂3个钩码。故选C。3【答案】BD。【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=300Pa0.01m2=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。4.【答案】B。【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。故选B。5.【答案】D。【解析】B 点力的方向不同，力臂的大小则不同，不能确定动力臂与阻力臂的大小关系，所以此时杠杆可能省力，可能费力，可能既不省力也不费力故ABC 不符合题意，D 符合题意。故选D。6.【答案】C。【解析】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W1W2，12，所以C选项正确。7.【答案】B。【解析】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。故选B。8.【答案】B。【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：F1：F2：F3=f：f：2f=2：1：4；v1：v2：v3=v0：2v0：v0=2：4：1；S1：S2：S3=v0t：2v0t：v0t=2：4：1。故选B。9.【答案】B。【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：F1F2，1=2，所以甲图省力，机械效率一样大。10.【答案】C。【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。11.【答案】C。【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）。12.【答案】C。【解析】（1）由图知，n=2，拉力端移动距离s=2h=20.4m=0.8m，W总=FS=6N0.8=4.8J，W有用=Gh=10N0.4m=4J，W额=W总W有用=4.8J4J=0.8J；（2）滑轮组的机械效率：。13.【答案】C。【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。14【答案】C。【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。故选C。二、填空题15.【答案】大于。【解析】因为ODOA，根据杠杆原理：GOA=FOD，故FG=200N。解答：ODOA，根据杠杆原理：GOA=FOD，所以FG=200N。故答案为：大于。16.【答案】5N、0.1m/s。【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。故答案为：5N、0.1m/s。17.【答案】乙；F1=F3F2。【解析】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。故答案为：乙；F1=F3F2。18.【答案】800N、400N、乙。【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。19.【答案】10、FA=FB=FC。【解析】使用定滑轮能改变用力方向，但不能省力；不计绳重和摩擦，使用定滑轮时，拉力F=G，据此分析回答。因为使用的是定滑轮，不计绳重和摩擦，所以拉力F=G=10N，因为使用定滑轮时，能改变用力方向，但不能省力，所以FA=FB=FC。故答案为：10、FA=FB=FC。20.【答案】50、1200。【解析】由图知，承担物重的绳子股数n=4。（1）不计滑轮自重、绳重及摩擦，拉力F=G=200N=50N。（2）拉力端移动的距离s=4h=45m=20m，实际拉力做功：W=Fs=60N20m=1200J。故答案为：50、1200。21.【答案】400、100、125、76.2%。【解析】W有用1=G1h=500N0.8m=400J，;W额=W总1-W有用1=500J-400J=100J，；W有用2=G2h=400N0.8m=320J，W总2=W有用2+W额=320J+100J=420J，。故答案为：400、100、125、76.2%。22.【答案】、。【解析】（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，GAGB时，甲乙；（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=nFG动，则FA=FB时，提升物体的重力关系为GAGB。三、实验探究题23.【答案】（1）右；（2）6；3；变大；F的力臂变小了；（3）重力；3。【解析】（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）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；F拉G60.5N3N；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。24.【答案】（1）不省力；（2）F=（G+G0）；（3）75%。【解析】（1）由表中实验数据1、2可知，在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下拉力F大于物体的重力，所以不省力。（2）由图示可知，滑轮组承重绳子的段数n=2，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，由滑轮组公式可得：F=（G+G0）；（3）由表中实验数据可知，第6组数据中，钩码匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为：。四、作图题25.【解析】过支点O作垂直于F2作用线的垂线段，即l2；过l1的末端作用垂直于l1的动力，即F1。如图所示。五、计算题26.【解析】图甲中，F拉=G人，n=2，不计轴摩擦和绳重，拉力F拉=（G箱-F支+G轮）木箱和动滑轮受力：G箱+G轮=2F拉+F支=2G人+F支=2G人+mg，-如图乙，改变绕绳方式后，n=3，F拉+F支=G人，因为F拉=（G箱+G轮），所以木箱和动滑轮受力：G箱+G轮=3F拉=3（G人-F支），-由得：2G人+mg=3（G人-F支），而F支=F压=100N，G人=3F支+mg=3100N+40kg10N/kg=700N，F拉=G人-F支=700N-100N=600N，=83.3%。答：小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率分别为700N、83.3%。14