简单机械提高训练题一

1、李翔同学仅用直尺这一测量工具测出了石块的密度。装置如图所示，主要实验步骤如下：A ．用细线将轻质直杆悬起来，悬点为O ，并将一重物用细线悬于直杆O 点左侧的P 点；B ．保持重物的悬点不变，将装水的轻质塑料袋用细线挂在直杆O 点右侧的某点，直杆处于水平静止，用直尺测得该点到O 的距离为30.0cm ； C ．在溢水杯中装满水，将待测石块缓慢浸没在杯

中，让溢出的水全部流入轻质塑料袋中；D. 保持重物的悬点不变，将待测石块用细线挂在直杆O 点右侧的某点，直杆处于水平静止，用直尺测得该点到O 的距离为12.0 cm ；（1）上述实验步骤最佳顺序是 (填入步骤前的字母)；（2）已知水的密度为1.0×103kg ／m 3，可求得待测石块密度为。 2、(6分)小徐的体重为500牛顿，他想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的功率。他用尺量出握拳时手臂的长度为0.6米，并测出自己连续拉上去5次的时间为10秒(如图所示)，请计算：

(1)小徐在这段时间内克服重力所做的功为多少？(2)小徐做引体向上运动的功率为多大？

3、小红所在的科技小组利用所学知识自制一杆秤（自重不计），其照片如图所示．秤砣的质量m 0为1kg ，根据照片估算此杆秤最大测量值为 kg ；若要增大该杆秤的测量范围，可采用的方法（写一种方法）；

已知秤杆上0.5kg 和2.5kg 的两根刻度线相距10cm ，则秤钩连接点A 与提钮O 点的距离是 cm ． 4、如图所示，两根硬杆AB 、BC 用铰链连接于A 、B 、C ，整个装置处于静止状态。关于AB 杆对BC 杆作用力的方向正确的是（）A ．若计AB 杆重力，而不计BC 杆重力时，由A 指向BB ．若计AB 杆重力，而不计BC 杆重力时，由C 指向BC ．若不计AB 杆重力，而计BC 杆重力时，由B 指向A D ．若不计AB 杆重力，而计BC 杆重力时，由B 指向C

5、如图所示是一个半径为50cm 、重为400N 的均匀圆轮。现要在轮缘上作用一个拉力，使轮能滚上高为20cm 的台阶，则拉力最小是。最少需做多少功？

6、在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序，该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移，以使它准确位于轴心上。如图所示，一个质量为M =80kg 、半径为

R =0.6m 的金属大飞轮可在竖直平面内绕轴心（图中两虚线的交点）自由转动。用

力推动一下大飞轮，飞轮转动若干周后停止。多次试验，发现飞轮边缘上的标记F 总是停在图示位置。（1）根据以上情况，可以初步确定飞轮重心P 可能在图中。

A ．轴心正下方的某一位置

B ．轴心左侧的某一位置

C ．轴心右侧的某一位置（2）工人在飞轮边缘上．．．的某点E 处，焊接上质量为m =0.4 kg 的金属后，再用力推动飞轮，当观察到的现象时，说明飞轮的重心已调整到轴心上了。（3）请在图中标出E 的位置。

（4）试求调整前飞轮的重心P 到轴心的距离l 。

7、电气化铁路的输电线常用图示的方式悬挂在钢缆上。钢缆的A端固定在

电杆上，B端通过滑轮组连接在电杆C上。

(1)配重D是n个混凝土圆盘(图中只画出3个)，每个盘的质量是m。按图

示的配置，钢缆在B端所受的拉力大约是多少?

(2)如果只考虑B端的牢固性，本来可以把它直接固定在电杆C上，也可

以用一个很硬的大弹簧连接B和C。实际上却用滑轮组来连接，这样做的优

点是什么?

8、（6分）如图所示，木板和木板上的人通过滑轮组静止于空中，已知滑轮A的质量m A和滑轮B

的质量m B均为5kg，木板质量M=10 kg，人的质量m=30kg，不计摩擦与空气作用力。各个滑轮两

侧的细绳（不计质量）均处于竖直状态，求此时人拉绳的力为多大。（g=10N/kg）

9如图，在一轻杆AB的B处用绳子挂一重为89N的物体，把物体浸没在水中，

在A点作用19.75N的向下的力，杠杆可以平衡，已知：OA∶OB＝4∶1，g取

10N/kg。求：（1）绳子对物体的拉力（2）物体受到的浮力（3）物体

的密度．

10．( 5分）上海世博会创造了几个国内之最，其中一个是单体太阳能屋面国内最大！主题馆屋面大面积铺设太阳能板，采用并网发电运行方式，将太阳能发电传回城市电网中。太阳能板面积达3万平方米，为目前国内最大的单体面积太阳能屋面。已知在每平方厘米的面积上，每分钟接收的太阳总辐射能量约为8焦。若太阳能板发电效率为10%，则（1）太阳能总发电功率为▲瓦；（2）以平均每天发电2.5小时（一年按360天计），年发电量可达多少万度？（列式计算）（3）利用太阳能板发电的好处是：▲。

11图是一种居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯厢，厢底有两个动滑轮B，

其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。C为配

重，起平衡作用。在拉力F作用下电梯厢能在电梯井口沿竖直通道上下运行。现有10

个人同时乘坐电梯（每个人的质量均按60kg计算），电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升

时，拉力为F1，F1的功率P1为10kW，动滑轮B的机械效率为η1；电梯厢运行了12m

后，从电梯中下去了5个人，此后电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力为

F2，F2的功率为P2，动滑轮B的机械效率为η2。求：（不计绳重及滑轮摩擦，g取10N/kg）

（1）η1：η2；（2）拉力F2的功率P2。

12、体重为510N的老人，站在水平地面上对地面的压强为p1,。当该老人用如图

所示的滑轮组拉物体A沿水平方向做匀速运动时，他对地面的压强为p2，压强变

化了2750 Pa。已知该老人的双脚与地面的接触面积是400cm2，滑轮组的机械效

率为80%。（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，

地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，老人对绳子的拉力与对地面的

压力始终竖直向下且在同一直线上）。则求：

（1）绳对老人的拉力；（2）物体A与地面的摩擦力；（3）若在物体A上再放一个物体B，滑动摩擦力增大了30N，此时该装置的机械效率是多少？

13、如图所示，质量不计的光滑木板AB长1.6m，可绕固定点O转动，离O点0.4 m远的B 端挂一重物G，板的

A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是8

N；然后在O点上方放一质量为0.5 kg的小球，若小球以速度20 cm／s由O点沿木

板向A端匀速运动，则当小球运动▲s时间，细绳的拉力才减小到零。(g=10N／

kg，绳的重力不计)

14 .古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如．图所示。把桥面看

成是长为10 米，所受重力为3000牛的均匀杆OA ，可以绕转轴O

点在竖直平面内转动，在O 点正上方10 米处固定一个定滑轮，绳

子通过定滑轮与杆的另一端A 相连，用力拉动绳子就可以将杆从水

平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时，绳子的拉力为F1。

当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为300时，绳子的拉力为

F2，所用的时间是0.5 分钟（忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦），则：

( l ) F1：F2= 。（2）士兵们对吊桥所做功的平均功率是瓦。

15（10分）用如图10所示的滑轮组从15m深的水池中（水池面积很大，达几百平方米）

提起底面积为200cm2，高2m的圆柱形实心物体，已知该物体的密度为2.5×103kg/m3,力F

作用的绳子所能承受的最大拉力为350N,问：

（1）该物体所受的重力为多少牛？

（2）物体浸没水中时匀速拉动绳子，绳子自由端的拉力多少牛？（不计摩擦）

（3）物体以0.2m/s的速度匀速提起时,经多长时间绳子被拉断?(取g=10N/kg)

图10

乙

甲

16、（2分）在图7甲中，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入

水中。图乙是钢绳拉力随时间t 变化的图像。若不计水的摩擦力，则可算出该石料的密度为 ▲ 。（g 取10N/kg ）

16、（4分）为了连续改变反射光的方向，并多次重复这个过程，方法之一是旋转由许多反射镜面组成的多面体棱

镜（简称镜鼓），如图8所示。当激光束以固定方向入射到镜鼓的一个反射面上时，由于反射镜绕竖直轴旋转，反射光就可在屏幕上扫出一条水平线。依次，每块反射镜都将轮流扫描一次。如果要求扫描的范围045=θ且

每秒钟扫描48次，那么镜鼓的反射镜面数目是个 ▲ ，镜鼓旋转的转速是 ▲ 转/min 。

17（8分）如图10中甲图所示，汽车通过图示滑轮装置(滑轮、绳子质量和摩擦均不计)将该圆柱形物体从水中匀速

拉起，汽车始终以恒定速度为2米／秒向右运动。图乙是此过程中汽车输出功率P 随时间t 的变化关系，设t=0时汽车开始拉物体（g 取10牛/千克）。试回答： (1)圆柱形物体完全浸没在水中所受的浮力是多少?

(2)从汽车开始拉物体到圆柱形物体刚好离开水面，这一过程汽车所做的功是多少?

18如图37所示装置的机械效率为90%，物体A 在拉力F 的作用下，以1.5m/s 的速度在水平面上匀速移动，已知物体A 重200N ，A 运动时受到的阻力是72N ，求拉力F 的功率。不计绳重和轮重。

图8

图7 1000 800

19步行不仅是一种简易的健身运动，而且还能方便地对一些长度进行估测。（1）人正常步行时，步距变化不大，因此，步距可作为身体上的一把“尺子”。为了使这把“尺子”更可靠，请你说出一种测量步距的方法。（2）小华测出自己的步距为0.5m ，他从教学楼的一端走到另一端，共走了84 步，则教学楼的长度是多少米？如果这个过程用时35s ，则他的步行速度是多少？（3）小华根据自己的腿长和步距画出了图6所示的步行示意图，对步

行时重心的变化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，因此每走一步都要克服重力做功。如果小华的质量为50kg ，请根据图6中小华测量的有关数据，计算他每走一步克服重力所做的功。（g 取10N/kg ) （4）资料表明，人步行时消耗的能量大于克服重力所做的功。请你分析一下，人步行时还在哪些方面消耗能量？（写出一条）

20“手拉葫芦”(如图15所示)是一种携带方便、使用简易的手动起重机械，广泛用于工厂、工地、矿山、农业生产等环境，用来完成起吊货物等任务。其中HCB30型“手拉葫芦”的技术数据如下表：

注：“一次起升高度”是指，成年人在站立状态，用左、右两手交替拉动手拉链条进行正常起重操作的过程中，左手或右手下拉一次（按30cm 计），所吊重物上升的高度。

承载轮上所缠的承载链条较粗且两端固定，而手拉轮上所缠的手拉链条较细且构成一个完整的环。工作过程中，手拉链条、承载链条在轮上都不打滑。其缠绕情况如图16示。(取g=10N/kg)

图6

1．根据题目中提供的相关信息，通过计算，析判断HCB30型“手拉葫芦”的手拉轮与承载轮是否是一个共轴的轮轴？

2.计算该型“手拉葫芦”在满载的情况下正常工作时的机械效率。

21晓欣同学看到一些小汽车的尾部都标有“0.8”、“1.6”、“1.8”或“2.0”等字样，他上网查询得知这是汽车发动机“排气量”的数值。所谓排气量就是发动机气缸的工作容积，是指所有气缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和。一般情况下发动机的“排气量”越大，功率越大。汽车发动机每一个工作循环要经历四个冲程，带动曲轴转动2周。现有一辆小轿车发动机排气量为1.8L，最大功率为74kW，当该发动机以最大功率工作时，曲轴的转速为5200r/min。汽油机工作时的最佳空燃比（即空气和燃油的质量比）为14:1，压缩比是10（即气缸总容积与燃烧室容积的比值），若发动机在最大功率时汽油和空气的混合密度为1.35kg/m3,汽油的热值为4.6×107J/kg、密度为0.71×103kg/m3。请计算：（1）.这台发动机在最大功率时的热机效率。（2）.发动机在最大功率时，汽车的最高时速为175km/h，计算在此情况下汽车每百公里油耗为多少升。小胖同学

22、在暑假期间参加了农村电网改造的社会实践活动，其中电工所挖的埋水泥电线杆的坑引起了小胖的兴趣。坑的形状如图5所示，从地面上看，坑基本上是一个长方形，其宽度仅比电线杆的粗端直径稍大一点，坑中沿长方形的长边方向有一从地面直达坑底的斜坡。请你回答：

（1）．为什么要挖成图5所示的深坑，而不挖成图6甲所示的仅比电线杆略粗一点的圆筒状深坑，或者如图6乙、丙所示的那种大口径的方形或圆形的深坑?这样做有什么好处?

（2）．通过计算对比分析：如果将这种水泥电线杆分别埋入图5、图6甲所示的坑中。则把水泥电线杆放到坑口适当位置后，在竖起水泥电线杆的过程中，抬起水泥电线杆的细端至少分别需要多大的力?已知这种坑深2.0m，宽0.3m，地面处坑口长2.3m，坑底长0．3m。水泥电线杆的质量为600kg，长10.0m，粗端直径0.25m，其重心距粗端4.0m。(取g =10N/kg)

（3）．在上述两种情况下，竖起水泥电线杆的过程中，人们对水泥电线杆至少分别要做多少