第十二章简单机械练习题及答案
0 / 7 第十二章 简单机械
一、填空题
1．各式各样的剪刀都是一对对的杠杆．如图1所示，要剪
开铁皮，应该用最合适，剪纸或布时，应该
用最合适，要剪树枝，应该用_______最合适，
省力杠杆是_________，费力杠杆是__________。（选填对应的标号） 2．下列工具中①天平、②扳手、③镊子、④羊角锤、⑤裁衣剪刀、⑥瓶盖起子、⑦筷子、⑧钓鱼杆等都是简单机械，其中属于省力杠杆的是 ，属于费力杠杆的是 ， 属于等臂杠杆的是 。（填序号）
3．如图2所示，在用杠杆撬石头的过程中，该杠杆属于_____杠
杆（选填“省力”、“费力”或“既不省力也不费力”）。在用力
方向不变的情况下该人想用更小的力撬起石头，那么他的手应
该向__________支点O(选填“远离”或“靠近”)方向移动
4．滑轮在生活中有着广泛的应用，在需要改变力的方向时，要使用
（选填“定滑轮”或“动滑轮”）；在需要省力时，要使用 （选填“定滑轮”或“动滑轮”）。
5．学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，国旗就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个_____滑轮，它的优点是______________________________。
7．某工人用如图3所示的装置把重240N 的物体提高1m ，所用的拉力为150N ，则该滑轮组的机械效率是 ；若不计摩擦，则动滑轮的重为 N 。
6．一台起重机将重3000N 的货物提高3m 。如果额外功是3000J ，
起重机做的有用功是________J ，机械效率是______。
8.利用如图4所示的滑轮组，在5s 内将重为360N 的物体匀速
向上提起2m ，作用在绳端竖直向上的拉力F 为150N ，该滑轮
组的机械效率是，拉力F 的功率是W ．
9．物体重1OO0N,如果用一个定滑轮提起它,需要用N 的力,如果
用一个动滑轮提起它,又要用N 的力(不计摩擦及滑轮自重)。
10．如图5所示，一个人要拉起比他体重大的重物，用定滑轮行吗 ，
应该怎么办：。
二、选择题
11．下列工具中属于省力杠杆的是（ ）
A.筷子
B.瓶起子
C.镊子
D.天平
12．如图6是研究杠杆平衡条件的实验装置，要想使杠杆平衡，A 处钩码应挂( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.6个 13．如图7所示杠杆, O 是支点, 中间挂一重物G, 如果在杠杆的另一端M 处加一个力F 使杠杆平衡, 且要求所加的力要最小, 则这个力( )
A. 应沿MQ 方向 B ．应沿MP 方向 C ．应沿MN 方向 D ．可沿任意方向
14.如图8是赛艇的场景，赛艇的桨可看成一个杠杆，赛艇的桨属于（ ）
A ．省力杠杆
B ．费力杠杆
C ．等臂杠杆
D ．无法判断
图6
图8 图2
图1
图3 图4 图5 图7
1 / 7 15．如图9所示，是一种指甲刀的结构示意图，下列说法正确的是（ ）
A ．ABC 是一个省力杠杆
B ．D 处刀刃较薄，可以增大压力
C ．杠杆ABC 上有粗糙的花纹，可以减小摩擦
D ．指甲刀只有两个杠杆，一个省力杠杆，一个费力杠杆
16．如图10为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动
手柄时，横梁上升，属于动滑轮的是（ ）
A ．甲
B ．乙
C ．丙
D ．丁
17．如图11，用不同机械将同样重物匀速提升，若不计摩擦和滑轮重，拉力F 最小的是（ ）
18．一定不省力的简单机械是（ ）
A. 斜面
B. 滑轮组
C. 动滑轮
D. 定滑轮
19．关于定滑轮、动滑轮，以下说法不正确的是（ ）
A.使用定滑轮虽然不省力，但可以改变力的方向
B.定滑轮实质是等臂杠杆，而动滑轮实质是不等臂杠杆
C.又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的
D.使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，只能省一半力 20．用如图12所示的滑轮组将重10 N 的物体匀速提升0．1 m ，拉力F 为6 N ．下列说法中正确的是 ( )
A ．所做的有用功为0．6 J
B ．所做的额外功为0．8 J
C ．所做的总功为1．2 J
D ．此滑轮组的机械效率为60％
21．用图13中装置匀速提升重为100N 的物体，手的拉力是60N ，滑轮的机械效率为( )
A ．16.7%
B ．20%
C ．83.3%
D ．100%
22．用n=3的滑轮组提起物体时，测得滑轮组的机械效率为80％，作用在绳自由端的拉力为200N ，则被提起物体的重为( ) A ．480N B ．750N C ．533N D ．以上结果都不对
23．用图14两种方式匀速提升重为100N 的物体，已知滑轮重20N 、绳重和摩擦力不计。则( )
A ．手的拉力：F 甲=F 乙；机械效率：η甲=η乙
B ．手的拉力：F 甲＜F 乙；机械效率：η甲＜η乙
C ．手的拉力：F 甲＞F 乙；机械效率：η甲＜η乙
D ．手的拉力：F 甲＞F 乙；机械效率：η甲＞η乙
24．如图15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
25．利用斜面将木箱拉上汽车，下列做法可以提高斜面机械效率的是（ ）
A ．以较快的速度拉木箱
B ．板长不变，改用光滑斜面，将木箱匀速拉上车
C ．减小斜面的倾斜程度
D ．增大斜面的倾斜程度
26.如图16所示，某人用扁担担起两筐质量为m 1，m 2的货物，当他的肩处于O 点时，扁担水平平衡，已知
l 1＞l 2，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（ ）多选
A ．扁担左端向下倾斜
B ．扁担右端向下倾斜
图13
图12 图9 图10 图11
图14
图15
图16
2 / 7 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（m 2﹣m 1）
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（m 2﹣m 1）
27.粗糙斜面高度为h ，长为l ，用沿斜面向上的力把重为G 的物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端的过程中，
拉力做的功为W ，则（ ）多选
A ．拉力大小为
B ．拉力大小为
C ．物体所受摩擦力大小为
D ．物体所受摩擦力大小为 三、综合题
28．在图17中分别画出钳子、自行车手间这两个杠杆(图中深色部分)工作时的支点、动力和动力臂、阻力和阻力臂。
29．在图18中画出作用在撬棍上的力F 1和F 2的力臂L 1和L 2。
30．如图19甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向(左/右)调节，使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡。 （2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A 点处挂4个钩码，在B 点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：（用字母表示）。他这样得出的结论（合理/不合理）；为什么？ 。
（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成
立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是。
31．如图20是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示，请你分析：
(1)比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是 ；
(2)比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是 ；
(3)把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮 ；
(4)在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择；
32．搬运砖头的独轮车,车箱和砖头所受的总重力G=1000N,独轮车的有关尺寸如图21所
示。推车时,人手向上的力F 应为多大? 33．同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低
的因素”时提出了下列假设：滑轮组机械
效率高低可能与动滑轮重有关；滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关；滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。一位同学设计了如图22所示的四个滑轮组，并将所滑实验数据填入下表： 实验
次数
动滑轮重/N 物重/N 拉力/N 绳子的股数n 机械效率η 1 1 2 1
钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离S/m 甲 0.98 0.2 0.98 0.2 乙 0.98 0.2 1.02 0.2 丙 0.98 0.2 0.55 0.4
图19 图17
图18
图20 丙 甲 F 1 乙 F 2 F 3 图21
3 / 7 2
1 4 1.67 3
2 4 2 4 1 4 2.5
（1）实验时，应_________、__________拉动弹簧测力计，使钩
码上升，并由弹簧测力计读出绳子自由端的_____________的大小；
同时用____________测出钩码升高的高度人。
（2）在表中填上四次实验的绳子的股数n 和机械效率。
(3)根据实验_______和________(填①、②、③、④)可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关；
(4)根据实验②和③可知，滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越______________;
(5)通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越__________；
(6)要研究滑轮组机械率高低是否与物体提升高度有关，应该选用__________(填“同一”或“不同”)滑轮组，提升___________(填“相同”或“不同”)的高度去研究。
34．据《杭州日报》报道,2001年6月22日，在杭州动物园,一位物理老师利用杠杆原理，仅用小小的弹簧测力计称出了一头大象的质量，如图23甲所示。测量时利用了一根长度为12m 的槽钢作为杠杆（如图23乙）。吊钩固定点于钢槽的中点O 。当钢槽水平静止时，弹簧测力计示数F 1为200N ，测得动力臂L 1为6m ，阻力臂L 2为4cm ，若不计槽钢和铁笼的质量，试估算大象的质量。(g 取10N/kg)
35．利用如图24甲所示的滑轮组提起一个重为2000N 的物体,不计摩擦及
滑轮自重,绳子的拉力F 等于多少?如果要用这个滑轮组达到更加省力的效
果,绳子应该怎样绕?请在图乙中画出绳子的绕法,并计算此时拉力的大小。
36．一台起重机将重3600N 的货物提高4m,起重机做的有用功是多少?如果 额外功是9600J ，总功是多少？机械效率是多少？起重机所做的额外功由那 些因素引起？
37．用一个动滑轮在5s 内将一重为200N 的物体向上提起3m,拉力为150N ，这个动滑轮的机械效率是多少？拉力的功率有多大？
38．如图25所示，在斜面上拉一个重4.5N 的物体到高处，沿斜面向上的力是1.8N,斜面长1,2m 、高0.3m 。把重物直接提升h 所做的功作为有用功,求这个斜面的机械效率。
39．如图26所示，质量为60千克的小张同学在做俯卧撑运动。此时可将他视为一个杠杆，他的重心在A 点。则：（1）小张同学所受的重力大小为多少？（2）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少多大？
40．建筑工地上，工人用如图27所示的装置将重为200Ｎ 的建材从地面匀 速送到6ｍ 高处，所用拉力为125Ｎ，时间为10ｓ．求：
(1) 工人做的有用功；
(2) 工人做的总功；
(3) 此过程中该装置的机械效率；
(4) 工人做功的功率． 41．如图28用滑轮组提起重630 N 的物体，绳子自由端拉力F 为300 N ，
重物以0.2 m/s 的速度匀速上升3m ，不计摩擦和绳重，求：
（1）滑轮组对物体做的有用功
（2）滑轮组的机械效率.
（3）拉力做功的功率.
图24 图27
图25 图28 图23
甲
乙 图26