初中物理竞赛辅导分类详细解析附答案专题简单机械
初二物理第十二章 简单机械(讲义及答案)含答案
一、选择题1．如图，保持F的方向竖直向上不变，将杆由A位置匀速转动到B位置，在这个过程中F 将（）A．先变大后变小B．始终变大C．始终变小D．始终不变2．如图，拉力F将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m，用时 1s。
运动时，物体与地面之间的摩擦力为 30N，此时滑轮组的机械效率为 80%。
下列说法正确的是（）A．拉力F＝10N B．克服动滑轮重力做额外功 7.5JC．动滑轮重 7.5N D．拉力的功率是 37.5W3．如图所示，用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，当杠杆静止时，弹簧测力计示数为10N；若将弹簧测力计改为斜向上拉，使弹簧测力计的轴线与杠杆垂直，当杠杆静止时，弹簧测力计的示数A．大于10N B．小于10N C．等于10N D．无法判断4．如图所示，不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦，三个弹簧测力计拉力F A、F B、F c三者的关系正确的是A．F A：F B：F c＝3：2：1 B．F A：F B：F c＝1：2：3C．F A：F B：F c＝6：3：2 D．F A：F B：F c＝2：3：65．如图，粗细均匀木棒AB长为1m，水平放置在O、O'两个支点上．已知AO、O'B长度均为0.25m。
若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，至少需要用力40N；则木棒的重力为（）A．160N B．120N C．80N D．4ON6．某同学自制了一架天平，由于制作粗糙，天平两侧长度不同．当将一物体放在天平的左盘时，右侧砝码的质量为m1，恰好平衡；当将该物体放在天平的右盘时，左侧砝码的质量为m2，天平才平衡．则该物体的质量应为：（）A．B．C．D．无法确定7．用4只完全相同的滑轮和2根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳的自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将同一重物在相同的时间内，匀速提升相同的高度，两滑轮组绳子的自由端移动的速度分别为v1和v2．若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是A．甲乙滑轮组绳子自由端移动的距离相同B．F1大于F2C．v1大于v2D．F1和F2做的功不相等8．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）．下列说法错误的是（）A．F2的功率为0.6WB．弹簧测力计读数为9NC．物体A和地面之间有摩擦力D．如果增大F2，物体A可能向左运动9．如图，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=W2η1=η2 B．W1＜W2η1＜η2 C．W1＞W2η1＞η2 D．W1＜W2η1＞η210．如图自行车是人们最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，它应用了许多物理知识。
初中物理简单机械答题技巧及练习题(含答案)含解析
初中物理简单机械答题技巧及练习题(含答案)含解析一、简单机械选择题1．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）A．同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大，最终将超过100%B．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变C．此滑轮组动滑轮的重力为2ND．当G物=6N时，机械效率η=66.7%【答案】D【解析】【详解】A、使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功，所以总功一定大于有用功；由公式η=知：机械效率一定小于1，即同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大，但最终不能超过100%，故A错误；B、G物不变，改变图甲中的绕绳方式，如图所示，因为此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：W额=G轮h，即额外功W额相同，又因为W总=W有+W额，所以总功相同，由η=可知，两装置的机械效率相同，即η1=η2．故B错误；C、由图可知，G=12N，此时η=80%，则η=====，即80%=，解得G动=3N，故C错误；D、G物=6N时，机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈66.7%．故D正确．故选D．2．为探究杠杆平衡条件，老师演示时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究（如图），这样做的目的是（）A．便于直接读出拉力的大小B．便于同学们观察实验C．便于正确理解力臂D．便于测量力臂的大小【答案】C【解析】【分析】【详解】从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，力臂在杠杆上可以直接读出，当用弹簧测力计倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会发生变化，相应变短，由杠杆的平衡条件知道，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡，所以这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识，故C正确．3．利用如图所示的滑轮组提起一个重为2000N的物体，绳子自由端的拉力F=600N。
2024年中考物理知识梳理及训练—简单机械(含解析)
2024年中考物理知识梳理及训练—简单机械（含解析）一、杠杆1.杠杆：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。
2.描述杠杆特征的五个要素以用撬棒撬物体为例进行分析讲解。
（1）描述杠杆的“五要素”①支点：杠杆绕着转动的点O；②动力：使杠杆转动的力F1；③阻力：阻碍杠杆转动的力F2；④动力臂：从支点到动力作用线的距离l1；⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离l2。
注意：“力的作用线”是指过力的作用点沿力的方向所画的直线，不是支点到作用点的距离。
（2）透析杠杆五要素①支点：一定在杠杆上，可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置；同一杠杆，使用方法不同，支点位置可能改变。
（以上均选填“一定”或“可能”）②动力与阻力：作用点一定在杠杆上（选填“一定”或“可能”），分别使杠杆向相反方向转动（选填“相反”或“相同”），动力和阻力是相对的，一般把人对杠杆施加的作用力称为动力。
③力臂：是支点到力的作用线的距离，不是支点到作用点的距离；力臂不一定在杠杆上（选填“一定”或“不一定”），如图中l 1、l 2；若力的作用线过支点，则力臂为0。
（3）力臂的画法步骤画法图示第一步：确定支点O假设杠杆转动，杠杆上相对静止的点即为支点第二步：确定动力和阻力的作用线从动力、阻力作用点沿力的方向(或反方向)分别画直线，即为动力、阻力的作用线第三步：画出动力臂和阻力臂从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足间的距离为力臂二、杠杆的平衡条件1.杠杆平衡当杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。
2.杠杆的平衡条件（1）杠杆平衡时，动力×动力臂＝阻力×阻力臂公式表示：F 1L 1=F 2L 2，这就是阿基米德发现的杠杆原理。
（2）注意：①杠杆是否平衡，取决于力和力臂的乘积；若乘积相等就平衡，否则沿着乘积大的那端转动。
②注意单位统一：在应用杠杆平衡条件时动力和阻力的单位要统一（单位用N ），动力臂和阻力臂的单位也要统一（单位用m 或cm ）。
九年级必备物理简单机械技巧全解及练习题(含答案)及解析
九年级必备物理简单机械技巧全解及练习题(含答案)及解析一、简单机械选择题1．如图所示的装置中,物体A重100N,物体B重10N,在物体B的作用下,物体A在水平面，上做匀速直线运动，如果在物体A上加一个水平向左的拉力F,拉力的功率为30W，使物体B匀速上升3m所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重）A．1s B．2s C．3 s D．4s【答案】B【解析】分析：（1）物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。
（2）拉动A向左运动，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡，可求出拉力。
（3）利用滑轮组距离关系，B移动的距离是A移动距离的3倍，求出A移动的距离，则拉力所做的功为，再利用求出做功时间。
解答：不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时，。
拉动A向左运动时，A受到向右的拉力不变，摩擦力的方向向右，此时受力如图：；，则，因此拉力F做功：，所用时间为。
故选：B。
【点睛】此题注意分析滑轮组的绳子段数，确定所使用的公式，做好受力分析是解题关键。
2．某商店有一不等臂天平（砝码准确），一顾客要买2kg白糖，营业员先在左盘放一包白糖右盘加1Kg砝码，待天平平衡后；接着又在右盘放一包白糖左盘加1kg砝码，待天平平衡后．然后把两包白糖交给顾客．则两包白糖的总质量A．等于2Kg B．小于2Kg C．大于2Kg D．无法知道【答案】C【解析】解答：由于天平的两臂不相等，故可设天平左臂长为a，右臂长为b（不妨设a＞b），先称得的白糖的实际质量为m1，后称得的白糖的实际质量为m2由杠杆的平衡原理：bm1=a×1，am2=b×1，解得m1=，m2=则m1m2=因为（m1+m2）2=因为a≠b，所以（m1+m2）-2＞0，即m1+m2＞2这样可知称出的白糖质量大于2kg．故选C．点睛：此题要根据天平的有关知识来解答，即在此题中天平的臂长不等，这是此题的关键．3．为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图甲所示的滑轮组装置。
物理竞赛培训11（简单机械）
物理竞赛培训11（简单机械）第⼗⼀讲简单机械第 1 页共 6 页第⼗⼀讲简单机械【知识补充】1、定滑轮：①定义：中间的轴固定不动的滑轮。
②实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆。
③特点：使⽤定滑轮不能省⼒但是能改变动⼒的⽅向。
④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G 。
绳⼦⾃由端移动距离SF （或速度vF ）=重物移动的距离SG （或速度vG ）2、动滑轮：①定义：和重物⼀起移动的滑轮。
（可上下移动，也可左右移动）②实质：动滑轮的实质是：动⼒臂为阻⼒臂2倍的省⼒杠杆。
③特点：使⽤动滑轮能省⼀半的⼒，但不能改变动⼒的⽅向。
④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重⼒）则： F=G/2只忽略轮轴间的摩擦则，拉⼒F=（G 物+G 动）/2绳⼦⾃由端移动距离SF （或vF ）=2倍的重物移动的距离SG （或vG ）3、滑轮组①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点：使⽤滑轮组既能省⼒⼜能改变动⼒的⽅向。
③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重⼒）拉⼒F= G /n 。
只忽略轮轴间的摩擦，则拉⼒:F=（G 物+G 动）/n 。
绳⼦⾃由端移动距离SF （或vF ）=n 倍的重物移动的距离SG （或vG ）。
④确定绳⼦股数的⽅法：先确定哪个是动滑轮，哪个是定滑轮。
在动滑轮和定滑轮之间画⼀虚线，将它们隔离开来，只数绕在动滑轮上绳⼦的段数。
⑤组装滑轮组⽅法：⾸先根据公式n=（G 物+G 动）/F 求出绳⼦的股数。
后根据“奇动偶定”的原则：当绳⼦股数为奇数时，绳⼦固定端应栓在动滑轮的挂钩上即“奇动”，如不改变⼒的⽅向，则需要的动滑轮数＝定滑轮数＝（n －1）/2；若需改变⼒的⽅向，则再添加⼀定滑轮；当绳⼦股数为偶数时，绳⼦固定端应栓在定滑轮的挂钩上即“偶定”，如不改变⼒的⽅向，则需要的动滑轮数n/2，定滑轮⽐动滑轮少⼀个；若需改变⼒的⽅向，则动滑轮与定滑轮数应相等然。
4、斜⾯第⼗⼀讲简单机械第 2 页共 6 页当你的⼒量不能直接把重物提到⾼处时，⼀个斜⾯就可解决问题，利⽤斜⾯提⾼重物，是⼀种可以省⼒的简单机械，但费距离。
初中科学竞赛辅导《简单机械》经典计算20题（有解析）
初中科学竞赛辅导《简单机械》经典计算20题（温馨提示：题目的编排顺序遵循由易到难的原则，使用时可根据实际需要选择合适的题目进行训练；如有疑难问题，可与编者交流：QQ 16173689420）1、一保洁工人，要清洗一高楼的外墙，他使用了如图所示的装置进行升降，已知工人的质量为60kg，保洁器材的质量为20kg，人对绳的拉力为300N，吊篮在拉力的作用下1min匀速上升了10m，求：（1）此过程中的有用功（2）拉力F做功的功率；（3）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。
解析：（1）提升工人和保洁器材做的功为有用功：W有=Gh=（60kg+20kg）×10N/kg×10m=8000J（2）将整个装置看作一个整体，那么三段绳子都受力，已知拉力为300N，则整个装置的总重为：F=3×300N=900N；拉力F做的功即为总功：W总=Fs=300N×30m=9000J；拉力做功功率：P= W/ t=9000/60s=150W（3）滑轮组的机械效率：η= W有/ W总=8000J/9000J≈88.9%答案：（1）此过程中的有用功为8000J；（2）拉力F做功的功率为150W；（3）滑轮组的机械效率为88.9%．2、随着城市的建设规划，衢州城内出现许多高层建筑，电梯是高层建筑的重要组成部分．某电梯公寓的电梯某次在竖直向上，运行的过程中，速度随时间变化的情况如图所示，忽略电梯受到的空气阻力和摩擦阻力，向上运行的动力只有竖直向上的电动机拉力，电梯箱和乘客的总质量为600kg，（g=10N/kg）．求：（1）电梯在匀速运动阶段上升的高度h1是多少？拉力F1做了多少功？（2）电梯在前4秒作匀加速运动，如果匀加速阶段的平均速度等于该阶段速度的最大值和最小值的平均值，且在匀加速阶段，电动机的拉力F2做了11520J的功；求匀加速阶段电动机拉力F2的大小？（3）电梯开始向上运动后经过64s，电动机的拉力的平均功率是多大？解析：（1）电梯匀速阶段V1﹦0.8m/s，t1﹦60s，电梯在匀速运动阶段上升的高度h1=V1t1=0.8m/s×60s﹦48m；拉力F 1做功W 1=F 1h 1﹦6000N×48m﹦2.88×105J ；（2）匀加速阶段的平均速度v 2﹦（0.8m/s+0)/2﹦0.4m/s ； 匀加速阶段电动机拉力F 2﹦W 2/ S 2=11520J/0.4×4m﹦7200N ； （3）W=W 1+W 2=2.88×105J+11520J=299520J ；电动机的拉力的平均功率是P= W/ =299520J/64s=4680W ；答案：（1）电梯在匀速运动阶段上升的高度h1为48m ，拉力F 1 做了2.88×105J ；（2）匀加速阶段电动机拉力F 2的大小7200N ；（3）电动机的拉力的平均功率4680w 。
初三物理 简单机械试题答案及解析
初三物理简单机械试题答案及解析1.简单机械在我们的生活中应用很广泛，下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中不省力的是 ( )【答案】C【解析】根据功的原理可知，省距离的机械都不省力；A是斜面属省力杠杆，可以省力；B是滑轮组属于省力的机械，可以省力；C是定滑轮，属等臂杠杆不能省力；D中的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，可以省力；故应选C。
【考点】杠杆2.如图所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法。
【答案】如下图所示【解析】最省力的绕法，就是承担拉力的绳子的段数最多时，应从动滑轮开始绕起，如上图所示。
【考点】滑轮组的绕线3.用如图简单机械，使重力都为G的物体处于静止状态，用力最大的装置是（不计摩擦）A．F1B．F2C．F3D．F4【答案】B【解析】A、F1的力臂是阻力臂的2倍，因此F1=G；B、F2的力臂是阻力臂的，因此F2=2G；C、利用的定滑轮，不省力，改变力的方向，F3=G；D、利用的是动滑轮，省一半的力，F4=G。
使重力都为G的物体处于静止状态，用力最大的装置是B。
选B。
【考点】简单机械4.按题目要求作图（1）在图1中画出滑轮组最省力的绕线方式．（2）如图2所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆上吊一重物G，在力F的作用下杠杆在水平位置静止，l为F的力臂，请作出力F的示意图．（3）如图3所示，请画出杠杆AB在图示位置静止时作用在B点的最小力F及其力臂L．【答案】（1）（2）（3）【解析】解：（1）要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起．如图所示：（2）做出力臂L的垂线，与杠杆相交于一点，即F的作用点，由于G使杠杆沿顺时针方向转动，所以F方向应使杠杆沿逆时针方向转动，如图所示：（3）OB就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向向下，据此可画出最小的动力；如图所示：【点评】（1）此题考查了滑轮组的组装．滑轮组的组装有两种方法，从定滑轮绕起或从动滑轮绕起．从动滑轮开始绕，承担物重的绳子段数多．（2）此题考查了学生在已知力臂的情况下力的画法，首先掌握力臂的概念，关键是正确判断力的方向．（3）本题考查了最小动力和力臂的作法．作力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段．要知道力和力臂成反比的关系．5.如图所示，用滑轮组提升重物．请在图中画出最省力的绕线方法．【答案】【解析】滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数，也就是看有几段绳子连着动滑轮，段数越多越省力．解：从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法．如图所示．【点评】在滑轮组中，绕过动滑轮的绳子股数越多会越省力，即F=G．6.请按要求完成各图．（1）如图甲，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂．请在图中作出F2的力臂L2及力F1．（2）如图乙，它是生活中常用的一款指甲刀，手柄CBA是省力杠杆，请在图中画出作用在A点的力F的力臂．（3）如图丙，一名工人站在地面上，他打算把重物提升到三楼工地，请你帮他画出最省力的绕绳方法．【答案】见解析【解析】（1）根据力臂是支点到力的作用线的垂直距离可作出F2的力臂L2，根据力的作用线与力臂垂直，可作出力的作用线，与杠杆的交点就是力的作用点，根据动力和阻力的关系可确定力的方向．（2）力臂是支点到力的作用线的距离，支点为点B，分别作出支点到力的作用线的垂线段即可．（3）滑轮组的绕法要求最省力，就要求承担物体重力绳子股数要最多，且人在地面向下拉绳子，同时考虑这两个方面画出滑轮组最省力的绕法．解：（1）由图可知，O为支点，由O向力F2的作用线引垂线，支点到垂足的距离就是力臂L2；作力臂L1的垂线即力F1的作用线，与杠杆的交点就是作用点，F1使杠杆的转动方向与力F2的相反，所以力F1如图所示：（2）由图示可知，指甲刀有三根杠杆组成，手柄CBA的支点是B，反向延长动力F的作用线，然后从支点B向动力F的反向延长线引垂线段，即为作用在A点的力F的力臂；如图所示：（3）由图可以看出，人站在地面拉动绳子，因此绳子的拉动方向应向下，因此确定自由端的绳子，然后依次向内绕．如图所示，F=G：【点评】（1）此题主要考查了有关力臂的画，滑轮组的设计与组装等知识点，明确从支点向力的作用线引垂线．垂线段的长度即为力臂．（2）力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点．②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线．③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂．此题的关键是找出手柄CBA的支点．（3）此题主要考查了滑轮组的组装情况，在组装滑轮组时，可以从定滑轮或动滑轮绕起，要根据实际情况而定．7.用如图所示的滑轮，拉力沿不同方向将一重物提起（不计摩擦），那么用的拉力大小是（）A．F1大B．F2大C．F3大D．一样大【答案】D【解析】解：因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力．故A、B、C错误，D正确．故选D．【点评】本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握，是一道基础题．8.简单机械在我们的生活中应用很广泛．下面是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中不省力的是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】①不计机械重和摩擦，则用机械做的功等于直接用手做的功．②根据滑轮组的省力特点进行判断；③使用定滑轮不省力；④根据杠杆的平衡条件进行分析．解：不计机械重和摩擦，A、由图知，F1×4m=G×2m，所以F1=G；B、滑轮组由三段绳子承担，所以F2=G；C、由图知，是定滑轮，不能省力，所以F3=G；D、根据杠杆的平衡条件：F4×（L+2L）=G×L，所以F4=G．由以上分析得，只有C不省力．故选C．【点评】此题考查了功的原理、滑轮组的省力特点、定滑轮的特点及杠杆的平衡条件的应用，涉及的比较全面，是一道基础性很好的题目．9. 2013年的五一，小华一家去黄山旅游，在高速公路上车坏了，为了及时把车拖到应急车道，小华想出了一个好的办法，他利用车上的绳子和轮子，完成了这项工作，请你画出拉动汽车最省力的办法．【答案】【解析】当绳子从动滑轮绕起时，承担拉力的绳子的段数最多，用起来最省力．此题中由三段绳子承担物体的阻力．如图所示．10.简单机械在我们的生活中应用广泛。
上海市初中物理竞赛“大同杯”历年真题分类汇编：专题05 简单机械(学生版+解析版)
大同杯初中物理竞赛题分类汇编：专题05 简单机械1.如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端悬挂在水平天花板上，相距为2L。
现在C点悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点应施加的最小作用力为( )A．mg B．√3/3mgc．1/2mg D．1/4mg2.如图所示，光滑均匀细棒CD可以绕光滑的水平轴D在竖直平面内转动，细杆AB也可以绕光滑的水平轴B在竖直平面内转动，CD棒搁在A点上并与AB杆在同一竖直平面内，B、D在同一水平面，且BD=AB。
现推动AB杆使CD棒绕D点沿逆时针方向缓慢转动，从图示实线位置转到虚线位置的过程中，AB杆对CD棒的作用力( )A．减小。
B．不变。
C．增大。
D．先减小后增大3.图(a)所示的是一把杆秤的示意图，O是秤杆的悬点，使用该秤最多能称量5千克的重物。
小王用一个相同的秤砣系在原来的秤砣下面，采用“双秤砣法”去称量7千克的重物时，秤上的示数为3千克，如图(b)所示。
那么当只挂一个秤砣时，该秤零刻度线的位置应该在____（选填“O点”、“O点的右侧”或“O点的左侧”）。
若采用“双秤砣法”，则利用该秤最多能称量____千克的重物。
4.如图所示，劲度系数为k1的轻质弹簧A一端固定在地面上并竖直放置，质量为m的物块压在弹簧A上，用一细绳跨过定滑轮，一端与m相连，另一端与劲度系数为k2的轻质弹簧B相连。
现用手握住弹簧B的右端使其位于c点时，弹簧B恰好呈水平且没有形变，将弹簧B的右端水平拉到d点时，弹簧A恰好没有形变。
已知：K2<K1,则c、d之间的距离为（）A ．mg k k k k 2121+ B ．mg k k k k 2121- C ．21k k mg + D ．21k k mg-5. 如图所示为某磅秤的结构示意图，物体W 放在平台上，物体以及平台的重量由刀口A 和E 分担，并通过由DF 、FC 、BG 、GO 、OQ 等轻质硬杆组成的杠杆组（自重不计）的作用由Q 处悬挂的砝码表示出来。
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最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题12--简单机械一、选择题1. （2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题）某次刮大风时把一棵大树吹倒了，需要两个工人把它扶起，工人们想到了如图l2所示的四种方案，每个人所需拉力最小的方案是( )1.答案：B解析：根据滑轮知识，AB图绳中拉力为二人拉力之和，且拉树的力为两根绳中的拉力。
根据杠杆知识，B图在动力臂大，所以每个人所需拉力最小的方案是B。
2.(2010全国初中应用物理知识竞赛题).图5是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。
拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。
当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状。
在使用过程中，手把和夹爪分别是( )A.省力杠杆，费力杠杆B.费力杠杆，省力杠杆C省力杠杆，省力杠杆D.费力杠杆，费力杠杆. 答案：A解析：手把动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，夹爪动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
3.(2010全国初中应用物理知识竞赛题).体操、投掷、攀岩等体育运动都不能缺少的“镁粉”，它的学名是碳酸镁。
体操运动员在上杠前都要在手上涂擦“镁粉”，其目的是( )A.仅仅是为了利用“镁粉”，吸汗的作用，增加手和器械表面的摩擦而防止打滑B.仅仅是为了利用手握着器械并急剧转动时“镁粉”，能起到衬垫作用，相当于在中间添加了一层“小球”做“滚动摩擦”C仅仅是为了利用“镁粉”，填平手掌的褶皱和纹路，使手掌与器械的接触面增大，将握力变得更加实在和均匀D.上述各种功能都具有.答案：D解析：体操运动员在上杠前在手上涂擦“镁粉”的目的是为了利用“镁粉”吸汗的作用，增加手和器械表面的摩擦而防止打滑；利用手握着器械并急剧转动时“镁粉”能起到衬垫作用，相当于在中间添加了一层“小球”做“滚动摩擦”；利用“镁粉”填平手掌的褶皱和纹路，使手掌与器械的接触面增大，将握力变得更加实在和均匀，所以选项D正确。
4. (2011上海初中物理知识竞赛题)某人在车后用80牛的水平力推车，使车在平直公路上匀速前进，突然发现车辆前方出现情况，他马上改用120的水平拉力使车减速，在减速的过程中，车受到的合力大小为( )A．40牛B．80牛C．120牛D．200牛3. 答案：D解析：用80牛的水平力推车，使车在平直公路上匀速前进，说明车运动受到的阻力为80N。
改用120的水平拉力使车减速，在减速的过程中，车受到人向后拉力120N，阻力80N，所以车受到的合力大小为120N+80N=200N. ，选项D正确。
5. （2011上海初中物理知识竞赛题）分别用铁和铝做成两个外部直径和高度相等，但内径不等的圆柱形容器，铁杯装满质量为m1的水后总重为G1；铝杯装满质量为m2的水后总重为G2。
下列关系不可能正确的是（）A．G1<G2,m1<m2B．G1>G2,m1>m2C．G1<G2,m1>m2D．G1>G2,m1<m2.答案：A解析：由于铁的密度大于铝，若m1<m2，内空部分V1必然小于V2，则必有G1>G2,所以A 不可能正确。
6. （2011上海初中物理知识竞赛题）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AD．若不计AB杆重力，而计BC杆重力时，由B指向C答案：C解析：若计AB杆重力，而不计BC杆重力时，取A点为支点，由杠杆平衡条件，BC杆对AB杆作用力的方向竖直向上，由牛顿第三定律，AB杆对BC杆作用力的方向竖直向下，选项AB 错误；若不计AB杆重力，而计BC杆重力时，取C点为支点，由杠杆平衡条件，AB杆对BC杆作用力的方向由B指向A，选项C正确D错误。
7．(2011上海初中物理知识竞赛复赛题)两个人共同搬一个50千克质量分布均匀的木箱上楼梯，如图所示。
木箱长1.25米，高0.5米；楼梯和地面成45°，而且木箱与楼梯平行。
如果两人手的用力方向都是竖直向上的，那么在下面的人对木箱施加的力与上面的人对木箱施加的力的比值是 ( )A．8/3 B．7/3 C．5/3 D．5/4答案： B解析：以木箱重心为支点，二力力臂之和为L1+L2=1.25×cos45°，二力力臂之差为L2-L1=0.5×cos45°，联立解得L2=0.63，L1=0.27，由杠杆平衡条件可得下面的人对木箱施加的力与上面的人对木箱施加的力的比值是7/3，选项B正确。
8. (2011全国初中应用物理知识竞赛题)图1为工人师傅用于推车运送纯净水的图片，对于这两种方法中哪种方法比较省力的判断，下列说法中正确的是 ( )A.图甲的方法比较省力。
B.图乙的方法比较省力。
C.图甲和图乙两种方法所用力的大小相等。
D.无法判断。
答案：A解析：由于图甲的方法拉力方向斜向上，可减小推车对地面的压力，从而减小摩擦力，所以图甲的方法比较省力，选项A正确。
9如图所示的装置中，均匀木棒AB的A端固定在铰链上，悬线一端绕过某定滑轮，另一端 套在木棒上使木棒保持水平，现使线套逐渐向右移动，但始终保持木棒水平，则悬线上的拉力（棒和悬线均足够长）（ ）A．逐渐变小 B．逐渐变大C．先逐渐变大，后又变小 D．先逐渐变小，后又变大答案：D解析：使线套逐渐向右移动，动力臂先逐渐增大后逐渐减小，悬线上的拉力先逐渐变小，后又变大，选项D正确。
二．实验探究题1．（2012全国初中物理竞赛预赛）小朱用图13所示的实验装置探究杠杆的平衡条件。
（1）在调节杠杆的平衡时，如果杠杆右侧高左侧低，应将两端的平衡螺母向____________调节，使其在水平位置平衡。
使杠杆在水平位置平衡的好处是____________________________________。
（2）如图13所示，杠杆上每小格长为2cm，在支点左侧的A点挂3个后果均为0.5N的钩码，在支点右侧B点，用弹簧测力计拉杠杆，使其在水平位置平衡。
这时弹簧测力计的示数应为____________N。
如果保持B点不动，弹簧测力计的方向向右倾斜，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变____________。
原因是____________________________________。
（3）请你在下面的方框中，画出实验所需的数据记录表格，不必填数据。
（4）小朱把多个钩码挂在杠杆的两端，调节钩码的个数与位置最终使杠杆平衡，请你分析图14所示的平衡状态，简述当杠杆受到多个力时，它的平衡条件应当是：-_________________________________________________。
答案：（1）右 便于测量力臂 （2分） （2）1.2 大 力臂变小（3分）（3）（4分）动力臂L1/cm阻力臂L2/cm阻力F2/N动力F1/N实验次序（4）使物体向逆时针方向转动的力（动力）与力臂的乘积之和等于使物体顺时针方向转动的力（阻力）与力臂的乘积之和。
（3分）2.下面是小聪和小明做“测滑轮组的机械效率”的实验．（1）小聪和小明两人用弹簧测力计测钩码重量时的情形分别如图甲、乙所示，你认为 甲 是正确的（选填“甲”或“乙”）（2）他们正确进行实验后，测出如下表中的数据，实验装置如图丙、丁所示．物理量试验1 试验2 试验3钩码重G/N 4 4 6钩码上升的高度h/m 0.1 0.1 0.1绳端拉力F/N 2.0 1.4 2.8绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.3机械效率η67%①通过表中数据可分析出实验1是用 丙 图所示的装置做的实验，实验2是用 丁 图所示的装置做的实验，实验2的机械效率为 57%，实验3的机械效率为 71%．②通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率 低 ．③比较实验1和试验3可得正确结论：使用同一滑轮组，增大提升的物重 可以提高滑轮组的机械效率．答案：（1）甲；（2）①丙；丁；57%；71%；②低；③增大提升的物重．解析：（1）弹簧测力计在测重力时应竖直方向使用，故选甲．（2）①在实验1中，h1=0.1m，s1=0.3m，所以n1===3，故实验1是用丙图所示的装置进行的实验；实验2中，h2=0.1m，s2=0.5m，所以n2===5，故实验2是用丁图所示的装置进行的实验，机械效率η2===≈57%；实验3中，h3=0.1m，s3=0.3m，所以n3===3，故实验3是用丙图所示的装置进行的实验，机械效率η3===≈71%．②实验1和2中，提升重物相同，距离相同，只是滑轮组不同，尤其是动滑轮的个数不同，实验2的机械效率低于实验1，因此可得出：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低；③实验1和3中，滑轮组相同，实验3提升的重物大于实验1，机械效率也更高，说明：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高．三．综合应用题1.(2009上海初中物理知识竞赛复赛题)均匀三角板的重心在三角形三条中线的交点上，均匀细杆的重心在杆的中点上。
现有一块等腰直角三角板和三根均匀细杆。
三根细杆的长度分别与三角板的边长相等，将这三根细杆构成如图所示的三角形。
设三角板的重心为P，三根细杆构成的三角形的重心为P'，P、P’未在图中画出。
以下是三位同学的观点：甲同学认为P和P’的位置重合；乙同学认为P和P’的位置不重合，且P到斜边的距离大于P'到斜边的距离，丙同学认为P和P'的位置不重合，且P到斜边的距离小于P'到斜边的距离。
请你通过分析，对以上三位同学的观点做出判断。
解答：乙同学对，甲、丙两同学不对。
（2分）对三角板：设直角三角形斜边上的高为h。
则均匀的三角板的重心P到斜边的距离为h/3=0.333h。
对三角形：根据三根细杆的长度，质量分别设为m0、m0m0。
显然可知，总质量为2m0的两根直角边整体的重心与斜边的距离为h/2。
考虑斜边质量可知：三角形的重心到底边的距离为：h/2≈0.293h0.293 h<0.333h，所以P到斜边的距离大于P’到斜边的距离。
2．图2是一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。
工人师傅用该吊运设备先后搬运水平地面上的圆柱形物体A 和物体B 。
物体A 的底面积为S A ，密度为ρA ，高度为h A ；物体B 的底面积为S B ，密度为ρB ，高度为h B 。