1、天津泰达枫叶国际学校简单机械单元练习天津泰达枫叶国际学校简单机械单元练习一、选择题1已知铁=7.9103kg/m3，铝=2.7103kg/m3，如图所示，A端挂的实心铁块，B端挂的实心铝块，两金属块均浸没在水中，等臂杠杆平衡，若将两个盛水杯撤去，则（）AA端向下，B端向上 BA端向上，B端向下 CA端向下，B端向下 DA端向上，B端向上2利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，拉力做的功分别为W甲、W乙，拉力的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别是甲、乙，（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是（）AW甲=W
2、乙，P甲=P乙 BF甲F乙，甲乙CW甲=W乙，P甲P乙 DF甲=F乙，甲=乙3如图在水平力F的作用下，使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向转动，在棒与竖直方向的夹角逐渐增大的过程中，下列说法中正确的是（）A拉力F不变，F的力臂变大B拉力F变大，F的力臂变小C重力G不变，G的力臂变小D重力G变小，G的力臂变大4如图所示，一块厚度很薄、质量分布均匀的长方体水泥板放在水平地面上，若分别用一竖直向上的动力F1、F2作用在水泥板一端的中间，欲使其一端抬离地面，则（ ）AF1F2，因为甲中的动力臂长BF1F2，因为乙中的阻力臂短DF1=F2，因为动力臂都是阻力臂的2倍5如图所示，轻质均匀杠杆分别挂有重物GA
3、和GB （GAGB）,杠杆水平位置平衡，当两端各再加重力相同的物体后，杠杆A仍能保持平衡B不能平衡，左端下沉C不能平衡，右端下沉D不能确定哪端下沉6初中物理中我们用斜面做过多次探究实验，如图所示，以下分析正确的是A图甲是利用斜面“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关；B图乙是利用斜面”测定斜面的机械效率；C图丙是探究动能大小与哪些因素有关；D如图乙木块B中，B木块的重力和木板对B的支持力是一对平衡力7如图所示，重20N的物体A放在水平桌面上，（不计绳重及绳子与轮的摩擦）动滑轮重6N，滑轮下面悬挂一个物体B，当物体B重8N时，恰能匀速下落，若用一个水平向左的力FA作用在物体A，使物体A向左做匀速直
4、线运动，则此拉力FA的大小为AFA8NBFA20NCFA14NDFA7N8用同种材料制成的物体A和B，分别挂在杠杆的两端，且GAGB ， 此时杠杆平衡，如图（a）所示，若将两物体全部浸入水中，如图（b）所示，杠杆将会（ ）AA物体下移，B物体上移 BA物体上移，B物体下移 C仍将保持平衡 D无法判断9如图所示，粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来，在B端放一支蜡烛，在AO的中点C放两支与B端完全相同的蜡烛，此时直尺AB恰好在水平位置平衡，如果将三支蜡烛同时点燃，且它们的燃烧速度相同，那么在蜡烛的燃烧过程中，直尺AB将（）AA端将逐渐上升B始终保持平衡CB端将逐渐上升D不能保持平衡，待两边蜡烛燃烧
5、完了以后，才能恢复平衡10如图所示，在水平拉力F的作用下重100N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10N，则拉力F的大小为（）N，物体A与水平桌面的摩擦力大小（）NA200N；10N B200N；20N C20N；10N D20N；20N11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。下列说法中不正确的是A刹车系统应用了杠杆及摩擦的知识B车把相当于费力杠杆C脚蹬属于省力杠杆D轮胎制有花纹是为了增大摩擦12如图所示，物体A所受重力为GA，在水平向左的拉力F的作用下沿水平面向左做匀速直线运动物体A所受的支持力为N，物体A与水平面间的摩擦力为
6、f ，绳子对物体A水平向右的拉力为F1物体B所受重力为GB，绳子对物体B竖直向上的拉力为F2，忽略绳子质量及滑轮轴处摩擦，下列说法正确的是 AF与f是一对平衡力 BF1、f之和与F大小相等CGB与F2是一对相互作用力 DGA与N是一对相互作用力二、填空题13如图所示，用 F20N的力拉物体 A以2ms速度匀速运动3s，不计滑轮重及绳间摩擦，则A所受的摩擦力是_，若要使A匀速运动实际所需拉力F25N，则此滑轮的效率是_14如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，在此过程中，测力计上升的高度s为0.2m物块重G为1.5N，物块上
7、升的高度h为0.3m，杠杆的机械效率为75%，则测力计的示数F=_N，使用该杠杆做额外功的一个原因是_。15如图所示，重为10N的动滑轮右边用绳子固定，左边悬挂重为50N的物体A，在拉力F作用下将物体A匀速提起，绳重和摩擦均不计，则F=_N，动滑轮这种使用方法的好处是_（填“省力”或“省距离”） 16小张用如图所示的杠杆把重物从A位置绕O点无摩擦缓慢地提升到B位置在提升重物的过程中，动力F的方向始终垂直于杠杆，F大小的变化情况是_，该杠杆是_（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆17杠杆AB可绕支点O自由转动，AO：OB=3：4将金属块M用细绳悬挂在杠杆A端，B端通过细绳与动滑轮相连，动滑轮
8、上绕有细绳，细绳一端固定在地面上，自由端施加拉力F1使杠杆水平平衡如图所示：若将物体M浸没到水中，需要在动滑轮细绳自由端上施加拉力F2才能使杠杆再次水平平衡，F1与F2的差为60N，已知物体M所受重力为880N，则物体M的密度是_ kg/m3 （g取10N/kg）18某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度，已知木块的重力为3N，体积为500cm3，当木块静止时弹簧测力计的示数为2.5N，g=10N/kg，盐水密度是_kg/m3；若剪断细绳，木块最终静止时所受浮力是_N。（一切摩擦与阻力均忽略不计）19如图是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置示意图该装置主要由滑轮组、配重C、D以及杠
9、杆AB组成，配重C通过细绳与动滑轮相连，配重C、D分别通过支架固连在杠杆AB两端，支架与杠杆垂直杠杆的B端放在水平台面上，杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动，开关被拉开前，杠杆在水平位置平衡已知动滑轮P的质量mP为0.2kg，OA：OB=3：1，配重D的质量mD为1.5kg，作用在D上的竖直向下的压力F为75N，刚好拉开开关所需的拉力T为6N杠杆、支架和细绳的质量均忽略不计，滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg求：配重C的质量mC等于多少kg，开关刚好能被拉开？20如图所示，置于水平桌面上的物体 A 的质量为90kg，悬挂在滑轮组下的物体 B 的质量为60kg在物体
10、B 的作用下， A 恰能沿水平桌面向左做匀速直线运动现用水平向右的力 F 1 拉动物体 A 以0.2m/s的速度沿桌面水平向右做匀速直线运动，在此过程中，物体 A 通过绳子拉动滑轮组的力为 T 1 ， T 1 提升物体 B 的机械效率为 1 当用此装置以相同的速度提升物体 C 时，水平向右拉物体 A 的力为 F 2 ，物体 A 通过绳子拉动滑轮组的力为 T 2 ， T 2 提升物体 C 的机械效率为 2 已知 1 : 2 =16:15， T 1 : T 2 =5:4，不计绳重及滑轮的摩擦，则拉力 F 2 的功率为 W（g取10N/kg） 三、实验题21探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮
11、组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如下表：实验次数物重G物/N动滑轮重G动/N钩码上升的高度h/m动力F/N动力作点移动的距离s/m滑轮组的机械效率/%110.50.10.70.347.6220.50.11.10.360.6340.50.120.34410.10.550.0(1)根据表中前3次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法_。(2)在实验中测量绳端拉力F时，应尽量沿_方向匀速拉动弹簧测力计，第3次实验时滑轮组的机械效率为_。若弹簧测力计静止时就读出示数，则测出的机械效率将_。（“变大”、“变小”或“不变”）(3)对比表中第_
12、几组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关。(4)由表中第3、4组数据可知，不同滑轮组的机械效率与摩擦和_有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功_J。22如图所示，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。其目的是_；(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
13、得出的结论_（合理/不合理）；原因是：_；(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：_。23小华研究有关杠杆平衡的问题，他在已调节水平平衡的杠杆上，用弹簧测力计、钩码分别进行实验，研究过程如图所示(弹簧测力计对杠杆的力为动力、钩码对杠杆的力为阻力,钩码均相同且位置保持不变),请你根据实验情况和测量结果进行分析和归纳。(1)由_两图中动力与动力臂大小间的关系可初步看出:阻力与阻力臂
14、不变，当杠杆平衡时，动力臂越大，所用动力越小;(2)根据四个图中杠杆的平衡情况与动力、阻力使杠杆转动方向的关系可知:(a)当动力、阻力使杠杆转动方向_时，杠杆不能平衡;(b)当_时，杠杆_(选填“一定”或“可能”)平衡。24在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们猜想可能与提升物体的重力、动滑轮的重力以及承重绳的段数有关，他们设计并利用如图所示的四个滑轮组分别进行实验。下表是他们记录的实验数据。(1)从实验数据记录表中第_组和第_组数据可知，滑轮组机械效率高低与提升物体的重力有关。(2)从实验数据记录表中第2组和第3组数据可知，滑轮组机械效率高低与_有关。(3)若要研究滑轮组机械效率高
15、低与承重绳段数的关系，应参考实验数据记录表中第_组和第_组数据。25在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示。次数物体的重力G/N提升的高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率120.110.366.7%230.11.40.371.4%340.11.80.374.1%420.11.50.2(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是_（结果精确到0.1%）。这次数据是用图中_（填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的。 (2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若要增大滑轮组的机械效率，应该_。在第1次实验中，当拉着物体以
16、0.1m/s的速度匀速上升时，拉力F的功率为_W。 (3)某同学认为，使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时，越省力的滑轮组其机械效率越大，他的想法正确吗？_。请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断依据：_。26在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：钩码重/N弹簧测力计读数/N钩码移动的距离/m弹簧测力计移动的距离/m机械效率20.80.080.2483.341.50.050.15_62.20.1_90.9(1)在表中的空格处填上适当的数据；(机械效率用百分数表示，保留一位小数)(2)在实验操作中应竖直向上_拉动弹
17、簧测力计；(3)从实验数据分析得出：使用同一滑轮组，_可提高滑轮组机械效率；(4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你作出恰当的猜想：滑轮组的机械效率与_有关(写出一种影响因素即可)。【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1B解析：B【分析】【详解】铁块和铝块浸没在水中时，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件得(G铁-F浮铁)l=(G铝-F浮铝)l所以铁gV铁-水gV铁=铝gV铝-水gV铝即(铁-水)gV铁(铝-水)gV铝解得V铁=V铝当将两个盛水杯去掉，杠杆右端G铁l=铁gV铁l=铁gV铝l=7.9103kg/m3gV铝l=1.95103kg/m3gV铝l杠杆左端G铝l=铝gV铝l=2
18、.7103kg/m3gV铝l所以G铝lG铁l挂铝块的B端下沉，挂铁块的A端上翘。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。【点睛】2A解析：A【详解】AC因忽略绳重与摩擦时，克服物体重力做的功为有用功，克服物体和动滑轮总重力做的功为总功，且两物体提升相同高度，所以，由W=Gh可知，F甲、F乙做的总功均相等，故W甲=W乙，又因为时间相同，故P甲=P乙，故A正确C错误；BD由图可知,甲滑轮组绳子的有效股数n1=3，乙滑轮组绳子的有效股数n2=2，由题意可知，两滑轮组中动滑轮的重力相等，且提升物体的重力相等，所以，忽略绳重与摩擦时，由可知，F甲GB所以lAlB，当两端各再加重力相同的物体后，设增加的物
19、重为G，此时左边力和力臂的乘积：(GA+G)lA=GAlA+GlA右边力和力臂的乘积：(GB+G)lB=GBlB+GlB由于lAlB，所以GlAGlB；所以：GAlA+GlAGBlB+GlB即右边力和力臂的乘积较大，所以杠杆不能平衡，向右端下沉。故选C。6D解析：D【解析】【分析】（1）小车从同一高度滑下，小车在到达水平面时的初速度相同，研究阻力对物体运动的影响；（2）小球推动木块移动，是研究影响动能的大小的实验；（3）研究机械效率时，用测力计拉着物体上升到顶端；（4）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。【详解】A、图甲中小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下
20、，这样小车在到达水平面时的初速度相同；是研究阻力对物体运动的影响的实验装置，故A错误；B、图乙中通过小球推动木块移动的距离远近来反应小球动能的大小，是探究动能大小与哪些因素有关的实验，故B错误；C、图丙中测量出斜面的长度和高度，物体的重力和沿斜面的拉力，可以测定斜面的机械效率，故C错误；D、图乙中，木块B在水平面上，受到的重力与木板对木块的支持力，二力作用在同一的物体上，大小相等，作用在同一直线上，方向相反，是一对平衡力；故D正确。故选：D。7C解析：C【解析】分析：（1）根据滑轮组的省力情况，已知物体B和动滑轮的重力、绳重以及滑轮轮轴间摩擦，可求出绳子自由端的拉力，物体A匀速运动，拉力和摩擦
21、力是一对平衡力，可知物体A所受摩擦力大小；（2）若用一水平向左的力F拉动物体A，拉力F的大小等于物体A所受摩擦力与绳子自由端的拉力之和解答：承担物B重的绳子股数是2，绳子自由端的拉力：，对物体A的拉力为7N，方向是水平向右的；物体A匀速运动，水平向右的拉力和摩擦力是一对平衡力，物体A所受摩擦力：，方向水平向左；用一水平向左的力F拉动物体A，拉力： ，故C正确故选C【点睛】本题考查了动滑轮的特点，静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件进行分析，关键需要分清A物体的受力情况，有点难度8C解析：C【详解】杠杆两端分别挂上体积不同的两个金属块A. B时，杠杆在水平位置平衡因
22、为杠杆平衡，mV ,所以GAOAGBOB ,mAgOAmBgOB ,VAgOAVBgOB，即：VAOAVBOB;若将两球同时浸没在水中，则：左端(VAg水VAg)OAVAgOA水VAgOA ,右端(VBg水VBg)OBVBgOB水VBgOB ,又因为VAOAVBOB，所以水VAgOA水VBgOB，即VAgOA水VAgOAVBgOB水VBgOB，因此杠杆仍然平衡9B解析：B【详解】设一只蜡烛的质量为m，直尺长度为L，因为2mLmL所以直尺在水平位置平衡；因为三支蜡烛同时点燃，并且燃烧速度相同，所以三支蜡烛因燃烧减少的质量m相同，因为2（mm）L（mm）L所以在燃烧过程中直尺仍能平衡。故选B。10
23、C解析：C【解析】解答本题需掌握物体A匀速运动，受到的合力为零，故A物体所受拉力和摩擦力相等；动滑轮上有两段绳子，拉力F是A所受摩擦力的2倍解答：如图所示，弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N；又因为动滑轮上承担物重的两段绳上的力是相等的，所以A受到拉力为10N；又因物体A做匀速直线运动，则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A受到拉力是一对平衡力，则摩擦力大小也是10N；拉力F=2f=210N=20N.故选C.11B解析：B【解析】A、刹车时，人施加一个很小的力，就可以对车轮产生一个很大的摩擦力，应用杠杆和摩擦的知识，故A正确；B、自行车的车把相当于一个以中间的轴为支点的省力杠杆，故B
24、错误； C、脚蹬在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C正确D、轮胎制有花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故D正确故选B12B解析：B【解析】对物体A进行受力分析可知，物体A在水平方向上受到三个力的作用，水平向左的拉力F、物体与平面间的摩擦力f和绳子对物体A水平向右的拉力为F1，这三个力平衡，故A错；F1、f的合力与F是平衡力，所以F1、f之和与F大小相等，故B正确；GB与F2是一对平衡力，而不是相互作用力，故C错；GA与N是一对平衡力，而不是相互作用力，故D错；应选B二、填空题1310N 80 【详解】因不计滑轮重及绳间摩擦，物体A所受的摩擦力f=F=20N=10N
25、；此滑轮机械效率为=2=80%.解析：10N 80 【详解】因不计滑轮重及绳间摩擦，物体A所受的摩擦力f=F=20N=10N；此滑轮机械效率为=2=80%.14由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功 【分析】本题考查机械效率的应用。【详解】1杠杆在使用过程中，所做的有用功W有=Gh=1.5N0.3m=0.45J根据得解析：由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功 【分析】本题考查机械效率的应用。【详解】1杠杆在使用过程中，所做的有用功W有=Gh=1.5N0.3m=0.45J根据得而W总=Fs，所以2杠杆本身有重力、支点与杠杆之间有摩擦，使用杠杆过程需克服这些做功，于是便出
26、现了额外功。15省距离 【分析】解答此题要知道轮轴运动的滑轮是动滑轮，如图所示，当直接用手拉动滑轮时，根据动滑轮的省力特点求出拉力大小；这样使用动滑轮的方法，其特点是费力但可以省距离【详解】向上的解析：省距离 【分析】解答此题要知道轮轴运动的滑轮是动滑轮，如图所示，当直接用手拉动滑轮时，根据动滑轮的省力特点求出拉力大小；这样使用动滑轮的方法，其特点是费力但可以省距离【详解】向上的拉力等于向下的力之和，包括动滑轮的重，物体的重和地面向下的拉力，所以：F=2G+G动=250N+10N=110N；由图可知，该滑轮是动滑轮，由于绳子的一端固定，所以当滑轮上升1m，物体就会上升2m，由此可知，物体上升的距离大于滑轮上升的距离，因此使用该动滑轮可以省距离16先变大、后变小 省力 【分析】力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变；由位置A拉到位置B，阻力不变，阻力力臂先变大，到水平位置最大，后变小，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L解析：先变大、后变小 省力 【分析】力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变；由位置A拉到位置B，阻力不变，阻力力臂先变大，到水平位置最大，后变小，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析动力变化情况
