简单机械
1. 如图所示，小明分别用甲滑轮、乙滑轮把重力相同的物体匀速提升到相同的高度，则( ) A.使用甲滑轮可以省力 B.使用乙滑轮可以改变力的方向 C.使用甲滑轮做的有用功多 D.使用乙滑轮的机械效率为100%
2.按照题目要求作图：
(1) 要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。
(2) 如图所示的曲棒，ABC可绕A点的转轴转动，请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需最小力的示意图。
3.用下列简单机械，使重力同为G的物体都保持静止状态，不计摩擦、机械自重及绳的重量，其中用最小的是 (
)
4.如图l4所示，用沿竖直方向的绳子吊一光滑球靠在墙上，球处于静止状态。请画出小球的受力示意图。
5.如图（甲）、（乙）所示是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲 乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是：( ) A．甲的拉力是乙的拉力的3倍 B．甲拉力的功率大于乙拉力的功率
C．乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍 D．如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的小
6.下列所示工具中，使用时不能省力但能省距离的是（ ）
A．动滑轮 B．订书机 C．羊角锤 D．镊子
7.电气化铁路的输电线常用如图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3个混凝土圆盘，每个盘的质量是15kg。按图示的配置，钢缆在B端所受的拉力是 N。（不计滑轮和钢缆的质量，g＝10N／kg）
（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，这样做的好处是 ，以保证措
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电器与输电线接触良好。
8.如图所示：用滑轮组拉动重500N的物体在水平支持面上以2m/s的速度做匀速直线运动，且物体所受摩擦力是物重的0.2倍，问：
（1）若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F是多大？ 滑轮组的机械效率是90%，则F的大小是多大？（保留一位小数）
（3）可见，使用滑轮组时可以省力不能省功，在物理学中这一原理称为 。
9.如图所示，用滑轮组提升重物时，重200N的物体在5s内匀速上升了1m．已知拉绳子的力F为120N，如果不计绳重及摩擦，则提升重物的过程中（ ）
A．绳子自由端被拉下3m B．动滑轮重20N C．滑轮组的机械效率是83.3% D．拉力F的功率是40W
10.如下图所示，下列实例中使用简单机械的情况说法正确的是( )
A．甲图赛艇的桨是省力杠杆 B．乙图独轮车是费力杠杆 C．丙图扳子是费力的轮轴 D．丁图盘山公路是省力的斜面
11.如图所示，定滑轮重1N，动滑轮重1N。物体A在拉力F的作用下，1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高了0.3m．如果不计绳重和摩擦，则以下计算结果不正确的是( ) A．绳子自由端移动速度为0.6m/s B．滑轮组的机械效率为80% C．拉力F的功率为2.7W D．拉力F的大小为4.5N
12.一名工人用如图所示的滑轮组提起450N的重物，绳自由端的拉力F为200N，重物在5s内匀速上升了1m，不计绳子与滑轮间摩擦，
则(1)滑轮组所做的有用功是多少？ (2)拉力做功的大小？拉力的功率是多少？ (3)动滑轮的重。
13.在图中，A装置是_______滑轮（选填“定”或“动”）。 若用20N的拉力将旗帜匀速提升10m，则拉力所做的 功为______J。
14.装卸工人用如图所示的装置将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力为500N，货物在1min内匀速上升了5m，在此过程中求： （1）有用功； （2）拉力做功的功率； （3）滑轮组的机械效率．
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（2）若
16.如图9所示装置，绳重和摩擦不计。
（1）请利用图示的3个滑轮，补画出滑轮组完整的绕线。
（2）若物重为50N时，绳端需用20N的拉力才能把物体匀速提升，则将重为90N的物体匀速提升，绳端需要多大的拉力？当90N的重物升高1m时，此时的机械效率为多少？
（3）如果绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组最大可以吊起多重的物体？此时的机械效率又为多大？ （4）当动滑轮重为多少时，使用该滑轮组提起20N重的钩码刚好不省力？
17.4月20日，四川汶川雅安7.0级大地震，震后立即开展了紧急救援。在救援过程中，常看到救援工作者使用的这种起重机械，利用这种机械吊起坍塌的混凝土结构的吊板。如所示是这种起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4×104N的吊板匀速提高10m。已知拉力F为104N。则这个过程中： （1）拉力F做了多少功？拉力F的功率多大？ （2）滑轮组的机械效率多大？
18.如图所示，物体重120 N，不计滑轮的摩擦．当拉力F为_______N时．物体对地面的压力等于零；当拉力F为________N时，地面对物体的支持力为30 N．
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19.物理学上经常把一些复杂的物体建立物理模型方便研究，下列对应的物理模型错误的是 ( ) A．盘山公路——斜面 B．滚动轴承——轮轴 C．自行车把——轮轴 D．自卸货车的车厢——杠杆
20.如图6，长为3米的匀质平板的中点能绕固定的支点转动，平板与水平地面的夹角为30°，在板上站两个小孩。已知20千克的甲小孩位于板的中点，30千克的乙小孩位于板的左端。现两个小孩均以0.1米／秒的速度同时向右慢慢移动，时间后平板开始转动；乙小孩在这一过程中克服自身重力做功的功率为 W。（g=10N／kg）
21.斜面是一种简单机械，生活中人们常常利用它来省力。小明想探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”。于是他找来木块A．长木扳B．三个高度不同的长方体C和一把弹簧测力计进行实验，实验装置如图所示。 （1）除上述器材外，小明要完成实验还需要的一种器材是 ； （2）在实验过程中，应沿斜面向上拉动木块，使木块做 运动； （3）实验记录数据如下表，则第3次实验时斜面的机械效率为 ； （4）分析比较下表中的实验数据，可得到的结论是：斜面越陡 。
（5）除了倾斜程度会影响斜面的机械效率，你还能猜想到斜面的______________也会影响到斜面的机械效率，这样猜想的依据是_____________________________________________。
22.边长为0.1m质量均匀的正方体物体M，单独放在水平地面上对地面的压强为5.4×103 Pa。如图9所示装置,横杆可绕固定点O在竖直平面内转动，系在横杆B 端的细绳绕过动滑轮，动滑轮连着物体M。用力F在A点竖直向上提横杆时，横杆在水平位置平衡，此时物体M 对地面的压强为1.8×103 Pa，若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆，使横杆仍在水平位置平衡，此时物体M 对地面压强为1.0×103 Pa，已知横杆上AB部分的长为0.2m，AB:OA=1:3，g取10N/kg，不计横杆质量、绳质量和摩擦。则力F的大小为 N。
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25.同学们共同研究滑轮的特点：
(1)他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮______________________________________________．
(2)他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示．据此可知，使用动滑轮 _________________________________________________________．
(3)他们组装了滑轮组，发现使用滑轮组提升重物时能省力，于是他们想：利用滑轮组提升重物能否省功呢？为此，他们进行的实验如丙图所示．请根据丙图信息．写出分析数据的具体过程，并回答他们的问题． ______________________________________________________________________________
24.在不计绳重和摩擦的情况下利用如右图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度若用η甲，η乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功（ ） A、η甲＝η乙，W甲＝W乙 B、η甲＞η乙，W甲＞W乙 C、η甲＜η乙，W甲＜W乙 D、η甲＞η乙，W甲＜W乙
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参考答案
1.A B 2.图略 3.D
4. 5.C 6.D 7. (1)1350 (2)钢缆所受的拉力一定使钢缆松紧程度不变 8. （1）50N （2）55.6N （3 9.C 10.D 11.B 12. 75% 120W 150w 13. 定 200
14（1）4000J 2分； （2）83.3W 2分 （3）80% 2分
.15. 80
16. （1）如图：
（2）30N、75% （3）210N、87.5% （4）60N
17.(1)3×105 6000N (2)80% 18.120 90 19.C 20.9 15
21. （1）刻度尺；（2）匀速直线；（3）71.4%；（4）机械效率越高；（5）粗糙程度；摩擦力越大，做的额外功越多。 22.32
23. 解： （1）W有＝Gh＝500N×6m
＝3000J …………………………………………………… （2）P＝W/t ＝300N×12m/20s
＝180W …………………………………………………… （3）η＝Gh /Fs ＝3000J/(300N×12m)
＝83.3% …………………………………………………… （4）由 F＝（G物＋G动）/n 300N＝（500N＋G动）/2
G动＝100N ………………………………………………… 当G′物＝400N时
由上式可得：F′＝250N …………………………………… 24.A
25. (1)不省力，但可以改变力的方向 (2)可以省力，但不能改变力的方向
(3)提升物体做功W1=Gh=2N×0.1m=0.2J，拉力做功W2=Fs=0.8N×0.3m=0.24J＞W1 故利用滑轮组提升重物不能省功
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简单机械
1. 如图所示，小明分别用甲滑轮、乙滑轮把重力相同的物体匀速提升到相同的高度，则( ) A.使用甲滑轮可以省力 B.使用乙滑轮可以改变力的方向 C.使用甲滑轮做的有用功多 D.使用乙滑轮的机械效率为100%
2.按照题目要求作图：
(1) 要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。
(2) 如图所示的曲棒，ABC可绕A点的转轴转动，请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需最小力的示意图。
3.用下列简单机械，使重力同为G的物体都保持静止状态，不计摩擦、机械自重及绳的重量，其中用最小的是 (
)
4.如图l4所示，用沿竖直方向的绳子吊一光滑球靠在墙上，球处于静止状态。请画出小球的受力示意图。
5.如图（甲）、（乙）所示是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲 乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是：( ) A．甲的拉力是乙的拉力的3倍 B．甲拉力的功率大于乙拉力的功率
C．乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍 D．如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的小
6.下列所示工具中，使用时不能省力但能省距离的是（ ）
A．动滑轮 B．订书机 C．羊角锤 D．镊子
7.电气化铁路的输电线常用如图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3个混凝土圆盘，每个盘的质量是15kg。按图示的配置，钢缆在B端所受的拉力是 N。（不计滑轮和钢缆的质量，g＝10N／kg）
（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，这样做的好处是 ，以保证措
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电器与输电线接触良好。
8.如图所示：用滑轮组拉动重500N的物体在水平支持面上以2m/s的速度做匀速直线运动，且物体所受摩擦力是物重的0.2倍，问：
（1）若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F是多大？ 滑轮组的机械效率是90%，则F的大小是多大？（保留一位小数）
（3）可见，使用滑轮组时可以省力不能省功，在物理学中这一原理称为 。
9.如图所示，用滑轮组提升重物时，重200N的物体在5s内匀速上升了1m．已知拉绳子的力F为120N，如果不计绳重及摩擦，则提升重物的过程中（ ）
A．绳子自由端被拉下3m B．动滑轮重20N C．滑轮组的机械效率是83.3% D．拉力F的功率是40W
10.如下图所示，下列实例中使用简单机械的情况说法正确的是( )
A．甲图赛艇的桨是省力杠杆 B．乙图独轮车是费力杠杆 C．丙图扳子是费力的轮轴 D．丁图盘山公路是省力的斜面
11.如图所示，定滑轮重1N，动滑轮重1N。物体A在拉力F的作用下，1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高了0.3m．如果不计绳重和摩擦，则以下计算结果不正确的是( ) A．绳子自由端移动速度为0.6m/s B．滑轮组的机械效率为80% C．拉力F的功率为2.7W D．拉力F的大小为4.5N
12.一名工人用如图所示的滑轮组提起450N的重物，绳自由端的拉力F为200N，重物在5s内匀速上升了1m，不计绳子与滑轮间摩擦，
则(1)滑轮组所做的有用功是多少？ (2)拉力做功的大小？拉力的功率是多少？ (3)动滑轮的重。
13.在图中，A装置是_______滑轮（选填“定”或“动”）。 若用20N的拉力将旗帜匀速提升10m，则拉力所做的 功为______J。
14.装卸工人用如图所示的装置将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力为500N，货物在1min内匀速上升了5m，在此过程中求： （1）有用功； （2）拉力做功的功率； （3）滑轮组的机械效率．
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（2）若
16.如图9所示装置，绳重和摩擦不计。
（1）请利用图示的3个滑轮，补画出滑轮组完整的绕线。
（2）若物重为50N时，绳端需用20N的拉力才能把物体匀速提升，则将重为90N的物体匀速提升，绳端需要多大的拉力？当90N的重物升高1m时，此时的机械效率为多少？
（3）如果绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组最大可以吊起多重的物体？此时的机械效率又为多大？ （4）当动滑轮重为多少时，使用该滑轮组提起20N重的钩码刚好不省力？
17.4月20日，四川汶川雅安7.0级大地震，震后立即开展了紧急救援。在救援过程中，常看到救援工作者使用的这种起重机械，利用这种机械吊起坍塌的混凝土结构的吊板。如所示是这种起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4×104N的吊板匀速提高10m。已知拉力F为104N。则这个过程中： （1）拉力F做了多少功？拉力F的功率多大？ （2）滑轮组的机械效率多大？
18.如图所示，物体重120 N，不计滑轮的摩擦．当拉力F为_______N时．物体对地面的压力等于零；当拉力F为________N时，地面对物体的支持力为30 N．
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19.物理学上经常把一些复杂的物体建立物理模型方便研究，下列对应的物理模型错误的是 ( ) A．盘山公路——斜面 B．滚动轴承——轮轴 C．自行车把——轮轴 D．自卸货车的车厢——杠杆
20.如图6，长为3米的匀质平板的中点能绕固定的支点转动，平板与水平地面的夹角为30°，在板上站两个小孩。已知20千克的甲小孩位于板的中点，30千克的乙小孩位于板的左端。现两个小孩均以0.1米／秒的速度同时向右慢慢移动，时间后平板开始转动；乙小孩在这一过程中克服自身重力做功的功率为 W。（g=10N／kg）
21.斜面是一种简单机械，生活中人们常常利用它来省力。小明想探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”。于是他找来木块A．长木扳B．三个高度不同的长方体C和一把弹簧测力计进行实验，实验装置如图所示。 （1）除上述器材外，小明要完成实验还需要的一种器材是 ； （2）在实验过程中，应沿斜面向上拉动木块，使木块做 运动； （3）实验记录数据如下表，则第3次实验时斜面的机械效率为 ； （4）分析比较下表中的实验数据，可得到的结论是：斜面越陡 。
（5）除了倾斜程度会影响斜面的机械效率，你还能猜想到斜面的______________也会影响到斜面的机械效率，这样猜想的依据是_____________________________________________。
22.边长为0.1m质量均匀的正方体物体M，单独放在水平地面上对地面的压强为5.4×103 Pa。如图9所示装置,横杆可绕固定点O在竖直平面内转动，系在横杆B 端的细绳绕过动滑轮，动滑轮连着物体M。用力F在A点竖直向上提横杆时，横杆在水平位置平衡，此时物体M 对地面的压强为1.8×103 Pa，若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆，使横杆仍在水平位置平衡，此时物体M 对地面压强为1.0×103 Pa，已知横杆上AB部分的长为0.2m，AB:OA=1:3，g取10N/kg，不计横杆质量、绳质量和摩擦。则力F的大小为 N。
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25.同学们共同研究滑轮的特点：
(1)他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮______________________________________________．
(2)他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示．据此可知，使用动滑轮 _________________________________________________________．
(3)他们组装了滑轮组，发现使用滑轮组提升重物时能省力，于是他们想：利用滑轮组提升重物能否省功呢？为此，他们进行的实验如丙图所示．请根据丙图信息．写出分析数据的具体过程，并回答他们的问题． ______________________________________________________________________________
24.在不计绳重和摩擦的情况下利用如右图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度若用η甲，η乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功（ ） A、η甲＝η乙，W甲＝W乙 B、η甲＞η乙，W甲＞W乙 C、η甲＜η乙，W甲＜W乙 D、η甲＞η乙，W甲＜W乙
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参考答案
1.A B 2.图略 3.D
4. 5.C 6.D 7. (1)1350 (2)钢缆所受的拉力一定使钢缆松紧程度不变 8. （1）50N （2）55.6N （3 9.C 10.D 11.B 12. 75% 120W 150w 13. 定 200
14（1）4000J 2分； （2）83.3W 2分 （3）80% 2分
.15. 80
16. （1）如图：
（2）30N、75% （3）210N、87.5% （4）60N
17.(1)3×105 6000N (2)80% 18.120 90 19.C 20.9 15
21. （1）刻度尺；（2）匀速直线；（3）71.4%；（4）机械效率越高；（5）粗糙程度；摩擦力越大，做的额外功越多。 22.32
23. 解： （1）W有＝Gh＝500N×6m
＝3000J …………………………………………………… （2）P＝W/t ＝300N×12m/20s
＝180W …………………………………………………… （3）η＝Gh /Fs ＝3000J/(300N×12m)
＝83.3% …………………………………………………… （4）由 F＝（G物＋G动）/n 300N＝（500N＋G动）/2
G动＝100N ………………………………………………… 当G′物＝400N时
由上式可得：F′＝250N …………………………………… 24.A
25. (1)不省力，但可以改变力的方向 (2)可以省力，但不能改变力的方向
(3)提升物体做功W1=Gh=2N×0.1m=0.2J，拉力做功W2=Fs=0.8N×0.3m=0.24J＞W1 故利用滑轮组提升重物不能省功
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