《简单机械》全章复习与巩固(基础) 巩固练习

【巩固练习】

一、选择

1.（2016•长春模拟）下列仪器或工具在使用时，属于省力杠杆的是（　　）

A．用扳手拧螺丝     B．用天平称量药品

C．用钓鱼竿钓鱼     D．用镊子夹物品

2.如图所示，在已调节水平位置平衡的杠杆的左边挂一个钩码，下列操作中能使杠杆在水平位置重新平衡的是（　　）

A.在位置2挂6个相同的钩码          B.在位置4挂2个相同的钩码

C.在位置4挂4个相同的钩码          D.在位置6挂2个相同的钩码

3.关于功率和机械效率的说法中，正确的是（　　）

A.功率大的机械，做功一定多           B.做功多的机械，机械效率一定高

C.效率高的机械，功率一定大           D.做功快的机械，功率一定大

4.小李的质量为50千克，可以举起80千克的杠铃；小胖的质量为70千克，可以举起60千克的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来。比赛结果应是（　　）

A．小李把小胖拉起             B．小胖把小李拉起

C．两个都拉不起               D．两个都拉起

5. 物体做匀速直线运动，拉力F=60牛，则物体受到的摩擦力是（　　）

A．60牛         　B．120牛　　        C．20牛　 　　　　　　　　D．180牛

6.建筑工地上，起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶，如果人直接用滑轮组来提升则需要几个小时，其原因是（　　）

A．起重机的功率大，做功多　　　 　　　B．起重机的机械效率高，做功慢

C．起重机的功率大，做功快　　　 　　　D．起重机的机械效率高，做功多

7. 轻质杠杆AOB，左边挂重物G1，右边挂重物G2，支点是O，且AO＜BO,此时杠杆平衡在水平位置。若在G1和G2下分别再加挂重为G的重物，此时杠杆（　）

A. 仍然平衡在水平位置　　       B. 不再平衡，A端下降

C. 不再平衡，B端下降　　        D. 由于G1和G2的大小未知，无法判断其是否平衡

8.如图所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GB的物体时，杠杆处于平衡状态，若AO=BO，杠杆自身重力不计，则（ ）

A. GA= GB 　　　B. GA＜ GB 　　　C. GA＞GB 　　　D. 无法判断

9.分别用定滑轮、动滑轮、滑轮组把同一个物体匀速提升到同一高度，其中机械效率最高的是（　　）（不计绳重和摩擦）

A．定滑轮             B．动滑轮           C．滑轮组        D．无法确定

10.小玉使用如图所示的滑轮组提升重物。用200N的拉力在10s内将重500N的重物匀速提高了1m。在这个过程中（　　）

A.拉力所做的功是500J             B.滑轮组的机械效率是75%

C.拉力做功的功率是60W            D.滑轮组的机械效率是80%

二、填空

11. 超市里有种手推车，如图所示，某顾客推着空车前进时，当前轮遇障碍物A时，顾客向下按扶把，这时手推车可看成杠杆，支点是       点；当后轮遇到障碍物A时，顾客向上提把，这时支点是      

点，此时手推车可看成是         力杠杆。

12. 动滑轮和定滑轮组合在一起叫        ，使用它吊重物时，既能             又可以改变       ，若不计动滑轮自重及摩擦，动滑轮由n股绳子承担，则所用的力F可写成公式：               。

13.使用       滑轮不省力，但能改变动力的方向，这种滑轮相当于一个        杠杆。使用     

滑轮能省一半力，但不能改变动力的方向，这种滑轮相当于一个        的杠杆。

14.（2016•鸡西模拟）如图是人抬起独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个       杠杆（选填“省力”或“费力”）；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为1200N，抬起车把的力F

为        N。

15. 机械效率是         功跟        功的比值，公式                 由于           总是存在的，所以机械效率总      1。

16.如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N．则滑轮组的机械效率为        ，若绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s，则物体在1min内移动的距离为          m。

三、实验探究

17.（2016•莘县二模）如图所示，小红在研究“杠杆平衡条件”的实验中所用的器材有：杠杆、支架、刻度尺、细线和若干个质量相同的钩码，

（1）在实验过程中，杠杆调在水平位置平衡的目的为了                                      

（2）杠杆调节平衡后，小红在杠杆上A点处挂4个钩码，为使杠杆重新平衡，应在B点挂           个钩码。

（3）小红按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中          （填字母）。

A．没有改变力的大小

B．没有改变力的方向

C．没有改变力的作用点

D．实验次数较少，结论具有偶然性

18.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      

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。

①通过表中数据可分析出实验1是用       图所示的装置做的实验，实验2是用            图所示的装置做的实验，实验2的机械效率为           ，实验3的机械效率为                  。

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               。

③比较实验1和试验3可得正确结论：使用同一滑轮组，            可以提高滑轮组的机械效率。

四、计算

19.小明家新买的房子准备装修，为了将水泥从地面送上楼，他在楼上安装了一个滑轮组，所用的滑轮每只2Kg，每次将一袋50Kg的水泥提升5m。（不计绳重和摩擦，g取10N/Kg）求：
（1）每袋水泥受到的重力大小；

（2）每次做的有用功；

（3）滑轮组的机械效率。

20.小明健身用的拉力器结构如图所示．他用250N的拉力向下拉动拉杆，使20kg的配重块在 2s内匀速升高40cm。不计拉杆和绳的重力，g取10N/kg。求：
（1）所拉配重块的重力；
（2）2s内配重块运动的速度；
（3）此过程中拉力器的机械效率。

【答案与解析】

一、选择

1.【答案】A

【解析】A、用扳手拧螺丝的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；B、用天平称量药品时，天平属等臂杠杆；C、用用钓鱼竿钓鱼的过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；D、用镊子夹物品的过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故选A。

2.【答案】B

【解析】从图中可以看出，杠杆左端力的大小为G，力臂为8L；在位置2挂6个相同的钩码，其作用力为6G，力臂为2L，则G×8L＜6G×2L；故A错误；在位置4挂2个相同的钩码，其作用力为2G，力臂为4L，则G×8L=2G×4L；故B正确；在位置4挂4个相同的钩码，其作用力为4G，力臂为4L，则G×8L＜4G×4L；故C错误；在位置6挂2个相同的钩码，其作用力为2G，力臂为6L，则G×8L＜2G×6L；故D错误。

3.【答案】D

【解析】A说法错误，功率大，只能说明做功快，做功不一定多；B说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大；C说法错误，机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例大，功率、机械效率两者没有必然的联系；D说法正确。因为功率就是比较物体做功快慢的物理量。

4.【答案】B

5.【答案】D

【解析】绳子股数是3．所以绳子末端的拉力，物体和地面之间的摩擦力f=nF=3×60N=180N。

6.【答案】C

【解析】两种情景下对物体做有用功和总功一样多，起重机做的额外功多，机械效率低，但所用的时间少，做功快，功率大。

7.【答案】C

【解析】本题利用杠杆平衡条件公式计算，如图所示的杠杆，AO、BO的长度即为力臂长，所以加相同重力G时，OB×(G2+G)＞OA×(G1+G）所以不再平衡，B端下降。

8.【答案】B

【解析】同学们易错解：选A。题中给出的条件“A0＝BO”看似平淡，实则“陷阱”，倘若认为二力的力臂相等，则会得出GA=GB的错误选项，由图可知，OA＞LB，根据杠杆的平衡条件可得B物体重力大。

9.【答案】A

【解析】把同一个物体匀速提升到同一高度，有用功相同，不计绳重和摩擦，使用定滑轮时做的额外功最小为0，所以使用定滑轮时机械效率最大为100%。

10.【答案】C

【解析】（1）拉力做的功：，故A不正确。

（2）拉力做功的功率：故C正确。

（3）提升重物做的功：；

滑轮组的机械效率：，故B、D不正确。

二、填空

11.【答案】C；B；省

12.【答案】滑轮组；改变用力方向；用力的大小；

13.【答案】定，等臂，动，省力

【解析】定滑轮不能省力，但能改变力的方向，实质是动力臂等于阻力臂，相当于等臂杠杆。动滑轮特点是能省一半的力，但不能改变力的方向。实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆，相当于省力杠杆。

14.【答案】省力；400

【解析】（1）由示意图可知，独轮车在使用时动力臂大于阻力臂，所以它属于省力杠杆，（2）由杠杆的平衡条件得：

则F=400N，故答案为：省力；400。

15.【答案】有用；总；；额外功；小于

【解析】（1）机械效率是指有用功跟总功的比值，其公式为：。

（2）只要有使用机械，就必然会在机械上消耗一部分额外功，也就是说额外功总是存在的，有用功总是会小于总功，机械效率总是小于1。

16.【答案】80%；12

【解析】（1）由图知，n=3，则绳子自由端向前移动的距离s=3L（L为物体移动的距离）

（2）在1min内绳子自由端向前移动的距离：，

物体移动的距离：。

三、实验探究

17.【答案】（1）便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；（2）6； （3）B。

【解析】（1）杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响（2）设一个钩码的重力为G，杠杆上一个小格长度为L，则根据平衡条件可知：4G×3L=nG×2L，

解得n=6（个），故应该在B处挂6个相同的钩码；（3）由实验可知，“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向．故选项A、C、D错误，选项B正确。故答案为：（1）便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；（2）6； （3）B。

18.【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，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，故实验2是用丁图所示的装置进行的实验，

机械效率；

实验3中，，，所以，故实验3是用丙图所示的装置进行的实验，机械效率

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。

四、计算

19.【答案与解析】（1）m每袋水泥受重力的大小为：G=mg=50kg×10N/kg=500N。

（2）做的有用功为：。

（3）在不计绳重和摩擦的情况下，对动滑轮做的功为额外功；

对动滑轮做的功为额外功为：；

则总功为：；

滑轮组的机械效率为：。

答：（1）每袋水泥受到的重力大小为500N。

（2）每次做的有用功为2500J。

（3）滑轮组的机械效率为96.2%。

20.【答案与解析】（1）所拉配重块的重力：；

（2）配重块运动的速度：；

（3）拉力做的总功：

拉力做的有用功：，

拉力器的机械效率：

答：（1）所拉配重块的重力为200N；（2）2s内配重块运动的速度为0.2m/s；（3）此过程中拉力器的机械效率为80%。