湖南5年真题word第十二章 简单机械.docx

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湖南5年真题word第十二章简单机械

第十二章简单机械

命题点1　杠杆类型的判断

1.（2016郴州11题2分）我们身边有许多应用杠杆的实例．以下一定属于省力杠杆的是（　　）

2.（2017邵阳5题2分）在如图所示的简单机械中，属于省力杠杆的是（　　）

3.（2013株洲16题2分）室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时脚踩踏板，桶盖开启，根据室内垃圾桶的结构示意图，可确定桶中有两个杠杆在起作用，两杠杆支点分别为O1、O2.则对应的杠杆分别是（　　）

第3题图

A.省力杠杆　省力杠杆

B.省力杠杆　费力杠杆

C.费力杠杆　费力杠杆

D.费力杠杆　省力杠杆

命题点2　

1.（2016怀化15题3分）如图所示的杠杆正处于水平平衡，若把杠杆的两端各加一个钩码，杠杆将（　　）

第1题图

A.还继续处于水平平衡

B.右端下降，左端上升

C.右端上升，左端下降

D.无法确定杠杆的运动状态

2.（2016株洲5题2分）园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时（　　）

第2题图

A.尽量让树枝靠近O点，手握剪刀的位置远离O点

B.尽量让树枝远离O点，手握剪刀的位置靠近O点

C.树枝和手离O点的距离无论远近，修剪树枝时都费力

D.树枝和手离O点的距离无论远近，修剪树枝时都省力

3.（2015湘西14题3分）图中所画的是小李和小华周末在公园玩跷跷板游戏时的情景，当他们两脚都离地时，要使跷跷板处于水平平衡，小李应采取合适的方法是（　　）

第3题图

A.适当向前移动　　　B.适当向后移动

C.可以不动D.无论怎样都不能平衡

4.（2014常德21题4分）搬运砖头的独轮车的有关尺寸如图所示，车箱和砖头总重G＝1000N．推车时，人手向上的力F＝________N，使用它可以________（选填“省力”或“省距离”）．

第4题图

5.（2014怀化28题2分）如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为550N，地面对手的支持力F的力臂是______m，力F的大小为________．

第5题图

命题点3　杠杆作图

1.（2016怀化28题3分）用一杠杆提一重物，如图所示，请画出图中力F的力臂．

第1题图

2.（2015衡阳24题2分）图中，请根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用最小动力F的示意图和它的动力臂L1.

第2题图

3.[2014郴州24

（2）题3分]如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆上吊一重物G，在动力F作用下，杠杆静止在水平位置．图中的L为动力F的力臂，请作出动力F的示意图（温馨提示：

注意标明力F的方向和作用点）．

第3题图

4.（2014张家界21题3分）下图是开啤酒瓶盖的启瓶器正在打开瓶盖时的情景，请画出力F1的力臂．

第4题图

命题点4　滑轮、滑轮组的特点及相关计算

1.（2017益阳6题3分）如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）．下列说法正确的是（　　）

第1题图

A.拉力F1小于F2

B.甲、乙两个滑轮组的机械效率相同

C.甲、乙两个滑轮组的动滑轮都是费力杠杆

D.甲、乙两个滑轮组中绳子自由端移动的距离相等

2.（2015郴州16题2分）如图所示，用不变的拉力F匀速拉动重为G的物体A，使物体A沿水平方向移动了一段距离s，在此过程中拉力F做的功为（　　）

A.FsB.Gs

C.2FsD.（G＋F）s

第2题图

3.（2016常德18题3分）如图所示，质量为2kg的物体A在滑轮组的拉动下，沿水平地面以0.3m/s的速度做匀速直线运动．已知A与地面间的摩擦力为12N，弹簧测力计的拉力F为5N．不计滑轮组、绳子、弹簧测力计的重力．若A匀速运动4s，则此过程中（　　）

第3题图

A.物体A的重力做功24J

B.弹簧测力计移动2.4m

C.拉力F做功的功率是1.5W

D.滑轮组的机械效率是80%

命题点5　

1.（2015湘潭13题2分）下图是四种不同的装置，将同一货物匀速提升到同一高度，若每只滑轮质量均相同，不计绳重和摩擦，机械效率最高的是（　　）

2.（2014衡阳11题2分）下列做法，不能够改变滑轮组机械效率的是（　　）

A.改变提升重物的高度

B.用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮

C.提升更重的物体

D.给定滑轮加润滑油

3.（2014郴州22题4分）起重机在20s内将重物匀速提到楼顶，起重机所做的总功是4×104J，额外功是1.6×104J，则起重机的总功率是________W，机械效率是________%.

4.（2016怀化25题2分）有一同学用如图所示的动滑轮，把500N的重物提升了2m，此时动滑轮的机械效率是80%，那么这位同学做的有用功是________J，总功是________J.

第4题图

5.（2013郴州27题2分）建筑工地上的塔吊挂钩处有由两个动滑轮组成的滑轮组（如图所示），两个动滑轮和挂钩的总质量为50kg.设塔吊由电动机牵引把总质量为0.15t的重物匀速提升．忽略一切摩擦和绳重，则电动机牵引力为________N，该装置的机械效率为______%（g取10N/kg）．

第5题图

6.（2017怀化27题2分）如图所示，小张用5N的拉力将重为10N物体在10s内匀速提

升了0.1m，则该滑轮组的机械效率为________，拉力的功率是________W.

第6题图

7.（2015张家界28题5分）新农村建设中，某工人利用如图所示的滑轮组提升重2700N的物体，物体上升了2m，绳子末端的拉力为750N，不计绳重和摩擦力．求：

第7题图　

（1）工人做的有用功是多少？

（2）该滑轮组的机械效率是多少？

（3）动滑轮的总重力是多少N?

8.（2017郴州28题10分）利用如图所示的滑轮组，用F＝1000N的力拉绳子自由端，货物A以0.1m/s的速度匀速直线运动10s．整个过程中，滑轮组的机械效率为75%.求：

（1）货物A在10s内移动的距离；

（2）这个过程中拉力F的功率；

（3）水平地面对货物A的摩擦力大小．

第8题图

命题点6　探究杠杆的平衡条件

1.（2016常德27题6分）小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行“探究杠杆的平衡条件”实验，已知每个钩码重0.5N.

第1题图

（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡．你认为实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是____________________________．

（2）在图甲中的A点悬挂4个钩码，要使杠杆仍保持水平位置平衡，需在B点悬挂________个钩码．

（3）如图乙所示，取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，仍使杠杆在水平位置平衡，测力计的拉力为________N；若在C点改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，杠杆仍然水平位置平衡，则测力计的读数将________（选填“变大”“变小”或“不变”），画出此时力F的力臂．

命题点7　测量滑轮组的机械效率

1.（2016衡阳28题8分）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示．

实验次数物理量

1

2

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

1.8

1.6

1.8

绳端移动的距离s/m

0.3

0.4

机械效率η

74.1%

62.5%

（1）实验操作中应竖直向上________拉动弹簧测力计．

第1题图

（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用______（选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验．

（3）通过第1次实验和第2次实验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（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率________（选填“越高”“不变”或“越低”）．

（4）小组同学再用第2次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中绳端移动距离s漏记，但仍能计算出第3次实验的机械效率η＝________（保留3位有效数字）．

答案

命题点1　杠杆类型的判断

1.C　【解析】赛艇的桨和剪纸剪刀工作时一般是动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；瓶盖起子工作时动力臂总是大于阻力臂，是省力杠杆；独轮车推车保持平衡时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但是如果力的作用点和方向改变，独轮车也可能成为费力杠杆．故选C.

2.B　【解析】根据杠杆的平衡条件可知，使用杠杆时，若动力臂大于阻力臂，则为省力杠杆，若动力臂小于阻力臂，则为费力杠杆．分析各图可知，B中用锤子撬钉子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，其他的则属于费力杠杆．故选B.

3.B　【解析】以O1为支点的杠杆中，由于动力臂大于阻力臂，属于省力的杠杆，而以O2为支点的杠杆中，由于动力臂小于阻力臂，属于费力的杠杆．故选B.

命题点2　杠杆平衡条件的应用

1.B

2.A　【解析】要使剪刀修剪树枝时更省力，应该让剪刀的动力臂尽可能地大一些，阻力臂尽可能地小一些，即尽量让树枝靠近O点，手握剪刀的位置远离O点，A正确，B错误；树枝和手离O点的距离远近不同，动力臂和阻力臂的关系不确定，修剪树枝时可能省力，也可能费力，C、D错误．故选A.

3.A　【解析】观察图可知，小华所在的一边高些，因此可采取的方法有小华向后移动，小李向前移动，A符合题意．故选A.

4.300N　省力　【解析】由杠杆平衡原理有：

F动L动＝F阻L阻，即G×0.3m＝F×（0.3m＋0.7m），得F＝300N；F＜G，所以是省力杠杆，因而省力．

5.1.5　330N　【解析】地面对手的支持力F的力臂是支点O到力F作用线的距离，由图可看出此时力臂为0.9m＋0.6m＝1.5m．由杠杆平衡的条件可得：

F＝550N×

＝330N.

命题点3　杠杆作图

1.如答图所示

第1题答图

【解析】从支点O向力F的作用线作垂线段即为力F的力臂L.如答图所示．

2.如答图所示：

第2题答图

【解析】力臂越长越省力，最长的力臂即支点与作用点的连线，然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用线，支点到垂足间的距离即为所求的力臂．

3.如答图所示

第3题答图

【解析】力臂是从支点到力的作用线的距离，所以力的作用线和力臂垂直，先作力臂的垂线——力的作用线，力的作用线和杠杆的交点A为力的作用点，再标出力的方向．如答图所示．

4.如答图所示

第4题答图

【解析】

（1）找支点；

（2）作力的作用线（用虚线）；（3）从支点作力的作用线作垂线，打大括号，标力臂的符号字母L.如答图所示．

命题点4　滑轮、滑轮组的特点及相关计算

1.B　【解析】不计绳重和摩擦，要考虑动滑轮的重力，甲图中承担重物的有两段绳子，乙图中承担重物的有三段绳子．不计摩擦和绳重时，甲图F1＝

（G＋G动），乙图F2＝

（G＋G动），则F1大于F2，A错误；不计摩擦和绳重，可用η＝

×100%来计算机滑轮组的机械效率，因为G和G动完全相同，则机械效率相同，B正确；由甲图F1＝

（G＋G动），乙图F2＝

（G＋G动），甲乙两个滑轮组的动滑轮都是省力杠杆，C错误；由图中滑轮绕线可知，s＝nh，将相同的重物缓慢提升相同的高度时，甲图中绳子自由端移动距离s1＝2h，乙图中绳子自由端移动距离s2＝3h，D错误．故选B.

2.C　【解析】动滑轮由2段绳子承重，则动力移动的距离是阻力移动距离的2倍，即L＝2s，拉力做的功W＝FL＝2Fs.故选C.

3.D　【解析】如题图所示，物体A为水平移动，重力方向竖直向下，所以重力不做功，A错误；滑轮组n＝3，自由端拉力F速度为A速度的3倍，所以弹簧测力计移动距离s＝0.3m/s×3×4s＝3.6m，B错误；已知拉力F＝5N，v＝0.3m/s×3＝0.9m/s，所以拉力功率P＝Fv＝5N×0.3m/s×3＝4.5W，C错误；因A匀速直线运动，摩擦力等于拉力等于12N，W有＝fs＝12N×0.3m/s×4s＝14.4J，拉力F做的总功W总＝Fs＝5N×3.6m＝18J，滑轮组的机械效率是η＝

×100%＝

×100%＝80%，D正确．故选D.

命题点5　机械效率的理解及计算

1.A　【解析】机械效率等于有用功与总功的比值．将同样的重物提升相同的高度时，做的有用功相等，而A属于定滑轮，不需要克服动滑轮的重力做额外功，而B、C、D都有动滑轮，需要克服动滑轮的重力做额外功．故选A.

2.A　【解析】改变提升重物的高度，拉力端移动的距离s＝nh成倍数的变化，不影响拉力大小，有用功和总功的比值不变，不能改变滑轮组机械效率，A符合题意；用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮，减轻了动滑轮质量，减小摩擦力，减小做的额外功，在有用功一定时，总功减小，使有用功和总功的比值增大，机械效率增大，可以改变滑轮组机械效率，B不符合题意；使用同样的机械提升更重的物体，增大有用功，在额外功一定时，有用功越大，总功越大，有用功和总功的比值越大，机械效率越高，可以改变滑轮组机械效率，C不符合题意；给定滑轮加润滑油，减小额外功，在有用功一定时，总功减小，有用功和总功的比值增大，机械效率增大，可以改变机械效率，D不符合题意．故选A.

3.2×103　60　【解析】起重机的总功率：

P＝

＝

＝2000W；η＝

×100%＝

×100%＝60%.

4.1000　1250　【解析】这位同学做的有用功是W有用＝Gh＝500N×2m＝1000J；总功是W总＝

＝

＝1250J.

5.500　75　【解析】F＝

＝

＝500N；η＝

×100%＝

×100%＝75%.

6.66.7%　0.15　【解析】滑轮组的机械效率η＝

×100%＝

×100%＝

×100%≈66.7%；拉力的功率为总功功率P＝

＝

＝0.15W.

7.解：

（1）有用功W有＝Gh＝2700N×2m＝5400J.

（2）因n＝4，则W总＝Fs＝Fnh＝750N×4×2m＝6000J，机械效率η＝

×100%＝

×100%＝90%.

（3）因F＝

，则动滑轮的总重力G动＝4F－G物＝4×750N－2700N＝300N.

8.解：

（1）根据v＝

可知，sA＝vAt＝0.1m/s×10s＝1m.

（2）由图可知，n＝2，所以v绳＝2vA＝2×0.1m/s＝0.2m/s，

P＝Fv绳＝1000N×0.2m/s＝200W.

（3）η＝

×100%＝

×100%＝

×100%＝

×100%，即75%＝

，解得f＝1500N.

命题点6　探究杠杆的平衡条件

1.

（1）右　便于测力臂　

（2）3　（3）1.5　变大　如答图所示

第1题答图

【解析】

（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，说明左端的力与力臂的乘积大于右端的力与力臂的乘积，这时应该将平衡螺母向右调节，才能使杠杆在水平位置平衡．水平平衡的目的是便于测力臂，因为此时支点到钩码的距离就等于杠杆上的那段距离；

（2）一个钩码的重是0.5N，设杠杆一个小格是L，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，得2N×3L＝FB×4L，所以FB＝1.5N，即在B处挂3个钩码；（3）根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得，2N×3L＝FC×4L，所以FC＝1.5N．如改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，钩码作为阻力，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，动力要增大，所以弹簧测力计示数变大，才能使杠杆仍然水平位置平衡．

命题点7　测量滑轮组的机械效率

1.

（1）匀速　

（2）乙　（3）越低　（4）83.3%

【解析】

（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定；

（2）第2次实验中，s2＝0.4m，h2＝0.1m，n2＝

＝

＝4，所以第2次实验是用乙图做的实验；（3）比较实验数据1和2可知，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；（4）由绳端拉力大小可知第3次实验选用的是乙装置．第3次实验的机械效率η＝

×100%＝

×100%＝

×100%≈83.3%.