天津泰达枫叶国际学校简单机械单元练习Word格式文档下载.docx
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A．FA＝8N
B．FA＝20N
C．FA＝14N
D．FA＝7N
8．用同种材料制成的物体A和B，分别挂在杠杆的两端，且GA＞GB，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（）
A．A物体下移，B物体上移B．A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（ ）
A．A端将逐渐上升
B．始终保持平衡
C．B端将逐渐上升
D．不能保持平衡，待两边蜡烛燃烧完了以后，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（ ）N．
A．200N；
10N
B．200N；
20N
C．20N；
D．20N；
20N
11．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
A．F与f是一对平衡力B．F1、f之和与F大小相等
C．GB与F2是一对相互作用力D．GA与N是一对相互作用力
二、填空题
13．如图所示，用F＝20N的力拉物体A以2m／s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F′＝25N，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：
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F1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T1，T1提升物体B的机械效率为η1．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F2，物体A通过绳子拉动滑轮组的力为T2，T2提升物体C的机械效率为η2．已知η1:
η2=16:
15，T1:
T2=5:
4，不计绳重及滑轮的摩擦，则拉力F2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η/%
1
0.5
0.1
0.7
0.3
47.6
2
1.1
60.6
3
4
50.0
（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___________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。
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
66.7%
1.4
71.4%
1.8
74.1%
1.5
0.2
（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
0.8
0.08
0.24
83.3
0.05
0.15
______
6
2.2
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
1．B
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
ρ铁gV铁-ρ水gV铁=ρ铝gV铝-ρ水gV铝
即
（ρ铁-ρ水）gV铁＝（ρ铝-ρ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=ρ铁gV铁l=ρ铁g⋅
V铝l=7.9×
103kg/m3×
g⋅
V铝l=1.95×
103kg/m3⋅gV铝l
杠杆左端
G铝l=ρ铝gV铝l=2.7×
G铝l>
G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】
2．A
A
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<
F乙，故BD错误。
故选A。
3．B
设杠杆长为l，由力臂的定义可知，水平力F的力臂
木棒重力的力臂
随着夹角逐渐增大，F的力臂越来越小，木棒重力的力臂越来越大，根据杠杆平衡条件
得
重力大小不变，因此水平力F变大，故B正确。
4．D
D
把水泥板看做一个杠杆，抬起一端，则另一端为支点；
由于水泥板是一个厚度、密度都均匀的物体，所以，其重力的作用点在其中心上，此时动力F克服的是水泥板的重力，即此时的阻力臂等于动力臂的一半；
在此基础上，利用杠杆的平衡条件，即可确定F1与F2的大小关系。
两次抬起水泥板时的情况如图所示：
在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以两图中动力臂都是阻力臂的2倍；
依据
可得，
，
所以，前后两次所用的力相同，即
，故ABC都错误，D正确。
本题作为考查杠杆平衡条件应用的一道经典例题，很容易让学生在第一印象中选错，一定要仔细分析，重点记忆！
5．C
C
杠杆原来在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为GA和GB,其对应的力臂分别为lA和lB，如图所示：
根据杠杆平衡条件可得：
GAlA=GBlB；
已知GA>
GB所以lA<
lB，当两端各再加重力相同的物体后，设增加的物重为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lA<
lB，所以GlA<
GlB；
所以：
GAlA+GlA<
GBlB+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。
6．D
【解析】
（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。
A、图甲中小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下，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。
7．C
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．
8．C
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．因为杠杆平衡，m＝ρV,所以GA×
OA＝GB×
OB,mAg×
OA＝mBg×
OB,ρVAg×
OA＝ρVBg×
OB，即：
VA×
OA＝VB×
OB;
若将两球同时浸没在水中，则：
左端＝（ρVAg−ρ水VAg）×
OA＝ρVAg×
OA−ρ水VAg×
OA,右端＝（ρVBg−ρ水VBg）×
OB＝ρVBg×
OB−ρ水VBg×
OB,
又因为VA×
OB，所以ρ水VAg×
OA＝ρ水VBg×
OB，即ρVAg×
OB，因此杠杆仍然平衡．
9．B
设一只蜡烛的质量为m，直尺长度为L，因为
2m×
L＝m×
L
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（m−m′）×
L＝（m−m′）×
所以在燃烧过程中直尺仍能平衡。
10．C
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．
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=2×
10N=20N.
故选C.
11．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B．
12．B
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．
13．10N80
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%.
10N80
因不计滑轮重及绳间摩擦，物体A所受的摩擦力f=
F=
×
此滑轮机械效率为
=
=2×
14．由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功
本题考查机械效率的应用。
[1]杠杆在使用过程中，所做的有用功
W有=Gh=1.5N×
0.3m=0.45J
根据得
由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功
根据
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，于是便出现了额外功。
15．省距离
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．
向上的
省距离
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=2×
50N+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
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
先变大、后变小省力
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．
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