初中物理专题练习：简单机械

1第十二章《简单机械》★知识点1：杠杆五要素和平衡条件1.《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力。以下说法符合杠杆平衡原理的是（）A．“权”小于“重”时，A端一定上扬B．“权”小于“重”时，“标”一定小于“本”C．增大“重”时，应把“权”向A端移D．增大“重”时，应换用更小的“权”2.下列工具中，使用时属于费力杠杆的是（）3.人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定（）A．大于5kgB．大于49NC．小于49ND．等于49N4.图（a）所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图（b）所示，则杠杆（）A．右端下沉B．左端下沉C．要保持平衡应将左端的物体向右移动D．要保持平衡应在右端再加挂一个物体5.如图所示，在轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物，在A端施加一个始终与OA垂直的力F，由水平位置匀速提到如图虚线的位置，在这个过程中，拉力F的大小（）A．一直变大B．始终不变C．一直变小D．先变小后变大6.如图所示，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布不均匀的木条AB重24N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AO=BO，AC=OC．A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示数是6N．现移动托盘秤甲，让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是（）2A．8NB．12NC．16ND．18N7．在图中画出力F对支点O的力臂。8．如图所示，轻质杠杆OA能绕O点转动，请在杠杆中的A端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图（要求保留作图痕迹）。9.如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。（1）实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向______调节，使杠杆在水平位置平衡。3（2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的______端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下，只需将____________________________________即可。（3）小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图丙所示，小王的方案如图丁所示。你认为______的实验方案更好，请说明你的理由_____________________________________________________________________。（4）实验中小王发现：如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由___________________________________________________________________________________________________。★知识点2：滑轮1.如图是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为GA=100N。在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为v=0.4m/s，滑轮质量、绳重及一切摩擦均可忽略不计，（1）绳子自由端的拉力大小F=______N；（2）拉力F做功的功率P=______W。（3）物体A的机械能______（填“增加”、“减少”或“不变”）。2.小丽同学用水平力F拉动如图所示装置，使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm,物体B重50N(物体B与A始终接触)，此过程中地面受到的摩擦力为10N，弹簧测力计的示数为8N.若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为______m/s,物体A受到B施加的摩擦力____________(选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”)，水平拉力F为______N,水平拉力F的功率为______W.3.如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（）A．F2的功率为0.6WB．弹簧测力计读数为9NC．物体A和地面之间有摩擦力D．如果增大F2，物体A可能向左运动4.如图所示，用滑轮组在4s内将重为160N的物体匀速提升2m，若动滑轮重20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是（）4A．绳子自由端向上移动了4mB．拉力F的功率为90WC．拉力F为90ND．滑轮组的机械效率为80%★知识点3：机械效率1.工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端，斜面高1m，长2m，物体重500N，平行于斜画的拉力200N，所用时间10s。在此过程中，物体动能___（选填“增大”、“减小”或“不变”）。重力势能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。拉力的功率为______W，把物体直接提高到斜面顶端做的功为有用功，则这个装置的机械效率为_________。2.如图所示，工人用250N的拉力将重为400N的装修材料匀速提升6m，所用时间为lmin，则工人做的有用功是______J，工人做功的功率是______W，动滑轮的机械效率是_________。3.对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（）A．通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%B．做功多的机械，功率一定大C．功率大的机械，做功一定快D．做功快的机械，机械效率一定高4.如右图所示，用滑轮组提升重物时，重400N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N，则提升重物的过程中（）A.做的总功是400JB.拉力F的功率是25WC.绳子自由端被拉下1mD.滑轮组的机械效率是80%5.如右图所示，某同学使用动滑轮把600N的重物匀速提升了3m，所用的拉力是400N。下列说法正确的是（）A．机械效率是80%B．有用功是1800J5C．额外功是300JD．总功是2100J6.图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，将重为4.5N的物体从A位置提升到A′位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题：（1）物体提升的高度是______cm，拉力是___N，该滑轮组的机械效率η=______；（2）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效率_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。6参考答案★知识点1：杠杆五要素和平衡条件1.《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力。以下说法符合杠杆平衡原理的是（C）A．“权”小于“重”时，A端一定上扬B．“权”小于“重”时，“标”一定小于“本”C．增大“重”时，应把“权”向A端移D．增大“重”时，应换用更小的“权”2.下列工具中，使用时属于费力杠杆的是（B）3.人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定（B）A．大于5kgB．大于49NC．小于49ND．等于49N4.图（a）所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图（b）所示，则杠杆（A）A．右端下沉B．左端下沉C．要保持平衡应将左端的物体向右移动D．要保持平衡应在右端再加挂一个物体5.如图所示，在轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物，在A端施加一个始终与OA垂直的力F，由水平位置匀速提到如图虚线的位置，在这个过程中，拉力F的大小（C）A．一直变大B．始终不变C．一直变小D．先变小后变大6.如图所示，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布不均匀的木条AB重24N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AO=BO，AC=OC．A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示数是6N．现移动托盘秤甲，让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是（C）7A．8NB．12NC．16ND．18N7．在图中画出力F对支点O的力臂。【答案】8．如图所示，轻质杠杆OA能绕O点转动，请在杠杆中的A端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图（要求保留作图痕迹）。【答案】9.如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。（1）实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡。（2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的左端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下，只需将将左侧的钩码去掉一个即可。（3）小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图丙所示，小王的方案如图丁所示。你认为小李的实验方案更好，请说明你的理由弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直，力臂在杠杆上便于测量。（4）实验中小王发现：如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零，8不影响杠杆的平衡。★知识点2：滑轮1.如图是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为GA=100N。在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为v=0.4m/s，滑轮质量、绳重及一切摩擦均可忽略不计，（1）绳子自由端的拉力大小F=50N；（2）拉力F做功的功率P=40W。（3）物体A的机械能增加（填“增加”、“减少”或“不变”）。2.小丽同学用水平力F拉动如图所示装置，使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm,物体B重50N(物体B与A始终接触)，此过程中地面受到的摩擦力为10N，弹簧测力计的示数为8N.若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为0.1m/s,物体A受到B施加的摩擦力水平向右(选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”)，水平拉力F为36N,水平拉力F的功率为3.6W.3.如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（D）A．F2的功率为0.6WB．弹簧测力计读数为9NC．物体A和地面之间有摩擦力D．如果增大F2，物体A可能向左运动4.如图所示，用滑轮组在4s内将重为160N的物体匀速提升2m，若动滑轮重20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是（B）A．绳子自由端向上移动了4mB．拉力F的功率为90WC．拉力F为90ND．滑轮组的机械效率为80%★知识点3：机械效率1.工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端，斜面高1m，长2m，物体重500N，平行于斜画的拉力200N，所用时间10s。在此过程中，物体动能不变（选填“增大”、“减小”或“不变”）。重力势能增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）。拉力的功率为80W，把物体直接提高到斜面顶端做的功为有用功，则这个装置的机械效率为962.5%。2.如图所示，工人用250N的拉力将重为400N的装修材料匀速提升6m，所用时间为lmin，则工人做的有用功是2400J，工人做功的功率是50W，动滑轮的机械效率是80%。3.对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（C）A．通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%B．做功多的机械，功率一定大C．功率大的机械，做功一定快D．做功快的机械，机械效率一定高4.如右图所示，用滑轮组提升重物时，重400N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N，则提升重物的过程中（D）A.做的总功是400JB.拉力F的功率是25WC.绳子自由端被拉下1mD.滑轮组的机械效率是80%5.如右图所示，某同学使用动滑轮把