第十一章简单机械
一、单选题
1．质量是10kg的物体A放在水平桌面上，小云利用如图所示的装置匀速拉动绳子自由端并在10s内做了60J的功，物体A运动速度为0.5m/s，下列判断正确的是（ ）
A．绳子自由端移动5m
B．绳子自由端移动速度为1.5m/s
C．作用在绳子自由端的拉力F为12N
D．绳子自由端拉力的功率为6W
2．在如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．用钢丝钳剪钢丝
B．用夹子夹取盘子
C．用起子开瓶盖
D．用剪刀剪树枝
3．如图所示，水平地面上的建筑工人利用滑轮组，只需用500 N 的拉力便可将重为900 N 的物体在10 s内匀速提升2 m （不计绳重和摩擦阻力）。在这个过程中下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为6m B．动滑轮重为100 N
C．拉力的功率为150 W D．滑轮组的机械效率为60%
4．如图（a）所示的杠杆是平衡的，在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个相同的小球，如图（b）所示，那么，以下说法中正确的是（ ）
A．杠杆仍然平衡
B．杠杆一定不能平衡
C．杠杆是否平衡与加挂物体的质量多少有关
D．无法确定
5．公筷公勺是文明新“食尚“，当你用筷子夹菜时，你就在使用杠杆了，下列用具正常使用时也是杠杆，其中与筷子同属于费力杠杆的是（ ）
A．扳手 B．开瓶器 C．划赛艇的桨 D．钳子
6．小明用独轮车搬运砖头，车箱和砖头的总质量是120kg，独轮车的有关尺寸如图所示。推车时，下列说法正确的是（ ）
A．独轮车是费力杠杆
B．动力臂是0.7m
C．小明要省更多的力手需向前移动
D．人手竖直向上的力F的大小是360N
7．近日，皮划艇运动员在洛阳凌波湖湖面上来回穿梭，训练的同时也成了春日里的一道风景。如图所示，运动员一手紧握支撑柄的末端，另一手用力划桨，此时的船桨可看成一个杠杆。下列的船桨模型中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
8．如图所示，下列工具使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．食品夹
B．螺丝刀
C．钳子
D．瓶盖起子
9．利用如图所示的滑轮组分别提升物体A、B，动滑轮重力相同，摩擦和绳重不计，两次拉力F大小相同，则以下分析正确的是（ ）
A．两物体的重力GA
C．提升物体过程中的机械效率
D．提升物体过程中的机械效率
10．如图所示，用一滑轮组将重为2000N的物体沿水平方向匀速移动2m的距离，物体与地面之间的摩擦力为300N，水平拉力F=125N，则（ ）
A．拉绳通过的距离是4m B．有用功是4000J
C．总功是7500J D．滑轮组的机械效率是80%
二、填空题
11．如下图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个 杠杆（填“省力”、“费力”、“等臂”），O为支点，A为重心，他的体重为600N，水平地面对手的支持力F的大小为 N。他每次将身体撑起，肩部上升0.4m，在某次测试中，他1min内完成30次俯卧撑，将身体撑起一次所做得功为 J。
12．如图所示，当手托住铁球并绕腕关节向上转动时，手就是一个杠杆，铁球压在掌心上的力是 ，腕关节是 ，前臂中的伸肌伸展和屈肌收缩产生 ，使托住铁球的手向上转动。
13．如图所示的滑轮组在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度匀速直线运动了5s。物体A受到的摩擦力为4.2N，弹簧测力计示数为2N，不计绳、弹簧测力计和滑轮重，则绳子自由端移动的距离为 m，拉大力F的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。
14．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，弹簧测力计示数 （选填“先变小后变大”、“先变大后变小”或“不变”）。如果使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm。拉力所做的功为 J，杠杆的机械效率为 ，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）（不考虑摩擦）。
15． 如图所示，小致用如图滑轮组提升重为360N的货物，所用拉力为225N，货物被匀速提升10m，（忽略绳重和摩擦）小致做的功是 J，这个滑轮组的机械效率是 。
16．质量为50kg的工人要用如图甲所示的滑轮组将一批建筑材料运送到楼顶，滑轮组的机械效率随建筑材料所受重力变化的图象如图乙所示，若机械摩擦及绳重忽略不计，该工人竖直向下拉绳子自由端运送建筑材料，此滑轮组机械效率的最大值为 。
三、实验探究题
17．物理兴趣小组的同学利用如图22 所示的装置，来“探究杠杆的平衡条件”。
（1）若实验前杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节， 使杠杆在水平位置平衡；
（2）调节完毕后，当在杠杆B点挂3个质量相同的钩码，如图乙所示，那么在杠杆的D点挂 个质量相同的钩码，才能使杠杆恢复在水平位置平衡；
（3）同学们多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据并进行计算分析，其目的是 （选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
四、综合题
18．在湖北武汉举行的亚洲田径锦标赛中，中国选手李玲在女子撑杆跳决赛中以4.66m的成绩打破亚洲纪录，请结合撑杆跳的过程示意图，回答下列问题。
（1）在助跑阶段，李玲受到地面对它的静摩擦力而前进，这个力的方向与她运动方向 （填“相同”或“相反”）；
（2）李玲助跑的目的是为了在起跳前获得较大的 （选填“动能”或“惯性”）；
（3）李玲用压弯的撑杆把自己送上高处，这是因为压弯了的撑杆具有 势能，最后转化为她的 势能，使她越过横杆；
（4）李玲跃过横杆后，在1s时间内落地，若李玲的体重是50kg，她下落过程中的功率是 W。（g取10N/kg）
五、科普阅读题
19．阅读短文，回答问题。
如图，作为三峡工程最大的难题之一，三峡升船机已于2016年9月成功通航。而这个被称为“船舶电梯”的升船机，是在没有先例和参考标准的情况下，我国企业大胆创新，攻坚克难，完成了这一世界奇迹。
三峡升船机位于三峡双线五级船闸右侧，由上游引航道、上闸首、承船厢室段、下闸首和下游引航道等部分组成，全线总长约7300米。船厢室段塔柱建筑高度146米，最大提升高度为113米、最大提升质量超过1.5万吨，相当于同时提升20万人。承船厢长132米、宽23.4米、高10米，可提升3000吨级的船舶过坝。三峡升船机型为“齿轮齿条爬升式垂直升船机”，整个船舶提升过程约8分钟，通过三峡升船机，船舶过坝时间由原来通过永久船闸的3.5小时缩短为约40分钟。升船机可升船也可降船，为客货轮和特种船舶提供快速过坝通道。众多数据显示三峡升船机是世界上规模最大、技术难度最高的升船机工程。
（1）从工作原理图上看，升船机船厢室塔柱顶运用的滑轮属于 ；
（2）三峡升船机最大提升重力超过 N，船舶提升过程以8分钟计算，升船机最大提升功率约为 W（保留1位小数）；
（3）要想提高升船机的机械效率，可思考的改进措施是 。
六、简答题
20．图是小王设计的轻质悬挂式晾衣杆，OA为晾衣杆，AB为悬线，已知悬线能承受的最大拉力为20牛，在悬线拉力F1作用下，晾衣杆保持水平平衡。
①请在图中画出动力臂l1和阻力F2的示意图；
②已知OA=1米，OC=0.4米，若所挂衣服的总重力为10牛，求悬线拉力F1的大小；
③为了能在C点挂更重的衣服，小王拟将悬点B下移至B'后，晾衣杆仍保持水平平衡。你认为是否可行，请说明理由。
七、作图题
21．按要求作图；
（1）如图所示，室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透过两条光线。请在图中根据这两条光线，完善光路图，确定并标出电灯的位置S。
（2）如图甲是一个门把手，向下转动门把手开门时，门把手可视为杠杆，请在简化图（如图乙）中画出此时作用在A点的最小动力F的示意图以及该力的力臂L（O为支点）。
参考答案
1．D
2．B
3．B
4．B
5．C
6．D
7．A
8．A
9．C
10．D
11．省力；360；144
12．阻力；支点；动力
13．1.5；0.6；70%
14．不变；4；90%；变大
15．4500；80%
16．80%
17．右；4；寻找普遍规律
18．相同；动能；弹性；重力；2330
19．定滑轮；；；给机械加润滑油
20．① ；②8N；③不可行，根据杠杆平衡条件，阻力臂不变，阻力变大，动力臂变小，则动力变大，但是悬线能承受的最大拉力不变，悬线对点的拉力可能超过其能承受的最大拉力而断裂。
21．（1）
（2）
