简单机械基础训练B卷(带解析过程)

简单机械基础训练B卷

一、选择题（本大题共7小题，每小题5分，共35分）

1.（2012·烟台中考）在你学过的简单机械里既可以省力又可以费力的机械是

( )

A．杠杆 B．定滑轮 C．动滑轮 D．滑轮组

2.（2011·赤峰中考）如图是研究杠杆平衡条件的实验装置，要想使杠杆平衡，A处钩码应挂

( )

A.1个 B.2个 C.3个 D.6个

3.（2012·德州中考）如图是小龙探究“杠杆平衡 条件”的实验装置，用弹簧测力计在C处竖直向上 拉，杠杆保持平衡.若弹簧测力计逐渐向右倾斜， 仍然使杠杆保持平衡，拉力F的变化情况是( ) A.变小 B.变大 C.不变 D.无法确定

4.同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如图所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不计滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则

( )

A.F甲<F乙<F丙 B.F甲>F乙>F丙 C.F甲>F乙=F丙 D.F甲=F乙>F丙 5.如图所示，用一个重为9 N的动滑轮来 提升物体，在实际工作中竖直向上的拉 力为30 N，则动滑轮的机械效率( ) A.一定等于85% B.一定大于85% C.一定小于85% D.以上情况都有可能 6.小伟同学用一距离他的手高 3 m 的定滑轮拉住重 100 N 的 物体，从滑轮正下方开始沿水平 方向移动了 4 m，如图所示，若 不计摩擦和绳重，他至少做了多 少功( )

A．200 J B．300 J C．400 J D．500 J

7.如图所示，斜面长10 m，高4 m，用沿斜面方向的推力F，将一个质量为50 kg的货物由斜面底端匀速推到顶端，运动过程中克服摩擦力做功500 J（g取 10 N/kg），下列说法正确的是( )

A.机械效率为80% B.F=300 N C.摩擦力为100 N D.条件不足无法计算 二、理解与应用（本大题共5小题，每空2分，共18分） 8．学校里的工人师傅使用如图所 示的剪刀修剪树枝时，常把树枝 尽量往剪刀轴O靠近，这样 做的目的是_____________．

9．滑轮在生活中有着广泛的应用，在需要改变力的方向时，要使用_______(选填“定滑轮”或“动滑轮”),在需要省力时，要使用________ (选填“定滑轮”或“动滑轮”)．

10.（2011·烟台中考）如图所示,轻质杠杆OA中点悬挂重为60 N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F的大小是________N,保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将________(选填“变大”“变小”或“不变”).

11.（2012·莱芜中考）如图所示，用平行于斜面的拉力F，将重为2 N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端，若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F为____N；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F为_____N.

12.（2012·重庆中考）用如图所示滑轮组匀速提升重为200 N的物体，人对绳的拉力为125 N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为______.如果人的体重为600 N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为________. 三、分析与作图（6分）

13．（2012·安徽中考）如图所示，利用动滑轮来提升一个物体，拉力F竖直向上.动滑轮其实就是一个变形的杠杆，请在图中标出它的支点O，并画出F的力臂

L.

四、实验与探究（本大题共2小题，共16分）

14.（8分）（2012·莱芜中考）如图是探究“杠杆的平衡条件”的实验装置.

（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆平衡时，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时保持在________位置平衡.这样做的好处是_______； （2）在杠杆两端挂钩码，不断改变动力或动力臂的大小，调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆在原来的位置重新平衡，记录数据如表：

分析上表，用F1、F2、L1、L2分别表示动力、阻力、动力臂、阻力臂,则杠杆的平衡条件可表示为________；

（3）杠杆在生活中有很多应用.现欲使如图所示的静止的跷跷板发生转动，小女孩可采取的做法是_____________________________.

15．（8分）在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关．如图所示是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据．

(1)分析表中数据可得该实验是探究______(选填“小明”或“小聪”)的猜想，结论是在其他条件一定时，斜面_______，机械效率越高． (2)另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤： ①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面．

②用弹簧测力计沿斜面把一木块______拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率．

③保持斜面的_______不变，改变斜面的_______，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率．

④比较两次________的大小，即可验证猜想是否正确． 五、分析与计算（25分）

16.如图所示，工人用滑轮组提升重200 N的物体，所用的拉力为125 N， 物体在 5 s 内匀速上升2 m.求： （1）绳子自由端移动的速度； （2）滑轮组的机械效率；

（3）拉力的功率.

答案解析

1.【解析】选A．动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，所以利用杠杆既可以省力，也可以费力；而定滑轮不能省力，只能改变力的方向；动滑轮和滑轮组都能省力，但不会费力.A项符合. 2.【解析】选C.根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知，左端是两个钩码、三个格，右端是两个格，应为3个钩码.

3.【解析】选B.本题考查杠杆平衡条件的应用. 杠杆平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂.当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，拉力（动力）的力臂变小，而阻力、阻力臂不变，欲使杠杆保持平衡，需增大拉力（动力），故选B. 4.【解析】选B.本题考查滑轮及滑轮组，由题意同一物体在相同水平地面上被匀速移动，所以三个图中物体与地面间的摩擦力大小相同，甲图为定滑轮，不能省力，F甲=f;乙图是动滑轮，可省一半的力，F子承担物体与地面间的摩擦力，故F

丙

乙

12

f

;丙图滑轮组中有三段绳

13

f

,比较可知，选项B正确.

5.【解析】选C.不考虑绳与轮之间的摩擦时，由

W有用W总

W总 W额外

W总

Fs G轮h

Fs

2Fh G轮h

2Fh

2F G轮

2F

2 30 N 9 N2 30 N

85%

实际上使

用机械时总有摩擦，机械效率一定小于85％. 6.【解析】选A.

由勾股定理知，物体上升的高度为h

3 m 2 m，则克

服物体重力做功为W=Gh=100 N×2 m=200 J，所以小伟同学至少做功200 J．故

正确答案为A．

7.【解析】选A.拉力F做的有用功为

W有用 Gh mgh 50 kg 10 N/kg 4 m 2 000 JW总 W额外 W有用 2 000 J 500 J 2 500 J

W有用W总

2 000 J2 500 J

80%.

由W总 Fs得F

W额外

s

W总s

2 500 J10 m

250 N

摩擦力Ff

500 J10 m

50 N

8．【解析】O是杠杆的支点，树枝对剪刀的力是阻力，当把树枝向O靠近时，减小了阻力臂，由杠杆的平衡条件可知：阻力和动力臂不变时，阻力臂越短，所需的动力就越小，即越省力． 答案：减小阻力臂，省力

9．【解析】本题考查了定滑轮、动滑轮的特点． 定滑轮可以改变力的方向但是不能省力，动滑轮可以省力但是不能改变力的方向． 答案：定滑轮 动滑轮

10.【解析】本题考查杠杆的知识.杠杆在水平位置平衡时，动力臂是阻力臂的两倍，则动力是阻力的一半，故力F的大小是30 N.如图所示，杠杆运动到某一位置D时过重物悬挂点C以及D点分别向OA上引垂线，垂足分别为C′、D′，因为OC 因为G·OC′=F·OD′，所以F 答案：30 不变

12

OD

，所以OC

12

12

OD

，

12

G，所以在运动过程中F始终为

G，大小不变.

11.【解析】本题考查机械效率的相关知识.若不考虑物体与斜面间的摩擦，则由功的原理可知Gh=Fs，则拉力F 擦，由

W有用W总

GhFs

Ghs

2 N 0.2 m0.4 m

1 N;若考虑物体与斜面间的摩

得,拉力F

Gh s

2 N 0.2 m0.8 0.4 m

1.25 N.

答案：1 1.25

12.【解析】本题考查滑轮组的机械效率的有关计算.图中的滑轮组有两段绳子分担物重，所以当用它匀速提升200 N的重物时，

W有用W总

GhFs

GhFnh

GnF

100%

200 N2 125 N

100% 80%.

W总 W有用 W额外，Fs Gh G动h，2Fh Gh G动h.G动 2F G 2 125 N 200 N 50 N，

当F最大=G人=600 N时，G最大=2F最大-G动=2×600 N-50 N=1 150 N. 答案：80% 1 150 N

13．【解析】本题考查力臂作图.动滑轮的本质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆，使用时可以省一半的力，但是不能改变力的方向.动滑轮的支点O在绳子与边框的接触点上，动力F为绳子的拉力，方向向上，过支点O向动力作用线画垂线，就得到动力臂L. 答案：

14.【解析】本题考查杠杆的平衡条件.（1）在实验中，我们用钩码的重力充当动力和阻力，重力的方向总是竖直向下的，所以当杠杆在水平位置平衡时，力

臂正好在杠杆上，这样可以方便地测出力臂；（2）分析表中4组数据，可看出杠杆的平衡条件为F1·L1=F2·L2；（3）根据杠杆的平衡条件，由题图可知，小女孩对跷跷板的压力与力臂的乘积小于小男孩对跷跷板的压力与力臂的乘积，故应增大小女孩对跷跷板的压力与力臂的乘积，因为小女孩对跷跷板的压力不变，应增大力臂.故欲使静止的跷跷板发生转动，小女孩应向远离支点方向移动. 答案：（1）水平 便于从杠杆上直接测量出力臂 （2）F1·L1=F2·L2 （3）向远离支点方向移动

15．【解析】本题考查了“探究斜面的机械效率”的实验．（1）由于实验时改变了斜面的倾斜程度，故该实验是探究斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关． 在其他条件一定时，斜面越陡，机械效率越高．

（2）另一位同学小明要探究猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，应保持斜面的倾斜程度不变，改变斜面的粗糙程度，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率．

答案：（1）小聪 越陡 （2）②匀速 ③倾斜程度 粗糙程度 ④机械效率

16.【解析】（1）绳子自由端移动的距离：

s 2h 2 2 m 4 m

绳子自由端移动的速度：

v

st 4 m5 s

0.8 m/s

（2）有用功：W有用=Gh=200 N×2 m=400 J 总功：W总=Fs=125 N×4 m=500 J 机械效率：

W有用W总

400 J500 J

80%

（3）拉力的功率：P

W总t

500 J5 s

100 W

答案：（1）0.8 m/s (2)80% (3)100 W

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ybxe.html