第12章簡單機械

選擇題（共20小題）

1.（2021?北京）如圖所示的四種工具中，正常使用時屬于費力杠桿的是（）

2.（2021?河南）如圖，工人師傅正在使用一根硬棒撬動石頭，使用此硬棒（）

A.省力且省距離B.省力但費距離

C.費力且費距離D.費力但省距離

3.（2021?廣西）如圖是小華在勞動教育實踐活動中體驗中國傳統(tǒng)農(nóng)耕“舂稻谷”

的示意圖。小華若要更省力，下列做法可行的是（）

A.支點不動，腳在桿上的位置前移

B.將支點靠近人，腳在桿上的位置不動

C.將支點靠近人，同時腳在桿上的位置前移

D.將支點遠離人，同時腳在桿上的位置后移

4.（2021?揚州）有關蠟燭蹺蹺板的小制作，下列說法正確的是（）

A.選用越粗的蠟燭效果越好

B.轉軸位置離蠟燭重心越遠越好

C.為防止蠟燭擺動過大而翻轉，可使轉軸位置處于蠟燭重心上方

D.為防止蠟燭擺動過大而翻轉，可將蠟燭兩端的下側面削去一些

5.（2021?岳陽）A中的杠桿和物體處于靜止狀態(tài)，B、C、D中的物體被勻速吊起，所有物體重力

均為G,不計動滑輪重力、繩重和一切摩擦，則所用拉力F最小的是（）

6.（2021?樂山）下列屬于費力杠桿的是（)

7.（2021?臨沂）下列如圖所示的工具，正常使用時省力的是（）

8.（2021?棗莊）如圖所示，一根質地均勻的木桿可繞O點自由轉動，在

木桿的右端施加一個始終垂直于木桿的作用力F,使木桿從OA位置勻

速轉到OB位置的過程中，力F的大小將（）

A.先變大，后變小B.先變小，后變大

C.一直是變大的D.一直是變小的

9.（2021?宜昌）下列有關機械做功、功率、機械效率的說法，正確的是

（）

A.效率越高的機械，功率越大B.做功越多的機械，功率越大

C.做有用功越多的機械，效率越高D.功率越大的機械，做功越快

10.（2021?泰州）如圖，在均勻杠桿的A處掛3個鉤碼，B處掛2個鉤碼，杠桿恰好在水平位置平

衡。下列操作中，仍能使杠桿在水平位置平衡的是（所用鉤碼均相同）（）

A.兩側鉤碼同時向支點移動一格

B.兩側鉤碼下方同時加掛一個鉤碼

C.左側加掛一個鉤碼，右側加掛兩個鉤碼

D.左側拿去一個鉤碼，右側鉤碼向左移動一格

11.（2021?懷化）下列情境中的杠桿屬于費力杠桿的是

A.羊角錘拔釘子B.起子開瓶蓋C.鐐子夾物D.鉗子剪導線

12.（2021?達州）如圖所示，AOB為輕質杠桿，B端用細線掛一重物G,在A端分別施加作用力

Fl、F2、F3時，杠桿都能在圖示位置平衡。則下列說法正確的是（）

A.F1最小

B.F2最大

C.使用此杠桿、筷子、輪軸等機械一定能省力，但不能省功

D.若作用力為F3,保持F3與0A垂直，使重物勻速上升，F(xiàn)3將逐漸減小

13.（2021?衡陽）如圖所示，是我國古代《墨經(jīng)》最早記述了秤的杠桿原理,有關它的說法正確的

是（）提紐

A.“標”、“本”表示力，“權”、“重”表示力臂

B.圖中的B點為杠桿的支點

C.“權”小于“重”時，A端一定上揚

D.增大“重”時，應把“權”向A端移

14.（2021?新疆）如圖所示用剪刀將一張紙片緩慢地一刀剪斷的過程中,

阻力臂L阻和動力F動的變化情況是（）

A.L阻不變，F(xiàn)動變大B.L因不變，F(xiàn)動不變

C.Lm變大，F(xiàn)動變大D.L阻變大，F(xiàn)動不變

15.（2021?金華）生活中處處有科學。下列日常工具在使用時屬于費力杠桿的是（)

16.（2021?樂山）如圖所示，在斜面上將一個重4.5N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力為

1.8N,斜面長s=1.2m、高h=0.3m。把重物直接提升h所做的功作為有用功，則（）

A.有用功為1.35J,機械效率為75%

B.有用功為2.16J,機械效率為62.5%

C.有用功為1.35J,機械效率為62.5%

D.有用功為1.35J,機械效率為100%

17.（2021?自貢）將規(guī)格完全相同的滑輪，用繩子繞成圖中的甲、乙滑輪組。

使用甲、乙滑輪組分別勻速提升重力為Gi、G2的兩物體，升高相同的高

度。繩自由端施加的拉力大小分別為Fi和F2,物重GI>G2,不計繩重和

甲乙

摩擦。則下列判斷正確的是（）

A.拉力F1一定大于F2

B.乙滑輪組的機械效率較高

C.甲、乙滑輪組的有用功相同

D.甲的額外功與有用功的比值較小

18.（2021?溫州）停放自行車時，若要從如圖四點中選擇一點施加豎直向上的力，將后輪略微提起。

其中最省力的點是（）

A.A點B.B點C.C點D.D點

19.（2021?濰坊）“節(jié)約用水，人人有責”,

應養(yǎng)成隨手關閉水龍頭的好習慣。水龍

頭手柄可視為如圖所示杠桿，O為支點,

F為阻力，分別用力沿a、b、c、d方向

關閉水龍頭，其中用力最小的是（

20.（2021?云南）如圖甲所示，用動滑輪將正方體物塊從裝有水的容器底部緩慢勻速提起，拉力F

隨提升高度h變化的關系如圖乙所示。物塊完全離開水面后，動滑輪的機械效率為87.5%,繩重和

摩擦忽略不計。下列選項正確的是（）243000^”—

A.物塊的邊長為0.6mF\1375---------1

1叫I：：

B.動滑輪重為300N.Y,

",,I";吁

0.5,'''l.o''''1.5

C.提升物塊完全離開水面前，動滑輪的機械效率大于87.5%用03乙I”

D.將物塊提升至上表面與水面相平的過程中拉力F做的功為1650J

二.填空題（共11小題）

21.（2021?泰州）如圖，小明將一個重為30N的小車從斜面底端勻速拉到斜面頂端，沿斜面向上的

拉力為25N,小車沿斜面移動的距離s=1.6m,上升的高度h=0.6m。則小明對小車做的有用功是

J,斜面的機械效率是。

22.（2021?廣西）如圖是利用滑輪組幫助汽車脫困的情景。勻速拉動車的過程中，車相對樹木是

（選填“靜止”或“運動”）的，動滑輪上有段繩子承擔對車的拉力，若對車的拉力為

2400N,F為1500N,則該滑輪組的機械效率是。

23.（2021?武威）如圖所示是常用的核桃夾，當用力掘住C點夾核桃時，可把點看作支點,

此時核桃夾可看作杠桿（選填“省力”、“費力”或“等臂”）。

24.（2021?瀘州）在瀘州市第36屆青少年科技創(chuàng)新大賽上，秋雨同學展示了如圖所示的“硬幣玩轉

杠桿”裝置，活動中使用的硬幣完全相同。在刻度均勻的杠桿上放硬幣之前，杠桿己在水平位置

平衡，說明該杠桿的重心在點。在A點疊放兩枚硬幣時?，則可在E點疊放枚硬幣能

使杠桿再次水平平衡。保持A點疊放兩枚硬幣不變，在杠桿上已標出的其余6個點上放硬幣，有

些點無論放多少枚硬幣都無法使杠桿再次水平平衡，這些點是。

ARCDE￡0

25.（2021?陜西）如圖所示，工人師傅用沿斜面向上1000N的推力，將重為2000N的物體從斜面底

端勻速推至斜面頂端。已知斜面長4m、高1.5m,則此過程中的有用功為J,斜面的機

械效率為o使用斜面可以（選填“省力”或“省功”）?

26.（2021?揚州）體育競技中善用物理原理，對取勝往往起著決定作用。

（1）柔道競技中，進攻者假裝要把對手摔向左方，對手為了維持平衡，就把身體向右傾，由于

仍要向右運動，就被進攻者乘勢摔向右方。

（2）以過腿摔為例，如圖所示，進攻者A利用腰部將B頂起，使他雙腳離地，同時猛拉B的右

臂。請在圖中作出拉力F的力臂1,此時A能輕易將B摔倒的原因是。

27.（2021?安徽）如圖，用滑輪組將一重物豎直向上勻速提升2m,所用拉力F=100N,若該過程中

滑輪組的機械效率為80%,則滑輪組對重物做的有用功為Jo

1

28.（2021?自貢）用圖甲所示的滑輪組運送貨物上樓，每件貨物重為100N,每次運送的量不定，圖

乙記錄了在整個過程中滑輪組的機械效率隨貨物重力增加而變化的圖像，則動滑輪重為N；

當某次運送4件貨物時，滑輪組的機械效率為%（不考慮繩重和摩擦）。

29.（2021?邵陽）利用斜面把重60N的物體從斜面底端勻速拉到斜面頂端，已知斜面長1.5m,高

0.4m,機械效率為80%,則拉力的大小為No

30.（2021?南充）如圖甲所示，AB為輕質杠桿，AC為輕質硬棒且與力傳感器相連，圖乙是物體M

從A點開始向右勻速運動過程中力傳感器讀數(shù)大小與時間的關系圖像，則物體M的質量大小

g;已知OA的長度為30cm,OB足夠長，AC能承受的最大彈力大小為15N,若要桿不斷，物體

從A點開始運動時間最長為s（g=10N/kg）?

乙

31.（2021?重慶）如圖所示，ABC是以O為支點的輕質杠桿，AB=40cm,OB=30cm,OC=60cm,

水平地面上的實心均勻正方體物塊M重為80N,用細線與C點相連，在A點用60N的力沿某方

向拉杠桿，使M對地面的壓力最小，且杠桿處于水平位置平衡，此時細線的拉力為N；

保持A點的拉力大小和方向以及杠桿的狀態(tài)不變，要使M對地面的壓強變?yōu)樵瓉淼睦铮蓪⑽?/p>

15

塊M沿豎直方向切去的質量為.kg。（忽略支點處的摩擦）

三.作圖題（共6小題）

32.（2021?廣安）如圖所示是人走路的情形，可將人的腳視為一根杠桿。請在圖中畫出動力F的力

臂L。

33.（2021?山西）中醫(yī)藥文化是中華民族悠久歷史文化的重要組成部分。如圖是用切刀將黃芭切片

的示意圖，請你在圖中畫出施加在手柄上A點最小力F的示意圖及其力臂Lo

o

34.（2021?成都）由于土壤松動，一棵珍稀古樹搖搖欲墜.園藝師用繩子將古樹系住，通過山體固

定，對古樹展開救助。如圖所示，把古樹視為杠桿，0點為支點，A點為古樹重心位置。請畫出:

①古樹受到的重力G的示意圖;

②繩子拉力的力臂L。

35.（2021?蘇州）圖中利用羊角錘撬釘子，在錘柄上畫出所施加的最小動力F和其力臂lo

36.（2021?云南）在圖中，畫出動力F的力臂L。

O

A

37.（2021?常德）在圖中畫出力F的力臂。

四.實驗探究題（共10小題）

38.（2021?陜西）在“探究杠桿平衡條件”的實驗中:

（1）為方便測量力臂，實驗前應先調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使之在位置平衡。

（2）如圖-1,此時杠桿處于平衡狀態(tài)，如果在杠桿兩端各掛一個相同的鉤碼，杠桿將（選

填“保持平衡”“順時針轉動”或“逆時針轉動”）。

（3）如圖-2是一個加寬的杠桿裝置，此時杠桿處于平衡狀態(tài)。若只將左側的鉤碼改掛到A點正

上方的B點，力臂是線段（選填“OA”“0B”或“AB”），此時杠桿（選填

“仍能”或“不能”）保持平衡。

39.（2021?天津）在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：

圖1圖2

（1）實驗前，若使如圖1所示的杠桿在水平位置平衡，應將右端的平衡螺母向（選填“左”

或“右”）調節(jié)。

（2）實驗時，在已調平衡的杠桿兩側分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼位置，使杠桿重新在水

平位置平衡，三次實驗獲得的數(shù)據(jù)如表所示。分析可得杠桿的平衡條件是。

次數(shù)動力Fi/N動力臂h/cm阻力F2/N阻力臂12/cm

11.015.01.510.0

21.020.02.010.0

32.015.03.010.0

（3）為了進一步驗證實驗結論，又做了如圖2所示的實驗，在杠桿水平平衡時：

①已知每個鉤碼的質量均為50g,則此次實驗中阻力F2大小為N,阻力臂12為<

（g取10N/kg）

②請你在圖中畫出動力Fi的力臂。

40.（2021?宜昌）小勇在探究“杠桿的平衡條件”實驗中，所用的實驗器材有杠桿、支架、細線、

質量相同的鉤碼若干。

（1）實驗裝置如圖中所示靜止在桌上，此時杠桿（選填“是”或“不是"）平衡狀態(tài)，為

了調節(jié)杠桿在水平位置平衡，他應將兩側的平衡螺母向邊調；

（2）小勇在水平平衡的杠桿兩邊掛上鉤碼后如圖乙所示，他應該在下列方法中選擇使杠桿

重新在水平位置平衡；

A.向左調節(jié)平衡螺母B.將左側鉤碼向左移動C.增加右側鉤碼個數(shù)

（3）進行正確操作后測出力和力臂記錄在如下表格中。

實驗次數(shù)動力Fi/N動力臂Li/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm

13443

24554

35665

小勇根據(jù)表中記錄的多次實驗數(shù)據(jù)分析得出如下結論：動力+動力臂=阻力+阻力臂。小華說他得

出的結論是錯誤的，小華判斷的依據(jù)是。

41.（2021?十堰）小紅和小華在做“探究杠桿平衡條件”實驗中：

（1）實驗前，把杠桿中心支在支架上，杠桿靜止在圖甲所示位置，小紅將右端的平衡螺母向右調,

小華認為也可以將左端的平衡螺母向調（選填“左”或“右”），使杠桿在水平位置平衡;

①

甲乙

（2）實驗中，他多次在杠桿兩端加掛鉤碼，并調節(jié)鉤碼位置，使杠桿保持水平平衡，記錄多組數(shù)

據(jù)，這樣做的目的是;

（3）如圖乙所示，始終保持杠桿在水平位置平衡，小紅將彈簧測力計從①位置移動到②位置時,

測力計的示數(shù)將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

42.（2021?江西）［探究名稱】探究杠桿的平衡條件

［猜想與假設】

猜想一：動力X動力臂=阻力X阻力臂

猜想二：動力X支點到動力作用點的距離=阻力義支點到阻力作用點的距離

【設計實驗與進行實驗】

（1）如圖甲所示，應將杠桿兩端的螺母向（選填“左”或“右”）調節(jié)，使杠桿在水平位

置平衡。

（2）如圖乙所示，小明同學掛上鉤碼并調節(jié)鉤碼的位置，使杠桿水平平衡，記錄的數(shù)據(jù)如表。

（3）改變鉤碼的和鉤碼的位置重復上述實驗兩次，記錄的數(shù)據(jù)如表。

4B...A.[10

f-1_1_1_1~~1■-BlIlli

[/

甲乙丙

實驗次數(shù)動力F1/NOB間距離/cm阻力F2/NOA間距離/cm

小明11.050.510

21.5101.015

31.0102.05

小紅和小明40.8151.010

51.4151.010

【分析與論證】

根據(jù)小明同學的數(shù)據(jù)可驗證猜想（選填“一”、“二”或“一和二”）是正確的。而小紅

同學則認為小明同學每組數(shù)據(jù)中的力臂恰好都等于支點到力的作用點的距離，具有一定的特殊性,

還應改變動力或阻力的進行實驗。

于是，小紅同學協(xié)助小明同學按圖丙方式進行實驗，獲得表中后兩組數(shù)據(jù)。綜合分析表中數(shù)據(jù)可

驗證猜想是錯誤的。若要驗證另一種猜想是否正確，必須添加的測量工具是。

通過以上探究，小明同學真正理解了力臂是支點到的距離。

43.（2021?邵陽）在“探究杠桿平衡條件”的實驗時：

（1）先要調節(jié)好杠桿在水平位置平衡，目的是：

①消除杠桿自重對平衡的影響；

②方便直接讀出的長度。

（2）如圖甲所示，小劉同學在調節(jié)前發(fā)現(xiàn)杠桿靜止時，左端下沉，可將杠桿右端的平衡螺母向

（選填“左”或“右”）調，直至杠桿在水平位置靜止平衡。

（3）如圖乙所示，小劉同學在杠桿左側掛了3個鉤碼，為了使杠桿在水平位置平衡，在右側A點

處應掛個同樣規(guī)格的鉤碼。

44.（2021?東營）圖甲是某實驗小組探究“杠桿的平衡條件”的實驗裝置。

（I）掛鉤碼前，杠桿在圖甲所示的位置靜止，此時杠桿處于（選填“平衡”或“非平衡”）

狀態(tài)；要想使杠桿在水平位置平衡，接下來應將杠桿兩端的螺母向（選填“左”或“右”）

側調節(jié)。

（2）圖乙是一個平衡的杠桿，此時若推動右側鉤碼的懸線（如圖丙所示），就會發(fā)現(xiàn)杠桿

（選填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）。

（3）在探究過程中，需要進行多次實驗的目的是。

（4）某同學提出，若支點不在杠桿的中點，杠桿的平衡條件是否仍然成立？于是該小組利用圖丁

所示的裝置進行探究，在杠桿。點處掛上2個鉤碼，用彈簧測力計在A點處豎直向上拉，使杠桿

在水平位置平衡，此時彈簧測力計示數(shù)為No以彈簧測力計的拉力為動力F1,鉤碼處繩

子拉力為阻力F2,多次改變動力作用點的位置進行實驗發(fā)現(xiàn)：當杠桿水平平衡時，F(xiàn)iLi總是

（選填“大于”、“等于”或“小于”）F2L2,其原因可能是o

（5）圖丁中，彈簧測力計處在A點位置時，此杠桿屬于（選填“省力”或“費力”）杠

桿，請舉出它在生活生產(chǎn)中的一個應用實例：。

45.（2021?遂寧）涪江六橋建筑工地上矗立的塔吊，是用電動機來帶動滑輪組提升重物的設備。如

何提高滑輪組機械效率，節(jié)約電能呢？為此同學們進行了“影響滑輪組機械效率因素”的實驗探

究，用到的裝置如圖，實驗數(shù)據(jù)記錄如下表所示：

實驗次鉤碼重鉤碼上升繩端拉力繩端移動機械效

數(shù)G/N高度h/mF/N距離s/m率T]

120.11.20.355.6%

220.21.20.655.6%

340.11.90.370.2%

440.11.30.561.5%

（1）實驗中應沿豎直方向拉動彈簧測力計。

（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：第4次實驗是用圖所示裝置來完成的。

（3）通過比較1、2兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：使用同一滑輪組提升相同重物，滑輪組的機械效率與

重物上升高度無關。

（4）通過比較兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：同一滑輪組提升的物體越重，滑輪組機械效率越高

（填實驗次數(shù)的序號）。

（5）通過比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：不同滑輪組提升相同重物，動滑輪越重機械效率越小。

（6）為提高滑輪組機械效率節(jié)約電能，根據(jù)以上結論和生活經(jīng)驗，你建議可采取的措施有（多

選）。

A.減輕動滑輪重B.增加所提物體重C.機械加潤滑油D.增加重物上升高度

46.（2021?湖州）下列是某科學研究小組探究杠桿平衡條件的實驗過程：（本實驗均使用輕質杠桿）

實驗I：在直杠桿水平平衡時（如圖甲所示）進行實驗，記錄多組數(shù)據(jù)。得出：F1XS1=F2XS2（注:

si和S2分別表示支點O到F1和F2的作用點的距離）。在直杠桿傾斜平衡時（如圖乙所示）進行

實驗，也得到了同樣的結論。

該結論適用于所有平衡時的杠桿嗎？

實驗2：科學研究小組用一側彎曲的杠桿進行如圖丙所示的實驗,移動鉤碼，改變鉤碼數(shù)量，記錄

數(shù)據(jù)如表，分析表格數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)上述結論并不成立,但發(fā)現(xiàn)一個新的等量關系，即：

實驗次數(shù)Fi/Nsi/cmF2/Ns2/cmh/cm

11.010.00.521.320.1

21.520.01.031.729.8

32.030.02.525.524.0

s和1（支點到力的作用線的距離）這兩個量在研究杠桿平衡條件時，哪個量才是有價值的呢？研

究小組的同學觀察到：支點到Fi的作用點的距離（si）與支點到Fi的作用線的距離（1.）是相等

的。研究小組的同學又進行了實驗。

實驗3：

①移動鉤碼，使杠桿，并使杠桿處于平衡狀態(tài)。

②記錄F、S1、11和F2、S2、12。

③改變鉤碼數(shù)量，移動鉤碼，記錄杠桿處于平衡時的多組Fi、

S1、1」和F2、S2、12。

④分析實驗數(shù)據(jù)，得出彎杠桿的平衡條件。

最后，通過科學思維，得出所有杠桿的平衡條件都是：FiXh

=F2X12。杠桿的平衡條件可用于解釋許多杠桿應用，如用圖1

方式提升物體比用圖2方式省力，就可用杠桿的平衡條件作出

合理解釋。

請回答：

（1）在研究一側彎曲的杠桿時，發(fā)現(xiàn)的一個新的等量關系是

（2）將實驗3中的①填寫完整。

（3）“支點到力的作用線的距離”在科學上被稱為。通過探究杠桿平衡條件

的實驗，使我們深深認識到建立這一科學量的價值。

（4）用圖1方式提升物體比用圖2方式省力的原因是

47.（2021?麗水）桿秤（如圖甲）是我國古老的衡量工具，現(xiàn)今人們仍然在使用。某興趣小組在老

師的指導下，動手制作量程為20克的桿秤（如圖乙）。

【制作步驟】

①做秤桿：選取一根筷子，在筷子左端選擇兩點依次標上“A”、“B”；

②掛秤盤：取一個小紙杯，剪去上部四分之三，系上細繩，固定在秤桿的“A”處；

③系秤紐：在秤桿的“B”處系上繩子；

④標零線：將5克的祛碼系上細繩制成秤坨，掛到秤紐的右邊，手提秤紐，移動秤槍，使秤桿在

水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤坨所掛的位置標上“0”；

⑤定刻度:

【交流評價】

（1）桿秤是一種測量的工具；

（2）當在秤盤上放置物體稱量時，秤坨應從“0"刻度向側移動；

（3）步驟④標零線的目的是；

（4）根據(jù)杠桿平衡條件可知，桿秤的刻度是均勻的。定刻度時，小科和小思采用不同的方法，你

認為的方法更合理。

小科：先在秤盤上放1克物體，移動秤蛇，使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤坨所掛的位置

標上1；然后在秤盤上放2克物體……；按上述方法直到標出所有刻度。

小思：在秤盤上放20克物體，移動秤花，使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤蛇所掛的位置標

上20,0和20之間分為20等份，依次標上相應刻度。

五.解答題（共3小題）

48.（2021?寧波）反思是一種良好的學習品質。

（1）一根輕質硬棒AB,在力的作用下能繞固定點O轉動?，F(xiàn)在硬棒AB上施加兩個力F1和F2,

O點到F1和F2的作用線的距離分別為di和d2。小寧認為，只要滿足FiXdi=F2Xd2,則硬棒AB

一定保持靜止狀態(tài)或勻速轉動。你認為小寧的想法正確嗎？請說出你的理由。

（2）在“動滑輪”實驗中，小寧通過如圖所示裝置進行實驗，得到結論：使用動滑

輪勻速提升物體，豎直向上的拉力F小于物重G。小寧思考后認為，即使不計摩擦

和繩重，上述結論要成立，物重G和動滑輪重G前之間也必須滿足一定條件。請你

說出這一條件，并予以證明。

49.（2021?上海）杠桿平衡時，動力F1大小為20N,動力臂11為0.8m,阻力臂12為0.4m,求阻力

F2的大小。

50.（2021?自貢）小邱同學在踐行我市中小學生“研學旅行”活動中，赴大邑縣“建川博物館”進

行了一次遠行研學。他所用的拉桿旅行箱示意圖如下所示。裝有物品的旅行箱整體可視為杠桿，O

為支點，B為重心，A為拉桿的端點。在A點沿圖示方向施加拉力F,旅行箱靜止。請完成下列

問題:

①畫出拉力F的力臂L。

②要使作用在A點的拉力減小，保持其他條件不變，下列做法可行的是（選填符合要求的選

項標號）。

A.縮短拉桿的長度

B.使拉力方向順時針改變20°

C.將箱內較重的物品靠近O點擺放，重心由B變至B'

六.計算題（共6小題）

51.（2021?濟寧）測算如圖所示滑輪組的機械效率時，實驗中得到一組數(shù)據(jù)如表。

鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m拉力F/N彈簧測力計上升距離

s/m

0.50.10.30.3

請根據(jù)以上信息“求：

（1）拉力所做的功；

（2）滑輪組的機械效率。

52.（2021?泰安）如圖所示，甲工人用水平推力F,“推動重為750N的貨物，在水平路面上勻速移動

2m至倉庫門口A處，用時10s,此過程中甲工人做功的功率P甲=30W；乙工人接著使用滑輪組

拉動該貨物在同樣的路面上勻速移動3m到達指定位置B,拉力F乙為80N。求：

（1）甲工人做的功；

（2）該滑輪組的機械效率。

53.（2021?安徽）研究物理問題時，常需要突出研究對象的主要因素，忽略次要因素，將其簡化為

物理模型。

甲乙丙丁

（1）如圖甲，一質量分布均勻的杠桿，忽略厚度和寬度，長度不可忽略，用細線將它從中點懸起，

能在水平位置平衡。將它繞懸點在豎直面內緩慢轉過一定角度后（如圖乙）釋放，為研究其能否

平衡，可將它看成等長的兩部分，請在圖乙中畫出這兩部分各自所受重力的示意圖和力臂，并用

杠桿平衡條件證明杠桿在該位置仍能平衡；

（2）如圖丙，一質量分布均勻的長方形木板，忽略厚度，長度和寬度不可忽略，用細線將它從

AB邊的中點懸起，能在水平位置平衡。將它繞懸點在豎直面內緩慢轉過一定角度后（如圖?。┽?/p>

放，木板在該位置能否平衡？寫出你的判斷依據(jù)。

54.（2021?荷澤）如圖所示是一個水位監(jiān)測儀的簡化模型。杠桿AB質量不計，A端懸掛著物體M,

B端懸掛著物體N,支點為O,BO=4AO。物體M下面是一個壓力傳感器，物體N是一個質量分

布均勻的實心圓柱體，放在水槽中，當水槽中無水時，物體N下端與水槽的底部恰好接觸且壓力

為零，此時壓力傳感器的示數(shù)也為零。已知物體N的質量m2=4kg,高度H=lm,橫截面積S=

20cm2（g取10N/kg,p*=1.0X103kg/m3）?求:

（1）物體N的密度p；

（2）物體M的質量mi；

（3）當壓力傳感器的示數(shù)F=40N時，求水槽內水的深度ho

55.（2021?遂寧）創(chuàng)新科技小組用輕質桿設計制作了測量液體密度的工具--密度秤。其中經(jīng)防腐

處理的合金塊重8N,體積100cm3,秤蛇重2N,秤紐處O到A端長10cm。測量時手提著秤紐將

密度秤的合金塊浸沒在待測液體中（不接觸容器），調節(jié)秤蛇位置使秤桿水平平衡，秤蛇懸掛處

的刻度值為被測液體密度。請解答下列問題（g=10N/kg）：

（1）在底面積為100cm2的燒杯內裝入20cm深的待測液體，測量情況如圖，測得OC長34cm。

求秤桿A端受到繩子的拉力大小。

（2）C點刻度表示的待測液體密度多大？

（3）以上過程中合金塊放入前后，待測液體對燒杯底部壓強變化多少？

（4）請列出秤坨懸掛位置到秤紐O點距離L與待測液體密度p的函數(shù)關系式，并說明制成的密

度秤刻度是否均勻。

合

金

塊

56.（2021?達州）如圖甲、乙所示，物體M先后浸沒在水和濃鹽水中（p林水〉pQ,用同一滑輪

組從兩種液體中將物體M勻速提出水面，拉力F和F'隨時間t變化的圖像如圖丙所示。不計繩

重、摩擦及水的阻力，物體M不吸水、不沾水，g=10N/kg。

（1）圖丙中（選填“A”“B”）曲線表示拉力F隨時間t變化的圖像。

（2）求物體M浸沒在水中受到的浮力。

（3）如果物體M浸沒在水中滑輪組的機械效率為中，完全拉出水面滑輪組的機械效率為W，浸

沒在濃鹽水中滑輪組的機械效率為甲，己知no：中=25：24,no：T]2=20：19,求物體M浸沒在

鹽水中的浮力。

鹽

水

第12章簡單機械

參考答案與試題解析

選擇題（共20小題）

1.【解答】ACD、園藝剪、瓶蓋起子、核桃夾在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故

ACD錯誤；

B、筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故B正確。

故選：B?

2.【解答】由圖可知，使用一根硬棒撬動石頭時，動力臂大于阻力臂，由杠桿的平衡條件知道，此

時動力小于阻力，即使用的是省力杠桿，由杠桿原理知道，使用任何機械都不省功，省力杠桿一

定費距離，故B正確。

故選：B。

3.【解答】A、支點不動，腳在桿上的位置前移，此時阻力、阻力臂不變，動力臂變小，根據(jù)杠桿

的平衡條件可知，動力變大，不能省力，故A錯誤；

B、將支點靠近人，腳在桿上的位置不動，此時阻力不變，阻力臂變大，動力臂變小，根據(jù)杠桿的

平衡條件可知，動力變大，不能省力，故B錯誤；

C、將支點靠近人，同時腳在桿上的位置前移，阻力不變，阻力唐變大，動力臂變小，根據(jù)杠桿的

平衡條件可知，動力變大，不能省力，故C錯誤；

D、將支點遠離人，同時腳在桿上的位置后移，阻力不變，阻力臂變小，動力臂變大，根據(jù)杠桿的

平衡條件可知，動力變小，能省力，故D正確。

故選：D。

4.【解答】

A、制作蠟燭蹺蹺板時，選用較細的蠟燭能減小蠟燭的重力帶來的影響，能使蠟燭在水平位置更加

穩(wěn)定，故A錯誤；

B、轉軸位置離蠟燭重心越遠，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，此時蠟燭容易發(fā)生翻轉，故B錯誤：

C、為防止蠟燭擺動過大而翻轉，可使轉軸位置處于蠟燭重心上方，蠟燭的重心變低了，穩(wěn)度較高，

故C正確；

D、為防止蠟燭擺動過大而翻轉，可將蠟燭兩端的上側面削去一些，這樣能降低蠟燭的重心，增大

穩(wěn)度，故D錯誤。

故選：Co

5.【解答】A、圖中，動力臂為阻力臂的一半，所以動力為阻力的2倍，即F=2G；

B、圖中為定滑輪，不省力，所以F=G；

C、圖中有2段繩子承擔物體的重，所以F=^G；

2

D、圖中有3段繩子承擔物體的重，所以F=』G；

3

綜上，D圖中所用拉力F最小。

故選：D。

6.【解答】A、船槳在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，符合題意；

B、獨輪車在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，不合題意；

C、鉗子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，不合題意；

D、修剪樹枝的剪刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，不合題意。

故選：Ao

7.【解答】A、鎰子在使用時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故A錯誤；

B、羊角錘在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B正確；

C、定滑輪實質是一等臂杠桿，不省力也不費力，故C錯誤；

D、筷子在使用時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故D錯誤。

故選：B,

8.【解答】根據(jù)杠桿平衡條件已L1=F2L2分析，將杠桿緩慢地由最初位置拉到水平位置時，動力臂

不變，阻力為杠桿的重力，也不變，阻力力臂變大，所以動力變大。

當杠桿從水平位置拉到最終位置時，動力臂不變，阻力不變，阻力臂變小，所以動力變小。

故F先變大后變小。

故選：A。

9.【解答】A、機械做功快慢與機械效率沒有關系。故A錯誤；

B、由P=乜可以看出，功率大小決定于做功多少和所用時間。做功較多，時間不確定，功率大小

t

不能確定。故B錯誤：

C、機械效率是有用功與總功的比值，有用功較多，總功不確定，機械效率不能確定。故C錯誤；

D、功率描述的是物體做功的快慢，所以功率越大的物體，做功越快。故D正確。

故選：D。

10.【解答】設每個鉤碼重力為G,每個小格長度為L；

A、兩側鉤碼同時向支點移動一格，左邊：3GXL=3GL,右邊：2GX2L=4GL,右邊大于左邊,

杠桿右邊下傾，故A錯誤；

B、兩側鉤碼下方同時加掛一個鉤碼，左邊：4GX2L=8GL,右邊：3GX3L=9GL,右邊大于左

邊，杠桿右邊下傾，故B錯誤；

C、左側加掛一個鉤碼，右側加掛兩個鉤碼，左邊：4GX2L=8GL,右邊：4GX3L=12GL,右邊

大于左邊，杠桿右邊下傾，故C錯誤；

D、左側拿去一個鉤碼，右側鉤碼向左移動一格，左邊：2GX2L=4GL,右邊：2GX2L=4GL,

右邊等于左邊，杠桿平衡，故D正確。

故選：D。

11.【解答】A、羊角錘拔釘子時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；

B、起子開瓶蓋時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；

C、鏡子夾物時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；

D、鉗子剪導線時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。

故選：Co

12.【解答】AB、由圖可知，在A點用力時，F(xiàn)i的力臂最短，F(xiàn)3的力臂最長，根據(jù)杠桿平衡條件

FILI=F2L2可知，在阻力和阻力臂一定時，所施加的動力Fi最大，F(xiàn)3最小，故AB錯誤；

C,圖中杠桿為省力杠桿，而筷子是費力杠桿，輪軸可以看作是省力杠桿的變形，它們都不能省功，

故c錯誤；

D、若作用力為F3,保持F3與0A垂直，則動力臂不變，使重物勻速上升時，阻力G不變，阻力

臂逐漸小于0B,即阻力臂變小，杠桿平衡條件FILI=F2L2可知，F(xiàn)3將逐漸減小，故D正確。

故選：D。

13.【解答】

A、力臂是支點到力的作用線的距離，“權”相當于現(xiàn)在的祛碼，即動力，把秤的支點到權的距離

稱之為“標”，在物理中，我們把它稱之為動力臂；

重就是重物，相當于杠桿的阻力，把秤的支點到權的距離稱之為“本”，在物理中，我們把它稱

之為阻力臂；則“標”、“本”表示為力臂，“權”、“重”表示為力，故A錯誤；

B、圖中的B點為阻力的作用點，杠桿的支點是0點，故B錯誤；

C、“權”小于“重”時，根據(jù)杠桿平衡原理條件“權"X"標”="重”X"本”可知：當“標”

大于“本”時，杠桿可能在水平位置平衡，所以A端不一定上揚，故C錯誤；

D、增大“重”時，由于“權”和“本”不變根據(jù)杠桿平衡原理條件“權"X"標”="重”X

“本”可知：應把“標”變大，即把“權”向A端移，故D正確。

故選：D。

14.【解答】剪刀的軸是支點，剪紙時阻力作用在紙和剪刀的接觸點，用剪刀將一張紙片緩慢地一刀

剪斷的過程中，阻力F困不變，動力臂L動不變，阻力臂L阻逐漸變大，由杠桿平衡條件動力X動

力臂=阻力X阻力臂可