第十一章簡單機械

一、單選題

1.周末，小強的爸爸釣上了一條大魚，他左手握住魚竿尾部，右手用力往上拉，魚兒正在水里奮力掙扎，如

圖所示。下列說法正確的是（）

A.釣魚竿是一個費力杠桿

B.左手對魚竿的力可視為杠桿受到的動力

C.魚竿越長越省力

D.右手到魚竿尾部的距離越小越省力

2.如圖所示，一根均勻的細木棒可繞。點無摩擦轉(zhuǎn)動，OA=AB=BC=CD,對杠桿施加力F將掛在A點重

為180N的物體勻速提升0.4m。以下說法正確的是（）

0ABeD

A.若在。點施加力凡該杠桿一定為省力杠桿

B.若木棒的機械效率為90%,則木棒的重力為10N

C.若在C點施加豎直向上的力F,提升過程中的F變大

D.若物體從A點移至C點，仍提起0.4m,則尸做的功變大

3.工人師傅某次使用下圖所示的滑輪組提升重物時，用250N的拉力將重400N的物體在20s內(nèi)勻速提升4m。

如果不計繩重及摩擦阻力的影響，下列分析和計算正確的是（）

A.上端的定滑輪可以省力B.該過程中工人做的總功為1000J

C.工人師傅做的有用功為2000JD.滑輪組的機械效率為80%

4.施工中，一個工人利用如圖所示的滑輪，若沿不同方向?qū)⒁煌澳嗌程岬礁咛帲ú挥嬆Σ粒?，那么工人用的?/p>

力（）

工

A.居大B.F2大C.尸3大D.一樣大

5.如圖所示，在“探究動滑輪工作特點”的實驗中，滑輪第一次受到6的作用，第二次受到豎直向上F2的作用,

物體都被勻速向上提起。己知物體的重力為G物，若不計摩擦和繩重，則下列說法正確的是（）

A.該實驗中，需要測量的物理量只有物重G物和彈簧測力計示數(shù)廠

B.乙=G物

C.8的力臂大小為2r

D.F、＞取

6.如下圖所示，物體A重50N,物體B重30N,物體A在繩子拉力的作用下向右做勻速直線運動。如果在物

體A上加一個水平向左的力尸拉動物體A,使物體B勻速上升，則該拉力廠的大小為（滑輪和繩子的重力及

C.30ND.50N

7.工人用相同且較輕的滑輪以如圖所示的甲、乙兩種方式把同一重物豎直勻速提升相同高度。若不計繩重、

滑輪重、摩擦和空氣阻力，則下列說法正確的是（）

試卷第2頁，共6頁

A.甲方式中工人所用拉力等于乙方式中工人所用拉力

B.甲方式中工人所用拉力小于乙方式中工人所用拉力

C.甲方式中繩端移動的距離比乙方式中繩端移動的距離小

D.提升重物過程中，甲、乙方式中工人對地面的壓力都減小

8.小艷和老郭進行一場“拔滑輪”比賽。A為固定在地面的柱子，小艷、老郭所拉繩子對滑輪的拉力分別為1、F2,

如圖所示。比賽全過程，F(xiàn)=F2（忽略滑輪輪軸的摩擦力），則（）

小艷老郭

A.該滑輪是定滑輪B.滑輪保持靜止

C.小艷會獲勝D.M、N移動的距離相等

二、填空題

9.如圖所示，小明將一根長為0.6m,質(zhì)量可忽略不計的木棒放在肩上，木棒的后端A處掛有一個重為40N的

物體，肩上支點。到后端A處的距離為0.2m,他用手壓住前端2處使木棒保持水平平衡，則此時手豎直向下

壓木棒的壓力大小為N?若想用更小的力挑著該重物，則可采取的做法是（寫出一個即可）。

10.如圖所示，門鎖的球頭手柄在使用時屬于輪軸，其實就相當于一個（選填“省力”或“費力”）杠桿。

11.亞運會龍舟項目比賽中，中國隊收獲五金一銀。如圖甲所示，選手們用槳向后劃水，龍舟向前行進，此現(xiàn)

象說明力的作用是;龍舟沖過終點不會立即停下是由于龍舟具有。圖乙是某運動員手中劃動的船槳，

另一只手對船槳A處的拉力月=1000N,其中。4=AB=0.8m,船槳可看作一個（選填“省力”“費力”或“等

臂”）杠桿，水對該船槳的推力F?為N；若想使水對龍舟產(chǎn)生更大的推力，A點應盡量_____（選填“遠離”

或“靠近”）。點一些。

甲

12.如圖所示，有一根均勻的鐵棒，為了使它保持水平，用最小的力廠抬起2端，則支點為點。若F方

向不變，繼續(xù)用力向上抬起B(yǎng)端，則支點為點。

三、實驗題

13.某實驗小組在“測滑輪組機械效率”的實驗中實驗裝置如圖所示，得到的數(shù)據(jù)如表所示:

甲乙

（1）實驗中應沿豎直方向拉動彈簧測力計使鉤碼上升；如果測量中彈簧測力計靜止時讀數(shù)，會導致測

量的機械效率（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）；實驗中若缺少刻度尺（選填“能”或“不能”）

完成實驗；

試卷第4頁，共6頁

(2)通過表中數(shù)據(jù)可分析出第1次實驗是用_________圖所示裝置做的實驗;

實驗次鉤碼重鉤碼上升高度繩端拉力繩端移動距離機械效率

數(shù)G/Nh/mF/Ns/m

140.11.80.374.1%

240.11.60.462.5%

360.12.40.3

(3)通過第1次實驗和第2次實驗的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)

越多(動滑輪的質(zhì)量越大)，滑輪組的機械效率；

⑷小組同學再用第1次實驗中使用的裝置做第3次實驗，表中第3次實驗中滑輪組的機械效率〃=(百

分號前保留一位小數(shù))；

(5)比較第1次實驗和第3次實驗可得出結(jié)論：使用同一滑輪組，,機械效率越高。

14.小楠同學用如圖所示的裝置測定斜面的機械效率，實驗記錄結(jié)果如下表：

實驗次斜面粗糙程物體重斜面高度拉力斜面長機械效率

數(shù)度G/Nh/mF/Ns/m

1玻璃面20.10.60.566.7%

2玻璃面20.150.80.5

3玻璃面20.21.00.580.0%

4棉布面20.21.20.566.7%

(1)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，第2次實驗的機械效率是；

(2)分析第1、2、3次實驗的數(shù)據(jù)可以得到的初步結(jié)論是：,機械效率越大；

(3)分析第4與第次實驗數(shù)據(jù)可知，在斜面的傾斜程度相同時，斜面越粗糙，斜面的機械效率越低。

四、計算題

15.工人師傅要將質(zhì)量50kg的木箱搬到2m高的車廂里，他將一塊長為4m的木板擱在水平地面與車廂之間構(gòu)

成斜面，然后站在車上用400N的拉力在10s內(nèi)將物體從斜面底端勻速拉到車廂里，如圖所示，(g取10N/kg)

求：

(1)工人所做的有用功；

(2)工人做功的功率；

(3)斜面的機械效率。

16.2024年7月1日，南昌洪洲大橋通車運營。洪州大橋是南昌市“十橫十縱十聯(lián)”干線路網(wǎng)的重要組成部分。

在大橋建設(shè)過程中，使用起重機將重為1.8X1()4N的重物以Qlm/s的速度豎直勻速提升一定高度，用時60s,所

做的額外功是7.2xl()4j。求：

(1)起重機做的有用功；

(2)起重機做功的功率；

(3)起重機的機械效率。

試卷第6頁，共6頁

《第十一章簡單機械》參考答案

題號12345678

答案ABDDDBCC

1.A

【詳解】AB.釣魚時，左手握住魚竿尾部，相當于支點，右手用力往上拉，則右手對魚竿

的作用力為動力，魚對魚竿的作用力為阻力，對應的動力臂小于阻力臂，所以釣魚竿是費力

杠桿，故A正確，B錯誤；

C.魚竿越長，而兩手間的距離不變，相當于增大阻力臂，阻力不變時，據(jù)杠桿的平衡條件

知，動力增大，越費力，故c錯誤；

D.右手到魚竿尾部的距離越小，則動力臂越小，阻力臂越大，阻力不變時，據(jù)杠桿平衡條

件知，動力增大，越費力，故D錯誤。

故選Ao

2.B

【詳解】A.若在。點施加力凡沒有確定力E的方向，則動力臂長度不確定，不能確定該

杠桿一定是省力杠桿，故A錯誤；

B.若木棒的機械效率為90%,不計摩擦，則對物體做的功為有用功，對木棒做的功為額外

功；因為。1=AS=3C=CD,所以，當物體勻速提升0.4m時，木棒重心升高的高度為0.8m,

故有

--------180Nx0.41n--------*ioo%=90%

180Nx0.4m+G棒x0.8m

解得，木棒的重力為G行10N,故B正確；

C.若在C點施加豎直向上的力憶提升過程中，動力臂與阻力臂的比值不變，根據(jù)杠桿的

平衡條件，力尸不變，故C錯誤；

D.若物體從A點移至C點，仍提起0.4m,對物體做的有用功不變，木棒重心升高的高度

變小，對木棒做的額外功變小，所以，尸做的功變小，故D錯誤。

故選B。

3.D

【詳解】A.上端的定滑輪相當于等臂杠桿，不省力，故A錯誤；

B.由圖得〃=2

該過程中工人做的總功為唯=八=25。Nx2x4m=2000J

答案第1頁，共6頁

故B錯誤；

C.工人師傅做的有用功為%=G/?=400Nx4m=1600J

故C錯誤；

D.滑輪組的機械效率為〃=步*100%=黑胃x100%=80%

2000J

故D正確。

故選D。

4.D

【詳解】因為定滑輪相當于一等臂杠桿，只能改變力的方向，而不省力，故定滑輪拉同一重

物G,沿三個不同方向，用的拉力大小相等，即B、/2、B都等于物體的重力，故D符合

題意，ABC不符合題意。

故選D。

5.D

【詳解】A.在“探究動滑輪工作特點”的實驗中，需要測量的物理量有動滑輪重G動、物重

G數(shù)以及測力計示數(shù)E故A錯誤；

B.由圖知，。為支點，不計摩擦和繩重，阻力為動滑輪和物體的總重力，阻力臂為動滑輪

的半徑；用豎直向上的力/2（動力）提升物體時，動力臂為動滑輪的直徑，所以動力臂是

阻力臂的2倍，由杠桿平衡條件可知，動力是阻力的一半，即故B錯誤；

C.力臂是支點到力的作用線的垂線段，由圖知與B的作用線垂直，所以-的力臂為

OA,故C錯誤；

D.在提升動滑輪的過程中，由力臂的定義可知，B的力臂要小于尸2的力臂，根據(jù)杠桿平

衡條件可知，在阻力和阻力臂不變的情況下，動力臂越小，動力越大，即片＞8,故D正

確。

故選D。

6.B

【詳解】由圖可知滑輪組繩子段數(shù)為3,因為滑輪和繩子的重力及繩子與滑輪之間的摩擦均

不計，當物體A水平向右做勻速直線運動時，繩子自由端的拉力為七=a=噂=10N

物體A受到的滑動摩擦力方向水平向左，根據(jù)二力平衡可知，物體A受到的滑動摩擦力大

答案第2頁，共6頁

小為9=%=10N

當物體A在水平向左的力廠的作用下水平向左運動時，受到的滑動摩擦力方向水平向右，

因接觸面粗糙程度不變，壓力大小不變，所以滑動摩擦力大小不變，物體B勻速上升，繩

子自由端對物體A的拉力大小和方向都不變，所以拉力廠的大小為

尸=七+%=10N+10N=20N

故B正確，ACD錯誤。

故選B。

7.C

【詳解】AB.圖甲使用是定滑輪，不計繩重、摩擦和空氣阻力，拉力埼=G；圖乙使用是

動滑輪，乙圖中“輕質(zhì)滑輪”動滑輪的重力遠小于物體重力，不計繩重、摩擦和空氣阻力，作

用在繩自由端拉力大小為邑="|,因此甲中工人所用拉力大于乙中工人所用拉力，故AB

錯誤；

C.圖甲使用是定滑輪，承擔物重的繩子股數(shù)偉=1,繩自由端移動的距離s甲=〃；圖乙使

用是動滑輪，承擔物重的繩子股數(shù)生=2,繩自由端移動的距離為電=2〃，甲中繩端移動

距離比乙中繩端移動距離小，故C正確；

C.由圖可知，甲中工人受到繩向上的拉力，則提升重物過程中，甲中工人對地面的壓力減

小，尸=GA-G物；乙中工人受到繩向下的拉力，則提升重物過程中，乙中工人對地面的壓力

增大，F(xiàn)'=GK+^,故D錯誤。

故選C。

8.C

【詳解】A.A為固定在地面的柱子，若小艷獲勝或老郭獲勝，滑輪會向左或向右移動，滑

輪為動滑輪，故A錯誤；

BC.忽略滑輪輪軸的摩擦力，F(xiàn)N=2FM,因為F?=FN,所以F?FN,滑輪將左移，小

艷獲勝，故B錯誤，C正確；

D.滑輪將左移，M點移動的距離等于N點移動距離的2倍，故D錯誤。

故選Co

9.20見解析

答案第3頁，共6頁

【詳解】［1］由題圖可知，手作用的力為動力「動力臂

OB=AB-OA=0.6m-0.2m=0Am

重力G為阻力等于40N,阻力臂。4=0.2m,根據(jù)杠桿的平衡條件得到

FxOB=GxOA

Fx0.4m=40Nx0.2m

所以尸=20N；即手壓木棒的壓力大小為20N。

⑵根據(jù)杠桿平衡條件可知，阻力不變，減小阻力臂，增大動力臂，可以減小動力，要更省

力，肩膀應向A端移動。

10.省力

【詳解】門鎖的球頭手柄在使用時屬于輪軸，其動力作用在輪上，阻力作用在軸上，其實質(zhì)

相當于一個省力杠桿。

11.相互的慣性費力500遠離

【詳解】［1］力的作用是相互的，選手們用槳向后劃水，槳對水施加一個向后的力，反過來

水對槳施加一個向前的力。

⑵舟沖過終點不會立即停下是由于龍舟具有慣性，要保持原來的運動狀態(tài)，繼續(xù)向前滑行

一段距離。

［3］如圖乙所示，船槳使用時，動力臂小于阻力臂，可看作一個費力杠桿。

⑷根據(jù)杠桿平衡條件得

耳xOA=F2XOB

解得，水對該船槳的推力為

'JOOONx。8m=5°ON

OB0.8m+0.8m

⑸由題可知，阻力臂和動力不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知，若想使水對龍舟產(chǎn)生更大的推

力，應增大動力臂，即A點應盡量遠離。點一些。

12.AC

【詳解】口］用最小的力尸抬起8端，支點應選擇在鐵棒的A端，這是因為當支點位于A端

時，力P的力臂最大，重力的力臂最小，從而可以用最小的力來保持鐵棒水平。

⑵若產(chǎn)方向不變，繼續(xù)用力向上抬起8端，則鐵棒繞著C端轉(zhuǎn)動，所以繼續(xù)施加力來抬起

8端，支點位于C端。

13.(1)勻速偏大能

答案第4頁，共6頁

⑵甲

(3)越低

(4)83.3%

(5)提升物體的重力越大

【詳解】(1)口]實驗中應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計使鉤碼上升，此時鉤碼受力平衡，

拉力等于重力。

⑵如果測量中彈簧測力計靜止時讀數(shù)，不用克服繩子與滑輪之間的摩擦，會導致額外功偏

小，測量的機械效率偏大。

[3]機械效率為

〃=x100%=X100%=-------%--------xlOO%=―—x100%

Fnh

：(G物+%"G物+%

可知機械效率與物體移動距離無關(guān)，所以即使沒有刻度尺也能完成實驗探究。

(2)由表中數(shù)據(jù)可知，鉤碼上升0.1m,繩端移動距離為0.3m,可知〃=3,圖甲中〃=3,圖

乙中"=4,所以實驗1是由甲圖所示裝置做的實驗。

(3)第2次實驗鉤碼上升0.1m,繩端移動距離為0.4m,可知〃=4,所以實驗2是由乙圖所

示裝置做的實驗，乙圖中動滑輪有2個，機械效率為62.5%,小于實驗1的機械效率，可得：

使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)越多(動滑輪的質(zhì)量越大)，滑輪組的

機械效率越低。

(4)第3次實驗中滑輪組的機械效率

%]x100%--x100%='NxO.lmxl00%?83.3%

W&Fs2.4NxO.3m

(5)第1次實驗和第3次實驗使用的是同一滑輪組，第3次實驗中提升的物體重力更大,

機械效率更高，故可得：使用同一滑輪組，提升的物體重力越大，機械效率越高。

14.(1)75%

(2)斜面的粗糙程度相同時，斜面越陡，斜面的機械效率越大

(3)3

【詳解】(1)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，第2次實驗的機械效率