内容正文:
第十一章 简单机械
章末复习
1
力
固定点
支点
动力臂
阻力
省力
费
费力
省
等臂
固定不动
等臂
改变力的方向
运动
省力
省力
改变力的方向
费距离
省力
改变力的方向
额外功
有用功
总功
减小
减小
增大
考点一 杠杆
1. (2024·山东临沂改编)2023年9月24日,中国组合在赛艇女子轻量级双
人双桨决赛中夺冠, 斩获杭州亚运会首金。如图所示,赛艇的桨可视为
杠杆,下列工具正常使用时,与桨属于同类杠杆的是( A )
A
A. 筷子 B. 瓶起子 C. 核桃夹 D. 榨汁器
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2. (2024·山东烟台)骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统,人体中
最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。关于人体中的
杠杆,下列说法正确的是( D )
A. 图甲:手托重物时,可视为省力杠杆
B. 图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂
的牵引力是阻力
C. 图乙:踮脚时,可视为费力杠杆
D. 图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3. (2024·安徽)如图甲所示,用核桃钳夹核桃时,用力握紧手柄即可夹碎
核桃。将上部的手柄ABC简化为如图乙所示的杠杆,若F1=20 N,l1=10
cm,l2=4 cm,忽略杠杆自身的重力,则F2的大小为 50 N。
50
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
4. (2024·甘肃白银)用如图所示的扳手拧螺丝时,一只手稳住扳手的十字
交叉部位,另一只手用同样大小和方向的力在 C (填“A”“B”或
“C”)点更容易拧动螺丝,原因是 在阻力和阻力臂一定时,动力臂越
长越省力 。
C
在阻力和阻力臂一定时,动力臂越
长越省力
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
5. (2024·四川广元)图甲是压制饺子皮的“神器”,压皮时压杆可视为一
个杠杆。图乙是其简化示意图,图中O为支点,F2为压饺子皮时作用在B
点的阻力。请在图乙中画出压饺子皮时作用在A点的最小动力F1及阻力F2
的力臂l2。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
6. (2024·青海改编)在学习了杠杆的相关知识后,“飞天”兴趣小组尝试
做了简易杆秤并进行了以下探究:
该兴趣小组自制的杆秤如图所示。其中:秤砣质量为200 g,A点为秤盘
挂绳位置,B点为提纽挂绳位置,C点为零刻度线位置。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
(1)由图可知,利用该杆秤最多可称量 1 000 g的物体,D点处的刻度数
为 400 g。
1 000
400
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
(2)忽略秤杆自身重量对杆秤平衡的影响,用m1表示秤砣的质量,m2表示
秤盘的质量,l1表示B、C之间的距离,l2表示A、B之间的距离。根据杠
杆的平衡条件,当秤砣在C点处平衡时,将满足 m1l1=m2l2 (用上述物
理量表示),由此可得,秤盘的质量为 160 g。
(3)若想测量质量更大的物体,你可采取的办法是 将提纽向左移(或增加
秤砣的质量) 。(写出一条即可)
m1l1=m2l2
160
将提纽向左移(或增加
秤砣的质量)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
考点二 滑轮
7. (2024·黑龙江牡丹江)如图所示,利用动滑轮提升物体,使其在10 s内
匀速上升4 m。物体重10 N,动滑轮重2 N,不计绳重与摩擦。下列说法
正确的是( D )
A. 使用动滑轮可以省距离 B. 物体运动的速度为4 m/s
C. 拉力的大小为5 N D. 绳子自由端移动的距离为8 m
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
8. (2023·湖南常德)如图所示,小明组装了甲、乙两种滑轮,用来提升同
一物体,G物=200 N。不计绳重、滑轮重和摩擦,要使物体竖直匀速提
升2 m,下列说法正确的是( D )
A. F甲=200 N,并向上移动4 m
B. F甲=100 N,并向上移动2 m
C. F乙=200 N,并向上移动1 m
D. F乙=400 N,并向上移动1 m
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
考点三 机械效率
9. (2024·河南)如图所示,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质
量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法
正确的是( C )
A. 甲做的有用功多 B. 乙做的总功多
C. 甲做总功的功率大 D. 乙所用装置的机械效率小
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
10. (2024·甘肃兰州)塔吊吊起重物的情景如图所示,在拉力F的作用下,
重为1×103 N的重物被竖直向上匀速吊起。已知动滑轮重200 N,重物在
8 s内上升了10 m,不计绳重及摩擦,下列说法不正确的是( B )
A. 拉力F的大小为400 N
B. 拉力F的功率为1 250 W
C. 克服动滑轮重力做的功为2 000 J
D. 滑轮组的机械效率约为83.3%
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
11. (2024·四川广元)假期间,小明随爸爸去建筑工地劳动体验。用如图所
示的滑轮组来提升材料,当提升的材料重300 N时,滑轮组的机械效率为
75%,则动滑轮所受的重力为 100 N;若绳子能承受的最大拉力为500
N,则该滑轮组能提起材料的最大质量为 90 kg。(不计空气阻力、摩
擦力及绳重,g取10 N/kg)
100
90
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
12. (2024·四川自贡)如图所示,把重为40 N的物体从斜面底端匀速推到斜
面顶端,斜面长2 m,高0.6 m,沿斜面向上的推力F为20 N。那么,此
过程中做的有用功为 24 J,斜面的机械效率为 60% 。
24
60%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
13. (2024·四川泸州)如图所示的滑轮组,忽略绳重及绳与滑轮间的摩
擦,将物体放在水平粗糙的桌面上,物体受到的水平向左的恒力F=100
N,滑轮组绳子自由端受到的拉力为F绳。当绳子自由端的拉力F绳=60 N
时,物体处于静止状态,物体与桌面间的摩擦力恰好为0,则动滑轮
重 20 N;当绳子自由端的拉力F绳1=90 N时,物体水平向右匀速运
动,物体与桌面之间的滑动摩擦力为 60 N;撤去水平向左的恒力F,
改变绳子自由端拉力F绳的大小,仍使物体水平向右匀速运动时,滑轮组
的机械效率为 75% 。
20
60
75%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
14. (2024·江苏无锡)右图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具
“辘轳”,在两个支架上摆放一根直的硬棒,支点为O1、O2,A端系一
个石块,B端装有轮轴,轮轴能绕着硬棒转动,悬吊空桶的绳索另一端绕
过轮轴后系紧在轮轴上。若空桶的质量为10 kg,轮轴的质量为10 kg,空
桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置,O1A长为0.6 m,O1O2长为1
m,O2B长为0.8 m,硬棒及绳索质量忽略不计。(g取10 N/kg)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
(1)人对辘轳不施加力。桶中未装水,为保证硬棒不会翻转,石块的质量
最多为 60 kg;若A点系上质量为40 kg的石块,提水时为保证硬棒不
翻转,桶中最多可装 60 kg的水。
(2)若桶内水的质量为40 kg,人用时20 s将桶匀速提升3 m,此时辘轳提水
的机械效率为50%,则桶对水做的功为 1 200 J,人做功的功率
为 120 W。
60
60
1 200
120
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
$$