专项09 简单机械综合（重难点训练）物理新教材人教版八年级下册

**基本信息** 聚焦简单机械与机械效率，以生活实例为载体，构建从概念辨析到应用计算的递进训练体系，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |生活中常见的杠杆模型|8题/神舟机械臂、筷子等|情景辨析题|从生活实例抽象杠杆模型，建立杠杆分类认知| |杠杆五要素及平衡条件|14题/食品夹、小腿杠杆|概念判断题+计算题|明确五要素→推导平衡条件→解决静态平衡问题| |滑轮及滑轮组|21题/定滑轮汲水、塔吊模型|原理应用题|从定滑轮（改变方向）到动滑轮（省力）→组合成滑轮组，分析省力特点| |机械效率|27题/斜面、滑轮组提升重物|计算分析题|有用功/额外功→定义机械效率→比较大小及影响因素，形成能量观念|

专项09 简单机械综合 一．生活中常见的杠杆模型（共8小题） 二．杠杆五要素及其判断（共8小题） 三．杠杆的平衡条件（共6小题） 四．杠杆的应用（共6小题） 五．定滑轮的概念、实质及特点（共8小题） 六．动滑轮的概念、实质及特点（共8小题） 七．滑轮组的构成及优点（共5小题） 八．生活中简单机械的应用（共4小题） 九．有用功和额外功（共8小题） 十．机械效率的定义（共6小题） 十一．机械效率的大小比较（共6小题） 十二．影响机械效率大小的因素（共7小题） 一．生活中常见的杠杆模型（共8小题） 1．2025年11月1日3时22分，神舟二十一号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱前向端口。空间站中的航天员可以在机械臂（如图）的辅助下进行舱外检修工作，机械臂（如图）类似人的手臂，可以省距离。下列工具正常使用时，与机械臂属于同一类杠杆的是（　　） A．钢丝钳 B．羊角锤 C．开瓶器 D．筷子 【答案】D 【详解】根据杠杆的性质：省距离的杠杆动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。由题意可知，该机械臂可以省距离，因此机械臂是费力杠杆。 A．钢丝钳正常使用时，支点在转轴处，动力作用在钳柄末端，阻力作用在刀口处，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意； B．羊角锤正常使用时，动力作用在锤柄末端，阻力作用在锤头拔钉子处，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意误； C．开瓶器正常使用时，动力作用在开瓶器末端，阻力作用在瓶盖接触处，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意； D．筷子正常使用时，支点在筷子手握的上端，动力是手对筷子中部的作用力，阻力是食物对筷子下端的作用力，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，和机械臂属于同一类杠杆，故D符合题意。 故选D。 2．下列生活中的工具属于费力杠杆的是（　　） A．开瓶器 B．羊角锤 C．钢丝钳 D．钓鱼竿 【答案】D 【详解】A．使用开瓶器时支点在前端，握把处的动力臂大于开瓶盖处的阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意； B．羊角锤拔钉子时，手握处的动力臂明显大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．钢丝钳结构上手柄较长而钳口较短，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意 D．钓鱼竿提竿时一手为支点，另一手的动力臂远小于鱼线端的阻力臂，是为了省距离而设计的费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 3．如图所示是脚踏式垃圾箱的结构图，A处脚踏板向下踩动，使箱盖打开。图中关于箱盖打开时的杠杆示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由题可知，杠杆EDF是围绕E点转动的，所以E点是支点（在示意图中用O表示）。当脚踩下踏板A时，连杆BC会向上推动D点。因此，作用在D点使其向上运动的力是动力，杠杆EDF的目的是打开箱盖F。箱盖的重力会阻碍其被打开，这个阻碍的力就是阻力。这个力作用在F点，方向是向下的，对应的力臂都是过O点作对应力的作用线的垂线段。 故选 C。 4．小明发现用手剥核桃壳，手指又酸又痛。于是用硬棒自制了“碎壳神器”，用手对上面硬棒施加压力，即可压碎核桃壳。下列图中最省力的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】“碎壳神器”可以看作一个杠杆，该装置的支点都为右端的点，根据杠杆平衡公式：，变形得 。压碎核桃时，阻力大小不变，动力臂越长、阻力臂越短，动力就越小，越省力。 A选项动力作用点（手）离支点最远，动力臂最长；核桃（阻力作用点）离支点最近，阻力臂最短，因此动力最小，最省力。 故选A。 5．如图是我们常用的燕尾夹，，当用力摁住C点打开该夹子时，可把________点看作支点，此时夹子可近似看作________杠杆。 【答案】 B 等臂 【详解】支点是杠杆转动时绕着的固定点，用力摁住C点打开夹子时，燕尾夹绕B点转动，因此支点是B点；支点B到动力作用线的距离为动力臂，支点B到阻力作用线的距离为阻力臂，因，因此这个夹子可近似看作等臂杠杆。 6．拔河队员在比赛中常采用后仰的姿势，此时可以将人体看作一个以脚底O点为支点的杠杆，人体重心在A点，受到绳子的拉力为F，如图所示，人往后仰，______（选填“增大”或“减小”）了重力的力臂，减小了拉力的力臂，从而提高了获胜率。请从增大摩擦力的角度再写出一个提高获胜率的措施：______。 【答案】 增大 选择质量较大的队员参赛/穿上鞋底粗糙的运动鞋 【详解】[1]将人体视为以脚底O点为支点的杠杆，重力的力臂是支点O到重力作用线（过A点的竖直线）的垂直距离。人往后仰时，重心A点向后移动，重力的力臂增大。 [2]略。 7．如图甲，是池州市龙舟赛情景，选手用桨向后划水龙舟就能前进，使龙舟前进的力施力物体是______（选填“选手”“桨”或“水”）；如图乙是船桨受力图，为手的动力，为水的阻力，则船桨属于______杠杆。（选填“省力”“等臂”或“费力”） 【答案】 水 费力 【详解】如题图甲划龙舟时，向后划水，船桨对水施加了向后的力，由于力的作用是相互的，水也会对船桨施加向前的力，使龙舟向前运动；从图乙可知，阻力臂大于动力臂，则船桨属于费力杠杆。 8．如图所示是某同学在劳动实践课上用独轮车运砖的情景。独轮车相当于一个______（填“省力”或“费力”）杠杆。若车厢和砖头的总重力，此时动力臂是阻力臂的3倍，则该同学抬起车把的力F为______N。为了更省力，该同学可采取的措施是___________（写出一条即可）。 【答案】 省力 400/ 手向车把末端移动（或把砖靠近车轮放置，答案合理即可） 【详解】独轮车的支点在车轮轴心，由图可知，动力臂大于阻力臂，因此独轮车是省力杠杆。 根据杠杆平衡条件，可得，已知，则该同学抬起车把的力 总阻力G和阻力臂不变时，根据杠杆平衡条件，增大动力臂（如手向车把末端移动）可以更省力。或者把砖靠近车轮放置，来减小阻力臂以达到省力目的。（答案合理即可） 二．杠杆五要素及其判断（共8小题） 9．用食品夹以如图所示的方式夹取蛋糕的过程中，可以把食品夹视为杠杆，下列说法正确的是（　　） A．杠杆的支点在M点 B．食品夹对蛋糕的压力是阻力 C．该食品夹是省力杠杆 D．N点移动的距离大于M点移动的距离 【答案】D 【详解】食品夹在使用过程中，P点可以看作支点，动力作用在M点，对食品夹M点施加向下的力，阻力作用在N点，食品对食品夹N点施加向上的力，由于动力臂小于阻力臂，所以食品夹可以看作是一个费力杠杆，使用费力杠杆的好处是动力移动的距离小于阻力移动的距离，可以省距离，即N点移动的距离大于M点移动的距离，故ABC错误，D正确。 故选D。 10．如图所示，人的小腿可以视为一个杠杆，小腿所受重力G为阻力，当股四头肌群收缩提供方向不变的动力F1时，会拉动小腿绕膝关节固定点O从图示位置缓慢升至水平位置，则此过程中（　　） A．l1为动力臂 B．阻力臂逐渐变小 C．阻力逐渐变小 D．F1逐渐变大 【答案】D 【详解】A．力臂是支点到力的作用线的垂直距离，图中l1不符合动力臂的定义，故A不符合题意； B．阻力G方向竖直向下，阻力臂是支点O到G作用线的垂直距离，小腿抬起至水平位置的过程中，阻力臂逐渐变大，故B不符合题意； C．阻力是小腿的重力G，小腿重力大小不变，因此阻力不变，故C不符合题意； D．根据可知，抬起过程中，动力臂基本不变，阻力不变，阻力臂逐渐变大，因此动力F1会逐渐变大，故D符合题意。 故选D。 11．如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析错误的是（　　） ①C点是支点 ②液压杆B施的力是动力，货物重力是阻力 ③物体A放在车厢后部可省力 ④物体A放在车厢前部可省力 A．只有①和② B．只有①和③ C．只有③和④ D．只有②和④ 【答案】D 【详解】①由图可知车厢绕着点C转动，所以C点为支点，故①说法正确； ②液压杆B施的力是使杠杆转动的力，是动力，货物重力是货物受到的力，不是杠杆受到的力，所以不是阻力，故②说法错误； ③当物体A放在车厢的后部时，动力臂大于阻力臂，可以省力，故③说法正确， ④物体A放在车厢前部，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，不能省力。故④说法错误。 故分析错误的是②④，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 12．如图小明正在用筷子夹取食物，将AB 这支筷子作为杠杆，O点为支点，食指指头对筷子上 M点的压力 （垂直于筷子）是动力。则（　　） A．夹取食物的筷子是省力杠杆 B．阻力是筷子对食物的压力 C．阻力的方向垂直筷子向上 D．把食物靠近支点放置时，若阻力大小不变，食指对筷子上M点的压力 变大 【答案】C 【详解】A．支点为O，动力臂OM小于阻力臂ON，动力臂小于阻力臂，因此筷子是费力杠杆，故A错误； B．阻力是作用在杠杆（筷子）上、阻碍杠杆转动的力，此处阻力是食物对筷子的支持力，故B错误； C．动力使筷子左端（B端）向下转动，食物阻碍左端向下转动，因此食物对筷子的阻力方向垂直筷子向上，故C正确； D．根据杠杆平衡条件，食物靠近支点时，阻力臂减小，阻力、动力臂不变，因此动力会变小，故D错误； 故选C。 13．如图所示为两人抬运货物的情景。若以甲对杆的力为动力，货物对杆的力为阻力，则支点为________；若要使甲受到的压力变大，则应将货物沿杆向________移动。（均选填“甲”“乙”） 【答案】 乙 甲 【详解】以甲对杆的力为动力，货物对杆的力为阻力，那么杠杆绕着乙的位置转动，因此支点为乙；根据杠杆平衡条件：，动力臂是支点（乙）到甲的距离，阻力是货物重力，大小不变。 要使甲受到的压力（即动力）变大，在不变、不变的情况下，需要增大阻力臂。 阻力臂是支点（乙）到货物的距离，因此应将货物向甲移动，增大阻力臂，使变大。 14．如图所示，轻质杠杆AB用细绳悬挂于O点，OA∶OB＝2∶3，重为15N的物体通过细绳悬挂于A端，用竖直向下的拉力F作用在B端使杠杆保持水平静止。若OA＝20cm，则拉力F的力臂为___cm，拉力F的大小为_____N。 【答案】 30 10 【详解】由图可知，拉力F的力臂为OB，已知，因，则 由杠杆平衡条件可知，，拉力为 15．如图，这是一款手动榨汁器。在A处用力向下压手柄，容器中的水果受到挤压，可快速榨出果汁。此时，榨汁器手柄属于__________杠杆，你的判断依据是_______。 【答案】 省力 动力臂大于阻力臂 【详解】[1][2]如图，榨汁器上的C点为支点，A点为动力的作用点，动力的方向竖直向下；B点为阻力的作用点，阻力的方向竖直向上；支点到动力作用线的距离大于支点到阻力作用线的距离，由杠杆平衡条件可知，动力小于阻力，榨汁器手柄属于省力杠杆，判断依据是动力臂大于阻力臂。 16．如图所示，在杠杆C点挂上钩码，在转轴O上套有半径大小为R的圆形纸板，纸板圆心也在O点。在杠杆上先后施加与纸板边缘相切的拉力FA、FB，杠杆都能在水平位置保持平衡（知识链接：圆的切线与过切点的半径垂直）。杠杆平衡时，拉力FB的力臂大小为_________，拉力FA_________FB。（选填“＞”“＜”或“＝”） 【答案】 R = 【详解】[1][2]力臂是支点到力的作用线的垂直距离。图中支点为圆心，是圆的切线，而“圆的切线与过切点的半径垂直”，可得支点到作用线的垂直距离等于圆的半径，因此的力臂为。同理，的力臂也等于。杠杆平衡时，阻力、阻力臂都不变，根据杠杆平衡条件，由于两个拉力的力臂相等，因此拉力大小相等，即。 三．杠杆的平衡条件（共6小题） 17．小明用衣架晾晒数条质量相同的湿毛巾，晾晒时毛巾均竖直下垂，同一个夹子上可同时晾晒一条或两条毛巾。下列做法最有可能让衣架保持水平平衡的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据杠杆平衡原理，每条毛巾重力为，相邻夹子到支点的间隔距离为； A． 左侧力与力臂的乘积为，右侧力与力臂的乘积为，左侧大于右侧，故A不符合题意； B．左侧力与力臂的乘积为，右侧力与力臂的乘积为，左侧等于右侧，故B符合题意； C．左侧力与力臂的乘积为，右侧力与力臂的乘积为，左侧大于右侧，故C不符合题意； D．左侧力与力臂的乘积为，右侧力与力臂的乘积为，左侧大于右侧，故D不符合题意。 故选 B。 18．杠杆的平衡条件是（　　） A．动力臂=阻力臂 B．动力=阻力 C．动力×动力臂=阻力×阻力臂 D．以上均不对 【答案】C 【详解】杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，是我们通过实验得出的正确结论，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 19．小明发现学校走廊的窗户可以从底部推开（如图甲），在他沿水平方向用力将窗户缓慢推开的过程中，可将窗户看作一个杠杆（如图乙），为支点，点为窗户的重心，已知窗户的重力为阻力，推力为动力，则下列分析正确的是（   ） A．在缓慢推开的过程中，阻力臂逐渐减小 B．在缓慢推开的过程中，动力臂逐渐增大 C．在缓慢推开的过程中，阻力逐渐变大 D．在缓慢推开的过程中，动力逐渐变大 【答案】D 【详解】在缓慢推开的过程中，窗户的重力不变，阻力不变，动力臂逐渐变小，阻力臂逐渐变大，由杠杆平衡条件得，动力逐渐变大，故ABC错误，D正确。 故选D。 20．如图所示，是我国航天员在天宫空间站失重情况下吃饺子的画面，饺子从地球带到空间站，其质量________（选填“变大”、“变小”或“不变”），在失重环境下用托盘天平________（选填“能”或“不能”）测出饺子的质量。 【答案】 不变 不能 【详解】[1]质量是物体所含物质的多少，不随物体位置的改变而改变。饺子从地球带到空间站，其质量不变。 [2]托盘天平是利用杠杆平衡原理，在失重环境下，物体和砝码对托盘均无压力，天平无法工作。 21．某同学洗了一双袜子，拧干后将其中一只晾在了衣架的如图所示的位置，另外一只袜子应该晾在___________（选填“A”“B”“C”或“D”）处，才能更好地使整体保持水平平衡。你的理论依据是___________（用公式表示）。 【答案】 D 【详解】[1][2]将衣架看作杠杆，挂钩的悬挂点是杠杆的支点，两只袜子重力相同，即 根据杠杆平衡条件，要使杠杆水平平衡，需要满足 因为，因此两侧力臂大小需要相等。 已知一只袜子挂在支点左侧的A点，另一只袜子需要挂在支点另一侧，且力臂大小与A相等，符合要求的位置是D点。理论依据就是杠杆平衡公式 22．用如图所示的“开瓶起子”开瓶盖，A、B两点中___________点是支点，开瓶盖时在C点处施加___________（选填“向上”或“向下”）的力，“开瓶起子”是___________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。把质量为40g的汤匙放在手指上，仔细调节使其在手指上平衡，汤匙在手指上的左侧部分的质量____________（选填“大于”“小于”或“等于”）右侧部分的质量。 【答案】 A 向上 省力 小于 【详解】[1]杠杆的支点是绕着转动的固定点，用开瓶起子开瓶盖时，起子绕A点转动，因此A点是支点。 [2]为了将瓶盖撬开，在C点施加向上的力时，动力能使起子绕A点转动，从而克服瓶盖对起子的阻力，故应施加向上的力。 [3]判断杠杆类型需比较动力臂和阻力臂，使用开瓶起子时，动力作用在C点，动力臂是A点到动力作用线的距离；阻力作用在B点（瓶盖与起子接触处），阻力臂是A点到阻力作用线的距离。此时动力臂大于阻力臂，因此是省力杠杆。 [4]汤匙在手指上平衡时，手指与汤匙的接触点是支点。观察汤匙可知，左侧部分的力臂（支点到左侧重心的距离）大于右侧部分的力臂（支点到右侧重心的距离）。根据杠杆平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”（此处重力相当于力），力臂越大，对应的质量（重力）越小，因此左侧部分的质量小于右侧部分的质量。 四．杠杆的应用（共6小题） 23．如图所示是自卸车的示意图。车厢部分可视为杠杆，其中A为货物，液压支撑杆与车厢接触点为B点。下列分析正确的是（　　） A．B点是支点，物体A放在车厢前部可省力 B．B点是支点，液压支撑杆施加的力是动力 C．C点是支点，物体A放在车厢前部可省力 D．C点是支点，物体A放在车厢后部可省力 【答案】D 【详解】由图可知车厢绕着点C转动，所以C点为支点；当物体A放在车厢的后部时，动力臂大于阻力臂，因此省力。如图所示∶ 故ABC错误，D正确。 故选D。 24．杆秤是我国度量衡三大件（尺、斗、秤）之一，凝聚了丰富的物理智慧。我校学生在实践课上制作了一把双秤纽杆秤，其结构如图所示。关于该杆秤，下列判断正确的是（　　） A．杆秤是利用二力平衡原理进行称量的 B．若秤砣磨损，则测量结果会比真实质量偏小 C．与使用秤纽B相比，使用秤纽C时可以减小杆秤的量程 D．称量同一筐枇杷，用秤纽B比用秤纽C时，秤砣悬挂的位置更靠右 【答案】C 【详解】A．杆秤利用杠杆平衡原理称量，不是二力平衡原理，故A错误； B．根据杠杆平衡条件，若秤砣磨损，变小，不变，需要的力臂变大，测量结果比真实质量偏大，故B错误； C．最大称量满足：使用秤纽C时，货物的力臂比使用B时更大，因此最大称量值更小，即量程减小，故C正确； D．称量同一货物时不变，由得：使用秤纽B时货物的力臂更小，因此秤砣的力臂更小，秤砣悬挂位置更靠左，故D错误。 故选C。 25．如图所示的四种用具在正常使用的过程中，和其他三种不同的是（　　） A．扫帚 B．扳手 C．羊角锤 D．核桃夹 【答案】A 【详解】A．扫帚在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离； BCD．扳手、羊角锤与核桃夹在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离。 故选A。 26．用一根长为40cm的木条自制杆秤，右端A处系上秤盘，O为提纽。AO的距离为5cm，用50g的钩码做秤砣。不称物体时，秤砣挂在提纽左侧5cm处，杆秤水平平衡，此处为零刻度线。该杆秤能够称量的最大质量为___________g；若只更换秤砣，用100g的钩码做秤砣，该杆秤能够称量的最大质量为___________g。 【答案】 300 650 【详解】利用杠杆平衡条件即，约去得 木条总长，，因此提纽到木条最左端的最大距离 不称物体时，秤砣在左侧处平衡，说明秤盘+木条自重的总力矩为： 最大称量时，秤砣移到最左端，根据杠杆平衡： 代入数值： 解得 秤盘和木条自重的力矩不变，秤砣最大仍在左端，同理： 代入数值： 解得 27．如图甲所示是《天工开物》中记载的一种捣谷用的舂，图乙是其简化示意图。当作用在横木末端的力为300N时，碓头缓慢抬起至水平状态，已知AB长长2.7m，横木的重力忽略不计，则碓头的质量为__________kg。（g取） 【答案】10 【详解】动力，动力臂，阻力，阻力臂 总长度，动力臂 根据杠杆平衡公式得，代入得 解得 28．如图甲为学校常用的指示牌，图乙是它的侧视结构图，AB是牌面，BE、CD垂直相连构成支架。细心的小明发现它容易被风吹倒，请你帮小明想想办法让它不易被风吹倒__________（例如：增加CD的长度） 【答案】减小BE的长度 【详解】图中指示牌倾倒时相当于杠杆，支点是C，自身的重力为阻力，而风为动力；增加CD的长度，使得阻力臂变大，在动力和动力臂不变时，不容易倾倒，减小BE的长度，相当减小了动力臂，在其他条件不变时，不容易倾倒。 五．定滑轮的概念、实质及特点（共8小题） 29．我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一，为人类文明和社会进步作出了重要贡献。如图，是汉代画像石中的滑轮图，描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景。关于图中的滑轮说法正确的是（　　） A．该滑轮是动滑轮 B．使用该滑轮可以省功 C．使用该滑轮可以省力 D．该滑轮可以改变力的方向 【答案】D 【详解】ACD．由图可知，该滑轮的轴固定不动，属于定滑轮，不能省力，图中人向下拉绳子即可将水桶向上提起，改变了施力方向，故ACD错误； B．根据功的原理，任何机械都不能省功，故B错误。 故选D。 30．如图所示，是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最大的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．动滑轮实质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆，在不计机械重和摩擦时，承担物重的绳子段数，所需动力 B．该滑轮组由段绳子承担动滑轮和物体的总重，在不计机械重和摩擦时，所需动力 C．定滑轮实质是等臂杠杆，其作用只能改变用力的方向而不能省力，所需动力 D．根据杠杆平衡条件，此时阻力臂，动力臂，阻力大小为G，所需动力 ，所需动力最大的是，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 31．如图所示，汉代画像砖上描绘了“泗水取鼎”的画面。两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。关于此滑轮，下列说法正确的是（　　） A．使用的是动滑轮 B．使用的是定滑轮 C．该滑轮可以省力 D．该滑轮可以省距离 【答案】B 【详解】由图可知，滑轮位置固定不动，属于定滑轮，使用定滑轮不省力，也不省距离，但可以改变力的方向。 故选B。 32．如图，分别用甲、乙装置把同一物体匀速提升相同高度，不计滑轮重、绳重及摩擦。下列说法正确的是（　　） A．乙比甲更省力 B．甲、乙绳子自由端移动距离相等 C．乙中改为水平向右拉时，变大 D．升旗时，旗杆顶端的装置与乙相同 【答案】D 【详解】首先判断滑轮类型：甲是动滑轮，乙是定滑轮，结合题干条件（不计滑轮重、绳重及摩擦，同一物体，提升相同高度）逐个分析： A．动滑轮可省一半力，；定滑轮不省力，，因此甲比乙更省力，故A错误； B．物体提升高度为，动滑轮自由端移动距离，定滑轮自由端移动距离，二者不相等，故B错误； C．定滑轮是等臂杠杆，无论拉力方向如何改变，拉力的力臂始终等于滑轮半径，因此大小始终等于，不会变大，故C错误； D．升旗时，旗杆顶端的滑轮是定滑轮，作用是改变拉力的方向，和图乙装置类型相同，故D正确。 故选D。 33．图-1是“广东第一峰盘山公路——广东天路”，公路修得弯弯曲曲，宛如盘龙，其相当于______（选填“斜面”或“轮轴”）；图-2是用螺丝刀拧螺丝的情景，手柄______（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；使用图-3中滑轮的目的是改变力的______。 【答案】 斜面 粗 方向 【详解】盘山公路弯弯曲曲，通过延长行驶路程实现省力，属于简单机械中的斜面。 拧螺丝的螺丝刀属于轮轴，轮轴省力规律是轮半径越大越省力，手柄越粗轮半径越大，因此粗手柄的螺丝刀更省力。 图中该滑轮是定滑轮，定滑轮不省力，作用是改变力的方向。 34．如图甲所示，升旗时，旗杆顶部定滑轮的作用是________；图乙是内六角螺丝扳手，AB>BC，图________（选填“丙”“丁”）可以更轻松的拧动螺丝；图戊中，将穿好的鞋带两端向两边拉扯，鞋带就会收紧，这与简单机械中________（选填“杠杆”“滑轮组”）的省力原理相同。 【答案】 可以改变力的方向 丙 滑轮组 【详解】定滑轮不省力，但可以改变力的方向，旗杆顶端的定滑轮作用就是改变力的方向，实现向下拉绳子就能让国旗上升。 扳手是杠杆，拧螺丝时，支点为和螺丝接触的端点，丙图动力作用在A端，动力臂长为，丁图动力臂长为，已知，根据杠杆平衡条件，丙的动力臂更长，更省力，所以选丙。 鞋带交叉穿孔的结构，相当于多个动滑轮组成的滑轮组，拉扯鞋带时，利用了滑轮组省力的原理。 35．如图所示，工人正在使用________（选填“定”或“动”）滑轮提升建筑材料，使用该滑轮的目的是____________。 【答案】 定 改变拉力的方向 【详解】[1] 根据图示，该滑轮在使用过程中，轴的位置固定不动，没有随物体一起移动，是定滑轮。 [2] 定滑轮的实质是一个等臂杠杆，使用它不能省力，也不能省距离。其主要作用是改变拉力的方向。 36．如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重100N，滑轮重25N，绳重和摩擦不计。图甲中F甲=___________N，若物体上升的高度为h，则图乙中绳的自由端移动的距离是___________。 【答案】 100 2h 【详解】[1]由图可知，甲滑轮是定滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力， [2]乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，使用动滑轮省一半力，但费2倍的距离，即。 六．动滑轮的概念、实质及特点（共8小题） 37．如图甲所示是电气化铁路上的接触网补偿装置，它的工作原理可以简化为图乙。它由两个轻质滑轮、钢绳、坠砣组成，可以自动调整输电线的松弛度，保障列车电极与输电线的良好接触（不计绳重和摩擦）。下列说法正确的是（    ） A．该装置中的两个滑轮都是定滑轮 B．输电线A端所受的拉力大小大于坠砣的重力大小 C．该装置中的两个滑轮都是动滑轮 D．输电线A端所受的拉力大小等于钢绳的拉力大小 【答案】B 【详解】由图可知，左侧滑轮位置固定不动，为定滑轮；右侧滑轮可随输电线一起移动，为动滑轮；不计绳重和摩擦，使用定滑轮时，不省力也不费力，故钢绳的拉力等于坠砣的重力；使用动滑轮时能省力，输电线A端所受的拉力等于钢绳拉力的2倍，即大于坠砣的重力。 故选B。 38．用一个滑轮提升重为100牛的重物，若不计滑轮的重力及摩擦，则拉力大小和方向可能为（　　） ①大小为50牛，方向竖直向下；    ②大小为50牛，方向竖直向上； ③大小为100牛，方向竖直向上；    ④大小为100牛，方向竖直向下。 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 【答案】D 【详解】用一个滑轮提升重物，则可能是定滑轮或动滑轮；若是定滑轮，因定滑轮不省力，所以拉力大小等于物重100N，又定滑轮可以改变力的方向，所以拉力方向可能竖直向下，故④正确；若是动滑轮，因动滑轮省一半力，所以拉力大小可能为50N，又动滑轮不能改变力的方向，所以拉力方向竖直向上，故②正确；所以D符合题意。故选D。 39．如图所示，物体A在水平拉力F的作用下沿水平面向右运动，不计绳和轻质滑轮间的摩擦。下列关于A的受力和运动状态的分析，正确的是（　　） A．若A匀速运动，拉力F等于A受到的摩擦力 B．若A加速运动，拉力F小于A受到的摩擦力 C．若A减速运动，A受到的摩擦力为0 D．若撤去拉力F，A由于惯性会继续运动，且摩擦力方向水平向左 【答案】D 【详解】A．由图可知，该滑轮为动滑轮，拉力作用在动滑轮的轴上，不计绳和轻质滑轮间的摩擦，若A匀速运动，A受力平衡，同时滑轮匀速运动，受力平衡，因此绳子对物体A的向右拉力大小为 同时 即 拉力F等于A受到摩擦力的2倍，故A错误； B．若A加速运动，则同时动滑轮加速运动，合力向右，所以一段绳子对滑轮的拉力 绳子对物体A的向右拉力 即 拉力F大于A受到的摩擦力，故B错误； C．若A减速运动，A仍与地面间有相对运动，接触面粗糙且存在压力，因此滑动摩擦力不为0，故C错误； D．撤去拉力F后，A由于惯性继续向右运动，滑动摩擦力阻碍相对运动，因此摩擦力方向水平向左，故D正确。 故选D。 40．小明为了锻炼身体制作了如图所示的简易拉力器，不计滑轮重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．A滑轮的作用是为了省力 B．B滑轮的作用是为了省力 C．人的拉力是物体重的一半 D．人的拉力是物体重的二倍 【答案】D 【详解】如图所示的装置，滑轮A是动滑轮，滑轮B是定滑轮。 A．对于动滑轮，如果动力作用在绳子自由端，阻力作用在滑轮的轴上，此时的动滑轮可以看作动力臂大于阻力臂的杠杆，动滑轮就可以省力。而这个动滑轮，动力作用在轴上，阻力作用在绳子自由端，此时的动滑轮可以看作动力臂小于阻力臂的杠杆，此时的动滑轮费力。故A错误； B．B滑轮是定滑轮，它的作用是改变力的方向，不是为了省力，故B错误； CD．对于滑轮A，可以看作动力臂是阻力臂一半的杠杆，根据杠杆平衡条件，此时动力将是阻力的二倍，就是：人的拉力是物体重的二倍。故C错误，D正确。 故选D。 41．如图所示的动滑轮实质上是一个_______杠杆。物体重110 N，滑轮重10 N（绳重、摩擦不计），匀速提升重物，自由端匀速竖直向上的拉力F为60N，若拉力F的方向向右倾斜一些，如图4中虚线所示，则拉力将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 省力 变大 【详解】动滑轮使用时，由两段绳子承担物体和滑轮的重力，可以省力，其实质是一个动力臂等于阻力臂二倍的省力杠杆；若拉力F的方向向右倾斜一些，动力臂减小，根据杠杆平衡条件可知拉力将变大。 42．如图所示，图中滑轮为_______（选填“定滑轮”或“动滑轮”）；现在用200N的拉力拉着物体A在水平面上匀速向左运动，A与滑轮相连的绳子所受的拉力为A所受摩擦力的4倍，若不计滑轮重、绳重及滑轮装置摩擦，则B与地面间的摩擦力为_______N。 【答案】 动滑轮 80 【详解】该滑轮的轴会随物体A一起运动，因此是动滑轮；A与滑轮相连的绳子所受的拉力，绳子也拉着动滑轮，由以上两式得 物体A受力平衡得 则 B与地面间的摩擦力为 43．如图所示，用滑轮拉着一重为400N的物体向上匀速运动，重物上升了1m，该滑轮为________（选填“动”或“定”）滑轮，不计滑轮重、绳重及轮轴间的摩擦，则拉力F为________N，拉力移动的距离为________m。 【答案】 动 200 2 【详解】该滑轮轴随物体一起运动，因此是动滑轮；绳子的拉力 拉力移动的距离 44．如图所示，小明用弹簧测力计测得两个钩码的重力为18N，用动滑轮拉起两个钩码，弹簧测力计的示数为10N，则说明使用动滑轮可以_______。若不计绳重与摩擦，则动滑轮的重力是_____N。 【答案】 省力 2 【详解】两个钩码的重力为18N，用动滑轮拉起两个钩码，弹簧测力计的示数为10N（即拉力小于两个钩码的重力），说明动滑轮可以省力。 不计绳重与摩擦，动滑轮省一半力，所以 七．滑轮组的构成及优点（共5小题） 45．科技小组制作的塔吊模型如图所示，关于滑轮，下列说法正确的是（　　） A．滑轮1是定滑轮，使用定滑轮可以省力 B．滑轮2是动滑轮，使用动滑轮能改变动力方向 C．滑轮1、2构成滑轮组既可以省力也可以省距离 D．滑轮1、2构成滑轮组既省力又能改变动力的方向 【答案】D 【详解】A．滑轮1固定不动，不随物体运动而运动，故是定滑轮，使用定滑轮可以改变力的方向，不能省力，故A错误； B．滑轮2是动滑轮，使用动滑轮不能改变动力方向，但是可以省力，故B错误； C．滑轮1、2构成滑轮组，但滑动组不省功，可以省力但是费距离，也可能费力，但是省距离，故C错误； D．滑轮1定滑轮、2动滑轮构成滑轮组，既有动滑轮的特点省力，又有定滑轮的特点改变动力的方向，故D正确。 故选D。 46．某同学使用图中滑轮组探究问题，已知物重30N，下列说法中错误的是（    ） A．该滑轮组既可以省力，又可以改变拉力的方向 B．若不考虑绳重、滑轮重及滑轮摩擦，要提起重物，拉力至少为10N C．若将重物提升3cm，则绳子自由端需要移动9cm D．实验中，该同学匀速提升物体，所用拉力大于10N 【答案】A 【详解】A．由题可知，三段绳子直接与动滑轮相连，拉力F向上，说明拉力方向与重物被提升的方向相同，因此该滑轮组可以省力，但不能改变拉力的方向，故A错误，符合题意； B．不考虑绳重、滑轮重及滑轮摩擦时，拉力F与物重G的关系为，其中n=3，所以拉力 即要提起重物，拉力至少为10N，故B正确，不符合题意； C．使用滑轮组时，绳子自由端移动的距离s与重物上升的高度h的关系为s=nh，将重物提升3cm，即h=3cm，n=3，所以绳子自由端需要移动的距离s=3×3cm=9cm 故C正确，不符合题意； D．实验中，存在绳重、滑轮重以及滑轮与绳子之间的摩擦，这些都会导致拉力增大，因此匀速提升物体时，所用拉力会大于不考虑这些因素时的10N，故D正确，不符合题意。 故选A。 47．高速铁路的输电线都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图所示为铁路输电线的牵引装置原理图，它由两个滑轮、钢绳、坠砣组成，采用坠砣牵引来自动补偿输电线的张紧。下列说法正确的是（　　） A．该输电线牵引装置中的两个滑轮都是定滑轮 B．此滑轮系统能省力但不能改变力的方向 C．坠砣被提升时，输电线移动距离大于坠砣移动距离 D．输电线P所受的拉力大小比坠砣所受重力大 【答案】D 【详解】A．由图可知，滑轮A的轴不随物体运动，是定滑轮；滑轮B的轴随物体运动，是动滑轮，故A错误； B．此滑轮组有动滑轮可以省力，有定滑轮可以改变力的方向，故B错误； C．由图可知，滑轮组承担P端拉力的绳子段数n=2，坠砣挂在钢绳的自由端，坠砣下降高度为 坠砣被提升时，输电线移动距离小于坠砣移动距离，故C错误； D．图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，可得 即输电线P所受的拉力大小比坠砣所受重力大，故D正确。 故选D。 48．如图，几名同学将绳子的一端系在其中一根木棍上，依次绕过两根木棍，然后缓慢地拉动绳子的另一端，若自由端拉力为10N，则右侧握木棍同学至少需要_______N的力；该活动可以直观体验_______这一简单机械的特点。 【答案】 70 滑轮组 【详解】[1]观察图中绳子的绕法，右侧握木棍的同学受到的力由7段绳子承担，绳子自由端拉力为10N，所以右侧握木棍同学至少需要力的大小为 [2]这个活动通过绳子绕在木棍上，实现了省力的效果，直观体现了滑轮组可以省力，且省力的倍数与承担力的绳子段数有关。 49．图甲和图乙都是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，但是它们有不同点。请回答下列问题。 (1)________滑轮组能改变动力的方向，而________滑轮组不能改变动力的方向。 (2)甲滑轮组有________段绳子承担物重，而乙滑轮组有________段绳子承担物重，________滑轮组更省力。 (3)如果都使物体上升12cm，那么甲滑轮组的绳端必须向下移动________cm，乙滑轮组的绳端必须向上移动________cm。 (4)若不计摩擦、绳重和动滑轮重，物重，则图甲中的拉力_______N，图乙中的拉力______N；若不计摩擦和绳重，动滑轮重30N，物重，则_______N，_______N。 【答案】(1) 甲 乙 (2) 2 3 乙 (3) 24 36 (4) 150 100 165 110 【详解】（1）[1][2]若不使用滑轮组提升物体时，拉力的方向是向上的，若使用滑轮组提升物体时，拉力方向向下，就是改变动力的方向。由图可知，甲滑轮组提升物体时，拉力方向向下，能改变动力的方向，而乙滑轮组提升物体时，拉力方向向上，不能改变动力的方向。 （2）[1][2][3]在不计绳重及摩擦的情况下，动滑轮由几股绳子承担，绳子上的力就是物体和动滑轮总重的几分之一；由图可知，甲滑轮组有2段绳子承担物重，即n甲=2，而乙滑轮组有3段绳子，即n乙=3，乙滑轮组承担的绳子股数多，拉力就越小，越省力。 （3）[1]根据绳端移动的距离就是重物上升高度的n倍可知，甲滑轮组的绳端必须向下移动s甲=n甲h=2×12cm=24cm [2]乙滑轮组的绳端必须向上移动s乙=n乙h=3×12cm=36cm （4）[1][2]若不计摩擦、绳重和动滑轮重，物重G=300N，则图甲中的拉力 图乙中的拉力 [3][4]若不计摩擦和绳重，动滑轮重是30N，物重G=300N，则 图乙中的拉力 八．生活中简单机械的应用（共4小题） 50．如图所示，重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力分别为F1、F2、F3、F4。则力最小的是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 【答案】B 【详解】根据定滑轮的特点可知，不省力，在不计机械自重和摩擦的情况下，故；由图可知，绳子段数为3段，在不计机械自重和摩擦的情况下，；由杠杆的平衡条件可知，，；当斜面与水平面夹角为时，。综上可知，力最小的是F2，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 51．如图是自行车及其脚踏板的杠杆示意图（为支点，为力的作用点）。关于自行车的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．骑行时，施力的方向与连线相垂直时最省力 B．骑行中，后轮受到的摩擦力是阻碍自行车运动的阻力 C．车座做得宽大，是为了增大压强 D．自行车的链条传动，属于滑轮组的应用 【答案】A 【详解】A．在杠杆原理中，当力的方向与力臂垂直时，力臂最大，此时最省力。题目中，A是支点，B 是力的作用点，AB是力的作用线。  当施力方向与 AB垂直时，力臂就是 AB的长度，此时力臂最大，因此最省力。故A正确； B．在骑行时，车后轮相对运动方向向后，受到地面的摩擦力方向水平向前，是动力；车前轮受到地面的摩擦力方向水平向后，是阻力，故B错误； C．车座垫做得较宽，是在压力一定时，增大受力面积，减小对人臀部的压强，故C错误； D．自行车链条传动的作用是将脚踏的旋转传递到后轮，属于齿轮传动或链传动，与滑轮组无关，故D错误。 故选A。 52．图甲中，升旗手向下拉绳，国旗就上升，这是由于旗杆顶部有______滑轮，它不能省力，但可以______；图乙是用于松紧内六角螺丝的扳手，，其使用方法如图丙、丁所示，图______（选填“丙”或“丁”）中的方法可以更轻松的拧动螺丝。将穿好的鞋带两端向两边拉扯，鞋带就会收紧，达到省力的效果，这与简单机械中______（杠杆/滑轮组/斜面）的省力原理相同。 【答案】 定 改变力的方向 丙 滑轮组 【详解】[1][2]旗杆顶部有一个轴固定不动的滑轮，即定滑轮，定滑轮实质上是个等臂杠杆，它不能省力，但可以改变力的方向。 [3]拧动螺丝时，图丙的方法动力臂更长，可以更轻松的拧动螺丝。 [4]鞋带收紧可以通过多股绳子分担力，从而达到省力的目的，这与滑轮组的省力原理相同。 53．如图所示，为著名的登封十八盘公路。盘山公路属于简单机械___________，假设汽车的输出功率不变，在爬坡的过程中，司机会把汽车的速度调为___________速挡（选填“高”或“低”），这样的目的是___________车的动力（选填“增大”或“减小”）。 【答案】 斜面 低 增大 【详解】[1]斜面的本质是一种可以省力的简单机械，是通过延长运动距离来减小所需的力，而盘山公路绕山修建，延长了车辆从山脚到山顶的行驶距离，车辆行驶时，无需克服重力直接垂直攀升，只需沿公路向上行驶，所需的牵引力远小于车辆的总重力，实现省力。因此盘山公路属于简单机械的斜面。 [2][3]由P=Fv可知，汽车输出功率P一定时，速度v与牵引力F成反比，汽车上坡时需要更大的牵引力才能顺利上坡，因此需要降低速度，从而增大所需动力。 九．有用功和额外功（共8小题） 54．如图所示，小梅在家利用两个相同的衣架组装成一个简易滑轮组，她将重为2N的矿泉水瓶匀速提升0.4m，绳端拉力大小只有0.6N（不计绳子的自重和摩擦，g取10N/kg），下列说法正确的是（　　） A．乙衣架的质量为1kg B．甲衣架与天花板之间那段绳子的拉力为4.6N C．自由端绳子通过的距离为2.4m D．拉力F所做的有用功为1.2J 【答案】B 【详解】由图可知，甲衣架相当于定滑轮，乙衣架相当于动滑轮，承担物重的绳子段数； A．不考虑绳子的自重和摩擦，由可知，动滑轮（乙衣架）的重力为 则乙衣架的质量为 ，故A错误； B．甲衣架的重力也为1N，绕过甲衣架的绳子有6段，不考虑绳子的自重和摩擦，则甲衣架与天花板之间那段绳子的拉力为 ，故B正确； C．自由端绳子移动的距离为 ，故C错误； D．拉力F所做的有用功为 ，故D错误。 故选B。 55．小晗在回家的途中观察到工人师傅使用斜面往车上搬运货物，如图所示，小晗了解到：工人用沿斜面向上大小为300N的推力将重500N的货物匀速推到斜面顶端用时5s，已知斜面的长度为2m，高度为1m。则下列说法正确的是（　　） A．使用斜面既可以省力，也可以省功 B．工人对货物做功的功率为120W C．货物在斜面上受到的摩擦力为300N D．该斜面的机械效率大约为83.3% 【答案】D 【详解】A．根据功的原理，使用任何机械都不能省功，斜面可以省力但不能省功，故A错误； BC．工人对货物做的功为 对货物做功的功率 工人做的有用功 克服摩擦力做的额外功 由得摩擦力，故B正确，C错误； D．斜面的机械效率，故D正确。 故选BD。 56．新农村建设中，工人用如图所示装置10 s内将重400 N的物体匀速提高2 m（不计绳重和摩擦），装置的机械效率为80%。下列说法正确的是（    ） A．动滑轮的重力为150 N B．工人做的有用功为1000 J C．工人拉力的功率为100 W D．若只增加物重，装置的机械效率不变 【答案】C 【详解】AB．有用功 总功 绳端移动距离 拉力 动滑轮的重力，故AB错误； C．拉力功率，故C正确； D．不计绳重和摩擦时，根据，当重物G增加，效率提高，故D错误。 故选C。 57．小明用如图所示的滑轮拉着重100 N的物体A，使A以0.2  m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动5 s，作用在绳端的水平拉力，该滑轮的机械效率为80%。关于该过程，下列说法中（    ） ①物体A受到的重力所做的功是0 J ②绳端移动的距离是2 m ③拉力F做功的功率是1 W ④地面对物体A的摩擦力大小是8 N A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有①②④正确 D．只有②③④正确 【答案】C 【详解】①做功需要两个必要因素：作用在物体上的力、物体在力的方向上移动距离；重力方向竖直向下，物体A沿水平方向运动，没有在重力方向移动距离，因此重力做功为，①正确； ②物体A移动的距离 图中是动滑轮，绳子段数，因此绳端移动距离，②正确； ③拉力F做的总功 拉力做功的功率，③错误； ④根据机械效率公式，有用功为 水平拉动物体时，有用功是克服摩擦力做的功，由得摩擦力，④正确。 综上，①②④正确。故选C。 58．小徐用如图所示的装置将重为600 N的木箱A，以的速度从斜面底端匀速拉到顶端。拉力，斜面长，高，滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计，此装置的机械效率是______，木箱A与斜面间的摩擦力是______N。 【答案】 80% 60 【详解】将木箱拉到顶端所做的有用功 木箱受到的拉力 通过斜面所做的总功为 此装置的机械效率 在斜面上克服摩擦力做的额外功 木箱所受的摩擦力 59．如图甲、乙两热机某次做功的部分参数。热机甲做的总功为，热机效率为；热机乙做的总功为，热机效率为，则_______，_______（均选填“>”“<”或“=”）。 【答案】 > < 【详解】[1]由图知 则＞。 [2] 热机效率为其输出有用功占总放出能量的百分比，从图中可以看出，甲的热机效率为 乙的热机效率为 由此可知。 60．如图所示，斜面长，高，小明用绳子沿斜面将重为的木箱由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为600N，木箱与斜面间的摩擦力是________N（木箱自身大小忽略不计）。 【答案】200 【详解】沿斜面拉木箱时，克服物体重力做的有用功 拉力做的总功 克服摩擦力的额外功 由可知，木箱与斜面间的摩擦力 61．建筑工人用如图所示的滑轮组来提升建筑材料。他用300N的拉力F将重为450N的建筑材料匀速提升4m，不计绳重和摩擦。则拉力F所做的功为__________J，该滑轮组的机械效率为__________%。 【答案】 2400 75 【详解】[1] 由图可知，滑轮组中承担物重的绳子段数。物体提升高度，则绳子自由端移动的距离。已知拉力，总功 [2] 已知物重，有用功 滑轮组的机械效率 十．机械效率的定义（共6小题） 62．老旧小区的外墙开裂、脱落，不仅会影响美观，更会危及行人安全。如图所示吊车正在辅助工人进行墙体修复、粉刷、下列说法正确的是（　　） A．人站在悬停的吊车上，吊车对人持续做功 B．使用吊车辅助可以省功 C．吊车运行时功率越大，做功越快 D．吊车空载运行时，机械效率最高 【答案】C 【详解】A．人站在悬停的吊车上，吊车对人有支持力，但人没有在力的方向上移动距离，吊车对人不做功，故A错误； B．根据功的原理，使用任何机械都不省功，吊车作为机械也不例外，故B错误； C．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大，说明做功越快，故C正确； D．机械效率，空载运行时，有用功为0，机械效率为0，故D错误。 故选C。 63．关于浮力、功、机械、效率下列叙述中正确的是（    ） A．一艘潜水艇完成任务后保持潜行，由河入海时所受的浮力会变大 B．人提着滑板在水平路面上前行，人提滑板的力做了功 C．斜面和轮轴也是可以省力的机械，同时还可以省距离 D．机械做功越快，机械效率就越高 【答案】A 【详解】A．一艘潜水艇完成任务后保持潜行，由河入海时，，排开液体的体积不变，液体密度变大，根据可知所受浮力变大，故A正确； B．用力提着滑板在水平路面上前行，人对滑板的拉力方向与滑板移动的方向垂直，人对滑板不做功，故B错误； C．任何简单机械都不能省功，即不能同时省力和省距离，故C错误； D．机械做功越快，功率越大．机械效率是有用功和总功的比值，与做功快慢无关，故D错误。 故选A。 64．如图是节选自我国古代科技巨著《天工开物》中的劳动情景，用独轮车运输货物时需左右对称，否则不稳定，极易倾倒。下列说法正确的是（　　） A．车上物体的重力为阻力 B．使用独轮车可以省功 C．推车人的手越靠近车轮越费力 D．运送重力不同的物体时，独轮车的机械效率不变 【答案】C 【详解】A．车上物体和车的总重力会阻碍杠杆的转动，故为阻力，故A错误； B．使用任何机械都不能省功，甚至还要做额外功，故B错误； C．推车人的手越靠近车轮，动力臂越短，根据杠杆平衡条件可知越费力，故C正确； D．运送重力不同的物体时，有用功改变，额外功基本不变，所以独轮车的机械效率改变，故D错误。 故选C。 65．关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A．物体移动了距离，一定有力对它做了功 B．对物体做的功越多，做功的功率也就越大 C．一台机器的功率是150W，表示这台机器每秒所做的功为150J D．用滑轮组将重物提起的高度越高，机械效率越高 【答案】C 【详解】A．物体移动了距离，不一定有力对它做了功。如物体在光滑水平面上匀速直线运动，物体水平方向不受力，但移动了距离，没有力对它做功，故A错误； B．功率表示单位时间内做功的多少。时间不确定，仅凭做功多少无法判断功率大小，故B错误； C．功率表示单位时间内做功的多少，一台机器的功率是150W，这台机器每秒所做的功为，故C正确； D．用同一滑轮组提升同一重物时，物重和动滑轮重不变，若不计绳重和摩擦，机械效率，此时机械效率与提升的高度无关，故D错误。 故选 C。 66．某机械的效率为70%，表示有用功占总功的___________；使用任何机械都不可避免地要做___________功。 【答案】 70% 额外 【详解】[1]机械效率的物理意义是有用功与总功的比值，以百分比形式呈现，因此该机械的效率70%代表有用功占总功的70%。 [2]因为机械自身存在重力、运转过程中存在摩擦等因素，使用任何机械时，都不可避免地要做额外功，这类功是为完成有用功而额外消耗的功。 67．甲、乙机械把同样重的物体匀速向上提升。两机械做功情况的部分数据如图所示，则甲机械的总功为_________J，乙机械的有用功为_________J，甲机械的效率_________乙机械的效率（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】 2000 900 小于 【详解】[1]甲的扇形图显示，有用功占总功的25%，且图中标注有用功为500J，根据机械效率公式，则 [2]乙的扇形图显示，额外功为2100J，且额外功占总功的70%，由得 则乙机械的有用功为 [3]甲的机械效率为，乙的机械效率为 因此 十一．机械效率的大小比较（共6小题） 68．如图所示，用甲、乙两滑轮组在相同时间内分别将物体A、B匀速提升相同高度，已知GA>GB，忽略绳重和轮与轴的摩擦，下列判断正确的是（　　） A．两滑轮组绳子自由端移动的距离相等 B．甲滑轮组做的有用功可能比乙的少 C．拉力F甲做功的功率一定比拉力F乙的大 D．若滑轮组的机械效率，则甲滑轮组中的动滑轮比乙的重 【答案】D 【详解】由图可得，甲滑轮组承担物重的绳子段数，乙滑轮组，两物体提升高度相同，时间相同，且 A．绳子自由端移动距离，代入得，，故A错误； B．滑轮组有用功，已知、相同，因此 甲的有用功一定比乙多，故B错误； C．忽略绳重摩擦，总功，功率，由于动滑轮重力和大小未知，因此无法确定总功一定大于，功率大小也不能确定一定甲更大，故C错误； D．忽略绳重摩擦，机械效率 整理得 因为，则，已知GA>GB， 因此 说明甲的动滑轮比乙重，故D正确。 故选 D。 69．工人用相同的滑轮以图甲、乙所示的两种方式，在相同时间内把同一物体竖直匀速提升相同高度，物体质量大于滑轮质量，忽略绳重，摩擦和空气阻力，对比两种方式，下列说法正确的是（　　） A．甲中工人所用拉力较小 B．甲中绳端拉力做的功较大 C．乙中工人拉力的功率较小 D．乙中滑轮的机械效率较小 【答案】D 【详解】A．由题意，忽略绳重、摩擦和空气阻力，甲是定滑轮，甲中工人所用拉力，乙是动滑轮，乙中工人所用拉力，已知物体质量大于滑轮质量，即，则，因此甲中工人所用拉力较大，故A错误； BC．甲、乙工人用相同的滑轮以图甲、乙所示的两种方式提升同一物体到相同高度，所做有用功相等，甲是定滑轮，忽略绳重，摩擦和空气阻力，则甲做额外功为0；乙是动滑轮，提升动滑轮会做一定的额外功。拉力做的总功。则甲中绳端拉力做的功较小，乙中绳端拉力做的功较大。提升物体所用时间相等，根据可知乙中工人拉力的功率较大 ，甲中工人拉力的功率较小。故BC错误； D．机械效率，甲、乙有用功相等，甲的额外功为0，乙的额外功不为0，，因此乙的机械效率较小，故D正确。 故选D。 70．用图甲所示的动滑轮，先后将两个不同重物在相等时间内匀速提升相同高度，两次所做的额外功相同，不计绳重和摩擦，根据图乙中两次有用功和额外功的百分比可知（    ） A．第一次提升重物时的有用功少 B．第二次提升的重物所受重力大 C．第一次提升重物时机械效率高 D．第二次提升重物拉力的功率大 【答案】C 【详解】C．动滑轮的机械效率 从图乙可知，第一次提升重物时有用功占比，额外功占比，机械效率；第二次提升重物时有用功占比，额外功占比，机械效率。所以第一次提升重物时机械效率较高，故C正确； A．已知两次所做的额外功相同，不计绳重和摩擦，额外功，因为将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度，动滑轮上升高度也相同，所以两次额外功相同。因为两次额外功相同，设额外功都为 第一次总功 则第一次有用功 第二次总功 则第二次有用功 所以第一次提升重物时的有用功多，故A错误； B．根据，因为相同， 即第一次提升的重物所受重力大，故B错误； D‌．功率，时间相同， 所以第一次提升重物拉力的功率大，故D错误。 故选C。 71．如图，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体到相同高度，所用的时间相同，绳重和摩擦不计。机械效率_________（选填“>”、“=”或“<”），若图乙中再加挂一物体，其机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ＞ 变大 【详解】[1]提升同一物体到相同高度，有用功，因此甲、乙的有用功相等。 定滑轮不需要提升滑轮自身；动滑轮需要克服动滑轮自身重力做额外功，因此乙的额外功更大，总功更大。 根据机械效率公式 ，有用功相同时，总功越小机械效率越大，因此 。 [2]动滑轮重力不变，额外功不变，再加挂物体后，物重增大，有用功增大，有用功在总功中的占比增大，因此机械效率变大。 72．小明要将两箱书搬上楼，有两种方法：  a是把两箱书一起搬上楼； b是先搬一箱书上楼，再搬剩下的一箱。假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书，人对书做的功Wa___________Wb，人对书做功的功率Pa___________Pb，机械效率ηa___________ηb（均选填“<”，“=”或“>”）。 【答案】 = > > 【详解】[1]设每箱书重力为，楼高为，一次搬两箱，对书做功 分两次搬，每次搬一箱，对书做功 所以。 [2]根据功率公式，上楼速度相同， ， 所以。 [3]机械效率公式为，有用功相同， ，，所以，有用功相同，所以。 73．某人要将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，则这两次人做的功是__________大，功率是__________大，效率是__________高（以上均选填“第一次”“第二次”或“一样”）。 【答案】 第二次 第一次 第一次 【详解】[1]书的重量和上楼的高度相同，根据可知，搬书对书做的功相同，但人自身有重力，因此第二种方法需要额外克服自身重力多做功一次，因此第二种方法做的功更大。 [2]方法二需要上楼两次，所以方法二所用时间是方法一的两倍，则第一次功率为 第二次功率为 因此第一次搬书功率更大。 [3]效率是指做的有用功和总功的比值，有用功是克服书重力做的功，第一次的效率 第二次的效率 因此第一次的效率更高。 十二．影响机械效率大小的因素（共7小题） 74．如图所示是吊车的起吊设备正在竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦，为提高起吊设备中滑轮组的机械效率。下列措施可行的是（　　） A．增大被提升重物的质量 B．增大动滑轮自身的质量 C．减小钢绳自由端的运动速度 D．减小被提升重物的提升高度 【答案】A 【详解】不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功仅来自动滑轮自重，机械效率可推导为 A．增大被提升重物的质量，即物重增大，动滑轮重不变，由公式可得机械效率会提高，措施可行，故A符合题意； B．增大动滑轮自身质量，即增大，额外功增加，机械效率降低，不可行，故B不符合题意； C．机械效率是功的比值，和绳端运动速度无关，该措施不能提高机械效率，故C不符合题意； D．推导过程中提升高度被约去，说明机械效率和提升高度无关，该措施不能提高机械效率，故D不符合题意。 故选A。 75．某同学在家利用一模一样的两个衣架组装成简易滑轮组。如图所示，他将重为3N的矿泉水瓶匀速提升0.3m，绳端拉力大小为2N，不考虑绳子的自重和摩擦，下列说法正确的是（    ） A．乙衣架的作用是为了改变力的方向 B．乙衣架的重力为2N C．绳子自由端通过的距离为0.9m D．提升更重的矿泉水瓶，该装置的机械效率变大 【答案】D 【详解】首先明确装置：甲是固定不动的定滑轮，乙是随物体一起运动的动滑轮，由图可知承担总重的绳子段数，逐一分析选项： A．乙是动滑轮，作用是省力，改变力的方向是定滑轮（甲）的作用，故A错误； B．不考虑绳重和摩擦，拉力满足，代入，得 不是，故B错误。 C．绳子自由端移动距离 不是，故C错误。 D．装置的机械效率，同一装置不变，提升物体的重力越大，机械效率越大，因此提升更重的矿泉水瓶，机械效率变大，故D正确。 故选D。 76．如图所示，工人站在地面上，利用滑轮组将重为480N的建筑材料提升到楼上，10s的时间内将建筑材料匀速提升4m，已知工人对绳端施加的拉力为300N，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．动滑轮所受的重力为60N B．拉力做功的功率为200W C．该滑轮组的机械效率为80% D．将建筑材料提升到更高的高度，机械效率变大 【答案】C 【详解】A．不计绳重及摩擦时，由可得，动滑轮的重力为，故A错误； B．绳子自由端移动距离 拉力做功 拉力的功率为，故B错误； C．有用功 滑轮组的机械效率为，故C正确； D．由可知，机械效率与提升高度无关，在忽略绳重和摩擦、动滑轮重不变的情况下，机械效率不变，故D错误。 故选C。 77．小明家新建的房子准备装修。为了把水泥从地面送上楼，他在楼上安装了一个滑轮组（如图所示），每个滑轮的质量约为4kg。他将一袋50kg的水泥匀速提升4m，用时10s，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，下列说法错误的是（　　） A．小明对绳子施加的拉力为F=270N B．小明拉动绳子的速度为0.8m/s C．此滑轮组的机械效率是92.6% D．小明提高拉动绳子的速度可提高滑轮组的机械效率 【答案】D 【详解】A． 水泥重力 动滑轮重力 由图可知该滑轮组承担物重的绳子段数，不计绳重和摩擦时，拉力 故A正确，不符合题意； B． 物体上升速度 绳端拉动速度 故B正确，不符合题意； C．滑轮组机械效率 故C正确，不符合题意； D．不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率只和物重、动滑轮重力有关，和拉动绳子的速度无关，提高拉动速度不会改变机械效率，D错误，符合题意。 故选D。 78．用同样的器材分别组装成甲、乙两个滑轮组来匀速提升同一重物，如图所示，拉力F1____F2（选填“>”、“<”或“=”）；减小动滑轮的重力，滑轮组的机械效率将______。 【答案】 > 变大 【详解】用同样的器材分别组装成甲、乙两个滑轮组，由图可知，甲滑轮组绳子的股数，乙滑轮组绳子的股数，提升同一重物，由可得，所以。 若减小动滑轮的重力，则所做的额外功减小，而有用功不变，根据可知，机械效率变大。 79．如图所示是《墨经》中记录的一种斜面引重车，系在后轮轴上的绳索绕过滑轮与斜面上的重物连接，当人手沿后轮边缘推车将重物拉高时，可以______（填“省力”或“省距离”）；为了提高斜面的机械效率，可采取的措施是______（写出一个即可）。 【答案】 省力 使用更光滑的斜面 【详解】[1]这个装置的后轮轴可以看作轮轴，人沿后轮边缘推车，动力作用在轮上，阻力作用在轴上。根据轮轴的工作原理：动力臂（轮的半径）大于阻力臂（轴的半径），所以可以省力但费距离。 [2]为了提高斜面的机械效率，可以通过减小额外功来实现，斜面的额外功主要来源于克服摩擦力做功，所以可以使用更光滑的斜面来提高机械效率。 80．如图是《墨经》中记载的古代提升重物的工具“车梯”，利用此“车梯”缓慢匀速提升重物，若不计绳重和摩擦，在条件允许的情况下，要提高“车梯”的机械效率，可以采用的方法是___________（选填“增加提升物体的重力”或“增加动滑轮的重力”）。 【答案】增加提升物体的重力 【详解】不计绳重和摩擦，由可知，要想提高“车梯”的机械效率，可以增加提升物体的重力。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专项09 简单机械综合 一．生活中常见的杠杆模型（共8小题） 二．杠杆五要素及其判断（共8小题） 三．杠杆的平衡条件（共6小题） 四．杠杆的应用（共6小题） 五．定滑轮的概念、实质及特点（共8小题） 六．动滑轮的概念、实质及特点（共8小题） 七．滑轮组的构成及优点（共5小题） 八．生活中简单机械的应用（共4小题） 九．有用功和额外功（共8小题） 十．机械效率的定义（共6小题） 十一．机械效率的大小比较（共6小题） 十二．影响机械效率大小的因素（共7小题） 一．生活中常见的杠杆模型（共8小题） 1．2025年11月1日3时22分，神舟二十一号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱前向端口。空间站中的航天员可以在机械臂（如图）的辅助下进行舱外检修工作，机械臂（如图）类似人的手臂，可以省距离。下列工具正常使用时，与机械臂属于同一类杠杆的是（　　） A．钢丝钳 B．羊角锤 C．开瓶器 D．筷子 2．下列生活中的工具属于费力杠杆的是（　　） A．开瓶器 B．羊角锤 C．钢丝钳 D．钓鱼竿 3．如图所示是脚踏式垃圾箱的结构图，A处脚踏板向下踩动，使箱盖打开。图中关于箱盖打开时的杠杆示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 4．小明发现用手剥核桃壳，手指又酸又痛。于是用硬棒自制了“碎壳神器”，用手对上面硬棒施加压力，即可压碎核桃壳。下列图中最省力的是（　　） A． B． C． D． 5．如图是我们常用的燕尾夹，，当用力摁住C点打开该夹子时，可把________点看作支点，此时夹子可近似看作________杠杆。 6．拔河队员在比赛中常采用后仰的姿势，此时可以将人体看作一个以脚底O点为支点的杠杆，人体重心在A点，受到绳子的拉力为F，如图所示，人往后仰，______（选填“增大”或“减小”）了重力的力臂，减小了拉力的力臂，从而提高了获胜率。请从增大摩擦力的角度再写出一个提高获胜率的措施：______。 7．如图甲，是池州市龙舟赛情景，选手用桨向后划水龙舟就能前进，使龙舟前进的力施力物体是______（选填“选手”“桨”或“水”）；如图乙是船桨受力图，为手的动力，为水的阻力，则船桨属于______杠杆。（选填“省力”“等臂”或“费力”） 8．如图所示是某同学在劳动实践课上用独轮车运砖的情景。独轮车相当于一个______（填“省力”或“费力”）杠杆。若车厢和砖头的总重力，此时动力臂是阻力臂的3倍，则该同学抬起车把的力F为______N。为了更省力，该同学可采取的措施是___________（写出一条即可）。 二．杠杆五要素及其判断（共8小题） 9．用食品夹以如图所示的方式夹取蛋糕的过程中，可以把食品夹视为杠杆，下列说法正确的是（　　） A．杠杆的支点在M点 B．食品夹对蛋糕的压力是阻力 C．该食品夹是省力杠杆 D．N点移动的距离大于M点移动的距离 10．如图所示，人的小腿可以视为一个杠杆，小腿所受重力G为阻力，当股四头肌群收缩提供方向不变的动力F1时，会拉动小腿绕膝关节固定点O从图示位置缓慢升至水平位置，则此过程中（　　） A．l1为动力臂 B．阻力臂逐渐变小 C．阻力逐渐变小 D．F1逐渐变大 11．如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析错误的是（　　） ①C点是支点 ②液压杆B施的力是动力，货物重力是阻力 ③物体A放在车厢后部可省力 ④物体A放在车厢前部可省力 A．只有①和② B．只有①和③ C．只有③和④ D．只有②和④ 12．如图小明正在用筷子夹取食物，将AB 这支筷子作为杠杆，O点为支点，食指指头对筷子上 M点的压力 （垂直于筷子）是动力。则（　　） A．夹取食物的筷子是省力杠杆 B．阻力是筷子对食物的压力 C．阻力的方向垂直筷子向上 D．把食物靠近支点放置时，若阻力大小不变，食指对筷子上M点的压力 变大 13．如图所示为两人抬运货物的情景。若以甲对杆的力为动力，货物对杆的力为阻力，则支点为________；若要使甲受到的压力变大，则应将货物沿杆向________移动。（均选填“甲”“乙”） 14．如图所示，轻质杠杆AB用细绳悬挂于O点，OA∶OB＝2∶3，重为15N的物体通过细绳悬挂于A端，用竖直向下的拉力F作用在B端使杠杆保持水平静止。若OA＝20cm，则拉力F的力臂为___cm，拉力F的大小为_____N。 15．如图，这是一款手动榨汁器。在A处用力向下压手柄，容器中的水果受到挤压，可快速榨出果汁。此时，榨汁器手柄属于__________杠杆，你的判断依据是_______。 16．如图所示，在杠杆C点挂上钩码，在转轴O上套有半径大小为R的圆形纸板，纸板圆心也在O点。在杠杆上先后施加与纸板边缘相切的拉力FA、FB，杠杆都能在水平位置保持平衡（知识链接：圆的切线与过切点的半径垂直）。杠杆平衡时，拉力FB的力臂大小为_________，拉力FA_________FB。（选填“＞”“＜”或“＝”） 三．杠杆的平衡条件（共6小题） 17．小明用衣架晾晒数条质量相同的湿毛巾，晾晒时毛巾均竖直下垂，同一个夹子上可同时晾晒一条或两条毛巾。下列做法最有可能让衣架保持水平平衡的是（    ） A． B． C． D． 18．杠杆的平衡条件是（　　） A．动力臂=阻力臂 B．动力=阻力 C．动力×动力臂=阻力×阻力臂 D．以上均不对 19．小明发现学校走廊的窗户可以从底部推开（如图甲），在他沿水平方向用力将窗户缓慢推开的过程中，可将窗户看作一个杠杆（如图乙），为支点，点为窗户的重心，已知窗户的重力为阻力，推力为动力，则下列分析正确的是（   ） A．在缓慢推开的过程中，阻力臂逐渐减小 B．在缓慢推开的过程中，动力臂逐渐增大 C．在缓慢推开的过程中，阻力逐渐变大 D．在缓慢推开的过程中，动力逐渐变大 20．如图所示，是我国航天员在天宫空间站失重情况下吃饺子的画面，饺子从地球带到空间站，其质量________（选填“变大”、“变小”或“不变”），在失重环境下用托盘天平_______（选填“能”或“不能”）测出饺子的质量。 21．某同学洗了一双袜子，拧干后将其中一只晾在了衣架的如图所示的位置，另外一只袜子应该晾在___________（选填“A”“B”“C”或“D”）处，才能更好地使整体保持水平平衡。你的理论依据是___________（用公式表示）。 22．用如图所示的“开瓶起子”开瓶盖，A、B两点中___________点是支点，开瓶盖时在C点处施加___________（选填“向上”或“向下”）的力，“开瓶起子”是___________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。把质量为40g的汤匙放在手指上，仔细调节使其在手指上平衡，汤匙在手指上的左侧部分的质量____________（选填“大于”“小于”或“等于”）右侧部分的质量。 四．杠杆的应用（共6小题） 23．如图所示是自卸车的示意图。车厢部分可视为杠杆，其中A为货物，液压支撑杆与车厢接触点为B点。下列分析正确的是（　　） A．B点是支点，物体A放在车厢前部可省力 B．B点是支点，液压支撑杆施加的力是动力 C．C点是支点，物体A放在车厢前部可省力 D．C点是支点，物体A放在车厢后部可省力 24．杆秤是我国度量衡三大件（尺、斗、秤）之一，凝聚了丰富的物理智慧。我校学生在实践课上制作了一把双秤纽杆秤，其结构如图所示。关于该杆秤，下列判断正确的是（　　） A．杆秤是利用二力平衡原理进行称量的 B．若秤砣磨损，则测量结果会比真实质量偏小 C．与使用秤纽B相比，使用秤纽C时可以减小杆秤的量程 D．称量同一筐枇杷，用秤纽B比用秤纽C时，秤砣悬挂的位置更靠右 25．如图所示的四种用具在正常使用的过程中，和其他三种不同的是（　　） A．扫帚 B．扳手 C．羊角锤 D．核桃夹 26．用一根长为40cm的木条自制杆秤，右端A处系上秤盘，O为提纽。AO的距离为5cm，用50g的钩码做秤砣。不称物体时，秤砣挂在提纽左侧5cm处，杆秤水平平衡，此处为零刻度线。该杆秤能够称量的最大质量为___________g；若只更换秤砣，用100g的钩码做秤砣，该杆秤能够称量的最大质量为___________g。 27．如图甲所示是《天工开物》中记载的一种捣谷用的舂，图乙是其简化示意图。当作用在横木末端的力为300N时，碓头缓慢抬起至水平状态，已知AB长长2.7m，横木的重力忽略不计，则碓头的质量为__________kg。（g取） 28．如图甲为学校常用的指示牌，图乙是它的侧视结构图，AB是牌面，BE、CD垂直相连构成支架。细心的小明发现它容易被风吹倒，请你帮小明想想办法让它不易被风吹倒__________（例如：增加CD的长度） 五．定滑轮的概念、实质及特点（共8小题） 29．我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一，为人类文明和社会进步作出了重要贡献。如图，是汉代画像石中的滑轮图，描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景。关于图中的滑轮说法正确的是（　　） A．该滑轮是动滑轮 B．使用该滑轮可以省功 C．使用该滑轮可以省力 D．该滑轮可以改变力的方向 30．如图所示，是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最大的是（　　） A． B． C． D． 31．如图所示，汉代画像砖上描绘了“泗水取鼎”的画面。两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。关于此滑轮，下列说法正确的是（　　） A．使用的是动滑轮 B．使用的是定滑轮 C．该滑轮可以省力 D．该滑轮可以省距离 32．如图，分别用甲、乙装置把同一物体匀速提升相同高度，不计滑轮重、绳重及摩擦。下列说法正确的是（　　） A．乙比甲更省力 B．甲、乙绳子自由端移动距离相等 C．乙中改为水平向右拉时，变大 D．升旗时，旗杆顶端的装置与乙相同 33．图-1是“广东第一峰盘山公路——广东天路”，公路修得弯弯曲曲，宛如盘龙，其相当于______（选填“斜面”或“轮轴”）；图-2是用螺丝刀拧螺丝的情景，手柄______（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；使用图-3中滑轮的目的是改变力的______。 34．如图甲所示，升旗时，旗杆顶部定滑轮的作用是________；图乙是内六角螺丝扳手，AB>BC，图________（选填“丙”“丁”）可以更轻松的拧动螺丝；图戊中，将穿好的鞋带两端向两边拉扯，鞋带就会收紧，这与简单机械中________（选填“杠杆”“滑轮组”）的省力原理相同。 35．如图所示，工人正在使用________（选填“定”或“动”）滑轮提升建筑材料，使用该滑轮的目的是____________。 36．如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重100N，滑轮重25N，绳重和摩擦不计。图甲中F甲=___________N，若物体上升的高度为h，则图乙中绳的自由端移动的距离是___________。 六．动滑轮的概念、实质及特点（共8小题） 37．如图甲所示是电气化铁路上的接触网补偿装置，它的工作原理可以简化为图乙。它由两个轻质滑轮、钢绳、坠砣组成，可以自动调整输电线的松弛度，保障列车电极与输电线的良好接触（不计绳重和摩擦）。下列说法正确的是（    ） A．该装置中的两个滑轮都是定滑轮 B．输电线A端所受的拉力大小大于坠砣的重力大小 C．该装置中的两个滑轮都是动滑轮 D．输电线A端所受的拉力大小等于钢绳的拉力大小 38．用一个滑轮提升重为100牛的重物，若不计滑轮的重力及摩擦，则拉力大小和方向可能为（　　） ①大小为50牛，方向竖直向下；    ②大小为50牛，方向竖直向上； ③大小为100牛，方向竖直向上；    ④大小为100牛，方向竖直向下。 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 39．如图所示，物体A在水平拉力F的作用下沿水平面向右运动，不计绳和轻质滑轮间的摩擦。下列关于A的受力和运动状态的分析，正确的是（　　） A．若A匀速运动，拉力F等于A受到的摩擦力 B．若A加速运动，拉力F小于A受到的摩擦力 C．若A减速运动，A受到的摩擦力为0 D．若撤去拉力F，A由于惯性会继续运动，且摩擦力方向水平向左 40．小明为了锻炼身体制作了如图所示的简易拉力器，不计滑轮重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．A滑轮的作用是为了省力 B．B滑轮的作用是为了省力 C．人的拉力是物体重的一半 D．人的拉力是物体重的二倍 41．如图所示的动滑轮实质上是一个_______杠杆。物体重110 N，滑轮重10 N（绳重、摩擦不计），匀速提升重物，自由端匀速竖直向上的拉力F为60N，若拉力F的方向向右倾斜一些，如图4中虚线所示，则拉力将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 42．如图所示，图中滑轮为_______（选填“定滑轮”或“动滑轮”）；现在用200N的拉力拉着物体A在水平面上匀速向左运动，A与滑轮相连的绳子所受的拉力为A所受摩擦力的4倍，若不计滑轮重、绳重及滑轮装置摩擦，则B与地面间的摩擦力为_______N。 43．如图所示，用滑轮拉着一重为400N的物体向上匀速运动，重物上升了1m，该滑轮为________（选填“动”或“定”）滑轮，不计滑轮重、绳重及轮轴间的摩擦，则拉力F为________N，拉力移动的距离为________m。 44．如图所示，小明用弹簧测力计测得两个钩码的重力为18N，用动滑轮拉起两个钩码，弹簧测力计的示数为10N，则说明使用动滑轮可以_______。若不计绳重与摩擦，则动滑轮的重力是_____N。 七．滑轮组的构成及优点（共5小题） 45．科技小组制作的塔吊模型如图所示，关于滑轮，下列说法正确的是（　　） A．滑轮1是定滑轮，使用定滑轮可以省力 B．滑轮2是动滑轮，使用动滑轮能改变动力方向 C．滑轮1、2构成滑轮组既可以省力也可以省距离 D．滑轮1、2构成滑轮组既省力又能改变动力的方向 46．某同学使用图中滑轮组探究问题，已知物重30N，下列说法中错误的是（    ） A．该滑轮组既可以省力，又可以改变拉力的方向 B．若不考虑绳重、滑轮重及滑轮摩擦，要提起重物，拉力至少为10N C．若将重物提升3cm，则绳子自由端需要移动9cm D．实验中，该同学匀速提升物体，所用拉力大于10N 47．高速铁路的输电线都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图所示为铁路输电线的牵引装置原理图，它由两个滑轮、钢绳、坠砣组成，采用坠砣牵引来自动补偿输电线的张紧。下列说法正确的是（　　） A．该输电线牵引装置中的两个滑轮都是定滑轮 B．此滑轮系统能省力但不能改变力的方向 C．坠砣被提升时，输电线移动距离大于坠砣移动距离 D．输电线P所受的拉力大小比坠砣所受重力大 48．如图，几名同学将绳子的一端系在其中一根木棍上，依次绕过两根木棍，然后缓慢地拉动绳子的另一端，若自由端拉力为10N，则右侧握木棍同学至少需要_______N的力；该活动可以直观体验_______这一简单机械的特点。 49．图甲和图乙都是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，但是它们有不同点。请回答下列问题。 (1)________滑轮组能改变动力的方向，而________滑轮组不能改变动力的方向。 (2)甲滑轮组有________段绳子承担物重，而乙滑轮组有________段绳子承担物重，________滑轮组更省力。 (3)如果都使物体上升12cm，那么甲滑轮组的绳端必须向下移动________cm，乙滑轮组的绳端必须向上移动________cm。 (4)若不计摩擦、绳重和动滑轮重，物重，则图甲中的拉力_______N，图乙中的拉力______N；若不计摩擦和绳重，动滑轮重30N，物重，则_______N，_______N。 八．生活中简单机械的应用（共4小题） 50．如图所示，重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力分别为F1、F2、F3、F4。则力最小的是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 51．如图是自行车及其脚踏板的杠杆示意图（为支点，为力的作用点）。关于自行车的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．骑行时，施力的方向与连线相垂直时最省力 B．骑行中，后轮受到的摩擦力是阻碍自行车运动的阻力 C．车座做得宽大，是为了增大压强 D．自行车的链条传动，属于滑轮组的应用 52．图甲中，升旗手向下拉绳，国旗就上升，这是由于旗杆顶部有______滑轮，它不能省力，但可以______；图乙是用于松紧内六角螺丝的扳手，，其使用方法如图丙、丁所示，图______（选填“丙”或“丁”）中的方法可以更轻松的拧动螺丝。将穿好的鞋带两端向两边拉扯，鞋带就会收紧，达到省力的效果，这与简单机械中______（杠杆/滑轮组/斜面）的省力原理相同。 53．如图所示，为著名的登封十八盘公路。盘山公路属于简单机械___________，假设汽车的输出功率不变，在爬坡的过程中，司机会把汽车的速度调为___________速挡（选填“高”或“低”），这样的目的是___________车的动力（选填“增大”或“减小”）。 九．有用功和额外功（共8小题） 54．如图所示，小梅在家利用两个相同的衣架组装成一个简易滑轮组，她将重为2N的矿泉水瓶匀速提升0.4m，绳端拉力大小只有0.6N（不计绳子的自重和摩擦，g取10N/kg），下列说法正确的是（　　） A．乙衣架的质量为1kg B．甲衣架与天花板之间那段绳子的拉力为4.6N C．自由端绳子通过的距离为2.4m D．拉力F所做的有用功为1.2J 55．小晗在回家的途中观察到工人师傅使用斜面往车上搬运货物，如图所示，小晗了解到：工人用沿斜面向上大小为300N的推力将重500N的货物匀速推到斜面顶端用时5s，已知斜面的长度为2m，高度为1m。则下列说法正确的是（　　） A．使用斜面既可以省力，也可以省功 B．工人对货物做功的功率为120W C．货物在斜面上受到的摩擦力为300N D．该斜面的机械效率大约为83.3% 56．新农村建设中，工人用如图所示装置10 s内将重400 N的物体匀速提高2 m（不计绳重和摩擦），装置的机械效率为80%。下列说法正确的是（    ） A．动滑轮的重力为150 N B．工人做的有用功为1000 J C．工人拉力的功率为100 W D．若只增加物重，装置的机械效率不变 57．小明用如图所示的滑轮拉着重100 N的物体A，使A以0.2  m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动5 s，作用在绳端的水平拉力，该滑轮的机械效率为80%。关于该过程，下列说法中（    ） ①物体A受到的重力所做的功是0 J ②绳端移动的距离是2 m ③拉力F做功的功率是1 W ④地面对物体A的摩擦力大小是8 N A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有①②④正确 D．只有②③④正确 58．小徐用如图所示的装置将重为600 N的木箱A，以的速度从斜面底端匀速拉到顶端。拉力，斜面长，高，滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计，此装置的机械效率是______，木箱A与斜面间的摩擦力是______N。 59．如图甲、乙两热机某次做功的部分参数。热机甲做的总功为，热机效率为；热机乙做的总功为，热机效率为，则_______，_______（均选填“>”“<”或“=”）。 60．如图所示，斜面长，高，小明用绳子沿斜面将重为的木箱由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为600N，木箱与斜面间的摩擦力是________N（木箱自身大小忽略不计）。 61．建筑工人用如图所示的滑轮组来提升建筑材料。他用300N的拉力F将重为450N的建筑材料匀速提升4m，不计绳重和摩擦。则拉力F所做的功为__________J，该滑轮组的机械效率为__________%。 十．机械效率的定义（共6小题） 62．老旧小区的外墙开裂、脱落，不仅会影响美观，更会危及行人安全。如图所示吊车正在辅助工人进行墙体修复、粉刷、下列说法正确的是（　　） A．人站在悬停的吊车上，吊车对人持续做功 B．使用吊车辅助可以省功 C．吊车运行时功率越大，做功越快 D．吊车空载运行时，机械效率最高 63．关于浮力、功、机械、效率下列叙述中正确的是（    ） A．一艘潜水艇完成任务后保持潜行，由河入海时所受的浮力会变大 B．人提着滑板在水平路面上前行，人提滑板的力做了功 C．斜面和轮轴也是可以省力的机械，同时还可以省距离 D．机械做功越快，机械效率就越高 64．如图是节选自我国古代科技巨著《天工开物》中的劳动情景，用独轮车运输货物时需左右对称，否则不稳定，极易倾倒。下列说法正确的是（　　） A．车上物体的重力为阻力 B．使用独轮车可以省功 C．推车人的手越靠近车轮越费力 D．运送重力不同的物体时，独轮车的机械效率不变 65．关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A．物体移动了距离，一定有力对它做了功 B．对物体做的功越多，做功的功率也就越大 C．一台机器的功率是150W，表示这台机器每秒所做的功为150J D．用滑轮组将重物提起的高度越高，机械效率越高 66．某机械的效率为70%，表示有用功占总功的___________；使用任何机械都不可避免地要做___________功。 67．甲、乙机械把同样重的物体匀速向上提升。两机械做功情况的部分数据如图所示，则甲机械的总功为_________J，乙机械的有用功为_________J，甲机械的效率_________乙机械的效率（选填“大于”“等于”或“小于”）。 十一．机械效率的大小比较（共6小题） 68．如图所示，用甲、乙两滑轮组在相同时间内分别将物体A、B匀速提升相同高度，已知GA>GB，忽略绳重和轮与轴的摩擦，下列判断正确的是（　　） A．两滑轮组绳子自由端移动的距离相等 B．甲滑轮组做的有用功可能比乙的少 C．拉力F甲做功的功率一定比拉力F乙的大 D．若滑轮组的机械效率，则甲滑轮组中的动滑轮比乙的重 69．工人用相同的滑轮以图甲、乙所示的两种方式，在相同时间内把同一物体竖直匀速提升相同高度，物体质量大于滑轮质量，忽略绳重，摩擦和空气阻力，对比两种方式，下列说法正确的是（　　） A．甲中工人所用拉力较小 B．甲中绳端拉力做的功较大 C．乙中工人拉力的功率较小 D．乙中滑轮的机械效率较小 70．用图甲所示的动滑轮，先后将两个不同重物在相等时间内匀速提升相同高度，两次所做的额外功相同，不计绳重和摩擦，根据图乙中两次有用功和额外功的百分比可知（    ） A．第一次提升重物时的有用功少 B．第二次提升的重物所受重力大 C．第一次提升重物时机械效率高 D．第二次提升重物拉力的功率大 71．如图，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体到相同高度，所用的时间相同，绳重和摩擦不计。机械效率_________（选填“>”、“=”或“<”），若图乙中再加挂一物体，其机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 72．小明要将两箱书搬上楼，有两种方法：  a是把两箱书一起搬上楼； b是先搬一箱书上楼，再搬剩下的一箱。假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书，人对书做的功Wa___________Wb，人对书做功的功率Pa___________Pb，机械效率ηa___________ηb（均选填“<”，“=”或“>”）。 73．某人要将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，则这两次人做的功是__________大，功率是__________大，效率是__________高（以上均选填“第一次”“第二次”或“一样”）。 十二．影响机械效率大小的因素（共7小题） 74．如图所示是吊车的起吊设备正在竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦，为提高起吊设备中滑轮组的机械效率。下列措施可行的是（　　） A．增大被提升重物的质量 B．增大动滑轮自身的质量 C．减小钢绳自由端的运动速度 D．减小被提升重物的提升高度 75．某同学在家利用一模一样的两个衣架组装成简易滑轮组。如图所示，他将重为3N的矿泉水瓶匀速提升0.3m，绳端拉力大小为2N，不考虑绳子的自重和摩擦，下列说法正确的是（    ） A．乙衣架的作用是为了改变力的方向 B．乙衣架的重力为2N C．绳子自由端通过的距离为0.9m D．提升更重的矿泉水瓶，该装置的机械效率变大 76．如图所示，工人站在地面上，利用滑轮组将重为480N的建筑材料提升到楼上，10s的时间内将建筑材料匀速提升4m，已知工人对绳端施加的拉力为300N，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．动滑轮所受的重力为60N B．拉力做功的功率为200W C．该滑轮组的机械效率为80% D．将建筑材料提升到更高的高度，机械效率变大 77．小明家新建的房子准备装修。为了把水泥从地面送上楼，他在楼上安装了一个滑轮组（如图所示），每个滑轮的质量约为4kg。他将一袋50kg的水泥匀速提升4m，用时10s，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，下列说法错误的是（　　） A．小明对绳子施加的拉力为F=270N B．小明拉动绳子的速度为0.8m/s C．此滑轮组的机械效率是92.6% D．小明提高拉动绳子的速度可提高滑轮组的机械效率 78．用同样的器材分别组装成甲、乙两个滑轮组来匀速提升同一重物，如图所示，拉力F1____F2（选填“>”、“<”或“=”）；减小动滑轮的重力，滑轮组的机械效率将______。 79．如图所示是《墨经》中记录的一种斜面引重车，系在后轮轴上的绳索绕过滑轮与斜面上的重物连接，当人手沿后轮边缘推车将重物拉高时，可以______（填“省力”或“省距离”）；为了提高斜面的机械效率，可采取的措施是______（写出一个即可）。 80．如图是《墨经》中记载的古代提升重物的工具“车梯”，利用此“车梯”缓慢匀速提升重物，若不计绳重和摩擦，在条件允许的情况下，要提高“车梯”的机械效率，可以采用的方法是___________（选填“增加提升物体的重力”或“增加动滑轮的重力”）。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $