第十二章 《简单机械》自我评估
满分：100分
一、单项选择题
1．如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（ ）
A．瓶盖起子 B．食品夹 C．核桃钳 D．起钉锤
2．下图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、绳重和摩擦），其中最省力的是（ ）
A B C D
3．如图所示衣架的挂钩两侧等距离安装着四个夹子。将三条相同的毛巾按下图各种挂法晾晒在室外的铁丝上，能让衣架在水平方向保持平衡的是（ ）
A B C D
4．如图，用重为0.2N的动滑轮将重2N的物体匀速提升，不计摩擦和绳重，则所用的拉力为（ ）
A．1N B．1.1N C．1.2N D．2.2N
5．如图，两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A（每个滑轮重相同），使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲中，绳端移动的距离为60cm B．乙中，拉力的功率为1.7W
C．甲中，动滑轮由两根绳子吊着 D．乙中，动滑轮的重力为2N
6．如图所示，重为800N的物体在100N的水平拉力F的作用下以的速度沿水平地面，向左匀速直线运动了20s，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动距离为4m
B．物体与地面间的滑动摩擦力大小为120N
C．额外功的功率为12W
D．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低
7．在不计绳重和摩擦的情况下，利用相同器材组成如图所示的甲、乙两装置，分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度，若用η甲、η乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙
表示拉力所做的功，则有（ ）
A．η甲＝η乙，W甲＝W乙
B．η甲＞η乙，W甲＞W乙
C．η甲＜η乙，W甲＜W乙
D．η甲＞η乙，W甲＜W乙
8．如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则（ ）
A．拉力的功率为50W B．滑轮组中动滑轮重10N
C．该滑轮组的机械效率为90% D．绳子自由端移动的速度为0.5 m/s
9．用图甲所示滑轮组装置将放置在水平地面上，重为100N的物体提升一定高度。当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和摩擦）下列计算结果不正确的是（ ）
A．动滑轮重20N B．2s~3s内，拉力F的功率是24W
C．0.5s时，物体对地面的压力是10N D．1s~2s内，拉力F做的功是15J
10．小明和兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究斜面的机械效率，同学们对实验过程和装置发表了下列不同的看法，其中正确的有（ ）
A．匀速拉动木块时，木块所受拉力与摩擦力是一对平衡力
B．斜面是一种可以省功的简单机械
C．匀速拉动时，拉力是要克服摩擦力做额外功的
D．匀速拉动木块的过程中，木块的机械能是不变的
二、填空题
11．如图甲是同学们常用的燕尾夹，AB=BC，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______（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。如图乙所示，手柄___________（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺纹_______（选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。
12．如图甲所示是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，翻盖的原理是由两个杠杆AO1B及DCO2组合而成，图乙所示是两个杠杆组合的示意图。桶盖的质量为400g，脚踏杆和其它连接杆的质量不计，脚踏杆AO1=28cm，O1B=18cm，桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示。
（1）由图乙可知，杠杆AO1B是 ______（选填“省力”或“费力”）杠杆；
（2）若要把桶盖翻开，脚对踏板A处的压力至少为 ______N。（g取10N/kg）
13．如图所示的装置，在水平拉力 F 的作用下，物体 M 沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧测力计读数为10N，物体M 的运动速度为 1m/s，则物体 M 与地面间的摩擦力为______N，水平拉力 F 做功的功率为______W。（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦）
14．“新冠”病毒疫情以来，为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染，小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”，借助杠杆按动按钮，如图所示，已知OB=60cm、AB=80cm、OC=15cm，当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时，按钮触发、大门打开。该杠杆属于______杠杆；此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2为______N。
15．如图所示，动滑轮重 20N，所吊重物 B 重 80N，物体 A 重 240N，此时物体 B 恰好以 1m/s的速度匀速下降。不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。求：
（1）水平面对物体 A 的摩擦力是_______N；
（2）若将重为 40N 的物体 C 悬挂于物体 B 的下方，现要使物体 B 和物体 C 一起恰好以 2m/s的速度匀速上升，则要对物体 A 施加水平向右拉力 F 的功率为_______W。
16．斜面长1m，高0.25m，用大小为8N沿斜面向上的拉力F，将重力为20N的铁块匀速拉到斜面顶端，此过程中有用功为_______J。斜面的机械效率为_______。铁块受到的摩擦力为______N。
三、作图题
17．如图甲所示为洗手间的水龙头，使用时该水龙头的手柄可看作一个杠杆，请你在图乙的示意图中画出开水龙头时阻力的力臂，并画出施加在点的最小动力的示意图。
18．一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法．
四、实验题
19．图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 ______（选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向 ______（选填“左”或“右”）侧调节。
（2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆 ______（选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）。
（3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是 ______。
（4）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为 ______N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1l1总是 ______（选填“大于”、“等于”或“小于”）F2l2，其原因可能是 ______。
（5）图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆属于 ______（选填“省力”或“费力”）杠杆，请举出它在生活生产中的一个应用实例：______。
20．小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如表：
物理量实验次数 钩码总重G/N 钩码上升的度h/m 高跳力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 1.8 0.3
2 6 0.1 2.4 0.3 83%
3 4 0.1 1.4 1.5 57%
4 4 0.2 1.4 1.0 57%
（1）第1次实验测得的机械效率为______。（结果保留两位有效数字），若不计绳重与摩擦，动滑轮重为______N；
（2）分析表中数据可知：第2次实验是用图______做的；第4次实验是用图______做的（选填“a“、“b”或“c”）；
（3）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组可以______提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率______；
（4）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______。
五、计算题
21．如图乙是小聪上体育课时将前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形；我们可将图乙简化成如图丙所示的杠杆不计自重）；若铅球质量为5kg，OA＝3cm，OB＝30cm，求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1大小。
22．工人用沿斜面向上，大小为500N的推力F，将质量为80kg的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力F1使其沿水平台面匀速运动到C点；图乙为物体从A点经B点到达C点的s-t图像。（g=10N/kg）求：
（1）水平推力做功的功率；
（2）斜面的机械效率；
（3）货物在斜面上受的摩擦力大小。
第十二章 《简单机械》自我评估参考答案：
一、单项选择题
1．B 2．D 3．B 4．B 5．A 6．C 7．A 8．C 9．C 10．C
二、填空题
11．B；等臂；粗； 密
12．省力 ；18
13．20； 20
14．费力； 3.75
15．50；480
16．5 ；62.5% ；3
三、作图题
17．
18．
四、实验题
19． （1）平衡；左 （2）左端下沉 （3）避免偶然性，寻找普遍规律 （4） 2.3 ；大于；杠杆自重对杠杆平衡有影响（5）费力；钓鱼竿
20． （1） 74% ；1.4 （2）b ； c （3）增加物重；越小 （4）无关
五、计算题
21．解：由图可知，支点是O点，肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力，5kg铅球的重力即为阻力F2，
则阻力：F2＝G＝mg＝5kg×10N/kg＝50N，
由图知，l1＝OA＝0.03m，l2＝OB＝0.3m，
根据杠杆的平衡条件：F1l1＝F2l2，
即：F1×0.03m＝50N×0.3m，
解得F1＝500N。
22．解：（1）由图乙可知，货物在水平面上运动时间时，运动的路程，
货物在水平面上运动的速度：
，
水平推力做功的功率：
；
（2）由图乙可知，斜面长，在直角三角形中，角所对的斜面高等于斜面长的，则，
在斜面上推力做的总功：
；
推力做的有用功：
；
斜面的机械效率：
；
（3）克服斜面对物体摩擦力所做的额外功：
，
则货物在斜面上受的摩擦力：
。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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