第十一章 简单机械和功
一、单选题
1．甲、乙两车在平直的公路上匀速运动，已知两车的功率相等，在相等的时间内通过的距离之比是2∶1，若甲、乙两汽车的牵引力分别记为F甲、F乙，两车的速度分别记为v甲、v乙，则（ ）
A．F甲∶F乙=1∶2 v甲∶v乙=2∶1
B．F甲∶F乙=1∶1 v甲∶v乙=2∶1
C．F甲∶F乙=1∶2 v甲∶v乙=1∶1
D．F甲∶F乙=1∶1 v甲∶v乙=1∶1
2．如图所示的轻质杠杆，AO小于BO，在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡，若在此现象中，同时在G1和G2下面挂上相同质量的钩码，则（ ）
A．杠杆仍然保持平衡 B．杠杆A端向下倾斜
C．杠杆B端向下倾斜 D．无法判断
3．如图所示，重10N的物体，在6N拉力F的作用下匀速上升了0.4m，动滑轮重2N，则下列计算结果不正确的是（ ）
A．拉力做的有用功是4J B．拉力做的额外功是0.8J
C．滑轮组的机械效率为62.5% D．滑轮组的机械效率为83.3%
4．下列情境中，描述正确的是（ ）
A．甲图中下滑的小朋友的重力没有做功
B．乙图中小朋友玩的跷跷板是个省力杠杆
C．丙图中滑雪手套有凹凸的花纹是为了减小摩擦
D．丁图中硬币跃过木块，利用了流速越大流体压强越小的知识
5．关于功率概念的理解，下列说法中正确的是( )
A．功率大的机械做的功多
B．功率大的机械做功时用的时间少
C．做功越少的机械做功越慢
D．功率大的机械做功一定快
6．人直接用F1的力匀速提升重物，所做的功是W1，功率是P1；再使用定滑轮在相同时间内匀速提升该重物到同一高度，则人的拉力为F2，所做的功是W2，功率是P2，（考虑摩擦因素）则（ ）
A．F1大于F2 B．W1大于W2
C．F1小于F2 D．P1等于P2
7．如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体．不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是
A．20N B．25N C．30N D．35N
8．身高相同的兄弟二人同用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m，如图所示。则（ ）
A．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9：5
B．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4：9
C．以弟弟的肩B为支点，可计算出哥哥承担的压力为600N
D．以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400N
9．如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力．用图甲绕法提升重为900N 的物体时，机械效率为0.9 ．下列判断正确的是
A．拉力 F1的大小为 450N
B．用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为 0.8
C．分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
D．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F2做功少
10．质量为50kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示，根据图像可估算出该同学在1min内克服重力做功的平均功率为（g取10N/kg）（ ）
A．30W B．45W C．150W D．75W
二、填空题
11．如图所示的轻质杠杆AC（刻度均匀）可绕支点O自由转动．若在B点挂一重为30N的物体，为使杠杆在水平位置平衡，可在杠杆上的 点施加一个最小的作用力，则该最小作用力F= N．
12．图中，三个物体的重力均为100N，a图中在力F1的作用下，杠杆处于平衡状态，不计杠杆的重及摩擦，则F1＝ N；在b图中，不计绳和动滑轮的重及摩擦，则F2＝ N；在c图中，大小活塞的面积之比是10∶1，不计摩擦，则F3＝ N。
13．如图老物件是过去用来称量物体“重”的杆秤，已知秤砣的质量为0.2kg，当手提秤纽杆秤在水平位置静止时，被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m，则被测物体的质量为 kg；若秤砣上粘有油污，则测量值比被测物体的真实质量要 （选填“偏大”或“偏小”）；下列测量工具与其原理相同的是 （选填“天平”、“弹簧测力计”或“密度计”）。
14．在测滑轮组的机械效率实验中，某同学用如图所示安装好滑轮组，物重为G（每个轮都相同，摩擦和绳重不计），试比较甲、乙两图中，机械效率较高的是 ；拉力较小的是 ；在甲图中，如果增大物重G，机械效率将 （填“增大”、“减小”、“不变”）。
15．功率是表示物体做功 的物理量．某机器的功率是500瓦，其物理意义是 ．这台机器工作5分钟可完成 焦的功．
三、实验题
16．小红和小明合作进行“杠杆平衡条件”的实验探究。
（1）若实验前杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。在实验的过程中让杠杆在水平位置平衡的目的是： ；
（2）在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码，多次实验并把数据记录在表格中。
次数
1 1 10 2 5
2 2 10 1 20
3 2 15 3 10
（3）在实验中，改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是 （填序号）
A．使测量数据更准确
B．多次测量取平均值减小误差
C．避免偶然性，使实验结论具有普遍性
（4）杠杆调节平衡后，小红在杠杆上的A点处挂4个钩码，如图乙所示，为使杠杆重新平衡，应在B点挂 个钩码。当杠杆平衡后，将A点和B点下方所挂钩码同时向O靠近一格，杠杆会 （选填“左侧下降”、“右侧下降”或“仍水平平衡”）；
（5）完成实验后，小红利用杠杆的平衡条件来测量石块的密度：
①在溢水杯中装满水，如图丙所示，将石块缓慢浸没在水中，让溢出的水流入小桶A中；
②将石块从溢水杯中取出，擦干后放入另一相同小桶B中，将装有水和石块的A、B两个小桶分别挂在调好的杠杆两端，移动小桶在杠杆上的位置，直至杠杆在水平位置恢复平衡，如图丁所示；
③此时小桶A、B的悬挂点距支点O分别为和，若不考虑小桶重力，则石块密度的测量值为 ；若考虑小桶重力，石块的实际密度将比上述测量值 （选填“大”或“小”）。
17．在探究“滑轮组的机械效率”时，小明利用两个滑轮组进行了4次测量用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，实验数据记录如下表：
实验 次数 物重 G物/N 动滑轮重 G动/N 钩码上升的高 度h/m 动力 F/N 动力作用点移动的 距离s/m 滑轮组的机械效率/%
1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6
2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6
3 4 0.5 0.1 2 0.3
4 4 1 0.1 0.5 50.0
（1）根据表中前3次实验数据，在甲图中画出滑轮组的绕绳方式 ；
（2）在实验中，测量绳拉力F时，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计；读出图乙中弹簧测力计的示数为 N；第3次实验时滑轮组的机械效率为 （百分号前保留一位小数）；
（3）由表中第 组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关；
（4）由表中第3、4组数据可知，滑轮组的机械效率与摩擦和 有关，请算出第3组实验中克服摩擦及绳重所做的额外功为 J。
四、计算题
18．用如图所示的滑轮组，把一个重为360N的物体沿竖直方向在10s内匀速提升1m，所用拉力为200N，求：
（1）物体上升的速度为多少m/s？
（2）拉力做功的功率是多少W？
（3）滑轮组的机械效率
19．在如图所示的滑轮组装罪中，用弹簧测力计竖直向上拉动细绳。内将总重为的钩码匀速提升了，拉力的大小如图所示，则提升钩码的过程中，求：
（1）绳子自由端拉力做的功；
（2）拉力的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
五、作图题
20．如图所示，用杠杆将物体A吊起，O是支点，请画出拉力F1的力臂L1和物体A所受重力的示意图。
参考答案：
1．A
2．C
3．C
4．D
5．D
6．C
7．D
8．D
9．B
10．D
11． A 7.5
12． 25 50 10
13． 0.8 偏小 天平
14． 甲 乙 增大
15． 快慢 1秒钟做功500J 1.5×105
16． 右 便于测量力臂 C 6 左侧下降 大
17． 1.6 66.7% 1、2、3 动滑轮重 0.15
18．（1）0.1m/s；（2）60W；（3）60%
19．（1）；（2）；（3）
20．
