第十二章《简单机械》综合检测题 原卷版
(时间：45分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题3分，共30分)
1．(2024·烟台模拟)如图所示，使用筷子时虽然费力但省距离，下列工具在使用中也能省距离的是( )
A．B．C．D．
A．用托盘天平称质量 B．用核桃夹夹核桃
C．用食品夹夹鸡蛋 D．用撬棒撬物体
2．卖茶杯的人，从货架上拿起茶杯；喝茶水的人，从桌面上端起盛茶水的茶杯。就两人克服茶杯重力做功的下列说法中正确的是( )
A．都是有用功
B．都是额外功
C．对喝茶的人而言是有用功
D．对卖茶杯的人而言是有用功
3．我国古代聪慧的劳动人民就能巧妙地应用简单机械。如图所示，安装在护城河旁城墙顶端的滑轮( )
A.既不省力，也不能改变施力方向
B．虽不省力，但能改变施力方向
C．既省力，又能改变施力方向
D．虽省力，但不能改变施力方向
4．下列说法中正确的是( )
A．机械做功少，功率一定小
B．功率小的机械机械效率小
C．功率大的机械做功一定快
D．功率大的机械一定比功率小的机械做功多
5．(2024·随州月考)如图所示，小芳周末回到乡下姥姥家接过姥姥肩膀上的担子学习挑担技巧。假如一个筐子重一个筐子轻(一头重一头轻)，在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡。请你根据劳动体验结合杠杆平衡知识，判断下列说法中正确的是( )
A.肩膀应该靠近“轻的一头”
B．肩膀应该靠近“重的一头”
C．肩膀应该居于扁担正中间
D．挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”，“闪动”时，一定是一个筐子向上运动，同时另一个筐子向下运动
6．(2024·遂宁模拟)用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是( )
A． B． C． D．
7．如图所示，物体A、B的重分别为20 N、10 N，滑轮和绳子的重及它们之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则力F的大小为( )
A．20 N B．10 N C．5 N D．30 N
8．(2024·广元模拟)如图所示，杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动，OB＝2BA，在B点悬挂一个10 N的重物G，在A点施加竖直向上的动力F，使杠杆OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计)，下列说法正确的是( )
A．在A点施加竖直向上的力F1时，该杠杆是费力杠杆
B．作用在A点的力F1的大小为5 N
C．如果重物的悬挂点B向O点移动，要使杠杆水平平衡，F1应变小
D．若将作用于A点的力F1变为图中F2，要使杠杆水平平衡，F2应小于F1
9．如图所示，两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成，不计摩擦和绳重。用它们分别将物体G1、G2提高相同的高度，则( )
A．这两个滑轮组都是费力机械
B．力F1做功的功率大
C．若G1＝G2，拉力做的额外功相同
D．若G1＝G2，则η甲＞η乙
10．用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知物体M所受的重力为550 N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M在20 s内沿竖直方向匀速提升10 m，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是( )
A．拉力F为350 N
B．绳子自由端移动的速度为0.5 m/s
C．动滑轮重为50 N
D．该滑轮组的机械效率为83.3%
二、填空题(每空1分，共13分)
11．(2024·金昌月考)如图是三种类型剪刀的示意图，请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择 (选填“A”“B”或“C”)剪刀，这样选择的目的是省 (选填“力”或“距离”)。
12．如图所示的实验装置，甲物体重16 N，乙物体重12 N，整个装置静止。如果不计弹簧测力计自重，则弹簧测力计的示数是 N，绳子上承受的拉力为 N，甲物体对地面的压力是 N。
13．如图所示是生活中常见的杆秤。称量时杆秤在水平位置平衡，被测物体和秤砣到提纽的距离分别为0.05 m、0.2 m，秤砣的质量为0.1 kg，秤杆的质量忽略不计，则被测物体的质量为 kg。若秤砣有缺损，则杆秤所测物体的质量会 (选填“偏大”或“偏小”)。
14．(2024·陕西)工人利用如图所示装置提升物料，该装置中的滑轮为 滑轮。已知滑轮重80 N，货篮重120 N，不计绳重及摩擦。工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为 N。若绳子能承受的最大拉力为520 N，每根钢条重100 N，该装置匀速提升钢条时，所能达到的最大机械效率为 。
15．如图所示，斜面长6 m、高1.5 m，工人用沿斜面向上500 N的力，以1.5 m/s的速度把160 kg的箱子匀速推到车上，则推力的功率是 W，该斜面机械效率是 ，箱子受到的摩擦力为 N。(g取10 N/kg)
三、作图题(每小题4分，共8分)
16．(2024·六盘水期末)如图所示为我国古代劳动人民舂米的示意图，请在图中作出动力F1的力臂l1和A端受到的阻力F2的示意图。
17．工人站在地面上用如图的滑轮组提升重物，画出滑轮组的绕绳方式。
四、实验探究题(共24分)
18．(14分)(2024·仙桃模拟)在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
(1)实验前，杠杆左端下沉，如图甲，则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节，直至杠杆在水平位置平衡。
(2)调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示，阻力臂l2为 cm。
次数 动力 1 2 3
F1/N 动力臂 0.5 1.0 2.0
l1/cm 阻力 16.0 15.0 15.0
F2/N 阻力臂 1.0 1.0 1.5
l2/cm 15.0 20.0
(3)分析表中实验数据，得出杠杆的平衡条件为 (用F1、F2、l1、l2表示)。第3次实验的杠杆类型属于 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆，教室里的劳动工具中有这类杠杆，请举一例： ，并简要说明你的判断理由： 。
(4)如图丙，F始终与杠杆垂直，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，F的大小将 。(填序号)
A．不变 B．变小
C．变大 D．先变大后变小
19．(10分)小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示：
次数 钩码所受的 1 2 3 4
重力G/N 钩码提升的 1.0 1.0 2.0 3.0
高度h/m 拉力 0.1 0.2 0.1 0.1
F/N 绳端移动的 0.8 0.8 1.2 1.5
距离s/m 机械效 0.4 0.8 0.4 41.67%
率η 31.25% 31.25%
(1)根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s＝ m，机械效率η＝ 。
(2)通过比较1、3和4三次实验数据得出：同一滑轮组，提升的物重越大，滑轮组的机械效率越 。
(3)在忽略摩擦力和绳重的前提下，通过第1次数据可算出动滑轮的重力为 N。
(4)由实验可知，以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是 。(填序号)
A．动滑轮的重力
B．绳子与滑轮之间的摩擦
C．物体上升的高度
五、综合应用题(共25分)
20．(12分)(2024·郴州模拟)如图所示，用细线将质量可忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量为0.3 kg的物体A用细线悬挂在杠杆的C处；质量为0.5 kg的物体B(B不溶于水)用细线悬挂在杠杆的D处。当物体B浸没于水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡。此时C、D到O点的距离分别为20 cm、30 cm。求：(g取10 N/kg)
(1)物体A的重力。
(2)细线对物体B的拉力。
(3)物体B的体积。
21．(13分)(2024·宜宾)质量为500 kg的物体M，与水平地面的接触面积为0.2 m2。用如图所示的滑轮组沿水平方向将物体M从A点匀速拉到B点，AB距离为10 m，物体M在地面滑动过程中受到的阻力是其重力的0.2倍，在此过程中，因动滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额外功W0＝200 J，g＝9.8 N/kg。求在此过程中：
(1)物体M受到的重力。
(2)物体M对地面的压强。
(3)滑轮组对物体M做的功。
(4)如果电动卷扬机的效率是80%，求此电动卷扬机消耗的电能。
第十二章《简单机械》综合检测题 答案版
(时间：45分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题3分，共30分)
1．(2024·烟台模拟)如图所示，使用筷子时虽然费力但省距离，下列工具在使用中也能省距离的是( C )
A．B．C．D．
A．用托盘天平称质量 B．用核桃夹夹核桃
C．用食品夹夹鸡蛋 D．用撬棒撬物体
2．卖茶杯的人，从货架上拿起茶杯；喝茶水的人，从桌面上端起盛茶水的茶杯。就两人克服茶杯重力做功的下列说法中正确的是( D )
A．都是有用功
B．都是额外功
C．对喝茶的人而言是有用功
D．对卖茶杯的人而言是有用功
3．我国古代聪慧的劳动人民就能巧妙地应用简单机械。如图所示，安装在护城河旁城墙顶端的滑轮( B )
A.既不省力，也不能改变施力方向
B．虽不省力，但能改变施力方向
C．既省力，又能改变施力方向
D．虽省力，但不能改变施力方向
4．下列说法中正确的是( C )
A．机械做功少，功率一定小
B．功率小的机械机械效率小
C．功率大的机械做功一定快
D．功率大的机械一定比功率小的机械做功多
5．(2024·随州月考)如图所示，小芳周末回到乡下姥姥家接过姥姥肩膀上的担子学习挑担技巧。假如一个筐子重一个筐子轻(一头重一头轻)，在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡。请你根据劳动体验结合杠杆平衡知识，判断下列说法中正确的是( B )
A.肩膀应该靠近“轻的一头”
B．肩膀应该靠近“重的一头”
C．肩膀应该居于扁担正中间
D．挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”，“闪动”时，一定是一个筐子向上运动，同时另一个筐子向下运动
6．(2024·遂宁模拟)用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是( B )
A． B． C． D．
7．如图所示，物体A、B的重分别为20 N、10 N，滑轮和绳子的重及它们之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则力F的大小为( B )
A．20 N B．10 N C．5 N D．30 N
8．(2024·广元模拟)如图所示，杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动，OB＝2BA，在B点悬挂一个10 N的重物G，在A点施加竖直向上的动力F，使杠杆OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计)，下列说法正确的是( C )
A．在A点施加竖直向上的力F1时，该杠杆是费力杠杆
B．作用在A点的力F1的大小为5 N
C．如果重物的悬挂点B向O点移动，要使杠杆水平平衡，F1应变小
D．若将作用于A点的力F1变为图中F2，要使杠杆水平平衡，F2应小于F1
9．如图所示，两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成，不计摩擦和绳重。用它们分别将物体G1、G2提高相同的高度，则( D )
A．这两个滑轮组都是费力机械
B．力F1做功的功率大
C．若G1＝G2，拉力做的额外功相同
D．若G1＝G2，则η甲＞η乙
10．用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知物体M所受的重力为550 N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M在20 s内沿竖直方向匀速提升10 m，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是( C )
A．拉力F为350 N
B．绳子自由端移动的速度为0.5 m/s
C．动滑轮重为50 N
D．该滑轮组的机械效率为83.3%
二、填空题(每空1分，共13分)
11．(2024·金昌月考)如图是三种类型剪刀的示意图，请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择__C__(选填“A”“B”或“C”)剪刀，这样选择的目的是省__力__(选填“力”或“距离”)。
12．如图所示的实验装置，甲物体重16 N，乙物体重12 N，整个装置静止。如果不计弹簧测力计自重，则弹簧测力计的示数是__12__N，绳子上承受的拉力为__12__N，甲物体对地面的压力是__4__N。
13．如图所示是生活中常见的杆秤。称量时杆秤在水平位置平衡，被测物体和秤砣到提纽的距离分别为0.05 m、0.2 m，秤砣的质量为0.1 kg，秤杆的质量忽略不计，则被测物体的质量为__0.4__kg。若秤砣有缺损，则杆秤所测物体的质量会__偏大__(选填“偏大”或“偏小”)。
14．(2024·陕西)工人利用如图所示装置提升物料，该装置中的滑轮为__动__滑轮。已知滑轮重80 N，货篮重120 N，不计绳重及摩擦。工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为__100__N。若绳子能承受的最大拉力为520 N，每根钢条重100 N，该装置匀速提升钢条时，所能达到的最大机械效率为__80%__。
15．如图所示，斜面长6 m、高1.5 m，工人用沿斜面向上500 N的力，以1.5 m/s的速度把160 kg的箱子匀速推到车上，则推力的功率是__750__W，该斜面机械效率是__80%__，箱子受到的摩擦力为__100__N。(g取10 N/kg)
三、作图题(每小题4分，共8分)
16．(2024·六盘水期末)如图所示为我国古代劳动人民舂米的示意图，请在图中作出动力F1的力臂l1和A端受到的阻力F2的示意图。
解：
17．工人站在地面上用如图的滑轮组提升重物，画出滑轮组的绕绳方式。
解：
四、实验探究题(共24分)
18．(14分)(2024·仙桃模拟)在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
(1)实验前，杠杆左端下沉，如图甲，则应将平衡螺母向__右__(选填“左”或“右”)调节，直至杠杆在水平位置平衡。
(2)调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示，阻力臂l2为__8.0__cm。
次数 动力 1 2 3
F1/N 动力臂 0.5 1.0 2.0
l1/cm 阻力 16.0 15.0 15.0
F2/N 阻力臂 1.0 1.0 1.5
l2/cm 15.0 20.0
(3)分析表中实验数据，得出杠杆的平衡条件为__F1l1＝F2l2__(用F1、F2、l1、l2表示)。第3次实验的杠杆类型属于__费力__(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆，教室里的劳动工具中有这类杠杆，请举一例：__扫帚__，并简要说明你的判断理由：__扫帚使用时，动力臂小于阻力臂__。
(4)如图丙，F始终与杠杆垂直，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，F的大小将__C__。(填序号)
A．不变 B．变小
C．变大 D．先变大后变小
19．(10分)小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示：
次数 钩码所受的 1 2 3 4
重力G/N 钩码提升的 1.0 1.0 2.0 3.0
高度h/m 拉力 0.1 0.2 0.1 0.1
F/N 绳端移动的 0.8 0.8 1.2 1.5
距离s/m 机械效 0.4 0.8 0.4 41.67%
率η 31.25% 31.25%
(1)根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s＝__0.4__ m，机械效率η＝__50%__。
(2)通过比较1、3和4三次实验数据得出：同一滑轮组，提升的物重越大，滑轮组的机械效率越__高__。
(3)在忽略摩擦力和绳重的前提下，通过第1次数据可算出动滑轮的重力为__2.2__ N。
(4)由实验可知，以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是__C__。(填序号)
A．动滑轮的重力
B．绳子与滑轮之间的摩擦
C．物体上升的高度
五、综合应用题(共25分)
20．(12分)(2024·郴州模拟)如图所示，用细线将质量可忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量为0.3 kg的物体A用细线悬挂在杠杆的C处；质量为0.5 kg的物体B(B不溶于水)用细线悬挂在杠杆的D处。当物体B浸没于水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡。此时C、D到O点的距离分别为20 cm、30 cm。求：(g取10 N/kg)
(1)物体A的重力。
(2)细线对物体B的拉力。
(3)物体B的体积。
解：(1)物体A的重力GA＝mAg＝0.3 kg×10 N/kg＝3 N (2)由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可得，细线对物体B的拉力F线＝＝＝2 N (3)对物体B受力分析可得，物体B的重力GB＝mBg＝0.5 kg×10 N/kg＝5 N，物体B受到的浮力F浮＝GB－F线＝5 N－2 N＝3 N，因为浸没，则物体B的体积VB＝V排＝＝＝3×10－4 m3
21．(13分)(2024·宜宾)质量为500 kg的物体M，与水平地面的接触面积为0.2 m2。用如图所示的滑轮组沿水平方向将物体M从A点匀速拉到B点，AB距离为10 m，物体M在地面滑动过程中受到的阻力是其重力的0.2倍，在此过程中，因动滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额外功W0＝200 J，g＝9.8 N/kg。求在此过程中：
(1)物体M受到的重力。
(2)物体M对地面的压强。
(3)滑轮组对物体M做的功。
(4)如果电动卷扬机的效率是80%，求此电动卷扬机消耗的电能。
解：(1)物体M受到的重力G＝mg＝500 kg×9.8 N/kg＝4 900 N
(2)物体M对地面的压力F＝G＝4 900 N，压强p＝＝＝24 500 Pa
(3)滑轮组对物体M的拉力F′＝f＝0.2G＝0.2×4 900 N＝980 N；滑轮组对物体M做的功W有用＝F′s＝980 N×10 m＝9 800 J
(4)电动机做的总功W总＝W有用＋W额外＝9 800 J＋200 J＝10 000 J；如果电动卷扬机的效率是80%，电动卷扬机消耗的电能W＝＝＝12 500 J
