第十二章 简单机械 单元测试
（满分：100分 时间：60分钟）
一、单项选择题（36分）
1. 如图是学校旗杆顶上的一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。下列对于滑轮的说法，正确的是（ ）
A．这是一个定滑轮，可省力
B．这是一个动滑轮，可省力
C．这是一个定滑轮，可改变力的方向
D．这是一个动滑轮，可改变力的方向
2. 湘西自治州矮寨公路被修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以（ ）
A．省力 B．省距离 C．省时间 D．省能量
3. 下列属于费力杠杆的是（ ）
A．汽车方向盘 B．门把手 C．水龙头 D． 雨刮器
4. 如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（ ）
A．夹起食物的筷子 B．拔钉子的羊角锤
C．剪铁丝的钢丝钳 D．起瓶盖的开瓶扳手
第4题图 第5题图
5. 《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图所示，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。借助辘轳汲水时，下列有关说法正确的是（ ）
A．辘轳是一个动滑轮
B．克服水重和桶重做的功是有用功
C．增大转动摇把的速度不能提高辘轳的机械效率
D．通过现代科技改良后，可以将辘轳的机械效率提高到100%
6. 如图所示，不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，用三种不同的方式分别拉同一物体在水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，它们的大小关系正确的是（ ）
A．F2 7. 如图所示，在测量滑轮组机械效率的活动中，欲使所测机械效率提高，下列措施可行的是（ ） A．转轴加润滑油 B．增加提升高度 C．增大提升速度 D．减小物体质量 第7题图 第8题图 8. 如图所示，一均匀杠杆可以绕中点O自由转动，杠杆上垂直粘有A、B两根粗细相同的蜡烛且刚好在水平位置平衡，两蜡烛所处位置到O点的水平距离lAO＝2lBO，现同时点燃蜡烛，经时间t，它们减少了相等的质量，下列说法正确的是（ ） A．点燃前A、B蜡烛重力之比为2∶1 B．经时间t，杠杆右端下沉 C．经时间t，杠杆左端下沉 D．经时间t，杠杆继续保持水平平衡 9. 如图所示，用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G，已知滑轮重20N，杠杆（OB=2OA）重10N，手的拉力始终沿竖直方向，忽略绳重及摩擦，下列说法错误的是（ ） A．甲图：该装置不省力也不省距离 B．乙图：该装置的机械效率比甲图的低 C．丙图：在匀速拉动物体上升的过程中，拉力F3逐渐变小 D．若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越高 10. 用如图所示的滑轮组把重400N的物体提升1m，所用拉力F的大小为220N，下列说法正确的是（ ） A．这个滑轮组能省距离 B．绳子自由端被拉下了4m C．拉力F做的功是220J D．该滑轮组的机械效率约为90.9% 11. 我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重，如图1所示，冀求孩子健康成长，俗称“立夏秤人”。如图2，小孩和篮子的总质量为10kg，调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），此时，。下列说法正确的是（ ） A．该杆秤的“0”刻度线在悬挂点O处 B．该秤砣的质量为3kg C．要使该杆秤的量程变大，可以将称的悬挂点O右移 D．若换更重的篮子，可以增大该杆秤的量程 12. 用四个滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用它们匀速提起货物，在绳自由端施加竖直的拉力分别为F甲和F乙，物重分别为G甲和G乙，物体被提升高度分别为h甲、h乙，不计绳重及摩擦，则（ ） A．若F甲＝F乙且G甲＝G乙，则乙的机械效率比较低 B．若F甲＝F乙且h甲＝h乙，则甲的机械效率比较低 C．若G甲＝G乙且滑轮重均相同，则甲的机械效率比较低 D．若F甲＝F乙且滑轮重均相同，则乙的机械效率比较低 二、填空题（每空1分，共计22分） 13. 如图所示，滑轮 是定滑轮（选填“A”或“B”）；若物体所受重力均为50牛，不计滑轮重力及摩擦，当用力F2匀速提升物体时，力F2为 牛；若用力F2使物体匀速上升2米，力F2所做的功为 焦。 14. 生活中有很多小妙招，如图甲所示，用钢勺很轻松就可以打开饮料瓶盖，模型如图乙，它是以 为支点（选填“A”或“B”）的省力杠杆，手在 （选填“C”或“D”）点向下压时会更省力。 15. 如图所示，OA=AB=10cm，重物G=20N，拉力FN保持竖直向上，杠杆重忽略不计，要使杠杆平衡，FN= N；此杠杆属于 杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）；若将重物G向O点移动，要使杠杆保持平衡，则拉力FN会 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 16. 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。 17. 生活中我们经常使用简单机械。 （1）小华用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正，A的树干相当于 （选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”），如图乙所示将石碾子滚上台阶，石碾子相当于 （选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”）； 甲 乙 丙 （2）如图丙所示，一根撬棒AD=1m，CD=BC=0.2m，石头垂直作用在棒上的力是500N，若要撬动石头，则施加在撬棒A点的力至少是 N。 18. 如图是使用手机和自拍杆自拍时的示意图，自拍杆可以看作是一个 （选填“省力”或“费力”）杠杆（O为支点）。已知自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力F2 = 3N，图中L1 = 10cm，L2 = 80cm，则手垂直于杆的动力F1 = N。拍摄需要伸长自拍杆时，若保持F1的作用点、方向及支点位置不变，则F1大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 19．如图甲所示，将一个长为1m、质量为50kg的长方体箱子沿着长为s=3m的斜面推到高为h=1.8m的车厢中的A处，推动箱子的s-t图像如图乙所示，所用推力如图丙所示，则整个过程中箱子的平均速度为 m/s；物体在斜面上运动时所受摩擦力为 N；在斜面上推动箱子的机械效率为 ；在车厢里推动箱子时，推力的功率为 W。 甲 乙 丙 三、作图题（每题2分，共6分） 20．如图所示，请画出小球所受重力G和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。 21. 如图所示，小亮用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。 22. 图甲是自行车的手闸，其中ABO部分可视为一种杠杆，其简化示意图如图乙所示，O为支点，F2为阻力，请在图乙中画出：（1）作用在A点的最小动力F1及其力臂l1；（2）阻力F2的力臂l2。 四、实验题（每空1分，共14分） 23. 杆秤是我国最古老也是现今人们仍然在使用的称量工具，是根据杠杆原理制造出来的，以方便人们买卖，映射出中国古代劳动人民的聪明才智，具有悠久的历史。在物理实践活动中，小红在探究杠杆的平衡条件后制作了一把杆秤； （1）实验前，杠杆静止时如图甲所示，此时应将杠杆的平衡螺母向 调，直至杠 杆在水平位置平衡； （2）杠杆水平平衡后，在杠杆左边A处挂3个相同钩码，如图乙，要使杠杆平衡，应在杠 杆右边B处挂同样的钩码 个； （3）小红想用弹簧测力计进行实验，将B点所挂钩码取下，用弹簧测力计倒挂在B点并竖直向下拉，使杠杆水平平衡，此时弹簧测力计的示数将 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B点原本所挂钩码重力的大小； （4）实验结束后，小红制作了如图丙所示的杆秤，该杆秤有2个提纽。若提起提纽1，秤盘不放物体，将秤砣移至某一点使杆秤恰好水平平衡，那么该点标定的刻度应为 ；以此类推，在秤盘上放1g 的物体，移动秤砣，使杆秤在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标定的刻度为1；然后在秤盘上放2g的物体按上述方法直至标出所有刻度； （5）若要增加称量的范围，应选用提纽 。 24. 小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图所示。 （1）在探究定滑轮时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会 （“变大”、“变小”或“不变”），其理由是 ； （2）在探究动滑轮时，照图丙操作，记录数据如下表，分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是 。 请给出一条减小此差异的建议 。 25. 图甲是“再探动滑轮”的实验，用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，将重为3N的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A'位置上升到B'位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示： （1）该过程中所做的总功为 J，动滑轮的机械效率为 %； （2）增加钩码的数量，并将其提升相同高度，克服动滑轮的重力所做的额外功将 （选填“减小”、“不变”或“增大”，下同），机械效率将 。以下三种提高效率的方法中，方法 与（2）同理。 方法一：鼓励人们“拼车”出行 方法二：用新材料减轻汽车重力 方法三：汽车保持良好的润滑 五、计算题（每题8分，共16分） 26．如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了，某同学用100N的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子质量为20kg，斜面长3m，斜面高1.2m，g=10N/kg。求： （1）箱子受到的重力； （2）箱子受到的摩擦力； （3）斜面的机械效率； （4）使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法。 27. 质量为1.8t的小汽车陷入泥泞中，在大家都一筹莫展的时候，聪明的小红很快想到了办法，利用所学滑轮组知识，带领大家将小汽车顺利拉出。如图，若小汽车所受阻力为车重的0.2倍，滑轮组的机械效率为80%（g=10N/kg）。求∶ （1）小汽车所受阻力f； （2）绳子自由端拉力F1； （3）树承受的拉力F2； （4）小汽车以0.1m/s的速度匀速运动时，拉力F1的功率。 六、综合题（共6分） 28. 某人在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的重量．如图，在称象过程中，他用到吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具，操作步骤如下： a. 如图1，将铁笼系于槽钢上的B点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时，槽钢在水平位置平衡； b. 如图2，将大象引入铁笼，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，测得OB=10cm，OA=5cm，铁笼重2450N，弹簧测力计的示数为400N。（g=10N/kg） （1）步骤a的目的是消除 对杠杆平衡的影响，便于测量力臂；此时槽钢为 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）； （2）求槽钢的重力是多少 ； （3）求大象的质量为多少 ； （4）一位学生看到后，设计了如图3所示的滑轮组来代替测力计，每个滑轮重力为20N，滑轮组绕绳的一端和槽钢A端相连，且竖直穿过地面上的定滑轮。 ①请你帮他完成余下的滑轮组绕线设计 ； ②挂上适当的重物后，槽钢能水平平衡，试计算槽钢水平平衡时，所挂重物的总重力为多少 ？（不计绳重及摩擦）