《第11章简单机械和功》综合练习
姓名： 日期： 等第：
1、如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA＝AB，用细线将重物悬挂在A点，在B点作用竖直向上的拉力F，则在保持杠杆水平静止的情况下（ ）
A．拉力F的大小为物重的2倍 B．当悬挂点左移时，F将减小
C．若F改为沿图中虚线方向施力，F将增大 D．若物重增加2N，F的大小也增加2N
2、如图所示，用滑轮组将重为12N的物体匀速提升0.2m，作用在绳端的拉力F为5N，不计绳重和摩擦。利用以上信息不能求解的物理量是（ ）
A．拉力的功率 B．动滑轮的重力
C．滑轮组的额外功 D．滑轮组的机械效率
3、小华用如图装置测量动滑轮的机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．实验中为测量方便，让弹簧测力计在静止时读数
B．弹簧测力计对绳子的拉力与物体的重力是一对平衡力
C．增大物体被提升的高度，可以提高动滑轮的机械效率
D．增大物体重力与动滑轮重力的比值，可以提高动滑轮的机械效率（不计绳重和摩擦）
4、物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，用于比较不同机械的省力程度，现用图示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦，则下列描述滑轮组的机械效益MA与物体重力G、机械效率η与机械效益MA的关系图线中，可能正确的是（ ）
5、如图是过去农村用的舂米工具的结构示意图。O为固定转轴，A处连接着石球，脚踏杆的B处可使石球升高，抬起脚，石球会落下去击打稻谷。石球重50N，不计摩擦和杆重。
（1）脚沿与杆垂直方向至少用力F1，才能将石球抬起。F1的力臂为 m，此时舂米工具是一个
（选填“省力”或“费力”）杠杆。
（2）脚竖直向下至少用力F2为 N，才能将石球抬起。F2和F1的大小关系为F2 F1。
6、小红和小华用一只弹簧测力计，一根长度为1m、质量为1.2kg粗细均匀、质量均匀分布的圆柱型螺纹钢AB，一只金属筐，制成了如图所示的机械装置。制作时，她们将金属筐系于螺纹钢上的B端，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡，测得OB＝4cm，则金属筐的质量为 kg。称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，使之再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为15N，则重物的质量是 kg。若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”，制成杆秤，从O点开始，沿OA每隔1cm标出对应的质量刻度，则该杆秤的分度值为 kg。（g取10N/kg）
7、如图所示，物体重210N，动滑轮重25N．工人用125N的拉力将物体匀速提升3m，用了10s，此过程中有用功是 J，拉力的功率是 W，滑轮的机械效率是 ，克服动滑轮重所做的额外功占总功的 %。
8、建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示在匀速起吊重4.2×103N的物体时，物体5s内上升了6m，此过程中有用功为 J，钢丝绳移动的速度为 m/s；若滑轮组的机械效率为70%，则额外功为 J，拉力F为 N，其功率为 W。
9、小红利用杠杆制成一种多功能杆秤，使用前，杠杆左端低，右端高，她将平衡螺母向 调节，直至杠杆处于水平平衡，她取来质量均为100g的实心纯金属块a和b、合金块c（由a、b的材料组成）。她将a挂在A处，且浸没于水中，在B处挂上100g钩码，杠杆恰好处于水平平衡，如图所示，测得OA＝50cm，OB＝40cm，则a的密度为 g/cm3．接下来，她分别将b、c挂于A处并浸没于水中，当将钩码分别移至C、D处时，杠杆均水平平衡，测得OC＝30cm，OD＝34cm，则合金块c中所含金属a和金属b的质量之比为 。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
10、如图所示为一拉杆旅行箱的示意图将其视为杠杆，O为支点，B为重心，BC为竖直方向，A为拉杆端点已知箱重为250N，OA为120cm，OC为24cm。
（1）图中在A点沿图示方向施加动力F，箱子静止则动力F的力臂为 cm，大小为 N。
（2）使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为 N。
（3）生活中，常把箱内较重物品靠近O点摆放，这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
11、如图，在撬棒AD上作出撬起“石块1”的最小力F及对应的力臂l。
12、如图，O为轻质杠杆的支点，左端挂一重物，杠杆在图示位置平衡，请作出最小动力F1的示意图和阻力的力臂L2。
13、小明在社会实践中观察到修理汽车的叔叔使用扳手时，还在扳手手柄上加了一个套筒，如图甲所示。于是小明设计了如图乙所示的装置，探究轻质杠杆的动力大小与动力臂的关系。
甲 乙 丙
（1）测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于 。
（2）改变动力臂，多次测量，根据记录的数据画出如图丙所示的动力随动力臂变化的图像，则杠杆左端所挂重物的重力大小是 N（杠杆上每一小格长度为1cm），小明发现图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积（如图丙中阴影部分）总相等，原因是 。
14、小明做“探究杠杆平衡条件”实验：
（1）实验前，杠杆静止时的位置如图甲所示。要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调节；
（2）使用弹簧测力计时，首先进行的操作是 ；
甲乙
（3）如图乙所示，在杠杆左侧挂2个钩码，每个钩码的质量为50g，为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小，在A点沿 向下方向拉动弹簧测力计，直至杠杆在 位置平衡。并将第一次数据记录在表格中，表中F1大小为弹簧测力计示数，F2大小为钩码的重力，L1、L2分别为F1、F2对应的力臂；
（4）接下来，小明又进行了三次实验，将数据填在表中，最后总结得出规律。每次实验总是在前一次基础上改变F2、L1、L2中的一个量。小华分析数据后发现，第 次实验与前一次改变的量相同，需要调整的实验步骤是 。
15、密度是物质的重要属性，生产、生活中常常需要测量各种液体的密度。某同学在综合实践活动中自制了测量液体密度的杠杆密度计，可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值，受到了老师的肯定和表扬，结构如图所示。所用器材：轻质杠杆（自身重力忽略不计）、两种规格的空桶（100mL和200mL）、质量为m的物体A、细线。
（1）将杠杆在O点悬挂起来，空桶悬挂在B点，质量为m的物体A悬挂在C点时，杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为l，C点到O点的距离为l0，此时C点的密度刻度线应标注为 。
（2）在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V，移动物体A至C1位置，使杠杆在水平位置平衡。C1点到O点的距离为l1，此时C1点的密度值为 （用题中所给的字母表示）。
（3）已知密度为1.0×103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为4cm，
则密度为0.8×103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为 cm。
（4）要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些，应选择
规格的空桶（选填“100mL”或“200mL”）。
16、如图，塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104N的重物匀速吊起2m时，滑轮组
的机械效率为80%，g取10N/kg．
（1）求提升重物做的有用功； （2）求绳端的拉力；
（3）若动滑轮的质量为40kg，求克服摩擦和钢丝绳重所做的功．
17、在更换家用轿车的轮胎时，剪式千斤顶是一种常用工具。图甲是某型号剪式千斤顶的结构示意图。使用时，将底部支撑台置于水平地面，保持千斤顶竖直，将顶升置于汽车车身下，用手摇动扳手使扳手绕O点不断旋转，带动丝杆转动，通过丝杆水平拉动左端铰链，使支架向内收缩，顶升升高，从而将汽车车身顶起。丝杆上刻有梯形扣，图乙是梯形的实物图。
（1）该型号的剪式千斤顶是由一些简单机械组合而成的。在顶起车身的过程中，丝杆上的梯形扣属于简单机械中的 （选天：杠杆/滑轮/斜面）。
（2）现使用该剪式千斤顶更换轮胎，顶起汽车车身后，若顶升受到车身竖直向下的压力大小始终为10000N，且等于顶升对车身的支持力，千斤顶自身重量忽略不计。①若底部支撑台与地面接触面积为0.04m2，顶起汽车车身后手不再用力，则千斤顶对地面产生的压强是 Pa；②顶起汽车车身后，为了方便更换轮胎，需要继续摇动扳手，使顶升
继续升高一段距离。若人摇动扳手使
顶升在1min内升高12cm，用千斤顶
顶起车身时的机械效率为80%，则人
做功的功率是 W。
参考答案
1：C。 2：A。 3：D。 4：C。
5：（1）1；省力；（2）20；＞。 6：13.8；36；0.25。
7：630；75；84%；10。 8：2.52×104；3.6；1.08×104；2000；7.2×103。
9：右；5；2：3。 10、（1）60；100；（2）50；（3）变小。
11—12：如图所示：
13：（1）测量力臂；（2）1.5；阻力与阻力臂的乘积保持不变。
14：（1）右；（2）将指针调到零刻度线处；（3）竖直；水平；
（4）4；保持F2和L1不变，改变L2的大小。
15、（1）0；（2）；（3）3.2；（4）200mL。
16：（1）2.4×104J；（2）5000N；（3）5200J．
17、斜面；2.5×105；25；
