Page1專題13簡單機械一、選擇題1.（2020·重慶A）滑輪是提升重物時經常用到的一種機械,工人師傅用500N的拉力F,利用圖5所示的滑輪將重800N的重物在30S內勻速提高了6m下列判斷正確的是（）

A.繩端移動的速度為0.2

m/s

B.該滑輪的機械效率為62.5%

C.工人師傅拉繩子的功率為200W

D.提升重物所做的有用功為3600J答案：C解析：，A錯誤，B錯誤，C正確，D錯誤2.（2020·重慶B）如圖所示，是某建筑工地使用的一種起重機的滑輪組。一次提升貨物A的質量為2.7×103kg，30s內貨物A被勻速提升了3m，動滑輪的重力3×103N(不計起重機鋼繩重和一切摩擦)。下列分析中正確的是（）A.鋼繩自由端的移動速度為0.1m/sB.拉力F的功率為1.5×103WC.滑輪組的機械效率為90%D.鋼繩的拉力F的大小為1.0×104N【答案】C【解析】【詳解】A．由圖可知，承擔物重的繩子段數，繩子移動距離繩子自由端移動速度故A錯誤；BD．貨物A的重力為鋼繩的拉力F的大小是拉力F做功拉力F的功率為故BD錯誤；C．滑輪組做的有用功是滑輪組的機械效率為故C正確。故選C。3.（2020·新疆生產建設兵團）小紅用滑輪組將重力為1.5N的物體勻速提升10cm的過程中，繩子拉力為1.0N，繩子自由端移動的距離為30cm，則滑輪組的機械效率為（）A.50% B.60% C.70% D.80%【答案】A【解析】【詳解】物體克服重力做的功為有用功繩子拉力做的功為總功則滑輪組的機械效率故A正確，BCD錯誤。故選A。4.（2020·四川省樂山市）如圖所示，利用滑輪組在4s內將一重為9N的物體勻速向上提升了10cm，拉力為4N，不計一切摩擦和繩重，（g取10N/kg）。下列說法正確的是（）A.動滑輪重力為5NB.滑輪組的機械效率為75％C.拉力所做的功為0.4JD.拉力的功率為0.4W【答案】B【解析】【詳解】A．三股繩子與動滑輪接觸，作用在繩子自由端的拉力為4N，則對動滑輪和物體的總拉力為4N×3=12N物體重9N，則動滑輪重12N－9N=3NA選項錯誤，不符合題意B．滑輪組的機械效率為B選項正確，符合題意C．物體向上移動了10cm，拉力做的功為C選項錯誤，不符合題意D．拉力的功率為D選項錯誤，不符合題意故選B。5.（2020·四川省甘孜州）某實驗小組分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組（每個滑輪等重），在相同時間內把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等，不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（）A.力F1和F2做功的功率相同B.力F1和F2做的總功相同C.兩個滑輪組機械效率一樣大D.甲滑輪組的機械效率比乙滑輪組高【答案】D【解析】【詳解】因不計繩重及摩擦，故克服動動滑輪重力所做的功為額外功，由可知，在相同時間內把重力G提升高度，甲乙兩組滑輪組所做有用功相同，F1做的總功比F2做的總功少，甲做的額外功比乙做的額外功少，故兩者的機械效率甲比乙高。故選D。6.（2020·山東省聊城市）如圖所示，用相同的滑輪安裝成甲。乙兩種裝置，分別將A、B兩物體勻速向上提升，若所用拉力大小相等，繩端在相同時間內移動了相同的距離。不計繩重和摩擦，下列說法正確的是（）A.兩物體上升的速度相同B.兩種裝置的機械效率相等C.兩次提升物體所做的有用功相等D.兩種裝置中拉力做功的功率相等【答案】D【解析】【詳解】A．由圖可知，甲是定滑輪，乙是動滑輪，繩端在相同時間內移動了相同的距離，由v=可知繩端移動的速度相同，A物體上升的速度等于繩端移動的速度，B物體上升的速度是繩端移動的速度的一半，故A錯誤；BCD．所用拉力大小相等，繩端在相同時間內移動了相同的距離，由W總=Fs可知總功相等，不計繩重和摩擦，甲圖中物體的重力GA=F乙圖中物體的重力GB=2F-G動A物體上升的高度hA=sB物體上升的高度hB=sA圖中有用功W有甲=GAhA=Fs乙圖中有用功W有乙=GBhB=(2F-G動)s=Fs-G動sW有甲＞W有乙甲圖中機械效率η甲=乙圖中機械效率η乙=η甲＞η乙由P=可知兩種裝置中拉力做功的功率相等，故D正確，BC錯誤。故選D。7.（2020·山東省濱州市）如圖所示，重的物體在水平拉力F的作用下，以的速度沿水平地面向左勻速直線運動了，滑輪組的機械效率為60%。在此過程中，下列說法正確的是（）A.拉力F做的功為B.物體與地面間的滑動摩擦力為C.額外功的功率為D.若物體的重力和運動速度不變，只增大水平地面的粗糙程度，則滑輪組的機械效率會降低【答案】BC【解析】【詳解】A．物體移動距離s物=v物t=0.1m/s×20s=2m由圖知，n=3，則繩子自由端移動的距離s=3s物=3×2m=6m拉力F做的功W總=Fs=100N×6m=600J故A錯誤；B．有用功W有=物體與地面間的滑動摩擦力f==180N故B正確；C．額外功W額=W總-W有=600J-360J=240J額外功的功率P==12W故C正確；D．若物體的重力和運動速度不變，只增大水平地面的粗糙程度，故增大了有用功，所以在額外功不變的情況下，滑輪組的機械效率變大，故D錯誤。故選BC。8.（2020·黑龍江省龍東地區(qū)）下圖是杠桿原理在生活中的應用，能省距離的是（）A.用羊角錘起釘子B.用撬棒撬石頭C.用啟子起瓶蓋D.用釣魚竿釣魚【答案】D【解析】【詳解】A．能省距離的杠桿為費力杠桿。用羊角錘起釘子，是省力杠桿，費距離，故A錯誤，不符合題意；B．用撬棒撬石頭，是省力杠桿，費距離，故B錯誤，不符合題意；C．用起子開瓶蓋，是省力杠桿，費距離，故C錯誤，不符合題意；D．用釣魚竿釣魚，是費力杠桿，省距離，故D正確，符合題意。故選D二、填空題9.（2020·四川省南充市）如圖所示，用沿斜面向上大小為4N的拉力，將一個重5N的物體從斜面底端勻速拉至頂端。已知物體沿斜面上滑的距離為5m，上升的高度為3m，則物體受到的摩擦力為________N，斜面的機械效率為________。【答案】(1).1(2).75%【解析】【詳解】[1]有用功W有=Gh=5N×3m=15J總功W總=Fs=4N×5m=20J額外功W額=W總-W有=20J-15J=5J摩擦力f==1N[2]斜面的機械效率η==75%10.（2020·四川省甘孜州）如圖所示，某同學用完全相同的鉤碼驗證杠桿的平衡條件。杠桿調節(jié)平衡后，在杠桿上A點處掛4個鉤碼，為使杠桿重新平衡，應在B點處掛__________個鉤碼；如果A、B兩處再各掛一個鉤碼，杠桿的__________（選填“左”或“右”）端會下沉。【答案】(1).6(2).左【解析】【詳解】[1]設每個鉤碼所受重力為G，杠桿上每一小格代表的長度為L，由杠桿平衡條件可得解得[2]如果A、B兩處再各掛一個鉤碼，則杠桿的左邊力與力臂的乘積為杠桿右邊力與力臂的乘積為因故杠桿的左端會下沉。三、作圖題11.（2020·重慶A）按要求完成下列作圖:

(2)在圖12中力F作用在杠桿的A端，畫出它的力臂L。答案：12.（2020·重慶B）按要求完成下列作圖：(2)如圖所示，硬棒OB能繞支點O轉動，A處用繩子拉住固定在墻壁上。畫出拉力F的力臂(用l表示)________。【答案】(2).【解析】【詳解】(2)[2]由圖可知，O點是支點，通過支點做F作用線的垂線，如圖：13.（2020·新疆生產建設兵團）請在圖中畫出動力F的力臂。（）【答案】【解析】【詳解】過支點O做力F作用線的垂線段，即為力F的力臂L，如圖所示14.（2020·貴州省黔東南州）如圖所示，用一根細繩將杠桿AOB在O點懸掛起來，B處掛一重物G，請你在杠桿上畫出最小的動力F1及動力臂l1，使杠桿在圖中位置平衡。（）【答案】【解析】【詳解】B點離支點最遠，故最長的力臂為OB即為力臂l1，過B點作垂直于OB的作用力F1，為使杠桿平衡，力F1的方向向上；如圖所示：15.（2020·山東省聊城市）如圖是起重機將貨物吊起的情景。O為支點。F1為動力，F2為阻力。請畫出阻力F2的力臂l2。【答案】【解析】【詳解】從支點O向阻力F2的作用線做垂線段，即可作出阻力的力臂l2，如圖所示：四、綜合與應用題16.（2020·黑龍江省龍東地區(qū)）如圖所示，人用滑輪組拉著重810N的物體使其沿豎直方向以0.1m/s的速度勻速向上運動了5s，人對繩子向下的拉力為300N。求：(1)物體上升的高度；(2)滑輪組的機械效率；(3)拉力功率。【答案】(1)0.5m；(2)90%；(3)90W【解析】【詳解】(1)由可得物體上升的高