十二简单机械一、杠杆1.如图是一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆OBA可绕O点转动,重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力。图中能够正确表示动力臂的是()ABCD2如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列有关说法正确的是()A.刀刃很薄可以增大压力B.铡刀实质上是一种费力杠杆C.甘蔗放在a点比b点更容易切断D.手沿F1方向用力比沿F2方向更省力3.如图所示,在“探究杠杆的平衡条件”实验中,已知杠杆上每个小格长度为2cm,当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,下列说法正确的是()A.动力臂为0.08mB.此时为省力杠杆C.弹簧测力计的示数为4ND.钩码总重为2N4.(1)如图所示,轻质杠杆OA中点悬挂重为60N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F的大小是___,保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将___(选填“变大”、“变小”、或“不变”)。(2)如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,在这个过程中,力F的大小将()A.不变B.变小C.变大D。先变大后变小5.如图所示,重100N的均匀细棒AB在细绳拉力作用下保持静止。请在图中画出木棒所受拉力的力臂l及所受重力的示意图。6.如图所示,画出使杠杆平衡的最小力的示意图。(要求保留作图痕迹)7.用如图15所示的滑轮组成滑轮组提升重物,在图中画出最省力的滑轮组绕线。第6题第5题第7题8.如图所示,在距杠杆左端20厘米的B处挂有600牛的重物,要使杠杆平衡,需要在距B点60厘米的A处至少加多少牛的力?且力的方向向哪?。9.如图所示,A烛一杠杆,O是杠杆的支点,在A的一端挂一电灯,电灯重100N。细绳的一端系杠杆的B点,另一端系于竖直的墙壁上的C点,此时杠杆在水平位置上平衡。已知AO=4mAB=0.8m,细绳与杠杆之间的夹角是30度(不计杠杆重、细绳重和摩擦),求细绳受到的拉力。二、滑轮1.如图是用滑轮组提升物体A的示意图,物体A受到的重力大小为100N.在匀速竖直提升物体A的过程中,物体A上升的速度大小为0.4m/s.滑轮的质量、绳重及一切摩擦均可忽略不计。求:(1)绳子自由端的拉力大小F=N;(2)拉力F做功的功率P=W。(3)物体A的机械能(填“增加”“减小”或“不变”)。2.如图所示,B在A的拉动下向右做匀速直线运动,A的质量为mA,B的质量为mB,此时B受到的支持力为,当A下落的距离为h时,绳子的拉力对B所做的功为(忽略滑轮摩擦,均用所给的字母表示).3.如图所示,用同一个动滑轮先后提升同一物体,使物体以相同的速度匀速上升相同的高度,所用的力分别是F甲和F乙,拉力做功的功率分别是P甲和P乙.若不计摩擦、动滑轮重和绳重,则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是()A.F甲F乙、P甲=P乙B.F甲F乙、P甲P乙C.F甲F乙、P甲=P乙D.F甲F乙、P甲P乙4.用滑轮组将重60N的物体匀速提高2m,拉力大小为40N,所用的时间为5s。求:(1)有用功;(2)拉力的功率;(3)该滑轮组的机械效率。5.工人用如图所示的滑轮组提升重物,在10s内将240N的物体匀速提升2m,已知工人的拉力为150N不计绳重与摩擦阻力,求:(1)工人做功的功率;(2)滑轮组的机械效率;(3)如果用此滑轮组匀速提升300N的重物,拉力和机械效率各为多大?G图26.如图所示,物体重180N,动滑轮重20N,绳重和摩擦不计.在拉力F的作用下,物体正以0.1m/s的速度匀速上升.求:(1)拉力F;(2)拉力做功的功率;(3)动滑轮的机械效率.7.如图所示,用此滑轮组在4s内将重为50N的物体匀速提升2m,绳端拉力为20N,不计摩擦及绳重,下列说法错误的是()A.绳子自由端移动的速度为0.5m/sB.动滑轮的重力为10NC.克服物体重力做功为100JD.滑轮组的机械效率为83.3%8.图中,弹簧秤的读数10N,物体A的质量为5kg。在力F的作用下,物体A匀速移动了4m,所用的时间是8s。(滑轮的质量、绳重及一切摩擦均可忽略不计)求:(1)物体A受到的重力(2)物体A受到的摩擦力?(3)拉力F的大小?(4)拉力在8s秒内做了多少功?(5)拉力的功率是多少?9.如左下图所示,用F=50N的力通过滑轮组水平拉重力为100N的物体,使其向左匀速运动,在这过程中拉力F做功为40J,已知物体受到的水平地面的摩擦力为80N,则物体运动的距离为__________m,该滑轮组的机械效率为_________.(忽略绳子和滑轮的重力)10.如右上图所示,用30N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端,使重400N的物体A以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了10s,已知滑轮组的机械效率为80%,则此过程中()A.绳子自由端移动的距离为1mB.滑轮组对物体A的水平拉力为90NC.拉力F的功率为3WD.拉力F所做的有用功为72J11.如图所示,用F=50N的水平拉力拉着重为200N的物体A沿水平地面匀速运动,且物体A运动的速度为0.2m/s,地面对物体A的摩擦力是物体A重的0.1倍。不计滑轮重力,则下列说法正确的是()A.10s内物体A克服与地面之间的摩擦力做的功是80JB.10s内拉力F做的功是100JC.拉力F的功率是20WD.该装置的机械效率是80%12.如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体,若拉力的大小为F,物体和地面之间的摩擦力大小为f,A点的拉力为FA,则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是()A.f2FAB.f3FC.FA2FD.G2F14.某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图7所示,实验数据如下表。若不计摩擦,比较1和2两次的实验数据,可以看出滑轮组的机械效率与_________有关;比较1和3两次的实验数据,可以看出滑轮组的机械效率与_________有关。三、斜面1.如图所示,有一斜面长为L,高为h,现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端。已知物体受到斜面的摩擦力为f,则下列关于斜面机械效率的表达式正确的是A.100%GhfLB.100%GhFfLC.100%GhFfLD.100%GhGhfL2.[2017·绥化]在斜面上将一个质量为0.4kg的物体,从底端沿斜面匀速拉到顶端,所用的时间为4s,斜面长s=1m、高h=0.2m,该斜面的机械效率为80%。求:(g取10N/kg)(1)物体受到的重力(2)拉力所做的有用功。(3)拉力所做的总功和总功率(4)物体在斜面上受到的摩擦力。3.为了探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度及物重的关系,小华在斜面上每次都匀速拉动物块(如图)‘实验数据记录如下:实验次数斜面倾角θ物重G/N物块上升高度h/m拉力F/N移动距离S/m机械效率η13005.00.253.40.5073.5%24005.00.354.20.5083.8%340010.00.358.40.50(1)根据表中数据可求出第3次实验的有用功是______J,总功是______J,机械效率为_____。(2)分析表中数据,可以得出的初步结论是:在其他条件不变的情况下,斜面倾角越大,所需的拉力越______,斜面的机械效率越______,斜面的机械效率与物重_______(填“有关”或“无关”)。4.一质量为6kg的石块,沉在装水的容器底部,某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m,但石块没有露出水面,如图所示,已知绳的自由端拉力为25N,求石块在上升过程中:(1)石块受到的浮力为多少?(2)绳的自由端拉力做功为多少?(3)动滑轮的机械效率为多少?(ρ石=3×103kg/m3,g=10N/kg)5.如图所示,A、B物块的质量分布均匀,长度分别是a、b,重力分别是GA、GB;A、B两长方体底面积SA:SB=3:2,滑轮下的绳子挂在两物体结合部位恰好A、B水平静止,且在拉力F=62.5N作用下匀速竖直向上运动,滑轮的机械效率η=80%.求:(1)A、B两物块的总重力G0。(2)若GA=60N,则a:b的比值是多少?