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第十一章简单机械练习命题点1杠杆类型的判断1．(2017·北部湾4题2分)如图是我们使用的筷子，它已经成为中华民族的一种传统文化．下列关于筷子的说法不正确的是(A)A．正常使用的筷子属于省力杠杆B．正常使用的筷子属于费力杠杆C．筷子能夹起食物，说明筷子和食物间有摩擦力D．筷子能夹起食物，说明力可以改变物体的运动状态命题点2杠杆平衡条件的应用及计算2．(2015·南宁6题2分)如图所示，在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中，要使调好的杠杆重新在水平位置平衡，应在A处悬挂钩码的个数是(B)A．1个B．2个C．3个D．6个3．(2018·北部湾16题2分)在探究“杠杆平衡条件”实验中，杠杆在力F作用下水平平衡，如图所示，现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F与其力臂的乘积变化情况是(C)A．一直变小B．一直变大C．一直不变D．先变小后变大4．(2014·南宁15题2分)如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕O点转动，在它的右端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着．当物块向左匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止．在此过程中，拉力F(A)A．变小B．变大C．不变D．先变大后变小命题点3机械效率的理解及其相关计算5．(2017·来宾13题3分)下列关于机械效率的说法正确的是(D)A．越省力的机械，机械效率越高B．做功越少的机械，机械效率越低C．做功越慢的机械，机械效率越低D．总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高6．(2016·防城港20题2分)如图所示，用F＝50N的力通过滑轮组水平拉重力为80N的物体，使其向左匀速运动，在这个过程中拉力F做功为40J，已知物体受到水平地面的摩擦力为60N，则物体运动的距离为__0.4__m，该滑轮组的机械效率为__60%__.(忽略绳子和动滑轮的重力)7．(2016·南宁29题9分)如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体．已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1m．当物体质量为2kg时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力．求：(1)物体质量为2kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力.(2)动滑轮的重力．(3)物体质量为10kg，以0.1m/s的速度匀速运动时，拉力F的功率．解：(1)物体受到的滑动摩擦力：f＝0.1G＝0.1×2kg×10N/kg＝2N．(2)因为η＝W有用W总×100%＝fsF·ns×100%＝fnF×100%，故F＝f3×η＝2N3×50%＝43N，由图知，滑轮组由3段绳子拉着动滑轮，由F＝13(G动＋f)得动滑轮的重力：G动＝3F－f＝3×43N－2N＝2N．(3)当物体质量为10kg时，物体在水平面上受到的滑动摩擦力：f′＝0.1G′＝0.1×10kg×10N/kg＝10N，自由端的拉力：F′＝13(G动＋f′)＝13×(2N＋10N)＝4N，拉力的功率：P＝Wt＝F′st＝F′v＝4N×3×0.1m/s＝1.2W．命题点4简单机械作图8．【2016·崇左22(2)题2分】如图所示，小明用羊角锤拔铁钉，请画出在A点施加最小动力F的示意图及其力臂L．【答案】如答图所示．9．(2015·钦州22题2分)如图所示，人站在地面上用滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法．【答案】如答图所示．命题点5测量滑轮组的机械效率10．(2015·北海26题6分)物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中，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.次数钩码所受的重力G/N钩码提升高度h/m拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η110.10.70.347.6%210.20.70.647.6%320.11.10.360.6%440.12.00.3(1)实验中应竖直向上__匀速__拉动弹簧测力计．(2)第4次实验测得的机械效率η＝__66.7__%．(3)比较__1、2__两次实验，小组同学发现：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关；比较第3、4次实验数据可知，同一滑轮组，__提起的物体重力__越大，机械效率越高，第4次拉力做的额外功与第3次相比__增大__(选填“增大”“减小”或“不变”)，由此可见机械效率提高的原因是__有用功增加比额外功增加多得多，从而使有用功占总功的比值变大__．命题点6探究杠杆的平衡条件11．(2016·南宁26题7分)在“探究杠杆平衡条件的实验”中：(1)如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向__右__调节(选填“左”或“右”)，直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量__力臂的大小__．(2)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂__6__个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向移动一小格，则杠杆__不能__(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡.(3)如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将__变大__．(4)如图丁所示，已知每个钩码重0.5N，杠杆上每小格长度为2cm，当弹簧测力计在C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，拉力F的力臂大小为__4__cm，弹簧测力计示数的大小为__3__N．12．(2016·北海27题6分)如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆左端A处挂了一物块，右端B处施加一个F＝3N的拉力，此时杠杆在水平位置平衡，得OA＝30cm，OB＝20cm．(1)求绳子对杠杆A端的拉力．(2)若物块的体积为10cm3，求物块在水中所受到的浮力．解：(1)已知F＝3N，OA＝30cm，OB＝20cm，由杠杆的平衡条件得F×OB＝F1×OA，代入数据得3N×20cm＝F1×30cm，解得F1＝2N．(2)由题图知，物体浸没在水中V排＝V＝10cm3＝1×10－5m3，由F浮＝ρ水gV排得：物体所受浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10－5m3＝0.1N．13．(2018·北部湾30题10分)如图所示，实心物体A漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A，使A向下运动，已知A的体积为1m3，密度为0.5×103kg/m3，动滑轮重为1×103N，电动机工作时拉绳子的功率为1.2×103W，且保持不变，不计绳重，摩擦和水的阻力．求：(1)A的重力．(2)A浸没在水中受到的浮力．(3)A向下运动的最小速度．(4)A向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值．解：(1)由ρ＝mV得，A的质量：mA＝ρAVA＝0.5×103kg/m3×1m3＝0.5×103kg；A的重力：GA＝mAg＝0.5×103kg×10N/kg＝5000N．(2)A浸没在水中V排＝VA＝1m3，A浸没在水中受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1m3＝1×104N．(3)当A完全浸没时绳子对物体A拉力最大，发动机对绳子的拉力：F＝13(F浮－GA＋G动)＝13×(1×104N－5000N＋1×103N)＝2000N，由P＝Wt＝Fst＝Fv可得，绳子端向下运动的最小速度：v绳＝PF＝1.2×103W2000N＝0.6m/s，则A向下运动的最小速度：v＝13v绳＝13×0.6m/s＝0.2m/s．(4)当A完全浸没时绳子对物体A拉力最大，A向下运动过程中的有用功：W有用＝(F浮－GA)h，总功W总＝Fs＝13(F浮－GA＋G动)3h＝(F浮－GA＋G动)h，滑轮组机械效率的最大值：η＝W有用W总×100%＝F浮－GAhF浮－GA＋G动h×100%＝F浮－GAF浮－GA＋G动×100%＝1×104N－5000N1×104N－5000N＋1×103N×100%≈83.3%．14．(2017·北部湾30题10分)如果是利用电子秤监控水库水位的模拟装置，由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆C、D，电子秤等组成．杠杆始终在水平位置平衡．已知OC∶OD＝1∶2，A的体积为0.02m3，A重为400N，B重为150N，动滑轮重100N，不计绳重与摩擦(ρ水＝1.0×103kg/m3)．求：(1)A的密度．(2)单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A的机械效率．(3)水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力．(4)水位上涨过程中，电子秤所受的最大压力．解：(1)A的质量mA＝GAg＝400N10N/kg＝40kg，A的密度ρA＝mAVA＝40kg0.02m3＝2×103kg/m3．(2)设长方体A被滑轮组在空气中匀速提升的高度为h，不计绳重及摩擦，只有动滑轮做额外功，滑轮组的机械效率η＝W有W总×100%＝W有W有＋W额×100%＝GAhGAh＋G动h×100%＝GAGA＋G动×100%＝400N400N＋100N×100%＝80%．(3)水位上涨到A的上表面时，A被浸没，V排＝VA＝0.02m3，A受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3＝200N．(4)当A完全浸没时滑轮组对A的拉力FA最小，杠杆C端受到的拉力最小，则杠杆D端受到的拉力最小，此时电子秤受到长方体B的压力最大．滑轮组A的拉力FA＝GA－F浮＝400N－200N＝200N，杠杆C端受到的拉力FC＝1n(FA＋G动)＝13×(200N＋100N)＝100N，杠杆始终在水平位置平衡，由杠杆平衡条件得FC×OC＝FD×OD，FD＝OCODFC＝12×100N＝50N，电子秤受到的最大压力FB＝GB－FD＝150N－50N＝100N．