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1、简单机械一选择题（共18小题）1（2014眉山）如图所示，重为50N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动已知滑轮组机械效率为80%，物体运动的速度为1m/s，下列分析计算正确的是（）A物体所受合力为5N B物体受到的摩擦力为12N C拉力F做功的功率为5WD在10s内机械所做的有用功为500J【分析】根据物体运动状态求出物体受到的合力；根据效率公式求出摩擦力；由功率公式求出拉力的功率；由功的计算公式求出有用功【解答】A、物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可知，物体所受合力为零，故A错误；B、由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数：n=3，克服摩擦力做的功为有用功，效率：=100
2、%=100%=100%，则f=nF=380%5N=12N，故B正确；C、拉力的功率P=nFv物体=35N1m/s=15W，故C错误；D、在10s内机械所做的有用功W=fs=fvt=12N1m/s10s=120J，故D错误；2（2014安顺）如图甲所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示据图可知金属杆重（）A5N B10N C20N D40N【分析】金属杆已知长度，且质地均匀，其重心在中点上，将图示拉力F与作用点到O点距离x的变化关系图赋一数值，代入杠杆平
3、衡条件求出金属杆重力【解答】解：金属杆重心在中心上，力臂为L1=0.8m，取图象上的一点F=20N，L2=0.4m，根据杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂GL1=FL2 G0.8m=20N0.4m 解得：G=10N3（2015黄冈校级自主招生）n个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组，每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等不计一切摩擦和绳的重力，滑轮组平衡时拉力大小为F，如图所示若在图示中再增加一个同样质量的动滑轮，其它条件不变，则滑轮组再次平衡时拉力大小为（）A BF CF DF【分析】根据滑轮组的省力情况F=（G+G动）逐级分析，找出规律【解答】解：每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等，可设
4、它们的重力均为G，第一个动滑轮，拉力F1=（G+G动）=（G+G）=G，第二个动滑轮，拉力F2=（F1+G动）=（G+G）=G，第三个动滑轮，拉力F3=（F2+G动）=（G+G）=G，第n个动滑轮，拉力Fn=（Fn1+G动）=（G+G）=G，滑轮组平衡时拉力大小为F，则再增加一个同样质量的动滑轮时，滑轮组再次平衡时拉力仍为F4（2014南宁）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变小 B变大 C不变 D先变大后变小【分析】如图，在物体运动时间t后，杠杆受到
5、物体的压力（阻力）等于物体重力，再确定动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡得出F与t的关系式进行判断【解答】解：如图，长木板长为L，则动力臂为L，杠杆受到物体的压力（阻力）F=G，阻力臂为L2，杠杆平衡，FL=FL2=GL2， F= 由此可知，当物块向左匀速滑动时，L2变小，F变小 故选A5（2014阜新）用下列简单机械，使物重同为G的物体都处于静止状态，不计摩擦、机械自重及绳重，其中用力最小的是（）ABCD【分析】在不计摩擦、机械自重及绳的重量的理想状况下：根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知动力的大小；滑轮组绳子末端的拉力F=GA、根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，F1=G； B、定滑
6、轮不省力，F2=G；C、动滑轮省一半的力，F3=G； D、滑轮组由两段绳子承担，F4=G由此分析比较可知F1最小6（2014包头）如图所示，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时，能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动，若只用水平向左的力F2拉物体B时，能使物体A以0.3m/s速度匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦下列判断正确的是（）A物体B受到的摩擦力为6N B拉力F2大小为10N C拉力F2的功率为1.2W D拉力F1的功率为0.4W【分析】由滑轮组的结构看出，n=3，则s=3h；当保持静止时，B所受的
7、摩擦力等于A的重力的3倍；当B水平匀速向右运动时，所受的摩擦力等于A的重力与力F1之和的3倍；水平向左拉物体B时，A所受的拉力等于A的重力，也就是拉力F2与B所受摩擦力之差；然后对各选项逐一分析【解答】解：A、当B水平匀速向右运动时，f=3（F1+GA）=3（2N+1N）=9N；故A错误；B、水平向左拉物体B时，由平衡条件得：F2=3GA+f=3GA+f=31N+9N=12N；故B错误；C、水平向左拉物体时，B的移动速度为vB=0.1m/s，拉力F2功率为P2=F2vB=12N0.1m/s=1.2W；故C正确；D、用力F1竖直向下拉物体A时，拉力F1的功率P1=F1v=2N30.6m/s=3.
8、6W，故D错误故选：C7（2014济宁）小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示，他这样做的最终目的是（）A便于直接读出拉力的大小 B便于提供不同方向的拉力 C便于正确认识力臂 D便于测量力臂的大小【分析】（1）从支点到力的作用线的距离叫力臂（2）杠杆平衡的条件：动力动力臂=阻力阻力臂，即：F1l1=F2l2【解答】解：从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，力臂在杠杆上可以直接读出，当用弹簧测力计拉，若弹簧测力计倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会发生变化，相应变短，根据杠杆的平衡
9、条件，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡，这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识故选：C8（2014衢州）如图所示，杠杆OAB能绕O点转动，在A点挂一重物G，为保持杠杆在水平位置平衡，在B点分别作用的四个力中最小的是（）AF1 BF2 CF3 DF4【分析】由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小所以要判断哪个动力最小，就看哪个动力对应的动力臂最长支点与动力作用点之间的连线就是最长的动力臂，与这条动力臂垂直的力即为最小动力【解答】解：由图可知，动力F3与OB垂直，则动力F3对应的动力臂就是OB，它是最长的动力臂由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知
10、，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小因为F3对应的动力臂最长，所以F3最小故选：C9（2014绥化）如图所示，小明用一可绕O点转动的轻质杠杆，将挂在杠杆下的重物提高，他用一个始终与杠杆垂直的力F，使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中此杠杆（）A一直是省力的 B先是省力的，后是费力的 C一直是费力的 D先是费力的，后是省力的【分析】（1）力臂的概念：从支点到力的作用线的距离叫做力臂（2）运用杠杆的平衡条件F1l1=F2l2分析动力的大小变化【解答】解；由图可知动力F1的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大
11、，在L2L1之前杠杆是省力杠杆，在L2L1之后，杠杆变为费力杠杆故选B10（2015澧县模拟）如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（）ABCD械自重和摩擦，利用F=G求F的大小；C、求出动力臂和阻力臂的大小关系，利用杠杆平衡条件得出F大小；D、不计机械自重和摩擦，拉力做的功等于提升物体做的功，据此求出拉力大小；【解答】解：AB、由图知n=3，不计机械自重和摩擦，F=G，AB图中的拉力相等，等于G；C、如图，OC：OD=OA：OB=3m：4m=3：4，FOD=GOC，F=G=G，D、不计机械自重和摩擦，Fs=Gh，F=G=G，由上述分析可知
12、，利用斜面动力最小故选D11（2014泰州）如图所示的滑轮组，每个滑轮重为20N，绳重及摩擦不计用它匀速提升重为100N的物体，所用的拉力F是（）A50N B60N C70N D120N【分析】做有关滑轮组的计算题首先要判断承担重物的绳子股数，图中最后一段是由定滑轮引出来的，所以绳子股数是2题中告诉了我们不计绳重及摩擦，2段绳子承担物重和动滑轮重，根据F=（G+G动）计算即可【解答】解：图中绳子股数n=2，不计绳重及摩擦，所以拉力为：F=（G+G动）=（100N+20N）=60N故选：B12（2015厦门）用细绳系住厚度不均匀的木板的O处，木板恰好处于静止状态，且上表面保持水平如图所示，两玩具
13、车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动，要使木板在此过程始终保持平衡，必须满足的条件是（）A两车的质量相等 B两车的速度大小相等 C质量较小的车速度较大 D两车同时到达木板两端【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析解答即可木板原来是平衡的，两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动，若保持木板平衡根据杠杆的平衡条件：G1L1=G2L2，即：m1v1t=m2v2t， m1v1=m2v2，A、两车的质量相等，速度不同则不能平衡，故A错误；B、车的速度大小相等，质量不同不能平衡，故B错误；C、质量较小的车速度较大，故C正确；D、须满足与两端距支点距离相等才能平衡，故D错误13（201
14、4通辽）如图，手持10kg物体保持平衡，此时肱二头肌收缩所承受的力一定（）A大于98N B小于98N C等于98N D等于10kg【分析】首先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应的动力臂和阻力臂，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，并结合力臂的概念进行分析【解答】解：由图知，物体的重力为G=mg=10kg9.8N/kg=98N；肱二头肌的拉力为动力，物体对手的压力为阻力，支点在肘，所以动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2 L1L2 F1F2即肱二头肌收缩所承受的力一定大于98N故选：A14（2014烟台）如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F，使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（）A
