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1、第十二章章末卷2 一、 选择题（每题3 分，共 30 分） 1 （ 2011?杭锦旗）如图为某种吊车的工作示意图利用伸缩撑杆可使吊臂绕O 点转动；伸 缩撑杆为圆弧状， 伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直下列关于这个吊车的有关说法正 确的是（） A吊臂是一个省力杠杆 B使用这种吊车，好处是可以少做功 C匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小保持不变 D匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小 【考点】 7N：杠杆的平衡条件；7Q：杠杆的动态平衡分析 【难度】中等 【分析】根据杠杆平衡条件，F1l1=F2l2，根据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、 等臂杠杆、费力杠杆 杠杆是一种机械，
2、使用任何机械都不省功 根据匀速吊起货物时，阻力不变，阻力臂变化，动力臂不变，再次利用杠杆平衡条件进行判 断支持力的大小变化 【解答】解：如图画出动力臂和阻力臂，动力臂L1小于阻力臂 L2，根据杠杆平衡条件，动 力大于阻力，是费力杠杆故A 不符合题意 杠杆是一种机械，使用任何机械都不省功故B不符合题意 吊车吊起货物的过程中，阻力不变，阻力臂减小，动力臂不变，动力减小，所以支持力逐渐 变小故 C 不符合题意、 D 正确 故选 D 【点评】正确确定动力、动力臂、阻力、阻力臂是解决本题的关键，吊车吊起货物时，确定 变化量和不变量，根据杠杆平衡条件解决问题 2 （2011?广州）用图甲、乙两种方式匀速提
3、升重为100N 的物体，已知滑轮重20N、绳重 和摩擦力不计则（） A手的拉力： F甲=F乙；机械效率：甲=乙 B手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙 C手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙 D手的拉力：F甲F乙；机械效率： 甲乙 【考点】 7V：定滑轮及其工作特点；7W：动滑轮及其工作特点；F4：滑轮（组）的机械效 率 【难度】中等 【分析】 解决此题要知道定滑轮是轴固定不动的滑轮，动滑轮是轴随被拉物体一起运动的滑 轮；使用定滑轮不省力但能改变力的方向，使用动滑轮能省一半力，但费距离； 求解机械效率可以利用公式=100%，其中W有是克服物体重力做的功，W总是拉力 做的功 【解答】解：由图可知，甲
4、滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力； 乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手 的拉力： F甲F乙； 两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做 功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式= 100%可知，有用功相同时， 总功越大的，机械效率越小； 故选 D 【点评】 此题考查了定滑轮和动滑轮的工作特点，并比较了它们之间的机械效率，知道定滑 轮和动滑轮的总功区别之处 3 （ 2011?常德）如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置（不考虑轮重和摩 擦） 使用时： （1）瘦子固定不动，胖子
5、用力FA拉绳使货物 G 匀速上升 （2）胖子固定不动，瘦子用力FB拉绳使货物 G匀速上升 下列说法中正确的是（） AFAGBFBGCFA=2GDFB=2G 【考点】 7X：滑轮组及其工作特点；7V：定滑轮及其工作特点；7W：动滑轮及其工作特点 【难度】中等 【分析】图中一共有三只滑轮，分析可知，最上面一只和最下面一只都是定滑轮，只起到了 改变力的方向的作用，而中间一只是动滑轮，因为胖子和瘦子拉绳的位置不同，因此，一个 省力一个费力，明确了这一点我们就可以判断它们各自力的关系了 【解答】解：读图分析可知，上下两只都是定滑轮，只是改变了力的方向，而中间一只相对 于瘦子来讲，只是改变了力的方向，为定
6、滑轮，相对于胖子来讲，则是一只费力的动滑轮， 因此，可知当装置匀速运动时，各力的关系为FB=G，FA=FB+G，所以 FA=2G 符合题意 故选 C 【点评】 解决此题的关键是要明确图中三只滑轮的性质，最根据两人拉力施加的位置分析出 各力的大小关系 4 （2010?常德）同一物体在如图所示三种情况下均处于悬空静止状态，拉力分别为F甲、F 乙、F丙，不计滑轮和绳重，不计摩擦，比较它们的大小则（） AF甲F乙F丙BF甲F乙F 丙 CF甲F乙=F 丙 DF甲=F乙F丙 【考点】 7!：滑轮组绳子拉力的计算 【难度】中等 【分析】首先判断图中承担物重的绳子段数n，由于不计滑轮和绳重、不计摩擦，则可根据
7、 F=G 分别求出拉力，再比较大小 【解答】解：设物重为G，则由图可知，甲图中n=1， F甲=G；乙图中n=2，F乙=G；丙图 中 n=3， F丙=G；故有 F甲F乙F丙 故选 B 【点评】此题主要考查滑轮组绳子拉力的计算，定滑轮及其工作特点、 动滑轮及其工作特点、 滑轮组及其工作特点等知识点，综合性强，难易程度适中 5 （ 2010?绍兴）如图，用测力计将长杆一端A 微微抬离地面，测力计示数是F1；同理，用 测力计将长杆的另一端B 微微抬离地面，测力计示数是F2则长杆的重力是（测力计保持 竖直向上）（） ABF1+F2CDF1F2 【考点】 7N：杠杆的平衡条件 【难度】中等 【分析】在杠杆
8、的右端竖直抬起时，B 是支点，根据杠杆平衡条件求出拉力和重力的关系； 在杠杆的左端竖直抬起时，A 是支点，根据杠杆平衡条件求出拉力和重力的关系 【解答】解：在杠杆的右端竖直抬起时，B 是支点，根据杠杆平衡条件得， F1AB=GOB 在杠杆的左端竖直抬起时，A 是支点，根据杠杆平衡条件得， F2AB=GOA +得， F1+F2=G 故选 B 【点评】这种方法是测量比较长的物体的重力的一种简单方法 6 （ 2010?郴州）如图所示，货物G 重 280N，动滑轮重20N，为使杠杆平衡，则竖直向上的 力 F的大小为（杠杆重、绳重、摩擦都忽略不计）（） A100N B 200N C300N D400N
9、【考点】 7N：杠杆的平衡条件；7W：动滑轮及其工作特点 【难度】中等 【分析】（1）知道物体的重力和动滑轮的重力，根据F=（G+G动）求出杠杆A 端的拉力 （2）设杠杆的一个小格是L，知道动力臂、阻力臂、阻力，根据杠杆平衡条件求出动力大 小 【解答】解：物体和动滑轮由2 段绳子承担， 杠杆 A 的力： FA= （G+G动）=（280N+20N）=150N 设杠杆的一个小格是L， 根据杠杆平衡条件得，FAOA=FOB， 150N4L=F3L， F=200N 故选 B 【点评】对于复合机械， 要从机械的一端进行逐个分析每一个简单机械，把复杂问题简单化 7 （2010?凌海市）如图所示，下列器件中
10、属于省力杠杆的是（） A坩埚钳B剪刀 C筷子D镊子 【考点】 7O：杠杆的分类 【难度】易 【分析】 动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆；动力 臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆 【解答】解： A、坩埚钳， L1 L2动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；故 A 不符合题意 B、剪刀， L1 L2动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；故B符合题意 C、筷子使用时，L1L2动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；故C不符合题意 D、镊子， L1 L2动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；故D 不符合题意 故选 B 【点评】考查了杠杆的分类方法，根据杠杆使用情况判断力臂的大小关系是关键 8 （2010?铜
11、仁地区）农村保留一种“ 舂米对 ” 的古代简单机械，其示意图如图所示使用这 种装置时，人在A 端用力把它踩下后立即松脚，B 端就会立即下落，打在石臼内的谷物上， 从而把谷物打碎，下列说法正确的是（） A是省力杠杆，B端下落过程重力势能转化为动能 B是省力杠杆，B端下落过程动能转化为重力势能 C是费力杠杆，B 端下落过程动能转化为重力势能 D是费力杠杆，B端下落过程重力势能转化为动能 【考点】 7O：杠杆的分类；FU：动能和势能的转化与守恒 【难度】中等 【分析】解决此题的关键是知道动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆； 当物体下落时，重力势能减小，动能增大，物体的重力势能转化为动能 【解答】解：由
12、图可知，该杠杆的动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆； B端重物在下落时，重力势能减小，动能增加，即减小的重力势能转化为物体的动能； 故选 D 【点评】此类问题是考查学生对杠杆分类的理解情况，并考查了能量的相互转化问题 9 （ 2010?丽水）如图所示为一种树木扶正器将扶正器的B端放在地面上，通过收紧带与 树根部 C 保持一定距离A 端固定在树干上，利用液压装置产生一个推动树干的力，那么， 在扶正到如图位置时，树干A 点（） A受到沿BA方向的推力B受到垂直于AB方向的推力 C所受推力的力臂为ABD所受推力的力臂为BC 【考点】 7P：力臂的画法；6E：力的概念； 7M ：杠杆及其五要素 【难度】
13、中等 【分析】要解决此题，需要知道杆产生力的方向是沿杆的方向同时要掌握力臂的概念，知 道力臂是从支点到力的作用线的距离 要正确找到支点，此题中BA 对大树的力沿杆的方向指向大树，支点为C 点，所以AB对树 的推力的力臂是C到 AB 的距离 【解答】解：杆利用液压装置产生一个推动树干的力，方向沿杆的方向指向树干，此时树干 将绕树根转动，所以C 为支点 因此力臂是从C到 AB的距离所以BCD错误，如图所示： A 正确 故选 A 【点评】此题主要考查了杆产生力的方向的确定，及力臂的概念杆产生的力沿杆的方向， 力臂是从支点到力的作用线的距离 10 （2010?台湾）一根重量可忽略不计的杠杆以O 点为支
14、点，在杆上的a、b、c 三处分别 受到 Fa、Fb、Fc三个方向与杠杆垂直的力作用， 且 a、b、c 三处到 O 点的距离比为1：2：3， 如图所示若不考虑杠杆与支点间的摩擦力，当杠杆所受到的合力矩为零时，则Fa：Fb：Fc 可能为下列何者（） A1：1： 3B1：1：5C3：1：1D5：1：1 【考点】 7R：杠杆的平衡分析法及其应用 【难度】中等 【分析】由题知，a、b、c 三处到O 点的距离比为1：2： 3，Fa、Fb、Fc方向与杠杆垂直， 可得三力的力臂关系；进而得出三力的力矩关系，由于杠杆所受到的合力矩为零，可得 FaL=2FbL+3FcL；再结合各个选项的力的关系分析判断 【解答】
15、解： 由题知， a、 b、c 三处到 O 点的距离比为1：2：3， 设 Fa的力臂为 L，则 Fb的力臂为2L，Fc的力臂为3L， Fa的力矩为FaL，则 Fb的力矩为2FbL，Fc的力矩为3FcL， 杠杆所受到的合力矩为零， FaL=2FbL+3FcL； A、若 Fa： Fb：Fc=1：1： 3，代入 FaL=2FbL+3FcL，该式不成立，故A 错； B、若 Fa： Fb： Fc=1：1：5，代入 FaL=2FbL+3FcL，该式不成立，故B错； C、若 Fa： Fb： Fc=3：1：1，代入 FaL=2FbL+3FcL，该式不成立，故C 错； D、若 Fa： Fb：Fc=5：1：1，代入
16、 FaL=2FbL+3FcL，该式成立，故D 正确 故选 D 【点评】 本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，根据提供条件和杠杆所受到的合力 矩为零得出FaL=2FbL+3FcL 是本题的关键 二、 填空题（每空2 分，共 46 分） 11 （2013?广东）如图是某装置利用浮力进行自动控制的原理图AOB 为一杠杆（质量忽略 不计） ，OA：OB=1：2 A 端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg当铝球一半体积浸在水 中，在 B 端施加 3.5N 的竖直向下的拉力F 时，杠杆恰好在水平位置平衡则铝球实心部分 的体积为10 3 m3，铝球受到的浮力为20N，铝球空心部分体积为310 3 m3 （ 铝=2.7103kg/m 3， g=10N/kg） 【考点】 7R：杠杆的平衡分析法及其应用；8P：浮力大小的计算 【难度】中等 【分析】 已知铝球的质量和密度，根据密度公式可求出铝球实心部分的体积；对铝球进行受 力分析可知，铝球受到细线的拉力、重力和浮力作用，因此杠杆A 端受到竖直向下的拉力 等于 GF浮，根据杠杆平衡的条件可求出浮力根据阿基米德原理求出排开水的体积，从 而
