简单机械单元测试题

简单机械单元测试题考试时间：分钟满分：分测试范围：杠杆、滑轮、轮轴与斜面---一、选择题（每题分，共分）1.下列关于杠杆的说法中，正确的是（）A.杠杆必须是一根直棒B.杠杆的支点一定在杠杆的中间位置C.动力臂是指支点到动力作用点的距离D.当杠杆处于平衡状态时，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积2.如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）（此处应有图示：A.羊角锤拔钉子B.筷子夹菜C.瓶盖起子开瓶盖D.核桃夹夹核桃）A.AB.BC.CD.D3.用撬棒撬动一块大石头，若动力臂是阻力臂的五倍，施加的动力为某数值时刚好能撬动石头，则石头受到的阻力与动力之比为（）A.1:5B.5:1C.1:1D.无法确定4.关于定滑轮和动滑轮，下列说法正确的是（）A.定滑轮能省力，动滑轮能改变力的方向B.定滑轮不能省力，但能改变力的方向C.动滑轮能省力，也能改变力的方向D.动滑轮不能省力，但能改变力的方向5.工人师傅用如图所示的滑轮组提升重物，若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）（此处应有图示：一个由两个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，绳子自由端向下拉动）A.该滑轮组有三段绳子承担物重B.使用该滑轮组一定能省一半的力C.物体上升距离为h，绳子自由端移动距离为2hD.若增加物体的重量，滑轮组的机械效率不变6.下列简单机械中，既能省力又能改变力的方向的是（）A.定滑轮B.动滑轮C.杠杆D.斜面---二、填空题（每空分，共分）7.杠杆的平衡条件是：________________________。若作用在杠杆上的动力为F1，动力臂为L1，阻力为F2，阻力臂为L2，则其数学表达式为：________________。8.如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，在A端施加一个力F，为了使杠杆在水平位置平衡，画出力F的力臂L。（说明：此题为填空题，故描述作图要点：力臂是从______到____________的距离，所以在作图时，需先确定______的位置，然后过该点作力F作用线的______线。）9.生活中许多工具应用了简单机械的原理。例如：用钓鱼竿钓鱼时，钓鱼竿是______杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）；用扳手拧螺母时，扳手相当于______（选填“杠杆”、“轮轴”或“斜面”）。10.盘山公路修成“S”形，是利用了斜面的特点：斜面越长越______（选填“省力”或“费力”）。这说明，当高度一定时，斜面的长度增加，所需的拉力______。11.一个重为G的物体，用一个动滑轮匀速提升，若不计绳重和摩擦，则拉力F=______G；若考虑动滑轮的重力G动，则拉力F=______（用G和G动表示）。---三、作图题（每题分，共分）12.如图所示，是羊角锤拔钉子的示意图。请在图中画出作用在羊角锤上的动力F1的力臂L1和阻力F2的力臂L2。（O为支点）（此处应有羊角锤拔钉子的简化图，标明支点O、动力作用点A、阻力作用点B）13.请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮组成一个最省力的滑轮组，用来提升重物G。要求：人站在地面上拉绳子。（此处应有一个定滑轮和一个动滑轮，以及一个重物G和向上的箭头表示提升方向）---四、实验探究题（每空分，共分）14.某实验小组在“探究杠杆的平衡条件”实验中：（1）实验前，发现杠杆静止时左端下沉，右端上翘，应将杠杆两端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在______位置平衡，这样做的目的是便于测量______。（2）调节杠杆平衡后，在杠杆的A点挂上若干钩码，用弹簧测力计在B点沿某个方向拉杠杆，使杠杆再次平衡。记录此时动力F1、动力臂L1、阻力F2和阻力臂L2。为了得到普遍规律，接下来应该进行的操作是______。A.改变动力F1的大小，观察是否还能平衡B.改变阻力F2的大小，观察是否还能平衡C.改变动力臂L1或阻力臂L2的大小，多次测量D.保持当前条件不变，多次测量求平均值（3）通过多次实验，小组同学得出的杠杆平衡条件是：________________________。---五、计算题（每题分，共分）15.一根轻质杠杆，支点在杠杆的中点，左端挂有一个重为40N的物体，右端挂有一个重为60N的物体。（1）若杠杆在水平位置平衡，左端物体到支点的距离为30cm，求右端物体到支点的距离。（2）若右端物体的重量增加20N，要使杠杆仍在水平位置平衡，不改变左端物体的重量和位置，右端物体应向哪个方向移动？移动多少距离？16.用如图所示的滑轮组匀速提升一个重为800N的物体，已知动滑轮的重力为200N。若不计绳重和摩擦，求：（1）绳子自由端的拉力F是多大？（2）若物体被提升的高度为2m，则绳子自由端移动的距离是多少？（此处应有滑轮组示意图，例如：由一个定滑轮和一个动滑轮组成，重物由动滑轮承担，n=3）---参考答案与解析一、选择题1.D解析：杠杆可以是弯曲的，A错误；支点位置不确定，B错误；动力臂是支点到动力作用线的距离，C错误；D选项符合杠杆平衡条件的定义。2.B解析：筷子夹菜时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。羊角锤、瓶盖起子、核桃夹均为省力杠杆。3.B解析：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，动力臂是阻力臂的五倍，则阻力是动力的五倍，故阻力与动力之比为5:1。4.A解析：由图可知，承担物重的绳子段数为3段，A正确；使用该滑轮组能省三分之二的力，B错误；绳子自由端移动距离s=3h，C错误；增加物重，有用功占比增大，机械效率提高，D错误。5.B解析：定滑轮能改变力的方向但不省力，A错误；动滑轮能省力但不能改变力的方向，B错误；当杠杆动力臂大于阻力臂且动力方向合适时，可以同时省力和改变力的方向，C正确；斜面能省力但不能改变力的方向，D错误。（注：原题6选项C为“杠杆”，此处解析针对C选项）6.C解析：（修正：上一题应为第5题，此题是第6题。）定滑轮只能改变方向，A错；动滑轮只能省力，B错；杠杆根据力臂关系不同，可能省力、费力或等臂，若条件合适（如省力杠杆且动力方向与阻力方向不同），则既能省力又能改变方向，C正确；斜面只能省力，D错。二、填空题7.动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂；F1L1=F2L28.支点；力的作用线；支点；垂9.费力；轮轴10.省力；减小11.1/2；(G+G动)/2（若为n段绳子，则为1/n和(G+G动)/n，此处以一个动滑轮为例，n=2）三、作图题12.（作图要点：过支点O分别向F1、F2的作用线作垂线，垂线段的长度即为力臂L1、L2。注意标出力臂符号。）13.（作图要点：人站在地面上拉绳子，绳子的自由端方向向下。最省力的绕法是承担物重的绳子段数最多，对于一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，应从动滑轮挂钩开始绕线，向上绕过定滑轮，再向下绕过动滑轮，此时n=3。）四、实验探究题14.（1）右；水平；力臂（2）C解析：多次改变力和力臂的大小进行实验，才能避免结论的偶然性，得到普遍规律。（3）动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F1L1=F2L2）五、计算题15.解：（1）设右端物体到支点的距离为L2。根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得：40N×30cm=60N×L2解得：L2=(40N×30cm)/60N=20cm（2）右端物体重量增加后F2'=60N+20N=80N设此时右端物体到支点的距离为L2'。根据杠杆平衡条件F1L1=F2'L2'可得：40N×30cm=80N×L2'解得：L2'=(40N×30cm)/80N=15cm原来右端距离为20cm，现在为15cm，故应向左移动，移动距离为20cm-15cm=5cm。答：（1）右端物体到支点的距离为20cm；（2）右端物体应向左移动5cm。16.解：（1）由图可知，承担物重的绳子段数n=3