第十一章 简单机械和功
一、单项选择题（共11小题；共22分）
1. 如图是甲、乙两物体做功与所用时间的关系图象，由图可知，甲乙两物体做功的功率关系是
A. B.
C.
2. 如图所示，杠杆
D. 时间未知，无法比较
在力 和重力 的作用下，在水平位置处于平衡状态，下
列判断中正确的是
A. B.
C. D.
3. 如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀
速竖直提升，在相等时间内绳端 、 移动相同的距离（忽略绳重和摩擦），在此过程中，下列选项正确的是
A. 两钩码上升的速度相等 B. 两滑轮组绳端的拉力相等
C. 甲滑轮组的总功比乙少 D. 两滑轮组的机械效率相等
4. 某小轿车功率为 ，某载重大卡车的功率约为 。比较两车的功率，下
列说法中正确的是
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A. 卡车的功率大，所以卡车做功一定比轿车快 B. 卡车的功率大，所以卡车做的功一定多 C. 轿车的功率小，所以轿车做功时间短
D. 相同时间内，轿车做的功与卡车做的功相筹
5. 下列说法中正确的是
A. 机械的功率越小，其机械效率越低 B. 在相同时间内，效率高的机械做功多 C. 功率大的机械一定比功率小的机械做功多
D. 功率大的机械一定比功率小的机械做功快
6. 下列各种机械中，不省力的机械是
A.
钢丝钳
B.
动滑轮
C.
旗杆顶定滑轮
D.
斜面
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7. 用三种方法来提升同一个重物：（）用不计摩擦的定滑轮将重物提高 ；（）沿光滑斜面将重物提高 ；（）用手直接将重物提高 。其中做功大小是
A. （）方式做功最少
B. （）方式做功最少
C. （）方式做功最少 D. 三种方式做功一样多
8. 关于简单机械下列说法中正确的是
A. 定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向 B. 使用滑轮组不仅省力而且省功 C. 做功越多的机械，其机械效率就越高
D. 功率越大的机械，做功就越快
9. 下列有关机械效率的说法中，正确的是
A. 机械做的有用功占总功的比例越大，机械效率越高 B. 机械做的有用功越多，机械效率越高 C. 机械效率越高，越省力
D. 机械的功率越大，机械效率越高
10. 在“富国强军”的时代要求下，大连造船厂建造了首艘国产航空母舰。在建造过程
中需要使用大型起重机“龙门吊”。它主要由主梁和支架构成，可以提升和平移重物，其示意图如图所示。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，右支架对主梁的支持力 与重物移动距离 的关系图象是
A. B.
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C. D.
11. 如图所示，用
的力将物体 匀速提升 ， 做功 ，若借助滑轮组用 。下列说法正确的
的力把物体 匀速提升相同高度，是
做功为
A. 两个过程中的拉力 B.
做功的功率比
做功的功率小
C. 滑轮组机械效率为 D.
做功的距离为
二、填空题（共8小题；共24分）
12. 在 的作用下，可绕 转动的硬棒叫杠杆。
13. 用一个动滑轮竖直提起重物时，如果手拉绳子的力为 ，那么物体
重
；如果手拉绳子移动
，则重物被举高
了 。（不计滑轮重和摩擦）
14. 当一个力作用在物体上，并且物体沿 方向通过了一段距离，物理
学上称这个力对物体做了 ，符号 ，在国际单位制中的单位是 。
15. 小林同学在农村老家发现一种“舂米对”的古代简单机械其示意图如图所示。使用
这个装置时，人在 端用力把它踩下后立即松脚， 端就会立即下落，打在石臼内的谷物上，从而把谷物打碎。用力将它踩下去的过程，动力是 （填“机械自身的重力”或“脚踩的力”），此时属
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于 杠杆。脚松开到打在石臼内的谷物时，机械自身的重力是 （填“动力”或“阻力”）。
16. 物理学中做功的两个必要因素：一是 ，二是 。
17. 如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用 、 匀速提升重
力为
、
的 、 两物体，不计绳重和摩擦。若
；若
，则
，则 。（选填
“”、“”或“”）
18. 如图所示，斜面长 米，高 米，工人用沿斜面方向
效率是 。
牛的力把重 牛
的集装箱匀速推到车上，推力对集装箱做的功是 焦，斜面的机械
19. 图甲所示为一种搬运建筑材料的机械装置，
是个杠杆， 为支点，杠杆平衡
，若搬运
时， 端受到的向下的拉力 端受到的向下拉力（选填“大于”、“小于”或“等于”）；用于装载货物的小车自重为
的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力
动卷扬机拉钢丝绳的力为
，
，乙滑轮组的效率为
，该滑轮组的效率 ，考虑实际情况，则
；若用同样的滑轮按乙图组装，匀速提升相同的货物，电
（选填\">\"、\"<“或”=\"）。
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三、简答题（共3小题；共27分）
20. 请根据图所示的情景，仿照示例写出两条有价值的信息。 示例：小明使用的滑轮组中绳子的根数为 根。
信息 ： 。
信息 ： 。
21. 解释下图的科学漫画。一个人要拉起比他体重大的重物，用定滑轮行吗?应该怎么
办?
22. 有没有机械效率为
效率。
的机械?为什么?举例说明，通过什么途径可以提高机械
四、计算题（共3小题；共27分）
23. 用动滑轮提起货物，如图所示，不计滑轮和绳的重力及其他摩擦，货物重
被匀速提升 米，求：
牛，
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（1）拉力 的大小；
24. 有一长 米的杠杆，左端挂重力为 牛的物体，支点离左端 水平平衡，求右端所挂物体的重力。
25. 如图所示是人们用木棒撬石块的示意图。已知木棒全长
石块压在棒上的 点正好是 方法：
的中点，压力大小为
米，
（2）绳子自由端移动的距离。
米，要此杠杆 长
米，
牛。撬动石块的两种
（1）方法一是以 点为支点，在 点用垂直作用于木棒的力 （2）方法二是以 点为支点，在 点用垂直作用于木棒的力 （3）两种撬法
与
的大小分别为多少?并说明哪种撬法比较省力。
； ；
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答案
第一部分 1. B
【解析】如图，
可选取任一时刻 ，过 作横轴垂线，与甲、乙交于 、 两点，过 、 作纵轴垂线与纵轴交于 2. B 3. D 4. A
【解析】A.功率是表示物体做功快慢的物理量，卡车的功率大，所以卡车做功一定比轿车快，故A正确； B.卡车的功率大，由 C.轿车的功率小，由 D.卡车的功率大，由 误。 5. D
【解析】功率是比较做功快慢的物理量，机械效率是有用功和总功的比值，两者没有必然联系，故A错误；
机械效率是有用功和总功的比值，在相同时间内，效率高的机械做功多，这种说法是错误的，故B错误；
功率是比较做功快慢的物理量，功率大的机械一定比功率小的机械做功多，这种说法是错误的，故C错误；
功率是比较做功快慢的物理量，功率大的机械一定比功率小的机械做功快，这种说法是正确的，故D正确。 6. C
【解析】A．钢丝钳属于省力杠杆，故A不符合题意； B．理想动滑轮可以省一半力，故B不符合题意；
可知，时间未知，卡车做的功不一定多，故B错误； 可知，做功的大小未知，轿车做功时间不一定短，故C错误； 可知，相同时间内，卡车做的功大于轿车做的功，故D错
、
两点。因
，故
，选B。
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C．定滑轮可以改变力的方向，但不省力，故C符合题意； D．斜面属于省力机械，故D不符合题意。故选C。 7. D 8. D
【解析】定滑轮可改变用力的方向，不能改变力的大小，而滑轮组能改变用力的方向，也能改变力的大小，但不能省功，故A、B选项说法错误；机械效率是有用功与总功的比值，只说做功越多，无法说明机械效率的大小，故C说法错误；功率是表示做功快慢的物理量，故D说法正确 9. A
【解析】机械效率为有用功与总功的比值，与省力与否、功率大小无关。 10. B
【解析】在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，以左侧的支柱为支点，右支架对主梁的支持力 为动力，重物对杠杆的拉力为重力，大小等于物体的重力 ，动力臂为整个主梁的长度，设为 ，阻力臂为 根据的平衡条件：拉力 为：
，
， 得，
由关系式知：右支架对主梁的支持力 与重物移动距离 成一次函数关系，且拉力随 的增大而减小，故B符合题意。 11. D 【解析】由
做功 可知
，
，
，所以绳子自由端移动的距离
，
做功
由图可知，滑轮组的绳子股数
， 由 所以 因为用
可知
，故A错误；
，
题中没有给出两次运动的时间，所以无法比较两个力做功的功率，故B错误；
的力将物体 匀速提升，所以物体 的重力 等于拉力
，
做的功，即
，
，故C错误；
，
所以滑轮组的有用功为 滑轮组的总功等于拉力 所以滑轮组的机械效率
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由图可知，滑轮组的绳子股数 的距离为
第二部分 12. 力；固定点 13.
；
，故D正确。
，所以绳子自由端移动的距离 ，即 做功
【解析】使用动滑轮能省一半力，但要费一倍的距离，故由 14. 力的；功；；焦耳
，
（不计滑轮重和摩擦）。 ，得
。
【解析】当一个力作用在物体上，并且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了功，功用符号 表示，在国际单位制中功的单位是焦耳。 15. 脚踩的力；费力；动力
【解析】脚踩的力使这个装置转动属于动力，根据图可判定力臂大小和杠杆类型。 16. 有力作用在物体上；物体在力的方向上移动的距离
【解析】做功的两个必要因素：一是有力作用在物体上；二是物体在力的方向上移动的距离。 17. ； 18.
；
；；
，由
可知，
；
19. 小于；
【解析】（1）因为 （2）滑轮组的效率：
；
（3）由图示可知，甲图中
；
根据题意可知，两种方法提升货物，并且匀速提升高度相同，则有用功相同，而乙图中绳子的长度将增加，因此乙中的额外功会大于甲中的额外功，由 可知，
第三部分
20. 信息 ：使用滑轮组可以省力，又可以改变力的方向。
。
，乙图中
，由
可知，
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信息 ：使用了由三个动滑轮和三个定滑轮组成的滑轮组。
21. 要拉起比自己体重大的物体，使用定滑轮不行。因为使用定滑轮不省力，提升重物所需的力至少要等于自己的体重。解决的办法是，大人可以使用动滑轮提升重物，因为这样他可以在楼上向上用力提升重物，不用小孩帮忙。如果孩子要帮忙，就要根据实际情况使用滑轮组提升重物，且体重是物重的几分之一，所组装的滑轮组中动滑轮上绳子的段数应该是几。
22. 没有。因为使用机械做功时，必然要克服机械受到的重力、摩擦等做额外功，即有用功一定小于总功，机械效率一定小于 有用功，提高机械效率。
第四部分 23. （1） 【解析】
（2） 【解析】24. 【解析】 所以 25. （1） （2） （3） 【解析】
以 为支点：以 为支点：
第一种方法省力。
， ，
， ，
，
，
；；第一种方法省力。
。
，
，
。使用滑轮组提升重物时，尽量使用轻质的
动滑轮和绳子，尽量减小滑轮和轴间的摩擦，增大重物质量，这样可以减小额外功，增大
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