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第十五单元 简单机械【过关测试】（原卷版）
一、选择题
1.小军利用如图所示的装置测量某液体的密度ρ，他将同种材料制成的甲、乙两物块分别悬挂
在轻质硬杆AB的两端，把甲浸没在待测液体中，调节乙的位置到C处时，硬杆AB恰好水平平衡。
已知：OC＝2OA，甲、乙的体积比为13：2，甲、乙两物块的密度为2.6g/cm3．则下列说法中正确的
是（ ）。
A．ρ＝0.8×103kg/m3 B．ρ＝1.0×103kg/m3
C．ρ＝1.8×103kg/m3 D．ρ＝2.6×103kg/m3
2.图所示，国旗杆顶部装有一个滑轮，下列说法中正确的是（ ）。
A．它是定滑轮，用它可以省力；
B．它是定滑轮，用它可以改变力的方向；
C．它是动滑轮，用它可以省力；
D．它是动滑轮，用它可以改变力的方向
3.某工人用如图所示的滑轮组提起重1200N的货物，所用的拉力是500N，绳子自由端被拉下
3m，下列说法正确的是（ ）。
A．动滑轮重一定是300N，机械效率是80%；
B．有用功是1200J，机械效率是80%；
C．有用功是1200J，机械效率是60%；
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学科网（北京）股份有限公司D．有用功是3600J，总功是4500J
4.如图所示，将重150N的甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，杠杆的B端悬挂乙物体，杠杆在
水平位置平衡，已知：乙物体所受重力为 30N，AO：OB＝1：3，甲物体的底面积为0.2m2，g取
10N/kg。下列说法正确的是（ ）。
A．甲物体对杠杆的拉力为10N；
B．杠杆对甲物体竖直向上的拉力为60N；
C．甲物体对水平地面的压强为750Pa；
D．水平地面对甲物体的支持力为60N
5.太极剑是太极拳运动的一个重要内容。图是太极剑运动的某一场景，人和剑均处于静止状态。
若此时人左脚所受支持力为F ，右脚所受支持力为F ，人和剑所受总重力为G．下列选项正确的是
1 2
（ ）。
A．F＞F B．F＜F C．F＝F＝G D．F＝F＝G/2
1 2 1 2 1 2 1 2
6.如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆 AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，
已知AO：OB＝3：2，悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为100N，悬挂在B端的配重所受的重力为
70N．当杠杆AB在水平位置平衡时（不计杆重和绳重），加在配重下面绳端的竖直向下的拉力F是
（ ）。
A．80N B．100N C．150N D．220N
7.（多选）用如图所示的装置将重为为800N的正方体石料A从水中提升出来。在卷扬机对绳
子的拉力作用下，使A经历了三个过程：过程Ⅰ为A浸没在水中竖直匀速上升的过程，过程Ⅱ为A
上表面刚露出水面到下表面刚离开水面竖直匀速上升的过程，过程Ⅲ为A在空中竖直匀速上升的过
程。过程Ⅲ中卷扬机对绳子的拉力大小为F＝500N．若不计绳重和轮与轴间的摩擦，不计水中提升
时水对A的阻力，不计A被提出水面所带水的质量，下列判断中正确的是（ ）。
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学科网（北京）股份有限公司A．若过程I和过程Ⅱ中提升A的高度相同，则两过程中动滑轮所做的有用功相同；
B．过程I和过程II中卷扬机对绳子的拉力大小相同；
C．过程Ⅲ中提升A的机械效率η为80%；
D．此装置中动滑轮的重力为200N
8.（多选）为“探究杠杆平衡条件”小明组装了如图所示的实验装置，其中的杠杆是可绕中点
转轴转动的轻质细杆，杆上相邻刻度线之间的距离都是相等的。图甲、图乙中杠杆均处于水平平衡
状态，实验中所用钩码质量均相同。下列四个选项中，判断正确的是（ ）。
A．挂钩码前，调节杠杆水平平衡时，发现杠杆静止时左端向下倾斜。要使杠杆在水平位置平
衡，需把杠杆右端的平衡螺母向左移；
B．若将图甲中挂在A、B两处的钩码各去掉一个，则杠杆左端将下沉；
C．若将图甲中挂在A、B两处的钩码向靠近支点O移近1格，则杠杆右端下沉；
D．若将图乙中的测力计拉力由竖直向上改为斜向上，且保持杠杆水平平衡，则测力计的示数
将变大
9.（多选）用图所示的滑轮组提升重6×104N的物体，已知滑轮组的机械效率为80%，拉力F
的功率为2500W，要把重物匀速竖直提升1米，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。下列说法中正确的是
（ ）。
A．拉力所做的有用功是6×104 J；
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学科网（北京）股份有限公司B．拉力F是2×104N；
C．物体上升的速度为0.1m/s；
D．动滑轮的重力是1.5×104N
二、填空题
10.如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力。图中OA⊥AB、AC⊥OB．
则力F的力臂为 。（选填“OA”“AC”或“OB”）
11.如图所示，物体A的质量是100kg，在力F的作用下物体以1m/s的速度沿水平方向匀速前
进。若A与水平面间的摩擦力为物重的0.2倍，滑轮组的机械效率为80%，则5s内拉力做的有用功
是 J，拉力F是 N。（g取10N/kg）
12.如图，AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直
向上大小为20N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则物重G＝ 4 0 N．若保持拉力方向不变，
将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将 不变 （选填“增大”、“不变”
或“减小”）。
三、作图题
13.如图，在杠杆AB上挂了一个重为G的物体。为使杠杆在图中的位置静止。请在杠杆上画出
最小的动力F 和阻力F。
1 2
14.按题目要求作图，如图所示，拉杆式旅行箱可看成杠杆，O是轮子的转轴，相当于杠杆的支
点，O′是箱体的重心，箱子在图示位置静止时，请画出施加在端点 A的最小作用力F和箱体所受
重力G的示意图。
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学科网（北京）股份有限公司四、实验题
15.某班同学利用杠杆做了以下的实验：
A：“探究杠杆的平衡条件”。
（1）当杠杆静止在如图甲所示的位置时，杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状
态；此
时，要使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向右调节，这样做的好处是 ，同
时消除了杠杆自重对杠杆平衡的影响。
（2）小明同学用如图乙所示的方法使杠杆处于水平平衡状态，测出此时的拉力大小为 F ，发
1
现FL≠FL，其原因是： 。
1 1 2 2
B：“探究杠杆的机械效率”。
如图丙所示装置，每个钩码的质量为m，O为支点（支点处摩擦忽略不计）。他将2个钩码悬
挂在B点，在A点用竖直向上的拉力F 匀速拉动弹簧测力计，测得A、B两点上升的高度分别为
1
h、h，则此次杠杆的机械效率η＝ 。（用已知量和测量量的符号表示）
1 2
16.在“测量滑轮组机械效率”的实验中，用同一个滑轮组匀速提升不同数量的钩码，记录数
据如表所示。
实验 钩码的 钩 码 提 绳端拉 绳 端 移 动 机械效率
次数 重力G/N 升高度h/m 力 的距离s/m η/
F/N
1 2 0.1 0.9 0.3 74%
2 4 0.1 1.6 0.3 83%
3 6 0.1 2.3 0.3
（1）第三次实验中，滑轮组提升钩码的机械效率为 %（保留整数）。
（2）由表格中的直接测量数据可得到提高该滑轮组机械效率的方法是 。
（3）钩码被提升的高度不同，该滑轮组的机械效率是否不同？请作出判断，并说明依据。
五、计算题
17.如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，
已知AO：OB＝3：2，悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200N，当人在B端施加竖直向下的拉力F
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学科网（北京）股份有限公司时，杠杆AB在水平位置平衡，已知人所受到的重力为700N，不计杆重和绳重，请完成下列问题：
（1）画出人所受到的各个力的示意图；
（2）求出人在B端施加的竖直向下的拉力F大小；
（3）若此人在B端施加竖直向下的拉力F时，双脚与地面的接触面积为0.04m2，请计算出此
人对地面的压强。
18.如图所示是用动滑轮运送货物A的示意图。用500N的拉力，将重900N的货物A匀速竖直提
升6m。不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：
（1）有用功W ；
有
（2）动滑轮所受的重力G ；
动
（3）动滑轮匀速提升货物A的机械效率η。
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