1、智浪教育-普惠英才文库历届全国初中应用物理知识竞赛试题分类汇编简单机械和功一、选择题（91 年第一届）4自制一个密度秤；其外形和杆秤差不多，装秤钩的地方吊着一个铁块，秤砣放在 A 处时秤杆恰好平衡，如图所示。把铁块浸没在待测密度的液体中，移动秤砣，便可直接在杆上读出液体的密度。下列说法中错误的是 （ ）A密度秤的刻度零点在 A。B秤杆上较大的刻度在较小的刻度的左边。C密度秤的刻度都在 A 点的右侧。答案：C（92年第二届）14为了避免秤杆损坏，制秤时在秤杆两端各包上质量相等或相近的两块小铜片。现在秤杆一端的铜片脱落丢失，主人怕影响秤的准确性，把另一端的铜片也取了下来。用这样的杆秤来称量，结果是
2、 A称量时的读数比实际质量大 B称量时的读数比实际质量小 C不论两铜片的质量是否完全相等，都可以恢复秤的准确性 D只有在两铜片的质量完全相等的情况下，才能恢复秤的准确性答案：A（94 第四届）7列车上有出售食品的手推车（如图 6 所示）。若货物在车内摆放均匀，当前轮遇到障碍物 A 时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是_（写出字母）；当后轮遇到障碍物 A 时，售货员向上提扶把，这时支点是_，手推车可以视为_力杠杆。答案：C；B ；省（95第五届）2若把掉在地面上的物理课本捡回桌面，根据你平时对物理课本质量及桌面的高度的观察与了解，估算人手克服课本所受重力所做的功约为 A0.l焦
3、B10焦 C1焦 D。0.01焦。答案：C（95第五届）3秤杆上相邻刻度间所对应的质量差是相等的。因此秤杆上的刻度应 A是均匀的。 B从提纽开始向后逐渐变密。C从提纽开始向后逐渐变疏。 D与秤杆的粗细是否均匀有关，以上三种情况均有可能。答案：A智浪教育-普惠英才文库（96 第六届）9拖拉机深耕时总比在道路上行驶时速度慢，这是为了 A提高传动机械的效率。 B节省燃料。C增大拖拉机的牵引力。D提高柴油机的功率。答案：C（97第七届复）4如图所示，吊篮的重力为400牛，动滑轮重力为50牛，定滑轮重力为40牛，人的重力为600牛，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力： A218牛 B220牛 C210牛 D
4、236牛答案：C（99 第九届）10山间公路往往环绕山坡，盘山而上，这样可以使上山的汽车：A提高功率 B提高机械效率 C减小所需的牵引力 D减小所需的功。答案：C（99 第九届复）6把一瓶质量为 46 千克的液化石油气罐从居民住宅的一楼搬到二楼，人做的功最接近于 （ )A140 焦 B110 4焦 C1380 焦 D无法估计答案：C（01 第十一届）6室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启。根据室内垃圾桶的结构示意图可确定：（ ）A桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆B桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆C桶中有两个杠杆在起作用，用都是省力杠杆D桶中有两个杠杆在
5、起作用，一个是省力杠杆，一个是费力杠杆答案：D（03 第十三届）2拖拉机深耕时的行驶速度一般比在公路慢，这主要是为了 A.提高机械传动效率 B.增大牵引力 C.节省燃料 D提高发动机的功率答案：B（05第十五届）1在铁路道口常设有如图1所示的道闸，这种道闸平时上扬，当火车要通智浪教育-普惠英才文库过道口时道闸转动到水平位置，示意过往的其他车辆停车等候，这种道闸称为常开型道闸。与之相反，另一种道闸平时水平放置，当有车辆要通过时，道闸上扬，允许车辆通过，这种道闸称为常闭型道闸。对于这两种道闸重心的位置，下列说法正确的是 A常闭型道闸，重心应在o点左侧 B常开型道闸，重心应在o点右侧C常闭型道闸，重
6、心应在o点右侧 D以上说法都不对答案：C（10 第二十届）10图 5 是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩：当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状。在使用过程中，手把和夹爪分别是 （ ）A省力杠杆，费力杠杆B费力杠杆，省力杠杆C省力杠杆，省力杠杆D费力杠杆，费力杠杆答案：A二、填空题（95 第五届）3下列设备中都使用了简单机械，请填入所用简单机械的名称（全名）。起重机钢索下面吊钩上的铁轮是_，旗杆顶端的轮是_，自行车的飞轮与后轮是_。答案：动滑轮 定滑轮 轮轴（99 第
7、九届）6地面上有一条大木杆，抬起 A 端需用力 300 牛，抬起 B 端需用力 200 牛。这条木杆的_端较粗，整个木杆的重量（所受的重力）为_牛。答案：A，500（99 第九届复）6单位时间通过某处的水的体积，称为水在该处的流量某抽水机额定功率为 P，抽水时，水头高度为 h，抽水机的效率为 当抽水机满负荷工作时，出水管中水的流量为 (水的密度为 )答案：Pgh（99 第九届复）8如图，4 L 1=L2，杠杆已平衡若使 F2增加 30 牛，并将支点右移，使左、右力臂之比变为 4：1，则杠、杆仍能平衡，由此可知 F 1= 牛顿答案：8（第十三届）5(4 分)如图 4 所示，一辆板车的车轮陷入了淤
8、泥里，甲、乙两人来帮忙。甲帮助拉车把乙推车轮的上边缘若两人用力一样大，且方向合理，则两人中实际效果更好些的是_，理由是_.智浪教育-普惠英才文库答案：乙；以车轮绕地面转动的点为支点，乙所用力和力臂的乘积比甲大(其它能表达类似意思的说法应认可)（06 第十六届）2(3 分）列车上出售的食品常常放在如图 4 所示的小推车上，若货物均匀摆在车内，当前轮遇到障碍物 A 时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是 （写出支点位置的字母）；当后轮遇到障碍物 A 时，售货员向上提扶把，这时支点是 。后一种情况下，手推车可以视为 力杠杆。答案：C B 省（第十八届）1金秋十月，小琪一家人来到郊区游玩
9、，看到农民过去用来舂米粉的工具(如图 3 所示)和磨面的工具(如图 4 所示) 。小琪联想学过的简单机械，发现这两件工具其实就是 、 ，都是物理知识在生活生产中的应用。答案：杠杆轮轴三、实验题（95第五届复）三、（15分）图(a)画的是一个指甲刀。1这个指甲刀是由哪几个杠杆组成的？2李扬将指甲刀按图(a)和图 (b)两种方法组装，请按各杠杆的工作状态分析说明哪种组装方法是正确的。答案：1指甲刀由三个杠杆组成，分别是ABC、DBE和DFE。2(a)的组装方法正确。由于两种用法中杠杆 ABC 的工作状态相同，杠杆 DFE 的工作状态也相同；而杠杆 DBE 的智浪教育-普惠英才文库动力臂是 BE，用
10、法(a)与用法(b)相比，B 点距 E 点较远，动力臂大；两种用法中阻力臂 DE的大小相同，所以用法(a)中杠杆 DBE 比较省力。（98 第八届复）六、（7 分）有一支杆秤，量程是 2 千克，现给你质量为 2 千克的标准砝码，一根足够长的刻度尺，（1）请你说明，如何检验此杆秤是否准确？（2）如果不准确，应重新刻度，写出简单的刻度方法（要求准确到 50 克）。答案：(1) 把秤砣放在定盘星上，看杆秤是否平衡。 （1 分）再将 2 千克的标准砝码放在秤盘里，看杆秤平衡时，秤砣是否放在 2 千克的位置上。 （1 分） 最后看秤杆上的刻度是否均匀。 （1 分）若平衡，在 2 千克的位置上，均匀，则此
11、杆秤是准确的。 （1 分）（2）不挂重物时，把秤砣放在秤杆上，平衡时记下位置。 （1 分）再把 2 千克的标准砝码放在秤盘里，移动秤砣，记下平衡位置。（1 分）在两刻度（即两平衡位置）间均匀分成 40 等份。 （1 分）（01 第十一届）1（4 分）物理学常常把实际的研究对象或实际的过程抽象成“物理模型”。如用铡刀铡草时，可以把铡刀看做是一个能够绕轴转动的硬杆，而不必考虑刀的形状、刀的材质，在物理学中把它称为“杠杆”，这时“杠杆”就是铡刀的“物理模型”。汛期，江河中的水有时会透过大坝下的底层从坝外的地面冒出来，形成“管涌”，初中物理讲过的什么装置可以作为“管涌”的物理模型？自行车的车把可以控制
12、车的方向，它的“物理模型”又是什么？答案：.连通器 轮轴（01 第十一届复）三、(10 分)(1)如图甲、乙、丙三人要合扛一个重物物重 600N，三人肩头所能承受的最大压力均为 200 N现有两根一样长的硬棒及必要的绳子(硬棒及绳的自重不计)，请你设计出一种方法，使三人肩头承受的压力都不超过最大压力画出示意图表示你设计的扛重物的方法(2)如图，小明推一辆满载重物的独轮车，手握在车把 A 处(图中未画人)，遇到一个较高的台阶，他自己推不上去，小华赶快跑来帮忙小华选择了一种最省力且效果最好的施力方法，请画出小华所施力 F 的示意图答案：(1)如图答：1(5 分) (2)如图答 2(5 分)智浪教育
13、-普惠英才文库（03 第十三届）3.(6 分)下图 a 是一个指甲刀。(1)这个指甲刀是由哪几个杠杆组成的?它们的支点各在哪里?(2)小明的指甲刀有图 a 和图 b 两种组装方式。请分析哪种组装方式更合理。答案：(1)AC 、 DE 和 GE 是三个杠杆,它们的支点分别是 C、E 和 E.2图 a 的组装更合理.对于杠杆 DE 来说,指甲在 D 点对它的作用力是阻力,AC 在 B 点对它的作用力是动力.两种组装方式中阻力和阻力臂是一样的,但图 a 中的动力臂 BE 大于图 b中的动力臂,因此图a 的组装方式要比圈 b 的方式省力.全题 6 分,(1)、2各 3 分.AC 的支点与本答案不同的,
14、不扣分。第 (2)题只答对组装方式,理由不正确的,给 1 分。（06 第十六届复）二(10 分 )一个地质勘探小分队，在野外河边休息时发现了一种矿石，他们非常想尽快知道这种矿石的密度大约是多少，但是手中只有皮尺、直木棍和针线包中缝衣服用的针和细线，请你帮助他们利用现场可利用的物品，设计一个测定矿石密度的方案，并推导出计算矿石密度的表达式。答案：1.用细线悬挂直木棍作支点； （1 分）2.用细线拴好矿石挂在支点的左侧，在支点的右侧挂一块石块，移动矿石和石块悬挂的位置直到木棍水平平衡； （1 分）3.用皮尺分别量出悬挂矿石和石块的点到支点的距离为 L1，L2 如图 1 所示 （1 分）4.将矿石浸
15、没在水中，移动挂石块的位置直到木棍再次水平平衡； （1 分）5.用皮尺量出悬挂石块的点到支点的距离为 L3；如图 2 所示 （1 分）6.推导计算矿石密度的表达式。由杠杆平衡条件，得G 矿 L1=G 石 L2 （1） （1 分）（G 矿-F 浮）L1=G 石 L3 （2） （1 分）（1）/（2）得 矿 gV 矿/（ 矿 gV 矿- 水 gV 矿） = L2/L3 （1 分）智浪教育-普惠英才文库解得 矿= 水 L2 /（L2 - L3）（09 第十九届）4图 5 为商店常用称量货物的台秤，试分析在下列情况下称量货物时，称量结果与实际质量相比是偏大还是偏小。（l）秤陀磨损了：（2）调零螺母的位
16、置比正确位置向右多旋进了一些。答案：( l ）若秤陀磨损了，则称量时游陀须放在刻度偏大的位置，台秤才能平衡，所以称量结果与实际质量相比偏大。 ( 2 ）若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进一些，则秤盘中需放一定质量的物体，才能在游陀指零的情况下使台秤平衡。然后再把待测货物放入秤盘中，平衡时货物质量等于称量质量，此时称量质量小于秤盘中两物体质量之和，所以称量结果与实际质量相比偏小。四、计算题（92年第二届）六、（8分）液压电梯（如图）是一项新枝术，它可以为十层以下的旧楼加设电梯而无需在楼顶增建悬挂轿箱用的机房。1液压机的柱塞通过滑轮和钢索带动轿箱上升，如图。为使轿箱上升18米，液压机柱塞要上升多
17、少米？2有一种液压电梯，轿箱本身质量是1300千克，油泵最大油压是2.310 6帕斯卡，厂家所能提供的油压机柱塞直径为（单位：毫米）60、85、105、140、184、238六种。通过计算说明应该选用哪种直径的柱塞。（由于柱塞本身受到重力作用及轿箱加速上升时需要较大的牵引力，厂家要求将柱塞直径扩大到计算值的1.4倍，然后从所给的六种规格中选取。）答案：参考解答 19米2m轿箱与负荷的总质量， P最大油压，D一柱塞直径钢索拉力 F1=mg(1)柱塞举力 F2=2mg(2)智浪教育-普惠英才文库代入数值，得D=0.119米(4)0.119米1.4=0.167米(5)应该选用柱塞直径为 184 毫米
18、的液压机。（93第三届）六、（7分）硬钢片做成的瓶盖起子有两种用法。如图11所示。A、B是开盖时起子和瓶盖接触的两点。在瓶盖和瓶口的接触点中，D和E分别是离手最远和最近的两点。开盖时手对起子施加的力F作用在G点，瓶口对瓶盖的阻力可以认为作用于瓶盖的中心C点（图中没有标出）。如果瓶盖在打开的过程中没有发生明显的弯折。1分别指出图中11(a)、(b)两种情况下杠杆的支点。2，图(a)、(b)两种用法中哪一种比较省力？为什么？答案：1因瓶盖在打开过程中无明显弯折，起子和瓶盖可看成结合成一体，图(a)中支点为D，图(b) 中支点为 E。2两图中阻力相同，阻力臂亦相同，都是瓶盖中心到边缘的距离，而图(a
19、)中动力臂为GD、图(b)中动力臂为 GE，GDGE，根据杠杆平衡原理，图(a)较省力。（94 第四届）七、（6 分）倒链（又称神仙葫芦）是一种简单的起重用具，它由滑轮组组成（如图 9 所示），A、B 为同轴并一起转动的定滑轮，半径分别为 R1 和 R2，R 1 稍大于R2；C 为动滑轮，其半径为 r。它们之间用铁链按图中所示的方式联结起来。当用力 F 拉一侧铁链使定滑轮转动时，套在 A 上的铁链使挂在 C 上的重物上升，与此同时，套在 B 上的铁链被放下，使重物下降（图中虚线箭头表示铁链运动方向）。转动一周时，其总效果使重物上升的距离为多少？若重物所受重力为 G，则使重物缓慢匀速上升时，拉力
20、 F 的大小至少应为多少？答案：重物上升距离h=(h 1h 2)2= (R 1R 2)（94 第四届）八、（8 分）我国已兴建 3 座抽水蓄能水电站。它可调剂电力供应。深夜时，用过剩的电能通过水泵把下蓄水池的水抽到高处的上蓄水池内。白天则通过闸门放水发电，以补充电能不足。若上蓄水池长为 150m，宽为 30m，如图 10 所示，从深夜 11 时至清晨 4时抽水，使上蓄水池水面增高 20m，而抽水过程中水上升的高度始终保持为 400m。不计抽水过程中其他能量损耗，试求抽水的功率。（g=10N）答案：抽水的功率 P=2107 瓦（95第五届复）六、（10分）电气化铁路在和公路交叉时，输电线常用图示
21、的方式悬挂在智浪教育-普惠英才文库钢缆上。钢缆的A端固定在电秆上， B端通过滑轮组联结在电杆C上。电车通过拾电器向上托起输电线，从而获得驱动电车的能量。1配重D是N个混凝土圆盘，每个盘的质量是m 。按图示的配置，钢缆AB所受的拉力F大约是多少？2如果只考虑B端的牢固性。本来可以把它直接固定在电杆C 上，也可以用一个很硬的大弹簧来联结B和C。实际上却用滑轮组来联结，这样做的优点是什么？答案：1以动滑轮为研究对象，可求钢缆AB所受的拉力F=3Nmg。2机车运行时，拾电器会把输电线向上托起。如果使用两端固定的钢缆，悬线会因此松弛，输电线将左右摇摆，有可能脱离拾电器而造成事故。使用滑轮组可以保证输电线
22、高度变化时，钢丝始终保持紧张状态。如果用弹簧代替滑轮组，情况好于两端固定的钢缆，但钢缆的紧张程度仍随弹簧长度有较大的变化，而且不易确定钢缆的最佳长度。（96 第六届）八、（8 分）为保证市场的公平交易，我国已有不少地区禁止在市场中使用杆秤。杆秤确实容易为不法商贩坑骗顾客提供可乘之机。请看下例。秤砣质量为 1 千克，秤杆和秤盘总质量为 0.5 千克，定盘星到提纽的距离为 2 厘米，秤盘到提纽的距离为 10 厘米（图 9）。若有人换了一个质量为 0.8 千克的秤驼，售出 2.5 千克的物品，物品的实际质量是多少？答案：代表物理量的符号：m 1秤舶质量，m 1假秤砾质量， m2秤杆和秤盘的总质量，m
23、 3货物的实际质量， m 3货物的标称质量，a 定盘星到提纽的距离，b秤盘到提纽的距离，C过秤杆、称盘质心的铅垂线到提纽的距离，d2.5千克秤星到提纽的距离（图2）秤盘空载，真砣置于定盘星时的平衡条件秤 m2gc=m1ga(1)盘挂2.5千克物体，使用真砣时的平衡条件 m2gc=m 3gb=m1gd (2)假砣置于2.5千克秤星时的平衡条件 m2gc+m3gb=m 1gd (3)从(1)、(2)、(3) 式消去c 、d，解出m 3 m3=1.96千克 (4)（97 第七届复）六、（11 分）小红准备在旅游时估算登山缆车的机械效率。她从地图上查智浪教育-普惠英才文库到，缆车的起点和终点的海拔高度
24、分别为 230 米和 840 米，两地的水平距离为 1200 米。一只缆车运载 15 个人上山的同时，有另一只同样的缆车与它共用同一个滑轮组，运载 8 个人下山。每个人的体重大约是 60 千克。从铭牌看到，缆车的自重（质量）为 600 千克。小红还用直尺粗测了钢缆的直径，约为 2.5 厘米。拖动钢缆的电动机铭牌上标明，它的额定功率为 45 千瓦。管理人负说，在当时那种情况下，电动机的实际功率为额定功率的 60。实际测得缆车完成一次运输所用的时间为 7 分钟。请你帮助小红估算缆车的机械效率。答案：缆车的高度差：h=840米-230 米=610米。上山的质量：m 1=1560千克 +600千克=1
25、500千克，下山的质量：m 2=860千克 +600千克=1080千克，运行的时间：t=760秒=420秒，有用功：W 有 =（m 1-m2）gh，总功：W=P 实 t= 1P额 t缆车的机械效率：（98 第八届复）二、（7 分）小华用一根长 6 米、半径 7.5 厘米的均匀粗木棒为爸爸设计了一架能搬运柴草的简易起重机（如图 2 所示）。他把支架安在木棒的 长处，每捆柴草41重 1000 牛，为了使木棒平衡以达到省力的目的，他又在另一端吊一块配重的石头,请你算出这块配重的石头应有多重？（木棒密度 0.8103 千克/ 米 3，g 取 10 牛顿/千克。）答案：受力分析如图 2 所示。 （1 分）木棒重 G 木 =m 木 g=p 木 V 木 g=p 木 rr 木 2l 木 g. （2 分）代入数值，得：G 木 =847.8 牛。 （1 分）根据杠杆平衡条件，有：G 柴 = l+ G 木 l= G 石 l. （2 分）43代入数值，得： G 石 =3848 牛。 （1 分）
