中考物理復(fù)習(xí)過關(guān)訓(xùn)練 簡單機(jī)械及答案解析

簡單機(jī)械一、單選題1．如圖所示的四種用具中，正常使用時屬于費力杠桿的是（

）A．羊角錘B．托盤天平C．核桃夾D．筷子2．如圖所示的工具中屬于省力杠桿的一組是（

）①核桃夾②船槳③板手④碗夾A．①② B．②④ C．①③ D．③④3．下面把車輪推上臺階的四種方法，推力的作用點相同，推力的方向不同，如圖所示，則哪一種推法最省力（

）A．B．C．D．4．如圖所示，在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，已知杠桿上每個小格長度為

2cm，當(dāng)彈簧測力計在A

點斜向上拉（與水平方向成

30°角）杠桿，使其在水平位置平衡時，下列說法正確的是（

）A．動力臂為

2cmB．此時為省力杠桿C．彈簧測力計的示數(shù)為

4N D．杠桿上懸掛物體重為

2N5．如圖所示，繞固定點O

轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，中點處掛一重物

G，端點處有一個始終垂直于杠桿的拉力

F，使其緩慢地向圖中A

位置移動到

B

的過程中，關(guān)于拉力

F

的說法正確的是（

）A．一直增大B．先變大后變小C．先變小后變大 D．保持不變下列有關(guān)簡單機(jī)械的使用說法正確的是（

）A．使用杠桿的目的就是為了省力B．使用斜面時，斜面越長越省力C．使用滑輪組可以省力，但不能省功D．使用動滑輪可以改變拉力方向，但不能省力7．如圖所示,物體重

100N,用

110N

的拉力將物體在

2s

內(nèi)勻速提升

0.5m,則（

）A．繩子自由端下降

1mB．物體上升的速度是

0.5msC．拉力的功是

50J D．該裝置的機(jī)械效率是

90.9%8．如圖所示，在豎直向上大小為

10N

的力

F

的作用下，重物

A

沿豎直方向勻速上升。已知重物

A上升速度為

0.2

m/s，不計滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦，則物體的重力大小和滑輪上升的速度分別為（

）A．20N，

0.4m／sB．20N，0.1

m／sC．5N，

0.4m／s D．5N，0.1

m／s9．如圖，用滑輪組將重力

G

為

1200N

的物體勻速豎直提升

2m，繩端的拉力

F

為

500N，重物升高的速度為

0.2m/s，忽略繩重及摩擦的影響，下列說法不正確的是（

）A．動滑輪的質(zhì)量為

300kgB．滑輪組做的有用功是

2400JC．拉力

F

的功率為

300W D．滑輪組的機(jī)械效率為

80%10．如圖所示，小麗用滑輪組勻速提升一個重為

600N

的物體，物體上升的速度為

0.1m/s，人拉繩的力為

250N，不計繩重和摩擦，下列說法不正確的是（

）人拉繩做功的功率為

75W滑輪組的機(jī)械效率為

80%C．繩子自由端移動的速度為

0.3m/sD．動滑輪重為

100N11．如圖斜面長為

2m、高為

0.4m，現(xiàn)將重為

20N

的物體沿斜面向上從底端勻速拉到頂端﹐若拉力

F為5N，則（

）A．拉力所做的功為

2JB．斜面的機(jī)械效率為

80%C．物體受到的摩擦力為

5N D．有用功為

40J12．如圖所示，重

600N

的物體在大小為

100N

的水平拉力作用下，以

0.1m/s

的速度沿水平地面向左勻速直線運動了

10s，滑輪組的機(jī)械效率為

60%。在此過程中下列選項正確的是（

）物體與地面間的滑動摩擦力為

100N拉力

F

做的功為

100J額外功的功率是8WD．繩子自由端移動的速度為

0.3m/s13．利用如圖所示的杠桿將重為

3N的物體緩慢勻速提高

10cm，手的拉力F

為

2N，手移動的距離

s為

30cm．則杠桿的機(jī)械效率為（

）A．22% B．33%14．關(guān)于機(jī)械效率，以下說法正確的是（

）C．50%D．67%機(jī)械效率總小于

1單位時間里做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高C．做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高D．省力越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高15．如圖所示的滑輪組，用

F=30N

的拉力，拉動水平地面上重為

300N

的物體，使物體勻速前進(jìn)了2m.物體和地面之間的摩擦力為

45N，在此過程中，下列說法正確的是（

）①拉力做的功是

120J②繩子自由端移動的距離是

2m③滑輪組的機(jī)械效率是

75%④A

點受到的拉力為

300NA．①④

B．②③二、填空題C．①③D．③④16．人體某些部位也具有杠桿的功能，如圖是二頭肌收縮將前臂收回的動作，此時支點是

（填“A”或“B”），手臂屬于

杠桿。17．如圖所示一長方體質(zhì)量分布均勻的木箱，其質(zhì)量為

100kg，已知

AB=CD=60cm，AC=BD=80cm，若想在圖中

A

點用最小力推翻木箱，則

F=

N。18．如圖所示，輕質(zhì)杠桿

OA繞

O

點無摩擦轉(zhuǎn)動，OB＝0.4m，AB＝0.2m，B

點處掛一個重為

30N的物體，為保證杠桿在水平位置靜止，在

A

點處沿

（選填“F1”“F2”或“F3”）方向施加的力最小，為

N。19．如圖所示，人向下拉繩提升重物，已知物體重

400N，動滑輪重

60N，不計繩重及摩擦，將重物勻速提升

0.5m

用時

4s，人需用的拉力為

N，人所做的有用功為

J，拉力做功的功率為

W。20．如圖所示，在拉力

F=50N

的作用下，一個重

600N

的物體以

0.1m/s

的速度沿水平地面向右勻速直線運動

10s，已知滑輪組的機(jī)械效率為

80%，則物體與地面間的滑動摩擦力為

N，拉力

F做功的功率為

W。21．小明把重

500N

的木箱沿斜面拉了

10m，使木箱上升了

4m，如圖所示，沿斜面向上用的拉力F=250N，木箱以

0.2m/s

的速度勻速上升的過程中，小明拉木箱的功率

W，斜面的機(jī)械效率為

，木箱在斜面上的勻速運動時受到摩擦力為

N．三、作圖題22．畫出圖中物體

G

受重力的示意圖，并畫出力

F

的力臂。23．如圖所示，O

為杠桿的支點，杠桿上掛有重為

G

的物體，請畫出使杠桿在圖中位置靜止時最小力

F

的示意圖和重力

G

的力臂。24．如圖所示，某同學(xué)想利用圖示滑輪組提升重為

300

N

的重物

G，若他所用繩的最大承受力為

140N，請在圖上畫出你的繞繩方法。（不計動滑輪重、繩重和摩擦）25．如圖所示，畫出滑輪組的繞線方式，使所用拉力最小。四、實驗探究題26．小明在“研究杠桿平衡條件”的實驗中所用的實驗器材有，刻度均勻的杠桿，支架，彈簧測力計，刻度尺，細(xì)線和質(zhì)量相同的

0.5N

重的鉤碼若干個。如圖

A

所示，實驗前，杠桿左側(cè)下沉，則應(yīng)將左端的平衡螺母向

（選填“左”或”右”）調(diào)節(jié)，直到杠桿在

位置平衡，目的是便于測量

，支點在杠桿的中點是為了消除杠桿

對平衡的影響。小明同學(xué)所在實驗小組完成某次操作后，實驗象如圖

B

所示，他們記錄的數(shù)據(jù)為動力F1=1.5N，動力臂

L1=0.1m，阻力

F2=1N，則阻力臂

L2=

m。甲同學(xué)測出了一組數(shù)據(jù)后就得出了”動力×動力臂=阻力×阻力臂”的結(jié)論，乙同學(xué)認(rèn)為他的做法不合理，理由是

。丙同學(xué)通過對數(shù)據(jù)分析后得出的結(jié)論是：動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離，與小組同學(xué)交流后，乙同學(xué)為了證明丙同學(xué)的結(jié)論是錯誤的，他做了如圖

C

的實驗，此實驗

（選填“能”或”不能”）說明該結(jié)論是錯誤的，圖

C

實驗中，已知杠桿上每個小格長度為

5cm，每個鉤碼重

0.5N，當(dāng)彈簧測力計在

A

點斜向上拉（與水平方向成

30°角）杠桿，使杠桿在水平位置平衡時，動力×動力臂

（選填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂”。在湛江港碼頭，小華看到工人利用斜面把貨物推到車上，聯(lián)想到上物理課時老師講過的知識，小華想探究斜面的機(jī)械效率可能與哪些因素有關(guān)？小華提出了以下的猜想：A．斜面的機(jī)械效率可能與物體的重力有關(guān)．B．斜面的機(jī)械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)．小華同學(xué)為了證實自己的猜想是否正確，于是他用同一塊木板組成如圖所示的裝置進(jìn)行了實驗探究，記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)斜面傾角θ物塊重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長S/m有用功W

有/J總

功W

總/J斜面的機(jī)械效率130°5.00.64.21.23.05.0230°3.00.62.51.21.860%345°3.00.82.81.22.43.471%在實驗操作過程中，應(yīng)沿斜面向上

拉動木塊；實驗時要使木板的傾斜角變大，應(yīng)該把木板下面的木塊向

移動（填“左”或“右”）．根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，第①次實驗斜面的機(jī)械效率為

%，第②次實驗中總功為

J．通過對比實驗①、②數(shù)據(jù)，可驗證小華的猜想

（填寫字母）；通過對比實驗②、③數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：

．此實驗主要用到的研究方法是

．除了小華的猜想以外，請你猜想斜面的機(jī)械效率還可能與

（寫出一個）有關(guān)．28．測量如圖所示滑輪組的機(jī)械效率，部分實驗數(shù)據(jù)如下表，請問答以下問題：實驗次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/cm拉力

F/N繩端移動距離

s/cm機(jī)械效率

η11.05

1555.6%21.550.815

32.051.01566.7%42.0101.03066.7%實驗過程中，應(yīng)緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼豎直向上做

運動，第

1

次實驗時，彈簧測力計示數(shù)如圖所示，為

N；第

2

次實驗時，滑輪組的機(jī)械效率是

；分析

1、2、3

次實驗的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越

，滑輪組的機(jī)械效率越高；分析

3、4

次實驗的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼上升的高度

（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；結(jié)合生產(chǎn)生活實際，用滑輪組提升重物時，下列選項中也可提高機(jī)械效率是

。A．增大繩重B．減輕動滑輪重C．加快物體提升的速度29．在“測量滑輪組的機(jī)械效率”的實驗中，某一實驗小組用同一滑輪組進(jìn)行了三次實驗（如圖所示），實驗數(shù)據(jù)記錄如下表。次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升距離彈簧測力計示數(shù)/N彈簧測力計上升距離機(jī)械效率/cm/cm12100.83083.3%24101.53036103090.9%實驗中應(yīng)沿豎直方向

拉動彈簧測力計；在第

2

次實驗中，滑輪組的機(jī)械效率為

（結(jié)果保留一位小數(shù)）；分析數(shù)據(jù)可得結(jié)論：同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越

（選填“高”或“低”）；根據(jù)實驗結(jié)論推測，使用該滑輪組再次將重

8N

的物體勻速提升

10cm，此時滑輪組的機(jī)械效率可能為

。A．71.6% B．82.6% C．92.4% D．100%另一實驗小組改變動滑輪的重，提升同一物體進(jìn)行多次實驗，獲得數(shù)據(jù)并繪制出如圖丁的圖象。分析可知：被提升物體所受的重力相同時，動滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越

（選填“高”或“低”）；分析圖象中的

A

點可知，被提升物體所受的重力為

N．（忽略繩重和摩擦）五、計算題30．如圖所示，小華正在做俯臥撐，可以將他的身體看做一個杠桿，O為支點，A

為他的重心，相關(guān)長度已在圖中標(biāo)明。已知他的質(zhì)量

m

為

60kg，g

取

10N/kg。求：小華受到的重力

G；求圖示時刻地面對雙手的支持力

F。31．如圖所示，工人師傅用

150N

的拉力，以

0.2m/s

的速度勻速提升重為

200N

的物體。（不計繩重及摩擦）求：求工人師傅拉力的功率；求動滑輪的重；若物重增大到

400

N，則滑輪組的機(jī)械效率是多少？32．用如圖所示的滑輪組在

5s

內(nèi)將一個重

300N的物體勻速提升

2m，所用的拉力

F

為

125N，不計繩重及摩擦：滑輪組對物體做的功；拉力做功的功率；滑輪組的機(jī)械效率；動滑輪的重力。33．如圖所示的滑輪組，用

F=100N

的力水平拉繩子自由端，把物體

A

在

10s

內(nèi)向左水平勻速運動1m，求：這個過程中拉力

F

所做功的功率多少？若該滑輪組的機(jī)械效率是

75%.則物體受到地面的摩擦力是多少？34．如圖所示，是使用滑輪組從水池中打撈物體的簡化示意圖。某次打撈中將一個體積為、密度為 的實心物塊勻速提升了

2m（物塊始終浸沒在水中），水面到池底的深度為9m。（ ， ）求：水池底部受到水的壓強；物塊受到的浮力大??；若打撈中實際所用拉力 為

1000N，這個滑輪組的機(jī)械效率。35．如圖所示，圖甲是使用滑輪組從水中打撈一正方體物體的簡化示意圖，在打撈過程中物體始終以

0.1m/s

的速度勻速豎直上升，物體未露出水面前滑輪組的機(jī)械效率為

75%，圖乙是打撈過程中拉力

F

隨時間

t

變化的圖象。（不計繩重，忽略摩擦和水的阻力，g

取

10Nkg）求：物體的邊長；物體浸沒在水中時受到的浮力；物體的重力。答案解析部分【解析】【解答】AC．羊角錘和核桃夾在使用時動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，AC

不符合題意；B．托盤天平的動力臂和阻力臂相等，是等臂杠桿，B

不符合題意；D．筷子在使用時動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，D

符合題意。故答案為：D。【分析】三種杠桿：省力杠桿：動力臂大于阻力臂,平衡時動力小于阻力。特點是省力，但費距離。（如剪鐵剪刀，鍘刀，起子）費力杠桿：動力臂小于阻力臂,平衡時動力大于阻力。特點是費力，但省距離。（如釣魚杠，理發(fā)剪刀等）等臂杠桿：動力臂等于阻力臂,平衡時動力等于阻力。特點是既不省力，也不費力。（如：天平）【解析】【解答】①核桃夾在使用時動力臂大于阻力臂，動力小于阻力，屬于省力杠桿；②船槳在使用時動力臂小于阻力臂，動力大于阻力，屬于費力杠桿；③板手在使用時動力臂大于阻力臂，動力小于阻力，屬于省力杠桿；④碗夾在使用時動力臂小于阻力臂，動力大于阻力，屬于費力杠桿；所以屬于省力杠桿的一組是①③，屬于費力杠桿的一組是②④。故答案為：C?！痉治觥渴褂酶軛U時動力臂大于阻力臂，動力小于阻力，是省力杠桿?！窘馕觥俊窘獯稹寇囕喤c臺階的接觸點即為支點，根據(jù) 可知，車輪的重力即為阻力，重力的作用點在車輪的圓心處，故 是一個定值，動力臂越大，則動力越小，由于推力的作用點相同，故連接推力的作用點和支點，將其作為動力臂，是最長的動力臂，做該連線的垂線，即力的作用線，如下圖所示：C

符合題意。故答案為：C。【分析】由杠桿平衡條件可知，在阻力和阻力臂一定的情況下，動力臂越長，動力越小，根據(jù)圖示找出最長的動力臂，即可找出最省力的推法?！窘馕觥俊窘獯稹緼．當(dāng)彈簧測力計在

A

點斜向上拉（與水平方向成

30°角）杠桿，由力臂的定義，根據(jù)數(shù)學(xué)知識，動力臂l1=4×2cm×sin30°=4cmA

不符合題意，B．阻力臂的大小杠桿為費力杠桿，B

不符合題意；C．測力計分度值為

0.2N，由圖中彈簧測力計指針在

3N，彈簧測力計的示數(shù)為

3N，C

不符合題意；D．根據(jù)杠桿的平衡條件，物體的重力D

符合題意。故答案為：D?！痉治觥扛鶕?jù)彈簧測力計指針位置，測量拉力大??；杠桿上的力臂是支點到力的作用線的垂線，根據(jù)角度計算力臂大小，利用杠桿的平衡條件，計算物體的重力?！窘馕觥俊窘獯稹恳驗槔?/p>

F

的方向始終與杠桿垂直，那么，在拉動杠桿的過程中，它的力臂大小是不變的。當(dāng)杠桿由最下端位置升到水平位置時，物體對杠桿拉力的力臂是增加的；當(dāng)杠桿從水平位置繼續(xù)上上升時，物體對杠桿拉力的力臂是減小的。在此過程中，物體對杠桿的拉力大小是不變的。由杠桿平衡條件可以知道所以，拉力

F

的大小變化是先變大后變小。故答案為：B【分析】阻力和動力臂一定時，阻力臂減小，動力減小，阻力臂變大，動力變大?！窘馕觥俊窘獯稹緼．杠桿的種類有三種：省杠桿、費力杠桿、等臂杠桿，是省力還是費力，關(guān)鍵是看動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，A

不符合題意，B．當(dāng)斜面高相同時，斜面越長越省力，B

不符合題意；C．滑輪組在使用的時候既省力又能改變力的方向，根據(jù)機(jī)械功原理，任何機(jī)械都不省功，C

符合題意；D．動滑輪實質(zhì)是一個動力臂為阻力臂二倍的杠桿，使用動滑輪省力但不能改變力的方向，D

不符合題意。故答案為：C?！痉治觥縿恿Ρ鄞笥谧枇Ρ鄣母軛U為省力杠桿，省力杠桿可以省力，但是費距離，動力臂等于阻力臂的杠桿為等臂杠桿，動力臂小于阻力臂的杠桿為費力杠桿，費力杠桿可以省距離，但是費力；任何機(jī)械都不省功?！窘馕觥俊窘獯稹緼、由圖可知，該滑輪為定滑輪，繩子移動的距離等于物體上升的高度

1m，A

不符合題意；B、繩子的速度等于物體的速度

v= =0.25m/s，不符合題意；C、拉力的功

W=Fs=110×0.5m=55J，C

不符合題意；D、該裝置的機(jī)械效率：η==≈90.9%，D

符合題意。故答案為：D?！痉治觥緼、定滑輪的特點：使用定滑輪不省力但能改變力的方向；B、利用

v= 求解；C、利用W=Fs

求解；D、利用

η= 求解?！窘馕觥俊窘獯稹扛鶕?jù)動滑輪特點，在豎直向上大小為

F=10N，所以

A物體的重力為

5N；重物

A

上升速度為

0.2

m/s，則力F

上升的速度是

0.1

m/s。故答案為：D。【分析】動滑輪特殊使用時，不省力，所用的力是重物重力的

2

倍，移動距離是重物移動距離的二分之一?！窘馕觥俊窘獯稹緼．根據(jù)力的平衡可知即則動滑輪的質(zhì)量為；A

錯誤，符合題意；B．滑輪組做的有用功是；B

正確，不符合題意；C．拉力

F

的功率為；C

正確，不符合題意；D．拉力做的總功為滑輪組的機(jī)械效率為；D

正確，不符合題意。故答案為：A?！痉治觥扛鶕?jù)物體的重力和拉力，可以計算動滑輪的重力；根據(jù)物體的重力可以計算質(zhì)量；根據(jù)物體重力和高度乘積可以計算有用功；利用物體受到的力和速度的乘積，可以計算功率的大?。桓鶕?jù)有用功和總功的比值，計算滑輪組的機(jī)械效率。【解析】【解答】AC．物體上升的速度為

0.1

m/s，繩子的股數(shù)

n＝3，因此繩子自由端的速度為v＝3×0.1m/s＝0.3

m/s拉力的功率為

P＝Fv＝250

N×0.3

m/s＝75

WAC

正確，不符合題意；D．根據(jù)公式，可得動滑輪重為D

錯誤，符合題意；B．機(jī)械效率為B

正確，不符合題意。故答案為：D?！痉治觥扛鶕?jù)滑輪組繩子的拉力和速度的乘積計算功率大小；根據(jù)物體的重力和高度的乘積計算有用功，利用拉力和繩子的移動距離的乘積，計算總功，有用功和總功的比值，

計算機(jī)械效率；根據(jù)物體的重力和繩子的拉力，可以計算動滑輪的重力大小?！窘馕觥俊窘獯稹緼．拉力做的總功

W總=Fs=5N×2m=10JA

不符合題意；BD．有用功

W有=Gh=20N×0.4m=8J斜面的機(jī)械效率B

符合題意，D

不符合題意；C．物體克服摩擦力做的額外功W

額=W

總-W

有=10J-8J=2J物體與斜面間的摩擦力C

不符合題意。故答案為：B?！痉治觥扛鶕?jù)拉力和距離的乘積計算做功多少，根據(jù)物體的重力和高度的乘積，計算有用功；有用功和總功的比值，

計算機(jī)械效率；根據(jù)總功和有用功的差，

計算額外功，結(jié)合距離計算摩擦力?！窘馕觥俊窘獯稹课矬w運動的距離為由圖可知，繩子的股數(shù)為

2，則繩子端移動的距離為繩子端移動的速度為總功為滑輪組的機(jī)械效率為

60%，根據(jù)可知，有用功為因為物體克服摩擦力做功，所以摩擦力為額外功為額外功的功率為故答案為：C?！痉治觥坑没喗M水平拉動物體，拉力作的功為總功，克服摩擦力做的功為有用功，兩者相除即為機(jī)械效率?！窘馕觥俊窘獯稹拷猓河杏霉?/p>

W有用=Gh=3N×0.1m=0.3J拉力所做的功為W

總=Fs=2N×0.3m=0.6J；杠桿的機(jī)械效率為故選

C．【分析】已知拉力的大小和拉力移動的距離，根據(jù)公式

W=FS

可求拉力所做的功；還知道物體的重力和物體升高的高度，根據(jù)公式W=Gh

可求有用功；有用功和總功的比值就是機(jī)械效率．【解析】【解答】A．只要使用機(jī)械，就必然會在機(jī)械上消耗一部分額外功，也就是說額外功總是存在的，所以有用功總是會小于總功，機(jī)械效率總是小于

1，A

符合題意；功率越大，表示機(jī)械做功越快，單位時間內(nèi)做的功越多，但機(jī)械效率不一定就高，B

不符合題意；有用功與總功的比值叫機(jī)械效率，與做功的多少沒有直接關(guān)系，C

不符合題意；有用功與總功的比值叫機(jī)械效率，與機(jī)械省力的多少沒有關(guān)系，D

不符合題意。故答案為：A?！痉治觥繖C(jī)械效率是有用功和總功的比值，機(jī)械效率總是小于

1?！窘馕觥俊窘獯稹坷朔Σ亮ψ龉?，①正確，由于動滑輪處有兩股繩，繩子拉長的長度是物體移動距離的

2

倍，為

4m，②不正確，

根據(jù)摩擦力和拉力計算機(jī)械效率為

n= ×F= ×30N=75%，③符合題意，物體勻速運動，受到的拉力和摩擦力是平衡力，大小相等，④不符合題意，C

符合題意。故答案為：C?！痉治觥扛鶕?jù)拉力和繩子移動距離的乘積計算拉力做的功，利用摩擦力和總拉力的比值計算機(jī)械效率，勻速運動的物體受到平衡力的作用?！窘馕觥俊窘獯稹咳鐖D，二頭肌收縮將前臂收回時，繞著

A

點轉(zhuǎn)動，A

為支點；B

為二頭肌的作用點，即動力作用點；二頭肌收縮將前臂收回時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿?！痉治觥扛軛U轉(zhuǎn)動時所繞的點，是杠桿的支點；使用杠桿時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿?！窘馕觥俊窘獯稹肯朐趫D中

A

點用最小力推翻木箱，阻力的大小已經(jīng)確定，則需要找力臂最長，才能最省力，而以

D為支點，動力臂最長，此時根據(jù)勾股定理可知，AD為

100cm，最長的動力臂為100cm，O

為重心，阻力臂為支點

D

到重力作用線的距離，為

CD

的一半，即為

30cm，故最小動力為故最小的動力為

300N?！痉治觥吭谧枇妥枇Ρ鄄蛔兊那闆r下，動力臂越大，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，動力是最小的，再利用杠桿平衡條件計算該力的大小?！窘馕觥俊窘獯稹吭?/p>

A

點施加最小的力，用

OA

作力臂最長，F(xiàn)1、F3

的力臂小于

OA，F(xiàn)2

的力臂等于OA，所以在中點

A

處沿F2

方向施加的力最小。由題圖可知，阻力臂

OB＝0.4m，AB＝0.2m，則動力臂

OA＝OB+AB＝0.4m+0.2m＝0.6m根據(jù)杠桿平衡條件可得

F2×OA＝G×OB則最小拉力【分析】杠桿上施加最小的力，找到最大的力臂，一般情況下，最大的力臂是作用點和支點之間距離作力臂；再根據(jù)杠桿平衡條件求出動力。【解析】【解答】一共有兩段繩子分擔(dān)動滑輪的重力，故人需用的拉力為人所做的有用功為拉力做功的功率為【分析】不計繩重及摩擦，拉力

F=（G+G

動）；繩子自由端移動的距離

s

繩=nh；根據(jù)W有=Gh

計算克服物體的重力所做的有用功；根據(jù)計算拉力的功率?！窘馕觥俊窘獯稹恳阎喗M的機(jī)械效率等于由此得出物體與地面間的滑動摩擦力為f=ηFn=80%×50N×3=120N拉力

F做功為

W

總=Fs=Fns

物=Fnvt=50N×3×0.1m/s×10s=150J拉力

F

做功的功率為【分析】利用

v= 求物體移動的距離，繩子自由端移動的距離

s=nh，利用

W

總=Fs求拉力做的總功，利用求求物體與地面間的滑動摩擦力；再利用

P=求拉力做功的功率?！窘馕觥俊窘獯稹啃∶骼鞠涞墓β蕿椋嚎朔矬w重力做的功為有用功：拉力做的功為總功：則斜面機(jī)械效率為：小明所做的額外功為：由于克服摩擦力做的功為額外功，則：【分析】根據(jù)W=Fs

拉力做的總功，又知道木箱勻速上升的速度，根據(jù)

v= 求出拉木箱運動的時間，根據(jù)

P= 求出拉木箱的功率。根據(jù)

W=Gh

求出拉力做的有用功，利用求出斜面的機(jī)械效率?？偣p去有用功即為克服木箱在斜面上受到摩擦力做的額外功，利用

W

額=fs

求出木箱在斜面上受到的摩擦力?！窘馕觥俊窘獯稹恐亓Φ姆较蚴秦Q直向下的，過重心畫一條帶箭頭的豎直向下的有向線段，用

G

表示；反向延長

F

的作用線，然后從支點作力

F的作用線的垂線段，則垂線段的長就是

F

的力臂

L，如下圖所示：【分析】使用杠桿時，支點到力的作用線的垂線，畫出力臂；物體受到的重力豎直向下?！窘馕觥俊窘獯稹扛鶕?jù)杠桿的平衡條件，阻力和阻力臂一定，支點和動力作用點的連線作為力臂時，此時動力臂最長，動力最小，此時動力臂與杠桿重合，重力使杠桿順時針旋轉(zhuǎn)，所以動力應(yīng)使杠桿逆時針旋轉(zhuǎn)，所以動力的方向一定是垂直于杠桿向上的，重物對杠桿的拉力是豎直向下的，大小等于重力，將阻力先反向延長，過支點作出與重力垂直的力臂，如下圖所示：【分析】杠桿上的力臂是從支點到力的作用點連線；杠桿上最大動力臂，是支點到力的作用點的連線，最小的力和最大的力臂垂直?！窘馕觥俊窘獯稹坎挥媱踊喓屠K子的重力以及摩擦，若承擔(dān)物重的繩子股數(shù)

n=2，則繩端的拉力

F=G= ×300N=150N大于所用繩的最大承受力(140N)，不合題意；若承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，則繩端的拉力拉力

F′= G= ×300N=100N小于所用繩的最大承受力(140N)，符合題意，所以承擔(dān)物重的繩子股數(shù)應(yīng)該是

3，從動滑輪的掛鉤開始依次繞繩子，最后有三段繩子承擔(dān)物重，如圖所示：【分析】根據(jù)拉力和物體的重力，結(jié)合拉力的合理性計算繩子股數(shù)，將滑輪組組裝；【解析】【解答】如圖所示，該滑輪組是由一個定滑輪一個動滑輪組成，動滑輪上最多有三根繩子分擔(dān)，此時的拉力最小，故先將繩子的一端固定在動滑輪的上面的鉤子上，繞過定滑輪后再繞動滑輪，故如下圖所示：【分析】使用滑輪時，動滑輪上繩子的股數(shù)越多，越省力。【解析】【解答】（1）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時，平衡螺母向上翹的一端移動，由于杠桿右端偏高，左端的平衡螺母應(yīng)向上翹的右端移動，使杠桿在水平位置平衡，消除杠桿自重對杠桿平衡的影響，力臂在杠桿上，便于測量力臂大??；（2）杠桿平衡條件是：F1L1

=F2L2，根據(jù)已知數(shù)據(jù)代入杠桿平衡條件得：1.5N×0.1m=1N×L2

，解得阻力臂

L2

是：L2

=0.15m；（3）甲同學(xué)只做一次實驗就得出杠桿平衡的條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂，是不合理，因為一組實驗數(shù)據(jù)太少，具有偶然性，不便找出普遍規(guī)律（4）丙同學(xué)通過對數(shù)據(jù)分析后得出的結(jié)論是：動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離，與小組同學(xué)交流后，乙同學(xué)為了證明丙同學(xué)的結(jié)論是錯誤的，他做的如圖

C

的實驗?zāi)艿玫健皠恿Α林c到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”，這個結(jié)論是不正確的；當(dāng)動力臂不等于支點到動力作用點的距離時，看實驗結(jié)論是否成立；杠桿平衡條件為：F1L1

=F2L2

，由杠桿平衡條件知道：4×0.5N×3×5cm=3N×1/2×4×5cm，左右相等，杠桿在水平位置平衡時，即動力×動力臂等于阻力×阻力臂，【分析】探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂，同時杠桿的重心通過支點，消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；為得出普遍結(jié)論，用彈簧測力計拉杠桿，使力與杠桿不垂直，多做幾次實驗，得出實驗結(jié)論.【解析】【解答】解：（1）在實驗操作過程中，應(yīng)沿斜面向上勻速拉動木塊，使示數(shù)更穩(wěn)定，便宜于讀數(shù)；斜面的傾角靠長木板下面的木塊左右移動來改變，木塊向左移動傾角變大，木塊向右移動傾角變小．（2）第①次實驗斜面的機(jī)械效率

η=×100%=×100%=60%；第二次實驗中總功為

W

總=FS=2.5N×1.2m=3.0J．（3）對比實驗①、②數(shù)據(jù)，控制的是斜面的傾斜程度（斜面傾角），改變的是物體的重力，因此是研究斜面機(jī)械效率與物體重力的關(guān)系，驗證的是猜想

A；對比實驗②、③數(shù)據(jù)，結(jié)合控制變量法實驗的一般結(jié)論形式，可以得出的結(jié)論是在其它條件相同時，斜面的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高（或大）．（4）毫無疑問這是控制變量法思想的典型運用．（5）影響斜面機(jī)械效率的因素很多，例如斜面粗糙程度、木板的長度、拉木塊速度、木板的面積等．故答案為：（1）勻速、左；（2）60、3.0；（3）A、在其它條件相同時，斜面的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高（或大）；或在其它條件相同時，斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有關(guān)．（4）控制變量法（5）斜面的粗糙程度、木板的長度、拉木塊速度、木板的面積等．【分析】（1）實驗中應(yīng)沿斜面勻速拉動彈簧測力計，使示數(shù)更穩(wěn)定；斜面的傾角指的是木板與水平面的夾角，斜面傾角變大，就是木板與水平面的夾角變大．（2）機(jī)械效率等于有用功和總功的比值，即

η=×100%；總功等于沿斜面拉力和斜面長度的乘積，即W總=FS．（3）對比實驗①、②數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，控制的是斜面的傾斜程度（斜面傾角），改變的是物體的重力；對比實驗②、③數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，控制的是物體的重力，改變的是斜面的傾斜程度．（4）實驗中采用了控制某個因素，研究另一個因素與物理量之間的關(guān)系．（5）影響斜面機(jī)械效率的因素很多，主要從有用功和額外功的角度考慮．【解析】【解答】（1）實驗過程中，應(yīng)緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼豎直向上做勻速運動，根據(jù)二力平衡的知識點可知，測力計示數(shù)等于拉力大小。第

1次實驗時，彈簧測力計示數(shù)如圖所示，分度值為

0.1N，彈簧測力計的示數(shù)為

0.6N。（2）第

2

次實驗時，滑輪組的機(jī)械效率（3）由

1、2、3次實驗的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，第

3

次物體的重力最大，滑輪的機(jī)械效率最高，可以得到使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越大，滑輪組的機(jī)械效率越高。由

3、4

次實驗的數(shù)據(jù)可知，鉤碼上升的高度不同，但滑輪組的機(jī)械效率相同，所以滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼上升的高度無關(guān)。（4）A．增大繩重，增大了額外功，有用功與總功的比值變小，機(jī)械效率變小，A

不符合題意。B．減輕動滑輪重，減小了額外功，有用功與總功的比值變大，機(jī)械效率大，B

符合題意。C．由（3）知，滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼上升的高度無關(guān)，根據(jù) 可知，機(jī)械效率與物體提升的速度無關(guān)，C

不符合題意。故答案為：B?！痉治觥浚?）實驗過程中，應(yīng)緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼豎直向上做勻速運動，此時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，測力計示數(shù)等于拉力大小。根據(jù)

W

有用=Gh得出第

2次實驗時所做的有用功，根據(jù)W

總=Fs

得出第

2次做的總功，根據(jù)求出滑輪組的機(jī)械效率。分析

1、2、3

次實驗的數(shù)據(jù)得出結(jié)論；分析

3、4

次實驗的數(shù)據(jù)可得出滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼上升的高度的關(guān)系。A、增大繩重，增