2022-2023學(xué)年八年級物理下冊重難點滿分沖刺集訓(xùn)(人教版)：專題09 簡單機械（解析版）

試卷第=page6666頁，共=sectionpages6767頁簡單機械一、單選題1．如圖所示，是我國古代《墨經(jīng)》記述的有關(guān)桿秤的杠桿原理，此時桿秤處于平衡狀態(tài)，以下關(guān)于它的說法不正確的是（）

A．“標(biāo)”“本”表示力臂B．“權(quán)”“重”表示力C．提紐相當(dāng)于支點D．增大“重”時，應(yīng)把“權(quán)”靠近O點【答案】D【詳解】ABC．從桿秤的結(jié)構(gòu)看，桿秤是典型的利用杠桿原理制成的，“標(biāo)”“本”分別表示動力臂和阻力臂，“權(quán)”“重”分別表示動力和阻力，提紐O點是支點，故ABC正確，不符合題意；D．增大“重”時，阻力變大，阻力臂不變，動力大小不變，為了保持杠桿平衡，應(yīng)該增大動力臂，即應(yīng)把“權(quán)”適當(dāng)遠離支點，故D錯誤，符合題意。故選D。2．如圖所示的工具在使用時，屬于費力杠桿的是（）A．瓶蓋起子 B．食品夾C．托盤天平 D．羊角錘【答案】B【詳解】A．瓶蓋起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不符合題意；B．食品夾在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故B符合題意；C．托盤天平在使用過程中，動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，故C不符合題意；D．羊角錘在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意。故選B。3．如圖所示，輕質(zhì)木桿AC可以繞O點轉(zhuǎn)動，AB:OB=4:1，A端掛著重為300N，底面積100cm2的物體G，當(dāng)木桿在水平位置平衡時，物體G對水平地面的壓強為104Pa，則在B點施加豎直向下的拉力的大小為（）A．600N B．400N C．800N D．1200N【答案】A【詳解】G對水平地面的壓力為F壓=pS=104Pa×100×10-4m2=100NG的重力為300N；物體G對水平地面的壓力為100N，則杠桿的A端對物體的拉力為F1=300N-100N=200NAB:OB=4:1，則AO:OB=3:1;根據(jù)杠桿的平衡條件可知F1×OA=F×OB則故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。4．如圖所示，工人師傅將油桶推上臺階，下列說法正確的是（）A．這不能看作杠桿，因為油桶是圓的B．這不能看作杠桿，因為沒有支點C．這可以看作杠桿，因為滿足杠桿的所有條件D．這可以看作杠桿，支點就是橫截面的圓心【答案】C【詳解】由圖知道工人師傅將油桶推上臺階的過程中，在推力（可以看作動力）作用下，油桶繞著與臺階的接觸點轉(zhuǎn)動，油桶的重力可以看作阻力，因此滿足杠桿的所有條件，可以看作杠桿，故C正確，ABD錯誤。故選C。5．甲物體靜止在水平地面上時，對地面的壓強為6×105Pa，甲物體的底面積為1.5×10-4m2?，F(xiàn)將甲物體用細繩掛在輕質(zhì)杠桿的A端，杠桿的B端懸掛乙物體，如圖所示，使杠桿在水平位置平衡，已知乙物體的質(zhì)量為2kg，AO：OB=1∶3。下列說法中正確的是（）A．甲物體的重力為150NB．杠桿B端所掛物體的質(zhì)量增加1.5kg，甲對地面的壓強恰好為0C．移動支點O的位置，使AO∶OB=2∶7時，甲物體恰好被拉離地面D．若圖中甲豎直切割并拿走，其余條件不變，甲對地面的壓強變?yōu)榍懈钋暗?.5倍【答案】A【詳解】A．乙物體重力對杠桿AOB，根據(jù)杠桿平衡原理知則杠桿A端受到的拉力為對甲物體，根據(jù)甲物體的重力為故A正確；B．杠桿B端所掛物體的質(zhì)量增加1.5kg時，杠桿B端受到的拉力為杠桿A端所受拉力為甲物體對地面的壓力等于它受到的支持力甲物體對地面的壓強為故B錯誤；C．移動支點O的位置，使AO∶OB=2∶7時，杠桿A端所受拉力為甲物體對地面的壓力等于它受到的支持力故甲物體不可能被拉離地面，故C錯誤；D．若圖中甲豎直切割并拿走，其余條件不變，則此時甲對地面的壓力此時甲對地面的壓強為故D錯誤。故選A。6．如圖是《天工開物》中記載的在井上汲水的桔槔，它的前端系一個木桶，木桶裝滿水后，人豎直向上拉掛木桶的繩子，通過橫桿的作用，后端的配重物下降，可以使裝有水的木桶勻速上升（假設(shè)在上升過程中，水沒有灑落）。下列說法正確的是（）A．圖中橫桿的支點距離地面約9mB．上升過程中木桶和水的動能增大C．人未拉繩時，自然站立對地面的壓強約為D．為了減小人向上提水時所需的拉力，應(yīng)將配重遠離支點【答案】D【詳解】A．桔槔俗稱“吊桿”，是一種原始提水工具，它可以增加提水深度，井深可達3~5m，則橫桿的支點距離地面大約5m左右，故A錯誤；B．木桶和水在升過程中，總質(zhì)量不變，速度不變，所以動能不變，故B錯誤；C．以成年人為例，成年人的體重大約是m=70kg，則重力為雙腳的面積大約是所以自然站立對地面的壓強約為故C錯誤；D．如下圖所示，O為支點，配重A對杠桿的拉力作用在C點，水桶對杠桿的拉力作用在D點，且，人的向上拉力作用在B處，如果杠桿平衡，則有木桶盛滿水后，水桶的重力不變，將配重遠離支點時，G配重、G水桶和L水桶均不變，但L配重變大，由此可知人在B處施加的拉力變小，故D正確。故選D。7．如右圖所示的杠桿剛好平衡，采取下列辦法能使杠桿再次達到平衡的是（）A．兩邊都減小一個鉤碼B．兩邊都增加一個鉤碼C．兩邊同時向內(nèi)移動一格距離D．左邊鉤碼向內(nèi)移一格距離，右邊鉤碼向內(nèi)移二格距離【答案】D【詳解】原來杠桿平衡是因為：左邊右邊力和力臂的乘積相等；A．支點兩邊各減少一個鉤碼，左邊右邊力和力臂的乘積不相等，杠桿不平衡，故A不符合題意；B．支點兩邊各增加一個鉤碼，左邊右邊力和力臂的乘積不相等，杠桿不平衡，故B不符合題意；C．兩邊同時向內(nèi)移動一格距離，左邊右邊力和力臂的乘積不相等，杠桿不平衡，故C不符合題意；D．左邊鉤碼向內(nèi)移一格距離，右邊鉤碼向內(nèi)移兩格距離，左邊右邊力和力臂的乘積相等，杠桿平衡，故D符合題意。故選D。8．建立模型是學(xué)習(xí)物理的基本方法之一、日常生活中，很多工具或設(shè)施可以抽象成杠桿模型，下列工具或設(shè)施中，不能抽象成杠桿模型的是（）A．旗桿頂部的滑輪 B．小明沿斜面推木箱C．小明把圓桶推上臺階 D．大力士掀起車輪【答案】B【詳解】能夠圍繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫做杠桿。旗桿頂部的滑輪、把圓桶推上臺階、掀起車輪都能圍繞固定點轉(zhuǎn)動，屬于杠桿，可抽象成杠桿模型；而沿斜面推木箱利用的是斜面，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。9．分別使用圖中四種裝置勻速提升同一重物，不計滑輪重、繩重和摩擦，最費力是（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】勻速提升同一重物，不計滑輪重、繩重和摩擦，由圖可知，A圖繩子的段數(shù)為3段，則B圖繩子的段數(shù)為2段，則C圖為定滑輪，則D圖為動滑輪，則比較四幅圖可得故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。10．如圖所示，F(xiàn)1=4N，F(xiàn)2=3N，此時物體A相對于地面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運動（不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）。下列說法正確的是（）A．F2的功率為0.3WB．彈簧測力計示數(shù)為6NC．物體A受到地面向右大小為2N的摩擦力D．如果增大F2，物體A可能向左運動【答案】C【詳解】A．由圖知，水平使用滑輪組，n=2，拉力端移動速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s拉力做功功率P2=F2v=3N×0.2m/s=0.6W故A錯誤；B．不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦，彈簧測力計的示數(shù)F=3F2=3×3N=9N故B錯誤；C．對于物體A，水平方向受到B向左的摩擦力f=2F2=2×3N=6N向右的拉力F1=4N因為A靜止，所以地面對物體A有向右的摩擦力f地=f-F1=6N-4N=2N故C正確；D．如果增大F2，B將做加速運動，B對A的壓力和接觸面的粗糙程度不變，B與A之間的摩擦力不變，A受力不變，還是處于靜止?fàn)顟B(tài)，故D錯誤。故選C。11．如圖所示的裝置，每個滑輪的重力為10N，物體B的重力GB=20N，鐵塊A的重力GA=60N。鐵塊A被恒定水平吸引力吸附在豎直放置且足夠長的磁性平板上。對A物體施加豎直向下的拉力F1=10N（圖中未畫出），使得鐵塊B以0.3m/s的速度勻速豎直向上運動了10s，撤去拉力F1，在B的下端對B施加一個豎直向下的拉力F2（圖中未畫出），使A以0.05m/s的速度勻速豎直向上運動了10s，繩子足夠長，磁性平板除對鐵塊A有磁力外對其它物體均無磁力，繩重及滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦等次要因素忽略不計，則下列說法正確的是（）A．F1可能小于F2B．在B下降10s的過程中F2做功15JC．A受到磁性平板的摩擦力為10ND．F2做功的功率為1W【答案】B【詳解】AC．由圖可知動滑輪繞繩子的段數(shù)n=3，設(shè)A受到磁性平板的摩擦力f，對A物體施加F1=10N的豎直向下拉力時，有解得f=20N，即A受到磁性平板的摩擦力為20N，因磁性平板對A的磁力不變，接觸面的粗糙不變，所以，A受到磁性平板的摩擦力不變，在B的下端對B施加一個豎直向下的拉力F2時，有F2=10N則F2=F1故AC錯誤；BD．鐵塊A以0.05m/s的速度勻速豎直向上運動了10s，鐵塊A上升的高度hA=vAt=0.05m/s×10s=0.5m則B在下降10s過程中下降的高度hB=3hA=3×0.5m=1.5m在B下降10s的過程中F2做功W=F2hB=10N×1.5m=15JF2做功的功率為故B正確，D錯誤。故選B。12．圖所示為學(xué)校升旗時的情景，關(guān)于旗桿頂端的的滑輪A，下列說法中正確的是（）A．滑輪A是動滑輪 B．滑輪A是定滑輪C．使用滑輪A可以省力 D．使用滑輪A不能改變力的方向【答案】B【詳解】圖中為學(xué)校升旗時的情景，旗桿頂端的滑輪A是定滑輪，定滑輪不省力，也不省距離，但是可以改變力的方向，故B正確，ACD錯誤。故選B。13．如圖示滑輪組恰處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知每個滑輪重為1N，乙物體的重力為5N，不計繩重和摩擦，則下列說法不正確的是（）A．甲物體的重力是9NB．定滑輪對天花板的拉力是11NC．若讓乙物體上升1m，則甲物體需要下降2mD．若乙物體在勻速下降，則甲物體的速度小于乙物體的速度【答案】C【詳解】A．動滑輪上有兩股繩，由題意可得，繩子上的拉力大小等于乙物體的重力，即F拉=5N則由題意可得G甲=9N故A正確，不符合題意；B．由圖可得，定滑輪對天花板的拉力為F=2F拉+G定=2×5N+1N=11N故B正確，不符合題意；C．由于動滑輪上有兩股繩，所以乙物體上升1m，則甲物體需要下降0.5m，故C錯誤，符合題意；D．由題意及上述分析可得，若乙物體在勻速下降，則甲物體上升的速度應(yīng)該是乙物體的速度的一半，所以甲物體的速度小于乙物體的速度，故D正確，不符合題意。故選C。14．如圖所示，在用滑輪將同一物體沿相同水平地面勻速移動時，拉力分別為、、、，比較它們的大小（不計滑輪重及滑輪與輕繩間的摩擦），正確的是（）?A． B． C． D．一樣大【答案】B【詳解】由圖可知，甲和丁滑輪隨物體一起運動，是動滑輪，當(dāng)水平拉動時可以省一半的力，而丁滑輪因為拉力方向不水平，所以力會稍大，乙和丙滑輪是定滑輪，使用該滑輪不能省力，但可以改變力的方向；所以故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。15．如圖所示，小明用F=400N的拉力將一質(zhì)量為64kg的物體，在10s內(nèi)勻速豎直向上提升2m。不計摩擦和繩重，在此過程中，下列說法正確的是（）A．繩子自由端移動的距離為6m B．動滑輪的重力為240NC．拉力F的功率為80W D．該滑輪組的機械效率為80%【答案】D【詳解】由題圖可知，繩子承重股數(shù)為n=2。A．繩子自由端移動的距離為故A錯誤；B．物體的重力為根據(jù)可得，動滑輪的重力為故B錯誤；C．拉力做的功為拉力的功率為故C錯誤；D．有用功為該滑輪組的機械效率為故D正確。故選D。16．如圖所示，工人利用滑輪組提升一個重為400N的貨物，動滑輪的重力G動=100N，貨物以0.3m/s的速度勻速上升（忽略繩重及摩擦），下列說法正確的是（）A．拉力F為200N B．貨物上升1m，繩子自由端移動3mC．拉力F做功的功率120W D．該滑輪組的機械效率為80%【答案】D【詳解】A．由圖可知，承擔(dān)物重的繩子的股數(shù)因為不計繩重和摩擦，所以繩子自由端的拉力故A錯誤；B．繩子自由端移動的距離故B錯誤；C．繩子自由端移動的速度拉力做功的功率故C錯誤；D．因為不計繩重和摩擦，所以滑輪組的機械效率故D正確。故選D。17．如圖，用同一滑輪組分別將兩個物體（G1>G2）勻速提升相同的高度，所用時間相同。不計摩擦，則下列說法正確的是（）A．兩個滑輪組所做有用功相等 B．兩個滑輪組所做額外功相等C．拉力F1和F2做功的功率相等 D．兩個滑輪組的機械效率相等【答案】B【詳解】A．滑輪組做的有用功W有=Gh，兩物體上升的高度相同，但是G1>G2，所以W1＞W(wǎng)2，故A錯誤；B．不計摩擦，滑輪組做的額外功就是克服動滑輪重力做的功，同一滑輪組，動滑輪重力相同，動滑輪上升的高度也相同，由W=Gh可知，兩個滑輪組所做額外功相等，故B正確；C．兩幅圖中的繩子股數(shù)都是n=2，所以拉力又因為使用同一滑輪組，G動相同，因為G1＞G2，所以F1＞F2。用相同的滑輪組在相同時間內(nèi)勻速提高到相同高度，由可知，重物上升的速度相同，又兩幅圖中的繩子股數(shù)都是2，所以拉力移動的速度相同，又F1＞F2，根據(jù)公式可以知道，故C錯誤；D．因為動滑輪重相同，G1＞G2，根據(jù)公式可以知道故D錯誤。故選B。18．用如圖所示的滑輪組勻速提升重物A，作用在繩子自由端的拉力F=500N，2s內(nèi)重物A上升了2m，滑輪組的機械效率為80%，忽略摩擦和繩重，下列說法正確的是（）A．重物A的重力為800NB．動滑輪的重力為200NC．拉力F的功率為750WD．2s內(nèi)拉力F做的額外功為600J【答案】D【詳解】A．由圖可知滑輪組的動滑輪繞3段繩，因為忽略摩擦和繩重，滑輪組的效率為帶入數(shù)據(jù)為解得，故A錯誤；B．根據(jù)滑輪組力的關(guān)系公式，可得帶入數(shù)據(jù)為解得，故B錯誤；C．拉力做的功為功率為故C錯誤；D．有用功為額外功為故D正確。故選D。19．如圖所示，在斜面上將一個重物勻速拉到高處，已知斜面長為s，高為h，有用功為W，斜面的機械效率為，則下列說法錯誤的是（）A．總功 B．額外功C．重物重力 D．重物受到摩擦力【答案】D【詳解】A．由可得，總功故A正確，不符合題意；B．使用斜面時克服摩擦力做的功即為額外功，由可得故B正確，不符合題；C．由可得：重物重力，故C正確，不符合題意；D．使用斜面時克服摩擦力做的功即為額外功，即，則故D錯誤，符合題意。故選D。20．如圖是塔式起重機的簡易示意圖，滑輪組可在起重臂上左右移動?，F(xiàn)將重1.5104N的貨物沿豎直方向向上吊起3m，用時6s，克服繩重和摩擦做的功是拉力做功的五分之一，已知動滑輪總重為5000N。下列說法正確的是（

）A．平衡重一定時，只將滑輪組向左移動，能安全吊起貨物的最大質(zhì)量將減小B．此過程滑輪組的機械效率為75%C．繩端拉力為6250ND．拉力做功的功率為3125W【答案】C【詳解】A．由圖可知，平衡重一定時，左側(cè)的力和力臂一定，將滑輪組向左移動，右側(cè)的力臂減小，由杠桿平衡條件可知，右側(cè)的力增大，即能安全吊起貨物的最大質(zhì)量將增大，故A錯誤；B．滑輪組做的有用功克服動滑輪重力做的額外功由題意可知，克服繩重和摩擦做的功則拉力做的總功解得滑輪組的機械效率故B錯誤；C．由圖可知n=4，繩子自由端移動的距離由可知，繩端拉力故C正確；D．拉力做功的功率故D錯誤。故選C。二、填空題21．某校書法社團的小默同學(xué)在書寫毛筆字的過程中，發(fā)現(xiàn)向右行筆時筆尖朝左，這是因為筆尖受到了_______（選填“向左”或“向右”）的摩擦力，摩擦力改變了筆尖的_______的緣故；行筆中的毛筆是一個_______（選填“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿。【答案】向左形狀費力【詳解】[1][2]當(dāng)向右運筆寫字時，筆相對于紙面向右運動，摩擦力的方向向左，改變了筆尖的形狀的緣故。[3]寫字時，毛筆桿的支點和動力作用點都在手指上，而阻力作用點是筆尖端，動力臂小于阻力臂，為費力杠桿。22．如圖所示，一個輕質(zhì)杠桿可繞O點轉(zhuǎn)動，甲、乙兩物體分別用細線懸掛在杠桿的A、B兩端，杠桿在水平位置平衡。乙物體重10N，則甲物體重_____N。如果將支點O向A端移動，_____端將下沉（選填“A”或“B”）。若杠桿處于水平位置平衡時，在甲、乙兩物體下端各增加1N重量，則_____端將下沉（選填“A”或“B”）。【答案】5BA【詳解】[1]已知FB＝10N，LA＝0.4m，LB＝0.2m，由杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2得[2]如果將支點O向A端移動，設(shè)移動的距離為L，則左側(cè)變?yōu)橛覀?cè)變?yōu)閯t所以B端將下沉。[3]若甲、乙兩物體下端各增加1N重物，則左側(cè)變?yōu)橛覀?cè)變?yōu)閯t所以A端將下沉。23．引體向上和俯臥撐都是徒手力量健身的良好手段。小李按照圖（a）（b）過程引體向上，此過程中小李的重力勢能_______________（選填“增大”“不變”或“減小”）；若在圖（a）中，小李靜止時單杠對他的作用力為，圖（c）小李靜止時地面對雙手的支持力為F2，則_______________。若以頭部從最低點到最高點為“一次”，完成一次緩慢引體向上所做的功_______________完成一次緩慢俯臥撐所做的功（后兩個均選填“大于”“等于”或“小于”）?！敬鸢浮吭龃蟠笥诖笥凇驹斀狻縖1]小李按照圖（a）（b）過程引體向上，小李的質(zhì)量不變，（b）中的高度更高，所以此過程中小李的重力勢能增大。[2]小李靜止懸掛在單杠上時，單杠對他的作用力F1等于小李自身的重力；做俯臥撐動作時可視為杠桿，腳尖可視為支點，重力可視為阻力，地面對雙手的支持力可視為動力，此時動力臂長于阻力臂，所以支持力F2小于重力；由此可知，F(xiàn)1大于F2。[3]完成一次引體向上和完成一次緩慢俯臥撐，在重力的方向上移動的距離相同，由于引體向上時的拉力大于支持力，根據(jù)W=Fs可知，完成一次緩慢引體向上所做的功大于完成一次緩慢俯臥撐所做的功。24．如圖所示，人的頭顱也可以看成杠桿，當(dāng)頭顱低下時，頸部肌肉會產(chǎn)生一定的拉力。A點為頭顱模型的重心，B點為肌肉拉力的作用點，拉力的方向始終垂直于OB，低頭過程中，重力的力臂逐漸_______，拉力逐漸_______（兩空均填“增大”、“減小”或“不變”）?！敬鸢浮吭龃笤龃蟆驹斀狻縖1][2]由題意和圖示可知，O為支點，肌肉拉力（動力）的方向始終垂直于OB，則拉力的力臂（動力臂）不變；低頭過程中，頭顱重力的力臂變大（即阻力臂變大），而阻力G、動力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知，拉力會變大。25．按如圖所示的三種方法關(guān)門，A、B、C是門上三個不同的位置，用大小相同的力沿箭頭方向施力。其中在_______點用力關(guān)門時最省力，在_______點用力時不能將門關(guān)上，以上現(xiàn)象說明力的作用效果不僅跟力的方向有關(guān)，也跟力的_______有關(guān)?！敬鸢浮緼B作用點【詳解】[1]離門軸越遠，動力臂越大，動力越小，關(guān)門越省力，所以在A點用力關(guān)門最省力。[2]在B點用力時不能將門關(guān)上，是因為此時力的作用線通過支點，導(dǎo)致該力的力臂為0，不能使門轉(zhuǎn)動，不能將門關(guān)上。[3]A、B、C三個不同的位置，力的作用效果不同，說明力的作用效果與力的作用點有關(guān)。26．中國高鐵運營里程突破4萬公里，穩(wěn)居世界第一，高速鐵路的輸電線，無論冬、夏都繃得直直的，如圖甲采用墜砣牽引以保障列車電極與輸電線的良好接觸，圖乙為輸電線的牽引裝置工作原理圖，其中定滑輪可以______（選填“改變力的方向”或“省力”），圖乙中______為定滑輪（選填“A”或“B”）。鋼繩通過滑輪組懸掛總重40000N的墜砣，不計滑輪和鋼繩自重、摩擦，輸電線P端受到的拉力大小為______N。

【答案】改變力的方向A8×104【詳解】[1][2]由圖可知，滑輪A為定滑輪，可以改變力的方向。[3]由圖知，滑輪組承擔(dān)P端拉力的繩子股數(shù)n＝2，圖中墜砣掛在鋼繩的自由端，不計滑輪和鋼繩自重及摩擦，可得則輸電線P端受到的拉力大小27．如圖，A物重100N，在力F的作用下，以5m/s的速度在水平面上勻速向右運動，此時彈簧秤的示數(shù)為10N，則A物體受到的摩擦力是___________N；拉力F為___________N；拉力在10s內(nèi)所做的功為___________J。（忽略繩重、滑輪重和摩擦）【答案】1020500【詳解】[1][2]由圖知道，這是一只特殊用法的動滑輪，拉力F為物體A所受摩擦力與彈簧測力計示數(shù)之和，A受到的摩擦力等于彈簧測力計的示數(shù)，為10N；拉力等于摩擦力的2倍，為20N。[3]由圖知道，物體移動的速度為5m/s，則拉力F移動的速度為其二分之一，即2.5m/s，故拉力F移動的距離s=vt=2.5m/s×10s=25m拉力F做的功為W=Fs=20N×25m=500J28．如圖所示，滑輪的重力為100N，用該滑輪把重力為300N的物體勻速向上提起，若不計繩重和摩擦，則手對繩子自由端的拉力為________N，在2s內(nèi)物體上升了0.5m，拉力的功率是________W?！敬鸢浮?00100【詳解】[1]由圖可知不計摩擦及繩重，手對繩子自由端的拉力[2]繩子自由端移動的距離為所以拉力的功率29．如圖所示，是某工人用三種方式分別拉起同一物體。圖（b）裝置是_______滑輪，使用該滑輪的優(yōu)點是可以_______。用圖（c）滑輪的優(yōu)點是可以_______?！敬鸢浮縿邮×Ω淖兞Φ姆较颉驹斀狻縖1][2]圖中的滑輪隨物體一起移動，是動滑輪，由動滑輪的特點可知，使用動滑輪可以省力。[3]圖中的滑輪不隨物體一起移動，是定滑輪，由定滑輪的特點可知，使用定滑輪不省力，但可以改變力的方向。30．如圖所示，分別利用甲、乙兩滑輪勻速提起相同的重物A，其中乙為______滑輪，使用時相當(dāng)于______杠桿，若不計滑輪重及摩擦，把重物A提升相同高度，則拉力、做的功______。（選填“＞”、“＝”或“＜”）。【答案】動省力=【詳解】[1]乙滑輪在使用時隨物體一起運動，是動滑輪。[2]動滑輪使用時，若不計滑輪重及摩擦，動力為物重的二分之一，相當(dāng)于動力臂為阻力臂二倍的省力杠桿。[3]使用任何機械都不省功，若不計滑輪重及摩擦，把重物A提升相同高度，則拉力、做的功都是對物體做的功，大小為31．如題圖所示，提升重物B的滑輪是_________（選填“動”或“定”）滑輪。若不計滑輪的重力和摩擦，如果，則GB=_________N。若將重物A向上提升1m，F(xiàn)A做功_________J?！敬鸢浮慷?0100【詳解】[1]提升重物B時，滑輪的軸固定，不隨物體一起移動，因此是定滑輪。[2]使用定滑輪時，不計摩擦和繩重時，，則物體B的重力[3]使用動滑輪時，n=2，繩子自由端移動的距離拉力FA做的功32．如圖所示，在滑輪組的作用下，重為300N的A物體以0.2m/s的速度勻速上升，動滑輪重為60N，不計繩重和摩擦。（1）繩子自由端移動的速度是________m/s；（2）繩子自由端的拉力F＝________N，拉力F做功的功率P＝_______W；（3）在此過程滑輪組的機械效率是__________。【答案】0.61207283.3%【詳解】（1）[1]由圖知，n＝3，繩子自由端移動的速度v＝3v物＝3×0.2m/s＝0.6m/s（2）[2]不計摩擦和繩重時，繩子自由端的拉力[3]拉力做功的功率（3）[4]滑輪組的機械效率33．為了將一重為2000N的物塊送到高處，工人師傅用木板和滑輪搭建了如圖所示的裝置。用大小為1000N的拉力F拉動繩端，物塊在20s內(nèi)從地面沿斜面勻速向上運動到高處。已知s=8m，h=3m，該裝置的機械效率為___________，物體受到的摩擦力為___________N。【答案】【詳解】[1]有用功使用定滑輪不省力也不能省距離，繩子自由端移動距離等于物體移動距離，拉力做的總功該裝置的機械效率[2]額外功由可得物體受到的摩擦力34．如圖所示，用F1的力將物體B勻速提升h，F(xiàn)1做功90J；在相同時間，借助滑輪組用F2的力把物體B勻速提升相同高度，F(xiàn)2做功120J，則：（1）滑輪組機械效率為___________；兩個過程中的拉力，F(xiàn)1___________3F2；F1做功的功率___________F2做功的功率（后兩空選填“>”“=”或“<”）（2）利用上述條件，已知h=1m，可求出F2=___________N。【答案】75%<<40【詳解】（1）[1]F1做的功90J為使用滑輪組時做的有用功，F(xiàn)2做的功為120J是總功，滑輪組的機械效率[2]由W=Fh可知，直接提升物體時的拉力由W=Fs可知，借助滑輪組提升物體時的拉力則因此則F1<3F2。[3]F1做功90J，F(xiàn)2做功為120J，在相同時間內(nèi)，根據(jù)可知，F(xiàn)1做功的功率小于F2做功的功率。（2）[4]由圖可知n=2，已知h=1m，則35．小明利用如圖甲所示的滑輪組，將不同的物體勻速提升1m，圖乙所示為克服物體重力做的功和拉力做的功隨物重變化的柱狀圖，不計繩重和摩擦。定滑輪的作用是___________，物重為150N時，小明做的有用功為________J，動滑輪的重力為_______N。【答案】改變力的方向15050【詳解】[1]定滑輪的作用是改變力的方向，但不能省力。[2][3]小明做的有用功W有用=Gh=150N×1m=150J由圖乙可得，不計繩重和摩擦，額外功為W額=W總-W有用=200J-150J=50J則根據(jù)W額=G動h可得，動滑輪的重力為36．如圖所示，是小飛用滑輪組提升貨物的情景。當(dāng)他用200N的拉力在10s內(nèi)將貨物A勻速提升2m，這時滑輪組的機械效率為90%，則貨物A的重為______N，拉力F的功率為______W。（忽略繩重和一切摩擦力）【答案】36080【詳解】[1]滑輪組的總功由得，有用功物體的重力[2]拉力F的功率為37．如圖所示，用兩滑輪采用不同的繞繩方法，將同一重物勻速提升相同的高度（不計繩重和摩擦），則拉力F1______F2，兩裝置的機械效率η1______η2?！敬鸢浮?gt;=【詳解】[1]第1組滑輪組，繩子的段數(shù)為2段，拉力第2組滑輪組，繩子的段數(shù)為3段，拉力因此可得[2]提升相同的高度h，這兩組滑輪組做的有用功不計繩重和摩擦，第1組滑輪組做的總功第2組滑輪組做的總功根據(jù)可得三、實驗題38．如圖所示是小明“探究杠桿的平衡條件”的裝置，每只鉤碼重為0.5N，鉤碼個數(shù)若干，彈簧測力計量程為0～5N。（1）圖甲中，杠桿靜止時處于___________（選填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)，為使杠桿在水平位置平衡，小明應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向___________（選填“左”或“右”）移。（2）圖乙中，小明實驗時始終使杠桿在水平位置平衡，當(dāng)彈簧測力計豎直向下拉時其示數(shù)是___________N，若將彈簧測力計斜向下拉，則其示數(shù)將___________（選填“增大”、“減小”或“不變”），若鉤碼和測力計的位置保持不變，則在A點最多可掛___________只鉤碼。（3）小明用如圖丙裝置進行探究，發(fā)現(xiàn)總是無法得到教材上所給出的杠桿平衡條件，其原因是___________。【答案】平衡左2增大7杠桿自身有重力【詳解】（1）[1][2]圖甲中實驗前沒掛鉤碼時，杠桿處于靜止的平衡狀態(tài)；發(fā)現(xiàn)杠桿左端上翹，右端下沉，調(diào)節(jié)時應(yīng)將平衡螺母向左移，使杠桿在水平位置平衡。（2）[3]如圖乙所示，在刻度線A處掛兩個鉤碼（每個鉤碼為0.5N），在刻度線B處用調(diào)好的彈簧測力計豎直向下拉杠桿，杠桿在水平位置時，根據(jù)杠桿的平衡條件每個鉤碼為，每小格為L，則[4]將彈簧測力計斜向左拉或?qū)椈蓽y力計斜向右拉，阻力和阻力臂不變，拉力的力臂變短，根據(jù)杠桿平衡條件可知，杠桿在水平位置平衡時，拉力增大。[5]已知彈簧測力計的最大測量值是5N，若鉤碼和測力計的位置保持不變，根據(jù)杠桿的平衡條件，則在A點最多可掛故最多可掛鉤碼的個數(shù)故最多可掛個鉤碼；（3）[6]利用如圖丁所示裝置進行探究，杠桿的重心沒有通過支點，杠桿的自重對杠桿平衡有影響。39．在“探究杠桿的平衡條件”實驗。

（1）先調(diào)節(jié)平衡螺母，如發(fā)現(xiàn)杠桿右端偏高，則可將右端的平衡螺母向________調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，其目的是為了________；（2）待杠桿在水平位置平衡后，分別在兩邊掛上鉤碼，在杠桿上移動鉤碼的位置，使杠桿在水平位置平衡，理由是________；（3）在實驗中記錄了下列一些數(shù)據(jù)，但未完整，請將未完成的空格填好；左邊右邊次數(shù)F1/NL1/cmFF2／NL2／cmF2L2121020452022204022040341560560從表中的數(shù)據(jù)可以分析知道，杠桿的平衡條件寫成式子F1L1=F2L2；（4）只做第1次實驗，得出數(shù)據(jù)，________（填“能”或“否”）得出結(jié)論；（5）有位同學(xué)在實驗中，只做了一組數(shù)據(jù)是：F1=2N，L1=10cm，F(xiàn)2=10N，L2=2cm，于是他得出結(jié)論的是：“動力+動力臂=阻力+阻力臂”如何評價？________?！敬鸢浮坑蚁龡U桿自身重力所帶來的影響便于計算力臂12否見解析【詳解】（1）[1][2]杠桿右端偏高，桿桿的重心偏左，此時需要將右端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿再次在水平平衡，這樣可以消除杠桿自身重力對結(jié)果的影響。（2）[3]杠桿在水平位置平衡，此時拉力垂直于杠桿向下，力臂在杠桿上，方便測量力臂。（3）[4]分析表中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，第三次實驗中給了L2的值以及F2L2的乘積，則此時的F2為，（4）[5]只做第1次實驗，得出數(shù)據(jù)，不能得出結(jié)論，因為一次實驗具有偶然性，要多做幾次，尋找普遍規(guī)律。（5）[6]只做一組數(shù)據(jù)，結(jié)果具有偶然性，無法得出普遍性的結(jié)論。40．某同學(xué)利用鐵架臺、帶刻度的杠桿、細線、彈簧測力計、若干砝碼（每個鉤碼重1N）等實驗材料，探究杠桿平衡的條件：（1）實驗前，杠桿處于如圖甲所示的位置，應(yīng)先將平衡螺母向_____（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；（2）該同學(xué)根據(jù)圖乙便直接得出杠桿平衡的條件：動力×動力臂＝阻力×阻力臂。你認(rèn)為這樣得出結(jié)論________（選填“合理”或“不合理”），理由是_______。（3）該同學(xué)又采用了圖丙所示的裝置進行探究，為了使杠桿在水平位置平衡，計算出彈簧測力計的值應(yīng)為________N，但是小明在實際實驗操作中發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)稍大于計算值，其原因可能是______________?！敬鸢浮坑也缓侠硪淮螌嶒灥贸龅慕Y(jié)論有偶然性4.5杠桿自身的重力對實驗有影響【詳解】（1）[1]由圖可知，杠桿左端較低，為使其在水平位置平衡，應(yīng)向右端移動平衡螺母。（2）[2][3]實驗時如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，不具有普遍性，因此應(yīng)獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納普遍性性的規(guī)律。（3）[4]根據(jù)杠桿平衡條件，有如下關(guān)系式成立解得彈簧測力計的示數(shù)為[5]利用如圖丙所示裝置進行探究，杠桿的重心沒有通過支點，杠桿的自重對杠桿平衡有影響。41．實驗桌上有帶橫桿的鐵架臺、刻度尺、彈簧測力計、細繩，另外還有鉤碼一盒，質(zhì)量不等的滑輪2個。小華選用這些器材，探究“利用動滑輪提升重物時，總功與動滑輪所受的重力是否有關(guān)”。小華的主要實驗步驟如下：①用調(diào)好的彈簧測力計分別測出幾個鉤碼和一個動滑輪所受的重力，分別用G和G動表示。如圖所示組裝實驗器材，用彈簧測力計豎直向上勻速拉繩子自由端，繩子自由端所受拉力用F表示，繩子自由端移動的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示。用彈簧測力計測出F，用刻度尺分別測出s、h．并把測量數(shù)據(jù)記錄在表格中。②改變動滑輪下所掛鉤碼的數(shù)量，保證動滑輪和鉤碼上升的高度h不變，仿照步驟①分別測量對應(yīng)的F、s，用彈簧測力計測出動滑輪下所掛鉤碼的重力G，并把測量數(shù)據(jù)記錄在表格中。③根據(jù)W總=Fs算出總功，并將W總記錄在表格中。根據(jù)以上敘述，回答下列問題。（滑輪的輪與軸之間的摩擦很小，可忽略不計）：（1）小華的探究過程中存在的問題：__；（2）請你針對小華探究過程中存在的問題，寫出改正措施：__?！敬鸢浮恳娊馕鲆娊馕觥驹斀狻浚?）[1]根據(jù)控制變量法，探究“利用動滑輪提升重物時，總功與動滑輪所受的重力是否有關(guān)”，應(yīng)控制被提升的物重”（或“鉤碼所受重力”）不變，只改變“動滑輪所受重力”。（2）[2]由（1）知，應(yīng)測出不同動滑輪所受的重力，同時測算出做的總功W=Fs，故改正措施：將第②步改為：換用另一個動滑輪，用測力計測出該動滑輪所受的重力G動，按上圖所示組裝實驗器材，保證所掛鉤碼數(shù)量和鉤碼上升高度h不變，仿照步驟①分別測量對應(yīng)的F、s．并把G動、F、s的數(shù)據(jù)記錄在表格中。42．為了探究動滑輪的使用特點，某小組同學(xué)用如圖所示的裝置進行實驗，每次用測力計勻速提升鉤碼。（滑輪摩擦力不計）鉤碼重力為G，拉力為F，鉤碼移動的距離為L，繩子自由端移動的距離為s。實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中。為了進一步研究，他們計算了每次實驗中物體所受重力的變化量與對應(yīng)拉力的變化量，記錄在表格的最后兩列中。實驗序號G（牛）F（牛）L（米）s（米）（牛）（牛）110.70.050.100221.20.10.210.5331.70.050.121.0442.20.20.431.5（1）分析比較表中第二列與第三列中的數(shù)據(jù)及圖中相關(guān)條件可得出動滑輪的使用特點：使用動滑輪勻速提升物體時，______；（2）分析比較表中第四列與第五列中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出初步結(jié)論：使用動滑輪勻速提升物體時，______；（3）由表中數(shù)據(jù)可計算出滑輪自身重力為______牛；（4）分析比較表中最后兩列的數(shù)據(jù)可得出初步結(jié)論：______；（5）為了得到普遍的物理規(guī)律，小組同學(xué)還將選用______繼續(xù)進行實驗。【答案】物重越大，拉力越大繩子自由端通過的距離為物體上升距離的2倍0.4增加的物重為增加的拉力的2倍不同重力的滑輪【詳解】（1）[1]由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物重增大時，對應(yīng)的拉力也變大。因此可得出使用動滑輪勻速提升物體時，物重越大，拉力越大。（2）[2]由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物體升高距離為L時，對應(yīng)的繩子自由端移動的距離為2L?？傻贸龀醪浇Y(jié)論：使用動滑輪勻速提升物體時，繩子自由端通過的距離為物體上升距離的2倍。（3）[3]根據(jù)動滑輪的特點，由第一組數(shù)據(jù)可得，動滑輪的重力為（4）[4]由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物重增加時，拉力增加因此可得增加的物重為增加的拉力的2倍。（5）[5]為了得到普遍的規(guī)律，應(yīng)多次實驗，由于探究的動滑輪的工作特點，故應(yīng)選用不同重力的滑輪進行實驗。43．如圖1所示，把物體甲從A點豎直向上勻速提升至高度為H的B點，繩的拉力為F1；用平行于斜面的拉力F2把物體甲沿斜面從C點勻速拉至與B點等高的D點，物體甲移動距離為s。（1）在此過程中斜面的機械效率η=______（用題目中的字母表示）；小明在實驗中，提出了關(guān)于斜面的機械效率與斜面傾角大小關(guān)系的猜想：斜面傾角越大，沿斜面把同一物體拉升至同一高度時，機械效率越高。請設(shè)計實驗驗證小明的猜想；（2）除了圖2中的器材，還需要什么測量工具：______；（3）請寫出實驗步驟（可畫圖或文字表述）：______?！敬鸢浮繌椈蓽y力計和刻度尺見解析【詳解】（1）[1]把物體甲從A點豎直向上勻速提升至高度為H的B點，繩的拉力為F1，由二力平衡條件可得物重，則使用斜面提升重物時的有用功用平行于斜面的拉力F2把物體甲沿斜面從C點勻速拉至與B點等高的D點，物體甲移動距離為s，則總功；斜面的機械效率（2）[2]由可知，要測量斜面的機械效率，需要測出物重、拉力、上升高度和在斜面上通過的路程，故需要的測量工具是彈簧測力計和刻度尺；（3）[3]要驗證猜想：斜面傾角越大，沿斜面把同一物體拉升至同一高度時，機械效率越高，需要控制物重、上升高度以及斜面的粗糙程度不變，只改變斜面的傾角，則實驗步驟如下：①按圖2安裝好長木板和木塊。②把物體甲掛在彈簧測力計上，甲靜止時讀出彈簧測力計的示數(shù)F1（即物體的重力）；③用彈簧測力計沿斜面把物體甲從斜面底部勻速拉至某一高度，讀出彈簧測力計勻速拉動時的示數(shù)F2；用刻度尺測出此時物體甲離地面的高度H、物體從斜面底部運動至該處的距離s。④增大斜面與水平地面的夾角，把物體甲沿斜面拉至同一高度H處，重復(fù)步驟③。⑤根據(jù)算出沿不同傾角的斜面時提升物體甲至同一高度的機械效率。⑥整理器材。44．某學(xué)習(xí)小組使用幾個相同的滑輪分別進行機械效率的測定，如圖，他們測得鉤碼重、拉力、鉤碼上升的髙度、測力計移動的距離，并將計算出的有用功、總功和機械效率數(shù)據(jù)一并記入下表：實驗（1）計算出表格中A、B所缺數(shù)據(jù)___________、___________；（2）比較實驗1、2，第2次的機械效率較低，主要原因是___________；（3）在實驗3的裝置下再加掛一只相同的鉤碼，裝置的機械效率與實驗3的數(shù)據(jù)相比會___________（選填“變大”、“不變”或“變小”）?！敬鸢浮?.2,0.27有用功相同時，使用動滑輪做的額外功多變大【詳解】（1）[1]由圖可知，有兩段繩子拉著動滑輪，故繩子的自由端通過的距離為物體上升距離的倍，即為；第三次實驗的總功[2]滑輪組的機械效率（2）[3]實驗、提起的物重相同、繩重相同，摩擦比較小，實驗不需要對定滑輪做額外功，實驗要對動滑輪做額外功，所以有用功相同時，實驗使用動滑輪做的額外功多，實驗的機械效率較低。（3）[4]在實驗的裝置下再加掛一只相同的鉤碼時，有用功增大，額外功不變，有用功占總功的比例變大，滑輪組的機械效率變大。45．圖甲是某居民樓前的無障礙通道，一位中年人正用輪椅推著他年邁的父親緩緩上行，圖乙是該通道斜面示意圖。為了解中年人推輪椅時所用力的大小，小紅和小華進行了探究.她們從斜面底端A點沿斜面確定了距A點1m處的B點。（g取10N/kg）（1）將刻度尺“0”刻度線與水平地面對齊，正確測量B點高度，結(jié)果如圖乙，為_______cm；（2）選取車輪與輪椅輪胎材質(zhì)、花紋均相同的小車為研究對象，進行了如下操作：①正確使用彈簧測力計，測出小車重為2.0N；②將彈簧測力計與斜面平行放置并_______，然后沿斜面勻速直線拉動小車，如圖乙所示，彈簧測力計示數(shù)為_______N；③將小車從A點拉到B點的過程中，拉力所做的功為_______J；利用斜面將小車從水平地面提升到B點的機械效率為_______；（3）在小車上逐漸添加重物，測出小車的總重G，測出沿斜面勻速直線拉動小車需要的力，計算出拉小車從A點到B點所做的功W1，計算出將小車從水平地面提升到B點所做的有用功W2，以功為縱坐標(biāo)，以小車總重為橫坐標(biāo)，建立平面直角坐標(biāo)系，作出W1和W2與小車總重G的關(guān)系圖像，分別如圖丙中的a和b。①由圖像可知：用該通道斜面提升物體時的機械效率與物重_______（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；②若這位父親的質(zhì)量為70kg，所坐的輪椅質(zhì)量為10kg，則中年人用沿著通道斜面方向的力推輪椅勻速上坡時，力的大小為_______N?！敬鸢浮?.00校零0.30.360%無關(guān)120【詳解】（1）[1]刻度尺上之間有個小格，所以一個小格代表的長度是，即此刻度尺的分度值為，使刻度尺“”刻度線與水平地面對齊，點所處高度為。（2）[2]彈簧測力計使用前指針要指向零刻度線，如果沒指向零刻度線，需要校零。[3]由圖可知，彈簧測力計的分度值是，彈簧測力計的示數(shù)為。[4]將小車從A點拉到點的過程中，拉力做的功為[5]利用斜面將小車從水平地面提升到點時所做的有用功為機械效率為

（3）[6]從圖像讀出當(dāng)小車的總重增大到時，拉小車從A點到B點所做的功，豎直向上將小車從水平地面提升到點所做的功，利用斜面將小車從水平地面提升到點時的機械效率為所以由圖像可知：用該通道斜面提升物體時的機械效率與物重?zé)o關(guān)。[7]這位父親和所坐的輪椅總重力為中年人用沿著通道斜面方向的力推輪椅勻速上坡時，從A點到B點所做的有用功為由得，中年人用沿著通道斜面方向的力推輪椅勻速上坡時，從A點到B點所做的總功為由得，力的大小為46．小明在測量滑輪組機械效率實驗中，利用如圖所示的滑輪組進行了多次測量，測得數(shù)據(jù)如下表所示。序號物重G/N釣碼上升高度h/m動力F/N動力作用點移動距離s/m機拭效率η110.10.70.347.6%210.20.70.647.6%320.11.10.360.6%440.120.3（1）滑輪組中動滑輪的作用是_________，定滑輪的作用是_________。（2）第4次實驗測得的機械效率η=_________（保留一位小數(shù)）；（3）小明通過數(shù)據(jù)表發(fā)現(xiàn)：比較_________兩次實驗數(shù)據(jù)可知，滑輪組機械效率與重物被提升高度無關(guān)；比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組，_________越大，機械效率越高；（4）小明進一步分析3、4兩次數(shù)據(jù)，還發(fā)現(xiàn)第4次拉力做的有用功比第3次大_________J，第4次拉力做的額外功比第3次大_________J。由此可見，機械效率提高的原因是有用功增大比額外功增大多得多，從而使有用功占總功的比值增大?！敬鸢浮渴×Ω淖兞Φ姆较?6.7%1.2所提物體的重量0.20.07【詳解】（1）[1][2]定滑輪和動滑輪在構(gòu)造上是相同的，只是在使用中，不隨物體一起移動的滑輪叫定滑輪，和物體一起移動的滑輪叫動滑輪；定滑輪的作用是改變力的方向；動滑輪實質(zhì)上是動力臂是阻力臂二倍的杠桿，所以使用它可以省一半的力，但不能改變力的方向。（2）[3]由表中第4次實驗數(shù)據(jù)，則測得的機械效率（3）[4]探究滑輪組的機械效率與重物被提升高度關(guān)系時，應(yīng)控制其他因素不變，只改變物體被提升的高度，由表格數(shù)據(jù)可知，應(yīng)比較1、2兩次實驗。[5]比較第3、4次實驗數(shù)據(jù)可知，實驗中只改變了提起物體的重力，可得結(jié)論：同一滑輪組提升物體的重力越大，滑輪組的機械效率越高。（4）[6]由W有=Gh可得，第4次拉力做的有用功與第3次的差等于G4h-G3h=4N×0.lm-2N×0.1m=0.2J根據(jù)W額=W總一W有=Fs-Gh可得，第3次做的額外功W額3=F3s-G3h=1.lN×0.3m-2N×0.lm=0.13J

第4次做的額外功W額4=F4s-G4h=2.0N×0.3m-4N×0.1m=0.2J[7]所以第4次拉力做的額外功與第3次相比增大了0.2J-0.13J=0.07J，由此可知，有用功增加比額外功增加多得多，從而使有用功占總功的比值變大，即滑輪組的機械效率增大。47．某實驗小組用如圖所示的裝置測量滑輪組的機械效率。測量過程中，同學(xué)們使用滑輪組正確提升重物并將相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在下表中。次數(shù)物體重力（N）物體上升的高度（cm）彈窗測力計的示數(shù)（N）強子自由端移動的距離（cm）機械效率12101.03066.7%24101.73036102.43083.3%（1）實驗過程中需要豎直向上______拉動彈簧測力計；第二次實驗中，滑輪組的機械效率約為______（百分號前保留一位小數(shù)）；（2）小組同學(xué)進一步分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，三次測量的額外功分別為0.10J、0.11J、0.12J。你認(rèn)為對額外越來越大的原因解釋合理的是______（選填序號）。A．完全是因為測量誤差導(dǎo)致的B．三次測量過程中，需要克服動滑輪重力所做的功越來越多C．所掛物體的重力越來越大，使拉動時機械內(nèi)部壓力增大，摩擦力增大【答案】勻速78.4%C【詳解】（1）[1]實驗過程中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，使系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。[2]第二次實驗中，提升重物所做的有用功為拉力做的總功為則滑輪組的機械效率為（2）[3]三次測量過程中，彈簧測力計上所掛物體的重力越來越大，使拉動時機械內(nèi)部壓力增大，摩擦力增大，從而需要克服機械內(nèi)部摩擦力所做的功能來越多，即額外功越來越大。故選C。48．在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，各小組所用實驗裝置如圖所示；物理量鉤碼總重G/N鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩自由端移動距離s/cm機械效率η11100.63055.60%22100.93074.10%33101.230（1）在實驗操作中應(yīng)豎直向上______拉動彈簧測力計；（2）第一組同學(xué)正確操作并記錄數(shù)據(jù)如表。則第3次實驗中拉力所做的機械效率為_______；（3）分析表中的實驗數(shù)據(jù)及測量結(jié)果可知：影響滑輪組的機械效率的因素是______；（4）第二組同學(xué)也利用1N、2N、3N的鉤碼進行三次實驗，每次測得的機械效率均大于第一組同學(xué)的測量值，不可能的原因是______（選填選項符號）。A．測拉力時，彈簧測力計未調(diào)零，指針指在零刻度線上方

B．彈簧測力計每次拉動鉤碼時均加速上升C．第二組所使用的動滑輪的重力小于第一組【答案】勻速83.3%物重B【詳解】（1）[1]為了便于準(zhǔn)確測量自由端的拉力，在實驗操作中應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計。（2）[2]由表中數(shù)據(jù)可知，第3次實驗中拉力做的有用功拉力做的總功則機械效率（3）[3]分析表中的實驗數(shù)據(jù)及測量結(jié)果可知，所用實驗器材沒有發(fā)生改變，提升的高度相同，隨著鉤碼總重的增加，滑輪組的機械效率變大，則影響滑輪組的機械效率的因素是物體的重力。（4）[4]A．測拉力時，彈簧測力計未調(diào)零，指針指在零刻度線上方，則所測拉力偏小，計算時拉力做的總功偏小，有用功不變，由可知，機械效率變大，故A不符合題意；B．彈簧測力計每次拉動鉤碼時均加速上升，則拉力變大，計算時拉力做的總功偏大，有用功不變，由可知，機械效率變小，故B符合題意；C．第二組所使用的動滑輪的重力小于第一組，則克服滑輪重做的額外功變小，有用功不變，總功變小，由可知，機械效率變大，故C不符合題意。故選B。四、作圖題49．如圖所示，杠桿OB可繞點O轉(zhuǎn)動，請作出物體A所受重力的示意圖和使杠桿在圖示位置平衡的最小力F及其力臂l?！敬鸢浮俊驹斀狻恐亓Φ姆较蚴秦Q直向下的，從物體的重心畫一條帶箭頭的豎直向下的有向線段，用G表示，即為物體所受重力的示意圖；由杠桿平衡條件可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小；圖中支點在O點，動力作用在B點，則OB為最長的動力臂，因此連接OB，過B點作垂直于OB向上的力，即為最小動力F的示意圖，如圖所示：50．在圖中，畫出能使圖中杠桿OAB保持靜止的最小動力F1的示意圖，并畫出阻力F2的力臂l2?！敬鸢浮俊驹斀狻扛鶕?jù)杠桿平衡的條件F1×L1＝F2×L2在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長，阻力的方向已標(biāo)出，所以動力的方向應(yīng)該向上，連接支點O與B點，過B點作OB的垂線就得到在B點施加的最小動力F1；從支點O向阻力F2所在的直線作垂線標(biāo)出力臂l2，如下圖所示：51．如圖所示，在圖中畫出F1、F2的力臂。【答案】【詳解】找出支點，從O做F1的垂線段就是F1的力臂，從O做F2的垂線段就是F2的力臂，如下圖52．請在A點畫出打開熱水壺的最小的動力F和動力臂L。【答案】【詳解】壺蓋的重力一定，打開壺蓋只需克服壺蓋的重力，重力的力臂一定，畫出打開熱水壺的最小的動力F只需讓動力的力臂最大，連接OA即動力臂L，過A點做OA的垂線段，方向向上，即動力F，如圖53．如圖所示，請作出物體所受的重力和力F的力臂?！敬鸢浮俊驹斀狻课矬wA的重力作用在重心，方向豎直向下，反向沿長F的作用線，從支點向其畫垂線，垂線段所表示的就是它的力臂L，如圖所示：54．如圖，用滑輪組將物塊A向左邊拉過去，請畫出最省力的繞線方法。

【答案】

【詳解】由題意可得，要最省力則需要動滑輪上繩子數(shù)最多，一個滑輪組中動滑輪上最多有三股繩，連線如圖所示：

55．如圖所示，站在A處的小慧用一根繩子和滑輪組拉斜面的物體B，請畫出滑輪組的正確繞線、物體B的重力和物體B對斜面的壓力的示意圖?！敬鸢浮俊驹斀狻坑蓤D可知，小慧站在A處用一根繩子和滑輪組拉斜面的小車，從人的手開始，先繞過定滑輪，然后再依次繞過動滑輪和定滑輪的框架鉤；從物體B的重心畫帶箭頭的線段，方向豎直向下，符號為G，即為重力示意圖；在斜面上選取物體與接觸面的中點為壓力的作用點，從壓力作用點畫垂直于斜面、帶箭頭的線段，符號為F，如圖所示：56．在圖中畫出支點O、動力臂L1及阻力臂L2?！敬鸢浮縗【詳解】如圖為定滑輪，其本質(zhì)是一個等臂杠桿；使用時滑輪的軸不動，可以視為支點，動力為繩子受到的拉力F1，阻力為重物對繩子的拉力，由支點向動力和阻力作用線分別作垂線，垂線段即為動力臂和阻力臂，故作圖如下：57．如圖，請用最省力的方法繞線提起重物?！敬鸢浮俊驹斀狻炕喗M繩子的繞法，有兩種：一是繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上，繞過下面的動滑輪，再繞過上面的定滑輪；最后有兩段繩子承擔(dān)物重；二是繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，繞過定滑輪，然后再繞過動滑輪。提升動滑輪繩子條數(shù)越多，越省力，從動滑輪的上掛鉤開始依次繞繩子，最后有三段繩子承擔(dān)物重，故選第二種方法，如圖所示：五、計算題58．如圖所示，桿秤砣的質(zhì)量為0.5kg，秤鉤懸掛處A與秤紐O間的距離為6cm，掛上重物后，秤砣移至距O點24cm的B處時，秤桿正好水平，求：（1）秤砣受到的重力（g=10N/kg）；（2）被稱物體的重力；（3）若秤桿長60cm，則這把秤最大能稱量多少kg的物體？

【答案】（1）5N；（2）20N；（3）4.5kg【詳解】解：（1）秤砣受到的重力為（2）由杠桿平衡條件可得代入數(shù)據(jù)得解得。（3）若秤桿長60cm，則由杠桿平衡條件可得解得，則這把秤最大能稱量的物體質(zhì)量為答：（1）秤砣受到的重力為5N；（2）被稱物體的重力為20N；（3）若秤桿長60cm，則這把秤最大能稱量4.5kg的物體。59．古代護城河上有座吊橋，它的結(jié)構(gòu)原理如圖所示。把橋面看成是長為10m，所受重力為3000N的均勻桿AB，可以繞轉(zhuǎn)軸B點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，在B點正上方10m處固定一個定滑輪C，繩子通過定滑輪與桿的另一端A相連。（忽略繩子重力、滑輪半徑和摩擦，=1.4，=1.7）。求：（1）若從水平位置將吊橋勻速拉至與水平面成30°角，此時的拉力F1大??；（2）若在10s內(nèi)從水平位置將吊橋勻速拉至與水平面成45°角，則該過程中人拉力做功的功率?！敬鸢浮浚?）1500N；（2）1050W【詳解】解：（1）若從水平位置將吊橋勻速拉至與水平面成30°角時，動力臂為阻力臂為根據(jù)杠桿平衡的條件可求動力為帶入數(shù)據(jù)為解得（2）10s內(nèi)從水平位置將吊橋勻速拉至與水平面成45°角時，吊橋重心上升的距離為則拉力做的功為功率為答：（1）若從水平位置將吊橋勻速拉至與水平面成30°角，此時的拉力F1為1500N；（2）若在10s內(nèi)從水平位置將吊橋勻速拉至與水平面成45°角，則該過程中人拉力做功的功率為1050W。60．建筑工地上，工人用獨輪車運送石塊如圖，石塊與獨輪車的總重為1000N。重心在A點，支點為O。求：（1）工人兩手對車所施加向上的力F是多少？（2）要想使F更小一些，你的建議是什么？【答案】（1）400N；（2）手向后移或者石頭向前移【詳解】解：（1）根據(jù)杠桿平衡條件可得帶入數(shù)值可得（2）根據(jù)杠桿平衡原理可知，要想使F更小一些，就應(yīng)該增加動力臂長度或者減小阻力臂長度。因此可以將手向后移或者石頭向前移。答：（1）工人兩手對車所施加向上的力F是400N；（2）要想使F更小一些，可以將手向后移或者石頭向前移。61．圖甲是《天工開物》中記載的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意圖如圖乙所示。輕質(zhì)杠桿的支點O距左端l1=0.5m，距右端l2=0.2m。在杠桿左端懸掛重為20N的物體A，右端掛邊長為0.1m的正方體B，杠桿在水平位置平衡時，正方體B對地面的壓力為20N。求：（g=10N/kg）（1）此時杠桿右端所受的拉力大?。浚?）正方體B的重力？（3）此時物體B對地面的壓強是多少？【答案】（1）50N；（2）70N；（3）2×103Pa【詳解】解：（1）A端所受拉力根據(jù)杠桿平衡條件可得右端所受的拉力大小為（2）分析物體B受力，由物體受力平衡可知支持力和壓力是相互作用力，所以支持力為所以B物體的重力為（3）因為B為正方體，當(dāng)邊長為0.1m時，底面積為所以壓強為答：（1）此時杠桿右端所受的拉力50N；（2）正方體B的重力70N；（3）此時物體B對地面的壓強是2×103Pa。62．俯臥撐是一項常見的健身項目，采用不同的方式做俯臥撐，健身效果通常不同。圖甲所示的是小京在水平地面上做俯臥撐保持靜止時的情境，他的身體與地面平行，可抽象成如圖乙所示的杠桿模型，地面對腳的力作用在O點，雙手的力作用在點，長為。已知小京的體重為，地面對手的力與身體垂直，大小為。（1）求小京的重心A到點的距離；（2）圖丙所示的是小京手扶欄桿做俯臥撐保持靜止時的情境，此時他的身體姿態(tài)與圖甲相同，只是身體與水平地面成一定角度，欄桿對手的力為，若身體與地面成的角度變?yōu)榍胰员３朱o止，，欄桿對手的力為，與均與他的身體垂直，均作用在點，分析并說明與的大小關(guān)系?！敬鸢浮浚?）1m；（2）F2<F1【詳解】解：（1）根據(jù)杠桿平衡條件得解得，小京的重心A到O點的距離（2）欄桿對手的作用力看作動力，由題可知，與均與他的身體垂直，均作用在點，，即動力臂長度不變；而他的重力也不變，即阻力不變，當(dāng)身體與地面成的角度變大，即時，阻力臂變短，根據(jù)杠桿平衡條件可知，此時動力變小，即F2<F1。答：（1）小京的重心A到O點的距離為1m；（2）分析見解析，兩力大小關(guān)系為F2<F1。63．質(zhì)量為60kg的邊長為50cm正方形水泥板平放在水平地面上，現(xiàn)要在10s內(nèi)用下圖所示裝置將水泥板勻速升到離地面10m高處，動滑輪重力為20N，不考慮繩子與輪的摩擦。求：（g=10N/kg）（1）人收繩的速度；（2）人的拉力；（3）當(dāng)水泥板單獨放在水平地面時，對地面的壓強為多大？

【答案】（1）2m/s；（2）310N；（3）2400Pa【詳解】解：（1）由題意可得，動滑輪上有兩股繩，物體上升的速度為則人收繩子的速度為v=2v物=2×1m/s=2m/s（2）由重力計算公式可得G物=mg=60kg×10N/kg=600N人的拉力為（3）由題意可得，水泥板放地面時的受力面積為S=50×10-2m×50×10-2m=0.25m2由壓強公式可得答：（1）人收繩的速度為2m/s；（2）人的拉力為310N；（3）壓強為2400Pa。64．如圖是建筑工人用滑輪組提升長方體物塊A上五樓的示意圖。已知物塊A重力1800N，動滑輪重200N，五樓高度為15m，物塊A從一樓被提到五樓共花費了150s，不計繩重和摩擦。求：（1）物體A運動速度；（2）工人拉繩子對物體A做的有用功；（3）工人拉繩子做功的功率?！敬鸢浮浚?）0.1m/s；（2）27000J；（3）200W【詳解】解：（1）物體A運動速度（2）工人拉繩子對物體A做的有用功（3）由圖可知繩子的段數(shù)為2段，則拉力工人拉繩子做功工人拉繩子做功的功率答：（1）物體A運動速度0.1m/s；（2）工人拉繩子對物體A做的有用功27000J；（3）工人拉繩子做功的功率為200W。65．用如圖所示滑輪組勻速提升重為500N的物體，對繩的拉力為300N，不計繩重和摩擦，求：（1）動滑輪重力；（2）已知人的體重為600N，拉動過程中繩始終未斷裂，他用此滑輪組能提升的最大物重是多少?！敬鸢浮浚?）100N；（2）1100N【詳解】解：（1）如圖所示，2段繩子承擔(dān)重力，即n=2，則動滑輪的重力為（2）向下拉時，人對繩子的最大拉力等于人的重力，即此滑輪組能提升的最大物重是答：（1）動滑輪重力為100N；（2）此滑輪組能提升的最大物重是1100N。66．如圖所示，滑輪重、繩重、繩與滑輪及滑輪轉(zhuǎn)動時的摩擦均不計?，F(xiàn)用一個豎直向上的、大小為9N的力F拉繩，使物體G勻速向左運動。已知物體G在2s內(nèi)通過的路程為0.4m，求：（1）物體G受到的摩擦力；（2）豎直向上拉繩子的速度。【答案】（1）27N；（2）0.6m/s【詳解】解：（1）由圖知，通過動滑輪繩子的段數(shù)n=3，不計滑輪重、繩重、繩與滑輪及滑輪轉(zhuǎn)動時的摩擦，則物體受到的拉力F拉=nF=3×9N=27N物體G向左勻速運動，水平方向上物體受到的拉力與摩擦力是一對平衡力，所以物體G受到的摩擦力f=F拉=27N（2）由圖知承擔(dān)拉力的繩子股數(shù)為n=3，繩端移動距離s=ns物=3×0.4m=1.2m豎直向上拉繩子的速度答：（1）物體G受到的摩擦力為27N；（2）豎直向上拉繩子的速度為0.6m/s。67．為了將放置在水平地面上、重G=84N的重物提升到高處。小明同學(xué)設(shè)計了圖（甲）所示的滑輪組裝置。當(dāng)小明用圖（乙）所示隨時間變化的豎直向下拉力F拉繩時，重物的速度v和上升的高度h隨時間t變化的關(guān)系圖像分別如圖（丙）和（?。┧?。若重物與地面的接觸面積S=5×10-2m2，不計摩擦和繩重，繩對滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向。求：（1）在2~3s內(nèi)，拉力F的功率P；（2）在1~2s內(nèi)，拉力F做的功W；（3）動滑輪的重力G動；（3）在0～1s內(nèi)，重物對地面的壓強p?！敬鸢浮浚?）262.5W；（2）150J；（3）21N

（4）300Pa【詳解】解：（1）由圖知道，在2～3s內(nèi)，重物做勻速運動拉力又因為承擔(dān)物重的繩子股數(shù)所以，拉力F的作用點下降的速度拉力做功功率（總功率）為（2）由圖乙知道，在1~2s內(nèi)，拉力重物上升高度拉