專題11 簡(jiǎn)單機(jī)械和功、功率、機(jī)械效率·三年（2020-2022）中考物理真題分項(xiàng)匯編（江蘇專用）（解析版）2

專題11簡(jiǎn)單機(jī)械和功（功率、機(jī)械效率）一、單選題1．（2022·江蘇常州）為了拔除外來(lái)入侵物種“一枝黃花”，農(nóng)業(yè)專家自制輕質(zhì)拔草器，如圖所示，將拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手對(duì)拔草器施力，可將植株連根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】杠桿平衡條件。根據(jù)題意可知阻力大小是不變的，要讓動(dòng)力最小，應(yīng)該使盡量小，盡量大。根據(jù)圖示最小，垂直于杠桿，的長(zhǎng)度最大的，C符合題意，ABD不符合題意。故選C。2．（2022·江蘇揚(yáng)州）在測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的活動(dòng)中，裝置如圖所示，欲使所測(cè)機(jī)械效率提高，下列措施可行的是（）A．轉(zhuǎn)軸加潤(rùn)滑油 B．增加提升高度 C．增大提升速度 D．減小物體質(zhì)量【答案】A【解析】A．轉(zhuǎn)軸加潤(rùn)滑油，減小摩擦力，減小額外功，可以提升滑輪組的機(jī)械效率，故A符合題意；B．有3段繩子分擔(dān)動(dòng)滑輪和物重，故滑輪組的機(jī)械效率為與提升高度高度無(wú)關(guān)，故B不符合題意；C．滑輪組的機(jī)械效率與速度無(wú)關(guān)，故C不符合題意；D．若減小物體的質(zhì)量，根據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率將變小，故D不符合題意。故選A。3．（2022·江蘇連云港）下圖是生活中幾種常見(jiàn)的杠桿，其中屬于省力杠桿的是（）A．釣魚竿 B．道釘撬C．筷子 D．理發(fā)剪刀【答案】B【解析】A．釣魚竿在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，故A不符合題意；B．道釘撬在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B符合題意；C．筷子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，故C不符合題意；D．理發(fā)剪刀在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，故D不符合題意。故選B。4．（2022·江蘇南通）如圖所示，輕質(zhì)杠桿AB繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，某同學(xué)在杠桿的左端掛一重為G的物塊，在A端施加一個(gè)始終豎直向下的力F，將重物慢慢提升到一定高度，使杠桿處于圖示的位置靜止。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．此時(shí)杠桿是平衡的B．此時(shí)該杠桿是省力杠桿C．此時(shí)G×OB≠F×OAD．要使A端的力最小，則F的方向應(yīng)垂直O(jiān)A向下【答案】C【解析】A．杠桿處于圖示的位置靜止，此時(shí)杠桿是平衡的，故A正確，不符合題意；B．如下圖所示，此時(shí)該杠桿的動(dòng)力臂大于阻力臂，故此時(shí)是省力杠桿故B正確，不符合題意；C．此時(shí)杠桿平衡，由杠桿平衡條件得G×l1=F×l2，由兩個(gè)直角三角形相似得所以此時(shí)G×OB=F×OA故C錯(cuò)誤，符合題意；D．要使A端的力最小，需要?jiǎng)恿Ρ圩铋L(zhǎng)，即動(dòng)力臂為OA時(shí)，動(dòng)力最小，則F的方向應(yīng)垂直O(jiān)A向下，故D正確，不符合題意。故選C。5．（2022·江蘇南通）“六?一”期間，小莉和同學(xué)們到七星峰旅游時(shí)進(jìn)行了一場(chǎng)登山比賽。下列有關(guān)功率的說(shuō)法正確的是（）A．用時(shí)最短的功率最大 B．速度最快的功率最大C．體重最大的功率最大 D．做功最快的功率最大【答案】D【解析】功率是指物體做功快慢的物理量，做功最快的功率最大。比較功率的大小，需要知道所做的功及所用時(shí)間的多少。故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。6．（2021·江蘇鎮(zhèn)江）如圖所示，輕質(zhì)杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，，用細(xì)線將重物懸掛在A點(diǎn)，在B點(diǎn)作用豎直向上的拉力F。則在保持杠桿水平靜止的情況下（）A．拉力F的大小為物重的2倍 B．當(dāng)懸掛點(diǎn)左移時(shí)，F(xiàn)將減小C．若F改為沿圖中虛線方向施力，F(xiàn)將增大 D．若物重增加2N，F(xiàn)的大小也增加2N【答案】C【解析】A．由杠桿的平衡條件可知，拉力F的大小為故A不符合題意；B．當(dāng)懸掛點(diǎn)左移時(shí)，阻力臂增大，阻力不變，動(dòng)力臂不變，則動(dòng)力變大，即F將增大，故B不符合題意；C．若F改為沿圖中虛線方向施力，動(dòng)力臂減小，阻力和阻力臂不變，則動(dòng)力F變大，故C符合題意；D．若物重增加2N，因?yàn)閯?dòng)力臂大于阻力臂，則動(dòng)力F的大小增加量小于2N，故D不符合題意。故選C。7．（2021·江蘇）物理學(xué)中把機(jī)械對(duì)重物施加的力與人對(duì)機(jī)械施加的力的比值叫作機(jī)械效益MA，用于比較不同機(jī)械的省力程度，現(xiàn)用圖示滑輪組勻速提升重物，不計(jì)繩重和摩擦則下列描述滑輪組的機(jī)械效益MA與物體重力G、機(jī)械效率與機(jī)械效益MA的關(guān)系圖線中，可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】A．物重為G，動(dòng)滑輪重力為G動(dòng)，人對(duì)機(jī)械施加的力為F，動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)為n。不計(jì)繩重和摩擦，整個(gè)過(guò)程只克服動(dòng)滑輪重力做額外功。則機(jī)械效益由以上關(guān)系式可知，MA與G不成正比，故A錯(cuò)誤；B．由A推導(dǎo)的關(guān)系式可知，物體重力G增大時(shí)，機(jī)械效益MA也隨之增大，但隨著物重G增大，MA應(yīng)變化得越來(lái)越慢，故B錯(cuò)誤；CD．由可知滑輪組的機(jī)械效率由以上關(guān)系式可知η與MA成正比，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。8．（2021·江蘇泰州）如圖，在均勻杠桿的A處掛3個(gè)鉤碼，B處掛2個(gè)鉤碼，杠桿恰好在水平位置平衡。下列操作中，仍能使杠桿在水平位置平衡的是（所用鉤碼均相同）（）A．兩側(cè)鉤碼同時(shí)向支點(diǎn)移動(dòng)一格B．兩側(cè)鉤碼下方同時(shí)加掛一個(gè)鉤碼C．左側(cè)加掛一個(gè)鉤碼，右側(cè)加掛兩個(gè)鉤碼D．左側(cè)拿去一個(gè)鉤碼，右側(cè)鉤碼向左移動(dòng)一格【答案】D【解析】左側(cè)2格處3個(gè)鉤碼，右側(cè)3格處2個(gè)鉤碼，根據(jù)杠桿平衡條件，杠桿處于水平平衡；A．兩側(cè)鉤碼同時(shí)向支點(diǎn)移動(dòng)一格，即左側(cè)3格處3個(gè)鉤碼，右側(cè)4格處2個(gè)鉤碼此時(shí)不平衡，故A不符合題意；B．兩側(cè)鉤碼下方同時(shí)加掛一個(gè)鉤碼，即左側(cè)2格處4個(gè)鉤碼，右側(cè)3格處3個(gè)鉤碼此時(shí)不平衡，故B不符合題意；C．左側(cè)加掛一個(gè)鉤碼，右側(cè)加掛兩個(gè)鉤碼，即左側(cè)2格處4個(gè)鉤碼，右側(cè)3格處4個(gè)鉤碼此時(shí)不平衡，故C不符合題意；D．左側(cè)拿去一個(gè)鉤碼，右側(cè)鉤碼向左移動(dòng)一格，即左側(cè)2格處2個(gè)鉤碼，右側(cè)2格處2個(gè)鉤碼此時(shí)平衡，故D符合題意。故選D。9．（2021·江蘇揚(yáng)州）有關(guān)蠟燭蹺蹺板的小制作，下列說(shuō)法正確的是（）A．選用越粗的蠟燭效果越好B．轉(zhuǎn)軸位置離蠟燭重心越遠(yuǎn)越好C．為防止蠟燭擺動(dòng)過(guò)大而翻轉(zhuǎn)，可使轉(zhuǎn)軸位置處于蠟燭重心上方D．為防止蠟燭擺動(dòng)過(guò)大而翻轉(zhuǎn)，可將蠟燭兩端的下側(cè)面削去一些【答案】C【解析】A．蠟燭越粗，燃燒越慢，蠟燭擺動(dòng)效果越不明顯。故A錯(cuò)誤；B．轉(zhuǎn)軸位置離蠟燭重心不是越遠(yuǎn)越好，太遠(yuǎn)蠟燭可能不擺動(dòng)。故B錯(cuò)誤；CD．為防止蠟燭擺動(dòng)過(guò)大而翻轉(zhuǎn)，可使轉(zhuǎn)軸位置處于蠟燭重心上方或者可將蠟燭兩端的上側(cè)面削去一些。故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。10．（2020·江蘇宿遷）小華用圖裝置測(cè)量動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，下列說(shuō)法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)中為測(cè)量方便，讓彈簧測(cè)力計(jì)在靜止時(shí)讀數(shù)B．彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩子的拉力與物體的重力是一對(duì)平衡力C．增大物體被提升的高度，可以提高動(dòng)滑輪的機(jī)械效率D．增大物體重力與動(dòng)滑輪重力的比值，可以提高動(dòng)滑輪的機(jī)械效率（不計(jì)繩重和摩擦）【答案】D【解析】A．測(cè)量動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，不能在彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)，故A錯(cuò)誤；B．彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩子的拉力，作用在繩子上；物體的重力，作用在提升的物體上，即二力作用在兩個(gè)物體上，不是一對(duì)平衡力，故B錯(cuò)誤；C．使用動(dòng)滑輪，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，滑輪的機(jī)械效率η=增大物體被提升的高度，不能提高動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，故C錯(cuò)誤；D．不計(jì)繩重和摩擦，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率增大物體重力與動(dòng)滑輪重力的比值，可以提高動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，故D正確。故選D。11．（2020·江蘇蘇州）如圖所示的工具中，在使用時(shí)屬于省力杠桿的是A．鑷子B．開瓶器C．船槳D．釣魚竿【答案】B【解析】鑷子、船槳、釣魚竿在使用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿；開瓶器在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿，故B符合題意。故選B。12．（2020·江蘇南通）如圖，褲架上的兩個(gè)夾子分別夾住一條毛巾。以下方法能使褲架在水平位置平衡的是A．右邊夾子向左移動(dòng) B．左邊夾子向左移動(dòng)C．右邊毛巾的下角夾在左邊夾子上 D．左邊毛中的下角夾在右邊夾子上【答案】D【解析】AB．由圖可知，褲架左低右高，說(shuō)明左端較重，所以應(yīng)將左邊或右邊的夾子向右移動(dòng)，故AB項(xiàng)不符合題意；C．右邊毛巾的下角夾在左邊夾子上，相當(dāng)于給左端增加重物，右端減小重物，使左端更重，故C項(xiàng)不符合題意；D．左邊毛中的下角夾在右邊夾子上，相當(dāng)于給左端減小重物，右端減小重物，使左端變輕，褲架在水平位置平衡，故D項(xiàng)符合題意。故選D。13．（2020·江蘇鹽城）如圖所示，小明利用動(dòng)滑輪勻速提升木箱。以下做法可以提高動(dòng)滑輪機(jī)械效率的是（）A．適當(dāng)增加木箱重力 B．增大木箱上升高度C．增大提升木箱的速度 D．換用質(zhì)量更大的動(dòng)滑輪【答案】A【解析】A．額外功不變，如果增加木箱重力，有用功會(huì)增大，有用功在總功中所占的比例將增大，機(jī)械效率會(huì)增大，故A符合題意；BC．動(dòng)滑輪機(jī)械效率的高低與木箱上升的高度和上升的速度無(wú)關(guān)，故BC不符合題意；D．換用質(zhì)量更大的動(dòng)滑輪，額外功增加，有用功在總功中所占的比例將減小，機(jī)械效率降低，故D不符合題意。故選A。14．（2020·江蘇淮安）小明兩次分別用時(shí)90s、40s從一樓爬到五樓，小明的體重與前后兩次上升的高度均不變，比較兩次爬樓過(guò)程（）A．用時(shí)少的做功多 B．用時(shí)少的做功功率大C．用時(shí)多的做功多 D．用時(shí)多的做功功率大【答案】B【解析】AC．由題知小明的體重與前后兩次上升的高度均不變，因此由可知，兩次所做的功相同，故AC錯(cuò)誤；BD．兩次所做的功相同，由可知，用時(shí)少的做功功率大，用時(shí)多的做功功率小，故B正確，D錯(cuò)誤。故選B。二、填空題15．（2022·江蘇無(wú)錫）桿秤是我國(guó)古代勞動(dòng)人民的一項(xiàng)發(fā)明，是各種衡器中歷史最悠久的一種，稱量物體質(zhì)量時(shí)，它相當(dāng)于一個(gè)____________（填簡(jiǎn)單機(jī)械名稱）。某桿秤的示意圖如圖所示，C處是秤鉤，A、B位置各有一個(gè)提紐，BC=7cm，秤砣質(zhì)量為0.5kg。提起B(yǎng)處提紐，秤鉤不掛物體，將秤砣移至D點(diǎn)，桿秤恰好水平平衡，BD=1cm；將質(zhì)量為2.5kg的物體掛在秤鉤上，提起B(yǎng)處提組，秤砣移至最大刻度E處，桿秤再次水平平衡，則BE=____________cm。若要稱量質(zhì)量更大的物體，應(yīng)選用____________處提紐。【答案】

杠桿

34

A【解析】桿秤在使用時(shí)是一個(gè)繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，相當(dāng)于一個(gè)杠桿。杠桿前后兩次在水平位置平衡，根據(jù)杠桿平衡條件，動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積等于阻力和阻力臂的乘積，在掛物體前掛上物體后上下兩式相減有則若要稱量質(zhì)量更大的物體，根據(jù)杠桿平衡條件，在桿秤長(zhǎng)度一定時(shí)，應(yīng)選用A處的提紐，這樣可以減小阻力臂，增大動(dòng)力臂，在秤砣重力一定時(shí)稱量質(zhì)量更大的物體，使杠桿仍舊平衡，所以應(yīng)選用A處的提紐。16．（2022·江蘇泰州）建設(shè)中的常泰大橋?yàn)樾崩鞴贰㈣F路兩用大橋，如圖為小華制作的斜拉索大橋模型，她用長(zhǎng)30cm，重5N的質(zhì)地均勻分布的木條OA做橋面，立柱GH做橋塔，OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，A端用細(xì)線與GH上的B點(diǎn)相連，橋面OA實(shí)質(zhì)是一種______（填簡(jiǎn)單機(jī)械名稱），保持橋面水平，細(xì)線對(duì)OA的拉力F＝______N；將細(xì)線一端的固定點(diǎn)由B點(diǎn)改至C點(diǎn)，拉力F的大小變化情況是______，由此小華初步了解到大橋建造很高橋塔的好處?！敬鸢浮?/p>

杠桿

5N

變小【解析】在力的作用下如果能繞著一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒就叫杠桿。OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以橋面OA實(shí)質(zhì)是杠桿。OA保持與橋面水平時(shí)，此時(shí)拉力F為杠桿OA的動(dòng)力，由于拉力方向與OA成30度角，所以動(dòng)力臂為OA長(zhǎng)的二分之一，阻力為杠桿OA的重力，阻力臂為OA長(zhǎng)的二分之一，為等臂杠桿，根據(jù)杠桿平衡原理可知，細(xì)線對(duì)OA的拉力F為5N。將細(xì)線一端的固定點(diǎn)由B點(diǎn)改至C點(diǎn)，動(dòng)力臂將變大，阻力和阻力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知，拉力F的大小將變小。17．（2022·江蘇無(wú)錫）北京2022年冬奧會(huì)花樣滑冰雙人自由滑比賽中，中國(guó)組合隋文靜、韓聰完美發(fā)揮，摘得冠軍，如圖所示是比賽中的一個(gè)場(chǎng)景，韓聰雙腳立于冰面，僅用0.40s就將原本站立于冰面的隋文靜托舉起來(lái)，隋文靜的質(zhì)量為38kg，韓聰?shù)馁|(zhì)量為62kg，身高h(yuǎn)=170cm。（g取10N/kg）（1）若韓聰將隋文靜托舉起的過(guò)程中所施加的力的大小等于隋文靜所受的重力大小，韓聰將隋文靜托舉起的高度h1=____________cm，托舉過(guò)程中所做功的功率為___________W；（2）保持圖中姿勢(shì)靜止時(shí)，若韓聰腳底冰刀與冰面的總接觸面積為10cm2，韓聰對(duì)地面的壓強(qiáng)為___________Pa，冰面對(duì)韓聰?shù)闹С至開__________N?！敬鸢浮?/p>

(1)116

1102

(2)1×106

1000【解析】（1）用刻度尺測(cè)量出h1和h2所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度分別為2.2cm和1.5cm，由數(shù)學(xué)知識(shí)有代入數(shù)據(jù)解得隋文靜的重力G隋=m隋g=38kg×10N/kg=380N托舉過(guò)程中所做的功W=G隋h=m隋gh1=38kg×10N/kg×1.16m=440.8J托舉過(guò)程中所做功的功率（2）韓聰對(duì)地面的壓強(qiáng)為冰面對(duì)韓聰?shù)闹С至镕支=G總=m總g=(38kg+62kg)×10N/kg=1000N18．（2022·江蘇連云港）2022年北京冬奧會(huì)上智能設(shè)備廣泛應(yīng)用，一款智能送餐機(jī)器人的重力是，如果機(jī)器人在水平路面上以的速度沿直線勻速運(yùn)動(dòng)，它所受到的阻力為。機(jī)器人的重力做功___________，牽引力對(duì)機(jī)器人做功___________?！敬鸢浮?/p>

0

3000【解析】重力的方向是豎直向下的，機(jī)器人在水平路面上運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有在重力的方向上通過(guò)一定的距離，重力沒(méi)有做功，即重力做功為零。機(jī)器人勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到的牽引力和阻力是平衡力，由二力平衡條件得到牽引力F=f=60N牽引力對(duì)機(jī)器人做功W=Fs=60N×50m=3000J19．（2021·江蘇宿遷）用如圖所示的滑輪組將重200N的物體在10s內(nèi)豎直勻速提升4m，機(jī)械效率為80%。則有用功為______J，拉力的功率為______W，若增大所提物體的質(zhì)量，則滑輪組械效率將______（選填“增大”、“不變”或“減小”）?！敬鸢浮?/p>

800

100

增大【解析】拉力做的有用功W有用=Gh=200N×4m=800J由η=可得拉力做的總功W總===1000J拉力的功率為P==100W若增大所提物體的質(zhì)量，有用功增加，而額外功一定，所以有用功在總功中所占的比例增大，機(jī)械效率增大。20．（2021·江蘇無(wú)錫）小紅和小華用一只彈簧測(cè)力計(jì)，一根長(zhǎng)度為1m、質(zhì)量為1.2kg粗細(xì)均勻、質(zhì)量均勻分布的圓柱型螺紋鋼AB，一只金屬筐，制成了如圖所示的機(jī)械裝置。制作時(shí)，她們將金屬筐系于螺紋鋼上的B端，當(dāng)懸掛螺紋鋼的鋼索在螺紋鋼上的懸吊點(diǎn)移至O點(diǎn)時(shí)，螺紋鋼在水平位置平衡，測(cè)得OB＝4cm，則金屬筐的質(zhì)量為______kg。稱重時(shí)，將重物放入金屬筐中，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉住螺紋鋼的A端，便之再次在水平位置平衡，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為15N，則重物的質(zhì)量是______kg。若在她們制作的裝置中僅將彈簧測(cè)力計(jì)換成質(zhì)量為1kg的“秤砣”，制成桿秤，從O點(diǎn)開始，沿OA每隔1cm標(biāo)出對(duì)應(yīng)的質(zhì)量刻度，則該桿秤的分度值為______kg。（g取10N/kg）【答案】

13.8

36

0.25【解析】螺紋鋼重力G=mg=1.2kg×10N/kg=12N因?yàn)橘|(zhì)量均勻分布，所以重力作用在重心位置，即中點(diǎn)，重心到O距離為L(zhǎng)1=0.5m-0.04m=0.46m由杠桿平衡條件可知G×L1=G1×OB解得金屬筐的質(zhì)量為因?yàn)橹耙呀?jīng)調(diào)平衡，所以根據(jù)杠桿平衡條件可得F×OA=G2×OB解得重物的質(zhì)量是1kg的“秤砣”重力為G3=m3g=1kg×10N/kg=10N根據(jù)杠桿平衡條件最大物重為最大質(zhì)量為OA=96cm，所以該桿秤的分度值為21．（2021·江蘇泰州）如圖，小明將一個(gè)重為3N的小車從斜面底端勻速拉到斜面頂端，沿斜面向上的拉力為1.25N，小車沿斜面移動(dòng)的距離s=1.6m，上升的高度h=0.6m。則小明對(duì)小車做的有用功是________J，斜面的機(jī)械效率是___________?！敬鸢浮?/p>

1.8

90%【解析】小明對(duì)小車做的有用功W有=Gh=3N×0.6m=1.8J總功為W總=Fs=1.25N×1.6m=2J斜面的機(jī)械效率是22．（2021·江蘇）用定滑輪勻速提升質(zhì)量為10kg的物體，所用的拉力為110N，物體在2s內(nèi)升高0.5m，此過(guò)程中的有用功是______J，定滑輪的機(jī)械效率是______%，拉力的功率是______W。（g取10N/kg）【答案】

50

90.91

27.5【解析】有用功是W有=Gh=mgh=10kg×10N/kg×0.5m=50J因?yàn)槭嵌ɑ?，所以總功為W總=Fh=110N×0.5m=55J則機(jī)械效率是η=90.91%拉力的功率是23．（2021·江蘇揚(yáng)州）體育克技中善用物理原理，對(duì)取勝往往起著決定作用，（1）柔道競(jìng)技中，進(jìn)攻者假裝要把對(duì)手摔向左方，對(duì)手為了維持平衡，就把身體向右傾，由于______仍要向右運(yùn)動(dòng)，就被進(jìn)攻者乘勢(shì)摔向前方；（2）以過(guò)肩摔為例，如圖所示，進(jìn)攻者A利用腰部將B頂起，使他的腳離地，同時(shí)猛拉B的右臂，請(qǐng)?jiān)趫D中作出力F的力臂L，此時(shí)A能輕易將B捧倒的原因是______。【答案】

慣性

原因見(jiàn)解析【解析】對(duì)手為了維持平衡，就把身體向右傾，身體的重心就會(huì)偏向右側(cè)，由于慣性對(duì)手仍要向右運(yùn)動(dòng)，所以進(jìn)攻者只需用較小的力就能順勢(shì)將對(duì)手摔倒。斜向上延長(zhǎng)力的作用線，過(guò)支點(diǎn)O做力的作用線的垂線OC，即為力F的力臂，如圖；此時(shí)F為動(dòng)力，B的重力G為阻力，動(dòng)力臂大于阻力臂，相當(dāng)于一個(gè)省力杠桿，故此時(shí)A能輕易將B捧倒。24．（2021·江蘇連云港）小明用20N的水平推力，將重為150N的購(gòu)物車沿水平地面向前推動(dòng)了10m，在此過(guò)程中，推力對(duì)購(gòu)物車做功___________J，支持力對(duì)購(gòu)物車做功___________J。【答案】

200

0【解析】推力對(duì)購(gòu)物車做功W=Fs=20N×10m=200J支持力的方向豎直向上，沒(méi)有在支持力的方向上移動(dòng)距離，所以支持力對(duì)購(gòu)物車不做功，做功為零。25．（2020·江蘇常州）利用如圖所示的滑輪組，小明在50s內(nèi)將重450N的物體勻速吊起10m高，已知?jiǎng)踊喼?0N，不計(jì)繩重及摩擦，繩端處拉力F做功的功率為______W，滑輪組的機(jī)械效率為______。【答案】

100

90%【解析】由圖可知拉力端端移動(dòng)的距離不計(jì)繩重及摩擦，繩端處拉力小明做的總功拉力做功的功率有用功滑輪組的機(jī)械效率26．（2020·江蘇徐州）如圖所示，塔式起重機(jī)上的滑輪組既可以______，又可以改變施力的______，若用它將900N的物體勻速吊起5m高，拉力為400N，則滑輪組的機(jī)械效率為______。【答案】

省力

方向

75%【解析】根據(jù)滑輪組的特點(diǎn)可知，塔式起重機(jī)上的滑輪組既可以省力，又可以改變施力的方向。由圖知，該滑輪組承重繩子段數(shù)n=3，根據(jù)題意滑輪組的機(jī)械效率為η======75%27．（2020·江蘇揚(yáng)州）如圖，“測(cè)動(dòng)滑輪機(jī)械效率”時(shí)必須沿__方向勻速向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。鉤碼重為1N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為__N，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是__?！敬鸢浮?/p>

豎直

0.6

【解析】實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，這樣才能準(zhǔn)確測(cè)出拉力的值。由圖知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，其示數(shù)為0.6N。動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為28．（2020·江蘇淮安）如圖所示，小明用100N豎直向上的力F，將重為150N的物體，在時(shí)間5s內(nèi)勻速提升1m。在此過(guò)程中力F做功的功率為______W?；喌臋C(jī)械效率為______?！敬鸢浮?/p>

40

75%【解析】由圖可知，使用動(dòng)滑輪時(shí)，n＝2，拉力端移動(dòng)的距離s＝2h＝2×1m＝2m拉力做的總功W總＝Fs＝100N×2m＝200J拉力做功的功率P＝＝40W所做的有用功W有＝Gh＝150N×1m＝150J動(dòng)滑輪的機(jī)械效率η＝＝75%29．（2020·江蘇南京）如圖是過(guò)去農(nóng)村用的舂米工具的結(jié)構(gòu)示意圖。O為固定轉(zhuǎn)軸，A處連接著石球，腳踏桿的B處可使石球升高，抬起腳，石球會(huì)落下去擊打稻谷。石球重50N，不計(jì)摩擦和桿重。(1)腳沿與桿垂直方向至少用力F1才能將石球抬起。F1的力臂為______m，此時(shí)舂米工具是一個(gè)______（選填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿；(2)腳豎直向下至少用力F2為______N，才能將石球抬起，F(xiàn)2和F1的大小關(guān)系為F2______F1?！敬鸢浮?/p>

(1)1

省力

(2)20

>【解析】(1)腳沿與桿垂直方向用力F1將石球抬起，F(xiàn)1的力臂l1=1.4m-0.4m=1m動(dòng)力臂大于阻力臂，所以舂米工具是省力杠桿。(2)腳豎直向下用力F2將石球抬起，如圖所示：由杠桿的平衡條件得到F2=G=×50N=20N由于阻力和阻力臂不變，F(xiàn)1的力臂大于F2的力臂，由杠桿的平衡條件可知F2＞F130．（2020·江蘇南京）如圖所示，物體重210N，動(dòng)滑輪重25N。工人用125N的拉力將物體勻速提升3m，用了10s，此過(guò)程中有用功是______J，拉力的功率是______W，滑輪的機(jī)械效率是______，克服動(dòng)滑輪重所做的額外功占總功的______%?！敬鸢浮?/p>

630

75

84%

10【解析】此過(guò)程中有用功W有=Gh=210N×3m=630J拉力做的功W總=Fs=F×2h=125N×2×3m=750J拉力的功率P==75W滑輪的機(jī)械效率=84%克服動(dòng)滑輪重所做的額外功W額=G動(dòng)h=25N×3m=75J克服動(dòng)滑輪重所做的額外功占總功的=10%31．（2020·江蘇連云港）用如圖所示滑輪組在10s內(nèi)將重為300N的物體勻速提升1m，拉力大小為120N，拉力做功的功率為______W，有用功為______J，滑輪組的機(jī)械效率為______。【答案】

36

300

83.3%【解析】由圖可知，承擔(dān)重物的繩子段數(shù)n=3，所以繩子自由端通過(guò)距離s=3×1m=3m總功W總=Fs=120N×3m=360J拉力做功的功率P==36W有用功為W有=Gh=300N×1m=300J滑輪組的機(jī)械效率為η==83.3%三、作圖題32．（2022·江蘇蘇州）在圖中畫出杠桿的阻力臂l，并在A點(diǎn)畫出使杠桿靜止在圖示位置的最小力F；【答案】【解析】由圖可知，O為支點(diǎn)，重物向下拉杠桿的力為阻力，則過(guò)支點(diǎn)做阻力作用線的垂線段即為阻力臂l；；由杠桿平衡條件可知，在阻力、阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂越大，動(dòng)力越小。最小力F作用在A點(diǎn)，當(dāng)OA為F的力臂時(shí)，力臂最長(zhǎng)，此時(shí)力F最小，且F的方向垂直杠桿向上，從A點(diǎn)垂直O(jiān)A向上畫出F的示意圖，如圖所示：33．（2021·江蘇常州）請(qǐng)?jiān)趫D中畫出使杠桿ABC保持平衡的最小動(dòng)力F1及其力臂l1的示意圖。【答案】【解析】先確定最長(zhǎng)的力臂，即連接OA，則最長(zhǎng)的動(dòng)力臂為l1，然后過(guò)動(dòng)力作用點(diǎn)A，做垂直于l1的作用力F1，如圖所示：34．（2020·江蘇徐州）如圖所示是蠟燭蹺蹺板，請(qǐng)畫出蠟燭右半段所受重力G的力臂?！敬鸢浮俊窘馕觥恐c(diǎn)為O，則過(guò)O作重力作用線的垂線即為重力G的力臂，如圖所示：35．（2020·江蘇揚(yáng)州）如圖，在撬棒AD上作出撬起“石塊1”的最小力及對(duì)應(yīng)的力臂。【答案】【解析】由圖示可知，當(dāng)杠桿與地面的接觸點(diǎn)（A點(diǎn)）為支點(diǎn)時(shí)，作用在A點(diǎn)動(dòng)力的力臂最大，所以此時(shí)動(dòng)力最小，連接為動(dòng)力臂，過(guò)D點(diǎn)作垂直于動(dòng)力臂向上的力，即為最小動(dòng)力的示意圖；如圖所示：。四、計(jì)算題36．（2022·江蘇宿遷）如圖小明拉著質(zhì)量為30kg行李箱勻速經(jīng)過(guò)一段長(zhǎng)度、高度的斜坡路面，用時(shí)10s，若此過(guò)程拉力F方向沿斜面向上，大小為125N。行李箱放在水平地面時(shí)與地面接觸面積為，（）。求：（1）行李箱靜止放在水平地面上時(shí)受到的重力大小和對(duì)地面的壓強(qiáng)；（2）小明對(duì)行李箱做的有用功和斜面的機(jī)械效率；（3）拉力F做功的功率?！敬鸢浮浚?）300N，7.5×105Pa；（2）300J，80%（3）37.5W【解析】解：（1）行李箱靜止放在水平地面上時(shí)受到的重力大小行李箱靜止放在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)（2）小明對(duì)行李箱做的有用功小明對(duì)行李箱做的總功斜面的機(jī)械效率（3）拉力F做功的功率答：（1）行李箱靜止放在水平地面上時(shí)受到的重力大小300N和對(duì)地面的壓強(qiáng)7.5×105Pa；（2）小明對(duì)行李箱做的有用功300J和斜面的機(jī)械效率80%；（3）拉力F做功的功率37.5W。37．（2022·江蘇常州）2022年4月，一頭質(zhì)量為180kg的海豚在昌江棋子灣受傷擱淺，被救援人員送至科研基地治療。救援過(guò)程中，利用如圖所示的滑輪組，在40s時(shí)間內(nèi)，救援人員用500N的拉力拉動(dòng)繩端，把輕質(zhì)布兜內(nèi)的海豚沿豎直方向勻速提升2m。g取10N/kg，問(wèn)，此過(guò)程中：（1）滑輪組對(duì)海豚做的有用功有多大？（2）拉力做功的功率有多大？（3）滑輪組的機(jī)械效率有多大？【答案】（1）3.6×103J；（2）100W；（3）90%【解析】解：（1）質(zhì)量為180kg的海豚，被勻速提升2m，所以滑輪組對(duì)海豚做的有用功（2）由滑輪組可知，動(dòng)滑輪上繩子根數(shù)n=4，繩子拉的距離s=4×2m=8m拉力做功拉力做功的功率（3）滑輪組的機(jī)械效率答：（1）滑輪組對(duì)海豚做的有用功為3.6×103J；（2）拉力做功的功率為100W；（3）滑輪組的機(jī)械效率為90%。38．（2022·江蘇泰州）如圖，工人用動(dòng)滑輪提升重為800N的物體，所用拉力為F，物體以0.2m/s的速度勻速上升，此時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為80%，不計(jì)繩重和摩擦。求：（1）物體在10s內(nèi)上升的高度；（2）工人對(duì)繩端的拉力；（3）當(dāng)被提升的物重增大為1000N時(shí)，工人對(duì)繩端的拉力?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】解：（1）物體在10s內(nèi)上升的高度為（2）由圖可知，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為n=2，則由可知，有如下關(guān)系成立所以工人對(duì)繩端的拉力為（3）對(duì)動(dòng)滑輪受力分析，動(dòng)滑輪受自身的重力，受下方所掛重物的拉力，受向上兩個(gè)繩子的拉力，動(dòng)滑輪的重力為當(dāng)被提升的物重增大為1000N時(shí)，工人對(duì)繩端的拉力為答：（1）物體在10s內(nèi)上升的高度為；（2）工人對(duì)繩端的拉力為；（3）當(dāng)被提升的物重增大為1000N時(shí)，工人對(duì)繩端的拉力為。39．（2022·江蘇蘇州）用如圖所示的滑輪組將重為300N的物體以0.1m/s的速度勻速向上提升10s。（1）若不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦，求人對(duì)繩的拉力F；（2）實(shí)際中動(dòng)滑輪重為40N，人的拉力做功400J，求滑輪組的機(jī)械效率以及克服繩重和摩擦所做的額外功?！敬鸢浮浚?）150N；（2）75%，60J【解析】解：（1）滑輪組的動(dòng)滑輪繞2段繩，不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦，人對(duì)繩的拉力（2）物體上升的高度h=vt=0.1m/s×10s=1m有用功W有=Gh=300N×1m=300J滑輪組的機(jī)械效率克服動(dòng)滑輪做的功W動(dòng)=G動(dòng)h=40N×1m=40J額外功W額=W總-W有=400J-300J=100J克服繩重和摩擦所做的額外功W=W額-W動(dòng)=100J-40J=60J答：（1）若不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦，人對(duì)繩的拉力是150N；（2）實(shí)際中動(dòng)滑輪重為40N，人的拉力做功400J，滑輪組的機(jī)械效率是150N，克服繩重和摩擦所做的額外功是60J。40．（2022·江蘇連云港）小明家裝修房屋，一箱質(zhì)量為的建筑材料放在水平地面上，它與水平地面的接觸面積是。裝修工人用的拉力通過(guò)如圖所示的滑輪組將建筑材料勻速提升，用時(shí)。（）求：（1）建筑材料放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；（2）拉力的功率；（3）滑輪組的機(jī)械效率。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】解：（1）建筑材料的重力建筑材料放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)（2）滑輪組的動(dòng)滑輪繞2段繩，繩子自由端移動(dòng)的距離拉力做的總功拉力的功率（3）有用功為滑輪組的機(jī)械效率答：（1）建筑材料放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是；（2）拉力的功率是；（3）滑輪組的機(jī)械效率是。41．（2022·江蘇南通）如圖工人用250N的力F將重為400N的物體在10s內(nèi)勻速提升2m。不計(jì)繩重和摩擦．求：（1）工人對(duì)物體做的有用功；（2）拉力F做功的功率；（3）若將重為900N的物體提升相同高度，此滑輪組的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）800J；（2）100W；（3）90%【解析】解：（1）由圖知道，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，則拉力F移動(dòng)的距離s=2h克服物體的重力所做的功是有用功，故工人對(duì)物體做的有用功W有=Gh=400N×2m=800J（2）拉力F移動(dòng)的距離s=2h=2×2m=4m拉力F所做的總功W總=Fs=250N×4m=1000J拉力做功的功率（3）由于不計(jì)繩重和摩擦，提升過(guò)程做的額外功是克服動(dòng)滑輪重力做功，故提升400N的物體時(shí)做的額外功是將重為900N的物體提升相同高度，做的有用功所做的總功由知道，此滑輪組的機(jī)械效率答：（1）工人對(duì)物體做的有用功800J；（2）拉力F做功的功率100W；（3）將重為900N的物體提升相同高度，此滑輪組的機(jī)械效率90%。42．（2021·江蘇鎮(zhèn)江）將重為16N的重物用圖示動(dòng)滑輪勻速提升2m，所用拉力。不計(jì)輪軸處摩擦及繩重。求：（1）該過(guò)程中的有用功。（2）動(dòng)滑輪的機(jī)械效率。（3）動(dòng)滑輪的重力?！敬鸢浮浚?）32J；（2）80%；（3）4N【解析】解：（1）有用功W有=Gh=16N×2m=32J（2）總功為W總=Fs=Fnh=10N×2×2m=40J動(dòng)滑輪的機(jī)械效率（3）動(dòng)滑輪的重力G1=nF-G=2×10N-16N=4N答：（1）該過(guò)程中的有用功32J；（2）動(dòng)滑輪的機(jī)械效率80%；（3）動(dòng)滑輪的重力4N。43．（2021·江蘇蘇州）如圖是工人師傅用滑輪組提升建筑材料的示意圖，在400N的拉力作用下，使質(zhì)量為70kg的建筑材料在10s的時(shí)間里，勻速豎直上升了2m。不計(jì)繩子重力和摩擦，g取10N/kg，求：（1）拉力的功率P；（2）滑輪組的機(jī)械效率η；（3）動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)。【答案】（1）160W；（2）；（3）【解析】解：（1）由圖可知，滑輪組承重繩子根數(shù)為2，繩子端移動(dòng)的距離繩子端所做的總功拉力的功率或者：繩子端的移動(dòng)速度拉力的功率（2）建筑材料的重力提升建筑材料所做的有用功滑輪組的機(jī)械效率（3）據(jù)滑輪組的特點(diǎn)，有動(dòng)滑輪的重力或者：滑輪組所做的額外功不計(jì)繩子重力和摩擦，據(jù)得答：（1）拉力的功率P為160W；（2）滑輪組的機(jī)械效率η為87.5%；（3）動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)為100N。44．（2021·江蘇揚(yáng)州）如圖所示，工人用滑輪組將重為400N的重物從井底勻速吊起2m用時(shí)為8s，工人所用拉力F為250N，求：（1）滑輪組的機(jī)械效率；（2）拉力F的功率?！敬鸢浮浚?）80%；（2）125W【解析】解：（1）由圖可知，滑輪組的有效繩子段數(shù)為n=2，則滑輪組的機(jī)械效率為η=80%（2）繩子自由端移動(dòng)的距離為s=nh=2×2m=4m拉力F做的功為W=Fs=250N×4m=1000J則拉力F的功率為P=125W答：（1）滑輪組的機(jī)械效率為80%；（2）拉力F的功率為125W。45．（2020·江蘇蘇州）科技館里兩位老人正饒有興致地體驗(yàn)升降座椅裝置，小明觀察后畫出簡(jiǎn)圖（如圖）進(jìn)行研究。若爺爺質(zhì)量，奶奶用的拉力將爺爺勻速拉升到頂端，該過(guò)程中奶奶手握住繩子向下拉動(dòng)的總長(zhǎng)度。不計(jì)繩重和摩擦，取。求：

(1)奶奶所做的功；(2)動(dòng)滑輪（含座椅）的質(zhì)量；(3)該升降座椅裝置的機(jī)械效率（保留一位小數(shù)）?！敬鸢浮?1)1440J；(2)12kg；(3)83.3%【解析】(1)奶奶所做的功為(2)爺爺?shù)闹亓橛蓤D可知，滑輪組的，不計(jì)繩重和摩擦，由可得動(dòng)滑輪（含座椅）的重力為收動(dòng)滑輪（含座椅）的質(zhì)量為(3)不計(jì)繩重和摩擦，該升降座椅裝置的機(jī)械效率為答：(1)奶奶所做的功是1440J；(2)動(dòng)滑輪（含座椅）的質(zhì)量是12kg；(3)該升降座椅裝置的機(jī)械效率是83.3%。46．（2020·江蘇鎮(zhèn)江）如圖1所示，質(zhì)量為20kg的重物放在水平地面上，重物與地面間的接觸面積為0.1m2。利用圖2所示的滑輪組，小明在20s內(nèi)將重物勻速提高5m，他對(duì)繩子自由端施加的拉力為150N。不計(jì)繩重和輪軸處摩擦，g取10N/kg(1)求圖1中重物對(duì)地面的壓強(qiáng)；(2)在圖2所述過(guò)程中，求∶①小明所做的額外功。②小明做功的功率。【答案】(1)2000Pa；(2)500J；75W【解析】(1)重物對(duì)地面的壓力大小與重物的重力大小相等，即F=G=mg=20kg10N/kg=200N根據(jù)壓強(qiáng)公式可得重物對(duì)地面的壓強(qiáng)為(2)由圖可知，動(dòng)滑輪組中的n=2，則小明所做的總功為W總=nFh=2150N5m=1500J小明所做的有用功為W有=Gh=200N5m=1000J則小明所做的額外功為W額=W總-W有=1500J-1000J=500J根據(jù)功率公式，可知小明做功的功率為答：(1)圖1中重物對(duì)地面的壓強(qiáng)為2000Pa；(2)在圖2所述過(guò)程中，小明所做的額外功為500J，做功的功率為75W。47．（2020·江蘇南通）如圖，塔式起重機(jī)上的滑輪組將重為1.2104N的重物勻速吊起2m時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為80%，g取10N/kg。(1)求提升重物做的有用功；(2)求繩端的拉力；(3)若動(dòng)滑輪的質(zhì)量為40kg，求克服摩擦和鋼絲繩重所做的功?！敬鸢浮?1)2.4×104J；(2)5×103N；(3)5.2×103J【解析】(1)提升重物做的有用功W有=Gh=1.2×104N×2m=2.4×104J提升重物做的有用功為2.4×104J。(2)由圖可知，n=3，則繩端移動(dòng)的距離s=nh=3×2m=6m由η=可得總功W總===3×104J繩端的拉力F===5×103N繩端的拉力為5×103N。(3)由W有+W額=W總可得，額外功W額=W總?W有=3×104J?2.4×104J=6×103J克服動(dòng)滑輪重力所做的額外功W動(dòng)=G動(dòng)h=m動(dòng)gh=40kg10N/kg2m=800J克服摩擦和鋼絲繩重所做的功W′=W額?W動(dòng)=6×103J-800J=5.2×103J克服摩擦和鋼絲繩重所做的功為5.2×103J。答：(1)提升重物做的有用功為2.4×104J；(2)繩端的拉力為5×103N；(3)克服摩擦和鋼絲繩重所做的功為5.2×103J。48．（2020·江蘇泰州）小明利用如圖所示的滑輪組，將質(zhì)量為90kg的物體在1min內(nèi)勻速提升5m，豎直向上的拉力為360N。求：(1)物體的重力（g取10N/kg）；(2)小明拉力的功率？(3)滑輪組的機(jī)械效率（結(jié)果保留一位小數(shù)）?！敬鸢浮?1)900N；(2)90W；(3)【解析】(1)物體的重力是(2)由圖可知，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)，物體勻速提升5m時(shí)，繩端移動(dòng)的距離是小明拉力做功小明拉力的功率(3)有用功滑輪組的機(jī)械效率答：(1)物體的重力是900N；(2)小明拉力的功率90W；(3)滑輪組的機(jī)械效率是。五、實(shí)驗(yàn)題49．（2022·江蘇徐州）在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中。（1）如圖甲所示，安裝杠桿時(shí)，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿右端的平衡螺母向__________移動(dòng)；（2）如圖乙所示，杠桿上每一格的長(zhǎng)度為5cm，在杠桿左邊掛鉤碼，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)杠桿豎直向下的拉力是動(dòng)力，則動(dòng)力臂為____________cm；（3）如果要用彈簧測(cè)力計(jì)向上拉，需要對(duì)圖乙所示的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行的調(diào)整是___________；（4）如圖丙所示，當(dāng)杠桿繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，杠桿上A點(diǎn)的速度方向總是和杠桿垂直。作用在A點(diǎn)的三個(gè)大小相等、方向不同的力F1、F2、F3，請(qǐng)指出為什么力臂最大的F2對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的作用最大？______________?！敬鸢浮?/p>

(1)右

(2)25

(3)將測(cè)力計(jì)移到左端第5個(gè)格處

(4)F2與其力臂的乘積最大【解析】（1）由甲圖可知，杠桿左端向下傾斜，說(shuō)明左端沉，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿右端的平衡螺母向右移動(dòng)。（2）乙圖中，杠桿水平位置平衡，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)杠桿豎直向下的拉力是動(dòng)力，則動(dòng)力臂此時(shí)落在杠桿上，測(cè)力計(jì)懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)的距離就等于動(dòng)力臂的長(zhǎng)度，由于每一格的長(zhǎng)度為5cm，共5個(gè)格，所以動(dòng)力臂的長(zhǎng)度為l1=5cm×5=25cm（3）鉤碼的作用效果是使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，要使彈簧測(cè)力計(jì)向上拉，拉力的作用效果需使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所以要使杠桿在水平位置平衡，需將測(cè)力計(jì)移到左端第5個(gè)格處向上拉。（4）作用在A點(diǎn)的三個(gè)力雖然大小相等，但F1、F3其對(duì)應(yīng)的力臂比較小，所以力與其力臂的乘積相對(duì)較小，而F2的力臂最大，F(xiàn)2與其力臂的乘積最大，所以對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的作用最大。50．（2022·江蘇南通）利用輕質(zhì)杠桿探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中：（1）杠桿靜止時(shí)如圖甲所示，要使杠桿在水平位置平衡，則應(yīng)將平衡螺母向______（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)；（2）如圖乙所示，在A點(diǎn)掛4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)掛______個(gè)鉤碼，仍可使其在水平位置平衡；（3）用彈簧測(cè)力計(jì)代替鉤碼，如圖丙所示，不斷改變彈簧測(cè)力計(jì)的作用點(diǎn)和力的大小，使杠桿在水平位置平衡，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F與其力臂l1的圖像如圖丁所示。圖像中每個(gè)點(diǎn)與兩坐標(biāo)軸圍成的方形面積______（選填“相等”或“不等”），其原因是______?！敬鸢浮?/p>

(1)左

(2)6

(3)相等

【解析】（1）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時(shí)，杠桿左端偏高，說(shuō)明杠桿右側(cè)偏重，則應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。（2）設(shè)杠桿每個(gè)格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，每個(gè)鉤碼的重力為G，根據(jù)杠桿的平衡條件有解得在B點(diǎn)掛6個(gè)鉤碼，仍可使其在水平位置平衡。（3）圖像中每個(gè)點(diǎn)與兩坐標(biāo)軸圍成的方形面積相等，原因是左側(cè)鉤碼對(duì)杠桿的拉力與其力臂的乘積不變，要想使杠桿平衡，右側(cè)的拉力與力臂的乘積需等于左側(cè)拉力與其力臂的乘積；即左側(cè)拉力與其力臂的乘積不變時(shí)，右側(cè)拉力與其力臂的乘積成反比，表達(dá)式為51．（2021·江蘇淮安）在“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：（1）如圖甲所示，應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的___________，使杠桿在水平位置平衡。（2）如圖乙所示，在A點(diǎn)懸掛4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉杠桿，使杠桿再次水平平衡，此時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)為___________N。（3）如圖丙所示，在杠桿左邊C點(diǎn)掛3個(gè)鉤碼，要使杠桿再次水平平衡，應(yīng)在杠桿右邊D點(diǎn)掛___________個(gè)鉤碼。（實(shí)驗(yàn)中所用鉤碼均相同）【答案】

(1)平衡螺母

(2)2

(3)2【解析】（1）杠桿在使用之前應(yīng)該進(jìn)行調(diào)平，此時(shí)甲圖中杠桿未在水平位置平衡，則需要通過(guò)調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。（2）如圖乙，彈簧測(cè)力計(jì)分度值為0.1N，此時(shí)讀數(shù)為2N。（3）設(shè)每個(gè)鉤碼重力均為G，在D點(diǎn)懸掛n個(gè)鉤碼，則由杠桿平衡條件可得3G×lCO=nG×lDO解得n=2即應(yīng)在杠桿右邊D點(diǎn)掛2個(gè)鉤碼。52．（2021·江蘇宿遷）小明在社會(huì)實(shí)踐中觀察到修理汽車的叔叔使用扳手時(shí)，還在扳手手柄上加了一個(gè)套筒，如圖甲所示，于是小明設(shè)計(jì)了如圖乙所示的裝置探究輕質(zhì)杠桿的動(dòng)力大小與動(dòng)力臂的關(guān)系。（1）測(cè)量時(shí)，總保持杠桿在水平位置平衡，目的是便于___________。（2）改變動(dòng)力臂，多次測(cè)量，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)畫出如圖所示的動(dòng)力隨動(dòng)力臂變化的圖像，則杠桿左端所掛重物的重力大小是___________N（杠桿上每一小格長(zhǎng)度為1cm），小明發(fā)現(xiàn)圖像中每次描出的點(diǎn)與兩坐標(biāo)軸圍成的方形面積（如圖丙中陰影部分）總相等，原因是___________?！敬鸢浮?/p>

(1)測(cè)量力臂

(2)1.5

阻力和阻力臂不變（動(dòng)力和動(dòng)力臂的乘積為定值或阻力和阻力臂乘積一定）【解析】（1）杠桿在水平位置平衡時(shí)力臂正好在杠桿上，所以目的是便于測(cè)量力臂。（2）由題意可知阻力和阻力臂不變，根據(jù)圖丙知當(dāng)動(dòng)力為3N時(shí)，動(dòng)力臂是2，根據(jù)杠桿的平衡條件得解得=1.5N由圖知描出的點(diǎn)與兩坐標(biāo)軸圍成的方形面積即動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積，因?yàn)樽枇妥枇Ρ鄣拇笮∫欢?，根?jù)杠桿的平衡條件知?jiǎng)恿εc動(dòng)力臂的乘積大小也是一定的。53．（2021·江蘇）用量角器、直尺、45°三角尺、60°三角尺，可以做以下實(shí)驗(yàn)。（1）透過(guò)尺子能看到清晰的刻度線，說(shuō)明尺子的材料有很好的______性。（2）將兩把三角尺疊放在水平桌面上，用直尺緊貼桌面快速擊打下方的尺子，觀察到______的現(xiàn)象，說(shuō)明上方的尺子具有慣性。與頭發(fā)摩擦后的直尺能吸引碎紙屑，這是因?yàn)開_____。（3）圖甲中，量角器底邊長(zhǎng)度為______cm。（4）用量角器的底邊將直尺支撐起來(lái)，當(dāng)直尺在水平位置平衡時(shí)，量角器的底邊正好在直尺的中間位置（刻度線“7”和“8”的中間）。①圖乙中，用吸管在直尺a端上方用力水平吹氣，能觀察到直尺a端______（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）吸管。②圖丙中，將三角尺A、B分別豎直掛在直尺刻度線“1”和“13”位置后，直尺還能在水平位置平衡，則A、B的質(zhì)量之比為______?！敬鸢浮?/p>

(1)透光性

(2)上方的尺子落在原處

帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì)

(3)10.00

(4)靠近

11：13【解析】（1）透過(guò)尺子能看到清晰的刻度線，說(shuō)明該材料具有良好的透光性。（2）用直尺緊貼桌面快速擊打下方的尺子，上方的尺子由于慣性，會(huì)落在原處；尺子與頭發(fā)摩擦后，吸引碎紙屑，說(shuō)明帶電體能夠吸引輕小物體；（3）刻度尺從2.00cm開始，到12.00cm，故長(zhǎng)度為10.00cm。（4）用吸管在直尺a端上方用力水平吹氣，流速大的地方壓強(qiáng)小，小于外界大氣壓，就會(huì)產(chǎn)生向吸管的壓強(qiáng)差，故靠近吸管；B到支點(diǎn)的距離為A到支點(diǎn)的距離為根據(jù)，則A、B的質(zhì)量之比為故A、B的質(zhì)量之比為11：13。54．（2020·江蘇淮安）在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)前杠桿的位置如圖甲所示：若使杠桿在水平位置平衡，則應(yīng)將杠桿的平衡螺母向______調(diào)節(jié)。(2)杠桿調(diào)節(jié)平衡后，在如圖乙所示A點(diǎn)懸掛3個(gè)鉤碼（每個(gè)鉤碼重力為0.5N），在B點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉杠桿，使杠桿在水平位置再次平衡，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1＝______N。重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步探究杠桿的平衡條件；(3)某小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，得到與其他組不一樣的結(jié)論：動(dòng)力與阻力成正比關(guān)系。你認(rèn)為該結(jié)論可靠嗎？______。并說(shuō)明理由：______；實(shí)驗(yàn)序號(hào)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11151.510221531033154.510【答案】

(1)左

(2)1

不可靠

沒(méi)有同時(shí)改變力與力臂的大小【解析】(1)為了便于測(cè)量力臂，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，由圖知，左端偏高，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向左調(diào)節(jié)。(2)圖中所示的彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是0.1N，故示數(shù)為1N。(3)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到與其他組不一樣的結(jié)論，動(dòng)力與阻力成正比關(guān)系，該結(jié)論不可靠，因?yàn)闆](méi)有同時(shí)改變力與力臂的大小。55．（2020·江蘇鹽城）小明做“探究杠桿平條件”實(shí)驗(yàn)：(1)實(shí)驗(yàn)前，杠桿靜止時(shí)的位置如圖甲所示。要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向______調(diào)節(jié)；(2)使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，首先進(jìn)行的操作是______；(3)如圖乙所示，在杠桿左側(cè)掛2個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為50g，為了便于在杠桿上直接讀出力臂的大小，在A點(diǎn)沿______向下方向拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，直至杠桿在______位置平衡。并將第一次數(shù)據(jù)記錄在表格中，表中F1大小為彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，F(xiàn)2大小為鉤碼的重力，l1、l2分別為F1、F2對(duì)應(yīng)的力臂；(4)接下來(lái)，小明又進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，將數(shù)據(jù)填在表中，最后總結(jié)得出律。每次實(shí)驗(yàn)總是在前一次基礎(chǔ)上改變F2、l1、l2中的一個(gè)量。小華分析數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，第______次實(shí)驗(yàn)與前一次改變的量相同，需要調(diào)整的實(shí)驗(yàn)步驟是______。序號(hào)FI/Nl1/cmF2/Nl2/cm11.510.01.015.0.23.010.02.015.031.520.02.015.041.030.02.015.0【答案】

(1)右

(2)校零

(3)豎直

水平

(4)4

保持F2和l1不變，改變l2的大小【解析】(1)杠桿的右端上翹，要使它在水平位置平衡，平衡螺母向上翹的右端移動(dòng)。(2)使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，需要先將指針調(diào)到零刻度線處。(3)由圖可知，在杠桿左側(cè)掛2個(gè)鉤碼，為了便于在杠桿上直接讀出力臂的大小，由于力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，所以在A點(diǎn)沿豎直向下方向拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，直至杠桿在水平位置平衡。(4)由實(shí)驗(yàn)序號(hào)2、3可知，F(xiàn)2和l2不變，l1增大10cm，由序號(hào)4、3可知，F(xiàn)2和l2不變，l1增大10cm，所以第4次次實(shí)驗(yàn)與前一次改變的量相同。由于改變F2、l1、l2中的一個(gè)量，所以需要保持F2和l1不變，改變l2的大小。56．（2020·江蘇連云港）密度是物質(zhì)的重要屬性，生產(chǎn)、生活中常常需要測(cè)量各種液體的密度。某同學(xué)在綜合實(shí)踐活動(dòng)中自制了測(cè)量液體密度的杠桿密度計(jì)，可以從杠桿上的刻度直接讀出液體密度的數(shù)值，受到了老師的肯定和表?yè)P(yáng)，結(jié)構(gòu)如圖所示。所用器材：輕質(zhì)杠桿（自身重力忽略不計(jì)）、兩種規(guī)格的空桶（100mL和200mL）、質(zhì)量為m的物體A、細(xì)線。設(shè)計(jì)過(guò)程如下：(1)將杠桿在O點(diǎn)懸掛起來(lái)，空桶懸掛在B點(diǎn)，質(zhì)量為m的物體A懸掛在C點(diǎn)時(shí)，杠桿水平平衡。測(cè)出B點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為l，C點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為l0，此時(shí)C點(diǎn)的密度刻度線應(yīng)標(biāo)注為______；(2)在B點(diǎn)的空桶內(nèi)注滿液體，空桶容積為V，移動(dòng)物體A至C1位置，使杠桿在水平位置平衡。C1點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為l1，此時(shí)C1點(diǎn)的密度值為______（用題中所給的字母表示）；(3)已知密度為1.0×103kg/m3刻度線與零刻度線之間的距離為4cm，則密度為0.8×103kg/m3刻度線與零刻度線之間的距離為______cm；(4)要使制作的杠桿密度計(jì)測(cè)量精度更高一些，應(yīng)選擇______規(guī)格的空桶（選填“100mL”或“200mL”）?！敬鸢浮?/p>

(1)

0

(2)

(3)3.2

(4)200mL【解析】(1)空桶懸掛在B點(diǎn)，質(zhì)量為m的物體A懸掛在C點(diǎn)時(shí)，杠桿水平平衡，桶中沒(méi)有液體，液體的密度為零，此時(shí)C點(diǎn)的密度刻度線應(yīng)標(biāo)注為0。(2)設(shè)空桶的質(zhì)量為m桶，由杠桿的平衡條件可知m桶gl=mgl0桶的質(zhì)量m桶=在B點(diǎn)的空桶內(nèi)注滿液體，根據(jù)杠桿的平衡條件可得(m桶+m)gl=mgl1(m桶+ρV)gl=mgl1(+ρV)gl=mgl1ρ=(3)由(2)中的公式可知ρ與(l1-l0)成正比，密度為1.0×103kg/m3刻度線與零刻度線之間的距離為4cm，則密度為0.8×103kg/m3刻度線與零刻度線之間的距離為l2l2=3.2cm(4)要使制作的杠桿密度計(jì)測(cè)量精度更高一些，分度值小一些，由ρ=可知增大液體的體積可以使密度小一些，分度值小一些，所以選擇200mL規(guī)格的空桶，精度更高一些。六、綜合題57．（2022·江蘇揚(yáng)州）某同學(xué)鍛煉時(shí)，雙腳并攏，腳尖O觸地，腳后跟踮起，手掌支撐在豎直墻壁上，手臂水平，A為人體重心所在位置。此時(shí)墻壁對(duì)手掌的支撐力F如圖所示，不計(jì)墻壁對(duì)手掌的摩擦力。（1）以O(shè)為支點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中作出動(dòng)力F的力臂l；()（2）該同學(xué)質(zhì)量為50kg，則墻壁對(duì)人的支撐力約為___________N；（3）若增大腳尖與墻壁的距離，手臂仍然水平支撐在墻壁上，支撐力F如何變化？___________，并說(shuō)明理由___________。【答案】

(1)

(2)187.5

(3)支撐力F變大

動(dòng)力臂變小，阻力臂邊長(zhǎng)，阻力大小不變【解析】（1）支點(diǎn)O到力F的作用線的距離為力臂l，先延長(zhǎng)力F的作用線，過(guò)支點(diǎn)O做力F作用線的垂線，支點(diǎn)O到垂足之間的距離為力臂l。如圖所示（2）由下圖得，動(dòng)力臂為8個(gè)格子的長(zhǎng)度，阻力臂3個(gè)格子的長(zhǎng)度，由杠桿平衡條件得，墻壁對(duì)人的支撐力約為（3）若增大腳尖與墻壁的距離，手臂仍然水平支撐在墻壁上，則動(dòng)力臂變小，阻力臂邊長(zhǎng)，阻力為人的重力，大小不變，由杠桿平衡條件得，支撐力F變大。58．（2021·江蘇無(wú)錫）圖甲是某居民樓前的無(wú)障礙通道，一位中年人正用輪椅推著他年邁的母親緩緩上行，圖乙是該通道斜面示意圖。為了解中年人推輪椅時(shí)所用力的大小，小紅和小華