2016-2017学年苏科版初三物理上第11章《简单机械和功》单元检测试卷含答案.doc

2016-2017学年第一学期初三物理第11章简单机械和功一选择题（共12小题）1（2016枣庄）在生产生活中，利用如图所示的简单机械时，一定费力的是（） A笤帚 B斜面 C滑轮组 D羊角锤2（2016乐山）如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，分别在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时，杠杆平衡，此时AO恰好处于水平位置，AO=BO，不计杠杆重力，则m1、m2的关系为（）Am1m2 Bm1m2 Cm1=m2 D无法判断 3（2016滨州）在探究杠杆平衡条件的时候，小明在均匀木板中间挖孔，孔中插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕中间自由转动每个钩码的质量为200g，A、B、C、D、E、F为挂钩，已知AB=BO=OC=CD，ABOCD的连线与EDF的连线垂直现在B处挂两个钩码，D处挂一个钩码，木板在水平位置平衡（如图所示）下列做法能使木板重新平衡的是（）A在B、D两处各加挂一个钩码B在B处加挂2个钩码、D处加挂一个钩码CB处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在E处DB处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在F处4（2016淄博）用如图所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升3m，已知动滑轮重30N，不计摩擦，则（）A利用滑轮组所做的有用功是450JB绳子自由端移动的速度是0.9m/sC拉力的功率是99WD滑轮组的机械效率是80% 5（2016随州）如图，工人沿斜面把一箱货物（重为G）从斜面底端缓慢匀速地拉进车厢，拉力恒为F，斜面高为h，斜面倾角为，用此斜面拉升货物的机械效率为，则下列选项正确的是（）A总功为W总=Gh B= C= D=6（2016烟台）用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体匀速提升相间的高度若用甲、乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功（不计绳重与摩擦），则（）A甲=乙，W甲=W乙B甲乙，W甲W乙C甲乙，W甲W乙D甲乙，W甲W乙7（2016德阳）关于功率、机械效率的说法正确的是（）A做功多的机器机械效率一定高B机械效率高的机器功率一定大C功率小的机器做功慢D功率大的机器做功时间一定短8如图所示，粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来，在B端放一支蜡烛，在AO的中点C放两支与B端完全相同的蜡烛，如果将三支蜡烛同时点燃，它们的燃烧速度相同那在在蜡烛的燃烧过程中，直尺AB将（）A蜡烛燃烧过程中A将逐渐上升B始终保持平衡C不能保持平衡，待两边蜡烛燃烧完了以后，才能恢复平衡D蜡烛燃烧过程中B端将逐渐上升 9如图所示，均匀杆AB长为L，可以绕转轴A点在竖直平面内自由转动，在A点正上方距离L处固定一个小定滑轮，细绳通过定滑轮与杆的另一端B相连，并将杆从水平位置缓慢向上拉起已知杆水平时，细绳的拉力为T1，杆与水平面夹角为30时，细绳的拉力为T2，则T1：T2是（） A：1 B2：1 C1： D1：110如图所示，甲是电工上水泥杆的情景图，乙是电工上水泥杆用的脚扣示意图脚扣由一根钢条做成约的弧状，在A、B处绑上橡皮，踏脚板D上有一个固定脚的皮带C，A、B不在同一个水平面上，在竖直方向有一个高度差下列分析正确的是（）A脚扣可等效为一个杠杆，A是支点B在A、B处绑上橡皮是为了减小摩擦力C脚踏板做得宽而大是为了减小脚受到的压强DA、B间有一定高度差是为了减小脚扣对水泥杆的压力11为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图1所示的滑轮组装置当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（）A0s1s内，地面对物体的支持力是10NB1s2s内，拉力F做的功是187.5JC2s3s内，拉力F的功率是100WD2s3s内，滑轮组的机械效率是62.5%12航模小组的某位同学在操场上利用如图所示的电动遥控飞机进行训练，他操作遥控器，使重为3N的飞机从水平地面由静止开始竖直上升，飞机先后经历加速、匀速、减速三个阶段，然后悬停在距离地面10m的高度处飞机竖直上升的总时间为12s匀速上升阶段的速度为1m/s假设飞机在空中的受力情况可以简化为仅受重力和竖直向上的升力，则下列说法正确的是（）A在离开地面的过程中飞机对地面的压力先增大后减小B在上升的阶段受到的升力大于重力C在上升阶段飞机的功率为2.5WD在悬停阶段飞机升力的功率为3W二填空题（共10小题）13（2016聊城）如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时它相当于一个_杠杆（选填“省力”或“费力”）若旅行箱内装满物体且质量分布均匀，其总重为210N，轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一，要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡，则竖直向上的拉力F为_N14（2016宿迁）如图，小明在用动滑轮（不计绳重和摩擦）匀速提升不同重物时，记录下了在绳子自由端使用的拉力F与对应所提升的物体重力G，如表：G/N123456F/N0.71.21.72.22.73.2分析表中数据可知，拉力F与重力G的关系式是：F=_；动滑轮重为_N；随着物重的增加，动滑轮的机械效率变_ 15（2016揭阳）轻质木杆AB可以绕O点转动，OA：OB=3：1，A端细线下挂300N的重物静止在水平地面上，若使木杆保持水平位置，且重物对水平地面的压力为零，在B点要用_N的力竖直向下拉此木杆为_（填“省力”或“费力”或“等臂”）杠杆16（2016镇江）如图，轻杆OA可绕O点自由转动，用细线将15N的重物挂在A处，小林在B处用竖直向上的拉力提住轻杆，OB和BA长度之比为3：5，下列问题中，轻杆始终在水平位置处于平衡（1）此杠杆类型与_相同（选填“钓鱼竿”或“羊角锤”）；（2）拉力大小为_N；（3）若仅增加物重，则拉力的变化量与物重的变化量之比为_；（4）若拉力方向变为图中虚线所示方向，则拉力将变_17（2016黔西南州）如图所示，物体A和B所受重力都为160N，不计滑轮重、绳重和摩擦，当分别用力匀速提升物体A和B时，FA为_N，FB为_N若与A相连的滑轮重40N，不计绳重和摩擦，此滑轮的机械效率是_ 18（2016绥化）将一个重240N的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为120N，如图所示，物体沿斜面移动的距离S=3m，上升的高度h=1.2m，则人对物体做的有用功是_J，斜面的机械效率是_19如图所示轻绳的一端通过定滑轮与质量为m、可看成质点的理想物体相连另一端受到大小为F的恒力作用，开始时绳与水平方向夹角为小物体从水平面上的A点被拖动到水平面上的B点，A、B距离为L，随后从B点沿斜面被拖动到滑轮O处，B、O距离也为L，小物体与水平面及斜面间的动摩擦因数均为，若小物体从A运动到O的过程中，F对小物体做的功WF=_，小物体在BO段运动过程中克服摩擦力做的功Wf=_20如图是一种健身器械，AOB可视为杠杆，图中小明同学竖直向下拉杠杆，重物被抬起，此时阻力臂_（选取“大于”，“小于”，“等于”）动力臂小明同学想通过增大向下的拉力来加大训练强度，请你利用杠杆平衡条件，给小明提出一条合理的建议_21小华研究有关杠杆平衡的问题，他在已调节水平平衡的杠杆上，用弹簧测力计、钩码分别进行实验，研究过程如图6所示（弹簧测力计对杠杆的力为动力、钩码对杠杆的力为阻力，钩码均相同且位置保持不变），请你根据实验情况和测量结果进行分析和归纳（1）由_（填a、b、c、d）两图中动力与动力臂大小间的关系可初步看出：阻力与阻力臂不变，当杠杆平衡时，动力臂越大，所用动力越小（2）根据四个图中杠杆的平衡与动力、阻力使杠杆转动方向的关系可知：当_时，杠杆可能平衡；当_时，杠杆不能平衡22如图是某商场的自动扶梯扶梯的部分几何尺寸如图所示，质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼已知扶梯以1m/s的速度匀速上行则扶梯对他做的功是_J，对他做功的功率是_W如果站在扶梯上的人数增多，扶梯的效率将_（填“变大”、“变小”或“不变”）（g取10N/kg）三作图题（共3小题）23（2016黔东南州）如图所示杠杆中，O为支点，请画出图中力F1和F2的力臂L1和L2 24（2016盘锦）如图，质量分布不均匀的长方形物体放在水平地面上，A点是它的重心，如果用力只使物体的一端稍微离开地面，在物体上画出所施加最小力的示意图及其力臂，并标明支点O25（2016贺州）请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人力往下拉绳使重物升起四实验探究题（共4小题）26（2016扬州）从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰（如图甲）或人下蹲弯曲膝盖（如图乙）把它搬起来，哪种方法好呢？下面就建立模型说明这个问题把脊柱简化为杠杆如图丙所示，脊柱可绕骶骨（轴）O转动，腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点，其实际作用方向与脊柱夹角为12且保持不变，搬箱子拉力F2作用在肩关节B点，在B点挂一重物代替箱子用测力计沿F1方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角，多次实验得出结论（1）在丙图中画出F2力臂L2（2）当角增大时，L2_（变大/不变/变小），F1_（变大/不变/变小）（3）如果考虑到人上半身的重力，那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中F1要_（大/小）（4）对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态，由以下分析可得，_（甲/乙）图中的姿势比较正确27（2016宿迁）小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中，所用的器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，调节平衡螺母，使杠杆水平平衡；实验中，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于在杠杆上直接测量_（2）实验过程中，将钩码悬挂于图中A点，保持阻力、阻力臂不变，在支点O右侧不同位置，用弹簧测力计施加竖直向下的拉力（动力），使杠杆水平平衡，测出每一组动力臂L1和对应的动力F1，并记录在表中请根据表中数据，在坐标系中绘制出L1与F1的图象，根据图象中实验数据可知，当L1为0.6m时，F1为_N次数动力F1/N动力臂L1/cm10.750.4021.00.3031.50.2042.000.1553.00.10（3）实验中小明发现，保持杠杆处于水平平衡，当弹簧测力计的拉力方向偏离竖直方向时，弹簧测力计的拉力会变大，原因是_28（2016南京）用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向_移动（选填“左”或“右”）（2）如图乙所示，在刻度线“2”处挂2个钩码在刻度线“4“处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为F1，将弹簧测力计斜向左拉，杠杆在水平位时平衡时，其示数F2_F1（选项“”、“=”或“”）；再将弹簧测力计斜向右拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数F3_F1（3）得到实验结论后，利用图乙所示的装置，只借助杠杆上的刻度线，右侧只使用弹簧测力计，左侧只悬挂重物，若弹簧测力计的量程是02.5N，当杠杆在水平位置平衡时，通过计算可知，悬挂的重物最重可达_N29（2016聊城）在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如表：实验次数钩码所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率120.051.00.1566.7%240.051.70.1578.4%360.050.15（1）实验中要竖直向上_拉动弹簧测力计，使钩码升高（2）表格中编号处数据应为_，编号处数据应为_（3）分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与_有关（4）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率_（选填“变大”“变小”或“不变”）五计算题（共2小题）30（2016黔南州）用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M，已知被提升的物体M质量为76kg，M的体积为3103m3，在M物体未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小求：（g=10N/kg）（1）求物体M的重力？（2）求动滑轮下端挂钩上的绳子拉力？（3）求滑轮组提升重物的机械效率？31吊车在生产生活中的用途非常广泛，如图，吊车正在对一辆交通事故车实施救援作业该事故车总质量为1290kg，吊车要将该车向上吊起3米，水平向右移动6米后放到道路事故救援车上运回交警队（1）该事故车的重力是多少？（取g=10N/kg）（2）吊车施救过程中对该车做了多少功？（3）起重臂下有3股钢丝绳绕在动滑轮和框架上，钢丝绳上的拉力为5000N，起重机起吊该汽车的机械效率是多少？ 参考答案一选择题（共12小题）1 【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆【解答】解：A、笤帚在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆故A正确；B、使用斜面可以省力故B错误；C、使用滑轮组既可以省力又可以改变力的方向故C错误；D、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆故D错误故选：A【点评】此题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂2 【分析】从示意图中可以看出，杠杆在0A水平放置，m1对杠杆的拉力为竖直向下，所以m1对杠杆拉力的力臂即为杠杆AO的长度，m2对杠杆拉力的方向也是竖直向下，但OB不是处于水平，所以m2对杠杆拉力的力臂小于OB的长度，根据杠杆的平衡条件分析，即可得出两个物体质量的大小【解答】解：杠杆示意图如下：根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2可知，G1L1=G2L2，m1gL1=m2gL2，即m1L1=m2L2，力与相应的力臂成反比关系，从图中可以看出力臂L1L2，所以物体的重力G1G2，即m1m2故选B【点评】杠杆平衡条件是解决杠杆平衡问题的重要依据，解题时要找到动力、动力臂、阻力、阻力臂，这是解决问题的关键3 【分析】（1）符合杠杆平衡条件F1l1=F2l2，杠杆平衡，不符合杠杆平衡条件，力和力臂乘积大的一端下沉（2）力臂是从支点到力的作用线的距离，把钩码挂在E处、F处杠杆水平平衡时，力臂均和钩码挂在D处的力臂相等【解答】解：设AB=BO=OC=CD=L，每个钩码的重力为GA在B、D两处各加挂一个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为3GL，右侧力与力臂的积为2G2L，因3GL2G2L，所以木板不会平衡，故A错误；B在B处加挂2个钩码、D处加挂一个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为4GL，右侧力与力臂的积为2G2L，因4GL=2G2L，所以木板会平衡，故B正确；CD把D处的一个钩码挂在E处或F处，杠杆右侧的力臂不变，仍为OD长，杠杆左右两侧力与力臂的乘积相等，所以木板会平衡，故CD正确故选BCD【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等，不能只看力或只看力臂4【分析】克服物体的重力所做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力所做的功为总功，根据W=Gh求出有用功和总功，根据P=求出拉力的功率，根据=100%求出滑轮组的机械效率，由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，利用v=求出绳子自由端移动的速度【解答】解：利用滑轮组所做的有用功：W有=Gh=300N3m=900J，故A错误；拉力做的功：W总=（G+G动）h=（300N+30N）3m=990J，拉力的功率：P=99W，故C正确；滑轮组的机械效率：=100%=100%90.9%，故D错误；由图可知，n=2，则绳端移动的距离：s=nh=23m=6m，绳子自由端移动的速度：v=0.6m/s，故B错误故选C【点评】本题考查了功和功率、机械效率、绳端移动速度的计算，明确有用功和总功是关键5【分析】根据W=Gh求出有用功；根据W=Fs求出总功；根据三角函数关系找出s、h、的关系，根据=求出机械效率【解答】解：有用功：W有用=Gh；总功：W总=Fs；拉力沿直角三角形的斜边，重力沿竖直向下，因此由三角函数可知s、h、的关系为：h=sins；机械效率：=，故ABC错误，D正确故选D【点评】此题主要考查的是学生对有用功、总功、机械效率计算公式的理解和掌握，关键会根据三角函数关系得出s、h、的关系6 【分析】（1）对于滑轮组，最钩码做的功是有用功，即W有=Gh；（2）此题中克服滑轮重做的功是额外功；（3）W总=W有+W额；【解答】解：此题中，钩码的重力相同，钩码上升的高度相同，据W有=Gh可知，所做的有用功相同；此时对动滑轮做的功是额外功，不计绳子和摩擦，滑轮相同，即额外功相同，即W额是相同的，据W总=W有+W额可知，所以W总是相同的，故拉力做的功相同，即W甲=W乙，机械效率=100%，故也是相同的，即甲=乙故选A【点评】知道对谁做的是有用功、对谁做的是额外功及机械效率的计算是解决该题的关键7 【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量，它等于单位时间内所做的功，功率大则做功快；功率与效率大小没有关系；机械效率等于有用功与总功的比值；机械效率与做功的多少没有直接关系【解答】解：A、机械效率等于有用功与总功的比值，做功多两者的比值不一定大，机械效率不一定高，故A错误；B、机械效率等于有用功与总功的比值，功率表示物体做功的快慢，它们之间没有直接关系，机械效率高的机器功率不一定大，故B错误；C、功率是表示物体做功快慢的物理量，功率小的机器，其做功慢，故C正确；D、功率等于功和做功时间的比值，功率大，做功的多少不确定，所以做功时间也不确定，故D错误故选C【点评】本题考查了学生对机械效率、功率这两个物理概念的理解；要充分考虑选项中的条件，可以适当运用公式进行判断8 【分析】在本题中由于蜡烛对直尺的重力作用，故而构成了一个杠杆：蜡烛对直尺的作用力等于蜡烛的重力，由于杠杆是在水平方向平衡，故而力臂的长度则等于蜡烛距离O点的距离，然后结合杠杆平衡的条件可以求解【解答】解：设一只蜡烛的质量为m，直尺长度为L，2mL=mL，直尺在水平位置平衡；三支蜡烛同时点燃，并且燃烧速度相同，三支蜡烛因燃烧减少的质量m相同，2（mm）L=（mm）L，在燃烧过程中直尺仍能平衡故选B【点评】本题考查了杠杆的平衡条件的应用，注意到燃烧的速度相等反应出来的蜡烛的质量减少的速度以及能得出燃烧过程中直尺两边力和力臂的乘积都相等是本题的关键9【分析】找出杠杆即将离开水平位置和把吊桥拉起到与水平面的夹角为30时的动力臂和阻力臂，然后结合利用杠杆的平衡条件分别求出T1、T2的大小【解答】解：（1）杆在水平位置时，如图，AOB和ABE都为等腰直角三角形，则AE=BEBE2+AE2=AB2AE=L，由杠杆平衡可得：T1AE=GAC，T1=G（2）把吊桥拉起到与水平面的夹角为30时，如图，ABO为等边三角形，AB=L，BE=L，BE2+AE2=AB2AE=L，在ACC中，CAC=30，CC=AC=L，AC2+CC2=AC2，AC=L，根据杠杆平衡的条件可得T2AE=GAC，T2=G；T1：T2=G：G=：1故选A【点评】本题考查考了杠杆平衡条件的应用，分析题意画出两种情况下的杠杆示意图是本题的关键，数学是基础！10 【分析】（1）一根硬棒，在力的作用下，如果可以绕固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆；（2）摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，增大压力、增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦；（3）压强的大小与压力和受力面积两个因素有关，在压力一定时，减小受力面积可以减小压强；（4）通过支点的力，对杠杆的转动没有影响【解答】解：A、脚扣可以看成一个杠杆，B点为支点，故A错误；B、在A、B处绑上橡皮是通过增大接触面的粗糙程度来增加摩擦力，防止脚扣在电线杆上滑动，故B错误；C、脚踏板宽大是通过增大受力面积来减小压强，使电工踩在上面更舒服些，故C正确；D、A、B之间形成高度差是为了改变力作用的角度，使力不会通过支点，否则对杠杆就不起作用了，故D错误故选C【点评】本题通过脚扣考查了有关杠杆、摩擦力、压强等方面的知识，解题的关键是掌握每个知识点的基本概念和各自的影响因素11【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h（1）已知滑轮组绳子的段数n和拉力F拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F，其关系为F拉=（F+G动）；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G减去整个滑轮组对物体的拉力F；（2）由Ft图象得出在23s内的拉力F，由vt图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P=Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率求滑轮组的机械效率（3）由Ft图象得出在12s内的拉力F，由ht图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W=Fs求此时拉力做功【解答】解：（1）由图乙可知，在01s内，拉力F=30N取动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力G和G动，向上的支持力F支，及三根绳子向上的拉力F作用，处于静止状态；地面对重物的支持力F支=GF=G3F拉+G动=100N330N+G动=G动+10N；故A错误；（2）由图可知在23s内，重物做匀速运动，v3=2.50m/s，拉力F3=40N，因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n=3，所以拉力F的作用点下降的速度v3=3v3=32.50m/s=7.5m/s，拉力做功功率（总功率）：P总=F3V3=40N7.5m/s=300W，故C错误；滑轮组的机械效率：=100%=100%=100%83.33%，故D错误；（3）在12s内，拉力F2=50N，重物上升高度h2=1.25m拉力F的作用点下降的距离s2=3h2=31.25m=3.75m，拉力做的功：W=F2S2=50N3.75m=187.5J；故B正确故选：B【点评】本题是一道力学综合题，涉及到功、功率、机械效率、压强的计算，能从题目提供的图中得出每秒内的相关信息是本题的关键12【分析】A、当飞机在地面上，压力最大，等于飞机重，在离开地面的过程中，压力减小，当离开后压力为0；B、飞机在加速、匀速、减速三个阶段，升力与重力关系在变化；C、在上升阶段，升力所做的功等于克服物体重力所做的功，又知道上升用的时间，利用功率公式求上升阶段飞机的功率；D、做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上通过的距离，先判断升力是否做功，再确定功率大小【解答】解：A、在离开地面的过程中，飞机对地面的压力在减小，故A错；B、飞机在加速时，升力大于重力；在匀速时，升力等于重力；在减速时，升力小于重力，故B错；C、在上升阶段，升力所做的功等于克服物体重力所做的功W=Gh=3N10m=30J，上升阶段飞机的功率P=2.5W；故C正确；D、在悬停阶段，有升力，但没移动距离，升力不做功，功率为0，故D错故选C【点评】本题考查了功和功率的计算，对飞机做出正确的受力分析是本题的关键，难点在飞机上升阶段升力的计算二填空题（共10小题）13【分析】由示意图分析动力和阻力，然后看动力臂和阻力臂的大小，确定杠杆种类；根据杠杆的平衡条件进行计算求出竖直向上的力【解答】解：竖直向上的力F为动力，箱体的重力为阻力，支点在箱体中心，故动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆；当旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡时，如图所示：由题意知，L1=3L2，因为F1L1=F2L2，所以竖直向上的拉力为F=G=210N=70N故答案为：省力；70【点评】此题考查的是杠杆的分类及平衡条件的应用，明确阻力臂的大小是解答此题的关键14【分析】（1）设动滑轮重力为G轮，由表中数据可得F=（G+G轮），据此求动滑轮重力，再利用F=（G+G轮）得出拉力F与重力G的关系式；（2）不计绳重和摩擦，提高动滑轮效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小动滑轮重力【解答】解：（1）设动滑轮的重力为G轮，不计绳重和摩擦，所以拉力F=（G+G轮），由表中第1组数据可得：0.7N=（1N+G轮），解得G轮=0.4N，则拉力F与重力G的关系式是：F=（G+0.4N）；（2）在不计绳重和摩擦时，=，若所提物重G的增加，则动滑轮的机械效率变大故答案为：（G+0.4N）；0.4；大【点评】本题考查了使用动滑轮拉力的计算以及影响机械效率的因素，能从表中得出相关信息求出动滑轮重力是关键15【分析】（1）已知OA和OB的关系，根据杠杆平衡条件计算出重物对杠杆的拉力大小；对重物进行受力分析，重物受到杠杆的拉力、地面的支持力和重力作用，对地面的压力和地面的支持力为相互作用力，大小相等，据此计算出压力大小；（2）根据动力臂与阻力臂的关系对杠杆进行分类【解答】解：由题知，OA：OB=3：1，则OA=3OB，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得，GOA=FOB，则F=3G=3300N=900N；图中杠杆动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆故答案为：900；费力【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，正确对重物进行受力分析是解题的关键16【分析】（1）当动力臂小于阻力臂时，动力大于阻力，杠杆是费力力杠杆；（2）根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可直接求出动力F1的大小；（3）若仅增加物重，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可直接求出；（4）若拉力方向变为图中虚线所示方向，阻力的力臂不变，拉力的力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知拉力的变化【解答】解：由图可知，O点为支点，OA为动力臂，OB为阻力臂，阻力大小等于所挂物体的重力，在A点的拉力为动力；（1）由图可知，OB小于OA，即动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆；钓鱼竿就是此杠杆类型；（2）已知OB和BA长度之比为3：5，则OB：OA=3：8，由杠杆的平衡条件可知：FOB=GOA，所以，F=15N=40N；（3）若仅增加物重，则F2=G+G，F1=F+F；由杠杆的平衡条件可知：F1OB=F2OA，即：（F+F）OB=（G+G）OA，所以，FOB+FOB=GOA+GOA，由于FOB=GOA，所以，FOB=GOA，则=；（4）若拉力方向变为图中虚线所示方向，阻力及阻力臂不变，拉力的力臂变小，由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知拉力将变大故答案为：（1）钓鱼竿；（2）40；（3）8：3；（4）大【点评】此题结合实例考查了对杠杆的平衡条件的理解与应用，会通过计算比较动力和阻力的大小，从而判断是什么类型的杠杆17【分析】（1）根据定滑轮和动滑轮的定义确定图中是哪种滑轮，若是定滑轮，则F=G；若是动滑轮，F=G；（2）根据机械效率的定义：有用功与总功的比值，计算出机械效率【解答】解：（1）滑轮重力不计时，由图可知，吊A的滑轮是动滑轮，使用动滑轮可以省一半的力，FA=80N；吊B的滑轮是定滑轮，使用定滑轮不能够省力，所以FB=GB=160N；（2）机械效率=100%=80%故答案为：80；160；80%【点评】本题考查定滑轮和动滑轮的工作特点，机械效率的计算，是一道基础题，学生易于解答18【分析】（1）克服物体重力所做的功是有用功，利用W=Gh计算拉力所做的有用功；（2）拉力所做的功是总功，利用W=Fs计算拉力所做的功；机械效率等于有用功与总功的比值【解答】解：（1）因为G=240N，h=1.2m，所以克服物体重力所做的功是有用功：W有=Gh=240N1.2m=288J；（2）F=120N，s=3m，拉力做的功：W总=Fs=120N3m=360J；斜面的机械效率是：=100%=100%=80%故答案为：288；80%【点评】此题考查了功的计算与斜面的机械效率，同时也明确了斜面也是一种省力的机械，任何机械省力但不省功19【分析】根据功的定义，F做的功应该是F乘以在F方向的位移，这个位移是力F作用点的位移即绳子伸长的长度求出BO段摩擦力，再求得克服摩擦力做功【解答】解：小物体从A运动到O的过程中，利用数学几何关系可知绳子缩短的长度s=2Lcos所以F对小物体做的功：WF=Fs=2FLcos根据几何关系得BO斜面倾角为2，小物体在BO段运动过程中受到的滑动摩擦力大小 f=mgcos2小物体在BO段运动过程中克服摩擦力做的功为 Wf=fL=mgLcos2故答案为：2FLcos；mgLcos2【点评】解决本题的关键要知道功的公式W=FS只条件于恒力做功，其中s是力的作用点移动的距离20【分析】从支点到力的作用线的垂线段叫力臂；从动力臂和阻力、阻力臂的大小关系分析，动力臂越小越费力，阻力或阻力臂越大越费力【解答】解：由图知，重物对杠杆的拉力方向竖直向下，OA为阻力臂；人的拉力竖直向下，从O点到人的拉力作用线的距离是动力臂，由图知，比较知，阻力臂小于动力臂；由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可以看出：要达到增大训练强度，使人的拉力F1增大，在动力臂、阻力臂一定的情况下，可以采取增大物重（阻力）；或在物重、动力臂一定的情况下，可以采取增大阻力臂即重物向左移动的措施故答案为：小于；增大物重或重物向左移动【点评】杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，省力杠杆省力但费距离，费力杠杆费力省距离，等臂杠杆既不省力也不费力21 【分析】（1）a、b两图中阻力和阻力臂不变，观察弹簧测力计示数的变化，并且分析弹簧测力计示数变化的原因；（2）要使杠杆在水平位置平衡，阻力要阻碍杠杆转动，动力要使杠杆转动动力和阻力使杠杆转动方向相反，杠杆能处于水平位置平衡；动力和阻力使杠杆转动方向相同，杠杆不能在水平位置平衡【解答】解：（1）观察a、b两图中弹簧秤示数变化情况可知：在杠杆平衡时，当阻力与阻力臂不变时，阻力和阻力臂乘积不变，动力臂越长动力越小；（2）由（a）（b）（d）得，动力和阻力使杠杆转动方向相反，杠杆能处于水平位置平衡；（c）图中杠杆不能在水平位置平衡的原因是动力和阻力使杠杆转动的方向相同故答案为：（1）a、b；（2）动力和阻力使杠杆转动方向相反，杠杆能处于水平位置平衡；动力和阻力使杠杆转动方向相同，杠杆不能在水平位置平衡【点评】探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂；要使杠杆在水平位置平衡，动力和阻力使杠杆转动的方向要相反，倘若相同，杠杆不能在水平位置平衡22【分析】（1）扶梯对他做的功实际上是克服他的重力所做的功，由W=Gh=mgh计算；再利用速度公式求出从一楼到二楼的时间t，最后根据功率的定义式求出功率的大小；（2）扶梯上人数增多，重力增大，克服重力所做的功增大，即有用功增大，效率将会变大【解答】解：（1）扶梯对他做的功：W=Gh=mgh=50kg10N/kg3m=1500J；由勾股定律可得扶梯的长度s=5m，从一楼到二楼的时间：t=5s；扶梯对他做功的功率：P=300W（2）站在扶梯上的人数增多说明有用功增加，在额外功不变时，机械效率会变大故答案为：1500；300；变大【点评】本题考查了速度公式、做功公式、功率公式的应用以及提高机械效率的方法，关键是会利用勾股定理求出扶梯上升的距离，体现了各学科的联系三作图题（共3小题）23【分析】已知动力和阻力，根据力臂的画法，先确定支点O，再过支点作动力作用线和阻力作用线的垂线段，即可画出动力臂和阻力臂【解答】解：已知支点为O，延长F2的作用线，过点O作力F1的垂线段L1，作力F2的垂线段L2，那么L1、L2即为所求作的力臂如图所示：【点评】力臂的画法：首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂24【分析】在杠杆上，支点指的是杠杆绕着转动的点；根据杠杆的平衡条件，动力臂越长越省力，首先确定出最长的力臂，然后画出的示意图；由支点到力的作用点的距离是最长的力臂【解答】解：由图可知，A点是长方体的重心，故以长方体的左下角为支点时，阻力臂最短，以其左下角与右上角的连线为最长动力臂时，动力最小，使物体的右端稍微离开地面，最小动力的方向斜向右上方，如图所示：【点评】此题考查了有关力臂的画法和最小力的示意图的画法，要画出最小的力，关键是确定最长的力臂，即从支点到作用点的距离25【分析】人用力往下拉绳使重物升起，因此人的动力方向向下，重物运动方向向上，故由两根绳子承担物重，绳子固定在定滑轮上【解答】解：人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示：【点评】此题主要考查了有关滑轮组的绕线在设计滑轮组时，要注意题目的要求，若知道拉力方向可以从绳端绕起四实验探究题（共4小题）26 【分析】（1）力臂L2是指从支点到力F2的作用线的距离；（2）当角增大时，由图分析得出力臂L2变化，根据杠杆平衡条件即可判断中F1的变化；（3）如果考虑到人上半身的重力，根据重力对杠杆的作用，利用杠杆平衡条件即可判断实际拉力的变化；（4）比较两种状态下力臂L1变化，利用杠杆平衡条件即可判断拉力的不同；根据拉力的大小变化可判断姿势的产生的后果【解答】解：（1）延长F2作用线，由支点作其作用线的垂线，L2是其力臂如图：（2）由图可知：当角增大时，力臂L2变小；由于拉力F1的方向与脊柱夹角始终为12，且OA这段距离不变，则O点到F1作用线的距离不变，即动力臂不变，阻力为箱子的重力不变，根据杠杆平衡条件可知，F1变小；（3）如果考虑到人上半身的重力，由于上半身的重力会阻碍杠杆的转动，根据杠杆平衡条件可知：实际拉力将变大；（4）比较甲、乙两种姿势可知：甲的支点太高，在搬起物体时，阻力臂减小得慢，则腰背部复杂肌肉的等效拉力F1要比较长时间的使用较大的力，所以甲姿势不正确，乙姿势比较正确故答案为：（1）如上图；（2）变小；变小；（3）大；（4）乙【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，关键是力臂的变化判断所以本题应首先根据画出力臂27【分析】（1）杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；（2）根据表格中数据进行描点，并用平滑的曲线连接起来；阻力和阻力臂的乘积不变时，从图象中选择动力和动力臂的对应值，得出动力跟动力臂的乘积也不变，并求出动力与动力臂的乘积，然后写出动力F与动力臂L的关系，从而进一步得出当L1为0.5m时，F1的大小；（3）当力倾斜作用在杠杆上，杠杆在水平位置平衡，力臂不在杠杆上，力臂变小，阻力和阻力臂不变，弹簧测力计的拉力会变大【解答】解：（1）当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来；（2）根据表格中数据进行描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示：从图象上读出一组数据，当动力F1=0.75N时，对应的动力臂L1=0.4m，根据杠杆平衡条件，阻力与阻力臂的乘积：F2L2=F1L1=0.75N0.4m=0.3Nm，根据题意可知，阻力与阻力臂的乘积保持不变，所以，当L1为0.6m时，则F1=0.5N；（3）保持杠杆处于水平平衡，当弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，拉力的力臂变小，但是阻力和阻力臂均不变，根据杠杆平衡条件可知，弹簧测力计的拉力会变大故答案为：（1）力臂；（2）如上图所示；0.5；（3）拉力的力臂变小【点评】本题考查了杠杆平衡条件的实验，作图以及根据杠杆平衡条件计算；当杠杆处于水平位置平衡时，竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆上，倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上，力臂变小28 【分析】（1）杠杆左端低右端高，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移，这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；（2）根据杠杆的平衡条件分析即可解答；（3）设杠杆上的一个刻度为1cm，重物的重力为G，根据杠杆的平衡条件计算即可【解答】解：（1）杠杆重心右移应将平衡螺母向右调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；（2）将弹簧测力计斜向左拉或将弹簧测力计斜向右拉，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂变短，根据杠杆平衡条件可知，杠杆在水平位时平衡时，拉力变大，所以，F2F1，F3F