中考物理《简单机械》专项练习含答案

第页中考物理《简单机械》专项练习(含答案）学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1.如图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是（）A.剪铁丝手钳 B.自行车的刹车C.剪头发的剪刀 D.起瓶盖的起子2.将甲、乙两重物以细线相连并跨过定滑轮，使两重物距离地面相同高度，如图所示。当由静止自由释放后，甲加速下降，乙加速上升，如图。假设细线及定滑轮的重量不计，且细线与定滑轮间无摩擦力，在重物运动的过程中，下列说法正确是（）A.甲的机械能增加，乙的机械能减少 B.甲的重力势能减少，乙的机械能不变C.甲的动能增加，乙的机械能增加 D.甲和乙的机械能都增加3.如下图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种不同的机械把同一物体匀速提升到同一高度，（绳长不变），下列说法中正确的是（）A.使用机械丁最省力 B.机械乙的机械效率最高C.的大小为物重的一半 D.使用这四种机械的有用功相同4.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，相同时间把相同的重物匀速提升相同的高度，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A.滑轮组的机械效率相同 B.拉力F1和F2大小相等C.拉力F1对滑轮组所做的功大 D.拉力F1对滑轮组所做功的功率大5.小昕在测量机械效率的实验时，分别用甲、乙、丙三种机械将重为1N的物体匀速提升0.2m，记录它们所做的总功如图所示，则（）A.甲的机械效率高于乙B.乙的额外功大于甲C.丙的数据是错误的D.甲的有用功小于乙6.分别使用甲、乙两个滑轮组将重为10N的物体A在2s内匀速拉升20cm，拉力大小如图所示，下列说法正确的是（）A.甲更省力 B.乙绳子自由端移动距离更大C.两次所做的有用功都是200J D.此过程做的功比做的功多7.如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，某次操作中，工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m，在这段时间内（）A.拉力F做的有用功2000J B.拉力F做功的功率约33WC.动滑轮重300N D.滑轮组的机械效率75%8.如图甲所示，置于水平工作台面上的卷扬机，其底面积为0.2m2，质量为50kg，卷扬机对绳子竖直向上的拉力F与卷扬机拉动绳子的速度v的关系如图乙所示，卷扬机拉动绳子的功率保持不变。现用卷扬机通过一个动滑轮匀速竖直提升重为500N的物体A，经过2s物体A被提升了20cm。取g=10N/kg，下列说法正确的是（）A.拉力F的功率是60WB.动滑轮所受的重力为100NC.提升物体A时，动滑轮的机械效率约为83.3%D.提升物体A时，卷扬机对工作台面的压强为2500Pa9.工人用图甲所示滑轮组提升货物上楼，货物提升的高度为3m，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙。当货物重力为270N时，工人向下拉绳子所做的有用功为______J，总功为______J（这一空要用到的公式是______），绳子自由端移动的距离为______m，工人向下拉绳子的拉力为______N。10.图显示是的甲、乙两机械的参数。（1）甲的机械效率为，乙的机械效率为，则________（选填“大于”或“等于”或“小于”）；（2）根据图提供的参数，若此图中甲做功，则甲的总功率是多少________？11.如图所示，用F1的力将物体B匀速提升h，F1做功90J；在相同时间，借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2做功120J，则：（1）滑轮组机械效率为___________；两个过程中的拉力，F1___________3F2；F1做功的功率___________F2做功的功率（后两空选填“>”“=”或“<”）（2）利用上述条件，已知h=1m，可求出F2=___________N。12.请画出图中杠杆动力臂l和所受阻力的示意图。13.如图甲所示为养生壶，壶盖可看做一个杠杆，请在图乙上画出开启壶盖时，作用在A点的阻力F2和作用在B点最小的动力F1。14.如图是变速自行车链条、飞轮和链条轮部分的构造图（A为飞轮，B为链条轮，C为脚蹬）。（1）在图中作出力F1与F2的力臂l1和l2；（）（2）保持链条在飞轮上的位置不变，在同样的路况下自行车匀速前进时，链条轮的链条调至___________（选填“1”、“2”或“3”）最省力，理由是___________。15.两物体甲、乙受到的重力均为G，从水平地面竖直向上匀速提起物体甲，使其上升的高度为h．用平行于斜面的拉力F把物体乙沿斜面匀速上升至相同的高度，物体乙移动的距离为s，受到的阻力为f，如图所示，忽略绳重及空气的阻力；（1）请在图中画出物体乙受到的阻力、重力及支持力___________；（2）以下说法正确的有___________（选填以下对应的字母）。A．B．C．斜面的机被效率为D．斜面的机械效率为16.小明对杠杆开展相关实验探究（不计支点处摩擦）。【进行实验搜集证据】（1）小明安装好杠杆，将平衡螺母向左调节，杠杆在水平位置平衡，说明一开始杠杆的______端翘起（选填“左”或“右”）；（2）如图甲所示，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为_________N；若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，弹簧测力计的示数将________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；【拓展1】（3）小明换用可变形杠杆（AOB可绕O点转动）进一步研究杠杆平衡条件；①当杠杆处于图乙所示水平位置平衡时，测得OA＝0.2m，物块M的重力G1=4N，物块N的重力G2=8N；OB=______m；②保持物块M的位置不变，OB向下折至如图丙所示的位置。要使杆在图丙所示位置保持平衡，则应将物块N的悬挂点移动到____________。A.①点处B.②点处C.①和②之间【拓展2】（4）小明提出新的问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用如图丁所示装置进行探究，在杠杆A点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在B点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置处于平衡状态，以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码拉力为阻力F2，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1l1总是______F2l2（选填“>”、“<”“=”），其原因主要是_________。17.小蔡在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，记录的相关数据如下表中所示。次数钩码重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η120.10.90.374%240.11.60.383%360.12.30.3（1）分析表中的数据可知，小蔡测的是________（填“甲”或“乙”）滑轮组的机械效率。（2）第3次实验的机械效率为________（结果保留整数）。18.（1）小芳把重10N的物体从水平地面竖直向上匀速提升2m。小芳对物体做的功为________；（2）小明猜想：“图中斜面提升物体，接㓩面粗糙程度不变时，物体越轻，机械效率越高”；设计一个实验，多次测量斜面的机械效率，检验其猜想；①实验步骤（已准备图中的斜面、有凹槽的物体，若需要可补充器材）：________；②写出测量第一次机械效率的表达式________；③写出判断小明猜想是否正确的依据。________19.如图所示，一斜面长s＝3m，高h＝1m，现用80N的拉力F，沿着斜面方向匀速拉动一重为G的物体，物体的大小忽略不计，从底端拉到顶端共用时12s，斜面的机械效率η＝75%。试求：（1）拉力F的功率；（2）物体重力G的大小；（3）证明物体受到的摩擦力f＝F(1﹣η)20.如图所示，用卷扬机通过滑轮组提升物体A，物体A在50s内匀速上升10m，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F为400N，滑轮组的机械效率η为75%，绳重及轮与轴之间的摩擦忽略不计，g取10N/kg，求：（1）拉力F做功的功率P；（2）物体A所受重力GA；（3）动滑轮所受重力G动。21.如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。OF∶OB=1∶4。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，被打捞重物的体积是V=0.6m3，重力G物=2.4×104N，动滑轮的重力是2000N，重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图像如图乙所示。吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计，求：（1）重物出水前受到的浮力；（2）重物出水前匀速上升的速度；（3）若打捞过程中，E对吊臂的力的方向始终竖直向上，则重物出水后E对吊臂的支撑力至少是多少？22.如图所示，带有滑动拉手的揭盖式垃圾桶为人们投放垃圾带来便利。它的基本结构如图甲所示，顶棚上有固定的滑轮、一条传动绳将垃圾桶盖和拉手连接起来，使用时拉动拉手，传动绳可以沿竖直方向向上拉起垃圾桶盖。当未被拉起时，桶盖水平放置，可抽象成如图乙所示的杠杆模型，其重心在A点，传动绳固定在B点，可围绕O点旋转。已知桶盖重为20N，OA长为42cm，OB长为60cm。不考虑绳重、拉手重和摩擦。（1）当图甲所示垃圾桶盖恰好能被提起时，需要对拉手施加多大的拉力？（2）如图丙所示，也有在侧面墙壁上增加一个固定的滑轮，传动绳沿倾斜方向拉桶盖B点；对比图甲和图丙两种组装，在垃圾桶盖恰好能被提起时哪种方式更省力，写出分析过程；（3）对比图甲和丙两种组装，请写出图丙使用时的优势。23.如图甲所示，杆秤B、C两处（可用作支点）有秤纽，D点是杆秤正常使用时秤砣的最远挂点。用杆秤测质量时，将待称物体挂在A点的挂钩上，手提秤纽B，调节秤砣的位置，直至杆秤水平平衡。此时通过秤砣的位置，读出待测物体的质量。已知：秤砣的质量为0.4kg（忽略杆秤和挂钧的质量）；AB=BC=0.02m；CD=0.48m。（1）某次测量如图乙，松开右手后，原来静止的杆秤绕C点逆时针转动。已知：挂钩对杆秤的作用力为阻力F2；秤砣的重心为O；①在图乙中画出：杆秤此时受到的动力F1和动力臂l1；________②要使杆秤水平平衡，秤砣应该向________（选填“左”“右”）移动；（2）测量质量约6kg的物体时，该选用________（选填“B”“C”）处的秤纽。此秤的最大测量值是________kg。24.港珠澳大桥是一座连接香港、珠海和澳门的巨大桥梁，全长为49.968km，中途经过三个人工岛，已经在去年通车。（1）大桥采用群桩基础，桩基工程由几十根大型水下钻孔灌注桩组成，每根桩的横截面积约为6m2，平均桩长50m，那么灌注一根桩需要密度为2.5×103kg/m3的混凝土约______kg；（2）灌注大桥桥墩前，先在水下的基坑灌注宽厚的钢筋混凝土基础，是为了增大______，从而减小______；（3）如图1甲所示为大桥效果图，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥，对大桥结构进行简化，可以抽象成图1乙所示的模型。可以看出它用到了______（选填“杠杆”或“斜面”）的科学知识，为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当______（选填“增加”或“减小”）桥塔的高度；（4）在建人工岛时，采用钢沉井基础，如图2所示是钢沉井的俯视图，它是由钢板焊接成有18个大小相同的方形孔的钢沉井，钢沉井的长、宽和高分别为77m、40m和23m，质量为6225t。钢沉井建好后要拖运到人工岛处，经测算，这样的钢沉井自行滑入江中稳定后（钢沉井处于漂浮状态），水面下的高度会达到7.5m。为了让钢沉井在江中被拖行时能顺利通过一些浅滩，下水前用质量为31t的钢板在钢沉井底部将一部分方形孔密封起来，使钢沉井水面下的高度降到了3.2m。钢沉井底部有______个的被密封方形孔。（海水的密度取ρ海水＝1.0×103kg/m3）参考答案1.如图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是（）A.剪铁丝手钳 B.自行车的刹车C.剪头发的剪刀 D.起瓶盖的起子【答案】C【解析】A．剪铁丝的手钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；B．自行车的刹车闸在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；C．剪头发的剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C正确；D．起瓶盖的起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误。故选C。2.将甲、乙两重物以细线相连并跨过定滑轮，使两重物距离地面相同高度，如图所示。当由静止自由释放后，甲加速下降，乙加速上升，如图。假设细线及定滑轮的重量不计，且细线与定滑轮间无摩擦力，在重物运动的过程中，下列说法正确是（）A.甲的机械能增加，乙的机械能减少 B.甲的重力势能减少，乙的机械能不变C.甲的动能增加，乙的机械能增加 D.甲和乙的机械能都增加【答案】C【解析】【详解】当由静止自由释放后，甲砝码质量不变，速度增大，动能增加；甲的质量不变，所处的位置下降，因此甲的重力势能减小；乙的质量不变，位置升高，速度变大，重力势能变大，动能变大，所以乙的机械能增加；在此过程中，细线及定滑轮的重量不计，且细线与定滑轮间无摩擦力，机械能守恒，甲对乙做功，甲的机械能减少，乙的机械能增加，故C正确，ABD错误。故选C。3.如下图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种不同的机械把同一物体匀速提升到同一高度，（绳长不变），下列说法中正确的是（）A.使用机械丁最省力 B.机械乙的机械效率最高C.的大小为物重的一半 D.使用这四种机械的有用功相同【答案】D【解析】【详解】A．根据四个图可知，甲是斜面，使用斜面可以省力；乙是定滑轮，不能省力；丙是动滑轮，可以省一半的力；丁是滑轮组，有三段绳子拉着动滑轮，拉力为物重和动滑轮总重的三分之一；由于不知道斜面的倾角，无法判定省力情况，故A错误；

B．由于不知道绳子与滑轮之间的摩擦情况，无法判定额外功的大小，无法比较机械效率的大小，故B错误；

C．根据动滑轮特点可知，此时的最小拉力为物重和动滑轮总重的二分之一，故C错误；

D．把同一物体匀速提升到同一高度，根据W=Gh可知，有用功相同，故D正确。

故选D。4.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，相同时间把相同的重物匀速提升相同的高度，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A.滑轮组的机械效率相同 B.拉力F1和F2大小相等C.拉力F1对滑轮组所做的功大 D.拉力F1对滑轮组所做功的功率大【答案】A【解析】【详解】AB．不计绳重及摩擦，拉力为由甲图可知动滑轮上有2段绳子。所以n1=2，乙图可知动滑轮上有3段绳子，所以n2=3绳子受的拉力所以F1≠F2，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，所以W额=G轮h，W有用=G物h利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同由知，滑轮组的机械效率相同，故A正确，B错误；CD．绳子自由端移动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，则s1=2h，s2=3h，s1≠s2，则拉力做的功故W1=W2，由于用时相同，因此根据P=W/t，P1=P2，故CD错误。故选A。5.小昕在测量机械效率的实验时，分别用甲、乙、丙三种机械将重为1N的物体匀速提升0.2m，记录它们所做的总功如图所示，则（）A.甲的机械效率高于乙B.乙的额外功大于甲C.丙的数据是错误的D.甲的有用功小于乙【答案】C【解析】【详解】分别用甲、乙、丙三种机械将重为1N的物体匀速提升0.2m，做的有用功A．由图可知，甲机械做的总功为0.45J，乙机械做的总功为0.30J，根据可知，甲的机械效率低于乙，故A不符合题意；B．甲的额外功乙的额外功由计算可知，乙的额外功小于甲，故B不符合题意；C．使用机械可以省力或省距离，但使用任何机械都不能省功，三种机械的有用功都为0.2J，丙机械的总功一定大于等于0.2J，因此丙的数据是错误的，故C符合题意；D.甲、乙、丙有用功都相等，故D不符合题意。故选C。6.分别使用甲、乙两个滑轮组将重为10N的物体A在2s内匀速拉升20cm，拉力大小如图所示，下列说法正确的是（）A.甲更省力 B.乙绳子自由端移动距离更大C.两次所做的有用功都是200J D.此过程做的功比做的功多【答案】D【解析】【详解】由图得，甲滑轮组乙滑轮组A．由图得，拉着同一物体，甲绳子末端的拉力大于乙绳子末端的拉力，因此乙更省力，故A错误；B．由得，乙绳子自由端移动距离更小，故B错误；C．两次所做的有用功都是故C错误；D．此过程做的功做的功故D正确。故选D。7.如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，某次操作中，工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m，在这段时间内（）A.拉力F做的有用功2000J B.拉力F做功的功率约33WC.动滑轮重300N D.滑轮组的机械效率75%【答案】D【解析】A．拉力F做的有用功W有=Gh=900N×5m=4500J故A不符合题意；B．由图知，滑轮组动滑轮绕绳子段数n=3，绳子自由端移动的距离s=nh=3×5m=15m总功W总=Fs=400N×15m=6000J拉力F做功的功率故B不符合题意；C．不计摩擦和绳重，动滑轮的重力G动=3F-G物=3×400N-900N=300N题目没告诉“不计摩擦和绳重”，故C不符合题意；D．滑轮组的机械效率故D符合题意。故选D。8.如图甲所示，置于水平工作台面上的卷扬机，其底面积为0.2m2，质量为50kg，卷扬机对绳子竖直向上的拉力F与卷扬机拉动绳子的速度v的关系如图乙所示，卷扬机拉动绳子的功率保持不变。现用卷扬机通过一个动滑轮匀速竖直提升重为500N的物体A，经过2s物体A被提升了20cm。取g=10N/kg，下列说法正确的是（）A.拉力F的功率是60WB.动滑轮所受的重力为100NC.提升物体A时，动滑轮的机械效率约为83.3%D.提升物体A时，卷扬机对工作台面的压强为2500Pa【答案】AC【解析】【详解】A．由题意可得，物体提升的速度为

动滑轮上有两股绳，则绳子的速度为

由图可得，当绳子的速度为0.2m/s时，绳子的拉力为F=300N，由P=Fv可得拉力F的功率为P=Fv=300N×0.2m/s=60W故A正确；B．由于绳子与滑轮间有摩擦力的存在，所以由题意可得，绳子的拉力为

结合上述分析可得

动滑轮所受的重力小于100N，故B错误；C．设A提升高度为h，由上述分析可得，总功为

有用功为

动滑轮的机械效率为

故C正确；D．提升物体A时，卷扬机对工作台面的压力为F压=GA+F=500N+300N=800N提升物体A时，卷扬机对工作台面的压强为

故D错误。故选AC。9.工人用图甲所示滑轮组提升货物上楼，货物提升的高度为3m，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙。当货物重力为270N时，工人向下拉绳子所做的有用功为______J，总功为______J（这一空要用到的公式是______），绳子自由端移动的距离为______m，工人向下拉绳子的拉力为______N。【答案】①810②.900③.④.9⑤.100【解析】【详解】[1]当货物重力为270N时，工人向下拉绳子所做的有用功W有=Gh=270N×3m=810J[2][3]由图乙可知此时的机械效率为90%，由可知，总功[4]由图可知n=3，绳子自由端移动的距离s=nh=3×3m=9m[5]由W总=Fs可知，工人向下拉绳子的拉力10.图显示是的甲、乙两机械的参数。（1）甲的机械效率为，乙的机械效率为，则________（选填“大于”或“等于”或“小于”）；（2）根据图提供的参数，若此图中甲做功，则甲的总功率是多少________？【答案】①.小于②.360W【解析】【详解】（1）根据机械效率计算公式可得甲的机械效率为25%，乙的机械效率为30%，故η甲小于η乙。（2）根据可得故甲机械的总功为则甲的总功率是11.如图所示，用F1的力将物体B匀速提升h，F1做功90J；在相同时间，借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2做功120J，则：（1）滑轮组机械效率为___________；两个过程中的拉力，F1___________3F2；F1做功的功率___________F2做功的功率（后两空选填“>”“=”或“<”）（2）利用上述条件，已知h=1m，可求出F2=___________N。【答案】①.75%②.<③.<④.40【解析】【详解】[1]F1做的功90J为使用滑轮组时做的有用功，F2做的功为120J是总功，滑轮组的机械效率[2]由W=Fh可知，直接提升物体时的拉力由W=Fs可知，借助滑轮组提升物体时拉力则因此则F1<3F2。[3]F1做功90J，F2做功为120J，在相同时间内，根据可知，F1做功的功率小于F2做功的功率。[4]由图可知n=2，已知h=1m，则12.请画出图中杠杆动力臂l和所受阻力的示意图。【答案】【解析】过支点O做动力F的垂线段，即为动力臂l，重物对杠杆的竖直向下的拉力为阻力，作用点在杠杆上，方向竖直向下。如图所示：13.如图甲所示为养生壶，壶盖可看做一个杠杆，请在图乙上画出开启壶盖时，作用在A点的阻力F2和作用在B点最小的动力F1。【答案】【解析】O点为支点，壶盖重力为阻力，其方向竖直向下，过A点沿竖直方向做一条有箭头的线段即阻力F2；根据杠杆平衡条件，要使得动力最小，则动力臂应该最大，所以连接OB，过B点作斜向下的有向线段垂直于OB，即最小的动力F1。如图所示：14.如图是变速自行车链条、飞轮和链条轮部分的构造图（A为飞轮，B为链条轮，C为脚蹬）。（1）在图中作出力F1与F2的力臂l1和l2；（）（2）保持链条在飞轮上的位置不变，在同样的路况下自行车匀速前进时，链条轮的链条调至___________（选填“1”、“2”或“3”）最省力，理由是___________。【答案】①.②.3③.轮半径不变时，轴半径越小越省力【解析】【详解】[1]根据杠杆的五要素，链条轮的轴心O为杠杆的支点，脚在脚踏板C上的力F1为动力，链条对链条轮的拉力F2为阻力，两个力臂作图如下：。[2][3]链条轮和脚蹬构成轮轴，由F1R=F2r可知，轮半径R不变，轴半径r越小越省力，由图可知，调至3时轴半径最小，最省力。15.两物体甲、乙受到的重力均为G，从水平地面竖直向上匀速提起物体甲，使其上升的高度为h．用平行于斜面的拉力F把物体乙沿斜面匀速上升至相同的高度，物体乙移动的距离为s，受到的阻力为f，如图所示，忽略绳重及空气的阻力；（1）请在图中画出物体乙受到的阻力、重力及支持力___________；（2）以下说法正确的有___________（选填以下对应的字母）。A．B．C．斜面的机被效率为D．斜面的机械效率为【答案】①.②.BD【解析】【详解】（1）重力G的方向是竖直向下的，作用点在重心上；斜面对物体的支持力和物体对斜面的压力是一对相互作用力，方向是相反的；压力的方向是垂直于斜面向下的，支持力F支就是垂直于斜面向上的，作用点在物体的重心上；物体沿斜面向上运动受到的阻力f沿斜面向下，如下图所示（2）AB．有用功（克服物体重力所做的功）为拉力做功为总功为物体克服摩擦力做的功为额外功，所以由于即所以故A错误，B正确；CD．斜面的机械效率故C错误，D正确。故选BD。16.小明对杠杆开展相关实验探究（不计支点处摩擦）。【进行实验搜集证据】（1）小明安装好杠杆，将平衡螺母向左调节，杠杆在水平位置平衡，说明一开始杠杆的______端翘起（选填“左”或“右”）；（2）如图甲所示，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为_________N；若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，弹簧测力计的示数将________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；【拓展1】（3）小明换用可变形杠杆（AOB可绕O点转动）进一步研究杠杆平衡条件；①当杠杆处于图乙所示水平位置平衡时，测得OA＝0.2m，物块M的重力G1=4N，物块N的重力G2=8N；OB=______m；②保持物块M的位置不变，OB向下折至如图丙所示的位置。要使杆在图丙所示位置保持平衡，则应将物块N的悬挂点移动到____________。A.①点处B.②点处C.①和②之间【拓展2】（4）小明提出新的问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用如图丁所示装置进行探究，在杠杆A点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在B点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置处于平衡状态，以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码拉力为阻力F2，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1l1总是______F2l2（选填“>”、“<”“=”），其原因主要是_________。【答案】①.左②.1③.偏小④.0.12⑤.B⑥.>⑦.用如图丁所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响，所以F1l1总是大于F2l2。17.小蔡在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，记录的相关数据如下表中所示。次数钩码重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η120.10.90.374%240.11.60.383%360.12.30.3（1）分析表中的数据可知，小蔡测的是________（填“甲”或“乙”）滑轮组的机械效率。（2）第3次实验的机械效率为________（结果保留整数）。【答案】①.乙②.87%【解析】（1）由图可知，甲滑轮组中承担物重的绳子有两段，乙滑轮组中承担物重的绳子有3段，绳端移动的距离s与提升高度h的关系为：。由表可知，绳端移动的距离是钩码提升高度的3倍，所以，承担物重的绳子有3段，小蔡测的是乙滑轮组的机械效率。（2）第3次实验滑轮组做的有用功为滑轮组做的总功为第3次实验的机械效率为18.（1）小芳把重10N的物体从水平地面竖直向上匀速提升2m。小芳对物体做的功为________；（2）小明猜想：“图中斜面提升物体，接㓩面粗糙程度不变时，物体越轻，机械效率越高”；设计一个实验，多次测量斜面的机械效率，检验其猜想；①实验步骤（已准备图中的斜面、有凹槽的物体，若需要可补充器材）：________；②写出测量第一次机械效率的表达式________；③写出判断小明猜想是否正确的依据。________【答案】①.20②.弹簧测力计、刻度尺、若干钩码

③.④.见解析【解析】【详解】（1）小芳把重10N的物体从水平地面竖直向上匀速提升2m，所用拉力等于物重，则小芳对物体做的功为（2）①由实验原理可知，实验过程中需要测量拉力、物重、物体移动的距离，物体上升的高度，所以需要弹簧测力计和刻度尺；又因为实验过程中需要改变物重，所以还需要钩码。②设凹槽受到的重力为G凹槽，凹槽在斜面上运动的距离为s凹槽，则测量第一次机械效率的表达式③本实验是探究斜面提升物体，接触面粗糙程度不变时，物体越轻，机械效率越高的猜想是否正确，所以判断小明猜想是否正确的依据是：在凹槽中添加不同数量的钩码，多次实验，求出每次的机械效率并进行比较，如果机械效率不变或降低，小明的猜想就是错误的，如果机械效率升高，则小明的猜想是正确的。19.如图所示，一斜面长s＝3m，高h＝1m，现用80N的拉力F，沿着斜面方向匀速拉动一重为G的物体，物体的大小忽略不计，从底端拉到顶端共用时12s，斜面的机械效率η＝75%。试求：（1）拉力F的功率；（2）物体重力G的大小；（3）证明物体受到的摩擦力f＝F(1﹣η)【答案】（1）20W；（2）180N；（3）见解析【解析】解：（1）物体从斜面底端到顶端过程中，拉力F做的功W总＝Fs＝80N×3m＝240J拉力F的功率（2）由可得，拉力做的有用功W有用＝ηW总＝75%×240J＝180J由W有用＝Gh可得物体重力（3）证明：克服摩擦力做的额外功W额＝W总-W有用＝W总-η×W总＝W总(1-η)＝Fs(1-η)由W额＝fs可得摩擦力

答：（1）拉力F的功率为20W；（2）物体重力G的大小为180N；（3）见解析。20.如图所示，用卷扬机通过滑轮组提升物体A，物体A在50s内匀速上升10m，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F为400N，滑轮组的机械效率η为75%，绳重及轮与轴之间的摩擦忽略不计，g取10N/kg，求：（1）拉力F做功的功率P；（2）物体A所受重力GA；（3）动滑轮所受重力G动。【答案】（1）160W；（2）600N；（3）200N【解析】【详解】解：（1）由题意可得，物体A的速度为

动滑轮上有两股绳，则绳子端的速度为v1=2v=2×0.2m/s=0.4m/s则拉力的功率为P=Fv=400N×0.4m/s=160W（2）设物体A提升的距离为h，则有用功为W有=GAh总功为W总=F×2h由机械效率计算公式可得

物体A所受重力

（3）由动滑轮上有两股绳可得，绳上的力为

动滑轮的重力为

答：（1）功率为160W；（2）A的重力为600N；（3）动滑轮的重力为200N。

21.如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。OF∶OB=1∶4。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，被打捞重物的体积是V=0.6m3，重力G物=2.4×104N，动滑轮的重力是2000N，重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图像如图乙所示。吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计，求：（1）重物出水前受到的浮力；（2）重物出水前匀速上升的速度；（3）若打捞过程中，E对吊臂的力的方向始终竖直向上，则重物出水后E对吊臂的支撑力至少是多少？【答案】（1）6×103N；（2）0.6m/s：（3）1.04×105N【解析】解：（1）重物出水前排开水的体积V排=V=0.6m3重物出水前受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m3=6×103N（2）由图乙可知，重物出水前卷扬机牵引力在40s内做的功为4.8×105J，则重物出水前卷扬机的功率由甲图可知，n=3，因为吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计，则重物出水前卷扬机牵引力由可得，重物出水前卷扬机拉绳的速度由v绳=nv物可得，重物出水前匀速上升的速度（3）如甲图，吊臂支点为O，柱塞E竖直向上的力为动力，设吊臂与水平面的夹角为θ，则动力臂为l1=OFcosθ出水后滑轮组对B端的拉力为阻力，则F2=G物+G动=2.4×104N+2000N=2.6×104N阻力臂为l2=OBcosθ忽略吊臂、滑轮及钢丝绳的重力和各种摩擦，重物离开水后，根据杠杆的平衡条件可得F1l1=F2l2即F1OFcosθ=F2OBcosθ所以F1OF=F2OB因为OF∶OB=1∶4则答：（1）重物出水前受到的浮力为6×103N；（2）重物出水前匀速上升的速度为0.6m/s；（3）若打捞过程中，E对吊臂的力的方向始终竖直向上，则重物出水后E对吊臂的支撑力至少是1.04×105N。22.如图所示，带有滑动拉手的揭盖式垃圾桶为人们投放垃圾带来便利。它的基本结构如图甲所示，顶棚上有固定的滑轮、一条传动绳将垃圾桶盖和拉手连接起来，使用时拉动拉手，传动绳可以沿竖直方向向上拉起垃圾桶盖。当未被拉起时，桶盖水平放置，可抽象成如图乙所示的杠杆模型，其重心在A点，传动绳固定在B点，可围绕O点旋转。已知桶盖重为20N，OA长为42cm，OB长为60cm。不考虑绳重、拉手重和摩擦。（1）当图甲所示垃圾桶盖恰好能被提起时，需要对拉手施加多大的拉力？（2）如图丙所示，也有在侧面墙壁上增加一个固定的滑轮，传动绳沿倾斜方向拉桶盖B点；对比图甲和图丙两种组装，在垃圾桶盖恰好能被提起时哪种方式更省力，写出分析过程；（3）对比图甲和丙两种组装，请写出图丙使用时的优势。【答案】（1）14N；（2）见解析；（3）见解析【解析】【详解】解：（1）如图甲所示，O为支点，重力的力臂为lA，F1的力臂为lB，根据杠杆的平衡条件有可得（2）当桶盖恰好被提起时，抽象成的杠杆模型如图丙所示，O为支点，重力的力臂为，F2的力臂为，根据杠杆的平衡条件可得由图可知和，因此，可只甲图所示安装方式更省力。（3）由图丙可知，优势是垃圾桶盖翻开的角度更大。答：（1）当图甲所示垃圾桶盖恰好能被提起时，需要对拉手施拉力为14N；（2）甲图方式更省力；（3）垃圾桶盖翻开的角度更大。23.如图甲所示，杆秤B、C两处（可用作支点）有秤纽，D点是杆秤正常使用时秤砣的最远挂点。用杆秤测质量时，将待称物体挂在A点的挂钩上，手提秤纽B，调节秤砣的位置，直至杆秤水平平衡。此时通过秤砣的位置，读出待测物体的质量。已知：秤砣的质量为0.4kg（忽略杆秤和挂钧的质量）；AB=BC=0.02m；CD=0.48m。（1）某次测量如图乙，松开右手后，原来静止的杆秤绕C点逆时针转动。已知：挂钩对杆秤的作用力为阻力F2；秤砣的重心为O；①在图