2022-2023学年八年级物理下册重难点满分冲刺集训(人教版)：专题09 简单机械（解析版）

试卷第=page6666页，共=sectionpages6767页简单机械一、单选题1．如图所示，是我国古代《墨经》记述的有关杆秤的杠杆原理，此时杆秤处于平衡状态，以下关于它的说法不正确的是（）

A．“标”“本”表示力臂B．“权”“重”表示力C．提纽相当于支点D．增大“重”时，应把“权”靠近O点【答案】D【详解】ABC．从杆秤的结构看，杆秤是典型的利用杠杆原理制成的，“标”“本”分别表示动力臂和阻力臂，“权”“重”分别表示动力和阻力，提纽O点是支点，故ABC正确，不符合题意；D．增大“重”时，阻力变大，阻力臂不变，动力大小不变，为了保持杠杆平衡，应该增大动力臂，即应把“权”适当远离支点，故D错误，符合题意。故选D。2．如图所示的工具在使用时，属于费力杠杆的是（）A．瓶盖起子 B．食品夹C．托盘天平 D．羊角锤【答案】B【详解】A．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；B．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；C．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C不符合题意；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不符合题意。故选B。3．如图所示，轻质木杆AC可以绕O点转动，AB:OB=4:1，A端挂着重为300N，底面积100cm2的物体G，当木杆在水平位置平衡时，物体G对水平地面的压强为104Pa，则在B点施加竖直向下的拉力的大小为（）A．600N B．400N C．800N D．1200N【答案】A【详解】G对水平地面的压力为F压=pS=104Pa×100×10-4m2=100NG的重力为300N；物体G对水平地面的压力为100N，则杠杆的A端对物体的拉力为F1=300N-100N=200NAB:OB=4:1，则AO:OB=3:1;根据杠杆的平衡条件可知F1×OA=F×OB则故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。4．如图所示，工人师傅将油桶推上台阶，下列说法正确的是（）A．这不能看作杠杆，因为油桶是圆的B．这不能看作杠杆，因为没有支点C．这可以看作杠杆，因为满足杠杆的所有条件D．这可以看作杠杆，支点就是横截面的圆心【答案】C【详解】由图知道工人师傅将油桶推上台阶的过程中，在推力（可以看作动力）作用下，油桶绕着与台阶的接触点转动，油桶的重力可以看作阻力，因此满足杠杆的所有条件，可以看作杠杆，故C正确，ABD错误。故选C。5．甲物体静止在水平地面上时，对地面的压强为6×105Pa，甲物体的底面积为1.5×10-4m2。现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，杠杆的B端悬挂乙物体，如图所示，使杠杆在水平位置平衡，已知乙物体的质量为2kg，AO：OB=1∶3。下列说法中正确的是（）A．甲物体的重力为150NB．杠杆B端所挂物体的质量增加1.5kg，甲对地面的压强恰好为0C．移动支点O的位置，使AO∶OB=2∶7时，甲物体恰好被拉离地面D．若图中甲竖直切割并拿走，其余条件不变，甲对地面的压强变为切割前的0.5倍【答案】A【详解】A．乙物体重力对杠杆AOB，根据杠杆平衡原理知则杠杆A端受到的拉力为对甲物体，根据甲物体的重力为故A正确；B．杠杆B端所挂物体的质量增加1.5kg时，杠杆B端受到的拉力为杠杆A端所受拉力为甲物体对地面的压力等于它受到的支持力甲物体对地面的压强为故B错误；C．移动支点O的位置，使AO∶OB=2∶7时，杠杆A端所受拉力为甲物体对地面的压力等于它受到的支持力故甲物体不可能被拉离地面，故C错误；D．若图中甲竖直切割并拿走，其余条件不变，则此时甲对地面的压力此时甲对地面的压强为故D错误。故选A。6．如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，它的前端系一个木桶，木桶装满水后，人竖直向上拉挂木桶的绳子，通过横杆的作用，后端的配重物下降，可以使装有水的木桶匀速上升（假设在上升过程中，水没有洒落）。下列说法正确的是（）A．图中横杆的支点距离地面约9mB．上升过程中木桶和水的动能增大C．人未拉绳时，自然站立对地面的压强约为D．为了减小人向上提水时所需的拉力，应将配重远离支点【答案】D【详解】A．桔槔俗称“吊杆”，是一种原始提水工具，它可以增加提水深度，井深可达3~5m，则横杆的支点距离地面大约5m左右，故A错误；B．木桶和水在升过程中，总质量不变，速度不变，所以动能不变，故B错误；C．以成年人为例，成年人的体重大约是m=70kg，则重力为双脚的面积大约是所以自然站立对地面的压强约为故C错误；D．如下图所示，O为支点，配重A对杠杆的拉力作用在C点，水桶对杠杆的拉力作用在D点，且，人的向上拉力作用在B处，如果杠杆平衡，则有木桶盛满水后，水桶的重力不变，将配重远离支点时，G配重、G水桶和L水桶均不变，但L配重变大，由此可知人在B处施加的拉力变小，故D正确。故选D。7．如右图所示的杠杆刚好平衡，采取下列办法能使杠杆再次达到平衡的是（）A．两边都减小一个钩码B．两边都增加一个钩码C．两边同时向内移动一格距离D．左边钩码向内移一格距离，右边钩码向内移二格距离【答案】D【详解】原来杠杆平衡是因为：左边右边力和力臂的乘积相等；A．支点两边各减少一个钩码，左边右边力和力臂的乘积不相等，杠杆不平衡，故A不符合题意；B．支点两边各增加一个钩码，左边右边力和力臂的乘积不相等，杠杆不平衡，故B不符合题意；C．两边同时向内移动一格距离，左边右边力和力臂的乘积不相等，杠杆不平衡，故C不符合题意；D．左边钩码向内移一格距离，右边钩码向内移两格距离，左边右边力和力臂的乘积相等，杠杆平衡，故D符合题意。故选D。8．建立模型是学习物理的基本方法之一、日常生活中，很多工具或设施可以抽象成杠杆模型，下列工具或设施中，不能抽象成杠杆模型的是（）A．旗杆顶部的滑轮 B．小明沿斜面推木箱C．小明把圆桶推上台阶 D．大力士掀起车轮【答案】B【详解】能够围绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。旗杆顶部的滑轮、把圆桶推上台阶、掀起车轮都能围绕固定点转动，属于杠杆，可抽象成杠杆模型；而沿斜面推木箱利用的是斜面，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。9．分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最费力是（）A． B．C． D．【答案】C【详解】匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，由图可知，A图绳子的段数为3段，则B图绳子的段数为2段，则C图为定滑轮，则D图为动滑轮，则比较四幅图可得故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。10．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法正确的是（）A．F2的功率为0.3WB．弹簧测力计示数为6NC．物体A受到地面向右大小为2N的摩擦力D．如果增大F2，物体A可能向左运动【答案】C【详解】A．由图知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度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错误；B．不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，弹簧测力计的示数F=3F2=3×3N=9N故B错误；C．对于物体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因为A静止，所以地面对物体A有向右的摩擦力f地=f-F1=6N-4N=2N故C正确；D．如果增大F2，B将做加速运动，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受力不变，还是处于静止状态，故D错误。故选C。11．如图所示的装置，每个滑轮的重力为10N，物体B的重力GB=20N，铁块A的重力GA=60N。铁块A被恒定水平吸引力吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上。对A物体施加竖直向下的拉力F1=10N（图中未画出），使得铁块B以0.3m/s的速度匀速竖直向上运动了10s，撤去拉力F1，在B的下端对B施加一个竖直向下的拉力F2（图中未画出），使A以0.05m/s的速度匀速竖直向上运动了10s，绳子足够长，磁性平板除对铁块A有磁力外对其它物体均无磁力，绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计，则下列说法正确的是（）A．F1可能小于F2B．在B下降10s的过程中F2做功15JC．A受到磁性平板的摩擦力为10ND．F2做功的功率为1W【答案】B【详解】AC．由图可知动滑轮绕绳子的段数n=3，设A受到磁性平板的摩擦力f，对A物体施加F1=10N的竖直向下拉力时，有解得f=20N，即A受到磁性平板的摩擦力为20N，因磁性平板对A的磁力不变，接触面的粗糙不变，所以，A受到磁性平板的摩擦力不变，在B的下端对B施加一个竖直向下的拉力F2时，有F2=10N则F2=F1故AC错误；BD．铁块A以0.05m/s的速度匀速竖直向上运动了10s，铁块A上升的高度hA=vAt=0.05m/s×10s=0.5m则B在下降10s过程中下降的高度hB=3hA=3×0.5m=1.5m在B下降10s的过程中F2做功W=F2hB=10N×1.5m=15JF2做功的功率为故B正确，D错误。故选B。12．图所示为学校升旗时的情景，关于旗杆顶端的的滑轮A，下列说法中正确的是（）A．滑轮A是动滑轮 B．滑轮A是定滑轮C．使用滑轮A可以省力 D．使用滑轮A不能改变力的方向【答案】B【详解】图中为学校升旗时的情景，旗杆顶端的滑轮A是定滑轮，定滑轮不省力，也不省距离，但是可以改变力的方向，故B正确，ACD错误。故选B。13．如图示滑轮组恰处于静止状态。已知每个滑轮重为1N，乙物体的重力为5N，不计绳重和摩擦，则下列说法不正确的是（）A．甲物体的重力是9NB．定滑轮对天花板的拉力是11NC．若让乙物体上升1m，则甲物体需要下降2mD．若乙物体在匀速下降，则甲物体的速度小于乙物体的速度【答案】C【详解】A．动滑轮上有两股绳，由题意可得，绳子上的拉力大小等于乙物体的重力，即F拉=5N则由题意可得G甲=9N故A正确，不符合题意；B．由图可得，定滑轮对天花板的拉力为F=2F拉+G定=2×5N+1N=11N故B正确，不符合题意；C．由于动滑轮上有两股绳，所以乙物体上升1m，则甲物体需要下降0.5m，故C错误，符合题意；D．由题意及上述分析可得，若乙物体在匀速下降，则甲物体上升的速度应该是乙物体的速度的一半，所以甲物体的速度小于乙物体的速度，故D正确，不符合题意。故选C。14．如图所示，在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时，拉力分别为、、、，比较它们的大小（不计滑轮重及滑轮与轻绳间的摩擦），正确的是（）‍A． B． C． D．一样大【答案】B【详解】由图可知，甲和丁滑轮随物体一起运动，是动滑轮，当水平拉动时可以省一半的力，而丁滑轮因为拉力方向不水平，所以力会稍大，乙和丙滑轮是定滑轮，使用该滑轮不能省力，但可以改变力的方向；所以故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。15．如图所示，小明用F=400N的拉力将一质量为64kg的物体，在10s内匀速竖直向上提升2m。不计摩擦和绳重，在此过程中，下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动的距离为6m B．动滑轮的重力为240NC．拉力F的功率为80W D．该滑轮组的机械效率为80%【答案】D【详解】由题图可知，绳子承重股数为n=2。A．绳子自由端移动的距离为故A错误；B．物体的重力为根据可得，动滑轮的重力为故B错误；C．拉力做的功为拉力的功率为故C错误；D．有用功为该滑轮组的机械效率为故D正确。故选D。16．如图所示，工人利用滑轮组提升一个重为400N的货物，动滑轮的重力G动=100N，货物以0.3m/s的速度匀速上升（忽略绳重及摩擦），下列说法正确的是（）A．拉力F为200N B．货物上升1m，绳子自由端移动3mC．拉力F做功的功率120W D．该滑轮组的机械效率为80%【答案】D【详解】A．由图可知，承担物重的绳子的股数因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力故A错误；B．绳子自由端移动的距离故B错误；C．绳子自由端移动的速度拉力做功的功率故C错误；D．因为不计绳重和摩擦，所以滑轮组的机械效率故D正确。故选D。17．如图，用同一滑轮组分别将两个物体（G1>G2）匀速提升相同的高度，所用时间相同。不计摩擦，则下列说法正确的是（）A．两个滑轮组所做有用功相等 B．两个滑轮组所做额外功相等C．拉力F1和F2做功的功率相等 D．两个滑轮组的机械效率相等【答案】B【详解】A．滑轮组做的有用功W有=Gh，两物体上升的高度相同，但是G1>G2，所以W1＞W2，故A错误；B．不计摩擦，滑轮组做的额外功就是克服动滑轮重力做的功，同一滑轮组，动滑轮重力相同，动滑轮上升的高度也相同，由W=Gh可知，两个滑轮组所做额外功相等，故B正确；C．两幅图中的绳子股数都是n=2，所以拉力又因为使用同一滑轮组，G动相同，因为G1＞G2，所以F1＞F2。用相同的滑轮组在相同时间内匀速提高到相同高度，由可知，重物上升的速度相同，又两幅图中的绳子股数都是2，所以拉力移动的速度相同，又F1＞F2，根据公式可以知道，故C错误；D．因为动滑轮重相同，G1＞G2，根据公式可以知道故D错误。故选B。18．用如图所示的滑轮组匀速提升重物A，作用在绳子自由端的拉力F=500N，2s内重物A上升了2m，滑轮组的机械效率为80%，忽略摩擦和绳重，下列说法正确的是（）A．重物A的重力为800NB．动滑轮的重力为200NC．拉力F的功率为750WD．2s内拉力F做的额外功为600J【答案】D【详解】A．由图可知滑轮组的动滑轮绕3段绳，因为忽略摩擦和绳重，滑轮组的效率为带入数据为解得，故A错误；B．根据滑轮组力的关系公式，可得带入数据为解得，故B错误；C．拉力做的功为功率为故C错误；D．有用功为额外功为故D正确。故选D。19．如图所示，在斜面上将一个重物匀速拉到高处，已知斜面长为s，高为h，有用功为W，斜面的机械效率为，则下列说法错误的是（）A．总功 B．额外功C．重物重力 D．重物受到摩擦力【答案】D【详解】A．由可得，总功故A正确，不符合题意；B．使用斜面时克服摩擦力做的功即为额外功，由可得故B正确，不符合题；C．由可得：重物重力，故C正确，不符合题意；D．使用斜面时克服摩擦力做的功即为额外功，即，则故D错误，符合题意。故选D。20．如图是塔式起重机的简易示意图，滑轮组可在起重臂上左右移动。现将重1.5104N的货物沿竖直方向向上吊起3m，用时6s，克服绳重和摩擦做的功是拉力做功的五分之一，已知动滑轮总重为5000N。下列说法正确的是（

）A．平衡重一定时，只将滑轮组向左移动，能安全吊起货物的最大质量将减小B．此过程滑轮组的机械效率为75%C．绳端拉力为6250ND．拉力做功的功率为3125W【答案】C【详解】A．由图可知，平衡重一定时，左侧的力和力臂一定，将滑轮组向左移动，右侧的力臂减小，由杠杆平衡条件可知，右侧的力增大，即能安全吊起货物的最大质量将增大，故A错误；B．滑轮组做的有用功克服动滑轮重力做的额外功由题意可知，克服绳重和摩擦做的功则拉力做的总功解得滑轮组的机械效率故B错误；C．由图可知n=4，绳子自由端移动的距离由可知，绳端拉力故C正确；D．拉力做功的功率故D错误。故选C。二、填空题21．某校书法社团的小默同学在书写毛笔字的过程中，发现向右行笔时笔尖朝左，这是因为笔尖受到了_______（选填“向左”或“向右”）的摩擦力，摩擦力改变了笔尖的_______的缘故；行笔中的毛笔是一个_______（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。【答案】向左形状费力【详解】[1][2]当向右运笔写字时，笔相对于纸面向右运动，摩擦力的方向向左，改变了笔尖的形状的缘故。[3]写字时，毛笔杆的支点和动力作用点都在手指上，而阻力作用点是笔尖端，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。22．如图所示，一个轻质杠杆可绕O点转动，甲、乙两物体分别用细线悬挂在杠杆的A、B两端，杠杆在水平位置平衡。乙物体重10N，则甲物体重_____N。如果将支点O向A端移动，_____端将下沉（选填“A”或“B”）。若杠杆处于水平位置平衡时，在甲、乙两物体下端各增加1N重量，则_____端将下沉（选填“A”或“B”）。【答案】5BA【详解】[1]已知FB＝10N，LA＝0.4m，LB＝0.2m，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2得[2]如果将支点O向A端移动，设移动的距离为L，则左侧变为右侧变为则所以B端将下沉。[3]若甲、乙两物体下端各增加1N重物，则左侧变为右侧变为则所以A端将下沉。23．引体向上和俯卧撑都是徒手力量健身的良好手段。小李按照图（a）（b）过程引体向上，此过程中小李的重力势能_______________（选填“增大”“不变”或“减小”）；若在图（a）中，小李静止时单杠对他的作用力为，图（c）小李静止时地面对双手的支持力为F2，则_______________。若以头部从最低点到最高点为“一次”，完成一次缓慢引体向上所做的功_______________完成一次缓慢俯卧撑所做的功（后两个均选填“大于”“等于”或“小于”）。【答案】增大大于大于【详解】[1]小李按照图（a）（b）过程引体向上，小李的质量不变，（b）中的高度更高，所以此过程中小李的重力势能增大。[2]小李静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力F1等于小李自身的重力；做俯卧撑动作时可视为杠杆，脚尖可视为支点，重力可视为阻力，地面对双手的支持力可视为动力，此时动力臂长于阻力臂，所以支持力F2小于重力；由此可知，F1大于F2。[3]完成一次引体向上和完成一次缓慢俯卧撑，在重力的方向上移动的距离相同，由于引体向上时的拉力大于支持力，根据W=Fs可知，完成一次缓慢引体向上所做的功大于完成一次缓慢俯卧撑所做的功。24．如图所示，人的头颅也可以看成杠杆，当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力。A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点，拉力的方向始终垂直于OB，低头过程中，重力的力臂逐渐_______，拉力逐渐_______（两空均填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】增大增大【详解】[1][2]由题意和图示可知，O为支点，肌肉拉力（动力）的方向始终垂直于OB，则拉力的力臂（动力臂）不变；低头过程中，头颅重力的力臂变大（即阻力臂变大），而阻力G、动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，拉力会变大。25．按如图所示的三种方法关门，A、B、C是门上三个不同的位置，用大小相同的力沿箭头方向施力。其中在_______点用力关门时最省力，在_______点用力时不能将门关上，以上现象说明力的作用效果不仅跟力的方向有关，也跟力的_______有关。【答案】AB作用点【详解】[1]离门轴越远，动力臂越大，动力越小，关门越省力，所以在A点用力关门最省力。[2]在B点用力时不能将门关上，是因为此时力的作用线通过支点，导致该力的力臂为0，不能使门转动，不能将门关上。[3]A、B、C三个不同的位置，力的作用效果不同，说明力的作用效果与力的作用点有关。26．中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一，高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触，图乙为输电线的牵引装置工作原理图，其中定滑轮可以______（选填“改变力的方向”或“省力”），图乙中______为定滑轮（选填“A”或“B”）。钢绳通过滑轮组悬挂总重40000N的坠砣，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，输电线P端受到的拉力大小为______N。

【答案】改变力的方向A8×104【详解】[1][2]由图可知，滑轮A为定滑轮，可以改变力的方向。[3]由图知，滑轮组承担P端拉力的绳子股数n＝2，图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得则输电线P端受到的拉力大小27．如图，A物重100N，在力F的作用下，以5m/s的速度在水平面上匀速向右运动，此时弹簧秤的示数为10N，则A物体受到的摩擦力是___________N；拉力F为___________N；拉力在10s内所做的功为___________J。（忽略绳重、滑轮重和摩擦）【答案】1020500【详解】[1][2]由图知道，这是一只特殊用法的动滑轮，拉力F为物体A所受摩擦力与弹簧测力计示数之和，A受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数，为10N；拉力等于摩擦力的2倍，为20N。[3]由图知道，物体移动的速度为5m/s，则拉力F移动的速度为其二分之一，即2.5m/s，故拉力F移动的距离s=vt=2.5m/s×10s=25m拉力F做的功为W=Fs=20N×25m=500J28．如图所示，滑轮的重力为100N，用该滑轮把重力为300N的物体匀速向上提起，若不计绳重和摩擦，则手对绳子自由端的拉力为________N，在2s内物体上升了0.5m，拉力的功率是________W。【答案】200100【详解】[1]由图可知不计摩擦及绳重，手对绳子自由端的拉力[2]绳子自由端移动的距离为所以拉力的功率29．如图所示，是某工人用三种方式分别拉起同一物体。图（b）装置是_______滑轮，使用该滑轮的优点是可以_______。用图（c）滑轮的优点是可以_______。【答案】动省力改变力的方向【详解】[1][2]图中的滑轮随物体一起移动，是动滑轮，由动滑轮的特点可知，使用动滑轮可以省力。[3]图中的滑轮不随物体一起移动，是定滑轮，由定滑轮的特点可知，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。30．如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提起相同的重物A，其中乙为______滑轮，使用时相当于______杠杆，若不计滑轮重及摩擦，把重物A提升相同高度，则拉力、做的功______。（选填“＞”、“＝”或“＜”）。【答案】动省力=【详解】[1]乙滑轮在使用时随物体一起运动，是动滑轮。[2]动滑轮使用时，若不计滑轮重及摩擦，动力为物重的二分之一，相当于动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆。[3]使用任何机械都不省功，若不计滑轮重及摩擦，把重物A提升相同高度，则拉力、做的功都是对物体做的功，大小为31．如题图所示，提升重物B的滑轮是_________（选填“动”或“定”）滑轮。若不计滑轮的重力和摩擦，如果，则GB=_________N。若将重物A向上提升1m，FA做功_________J。【答案】定50100【详解】[1]提升重物B时，滑轮的轴固定，不随物体一起移动，因此是定滑轮。[2]使用定滑轮时，不计摩擦和绳重时，，则物体B的重力[3]使用动滑轮时，n=2，绳子自由端移动的距离拉力FA做的功32．如图所示，在滑轮组的作用下，重为300N的A物体以0.2m/s的速度匀速上升，动滑轮重为60N，不计绳重和摩擦。（1）绳子自由端移动的速度是________m/s；（2）绳子自由端的拉力F＝________N，拉力F做功的功率P＝_______W；（3）在此过程滑轮组的机械效率是__________。【答案】0.61207283.3%【详解】（1）[1]由图知，n＝3，绳子自由端移动的速度v＝3v物＝3×0.2m/s＝0.6m/s（2）[2]不计摩擦和绳重时，绳子自由端的拉力[3]拉力做功的功率（3）[4]滑轮组的机械效率33．为了将一重为2000N的物块送到高处，工人师傅用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用大小为1000N的拉力F拉动绳端，物块在20s内从地面沿斜面匀速向上运动到高处。已知s=8m，h=3m，该装置的机械效率为___________，物体受到的摩擦力为___________N。【答案】【详解】[1]有用功使用定滑轮不省力也不能省距离，绳子自由端移动距离等于物体移动距离，拉力做的总功该装置的机械效率[2]额外功由可得物体受到的摩擦力34．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】75%<<40【详解】（1）[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的拉力则因此则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。（2）[4]由图可知n=2，已知h=1m，则35．小明利用如图甲所示的滑轮组，将不同的物体匀速提升1m，图乙所示为克服物体重力做的功和拉力做的功随物重变化的柱状图，不计绳重和摩擦。定滑轮的作用是___________，物重为150N时，小明做的有用功为________J，动滑轮的重力为_______N。【答案】改变力的方向15050【详解】[1]定滑轮的作用是改变力的方向，但不能省力。[2][3]小明做的有用功W有用=Gh=150N×1m=150J由图乙可得，不计绳重和摩擦，额外功为W额=W总-W有用=200J-150J=50J则根据W额=G动h可得，动滑轮的重力为36．如图所示，是小飞用滑轮组提升货物的情景。当他用200N的拉力在10s内将货物A匀速提升2m，这时滑轮组的机械效率为90%，则货物A的重为______N，拉力F的功率为______W。（忽略绳重和一切摩擦力）【答案】36080【详解】[1]滑轮组的总功由得，有用功物体的重力[2]拉力F的功率为37．如图所示，用两滑轮采用不同的绕绳方法，将同一重物匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），则拉力F1______F2，两装置的机械效率η1______η2。【答案】>=【详解】[1]第1组滑轮组，绳子的段数为2段，拉力第2组滑轮组，绳子的段数为3段，拉力因此可得[2]提升相同的高度h，这两组滑轮组做的有用功不计绳重和摩擦，第1组滑轮组做的总功第2组滑轮组做的总功根据可得三、实验题38．如图所示是小明“探究杠杆的平衡条件”的装置，每只钩码重为0.5N，钩码个数若干，弹簧测力计量程为0～5N。（1）图甲中，杠杆静止时处于___________（选填“平衡”或“不平衡”）状态，为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆右端的平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）移。（2）图乙中，小明实验时始终使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计竖直向下拉时其示数是___________N，若将弹簧测力计斜向下拉，则其示数将___________（选填“增大”、“减小”或“不变”），若钩码和测力计的位置保持不变，则在A点最多可挂___________只钩码。（3）小明用如图丙装置进行探究，发现总是无法得到教材上所给出的杠杆平衡条件，其原因是___________。【答案】平衡左2增大7杠杆自身有重力【详解】（1）[1][2]图甲中实验前没挂钩码时，杠杆处于静止的平衡状态；发现杠杆左端上翘，右端下沉，调节时应将平衡螺母向左移，使杠杆在水平位置平衡。（2）[3]如图乙所示，在刻度线A处挂两个钩码（每个钩码为0.5N），在刻度线B处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置时，根据杠杆的平衡条件每个钩码为，每小格为L，则[4]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，杠杆在水平位置平衡时，拉力增大。[5]已知弹簧测力计的最大测量值是5N，若钩码和测力计的位置保持不变，根据杠杆的平衡条件，则在A点最多可挂故最多可挂钩码的个数故最多可挂个钩码；（3）[6]利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。39．在“探究杠杆的平衡条件”实验。

（1）先调节平衡螺母，如发现杠杆右端偏高，则可将右端的平衡螺母向________调节，使杠杆在水平位置平衡，其目的是为了________；（2）待杠杆在水平位置平衡后，分别在两边挂上钩码，在杠杆上移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，理由是________；（3）在实验中记录了下列一些数据，但未完整，请将未完成的空格填好；左边右边次数F1/NL1/cmFF2／NL2／cmF2L2121020452022204022040341560560从表中的数据可以分析知道，杠杆的平衡条件写成式子F1L1=F2L2；（4）只做第1次实验，得出数据，________（填“能”或“否”）得出结论；（5）有位同学在实验中，只做了一组数据是：F1=2N，L1=10cm，F2=10N，L2=2cm，于是他得出结论的是：“动力+动力臂=阻力+阻力臂”如何评价？________。【答案】右消除杆杆自身重力所带来的影响便于计算力臂12否见解析【详解】（1）[1][2]杠杆右端偏高，杆杆的重心偏左，此时需要将右端的平衡螺母向右调节，使杠杆再次在水平平衡，这样可以消除杠杆自身重力对结果的影响。（2）[3]杠杆在水平位置平衡，此时拉力垂直于杠杆向下，力臂在杠杆上，方便测量力臂。（3）[4]分析表中数据可以发现，第三次实验中给了L2的值以及F2L2的乘积，则此时的F2为，（4）[5]只做第1次实验，得出数据，不能得出结论，因为一次实验具有偶然性，要多做几次，寻找普遍规律。（5）[6]只做一组数据，结果具有偶然性，无法得出普遍性的结论。40．某同学利用铁架台、带刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干砝码（每个钩码重1N）等实验材料，探究杠杆平衡的条件：（1）实验前，杠杆处于如图甲所示的位置，应先将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡；（2）该同学根据图乙便直接得出杠杆平衡的条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。你认为这样得出结论________（选填“合理”或“不合理”），理由是_______。（3）该同学又采用了图丙所示的装置进行探究，为了使杠杆在水平位置平衡，计算出弹簧测力计的值应为________N，但是小明在实际实验操作中发现弹簧测力计的示数稍大于计算值，其原因可能是______________。【答案】右不合理一次实验得出的结论有偶然性4.5杠杆自身的重力对实验有影响【详解】（1）[1]由图可知，杠杆左端较低，为使其在水平位置平衡，应向右端移动平衡螺母。（2）[2][3]实验时如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，不具有普遍性，因此应获取多组实验数据归纳普遍性性的规律。（3）[4]根据杠杆平衡条件，有如下关系式成立解得弹簧测力计的示数为[5]利用如图丙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响。41．实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳，另外还有钩码一盒，质量不等的滑轮2个。小华选用这些器材，探究“利用动滑轮提升重物时，总功与动滑轮所受的重力是否有关”。小华的主要实验步骤如下：①用调好的弹簧测力计分别测出几个钩码和一个动滑轮所受的重力，分别用G和G动表示。如图所示组装实验器材，用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端，绳子自由端所受拉力用F表示，绳子自由端移动的距离用s表示，钩码上升的高度用h表示。用弹簧测力计测出F，用刻度尺分别测出s、h．并把测量数据记录在表格中。②改变动滑轮下所挂钩码的数量，保证动滑轮和钩码上升的高度h不变，仿照步骤①分别测量对应的F、s，用弹簧测力计测出动滑轮下所挂钩码的重力G，并把测量数据记录在表格中。③根据W总=Fs算出总功，并将W总记录在表格中。根据以上叙述，回答下列问题。（滑轮的轮与轴之间的摩擦很小，可忽略不计）：（1）小华的探究过程中存在的问题：__；（2）请你针对小华探究过程中存在的问题，写出改正措施：__。【答案】见解析见解析【详解】（1）[1]根据控制变量法，探究“利用动滑轮提升重物时，总功与动滑轮所受的重力是否有关”，应控制被提升的物重”（或“钩码所受重力”）不变，只改变“动滑轮所受重力”。（2）[2]由（1）知，应测出不同动滑轮所受的重力，同时测算出做的总功W=Fs，故改正措施：将第②步改为：换用另一个动滑轮，用测力计测出该动滑轮所受的重力G动，按上图所示组装实验器材，保证所挂钩码数量和钩码上升高度h不变，仿照步骤①分别测量对应的F、s．并把G动、F、s的数据记录在表格中。42．为了探究动滑轮的使用特点，某小组同学用如图所示的装置进行实验，每次用测力计匀速提升钩码。（滑轮摩擦力不计）钩码重力为G，拉力为F，钩码移动的距离为L，绳子自由端移动的距离为s。实验数据记录在表格中。为了进一步研究，他们计算了每次实验中物体所受重力的变化量与对应拉力的变化量，记录在表格的最后两列中。实验序号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）分析比较表中第二列与第三列中的数据及图中相关条件可得出动滑轮的使用特点：使用动滑轮匀速提升物体时，______；（2）分析比较表中第四列与第五列中的数据及相关条件，可得出初步结论：使用动滑轮匀速提升物体时，______；（3）由表中数据可计算出滑轮自身重力为______牛；（4）分析比较表中最后两列的数据可得出初步结论：______；（5）为了得到普遍的物理规律，小组同学还将选用______继续进行实验。【答案】物重越大，拉力越大绳子自由端通过的距离为物体上升距离的2倍0.4增加的物重为增加的拉力的2倍不同重力的滑轮【详解】（1）[1]由表中数据可知，当物重增大时，对应的拉力也变大。因此可得出使用动滑轮匀速提升物体时，物重越大，拉力越大。（2）[2]由表中数据可知，当物体升高距离为L时，对应的绳子自由端移动的距离为2L。可得出初步结论：使用动滑轮匀速提升物体时，绳子自由端通过的距离为物体上升距离的2倍。（3）[3]根据动滑轮的特点，由第一组数据可得，动滑轮的重力为（4）[4]由表中数据可知，当物重增加时，拉力增加因此可得增加的物重为增加的拉力的2倍。（5）[5]为了得到普遍的规律，应多次实验，由于探究的动滑轮的工作特点，故应选用不同重力的滑轮进行实验。43．如图1所示，把物体甲从A点竖直向上匀速提升至高度为H的B点，绳的拉力为F1；用平行于斜面的拉力F2把物体甲沿斜面从C点匀速拉至与B点等高的D点，物体甲移动距离为s。（1）在此过程中斜面的机械效率η=______（用题目中的字母表示）；小明在实验中，提出了关于斜面的机械效率与斜面倾角大小关系的猜想：斜面倾角越大，沿斜面把同一物体拉升至同一高度时，机械效率越高。请设计实验验证小明的猜想；（2）除了图2中的器材，还需要什么测量工具：______；（3）请写出实验步骤（可画图或文字表述）：______。【答案】弹簧测力计和刻度尺见解析【详解】（1）[1]把物体甲从A点竖直向上匀速提升至高度为H的B点，绳的拉力为F1，由二力平衡条件可得物重，则使用斜面提升重物时的有用功用平行于斜面的拉力F2把物体甲沿斜面从C点匀速拉至与B点等高的D点，物体甲移动距离为s，则总功；斜面的机械效率（2）[2]由可知，要测量斜面的机械效率，需要测出物重、拉力、上升高度和在斜面上通过的路程，故需要的测量工具是弹簧测力计和刻度尺；（3）[3]要验证猜想：斜面倾角越大，沿斜面把同一物体拉升至同一高度时，机械效率越高，需要控制物重、上升高度以及斜面的粗糙程度不变，只改变斜面的倾角，则实验步骤如下：①按图2安装好长木板和木块。②把物体甲挂在弹簧测力计上，甲静止时读出弹簧测力计的示数F1（即物体的重力）；③用弹簧测力计沿斜面把物体甲从斜面底部匀速拉至某一高度，读出弹簧测力计匀速拉动时的示数F2；用刻度尺测出此时物体甲离地面的高度H、物体从斜面底部运动至该处的距离s。④增大斜面与水平地面的夹角，把物体甲沿斜面拉至同一高度H处，重复步骤③。⑤根据算出沿不同倾角的斜面时提升物体甲至同一高度的机械效率。⑥整理器材。44．某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图，他们测得钩码重、拉力、钩码上升的髙度、测力计移动的距离，并将计算出的有用功、总功和机械效率数据一并记入下表：实验（1）计算出表格中A、B所缺数据___________、___________；（2）比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是___________；（3）在实验3的装置下再加挂一只相同的钩码，装置的机械效率与实验3的数据相比会___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。【答案】0.2,0.27有用功相同时，使用动滑轮做的额外功多变大【详解】（1）[1]由图可知，有两段绳子拉着动滑轮，故绳子的自由端通过的距离为物体上升距离的倍，即为；第三次实验的总功[2]滑轮组的机械效率（2）[3]实验、提起的物重相同、绳重相同，摩擦比较小，实验不需要对定滑轮做额外功，实验要对动滑轮做额外功，所以有用功相同时，实验使用动滑轮做的额外功多，实验的机械效率较低。（3）[4]在实验的装置下再加挂一只相同的钩码时，有用功增大，额外功不变，有用功占总功的比例变大，滑轮组的机械效率变大。45．图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的父亲缓缓上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小红和小华进行了探究.她们从斜面底端A点沿斜面确定了距A点1m处的B点。（g取10N/kg）（1）将刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，正确测量B点高度，结果如图乙，为_______cm；（2）选取车轮与轮椅轮胎材质、花纹均相同的小车为研究对象，进行了如下操作：①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N；②将弹簧测力计与斜面平行放置并_______，然后沿斜面匀速直线拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数为_______N；③将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为_______J；利用斜面将小车从水平地面提升到B点的机械效率为_______；（3）在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速直线拉动小车需要的力，计算出拉小车从A点到B点所做的功W1，计算出将小车从水平地面提升到B点所做的有用功W2，以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，建立平面直角坐标系，作出W1和W2与小车总重G的关系图像，分别如图丙中的a和b。①由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重_______（选填“有关”或“无关”）；②若这位父亲的质量为70kg，所坐的轮椅质量为10kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，力的大小为_______N。【答案】9.00校零0.30.360%无关120【详解】（1）[1]刻度尺上之间有个小格，所以一个小格代表的长度是，即此刻度尺的分度值为，使刻度尺“”刻度线与水平地面对齐，点所处高度为。（2）[2]弹簧测力计使用前指针要指向零刻度线，如果没指向零刻度线，需要校零。[3]由图可知，弹簧测力计的分度值是，弹簧测力计的示数为。[4]将小车从A点拉到点的过程中，拉力做的功为[5]利用斜面将小车从水平地面提升到点时所做的有用功为机械效率为

（3）[6]从图像读出当小车的总重增大到时，拉小车从A点到B点所做的功，竖直向上将小车从水平地面提升到点所做的功，利用斜面将小车从水平地面提升到点时的机械效率为所以由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无关。[7]这位父亲和所坐的轮椅总重力为中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的有用功为由得，中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的总功为由得，力的大小为46．小明在测量滑轮组机械效率实验中，利用如图所示的滑轮组进行了多次测量，测得数据如下表所示。序号物重G/N钓码上升高度h/m动力F/N动力作用点移动距离s/m机拭效率η110.10.70.347.6%210.20.70.647.6%320.11.10.360.6%440.120.3（1）滑轮组中动滑轮的作用是_________，定滑轮的作用是_________。（2）第4次实验测得的机械效率η=_________（保留一位小数）；（3）小明通过数据表发现：比较_________两次实验数据可知，滑轮组机械效率与重物被提升高度无关；比较3、4两次实验数据可知，同一滑轮组，_________越大，机械效率越高；（4）小明进一步分析3、4两次数据，还发现第4次拉力做的有用功比第3次大_________J，第4次拉力做的额外功比第3次大_________J。由此可见，机械效率提高的原因是有用功增大比额外功增大多得多，从而使有用功占总功的比值增大。【答案】省力改变力的方向66.7%1.2所提物体的重量0.20.07【详解】（1）[1][2]定滑轮和动滑轮在构造上是相同的，只是在使用中，不随物体一起移动的滑轮叫定滑轮，和物体一起移动的滑轮叫动滑轮；定滑轮的作用是改变力的方向；动滑轮实质上是动力臂是阻力臂二倍的杠杆，所以使用它可以省一半的力，但不能改变力的方向。（2）[3]由表中第4次实验数据，则测得的机械效率（3）[4]探究滑轮组的机械效率与重物被提升高度关系时，应控制其他因素不变，只改变物体被提升的高度，由表格数据可知，应比较1、2两次实验。[5]比较第3、4次实验数据可知，实验中只改变了提起物体的重力，可得结论：同一滑轮组提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高。（4）[6]由W有=Gh可得，第4次拉力做的有用功与第3次的差等于G4h-G3h=4N×0.lm-2N×0.1m=0.2J根据W额=W总一W有=Fs-Gh可得，第3次做的额外功W额3=F3s-G3h=1.lN×0.3m-2N×0.lm=0.13J

第4次做的额外功W额4=F4s-G4h=2.0N×0.3m-4N×0.1m=0.2J[7]所以第4次拉力做的额外功与第3次相比增大了0.2J-0.13J=0.07J，由此可知，有用功增加比额外功增加多得多，从而使有用功占总功的比值变大，即滑轮组的机械效率增大。47．某实验小组用如图所示的装置测量滑轮组的机械效率。测量过程中，同学们使用滑轮组正确提升重物并将相关数据记录在下表中。次数物体重力（N）物体上升的高度（cm）弹窗测力计的示数（N）强子自由端移动的距离（cm）机械效率12101.03066.7%24101.73036102.43083.3%（1）实验过程中需要竖直向上______拉动弹簧测力计；第二次实验中，滑轮组的机械效率约为______（百分号前保留一位小数）；（2）小组同学进一步分析数据发现，三次测量的额外功分别为0.10J、0.11J、0.12J。你认为对额外越来越大的原因解释合理的是______（选填序号）。A．完全是因为测量误差导致的B．三次测量过程中，需要克服动滑轮重力所做的功越来越多C．所挂物体的重力越来越大，使拉动时机械内部压力增大，摩擦力增大【答案】匀速78.4%C【详解】（1）[1]实验过程中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使系统处于平衡状态。[2]第二次实验中，提升重物所做的有用功为拉力做的总功为则滑轮组的机械效率为（2）[3]三次测量过程中，弹簧测力计上所挂物体的重力越来越大，使拉动时机械内部压力增大，摩擦力增大，从而需要克服机械内部摩擦力所做的功能来越多，即额外功越来越大。故选C。48．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，各小组所用实验装置如图所示；物理量钩码总重G/N钩码上升高度h/cm拉力F/N绳自由端移动距离s/cm机械效率η11100.63055.60%22100.93074.10%33101.230（1）在实验操作中应竖直向上______拉动弹簧测力计；（2）第一组同学正确操作并记录数据如表。则第3次实验中拉力所做的机械效率为_______；（3）分析表中的实验数据及测量结果可知：影响滑轮组的机械效率的因素是______；（4）第二组同学也利用1N、2N、3N的钩码进行三次实验，每次测得的机械效率均大于第一组同学的测量值，不可能的原因是______（选填选项符号）。A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线上方

B．弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升C．第二组所使用的动滑轮的重力小于第一组【答案】匀速83.3%物重B【详解】（1）[1]为了便于准确测量自由端的拉力，在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计。（2）[2]由表中数据可知，第3次实验中拉力做的有用功拉力做的总功则机械效率（3）[3]分析表中的实验数据及测量结果可知，所用实验器材没有发生改变，提升的高度相同，随着钩码总重的增加，滑轮组的机械效率变大，则影响滑轮组的机械效率的因素是物体的重力。（4）[4]A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线上方，则所测拉力偏小，计算时拉力做的总功偏小，有用功不变，由可知，机械效率变大，故A不符合题意；B．弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升，则拉力变大，计算时拉力做的总功偏大，有用功不变，由可知，机械效率变小，故B符合题意；C．第二组所使用的动滑轮的重力小于第一组，则克服滑轮重做的额外功变小，有用功不变，总功变小，由可知，机械效率变大，故C不符合题意。故选B。四、作图题49．如图所示，杠杆OB可绕点O转动，请作出物体A所受重力的示意图和使杠杆在图示位置平衡的最小力F及其力臂l。【答案】【详解】重力的方向是竖直向下的，从物体的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，即为物体所受重力的示意图；由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，动力作用在B点，则OB为最长的动力臂，因此连接OB，过B点作垂直于OB向上的力，即为最小动力F的示意图，如图所示：50．在图中，画出能使图中杠杆OAB保持静止的最小动力F1的示意图，并画出阻力F2的力臂l2。【答案】【详解】根据杠杆平衡的条件F1×L1＝F2×L2在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长，阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向上，连接支点O与B点，过B点作OB的垂线就得到在B点施加的最小动力F1；从支点O向阻力F2所在的直线作垂线标出力臂l2，如下图所示：51．如图所示，在图中画出F1、F2的力臂。【答案】【详解】找出支点，从O做F1的垂线段就是F1的力臂，从O做F2的垂线段就是F2的力臂，如下图52．请在A点画出打开热水壶的最小的动力F和动力臂L。【答案】【详解】壶盖的重力一定，打开壶盖只需克服壶盖的重力，重力的力臂一定，画出打开热水壶的最小的动力F只需让动力的力臂最大，连接OA即动力臂L，过A点做OA的垂线段，方向向上，即动力F，如图53．如图所示，请作出物体所受的重力和力F的力臂。【答案】【详解】物体A的重力作用在重心，方向竖直向下，反向沿长F的作用线，从支点向其画垂线，垂线段所表示的就是它的力臂L，如图所示：54．如图，用滑轮组将物块A向左边拉过去，请画出最省力的绕线方法。

【答案】

【详解】由题意可得，要最省力则需要动滑轮上绳子数最多，一个滑轮组中动滑轮上最多有三股绳，连线如图所示：

55．如图所示，站在A处的小慧用一根绳子和滑轮组拉斜面的物体B，请画出滑轮组的正确绕线、物体B的重力和物体B对斜面的压力的示意图。【答案】【详解】由图可知，小慧站在A处用一根绳子和滑轮组拉斜面的小车，从人的手开始，先绕过定滑轮，然后再依次绕过动滑轮和定滑轮的框架钩；从物体B的重心画带箭头的线段，方向竖直向下，符号为G，即为重力示意图；在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点，从压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段，符号为F，如图所示：56．在图中画出支点O、动力臂L1及阻力臂L2。【答案】\【详解】如图为定滑轮，其本质是一个等臂杠杆；使用时滑轮的轴不动，可以视为支点，动力为绳子受到的拉力F1，阻力为重物对绳子的拉力，由支点向动力和阻力作用线分别作垂线，垂线段即为动力臂和阻力臂，故作图如下：57．如图，请用最省力的方法绕线提起重物。【答案】【详解】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；最后有两段绳子承担物重；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。提升动滑轮绳子条数越多，越省力，从动滑轮的上挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，故选第二种方法，如图所示：五、计算题58．如图所示，杆秤砣的质量为0.5kg，秤钩悬挂处A与秤纽O间的距离为6cm，挂上重物后，秤砣移至距O点24cm的B处时，秤杆正好水平，求：（1）秤砣受到的重力（g=10N/kg）；（2）被称物体的重力；（3）若秤杆长60cm，则这把秤最大能称量多少kg的物体？

【答案】（1）5N；（2）20N；（3）4.5kg【详解】解：（1）秤砣受到的重力为（2）由杠杆平衡条件可得代入数据得解得。（3）若秤杆长60cm，则由杠杆平衡条件可得解得，则这把秤最大能称量的物体质量为答：（1）秤砣受到的重力为5N；（2）被称物体的重力为20N；（3）若秤杆长60cm，则这把秤最大能称量4.5kg的物体。59．古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10m，所受重力为3000N的均匀杆AB，可以绕转轴B点在竖直平面内转动，在B点正上方10m处固定一个定滑轮C，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连。（忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦，=1.4，=1.7）。求：（1）若从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成30°角，此时的拉力F1大小；（2）若在10s内从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成45°角，则该过程中人拉力做功的功率。【答案】（1）1500N；（2）1050W【详解】解：（1）若从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成30°角时，动力臂为阻力臂为根据杠杆平衡的条件可求动力为带入数据为解得（2）10s内从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成45°角时，吊桥重心上升的距离为则拉力做的功为功率为答：（1）若从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成30°角，此时的拉力F1为1500N；（2）若在10s内从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成45°角，则该过程中人拉力做功的功率为1050W。60．建筑工地上，工人用独轮车运送石块如图，石块与独轮车的总重为1000N。重心在A点，支点为O。求：（1）工人两手对车所施加向上的力F是多少？（2）要想使F更小一些，你的建议是什么？【答案】（1）400N；（2）手向后移或者石头向前移【详解】解：（1）根据杠杆平衡条件可得带入数值可得（2）根据杠杆平衡原理可知，要想使F更小一些，就应该增加动力臂长度或者减小阻力臂长度。因此可以将手向后移或者石头向前移。答：（1）工人两手对车所施加向上的力F是400N；（2）要想使F更小一些，可以将手向后移或者石头向前移。61．图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙所示。轻质杠杆的支点O距左端l1=0.5m，距右端l2=0.2m。在杠杆左端悬挂重为20N的物体A，右端挂边长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20N。求：（g=10N/kg）（1）此时杠杆右端所受的拉力大小？（2）正方体B的重力？（3）此时物体B对地面的压强是多少？【答案】（1）50N；（2）70N；（3）2×103Pa【详解】解：（1）A端所受拉力根据杠杆平衡条件可得右端所受的拉力大小为（2）分析物体B受力，由物体受力平衡可知支持力和压力是相互作用力，所以支持力为所以B物体的重力为（3）因为B为正方体，当边长为0.1m时，底面积为所以压强为答：（1）此时杠杆右端所受的拉力50N；（2）正方体B的重力70N；（3）此时物体B对地面的压强是2×103Pa。62．俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，他的身体与地面平行，可抽象成如图乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，双手的力作用在点，长为。已知小京的体重为，地面对手的力与身体垂直，大小为。（1）求小京的重心A到点的距离；（2）图丙所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时他的身体姿态与图甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力为，若身体与地面成的角度变为且仍保持静止，，栏杆对手的力为，与均与他的身体垂直，均作用在点，分析并说明与的大小关系。【答案】（1）1m；（2）F2<F1【详解】解：（1）根据杠杆平衡条件得解得，小京的重心A到O点的距离（2）栏杆对手的作用力看作动力，由题可知，与均与他的身体垂直，均作用在点，，即动力臂长度不变；而他的重力也不变，即阻力不变，当身体与地面成的角度变大，即时，阻力臂变短，根据杠杆平衡条件可知，此时动力变小，即F2<F1。答：（1）小京的重心A到O点的距离为1m；（2）分析见解析，两力大小关系为F2<F1。63．质量为60kg的边长为50cm正方形水泥板平放在水平地面上，现要在10s内用下图所示装置将水泥板匀速升到离地面10m高处，动滑轮重力为20N，不考虑绳子与轮的摩擦。求：（g=10N/kg）（1）人收绳的速度；（2）人的拉力；（3）当水泥板单独放在水平地面时，对地面的压强为多大？

【答案】（1）2m/s；（2）310N；（3）2400Pa【详解】解：（1）由题意可得，动滑轮上有两股绳，物体上升的速度为则人收绳子的速度为v=2v物=2×1m/s=2m/s（2）由重力计算公式可得G物=mg=60kg×10N/kg=600N人的拉力为（3）由题意可得，水泥板放地面时的受力面积为S=50×10-2m×50×10-2m=0.25m2由压强公式可得答：（1）人收绳的速度为2m/s；（2）人的拉力为310N；（3）压强为2400Pa。64．如图是建筑工人用滑轮组提升长方体物块A上五楼的示意图。已知物块A重力1800N，动滑轮重200N，五楼高度为15m，物块A从一楼被提到五楼共花费了150s，不计绳重和摩擦。求：（1）物体A运动速度；（2）工人拉绳子对物体A做的有用功；（3）工人拉绳子做功的功率。【答案】（1）0.1m/s；（2）27000J；（3）200W【详解】解：（1）物体A运动速度（2）工人拉绳子对物体A做的有用功（3）由图可知绳子的段数为2段，则拉力工人拉绳子做功工人拉绳子做功的功率答：（1）物体A运动速度0.1m/s；（2）工人拉绳子对物体A做的有用功27000J；（3）工人拉绳子做功的功率为200W。65．用如图所示滑轮组匀速提升重为500N的物体，对绳的拉力为300N，不计绳重和摩擦，求：（1）动滑轮重力；（2）已知人的体重为600N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重是多少。【答案】（1）100N；（2）1100N【详解】解：（1）如图所示，2段绳子承担重力，即n=2，则动滑轮的重力为（2）向下拉时，人对绳子的最大拉力等于人的重力，即此滑轮组能提升的最大物重是答：（1）动滑轮重力为100N；（2）此滑轮组能提升的最大物重是1100N。66．如图所示，滑轮重、绳重、绳与滑轮及滑轮转动时的摩擦均不计。现用一个竖直向上的、大小为9N的力F拉绳，使物体G匀速向左运动。已知物体G在2s内通过的路程为0.4m，求：（1）物体G受到的摩擦力；（2）竖直向上拉绳子的速度。【答案】（1）27N；（2）0.6m/s【详解】解：（1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=3，不计滑轮重、绳重、绳与滑轮及滑轮转动时的摩擦，则物体受到的拉力F拉=nF=3×9N=27N物体G向左匀速运动，水平方向上物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，所以物体G受到的摩擦力f=F拉=27N（2）由图知承担拉力的绳子股数为n=3，绳端移动距离s=ns物=3×0.4m=1.2m竖直向上拉绳子的速度答：（1）物体G受到的摩擦力为27N；（2）竖直向上拉绳子的速度为0.6m/s。67．为了将放置在水平地面上、重G=84N的重物提升到高处。小明同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图（丙）和（丁）所示。若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2，不计摩擦和绳重，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：（1）在2~3s内，拉力F的功率P；（2）在1~2s内，拉力F做的功W；（3）动滑轮的重力G动；（3）在0～1s内，重物对地面的压强p。【答案】（1）262.5W；（2）150J；（3）21N

（4）300Pa【详解】解：（1）由图知道，在2～3s内，重物做匀速运动拉力又因为承担物重的绳子股数所以，拉力F的作用点下降的速度拉力做功功率（总功率）为（2）由图乙知道，在1~2s内，拉力重物上升高度拉