功和机械能单元 期末复习提高题检测试卷

功和机械能单元期末复习提高题检测试卷

一、选择题

1.要用30N的力刚好提起40N的物体，若不计机械本身重力和摩擦，则下列简单机械可

以采用的是（）

A.一个定滑轮

B.杠杆

C.一个动滑轮

D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组

2.在建筑工地，用如图所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。当电动机用800N的力拉钢

丝绳，使建筑材料在10s内匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为90%,g取

10N/kg«则下列说法中正确的是（）

电动机

A.建筑材料的质量为2160kg

B.电动机对钢丝绳做的功为1600J

C.钢丝绳自由端移动的速度为0.1m/s

D.电动机对钢丝绳做功的功率为240W

3.如图所示，不计绳子的质量和一切摩擦作用，整个系统处于静止平衡状态。重物Gi

=100N,每一个滑轮重力均为20N,则下列说法正确的是（）

A.b处绳子的拉力为50N

B.G2=280N

C.e处绳子的拉力为140N

D.G2=200N

4.以下几个验证性小实验，其中有错误的是

A.冬天将玻璃片从室外拿到室内，发现它上面有一层雾，说明降低温度可以使气体液化

B.将滚摆从最高点放手后，发现它上下运动，说明动能和重力势能可以相互转化

C.用弹簧测力计沿着木板将物体匀速拉动到某一高度，发现用长木板比短木扳拉动时测力

计示数小，说明相同情况下斜面越长越省力

D.在水平桌面上用弹簧测力计拉着小车做匀速直线运动，发现车轮朝下比车轮朝上拉动

时测力计示数小，说明相同条件下接触面越光滑摩擦力越小

5.质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼.已知工人在lmin内将货物匀

速提高6m,作用在钢绳的拉力为400N,滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示

（机械中摩擦和绳重均不计）.下列说法正确的是

甲乙

A.作用在钢绳上的■拉力的功率为400W

B.动滑轮的重力为200N

C.人对绳子的最大拉力为1000N

D.该滑轮组的最大机械效率为83.3%

6.一个刻度准确的杆秤，如果用了质量较大的秤坨，则用该秤称出的物体的质量比实际质

量（）

A.偏大B.偏小C.一样大D.无法判断

7.关于功率和机械效率，下列说法正确的是

A.机械效率高的机械，功率一定大

B.做功时间长的机械，功率一定小

C.所有机械的机械效率都小于1

D.功率大的机械，做功一定多

8.如图为一健身器材模型，杠杆AB可绕。点在竖直平面内转动，OA:OB=1:4,质量

为60kg的小明站在水平放置的体重计上，通过该杠杆提起吊篮中的重物，吊篮重80

N.当棱长为20cm的正方体重物甲刚被提起时，体重计示数为43kg；当棱长为40cm的

正方体重物乙刚被提起时，体重计示数为18kg.杠杆始终在水平位置保持平衡，A、B两

端绳子拉力保持竖直.不计绳重、杠杆自重及摩擦，g取10N/kg,则重物甲与重物乙的密

9.如图中某同学体重为500N,他的手能承受的最大拉力为600N,动滑轮重100N,该同

学利用如图所示的滑轮组把物体A吊起来，物体A的重量不能超过

A.1000NB.1200NC.900ND.1100N

10.如图所示的是工人在平台上通过滑轮组向上拉起重物G的情景.已知重物G所受的重

力为700N,当他沿水平方向用400N的力拉重物G时，重物G恰好做匀速直线运动.不

计绳重及摩擦，下列说法正确的是

A.该滑轮组的动滑轮所受的重力为100N

B.若工人拉动绳子的速度为0.5m/s,则4s后，绳子的拉力所做的功为1400J

C.当工人用等大的力使绳子以不同速度匀速运动，且绳端运动相同的距离时，工人所做的

功大小不同

D.若将重物G换为质量更大的物体，则在不改变其他条件的情况下，工人将更省力

二、填空题

11.如图是一种轮式垃圾桶，拖动时它相当于一个（选填“省力”或“费力”）杠

杆。垃圾桶底部的小轮子是为了（选填“增大”或“减小”）摩擦力。若拖动时垃

圾桶总重为120N,且动力臂为阻力臂的3倍，要保持垃圾桶平衡的拉力F为N。

12.一工人利用如图所示的滑轮组提起重物，当被提起重物的重力是150N时，滑轮组的

机械效率为60%。若忽略绳重、滑轮摩擦，则动滑轮重_______N«

13.如图所示，重为40牛的物体A通过轻质滑轮在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4

米/秒的速度做匀速直线运动，物体A所受的摩擦力为20牛，则拉力F为牛；弹簧测

力计的示数为牛，5秒钟内拉力F做功是焦，其功率为瓦。物体A受到的

重力对物体所做的功为焦。

14.如图所示，OA是以。点为支点的杠杆，F是作用在杠杆A端的力。图中线段与力

F的作用线在一条直线上，且A8JLOB。则线段（选填"AB"、"。8"或"OA"）表示力F

的力臂。现在。A的中点挂一重力为20N的重物，力F保持水平方向不变，不计。A的质

量及轴。处的摩擦。如果OA与水平面成45。角静止，则F=—N：如果在力F的作用下

OA从图示位置缓慢转动到竖直位置，则力F（选填"增大"、"减小"或"不变"）。

15.如图所示，质量分布均匀的长方形木板AB的长度L=4m,中央支于支架。上，A、B

端分别用细绳AD、BC系于天花板上，木板AB水平时，绳AD、BC刚好绷直，且AD绳竖

直，BC绳与板AB成30。角，已知细绳承受的最大拉力均为360N.现有重为300N的小

孩，从。点出发。

（1）如果沿OA方向向A端缓慢行走，当小孩行走到距离。点1.5m的E点时，AD绳上的

拉力是N

（2）如果沿OB方向向B端缓慢行走，在保证细绳不被拉断的情况下，小孩向右行走的最

大距离是m。

16.如图所示，某人用一个定滑轮将水平地面上一个质量为60kg的物体往上拉，此人的

质量为50kg.当此人用450N的拉力拉物体时，则物体被拉上来（填"能"或"不

能"），此时物体对水平地面的压力为N.若此人用650N的拉力往上拉物体，则

________（填"能"或"不能"）将物体拉上来（g=10N/kg）.

17.如图所示，甲、乙两套装置中，每个滑轮的质量相等，绳重和摩擦忽略不计.用甲装置

把重为100N物体G升高2m,所用拉力为62.5N,甲、乙装置的机械效率分别小、Q,则

ni=一；若用乙装置提相同的重物，则拉力F2—Fi（选填">"、"<"或下同），机械效率

02.

18.如图所示，一直撬棒AD=lm,CD=BC=0.15m,石头垂直作用在棒上的力是420N,若要撬

动石头，则施加在撬棒A点的力至少是N。

19.某同学骑自行车在水平路面行进，当自行车两个脚踏板转到_________位置时（填水

平方向、竖直方向或与水平方向成45度角），用力最小，这是因为这个位置的最

大.

20.如图所示，用F为40N的拉力，通过滑轮组拉着重为300N的物体A在水平面上以

0.4m/s的速度向左做匀速直线运动。物体受到的摩擦力是物重的0.3倍，滑轮组的机械效

率是＞拉力的功率是_Wo

/

F

彳AA

/7777777777777777T777：

三、实验题

21.小明利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。

（1）实验过程中应将杠杆调节到_____位置平衡，这样做是为了消除杠杆自重对实验的影

响和便于。如果杠杆左端向下倾斜，则应将平衡螺母向（选填“左”或

“右”）端调节；

（2）杠杆平衡后，在A点挂3个相同的钩码，再在8点挂个相同的钩码，就可使

杠杆重新在水平位置平衡；

（3）在（2）杠杆平衡的基础上，将4B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点。的方向

各移动一小格，则杠杆的（选填“左”或“右”）端将下沉。

22.图是小明同学进行“探究杠杆的平衡条件”的实验情景，实验中所用的每个钩码重

0.5N,杠杆上每一格长1cm,部分实验数据已记录在下表中。

实验序号动力//N动力臂L,/cm阻力6/N阻力臂4/cm

11.5213

21422

3141.52

⑴实验开始前，应先调节杠杆两端的使杠杆在—位置平衡，这样做是为了在实验中便

于测量如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向—调节。

（2）第二次实验中，保持钩码位置不动，把杠杆左边的钩码拿走1个，要让杠杆保持平衡，

则应该将杠杆右边的钩码拿走_个。

（3）第三次实验中，小明把杠杆左边的钩码换成弹簧测力计，他的操作不规范，原因是他没

有沿—方向拉弹簧测力计、

⑷在实验中，多次改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是_

A.多次测量取平均值减小误差

8.避免偶然性，使实验结论具有普遍性

⑸请用公式表述杠杆的平衡条件：

23.在"探究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）在测量时，使杠杆在水平位置保持平衡，其目的是为了。

（2）若在杠杆两边挂上钩码后发现杠杆不平衡，则应该o

（3）如表为某同学所设计的实验方案和实验记录.

实验动力动力臂阻力阻力臂

实验方案

序号（牛）（米）（牛）（米）

挂等量的钩码，分别作为动力和阻

120.0520.05

力.

挂不等量的钩码，分别作为动力和

240.0360.02

阻力.

挂钩码、用弹簧测力计拉，分别作

330.021.50.04

为动力和阻力.

挂钩码、用弹簧测力计拉，分别作

45.80.0450.04

为动力和阻力.

a、该同学设计多种实验方案的目的是

b、实验序号4的数据显然发生错误，若记录无误，则错误的原因可能是

（4）该同学在学习了机械功后，认为力X力臂的单位恰好是“牛X米"，那么就可以将"力

X力臂”的单位合写成"焦".你认为该同学的认识是的（选填"正确"或"错误"）.

24.同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：滑轮组机械效

率高低可能与动滑轮重有关；滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关；滑轮组机械效率

高低可能与承重绳子段数有关。一位同学设计了如图所示的四个滑轮组，并将所滑实验数

据填入下表：

①②③④

实验动滑轮绳子的机械效

物重/N拉力/N

次数重/N股数n率n

1121

2141.67

3242

4142.5

（1）实验时，应______、拉动弹簧测力计，使钩码上升，并由弹簧测力计读出绳

子自由端的的大小；同时用测出钩码升高的高度；

（2）在表中填上四次实验的绳子的股数n和机械效率；

（）

（3）根据实验和（填①、②、③、④）可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有

关；

（4）根据实验②和③可知，滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越;

（5）通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越：

（6）要研究滑轮组机械率高低是否与物体提升高度有关，应该选用（填“同一”或

“不同”）滑轮组，提升（填“相同”或“不同”）的高度去研究。

25.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所

示的滑轮组，实验测得的数据如表所示。

提升的高度

次数物体的重力G/N拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率4

h/m

120.110.366.7%

230.11.40.371.4%

340.11.80.374.1%

420.11.50.2

甲乙

(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是(结果精确到0.1%)。这次数据是用图

中(填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的。

(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若要增大滑轮组的机械效率，应该

o在第1次实验中，当拉着物体以0.1m/s的速度匀速上升时，拉力F的功率为

________Wo

(3)某同学认为，使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时，越省力的滑轮组其机

械效率越大，他的想法正确吗？。请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的

判断依据：。

四、计算题

26.如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。己知井深

12m,物体重G=6X103N,汽车重G军=3X1C)4N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=

2.2X1O3N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍。求：

⑴将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？

(2)滑轮组的机械效率为多少？(保留一位小数)

⑶若汽车运动的速度为3m/s,则将物体由井底拉至井口需要多长时间？

⑷牵引力的功率为多少？

27.某货场对一个木箱进行称重，如图甲所示，磅秤显示为105kg。小明站在地上想用图

乙所示的滑轮组把木箱提升到高处去，他竭尽全力也没有提起来，磅秤最小示数是5kg。

他脑筋一转，换了种组装方式，如图丙所示，顺利地将木箱匀速提升。已知小明重为

600N,不计轴摩擦和绳重,g取10N/kg。求：

⑴动滑轮的重力；

(2)丙图中，小明匀速提升木箱时，求滑轮组的机械效率。

甲乙丙

28.工人师傅经常使用一种称为"大力钳”的工具夹紧或切断金属材料，如图所示为用于切

断金属所常用的一种小型大力钳，其各部分尺寸已在图中标明(单位为cm)。若工人师傅

的单手最大握力为900N,他使用该大力钳时，在被钳材料处能够产生的最大压力为多

大？

握力作用处

29.如图所示，小明爷爷的质量为m=70kg,撬棍长BC=1.2m,其中。为支点，

OB=AC=0.2m.当小明爷爷用力&作用于A点时，恰能撬动重为Gi=1000N的物体。求：

c

(1)作用力Fl的大小；

(2)保持支点位置不变，&的方向保持不变，小明爷爷所能撬动的最大物体重Gm。

30.如图所示，拉力F=100N,物体重G=180N,物体被匀速提升的距离h=4m,不计绳重

和摩擦.求：

(1)拉力所做的总功.

(2)当物体重G=180N时•，该滑轮组的机械效率n.

(3)动滑轮重.

(4)当物体重增加到200N时，10s内物体被匀速提高，绳子移动距离为10m,拉力做功的

功率.此时机械效率如何变化.

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1.B

解析：B

【详解】

A.定滑轮不能省力，只能改变力的方向，故A不符合题意；

B.根据杠杆的平衡条件得

3ONxL,=40Nx£,

所以4:12=4:3时可以满足条件，故B符合题意；

C.如果不计机械自身重力和摩擦，动滑轮可以省一半力，此时的拉力应为20N,故C不

符合题意；

D.使用滑轮组时通过承担物重绳子的段数至少为2段，如果不计机械自身重力和摩擦，

尸最大为物重G的二分之一，即拉力最大为20N,不可能达到30N,故D不符合题意。

故选B«

2.D

解析：D

【详解】

ABC.图中动滑轮上绳子的有效段数为3,建筑材料匀速上升1m,钢丝绳移动的距离

s=3/i=3xlm=3m

钢丝绳自由端的移动的速度

s3m八_,

v=—=—=0.3m/s

t10s

c错误；

电动机用800N的力拉钢丝绳，电动机对钢丝绳做的功即总功

%=Es=800Nx3m=2400J

B错误；

滑轮组的机械效率

则建筑材料的质量

叫〃2400Jx90%

m=―4一=------------------=216kg

gh10N/kgxlm

A错误；

D.电动机对钢丝绳做功的功率

p=W^=2400J=240W

t10s

D正确。

故选D«

3.C

解析：c

【详解】

A.由图知，a、b、c、d在同一根绳上，拉力相同；e、/在同一根绳上，拉力相同；Gi由

两根绳子承担

G+G动=2耳

则b处绳子的拉力为

位区JOON+2ON=6ON

h22

故A错误；

C.e处绳子的拉力为

F,.=2Fh+G动=2*60N+20N=140N

故c正确；

BD.G2由两根绳子加上了承担，则

G?+6动=2Fh+F.

Ff=2居+G动

则

G2=4凡=4X60N=240N

故B、D错误。

故选C,

4.D

解析：D

【解析】

【分析】

物理学中把物质从气态变成液态称为液化，当室内的水蒸气遇到冷的镜片时会发生液化现

象。

物体由于运动而具有的能叫动能，质量越大，速度越大，动能就越大；

物体由于被举高而具有的能叫重力势能，质量越大，高度越高，重力势能就越大。

斜面是一种常见的简单机械，它在省力的同时却也多运动了距离。

变滑动为滚动可以减小摩擦。

【详解】

A、当室内的水蒸气遇到冷的镜片时会发生液化现象，故A选项说法正确；

B、滚摆在最高点位置时重力势能最大，在最低点时动能最大；可见，重力势能和动能可以

相互转化，故B选项说法正确；

C、用弹簧测力计沿着木板将物体匀速拉动到某一高度，发现用长木板比短木扳拉动时测力

计示数小，因此斜面越长时，拉力越小，所以越省力，故C选项正确；

D、车轮朝下时，小车与地面的摩擦为滚动摩擦；车轮朝上时，小车与地面的摩擦为滑动摩

擦，该现象说明变滑动为滚动可以减小摩擦，故D选项说法错误。

故选：D»

5.B

解析：B

【分析】

(1)由图可知，n=3,则绳端移动的距离s=〃〃，利用W=八求拉力做的功，再利用

W

p求拉力的功率；

(2)由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率n=60%,利用

〃=W肃有=G言h=言Gh7=不G三求拉力；因机械中摩擦力及绳重忽略不计，拉力

W&FsF3h3F

F=；（G+G动），据此求动滑轮重力；

（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于工人的重力;

（4）利用尸=；（G+G动）求提升的最大物重，滑轮组的最大机械效率

„G最2_G最大

%（G最大+G动）〃（G最大+G动厂

【详解】

（1）由图可知，n=3,则绳端移动的距离：s=〃〃=3x6m=18m，

拉力做的功：%L=Fs=O0Nxl8m=7200J,

拉力的功率：2="=2"1=12OW,故A错；

t60s

（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率n=60%,

W^_=Gh_GhGLG300N500N

根据〃FsF3h而可得：拉力®167N,

3rl3x60%3

因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则F=g（G+G动）,

所以，=/?F-G=3x^-N-200N=300N,故B正确；

（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力:

E大=G人=mg=60kgx10N/kg=600N,故C错；

（4）由尸=；（G+G动）可得，提升的最大物重：

6大=〃七一6^=3x600N—200N=1600N,

机械中摩擦和绳重均不计，则滑轮组的最大机械效率:

=%=GQ1600N

x100%=88.9%,故D

大%（G最大+G动）%1600N+200N

错.

故选B.

6.B

解析：B

【解析】根据杠杆的平衡条件，即F/1=&上得：

当用了质量较大的秤花即叫增大时，而物体质量即in?、L?不变，则L会减小，而L的长度

代表物体的质量，所以用该秤称出的物体的质量比实际质量小。

故B正确。

点睛：关键是要清楚杆秤的结构，即放物体一端的力臂长度是不变的，秤坨在有刻度的另

一侧，秤蛇质量增大时，力臂会减小，而此力臂的长度代表被称量物体的质量，所以质量

偏小。

7.C

解析：C

【解析】

A.功率表示做功的快慢，机械效率表示一次做功中有用功占的比，所以功率和机械效率是

两个不同的概念，没有直接的关系，故A错误；

B.功率是功与时间的比，与单独的时间没有关系，故B错误；

C.使用任何机械时，都不可避免要做额外功，所以所有机械的机械效率都小于1,故C正

确；

D.根据川=Pt，做功多少不仅与功率有关，还与时间有关，故D错误；

故选C.

8.D

解析：D

【解析】

当边长为20cm的正方体重物甲刚被提起时，杠杆左边受到的力Fi=GS+G”，=80N+p中V中

g;体重计对人的支持力Fi=FH；=43kgxl0N/kg=430N；杠杆对人的拉力F2=G人-F支

=60kgxl0N/kg-43kgxl0N/kg=170N；

根据杠杆平衡条件得：

FIXOA=F2><OB,

因为。A：OB=1：4,甲的体积V甲=(0.2m)2=0.008m3,乙的体积V乙

=(0.4m)2=0.064m3,

所以(80N+p甲V)xl=170Nx4,

3

(80N+pq>x0.008mxl0N/kg)xl=170Nx4；

则pip=7.5xl03kg/m3；

当边长为40cm的正方体重物中刚被提起时，杠杆左边受到的力F3=GS+G乙=80N+p乙V乙

g;体重计对人的支持力Fi；=Fffi=18kgxl0N/kg=180N；杠杆对人的拉力F4=G人-F支

=60kgxl0N/kg-18kgxl0N/kg=420N；

根据杠杆平衡条件得：

F3XOA=F4XOB;

因为OA：OB=1：4,甲的体积V甲=(0.2m)2=0。08m3,乙的体积V乙

=(0.4m)2=0Q64m3,

所以(80N+pz,Vz,g)xl=420Nx4,

(80N+pz,x0.064m3xl0N/kg)xl=420Nx4；

则pz.=2.5xl03kg/m3；

所以p甲：pz.=7.5xl03kg/m3：2.5xl03kg/m3=3：1.

故选D.

【点睛】本题考查了重力公式、密度公式、杠杆平衡条件的应用，求出杠杆右端受到的拉

力是关键.

9.C

解析：c

【解析】

由图可知，炉2,

因G人=500N</^=600N,

所以，绳端的最大拉力1人=500N,

1

F=—（G+G动）

不计绳重和摩擦时，提升物体的重力最大，由n'动可得，最大物重：

G=nAG*2X500N-100N=900N.

故选C.

10.A

解析：A

【解析】

A、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，/=；（G物+G动），

滑轮组的动滑轮所受的重力：G动=2任G物=2X400N-700N=100N,故A正确；

B、绳子移动的距离,5m/sX4s=2m,

绳子的拉力所做的功：生y400NX2m=800J,故B错误；

C、工人所做的功，等于绳子的拉力与绳子移动距离的乘积，与绳子的不同速度无关，大小

聆Fs,工人所做的功相同，故C错误；

D、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，^=；（G物+G动），当重物G换为质量更

大的物体时，尸将变大，更费力，故D错误.

故选A.

二、填空题

11.省力减小40

【详解】

⑴由图知道，拖动所示垃圾桶时，是动力臂大于阻力臂的杠杆，所以，相当于

是一个省力杠杆。

⑵垃圾桶底部安装小轮子，通过变滑动为滚动的方式减小了摩擦

解析：省力减小40

【详解】

⑴由图知道，拖动所示垃圾桶时，是动力臂大于阻力臂的杠杆，所以，相当于是一个省力

杠杆。

⑵垃圾桶底部安装小轮子，通过变滑动为滚动的方式减小了摩擦力。

⑶根据题意知道，垃圾桶总重是G=120N,动力臂是阻力臂的3倍，所以，由杠杆原理修

=G/z知道，保持垃圾桶平衡的拉力是

F2=13^k=40N

L,3L,

12.100

【详解】

因不计绳重和摩擦，由题意可知，效率

则动滑轮的重力为

故动滑轮的重力为100N。

解析：100

【详解】

因不计绳重和摩擦，由题意可知，效率

r)-————=60%

G物+G动

则动滑轮的重力为

G=^L.G--150N=l00N

动〃物60%

故动滑轮的重力为IOON。

13.104080

【详解】

[1][2]物体做匀速直线运动，则动滑轮受到平衡力作用，使用动滑轮拉物体运

动，省一半力，所以拉力F及测力计的示数均为摩擦力的一半，即：

F=F

解析：104080

【详解】

UJ[2]物体做匀速直线运动，则动滑轮受到平衡力作用，使用动滑轮拉物体运动，省一半

力，所以拉力F及测力计的示数均为摩擦力的一半，即：

f20N

F=F示=——=-------=10N；

22

⑶绳子自由端移动的距离为物体移动距离的二倍，则5秒钟内拉力F做功：

W=2尸w=2XI0NX0.4m/sX5s=40J；

[4]拉力功率：

[5]重力的方向竖直向下，物体没有竖直向下运动，所以物体A受到的重力对物体所做的功

为0J。

14.0B10减小

【解析】

【详解】

第一空.因为力与力臂垂直，因此线段0B表示力F的力臂；

第二空.在0A的中点挂一重力为20N的重物，重力方向竖直向下，因为阻力臂

垂直于阻力作

解析：0B10减小

【解析】

【详解】

第一空.因为力与力臂垂直，因此线段。8表示力F的力臂；

第二空.在。A的中点挂一重力为20N的重物，重力方向竖直向下，因为阻力臂垂直于阻

力作用线，0A与水平面成45°角静止，因此阻力臂的长度为!。B,由杠杆平衡条件

耳4=64可得：

FxOB=Gx-OB

2

即

F=-G=-x20N=10N；

22

第三空.OA从图示位置缓慢转动到竖直位置的过程中，动力F方向不变，动力臂变长，阻

力臂变短，阻力不变，由杠杆平衡条件£4=居4可得力F减小。

15.1.2

【解析】（1）当小孩在0A侧时，CB松驰，在人与DA的拉力的作用下平衡，

以0为支点，由杠杆平衡条件可得GlX0E=FX0A,

代入数据得:300NX1.5m=FX2m,解得:F=225N。

解析：1.2

【解析】（1）当小孩在OA侧时，CB松驰，在人与DA的拉力的作用下平衡，以。为支

点，由杠杆平衡条件可得自X=FX,

代入数据得：300NX1.5m=Fx2m,解得：尸=225比

（2）小孩在B侧时，B产生拉力，在人与BC的拉力的作用下平衡，以。为支点，则BC

LB=OBsin30°=2mxim

绳的拉力的力臂为：2,

设人走的最远距离为L,由杠杆平衡条件可得：

GixA=FxL

maxBI

FmaxXLB360NXim

点睛：重点是杠杆平衡条件的应用及计算，难点是根据直角三角形中30度所对的直角边等

于斜边的一半，得出B点的拉力的力臂，再根据平衡条件进行计算。

16.不能150不能

【解析】

(1)当此人用450N的拉力拉物体时，绳子上的拉力为450N,此时物体受到绳子向

上的拉力小于物体的重力,故物体不能被拉上来,物体此时受到了绳子对物体

解析：不能150不能

【解析】

(1)当此人用450N的拉力拉物体时,绳子上的拉力为450N,此时物体受到绳子向上的拉力小

于物体的重力G=mg=50kgx\0N/kg=600N,故物体不能被拉上来,物体此时受到了

绳子对物体向上拉力,地面对物体的支持力和本身的重力，因为物体处于静止状态,故受力平

衡，所以F+N=G,故N=G-F=600N—450N=150N

(2)若此人用650N的拉力往上拉物体,拉力大于了人的重力500N,则不能将物体拉上来.

因此，本题正确答案是:不能;150;不能.

【点睛】解决此题的关键是要知道定滑轮两端拉力大小相等,可首先对物体进行受力分析，

然后对人进行受力分析，根据力的平衡和力作用的相互性进行分析.

17.80%<=

【解析】

根据动滑轮的性质可知物体上升2m,绳子上升4m,根据；人做的有用功；根据

;由图可知，甲图中滑轮组绳子的有效股数为nl=2；乙图中滑轮组绳子的有效

股数为

解析：80%<=

【解析】

根据动滑轮的性质可知物体上升2m,绳子上升4m,根据

VV,-Fs-62.5A^x4m=250./；人做的有用功吗）.=G/z=100Nx2/n=200J；根据

”泮器疑°%=8。%

由图可知，甲图中滑轮组绳子的有效股数为血=2；乙图

中滑轮组绳子的有效股数为0=3,因为每个滑轮的质量均相等，所以每个滑轮的重力相

等，

忽略绳重和摩擦，由F=1(G物+G动)，可得，6=1(G+G动)，F2=!(G+G动);

n23

所以，F1>F2；比较甲、乙两个滑轮组可知，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，

轮〃，吗佣=G物〃，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，根据

'7=1^可知，两个滑轮组的机械效率相同，即：〃甲=比・

故答案为：80%；<；=.

【点睛】本题考查了使用滑轮组时绳子有效股数的确定，有用功、额外功、总功、机械效

率的计算，不计摩擦和绳重时拉力的求法；本题关键在于确定额外功相等。

18.63

【解析】要使施加在撬棒A点的动力最小，应使动力臂L1最大；当以D为支

点，在A点施加垂直AD向上的动力时，动力臂Ll=AD=lm,即动力臂为最大

值，则动力为最小；此时阻力F2=420N,阻力臂L

解析：63

【解析】要使施加在撬棒A点的动力最小，应使动力臂4最大；当以D为支点，在A点施

加垂直力〃向上的动力时，动力臂即动力臂为最大值，则动力为最小；此时阻力

K=420N,阻力臂£2=◎0.15m,根据杠杆平衡条件产可得，施加在撬棒A点的力：

居以420Nx0.15m

Fr,==------------------=63N.

1匕1m

故答案是：63.

19.水平方向动力臂

【解析】自行车的两个脚踏板相当于双轴对称性杠杆，支点在两脚踏板的中心

转轴点，当转到水平位置时，此时动力臂最大，在阻力和阻力臂不变的情况

下，此时动力最小.

故答案为：车把有花纹

解析：水平方向动力臂

【解析】自行车的两个脚踏板相当于双轴对称性杠杆，支点在两脚踏板的中心转轴点，当

转到水平位置时，此时动力臂最大，在阻力和阻力臂不变的情况下，此时动力最小.

故答案为：车把有花纹是为增大摩擦（合理即可）；水平方向；动力臂.

20.75%48

【解析】

试题分析：由题意知：拉力F=40N,拉力F移动的速度v=3x0.4m/s=1.2m/s,物

体受到的摩擦力f=0.3mg=0.3x300N=90N,则所做的有用功W有=£$

解析：75%48

【解析】

试题分析：由题意知：拉力F=40N,拉力F移动的速度v=3X0.4m/s=1.2m/s,物体受到的

摩擦力f=0.3mg=0.3X300N=90N,则所做的有用功W*fs,总功Wo=F3s,滑轮组的机械效

率"LX100%=£X100%=-^-X100%=75%；拉力的功率

%F3s40Nx3

P=Fv=40NX1.2m/s=48W„

考点：功、功率及机械效率的相关计算

三、实验题

21.水平测量力臂右4右

【分析】

⑴为了便于测量力臂大小，需要杠杆在水平位置平衡，调节平衡时将螺母向上翘的一端移

动；

⑵⑶根据杠杆的平衡条件分析解答。

【详解】

⑴⑴⑵⑶实验过程中应将杠杆调节到水平位置平衡，这样做是为了消除杠杆自重对实验的

影响和便于测量力臂；杠杆左端向下倾斜，则应将平衡螺母向右端调节。

⑵⑷若每个钩码重G,每个小格长L,在A点挂3个相同的钩码，让杠杆在水平位置平

衡，根据杠杆的平衡条件有

3Gx4L="Gx3L

解得

n=4

在8点挂4个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡。

(3)[5]将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点。的方向各移动一小格，杠杆左侧

3Gx5L=15GL

支点右侧

4Gx4L=16GL

则杠杆的右端将下沉。

22.平衡螺母水平力臂左2竖直BFL=F也

【详解】

⑴⑴⑵⑶⑷在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母；使杠杆

在水平位置平衡，这样做是为了便于测量力臂；杠杆左端偏高，可将右端的平衡螺母向左

端调节；或将左端的平衡螺母向左端调节。

⑵⑸钩码所挂位置不动，将左边的钩码拿掉一个，要使杠杆仍保持平衡状态，根据杠杆平

衡的条件-乙=鸟右可知

GxAL-F2X2L

所以

F2=2G

杠杆的B处应该挂2个钩码，应将右边的钩码拿掉2个。

⑶⑹第三次实验中，小明把杠杆左边的钩码换成弹簧测力计，他的操作不规范，由表格可

知原因是他没有沿竖直方向拉弹簧测力计。

⑷⑺通过实验总结归纳出物理规律时，一般要进行多次实验，获取多组实验数据归纳出物

理规律才具有普遍性，结论才正确，所以在探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的

大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，故选Bo

⑸⑻由

1.5x2cm=1Nx3cm=3N-cm

和

INx4cm=2Nx2cm=4N-cm

可知杠杆的平衡条件为

3=%

故杠杆平衡的条件为砧=风。

23.便于测量力臂通过加减钩码或调节钩码的位置来使其平衡得出普遍性结论,避免偶

然性弹簧测力计没有竖直向下拉动错误

【详解】

杠杆只有在水平位置平衡时，支点到力的作用线的距离才正好在杠杆上，也就是正好

等于相应杠杆的长，这样测量起来会比较方便；

(2)⑵在挂上钩码后，如果出现不平衡，不能再调节平衡螺母，应通过加减钩码或调节钩码

的位置来使其平衡；

(3)[3]实验中多次实验，是为了得出普遍性结论，避免偶然性；

[4]拉力没有与杠杆垂直，导致动力臂偏小，根据杠杆平衡条件，阻力、阻力臂不变时，动

力臂变小，动力就会变大，因此弹簧测力计的示数变大；

(4)[5]“焦”是功的单位，是力与力的方向通过的距离乘积；由于力与力皆垂直，所以“力x力

臂”的单位不能合写成"焦”，故该同学的认识是错误的；

24.匀速竖直向上拉力刻度尺3、3、3、2、66.7%、80%、66.7%、80%①

②低低同一不同

【解析】

【分析】

(1)实验时应竖直匀速拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数，用刻度尺测出钩码上升

的高度。

(2)由图示滑轮组确定滑轮组承重绳子的股数，然后根据表中实验数据，应用效率公式求

出滑轮组的效率。

(3)在探究滑轮组的机械效率与物重之间的关系时，滑轮组的组装情况相同，只有物体的

重力不同。

(4)分析实验②和③所示实验数据，根据实验数据得出结论。

(5)分析表中实验数据，根据不同滑轮组提升相同重物时滑轮组的效率得出实验结论。

(6)要研究机械效率与物体提升高度的关系，应使用同一滑轮组提升相同的重物，使重物

被提升的高度不同。

【详解】

(1)实验时，应竖直、匀速拉动弹簧测力计,使钩码上升，并由弹簧测力计读出绳子自由

端的拉力的大小；同时用刻度尺测出钩码升高的高度。

(2)由图示滑轮组可知，

①承重绳子的股数n=3,

G.ltGit2N一re,

滑轮组效率7i=-=-r—r==«66.7%；

6〃禽1NX3

②承重绳子的股数n=3,

G21t4Non。/

l8()%

滑轮组效率%=2=；

F2n2月1.67Nx3

③承重绳子的股数n=3,

Qh4N

滑轮组效率%==TTT—7x66.7%；

4442Nx3

④滑轮为动滑轮，承重绳子股数n=2,

G4/Z44NCM

滑轮效率〃4=可石=两切;

实验数据如下表所示:

绳子的股数

实验次数动滑轮重/N物重/N动力/N机械效率

n

1121366.7%

2141.67380%

3242366.7%

4142.5280%

(3)由表中实验数据可知，实验①②动滑轮重力、承重绳子的股数相同而物体的重力不

同，滑轮组效率不同，由此可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关.

(4)由实验②和③的实验数据可知，滑轮组提升相同重物与承重绳子股数相同而动滑轮的

重力不同，滑轮组机械效率不同，动滑轮越重，机械效率越低。

(5)通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越低；

(6)要研究滑轮组机械率高低是否与物体提升高度有关，应该选用同一滑轮组，提升不同

的高度去研究。

25.7%乙增大所提物体的重力0.3不正确比较第1、4次实验数据可知，第1次

比第4次省力，但两次的机械效率却相同

【详解】

⑴口H2］根据表格数据发现，绳端移动的距离是物体提升的高度的2倍，所以，使用的是乙

所示的滑轮组；

第四次实验中

W^=Gh=2NX0.1m=0.2J；We=Fs=1.5NxO.2m=O.3J

所以，机械效率是

%0.2J“70/

%0.3J

⑵⑶⑷分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若要增大滑轮组的机械效率，应该增大

所提物体的重力，当拉着物体以0.1m/s的速度匀速上升时，绳子端移动的速度是0.3m/s,

所以F的功率由P=Fv得

P=lNx0.3m/s=0.3W

⑶⑸⑹使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时，越省力的滑轮组其机械效率越

大，这种想法是不正确的，因为比较第1、4次实验数据可知，第1次比第4次省力，但

两次的机械效率却相同。

四、计算题

26.(1)7.92X104J；(2)90.9%；(3)12s；(4)8400W

【详解】

解：(1)由图知，n=3,拉力端移动距离

s=nh=3xl2m=36m

汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功

34

Ws,=Fs=2.2xlONx36m=7.92xlOJ

⑵滑轮组对物体做的有用功

34

%-ffl=G/?=6xlONxl2m^7.2xlOJ

滑轮组的机械效率

7=x100%=J2'］。?xlOO%»90.9%

以7.92X104J

(3)汽车运动的速度姝=3m/s,物体上升的速度