02功能转化、杠杆、滑轮与受力分析(原卷版+解析)

备考2022年考前易错点查漏补缺02功能转化、杠杆、滑轮与受力分析一、功能转化与受力分析1．（2021九上·诸暨期中）如图所示，用大小相等的拉力F分别沿斜面和水平面拉同一个木箱，拉力方向和运动方向始终一致。斜面AB粗糙，长度为SAB，水平面CD光滑，长度为SCD，运动时间分别为tAB、tCD，运动速度分别为vAB、vCD。则（）A．若SAB=SCD，则拉力在AB段做功较多B．若SAB>SCD且tAB=tCD，则拉力在AB段做功较快C．若SAB=SCD且tAB>tCD，则拉力在AB段做功较快D．若vAB=vCD，则拉力在AB段和CD段做功一样多2．（2021九上·绍兴期中）在甲、乙两图中，甲图地面粗糙，乙图地面光滑．质量分别为m、2m的两个物体在大小都为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（）A．甲图中F做的功小于乙图中F做的功B．甲图中F做的功等于乙图中F做的功C．甲图中F做的功大于乙图中F做的功D．条件不足，无法比较3．（2021·宁海模拟）在某次跳伞训练过程中，一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图，经15s下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s。在这个过程中运动员（）A．受到的重力小于阻力B．下落的平均速度20m/sC．机械能先增加再减小最后保持不变D．重力做功的平均功率为5×103W4．（2021·余姚模拟）放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示，下列说法正确的是()A．0~2s内物块没有推动，推力小于摩擦力B．2~4s内物块受到的摩擦力与水平推力是对平衡力C．t=3s时，物块受到的摩擦力为f=3ND．物块在4s-6s时间内水平推力做功为16J5．（2021·宁波模拟）如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1将物体从A拉到O，再改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO＝LOB，用频闪相机每隔相同的时间拍下物体的位置（用虚线框表示），若拉力F1在AO段所做的功为W1，拉力F2在OB段所做的功为W2，物体在AO段受到的摩擦力为f1，在OC段受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是（）A．W1＞W2B．W1＜W2C．f1＞f2 D．f1＜f26．（2021九下·台州开学考）如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上。a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点时小球到达最右端的位置。则小球a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是（）A．小球在b点，小球的速度最小B．小球在a点，弹簧的弹性势能最小C．从a点到b点，小球的动能逐渐增大D．从b点到c点，弹簧的弹性势能逐渐减小7．（2019·义乌模拟）如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今将一小物块m连在弹簧上，并把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定，试判断下列说法中正确的是（）A．物体从A到B动能越来越大，从B到C动能越来越小B．物体从A到C动能一直在减小C．物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小D．物体动能最大的位置在B和C之间8．（2019·富阳模拟）如图所示，原长为1的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为25J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J.则木块最终静止的位置一定不可能位于(B／C／D)点，整个过程中木块克服阻力做的功是J，整个过程中木块速度最大时其左端可能位于(B／C／D)点。9．（2017九上·乐清月考）用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，在此过程中弹簧的弹性势能增加量为。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力（选填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。（整个过程中不计能量损耗）10．（2018九上·义乌月考）如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时，物体处于状态，第6秒末到第9秒末，推力F做功是焦耳,3-6秒时物体受到的滑动摩擦力为牛。二、杠杆与受力分析11．（2021·海曙模拟）如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OB=20A，竖直细杆a的上端通过力传感器相连在天花板上，下端连接杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆的B点和物体M固定，水箱的质量为0.8kg，底面积为200cm2，不计杠杆、细杆及连接处的重力，力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像，则()A．物体M的密度为0.6×103kg/m3B．当传感器示数为0N时，加水质量为1.4kgC．当加水质量为1.8kg时，容器对桌面的压强为D．加水质量为2kg时，水对水箱底部的压力为31N12．（2020九上·杭州月考）在杠杆的两端挂着质量和体积都相同的铝球和铁球,这时杠杆平衡；将两球分别浸泡在质量和溶质质量分数都相同的稀硫酸中(如图所示)，直至两个烧杯中均没有气泡产生为止，两球的外形变化不大且无孔洞出现。下列推测中正确的是（）①反应结束后，烧杯甲中的溶液质量大；②反应结束后，烧杯乙中的溶液质量大；③拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向A端移动；④拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向B端移动A．①③ B．①④ C．②③ D．②④13．（2020九上·兰溪期中）如图所示，光滑带槽的长木条AB（质量不计）可以绕支点O转动，木条的A端用竖直细线连接在地板上，OA=0.6m，OB=0.4m。在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C，C的密度为0.8×103kg/m3，B端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块C缓慢浸入溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出0.5N的水，杠杆处于水平平衡状态，然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动，经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0，下列结果不正确的是（忽略细线的重力，g取10N/kg）（）A．木块受到的浮力为0.5NB．木块C受到细线的拉力为0.3NC．小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2ND．小球的运动速度为0.2m/s14．一根金属棒AB置于水平地面上，现通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起，如图甲所示。在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示。根据图像，下列说法中正确的是（）A．该金属棒的长度L＝1.6mB．在B端拉起的过程中，当x1＝0.6m时，测力计的示数为F1＝1.5NC．当x2＝1.6m时，测力计的示数为F2＝5ND．金属棒的重心到A端的距离为0.6m15．一个600N重的成年人和一个小孩都过一道4m宽的水渠，成人从左岸到右岸，而小孩从水渠右岸到左岸，两岸各有一块3m长的坚实木板，他们想出了如图的方式过渠，请分析在忽略木板自身重量和木板叠交的距离情况下，要使成年人和小孩都能平安过渠，小孩的体重不能轻于多少牛？()A．100N B．200N C．300N D．400N16．（2019九上·余杭月考）一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫物块C，恰好使木板水平放置，如图所示．现在水平力F将C由B向匀速推动过程中，下列相关说法中（）①物块C对木块AB的摩擦力方向向右②木板AB仅受重力和物块C对它的支持力的作用③物块C受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力④推力F将逐渐变大A．只有①④正确 B．只有②③正确C．只有①②正确 D．只有③④正确17．（2021九上·宁波月考）安全阀常作为超压保护装置。如图是利用杠杆原理设计的锅炉安全阀示意图，阀的横截面积S为6cm2，OA∶AB=1∶2，若锅炉能承受的最大压强为5.81×105Pa，大气压强为1.01×105Pa，则在B处应挂N的重物。若锅炉承受的最大压强减小，为保证锅炉安全，应将重物向（选填“左”或“右”）移动。18．（2020九上·温州月考）如图所示，质量为m的人站在质量为m2的均匀木板AB的中点，木板可以绕B端转动，2若以人的重力为动力，这属于（选填“省力”或“费力”）杠杆。要使木板处于水平状态不动，此人拉力的大小为19．如图所示，一轻质杠杆支在支架上，OA=20cm，G1为边长是5cm的正方体，G2重为20N。当OC=10cm时，绳子的拉力为N，此时G1对地面的压强为2×104Pa。现用一水平拉力，使G2以cm/s的速度向右匀速运动，经过12.5s后，可使G1对地面的压力恰好为零。20．（2022·杭州模拟）疫情的暴发给生活带来诸多不便，但却加快了线上教学的发展．为了更流畅的呈现板书，金老师将手机、底面为正方形的底座、大理石组装成了如图甲的拍摄仪，其主要结构如图乙．组装流程：将手机摄像头端伸出底座，另一端用长方体大理石竖直向下压在手机末端，固定手机．已知所用手机长度为20cm，质量为160g且分布均匀，大理石质量为240g．（1）为扩大拍摄范围，并防止手机掉落，求手机可以伸出底座外的最大长度．（2）徐老师也组装了一个拍摄装置如图丙．所用手机与金老师同款，底面为正方形的底座边长为4cm，手机左侧有12cm伸出底座．假设重物挂在手机的最边缘，求保证手机不掉落的重物质量范围．21．（2021·鄞州模拟）如图光滑带槽的长木条AB可以绕支点O转动，木条的A端用竖直细线连接在地板上，OA=0.2m，OB=0.3m。在木条的B端通过细线悬挂一个质量为700g长方体物块，并处于底面积为50cm2的圆柱形容器中，且物块始终不与容器底部接触，杠杆在水平位置保持平衡。先把质量为750g的水注入容器中，水未溢出，水面静止后，物块有一半体积露出水面，且杠杆仍在水平位置平衡，水对容器底面的压强为2000Pa。然后，让质量为900g的小球从B端沿槽向A端匀速运动，经过3s后，A端细绳的拉力为零。整个过程中，细绳不会断裂，长木条AB和细绳的质量不计，求：（1）加水前杠杆平衡时，A端细线对地面的拉力。（2）加水稳定后，物块受到的浮力。（3）物块的密度。（4）小球运动的速度。22．如图所示，质量不计的木板AB长1.6m，可绕固定点O转动，离O点0.4m的B端挂一重物G，板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N，木板水平平衡。（1）在图上作出绳对木板的拉力的力臂。（2）求重物G的大小。（3）之后在O点的正上方放一质量为0.5kg的小球，若小球以20cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零？(g取10N/kg，绳的重力不计)三、滑轮与受力分析23．（2022·慈溪模拟）如图甲所示的滑轮组装置，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。用该滑轮组提升放置在水平地面上重为G=80N的重物到高处。用竖直向下的拉力拉绳的自由端，拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，重物上升的速度v随时间t变化的图像如图丙所示。已知在2-4s内重物上升的竖直高度为2m，则下列说法错误的是（）A．动滑轮重为20NB．0-2s内重物对地面的压力为40NC．2-4s内，绳自由端下降的平均速度为2m/sD．4-6s内，拉力F的功率为100W24．（2021九上·义乌期中）如右图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连。此时物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，此时测力计的示数为450N；在物体B下加挂重为60N的物体C后，用水平向右的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向右做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s。已知每个滑轮重均为50N，若不计绳重及滑轮的摩擦，则下列说法中正确的是（）A．物体A所受滑动摩擦力大小为100NB．水平向右的力F的大小为400NC．物体B所受重力为400ND．拉力F做功的功率为63W25．（2021·余姚模拟）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动(B表面足够长)；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N。下列说法正确的是（）A．拉力F的功率为1.0WB．物体A受到的摩擦力为16NC．滑轮组的机械效率为75%D．拉力F增大到10N时，物体B开始向左运动26．（2021九下·诸暨期中）如图所示，F1＝4N，F2＝3N，此时物体A对于地面静止，物体B以一定速度在物体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）。则A与地面、A与B之间的摩擦力、弹簧测力计的示数大小分别为（）A．2N6N9N B．6N6N6N C．4N2N9N D．2N6N6N27．（2021九下·杭州开学考）如图所示，用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑）。下列说法不正确的是（）A．物体A受到地面水平向右3N的摩擦力B．物体A受到B的摩擦力是2NC．滑轮移动的速度是0.1m/sD．拉力F做功功率为4W28．（2020九上·镇海月考）为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。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（）A．0-1s内，地面对物体的支持力是10NB．1-2s内，拉力F做的功是187.5JC．2-3s内，拉力F的功率是100WD．2-3s内，滑轮组的机械效率是62.5%29．（2020九上·鄞州期中）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N．下列说法正确的是（）A．物体A受到的摩擦力为10NB．拉力F的功率为1.5WC．滑轮组的机械效率为80%D．拉力F增大到15N时，物体B开始向左运动30．（2020九上·杭州月考）如图所示，整个装置处于静止状态，弹簧测力计A、B、C的示数分别为FA、FB、FC，以下有关弹簧测力计示数的关系，正确的是（）A．FA＝FB＝FC B．FA＝FB＝3FCC．2FA＝3FC＝FB D．3FA＝6FC＝2FB31．如图，A物体在大小为10N的拉力F作用下，以0.3m/s的速度向右匀速运动(不计滑轮与细绳的摩擦及重力)，若A物体与桌面间的摩擦力为1N，g取10N/kg，下列说法中错误的是（）A．拉力F做功的功率是3WB．B物体的质量是2.7kgC．B物体上升的速度是0.1m/sD．A物体运动1s则B物体克服重力做功3J32．（2019·绍兴）如图是上肢力量健身器示意图。杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AB=3BO，配重的重力为120牛。重力为500牛的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力为85牛。在B点施加竖直向下的拉力为F2时，杠杆仍在水平位置平衡，配重对地面的压力为60牛。已知F1：F2=2：3，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计。下列说法正确的是（）A．配重对地面的压力为50牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为160牛B．配重对地面的压力为90牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为120牛C．健身者在B点施加400牛竖直向下的拉力时，配重对地面的压力为35牛D．配重刚好被匀速拉起时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为540牛33．（2021九上·金华期中）如图所示，光滑水平地面上有一块足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑轮(不计滑轮自重及轴心的摩擦)，木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着弹簧测力计。在绳端3牛的水平拉力F的作用下，木板向右匀速运动了0.4米，弹簧测力计的示数是，该过程中拉力做的功为。34．（2020九上·诸暨期末）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动(B表面足够长)；物体B静止在地面上，受到地面水平向右4N的摩擦力，绳重及摩擦不计。（1）拉力F做功的功率为W。（2）物体A向左做匀速直线运动时，弹簧测力计示数为N。35．（2020九上·宁波月考）如图所示，物体A在物体B的重力作用下做匀速直线运动。若在A上再施加一个水平向左、大小为180N的拉力F（图中未画出），则物体A向左做匀速直线运动，此时物体A与桌面之间的摩擦力为N，方向。物体B的重力是。（不计绳重，轮重和摩擦）36．小丽同学用水平力F拉动如图所示装置，使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm，物体B重50N(物体B与A始终接触)，此过程中地面受到的摩擦力为10N，弹簧测力计的示数为8N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为m/s，水平拉力F的功率为W。37．（2022九下·浦江月考）如图，小型牵引机通过滑轮组匀速打捞起井中的物体。已知物体质量为120kg，密度为1.6×103kg/m3．物体在被拉出水面前后，牵引车作用在绳子上的拉力之比为1：2．不计摩擦、绳重及水的阻力。（1）物体的体积多大？（2）物体浸没在水中时所受的浮力是多少？（3）物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少？38．（2020九上·余杭期末）小金利用圆珠笔杆、钢丝、细绳制成了如图所示的滑轮组，用大小为2N的力F将质量为600克的物体A竖直向上匀速提升10厘米，取g=10N/kg。求：（1）绳子自由端移动的距离；（2）克服物体A重力做的功：（3）该装置的机械效率。39．（2020九上·临海期末）为了将放置在水平地面上重100N的物体提升到高处，某同学设计了图甲所示的滑轮组。他所用的拉力F、重物的速度v和高度h随时间t变化的关系分别如图乙、丙、丁所示。绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向，不计绳重和摩擦。求:（1）在2～3s内，拉力F的功率。（2）在1～2s内，拉力F做的功。（3）若绳子能承受的最大拉力是2500N，该同学体重60ON，他站在地面向下拉绳子使物体匀速上升，最大能提升多重的物体?备考2022年考前易错点查漏补缺02功能转化、杠杆、滑轮与受力分析一、功能转化与受力分析1．（2021九上·诸暨期中）如图所示，用大小相等的拉力F分别沿斜面和水平面拉同一个木箱，拉力方向和运动方向始终一致。斜面AB粗糙，长度为SAB，水平面CD光滑，长度为SCD，运动时间分别为tAB、tCD，运动速度分别为vAB、vCD。则（）A．若SAB=SCD，则拉力在AB段做功较多B．若SAB>SCD且tAB=tCD，则拉力在AB段做功较快C．若SAB=SCD且tAB>tCD，则拉力在AB段做功较快D．若vAB=vCD，则拉力在AB段和CD段做功一样多【答案】B【解析】根据题意可知，拉力F相等，且AB和CD的距离相等，根据W=Fs可知，拉力做的功一样多，故A错误；

若SAB>SCD且tAB=tCD，根据公式v=st可知，速度vAB>vCD。根据P=Fv可知，拉力做功功率PAB>PCD,则拉力在AB段做功快，故B正确；

若SAB=SCD且tAB>tCD，根据公式v=st可知，速度vAB<vCD。根据P=Fv可知，拉力做功功率PAB<>P2．（2021九上·绍兴期中）在甲、乙两图中，甲图地面粗糙，乙图地面光滑．质量分别为m、2m的两个物体在大小都为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（）A．甲图中F做的功小于乙图中F做的功B．甲图中F做的功等于乙图中F做的功C．甲图中F做的功大于乙图中F做的功D．条件不足，无法比较【答案】B【解析】根据W=Fs可知，做功的大小只与物体受到的力和物体在力的方向上通过的距离有关。根据题目描述可知，两个物体受到的力F大小相等，且运动的距离s相等，因此对两个物体做的功相等，故B正确，而A、C、D错误。故选B。3．（2021·宁海模拟）在某次跳伞训练过程中，一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图，经15s下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s。在这个过程中运动员（）A．受到的重力小于阻力B．下落的平均速度20m/sC．机械能先增加再减小最后保持不变D．重力做功的平均功率为5×103W【答案】D【解析】A.根据图像可知，运动员先加速后减速再匀速，那么他受到的合力先向下后向上最后为零，即重力先大于阻力，再重力小于阻力，最后重力等于阻力，故A错误；

B.后15s经过的距离s=vt=6m/s×15s=90m，则下落的平均速度v'=s总t总=210m+90m30s=10m/s，故B错误；

C.由于与空气摩擦，因此机械能会不断的转换为内能，则机械能不断减小，故C错误；4．（2021·余姚模拟）放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示，下列说法正确的是()A．0~2s内物块没有推动，推力小于摩擦力B．2~4s内物块受到的摩擦力与水平推力是对平衡力C．t=3s时，物块受到的摩擦力为f=3ND．物块在4s-6s时间内水平推力做功为16J【答案】D【解析】A.根据乙图可知，0~2s内物体的速度为零，即处于静止状态，此时它受到的推力和摩擦力相互平衡，即二者大小相等，故A错误；

B.根据乙图可知，2~4s内物体做加速运动，此时它受到合力的方向与运动方向相同，即F-f>0，也就是F>f，肯定不是平衡力，故B错误；

C.根据图乙可知，4~6s内物块做匀速直线运动，此时它受到的摩擦力等于推力2N。再t=3s时，物体做加速运动，它对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此摩擦力不变，还是2N，故C错误；

D.根据乙图可知，4~6s内物块做匀速直线运动，速度为4m/s，那么物块通过的距离：s=vt=4m/s×2s=8m，推力做功：W=Fs=2N×8m=16J，故D正确。故选D。5．（2021·宁波模拟）如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1将物体从A拉到O，再改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO＝LOB，用频闪相机每隔相同的时间拍下物体的位置（用虚线框表示），若拉力F1在AO段所做的功为W1，拉力F2在OB段所做的功为W2，物体在AO段受到的摩擦力为f1，在OC段受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是（）A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．f1＞f2 D．f1＜f2【答案】B【解析】（1）在物体运动的过程中，物体对接触面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则物体受到的摩擦力相等，即f1=f2；

（2）根据图像可知，从A到O，相同的时间内物体前进相同的路程，则物体做匀速直线运动。根据二力平衡的条件可知，此时F1=f。从O到C，相邻的时间内物体运动的距离不断增大，则物体在做加速运动，即合力的方向与运动方向相同，也就是F2>f。

二者比较可知，F1<F2，且s1=s2，根据公式W=Fs可知，拉力做的功W1<W2。

故B正确，而A、C、D错误。故选B。6．（2021九下·台州开学考）如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上。a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点时小球到达最右端的位置。则小球a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是（）A．小球在b点，小球的速度最小B．小球在a点，弹簧的弹性势能最小C．从a点到b点，小球的动能逐渐增大D．从b点到c点，弹簧的弹性势能逐渐减小【答案】C【解析】从a到b的过程中，小球不受阻力，只受水平向右的弹力，此时合力的方向与运动方向相同，小球做加速运动，因此小球的动能逐渐增大，故C正确；

当小球到达b点时，弹簧恢复原长，弹力消失，此时小球受到的合力为零，加速停止，此时速度最大，故A错误；

小球在a点时压缩程度最大，因此弹性势能最大，故B错误；

从b点到c点，弹簧被拉长，且越来越长，因此弹性势能变大，故D错误。故选C。7．（2019·义乌模拟）如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今将一小物块m连在弹簧上，并把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定，试判断下列说法中正确的是（）A．物体从A到B动能越来越大，从B到C动能越来越小B．物体从A到C动能一直在减小C．物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小D．物体动能最大的位置在B和C之间【答案】C【解析】物体在竖水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力．从A到B过程中，弹簧的弹力水平向右，摩擦力水平向左，弹簧的弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，故物体先加速后减速，因此动能最大的位置在A和B之间。从B到C过程，物体由于惯性继续向前运动，摩擦力方向向左，物体做减速运动；当质量一定时，速度越大动能越大，速度越小动能越小，所以物体从A到B过程中，动能先增大后减小，从B到C过程中，动能一直减小．故ABD错误，C正确．故选C。8．（2019·富阳模拟）如图所示，原长为1的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为25J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J.则木块最终静止的位置一定不可能位于(B／C／D)点，整个过程中木块克服阻力做的功是J，整个过程中木块速度最大时其左端可能位于(B／C／D)点。【答案】C；24；B【解析】松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J，说明弹簧肯定发生形变了，而C点处是弹簧的原长，因此木块最终静止的位置一定不在C点。

整个过程中克服阻力做的功为：25J-1J=24J；

开始时，弹簧弹力大于阻力，做加速运动；随后弹力逐渐减小，当弹力和摩擦力相等时，物体不再加速，此时速度达到最大，那么木块速度最大的位置弹簧肯定被压缩，即B点。9．（2017九上·乐清月考）用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，在此过程中弹簧的弹性势能增加量为。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力（选填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。（整个过程中不计能量损耗）【答案】Gh；小于【解析】在铁球下落时，铁球的重力势能转化为它的动能和弹簧的弹性势能；

在C点小球速度为0，那么动能为0，这时小球的重力势能全部转化为弹性势能，即：W=Fs=Gℎ；

到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零，

因此从B到C时，小球的速度在不断减小，

那么这个过程中小球受到的合力向上，即：它受到的向下的重力小于向上的弹力。10．（2018九上·义乌月考）如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时，物体处于状态，第6秒末到第9秒末，推力F做功是焦耳,3-6秒时物体受到的滑动摩擦力为牛。【答案】静止；24；4【解析】由图乙中速度—时间图线可知，在2秒末时物体处于静止状态。第6秒末到第9秒末时，推力的大小为4N，运动的距离为s=vt=2m/s×3s=6m，所以W=Fs=4N×6m=24J。由分析可知3—6秒时的摩擦力与6—9秒时的大小相同，6—9秒时物体做匀速直线运动，推力F与摩擦力是一对平衡力，所以f=F=4N。二、杠杆与受力分析11．（2021·海曙模拟）如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OB=20A，竖直细杆a的上端通过力传感器相连在天花板上，下端连接杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆的B点和物体M固定，水箱的质量为0.8kg，底面积为200cm2，不计杠杆、细杆及连接处的重力，力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像，则()A．物体M的密度为0.6×103kg/m3B．当传感器示数为0N时，加水质量为1.4kgC．当加水质量为1.8kg时，容器对桌面的压强为D．加水质量为2kg时，水对水箱底部的压力为31N【答案】C【解析】A．由图乙可知，水箱中没有水时（m=0），力传感器的示数为F0=6N（即细杆a的上端受到的拉力为6N），

由杠杆的平衡条件可得：F0×OA=GM×OB；

6N×OA=GM×2OA；

解得：GM=3N。

由图乙可知，当M完全浸没时，压力传感器的示数为24N，

由杠杆的平衡条件可得：FA×OA=FB×OB，

24N×OA=FB×2OA；

解得：FB=12N。

对M受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，

则此时M受到的浮力：F浮=GM+FB=3N+12N=15N，

那么M的体积为：V=V排=F浮力gρ水=15N10N/kg×103kg/m3=0.0015m3;

则M的密度ρM=GMgVM=3N10N/kg×0.0015m3=0.2×103kg/m3

故A错误；

B．设M的底面积为S，压力传感器示数为0时M浸入水中的深度为h1，M的高度为h，

当压力传感器的压力为零时，M受到的浮力等于M的重力3N，

由阿基米德原理F浮力=ρ水gV排可得：ρ水gSh1=3N①；

由图乙可知，当M完全浸没时，压力传感器的示数为24N，

则此时M受到的浮力：F浮=15N，

由阿基米德原理可得：ρ水gSh=15N②

由①和②得：h=5h1，

由图乙可知，加水1kg时水面达到M的下表面（此时浮力为0），加水2kg时M刚好浸没（此时浮力为15N），该过程中增加水的质量为1kg，浮力增大了15N，

所以，每加0.1kg水，物体M受到的浮力增加1.5N，当向水箱中加入质量为1.2kg的水时，受到的浮力为3N，此时传感器的示数为0N，故B错误；

C．由选项B可知，每加0.1kg水，物体M受到的浮力增加1.5N，加水1kg时水面达到M的下表面，加水质量为1.8kg时，浮力为12N，

物体M受到细杆b向下的压力：FB12．（2020九上·杭州月考）在杠杆的两端挂着质量和体积都相同的铝球和铁球,这时杠杆平衡；将两球分别浸泡在质量和溶质质量分数都相同的稀硫酸中(如图所示)，直至两个烧杯中均没有气泡产生为止，两球的外形变化不大且无孔洞出现。下列推测中正确的是（）①反应结束后，烧杯甲中的溶液质量大；②反应结束后，烧杯乙中的溶液质量大；③拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向A端移动；④拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向B端移动A．①③ B．①④ C．②③ D．②④【答案】C【解析】铁球和铝球的外形变化不大且无孔洞出现，说明金属都有剩余，即硫酸完全反应。

设消耗的铁和铝的质量分别为x、y，硫酸的质量为100g，质量分数为a%则：

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑

569854294

5698aa1898aa

根据上面的方程式可知，相同质量的硫酸消耗铁的质量要比铝多。

参加反应的铁的质量大，生成氢气的质量相等，则放铁球的那个烧杯中乙溶液质量增加的多，①错误，②正确；

因为铁球减少的质量大，反应后铁球要比铝球轻，根据杠杆的平衡条件可知，故支点应向A移动，13．（2020九上·兰溪期中）如图所示，光滑带槽的长木条AB（质量不计）可以绕支点O转动，木条的A端用竖直细线连接在地板上，OA=0.6m，OB=0.4m。在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C，C的密度为0.8×103kg/m3，B端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块C缓慢浸入溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出0.5N的水，杠杆处于水平平衡状态，然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动，经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0，下列结果不正确的是（忽略细线的重力，g取10N/kg）（）A．木块受到的浮力为0.5NB．木块C受到细线的拉力为0.3NC．小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2ND．小球的运动速度为0.2m/s【答案】D【解析】A.溢水杯内盛满水，当物体放入后，溢出0.5N的水，

根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力：F浮=G排=0.5N，故A正确不合题意；

B.排开水的体积：V排=F浮ρ水g=0.5N1.0×103kg/m3×10N/kg=5×10−5m3；

因为一半浸入水中，

所以物体的体积：V物=2V排=2×5×10-5m3=1×10-4m3；

物体的重力：G=mg=ρ物V物g=0.8×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=0.8N，

则B端木块C所受的拉力：FB=G-F浮=0.8N-0.5N=0.3N，故B正确不合题意；

C.小球的重力为：G球=m球g=0.3kg×10N/kg=3N，

小球刚放在B端时，B端受到的力为FB=3N+0.3N=3.3N，

根据杠杆平衡条件得出关系式：FA×OA=FB×OB；

FA14．一根金属棒AB置于水平地面上，现通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起，如图甲所示。在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示。根据图像，下列说法中正确的是（）A．该金属棒的长度L＝1.6mB．在B端拉起的过程中，当x1＝0.6m时，测力计的示数为F1＝1.5NC．当x2＝1.6m时，测力计的示数为F2＝5ND．金属棒的重心到A端的距离为0.6m【答案】C【解析】由于拉力始终竖直向上，而杠杆的重力竖直向下，二者相互平行，

根据相似三角形的性质可知，动力臂与阻力臂之比不变。

由杠杆的平衡条件可知，杠杆的重力不变，那么拉力不变。

根据图乙可知，当拉起高度为1.2m后，拉力增大了，

那么此时A端肯定刚离地，

即金属棒长1.2米，故A错误；

由图乙可知，金属棒B端从0~1.2m时，拉力保持不变；

因此当x1=0.6m时，拉力F1=W1ℎ1=3.6J1.2m=3N，故B错误；

根据乙图可知，当x2=1.2~1.6m的过程中，拉力保持不变；

金属棒的重力G=15．一个600N重的成年人和一个小孩都过一道4m宽的水渠，成人从左岸到右岸，而小孩从水渠右岸到左岸，两岸各有一块3m长的坚实木板，他们想出了如图的方式过渠，请分析在忽略木板自身重量和木板叠交的距离情况下，要使成年人和小孩都能平安过渠，小孩的体重不能轻于多少牛？()A．100N B．200N C．300N D．400N【答案】C【解析】小孩站在B′处，让成年人先从木板上过水渠，当成年人到达水渠对岸后，站在B′处，然后再让小孩过水渠如图所示：

把木板A′B′视为杠杆，O为支点，成年人对A′B′的压力为阻力F2，小孩对木板的压力为动力F1，

当成年人在A′时，阻力F2=G成=600N，

由题意和图示可知：阻力臂OA′=4m-AB=4m-3m=1m;

动力臂OB′=A'B'-OB'=3m-1m=2m;

由杠杆平衡条件可得：G成×OB′=G小×OA′；

600N×1m=G小×2m；

解得：G小=300N。故选C。16．（2019九上·余杭月考）一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫物块C，恰好使木板水平放置，如图所示．现在水平力F将C由B向匀速推动过程中，下列相关说法中（）①物块C对木块AB的摩擦力方向向右②木板AB仅受重力和物块C对它的支持力的作用③物块C受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力④推力F将逐渐变大A．只有①④正确 B．只有②③正确C．只有①②正确 D．只有③④正确【答案】A【解析】①物体C向右运动，相当于AB向左运动，因此物体C对AB的摩擦力方向向右，故①正确；

②木块AB受到重力、支持力、摩擦力以及墙壁的支持力，故②错误；

③对面对C的支持力等于木板AB的压力和C的重力之和，与C的重力大小不同，肯定不是平衡力，故③错误；

④B为支点，AB的重力为阻力F2，阻力臂为AB的一半保持不变；C的支持力为动力，CB为动力臂；根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，C向右运动，动力臂CB变小，那么动力肯定增大，即C对AB的支持力增大；根据相互作用力原理可知，AB对C的压力增大，因此C受到的摩擦力肯定增大，那么水平力F肯定增大。上面说法正确的是①④。故选A。17．（2021九上·宁波月考）安全阀常作为超压保护装置。如图是利用杠杆原理设计的锅炉安全阀示意图，阀的横截面积S为6cm2，OA∶AB=1∶2，若锅炉能承受的最大压强为5.81×105Pa，大气压强为1.01×105Pa，则在B处应挂N的重物。若锅炉承受的最大压强减小，为保证锅炉安全，应将重物向（选填“左”或“右”）移动。【答案】96；右【解析】（1）A点受到向上的压力为：

F=△pS=（5.81×105Pa-1.01×105Pa）×6×10-4m2=288N；

由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知：F•OA=G•OB；

因OA：AB=1：2，故OA：OB=1：3，

得到：288N×1=G×3；

解得：G=96N。

（2）若锅炉承受的最大压强减小，则A点受到的蒸汽压力FA减小。此时A点的力臂OA不变、重物的重力G不变，根据杠杆平衡条件G•LG=FA•OA可知，此时应减小重物的力臂，所以应将应将重物向右移动。18．（2020九上·温州月考）如图所示，质量为m的人站在质量为m2的均匀木板AB的中点，木板可以绕B端转动，2若以人的重力为动力，这属于（选填“省力”或“费力”）杠杆。要使木板处于水平状态不动，此人拉力的大小为【答案】费力；mg【解析】（1）根据图片可知，如果将人的重力看做动力，则动力臂为12AB；绳子的拉力看做阻力，阻力臂为AB。此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。

（2）根据图片可知，B点为支点，阻力为绳子上的拉力FA，

而动力F1=G人+G木板-FA=32mg-FA；

根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：（32mg-FA）×12AB=F19．如图所示，一轻质杠杆支在支架上，OA=20cm，G1为边长是5cm的正方体，G2重为20N。当OC=10cm时，绳子的拉力为N，此时G1对地面的压强为2×104Pa。现用一水平拉力，使G2以cm/s的速度向右匀速运动，经过12.5s后，可使G1对地面的压力恰好为零。【答案】10；4【解析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：FA×OA=G2×OC；

FA×20cm=20N×10cm；

解得：FA=10N；

（2）此时G1对地面的压力为：F=pS=2×104Pa×（0.05m×0.05m）=50N；

那么物体G1的重力：G1=F+FA=10N+50N=60N；

当它对地面的压力为零时，杠杆上A的拉力刚好等于它的重力，

根据杠杆的平衡条件得到：G1×OA=G2×OD；

60N×20cm=20N×OD；

解得：OD=60cm；

那么G2运动的路程为：s=OD-OC=60cm-10cm=50cm；

那么G2的速度为：v=s20．（2022·杭州模拟）疫情的暴发给生活带来诸多不便，但却加快了线上教学的发展．为了更流畅的呈现板书，金老师将手机、底面为正方形的底座、大理石组装成了如图甲的拍摄仪，其主要结构如图乙．组装流程：将手机摄像头端伸出底座，另一端用长方体大理石竖直向下压在手机末端，固定手机．已知所用手机长度为20cm，质量为160g且分布均匀，大理石质量为240g．（1）为扩大拍摄范围，并防止手机掉落，求手机可以伸出底座外的最大长度．（2）徐老师也组装了一个拍摄装置如图丙．所用手机与金老师同款，底面为正方形的底座边长为4cm，手机左侧有12cm伸出底座．假设重物挂在手机的最边缘，求保证手机不掉落的重物质量范围．【答案】（1）设手机可以伸出底座外的最大长度为L1，

根据杠杆的平衡条件得到：G手机×L2=G大理石×L1；

m手机×L2=m大理石×（20cm-L1）；

160g×（L1-12×20cm）=240g×（20cm-L1）；

解得：L（2）当以底座的左边缘为支点时，

根据杠杆的平衡条件得到：160g×（12cm-10cm）=m大理石×（20cm-12cm）；

解得：m大理石=40g；

当以底座的右边缘为支点时，

根据杠杆的平衡条件得到：160g×（12cm+4cm-10cm）=m大理石×（20cm-12cm-4cm）；

解得：m大理石'=240g；

因此重物的质量范围为40g~240g。21．（2021·鄞州模拟）如图光滑带槽的长木条AB可以绕支点O转动，木条的A端用竖直细线连接在地板上，OA=0.2m，OB=0.3m。在木条的B端通过细线悬挂一个质量为700g长方体物块，并处于底面积为50cm2的圆柱形容器中，且物块始终不与容器底部接触，杠杆在水平位置保持平衡。先把质量为750g的水注入容器中，水未溢出，水面静止后，物块有一半体积露出水面，且杠杆仍在水平位置平衡，水对容器底面的压强为2000Pa。然后，让质量为900g的小球从B端沿槽向A端匀速运动，经过3s后，A端细绳的拉力为零。整个过程中，细绳不会断裂，长木条AB和细绳的质量不计，求：（1）加水前杠杆平衡时，A端细线对地面的拉力。（2）加水稳定后，物块受到的浮力。（3）物块的密度。（4）小球运动的速度。【答案】（1）解：m物=700g=0.7kg，G物=m物g=0.7kg×10N/kg=7N∵杠杆平衡∴FA×OA=FB×OB，FA×0.2m=7N×0.3m，FA=10.5N（2）解：m水=750g=0.75kg，G水=m水g=0.75kg×10N/kg=7.5N，F=pS=50×10-4m3×2000Pa=10NF浮=F–G水=10N-7.5N=2.5N（3）解：物块排开水的体积V排=F浮ρ水g=2.5N10N/kg×103kg/m3=2.5×10（4）当A端细绳的拉力为零时，小球的重力相当于阻力，

根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G球×L2'=FB×OB；

G球×L2'=（G-F浮）×OB；

0.9kg×10N/kg×L2'=（7N-2.5N）×0.3m；

解得：L2'=0.15m；

则小球的速度为：v=s22．如图所示，质量不计的木板AB长1.6m，可绕固定点O转动，离O点0.4m的B端挂一重物G，板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N，木板水平平衡。（1）在图上作出绳对木板的拉力的力臂。（2）求重物G的大小。（3）之后在O点的正上方放一质量为0.5kg的小球，若小球以20cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零？(g取10N/kg，绳的重力不计)【答案】（1）解：如答图所示。（2）解：根据杠杆平衡条件得：F绳×12AO＝G×BO，即8N×1（3）解：球的重力G球＝m球g＝0.5kg×10N/kg＝5N，当绳子拉力为0时，设球离O点距离为L球，则根据杠杆平衡条件得：G球×L球＝G×BO，即：5N×L球＝12N×0.4m，L球＝0.96m＝96cm。运动时间t＝sv＝96cm【解析】（1）首先将绳子沿反方向延长，然后通过支点O做它的垂线段，这条垂线段就是拉力的力臂，如下图所示：

（2）根据图片可知，动力臂L与30°角相对，

那么动力臂L等于AO长度的一半；

根据杠杆平衡条件得：F绳×12AO＝G×BO，

即8N×12×(1.6m－0.4m)＝G×0.4m，

解得：G＝12N。

（3）球的重力G球＝m球g＝0.5kg×10N/kg＝5N，

当绳子拉力为0时，设球离O点距离为L球，

则根据杠杆平衡条件得：G球×L球＝G×BO，

即：5N×L球＝12N×0.4m，

解得：L球＝0.96m＝96cm。

运动时间t=三、滑轮与受力分析23．（2022·慈溪模拟）如图甲所示的滑轮组装置，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。用该滑轮组提升放置在水平地面上重为G=80N的重物到高处。用竖直向下的拉力拉绳的自由端，拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，重物上升的速度v随时间t变化的图像如图丙所示。已知在2-4s内重物上升的竖直高度为2m，则下列说法错误的是（）A．动滑轮重为20NB．0-2s内重物对地面的压力为40NC．2-4s内，绳自由端下降的平均速度为2m/sD．4-6s内，拉力F的功率为100W【答案】D【解析】A.由图甲可知，连接动滑轮绳子的股数n=2，

由丙图可知，物体在4s～6s内做匀速直线运动，

由图乙可知此时的拉力F3=50N，

不计绳重和摩擦，

则由F=1n（G+G动）得，动滑轮的重力：G动=nF3-G物=2×50N-80N=20N，故A正确不合题意；

B.在0～2s内，物体的运动速度为零，即物体静止在地面上，

由图乙可知此时的拉力F1=30N，

把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的总重力、向上的支持力以及2股绳子向上的拉力而处于静止状态，

由力的平衡条件得：F支+2F1=G物+G动，

则地面对物体的支持力：F支=G物+G动-2F1=80N+20N-2×30N=40N，

根据力的作用是相互的可知，此过程中重物对地面的压力：F压=F支=40N，故B正确不合题意；

C.已知在2s～4s内重物上升的竖直高度为2m，

则绳子自由端移动的距离：s=nh=2×2m=4m，

所用的时间：t=4s-2s=2s，

则在2s～4s内，绳自由端下降的平均速度vB24．（2021九上·义乌期中）如右图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连。此时物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，此时测力计的示数为450N；在物体B下加挂重为60N的物体C后，用水平向右的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向右做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s。已知每个滑轮重均为50N，若不计绳重及滑轮的摩擦，则下列说法中正确的是（）A．物体A所受滑动摩擦力大小为100NB．水平向右的力F的大小为400NC．物体B所受重力为400ND．拉力F做功的功率为63W【答案】D【解析】由图可知，承担重力的绳子段数n=3，

则两条绳子向下拉弹簧测力计的拉力F下=23(G动+GB)，

对弹簧测力计进行受力分析可知，

弹簧测力计的示数等于两条绳子向下的拉力和一个定滑轮的重力：F示=G动+F下，

即450N=50N+23（50N+GB）；

解得：GB=550N；

则物体A在绳的水平拉力F=13×（50N+550N）=200N；

由二力平衡的条件可得，A物体所受摩擦力f=F=200N，故A、C错误；

根据25．（2021·余姚模拟）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动(B表面足够长)；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N。下列说法正确的是（）A．拉力F的功率为1.0WB．物体A受到的摩擦力为16NC．滑轮组的机械效率为75%D．拉力F增大到10N时，物体B开始向左运动【答案】A【解析】A.拉力F移动的速度v=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s，那么它的功率：P=Fv=5N×0.2m/s=1W，故A正确；

B.B保持静止状态，它受到向左的地面施加的摩擦力f地，A施加的向左的摩擦力fA，还有水平向右测力计的拉力F拉。根据二力平衡的条件得到：F拉=f地+fA，那么A对B的摩擦力：fA=F拉-f地=12N-4N=8N。A对B的摩擦力与B对A的摩擦力为相互作用力，二者大小相等，因此物体A受到的摩擦力为8N，故B错误；

C.滑轮组的机械效率η=W有W26．（2021九下·诸暨期中）如图所示，F1＝4N，F2＝3N，此时物体A对于地面静止，物体B以一定速度在物体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）。则A与地面、A与B之间的摩擦力、弹簧测力计的示数大小分别为（）A．2N6N9N B．6N6N6N C．4N2N9N D．2N6N6N【答案】A【解析】（1）根据图片可知，动滑轮上承担拉力的绳子n=2，则AB之间的摩擦力fBA=nF1=2×3N=6N；

（2）定滑轮处于平衡状态，它向左受到弹簧测力计的拉力，向右受到三根绳子上的拉力F2。根据二力平衡的知识可知，弹簧测力计的示数F=3F2=3×3N=9N；

（3）A处于平衡状态，它受到向左的B施加的摩擦力fBA=6N，向右的拉力F1=4N，二者的合力为：6N-4N=2N。根据二力平衡的知识可知，A受到地面的摩擦力水平向右，大小为2N。故选A。27．（2021九下·杭州开学考）如图所示，用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑）。下列说法不正确的是（）A．物体A受到地面水平向右3N的摩擦力B．物体A受到B的摩擦力是2NC．滑轮移动的速度是0.1m/sD．拉力F做功功率为4W【答案】D【解析】以动滑轮为研究对象，两段绳子向右的拉力与向左的拉力平衡，

所以2F拉=F，

则A物体对滑轮的拉力F拉=12F=12×10N=5N；

根据相互作用力原理可知，滑轮对A的拉力也为5N；

物体B始终处于静止状态，

则测力计对B向右的拉力与A对B向左的摩擦力平衡，

所以fA对B=F示=2N；

根据相互作用力原理可知，物体B对A的摩擦力为2N，方向向右，故B正确不合题意；

物体A向左匀速运动，由力的平衡条件F拉=fB对A+f地可知，

地面对物体A还有向右的摩擦力，

所以物体A受到地面的摩擦力：f地=F拉-fB对A=5N-2N=3N，故A正确不合题意；

由图知，拉力作用在动滑轮的轴上，

此时动滑轮费力但省一半的距离，28．（2020九上·镇海月考）为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。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（）A．0-1s内，地面对物体的支持力是10NB．1-2s内，拉力F做的功是187.5JC．2-3s内，拉力F的功率是100WD．2-3s内，滑轮组的机械效率是62.5%【答案】B【解析】根据图丙可知，0~1s内，物体运动的速度为0，即在地面上保持静止状态。

由图乙可知，在0～1s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，根据二力平衡的知识得到，

地面对重物的支持力F支=G+G动-3F拉=100N+G动-3×30N=G动+10N，故A错误；

由图丙可知，在2～3s内，重物做匀速运动，此时的速度v3=2.50m/s，拉力F3=40N，

拉力F的作用点下降的速度v3′=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s，

拉力做功功率P总=F3V3′=40N×7.5m/s=300W，故C错误；

滑轮组的机械效率：η=GnF×100%=100N40N×3×100%≈83.33%，

故D错误；

在1～2s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=3×1.25m=3.75m，29．（2020九上·鄞州期中）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N．下列说法正确的是（）A．物体A受到的摩擦力为10NB．拉力F的功率为1.5WC．滑轮组的机械效率为80%D．拉力F增大到15N时，物体B开始向左运动【答案】C【解析】A.物体B静止在地面上，水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力、地面对它向左的摩擦力和物体A对它向左的摩擦力相互平衡，即fAB+4N=12N，则fAB=8N；根据相互作用力的知识可知，物体A受到的摩擦力为f=fAB=8N，故A错误；

B.由图知，水平使用滑轮组，承担拉力的绳子段数n=2，拉力端移动速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s，

则拉力做功的功率：P=Fv=5N×0.2m/s=1W，故B错误；

C.滑轮组的机械效率：η=fnF×100%=30．（2020九上·杭州月考）如图所示，整个装置处于静止状态，弹簧测力计A、B、C的示数分别为FA、FB、FC，以下有关弹簧测力计示数的关系，正确的是（）A．FA＝FB＝FC B．FA＝FB＝3FCC．2FA＝3FC＝FB D．3FA＝6FC＝2FB【答案】D【解析】测力计C直接与绳子相连，则绳子上产生的拉力都是FC。

①以左边的滑轮为对象进行分析，它左边受到A测力计的拉力FA，右边受到两根绳子的拉力，都是FC。根据二力平衡的知识得到：FA=2FC，即3FA=6FC；

②以右边的滑轮为对象进行分析，它左边受到绳子的拉力三个，都是FC，右边受到B测力计的拉力FB。根据二力平衡的知识得到：3FC=FB，即6FC=2FB。那么得到：3FA=6FC=2FB。故选D。31．如图，A物体在大小为10N的拉力F作用下，以0.3m/s的速度向右匀速运动(不计滑轮与细绳的摩擦及重力)，若A物体与桌面间的摩擦力为1N，g取10N/kg，下列说法中错误的是（）A．拉力F做功的功率是3WB．B物体的质量是2.7kgC．B物体上升的速度是0.1m/sD．A物体运动1s则B物体克服重力做功3J【答案】D【解析】A.拉力F做功的功率P=Fv=10N×0.3m/s=3N，故A正确不合题意；

B.物体A做匀速直线运动，它受到向左的滑轮上的拉力、摩擦力和向右的拉力，那么F=f+F滑，即10N=1N+F滑动，那么滑轮上绳子的拉力F滑动=9N。根据nF=G=mg得到：3×0.9N=m×10N/kg，那么物体B的质量为2.7kg，故B正确不合题意；

C.根据公式v=nvB得到，物体B上升的速度vB=vn=0.3m/s3=0.1m/s，故C正确不合题意；

D.A物体运动1s，那么B物体也运动1s，那么物体B上升的高度hB=v32．（2019·绍兴）如图是上肢力量健身器示意图。杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AB=3BO，配重的重力为120牛。重力为500牛的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力为85牛。在B点施加竖直向下的拉力为F2时，杠杆仍在水平位置平衡，配重对地面的压力为60牛。已知F1：F2=2：3，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计。下列说法正确的是（）A．配重对地面的压力为50牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为160牛B．配重对地面的压力为90牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为120牛C．健身者在B点施加400牛竖直向下的拉力时，配重对地面的压力为35牛D．配重刚好被匀速拉起时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为540牛【答案】C【解析】当配重在地面上保持静止状态时，它受到的绳子的拉力F为：F=G-FN；

因为动滑轮上有2段绳子承担物重，

因此杠杆A点受到的拉力：FA=2F+G动=2×G−FN+G动；

根据杠杆的平衡条件得到：FA×OA=FB×OB；

2×G−FN+G动×OA=FB×OB

因为：AB=3BO；

所以：AO=2BO；

那么：2×G−FN+G动×2=FB×1；

即：FB=4×G−FN+2G动；

当压力为85N时，F1=4×120N−85N+2G动；

当压力为60N时，F2=4×120N−60N33．（2021九上·金华期中）如图所示，光滑水平地面上有一块足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑轮(不计滑轮自重及轴心的摩擦)，木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着弹簧测力计。在绳端3牛的水平拉力F的作用下，木板向右匀速运动了0.4米