2024-2025学年下学期初中物理八年级第十二章 简单机械B卷

第32页（共32页）第十二章简单机械B卷一．选择题（共8小题）1．（2024•北京）如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了（）A．增大动力臂，能够省力 B．增大阻力臂，方便使用 C．减小动力臂，方便使用 D．减小阻力臂，能够省力2．（2024秋•丰县期中）如图一根胡萝卜用细线悬挂后在水平位置平衡，如果从悬挂位置切开，则（）A．细头较重 B．细头较轻 C．一样重 D．无法判断3．（2024秋•常州期末）如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。与提升A相比，提升B的过程滑轮组的机械效率较大。不计绳重与摩擦，则提升B的过程（）A．额外功较小 B．额外功较大 C．总功较小 D．总功较大4．（2024秋•金安区校级期中）如图所示、用质地均匀的杠杆匀速提升重物（不计摩擦），在A点用弹簧测力计保持竖直向上拉动杠杆，带动物体上升一定的高度h，下列说法正确的是（）A．仅将物体悬挂点B向右移动，杠杆的机械效率增大 B．仅将物体悬挂点B向右移动，拉力所做的有用功减小 C．仅减小物体所受的重力，拉力所做的额外功减小 D．仅将拉力的作用点从A点向左移动，杠杆的机械效率增大5．（2024秋•汇川区期末）图甲所示的是“路边空中绿化停车亭”，其工作原理如图乙所示，电动机通过钢丝绳BC牵引OB杆绕O点转动，B端悬挂停车架A。取车时，将A从乙图所示位置（此时OB⊥BC）缓慢下放到水平地面的过程中，钢丝绳对B点的拉力（）A．逐渐变小 B．逐渐变大 C．先变小后变大 D．先变大后变小6．（2024•思明区校级三模）用两个完全相同的滑轮，分别按如图所示的甲、乙两种方式将重为G的物体匀速提升相同的高度。下列判断正确的是（不计绳重与摩擦）（）A．两次的拉力F甲＜F乙 B．两次的机械效率η甲＞η乙 C．两绳子自由端移动距离s甲＝s乙 D．通过两机械所做的总功W甲＞W乙7．（2024秋•南京期中）如图所示，轻质杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动，B点悬挂重力大小为G的物体，OB＝2BA。在A点施加竖直向上的动力F1使杠杆OBA在水平位置平衡（不计摩擦）。下列说法正确的是（）A．作用在A点的力F1的大小为0.5G B．若F1始终与OA垂直，从图中位置向上缓慢抬起杠杆，F1将变大 C．若重物的悬挂点从B向O点移动，要使杠杆仍然在水平位置平衡，F1将变大 D．若将F1变为图中F2，F2与杠杆成30°角使杠杆在水平位置平衡，F2：G＝4：38．（2023秋•渭滨区校级期末）在劳动实践中，小孙在水平地面与车厢间用木板搭一斜面，并用平行于斜面的推力将重G＝660N的货物匀速地从斜面底端推到顶端的车厢，如图所示。已知斜面长L＝3m，斜面高h＝0.75m，斜面的机械效率η＝60%。下列叙述中正确的是（）A．小孙推动货物所用推力大小为150N B．若增大推行速度，则货物受到的摩擦力将变大 C．货物受到斜面的摩擦力大小为250N D．若h不变、减小L，则斜面的机械效率将升高二．多选题（共3小题）（多选）9．（2024•安阳模拟）如图甲所示是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，其简化原理图如图乙所示，捣谷人对B点的作用力使水平静止的横木转动。碓头重20N，不计摩擦和横木重，下列说法正确的是（）A．图乙中的舂相当于费力杠杆 B．利用该装置捣谷可以省功 C．图乙中横木水平时脚沿与横木垂直方向至少用力50N才能将碓头抬起 D．碓头对杠杆拉力的力臂为1.4m（多选）10．（2024•五华区校级模拟）质量为70kg的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞水中的工件，工人双脚与地面的接触面积为400cm2，工件的体积为0.02m3，密度为4×103kg/m3，每个滑轮的重力为40N，不计绳重及摩擦，绳子足够结实，ρ水A．工件的质量为80kg B．工人以0.1m/s的速度拉绳子（工件未露出水面），其做功的功率为32W C．工件离开水面后，工人拉着工件不动，工人对地面的压强为7000Pa D．该工人站在地面上用该滑轮组从水中提升重物的最大机械效率约为90%（多选）11．（2024•东安区校级开学）如图甲所示，用拉力F竖直向上匀速提升重720N的货物，货物移动的距离与时间的关系如图乙所示，动滑轮重80N，不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s B．拉力F为400N C．拉力F的功率为360W D．动滑轮的机械效率为90%三．填空题（共7小题）12．（2024秋•阜宁县期中）如图甲所示是生活中常用的夹子，拇指对夹子施加压力F1使夹子缓慢张开，夹子上的钢丝对夹子的弹力为F2，则F1F2（填“＞”“＝”或“＜”），此时夹子是（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；如图乙所示，用夹子夹住木块，夹子上A点受到木块的作用力F3的方向（填“向下”或“向上”）。13．（2024秋•鼓楼区校级月考）如图所示，有一根均匀铁棒，总长为L，OA=14L，重力G＝900N，为了使这根铁棒的B端不下沉，所需外力至少应为N；为了能将铁棒缓慢提起，所需外力至少应为14．（2024秋•南京期末）如图，动滑轮重力为10N，用40N的拉力F将90N的重物5s内匀速提升了1m，此过程中有用功为J，滑轮组的机械效率为%，额外功为J，拉力F的功率为W。15．（2024秋•滨湖区期末）如图所示，是公共场所残疾人专用斜面通道。沿该通道上台阶与直接上台阶相比，可以省，现将重700N的小车沿4m长的斜面匀速推上0.6m高的平台，平行于斜面向上的推力为150N，此过程中斜面的机械效率为%，小车所受摩擦力为N。16．（2024秋•京口区校级期中）如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，AB＝BO，AC＝CB，物块重60N并悬挂在B点，∠α＝∠β＝30°。在C点作用一个竖直向上的拉力F使杠杆在水平位置平衡，则F＝N；保持杠杆在水平位置平衡，若仅将拉力F沿顺时针方向转动，则在转至虚线①所示位置的过程中，拉力大小将（选填“变大”、“变小”或“不变”），在转至虚线②所示位置时，拉力F1＝N。17．（2024秋•南京期末）小明推着购物车在超市购物，如图所示，购物车和货物的总重为100N，A点离地面距离为0.8m，B、C点为车轮与地面的接触点，当购物车前后轮遇到障碍物时，小明先后两次在A点对购物车施加了最小作用力，使车的前后轮分别越过障碍物。第一次施加的力的方向为，第一次的施力大小为N，小明对A点第一次的施力大小为F1，第二次的施力大小为F2，比较F1与F2的大小关系，F1F2。18．（2024秋•工业园区期中）如图所示，在“测杠杆机械效率”的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，弹簧测力计的示数F为N，若OA：OB＝2：3，物块所受重力G为1.4N，则该杠杆的机械效率约%。若A点向O点移动，始终沿竖直方向拉动弹簧测力计，则机械效率将（选填“变大”“变小”或“不变”）。四．作图题（共2小题）19．（2024秋•太仓市期末）如图，用撬棒撬石头，用向上、向下的力都可以撬起石头，其中AB＝BC。画出撬石头的最小动力F1。20．（2024秋•仪征市期末）如图甲所示是一名中学生用笤帚清扫落叶的情景，图乙是其简化示意图，O为支点，请在图乙中画出阻力F的力臂l。五．实验探究题（共1小题）21．（2024秋•南京期末）同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”，如图甲。一端烛油滴下时，此端就上升，两端交替上下。为了寻找上述现象的原因，同学们用铁架台、杠杆（已在水平位置平衡）、质量相等的钩码等器材进行以下探究。（1）图乙中杠杆水平平衡，分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置，发现杠杆不再平衡。小聪认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离；小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。为判断谁的观点正确，同学们利用图丙中水平平衡的杠杆（OD＞OA＝OC）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。①把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。与A处相比，支点到力的作用点的距离（选填“变小”“不变”或“变大”）；②把A处悬挂的钩码改挂在D处，发现杠杆仍保持平衡，与A处相比，的距离不变；③由此初步判断的观点是正确的；（2）明确影响因素后，同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件，将实验数据记录在设计的表格中。实验次数动力F1/Na阻力F2/N阻力臂l2/cm…………①表格中a处应填写的内容是；②若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，杠杆端下沉；（3）交替上下的蜡烛“跷跷板”，一端烛油滴下时，此端上升，原因是。六．计算题（共2小题）22．（2024秋•溧阳市期末）杆秤是我国古代劳动人民的一项伟大发明，小明仿照图甲所示的杆秤用轻质细杆制作了一个杆秤（如图乙所示），B、C处各有一秤纽。秤砣最远可移至E点，已知AB＝BC＝4cm，BD＝DE。秤砣的质量为0.4kg，秤杆、秤钩和秤纽的质量均忽略不计。为了在杆秤上标定出测量需要的刻度值，将质量为3kg的钩码挂在秤钩上，用手提起B处的秤纽，移动秤砣在秤杆上悬挂的位置，至D点时，秤杆达到水平平衡，此时就可以在D点标定出刻度值为m1＝3kg。g＝10N/kg。求：（1）BD的长度；（2）提起C处的秤纽时，在D点应标定出的刻度值m1'；（3）此杆秤能称量物体的最大质量m最大。23．（2024秋•江西期中）在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设计了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用250N的拉力在10s内将420N的材料提升了10m，（不计绳重和摩擦，g＝10N/kg）。求：（1）拉力的功率是多少？（2）提升420N材料时，此滑轮组的机械效率是多少？（3）若绳子能承受的最大拉力为400N时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？

第十二章简单机械B卷参考答案与试题解析题号12345678答案DBDABBDD一．选择题（共8小题）1．（2024•北京）如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了（）A．增大动力臂，能够省力 B．增大阻力臂，方便使用 C．减小动力臂，方便使用 D．减小阻力臂，能够省力【分析】利用杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，阻力和动力臂不变，动力随阻力臂的增大而增大。【解答】解：在同样的情况下，把枝条往剪刀轴靠近，减小了阻力臂，而阻力和动力臂不变，由F1L1＝F2L2可知，动力会变小，因此可以省力，故ABC错误，D正确。故选：D。【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，利用杠杆平衡条件分析问题，要抓住不变的量，根据变化的量进行分析解答。2．（2024秋•丰县期中）如图一根胡萝卜用细线悬挂后在水平位置平衡，如果从悬挂位置切开，则（）A．细头较重 B．细头较轻 C．一样重 D．无法判断【分析】.以悬挂位置为支点，较粗和较细两部分的重心离支点的距离，细段的重心到支点的距离大于粗段重心到支点的距离，由杠杆的平衡条件进行判断。【解答】设粗段部分的重力为G左，悬挂重心的位置O距离粗段部分重心的距离为L左，细段段部分的重力为G右，悬挂重心的位置O距离细段部分重心的距离为L右，根据杠杆条件可得：G左L左＝G右L右因L左＜L右，所以G左＞G右；即细头较轻。故ACD不符合题意，B符合题意。故选：B。【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用。3．（2024秋•常州期末）如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。与提升A相比，提升B的过程滑轮组的机械效率较大。不计绳重与摩擦，则提升B的过程（）A．额外功较小 B．额外功较大 C．总功较小 D．总功较大【分析】不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功与额外功之和；机械效率是有用功与总功的比值。由此分析解答。【解答】解：AB、由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额＝G动h知，提升A和B所做额外功相同，故A、B错误；CD、不计绳重与摩擦的影响，滑轮组的机械效率：η=W有W总=W有W有故选：D。【点评】本题考查对有用功、额外功和总功以及机械效率的认识和理解，注意同一滑轮组提升物体高度相同时额外功是相同的。4．（2024秋•金安区校级期中）如图所示、用质地均匀的杠杆匀速提升重物（不计摩擦），在A点用弹簧测力计保持竖直向上拉动杠杆，带动物体上升一定的高度h，下列说法正确的是（）A．仅将物体悬挂点B向右移动，杠杆的机械效率增大 B．仅将物体悬挂点B向右移动，拉力所做的有用功减小 C．仅减小物体所受的重力，拉力所做的额外功减小 D．仅将拉力的作用点从A点向左移动，杠杆的机械效率增大【分析】（1）根据物体移动后，额外功、有用功的变化判定杠杆的机械效率的变化；（2）根据物体重力改变分析有用功变化，据此分析；（3）根据有用功和额外功不变分析。【解答】解：AB．物体上升的高度不变，将物体的悬挂点B向右移，物体上升一定的高度h相同时，杠杆转动的角度减小，克服杠杆重力做的功减少，即额外功减少，有用功不变，根据机械效率的定义可知杠杆的机械效率增大，故A正确，B错误；C．仅减小物体所受的重力，物体上升的高度不变，则杠杆提升高度不变，克服杠杆重力做的功不变，即额外功不变，故C错误；D．仅将拉力的作用点从A点向左移动，物体上升的高度不变，杠杆重心升高的高度不变，克服杠杆重力做的功不变，即额外功不变，有用功不变，根据机械效率的定义可知杠杆的机械效率不变，故D错误。故选：A。【点评】本题考查杠杆机械效率的分析，属于中档题。5．（2024秋•汇川区期末）图甲所示的是“路边空中绿化停车亭”，其工作原理如图乙所示，电动机通过钢丝绳BC牵引OB杆绕O点转动，B端悬挂停车架A。取车时，将A从乙图所示位置（此时OB⊥BC）缓慢下放到水平地面的过程中，钢丝绳对B点的拉力（）A．逐渐变小 B．逐渐变大 C．先变小后变大 D．先变大后变小【分析】OB杆在下降过程，车对杆子的拉力力臂越来越大，而CB拉力的力臂也是变化的，拉力与杠杆垂直时，力臂最大，据此分析。【解答】解：小汽车从乙图所示位置（CB⊥OB）缓慢下降到水平地面的过程中，图中拉力与OB垂直，拉力的力臂最大，当慢慢放下时，动力的力臂L1逐渐变小，汽车远离支点，阻力臂L2变大，且阻力不变（阻力为车架和汽车的总重力），根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，在此过程中作用在B点的动力逐渐变大，故B正确。故选：B。【点评】此类问题是结合杠杆和受力分析以及最小力问题，属于中档题。6．（2024•思明区校级三模）用两个完全相同的滑轮，分别按如图所示的甲、乙两种方式将重为G的物体匀速提升相同的高度。下列判断正确的是（不计绳重与摩擦）（）A．两次的拉力F甲＜F乙 B．两次的机械效率η甲＞η乙 C．两绳子自由端移动距离s甲＝s乙 D．通过两机械所做的总功W甲＞W乙【分析】使用定滑轮时，不省力，也不省距离，能改变力的方向；动滑轮使用特点是：不计绳重和摩擦，拉力是物体和动滑轮重力的一半，但费距离；运用滑轮来提起重物时，所做的有用功就是克服物体自身重力所做的功；不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重做的功就是额外功，使用定滑轮的机械效率就是100%。【解答】解：由图可知，甲是定滑轮，乙是动滑轮；A、不计绳重和摩擦，在定滑轮上，F甲＝G；在动滑轮上，F乙=G+G甲2B、将两个重为G的物体匀速提升相同高度，说明有用功是相等的，不计绳重和摩擦，使用动滑轮时要克服动滑轮的重力做额外功，所以η甲＞η乙，故B正确；C、将甲、乙两物体匀速提升相同的高度h，则F甲移动的距离为h，F乙移动的距离为2h，故C错误；D、甲、乙两物体提升相同的高度，有用功相等，由于不计绳重与摩擦，定滑轮不需要做额外功，使用动滑轮时需要克服动滑轮的重力做额外功，故提升乙物体时做的总功多，故D错误。故选：B。【点评】本题考查动滑轮和定滑轮拉力、移动距离、有用功、总功和机械效率的大小比较，关键是掌握它们的工作特点。7．（2024秋•南京期中）如图所示，轻质杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动，B点悬挂重力大小为G的物体，OB＝2BA。在A点施加竖直向上的动力F1使杠杆OBA在水平位置平衡（不计摩擦）。下列说法正确的是（）A．作用在A点的力F1的大小为0.5G B．若F1始终与OA垂直，从图中位置向上缓慢抬起杠杆，F1将变大 C．若重物的悬挂点从B向O点移动，要使杠杆仍然在水平位置平衡，F1将变大 D．若将F1变为图中F2，F2与杠杆成30°角使杠杆在水平位置平衡，F2：G＝4：3【分析】（1）根据杠杆的平衡条件计算；（2）根据力臂的变化结合杠杆平衡条件分析；（3）根据杠杆的平衡条件F1×OA＝G×OB结合阻力臂的变化分析；（4）将作用于A点的力F1变为图中F2，根据角度计算动力臂，据此分析。【解答】解：A．由杠杆的平衡条件可知F1×OA＝G×OB，且OA＝OB+BA＝3BA，则有F1×3BA＝G×2BA，解得F1=23G，故B．若F1始终与OA垂直，从图中位置向上缓慢抬起杠杆，动力臂大小不变，而阻力臂逐渐减小，根据杠杆平衡条件知，F1将变小，故B错误；C．如果重物的悬挂点B向O点移动，此时阻力臂变小，阻力不变，根据杠杆平衡条件可知，动力臂不变，则动力变小，故C错误；D．若将作用于A点的力F1变为图中F2，此时动力臂为OA的一半，即1.5AB；故F2×1.5BA＝G×2BA，解得F2：G＝4：3，故D正确。故选：D。【点评】本题考查了杠杆的平衡条件的应用与动态平衡，难度适中。8．（2023秋•渭滨区校级期末）在劳动实践中，小孙在水平地面与车厢间用木板搭一斜面，并用平行于斜面的推力将重G＝660N的货物匀速地从斜面底端推到顶端的车厢，如图所示。已知斜面长L＝3m，斜面高h＝0.75m，斜面的机械效率η＝60%。下列叙述中正确的是（）A．小孙推动货物所用推力大小为150N B．若增大推行速度，则货物受到的摩擦力将变大 C．货物受到斜面的摩擦力大小为250N D．若h不变、减小L，则斜面的机械效率将升高【分析】（1）根据W有＝Gh得出有用功，根据η=W有W总得出总功，根据W（2）滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，若增大推行速度，货物对斜面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变，据此分析；（3）根据W额＝W总﹣W有得出额外功，根据W额＝fL得出货物受到斜面的摩擦力；（4）若h不变、减小L，物体对斜面的压力减小，斜面对物体的摩擦力减小，额外功减小，有用功不变，根据W总＝W有用+W额外可知，总功减小，根据η=W【解答】解：A、有用功W有＝Gh＝660N×0.75m＝495J，总功W总=W有小孙推动货物所用推力F=W总L=B、若增大推行速度，货物对斜面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变，滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，则货物受到的摩擦力将不变，故B错误；C、额外功W额＝W总﹣W有＝825J﹣495J＝330J，货物受到斜面的摩擦力f=W额L=D、若h不变、减小L，物体对斜面的压力减小，斜面对物体的摩擦力减小，额外功减小，有用功不变，总功减小，根据η=W有W故选：D。【点评】本题考查功和机械效率的计算，综合性强，难度适中。二．多选题（共3小题）（多选）9．（2024•安阳模拟）如图甲所示是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，其简化原理图如图乙所示，捣谷人对B点的作用力使水平静止的横木转动。碓头重20N，不计摩擦和横木重，下列说法正确的是（）A．图乙中的舂相当于费力杠杆 B．利用该装置捣谷可以省功 C．图乙中横木水平时脚沿与横木垂直方向至少用力50N才能将碓头抬起 D．碓头对杠杆拉力的力臂为1.4m【分析】A.动力臂小于阻力臂为费力杠杆；B.利用任何工具做功都不省功；C.由杠杆的平衡条件计算；D.力臂是支点到作用线的距离；【解答】解：A.图乙中的舂的动力臂OB＝0.4m，阻力臂为OA＝1.4m﹣0.4m＝1m，所以动力臂小于阻力臂费力杠杆，故A正确；B.利用任何机械做功都不能省功，故B错误；C.由杠杆的平衡条件得：F1•OB＝F2•OA，F1=F2⋅OD.碓头对杠杆拉力的力臂OA＝AB﹣OB＝1.4m﹣0.4＝1m，故D错误；故选：AC。【点评】本题考查了省力杠杆和费力杠杆，力臂得识别，杠杆平衡条件得应用。（多选）10．（2024•五华区校级模拟）质量为70kg的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞水中的工件，工人双脚与地面的接触面积为400cm2，工件的体积为0.02m3，密度为4×103kg/m3，每个滑轮的重力为40N，不计绳重及摩擦，绳子足够结实，ρ水A．工件的质量为80kg B．工人以0.1m/s的速度拉绳子（工件未露出水面），其做功的功率为32W C．工件离开水面后，工人拉着工件不动，工人对地面的压强为7000Pa D．该工人站在地面上用该滑轮组从水中提升重物的最大机械效率约为90%【分析】（1）根据密度公式求出工件的质量；（2）工件浸没在水中时，根据V排＝V得出排开水的体积，根据F浮＝ρ水gV排得出受到的浮力；作用在滑轮组下端的力等于工件的重力减去工件受到的浮力；根据滑轮组装置确定绳子读数，不计绳重及摩擦，利用F=1n（F'+G动）求出自由端的拉力，根据P=Wt（3）工件离开水面后，不计绳重及摩擦，根据F''=1n（G件+G动）求出自由端的拉力；工人对地面的压力等于工人的重力减去绳对人的拉力，根据p（4）当工件离开水面后，滑轮组下端受到的拉力变大，此时滑轮组的效率最大，根据η=W【解答】解：A、工件的体积为0.02m3，密度为4×103kg/m3，则工件的质量为：m件＝ρ件V件＝4×103kg/m3×0.02m3＝80kg，故A正确；B、工件浸没在水中时，排开水的体积V排＝V＝0.02m3，受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.02m3＝200N；作用在滑轮组下端的力等于工件的重力减去工件受到的浮力，即F'＝G件﹣F浮＝m件g﹣F浮＝80kg×10N/kg﹣200N＝600N；由图可知，n＝2，不计绳重及摩擦，自由端的拉力为：F=1n（F'+G动）=12×拉力做功的功率为：P=Wt=Fst=Fv'＝Fnv＝320N×2×C、工件离开水面后，不计绳重及摩擦，自由端的拉力为：F''=1n（G件+G动）=1n（m件g+G动）=12×工人对地面的压力等于工人的重力减去绳对人的拉力，即F压＝G人﹣F''＝m人g﹣F''＝70kg×10N/kg﹣420N＝280N，则工人对地面的压强为：p=F压S=D、当工件离开水面后，滑轮组下端受到的拉力变大，此时滑轮组的效率最大，该滑轮组的最大机械效率为：η=W有W总=G故选：AC。【点评】本题考查了压强公式、浮力公式和滑轮组拉力公式以及滑轮组机械效率公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。（多选）11．（2024•东安区校级开学）如图甲所示，用拉力F竖直向上匀速提升重720N的货物，货物移动的距离与时间的关系如图乙所示，动滑轮重80N，不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s B．拉力F为400N C．拉力F的功率为360W D．动滑轮的机械效率为90%【分析】（1）根据图乙利用速度公式求出货物移动的速度，由图可知n＝2，根据v＝nv物求出绳子自由端移动的速度；（2）不计绳重和摩擦，根据F=1n（G+G动）求出拉力（3）根据P=Wt=Fs（4）根据η=W【解答】解：A、由图乙可知，当货物上升2m，所用的时间为4s，则货物移动的速度为：v物=ht由图可知n＝2，绳子自由端移动的速度为：v＝nv物＝2×0.5m/s＝1m/s，故A错误；B、不计绳重和摩擦，拉力F为：F=1n（G+G动）=12×（720N+80NC、拉力F的功率为：P=Wt=Fst=Fv＝400N×D、该动滑轮的机械效率为：η=W有W总=G故选：BD。【点评】本题考查了功率公式和滑轮组拉力公式以及滑轮组机械效率公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。三．填空题（共7小题）12．（2024秋•阜宁县期中）如图甲所示是生活中常用的夹子，拇指对夹子施加压力F1使夹子缓慢张开，夹子上的钢丝对夹子的弹力为F2，则F1＜F2（填“＞”“＝”或“＜”），此时夹子是省力（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；如图乙所示，用夹子夹住木块，夹子上A点受到木块的作用力F3的方向向上（填“向下”或“向上”）。【分析】动力臂大有阻力臂的杠杆是省力杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆，分析夹子张开时，动力臂与阻力臂的关系，从而判断此时夹子属于什么杠杆；物体间力的作用是相互的。【解答】解：用手捏开夹子时，手施加的力是动力，夹子上的卡簧对夹子的作用力是阻力，由下图可知，动力臂大于阻力臂，所以此时夹子是省力杠杆，则F1＜F2；；用夹子夹住木块，夹子对木块施加一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，木块会给夹子一个向上的力，如上图F3所示。故答案为：＜；省力；向上。【点评】本题考查了杠杆的分类和相互作用力，是一道基础题。13．（2024秋•鼓楼区校级月考）如图所示，有一根均匀铁棒，总长为L，OA=14L，重力G＝900N，为了使这根铁棒的B端不下沉，所需外力至少应为300N；为了能将铁棒缓慢提起，所需外力至少应为450【分析】（1）根据均匀铁棒确定杠杆的重心，支点为A；然后根据杠杆平衡的条件：F1L1＝F2L2计算出F的大小；（2）微微抬起这根铁棒的B端，支点为C，根据杠杆平衡的条件进行分析即可得出。【解答】解：（1）使这根铁棒的B端不下沉，支点为A，根据杠杆的平衡条件可知，F×（L2+L4所以F=G3（2）微微抬起这根铁棒的B端，支点为C，则有F×L＝G×L所以F=G2故答案为：300；450。【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，会正确确定杠杆的支点，会熟练应用杠杆平衡条件进行计算力的大小或力臂的长度。14．（2024秋•南京期末）如图，动滑轮重力为10N，用40N的拉力F将90N的重物5s内匀速提升了1m，此过程中有用功为90J，滑轮组的机械效率为75%，额外功为30J，拉力F的功率为24W。【分析】（1）根据W有＝Gh求出克服重物重力做的有用功；（2）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用W总＝Fs＝Fnh求出拉力做的总功，根据η=W（3）根据W总＝W有+W额求出拉力做的额外功；（4）根据P=W总t【解答】解：此过程中克服重物重力做的有用功为：W有＝Gh＝90N×1m＝90J；由图可知，n＝3，拉力做的总功为：W总＝Fs＝Fnh＝40N×3×1m＝120J，滑轮组的机械效率为：η=额外功为：W额＝W总﹣W有＝120J﹣90J＝30J；拉力F的功率为：P=故答案为：90；75；30；24。【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，明确有用功、总功的含义是关键。15．（2024秋•滨湖区期末）如图所示，是公共场所残疾人专用斜面通道。沿该通道上台阶与直接上台阶相比，可以省力，现将重700N的小车沿4m长的斜面匀速推上0.6m高的平台，平行于斜面向上的推力为150N，此过程中斜面的机械效率为70%，小车所受摩擦力为45N。【分析】（1）斜面可以省力，但费距离；（2）根据W有＝Gh求出推力做的有用功，利用W总＝Fs求出推力做的总功，根据η=W（3）克服摩擦力做的功为额外功，根据W总＝W有+W额求出额外功，利用W额＝fs求出小车所受摩擦力。【解答】解：利用斜面提高物体可以省力，但不能省距离；推力做的有用功为：W有＝Gh＝700N×0.6m＝420J，推力做的总功为：W总＝Fs＝150N×4m＝600J，斜面的机械效率为：η=W有W总克服摩擦力做的功为额外功，根据W总＝W有+W额可知，额外功为：W额＝W总﹣W有＝600J﹣420J＝180J，小车所受摩擦力为：f=W额故答案为：力；70；45。【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、机械效率的计算，明确有用功、总功、额外功的含义是关键。16．（2024秋•京口区校级期中）如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，AB＝BO，AC＝CB，物块重60N并悬挂在B点，∠α＝∠β＝30°。在C点作用一个竖直向上的拉力F使杠杆在水平位置平衡，则F＝40N；保持杠杆在水平位置平衡，若仅将拉力F沿顺时针方向转动，则在转至虚线①所示位置的过程中，拉力大小将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”），在转至虚线②所示位置时，拉力F1＝80N。【分析】根据杠杆平衡条件计算拉力大小，结合力的转动方向分析力臂大小，根据杠杆平衡条件分析解答。【解答】解：阻力大小等于物重60N，方向竖直向下，阻力臂为OB，力F竖直向上作用在C点，则动力臂为OC，而AB＝BO，AC＝CB，所以OC＝3CB，OB＝2CB。据杠杆的平衡条件有F×3CB＝60N×2CB；解得，F＝40N。仅将拉力F沿顺时针方向转动到虚线①所示位置，则动力对应的力臂变小，而阻力和阻力臂不变，据杠杆的平衡条件知，动力变大，F变大。仅将F转到②位置，∠β＝30°，此时对应的动力臂L=据杠杆的平衡条件有F1解得，拉力F1＝80N。故答案为：40；变大；80。【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，属于中档题。17．（2024秋•南京期末）小明推着购物车在超市购物，如图所示，购物车和货物的总重为100N，A点离地面距离为0.8m，B、C点为车轮与地面的接触点，当购物车前后轮遇到障碍物时，小明先后两次在A点对购物车施加了最小作用力，使车的前后轮分别越过障碍物。第一次施加的力的方向为垂直AB所在直线向下的力，第一次的施力大小为30N，小明对A点第一次的施力大小为F1，第二次的施力大小为F2，比较F1与F2的大小关系，F1＞F2。【分析】当购物车前轮遇到障碍物时，支点为B轮，当购物车后轮B遇到障碍物时，小明应垂直AC向上提扶把，车体是绕着C点转动的，故C点就是支点；知道使手推车后轮向上翘起，阻力为手推车的重力，阻力臂为支点到重力作用线的距离，用数学方法计算出动力臂然后根据杠杆平衡条件。【解答】解：当购物车前轮遇到障碍物时，支点为B轮，故应在A端施加一个垂直AB所在直线向下的力，所用的力是最小的；此时的动力臂为L动＝AB=(0.8m由杠杆平衡条件可知：FL动＝GL阻，即F×1m＝100N×0.3m，解得F＝30N。当购物车后轮B遇到障碍物时，应垂直AC向上提扶把，车体是绕着C点转动的，故C点就是支点，故应在A端施加一个垂直AC所在直线向上的力，此时动力大小等于AC长，比原来的动力臂大，而阻力臂相等，故第二次省力。故答案为：垂直AB所在直线向下的力；30；＞。【点评】本题考查杠杆的平衡条件应用，关键是支点和力臂的确定，属于中档题。18．（2024秋•工业园区期中）如图所示，在“测杠杆机械效率”的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，弹簧测力计的示数F为2.8N，若OA：OB＝2：3，物块所受重力G为1.4N，则该杠杆的机械效率约75%。若A点向O点移动，始终沿竖直方向拉动弹簧测力计，则机械效率将不变（选填“变大”“变小”或“不变”）。【分析】根据弹簧测力计的分度值读数；根据W＝Gh计算有用功，根据W＝Fs计算做功，根据效率公式计算杠杆的机械效率，进一步分析若A点向O点移动，始终沿竖直方向拉动弹簧测力计时机械效率的变化。【解答】解：由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，测力计的示数F为2.8N；若OA：OB＝2：3，则拉力和物体上升的高度之比为2：3，则杠杆的机械效率：η=W有W总×100%=G若A点向O点移动，始终沿竖直方向拉动弹簧测力计，支点O、物体位置不变，仍将物体提升相同的高度，这时有用功和总功都不变，根据η=W有故答案为：2.8；75；不变。【点评】本题考查做功公式、规律公式、效率公式的灵活运用以及弹簧测力计的使用。四．作图题（共2小题）19．（2024秋•太仓市期末）如图，用撬棒撬石头，用向上、向下的力都可以撬起石头，其中AB＝BC。画出撬石头的最小动力F1。【分析】根据杠杆平衡条件，动力×动力臂＝阻力×阻力臂，在阻力不变，阻力力臂最小，动力力臂最大，动力最小。向上用力支点为A，阻力力臂最小，动力力臂最大，动力最小。【解答】解：向上用力时，支点为A，阻力作用在B点，假设端点是D，由杠杆平衡条件可得：F上×AD＝F2×AB，向下用力时，支点为C，阻力作用在B点，由杠杆平衡条件可得：F下×CD＝F2×BC，由于AB＝BC，而AD大于CD，故在D点向上用力时较小，如图所示：【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用与最小力的画图，属于中档题。20．（2024秋•仪征市期末）如图甲所示是一名中学生用笤帚清扫落叶的情景，图乙是其简化示意图，O为支点，请在图乙中画出阻力F的力臂l。【分析】根据力臂的概念画出动力F的力臂l。【解答】解：从支点O向动力F的作用线作垂线段，即为动力臂l，如图所示：【点评】力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点；②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线；③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。五．实验探究题（共1小题）21．（2024秋•南京期末）同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”，如图甲。一端烛油滴下时，此端就上升，两端交替上下。为了寻找上述现象的原因，同学们用铁架台、杠杆（已在水平位置平衡）、质量相等的钩码等器材进行以下探究。（1）图乙中杠杆水平平衡，分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置，发现杠杆不再平衡。小聪认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离；小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。为判断谁的观点正确，同学们利用图丙中水平平衡的杠杆（OD＞OA＝OC）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。①把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。与A处相比，支点到力的作用点的距离不变（选填“变小”“不变”或“变大”）；②把A处悬挂的钩码改挂在D处，发现杠杆仍保持平衡，与A处相比，支点到力的作用线的距离不变；③由此初步判断小明的观点是正确的；（2）明确影响因素后，同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件，将实验数据记录在设计的表格中。实验次数动力F1/Na阻力F2/N阻力臂l2/cm…………①表格中a处应填写的内容是动力臂l1/cm；②若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，杠杆左端下沉；（3）交替上下的蜡烛“跷跷板”，一端烛油滴下时，此端上升，原因是此端力和力臂的乘积变小。【分析】（1）①支点到作用点的距离是点到点的距离，根据题目中给出的条件比较大小便可；②支点到作用线的距离是点到线的垂直距离，据此分析；③根据两种情况下杠杆的平衡情况得出结论；（2）①杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，据此分析即可；②分别计算力和力臂的乘积，杠杆将向乘积较大的一侧偏转；（3）根据杠杆的平衡条件分析即可。【解答】解：（1）①由题意知，OD＞OA＝OC，当把A处悬挂的钩码改挂在C处，支点到力的作用点的距离不变，但杠杆不再平衡；②把A处悬挂的钩码改挂在D处，支点到力的作用线的距离相同，发现杠杆仍保持平衡；③由①②可知影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离，故小明的观点是正确的；（2）①由杠杆平衡条件可知，还需要测量力臂，因此a处应填：动力臂l1/cm；②设一个钩码的重为G，标尺上一格的长度为L，则在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，此时左侧：2G×2L＝4GL右侧：3G×L＝3GL因左侧力和力臂的乘积较大，故杠杆左端下沉；（3）当一端烛油滴下时，此端蜡烛的重力变小，导致此端的力和力臂的乘积变小，杠杆失去平衡，所以此端上升。故答案为