第11章 简单机械和功（基础检测卷）-2024-2025学年九年级物理上册举一反三系列（苏科版）

2023-2024学年度初三物理上学期单元检测卷 第11章 简单机械和功 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ （考试时间：60分钟 �试卷满分：100分） 一、单选题（共30分） 1．（本题3分）“爱物理，爱生活”，对一些生活常识的认知是科学素养的重要方面，下列对一些生活中的相关物理量估测比较贴近事实的是（　　） A．一位中学生受到的重力约60N B．把一个鸡蛋举起1m做的功约20J C．一位中学生正常站立对地面的压强约104Pa D．中学生正常步行的速度约10m/s 2．（本题3分）如图所示的工具，正常使用时属于费力杠杆的是（　　） A．核桃夹 B．筷子 C．瓶起子 D．钳子 3．（本题3分）用如图所示的滑轮或滑轮组，不计滑轮重、绳重及曝擦，将同一物体匀速提高h，最省力的是（　　） A． B． C． D． 4．（本题3分）下列简单机械，在使用时可以省距离的是（　　） A． 赛艇的浆 B． 钳子 C． 独轮车 D． 撬棒 5．（本题3分）下列现象中，力对物体没有做功的是（　　） A．流动的风推动帆船前进 B．马拉车在水平路面上前行 C．人举着杠铃在空中不动 D．人将木箱推到斜坡的顶端 6．（本题3分）下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是（　　） A．机械效率越高，机械做功一定越快 B．越省力的机械，其机械效率一定越高 C．做功越慢的机械，功率一定越小 D．功率不同的机器，做的功一定不相等 7．（本题3分）如图所示，是甲乙两台机械做功时的功与时间图像，由图像可知甲乙两台机械的功率大小关系是（　　） A． B． C． D．无法确定 8．（本题3分）建筑工地上需要将6块相同的砖从地面运送到楼顶，工人师傅利用如图所示的装置分三次运送，第一次运1块，第二次运2块，第三次运3块，每次运动时，绳重及摩擦均忽略不计，这三次拉力依次为F1、F2、F3，效率为η1、η2、η3，则（　　） A．F1+F2=F3 B．F1+F2>F3 C．η1+η2=η3 D．η1>η2>η3 9．（本题3分）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其运动的s-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．物体20 s时的速度大于4 s时的速度 B．0~12 s物体所受的拉力大于12~24 s物体所受的拉力 C．相对同一参考系，物体在0~24 s的运动状态不变 D．0~12 s拉力做功的功率大于12~24 s拉力做功的功率 10．（本题3分）如图所示，用力F沿竖直方向匀速拉动绳子，使挂在下面重为G的物体缓缓上升，不计绳重和摩擦，现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的（    ） A． B． C． D． 二、填空题（共25分） 11．（本题4分）如图所示，为我国古代劳动人民用木棒搬动巨大木料时的情景。架在支架上的木棒属于 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；为了更易撬起木料，人们对杠杆施加动力时应 （选填“靠近”或“远离”）杠杆支点。 12．（本题3分）如图所示为甲、乙两物体做功与所需时间的关系图象，由图象可知，甲物体的功率 P 甲与乙物体的功率 P 乙相比是 P 甲 P 乙(选填“＞”“＝”或“＜”)． 13．（本题4分）四月春光明媚，万物复苏，小明和同学到游乐园乘坐“森林小火车”。若火车以5m/s的速度在平直轨道上匀速行驶5min，则通过的路程为 m，若车此时受到的阻力为2×104N，该小火车的功率是 kW。 14．（本题8分）如图所示，请回答下列问题： （1）图甲中的茶壶是应用 原理工作的，图乙中要使杠杆保持水平平衡，用力最小的是 （选填“F1”“F2”或“F3”）； （2）用起重机吊臂上的滑轮组吊起某箱式板房的情景如图丙所示，其中使用滑轮组上面的小滑轮的好处是 ，最下面的大滑轮相当于 杠杆。 15．（本题4分）如图所示，用滑轮组拉着一只重力为10N的木块P沿水平面向右匀速运动，此时弹簧测力计的读数为8N。若每只滑轮重2N，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，则拉力F的大小为 N，该滑轮组的机械效率为 。 16．（本题2分）如图所示，将杠杆AB放在钢制圆柱体正中央的水平凹槽CD中，杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动，长度AC=CD=DB。已知杠杆左端所挂重物G=18N，若杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计，为使杠杆AB保持在水平位置平衡，则拉力F的最小值应为 N。 三、作图题（共8分） 17．（本题4分）如图甲是一个手动榨汁机，其上部手柄在使用时可看做一个杠杆，图乙是其简化的示意图，O为支点，是压水果时B点受到的阻力。请在图乙中画出作用在A点的最小动力的示意图及阻力臂。 18．（本题4分）如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子，画出最省力的绕绳方法。 四、实验题（共17分） 19．（本题9分）杆秤是我国最古老也是现今人们仍然在使用的衡量工具，是根据杠杆原理制造出来的，以方便人们买卖，映射出中国古代汉族劳动人民的聪明才智，具有悠久的历史。在物理实践活动中，小明探究杠杆的平衡条件后制作了一把杆秤。 （1）将杠杆的中点悬挂，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆 （选填“平衡”或“不平衡”）。为使杠杆在水平平衡，小明应将杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，这样做的目的是便于直接在杠杆上读出 ； （2）调节杠杆水平平衡后，在杠杆两侧悬挂同质量的钩码并移动钩码的位置，使杠杆重新水平平衡，测得的实验数据如下表； 实验次数 动力/N 动力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 ①分析数据可得出杠杆的平衡条件是 （用字母表示）； ②小明多次实验的目的是 ； （3）如图乙，小明在杠杆A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码，将弹簧测力计沿D竖直向下拉，为使杠杆保持水平平衡，弹簧测力计的示数为 N；然后沿C斜向下拉，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”），其原因是 （每个钩码重均为0.5N，杠杆每格刻度均匀且杠杆重不计）； （4）实验结束后，小明制作了如图丙所示的杆秤，经测试发现能测的物体的最大质量太小。下列操作能使杆秤所测最大质量变大的是 （填选项）。 A．将a点向左移 B．将b点向左移 C．将a、b点都向右移动等长距离 D．换一个质量较小的秤砣 20．（本题8分）在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜想：同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想，他们用如图所示的滑轮组进行实验，改变钩码个数，用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使钩码匀速向上运动，测得的数据如表。 实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 有用功 总功机 机械效率 1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7 2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4 3 5 0.1 2.2 0.3 0.5 0.66 75.8 （1）分析表中的数据，他的猜想是 （选填“正确”或“错误”）的； （2）实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表。 实验次数 动滑轮个数 钩码重G/N 绳端拉力F/N 钩码上升的高度h/m 绳端移动距离s/m 有用功 总功机 机械效率 4 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3 5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5 6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5 分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越 。进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越 ，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑 ； （3）根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是 ，你的改进方法是 。 五、计算题（共20分） 21．（本题10分）某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，绳子自由端被拉下4m，在此过程中，不计摩擦和绳重，求： （1）物体被提升的高度； （2）滑轮组中动滑轮的重力； （3）若物重再增加240N，要使重物匀速上升，则作用在绳自由端的拉力至少为多大？    22．（本题10分）如图所示，工人师傅要将重为1000N的木箱拉到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的木板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N的拉力将物体从斜面低端匀速拉倒车厢里，用时20s，求： （1）工人拉动木箱的速度； （2）工人做的功； （3）该斜面的机械效率。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年度初三物理上学期单元检测卷 第11章 简单机械和功 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ （考试时间：60分钟 �试卷满分：100分） 一、单选题（共30分） 1．（本题3分）“爱物理，爱生活”，对一些生活常识的认知是科学素养的重要方面，下列对一些生活中的相关物理量估测比较贴近事实的是（　　） A．一位中学生受到的重力约60N B．把一个鸡蛋举起1m做的功约20J C．一位中学生正常站立对地面的压强约104Pa D．中学生正常步行的速度约10m/s 【答案】C 【详解】A．中学生的质量在50kg左右，受到的重力大约为 故A不符合题意； B．两个鸡蛋重约1N，把2个鸡蛋举起1m做的功约为 故B不符合题意； C．中学生的体重在G=500N左右，双脚站立时与水平地面的接触面积在0.05m2左右，双脚对水平地面的压强大约为 故C符合题意； D．中学生正常步行的速度大约为 故D不符合题意。 故选C。 2．（本题3分）如图所示的工具，正常使用时属于费力杠杆的是（　　） A．核桃夹 B．筷子 C．瓶起子 D．钳子 【答案】B 【详解】ACD．核桃夹、瓶起子、钳子在使用过程中动力臂都大于阻力臂是省力杠杆，故不符合题意； B．筷子在使用时动力臂小于阻力臂是费力杠杆，故符合题意。 故选B。 3．（本题3分）用如图所示的滑轮或滑轮组，不计滑轮重、绳重及曝擦，将同一物体匀速提高h，最省力的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据滑轮相关知识，动滑轮上的绳越多，越省力，A中无动滑轮，而定滑轮不能省力，只能改变力的方向；BC中动滑轮上有两股绳，D中动滑轮上有三股绳，则D中最省力，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．（本题3分）下列简单机械，在使用时可以省距离的是（　　） A． 赛艇的浆 B． 钳子 C． 独轮车 D． 撬棒 【答案】A 【详解】A．赛艇的桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力可以省距离，故A符合题意； B．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故B不符合题意； C．独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故C不符合题意； D．撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故D不符合题意。 故选A。 5．（本题3分）下列现象中，力对物体没有做功的是（　　） A．流动的风推动帆船前进 B．马拉车在水平路面上前行 C．人举着杠铃在空中不动 D．人将木箱推到斜坡的顶端 【答案】C 【详解】A．在风力的作用下，帆船沿着力的方向前进了一定的距离，所以风对帆船做了功，故A不合题意； B．车在拉力的作用下通过了一段距离，同时具备了做功的两个必要因素，故拉力对车做了功，故B不合题意； C．人举着杠铃不动，虽然此时运动员对杠铃有一个支持力的作用，但此时杠铃不再运动，有力但没有距离，故支持力不做功，故C符合题意； D．人将木箱推到斜面顶端，在向上推力的作用下，木箱上升了一定的高度，所以推力对木箱做了功，故D不合题意。 故选C。 6．（本题3分）下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是（　　） A．机械效率越高，机械做功一定越快 B．越省力的机械，其机械效率一定越高 C．做功越慢的机械，功率一定越小 D．功率不同的机器，做的功一定不相等 【答案】C 【详解】A．机械效率越高，说明转化成的有用功占比大，不能说明机械做功一定越快，故A错误； B．机械效率是指有用功占总功的百分比，与是否省力没有必然的联系，故B错误； C．功率是指做功的快慢，则做功越慢的机械其功率一定越小，故C正确； D．做功与功率及时间有关，则功率不同的机器做的功可能相等，故D错误。 故选C。 7．（本题3分）如图所示，是甲乙两台机械做功时的功与时间图像，由图像可知甲乙两台机械的功率大小关系是（　　） A． B． C． D．无法确定 【答案】A 【详解】取时间，在图像上找出机械对应做的功，如图： 由图可知，在相同时间内，甲物体做的功多，乙物体做的功少，根据P＝可知，甲物体的功率大于乙物体的功率，即，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．（本题3分）建筑工地上需要将6块相同的砖从地面运送到楼顶，工人师傅利用如图所示的装置分三次运送，第一次运1块，第二次运2块，第三次运3块，每次运动时，绳重及摩擦均忽略不计，这三次拉力依次为F1、F2、F3，效率为η1、η2、η3，则（　　） A．F1+F2=F3 B．F1+F2>F3 C．η1+η2=η3 D．η1>η2>η3 【答案】B 【详解】AB．由图可知，作用在动滑轮上绳子的股数n=2；设一块砖的重力为G，绳重及摩擦均忽略不计，由 可得这3次的拉力分别为 则 因此 F1+F2>F3 故A不符合题意，B符合题意； CD．绳重及摩擦均忽略不计，则滑轮组的机械效率 分析可得，动滑轮的重一定，滑轮组的机械效率越大 η1<η2<η3 而 故CD不符合题意。 故选B。 9．（本题3分）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其运动的s-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．物体20 s时的速度大于4 s时的速度 B．0~12 s物体所受的拉力大于12~24 s物体所受的拉力 C．相对同一参考系，物体在0~24 s的运动状态不变 D．0~12 s拉力做功的功率大于12~24 s拉力做功的功率 【答案】D 【详解】A．由图12~24s的图像斜率小于0~12s的斜率，斜率越大速度越大，故物体20s时的速度小于4s时的速度，故A错误； B．两段都是匀速直线运动，拉力等于摩擦力，因为压力和粗糙程度没变，所以摩擦力没变，拉力相同，故B错误； C．0~12s运动的速度和12~24s运动尽管都是匀速直线运动但是运动的速度是不同的，因而物体在0~24 s的运动状态发生了改变，故C错误； D．由W=Fs可知，拉力相等，0~12s路程大于12~24s的路程，0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功，时间相同，根据，0~12s拉力做功的功率大于12s~24s拉力做功的功率，故D错误。 故选C。 10．（本题3分）如图所示，用力F沿竖直方向匀速拉动绳子，使挂在下面重为G的物体缓缓上升，不计绳重和摩擦，现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】若不计绳重和摩擦，则克服动滑轮重力所做的功为额外功；物重增大，有用功逐渐增大，有用功在总功中所占的比例增大，则机械效率逐渐增大，但机械效率不可能增大到100%，只能接近100%，所以机械效率增大得越来越缓慢，机械效率 与物体重力G的关系并不成正比，故C符合题意， ABD不符合题意。 故选C。 二、填空题（共25分） 11．（本题4分）如图所示，为我国古代劳动人民用木棒搬动巨大木料时的情景。架在支架上的木棒属于 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；为了更易撬起木料，人们对杠杆施加动力时应 （选填“靠近”或“远离”）杠杆支点。 【答案】 省力 远离 【详解】[1]由图可知，架在支架上的木棒在使用过程中，动力臂大于力臂，是省力杠杆。 [2]由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，所以为了更易翘起木料，人们对杠杆施加动力时应远离杠杆支点，以增大动力臂。 12．（本题3分）如图所示为甲、乙两物体做功与所需时间的关系图象，由图象可知，甲物体的功率 P 甲与乙物体的功率 P 乙相比是 P 甲 P 乙(选填“＞”“＝”或“＜”)． 【答案】> 【详解】由图象可知，在相同时间 t 1内，甲物体做的功比乙物体做功多，即 W 甲> W 乙，根据功率公式P=可知， P 甲＞ P 乙． 13．（本题4分）四月春光明媚，万物复苏，小明和同学到游乐园乘坐“森林小火车”。若火车以5m/s的速度在平直轨道上匀速行驶5min，则通过的路程为 m，若车此时受到的阻力为2×104N，该小火车的功率是 kW。 【答案】 1500 100 【详解】[1]由题知，火车的速度5m/s，行驶时间5min，由可得，火车通过的路程 s=vt=5m/s×5×60s=1500m [2]火车在平直轨道上匀速行驶，处于平衡状态，则牵引力 F=f=2×104N 其功率 14．（本题8分）如图所示，请回答下列问题： （1）图甲中的茶壶是应用 原理工作的，图乙中要使杠杆保持水平平衡，用力最小的是 （选填“F1”“F2”或“F3”）； （2）用起重机吊臂上的滑轮组吊起某箱式板房的情景如图丙所示，其中使用滑轮组上面的小滑轮的好处是 ，最下面的大滑轮相当于 杠杆。 【答案】 连通器 F2 改变力的方向 省力 【详解】（1）[1]茶壶的壶身和壶嘴上端开口、底部连通，利用了连通器的原理。 [2]图乙中，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，要使杠杆保持平衡用力最小，就应使动力臂最长，动力臂OA最长，F2的力臂是OA，因此最省力的是F2。 （2）[3]图丙中滑轮组上面的小滑轮是定滑轮，可以改变力的方向。 [4]最下面的大滑轮是动滑轮，动滑轮实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆，是省力杠杆。 15．（本题4分）如图所示，用滑轮组拉着一只重力为10N的木块P沿水平面向右匀速运动，此时弹簧测力计的读数为8N。若每只滑轮重2N，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，则拉力F的大小为 N，该滑轮组的机械效率为 。 【答案】 5 80％ 【详解】[1]如图，弹簧测力计的读数为8N，动滑轮下端受到绳的拉力为8N，如图，由两根绳承担物重，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，则拉力F的大小为 [2]物体克服摩擦做的功为有用功，拉力做的功为总功，设物体向右移动的距离为s，该滑轮组的机械效率 16．（本题2分）如图所示，将杠杆AB放在钢制圆柱体正中央的水平凹槽CD中，杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动，长度AC=CD=DB。已知杠杆左端所挂重物G=18N，若杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计，为使杠杆AB保持在水平位置平衡，则拉力F的最小值应为 N。 【答案】9 【详解】根据杠杆的平衡条件可知，要使拉力F的大小最小，那么需要拉力F的力臂最大，从图中可以看到，以C点为支点时，力臂CB是大于以D点为支点时的力臂DB，那么以C点为支点时，拉力F最小，可得到 而长度关系 解得；拉力F的最小值是。 三、作图题（共8分） 17．（本题4分）如图甲是一个手动榨汁机，其上部手柄在使用时可看做一个杠杆，图乙是其简化的示意图，O为支点，是压水果时B点受到的阻力。请在图乙中画出作用在A点的最小动力的示意图及阻力臂。 【答案】 【详解】由支点向阻力的作用线作垂线，垂线段的长度即为阻力臂；根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，由图可知，连接OA，OA即为最长的动力臂，与它垂直的力即为最小动力，阻力使杠杆逆时针转动，所以动力应使杠杆顺时针转动，动力应斜向下，故作图如下： 18．（本题4分）如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子，画出最省力的绕绳方法。 【答案】 【详解】要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，再绕过上面的另一个定滑轮，如图所示： 四、实验题（共17分） 19．（本题9分）杆秤是我国最古老也是现今人们仍然在使用的衡量工具，是根据杠杆原理制造出来的，以方便人们买卖，映射出中国古代汉族劳动人民的聪明才智，具有悠久的历史。在物理实践活动中，小明探究杠杆的平衡条件后制作了一把杆秤。 （1）将杠杆的中点悬挂，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆 （选填“平衡”或“不平衡”）。为使杠杆在水平平衡，小明应将杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，这样做的目的是便于直接在杠杆上读出 ； （2）调节杠杆水平平衡后，在杠杆两侧悬挂同质量的钩码并移动钩码的位置，使杠杆重新水平平衡，测得的实验数据如下表； 实验次数 动力/N 动力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 ①分析数据可得出杠杆的平衡条件是 （用字母表示）； ②小明多次实验的目的是 ； （3）如图乙，小明在杠杆A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码，将弹簧测力计沿D竖直向下拉，为使杠杆保持水平平衡，弹簧测力计的示数为 N；然后沿C斜向下拉，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”），其原因是 （每个钩码重均为0.5N，杠杆每格刻度均匀且杠杆重不计）； （4）实验结束后，小明制作了如图丙所示的杆秤，经测试发现能测的物体的最大质量太小。下列操作能使杆秤所测最大质量变大的是 （填选项）。 A．将a点向左移 B．将b点向左移 C．将a、b点都向右移动等长距离 D．换一个质量较小的秤砣 【答案】 平衡 右 力臂 寻找普遍规律 0.75 变大 弹簧测力计拉力的力臂变小 B 【详解】（1）[1]杠杆处于静止时为平衡状态。因此在没有挂钩码时，杠杆在图甲所示位置静止，此时杠杆平衡。 [2][3]杠杆在图甲所示的位置静止时，左端偏低右端偏高，为使得杠杆在水平位置平衡应将右端的平衡螺母向右调节，这样做的目的是便于直接在杠杆上读出力臂。 （2）[4]分析实验数据 1N×10cm=2N×5cm 2N×10cm=1N×20cm 2N×15cm=3N×10cm 因此可得出杠杆平衡的条件为F1l1=F2l2。 [5]实验次数少，得出的结论具有偶然性，所以小明多次实验的目的是寻找普遍规律。 （3）[6]由题意及杠杆平衡原理可得，在B点处的拉力为 FB=2×0.5N=1N 设杠杆上每一小格的长度为l，则有 FA×4l=FB×3l 解得。 [7][8]在图乙中，保持A点不变，测力计从D位置转动到C位置时，拉力F向左倾斜，此时F的力臂变短，阻力和阻力臂不变。根据杠杆的平衡条件，拉力变大，即弹簧测力计的示数变大。 （4）[9]如图丙所示的杆秤，支点为b，假设动力臂为lab，阻力臂为lbc，不计杆杆自身的重力，根据杠杆的平衡条件知 G物×lab=G秤砣×lbc m物g×lab=m秤砣g×lbc 所以在秤砣和杆秤长短不变时，能使杆秤所测最大质量变大的是将b点向左移，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 20．（本题8分）在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜想：同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想，他们用如图所示的滑轮组进行实验，改变钩码个数，用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使钩码匀速向上运动，测得的数据如表。 实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 有用功 总功机 机械效率 1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7 2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4 3 5 0.1 2.2 0.3 0.5 0.66 75.8 （1）分析表中的数据，他的猜想是 （选填“正确”或“错误”）的； （2）实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表。 实验次数 动滑轮个数 钩码重G/N 绳端拉力F/N 钩码上升的高度h/m 绳端移动距离s/m 有用功 总功机 机械效率 4 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3 5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5 6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5 分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越 。进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越 ，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑 ； （3）根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是 ，你的改进方法是 。 【答案】 错误 低 大 机械效率 绳端移动距离太长，不便操作 降低重物上升的高度 【详解】（1）[1]表格中第1、2、3次实验，使用同一滑轮组提升不同重力的钩码，机械效率不同，所以他们的猜想是错误。 （2）[2]由第4、5、6次实验的表格数据知，提升钩码的重力相同时，动滑轮的个数越多，机械效率越小。 [3]由第4、5、6次实验知，动滑轮的个数分别为1、2、3个时，提升相同钩码，分别做的额外功 ， 滑轮组中，动滑轮越多，它的额外功越来越大。 [4]由实验知，动滑轮个数越多，越省力，但额外功也随之增大，机械效率会减小，所以设计一个机械模型时，即要考虑省力，还要考虑机械效率。 （3）[5]继续增加动滑轮的个数，则承重绳子越来越多，将钩码提升相同高度时，绳子自由端需要移动的距离越来越大，绳端移动距离太长时，操作不便。 [6]为了避免绳子自由端移动过多的距离，可减少钩码提升的高度。 五、计算题（共20分） 21．（本题10分）某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，绳子自由端被拉下4m，在此过程中，不计摩擦和绳重，求： （1）物体被提升的高度； （2）滑轮组中动滑轮的重力； （3）若物重再增加240N，要使重物匀速上升，则作用在绳自由端的拉力至少为多大？    【答案】（1）2m；（2）100N；（3）420N 【详解】解：（1）由图知，承担重物绳子的段数n=2，由s=nh可得，物体被提升的高度 （2）不计摩擦和绳重，滑轮组中动滑轮的重力 G动=nF﹣G=2×300N﹣500N=100N （3）如果用此滑轮组匀速提升物重再增加240N的重物时，绳端拉力 答：（1）物体被提升的高度为2m； （2）滑轮组中动滑轮的重力为100N； （3）如果用此滑轮组匀速提升800N的重物，拉力应为420N。 22．（本题10分）如图所示，工人师傅要将重为1000N的木箱拉到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的木板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N的拉力将物体从斜面低端匀速拉倒车厢里，用时20s，求： （1）工人拉动木箱的速度； （2）工人做的功； （3）该斜面的机械效率。 【答案】（1）0.25m/s；（2）1500J；（3）75% 【详解】解：（1）工人拉动木箱的速度    （2）工人做的功 （3）有用功 斜面机械效率 答：（1）工人拉动木箱的速度是0.25m/s； （2）工人做的功是1500J； （3）该斜面的机械效率是75%。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$