第十一章简单机械和功同步基础巩固 ---2024-2025学年苏科版物理九年级上学期

第十一章简单机械和功同步基础巩固 一、单选题：本大题共10小题，共20分。 1.如图所示的情境中，人对物体做功的是(    ) A. 手举起杠铃静止不动 B. 用力将鸡蛋举高 C. 提着桶在水平路面上前进 D. 推重物没有推动 2.关于功、功率及机械效率，下列说法正确的是(    ) A. 机械效率越大，机械做功越快 B. 做功越多，功率越大 C. 机械效率越大，做功时间越短 D. 做功越快，功率越大 3.两个小孩坐在跷跷板上，当跷跷板处于水平平衡时(    ) A. 两个小孩的重力一定相等 B. 两个小孩到支点的距离一定相等 C. 轻的小孩离支点近一些 D. 重的小孩离支点近一些 4.如图所示，为提升重物，现选用粗细均匀、重为G的杠杆，不计杠杆支点处的摩擦，先后把同一重物挂在A、B两处，每次用力让重物匀速上升相同高度，下列说法正确的是  (    ) A. 重物在A处人做的有用功多 B. 重物在B处杠杆的机械效率更高 C. 重物在A处人做的额外功少 D. 提升重物过程中杠杆是费力、省距离的 5.关于滑轮组的叙述，较全面的是(    ) A. 一定省力，又能改变力的方向 B. 一定省力，但不能改变力的方向 C. 有时既能省力，又能改变力的方向；有时可以省力，但不能改变力的方向 D. 使用滑轮组一定能省力 6.小华在“阳光体育”跳绳活动中，每次跳起的高度约为5 cm，则小华跳一次克服重力做功最接近(    ) A. B. 25 J C. 250 J D. 2500 J 7.如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙、丙三个装置，在相等的时间里分别把同一个重物匀速提升相同高度。不计绳重及轴摩擦，下列说法正确的是 A. 甲装置所做的额外功最小 B. 三个装置的机械效率相同 C. 丙装置的总功率最大 D. 乙装置所做的总功比甲的大 8.如图所示，在已水平调平的轻质杠杆右侧固定一物体M，在杠杆左侧的不同位置分别挂上A、B、C三个不同的物体，杠杆均处于水平平衡状态。通过分析可得，四个物体中质量最大的是(    ) A. 物体M B. 物体A C. 物体B D. 物体C 9.如图所示，两个滑梯高度相等，如果小阳分别从左侧直梯和右侧弧形滑梯上端滑到地面，所用时间分别为和，小阳所受重力做功分别为和，重力的功率分别为和，已知，则下列说法正确的是(    ) A. B. C. D. 10.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率与的关系，改变，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出与的关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是(    ) A. 此滑轮组动滑轮的重力为5N B. 当时，滑轮组机械效率 C. 当时，弹簧测力计的示数是7N D. 随的增大而增大，最终将达到 二、填空题：本大题共8小题，共16分。 11.如图所示是列车上常用的手推车，车内货物均匀摆放，车前行时，需经过障碍物．当前车轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，若手推车和货物总重为200 N，动力臂和阻力臂之比为，则售货员作用在扶把上的动力为__________当后车轮遇到障碍物A时，售货员竖直向上提扶把，此时支点是__________填“A”“B”或“C”点，这种情况下，手推车可以视为__________填“省力”或“费力”杠杆． 12.如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的图像分别是图乙中的图线①②．两次对应的弹簧测力计示数分别为、，两次拉力的功率分别为、则 __________， __________选填“<”、“=”或“>” 13.如图所示是某考生参加跳绳时重心高度的变化量随时间变化的情况，已知该考生的质量为60 kg，根据所给条件可估算出此考生跳一次绳所做的功为__________J，跳绳功率为__________取 14.如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个20N的重物，加在B点的动力F1始终使OA在水平位置保持静止杠杆重力及摩擦均不计。 当F1竖直向上时，F1的大小为______N； 当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，动力F1的大小变化是______选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”或“先变大后变小”。 15.如图所示，质量分布均匀的相同的两块砖平放在水平地面上，现分别用始终竖直向上的力和分别作用在ab和cd的中点，使它们缓慢的竖直起来，且砖不在地面上滑动，当砖的边ab、cd刚离开地面时__________选填“>”、“<”或“=”。当两块砖抬高至竖直位置时，、做功的大小分别为、，则__________选填“>”、“<”或“=”。 16.中国高铁运营里程稳居世界第一，高速铁路的输电线无论冬、夏都绷得直直的。采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触，下图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。 17.如图所示，用甲、乙两滑轮组匀速向上提升重物，物重都是600 N，不计动滑轮重及摩擦，绳子的拉力为__________N，为__________N。若将重物提高1 m，则甲滑轮组绳子的自由端移动的距离为__________m；乙滑轮组绳子的自由端移动的距离为__________m。 18.杆秤是一种用来测量物体质量的工具．小金尝试做了如图所示的杆秤．在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0刻度．当秤盘上放一个质量为2 kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，测得， 秤砣的质量为__________ 小金在B处标的刻度应为__________若图中，则C处的刻度应为__________ 当秤盘上放一个质量为2 kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数__________，由此可知杆秤不能随意更换秤砣． 三、作图题：本大题共2小题，共4分。 19.如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动。在图上画出动力臂和阻力臂。 20.要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。 四、实验探究题：本大题共2小题，共12分。 21.如图所示，小明利用铁架台，带有刻度的杠杆，细线，弹簧测力计，若干钩码每个钩码重均为等实验器材，探究杠杆的平衡条件。 实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于______选填“平衡”或“不平衡”状态；要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______调节，这样做的目的是消除杠杆自重对实验的影响。 将杠杆调整好后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂______个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡。 如图丙所示，小明用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐______选填“变大”或“变小”，原因是______。 在实验中，改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是______填序号。 A.使测量数据更准确 B.多次测量取平均值减小误差 C.避免偶然性，使实验结论具有普遍性 22.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小芳用如图所示的滑轮组分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如表所示。 次数 钩码重 钩码上升的距离 弹簧测力计的示数 绳端上升的距离 机械效率 1 2 5 1 15 2 3 5 15 3 4 5 15 在实验操作中应该____________________拉动弹簧测力计。 进行第3次测量时，弹簧测力计示数为__________N，机械效率约为__________保留到。 分析实验数据，小芳得出的实验结论是：使用同一滑轮组提升不同重物，______________可以提高机械效率。 第1次实验时，钩码上升的速度为，则拉力的功率为__________W。 若在实验时弹簧测力计的拉动方向偏离了竖直方向，则测出的机械效率将__________。填“变大”“不变”或“变小” 小芳进一步分析数据，发现用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，所做的额外功将__________填“变大”“不变”或“变小”，分析原因：______________________________________________________________________。 五、计算题：本大题共2小题，共16分。 23.在维修汽车发动机时，用如图所示的滑轮组把汽车里的发动机提起来。当卷扬机用750 N的力拉钢丝绳，使发动机在10 s内匀速上升1 m的过程中，滑轮组的机械效率为，已知动滑轮的重力是250 N。求： 卷扬机做功的功率。 发动机的重力。 24.T型杠铃是一种常见的健身器材，它由底座和一个可以绕固定轴旋转的杠铃组成。使用时，双手将杠铃反复拉起可以锻炼背部和手臂的肌肉。如图甲所示，是小明在水平地面将杠铃拉至水平静止时的情境，杠铃离开地面后，且与水平地面平行，可抽象成如图乙所示的杠杆模型，杠铃的固定轴为O，手对杠铃的拉力作用在B点，杠铃的重心在A点。已知杠铃的总重为600N，OA长，OB长。 图乙中，手对杠铃的拉力与杠铃垂直，求的大小。 图丙所示的是小明将杠铃拉至另一位置静止时的情境，此时杠铃与水平地面成一定角度，手对杠铃的拉力与杠铃垂直，且仍作用在 B 点。分析并说明与的大小关系。 六、综合题：本大题共1小题，共10分。 25.阅读短文，回答后面问题。 三峡升船机——全球最大的“超级电梯” 三峡升船机是三峡工程重要通航设施之一，主要为客船、货船和特种船舶提供快速过坝通道，过船规模为3000吨级，提升总重量约15500吨，最大提升高度为113米，是目前世界上规模最大、技术难度最高的垂直升船机，如图。 与电梯相似，升船机主要由塔柱、承船厢、滑轮组和平衡重组等构成，承船厢是米标准水深、总重为15500吨的水厢。其工作原理是：船只由航道进入承船厢，关闭闸门后，由带动力的滑轮组和平衡重组将承船厢提升或下降，到达位置后开闸，船只离开承重厢驶出，如图所示。 一艘总重量为3000吨船重+货重的货轮驶入承船厢，根据阿基米德定律，承船厢会______的水，关闭承船厢的闸门后，货轮和承船厢的总重是_______吨。因此，为了减少升船机的耗能，提升升船机的机械效率，三峡升船机的平衡重组设置重量应为_______吨； 升船机将一艘总重量为3000吨的货轮，从下航道闸口以的速度匀速提升100米到上航道闸口。在提升过程中，为克服误载水深荷载、系统机械摩擦阻力和风阻力等，滑轮组驱动机构给予了承船厢400 吨的驱动力，则在这次提升中滑轮组的驱动功率是______W，滑轮组和平衡重组所做的总功为______J，滑轮组和平衡重组提升承船厢的机械效率是______。取 答案和解析 1.【答案】B  【解析】【详解】 做功的条件：作用在物体上的力：物体沿力的方向移动一段距离。 力不做功的三种情形：没有力，如人没有对空中飞行的篮球做功：有力无距离，如搬石头未搬动：物体运动方向与力的方向垂直，如对于水平行驶的汽车，重力不做功。 A.手举杠铃静止不动，手给杠铃的力向上，杠铃没有移动距离，所以力对物体没有做功，故A不符合题意； B.用力将鸡蛋举高，人给鸡蛋的力向上，鸡蛋向上移动了距离，所以力对物体做功，故B符合题意； C.提着桶在水平路面上前进，人给水桶的力向上，力的方向和运动方向垂直，水桶向上没有通过距离，所以力对物体没有做功，故C不符合题意； D.推重物没有推动，有力作用在重物上，重物在力的作用下没有通过距离，所以力对物体没有做功，故D不符合题意。 故选B。 2.【答案】D  【解析】【分析】 功是能量转化的方式，功率是表示做功快慢的物理量，机械效率是指所做的有用功与总功的比值。据此分析解答。 此题主要考查学生对于功、功率和机械效率的理解和掌握，重点是理解概念的物理意义。 【解答】 A、功率描述的是物体做功的快慢，与机械效率无关。故A错误； B、由公式可知，不知道做功时间，做功越多，功率不一定越大。故B错误； C、做功时间长短取决于做功多少和快慢，与机械效率无关。故C错误； D、功率是表示做功快慢的物理量，做功越快，功率一定越大。故D正确。 故选：D。 3.【答案】D  【解析】【分析】 要使跷跷板平衡，必须满足杠杆的平衡条件。 是一个联系生活实际的例子，依据杠杆平衡条件求解即可。 【解答】 要使跷跷板平衡，必须满足杠杆的平衡条件即； 即。 A.因为两个小孩到支点的距离不确定，则重力不确定，故A错误； B.因为两个小孩的重力不确定，则两个小孩到支点的距离无法确定，故B错误； 重力大点的小孩，则到支点的距离应该近一些，故C错误，D正确。 4.【答案】B  【解析】解： A、利用杠杆提升重物时，所做的有用功为，在A、B两处提升的是同一个重物，上升同样的高度，所以在A、B两处人做的有用功相同，故A错误； BC、由图可知，在A、B两处提升重物，重物上升同样的高度时，杠杆的重心上升的高度， 由可知，， 在A、B两处人做的有用功相同，而，所以， 由可知：，故B正确，C错误； D、由图可知，动力臂大于阻力臂，则该杠杆为省力杠杆，故D错误。 故选：B。 知道重物重力和重物上升的距离，根据求出有用功； 由于拉力总是竖直向上的，重物挂在杠杆的A、B两处，所以动力臂不变，阻力臂变大，知道利用杠杆所做的额外功就是克服杠杆的重力而做的功，则根据杠杆的重力和杠杆中点上升的距离，根据求出额外功；根据求出总功，根据比较机械效率的高低； 根据动力臂和阻力臂的大小关系确定杠杆的类型。 本题考查有用功、额外功、总功、机械效率的大小比较，关键是判断出在A、B两处提升重物，上升同样的高度时，杠杆的重心上升的高度的关系。 5.【答案】C  【解析】【分析】 利用下列知识分析判断： 定滑轮的特点：不省力，但可以改变力的方向。 动滑轮的特点：能省一半的力，但不能改变力的方向。 滑轮组是将定滑轮与动滑轮结合在一起，既能省力，又能改变力的方向。 如果提升的物体重力远小于动滑轮重力，则使用滑轮组就不能省力。 本题主要考查了定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点，理解使用滑轮组可以省力，也可以改变力的方向。 【解答】 A.如右图所示，滑轮组有三段绳子，力的方向向上，因此可以省力但不能改变力的方向。故A不合题意。 B.如左图所示，滑轮组有两段绳子，力的方向向下，因此可以省力，同时能改变力的方向。故B不合题意。 C.左图滑轮组能省力、能改变力的方向；右图滑轮组能省力，不能改变力的方向。故C符合题意。 D.因为滑轮自身重力和摩擦力等因素，使用滑轮组不一定能省力，故D错。 故选C。 6.【答案】B  【解析】【分析】 本题考查了功的计算以及对重力的估算，本题难度不大，属于常考题。 一个同学的质量约为50kg，根据重力计算公式计算得他的重力，再由功的计算公式得小华跳一次克服重力做功。 【解答】 一个同学的质量约为50kg，所以他的重力为：； 小华跳一次克服重力做功为：，故B正确，ACD错误。 7.【答案】B  【解析】滑轮及滑轮组在不计绳重及轴摩擦的情况下，产生的额外功是克服动滑轮的重力所做的功，所以三个装置所做的额外功相同，故A错误：三个装置所提升的是同一个重物，则所做的有用功相同，而由上面的分析知，三个装置所做的额外功相同，故总功相同，根据，所以机械效率相同，故B正确，D错误；三个装置在相同的时间里所做的总功相同，根据得，三个装置的总功率相同，故C错误。 8.【答案】C  【解析】设每一格为L，根据杠杆平衡条件可得：，即，同理可得，， 比较可知，根据可知，，所以四个物体中质量最大的是B。 故选：C。 分析：根据杠杆平衡条件分别计算出三个物体的重力并比较大小，根据可得出四个物体的质量大小。 本题考查杠杆平衡条件和重力公式的灵活运用，属于基础题。 9.【答案】A  【解析】小阳分别从左侧直梯和右侧弧形滑梯上端滑到地面，小阳的重力不变，滑梯的高度不变，由  可知，两种情况下小阳重力做的功相等，故  ，故A正确，B错误； 由题知，小阳两次所用时间  ，根据  可知，小阳从左侧直梯到地面时重力做功的功率较大，即 故CD错误。 故选A。 10.【答案】C  【解析】A.不计绳重和摩擦，当时，，滑轮组机械效率， 即，解得，故A错误； B.不计绳重和摩擦，当时，此时滑轮组的机械效率，故B错误； C.不计绳重和摩擦，由图可知，滑轮组的动滑轮绕有3段绳，当时，弹簧测力计的示数，故C正确； D.使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重力做额外功，所以总功一定大于有用功，由效率公式可知，机械效率一定小于1，即同一滑轮组机械效率随的增大而增大，但最终不能达到，故D错误。 故选：C。 11.【答案】300 B 省力   【解析】【分析】 本题考查杠杆平衡条件的应用，有难度。 知道手推车和货物总重阻力、动力臂和阻力臂的关系，利用杠杆平衡条件求作用在扶把上的动力； 支点是杠杆绕着转动的固定点，判断支点就要看杠杆绕着哪个点转动；结合图片和生活经验，确定手推车在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。 【解答】 由杠杆平衡条件可知：， ，：：3， ； 当小推车后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，车体是绕着B点转动的，故B点就是支点； 因为货物在车内摆放均匀，重心就在车箱的中心，重力是阻力，人对车的力作用在车把上，方向是竖直向上，所以手推车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 12.【答案】= >   【解析】【分析】 本题通过图像可以判断木块进行匀速直线运动，匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据平衡力条件判断拉力和滑动摩擦力大小关系，根据判断功率大小的变化。 弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速直线运动时，水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力； 滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关； 根据判断拉力的功率。 【解答】 解： 由题图可知，木块两次都做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知拉力等于滑动摩擦力； 两次拉动同一木块在同一水平面上运动，木块对水平面的压力相同，接触面的粗糙程度一定，故两次木块受到的滑动摩擦力相等，即，则两次的拉力也相等，即两次对应的弹簧测力计示数，； 由图像可知，第①次木块运动的速度较大，且两次拉力的大小相等，根据公式可知，第①次拉力的功率较大，即。 13.【答案】36 90   【解析】每次跳绳重心提高，跳一次绳所做的功；跳绳约为150次，，功率 14.【答案】10 先变小后变大  【解析】解：由杠杆平衡条件得：1， 即：1，解得：F1； 如图所示，由图可知： 当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时， 动力臂先变大后变小，阻力与阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力先变小后变大。 故答案为：；先变小后变大。 由杠杆平衡条件可以求出力F1的大小。 判断当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，力臂如何变化，然后由杠杆平衡条件判断力的大小如何变化。 本题难度不是很大，熟练应用杠杆平衡条件即可正确解题。 15.【答案】= >   【解析】左图以与地面接触的下边为支点转动，克服重力才能将砖抬起，由杠杆平衡条件得到 右图同理有     所以 在ab或cd边不断抬高的过程中，动力臂始终等于阻力臂的2倍，所以动力臂与阻力臂的比值不变，砖的重力不变，由杠杆的平衡条件可知，在ab或cd不断抬高的过程中，动力的大小不变，即始终等于；由 可知，拉力移动的距离大，由可得，两次拉力做功的关系为 16.【答案】改变力的方向   A 80000  【解析】由图可知，滑轮A为定滑轮，可以改变力的方向。 由图知，滑轮组承担P端拉力的绳子股数 图中坠陀挂在钢绳的自由端，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：。 [思路点拨] 定滑轮是不随物体运动的滑轮，特点是能改变力的方向，不能够省力;动滑轮随物体一起运动，能够省一半力，但费距离; 由图知，滑轮组承担P端拉力的绳子段数，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，可得，据此求输电线P端受到的拉力大小。 17.【答案】200；300；3；2  【解析】【分析】 这类题目的关键是确定绳子段数n等于几，只要确定了n然后利用公式计算就可。 根据图上滑轮组装形式，甲图，乙图，然后利用和两个公式计算就可。 【解答】 ，， 甲滑轮组绳子的自由端移动的距离； 乙滑轮组绳子的自由端移动的距离。 18.【答案】1 2 4 <   【解析】【解答】除去秤盘和杆秤质量，以O点为支点，可将杆秤看做一个理想杠杆，当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，根据杠杆平衡条件有： 代入数据解得：； 由于物体质量为2kg时且秤砣在B点时杆秤平衡，因此B点的刻度应为2kg。 由于，，则，解得，因此C处的刻度应该为4kg； 当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，物体重力不变，重力的力臂不变，秤砣的重力变大，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，根据杠杆平衡条件可知秤砣重力的力臂变短，即向O点移动；由图已知O处刻度为0，B处标的刻度为2kg，所以移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数小于2kg，故杆秤不能随意更换秤砣． 故答案为：；；4； 【分析】直接应用杠杆的平衡条件来计算； 杠杆平衡时，秤盘上的物体质量是多少，则右侧秤杆相应的刻度就是多少。主要仍是应用杠杆的平衡条件来计算力和力臂； 换大秤砣带来的是其力臂的变小，力臂变小则读数变小。 本题主要考察了杠杆的平衡条件在杆秤中的应用，较为基础，难度不大。 19.【答案】解：从支点向动力作用线引垂线，作出动力臂，用大括号标出，标上字母； 从支点向阻力作用线引垂线，作出阻力臂，用大括号标出，标上字母； 如图：   【解析】此杠杆支点在O点，根据动力臂为支点到动力作用线的距离，阻力臂为支点到阻力作用线的距离，分别作出动力臂和阻力臂。 作力臂要先找到支点和力的作用线，再从支点向力的作用线引垂线，支点到垂足之间的距离为力臂的大小。 20.【答案】  【解析】解：只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示。 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，绕过动滑轮，再绕过定滑轮，这样反复，共有两段绳子； 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，这样反复，共有三段绳子。 本题画最省力的绕绳方法：绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过左边定滑轮，再绕过动滑轮。 21.【答案】平衡；左；；变大；拉力力臂变小；  【解析】解：杠杆静止在如图甲所示位置，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态； 调节杠杆在水平位置平衡，目的是便于从杠杆上测量力臂，同时是为了让杠杆的重心在支点上，可避免杠杆自重的影响；杠杆的左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动； 设一个钩码的重力G，一格的长度为L，由杠杆的平衡条件得 解得， 故应在B点挂2个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡。 当拉力F向右倾斜时，拉力F力臂变小，要保持杠杆仍在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件，因阻力和阻力臂不变，则拉力F将变大。 多次改变力和力臂的大小，得到了多组实验数据，得出了杠杆平衡条件。该实验测多组数据的目的是为了得出的结论更具有普遍性，故选C。 此题探究杠杆平衡条件的实验，考查器材的调试、杠杆的平衡条件和对力臂的理解。 22.【答案】竖直向上匀速  增加物重  变小  变大；  物重增加，轮和轴、绳之间的压力变大，摩擦力变大  【解析】在实验操作中应该竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，弹簧测力计示数等于拉力的大小。 由弹簧测力计示数可知，其分度值为，进行第3次测量时，弹簧测力计示数为，机械效率。 分析实验数据，小芳得出的实验结论是使用同一滑轮组提升不同重物时，增加物重可以提高机械效率。 第1次实验时，钩码上升的速度为，因绳子的有效段数为3，故绳子自由端移动的速度，功率。 在实验时弹簧测力计的拉动方向偏离了竖直方向，则弹簧测力计示数偏大，总功偏大，而有用功不变，由可知，测出的机械效率将变小。 小芳进一步分析数据，发现用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，所做的额外功将变大，原因是物重增加，轮和轴、绳之间的压力变大，摩擦力变大。 23.【答案】解：由图可知，滑轮组上钢丝绳的有效股数， 则钢丝绳移动的距离：， 卷扬机拉力做的功：， 卷扬机做功的功率： ； 由可得，钢丝绳拉力做的有用功： ， 由可得，发动机的重力： 。 答：卷扬机做功的功率为225 W。 发动机的重力为1 800 N。  【解析】由图可知滑轮组上钢丝绳的有效股数，根据求出钢丝绳移动的距离，利用求出卷扬机拉力做的功，再利用求出卷扬机做功的功率； 根据求出钢丝绳拉力做的有用功，利用求出发动机的重力。 本题考查了做功公式和功率公式以及滑轮组机械效率公式的应用，明确滑轮组上钢丝绳的有效股数和有用功的含义是关键。 24.【答案】解：如图1所示，O为支点，重力的力臂为，的力臂为，依据杠杆的平衡条件 可得 小明将杠铃拉到某一位置平衡时抽象成的杠杆模型如图2所示： O为支点，重力的力臂为，的力臂为，依据杠杆的平衡条件 可得 由图可知 因此 答：图乙中，手对杠铃的拉力与杠铃垂直，的大小是800N； 。   【解析】本题考查杠杆问题，注意力矩问题 25.【答案】 排开3000吨；15500；7750；；；。  【解析】【分析】 根据物体浮沉条件和阿基米德原理分析解答，结合与承船厢相连绳子股数和定滑轮的作用分析平衡重组设置的重量； 用公式计算出滑轮组的驱动功率；计算出这次提升中对货轮做的功有用功；计算出滑轮组中驱动力和平衡重组所做的功额外功根据机械效率公式计算出滑轮组和平衡重组提升承船厢的机械效率。 本题考查了机械效率公式、阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用，知道滑轮组中驱动力和平衡重组所做的功为额外功是解题的关键。 【解答】 货轮漂浮在水中，由漂浮条件知，货轮受到的浮力大小等于货轮受总重力大小，再由阿基米德原理可知，货轮受到水的浮力等于它排开的水所受的重力，即货轮受总重力大小等于它排开的水所受的重力，所以承船厢会排开3000吨的水。由于货轮受到的重力等于其排开水受到的重力，所以关闭承船厢的闸门后，货轮和承船厢的总重与原来是相同的，还是15500吨。与承船厢相连绳子股数为2股，定滑轮的作用是为了改变力的方向，因此三峡升船机的平衡重组设置重量应为； 滑轮组驱动机构给予了承船厢400 吨的驱动力，货轮从下航道闸口以的速度匀速提升了100m，由；可得滑轮组的驱动功率；滑轮组和平衡重组对货轮做的有用功；滑轮组和平衡重组所做的总功；滑轮组和平衡重组提升承船厢的机械效率是。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$