12、简单机械总结复习 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

人教版八年级下册物理精讲精练： 12. 简单机械总结复习 【学习目标】 1、知道功的杠杆及其平衡条件； 2、知道滑轮及其计算； 3、知道机械效率及其计算； 【章节解读】 本章内容是中考必考考点，题型主要是选择题、填空题、作图题、实验题、计算题、综合能力题等。 主要命题点有： ① 杠杆及其应用、杠杆作图、探究杠杆的平衡条件 ② 滑轮与滑轮组、滑轮组的应用与计算、斜面等 ③ 机械效率的概念及影响机械效率的因素；机械效率的简单计算 ④ 常用简单机械的机械效率和测量滑轮组的机械效率 【知识点精讲】 知识点一、杠杆 进度条，百分之0 播放 00:00 / 02:05 02:05 全屏 倍速播放中 0.5倍 0.75倍 1.0倍 1.5倍 2.0倍 高清 流畅 您的浏览器不支持 video 标签 继续观看 八年级物理下册知识要点复习：第十二章 《简单机械》 观看更多 转载 , 八年级物理下册知识要点复习：第十二章 《简单机械》 初中物理园已关注 分享点赞在看 已同步到看一看写下你的评论 视频详情 1：杠杆 1.杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。 2.杠杆的五要素： ①支点：杠杆绕着转动的固定点（O）； ②动力：使杠杆转动的力（F1）； ③阻力：阻碍杠杆转动的力（F2）； ④动力臂：从支点到动力作用线的距离（L1）； ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（L2）。 3. 力臂的画法：①找出支点，②画出力的作用线，③过支点作力的作用线的垂线。④用大括号把垂线段括起来，并标上力臂的符号。 2：杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂.或写作：F1L1=F2L2 ，这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。 3. 杠杆的平衡判断：杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠杆就处于平衡状态 4. 杠杆分类及特点： 类型 力臂 受力情况 特点 例子 省力杠杆 L1>L2 F1<F2 省力费距离 开瓶器、羊角锤 费力杠杆 L1<L2 F1>F2 费力省距离 筷子、钓鱼竿 等臂杠杆 L1=L2 F1=F2 既不省力也不省距离 跷跷板、托盘天平 5.杠杆作图方法技巧 （1）支点是杠杆绕固定点转动的点，所以判断支点位置关键是看杠杆绕着哪个点转动； （2）力臂作图(画力臂的方法):1)找到支点，确定力的作用点和方向；2)作出力的作用线；3)从支点向力的作用线作垂线段；4)标出力臂。 （3）最小力作图：找最长动力臂的方法：根据杠杆平衡条件画出最小力的实质是寻找最长力臂。1)如果动力作用点已经给出，则支点到动力作用点的距离就是可作出的最长的动力臂；2)如果动力作用点没有确定，则选择杠杆上离支点最远的点作为动力作用点，支点到动力作用点的距离即为可作出的最长的动力臂。 6.探究杠杆平衡条件考向： （1）试验前杠杆不平衡应如何调节：调节两端平衡螺母； （2）横梁不在水平位置，左端翘起：平衡螺母左移； （3）杠杆的支点在中间位置目的：为了消除杠杆自重影响； （4）两侧挂上钩码后判断是否平衡：根据平衡条件判断； （5）力或力臂的计算：根据杠杆平衡条件进行计算； （6）让杠杆处于静止状态：方便进行实验。 利用杠杆平衡条件解决实际问题的步骤： （1）转化：分析受力情况，找出支点，然后找出动力和阻力、动力臂和阻力臂，将实际物体转化成杠杆模型； （2）标量：画出杠杆模型示意图，在图中标明动力、阻力、动力臂、阻力臂； （3）计算：根据已知条件，利用杠杆平衡条件分析求解。 【例题1】（2023·湖南益阳·中考真题）下列设施设备中，在使用过程中属于费力杠杆的是（　　） A．  喷水壶的压缩手柄 B．  船桨 C．  水龙头旋柄 D．  碾磨的推杆 【答案】B 【详解】ACD．在使用过程中，喷水壶的压缩手柄、水龙头旋柄、碾磨的推杆的动力臂都大于阻力臂，是省力杠杆，故ACD不符合题意； B．船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意。 故选B。 【例题2】（2022·湖南邵阳·中考真题）某天，“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼。“生物”大师伸出健硕的手臂对“物理”大师说：“看，我能提起很重的物体哦（如图）！"“物理”大师竖起大拇指说：“真厉害！其实，你的前臂就是物理学中的一根杠杆。”以下对于这根杠杆在提起重物的过程中，分析合理的是（　　） A．前臂杠杆的支点O在肘关节处 B．肱二头肌给桡骨的力F1是阻力 C．重物给前臂的力F2是动力 D．前臂是一根省力杠杆 【答案】A 【详解】A．前臂将物体拿起时，肘关节处保持不动，肘关节处为前臂杠杆的支点O，故A符合题意； B．肱二头肌给桡骨的力F1是将物体拿起的动力，故B不符合题意； C．重物给前臂的力F2是阻碍前臂上升的阻力，故C不符合题意； D．如图所示，动力F1是力臂是肘关节到肱二头肌拉力作用线的距离，距离较小，阻力F2的力臂是肘关节到重物对手压力作用线的距离，距离较大，根据杠杆平衡条件 ， 则 是费力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 【例题3】（2024·湖南·中考真题）小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验，实验室提供了如下图所示杠杆（支点为）、支架、10个钩码（每个重）。 （1）如图甲所示，实验开始前，应向________端调节螺母，使杠杆在水平位置平衡；挂上钩码后，每次都要让杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于直接读取________； （2）小明取2个钩码，挂在支点左侧某处，再取4个钩码挂在支点的________侧进行实验，使杠杆在水平位置平衡后，记录下数据； （3）完成三次实验后分析数据，他们得出了杠杆的平衡条件。下表主要呈现了第3次实验数据。 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 … … … … 2 … … … … 3 2.5 20.0 2.0 25.0 小明在第3次实验的基础上，在支点左侧处继续加钩码直到为3.5N，如图乙所示，但发现此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明完成为的第4次实验，她应该通过________，使杠杆再次在水平位置平衡（请结合具体数据进行说明，可保留一位小数）。 【答案】 ①. 右 ②. 力臂的大小 ③. 右 ④. 见解析 【详解】（1）[1]杠杆的左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，故应将平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡。 [2]在挂上钩码后，每次都要让杠杆在水平位置平衡，这样做的目的主要是为了方便测量力臂的大小。当杠杆在水平位置平衡时，支点到力的作用点的距离就是力臂，这个距离可以直接从杠杆上读取出来。 （2）[3]由于钩码的重力方向是竖直向下，小明取2个钩码，挂在支点左侧某处时，为了使杠杆在水平位置平衡，则取4个钩码应挂在支点的右侧进行实验。 （3）[4]根据题意可知，第四次实验动力为，若动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，用剩下的钩码即使是一个钩码或者两个钩码都无法使得杠杆在水平位置平衡，从而完成不了实验；由此可知，需要改变动力臂的大小，由于第三次实验的阻力臂是25.0cm，所以第四次实验的阻力臂可为25.0cm，阻力为时，根据杠杆平衡条件可得 即 解得此时的动力臂为，即她应该通过调节左侧钩码的位置大约为10.7cm，右侧钩码数量为3个，右侧钩码的位置为25.0cm时，可使杠杆再次在水平位置平衡。 知识点二、滑轮 1：定滑轮 （1）实质：是一个等臂杠杆。支点是转动轴，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。 （2）特点：不能省力，但可以 改变力的方向。 2：动滑轮 （1）实质：是一个动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆。支点是上端固定的那段绳子与动滑轮相切的点，动力臂是滑轮的直径，阻力臂是滑轮的半径。 （2）特点：能省一半的力，但不能改变动力的方向，且多费一倍的距离。 知识点3：滑轮组 （1）连接：两种方式，绳子可以先从定滑轮绕起，也可以先从动滑轮绕起。 （2）作用：既可以改变力的大小又可以改变力的方向，但是费距离。 （3）省力情况：F=（G+G动）/n；绳子自由端移动的距离s=nh，其中n是绳子的段数，h是物体移动的高度。 知识点4：轮轴和斜面 （1）轮轴：实质是可以连续旋转的杠杆，是一种省力杠杆。轮和轴的中心是支点，作用在轴上的力是阻力F2，作用在轮上的力是动力F1，轴半径r，轮半径R，则有F1R=F2r，因为R>r，所以F1<F2。 （2）斜面：是一种省力机械。斜面的坡度越大，省力越多。 【例题1】（2024·广东广州·三模）按要求作答。 （1）如图甲是雨伞，图乙是伞骨的简图。 ①撑伞时撑杆AB对伞面的支持力F1沿图中AB直线方向，请在图乙中画出这个支持力F1，并画出阻力F2的力臂l2； ②撑伞时该杠杆属于 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 （3）分别使用图中甲、乙两个滑轮组将重为10N的物体A在2s内匀速拉升20cm，拉力大小如图所示： ①甲、乙两种提升方式中 方式更省力， 方式绳子自由端移动距离更大（选填“甲”或“乙”） ②甲乙两种提升方式的机械效率η甲 η乙（选填“>”“=”或“<”）。 【答案】(1) 费力 (2) 乙 甲 < 【详解】（1）[1]撑杆AB对伞面的支持力作用在B点，方向沿撑杆AB向上，据此画出支持力F1的示意图；图中支点为O点，由支点向阻力F2的作用线作垂线段，即为阻力臂l2，如图所示： [2]从图中可以看出，动力臂小于阻力臂，因此它是一个费力杠杆。 （2）[1]由图得，甲滑轮组 乙滑轮组 由图得，拉着同一物体，甲绳子末端的拉力大于乙绳子末端的拉力，因此乙更省力。 [2]由得，乙绳子自由端移动距离更小。 [3]两次所做的有用功都是 此过程做的功 做的功 根据可知 知识点三、机械效率 进度条，百分之0 播放 00:00 / 03:05 03:05 全屏 倍速播放中 0.5倍 0.75倍 1.0倍 1.5倍 2.0倍 超清 流畅 您的浏览器不支持 video 标签 继续观看 八年级物理下册知识要点复习：第十二章 《简单机械》 观看更多 转载 , 八年级物理下册知识要点复习：第十二章 《简单机械》 初中物理园已关注 分享点赞在看 已同步到看一看写下你的评论 视频详情 1：有用功和额外功 1.有用功：使用机械时，对人们有用的功叫有用功。也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。在提升物体时，W有用= Gh 2.额外功：使用机械时，对人们没有用但不得不做的功叫额外功。 3.额外功的主要来源：①提升物体时，克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。②克服机械的摩擦所做的功。 4.人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功，它等于有用功和额外功的之和。即：W总=W有用+W额 5.若人对机械的动力为F，则：W总= FS   2：机械效率 （1）定义：有用功与总功的比值，叫机械效率。 （2）公式：η=×100％ 【例题1】如图是一款健身拉力器原理图，斜面的倾角为30°，重500N的物块与固定在斜面底端的弹簧相连，小明通过定滑轮拉着物块沿斜面向上匀速运动2m的过程中（此过程弹簧始终处于被拉伸状态），小明对绳的拉力所做的功为1000J，克服弹簧拉力做功300J，则克服物块重力做的功为J，物块与斜面之间摩擦力的大小为N．（忽略绳重、滑轮与轴的摩擦） 【答案】500；100。 【解析】已知斜面的倾角为30°，物块沿斜面向上匀速运动2m，则斜面的高度h＝s＝×2m＝1m， 克服物块重力做的功W有用＝Gh＝500N×1m＝500J； W额＝W总﹣W1﹣W有用＝1000J﹣500J﹣300J＝200J， 由W额＝fs可得，物块与斜面之间摩擦力的大小f＝100N。 【例题2】（2023·广东广州·中考真题）用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，水瓶对绳a的拉力为，绳b对人的拉力为。此过程（　　）    A．有用功为300J B．做的功等于做的功 C．做的功小于做的功 D．滑轮组的机械效率为80% 【答案】D 【详解】A．做的功为有用功，大小为 故A错误，不符合题意； BC．做的功为总功，大小为 故BC错误，不符合题意； D．滑轮组的机械效率为 故D正确，符合题意。 故选D。 【例题3】为了发展文化旅游事业，荆州市正在兴建华强方特文化主题园，建成后将通过最新的VR技术展示包括楚文化和三国文化在内的五千年华夏文明。园区建设中需把重1200N的木箱A搬到高h＝2m，长L＝10m的斜面顶端。如图所示，工人站在斜面顶端，沿斜面向上用时50s将木箱A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端，已知拉力F的功率为80W．求： （1）拉力F的大小； （2）该斜面的机械效率是多少； （3）木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大。  【答案】（1）拉力F的大小为400N； （2）该斜面的机械效率是60%； （3）木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是160N。 【解析】（1）由P＝得，拉力所做的功：  W 总＝Pt＝80W×50s＝4×103J， 由W＝FL得，拉力F的大小： F＝400N。 （2）克服物重做功：  W 有＝Gh＝1200N×2m＝2.4×103J， 则斜面的机械效率： η＝×100%＝×100%＝60%。 （3）木箱 A 在斜面上匀速运动时克服摩擦做功： W额＝W总﹣W有＝4×103J﹣2.4×103J＝1.6×103J， 由W额＝fL得，木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力： f＝160N。 【习题精练】 1．下列关于简单机械在实际应用中的说法正确的是（　　） A．指甲剪是省力省功的机械 B．定滑轮不省力，但能改变力的方向 C．滑轮组既省力，又省距离，还省功 D．斜面的机械效率可以达到100% 【答案】B． 【解析】（1）根据指甲剪的结构和功的原理分析； （2）定滑轮的实质是等臂杠杆； （3）根据滑轮组的特点可做出判断； （4）机械效率永远小于1． A．指甲剪由三条杠杆组成，其中既有省力杠杆也有费力杠杆，但其最终可以达到省力的目的，所以为省力机械，但使用任何机械都不省功，故A错误； B．定滑轮的实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变力的方向，故B正确； C．滑轮组可以省力，但费距离，且不可能省功，故C错误； D．使用任何机械都要做额外功，所以机械效率不可能达到100%，故D错误． 2．吊车有大小两个吊钩，在确保安全的前提下，下列关于吊车机械效率说法正确的是（　　） A．吊起相同货物，使用小吊钩机械效率高 B．吊起相同货物，上升速度快机械效率高 C．每次吊起的货物越少，机械效率越高 D．货物升高的高度越高，机械效率越高 【答案】A 【解析】在物理学中，我们把有用功与总功的比值称为机械效率，即机械效率的高低与有用功的大小、总 功的大小或额外功的大小有关；故利用控制变量的方法分析判断即可。 （1）使用小吊钩吊起相同货物时，小吊钩（小动滑轮）的重力小，做的额外功少，在有用功一定的情况下，总功小，其机械效率高，故A正确； （2）由机械效率公式η可知，机械效率的高低与上升速度、货物升高的高度无关，故BD错误； （3）每次吊起的货物越少，有用功越少，有用功在总功中所占比例越小，所以机械效率越低，故C错误。 3．在测量图甲所示滑轮组机械效率η的实验中，通过改变物重G或动滑轮重G动进行多次实验，得到了形如图乙所示的效率与物重或动滑轮重的关系，图中纵轴表示机械效率的倒数η﹣1，若不计绳重与摩擦，则橫轴可能表示（　　）  A．GB．G﹣1C．G动D． 【答案】BC 【解析】由图可知，物体由3段绳子承担， 此滑轮组的机械效率η＝＝＝＝＝1+ 则η﹣1＝1+＝1+（G﹣1×G动）， 已知图中纵轴表示机械效率的倒数η﹣1，由此可知，若不计纯重与摩擦，则橫轴可能表示G﹣1或G动 4.如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）．下列说法正确的是（　　） A．拉力F1小于拉力F2 B．甲、乙两滑轮组的机械效率相同 C．甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械 D．甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等 【答案】B． 【解析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh；把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；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；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系． A．不计绳重及摩擦，因为拉力F=（G物+G动），n1=2，n2=3， 所以绳端的拉力：F1=（G物+G动），F2=（G物+G动），所以F1＞F2，故A错误； B．因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G动h，W有用=G物h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；因为η=，所以两滑轮组的机械效率相同，故B正确； C．使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故C错误； D．因为绳子自由端移动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，所以s1=2h，s2=3h，则s1≠s2，故D错误。 5．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10N B．拉力F的功率为1.5W C．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，所以受力平衡；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，所以两个摩擦力之和为12N，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，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＝×100%＝＝80%，故C正确； D．若拉力F增大到15N时，A在运动过程中，A对B的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则A和B之间的摩擦力不变，所以物体B的运动状态不会改变，即物体B仍然静止，不会向左运动，故D错误。 6．如图所示，不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦，米袋总重为800N，而绳上吊着的静止的“绅士”重500N，则米袋对地面的压力为（   ） A．500N       B．250N       C．300N        D．800N 【答案】C 【解析】从图判断，图中的滑轮是定滑轮，“绅士”通过定滑轮对米袋向上的拉力等于他的重力，则米袋对地面的压力为800N-500N=300N。 7．小汉同学在“研究动滑轮特点”的实验时，进行了正确操作，并记录数据如下表，分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符。面对这一事实，下列做法中最不可取的是（  ） 实验次数 物重G/N 拉力F/N 1 1．0 0．65 2 1．5 0．90 3 2．0 1．15 A．与同学分析可能原因 B．实验失败，停止实验 C．改进实验条件，重新实验 D．查阅资料，了解结论的适用条件 【答案】B 【解析】对于“使用动滑轮能省一半力”，我们是通过实验探究得出来的。可是小汉同学在进行这个实验时，实验结果却与课本中的结论不符。问题在哪里呢？题目排除了操作错误，记录的数据也正确。实际上，物理中的许多结论都是在忽略某些次要因素的基础上得出的。“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮和绳子的重力，并不考虑摩擦的情况下获得的结论。而在进行实验时，这些因素都是存在的。如果把这些因素都考虑进去，势必得不出规律性的东西，得不到正确的结论。怎么办呢？此时就要设法减小以上次要因素的影响，如选用更轻的动滑轮和绳子，进一步减小摩擦，还有尽可能使物体重力更大一些等。 8．利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（　　）   A．70N    B．100N     C．105N     D．110N 【答案】C 【解析】由图知，n＝2，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力： F＝（G+G动）＝（200N+10N）＝105N，故C正确。 9．如图所示的四种情景中，所使用的杠杆为省力杠杆的是（　　） A．用餐工具筷子 B．茶道中使用的镊子 C．用起子起瓶盖 D．托盘天平 【答案】C． 【解析】结合图片和生活经验分析动力臂和阻力臂的大小关系，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆． A．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； B．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； C．起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； D．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆． 10．材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端，O为支点（OA＜OB），如图所示，杠杆处于平衡状态。如果将甲、乙物体（不溶于水）浸没于水中，杠杆将会（　　）   A．A 端下沉     B．B 端下沉   C．仍保持平衡   D．无法确定 【答案】C 【解析】由题知，甲、乙两物体的密度相同，OA＜OB，即甲的力臂要小于乙的力臂； 根据杠杆的平衡条件可知，G甲×L甲＝G甲×L乙， 即：ρgV甲L甲＝ρgV乙L乙， 所以：V甲L甲＝V乙L乙﹣﹣﹣﹣﹣﹣①， 如果将甲、乙物体（不溶于水）浸没于水中，此时甲乙都要受到浮力的作用，根据阿基米德原理可知 甲乙受到的浮力分别为： F浮甲＝ρ水gV甲，F浮乙＝ρ水gV乙， 此时左边拉力与力臂的乘积为：（G甲﹣ρ水gV甲）×L甲＝G甲×L甲﹣ρ水gV甲×L甲﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 此时右边拉力与力臂的乘积为：（G乙﹣ρ水gV乙）×L乙＝G乙×L乙﹣ρ水gV乙×L乙﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 由于V甲L甲＝V乙L乙， 所以：ρ水gV甲×L甲＝ρ水gV乙×L乙， 则由②③两式可知，此时左右两边拉力与力臂的乘积相同，故杠杆仍然会保持平衡。 11．如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知C是体积为1dm3、重为80N的实心物体，D是边长为20cm、质量为20kg的正方体，OA：OB＝2：1，圆柱形容器的底面积为400cm2（g＝10N/kg），则下列结果不正确的是（　　）   A．物体C的密度为8×103kg/m3 B．杠杆A端受到细线的拉力为70N C．物体D对地面的压强为1.5×103Pa D．物体C浸没在水中前后，水对容器底的压强增大了2×103Pa 【答案】D 【解析】A．物体C的质量： mC＝＝＝8kg； 物体C的密度： ρC＝＝＝8×103kg/m3，故A正确； B．物体C排开水的体积： V排＝VC＝1×10﹣3m3， 受到的浮力： F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N； 杠杆A端受到的拉力： FA＝GC﹣F浮＝80N﹣10N＝70N，故B正确； C．由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2 得： FA×OA＝FB×OB， 则杠杆B端受到细线的拉力： FB＝×FA＝×70N＝140N， 由于力的作用是相互的，杠杆B端对D的拉力： F拉＝FB＝140N， D对地面的压力： F压＝GD﹣FB＝mDg﹣F拉＝20kg×10N/kg﹣140N＝60N， D对地面的压强： p＝＝＝1.5×103Pa，故C正确； D、物体C浸没在水中前后，水的深度变化： △h＝＝＝＝2.5cm＝0.025m， 水对容器底的压强增大值： △p＝ρ水g△h＝1×103kg/m3×10N/kg×0.025m＝2.5×102Pa，故D错。 12.如图，一轻杆AB悬于O点，其左端挂一重物，右端施加一个与水平方向成30°的力F，此时轻杆水平平衡。若重物质量m＝3kg，BO＝3AO，g取10N/kg。则力F的大小为________N。     【答案】 20    【解析】【解答】解：反向延长力F的作用线，过支点O作力F作用线的垂线即为F的力臂L1  ，   因为右端施加一个与水平方向成30°的力F，则由几何知识可知L1＝OB/2， 已知BO＝3AO，重物质量m＝3kg，则物体重力G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N， 由杠杆平衡条件得：G×L2＝F×L1  ， 即G×OA＝F×OB/2， 代入数据可得，30N×OA＝F×3OA/2， 解得F＝20N。 13. 某工人用如图所示的装置，将重150N的木块在10s内竖直向上匀速提升4m，此装置是____滑轮（选填“定”或“动”），该工人拉力的功率为____W（滑轮和绳的重力、摩擦均不计）   【答案】动；60． 【解析】使用中固定不动的滑轮是定滑轮，使用时随物体一起运动的滑轮是动滑轮；滑轮和绳的重力、摩擦均不计，克服木块重力做的功即为工人拉力做的总功，根据W=Gh求出其大小，根据P=求出该工人拉力的功率． （1）图中的滑轮随物体一起运动，此装置是动滑轮； （2）滑轮和绳的重力、摩擦均不计，工人拉力做的功：W=Gh=150N×4m=600J， 该工人拉力的功率：P===60W． 14.如图，工人利用滑轮组将200N的重物匀速向上提升到2m高的平台上，则他所用的拉力为____N，绳子自由端向下移动的距离为____m．（不计绳重、动滑轮重及摩擦）   【答案】100；4． 【解析】由图知，承担物重的绳子股数n=2．不计绳重、动滑轮重及摩擦，拉力F=G； 拉力端移动的距离s=2h． 由图知，使用滑轮组，承担物重的绳子股数n=2． （1）不计绳重、动滑轮重及摩擦，拉力F=G=×200N=100N； （2）绳子自由端向下移动的距离：s=2h=2×2m=4m． 15．既可以省力，又可以改变用力方向的滑轮是____（选填“定滑轮”“动滑轮”或“滑轮组”）；利用一个效率为90%的杠杆做100J的总功，其中额外功是____J。 【答案】滑轮组；10。 【解析】（1）使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；使用动滑轮可以省力，但不可以改变力的方向；用定滑轮和动滑轮组成滑轮组，既可以省力，又可以改变力的方向； （2）由题知，使用杠杆做的总功W总=100J，η=90%， 可得做的有用功： W有用=W总×90%=100J×90%=90J， 则利用杠杆做的额外功： W额=W总-W有用=100J-90J=10J。 16．建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示在匀速起吊重4.2×103N的物体时，物体5s内上升了6m，此过程中有用功为        J，钢丝绳移动的速度为m/s；若滑轮组的机械效率为70%，则额外功为        J，拉力F为       N，其功率为        W。   【答案】2.52×104；3.6；1.08×104；2000；7.2×103。 【解析】根据有用功等于物重与物体升高的高度的积；根据速度公式可求物体上升的速度，由v绳＝nv物可求钢丝绳移动的速度，根据η＝可求总功，额外功等于总功减去有用功，再根据W＝Fs＝Fnh可求拉力；根据P＝Fv可求功率。 有用功： W有用＝Gh＝4.2×103N×6m＝2.52×104J； 由图可知，n＝3，钢丝绳移动的速度： v绳＝nv物＝n×＝3×＝3.6m/s； 由η＝可的总功， W总＝， 额外功：W额＝W总﹣W有用＝﹣W有用＝W有用（﹣1）＝2.52×104J×（﹣1）＝1.08×104J； 总功：W总＝Fs， 拉力：F＝＝＝＝＝2000N； 拉力的功率： P＝Fv＝2000N×3.6m/s＝7.2×103W。 17.小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有，刻度均匀的 杠杆，支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。   （1）如图A所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向   （选填“左”或”右”）调节，直到杠杆在 位置平衡，目的是便于测量   ，支点在杠杆的中点是为了消除杠杆   对平衡的影响。 （2）小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验象如图B所示，他们记录的数据为动力F1=1.5N，动力臂L1=0.1m，阻力F2=1N，则阻力臂L2=  m。 （3）甲同学测出了一组数据后就得出了”动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是                  。 （4）丙同学通过对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做了如图C的实验，此实验   （选填“能”或”不能”）说明该结论是错误的，图C实验中，已知杠杆上每个小格长度为5cm，每个钩码重0.5N，当弹簧测力计在A点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，动力×动力臂    （选填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂”。 【答案】（1）右；水平；力臂；自重；（2）0.15；（3）一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律；（4）能；等于。 【解析】（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；（2）杠杆平衡条件为：F1L1=F2L2。由杠杆平衡条件得：1.5N×0.1m=1N×L2，得：L2=0.15m；（3）只有一次实验得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂。这种结论很具有偶然性，不合理。要进行多次实验，总结杠杆平衡条件。（4）丙同学通过对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做了如图C的实验，此实验能得到“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，这个结论是不正确的；当动力臂不等于支点到动力作用点的距离时，看实验结论是否成立，所以利用图C进行验证；杠杆平衡条件为：F1L1=F2L2。由杠杆平衡条件得：4×0.5N×3×5cm=3N××4×5cm，左右相等，杠杆在水平位置平衡时，动力×动力臂 等于阻力×阻力臂”。 18.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下 （1）在实验操作中应该使钩码      （选填“快速”或“缓慢”）上升； （2）进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为    （保留三位有效数字）； （3）进行第3次测量时，弹簧测力计示数为    N，滑轮组做的有用功是      J； （4）分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与        有关． 【答案】（1）缓慢；（2）78.4%；（3）2.4；0.3．（4）物重（或钩码重） 【解析】（1）在实验中要向上缓慢、匀速拉动测力计； （2）掌握机械效率的定义式η=W有用/W总，很容易结合表格数据求解机械效率； （3）根据W有用=Gh计算有用功；根据η=W有用/W总=Gh/Fs计算弹簧测力计的示数． （4）在分析数据时，要注意机械效率的变化是由哪个物理量的变化引起的，从而得出结论．从实验数据看，钩码上升的高度无规律的变化，所以机械效率不断增大不是由于被提升高度的变化而引起的．钩码重不断增大，机械效率不断提高．所以可以看出增大被提升物体的重力可以提高滑轮组的机械效率． 19．如图，杠杆在水平位置平衡，物体M1重为500N，OA：OB＝2：3，每个滑轮重为20N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F的作用下，物体M2以0.5m/s速度匀速上升了5m。（杠杆与绳的自重、摩擦均不计） 求：（1）物体M2的重力； （2）拉力F的功率； （3）物体M1对水平面的压力。     【答案】（1）物体M2的重力为80N； （2）拉力F的功率为50W； （3）物体M1对水平面的压力为245N。 【解析】（1）因杠杆与绳的自重、摩擦均不计，故克服动滑轮重力做的功为额外功， 则滑轮组的机械效率：η=80%， 解得物体M2的重力：G＝80N； （2）由图知，绳子的有效段数为2，绳的自重、摩擦均不计，则作用在绳子自由端的拉力： F=50N； 物体M2以0.5m/s速度匀速上升了h，绳子自由端移动的距离为：s＝2h， 由v可得绳子自由端的速度为： v绳＝2v＝2×0.5m/s＝1m/s； 拉力F的功率： P=Fv绳＝50N×1m/s＝50W； （3）由力的平衡条件可得，B端对定滑轮向上的拉力： F′B＝3F+G定＝3×50N+20N＝170N， 根据力的作用是相互的，则定滑轮对杠杆B端的拉力为：FB＝F′B＝170N， 根据杠杆的平衡条件可得：FA×OA＝FB×OB， 故绳子对杠杆A端的拉力为：FA＝255N， 力的作用是相互的，则绳子对M1向上的拉力为FA′＝FA＝255N， 根据力的平衡，地面对M1的支持力： F支＝G1﹣FA′＝500N﹣255N＝245N； 由力的相互性可知，物体M1对水平面的压力： F压＝F支＝245N。 20．如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图，每个滑轮重为100N，均匀实心金属块的密度为8×103kg/m3，金属块的质量为80kg。绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，金属块一直匀速上升。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）在金属块还未露出水面时，求此时金属块所受到的浮力； （2）在金属块未露出水面时，求人的拉力F； （3）金属块在水中匀速上升2m，且金属块未露出水面时，求人的拉力所做的功。   【答案】（1）在金属块还未露出水面时，此时金属块所受到的浮力为100N； （2）在金属块未露出水面时，人的拉力F为400N； （3）金属块在水中匀速上升2m，且金属块未露出水面时，人的拉力所做的功为1600J。 【解析】（1）因为金属块浸没水中， 所以金属块排开水的体积： V排＝VA＝＝＝0.01m3； 金属块所受的浮力： F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3＝100N； （2）由图知，使用的滑轮组n＝2，在金属块未露出水面时，绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，人的拉力： F＝（GA﹣F浮+G动）＝×（80kg×10N/kg﹣100N+100N）＝400N； （3）拉力端移动距离s＝2h＝2×2m＝4m， 人的拉力所做的功： W＝Fs＝400N×4m＝1600J。 精讲精练第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$