第十一章 简单机械【B卷 专项卷】（重难训练48题十二大考点）-【新教材】2024-2025学年八年级物理下册单元速记·巧练（沪科版2024）

2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷（沪科版） 第十一章 简单机械 （B卷•专项卷） 一．概念辨析（共7小题） 二．杠杆、滑轮的简单应用（共5小题） 三．杠杆、滑轮（组）的简单计算（共3小题） 四．滑轮（组）处在不同方向的计算（共3小题） 五．杠杆有关的钩码问题（共3小题） 六．杠杆的综合应用（含最值、动态问题等）（共4小题） 七．辨析最省力的简单机械（共3小题） 八．滑轮（组）的综合应用（共6小题） 九．机械效率（共4小题） 十．作图题（共6小题） 十一．实验题（共4小题） 十二．计算题（共3小题） 一．概念辨析（共7小题） 1．使用杠杆能给我们的生活带来便利。如图是杠杆在生活中的应用，能省距离的是（    ） A．核桃夹 B．开瓶器 C．托盘天平 D．筷子 2．定滑轮使用过程中表现出来的特点是（　　） A．既能省力，亦能改变施力方向 B．只能改变施力的方向 C．只能省力，不能改变施力方向 D．只能改变施力的大小 3．如图所示，晓华同学正在做俯卧撑，此时人体可视为一个杠杆，下列各图能大致表示其原理的是（　　） A． B． C． D． 4．关于机械做功，下列说法正确的是（　　） A．机械做功越多，机械效率越高 B．功率越大，做功越快 C．所做有用功越多，机械效率越高 D．越省力的机械，机械效率越高 5．如图所示是滑轮的两种使用方法，以下说法中正确的是（　　） A．甲是动滑轮，使用时不能省力 B．乙是动滑轮，使用时可以省力 C．甲是定滑轮，使用时可以省力 D．乙是定滑轮，使用时不能省力 6．有两台机器，甲的机械效率为90%，乙的机械效率为80%。下列说法正确的是（　　） A．甲做的有用功一定比乙做的有用功多 B．两台机器做的总功相等时，甲做的有用功一定比乙做的有用功多 C．甲一定比乙更省力 D．甲做的功一定比乙做的功多 7．用图中的装置来提升重物，既省力又能改变力的方向的是（   ） A． B． C． D． 二．杠杆、滑轮的简单应用（共5小题） 8．如图所示，旗杆顶部的装置A其实是 滑轮（选填“定”或“动”），它的实质是一个 杠杆。 9．如图中的起瓶器，它属于 杠杆（填“省力”或“费力”），A、B两点中 点是支点，开瓶盖时在C点处施加 （选填“向上”或“向下”）的力。 10．如图所示，用手提起重物，从生物学的角度来看，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动。从物理学的角度来看，这可以简化为一种简单机械模型。图中 部位是支点，此模型属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆。 11．小明用一根木棍将一袋物品挑在肩上，他感到比较吃力，如图所示。此时物品受到的重力 （选填“大于”“小于”或“等于”）手对木棍施加的力，若想减小手对木棍施加的力，他可以将货物 （选填“靠近人”或“远离人”）。 12．一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按如图所示的方法安装滑轮将汽车从泥潭中匀速拉出。他安装的是 （选填“定滑轮”或“动滑轮”），其作用是 。 三．杠杆、滑轮（组）的简单计算（共3小题） 13．如图1，爸爸和小红坐在跷跷板的两侧，在水平位置保持平衡。将其简化成图2所示的杠杆，不计杠杆自重的影响，若小红的质量为20kg，则爸爸的质量为 kg。 14．工人利用如图所示的装置提升物料，该装置中的滑轮为 滑轮。已知滑轮重80N，货篮重120N，不计绳重及摩擦，工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为 N。 15．如图所示，取两根光滑的木棍甲、乙，将绳子的一端系在甲木棍上，再依次绕过两根木棍。甲、乙两根木棍分别由两位同学在木棍的两端握紧。用力缓慢拉绳子的自由端， （甲、乙）木棍受到绳子的拉力更大，已知绳端拉力为F，则甲木棍受到绳子的拉力为 F。 四．滑轮（组）处在不同方向的计算（共3小题） 16．如图所示，通过滑轮沿水平方向拉动重为的物体A，不计滑轮重及其摩擦。当拉力为时，物体A受到的拉力为 。 17．如图所示，弹簧测力计均为竖直方向，不计摩擦及弹簧测力计自重，滑轮的重力为4N，若弹簧测力计2的示数为5N，则弹簧测力计1的示数为 N。 18．如图所示，小强用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动，已知物体A重为800N，它受到的摩擦力为60N，不计绳与滑轮之间的摩擦，小强所用拉力为 N。 五．杠杆有关的钩码问题（共3小题） 19．如图所示的轻质杠杆在水平位置平衡，若每一个钩码重均为0.5牛，则此时弹簧测力计的示数为（　　） A．0.5牛 B．1牛 C．2牛 D．4牛 20．如图所示的刻度均匀杠杆保持水平平衡，弹簧测力计竖直向上拉，作用点在i点，示数为3牛，杠杆上还挂有一个重为1牛的钩码，该钩码一定挂在杠杆的（   ） A．b点 B．e点 C．j点 D．n点 21．图为探究杠杆平衡条件的实验装置，若每个码重0.5牛，为了让杠杆在水平位置平衡，下列判断中正确的是（　　） A．在A点挂4个钩码能使杠杆平衡 B．在B点用弹簧测力计竖直向上拉，当示数为0.6牛时，能使杠杆平衡 C．用弹簧测力计在B点拉，无论如何改变用力方向都可省力 D．用弹簧测力计在A点拉，无论如何改变用力方向都要费力 六．杠杆的综合应用（含最值、动态问题等）（共4小题） 22．如图所示，O为支点，作用在A端的四个力中，力臂最长的力是（　　） A．F4 B．F3 C．F2 D．F1 23．如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一个竖直向上的力，使其一端抬离地面，则（　　） A．F甲＞F乙，因为乙方法中动力臂长 B．F甲＜F乙，因为乙方法中阻力臂长 C．F甲＞F乙，因为甲方法中阻力臂短 D．F甲＝F乙 24．一端细一端粗的直棒AB，两端各放一支相同的蜡烛，然后支起来并使两端平衡，如图所示。然后点燃这两支蜡烛，当两支蜡烛都燃烧掉一半之后，直棒将（　　） A．A端上升 B．B端上升 C．仍然平衡 D．无法判断 25．一根粗细均匀的木棒斜靠在竖直墙壁上，墙壁光滑，地面粗糙。木棒受到的重力为G，墙壁对木棒的弹力为F，如图所示。现让木棒的倾斜程度变小一些至虚线所示位置，木棒仍能静止斜靠在墙上。则与原来相比，G和F变化情况为（　　） A．G不变，F变小 B．G不变，F变大 C．G变大，F变小 D．G变小，F变大 七．辨析最省力的简单机械（共3小题） 26．如图，下列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，当提起同一重物时，最省力的是（　　） A． B． C． D． 27．用下列简单机械提升同一重物，忽略机械自重和摩擦，最省力的是（　　） A． B． C． D． 28．如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3、F4四个力中最小的是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 八．滑轮（组）的综合应用（共6小题） 29．如图所示，某同学用重10N的动滑轮匀速提升重50N的物体，则该同学所用拉力F的可能值是（　　） A．20N B．25N C．30N D．32N 30．建筑工人用如图中的装置提升物体，不计绳重、摩擦滑轮自重。下列说法正确的是（　　） A．该装置中的两个滑轮均为定滑轮 B．使用该装置能省力，也能省距离 C．使用该装置既能省力，又能改变力的方向 D．使用该装置不能省力，但能省功 31．如图所示，若绳重和摩擦不计，动滑轮重不计，物重，则图甲中的拉力 N，图乙中的拉力 N．若甲、乙两装置中绳子自由端均移动了1.2m，则甲乙两装置中物体被提升的高度之比为 。 32．用图甲的滑轮组提升重的物体，已知拉力F为，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示。使用图甲中A滑轮的好处是可以 ，B滑轮重为 N。图乙中反映绳子自由端运动的图线是 （选填“a”或“b”）。 33．如下图所示，物体A重50N，物体B重30N，物体A在绳子拉力的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B匀速上升，则该拉力F的大小为（滑轮和绳子的重力及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）（   ） A．10N B．20N C．30N D．50N 34．如图所示，木板A放在水平面上，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的木板A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，与物块B相连的弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（　　） A．木板A与地面间的摩擦力为5N B．滑轮向右移动的速度为0.2m/s C．物块B受到的摩擦力为3N，方向水平向右 D．绳子拉木板A的功率为0.6W 九．机械效率（共4小题） 35．如图所示的小型起重机，某次吊起重为的物体，电动机的功率为，用时，使物体上升了。下列计算正确的是（　　） A．做的有用功为 B．拉力为 C．做的总功为 D．机械效率为66.7% 36．分别用图中所示的装置甲和乙把同一重物吊到同一高度，（不计绳重及摩擦）以下说法正确的是（　　） A．两装置机械效率相等 B．用装置甲吊起重物比用装置乙省力 C．用装置甲吊起重物拉力做功比装置乙小 D．用装置乙吊起重物，绳端移动的距离比用装置甲小 37．用某滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示，在20s内绳子自由端竖直匀速移动16m，重物竖直匀速上升4m。已知动滑轮总重100N，提升的物体重800N。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．重物端的功率为 B．额外功为400J C．绳子自由端拉力的大小为250N D．滑轮组的机械效率约为88.9% 38．图甲是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具—“车梯”，图乙是其等效图。若利用此“车梯”使的重物在内匀速竖直上升，所用的拉力为，取。下列说法中不正确的是（   ） A．使用“车梯”时做的有用功为 B．使用“车梯”时人做功的功率为 C．使用“车梯”时人拉绳的速度为 D．“车梯”的机械效率约为66.7% 十．作图题（共6小题） 39．在图中画出动力臂和阻力臂。 40．如图所示杠杆处于平衡，请在杠杆A处画出最小的动力F1，并画出阻力F2。 41．如图所示，画出使用图中所示滑轮组提起物体时最省力的绕绳方法。 十一．实验题（共4小题） 42．在“探究杠杆的平衡条件”实验中： (1)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“非平衡”）状态；为了便于测量力臂的长度，应使杠杆在水平位置平衡，为此应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； (2)将杠杆调至水平位置平衡后，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保持平衡；随后两边各取下一个钩码，杠杆 （选填“左”或“右”）端将下沉。（每个钩码质量均相同） 43．如图所示，这是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。实验中测得的几组数据如下表所示，请你分析： 实验序号 钩码重G/N 钩码提升高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 拉力方向 甲 1 0.2 1.0 0.2 向上 乙 1 0.2 1.1 0.2 向下 丙 1 0.2 0.7 0.4 向上 (1)分析甲、乙两次实验的数据，可以得出结论：使用定滑轮 （选填“能”或“不能”）省距离， （选填“能”或“不能”）改变力的方向；用图乙装置进行实验时，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将 （选填“变大”“不变”或“变小”）； (2)分析丙实验的数据发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为 。 44．在“探究滑轮组工作时的特点”活动中，小明用如图所示的滑轮组提升钩码，改变钩码的数量，在正确操作的情况下，测得的实验数据如下（不计绳重）。 实验序号 钩码重 钩码上升高度 拉力 绳端移动的距离 1 10 30 2 10 30 3 10 30 (1)实验时，用手竖直向上 拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数； (2)第①次实验中，滑轮组的机械效率为 （保留一位小数）； (3)从实验数据可得出实验结论：同一滑轮组， ，机械效率越高； (4)小明根据表格中的数据，发现重物的重力越大，由摩擦引起的额外功 （选填“越大”“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释： 。 45．小英同学无意间发现一块非常漂亮的玻璃饰品，为测出它的密度，她根据学校学习的密度、浮力、杠杆的相关知识，对其进行了测量，请帮她将下列步骤补充完整。 （1）相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； （2）调节杠杆水平平衡后，用细线将物块挂于杠杆左侧，将3个钩码挂于右侧，如图乙所示，每个钩码质量，使杠杆仍处于水平平衡，这样做的目的是 ，则物块质量为 g； （3）将该物块浸没在装有水的烧杯中，调节右侧钩码的位置，使杠杆处于水平平衡，如图丙所示，则物体在水中所受的浮力为 N； （4）则该玻璃饰品的密度是 ； （5）实验后，小组同学通过讨论、反思，又创新了一种测量液体密度的轻质杠杆密度计，可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值，结构如图丁所示。设计过程如下： （a）将杠杆在O点悬挂起来，空桶悬挂在B点，质量为m的物体A悬挂在C点时，杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为L，C点到O点的距离为，此时C点对应密度计的零刻度线； （b）在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V，移动物体A至位置，杠杆在水平位置平衡。点到O点的距离为，此时点对应的密度值为 （用题中所给的字母表示）； （c）已知密度为的刻度线与零刻度线之间的距离为，则密度为的刻度线与零刻度线之间的距离为 。 十二．计算题（共3小题） 46．如图所示，用动滑轮将重力为5N的木块匀速提升1m，所用拉力F为4N。 (1)求此过程中的有用功； (2)求该动滑轮的机械效率。 47．如图所示是小刚做俯卧撑时的情景，小刚的质量是50kg，重心可视为点A，脚到重心的水平距离为0.9m，手到重心的水平距离为0.6m，撑起时，重心上升30cm，求 (1)人受到的重力； (2)地面对人双手的支持力； (3)每次撑起时，克服重力的功。 48．在一底面积为的圆柱形深井底部，有一体积为，密度为的贵重物体，选用如图所示的装置将其打捞上来，若牵引车以0.6m/s的速度匀速向右行驶，通过滑轮组将物体由井底开始往上拉，（忽略绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦，g取10N/kg）。求： （1）物体浸没在水中时受到的浮力。 （2）牵引车行驶了30s后，物体被提升的高度。 （3）物体露出水面前，物体受到绳子拉力的功率。 （4）若此时该滑轮组的机械效率为96%，求动滑轮的重力。 学科网（北京）股份有限公司1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷（沪科版） 第十一章 简单机械 （B卷•专项卷） 一．概念辨析（共7小题） 二．杠杆、滑轮的简单应用（共5小题） 三．杠杆、滑轮（组）的简单计算（共3小题） 四．滑轮（组）处在不同方向的计算（共3小题） 五．杠杆有关的钩码问题（共3小题） 六．杠杆的综合应用（含最值、动态问题等）（共4小题） 七．辨析最省力的简单机械（共3小题） 八．滑轮（组）的综合应用（共6小题） 九．机械效率（共4小题） 十．作图题（共6小题） 十一．实验题（共4小题） 十二．计算题（共3小题） 一．概念辨析（共7小题） 1．使用杠杆能给我们的生活带来便利。如图是杠杆在生活中的应用，能省距离的是（    ） A．核桃夹 B．开瓶器 C．托盘天平 D．筷子 【答案】D 【详解】A．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力费距离，故A不符合题意； B．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力费距离，故B不符合题意； C．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，既不省力也不费距离，故C不符合题意； D．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力省距离，故D符合题意。 故选D。 2．定滑轮使用过程中表现出来的特点是（　　） A．既能省力，亦能改变施力方向 B．只能改变施力的方向 C．只能省力，不能改变施力方向 D．只能改变施力的大小 【答案】B 【详解】定滑轮使用过程中不能改变施力的大小，只能改变施力的方向，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．如图所示，晓华同学正在做俯卧撑，此时人体可视为一个杠杆，下列各图能大致表示其原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】在做俯卧撑时，脚与地面接触的位置可视为支点，人自身的重力为阻力，阻力的方向竖直向下，作用在重心位置，人手受到的支持力为杠杆的动力，动力的方向竖直向上，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．关于机械做功，下列说法正确的是（　　） A．机械做功越多，机械效率越高 B．功率越大，做功越快 C．所做有用功越多，机械效率越高 D．越省力的机械，机械效率越高 【答案】B 【详解】A．使用机械时，机械效率高说明有用功在总功中占的比例大，机械做的功多，有用功在总功中占的比例不一定大，机械效率不一定高，故A错误； B．功率是表示做功快慢的物理量，做功越快功率越大，故B正确； C．使用机械时，机械效率高说明有用功在总功中占的比例大，但有用功多，总功大小未知，机械效率不一定越高，故C错误； D．机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率与机械是否省力无关，故D错误。 故选B。 5．如图所示是滑轮的两种使用方法，以下说法中正确的是（　　） A．甲是动滑轮，使用时不能省力 B．乙是动滑轮，使用时可以省力 C．甲是定滑轮，使用时可以省力 D．乙是定滑轮，使用时不能省力 【答案】D 【详解】AC．由图可知，甲是动滑轮，能省力，但不能改变力的方向，故AC错误； BD．由图可知，乙是定滑轮，改变力的方向，但不能省力，故B错误，D正确； 故选D。 6．有两台机器，甲的机械效率为90%，乙的机械效率为80%。下列说法正确的是（　　） A．甲做的有用功一定比乙做的有用功多 B．两台机器做的总功相等时，甲做的有用功一定比乙做的有用功多 C．甲一定比乙更省力 D．甲做的功一定比乙做的功多 【答案】B 【详解】A．机械效率是指有用功与总功的比值，它反映了机械在做功时有用功占总功的比例。这个选项没有给出总功的信息，因此无法比较两台机器做的有用功。故A错误； B．当两台机器的总功相等时，由于甲的机械效率高于乙，根据机械效率的定义，甲的有用功在总功中占的比例更高，因此甲做的有用功一定比乙多。故B正确； C．机械效率与机械是否省力无关。机械效率只反映有用功在总功中的比例，而不反映机械操作的难易程度或省力程度。故C错误； D．机械效率的高低不能直接决定做功的多少。故D错误。 故选B。 7．用图中的装置来提升重物，既省力又能改变力的方向的是（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．此滑轮是定滑轮，只能改变力的方向，不能省力，故A不符合题意； B．此滑轮是动滑轮，能省力，但不能改变力的方向，故B不符合题意； C．两个滑轮组成滑轮组，动滑轮绕2段绳，可以省力，拉力的方向和重物提升的方向相反，可以改变力的方向，故C符合题意； D．两个滑轮组成滑轮组，虽然可以省力，但拉力的方向和重物提升的方向相同，没有改变力的方向，故D不符合题意。 故选C。 二．杠杆、滑轮的简单应用（共5小题） 8．如图所示，旗杆顶部的装置A其实是 滑轮（选填“定”或“动”），它的实质是一个 杠杆。 【答案】 定 等臂 【详解】[1][2]如图所示，旗杆顶部的装置A是一个固定在旗杆顶部的滑轮，是定滑轮；杠杆根据动力臂与阻力臂的大小关系可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆；动力臂大于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，动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆，旗杆顶端A装置是定滑轮，定滑轮相当于一个等臂杠杆。 9．如图中的起瓶器，它属于 杠杆（填“省力”或“费力”），A、B两点中 点是支点，开瓶盖时在C点处施加 （选填“向上”或“向下”）的力。 【答案】 省力 A 向上 【详解】[1][2][3]用如图所示，使用“开瓶起子”时，整根杠杆绕A点转动，即A点是支点，B点是阻力的作用点，开瓶盖时在C点处施加向上的动力，动力臂比阻力臂长，是省力杠杆。 10．如图所示，用手提起重物，从生物学的角度来看，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动。从物理学的角度来看，这可以简化为一种简单机械模型。图中 部位是支点，此模型属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆。 【答案】 肘关节 费力 【详解】[1]用手提起重物时，前臂围绕肘关节转动，因此支点在肘关节处。 [2]用手提起物体时，人的前臂相当于一个杠杆，肱二头肌给桡骨的力是动力，物体给前臂的力是阻力，用手向上提物体时，动力臂小于阻力臂，因此前臂是一根费力杠杆。 11．小明用一根木棍将一袋物品挑在肩上，他感到比较吃力，如图所示。此时物品受到的重力 （选填“大于”“小于”或“等于”）手对木棍施加的力，若想减小手对木棍施加的力，他可以将货物 （选填“靠近人”或“远离人”）。 【答案】 小于 靠近人 【详解】[1]如图所示，以杠杆与肩膀的接触点为支点，可以看出物品到支点距离大于手离支点距离，即阻力臂大于动力臂。由杠杆平衡条件可知，阻力小于动力，即货物的重力小于手施加的动力。 [2]若想要更轻松地挑着货物行走，就是要减小手施加的动力，由杠杆平衡条件知，当阻力或货物的重力不变，动力臂变大，阻力臂变小时，手施加的动力会变小，所以他可以将货物靠近人。 12．一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按如图所示的方法安装滑轮将汽车从泥潭中匀速拉出。他安装的是 （选填“定滑轮”或“动滑轮”），其作用是 。 【答案】 动滑轮 省力 【详解】[1][2]如图所示，滑轮将汽车从泥潭中匀速拉出时滑轮位置不断改变，为动滑轮，动滑轮相当于一个省力杠杆，其作用是省力。 三．杠杆、滑轮（组）的简单计算（共3小题） 13．如图1，爸爸和小红坐在跷跷板的两侧，在水平位置保持平衡。将其简化成图2所示的杠杆，不计杠杆自重的影响，若小红的质量为20kg，则爸爸的质量为 kg。 【答案】80 【详解】根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得 m1gl1= m2gl2 则爸爸的质量为 14．工人利用如图所示的装置提升物料，该装置中的滑轮为 滑轮。已知滑轮重80N，货篮重120N，不计绳重及摩擦，工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为 N。 【答案】 动 100 【详解】[1]由图可知，滑轮随物料一起运动，所以该装置中的滑轮为动滑轮。 [2]由图可知，动滑轮上有两股绳，已知滑轮重80N，货篮重120N，不计绳重及摩擦，用该装置匀速提升空货篮时的拉力 15．如图所示，取两根光滑的木棍甲、乙，将绳子的一端系在甲木棍上，再依次绕过两根木棍。甲、乙两根木棍分别由两位同学在木棍的两端握紧。用力缓慢拉绳子的自由端， （甲、乙）木棍受到绳子的拉力更大，已知绳端拉力为F，则甲木棍受到绳子的拉力为 F。 【答案】 甲 5 【详解】[1]由图可知，甲木棍上有5段绳子相连，乙木棍上有4段绳子相连，且每段绳子上的拉力大小相等，所以甲受到的拉力大于乙受到的拉力。 [2]甲乙组合类似于滑轮组，甲木棍上有5段绳子相连，则甲木棍受到的拉力为 四．滑轮（组）处在不同方向的计算（共3小题） 16．如图所示，通过滑轮沿水平方向拉动重为的物体A，不计滑轮重及其摩擦。当拉力为时，物体A受到的拉力为 。 【答案】8 【详解】由图可知，绕在动滑轮上绳子段数n=2，则物体A受到的拉力为 17．如图所示，弹簧测力计均为竖直方向，不计摩擦及弹簧测力计自重，滑轮的重力为4N，若弹簧测力计2的示数为5N，则弹簧测力计1的示数为 N。 【答案】14 【详解】由题可知，弹簧测力计2的示数为5N，则绳子拉力为5N，对定滑轮受力分析，其受到了向上的拉力，向下的拉力2段，定滑轮的重力，故弹簧测力计1的示数为 F=5N+5N+4N=14N 则弹簧测力计1的示数为14N。 18．如图所示，小强用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动，已知物体A重为800N，它受到的摩擦力为60N，不计绳与滑轮之间的摩擦，小强所用拉力为 N。 【答案】20 【详解】根据图中绕法知，绳子的股数n＝3，不计滑轮和绳重、绳与滑轮之间的摩擦，拉力为 五．杠杆有关的钩码问题（共3小题） 19．如图所示的轻质杠杆在水平位置平衡，若每一个钩码重均为0.5牛，则此时弹簧测力计的示数为（　　） A．0.5牛 B．1牛 C．2牛 D．4牛 【答案】A 【详解】设杠杆每个小格的长度为L，则图中两个力臂分别为4L和2L，根据杠杆平衡条件可知 若每一个钩码重均为0.5N，则钩码总重G为1N，此时弹簧测力计的示数为 故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 20．如图所示的刻度均匀杠杆保持水平平衡，弹簧测力计竖直向上拉，作用点在i点，示数为3牛，杠杆上还挂有一个重为1牛的钩码，该钩码一定挂在杠杆的（   ） A．b点 B．e点 C．j点 D．n点 【答案】D 【详解】弹簧测力计竖直向上用力，会使杠杆逆时针转动，如果钩码挂在杠杆的左端，也会使杠杆逆时针转动，杠杆不能平衡，所以钩码要挂在杠杆的右端，钩码要阻碍杠杆转动，此时杠杆才能平衡。设杠杆的每一个小格长度为L，根据杠杆平衡条件可得 3N×2L=1N×L2 解得L2=6L，即钩码要挂在n点。 故选D。 21．图为探究杠杆平衡条件的实验装置，若每个码重0.5牛，为了让杠杆在水平位置平衡，下列判断中正确的是（　　） A．在A点挂4个钩码能使杠杆平衡 B．在B点用弹簧测力计竖直向上拉，当示数为0.6牛时，能使杠杆平衡 C．用弹簧测力计在B点拉，无论如何改变用力方向都可省力 D．用弹簧测力计在A点拉，无论如何改变用力方向都要费力 【答案】D 【详解】A．根据杠杆的平衡条件可知，A点的力为 可知在A点挂3个钩码能使杠杆平衡，故A错误； B．支点在中间，阻力和动力方向在杠杆的同一侧，能使杠杆平衡时，在B点用弹簧测力计竖直向下拉，不是向上拉，示数为 故B错误； C．用弹簧测力计在B点拉，当没有垂直拉时，力臂可能小于或等于左侧的力臂，故C错误； D．用弹簧测力计在A点拉，A点力臂最大时即2L，左侧的力臂为3L，小于左侧的力臂，无论如何改变用力方向都要费力，故D正确。 故选D。 六．杠杆的综合应用（含最值、动态问题等）（共4小题） 22．如图所示，O为支点，作用在A端的四个力中，力臂最长的力是（　　） A．F4 B．F3 C．F2 D．F1 【答案】C 【详解】添加辅助线，如图所示： 根据力臂的定义：支点到力的作用线的距离可知，F4的力臂为0，F3的力臂为OC，F2的力臂为OA，F1的力臂为OB。由图可知OA最长，故力臂最长的力是F2。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 23．如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一个竖直向上的力，使其一端抬离地面，则（　　） A．F甲＞F乙，因为乙方法中动力臂长 B．F甲＜F乙，因为乙方法中阻力臂长 C．F甲＞F乙，因为甲方法中阻力臂短 D．F甲＝F乙 【答案】D 【详解】两次抬起水泥板时，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以阻力臂都等于动力臂的二分之一，即动力臂都是阻力臂的2倍。根据杠杆的平衡条件知道 所以前后两次所用的力相同。 故选D。 24．一端细一端粗的直棒AB，两端各放一支相同的蜡烛，然后支起来并使两端平衡，如图所示。然后点燃这两支蜡烛，当两支蜡烛都燃烧掉一半之后，直棒将（　　） A．A端上升 B．B端上升 C．仍然平衡 D．无法判断 【答案】A 【详解】由图可知，OA>OB，当燃烧相同的蜡烛后，由于左侧减少的力与力臂的乘积较大，即FALOA>FBLOB，剩余蜡烛与相应力臂的乘积B端大于A端，根据杠杆平衡条件可知，，A端上升，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 25．一根粗细均匀的木棒斜靠在竖直墙壁上，墙壁光滑，地面粗糙。木棒受到的重力为G，墙壁对木棒的弹力为F，如图所示。现让木棒的倾斜程度变小一些至虚线所示位置，木棒仍能静止斜靠在墙上。则与原来相比，G和F变化情况为（　　） A．G不变，F变小 B．G不变，F变大 C．G变大，F变小 D．G变小，F变大 【答案】B 【详解】与地面接触点为支点，设与墙壁接触点与地面的距离为h，与地面接触点与墙壁距离为L，如图所示： 根据杠杆平衡条件可得 解得 现让木棒的倾斜度变小一些至虚线所示位置，由于重力G不变、L变大、h减小，故弹力F变大，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 七．辨析最省力的简单机械（共3小题） 26．如图，下列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，当提起同一重物时，最省力的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】本题中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦。 A．根据F1L1=F2L2，可计算 B．B图为动滑轮，故有 C．图为定滑轮，拉力等于重力 F3=G D．D图为1个定滑轮和1个动滑轮组成的滑轮组，由3段绳子拉着重物，不计滑轮的自重及摩擦 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 27．用下列简单机械提升同一重物，忽略机械自重和摩擦，最省力的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．如图，是一个杠杆，动力臂长度是阻力臂的3倍，忽略机械自重和摩擦，则动力 B．如图，是一个定滑轮，相当于等臂杠杆，忽略机械自重和摩擦，则动力 C．如图，是一个动滑轮，相当于一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，忽略机械自重和摩擦，则动力 D．如图，是一个斜面，高2m，长5m，忽略机械自重和摩擦，则动力 最省力的为杠杆，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 28．如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3、F4四个力中最小的是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 【答案】B 【详解】不计机械自重和摩擦， 由第一个图可知，L1=L2，由杠杆平衡条件可得，拉力F1=G； 由第二个图可知，与动滑轮相连的绳子股数n=3，所以绳端的拉力； 由第三个图可知，使用动滑轮，动力作用在轴上，根据二力平衡知识可知，拉力F3=2G； 由第四个图可知，使用的斜面将物体拉升，根据功的原理可得，拉力为 可见 F2<F4<F1<F3 所以F2最小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 八．滑轮（组）的综合应用（共6小题） 29．如图所示，某同学用重10N的动滑轮匀速提升重50N的物体，则该同学所用拉力F的可能值是（　　） A．20N B．25N C．30N D．32N 【答案】D 【详解】由题图可知，拉力F的方向不是竖直向上的，则力F的力臂将不再是动滑轮的直径，而是小于直径，如图所示： 根据杠杆的平衡条件Fl=(G动+G物)r 因为l<2r，所以 由题意可知 即F>30N，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 30．建筑工人用如图中的装置提升物体，不计绳重、摩擦滑轮自重。下列说法正确的是（　　） A．该装置中的两个滑轮均为定滑轮 B．使用该装置能省力，也能省距离 C．使用该装置既能省力，又能改变力的方向 D．使用该装置不能省力，但能省功 【答案】C 【详解】AC．在使用过程中滑轮轴的位置不随物体的移动而变化的是定滑轮，轴的位置随物体移动的滑轮是动滑轮，图中上面的是定滑轮，下面的是动滑轮，定滑轮可以改变力的方向，不能省力；动滑轮可以省力，不能改变力的方向，因此使用该装置既能省力，又能改变力的方向，故A错误，C正确； BD．使用此滑轮组能省力。使用任何机械省力一定费距离，费力一定省距离，不存在既省力又省距离的机械，所以由可知，使用任何机械都不省功，故BD错误。 故选C。 31．如图所示，若绳重和摩擦不计，动滑轮重不计，物重，则图甲中的拉力 N，图乙中的拉力 N．若甲、乙两装置中绳子自由端均移动了1.2m，则甲乙两装置中物体被提升的高度之比为 。 【答案】 150 100 3∶2 【详解】[1][2]由图知，，，如果绳重和摩擦不计，动滑轮重不计，则 [3]若甲、乙两装置中绳子自由端均移动了1.2m，甲装置中物体被提升的高度为 乙装置中物体被提升的高度为 则甲乙两装置中物体被提升的高度之比为。 32．用图甲的滑轮组提升重的物体，已知拉力F为，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示。使用图甲中A滑轮的好处是可以 ，B滑轮重为 N。图乙中反映绳子自由端运动的图线是 （选填“a”或“b”）。 【答案】 改变力的方向 100 a 【详解】[1]图甲中A为定滑轮，使用图甲中A滑轮的好处是可以改变力的方向。 [2][3]由图甲知，承担物重的绳子段数n=3，则绳子自由端移动的距离s=3h，由图乙知，t=2s时，sA=3sB，因此图乙中图线a是绳子自由端运动的s-t图像，图线b是物体运动的s-t图像。 不计绳重和摩擦，由可得，动滑轮的重力为 33．如下图所示，物体A重50N，物体B重30N，物体A在绳子拉力的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B匀速上升，则该拉力F的大小为（滑轮和绳子的重力及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）（   ） A．10N B．20N C．30N D．50N 【答案】B 【详解】由图可知滑轮组绳子段数为3，因为滑轮和绳子的重力及绳子与滑轮之间的摩擦均不计，当物体A水平向右做匀速直线运动时，绳子自由端的拉力为 物体A受到的滑动摩擦力方向水平向左，根据二力平衡可知，物体A受到的滑动摩擦力大小为 当物体A在水平向左的力F的作用下水平向左运动时，受到的滑动摩擦力方向水平向右，因接触面粗糙程度不变，压力大小不变，所以滑动摩擦力大小不变，物体B匀速上升，绳子自由端对物体A的拉力大小和方向都不变，所以拉力F的大小为 故B正确，ACD错误。 故选B。 34．如图所示，木板A放在水平面上，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的木板A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，与物块B相连的弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（　　） A．木板A与地面间的摩擦力为5N B．滑轮向右移动的速度为0.2m/s C．物块B受到的摩擦力为3N，方向水平向右 D．绳子拉木板A的功率为0.6W 【答案】C 【详解】AC．由图可知，这是一个动滑轮，木板A接在绳子自由端，力F作用在动滑轮上，因为不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，所以木板A受到绳对其水平向右的拉力，大小为 拉动过程中B相对于地面静止，受力平衡，因为B相对于A向左运动，所以受到A对其水平向右的滑动摩擦力，大小等于弹簧测力计的示数，即 因为A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，所以A受到B对其水平向左的滑动摩擦力，大小为 对A进行受力分析可知，在水平方向上A受到水平向右的拉力，水平向左的地面对它的摩擦力和B对它的摩擦力，因为A做匀速直线运动，受力平衡，所以木板A与地面间的摩擦力为，故A错误，C正确； B．因为木板A接在绳子自由端，力F作用在动滑轮上，根据动滑轮的特点可知，滑轮向右移动的速度为，故B错误； D．绳子拉木板A的功率为，故D错误。 故选C。 九．机械效率（共4小题） 35．如图所示的小型起重机，某次吊起重为的物体，电动机的功率为，用时，使物体上升了。下列计算正确的是（　　） A．做的有用功为 B．拉力为 C．做的总功为 D．机械效率为66.7% 【答案】B 【详解】A．做的有用功为     故A错误； C．由得，做的总功为 故C错误； B．由图得，电动机使用了动滑轮，则拉力移动的距离为 由得，拉力为 故B正确； D．机械效率为 故D错误。 故选B。 36．分别用图中所示的装置甲和乙把同一重物吊到同一高度，（不计绳重及摩擦）以下说法正确的是（　　） A．两装置机械效率相等 B．用装置甲吊起重物比用装置乙省力 C．用装置甲吊起重物拉力做功比装置乙小 D．用装置乙吊起重物，绳端移动的距离比用装置甲小 【答案】A 【详解】AC．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，相同的滑轮组装置、提升相同的高度，做的额外功相同，总功等于有用功加上额外功，所以滑轮组做的总功相同，由机械效率可知两装置机械效率相等，故A正确，C错误； BD．由图可知，甲有效绳子段数，乙有效绳子段数，则甲自由端拉力，乙自由端拉力，，则用装置甲吊起重物比用装置乙费力；甲绳端移动的距离，乙绳端移动的距离，，所以用装置乙吊起重物，绳端移动的距离比用装置甲大，故BD错误。 故选A。 37．用某滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示，在20s内绳子自由端竖直匀速移动16m，重物竖直匀速上升4m。已知动滑轮总重100N，提升的物体重800N。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．重物端的功率为 B．额外功为400J C．绳子自由端拉力的大小为250N D．滑轮组的机械效率约为88.9% 【答案】C 【详解】A．此过程中，对重物做功 则重物端的功率为 故A错误； B．由图可知，此过程所做总功为4×103J，则额外功为 故B错误； C．由得，绳子自由端拉力的大小为 故C正确； D．滑轮组的机械效率约为 故D错误。 故选C。 38．图甲是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具—“车梯”，图乙是其等效图。若利用此“车梯”使的重物在内匀速竖直上升，所用的拉力为，取。下列说法中不正确的是（   ） A．使用“车梯”时做的有用功为 B．使用“车梯”时人做功的功率为 C．使用“车梯”时人拉绳的速度为 D．“车梯”的机械效率约为66.7% 【答案】C 【详解】A．重物的重力 有用功 故A正确，不符合题意； B．由图知道，绳子承重段数n=4，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力做功的功率 故B正确，不符合题意； C．人拉绳的速度 故C错误，符合题意； D．“车梯”的机械效率 故D正确，不符合题意。 故选C。 十．作图题（共6小题） 39．在图中画出动力臂和阻力臂。 【答案】 【详解】过支点O作动力作用线的垂线段即为动力臂，过支点O作阻力作用线的垂线段即为阻力臂，作图如下： 40．如图所示杠杆处于平衡，请在杠杆A处画出最小的动力F1，并画出阻力F2。 【答案】 【详解】根据杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长；图中支点在O点，动力作用在最远端A，则OA为最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件可知此时最省力；要使杠杆平衡，动力方向应向上；所以作图方法为：连接OA，过A端作垂直于OA向上的力，即为最小的动力F1；阻力是物体通过绳子对杠杆的拉力，所以阻力的作用点在绳子与杠杆的接触点，方向竖直向下，据此画出阻力F2的示意图，如图所示： 41．如图所示，画出使用图中所示滑轮组提起物体时最省力的绕绳方法。 【答案】 【详解】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，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，此滑轮组最多可由3段绳子承担动滑轮的重，如图所示： 十一．实验题（共4小题） 42．在“探究杠杆的平衡条件”实验中： (1)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“非平衡”）状态；为了便于测量力臂的长度，应使杠杆在水平位置平衡，为此应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； (2)将杠杆调至水平位置平衡后，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保持平衡；随后两边各取下一个钩码，杠杆 （选填“左”或“右”）端将下沉。（每个钩码质量均相同） 【答案】(1) 平衡 左 (2) 2 左 【详解】（1）[1]杠杆的平衡状态包括静止和匀速转动。题中杠杆静止在图甲所示的位置，故此时杠杆处于平衡状态。 [2]杠杆调节原则左高左调，右高右调。图中杠杆左侧高，故平衡螺母向左调。 （2）[1]设杠杆分度值是L，一个钩码重是G，设在B处挂了n个钩码，则3G×2L=nG×3L 解得n=2，故应在B点挂2个钩码。 [2]随后两边各取下一个钩码，左端力与力臂的乘积为2G×2L=4GL 右端力与力臂的乘积为G×3L=3GL 故杠杆左端将下沉。 43．如图所示，这是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。实验中测得的几组数据如下表所示，请你分析： 实验序号 钩码重G/N 钩码提升高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 拉力方向 甲 1 0.2 1.0 0.2 向上 乙 1 0.2 1.1 0.2 向下 丙 1 0.2 0.7 0.4 向上 (1)分析甲、乙两次实验的数据，可以得出结论：使用定滑轮 （选填“能”或“不能”）省距离， （选填“能”或“不能”）改变力的方向；用图乙装置进行实验时，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将 （选填“变大”“不变”或“变小”）； (2)分析丙实验的数据发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为 。 【答案】(1) 不能 能 不变 (2)见解析 【详解】（1）[1][2][3]分析甲、乙两次实验的数据，拉力不变，测力计移动距离不变，则说明使用定滑轮不能省力，也不能省距离，但能改变力的方向，所以若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将不变。 （2）实际在实验时，动滑轮自身的重力、动滑轮与绳子之间存在摩擦阻力等，都会影响实验的结果，所以拉力大小并不等于钩码重力的一半。 44．在“探究滑轮组工作时的特点”活动中，小明用如图所示的滑轮组提升钩码，改变钩码的数量，在正确操作的情况下，测得的实验数据如下（不计绳重）。 实验序号 钩码重 钩码上升高度 拉力 绳端移动的距离 1 10 30 2 10 30 3 10 30 (1)实验时，用手竖直向上 拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数； (2)第①次实验中，滑轮组的机械效率为 （保留一位小数）； (3)从实验数据可得出实验结论：同一滑轮组， ，机械效率越高； (4)小明根据表格中的数据，发现重物的重力越大，由摩擦引起的额外功 （选填“越大”“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释： 。 【答案】(1)匀速 (2) (3)所提升物重越大 (4) 越大 所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多 【详解】（1）在实验中，为了正确测出拉力的大小，应拉动弹簧测力计竖直向上匀速上升。 （2）根据第①次实验数据可知 总功 机械效率 （3）第2次的机械效率； 第3次的机械效率； 由表中实验序号为1、2、3的实验数据可知，对于同一动滑轮，所提升物重越大，机械效率越高。 （4）[1][2]在计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值 即克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功时，要控制物体提升的高度相同，故应通过比较第①、②和③组的数据；第①次克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功 第②次克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功 第③次克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功 故重物的重力越大，差值越大，原因是：所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多。 45．小英同学无意间发现一块非常漂亮的玻璃饰品，为测出它的密度，她根据学校学习的密度、浮力、杠杆的相关知识，对其进行了测量，请帮她将下列步骤补充完整。 （1）相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； （2）调节杠杆水平平衡后，用细线将物块挂于杠杆左侧，将3个钩码挂于右侧，如图乙所示，每个钩码质量，使杠杆仍处于水平平衡，这样做的目的是 ，则物块质量为 g； （3）将该物块浸没在装有水的烧杯中，调节右侧钩码的位置，使杠杆处于水平平衡，如图丙所示，则物体在水中所受的浮力为 N； （4）则该玻璃饰品的密度是 ； （5）实验后，小组同学通过讨论、反思，又创新了一种测量液体密度的轻质杠杆密度计，可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值，结构如图丁所示。设计过程如下： （a）将杠杆在O点悬挂起来，空桶悬挂在B点，质量为m的物体A悬挂在C点时，杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为L，C点到O点的距离为，此时C点对应密度计的零刻度线； （b）在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V，移动物体A至位置，杠杆在水平位置平衡。点到O点的距离为，此时点对应的密度值为 （用题中所给的字母表示）； （c）已知密度为的刻度线与零刻度线之间的距离为，则密度为的刻度线与零刻度线之间的距离为 。 【答案】 是 右 便于直接在杠杆上读取力臂 400 2 3.2 【详解】（1）[1]相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置，保持静止，此时杠杆是平衡状态。 [2]杠杆向左偏，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调。 （2）[3]实验开始前，使杠杆在水平位置平衡，其目的是为了减小杠杆自重对实验的影响，实验过程中，使杠杆在水平位置平衡，其目的是便于读出力臂。 [4]根据杠杆的平衡条件可知 解得 （3）[5]将该物块浸没在装有水的烧杯中，调节右侧钩码的位置，使杠杆处于水平平衡，如图丙所示，此时有 解得 物体的重力为 则物体受到的浮力为 （4）[6]由阿基米德原理可得 则 则该玻璃饰品的密度是 （5）[7]杠杆在零刻度线时有 在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V，移动物体A至位置，杠杆在水平位置平衡,此时 则此时点对应的密度值为 [8]由上分析可得当密度为的刻度线与零刻度线之间的距离为时，有 则当密度为时有 则有 解得 则密度为的刻度线与零刻度线之间的距离为。 十二．计算题（共3小题） 46．如图所示，用动滑轮将重力为5N的木块匀速提升1m，所用拉力F为4N。 (1)求此过程中的有用功； (2)求该动滑轮的机械效率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）有用功 （2）绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 动滑轮机械效率 47．如图所示是小刚做俯卧撑时的情景，小刚的质量是50kg，重心可视为点A，脚到重心的水平距离为0.9m，手到重心的水平距离为0.6m，撑起时，重心上升30cm，求 (1)人受到的重力； (2)地面对人双手的支持力； (3)每次撑起时，克服重力的功。 【答案】(1)500N (2)300N (3)150J 【详解】（1）根据题意可知，人受到的重力为 G=mg=50kg×10N/kg=500N （2）由图示可知，地面对手的支持力的力臂为 L=0.9m+0.6m=1.5m 由杠杆平衡条件得 FL=GLG 即 F×1.5m=500N×0.9m 解得 F=300N （3）根据可知，每次撑起时，克服重力做的功为 48．在一底面积为的圆柱形深井底部，有一体积为，密度为的贵重物体，选用如图所示的装置将其打捞上来，若牵引车以0.6m/s的速度匀速向右行驶，通过滑轮组将物体由井底开始往上拉，（忽略绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦，g取10N/kg）。求： （1）物体浸没在水中时受到的浮力。 （2）牵引车行驶了30s后，物体被提升的高度。 （3）物体露出水面前，物体受到绳子拉力的功率。 （4）若此时该滑轮组的机械效率为96%，求动滑轮的重力。 【答案】（1）；（2）9m；（3）；（4）750N 【详解】解：（1）物体浸没在水中时，物体排开水的体积为 V排=V物=0.2m3物体受到的浮力 F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.2m3×10N/kg=2×103N（2）由图知，绳子承重段数n=2，物体上升速度 物体被提升的高度 h=v物t=0.3m/s×30s=9m（3）物体重力 G物=m物g=ρ物V物g=10×103kg/m3×0.2m3×10N/kg=2×104N物体露出水面前，物体受到绳子拉力 F拉=G物-F浮=2×104N-2×103N=1.8×104N物体受到绳子拉力的功率 P=F拉v物=1.8×104N×0.3m/s=5.4×103W（4）物体露出水面前，牵引车的拉力F，滑轮组的机械效率为96%，则 所以牵引车的拉力F为 由图知，n=2，动滑轮的重力为G动，由力的平衡可得 2F=F拉+G动动滑轮的重力 G动=2F-F拉=2×9375N-1.8×104N=750N 答：（1）物体浸没在水中时受到的浮力为2×103N； （2）牵引车行驶了30s后，物体被提升的高度为9m； （3）物体露出水面前，物体受到绳子拉力的功率为5.4×103W； （4）若此时该滑轮组的机械效率为96%，求动滑轮的重力750N。 学科网（北京）股份有限公司1 / 29 学科网（北京）股份有限公司 $$