第42期 《简单机械》章节复习(答案见下期)-【数理报】2024-2025学年新教材八年级下册物理学案（沪科版2024）

书书书 三 、 作 图 题 （ 共 ６ 分 ） １６．（４ 分 ） 用 手 提 起 重 物 时 ，前 臂 可 简 化 为 杠 杆 ： 桡 骨 在 肱 二 头 肌 牵 引 力 Ｆ １ 的 作 用 下 ，绕 肘 关 节 （ 支 点 Ｏ ） 转 动 ，如 图 １２ 甲 所 示 ， 请 在 图 乙 中 画 出 动 力 Ｆ １ 的 力 臂 ｌ１ 和 阻 力 Ｆ ２ 的 示 意 图 ． １７． （２ 分 ） 某 运 动 员 利 用 如 图 １３ 所 示 的 滑 轮 组 进 行 腿 部 力 量 训 练 ，请 画 出 滑 轮 组 的 绕 线 方 式 ． 四 、 实 验 探 究 题 （ 共 ２６ 分 ） １８．（８ 分 ） 小 华 与 同 组 同 学 在 课 堂 上 完 成 了 “ 探 究 杠 杆 平 衡 条 件 ” 的 实 验 ． （ 钩 码 规 格 为 ０．５ Ｎ ） （１ ） 实 验 前 ， 他 们 观 察 到 杠 杆 静 止 在 如 图 １４ 甲 所 示 的 位 置 ， 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 ， 可 将 左 端 平 衡 螺 母 向 （ 选 填 “ 左 ” 或 “ 右 ” ， 下 同 ） 旋 转 ； 当 平 衡 螺 母 旋 转 到 紧 贴 杠 杆 时 ， 发 现 杠 杆 仍 是 左 低 右 高 ， 这 时 可 以 将 右 端 平 衡 螺 母 向 旋 转 ，直 至 杠 杆 水 平 平 衡 ． （２ ） 利 用 图 １４ 乙 装 置 进 行 实 验 ， 得 到 了 如 下 表 所 示 的 实 验 数 据 ．分 析 数 据 ， 小 华 发 现 第 （ 填 实 验 序 号 ） 次 实 验 数 据 是 错 误 的 ，利 用 其 他 数 据 可 得 出 杠 杆 的 平 衡 条 件 是 ． 实 验 序 号 动 力 Ｆ １ ／Ｎ 动 力 臂 ｌ１ ／ｃｍ 阻 力 Ｆ ２ ／Ｎ 阻 力 臂 ｌ２ ／ｃｍ １ ０ ．５ １０ １ ５ ２ １ １５ ２ １５ ３ １ ．５ １０ ２ ７．５ ４ ２ １５ １．５ ２０ （３ ） 同 组 的 小 明 同 学 建 议 改 用 弹 簧 测 力 计 代 替 钩 码 在 Ｂ 点 向 下 拉 杠 杆 （ 如 图 １４ 丙 所 示 ） ，使 杠 杆 仍 在 水 平 位 置 平 衡 ， 当 测 力 计 从 ａ 位 置 转 动 到 ｂ 位 置 时 ，其 示 数 大 小 将 ，其 示 数 与 力 臂 的 乘 积 ． （ 选 填 “ 变 大 ” “ 变 小 ” 或 “ 不 变 ” ） １９． （８ 分 ） 如 图 １５ 所 示 ，在 “ 探 究 定 滑 轮 和 动 滑 轮 的 特 点 ” 实 验 时 ，小 明 用 同 一 个 滑 轮 做 了 四 次 实 验 ， 前 两 次 按 图 甲 、 乙 进 行 ， 后 两 次 按 图 丙 进 行 ，并 将 测 得 的 数 据 记 录 在 表 格 中 ． 实 验 序 号 钩 码 重 Ｇ ／Ｎ 钩 码 上 升 的 高 度 ｈ／ｃｍ 拉 力 Ｆ ／Ｎ 绳 子 自 由 端 移 动 的 距 离 ｓ／ｃｍ １ １．０ ２０．０ １．０ ２０．０ ２ ２．０ ２０．０ ２．０ ２０．０ ３ １．０ ２０．０ ０．７ ４０．０ ４ ２．０ ２０．０ １．２ ４０．０ （１ ） 分 析 第 １ 、２ 次 的 数 据 ， 可 以 得 出 结 论 ： 使 用 定 滑 轮 （ 选 填 “ 能 ” 或 “ 不 能 ” ） 省 距 离 ；用 图 乙 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 ） 用 图 丙 进 行 实 验 时 ， 最 好 匀 速 拉 动 绳 子 自 由 端 ；分 析 第 ３ 、４ 次 数 据 时 发 现 ，拉 力 的 大 小 总 比 钩 码 重 力 的 一 半 要 大 ， 这 主 要 是 因 为 ． （３ ） 在 本 实 验 中 进 行 了 多 次 实 验 ，目 的 是 ． Ａ ．多 次 实 验 中 选 取 最 准 确 的 数 据 Ｂ．多 次 测 量 取 平 均 值 ，减 小 误 差 Ｃ．多 次 实 验 得 到 普 遍 规 律 Ｄ ．利 用 控 制 变 量 法 ２０． （１０ 分 ） 小 丽 实 验 小 组 在 测 滑 轮 组 机 械 效 率 的 实 验 中 得 到 的 数 据 如 表 所 示 ， 实 验 装 置 如 图 １６ 所 示 ． 物 理 量 名 称 实 验 １ 实 验 ２ 实 验 ３ 钩 码 重 Ｇ ／Ｎ ４ ４ ６ 钩 码 上 升 高 度 ｈ／ｍ ０．１ ０．１ ０．１ 绳 端 拉 力 Ｆ ／Ｎ １．８ １．４ ２．４ 绳 端 移 动 距 离 ｓ／ｍ ０．３ ０．５ ０．３ 机 械 效 率 η ７４％ ５７％ 机 械 效 率 平 均 值 （ １ ） 小 玲 同 学 认 为 表 格 设 计 有 问 题 ， 请 你 指 出 问 题 所 在 ： （ 不 说 明 理 由 ） ； 在 实 验 中 ， 弹 簧 测 力 计 应 竖 直 向 上 提 升 重 物 ． （２ ） 通 过 表 中 数 据 可 分 析 出 实 验 １ 是 用 （ 选 填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” ） 图 滑 轮 组 做 的 实 验 ． （３ ）３ 次 实 验 后 得 出 表 中 的 数 据 ， 第 ３ 次 测 量 的 机 械 效 率 为 （ 结 果 保 留 整 数 ）． （４ ） 比 较 实 验 １ 和 ２ 的 数 据 可 得 出 结 论 ：使 用 不 同 的 滑 轮 组 提 升 相 同 的 重 物 时 ， 动 滑 轮 越 重 ， 滑 轮 组 的 机 械 效 率 （ 选 填 “ 越 大 ” 或 “ 越 小 ” ）． （５ ） 比 较 实 验 的 数 据 可 得 出 结 论 ：使 用 同 一 滑 轮 组 ，增 大 物 重 可 以 提 高 滑 轮 组 的 机 械 效 率 ． 五 、 计 算 题 （ 共 １４ 分 ） ２１． （６ 分 ） 用 滑 轮 组 匀 速 提 升 重 物 上 升 １ ｍ ，拉 力 为 Ｆ ，此 过 程 做 功 的 数 据 如 图 １７ 所 示 ，ｇ 取 １０ Ｎ ／ｋｇ，求 ： （１ ） 拉 力 Ｆ 的 大 小 ． （２ ） 滑 轮 组 的 机 械 效 率 ． （ 结 果 保 留 一 位 小 数 ） ２２． （８ 分 ） 杆 秤 是 我 国 古 老 且 至 今 仍 在 使 用 的 一 种 衡 量 工 具 ， 如 图 １８ 的 杆 秤 可 视 为 杠 杆 ，提 纽 处 为 支 点 Ｏ ，若 不 计 杆 和 秤 盘 自 重 ， 当 在 秤 盘 里 放 置 被 称 物 体 后 处 于 平 衡 状 态 ， 已 知 ＡＯ ＝ ２ ｃｍ ，Ｏ Ｂ ＝ ２０ ｃｍ ，秤 砣 的 重 力 为 １０ Ｎ ，ｇ 取 １０ Ｎ ／ｋｇ，求 ： （ １ ） 秤 砣 的 质 量 ． （２ ） 被 称 物 体 的 重 力 ． （３ ） 若 杆 秤 所 能 称 量 物 体 的 最 大 重 力 为 ２００ Ｎ ，求 Ｏ Ｃ 的 长 度 ． ! " # $ % & ! " ' ( ! " # $ # ! ! ! " # ! " $ % & ! " # $ # $ $ ' $ # % ! " % & ' ( ) * + , - . - " $ ! ( # ! " $ # & ! " $ # ' $ # " / ) ( # & ) ) % ) ) ! ) )) 0 / 1 2 / 3 4 $ # * ( 书 探究：杠杆的平衡条件 １．杠杆 一根硬棒，在 的作用下能绕着 转动，这根硬棒就是杠杆． （１）支点：杠杆可以 的点，如 图１中的Ｏ点． （２）动 力： 使 杠 杆 的力，如图１中的Ｆ１． （３）阻力： 杠杆转动的力，如图１ 中的Ｆ２． （４）动力臂：从 到 作用线 的距离，如图１中的ｌ１． （５）阻力臂：从 到 作用线 的距离，如图１中的ｌ２． ２．杠杆的平衡条件 动力 ×动力臂 ＝阻力 ×阻力臂，即 ． ３．杠杆的分类及其特点 省力杠杆 ｌ１ ＞ｌ２， 优点：省力 缺点：费距离 费力杠杆 ｌ１ ＜ｌ２，Ｆ１ ＞Ｆ２ 优点： 缺点：费力 等臂杠杆 ，Ｆ１ ＝Ｆ２ 既不省力也不 省距离 ４．杠杆的应用 在实际生活中，人们不仅使用省力杠杆，而 且也使用费力杠杆和等臂杠杆．各类杠杆选择 的原则是按人力允许的条件，从有利于生产出 发进行选择． 说明：选择何种杠杆都是根据实际需要来 决定的，不要误认为使用机械都是为了省力． 滑轮及其应用 １．定滑轮及其特点 （１）定义：如图２所示，使用滑轮 时，轴 的滑轮叫定滑轮． （２）特点：通过定滑轮来拉物体 并不 ．不计摩擦的情况下， 使用与不使用定滑轮，作用力大小是 一样的．可见，使用定滑轮不 但能 ． （３）原理：定滑轮实质是个 杠杆， 它的支点在轴心处，动力臂ｌ１、阻力臂 ｌ２都等于 滑轮的半径．根据杠杆平衡条件也可以得出定 滑轮不省力的结论． ２．动滑轮及其特点 （１）定义：如图３所示，轴随物 体 的滑轮叫做动滑轮． （２）特点：使用动滑轮能省一 半力，但 ．这是因为 使用动滑轮时，物体由两段绳子吊 着，每段绳子只承担物重的一半．使用动滑轮虽 然省了力，但是动力移动的距离大于物体升高 的距离，即费了距离． （３）原理：动滑轮实质是个动力臂ｌ１为阻力 臂ｌ２二倍的 杠杆． （４）列表比较使用定滑轮和动滑轮的几种 常见情况（图中物体均做匀速直线运动，不计动 滑轮重、绳重和绳与滑轮间的摩擦）． 定 滑 轮 Ｆ＝Ｇ Ｆ＝Ｆｆ（Ｆｆ为物体Ｇ所受 的摩擦力） 动 滑 轮 Ｆ＝ Ｇ＋Ｇ轮 ２ ，ｓ绳 ＝２ｓ物 Ｆ＝ Ｆｆ ２，ｓ绳 ＝２ｓ物 Ｆ＝２Ｇ＋Ｇ轮，ｓ轮 ＝ ｓ物 ２ Ｆ＝２Ｆｆ，ｓ轮 ＝ ｓ物 ２ ３．滑轮组 由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，既可以 又可以 ． 竖直向上拉动物体时，若不计摩擦、绳重和 动滑轮重，用几段绳子吊着物体，提起物体所用 的力就是物重的 ；若只忽略摩擦 和绳重，则拉力Ｆ＝ Ｇ物 ＋Ｇ轮 ｎ ，绳子自由端移动 的距离与重物移动的距离的关系为ｓ＝ｎｈ． 机械效率 １．有用功、额外功和总功的关系 若有用功用 Ｗ有 表示，额外功用 Ｗ额 表示， 总功用Ｗ总 表示，则Ｗ总 ＝ ． ２．机械效率 （１）有用功和总功的 叫机械效率． （２）机械效率是表示机械对总功利用率高 低的物理量．机械效率越高，该机械性能越好． （３）公式：η＝ ． ３．测量滑轮组的机械效率 测量滑轮组的机械效率时，用 测量出物重与绳子自由端所受的拉 力，用刻度尺测量出物体上升的高度及绳子自 由端移动的距离，最后用公式 η＝ ＝ 计算出机械效率． ４．提高滑轮组机械效率的方法 （１） 机械自重（或动滑轮的个数）． （２）减小部件间的 ． （３）在机械结构一定的情况下， 所 要提升的物重． 【跟踪训练】 １．如图 ４所示，杠杆 ＯＢＡ可绕Ｏ点在竖直平面 内转动，ＯＢ＝２ＢＡ，在Ｂ点 悬挂一个 １０Ｎ的重物 Ｇ， 在Ａ点施加竖直向上的动 力Ｆ１，使杠杆 ＯＢＡ水平平衡（杠杆重力及摩擦 均忽略不计），下列说法正确的是 （　　） Ａ．在Ａ点施加竖直向上的力Ｆ１时，该杠杆 是费力杠杆 Ｂ．作用在Ａ点的力Ｆ１的大小为５Ｎ Ｃ．如果重物的悬挂点 Ｂ向 Ｏ点移动，要使 杠杆水平平衡，Ｆ１应变小 Ｄ．若将作用于Ａ点的力Ｆ１变为图中Ｆ２，要 使杠杆水平平衡，Ｆ２应小于Ｆ１ ２．工人利用滑轮组吊起重 为２４００Ｎ的路灯杆（质量分布 均匀）．如图５所示是路灯杆一端 刚被匀速拉起的简图．路灯杆离 地后被匀速提升１ｍ，绳端拉力 Ｆ＝１０００Ｎ．下列说法正确的是 （　　） Ａ．路灯杆一端刚被匀速拉起时，相当于费 力杠杆 Ｂ．路灯杆离地后，受到的拉力小于２４００Ｎ Ｃ．路灯杆离地后，绳端拉力 Ｆ做的功为 １０００Ｊ Ｄ．路灯杆离地后，滑轮组的机械效率为 ８０％ ３．用如图６所示的滑轮沿竖直 方向提起一重为２０Ｎ的物体 Ａ，滑 轮处于静止状态，相当于一个 杠杆，力 Ｆ的大小为 Ｎ，此时物体Ａ所受到的合 力大小为 Ｎ．（不计绳和滑轮重） !" !!"# # $%&' $ # % () &'(#) * # !" +,-./012 3 45/06789:;1 )"$#+$&*#&'% <5=>6?@AB;1 )"$#+$&*#&!% )*+,-./0 )*+-12345678/9 :;<=>?@A =BCDEF GHIJKL@AMNC!"#$%&'()(*O+P QRSNC,-./0- !"#$ %&'()*+ T &* ' , 56789: @AUVC # ; # < T &% '= >?@A B >CD @AUVC # ; % < T &- ' , E>FGHIJ 'KL @AUVC # ; #$ < T ") ' , M>NOPQR @AUVC # ; && < T "# 'CST=UVMW FXYZ[\& ]^ _̀ >ab cVMWFc d_&e @AUVC # ; &- < T "& 'CEMWfJ'KL @AUVC & ; $ < T "" 'C ghi> S T=i>jkFXYZ[ \& lmnopq @AUV= & ; #& < T "! 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" ( * * ( * ( ( * ( * * ( # ]^ _`a ( $ $ ‘’ # H> ! $ “> ! ! $ & $ # $ # 书书书 《 简 单 机 械 》 章 节 测 试 题 ◆ 数 理 报 社 试 题 研 究 中 心 （ 时 间 ：６ ０ 分 钟 　 满 分 ：１ ００ 分 ） 题 　 号 一 二 三 四 五 总 　 分 得 　 分 一 、 选 择 题 （ 每 小 题 ３ 分 ， 共 ３０ 分 ） １ ． 下 图 所 示 的 杠 杆 中 ，使 用 时 利 用 了 其 省 距 离 特 点 的 是 （ 　 　 ） ２． 一 个 滑 轮 组 经 改 进 后 ， 机 械 效 率 比 原 来 大 大 提 高 ， 用 该 滑 轮 组 将 同 一 物 体 匀 速 提 升 同 样 的 高 度 ，与 改 进 前 相 比 （ 　 　 ） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ａ ．总 功 不 变 ，额 外 功 减 小 Ｂ． 总 功 不 变 ，有 用 功 增 大 Ｃ． 有 用 功 不 变 ，总 功 减 小 Ｄ ．做 的 有 用 功 减 小 ３． 我 们 在 拖 动 行 李 箱 时 ， 一 般 先 拉 出 行 李 箱 上 方 的 拉 杆 ， 从 杠 杆 的 角 度 分 析 ，这 样 做 的 目 的 是 （ 　 　 ） Ａ ．增 大 动 力 臂 Ｂ． 减 小 阻 力 臂 Ｃ． 增 大 动 力 Ｄ ．减 小 阻 力 ４． 使 用 一 个 滑 轮 匀 速 提 起 重 物 时 ， 不 计 滑 轮 重 、 绳 重 及 摩 擦 ， 关 于 绳 子 所 受 的 拉 力 Ｆ 与 物 体 重 力 Ｇ 的 关 系 ，下 列 判 断 中 一 定 错 误 的 是 （ 　 　 ） Ａ ．Ｆ ＝ Ｇ ３ Ｂ． Ｆ ＝ Ｇ ２ Ｃ． Ｆ ＝ Ｇ Ｄ ．Ｆ ＜ Ｇ ５． 如 图 １ 所 示 ，两 个 物 体 Ａ、 Ｂ 的 重 分 别 为 Ｇ Ａ 和 Ｇ Ｂ ，忽 略 滑 轮 自 重 和 摩 擦 ，当 整 个 装 置 静 止 时 ，Ｇ Ａ ∶ Ｇ Ｂ 是 （ 　 　 ） Ａ ．１ ∶ １ Ｂ． １ ∶ ２ Ｃ． ２ ∶ １ Ｄ ．１ ∶ ３ ６． 我 国 民 俗 活 动 丰 富 多 彩 ， 在 立 夏 时 节 ， 有 的 地 方 会 给 小 孩 称 体 重 ，冀 求 小 孩 健 康 成 长 ， 俗 称 “ 立 夏 称 人 ” ．如 图 ２ 所 示 ， 小 孩 和 篮 子 的 总 质 量 为 １０ ｋｇ ， 调 整 秤 砣 的 位 置 ， 使 杆 秤 处 于 水 平 平 衡 状 态 （ 忽 略 绳 重 和 杆 重 ） ，此 时 Ｏ Ａ ＝ ３ ｃｍ ，Ｏ Ｂ ＝ １０ ｃｍ ．下 列 说 法 正 确 的 是 （ 　 　 ） Ａ ．该 杆 秤 的 “ ０” 刻 度 线 在 悬 挂 点 Ｏ 处 Ｂ． 该 秤 砣 的 质 量 为 ３ ｋｇ Ｃ． 要 使 该 杆 秤 的 量 程 变 大 ，可 以 将 秤 的 悬 挂 点 Ｏ 右 移 Ｄ ．若 换 更 重 的 篮 子 ，可 以 增 大 该 杆 秤 的 量 程 ７． 如 图 ３ 所 示 ，为 了 提 升 重 物 ，小 红 选 用 了 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 个 重 物 挂 在 Ａ、 Ｂ 两 处 ， 每 次 用 力 让 杠 杆 上 升 同 样 的 高 度 ，下 列 说 法 正 确 的 是 （ 　 　 ） Ａ ．重 物 在 Ａ 和 Ｂ 点 处 杠 杆 的 机 械 效 率 相 等 Ｂ． 重 物 在 Ａ 点 处 做 的 有 用 功 多 ，杠 杆 的 机 械 效 率 高 Ｃ． 重 物 在 Ｂ 点 处 做 的 有 用 功 多 ，杠 杆 的 机 械 效 率 高 Ｄ ．重 物 在 Ｂ 点 处 做 的 额 外 功 多 ，杠 杆 的 机 械 效 率 高 ８． 如 图 ４ 所 示 ， 虚 线 框 内 是 由 两 个 滑 轮 安 装 成 的 滑 轮 组 ， 利 用 该 滑 轮 组 拉 动 重 ９６ ０ Ｎ 的 物 体 Ｍ 在 水 平 面 上 做 匀 速 直 线 运 动 ．物 体 所 受 的 摩 擦 力 是 物 重 的 １ １０ ，绳 子 自 由 端 的 水 平 拉 力 为 ４０ Ｎ ， 物 体 Ｍ 移 动 的 距 离 为 ４ ｍ （ 不 计 绳 重 和 滑 轮 重 ） ．则 （ 　 　 ） Ａ ．物 体 Ｍ 所 受 的 拉 力 为 ９６ ０ Ｎ Ｂ． 绳 子 自 由 端 移 动 的 距 离 是 ８ ｍ Ｃ． 滑 轮 组 拉 动 物 体 Ｍ 做 的 有 用 功 是 １６ ０ Ｊ Ｄ ．滑 轮 组 的 机 械 效 率 是 ８０ ％ ９． 用 如 图 ５ 所 示 的 电 动 起 重 机 将 ６ ００ ０ Ｎ 的 重 物 匀 速 提 升 了 ４ ｍ ，电 动 机 的 功 率 为 ５ ００ ０ Ｗ ，此 过 程 用 时 １０ ｓ． 下 列 说 法 正 确 的 是 （ 　 　 ） Ａ ．起 重 机 对 重 物 做 的 有 用 功 是 ２ × １０ ４ Ｊ Ｂ． 起 重 机 的 电 动 机 做 的 总 功 是 ６ × １０ ４ Ｊ Ｃ． 起 重 机 的 机 械 效 率 是 ４８ ％ Ｄ ．若 减 小 动 滑 轮 的 重 力 ，起 重 机 的 机 械 效 率 将 变 小 １０ ．如 图 ６ 所 示 ，汽 车 通 过 滑 轮 组 将 物 体 吊 起 ．已 知 汽 车 的 质 量 为 ３ × １０ ３ ｋｇ ，牵 引 力 Ｆ １ 为 ４ ００ ０ Ｎ ， 对 绳 子 的 拉 力 Ｆ ２ 为 ２ ５０ ０ Ｎ ； 物 体 的 重 力 为 ６ ００ ０ Ｎ ，物 体 匀 速 上 升 的 速 度 始 终 为 ０． ５ ｍ ／ｓ ， 汽 车 受 到 的 摩 擦 力 为 汽 车 重 力 的 ０． ０５ 倍 ，ｇ 取 １０ Ｎ ／ｋ ｇ． 下 列 说 法 中 （ 　 　 ） ① 滑 轮 组 的 机 械 效 率 为 ８０ ％ ； ② 汽 车 受 到 的 摩 擦 力 为 １５ ０ Ｎ ； ③ 汽 车 牵 引 力 在 ４ ｓ内 做 的 功 为 ８ × １０ ３ Ｊ； ④ 汽 车 牵 引 力 的 功 率 为 ６ ００ ０ Ｗ ． Ａ ．只 有 ① 正 确 Ｂ． 只 有 ① ④ 正 确 Ｃ． 只 有 ① ② 正 确 Ｄ ．只 有 ③ ④ 正 确 二 、 填 空 题 （ 每 空 ２ 分 ， 共 ２４ 分 ） １１ ．如 图 ７ 所 示 ，小 瑞 在 家 扫 地 时 将 扫 把 放 在 地 上 ， 向 右 拉 动 扫 把 ，观 察 到 扫 把 末 端 向 左 弯 曲 ， 扫 把 受 到 地 面 的 摩 擦 力 方 向 向 （ 选 填 “ 左 ” 或 “ 右 ” ） ， 此 时 扫 把 可 以 看 作 （ 选 填 “ 省 力 ” “ 费 力 ” 或 “ 等 臂 ” ） 杠 杆 ． １２ ．如 图 ８ 所 示 ，Ａ 、Ｂ 是 两 个 完 全 相 同 的 物 体 ， 小 明 同 学 分 别 将 Ａ、 Ｂ 两 物 体 同 时 拉 到 斜 面 顶 端 ，且 Ａ 的 机 械 效 率 小 于 Ｂ 的 机 械 效 率 ． 则 小 明 对 Ａ 物 体 做 的 有 用 功 对 Ｂ 物 体 做 的 有 用 功 ， 对 Ａ 物 体 做 的 总 功 对 Ｂ 物 体 做 的 总 功 ．（ 选 填 “ 大 于 ” “ 小 于 ” 或 “ 等 于 ” ） １３ ．如 图 ９ 所 示 ，某 工 人 正 在 用 滑 轮 组 匀 速 提 升 重 物 ．已 知 该 工 人 的 体 重 是 ７５ ｋｇ ，他 在 提 升 重 物 时 对 地 面 的 压 力 恰 好 为 零 ， 则 他 拉 绳 子 的 力 为 Ｎ ， 他 所 提 升 重 物 的 重 力 为 Ｎ ．（ 不 计 滑 轮 重 、 绳 重 及 摩 擦 ， ｇ 取 １ ０ Ｎ ／ｋ ｇ） １４ ．如 图 １０ 所 示 ，在 探 究 杠 杆 平 衡 条 件 时 ，杠 杆 上 标 出 了 分 布 均 匀 的 ７ 个 点 ，杠 杆 在 水 平 位 置 平 衡 ， 则 杠 杆 的 重 心 在 点 ．现 有 一 些 完 全 相 同 的 钩 码 ， 当 在 Ｇ 点 悬 挂 ２ 个 钩 码 时 ， 要 在 Ｃ 点 悬 挂 个 钩 码 才 能 使 杠 杆 再 次 水 平 平 衡 ； Ｇ 点 悬 挂 ３ 个 钩 码 ，在 其 余 ６ 个 点 中 的 某 个 点 上 分 别 挂 钩 码 ， 有 些 点 无 论 怎 么 挂 钩 码 都 无 法 使 杠 杆 再 次 水 平 平 衡 ，这 些 点 共 有 个 ． １５ ．小 明 用 动 滑 轮 和 弹 簧 测 力 计 将 静 止 在 桌 面 上 的 笔 袋 慢 慢 匀 速 向 上 提 高 １０ ｃｍ ，如 图 １１ 甲 所 示 ，弹 簧 测 力 计 的 读 数 随 时 间 的 变 化 如 图 １１ 乙 所 示 ，已 知 动 滑 轮 的 重 力 为 １ Ｎ ，不 计 绳 重 和 摩 擦 ， 则 笔 袋 的 重 力 为 Ｎ ，动 滑 轮 的 机 械 效 率 为 ；若 在 笔 袋 中 取 出 一 块 橡 皮 ，动 滑 轮 的 机 械 效 率 将 （ 选 填 “ 增 大 ” “ 减 小 ” 或 “ 不 变 ” ） ． ! " # ! $ % " & ' ( # ) * + $ ! " , % " - . ! # , & $ " ! # , ' , ( % , ) , * $ % $ & , + ! " , , , - $ $ & . ' & / & 0 & / 0 , % % , % 0 ! " ( ) * $ + 书 ４１期２版竞技台参考答案 １．Ｂ　２．Ｄ ４１期３版参考答案 滑轮及其应用 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ａ　４．Ａ　５．Ｂ　６．Ｂ　７．Ｃ ８．２０　５ ９．省力　Ａ　竖直 １０．２６０　６０　省力 １１．３　１１０　 ２７ １２．（１）大 （２）１、６（或２、７，或３、８，或４、９，或５、１０） （３）动滑轮受到重力 １３．解：（１）绳子自由端移动的速度 ｖ绳 ＝ｎｖ物 ＝３×０．２ｍ／ｓ＝０．６ｍ／ｓ ５ｓ内绳子自由端移动的距离 ｓ＝ｖ绳 ｔ＝０．６ｍ／ｓ×５ｓ＝３ｍ （２）不计绳重和摩擦，绳端拉力Ｆ＝ Ｇ物 ＋Ｇ动 ｎ ， 故动滑轮重力 Ｇ动 ＝ｎＦ－Ｇ物 ＝３×１２０Ｎ－３００Ｎ＝６０Ｎ （３）工人所能提供的最大拉力 Ｆ′＝Ｇ人 ＝４００Ｎ 工人师傅所能提起的最大物重 Ｇ′物 ＝ｎＦ′－Ｇ动 ＝３×４００Ｎ－６０Ｎ＝１１４０Ｎ ４１期４版参考答案 机械效率 １．Ａ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．Ｂ　５．Ｄ　６．Ｄ ７．＝　 ＞ ８．＞　２．１　３００　大于 ９．２０　６０　７５％ １０．（１）匀速　（２）丙　８０％ （３）错误　（４）１、２　（５）越小 １１．解：（１）拉着质量为１０ｋｇ的水缓慢上升了 ４ｍ，水的重力 Ｇ水 ＝ｍ水 ｇ＝１０ｋｇ×１０Ｎ／ｋｇ＝１００Ｎ 人做的有用功 Ｗ有 ＝Ｇ水 ｈ水 ＝１００Ｎ×４ｍ＝４００Ｊ （２）辘轳的机械效率 η＝ Ｗ有 Ｗ总 ×１００％ ＝４００Ｊ５００Ｊ×１００％ ＝８０％ （３）此过程的额外功 Ｗ额 ＝Ｗ总 －Ｗ有 ＝５００Ｊ－４００Ｊ＝１００Ｊ 额外功包含克服水桶重力做功和克服井绳重 力与摩擦阻力做功，人克服水桶做的功 Ｗ桶 ＝Ｇ桶 ｈ桶 ＝ｍ桶 ｇｈ桶 ＝１ｋｇ×１０Ｎ／ｋｇ× ４ｍ＝４０Ｊ 人克服井绳重力与摩擦阻力做的功 Ｗ ＝Ｗ额 －Ｗ桶 ＝１００Ｊ－４０Ｊ＝６０Ｊ 书 一、利用滑轮组将物体提升一定的高度，已知 物重Ｇ、物体被提升的高度 ｈ、拉力 Ｆ、绳端移动的 距离ｓ，此时的有用功是物体克服重力所做的功， 即Ｗ有 ＝Ｇｈ，可用公式 η＝ Ｗ有 Ｗ总 ×１００％ ＝ＧｈＦｓ× １００％求机械效率．如果已知绳子的段数ｎ，公式变 形为η＝ Ｗ有 Ｗ总 ×１００％ ＝ＧｈＦｓ×１００％ ＝ Ｇ Ｆｎ×１００％． 例１．用如图１的滑轮组把货物拉上 货仓，货物重５００Ｎ，用３５０Ｎ的力Ｆ拉绳 端使货物匀速上升１ｍ，在此过程中，有 用功为 Ｊ，总功为 Ｊ，滑 轮组的机械效率为 ． 解析：由于要用滑轮组将货物提升 一定的高度，因此有用功 Ｗ有 ＝Ｇｈ＝５００Ｎ×１ｍ＝５００Ｊ 货物重由２段绳子承担，绳端移动的距离 ｓ＝ｎｈ＝２×１ｍ＝２ｍ 拉力做的总功 Ｗ总 ＝Ｆｓ＝３５０Ｎ×２ｍ＝７００Ｊ 滑轮组的机械效率 η＝ Ｗ有 Ｗ总 ×１００％ ＝５００Ｊ７００Ｊ×１００％≈７１．４％ 也可以用η＝ＧＦｎ×１００％直接计算机械效率． 二、利用滑轮组将物体水平拉动一定的距离， 此时的有用功是物体克服摩擦所做的功，即 Ｗ有 ＝Ｆｆｓ，用公式η＝ Ｗ有 Ｗ总 ×１００％ ＝ Ｆｆｓ Ｆｓ绳 ×１００％ 计算机械效率． 例２．小明利用如图２所示 的装置沿水平方向匀速拉动一 个重２０００Ｎ的物体Ａ，Ａ受到地 面的摩擦力为６００Ｎ，作用在绳端的拉力为２５０Ｎ， 则该装置的机械效率为 ． 解析：拉力做的有用功为Ｗ有 ＝Ｆｆｓ，绳端移动 的距离ｓ绳 ＝ｎｓ＝３ｓ，拉力做的总功为Ｗ总 ＝Ｆｓ绳． 滑轮组的机械效率 η＝ Ｗ有 Ｗ总 ×１００％ ＝ Ｆｆｓ Ｆｓ绳 ×１００％ ＝ Ｆｆ Ｆｎ×１００％ ＝ ６００Ｎ２５０Ｎ×３×１００％ ＝８０％． 三、如果不考虑摩擦和绳重，已知物重Ｇ、动滑 轮重Ｇ动，可以用公式η＝ Ｗ有 Ｗ总 ×１００％ ＝ Ｗ有 Ｗ有 ＋Ｗ额 ×１００％ ＝ ＧｈＧｈ＋Ｇ动 ｈ ×１００％ ＝ ＧＧ＋Ｇ动 ×１００％ 来计算机械效率． 例３．如图３所示，拉力 Ｆ将物体匀速 提升１ｍ，已知物重２１Ｎ，动滑轮重３Ｎ，则 Ｆ＝ Ｎ，滑轮组的机械效率为 ．（不考虑摩擦和绳重） 解析：滑轮组上承担物重的绳子段数 ｎ＝３，因此拉力 Ｆ＝ Ｇ＋Ｇ动 ｎ ＝ ２１Ｎ＋３Ｎ ３ ＝８Ｎ 滑轮组的机械效率 η＝ Ｗ有 Ｗ总 ×１００％ ＝ Ｗ有 Ｗ有 ＋Ｗ额 ×１００％ ＝ Ｇｈ Ｇｈ＋Ｇ动 ｈ ×１００％ ＝ ＧＧ＋Ｇ动 ×１００％ ＝ ２１Ｎ２１Ｎ＋３Ｎ× １００％ ＝８７．５％． 四、用同一滑轮组提升所受重力不同的物体 时，应注意机械效率η、绳端的拉力Ｆ是改变的，但 是动滑轮重Ｇ动 是不改变的． 例４．用如图４所示的滑轮组将重为 １２Ｎ的物体匀速提升２０ｃｍ，所用的拉力 为５Ｎ，该滑轮组的机械效率为 ． 当改为提升１８Ｎ的重物时，该滑轮组的机 械效率为 ．（不计绳重和摩擦） 解析：滑轮组的机械效率 η１ ＝ Ｗ有 Ｗ总 ×１００％ ＝ＧｈＦｓ×１００％ ＝ Ｇ Ｆｎ×１００％ ＝ １２Ｎ５Ｎ×３×１００％ ＝８０％ 当物重改变为１８Ｎ时，机械效率η提高了，不 再是８０％，绳端的拉力Ｆ改变了，不能用公式η＝ Ｗ有 Ｗ总 ×１００％ ＝ＧｈＦｓ×１００％ 计算改变后的机械效 率，可以利用公式η＝ Ｗ有 Ｗ总 ×１００％ ＝ ＧｈＧｈ＋Ｇ动 ｈ ×１００％ ＝ ＧＧ＋Ｇ动 ×１００％来计算． 根据公式Ｆ＝ Ｇ＋Ｇ动 ｎ 可得， Ｇ动 ＝ｎＦ－Ｇ＝３×５Ｎ－１２Ｎ＝３Ｎ η２ ＝ Ｗ有 Ｗ总 ×１００％ ＝ ＧｈＧｈ＋Ｇ动 ｈ ×１００％ ＝ Ｇ Ｇ＋Ｇ动 ×１００％ ＝ １８Ｎ１８Ｎ＋３Ｎ×１００％ ＝８５．７％． 【跟踪训练】 １．（多选）如图５所示，用滑轮组提升重５４０Ｎ 的物体，使它在１０ｓ内匀速上升１ｍ，所用的拉力 为２００Ｎ，则在提升重物的过程中（不计绳重和摩 擦），下列说法正确的是 （　　） Ａ．有用功为６００Ｊ Ｂ．动滑轮重６０Ｎ Ｃ．滑轮组的机械效率为６７．５％ Ｄ．拉力做功的功率为６０Ｗ ２．如图 ６是某电梯的工作原理图，Ａ、Ｂ为滑 轮，Ｆ为电动机对滑轮组施加的拉力．其中滑轮 （选填“Ａ”或“Ｂ”）能省力．某次电梯以 １ｍ／ｓ速度将６０ｋｇ的人匀速提升，电动机输出功 率为１９６０Ｗ，则人所受重力与 是一对平衡力，此次电梯的机械效率为 （ｇ取１０Ｎ／ｋｇ，结果保留整数）． ! !"#$% ! &'()(* ! +123* ! 45678/ 0')%2)&+%&)* ! &9:;/<=>?@ABCDEFG &0& HIJ19KLMN9O456 ! PQ4R/ 0'000* ! AS6T9UV/ 0')%!)&+%&*- %))'**'*,,+ WXYZH[ ! T\/]^&9AS6;_`abcdPeWf[ ! PQT\UV/ %%%,) ! ghijTklTmnT ! & 9 o a b c >WA [ p q r s t 9 ! & 9 u < = 2 ; v w x y z {W? @ A | } ~ D  €  ‚ ƒ v „ … x v † ‡ ˆ ‰ Š „ ] ^ & 9 A S 6 ; _ ‹ Œ Ž‘’“”•– %1"$ &1! !"#$%&'( '%3 """""""""""""""# " " " $ %%%%%%%%%%%%%%%$ " " " $ ! , % ! " , & $ , ' ! , ( $ , ) 12 $ " ! , * & <= — ˜