专题04 简单机械 机械效率（重庆专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年八年级物理下学期期末真题分类汇编

专题04 简单机械 机械效率 简单机械（杠杆 滑轮 斜面） 1．（2024春•重庆期末）如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（　　） A．镊子 B．羊角锤 C．起子 D．核桃钳 2．（2024春•重庆期末）如图甲所示，将一个充足气的篮球和一个套扎在气针尾端的气球（未充气）一起挂在杠杆左端，调整杠杆右端钩码的悬挂位置，使杠杆在水平位置平衡。然后将该气针插入篮球的气门内，气球膨胀后，某时刻杠杆的位置如图乙所示。关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A．气球膨胀时，气球内部气体压强等于外界大气压强 B．杠杆左端上升，说明杠杆左端所受拉力变大 C．杠杆右端下沉，说明杠杆右端所挂钩码变重 D．该实验说明，浸在空气中的物体会受到浮力的作用 3．（2024春•重庆期末）如图为利用滑轮提升重物的示意图，在竖直匀速提升重物过程中，不计绳重和摩擦，下列叙述正确的是（　　） A．该滑轮为定滑轮 B．若将该滑轮看作一个杠杆，则A点为其支点 C．使用该滑轮提升重物时，一定能省力一半 D．提升的重物越重，该滑轮的机械效率越小 4．（2024春•垫江县校级期末）如图所示的工具或器材，在使用时通常属于省力杠杆的是（　　） A．定滑轮 B．筷子 C．核桃夹 D．托盘天平 5．（2024春•永川区期末）如图所示的工具，在使用过程中不省力的是（　　） A．用起子起瓶盖 B．用镊子夹物体 C．用钢丝钳剪钢丝 D．用羊角锤起钉子 6．（2024春•忠县期末）中国空间站机械臂，是对人类手臂的最真实的还原，可随时实现对空间站舱体表面的巡检。下列杠杆，与空间站机械臂同类的是（　　） A．钓鱼竿 B．动滑轮 C．酒起子 D．羊角锤 7．（2024春•南岸区期末）下列工具中，在使用时可以省距离的是（　　） A．开瓶器 B．道钉撬 C．竹筷子 D．老虎钳 8．（2024春•巫山县校级期末）如图所示的工具中是费力杠杆的是（　　） A． B． C． D． 9．（2024春•巫山县校级期末）如图所示，容器足够高，轻质杠杆在水平位置平衡，杠杆的C点悬挂有重为20N、边长为10cm正方体A，物体A刚好有露出水面，D点悬挂物体B，杠杆支点为O，OC：OD＝1：2下列说法正确的是（　　） A．物体A所受浮力为6N B．物体B所受的重力为10N C．若切掉物体A浸入水中部分，向左移动D点，杠杆能保持平衡 D．若剪断物体A上方的细线，待A静止时，水对容器底的压力将变大4N 10．（2024春•沙坪坝区校级期末）公元前400多年，墨子所著《墨经》中已有杠杆原理的记述，他将阻力臂叫“本”，动力臂叫“标”。下列杠杆属于“本短标长”的是（　　） A．开瓶扳手 B．筷子 C．镊子 D．钓鱼竿 11．（2024春•沙坪坝区校级期末）如图所示，将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，杠杆的B端悬挂乙物体，已知乙物体的质量为2kg，AO：OB＝1：4，此时甲物体静止在水平地面上，对地面的压强为3×105Pa，甲物体的底面积为2×10﹣4m2，杠杆在水平位置平衡。下列说法正确的是（　　） ①甲物体的重力为140N ②杠杆B端所挂物体的质量增加1kg，甲对地面的压强恰好为0 ③移动支点O的位置，使AO：OB＝1：7时，甲物体恰好被拉离地面 ④若图中甲、乙均竖直切割，甲对地面的压强不变 A．①③ B．①②③ C．①②④ D．①③④ 12．（2024春•沙坪坝区校级期末）《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理。如图所示，“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力。关于杆秤的平衡，下列说法正确的是（　　） A．“权”小于“重”时，A端一定上扬，杆秤不可能平衡 B．“权”小于“重”时，“标”一定小于“本”，杆秤才能平衡 C．增大“重”时，应把“权”向A端移动，杆秤才能平衡 D．增大“重”时，应换用更小的“权”，杆秤才能平衡 13．（2024春•江北区校级期末）在如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（　　） A．瓶盖起子 B．筷子 C．羊角锤 D．核桃夹 14．（2024春•垫江县校级期末）如图所示，筷子发源于中国，是华夏饮食文化的标志之一。使用筷子时虽然费力但能省距离。选项所示的简单机械在使用中也能省距离的是（　　） A．赛艇船桨 B．钢丝钳 C．羊角锤 D．开瓶器 15．（2024春•重庆期末）明朝宋应星所著《天工开物》是中国古代一部综合性的科学技术著作。如图所示四幅图选自《天工开物》，下列说法中正确的是（　　） A．甲图“六桨客船”中，划水的船桨属于费力杠杆 B．乙图“河池山锡”中，水由高处流下是因为受到惯性作用 C．丙图“泥造砖坯”中，砖坯对地面的压力和砖坯的重力是一对平衡力 D．丁图“没水采珠”中，采珍珠人潜入水下越深所受水的压力越大，浮力也越大 机械效率比较与计算 1．（2024春•渝北区期末）如图所示，建筑工人利用滑轮组将质量为50kg的材料匀速提升，绳子自由端移动的速度为1m/s，动滑轮的质量为4kg，忽略绳重和摩擦，则（　　） A．工人对绳子的拉力为250N B．物体的上升速度为0.33m/s C．工人做功的有用功率为270W D．此过程中该滑轮组的机械效率约为93% 2．（2024春•江津区期末）建设“节能房”的项目化学习中，为了将物理知识应用到实际中去，项目小组利用如图所示的滑轮组，使用质量为4kg的竹筐将重500N的玉米运到4米高的屋顶晾晒，所需时间为10s，拉力F的大小为300N（忽略绳重及摩擦），下列说法正确的是（　　） A．动滑轮的重为60N B．拉力F做功的功率为200W C．滑轮组对玉米做的有用功为1200J D．该滑轮组的机械效率为60% 3．（2024春•垫江县校级期末）物流配送站内，工人利用如图所示的滑轮组，用300N的拉力将重为540N的货物在10s内沿竖直方向匀速提升2m，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．动滑轮的重力为100N B．绳子自由端移动的速度为0.6m/s C．工人拉力的功率为60W D．该过程中滑轮组的机械效率为90% 4．（2024春•酉阳县期末）关于简单机械下列说法中正确的是（　　） A．定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向 B．使用滑轮组不仅省力而且省功 C．做功越多的机械，其机械效率就越高 D．功率越大的机械，做功就越快 5．（2024春•酉阳县期末）如图所示，工人用500N的拉力F把重为800N的材料匀速提升了2m，用时20s。若不计绳重及摩擦，则下列说法正确的是（　　） A．拉力F的功率为80W B．拉力F在这20s内做的功为1000J C．动滑轮的重为200N D．用该装置匀速提升更重的材料，机械效率不变 6．（2024春•永川区期末）下列关于机械效率的说法中正确的是（　　） A．做功越快，机械效率一定越高 B．做功越多，机械效率一定越高 C．省力越多的机械，机械效率一定越高 D．有用功在总功中所占比例越大，机械效率一定越高 7．（2024春•忠县期末）在美丽乡村建设的工地上，如图所示，工人借助滑轮组用500N的拉力在10s内将重800N的重物匀速提升2m，不计绳重及摩擦。则下列选项中正确的是（　　） A．重物上升的速度为0.4m/s B．工人拉力的功率为100W C．滑轮组的机械效率为80% D．动滑轮的重力为100N 8．（2024春•垫江县校级期末）用如图甲所示的滑轮组将放置在水平地面上的底面积为20cm2、重为50N的物体提升一定高度，当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳的自由端时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（　　） A．动滑轮重力为20N B．0～1s内，物体对地面的压强是6.0×103Pa C．1～2s内，拉力F做的功是15J D．2～3s内，滑轮组的机械效率为62.5% 9．（2024春•重庆期末）如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力G物＝1000N动滑轮重力G动＝200N。工人用力F使重物匀速上升，30s到达规定高度6m处。不计绳重和机械之间的摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．绳子自由端移动速度v＝0.2m/s B．拉力F做功6000J C．滑轮组的机械效率78% D．若用该装置提升另一重物时，机械效率达到90%，则该重物的重力是1800N 简单机械（杠杆 滑轮 斜面） 1．（2024春•垫江县校级期末）如图所示。OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个10N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）。 （1）当F1竖直向上时，F1的大小为　 　 N； （2）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“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。 2．（2024春•巫山县校级期末）如图所示，重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动，木棒AB长为6m，均匀正方体甲的边长为10cm，物体乙的质量为5.6kg。当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，此时物体甲对地面的压强为2000Pa，支点O距A点3.2m。物体甲受到地面的支持力 　 　 ，物体甲的重力 　 　 。 3．（2024春•沙坪坝区校级期末）如图所示装置中，长木板甲重20N，物体乙重10N。甲、乙之间用一根轻绳通过定滑轮相连，当水平方向的拉力F的大小为8N时，长木板甲恰能在光滑的水平桌面上以v甲＝3m/s向左做匀速直线运动。不计滑轮处摩擦，乙对甲的摩擦力为 　 　 N，绳子拉物体乙的功率为 　 　 W。 4．（2024春•沙坪坝区校级期末）伟大的古希腊哲学家、数学家、物理学家阿基米德有一句名言：“给我一个支点，我就能撬起整个地球。”如图所示，在阿基米德的思想中，支点是 　 　 点（选填“A”、“B”或“C”），这个装置属于 　 　 杠杆（选填“省力”或“费力”）。 5．（2024春•江北区校级期末）小明设计了一种榨甘蔗汁的器件，利用C对操作台的压力压出甘蔗汁，如图所示。其中轻质杠杆AOB以O为支点，杠杆A端与物体C的上表面中点用一根轻质硬棒连接，AB＝3OA，该杠杆为 　 　 杠杆。物体C的质量为8kg，底面积为100cm2，当在B端用50N的动力F竖直向上拉时，杠杆在水平位置平衡，此时物体C对操作台表面的压强是 　 　 Pa。 6．（2024春•垫江县校级期末）如图所示，重为200N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平方向向左匀速运动了2m，弹簧测力计的示数为10N，不计滑轮重力、绳重及滑轮部分摩擦，此过程中绳子自由端沿水平方向运动了 　 　 m，物体A受到的拉力为 　 　 N。 7．（2024春•垫江县校级期末）一根粗细均匀的钢管长3m、重700N，当把它平放在水平地面上时，小邬缓慢抬起一端最少需要 　 　 N的力；如果保持用力的方向始终与钢管垂直，则在抬起钢管的过程中，小邬所用力的大小将会 　 　 （填“不变”、“增大”或“减小”）。 8．（2024春•重庆期末）俯卧撑是一项常见的健身项目，如图甲所示是小明在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情形，人体构成了一个 　 　 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；小明身体与地面平行，可抽象成图乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，人的重心在A点，已知小明体重为600N，OA长为1m，OB长为1.5m，地面对手的力大小为 　 　 N；若60s内做俯卧撑30次，每次人重心上升高度为0.2m，做功功率为 　 　 W。 9．（2024春•垫江县校级期末）水平桌面上有一个底面积为200cm2的薄壁圆柱形容器，容器中水的深度为15cm。用细线将质量忽略不计的杠杆悬挂起来，如图所示，把质量为0.3kg的物体A用细线悬挂在杠杆C处，再把体积为400cm3的物体B（不吸水）用细线悬挂在杠杆D处，当物体B浸没在水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡，此时C、D两点到支点O的距离分别为10cm、15cm，下列计算结果不正确的是（　　） A．物体B受到的浮力为4N B．物体B受到的重力为6N C．物体B的密度为2.5×103kg/m3 D．B浸没后水对容器底部的压力为34N 10．（2024春•渝北区期末）（1）某物理兴趣小组的小军同学用钢球、木块和带有斜槽的长木板探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。 ①如图1甲，让钢球从斜槽上的某一高度由静止开始运动，撞击水平面上的木块； ②如图1乙，将同一钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验；实验表明，钢球 　 　 一定时，从斜槽越高的位置开始运动，撞击木块移动的距离越远，钢球的动能越 　 　 ； ③探究动能跟质量的关系时，应选择让质量不同的钢球从斜槽 　 　 （选填“相同”或“不同”）高度的位置开始运动，比较木块被撞击后运动的距离。 （2）同组的小丽同学用以下器材探究杠杆的平衡条件。 ①调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是 　 　 ； ②如图2乙所示，若在A位置挂两个钩码，为了使杠杆仍在水平位置平衡，需在杠杆O点右侧第 　 　 格的位置挂三个钩码； ③如图2丙所示，用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数 　 　 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 11．（2024春•永川区期末）如图所示，是小明进行“探究杠杆的平衡条件”实验，实验中所用杠杆的刻线分布均匀，O为支点，每个钩码重1N。 （1）将支架放在水平桌面上，杠杆没有挂钩码时静止的位置如图甲所示，此时杠杆 　 　 （选填“是”或“不是”）平衡状态。为使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向 　 　 调。在后面的实验过程中 　 　 （选填“能”或“不能”）再调节杠杆两端的平衡螺母。 （2）调好后，第1组同学按图乙进行实验，第2组同学按图丙进行实验。你认为第 　 　 组实验更好，理由是 　 　 。 （3）若按第2组同学图丙的装置进行实验，杠杆在水平位置平衡时测力计的示数至少为 　 　 N。两组同学实验时测力计的示数较大的是第 　 　 组。 12．（2024春•忠县期末）（1）如图所示，探究影响滑动摩擦力大小的因素。 ①要测量滑动摩擦力的大小，应拉木块沿水平方向做 　 　 运动。 ②比较甲、乙两次实验数据，可初步确定滑动摩擦力的大小与 　 　 有关； ③比较 　 　 两次实验数据，可以得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关； （2）如图是探究杠杆平衡条件的实验，杠杆上的刻度均匀。 ①实验前，杠杆在图甲所示位置静止，此时杠杆处于 　 　 状态（选填“平衡”或“非平衡”）。 ②调平后，在A点挂4个钩码，如图乙所示，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 　 　 个相同的钩码。平衡后，若同时将A、B点所挂的钩码减少一个，会观察到的现象是 　 　 （选填“保持平衡”、“左端下沉”、“右端下沉”）。 ③取下B点挂的钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，如图丙所示，当弹簧测力计从a位置转到b位置时，其示数将 　 　 （选填“不变”、“变大”或“变小”）。 ④保持A点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂L1和动力F1的数据，绘制的L1﹣F1图像如图丁。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积 　 　 （选填“相等”或“不等”）。 13．（2024春•南岸区期末）在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时我们常把杠杆的平衡螺母向 　 　 调，直至杠杆在水平位置平衡，这样，既消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，又便于 　 　 ； （2）如图乙所示，在A点挂2个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 　 　 N； （3）如图丙，保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F与其力臂的乘积变化情况是 　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）如图丁是小华做实验的一个场景，她发现杠杆不能在水平位置平衡，于是她将支点向左移一格，此时杠杆 　 　 （选填“能”或“不能”）在水平位置平衡。 14．（2024春•沙坪坝区校级期末）在“探究杠杆的平衡条件”实验中： （1）实验前，杠杆静止时的状态如图（甲）所示，为了快捷开展实验，应将平衡螺母向 　 　 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在 　 　 位置保持平衡。 （2）如图（乙）所示，实验探究过程中，在保持弹簧测力计拉力方向不变的前提下，为了使测力计示数变为原来的一半，合理的操作是 　 　 。 A.减少1个钩码； B.增加1个钩码； C.把钩码向左移一个小格； D.把钩码向右移一个小格。 （3）在图（乙）中，保持钩码个数及位置不变，将弹簧测力计变为竖直向下拉杠杆，为了使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的示数将 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）小组实验记录如表，在处理数据时，小组成员发现有一组数据记录有误，这一组数据的“实验序号”是 　 　 ；通过数据分析，实验小组得到杠杆的平衡条件是 　 　 。（用F1、F2、L1、L2表示） 实验序号 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m 1 4 0.1 2 0.2 2 3 0.2 1 0.3 3 2 0.1 0.5 0.4 15．（2024春•垫江县校级期末）（1）图1甲是诚诚探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。 ①挂钩码前，杠杆在图1甲所示的位置静止，此时杠杆处于 　 　 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来可将杠杆左端的平衡螺母向 　 　 （选填“左”或“右”）侧调节； ②图1乙是一个平衡的杠杆，此时若用一个定滑轮推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆 　 　 （选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）； （2）勤勤在“探究影响动能大小的因素”的实验中，如图2甲、乙、丙所示，让质量为m、2m的两个钢球分别从斜面上由静止滚下，钢球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。 ①钢球在滚下斜面的过程中，它的 　 　 能转化为动能； ②比较图2甲、乙是为了研究动能大小与 　 　 的关系； ③勤勤在探究动能的大小与质量关系时，当换用另一个质量为2m的钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成该次实验，下列措施中可行的是 　 　 （选填选项符号）。 A.换用质量更大的木块 B.降低钢球的高度 C.换质量更大的钢球 D.换质量更小的钢球 机械效率比较与计算 1．（2024春•沙坪坝区校级期末）如图所示，用滑轮组将一个重为80N的物体提升，拉力F大小为50N，物体上升10cm，用时2s，滑轮组的机械效率为 　 　 ，拉力做功的功率为 　 　 。 2．（2024春•沙坪坝区校级期末）如图所示，有一斜面长L＝5m，高h＝2.5m。小波同学用平行于斜面向上F＝150N的拉力，将200N重的物体从底端匀速拉到顶端（忽略空气阻力）。小波同学对物体做的总功为 　 　 J；物体沿斜面匀速向上运动时，所受的斜面摩擦力为 　 　 N。 3．（2024春•南岸区期末）南南用如图所示的起重机，用40s将200kg的货物从1楼提到3楼（地面为1楼），每层楼高3m，拉力做功1.6×104J，该起重机的机械效率为 　 　 %，拉力的功率为 　 　 W。 4．（2024春•垫江县校级期末）如图所示，用F＝50N的力通过滑轮组水平拉重力为80N的物体，使其向左匀速运动，在这过程中拉力F做功为40J，已知物体受到的水平地面的摩擦力为60N，则物体运动的距离为　 　 m，该滑轮组的机械效率为　 　 。（忽略绳子和动滑轮的重力） 5．（2024春•渝北区期末）如图所示，两个滑轮重力相同，用F1和F2分别将同一物体以相同速度提升相同高度。不计绳重和摩擦，其中动滑轮的重力小于物体的重力，所用拉力大小F1　 　 F2；拉力F1和F2的功率P1　 　 P2；机械效率η1　 　 η2。（三空均选填“＞”或“＜”或“＝”） 6．（2024春•重庆期末）如图所示，小明通过滑轮组把一个重200N的物体，从地面竖直匀速提升到6m高的阳台上，所用拉力大小F＝125N，用时20s。则拉力F做功的功率为 　 　 W，该滑轮组的机械效率为 　 　 。 7．（2024春•江北区校级期末）（一）小巴用如图1所示装置探究滑轮组的机械效率，实验数据记录如表所示： 次数 物重G/N 物体上升高度h/cm 拉力F/N 机械效率η 1 2 10 1.0 66.7% 2 3 10 1.4 71.4% 3 6 10 2.5 80.0% （1）实验中应竖直向上 　 　 拉动弹簧测力计； （2）由表中数据可知，绳端移动距离为 　 　 cm； （3）分析数据可知，同一滑轮组。提升物体越重，滑轮组的机械效率 　 　 （选填“越高”、“越低”或“不变”）。 （二）同组的小川还利用如图2所示的装置探究杠杆的平衡条件，如图是一根轻质杠杆，O点为支点，每一个钩码重2N。 （4）实验开始时，小川发现杠杆左端下沉，则他应将平衡螺母向 　 　 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡，其目的是 　 　 。 （5）小川在杠杆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 　 　 ；若将钩码向右移动一格，且弹簧测力计下拉方向不变，为使杠杆仍保持水平平衡，弹簧测力计的示数变为 　 　 。 （6）若将弹簧测力计沿C斜向下拉．为使杠杆仍保持水平平衡，弹簧测力计示数将 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 8．（2024春•酉阳县期末）如图是小明测量“滑轮组机械效率”的实验装置，实验数据如表： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升 高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动 距离s/m 机械效率η/% 1 1 0.1 0.6 0.3 55.6 2 2 0.1 1.0 0.3 66.7 3 4 0.1 1.8 0.3 （1）实验中，小明应竖直向上 　 　 拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓慢上升。 （2）第3次实验中，滑轮组的机械效率是 　 　 （结果保留至0.1%）。 （3）分析表中数据可知：同一滑轮组，提升的物重 　 　 （选填“越大”或“越小”），滑轮组的机械效率越高。 （4）机械效率是衡量机械性能好坏的重要标志，下列提高机械效率的措施中不可行的是 　 　 （填序号）。 A.减轻机械自重 B.给机械加润滑油 C.增加重物上升高度 9．（2024春•沙坪坝区校级期末）在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用。 （一）图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。 （1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向 　 　 （选填“左”或“右”）侧调节； （2）图乙所示，将测力计拉力方向由a改b，若要保持杠杆水平平衡，测力计示数就会 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）某同学提出：若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丙所示的装置进行探究，设弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码对绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1l1总是大于F2l2，其原因可能是 　 　 ； （二）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。 实验次数 钩码重G/N 钩码提升高度h/m 拉力F/N 拉力通过距离s/m 机械效率η 1 2.0 0.1 1.0 0.3 67% 2 3.0 0.1 1.35 0.3 74% 3 3.0 0.1 1.0 0.5 （4）通过表中数据可分析出实验次数3是用 　 　 图做的实验，机械效率为 　 　 ； （5）小方在实验中测出动滑轮的重力G动，然后利用式子计算出机械效率，结果发现与用计算出的结果不同。请你分析，小方的计算结果比用计算出的结果 　 　 （选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 简单机械 机械效率 简单机械（杠杆 滑轮 斜面） 1．（2024春•重庆期末）如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（　　） A．镊子 B．羊角锤 C．起子 D．核桃钳 【答案】A 【解答】解：镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；羊角锤、核桃钳、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；故A符合题意、BCD不合题意。 故选：A。 2．（2024春•重庆期末）如图甲所示，将一个充足气的篮球和一个套扎在气针尾端的气球（未充气）一起挂在杠杆左端，调整杠杆右端钩码的悬挂位置，使杠杆在水平位置平衡。然后将该气针插入篮球的气门内，气球膨胀后，某时刻杠杆的位置如图乙所示。关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A．气球膨胀时，气球内部气体压强等于外界大气压强 B．杠杆左端上升，说明杠杆左端所受拉力变大 C．杠杆右端下沉，说明杠杆右端所挂钩码变重 D．该实验说明，浸在空气中的物体会受到浮力的作用 【答案】D 【解答】解：A．气球膨胀时，说明内侧向外的压力大于外侧大气压力，即气球内部气体压强大于外界大气压强，在内部气压的作用下，气球向外膨胀，故A错误； B．杠杆左端上升，右端的拉力不变，说明左侧的力与力臂的乘积减小，力臂不变，杠杆左端所受拉力变小，故B错误； C．钩码的质量不变，由G＝mg可知，钩码的重力不变，故C错误； D．图乙中气球变鼓，排开空气的体积变大，而气球和篮球的总重力不变，拉力减小，则浮力变大，所以可以说明浸在空气中的物体会受到浮力的作用，故D正确。 故选：D。 3．（2024春•重庆期末）如图为利用滑轮提升重物的示意图，在竖直匀速提升重物过程中，不计绳重和摩擦，下列叙述正确的是（　　） A．该滑轮为定滑轮 B．若将该滑轮看作一个杠杆，则A点为其支点 C．使用该滑轮提升重物时，一定能省力一半 D．提升的重物越重，该滑轮的机械效率越小 【答案】B 【解答】解：A．图中滑轮随物体一块运动，是动滑轮，故A错误； B．动滑轮的支点在绳子与边框的接触点上，A点为其支点，动滑轮实质是省力杠杆，故B正确； C．不计绳重和摩擦，如果动滑轮的重力是物体重力的2倍，使用该滑轮提升重物时，拉力，故C错误； D．提升的重物越重，提升相同的高度，有用功增大，额外功不变，由 可知，滑轮的机械效率增大，故D错误。 故选：B。 4．（2024春•垫江县校级期末）如图所示的工具或器材，在使用时通常属于省力杠杆的是（　　） A．定滑轮 B．筷子 C．核桃夹 D．托盘天平 【答案】C 【解答】解： A、定滑轮实质是一等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，故A不符合题意； B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意； C、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意； D、天平是一等臂杠杆，使用天平不能省力，故D不符合题意。 故选：C。 5．（2024春•永川区期末）如图所示的工具，在使用过程中不省力的是（　　） A．用起子起瓶盖 B．用镊子夹物体 C．用钢丝钳剪钢丝 D．用羊角锤起钉子 【答案】B 【解答】解：A、用起子起瓶盖时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B、用镊子夹物体时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意； C、用钢丝钳剪钢丝时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D、用羊角锤起钉子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选：B。 6．（2024春•忠县期末）中国空间站机械臂，是对人类手臂的最真实的还原，可随时实现对空间站舱体表面的巡检。下列杠杆，与空间站机械臂同类的是（　　） A．钓鱼竿 B．动滑轮 C．酒起子 D．羊角锤 【答案】A 【解答】解：机械臂在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。 A、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A正确； B、动滑轮在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B错误； C、酒起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C错误； D、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D错误。 故选：A。 7．（2024春•南岸区期末）下列工具中，在使用时可以省距离的是（　　） A．开瓶器 B．道钉撬 C．竹筷子 D．老虎钳 【答案】C 【解答】解：A、开瓶器在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故A不符合题意； B、道钉撬在使用时，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、竹筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离，故C符合题意； D、老虎钳在使用时，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：C。 8．（2024春•巫山县校级期末）如图所示的工具中是费力杠杆的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：A．图示剪刀在使用时，动力臂大于阻力臂，因此它是省力杠杆，不是费力杠杆，故A不正确； B．图示剪刀使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B正确； C．图示剪刀使用时，动力臂大于阻力臂，因此它是省力杠杆，不是费力杠杆，故C不正确； D．钢丝钳剪断金属丝，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不正确。 故选：B。 9．（2024春•巫山县校级期末）如图所示，容器足够高，轻质杠杆在水平位置平衡，杠杆的C点悬挂有重为20N、边长为10cm正方体A，物体A刚好有露出水面，D点悬挂物体B，杠杆支点为O，OC：OD＝1：2下列说法正确的是（　　） A．物体A所受浮力为6N B．物体B所受的重力为10N C．若切掉物体A浸入水中部分，向左移动D点，杠杆能保持平衡 D．若剪断物体A上方的细线，待A静止时，水对容器底的压力将变大4N 【答案】C 【解答】解：A．物体A的体积 物体A刚好有露出水面，则物体A排开水的体积 利用阿基米德原理可知物体A所受浮力 故A错误； B．杠杆的C点受到的拉力 FC＝GA﹣F浮＝20N﹣4N＝16N 根据杠杆平衡条件有 FC×OC＝GB×OD B的重力 故B错误； C．若切掉物体A浸入水中部分，杠杆的C点受到的拉力为 拉力变小，力臂OC不变，根据杠杆平衡条件，向左移动D点，使右侧力臂减小，杠杆能保持平衡，故C正确； D．若剪断物体A上方的细线，待A静止时，利用阿基米德原理可知A浸没在水中受到的浮力 水对容器底的压力变化量等于浮力的变化量 ΔF压＝F浮'﹣F浮＝10N﹣4N＝6N 水对容器底的压力将变大6N，故D错误。 故选：C。 10．（2024春•沙坪坝区校级期末）公元前400多年，墨子所著《墨经》中已有杠杆原理的记述，他将阻力臂叫“本”，动力臂叫“标”。下列杠杆属于“本短标长”的是（　　） A．开瓶扳手 B．筷子 C．镊子 D．钓鱼竿 【答案】A 【解答】解：根据题意可知，“本短标长”是指动力臂长，阻力臂短，属于省力杠杆； A、开瓶扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A符合题意； B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意； C、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意； D、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。 故选：A。 11．（2024春•沙坪坝区校级期末）如图所示，将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，杠杆的B端悬挂乙物体，已知乙物体的质量为2kg，AO：OB＝1：4，此时甲物体静止在水平地面上，对地面的压强为3×105Pa，甲物体的底面积为2×10﹣4m2，杠杆在水平位置平衡。下列说法正确的是（　　） ①甲物体的重力为140N ②杠杆B端所挂物体的质量增加1kg，甲对地面的压强恰好为0 ③移动支点O的位置，使AO：OB＝1：7时，甲物体恰好被拉离地面 ④若图中甲、乙均竖直切割，甲对地面的压强不变 A．①③ B．①②③ C．①②④ D．①③④ 【答案】D 【解答】解：①乙物体的质量为2kg，乙物体的重力 G乙＝m乙g＝2kg×10N/kg＝20N 由杠杆平衡条件可得 G乙×OB＝FA×OA AO：OB＝1：4，则杠杆A端受到的拉力为 甲静止在地面上，结合受力情况可知G甲＝FA+F支 甲对地面的压力为 甲对地面的压力与地面对甲的支持力是相互作用力，二者大小相等，故F支＝60N，则甲的重力 G甲＝FA+F支＝80N+60N＝140N 故①正确； ②杠杆B端所挂物体的质量增加1kg，则乙的重力为 G乙′＝m乙′g＝3kg×10N/kg＝30N 由杠杆平衡条件可知，杠杆A端受到的拉力 因甲的重力为140N，结合受力分析可知甲受到的支持力 F支＝G甲﹣FA′＝140N﹣120N＝20N 甲对地面的压力为20N，对地面的压强为 故②错误； ③杠杆A端受到的拉力为 此时A端受到的拉力正好等于甲物体的重力，因此甲物体恰好被拉离地面，故③正确； ④若图中甲、乙均竖直切割，则乙的重力变为 甲的重力变为 由杠杆平衡条件可知，杠杆A端受到的拉力 甲对地面的压力等于地面对甲的支持力，即 70N﹣40N＝30N 甲对地面的压强 p″ 则甲对地面的压强不变，故④正确。综上所述，①③④正确，②错误。故ABC错误，D正确。 故选：D。 12．（2024春•沙坪坝区校级期末）《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理。如图所示，“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力。关于杆秤的平衡，下列说法正确的是（　　） A．“权”小于“重”时，A端一定上扬，杆秤不可能平衡 B．“权”小于“重”时，“标”一定小于“本”，杆秤才能平衡 C．增大“重”时，应把“权”向A端移动，杆秤才能平衡 D．增大“重”时，应换用更小的“权”，杆秤才能平衡 【答案】C 【解答】解：A、“权”小于“重”时，A端不一定上扬，还要考虑标的长度，故A错误； B、“权”小于“重”时，由“权×标＝重×本”可知，“标”一定大于“本”，杆秤才能平衡，故B错误； CD、在“权”不变时，“重”增大，需要“标”增大，即把“权”向A端适当移动，故C正确、D错误； 故选：C。 13．（2024春•江北区校级期末）在如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（　　） A．瓶盖起子 B．筷子 C．羊角锤 D．核桃夹 【答案】B 【解答】解：A、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意； C、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选：B。 14．（2024春•垫江县校级期末）如图所示，筷子发源于中国，是华夏饮食文化的标志之一。使用筷子时虽然费力但能省距离。选项所示的简单机械在使用中也能省距离的是（　　） A．赛艇船桨 B．钢丝钳 C．羊角锤 D．开瓶器 【答案】A 【解答】解：A．赛艇的船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离，故A正确； B．剪钢丝钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故B不正确； C．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故C不正确； D．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故D不正确。 故选：A。 15．（2024春•重庆期末）明朝宋应星所著《天工开物》是中国古代一部综合性的科学技术著作。如图所示四幅图选自《天工开物》，下列说法中正确的是（　　） A．甲图“六桨客船”中，划水的船桨属于费力杠杆 B．乙图“河池山锡”中，水由高处流下是因为受到惯性作用 C．丙图“泥造砖坯”中，砖坯对地面的压力和砖坯的重力是一对平衡力 D．丁图“没水采珠”中，采珍珠人潜入水下越深所受水的压力越大，浮力也越大 【答案】A 【解答】解：A、划水的船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，因此属于费力杠杆，故A正确； B、水由高处流下是因为受到重力作用，故B错误； C、砖坯对地面的压力和砖坯的重力，两个力的受力物体不同，因此不属于平衡力，故C错误； D、水面下的采珠人下潜的越深时，根据p＝ρ液gh可知他受到液体的压强越大，根据F＝pS可知，他受到水的压力越大；而当采珍珠人潜入水下以后，其排开液体的体积不变，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可求出浮力大小不变，故D错误。 故选：A。 机械效率比较与计算 1．（2024春•渝北区期末）如图所示，建筑工人利用滑轮组将质量为50kg的材料匀速提升，绳子自由端移动的速度为1m/s，动滑轮的质量为4kg，忽略绳重和摩擦，则（　　） A．工人对绳子的拉力为250N B．物体的上升速度为0.33m/s C．工人做功的有用功率为270W D．此过程中该滑轮组的机械效率约为93% 【答案】D 【解答】解：A、建筑材料的重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N， 动滑轮的重力G动＝m动g＝4kg×10N/kg＝40N， 由图可知，承担物重绳子的股数n＝2，因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力F（G+G动）（500N+40N）＝270N，故A错误； B、由图可知，承担物重绳子的股数n＝2，所以物体的上升速度为绳子自由端移动速度的，则物体的上升速度为vv绳1m/s＝0.5m/s，故B错误； C、工人做的有用功率为： P有Gv＝500N×0.5m/s＝250W，故C错误； D．滑轮组的机械效率为： η100%100%100%100%100%≈93%，故D正确。 故选：D。 2．（2024春•江津区期末）建设“节能房”的项目化学习中，为了将物理知识应用到实际中去，项目小组利用如图所示的滑轮组，使用质量为4kg的竹筐将重500N的玉米运到4米高的屋顶晾晒，所需时间为10s，拉力F的大小为300N（忽略绳重及摩擦），下列说法正确的是（　　） A．动滑轮的重为60N B．拉力F做功的功率为200W C．滑轮组对玉米做的有用功为1200J D．该滑轮组的机械效率为60% 【答案】A 【解答】解：A、由图知，n＝2，忽略绳重及摩擦，根据F（G+G筐+G动）可得， 动滑轮的重：G动＝nF﹣G﹣G筐＝2×300N﹣500N﹣4kg×10N/kg＝60N，故A正确； B、拉力做的总功：W总＝Fs＝Fnh＝300N×2×4m＝2400J， 拉力做功的功率：P240W，故B错误； C、滑轮组对玉米做的有用功等于克服玉米重力做的功，即：W有＝Gh＝500N×4m＝2000J，故C错误； D、滑轮组的机械效率：η100%100%≈83.3%，故D错误。 故选：A。 3．（2024春•垫江县校级期末）物流配送站内，工人利用如图所示的滑轮组，用300N的拉力将重为540N的货物在10s内沿竖直方向匀速提升2m，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．动滑轮的重力为100N B．绳子自由端移动的速度为0.6m/s C．工人拉力的功率为60W D．该过程中滑轮组的机械效率为90% 【答案】D 【解答】解：A、从图中可知n＝2，不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）可知动滑轮的重力G动＝nF﹣G＝2×300N﹣540N＝60N，故A错误； B、绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×2m＝4m，绳子自由端移动的速度v0.4m/s，故B错误； C、工人拉力的功率P＝Fv＝300N×0.4m/s＝120W，故C错误； D、该过程中滑轮组的机械效率η90%，故D正确。 故选：D。 4．（2024春•酉阳县期末）关于简单机械下列说法中正确的是（　　） A．定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向 B．使用滑轮组不仅省力而且省功 C．做功越多的机械，其机械效率就越高 D．功率越大的机械，做功就越快 【答案】D 【解答】解：定滑轮可改变用力的方向，不能改变力的大小，而滑轮组能改变用力的方向，也能改变力的大小，但不能省功，故A、B选项说法错误； 机械效率是有用功与总功的比值，只说有用功，无法说明机械效率的大小，故C说法错误； 功率是表示做功快慢的物理量，故D说法正确。 故选：D。 5．（2024春•酉阳县期末）如图所示，工人用500N的拉力F把重为800N的材料匀速提升了2m，用时20s。若不计绳重及摩擦，则下列说法正确的是（　　） A．拉力F的功率为80W B．拉力F在这20s内做的功为1000J C．动滑轮的重为200N D．用该装置匀速提升更重的材料，机械效率不变 【答案】C 【解答】解：AB、由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h＝2×2m＝4m， 拉力F做的总功：W总＝Fs＝500N×4m＝2000J， 拉力F的功率：P100W，故AB错误； C、由F（G物+G动）得动滑轮的重力为：G动＝2F﹣G物＝2×500N﹣800N＝200N，故C正确； D、不计绳重及摩擦，由η可知，提升的物重增大，机械效率增大，故D错误。 故选：C。 6．（2024春•永川区期末）下列关于机械效率的说法中正确的是（　　） A．做功越快，机械效率一定越高 B．做功越多，机械效率一定越高 C．省力越多的机械，机械效率一定越高 D．有用功在总功中所占比例越大，机械效率一定越高 【答案】D 【解答】解：A、做功越快，功率越大，但不能说明有用功占总功的百分比大，所以机械效率不一定高，故A错误； B、做功越多，不能说明有用功占总功的百分比大，所以机械效率不一定高，故B错误； C、省力越多的机械，不能说明有用功占总功的百分比大，所以机械效率不一定越高，故C错误； D、机械效率指的是有用功占总功的百分比，有用功在总功中所占比例越大，机械效率一定越高，故D正确。 故选：D。 7．（2024春•忠县期末）在美丽乡村建设的工地上，如图所示，工人借助滑轮组用500N的拉力在10s内将重800N的重物匀速提升2m，不计绳重及摩擦。则下列选项中正确的是（　　） A．重物上升的速度为0.4m/s B．工人拉力的功率为100W C．滑轮组的机械效率为80% D．动滑轮的重力为100N 【答案】C 【解答】解：A、重物上升的速度：v物0.2m/s，故A错误； B、由图知，n＝2，拉力端的移动速度：v＝nv物＝2×0.2m/s＝0.4m/s， 拉力的功率：PFv＝500N×0.4m/s＝200W，故B错误； C、滑轮组的机械效率：80%，故C正确； D、不计绳重及摩擦，根据F（G+G动）可得，动滑轮的重力： G动＝nF﹣G＝2×500N﹣800N＝200N，故D错误。 故选：C。 8．（2024春•垫江县校级期末）用如图甲所示的滑轮组将放置在水平地面上的底面积为20cm2、重为50N的物体提升一定高度，当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳的自由端时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（　　） A．动滑轮重力为20N B．0～1s内，物体对地面的压强是6.0×103Pa C．1～2s内，拉力F做的功是15J D．2～3s内，滑轮组的机械效率为62.5% 【答案】D 【解答】解：由图甲可知，动滑轮上承担物重的绳子股数n＝2； A、由图丙可知，在2～3s内，重物做匀速运动，由图乙可知，此时拉力F2＝40N，不计绳重和绳与轮之间的摩擦，则绳端拉力F（G+G动），所以，G动＝2F2﹣G＝2×40N﹣50N＝30N，故A错误； B、由图乙可知，在0～1s内，拉力F3＝30N，由图丙可知，此时重物处于静止状态，则物体和动滑轮受到向上的总拉力为： F总＝2F3＝2×30N＝60N， 所以在0～1s内，物体对地面的压力为： F总＝G+G动﹣F总＝50N+30N﹣60N＝20N， 则物体对地面的压强为： ，故B错误； C、由图乙可知，在1～2s内，拉力F1＝50N，由图丁可知重物上升高度h1＝0.1m，则拉力端移动的距离：s1＝2h1＝2×0.1m＝0.2m，拉力做的功：W＝F1s1＝50N×0.2m＝10J，故C错误； D、由图丙可知，在2～3s内，重物做匀速运动，v物＝0.2m/s，由图乙可知此时拉力F2＝40N， 此过程中滑轮组的机械效率： η100%＝62.5%，故D正确。 故选：D。 9．（2024春•重庆期末）如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力G物＝1000N动滑轮重力G动＝200N。工人用力F使重物匀速上升，30s到达规定高度6m处。不计绳重和机械之间的摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．绳子自由端移动速度v＝0.2m/s B．拉力F做功6000J C．滑轮组的机械效率78% D．若用该装置提升另一重物时，机械效率达到90%，则该重物的重力是1800N 【答案】D 【解答】解：A、由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×6m＝18m，绳子自由端移动的速度：v0.6m/s，故A错误； B、因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力：F（G物+G动）（1000N+200N）＝400N，拉力做的总功：W总＝Fs＝400N×18m＝7200J，故B错误； C、拉力做的有用功：W有＝G物h＝1000N×6m＝6000J，滑轮组的机械效率：η100%100%≈83.3%，故C错误； D、由不计绳重和摩擦时η可知，另一重物的重力：GG动200N＝1800N，故D正确。 故选：D。 简单机械（杠杆 滑轮 斜面） 1．（2024春•垫江县校级期末）如图所示。OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个10N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）。 （1）当F1竖直向上时，F1的大小为　 　 N； （2）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“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。 【答案】（1）5；（2）先变小后变大 【解答】解：（1）由杠杆平衡条件得：GF1×OA， 即：10NF1×OA，则F1＝5N； （2）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：（1）5；（2）先变小后变大。 2．（2024春•巫山县校级期末）如图所示，重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动，木棒AB长为6m，均匀正方体甲的边长为10cm，物体乙的质量为5.6kg。当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，此时物体甲对地面的压强为2000Pa，支点O距A点3.2m。物体甲受到地面的支持力 　 　 ，物体甲的重力 　 　 。 【答案】20N；69N。 【解答】解：力的作用是相互的，则由可得，物体甲受到的支持力F支＝F压＝pS＝2000Pa×（0.1m）2＝20N； 杠杆A端受到的拉力FA＝G甲﹣F支， 根据杠杆平衡条件可得（G甲﹣F支）×OA＝G乙×OB代入数值 （G甲﹣20N）×3.2m＝5.6kg×10N/kg×（6m﹣3.2m）， 解得G甲＝69N。 故答案为：20N；69N。 3．（2024春•沙坪坝区校级期末）如图所示装置中，长木板甲重20N，物体乙重10N。甲、乙之间用一根轻绳通过定滑轮相连，当水平方向的拉力F的大小为8N时，长木板甲恰能在光滑的水平桌面上以v甲＝3m/s向左做匀速直线运动。不计滑轮处摩擦，乙对甲的摩擦力为 　 　 N，绳子拉物体乙的功率为 　 　 W。 【答案】4；12 【解答】解：图中滑轮为定滑轮，所以长木板甲在光滑的水平桌面向左做匀速直线运动时，乙向右做匀速直线运动，速度为v乙＝v甲＝3m/s； 此时在水平方向上，甲受到向左的拉力F和乙对甲向右的摩擦力、绳子对甲向右的拉力的作用，处于平衡状态，由力的平衡条件可得：F＝f乙+F绳， 乙受到向右的绳子拉力和甲对乙向左的摩擦力作用，处于平衡状态，由力的平衡条件可得：f甲＝F绳， 由于f乙与f甲是一对相互作用力，所以f乙＝f甲， 由于F＝8N，综上可得，f乙＝f甲＝F绳＝4N， 由PFv可得，绳子拉物体乙的功率：P＝F绳v＝4N×3m/s＝12W。 故答案为：4；12。 4．（2024春•沙坪坝区校级期末）伟大的古希腊哲学家、数学家、物理学家阿基米德有一句名言：“给我一个支点，我就能撬起整个地球。”如图所示，在阿基米德的思想中，支点是 　 　 点（选填“A”、“B”或“C”），这个装置属于 　 　 杠杆（选填“省力”或“费力”）。 【答案】B；省力。 【解答】解：由图可知，杠杆围绕B点转动，所以支点是B点； 由图可知，动力臂大于阻力臂，这个装置属于省力杠杆。 故答案为：B；省力。 5．（2024春•江北区校级期末）小明设计了一种榨甘蔗汁的器件，利用C对操作台的压力压出甘蔗汁，如图所示。其中轻质杠杆AOB以O为支点，杠杆A端与物体C的上表面中点用一根轻质硬棒连接，AB＝3OA，该杠杆为 　 　 杠杆。物体C的质量为8kg，底面积为100cm2，当在B端用50N的动力F竖直向上拉时，杠杆在水平位置平衡，此时物体C对操作台表面的压强是 　 　 Pa。 【答案】省力；1.8×104。 【解答】解：（1）由题知，O为支点，因为AB＝3OA，所以OB＝2OA，动力臂大于阻力臂，此杠杆为省力杠杆； （2）由杠杆平衡条件可得：FB×OB＝FA×OA， 杠杆A端受到的力： FA100N，方向竖直向上； 由于力的作用是相互的，物体C受到硬杆的压力： F压＝FA＝100N， 物体C的重力为：G＝mg＝8kg×10N/kg＝80N， 此时物体C对水平地面的压力：F＝G+F压＝80N+100N＝180N， 受力面积S＝100cm2＝0.01m2， 物体C对水平地面的压强：p1.8×104Pa。 故答案为：省力；1.8×104。 6．（2024春•垫江县校级期末）如图所示，重为200N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平方向向左匀速运动了2m，弹簧测力计的示数为10N，不计滑轮重力、绳重及滑轮部分摩擦，此过程中绳子自由端沿水平方向运动了 　 　 m，物体A受到的拉力为 　 　 N。 【答案】4；20。 【解答】解：图中滑轮为动滑轮，动滑轮上有2股绳，物体A在水平拉力F 的作用下，沿水平方向向左匀速运动了2m，此过程中绳子 自由端沿水平方向运动的距离为 s绳＝2s物＝2×2m＝4m； 图中滑轮为动滑轮，动滑轮上有2股绳，弹簧测力计的示数为10N，不计滑轮的重力和摩擦，物体A向左做匀速直线运动，水平方向物体A受到的摩擦力等于物体A受到的拉力f＝2F＝2×10N＝20N， 则体A受到的拉力为20N。 故答案为：4；20。 7． （2024春•垫江县校级期末）一根粗细均匀的钢管长3m、重700N，当把它平放在水平地面上时，小邬缓慢抬起一端最少需要 　 　 N的力；如果保持用力的方向始终与钢管垂直，则在抬起钢管的过程中，小邬所用力的大小将会 　 　 （填“不变”、“增大”或“减小”）。 【答案】350；减小。 【解答】解：（1）将钢管看做是一个以钢管没有离地端为支点的杠杆，阻力是钢管的重力为700N， 由于钢管是均匀的，所以阻力臂是钢管长的一半，即L2L；当动力垂直于钢管向上时，动力臂最大等于钢管的长L，此时动力最小； 根据杠杆的平衡条件可得最小动力： 如果保持用力的方向与钢管垂直，则动力臂等于钢管的长度保持不变，在扶起钢管的过程中，重力的力臂（阻力臂）逐渐变小，根据杠杆的平衡条件可知，所需的动力逐渐减小。 故答案为：350；减小。 8．（2024春•重庆期末）俯卧撑是一项常见的健身项目，如图甲所示是小明在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情形，人体构成了一个 　 　 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；小明身体与地面平行，可抽象成图乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，人的重心在A点，已知小明体重为600N，OA长为1m，OB长为1.5m，地面对手的力大小为 　 　 N；若60s内做俯卧撑30次，每次人重心上升高度为0.2m，做功功率为 　 　 W。 【答案】省力；400；60 【解答】解：人做俯卧撑时，相当于一个杠杆，脚尖与地面的接触点为支点，人的重力为阻力，手的支持力是动力，此时动力臂大于阻力臂，故人体构成了一个省力杠杆； 如图乙，由杠杆平衡条件可得：F×OB＝G×OA，即：F×1.5m＝600N×1m， 解得，地面对手的力：F＝400N； 做俯卧撑30次克服重力做的功：W＝nGh＝30×600N×0.2m＝3600J， 做功的功率：P60W。 故答案为：省力；400；60。 9．（2024春•垫江县校级期末）水平桌面上有一个底面积为200cm2的薄壁圆柱形容器，容器中水的深度为15cm。用细线将质量忽略不计的杠杆悬挂起来，如图所示，把质量为0.3kg的物体A用细线悬挂在杠杆C处，再把体积为400cm3的物体B（不吸水）用细线悬挂在杠杆D处，当物体B浸没在水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡，此时C、D两点到支点O的距离分别为10cm、15cm，下列计算结果不正确的是（　　） A．物体B受到的浮力为4N B．物体B受到的重力为6N C．物体B的密度为2.5×103kg/m3 D．B浸没后水对容器底部的压力为34N 【答案】C 【解答】解：A.体积为400cm3的物体B浸没在水中，F浮＝ρ液gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×400×10﹣6m3＝4N。故A错误。 B.当物体B浸没在水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡，此时C、D两点到支点O的距离分别为10cm、15cm，由杠杆平衡条件可得D点拉力F•GA0.3kg×10N/kg＝2N。 F＝GB﹣F浮，GB＝F+F浮＝4N+2N＝6N。故B错误。 C.B的质量m0.6kg，B的密度ρ1.5×103kg/m3。故C正确。 D.当物体B浸没在水中静止时，V排＝400cm3，薄壁圆柱形容器底面积为200cm2，则水面升高的高度h2cm， 容器中水的深度为15cm，则B浸没在水中静止时，水面高度h′＝15cm+2cm＝17cm，水对容器底的压强p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×17×10﹣2m＝1.7×103Pa。 水对容器底部的压力F′＝pS＝1.7×103Pa×200×10﹣4m2＝34N。故D错误。 故选：C。 10．（2024春•渝北区期末）（1）某物理兴趣小组的小军同学用钢球、木块和带有斜槽的长木板探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。 ①如图1甲，让钢球从斜槽上的某一高度由静止开始运动，撞击水平面上的木块； ②如图1乙，将同一钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验；实验表明，钢球 　 　 一定时，从斜槽越高的位置开始运动，撞击木块移动的距离越远，钢球的动能越 　 　 ； ③探究动能跟质量的关系时，应选择让质量不同的钢球从斜槽 　 　 （选填“相同”或“不同”）高度的位置开始运动，比较木块被撞击后运动的距离。 （2）同组的小丽同学用以下器材探究杠杆的平衡条件。 ①调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是 　 　 ； ②如图2乙所示，若在A位置挂两个钩码，为了使杠杆仍在水平位置平衡，需在杠杆O点右侧第 　 　 格的位置挂三个钩码； ③如图2丙所示，用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数 　 　 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】（1）②质量；大；③相同；（2）①便于测量力臂同时消除杠杆自重对实验的影响；②2；③变大。 【解答】解：（1）②如图乙，将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验，钢球到达斜面底端的速度增大，木块被推得越远，说明钢球的动能越大，故可以得出：钢球质量一定时，撞击木块的速度越大，钢球的动能越大； ③根据控制变量法，探究动能跟质量的关系时，应控制钢球的速度相同，改变质量，即让质量不同的钢球从斜槽高度相同的位置开始运动。 （2）①力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，便于测量力臂； 杠杆重心在其支点处，杠杆重力的力臂为零，这样就避免了杠杆的自重对实验的影响； ②设杠杆的一个小格是L，一个钩码重为G，根据杠杆平衡条件得，2G×3L＝3G×nL，所以n＝2，所以挂在杠杆O点右侧第2格的位置挂3个钩码； ③保持B点不变，若弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，即拉力向右倾斜时，此时拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大，即弹簧测力计的示数变大。 故答案为：（1）②质量；大；③相同；（2）①便于测量力臂同时消除杠杆自重对实验的影响；②2；③变大。 11．（2024春•永川区期末）如图所示，是小明进行“探究杠杆的平衡条件”实验，实验中所用杠杆的刻线分布均匀，O为支点，每个钩码重1N。 （1）将支架放在水平桌面上，杠杆没有挂钩码时静止的位置如图甲所示，此时杠杆 　 　 （选填“是”或“不是”）平衡状态。为使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向 　 　 调。在后面的实验过程中 　 　 （选填“能”或“不能”）再调节杠杆两端的平衡螺母。 （2）调好后，第1组同学按图乙进行实验，第2组同学按图丙进行实验。你认为第 　 　 组实验更好，理由是 　 　 。 （3）若按第2组同学图丙的装置进行实验，杠杆在水平位置平衡时测力计的示数至少为 　 　 N。两组同学实验时测力计的示数较大的是第 　 　 组。 【答案】（1）是，右，不能；（2）2；便于直接读出力臂；（3）2.4；1。 【解答】解：（1）杠杆静止在如图甲所示位置，杠杆静止，此时杠杆处于平衡状态； 杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移，使杠杆在水平位置平衡； 杠杆平衡后，在整个实验过程中不可以再旋动两侧的螺母； （2）力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此乙实验设计的好，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，便于测量力臂。 （3）设一格的长度为L，由F1L1＝F2L2得：3×1N×4L＝F1×5L， 解得：F1＝2.4N； 按图（乙）进行操作，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，动力臂变小，阻力、阻力臂不变，根据杠杆平衡条件得，动力变大，弹簧测力计示数变大，所以按图乙进行实验时测力计的示数大于图丙中测力计的示数，即两组同学实验时测力计的示数较大的是第1组。 故答案为：（1）是，右，不能；（2）2；便于直接读出力臂；（3）2.4；1。 12．（2024春•忠县期末）（1）如图所示，探究影响滑动摩擦力大小的因素。 ①要测量滑动摩擦力的大小，应拉木块沿水平方向做 　 　 运动。 ②比较甲、乙两次实验数据，可初步确定滑动摩擦力的大小与 　 　 有关； ③比较 　 　 两次实验数据，可以得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关； （2）如图是探究杠杆平衡条件的实验，杠杆上的刻度均匀。 ①实验前，杠杆在图甲所示位置静止，此时杠杆处于 　 　 状态（选填“平衡”或“非平衡”）。 ②调平后，在A点挂4个钩码，如图乙所示，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 　 　 个相同的钩码。平衡后，若同时将A、B点所挂的钩码减少一个，会观察到的现象是 　 　 （选填“保持平衡”、“左端下沉”、“右端下沉”）。 ③取下B点挂的钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，如图丙所示，当弹簧测力计从a位置转到b位置时，其示数将 　 　 （选填“不变”、“变大”或“变小”）。 ④保持A点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂L1和动力F1的数据，绘制的L1﹣F1图像如图丁。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积 　 　 （选填“相等”或“不等”）。 【答案】（1）①匀速直线； ②压力大小； ③乙、丙；（2）①平衡；②6；右端下沉；③变大；④相等。 【解答】解：（1）①实验中应拉着木块沿水平方向在木板上做匀速直线运动时，此时木块在水平方向受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等； ②甲、乙两次实验中接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，因此比较甲、乙两次实验，可以得出的结论：当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大； ③要探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关，需要控制压力大小相同，改变接触面的粗糙程度，图乙、丙符合题意； （2）①如图杠杆在此位置处于静止状态，杠杆在此位置处于平衡状态； ②设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：FALA＝FBLB，即4G×3L＝FB×2L，解得FB＝6G，需挂6个钩码； 若将A、B点所挂的钩码减少一个，则左侧3G×3L＝9GL，右侧5G×2L＝10GL，因为9GL＜10GL 杠杆不能平，右侧下沉； ③保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大； ④由于此题中的阻力和阻力臂不变，利用图象中任意一组数据都能得出，F2l2＝F1l1＝3N×0.1m＝1.5N×0.2m＝0.3N•m，图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等，其原因是阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变。 故答案为：（1）①匀速直线； ②压力大小； ③乙、丙；（2）①平衡；②6；右端下沉；③变大；④相等。 13．（2024春•南岸区期末）在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时我们常把杠杆的平衡螺母向 　 　 调，直至杠杆在水平位置平衡，这样，既消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，又便于 　 　 ； （2）如图乙所示，在A点挂2个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 　 　 N； （3）如图丙，保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F与其力臂的乘积变化情况是 　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）如图丁是小华做实验的一个场景，她发现杠杆不能在水平位置平衡，于是她将支点向左移一格，此时杠杆 　 　 （选填“能”或“不能”）在水平位置平衡。 【答案】（1）右；测量力臂的大小；（2）1；（3）不变；（4）不能。 【解答】解：（1）杠杆的左端低，往右边上翘，因此要想使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节； （2）由图根据杠杆平衡条件可知FALA＝FBLB，代入数据可得2×0.05kg×10N/kg×2L＝FB×2L，解得：FB＝1N； （3）根据杠杆的平衡条件分析，将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其阻力臂OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件可知，拉力F与其力臂的乘积也是不变的； （4）设一个钩码的重量为G，当将支点往左移动一格之后，可以得到：动力×动力臂＝4G×L＝4GL，阻力×阻力臂＝G×4L＝4GL，但此时杠杆重心不在支点上，考虑杠杆自重，杠杆不能在水平位置平衡。 故答案为：（1）右；测量力臂的大小；（2）1；（3）不变；（4）不能。 14．（2024春•沙坪坝区校级期末）在“探究杠杆的平衡条件”实验中： （1）实验前，杠杆静止时的状态如图（甲）所示，为了快捷开展实验，应将平衡螺母向 　 　 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在 　 　 位置保持平衡。 （2）如图（乙）所示，实验探究过程中，在保持弹簧测力计拉力方向不变的前提下，为了使测力计示数变为原来的一半，合理的操作是 　 　 。 A.减少1个钩码； B.增加1个钩码； C.把钩码向左移一个小格； D.把钩码向右移一个小格。 （3）在图（乙）中，保持钩码个数及位置不变，将弹簧测力计变为竖直向下拉杠杆，为了使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的示数将 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）小组实验记录如表，在处理数据时，小组成员发现有一组数据记录有误，这一组数据的“实验序号”是 　 　 ；通过数据分析，实验小组得到杠杆的平衡条件是 　 　 。（用F1、F2、L1、L2表示） 实验序号 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m 1 4 0.1 2 0.2 2 3 0.2 1 0.3 3 2 0.1 0.5 0.4 【答案】（1）左；水平；（2）D；（3）变小；（4）2；F1L1＝F2L2 【解答】解：（1）当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将平衡螺母向左端调节，直到杠杆在水平位置平衡；当杠杆在水平位置平衡后，力与杠杆垂直，可以直接在杠杆上读取力臂的长度； （2）设杠杆的每一个小格为L，每一个钩码的重为G， 根据杠杆平衡条件，3G×2L＝F示×L右， 若要使弹簧测力计的示数变为原来的一半，即F示′F示，仍保持杠杆在水平位置平衡， A、若减少1个钩码，则有：2G×2LF示×L右，故A不符合题意； B、若增加1个钩码，则有：4G×2LF示×L右，故B不符合题意； C、若把钩码向左移一个小格，则有：3G×3LF示×L右，故C不符合题意； D、把钩码向右移一个小格，则有：3G×LF示×L右，故D符合题意； 故选：D。 （3）当将弹簧测力计变为竖直向下拉杠杆，拉力的力臂增大，为保持杠杆平衡，拉力要减小，所以弹簧测力计示数会变小； （4）分析表格数据有： 第1组：4N×0.1m＝2N×0.2m； 第2组：3N×0.2m≠1N×0.3m； 第3组：2N×0.1m＝0.5N×0.4m； 由此可知存在错误的实验序号是2，得出的实验结论是：F1L1＝F2L2。 故答案为：（1）左；水平；（2）D；（3）变小；（4）2；F1L1＝F2L2。 15．（2024春•垫江县校级期末）（1）图1甲是诚诚探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。 ①挂钩码前，杠杆在图1甲所示的位置静止，此时杠杆处于 　 　 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来可将杠杆左端的平衡螺母向 　 　 （选填“左”或“右”）侧调节； ②图1乙是一个平衡的杠杆，此时若用一个定滑轮推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆 　 　 （选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）； （2）勤勤在“探究影响动能大小的因素”的实验中，如图2甲、乙、丙所示，让质量为m、2m的两个钢球分别从斜面上由静止滚下，钢球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。 ①钢球在滚下斜面的过程中，它的 　 　 能转化为动能； ②比较图2甲、乙是为了研究动能大小与 　 　 的关系； ③勤勤在探究动能的大小与质量关系时，当换用另一个质量为2m的钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成该次实验，下列措施中可行的是 　 　 （选填选项符号）。 A.换用质量更大的木块 B.降低钢球的高度 C.换质量更大的钢球 D.换质量更小的钢球 【答案】（1）①平衡；左；②左端下沉；（2）①重力势；②速度；③D。 【解答】解：（1）①挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于平衡状态； 由图甲可知，杠杆的左端较高，所以接下来应将两端的平衡螺母向左调节，使杠杆保持水平并静止； ②图乙中支在中心时，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件知F左L左＝F右L右， 图丙中用力推动右侧钩码的悬线，使右侧拉力的力臂变短，故此时F左L左＞F右L右，故左端会下沉； （2）①小钢球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能增加，所以是将重力势能转化为动能的过程； ②由图甲乙可知，相同的小球从不同高度滚下，速度不相同，速度大的将木块推得较远，动能较大，此实验为了研究动能大小与速度的关系； ③在探究动能的大小与质量关系时，需要控制速度大小不变，改变质量，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，这说明该球的动能太大了； A.若换质量更大的木块，改变了木块所受摩擦力的大小，不符合控制变量法的要求，故A不可行； B.该实验中需要控制速度相同，若降低第二次钢球的高度，则会改变钢球到达水平面时的速度，不符合控制变量法的要求，故B不可行； C.若换质量更大的钢球，钢球到达水平面时的动能更大，则更容易使木块滑出木板，故C不可行； D.若换质量更小的钢球，钢球到达水平面时的动能较小，能减小木块移动的距离，故D可行； 故选：D。 故答案为：（1）①平衡；左；②左端下沉；（2）①重力势；②速度；③D。 机械效率比较与计算 1．（2024春•沙坪坝区校级期末）如图所示，用滑轮组将一个重为80N的物体提升，拉力F大小为50N，物体上升10cm，用时2s，滑轮组的机械效率为 　 　 ，拉力做功的功率为 　 　 。 【答案】80%；5W。 【解答】解：由图可知，n＝2，该滑轮组的机械效率为： η100%＝80%； 拉力做功的功率为： P5W。 故答案为：80%；5W。 2．（2024春•沙坪坝区校级期末）如图所示，有一斜面长L＝5m，高h＝2.5m。小波同学用平行于斜面向上F＝150N的拉力，将200N重的物体从底端匀速拉到顶端（忽略空气阻力）。小波同学对物体做的总功为 　 　 J；物体沿斜面匀速向上运动时，所受的斜面摩擦力为 　 　 N。 【答案】750；50。 【解答】解：小波同学所用拉力对物体做的总功为：W总＝FL＝150N×5m＝750J； 小波同学对物体做的有用功为：W有＝Gh＝200N×2.5m＝500J； 物体克服摩擦力做的功就是物体被匀速拉到斜面顶端所做的额外功，额外功为：W额＝W总﹣W有＝750J﹣500J＝250J； 物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为：。 故答案为：750；50。 3．（2024春•南岸区期末）南南用如图所示的起重机，用40s将200kg的货物从1楼提到3楼（地面为1楼），每层楼高3m，拉力做功1.6×104J，该起重机的机械效率为 　 　 %，拉力的功率为 　 　 W。 【答案】75；400。 【解答】解：克服货物重力做的有用功为： W有＝Gh＝mgh＝200kg×10N/kg×2×3m＝12000J， 该起重机的机械效率为： η100%＝75%； 拉力的功率为： P400W。 故答案为：75；400。 4．（2024春•垫江县校级期末）如图所示，用F＝50N的力通过滑轮组水平拉重力为80N的物体，使其向左匀速运动，在这过程中拉力F做功为40J，已知物体受到的水平地面的摩擦力为60N，则物体运动的距离为　 　 m，该滑轮组的机械效率为　 　 。（忽略绳子和动滑轮的重力） 【答案】0.4；60% 【解答】解： （1）由W总＝F拉s绳可得绳子自由端移动的距离： s绳0.8m， 由图可知，n＝2， 因为s绳＝2s物，所以物体运动的距离： s物s绳0.8m＝0.4m， （2）滑轮组所做的有用功： W有用＝fs物＝60N×0.4m＝24J， 滑轮组的机械效率： η100%＝60%。 故答案为：0.4；60%。 5．（2024春•渝北区期末）如图所示，两个滑轮重力相同，用F1和F2分别将同一物体以相同速度提升相同高度。不计绳重和摩擦，其中动滑轮的重力小于物体的重力，所用拉力大小F1　 　 F2；拉力F1和F2的功率P1　 　 P2；机械效率η1　 　 η2。（三空均选填“＞”或“＜”或“＝”） 【答案】＞；＜；＞。 【解答】解：不计绳重和摩擦，F1＝G物，， 已知其中动滑轮的重力小于物体的重力，即G动＜G物， 所以，所以第一个空F1＞F2； 将同一物体以相同速度提升相同高度，做的有用功相同，乙图还要做额外功，乙图做的总功更多，提升物体所用时间应该相同，所以乙图中F2的功率更大，所以第二个空P1＜P2； 将同一物体以相同速度提升相同高度，做的有用功相同，乙图还要做额外功，乙图做的总功更多，根据η可知，甲的机械效率大，所以第三个空 η1＞η2。 故答案为：＞；＜；＞。 6．（2024春•重庆期末）如图所示，小明通过滑轮组把一个重200N的物体，从地面竖直匀速提升到6m高的阳台上，所用拉力大小F＝125N，用时20s。则拉力F做功的功率为 　 　 W，该滑轮组的机械效率为 　 　 。 【答案】75；80% 【解答】解：由图可知，n＝2，物体上升高度为h＝6m，则拉力移动的距离：s＝nh＝2×6m＝12m， 拉力F做功的功率：； 该滑轮组的机械效率：。 故答案为：75；80%。 7．（2024春•江北区校级期末）（一）小巴用如图1所示装置探究滑轮组的机械效率，实验数据记录如表所示： 次数 物重G/N 物体上升高度h/cm 拉力F/N 机械效率η 1 2 10 1.0 66.7% 2 3 10 1.4 71.4% 3 6 10 2.5 80.0% （1）实验中应竖直向上 　 　 拉动弹簧测力计； （2）由表中数据可知，绳端移动距离为 　 　 cm； （3）分析数据可知，同一滑轮组。提升物体越重，滑轮组的机械效率 　 　 （选填“越高”、“越低”或“不变”）。 （二）同组的小川还利用如图2所示的装置探究杠杆的平衡条件，如图是一根轻质杠杆，O点为支点，每一个钩码重2N。 （4）实验开始时，小川发现杠杆左端下沉，则他应将平衡螺母向 　 　 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡，其目的是 　 　 。 （5）小川在杠杆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 　 　 ；若将钩码向右移动一格，且弹簧测力计下拉方向不变，为使杠杆仍保持水平平衡，弹簧测力计的示数变为 　 　 。 （6）若将弹簧测力计沿C斜向下拉．为使杠杆仍保持水平平衡，弹簧测力计示数将 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）匀速缓慢；（2）30；（3）越高；（4）右；消除杠杆自重对平衡的影响；（5）3N；2N；（6）变大。 【解答】解： （1）实验时，应沿竖直向上的方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。 （2）由图可知，n＝3，绳端移动的距离：s＝nh＝3×10cm＝30cm； （3）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率越高； （4）杠杆静止时，杠杆左端下沉，说明右端偏高，平衡螺母需向右调节；杠杆在水平位置平衡的目的是消除杠杆自重对平衡的影响； （5）一个钩码的重力为G，设杠杆一个小格代表L，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得：2G×3L＝F×4L，解得：F＝1.5G＝1.5×2N＝3N；将钩码向右移动一格，且弹簧测力计下拉方向不变，为使杠杆仍保持水平平衡， 2G×2L＝F×4L， 解得：F＝G＝2N； （6）将弹簧测力计沿C斜向下拉．为使杠杆仍保持水平平衡，弹簧测力计示数变大，这是因为，当拉力倾斜时，阻力阻力臂不变，拉力的力臂变小，所以力才会变大 故答案为：（1）匀速缓慢；（2）30；（3）越高；（4）右；消除杠杆自重对平衡的影响；（5）3N；2N；（6）变大。 8．（2024春•酉阳县期末）如图是小明测量“滑轮组机械效率”的实验装置，实验数据如表： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升 高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动 距离s/m 机械效率η/% 1 1 0.1 0.6 0.3 55.6 2 2 0.1 1.0 0.3 66.7 3 4 0.1 1.8 0.3 （1）实验中，小明应竖直向上 　 　 拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓慢上升。 （2）第3次实验中，滑轮组的机械效率是 　 　 （结果保留至0.1%）。 （3）分析表中数据可知：同一滑轮组，提升的物重 　 　 （选填“越大”或“越小”），滑轮组的机械效率越高。 （4）机械效率是衡量机械性能好坏的重要标志，下列提高机械效率的措施中不可行的是 　 　 （填序号）。 A.减轻机械自重 B.给机械加润滑油 C.增加重物上升高度 【答案】（1）匀速； （2）74.1%； （3）越大； （4）C。 【解答】解：（1）实验中，小明应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓慢上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小； （2）第3次实验中，滑轮组的机械效率是： η3100%≈74.1%； （3）纵向分析表中数据可知：同一滑轮组，提升的物重大，滑轮组的机械效率越高； （4）A.减轻机械自重，可减少做的额外功，在有用功一定时，总功减小，滑轮组的机械效率将变大，故A可行； B.给机械加润滑油，可减少克服摩擦做的额外功，在有用功一定时，总功减小，滑轮组的机械效率将变大，故B可行； C.根据 η100%； 机械效率的大小与重物上升高度无关；故C不可行； 故选：C。 故答案为：（1）匀速； （2）74.1%； （3）越大； （4）C。 9．（2024春•沙坪坝区校级期末）在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用。 （一）图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。 （1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向 　 　 （选填“左”或“右”）侧调节； （2）图乙所示，将测力计拉力方向由a改b，若要保持杠杆水平平衡，测力计示数就会 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）某同学提出：若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丙所示的装置进行探究，设弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码对绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1l1总是大于F2l2，其原因可能是 　 　 ； （二）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。 实验次数 钩码重G/N 钩码提升高度h/m 拉力F/N 拉力通过距离s/m 机械效率η 1 2.0 0.1 1.0 0.3 67% 2 3.0 0.1 1.35 0.3 74% 3 3.0 0.1 1.0 0.5 （4）通过表中数据可分析出实验次数3是用 　 　 图做的实验，机械效率为 　 　 ； （5）小方在实验中测出动滑轮的重力G动，然后利用式子计算出机械效率，结果发现与用计算出的结果不同。请你分析，小方的计算结果比用计算出的结果 　 　 （选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。 【答案】（1）右；（2）变大；（3）杠杆自重对杠杆平衡有影响；（4）乙；60%；（5）偏大。 【解答】解：（1）由图可知，杠杆的右端上翘，平衡螺母应向上翘的右端调节。 （2）将测力计拉力方向由a改b，拉力的力臂变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，拉力变大，即弹簧测力计示数变大。 （3）图丙中，设杠杆的重力为G，力臂为LG，当杠杆平衡时，根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2+GLG，由丙图可知LG≠0，所以杠杆自重对杠杆平衡有影响，此时F1l1＞F2l2。 （4）读图可知，乙用5段绳子吊着物体，因此s＝5h，分析表中的数据可以看出，实验3符合这一倍数关系。 机械效率为： ； （5）根据计算出的机械效率，没有考虑绳重和摩擦，而根据计算出的机械效率，考虑了绳重和摩擦，所以小方的计算结果比用计算出的结果偏大。 故答案为：（1）右；（2）变大；（3）杠杆自重对杠杆平衡有影响；（4）乙；60%；（5）偏大。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$