【期末押题预测】核心考点 简单机械-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册

期末核心考点 简单机械 2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册 一、单选题 1．家居用品中有很多被称为“神器”的小工具，给生活带来了很多便利。如图所示的下列“神器”中，属于费力杠杆的是（　　） A．红枣去核器B．核桃夹子 C．手动榨汁器D．压蒜器 2．用如图所示的滑轮组，用300N的拉力F在20s内将重500N的箱子匀速提升到6m高的楼上，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度是 B．拉力F做的有用功是1800J C．此滑轮组的机械效率为 D．拉力F的功率为180W 3．如图为工地搬运砖头的独轮车，人向上抬起车把时，车体可以看成一个杠杆，关于这个杠杆，下列说法正确的是（　　） A．车体相当于一个费力杠杆 B．砖头受到的重力是杠杆受到的阻力 C．人对车把的力大于车把对人的力 D．手握的位置靠近车把末端时更省力 4．履带式起重机是现在各项土木工程的重要施工机械，工程施工的履带式起重机（　　） A．水平移动时其重力不做功 B．吊臂前端的定滑轮能省力 C．粗糙的履带可以减小摩擦 D．宽大的履带可以增大压强 5．如图所示，在两伸直的食指上水平地放一根质量均匀的横棍，起初两指分开一定的距离，棍的位置左右不对称。在横棍不掉下的情况下，缓慢移动两指，缩小其间距离，直到并拢，这时会发现两指会合的地方在 A．若左边手指先移动，则会合处在棍的中央右侧 B．若左边手指先移动，则会合处在棍的中央左侧 C．由于开始时左边手指离中心近，会合处在棍的中央右侧 D．不管开始情况如何，会合处总在棍的中央附近 6．学会受力分析和杠杆对初中学习力学有很大的帮助。题图所示的作图正确的是（　　） A．甲：水平向右减速的木块的受力情况 B．乙：静止在斜面上的木块的受力情况 C．丙：推着圆柱体油桶越过台阶的最小力 D．丁：作用在杠杆上的动力F的力臂 7．工人用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重，工人所做的总功是250J．则下列选项错误的是（　　） A．拉力大小一定是125N B．有用功一定是150J C．滑轮组的机械效率一定为60% D．动滑轮重一定是100N 8．一位物理老师利用杠杆原理，仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量．测量时用一根长度为12m的槽钢作为杠杆，如图所示．吊钩固定于槽钢的中点O．当槽钢水平静止时，弹簧测力计的示数F1为200N．测得为6m，为4cm．若不计装大象铁笼的质量，g取10N/kg．下列说法中正确的是 A．称象时，槽钢是等臂杠杆 B．大象受到的重力是杠杆的阻力 C．大象的质量是3t D．使用该杠杆可以省功 9．杆秤是我国古代对杠杆平衡条件的应用。小华用硬杆自制了一个杆秤，杆的粗细不均匀，将提纽固定在O点，托盘中不放重物，将秤砣移至O点左侧的B点，如图所示。已知提纽与托盘间距离OA＝10cm，OB＝2cm，秤砣的质量为0.5kg，以下说法正确的是（　　） A．秤的零刻线在O点 B．因杆粗细不均匀，所以秤的刻线分布也不均匀 C．秤的2kg刻度线在O点右侧C处，OC＝38cm D．称量物体质量时，若杆秤右端上扬，可将秤砣向左侧适当移动 10．将完全相同的物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好能够匀速下降；若对物体A施加一个水平向右10N的拉力，可以使物体B以的速度匀速上升；若将物体B取下放置在A的正上方，并对动滑轮施加一个竖直向下16N的拉力，可以使A、B一起水平向左做匀速直线运动。忽略绳重及摩擦，不增减器件。下列说法中（　　） ①B匀速下降时，A受到的摩擦力为10N ②动滑轮的重力为6N ③B匀速上升时，拉力的功率为2W ④该滑轮组的机械效率最大为 A．只有①②正确 B．只有②④正确 C．只有③④正确 D．只有①③正确 二、多选题 11．如图所示是汽车起重机，其中A、B组成滑轮组（结构如示意图），C杆伸缩可改变吊臂的长短，D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度，O为吊臂的转动轴，装在B里的电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，H为在车身外侧增加的支柱，F为吊臂顶端受到竖直向下的力。下列有关汽车起重机的叙述中正确的是（　　） A．滑轮组中A滑轮用于改变力的方向 B．当D杆伸长时力F的力臂将变小 C．当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大 D．H的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大 12．下列说法中正确的是（　　） A．做功越多机械，功率也一定越大 B．在实际使用中，机械效率都小于1 C．功率大的机械比功率小的机械做功快 D．机械做功越快，机械效率越高 13．分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度，若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为20N。在把物体匀速提升1m的过程中（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100J B．甲滑轮组所做的有用功为200J，乙滑轮组所做的有用功为300J C．甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力是60N、是40N D．甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率 14．某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为450g，所用动滑轮的质量为50g，绳子自由端的拉力F为1.3N。g取10N/kg。下列说法中正确的是（　　） A．滑轮组的机械效率为90% B．在0~2s过程中，滑轮组做的有用功为0.45J C．物体上升时，拉力F的功率为0.26W D．若用此滑轮组匀速竖直提升质量为750g的物体，需在绳子自由端施加的拉力F应为2N 15．如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，5s内使物体A匀速上升1m，提升过程中拉力F的功率为160W。已知物体A重720N，该工人重600N。关于该过程，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.2m/s B．动滑轮重120N C．该工人对地面的压力为200N D．工人利用该滑轮组提升物体的最大机械效率为90% 16．如图，用滑轮或滑轮组将重为G的物体匀速拉起，不计滑轮、绳重以及轮与轴间的摩擦，绳端拉力F等于物重一半的是图中的（　　） A． B． C． D． 17．工人师傅常用如图所示的简易滑轮组提升建筑材料。在某次提升重物时，工人用250N的拉力将重为400N的物体在20s内匀速提升4m。下列分析和计算正确的是（　　） A．上端的定滑轮可以改变力的方向 B．工人做的总功的功率为40W C．滑轮组的机械效率为80% D．加大提升建筑材料的质量，滑轮组的机械效率减小 18．如图所示，质量为70kg的工人利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。当提升物体A时，工人在5s内将质量为100kg的物体A提升1m，此时滑轮组的机械效率为80%；当用同样的速度提升物体B时，滑轮组的机械效率为75%。假设在拉绳子的过程中，工人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦。g取10N/kg。则下列说法正确的是（　　） A．工人对物体A做的功是1250J B．动滑轮重250N C．工人在提升物体B时做功的功率是150W D．匀速提升物体B时工人对地面的压力是200N 19．如图，一根轻质木杆，A端细线下挂40N的重物静止在水平地面上，当在B端加竖直向下的作用力F＝30N时，木杆恰能在水平位置处于平衡状态，此时细线竖直，重物对地面的压强为3000Pa。已知OA＝30cm，重物与地面的接触面积为100cm2，则下列说法正确的是（　　） A．此杠杆是一个省力杠杆 B．重物对水平地面的压力30N C．OB的长度为10cm D．将F向右转过一个角度时，要使重物对地面的压强不变，则F变小 三、填空题 20．如图所示，小聪用100N拉力通过滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A，使它匀速前进2m，滑轮组的机械效率是75%（忽略绳重和滑轮重），则地面对它的摩擦力为　 　N。 21．升国旗旗杆上的滑轮是　 　，它的作用是　 　． 22．如图（a）是学校里常用的移动指示牌，其侧视图如图（b）所示，其中AB为指示牌的牌面，BE和CD为支架，且CD的长度可以伸缩。 ①如图（c）所示，当有风吹过，指示牌恰好未被吹倒时，它可看作杠杆，动力为、阻力为G，此时支点是　 　（填字母）； ②当风力增大时，为了使指示牌不易被风吹倒，可以　 　（选填“增大”或“减小”）支架的长度； ③为了增大指示牌能够承受的最大风力，应该　 　底座的质量（选填“减小”“不变”或“增大”）。 23．某小区正在进行施工改造，工人用如图所示的滑轮组将重的沙子匀速提升，用时。若工人所用的拉力为，则拉力做功的功率为　 　W，滑轮组的机械效率为　 　。 24．如图所示，物体A在拉力F的作用下做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为5N，那么拉力F为　 　 N，物体A与地面间的摩擦力为　 　 N；若拉力F端移动了2m，则物体A移动了　 　 m． 25．如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦，则两种方式所用拉力F甲　 　F乙；所做有用功W甲　 　W乙；滑轮组的机械效率η甲　 　η乙。（均选填“＞”、“＝”或“＜”） 26．如图所示，物体A重100N，在大小为20N的拉力F的作用下，在10s内沿水平地面匀速前进5m，重力所做的功为　 　J，若此滑轮的机械效率为80%，则物体A与地面的摩擦力为　 　N。 27．如图所示，用固定在墙上的三角支架 放置空调室外机，已知 长 ， 长 。室外机的重力为 ，恰好作用在 中点处，则A处螺钉的水平拉力为　 　N（支架重力不计）。为了安全，室外机的位置应尽量　 　墙壁。 28．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，由图可知动滑轮重为　 　N，当某次运送4件货物时，绳子的拉力F是　 　N，滑轮组的机械效率为　 　。（不计绳重和摩擦），经过分析，发现使用同一滑轮组，　 　，可以提高滑轮组的机械效率。 29．如图所示，某同学在做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆，他的重心在A点，重力为500N，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少　 　N.若他在1 min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4 m，则他在1min内做的功是　 　J，他在测试时做俯卧撑的功率　 　w。 四、作图题 30．如图所示，用起子开启瓶盖．画出作用在A点的最小力F． 31．如图所示的杠杆，在、的作用下平衡，分别画出、的力臂 和。 32．希腊科学家阿基米德在发现了杠杆原理之后，发出了“给我一个支点，我能够撬动地球”的感慨。请在设想示意图中，画出作用在A点的最小动力F1及阻力F2。（图中O为支点） 33．在图甲中，用手端起一小盆水时，可将水盆看作杠杆，水盆简化为如图乙所示，请在图乙中确定水盆旋转的支点，并作出最小动力和阻力臂。 五、计算题 34．如图，一辆汽车通过滑轮组将一个重物从低处匀速缓慢地提升到高处，已知汽车的速度为2m/s，汽车牵引力的功率始终为50kW，汽车受到地面的阻力为，动滑轮的重力为800N，不考虑空气阻力、绳重和绳与滑轮间的摩擦力。求： （1）汽车牵引力的大小； （2）汽车对绳子的拉力大小； （3）该滑轮组（不含汽车）工作时的机械效率。 35．如图所示，将体积为的松木块，沿斜面匀速上拉时弹簧测力计的示数为松木块沿斜面移动，上升的高度为，求： （1）松木块的重力． （2）斜面的机械效率． 36．如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上质量是10千克的物体，已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，动滑轮重2N，物体被拉动的速度是0.1米/秒，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力。g＝10N/kg. （1）物体在水平面上受到的滑动摩擦力是多少？ （2）拉力F的大小是多少？ （3）拉力F在10秒内移动的距离是多少？ 37．在物理实践活动中，小亮同学模拟海上打捞。如图所示，用滑轮组提升质量为20kg、边长为20cm的正方形物体A，将物体A从上表面距离水面为60cm处匀速直线向上提升。求：(不计滑轮重和摩擦，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg) （1）物体A浸没在水中受到的浮力； （2）物体A上表面距离水面60cm处时，下表面受到水的压力； （3）提升过程中，小亮的拉力。(物体A仍浸没在水中) 六、实验探究题 38．小东在验证杠杆平衡条件时，使用的每个钩码的重力均为2N，杠杆上相邻刻线间的距离相等。如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）端调节。杠杆水平平衡后，在杠杆上的A点悬挂了2个钩码，如图乙所示，为使杠杆保持水平平衡，在B点施加的最小拉力为　 　N，拉力的方向为　 　（选填“竖直向上”或“竖直向下”）。 39．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　 　； （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　 　； （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： 将杠杆在点悬挂起来，空桶悬挂在点，质量为的物体悬挂在点时，杠杆水平平衡。测出点到点的距离为，点到点的距离为，此时点对应密度计的零刻度线； 在点的空桶内注满液体，空桶容积为，移动物体至位置，杠杆在水平位置平衡。点到点的距离为，此时点对应的密度值为　 　用题中所给的字母表示； 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　 　。 40．小明用如图所示的装置来“探究杠杆平衡条件”，杠杆上相邻刻线间距离相等。 （1）杠杆在甲图所示的位置静止时，杠杆　 　 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向　 　 （选填“左”或“右”）端调节； （2）如图乙所示，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，在B点竖直向下拉弹簧测力计使杠杆水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数如图所示，为　 　 N； （3）多次改变支点左侧的钩码个数，并使杠杆始终在水平位置平衡。实验数据记录如下表所示，分析实验数据可得出结论：　 　 ；（用表格中的字母表示） 实验次数 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 动力F1/N 动力臂l1/cm 1 1 4 2 2 2 2 3 3 2 3 2 6 3 4 （4）小明改变钩码的个数和位置进行了多次实验的目的是　 　 ； （5）保持图乙弹簧测力计悬挂点不变，当弹簧测力计改为斜拉如图虚线所示时，仍使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （6）小明利用杠杆原理，仅用弹簧测力计就和爸爸一起测出了一头小象的质量。如图丙所示，测量时用一根长为12m的槽钢作为杠杆，吊钩固定于槽钢的中点O。当槽钢水平静止时，弹簧测力计的示数F1为100N，测得l1为6m，l2为5cm，不计铁笼质量，小象的质量为　 　t。（g取10N/kg） 七、综合题 41．简单机械与机械功、机械能的知识与人体很多的活动联系紧密。 （1）人在行走过程中，重心高度会发生变化。某人身高1.70m，体重600N，在水平地面上行走时重心高度变化约为2cm，试估算该人每走一步克服重力做的功W=　 　； （2）人通过曲臂使手臂转动来拿起重物，此时人的手臂相当于简单机械中的　 　。 42．如图甲所示，某款国产水陆两用挖掘机的机械臂可绕O点转动，这辆挖掘机有两条履带，每条履带内均有1个由合金材料制成的空心浮箱，每个浮箱（可视为长方体）宽为1.5m，高为2m，合金密度为8.0×103kg/m3。开始时机械臂伸直且静止，机械臂和斗铲整体的总质量为3t，重心在A点，O、A、B三点在同一直线上，OA=8m。 （1）某次工作时，机械臂控制斗铲装取质量为1t的沙石后，机械臂、斗铲和伸缩杆缓慢运动到如图甲所示的位置静止，这时机械臂、斗铲和沙石整体的重心在B点，若伸缩杆先后两次对机械臂的支持力（支持力垂直于机械臂）之比为2∶3。 ①请在图乙中作出缩杆对机械臂支持力的示意图以及重心在A点时的重力力臂； ②求AB间的距离为多少？ （2）已知制作每个浮箱时所用合金的体积V与浮箱长度L的关系如图丙所示，不计履带排开水的体积和驾驶员的质量，除2个完全相同的浮箱外，挖掘机其余部分的质量为32t。 ①若单个浮箱的长度为5m时，求单个浮箱的质量为多少？ ②若挖掘机的2个浮箱恰好完全浸没水中，则每个浮箱的长度是多少？ 答案解析 1．【答案】A 2．【答案】D 3．【答案】D 4．【答案】A 5．【答案】D 【解析】【分析】（1）两手指到木棒两端的距离不相等，所以右食指先动，说明右食指与木棒间的作用力小于左食指与木棒间的作用力，木棒的重心会更靠近左食指． （2）当右手食指移动一段距离后，木棒的重心更靠近右手食指时，右食指与木棒间的作用力大于左食指与木棒间的作用力，左手食指开始移动．这样，两手的食指交替移动． （3）木棒的重心在木棒的中间，当两手指碰到一起时，两手指在木棒的重心位置． 【解答】（1）两手指距木棒两端的距离相同，缓慢地相向移动两个手指，刚开始移动时，右手食指相对木棒移动，而左手食指相对木棒未发生移动，说明右食指与木棒间的摩擦力小于左食指与木棒间的摩擦力． （2）当两手指碰到一起时，两个手指在木棒的重心位置，因为是一根质量均匀的横棍，所以当两手指碰到一起时，两手指的位置在木棒中央． 故选D． 【点评】因为两个手指距离木棒两端距离不相等，右手指先移动，是本题的关键，同学们可以拿一根筷子或铅笔自行操作一下，就明白了． 6．【答案】C 【解析】【解答】A．水平向右减速的木块，在竖直方向上受到竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F，在水平方向上，由于木块向右减速，所以受到向左的摩擦力，图中缺少水平方向的摩擦力，故A错误； B．分析图可知，静止在斜面上的木块，受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力以及沿斜面向上的摩擦力作用，没有沿斜面向下的力，故B错误； C．推着圆柱体油桶越过台阶时，以接触台阶的点为支点，根据杠杆原理，当动力臂最长时，动力最小，连接支点和圆心并延长，过圆的边缘作该直线的垂线，此垂线方向的力F即为最小力，故C正确； D．由图丁可知，力臂是支点到力的作用线的垂直距离，图中l不是从支点O到动力F作用线的垂直距离，所以不是动力F的力臂，故D错误。 故选C。 【分析】（1）要画力的示意图时，要先分析物体受到的各力的大小、方向和作用点，再画出各力； （2）利用杠杆的平衡条件分析； （3）力臂是指从支点到力的作用线的距离。 7．【答案】A 【解析】【解答】解：当n=3时， 对物体做的有用功： W有=Gh=150N×1m=150J； ∵W=FS， ∴F==83.3N； 滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=60%； ∵不计绳重和摩擦，F= N， ∴F= （G物+G轮） N= （150N+G轮） G轮= ​N×3﹣150N=100N． 当n=2时， 对物体做的有用功： W有=Gh=150N×1m=150J， ∵W=FS， ∴F==125N； 滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=60%； ∵不计绳重和摩擦，F=125N， ∴F= （G物+G轮） 125N= （150N+G轮） G轮=125N×2﹣150N=100N． 由以上计算可知，对物体做的有用功都是150J，总功都是250J，动滑轮重都是100N，机械效率都是60%；故B、C、D都正确；但拉力不同，故A错误． 故选A． 【分析】由题知，用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组可能有下图两种绕法，n=3或n=2； 知道物体重和物体上升的高度，利用W=Gh求对物体做的有用功；又知道总功，利用W=FS求出拉力F，利用效率公式求机械效率，不计绳重和摩擦，根据F= （G物+G轮）求动滑轮重． 8．【答案】C 9．【答案】C 10．【答案】C 11．【答案】B,C,D 【解析】【解答】A．A滑轮是动滑轮，省力但不能改变力的方向，故A错误； B．当D杆伸长时，物体重心变高，F的力臂将变小，故B正确； C．在阻力和动力臂一定时，C杆伸长时阻力臂变长，动力变大，由于力的作用是相互的，吊臂对D杆的压力将变大，故C正确； D．在车身外侧增加支柱可以防止翻车并避免轮胎受到过大压力，故D正确。 故选BCD。 【分析】（1）不随物体一起移动的滑轮是定滑轮，随物体一起移动的滑轮是动滑轮，定滑轮可以改变力的方向，动滑轮可以省力； （2）当D杆伸长时，物体变高，伸长臂的夹角变大，阻力臂F的力臂将变小； （3）当C杆伸长时吊臂阻力臂变长，阻力和动力臂不变时，根据杠杆平衡条件分析解答力的变化； （4）操纵汽车起重机时，应在车身外侧增加支柱，以防翻车，并避免轮胎受到过大的压力，损坏轮胎。 12．【答案】B,C 13．【答案】A,C 【解析】【解答】ABC．滑轮组的动滑轮绕绳子的段数 有用功：W有=Gh=mgh=0.45kg×10N/kg×0.1m=0.45，总功：W总=Fs=1.3N×0.4m=0.52J 拉力功率：，机械效率： 故A错误，BC正确； D．需施加的拉力，题目中没有不计绳重和摩擦，拉力大于2N，故D错误。 故选BC。 【分析】(1)根据图像中的信息结合可求绳子自由端移动的速度； （2）根据P=Fv可求拉力F的功率； （3）根据W有=Gh=mgh计算有用功； （4）由s=nh可知动滑轮上绳子的段数n，根据可求滑轮组的机械效率。 15．【答案】A,B,D 16．【答案】A,D 【解析】【解答】不计滑轮、绳重以及轮与轴间的摩擦， A、图中的动滑轮，能省一半的力，拉力 ，A符合题意； B、对于定滑轮，拉力F1=G，B不符合题意； C、对于图中的滑轮组，n=3，拉力 ，C不符合题意； D、对于图中的滑轮组，n=2，拉力 ，D符合题意。 故答案为：AD。 【分析】对于定滑轮，F=G物，对于动滑轮F=G物，对于滑轮组F=G物. 17．【答案】A,C 【解析】【解答】A．使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，故上端的定滑轮可以改变力的方向，A符合题意； B．由图可得，承担物重绳子的股数为n=2，绳子自由端移动的距离为，人做的功为，功率为，B不符合题意； C．有用功为，机械效率为，C符合题意； D．加大提升建筑材料的质量，由可得，有用功增大，额外功几乎不变，由可得，滑轮组的机械效率增大，D不符合题意。 故答案为：AC。 【分析】定滑轮可以改变力的方向；根据力和距离的乘积计算做功多少，功和时间的比值，计算功率；有用功和总功的比值， 计算机械效率；物体的重力变大， 滑轮组的机械效率变大。 18．【答案】B,D 19．【答案】B,C 【解析】【解答】A．由于 大于 ，则此杠杆是一个费力杠杆，A不符合题意； B．重物对水平地面的压力 B符合题意； C．重物对地面的压力为30N，重物的重力为40N，则绳子对重物的拉力为10N，由相互作用力可知，重物对绳子的拉力FA=10N，由杠杆平衡条件 可得，OB的长度 C符合题意； D．将力F向右转过一个角度，力臂变小，要使重物对地面的压强不变，即阻力和阻力臂均不变，由杠杆平衡条件可得，F要变大，D不符合题意。 故答案为：BC。 【分析】(1)根据动力臂和阻力臂的关系判断是什么类型的杠杆；(2)已知重物对地面的压强和接触面积，根据 求出重物对水平地面的压力；(3)已知重物对地面的压力和重物的重力，可求出绳子对重物的拉力，即可知重物对绳子的拉力，再根据杠杆平衡条件可求出OB的长度；(4)将F向右转过一个角度时，其力臂变小，根据杠杆平衡条件可得出F的变化情况。 20．【答案】150 21．【答案】定滑轮；改变力的方向 【解析】【解答】解：国旗旗杆上的滑轮为定滑轮，它相当于一个等臂杠杆，所以利用它来升国旗，不能省力，可以改变力的方向． 故答案为：定滑轮；改变力的方向． 【分析】知道使用定滑轮不省力但能改变力的方向． 22．【答案】C；增大；增大 【解析】【解答】①根据图c，当有风吹过，指示牌可看作杠杆，动力为F风、阻力为G，杠杆绕的C点是支点； ②风力增大时，动力增大了，为了使指示牌不易被风吹倒，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，动力臂和阻力一定时，可以增大支架的长度，阻力臂变大； ③为了增大指示牌承受的最大风力，当动力臂和阻力臂不变时，可以增大底座的质量，增大了阻力。 【分析】（1）杠杆转动时，绕的点是支点； （2）当杠杆上的动力臂和阻力一定时，动力增大时，可以祖达增大阻力臂使杠杆平衡； （3）当杠杆上的动力臂和阻力臂一定时，动力增大时，可以增大阻力，使杠杆平衡。 23．【答案】120；62.5% 24．【答案】10；5；4 【解析】【解答】解：测力计的示数为5N，所以下面一段绳子对物体的拉力也为5N，物体做匀速直线运动，所受拉力与摩擦力平衡，所以物体受到的摩擦力等于5N； 因为动滑轮可以省一半的力，所以F=2f=2×5N=10N； 动滑轮由2段绳子承担，若拉力F端移动了2m，则物体A移动4m． 故答案为：10；5；4 【分析】动滑轮由2段绳子承担拉力，所以可以省一半的力，此题绳端拉力是摩擦力，所以摩擦力与测力计的示数均等于拉力F的一半． 25．【答案】＞；＝；＞ 【解析】【解答】图中，甲是两个定滑轮，定滑轮只改变力的方向，不能省力；乙有动滑轮，可以省力，F甲>F乙； 由于两滑轮组将同一货物提升相同高度，根据W有＝Gh，做有用功W甲=W乙； 甲中没有动滑轮，乙中有个动滑，忽略绳重和摩擦，甲的额外功为零，效率为100%；乙做的额外功不为零，效率小于100%，滑轮组的机械效率：η甲＞η乙。 【分析】使用定滑轮，可以改变力的方向；使用动滑轮时，可以省力；根据W=Gh，可以计算做功多少；根据有用功和额外功的大小，可以计算机械效率的大小。 26．【答案】0；32 27．【答案】220；靠近 【解析】【解答】由题意可知，以C为支点，ABC是一个杠杆。AC为A处螺钉水平拉力的力臂，室外机对其压力的力臂为AB长的 ，由杠杆平衡条件可得 F=220N 为了安全，应减小A处的拉力；在A处拉力的力臂和阻力G一定时，室外机的位置越靠近墙壁，室外机对支架压力力臂越小，根据杠杆平衡条件可知，A处的拉力将减小，以保证支架和室外机的安全。 【分析】根据杠杆的平衡条件，计算杠杆上力的大小；当阻力和动力臂一定时，减小阻力臂，可以减小动力大小。 28．【答案】100；250；80%；增加物重 【解析】【解答】解：（1）由图乙可知，运送一件货物G＝100N时，滑轮组的机械效率η＝50%， 不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率： η＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ＝50%， 解得：G动＝100N；（2）由图可知，n＝2，则运送4件货物时绳子的拉力： F＝ （NG+G动）＝ ×（4×100N+100N）＝250N， 不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率： η′＝ ＝ ×100%＝80%； 由以上计算可知，使用同一滑轮组，增加物重，可以提高滑轮组的机械效率。 故答案为：100；250；80%；增加物重。 【分析】结合题意，利用η＝ ＝ ＝ ＝ 求得动滑轮的重力，再利用F＝ （NG+G动）求得绳子的拉力，进一步利用机械效率的计算方法求得对应的机械效率. 29．【答案】300；3600；60 【解析】【解答】根据杠杆平衡知识可知：F1l1=F2l2 F1×1.5m=500N×0.9m 解得：F1=300N 1min内做的功是： W=nFS=30×300N×0.4m=3600J； 做俯卧撑的功率： 故答案为：300；3600；60。 【分析】根据杠杆的平衡条件计算力的大小，根据力和距离的乘积计算做功的多少，功和时间的比值计算功率。 30．【答案】解：如图所示： 【解析】【解答】解： 用起子开瓶盖时，根据用力情况，起子与瓶盖上面接触的点O为支点；当动力臂等于OA时，力臂最长，根据杠杆平衡条件可知，此时动力最小； 连接OA，过动力作用点A作垂直于OA向上的力，即为最小力F．如图所示： 【分析】力臂是支点到力的作用线的距离． 根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，在杠杆中的阻力、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．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，据此可解决此题． 31．【答案】 32．【答案】 33．【答案】 【解析】【解答】由题可知，手掌与水盆的接触处（即水盆的左上端）为支点O，从支点O向F2的作用线作垂线段，即为阻力臂；根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，由图可知，动力作用点在水盆的左下端的A点处，最长的动力臂是从O点到A点的距离，则过A点作垂直于OA向上的力，即为最小动力的示意图： 【分析】根据杠杆平衡条件找出最大力臂对应的动力即为最小动力，根据力臂的定义画出力臂。 34．【答案】解：（1）根据公式可得，汽车牵引力的大小为； （2）汽车匀速运动，受到的牵引力、阻力和绳子的拉力是平衡力，则绳子对汽车的拉力为 ，汽车对绳子的拉力与绳子对汽车的拉力是平衡力，所以汽车对绳子的拉力也为2×104N； （3）滑轮组有两段绳子承担物重，不考虑空气阻力、绳重和绳与滑轮间的摩擦力，有，则 ，该滑轮组（不含汽车）工作时的机械效率为 。 【解析】【分析】(1)根据求汽车牵引力的大小； (2)分析汽车在水平方向上的受力情况，根据力的平衡条件得出汽车对绳子的拉力大小； (3)由图知，n=2，不考虑空气阻力、绳重和绳与滑轮间的摩擦力，根据求重物的W有重力，根据求该滑轮组(不含汽车)工作时的机械效率。 35．【答案】（1）解： ． 物体的重力： 答：物体的重力为 （2）解： 有用功为：． 总功为： 则机械效率为： 答：斜面的机械效率为． 【解析】【分析】1）木块密度为 ，体积为 根据密度公式计算木块的质量 ，根据重力公式计算物块的重力 ； 2）有用功： ；总功 ． 机械效率为： 36．【答案】（1）解：物体的重力G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N， 物体在水平面上受到的滑动摩擦力f＝0.1G＝8.1×100N＝10N； 答：物体在水平面上受到的滑动摩擦力是10N （2）解：因为物体在水平面做匀速直线运动，所以绳子上的拉力与摩擦力相互平衡。根据平衡力的知识可知，绳子上的拉力F物=f=10N； 从图中可知，承担重力的绳子段数n＝3， 不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力，则绳子自由端拉力：。 （3）解：物体在10s内移动的距离s＝vt＝7.1m/s×10s＝1m， 拉力F在10秒内移动的距离s′＝ns＝7×1m＝3m。 答：拉力F在10秒内移动的距离是3m。 【解析】【分析】（1）首先根据G=mg计算物体的重力，再根据f＝0.1G计算物体受到的滑动摩擦力； （2）首先根据平衡力的知识F物=f计算出动滑轮上受到的向下的拉力，再根据图片确定承担重力的绳子段数n，最后根据计算绳子自由端的压力。 （3）首先根据s=vt计算物体移动的距离，再根据s'=ns计算拉力移动的距离。 37．【答案】（1）解：物体A浸没在水中，排开水的体积等于物体A的体积： V排=VA=20cm×20cm×20cm=8×103cm3=8×10-3m3 物体A受到的浮力： F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m3=80N （2）解：物体A上表面距离水面60cm处时，下表面距离水面的深度： h=60cm+20cm=80cm=0.8m 下表面受到水的压强： p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m=8×103Pa 下表面受到水的压力 F压=pS=8×103Pa×20×20×10-4m2=320N （3）解：物体A受到滑轮组的拉力： F滑轮=G-F浮=20kg×10N/kg-80N=120N 由图可知，承担力的绳子的股数为2，小亮的拉力 F拉= F滑轮= ×120N=60N 【解析】【分析】（1）根据物体排开液体的体积计算物体受到的密度的大小； （2）根据深度计算水中的压强，利用压强和受力面积计算压强的大小； （3）根据物体重力和受到的浮力差计算滑轮的拉力，根据滑轮组有两股绳子计算绳端拉力的大小。 38．【答案】右；2.4；竖直向上 39．【答案】（1）是；右 （2）便于直接在杠杆上读取力臂；400 （3）2 （4） （5）；3.2 【解析】【解答】(1)杠杆静止时杠杆处于平衡状态；如图，杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动，才能使杠杆在水平位置平衡。 (2)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； 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，杠杆仍处于水平平衡，如图乙所示，每个钩码质量100g，根据杠杆的平衡条件，设每个小格的长度为L0，mgx3L0=3x100g x 4L0，求得物块质量m=400g； (3)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，根据杠杆的平衡条件有：Fx3L0=2L0x3x0.1kg x10N/kg，解得F=2N；物块的重力：G=mg=0.4kg x10N/kg=4N；以物块为研究对象，受到三个力的作用：重力、浮力和拉力F，即：G=F浮+F；物块在水中受到的浮力为：F浮=G-F=4N-2N=2N； (4)由阿基米德原理可得F浮=ρ水gV排=2N，则，则该玻璃饰品的密度是； (5)杠杆在零刻度线时有G空桶L=GAL0，在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V，移动物体A至C1位置，杠杆在水平位置平衡，此时(G空桶+G液)L=GAL1，(G空桶+ρgV)L=GAL1，则此时C1点对应的密度值为，由上分析可得当密度为1g/cm3的刻度线与零刻度线之间的距离为4cm时，有，则当密度为0.8g/cm时有，则有，解得L1-L0=3.2cm，则密度为0.8g/cm3的刻度线与零刻度线之间的距离为3.2cm。 故答案为：(1)是；右；(2)便于直接在杠杆上读取力臂；400，(3)2；(4)2x103；(5) ；3.2。 【分析】(1)杠杆静止或匀速转动时，杠杆都处于平衡状态；调节杠杆在水平位置平衡，左边下沉往右调；杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究； (2)根据杠杆平衡条件计算出物块的质量； (3)根据杠杆原理和物块的受力情况计算物块在水中受到的浮力。 (4)根据阿基米德原理和密度公式计算物块的密度。 (5)根据杠杆平衡条件和密度公式计算出C1点对应的密度值；根据杠杆平衡条件分析得出结论。 40．【答案】是；右；1.5；F1l1=F2l2；避免实验结论的偶然性，便于寻找普遍规律；变大；1.2 41．【答案】（1）12J （2）费力杠杆 【解析】【解答】(1)该人每走一步重心高度变化一次，则克服重力做的功为 (2)人通过曲臂使手臂转动来拿起重物，是在力的作用下绕肘点转动的，动力臂小于阻力臂，所以人的手臂相当于简单机械中的费力杠杆。 【分析】（1）根据重力和高度变化的乘积计算做功多少；（2）使用杠杆时，动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆。 42．【答案】（1）①②1m；（2）①5.6×103kg；②8m 学科网（北京）股份有限公司 $$