第06讲 《简单机械和功》章末过关训练（预习）-【暑假自学课】2025年新九年级物理暑假提升精品讲义（苏科版2024）

第06讲 《简单机械和功》章末过关训练 训练范围：苏科版（2024）九年级上册第11章 一．力是否做功的判断（共2小题） 二．功的简单计算（共3小题） 三．功的比较大小（共2小题） 四．功率的概念（共2小题） 五．功率的大小比较（共3小题） 六．功率的计算（共3小题） 七．功、功率的图像问题（共2小题） 八．功率的测量实验（共2小题） 九．杠杆及其五要素（共3小题） 十．力和力臂的画法（共2小题） 十一．探究杠杆的平衡条件（共2小题） 十二．杠杆的平衡条件的计算（共2小题） 十三．杠杆的动态平衡分析（共2小题） 十四．杠杆的分类（共2小题） 十五．杠杆在生活中的应用（共2小题） 十六．定滑轮（共2小题） 十七．动滑轮（共2小题） 十八．动滑轮的计算（共2小题） 十九．探究定滑轮与动滑轮的特点（共2小题） 二十．轮轴及其应用（共2小题） 二十一．斜面及其应用（共2小题） 二十二．机械效率的概念（共2小题） 二十三．机械效率的比较大小（共2小题） 二十四．测量滑轮组的机械效率的实验（共2小题） 二十五．杠杆的机械效率的计算（共2小题） 二十六．滑轮、滑轮组机械效率的计算（共3小题） 二十七．斜面机械效率的计算（共3小题） 选择题（参考答案） 题号 1 2 3 6 8 10 11 13 16 20 21 答案 C B C D A A D C D B A 题号 29 31 33 35 39 40 41 43 45 47 49 答案 C B C D A C D D B B B 题号 53 55 58 答案 B D D 一．力是否做功的判断（共2小题） 1．（2024秋•霍邱县期中）如图所示，用力提水桶：①由井底提升高度H；②不动；③在水平面上移动一段距离s；④爬上长为L、高为h的楼梯。上述四种情况中，力F对水桶做功的是（　　） A．①② B．②③ C．①④ D．①②③④ 【答案】C 【解答】解：①由井底提起H高度，F向上，水桶向上移动了H，F对水桶做功； ②提着水桶不动，F向上，水桶没有向上移动距离，F没有对水桶做功； ③在水平面上移动一段距离s，F向上，但是移动的距离是水平方向的，不是在F方向上移动的，F没有做功； ④爬上长为L、高为h的楼梯，F向上，向上移动的距离的h，F对水桶做功。 综上可知，力F对水桶做功的是①④。 故选：C。 2．（2024春•让胡路区校级期中）如图所示的各种情景，下列说法正确的是（　　） A．甲图中：当阀门关闭，蓄水槽中的水静止时，B管中水柱高度最低 B．乙图中：人用力推木箱，但没有推动，则人推木箱的力没有对木箱做功 C．丙图中：水坝筑成上窄下宽的形状，是由于越深处水对坝体侧面浮力越大 D．丁图中：金鱼吐出的气泡正在水中上升时，受到水的压强逐渐变小、浮力不变 【答案】B 【解答】解：A、当阀门关闭，蓄水槽中的水静止时，ABC管为连通器，ABC管的高度相同，故A错误； B、人用力推木箱，但没有推动，木箱在推力的作用下没有移动，则人推木箱的力没有对木箱做功，故B正确； C、水坝筑成上窄下宽的形状，是由于越深处水对坝体侧面压强越大，故C错误； D、金鱼吐出的气泡正在水中上升时，受到水的压强逐渐变小，气泡逐渐增大，由F浮＝ρ液V排g得，浮力变大，故D错误。 故选：B。 二．功的简单计算（共3小题） 3．（2024秋•金坛区期中）蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着一个小球，小球从O点释放后上下往复运动，最终会停在O点下方的某个位置。已知小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示，细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示。根据图像可知，下列描述正确的是（　　） ①弹性细绳原长为1.2m ②小球下落1.6m后，动能开始变小，直到最低点动能为0 ③小球最终停在2.4m的位置 ④小球第一次从O下落至最低点时，重力做功7.2J A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 【答案】C 【解答】解：①由图丙可知，弹性绳即将产生拉力时其长度为1.2m，即弹性细绳原长为1.2m，故①正确； ②小球下落1.2m后，弹力绳开始被拉长，下落高度在1.2m﹣1.5m之间时重力大于弹力做加速运动，动能增大，下落高度在1.5m之后动能开始变小，直到最低点动能为0，故②错误； ③由图乙可知速度最大时，下落高度为1.5m，小球最终停止时，处于平衡状态，受平衡力，即拉力等于重力，则小球最终停在h＝1.5m的位置，故③错误； ④由图丙知弹力绳的劲度系数为， 当下落高度为1.5m时，速度最大，拉力等于重力，此时拉力为F＝kΔx＝10N/m×（1.5m﹣1.2m）＝3N＝G球， 由图乙可知，小球第一次从O下落至最低点时，下落高度h′＝2.4m， 则此过程中重力做的功：W＝G球h＝3N×2.4m＝7.2J，故④正确； 综上可知，只有①④正确。 故选：C。 4．（2024秋•惠城区校级期中）水平地面上一静止木箱重800N，某人用60N的水平推力在5s内推动木箱前进10m，撤去推力后木箱又继续前进了2m，整个过程中水平推力做功 　600　 J，重力做功 　0　 J。撤去推力后木箱仍继续前进，此时对木箱 　没有　 （选填“有”或“没有”）做功。 【答案】600；0；没有。 【解答】解：①水平推力做功为：W＝Fs＝60N×10m＝600J； ②木箱水平移动，木箱在重力的方向上没有移动距离，所以重力对木箱做功为0； ③撤去推力后，木箱由于惯性会继续前进，木箱此时不受推力的作用，所以推力对木箱没有做功。 故答案为：600；0；没有。 5．（2024春•鼓楼区校级期中）如图所示，是我国自主研发的轻型地效翼船CYG﹣11，地效翼船俗称会飞的船，它能停在水面或地面上，在客运、货运、旅游、救护、海上缉私、海洋监测等方面具有广阔的应用前景。地效翼船满载时的排水量为1200kg，某次执行任务时，它以180km/h的速度沿水平方向匀速直线飞行了0.5h，发动机产生的牵引力为7.2×103N。求地效翼船这次执行任务的过程中： （1）地效翼船满载时所受到的浮力； （2）飞行的距离； （3）飞行时牵引力做的功。 【答案】（1）地效翼船满载时所受到的浮力为12000N； （2）飞行的距离为90km； （3）飞行时牵引力做的功为6.48×108J。 【解答】解：（1）该舰满载时所受浮力：F浮＝G排＝m排g＝1200kg×10N/kg＝12000N； （2）地效翼船飞行的距离：s＝vt＝180km/h×0.5km/h＝90km； （3）发动机产生的牵引力为7.2×103N，牵引力做的功： W＝Fs＝7.2×103N×90×1000m＝6.48×108J。 答：（1）地效翼船满载时所受到的浮力为12000N； （2）飞行的距离为90km； （3）飞行时牵引力做的功为6.48×108J。 三．功的比较大小（共2小题） 6．（2024秋•长安区期中）如图所示，物体在相同力F的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为W1、W2、W3，则下列说法中正确的是（　　） A．W1＜W2＜W3 B．W1＜W2＝W3 C．W1＝W2＜W3 D．W1＝W2＝W3 【答案】D 【解答】解：由题知，拉力相同，物体沿拉力的方向移动的距离相同，根据W＝Fs可知，力F做的功W1＝W2＝W3。 故选：D。 7．（2024秋•无锡校级期中）工人用图中甲、乙两种方法将圆柱形铁块推倒成丙图情况，则F1　＜　 F2；工人用甲、乙两种方法时至少要做的功分别为W1和W2，则W1　＝　 W2。 【答案】解：（1）由甲、乙两图可知， 按照甲的方法，支点为B，F1力臂为BD，按照乙图方法，支点为C，F2力臂为D′C，阻力为圆柱体的重力G，阻力臂为底面圆的半径，根据杠杆的平衡条件可知，当阻力和阻力臂不变时，动力臂越长，动力越小，因为BD大于D′C，故F1＜F2； （2）无论如何将圆柱铁块倒下都是克服重力做功，两种方法使得柱体重心移动距离相等，故两个力做功相等，故比较使用甲、乙两种方法，人至少要做的功的大小：W1＝W2 故答案为：＜；＝。 四．功率的概念（共2小题） 8．（2024春•顺义区校级期中）甲、乙两台塔吊机器的功率分别为P甲＝25kW和P乙＝40kW。则下列判断正确的是（　　） A．乙一定比甲做功快 B．乙一定比甲做功多 C．相同时间内两机器做功一样多 D．做同样多的功，甲所用时间更少 【答案】A 【解答】解：ABCD、功率是表示做功快慢的物理量，功率大说明做功快，或者是相同的时间内做功多，而不能说明做功的多和少，做同样多的功，乙所用时间更少，故A正确，BCD错误。 故选：A。 9．（2024春•高新区校级期中）物理学中会学到很多物理量，每个量在生活中都有其物理意义，例如“速度”的物理意义是“表示物体运动的快慢”；请你再写一个物理量，并说明其物理意义： 物理量：　功率　 ，物理意义 　表示做功快慢　 。 【答案】功率；表示做功快慢。 【解答】解：物理量：功率，其物理意义是表示做功快慢。 故答案为：功率；表示做功快慢。 五．功率的大小比较（共3小题） 10．（2024春•凉州区校级期中）如图甲所示，货物A在吊车钢索的拉力F1作用下，沿竖直方向，向上做匀速直线运动；如图乙所示，货物B在吊车钢索的拉力F2作用下，沿竖直方向，向上做匀速直线运动。货物A的质量与货物B的质量相等（不考虑空气的阻力和钢索重力），在计时的0～20s过程中，拉动货物A、B的吊车所做的功（W）﹣时间（t）图象如图丙所示。在0～20s过程中，下列说法中正确的是（　　） A．拉力F1与拉力F2的大小相等 B．拉力F1做的功与拉力F2做的功相等 C．拉力F1做功的功率与拉力F2做功的功率相等 D．货物A运动的速度与货物B运动的速度相等 【答案】A 【解答】解：A．不考虑空气的阻力和钢索重力，货物A的质量与货物B的质量相等，则A、B受到的重力相等，又因为它们竖直向上做匀速直线运动，故A、B受平衡力作用，拉力等于重力，而A、B的重力相等，因此拉力F1与拉力F2的大小相等，故A正确； BC．由图丙知，0～20s内，拉力F1做的功与拉力F2做的功不相等，拉力F1做的功大于拉力F2做的功； 时间均为20s，由P可知，拉力做功的功率也不相等，拉力F1做功的功率大于拉力F2做功的功率，故BC错误； D．由图丙知，在20s内，拉力F1做的功大于拉力F2做的功，拉力大小相同，由s可知，货物A通过的路程大于货物B通过的路程，因此货物A运动的速度大于货物B运动的速度，故D错误； 故选：A。 11．（2024秋•安康期中）在一次活动中，小明和小华先后在同一地面水平拉着物体A做匀速直线运动，如图所示是物体A两次运动的路程随时间变化的图象。下列判断正确的是（ ） A．物体A两次运动的速度：v1＜v2 B．物体A两次所受的拉力：F1＞F2 C．0～t1两人拉力对物体所做的功：W1＝W2 D．0～t1两人拉力对物体做功的功率：P1＞P2 【答案】D 【解答】解：A、由图象可知，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，所以v1＞v2，故A错误； B、同一物体重力相等，对水平面的压力相等，在同一水平面接触面的粗糙程度相同，因此两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等，由于物体做匀速直线运动，所受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以两次物体所受的拉力F1＝F2，故B错误； C、由图象可知，0～t1物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，又因为F1＝F2，根据W＝Fs可得，0～t1两次拉力对物体所做的功W1＞W2，故C错误； D、已知两次物体所受的拉力F1＝F2，v1＞v2，由PFv可知，0～t1两人拉力对物体做功的功率：P1＞P2，故D正确。 故选：D。 12．（2024春•大田县期中）在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC.如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则W1　＝　 W2，P1　＜　 P2（两空均选填“＞”、“＜”或“＝”）。 【答案】解：由题AB＝BC， 根据W＝Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1＝W2； 由于小球在自由下落时做加速运动， 由v可得t，小球在BC段运动的时间短，根据公式P可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2。 故答案为：＝；＜。 六．功率的计算（共3小题） 13．（2024秋•广州校级期中）如图1所示，吊机将重为5000N的货物从地面A处竖直匀速提升40s到达B处再水平匀速运送到C处，最后竖直放到楼顶D处。货物从C到D用时50s，路程随时间变化图象如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．货物的质量为500g B．BC段吊机对货物的拉力做的功为60000J C．CD段货物所受重力做功的功率为500W D．货物从C到D的速度10m/s 【答案】C 【解答】解：A、货物重为5000N，由G＝mg知，货物的质量为 ， 故A错误； B．吊机对货物的拉力竖直向上，BC段水平匀速运动，吊机对货物的拉力没有做功，故B错误； C．由图可知，货物在CD段运动的距离是5m，CD段货物所受重力做功W＝Gh＝5000N×5m＝25000J，CD段货物所受重力做功的功率P500W，故C正确； D、由图2可知，CD段货物竖直向下做匀速直线运动，速度为v0.1m/s，D错误。 故选C。 14．（2024秋•惠阳区校级期中）如图1所示，水平地面上有一长方体木箱。小林用水平推力F把木箱向前推动。此过程中，推力F和木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图2甲、乙所示。在第2s时刻，木箱受到的摩擦力f＝　20　 N，在0～1s内，推力对木箱所做的功 　0　 J，在3～5s内，推力对木箱所做功的功率为 　20　 W。 【答案】解：（1）由乙图可知，在3～5s内木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可知，木箱受到的滑动摩擦力f＝F，由甲图可知，在3～5s内推力F＝20N，则木箱受到的滑动摩擦力f＝F＝20N；由图甲可知，木箱在1～3s内做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力与推力大小无关，物体间接触面与物体间压力不变，物体受到的滑动摩擦力不变，则1s～3s内木箱受到的摩擦力大小为20N； （2）木箱在0～1s内没有动，因此在0～1s内，推力对木箱所做的功为0J； （3）由乙图知，箱子3～5s内通过的距离s＝vt＝1m/s×2s＝2m，由甲图指此时受到的推力F＝20N，因此推力做功W＝Fs＝20N×2m＝40J， 在3～5s内，推力对木箱所做功的功率为P20W。 故答案为：20；0；20。 15．（2024春•崇义县期中）如图所示，斜面长L＝5m，高h＝2m。小华用平行于斜面向上的拉力F，用20s将重为150N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，物体沿斜面匀速向上运动时所受摩擦阻力恒为20N。则拉力所做的功为 　400　 J，拉力的功率为 　20　 W。 【答案】400；20。 【解答】解：（1）拉力做的有用功：W有＝Gh＝150N×2m＝300J， 克服摩擦力做的额外功：W额＝fs＝20N×5m＝100J， 拉力所做的总功：W总＝W有+W额＝300J+100J＝400J； （2）拉力做功的功率：P20W。 故答案为：400；20。 七．功、功率的图像问题（共2小题） 16．（2024春•台江县校级期中）如图1，一物体放在水平地面上，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。则下列说法正确的是（　　） A．物体在0﹣2s时，只受到一对平衡力的作用 B．物体在2﹣6s时，受到的摩擦力为3N C．物体在6﹣8s内，克服摩擦力所做的功是18J D．t＝7s时，拉力F对物体做功的功率是6W 【答案】D 【解答】解：A、由图3可知，物体在0﹣2s时静止，由力的平衡条件可知，此时物体在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力，在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡条件，因此此时物体受到两对平衡力作用，故A错误； C、由图3可知，物体在6﹣8s内物体做匀速直线运动，速度v＝3m/s，由v可知，此时物体移动的距离：s＝vt＝3m/s×（8s﹣6s）＝6m， 由图2可知此时物体受到的拉力F＝2N，由二力平衡条件可知，物体受到的滑动摩擦力：f＝F＝2N， 则物体在6﹣8s内，克服摩擦力所做的功：W＝fs＝2N×6m＝12J，故C错误； B、由图3可知，物体在2﹣6s时物体做加速运动，此时物体受到的摩擦为滑动摩擦，此时物体对地面的压力和接触面的粗糙程度没有发生变化，由滑动摩擦力影响因素可知，此时物体受到的摩擦力不变，仍为2N，故B错误； D、由图3可知，t＝7s时物体的运动速度v＝3m/s，由图2可知此时物体受到的拉力F＝2N，则拉力F对物体做功的功率：PFv＝2N×3m/s＝6W，故D正确。 故选：D。 17．（2024春•徐汇区校级期中）现有30包大米，每包质量为5kg。小明想尽快将它们搬上10m高处的库房。如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知他可以提供的最大功率为 　50　 W；他将大米全部搬上库房总共做功 　15000　 J；为了尽可能快地将大米搬上库房，若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间为 　450　 s。（g＝10N/kg） 【答案】50；15000；450。 【解答】解：①图中曲线最高点的坐标为（15、50），其物理意义是：当搬动质量为15kg物体时，他提供的最大功率（最大输出功率）为50W； ②他将大米全部搬上库房总共做功：W＝nmgh＝30×5kg×10N/kg×10m＝15000J； ③30包大米总质量为150kg，一包大米的质量为5kg，为了尽可能快地将大米搬上库房，他应提供的功率最大，他每次应搬15kg（3包）的大米； 每次搬运的大米的重力：G＝mg＝15kg×10N/kg＝150N， 每次做功：W′＝Gh＝150N×10m＝1500J，每次上楼所用时间： ， 每次下楼所用的时间是15s，下楼时间是上楼时间的一半，一个来回需要的时间是：30s+15s＝45s， 搬30 包大米需要10 个来回，所以所用是时间一共是：45s×10＝450s。 故答案为：50；15000；450。 八．功率的测量实验（共2小题） 18．（2024秋•邗江区期中）学校积极开展阳光体育运动，学生在操场上进行各种项目的训练。 （1）小聪在单杠上做引体向上。小明测量了他一次上升的高度h和n次引体向上的时间t，还需要测量 　小聪的质量m　 （物理量和符号），可算出小聪引体向上的功率P＝　　 （用符号表示）。 （2）小明在操场上投实心球。如图是整个抛球运动过程的示意图，轨迹上a、b两点在同一高度，空气阻力不可忽略。关于球的运动，下列说法正确的是 　B　 。 A.最高点时球的速度为0 B.球在a点速度大于b点速度 C.球落地时的机械能最大 【答案】（1）小聪的质量m；；（2）B。 【解答】解：（1）引体向上是克服自身重力做功的，所以必须使用体重计测量人的质量，再用G＝mg得到体重；连续完成n个引体向上动作需要的时间t，根据功率的计算公式P，计算出完成n个的功率为：； （2）若空气阻力不可忽略，实心球克服摩擦做功，实心球整个运动过程机械能减小，a、b两点高度相同，所以重力势能相同，因此动能减小，a点的速度大于b点的速度，最高点水平方向继续运动，具有一定的速度，落到时的机械能最小，故B正确。 故答案为：（1）小聪的质量m；；（2）B。 19．（2024秋•阜宁县期中）某班级课外活动，从一楼登上三楼，看谁的功率大。测算过程中涉及以下物理量： ①一楼地面到三楼地面的高度h； ②从一楼到达三楼所用的时间t； ③上楼同学的重力G； ④一楼到三楼楼梯的总长度L。 （1）若小明想测出自己准确的上楼功率，他必须要测的物理量是 　①②③　 （填序号）。 （2）请写出小明计算自己上楼功率时的表达式P＝　　 （用题中字母表示）。 （3）若要比较谁的功率大，必须要测的物理量是 　②③　 （填序号）。 【答案】（1）①②③；（2）；（3）②③。 【解答】解：（1）（2）根据P，要测量：①一楼地面到三楼地面的高度h；②从一楼到达三楼所用的时间t；③上楼同学的重力G； （3）根据P，因比较功率大小，而h相同，故要测量②从一楼到达三楼所用的时间t；③上楼同学的重力G。 故答案为：（1）①②③；（2）；（3）②③。 九．杠杆及其五要素（共3小题） 20．（2024春•通州区期中）桔槔是中国古代社会的一种主要灌溉机械。如图所示，在水边架一个杠杆，前端用绳系提水工具，后端坠重物，即可一起一落地汲水。下列关于该桔槔使用时的杠杆五要素示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：由图知，杆的接触点为支点O，后端重物对杆的拉力F1方向竖直向下，提水工具及水对杆的拉力F2方向竖直向下，O点到F1的垂直距离L1为动力臂，O点到F2的垂直距离L2为阻力臂，故B符合题意。 故选：B。 21．（2024秋•工业园区校级期中）小科在如图筷子盒M处施力时，会有筷子从出口滚出。以下能正确表示按下筷子盒时杠杆示意图的是（　　） A．B．C．D． 【答案】A 【解答】解：A处施加的动力的方向是向下的，支点在杠杆的最左侧，所以阻力的方向是向上的，根据四个选项可知，A中图正确。 故选：A。 22．（2024秋•淳化县校级期中）日常生活中的镊子是一种杠杆，如图所示，使用镊子夹取物体时，将手压在B处，则该杠杆的支点是　A　 点，动力作用点是　B　 点，阻力作用点是　C　 点。 【答案】解：如图，在使用镊子时，绕A点转动，所以A点是支点，B点是动力作用点，阻力作用点在C点处。 故答案为：A；B；C。 十．力和力臂的画法（共2小题） 23．（2024春•南丹县校级期中）请在图中画出力F力臂L。 【答案】解：沿长力F的作用线，再由O向其作垂线，图中L表示的就是该力的力臂，如图所示。 24．（2024春•娄底期中）在图中画出杠杆所受拉力的力臂和灯所受重力的示意图。 【答案】解：（1）图中O为支点；绳子对杠杆的拉力作用在B点，拉力的方向斜向右上方，过支点O作这条拉力作用线的垂线段，即为杠杆所受拉力的力臂L1。 （2）重力的方向是竖直向下的，过灯的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，即为其所受重力的示意图。如图所示： 十一．探究杠杆的平衡条件（共2小题） 25．（2024春•池州期中）在探究“杠杆的平衡条件”的实验中： （1）若实验前，杠杆静止在图甲所示位置，此时的杠杆是 　平衡　 （平衡/不平衡）的； （2）如图甲，杠杆在支架上，要使其在水平位置平衡，可通过调节杠杆平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡时，此时杠杆自重的力臂为 　0　 cm； （3）如图乙所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码都相同。下列四项操作中，会使杠杆左端下倾的是 　B　 ； ①杠杆的两侧同时各减掉一个钩码；②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码；③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离；④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离。 A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ （4）某同学用定滑轮进行如图丙操作时，同学们发现杠杆不再平衡，请说明理由 　力的方向影响杠杆平衡　 。 【答案】（1）平衡；（2）0；（3）B；（4）力的方向影响杠杆平衡。 【解答】解：（1）如图甲所示，此时杠杆虽然倾斜但保持静止，所以此时杠杆是平衡的（不一定要水平平衡）。 （2）杠杆在水平位置平衡，杠杆的重力作用线通过支点，杠杆重的力臂为0，可以消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 （3）设杠杆每格长度为l，每个钩码重力为G；由图乙可知杠杆平衡时 3G×4l＝4G×3l ①杠杆的两侧同时各减掉一个钩码后，可得 2G×4l＜3G×3l 则杠杆右端下倾； ②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码，可得 4G×4l＞5G×3l 则杠杆左端下倾； ③若将两侧的钩码同时各向外移动一个小格，可得 3G×5l＜4G×4l 则杠杆右端下倾； ④若将两侧的钩码同时各向内移动一个小格，可得 3G×3l＞4G×2l 则杠杆左端下倾。 可知②④情况下左端下倾，故选B。 （4）用带杆的滑轮向左（或向右）推动右边挂钩码的悬线时，力的方向发生变化，说明力的方向会影响杠杆的平衡。 故答案为：（1）平衡；（2）0；（3）B；（4）力的方向影响杠杆平衡。 26．（2024春•丰城市校级期中）如图甲是探究杠杆的平衡条件的装置。 （1）在杠杆上挂钩码前，调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持 　水平　 并静止，达到平衡状态； （2）该小组在实验中操作规范，由于不知道钩码的重力大小，记录的数据如表所示。 实验次数 动力/钩码个数 动力臂l1/cm 阻力/钩码个数 阻力臂l2/cm 1 6 20 4 30 2 4 10 2 20 3 2 30 3 4 1 25 5 5 … … … … … 分析数据后，初步总结出杠杆的平衡条件：动力与阻力之比和动力臂与阻力臂之比互为倒数。显然，钩码重力的具体数值对得到杠杆平衡条件 　没有　 （选填“有”或“没有”）影响。根据此结论，表中第3次实验数据的阻力臂l2为 　20　 cm； （3）为明确钩码的重力大小，该小组找来天平测其质量。调整天平横梁平衡时，要先把游码移到标尺左端的 　0刻度线　 处。测量钩码质量，当天平平衡时托盘中的砝码及游码的位置如图乙所示，则质量为 　50.2　 g，即可求出重力大小； （4）杆秤是根据杠杆的平衡条件工作的。如图丙，当秤盘不放物品时，秤砣悬挂在0kg刻度线处杆秤刚好平衡（简称“调零”）。某杆秤的秤盘因不慎磕坏了一个缺口，导致杆秤不能调零，继续使用该杆秤，测量结果将 　偏小　 。该小组在秤盘底粘一块橡皮泥，使杆秤能调零，那么使用该杆秤，测量结果将 　不受影响　 。（选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”） 【答案】（1）水平；（2）没有；20；（3）0刻度线；50.2；（4）偏小；不受影响。 【解答】解：（1）为了便于测量力臂，在杠杆上挂钩码前，调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止。 （2）根据题意知道“动力与阻力之比和动力臂与阻力臂之比互为倒数”，即 ， 由数学知识知道，此结论也可以表述为F1l1＝F2l2，说明钩码重力的具体数值对得到杠杆平衡条件没有影响。 根据“动力与阻力之比和动力臂与阻力臂之比互为倒数”知道，表中第3次实验数据的阻力臂l2 ， （3）调节天平横梁平衡时，应先将游码调至标尺的0刻度线处，然后按“左偏右调”的方法调节。 由图乙知道，砝码的总质量为50g，标尺的分度值为0.2g，游码示数为0.2g，则钩码的质量为50g+0.2g＝50.2g， （4）由于某杆秤的秤盘因不慎磕坏了一个缺口，在测量时需要多放物品去不足缺口处的质量，所以，在m砣g×l砣不变时，测量结果偏小。 该小组在秤盘底粘一块橡皮泥，则补足了因缺口而减小的秤盘的质量，所以使杆秤能调零，那么使用该杆秤，测量结果将不变。 故答案为：（1）水平；（2）没有；20；（3）0刻度线；50.2；（4）偏小；不受影响。 十二．杠杆的平衡条件的计算（共2小题） 27．（2024春•荣成市期中）如图所示，杠杆OA长20cm，AB长1.2m，物体G重420N。要提起物体G，在B点至少施加 　60　 N的力，力的方向 　竖直向上　 。 【答案】60；竖直向上。 【解答】解：根据杠杆平衡条件可知要提起物体G，动力臂最大时在B点施加的力最小，由图可知当OB为动力臂时，动力臂最大，20cm＝0.2m， 根据杠杆的平衡条件可知最小的动力为：F60N； 阻力的方向是竖直向下的，则动力的方向竖直向上。 故答案为：60；竖直向上。 28．（2024春•长治期中）杠杆在工业生产中有广泛的应用，如图为某杠杆示意图。已知物体C的质量为65kg，杠杆可绕O点转动，AO：OB＝2：1，一个体重为600N的人用竖直向下的力拉绳子，对杠杆B端产生一个竖直向下的拉力，杠杆在水平位置保持静止，且物体C对地面的压力为500N，杠杆自重、绳重及摩擦均不计，g取10N/kg。求人对绳子的拉力。 【答案】人对绳子的拉力为300N。 【解答】解：物体C的重力G＝mg＝65kg×10N/kg＝650N， 物体C对地面的压力等于地面对物体C的支持力，则物体C对A端的拉力FA＝G﹣F支＝650N﹣500N＝150N， 由杠杆的平衡条件可得FA×AO＝FB×OB，代入数据为150N×2＝FB×1，解得FB＝150N×2＝300N， 所以人对绳子自由端的拉力为F拉＝FB＝300N。 答：人对绳子的拉力为300N。 十三．杠杆的动态平衡分析（共2小题） 29．（2024秋•江苏校级期中）如图所示，质量分布均匀的直杆AB置于水平地面上，现在A端施加拉力F，缓慢抬起直杆直至竖直.B端始终和地面之间保持相对静止，F的方向始终和直杆垂直，该过程中拉力F的大小将（　　） A．保持不变 B．先减小后增大 C．逐渐减小 D．先增大后减小 【答案】C 【解答】解：阻力不变，动力臂不变，阻力臂不断减小，根据杠杆平衡条件“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”得，动力逐渐减小。 故选：C。 30．（2024秋•无锡校级期中）如图所示，是坐式划船训练器，OB水平。为锻炼手臂的力量，在A点施加力，使AOB绕着O点转动。小明用始终垂直于OA的力将其拉至胸前，此过程中，拉力大小变化情况是 　变小　 。若要增加训练强度，应将配重向 　左　 （选填“左”或“右”）端移。 【答案】变小；左。 【解答】解：图中装置看成是杠杆，支点是O，用始终垂直于OA的力将其拉至胸前，此过程中，动力臂和阻力大小不变，由于物体抬高后阻力臂变小，故动力减小，若要增加训练强度，应将配重向左端移，使得阻力臂变大，从而使得动力变大。 故答案为：变小；左。 十四．杠杆的分类（共2小题） 31．（2024春•柳江区期中）这是《天工开物》里记载的唐高宗显庆二年时的一件陶制舂米机模型，舂杵安装在长柄的一端，下置臼；长柄中间用架子支撑。利用杠杆原理，人们可以较轻松地脱去糠米上的壳。下列生活中的杠杆与该模型属于同一类杠杆的是（　　） A．撬棒 B．筷子 C．天平 D．起子 【答案】B 【解答】解：由图知，“舂米机”在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 A、撬棒在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不合题意； B、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意； C、天平在使用时，力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C不合题意； D、起子在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不合题意。 故选：B。 32．（2024春•都昌县期中）小明设计了三种独轮车如图1所示，你认为 　乙　 最省力，小明发现家里的垃圾桶如图2所示，使用时是杠杆ABC和杠杆A′B′C′在起作用，其中A′B′C′是 　费力　 杠杆。 【答案】乙；费力。 【解答】解：由图可知，独轮车的轮轴为支点，独轮车的重力为阻力，手施加的力为动力；甲图中动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；乙图中动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；丙中的动力臂接近等于阻力臂，为等臂杠杆；使用独轮车是为了省力，所以乙最省力； 杠杆A′B′C′在使用时，A'为支点，B'为动力作用点，C'为阻力作用点，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。 故答案为：乙；费力。 十五．杠杆在生活中的应用（共2小题） 33．（2024春•高青县期中）如图所示，是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是（　　） A．“标”、“本”表示力，“权”、“重”表示力臂 B．图中的B点为杠杆的支点 C．当“权”和“重”减小相同质量时，A端上扬 D．增大“重”时，应把“权”向提纽端移动 【答案】C 【解答】解：A、标”、“本”表示力臂，“权”、“重”表示力，故A错误； B、图中的提纽O表示杠杆的支点，故B错误； C、根据杠杆平衡条件有：G权×OA＝G重×OB，因为OA＞OB，所以G权＜G重；当“权”和“重”减小相同质量时，权这边的力和力臂的乘积为：（G权﹣Δmg）×OA＝G权×OA﹣Δmg×OA；重这边的力和力臂的乘积为：（G重﹣Δmg）×OB＝G重×OB﹣Δmg×OB；根据第一次平衡时力和力臂的关系可知：当减小相同质量后，权这边的力和力臂的乘积小于重这边的力和力臂的乘积，所以B端下降，A端上扬，故C正确； D、根据杠杆的平衡条件，增大“重”时，应把“权”向A端移动，故D错误。 故选：C。 34．（2024春•永修县校级期中）2023年12月18日甘肃积石山地震，在抗震救灾中，救援队员要用如图甲所示的钢筋剪，把钢筋剪断，以便施救，钢筋剪是 　省力　 （选填“省力”或“费力”）杠杆。救援队员还利用撬棒把滚落在公路上的石头移开，如图乙所示。救援队员着力于撬棒A点，既可以沿AB方向也可以沿AC方向撬动石头1，但较省力的是沿 　AB　 方向。 【答案】省力；AB。 【解答】解：（1）用钢筋剪剪断钢筋时，动力臂大于阻力臂，它是省力杠杆。 （2）读图可知，当救援队员着力于A点，沿AB方向撬动时支点为O点，沿AC方向撬动时支点为O′点，沿AB方向撬动比AC方向撬动的动力臂长，阻力臂差不多，所以较省力的是沿AB方向。 故答案为：省力；AB。 十六．定滑轮（共2小题） 35．（2024春•临湘市期中）图中a、b、c为三个物块，重力分别为3N、6N、6N，M、N为两个轻质弹簧，M的弹力大小为2N。R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图并处于平衡状态。则轻质弹簧N的弹力大小为（　　） A．0 B．1N C．5N D．无法确定 【答案】D 【解答】解：设绳子的拉力为F，弹簧M的弹力TM＝2N，当M被压缩时，对a受力分析，Ga＝3N，根据平衡条件Ga＝F+TM， 代入数据解得F＝3N﹣2N＝1N， 则轻质弹簧N的弹力大小TN＝1N； 若当M被拉伸时，对a受力分析，利用平衡条件可知Ga+TM＝F'， 可得F'＝5N， 则轻质弹簧N的弹力大小TN＝5N。 综上可知，B、C都有可能，题目中并没有明确给出弹簧M是压缩还是拉伸着的，故无法确定。 故选：D。 36．（2024春•青山湖区校级期中）如图所示，轻质无弹性细绳将正方体 A、B通过两个定滑轮连接在绳子两端，绳中间连接着弹簧测力计，其中mA＝1kg，mB＝5kg，B的边长为20cm，物体B静止在水平地面上，整个装置处于平衡状态（不计滑轮与绳之间的摩擦）。求： （1）物体B受到的拉力； （2）物体B对地面的压强； （3）若在物体A下方悬挂物体C（物体C未接触地面），使物体B对地面的压强变为原来的一半，则物体C的质量是多少？ 【答案】（1）物体 B 受到的拉力10N； （2）物体对地面的压强为1000Pa； （3）若在物体A下方悬挂物体C（物体C未接触地面），使物体B对地面的压强变为原来的一半，则物体C的质量是2kg。 【解答】解：（1）由图可知，A、B两物体通过绳子相连，绳子绕过的定滑轮，A静止在空中，所受的拉力和重力是一对平衡力，大小相等，所以绳子对B的拉力大小等于A的重力大小， 物体B受到的拉力：F拉＝GA＝mAg＝1kg×10N/kg＝10N； （2）B静止在水平地面上，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力、拉力的作用， 物体B的重力为：GB＝mBg＝5kg×10N/kg＝50N， 物体B受到的支持力： F支＝GB﹣F拉＝GB﹣GA＝50N﹣10N＝40N， B对地面的压力与地面对A的支持力是一对相互作用力，大小相等，所以B对地面的压力为F压＝F支＝40N， B的底面积为：， B对地面的压强为：1000Pa， （3）A下方悬挂C时，B与地面的接触面积不变，压强变为原来的 ，据 可知，压力变为原来的一半，即地面对B的支持力变为原来的一半， 即：， 则绳子对B的拉力为：F拉1＝GB﹣F1＝50N﹣20N＝30N， 此时A受到竖直向上绳子的拉力和竖直向下的重力、C对A的拉力作用静止，所以C对A的拉力为：FCA＝F拉1﹣GA＝30N﹣10N＝20N， 则C的重力为20N，C的质量为：。 答：（1）物体 B 受到的拉力10N； （2）物体对地面的压强为1000Pa； （3）物若在物体A下方悬挂物体C（物体C未接触地面），使物体B对地面的压强变为原来的一半，则物体C的质量是2kg。 十七．动滑轮（共2小题） 37．（2024春•柳江区期中）如图甲所示，用拉力F竖直向上匀速提升重720N的货物，货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。动滑轮重80N，不计绳重和摩擦，则运动时间2s时绳子自由端移动的距离为 　2　 m，拉力F为 　400　 N。 【答案】2；400。 【解答】解：根据图示可知：v物0.5m/s，故v绳＝0.5m/s×2＝1m/s；运动时间2s时绳子自由端移动的距离为： S＝vt＝1m/s×2＝2m； 拉力F为：F（G物+G动）（720N+80N）＝400N。 故答案为：2；400。 38．（2024春•永修县校级期中）如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提升重力相同的物体，其中使用甲滑轮可以 　改变用力的方向　 ，若滑轮重力和摩擦均不计，分别用力FA、FB和FC匀速提起重物时，FA、FB、FC三力的大小关系是 　FA＝FB＞FC　 （用“＞”、“＝”或“＜”表示）。 【答案】改变用力的方向；FA＝FB＞FC。 【解答】解：由图示可知，甲装置中的滑轮的轴固定不动，是定滑轮，使用动滑轮可以改变用力的方向； 滑轮重力和摩擦均不计，使用甲装置的定滑轮时，拉力FA＝FB＝G， 使用乙装置的动滑轮时，拉力FCG， 可见，FA＝FB＞FC。 故答案为：改变用力的方向；FA＝FB＞FC。 十八．动滑轮的计算（共2小题） 39．（2024春•花山区校级期中）如图所示，G＝80N，在力F的作用下，滑轮以0.4m/s的速度匀速上升，不计摩擦及滑轮重，则物体的速度和力F的大小分别是（　　） A．0.8m/s；160N B．0.8m/s；40N C．0.2m/s；160N D．0.2m/s；40N 【答案】A 【解答】解：该动滑轮的拉力F作用在滑轮轴上时，不计摩擦及滑轮重，根据动滑轮的特点可知，F的大小为F＝2G＝2×80N＝160N， 相同时间内物体上升距离是拉力F和滑轮移动的距离的二倍，滑轮以0.4m/s的速度匀速上升，故物体上升速度为v＝2×0.4m/s＝0.8m/s，故A正确，符合题意，BCD错误，不符合题意。 故选：A。 40．（2024秋•溧阳市期中）如图所示，弹簧测力计读数为18N，动滑轮重为2N，不考虑绳重和摩擦。则拉力F的大小和重物的重力G分别为（　　） A．拉力F为20N，G为18N B．拉力F为16N，G为34N C．拉力F为18N，G为34N D．拉力F为18N，G为36N 【答案】C 【解答】解：弹簧测力计和拉力F各执绳子的一端，共同拉起重物G，故拉力F大小等于弹簧测力计的拉力大小，即F＝F示＝18N；由图可知，跨过动滑轮的两股绳子承担的力大小相等，根据F （G动+G物）得 G物＝2F﹣G动＝2×18N﹣2N＝34N，所以C正确。 故选：C。 十九．探究定滑轮与动滑轮的特点（共2小题） 41．（2024春•金安区校级期中）某同学在“研究动滑轮特点”的实验时，记录数据如表，分析数据后发现，使用动滑轮提升物体时不能省一半力。面对这一事实，下列分析中不合理的是（　　） 实验次数 物重G/N 拉力F/N 1 1.0 0.65 2 1.5 0.95 3 2.0 1.22 A．可能没有匀速提升物体 B．可能拉力的方向不是竖直向上 C．可能机械自重和摩擦造成的 D．该同学将动滑轮组装成了定滑轮 【答案】D 【解答】解：根据表格数据知，每次的拉力都小于重力，即起到了省力的作用，但拉力大于重力的一半， A．可能没有匀速提升物体，做加速运动，拉力偏大，故A是可能的原因； B．可能拉力的方向不是竖直向上，此时拉力的力臂小于物体拉力的力臂2倍，因而不能省一半力，故B可能； C．可能机械自重和摩擦造成的，使得拉力偏大，故C可能； D．该同学将动滑轮组装成了定滑轮，定滑轮是不能省力，不可能拉力小于物体的重力，故D不可能， 故选：D。 42．（2024春•霍邱县期中）如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示匀速提起钩码，测得数据如表所示： 钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 甲 1 0.2 1 0.2 乙 1 0.2 1 0.2 丙 1 0.2 0.55 0.4 请你分析： （1）比较甲、乙两图及实验数据，可得到的初步结论是：使用定滑轮 　不省力但可以改变力的方向　 ； （2）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验数据，可得到的初步结论是：使用动滑轮可以 　省力　 ，但必须费 　距离　 ； （3）如果要得到正确的结论，还必须进行多次测量，目的是 　C　 。 A.从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.从特殊现象中得到普遍规律 D.利用控制变量法 【答案】（1）不省力但可以改变力的方向；（2）省力；距离；（3）C。 【解答】解：（1）比较甲、乙两图及实验数据可知，物体的重力与测力计示数相等，说明使用定滑轮不省力也不费力，可以改变力的方向； （2）比较实验数据，可知丙是动滑轮，提升相同物体时，动滑轮的力要小一些，可得到的初步结论是使用动滑轮能省力； 乙的距离为0.2m，丙中的距离为0.4m，故使用动滑轮省力，但要费距离； （3）“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验，进行多次测量的目的是为了得到普遍规律，减少实验的偶然性，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 故答案为：（1）不省力但可以改变力的方向；（2）省力；距离；（3）C。 二十．轮轴及其应用（共2小题） 43．（2024春•宁明县期中）如图甲所示，古代汲水装置辘轳由共轴的大轮和小轮组成。提水时，用力转动大轮，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶，如图乙所示。下列描述正确的是（　　） A．辘轳提水时可视为费力杠杆 B．用辘轳提水可以省力，还可以省距离 C．图丙中的水龙头开关，②比①更省力 D．家中房门的门把手与辘轳的原理相同 【答案】D 【解答】解：AB、辘轳的实质是轮轴，支点是绕着转动的固定点，即B点，动力作用在轮上，可以省力，可视为省力杠杆，但费距离，故AB错误； C、水龙头开关的设计也应用了轮轴，增大轮的半径可以增大动力臂，在阻力和阻力臂一定时，可以减小动力，②比①更费力，故C错误； D、家中房门的门把手实质是轮轴，与辘轳的原理相同，故D正确。 故选：D。 44．（2024秋•江苏校级期中）如图所示，螺丝刀实质是一个轮轴，手柄 　粗　 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉是一种类似斜面的机械，螺丝钉上螺纹的展开长度相当于斜面的长度，螺纹 　密　 （选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。 【答案】粗；密。 【解答】解：（1）螺丝刀相当于轮轴，根据杠杆的平衡条件F1R＝F2r可知，手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力； （2）螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，因此螺丝钉是被拧成圆柱形的类似斜面的机械；螺丝钉螺纹密、螺线长，相当于斜面较长，斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力。 故答案为：粗；密。 二十一．斜面及其应用（共2小题） 45．（2024秋•礼泉县期中）我国是多山之国，修建了很多盘山公路，尤其在西南和中部地区。如图所示，盘山公路修得弯弯曲曲，主要目的是为了（　　） A．省距离 B．省力 C．省功 D．省力和省功 【答案】B 【解答】解：盘山公路属于斜面，盘山公路修得弯弯曲曲，主要目的是为了省力，使用任何机械都不能省功，故B正确，ACD错误。 故选：B。 46．（2024秋•碑林区校级期中）每年五月第三个星期日为全国助残日。如图所示，现在很多地方设有轮椅专用通道，该通道实际上是简单机械中的 　斜面　 ，使用这种简单机械是为了 　省力　 （选填“省力”或“省功”）。 【答案】斜面；省力。 【解答】解：轮椅专用通道用的简单机械里的斜面，斜面是为了把物体移动到高处，通过增大距离做到省力，多做总功来实现的。 故答案为：斜面；省力。 二十二．机械效率的概念（共2小题） 47．（2024秋•沭阳县期中）两台机械，甲的机械效率为80%，乙的机械效率为60%。下列说法正确的是（　　） A．甲机械做的有用功一定比乙机械做的多 B．有用功相同时，甲机械做的总功少 C．甲机械做功一定比乙机械做功快 D．经过改进，甲机械的机械效率可以达到100% 【答案】B 【解答】解：A．机械效率表示有用功与总功的比值，甲机械效率的机械效率较大，说明甲机械的有用功与总功的比值较大，不能说明甲机械做的有用功一定比乙机械做的多，故A错误； B．机械效率表示有用功与总功的比值，有用功相同时，甲机械做的总功少，故B正确； C．机械效率与功率无关，通过机械效率大小关系无法得出功率大小关系，故C错误； D．经过改进，由于存在摩擦，甲机械的机械效率不可以达到100%，故D错误。 故选：B。 48．（2024秋•电白区期中）俗话说“竹篮打水一场空”，此过程中，对水做的功是 　有用　 （选填“有用”或“额外”）功，对竹篮做的功是 　额外　 （选填“有用”或“额外”）功，这一现象所包含的物理道理是“竹篮打水”的机械效率 　低　 （选填“高”或“低”）。 【答案】有用；额外；低。 【解答】解：俗话说“竹篮打水一场空”，此过程中，你需要打水，对水做的功是有用功。 对竹篮做的功是必不可少的功，是额外功。 俗话说“竹篮打水一场空”，说明做的有用功比较少，这一现象所包含的物理道理是“竹篮打水”的机械效率比较低。 故答案为：有用；额外；低。 二十三．机械效率的比较大小（共2小题） 49．（2024秋•宝应县期中）两个完全相同的滑轮，分别以图示两种方式，将重为G的物体以相同的速度匀速竖直提升相同高度，不计绳重和摩擦，甲、乙的机械效率为η1、η2，拉力F1、F2做的功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（　　） A．F1＝2F2 B．η1＞η2 C．W1＞W2 D．P1＝P2 【答案】B 【解答】解：A、甲是定滑轮，乙是动滑轮，不计绳重和摩擦，甲的拉力等于物体的重力，而乙的拉力等于物体和滑轮总重的一半，故F1＜2F2，A错误； BC、不计绳重和摩擦，因为物重相同，提升的高度相同，故甲做的有用功等于乙做的有用功； 因为甲用定滑轮提升，乙用动滑轮提升，所以甲做的额外功为零，小于乙做的额外功，故甲做的总功小于乙做的总功，故C错误；由前面分析可知，甲做的有用功等于乙做的有用功，甲做的总功小于乙做的总功，因为机械效率是有用功与总功的比值，故甲的机械效率大于乙的机械效率，故B正确； D、又因为所用时间相同，由P可知甲的功率小于乙的功率，故D错误。 故选：B。 50．（2024秋•东湖区校级期中）某初中生将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼，此时他搬书的功率为P1，搬书的效率为η1；二是先搬一半书上楼，再搬剩余的部分，此时他搬书的功率为P2，搬书的效率为η2。假设他每次上楼的速度相同，则P1　大于　 P2，η1　大于　 η2。（选填“小于”、“等于”或“大于”） 【答案】大于；大于 【解答】解：书的重力相同，上升的高度相同，由W＝Gh可知，同学对书做的功相同，第一种方法只需要上楼一次，且他每次上楼的速度相同，所以第一种方法所需时间较少，由可知，第一种方法的功率更大，即P1＞P2。 额外功是克服自身重力做功，第二种方法克服自身重力做功两次，所以额外功更多，有用功相等，则第二次的总功更大，由可知，第二次的机械效率更小，故η1＞η2。 故答案为：大于；大于。 二十四．测量滑轮组的机械效率的实验（共2小题） 51．（2024秋•乐平市期中）如图甲所示，小明利用滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，其中动滑轮重40N，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s＝3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图，则图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 　总功W总　 ，接着小明又利用图甲滑轮组，只改变物重（用G表示）进行了多次实验（忽略绳重和摩擦），作出了如图丙所示的图像，已知该图像的纵坐标表示滑轮组机械效率的倒数，则该图像的横坐标所表示的是 　G﹣1　 （均用字母符号表示）。 【答案】总功W总；G﹣1。 【解答】由图乙可知，阴影部分为长方形，阴影部分的面积为长与宽的乘积，由于纵坐标表示的是拉力F的大小，横坐标表示的是绳端移动的距离s，所以阴影部分的面积等于Fs是拉力所做的功即总功W总； 由可知，滑轮组在不考了绳子和摩擦的情况下η﹣11+40N×G﹣1，所以η﹣1是G﹣1一次函数，和图像丙相一致，故横轴表示的为G﹣1。 故答案为：总功W总；G﹣1。 52．（2024春•赣州期中）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示。 实验序号 钩码的重力G/N 钩码被提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 4 2 0.1 1.5 0.2 66.7% （1）使用图甲的滑轮组实验时，应该 　竖直向上　 匀速拉动弹簧测力计； （2）第3次实验数据是用图 　甲　 （选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的，其机械效率是 　74.1%　 （结果精确到0.1%）； （3）通过分析第1、2、3次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，重物越重，滑轮组的机械效率越 　高　 （选填“高”或“低”）。通过分析第 　1、4　 两次实验数据可得出结论：使用滑轮组提升相同的重物时，滑轮组的机械效率与动滑轮上绕的绳子段数无关； （4）同组同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数，弹簧测力计示数不稳定，该同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，你认为他的想法 　不合理　 （选填“合理”或“不合理”）； （5）实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率，其目的是 　获得多组数据，归纳出普遍规律　 。 【答案】（1）竖直向上；（2）甲；74.1%；（3）高；1、4；（4）不合理；（5）获得多组数据，归纳出普遍规律。 【解答】解：（1）实验时应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计； （2）第3次实验s＝3h，上移实验中有3段绳子拉着物体，所以是甲图做的； 第3次实验时，拉力所做的有用功 W有＝Gh＝4N×0.1m＝0.4J； 拉力所做的总功 W总＝Fs＝1.8N×0.3m＝0.54J； 该滑轮组的机械效率是 ； （3）过分析第1、2、3次实验数据知绳子的段数相同，说明3次实验是用同一滑轮组做的，只是改变了物体的重力，故可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，钩码越重，滑轮组的机械效率越高； 要探究滑轮组的机械效率与绳子段数的关系，需要控制物体的重力相同，同一滑轮组，只是改变绳子的段数，实验1、4符合题意； （4）弹簧测力计静止时不会克服摩擦做功，此时所测得的拉力偏小，这个想法是不合理的，没有考虑到摩擦的影响。 （5）实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率，其目的是获得多组数据，归纳出普遍规律。 故答案为：（1）竖直向上；（2）甲；74.1%；（3）高；1、4；（4）不合理；（5）获得多组数据，归纳出普遍规律。 二十五．杠杆的机械效率的计算（共2小题） 53．（2024秋•咸阳期中）如图是一个轻质杠杆的示意图，O是转动轴，不计杆重及摩擦，挂在OA中点B处的重物重力为150N，在竖直向上的拉力F作用下物体以0.01m/s的速度竖直上升。下列说法不正确的是（　　） A．拉力F＝75N B．此过程中重物重力做功的功率是0.75W C．该杠杆的机械效率是100% D．杠杆转动到虚线位置的过程中，拉力F的大小保持不变 【答案】B 【解答】解：AD．当杠杆在水平位置时，根据杠杆平衡的条件可得 F×OA＝G物×OB 代入数据为 解得F＝75N，因为在移动过程中，力臂之间的关系始终不变，因此拉力不变，故AD正确，不符合题意； B．重物重力做功的功率为 P＝G物v物＝150N×0.01m/s＝1.5W 故B错误，符合题意； C．该杠杆的机械效率为100%，因为不计杆重及摩擦，提升重物所做得有用功等于拉力F所做得总功，故C正确，不符合题意。 故选：B。 54．（2024秋•京口区校级期中）如图1，轻质杠杆在水平位置平衡。现利用该杠杆提升货物（如图2），货物P重120N，在竖直向下大小为100N的拉力F作用下，该杠杆从图中水平位置缓慢匀速转至虚线位置，此过程中重物P上升的高度为0.8m，拉力F下降的高度为1m。求 （1）提升货物做的有用功W有。 （2）拉力F做的额外功W额。 （3）该杠杆的机械效率η。 【答案】（1）提升货物做的有用功为96J；（2）拉力F做的额外功为4J；（3）该杠杆的机械效率96%。 【解答】解：（1）货物重120N，上升的高度为0.8m，提升货物做的有用功为 W有＝Gh＝120N×0.8m＝96J； （2）拉力大小为100N，下降的高度为1m，拉力F做的额外功为 W额＝W总﹣W有＝Fs﹣W有＝100N×1m﹣96J＝4J； （3）该杠杆的机械效率为 。 故答案为：（1）提升货物做的有用功为96J；（2）拉力F做的额外功为4J；（3）该杠杆的机械效率96%。 二十六．滑轮、滑轮组机械效率的计算（共3小题） 55．（2024春•海门区期中）如图所示，2s内拉力F1将物体B匀速提升0.5m，F1做功为3J；若借助滑轮组，在相同时间内拉力F2把物体B匀速提升相同高度，滑轮组的机械效率为75%，不计绳重和摩擦。（g＝10N/kg）结合以上信息，下列说法错误的是（　　） A．物体B的质量0.6kg B．拉力F2做功的功率2W C．动滑轮的重为2N D．拉力F2的大小是4N 【答案】D 【解答】解：A、拉力F1将物体B匀速提升过程中克服重力做功，根据W＝F1h＝Gh可知，物体B的重力为： G6N， 物体B的质量为： m0.6kg，故A正确； B、在相同时间内拉力F2把物体B匀速提升相同高度，滑轮组克服物体B的重力做功与拉力F1将物体B匀速提升过程中克服重力做功相等，即W有＝W＝3J，根据η可知，总功为： W总4J， 则拉力F2做功的功率为：P2W，故B正确； C、不计绳重和摩擦，根据η可知，动滑轮重为： G动G6N＝2N，故C正确； D、由图可知，n＝3，不计绳重和摩擦，拉力F2的大小为： F2（G+G动）（6N+2N）≈2.7N，故D错误。 故选：D。 56．（2024秋•常州校级期中）如图所示，在“测定滑轮组的机械效率”实验中，小明匀速向下拉动绳子，2s内物体上升20cm，G物＝10N，F＝6N，不计绳重和摩擦，拉力的功率为 　1.2　 W；动滑轮的重G动＝ 　2　 N，滑轮组的机械效率η＝ 　83.3　 %；小明想更省力，他只改变了滑轮组的绕线方法，滑轮组的机械效率将 　不变　 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】1.2；2；83.3；不变。 【解答】解：由图可知，n＝2，拉力的功率为： P1.2W； 不计摩擦及绳重，由可知，动滑轮的重力为： G动＝nF﹣G物＝2×6N﹣10N＝2N； 滑轮组的机械效率为： ； 不计摩擦及绳重，额外功来自克服动滑轮重力做的功，改变图中滑轮组的绕线方法，提起同一重物时，根据可知，只改变了滑轮组的绕线方法，滑轮组的机械效率将不变。 故答案为：1.2；2；83.3；不变。 57．（2024秋•雁塔区校级期中）小明同学放学回家经过一家具厂，他看见工人师傅正在利用固定的横梁、活动的横木和绳子来提升实木家具的高度，其简化模型如图所示。已知实木家具所受重力G＝1000N，匀速提升高度h＝1m，所用的时间t＝5s，横木所受的重力G'＝80N。（不计绳重和摩擦）求： （1）拉绳子的力F； （2）拉绳子的力做的有用功W有用； （3）拉绳子的力做功的功率P； （4）此过程中的机械效率η（计算结果精确到0.1%）。 【答案】（1）拉绳子的力F为270N； （2）拉绳子的力做的有用功为1000J； （3）拉绳子的力做功的功率为216W； （4）此过程中的机械效率为92.6%。 【解答】解：（1）由图可知，n＝4，不计绳重和摩擦，根据可知，拉绳子的力为： ； （2）拉绳子的力做的有用功为： W有用＝Gh＝1000N×1m＝1000J； （3）拉绳子的力做的总功为： W总＝Fs＝Fnh＝270N×4×1m＝1080J， 则拉绳子的力做功的功率为： ； （4）此过程中的机械效率为： 。 答：（1）拉绳子的力F为270N； （2）拉绳子的力做的有用功为1000J； （3）拉绳子的力做功的功率为216W； （4）此过程中的机械效率为92.6%。 二十七．斜面机械效率的计算（共3小题） 58．（2024秋•泗洪县期中）如图所示，利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F＝300N，拉动的距离s＝5m，物体提升的高度h＝2m。下面说法错误的是（　　） A．拉力做的功大小为1500J B．斜面的机械效率是80% C．物体受到的摩擦力为60N D．拉力大小和摩擦力大小相等 【答案】D 【解答】解：A、拉力做的功：W总＝Fs＝300N×5m＝1500J，故A正确； B、提升物体过程中做的有用功：W有＝Gh＝600N×2m＝1200J， 斜面的机械效率：，故B正确； CD、克服物体受到的摩擦力做的额外功： W额＝W总﹣W有＝1500J﹣1200J＝300J， 物体受到的摩擦力：，故C正确， 比较可知，拉力大于摩擦力，故D错误。 故选：D。 59．（2024秋•安康期中）如图所示，斜面高1.2m，长5m，小明用沿斜面向上150N的推力，将总重为500N的小车匀速推到斜面顶端。该过程中，小明做的有用功为 　600　 J，斜面的机械效率为 　80%　 ，物体在斜面上所受摩擦力为 　30　 N，使用该斜面 　不能　 （选填“能”或“不能”）省功。 【答案】600；80%；30；不能。 【解答】解：（1）小明克服小车重力做的有用功： W有＝Gh＝500N×1.2m＝600J （2）小明做的总功： W总＝Fs＝150N×5m＝750J， 该斜面的机械效率： ； （3）克服小车与斜面间的摩擦力做的额外功： W额＝W总﹣W有＝750J﹣600J＝150J， 由W额＝fs可得物体与斜面间的摩擦力： ； （4）使用斜面时要克服摩擦多做额外功，不能省功。 故答案为：600；80%；30；不能。 60．（2024秋•袁州区期中）小宇想把一个重1000N的物体搬到高2m的车厢里，为了省力，他找了一块长5m的硬木板，搭在车厢上（衔接处的长度忽略不计），如图甲所示。小宇用力把物体拉至车厢上，物体沿木板移动距离s与拉物体所用时间t的图像如图乙所示，则： （1）30s内做的有用功是多少？ （2）若物体与木板间的摩擦力为200N，斜面的机械效率是多少？（计算结果保留至0.1%） （3）30s内拉力的功率是多少？ 【答案】（1）30s内做的有用功是2000J； （2）若物体与木板间的摩擦力为200N，斜面的机械效率是66.7%； （3）30s内拉力的功率是100W。 【解答】解：（1）由图乙可知，30s内物体沿木板移动的距离为5m，则物体刚好上升了2m， 故克服物体重力做的有用功：W有＝Gh＝1000N×2m＝2000J； （2）克服物体所受摩擦力做的额外功：W额＝fs＝200N×5m＝1000J， 拉力做的总功：W总＝W有+W额＝2000J+1000J＝3000J， 斜面的机械效率：η100%100%≈66.7%； （3）30s内拉力的功率：P100W。 答：（1）30s内做的有用功是2000J； （2）若物体与木板间的摩擦力为200N，斜面的机械效率是66.7%； （3）30s内拉力的功率是100W。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第06讲 《简单机械和功》章末过关训练 训练范围：苏科版（2024）九年级上册第11章 一．力是否做功的判断（共2小题） 二．功的简单计算（共3小题） 三．功的比较大小（共2小题） 四．功率的概念（共2小题） 五．功率的大小比较（共3小题） 六．功率的计算（共3小题） 七．功、功率的图像问题（共2小题） 八．功率的测量实验（共2小题） 九．杠杆及其五要素（共3小题） 十．力和力臂的画法（共2小题） 十一．探究杠杆的平衡条件（共2小题） 十二．杠杆的平衡条件的计算（共2小题） 十三．杠杆的动态平衡分析（共2小题） 十四．杠杆的分类（共2小题） 十五．杠杆在生活中的应用（共2小题） 十六．定滑轮（共2小题） 十七．动滑轮（共2小题） 十八．动滑轮的计算（共2小题） 十九．探究定滑轮与动滑轮的特点（共2小题） 二十．轮轴及其应用（共2小题） 二十一．斜面及其应用（共2小题） 二十二．机械效率的概念（共2小题） 二十三．机械效率的比较大小（共2小题） 二十四．测量滑轮组的机械效率的实验（共2小题） 二十五．杠杆的机械效率的计算（共2小题） 二十六．滑轮、滑轮组机械效率的计算（共3小题） 二十七．斜面机械效率的计算（共3小题） 一．力是否做功的判断（共2小题） 1．（2024秋•霍邱县期中）如图所示，用力提水桶：①由井底提升高度H；②不动；③在水平面上移动一段距离s；④爬上长为L、高为h的楼梯。上述四种情况中，力F对水桶做功的是（　　） A．①② B．②③ C．①④ D．①②③④ 2．（2024春•让胡路区校级期中）如图所示的各种情景，下列说法正确的是（　　） A．甲图中：当阀门关闭，蓄水槽中的水静止时，B管中水柱高度最低 B．乙图中：人用力推木箱，但没有推动，则人推木箱的力没有对木箱做功 C．丙图中：水坝筑成上窄下宽的形状，是由于越深处水对坝体侧面浮力越大 D．丁图中：金鱼吐出的气泡正在水中上升时，受到水的压强逐渐变小、浮力不变 二．功的简单计算（共3小题） 3．（2024秋•金坛区期中）蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着一个小球，小球从O点释放后上下往复运动，最终会停在O点下方的某个位置。已知小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示，细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示。根据图像可知，下列描述正确的是（　　） ①弹性细绳原长为1.2m ②小球下落1.6m后，动能开始变小，直到最低点动能为0 ③小球最终停在2.4m的位置 ④小球第一次从O下落至最低点时，重力做功7.2J A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 4．（2024秋•惠城区校级期中）水平地面上一静止木箱重800N，某人用60N的水平推力在5s内推动木箱前进10m，撤去推力后木箱又继续前进了2m，整个过程中水平推力做功 　 　 J，重力做功 　 　 J。撤去推力后木箱仍继续前进，此时对木箱 　 　 （选填“有”或“没有”）做功。 5．（2024春•鼓楼区校级期中）如图所示，是我国自主研发的轻型地效翼船CYG﹣11，地效翼船俗称会飞的船，它能停在水面或地面上，在客运、货运、旅游、救护、海上缉私、海洋监测等方面具有广阔的应用前景。地效翼船满载时的排水量为1200kg，某次执行任务时，它以180km/h的速度沿水平方向匀速直线飞行了0.5h，发动机产生的牵引力为7.2×103N。求地效翼船这次执行任务的过程中： （1）地效翼船满载时所受到的浮力； （2）飞行的距离； （3）飞行时牵引力做的功。 三．功的比较大小（共2小题） 6．（2024秋•长安区期中）如图所示，物体在相同力F的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为W1、W2、W3，则下列说法中正确的是（　　） A．W1＜W2＜W3 B．W1＜W2＝W3 C．W1＝W2＜W3 D．W1＝W2＝W3 7．（2024秋•无锡校级期中）工人用图中甲、乙两种方法将圆柱形铁块推倒成丙图情况，则F1　 　 F2；工人用甲、乙两种方法时至少要做的功分别为W1和W2，则W1　 　 W2。 四．功率的概念（共2小题） 8．（2024春•顺义区校级期中）甲、乙两台塔吊机器的功率分别为P甲＝25kW和P乙＝40kW。则下列判断正确的是（　　） A．乙一定比甲做功快 B．乙一定比甲做功多 C．相同时间内两机器做功一样多 D．做同样多的功，甲所用时间更少 9．（2024春•高新区校级期中）物理学中会学到很多物理量，每个量在生活中都有其物理意义，例如“速度”的物理意义是“表示物体运动的快慢”；请你再写一个物理量，并说明其物理意义： 物理量：　 　 ，物理意义 　 　 。 五．功率的大小比较（共3小题） 10．（2024春•凉州区校级期中）如图甲所示，货物A在吊车钢索的拉力F1作用下，沿竖直方向，向上做匀速直线运动；如图乙所示，货物B在吊车钢索的拉力F2作用下，沿竖直方向，向上做匀速直线运动。货物A的质量与货物B的质量相等（不考虑空气的阻力和钢索重力），在计时的0～20s过程中，拉动货物A、B的吊车所做的功（W）﹣时间（t）图象如图丙所示。在0～20s过程中，下列说法中正确的是（　　） A．拉力F1与拉力F2的大小相等 B．拉力F1做的功与拉力F2做的功相等 C．拉力F1做功的功率与拉力F2做功的功率相等 D．货物A运动的速度与货物B运动的速度相等 11．（2024秋•安康期中）在一次活动中，小明和小华先后在同一地面水平拉着物体A做匀速直线运动，如图所示是物体A两次运动的路程随时间变化的图象。下列判断正确的是 A．物体A两次运动的速度：v1＜v2 B．物体A两次所受的拉力：F1＞F2 C．0～t1两人拉力对物体所做的功：W1＝W2 D．0～t1两人拉力对物体做功的功率：P1＞P2 12．（2024春•大田县期中）在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC.如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则W1　 　 W2，P1　 　 P2（两空均选填“＞”、“＜”或“＝”）。 六．功率的计算（共3小题） 13．（2024秋•广州校级期中）如图1所示，吊机将重为5000N的货物从地面A处竖直匀速提升40s到达B处再水平匀速运送到C处，最后竖直放到楼顶D处。货物从C到D用时50s，路程随时间变化图象如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．货物的质量为500g B．BC段吊机对货物的拉力做的功为60000J C．CD段货物所受重力做功的功率为500W D．货物从C到D的速度10m/s 14．（2024秋•惠阳区校级期中）如图1所示，水平地面上有一长方体木箱。小林用水平推力F把木箱向前推动。此过程中，推力F和木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图2甲、乙所示。在第2s时刻，木箱受到的摩擦力f＝　 　 N，在0～1s内，推力对木箱所做的功 　 　 J，在3～5s内，推力对木箱所做功的功率为 　 　 W。 15．（2024春•崇义县期中）如图所示，斜面长L＝5m，高h＝2m。小华用平行于斜面向上的拉力F，用20s将重为150N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，物体沿斜面匀速向上运动时所受摩擦阻力恒为20N。则拉力所做的功为 　　 J，拉力的功率为 　 　 W。 七．功、功率的图像问题（共2小题） 16．（2024春•台江县校级期中）如图1，一物体放在水平地面上，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。则下列说法正确的是（　　） A．物体在0﹣2s时，只受到一对平衡力的作用 B．物体在2﹣6s时，受到的摩擦力为3N C．物体在6﹣8s内，克服摩擦力所做的功是18J D．t＝7s时，拉力F对物体做功的功率是6W 17．（2024春•徐汇区校级期中）现有30包大米，每包质量为5kg。小明想尽快将它们搬上10m高处的库房。如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知他可以提供的最大功率为 　 　 W；他将大米全部搬上库房总共做功 　 　 J；为了尽可能快地将大米搬上库房，若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间为 　 s。（g＝10N/kg） 八．功率的测量实验（共2小题） 18．（2024秋•邗江区期中）学校积极开展阳光体育运动，学生在操场上进行各种项目的训练。 （1）小聪在单杠上做引体向上。小明测量了他一次上升的高度h和n次引体向上的时间t，还需要测量 　 　 （物理量和符号），可算出小聪引体向上的功率P＝ 　 （用符号表示）。 （2）小明在操场上投实心球。如图是整个抛球运动过程的示意图，轨迹上a、b两点在同一高度，空气阻力不可忽略。关于球的运动，下列说法正确的是 　 　 。 A.最高点时球的速度为0 B.球在a点速度大于b点速度 C.球落地时的机械能最大 19．（2024秋•阜宁县期中）某班级课外活动，从一楼登上三楼，看谁的功率大。测算过程中涉及以下物理量： ①一楼地面到三楼地面的高度h； ②从一楼到达三楼所用的时间t； ③上楼同学的重力G； ④一楼到三楼楼梯的总长度L。 （1）若小明想测出自己准确的上楼功率，他必须要测的物理量是 　 　 （填序号）。 （2）请写出小明计算自己上楼功率时的表达式P＝ 　 （用题中字母表示）。 （3）若要比较谁的功率大，必须要测的物理量是 　 （填序号）。 九．杠杆及其五要素（共3小题） 20．（2024春•通州区期中）桔槔是中国古代社会的一种主要灌溉机械。如图所示，在水边架一个杠杆，前端用绳系提水工具，后端坠重物，即可一起一落地汲水。下列关于该桔槔使用时的杠杆五要素示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 21．（2024秋•工业园区校级期中）小科在如图筷子盒M处施力时，会有筷子从出口滚出。以下能正确表示按下筷子盒时杠杆示意图的是（　　） A．B．C．D． 22．（2024秋•淳化县校级期中）日常生活中的镊子是一种杠杆，如图所示，使用镊子夹取物体时，将手压在B处，则该杠杆的支点是　 点，动力作用点是　 　 点，阻力作用点是　 　 点。 十．力和力臂的画法（共2小题） 23．（2024春•南丹县校级期中）请在图中画出力F力臂L。 24．（2024春•娄底期中）在图中画出杠杆所受拉力的力臂和灯所受重力的示意图。 十一．探究杠杆的平衡条件（共2小题） 25．（2024春•池州期中）在探究“杠杆的平衡条件”的实验中： （1）若实验前，杠杆静止在图甲所示位置，此时的杠杆是 　 　 （平衡/不平衡）的； （2）如图甲，杠杆在支架上，要使其在水平位置平衡，可通过调节杠杆平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡时，此时杠杆自重的力臂为 　 　 cm； （3）如图乙所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码都相同。下列四项操作中，会使杠杆左端下倾的是 　 　 ； ①杠杆的两侧同时各减掉一个钩码；②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码；③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离；④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离。 A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ （4）某同学用定滑轮进行如图丙操作时，同学们发现杠杆不再平衡，请说明理由 　 　 。 26．（2024春•丰城市校级期中）如图甲是探究杠杆的平衡条件的装置。 （1）在杠杆上挂钩码前，调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持 　 　 并静止，达到平衡状态； （2）该小组在实验中操作规范，由于不知道钩码的重力大小，记录的数据如表所示。 实验次数 动力/钩码个数 动力臂l1/cm 阻力/钩码个数 阻力臂l2/cm 1 6 20 4 30 2 4 10 2 20 3 2 30 3 4 1 25 5 5 … … … … … 分析数据后，初步总结出杠杆的平衡条件：动力与阻力之比和动力臂与阻力臂之比互为倒数。显然，钩码重力的具体数值对得到杠杆平衡条件 　 　 （选填“有”或“没有”）影响。根据此结论，表中第3次实验数据的阻力臂l2为 　 　 cm； （3）为明确钩码的重力大小，该小组找来天平测其质量。调整天平横梁平衡时，要先把游码移到标尺左端的 　 处。测量钩码质量，当天平平衡时托盘中的砝码及游码的位置如图乙所示，则质量为 　 　 g，即可求出重力大小； （4）杆秤是根据杠杆的平衡条件工作的。如图丙，当秤盘不放物品时，秤砣悬挂在0kg刻度线处杆秤刚好平衡（简称“调零”）。某杆秤的秤盘因不慎磕坏了一个缺口，导致杆秤不能调零，继续使用该杆秤，测量结果将 　 　 。该小组在秤盘底粘一块橡皮泥，使杆秤能调零，那么使用该杆秤，测量结果将 　 　 。（选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”） 十二．杠杆的平衡条件的计算（共2小题） 27．（2024春•荣成市期中）如图所示，杠杆OA长20cm，AB长1.2m，物体G重420N。要提起物体G，在B点至少施加 　 　 N的力，力的方向 　 　 。 28．（2024春•长治期中）杠杆在工业生产中有广泛的应用，如图为某杠杆示意图。已知物体C的质量为65kg，杠杆可绕O点转动，AO：OB＝2：1，一个体重为600N的人用竖直向下的力拉绳子，对杠杆B端产生一个竖直向下的拉力，杠杆在水平位置保持静止，且物体C对地面的压力为500N，杠杆自重、绳重及摩擦均不计，g取10N/kg。求人对绳子的拉力。 十三．杠杆的动态平衡分析（共2小题） 29．（2024秋•江苏校级期中）如图所示，质量分布均匀的直杆AB置于水平地面上，现在A端施加拉力F，缓慢抬起直杆直至竖直.B端始终和地面之间保持相对静止，F的方向始终和直杆垂直，该过程中拉力F的大小将（　　） A．保持不变 B．先减小后增大 C．逐渐减小 D．先增大后减小 30．（2024秋•无锡校级期中）如图所示，是坐式划船训练器，OB水平。为锻炼手臂的力量，在A点施加力，使AOB绕着O点转动。小明用始终垂直于OA的力将其拉至胸前，此过程中，拉力大小变化情况是 　 。若要增加训练强度，应将配重向 　 　 （选填“左”或“右”）端移。 十四．杠杆的分类（共2小题） 31．（2024春•柳江区期中）这是《天工开物》里记载的唐高宗显庆二年时的一件陶制舂米机模型，舂杵安装在长柄的一端，下置臼；长柄中间用架子支撑。利用杠杆原理，人们可以较轻松地脱去糠米上的壳。下列生活中的杠杆与该模型属于同一类杠杆的是（　　） A．撬棒 B．筷子 C．天平 D．起子 32．（2024春•都昌县期中）小明设计了三种独轮车如图1所示，你认为 　 　 最省力，小明发现家里的垃圾桶如图2所示，使用时是杠杆ABC和杠杆A′B′C′在起作用，其中A′B′C′是 　 　 杠杆。 十五．杠杆在生活中的应用（共2小题） 33．（2024春•高青县期中）如图所示，是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是（　　） A．“标”、“本”表示力，“权”、“重”表示力臂 B．图中的B点为杠杆的支点 C．当“权”和“重”减小相同质量时，A端上扬 D．增大“重”时，应把“权”向提纽端移动 34．（2024春•永修县校级期中）2023年12月18日甘肃积石山地震，在抗震救灾中，救援队员要用如图甲所示的钢筋剪，把钢筋剪断，以便施救，钢筋剪是 　 　 （选填“省力”或“费力”）杠杆。救援队员还利用撬棒把滚落在公路上的石头移开，如图乙所示。救援队员着力于撬棒A点，既可以沿AB方向也可以沿AC方向撬动石头1，但较省力的是沿 　 　 方向。 十六．定滑轮（共2小题） 35．（2024春•临湘市期中）图中a、b、c为三个物块，重力分别为3N、6N、6N，M、N为两个轻质弹簧，M的弹力大小为2N。R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图并处于平衡状态。则轻质弹簧N的弹力大小为（　　） A．0 B．1N C．5N D．无法确定 36．（2024春•青山湖区校级期中）如图所示，轻质无弹性细绳将正方体 A、B通过两个定滑轮连接在绳子两端，绳中间连接着弹簧测力计，其中mA＝1kg，mB＝5kg，B的边长为20cm，物体B静止在水平地面上，整个装置处于平衡状态（不计滑轮与绳之间的摩擦）。求： （1）物体B受到的拉力； （2）物体B对地面的压强； （3）若在物体A下方悬挂物体C（物体C未接触地面），使物体B对地面的压强变为原来的一半，则物体C的质量是多少？ 十七．动滑轮（共2小题） 37．（2024春•柳江区期中）如图甲所示，用拉力F竖直向上匀速提升重720N的货物，货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。动滑轮重80N，不计绳重和摩擦，则运动时间2s时绳子自由端移动的距离为 　 　 m，拉力F为 　 　 N。 38．（2024春•永修县校级期中）如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提升重力相同的物体，其中使用甲滑轮可以 　 　 ，若滑轮重力和摩擦均不计，分别用力FA、FB和FC匀速提起重物时，FA、FB、FC三力的大小关系是 　 （用“＞”、“＝”或“＜”表示）。 十八．动滑轮的计算（共2小题） 39．（2024春•花山区校级期中）如图所示，G＝80N，在力F的作用下，滑轮以0.4m/s的速度匀速上升，不计摩擦及滑轮重，则物体的速度和力F的大小分别是（　　） A．0.8m/s；160N B．0.8m/s；40N C．0.2m/s；160N D．0.2m/s；40N 40．（2024秋•溧阳市期中）如图所示，弹簧测力计读数为18N，动滑轮重为2N，不考虑绳重和摩擦。则拉力F的大小和重物的重力G分别为（　　） A．拉力F为20N，G为18N B．拉力F为16N，G为34N C．拉力F为18N，G为34N D．拉力F为18N，G为36N 十九．探究定滑轮与动滑轮的特点（共2小题） 41．（2024春•金安区校级期中）某同学在“研究动滑轮特点”的实验时，记录数据如表，分析数据后发现，使用动滑轮提升物体时不能省一半力。面对这一事实，下列分析中不合理的是（　　） 实验次数 物重G/N 拉力F/N 1 1.0 0.65 2 1.5 0.95 3 2.0 1.22 A．可能没有匀速提升物体 B．可能拉力的方向不是竖直向上 C．可能机械自重和摩擦造成的 D．该同学将动滑轮组装成了定滑轮 42．（2024春•霍邱县期中）如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示匀速提起钩码，测得数据如表所示： 钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 甲 1 0.2 1 0.2 乙 1 0.2 1 0.2 丙 1 0.2 0.55 0.4 请你分析： （1）比较甲、乙两图及实验数据，可得到的初步结论是：使用定滑轮 　 　 ； （2）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验数据，可得到的初步结论是：使用动滑轮可以 　 　 ，但必须费 　 　 ； （3）如果要得到正确的结论，还必须进行多次测量，目的是 　 　 。 A.从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.从特殊现象中得到普遍规律 D.利用控制变量法 二十．轮轴及其应用（共2小题） 43．（2024春•宁明县期中）如图甲所示，古代汲水装置辘轳由共轴的大轮和小轮组成。提水时，用力转动大轮，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶，如图乙所示。下列描述正确的是（　　） A．辘轳提水时可视为费力杠杆 B．用辘轳提水可以省力，还可以省距离 C．图丙中的水龙头开关，②比①更省力 D．家中房门的门把手与辘轳的原理相同 44．（2024秋•江苏校级期中）如图所示，螺丝刀实质是一个轮轴，手柄 　 　 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉是一种类似斜面的机械，螺丝钉上螺纹的展开长度相当于斜面的长度，螺纹 　 　 （选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。 二十一．斜面及其应用（共2小题） 45．（2024秋•礼泉县期中）我国是多山之国，修建了很多盘山公路，尤其在西南和中部地区。如图所示，盘山公路修得弯弯曲曲，主要目的是为了（　　） A．省距离 B．省力 C．省功 D．省力和省功 46．（2024秋•碑林区校级期中）每年五月第三个星期日为全国助残日。如图所示，现在很多地方设有轮椅专用通道，该通道实际上是简单机械中的 　 　 ，使用这种简单机械是为了 　 　 （选填“省力”或“省功”）。 二十二．机械效率的概念（共2小题） 47．（2024秋•沭阳县期中）两台机械，甲的机械效率为80%，乙的机械效率为60%。下列说法正确的是（　　） A．甲机械做的有用功一定比乙机械做的多 B．有用功相同时，甲机械做的总功少 C．甲机械做功一定比乙机械做功快 D．经过改进，甲机械的机械效率可以达到100% 48．（2024秋•电白区期中）俗话说“竹篮打水一场空”，此过程中，对水做的功是 　 　 （选填“有用”或“额外”）功，对竹篮做的功是 　 　 （选填“有用”或“额外”）功，这一现象所包含的物理道理是“竹篮打水”的机械效率 　 　 （选填“高”或“低”）。 二十三．机械效率的比较大小（共2小题） 49．（2024秋•宝应县期中）两个完全相同的滑轮，分别以图示两种方式，将重为G的物体以相同的速度匀速竖直提升相同高度，不计绳重和摩擦，甲、乙的机械效率为η1、η2，拉力F1、F2做的功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（　　） A．F1＝2F2 B．η1＞η2 C．W1＞W2 D．P1＝P2 50．（2024秋•东湖区校级期中）某初中生将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼，此时他搬书的功率为P1，搬书的效率为η1；二是先搬一半书上楼，再搬剩余的部分，此时他搬书的功率为P2，搬书的效率为η2。假设他每次上楼的速度相同，则P1　 　 P2，η1　 　 η2。（选填“小于”、“等于”或“大于”） 二十四．测量滑轮组的机械效率的实验（共2小题） 51．（2024秋•乐平市期中）如图甲所示，小明利用滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，其中动滑轮重40N，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s＝3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图，则图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 　 　 ，接着小明又利用图甲滑轮组，只改变物重（用G表示）进行了多次实验（忽略绳重和摩擦），作出了如图丙所示的图像，已知该图像的纵坐标表示滑轮组机械效率的倒数，则该图像的横坐标所表示的是 　 　 （均用字母符号表示）。 52．（2024春•赣州期中）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示。 实验序号 钩码的重力G/N 钩码被提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 4 2 0.1 1.5 0.2 66.7% （1）使用图甲的滑轮组实验时，应该 　 　 匀速拉动弹簧测力计； （2）第3次实验数据是用图 　 　 （选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的，其机械效率是 　 　 （结果精确到0.1%）； （3）通过分析第1、2、3次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，重物越重，滑轮组的机械效率越 　 　 （选填“高”或“低”）。通过分析第 　 　 两次实验数据可得出结论：使用滑轮组提升相同的重物时，滑轮组的机械效率与动滑轮上绕的绳子段数无关； （4）同组同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数，弹簧测力计示数不稳定，该同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，你认为他的想法 　 　 （选填“合理”或“不合理”）； （5）实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率，其目的是 　 　 。 二十五．杠杆的机械效率的计算（共2小题） 53．（2024秋•咸阳期中）如图是一个轻质杠杆的示意图，O是转动轴，不计杆重及摩擦，挂在OA中点B处的重物重力为150N，在竖直向上的拉力F作用下物体以0.01m/s的速度竖直上升。下列说法不正确的是（　　） A．拉力F＝75N B．此过程中重物重力做功的功率是0.75W C．该杠杆的机械效率是100% D．杠杆转动到虚线位置的过程中，拉力F的大小保持不变 54．（2024秋•京口区校级期中）如图1，轻质杠杆在水平位置平衡。现利用该杠杆提升货物（如图2），货物P重120N，在竖直向下大小为100N的拉力F作用下，该杠杆从图中水平位置缓慢匀速转至虚线位置，此过程中重物P上升的高度为0.8m，拉力F下降的高度为1m。求 （1）提升货物做的有用功W有。 （2）拉力F做的额外功W额。 （3）该杠杆的机械效率η。 二十六．滑轮、滑轮组机械效率的计算（共3小题） 55．（2024春•海门区期中）如图所示，2s内拉力F1将物体B匀速提升0.5m，F1做功为3J；若借助滑轮组，在相同时间内拉力F2把物体B匀速提升相同高度，滑轮组的机械效率为75%，不计绳重和摩擦。（g＝10N/kg）结合以上信息，下列说法错误的是（　　） A．物体B的质量0.6kg B．拉力F2做功的功率2W C．动滑轮的重为2N D．拉力F2的大小是4N 56．（2024秋•常州校级期中）如图所示，在“测定滑轮组的机械效率”实验中，小明匀速向下拉动绳子，2s内物体上升20cm，G物＝10N，F＝6N，不计绳重和摩擦，拉力的功率为 　 　 W；动滑轮的重G动＝ 　 　 N，滑轮组的机械效率η＝ 　 　 %；小明想更省力，他只改变了滑轮组的绕线方法，滑轮组的机械效率将 　 　 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 57．（2024秋•雁塔区校级期中）小明同学放学回家经过一家具厂，他看见工人师傅正在利用固定的横梁、活动的横木和绳子来提升实木家具的高度，其简化模型如图所示。已知实木家具所受重力G＝1000N，匀速提升高度h＝1m，所用的时间t＝5s，横木所受的重力G'＝80N。（不计绳重和摩擦）求： （1）拉绳子的力F； （2）拉绳子的力做的有用功W有用； （3）拉绳子的力做功的功率P； （4）此过程中的机械效率η（计算结果精确到0.1%）。 二十七．斜面机械效率的计算（共3小题） 58．（2024秋•泗洪县期中）如图所示，利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F＝300N，拉动的距离s＝5m，物体提升的高度h＝2m。下面说法错误的是（　　） A．拉力做的功大小为1500J B．斜面的机械效率是80% C．物体受到的摩擦力为60N D．拉力大小和摩擦力大小相等 59．（2024秋•安康期中）如图所示，斜面高1.2m，长5m，小明用沿斜面向上150N的推力，将总重为500N的小车匀速推到斜面顶端。该过程中，小明做的有用功为 　 　 J，斜面的机械效率为 　 　 ，物体在斜面上所受摩擦力为 　 　 N，使用该斜面 　 　 （选填“能”或“不能”）省功。 60．（2024秋•袁州区期中）小宇想把一个重1000N的物体搬到高2m的车厢里，为了省力，他找了一块长5m的硬木板，搭在车厢上（衔接处的长度忽略不计），如图甲所示。小宇用力把物体拉至车厢上，物体沿木板移动距离s与拉物体所用时间t的图像如图乙所示，则： （1）30s内做的有用功是多少？ （2）若物体与木板间的摩擦力为200N，斜面的机械效率是多少？（计算结果保留至0.1%） （3）30s内拉力的功率是多少？ 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$