模块复习2-杠杆与滑轮-2025年八升九年级物理暑期升级训练（沪粤版）

模块复习2-杠杆与滑轮 -2025年八升九年级物理暑期升级训练（沪粤版） 一、选择题 1．如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（　　） A．天平 B．瓶盖起子 C．食品夹 D．钳子 【答案】C 【知识点】杠杆的分类 【解析】【解答】A．使用天平时，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故A错误； B．使用瓶盖起子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B错误； C．使用食品夹时中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C正确； D．使用钳子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D错误。 故选C。 【分析】杠杆分类：省力杠杆（动力臂大于阻力臂，省力费距离），费力杠杆（动力臂小于阻力臂，费力省距离），等臂杠杆（动力臂等于阻力臂，不省力也不费距离）。 2．如图甲所示，停车场的入口处常用横杆来控制车辆的出入。我们可以将横杆看作一个杠杆，如图乙所示，横杆的质量分布均匀，O为横杆的支点，横杆的重力G＝100N，AB＝3m，AO＝0.3m。下列有关说法正确的是（　　） A．在升起横杆时，施加在A端的力为动力，此时横杆是费力杠杆 B．相同条件下，在A端施加的动力越靠近O点，升起横杆所需的动力越小 C．升起横杆时，沿F1方向比沿F2方向更省力 D．要使横杆AB保持水平平衡，则在A端施加的最小的力为500N 【答案】A 【知识点】杠杆的分类；杠杆的动态平衡分析；杠杆中最小力的问题 【解析】【解答】A．升起横杆时动力臂要小于阻力臂，为费力杠杆，故A正确； B．动力越靠近O点，动力臂变小，阻力和阻力臂不变，动力越大，故B错误； C．升起横杆时，沿F1方向的动力臂比沿F2方向的动力臂要小，会更费力，故C错误； D．要使横杆AB保持水平平衡， 则，解得F＝400N，即在A端施加的最小的力为400N，故D错误。 故选A。 【分析】（1）根据动力臂、阻力臂的大小分析； （2）根据杠杆的平衡条件分析； （3）根据杠杆平衡条件求出最小的力。 3．如图所示的杠杆每小格的长度相等，质量不计，O为支点，物体A的重力为3N，此时杠杆平衡，下列说法正确的是（　　） A．物体B的重力为5N B．杠杆的动力臂和阻力臂大小相等，是等臂杠杆 C．若B处改用弹簧测力计竖直向下拉，要使杠杆仍然水平平衡，测力计的示数为6N D．物体A 和B都远离支点一格，杠杆仍能保持平衡 【答案】C 【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类 【解析】【解答】A．根据图片可知，设每小格的长度为L，根据杠杆的平衡条件得到：FALA=GBLB， 代入数据得， 故A错误； B．物体A的力臂为4L，物体B的力臂为2L，则杠杆的动力臂和阻力臂大小不相等，那么不是等臂杠杆，故B错误； C．若B处改用弹簧测力计竖直向下拉，要使杠杆仍然水平平衡，测力计的示数等于原来所挂钩码的重力，为6N，故C正确； D．物体A和物体B都远离支点一格，则有3N×5L<6N×3L，那么右端沉，因此杠杆不平衡，故D错误。 故选C。 【分析】A.根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算即可； B.比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类； C. 若B处改用弹簧测力计竖直向下拉，则和钩码产生的拉力效果相同； D.比较力和力臂的乘积大小即可。 4．用下列四种机械匀速提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是(） A． B． C． D． 【答案】D 【知识点】杠杆的平衡条件；滑轮组绳子拉力的计算 【解析】【解答】图中使用的简单机械，不计机械自重和摩擦的条件下： A.用该图的杠杆提升重物时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，F>G； B.用该图的杠杆提升重物时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，F=G； C.滑轮组的有效股数n=2，则拉力； D.滑轮组绳子的有效股数n=3，则拉力； 比较各机械使用时绳子的拉力可知：D图中的机械最省力。 故选D。 【分析】(1)杠杆进行分类：动力臂大于阻力臂为省力杠杆，动力臂小于阻力臂为费力杠杆，动力臂等于阻力臂为等臂杠杆； (2)由图可知滑轮组绳子的有效股数，不计机械自重和摩擦，根据求出绳子的拉力。 5．用摩擦力和绳重都忽略不计的定滑轮将重物匀速提起，分别沿图中所示的三个方向用力，则三个力的大小关系是（　　） A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．一样大 【答案】D 【知识点】定滑轮及其工作特点 【解析】【解答】根据图像，是定滑轮，不省力，可以改变用力方向，不计摩擦力和绳重，施加的拉力等于物重，则，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【分析】使用定滑轮不省力，可以改变力的方向。 6．如图所示，分别用两种滑轮拉同一个物体，忽略摩擦和绳重，且物体的重力远大于滑轮的重力，则拉力和关系是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算 【解析】【解答】使用定滑轮时，拉力F1=G； 使用动滑轮时，拉力 依题意得滑轮重小于物体的重力，所以F2＜G；即F1＞F2。 故选A。 【分析】根据定滑轮不能省力，动滑轮能省力，根据定滑轮和动滑轮的特点判断、F的大小关系。 二、多选题 7．在使用简单机械的过程中，下列说法正确的是（　　） A． 使用筷子时阻力臂＞动力臂 B． 滑轮组拉重物的绳子股数n＝5 C． 使杠杆平衡两次拉力F1＞F2 D． 拉重GA的物体，拉力F＝ GA 【答案】A,C 【知识点】杠杆的平衡条件；滑轮组及其工作特点 【解析】【解答】A．使用筷子时，是费力杠杆，是阻力臂大于动力臂，故阻力小于动力，A符合题意； B．如图直接与动滑轮直接相连的一共4端，故滑轮组拉重物的绳子股数n＝4，B不符合题意； C．当弹簧测力计斜拉时，动力臂变短，故动力变大，故F1＞F2，C符合题意； D．在水平面拉动物体时，此时的F＝ f，D不符合题意。 故答案为：AC。 【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，省力杠杆可以省力，但是费距离，动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，费力杠杆可以省距离，但是费力。杠杆平衡时，如果阻力和阻力臂固定，根据杠杆的平衡条件可得，如果动力臂越大，那么动力就越小，如果动力臂越小，动力就越大。 8．小明用图中装置提升物体，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是（　　） A．两个滑轮均为定滑轮 B．使用定滑轮不能省力，是因为它是等臂杠杆 C．动滑轮的实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆 D．使用该装置既能省力，又能改变力的方向 【答案】B,C,D 【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点 【解析】【解答】A．图示滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，A不符合题意； B．定滑轮相当于等臂杠杆，其特点是不能省力，但能改变力的方向，B符合题意； C．动滑轮是省力杠杆，其动力臂是阻力臂的两倍，C符合题意； D．图示滑轮组的定滑轮可改变力的方向，动滑轮可省力，D符合题意。 故答案为：BCD。 【分析】定滑轮特点：不省力，但能改变动力的方向。（实 质是个等臂杠杆） 动滑轮特点：省一半力，但不能改变动力方向，要费距离.(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆) 9．如图所示，用力拉着滑轮，使重200N的物体A以的速度，在水平地面上匀速运动。弹簧测力计的示数为5N。不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列叙述正确的是 A．水平拉力的功率是1W B．以滑轮为参照物，物体A是运动的 C．物体A前进1m，重力做功200J D．物体A受到的摩擦力为5N 【答案】B,D 【知识点】动滑轮及其工作特点；动滑轮拉力的计算 【解析】【解答】A．由图知，弹簧测力计的示数是5N，所以物体A对滑轮的拉力也是5N，手拉滑轮的力为 手拉滑轮的速度为 所以拉力的功率为 A不符合题意； B．匀速拉动滑轮过程中，以滑轮为参照物，物体离滑轮越来越近，所以是运动的。B符合题意； C．因为物体沿水平方向运动，重力没有做功，即重力做功0J。C不符合题意； D．物体A做匀速直线运动，所以在水平方向受到的是一对平衡力，所以摩擦力 D符合题意。 故答案为：BD。 【分析】动滑轮绳子自由端可以省一半的力，已知拉力和速度，根据公式求得拉力的功率，根据公式W=Gh，可知重力的方向上没有距离，所以重力没有做功，当物体静止或匀速直线运动时，受到的是平衡力，所以摩擦力和拉力大小相同。 10． 如图，这是一种塔式起重机。已知起重机上的滑轮组在匀速起吊330kg的物体时，滑轮组的机械效率是60%，g取10N/kg。下列分析和计算正确的是（　　） A．起重机的吊臂AOB可视为杠杆 B．增加起吊物体的质量，滑轮组的机械效率将减小 C．物体上升2m，滑轮组所做有用功是6.6×103J D．物体上升2m，滑轮组所做总功是1.1×104J 【答案】A,C,D 【知识点】杠杆及其五要素 【解析】【解答】A、吊臂AOB是可以在力的作用下绕O点转动的硬棒，因此吊臂AOB可视为杠杆，故A正确； B、若仅增加起吊物体的质量，起吊物体的重力变大，额外功不变，有用功变大，有用功在总功中所占的比例变大，则滑轮组的机械效率变大，故B错误。 C、物体的重力：，滑轮组所做有用功： ，故C正确； D、由可知，滑轮组所做总功： ，故D正确； 故选：ACD。 【分析】 (1)根据杠杆的定义分析得出； (2)根据G=mg求物体的重力，利用求有用功； (3)利用求滑轮组所做总功； (4)增大滑轮组机械效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小摩擦、减小动滑轮重。 三、作图题 11．“节约用水，人人有责”。如图是家用水龙头的示意图，作用在A点的力F抬起把手可打开水龙头，若将把手视为绕O点转动的杠杆，请在图中画出作用在A点的最小动力F及其力臂L的示意图。 【答案】 【知识点】力臂的画法；杠杆中最小力的问题 【解析】【解答】根据图片可知，支点在O点，动力作用在A点，则连接OA就是最长的动力臂，此时动力最小。要连接OA，通过A点作垂直于OA向上的动力即可，如下图所示： 【分析】当以杠杆的支点到力的作用点的连线为动力臂时最长，此时最省力。 12．如图所示，杠杆在力、的作用下处于静止状态，是力的力臂，请在图中作出的力臂和力的示意图 【答案】 【知识点】力臂的画法 【解析】【解答】（1）根据图片可知，O点为杠杆的支点，过点O作F2作用线的垂线段，即为F2的力臂L2。 （2）力臂和力的作用线相互垂直，过动力臂L1的末端作垂直于L1的作用线，与杠杆的交点为力的作用点，力的方向向右上，在线段末端标出箭头，标出动力F1，如下图所示： 【分析】力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离，即力臂和力的作用线相互垂直，据此完成左图即可。 13．如图所示，轻质杠杆可绕O点在竖直平面内转动，请在图示位置画出小球所受重力G和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。 【答案】 【知识点】重力示意图；力臂的画法；杠杆中最小力的问题 【解析】【解答】小球受到的重力竖直向下，作用点在重心，符号为G；根据杠杆的平衡条件，在阻力和阻力臂不变时，动力臂最大，动力最小。连接OA，为最大动力臂，过A点向上作OA的垂线，是最小力F，标出箭头和符号，如图所示： 【分析】物体受到的重力竖直向下；支点到力的作用点的连线，是最大的力臂，最小的力和最大的力臂垂直。 四、实验探究题 14．小宁利用刻度均匀的匀质杠杆探究“杠杆的平衡条件”，如图所示： （1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向　 　(选填“左”或“右”)端调节，直到杠杆在水平位置平衡，其目的是便于测量　 　； （2）在A 点悬挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，需在 B点悬挂　 　个钩码；取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C 点竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，记录测力计的拉力大小；接着改变拉力的方向，使之沿虚线方向向上拉，杠杆仍然在水平位置平衡，则测力计的读数将　 　(选填“变大”、 “变小”或“不变”)，其原因是力臂变　 　； （3）此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是避免偶然性，使实验结论具有　 　。 【答案】（1）右；力臂 （2）右；变大；短 （3）普遍性 【知识点】探究杠杆的平衡条件实验 【解析】【解答】(1)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便于测量力臂； (2)①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， 4G·3L=FB·2L， 解得FB=6G，需在B点悬挂6个钩码； 若拉力向右倾斜时，此时拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，测力计的读数变大； (3)探究杠杆的平衡条件需要测量多组数据，其目的是避免偶然性，使结论具有普遍性。 【分析】(1)调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向上翘的一端移动； 实验中调节杠杆在水平位置平衡是为消除杠杆自重对实验的影响，并便于测量力臂； (2)根据杠杆平衡条件求出B点、C点的力；阻力和阻力臂不变时，动力臂减小，动力增大； (3)探究杠杆的平衡条件需要测量多组数据，其目的是避免偶然性，使结论具有普遍性。 15．同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点： （1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮可以改变　 　，但不可以　 　； （2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示。据此可知，使用动滑轮可以　 　，但不可以改变　 　； （3）他们组装滑轮组时，他们想：利用滑轮组提升重物能否省力呢？为此，他们进行的实验如丙图所示，物体的重力为2N，测力计的示数为　 　，由图可知，利用滑轮组提升重物可以　 　，也可以改变　 　。 【答案】（1）力的方向；省力 （2）省力；力的方向 （3）0.8；省力；力的方向 【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点 【解析】【解答】（1）根据甲图可知，物体重力为1N，拉力也是1N，那么使用定滑轮不可以省力。直接提升重物时拉力竖直向上，而使用定滑轮时拉力可以朝向各个方向，即使用定滑轮可以改变力的方向。 （2）根据乙图可知，使用动滑轮提升重力为1N的物体时拉力为0.6N，即使用动滑轮可以省力。直接提升重物拉力向上，使用动滑轮时拉力也向上，因此使用动滑轮时不能改变力的方向。 （3）①根据图片可知，测力计的分度值为0.2N，则拉力为0.8N； ②根据丙图可知，使用滑轮组提升2N的重物时拉力为0.8N，即使用动滑轮可以省力。直接提升重物拉力向上，使用滑轮组时拉力可以向下，即使用滑轮组时可以改变拉力方向。 【分析】（1）根据图甲分析定滑轮的特点； （2）根据乙图确定动滑轮的特点； （3）根据图片确定测力计的分度值，然后根据指针位置确定测力计的示数。根据丙图确定滑轮组的特点。 五、计算题 16．如图所示，小汽车通过滑轮组从竖直矿井中提升矿石，矿石以0.5 m/s的速度匀速上升8 s，已知矿石重2 700 N，动滑轮重300 N，不计绳的重力及滑轮摩擦，求该过程中： （1）汽车所受拉力的大小。 （2）汽车所做的有用功。 （3）滑轮组的机械效率。 【答案】（1）解：由图可知n=3，因为不计绳重和摩擦，所以汽车所受拉力的大小F=(G+G动)=×(2 700 N+300 N)=1 000 N （2）解：由v=可知，矿石上升的高度h=v石t=0.5 m/s×8 s=4 m， 有用功W有=Gh=2 700 N×4 m=1.08×104 J （3）解：绳子自由端移动的距离s=nh=3×4 m=12 m，拉力做的总功W总=Fs= 1 000 N×12 m=1.2×104 J，滑轮组的机械效率η=== 0.9=90% 【知识点】滑轮组绳子拉力的计算 【解析】【分析】(1)由图可知n=3，利用不计绳重和摩擦时求汽车所受拉力的大小； (2) 利用求矿石上升的高度，利用求有用功； (3)根据绳子自由端移动的距离s=nh，利用求拉力做的总功，利用 求滑轮组的机械效 率。 17．如题图所示， 工人用滑轮组提升重物， 已知重物质量 100kg 。 在工人用F=400N的力，重物匀速上升至6 m高处。不计绳重和机械之间的摩擦。求∶ （g取 10 N/kg） （1）物体的重力； （2）绳子自由端运动的距离； （3）动滑轮的重力。 【答案】解：（1）物体的重力为G=mg=100kg×10N/kg=1000N； （2）由图可知，滑轮组承重绳子股数n=3，绳子自由端运动的距离为s绳=nh物=3×6m=18m； （3）动滑轮的重力为G动=nF-G物=3×400N-1000N=200N。 答：（1）物体的重力为1000N； （2）绳子自由端运动的距离为18m； （3）动滑轮的重力为200N。 【知识点】重力及其大小的计算；滑轮组绳子拉力的计算 【解析】【分析】 （1）先根据G=mg求出物体的重力； （2）根据s=nh即可求出绳子自由端移动的距离； （3）绳重及滑轮之间的摩擦不计，根据求出动滑轮的重力。 18．如图所示的是小明自制的一把杆秤，o为杆秤提纽，不挂重物和秤碗时，手提提纽，秤杆可水平平衡。向秤盘中放入0.4kg的物体时，需要将秤碗移至B点，才能使秤杆再次水平平衡。已知OA=2cm，OB=4cm。取g=10N/kg，求： （1）秤盘中物体的重力? （2）秤砣的质量? （3）若该杆秤的最大测量值为2kg，则秤杆的总长度? 【答案】（1）解： （2）解：由杠杆的平衡条件 得： （3）解：得： 则秤杆的总长度： 【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件；力臂的画法 【解析】【分析】（1） 根据G=mg计算解答； （2）杠杆的支点在图中的O点，杠杆的动力臂L1为OA，动力等于物体的重力，阻力大小等于秤砣的重力，阻力等于OB的长度，将对应条件代入杠杆平衡条件，可解得秤砣的质量； （3）利用所测量的最大质量可得杠杆所受最大阻力，已知杠杆的动力（等于秤砣的重力）和动力臂，可求出此时的阻力臂，阻力臂和动力臂之和即为杠杆的总长度。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 模块复习2-杠杆与滑轮 -2025年八升九年级物理暑期升级训练（沪粤版） 一、选择题 1．如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（　　） A．天平 B．瓶盖起子 C．食品夹 D．钳子 2．如图甲所示，停车场的入口处常用横杆来控制车辆的出入。我们可以将横杆看作一个杠杆，如图乙所示，横杆的质量分布均匀，O为横杆的支点，横杆的重力G＝100N，AB＝3m，AO＝0.3m。下列有关说法正确的是（　　） A．在升起横杆时，施加在A端的力为动力，此时横杆是费力杠杆 B．相同条件下，在A端施加的动力越靠近O点，升起横杆所需的动力越小 C．升起横杆时，沿F1方向比沿F2方向更省力 D．要使横杆AB保持水平平衡，则在A端施加的最小的力为500N 3．如图所示的杠杆每小格的长度相等，质量不计，O为支点，物体A的重力为3N，此时杠杆平衡，下列说法正确的是（　　） A．物体B的重力为5N B．杠杆的动力臂和阻力臂大小相等，是等臂杠杆 C．若B处改用弹簧测力计竖直向下拉，要使杠杆仍然水平平衡，测力计的示数为6N D．物体A 和B都远离支点一格，杠杆仍能保持平衡 4．用下列四种机械匀速提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是(） A． B． C． D． 5．用摩擦力和绳重都忽略不计的定滑轮将重物匀速提起，分别沿图中所示的三个方向用力，则三个力的大小关系是（　　） A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．一样大 6．如图所示，分别用两种滑轮拉同一个物体，忽略摩擦和绳重，且物体的重力远大于滑轮的重力，则拉力和关系是（　　） A． B． C． D． 二、多选题 7．在使用简单机械的过程中，下列说法正确的是（　　） A． 使用筷子时阻力臂＞动力臂 B． 滑轮组拉重物的绳子股数n＝5 C． 使杠杆平衡两次拉力F1＞F2 D． 拉重GA的物体，拉力F＝ GA 8．小明用图中装置提升物体，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是（　　） A．两个滑轮均为定滑轮 B．使用定滑轮不能省力，是因为它是等臂杠杆 C．动滑轮的实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆 D．使用该装置既能省力，又能改变力的方向 9．如图所示，用力拉着滑轮，使重200N的物体A以的速度，在水平地面上匀速运动。弹簧测力计的示数为5N。不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列叙述正确的是 A．水平拉力的功率是1W B．以滑轮为参照物，物体A是运动的 C．物体A前进1m，重力做功200J D．物体A受到的摩擦力为5N 10． 如图，这是一种塔式起重机。已知起重机上的滑轮组在匀速起吊330kg的物体时，滑轮组的机械效率是60%，g取10N/kg。下列分析和计算正确的是（　　） A．起重机的吊臂AOB可视为杠杆 B．增加起吊物体的质量，滑轮组的机械效率将减小 C．物体上升2m，滑轮组所做有用功是6.6×103J D．物体上升2m，滑轮组所做总功是1.1×104J 三、作图题 11．“节约用水，人人有责”。如图是家用水龙头的示意图，作用在A点的力F抬起把手可打开水龙头，若将把手视为绕O点转动的杠杆，请在图中画出作用在A点的最小动力F及其力臂L的示意图。 12．如图所示，杠杆在力、的作用下处于静止状态，是力的力臂，请在图中作出的力臂和力的示意图 13．如图所示，轻质杠杆可绕O点在竖直平面内转动，请在图示位置画出小球所受重力G和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。 四、实验探究题 14．小宁利用刻度均匀的匀质杠杆探究“杠杆的平衡条件”，如图所示： （1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向　 　(选填“左”或“右”)端调节，直到杠杆在水平位置平衡，其目的是便于测量　 　； （2）在A 点悬挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，需在 B点悬挂　 　个钩码；取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C 点竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，记录测力计的拉力大小；接着改变拉力的方向，使之沿虚线方向向上拉，杠杆仍然在水平位置平衡，则测力计的读数将　 　(选填“变大”、 “变小”或“不变”)，其原因是力臂变　 　； （3）此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是避免偶然性，使实验结论具有　 　。 15．同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点： （1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮可以改变　 　，但不可以　 　； （2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示。据此可知，使用动滑轮可以　 　，但不可以改变　 　； （3）他们组装滑轮组时，他们想：利用滑轮组提升重物能否省力呢？为此，他们进行的实验如丙图所示，物体的重力为2N，测力计的示数为　 　，由图可知，利用滑轮组提升重物可以　 　，也可以改变　 　。 五、计算题 16．如图所示，小汽车通过滑轮组从竖直矿井中提升矿石，矿石以0.5 m/s的速度匀速上升8 s，已知矿石重2 700 N，动滑轮重300 N，不计绳的重力及滑轮摩擦，求该过程中： （1）汽车所受拉力的大小。 （2）汽车所做的有用功。 （3）滑轮组的机械效率。 17．如题图所示， 工人用滑轮组提升重物， 已知重物质量 100kg 。 在工人用F=400N的力，重物匀速上升至6 m高处。不计绳重和机械之间的摩擦。求∶ （g取 10 N/kg） （1）物体的重力； （2）绳子自由端运动的距离； （3）动滑轮的重力。 18．如图所示的是小明自制的一把杆秤，o为杆秤提纽，不挂重物和秤碗时，手提提纽，秤杆可水平平衡。向秤盘中放入0.4kg的物体时，需要将秤碗移至B点，才能使秤杆再次水平平衡。已知OA=2cm，OB=4cm。取g=10N/kg，求： （1）秤盘中物体的重力? （2）秤砣的质量? （3）若该杆秤的最大测量值为2kg，则秤杆的总长度? 答案解析部分 1．【答案】C 【知识点】杠杆的分类 【解析】【解答】A．使用天平时，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故A错误； B．使用瓶盖起子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B错误； C．使用食品夹时中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C正确； D．使用钳子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D错误。 故选C。 【分析】杠杆分类：省力杠杆（动力臂大于阻力臂，省力费距离），费力杠杆（动力臂小于阻力臂，费力省距离），等臂杠杆（动力臂等于阻力臂，不省力也不费距离）。 2．【答案】A 【知识点】杠杆的分类；杠杆的动态平衡分析；杠杆中最小力的问题 【解析】【解答】A．升起横杆时动力臂要小于阻力臂，为费力杠杆，故A正确； B．动力越靠近O点，动力臂变小，阻力和阻力臂不变，动力越大，故B错误； C．升起横杆时，沿F1方向的动力臂比沿F2方向的动力臂要小，会更费力，故C错误； D．要使横杆AB保持水平平衡， 则，解得F＝400N，即在A端施加的最小的力为400N，故D错误。 故选A。 【分析】（1）根据动力臂、阻力臂的大小分析； （2）根据杠杆的平衡条件分析； （3）根据杠杆平衡条件求出最小的力。 3．【答案】C 【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类 【解析】【解答】A．根据图片可知，设每小格的长度为L，根据杠杆的平衡条件得到：FALA=GBLB， 代入数据得， 故A错误； B．物体A的力臂为4L，物体B的力臂为2L，则杠杆的动力臂和阻力臂大小不相等，那么不是等臂杠杆，故B错误； C．若B处改用弹簧测力计竖直向下拉，要使杠杆仍然水平平衡，测力计的示数等于原来所挂钩码的重力，为6N，故C正确； D．物体A和物体B都远离支点一格，则有3N×5L<6N×3L，那么右端沉，因此杠杆不平衡，故D错误。 故选C。 【分析】A.根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算即可； B.比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类； C. 若B处改用弹簧测力计竖直向下拉，则和钩码产生的拉力效果相同； D.比较力和力臂的乘积大小即可。 4．【答案】D 【知识点】杠杆的平衡条件；滑轮组绳子拉力的计算 【解析】【解答】图中使用的简单机械，不计机械自重和摩擦的条件下： A.用该图的杠杆提升重物时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，F>G； B.用该图的杠杆提升重物时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，F=G； C.滑轮组的有效股数n=2，则拉力； D.滑轮组绳子的有效股数n=3，则拉力； 比较各机械使用时绳子的拉力可知：D图中的机械最省力。 故选D。 【分析】(1)杠杆进行分类：动力臂大于阻力臂为省力杠杆，动力臂小于阻力臂为费力杠杆，动力臂等于阻力臂为等臂杠杆； (2)由图可知滑轮组绳子的有效股数，不计机械自重和摩擦，根据求出绳子的拉力。 5．【答案】D 【知识点】定滑轮及其工作特点 【解析】【解答】根据图像，是定滑轮，不省力，可以改变用力方向，不计摩擦力和绳重，施加的拉力等于物重，则，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【分析】使用定滑轮不省力，可以改变力的方向。 6．【答案】A 【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算 【解析】【解答】使用定滑轮时，拉力F1=G； 使用动滑轮时，拉力 依题意得滑轮重小于物体的重力，所以F2＜G；即F1＞F2。 故选A。 【分析】根据定滑轮不能省力，动滑轮能省力，根据定滑轮和动滑轮的特点判断、F的大小关系。 7．【答案】A,C 【知识点】杠杆的平衡条件；滑轮组及其工作特点 【解析】【解答】A．使用筷子时，是费力杠杆，是阻力臂大于动力臂，故阻力小于动力，A符合题意； B．如图直接与动滑轮直接相连的一共4端，故滑轮组拉重物的绳子股数n＝4，B不符合题意； C．当弹簧测力计斜拉时，动力臂变短，故动力变大，故F1＞F2，C符合题意； D．在水平面拉动物体时，此时的F＝ f，D不符合题意。 故答案为：AC。 【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，省力杠杆可以省力，但是费距离，动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，费力杠杆可以省距离，但是费力。杠杆平衡时，如果阻力和阻力臂固定，根据杠杆的平衡条件可得，如果动力臂越大，那么动力就越小，如果动力臂越小，动力就越大。 8．【答案】B,C,D 【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点 【解析】【解答】A．图示滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，A不符合题意； B．定滑轮相当于等臂杠杆，其特点是不能省力，但能改变力的方向，B符合题意； C．动滑轮是省力杠杆，其动力臂是阻力臂的两倍，C符合题意； D．图示滑轮组的定滑轮可改变力的方向，动滑轮可省力，D符合题意。 故答案为：BCD。 【分析】定滑轮特点：不省力，但能改变动力的方向。（实 质是个等臂杠杆） 动滑轮特点：省一半力，但不能改变动力方向，要费距离.(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆) 9．【答案】B,D 【知识点】动滑轮及其工作特点；动滑轮拉力的计算 【解析】【解答】A．由图知，弹簧测力计的示数是5N，所以物体A对滑轮的拉力也是5N，手拉滑轮的力为 手拉滑轮的速度为 所以拉力的功率为 A不符合题意； B．匀速拉动滑轮过程中，以滑轮为参照物，物体离滑轮越来越近，所以是运动的。B符合题意； C．因为物体沿水平方向运动，重力没有做功，即重力做功0J。C不符合题意； D．物体A做匀速直线运动，所以在水平方向受到的是一对平衡力，所以摩擦力 D符合题意。 故答案为：BD。 【分析】动滑轮绳子自由端可以省一半的力，已知拉力和速度，根据公式求得拉力的功率，根据公式W=Gh，可知重力的方向上没有距离，所以重力没有做功，当物体静止或匀速直线运动时，受到的是平衡力，所以摩擦力和拉力大小相同。 10．【答案】A,C,D 【知识点】杠杆及其五要素 【解析】【解答】A、吊臂AOB是可以在力的作用下绕O点转动的硬棒，因此吊臂AOB可视为杠杆，故A正确； B、若仅增加起吊物体的质量，起吊物体的重力变大，额外功不变，有用功变大，有用功在总功中所占的比例变大，则滑轮组的机械效率变大，故B错误。 C、物体的重力：，滑轮组所做有用功： ，故C正确； D、由可知，滑轮组所做总功： ，故D正确； 故选：ACD。 【分析】 (1)根据杠杆的定义分析得出； (2)根据G=mg求物体的重力，利用求有用功； (3)利用求滑轮组所做总功； (4)增大滑轮组机械效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小摩擦、减小动滑轮重。 11．【答案】 【知识点】力臂的画法；杠杆中最小力的问题 【解析】【解答】根据图片可知，支点在O点，动力作用在A点，则连接OA就是最长的动力臂，此时动力最小。要连接OA，通过A点作垂直于OA向上的动力即可，如下图所示： 【分析】当以杠杆的支点到力的作用点的连线为动力臂时最长，此时最省力。 12．【答案】 【知识点】力臂的画法 【解析】【解答】（1）根据图片可知，O点为杠杆的支点，过点O作F2作用线的垂线段，即为F2的力臂L2。 （2）力臂和力的作用线相互垂直，过动力臂L1的末端作垂直于L1的作用线，与杠杆的交点为力的作用点，力的方向向右上，在线段末端标出箭头，标出动力F1，如下图所示： 【分析】力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离，即力臂和力的作用线相互垂直，据此完成左图即可。 13．【答案】 【知识点】重力示意图；力臂的画法；杠杆中最小力的问题 【解析】【解答】小球受到的重力竖直向下，作用点在重心，符号为G；根据杠杆的平衡条件，在阻力和阻力臂不变时，动力臂最大，动力最小。连接OA，为最大动力臂，过A点向上作OA的垂线，是最小力F，标出箭头和符号，如图所示： 【分析】物体受到的重力竖直向下；支点到力的作用点的连线，是最大的力臂，最小的力和最大的力臂垂直。 14．【答案】（1）右；力臂 （2）右；变大；短 （3）普遍性 【知识点】探究杠杆的平衡条件实验 【解析】【解答】(1)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便于测量力臂； (2)①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， 4G·3L=FB·2L， 解得FB=6G，需在B点悬挂6个钩码； 若拉力向右倾斜时，此时拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，测力计的读数变大； (3)探究杠杆的平衡条件需要测量多组数据，其目的是避免偶然性，使结论具有普遍性。 【分析】(1)调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向上翘的一端移动； 实验中调节杠杆在水平位置平衡是为消除杠杆自重对实验的影响，并便于测量力臂； (2)根据杠杆平衡条件求出B点、C点的力；阻力和阻力臂不变时，动力臂减小，动力增大； (3)探究杠杆的平衡条件需要测量多组数据，其目的是避免偶然性，使结论具有普遍性。 15．【答案】（1）力的方向；省力 （2）省力；力的方向 （3）0.8；省力；力的方向 【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点 【解析】【解答】（1）根据甲图可知，物体重力为1N，拉力也是1N，那么使用定滑轮不可以省力。直接提升重物时拉力竖直向上，而使用定滑轮时拉力可以朝向各个方向，即使用定滑轮可以改变力的方向。 （2）根据乙图可知，使用动滑轮提升重力为1N的物体时拉力为0.6N，即使用动滑轮可以省力。直接提升重物拉力向上，使用动滑轮时拉力也向上，因此使用动滑轮时不能改变力的方向。 （3）①根据图片可知，测力计的分度值为0.2N，则拉力为0.8N； ②根据丙图可知，使用滑轮组提升2N的重物时拉力为0.8N，即使用动滑轮可以省力。直接提升重物拉力向上，使用滑轮组时拉力可以向下，即使用滑轮组时可以改变拉力方向。 【分析】（1）根据图甲分析定滑轮的特点； （2）根据乙图确定动滑轮的特点； （3）根据图片确定测力计的分度值，然后根据指针位置确定测力计的示数。根据丙图确定滑轮组的特点。 16．【答案】（1）解：由图可知n=3，因为不计绳重和摩擦，所以汽车所受拉力的大小F=(G+G动)=×(2 700 N+300 N)=1 000 N （2）解：由v=可知，矿石上升的高度h=v石t=0.5 m/s×8 s=4 m， 有用功W有=Gh=2 700 N×4 m=1.08×104 J （3）解：绳子自由端移动的距离s=nh=3×4 m=12 m，拉力做的总功W总=Fs= 1 000 N×12 m=1.2×104 J，滑轮组的机械效率η=== 0.9=90% 【知识点】滑轮组绳子拉力的计算 【解析】【分析】(1)由图可知n=3，利用不计绳重和摩擦时求汽车所受拉力的大小； (2) 利用求矿石上升的高度，利用求有用功； (3)根据绳子自由端移动的距离s=nh，利用求拉力做的总功，利用 求滑轮组的机械效 率。 17．【答案】解：（1）物体的重力为G=mg=100kg×10N/kg=1000N； （2）由图可知，滑轮组承重绳子股数n=3，绳子自由端运动的距离为s绳=nh物=3×6m=18m； （3）动滑轮的重力为G动=nF-G物=3×400N-1000N=200N。 答：（1）物体的重力为1000N； （2）绳子自由端运动的距离为18m； （3）动滑轮的重力为200N。 【知识点】重力及其大小的计算；滑轮组绳子拉力的计算 【解析】【分析】 （1）先根据G=mg求出物体的重力； （2）根据s=nh即可求出绳子自由端移动的距离； （3）绳重及滑轮之间的摩擦不计，根据求出动滑轮的重力。 18．【答案】（1）解： （2）解：由杠杆的平衡条件 得： （3）解：得： 则秤杆的总长度： 【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件；力臂的画法 【解析】【分析】（1） 根据G=mg计算解答； （2）杠杆的支点在图中的O点，杠杆的动力臂L1为OA，动力等于物体的重力，阻力大小等于秤砣的重力，阻力等于OB的长度，将对应条件代入杠杆平衡条件，可解得秤砣的质量； （3）利用所测量的最大质量可得杠杆所受最大阻力，已知杠杆的动力（等于秤砣的重力）和动力臂，可求出此时的阻力臂，阻力臂和动力臂之和即为杠杆的总长度。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$