第九章 机械和功（巩固复习.培优卷）-2024-2025学年八年级下册物理北师大版（2024）

第九章 机械和功 一、单选题 1．如图所示，下列工具在使用中属于省力杠杆的是（　　） A． 筷子 B． 钓鱼竿 C． 钢丝钳 D． 食品夹 2．《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 3．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。下列分析和计算错误的是（　　） 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 4．如图所示，两个物体的物重分别为G1和G2，忽略滑轮自重、绳重和摩擦，当滑轮平衡时，G1与G2之比是（　　） A．G1= B．G1= C．G1=2G2 D．G1=G2 5．已知甲、乙两种机械在做功过程中，甲的机械效率比乙的机械效率大，这表明（　　） A．甲做功比乙做功快 B．甲做的有用功比乙做的有用功多 C．甲做的额外功比乙做的额外功少 D．甲做的有用功，与总功的比值比乙大 6．在水平地面上，用20N的水平拉力拉重为50N的小车，使小车沿水平方向前进了10m，此过程中的拉力所做的功是（　　） A．200J B．500J C．1000J D．OJ 7．用如图所示的滑轮组提升重80N的物体，在10s内匀速上升10m，拉力F为50N，则提升重物的过程中（　　） A．做的有用功是800J B．绳子自由端的速度为1m/s C．拉力的功率为80W D．滑轮组的机械效率为60% 8．如图所示，用细绳将甲物体挂在轻质杠杆的A端，将乙物体挂在轻质杠杆的B端，已知甲物体底面积为0.01m2，乙物体的质量为3kg，杠杆在水平位置平衡时，甲物体对地面的压强为2500Pa，OA：OB＝2：5。则下列说法错误的是（　　） A．甲物体的重力为100N B．若将乙物体的悬挂点向左移动，甲物体对地面的压力会增大 C．杠杆B端所挂物体的质量为4kg时，物体甲对地面压力刚好为零 D．移动支点O的位置，使AO：AB＝1：4时，物体甲刚好离开地面 9．用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完（未画出），实验中，拉力F随时间t变化的关系如图甲所示，物体A上升的速度v随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在1～2s内，滑轮组的机械效率为80%，则下列判断中正确的是（　　） A．物体A的重为1500N B．动滑轮的重为400N C．物体A从静止开始上升1s后，拉力的功率为500W D．若将物体A换成重为900N的物体B，则在匀速提升物体B的过程中，滑轮组的机械效率将变为75% 二、多选题 10．如图所示是小刚在中考体育测试中投掷铅球的过程示意图，铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，d点是铅球运动的最低点，整个过程中，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．在b到d的过程中，小球受到惯性作用所以继续向前飞行 B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增大后减小 C．在c到d的过程中，铅球的重力势能转化为动能 D．在a到b的过程中，小刚对铅球做了功 11．轻质杠杆OABC能够绕O点转动，已知OA=BC=20cm，AB=30cm，在B点用细线悬挂重为100N的物体G，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，在杠杆上所施加最小动力要求（　　） A．动力作用于C点，方向竖直向上 B．动力作用于C点，方向垂直于OC的连线斜向上 C．最小动力为40N D．最小动力为50N 12．用甲、乙两滑轮组，在相同的时间内，将重力均为G的两物体分别提升相同的高度。已知每个滑轮的质量均相同，不计绳重和摩擦，绳端拉力分别为F1、F2，拉力做功的功率为P1、P2，甲、乙两滑轮组的机械效率分别为η1、η2，下列比较正确的是（　　） A．F1=F2 B．F1>F2 C．P1＜P2 D．η1=η2 13．世界大运会将于2022年6月在成都开幕。在某场馆建设中，采用如图所示的装置，滑轮组悬挂在水平支架上，工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在6s内匀速上升了1.2m。已知物体A重480N，该工人重500N，两个滑轮质量相等，提升重物过程中，不计滑轮组的摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为80%。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．该工人对地面的压力为300N B．绳子自由端拉力的功率为120W C．支架受到滑轮组的拉力为900N D．若绳子足够结实，该滑轮组的最大机械效率为88% 14．重为100N 的甲物体静止在水平地面上时，对地面的压强为 现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，乙物体的质量为3kg，杠杆在水平位置平衡时，如图所示OA：AB=2：7， g取10N/kg。要使甲物体恰好被细绳拉离地面，则（　　） A．甲物体对地面的压力只需减少25N B．甲物体的底面积为 C．杠杆B端所挂物体的质量至少增加到4kg D．可以移动支点O的位置， 使AO：AB=1：4 15．如图所示，用甲、乙、丙三种方式将重为G1的物体以相同的速度匀速提升相同高度h的过程中，绳自由端的拉力分别为Fl、F2、F3，绳自由端移动的距离分别为Sl、S2、S3，三次的机械效率分别为η1、η2、η3，每个滑轮重均为G2。以下分析正确的是（　　） A．在任何情况下，Sl<S2=S3 B．如果Gl<G2，不计绳重和摩擦，Fl<F2=F3 C．Fl、F2、F3做功的功率相等 D．无论何种情况下，η1最大，η2=η3 16．如图，斜面长为10m，高为3m，小明沿着斜面用4N的推力将重5N的物体从底端匀速推到顶端( 不计空气阻力)。下列说法正确的是（　　） A．小明做的功为 12J B．小明的机械效率为 37.5% C．物体所受的摩擦力为 4N D．如果推同样的物体，上升相同的高度，通过增大斜面倾斜程度可以提高机械效率 17．一放在水平面上的物体，受到水平拉力的作用，在0~内其速度-时间图像与力的功率-时间图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．时，拉力的大小为 B．0~内拉力的平均值为 C．物体所受摩擦力的大小为 D．0~内物体克服摩擦力做的功与拉力做的功相等 三、填空题 18．“圆梦号”是我国首个军民通用新型平流层飞艇，当飞艇推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡时，可使飞艇长时间悬停。飞艇所受的空气阻力f与速度v的关系为f=kv2[式中的k=0.9N/(m2•s﹣2)]，推进器的功效（功效是指推进器的推力与功率的比值）为0.01N/W，当平流层风速为30m/s时，使飞艇悬停的推进器功率为　 　kW。 19．分别用三个大小相同的力F1、F2、F3把油桶推上台阶（如图所示），其中比较容易把油桶推上去的力是　 　，可见力的作用效果与力的　 　有关。 20．用如图所示的滑轮组匀速提起一个重为180N的物体，物体在10s内竖直上升了1m，人拉绳的力为75N，人拉绳子做功的功率为　 　W，滑轮组的机械效率为　 　。 21．小泰用100N的力拉动放在水平地上重为60N的纸箱，向前拉了5m，共用了10s。请问人对箱子做的功为　 　J，克服箱子重力做的功为　 　J，人做功的功率为　 　W。 22．请你设计一个测量两位同学从一楼上到三楼做功快慢的实验，提供的器材是秒表和刻度尺，还需要的器材是　 　 ． 23．如图所示，一个斜面长5m，高2m，把重为1000N的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则推力为　 　 N；如果斜面不光滑，实际所用推力为500N，则斜面的机械效率为　 　。 24．如图甲所示是某排水系统结构简图。系统由井盖、左右两个相同杠杆（是其中之一、可绕A、、三点自由转动）、支杆、容器等组成，井盖上表面有排水孔，水从排水孔流入下方容器中，再从容器底部排水孔流入下水道。当下暴雨容器中积水过多时，容器会带动杠杆，将井盖顶起，使水从井盖与支持面间的空隙快速流下（如图乙）。已知井盖质量为，容器重力为，长，长，不计杠杆、支杆质量及各处摩擦。当容器中没有积水时，井盖的重力为　 　，转轴受到的力为　 　；当容器中水量达到　 　时，井盖会自动抬起。 25．如图甲所示，两个完全相同的物体a、b叠放在水平桌面上，在水平拉力F1=15N的作用下，一起向右做匀速直线运动，则a受到的摩擦力为　 　N；如图乙所示，将a、b并排放于同一桌面上，在水平推力F2作用下以0.2m/s的速度一起向右做匀速直线运动，则F2=　 　N，a对b的推力的功率是　 　W。 四、实验探究题 26．如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。 （1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆　 　 （选填“是”或“不是”）平衡状态，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向　 　 （“左”或“右”）调节； （2）使杠杆在水平位置平衡是为了便于　 　 ； （3）如图乙所示，A点挂有2个质量均为50g的钩码，为了让杠杆在水平位置平衡，应在B点挂　 　 个质量均为50g的钩码； （4）改用弹簧测力计拉杠杆，当弹簧测力计由竖直方向改为丙所示的方向时，弹簧测力计的示数将　 　 （“变大”或“变小”、“不变”）。 27．小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表； 物理量次数 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率ƞ 1 4 0.1 1.8 0.3 2 6 0.1 2.4 0.3 83% 3 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 4 0.2 1.4 10 57% （1）在实验中，测绳端拉力F时，应竖直向上　 　拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数；第1次实验测得的机械效率为　 　； （2）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，　 　可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多，滑轮组的机械效率越　 　（选填“高”或“低”）；分析第3、4次实验数据可知：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度　 　（选填“有关”或“无关”）； （3）若小明在实验时弹簧测力计拉动方向偏离了竖直方向，则测出的机械效率将　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 五、计算题 28．如图所示，小明在单杠上做引体向上运动，每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500N，握拳时手臂的长度为0.6m，完成4次引体向上所用的时间为10s。求： （1）小明完成1次引体向上所做的功； （2）10s内小明做引体向上的功率。 29．如图所示，无人机的自身质量为30kg，四条支撑腿与地面接触的总面积为150cm2，取g=9.8N/kg，通过计算回答： （1）静止在水平地面上的该无人机（旋翼未转动）对地面的压力多大？ （2）此时该无人机对地面的压强多大？ （3）某次执行任务时，无人机载有50N的物资，匀速竖直上升20m，此过程中无人机对物资做了多少功？ 30．“雪龙”号极地考察破冰船是我国最大的极地考察船，破冰船自身质量约为10000吨。“雪龙”号在普通海域最大航速为10m/s；在1m厚冰层海域破冰最大航速为3.6km/h，所受阻力为。“雪龙”号在两种海域航行时，牵引力的功率相等。请你计算： （1）“雪龙”号在1m厚冰层海域以最大航速匀速行驶20min，克服阻力所做的功是多少？ （2）“雪龙”号在普通海域以最大航速匀速行驶时牵引力的大小是多少？ （3）“雪龙”号补给了100吨的物资后，浮力改变了多少？排开海水的体积增加了多少？（，） 31．如图所示，小明爷爷体重为m=60kg，撬棍长BC=1.2m，其中O为支点，OB=AC=0.2m。当小明爷爷用力F1作用于A点时，恰能撬动重为G1=1200N的物体。g取10N/kg，求： （1）作用力F1的大小； （2）保持支点位置不变，小明爷爷所能撬动的最大物体重Gm。 六、作图题 32．如图所示杠杆处于平衡，请在杠杆A处画出最小的动力F1，并画出阻力F2。 33．以笔带线画出最省力的滑轮组绕法； 　 　 34．如图所示，O为杠杆的支点，杠杆的末端挂一物体，请在A点画出使杠杆平衡时的最小动力F和杠杆的阻力臂L。 35．如图所示，是一个 Z 形杠杆，请在图中画出力 F 对支点 O 的力臂 L。 七、综合题 36．图是用道钉撬撬道钉的情景。道钉撬可视为以O为支点的杠杆，若动力F1为200N，动力臂l1为1.2m（图中未画出），阻力臂l2为0.06m，不计道钉撬自身重力。 （1）在图中画出动力臂l1； （2）求道钉对道钉撬的阻力F2的大小。 37．如图是一款水陆两栖救援车，它能在水上、山丘、沼泽、雪地、森林等各种地形中自由穿梭，为消防救火、抢险救灾等提供专业帮助。已知它的净重为2450kg，最大吃水深度为0.8m。g取，求： （1）水陆两栖救援车停在水平地面上时对地面的压力为　 　N。 （2）0.8m深处水的压强为　 　多少？ （3）水陆两栖救援车在水面上沿直线匀速行驶5min，发动机的输出功率为70kW，这个过程中牵引力做了　 　多少功？ 38．如图，小明利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，他所选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量为10g）、细线、刻度尺等。 次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 0.1 0.02 0.2 0.01 2 0.1 0.04 　 0.02 3 0.2 0.04 0.1 0.08 （1）他将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲所示，若想调节铅笔水平平衡，她应将细线向　 　（选填“左”或“右”）移动。实验前调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响，在实验测量时保持铅笔水平平衡还有一个好处是：　 　。 （2）调节杠杆水平平衡后，他用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示，做了几次实验后将数据记录在表中，则表中漏填的数据为 　 　N，同桌的小亮按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，这个结论与杠杆平衡条件 　 　（选填“相符”或“不相符”），为了进一步完善实验，得出普遍规律，接下来的做法应该是 　 　（填序号）。 A.改变力的大小 B.改变力的方向 C.改变力的作用点 （3）若在实验过程中，铅笔水平平衡后（如图乙），小明不小心将前端细长的铅笔芯弄断了（如图丙），她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到右端细线处固定（如图丁），则松手后铅笔将会 ____。 A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍然水平平衡 D．无法确定 答案解析 1．【答案】C 2．【答案】C 3．【答案】B 【解析】【解答】A．由图可知，起重机的吊臂可以视为支点在O点，力臂分别为OA、OB的杠杆，A正确，不符合题意； B．滑轮组的机械效率 增加起吊物体的质量时，有用功增加，额外功不变，有用功与总功的比值变大，则滑轮组的机械效率变大，B错误，符合题意； C．物体上升2m，滑轮组所做有用功W有=Gh=mgh=330kg×10N/kg×2m=6.6×103J C正确，不符合题意； D．滑轮组所做总功 D正确，不符合题意。 故答案为：B。 【分析】相同的简单机械，物体重力越大，机械效率变大，机械重力越大，机械效率减小；根据物体的重力和高度可以计算有用功；有用功和机械效率的比值计算总功。 4．【答案】C 【解析】【解答】可将右边物体由于受到重力G2而对绳子施加的拉力看作是绳子末端的拉力（该拉力等于G2），最后一段绳子是由定滑轮引出的，绳子股数是2，不计摩擦及滑轮重，根据滑轮组的使用特点可知F=G物 即：G2=G1 所以G1：G2=2：1 故答案为：C。 【分析】使用滑轮组时，绳子的拉力和绳子股数有关。 5．【答案】D 【解析】【解答】解：A、在物理学中，我们用功率表示物体做功的快慢，功率大的机械做功快．而机械效率大的功率不一定大，它们之间没有必然的关系，所以选项A不正确； B、如果甲、乙两种机械做的总功相同，则甲的机械效率高，甲做的有用功就比乙做的有用功多．如果不指明甲、乙两种机械做的总功多少情况下，只凭机械效率高低无法判断谁做的有用功多（做功多少主要看力和距离），所以选项B不正确； C、如果甲、乙两种机械做的总功相同，则甲的机械效率高，甲做的额外功就比乙做的额外功少．如果不指明甲、乙两种机械做的总功多少情况下，只凭机械效率高低无法判断谁做的额外功少（做功多少主要看力和距离），所以选项C不正确； D、机械效率是有用功与总功的比值．甲的机械效率比乙大，表明甲做的有用功与总功的比值比乙大，所以选项D是正确的． 故选 D． 【分析】因为使用任何机械都不可避免的要做额外功，为了反映机械性能的好坏，我们引入了机械效率这个概念，机械效率是指有用功跟总功的比值，比值大表明机械效率高； 物体做功有快慢之分，我们用功率反映物体做功的快慢； 做功多少取决于力和距离的乘积． 6．【答案】A 【解析】【解答】拉力做功：W=Fs=20N×10m=200J。 故答案为：A。 【分析】功的计算：功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上 通过的距离(s)的乘积。（功=力×距离）。 7．【答案】A 【解析】【解答】A.滑轮组做的总功W有=Gh=80N×10m=800J，故A正确； B.自由端移动的距离s=nh=10m×2=20m，自由端移动的速度，故B错误； C.拉力的功率P=Fv=50N×2m/s=100W，故C错误； D.滑轮组的机械效率，故D错误。 故选A。 【分析】A.根据W有=Gh计算滑轮组做的有用功； B.根据s=nh计算自由端移动的距离，再根据计算自由端绳子的速度； C.根据P=Fv计算拉力的功率； D.根据计算滑轮组的机械效率。 8．【答案】D 9．【答案】D 【解析】【解答】用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完，则承担物重和动滑轮重的绳子段数为3，如图所示： A、已知在1s～2s内，滑轮组的机械效率为80%， 由甲图可知，在1～2s内拉力 ，由 可得物体A的重： ，A不符合题意； B、不计绳重和摩擦，根据 得动滑轮的重： ，B不符合题意； C、由甲图知，1s后的拉力F=500N，由乙图可知1s后物体的速度 ，则绳子自由端移动的速度： ，所以拉力F的功率： ；C不符合题意； D、若将重物A的重力减小为900N，由于滑轮组不变，不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率： ，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】依据题意，要求滑轮的个数要用完，根据题意画出滑轮组的图象； 利用绳子段数和机械效率η=求出物重，再用F=（G物+G动）求出动滑轮重； 从图象中找到1s后的拉力和物体移动的速度，可求出绳子自由端移动的速度，根据P=Fv绳求出拉力的功率； 同理，若将重物A的重力换成为900N的物体B，根据η=可求此时的机械效率. 10．【答案】C,D 11．【答案】B,C 12．【答案】B,D 【解析】【解答】AB．甲滑轮组上承担重量的绳子股数n1=2，乙滑轮组上承担重量的绳子股数n2=3，所以甲滑轮组上绳端拉力为 乙滑轮组上绳端拉力为 所以F1>F2，A不符合题意，B符合题意； C．设甲乙滑轮组上物体上升的高度为h，则甲滑轮组上绳端移动的距离为，乙滑轮组上绳端移动的距离为，拉物体的时间为t，甲滑轮组上拉力做功的功率为 乙滑轮组上拉力做功的功率为 所以两个滑轮组上拉力做功的功率P1=P2，C不符合题意； D．两个滑轮组做的有用功相等，都为 两个滑轮组做的额外功相等，都为 两个滑轮组做的总功相等，都为 所以甲、乙两滑轮组的机械效率相等，即 D符合题意。 故答案为：BD。 【分析】根据物体的重力和动滑轮的重力，结合绳子股数，可以计算绳子的拉力；根据拉力和距离的乘积计算做功多少，功和时间的比值， 计算功率；当物体重力和动滑轮重力相同时，滑轮组的机械效率相同。 13．【答案】B,D 【解析】【解答】A．根据滑轮组的机械效率可以列等式 经整理可知，绳子的拉力为 该工人对地面的压力为 A不符合题意； B．物体的速度为 绳子自由端拉力的功率为 B符合题意； C．滑轮的重为 支架受到滑轮组的拉力为 C不符合题意； D．若绳子足够结实，从工人的体重可知，最大的拉力为500N，最大的物重为 该滑轮组的最大机械效率为 D符合题意。 故答案为：BD。 【分析】不计绳重和摩擦时，利用F=（G+G动）求绳子自由端受到的竖直向下的拉力，即工人受到的拉力，进一步求出水平地面对工人的支持力。 根据求出滑轮组的机械效率。 支架受到滑轮组的拉力等于3股绳子的拉力加上定滑轮的重力。 根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，根据W=Fs求出拉力做的功，再利用P=求出绳子自由端拉力的功率。 14．【答案】A,B,C 15．【答案】A,B 16．【答案】B,D 【解析】【解答】A.小明做的功为：W总=Fs=4N×10m=40J，故A错误； B.小明做的有用功为：W有=Gh=5N×3m=15J， 斜面的机械效率为：， 故B正确； C.所做额外功为：W额=W总-W有=40J-15J=25J， 摩擦力为：， 故C错误； D.小明推同样的物体，上升相同的高度，根据W有=Gh可知，有用功不变。由于倾斜程度变大，压力减小，当接触面的粗糙程度不变时，物体受到的摩擦力减小，根据W额=fs可知，斜面做的额外功减小。根据W总=W有+W额可知，总功减小，所以机械效率变大，故D正确。 故选BD。 【分析】（1）根据公式W总=Fs计算小明做的功； （2）根据W有=Gh计算出有用功，再根据公式计算机械效率； （3）根据公式W额=W总-W有计算额外功，再根据计算摩擦力； （4）根据压力的变化确定摩擦力的大小变化，从而确定额外功的大小，然后根据比较机械效率的变化。 17．【答案】A,B,C 18．【答案】81 【解析】【解答】平流层风速为v=30m/s时，飞艇受到的阻力为 飞艇悬停在空中，因此飞艇受到的水平推力和阻力是一对平衡力，所以水平推力F=f=810N 则此时飞艇推进器的功率为 【分析】结合飞艇的速度求解阻力大小，飞艇匀速运动，水平受力平衡，牵引力等于阻力，结合速度求解功率即可。 19．【答案】F1；方向 20．【答案】22.5；80% 21．【答案】500J；0；50W 【解析】【解答】由题知，箱子在水平地面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0；拉力为100N，水平距离移动5m，所以人对箱子做的功为：W=FS=100N×5m=500J。人做功的功率为 。 【分析】根据力和距离的乘积计算功的大小，功和时间的比值计算功率。 22．【答案】体重计 【解析】【解答】解：要测量两位同学从一楼上到三楼做功的快慢，根据P=可知， 只要测出他们的质量m，一楼来到三楼的竖直高度h，上楼所用的时间t即可， 所以需要体重计测量他们的体重m、用皮尺测量一楼到三楼的竖直高度h，用秒表测量上楼所用的时间t． 故答案为：体重计． 【分析】根据P=，要测量功率，需得知1到3楼的高度、爬楼用的时间及两位同学的质量；用刻度尺测出高度，然后根据公式计算出功率的大小． 23．【答案】400；80% 【解析】【解答】（1）所做的有用功为：W有=Gh=1000N×2m=2000J，若斜面光滑，则没有额外功，即推力做的功W总=W有=2000J，由W总=Fs可得，推力的大小：， （2）如果斜面不光滑，推力为500N，则推力的功为：W总′=Fs=500N×5m=2500J，斜面的机械效率： 。 【分析】 （1）如果没有摩擦，推力的功等于提升物体所做的有用功，根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出推力。 （2）如果斜面不光滑，根据W=Fs求出推力做的总功，根据效率公式求出斜面的机械效率。 24．【答案】360；50；20 【解析】【解答】当容器中没有积水时，井盖的重力为G=mg=36kg×10N/kg=360N 杠杆AOB的B端受到的压力 由杠杆平衡条件得到FA×AO=FB×(AB-AO) FA×12cm=20N×(30cm-12cm) FA=30N 故一个转轴O受到的力FO=FA+FB=30N+20N=50N 井盖刚好被顶起时，杠杆AOB的A端受到的压力仍然为F′A= ×360N=180N 此时杠杆AOB的支点为O；由杠杆平衡条件有F′A×AO=F′B×(AB-AO) 容器对杠杆B端的拉力F′B= 容器中水的重力G水=2F′B-G容=2×120N-40N=200N 所以向容器中注水的质量m水= =20kg 【分析】利用物体的质量计算重力，根据杠杆的平衡条件，根据杠杆上力的大小；结合力的变化和杠杆的平衡条件，计算杠杆上力的大小，再结合重力，计算质量。 25．【答案】0；15；1.5 26．【答案】是；左；测量力臂；3；变大 27．【答案】（1）匀速；74.1% （2）增大物体的重力；低；无关 （3）变小 【解析】【解答】1）物体匀速运动时，受到平衡力，所以 测绳端拉力F时，应竖直向上 匀速 拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数 ；效率公式为Gh/Fs=0.4J/0.54J=74.1%； 综上第1空为匀速；第2空为74.1% 2）由表可知， 使用同一滑轮组， 增大物体的重力 可以提高滑轮组的机械效率； 提升相同的重物，动滑轮个数越多，滑轮组的机械效率越 低； 滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 无关； 综上 第1空为增大物体的重力；第2空为低；第3空为无关 3） 弹簧测力计拉动方向偏离了竖直方向，读数偏大，所以拉力做功偏大，机械效率偏小。 综上 第1空为变小 【分析】根据运动和力、滑轮组的机械效率填空 1、运动和力：物体匀速运动时，受到平衡力，所以弹簧测力计的示数为拉力 2、滑轮组的机械效率： 使用同一滑轮组， 增大物体的重力 可以提高滑轮组的机械效率； 提升相同的重物，动滑轮个数越多，滑轮组的机械效率越 低； 滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 无关。 28．【答案】（1）300J；（2）120W 29．【答案】（1）294N；（2）；（3）1000J 30．【答案】（1）1.8×1010J （2）1.5×106N （3）106N，100m3 31．【答案】（1）解：撬棍长BC=1.2m，其中O为支点，OB=AC=0.2m。所以OA=0.8m.即 ，根 杠杆平衡条件； . ，得 （2）解：保持支点位置不变，小明爷爷撬动的最大物重. 小明爷爷用力 作用于C点.即 即 ， 小明爷爷的质量m=60kg.G=mg=60kg 600N据杠杆平衡条件； ，得 【解析】【分析】（1）当动力和阻力竖直向下时，动力臂和阻力臂的比是杠杆上长度的比，根据杠杆平衡条件计算动力的大小； （2）利用杠杆上最大的动力，最长的动力臂，利用杠杆平衡条件，计算能撬起的最重的物体重力。 32．【答案】 33．【答案】 34．【答案】 35．【答案】 【解析】【解答】过支点O作力F的作用线的垂线，垂线段即F的力臂，如图所示。 故答案为：。 【分析】作杠杆力臂步骤：①找点（支点）；②画线（力的作用线）；③由点到线，作垂线；④作标记（垂直符号、力臂名称）。 36．【答案】（1）解：如图所示： （2）解：杠杆平衡时，由杠杆的平衡条件可得F1×l1=F2×l2 解得道钉对道钉撬的阻力F2的大小为 答：道钉对道钉撬的阻力F2的大小为4×103N。 【解析】【解答】解：（1）由力臂的定义可知，力臂为支点到力的作用线的垂线段，故过O点作力F1的作用线的垂线段，即为对应的动力臂l1，如下图所示 答：（1） ； 【分析】（1）杠杆上的力臂是支点到力的作用线的垂线； （2）根据杠杆的平衡条件，结合已知的力和力臂，计算未知的力的大小。 37．【答案】（1）解：水陆两栖救援车停在水平地面上时对地面的压力 （2）解：0.8m深处水的压强 （3）解：牵引力所做功 【解析】【分析】（1）水陆两栖救援车停在水平地面上时对地面的压力等于重力，即； （2）根据压强公式P=ρgh计算0.8m深处水的压强； （3）根据功率公式W=Pt计算牵引力所做功。 （1）水陆两栖救援车停在水平地面上时对地面的压力 （2）0.8m深处水的压强 （3）牵引力所做功 38．【答案】（1）右；便于测量力臂 （2）0.2；不相符；B （3）A 【解析】【解答】（1）①铅笔静止后左高右低，若想调节铅笔水平平衡应将细线向右移动 ②在实验测量时保持铅笔水平平衡 ，便于直接测量力臂 （2）①根据杠杠的平衡条件漏填处应该是0.2牛 ②杠杆的平衡条件是“动力 × 动力臂=阻力 × 阻力臂”不相符 ③为了进一步完善实验，得出普遍规律，接下来的做法应该是改变力的方向 【分析】（1）①铅笔静止后左高右低，说明重心靠右一点，若想调节铅笔水平平衡应将细线向右移动②在实验测量时保持铅笔水平平衡 ，便于直接测量力臂，力臂是支点到里的作用线的距离，水平位置平衡，力臂和杠杆的长度相同 （2）①第二次实验数据缺失的是阻力，根据杠杠的平衡条件分析计算 ②杠杆的平衡条件是“动力 × 动力臂=阻力 × 阻力臂”不相符，杠杆在水平方向上时，支点到作用点的距离和力臂相等，当杠杆不在水平位置平衡时，杠杆的力臂不是支点到力的作用点的距离，牢记力臂是支点到力的作用线的距离，不是力到作用点的长度。 ③ 实验过程中，改变了3次不同力的大小和力臂的长度，为了进一步完善实验，得出普遍规律，接下来的做法应该是改变力的方向在加以验证 （3）此题考查的还是杠杆的平衡问题，杠杆平衡问题就要从杠杆的平衡条件入手分析，在该实验过程中，要分析两个力和力臂的变化情况，杠杆左侧的力和力臂没有变化，右侧的砝码的重力和力臂没有发生变化，杠杆本身力臂变小，因为右半部分的杠杆重心左移了 学科网（北京）股份有限公司 $$