第十二章 简单机械（巩固复习.提高卷）-2024-2025学年八年级下册物理人教版（2024）

第十二章 简单机械 一、单选题 1．下列图中的简单机械，不能省力但能省距离的是（　　） A．瓶盖起子B．食品夹C．盘山公路D．滑轮组 2．如图所示，重为800N的物体，在100N的水平拉力作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面匀速向左运动了2m。在此过程中，物体受到地面的摩擦力大小是物重的0.3倍，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动速度为0.4m/s B．滑轮组对物体的水平拉力为300N C．该滑轮组的机械效率是80% D．绳子自由端拉力的功率为40W 3．一个斜面的高为h，长为L，现拉着重为G的物体沿斜面匀速向上移动，若此时该斜面的机械效率为η，则该物体受到的滑动摩擦力的大小为（　　） A． B． C． D． 4．为了赶在雨季之前给住在青山的奶奶做一次房屋维修，爸爸专门请了一个小型施工队。这个施工队利用个相同的滑轮组成滑轮组将材料运送到高处，滑轮组的结构如图所示。已知每个滑轮重，绳子能够承受的最大拉力是，忽略绳重和摩擦。用此滑轮组提升材料，下列说法与实际不相符的是（　　） A．滑轮是定滑轮，可改变力的方向，但不省力 B．滑轮是动滑轮，使用时省力，但不省功 C．每次将材料提起，需要施加材料和动滑轮总重的一半的力 D．工人以的速度拉绳子时，材料上升的速度为 5．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，则下列说法正确的是（　　） A．物体B的重力为6N B．物体B的重力为8N C．物体A和B都靠近支点一格，杠杆能保持平衡 D．物体A和B都远离支点一格，杠杆能保持平衡 6．如图所示， 长为 、密度为 的均匀细棒下端系一根细线， 细线的另一端被拴在杯底的 点处，细棒竖直浸没在杯中的液体内， 液体密度为 。现打开杯底的阀门， 使液体缓慢流出。当细棒露出液面一定长度时， 细棒有可能倾斜， 该长度的最小值为 （　　）。 A． B． C． D． 7．如图所示，工人利用长木板搭了一个 3m 长的斜面，用推力 F=500N 把 120kg 的箱子沿斜面从底端匀速推到 1m 高的车厢上，用时 10s。（g 取 10N/kg）下列分析与计算不．正．确．的是（　　） A．利用斜面可以省力 B．工人推力 F 做功的功率为 150W C．箱子受到斜面的摩擦力为 300N D．斜面的机械效率为 80% 8．如图所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力—位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡．该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图所示．据图可知金属杆重（　　） A．5N B．10N C．20N D．40N 二、多选题 9．如图，斜面长s为5m、高h为3m，现将重为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，共用时5s，若拉力F为8N，则下列说法正确的是 A．斜面的机械效率为60% B．拉力做的功的功率为8W C．物体的移动速度为1m/s D．物体所受的摩擦力等于2N 10．小睿用如图所示滑轮组和提桶提升重物，使桶始终保持0.5m/s的速度匀速上升。其中大滑轮重40N，小滑轮重20N，提桶重50N，重物重150N。滑轮组的绕绳和天花板A点能承受的最大拉力，以及小睿与地面最大静摩擦力均为200N。不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，下列结论正确的是（　　） A．小睿的拉力10s做功750J B．滑轮对A点的拉力为180N C．此时装置提升重物的机械效率约为83.3% D．利用此滑轮组提升重物，小睿拉力的功率最高可到135W 11．下列说法正确的是（　　） A．古代井上汲水用的桔槔利用的是杠杆原理B．古代井上打水用的辘轳利用的是轮轴 C．过去称量质量的杆秤是利用杠杆原理D．现代的挖掘机没有用到杠杆 12．如图，作图正确的是（　　） A．斜面上木块所受的重力B．水平地面上向左滚动的足球受到的力 C．杠杆上F1的力臂L1D．匀速运动的“速度-时间”图像 13．如图所示，用滑轮组将建材以0.2m/s的速度匀速运送到楼顶，已知建材重3000N，楼房高15m，滑轮组机械效率为80%。下列判断正确的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为30m B．拉力F的功率为750W C．该装置对建材所做的功为45000J D．若增加提升物体的重力，滑轮组机械效率会变大 14．如图所示，每个滑轮重为6N，物体A重GA＝100N，物体B重GB＝60N，F1＝16N，F2＝8N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动，绳重及滑轮转轴的摩擦等次要因素忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．拉力F2的功率为0.8W B．滑轮组的机械效率为75% C．如果增大F2，物体A可能向左运动 D．物体A与地面之间的摩擦力为2N，方向向右 15．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 16．如图所示，滑轮A固定在木块上，滑轮B固定在足够长的水平桌子桌角，木块重5N，空小桶重0.5N。桶中不加水时，木块保持静止；用注射器向小桶中注水并适时抽水，当木块向右匀速直线运动时停止调整水量；再用弹簧测力计向左匀速直线拉动木块，此时弹簧测力计示数为3N，小桶上升速度为0.04m/s（ρ水＝1.0g/cm3，g取10N/kg，绳重、绳与滑轮间摩擦均不计）。下列判断正确的是（　　） A．桶中不加水时，木块所受静摩擦力为1N B．停止调整水量时，小桶中水的体积为25cm3 C．向左匀速直线拉动木块时，弹簧测力计拉力的功率为0.06W D．若向左加速拉动木块，木块所受滑动摩擦力将比匀速拉动时大 17．某建筑工地上，工人用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至距地面高为h的楼层，如图所示。若工人所用拉力为F，水泥重为G0，桶重为G1，动滑轮重为G2，不计绳重和摩擦，此过程中该装置的机械效率为η，则下列关系正确的是（　　） A．拉力F= B．有用功W=G0h C．总功W总=(G0+G1+G2)h D．机械效率为η= 18． 如图所示，拉力F为20N，物体A以0.1m/s的速度在表面足够长的物体B表面做匀速直线运动；物体B静止在地面上，受到地面水平向右8N的摩擦力，弹簧测力计示数为22N，下列说法正确的是（　　） A．物体A受到的摩擦力为20N B．拉力F的功率为4.0W C．滑轮组的机械效率为75% D．拉力F增大至40N时，弹簧测力计示数为44N 三、填空题 19．如题图所示，小明用100N的拉力把重160N的物体提高1m，忽略绳重和摩擦，则小明所做的有用功为　 　J，总功为　 　J.该滑轮组的机械效率为　 　。 20．在物理实验课上，小明组装了如图甲所示的滑轮组“测量滑轮组的机械效率”。匀速竖直向上拉动弹簧测力计，使重6N的物体升高了0.2m，测力计的示数如图乙所示。测力计对绳子的拉力为　 　N，滑轮组的机械效率为　 　。写出一种能够提升滑轮组机械效率的方法：　 　。 21．如图所示，把重为1000N的物体A匀速提升2m，不计滑轮自重和摩擦，则作用在细绳自由端的拉力F大小为　 　N，细绳自由端移动了　 　m。若提升物体A所用时间为40s，则拉力F做功的功率为　 　W。 22．如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒，A端挂有重石块，B端挂有空桶。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满水后向上拉绳缓慢将桶提起。向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为　 　杠杆，此时石头的　 　能减小。 23．如图，动滑轮实质上是一个　 　（填“省力”或“费力”）杠杆，用60N的拉力将沙桶从地面提到9m高的楼上，拉力做的功是　 　J． 24．用图的滑轮组将一个重为180N的物体沿竖直方向在10s内匀速提升2m，所用的拉力为100N，10s内拉力F的功率为　 　W，该滑轮组的机械效率为　 　%。 25．用图所示的滑轮组将重G=12N的物体匀速提升20cm，所用的拉力F=5N．们则所做的有用功为　 　J；此时滑轮组的机械效率为　 　；当改为提升27N的重物时，该滑轮组的机械效率为　 　.（忽略摩擦阻力） 26．如图所示，长1m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑轻质圆环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杠杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开点O的距离s的关系如图乙所示，则测力计向右移动的过程中示数　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”），该杠杆的重力为　 　N。 27．如图所示，AOB为一根轻质杠杆，O为支点，AO=OB，在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体，当AO段在水平位置保持杠杆平衡时，在B端施加最小的力为 ，当OB在水平位置保持杠杆平衡时，在B端施加最小的力为 ，则 　 　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）；你判断的依据是　 　。 四、计算题 28．如图是用动滑轮提升货物A的示意图。在竖直向上的拉力F的作用下，使45kg的货物A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m。在这个过程中，拉力F为300N。（g取10N/kg）求： （1）货物的重力G； （2）有用功W； （3）拉力F的功率P； （4）动滑轮的机械效率η。 29．如图甲所示为中关村大桥的雄姿，大桥长长的引桥可近似看成一个倾角较小的斜面（如图乙所示），此斜面的长度为400m、高度为12m。当总重力为2.5×104N的小汽车以18m/s的速度在大桥的引桥上匀速上桥时，汽车发动机的功率为36kW。求： （1）此引桥斜面的机械效率η； （2）汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力f（空气阻力忽略不计）。 30．用如图的装置提升重物，绳子能承受的最大拉力为120N，动滑轮重60N，绳重与摩擦不计．求： （1）用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升？ （2）用此滑轮组提起重240N的物体，使它匀速上升，问人加在绳子自由端的拉力是多大？此时滑轮组的机械效率是多大？ 当物体以0.5m/s的速度上升时，拉力的功率是多大？ （3）该滑轮组的机械效率最高可达到多少？ 31．以“‘荆歌’铁马，奔向未来”为主题的2023荆州马拉松3月26日在荆州体育中心鸣枪起跑。在开赛场地建设过程中，工人利用长度L=3m的斜面把质量为240kg的重物匀速推到h=1m高处，如图所示，工人所用推力F=1000N。g取10N/kg。求： （1）推力做的有用功； （2）斜面的机械效率； （3）工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为5m的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6∶5，共用时20s，工人推力做功的功率。 32．如图，一轻质杠杆支在支架上，OA=20cm，用绳子将边长为5cm的止方体G1竖直悬挂于A点，物体G2重为20N．当OB=10cm时，G1对地面的压强为2×104Pa求：（不计绳所受的重力） （1）此时绳子对正方体G1的拉力是多大 （2）现用一水平拉力，使G2从B点向右匀速运动，当G1对地面的压力恰好为0时，G2运动的路程是多少？ 五、作图题 33．画出用如图所示的滑轮所组成滑轮组的最省力的绕绳方法。 34． 如图所示，杠杆的端挂一重物，在点施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置上，试画出这个最小的力及其动力臂并画出阻力。 35．“节约用水，人人有责”！图甲所示是用水后及时关闭水龙头时的情景，水龙头手柄看作是一个杠杆，F2是阻力，请在图乙中画出施加在A点的最小动力F及其力臂L的示意图。 36．如图所示，杠杆在力F1、F2的作用下处于平衡状态，力F1是使杠杆平衡所用最小的力，请在图中画出最小力F1的示意图以及力F2的力臂L2． 六、实验探究题 37．利用杠杆可粗略测量石块的密度，其中、为相同的轻质小桶，水的密度为。 （1）先在图甲溢水杯中　 　，然后将石块缓慢浸没在水中，让溢出的水全部流入小桶中，此时小桶中水的体积　 　石块的体积。 （2）要使图乙静止的杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向　 　端调节，这样做的目的是消除杠杆自重对实验的影响，并便于　 　。 （3）石块从溢水杯中取出，擦干后放入小桶中，将装有水和石块的、两个小桶分别挂在调好的杠杆两端，移动小桶在杠杆上的位置，直到杠杆在水平位置平衡，如图丙所示，此时小桶、的悬挂点距支点分别为和，则石块的密度为　 　。 （4）若上述测量过程考虑小桶重力，石块密度的测量值为，则　 　选填“”、“”或“”。 38．小明利用如图甲所示的装置，来“探究杠杆的平衡条件”． （1）若实验前杠杆如图甲所示此时杠杆　 　 填“平衡”或“不平衡” ，为使杠杆在水平位置平衡，应该向　 　 填“左”或“右” 调节平衡螺母． （2）调节完毕后，当在杠杆B点挂3个质量相同的钩码，如图乙所示，那么在杠杆的A点挂　 　个质量相同的钩码，能使杠杆在图示位置平衡 当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时向支点O远离1个格，那么杠杆　 　端 填“左”或“右” 将翘起． （3）得到实验结论后，利用图丙所示的装置，只借助杠杆上的刻度线，右侧只使用弹簧测力计，左侧只悬挂重物，若弹簧测力计的量程是 ，当杠杆在水平位置平衡时，通过计算可知：悬挂的重物最重可达　 　 七、综合题 39．对O为支点的轻质杠杆同时施加大小不等的力F1、F2后保持静止，（如图所示） （1）此时杠杆是否处于平衡状态？　 　； （2）画出图中F1的力臂L1； （3）通过作图分析可知，F1　 　F2。（选填“>”、“=”、“<”） 40． 如图所示，利用滑轮组用时将的重物匀速向上提升到的平台上，绳子自由端拉力为，不计绳重及摩擦。 （1）画出滑轮组的绕线方式。 （2）求绳子自由端向下移动的速度。 （3）求拉力做功的功率。 （4）若用此滑轮组匀速提起的重物，求此时滑轮组的机械效率。 答案解析 1．【答案】B 【解析】【解答】A．瓶盖起子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，费距离，A不符合题意； B．食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，省距离，B符合题意； C．盘山公路与斜面的原理相同，省力但费距离，C不符合题意； D．滑轮组在使用时，能省力但费距离，D不符合题意。 故答案为：B。 【分析】使用杠杆时，电流表小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离；使用斜面、使用滑轮组省力费距离。 2．【答案】C 【解析】【解答】A．由图知，通过动滑轮绳子的段数n=3，绳端移动速度 ，A不符合题意； B．物体受到地面的摩擦力大小是物重的0.3倍，物体在水平地面匀速向左运动，根据二力平衡可知滑轮组对物体的水平拉力 ，B不符合题意； C．有用功 ，绳端移动距离 ，总功 ，滑轮组的机械效率 ，C符合题意； D．绳子自由端拉力的功率 ，D不符合题意。 故答案为：C。 【分析】根据滑轮组绳子股数，可以计算绳子的移动速度；根据力和距离的乘积计算做功多少；根据有用功和总功的比值，计算机械效率；利用力和速度的乘积计算功率。 3．【答案】D 【解析】【解答】由题意可知，有用功W=Gh，总功W总=FL=Wo/η=Gh/η，额外功W额=fL=Wo-W=Gh/η-Gh，故可知滑动摩擦力为：f=（Gh/η-Gh）/L；D符合题意. 故答案为：D. 【分析】本题考查了学生对斜面的机械效率的理解，注意斜面中有用功、总功、机械效率的含义，代入相关数据进行计算. 4．【答案】D 【解析】【解答】A.滑轮a固定不动，是定滑轮，可改变力的方向，但不省力，正确，A不符合题意； B.滑轮b随物体一起移动，是动滑轮，使用时省力，但不省功，正确，B不符合题意； C.动滑轮有2股绳子承重，每次将材料提起，需要施加材料和动滑轮总重的一半的力，正确，C不符合题意； D.工人以0.2m/s的速度拉绳子时，由于绳子移动距离是物体的2倍，绳子的速度是物体的2倍，则材料上升的速度为0.1m/s，D符合题意。 故答案为：D. 【分析】固定不动的滑轮是定滑轮；随物体一起移动的滑轮是动滑轮；根据图像判断滑轮组绳子股数；绳子的速度和物体移动速度的比值等于绳子股数。 5．【答案】A 【解析】【解答】AB．据杠杆的平衡条件知，此时物体B对杠杆的拉力等于B的重力，故FALA=GBLB 可得 ，A符合题意，B不符合题意； C．物体A和物体B都靠近支点一格，力和力臂乘积3N×3L＞6N×L，故不平衡，C不符合题意； D．物体A和B都远离支点一格，力和力臂乘积3N×5L＜6N×3L，故不平衡，D不符合题意。 故答案为：A。 【分析】根据杠杆平衡条件，计算力的大小；根据改变的力或力臂，利用平衡公式计算力的大小。 6．【答案】D 【解析】【解答】据题可知，当棒露出液面一定长度x时， 细棒有可能倾斜 ，倾斜角度为θ，则此时棒相当于杠杆，重力的力臂L1=1/2Lsinθ，浮力的力臂为L2=1/2（L-x）sinθ，细棒倾斜的临界点GL1=F浮L2 所以可列ρgLs×1/2Lsinθ=4ρgs（L-x）×1/2（L-x）sinθ，计算可知x= ，D正确，ABC错误 综上选D 【分析】根据杠杆平衡以及浮力计算判识选项 据图可知，细棒的下端为支点，细棒倾斜的临界点取决于重力和力臂的乘积和浮力和力臂的乘积，因此结合本题可列ρgLs×1/2Lsinθ=4ρgs（L-x）×1/2（L-x）sinθ方程，据此计算露出水的面的长度。 7．【答案】C 【解析】【解答】A.物体的重力G=mg=120kg×10N/kg=1200N，而推力为500N，此时推力小于重力，那么斜面是省力的，故A正确不合题意； B.推力做功W总=Fs=500N×3m=1500J，推力的功率：，故B正确不合题意； C.对物体做的有用功为：W有=Gh=1200N×1m=1200J，则克服摩擦做的额外功：W额=W总-W有=1500J-1200J=300J，则摩擦力为：，故C错误符合题意； D.斜面的机械效率为：，故D正确不合题意。 故选C。 【分析】（1）将推力和重力进行比较，从而确定斜面是否省力； （2）根据W总=Fs计算推力做功，再根据计算推力做功的功率； （3）根据W有=Gh计算有用功，再根据W额=W总-W有计算额外功，最后根据计算箱子受到的摩擦力； （4）根据计算斜面的机械效率。 8．【答案】B 【解析】【解答】设金属杆重为G，根据杠杆平衡条件由图知， ，当F=40N，x=0.2m时，杠杆处于平衡状态，解得G=10N，B符合题意，A、C、D不合题意 . 故答案为：B . 【分析】重力的作用点在金属杆的中点，从F－x图像中读出某一个力时力臂的长度，根据杠杆平衡条件计算金属杆重 . 9．【答案】B,C,D 【解析】【解答】A、拉力做功为W1=8N*5m=40J，重力做功为W2=mgh=10N*3m=30J，所以机械效率η=75%，A错误 B、拉力功率P=40J/5s=8W，B正确 C、 物体的移动速度为 5m/5s= 1m/s ，C正确 D、拉力8N，重力的下滑分离为10N*0.6=6N，所以 物体所受的摩擦力等于2N ，D正确 综上选BCD 【分析】根据做功公式W=Fs，功率公式P=W/t以及效率公式η=W有/W总判识选项 1、根据做功公式W=Fs，可知拉力做功和重力做功 2、根据功率公式P=W/t可知拉力功率 3、根据功率公式η=W有/W总可知机械效率 10．【答案】B,D 11．【答案】A,B,C 12．【答案】A,B,D 【解析】【解答】A.过物体的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并用符号G表示，故A正确； B.水平地面上向左滚动的足球受到竖直向下的重力和竖直向上支持力，摩擦力与足球运动方向相反，即水平向右，故B正确； C.力臂是支点到力的作用线的垂线，而图中杠杆上F1的力臂L1在力的作用线上了，故C错误； D.匀速运动的物体，其速度保持不变，所以它的v-t图像是一条平行于时间轴的直线，故D正确。 故选ABD。 【分析】 AB.对物体进行受力分析，确定力的三要素，然后沿力的方向画带箭头的线段即可； C.力臂是支点到力的作用线的垂线； D.匀速运动的物体，其速度保持不变。 13．【答案】B,C,D 【解析】【解答】A.根据图像，绳子股数n=3，建材上升15m，绳子自由端移动的距离为15m×3=45m，A不符合题意； B.根据滑轮组的机械效率，计算总功为，拉力F的功率为，B符合题意； C.该装置对建材所做的功为W=Gh=3000N×15m=45000J，C符合题意； D.若增加提升物体的重力，滑轮组机械效率会变大，D符合题意。 故答案为：BCD. 【分析】根据滑轮组绳子股数，判断绳子移动距离和物体移动距离关系；根据，计算总功，根据，计算功率，利用W=Gh，计算有用功；物体重力变大，滑轮组的机械效率变大。 14．【答案】B,D 【解析】【解答】A．由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝3，则绳子自由端移动的速度为，则F2的功率为，A不符合题意； D．因绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计，所以，由，可得，物体B受到的摩擦力为，因物体A对物体B水平向右的摩擦力和物体B对物体A水平向左的摩擦力是一对相互作用力，所以，物体B对物体A水平向左的摩擦力，因物体A静止时处于平衡状态，其合力为零，所以，由可知，地面对物体A的摩擦力方向水平向右，此时物体A受到水平向右的拉力F1和地面对A的摩擦力f、物体B对物体A水平向左的摩擦力作用处于平衡状态，由物体A受到的合力为零可得，则地面对A的摩擦力大小为，方向向右，D符合题意。 B．滑轮组的机械效率为，B符合题意； C．如果增大F2，B将做加速运动，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受力不变，还是处于静止状态，C不符合题意。 故答案为：BD。 【分析】根据拉力和速度的乘积计算功率大小；利用物体受到的力和滑轮组的拉力，结合绳子股数，可以计算滑轮组的机械效率；根据绳子的拉力和动滑轮的重力，可以计算物体的重力大小。 15．【答案】A,B,C 16．【答案】A,B,C 17．【答案】B,C,D 【解析】【解答】A.根据图片可知，承担重力的绳子段数n=3，则绳子上的拉力，故A错误； B.滑轮组克服水泥的重力做有用功，即W有=G0h，故B正确； C.滑轮组对动滑轮和桶的重力做额外功，即W额=（G1+G2）h； 则滑轮组做的总功：W总=W有+W额=G0h+（G1+G2）h=（G0+G1+G2）h，故C正确； D.滑轮组做的总功W总=Fs=F×3h； 则滑轮组的机械效率，故D正确。 故选BCD。 【分析】（1）根据图片确定承担重力的绳子段数n，然后根据计算绳子上的拉力； （2）滑轮组克服水泥的重力做有用功，即W有=Gh； （3）滑轮组对动滑轮和桶的重力做额外功，而W总=W有+W额； （4）根据计算滑轮组的机械效率。 18．【答案】B,C 【解析】【解答】A.物体B静止在地面上，处于平衡状态，则水平方向上物体B受到向右的弹簧测力计的拉力与受到地面水平向右8N的摩擦力之和等于物体A对它向左的摩擦力，即fAB=22N+8N=30N，由于力的作用是相互的，物体A受到的摩擦力为f=fAB=30N，故A错误； B.由图知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s， 则拉力做功的功率：P=Fv=20N×0.2m/s=4W，故B正确； C.由图知，水平使用滑轮组，拉力做的有用功即克服摩擦力做的功：W有用=fs物， 拉力端移动距离：s=2s物， 拉力做的总功：W总=Fs=F×2s物=2Fs物， 滑轮组的机械效率：，故C正确； D.若拉力F增大到40N时，A将做加速运动，A在运动过程中，A对B的压力不变、接触面的粗糙程度不变，即影响滑动摩擦力大小的两个因素不变，则A和B之间的摩擦力不变，所以物体B的运动状态不会改变，故物体B仍然静止，不会向左运动，故弹簧测力计示数不变，故D错误。 故选BC。 【分析】A.物体B静止在地面上，处于平衡状态；水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力等于地面对它向左的摩擦力与物体A对它向左的摩擦力之和，据此求物体A对它向左的摩擦力，由于力的作用是相互的，可求物体A受到的摩擦力； B.由图知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度等于物体移动速度的2倍，利用P=Fv求拉力做功的功率； C.由图知，水平使用滑轮组，拉力做的有用功W有用=fs物，拉力端移动距离s=2s物，拉力做的总功W总=Fs，根据计算滑轮组的机械效率； D.影响滑动摩擦力大小的两个因素是压力大小和接触面的粗糙程度。 19．【答案】160；200；80% 【解析】【解答】 重160N的物体提高1m，根据重力做功W=Gh计算有用功为W有=160N×1m=160J.缠绕在动滑轮的绳子数为2，所以绳子移动距离为物体的2倍，为2m，总功W=100N×2m=200J，结合效率公式计算效率。 【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力 2、拉力的计算， ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍， 3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。 20．【答案】2.5；80%；增加钩码重 【解析】【解答】据图可知拉力为2.5N，重力做功为WG=Gh=6N×0.2m=1.2J，拉力做功WF=2.5N×0.6m=1.5J，所以η=1.2J/1.5J=80%，提高效率增加物体重力，减小摩擦等 综上第1空为2.5；第2空为80%；第3空为增加物体重力，减小摩擦等 【分析】根据做功、机械效率填空 1、做功：公式为W=Fs，据题可知，重物重力为6N，移动距离为0.2m，克服重力做功为WG=Gh，拉力做功W=Fs，拉力为2.5N，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍，n=3，所以绳子移动距离为0.2m×3=0.6m 2、机械效率：公式为η=W有/W总，据1计算W有和W总，据此计算。 21．【答案】500；4；50 22．【答案】省力；重力势 23．【答案】省力；1080 【解析】【解答】解：（1）动滑轮实质上是一个动力臂等于2倍阻力臂的省力杠杆；（2）使用动滑轮，n=2，拉力端移动距离s=2h=2×9m=18m，拉力做的功：W=Fs=60N×18m=1080j。 故答案为：省力；1080。 【分析】动滑轮实质上是一个动力臂等于2倍阻力臂的省力杠杆；拉力端移动距离s=2h，再利用W=Fs求拉力做的功. 24．【答案】60；60 【解析】【解答】根据题意知道，物体匀速上升的速度是： =0.2m/s，又因为承担物重的绳子的有效股数是3，所以，绳端移动的距离是：s=3h=3×2m=6m，绳端移动的速度是：v绳=3v=3×0.2m/s=0.6m/s，拉力的功率是： =60W；拉力做的总功是：W总=Fs=100N×6m=600J，有用功是：W有用=Gh=180N×2m=360J，该滑轮组的机械效率是： =60%。 故答案为：60；60. 【分析】根据速度公式v=求出物体上升的速度，根据v绳=nv求出绳端移动的速度，再根据=Fv求出此时其拉力功率. 根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出总功，根据W=Gh求出有用功，利用求出该滑轮组的机械效率. 25．【答案】2.4；80%；90% 【解析】【解答】（1）当提升G=12N的重物时，W有=Gh=12N×0.2m=2.4J； （2）由图知，n=3，不计绳重和轮与轴间的摩擦，拉力 ，则动滑轮的重力：G轮=3F-G=3×5N-12N=3N，此时滑轮组的机械效率： ； （3）提升重27N的物体时，不计绳重和轮与轴间的摩擦，拉力 ，此时滑轮组的机械效率： ． 故答案为：2.4；80%；90%． 【分析】（1）利用公式W＝Gh计算提升物体做的有用功； （2）根据承担物重的绳子的条数得出h与s的关系，利用W＝Fs计算拉力做的总功，有用功与总功的比值即为滑轮组的机械效率； （3）根据根据滑轮组工作的特点，结合拉力与物重的大小，求出动滑轮重，再计算出物重为27N时，拉力的大小，然后计算出总功和有用功，最后计算出此时的机械效率 . 26．【答案】变小；100 27．【答案】大于； 。 当AO段处于水平位置时，如右图所示最省力，因为 所以 因为AO=OB 所以F1= G 当OB段处于水平位置时，如右图所示最省力，因为 所以 因为 所以 所以 【解析】【解答】当AO段处于水平位置时，如右图所示最省力，因为 所以 因为AO=OB 所以F1= G 当OB段处于水平位置时，如右图所示最省力，因为 所以 因为 所以 所以 【分析】杠杆上力和杠杆垂直时，力最小；根据杠杆的平衡条件，结合力和力臂，计算杠杆上动力的大小。 28．【答案】（1）450N；（2）4500J；（3）120W；（4）75% 29．【答案】（1）37.5%；（2）1250N 30．【答案】（1）因为滑轮组有三股绳子，最大的拉力为120N，则最大的物体重力为：G大=3×120N-60=300N （2）若提起240N的物体，拉力为：F1==100N， 机械效率=×100%=80%， 功率为P=Fv=100N×0.5m/s×3=150W （3）最大的机械效率是提起最多物体时的效率，最大机械效率=×100%=83.3%。 【解析】【分析】滑轮组上的拉力有几股绳子承担总重力就用总重力的几分之一，机械效率是有用功和总功的比值，功率可以用拉力和绳子速度的乘积计算，最大的机械效率要用物体的最大重力. 31．【答案】解：（1）提升货物时做的有用功： W有用=Gh=mgh=240kg×10N/kg×1m=2400J； （2）推力做的总功： W总=Fs=1000N×3m=3000J， 斜面的机械效率：；（3）此过程的额外功： W额=W总-W有用=3000J-2400J=600J， 由W额=fs得货物与斜面间的摩擦力：。 工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为5m的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6：5，即； 有用功：W'有用=Gh=mgh=300kg×10N/kg×1m=3000J； 额外功W'额=fs=240N×5m=1200J； 则总功W总=W有用+W额=3000J+1200J=4200J； 推力做功的功率。 答：（1）提升货物做的有用功为2400J； （2）斜面的机械效率为80%； （3）推力做功的功率210W。 【解析】【分析】 （1）利用W=Gh=mgh求出有用功； （2）利用W=Fs可求出推力做的功，即总功，斜面的效率等于有用功与总功之比； （3）总功减去有用功，可得推力做的额外功，再根据W额=fs求货物与斜面间的摩擦力，根据摩擦力之比计算第二次的摩擦力和额外功，利用W=Gh求出有用功从而得出总功，根据功率的公式计算推力做功的功率。 32．【答案】（1）解：G2在B点时，由杠杆平衡条件得：FA×OA=G2×OB，FA×20cm=20N×10cm， FA=10N； 故绳子对正方体G1的拉力为10N 答：此时绳子对正方体G1的拉力是10N （2）解：物体与地面的接触面积：S=5cm×5cm=25cm2=0.0025m2； 物体对地面的压力F=pS=2×104Pa×0.0025cm2=50N， 地面对物体的支持力：F′=F=50N； G1受竖直向下的重力G1、地面的支持力F′、绳子的拉力FA作用， 物体静止，处于平衡状态，由平衡条件得：G1=FA+F′=10N+50N=60N； 当G1对地面的压力为0时，杠杆在A点的受到的拉力FA′=G1=60N， 设G2位于C点，由杠杆平衡条件得：FA′×OA=G2×OC，60N×20cm=20N×OC， OC=60cm， 物体G2的路程：s=OC-OB=60cm-10cm=50cm 答：G2运动的路程是50cm． 【解析】【分析】（1）根据杠杆平衡条件，利用力和力臂，计算杠杆上的拉力大小；（2）利用压强和受力面积的乘积计算压力，利用压力和拉力计算总拉力大小，根据杠杆平衡条件计算杠杆上的力臂。 33．【答案】 34．【答案】 【解析】【解答】杠杆上动力的作用点是A点，支点是O点，最大的力臂是OA连线，最小的和和OA垂直于A点，由于阻力向下，动力向下；杠杆上阻力杠杆转动动力是阻力，动力和阻力的作用点都在杠杆上，如图 。 【分析】杠杆上最小的力和最大的力臂垂直；最大的力臂是支点到力的作用点的连线；阻力是阻碍杠杆转动的力。 35．【答案】 36．【答案】解：如下图所示： 【解析】【分析】（1）反向延长力的作用线F2，过支点O作阻力作用的垂线段l2；（2）O为支点，所以力作用在杠杆的最右端，并且力臂是支点O到杠杆最右端的距离时，力臂最长，此时的力最小。确定出力臂然后做力臂的垂线即为最小的力F1. 37．【答案】（1）装水至溢水口；等于 （2）右；测量力臂的长度 （3）2.5 （4）< 【解析】【解答】1）要准确测量石块的体积，则必须 装水至溢水口，石块浸入水中，溢出水的体积为石块体积； 综上第1空为装水至溢水口；第2空为等于 2）杠杆平衡的条件为动力*动力臂=阻力*阻力臂，左侧偏重，向右调节平衡螺母，杠杆平衡便于测量力臂的长度； 综上第1空为右；第2空为测量力臂的长度 3）由题可知，可化简为解得石块密度为 2.5 g/cm3 综上 第1空为2.5 4）杠杆平衡时，左侧为，右侧为，LOA>LOB，所以G物LOB>G水LOA，即，即石块真实密度大于测量的密度。 综上 第1空为< 【分析】根据杠杆平衡的条件为动力*动力臂=阻力*阻力臂以及物体的密度公式进行计算求解。 1、杠杆平衡条件计算分析：动力*动力臂=阻力*阻力臂 2、测量物体的密度：原理为ρ=m/v，使用的仪器为天平和量筒； 天平的使用步骤：1、调零：天平置于水平台上，将游码归零，调节平衡螺母使得指针指向刻度中央，测量为左物右码，为了准确测量液体质量需要：先测水和烧杯总重m1，倒出一定体积的液体，测量剩余液体和烧杯的质量m2，所以水的质量为m1-m2， 量筒的使用：确定分度值，视线平行对准液面最低处，进行读数。 38．【答案】（1）平衡；右 （2）2；左 （3） 【解析】【解答】（1）静止或匀速转动时，杠杆都是平衡的，所以若实验前杠杆如图甲所示此时杠杆平衡，为使杠杆在水平位置平衡，应该向右调节平衡螺母。（2）如图乙所示，根据杠杆的平衡条件可得： ，解得 ，即在杠杆的A点挂2个质量相同的钩码，能使杠杆在图示位置平衡； 当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时向支点O远离1个格，那么杠杆左端： ，右端为： ，所以杠杆左端上翘。（3）根据图可知，当测力计挂在最右端，左侧生物挂在最靠近支点时，重物的重最大，所以： ，解得： ，即最多挂25N的重物。 故答案为：（1）平衡；右；（2）2；左；（3）25. 【分析】探究杠杆平衡条件时，要把杠杆调成水平平衡，平衡的条件是动力乘动力臂，等于阻力乘阻力臂. 39．【答案】（1）处于平衡状态 （2）从支点O作拉力F1的作用线的垂线，从支点到垂足的距离就是F1的力臂。如下图所示： （3）> 【解析】【解答】(1)由图中两力F1、F2作用在杠杆上能使杠杆保持静止状态，因此此时的杠杆处于平衡状态。 (2)从支点O作拉力F1的作用线的垂线，从支点到垂足的距离就是F1的力臂。如下图所示： (3)在上图的基础上，做出F2的力臂l2：先反向延长F2的作用线，然后从支点O作拉力F2的作用线的垂线，从支点到垂足的距离就是F2的力臂。如题所示： 通过作图分析可知l1< l2 根据杠杆平衡条件可得F1> F2 【分析】（1）杠杆的平衡状态有两种，一种是静止，一种是匀速转动； （2）动力臂为支点到动力作用线的距离，阻力臂为支点到阻力作用线的距离，固定不动的点为支点； （3）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。 40．【答案】（1） （2）解：由图可知，，绳子自由端移动的速度为：； 答：绳子自由端向下移动的速度为； （3）解：拉力做功的功率为：； 答：拉力做功的功率为； （4）解： 不计绳重及摩擦，根据可知，动滑轮的重力为：， 若用此滑轮组匀速提起的重物，此时滑轮组的机械效率为：。 答：若用此滑轮组匀速提起的重物，此时滑轮组的机械效率为。 【解析】【分析】（1）根据图中人的位置判断绳自由端应向下，画出滑轮组即可 （2）根据滑轮组判断出绳子股数，通过滑轮组工作特点判断绳端移动距离，从而利用求出绳端移动速度 （3）利用求出拉力做功的功率 （4）根据求出动滑轮重力，分别求出总功。有用功、额外功求出滑轮组机械效率 学科网（北京）股份有限公司 $$