2026年中考物理易错集训二轮复习---专练12：简单机械

易错专练12：简单机械 易错点一：不能正确分析实际生活中的杠杆，对其支点、动力、阻力的分析错误。 典例1：如图甲所示，为电工师傅剪铁线用的钢丝钳。在电工师傅剪铁线时，钢丝钳的各手柄可以看作杠杆AOB．如图乙所示，其中O为支点，F为阻力，请在乙图中作出剪铁线时的阻力F2的阻力臂L2，作用在A点的最小动力F1及其动力臂L1。 针对训练1：甲、乙两个身高相同的人抬着一个木箱沿斜坡上山，木箱的悬点恰好在抬杠的中央。如图所示，则甲、乙两人所用的力F甲与F乙的关系是（　　） A．F甲=F乙 B．F甲＞F乙 C．F甲＜F乙 D．已知条件不足，所以无法判断 易错点二：不能正确分析动态杠杆中的力与力臂变化。 典例2：如图所示，作用在杠杆一端始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢匀速地由位置A拉至位置B，在这个过程中力F的大小将（　　） A．变大 B．不变 C．变小 D．先变大后变小 针对训练2：如图所示，将一把米尺从中点O处支起，并在其两边分别挂四个钩码和两个钩码，此时米尺恰好平衡。下列增减或移动钩码的操作中，仍能使米尺继续保持平衡的是（　　） A．两边各加一个钩码 B．两边的钩码各向外移动一格 C．左边增加一个钩码，右边钩码向外移动一格 D．左右两边的钩码各减少一个 易错点三：不能正确分析滑轮组承担重物的绳子股数。 典例3：如图所示，物体B的重力为40N，此时A正沿着水平桌面以0.4m/s的速度向右做匀速直线运动；若对A施加一个水平向左的力F，物体B以原速度匀速上升。则下列选项正确的是（不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间摩擦）（ ） A．物体B匀速下降的速度是0.4m/s B．物体A向左做匀速直线运动时与桌面间的摩擦力为20N C．物体B匀速上升时，作用在物体B上绳子的拉力的功率为16W D．对A施加的水平向左的力F大小为160N 针对训练3：如图所示，甲、乙两个滑轮组的轮重、物重均相同，把物体匀速提升相同的高度，绳子自由端受到的拉力大小分别为F1和F2．若不计绳重及轴间摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．F1=F2 B．F1＜F2 C．F1＞F2 D．无法判断 易错点四：不理解机械做功多少、机械功率、机械效率的关系。 典例4：用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，保持相同的速度匀速拉动绳子自由端，使相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．提起重物所用的拉力F1=F2 B．两滑轮组做的有用功相同W有甲=W有乙 C．甲、乙两滑轮组机械效率相同 D．甲、乙两滑轮组的绳子自由端移动的距离s甲＞s乙 针对训练4：如图甲所示，用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物A．拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，重物上升的速度v随时间t变化的关系如图丙所示。不计一切摩擦和绳重，已知在1s～2s内，滑轮组的机械效率为80%。 （1）0～1s内，重物A受到了 （选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用，若以动滑轮为参照物，重物A是 （选填“静止”或“运动”）的。 （2）动滑轮的重力为 N，若将重物A的重力减小为900N，则提升重物匀速上升时，滑轮组的机械效率将变为 易错点5 不理解斜面拉力与摩擦力大小的关系。 典例5：如图所示，工人师傅要将重为1000N的木箱拉到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的木板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N的拉力将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，则下列说法中正确的是（　　） A．工人所做的总功为5000J B．工人所做的有用功为2000J C．斜面的机械效率为75% D．物体和斜面之间的摩擦力为400N 针对训练5：如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m、高0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，在重物沿斜面匀速上升的过程中，下面说法正确的是（　　） A．重物所受的拉力与斜面对重物的摩擦力是一对平衡力 B．该斜面的机械效率为62.5%，若斜面变得更粗糙，斜面机械效率会降低一些 C．若将竖立的垫块向左移一些，斜面会变陡一些，斜面机械效率会降低一些 D．提升重物时所做的额外功为0.81J，该斜面的机械效率为37.5% 易错点六：不理解机械的机械效率的变化。 典例6：下面关于功率、机械效率的几种说法中正确的是（　　） A．做功所用的时间越多，功率越小 B．依据功的原理可知机械效率永远小于1 C．做的有用功越多，机械效率越高 D．功率越大，做功就越多 针对训练6：如图所示，完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为G1和G2的两个物体，比较它们省力情况和机械效率，若不计绳重和摩擦，则下列说法中正确的是（　　） A．若G1=G2，则F1＜F2，甲的机械效率较高 B．若G1=G2，则F1＞F2，乙的机械效率较高 C．若G1＜G2，则F1＜F2，甲、乙的机械效率相同 D．若G1＜G2，则F1＜F2，乙的机械效率较高 探究杠杆的平衡条件 1．教材实验原理图 2．实验结论 杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 3．实验拓展 (1)拓展：让支点处于杠杆的中央目的是消除杠杆自身重力对实验造成的影响。 (2) 拓展：让杠杆在水平位置平衡便于读了杠杆的力臂。 (3) 拓展： 调节杠杆平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动； (4) 拓展：测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，因为拉力的力臂变小了，测力计的示数将变大。 (5) 拓展：杠杆平衡后，两边同时增加钩码后，杠杆是否平衡的判断。 (6) 拓展：多次实验测量的目的是使实验结论且有普遍性。 (7) 拓展：分析处理数据得出结论。 典例6：根据“探究杠杆的平衡条件“实验要求，完成下列各题： 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 3 10 2 15 2 1 10 2 5 3 1.5 20 2 15 4 （1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于 （平衡/非平衡）状态，小明通过调节杠杆右端的螺母向 （左/右）移动，使杠杆在水平位置平衡，然后进行下面的实验探究。 （2）要使图乙中杠杆平衡，应在a处挂 个钩码（每个钩码都是相同的）。 （3）当弹簧测力计由图丙的竖直地拉着变成倾斜地拉着，使杠杆在水平位置静止时，弹簧测力计的示数将 （变大/变小/不变）。 （4）有同学根据自己的实验数据，得到如下结论：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。这个结论与杠杆的平衡条件不符，原因是实验过程中没有 。 （选填序号：①改变力的作用点②改变力的方向③多次进行实验）。 （5）小明组将三次实验数据记录在表格中，继续实验时，小明记录的一组数据是F1=1N，L1=5cm，F2=0.5N，L2=10cm；同组小芳记录的另一组数据是F1=4.5N，L1=10cm，F2=3N，L2=15cm，为使实验结论具有普遍性，第四次实验数据最好采用 （小明/小芳）的。 探究滑轮组的机械效率 1．教材实验原理图 2．实验注意问题 弹簧测力计要竖直匀速运动。 3．实验拓展 拓展（1）：测量工具弹簧测力计、刻度尺。 拓展（2）：控制变量法的应用：探究被提升重物重力大小对滑轮组机械效率的影响：用同一滑轮组吊起数量不同的钩码；探究动滑轮重力大小对滑轮组效率的影响：使用重力或数量不同的动滑轮吊起数量相同的钩码。 典例7：小红要测量图中两滑轮组的机械效率，实验中测得的相关数据如下表所示。 次数 钩码重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 1 2 0.1 0.9 0.3 74% 2 4 0.1 1.6 0.3 83% 3 6 0.1 2.3 0.3 （1）实验中要沿竖直方向 拉动弹簧测力计，使钩码上升。 （2）分析表中的数据可知，小红测的是 （选填“甲”或“乙”）滑轮组的机械效率。第3次测出的机械效率为 （结果保留整数）。 （3）分析表中数据还可得出结论：使用同一个滑轮组提升物体时， 滑轮组的机械效率越高。 强化训练： 一、单选题 1．下面图中所示的杠杆，哪一个是费力杠杆（ ） A． B． C． D． 2．如图所示A物体重力为20N，用滑轮组分别按甲、乙两种方法提升和水平移动物体A。物体在水平面滑动时受到的摩擦力为15N，F1=12N，F2=6N，A物体在10s内匀速移动的距离均为0.6m。则在该过程中，下列分析正确的是（　　） A．两种方法中所做的总功一样 B．F1做功与F2做功快慢相等 C．甲的机械效率等于乙的机械效率 D．甲图中动滑轮的重力为4N 3．使用滑轮组肯定不能做到的是（ ） A．既省力又改变力的方向 B．既省力又省距离 C．省力但不能改变力的方向 D．不省力但可以改变力的方向 4．如图所示，利用斜面提升重物时，能够提高斜面机械效率的是（　　） A．斜面不变，增大物体的质量 B．减小物体与斜面间的粗糙程度 C．斜面倾角不变，增大斜面高度 D．斜面倾角不变，增大斜面长度 5．如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（ ） A．B． C．D． 6．关于功、功率、机械效率的说法正确的是（ ） A．物体受到的力越大，力所做的功越多 B．做功多的机械，功率一定大 C．效率高的机械，做的有用功一定多 D．功率大的机械，做功越快 7．下列有关“功““功率“和“机械效率“的说法中，正确的是（ ） A．机器的功率越大，做的功越多                              B．功率不同的机器，做的功可能相等 C．机器做功的时间越少，功率就越大                       D．机器的功率越大，机械效率就越高 8．如图所示的简单机械中，在使用中属于费力杠杆的是（ ） A．用瓶起子开瓶盖 B．用镊子夹取砝码 C．用羊角锤拔钉子 D．用动滑轮提升物体 9．下列哪一组所列的器具都是杠杆( ) A、剪刀、筷子、打气筒 B、锅铲、钓鱼竿、桌子 C、钢笔、电灯、直尺 D、撬棒、跷跷板、天平横梁 10．以下几种杠杆在正常使用时属于省力杠杆的是（ ） A．镊子 B．赛艇船桨 C．开啤酒瓶的起子 D．夹柴火的火钳 二、多选题 11．使用机械可以（ ） A．省力 B．省距离 C．省功 D．使做功效率达到100% 12．对下列四幅图中的物理知识解释正确的是（　　） A．甲图中的防滑手套是通过增大压力的方法，来增大摩擦力的 B．乙图中的船桨相当于一个费力的杠杆 C．丙图中的气压计在外界气压升高时，管内的液柱会降低 D．丁图中的骆驼能够在沙漠中自由行走，是利用增大受力面积而减小压强的 13．要用15 N的力刚好提起20 N的重物，如果不计机械本身的重力，可以应用的下列简单机械是 A．一个定滑轮 B．一根杠杆 C．一个动滑轮 D．一个轮轴 14．无人驾驶汽车已经逐步进入人们的生活，下列说法正确的是（　　） A．汽车的倒车雷达是利用超声波测量距离的 B．汽车在高速行驶时，车辆所受的重力和车辆对地面的压力是一对相互作用力 C．汽车的方向盘是一个轮轴 D．汽车两侧的后视镜是凸透镜，起到了扩大视野的作用 15．如图所示是某建设工地上工人用滑轮组拉动货物的情形，货物重3000N，工人用为400N的拉力在5s将货物沿水平方向匀速拉动3m，货物与地面的滑动摩擦力为600N，下列分析正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为1.2m/s B．拉力的功率为240W C．此滑轮组机械效率为 D．货物克服摩擦力所做的功是1800J 三、填空题 16．如图是一种开瓶器．使用时将螺旋钻头旋进软木塞，再用双手按压把即可将瓶塞拔出．开瓶器的钻头做得尖细是为了______，压把相当于______． 17．如图所示，o为杠杆AC的支点，在B处挂一小球，重为100N，AO=OB=BC，为使杠杆在水平位置平衡，需要施加的最小力的作用点应该在__________点，力的大小为__________N． 18．如图，把质量为 12kg 的物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力 F=100N，斜面长 2m，高 1m。其有用功是______J，机械效率是______ %，物体所受的摩擦力是______N。 19．杠杆平衡条件实验中，应使杠杆在______位置平衡，这样做的好处是：______，支点应在杠杆的中心，这样做的好处是：_______________。 20．测量滑轮组的机械效率 实验装置和数据记录表如下： 次数 钩码重力G/N 钩码上升的高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 1 2.0 0.10 0.9 0.30 74.1% 2 2.0 0.15 0.9 0.45 74.1% 3 2.0 0.20 0.9 0.60 74.1% 4 4.0 0.20 1.6 0.60 ①第4次实验测得的机械效率为_______________。 ②分析表中数据可得：利用相同的滑轮组提升同一物体，物体上升的高度不同，滑轮组的机械效率________；提升不同的物体，物体的重力越大，滑轮组的机械效率__________。 21．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，实验前杠杆静止时的位置如图（甲）所示，应将杠杆的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡。在A点悬挂3个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置重新平衡，如图（乙）所示，弹簧测力计的拉力是______N。（g取10N/kg） 四、作图题 22．请你在下图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂l2。 （________） 23．（1）如图甲所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请在图中画出动力F1的力臂l1、鱼线对钓鱼竿阻力． （2）在乙图中画出站在地面上的人利用用滑轮组拉起物体的绕线方式． （3）请在右侧虚线框内画出如图所示实物图所对应的电路图． 五、实验题 24．在探究“杠杆平衡的条件”实验中，杠杆在图所示位置静止，此时应该将右端的平衡螺母向___调节（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在____位置平衡。 25．下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验． （1）实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到 _____ 位置平衡，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“左”或“右”）端调节． （2）调节平衡后，在杠杆B点处挂6个钩码，如图甲所示，则在A点处应挂 _____ 个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡． （3）图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景，已知杠杆每格长5cm，钩码每个重0.5N，请将弹簧测力计的示数填入下表． 实验序号 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 _____ 0.15 3.0 0.10 上述实验数据不符合杠杆平衡条件，出现问题的原因是 _____ ． 六、综合题 26．为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染，小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”，借助杠杆按动按钮，如图所示，已知OB=60cm、AB=80cm、OC=15cm，当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时，按钮触发、大门打开， (1)请在图中作出动力F1的示意图。 (2)该杠杆属于哪种类型？（直接回答） (3)求此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2，有多大？ 七、计算题 27．杠杆平衡时，动力臂L1为0.6米，阻力F2的大小为60牛，阻力臂L2为0.2米，求动力F1的大小。 28．用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M重为760N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度．拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，不计钢丝绳的重、摩擦力大小，求： （1）滑轮组提升重物的机械效率是多少？ （2）动滑轮的重力是多少？ 29．为了提升物体，用如图所示的滑轮组把重600N的物体匀速提高2m，弹簧测力计的示数为250N。求： (1)有用功； (2)绳子自由端移动的距离； (3)总功； (4)滑轮组的机械效率。 1 学科网（北京）股份有限公司 一、单选题 1．如图所示，O为杠杆的支点，在杠杆的右端B点挂一重物．MN是以A为圆心的弧形导轨，绳的一端系在杠杆的A点，另一端E可以在弧形导轨上自由滑动．当绳的E端从导轨的一端N点向另一端M点滑动的过程中，杠杆始终水平，绳AE对杠杆拉力的变化情况是（ ） A．一直变小 B．先变大，后变小 C．一直变大 D．先变小，后变大 2．小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，提出了两种猜想，猜想1：可能与悬挂重物位置有关；猜想2：可能与物重有关。随后，他在A处悬挂二个钩码测出机械效率η1，在B处悬挂一个钩码测出机械效率η2，并重复多次，均发现η1＞η2，由此，他（ ） A．只能验证猜想1 B．只能验证猜想2 C．既能验证猜想1，也能验证猜想2 D．既不能验证猜想1，也不能验证猜想2 3．如图所示，物体A重25N，在水平地面上以0.2m/s的速度向左匀速直线运动，已知拉力F=5N，该轮滑的机械效率为90%．则 A．拉力F的功率是1W                                             B．5s内拉力F所做功的大小是15J C．2s内绳子自由端移动的距离是0.4m                    D．物体A受到水平地面的摩擦力大小是9N 4．下列说法中正确的是（ ） A．机械效率越高，机械做功一定越快，越省功 B．做功越多的机械，机械效率一定越高，做功也越快 C．功率越大的机械，做功一定越多，机械效率也越大 D．做功越快的机械，功率一定越大，与机械效率无关 5．如图所示，斜面高为1m，长为4m，用沿斜面向上大小为75N的拉力F，将重为200N的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端，下列判断正确的是（　　） A．克服木箱重力做的功为800J B．拉力F对木箱所做的功为500J C．木箱受到斜面的摩擦力为25N D．斜面对木箱的支持力做的功为200J 6．如图所示，用两个滑轮匀速提起两个物体，甲、乙两个滑轮提起重物的质量相等，不计摩擦和绳重，若F1＞F2，则说明了（ ） A．使用定滑轮比使用动滑轮省力 B．动滑轮的重力大于物体的重力 C．使用动滑轮不省力 D．动滑轮的重力小于物体的重力 7．一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫3块C，恰好使木板水平放置，如图所示，现在水平力F将C由A向B匀速推动过程中，推力F将（ ） A．大小不变 B．逐渐增大 C．先增大后减小 D．先减小后增大 8．如图所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，杠杆正处于水平平衡状态.若在两侧钩码下分别再加挂一块完全相同的橡皮，则下列判断正确的是（　　） A．杠杆仍能处于水平平衡状态 B．杠杆不能处于水平平衡状态，左端上升 C．杠杆不能处于水平平衡状态，右端上升 D．上述情况均有可能发生 9．工人利用如图甲所示的滑轮组从一口枯井中提起质量为6kg的物体，他用图乙所示随时间变化的水平向右的拉力F拉绳，重物的速度v随时间t变化的关系图象如图丙所示，不计绳重和摩擦（g取10N/kg）．以下说法正确的是（　　） A．在0-1s内，拉力F做的功为75J B．动滑轮的重力30N C．在2-3s内，滑轮组的机械效率62.5% D．在2-3s内，拉力F做功的功率为200W 10．以下是同学们对机械效率的一些理解，其中正确的是（ ） A．做有用功越多的机械，机械效率定越高 B．机械效率越高，机械做功一定越快 C．功率越大的机械做功一定越多 D．有用功在总功中所占的比例越大，机械效率一定越高 二、多选题 11．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是边长为0.1m的正立方体．当杠杆右侧挂一个重4N的物体B时，杠杆在水平位置平衡．此时物体A对水平桌面的压强为300Pa．下列说法正确的是（ ） A．物体A受到的支持力为2N B．物体A受到的重力为5N C．物体B向右移动l小格，物体A受到的拉力减小1N D．物体B向右移动l小格，物体A受到的支持力减小1N 12．如图所示，杠杆AB质量忽略不计，支点为O且固定不动，在A端用细绳挂一物体M，OA∶OB＝2∶3.物体M为正方体，边长为0.2 m，所受重力为200 N，在B端施加方向竖直向下的拉力F，大小为40 N，此时杠杆在水平方向平衡．则下列说法中正确的是（ ） A．杠杆A端受到的拉力为60 N B．地面对物体M的支持力为260 N C．若只改变拉力F的方向，则物体M对地面的压强变大 D．若只在B端悬挂重物N，恰好使得M对地面的压力为零，则GN∶GM＝2∶3 13．如图所示，杠杆处于平衡状态，要使杠杆再次平衡，下述哪种方法是可行的？（　　） A．两边都加挂一个钩码 B．两边都减少一个钩码，且右边向外移一格 C．两边都向外各移一格 D．两边都加挂一个钩码，且都向外各移一格 14．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（ ） A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左 B．滑轮移动的速度为0.1m/s C．绳子拉物体A的功率为2W D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N 15．如图所示，某人将物体沿水平方向匀速拉动了5m，所用时间为10s，物体和地面之间的摩擦力为320N，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和滑轮组的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．A、B、C处绳子受力的拉力大小关系FB＞FC＞FA B．绳子A处向上的速度为1m/s C．动滑轮重80N D．拉力F的功率为160W 三、填空题 16．如图所示用100N的竖直拉力F匀速提升重260N的物体，在10s内物体上升了1m，则动滑轮重__________N，拉力做功的功率为__________W。如果用此滑轮组匀速提升重60N的物体，此时滑轮组的机械效率为__________（不计绳重和摩擦）。 17．小勇用图所示的滑轮组拉着物体匀速前进了2m，则绳子自由端移动的距离为________m。若物体与地面的摩擦力为9 N，则他对物体所做的有用功是________J。如果小勇对绳的拉力F＝4 N，该滑轮组的机械效率为________%。 18．如图所示，用滑轮组将1.5kg的物体匀速提高0.5m，拉力F为10N，则有用功为____________ J，总功为__________ J，滑轮组机械效率为___________% ．若增加所提物体的重力，滑轮组机械效率______________（选填“变大”、“变小”或“不变”）． 19．动滑轮相当于____杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”），定滑轮和动滑轮组合起来叫滑轮组，小明用如图所示的滑轮组把重为160N的物体匀速提起，动滑轮重40N，他所用的拉力为_____N，该滑轮组的机械效率为____（不计绳重及摩擦）． 20．如图所示，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力F把重1600N的木箱匀速推到车上，推力对木箱做的功是_________J，斜面的机械效率是_________；木箱所受摩擦力为f，推力F_________f (填</=/>)，请从功的角度分析说明理由：________________________。 21．用如图所示的滑轮沿水平方向匀速拉动重为100牛的物体A,拉力F大小为10牛．（不考虑滑轮的重力和绳子与滑轮问的摩擦）．物体A与地面间的摩擦力________牛．若5秒内物体A被拉动30厘米,拉力F所做的功_____焦，功率为_______瓦. 重力做功________焦． 若拉力增大了2牛，此时物体A所受合力的大小为_____________牛． 四、作图题 22．某剧组为拍摄节目需要，设计了如图所示的拉力装置来改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可绕O点转动，请在图中画出： （1）杠杆所受拉力的力臂L1； （2）杠杆所受阻力F2的示意图． 23．(1)如图，当施加水平向右的压力F压物体时，物体在竖直的墙上静止不动，请在图中画出该物体摩擦力的示意图。 (2)如图所示，若在课桌的C点用力可以把桌腿B抬离地面，在抬起时另一桌腿A没有滑动，请在图中画出最小的动力F。 (3)用滑轮组提升重物，请在图（c）中画出拉力3F＝G的绳子绕法。（不计动滑轮重绳重和摩擦） 五、实验题 24．利用图所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件”．请按要求完成下列问题： （1）将杠杆安装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆右侧的平衡螺母向_____调（选填：“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡． （2）如图甲所示挂钩码，杠杆在水平位置平衡，若将杠杆左右两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆_____端将下沉（选填：“左”或“右”）． （3）如图乙所示，用弹簧测力计在杠杆处竖直向上拉时，若杠杆能在水平位置平衡，则悬挂在处的钩码总质量为_______． 25．在探究“杠杆的平衡条件”实验中： (1)实验前调节杠杆在水平位置平衡，目的是_____。 (2)通过多次实验得出如下数据： 次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 2 2 1 4 2 2 4 1 8 3 2 6 1 12 4 1 16 2 8 5 2 10 1 20 6 3 8 2 12 分析1、2、3次实验数据，可以发现实验中存在的问题是：没有改变_____的大小。 (3)分析4、5、6次实验数据，得出杠杆的平衡条件是_____(用字母表示)。 (4)如图所示是某次实验中的情形，把图中杠杆两侧的钩码各取下一个，为使杠杆再次在水平位置平衡，应将左侧钩码向_____移动一个格，同时右侧钩码向_____移动一个格。(均填“左”或“右”) 六、综合题 26．阅读短文，回答文后的问题。 现在很多自行车安装了碟刹，如图所示碟刹制动又称为盘式制动，碟刹盘通过液压泵推动刹车卡钳，抓紧刹车盘，刹车的刹力和毂刹不同，不会突然增大。为了提高刹车力，一般会通过加长刹车力臂的办法，一般碟盘的直径分为140mm，160mm，180mm，203mm。碟盘的直径越大，则刹车时的力臂越大，产生的制动力自然也就越大，以对应不同的用途。制动盘分普通盘式刹车和通风盘式刹车两种。通风盘式刹车是在盘面上钻出许多圆形通风孔，或是在盘的端面上割出通风槽或预制出矩形的通风孔。通风盘式刹车利用风流作用，其冷热效果要比普通盘式刹车更好，在高速刹车时能迅速制动，散热效果好，制动效能的恒定性好。 刹车片和制动盘之间产生的滑动摩擦力的大小和它们相互间的正压力成正比：即f=μN，其中μ为比例常数叫“滑动摩擦系数”，也被称为“动摩擦因数”，它是一个没有单位的数值。滑动摩擦系数与接触物体的材料、表面光滑程度、干湿程度、表面温度等都有关。 (1)如乙图为刹车示意图，请问刹车把手为______杠杆（选填“省力”、“费力”、“等臂”）； (2)刹车时制动盘发热，_________能转化为内能； (3)没有刹车时，在盘山公路上向低处滑行的自行车，重力势能减小，动能变大；若要及时停下，下列哪种刹车盘，刹车效果更好（________）； A．140mm B．160mm C．180mm D．203mm (4)盘式刹车，温度一定时，刹车时刹车片和制动盘之间产生的滑动摩擦力f及滑动摩擦系数μ与它们相互间的正压力N的关系，图中四个图中描述正确的是（________）。 A． B． C． D． 七、计算题 27．图是某建筑工地提升建材所用的升降机示意图．建材的重力是6300N，建材与货箱水平底面的接触面积是1.2m2，升降机在1min内将建材匀速提升了12m，钢丝绳自由端拉力F的功率是1800W，试求： （1）建材对货箱水平底面的压强是多少？ （2）拉力F所做的功是多少？ （3）该滑轮组提升这些建材的机械效率是多少？ 28．如图所示，工人师傅用一个动滑轮提升重物，在20s内货物被匀速提升4m。已知动滑轮重20N，货物重480N，不计绳子的重力和其他阻力。求： 工人师傅对绳子施加的拉力大小； 该动滑轮的机械效率； 工人师傅做功的功率。 29．氢能被视为未来的理想清洁能源，若一辆小汽车发动机使用氢能源来工作，在平直公路上以30m/s的速度匀速行驶720km，行驶时受到的阻力为8．4×102N，消耗氢的质量7.2kg.（q氢=1．4×108J/kg）求： （1）行驶所用时间； （2）牵引力做功； （3）汽车发动机的效率． 八、简答题 30．下面是国王与阿基米德的一段精彩对话．国王说：“我想不费摧毁之力，就可以随便移动任何重量的东西．”阿基米德说：“我不仅可以移动任何重量的东西，我还可以撬动地球．”请你出阿基米德应用的原理和实现撬动地球的条件． 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 易错专练12：简单机械 易错点一：不能正确分析实际生活中的杠杆，对其支点、动力、阻力的分析错误。 典例1：如图甲所示，为电工师傅剪铁线用的钢丝钳。在电工师傅剪铁线时，钢丝钳的各手柄可以看作杠杆AOB．如图乙所示，其中O为支点，F为阻力，请在乙图中作出剪铁线时的阻力F2的阻力臂L2，作用在A点的最小动力F1及其动力臂L1。 【错解】，理由：由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长；动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图，如图所示： 【析错 （1）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离。 （2）杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1L1=F2L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。 【正解】如图，理由：（1）反向延长F2的作用线，从支点O作动力F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂L2； （2）由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长；动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图，如图所 试卷第1页，总3页 1 学科网（北京）股份有限公司 示： 针对训练1：甲、乙两个身高相同的人抬着一个木箱沿斜坡上山，木箱的悬点恰好在抬杠的中央。如图所示，则甲、乙两人所用的力F甲与F乙的关系是（　　） A．F甲=F乙 B．F甲＞F乙 C．F甲＜F乙 D．已知条件不足，所以无法判断 解：如图： 解：如右图，LAE为阻力臂，LAF为动力臂； 因为：F乙LAF=GLAE， 所以：， 同理，可求， 则甲、乙两人所用的力F甲=F乙。 故选：A。 【答案】D 易错点二：不能正确分析动态杠杆中的力与力臂变化。 典例2：如图所示，作用在杠杆一端始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢匀速地由位置A拉至位置B，在这个过程中力F的大小将（　　） A．变大 B．不变 C．变小 D．先变大后变小 【错解】选C，理由：让棒缓慢转到图中虚线所示位置，阻力臂逐渐变小。 【析错】先确定阻力臂、动力臂的变化，然后根据杠杆平衡的条件（动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂）分析动力的变化。 【正解】选A，理由：由题知，动力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，则在杠杆缓慢由A到B的过程中，动力臂OA的长度没有变化，阻力G的大小没有变化，而阻力臂L却逐渐增大；由杠杆的平衡条件知：F•OA=G•L阻，当OA、G不变时，L阻越大，则F越大，因此在这个过程中拉力F逐渐变大。故选：A。 针对训练2：如图所示，将一把米尺从中点O处支起，并在其两边分别挂四个钩码和两个钩码，此时米尺恰好平衡。下列增减或移动钩码的操作中，仍能使米尺继续保持平衡的是（　　） A．两边各加一个钩码 B．两边的钩码各向外移动一格 C．左边增加一个钩码，右边钩码向外移动一格 D．左右两边的钩码各减少一个 解：设一格为L，一个钩码的重力为G； A、两边各加一个钩码，由杠杆的平衡条件可得5G×2L＜3G×4L，米尺不平衡，故A错误； B、两边钩码各向外移动一格，由杠杆的平衡条件可得4G×3L＞2G×5L，米尺不平衡，故B错误； C、左端增加一个钩码，右端向外移动一格，由杠杆的平衡条件可得5G×2L=2G×5L，米尺平衡，故C正确； D、左右两边的钩码各减少一个，3G×2L＞G×4L，米尺不平衡，故D错误。 故选：C。 【答案】 C 易错点三：不能正确分析滑轮组承担重物的绳子股数。 典例3：如图所示，物体B的重力为40N，此时A正沿着水平桌面以0.4m/s的速度向右做匀速直线运动；若对A施加一个水平向左的力F，物体B以原速度匀速上升。则下列选项正确的是（不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间摩擦）（ ） A．物体B匀速下降的速度是0.4m/s B．物体A向左做匀速直线运动时与桌面间的摩擦力为20N C．物体B匀速上升时，作用在物体B上绳子的拉力的功率为16W D．对A施加的水平向左的力F大小为160N 【错解】A。理由：A、由图可知，有3段绳子拉着动滑轮，则绳子自由端物体B的移动速度为物体A移动速度的3倍，即：vB=3vA=3×0.4m/s=1.2m/s，故A错误。 【析错】 （1）首先判定有几段绳子拉着动滑轮，然后求出B移动的速度； （2）不计摩擦、绳重及滑轮重，根据求出摩擦力的大小； （3）物体B匀速上升时，根据物体B受力平衡即可求出的重力求出作用在物体B上绳子的拉力；根据P=Fv求出拉力的功率。 （4）A正沿着水平桌面向左做匀速直线运动；根据A受到的摩擦力、动滑轮的拉力求出水平向左的拉力F的大小。 【正解】A、由图可知，有两段绳子拉着动滑轮，则绳子自由端物体B的移动速度为物体A移动速度的2倍，即：vB=2vA=2×0.4m/s=0.8m/s，故A错误； B、物体B的重力为40N，则绳子自由端的拉力为FB=GB=40N， 不计摩擦、绳重及滑轮重，且物体A做匀速直线运动，根据可知物体A受到的摩擦力f=nFB=2×40N=80N；故B错误； C、物体B匀速上升时，绳子的拉力与B的重力是一对平衡力，大小相等，则拉力的大小FB=GB=40N， 所以作用在物体B上绳子的拉力的功率PB=FBvB=40N×0.8m/s=32W，故C错误； D、物体B以原速度匀速上升时，物体A向左做匀速运动，由于物体A与地面之间的压力和粗糙程度不变，则物体A受到的摩擦力大小不变（仍然为80N）； 当对物体A施加水平向左的力F使B以原速度匀速上升时，物体A受到向左的拉力、向右的摩擦力和滑轮组向右的拉力，且A受到滑轮组向右的拉力FA=2FB=2×40N=80N， 由于物体A做匀速直线运动，则F=FA+f=80N+80N=160N；故D正确。 故选：D。 针对训练3：如图所示，甲、乙两个滑轮组的轮重、物重均相同，把物体匀速提升相同的高度，绳子自由端受到的拉力大小分别为F1和F2．若不计绳重及轴间摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．F1=F2 B．F1＜F2 C．F1＞F2 D．无法判断 解：由题意可知，两图中动滑轮的重力G动、物体的重力G都相等， 由图可知，n甲=3，n乙=2， 不计绳重及轴间摩擦，拉力，， 所以，F1＜F2。 故选：B。 【答案】B。 易错点四：不理解机械做功多少、机械功率、机械效率的关系。 典例4：用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，保持相同的速度匀速拉动绳子自由端，使相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．提起重物所用的拉力F1=F2 B．两滑轮组做的有用功相同W有甲=W有乙 C．甲、乙两滑轮组机械效率相同 D．甲、乙两滑轮组的绳子自由端移动的距离s甲＞s乙 【错解】选B，理由：做功多的机械功率一定大。 【析错】 由滑轮组的结构可知承担物重的绳子股数n， ①不计绳重及摩擦，提起重物时绳端的拉力； ②把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做的额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断两滑轮组机械效率的大小关系； ③绳子自由端移动的距离s=nh。 【正解】选A，理由：ABC、不计绳重及摩擦，提起重物时绳端的拉力， 由图可知n1=3，n2=2， 则所用的拉力分别为：； 由于动滑轮重相同，提升的物体重和高度均相同，且W额=G动h，W有用=G物h， 所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则总功相同， 由可知，两滑轮组的机械效率相同，故A错误，BC正确； D、提升物体的高度h相同，由s=nh可得绳端移动的距离分别为s甲=3h，s乙=2h，可见s甲＞s乙，故D正确。 故选：BCD。 针对训练4：如图甲所示，用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物A．拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，重物上升的速度v随时间t变化的关系如图丙所示。不计一切摩擦和绳重，已知在1s～2s内，滑轮组的机械效率为80%。 （1）0～1s内，重物A受到了 非平衡力 （选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用，若以动滑轮为参照物，重物A是 静止 （选填“静止”或“运动”）的。 （2）动滑轮的重力为 300 N，若将重物A的重力减小为900N，则提升重物匀速上升时，滑轮组的机械效率将变为 75% 解：（1）根据图丙可知物体在0～1s内，物体做的是变速运动，所以运动状态在改变，由此可得出物体A受的是非平衡力作用；若以动滑轮为参照物，重物A是静止的； （2）已知在1s～2s内，滑轮组的机械效率为80%，由曲线图可知F=500N， 所以得：G物=3F•η=3×500N×80%=1200N， 又由得：G动=3F-G物=3×500N-1200N=300N， 若将重物A的重力减小为900N，， 则。 故答案为：（1）非平衡力；静止；（2）300；75%。 【答案】D 易错点5 不理解斜面拉力与摩擦力大小的关系。 典例5：如图所示，工人师傅要将重为1000N的木箱拉到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的木板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N的拉力将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，则下列说法中正确的是（　　） A．工人所做的总功为5000J B．工人所做的有用功为2000J C．斜面的机械效率为75% D．物体和斜面之间的摩擦力为400N 【错解】选ABD，理由：物体沿斜面匀速上升时，拉力大小等于摩擦力，所以C选项正确。 【析错】 （1）根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据W=Gh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率η。 （2）根据总功与有用功的差得出额外功，再根据W额=fs，变形后可求摩擦力f。 【正解】选C。 理由：A、工人所做的总功为：W总=Fs=400N×5m=2000J，故A错误。 B、工人所做的有用功为：W有=Gh=1000N×1.5m=1500J，故B错误。 C、斜面的机械效率为：，故C正确。 D、工人所做额外功为：W额=W总-W有=2000J-1500J=500J， 由W额=fs得物体受到的摩擦力为：，故D错误。 故选：C。 针对训练5：如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m、高0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，在重物沿斜面匀速上升的过程中，下面说法正确的是（　　） A．重物所受的拉力与斜面对重物的摩擦力是一对平衡力 B．该斜面的机械效率为62.5%，若斜面变得更粗糙，斜面机械效率会降低一些 C．若将竖立的垫块向左移一些，斜面会变陡一些，斜面机械效率会降低一些 D．提升重物时所做的额外功为0.81J，该斜面的机械效率为37.5% 解：A、在沿斜面拉动重物的过程中，既要克服重物与斜面间的摩擦力，还要克服物体的重力，所以重物所受的拉力与斜面对重物的摩擦力的大小不相等，则二力不是一对平衡力，故A错误； D、已知物重G=4.5N，拉力F=1.8N，斜面长s=1.2m，高h=0.3m， 所做的有用功为：W有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J， 拉力F对物体做的总功为：W总=Fs=1.8N×1.2m=2.16J， 斜面的机械效率为：，故D错误。 B、该斜面的机械效率为62.5%，若斜面变得更粗糙，所做的额外功更多，斜面机械效率会降低，故B正确； C、将竖立的垫块向左移一些，斜面会变陡，斜面的长度不变，斜面的高度增加，用斜面提升物体做的有用功增加，斜面越陡，物体对斜面的压力会减小，所以摩擦力会减小，克服摩擦力做的额外功就会减小，有用功增加，此时的机械效率会提高，故C错误； 故选：B。 【答案】C 易错点六：不理解机械的机械效率的变化。 典例6：下面关于功率、机械效率的几种说法中正确的是（　　） A．做功所用的时间越多，功率越小 B．依据功的原理可知机械效率永远小于1 C．做的有用功越多，机械效率越高 D．功率越大，做功就越多 【错解】选D，理由：同一机械的机械效率始终不变。 【析错】（1）功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大做功越快。 （2）在使用机械做功时，不可避免地要做额外功，所以有用功总小于总功。 （3）机械效率等于有用功与总功的比值。 【正解】选C，理由：A．功率和做功多少以及时间的长短有关，功率等于功与时间之比，在做功多少不确定的情况下，做功所用的时间越多，功率不一定大，故A错误。 B．在使用机械做功时，不可避免地要做额外功，所以有用功总小于总功。所以机械效率总小于1，故B正确。 C．机械效率等于有用功与总功的比值，机械效率与有用功和总功有关系，总功不确定，做有用功多的不能说明机械效率就高，故C错误。 D．功率是表示做功快慢的物理量，功率与做功多少以及时间的长短有关，时间不确定，功率越大，做功不一定就越多，故D错误。 故选：B。 针对训练6：如图所示，完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为G1和G2的两个物体，比较它们省力情况和机械效率，若不计绳重和摩擦，则下列说法中正确的是（　　） A．若G1=G2，则F1＜F2，甲的机械效率较高 B．若G1=G2，则F1＞F2，乙的机械效率较高 C．若G1＜G2，则F1＜F2，甲、乙的机械效率相同 D．若G1＜G2，则F1＜F2，乙的机械效率较高 解：AB．由题知，滑轮组都是一定一动，动滑轮重力G动相同，不计绳重和摩擦，拉力，如果物重G1=G2，则拉力F1＜F2； 机械效率，物重相同、动滑轮重相同，机械效率相同，故AB错误； CD．由题知，滑轮组都是一定一动，动滑轮重力G轮相同，不计绳重和摩擦，拉力，拉力），如果物重G1＜G2，则拉力F1＜F2； 如果物重G1＜G2，即物重增大，有用功将增大，不计绳重和摩擦，额外功不变，机械效率，所有机械效率将变大，即乙的机械效率高，故C错误、D正确。 故选：D。 【答案】B 探究杠杆的平衡条件 1．教材实验原理图 2．实验结论 杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 3．实验拓展 (1)拓展：让支点处于杠杆的中央目的是消除杠杆自身重力对实验造成的影响。 (2) 拓展：让杠杆在水平位置平衡便于读了杠杆的力臂。 (3) 拓展： 调节杠杆平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动； (4) 拓展：测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，因为拉力的力臂变小了，测力计的示数将变大。 (5) 拓展：杠杆平衡后，两边同时增加钩码后，杠杆是否平衡的判断。 (6) 拓展：多次实验测量的目的是使实验结论且有普遍性。 (7) 拓展：分析处理数据得出结论。 典例6：根据“探究杠杆的平衡条件“实验要求，完成下列各题： 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 3 10 2 15 2 1 10 2 5 3 1.5 20 2 15 4 （1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于 平衡 （平衡/非平衡）状态，小明通过调节杠杆右端的螺母向 右 （左/右）移动，使杠杆在水平位置平衡，然后进行下面的实验探究。 （2）要使图乙中杠杆平衡，应在a处挂 1 个钩码（每个钩码都是相同的）。 （3）当弹簧测力计由图丙的竖直地拉着变成倾斜地拉着，使杠杆在水平位置静止时，弹簧测力计的示数将 变大 （变大/变小/不变）。 （4）有同学根据自己的实验数据，得到如下结论：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。这个结论与杠杆的平衡条件不符，原因是实验过程中没有 ② 。 （选填序号：①改变力的作用点②改变力的方向③多次进行实验）。 （5）小明组将三次实验数据记录在表格中，继续实验时，小明记录的一组数据是F1=1N，L1=5cm，F2=0.5N，L2=10cm；同组小芳记录的另一组数据是F1=4.5N，L1=10cm，F2=3N，L2=15cm，为使实验结论具有普遍性，第四次实验数据最好采用 小明 （小明/小芳）的。 解：（1）杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于静止状态时，处于平衡状态；杠杆右端高，说明此时杠杆的重心在支点左边，所以应将平衡螺母右调，使重心右移，杠杆才能平衡。 （2）设杠杆的分度值为L，一个钩码的重为G，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得：2G×2L=nG×4L，解得：n=1（个）； （3）当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，阻力和阻力臂不变，弹簧测力计拉力F的力臂变小，由杠杆平衡条件：F1L1=F2L2，可知弹簧测力计的拉力变大； （4）“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”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向。故②正确； （5）小明记录的一组数据是F1=1N，L1=5cm，F2=0.5N，L2=10cm；同组小芳记录的另一组数据是F1=4.5N，L1=10cm，F2=3N，L2=15cm，与第1组数据力臂相同，不具有多样性，为使实验结论具有普遍性，第四次实验数据最好采用小明的。 故答案为：（1）平衡；右；（2）1；（3）变大；（4）②；（5）小明。 【答案】（1）左；（2）4；便于测量力臂；大于；（3）动力×动力臂=阻力×阻力臂。 探究滑轮组的机械效率 1．教材实验原理图 2．实验注意问题 弹簧测力计要竖直匀速运动。 3．实验拓展 拓展（1）：测量工具弹簧测力计、刻度尺。 拓展（2）：控制变量法的应用：探究被提升重物重力大小对滑轮组机械效率的影响：用同一滑轮组吊起数量不同的钩码；探究动滑轮重力大小对滑轮组效率的影响：使用重力或数量不同的动滑轮吊起数量相同的钩码。 典例7：小红要测量图中两滑轮组的机械效率，实验中测得的相关数据如下表所示。 次数 钩码重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 1 2 0.1 0.9 0.3 74% 2 4 0.1 1.6 0.3 83% 3 6 0.1 2.3 0.3 （1）实验中要沿竖直方向 匀速 拉动弹簧测力计，使钩码上升。 （2）分析表中的数据可知，小红测的是 乙 （选填“甲”或“乙”）滑轮组的机械效率。第3次测出的机械效率为 87% （结果保留整数）。 （3）分析表中数据还可得出结论：使用同一个滑轮组提升物体时， 物体越重 滑轮组的机械效率越高。 解：（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升； （2）根据绳端移动距离与物体升高的高度的关系s=nh，实验中，故小红测的是乙滑轮组的机械效率； 第3次实验测得的滑轮组的机械效率：； （3）由表中实验数据可知，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率越大； 故答案为：（1）匀速；（2）乙；87%；（3）物体越重。 【答案】（1）匀速；（2）甲；74.1%；（3）重；（4）不变。 强化训练： 一、单选题 1．下面图中所示的杠杆，哪一个是费力杠杆（ ） A． B． B． C．D． 2．如图所示A物体重力为20N，用滑轮组分别按甲、乙两种方法提升和水平移动物体A。物体在水平面滑动时受到的摩擦力为15N，F1=12N，F2=6N，A物体在10s内匀速移动的距离均为0.6m。则在该过程中，下列分析正确的是（　　） A．两种方法中所做的总功一样 B．F1做功与F2做功快慢相等 C．甲的机械效率等于乙的机械效率 D．甲图中动滑轮的重力为4N 3．使用滑轮组肯定不能做到的是（ ） A．既省力又改变力的方向 B．既省力又省距离 C．省力但不能改变力的方向 D．不省力但可以改变力的方向 4．如图所示，利用斜面提升重物时，能够提高斜面机械效率的是（　　） A．斜面不变，增大物体的质量 B．减小物体与斜面间的粗糙程度 C．斜面倾角不变，增大斜面高度 D．斜面倾角不变，增大斜面长度 5．如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（ ） A． B．C． D． 6．关于功、功率、机械效率的说法正确的是（ ） A．物体受到的力越大，力所做的功越多 B．做功多的机械，功率一定大 C．效率高的机械，做的有用功一定多 D．功率大的机械，做功越快 7．下列有关“功““功率“和“机械效率“的说法中，正确的是（ ） A．机器的功率越大，做的功越多                              B．功率不同的机器，做的功可能相等 C．机器做功的时间越少，功率就越大                       D．机器的功率越大，机械效率就越高 8．如图所示的简单机械中，在使用中属于费力杠杆的是（ ） A．用瓶起子开瓶盖 B．用镊子夹取砝码 C．用羊角锤拔钉子 D．用动滑轮提升物体 9．下列哪一组所列的器具都是杠杆( ) A、剪刀、筷子、打气筒 B、锅铲、钓鱼竿、桌子 C、钢笔、电灯、直尺 D、撬棒、跷跷板、天平横梁 10．以下几种杠杆在正常使用时属于省力杠杆的是（ ） A．镊子 B．赛艇船桨 C．开啤酒瓶的起子 D．夹柴火的火钳 二、多选题 11．使用机械可以（ ） A．省力 B．省距离 C．省功 D．使做功效率达到100% 12．对下列四幅图中的物理知识解释正确的是（　　） A．甲图中的防滑手套是通过增大压力的方法，来增大摩擦力的 B．乙图中的船桨相当于一个费力的杠杆 C．丙图中的气压计在外界气压升高时，管内的液柱会降低 D．丁图中的骆驼能够在沙漠中自由行走，是利用增大受力面积而减小压强的 13．要用15 N的力刚好提起20 N的重物，如果不计机械本身的重力，可以应用的下列简单机械是 A．一个定滑轮 B．一根杠杆 C．一个动滑轮 D．一个轮轴 14．无人驾驶汽车已经逐步进入人们的生活，下列说法正确的是（　　） A．汽车的倒车雷达是利用超声波测量距离的 B．汽车在高速行驶时，车辆所受的重力和车辆对地面的压力是一对相互作用力 C．汽车的方向盘是一个轮轴 D．汽车两侧的后视镜是凸透镜，起到了扩大视野的作用 15．如图所示是某建设工地上工人用滑轮组拉动货物的情形，货物重3000N，工人用为400N的拉力在5s将货物沿水平方向匀速拉动3m，货物与地面的滑动摩擦力为600N，下列分析正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为1.2m/s B．拉力的功率为240W C．此滑轮组机械效率为 D．货物克服摩擦力所做的功是1800J 三、填空题 16．如图是一种开瓶器．使用时将螺旋钻头旋进软木塞，再用双手按压把即可将瓶塞拔出．开瓶器的钻头做得尖细是为了______，压把相当于______． 17．如图所示，o为杠杆AC的支点，在B处挂一小球，重为100N，AO=OB=BC，为使杠杆在水平位置平衡，需要施加的最小力的作用点应该在__________点，力的大小为__________N． 18．如图，把质量为 12kg 的物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力 F=100N，斜面长 2m，高 1m。其有用功是______J，机械效率是______ %，物体所受的摩擦力是______N。 19．杠杆平衡条件实验中，应使杠杆在______位置平衡，这样做的好处是：______，支点应在杠杆的中心，这样做的好处是：_______________。 20．测量滑轮组的机械效率 实验装置和数据记录表如下： 次数 钩码重力G/N 钩码上升的高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 1 2.0 0.10 0.9 0.30 74.1% 2 2.0 0.15 0.9 0.45 74.1% 3 2.0 0.20 0.9 0.60 74.1% 4 4.0 0.20 1.6 0.60 ①第4次实验测得的机械效率为_______________。 ②分析表中数据可得：利用相同的滑轮组提升同一物体，物体上升的高度不同，滑轮组的机械效率________；提升不同的物体，物体的重力越大，滑轮组的机械效率__________。 21．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，实验前杠杆静止时的位置如图（甲）所示，应将杠杆的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡。在A点悬挂3个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置重新平衡，如图（乙）所示，弹簧测力计的拉力是______N。（g取10N/kg） 四、作图题 22．请你在下图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂l2。 （________） 23．（1）如图甲所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请在图中画出动力F1的力臂l1、鱼线对钓鱼竿阻力． （2）在乙图中画出站在地面上的人利用用滑轮组拉起物体的绕线方式． （3）请在右侧虚线框内画出如图所示实物图所对应的电路图． 五、实验题 24．在探究“杠杆平衡的条件”实验中，杠杆在图所示位置静止，此时应该将右端的平衡螺母向___调节（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在____位置平衡。 25．下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验． （1）实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到 _____ 位置平衡，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“左”或“右”）端调节． （2）调节平衡后，在杠杆B点处挂6个钩码，如图甲所示，则在A点处应挂 _____ 个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡． （3）图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景，已知杠杆每格长5cm，钩码每个重0.5N，请将弹簧测力计的示数填入下表． 实验序号 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 _____ 0.15 3.0 0.10 上述实验数据不符合杠杆平衡条件，出现问题的原因是 _____ ． 六、综合题 26．为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染，小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”，借助杠杆按动按钮，如图所示，已知OB=60cm、AB=80cm、OC=15cm，当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时，按钮触发、大门打开， (1)请在图中作出动力F1的示意图。 (2)该杠杆属于哪种类型？（直接回答） (3)求此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2，有多大？ 七、计算题 27．杠杆平衡时，动力臂L1为0.6米，阻力F2的大小为60牛，阻力臂L2为0.2米，求动力F1的大小。 28．用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M重为760N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度．拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，不计钢丝绳的重、摩擦力大小，求： （1）滑轮组提升重物的机械效率是多少？ （2）动滑轮的重力是多少？ 29．为了提升物体，用如图所示的滑轮组把重600N的物体匀速提高2m，弹簧测力计的示数为250N。求： (1)有用功； (2)绳子自由端移动的距离； (3)总功； (4)滑轮组的机械效率。 1 学科网（北京）股份有限公司 一、单选题 1．如图所示，O为杠杆的支点，在杠杆的右端B点挂一重物．MN是以A为圆心的弧形导轨，绳的一端系在杠杆的A点，另一端E可以在弧形导轨上自由滑动．当绳的E端从导轨的一端N点向另一端M点滑动的过程中，杠杆始终水平，绳AE对杠杆拉力的变化情况是（ ） A．一直变小 B．先变大，后变小 C．一直变大 D．先变小，后变大 2．小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，提出了两种猜想，猜想1：可能与悬挂重物位置有关；猜想2：可能与物重有关。随后，他在A处悬挂二个钩码测出机械效率η1，在B处悬挂一个钩码测出机械效率η2，并重复多次，均发现η1＞η2，由此，他（ ） A．只能验证猜想1 B．只能验证猜想2 C．既能验证猜想1，也能验证猜想2 D．既不能验证猜想1，也不能验证猜想2 3．如图所示，物体A重25N，在水平地面上以0.2m/s的速度向左匀速直线运动，已知拉力F=5N，该轮滑的机械效率为90%．则 A．拉力F的功率是1W                                             B．5s内拉力F所做功的大小是15J C．2s内绳子自由端移动的距离是0.4m                    D．物体A受到水平地面的摩擦力大小是9N 4．下列说法中正确的是（ ） A．机械效率越高，机械做功一定越快，越省功 B．做功越多的机械，机械效率一定越高，做功也越快 C．功率越大的机械，做功一定越多，机械效率也越大 D．做功越快的机械，功率一定越大，与机械效率无关 5．如图所示，斜面高为1m，长为4m，用沿斜面向上大小为75N的拉力F，将重为200N的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端，下列判断正确的是（　　） A．克服木箱重力做的功为800J B．拉力F对木箱所做的功为500J C．木箱受到斜面的摩擦力为25N D．斜面对木箱的支持力做的功为200J 6．如图所示，用两个滑轮匀速提起两个物体，甲、乙两个滑轮提起重物的质量相等，不计摩擦和绳重，若F1＞F2，则说明了（ ） A．使用定滑轮比使用动滑轮省力 B．动滑轮的重力大于物体的重力 C．使用动滑轮不省力 D．动滑轮的重力小于物体的重力 7．一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫3块C，恰好使木板水平放置，如图所示，现在水平力F将C由A向B匀速推动过程中，推力F将（ ） A．大小不变 B．逐渐增大 C．先增大后减小 D．先减小后增大 8．如图所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，杠杆正处于水平平衡状态.若在两侧钩码下分别再加挂一块完全相同的橡皮，则下列判断正确的是（　　） A．杠杆仍能处于水平平衡状态 B．杠杆不能处于水平平衡状态，左端上升 C．杠杆不能处于水平平衡状态，右端上升 D．上述情况均有可能发生 9．工人利用如图甲所示的滑轮组从一口枯井中提起质量为6kg的物体，他用图乙所示随时间变化的水平向右的拉力F拉绳，重物的速度v随时间t变化的关系图象如图丙所示，不计绳重和摩擦（g取10N/kg）．以下说法正确的是（　　） A．在0-1s内，拉力F做的功为75J B．动滑轮的重力30N C．在2-3s内，滑轮组的机械效率62.5% D．在2-3s内，拉力F做功的功率为200W 10．以下是同学们对机械效率的一些理解，其中正确的是（ ） A．做有用功越多的机械，机械效率定越高 B．机械效率越高，机械做功一定越快 C．功率越大的机械做功一定越多 D．有用功在总功中所占的比例越大，机械效率一定越高 二、多选题 11．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是边长为0.1m的正立方体．当杠杆右侧挂一个重4N的物体B时，杠杆在水平位置平衡．此时物体A对水平桌面的压强为300Pa．下列说法正确的是（ ） A．物体A受到的支持力为2N B．物体A受到的重力为5N C．物体B向右移动l小格，物体A受到的拉力减小1N D．物体B向右移动l小格，物体A受到的支持力减小1N 12．如图所示，杠杆AB质量忽略不计，支点为O且固定不动，在A端用细绳挂一物体M，OA∶OB＝2∶3.物体M为正方体，边长为0.2 m，所受重力为200 N，在B端施加方向竖直向下的拉力F，大小为40 N，此时杠杆在水平方向平衡．则下列说法中正确的是（ ） A．杠杆A端受到的拉力为60 N B．地面对物体M的支持力为260 N C．若只改变拉力F的方向，则物体M对地面的压强变大 D．若只在B端悬挂重物N，恰好使得M对地面的压力为零，则GN∶GM＝2∶3 13．如图所示，杠杆处于平衡状态，要使杠杆再次平衡，下述哪种方法是可行的？（　　） A．两边都加挂一个钩码 B．两边都减少一个钩码，且右边向外移一格 C．两边都向外各移一格 D．两边都加挂一个钩码，且都向外各移一格 14．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（ ） A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左 B．滑轮移动的速度为0.1m/s C．绳子拉物体A的功率为2W D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N 15．如图所示，某人将物体沿水平方向匀速拉动了5m，所用时间为10s，物体和地面之间的摩擦力为320N，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和滑轮组的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．A、B、C处绳子受力的拉力大小关系FB＞FC＞FA B．绳子A处向上的速度为1m/s C．动滑轮重80N D．拉力F的功率为160W 三、填空题 16．如图所示用100N的竖直拉力F匀速提升重260N的物体，在10s内物体上升了1m，则动滑轮重__________N，拉力做功的功率为__________W。如果用此滑轮组匀速提升重60N的物体，此时滑轮组的机械效率为__________（不计绳重和摩擦）。 17．小勇用图所示的滑轮组拉着物体匀速前进了2m，则绳子自由端移动的距离为________m。若物体与地面的摩擦力为9 N，则他对物体所做的有用功是________J。如果小勇对绳的拉力F＝4 N，该滑轮组的机械效率为________%。 18．如图所示，用滑轮组将1.5kg的物体匀速提高0.5m，拉力F为10N，则有用功为____________ J，总功为__________ J，滑轮组机械效率为___________% ．若增加所提物体的重力，滑轮组机械效率______________（选填“变大”、“变小”或“不变”）． 19．动滑轮相当于____杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”），定滑轮和动滑轮组合起来叫滑轮组，小明用如图所示的滑轮组把重为160N的物体匀速提起，动滑轮重40N，他所用的拉力为_____N，该滑轮组的机械效率为____（不计绳重及摩擦）． 20．如图所示，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力F把重1600N的木箱匀速推到车上，推力对木箱做的功是_________J，斜面的机械效率是_________；木箱所受摩擦力为f，推力F_________f (填</=/>)，请从功的角度分析说明理由：________________________。 21．用如图所示的滑轮沿水平方向匀速拉动重为100牛的物体A,拉力F大小为10牛．（不考虑滑轮的重力和绳子与滑轮问的摩擦）．物体A与地面间的摩擦力________牛．若5秒内物体A被拉动30厘米,拉力F所做的功_____焦，功率为_______瓦. 重力做功________焦． 若拉力增大了2牛，此时物体A所受合力的大小为_____________牛． 四、作图题 22．某剧组为拍摄节目需要，设计了如图所示的拉力装置来改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可绕O点转动，请在图中画出： （1）杠杆所受拉力的力臂L1； （2）杠杆所受阻力F2的示意图． 23．(1)如图，当施加水平向右的压力F压物体时，物体在竖直的墙上静止不动，请在图中画出该物体摩擦力的示意图。 (2)如图所示，若在课桌的C点用力可以把桌腿B抬离地面，在抬起时另一桌腿A没有滑动，请在图中画出最小的动力F。 (3)用滑轮组提升重物，请在图（c）中画出拉力3F＝G的绳子绕法。（不计动滑轮重绳重和摩擦） 五、实验题 24．利用图所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件”．请按要求完成下列问题： （1）将杠杆安装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆右侧的平衡螺母向_____调（选填：“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡． （2）如图甲所示挂钩码，杠杆在水平位置平衡，若将杠杆左右两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆_____端将下沉（选填：“左”或“右”）． （3）如图乙所示，用弹簧测力计在杠杆处竖直向上拉时，若杠杆能在水平位置平衡，则悬挂在处的钩码总质量为_______． 25．在探究“杠杆的平衡条件”实验中： (1)实验前调节杠杆在水平位置平衡，目的是_____。 (2)通过多次实验得出如下数据： 次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 2 2 1 4 2 2 4 1 8 3 2 6 1 12 4 1 16 2 8 5 2 10 1 20 6 3 8 2 12 分析1、2、3次实验数据，可以发现实验中存在的问题是：没有改变_____的大小。 (3)分析4、5、6次实验数据，得出杠杆的平衡条件是_____(用字母表示)。 (4)如图所示是某次实验中的情形，把图中杠杆两侧的钩码各取下一个，为使杠杆再次在水平位置平衡，应将左侧钩码向_____移动一个格，同时右侧钩码向_____移动一个格。(均填“左”或“右”) 六、综合题 26．阅读短文，回答文后的问题。 现在很多自行车安装了碟刹，如图所示碟刹制动又称为盘式制动，碟刹盘通过液压泵推动刹车卡钳，抓紧刹车盘，刹车的刹力和毂刹不同，不会突然增大。为了提高刹车力，一般会通过加长刹车力臂的办法，一般碟盘的直径分为140mm，160mm，180mm，203mm。碟盘的直径越大，则刹车时的力臂越大，产生的制动力自然也就越大，以对应不同的用途。制动盘分普通盘式刹车和通风盘式刹车两种。通风盘式刹车是在盘面上钻出许多圆形通风孔，或是在盘的端面上割出通风槽或预制出矩形的通风孔。通风盘式刹车利用风流作用，其冷热效果要比普通盘式刹车更好，在高速刹车时能迅速制动，散热效果好，制动效能的恒定性好。 刹车片和制动盘之间产生的滑动摩擦力的大小和它们相互间的正压力成正比：即f=μN，其中μ为比例常数叫“滑动摩擦系数”，也被称为“动摩擦因数”，它是一个没有单位的数值。滑动摩擦系数与接触物体的材料、表面光滑程度、干湿程度、表面温度等都有关。 (1)如乙图为刹车示意图，请问刹车把手为______杠杆（选填“省力”、“费力”、“等臂”）； (2)刹车时制动盘发热，_________能转化为内能； (3)没有刹车时，在盘山公路上向低处滑行的自行车，重力势能减小，动能变大；若要及时停下，下列哪种刹车盘，刹车效果更好（________）； A．140mm B．160mm C．180mm D．203mm (4)盘式刹车，温度一定时，刹车时刹车片和制动盘之间产生的滑动摩擦力f及滑动摩擦系数μ与它们相互间的正压力N的关系，图中四个图中描述正确的是（________）。 A． B． C． D． 七、计算题 27．图是某建筑工地提升建材所用的升降机示意图．建材的重力是6300N，建材与货箱水平底面的接触面积是1.2m2，升降机在1min内将建材匀速提升了12m，钢丝绳自由端拉力F的功率是1800W，试求： （1）建材对货箱水平底面的压强是多少？ （2）拉力F所做的功是多少？ （3）该滑轮组提升这些建材的机械效率是多少？ 28．如图所示，工人师傅用一个动滑轮提升重物，在20s内货物被匀速提升4m。已知动滑轮重20N，货物重480N，不计绳子的重力和其他阻力。求： 工人师傅对绳子施加的拉力大小； 该动滑轮的机械效率； 工人师傅做功的功率。 29．氢能被视为未来的理想清洁能源，若一辆小汽车发动机使用氢能源来工作，在平直公路上以30m/s的速度匀速行驶720km，行驶时受到的阻力为8．4×102N，消耗氢的质量7.2kg.（q氢=1．4×108J/kg）求： （1）行驶所用时间； （2）牵引力做功； （3）汽车发动机的效率． 八、简答题 30．下面是国王与阿基米德的一段精彩对话．国王说：“我想不费摧毁之力，就可以随便移动任何重量的东西．”阿基米德说：“我不仅可以移动任何重量的东西，我还可以撬动地球．”请你出阿基米德应用的原理和实现撬动地球的条件． 强化训练 参考答案与试题解析 1．C 解： 试题分析：杠杆分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆，区分这三种杠杆，主要看力臂的长短，动力臂大于阻力臂是省力杠杆，动力臂小于阻力臂是费力杠杆，动力臂等于阻力臂是不省力也不费力杠杆．选项C 正确． 2．C 解： A．甲图中绳子股数，绳子自由端移动的距离 甲图中所做的总功 乙图中绳子股数，绳子自由端移动的距离 乙图中所做的总功 两种方法中所做的总功不一样，故A错误； B．F1做功快慢 F2做功快慢 F1做功与F2做功快慢不相等，故B错误； C．甲图中做的有用功 甲的机械效率 乙图中做的有用功 乙的机械效率 甲的机械效率等于乙的机械效率，故C正确； D．在不计绳重和摩擦的情况下，可以根据，求出甲图中动滑轮的重力，但由于题中没有说明不计绳重和摩擦，所以不能求出动滑轮的重力，故D错误。 3．B 解：使用滑轮组可以省力和改变用力的方向，但是要费距离． 故选B． 4．B 解： A．增加物体质量，同时摩擦力也会增加，额外功增加，机械效率不一定增加，故A错误； B．减小接触面粗糙程度，可以减小摩擦力从而减小额外功，提高机械效率，故B正确； CD．改变斜面高度或改变斜面长度，都没有减小额外功，所以不能提高机械效率，故CD错误。 故选B。 5．B 解：根据杠杆的动力臂与阻力臂之间的关系，杠杆分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆．阻力臂大于动力臂的杠杆属于费力杠杆．剪刀、起子、钢丝钳在使用时，动力臂比阻力臂长，所以是省力杠杆．镊子在使用时，动力臂比阻力臂短，所以是费力杠杆，所以选C 6．D 解： A．功与力和距离两个因素有关，因此力越大，但是功不一定多，故A错误； B．功率是由功和时间两个因素决定的，因此做功多，功率不一定大，故B错误； C．机械效率是有用功和总功的比值，因此有用功多效率不一定高，故C错误； D．功率是反映物体做功快慢的物理量，功率大做功快，故D正确。 7．B 解： A. 由 知，做功的多少与功率和做功的时间有关，机器的功率大，做功不一定多，故A错； B. 由 知，做功的多少与功率和做功的时间有关，功率不同时，做的功可能相等，故B正确； C. 由 知，功率与做功的多少和做功的时间有关，机器做功的时间越少，功率不一定大，故C错误； D. 机械效率与功率大小没有直接关系，故D错误． 故选B. 8．B 解： 当杠杆的动力臂大于阻力臂时，杠杆是省力杠杆，费距离；当杠杆的动力臂小于阻力臂时，杠杆是费力杠杆，省距离，结合生活经验知道，起子、羊角锤、动滑轮是省力杠杆，使用时费距离；镊子是费力杠杆，使用时省距离，故只有B符合题意． 9．D 解：考点定位分析: 此试题考查的是杠杆的概念。一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。 解答过程分析: 杠杆的概念是一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动。A、剪刀、筷子、打气筒中打气筒不是杠杆，不符合题意；B、锅铲、钓鱼竿、桌子中桌子不是杠杆，不符合题意；C、钢笔、电灯、直尺不符合题意；D、撬棒、跷跷板、天平横梁都是杠杆，符合题意。故选D。 10．C 解：镊子、船桨、火钳在使用中动力臂小于阻力臂是费力杠杆，起子使用时动力臂大于阻力臂是省力杠杆。答案选C。 11．AB 解： AB、使用机械可以省力或省距离，还可以便于工作，故AB正确； C. 根据功的原理可知：使用任何机械都不能省功，故C错误； D. 使用机械时，不可避免地克服机械自重和摩擦做额外功，故机械效率总是小于100%，故D错误。 12．BCD 解： A．防滑手套是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A错误； B．船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，所以是一个费力杠杆，故B正确； C．在外界气压升高时，管内气压小于管外气压，会使得细管中的水柱降低，故C正确； D．骆驼的趾特别宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，有利于骆驼在沙漠中行走，故D正确。 故选BCD。 13．BD 解： 要用15 N的力刚好提起20 N的重物，说明省力了，则应该用到省力的机械，杠杆，动滑轮，轮轴都可以省力，因为不计机械本身的重力动滑轮可以省一半的力，即10N即可，所以应该选BD 14．AC 解： A．超声波可以传递信息，汽车的倒车雷达是利用超声波测量距离的，故A正确； B．汽车在高速行驶时，车辆所受的重力大于车辆对地面的压力，且两个力方向相同，所以不是一对相互作用力，故B错误； C．汽车的方向盘是一个轮轴，动力作用在轮上可以省力，其实质是省力杠杆，故C正确； D．汽车两侧的后视镜是凸面镜，凸面镜成正立、缩小的虚像，可以扩大视野，故D错误。 故选AC。 15．ACD 解： A．由图知，绳子自由端移动距离 则绳子自由端移动的速度 故A正确； B．拉力做的总功 拉力做功的功率 故B错误； C．货物克服摩擦力做的功（即所做的有用功） 滑轮组的机械效率 故C正确； D．货物克服摩擦力做的功（即所做的有用功） 故D正确。 故选ACD。 16．增大压强 杠杆 解： 使用这种开瓶器时，先将中间的螺旋钉旋进瓶塞中，然后按下压把，将瓶塞拔出，利用杠杆原理省力．开瓶器的钻头做得尖细是为了减小受力面积，在压力不变的条件下，增大压强，容易将钻头旋进软木塞． 17．C 50 解： 由图知，O为支点，当将力作用在C点时力臂最长为OC，OC＝2OB，此时力的方向应该竖直向上；根据杠杆平衡条件得：F⋅OC＝G⋅OB则：F×2OB＝100N×OB,解得：F＝50N. 18．120 60 40 解： [1]有用功 12kg120J [2]拉力做的总功 斜面的机械效率 = [3]额外功为 由可得，物体所受的摩擦力 f===40N 19．水平 方便直接测量力臂或直接从杠杆上读出力臂 可以减少杠杆自重对实验的影响 解： [1]只要杠杆处于静止状态，杠杆就处于平衡状态，之所以实验时要求水平，是为了方便直接测量力臂或直接从杠杆上读出力臂。 [2]支点在杠杆的中心，可以减小杠杆自重对实验的影响。 20．83.3％ 相同 大 解： 第四次实验机械效率；利用同一个滑轮组拉相同物体上升不同高度，可由公式得，G物及F不变，则机械效率不变。 21．右 2.0N 解： [1]挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，开始实验前发现左端下沉，右端上翘，可将杠杆两端的平衡螺母向右端移动。 [2]由图可知，根据杠杆平衡条件得 FA×LA=FB×LB 3×0.5N×4L=FB×3L 所以 FB=2.0N 22． 解： 力臂是支点到力的作用线的距离。所以过支点O作F2作用线的垂线段，该垂线段即为力臂l2。如图： 23．见解析 解：（1）过拉力作用点作竖直向下的拉力F2； 过支点O作F1作用线的垂线段（即动力臂L1）．如图所示 （2）由题意知，人站在地面上用滑轮组将重物提起，所以拉力方向应向下，确定拉力方向，然后顺次绕线，如图所示： （3）读图可知，电流从电源的正极流出，分别流经L1和L2，然后汇合流经开关，回到负极，是一个并联电路，如图所示： 【考点】力臂的画法；滑轮组的设计与组装；实物的电路连接． 【专题】作图题；估算综合应用题． 【分析】（1）拉力F2的作用点为鱼线与杆的交点，阻力的方向沿绳子向下，过拉力F2的作用点表示出拉力的方向； 已知支点和动力的方向，根据力臂的定义过支点作力的作用线的垂线段． （2）可以先画出仅有的两种绕线方法，可以从定滑轮或动滑轮绕起，然后根据题意进行选择． （3）根据实物图明确电流的流向，确定电路的串并联性质，再画出相应的电路图，并且要求电路图与实物图相对应． 24．右 水平 解： [1][2]将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动，直到杠杆在水平位置平衡。 25．水平 右 4 3.8 弹簧测力计没有竖直向下拉 解： （1）实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到水平位置平衡，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，右端偏高，这时应将平衡螺母向右端调节． （2）如图甲所示，在杠杆B点处挂6个钩码，设在则在A点处应挂n个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡；设每个钩码重为G，每个小格为L，根据杠杆的平衡条件：，故n＝4，即在A点处应挂4个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡． （3）弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.2N，示数为3.8N，弹簧测力计没有竖直向下拉，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂变小，小于动力点到支点的距离，动力臂变小． 26．(1) ；(2)费力杠杆；(3)3.75N 解： (1)小明脚对木杆的压力F1垂直作用的木杆上，如图所示： 。 (2)木杆是一个杠杆，O为支点，小明的脚施加的力是动力F1，动力臂为OC，按钮对木杆的压力为阻力F2，阻力臂为OD，动力臂OC小于阻力臂OD，所以木杆是费力杠杆。 (3)根据杠杆平衡条件得 F1×OC=F2×OD 按钮对木杆的压力水平向左，所以OD=AB，所以 20N×15×10-2m=F2×80×10-2m 解得：F2=3.75N。 答：(1)F1的示意图如图所示： 。 (2)该杠杆属于费力杠杆。 (3)此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2是3.75N。 27．20N 解： 由杠杆平衡条件可知 则动力 答：动力F1为20N。 28．(1)95 % (2)40N 解： (1)提升重物10m的有用功为： 物体提升10m的速度为0.5m/s，所以上升时间为： 由乙图可知，20s时拉力所做功为8000J，即为总功。故机械效率为： (2) 由乙图可知，动滑轮由两根绳子吊着，故拉力移动的距离为重物上升距离的2倍： 此时拉力做功为8000J，由W=Fs可得： 故动滑轮重： 答：(1)滑轮组提升重物的机械效率是95%； (2)动滑轮的重力是40N。 29．(1)1200J；(2)6m；(3)1500J；(4)80% 解： (1)拉力做的有用功为 (2)滑轮组中n=3，则绳子自由端移动的距离为 (3)拉力做的总功为 (4)滑轮组的机械效率为 答：(1)有用功为1200J； (2)绳子自由端移动的距离为6m； (3)总功为1500J； (4)滑轮组的机械效率为80%。 技能提升练 参考答案与试题解析 1．D 解： 到AE从N点转动到MN的中点的过程中，拉力的力臂由小变大，根据杠杠的平衡条件，可知，在这个阶段拉力变小； AE从MN的中点转到M点的过程中，拉力的力臂由大变小，所以，根据杠杠的平衡条件，拉力又逐渐变大，综合上述分析，拉力先变小，后变大； 2．D 解： 探究杠杆的机械效率与哪些因素有关时，若探究杠杆的机械效率与悬挂重物位置是否有关，需控制物体的质量不变，所挂位置发生变化，因此该方案不能探究猜想1； 若探究杠杆的机械效率与物重是否有关，需控制所挂物体的位置不变，物体的质量发生变化，因此方案也不能探究猜想2。 即方案不符合控制变量的思想，不能进行实验验证。 故选D。 3．D 解： A、如图通过动滑轮拉着物体A，所以拉力端移动的速度，拉力的功率，故A错误； B、5s内拉力F所做功，故B错误； C、2s内绳子自由端移动的距离，故C错误； D、由图示可知，两段绳子拉着物体，克服摩擦力做的功为有用功， 效率： 解得摩擦力为9N，故D正确． 4．D 解： A、机械效率高，说明有用功占总功的比值大，但不一定做功就快，故A错误； B、做功多，效率不一定高，这要看有用功、额外功的比例大小，故B错误； C、功率大表明机械做功快，但做功不一定多，这要比较做功时间的长短，故C错误； D、做功快，说明机械的功率大，能够在较短的时间内做更多的功，故D正确。 故选：D。 5．C 解： A．克服木箱重力做的功为 故A错误； B．拉力F对木箱所做的功为 故B错误； C．额外功为 由W=Fs可知 故C正确； D．物体沿斜面对木箱的支持力方向上无移动距离，则做的功为0J，故D错误。 故选C。 6．B 解：由图知道甲动滑轮，乙是定滑轮，且动滑轮可以省一半的力，故C错误；在不计摩擦及绳重时，F1 =（G+G动 ）/2，F2 = G，若F1＞F2，则（G+G动 ）/2> G，即G动> G，故B正确，D错误；因为F1＞F2，故A错误，故选B。 7．B 解： 杆受重力G和C对它的支持力FN，木板可在竖直面内绕转轴转动，由杠杆平衡条件可知 在C逐渐向右推移的过程中，支持力FN对轴B的力臂L逐渐减小，则FN逐渐增大．由此可知，C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐增大，由平衡条件知，水平推力F也逐渐增大。 故选B。 8．C 解： 如图所示：标杆两边力臂不相等，左侧力臂较长，在两侧钩码下分别再加挂一块完全相同的橡皮，根据杠杆平衡条件可知：力臂较长一侧下沉，另一侧上升，故选C。 9．D 解：由图丙可知，在0-1s内，物体处于静止状态，即没有移动距离；所以，此时拉力F没有做功；故A错误；物体重力为：G=mg=6kg×10N/kg=60N；由图乙和图丙可知，在2-3s内，拉力为40N，物体处于匀速直线运动状态；图甲的滑轮组承担物重的绳子段数为2段，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力：F=（G物+G动）/2，即40N=（60N+G动）/2，解得G动 =20N；故B错误；在2-3s内，滑轮组的机械效率为：η=W有/W总=Gh/Fs=Gh/F2h=G/2F=60N/2×40N=75%；故C错误；在2-3s内，物体升高的速度为2.5m/s，则绳子的速度为v=2v物 =5m/s；则拉力F做功的功率为：P=Fv=40N5m/s=200W；故D正确，故选D。 10．D 解： A．机械效率是指有用功与总功的比值，做有用功越多的机械，机械效率不一定越高，故A错误； B．机械效率越高，说明有用功占总功的比例大，不能说明机械做功一定越快，故B错误； C．功率越大的机械做功越快，但不一定做功越多，故C错误； D．机械效率是指有用功与总功的比值，有用功在总功中所占的比例越大，机械效率一定越高，故D正确。 故选D。 11．BD 解：A. 此时物体处于静止状态,其对地面的压强是300Pa,其底面积是0.01m2，故此时物体对地面的压力是：F＝PS＝300Pa×0.01m2＝3N；由于此时物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力与反作用力，故大小相等，故此时物体A受到的支持力是3N，即该选项错误；B. 据杠杆的平衡条件知,此时杠杆对A的拉力是F拉,故F拉LA＝FBLB，故F拉＝2N,由于此时的F拉＝G−F支,故G＝F拉+F支＝3N+2N＝5N.故该选项正确；C. 当物体B向右移动一个小格，此时符合杠杆的平衡条件，即F拉＝3N，故此时物体A受到的拉力增大1N，故该选项错误；D. 据上面的分析不难看出，此时物体A受到的拉力增大1N，即此时物体A受到的支持力减小1N，故该选项正确； 故选BD. 12．ACD 解： A、已知，根据杠杆的平衡条件：，；故A正确； B、对M受力分析，受拉力FA、支持力F支、M的重力，，，故B错误； C、只改变拉力的方向，根据杠杆的平衡条件：，OA不变，F的力臂变小，小于OB，F不变，FA变小，变大，即压力变大，由可得，物体M对地面的压强变大；故C正确； D、若只在B端悬挂重物N，恰好使得M对地断的压力为零，A点向下的拉力为GM，B点向下的拉力为GN，根据杠杆的平衡条件：，，故D正确。 故选：ACD。 13．BD 解： 根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，要使杠杆在变化后继续保持平衡，就应该让四个选项的力和力臂的乘积相等；设一个钩码重力为G；一个小格长度为L； A. 两边都加挂一个钩码，变为4G×2L与3G×3L，不相等，故杠杆不平衡，A错误； B. 两边都减少一个钩码，且右边向外移一格；变为2G×2L与G×4L，相等，故杠杆平衡，B正确； C. 两边都向外各移一格，变为3G×3L与2G×4L，不相等，故杠杆不平衡，C错误； D. 两边都加挂一个钩码，且都向外各移一格，变为4G×3L与3G×4L，相等，故杠杆平衡，D正确． 故选BD. 14．BD 解： 试题分析：以B为研究对象，本题中它在水平方向受到两个力的作用：弹簧测力计对它向左的拉力，物体A对它的向右的摩擦力．当B与A发生相对运动时，无论如何拉滑轮，B相对于地面是静止的，所以B始终处于平衡状态，拉力和摩擦力是一对平衡力，根据弹簧测力计的示数，可以知道B受到的摩擦力为3N，方向向右．此滑轮是动滑轮，绳子移动速度是滑轮移动速度的2倍，所以滑轮移动速度为0.1m/s．若不计各种摩擦和滑轮重、弹簧测力计重、绳重等，A对绳子的拉力等于拉力F的一半，绳子拉物体A的力为5N，拉力的功率为 15．BC 解： A．A、C两处绳子拉力相等，故A错误； B．物体沿水平方向匀速拉动了5m，所用时间为10s，移动速度为0.5m/s；由A、C两股绳承担物体和地面之间的摩擦力，A处绳子移动速度为1m/s，故B正确； C．将物体沿水平方向匀速拉动了5m，物体和地面之间的摩擦力为320N，有用功为 滑轮组的机械效率为80%，总功为 额外功为2000J-1600J=400J，不计绳重和滑轮组的摩擦，动滑轮重为 故C正确； D．拉力的功率为 故D错误。 故选BC。 16．40 30 60% 解： [1]根据公式，用100N的竖直拉力F匀速提升重260N的物体，在10s内物体上升了1m，则动滑轮重为 G动=nF-G=3×100N-260N=40N [2]拉力做功的功率为 [3]由题意知，不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率为 17．6 18 75 解： [1]由图可知，绳子的股数为3，因为物体移动的距离为2m，所以绳子端移动的距离为 [2]克服摩擦力做功即有用功 [3]拉力做的功即总功 滑轮组的机械效率 18． 7.5 10 75 变大 解：有用功为： ；由图可知，n=2，则拉力端移动距离： ；拉力做的总功为： 滑轮组的机械效率： ；增加所提物体的重力时，有用功增大，而摩擦不计、动滑轮重不变，额外功不变，这样有用功在总功中所占的比例增大，滑轮组的机械效率将变大． 故答案为：(1). 7.5 (2). 10 (3). 75 (4). 变大 19．省力 100 80% 解：动滑轮相当于一省力杠杆 由图通过动滑轮绳子的段数n=2，不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力： F===100N； 滑轮组的机械效率： η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%． 故答案为省力；100；80%． 20． 2000 80% ＞ 推力做的功大于克服摩擦力做的额外功 解：推力做功： 有用功： 机械效率： 额外功即克服摩擦力做的功： 所以一定总功大于额外功，即，则。 答案为：(1). 2000 (2). 80% (3). ＞ (4). 推力做的功大于克服摩擦力做的额外功 21．20 6 1.2 0 4 解： [1]由图中滑轮为动滑轮，在不计滑轮与绳重、及滑轮与绳之间的摩擦的条件下，摩擦力f与拉力F的关系是： f=2F=2×10N=20N [2]若5秒内物体A被拉动30厘米， 绳子移动的距离为： s=20.3m=0.6m 拉力F所做的功： W=Fs=10N0.6m=6J [3]功率为： P===1.2W [4]物体在竖直方向上没有通过距离，重力做功为0； [5]若拉力增大了2牛，即F’=12N，此时物体A受到的拉力为： F拉=2F’=212N=24N 压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，竖直方向重力和支持力平衡，水平方向上所受合力的大小为： F合= F拉f=24N20N=4N 22．如图所示 解： 过A点作竖直向下的力，即阻力F2；过支点O作垂直于动力作用线的垂线段，即动力臂L1．如图所示 23．(1)；(2)；(3) 解： (1)用水平力压铁块于竖直墙壁上不动，由于铁块处于静止状态，所以竖直方向上所受的合力为零，铁块的摩擦力始终等于重力，方向竖直向上，其示意图如图所示： (2)若在课桌的C点用力可以把桌腿B抬离地面，在抬起时另一桌腿A没有滑动，A点为支点，根据杠杆平衡条件，连接AC，最小的动力F应垂直于AC线，如图所示： 。 (3)用滑轮组提升重物，由拉力3F＝G可知n=3，即动滑轮应与3股绳接触，故绳子绕法如图所示： 。 24．（1）左 ； （2）右 ； （3）0．2 解： （1）由题意可知，杠杆右端下沉，说明右侧较重，所以应将右侧的平衡螺母向左调； （2）在甲图中，由于左侧力臂较大，所以当两边去掉相同的钩码时，左侧的力与力臂的乘积减小的多，故杠杆右端将下沉； （3）由图示可知，测力计的示数为3N，动力的力臂为2，阻力的力臂为3，根据杠杆的平衡条件可知，在A点的阻力应为2N，故应挂的钩码的总质量应为0．2kg． 25．消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，同时便于测量力臂 力 F1l1＝F2l2 右 左 解： (1)[1]使杠杆在水平位置平衡，杠杆重心通过支点，可以消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；力臂在杠杆上，便于测量力臂大小； (2)[2]比较1、2、3次实验数据，三次实验中F1的大小都是2N，没有改变力的大小； (3)[3]先将数据中的各自的力与力臂相乘，然后分析实验数据，找出关系式为F1l1＝F2l2； (4)[4][5]设一个钩码的重力G，一格的长度为l，则当杠杆两侧的钩码各取下一个杠杆在水平位置平衡时： 左边＝2G×2l＝4Gl＞右边＝G×3l＝3Gl； 故杠杆不再水平平衡，左侧会下降。 根据杠杆平衡条件，应将左侧钩码向右移动一个小格，将右侧钩码向左移动一个格，此时 F1l1＝F2l2＝2G l。 26．省力 机械 D C 解： (1)[1]车把上的刹车把手在使用过程中，动力臂大于力臂，是省力杠杆。  (2)[2]刹车片过热，是摩擦生热现象，是做功使它的内能增大的，刹车片克服摩擦力做功，机械能转化成内能。 (3)[3]由题可知为了提高刹车力，一般会通过加长刹车力臂的办法，碟盘的直径越大，则刹车时的力臂越大，产生的制动力自然也就越大，故选D。 (4)[4]由题知，刹车片和制动盘之间产生的滑动摩擦力的大小和它们相互间的正压力成正比，即f=μN，故符合要求的只有C符合要求。 27．(1)5250Pa；(2)1.08×105 J；(3)70% 解： (1)建材对货箱水平底面的压强是 p==5250Pa (2)F所做的功 WF=Pt=1800W×60s=1.08×105J (3)有用功 W有=Gh=6300N×12m=7.56×104J 总功 W总= WF=1.08×105J η==70% 答：(1)建材对货箱水平底面的压强是5250Pa； (2)拉力F所做的功是1.08×105 J； (3)该滑轮组提升这些建材的机械效率是70%。 28． 250N；； 100W。 解：分析：（1）动滑轮绳子的有效股数为2，不计绳子的重力和其他阻力，根据求出工人师傅对绳子施加拉力的大小； （2）根据求出绳端移动的距离，根据求出工人师傅做的总功，根据 求出工人师傅做的有用功，根据求出该动滑轮的机械效率； （3）根据求出工人师傅做功的功率。 解答：（1）动滑轮绳子的有效股数为2，不计绳子的重力和其他阻力，则工人师傅对绳子施加的拉力：； （2）绳端移动的距离：，工人师傅做的总功：，工人师傅做的有用功：，该动滑轮的机械效率：； （3）工人师傅做功的功率：。 答：（1）工人师傅对绳子施加的拉力大小为250N； （2）该动滑轮的机械效率为96%； （3）工人师傅做功的功率为100W。 29．(1）2.4×104s ；（2）6.048×108J（3）60% 解： （1）由v=s/t可得，行驶所用时间：t=s/v=720×103m/30m/s=2.4×104 s=400min=2.4×104s； （2）因小汽车在平直的公路上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，牵引力：F=f=8.4×102 N， 牵引力做的功：W=Fs=8.4×102 N×720×103 m=6.048×108 J； （3）氢气完全燃烧释放的热量：Q放 =mq=7.2kg×1.4×108 J/kg=1.008×109 J， 汽车发动机的效率：η=W/Q放×100%=6.048×108J/1.008×109J×100%=60% 30．原理：杠杆 条件：找到支点和足够长的杠杆 解：杠杆可分为三类：（1）省力杠杆：L1>L2，则F1<F2，使用这类杠杆，可以省力，但费距离．（2）费力杠杆：L1<L2，则F1>F2，使用这类杠杆，虽然费力，但可以省距离．（3）等臂杠杆：L1=L2，则F1=F2，使用这类杠杆，既不能省力，也不能省距离．若能找到支点和足够长的杠杆，在动力臂远远大于阻力臂时，理论上是可以撬动地球的． www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 23 学科网（北京）股份有限公司 $