第十二章 简单机械 整合拔尖-【拔尖特训】2025-2026学年八年级下册物理（人教版·新教材）

第十二章简单机械 第十二章整合拔尖 》“答案与解析”见P45 知识体系构建 定义。在力的作用下能绕固定点转动的硬棒 支点 动力 五要素（力臂作图） 阻力 动力臂 阻力臂 杠杆 平衡条件Fl=F 省力杠杆。动力臂大于阻力臂 杠杆的分类 费力杠杆动力臂小于阻力臂 等臂杠杆。动力臂等于阻力臂 生活中应用的实例 定滑轮 实质等臂杠杆 特点不省力，可以改变力的方向 实质，动力臂是阻力臂2倍的杠杆 动滑轮 特点不能改变力的方向，使用一个动滑轮省一半的力 简单机械 滑轮 既可以省力，又能改变力的方向 滑轮组 组装方法 绳子段数的判断方法 轮轴。既可以省力，又可以费力 斜面省力，费距离 有用功 三种功 额外功 杠杆、斜面、滑轮组 总功 定义有用功跟总功的比值叫作机械效率 计算公式 <100%-G×100% 机械效率 W Fs 测量滑轮组的机械效率 减轻机械自重 提高机械效率的方法 减小机械摩擦 增大被提升物体的重力 105 拔尖特训·物理（人教版）入八年级下 9高频考点突破 考点一杠杆及其平条件 考点二杠杆在生活中的应用 典例1(2025·保定徐水模拟)小明和家人出 典例2(2025·湖北)如图所示为坐式推肩训 门旅游，如图所示为他手拉拉杆箱静止时的示 练器。健身杆能绕O点处的轴上下转动，配重 意图。小明施加在拉杆顶端A点的拉力为F, 片可增减，人坐在座椅上，双手紧握把手竖直向 方向与OA成30°夹角；B点为拉杆箱的重心。 上推杆以锻炼肩部肌肉。下列说法中，正确的是 已知拉杆箱总重为200N,OA长为100cm,OC () 长为20cm,OA与地面成45°角。下列说法中， 正确的是 配重片 F B 0e (典例2图) 777777777777777777777777777777 (典例1图) A.此健身杆是费力杠杆 A.拉杆箱此时相当于费力杠杆 B.手推N处时，配重越重用力越小 B.力F的大小为80N C.配重相同时，推N处比推M处费力 C.使拉杆箱保持如图所示的情况，所需的最小 D.若改变M处推力方向，力臂始终不变 力为56.56N 提示 D.若力F与拉杆的夹角不变，拉杆箱与地面的 (1)杠杆分为三类：动力臂大于阻力臂的为省 夹角越大，使拉杆箱保持静止时所需的力F 力杠杆，动力臂小于阻力臂的为费力杠杆，动力臂等 越大 于阻力臂的为等臂杠杆。(2)根据杠杆的平衡条件 [「跟踪训练] F1l1=F2l2,若只有阻力变大，则动力变大；若动力 1.如图所示，质地均匀的木棒AB长1m,水平 臂变小，则动力变大，若改变用力的方向，则会使动力 放置在O、O两个支点上，已知AO、O'B的 臂的大小发生改变，动力的大小会随之改变。 长均为0.25m,若把B端竖直向上稍微抬起 「跟踪训练] 一点距离，至少要用力20N,则下列说法中， 2.(2025·烟台)如图所示 不正确的是 ( 为古人运送巨木的劳动 0 0' A ▣B 情境。他们通过横杆、 圆木石块 (第1题) 支架、石块等将巨木一 (第2题) A.木棒自重60N 端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方。 B.若把B端竖直向下稍微压下一点距离至 下列说法中，正确的是 ( ) 少要用力60N A巨木下垫圆木是为了增大摩擦 C.若把A端竖直向上稍微拾起一点距离至 B.支架下垫上面积较大的石块是为了增大压强 少要用力40N C.人的位置远离支架可以更容易将巨木抬起 D.若把A端竖直向下稍微压下一点距离至 D.支架的位置远离巨木可以更容易地将巨 少要用力60N 木抬起 106 第十二章简单机械 考点三滑轮及滑轮组 (1)利用图甲中的滑轮组进行实验，要测量绳子 典例3某兴趣小组用如图所示的滑轮组（物体 自由端所受的拉力，应在弹簧测力计 与动滑轮用绳子连接)匀速拉动放在水平面上 (填“保持静止”或“匀速上升”)时读数。 的物体，物体的质量为100kg,受到的摩擦力为 180N,用80N的拉力F,10s内把物体拉动的 距离为2m。则动滑轮所受的重力为（不计绳重 和绳与滑轮间的摩擦) 甲 乙 (典例4图) (2)表中的实验数据是利用图 (填“甲” 或“乙”)所示的滑轮组测得的；机械效率指的是 与总功的比值，第3次实验测得滑轮组 (典例3图) 的机械效率是 (结果精确至0.1%)。 A.30NB.40NC.50N D.60N (3)分析表中数据，第3次实验拉力做的额外功 [跟踪训练】 是 J:滑轮组的机械效率与所提升物体 3.如图所示，用200N的水平拉力拉动物体A 的重力大小 (填“有关”或“无关”)。 以1m/s的速度在水平面上匀速运动，若滑 [跟踪训练 轮与物体A相连的绳C中的拉力大小是 120N,不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，则 4.(2025·扬州段考)探究“影响滑轮组机械效 物体A与地面间的摩擦力为 N,物 率高低的因素”时，同学们提出了下列猜想， 体B与地面间的摩擦力为 N,物体 小明同学设计了如图所示的两个滑轮组，进 B前进的速度为 m/s。 行对比实验来验证提出的猜想，则该实验验 证的猜想是 () C B (第3题) 考点四滑轮组机械效率的测量与探究 典例4(2025·清远连州一模)小明在做“测量 滑轮组的机械效率”的实验时，用滑轮安装了如 (第4题) 图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表 A.滑轮组机械效率的高低可能与动滑轮重 所示。 有关 钩码 绳端 提升 B.滑轮组机械效率的高低可能与被提升的 实验 所受的 拉力 移动的 机械 高度 物重有关 次序 重力 FN 距离 效率7 h/m G/N s/m C.滑轮组机械效率的高低可能与物体提升 1 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7% 高度有关 3.0 0.2 1.4 0.6 71.4% D.滑轮组机械效率的高低可能与承重绳子 3 4.0 0.3 1.8 0.9 股数有关 107 拔尖特训·物理（人教版）入八年级下 考点五相关机械效率的综合计算 长为10cm,水的深度为60cm。 典例5(2025·达州)“奇思妙想”小组 物块A露出水面前滑轮组的机 的同学在劳动实践基地用如图所示的 械效率为80%，在水中上升的 机械将重为400N的物体匀速提升 时间为5s。物块A与容器底部 60cm 12m,用时1min。已知G动=100N, A 未紧密接触，水对物块A的阻 G人=600N,人与地面接触总面积为 (第5题) (典例5图) 3.5×102m,关于该过程，下列说法 力、绳子的重力、绳子与滑轮间 中正确的是（空气阻力、摩擦力及绳重不计） 的摩擦都忽略不计。p水=1.0×103kg/m, g取10N/kg,下列分析中，错误的是() A.人拉力的功率为80W A.物块A所受的重力为50N B.物体上升的速度为0.4m/s B.物块A上升的速度为0.12m/s C.人对地面的压强为10000Pa C.物块A露出水面前，拉力所做的有用功 D.该滑轮组的机械效率为66.7% [跟踪训练] 为20J 5.用如图所示的装置匀速提升浸没在容器底部 D.物块A完全露出水面后，滑轮组的机械 的正方体物块A,物块A的质量为5kg,棱 效率约为83.3% 综合素能提升 1.(2024·南通海门期中)如图所示 重和摩擦，则下列说法中，正确的是() 2s内拉力F,将物体B匀速提升 n/% 0.5m,F1做功为3J;若借助滑轮 50- 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 G 0100 400G/N 计绳重和摩擦。结合以上信息，下列说法中， 甲 (第2题) 错误的是(g取10N/kg) A.动滑轮所受的重力为50N B.当某次运送8件货物时，机械效率刀 B 90% C.同一滑轮组，机械效率？大小是不变的 D.提升物重不变，改变图甲中的绕线方式， (第1题) 滑轮组的机械效率不变 A.物体B的质量为0.6kg 3.(2025·东莞二模)如图所示，杠杆AB放在 B.拉力F,做功的功率为2W 钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中，杠杆 C.动滑轮所受的重力为2N AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖 D.拉力F2的大小是4N 直平面内转动，长度AC=CD=DB,左端重 2.用图甲所示的滑轮组将货物运至楼 物G=20N。当作用在B点竖直向下的拉力 上，每件货物重50N,每次运送的量 F足够大时，杠杆容易绕 (填“C”或 不定。滑轮组的机械效率随货物重 “D”)点翻转，为使杠杆AB保持水平位置平 力增加而变化的图像如图乙所示。若不计绳 衡，拉力的最小值F= N,最大值 108 第十二章简单机械 F2= N。(杠杆、细绳的质量及摩擦6.跨学科实践·工程实践(2025·深圳盐田二模) 均忽略不计) 杆秤是菜市场摊主测量质量的工具，小盐找 C D 来了一个杆秤进行观察，并准备完成老师布 置的跨学科任务：制作一个杆秤。 (1)杆秤的本质是杠杆，平衡条件为 (第3题) 用如图甲所示的杆秤称量物体时， 4.新情境·古代科技(2025·深圳南山一模)《墨 支点是 (填“秤砣”“提纽”或“秤 经·经下》记载了一种斜面引重车。如图所 钩”)所在的位置。这个杆秤有两个提纽，当 示，系紧在后轮轴上的绳索，绕过斜面顶端的 小盐使用提纽1时，杆秤最多能称量5kg的 滑轮与斜面上的重物连接。若用该引重车将 物体，当他使用同一个秤砣，但改用提纽2 重为2000N的木箱从斜板底端匀速拉到顶 时，杆秤能称量物体的最大质量会 端，已知斜板长2m,高0.8m。后轮轴施加 (填“大于”“小于”或“等于”)5kg。 在绳子上的力为1000N(不计绳重、滑轮与 提纽2提纽1 绳间的摩擦)，则该斜面的机械效率为 ,此木箱与斜板之间的摩擦力是 秤 N;经实际测量，发现人施加在车上 秤砣 的推力比绳子上的拉力小很多，说明车子后轮 (第6题) 是一种 (填“省力”或“费力”)机械。 (2)若某次称量时小盐只使用了提纽1，称量 后轮 了同一物体两次，当他第二次换用质量更大 滑轮 的秤砣时，第二次秤砣在杆秤上的位置会 (填“靠近”或“远离”)提纽的位置。 (3)如图乙所示，小盐用一根长35cm,质量 后轮轴 (第4题) 忽略不计的轻质均匀细杆制作杆秤，过程 5.小瑜给在建筑工地工作的爸爸送工具时，看 如下： 到爸爸用如图所示的装置提升地板砖，已知 ①他在细杆最左端A点处挂一质量为20g 该装置的托盘重100N,容量足够大，某种地 的小盘作为秤盘，在A点右端5cm处钻 板砖每块重120N,滑轮的摩擦和绳重忽略不 个小孔B,并穿了一根细绳作为提纽。再找 计。质量为65kg的爸爸站在地面上用此装 来一个质量为50g的钩码挂在细绳上作为 置在4s内将6块地板砖匀速提升了2m,此 秤砣，可以在秤杆上移动。 装置的机械效率为80%，g取10N/kg。则 ②当秤盘中不放任何物体时，调整秤砣的位 此装置的动滑轮重为 N;爸爸用此 置使杆秤平衡，在此时秤砣细绳对应的位置 装置一次最多能提升 块地板砖。 上标为零刻度线，该位置离小孔B的距离为 cm;接着通过计算，小盐在该杆秤 的最右端写下了杆秤测量范围的最大值，该 最大值为 g 7.(2025·济南历城模拟)同学们用杠杆、支架 (第5题) 弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的若干 109 拔尖特训·物理（人教版）八年级下 钩码探究“杠杆的平衡条件”。 水池底竖直匀速吊起。他们通过调查得知：石 (1)调节杠杆水平平衡后，第一组同学按图 料的棱长为0.2m,密度为2.5×103kg/m3,石 甲进行实验，第二组同学按图乙进行实验，你 料上升的速度恒为0.4m/s,圆柱形水池的底 认为第 (填“一”或“二”)组的实验更 面积为0.2m,动滑轮重为30N。(不计绳重 方便，理由是 和摩擦，p水=1.0×103kg/m,g 取10N/kg) (1)求石料露出水面前受到的浮力。 (2)求石料所受的重力。 (3)求石料露出水面前滑轮组的机械效率。 丙 (4)求石料从刚露出水面到完全露出水面所 ↑F/N 用的时间，并推导出该过程中电动机的输出 功率P(单位：W)与时间t(单位：s)的函数关 系式。 4 6 /cm 戊 )》电动机 (第7题) (2)如图丙所示，小刚调节杠杆在水平位置 平衡。然后在B点下方加挂一些钩码，若仍 要保持杠杆在水平位置平衡，需要用弹簧测 (第8题) 力计在A点施加一个竖直 (填“向 上”或“向下”)的动力。 (3)保持所挂钩码位置不变，不断改变弹簧 测力计的作用点，每次都使得杠杆在水平位 置平衡，弹簧测力计施加的动力F与其力臂 1的图像如图丁所示。由图像可知，各个数 据点与两坐标轴围成的矩形的面积（如图 丁中阴影部分)是 (填“相等”或“不 等”)的，由此可以得到的结论是 (4)实验结束后，小刚想到一个新问题：在生活 中杠杆是有自重的，当支点不在杠杆的中点时， 杠杆也会平衡。如图戊所示，已知弹簧测力计 的示数为2N,质量均匀分布的杠杆恰好水平 平衡，则杠杆自身受到的重力为 N。 8.小超与同学到某工地参观，看到工人操作电 动机通过如图所示的滑轮组将正方体石料从 110体拉到斜面顶端，做的有用功相等，对 物体B做的额外功W额外B=W总B一 W有B=2.5J-2J=0.5J,拉B物体 W有用BX 的斜面的机械效率？= 00%=2有×100%=80呢 5.(1)80(2)50(3)C或D 解析：(1)由图甲可知，拉力F,做的 功为总功，拉力F,做的功为有用功： 由图乙可知，W1=2500J,W2=2000J, W2 故滑轮组的机械效率？=罗 100%= 2000J 2500J ×100%=80%。 2)F,做功的功率P=W 2500J=50w。(3)自由端的拉力 50s F=W=25001=500N,根据7 15m 3 量×100%= W h Fs X100%=F 100%=G ×100%可知，绳子股数 G 400N =3,由图丙可 80%X500 N 知，该滑轮组结构可能是图丙中的C 或D。 6.D解析：由图乙可知，OB小于 OA,动力臂小于阻力臂，故春相当于 简单机械中的费力杠杆，A错误；碓头 的重力为G,OB为动力臂12，脚对 B点的力为F,OA为阻力臂11，根据 杠杆平衡条件F,l=F2l2,有F= G×OA30NX1.5m-150N,脚至 OB 0.3m 少用150N的力才可以将碓头抬起，B 错误；每踩一次对碓头做的功W有用一 Gh=30N×60×10-2m=18J,C错 误：设人每踩一次做的总功为W总，机 械效率为？，则总功W总= W有甩 7 18=30J,若1mim将B踩下30次， 60% 则人做的总功W总'=30XW总=30X 30J=900,功率P=w' t 900L=15W,D正确。 1×60s 7.D解析：由图丙可知，第2s内空 吊篮A被匀速提升，由图乙可知拉力 F=20N,由图甲可知，n=2,忽略绳 重、摩擦和空气阻力，动滑轮重力 G=nF-GA=2×20N-25N= 15N,故A错误；由图丙可知，第2s 内A上升的速度v=2m/s,第2s内 滑轮上升的高度h=t=2m/sX 1s=2m,第2s内克服滑轮重力做的 功为W=G动h=15N×2m=30J,故 B错误；忽略绳重、摩擦和空气阻力， 提升货物的最大重力G=2F-G动 GA=2×100N-15N-25N=160N, 故C错误：同一滑轮组，提升的物体 越重，效率越高，则此装置提升货物的 _W有用×100%= 最大机械效率7=W是 ×10%=06×10% F's 2X100NX100%=80%,故D正确。 160N 8.(1)由图可知，承担物重的绳子股 数n=2,动滑轮重G动=100N:重物 重G=400N,绳子自由端移动的距 离s=h=2X3m=6m,工人做的有 用功W有用=Gh=400N×3m= 1200J,工人的拉力F=1(G+ 1 G骑)=2(400N+100N)=250N,工 人的拉力做的总功W总=Fs= 250N×6m=1500J,则工人做功的 功率p= 叁=1500J=50w t 30s (2)设可以提升的重物所受的最大重 45 力为G',由题意可得，F'=1(G十 G动）=500N,G=nF'-G动=2× 500N-100N=900N;滑轮组的最大 )w×109%-0× 机械效率刀一W急 Gh 100%= G 2Fh :×100%=2P× 900N 100%=2×500N×100%=90% 9.C解析：物体B静止在光滑地面 上时处于平衡状态，弹簧测力计对B 水平向右的拉力和物体A对物体B 水平向左的摩擦力是一对平衡力，二 力大小相等，由弹簧测力计的示数可 知，fAB=F弹簧=30N,因物体A对物 体B水平向左的摩擦力与物体B对 物体A水平向右的摩擦力是一对相 互作用力，所以物体A受到的摩擦力 fA=∫AB=30N,故A错误；由图可 知，滑轮组绳子的有效段数n=2,则 绳子自由端移动的速度=1℃A=2× 0.1m/s=0.2m/s,则拉力F的功率 P=Y_E=F0=20NX0.2m/s= t t 4W,故B错误；滑轮组的机械效率 =W里×100%=f4X100%= W Fs f4sAX100%=X100%= FXnsA nF 2X20NX100%=75%,故C正确： 30N 拉力F增大时，物体A将做加速运 动，物体A在运动过程中，物体A对 物体B的压力不变、接触面的粗糙程 度不变，则物体A与物体B之间的摩 擦力不变，即物体B仍然静止，弹簧 测力计的示数不变，故D错误。 第十二章整合拔尖 [高频考点突破] 典例1B解析：重力是阻力，阻力 臂是OC长为20cm;而动力臂是OA 的一半，即50cm,动力臂大于阻力 臂，属于省力杠杆，故A错误；根据杠 杆平衡条件可得GXOC=F1,代入数 据可得200N×20cm=F×50cm,解 得F=80N,故B正确：使拉杆箱保持 如图所示的情况，阻力和阻力臂不变， 当动力臂等于OA的长时，动力最小， 则根据杠杆平衡条件可得G×OC= F'1',代人数据可得200N×20cm F'×100cm,解得F'=40N,故C错 误：若F与拉杆的夹角不变，动力臂 不变，拉杆箱与地面的夹角越大，O 长变短，则阻力臂减小，根据杠杆平衡 条件可知，动力减小，故D错误。 [跟踪训练]1.C 典例2C解析：该坐式推肩训练器 为杠杆，把手为动力作用点，配重片的 压力为阻力，O为支点。人在座椅上 双手紧握把手竖直向上推杆时，从支 点到动力作用线的距离为动力臂1， 从支点到阻力作用线的距离为阻力臂 12,人在座椅上双手紧握把手竖直向 上推杆时，动力臂大于阻力臂，属于省 力杠杆，A说法错误；手推N处时，配 重越重，阻力越大，根据杠杆平衡条件 F11=Fl2,可知所需的动力F1越 大，B说法错误：配重相同时，推N处 与推M处相比，动力臂更短，根据杠 杆平衡条件F1l1=F2l2,可知所需的 动力F,越大，即更费力，C说法正确： 若改变M处推力方向，从支点作垂线 垂直于推力方向作为动力臂11，力臂 长度发生改变，D说法错误。 [跟踪训练]2.C 典例3D解析：因为不计绳重和绳 与滑轮间的摩擦，由图可知，n=3,由 受力分析可得，F=1(f十G动)，动 滑轮重G动=F一f=3X80N 180N=60N,故D正确，A、B、C错误。 [跟踪训练]3.80602解析：因 为物体A在水平面上匀速运动，所以 fA十FAc=F,所以A与地面间的摩 擦力fA=F-FAc=200N-120N= 80N:因为B做匀速直线运动，滑轮 为动滑轮，绳子段数1=2，所以B与 地面间的壁擦力/。=Pc=号 120N=60N:因为滑轮为动滑轮，n 2,所以B运动的速度vB=2UA=2X 1m/s=2m/s。 典例4(1)匀速上升(2)甲有 用功74.1%(3)0.42有关 解析：(1)利用图甲的滑轮组进行实 验，在测量绳子自由端所受的拉力时， 弹簧测力计应匀速上升，此时系统处 于平衡状态，测力计示数等于拉力大 小，若静止读数，由于摩擦力的影响， 测量的拉力偏小，计算出的机械效率 偏大。(2)由表格数据可知，当物体 上升的高度为0.1m时，测力计移动 的距离为0.3m,可知滑轮组绳子承 重股数双=疗-公册=3：由超图可 知，甲滑轮组的绳子承重股数为3股， 乙滑轮组的绳子承重股数为2股，所 以该实验是用图甲所示滑轮组进行操 作的：机械效率指的是有用功与总功 的比值；第3次实验中，有用功 W有用3=G3hg=4.0NX0.3m=1.2J, 总功W总3=F3s3=1.8NX0.9m= 1.62J,则滑轮组的机械效率= ×10%=士品 W总3 ×100%≈ 74.1%。(3)第3次实验拉力做的额 外功W额外3=W总3一W有用3=1.62J 1.2J=0.42J:分析表中第1、2、3次 实验数据，使用相同的滑轮组，提升的 物体越重，机械效率越高，故滑轮组的 46 机械效率与所提物体的重力大小 有关 [跟踪训练]4.B 典例5C解析：将物体匀速提升 12m,用时1min=60s,速度o=么- 12m=0.2m/s:由图知，n=2,不计 60s 空气阻力、绳重和滑轮的摩擦，拉力 F=2(G+Ga)=2×(40N+ 100N)=250N,绳子自由端移动距 离s=2h,绳端移动的速度o'=20= 2×0.2m/s=0.4m/s,拉力的功率 P-W-F-Fo-250NX0.4m/s- 1O0W,故A、B错误：人对地面的压力 F压=F支=G人一F=600N- 250N=350N,人对地面的压强力= F压一 350N 5=10000Pa,故C S3.5×108m 正确：该滑轮组的机械效率刀一 W有用×100%三下S Gh W总 ×100%= 400NX12m×100%=80%,故D 250NX2×12m 错误。 L跟踪训练]5.B解析：物块A所受 的重力G=mAg=5kg×10N/kg 50N,故A正确：由图可知，物块A在 水中上升的距离h=60cm一10cm= 50cm=0.5m,则物块A上升的速度 =九_0.5m=0.1m/s,故B错误： U= t 物块A的体积VA=(10cm)3= 1000cm3=1×103m3,因为物块A 浸没在水中，所以物块A排开水的体 积V排=VA=1×103m3,物块A受 到的浮力F浮=PgV排=1.0X 103kg/m3×10N/kg×1×103m3= 10N,由力的平衡条件可知，物块A 受到的拉力F拉=G一F浮=50N 10N=40N,则物块A露出水面前， 拉力所做的有用功W有用=F拉h= 40NX0.5m=20J,故C正确：由于 水对物块A的阻力、绳子的重力、绳 子与滑轮间摩擦都忽略不计，？ W有用X100%二W有用十W氨并 W有用 X W点 F拉h 10%=F粒h+G霸石×100% F拉 F拉十G动 ×100%可知，动滑轮的重力 G0=1二1F地= 1-80% 80% ×40N= 10N,因为不计绳重和摩擦，所以物块 A完全露出水面后，滑轮组的机械效 率7= W有用 W总 ×100%= W有用 W有用十W氣外 100% Gh' G动+G每万X100%= G G十G动 50N 100%= 50N+10NX100%≈ 83.3%,故D正确。 [综合素能提升] 1.D解析：拉力F,将物体B匀速 提升过程中克服重力做功，根据W= F,h=Gh可知，物体B的重力G W=3】=6N,物体B的质量m= h0.5m G6N =0.6kg,故A正确：在 g 10N/kg 相同时间内拉力F,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F,将物体B匀速提升 过程中克服重力做功相等，即W有用 W=3J根据)×10%可知. 总功为W酷= W有用=3J 775% =4J,则拉 力F2做功的功率P= w总_4J-2W, t 2s 故B正确：不计绳重和摩擦，根据7= W有用一 W有×100%=W有用十W外 W总 Gh 100%= ×100%= Gh+G动h 。G×100%可知，动滑轮重G动= G十G动 号-6 6N 一6N=2N,故C正确： 由图可知，n=3,不计绳重和摩擦，拉 力F2的大小F,=1(G十G商) 3X(6N+2N)≈2.7N,故D错误。 2.D解析：由图乙可知，当物重G= 100N时，滑轮组的机械效率为50%， 根据7=W义10% ,w×100%=G十GX Gh W有用十W颜外 G 100% 、一×100%可知，动滑轮 G+G 所受的重力G边=g二G=50% 100N=100N,故A错误；不考虑绳 重和摩擦时，运送8件货物时，G= 400N,则此时滑轮组的机械效率为 G G'十G动 ×100%= 400N+100NX100%=80%,故B 400N 错误；对于同一滑轮组来讲，不计绳重 和摩擦，动滑轮重不变时，物体升高一 定高度时，额外功是相同的，提起的物 体越重，做的有用功越多，有用功在总 功中所占的比值越大，滑轮组的机械 效率越高，所以，同一滑轮组，提起的 物体越重，滑轮组的机械效率越高，故 C错误；不考虑绳重和摩擦，滑轮组的 机枝效率)=×10% W有用一×100%= Gh W有用十W氯外 Gh十G动h 100%= GX100%,所以可知滑 G十G劲 轮组的机械效率与绕绳方式无关：因 此在提升物重不变时，改变图甲中的 47 绕绳方式，滑轮组的机械效率将不变， 故D正确。 3.D1040解析：由图可知，D 点更加靠近拉力一端，故当作用在B 点竖直向下的拉力F足够大时，杠杆 容易绕D点翻转；当以C点为支点时 拉力最小，以D点为支点时拉力最 大，则根据杠杆平衡条件可得F,× BC=GXAC,F2 X BD=GX AD, 为AC=CD=DB,所以BC:AC= 2:1,BD:AD=1:2,可得F,×2= 20N×1,F,×1=20N×2,解得F,= 10N,F2=40N。 4.80%200省力解析：拉力做 的有用功W有用=Gh=2000NX 0.8m=1600J:拉力做的总功W总= Fs=1000NX2m=2000J,斜面的机 W赞×10%-28× 械效率？一W。 100%=80%:克服木箱在斜板上受到 摩擦力做的额外功W氯外=W总 W有用=2000J-1600J=400J,由 W领外一∫可得，木箱与斜板之间的摩 擦力f=W=4001=200N,车子 2 m 后轮在该装置中是一个轮轴，人施加 在车上的推力作用在大轮上，绳子上 的拉力作用在小轮上，并且施加在车 上的推力小于绳子上的拉力，可见车 子后轮是一种省力机械。 5.809解析：滑轮的摩擦和绳重 忽略不计，滑轮组的机械效率？= W有阻×100%= N总 元G46×100%日 G物 G啦×100%=G物十G骑十Ga 100%, 则可得80%= 6×120N 6X120N+G动+100N,解得G= 80N:由图可知，n=2,绳子自由端受 到的最大拉力等于人的重力，即 Fmx=G人=m人g=65kgX10NVkg 650N,由F(G'十G+G)疙 650N=2×(G+80N+10N,解得 1 G'=1120N:最多能提升的地板砖数 量以-名 ≈9.33，所以一 次最多能提升9块地板砖。 6.(1)F,l1=F2l2提纽小于 (2)靠近(3)②2280解析：(1)杆 秤的本质是杠杆，平衡条件为F1 F22,用图甲所示这个杆秤称量物体 时，支点是提纽所在的位置。这个杆 秤有两个提纽，当小盐使用提纽1时， 杆秤最多能称量5kg的物体，当他使 用同一个秤砣，但改用提纽2时，物体 所受重力的力臂变大，秤砣所受重力 的力臂变小，由杠杆的平衡条件可知， 杆秤能称量物体的最大质量会小于 5kg。(2)若某次称量时小盐只使用 了提纽1，称量了同一物体两次，当他 第二次换用质量更大的秤砣时，对应 的力变大，由杠杆的平衡条件，对应的 力臂变小，第二次秤砣在杆秤上的位 置会靠近提纽的位置。(3)②当秤 盘中不放任何物体时，调整秤砣的位 置使杆秤平衡，在此时秤砣细绳对应 的位置上标为零刻度线，根据杠杆的 平衡条件F1l1=F2l2,有G盘·AB= G砣·L砣，m盘g·AB=m砣gL砣， 0.02kg×0.05m=0.05kg×L砣，该 位置离小孔B的距离为L砣= 0.02m=2cm,接着通过计算，秤砣在 最右端时，杆秤有最大测量值，根据杠 杆的平衡条件有(m大十m盘)g· AB=m陀gL大，（m大十m盘）X 0.05m=0.05kg×0.3m,测量的最 大值m大=300g-20g=280g。 7.(1)一便于测量力臂(2)向下 (3)相等动力×动力臂=阻力×阻 力臂(4)4解析：(1)力臂等于支 点到力的作用线的距离，当杠杆在水 平位置平衡时，若力的方向与杠杆垂 直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接 读出来，因此第一组实验设计好，此时 弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，力臂 可以从杠杆上直接读取。(2)如图丙 所示，小刚调节杠杆在水平位置平衡。 然后在B点下方加挂一些钩码，若仍 要保持杠杆在水平位置平衡，需要用 弹簧测力计在A点施加一个竖直向 下的力，力与力臂产生顺时针转动的 效果。(3)根据实验数据，每次实验 中动力与动力臂的乘积都相等，即 6NX1cm=3NX2cm=2N× 3cm=1NX6cm,由此可得出杠杆的 平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻 力臂。(4)杠杆的重心在其中心，故 阻力臂为4L,动力臂为8L,根据杠杆 的平衡条件有2N×8L=G×4L,解 得G=4N。 8.(1)石料的棱长为0.2m,V石= (0.2m)3=8×103m3,石料露出水 面前，即浸没时，V排=V石=8× 103m3,石料露出水面前受到的浮力 F浮=0*gV排=1.0X103kg/m3× 10N/kg×8×103m3=80N (2)石料的质量m石=p石V石=2.5× 103kg/m3×8×103m3=20kg,石 料所受的重力G石=m石g=20kg× 10N/kg=200N(3)石料露出水面 前滑轮组对石料的拉力F拉=G石一 F浮=200N一80N=120N,滑轮组的 机械效率)=×10% wX10%=F+G义 F拉h W有用十W额外 F拉 100%二F拉十G ·X100%= 48 120N+30NX100%=80%(4)石 120N 料从刚露出水面到完全露出水面的过 程，由于V排的减小，池中水面会下 降，由△V=V石=S池可得，水面下 降高度M= V五=8X103m= 0.2m 0.04m,石料上升的实际高度h'= L-△h=0.2m-0.04m=0.16m,所 以石料被拉出水面的时间1一0看 0.16m=0.4s:石料从刚露出水面 0.4m/s 到完全露出水面前经过时间t上升的 高度h,=v石t=0.4m/sXt,水面下降 的高度h2= V路一 =S五 S池一S石S池一S石 0.4m/sXt×(0.2m) -=0.1m/sX 0.2m2-(0.2m)2 t,石料露出水面的高度h露= h1+h2=0.4m/sXt+0.1m/s×t= 0.5m/s×t,石料排开水的体积 V排'=(L-h)S石=(0.2m 0.5m/s×t)×(0.2m)2=8× 103m3一0.02m/s×t,石料受到的 浮力F浮′=P水gV排′=1.0X 103kg/m3×10N/kg×(8× 103m3-0.02m3/s×t）= -200N/s×1+80N,由图知，通过动 滑轮绳子段数=2，不计绳重和摩 擦，F=G石十G动一F浮'，绳端拉力 F G石十G劲一F浮 2 200N+30N-(-200N/s×1+80ND 2 100N/sXt+75N,绳端速度v= 2u石=2×0.4m/s=0.8m/s,绳端拉 力功率，即电动机的输出功率P一 W=Fs Fo=(100 N/s X+ t 75N)×0.8m/s=80W/s×t+60W, 即当0≤1≤0.4s,电动机的输出功率 与时间的函数关系式为P=80W/s× t+60W 期末压轴题特训 考向一运动和力 1.不是匀速直线运动解析：当汽 车在水平地面上疾驶时，受气体流速 影响，会产生一个向上的升力，由于此 升力的存在，此时车受到的重力和地 面对车的支持力大小不等，不是一对 平衡力。设汽车“漂移”过程中，所有 的力突然都消失，由牛顿第一定律知 道，一切物体在不受外力作用时，总保 持静止状态或匀速直线运动状态，所 以，“漂移”的汽车将做匀速直线运动。 2.中惯性 3.D解析：用滚木巧妙地移动巨石 是变滑动为滚动来减小摩擦。给合页 加润滑油，是通过使接触面脱离来减 小摩擦，故A不符合题意：拔河比赛 中选择体重比较大的人参加，是通过 增大压力的方法来增大摩擦，故B不 符合题意：鞋底有很多凹凸不平的花 纹，是通过增大接触面的粗糙程度来 增大摩擦，故C不符合题意：许多机 器的转动部分都安装了滚动轴承，是 变滑动为滚动来减小摩擦，故D符合 题意。 4.D解析：两物体间接触面的粗糙 程度不变，在A上加减砝码可以改变 物体间压力的大小，该实验装置可以 探究滑动摩擦力大小与压力的关系， 故A正确：A受B的摩擦力与测力计 对A的拉力是作用在同一物体上的 两个力，弹簧测力计指针稳定，说明木 块A处于平衡状态，所以A受到B 的摩擦力与弹簧测力计对它的拉力是 一对平衡力，故B正确：由图示弹簧 测力计可知，其分度值为0.2N,示数 为2.4N,A处于平衡状态，由二力平 衡条件可知，A受到的滑动摩擦力 ∫=F示=2.4N;A相对于B向右滑 动，则A受到向左的滑动摩擦力，故 C正确：A、B间的摩擦力是滑动摩擦 力，滑动摩擦力与物体间接触面的粗 糙程度和物体间的压力有关，与物体 的运动速度无关；如果增大拉动B的 速度，接触面的粗糙程度、物体间的压 力保持不变，物体间的滑动摩擦力不 变，由力的平衡条件可知，测力计的示 数不变，故D错误 5.A解析：脚向后蹬地车就前进，是 因为脚受到地面施加的向前的力，利 用了物体间力的作用是相互的，故 A正确：停止蹬地后车继续向前运动 时，车的速度变小，运动状态改变，故 B错误：停止蹬地后车能继续问前运 动，是因为车具有惯性，物体在任何时 候都有惯性，故C错误：停止蹬地后 车能继续向前运动，是因为车具有惯 性，此时车不再受到向前的力，故 D错误 6.C解析：无人机沿竖直方问匀速 升空时，处于平衡状态，所以受到的是 平衡力。由题意知，无人机在竖直方 向上受到升力F、重力G和阻力f,其 中升力F竖直向上，重力G和阻力f 都竖直向下，则三者的关系是F= G十f,即G=F-fa 7.A解析：当小明向右骑行时，车轮 向右滚动，顺时针转动：后轮为主动 轮，相对于地面的运动趋势向左，受到 地面施加向右的摩擦力 8.(1)燃气静止匀速直线运动 (2)52(3)惯性(4)非平衡力 解析：(1)高温高压的燃气从尾部喷 出，力的作用是相互的，燃气会施加给 火箭一个推力，故该推力的施力物体 49 是燃气。卫星和“长征三号丙”运载火 箭没有相对位置的改变，故卫星相对 “长征三号丙”运载火箭是静止的。若 此时火箭所受的外力全部消失，根据 牛顿第一定律可知，火箭将保持原来 的运动状态，即处于匀速直线运动状 态。(2)在这2s内火箭的平均速度 为U=产=2mX2=52m/s t 2 S (3)当发射到预定轨道后，卫星脱离 火箭，由于具有惯性，要保持原来的运 动状态，能够继续飞行。（4)卫星沿 椭圆形轨道运行时，运动的方向在发 生改变，故卫星受非平衡力作用。 9.(1)根据题意可知，钩码受到重力 G=5N,由图可以读出弹簧测力计对 钩码施加一个竖直向上的拉力F,= 1.6N,所以合力F合1=5N-1.6N= 3.4N,方向与钩码的重力相同，都是 竖直向下的(2)由于钩码静止在水 平桌面上，处于平衡状态，受平衡力， 而平衡力的合力为零，所以钩码受到 所有力的合力F合=0 考向二压强 1.增大摩擦力大气压强右 解析：瓶盖上的竖条纹是在压力一定 时，通过增大接触面的粗糙程度来增 大摩擦力：往空塑料瓶内注人少量的 热水，摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖，过 一会儿瓶内水蒸气液化，体积变小，瓶 内气体压强变小，瓶子在外界大气压 作用下慢慢向内凹陷，这说明大气存 在压强；用吸管在右侧沿平行于瓶身 方向吹气，塑料瓶会向右运动，这是因 为右边空气流速大、压强小，左侧空气 流速小、压强大，将塑料瓶压向右侧。 2.大于小于 3.D解析：压力是垂直作用在物体 表面上的力，而重力是由于地球的吸