第十二章 简单机械 单元练习 2025-2026学年人教版物理八年级下册

第十二章 《简单机械》练习题 第一节　杠杆 ◆认识杠杆 ◇杠杆的五要素 1．下列关于杠杆的说法中，错误的是（　D　） A．杠杆可以是直的，也可以是弯的 B．动力和阻力的方向可以相同，也可以相反 C．支点可以在杠杆的端点，也可以在杠杆的中间 D．杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和 2．如图所示，开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。图中能正确表示它工作示意图的是（ B ） 　 ◇力臂的画法 画力臂：过支点作力的作用线的垂线段。 3．（1）如图，力F作用在杠杆的A端，画出它的力臂l. （2）如图，杠杆OA在动力F的作用下可绕O点转动，请画出动力F的力臂l. 答案： 　　　　　 答案： ◆杠杆的平衡条件 ◇杠杆的静态平衡 4．如图所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GB的物体，杠杆平衡时AO处于水平位置，若AO＝BO，杠杆自重不计，则GA和GB的大小关系是（　C　） A．GA＞GB B．GA＝GB C．GA＜GB D．无法比较 5．如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为2 cm，在B点竖直悬挂4个重均为0.5 N的钩码，当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡．对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是（　B　） A．杠杆的动力臂为8 cm B．该杠杆为费力杠杆 C．该杠杆的阻力大小为0.5 N D．动力F的大小为1.5 N 6．一位泰山挑山工用一根长1.8 m的扁担挑起货物，如图为扁担示意图，若在扁担的A端挂200 N的物体，B端挂300 N的物体，挑起重物时使扁担水平平衡，则挑山工肩膀需顶在距A端__1.08__m远的位置（不计扁担的重力）。 7．如图，水平地面放一两端粗细不同的长杆AB，其重心为O，OA∶OB＝2∶1，用竖直向上的力FA将长杆一端A微微抬离地面，FA为100 N，长杆AB所受重力为　300　N，用竖直向上的力FB将长杆的另一端B微微抬离地面，FB为　200　N。 8．如图所示，将质量为6 kg、边长为0.1 m的正方体合金块，用细线挂在轻质杠杆A点处，在B点施加与杠杆垂直的力F1时，杠杆在水平位置平衡，其中OB＝3OA。（g取10 N/kg）求： （1）合金块的重力；（2）合金块的密度；（3）拉力F1的大小。 答案：（1）60 N；（2）6×103 kg/m3；（3）20 N ◇杠杆的动态平衡 ①转动拉力、②转动杠杆、③移动物体、④加减重物 9．如图所示，杠杆左端悬挂一个物体，右端用弹簧测力计拉着缓慢地由图中1位置转动到2位置，杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数变化情况正确的是（　D　） A．一直增大 B．先增大后减小 C．一直减小 D．先减小后增大 10．如图所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，在杆的中点用一个始终跟杠杆垂直的力F使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆（　D　） A．始终是省力杠杆 B．始终是费力杠杆 C．先是省力的，转动45度角后是费力的 D．先是省力的，转动30度角后是费力的 11．如图所示，轻质杠杆AOB，O为支点，A端挂重物G，用方向不变、始终竖直向下的力F在B端将杠杆的OB部分从图示位置缓慢压到水平位置的过程中，力F的大小变化情况是（　B　） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．始终不变 D．先变大再变小 12．如图所示，用细线把两块石头A、B分别挂在杠杆两边，杠杆在水平位置平衡，A的力臂L1＝12 cm，B的力臂L2＝10 cm．A的重力GA＝3 N，则B的重力GB＝　3.6　N．若将A、B的挂点同时向支点O移动2 cm，则挂石头　B　（选填“A”或“B”）的一端将会上翘． 13．如图所示，将体积相等的甲、乙两个物体挂在轻质杠杆的两端，杠杆恰好在水平位置平衡，已知OA∶OB＝2∶3；则甲、乙两物体的密度之比为　3∶2　。若在甲、乙两物体下方分别加上质量相等的一个物体，则杠杆　右　（选填“左”或“右”）端下沉。 14．如图所示，将一轻质薄木板从中点支起，左右两侧各有一支蜡烛，长短不同，粗细相同，此时薄木板恰好在水平位置静止。同时点燃两支蜡烛，若两支蜡烛燃烧速度相同，则过一会儿，薄木板（　C　） A．仍在水平位置平衡 B．不能平衡，右端下降 C．不能平衡，左端下降 D．条件不足，无法判断 15．《墨经》最早记述了秤的杠杆原理．图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力．以下说法符合杠杆平衡原理的是（　C　） A．“权”小于“重”时，A端一定上扬 B．“权”小于“重”时，“标”一定小于“本” C．增大“重”时，应把“权”向A端移 D．增大“重”时，应换用更小的“权” 16．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是（　D　） A．将左右两边的钩码均向外移动一格 B．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变 C．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变 D．将左边的钩码去掉二个并保持位置不变，同时将右边钩码向左移二格 ◇杠杆最小力问题 17．今年2月，我国台湾省发生地震，一个结构坚固的水塔因地基松软而倾斜，为阻止水塔继续倾斜，救援队借助山石用钢缆拉住水塔．下列方案中，钢缆对水塔拉力最小的是（　B　） 　　　　　　　　　 18．悬挂重物G的轻质杠杆，在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在A点，最小的力为FA；若力施加在B点或C点，最小的力分别为FB、FC，且AB＝OB＝OC。下列判断正确的是（　C　） A．FA＞G B．FB＝G C．FC＜G D．FB＞FC 19．如图所示，用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块，若撬棒C点受到石块的压力是900 N，且AB＝1.8 m，BD＝0.6 m，CD＝0.4 m，则要撬动该石块所用的最小的力应不小于（　D　） A．75 N B．300 N C．200 N D．100 N 画最小动力：杠杆上距离支点最远的点为作用点，连接该点与支点，最小动力与连线垂直。 20．（1）如图所示是羊角锤的示意图，请画出用羊角锤撬铁钉时最小动力F的示意图． 　 （2）如图所示，轻质杠杆OA能绕O点转动，请在A点画出使杠杆平衡的最小力F的示意图． 答案：　　　　　　　答案： ◇探究杠杆的平衡条件 21．小明和他的同学们在“探究杠杆的平衡条件”实验中所用到的器材有：杠杆（每格5 cm）、支架、弹簧测力计、刻度尺、质量相同的钩码（每个0.5 N）若干个． 　　　 （1）实验前没挂钩码时，小明发现杠杆静止时的位置如图甲所示，应将杠杆两端的平衡螺母向　左　（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在　水平　位置平衡，这样做的目的是便于测量　力臂　． （2）小明在实验中多次改变挂在支点O两端钩码的数量和悬挂位置，收集动力、动力臂和阻力、阻力臂的数据并记录在下表中： 实验序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 0.5 10 1 5 2 2 15 1.5 20 3 1.5 10 3 5 ①根据实验数据可得出杠杆平衡条件：　动力×动力臂＝阻力×阻力臂　． ②小明多次测量并记录数据的目的是　寻找普遍规律　（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）． （3）如图丙，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂　6　个钩码． （4）同组的小华通过对数据分析后得出结论：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．为了验证实验结论的可靠性，他设计了如图丁所示的实验： ①小华换上弹簧测力计的好处是　可以改变拉力的方向和直接读出拉力的大小　； ②小华在A点挂上4个钩码，则弹簧测力计的示数为　1　N时，杠杆能保持平衡； ③杠杆平衡后，小华将弹簧测力计向右转过一定角度，杠杆重新平衡后，弹簧测力计的示数　变大　（选填“变大”“变小”或“不变”），因此小华的结论　不可靠　（选填“可靠”或“不可靠”）． ◆杠杆的分类和应用 22．如图所示的用具中，在使用时属于费力杠杆的是（　A　） 23．各式各样的剪刀都是一对对杠杆．下列剪刀，最适合剪开较硬物体的是（　B　） 24．如图为工地搬运砖头的独轮车，人抬起车把时，车体可以看成一个杠杆，关于这个杠杆下列说法正确的是（　C　） A．手握的位置靠近把手末端时更费力 B．砖头的位置远离车轮时抬起更省力 C．轮子的中心是杠杆的支点 D．图中拉力F大于重力G 25．如图甲、乙所示，是某人分别用两种方式挑着同一物体行走时的情景，小强看后感到疑惑，于是想用实验的方法一探究竟．他要研究的问题是：在杠杆平衡的情况下（　A　） A．动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系 B．动力和阻力一定时，动力臂和阻力臂的关系 C．动力和阻力臂一定时，动力臂和阻力的关系 D．动力臂和阻力臂一定时，动力和阻力的关系 ◆杠杆与压强浮力综合 ◇杠杆与压强结合 26．如图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙所示．轻质杠杆的支点O距左端l1＝0.5 m，距右端l2＝0.2 m．在杠杆左端悬挂质量为2 kg的物体A，右端挂边长为0.1 m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20 N．求： （1）此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛顿？ （2）正方体B的密度为多少千克每立方米？ （3）若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4×103 Pa，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为多少牛顿？ 答案：（1）20 N；（2）7×103 kg/m3；（3）12 N 27．为深入探究平衡木的平衡，尚依忠同学设计了如图装置．轻质杠杆AOB可绕支点O无摩擦转动．且AB＝3 m，OA＝1 m．在杠杆A端用不可伸长的细线悬挂正方体M，重力为1 000 N，边长为50 cm.当重为500 N的尚依忠同学静止站立在OB之间某处时，杠杆处于水平平衡状态（g取10 N/kg）．求：（1）正方体M的密度； （2）如图所示，尚依忠站立在距离B端1.5 m处时，正方体M对水平地面的压强； （3）若细线能承受的最大拉力为800 N，尚依忠由O点向B以10 cm/s的速度缓慢匀速行走，求尚依忠能安全行走的时间． 答案：（1）0.8×103 kg/m3；（2）3 000 Pa；（3）16 s ◇杠杆与浮力结合 28．如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，在A、B两端分别挂有边长为10 cm、重为20 N的完全相同的两正方体C、D，OA∶OB＝4∶3；当物体C浸入水中且露出水面的高度为2 cm时，杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态。（g取10 N/kg）求： （1）物体C底面受到水的压强； （2）杠杆B端受到绳子的拉力； （3）物体D对地面的压强。 答案：（1）800 Pa；（2）16 N；（3）400 Pa 课时作业 ◆认识杠杆 1．（1）如图所示，作出图中力F的力臂L. 　（2）如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，请画出F1、F2的力臂L1和L2. 答案： 答案： ◆杠杆的平衡条件 ◇杠杆的静态平衡 2．下列四个杠杆，悬挂的重物G和杆长都相同。若各杠杆均处于平衡状态，则所用的拉力最大的是（ D ） 　　　A　　　　　　　　　　B　　　　　　　　　C　　　　　　　　　D 3．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点处挂一个重为20 N的物体，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，且OB∶AB＝2∶1．则F＝　30　N，它是　费力　杠杆． 　　 　　第3题图 第4题图 4．如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为550 N，地面对手的支持力F的力臂是　1.5　m，大小为　330　N，他的身体相当于一个　省力　杠杆。 ◇杠杆的动态平衡 5．如图所示，O为杠杆的支点，杠杆第一次在重物G和力F1的作用下在水平位置平衡；第二次在重物G和力F2的作用下仍在水平位置保持平衡，下列关系中正确的是（　C　） A．F1＜F2＝G B．F1＝F2＝G C．F2＞F1＞G D．F1＞F2＝G 6．如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中，力F的大小将（　C　） A．不变 B．变小 C．变大 D．先变大后变小 7．如图所示，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将（　A　） A．变大 B．不变 C．变小 D．不能确定 8．如图甲所示的杠杆是水平平衡的，如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图乙所示，则杠杆将（　C　） A．仍然平衡 B．左端下沉 C．右端下沉 D．无法判断 9．一根粗细均匀的杠杆可绕中点O自由转动。杆上挂有质量不等的物体A和B，此时杠杆处于平衡状态，如图所示，现将物体A、B同时向支点移动相同的距离，此时杠杆将（　C　） A．仍能平衡 B．不能平衡，左端下降 C．不能平衡，右端下降 D．无法判断 ◇杠杆最小力问题 10．（1）如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物G，请你在杠杆上画出最小的动力F1及动力臂l1，使杠杆在图中位置平衡． （2）如图所示，现使用最小的力F1使杠杆在图示位置平衡，请画出F1及其对应的力臂L1. 答案：　　答案： ◇探究杠杆的平衡条件 11．利用杠杆开展相关实验探究： （1）安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，如图甲所示．则应将平衡螺母向　左　（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡。 （2）如图乙所示，在A点挂3个重力均为0.5 N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为　2.0　N；若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，弹簧测力计的示数会　偏小　（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （3）始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示．此过程中，弹簧测力计拉力的力臂　变小　，拉力的大小　不变　。（选填“变大”“变小”或“不变”） ◆杠杆的分类和应用 12．如图所示的工具中，在使用时属于省力杠杆的是（　B　） 　　　　　　　　　 　A．镊子　　　　　B．开瓶器　　　　　C．船桨　　　　　D．钓鱼竿 13．如图所示，下列工具在使用中属于费力杠杆的是（　C　） ◆杠杆与压强浮力综合 14．如图所示，重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动，木棒AB长为1 m，均匀正方体甲的边长为10 cm，质量为8 kg，物体乙重为30 N．当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，支点O距A点0.6 m．则杠杆A端绳子对甲物体的拉力为　20　N，甲物体对地面的压强为　6000　Pa. 15．如图所示，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，OA＝20 cm，G1是边长为5 cm的正方体，G2重为20 N．当OB＝10 cm时，绳子的拉力为　10　N，此时G1对地面的压强为2×104 Pa．现用一水平拉力使G2以5 cm/s的速度向右匀速直线运动，经过　10　s后，可使G1对地面的压力恰好为零． 16．如图所示重力不计的轻杆AOB可绕支点O无摩擦转动，当把甲乙两物体如图分别挂在两个端点A、B上时，轻杆恰好在水平位置平衡，此时乙物体刚好完全浸没在装有水的容器里且水未溢出，物体乙未与容器底接触，已知轻杆长2.2 m，支点O距端点B的距离为1.2 m，物体甲的质量为8.28 kg，物体乙的体积为0.001 m3。忽略绳重，g＝10 N/kg，求： （1）乙物体受到水的浮力； （2）弹簧测力计的示数； （3）乙物体的密度。 答案：（1）10 N；（2）69 N；（3）7.9×103 kg/m3 第二节　滑轮 ◆滑轮的作用 1．如图所示，旗杆顶部装有一个滑轮，下列关于这个滑轮的说法正确的是（　D　） A．它可以上下移动 B．它可以改变力的大小 C．使用它是为了更美观 D．它可以改变力的方向 2．如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（　A　） A．省力，不改变施力的方向 B．不省力，改变施力的方向 C．既省力，也改变施力的方向 D．既不省力，也不改变施力的方向 ◆力、距离、速度的关系 ◇竖直提升物体 3．如图所示，用相同的滑轮按不同方式提升同一重物，物体在10 s内被提升6 m，已知滑轮重为10 N，物体重为80 N，不计绳重和摩擦，则拉力F1的大小为　80　N，F1端移动的速度为　0.6　m/s；F2的大小为　45　N，F2端移动的距离为　12　m；F3的大小为　170　N，F3端移动的速度为　0.3　m/s。 4．如图所示，四个滑轮组分别用来把60 N的重物提起，物体在5 s内被提升4 m，不计滑轮重、绳重和摩擦，则F1＝　15　N，F2＝　12　N，F3＝　20　N，F4＝　15　N；F1端移动的速度为　3.2　m/s，F2端移动的距离为　20　m，F3端移动的速度为　2.4　m/s。 5．如图所示，利用滑轮组把质量为40 kg的重物在2 s内匀速提升3 m，每个滑轮重50 N，不计绳重和摩擦，则绳子自由端移动的速度是　4.5　m/s，作用在绳子自由端的拉力F为　150　N。 　　　 　 　　 　　第5题图 　　　　　　　 第6题图 6．如图所示，用滑轮组匀速提升重为300 N的物体，人对绳的拉力为200 N，不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力为　100　N；如果人的体重为500 N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为　900　N。 7．如图所示，用同样大小的力F将重物匀速提升，若不计绳重、滑轮重和摩擦，物重最大的是（　C　） 　　 　　 　　 　 A 　 B 　C 　　　D 8．如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦，G1＝60 N，G2＝38 N，甲、乙两种情况下，绳子在相等拉力F作用下静止，则每个动滑轮的重力为（ B ） A．3 N B．6 N C．11 N D．22 N 9．如图所示的装置处于静止状态，不计滑轮重、绳重和摩擦，物体重力分别是G1和G2，那么G1和G2的关系是（　B　） A．G1＝G2 B．G1＝2G2 C．G1＝0.5G2 D．无法判断 10．如图所示滑轮组，不计绳重和摩擦，A物体的重力为80 N，每个滑轮重4 N，当A和B物体都静止时，绳子C处拉力为　80　N，B物体的重力是　156　N，绳子D处拉力是　164　N。 11．如图所示，人的重力为600 N，平板重200 N，小滑轮重60 N，大滑轮重100 N，绳子质量和摩擦均不计，要使平板处于平衡状态，则人拉绳子的力为　185　N，人对平板的压力为　415　N。 12．如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服。已知晾衣杆上所挂衣服和衣架的总质量为5 kg，小丽用大小为15 N的力拉动绳子自由端，在5 s时间内使衣服匀速上升0.5 m，已知小丽的体重为500 N，不计绳重、滑轮重、绳与滑轮间的摩擦，求： （1）晾衣杆的重力； （2）小丽拉动绳子自由端的速度； （3）所挂衣服和衣架总质量为9 kg时，小丽对地面的压力。 答案：（1）10 N；（2）0.4 m/s；（3）475 N ◇水平拉动物体 13．如图所示，三个滑轮拉同一物体在水平面上做匀速直线运动，拉力大小分别为F1、F2、F3，不计滑轮重及绳子与滑轮之间的摩擦，则F1、F2、F3的大小关系为（　D　） A．F1＞F2＞F3 B．F2＞F1＞F3 C．F3＞F2＞F1 D．F3＞F1＞F2 14．如图所示，物体A重50 N，B重20 N，在30 N的拉力F作用下，A、B向右做匀速直线运动，A受到地面的摩擦力为18 N，不计绳重、滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦，则B受到地面的摩擦力为　6　N；若B向右运动的速度是0.4 m/s，则A的速度是　0.2　m/s。 15．如图所示，绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦均不计，向上拉绳的速度是1.2 m/s，拉力F为9 N，则（　C　） A．物体的重力为27 N，物体的速度为0.4 m/s B．物体的重力为18 N，物体的速度为0.6 m/s C．物体受到的摩擦力为27 N，物体的速度为0.4 m/s D．物体受到的摩擦力为18 N，物体的速度为0.6 m/s 16．高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图示为输电线的牵引装置，钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25 kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为　104　N；若某段时间内坠砣串下降了30 cm，则输电线A端向左移动了　15　cm。（g取10 N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩） 　 　　　第16题图 第17题图 17．如图所示，用滑轮组匀速拉动物体A，使A在10 s内移动的距离为2 m，A的质量为100 kg，受到的摩擦力大小为200 N，拉力F的大小为80 N。不计绳重、绳与滑轮间的摩擦，则动滑轮的重力为　40　N，绳自由端移动的速度为　0.6　m/s。（g取10 N/kg） 18．如图所示，滑轮重、绳重以及滑轮与绳子之间的摩擦均不计，物体A重50 N，物体B重30 N，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，则A受到绳子的拉力为　10　N；如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B匀速上升，则该拉力F的大小为　20　N。 　　　第18题图 第19题图 19．如图所示，物体A重100 N，B重10 N，在物体B的作用下，A在水平面上做匀速直线运动。不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，则A受到的摩擦力为　20　N。若在物体A上加一个水平向左的拉力，使物体B以0.5 m/s的速度匀速上升，则拉力的大小为　40　N，4 s内物体A运动的距离为　1　m。 20．用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2。不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑，则F1与F2的大小关系是（　D　） A．F1＝F2 B．F2＜F1＜2F2 C．F1＝2F2 D．F1＞2F2 21．如图所示，不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦，三个弹簧测力计拉力FA、FB、FC三者的关系正确的是（　B　） A．FA∶FB∶FC＝3∶2∶1 B．FA∶FB∶FC＝1∶2∶3 C．FA∶FB∶FC＝6∶3∶2 D．FA∶FB∶FC＝2∶3∶6 ◆滑轮组的组装 检验法：①定滑轮起步；②动滑轮起步。 22．（1）一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。 （2）如图所示，请画出使用滑轮组提升重物时最省力的绕线方法。 答案： 答案： ◆滑轮与杠杆、压强浮力结合 23．用如图所示滑轮组提升正方体物体，动滑轮重2 N，不计摩擦和绳重。物体边长为0.1 m，密度为2×103 kg/m3，物体的质量是　2　kg；作用在绳端的拉力F为　8　N时，物体对水平地面的压强为600 Pa。 24．如图所示为吊装工具示意图，物体M为重5000 N的配重，杠杆AB的支点为O，OA∶OB＝1∶2，每个滑轮重100 N。当重为700 N的工人用300 N的力竖直向下匀速拉动绳子时，工人对地面的压力为　400　N，物体M对地面的压力为　4500　N。（杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计） 25．如图所示，用滑轮组提升水中的物体A，若物体的质量为140 kg，体积为0.06 m3，动滑轮总重为200 N，g取10 N/kg，不计绳重及轮与轴的摩擦。求： （1）物体A在水中被匀速提升时，拉力F是多大？ （2）若动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A相连，而连接滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为350 N，当物体露出水的体积多大时绳子会断？此时物体A受到的浮力是多少？ 答案：（1）250 N；（2）0.04 m3；200 N 课时作业 ◆滑轮的作用 1．使用滑轮组提升重力一定的重物，下列说法正确的是（　D　） A．使用滑轮组只能省力，不能改变力的方向 B．省力多少与滑轮组的绕绳方式无关 C．接在定滑轮上的绳子的段数越多，越省力 D．接在动滑轮上的绳子的段数越多，越省力 ◆力、距离、速度的关系 ◇竖直提升物体 2．用如图所示的工具提升相同重物G，不计摩擦，不计绳重、滑轮重和杠杆重，最省力的是（　B　） 　　　　　　　　　　　　　　 3．如图所示，在竖直向上的力F的作用下，重为10 N的物体沿竖直方向以0.4 m/s的速度匀速上升。不计绳重、滑轮重和摩擦，则拉力的大小和滑轮上升的速度分别为（　D　） A．5 N，0.8 m/s B．20 N，0.8 m/s C．5 N，0.2 m/s D．20 N，0.2 m/s 4．如图所示，利用滑轮组匀速提升重为10 N的物体，动滑轮重2 N，物体被提升了0.5 m，不计绳重和摩擦，则绳子的自由端移动的距离是　1　m，绳端的拉力F是　6　N，其中定滑轮的作用是__改变力的方向__。 5．如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400 N的物体匀速向上提起，已知每个滑轮重20 N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为　400　N，图乙中人对绳子的拉力为__210__N。 6．如图所示，整个装置处于静止状态，已知重物G1＝200 N，重物G2＝800 N，每个滑轮重40 N，不计绳重和摩擦，则拉力F的大小为　200　N，G2对地面压力的大小为　440　N。 　　 　　　　　　　 　　　　第6题图 　第7题图 7．如图所示，质量为50 kg的人，站在质量为30 kg的吊篮内，整体保持静止状态，不计滑轮重、绳重和摩擦，则人拉绳子的力为　200　N，此时A点处所受的拉力为　800　N。（g取10 N/kg） 8．如图所示，小明用滑轮组来提升重物，已知小明的质量为60 kg，所用拉力为500 N，物体重为800 N，不考虑绳重及摩擦，g取10 N/kg，求： （1）动滑轮的重力是多大？ （2）小明利用此滑轮组至少需提起多重的重物才能省力？ （3）小明利用此滑轮组至多能提起多重的重物？ 答案：（1）200 N；（2）200 N；（3）1000 N ◇水平拉动物体 9．如图所示，物体A在10 N的拉力F作用下做匀速直线运动，忽略滑轮重及滑轮与绳子之间的摩擦，则弹簧测力计的示数为　5　N，物体A与地面间的摩擦力为　5　N；若拉力F移动了2 m，则物体A移动了　4　m。 10．如图所示，用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200 N的物体，拉力F的大小为30 N，若不计绳子与滑轮组之间的摩擦，则物体和地面之间的摩擦力大小为（　C　） A．30 N B．45 N C．60 N D．300 N 11．如图所示，在水平地面上，木箱重400 N，用力F拉绳子使木箱匀速运动3 m，木箱受到的摩擦力为200 N，不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（　C　） A．拉力F的大小为400 N B．拉力F的大小为200 N C．绳子自由端移动了6 m D．绳子自由端移动了9 m 12．如图所示，物体A、B的重分别为20 N、10 N，滑轮重和滑轮与绳子间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则（　B　） A．F＝20 N B．F＝10 N C．F＝5 N D．F＝30 N 13．如图所示，体重为510 N的人，用滑轮组拉重500 N的物体A沿水平方向以0.02 m/s的速度匀速运动。运动中物体A受到地面的摩擦力为200 N，动滑轮重为20 N，不计绳重、绳子与滑轮之间的摩擦，则绳子自由端的运动速度是　0.04　m/s，人对地面的压力为　400　N。 ◆滑轮组的组装 14．（1）如图所示，请在图中画出绳子的绕法，使滑轮组达到最省力的效果。 　 （2）如图所示，画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。 　 答案： 答案： ◆滑轮综合计算 15．如图所示，物体A的质量为1 kg，挂在动滑轮上，弹簧测力计拉力的方向竖直向上，动滑轮的重力、绳子的重力和体积均不计，且不考虑一切摩擦，g取10 N/kg。求： （1）物体A静止在空气中时，弹簧测力计的示数是多少？ （2）若物体A刚好浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为3 N，则物体A受到的浮力是多少？ （3）物体A的密度是多少？ 答案：（1）5 N；（2）4 N；（3）2.5×103 kg/m3 第三节　机械效率 ◆有用功、额外功、总功 1．下列说法正确的是（　C　） A．用水桶从井中提水的时候，对桶做的功是有用功 B．用水桶从井中提水的时候，对水做的功是总功 C．桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，对桶做的功是有用功 D．桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，桶里带了一些水，对桶和水做的功是有用功 2．建筑工地上，工人用如图所示的装置（由滑轮组和吊篮组成）将600 N的砖在6 s内匀速提升2 m，动滑轮重50 N，吊篮重70 N（不计绳重及摩擦），下列判断正确的是（　C　） A．此装置由四股绳子承担物重 B．工人对绳的拉力为200 N C．工人提升砖做的有用功为1200 J D．此装置对砖块做功的功率为360 W 3．如图所示，用相同滑轮装成的甲、乙两个滑轮组分别将同一个物体在相同时间内匀速提高相同高度，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　C　） A．F甲＝F乙 B．甲、乙绳子自由端移动的速度相同 C．甲、乙两个拉力的功率相同 D．乙滑轮组的额外功多 ◆滑轮组的机械效率 ◇竖直提升物体 4．如图所示，是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组，一次提升货物A的质量为2.7×103 kg，30 s内货物A被匀速提升了3 m，动滑轮的重为3×103 N（不计起重机钢绳重和一切摩擦）。下列分析中正确的是（　C　） A．钢绳自由端的移动速度为0.1 m/s B．拉力F的功率为1.5×103 W C．滑轮组的机械效率为90% D．钢绳的拉力F的大小为1.0×104 N 5．某建筑工地用如图的滑轮组提升重物，工人对绳子的拉力F为400 N，并能用10 s的时间将96 kg边长为0.1 m的正方体重物，从地面匀速提升2 m（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（　C　） A．动滑轮的重力为210 N B．拉力F的功率为800 W C．此时滑轮组的机械效率为80% D．若拉绳能承受的最大拉力为500 N，则此滑轮组最多能提起120 kg的重物 6．湖北省第二届园林博览会将于 2019年9月28日在荆州开幕。在某场馆建设中，采用了如图所示的装置提升重物，当工人师傅们用1000 N的拉力F向下拉绳，使重1600 N的重物匀速上升了5m，此过程中克服绳重和摩擦做功500 J。下列说法中正确的是（　C　） A．拉力F做功为 5×103 J B．缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800 N C．动滑轮重为300 N D．滑轮组的机械效率为75% 7．小夏利用如图所示的滑轮组，将重量为280 N的物体匀速提升了2 m。已知他自身的重量为500 N，对绳子施加的拉力F＝200 N，两脚与地面接触的总面积S＝400 cm2。求： （1）小夏对地面的压强； （2）拉力F做的功； （3）该滑轮组的机械效率。 答案：（1）7500 Pa；（2）800 J；（3）70% 8．为了进一步理解所学知识，朝阳中学物理兴趣小组组装了如图所示的装置。一辆质量为0.3 kg 的玩具电动小车放置在粗糙水平桌面上，其与桌面间的滑动摩擦力为2 N，一根不可伸长的细绳一端固定在小车尾部，另一端依次跨过定滑轮、动滑轮后固定在O点，两滑轮质量都为0.05 kg。当小车向右运动，借助细绳、滑轮带动质量为0.2 kg的物体以0.1 m/s的速度沿竖直方向匀速上升，不计细绳与两滑轮之间的摩擦，不考虑空气阻力，g取10 N/kg。求： （1）细绳的拉力F； （2）滑轮组的机械效率η； （3）玩具电动小车牵引力的功率P。 答案：（1）1.25 N；（2）80%；（3）0.65 W 9．搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，工人的重力为640 N，与地面接触的总面积为4×10－2 m2，提升时间为20 s，重物上升高度为2 m。求： （1）提升时绳自由端的速度为多少； （2）若拉力F的大小为150 N，则拉力的功率为多少； （3）若上述过程中所提货物重为360 N，则滑轮组的机械效率为多少； （4）若仍用该滑轮组提升另一货物，当提升过程中该工人对高台的压强为2.0×104 Pa，则所提升货物的重力为多少。 答案：（1）0.3 m/s；（2）45 W；（3）80%；（4）390 N ◇水平拉动物体 10．如图所示，滑轮组将重50 N的物体A以0.2 m/s的速度沿水平地面匀速向前拉动了1 m，拉力F大小为10 N，滑轮组的机械效率为80%，下列说法中正确的是（　D　） A．拉力F做功的功率为2 W B．2 s内绳子自由端移动的距离为0.4 m C．滑轮组做的有用功为50 J D．物体A受到水平地面的摩擦力为16 N 11．如图所示，重800 N的物体在100 N水平拉力F的作用下，以0.1 m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了20 s，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中，下列说法正确的是（　C　） A．绳子自由端移动的距离为2 m B．拉力F做的功为400 J C．物体与地面间的滑动摩擦力为180 N D．额外功的功率为18 W 12．如图所示，拉力F为5 N，物体A以0.1 m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4 N的摩擦力，弹簧测力计示数为12 N，下列说法正确的是（　C　） A．物体A受到的摩擦力为10 N B．拉力F的功率为1.5 W C．滑轮组的机械效率为80% D．拉力F增大到15 N时，物体B开始向左运动 13．如图所示，在80 N的拉力F作用下，重为500 N的物体A在10 s内水平匀速移动了2 m，物体A受到的摩擦力为200 N，不计绳重、绳与滑轮之间的摩擦，则动滑轮的重力为　40　N，拉力F的功率为　48　W，滑轮组的机械效率为　83.3%　。 ◆影响滑轮组机械效率的因素 ◇实验：测量滑轮组的机械效率 14．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 实验序号 1 2 3 4 钩码重G/N 4 4 8 8 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 2.7 1.8 3.1 2.5 绳端移动距离s/m 0.2 0.3 0.3 __0.4__ 机械效率η 74% 74% 83% __80%__ （1）实验中应沿竖直方向　匀速　缓慢拉动弹簧测力计。 （2）小明发现边拉动弹簧测力计边读数示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法　不正确　（选填“正确”或“不正确”），因为没有考虑到　摩擦　对滑轮组机械效率的影响。 （4）用图丁所示的装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整。 （5）比较　1、2　（填实验序号）两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一物体时，滑轮组的机械效率与绕绳方式无关。 （6）比较2、3两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，物体越重，滑轮组机械效率　越大　。 （7）比较3、4两次实验数据可得出结论：　使用不同滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越小　。 （8）通过实验，请你提出提高滑轮组机械效率的两种方法：　增加提升的物重　、　减小动滑轮重　。 ◇影响滑轮组机械效率的因素 15．小华对他的自行车进行维护，其中不是提高机械效率的措施是（　D　） A．给轴承加润滑油 B．调节传动链条的松紧度 C．给轮胎打足气 D．更换车把手的塑料套 16．如图所示，用滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（　D　） A．减小重物上升的高度 B．增大重物上升的速度 C．改用重力较小的定滑轮 D．改用质量较小的动滑轮 17．一滑轮组经改装后提高了机械效率，用它把同一物体提升相同高度，改进后与改进前相比（　D　） A．额外功增多，总功减少 B．机械效率提高，机械做功加快 C．功率变大，机械做功更多 D．有用功不变，额外功减少 18．如图所示，用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮的拉力为F1，做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮的拉力为F2，做的总功为W2，机械效率为η2。若不计绳重与摩擦，则（　C　） A．F1＞F2，η1＝η2 B．F1＞F2，η1＜η2 C．W1＜W2，η1＞η2 D．W1＝W2，η1＞η2 19．如图，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大。若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程（　D　） A．额外功较小 B．额外功较大 C．有用功较大，总功较小 D．有用功较大，总功较大 20．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物G提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　D　） A．力F1和F2做功的功率相同 B．力F1和F2做的总功相同 C．乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大 D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组大 21．质量为60 kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，若工人在1 min内将货物匀速向上提高6 m，作用在钢绳上的拉力为400 N，滑轮组机械效率随货物重力的变化如图乙所示。机械中摩擦和绳重均不计，g＝10 N/kg，下列说法正确的是（　B　） A．作用在钢绳上拉力的功率为40 W B．动滑轮的重力为200 N C．人对绳子的最大拉力为1000 N D．该滑轮组的最大机械效率为83.3% 课时作业 ◆有用功、额外功、总功 1．利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（　B　） A．克服物体重力做的功是有用功 B．克服地面摩擦力做的功是有用功 C．克服地面摩擦力做的功是额外功 D．绳子自由端的拉力F做的功是有用功 2．用如图所示的滑轮组匀速提升200 N的重物G，竖直向上的拉力F为100 N，重物被提升1 m，不计绳重和滑轮的摩擦，下列说法正确的是（　C　） A．拉力做的总功是200 J B．动滑轮的重力为50 N C．拉力做的额外功是100 J D．绳子末端移动的距离是2 m ◆滑轮组的机械效率 ◇竖直提升物体 3．建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，在匀速起吊重4.2×103 N的物体时，物体5 s内上升了6 m，此过程中有用功为　2.52×104　J，钢丝绳移动的速度为　3.6　m/s；若滑轮组的机械效率为70%，则额外功为　1.08×104　J，拉力F为　2×103　N，其功率为　7.2×103　W。 　 4．如图所示，滑轮组下端用细线吊着边长为0.2 m的正方体物块，物块放在水平地面上。若用F1＝120 N的力竖直向下拉绳子的自由端时，物块对地面的压强为6500 Pa；若用力F2竖直向下拉绳子的自由端时，物块以0.1 m/s的速度匀速上升，滑轮组的机械效率为80%。不计绳重和摩擦，g取10N/kg。则（　B　） A．动滑轮重150 N B．物块的质量为40 kg C．若以0.2 m/s的速度匀速提升物块，滑轮组的机械效率大于80% D．若以0.2 m/s的速度匀速提升物块，竖直向下的拉力大于F2 5．为了改善老旧住宅楼的保温效果，沈阳开展了“暖房子工程”，图示为施工现场使用的提升装置。已知被提升的建筑材料的质量为200 kg，动滑轮重力为500 N，拉力F在10 s内将重物匀速提升了10 m，不计绳重及摩擦。（g取10 N/kg）求： （1） 提升装置所做的有用功； （2） 拉力F的功率； （3） 该装置的机械效率。 答案：（1）2×104 J；（2）2500 W；（3）80% 6．如图所示，工人利用滑轮组提升重为960 N的物体，提升过程中物体匀速上升的速度为0.1 m/s，拉力F的功率为120 W，物体上升10 s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功为140 J，不计绳重。求： （1）工人向下拉绳子的速度； （2）滑轮组的机械效率； （3）滑轮组中的动滑轮的重力。 答案：（1）0.3 m/s；（2）80%；（3）100 N 7．如图所示，重为1140 N的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×103 cm2，工人师傅用600 N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2 m/s，不计绳重及摩擦。求： （1）工人师傅拉绳的功率；（2）滑轮组的机械效率； （3）体重为450 N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大。 答案：（1）240 W；（2）95%；（3）2000 Pa ◇水平拉动物体 8．两个滑轮按如图所示的方式组合，用5 N的拉力F拉动绳端，使物体在5 s内水平向左匀速滑动1 m，物体与地面间的摩擦力为9 N。下列选项正确的是（　D　） A．A是定滑轮，B是动滑轮 B．拉力F做的功为5 J C．拉力F的功率为1.8 W D．滑轮组的机械效率为90% 9．如图所示，用30 N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端，使重400 N的物体A以0.1 m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了10 s，已知滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中（　D　） A．绳子自由端移动的距离为1 m B．滑轮组对物体A的水平拉力为90 N C．拉力F的功率为3 W D．拉力F所做的有用功为72 J 10．如图所示，用滑轮组将重为60 N的正方体物体在5 s内沿水平方向匀速拉动4 m，所施加的拉力大小为15 N，物体受到的摩擦阻力为重力的0.4倍，则拉力的功率为　24　W，该滑轮组的机械效率为　80%　。 11．如图所示，体重为560 N的人，用滑轮组拉重400 N的物体A沿水平方向以0.3 m/s的速度匀速运动。物体A受到地面的摩擦力为180 N，动滑轮重为20 N，不计绳重、绳子与滑轮之间的摩擦，则人对地面的压力为　460　N，人拉绳子的功率为　60　W，滑轮组的机械效率为　90%　。 ◆影响滑轮组机械效率的因素 ◇实验：测量滑轮组的机械效率 12．提高机械效率，能够更充分地发挥机械设备的作用，“测量机械效率”实验装置如图（每个动滑轮重相同，忽略摩擦及绳重）。 装置 a b c 钩码重/N 2 2 5 钩码上升高度/m 0.1 0.1 0.1 弹簧测力计示数/N 1.5 1.0 2.0 绳端移动距离/m 0.2 0.3 0.3 （1）实验中应　匀速　拉动弹簧测力计。 （2）实验过程中收集到a、b、c三组实验数据如表所示，计算出a组实验的有用功为　0.2　J，机械效率为　66.7%　。 （3）比较a、b两组的机械效率，它们的关系是：ηa　＝　ηb，若提升相同物重到相同高度，与a装置相比，b装置的优势是　更省力　。比较b、c滑轮组，它们机械效率的关系是：ηb　＜　ηc， 影响它们机械效率高低的因素是　提升的物体的重力　。 ◇影响滑轮组机械效率的因素 13．关于机械效率，下列说法正确的是（　D　） A．机械效率越高的机械，功率越大 B．越省力的机械，机械效率越高 C．没有摩擦时，机械效率一定等于100% D．做同样的有用功，额外功越小，机械效率越高 14．如图所示，小明利用动滑轮匀速提升木箱，以下做法可以提高动滑轮机械效率的是（　A　） A．适当增加木箱重力 B．增大木箱上升高度 C．增大提升木箱的速度 D．换用质量更大的动滑轮 15．工人用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人提升同样的重物时，做的（　B　） A．有用功增加，总功不变 B．有用功不变，总功减小 C．有用功增加，总功增加 D．有用功减小，总功减小 16．如图所示，用完全相同的两个滑轮绕成了甲、乙两个滑轮组（不计绳重和摩擦），在F1、F2的拉力作用下分别将重为G1、G2的两个物体匀速提升相同的高度，若G1＞G2，提升重物的拉力F1、F2所做的功分别为W1、W2，机械效率分别为η1、η2，则下列判断正确的是（　D　） A．W1＝W2，η1＞η2 B．W1＞W2，η1＝η2 C．W1＝W2，η1＝η2 D．W1＞W2，η1＞η2 17．如图所示，用甲、乙两种方式将同一重物匀速提升相同高度，图中所有滑轮等重，不计绳重和摩擦。在重物上升过程中，甲的有用功　等于　乙的有用功，甲的额外功　小于　乙的额外功，甲的总功　小于　乙的总功，甲的机械效率　大于　乙的机械效率。（均选填“大于”“等于”或“小于”） 18．用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为0.5 m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示。不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（　D　） A．动滑轮的重力为5 N B．该滑轮组的机械效率可以达到100% C．滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少 D．每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5 J 19．在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用250 N的拉力在20 s内将450 N的材料提升了10 m。不计绳重和摩擦，g取10 N/kg。求： （1）拉力的功率是多少？ （2）提升450 N材料时，此滑轮组的机械效率是多少？ （3）若绳子能承受的最大拉力为400 N时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？ 答案：（1）375 W；（2）60%；（3）75% 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二章 《简单机械》练习题 第一节　杠杆 ◆认识杠杆 ◇杠杆的五要素 1．下列关于杠杆的说法中，错误的是（　　） A．杠杆可以是直的，也可以是弯的 B．动力和阻力的方向可以相同，也可以相反 C．支点可以在杠杆的端点，也可以在杠杆的中间 D．杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和 2．如图所示，开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。图中能正确表示它工作示意图的是（　　） 　 ◇力臂的画法 画力臂：过支点作力的作用线的垂线段。 3．（1）如图，力F作用在杠杆的A端，画出它的力臂l. （2）如图，杠杆OA在动力F的作用下可绕O点转动，请画出动力F的力臂l. 　　 ◆杠杆的平衡条件 ◇杠杆的静态平衡 4．如图所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GB的物体，杠杆平衡时AO处于水平位置，若AO＝BO，杠杆自重不计，则GA和GB的大小关系是（　　） A．GA＞GB B．GA＝GB C．GA＜GB D．无法比较 5．如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为2 cm，在B点竖直悬挂4个重均为0.5 N的钩码，当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡．对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是（　　） A．杠杆的动力臂为8 cm B．该杠杆为费力杠杆 C．该杠杆的阻力大小为0.5 N D．动力F的大小为1.5 N 6．一位泰山挑山工用一根长1.8 m的扁担挑起货物，如图为扁担示意图，若在扁担的A端挂200 N的物体，B端挂300 N的物体，挑起重物时使扁担水平平衡，则挑山工肩膀需顶在距A端__　__m远的位置（不计扁担的重力）。 7．如图，水平地面放一两端粗细不同的长杆AB，其重心为O，OA∶OB＝2∶1，用竖直向上的力FA将长杆一端A微微抬离地面，FA为100 N，长杆AB所受重力为　　　　N，用竖直向上的力FB将长杆的另一端B微微抬离地面，FB为　　　　N。 8．如图所示，将质量为6 kg、边长为0.1 m的正方体合金块，用细线挂在轻质杠杆A点处，在B点施加与杠杆垂直的力F1时，杠杆在水平位置平衡，其中OB＝3OA。（g取10 N/kg）求： （1）合金块的重力；（2）合金块的密度；（3）拉力F1的大小。 ◇杠杆的动态平衡 ①转动拉力、②转动杠杆、③移动物体、④加减重物 9．如图所示，杠杆左端悬挂一个物体，右端用弹簧测力计拉着缓慢地由图中1位置转动到2位置，杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数变化情况正确的是（　　） A．一直增大 B．先增大后减小 C．一直减小 D．先减小后增大 10．如图所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，在杆的中点用一个始终跟杠杆垂直的力F使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆（　　） A．始终是省力杠杆 B．始终是费力杠杆 C．先是省力的，转动45度角后是费力的 D．先是省力的，转动30度角后是费力的 11．如图所示，轻质杠杆AOB，O为支点，A端挂重物G，用方向不变、始终竖直向下的力F在B端将杠杆的OB部分从图示位置缓慢压到水平位置的过程中，力F的大小变化情况是（　　） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．始终不变 D．先变大再变小 12．如图所示，用细线把两块石头A、B分别挂在杠杆两边，杠杆在水平位置平衡，A的力臂L1＝12 cm，B的力臂L2＝10 cm．A的重力GA＝3 N，则B的重力GB＝　　　N．若将A、B的挂点同时向支点O移动2 cm，则挂石头　　　（选填“A”或“B”）的一端将会上翘． 13．如图所示，将体积相等的甲、乙两个物体挂在轻质杠杆的两端，杠杆恰好在水平位置平衡，已知OA∶OB＝2∶3；则甲、乙两物体的密度之比为　　　　。若在甲、乙两物体下方分别加上质量相等的一个物体，则杠杆　　　（选填“左”或“右”）端下沉。 14．如图所示，将一轻质薄木板从中点支起，左右两侧各有一支蜡烛，长短不同，粗细相同，此时薄木板恰好在水平位置静止。同时点燃两支蜡烛，若两支蜡烛燃烧速度相同，则过一会儿，薄木板（　　） A．仍在水平位置平衡 B．不能平衡，右端下降 C．不能平衡，左端下降 D．条件不足，无法判断 15．《墨经》最早记述了秤的杠杆原理．图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力．以下说法符合杠杆平衡原理的是（　　） A．“权”小于“重”时，A端一定上扬 B．“权”小于“重”时，“标”一定小于“本” C．增大“重”时，应把“权”向A端移 D．增大“重”时，应换用更小的“权” 16．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是（　　） A．将左右两边的钩码均向外移动一格 B．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变 C．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变 D．将左边的钩码去掉二个并保持位置不变，同时将右边钩码向左移二格 ◇杠杆最小力问题 17．今年2月，我国台湾省发生地震，一个结构坚固的水塔因地基松软而倾斜，为阻止水塔继续倾斜，救援队借助山石用钢缆拉住水塔．下列方案中，钢缆对水塔拉力最小的是（　　） 　　　　　　　　　 18．悬挂重物G的轻质杠杆，在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在A点，最小的力为FA；若力施加在B点或C点，最小的力分别为FB、FC，且AB＝OB＝OC。下列判断正确的是（　　） A．FA＞G B．FB＝G C．FC＜G D．FB＞FC 19．如图所示，用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块，若撬棒C点受到石块的压力是900 N，且AB＝1.8 m，BD＝0.6 m，CD＝0.4 m，则要撬动该石块所用的最小的力应不小于（　　） A．75 N B．300 N C．200 N D．100 N 画最小动力：杠杆上距离支点最远的点为作用点，连接该点与支点，最小动力与连线垂直。 20．（1）如图所示是羊角锤的示意图，请画出用羊角锤撬铁钉时最小动力F的示意图． 　 （2）如图所示，轻质杠杆OA能绕O点转动，请在A点画出使杠杆平衡的最小力F的示意图． 　　　　　　　　　　　　　　 ◇探究杠杆的平衡条件 21．小明和他的同学们在“探究杠杆的平衡条件”实验中所用到的器材有：杠杆（每格5 cm）、支架、弹簧测力计、刻度尺、质量相同的钩码（每个0.5 N）若干个． 　　　 （1）实验前没挂钩码时，小明发现杠杆静止时的位置如图甲所示，应将杠杆两端的平衡螺母向　　　（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在　　　　位置平衡，这样做的目的是便于测量　　　　． （2）小明在实验中多次改变挂在支点O两端钩码的数量和悬挂位置，收集动力、动力臂和阻力、阻力臂的数据并记录在下表中： 实验序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 0.5 10 1 5 2 2 15 1.5 20 3 1.5 10 3 5 ①根据实验数据可得出杠杆平衡条件：　　　　　　　　　　　　　　　　． ②小明多次测量并记录数据的目的是　　　　　　（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）． （3）如图丙，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂　　　个钩码． （4）同组的小华通过对数据分析后得出结论：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．为了验证实验结论的可靠性，他设计了如图丁所示的实验： ①小华换上弹簧测力计的好处是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ②小华在A点挂上4个钩码，则弹簧测力计的示数为　　　N时，杠杆能保持平衡； ③杠杆平衡后，小华将弹簧测力计向右转过一定角度，杠杆重新平衡后，弹簧测力计的示数　　　　（选填“变大”“变小”或“不变”），因此小华的结论　　　　　（选填“可靠”或“不可靠”）． ◆杠杆的分类和应用 22．如图所示的用具中，在使用时属于费力杠杆的是（　　） 23．各式各样的剪刀都是一对对杠杆．下列剪刀，最适合剪开较硬物体的是（　　） 24．如图为工地搬运砖头的独轮车，人抬起车把时，车体可以看成一个杠杆，关于这个杠杆下列说法正确的是（　　） A．手握的位置靠近把手末端时更费力 B．砖头的位置远离车轮时抬起更省力 C．轮子的中心是杠杆的支点 D．图中拉力F大于重力G 25．如图甲、乙所示，是某人分别用两种方式挑着同一物体行走时的情景，小强看后感到疑惑，于是想用实验的方法一探究竟．他要研究的问题是：在杠杆平衡的情况下（　　） A．动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系 B．动力和阻力一定时，动力臂和阻力臂的关系 C．动力和阻力臂一定时，动力臂和阻力的关系 D．动力臂和阻力臂一定时，动力和阻力的关系 ◆杠杆与压强浮力综合 ◇杠杆与压强结合 26．如图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙所示．轻质杠杆的支点O距左端l1＝0.5 m，距右端l2＝0.2 m．在杠杆左端悬挂质量为2 kg的物体A，右端挂边长为0.1 m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20 N．求： （1）此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛顿？ （2）正方体B的密度为多少千克每立方米？ （3）若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4×103 Pa，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为多少牛顿？ 27．为深入探究平衡木的平衡，尚依忠同学设计了如图装置．轻质杠杆AOB可绕支点O无摩擦转动．且AB＝3 m，OA＝1 m．在杠杆A端用不可伸长的细线悬挂正方体M，重力为1 000 N，边长为50 cm.当重为500 N的尚依忠同学静止站立在OB之间某处时，杠杆处于水平平衡状态（g取10 N/kg）．求：（1）正方体M的密度； （2）如图所示，尚依忠站立在距离B端1.5 m处时，正方体M对水平地面的压强； （3）若细线能承受的最大拉力为800 N，尚依忠由O点向B以10 cm/s的速度缓慢匀速行走，求尚依忠能安全行走的时间． ◇杠杆与浮力结合 28．如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，在A、B两端分别挂有边长为10 cm、重为20 N的完全相同的两正方体C、D，OA∶OB＝4∶3；当物体C浸入水中且露出水面的高度为2 cm时，杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态。（g取10 N/kg）求： （1）物体C底面受到水的压强； （2）杠杆B端受到绳子的拉力； （3）物体D对地面的压强。 课时作业 ◆认识杠杆 1．（1）如图所示，作出图中力F的力臂L. 　（2）如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，请画出F1、F2的力臂L1和L2. ◆杠杆的平衡条件 ◇杠杆的静态平衡 2．下列四个杠杆，悬挂的重物G和杆长都相同。若各杠杆均处于平衡状态，则所用的拉力最大的是（　　） 　　　A　　　　　　　　　　B　　　　　　　　　C　　　　　　　　　D 3．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点处挂一个重为20 N的物体，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，且OB∶AB＝2∶1．则F＝　　　N，它是　　　　杠杆． 　　 　　第3题图 第4题图 4．如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为550 N，地面对手的支持力F的力臂是　　　　m，大小为　　　　N，他的身体相当于一个　　　　杠杆。 ◇杠杆的动态平衡 5．如图所示，O为杠杆的支点，杠杆第一次在重物G和力F1的作用下在水平位置平衡；第二次在重物G和力F2的作用下仍在水平位置保持平衡，下列关系中正确的是（　　） A．F1＜F2＝G B．F1＝F2＝G C．F2＞F1＞G D．F1＞F2＝G 6．如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中，力F的大小将（　　） A．不变 B．变小 C．变大 D．先变大后变小 7．如图所示，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将（　　） A．变大 B．不变 C．变小 D．不能确定 8．如图甲所示的杠杆是水平平衡的，如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图乙所示，则杠杆将（　　） A．仍然平衡 B．左端下沉 C．右端下沉 D．无法判断 9．一根粗细均匀的杠杆可绕中点O自由转动。杆上挂有质量不等的物体A和B，此时杠杆处于平衡状态，如图所示，现将物体A、B同时向支点移动相同的距离，此时杠杆将（　　） A．仍能平衡 B．不能平衡，左端下降 C．不能平衡，右端下降 D．无法判断 ◇杠杆最小力问题 10．（1）如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物G，请你在杠杆上画出最小的动力F1及动力臂l1，使杠杆在图中位置平衡． （2）如图所示，现使用最小的力F1使杠杆在图示位置平衡，请画出F1及其对应的力臂L1. ◇探究杠杆的平衡条件 11．利用杠杆开展相关实验探究： （1）安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，如图甲所示．则应将平衡螺母向　　　（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡。 （2）如图乙所示，在A点挂3个重力均为0.5 N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为　　　　N；若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，弹簧测力计的示数会　　　　（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （3）始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示．此过程中，弹簧测力计拉力的力臂　　　　，拉力的大小　　　　。（选填“变大”“变小”或“不变”） ◆杠杆的分类和应用 12．如图所示的工具中，在使用时属于省力杠杆的是（　　） 　　　　　　　　　 　A．镊子　　　　　B．开瓶器　　　　　C．船桨　　　　　D．钓鱼竿 13．如图所示，下列工具在使用中属于费力杠杆的是（　　） ◆杠杆与压强浮力综合 14．如图所示，重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动，木棒AB长为1 m，均匀正方体甲的边长为10 cm，质量为8 kg，物体乙重为30 N．当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，支点O距A点0.6 m．则杠杆A端绳子对甲物体的拉力为　　　　N，甲物体对地面的压强为　　　　Pa. 15．如图所示，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，OA＝20 cm，G1是边长为5 cm的正方体，G2重为20 N．当OB＝10 cm时，绳子的拉力为　　　　N，此时G1对地面的压强为2×104 Pa．现用一水平拉力使G2以5 cm/s的速度向右匀速直线运动，经过　　　s后，可使G1对地面的压力恰好为零． 16．如图所示重力不计的轻杆AOB可绕支点O无摩擦转动，当把甲乙两物体如图分别挂在两个端点A、B上时，轻杆恰好在水平位置平衡，此时乙物体刚好完全浸没在装有水的容器里且水未溢出，物体乙未与容器底接触，已知轻杆长2.2 m，支点O距端点B的距离为1.2 m，物体甲的质量为8.28 kg，物体乙的体积为0.001 m3。忽略绳重，g＝10 N/kg，求： （1）乙物体受到水的浮力； （2）弹簧测力计的示数； （3）乙物体的密度。 第二节　滑轮 ◆滑轮的作用 1．如图所示，旗杆顶部装有一个滑轮，下列关于这个滑轮的说法正确的是（　　） A．它可以上下移动 B．它可以改变力的大小 C．使用它是为了更美观 D．它可以改变力的方向 2．如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（　　） A．省力，不改变施力的方向 B．不省力，改变施力的方向 C．既省力，也改变施力的方向 D．既不省力，也不改变施力的方向 ◆力、距离、速度的关系 ◇竖直提升物体 3．如图所示，用相同的滑轮按不同方式提升同一重物，物体在10 s内被提升6 m，已知滑轮重为10 N，物体重为80 N，不计绳重和摩擦，则拉力F1的大小为　　　N，F1端移动的速度为　　　m/s；F2的大小为　　　N，F2端移动的距离为　　　m；F3的大小为　　　N，F3端移动的速度为　　　m/s。 4．如图所示，四个滑轮组分别用来把60 N的重物提起，物体在5 s内被提升4 m，不计滑轮重、绳重和摩擦，则F1＝　　　N，F2＝　　　N，F3＝　　　N，F4＝　　　N；F1端移动的速度为　　　m/s，F2端移动的距离为　　　m，F3端移动的速度为　　　m/s。 5．如图所示，利用滑轮组把质量为40 kg的重物在2 s内匀速提升3 m，每个滑轮重50 N，不计绳重和摩擦，则绳子自由端移动的速度是　　　m/s，作用在绳子自由端的拉力F为　　　N。 　　　 　 　　 　　第5题图 　　　　　　　 第6题图 6．如图所示，用滑轮组匀速提升重为300 N的物体，人对绳的拉力为200 N，不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力为　　　N；如果人的体重为500 N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为　　　N。 7．如图所示，用同样大小的力F将重物匀速提升，若不计绳重、滑轮重和摩擦，物重最大的是（　　） 　　 　　 　　 　 A 　 B 　C 　　　D 8．如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦，G1＝60 N，G2＝38 N，甲、乙两种情况下，绳子在相等拉力F作用下静止，则每个动滑轮的重力为（　　） A．3 N B．6 N C．11 N D．22 N 9．如图所示的装置处于静止状态，不计滑轮重、绳重和摩擦，物体重力分别是G1和G2，那么G1和G2的关系是（　　） A．G1＝G2 B．G1＝2G2 C．G1＝0.5G2 D．无法判断 10．如图所示滑轮组，不计绳重和摩擦，A物体的重力为80 N，每个滑轮重4 N，当A和B物体都静止时，绳子C处拉力为　　　N，B物体的重力是　　　N，绳子D处拉力是　　　N。 11．如图所示，人的重力为600 N，平板重200 N，小滑轮重60 N，大滑轮重100 N，绳子质量和摩擦均不计，要使平板处于平衡状态，则人拉绳子的力为　　　N，人对平板的压力为　　　N。 12．如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服。已知晾衣杆上所挂衣服和衣架的总质量为5 kg，小丽用大小为15 N的力拉动绳子自由端，在5 s时间内使衣服匀速上升0.5 m，已知小丽的体重为500 N，不计绳重、滑轮重、绳与滑轮间的摩擦，求： （1）晾衣杆的重力； （2）小丽拉动绳子自由端的速度； （3）所挂衣服和衣架总质量为9 kg时，小丽对地面的压力。 ◇水平拉动物体 13．如图所示，三个滑轮拉同一物体在水平面上做匀速直线运动，拉力大小分别为F1、F2、F3，不计滑轮重及绳子与滑轮之间的摩擦，则F1、F2、F3的大小关系为（　　） A．F1＞F2＞F3 B．F2＞F1＞F3 C．F3＞F2＞F1 D．F3＞F1＞F2 14．如图所示，物体A重50 N，B重20 N，在30 N的拉力F作用下，A、B向右做匀速直线运动，A受到地面的摩擦力为18 N，不计绳重、滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦，则B受到地面的摩擦力为　　　N；若B向右运动的速度是0.4 m/s，则A的速度是　　　m/s。 15．如图所示，绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦均不计，向上拉绳的速度是1.2 m/s，拉力F为9 N，则（　　） A．物体的重力为27 N，物体的速度为0.4 m/s B．物体的重力为18 N，物体的速度为0.6 m/s C．物体受到的摩擦力为27 N，物体的速度为0.4 m/s D．物体受到的摩擦力为18 N，物体的速度为0.6 m/s 16．高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图示为输电线的牵引装置，钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25 kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为　　　N；若某段时间内坠砣串下降了30 cm，则输电线A端向左移动了　　　cm。（g取10 N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩） 　 　　　第16题图 第17题图 17．如图所示，用滑轮组匀速拉动物体A，使A在10 s内移动的距离为2 m，A的质量为100 kg，受到的摩擦力大小为200 N，拉力F的大小为80 N。不计绳重、绳与滑轮间的摩擦，则动滑轮的重力为　　　N，绳自由端移动的速度为　　　m/s。（g取10 N/kg） 18．如图所示，滑轮重、绳重以及滑轮与绳子之间的摩擦均不计，物体A重50 N，物体B重30 N，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，则A受到绳子的拉力为　　　N；如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B匀速上升，则该拉力F的大小为　　　N。 　　　第18题图 第19题图 19．如图所示，物体A重100 N，B重10 N，在物体B的作用下，A在水平面上做匀速直线运动。不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，则A受到的摩擦力为　　　N。若在物体A上加一个水平向左的拉力，使物体B以0.5 m/s的速度匀速上升，则拉力的大小为　　　N，4 s内物体A运动的距离为　　　m。 20．用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2。不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑，则F1与F2的大小关系是（　　） A．F1＝F2 B．F2＜F1＜2F2 C．F1＝2F2 D．F1＞2F2 21．如图所示，不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦，三个弹簧测力计拉力FA、FB、FC三者的关系正确的是（　　） A．FA∶FB∶FC＝3∶2∶1 B．FA∶FB∶FC＝1∶2∶3 C．FA∶FB∶FC＝6∶3∶2 D．FA∶FB∶FC＝2∶3∶6 ◆滑轮组的组装 检验法：①定滑轮起步；②动滑轮起步。 22．（1）一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。 （2）如图所示，请画出使用滑轮组提升重物时最省力的绕线方法。 ◆滑轮与杠杆、压强浮力结合 23．用如图所示滑轮组提升正方体物体，动滑轮重2 N，不计摩擦和绳重。物体边长为0.1 m，密度为2×103 kg/m3，物体的质量是　　　kg；作用在绳端的拉力F为　　　N时，物体对水平地面的压强为600 Pa。 24．如图所示为吊装工具示意图，物体M为重5000 N的配重，杠杆AB的支点为O，OA∶OB＝1∶2，每个滑轮重100 N。当重为700 N的工人用300 N的力竖直向下匀速拉动绳子时，工人对地面的压力为　　 　N，物体M对地面的压力为　　 　N。（杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计） 25．如图所示，用滑轮组提升水中的物体A，若物体的质量为140 kg，体积为0.06 m3，动滑轮总重为200 N，g取10 N/kg，不计绳重及轮与轴的摩擦。求： （1）物体A在水中被匀速提升时，拉力F是多大？ （2）若动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A相连，而连接滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为350 N，当物体露出水的体积多大时绳子会断？此时物体A受到的浮力是多少？ 课时作业 ◆滑轮的作用 1．使用滑轮组提升重力一定的重物，下列说法正确的是（　　） A．使用滑轮组只能省力，不能改变力的方向 B．省力多少与滑轮组的绕绳方式无关 C．接在定滑轮上的绳子的段数越多，越省力 D．接在动滑轮上的绳子的段数越多，越省力 ◆力、距离、速度的关系 ◇竖直提升物体 2．用如图所示的工具提升相同重物G，不计摩擦，不计绳重、滑轮重和杠杆重，最省力的是（　　） 　　　　　　　　　　　　　　 3．如图所示，在竖直向上的力F的作用下，重为10 N的物体沿竖直方向以0.4 m/s的速度匀速上升。不计绳重、滑轮重和摩擦，则拉力的大小和滑轮上升的速度分别为（　　） A．5 N，0.8 m/s B．20 N，0.8 m/s C．5 N，0.2 m/s D．20 N，0.2 m/s 4．如图所示，利用滑轮组匀速提升重为10 N的物体，动滑轮重2 N，物体被提升了0.5 m，不计绳重和摩擦，则绳子的自由端移动的距离是　　　m，绳端的拉力F是　　　N，其中定滑轮的作用是__　　　　　　__。 5．如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400 N的物体匀速向上提起，已知每个滑轮重20 N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为　　　　N，图乙中人对绳子的拉力为__　　__N。 6．如图所示，整个装置处于静止状态，已知重物G1＝200 N，重物G2＝800 N，每个滑轮重40 N，不计绳重和摩擦，则拉力F的大小为　　　　N，G2对地面压力的大小为　　　　N。 　　 　　　　　　　 　　　　第6题图 　第7题图 7．如图所示，质量为50 kg的人，站在质量为30 kg的吊篮内，整体保持静止状态，不计滑轮重、绳重和摩擦，则人拉绳子的力为　　　　N，此时A点处所受的拉力为　　　　N。（g取10 N/kg） 8．如图所示，小明用滑轮组来提升重物，已知小明的质量为60 kg，所用拉力为500 N，物体重为800 N，不考虑绳重及摩擦，g取10 N/kg，求： （1）动滑轮的重力是多大？ （2）小明利用此滑轮组至少需提起多重的重物才能省力？ （3）小明利用此滑轮组至多能提起多重的重物？ ◇水平拉动物体 9．如图所示，物体A在10 N的拉力F作用下做匀速直线运动，忽略滑轮重及滑轮与绳子之间的摩擦，则弹簧测力计的示数为　　　N，物体A与地面间的摩擦力为　　　N；若拉力F移动了2 m，则物体A移动了　　　m。 10．如图所示，用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200 N的物体，拉力F的大小为30 N，若不计绳子与滑轮组之间的摩擦，则物体和地面之间的摩擦力大小为（　　） A．30 N B．45 N C．60 N D．300 N 11．如图所示，在水平地面上，木箱重400 N，用力F拉绳子使木箱匀速运动3 m，木箱受到的摩擦力为200 N，不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．拉力F的大小为400 N B．拉力F的大小为200 N C．绳子自由端移动了6 m D．绳子自由端移动了9 m 12．如图所示，物体A、B的重分别为20 N、10 N，滑轮重和滑轮与绳子间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则（　　） A．F＝20 N B．F＝10 N C．F＝5 N D．F＝30 N 13．如图所示，体重为510 N的人，用滑轮组拉重500 N的物体A沿水平方向以0.02 m/s的速度匀速运动。运动中物体A受到地面的摩擦力为200 N，动滑轮重为20 N，不计绳重、绳子与滑轮之间的摩擦，则绳子自由端的运动速度是　　　　m/s，人对地面的压力为　　　　N。 ◆滑轮组的组装 14．（1）如图所示，请在图中画出绳子的绕法，使滑轮组达到最省力的效果。 　 （2）如图所示，画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。 　　　 ◆滑轮综合计算 15．如图所示，物体A的质量为1 kg，挂在动滑轮上，弹簧测力计拉力的方向竖直向上，动滑轮的重力、绳子的重力和体积均不计，且不考虑一切摩擦，g取10 N/kg。求： （1）物体A静止在空气中时，弹簧测力计的示数是多少？ （2）若物体A刚好浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为3 N，则物体A受到的浮力是多少？ （3）物体A的密度是多少？ 第三节　机械效率 ◆有用功、额外功、总功 1．下列说法正确的是（　　） A．用水桶从井中提水的时候，对桶做的功是有用功 B．用水桶从井中提水的时候，对水做的功是总功 C．桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，对桶做的功是有用功 D．桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，桶里带了一些水，对桶和水做的功是有用功 2．建筑工地上，工人用如图所示的装置（由滑轮组和吊篮组成）将600 N的砖在6 s内匀速提升2 m，动滑轮重50 N，吊篮重70 N（不计绳重及摩擦），下列判断正确的是（　　） A．此装置由四股绳子承担物重 B．工人对绳的拉力为200 N C．工人提升砖做的有用功为1200 J D．此装置对砖块做功的功率为360 W 3．如图所示，用相同滑轮装成的甲、乙两个滑轮组分别将同一个物体在相同时间内匀速提高相同高度，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．F甲＝F乙 B．甲、乙绳子自由端移动的速度相同 C．甲、乙两个拉力的功率相同 D．乙滑轮组的额外功多 ◆滑轮组的机械效率 ◇竖直提升物体 4．如图所示，是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组，一次提升货物A的质量为2.7×103 kg，30 s内货物A被匀速提升了3 m，动滑轮的重为3×103 N（不计起重机钢绳重和一切摩擦）。下列分析中正确的是（　　） A．钢绳自由端的移动速度为0.1 m/s B．拉力F的功率为1.5×103 W C．滑轮组的机械效率为90% D．钢绳的拉力F的大小为1.0×104 N 5．某建筑工地用如图的滑轮组提升重物，工人对绳子的拉力F为400 N，并能用10 s的时间将96 kg边长为0.1 m的正方体重物，从地面匀速提升2 m（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（　　） A．动滑轮的重力为210 N B．拉力F的功率为800 W C．此时滑轮组的机械效率为80% D．若拉绳能承受的最大拉力为500 N，则此滑轮组最多能提起120 kg的重物 6．湖北省第二届园林博览会将于 2019年9月28日在荆州开幕。在某场馆建设中，采用了如图所示的装置提升重物，当工人师傅们用1000 N的拉力F向下拉绳，使重1600 N的重物匀速上升了5m，此过程中克服绳重和摩擦做功500 J。下列说法中正确的是（　　） A．拉力F做功为 5×103 J B．缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800 N C．动滑轮重为300 N D．滑轮组的机械效率为75% 7．小夏利用如图所示的滑轮组，将重量为280 N的物体匀速提升了2 m。已知他自身的重量为500 N，对绳子施加的拉力F＝200 N，两脚与地面接触的总面积S＝400 cm2。求： （1）小夏对地面的压强； （2）拉力F做的功； （3）该滑轮组的机械效率。 8．为了进一步理解所学知识，朝阳中学物理兴趣小组组装了如图所示的装置。一辆质量为0.3 kg 的玩具电动小车放置在粗糙水平桌面上，其与桌面间的滑动摩擦力为2 N，一根不可伸长的细绳一端固定在小车尾部，另一端依次跨过定滑轮、动滑轮后固定在O点，两滑轮质量都为0.05 kg。当小车向右运动，借助细绳、滑轮带动质量为0.2 kg的物体以0.1 m/s的速度沿竖直方向匀速上升，不计细绳与两滑轮之间的摩擦，不考虑空气阻力，g取10 N/kg。求： （1）细绳的拉力F； （2）滑轮组的机械效率η； （3）玩具电动小车牵引力的功率P。 9．搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，工人的重力为640 N，与地面接触的总面积为4×10－2 m2，提升时间为20 s，重物上升高度为2 m。求： （1）提升时绳自由端的速度为多少； （2）若拉力F的大小为150 N，则拉力的功率为多少； （3）若上述过程中所提货物重为360 N，则滑轮组的机械效率为多少； （4）若仍用该滑轮组提升另一货物，当提升过程中该工人对高台的压强为2.0×104 Pa，则所提升货物的重力为多少。 ◇水平拉动物体 10．如图所示，滑轮组将重50 N的物体A以0.2 m/s的速度沿水平地面匀速向前拉动了1 m，拉力F大小为10 N，滑轮组的机械效率为80%，下列说法中正确的是（　　） A．拉力F做功的功率为2 W B．2 s内绳子自由端移动的距离为0.4 m C．滑轮组做的有用功为50 J D．物体A受到水平地面的摩擦力为16 N 11．如图所示，重800 N的物体在100 N水平拉力F的作用下，以0.1 m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了20 s，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为2 m B．拉力F做的功为400 J C．物体与地面间的滑动摩擦力为180 N D．额外功的功率为18 W 12．如图所示，拉力F为5 N，物体A以0.1 m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4 N的摩擦力，弹簧测力计示数为12 N，下列说法正确的是（　　） A．物体A受到的摩擦力为10 N B．拉力F的功率为1.5 W C．滑轮组的机械效率为80% D．拉力F增大到15 N时，物体B开始向左运动 13．如图所示，在80 N的拉力F作用下，重为500 N的物体A在10 s内水平匀速移动了2 m，物体A受到的摩擦力为200 N，不计绳重、绳与滑轮之间的摩擦，则动滑轮的重力为　　　　N，拉力F的功率为　　　　W，滑轮组的机械效率为　　　　。 ◆影响滑轮组机械效率的因素 ◇实验：测量滑轮组的机械效率 14．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 实验序号 1 2 3 4 钩码重G/N 4 4 8 8 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 2.7 1.8 3.1 2.5 绳端移动距离s/m 0.2 0.3 0.3 __0.4__ 机械效率η 74% 74% 83% __80%__ （1）实验中应沿竖直方向　　　　　缓慢拉动弹簧测力计。 （2）小明发现边拉动弹簧测力计边读数示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法　　　　（选填“正确”或“不正确”），因为没有考虑到　　　　　对滑轮组机械效率的影响。 （4）用图丁所示的装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整。 （5）比较　　　　（填实验序号）两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一物体时，滑轮组的机械效率与绕绳方式无关。 （6）比较2、3两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，物体越重，滑轮组机械效率　　　　。 （7）比较3、4两次实验数据可得出结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （8）通过实验，请你提出提高滑轮组机械效率的两种方法：　　　　　　　　　、　　　　　　　　　。 ◇影响滑轮组机械效率的因素 15．小华对他的自行车进行维护，其中不是提高机械效率的措施是（　　） A．给轴承加润滑油 B．调节传动链条的松紧度 C．给轮胎打足气 D．更换车把手的塑料套 16．如图所示，用滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（　　） A．减小重物上升的高度 B．增大重物上升的速度 C．改用重力较小的定滑轮 D．改用质量较小的动滑轮 17．一滑轮组经改装后提高了机械效率，用它把同一物体提升相同高度，改进后与改进前相比（　　） A．额外功增多，总功减少 B．机械效率提高，机械做功加快 C．功率变大，机械做功更多 D．有用功不变，额外功减少 18．如图所示，用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮的拉力为F1，做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮的拉力为F2，做的总功为W2，机械效率为η2。若不计绳重与摩擦，则（　　） A．F1＞F2，η1＝η2 B．F1＞F2，η1＜η2 C．W1＜W2，η1＞η2 D．W1＝W2，η1＞η2 19．如图，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大。若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程（　　） A．额外功较小 B．额外功较大 C．有用功较大，总功较小 D．有用功较大，总功较大 20．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物G提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．力F1和F2做功的功率相同 B．力F1和F2做的总功相同 C．乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大 D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组大 21．质量为60 kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，若工人在1 min内将货物匀速向上提高6 m，作用在钢绳上的拉力为400 N，滑轮组机械效率随货物重力的变化如图乙所示。机械中摩擦和绳重均不计，g＝10 N/kg，下列说法正确的是（　　） A．作用在钢绳上拉力的功率为40 W B．动滑轮的重力为200 N C．人对绳子的最大拉力为1000 N D．该滑轮组的最大机械效率为83.3% 课时作业 ◆有用功、额外功、总功 1．利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（　　） A．克服物体重力做的功是有用功 B．克服地面摩擦力做的功是有用功 C．克服地面摩擦力做的功是额外功 D．绳子自由端的拉力F做的功是有用功 2．用如图所示的滑轮组匀速提升200 N的重物G，竖直向上的拉力F为100 N，重物被提升1 m，不计绳重和滑轮的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．拉力做的总功是200 J B．动滑轮的重力为50 N C．拉力做的额外功是100 J D．绳子末端移动的距离是2 m ◆滑轮组的机械效率 ◇竖直提升物体 3．建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，在匀速起吊重4.2×103 N的物体时，物体5 s内上升了6 m，此过程中有用功为　　　　J，钢丝绳移动的速度为　　　　m/s；若滑轮组的机械效率为70%，则额外功为　　　　J，拉力F为　　　　N，其功率为　　　　W。 　 4．如图所示，滑轮组下端用细线吊着边长为0.2 m的正方体物块，物块放在水平地面上。若用F1＝120 N的力竖直向下拉绳子的自由端时，物块对地面的压强为6500 Pa；若用力F2竖直向下拉绳子的自由端时，物块以0.1 m/s的速度匀速上升，滑轮组的机械效率为80%。不计绳重和摩擦，g取10N/kg。则（　　） A．动滑轮重150 N B．物块的质量为40 kg C．若以0.2 m/s的速度匀速提升物块，滑轮组的机械效率大于80% D．若以0.2 m/s的速度匀速提升物块，竖直向下的拉力大于F2 5．为了改善老旧住宅楼的保温效果，沈阳开展了“暖房子工程”，图示为施工现场使用的提升装置。已知被提升的建筑材料的质量为200 kg，动滑轮重力为500 N，拉力F在10 s内将重物匀速提升了10 m，不计绳重及摩擦。（g取10 N/kg）求： （1） 提升装置所做的有用功； （2） 拉力F的功率； （3） 该装置的机械效率。 6．如图所示，工人利用滑轮组提升重为960 N的物体，提升过程中物体匀速上升的速度为0.1 m/s，拉力F的功率为120 W，物体上升10 s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功为140 J，不计绳重。求： （1）工人向下拉绳子的速度； （2）滑轮组的机械效率； （3）滑轮组中的动滑轮的重力。 7．如图所示，重为1140 N的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×103 cm2，工人师傅用600 N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2 m/s，不计绳重及摩擦。求： （1）工人师傅拉绳的功率；（2）滑轮组的机械效率； （3）体重为450 N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大。 ◇水平拉动物体 8．两个滑轮按如图所示的方式组合，用5 N的拉力F拉动绳端，使物体在5 s内水平向左匀速滑动1 m，物体与地面间的摩擦力为9 N。下列选项正确的是（　　） A．A是定滑轮，B是动滑轮 B．拉力F做的功为5 J C．拉力F的功率为1.8 W D．滑轮组的机械效率为90% 9．如图所示，用30 N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端，使重400 N的物体A以0.1 m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了10 s，已知滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中（　　） A．绳子自由端移动的距离为1 m B．滑轮组对物体A的水平拉力为90 N C．拉力F的功率为3 W D．拉力F所做的有用功为72 J 10．如图所示，用滑轮组将重为60 N的正方体物体在5 s内沿水平方向匀速拉动4 m，所施加的拉力大小为15 N，物体受到的摩擦阻力为重力的0.4倍，则拉力的功率为　　　　W，该滑轮组的机械效率为　　　　。 11．如图所示，体重为560 N的人，用滑轮组拉重400 N的物体A沿水平方向以0.3 m/s的速度匀速运动。物体A受到地面的摩擦力为180 N，动滑轮重为20 N，不计绳重、绳子与滑轮之间的摩擦，则人对地面的压力为　　　　N，人拉绳子的功率为　　　　W，滑轮组的机械效率为　　　　。 ◆影响滑轮组机械效率的因素 ◇实验：测量滑轮组的机械效率 12．提高机械效率，能够更充分地发挥机械设备的作用，“测量机械效率”实验装置如图（每个动滑轮重相同，忽略摩擦及绳重）。 装置 a b c 钩码重/N 2 2 5 钩码上升高度/m 0.1 0.1 0.1 弹簧测力计示数/N 1.5 1.0 2.0 绳端移动距离/m 0.2 0.3 0.3 （1）实验中应　　　　拉动弹簧测力计。 （2）实验过程中收集到a、b、c三组实验数据如表所示，计算出a组实验的有用功为　　　　J，机械效率为　　　　。 （3）比较a、b两组的机械效率，它们的关系是：ηa　　　ηb，若提升相同物重到相同高度，与a装置相比，b装置的优势是　　　　　　　。比较b、c滑轮组，它们机械效率的关系是：ηb　　　ηc， 影响它们机械效率高低的因素是　　　　　　　　　　　。 ◇影响滑轮组机械效率的因素 13．关于机械效率，下列说法正确的是（　　） A．机械效率越高的机械，功率越大 B．越省力的机械，机械效率越高 C．没有摩擦时，机械效率一定等于100% D．做同样的有用功，额外功越小，机械效率越高 14．如图所示，小明利用动滑轮匀速提升木箱，以下做法可以提高动滑轮机械效率的是（　　） A．适当增加木箱重力 B．增大木箱上升高度 C．增大提升木箱的速度 D．换用质量更大的动滑轮 15．工人用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人提升同样的重物时，做的（　　） A．有用功增加，总功不变 B．有用功不变，总功减小 C．有用功增加，总功增加 D．有用功减小，总功减小 16．如图所示，用完全相同的两个滑轮绕成了甲、乙两个滑轮组（不计绳重和摩擦），在F1、F2的拉力作用下分别将重为G1、G2的两个物体匀速提升相同的高度，若G1＞G2，提升重物的拉力F1、F2所做的功分别为W1、W2，机械效率分别为η1、η2，则下列判断正确的是（　　） A．W1＝W2，η1＞η2 B．W1＞W2，η1＝η2 C．W1＝W2，η1＝η2 D．W1＞W2，η1＞η2 17．如图所示，用甲、乙两种方式将同一重物匀速提升相同高度，图中所有滑轮等重，不计绳重和摩擦。在重物上升过程中，甲的有用功　　 　乙的有用功，甲的额外功　　 　乙的额外功，甲的总功　　 　乙的总功，甲的机械效率　　 　乙的机械效率。（均选填“大于”“等于”或“小于”） 18．用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为0.5 m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示。不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（　　） A．动滑轮的重力为5 N B．该滑轮组的机械效率可以达到100% C．滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少 D．每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5 J 19．在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用250 N的拉力在20 s内将450 N的材料提升了10 m。不计绳重和摩擦，g取10 N/kg。求： （1）拉力的功率是多少？ （2）提升450 N材料时，此滑轮组的机械效率是多少？ （3）若绳子能承受的最大拉力为400 N时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？ 1 学科网（北京）股份有限公司 $