专题06 简单机械（期末真题汇编，天津专用）八年级物理下学期

**基本信息** 初中物理“简单机械”专题期末试题汇编，整合多区期末真题，覆盖杠杆认识、作图、平衡条件探究、杆秤制作实践、滑轮及机械效率6大高频考点，注重基础应用与跨学科实践结合。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单项选择|15题|杠杆分类（筷子/核桃夹）、滑轮特点（旗杆定滑轮）|结合生活工具（电缆钳/独轮车），考查物理观念| |填空题|11题|杠杆应用（赛艇桨/羊角锤）、压强与沸点（高压锅煮粽子）|融入传统文化（泥人张/桔槔汲水），体现科学态度| |综合题|18题|杠杆平衡实验探究、杆秤制作（《墨经》记载）、滑轮组机械效率计算|注重科学探究（实验数据纠错/绕绳设计），关联真题命题趋势|

专题06简单机械 6大高频考点概览 考点01 杠杆的认识 考点02 杠杆作图 考点03 探究杠杆的平衡条件 考点04 跨学科实践：制作简易杆秤 考点05 滑轮 考点06 机械效率 地 城 考点01 杠杆的认识 一、单项选择题 1.B。 2.C。 3.A。 二、填空题 4. ①. 省力 ②. 增大 5. ①. 力的作用是相互的 ②. 费力 6. ①. 300 ②. 省力 7. ①. 形状 ②. 杠杆 8. ①. 费力 ②. 高 9. ①. 300N ②. 省力 10. ①. 省力 ②. 40 11. ①. 省力 ②. 作用点 地 城 考点02 杠杆作图 一、单项选择题 1.D。 2.C。 3.C。 4.C。 二、填空题 5. ①. b ②. 大 三、综合题 6. 【答案】 7. 【答案】 地 城 考点03 探究杠杆的平衡条件 一、综合题 1.（1） ①. 右 ②. 消除杠杆重力影响 （2）方便测力臂 （3）得到普遍规律 （4） ①. 2 ②. 将动力和阻力记反了##将动力臂和阻力臂记反了 （5）F1L1=F2L2 2. ①. 平衡 ②. 右 ③. F1l1= F2l2 ④. 右端下沉 ⑤. 25 ⑥. 变大 3.（1）是 （2）右 （3）F1l1=F2l2 （4） ①. 1.5N ②. b 4.（1） ①. 达到 ②. 右 （2） ①. 动力臂L1/cm ②. F1L1=F2L2 （3）C （4） ①. ②. C 地 城 考点04 跨学科实践 一、多项选择题 1.AD。 2.ABC。 二、综合题 3.（1） ①. 是 ②. 右 ③. 便于测量力臂 （2） ①. 0.6 ②. 变大 （3）20 4. ①. （1）[1]杠杆平衡时的动力、动力臂和阻力、阻力臂都有误，应该根据两次杠杆的平衡列出两个平衡式。（2）[2]由杠杆的平衡条件零刻度时，， ②. 5.（1）质量 （2）省力 （3） ①. 右 ②. m1gl1=m2gl2 （4） ①. 增大秤砣质量 ②. 近 （5）增大 6. ①. 左 ②. 水平 ③. ④. ⑤. 10 地 城 考点05 滑轮 一、单项选择题 1.B。 2.C。 3.B。 二、填空题 4. ①. 100 ②. 变大 5. ①. 方向 ②. 减小 三、综合题 6. 【答案】 地 城 考点06 机械效率 一、单项选择题 1.B。 二、多项选择题 2.AD。 3.BCD。 4.BCD。 5.ABD。 三、综合题 6.由图可知，绳子段数为n=2，对动滑轮受力分析知，工人的拉力为 【小问2详解】 工人做的有用功为 【小问3详解】 滑轮组的机械效率为 7.解：（1）人在地面上拉，所以最后一根线一定是往下拉的，图中有一个动滑轮和两个定滑轮，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮，依次绕成，如图所示： （2）由图可知，绳子承重段数，则绳子自由端移动距离 滑轮组的机械效率为 拉力F做的功 拉力F的功率 答：（1）滑轮组的绕线为； （2）滑轮组的机械效率为80%，拉力F的功率为150W。 8.(1)由图知，承担物重的绳子段数为3段，由 可得，动滑轮的重 (2)拉力的功率为 (3)滑轮组机械效率为 9.解：（1）工人师傅利用它站在地面上用150N的拉力向下拉绳，所以，该滑轮组的绕线如图所示： （2）由（1）可知，承担物重绳子的股数是 不计绳重和摩擦，拉力做总功为 拉力的功率为 （3）拉力做的有用功为 该滑轮组的机械效率为 10.【小问1详解】 由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.4N，即拉力为2.4N。承担物重的绳子股数为n=3，绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功 拉力的功率 【小问2详解】 有用功 该滑轮组的机械效率 11.【小问1详解】 由图可知，滑轮组中承担物重的绳子段数，则绳子自由端移动的距离 故整个过程中拉力所做的总功 【小问2详解】 工人师傅把重力为1200N的货物从地面匀速提高2m，所以拉力做的有用功 故该装置的机械效率 12. ①. 匀速 ②. 66.7% ③. 30 ④. = ⑤. ③ 13.（1） ①. 83.3% ②. 物体重力 （2） ①. 乙 ②. 动滑轮重 （3） ①. 80% ②. 92% 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06简单机械 6大高频考点概览 考点01 杠杆的认识 考点02 杠杆作图 考点03 探究杠杆的平衡条件 考点04 跨学科实践：制作简易杆秤 考点05 滑轮 考点06 机械效率 地 城 考点01 杠杆的认识 一、单项选择题 1.（24-25·西青区·期末）如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（　　） A. 电缆钳 B. 筷子 C. 核桃夹 D. 瓶盖起子 2.（24-25·河北区·期末）如图所示是生活中的工具或装置，对其使用状态下所涉及的物理知识表述不正确的是（　　） A. 存水弯：连通器原理 B. 铅垂线：重力的方向 C. 钳子：费力杠杆 D. 塑料吸盘：大气压强 3.（24-25·河西区·期末）如图所示，一大块山石滑落到公路上，为消除安全隐患，热心的众人用撬棒将山石撬离公路。这些撬棒在使用过程中（　　） A. 省力但费距离 B. 费力且费距离 C. 省力且省距离 D. 费力但省距离 二、填空题 4.（24-25·河北区·期末）各式各样的剪刀都是一对对的杠杆，如图所示，是一把剪铁片的剪子，使用时它是______（选填“省力”或“费力”）杠杆；他的刀刃非常锋利是为了______（选填“增大”或“减小”）压强。 5.（24-25·河东区·期末）中国赛艇运动历经多年发展，已成为国际赛场上的重要力量。如图所示，选手们用力向后划桨，赛艇快速向前，说明__________，赛艇的桨属于__________杠杆。 6.（24-25·红桥区·期末）搬运砖块的独轮车，车体和砖块所受的总重力G为1000N，独轮车的有关尺寸如图所示。抬起独轮车时，人手向上的力F应是___________N，此时独轮车相当于___________（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。 7.（24-25·部分区·期末） 天津的“泥人张”彩塑是中华民族雕塑的重要代表之一，艺人将泥揉捏成形态各异的人物，这表明力可以改变物体的________；下图是明代学者宋应星所著《天工开物》中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景，这种提水工具在工作过程中运用了________原理。 8.（24-25·河西区·期末）端午节是我国的传统节日，很多地方会举办龙舟赛来庆祝端午节。如图所示，划龙舟时所用的桨是___________（选填“省力”或“费力”）杠杆。吃粽子是端午节的一大饮食习俗，用高压锅煮粽子，粽子熟的更快一些，是因为锅内的气压越高，水的沸点越___________（选填“高”或“低”）。 9.（24-25·和平区·期末）搬运砖块的独轮车，车体和砖块所受的总重力G为1000N，独轮车的有关尺寸如图所示。抬起独轮车时，人手向上的力F的大小是_________，这是一个_________（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。 10.（24-25·滨海新区·期末） 如图所示是自行车手闸示意图，手闸是一个__________杠杆（选填“省力”或“费力”）；当图中手对车闸的作用力F=10N时，刹车拉线受到力的大小为_______N。 11.（24-25·南开区·期末）薛悟理同学和爸爸在家里一起维修家具。如图所示，在使用羊角锤撬钉子时，羊角锤是___________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；若其他情况相同，他发现力作用在羊角锤的A处比B处更容易撬起钉子，这说明力的作用效果与三要素中力的___________有关。 地 城 考点02 杠杆作图 一、单项选择题 1.（24-25·红桥区·期末）如图为用一轻质杠杆提起同一重物，支点为O，动力为F，其中能使杠杆平衡且动力F最小的是（　　） A. B. C. D. 2.（24-25·河北区·期末）中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分，如图是用切刀将黄芪切片的示意图，小明在切刀的N点施加作用力、将切刀M点下方的黄芪切断，下图能正确表示切刀工作示意图的是（　　） A. B. C. D. 3.（24-25·和平区·期末）如图是劳动课中小明在用铁锨铲土的情境，使用时可视为一个杠杆。用铁锨将土铲到其它地方时，图中能正确表示其杠杆原理的是（　　） A. B. C. D. 4.（24-25·滨海新区·期末） 如图所示的杠杆AB处于平衡状态，O点为杠杆的支点，则力F的力臂是 A. OF B. OD C. OC D. DF 二、填空题 5.（24-25·河西区·期末）“节约用水，人人有责”，应养成随手关闭水龙头的好习惯。如图1所示水龙头的手柄可视为如图2所示杠杆，O为支点，F为阻力，分别用力沿a、b、c方向关闭水龙头，其中用力最小的是___________（选填“a”“b”或“c”），其原理是：在阻力和阻力臂一定时，动力臂越___________（选填“大”或“小”），动力越小。 三、综合题 6.（24-25·南开区·期末）如图所示，轻质杠杆上挂一重物。用一个最小的力作用在杠杆上，使杠杆在图中位置平衡，请画出阻力及最小的动力的示意图，并标出的力臂。 7.（24-25·和平区·期末）如图甲，力气大的人，用一只手就可以把一盆水端起，此时脸盆相当于一个杠杆。图乙是它的示意图，图中O为支点，A为动力作用点。请你在示意图中画出最小动力及其力臂，以及阻力G的力臂。 地 城 考点03 探究杠杆的平衡条件 一、综合题 1.（24-25·滨海新区·期末） 在研究杠杆的平衡条件的实验中，张华同学发现杠杆的位置如图甲所示。 （1）张华应将右侧和左侧的平衡螺母向___________（“左”或“右”）调整。使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是___________； （2）在杠杆的两侧挂上钩码后，仍要使杠杆在水平位置平衡（如图乙所示），这样做的目的是为了___________； （3）实验中，改变支点两侧的钩码位置和个数，用同样的方法一般要做三次，得到三组数据并进行分析，这样做的目的是___________； （4）某同学记录了三次实验数据，如下表： 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m 1 2.0 0.04 4.0 0.02 2 1.0 0.02 0.5 0.01 3 2.5 0.03 1.5 0.05 这三次实验数据中有一次是错误的，错误的数据实验次数是___________，造成错误原因可能是___________； （5）由正确实验结果可得，杠杆的平衡条件是___________。 2.（24-25·南开区·期末）小明利用如图所示实验装置“探究杠杆的平衡条件”，请你完成下列内容。 （1）杠杆未挂钩码前，在如图1所示的位置静止时，此杠杆处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；为了使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆右端的平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）调节； （2）小明多次实验并记录数据如下表，总结数据得出杠杆的平衡条件是：______________________。（用字母表示） 次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1 0.1 2 0.05 2 2 0.15 1.5 0.2 3 3 0.05 1.5 0.1 （3）第2次实验所挂钩码的个数和位置如图2所示，此时将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格，杠杆会___________；（选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”） （4）如图3所示，杠杆上每一格的长度为5cm，在杠杆左边挂钩码，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，则动力臂为___________cm；在测力计逐渐向右倾斜到虚线位置的过程中，保持杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 3.（24-25·部分区·期末） 下图是做“探究杠杆的平衡条件”实验的装置，杠杆上相邻刻线间的距离相等，每个钩码重0.5N， （1）杠杆在如图甲的位置静止时________（选填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态； （2）为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）端调节； （3）小明按图乙进行实验后，又做了两次实验并将数据记录在下表中，分析数据可知，杠杆的平衡条件是________； 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 0.15 1.5 0.1 2 0.5 0.2 1.0 0.1 3 3.0 0.1 2.0 0.15 （4）如图丙，在A点挂两个钩码，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为________N：如图丁，在B点沿不同方向施加力，为使杠杆仍在水平位置平衡，则沿________（选填“a”“b”或“c”）方向施加的力最小。 4.（24-25·河西区·期末）小金和小鸣同学做“研究杠杆平衡条件”的实验，所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为50g的钩码若干。请你完成下列内容。（取10N/kg） （1）挂钩码前，杠杆在如图所示的位置静止，此时杠杆___________（选填“达到”或“未达到”）平衡状态，接下来应向___________（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止； （2）在杠杆两端挂上不同数量的钩码，使杠杆在水平位置平衡，得到的数据如下表： 实验次数 动力 阻力 1 1 10 2 5 2 1.5 5 0.5 15 3 2 15 1.5 20 ①表格中处应填写的内容是：___________； ②分析表中数据，初步得出杠杆平衡的条件是：___________。（写字母公式） （3）如图所示，此时杠杆处于平衡状态，如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码，杠杆将___________；（选填字母） A. 继续保持平衡 B. 顺时针转动 C. 逆时针转动 （4）如图所示，小金在左侧A点悬挂二个钩码，再用弹簧测力计在B点沿图示方向拉杠杆。 ①请在图中画出F1的力臂l1_______； ②杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数可能是___________。（选填字母） A.0.5N B.0.6N C.0.7N 地 城 考点04 跨学科实践 一、多项选择题 1.（24-25·红桥区·期末）我国古代《墨经》把秤的支点到重物一端的距离称作“本”，把支点到杆一端的距离称作“标”，“权” “重”分别表示两侧的力。如图所示，下列说法正确的是（　　） A. “标” “本”表示的是力臂 B. “权” “重”增加相同的质量，左端会上扬 C. “重”减少时，应把“权”向左适当移动才能平衡 D. “标” “权”的乘积与“本” “重”的乘积相等时，杆秤平衡 2.（24-25·滨海新区·期末） 杆秤曾是主要的度量工具，同时它还承载着公平公正的象征意义。某科技小组的同学用轻质细杆制作了一个杆秤，如图所示，秤钩上不挂物体时提住秤纽，将秤砣移动至定盘星处时，秤杆恰能水平平衡，当秤钩挂上物体移动秤砣使秤杆再次水平平衡时，即可通过秤砣所对应刻度读出物体质量。下列说法正确的是（　　） A. 定盘星是秤杆的零刻线 B. 秤纽处相当于杠杆的支点 C. 秤钩增挂物体时，秤砣向右移，秤杆才能再次水平平衡 D. 使用已磨损的秤砣测量时，测量值比真实值偏小 二、综合题 3.（24-25·西青区·期末）小亮在做“探究杠杆平衡条件”实验时的装置如图所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等，每个钩码重都相等。 （1）杠杆在如图甲的位置静止时杠杆___________（选填“是”或“不是”）处于平衡状态的，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）端调节，杠杆在水平位置平衡的好处是___________； （2）如图乙所示是某次实验时的实验情景，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点沿着a位置竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为___________N；保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 （3）杆秤是我国古代乃至现代常用的测量质量的工具，如图丙所示是陈亮同学自制的一个杆秤，杆的粗细不均匀，在不挂重物和秤砣的情况下，将提纽固定在O点，提起提纽，秤杆可以在水平位置平衡。已知提纽与秤钩间的距离OM=4cm，秤砣质量m=0.2kg，则秤的1kg刻度线应在距O点右侧_________cm处。 4.（24-25·和平区·期末）小明落实教材上的题目时，在“错题本”上记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处及分析错因，并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 题目：如图所示，戥子是一种微型杆秤，过去的中药房里都用戥子称量中药。为使问题简化，以下不考虑秤杆的重力。已知秤砣的质量为，零刻度在提纽右侧、离提纽的距离为，秤盘离提纽的距离为。当秤盘中放入一定质量的中药后，移动秤砣至杆秤水平平衡时，秤砣悬挂点到提纽的距离是，中药的质量是多少？ 解：根据杠杆平衡条件， 可得 解得 答：中药的质量是。 （1）错误之处及分析错因：_________。 （2）正确解答：_________。 5.（24-25·河北区·期末）制作简易杆秤。 （1）了解杆秤的发展历史和物理原理 杆秤是中国度量衡三大件（尺、斗、秤）之一，凝聚了炎黄子孙的智慧，反映了我国古代商贸及科技的发展，至今仍有很多人使用。杆秤是根据杠杆平衡原理制成的。秤杆平衡时，即可称出物体的 ___________ （填“重力”或“质量”）。 （2）杆秤的主要构造 杆秤由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽、秤盘（秤钩）等组成。如图甲所示，以秤砣对秤杆的力为动力，重物和秤盘对秤杆的力为阻力，则放上重物后杆秤为 ___________ （选填“等臂”“省力”或“费力”）杠杆。 （3）检验自制杆秤的准确度 在称量过程中，若秤杆左低右高，如图乙所示，秤砣应往 ___________ （填“左”或“右”）侧移动使秤杆再次在水平位置平衡。小明自制的杆秤如图丙所示，忽略秤杆自身重力对杆秤平衡的影响，用m1表示秤砣总质量，m2表示物体和秤盘总质量，l1表示B、C之间的距离，l2表示A、B之间的距离。根据杠杆平衡条件，当秤砣在C点处时，杆秤平衡，将满足 ___________ （用上述物理量表示）。 （4）增大杆秤的量程 根据不同的测量要求，杆秤需要的量程和最小分度值不同，请你写出一个增大杆秤最大称量值的有效措施：___________ 。市场上的杆秤往往有两个不同量程的提纽，如图丁所示，使用它称较重的物体时，常用离秤盘较 ___________ （填“近”或“远”）的提纽。 （5）提高简易杆秤的精确度 为了制作出精确度更高的杆秤，即在测量的质量一定时，应 ___________ （填“增大”或“减小”）各刻度间的距离，从而标出更多的刻度值，达到增大精确度的目的。 6.（24-25·河东区·期末）天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。小明利用实验室的器材进行了“探究杠杆的平衡条件”的实验。 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l 2/cm 1 1.0 10 0.5 20 2 1.5 10 1.0 15 3 2.0 15 1.5 20 （1）实验前杠杆静止在如图所示的位置，须将平衡螺母向______调节，使杠杆在______位置平衡； （2）实验时在已调平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，改变钩码的位置，使杠杆重新平衡，三次实验获得的数据如上表所示。分析可得杠杆的平衡条件是______； （3）为了进一步验证实验结论，又做了下图所示的实验，此时杠杆水平平衡。请你在图中画出动力 F1和阻力 F2的力臂______； （4）如图是杆秤的示意图，使用时，将待称量的物体挂在秤钩上，用手提起B或C处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置D，使秤杆达到水平平衡时即可读出待称物体的质量。此杆秤秤砣质量为400g，秤砣最远可移至 E点（秤杆和秤钩质量忽略不计），AB、BC、BE的长度如图所示。则该杆秤的最大称量是______kg。 地 城 考点05 滑轮 一、单项选择题 1.（24-25·河东区·期末）如图所示，旗杆顶端装有滑轮，升旗时向下拉绳子国旗冉冉升起，下列说法正确的是（　　） A. 该滑轮是动滑轮 B. 使用该滑轮可以改变力的方向 C. 旗手对绳子的拉力等于国旗重力的一半 D. 使用该滑轮可以省功 2.（24-25·河西区·期末）如图所示，旗杆顶端装有定滑轮，升旗时旗手向下拉绳子，国旗冉冉升起。下列说法正确的是（　　） A. 旗手对绳端的拉力小于国旗的重力 B. 旗手对绳端的拉力等于国旗重力的一半 C. 国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动的距离 D. 国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半 3.（24-25·部分区·期末）矗立在操场上的旗杆，顶部有一个滑轮如图所示，关于该滑轮的说法正确的是（ ） A. 它是动滑轮 B. 它是定滑轮 C. 利用它可以省距离 D. 利用它可以省力 二、填空题 4.（24-25·河西区·期末）如图所示，用该滑轮提起质量为的物体，若用竖直向上的拉力拉动绳子，使物体匀速上升，不计绳重、轮重及摩擦，则拉力的大小为___________N；若改为斜向上拉绳子，则拉力将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。（取） 5.（24-25·红桥区·期末）如图是我国古代劳动人民利用自制的工具汲水的场景。图中装置顶端的轮子相当于现代人们所使用的定滑轮，其作用是可以改变力的________，但不能省力。图中的扁担做得较宽，主要是为了增大受力面积，________（选填“增大”或“减小”）压强。 三、综合题 6.（24-25·和平区·期末）按要求完成下列作图； 利用如图所示的滑轮组拉着物体A沿水平方向做匀速直线运动。请画出滑轮组最省力的绕绳方式，并画出A对地面压力的示意图； 地 城 考点06 机械效率 一、单项选择题 1.（24-25·河北区·期末）如图所示中的剪刀剪纸时的机械效率为，这表示（　　） A. 若作用在剪刀上的动力做功，则有的功用于剪纸 B. 若作用在剪刀上的动力做功，则有的功用于剪纸 C. 若作用在剪刀上的动力做功，则有的功用于剪纸 D. 若作用在剪刀上的动力做功，则有的功用于克服额外阻力 二、多项选择题 2.（24-25·河西区·期末）如图所示，利用两个滑轮分别连成了两个绕线不同的滑轮组甲和乙，并用它们在相同时间内将相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，每个滑轮重都相同，则下列说法正确的是（　　） A. 绳端的拉力 B. 有用功率 C. 拉力所做的总功 D. 滑轮组的机械效率 3.（24-25·西青区·期末）如图所示，小明用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别匀速提升两个质量相同的物体，绳端在相同时间内移动的距离相等．在提升过程中，若绳端拉力，下列说法正确的是（　　） A. 物体的速度之比 B. 有用功之比 C. 总功之比 D. 机械效率之比 4.（24-25·南开区·期末）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的楼层，如图所示。若工人所用拉力为，水泥重为，桶重为，动滑轮重为，不计绳重和摩擦，此过程中该装置的机械效率为，则下列关系正确的是（　　） A. 拉力 B. 有用功 C. 总功 D. 机械效率为 5.（24-25·和平区·期末）实验小组用同一物体做了如图所示的两次实验，图甲中物体静止在空中，图乙中物体10s内沿竖直方向被匀速提升了0.1m。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 该滑轮是省力杠杆 B. 该滑轮对物体的拉力做功0.32J C. 图乙中弹簧测力计的拉力的功率为0.02W D. 该滑轮的机械效率为80% 三、综合题 6.（24-25·河西区·期末）如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知物重为，动滑轮的重为。工人用力将重物匀速提升6m。不计绳重和摩擦。求： （1）工人的拉力； （2）工人做的有用功； （3）滑轮组的机械效率。 7.（24-25·红桥区·期末）建筑工地上，工人师傅将图中所示的滑轮装配成最省力的滑轮组，利用它站在地面上向下拉绳提升重物。 （1）请在图中画出滑轮组的绕线： （2）利用此滑轮组，工人用500N的力将1200N的重物匀速提升4m，用时40s，求滑轮组的机械效率及拉力F的功率。 8.（24-25·西青区·期末）用如图所示的滑轮组在20s内将重600N的物体从地面竖直提高4m，所用拉力是250N。不计绳重和摩擦。求： (1)动滑轮重是多少? (2)拉力的功率是多少? (3)滑轮组机械效率是多少? 9.（24-25·河北区·期末）如图所示滑轮组，工人师傅利用它站在地面上用150N拉力向下拉绳，提升重为240N的物体，物体在10s内匀速上升1m。不计绳重和摩擦，请解答下列问题： （1）请在图中画出该滑轮组的绕线； （2）拉力的功率； （3）滑轮组的机械效率。 10.（24-25·河东区·期末）利用图所示的实验装置，在3s内把总重为6N的钩码匀速提升0.1m，弹簧测力计的示数如图所示，求： （1）弹簧测力计对绳子拉力的功率； （2）该滑轮组的机械效率。 11.（24-25·部分区·期末） 工人师傅用图所示的装置，把重力为1200N的货物从地面匀速提高2m，所用的拉力为500N。求： （1）整个过程中拉力所做的总功； （2）该装置的机械效率。 12.（24-25·滨海新区·期末） 学习滑轮组的机械效率之后，小明用同样的滑轮，组装成两个滑轮组，完成分两次不同的实验，分别如图甲、乙所示，实验的部分数据如表格所示： 次数 物体重G/N 提升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率η 1 2 10 1.5 20 2 2 10 （1）实验过程中，沿竖直方向______拉动弹簧测力计； （2）第一次实验的机械效率为______%； （3）第二次实验如图乙所示，则弹簧测力计移动的距离是______cm；若忽略绳重和摩擦，则第二次实验测得滑轮组的机械效率应______（选填“>”“<”或“=”）第一次实验测得滑轮组的机械效率； （4）若想提高此滑轮组的机械效率，以下措施中不可行的是______（选填序号）。 ①选用轻质动滑轮 ②给滑轮的轴心加润滑油 ③增加物体被提升的高度 ④增大被提升的物体的重力 13.（24-25·和平区·期末）期末复习课上，小明在“测滑轮组的机械效率”的如图实验中得到的数据如表所示，实验装置如图，每个滑轮重都相同。 次数 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.3 机械效率 74.1% 57.1% （1）实验3的机械效率为______；比较实验1和3可以探究滑轮组机械效率与______的关系。 （2）通过表中数据可分析出实验2是用______（选填“甲”或“乙”）图实验装置做的实验，比较实验1和2可以探究滑轮组机械效率与______的关系。 （3）小明组装好实验装置甲，选择了重力为9.6N的物块和测量范围为0～10N的弹簧测力计。小明缓慢向上匀速拉动弹簧测力计，使物块升高，并由弹簧测力计读出拉力为4N，则机械效率为______。若不计绳重和摩擦，在测量允许的范围内不断增大物块重力，则该滑轮组的最大机械效率为______。（绳子足够结实） 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06简单机械 6大高频考点概览 考点01 杠杆的认识 考点02 杠杆作图 考点03 探究杠杆的平衡条件 考点04 跨学科实践：制作简易杆秤 考点05 滑轮 考点06 机械效率 地 城 考点01 杠杆的认识 一、单项选择题 1.（24-25·西青区·期末）如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（　　） A. 电缆钳 B. 筷子 C. 核桃夹 D. 瓶盖起子 【答案】B 【解析】A．电缆钳使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意； B．筷子使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B符合题意； C．核桃夹使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意； D．瓶盖起子使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 2.（24-25·河北区·期末）如图所示是生活中的工具或装置，对其使用状态下所涉及的物理知识表述不正确的是（　　） A. 存水弯：连通器原理 B. 铅垂线：重力的方向 C. 钳子：费力杠杆 D. 塑料吸盘：大气压强 【答案】C 【解析】A．下水道的存水弯符合上端开口下部相连通的特点，因此是利用连通器原理工作的，故A正确，不符合题意； B．重力的方向是竖直向下的，据此制成了铅垂线，故B正确，不符合题意； C．钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故C错误，符合题意； D．把吸盘紧压在光滑的墙上，把吸盘内的空气排出，大气压就把吸盘紧压在了墙上，在钩上可以挂衣服，是利用的大气压，故D正确，不符合题意。 故选C。 3.（24-25·河西区·期末）如图所示，一大块山石滑落到公路上，为消除安全隐患，热心的众人用撬棒将山石撬离公路。这些撬棒在使用过程中（　　） A. 省力但费距离 B. 费力且费距离 C. 省力且省距离 D. 费力但省距离 【答案】A 【解析】由图可知，撬棒使用时动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力小于阻力，属于省力杠杆，但费距离，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 二、填空题 4.（24-25·河北区·期末）各式各样的剪刀都是一对对的杠杆，如图所示，是一把剪铁片的剪子，使用时它是______（选填“省力”或“费力”）杠杆；他的刀刃非常锋利是为了______（选填“增大”或“减小”）压强。 【答案】 ①. 省力 ②. 增大 【解析】[1]由图知道，剪铁片的剪刀使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 [2]将剪刀磨得锋利，即在压力一定的情况下，减小受力面积，增大了压强。 5.（24-25·河东区·期末）中国赛艇运动历经多年发展，已成为国际赛场上的重要力量。如图所示，选手们用力向后划桨，赛艇快速向前，说明__________，赛艇的桨属于__________杠杆。 【答案】 ①. 力的作用是相互的 ②. 费力 【解析】[1]当选手们用力向后划桨时，桨对水施加了一个向后的力，作为施力物体的同时也是受力物体，水也会对桨施加一个向前的力，这个力推动赛艇向前移动，这说明了物体间力的作用是相互的。 [2]赛艇的桨在使用时，动力臂小于阻力臂，因此，赛艇的桨属于费力杠杆。 6.（24-25·红桥区·期末）搬运砖块的独轮车，车体和砖块所受的总重力G为1000N，独轮车的有关尺寸如图所示。抬起独轮车时，人手向上的力F应是___________N，此时独轮车相当于___________（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。 【答案】 ①. 300 ②. 省力 【解析】[1]由杠杆平衡条件可得，人手抬起独轮车向上的力 [2]抬起独轮车时，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，独轮车相当于省力杠杆。 7.（24-25·部分区·期末） 天津的“泥人张”彩塑是中华民族雕塑的重要代表之一，艺人将泥揉捏成形态各异的人物，这表明力可以改变物体的________；下图是明代学者宋应星所著《天工开物》中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景，这种提水工具在工作过程中运用了________原理。 【答案】 ①. 形状 ②. 杠杆 【解析】 [1]力的作用效果有两个，一是可以改变物体的运动状态，二是可以改变物体的形状。泥受到手的作用力，形状发生了改变，被揉捏成形态各异的人物，这表明力可以改变物体的形状。 [2]从图中可以看出，桔槔在工作过程中，绕着一个固定点转动，符合杠杆的定义，所以运用了杠杆原理。 8.（24-25·河西区·期末）端午节是我国的传统节日，很多地方会举办龙舟赛来庆祝端午节。如图所示，划龙舟时所用的桨是___________（选填“省力”或“费力”）杠杆。吃粽子是端午节的一大饮食习俗，用高压锅煮粽子，粽子熟的更快一些，是因为锅内的气压越高，水的沸点越___________（选填“高”或“低”）。 【答案】 ①. 费力 ②. 高 【解析】[1]划龙舟时，桨的支点在靠近船体一侧，动力作用在桨柄上，阻力作用在桨叶上。由于动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡原理，这种杠杆属于费力杠杆。费力杠杆虽然不省力，但可以增大力的作用距离，使划水更有效率。 [2]液体的沸点随气压的增大而升高。高压锅通过密封设计增大锅内气压，使水的沸点高于100℃，从而加快食物的煮熟速度。这是利用了气压对沸点影响的原理。 9.（24-25·和平区·期末）搬运砖块的独轮车，车体和砖块所受的总重力G为1000N，独轮车的有关尺寸如图所示。抬起独轮车时，人手向上的力F的大小是_________，这是一个_________（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。 【答案】 ①. 300N ②. 省力 【解析】[1][2]车轮转轴为支点，动力臂L1=1m，阻力臂L2=0.3m，L1＞L2，独轮车相当于一个省力杠杆，由FL1=GL2可得F×1m=1000N×0.3m，解得F=300N。 10.（24-25·滨海新区·期末） 如图所示是自行车手闸示意图，手闸是一个__________杠杆（选填“省力”或“费力”）；当图中手对车闸的作用力F=10N时，刹车拉线受到力的大小为_______N。 【答案】 ①. 省力 ②. 40 【解析】 [1]由图可知，动力臂大于阻力臂，故手闸是一个省力杠杆。 [2]有杠杆平衡条件可知 11.（24-25·南开区·期末）薛悟理同学和爸爸在家里一起维修家具。如图所示，在使用羊角锤撬钉子时，羊角锤是___________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；若其他情况相同，他发现力作用在羊角锤的A处比B处更容易撬起钉子，这说明力的作用效果与三要素中力的___________有关。 【答案】 ①. 省力 ②. 作用点 【解析】[1]羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力小于阻力，为省力杠杆。 [2]影响力的作用效果的因素有：力的大小、方向、作用点。使用羊角锤撬钉子时，力作用在羊角锤的A处比B处更容易撬起钉子，力的作用点不同，力的作用效果不同。 地 城 考点02 杠杆作图 一、单项选择题 1.（24-25·红桥区·期末）如图为用一轻质杠杆提起同一重物，支点为O，动力为F，其中能使杠杆平衡且动力F最小的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】O为支点，阻力G及其阻力臂一定，在杠杆的右端施加垂直于杠杆的动力时，此时动力臂最大（等于杠杆的长），由杠杆平衡条件可知此时动力最小。因为阻力方向竖直向下，为使杠杆平衡，则动力方向向上，即并且垂直杠杆向上，所以ABC错误，D正确。 故选D。 2.（24-25·河北区·期末）中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分，如图是用切刀将黄芪切片的示意图，小明在切刀的N点施加作用力、将切刀M点下方的黄芪切断，下图能正确表示切刀工作示意图的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】据图可知，当切黄芪时，其会绕着切刀右边的固定点转动，即为支点，所按压的那一点，即动力作用点，方向向下；而黄芪对切刀有一个向上的阻力，该点就是阻力作用点，阻力的方向是向上的，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3.（24-25·和平区·期末）如图是劳动课中小明在用铁锨铲土的情境，使用时可视为一个杠杆。用铁锨将土铲到其它地方时，图中能正确表示其杠杆原理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 小明在用铁锨铲土时，右手提供向上的力，使铁锨能绕着左手握住铁锨柄的位置转动，使铁锨头将泥土从地面上铲起来，再铲到其它地方，故右手用的力是动力，方向向上，左手握住的位置是支点，泥土对铁锨的压力为阻力，方向向下，故C正确，ABD错误。 故选C。 4.（24-25·滨海新区·期末） 如图所示的杠杆AB处于平衡状态，O点为杠杆的支点，则力F的力臂是 A. OF B. OD C. OC D. DF 【答案】C 【解析】力臂是支点到力的作用线的距离，力臂既要过支点O，还要与力的作用线垂直，符合上述两个条件的只有OC，所以C正确． 二、填空题 5.（24-25·河西区·期末）“节约用水，人人有责”，应养成随手关闭水龙头的好习惯。如图1所示水龙头的手柄可视为如图2所示杠杆，O为支点，F为阻力，分别用力沿a、b、c方向关闭水龙头，其中用力最小的是___________（选填“a”“b”或“c”），其原理是：在阻力和阻力臂一定时，动力臂越___________（选填“大”或“小”），动力越小。 【答案】 ①. b ②. 大 【解析】[1][2]阻力和阻力臂一定，根据杠杆平衡条件可知，动力臂越大，动力越小，三个力的力臂如下图所示： 故b的力臂最大，力最小。 三、综合题 6.（24-25·南开区·期末）如图所示，轻质杠杆上挂一重物。用一个最小的力作用在杠杆上，使杠杆在图中位置平衡，请画出阻力及最小的动力的示意图，并标出的力臂。 【答案】 【解析】 阻力作用在M点，是由物体的重力产生的拉力，方向是竖直向下的；由杠杆平衡条件可知，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，动力作用点在N点，当以ON作为动力臂时，动力臂最长，此时动力最小；为使杠杆在图示位置平衡，动力的方向应该垂直于ON斜向上，如图所示： 7.（24-25·和平区·期末）如图甲，力气大的人，用一只手就可以把一盆水端起，此时脸盆相当于一个杠杆。图乙是它的示意图，图中O为支点，A为动力作用点。请你在示意图中画出最小动力及其力臂，以及阻力G的力臂。 【答案】 【解析】 由图可知，重力为阻力，当O点支点时，阻力和阻力臂的乘积一定，则O到重力作用点的垂线段就是阻力臂L2；A为动力作用点，则OA为最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向向右上方，据此可画出最小的动力，如图所示： 地 城 考点03 探究杠杆的平衡条件 一、综合题 1.（24-25·滨海新区·期末） 在研究杠杆的平衡条件的实验中，张华同学发现杠杆的位置如图甲所示。 （1）张华应将右侧和左侧的平衡螺母向___________（“左”或“右”）调整。使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是___________； （2）在杠杆的两侧挂上钩码后，仍要使杠杆在水平位置平衡（如图乙所示），这样做的目的是为了___________； （3）实验中，改变支点两侧的钩码位置和个数，用同样的方法一般要做三次，得到三组数据并进行分析，这样做的目的是___________； （4）某同学记录了三次实验数据，如下表： 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m 1 2.0 0.04 4.0 0.02 2 1.0 0.02 0.5 0.01 3 2.5 0.03 1.5 0.05 这三次实验数据中有一次是错误的，错误的数据实验次数是___________，造成错误原因可能是___________； （5）由正确实验结果可得，杠杆的平衡条件是___________。 【答案】（1） ①. 右 ②. 消除杠杆重力影响 （2）方便测力臂 （3）得到普遍规律 （4） ①. 2 ②. 将动力和阻力记反了##将动力臂和阻力臂记反了 （5）F1L1=F2L2 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由甲图可知，杠杆左端下倾，说明杠杆重心位置偏左，即右端上翘，向右调节杠杆左侧的平衡螺母或向右调节杠杆右端的平衡螺母， 使杠杆在水平位置力平衡，便于测量力臂，同时消除杠杆重力影响。 【小问2详解】 在杠杆的两侧挂上钩码后，仍要使杠杆在水平位置平衡，能直接在杠杆上读取力臂，所以是为了便于测量力臂的大小。 【小问3详解】 在物理实验中，多次实验可以避免实验的偶然性，使实验结论更具有普遍性和可靠性。所以实验中改变支点两侧的钩码位置和个数，做三次实验得到三组数据并进行分析，目的是使实验结论具有普遍性。 【小问4详解】 [1][2]对于第1次实验：F1L1=2.0N×0.04m=0.08N⋅m， F2L2=4.0N×0.02m=0.08N⋅m 对于第2次实验：F1L1=1.0N×0.02m=0.02N⋅m，F2L2=0.5N×0.01m=0.005N⋅m 对于第3次实验：F1L1=2.5N×0.03m=0.075N⋅m，F2L2=1.5N×0.05m=0.075N⋅m 分析对比数据可以发现，第1次和第3次实验数据具有相同的规律，再分析第2次实验的四个数据可发现，错误的数据实验次数是第2次，造成错误原因可能将动力和阻力记反了，也可能是将动力臂和阻力臂记反了。 【小问5详解】 由正确实验结果可知，每组实验数据中，力和对应力臂的乘积都相等，所以，杠杆的平衡条件是动力×动力臂 = 阻力×阻力臂，即F1L1=F2L2。 2.（24-25·南开区·期末）小明利用如图所示实验装置“探究杠杆的平衡条件”，请你完成下列内容。 （1）杠杆未挂钩码前，在如图1所示的位置静止时，此杠杆处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；为了使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆右端的平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）调节； （2）小明多次实验并记录数据如下表，总结数据得出杠杆的平衡条件是：______________________。（用字母表示） 次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1 0.1 2 0.05 2 2 0.15 1.5 0.2 3 3 0.05 1.5 0.1 （3）第2次实验所挂钩码的个数和位置如图2所示，此时将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格，杠杆会___________；（选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”） （4）如图3所示，杠杆上每一格的长度为5cm，在杠杆左边挂钩码，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，则动力臂为___________cm；在测力计逐渐向右倾斜到虚线位置的过程中，保持杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 平衡 ②. 右 ③. F1l1= F2l2 ④. 右端下沉 ⑤. 25 ⑥. 变大 【解析】（1）[1][2]如图1所示，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态；杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[3]实验中要改变力和力臂的大小，进行多次实验，得出的杠杆平衡条件是F1l1= F2l2。 （3）[4]若一个钩码重G，每一个小格长L，如图2所示，将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格，则左侧 4G×2L=8GL 右侧 3G×3L=9GL 因为 8GL<9GL 所以杠杆不能平衡，右侧下降。 （4）[5]图3中，杠杆水平位置平衡，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，则动力臂此时落在杠杆上，测力计悬挂点到支点的距离就等于动力臂的长度，由于每一格的长度为5cm，共5个格，所以动力臂的长度为 l1=5cm×5=25cm [6]在测力计逐渐向右倾斜到虚线位置的过程中，拉力的力臂变小，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件得到拉力变大，弹簧测力计示数变大。 3.（24-25·部分区·期末） 下图是做“探究杠杆的平衡条件”实验的装置，杠杆上相邻刻线间的距离相等，每个钩码重0.5N， （1）杠杆在如图甲的位置静止时________（选填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态； （2）为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）端调节； （3）小明按图乙进行实验后，又做了两次实验并将数据记录在下表中，分析数据可知，杠杆的平衡条件是________； 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 0.15 1.5 0.1 2 0.5 0.2 1.0 0.1 3 3.0 0.1 2.0 0.15 （4）如图丙，在A点挂两个钩码，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为________N：如图丁，在B点沿不同方向施加力，为使杠杆仍在水平位置平衡，则沿________（选填“a”“b”或“c”）方向施加的力最小。 【答案】（1）是 （2）右 （3）F1l1=F2l2 （4） ①. 1.5N ②. b 【解析】 【小问1详解】 杠杆平衡状态是静止或匀速转动。所以，甲图中杠杆静止时是处于杠杆平衡状态。 【小问2详解】 调节平衡时将平衡螺母向上翘的一端移动，图甲中杠杆左端下沉，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右端调节，使杠杆在水平位置平衡。 【小问3详解】 由表格中数据知道，杠杆平衡时动力×动力臂=阻力×阻力臂，所以杠杆的平衡条件是 【小问4详解】 [1]设杠杆上1小格长度为L，杠杆水平位置平衡，由杠杆平衡条件得，此时弹簧测力计的示数应为 [2]由杠杆平衡条件可知，力臂最大时，力最小，由图丁知道，当力与力臂垂直时，力臂最大，力最小，故沿 b方向施加的力最小。 4.（24-25·河西区·期末）小金和小鸣同学做“研究杠杆平衡条件”的实验，所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为50g的钩码若干。请你完成下列内容。（取10N/kg） （1）挂钩码前，杠杆在如图所示的位置静止，此时杠杆___________（选填“达到”或“未达到”）平衡状态，接下来应向___________（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止； （2）在杠杆两端挂上不同数量的钩码，使杠杆在水平位置平衡，得到的数据如下表： 实验次数 动力 阻力 1 1 10 2 5 2 1.5 5 0.5 15 3 2 15 1.5 20 ①表格中处应填写的内容是：___________； ②分析表中数据，初步得出杠杆平衡的条件是：___________。（写字母公式） （3）如图所示，此时杠杆处于平衡状态，如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码，杠杆将___________；（选填字母） A. 继续保持平衡 B. 顺时针转动 C. 逆时针转动 （4）如图所示，小金在左侧A点悬挂二个钩码，再用弹簧测力计在B点沿图示方向拉杠杆。 ①请在图中画出F1的力臂l1_______； ②杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数可能是___________。（选填字母） A.0.5N B.0.6N C.0.7N 【答案】（1） ①. 达到 ②. 右 （2） ①. 动力臂L1/cm ②. F1L1=F2L2 （3）C （4） ①. ②. C 【解析】 【小问1详解】 [1]杠杆静止或匀速转动时，处于平衡状态。杠杆在如图所示的位置静止，故此时杠杆处于平衡状态。 [2]如图，杠杆右端高，说明左端偏重，所以应向右调节平衡螺母，直至杠杆在水平位置静止，这样便于读出力臂大小。 【小问2详解】 [1]该实验是探究杠杆平衡条件，具体是探究动力、动力臂、阻力、阻力臂之间满足什么关系时，杠杆平衡。所以a处应填写的内容是“动力臂l1/cm”；b处应填写的内容是“阻力臂l2/cm”。 [2]由表中数据可知，每次实验中，动力乘以动力臂均等于阻力乘以阻力臂，所以杠杆平衡条件为F1l1=F2l2。 【小问3详解】 设一个钩码重为G0，杠杆上一格距离为L0，由图可知，如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码，两侧力与力臂的乘积分别左侧:3G0×3L0=9G0L0 右侧:4G0×2L0=8G0L0 可知右侧<左侧，所以左端下沉，杠杆将逆时针转动，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 【小问4详解】 [1]F1的力臂为支点O到F1作用线的距离。从O点作垂直于F1的作用线的垂线段，该垂线段的长度即为F1的力臂l1，如图所示： [2]两个钩码的重力为G=2G0=2m0g=2×50×10-3kg×10N/kg=1N 由杠杆平衡条件知F1l1=Gl2 整理得 由图可知，l1<5L0，所以 故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 地 城 考点04 跨学科实践 一、多项选择题 1.（24-25·红桥区·期末）我国古代《墨经》把秤的支点到重物一端的距离称作“本”，把支点到杆一端的距离称作“标”，“权” “重”分别表示两侧的力。如图所示，下列说法正确的是（　　） A. “标” “本”表示的是力臂 B. “权” “重”增加相同的质量，左端会上扬 C. “重”减少时，应把“权”向左适当移动才能平衡 D. “标” “权”的乘积与“本” “重”的乘积相等时，杆秤平衡 【答案】AD 【解析】A．如图，提纽悬挂点O为支点，“权” “重”分别表示两侧的力，“标”“本”分别是支点O到“权” “重”作用线的距离，所以“标” “本”表示的是力臂，故A正确； B．“权”“重”增加相同的质量，由于“标”大于“本”，所以增加相同的质量，“权”与力臂的乘积较大，所以左端会下沉，右端会上扬，故B错误； C．“重”减少时，“重”和力臂的乘积减小，权不变，应把“权”向右适当移动，使“权”和力臂的乘积也减小，杠杆才能平衡，故C错误； D．根据杠杆平衡条件可知，“标”“权”的乘积与“本”“重”的乘积相等时，杆秤水平平衡，故D正确。 故选AD。 2.（24-25·滨海新区·期末） 杆秤曾是主要的度量工具，同时它还承载着公平公正的象征意义。某科技小组的同学用轻质细杆制作了一个杆秤，如图所示，秤钩上不挂物体时提住秤纽，将秤砣移动至定盘星处时，秤杆恰能水平平衡，当秤钩挂上物体移动秤砣使秤杆再次水平平衡时，即可通过秤砣所对应刻度读出物体质量。下列说法正确的是（　　） A. 定盘星是秤杆的零刻线 B. 秤纽处相当于杠杆的支点 C. 秤钩增挂物体时，秤砣向右移，秤杆才能再次水平平衡 D. 使用已磨损的秤砣测量时，测量值比真实值偏小 【答案】ABC 【解析】A．秤钩上不挂物体时，将秤砣移动至定盘星处秤杆恰能水平平衡，这就如同天平的零刻度线，所以定盘星是秤杆的零刻线，故A正确； B．杆秤工作时，围绕秤纽转动，秤纽处相当于杠杆的支点，故B正确； C．根据杠杆平衡条件，秤钩增挂物体，则物体对杠杆的拉力增大，的力臂不变，要使秤杆再次水平平衡，秤砣对杠杆的拉力不变，需增大，即秤砣向右移，故C正确； D．秤砣磨损后，自身质量变小、重力变小，根据杠杆平衡条件，在物体对杠杆的拉力和力臂不变时，秤砣重力变小，则秤砣对杠杆的拉力变小，则力臂会变大，而刻度是根据正常秤砣标注的，所以测量值比真实值偏大，故D错误。 故选ABC。 二、综合题 3.（24-25·西青区·期末）小亮在做“探究杠杆平衡条件”实验时的装置如图所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等，每个钩码重都相等。 （1）杠杆在如图甲的位置静止时杠杆___________（选填“是”或“不是”）处于平衡状态的，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）端调节，杠杆在水平位置平衡的好处是___________； （2）如图乙所示是某次实验时的实验情景，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点沿着a位置竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为___________N；保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 （3）杆秤是我国古代乃至现代常用的测量质量的工具，如图丙所示是陈亮同学自制的一个杆秤，杆的粗细不均匀，在不挂重物和秤砣的情况下，将提纽固定在O点，提起提纽，秤杆可以在水平位置平衡。已知提纽与秤钩间的距离OM=4cm，秤砣质量m=0.2kg，则秤的1kg刻度线应在距O点右侧_________cm处。 【答案】（1） ①. 是 ②. 右 ③. 便于测量力臂 （2） ①. 0.6 ②. 变大 （3）20 【解析】 【小问1详解】 [1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态，杠杆在如图甲的位置静止，故杠杆此时是处于平衡状态。 [2]杠杆如图甲所示，左端向下倾斜，则重心应向右移动，故应将平衡螺母向右调节，使杠杆处于水平位置平衡 [3]当杠杆处于水平位置平衡时，此时力臂与杠杆重合，可以直接从杠杆上直接读出力臂，所以将杠杆调至水平平衡的好处是便于测量力臂。 【小问2详解】 [1]设杠杆每一格的长度为L，在A点挂2个相同的钩码，钩码对杠杆的拉力为1N；在B点竖直向下拉弹簧测力计，让杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件有1N×3L=F×5L 解得F=0.6N 则弹簧测力计的示数应为0.6N。 [2]保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，阻力、阻力臂不变，动力臂变小，故动力变大，即弹簧测力计的示数变大。 【小问3详解】 杆秤在水平位置平衡，有G物×OM=G砣×ON 即1kg×10N/kg×4cm=0.2kg×10N/kg×ON 解得ON=20cm 则秤的1kg刻度线应在距O点右侧20cm处。 4.（24-25·和平区·期末）小明落实教材上的题目时，在“错题本”上记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处及分析错因，并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 题目：如图所示，戥子是一种微型杆秤，过去的中药房里都用戥子称量中药。为使问题简化，以下不考虑秤杆的重力。已知秤砣的质量为，零刻度在提纽右侧、离提纽的距离为，秤盘离提纽的距离为。当秤盘中放入一定质量的中药后，移动秤砣至杆秤水平平衡时，秤砣悬挂点到提纽的距离是，中药的质量是多少？ 解：根据杠杆平衡条件， 可得 解得 答：中药的质量是。 （1）错误之处及分析错因：_________。 （2）正确解答：_________。 【答案】 ①. 见解析 ②. 【解析】（1）[1]杠杆平衡时的动力、动力臂和阻力、阻力臂都有误，应该根据两次杠杆的平衡列出两个平衡式。 （2）[2]由杠杆的平衡条件 零刻度时，， 秤盘中放入中药后，移动秤砣至杆秤处于水平平衡时，由杠杆的平衡条件可得 ，， 解得 则中药的质量是 5.（24-25·河北区·期末）制作简易杆秤。 （1）了解杆秤的发展历史和物理原理 杆秤是中国度量衡三大件（尺、斗、秤）之一，凝聚了炎黄子孙的智慧，反映了我国古代商贸及科技的发展，至今仍有很多人使用。杆秤是根据杠杆平衡原理制成的。秤杆平衡时，即可称出物体的 ___________ （填“重力”或“质量”）。 （2）杆秤的主要构造 杆秤由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽、秤盘（秤钩）等组成。如图甲所示，以秤砣对秤杆的力为动力，重物和秤盘对秤杆的力为阻力，则放上重物后杆秤为 ___________ （选填“等臂”“省力”或“费力”）杠杆。 （3）检验自制杆秤的准确度 在称量过程中，若秤杆左低右高，如图乙所示，秤砣应往 ___________ （填“左”或“右”）侧移动使秤杆再次在水平位置平衡。小明自制的杆秤如图丙所示，忽略秤杆自身重力对杆秤平衡的影响，用m1表示秤砣总质量，m2表示物体和秤盘总质量，l1表示B、C之间的距离，l2表示A、B之间的距离。根据杠杆平衡条件，当秤砣在C点处时，杆秤平衡，将满足 ___________ （用上述物理量表示）。 （4）增大杆秤的量程 根据不同的测量要求，杆秤需要的量程和最小分度值不同，请你写出一个增大杆秤最大称量值的有效措施：___________ 。市场上的杆秤往往有两个不同量程的提纽，如图丁所示，使用它称较重的物体时，常用离秤盘较 ___________ （填“近”或“远”）的提纽。 （5）提高简易杆秤的精确度 为了制作出精确度更高的杆秤，即在测量的质量一定时，应 ___________ （填“增大”或“减小”）各刻度间的距离，从而标出更多的刻度值，达到增大精确度的目的。 【答案】（1）质量 （2）省力 （3） ①. 右 ②. m1gl1=m2gl2 （4） ①. 增大秤砣质量 ②. 近 （5）增大 【解析】 【小问1详解】 杆秤是根据杠杆平衡原理制成的。根据可知， 即 秤杆平衡时，即可称出物体的质量。 【小问2详解】 由题意可知，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，放上重物后杆秤为省力杠杆。 【小问3详解】 [1]在称量过程中，若秤杆左低右高，如图乙所示，秤砣应往右侧移动，增大秤砣的力臂，使秤杆再次在水平位置平衡。 [2]根据可知，杆秤平衡，将满足 【小问4详解】 [1]根据不同的测量要求，杆秤需要的量程和最小分度值不同，根据可知，在阻力臂和动力臂大小不变的条件下，增大秤砣质量可增大所测物体的质量。 [2]市场上的杆秤往往有两个不同量程的提纽，如图丁所示，使用它称较重的物体时，常用离秤盘较近的提纽，由杠杆的平衡条件，此时增大了动力臂，减小了阻力臂，可以增大最大称量值。 【小问5详解】 为了制作出精确度更高的杆秤，即在测量的质量一定时，应增大各刻度间的距离，从而标出更多的刻度值，使杆秤的分度值更小，达到增大精确度的目的。 6.（24-25·河东区·期末）天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。小明利用实验室的器材进行了“探究杠杆的平衡条件”的实验。 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l 2/cm 1 1.0 10 0.5 20 2 1.5 10 1.0 15 3 2.0 15 1.5 20 （1）实验前杠杆静止在如图所示的位置，须将平衡螺母向______调节，使杠杆在______位置平衡； （2）实验时在已调平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，改变钩码的位置，使杠杆重新平衡，三次实验获得的数据如上表所示。分析可得杠杆的平衡条件是______； （3）为了进一步验证实验结论，又做了下图所示的实验，此时杠杆水平平衡。请你在图中画出动力 F1和阻力 F2的力臂______； （4）如图是杆秤的示意图，使用时，将待称量的物体挂在秤钩上，用手提起B或C处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置D，使秤杆达到水平平衡时即可读出待称物体的质量。此杆秤秤砣质量为400g，秤砣最远可移至 E点（秤杆和秤钩质量忽略不计），AB、BC、BE的长度如图所示。则该杆秤的最大称量是______kg。 【答案】 ①. 左 ②. 水平 ③. ④. ⑤. 10 【解析】 【详解】（1）[1][2]如图中，杠杆右端下沉，说明右端杠杆的重心向右偏，应向左调节平衡螺母，才能让杠杆在水平位置平衡。 （2）[3]由表格数据知，每组对应的动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，所以有 （3）[4]过支点O作动力 F1作用线的垂线，即动力臂l1；过支点O作动力 F2作用线的垂线，即动力臂l2；如图所示 （4）[5]秤砣的重力为 G=mg=0.4kg×10N/kg=4N 图中，用手提起B处的秤纽，则动力臂较大，动力一定，阻力臂一定，据杠杆平衡条件知，阻力较大，则有 4N×0.5m=G1×0.02m 解得，G1=100N，最大称量质量为 地 城 考点05 滑轮 一、单项选择题 1.（24-25·河东区·期末）如图所示，旗杆顶端装有滑轮，升旗时向下拉绳子国旗冉冉升起，下列说法正确的是（　　） A. 该滑轮是动滑轮 B. 使用该滑轮可以改变力的方向 C. 旗手对绳子的拉力等于国旗重力的一半 D. 使用该滑轮可以省功 【答案】B 【解析】A．旗杆顶端装的滑轮使用时，轴的位置固定不动，是定滑轮，故A错误； BC．根据定滑轮的实质可知，升旗时旗手向下拉绳子，国旗冉冉升起，改变了动力的方向，但没有省力，也没有省距离，故B正确，C错误； D．使用任何机械都不能省功，故D错误。 故选B。 2.（24-25·河西区·期末）如图所示，旗杆顶端装有定滑轮，升旗时旗手向下拉绳子，国旗冉冉升起。下列说法正确的是（　　） A. 旗手对绳端的拉力小于国旗的重力 B. 旗手对绳端的拉力等于国旗重力的一半 C. 国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动的距离 D. 国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半 【答案】C 【解析】AB．定滑轮不能省力，考虑滑轮与绳之间存在摩擦力，旗手对绳端的拉力大于国旗的重力，故AB错误； CD．定滑轮不能省力，也不能省距离，因此国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动的距离，故C正确，D错误。 故选C。 3.（24-25·部分区·期末）矗立在操场上的旗杆，顶部有一个滑轮如图所示，关于该滑轮的说法正确的是（ ） A. 它是动滑轮 B. 它是定滑轮 C. 利用它可以省距离 D. 利用它可以省力 【答案】B 【解析】 旗杆顶部的滑轮是固定在旗杆顶端的，轮轴不随旗的升降而移动，是定滑轮，不能省力，主要作用是改变力的方向。向下拉旗的绳子，旗向上移动。拉下的绳子长度与旗上升的高度相同，不省距离。故B正确，ACD错误。 故选B。 二、填空题 4.（24-25·河西区·期末）如图所示，用该滑轮提起质量为的物体，若用竖直向上的拉力拉动绳子，使物体匀速上升，不计绳重、轮重及摩擦，则拉力的大小为___________N；若改为斜向上拉绳子，则拉力将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。（取） 【答案】 ①. 100 ②. 变大 【解析】[1]物体的重力为G=mg=20kg×10N/kg=200N 对动滑轮受力分析可知，不计绳重、轮重及摩擦，拉力为 [2]改为斜向上拉绳子，则拉力F的力臂将变小，根据杠杆的平衡条件知F将变大。 5.（24-25·红桥区·期末）如图是我国古代劳动人民利用自制的工具汲水的场景。图中装置顶端的轮子相当于现代人们所使用的定滑轮，其作用是可以改变力的________，但不能省力。图中的扁担做得较宽，主要是为了增大受力面积，________（选填“增大”或“减小”）压强。 【答案】 ①. 方向 ②. 减小 【解析】[1]定滑轮实质是一个等臂杠杆，所以不省力，也不距离，但可以改变用力方向。 [2]把扁担做得较大是增大受力面积，在压力一定时可以减小扁担对人肩膀的压强，压力的作用效果就不明显，这样人肩膀就不会感到疼。 三、综合题 6.（24-25·和平区·期末）按要求完成下列作图； 利用如图所示的滑轮组拉着物体A沿水平方向做匀速直线运动。请画出滑轮组最省力的绕绳方式，并画出A对地面压力的示意图； 【答案】 【解析】水平滑轮组中有一个动滑轮，滑轮组最省力时动滑轮接触绳子的段数最多，绳子由动滑轮为连接起点反向绕成，A对地面压力作用点在接触面中心位置，压力方向沿接触面垂直向下，如图所示： 地 城 考点06 机械效率 一、单项选择题 1.（24-25·河北区·期末）如图所示中的剪刀剪纸时的机械效率为，这表示（　　） A. 若作用在剪刀上的动力做功，则有的功用于剪纸 B. 若作用在剪刀上的动力做功，则有的功用于剪纸 C. 若作用在剪刀上的动力做功，则有的功用于剪纸 D. 若作用在剪刀上的动力做功，则有的功用于克服额外阻力 【答案】B 【解析】根据 可知，剪刀剪纸时的机械效率为80%，若作用在剪刀上的动力做功1J，即总功为1J，则有1J×80%=0.8J用于剪纸，有1J-0.8J=0.2J的功用于克服额外阻力。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 二、多项选择题 2.（24-25·河西区·期末）如图所示，利用两个滑轮分别连成了两个绕线不同的滑轮组甲和乙，并用它们在相同时间内将相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，每个滑轮重都相同，则下列说法正确的是（　　） A. 绳端的拉力 B. 有用功率 C. 拉力所做的总功 D. 滑轮组的机械效率 【答案】AD 【解析】A．由图可知，甲滑轮组绳子段数为n甲=2，乙滑轮组绳子段数为n乙=3，甲滑轮组绳端拉力为 乙滑轮组绳端拉力为 所以F甲>F乙，故A正确； B．在相同时间内将相同的重物匀速提升相同的高度。由W有=Gh知，两滑轮组所做有用功相等，而时间也相等，根据知，有用功率相等，即P有甲=P有乙，故B错误； C．不计绳重及摩擦时，克服动滑轮重力所做的功为额外功，由W额=G动h知，额外功相等，而有用功也相等，由W总=W有+W额知，总功相等，即W总甲=W总乙，故C错误； D．由于有用功、总功都相等，由知，两滑轮组的机械效率相等，即η甲=η乙，故D正确。 故选AD。 3.（24-25·西青区·期末）如图所示，小明用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别匀速提升两个质量相同的物体，绳端在相同时间内移动的距离相等．在提升过程中，若绳端拉力，下列说法正确的是（　　） A. 物体的速度之比 B. 有用功之比 C. 总功之比 D. 机械效率之比 【答案】BCD 【解析】A．由图可知，甲为定滑轮，，乙为动滑轮，动滑轮上有效绳子段数为2。则。绳端在相同时间内移动的距离相等，即，则，根据可知， 故A错误； B．物体质量相等，则有用功之比为 故B正确； C．总功之比为 故C正确； D．机械效率之比为 故D正确。 故选BCD。 4.（24-25·南开区·期末）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的楼层，如图所示。若工人所用拉力为，水泥重为，桶重为，动滑轮重为，不计绳重和摩擦，此过程中该装置的机械效率为，则下列关系正确的是（　　） A. 拉力 B. 有用功 C. 总功 D. 机械效率为 【答案】BCD 【解析】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，根据滑轮组承重绳子段数与绳端拉力的关系可知 根据有用功公式 有用功为 由于不计绳重和摩擦，总功为 机械效率为 故A错误，BCD正确。 故选BCD。 5.（24-25·和平区·期末）实验小组用同一物体做了如图所示的两次实验，图甲中物体静止在空中，图乙中物体10s内沿竖直方向被匀速提升了0.1m。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 该滑轮是省力杠杆 B. 该滑轮对物体的拉力做功0.32J C. 图乙中弹簧测力计的拉力的功率为0.02W D. 该滑轮的机械效率为80% 【答案】ABD 【解析】A．该滑轮的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A正确； B．由图甲得，测力计的分度值为0.2N，示数为3.2N，即物体的重力为3.2N，该滑轮对物体的拉力做功 C．由图乙得，测力计的分度值为0.2N，示数为2N，拉力为2N， 图乙中弹簧测力计的拉力的功率为 故C错误； D．该滑轮的机械效率为 故D正确。 故选ABD。 三、综合题 6.（24-25·河西区·期末）如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知物重为，动滑轮的重为。工人用力将重物匀速提升6m。不计绳重和摩擦。求： （1）工人的拉力； （2）工人做的有用功； （3）滑轮组的机械效率。 【答案】（1）600N （2）6000J （3）83.3% 【解析】 【小问1详解】 由图可知，绳子段数为n=2，对动滑轮受力分析知，工人的拉力为 【小问2详解】 工人做的有用功为 【小问3详解】 滑轮组的机械效率为 7.（24-25·红桥区·期末）建筑工地上，工人师傅将图中所示的滑轮装配成最省力的滑轮组，利用它站在地面上向下拉绳提升重物。 （1）请在图中画出滑轮组的绕线： （2）利用此滑轮组，工人用500N的力将1200N的重物匀速提升4m，用时40s，求滑轮组的机械效率及拉力F的功率。 【答案】（1）；（2）80%，150W 【解析】 解：（1）人在地面上拉，所以最后一根线一定是往下拉的，图中有一个动滑轮和两个定滑轮，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮，依次绕成，如图所示： （2）由图可知，绳子承重段数，则绳子自由端移动距离 滑轮组的机械效率为 拉力F做的功 拉力F的功率 答：（1）滑轮组的绕线为； （2）滑轮组的机械效率为80%，拉力F的功率为150W。 8.（24-25·西青区·期末）用如图所示的滑轮组在20s内将重600N的物体从地面竖直提高4m，所用拉力是250N。不计绳重和摩擦。求： (1)动滑轮重是多少? (2)拉力的功率是多少? (3)滑轮组机械效率是多少? 【答案】(1)150N；(2)150W；(3)80% 【解析】(1)由图知，承担物重的绳子段数为3段，由 可得，动滑轮的重 (2)拉力的功率为 (3)滑轮组机械效率为 答：(1)动滑轮重是150N； (2)拉力的功率是150W； (3)滑轮组机械效率是80%。 9.（24-25·河北区·期末）如图所示滑轮组，工人师傅利用它站在地面上用150N拉力向下拉绳，提升重为240N的物体，物体在10s内匀速上升1m。不计绳重和摩擦，请解答下列问题： （1）请在图中画出该滑轮组的绕线； （2）拉力的功率； （3）滑轮组的机械效率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】解：（1）工人师傅利用它站在地面上用150N的拉力向下拉绳，所以，该滑轮组的绕线如图所示： （2）由（1）可知，承担物重绳子的股数是 不计绳重和摩擦，拉力做总功为 拉力的功率为 （3）拉力做的有用功为 该滑轮组的机械效率为 答：（1）见解析： （2）拉力的功率； （3）滑轮组的机械效率。 10.（24-25·河东区·期末）利用图所示的实验装置，在3s内把总重为6N的钩码匀速提升0.1m，弹簧测力计的示数如图所示，求： （1）弹簧测力计对绳子拉力的功率； （2）该滑轮组的机械效率。 【答案】（1）0.24W （2）83.3% 【解析】 【小问1详解】 由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.4N，即拉力为2.4N。承担物重的绳子股数为n=3，绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功 拉力的功率 【小问2详解】 有用功 该滑轮组的机械效率 11.（24-25·部分区·期末） 工人师傅用图所示的装置，把重力为1200N的货物从地面匀速提高2m，所用的拉力为500N。求： （1）整个过程中拉力所做的总功； （2）该装置的机械效率。 【答案】（1）3×103 J （2）80% 【解析】 【小问1详解】 由图可知，滑轮组中承担物重的绳子段数，则绳子自由端移动的距离 故整个过程中拉力所做的总功 【小问2详解】 工人师傅把重力为1200N的货物从地面匀速提高2m，所以拉力做的有用功 故该装置的机械效率 12.（24-25·滨海新区·期末） 学习滑轮组的机械效率之后，小明用同样的滑轮，组装成两个滑轮组，完成分两次不同的实验，分别如图甲、乙所示，实验的部分数据如表格所示： 次数 物体重G/N 提升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率η 1 2 10 1.5 20 2 2 10 （1）实验过程中，沿竖直方向______拉动弹簧测力计； （2）第一次实验的机械效率为______%； （3）第二次实验如图乙所示，则弹簧测力计移动的距离是______cm；若忽略绳重和摩擦，则第二次实验测得滑轮组的机械效率应______（选填“>”“<”或“=”）第一次实验测得滑轮组的机械效率； （4）若想提高此滑轮组的机械效率，以下措施中不可行的是______（选填序号）。 ①选用轻质动滑轮 ②给滑轮的轴心加润滑油 ③增加物体被提升的高度 ④增大被提升的物体的重力 【答案】 ①. 匀速 ②. 66.7% ③. 30 ④. = ⑤. ③ 【解析】 （1）[1]实验过程中，为了读数方便应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。 （2）[2]由图甲可知，有两段绳子拉着动滑轮，弹簧测力计移动的距离 s1＝2h1＝2×10cm＝20cm＝0.2m 第一次实验时滑轮组的机械效率 （3）[3][4]若忽略绳重和摩擦，由图甲可知 解得 G动＝2F1-G＝2×1.5N-2N＝1N 由图乙可知，有三段绳子拉着动滑轮，弹簧测力计移动的距离 s2＝3h2＝3×10cm＝30cm＝03m 第二次实验时滑轮组的机械效率 则 η1＝η2 （4）[5]①选用轻质动滑轮，在提升相同重物、提升相同高度时，动滑轮重力做的功减小，即额外功减小，总功减小，有用功不变，根据 可知，有用功与总功的比值增大，机械效率增大，故①不符合题意； ②给滑轮的轴心加润滑油，在提升相同重物、提升相同高度时，减小额外功，而有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值增大，提高了滑轮组的机械效率，故②不符合题意； ③滑轮组的机械效率 可见滑轮组的机械效率与提升物体的高度无关，所以，增加重物上升高度，不能提高滑轮组的机械效率，故③符合题意； ④增大提升的物重，有用功增大，而额外功几乎不变，有用功与总功的比值增大，滑轮组的机械效率增大，故④不符合题意。 故选③。 13.（24-25·和平区·期末）期末复习课上，小明在“测滑轮组的机械效率”的如图实验中得到的数据如表所示，实验装置如图，每个滑轮重都相同。 次数 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.3 机械效率 74.1% 57.1% （1）实验3的机械效率为______；比较实验1和3可以探究滑轮组机械效率与______的关系。 （2）通过表中数据可分析出实验2是用______（选填“甲”或“乙”）图实验装置做的实验，比较实验1和2可以探究滑轮组机械效率与______的关系。 （3）小明组装好实验装置甲，选择了重力为9.6N的物块和测量范围为0～10N的弹簧测力计。小明缓慢向上匀速拉动弹簧测力计，使物块升高，并由弹簧测力计读出拉力为4N，则机械效率为______。若不计绳重和摩擦，在测量允许的范围内不断增大物块重力，则该滑轮组的最大机械效率为______。（绳子足够结实） 【答案】（1） ①. 83.3% ②. 物体重力 （2） ①. 乙 ②. 动滑轮重 （3） ①. 80% ②. 92% 【解析】 【小问1详解】 [1]由表中数据可知，实验3的机械效率为 [2]表中实验数据可知，实验1和3中绳子自由端移动的距离是钩码上升高度的3倍，承重绳的股数为3，由图示可知，实验用的是甲图所示的滑轮组。实验装置相同，提升钩码的重力不同，机械效率不同，实验1和3可以探究滑轮组机械效率与物体重力的关系。 【小问2详解】 [1]实验2中绳端移动距离s=0.5m，钩码上升高度h=0.1m，说明滑轮组有5段绳子承担物重（s=5h），对应乙图。 [2]实验1和2钩码重相同，动滑轮重不同（乙图动滑轮更多），测得机械效率不同，所以比较实验1和2可以探究滑轮组机械效率与动滑轮重的关系。 【小问3详解】 [1]选择了重力为9.6N的物块和测量范围为0～10N的弹簧测力计。小明缓慢向上匀速拉动弹簧测力计，使物块升高，并由弹簧测力计读出拉力为4N，则机械效率为 [2]此时滑轮重力为 最大机械效率时物重最大（测力计最大测量拉力F=10N），当拉力最大10N时，总重为 最大物体重 此时机械效率 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $