第8章 简单机械 功和能（暑假复习单元自测）新九年级物理新教材沪科版（五四学制）

**基本信息** 以鼠标杠杆、辘轳提水、引体向上等生活与运动情境为载体，通过作图、计算、实验探究等形式，覆盖简单机械、功和能核心知识，考查物理观念与科学思维，适配暑假单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |非选择题|13题/70分|杠杆力臂与分类、滑轮机械效率、功的辨析、动能势能转化|情境真实（如杆秤、过山车），层次分明（基础作图到综合计算），注重科学探究（如“探究动能因素”实验）|

第8章 简单机械 功和能 单元复习自测 时间 60分钟 满分 70分 考生注意： 1. 所有作答务必书写在答题纸上对应的区域，不得错位。在试卷上作答一律不得分。 2. 选择题中，未标注说明的，为单选，每题只能选一个选项；标注“不定项选择”的，每题应选一个或多个选项；标注“多选”的，每题应选两个或两个以上的选项。 一、学科基础（共36分） 1. 如图1鼠标的左键可看成杠杆OBA（O为支点），当我们的手指在B点按下鼠标左键时，A端向下移动并按压其下方的金属弹片，使电路接通完成操作任务： （1）请在简图2中画出在B点按下鼠标左键时所需要的最小动力F1的示意图及其力臂l1，在图2中画出A端所受阻力F2的示意图；( ) （2）杠杆OBA是___________（选填“省力”或“费力”）杠杆。 2. 如图所示的是在生产力比较低下的时期，人们从人工挖的水井中获取生活用水时使用的辘轳和水桶。（以下均选填“总功”“有用功”或“额外功”） (1)当使用辘轳和水桶从井中提水时，对水桶做的功是________，对水做的功是________，手的拉力所做的功是________。 (2)如果打水时操作不当，把水桶掉进水井中，人们把水桶打捞上来时，水桶中有泥沙和水，此时对水桶做的功是________，对泥沙和水做的功是________。 3. 工人用如图（a）（b）所示的滑轮装置分别提升重物。 (1)若重物的重力大小为500N，不计滑轮重及摩擦，则拉力的大小为___________N，拉力的大小为___________N。 (2)若用图（b）所示的滑轮装置提升重物，工人做功为，克服重物的重力做的有用功为，则机械效率为___________。 (3)（不定项）若要提高图（b）所示滑轮的机械效率，则可采取的方法是___________。 A．减小摩擦 B．用更轻的滑轮 C．减小重物重力 D．增大重物重力 4．用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拉到刚好贴着自己的鼻子，稳定后松手，头不动（如图所示），然后再从c往回运动。 （1）从a点到最低点b点的过程中，铁锁的动能变_____，重力势能变_____； （2）不计空气阻力，从最低点b到最高点c的过程中，铁球的_____能转化为________能； （3）若空气阻力不能忽略，则铁球摆回时_______（填“能”或“不能”）摆回原位； （4）由于空气阻力的存在，最后铁球停止在b处，在这个过程中_______能转化为_____能。 5. 小华在“体育两小时”活动中做“引体向上”运动。 (1)他双脚蹬地向上跳起抓住单杠，说明力可以改变物体的_____，也同时说明物体间力的作用是_____的； (2)每次向上拉升时，其重力势能_____（选填“A不变”“B增大”或“C减小”） (3)若他的质量为，每次拉升时他的重心升高0.2m，则每次拉升，他克服重力所做的功为_____J。（g取10N/kg） 6．小华参加铅球比赛，铅球所受重力大小为50N。如图所示，是小华托举铅球处于水平位置时手臂的解剖图。 (1)画出该铅球受到支持力的示意图。 (2)若将整个手臂看作以肘关节为支点的轻质杠杆，肱二头肌对手臂的拉力作为动力，根据图中数据计算得出为___________N，此时手臂可看作是一个_________杠杆。 A．省力            B．等臂            C．费力 (3)若铅球与手掌的接触面积为，求铅球对手掌的压强。 (4)若小华将铅球竖直向上缓慢举高0.1m，所用时间为2s，则手对铅球做功为___J，功率为___W。 (5)如图所示，铅球从被掷出到落地，其重力势能___________。 A．始终变大 B．始终变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 7. 质量忽略不计的AC硬棒能绕O点转动，在C点挂一物体，在B点施加动力F时，棒刚好处于静止状态。 (1)画出F2的力臂______； (2)在B点画出作用在杠杆上最小的动力F1；______ (3)此杠杆是______杠杆。（填：“省力”、“费力”或“等臂”） 判断依据是：______。 8. 同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点： (1)他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此实验可知：使用定滑轮可以________，但不可以__________。他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如图乙所示，据此实验可知，使用动滑轮可以__________，但不可以__________；（本小题每空有1个或2个正确答案，请把正确选项对应的字母填入空格中） A．改变力的方向　　B．省力　　C．省功 (2)他们进一步观察发现晾衣架是由定滑轮和动滑轮组成（如图丙所示），若晾衣架上所挂衣物重量为40N，晾衣架横梁（含衣架、动滑轮）的总重是10N，同学通过摇柄使衣服以0.1m/s的速度向上匀速运动4s（不计绳重及摩擦），则同学通过摇柄作用在钢丝绳自由端的拉力做功__________J，升降晾衣架的机械效率为__________。 9. 如图是某游乐园欢乐谷的双木质过山车——木翼双龙。请你回答下面的问题：    （1）过山车的小列车首先是依靠电动机将其推上长为50m、高30m的斜面顶端A点，当小列车在顶端静止时，小列车的_____（选填“动”“重力势”或“弹性势”）能最大，越过顶点，此后小车靠_______完成整个翻滚穿越过程； （2）小列车从顶端向下运动过程中，在A、B、C、D三处中机械能最大的是________处； （3）电动机通过斜面把小列车推上高处是利用了斜面能够_________（选填“省力”“省功”或“省距离”）的特点； （4）如果电动机输出45kW的功率，做功将重为3×104N的乘客和小列车匀速推上斜面顶端需要32s，那么此时斜面的机械效率为_____%，小列车与斜面的摩擦力是_______N（不考虑空气阻力）。 二、学科综合（共34分） 10．杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具，如图是小明制作的杆秤的示意图，使用时，将待称物体挂在秤钩上，用手提起B或C（相当于支点）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可读出待称物体的质量，此秤最大称量是5kg，秤砣最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图所示。 (1)提起________处（选填：B或C）的秤纽，此秤的称量最大； (2)秤砣质量为________； (3)当提起C处秤纽称一袋质量为1.5kg的荔枝时，D与C之间的距离为________m。 11. 在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，如图甲、乙、丙所示，将A、B、C三个钢球先后从同一装置，高度分别为、、的位置由静止开始滚下（，），水平面上同一位置的木块被撞出一段距离后停下。请回答以下问题： (1)实验中探究的物体的动能是指__________（填字母）。 A．钢球在斜面上的动能 B．钢球撞击木块时的动能 C．钢球撞击木块后的动能 D．木块被钢球撞击时的动能 (2)实验通过观察________来判断研究对象的动能大小，这种研究问题的方法叫_______。 (3)在甲、乙两图中，______（选填“甲”或“乙”）图中的钢球在刚到达水平面时的速度更大。比较甲、乙两图进行的实验，可以得到结论：________________。 (4)比较_____两图进行的实验，可以得到结论：物体的速度相同时，质量越大，动能越大。 12. 小黎和小明用一个两侧对称，质地均匀的衣架，在家探究“杠杆的平衡条件”。 (1)小黎将衣架悬挂起来，如图（a）所示，衣架恰好在水平位置平衡。衣架相当于一个__________杠杆，其支点是______（填“O1”或“O2”）； (2)在衣架两侧A、B位置，分别用细线悬挂数量不同的凤尾夹（每个凤尾夹重力均为0.1N），使衣架在______位置平衡，如图（b）所示，并用刻度尺测量出O2到A、B两点的距离，即可得到两侧的力臂的数值。实验数据如下表所示： 次数 左侧 右侧 1 0.3 20 0.4 15 2 0.1 12 0.3 4 3 0.2 8 0.2 8 4 0.4 10 0.2 20 5 0.5 10 0.2 ？ 根据前四次实验数据，可得出杠杆平衡的条件是：当杠杆平衡时，______；（用公式表示） (3)如图（c）是第五次实验的情景，请根据杠杆平衡的条件，将表格中的数据补充完整：______； (4)小明认为小黎测量的O2到A、B两点的距离其实并不是力臂，这对实验结论的得出______（填“A．有”或“B．没有”）影响； (5)小明在衣架上距O2均为的C、D位置上，分别挂上了2个和3个凤尾夹，静止时如图（d）所示，此时，衣架处于______（填“A．平衡”或“B．非平衡”）状态，此时，C、D两点到O2的距离______（填“A．等于”或“B．不等于”）力臂。 13. 如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为400N的窗玻璃，所用的竖直拉力为250N，窗玻璃上升的高度为10m，用时50s。求： （1）所做的有用功W有； （2）工人所用拉力的功率P； （3）动滑轮的机械效率。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第8章 简单机械 功和能 单元复习自测 时间 60分钟 满分 70分 考生注意： 1. 所有作答务必书写在答题纸上对应的区域，不得错位。在试卷上作答一律不得分。 2. 选择题中，未标注说明的，为单选，每题只能选一个选项；标注“不定项选择”的，每题应选一个或多个选项；标注“多选”的，每题应选两个或两个以上的选项。 一、学科基础（共36分） 1. 如图1鼠标的左键可看成杠杆OBA（O为支点），当我们的手指在B点按下鼠标左键时，A端向下移动并按压其下方的金属弹片，使电路接通完成操作任务： （1）请在简图2中画出在B点按下鼠标左键时所需要的最小动力F1的示意图及其力臂l1，在图2中画出A端所受阻力F2的示意图；( ) （2）杠杆OBA是___________（选填“省力”或“费力”）杠杆。 【答案】 见下图 费力 【详解】（1）O是支点，动力F1作用在B点，当OB为动力臂时，动力臂是最大的，在阻力、阻力臂不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，此时的动力是最小的，动力的方向垂直于OB向下，据此做出动力的示意图；金属弹片对杠杆的力为阻力F2，从作用点A向上画出阻力F2的示意图。 （2）鼠标在使用过程中，动力臂小于阻力臂，所以杠杆OBA是费力杠杆。 2. 如图所示的是在生产力比较低下的时期，人们从人工挖的水井中获取生活用水时使用的辘轳和水桶。（以下均选填“总功”“有用功”或“额外功”） (1)当使用辘轳和水桶从井中提水时，对水桶做的功是________，对水做的功是________，手的拉力所做的功是________。 (2)如果打水时操作不当，把水桶掉进水井中，人们把水桶打捞上来时，水桶中有泥沙和水，此时对水桶做的功是________，对泥沙和水做的功是________。 【答案】(1) 额外功；有用功；总功；(2) 有用功；额外功 【详解】（1）有用功：为达到目的必须做的功；额外功：不需要但不得不做的功；总功：有用功与额外功之和。当使用辘轳从井中提水时，目的是提水，所以对水做的功是有用功；对桶做的功是额外功；手的拉力所做的功是总功。 （2）如果打水时操作不当，把水桶掉进水井中，人们把水桶打捞上来时，目的是捞桶，所以对水桶做的功是有用功；对泥沙和水做的功是额外功。 3. 工人用如图（a）（b）所示的滑轮装置分别提升重物。 (1)若重物的重力大小为500N，不计滑轮重及摩擦，则拉力的大小为___________N，拉力的大小为___________N。 (2)若用图（b）所示的滑轮装置提升重物，工人做功为，克服重物的重力做的有用功为，则机械效率为___________。 (3)（不定项）若要提高图（b）所示滑轮的机械效率，则可采取的方法是___________。 A．减小摩擦 B．用更轻的滑轮 C．减小重物重力 D．增大重物重力 【答案】(1) 500；250；(2)；(3)ABD 【详解】（1）图(a)为定滑轮，不省力但改变力的方向。不计滑轮重及摩擦时，拉力等于物重 图(b)为动滑轮，能省一半力。不计滑轮重及摩擦时，拉力为物重的一半 （2）根据机械效率公式 （3）对于动滑轮装置，额外功主要来源于克服动滑轮重力和摩擦力。 A．减小摩擦可减少额外功，提高效率，故A正确； B．使用更轻的滑轮可减小克服动滑轮重力所做的额外功，提高效率，故B正确； C．减少重物重力会降低有用功占比，导致效率降低，故C错误； D．增大重物重力可增加有用功在总功中的比例，从而提高效率，故D正确。 故选ABD。 4．用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拉到刚好贴着自己的鼻子，稳定后松手，头不动（如图所示），然后再从c往回运动。 （1）从a点到最低点b点的过程中，铁锁的动能变_____，重力势能变_____； （2）不计空气阻力，从最低点b到最高点c的过程中，铁球的_____能转化为________能； （3）若空气阻力不能忽略，则铁球摆回时_______（填“能”或“不能”）摆回原位； （4）由于空气阻力的存在，最后铁球停止在b处，在这个过程中_______能转化为_____能。 【答案】 大 小 动 重力势 不能 机械 内 【详解】（1）铁锁从a点到最低点b点的过程中，高度减小，速度增大，质量不变，所以重力势能变小，动能变大。 （2）从最低点b到最高点c的过程中，高度增大，速度减小，铁球的动能变小，因不计空气阻力，减少的动能全部转化为重力势能。 （3）若空气阻力不能忽略，铁锁在摆动过程中，机械能减小了，铁球不能摆回原位。 （4）由于空气阻力的存在，需要克服摩擦力做功，最后铁球停止在b处，机械能比最初的位置减小了，因此在这个过程中是机械能转化为内能。 5. 小华在“体育两小时”活动中做“引体向上”运动。 (1)他双脚蹬地向上跳起抓住单杠，说明力可以改变物体的_____，也同时说明物体间力的作用是_____的； (2)每次向上拉升时，其重力势能_____（选填“A不变”“B增大”或“C减小”） (3)若他的质量为，每次拉升时他的重心升高0.2m，则每次拉升，他克服重力所做的功为_____J。（g取10N/kg） 【答案】(1) 运动状态相互；(2)B；(3)80 【详解】（1）小华蹬地后从静止变为向上运动，运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态；脚蹬地时，地面对脚施加向上的反作用力使小华跳起，体现了物体间力的作用是相互的。 （2）小华拉升时质量不变，重心高度升高，重力势能增大，因此选B。 （3）小华的重力为 克服重力做的功为 6．小华参加铅球比赛，铅球所受重力大小为50N。如图所示，是小华托举铅球处于水平位置时手臂的解剖图。 (1)画出该铅球受到支持力的示意图。 (2)若将整个手臂看作以肘关节为支点的轻质杠杆，肱二头肌对手臂的拉力作为动力，根据图中数据计算得出为___________N，此时手臂可看作是一个_________杠杆。 A．省力            B．等臂            C．费力 (3)若铅球与手掌的接触面积为，求铅球对手掌的压强。 (4)若小华将铅球竖直向上缓慢举高0.1m，所用时间为2s，则手对铅球做功为___J，功率为___W。 (5)如图所示，铅球从被掷出到落地，其重力势能___________。 A．始终变大 B．始终变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 【答案】(1)见下图；(2) 300；C；(3)1×104Pa；(4) 5；2.5；(5)C 【详解】（1）支持力 F 的作用点在铅球的重心处，方向竖直向上，大小等于铅球所受重力50N，据此作图。 （2）由题意，由图，阻力 F2​=G=50N，动力臂 L1​=5cm=0.05m，阻力臂 L2​=30cm=0.3m。由杠杆平衡条件 F1​L1​=F2​L2​ 即 解得F1=300N 因为动力臂 L1​小于阻力臂 L2​，所以这是费力杠杆。 故选C。 （3）铅球对手掌的压力等于铅球的重力，F压​=G=50N，接触面积 S=5×10−3m2 铅球对手掌的压强 （4）手对铅球做功 手对铅球做功功率 （5）铅球从被掷出到落地，运动轨迹是抛物线：先上升（高度变大），再下落（高度变小）。 所以重力势能先变大后变小。 故选C。 7. 质量忽略不计的AC硬棒能绕O点转动，在C点挂一物体，在B点施加动力F时，棒刚好处于静止状态。 (1)画出F2的力臂______； (2)在B点画出作用在杠杆上最小的动力F1；______ (3)此杠杆是______杠杆。（填：“省力”、“费力”或“等臂”） 判断依据是：______。 【答案】 见下图 见下图 费力 动力臂小于阻力臂 【详解】(1)从支点O向力F2的作用线做出垂线段，垂线段的长度为F2的力臂l2，如图所示： (2)阻力和阻力臂不变，动力臂越长越省力，由图知最长的动力臂为支点O与作用点B的连线，然后根据力臂的画法作出垂直于力臂OB的作用力F1即可，为使杠杆平衡，动力的方向应垂直于OB向上。如图所示： (3)由图可知动力臂小于阻力臂，此杠杆是费力杠杆。 8. 同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点： (1)他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此实验可知：使用定滑轮可以________，但不可以__________。他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如图乙所示，据此实验可知，使用动滑轮可以__________，但不可以__________；（本小题每空有1个或2个正确答案，请把正确选项对应的字母填入空格中） A．改变力的方向　　B．省力　　C．省功 (2)他们进一步观察发现晾衣架是由定滑轮和动滑轮组成（如图丙所示），若晾衣架上所挂衣物重量为40N，晾衣架横梁（含衣架、动滑轮）的总重是10N，同学通过摇柄使衣服以0.1m/s的速度向上匀速运动4s（不计绳重及摩擦），则同学通过摇柄作用在钢丝绳自由端的拉力做功__________J，升降晾衣架的机械效率为__________。 【答案】(1) A B、C B A、C (2) 20 80% 【详解】（1）由图甲可知，使用定滑轮向上拉同一物体，不同方向的拉力都能将物体向上拉，说明使用定滑轮可以改变力的方向。故选A。 图甲中拉力的方向不同但拉力大小相同且等于物体的重力，说明定滑轮不能改变力的大小，因额外功不能避免，所以定滑轮不能省功。故选BC。 由图乙可知，物体的重力为1N，拉力为0.6N，小于物体的重力，说明使用动滑轮可以省力。 故选B。 由图乙可知，使用动滑轮将物体向上拉，拉力的方向与不使用滑轮时相同，所以使用动滑轮不能改变力的方向。因额外功不能避免，所以动滑轮不能省功。故选AC。 （2）[1]由图丙可知，n=4，晾衣架上所挂衣物重量为40N，晾衣架横梁（含衣架、动滑轮）的总重是10N，则拉力为 同学通过摇柄作用在钢丝绳自由端的拉力做的功为 有用功为 机械效率 9. 如图是某游乐园欢乐谷的双木质过山车——木翼双龙。请你回答下面的问题：    （1）过山车的小列车首先是依靠电动机将其推上长为50m、高30m的斜面顶端A点，当小列车在顶端静止时，小列车的_____（选填“动”“重力势”或“弹性势”）能最大，越过顶点，此后小车靠_______完成整个翻滚穿越过程； （2）小列车从顶端向下运动过程中，在A、B、C、D三处中机械能最大的是________处； （3）电动机通过斜面把小列车推上高处是利用了斜面能够_________（选填“省力”“省功”或“省距离”）的特点； （4）如果电动机输出45kW的功率，做功将重为3×104N的乘客和小列车匀速推上斜面顶端需要32s，那么此时斜面的机械效率为_____%，小列车与斜面的摩擦力是_______N（不考虑空气阻力）。 【答案】 重力势 惯性 A 省力 62.5 1.08×104 【详解】（1）当小列车在顶端静止时，小列车的高度最高，重力势能最大，一切物体都有惯性，此时小列车有惯性，越过顶点，此后小车靠惯性完成整个翻滚穿越过程。 （2）由于小列车与轨道是有摩擦力的，小列车的车轮与轨道的摩擦产生热量，从而损耗了少量的机械能，机械能逐渐减小，所以A点的机械能最大。 （3）使用斜面能够省力，但是费距离，小列车被推上高处利用了斜面能省力的特点。任何机械都不能省功。 （4）乘客克服重力做的功是有用功，则有用功 W有用=Gh=3×104N×30m=9×105J 总功W总=Pt=45×103W×32s=1.44×106J 所以斜面的机械效率 额外功W额=W总-W有用=1.44×106J-9×105J=5.4×105J小列车与斜面的摩擦力 二、学科综合（共34分） 10．杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具，如图是小明制作的杆秤的示意图，使用时，将待称物体挂在秤钩上，用手提起B或C（相当于支点）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可读出待称物体的质量，此秤最大称量是5kg，秤砣最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图所示。 (1)提起________处（选填：B或C）的秤纽，此秤的称量最大； (2)秤砣质量为________； (3)当提起C处秤纽称一袋质量为1.5kg的荔枝时，D与C之间的距离为________m。 【答案】(1)B (2)0.2kg (3)0.375 【详解】（1）根据杠杆平衡条件F1​L1​=F2​L2​，当阻力（物体重力）和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，能称的物体质量越大。以B为支点时，动力臂为BE；以C为支点时，动力臂为CE，显然。所以提起B处的秤纽，此秤的称量最大。 （2）当提起B处秤纽，秤砣移到E点时，秤达到最大称量m=5kg。根据杠杆平衡条件F1​L1​=F2​L2​，此时有，即，可得秤砣质量为 （3）当提起处秤纽称荔枝且秤杆水平平衡时，有，即 ，可得D与C之间的距离 11. 在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，如图甲、乙、丙所示，将A、B、C三个钢球先后从同一装置，高度分别为、、的位置由静止开始滚下（，），水平面上同一位置的木块被撞出一段距离后停下。请回答以下问题： (1)实验中探究的物体的动能是指__________（填字母）。 A．钢球在斜面上的动能 B．钢球撞击木块时的动能 C．钢球撞击木块后的动能 D．木块被钢球撞击时的动能 (2)实验通过观察________来判断研究对象的动能大小，这种研究问题的方法叫_______。 (3)在甲、乙两图中，______（选填“甲”或“乙”）图中的钢球在刚到达水平面时的速度更大。比较甲、乙两图进行的实验，可以得到结论：________________。 (4)比较_____两图进行的实验，可以得到结论：物体的速度相同时，质量越大，动能越大。 【答案】(1)B；(2) 木块移动的距离；转换法；(3) 甲；物体的质量相同时，速度越大，动能越大 (4)甲、丙 【详解】（1）本实验的研究对象是滚下斜面的钢球，探究的是钢球撞击木块时的动能，通过木块被推动的距离反映钢球动能大小，因此选B。 （2）动能无法直接观察，实验中通过观察木块被推动的距离来判断动能大小，将不易观察的动能转换为易观察的木块移动距离，这种方法叫做转换法。 （3）钢球从斜面越高处滚下，到达水平面时速度越大；甲图中，因此甲图钢球刚到水平面时速度更大。甲、乙两图控制钢球质量相同，改变钢球到达水平面的速度，可得出结论：质量相同时，速度越大，物体的动能越大。 （4）比较甲、丙两图进行的实验，小球从斜面的同一高度滚下，钢球到达水平面时的速度相同，小球的质量不同，探究钢球动能与物体质量的关系，可以得到速度相同，质量越大，钢球推动木块移动的距离越大，动能越大。 12. 小黎和小明用一个两侧对称，质地均匀的衣架，在家探究“杠杆的平衡条件”。 (1)小黎将衣架悬挂起来，如图（a）所示，衣架恰好在水平位置平衡。衣架相当于一个__________杠杆，其支点是______（填“O1”或“O2”）； (2)在衣架两侧A、B位置，分别用细线悬挂数量不同的凤尾夹（每个凤尾夹重力均为0.1N），使衣架在______位置平衡，如图（b）所示，并用刻度尺测量出O2到A、B两点的距离，即可得到两侧的力臂的数值。实验数据如下表所示： 次数 左侧 右侧 1 0.3 20 0.4 15 2 0.1 12 0.3 4 3 0.2 8 0.2 8 4 0.4 10 0.2 20 5 0.5 10 0.2 ？ 根据前四次实验数据，可得出杠杆平衡的条件是：当杠杆平衡时，______；（用公式表示） (3)如图（c）是第五次实验的情景，请根据杠杆平衡的条件，将表格中的数据补充完整：______； (4)小明认为小黎测量的O2到A、B两点的距离其实并不是力臂，这对实验结论的得出______（填“A．有”或“B．没有”）影响； (5)小明在衣架上距O2均为的C、D位置上，分别挂上了2个和3个凤尾夹，静止时如图（d）所示，此时，衣架处于______（填“A．平衡”或“B．非平衡”）状态，此时，C、D两点到O2的距离______（填“A．等于”或“B．不等于”）力臂。 【答案】(1) 等臂；O1；(2) 水平；F1​L1​=F2​L2​；(3)25；(4)B；(5) A；B 【详解】（1）衣架关于O1O2是对称的，小黎将衣架悬挂起来，如图（a）所示，衣架恰好在水平位置平衡，衣架相当于一个等臂杠杆；因衣架可绕O1转动，故其支点是O1。 （2）在衣架两侧A、B位置，分别用细线悬挂数量不同的凤尾夹，使衣架在水平位置平衡；根据前四次实验数据有 可得出杠杆平衡的条件是F1​L1​=F2​L2​。 （3）由杠杆平衡的条件F1​L1​=F2​L2​得 解得。 （4）小明认为小黎测量的O2到A、B两点的距离其实并不是力臂，但是在衣架在水平位置平衡时测量的，O2到A、B两点的距离和真实力臂相等，所以不会影响实验的结果。 （5）衣架静止在如图（d）所示位置，衣架处于静止状态，所以此时衣架处于平衡状态；力臂是支点到力的作用线的垂直距离，所以C、D两点到O2的距离不等于力臂。 13. 如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为400N的窗玻璃，所用的竖直拉力为250N，窗玻璃上升的高度为10m，用时50s。求： （1）所做的有用功W有； （2）工人所用拉力的功率P； （3）动滑轮的机械效率。 【答案】（1）4000J；（2）100W；（3）80% 【详解】（1）利用动滑轮提升货物，做的有用功 W有=Gh=400N×10m=4000J （2）动滑轮绳端移动的距离为s=nh=2×10m=20m 则拉力做的总功W总=Fs=250N×20m=5000J 所以拉力F的功率 （3）动滑轮的机械效率 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $