呼和浩特市物理八年级第十一章,功和机械能中考专项复习训练

　呼和浩特市物理八年级第十一章

　功和机械能中考专项复习训练

　 一、选择题 1．用图 3 甲、乙两种方式匀速提升重为 100N 的物体，已知滑轮重 20N、绳重和摩擦力不计．则

　 A．手的拉力：F 甲 =F 乙 ；机械效率：η 甲 =η 乙

　B．手的拉力：F 甲 ＜F 乙 ；机械效率：η 甲 ＜η 乙

　C．手的拉力：F 甲 ＞F 乙 ；机械效率：η 甲 ＜η 乙

　D．手的拉力：F 甲 ＞F 乙 ；机械效率：η 甲 ＞η 乙

　2．轻质硬杆 AB 长 50cm。用长短不同的线把边长为 10cm 的立方体甲和体积是 1dm 3 的球乙分别拴在杆的两端。在距 A 点 20cm 处的 O 点支起 AB 时，甲静止在桌面上，乙悬空，杆 AB 处于水平平衡。将乙浸没在水中后，杆 AB 仍平衡，如图所示。下列说法中正确的是（取 g＝10N/kg）（

　）

　 A．杆 A 端受力增加了 15N

　B．杆 A 端受力减小了 10N

　C．甲对水平桌面的压强增加了 1500Pa

　D．甲对水平桌面的压强减小了 1500Pa

　3．如图所示，斜面高为 1m，长为 4m，用沿斜面向上大小为 75N 的拉力 F，将重为 200N的木箱由斜面底端以 0.2m/s 的速度匀速拉到顶端，下列判断正确的是（

　）

　 A．重力做功的大小为 800J B．斜面对木箱的摩擦力大小为 25N

　C．拉力做功的功率为 125W D．斜面的机械效率为 75%

　4．如图所示，一块厚度很薄、质量分布均匀的长方体水泥板放在水平地面上，若分别用一竖直向上的动力 F 1 、F 2 作用在水泥板一端的中间，欲使其一端抬离地面，则（

　）

　A．F 1 >F 2 ，因为甲中的动力臂长

　B．F 1 <F 2 ，因为乙中的阻力臂长

　C．F 1 >F 2 ，因为乙中的阻力臂短

　D．F 1 =F 2 ，因为动力臂都是阻力臂的 2 倍

　5．如图所示，重为 60 牛的物体甲放在水平桌面上，与重为 6 牛的物体乙用细绳相连，绳的重力和滑轮处的摩擦均忽略不计。当物体乙恰好能以 0.2 米/秒的速度匀速下落时，下列判断中不正确的是

　 A．绳拉甲物体的力为 6 牛

　B．甲物体的速度为 0.2 米/秒

　C．5 秒内绳的拉力对甲物体做的功为 60 焦

　D．绳的拉力做功的功率为 1.2W

　6．如图所示，某人用扁担担起两筐质量为 m 1 、m 2 的货物，当他的肩处于 O 点时，扁担水平平衡，已知 l 1 ＞l 2 ，扁担和筐的重力不计．若将两筐的悬挂点向 O 点移近相同的距离△l，则

　 A．扁担仍能水平平衡

　B．扁担右端向下倾斜

　C．要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m 2 -m 1 ）2 1ll l  D．要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m 2 -m 1 ）2ll l  7．如图所示的四幅图中，不正确的是

　 A．滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出后沿斜面向上运动的过程中的受力示意图（略空气阻力）

　B．近视眼成像情况和近视眼校正后成像情况

　C．同名磁极（S）的磁场方向

　D．吊桥所受拉力的力臂 L 1

　8．某同学自制了一架天平，由于制作粗糙，天平两侧长度不同．当将一物体放在天平的左盘时，右侧砝码的质量为 m 1 ，恰好平衡；当将该物体放在天平的右盘时，左侧砝码的质量为 m 2 ，天平才平衡．则该物体的质量应为：（

　）

　A．

　B．

　C．

　D．无法确定

　9．一个原来处于平衡状态的杠杆，如果再作用一个力后，杠杆仍处于平衡状态，则此力（

　 ）

　A．必须作用于动力的作用点上

　B．必须作用在支点上

　C．必须作用在阻力的作用点上

　D．可以作用在杠杆任一点上，但必须使力的作用线通过支点

　10．如图，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为 W 1 ，机械效率为 η 1 ；用乙滑轮所做的总功为 W 2 ，机械效率为 η 2 ．若不计绳重与摩擦，则（

　）

　 A．W 1 =W 2

　η 1 =η 2

　 B．W 1 ＜W 2

　η 1 ＜η 2

　 C．W 1 ＞W 2

　η 1 ＞η 2

　 D．W 1 ＜W 2

　η 1 ＞η 2

　二、填空题 11．如图所示，用 F＝20N 的力拉物体 A 以 2m／s 速度匀速运动 3s，不计滑轮重及绳间摩擦，则 A 所受的摩擦力是___________，若要使 A 匀速运动实际所需拉力 F′＝25N，则此滑轮的效率是_____________．

　 12．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为 200N 的物体，拉力 F 的大小为20N，物体和地面之间的摩擦力大小为 30N，物体运动的速度为 0.5m/s，运动时间为 10s。拉力 F 做功的功率为___________W ，滑轮组的机械效率为____________，10s 内所做的额外功为_________J。

　 13．如图所示的 AB 为轻质杠杆，O 为悬点，放在水平面上的物体 M 用细线悬挂在杠杆 A端．已知 OA：OB=1：2，M 的密度为 3×103 kg/m 3 ， 体积为 8×10 ﹣3 m 3 ． 当 B 端悬挂一个质量为 10kg 重物时，杠杆水平平衡，则物体 M 对水平面的压力为 ________N（g 取10N/kg）．

　 14．如图所示的装置中，重 600N 的人用力拉绳，使装置处于静止。装置中的滑轮 A 重500N，滑轮 B 重 200N，底板 C 重 100N。不计轴摩擦及绳重，人对底板 C 的压力为________N。

　 15．如图所示，不计绳子、滑轮的重力及它们之间的摩擦，当用大小为 10N 的拉力 F 拉重50N 的物体时，物体恰好以 v=2m/s 的速度沿水平面做匀速直线运动，此时物体受到水平面的摩擦力为________N，拉力 F 的功率为________W；将拉力 F 增大为 20N 时，物体受到水平面的摩擦力将________（选填“增大”、“减小”或“保持不变”）。

　 16．高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷的直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图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25kg，不计滑轮和钢绳自重和摩擦，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 30cm，则输电线 A 端向左移动了_______cm。（g 取 10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩）

　 17．如图 6，长为 3 米的匀质平板的中点能绕固定的支点转动，平板与水平地面的夹角为30°，在板上站两个小孩．已知 20 千克的甲小孩位于板的中点，30 千克的乙小孩位于板的左端．现两个小孩均以 0.1 米／秒的速度同时向右慢慢移动，_____ s 时间后平板开始转动；乙小孩在这一过程中克服自身重力做功的功率为_____ W．（g=10N／kg）

　 18．如图所示，物体 A 通过动滑轮在水平拉力 F 的作用下，沿水平面以 2m/s 的速度做匀速直线运动，此时物体 A 所受的摩擦力是 20N，如果滑轮、绳子所受重力及滑轮与轴的摩擦均不计，则拉力 F 的大小为___________N；拉力 F 做功的功率为___________W。

　 19．如图长 2m 的粗细和密度都均匀的光滑金属杆可绕 O 点转动，杆上有一光滑滑环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数 F 与滑环离开 O点的距离 S 的关系如图所示，则杆重________ N；当滑环滑到图中 A 点时，金属杆是一个________ 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）.

　 20．如图是农村曾用的舂米工具的结构示意图．杆 AB 可绕 O 点转动，杆右端均匀柱形物体的长度与杆右侧的 OB 相等地，杆 AB 的重力不计，柱形物体较重．

　（1）制作舂米工具时，为了使作用在 A 点的力 F 更小，在其它条件相同时，只改变支点 O点的位置，应将 O 点更靠近_____端．

　（2）若作用在 A 点的动力 F 方向始终与杆垂直，则杆从水平位置缓慢转动 45°角的过程中，动力 F 大小的变化是_________．

　三、实验题 21．小明在探究杠杆的平衡条件的实验中，以杠杆中点为支点。

　 (1)小明在杠杆两侧挂上钩码，调节钩码的数量和位置直到杠杆水平平衡，如图甲所示，此时小明将两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离后，杠杆_____（选填“左”或“右”）端下沉；

　(2)小明在得出杠杆平衡条件后，利用杠杆平衡条件解决问题：

　①如图乙所示，有一根均匀铁棒 BC，其长为 L， O 点为其重心，其所受重力 300N；OA=4L ，为了不使这根铁棒的 B 端下沉，所需外力 F 至少应为_____N；若 F 的方向不变，微微抬起这根铁棒的 B 端，所需外力 F＇至少应为_____N；

　②如图丙所示，C 物体静止在水平地面上时，对地面的压强为 6×10 5 Pa。现将 C 物体用细绳挂在轻质杠杆的 A 端，杠杆的 B 端悬挂 D 物体，当杠杆在水平位置平衡时，C 物体对地面的压强为 2×10 5 Pa，已知：D 物体的质量为 2kg， OA :AB=1:4。要使 C 物体恰好被细绳拉离地面，则可以移动支点 O 的位置，使 O＇A :AB=______。

　22．如图，小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆，支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和相同的重 0.5 N 重的钩码若干个。

　(1)如图 A 所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向______（选填“左”或”右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；

　(2)在图 B 中杠杆平衡了，若在杠杆左右两边同时增加一个相同的钩码，则杠杆向______（选填“左”或”右”）倾斜；

　 (3)甲同学通过对一组数据分析后得出的结论是：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，与小组同学交流后，乙同学为了证明甲同学的结论是错误的，他做了如图 C 的实验，已知杠杆上每个小格长度为 5 cm，每个钩码重 0.5 N，当弹簧测力计斜向上拉（与水平方向成 30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡，此时乙同学发现，动力×动力臂______（选填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂。实验 C______（选填“能”或”不能”）说明甲同学结论是错误的。

　23．小聪同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如下图所示的实验。

　 （1）小聪对 A、B、C、D 四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度无关。对此正确的解释是：浮力的大小随着排开水的体积的增大而________，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度________。

　（2）小聪利用浮力和杠杆的知识。发明了一个密度秤：如图，轻质扛杆可绕 O 点转动，杠杆上用细绳悬挂两个的正方体 M、N（边长为 10cm，重力为 20N）；OA 长度为 10cm，OE 长度为 8cm。小聪向容器中倒入不同密度的液体，每次都将 M 浸没于液体中，移动物体 N。使杠杆在水平位置平衡，OE 上便可刻上不同液体的密度值。当物体 M 浸没于水中时，物体 N 移动到 B 点时杠杆恰好水平静止，那么 OB 的长度为_________cm。在 B 点标上 ρ 水 ；这个密度秤能够测量的最小液体密度为_________kg/m 3 。

　24．如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。

　 (1)为了在实验中方便读取力臂，探究前和探究过程中我们都应将杠杆调整到____________ 位置平衡。挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，接下来应杠杆两端的螺母适当向_________(选填“左”或“右”)调解。

　(2)如图乙，A 点挂有 2 个重力均为 0.5N 的钩码。为了让杠杆在实验所需要的位置平衡， 应在支点右侧 B 点(第 2 格处)挂_________个相同的钩码(每个钩码重均为 0.5N)。

　(3)改变钩码个数及力臂，多次实验得出结论：杠杆的平衡条件是：__________________。多次实验是为了使实验结论具有_____________性。

　(4)如图丙，现给你一个量程为 0〜2N 的弹簧测力计，若干个重力均为 0.5N 的钩码。钩码挂在 C 点处，现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡(不计杠杆自重对实 验的影响)，则在 C 点处所挂钩码的最多个数为__________________个。

　25．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：

　 （1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端螺母向_____边旋一些（选填“左“或“右”）。

　（2）调好后第一组按图乙进行实验第二组按图丙进行实验．当杠杆平衡时，则 F 1 _____F 1 "（填“＞”、“＜或“=”），理由是_____。

　（3）探究完成后同学们一致认为丙方案好，理由是_____。

　（4）小明进行正确的实验操作后得到的数据为 F 1 =2N、L 1 =20cm、F 2 =4N 和 L 2 =10m 小明根据这些数据能否得出探究结论？_____，理由是_____。

　 四、计算题 26． 电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住 6 楼，每层楼高 3m，放学后，乘电梯回家：

　(1)电梯在 20s 内将小明送到家，在此过程中，电梯上升的平均速度是多少？

　(2)已知小明的体重为 500N，电梯对小明做功的功率为多少？

　(3)如图是一种电梯的结构示意图。A 为电梯厢，B 为动滑轮，绕过滑轮的钢丝绳一端固定在楼房顶层，另一端通过电动机提供拉力，C 为配重。在电动机拉力作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。某次运行中，电梯将总质量为 180kg 的小明一家人送回家时，电动机拉力 F 为 6000N。（不计钢丝绳、滑轮重及摩擦）

　在此过程中，电梯的机械效率是多少？

　 27．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m，物体重 G＝6×10 3 N，汽车重 G 车 ＝3×10 4 N，汽车匀速拉绳子时的拉力 F＝2.2×10 3 N，汽车受到的阻力为车重的 0.1 倍。求：

　(1)将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？

　(2)滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）

　(3)若汽车运动的速度为 3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？

　(4)牵引力的功率为多少？

　 28．如图甲所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机，用它能将放在罐笼 A 中的建筑材料提升到高处．罐笼的底面积是 1.6m 2 ，已知被提升的建筑材料重为 2800N，拉力 F 将它以 0.5m/s 的速度匀速提升到 10m 的高度．拉力做的功 W 随时间 t 的变化图象如图乙所示．不计动滑轮及钢丝绳的重、摩擦．求：

　 （1）拉力 F 大小是多少？

　（2）当装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？

　（3）提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少？

　29．如图所示，两个和尚用轻质扁担来抬水，水桶和水的总质量为 20 千克。扁担在水平位置平衡时，水桶悬挂点到甲和尚肩上支撑点的距离为 0.8 米，到乙和尚肩上支撑点的距离为 1.2 米。

　 （1）求甲和尚对扁担的支持力。

　（2）如果在水桶中多装入 5 千克水，要保持两和尚支撑点的位置及甲和尚对扁担的支持力大小不变，求水桶悬挂点应移动的距离和方向。

　30．如图所示，体重为 600N 的小刚用滑轮组提升 400N 的重物时，若滑轮组的机械效率080%   。不计绳重和轴摩擦。求：

　 （1）动滑轮受到的重力 G 动 ；

　（2）地面对小刚的支持力NF ；

　（3）绳子能够承受的最大拉力 200NmF = ，滑轮组的最大机械效率m 。

　 【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

　 一、选择题

　 1．D 解析：D

　【详解】

　由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力：F甲 ＞F 乙 ；两幅图中的 W 有 是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式WW 有总可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小；

　所以选 D．

　2．C 解析：C

　【详解】

　乙球受到的浮力

　F 浮 =ρ 水 gV 排 =1.0×10 3 kg/m 3 ×10N/kg×10﹣ 3 m 3 =10N

　杠杆左端减小的力乘以力臂等于杠杆右端减小的力乘以力臂，所以

　F 浮 ×OB=F×OA

　所以

　10N×（25cm﹣10cm)=F×10cm

　所以 F=15N。

　杠杆左端受到甲的拉力减小了 15N，甲对桌面的压力增大 15N，

　所以甲对水平桌面的压强增大了，增大的值为

　-4 215= =1500Pa10 10 10 mF NPS  故选 C。

　3．B 解析：B

　【详解】

　A．由题意可知，重力做功的大小是

　G200N 1m 200J W Gh    

　A 错误；

　B．由题意可知，摩擦力所做的功是额外功，总功大小是

　75N 4m 300J W Fs    总 由上述可知，有用功大小是

　G200J W W  有用 那么额外功大小是

　- 300J-200J 100J W W W   额 总 有用 可知斜面对木箱的摩擦力大小是

　100J25N4mWfs  额 B 正确；

　C．木箱是匀速运动的，根据 P Fv  可知，拉力做功的功率是

　75N 0.2m/s 15W P Fv    

　C 错误；

　D．由上述可知，斜面的机械效率是

　200J100% 100% 66.7%300JWW     有用总 D 错误。

　故选 B。

　4．D 解析：D

　【分析】

　把水泥板看做一个杠杆，抬起一端，则另一端为支点；由于水泥板是一个厚度、密度都均匀的物体，所以，其重力的作用点在其中心上，此时动力 F 克服的是水泥板的重力，即此时的阻力臂等于动力臂的一半；在此基础上，利用杠杆的平衡条件，即可确定 F 1 与 F 2 的大小关系。

　【详解】

　两次抬起水泥板时的情况如图所示：

　 在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以两图中动力臂都是阻力臂的 2倍；依据 Fl Gl 阻 动可得，

　12lF G Gl 阻动，

　所以，前后两次所用的力相同，即1 2F F  ，故 ABC 都错误，D正确。

　【点睛】

　本题作为考查杠杆平衡条件应用的一道经典例题，很容易让学生在第一印象中选错，一定要仔细分析，重点记忆！

　5．C 解析：C

　【详解】

　A．图示滑轮为定滑轮,绳的重力和滑轮处的摩擦忽略不计,乙匀速下落,所以绳拉甲物体的力

　F=G 乙 =6N

　故 A 正确不符合题意；

　B．图示滑轮为定滑轮,甲、乙物体移动的速度相同,甲物体的速度 v 甲 =v 乙 =0.2m/s，故 B 正确不符合题意；

　C．5s 内甲物体移动的距离

　s=v 甲 t=0.2m/s×5s=1m

　绳的拉力对甲物体做的功

　W=Fs=6N×1m=6J

　故 C 错误符合题意；

　D．绳的拉力对甲物体做功功率

　P=Wt=6J5s=1.2W

　故 D 正确不符合题意。

　6．D 解析：D

　【详解】

　AB．原来平衡时，m 1 gl 1 =m 2 gl 2 ，

　由图知，l 1 ＞l 2 ，所以 m 1 ＜m 2 ，

　设移动相同的距离∆l，则左边：m 1 g(l 1 − △ l)=m 1 gl 1 −m 1 g △ l，

　右边：m 2 g(l 2 − △ l)=m 2 gl 2 −m 2 g △ l，

　因为 m 1 ＜m 2 ，所以 m 1 △ lg＜m 2 △ lg，

　则 m 1 (l 1 − △ l)g＞m 2 (l 2 −△l)g，则杠杆的左端向下倾斜，故 AB 错误；

　CD．因为 m 1 (l 1 − △ l)g＞m 2 (l 2 −△l)g，故往右边加入货物后杠杆平衡，

　即：m 1 (l 1 − △ l)g=(m 2 +m)(l 2 − △ l) g，

　且 m 1 gl 1 =m 2 gl 2 ，

　得 m=(m 2 −m 1 )2ll l ，故 C 错误，D 正确．

　7．A 解析：A

　【解析】

　【分析】

　（1）对滑块进行受力分析，根据光滑斜面可得，滑块不受摩擦力作用，因此滑块只受重力和支持力作用；

　（2）近视眼成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼。近视矫正方法，需佩戴凹透镜。

　（3）磁感线都是从北极出发回到南极；

　（4）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离。

　【详解】

　A、滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出后沿斜面向上运动，是因为滑块具有惯性，因为斜面光滑，所以不受摩擦力的作用，只受到竖直向下的重力和垂直于斜面向上的支持力作用，故 A错误；

　B、近视眼成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼。近视矫正方法，需佩戴凹透镜。故 B 正确；

　C、在磁体外部，磁感线的方向都是从 N极出发回到 S极，故 C 正确；

　D、由图可知，杠杆的支点为 C，吊桥所受拉力的力臂是从 C 到拉力作用线的垂线段，故D正确。

　故选：A。

　8．A 解析：A

　【解析】

　【详解】

　 天平在水平位置平衡，如图设天平的左半段是 l 2 ，右半段是 l 1 ，把物体 m 放在不等臂天平的左盘，右盘放 m 1 砝码，天平平衡，所以 mgl 2 =m 1 gl 1 --①，

　把物体 m 放在不等臂天平的右盘，左盘放 m 2 砝码，天平平衡，

　所以 m 2 gl 2 =mgl 1 --②， ①得② 12m m=m m

　即 m 2 = m 1 m 2 所以 m=1 2m m

　；故选 A

　9．D 解析：D

　【解析】左边的力矩（力与力臂的乘积）为：

　；右边的力矩为：

　；已知杠杆平衡，则：

　；在杠杆的一边添加一个力 F 后，若杠杆仍然平衡，则必须满足：

　的条件；所以所加力 F 的力臂必为 0（即力矩为 0），那么有两种情况：①力 F 的作用点为支点；②力 F 的作用线通过支点；显然 D 的说法更符合题意，故选 D．

　【点睛】此题考查的是杠杆中的力的分类，记住两点即可：

　①作用点在支点或力的作用线经过支点的力，不会影响杠杆的转动；

　②力的作用线不经过支点时，会影响杠杆的转动。

　10．D 解析：D

　【解析】（1）因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从地面提到二楼，所以两种情况的有用功相同；

　（2）当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；

　又因为乙是动滑轮，乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功，利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低．即 W 1 ＜W 2 ，η 1 ＞η 2 ．

　故选 D．

　【点睛】此题主要考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小。

　 二、填空题

　 11．10N

　80

　【详解】

　因不计滑轮重及绳间摩擦，物体 A 所受的摩擦力 f=F=×20N=10N；此滑轮机械效率为====2×=80%. 解析：10N

　80 %

　【详解】

　因不计滑轮重及绳间摩擦，物体 A 所受的摩擦力 f=12F=12×20N=10N；此滑轮机械效率为η =WW有总=fsFs物拉=2 fF=2×10N25N=80%.

　12．75%

　50

　 【解析】

　【详解】

　第一空．由图像可知，此滑轮组绳子股数n=2，因此绳子自由端移动的速度为：

　v绳=2v物=2×0.5m/s=1m/s 拉力F做功的功率为：

　P=Fv=2 解析：75%

　50

　 【解析】

　【详解】

　第一空．由图像可知，此滑轮组绳子股数 n=2，因此绳子自由端移动的速度为：

　v 绳 =2v 物 =2×0.5m/s=1m/s

　拉力 F 做功的功率为：

　P=Fv=20N×1m/s=20W；

　第二空．因为物体做匀速运动，所以水平方向上拉力 F A 等于摩擦力为 30N，物块移动的距离为：

　s 物 =v 物 t=0.5m/s×10s=5m

　拉力 F 移动的距离为：

　s 绳 =2s 物 =2×5m=10m

　滑轮组的机械效率为30N?5m×100%= 75%20N?10mAWss FW F   物 有总 绳 ；

　第三空．10s 内所做的额外功为：

　W 额 =W 总 -W 有 =200J-150J=50J。

　13．40 【详解】

　杠杆 B 端受到的拉力为； 因为， 所以，

　即； M 物体的重力为， 地面对物体 M 的支持力为， 所以物体 M 对地面的压力与支持力相等，为． 【点睛】

　理解 M 的重力与对杠杆的拉力之差就是地面对 解析：40

　【详解】

　杠杆 B 端受到的拉力为 10kg 10N/kg 100NB B BF G m g      ；

　因为1 1 2 2FL F L  ，

　所以 • •A BF OA F OB  ，

　即• 2100N 200N1BAF OBFOA    ；

　M 物体的重力为3 3 3 33 10 kg/m 8 10 m 10N/kg 240NM M M MG m g V g         ﹣，

　地面对物体 M 的支持力为 240N 200N 40NM AN G F    ﹣ ﹣ ，

　所以物体 M 对地面的压力与支持力相等，为 40N F N  压．

　【点睛】

　理解 M 的重力与对杠杆的拉力之差就是地面对 M 的支持力，根据力的作用相互性可以得到 M 对地面的压力，关键还是杠杆平衡条件的灵活运用．

　14．475 【解析】

　【详解】

　解:读图可知 G 人+GB+G 木=900N,这都由最上面的滑轮承担,而且左右拉力相等.因此,上面滑轮右侧的拉力为 450N,减去下面滑轮 B 的自重 200N，等于 250N。这又由两 解析：475

　【解析】

　【详解】

　解:读图可知 G 人 +G B +G 木 =900N,这都由最上面的滑轮承担,而且左右拉力相等.因此,上面滑轮右侧的拉力为 450N,减去下面滑轮 B 的自重 200N，等于 250N。这又由两段绳子平均分担,因此,人手处的拉力为 F 1 =125N.于是得出,人对木板的压力 F=G-F 1 =475N.

　【点睛】

　读图可知,整个装置的全部物重都由上面的一只滑轮承担,右侧的拉力则又由第二只滑轮分担.因为整个装置保持静止,所以每只滑轮两侧的力都是相等的。

　15．40

　不变

　 【分析】

　使用动滑轮可以省一半力； 物体匀速运动，受平衡力，平衡力大小相等，判断出摩擦力根据绳子段数判断出绳子的速度； 根据算出拉力 F 的功率；影响摩擦力的因素：压力和接触面 解析：40

　不变

　 【分析】

　使用动滑轮可以省一半力； 物体匀速运动，受平衡力，平衡力大小相等，判断出摩擦力根据绳子段数判断出绳子的速度； 根据W FsP Fvt t   算出拉力 F 的功率；影响摩擦力的因素：压力和接触面的粗糙程度。

　【详解】

　[1]因为使用动滑轮可以省一半力，所以拉物体的力为

　2 2 10N 20N F F    

　物体做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力和摩擦力一对平衡力，大小相等，则

　20N f F   [2]由图知有 2 段绳子拉着物体，则有

　2 2 2m/s 4m/s v v    绳 物 则拉力 F 的功率为

　10N 4m/s=40W p Fv   绳 [3]将拉力 F 增大为 20N 时，物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度都不变，所以受到水平面的摩擦力不变。

　【点睛】

　本题考查了动滑轮的使用、平衡条件的应用、功率的计算、影响摩擦力的因素等知识，要牢记影响滑动摩擦力的两个因素，当两个因素都不变时，摩擦力的大小不变，与其它因素无关。

　16．15 【解析】分析：（1）知道钢绳通过滑轮组悬挂 20 个相同的坠砣，每个坠砣质量为 25kg，可以知道坠砣的总质量，再利用重力公式 G=mg 计算总重力；滑轮的轴固定不动的叫定滑轮，轴随物体一起运动的滑轮叫 解析：15

　【解析】分析：（1）知道钢绳通过滑轮组悬挂 20 个相同的坠砣，每个坠砣质量为 25kg，可以知道坠砣的总质量，再利用重力公式 计算总重力；滑轮的轴固定不动的叫定滑轮，轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮，据此判断；G 相当于物重，F 为 A 端受到的为拉力，根据图得出 n=2，不计滑轮和钢绳自重和摩擦，可以得出 F=2G；

　（2）根据公式 求出输电线 A 端向左移动的距离；

　解答：（1）

　， ，根据图得出 n=2，不计滑轮和钢绳自重和摩擦，可以得出 A 端受到的拉

　；

　（2）某段时间内坠砣串下降了 30cm，所以输电线 A 端向左移动的距离为；

　故答案为：(1). 10 4

　 (2). 15

　【点睛】本题综合了重力知识、质量知识、滑轮组的知识来解决实际问题，其中判断绳子的股数是关键。

　17．15

　 【解析】

　G 乙 l1＝G 甲 l2,∴m 乙( −vt)cos30∘ ＝m 甲 Vtcos30°,即 m 乙( −vt)＝m 甲vt，可得 30kg×(1.5m−0.1m/s×t)＝20kg×0.1m/s× 解析：15

　 【解析】

　G 乙 l 1 ＝G 甲 l 2 ,∴m 乙 (2l −vt)cos30∘＝m 甲 Vtcos30°,即 m 乙 (2l −vt)32＝m 甲 vt32，可得30kg×(1.5m−0.1m/s×t)＝20kg×0.1m/s×t，所以 t＝9s.乙小孩在这一过程中克服自身重力做功的功率 P＝G h Wt t乙＝

　＝m gh 30kg 10N/ kg 0.1m/s 9s 129s t   乙＝ ＝15W.

　点睛：已知平板长和平板与地面夹角，以及小孩的速度和质量可画出力臂，根据杠杆平衡条件可求时间，根据乙小孩移动距离可求升高的高度，还知道时间，从而求出功率．

　18．40 【解析】物体移动的速度：v 物=2m/s， 由图知，n=2，拉力移动的速度：v=2v 物=2×2m/s=4m/s， 因为物体匀速直线运动，所以动滑轮对物体的拉力：F 拉=f=20N， 因为滑轮和绳的 解析：40

　【解析】物体移动的速度：

　v 物 =2m/s，

　由图知， n =2，拉力移动的速度：

　v =2 v 物 =2×2m/s=4m/s，

　因为物体匀速直线运动，所以动滑轮对物体的拉力：

　F 拉 = f =20N，

　因为滑轮和绳的重力及滑轮的摩擦忽略不计，

　所以水平拉力：

　．

　拉力的功率：

　．

　故答案为：10；40．

　19．省力

　 【解析】

　试题分析：金属杆重心在中心上，阻力臂为 L2=1m，取图象上的一点 F=40N，L1=1m， 根据杠杆的平衡条件：

　∴ 解得：G=40N； 当滑环滑到图中 A 点时，动力臂大于阻力臂 解析：省力

　 【解析】

　试题分析：金属杆重心在中心上，阻力臂为 L 2 =1m，取图象上的一点 F=40N，L 1 =1m，

　根据杠杆的平衡条件：1 2FL GL 

　∴ 40N 1m G 1m   

　解得：G=40N；

　当滑环滑到图中 A 点时，动力臂大于阻力臂为省力杠杆．

　考点：杠杆的平衡条件．

　点评：学会看图象是学物理的基本要求，象速度-时间图象、路程-时间图象等，要先看纵坐标轴、横坐标轴各表示什么，再顺着图象看懂表示的物理过程．

　20．B（或右）

　先增大后减小

　 【解析】

　试题分析：

　舂米工具的结构示意图 O 点是支点，制作舂米工具时，为了使作用在 A 点的力 F 更小，在其它条件相同时，只改变支点 O 的位置，应将 O 点更靠近右端，减 解析：B（或右）

　先增大后减小

　 【解析】

　试题分析：

　舂米工具的结构示意图 O 点是支点，制作舂米工具时，为了使作用在 A 点的力F 更小，在其它条件相同时，只改变支点 O 的位置，应将 O 点更靠近右端，减小阻力臂增大动力臂来省力．

　当杠杆在水平位置时，阻力臂为 L，杠杆从水平位置缓慢转动 45 度的过程中，当杠杆上升的高度为 时，阻力臂最大，而杠杆转动 45 度时，杠杆上升高度为 ，因此阻力臂先变大后变小，由杠杆平衡可知，动力 F 先增大后减小．

　考点：

　杠杆

　三、实验题

　21．左

　100

　150

　1:7

　 【详解】

　(1)[1]设图甲中的一个钩码重力为 G，杠杆一小格的长度为 l，据杠杆的平衡条件有

　3G⋅2l=2G⋅3l

　小明将两边钩码同时远离支点移动 nl 距离后，杠杆左右两边变成

　3G⋅(2l+nl)=(3n+6)Gl，2G⋅(3l+nl)=(2n+6)Gl

　而

　(3n+6)Gl>(2n+6)Gl

　所以杠杆左端下沉。

　(2)①[2]据题意知，为了不使铁棒的 B 端下沉，需用外力来保持平衡，此时铁棒的 A 为杠杆的支点，阻力臂为 OA=4L，动力臂为 AB=34L，据杠杆平衡条件有

　G 1 ⋅4L=F⋅34L 所以此时的外力

　11 1300N 100N3 3F G    

　[3]要将铁棒 B 端稍微抬起，此时 C 变成杠杆的支点，则

　12LLG F    ＇

　所以此时的外力

　11 1300N 150N2 2F G     ＇

　②[4]由题意知，D 物体的重力

　G 2 =mg=2kg×10N/kg=20N

　挂上 D 物体，杠杆在水平位置平衡时，设绳子对 A 端的拉力为 F 1 ，则有

　F 1 ⋅OA=G 2 ⋅OB

　即

　1 220N 4 80NABF GOA    

　悬挂 D 物体前后，C 物体对地面压强变化

　∆p=p 1 -p 2 =6×10 5 Pa-2×10 5 Pa=4×10 5 Pa

　那么 C 物体与地面的接触面积

　4 25110 m10 Pa80N24FSp   则 C 物体的重力

　G 3 =F C =p 1 S=6×10 5 Pa×2×10 -4 m 2 =120N

　要使 C 物体恰好被拉离地面，则 A 端受到的拉力

　F 2 =G 3 =120N

　那么

　G 3 ⋅O＇A=G 2 ⋅O＇B

　即

　120N⋅O＇A=20N⋅O＇B

　所以

　O＇A:O＇B=1:6

　那么

　O＇A:AB=1:7

　22．右

　右

　等于

　能

　 【详解】

　(1)[1]图 A 中，杠杆左侧下沉，应向右调节平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡。

　(2)[2]在图 B 中，据杠杆的平衡条件得

　3G⋅2F=2G⋅3L

　在左右两边同时增加一个相同的钩码，则左右两边分别变成

　4G⋅2F，3G⋅3L

　而

　4G⋅2F<3G⋅3L

　所以杠杆向右倾斜。

　(3)[3][4]由图 C 知，此时

　4×0.5N×3×0.5cm=3N×12×4×0.5cm

　即：动力×动力臂=阻力×阻力臂。而此时，动力臂并不等于支点到动力作用点的距离，所以能证明甲同学的结论是错误的。

　23．增大

　无关

　5

　0.4×10 3

　【解析】

　【详解】

　第一空．探究物体浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关时，应控制液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素相同，实验 B、C中物体在液体中浸没的深度改变的同时，其排开液体体积是变化的，V 排 B ＜V 排 C ，图 B 中弹簧测力计的示数小于 C 图中的示数，根据 F 浮 =G-F 得到，F 浮 B ＜F 浮 C ，浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大；

　第二空．图 C、D中，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，弹簧测力计的示数保持不变，浮力的大小与深度无关；

　第三空．E 端所受到的力等于重物 N对杠杆的拉力，大小等于物体 N的重力，即

　F=G N =20N；

　当物体 M 浸没在水中时，受到的浮力为：

　F 浮 =ρ 水 gV 排 =1.0×10 3 kg/m 3 ×10N/kg×（0.1m）

　3 =10N，

　物体 M 受到的力：A 点对 M 的拉力 F A 、浮力、重力，故物体 M 受到的拉力为：

　F A =G M -F 浮 =20N-10N=10N；

　此时杠杆受到物体 M 的拉力等于 F A ，物体 N移动到 B 点时杠杆恰好水平静止，由杠杆平衡条件得到：F A OA=FOB，

　OB=A10N 10cm=20NF OAF=5cm；

　第四空．液体密度越小，浮力越小，拉力越大，根据 F 1 l 1 =F 2 l 2

　得到：在 l 1 、F 2 不变时，拉力 F 1 越大，l 2 越大，最大为 OE，为 8cm，由 F A ′OA= FOE得到

　F A ′=20N 8cm=10cmF OEOA =16N，

　物体 M 受到的力：A点对 M 的拉力 F A ′、浮力 F 浮 ′、重力，

　物体 M 受到的浮力为：

　F 浮 ′=G M -F A ′=20N-16N=4N；

　根据 F 浮 =ρ 液 gV 排 得到液体的密度为：

　ρ 液小 =34N=10N/kg (0.1m)FgV浮排=0.4×10 3 kg/m 3 。

　24．水平

　右

　3

　动力×动力臂=阻力×阻力臂（或1 1 2 2Fl Fl  ）

　普遍

　6

　 【解析】

　【详解】

　第一空．当杠杆位于水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，可以方便的测量出力臂的大小；

　第二空．由图甲可知杠杆左端向下倾斜，因此应向右调节平衡螺母；

　第三空．由杠杆平衡条件1 1 2 2Fl Fl  可得：

　1N? 3=1.5N2A ABBG lGl  因此应挂 3 个钩码；

　第四空．多次测量总结数据规律可得出，杠杆平衡条件为1 1 2 2Fl Fl  即动力×动力臂=阻力×阻力臂；

　第五空．多次实验在物理中有两个目的①使实验结论具有普遍性，避免偶然性②多次测量取平均值，本次实验多次测量的主要目的是使实验结论具有普遍性，避免偶然性；

　第六空．由杠杆平衡条件1 1 2 2Fl Fl  知力臂越长越省力，当在杠杆最左端用弹簧测力计施加 2N 的力时 C 点处所挂钩码最多，为：

　2N? 6= 3N4CG 

　即挂钩码的最多个数为 6 个。

　25．右

　＞

　丙图中的动力臂大

　力臂在杠杆上，便于测量力臂

　不能

　实验次数太少，不能得出普遍性规律

　 【详解】

　(1)[1]如图，杠杆的右端上翘，应使杠杆两端的平衡螺母向右端移动。

　(2)[2][3]乙丙两图中，杠杆都在水平位置平衡，阻力和阻力臂不变。丙图中，当弹簧测力计

　垂直杠杆时，力臂在杠杆上，为 OB 的长；乙图中，当弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，力臂会减小，小于 OB 的长；倾斜拉动杠杆在水平位置平衡时，力臂变小，根据杠杆平衡条件知，动力变大，所以

　1FF1＞

　即原因是乙图中动力臂小，丙图中的动力臂大。

　(3)[4]丙图，杠杆在水平位置平衡，力垂直作用在杠杆上，则力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。

　(4)[5]只有一次实验数据，总结实验规律得出结论，规律很具有偶然性，所以根据这些数据不能总结规律，因为实验次数少。

　【点睛】

　要得到一个普遍性的规律，应多次实验，注意多次实验时，应选择不同的力臂大小和动力、阻力大小，避免实验的偶然性，使结果更有说服力、更具普遍性。

　 四、计算题

　 26．(1) 0.75m/s ；(2) 375W ；(3) 15%

　【详解】

　解：(1)一楼到六楼，升高的高度为 5 个楼高

　5 3m 15m h   

　电梯上升的平均速度

　15m0.75m/s20ssvt  

　(2)电梯对小明做功的功率为

　500N 15m375W20sW GhPt t   

　(3)由图可知动滑轮上有 2 段钢丝绳，则钢丝绳移动的距离为

　2 2 15m 30m s h    

　拉力做的总功为

　56000N 30m 1.8 10 J W Fs     总 小明一家人总重力为

　180kg 10N/kg 1800N G mg    

　拉力做的有用功为

　41800N 15m 2.7 10 J W Gh     有 则电梯的机械效率为

　452.7 10 J100%= 100%=15%1.8 10 JWW  有总 答：(1)电梯上升的平均速度是 0.75m/s 。

　(2)电梯对小明做功的功率为 375W 。

　(3)在此过程中，电梯的机械效率是 15% 。

　27．(1)7.92×10 4 J；(2)90.9%；(3)12s；(4)8400W

　【详解】

　解：(1)由图知，n＝3，拉力端移动距离

　3 12m 36m s nh  ＝ ＝ ＝

　汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功

　3 42.2 10 N 36m 7.92 10 W Fs   总 ＝ ＝＝ J

　(2)滑轮组对物体做的有用功

　3 46 10 N 12m 7.2 10 J W Gh   有用 ＝＝ ＝

　滑轮组的机械效率

　447.2 10 J100% 100% 90.9%7.92 10 JWW    有用总

　(3)汽车运动的速度 3m/s v 车，物体上升的速度

　1 13m/s 1m/s3 3v v    物 车 将物体由井底拉至井口需要的时间

　1212s1m/sh mtv  物 (4)汽车受到的阻力

　30.1 0.1 6 10 N 600N f G   ＝ ＝ ＝

　汽车做匀速直线运动，汽车的牵引力等于汽车受到的阻力加上对滑轮组的拉力

　3 32.2 10 N 600N 2.8 10 N F F f    牵 ＝＝ ＝

　牵引力的功率

　32.8 10 N 3m/s 8400W P F v  牵 车＝ ＝ ＝

　答：(1)将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了47.92 10 J 功；

　(2)滑轮组的机械效率为 90.9% ；

　(3)若汽车运动的速度为 3m/s，则将物体由井底拉至井口需要 12s；

　(4)牵引力的功率为 8400W 。

　28．（1）2000N（2）2500Pa（3）70%

　【解析】

　【详解】

　（1）．拉力 F 将它以 0.5m/s 的速度匀速提升到 10m 的高度，所用的时间为：

　10m= 20s0.5m/shtv 物物

　由图乙可知，20s 时拉力做的功为 40000J，由图像可知绳子股数 n=2，则拉力 F 移动的距离为：

　s=2h=2×10m=20m

　因此拉力 F 大小是：

　40000= 2000N20JmWFs 总 ；

　（2）．由题意知  12F G G  笼，即

　2 2?2000N-2800N=1200NG F G   笼 装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时，对地面的压力为：

　F 压 =G+G 笼 =2800N+1200N=4000N

　对地面的压强为：

　24000N= 2500Pa1.6mFp =S压 ；

　（3）．提升机在提升建筑材料时的机械效率为：

　2800N×100%= 70%2 2 2?2000NGh Gh GFs F hWW F     有总 ．

　答：（1）．拉力 F 大小是 2000N；

　（2）．对地面的压强是 2500Pa；

　（3）．机械效率为 70%．

　29．（1）120N；（2）把桶悬挂点向靠近乙的方向移动，移动的距离为0.24m。

　【解析】

　【详解】

　（1）．水桶和水的总重力：G=mg=20kg×10N/kg=200N，

　以乙和尚肩为支点，设 1.2m+0.8m=2m L 甲，水桶到乙和尚肩膀支撑点的距离，1.2m L 桶，根据杠杆平衡条件1 1 2 2Fl Fl  得：

　FL G L  甲 桶 ；代入数据，解得：

　甲和尚对扁担的支持力为：

　200N 1.2m=120N2mG LFL  桶甲 （2）．在水桶中多装入 5 千克水，则总重力：120kg+5kg 10N/kg=250N G   （ ）

　轻质扁担的长度 1.2m+0.8m=2m L 总 以乙和尚肩为支点，水桶悬挂点到乙的距离为 L 乙 ，甲和尚对扁担的支持力大小不变即F=120N，

　根据杠杆平衡条件1 1 2 2Fl Fl  得：

　F L G L   甲 乙 总；代入数据，解得：

　120N 2m= =0.96m250NF LLG 甲乙总

　即水桶悬挂点距乙和尚肩上支撑点的距离为 0.96m，对比可得：在水桶中多装入 5kg 水后，要保持两和尚支撑点的位置及甲和尚对扁担的支持力大小不变，则应把桶悬挂点向靠近乙的方向移动，移动的距离为 1.2m-0.96m=0.24m。

　30．（1）100N（2）500N（3）90%

　【解析】

　【详解】

　（1）．滑轮组的机械效率为：

　0 0W W Gh GW W W Gh G h G G      有 有总 额 有 代入数据080%   ，G=400N，即可求出动滑轮重力为：

　G 0 =100N；

　（2）．由图像可知，绳子股数 n=5，因此拉力 F 为：

　   01 1400N+100N =100N5 5F G G   

　 即绳子对小刚的拉力为 100N，由力的平衡条件可知，此时地面对小刚的支持力为：

　- 600N-100N=500NNG F F  人；

　（3）．由推导式0GG G 可知提起的重物重力越大，机械效率越高，因此，当拉力为最大值 200N 时，机械效率最高，此时物体重力最大为：

　max 05 5? 200N-100N=900NmG F G =  

　 机械效率为：

　max maxmaxmax 0 max 0900N×100%=90%900N+100NW W G h G=W W W G h G h G G      有 有总 额 有。

　答：（1）．动滑轮受到的重力为 100N；

　（2）．地面对小刚的支持力为 500N；

　（3）．滑轮组的最大机械效率为 90%。