荆门市物理八年级简单机械中考专项复习训练

　荆门市物理八年级简单机械中考专项复习训练

　 一、选择题 1．要用 30N 的力刚好提起 40N 的物体，若不计机械本身重力和摩擦，则下列简单机械可以采用的是（

　）

　A．一个定滑轮

　B．杠杆

　C．一个动滑轮

　D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组

　2．某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线 a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线 b 所示。已知物体的质量为 450g，所用动滑轮的质量为 50g，绳子自由端的拉力 F 为 3.2N．g 取 10N/kg。在 0~2s 的过程中，下列说法中正确的是（

　）

　 A．物体上升的速度为 0.1m/s B．机械提升动滑轮做的功 0.2J

　C．滑轮组的机械效率为 90% D．拉力 F 的功率为 0.64W

　3．利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物 G 提升了相同的高度，所用的拉力分别为 F 甲 、F 乙 ，拉力做的功分别为 W 甲 、W 乙 ，拉力的功率分别为 P 甲 、P 乙 ，机械效率分别是 η 甲 、η 乙 ，（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是（

　）

　 A．W 甲 =W 乙 ，P 甲 =P 乙

　B．F 甲 >F 乙 ，η 甲 >η 乙

　C．W 甲 =W 乙 ，P 甲 >P 乙

　D．F 甲 =F 乙 ，η 甲 =η 乙

　4．用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进，已知小车的重力 10N G  ，拉力大小 15N F  ，该装置的机械效率是 60%，则小车与地面之间摩擦力为（

　）

　A．27N B．36N C．18N D．270N

　5．如图所示，轻质均匀杠杆分别挂有重物 G A 和 G B

　（G A >G B ）,杠杆水平位置平衡，当两端各再加重力相同的物体后，杠杆

　 A．仍能保持平衡

　B．不能平衡，左端下沉

　C．不能平衡，右端下沉

　D．不能确定哪端下沉

　6．一个刻度准确的杆秤，如果用了质量较大的秤砣，则用该秤称出的物体的质量比实际质量（

　 ）

　A．偏大

　B．偏小

　 C．一样大

　D．无法判断

　7．关于功率和机械效率，下列说法正确的是

　A．机械效率高的机械，功率一定大

　B．做功时间长的机械，功率一定小

　C．所有机械的机械效率都小于 1

　D．功率大的机械，做功一定多

　8．通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各措施中能提高机械效率的是(

　)

　A．增加动滑轮，减小拉力

　B．改用质量小的定滑轮

　C．减少提升高度，减少做功

　D．增加提升重物重力，增大有用功

　9．如图所示两个物体 A 和 B，质量分别为 M 和 m（已知 M>m），用跨过定滑轮的轻绳相连，A 静止在水平地面上．若滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，则（

　）

　 A．天花板对滑轮的拉力大小为（M+m）g

　B．绳子对物体 A 的拉力为（M-m）g

　C．地面对物体 A 的支持力为 Mg

　D．绳子对天花板的拉力为 2mg

　10．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1800N，且 AB=1.8m，BD=0.6m，CD=0.4m，则要撬动该石块所用的最小的力应不小于

　A．600N B．400N C．150N D．200N

　二、填空题 11．如图甲所示，质量为 60kg 的小明坐在地上，最多能拉着质量为 400kg 的物体 A 在水平地面上做匀速直线运动，已知物体 A 所受阻力为物重的 0.2 倍，则小明对物体 A 的拉力是____N。如图乙所示，当小明站立在地面上，利用滑轮组以尽可能大的力竖直向下拉绳子，恰好能将浸没在水中、密度为 4×10 3 kg/m 3 的物体 B 缓慢拉离水面，物体 B 浸没在水中时受到的浮力为_____N（不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦，绳子能承受的拉力足够大）。

　 12．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 60N 的物体，物体G 的底面积为 200cm 2 ，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。当把物体 G 浸入水中，竖直向上的力F=60N 时，杠杆仍然在水平位置平衡，物体 G 的下表面受到水的压强 _______Pa。

　 13．如图，物体 A 重 120N,物体 B 的体积是 1dm 3 ，此时 A 恰能沿着水平桌面以 0.2m/s 向右做匀速直线运动，若将 B 始终浸没在水中并以原速度匀速上升，需要对 A 施加 100N 水平向左的拉力，不计滑轮摩擦，绳重及滑轮重，则此时绳子对物体 B 的拉力功率______W；物体 B 密度___kg/m 3 。

　 14．如图所示，不计质量的硬杆处于水平静止状态。O 为支点，F A 的力臂为 L A 。若撤去F A ， 在 B 点施加力 F B ， 硬杆仍可保持水平静止状态，且 F B =F A ，则 F B 的力臂L B ________L A (选填“>”、“<”、“=”);F B 的方向________ （选填“是”或“不是”）唯一。

　15．如图所示，用动滑轮把重为 40N 的物体 A 以 0.5m/s 的速度匀速 提升，用时 4s，拉力 F 的大小是 25N，则拉力 F 的功率是_____W， 动滑轮的机械效率是_____。

　 16．如图所示，某人用一个定滑轮将水平地面上一个质量为 60 kg 的物体往上拉，此人的质量为 50 kg．当此人用 450 N 的拉力拉物体时，则物体________被拉上来（填“能”或“不能”），此时物体对水平地面的压力为________N．若此人用 650 N 的拉力往上拉物体，则________（填“能”或“不能”）将物体拉上来（g=10 N/kg）．

　 17．某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度，已知木块的重力为 3N，体积为500cm 3 ，当木块静止时弹簧测力计的示数为 2.5N，g=10N/kg，盐水密度是________kg/m 3 ；若剪断细绳，木块最终静止时所受浮力是________N。（一切摩擦与阻力均忽略不计）

　 18．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”）.

　 19．如图，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以 O 为支点，杠杆的右端挂有重物 M，支点左边的 A 处挂钩码时，杠杆平衡，将重物 M 浸没在水中，钩码放在 B 处，杠杆又平衡，则重物与钩码的质量之比为____，重物 M 的密度是____kg/m 3

　 20．如图所示，置于水平桌面上的物体 A 的质量为 90kg，悬挂在滑轮组下的物体 B 的质量为 60kg．在物体 B 的作用下， A 恰能沿水平桌面向左做匀速直线运动．现用水平向右的力 F 1 拉动物体 A 以 0.2m/s 的速度沿桌面水平向右做匀速直线运动，在此过程中，物体 A 通过绳子拉动滑轮组的力为 T 1 ， T 1 提升物体 B 的机械效率为 η 1 ．当用此装置以相同的速度提升物体 C 时，水平向右拉物体 A 的力为 F 2 ，物体 A 通过绳子拉动滑轮组的力为 T 2 ， T 2 提升物体 C 的机械效率为 η 2 ．已知 η 1 : η 2 =16:15， T 1 : T 2 =5:4，不计绳重及滑轮的摩擦，则拉力 F 2 的功率为 W．（g 取 10N/kg）

　 三、实验题 21．在做“探究杠杆的平衡条件”的实验中：

　(1)如图甲所示，为使杠杆在______位置平衡，可以将左端的平衡螺母向______调；

　(2)调节平衡后，在杠杆两侧挂不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆在水平位置再次平衡，并记录相关数据。改变钩码的数量及位置多次实验，小明得出杠杆的平衡条件______。如图乙所示，A、B 两点分别增加一个钩码，则杠杆______（选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持平衡”）；

　(3)如图丙所示，若不在 B 点挂钩码，改用弹簧测力计在 B 点向下拉杠杆，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐______（选填“增大”或“减小”），原因是弹簧测力计拉力的力臂在______（选填“增大”或“减小”）。

　22．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆（带刻度尺）、支架、细线、质量相同的钩码若干。

　(1)将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆左侧的平衡螺母向______（填左或右）端调；

　(2)某同学进行正确的实验操作后，根据图甲图测出的一组实验数据，______（填能或不能）得出结论，理由是______；

　(3)图甲所示，杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆______（填“顺时针”或“逆时针”）旋转；

　(4)图乙所示，用弹簧测力计在 C 处竖直向上拉。弹簧测力计逐渐向右倾斜时，若使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______（填变大、不变或变小），其原因是______；

　(5)在初中物理实验室，利用杠杆平衡原理制作的实验器材如：______。

　 23．在测量“滑轮组机械效率”的实验中，小明用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，实验数据记录如下表：

　实验次数

　钩码的重力 G/N

　钩码提升高度h/m

　拉力 F/N

　绳端移动的距离 s/m

　机械效率 η/%

　1

　2

　0.05

　1.0

　0.15

　66.7

　2

　2

　0.1

　1.0

　0.3

　66.7

　3

　4

　0.05

　1.7

　0.15

　78.4

　4

　6

　0.05

　①

　0.15

　②

　 (1)第 4 次实验时的情景如图丙所示，则表格中①处的数据应为______，②处的数据应为______；

　(2)比较______两次实验，小组同学发现：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度______（选填“有关”或“无关”）；

　(3)分析以上实验可以得出结论：同一滑轮组的机械效率主要与______有关；

　(4)将滑轮组换另一种绕绳方法，提升相同的物体时，若不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）

　24．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示。

　次数

　物体的重力 G/N

　提升的高度h/m

　拉力 F/N

　绳端移动的距离 s/m

　机械效率 

　1

　2

　0.1

　1

　0.3

　66.7%

　2

　3

　0.1

　1.4

　0.3

　71.4%

　3

　4

　0.1

　1.8

　0.3

　74.1%

　4

　2

　0.1

　1.5

　0.2

　(1)表格内的第 4 次实验中应补充的数据是______（结果精确到 0.1%）。这次数据是用图中_______（填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的。

　 (2)分析比较第 1、2、3 次实验数据可以判定，若要增大滑轮组的机械效率，应该________。在第 1 次实验中，当拉着物体以 0.1m/s 的速度匀速上升时，拉力 F 的功率为

　________W。

　 (3)某同学认为，使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时，越省力的滑轮组其机械效率越大，他的想法正确吗？________。请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断依据：________。

　25．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如表：

　实验序号

　钩码重/N

　钩码上升的距离/cm

　弹簧测力计的读数/N

　弹簧测力计上升的距离/cm

　机械效率

　1

　2

　8

　0.8

　24

　83.3%

　2

　4

　5

　1.5

　15

　①______

　3

　6

　10

　②______

　③______

　90.9%

　(1)在表中的空格处填上适当的数据（机械效率用百分数表示，保留一位小数）；

　(2)在实验操作中，应竖直向上______拉动弹簧测力计；

　(3)从实验数据分析可得出：使用同一滑轮组，______可以提高滑轮组的机械效率；

　(4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你做出恰当的猜想：滑轮组的机械效率可能还与______有关（写出一种影响因素即可）；

　(5)若不考虑绳重的摩擦，本实验序号 1 中动滑轮的重为______N。

　 四、计算题 26．如图是工人将重 160N 的物体匀速放下的过程，已知当物体下降的距离为 2m 时，用时4s。工人的拉力为 50N，工人质量为 60kg。（物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）

　(1)求工人放绳的速度；

　(2)求滑轮组的效率 η 1 ；

　(3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为 η 2 ，已知 η 1 ：η 2 ＝4：3（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g＝10N/kg）。求：当物体完全浸没水中后，工人对地面的压力。

　 27．如图甲所示是位于宜宾市高庄桥的国内首座“公路在下、铁路在上”的金沙江公铁两用大桥的施工现场照片,如图乙所示，是某次施工中使用的升降与移动的塔吊和滑轮组，为了保证塔吊起重物不会翻倒，在塔吊左边配有一个重物 P，已知 OA=12m，OB=4m，动滑轮的质量为 40kg，一块重为 8×10 4 N、体积为 1m 3 的正方体物块 D，（忽略江水流动对物块的影响，不计绳、塔吊横梁及定滑轮的自重和摩擦，江水密度取3 31.0 10 kg/m   水，g=10N/kg)；

　 （1）若物块 D 从平台上匀速升降，为了保证铁塔不至翻倒，使其横梁始终保持水平，求塔吊左边的配重物 P 的质量为多少千克？

　（2）若将物块 D 完全浸没水中后以 0.4m/s 的速度匀速下沉到江底，则拉力 F 的功率是多少？

　（3）若将物体 D 从江底匀速打捞出水面，假如绳子自由端的最大拉力为 2.5×10 4 N，那么物体 D 露出体积为多少时，绳子刚好被拉断？

　28．如图甲所示装置中，物体甲重 G 甲 ＝150N，滑轮重 G 轮 ＝50N，人重 G 人 ＝650N．轻杆AB 可以绕 O 点转动，且 OA:OB＝5:9。不计轴摩擦和绳重，当轻杆 AB 在水平位置时，整个装置处于平衡状态，地面对物体乙的支持力为 F 1 ＝210N。求：

　(1)物体乙受到的重力 G 乙 。

　(2)若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图乙所示，当轻杆 AB 在水平位置时，整个装置处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为 F 2 ＝780N．此时地面对人的支持力 F 3 是多少。

　29．用如图所示的滑轮组。小明站在地面上把一件重为 400N 的材料在 30s 内匀速提升到12m 的楼上，此过程中滑轮组的机械效率为 80%。（不计绳重及摩擦）求：

　 (1)在此过程中小明所做的有用功是多少？

　(2)则拉力功率为多大？

　(3)提升 500N 重物时，机械效率是多少？

　30．如图所示，轻质杠杆 AD 放在钢制水平凹槽 BC 中，杠杆 AD 能以 B 点或 C 点为支点在水平面内转动。AB=2BC=2CD=0.4m，

　D 端挂有一重物，现在 A 点施加一个竖直向下力 F， 使得杠杆保持水平平衡。求：

　 ①重物为 10 牛，能保持杠杆水平平衡的最大力 F 。

　②若重物为 6 牛，能保持杠杆水平平衡的最小值 F。

　③若施加在杠杆上的力 F 在某一范围内变化，能使得杠杆保持水平平衡，且这个范围内的力最大变化量 12N F   ， 求重物的重力 G。

　 【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

　 一、选择题

　 1．B 解析：B

　【详解】

　A．定滑轮不能省力，只能改变力的方向，故 A 不符合题意；

　B．根据杠杆的平衡条件得

　1 230N 40N L L   

　所以1 2: 4:3 L L  时可以满足条件，故 B 符合题意；

　C．如果不计机械自身重力和摩擦，动滑轮可以省一半力，此时的拉力应为 20N ，故 C 不符合题意；

　D．使用滑轮组时通过承担物重绳子的段数至少为 2 段，如果不计机械自身重力和摩擦，

　F 最大为物重 G 的二分之一，即拉力最大为 20N ，不可能达到 30N ，故 D 不符合题意。

　故选 B。

　2．D 解析：D

　【详解】

　A．由图可知，当物体运动 2s 时，路程是 10cm，物体上升速度为

　0.1m0.05m/ss10cm2s 2svt   物物 故 A 错误；

　B．动滑轮做的功

　0.05kg 10N/kg 0.1m 0.05J W G s m gs      动 动 物 动 物 故 B 错误；

　C．当物体运动 2s 时，路程是 10cm，有用功为

　0.45kg 10N/kg 0.1m 0.45J W G s m gs      有 物 物 物 物 总功为

　3.2N 0.4m 1.28J W Fs    绳 总 机械效率为

　0.45J100% 100% 35.2%1.28JWW     有总 故 C 错误；

　D．根据图可知，当绳子运动 2s 时，路程是 40cm，绳子的速度为

　s40cms2s0.4m0.2m/2svt   绳绳 拉力 F 的功率为

　3.2N 0.2m/s 0.64W P Fv    绳 故 D 正确。

　故选 D。

　3．A 解析：A

　【详解】

　AC．因忽略绳重与摩擦时，克服物体重力做的功为有用功，克服物体和动滑轮总重力做的功为总功，且两物体提升相同高度，所以，由 W=Gh 可知，F 甲 、F 乙 做的总功均相等，故W 甲 =W 乙 ，又因为时间相同，故 P 甲 =P 乙 ，故 A 正确 C 错误；

　BD．由图可知,甲滑轮组绳子的有效股数 n 1 =3，乙滑轮组绳子的有效股数 n 2 =2，由题意可知，两滑轮组中动滑轮的重力相等，且提升物体的重力相等，所以，忽略绳重与摩擦时，由G GFn动可知，F 甲 <F 乙 ，故 BD 错误。

　故选 A。

　4．A 解析：A

　【详解】

　由于小车沿水平地面匀速前进，那么绳对小车的拉力等于小车受到地面的摩擦力，即"F f  ，该装置的有用功是

　" " "W F s fs  有 三段绳子托着动滑轮，那么绳端移动的距离是"3 s s  ，该装置所做的总功是

　"15N 3 W Fs s   总 可知

　""100% 100% 60%15N 3W fsW s     有总 解得 27N f  。

　故选 A。

　5．C 解析：C

　【详解】

　杠杆原来在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为 G A 和 G B ,其对应的力臂分别为 l A 和 l B ，如图所示：

　 根据杠杆平衡条件可得：G A l A =G B l B ；

　已知 G A >G B 所以 l A <l B ，当两端各再加重力相同的物体后，设增加的物重为 G，此时左边力和力臂的乘积：

　(G A +G)⋅ l A =G A l A +Gl A

　右边力和力臂的乘积：

　(G B +G)⋅ l B =G B l B +Gl B

　由于 l A <l B ，所以 Gl A <Gl B ；

　所以：

　G A l A +Gl A <G B l B +Gl B

　即右边力和力臂的乘积较大，所以杠杆不能平衡，向右端下沉。故选 C。

　6．B

　解析：B

　【解析】根据杠杆的平衡条件，即 得：

　；

　当用了质量较大的秤砣即 m 1 增大时，而物体质量即 m 2 、L 2 不变，则 L 1 会减小，而 L 1 的长度代表物体的质量，所以用该秤称出的物体的质量比实际质量小。

　故 B 正确。

　点睛：关键是要清楚杆秤的结构，即放物体一端的力臂长度是不变的，秤砣在有刻度的另一侧，秤砣质量增大时，力臂会减小，而此力臂的长度代表被称量物体的质量，所以质量偏小。

　7．C 解析：C

　【解析】

　A. 功率表示做功的快慢，机械效率表示一次做功中有用功占的比，所以功率和机械效率是两个不同的概念，没有直接的关系，故 A 错误；

　B. 功率是功与时间的比，与单独的时间没有关系，故 B 错误；

　C. 使用任何机械时，都不可避免要做额外功，所以所有机械的机械效率都小于 1，故 C 正确；

　D. 根据 W Pt  ，做功多少不仅与功率有关，还与时间有关，故 D 错误；

　故选 C．

　8．D 解析：D

　【解析】A 选项，动滑轮越重，需要做的额外功越多，机械效率越低，故 A 错误。

　B 选项，改用质量小的定滑轮，不会提高滑轮组的机械效率，故 B 错误。

　C 选项，由公式 ηW Gh Gh GW FS Fnh nF   有总可知，机械效率的高低与物体被提升的高度无关，故 C 错误。

　D 选项，提高物体的质量，可以提高有用功，在额外功不变的情况下，可以提高滑轮组的机械效率，故 D 正确。

　故本题答案为 D。

　9．D 解析：D

　【解析】

　【详解】

　B．由图可知该滑轮为定滑轮，因物体 B 静止，则滑轮两侧每股绳子上的拉力都等于物体 B的重力 mg，所以绳子对物体 A 的拉力为 mg，故 B 错误；

　A．滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，该滑轮受到天花板对它向上的拉力和两股绳子向下的拉力，所以由力的平衡条件可知，天花板对滑轮的拉力大小为 2mg，故 A 错误；

　D．根据相互作用力可知，滑轮对天花板的拉力大小也为 2mg，即绳子对天花板的拉力为

　2mg，故 D 正确；

　C．物体 A 受三个力的共同作用，向下的重力 G Mg  、绳子向上的拉力 F=mg 和地面对物体 A 向上的支持力 N；由于物体 A 处于静止状态，所以物体 A 所受的三个力的合力为 0，即

　F N G  

　所以，地面对物体 A 的支持力的大小为

　N G F Mg mg M m g （ ）

　      故 C 错误。

　故选 D。

　10．D 解析：D

　【解析】

　若以 D 点为支点，则作用在 A 点的最小力应垂直杠杆斜向下，此时 DA 为动力臂，DC 为阻力臂，如下左图所示，若以 B 点为支点，则作用在 A 点的最小力应垂直杠杆斜向上，此时BA 为动力臂，BC 为阻力臂，如下右图所示．

　 由左图可得：1 2F DA F DC   

　211800N 0.4600N1.2F DC mFDA m   

　由右图可得：3 2F BA F BC    231800N 0.2200N1.8F BC mFBA m   

　F 3 <F 1

　 故本题选 D．

　【点睛】要克服思维定式，不能只想到以 D 点为支点，动力方向垂直杠杆斜向下，把另外一种情况遗漏．

　二、填空题

　11．300

　 【详解】

　[1]由题意可知，物体A作匀速直线运动，拉力 F=f=0.2G=0.2mg=0.2×400kg×10N/kg=800N [2]小明对绳子的最大拉力 F=G人=m人g=60k

　解析：300

　 【详解】

　[1]由题意可知，物体 A 作匀速直线运动，拉力

　F=f=0.2G=0.2mg=0.2×400kg×10N/kg=800N

　[2]小明对绳子的最大拉力

　F=G 人 =m 人 g=60kg×10N/kg=600N

　由图示可知，滑轮组有两段绳子承担物重，当物体 B 离开水面时

　G B =2F=2×600N=1200N

　物体 B 的体积为

　3B3 31200N= = =0.03m4 10 kg/m 10N/kg=BB BVm Gg     物体 B 浸没在水中时

　V 排 =V=0.03m 3

　物体 B 浸没在水中时受到的浮力为

　F 浮 =ρ 水 V 排 g=1×10 3 kg/m 3 ×0.03m 3 ×10N/kg=300N

　12．费力

　1×103

　 【详解】

　[1][2]因为OB∶AB=2∶1，所以 OB∶OA=OB∶(OB+AB)=2∶(2+1)=2∶3 由杠杆平衡条件可得

　即

　因为F>G，所以此杠杆为费力 解析：费力

　1×10 3

　【详解】

　[1][2]因为 OB∶AB=2∶1，所以

　OB∶OA=OB∶(OB+AB)=2∶(2+1)=2∶3

　由杠杆平衡条件可得

　= F OB G OA  

　即

　60N 390N2G OAFOB   

　因为 F>G，所以此杠杆为费力杠杆。

　[3]当浸入水中平衡时，拉力为 60N，此时由杠杆平衡条件可得

　 - F OB G F OA 浮 即

　60N 2- 60N- 20N3F OBF GOA  浮 又由阿基米德原理可得

　-3 33 320N= =2 10 m1.0 10 kg/m 10N/kgFVg   浮排水 浸入水中深度为

　-3 3-4 22 10 m= =0.1m200 10 mVhS排 故，下表面受到水的压强为

　3 3 3=1.0 10 kg/m 10N/kg 0.1m=1.0 10 Pa p gh      水 13．【详解】

　[1] [2]B 物体下滑的速度为

　当物体 A 水平向右匀速运动时，A 受向左的摩擦力 f 和向右的拉力 2F1，B 物体受竖直向上的拉力 F1 和竖直向下的重力 GB，根据力的平衡条件可得：，，由于，，所 解析：33 10 

　【详解】

　[1] [2]B 物体下滑的速度为

　2 =2 0.2m/s=0.4m/sB Av v  

　当物体 A 水平向右匀速运动时，A 受向左的摩擦力 f 和向右的拉力 2F 1 ，B 物体受竖直向上的拉力 F 1 和竖直向下的重力 G B ，根据力的平衡条件可得：12 f F  ，1 BF G  ，由于G mg  ， m V   ，所以

　2 2 2B Bf G m g Vg     ①

　当 A 向左匀速直线运动时，物体 A 受向左的拉力 F 和向右的摩擦力 f 以及向右的拉力 2F 2 ，B 物体受竖直向上的拉力 F 2 以及竖直向上的拉力 F 浮 和竖直向下的重力 G B ，因为物体 A 对水平桌面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力 f 的大小不变，则根据力的平衡条件可得

　2F f F  

　 22BF G F  浮  2BF f G F   浮②

　因为物体 B 始终浸没在水中，所以 V V 排，则

　F gV  浮 水③

　由①②③式可得

　4 2 F Vg gV    水

　即

　 3 3 -3 33 3-3 3100N+2 1.0 10 kg/m 10N/kg 1 10 m2= =3 10 kg/m4 4 10 m 10N/kgF gVVg      水 物体 A 受到的摩擦力 f 为

　3 3 -3 32 2 =2 3 10 kg/m 10N/kg 10 m =60NBf G gV       

　B 物体的重力为 G B =30N，B 物体受到的浮力为

　3 3 -3 3=1.0 10 kg/m 10N/kg 10 m =10NBF gV     浮 水 物体 B 在水中匀速上升时，绳的拉力为

　2=30N-10N=20NBF G F  浮 拉力的功率为

　2 2=20N 0.4m/s=8WBP Fv  

　14．=

　不是

　 【解析】

　【详解】

　第一空．在 B 点施加力 FB

　， 硬杆仍可保持水平静止状态，若 FB=FA

　， 根据杠杆平衡条件，可知，LB=LA； 第二空．因为力与力臂垂直，由图像可知 F 解析：=

　不是

　 【解析】

　【详解】

　第一空．在 B 点施加力 F B

　 ， 硬杆仍可保持水平静止状态，若 F B =F A

　 ， 根据杠杆平衡条件，可知，L B =L A ；

　第二空．因为力与力臂垂直，由图像可知 F B 方向不唯一。

　15．80% 【解析】动滑轮由两段绳子拉着物体上升，即 s=2h。

　总功为：W=Fs=F×2vt=25N×2×0.5m/s×4s=100J 拉力 F 的功率是：

　P=W总 t=100J4s=25W； 有用功为

　解析：80%

　【解析】动滑轮由两段绳子拉着物体上升，即 。

　总功为：

　拉力 F 的功率是：

　；

　有用功为：

　机械效率为：

　。

　点睛：涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，明确这些功，求效率就很简单了。

　16．不能

　150

　不能

　 【解析】

　(1)当此人用 450N 的拉力拉物体时,绳子上的拉力为 450N,此时物体受到绳子向上的拉力小于物体的重力,故物体不能被拉上来,物体此时受到了绳子对物体 解析：不能

　150

　不能

　 【解析】

　(1)当此人用 450N 的拉力拉物体时,绳子上的拉力为 450N,此时物体受到绳子向上的拉力小于物体的重力 G mg 50kg 10 / 600 N kg N     ,故物体不能被拉上来,物体此时受到了绳子对物体向上拉力,地面对物体的支持力和本身的重力,因为物体处于静止状态,故受力平衡,所以 F N G   ,故 N G F 600N 450N 150N     

　(2)若此人用 650N 的拉力往上拉物体,拉力大于了人的重力 500N,则不能将物体拉上来.

　因此，本题正确答案是:不能;150;不能.

　【点睛】解决此题的关键是要知道定滑轮两端拉力大小相等,可首先对物体进行受力分析,然后对人进行受力分析,根据力的平衡和力作用的相互性进行分析．

　17．3

　 【详解】

　[1]木块受到的浮力为 F 浮=F+G=3N+2.5N=5.5N 因为所以液体的密度为

　[2]因为 G=mg 所以木块的质量为

　木块的密度为

　小于液体密度，木块将上浮，最终静止 解析：3

　 【详解】

　[1]木块受到的浮力为

　F 浮 =F+G=3N+2.5N=5.5N

　因为 = g F  浮 液 排V 所以液体的密度为

　3 36 35.5N1.1 10 kg mg 10N kg 500 10 mFV    浮排 [2]因为 G=mg 所以木块的质量为

　3N0.3kg10N kgGmg   木块的密度为

　3 36 30.3kg= 0.6 10 kg m500 10 mmV    小于液体密度，木块将上浮，最终静止在液面上，受到的浮力为 F 浮 ′=G=3N。

　【点睛】

　浮力的计算

　18．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．

　19．4:5

　4.0×103

　【解析】（1）如图，

　由图可知 mgLOA=MgLOC，

　（2）

　思路分析：M 未浸没水中，利用杠杆平衡条件，求出钩码和重物的质量关系；浸没后利用杠杆平衡条件求出右边 解析：

　4:5

　4.0×10 3

　【解析】（1）如图，

　 由图可知 mgL OA =MgL OC ，

　 （2）

　思路分析：M 未浸没水中，利用杠杆平衡条件，求出钩码和重物的质量关系；浸没后利用杠杆平衡条件求出右边对杠杆的拉力，再根据重物受力平衡求解

　试题点评：本题用了 4 方面的知识：①重力公式 G=mg=ρvg；②阿基米德原理；③物体受力平衡分析；④杠杆平衡条件

　20．【解析】

　， 而 T1：T2=5：4，即， 解得：； 而 mB=60kg，

　则物体 B 的重力为：GB=mBg=60kg×10N/kg=600N， 因此物体 C 的重力为：GC=×600N=450N； 而== 解析：【解析】

　B1 1 B 2C2 1 C2G3T G 3T 16G3T G 153T    ，

　而 T 1 ：T 2 =5：4，即BCG 3 4 163 5 G 15 ，

　解得：BCG 4G 3；

　而 m B =60kg，

　则物体 B 的重力为：G B =m B g=60kg×10N/kg=600N，

　因此物体 C 的重力为：G C =B3 3G4 4 ×600N=450N；

　而12TT=BC1(G G )31(G G )3轮轮=600N G 5450N G 4轮轮，

　解得动滑轮的重力为：G 轮 =150N；

　∴A 与桌面间的滑动摩擦力为：f=1/3（G B +G 轮 ）=1/3×（600N+150N）=250N．

　以物体 A 为研究对象进行受力分析，如图所示：

　 而 T 2 =1/3（G C +G 轮 ）=1/3×（450N+150N）=200N，

　∴拉力 F 2 的大小为：F 2 =T 2 +f=200N+250N=450N，

　∵v=0.2m/s，

　∴拉力 F 2 的功率为：P 2 =F 2 v=450N×0.2m/s=90W．

　三、实验题

　21．水平

　左

　动力×动力臂=阻力×阻力臂或 F 1 L 1 =F 2 L 2

　 右端下沉

　增大

　减小

　 【详解】

　(1)[1][2]如图甲所示，杠杆右端下沉，左端上翘，应该将左端的平衡螺母向左调，使杠杆重新在水平位置平衡。

　(2)[3]如图乙所示，假设一个钩码重力为 G，横杆上一小格为 L，调节平衡后，在杠杆两侧

　挂不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆在水平位置再次平衡，并记录相关数据。得到

　左边= F 2 L 2 =3G×2L=6GL

　右边= F 1 L 1 =2G×3L=6GL

　左边等于右边，改变钩码的数量及位置多次实验，左边依然等于右边，小明据此得出杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂或 F 1 L 1 =F 2 L 2

　[4]如图乙所示，A、B 两点分别增加一个钩码，则

　4 2 8 G L GL   左边

　3 3 9 G L GL  右边

　各自增加一个钩码后，右边大于左边，所以杠杆右端下沉。

　(3)[5][6]如图丙所示，A 点钩码数量不变，钩码对杠杆施加的拉力方向不变，现在将 B 点的弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，则弹簧测力计拉力的力臂减小，为使杠杆始终保持水平平衡，根据杠杆的平衡条件可知，则弹簧测力计拉力增大，即弹簧测力计的示数将逐渐增大。

　22．左

　不能

　一组数据具有偶然性，不能得到普遍规律

　逆时针

　变大

　拉力的力臂变小

　托盘天平

　 【详解】

　(1)[1]杠杆右端下沉，杠杆要在水平位置平衡，此时应将杠杆左侧的平衡螺母向左端调。

　(2)[2][3]为了使结论具有普遍性，避免偶然性，实验需要进行多次测量，然后分析数据得出结论，所以一组实验数据不能得出结论。

　(3)[4]若每个钩码重 G，每个小格长 L，在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，支点左侧

　3G×3L=9GL

　支点右侧

　2G×4L=8GL

　则杠杆逆时针旋转。

　(4)[5][6]弹簧测力计逐渐向右倾斜时，拉力的力臂变小，使杠杆仍然在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件，弹簧测力计的示数将变大。

　(5)[7]在初中物理实验室，利用杠杆平衡原理制作的实验器材如：托盘天平。

　23．4

　83.3

　1 和 2

　无关

　被提升物体的重力

　不变

　 【详解】

　(1)[1][2]由图丙可知，弹簧测力计的分度值为 0.2N，则第 4 次实验中拉力的大小为 2.4N，第 4 次实验中滑轮组的机械效率为

　 6N 0.05m100% 100% 100% 83.3% 2.4N 0.15mW GhW Fs      有总 (2)[3][4]比较第 1、2 两次实验数据可知，两次实验时的效率相同，提升的高度不同，因此同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关。

　(3)[5]实验中用的是同一滑轮组，动滑轮的重力不变，提升物体的重力不同；由表中实验数据可知，同一滑轮组提起不同重力的物体时，提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越大，故可得结论：同一滑轮组的机械效率主要与被提升物体的重力有关。

　(4)[6]因不计摩擦及绳重，克服物体重力做的功为有用功，克服动滑轮重力和物体重力做的

　功为总功，所以，由

　 100% 100% 100% 100% W W Gh GW W W Gh G h G G          有 有总 有 额 动 动 可知，将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率不变。

　24．7%

　乙

　增大所提物体的重力

　0.3

　不正确

　比较第 1、4 次实验数据可知，第 1 次比第 4 次省力，但两次的机械效率却相同

　 【详解】

　(1)[1][2]根据表格数据发现，绳端移动的距离是物体提升的高度的 2 倍，所以，使用的是乙所示的滑轮组；

　第四次实验中

　W 有 =Gh=2N×0.1m=0.2J；W 总 =Fs=1.5N×0.2m=0.3J

　所以，机械效率是

　0.2J= 66.7%0.3JWW  有总 (2)[3][4]分析比较第 1、2、3 次实验数据可以判定，若要增大滑轮组的机械效率，应该增大所提物体的重力，当拉着物体以 0.1m/s 的速度匀速上升时，绳子端移动的速度是 0.3m/s，所以 F 的功率由 P=Fv 得

　P=1N×0.3m/s=0.3W

　(3)[5][6]使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时，越省力的滑轮组其机械效率越大，这种想法是不正确的，因为比较第 1、4 次实验数据可知，第 1 次比第 4 次省力，但两次的机械效率却相同。

　25．9%

　2.2

　30

　匀速

　增大被提升物体的重力

　动滑轮重力

　0.4

　 【详解】

　(1)[1]由表中实验数据可知，第 2 次实验时，滑轮组效率，

　2 222 24N 0.05m100% 100% 100% 88.9%1.5N 0.15mW G hW F s      有总 [2]由图示测力计可知，其分度值为 0.2N，示数为 2.2N。

　[3]由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子股数 n 为 3，测力计移动距离

　s=3h=3×10cm=30cm

　(2)[4]在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计。这样弹簧测力计处于平衡状态，弹簧测力计的示数才等于拉力的大小。

　(3)[5]由表中实验数据可知，使用同一滑轮组，提升钩码重力越大，滑轮组效率越高，由此可知，增大被提升物体的重力可以提高滑轮组的机械效率。

　(4)[6]动滑轮重力、摩擦都可以影响滑轮组的效率。

　(5)[7]若不考虑绳重及摩擦，根据

　1F GnG  动（ ）

　可得，动滑轮的重

　3 0.8N 2N 0.4N G nF G      动 四、计算题

　26．(1)2 m/s；(2)80%；(3)625 N

　【详解】

　(1) 物体下降速度为

　2m0.5m/s4shvt  

　由图知，n=4，绳子上升的速度为

　4 4 0.5m/s 2m/s v v    绳 物 (2) 绳子运动距离

　4 4 2m 8m s h    

　放绳子的有用功

　160N 2m 320J W Gh    有用1 放绳子的总功

　50N 8m 400J W Fs    总1 滑轮组的效率

　1320J100% 80%400JWW    有用1总1

　(3) 物体未浸入水中时，不计绳重及摩擦，动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力，由4G GF动可得，动滑轮重力

　4 4 50N 160N 40N G F G      动 已知 η 1 ：η 2 ＝4：3，则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为

　2 13 380% 60%4 4     

　物体完全浸没水中后，滑轮组对物体的拉力做的功为有用功，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，则此时滑轮组的机械效率

　222= 60%40W F h F FW F h G h F G F N      有用 拉 拉 拉总 拉 轮 拉 轮 拉 解得滑轮组对物体的拉力：F 拉 =60N

　完全入水后，动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4 段绳子向上的拉力，由力的平衡条件可得：4F=F 拉 +G 动 ，则人对绳子的拉力

　60N 40N25N4 4F GF   拉 动 因为物体间力的作用是相互的，所以绳子对人的拉力也为 25N，人的重力为

　60kg 10N/kg 600N G m g    人 人 对人进行受力分析可知，人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力，则人受到竖直向上的支持力

　600N 25N 625N F G F     支 人 因为物体间力的作用是相互的，则人对地面的压力为 625N。

　答：(1)工人放绳的速度为 2 m/s；

　(2)滑轮组的效率 η 1 为 80%；

　(3) 工人对地面的压力 625N。

　27．(1)24120kg；(2)28160W；(3)0.46m 3

　【详解】

　(1)由 G mg  得，重物的质量是

　48 10 N8000kg10N/kgGmg  物物 由杠杆平衡条件可得

　OA m g OB m g   配 总 即

　OA m m g OB m g    配 物 动（ ）

　解得

　  12m 40kg 8000kg24120k)g(4mOA m m gmOB g     物 动配 (2)由题可知，不计摩擦和绳重，由图可知，绳子的有效股数 n=3，物块 D 完全浸没水中所受的浮力是

　3 3 4= =1.0 10 kg 10N/kg 1m 1 10 N F gV      浮 液 排 水对滑轮的拉力是

　4" 8 10 N 10000N 70000N F G F      浮 物 拉力是

　" 70000N1 1 70400340k3 3g 10N/kg N F F G      动（ ）

　（ ）

　绳子自由端的移动速度

　" 3 3 0.4m/s 1.2m/s v v    物 拉力 F 的功率

　" N7040031.2m/s 28160W P Fv    

　(3)当绳子自由端的最大拉力为42.5 10 N F  大时，由13F F G  大 拉 动（ ）

　可知物体拉滑轮的力 F 拉 为

　43 3 2.5 10 N 40kg 10N/kg 74600N F F G        拉 大 动 此时物体所受的浮力

　4" 8 10 N 74600N 5400N F G F      浮 物 拉 浸在水中的体积

　" 33 35400N0.54m1 10 kg/m 10N/kgFVg    浮排水 物体露出水面的体积

　" 3 3 31m 0.54m 0.46m V V V     露 排 答：(1)若物块 D 从平台上匀速升降，为了保证铁塔不至翻倒，使其横梁始终保持水平，塔吊左边的配重物 P 的质量为 24120kg；

　(2)若将物块 D 完全浸没水中后以 0.4m/s 的速度匀速下沉到江底，则拉力 F 的功率是28160W；

　(3)若将物体 D 从江底匀速打捞出水面，假如绳子自由端的最大拉力为 2.5×10 4 N，那么物体 D 露出体积为 0.46m 3 时，绳子刚好被拉断。

　28．(1) 840N；(2) 225N

　【分析】

　(1)人站在地面上，人对滑轮的拉力，等于甲对滑轮的拉力，杠杆 B 端受到甲的拉力、人的拉力、滑轮的拉力作用，根据杠杆平衡条件求出杠杆 A 端的受到的拉力。然后对乙进行受力分析，乙处于静止状态，受到平衡力的作用，求出乙物体的重力。

　(2)在物体乙的下方连接一个弹簧，乙处于静止状态，对乙进行受力分析，求出杠杆 A 端此时受到的力，根据杠杆平衡条件，求出丙的重力，人对滑轮的拉力等于丙的重力，求出绳子对人向上的拉力，求出地面对人的支持力。

　【详解】

　解：(1)甲图杠杆平衡时，杠杆两端受力如图 1 所示，根据杠杆平衡条件

　A B92 50N 2 150N 630N5F F G GOB OBOA OA      甲 轮（ ）= （ ）＝

　物体乙受到杠杆的拉力处于静止状态，受力如图 2 所示，所以

　G 乙 ＝F A +F 1 ＝630N+210N＝840N

　 (2)加入弹簧后，物体乙受弹力 F 2 、拉力"AF 和重力 G 乙 作用处于静止状态，受力如图 3 所示，

　F" A ＝G 乙 +F 2 ＝840N+780N＝1620N

　根据杠杆平衡条件

　" "B A51620N 900N9OAF FOB   ＝

　物体丙替代物体甲后，杠杆 B 端受力如图 4 所示

　F" B ＝2G 丙 +G 轮

　即

　"B1900N 50N 42 N1252G F G  丙 轮（ ﹣ ）= （ ﹣ ）＝

　此时人处于静止状态，受力分析如图 5 所示

　G 丙 +F 3 ＝G 人

　即

　F 3 ＝G 人 ﹣G 丙 ＝650N﹣425N＝225N

　答：(1)物体乙受到的重力是 840N；

　(2)此时地面对人的支持力是 225N。

　【点睛】

　(1)先分析杠杆 B 端的受力情况，然后根据杠杆平衡条件求出杠杆 A 端的力，再根据乙物体静止受到平衡力的作用，求出乙物体的重力。

　(2)首先根据乙物体处于静止状态求出杠杆 A 的拉力，然后根据杠杆平衡条件求出杠杆 B 端的受力，最后分析人的受力情况，求出人受到的支持力。

　29．(1)4800J；(2) 200W；(3) 83.3%

　【详解】

　(1)材料克服重力做的功为有用功

　400s 12m 4800J W G h    有 物 (2)拉力做的功为总功，由100% 80%WW   有总可得总功

　4800J6000J80% 80%WW   有总 则拉力功率

　6000J200W30sWPt  

　(3)由图可知绳子承担重物的段数 n 为 2，物体上升 12m，则绳子末端在拉力的作用下移动

　2 12m 24m s nh    

　由(2)知拉力做功 6000J，由 W=Fs 可得拉力

　6000J=250N24mWFs 总 由  1F G Gn 物 动可得动滑轮的重力

　2 2 250N 400N 100N G F G      动 物

　提升 500N 重物时，物体做的有用功

　W G h 有 物 拉力做的有用功

　 1= W F s nF h n G G hn      总 动 物 机械效率是

　 500N100% 100% 100% 100% 83.3%1100N 500NW G h GWG Gn G G hn           有 物 物总动 物动 物 答：(1)在此过程中小明所做的有用功是 4800J；

　(2)则拉力功率为 200W；

　(3)提升 500N 重物时，机械效率是 83.3%。

　30．①10N；②2N；③18N

　【详解】

　①当 AD 杆水平平衡时，则以 B 为支点时，动力臂为 AB，阻力臂为

　2 =0.4m BD BC CD CD   

　则根据杠杆平衡条件可知

　1 AF AB G BD   

　所以

　10.4m10N 10N0.4mABDF GAB   

　若以 C 为支点时，动力臂为

　0.4m+0.2m=0.6m AC AB BC   

　阻力臂 CD=0.2m；则根据杠杆平衡条件得

　1"AF AC G CD   

　所以

　10.2m10N 3.3N0.6mACDF GAC   

　所以，以 B 为支点时杠杆 A 端的拉力的最大为 10N。

　②由①可知，以 C 为支点时，拉力 F 最小，根据杠杆平衡条件得

　2F AC G CD   小 所以

　20.2m6N=2N0.6mCDF GAC  小 能保持杠杆水平平衡的最小值是 2N。

　③由①可得，以 B 为支点时，拉力 F 等于 G，以 C 为支点时，拉力 F 最小，等于13G ，拉

　力最大变化量 12N F   ，即

　1= 12N3F F F G G     最大 最小 解之得 G=18N。

　答：①重物为 10 牛，能保持杠杆水平平衡的最大力 F 是 10N。

　②若重物为 6 牛，能保持杠杆水平平衡的最小值 F 是 2N。

　③重物的重力 G 是 18N。