第十二章 简单机械知识点总结及解析

一、选择题

1．已知ρ铁=7.9×103kg/m3，ρ铝=2.7×103kg/m3，如图所示，A端挂的实心铁块，B端挂的实心铝块，两金属块均浸没在水中，等臂杠杆平衡，若将两个盛水杯撤去，则（）

A．A端向下，B端向上B．A端向上，B端向下C．A端向下，B端向下D．A端向上，B端向上

2．关于功、功率和机效率，下列说法中正确的是（）

A．做功多的机械，功率一定大

B．功率大的机械，做功一定快

C．做功快的机械，机械效率一定高

D．精密的机械，机械效率能达到100％

3．如图所示，A物体受到的重力是 100N，在拉力F 的作用下，能以 0.2m/s 的速度在水平地面上向左匀速直线运动。已知拉力F＝5N，滑轮组的机械效率为 80%，则下列说法正确的是（）

A．拉力F 的功率是 1W B．2s 内绳子自由端移动的距离是 1.2m C．5s 内拉力所做功的大小是 15J D．物体 A受到水平地面的摩擦力大小是 8N 4．如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力F的方向，使其从

①→②→③，此过程中（）

A．①位置力臂最长B．③位置力臂最长

C．弹簧测力计示数先变大后变小D．弹簧测力计示数先变小后变大

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．以下几个验证性小实验，其中有错误的是

A．冬天将玻璃片从室外拿到室内，发现它上面有一层雾，说明降低温度可以使气体液化B．将滚摆从最高点放手后，发现它上下运动，说明动能和重力势能可以相互转化

C．用弹簧测力计沿着木板将物体匀速拉动到某一高度，发现用长木板比短木扳拉动时测力计示数小，说明相同情况下斜面越长越省力

D．在水平桌面上用弹簧测力计拉着小车做匀速直线运动，发现车轮朝下比车轮朝上拉动时测力计示数小，说明相同条件下接触面越光滑摩擦力越小

7．下列有关甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是

A．撞击锤柄，锤柄停止运动后，锤头由于惯性作用继续向下运动便紧套在柄上

B．近视眼原来成像在视网膜之后，佩戴凹透镜以后得到了矫正

C．竖直挂在小车顶部的小球与车厢壁刚好接触，小球随小车一起向右做匀速直线运动，此时小球只受到绳子的拉力和重力2个力的作用

D．每个滑轮重3牛，物体重6牛，不计绳力和摩擦，物体静止时拉力F为3牛

8．重为G的均匀木棒竖直悬于天花板上，在其下端施加一水平拉力F，让木棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中，下列说法中错误的是

A．动力臂逐渐变小

B．阻力臂逐渐变大

C．动力F与动力臂乘积不变

D．动力F逐渐变大

9．如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起．A处挂一实心金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡．不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是

A．甲的质量和密度都比乙大

B．O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和

C．如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动

D．如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动

10．如图所示，可绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M，用一把弹簧测力计依次在A，B，C三点沿圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是

A．F1＜F2＜F3＜G B．F1＞F2＞F3＞G C．F1=F2=F3=G D．F1＞F2=F3=G

二、填空题

11．一物体质量为10kg，小红用定滑轮将该物体在4s内匀速提升2m，所用拉力为

120N，此过程中，小红做的有用功是_______，定滑轮的机械效率是________，拉力做功的功率是_______。（g=10N/kg）

12．如图所示，用力F1和F2分别匀速提起物体C时，滑轮_______可以看作等臂杠杆（选填“A"或“B”）.若物体C重为50牛，滑轮重力不计，则力F2的大小为___________牛.

13．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。

14．如图所示，一块均匀的厚木板长 15m，重 400N，对称的搁在相距8m 的A、B两个支架上．一个体重为 500N 的人，从A点出发向左走到离B点_________m 处时，木板将开始翘动．

15．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）

16．如图为吊装工具示意图，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为

O，OA：OB=1：2，每个滑轮重100N．当重为700N的工人用300N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）

17．小明利用刻度均匀的匀质杠杆做探究“杠杠的平衡条件”实验。得出杠杆的平衡条件“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”后，小明又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中，保持阻力和阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出多组动力F1和动力臂L1的数据，并绘制了F1与L1的关系图象，如图所示。请根据图象推算，当L1为0.1 m时，F1为

_____N。

18．如图所示，有一根均匀铁棒，长为L，OA=L/4，重力G=600 N，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′应为________ N。

19．为了将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上，甲工人利用图甲的滑轮组施加300N拉力在30s的时间内完成任务，此过程中绳子自由端移动的距离为________m，拉力的功率为________W；乙工人搭建了图乙所示的斜面，斜面长12m、高6m，乙工人沿斜面方向施加400N的拉力匀速将重物也成功运送到楼顶，该过程中斜面的机械效率

为________，物体所受斜面的摩擦力为________N．

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．如图所示，是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。

(1) 实验前，杠杆右端偏高，应将两端的螺母向________调节，使杠杆在_______位置平衡；

(2) 杠杆平衡后，在左侧挂两个钩码，每个钩码重1N，在右端竖直向下拉着弹簧测力计，使杠杆在水平位置重新平衡，如图所示。此时弹簧测力计的示数F=_____________N（弹簧测力计自重不计）；

(3) 当弹簧测力计处于图中的虚线位置时，若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于F，应将钩码向_________（填“左”或“右”）移动适当的距离；

(4) 小华想到若铁架台不是在水平桌面上，而是在略微倾斜的桌面上是否影响实验呢？经小组分析不在水平桌面上_______ （填“影响”或“不影响”）实验过程。

22．在探究”杠杆平衡条件”的实验中：

(1)先把杠杆的中点支在支架上，停在图甲的位置，此时杠杆处于______（填“平衡”或“不平衡”）状态。为了消除杠杆______对实验的影响，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。然后在支点两侧挂钩码，移动钩码位置，让杠杆再一次在水平位置平衡，其目的是______；

(2)探究过程中，在杠杆左端某固定位置挂一个重力G=2.5N的物体，在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F，保证杠杆处于平衡状态。根据多次测量的力和力臂，画出F

和1

L

的图象如图乙（注意看清两个坐标的含义），由图可求出物体对杠杆拉力的力臂

______m。

23．在探究“杠杆平衡的条件”实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、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，如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了，

杠杆右端仍下沉，此时应将杠杆左侧的平衡螺母向_____调，直到杠杆在水平位置平衡为止。

（2）某同学进行正确的实验操作后，得到的数据为1126N,20cm,4N F L F ===和

230L cm =。该同学根据这些数据能否得出探究结论？_____。理由是：_____。

（3）如图，杠杆在水平位置平衡。如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码，则杠杆_____（选填“能”或“不能”）平衡，杠杆的_____端（选填“左”或“右”）将下沉。 24．如图所示，是小王利用刻度均匀的杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”。

（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向___（左/右）端调节，直到杠杆在水平位置平衡；

（2）如图甲所示，在杠杆A 点处挂4个钩码，则在B 点处应挂____个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡；

（3）如果小王又进行了如图乙所示的探究，发现用弹簧测力计在C 点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，F ×OC ____G ×OD ；（选填“大于”、“小于”或“等于”）

（4）如图丙是根据“杠杆平衡条件”制作的只需要一个砝码的天平，横梁可绕轴O 在竖直平面内转动，左侧为悬挂在固定位置P 的置物盘，右侧所用砝码是实验室里常见的钩码，用细线挂在右侧带刻度线的横梁上。

①下面是小明测量物体质量的几个主要步骤，最合理的顺序是（只填序号）：________ A ．将天平放在水平台面上时

B ．调整横梁右侧的平衡螺母使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记

C ．将悬挂钩码的细线移到右侧横梁的零刻线Q 处

D ．由细线在横梁上的位置对应的刻度值直接得出物体的质量

E ．将待测物体放在天平左侧的置物盘中

F ．移动悬挂钩码的细线使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记

②调节天平至水平位置平衡后，刚把待测物体放在天平左侧的置物盘中时，横梁上悬挂的重垂线将对准底座上标记的________侧（填“左”或“右”）。 25．某同学用定滑轮和弹簧秤完成了以下几个实验：

（1）如图A 所示，甲物体重3N ，乙物体重10N ，用绳绕过定滑轮相连（不计绳重与摩擦）．乙静止于水平地面上，则a 绳对甲的拉力为______N ． （2）在分析b 绳对乙的拉力时，小明认为是3N ，小慧认为是7N ．

a.小明做了以下实验：用弹簧测力计测出某物体的重力（如图B ）；然后将绳子靠着定滑轮（不计绳重与摩擦），如图C 所示，弹簧测力计依次放在A 、B 、C 、D 位置时，其示数保持不变．由此可见，定滑轮只改变了力的____，不改变力的_____（均选填“大小”或“方向”）．所以，小明认为图A 中b 绳对乙的拉力为3N ．

b.图A 中b 绳对乙的拉力和乙对b 绳的拉力是一对相互作用力．为了探究这两个力的大小关系，再做如图D 的实验：将弹簧测力计丙与丁相互对拉，它们的示数相等．

于是可以得出，b 绳对乙的拉力______乙对b 绳的拉力（选填“等于”或“不等于”）．由此可知，图A 中b 绳对乙的拉力为______N ．

四、计算题

26．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8×104N 、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

3

1.010kg/m ρ=?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2.5×104N ，那么物体D 露出体积为多少时，绳子刚好被拉断？

27．如图所示，一轻质杠杆的B 端挂一质量为10千克的物体，A 端用一细绳将杠杆系于地上，细绳与杠杆间的夹角为30°， OA =1m ，OB =0.4m ，此时杠杆在水平位置平衡，现在0点放一质量为5kg 的物体，用F =10N 的水平拉力使物体以0.1m/s 的速度向左匀速滑动．问：

（1）物体在0点，杠杆水平静止时细绳AC 的拉力是多少？ （2）物体运动到距A 点多远的地方，细绳AC 的拉力恰好为零？

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1.6m2，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．小群利用如图甲所示的滑轮组将水底的物体匀速提升到空气中．他所用的拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图像如图乙所示．物体在空气中匀速上升过程中，滑轮组的机械效率为85%．每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力，g取10 N/kg．求：

（1）物体的重力及单个动滑轮的重力；

（2）物体浸没在水中时受到的浮力；

（3）水底的深度及水对水底的压强；

（4）物体的密度．

30．边长为0.1m质量均匀的正方体物体M，放在水平地面上对地面的压强为

4.8×l03Pa ．如图所示装置中，桶D固定，高0.5m ；横杆可绕固定点O在竖直平面内转动，系在横杆B端的细绳通过动滑轮连着物体M，用大小为24N的力F在A点竖直向上提横杆时，横杆在水平位置平衡，此时物体M对桶底的压强为1.6×l03Pa ，若仍用力F在C

点处竖直向上提横杆（C点未在杆上标出），使横杆仍在水平位置平衡，此时物体M对桶底压强为1×l03Pa ，已知横杆长OB=0.8m,OA=0.6m ，g取10N/kg ，一个标准大气压

1.0×l05Pa ，不计横杆质量、绳质量和摩擦．

（1）求物体M 的密度． （2）求OC 长度．

（3）现在桶内放满水，物体的底面与容器底部紧密接触，至少需要多大的竖直向上的力才能将物体拉离桶底．

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题 1．B 解析：B 【分析】 【详解】

铁块和铝块浸没在水中时，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件得

(G 铁-F 浮铁)l =(G 铝-F 浮铝)l

所以

ρ铁gV 铁-ρ水gV 铁=ρ铝gV 铝-ρ水gV 铝

即

(ρ铁-ρ水)gV 铁＝(ρ铝-ρ水)gV 铝

333333332.710kg/m 1.010kg/m 1.7

7.910kg/m 1.010kg/m 6.9

V V ρρρρ-?-?===-?-?铝水铁铝铁水 解得

V 铁=

1.7

6.9

V 铝 当将两个盛水杯去掉，杠杆右端

G 铁l =ρ铁gV 铁l =ρ铁g ?

1.76.9V 铝l =7.9×103kg/m 3×g ?1.7

6.9

V 铝l =1.95×103kg/m 3?gV 铝l 杠杆左端

G 铝l =ρ铝gV 铝l =2.7×103kg/m 3?gV 铝l

所以

G 铝l >G 铁l

挂铝块的B 端下沉，挂铁块的A 端上翘。故ACD 不符合题意，B 符合题意。 故选B 。 【点睛】

2．B

解析：B 【详解】

A ．做功的多少由力的大小和在力的方向上移动的距离大小有关，而功率是指的做功的快慢，由做功的多少和时间共同决定，做功多的机械，不一定花的时间短，故A 选项错误；

B ．功率是指的做功的快慢，故功率大则做功一定快，是正确的，故B 选项正确；

C ．做功快的机械是指功率大，是做功的快慢，而机械效率是指的有用功和总功的比例，故功率大，机械效率不一定大，故C 选项错误；

D ．任何一个机械不可能达到100%，故D 选项错误。 故选B 。

3．D

解析：D 【详解】

A ．由图可知，连接动滑轮绳子的股数n =2，则绳端移动的速度

v 绳=nv A =2×0.2m/s=0.4m/s

拉力F 的功率

5N 0.4m /s 2W Fs W P Fv t t

=

===?=绳绳 故A 错误；

B ．2s 内绳子自由端移动的距离

s 绳=v 绳t 1=0.4m/s×2s=0.8m

故B 错误；

C ．5s 内绳子自由端移动的距离

s 绳′=v 绳t 2=0.4m/s×5s=2m

拉力做的功

W=Fs 绳′=5N×2m=10J

故C 错误； D ．由

A A A W fs fs f

W Fs Fns nF

η=

=

==有用总

绳 物体A 受到水平地面的摩擦力大小

f=nηF =2×80%×5N=8N

故D 正确。 故选D 。

4．D

解析：D

【详解】

AB．力臂是支点到力的作用点的线段，由图可知当弹簧测力计在②位置时力臂最大，故AB 不符合题意；

CD．从①→②→③时动力臂先变大后变小，由图可知阻力等于钩码重力不变，在水平位置平衡所以阻力臂也不变，根据杠杆平衡的条件可知，弹簧测力计给杠杆的拉力先变小后变大，故C不符合题意，D符合题意。

故选D。

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=W

t

=

6J

5s

=1.2W

故D正确不符合题意。

6．D

解析：D

【解析】

【分析】

物理学中把物质从气态变成液态称为液化，当室内的水蒸气遇到冷的镜片时会发生液化现象。

物体由于运动而具有的能叫动能，质量越大，速度越大，动能就越大；

物体由于被举高而具有的能叫重力势能，质量越大，高度越高，重力势能就越大。

斜面是一种常见的简单机械，它在省力的同时却也多运动了距离。

变滑动为滚动可以减小摩擦。

【详解】

A、当室内的水蒸气遇到冷的镜片时会发生液化现象，故A选项说法正确；

B、滚摆在最高点位置时重力势能最大，在最低点时动能最大；可见，重力势能和动能可以

相互转化，故B选项说法正确；

C、用弹簧测力计沿着木板将物体匀速拉动到某一高度，发现用长木板比短木扳拉动时测力计示数小，因此斜面越长时，拉力越小，所以越省力，故C选项正确；

D、车轮朝下时，小车与地面的摩擦为滚动摩擦；车轮朝上时，小车与地面的摩擦为滑动摩擦，该现象说明变滑动为滚动可以减小摩擦，故D选项说法错误。

故选：D。

7．C

解析：C

【分析】

①惯性是物体保持原来运动状态不变的性质；

②近视眼是由于晶状体的会聚能力太强造成，成像在视网膜之前；

③小车水平向右匀速运动，小球与竖直车厢壁刚好接触，只是接触不挤压，没有力的作用，因此小球受到两个力的作用：竖直向下的重力，竖直向上的拉力；

④确定承担物重的绳子段数，根据

1

F G

n

G

=+

动

（）计算出拉力F的值．

【详解】

A、开始锤柄和锤头同时向下运动，撞击锤柄，锤柄停止运动，锤头具有惯性，继续向下运动便紧套在柄上，但不能描述为：受到惯性作用，故A错误；

B、近视眼原来成像在视网膜之前，佩带对光线具有发散作用的凹透镜进行矫正，B错误；

C、小车水平向右匀速运动，小球在竖直方向上受到重力和绳子的拉力两个力的作用，重力的方向竖直向下，拉力的方向竖直向上，C正确；

D、由图知，滑轮组由2段绳子承重，则

11

6N3N 4.5N 22

F G G

=+=?+=

动

（）（），D错

误．

故选C．

8．C

解析：C

【解析】

A. 由图可知，竖直位置时，动力臂为木棒的长，拉离竖直位置时，动力臂会小于木棒的长，所以动力臂逐渐变小，故A正确；

B. 阻力为木棒的重力，竖直位置时，重力过支点，力臂为零，拉离竖直位置时，重力作用线远离支点，所以阻力臂逐渐变大，故B正确；

C. 根据杠杆平衡条件知，动力F与动力臂乘积等于木棒的重力与阻力臂的乘积，由于木棒的重力不变，阻力臂逐渐变大，所以乘积是变大的，故C错误；

D. 由C知，动力F与动力臂乘积变大，而动力臂变小，根据杠杆平衡条件知，动力F逐渐变大，故D正确；

点睛：重点是杠杆平衡条件的应用，理解这一过程中，木棒的重不变，而阻力臂变大，所以乘积变大，动力变大．

9．B

【解析】

A. 根据杠杆的平衡条件知，OA>OB，所以F A

B. 图中杠杆保持静止，受力平衡，所以O点绳子向上的拉力一定等于甲、乙重力之和，故B正确；

C. 如果甲浸没在水中，受到浮力的作用，F A会减小，硬棒会顺时针转动，故C错误；

D. 如果甲浸没在水中，受到浮力的作用，F A会减小，L A不变，F B不变，根据杠杆平衡条件得，要使硬棒水平平衡，L B应减小，即可将乙向左移动，故D错误；

故选B．

10．C

解析：C

【解析】

试题分析：利用杠杆平衡条件分析，当阻力和阻力臂不变时，如果动力臂不变，只改动用力方向，其动力不变，据此分析解答．

解：设拉力的力臂为L，则由题意可知，当杠杆在水平位置平衡时：G×OD=F×L

由此可得：F=

因为G，OD不变，OD=L=r，故F=G，由于F1、F2、F3的力臂都为圆的半径，相等，故

F1=F2=F3=G

故选：C

【点评】此题主要考查学生对于杠杆平衡问题的分析能力，此题关键是力臂的确定．二、填空题

11．200J 83.3％ 60W

【详解】

[1]所提升物体的重力为

有用功为

故有用功是200J。

[2]总功为

则机械效率为

故机械效率为83.3%。

[3] 拉力做功的

解析：200J 83.3％ 60W

[1]所提升物体的重力为

=10kg 10N /kg=100N G mg =?

有用功为

=100N 2m=200J W Gs =?有

故有用功是200J 。 [2]总功为

=120N 2m=240J W Fs =?总

则机械效率为

200J

=

83.3%240J

W W η=

≈有总

故机械效率为83.3%。 [3] 拉力做功的功率为

240J

==60W 4s

W P t =

总 即拉力F 的功率为60W 。

12．A 25 【详解】

[1]由图可知，A 滑轮是定滑轮，所以滑轮A 是等臂杠杆。 [2]滑轮B 是动滑轮,省一半力,所以F2的大小为25N 。

解析：A 25 【详解】

[1]由图可知，A 滑轮是定滑轮，所以滑轮A 是等臂杠杆。 [2]滑轮B 是动滑轮,省一半力,所以F 2的大小为25N 。

13．= 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。

14．2 【解析】 【详解】

当木板开始翘动时，动力为人的体重500N ，此时距离支点A 的距离为动力臂，阻力为木板自重大小为400N ，作用点位于木板重心，即木板中央，距离支点A 长度为4m ，由杠杆平衡条件可得

解析：2 【解析】 【详解】

当木板开始翘动时，动力为人的体重500N ，此时距离支点A 的距离为动力臂，阻力为木板自重大小为400N ，作用点位于木板重心，即木板中央，距离支点A 长度为4m ，由杠杆平衡条件1122Fl F l =可得：

1500N?400N?4m l =

解得此时人距离A 点3.2m ，距离B 点： 3.2m+8m=11.2m 。

15．15

【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). 104 (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。

16．4500 【详解】

重为700N 的工人用300N 的力竖直向下匀速拉动绳子时，由于力的作用是相互的，所以人会受到300N 的向上的拉力，所以此时工人对地面的压力为： ；

从A 点看，通过滑轮组，有

解析：4500 【详解】

重为700N 的工人用300N 的力竖直向下匀速拉动绳子时，由于力的作用是相互的，所以人会受到300N 的向上的拉力，所以此时工人对地面的压力为：

700N 300N=400N F G F =-=-人压；

从A 点看，通过滑轮组，有三段绳子向下拉着滑轮，再加上一个滑轮的重，故A 点受到的拉力为：

3=3300N+100N=1000N A F F G =+?定滑轮

根据杠杆平衡条件得：

B A F OB F OA ?=?，代入得：21000N B F OA OA ?=?

解得：500N B F =

因为力的作用相互，绳子对M 向上的拉力也为500N ，所以M 对地面的压力为：

M B 5000N 500N=4500N M F G F =-=-压．

点睛：重点是滑轮组的工作特点，以及杠杆平衡条件的应用，难点是求A 点的拉力时，要理解下方的滑轮由绳子拉着，所以下方滑轮的重计算在绳子的拉力中，故A 点拉力为绳子的拉力加一个滑轮的重．

17．6

【解析】由图象可知，动力与动力臂的乘积始终不变，当L1为0.2m 时，F1为3N ，乘积为0.6；当L1为0.6m 时，F1为1N ，乘积为0.6，图象上的点都满足此规律。故当L1为0.1 m 时，F1为

解析：6

【解析】由图象可知，动力与动力臂的乘积始终不变，当L 1为0.2m 时，F 1为3N ，乘积为0.6；当L 1为0.6m 时，F 1为1N ，乘积为0.6，图象上的点都满足此规律。故当L 1为0.1 m 时，F 1为6N 。 故答案为：6

18．300

【解析】为了不使这根铁棒的B 端下沉，此时杠杆以B 点为支点，动力臂为AB= ,阻力等于重力为600N ，阻力臂为OA=，由由杠杆的平衡条件, ; 若F 的方向不变，微微抬起这根铁棒的B 端，此时杠

解析：300

【解析】为了不使这根铁棒的B 端下沉，此时杠杆以B 点为支点，动力臂为AB= 3

4

L ,阻力等于重力为600N ，阻力臂为OA=

4

L

，由由杠杆的平衡条件1122Fl F l =, 22

11

6004=20034

L

N F l F N L l ?=

=;

若F 的方向不变，微微抬起这根铁棒的B 端，此时杠杆以A 点为支点，动力臂为CB= L ,阻力等于重力为600N ，阻力臂为OA=

2

L

，由由杠杆的平衡条件1122Fl F l =, /22

1

6002=300L

N F l F N l L

?

=

=;

19．180 75% 100 【解析】

解答：由题知,n=3,s=3h=3×6m=18m,W 总=Fs=300N×18m=5400J； P===180W.人做的有用功：W 有=Gh=600

解析：180 75% 100 【解析】

解答：由题知,n=3,s=3h=3×6m=18m,W 总=Fs=300N×18m=5400J ； P=

W t

总=540030J

s =180W.人做的有用功：W 有=Gh=600N×6m=3600J ；人所做的总功： W 总=Fs=400N×12m=4800J ；人做功的机械效率：η=W W 有总=36004800J

J

=75%； W 总=W 有+W 额 Fs=Gh+fs f=

Fs Gh s -=4800360012J J

m

-=100N. 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】

B

11B 2C 21C 2

G 3T G 3T 16G 3T G

15

3T ηη==?=， 而T 1：T 2=5：4，即

B C G 3416

35G 15

??=?， 解得：

B C G 4

G 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 =

B 33

G 44

=×600N=450N ； 而

12T T =B C 1

(G G )31(G G )3

++轮轮=600N G 5

450N 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 2v=450N×0.2m/s=90W ．

三、实验题

21．右 水平 3 右 不影响 【详解】

(1)[1][2]实验前杠杆右端偏高，应将两端的平衡螺母右调节，直到杠杆在水平位置平衡，这样在实验操作过程中，才能读出力臂。

(2)[3]设杠杆每一小格的长度为l ，据杠杆的平衡条件有

2N ?3l =F ?2l

所以此时弹弹簧测力计的示数

F =3N

(3)[4]若使弹簧测力计处于图中虚线处，则弹簧测力计对杠杆的力的力臂变小，而弹簧测力计的示数不变，钩码的重力不变，据杠杆的平衡条件，若想让杠杆在水平位置平衡，须向右适当移动钩码。

(4)[5]铁架台放在略微倾斜的桌面上，不会影响实验过程。即使铁架台不是水平放置，但依然可调节杠杆在水平位置平衡。

22．平衡 自身重力 右 让力臂在杠杆上，便于直接从杠杆上测量力臂 0.2 【详解】

(1)[1]图甲中，杠杆处于静止状态，即是平衡状态。

[2][3]为了消除杠杆自身重力的影响，应让杠杆在水平位置平衡，而图甲中，杠杆左端下沉，所以应向右移动平衡螺母。

[4]杠杆挂上钩码后，移动钩码的位置让杠杆再次在水平位置平衡的目的是：让力臂在杠杆上，便于直接从杠杆上测量力臂。

(2)[5]由图乙知，当杠杆右端受到的拉力F =3N 时，其力臂

L =

1m 6

据杠杆的平衡条件有

GL 1=FL ，2.5N ?L 1=3N×

16

m 所以物体对杠杆拉力的力臂

L 1=0.2m

23．左 不能 一次实验具有偶然性 不能 右 【详解】

(1)[1]杠杆右端下沉，则重心偏右侧，应将平衡螺母向左调节，如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了，杠杆右端仍下沉，此时应将杠杆左侧的平衡螺母向左调，直到杠杆在水平位置平衡为止。

(2)[2][3]该同学得到的一组数据符合杠杆的平衡条件，但不能根据一次实验数据得出杠杆平衡条件，因为一次实验具有偶然性，而应改变拉力大小和力臂大小进行多次实验，再得出结论。

(3)[4][5]如图知，左侧力臂小于右侧力臂，即：

L 左

如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码，则有：

GL 左

所以杠杆不能再保持平衡，杠杆的右端下沉。 24．右 6 大于 ACBEFD 左 【解析】 【详解】

第一空．杠杆静止时杠杆左端下沉，为使杠杆在水平位置平衡，应向右调节平衡螺母； 第二空．设一个钩码的重力为G ，杠杆一小格的长度为L ，则由杠杆平衡条件1122Fl F l 可得：