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2018年简单机械中考真题汇总解析点评版

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          2018 年简单机械中考真题汇总解析点评版

一.选择题(共       15 小题)
1.(2018•潍坊)如图所示,杠杆处于平衡状态。如果杠杆两侧的钩码各减少
一个,杠杆将(  )


A.左端下降        B.右端下降        C.仍然平衡        D.无法判断
2.(2018•攀枝花)某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑

轮等重),在相同时间内把重物              G 提升相同高度,F1       和 F2 大小相等,不计绳重
及摩擦,下列说法正确的是(  )


A.力  F1 和 F2 做功的功率相同

B.力  F1 和 F2 做的总功相同
C.乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大
D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
3.(2018•金华)如图,用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验
(每个钩码重为       0.5 牛),下列说法正确的是(  )


A.
实验前出现如图所示情况,应将杠杆的平衡螺母向左调


B.
如图,在    AB 处各增加一个钩码,杠杆仍然能保持平衡
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 C.
 如图,弹簧测力计从         a 位置转到    b,为保持杠杆在水平位置平衡,其示数需变
 大


 D.
 如图,用弹簧测力计在          c 点向上拉杠杆,为保持杠杆在水平位置平衡,其示数
 小于  3 牛
 4.(2018•聊城)人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物
 体时手臂的示意图,当人手托             5kg 的物体保持平衡时,肱二头肌收缩对桡骨所
 施加力的大小一定(  )


 A.大于   5kg    B.大于   49N    C.小于   49N    D.等于   49N
 5.(2018•宿迁)如图所示,工人师傅用动滑轮将箱子吊到阳台上,箱子重为
 500N,动滑轮重为      10N.在工人师傅竖直向上的拉力              F 作用下,箱子匀速上升
了  2m,不计绳重和摩擦,则在此过程中(  )


 A.F=250N  B.F=510N
 C.绳自由端被收起的长度为            4m    D.装置的机械效率         η=100%
 6.(2018•临沂)图(a)所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下
 方分别加挂一个等重的物体,如图(b)所示,则杠杆(  )
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 A.右端下沉
 B.左端下沉
 C.要保持平衡应将左端的物体向右移动
 D.要保持平衡应在右端再加挂一个物体

 7.(2018•宁波)如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体                A 相对于地面静止,物
体  B 以 0.1m/s 的速度在物体      A 表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑
轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是(  )


 A.F2 的功率为    0.6W
 B.弹簧测力计读数为         9N
 C.物体   A 和地面之间有摩擦力

 D.如果增大     F2,物体   A 可能向左运动
 8.(2018•重庆)部分农户在新建住房时,常利用如图所示的简易滑轮提升建
 材。在一次提升建材的过程中,建筑工人用                   400N 的拉力,将重      600N 的建材在
10s 内匀速提高     3m。则下列判断正确的是(  )


 A.滑轮所做的有用功为          1200J
 B.滑轮受到的重力为         100N
 C.该滑轮的机械效率         η=75%
 D.绳子自由端移动的速度大小为              0.3m/s
 9.(2018•遂宁)小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶,油桶高
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 40cm,底部直径为      30cm,装满油后总重        2000N.下列说法中正确的是(  
 )


 A.要使底部     C 稍稍离开地面,他至少应对油桶施加                600N 的力
 B.他用水平力虽没推动油桶,但他用了力,所以他对油桶做了功
 C.他用水平力没推动油桶,是因为推力小于摩擦力
 D.油桶匀速运动时,地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力
 10.(2018•连云港)如图所示,O           为杠杆的支点,杠杆右端挂有重为                G 的物体,

杠杆在力     F1 的作用下在水平位置平衡。如果用力               F2 代替力   F1 使杠杆仍在水平
 位置保持平衡,下列关系中正确的是(  )


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

 11.(2018•乐山)图甲中用力          F1 水平拉着重为      G 的物体在水平路面上匀速移
 动 s 的距离。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动                         s 的距离,水平

 拉力为   F2.使用动滑轮的过程中(  )


 A.总功为    W 总=F2s B.有用功为      W 有=Gs

 C.机械效率为      η=      D.额外功为     W  额=2F2s﹣F1S

 12.(2018•广安)如图所示,斜面长             3m,高   0.6m,建筑工人用绳子在          6s 内
 将重  500N 的物体从其底端
 沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是               150N(忽略绳子的重力)。则下列说法正确
 的是(  )


 A.斜面上的摩擦力是         50N  B.拉力的功率是        50W
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 C.拉力所做的功是        300J   D.斜面的机械效率是          80%
 13.(2018•达州)如图所示,光滑带槽的长木条                  AB(质量不计)可以绕支点
 O 转动,木条的      A 端用竖直细线连接在地板上,OA=0.6m,OB=0.4m。在木条的
B 端通过细线悬挂一个长方体木块               C,C 的密度为     0.8×103kg/m3,B 端正下方放
 一盛满水的溢水杯。现将木块             C 缓慢浸入溢水杯中,当木块浸入水中一半时,
 从溢水口处溢出       0.5N 的水,杠杆处于水平平衡状态,然后让质量为                    300g 的小
 球从  B 点沿槽向    A 端匀速运动,经       4s 的时间系在     A 端细绳的拉力恰好等于          0,
 下列结果不正确的是(忽略细线的重力,g                  取 10N/kg)(  )


 A.木块受到的浮力为         0.5N
 B.木块   C 受到细线的拉力为        0.3N
 C.小球刚放在      B 端时  A 端受到细线的拉力为         2.2N
 D.小球的运动速度为         0.2m/s
 14.(2018•绵阳)如图所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,
 质量分布不均匀的木条          AB 重 24N,A、B   是木条两端,O、C        是木条上的两个点,
 AO=B0,AC=OC.A   端放在托盘秤甲上,B          端放在托盘秤乙上,托盘秤甲的示数
 是 6N.现移动托盘秤甲,让           C 点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是(  
 )


 A.8N   B.12N  C.16N  D.18N
 15.(2018•衢州)如图所示是汽车起重机,其中                  A、B  组成滑轮组(结构如示
 意图),C    杆伸缩可改变吊臂的长短,D             杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度,
 O 为吊臂的转动轴,装在          E 里的电动机牵引钢丝绳,利用滑轮组提升重物,
 H 为在车身外侧增加的支柱,F            为吊臂顶端受到竖直向下的力。下列有关汽车起
重机的叙述中错误的是(  )
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 A.滑轮组中     A 滑轮用于改变力的方向
 B.当  C 杆伸长时吊臂对       D 杆的压力将变大
 C.当  D 杆伸长时力     F 的力臂将变小
 D.H 的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大
  

  评卷人       得   分 
            

 二.填空题(共       14 小题)
 16.(2018•临沂)小明用如图所示的动滑轮提起                  140N 的水桶,动滑轮重
20N(不计绳重和摩擦),小明拉绳子的动力为                           N;如果向水桶内再加
 入 40N 的水,提起时动滑轮的机械效率                     (选填“变大”、“变小”或“不变”
 )。


 17.(2018•内江)用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重                           100N,
 每次运送的量不定。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增

 加而变化的图象,则动滑轮重为                    N;当某次运送        3 件货物时,绳子的拉
 力 F 是      N.(不考虑绳重和摩擦)
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 18.(2018•岳阳)用不计绳重和摩擦的滑轮组把重为                    720N 的货物匀速提高
10m,所做的总功为         12000J,此时滑轮组的机械效率为                  ;用该滑轮组提
 升更重的物体,机械效率会                  (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
 19.(2018•枣庄)如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用

 FA、FB 匀速提升重力为       GA、GB 的  A、B 两物体,不计绳重和摩擦。若              GA>GB,

则  η 甲      η 乙;若   FA=FB,则  GA      GB.(选填“>”、“<”或“=”)


 20.(2018•广州)小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体                          A,测出
 A 移动的距离     s、水平拉力     F 和 A 的重力   G。
 (1)以上条件能否求出此时滑轮的机械效率                   η?         ,如果能,写出        η 的
 表达式;如果条件不足,写出还需补充的物理量的测量步骤和符号,并写出

 η 的表达式         (η   用题目已知及补充的物理量符号表示)
 (2)若   A 在 10s 内运动了    4m,A  的速度为          。


 21.(2018•广安)如图,AB        是能绕    B 点转动的轻质杠杆,在中点            C 处用绳子
 悬挂重为    100N 的物体(不
 计绳重)在     A 端施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡,则拉力                        F=      
 N.若保持拉力方向始终垂直于杠杆,将                 A 端缓慢向上提升一小段距离,在提
 升的过程中,拉力        F 将      (选填“增大”、“减小”或“不变”)
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 22.(2018•眉山)如图所示,一同学在用滑轮组匀速提升不同重物时,记录下
 了绳子自由端拉力        F 与对应所提升的物体的重力            G,如下表:
 G/N  1    2   3   4    5   6
 F/N  0.8 1.3 1.8  2.3 2.8 3.3
 根据上表数据分析可知,绳子自由端拉力                  F 与物体重力     G 的关系式为     F=      
 ;当物体重力      G=10N 时,此滑轮组的机械效率            η=      。


 23.(2018•安徽)如图所示,当工人师傅用                400N 的拉力向下拉绳时,可使重
680N 的重物匀速上升,此过程中滑轮组的机械效率为                           。


 24.(2018•威海)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)


 25.(2018•天津)利用图甲中的撬棒撬石块时,撬林相当于                             (选填“省
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 力”或“费力”)杠杆:利用图乙中的滑轮组匀速提升                     900N 的重物时,若忽略滑
轮自重、绳重及摩擦,人对绳的最小拉力为                         N。


 26.(2018•杭州)如图所示,将长为             1.2 米的轻质木棒平放在水平方形台面上,
 左右两端点分别为        A、B,它们距台面边缘处的距离均为                0.3 米。在  A 端挂一个
重为   30 牛的物体,在      B 端挂一个重为      G 的物体。
 (1)若   G=30 牛,台面受到木棒的压力为                  牛。
 (2)若要使木棒右端下沉,B            端挂的物体至少要大于                牛。
 (3)若   B 端挂物体后,木棒仍在水平台面上静止,则                   G 的取值范围为            
 牛。


 27.(2018•德阳)如图所示,沿斜面把质量为                 12kg 的一个物体匀速拉到最高
 处,沿斜面向上的拉力是           F=100N,斜面长     2m、高   1m,则其机械效率是              
 %,物体所受摩擦力是               N.(取     g=10N/kg)


 28.(2018•南京)用如图所示的滑轮组将重                85N 的物体匀速提升       2m,拉力
 F 为 50N.此过程中有用功为                 J 总功为           J,滑轮组机械效率为                
 ,根据已知条件,以下四个物理量:①动滑轮上升的高度、②动滑轮的重力、

 ③额外功、④拉力的功率,还能求出的有                        和        (选填序号)
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 29.(2018•泸州)泸州市为了巩固创文成果下发了宜传手册“绿色低碳生活,
 从垃圾分类开始”。如图是一种轮式垃圾桶,拖动时它相当于一个                                   杠杆
 (选填“省力”或“费力”);垃圾桶底部的小轮子是为了                           摩擦力(选填“增
 大”或“减小”);若拖动时垃圾桶总重为                150N,且动力臂为阻力臂的          2 倍,则
 保持垃圾桶平衡的拉力          F 为      N。


  

  评卷人       得   分 
            

 三.作图题(共       10 小题)
 30.(2018•眉山)如图所示,轻质杠杆              OA 能绕   O 点转动,请在杠杆中的          A 端
画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力                 F 的示意图(要求保留作图痕迹)。


 31.(2018•成都)如图甲是教室里的学生座椅,乙图是它的侧面图,要在                             C 点
 用最小的力     F 使座椅绕    A 开始逆时针转动,请在图乙中画出;①F                 的力臂②F    的
 示意图。


 32.(2018•盐城)在图中画出施加在开关上力                 F 的力臂   L。
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33.(2018•攀枝花)如图所示,一个绕              O 点的转动的杠杆,已知动力            F1 的方

向和阻力    F2 的力臂  L2,请画出动力      F1 的力臂   L1 以及阻力   F2。


34.(2018•德州)手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进
行自拍时的示意图,将自拍杆看作一个轻质杠杆,O                      点是支点。请在图中画出:


(1)施加在     A 点最小的动力      F1

(2)力   F2 的力臂  L2


35.(2018•衡阳)如图所示,一根木棒以               O 点为支点撬动木块,画出作用在

A 点最小动力     F1,并画出阻力的力臂         L2。


36.(2018•泰州)如图,用螺丝刀撬图钉,画出在                   A 点所加最小力      F1 的示意

图和阻力    F2 的力臂  l2。
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37.(2018•德阳)如图       OAB 轻质杠杆,O      为支点,请在图中        B 点处画出能使
杠杆保持平衡的最小力          F 的示意图。


38.(2018•菏泽)如图所示,杠杆            OA 在动力    F1 作用下处于静止状态,请你画

出阻力   F2 及阻力臂   L2。


39.(2018•白银)如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,O                    为支点,画      F1、F2 的力

臂 L1 和 L2。


 

 评卷人       得   分 
           

四.实验探究题(共         6 小题)
40.(2018•绵阳)某小组同学测量滑轮组的机械效率。实验步骤有:
(i)按照如图所示安装滑轮组,测钩码重力                  G 并记钩码和绳端的位置
(ii)用弹簧测力计缓慢拉动绳端,使钩码上升,读出拉力                        F 的值,并测出钩码
上升的高度     h 和绳端移动的距离        s;
(iii)记录实验数据填入表格中(表格略);
(iv)多次改变钩码的数量,重复上述实验;
(v)用动滑轮质量不同的两个滑轮组吊相同的钩码,分别测机械效率;
(vi)分析测量结果,讨论影响机械效率的因素
回答以下问题:
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(1)除了如图所示器材和弹簧测力计外,还需要的器材是                               。
(2)滑轮组机械效率的计算公式是               η=      (用直接测得的物理量符号表示)
。

(3)关于影响滑轮组机械效率的因素,该小组同学讨论后得到以下认识,你认
为正确的有           (填序号,可能不止一项正确)。
A.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越小
B.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越大
C.忽略摩擦,定滑轮质量相同,则机械效率相同
D.忽略摩擦,动滑轮质量相同,则机械效率相同
E.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越大
F.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越小


41.(2018•德州)测量滑轮组的机械效率:
  步骤      如图所示为测量某滑                装置图
          轮组机械效率的实验
                装置。
          ①实验时沿竖直方向
          匀速缓慢拉动弹簧测
                 力计
          ②分析表中数据可知:

             实验   2 是用图        
               做的实验

          ③实验序号      3 中的机
               械效率    η=      
  表格       实    钩码     钩码上      绳端拉力     F/N    绳端移动距         机械效
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           验    重量    升高度                         离  s/m       率  η
           序    G/N     h/m
           号

           1     4      0.1          1.8            0.3        74%
           2     8      0.1          3.1            0.3        86%
           3     8      0.1          2.5            0.4
  结论       通过比较          (填实验序号)两次实验数据得出结论:同一滑
               轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。

           通过比较    2、3  两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重
                      物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率                       
问题讨论      实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,有同学认为应
                          静止时读数。你认为他的想法

                 (选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到                         对
                            滑轮组机械效率的影响。

42.(2018•枣庄)如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆
平衡条件”的实验装置。


(1)实验前没挂钩码时,杠杆静止的位置如图甲所示,此时应将螺母向                                     
调节,使杠杆在水平位置平衡。

(2)杠杆平衡后,小李在左右两侧分别挂上钩码,如图乙所示,杠杆的                                     
端会下沉,要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变钩码悬挂点的位置和改变

较少钩码的前提下,只需将                  即可。
(3)小李和小王又分别设计了两种实验方案,小李的方案如图丙所示,小王的
方案如图丁所示。你认为                 的实验方案更好,请说明你的理由                      。
(4)实验中小王发现:如果在杠杆的                O 点用弹簧测力计施加一个向上的力,
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 这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡?请说明理由                               。
 43.(2018•泰安)图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹
 簧测力计竖直向上拉动绳子自由端,将重为                   4.5N 的物体从    A 位置提升到     A′位置,
同时弹簧测力计从图中的            B 位置上升到     B′位置,在这个过程中,弹簧测力计的
示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题:

 (1)物体提升的高度是                cm,拉力是             N,该滑轮组的机械效率
 η=      ;
 (2)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙所示的装置,提升同
 一物体,则滑轮组的机械效率                   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。


 44.(2018•青岛)实验探究:探究杠杄的平衡条件
 数据     如图甲,利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂,测得
        数据如下表:

         次数     动力   F1/N  动力臂      阻力  F2/N   阻力臂

                            L1/cm               L2/cm
           1       1.0       10        2.0        5
           2       1.5        5        0.5       15
           3       2.0       15        1.5       20


 结论     ①杠杆的平衡条件是               。
 作图     ②实验进行      3 次的目的是          (只有个选项正确,填写对应字母)。
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        a.取平均值减小误差
        b.使每组数据更准确
        c.归纳出物理规律
        ③如图乙,若用弹簧测力计的拉力作动力,进行实验,请画出其动力
        臂。


 45.(2018•长沙)在认识到杠杆转动跟力、力臂有关后,某实验小组通过实验
 进一步探究杠杆的平衡条件,以下是他们的部分实验过程:

 (1)首先,将杠杆放在水平桌面上,在不挂钩码的情况下,调节杠杆两端的平
 衡螺母,使杠杆在              位置平衡,以方便直接读出力臂
 (2)接下来,他们使杠杆在如图位置静止,多次实验,记录数据如表格所示
 (每个钩码的重力为         1N,杠杄质量、刻度分布均匀);小玲认为杠杆的平衡条

 件应为   F1=F2,L1=L2;而小军则认为实验还需要进一步改进。你认为小玲总结的
 杠杆的平衡条件是              〔选填“正确的”或“错误的”);
 (3)如果小军在杠杆的左端            A 点处再加挂     2 个钧码(即左端共        4 个钩码),接
下来,他应该将右端的两个钩码向右移动                         格,杠杆才会在原位置再次平
 衡。

 实验序      F1(N   L1(cm   F2(N    L2(cm
   号       )       )       )       )

    1       2       3      2       3
    2       3       3      3       3
    3       4       3      4       3
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  评卷人       得   分 
            

 五.计算题(共       3 小题)
 46.(2018•安徽)图      a 所示为前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形。我们可将图
 a 简化成如图    b 所示的杠杆。不计自重。若铅球质量                 m=3kg,OA=0.03m,

OB=0.30m,求此时肱二头肌对前臂产生的拉力                  F1 大小(g  取 10N/kg)。


 47.(2018•德阳)如图所示为一吊运设备的简化模型图,图中虚线框里是滑轮
 组(未画出),滑轮组绳子自由端由电动机拉动,现用该设备先后搬运水平地

 面上的物体     A 和 B,已知两物体重        GA=1.75GB

 当对  A 施以竖直向上的拉力         FA=1500N 时,物体    A 静止,受到地面支持力是           NA

 当对  B 施以竖直向上的拉力         FB=1000N 时,物体    B 静止,受到地面支持力是

 NB;且  NA=2NB

 求:(1)物体      A 的重力   GA 和地面支持力      NA 大小;
 (2)当电动机对滑轮组绳子的自由端施以                  F=625N 的拉力时,物体       B 恰好以速
 度 v 被匀速提升,已知此时拉力            F 功率为   500W,滑轮组机械效率力          80%,不计
 各种摩擦和绳子质量,物体            B 的速度   v 为多少?
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 48.(2018•南充)如图是工人将重            160N 的物体匀速放下的过程,已知物体下
降的距离为      3m,用时    3s,工人的拉力为       50N,工人质量为       50kg。(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         η1

 (3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为                     η2,已知   η1:η2=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。


  

  评卷人       得   分 
            

 六.解答题(共       2 小题)
 49.(2018•扬州)某制作小组所设计的电饭锅,其结构如图所示,控制系统中
 的感温磁体与受热面固定在一起,当温度低于                    103℃时,感温磁体具有磁性。
 煮饭时用手向下按动开关,通过轻质传动杆                   AOB 使永久磁体和感温磁体吸合,
 触点闭合,电路接通,发热板开始发热。当温度达到                       103℃时,感温磁体失去
 磁性,永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下,通过传动杆使触点分开,发
 热板停止发热。

 (1)画出使触点分开时          B 点受到的力和力臂。
 (2)若用    4N 的力按下开关,B       端受到的阻力为        1N,则动力臂和阻力臂之比为                  
 ,如果手按下的距离为          0.5cm,则永久磁体和感温磁体之间的距离至少是                         
 cm。
 (3)用电饭锅烧水(在标准气压下),水沸腾时                           (能/不能)自动断电。
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50.(2018•广州)O     为支点的轻质杠杆原处于水平静止,现同时施加大小相等

的力  F1、F2(如图)。
(1)此时杠杆能否保持平衡?                   。

(2)画出图中      F1 的力臂  L1。


 
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       2018   年  06  月   23 日老师      17  的初中物理组卷

                            参考答案与试题解析

 

一.选择题(共       15 小题)
1.(2018•潍坊)如图所示,杠杆处于平衡状态。如果杠杆两侧的钩码各减少
一个,杠杆将(  )


A.左端下降        B.右端下降        C.仍然平衡        D.无法判断


【考点】7Q:杠杆的动态平衡分析.菁优网版权所有
【分析】利用杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,左右分别判断看
是否平衡。

【解答】解:图中杠杆处于平衡状态,设一个钩码的重为                         G,杠杆上一格的长
度为  L,根据杠杆平衡条件可得:2G×3L=3G×2L;
如果杠杆两侧的钩码各减少一个,则:

左边力与力臂的乘积:1G×3L,
右边力与力臂的乘积:2G×2L,
由于此时右边力与力臂的乘积较大,所以右端下降。

故选:B。
【点评】杠杆的平衡条件要灵活应用,有时根据个数和格数也能判断是否平衡。

 

2.(2018•攀枝花)某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑

轮等重),在相同时间内把重物              G 提升相同高度,F1       和 F2 大小相等,不计绳重
及摩擦,下列说法正确的是(  )
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 A.力  F1 和 F2 做功的功率相同

 B.力  F1 和 F2 做的总功相同
 C.乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大
 D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高


 【考点】F2:机械效率的大小比较.菁优网版权所有
 【分析】①使用滑轮组时,手拉绳子自由端做的功是总功;总功与所用时间之
 比是拉力做功的功率;

 ②根据已知条件判断省力情况;利用公式                  η=     =          =        =

      比较滑轮组机械效率。

 【解答】解:

 由图知,甲滑轮组中承担物重的绳子段数                  n=3,乙滑轮组中承担物重的绳子段
 数 n=4。

 AB、若重物上升高度为         h,则两滑轮组中绳端移动的距离分别为:s                   甲=3h,s 乙
=4h;

 甲滑轮组中拉力做的总功为            W 甲总=F1•3h,乙滑轮组中拉力做的总功为              W 乙总

=F2•4h,

 已知  F1=F2,所以   W 甲总<W   乙总,故   B 错误;

 已知时间相同,由公式          P=  知,P  甲总<P  乙总.故    A 错误;

 CD、已知   F1=F2,所以省力情况相同,故           C 错误;

 甲、乙两滑轮组提升的物重            G 相同,设一个动滑轮的重为            G 动,

 不计绳重及摩擦,则甲滑轮组的机械效率为:η                    甲

 =     =         =        =      ,
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乙滑轮组中有      2 个动滑轮,同理可得,乙滑轮组的机械效率为:η                     乙=       ,

所以  η 甲>η 乙,故   C 错误,D    正确。
故选:D。
【点评】本题考查了使用滑轮组时               n 的确定方法,总功、机械效率、功率的计
算方法,本题关键在于确定总功大小关系。
 

3.(2018•金华)如图,用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验
(每个钩码重为       0.5 牛),下列说法正确的是(  )


A.
实验前出现如图所示情况,应将杠杆的平衡螺母向左调


B.
如图,在    AB 处各增加一个钩码,杠杆仍然能保持平衡


C.
如图,弹簧测力计从         a 位置转到    b,为保持杠杆在水平位置平衡,其示数需变
大


D.
如图,用弹簧测力计在          c 点向上拉杠杆,为保持杠杆在水平位置平衡,其示数
小于  3 牛


【考点】7N:杠杆的平衡条件.菁优网版权所有
【分析】(1)探究杠杆平衡条件之前首先要调节杠杆在水平位置平衡,螺母向
上翘的一端移动;
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 (2)原来杠杆平衡,是因为两边的力和力臂的乘积相等,现在各加一个同样的
 钩码,就要看现在的力和力臂的乘积是否相等,据此分析得出结论;

 (3)根据钩码个数与每个钩码的重力求出测力计拉力;当拉力                           F 向右倾斜时,
 保持  B 点不动,弹簧测力计的方向向右倾斜,这时杠杆右侧的力臂变短,根据
 杠杆的平衡条件可知,使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将变大;


 (4)图中,支点位于动力和阻力的右侧,弹簧测力计不但提了钩码,而且还提
 了杠杆,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响。
 【解答】解:

 A、由图可知,杠杆的右端上翘,要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应向右端
 移动,故    A 错误;
 B、设一个钩码重为        G,一格的长度为        L,
 原来:3G×2L=2G×3L,杠杆平衡;
 在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码,现在:4G×2L<3G×3L,所
 以杠杆不再平衡,杠杆的右端下沉,故                 B 错误;
 C、图中弹簧测力计从         a 位置转到    b,此时拉力      F 的力臂变短,根据杠杆的平衡
条件可知,拉力变大,即测力计的示数变大,故                      C 正确;
 D、若不计杠杆的重力,根据杠杆的平衡条件可得:F′•2L=3G•4L,
 解得测力计的示数:F′=6G=6×0.5N=3N;
 利用如图所示装置进行探究,杠杆的重力不能忽略,且杠杆的重心在杆的中点
 (杠杆的重心没有通过支点),杠杆的重力与钩码的重力都会使杠杆向逆时针

 方向转动,所以弹簧测力计的示数应大于                  3N,故   D 错误。
 故选:C。
 【点评】此题是探究杠杆平衡实验,考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用,
 在利用平衡条件公式时,要注意分析力和对应的力臂。
  

 4.(2018•聊城)人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物
 体时手臂的示意图,当人手托             5kg 的物体保持平衡时,肱二头肌收缩对桡骨所
 施加力的大小一定(  )
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 A.大于   5kg    B.大于   49N    C.小于   49N    D.等于   49N


 【考点】7T:杠杆的应用.菁优网版权所有
 【分析】首先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应的动力臂和阻力臂,根据杠

 杆的平衡条件      F1L1=F2L2,并结合力臂的概念进行分析。
 【解答】解:A、力的单位是            N,质量的单位是        kg,题目是求力的大小,不能
用  kg 左单位,故     A 错误;
 BCD、由图知,物体的重力为           G=mg=5kg×9.8N/kg=49N;
 肱二头肌的拉力为动力,物体对手的压力为阻力,支点在肘,如图所示:


 所以动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件:

 F1L1=F2L2

 因为  L1<L2

 所以  F1>F2
 即肱二头肌收缩所承受的力一定大于                49N.故   B 正确,CD   错误。
 故选:B。
 【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用,关键是判断出两个力臂的大小关系,
 根据杠杆平衡条件得出结论。
  

 5.(2018•宿迁)如图所示,工人师傅用动滑轮将箱子吊到阳台上,箱子重为
 500N,动滑轮重为      10N.在工人师傅竖直向上的拉力              F 作用下,箱子匀速上升
了  2m,不计绳重和摩擦,则在此过程中(  )
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A.F=250N  B.F=510N
C.绳自由端被收起的长度为            4m    D.装置的机械效率         η=100%


【考点】7W:动滑轮及其工作特点;F4:滑轮(组)的机械效率.菁优网版权所有
【分析】(1)使用动滑轮时承担物重的绳子股数                     2,则   s=2h;省一半力

F= (G+G  轮)求人对绳子的拉力;

(2)利用    W 有用=Gh  求克服箱子重力所做的功,利用              W  总=Fs 求拉力所做的功;

利用  η=     ×100%求动滑轮的机械效率。

【解答】解:

AB、使用动滑轮时,n=2,
不计绳重和摩擦,人对绳子的拉力:

F= (G+G  轮)=   (500N+10N)=255N;故     AB 错误;

C、绳自由端被收起的长度:s=2h=2×2m=4m;故                C 正确;
D、动滑轮的机械效率:

η=     ×100%=    ×100%=          ×100%≈98%,故     D 错误。

故选:C。
【点评】本题考查了使用动滑轮拉力、有用功、总功和机械效率的计算,使用

好不计绳重和摩擦,人对绳子的拉力                F=  (G+G  轮)是本题的突破口。

 

6.(2018•临沂)图(a)所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下
方分别加挂一个等重的物体,如图(b)所示,则杠杆(  )
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 A.右端下沉
 B.左端下沉
 C.要保持平衡应将左端的物体向右移动
 D.要保持平衡应在右端再加挂一个物体


 【考点】7N:杠杆的平衡条件.菁优网版权所有
 【分析】(a)图杠杆是平衡的,原因是两边的力和力臂的乘积相等,(b)图
 分别加挂一个等重的物体后,分析两边的力和力臂的乘积是否还相等,据此判
 断丁图的杠杆是否还平衡。
 【解答】解:

 AB、设一个钩码重为        G,杠杆一格长为        L,(a)图杠杆平衡是因为:

2G×2L=G×4L;

 (b)图分别加挂一个等重的物体后(为便于研究,设物体的重也为                             G),
 左边力与力臂的乘积:3G×2L,
 右边力与力臂的乘积:2G×4L,
 因为  3G×2L<2G×4L,即右边力与力臂的乘积较大,
 所以杠杆不能平衡,右端下沉;故               A 正确,B   错误;
 CD、若想让杠杆能够平衡,可以将左端的物体向左移动,从而增大左边的力臂,
 使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积,故                         C 错误;
 若想让杠杆能够平衡,可以在左端再加挂一个物体,左边的力变大,使左边的

 力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积,故                     D 错误。
 故选:A。
 【点评】本题考查了杠杆平衡的条件的应用,注意杠杆平衡的条件:动力×动

 力臂=阻力×阻力臂的应用。
  

 7.(2018•宁波)如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体                A 相对于地面静止,物
体  B 以 0.1m/s 的速度在物体      A 表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑
轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是(  )
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 A.F2 的功率为    0.6W
 B.弹簧测力计读数为         9N
 C.物体   A 和地面之间有摩擦力

 D.如果增大     F2,物体   A 可能向左运动


 【考点】7!:滑轮组绳子拉力的计算.菁优网版权所有
 【分析】(1)由图知,水平使用滑轮组,n=2,拉力端移动速度等于物体                              B 移

 动速度的    2 倍,利用    P=  =  =Fv 求拉力做功功率;

 (2)不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,弹簧测力

 计的示数,即定滑轮受到向左的拉力等于拉力                    F2 的 3 倍;
 (3)一个物体在另一个物体表面上有相对运动或相对运动的趋势时,则两物体
 之间就产生摩擦力;

 (4)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,先分析                            A 受到  B 的
 摩擦力的大小变化,再确定            A 的运动状态是否变化。
 【解答】解:

 A、由图知,水平使用滑轮组,n=2,拉力端移动速度                     v=2v 物

 =2×0.1m/s=0.2m/s,拉力做功功率       P2=F2v=3N×0.2m/s=0.6W,故   A 正确;

 B、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,弹簧测力计

 的示数   F=3F2=3×3N=9N,故    B 正确;
 C、物体   A 受到向右的拉力,相对于地面有向右的运动趋势,物体                        A 与地面之
间有摩擦力,故        C 正确;

 D、如果增大     F2,B 对  A 的压力和接触面的粗糙程度不变,B               与  A 之间的摩擦力
不变,A    受力不变,还是处于静止状态,故                D 错。
 故选:D。
 【点评】本题考查了功率公式的应用、影响滑动摩擦力的因素、物体受力分析
 等知识点,要求认真审题,利用好水平使用滑轮组的特点是关键。
  

 8.(2018•重庆)部分农户在新建住房时,常利用如图所示的简易滑轮提升建
 材。在一次提升建材的过程中,建筑工人用                   400N 的拉力,将重      600N 的建材在
10s 内匀速提高     3m。则下列判断正确的是(  )
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A.滑轮所做的有用功为          1200J
B.滑轮受到的重力为         100N
C.该滑轮的机械效率         η=75%
D.绳子自由端移动的速度大小为              0.3m/s


【考点】F4:滑轮(组)的机械效率;EH:有用功和额外功.菁优网版权所有
【分析】(1)知道重物重和上升的高度,利用                    W=Gh  求有用功;

(2)不计摩擦和绳重时,可以根据               G 动=nF﹣G 物来计算动滑轮的重;

(3)由图知,承担物重的绳子股数               n=2,则   s=2h,知道拉力大小,利用
W=Fs 求总功;再利用效率公式求滑轮组的机械效率;
(4)由   n=2 可得,绳子自由端移动的速度是物体上升速度的                     2 倍,据此解答。
【解答】解:

A、滑轮所做的有用功:W           有用=Gh=600N×3m=1800J,故     A 错误;

B、不计摩擦和绳重时,动滑轮的重:G                动=nF﹣G 物=2×400N﹣600N=200N,故    B 错
误;

C、由图知,n=2,s=nh=2×3m=6m,W          总=Fs=400N×6m=2400J,滑轮组的机械

效率:η=      =      ×100%=75%,故    C 正确;

D、由图知,绳端移动的距离            s=nh=2×3m=6m,则绳子自由端移动的速度大小

为 v=  =   =0.6m/s,故  D 错误。

故选:C。
【点评】本题考查了计算动滑轮的有用功、总功、机械效率等,熟悉基本公式
和原理可顺利解答,难度不大。
 

9.(2018•遂宁)小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶,油桶高
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 40cm,底部直径为      30cm,装满油后总重        2000N.下列说法中正确的是(  
 )


 A.要使底部     C 稍稍离开地面,他至少应对油桶施加                600N 的力
 B.他用水平力虽没推动油桶,但他用了力,所以他对油桶做了功
 C.他用水平力没推动油桶,是因为推力小于摩擦力
 D.油桶匀速运动时,地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力


 【考点】7S:杠杆中最小力的问题.菁优网版权所有
 【分析】(1)根据杠杆平衡原理,确定出使杠杆平衡的动力方向,然后利用几
 何关系求出力臂,再利用平衡条件求出最小拉力的大小。

 (2)根据做功的条件分析;
 (3)根据二力平衡分析;
 (4)根据平衡力的条件分析。
 【解答】解:

 A、作用在    B 点的力,要使油桶        C 点稍离地面,必须以         C 点为支点,则      BC 作为
 动力臂最长,此时动力也最小,最省力,

 此时动力为     F,阻力为    G=2000N,动力臂

L1=         =                  =50cm,阻力臂     L2= CD=  ×30cm=15cm,


 由于  F1L1=F2L2,则最小拉力     F=    =           =600N,故   A 正确。

 B、他用水平力没推动油桶,没在力的方向上通过距离,故不做功,故                              B 错误;
 C、他用水平力没推动油桶,油桶处于静止状态,推力等于摩擦力,故                              C 错误;
 D、地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力没有作用在同一个物体上,不是
 平衡力,故     D 错误。
 故选:A。

 【点评】根据杠杆的平衡条件             F1L1=F2L2 可知,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的
情况下,要使所使用的动力最小,必须使动力臂最长;而在通常情况下,连接
杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段是最长的。
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 10.(2018•连云港)如图所示,O           为杠杆的支点,杠杆右端挂有重为                G 的物体,

杠杆在力     F1 的作用下在水平位置平衡。如果用力               F2 代替力   F1 使杠杆仍在水平
 位置保持平衡,下列关系中正确的是(  )


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


 【考点】7N:杠杆的平衡条件.菁优网版权所有
 【分析】由题知,O        为支点,当阻力、阻力臂不变时,由杠杆的平衡条件知:
 动力和动力臂的乘积一定,当动力臂较大时,动力将较小;动力臂较小时,动

 力将较大。因此先判断出           F1、F2 的力臂大小,即可判断出两力的大小关系从而

比较出    F1、F2 与 G 的关系。
 【解答】解:

 AB、设动力臂为      L2,杠杆长为     L(即阻力臂为       L);

 由图可知,F2    与杠杆垂直,因此其力臂为最长的动力臂,由杠杆平衡条件可知

 F2 为最小的动力,则       Fl>F2,故  A 错误,B   正确;

 CD、用力   F2 使杠杆在水平位置保持平衡时,

 由杠杆平衡条件可得:F2•L2=G•L,

 由图知   L2<L,

 所以  F2>G;故   C 错误;

 因为  Fl>F2,F2>G,

 所以  Fl>F2>G,故    D 错误。
 故选:B。
 【点评】本题重点考查力臂的作图,只要能把力臂作出,则由杠杆平衡条件即
 可求解。
  

 11.(2018•乐山)图甲中用力          F1 水平拉着重为      G 的物体在水平路面上匀速移
 动 s 的距离。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动                         s 的距离,水平

 拉力为   F2.使用动滑轮的过程中(  )
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 A.总功为    W 总=F2s B.有用功为      W 有=Gs

 C.机械效率为      η=      D.额外功为     W  额=2F2s﹣F1S


 【考点】EH:有用功和额外功;F4:滑轮(组)的机械效率.菁优网版权所有
 【分析】(1)使用动滑轮拉力端移动距离等于物体移动距离的                           2 倍,利用
 W=Fs 求拉力做的总功;
 (2)使用动滑轮做的有用功,等于直接拉物体做的功;
 (3)机械效率等于有用功与总功之比;
 (4)额外功等于总功减去有用功。
 【解答】解:

 A、使用动滑轮拉力端移动距离             s′=2s,拉力做的总功       W 总=F2s′=F2×2s=2F2s,故
A 错;

 B、使用动滑轮做的有用功,等于直接拉物体做的功,即                        W 有=F1s,故   B 错;

 C、机械效率     η=    =     ,故  C 错;


 D、额外功    W  额=W 总﹣W 有=2F2s﹣F1s,故 D 正确。

 故选:D。
 【点评】本题考查了使用动滑轮时有用功、额外功、总功、机械效率的计算,
 明确水平使用动滑轮时有用功、额外功的含义是关键。
  

 12.(2018•广安)如图所示,斜面长             3m,高   0.6m,建筑工人用绳子在          6s 内
 将重  500N 的物体从其底端
 沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是               150N(忽略绳子的重力)。则下列说法正确
 的是(  )


 A.斜面上的摩擦力是         50N  B.拉力的功率是        50W
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 C.拉力所做的功是        300J   D.斜面的机械效率是          80%


 【考点】F6:斜面的机械效率.菁优网版权所有

 【分析】(1)利用        W=Fs 计算该过程拉力       F 做的功;利用      W  有=Gh 求出有用功,

 利用  W 额=W  总﹣W 有求出额外功,然后利用           W 额=fs 计算货物箱在斜面上受的摩
 擦力大小;

 (2)利用    P=  求拉力做功功率;

 (3)斜面的机械效率等于有用功与总功之比。
 【解答】解:

 (1)拉力    F 做的功:W     总=Fs=150N×3m=450J;

 有用功:W     有用=Gh=500N×0.6m=300J,

 额外功:W     额=W 总﹣W 有用=450J﹣300J=150J,

 由 W 额=fs 可得,物体在斜面上受到的摩擦力:

 f=   =    =50N,故   A 正确、C   错;

 (2)拉力的功率:P=           =     =75W,故   B 错;

 (3)斜面的机械效率:

 η=     =    ×100%≈66.7%,故     D 错。

 故选:A。
 【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、功率、机械效率的计算,知道
 使用斜面克服摩擦做的功为额外功是关键。
  

 13.(2018•达州)如图所示,光滑带槽的长木条                  AB(质量不计)可以绕支点
 O 转动,木条的      A 端用竖直细线连接在地板上,OA=0.6m,OB=0.4m。在木条的
B 端通过细线悬挂一个长方体木块               C,C 的密度为     0.8×103kg/m3,B 端正下方放
 一盛满水的溢水杯。现将木块             C 缓慢浸入溢水杯中,当木块浸入水中一半时,
 从溢水口处溢出       0.5N 的水,杠杆处于水平平衡状态,然后让质量为                    300g 的小
 球从  B 点沿槽向    A 端匀速运动,经       4s 的时间系在     A 端细绳的拉力恰好等于          0,
 下列结果不正确的是(忽略细线的重力,g                  取 10N/kg)(  )
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 A.木块受到的浮力为         0.5N
 B.木块   C 受到细线的拉力为        0.3N
 C.小球刚放在      B 端时  A 端受到细线的拉力为         2.2N
 D.小球的运动速度为         0.2m/s


 【考点】7N:杠杆的平衡条件.菁优网版权所有
 【分析】(1)溢水杯内裝满水,当物体放入后,根据阿基米德原理即可求出物
 体受到的浮力;

 (2)根据    F 浮=ρ 水 V 排 g 求排开水的体积;此时木块浸入体积为木块体积的一半,
可求木块的体积,又知道木块的密度,利用密度公式和重力公式求木块重;根

据  FB=G﹣F 浮求杠杆   B 端受到的拉力      FB,

 (3)根据杠杆平衡条件得出关系式               FA×OA=FB×OB   求出小球刚放在       B 端时
A 端受到细线的拉力;
 (4)知道小球的质量可求重力,设小球的运动速度为                       v,则小球滚动的距离

 s=vt,可求当   A 端的拉力为      0 时,小球到     O 点距离(s﹣OB=vt﹣OB=v×4s﹣0.4m),

 再根据杠杆平衡条件得出           G 球×s′=FB×OB,据此求小球运动速度。
 【解答】解:

 (1)溢水杯内盛满水,当物体放入后,物体受到的浮力:F                         浮=G 排=0.5N,故
 A 正确;

 (2)根据    F 浮=ρ 液 gV 排可得排开水的体积:

                                        5  3
 V 排=     =                       =5×10﹣ m ;

 因为一半浸入水中,
 所以物体的体积:

                  5 3      4 3
 V 物=2V 排=2×5×10﹣ m  =1×10﹣ m ;

 由 G=mg 和  ρ= 可得,物体的重力:
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                     3    3       4 3
G=mg=ρ 物•V 物 g=0.8×10 kg/m ×1×10﹣ m  ×10N/kg=0.8N,

则 B 端木块   C 所受的拉力:FB=G﹣F     浮=0.8N﹣0.5N=0.3N,故  B 正确;

(3)小球的质量为:

m 球=300g=0.3kg,
小球的重:

G 球=m 球 g=0.3kg×10N/kg=3N,
小球刚放在     B 端时,B   端受到的力为       3N+0.3N=3.3N,

根据杠杆平衡条件得出关系式:FA×OA=FB×OB

则 A 端受到细线的拉力:FA=                 =           =2.2N,故  C 正确。

(4)设小球的运动速度为           v,
则小球滚动的距离        s=vt,
当 A 端的拉力为     0 时,杠杆再次平衡,此时小球到              O 点距离:

s′=s﹣OB=vt﹣OB=v×4s﹣0.4m,
根据杠杆平衡条件可知:

G 球×s′=FB×OB,

即:3N×(v×4s﹣0.4m)=0.3N×0.4m,

解得:v=0.11m/s。故     D 错误。
故选:D。
【点评】该题考查浮力、重力的计算以及杠杆的平衡条件,属于对初中内容的
考查,解答的关键是对公式和变形公式的理解与应用能力。
 

14.(2018•绵阳)如图所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,
质量分布不均匀的木条          AB 重 24N,A、B   是木条两端,O、C        是木条上的两个点,
AO=B0,AC=OC.A   端放在托盘秤甲上,B          端放在托盘秤乙上,托盘秤甲的示数
是 6N.现移动托盘秤甲,让           C 点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是(  
)
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A.8N   B.12N  C.16N  D.18N


【考点】7N:杠杆的平衡条件.菁优网版权所有
【分析】A    端放在托盘秤甲上,以           B 点支点,根据杠杆平衡条件先表示出木条
重心  D 到 B 的距离,当     C 点放在托盘秤甲上        C 为支点,再根据杠杆平衡条件计
算托盘秤乙的示数。
【解答】解:

设木条重心在      D 点,当   A 端放在托盘秤甲上,B         端放在托盘秤乙上时,以            B 端
为支点,

托盘秤甲的示数是        6N,根据力的作用是相互的,所以托盘秤对木条                     A 端的支持
力为  6N,如图所示:


由杠杆平衡条件有:FA×AB=G×BD,即:6N×AB=24N×BD,
所以:AB=4BD,

BD= AB,

当 C 点放在托盘秤甲上时,仍以            C 为支点,此时托盘秤乙对木条             B 处的支持力

为 FB,


因为  AO=BO,AC=OC,所以      CO=OD=BD,BC=3BD,CD=2BD

由杠杆平衡条件有:FB×BC=G×CD,即:FB×3BD=24N×2BD,

所以:FB=16N,则托盘秤乙的示数为             16N。
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 故选:C。
 【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用,关键正确找到力臂,根据杠杆的平
 衡条件计算出木条重心的位置。
  

 15.(2018•衢州)如图所示是汽车起重机,其中                  A、B  组成滑轮组(结构如示
 意图),C    杆伸缩可改变吊臂的长短,D             杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度,
 O 为吊臂的转动轴,装在          E 里的电动机牵引钢丝绳,利用滑轮组提升重物,
 H 为在车身外侧增加的支柱,F            为吊臂顶端受到竖直向下的力。下列有关汽车起
重机的叙述中错误的是(  )


 A.滑轮组中     A 滑轮用于改变力的方向
 B.当  C 杆伸长时吊臂对       D 杆的压力将变大
 C.当  D 杆伸长时力     F 的力臂将变小
 D.H 的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大


 【考点】7T:杠杆的应用.菁优网版权所有
 【分析】(1)不随物体一起移动的滑轮是定滑轮,随物体一起移动的滑轮是动
 滑轮,定滑轮可以改变力的方向,动滑轮可以省力;

 (2)当   C 杆伸长时吊臂阻力臂变长,阻力和动力臂不变时,根据杠杆平衡条件
 分析解答力的变化;

 (3)当   D 杆伸长时,物体变高,伸长臂的夹角变大,阻力臂                      F 的力臂将变小;
 (4)操纵汽车起重机时,应在车身外侧增加支柱,以防翻车,并避免轮胎受到
 过大的压力,损坏轮胎。

 【解答】解:A、A       滑轮随物体一起移动是动滑轮,动滑轮可以省力但可以改变
 力的方向,故      A 错误;
 B、当  C 杆伸长时吊臂阻力臂变长,在阻力和动力臂一定时,阻力臂越长,动力
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 越大,根据物体间力的作用是相互的知,对                   D 杆的压力将变大,故         B 正确;
 C、当  D 杆伸长时力,物体变高,阻力臂              F 的力臂将变小,故        C 正确;
 D、操纵汽车起重机时,应在车身外侧增加支柱即                     H,以防翻车,并避免轮胎受
 到过大的压力。故        D 正确。
 故选:A。
 【点评】本题以汽车起重机为背景,考查了滑轮的分类、杠杆平衡条件的应用
 等知识,是一道难题。
  

 二.填空题(共       14 小题)
 16.(2018•临沂)小明用如图所示的动滑轮提起                  140N 的水桶,动滑轮重
20N(不计绳重和摩擦),小明拉绳子的动力为 80 N;如果向水桶内再加入
 40N 的水,提起时动滑轮的机械效率 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。


 【考点】F4:滑轮(组)的机械效率.菁优网版权所有

 【分析】不计绳重和摩擦,人拉绳子自由端的拉力                      F=  (G+G  动);用同一个

 滑轮组提升物体时,物重越大,效率越高。
 【解答】解:由图可知,该滑轮为动滑轮,有两段绳子拉着动滑轮,

 不计绳重和摩擦,则拉绳子的动力:F=                 (G+G  动)=   (140N+20N)=80N;

 使用同一滑轮组,在提升高度相同时,所做的额外功不变,增加水的重力,增
 大了有用功,所以有用功在总功中所占的比例变大,机械效率会变大。

 故答案为:80;变大。
 【点评】本题考查了滑轮组绳子拉力的计算、机械效率的变化,属于基础知识。

  
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17.(2018•内江)用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重                           100N,
每次运送的量不定。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增

加而变化的图象,则动滑轮重为 100 N;当某次运送                      3 件货物时,绳子的拉
力 F 是 200 N.(不考虑绳重和摩擦)


【考点】7!:滑轮组绳子拉力的计算;F4:滑轮(组)的机械效率.菁优网版权所有
【分析】(1)不计绳子重和摩擦,动滑轮不变,取物重                        G=100N,由图乙知道

此时的机械效率为        50%,利用    η=     =          =        =     求动滑轮

重;

(2)当运送     3 件货物时,求出货物重,不考虑绳重和摩擦,此时拉力

F= (G+G  轮)。

【解答】解:

(1)由乙图可知,当提升货物重              G=100N 时,η=50%,
不考虑绳重和摩擦,滑轮组的机械效率

η=     =         =        =      ,

即:50%=           ,

解得动滑轮重:G       轮=100N;
(2)当运送     3 件货物时,货物的总重          G′=3×100N=300N,
由图甲可知     n=2,不考虑绳重和摩擦,此时绳子的拉力:

F′= (G′+G 轮)=   ×(300N+100N)=200N。

故答案为:100;200。
【点评】本题考查了使用滑轮组机械效率公式的应用和拉力的计算,能从图象
中得出相关信息是本题的关键。
 
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 18.(2018•岳阳)用不计绳重和摩擦的滑轮组把重为                    720N 的货物匀速提高
10m,所做的总功为         12000J,此时滑轮组的机械效率为 60% ;用该滑轮组
 提升更重的物体,机械效率会 变大 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。


 【考点】F4:滑轮(组)的机械效率.菁优网版权所有
 【分析】知道物体重和提升的高度,利用                  W=Gh  求有用功,又知道总功,利用
 效率公式求滑轮组的机械效率;用同一个滑轮组提升物体时,物重越大,效率
 越高。
 【解答】解:

 有用功:W     有用=Gh=720N×10m=7200J;

 已知所做的总功:W         总=12000J;

 则滑轮组的机械效率为:η=              =       ×100%=60%;

 用该滑轮组提升更重的物体,在提升高度相同时,由于物重增大,则有用功增
 大,而额外功几乎不变,所以有用功在总功中所占的比例变大,机械效率会变
 大。

 故答案为:60%;变大。
 【点评】本题考查了学生对有用功、总功、机械效率的了解与掌握,属于基础
 题目。
  

 19.(2018•枣庄)如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用

 FA、FB 匀速提升重力为       GA、GB 的  A、B 两物体,不计绳重和摩擦。若              GA>GB,

则  η 甲 > η   乙;若   FA=FB,则  GA < GB.(选填“>”、“<”或“=”)


 【考点】F2:机械效率的大小比较;7!:滑轮组绳子拉力的计算.菁优网版权所有
 【分析】(1)不计绳重和摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力
 和动滑轮重力做的功为总功,根据
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 η=   ×100%=           ×100%=       ×100%结合    GA>GB 比较两滑轮组的机

械效率关系;

 (2)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据                   F=  (G+G  动)结合   FA=FB 得出提

升物体的重力关系。

 【解答】解:(1)不计绳重和摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体
 重力和动滑轮重力做的功为总功,
 则滑轮组的机械效率:

 η=   ×100%=           ×100%=       ×100%=       ×100%,


 因物体的重力      G 越大,1+      越小,         越大,且动滑轮的重力相等,


 所以,GA>GB    时,η  甲>η  乙;

 (2)由图可知,n       甲=2,n  乙=3,

 由 F=  (G+G  动)可得,提升物体的重力:

 G=nF﹣G 动,

 则 FA=FB 时,提升物体的重力关系为           GA<GB。
 故答案为:>;<。
 【点评】本题考查了滑轮组机械效率公式和绳子拉力公式的应用,明确有用功
 和总功以及滑轮组绳子的有效股数是关键。
  

 20.(2018•广州)小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体                          A,测出
 A 移动的距离     s、水平拉力     F 和 A 的重力   G。
 (1)以上条件能否求出此时滑轮的机械效率                   η? 不能 ,如果能,写出             η 的
 表达式;如果条件不足,写出还需补充的物理量的测量步骤和符号,并写出

 η 的表达式 η=       ×100% (η    用题目已知及补充的物理量符号表示)

 (2)若   A 在 10s 内运动了    4m,A  的速度为 0.4m/s 。
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【考点】F8:滑轮(组)机械效率的测量实验.菁优网版权所有

【分析】(1)根据        η=    =   可求出滑轮的机械效率,据此分析需要补充的

物理量;

(2)根据速度公式        v=  求出  A 的速度。

【解答】解:

(1)根据    η=    =   可知,要求出滑轮的机械效率,补充的物理量为:摩擦

力 f;
测量摩擦力时应水平匀速拉动木块,使木块做匀速直线运动,木块处于平衡状
态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力等于拉力;

作用在动滑轮上有两段绳子,所以拉力                 F 通过的距离为物体        A 移动距离的     2 倍,


滑轮的机械效率为:η=            =    =   =   ×100%;

(2)物体    A 的速度为:v=      =    =0.4m/s。

故答案为:(1)不能;η=            ×100%;(2)0.4m/s。

【点评】此题主要考查的是学生对滑轮组机械效率计算公式的理解和掌握,注
意变形公式的熟练运用。
 

21.(2018•广安)如图,AB        是能绕    B 点转动的轻质杠杆,在中点            C 处用绳子
悬挂重为    100N 的物体(不计绳重)在          A 端施加竖直向上的拉力使杠杆在水平
位置平衡,则拉力        F= 50 N.若保持拉力方向始终垂直于杠杆,将                    A 端缓慢
向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力                    F 将 减小 (选填“增大”、“减
小”或“不变”)
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【考点】7N:杠杆的平衡条件.菁优网版权所有
【分析】(1)物体的重力为阻力,杠杆在水平位置保持平衡时,BC                            为阻力臂,

BA 为动力臂,根据杠杆的平衡条件              F1l1=F2l2 求出拉力的大小;
(2)利用杠杆平衡条件分析拉力              F 的大小变化情况。

【解答】解:杠杆在水平位置保持平衡,由                   F1l1=F2l2 可得,拉力的大小:


F1=  G=   G=  ×100N=50N。


若将  A 端缓慢向上提升一小段距离,则阻力臂                 l2 将变小,阻力     G 不变,即

F2l2 变小,

因为拉力方向始终垂直于杠杆,所以动力臂不变,l1                     始终等于    BA,根据

F1l1=F2l2 可知 F1 变小,即拉力   F 减小;
故答案为:50;减小
【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的了解和掌握,知道阻力臂的变化和
动力臂的不变是解决本题的关键。
 

22.(2018•眉山)如图所示,一同学在用滑轮组匀速提升不同重物时,记录下
了绳子自由端拉力        F 与对应所提升的物体的重力            G,如下表:
G/N  1    2   3   4    5   6
F/N  0.8 1.3 1.8  2.3 2.8 3.3
根据上表数据分析可知,绳子自由端拉力                  F 与物体重力     G 的关系式为     F= 

0.5G+0.3N ;当物体重力       G=10N 时,此滑轮组的机械效率           η= 94.3% 。
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 【考点】F4:滑轮(组)的机械效率.菁优网版权所有
 【分析】由表格数据,重力            G 每增大   1N,绳子自由端的拉力          F 增大  0.5N,所
 以 F 与 G 成一次函数关系,由此解答;根据物体的重力求出拉力的大小,然后
 根据机械效率公式求出机械效率。
 【解答】解:

 由表格数据可知,重力          G 每增大   1N,绳子自由端的拉力          F 增大  0.5N,所以
 F 与 G 成一次函数关系,
 设 F 与 G 关系的表达式为       F=kG+b,
 由表格第一组数据,当          G=1N,F=0.8N,

 则:0.8N=k×1N+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

 由表格第二组数据,当          G=2N,F=1.3N,

 则:1.3N=k×2N+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

 ②﹣①可得   k=0.5,

 将 k=0.5 代入①解得    b=0.3N,
 所以拉力    F 与物体所受重力       G 的关系式:F=0.5G+0.3N;
 当物体重力     G=10N 时,此时的拉力:F=0.5×10N+0.3N=5.3N;
 由图可知,有两段绳子拉着动滑轮;

 滑轮组的机械效率为:η=             =   =     =   =        ≈94.3%。

 故答案为:0.5G+0.3N;94.3%。
 【点评】此题考查分析数据能力,分析比较                   F 随 G 的变化特点,借助数学方法
 可以解题。本题还可以通过            F 与 G 的数据特点判断出通过动滑轮绳子段数                 n 后,
 由表格中每组数据关系总结出             F 与 G 的关系式。
  

 23.(2018•安徽)如图所示,当工人师傅用                400N 的拉力向下拉绳时,可使重
680N 的重物匀速上升,此过程中滑轮组的机械效率为 85% 。
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 【考点】F4:滑轮(组)的机械效率.菁优网版权所有

 【分析】已知拉力、物重,利用              η=   可计算滑轮组机械效率。

 【解答】解:

 由图可知,滑轮组承担物重的绳子段数:n=2,

 由 η=    =  =    =  得,滑轮组的机械效率:

 η=  ×100%=         ×100%=85%。

 故答案为:85%。
 【点评】本题考查机械效率的计算,关键是公式及其变形的灵活应用,相对比
 较简单。
  

 24.(2018•威海)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 400 N,物体
 M 对地面的压力为 4500 N.(杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计)


 【考点】7N:杠杆的平衡条件.菁优网版权所有
 【分析】(1)首先对工人进行受力分析,受竖直向下的重力、竖直向上的拉力、
 竖直向上的支持力,人对绳子的拉力,即绳子对人的拉力,又知道人的重力,
 从而可以计算出地面对人的支持力,即工人对地面的压力。

 (2)分析    A 点受到的力和杠杆的平衡条件分析出                B 点的拉力,对      M 受力分析
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得出地面对物体的支持力即物体              M 对地面的压力。
【解答】解:

(1)人受竖直向下的重力           G、竖直向上的拉力         F、竖直向上的支持力         F 支,

由力的平衡条件可得:F+F          支=G,

则 F 支=G﹣F=700N﹣300N=400N,
因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,

所以工人对地面的压力:F           压=F 支=400N;
(2)定滑轮受向下的重力、3            段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力,

由力的平衡条件可得:FA′=3F+G         定=3×300N+100N=1000N;
杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力,大小相等,即

FA=F′A=1000N;

根据杠杆的平衡条件:FA×OA=FB×OB,且              OA:OB=1:2,

所以:FB=         =          =500N;

因为物体间力的作用是相互的,

所以杠杆对物体       M 的拉力等于物体        M 对杠杆的拉力,即        FB′=FB=500N;
物体  M 受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力,

则物体   M 受到的支持力为:FM         支持=GM﹣FB′=5000N﹣500N=4500N,
因为物体间力的作用是相互的,

所以物体    M 对地面的压力:FM        压=FM 支持=4500N。
故答案为:400;4500。
【点评】本题是综合性很强的题目,考查了物体受力的分析、使用滑轮组拉力
的计算,其中对物体受力分析是难点。
 

25.(2018•天津)利用图甲中的撬棒撬石块时,撬林相当于 省力 (选填
“省力”或“费力”)杠杆:利用图乙中的滑轮组匀速提升                     900N 的重物时,若忽略
滑轮自重、绳重及摩擦,人对绳的最小拉力为 300 N。
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 【考点】7O:杠杆的分类;7!:滑轮组绳子拉力的计算.菁优网版权所有
 【分析】(1)结合图片和生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂
 的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。

 (2)由乙图可知绳子的有效股数,根据                 F=  G 物求出拉力的大小。

 【解答】解:(1)用撬棒撬石头时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
 (2)由乙图可知绳子的有效股数              n=3,

 拉力  F=  G 物= ×900N=300N。

 故答案为:省力;300。
 【点评】本题考查了杠杆的分类和滑轮组拉力的计算,比较简单。
  

 26.(2018•杭州)如图所示,将长为             1.2 米的轻质木棒平放在水平方形台面上,
 左右两端点分别为        A、B,它们距台面边缘处的距离均为                0.3 米。在  A 端挂一个
重为   30 牛的物体,在      B 端挂一个重为      G 的物体。
 (1)若   G=30 牛,台面受到木棒的压力为 60 牛。
 (2)若要使木棒右端下沉,B            端挂的物体至少要大于 90 牛。
 (3)若   B 端挂物体后,木棒仍在水平台面上静止,则                   G 的取值范围为 10~
 90 牛。


 【考点】7N:杠杆的平衡条件.菁优网版权所有
 【分析】(1)对物体进行受力分析,算出台面受到的支持力进一步判断出台面
 受到木棒的压力;
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(2)若要使木棒右端下沉,以右边缘为支点,分析得出动力臂和阻力臂,根据
杠杆的平衡条件算出         B 端挂的物体的重力;
(3)若   B 端挂物体后,木棒仍在水平台面上静止,分别乙左边缘和右边缘为支

点判断出动力臂和阻力臂,据杠杆平衡条件                   F1L1=F2L2 分析分析出最大力和最小
力。

【解答】解:(1)放在水平方形台面上轻质木棒受左右两物体的竖直向下的拉

力和台面竖直向上的支持力,即              F 支持=F 拉力=2G=2×30N=60N;
因为木板对台面的压力和台面对木棒的支持力是一道相互作用力,大小相等,

即 F 压力=F 支持=60N;

(2)此时    L 左=1.2m﹣0.3m=0.9m,L 右=0.3m,

根据杠杆的平衡条件:GA×L           左=GB×L  右得。


B 端挂的物体的重力:GB=              =          =90N;

(3)若以右边缘为支点,右边力臂最小,力最大为                      90N;

若以左边缘为支点,右边力臂最大,力最小,此时                      L 左′=0.3m,L 右′

=1.2m﹣0.3m=0.9m,
最小为:


F 小=       =          =10N。

故答案为:(1)60;(2)90;(3)l0~90。
【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用,根据动力臂最长时最
省力找出动力臂是本题的关键。
 

27.(2018•德阳)如图所示,沿斜面把质量为                 12kg 的一个物体匀速拉到最高
处,沿斜面向上的拉力是           F=100N,斜面长     2m、高   1m,则其机械效率是 60 
%,物体所受摩擦力是 40 N.(取               g=10N/kg)


【考点】F6:斜面的机械效率.菁优网版权所有
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【分析】①知道拉力大小,利用              W=Fs 求出总功,利用       W=Gh  求出有用功,利
用效率公式求出斜面的机械效率。

②克服摩擦力做的功即为额外功,根据                 W=fs 求出摩擦力的大小。
【解答】解:

(1)有用功:W       有=Gh=mgh=12kg×10N/kg×1m=120J;

拉力做的总功:W        总=Fs=100N×2m=200J;

斜面的机械效率:η=             =    ×100%=60%;


(2)额外功:W       额=W 总﹣W 有=200J﹣120J=80J,

由 W 额=fs 可得,物体所受的摩擦力:

f=   =   =40N。

故答案为:60;40。
【点评】本题考查了使用斜面时功、机械效率和摩擦力的计算等,关键是知道
克服摩擦力做的功即为额外功。
 

28.(2018•南京)用如图所示的滑轮组将重                85N 的物体匀速提升       2m,拉力
F 为 50N.此过程中有用功为 170 J           总功为 200 J,滑轮组机械效率为 
85% ,根据已知条件,以下四个物理量:①动滑轮上升的高度、②动滑轮的
重力、③额外功、④拉力的功率,还能求出的有 ① 和 ③ (选填序号)


【考点】F4:滑轮(组)的机械效率;EH:有用功和额外功.菁优网版权所有
【分析】(1)利用        W=Gh  求拉力做的有用功;
(2)由图可知,n=2,拉力端移动的距离                s=2h,利用   W=Fs 求拉力做的总功;
(3)滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比;
(4)①使用滑轮组提升重物时,由于动滑轮和物体一起运动,动滑轮上升的高
度等于物体上升的高度;
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②不计摩擦和绳重,拉力           F=  (G+G  轮);

③额外功等于总功减去有用功;
④拉力的功率等于拉力做的功与做功时间之比。
【解答】解:

(1)拉力做的有用功:W           有=Gh=85N×2m=170J;
(2)由图可知,n=2,拉力端移动的距离:s=2h=2×2m=4m,

拉力做的总功:W        总=Fs=50N×4m=200J;
(3)滑轮组的机械效率:

η=   =     ×100%=75%;

(4)①因为动滑轮和物体一起运动,动滑轮上升的高度等于物体上升的高度,
大小为   2m;

②不计摩擦和绳重,拉力           F=  (G+G  轮),据此可求动滑轮重力,但题目没有

提高“不计摩擦和绳重”这个条件,无法计算动滑轮的重力;

③额外功等于总功减去有用功,W               额=W 总﹣W 有用=200J﹣170J=30J;
④因为不知道做功时间,所以无法计算拉力的功率。
可见,还能求出的有①、③。

故答案为:170;200;85%;①;③。
【点评】本题考查了使用动滑轮时有用功、总功、功率、机械效率的计算,关

键是明确有用功、总功的含义,注意:不计摩擦和绳重,拉力                           F=  (G+G  轮)。


 

29.(2018•泸州)泸州市为了巩固创文成果下发了宜传手册“绿色低碳生活,
从垃圾分类开始”。如图是一种轮式垃圾桶,拖动时它相当于一个 省力 杠杆
(选填“省力”或“费力”);垃圾桶底部的小轮子是为了 减小 摩擦力(选填
“增大”或“减小”);若拖动时垃圾桶总重为                150N,且动力臂为阻力臂的           2 倍,
则保持垃圾桶平衡的拉力           F 为 75 N。
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 【考点】7O:杠杆的分类;7I:增大或减小摩擦的方法;7N:杠杆的平衡条


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 【分析】(1)由示意图分析动力和阻力,然后看动力臂和阻力臂的大小,确定
 杠杆种类;

 (2)用滚动代替滑动可以减小摩擦;
 (3)根据杠杆的平衡条件进行计算求出竖直向上的力。
 【解答】解:(1)图示的垃圾桶,因为是动力臂大于阻力臂的杠杆,所以是一
 个省力杠杆;

 (2)垃圾桶底部安装小轮子,采用变滑动为滚动的方式减小了摩擦力;

 (3)已知垃圾桶总重         G=150N,动力臂     L1=2L2,

 根据杠杆平衡条件:FL1=GL2        可得,

 保持垃圾桶平衡的拉力为:F=               =      =75N。

 故答案为:省力;减小;75。
 【点评】此题考查的是杠杆的分类、减小摩擦分方法及平衡条件的应用,明确
 阻力臂的大小是解答此题的关键。
  

 三.作图题(共       10 小题)
 30.(2018•眉山)如图所示,轻质杠杆              OA 能绕   O 点转动,请在杠杆中的          A 端
画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力                 F 的示意图(要求保留作图痕迹)。


 【考点】7S:杠杆中最小力的问题.菁优网版权所有
 【分析】此题是求杠杆最小力的问题,已知点                    O 是动力作用点,那么只需找出
 最长动力臂即可,可根据这个思路进行求解。
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 【解答】解:O      为支点,所以力作用在杠杆的最右端                 A 点,并且力臂是       OA 时,
力臂最长,此时的力最小。确定出力臂然后做力臂的垂线即为力                             F.如图所示:


 【点评】此题主要考查了杠杆中最小力的问题。解决此类题目的关键是确定出
 最长的力臂,并根据力臂的画法做出最小的力。
  

 31.(2018•成都)如图甲是教室里的学生座椅,乙图是它的侧面图,要在                             C 点
 用最小的力     F 使座椅绕    A 开始逆时针转动,请在图乙中画出;①F                 的力臂②F    的
 示意图。


 【考点】7P:力臂的画法;6H:力的示意图.菁优网版权所有
 【分析】(1)力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离;

 (2)杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻
 力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
 【解答】解:

 由杠杆平衡条件       F1L1=F2L2 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          A 点,要求在     C 点用力,连接      AC,则   AC 就是最长的动
 力臂  L;由题意可知,要在         C 点用最小的力      F 使座椅绕    A 开始逆时针转动,则
 动力应垂直于力臂        L 向左,据此可画出最小动力            F 的示意图;如下图所示:
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【点评】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出:在阻力跟阻力臂的乘积
一定时,动力臂越长,动力越小的结论。
 

32.(2018•盐城)在图中画出施加在开关上力                 F 的力臂   L。


【考点】7P:力臂的画法.菁优网版权所有
【分析】要解决此题,需要掌握力臂的概念,知道力臂是从支点到力的作用线
的距离。由支点向力的作用线做垂线,垂线段的长度即为力臂。

【解答】解:由支点         O 向 F 的作用线做垂线,垂线段的长度即为                F 的力臂
L.如图所示:


【点评】此题主要考查了有关力臂的画法,首先要掌握力臂的概念,找出支点
和力的作用线。画力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段。
 

33.(2018•攀枝花)如图所示,一个绕              O 点的转动的杠杆,已知动力            F1 的方

向和阻力    F2 的力臂  L2,请画出动力      F1 的力臂   L1 以及阻力   F2。
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 【考点】7P:力臂的画法.菁优网版权所有
 【分析】已知支点、阻动力的方向和阻力臂,根据力臂的画法,过支点作阻力
 作用线的垂线段,即动力臂;然后过阻力臂的末端作垂直于阻力臂的作用力,
 即阻力。

 【解答】解:过支点         O 作动力   F1 作用线的垂线段,即为动力臂             L1;

 根据力和力臂的垂直关系,过力臂               L2 的上端,作垂直于力臂         L2 的直线,与杠杆

的交点为力      F2 的作用点,已知阻力        F1 的方向向上,为使杠杆平衡,则力               F2 的

方向应斜向下,由此画出阻力              F2,作图如下:


 【点评】会根据力与力臂的关系画出相应的力臂或作用力,要求作图规范。
  

 34.(2018•德州)手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进
 行自拍时的示意图,将自拍杆看作一个轻质杠杆,O                      点是支点。请在图中画出:


 (1)施加在     A 点最小的动力      F1

 (2)力   F2 的力臂  L2


 【考点】7S:杠杆中最小力的问题;7P:力臂的画法.菁优网版权所有
 【分析】力臂是从支点到力的作用线的距离;当动力的力臂最大时,动力是最
 小的。

 【解答】解:当       AO 之间的连线作为力臂时,力臂是最大的,此时的动力最小;
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 力 F2 是由重力产生的,故阻力的方向是竖直向下的,从                     O 点做该力的作用线的
 垂线,即为力臂,如图所示:


 故答案为:如上图。
 【点评】作力臂首先找到支点和力的作用线,再从支点向力的作用线引垂线,
 支点到垂足之间的距离为力臂的大小。
  

 35.(2018•衡阳)如图所示,一根木棒以               O 点为支点撬动木块,画出作用在

 A 点最小动力     F1,并画出阻力的力臂         L2。


 【考点】7S:杠杆中最小力的问题.菁优网版权所有

 【分析】由杠杆的平衡条件            F1L1=F2L2 可知,当动力臂最大时,动力最小,即最
省力。连接支点和力的作用点              A 即是最大动力臂,当作用力与之垂直时,作用
力最小;

 阻力臂是支点      O 到阻力作用线的距离,过           O 点  F2 的作用线的垂线即为阻力的力

臂  L2。
 【解答】解:力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,根据力臂

 的画法作出垂直于        OA 的作用力即为在       A 点最小动力      F1,方向向下;

 反向延长力     F2 所在的直线,由支点        O 向这条线作垂线即为阻力的力臂               L2.如图
所示:
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 【点评】力臂的画法应始终遵循从支点到力的作用线画垂线这一原则,找最小
 的力时则一定要遵循找最长的力臂这一原则,明确了这些才能按一定的作图规
 则将力或力臂表示出来。
  

 36.(2018•泰州)如图,用螺丝刀撬图钉,画出在                   A 点所加最小力      F1 的示意

 图和阻力    F2 的力臂  l2。


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 【分析】力臂是支点到力的作用线的距离。由杠杆的平衡条件可知,当杠杆平
 衡时,力臂最长,力最小。

 【解答】解:由图知         O 是支点,F1    作用在   A 点时,最长力臂是        OA,所以    F1 的
方向要与     OA 垂直,方向向下,这样才能保证其力臂是                  OA。

 过 O 点向力   F2 的作用线作垂线,即为阻力            F2 的力臂  l2.如图所示:


 【点评】力臂为支点到力的作用线的距离,为一垂线段,不是直线。注意最小
 力的判断:当杠杆平衡时,力臂最长的力就是最小力。
  

 37.(2018•德阳)如图       OAB 轻质杠杆,O      为支点,请在图中        B 点处画出能使
 杠杆保持平衡的最小力          F 的示意图。
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【考点】7S:杠杆中最小力的问题.菁优网版权所有
【分析】(1)根据杠杆平衡的条件可知,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况
下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。

(2)在通常情况下,连接杠杆支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,依
此为动力臂,最省力。

【解答】解:(1)由         O 点到杆顶端的距离是最长的力臂,所以动力应作用在
杠杆的顶端     B 处;
(2)根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡,动力方向垂直于杆向上,据此可画
出最小的动力,如图所示:


               。
【点评】杠杆中的最小动力,可以按照以下几个步骤进行:

(1)确定杠杆中的支点和动力作用点的位置;
(2)连接支点与动力作用点,得到最长的线段;
(3)经过动力作用点做出与该线段垂直的直线;
(4)根据杠杆平衡原理,确定出使杠杆平衡的动力方向。
 

38.(2018•菏泽)如图所示,杠杆            OA 在动力    F1 作用下处于静止状态,请你画

出阻力   F2 及阻力臂   L2。
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 【考点】7P:力臂的画法.菁优网版权所有
 【分析】重物对杠杆的力为阻力,阻力臂是由支点到阻力的作用线的距离,据
 此画图。
 【解答】解:

 杠杆受到的阻力       F2 为重物对杠杆的力,从支点向            F2 作用线引垂线段,可得阻力

 臂 L2,如图所示:


 【点评】力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点。②确定力
 的作用点和力的方向,画出力的作用线。③从支点向力的作用线作垂线,支点
 到垂足的距离就是力臂。
  

 39.(2018•白银)如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,O                    为支点,画      F1、F2 的力

 臂 L1 和 L2。


 【考点】7P:力臂的画法.菁优网版权所有
 【分析】要解决此题,需要掌握力臂的概念,知道力臂是指从支点到力的作用
 线的距离。

 【解答】解:已知支点          O,从支点向      F1 的作用线做垂线,垂线段的长度即为动

力臂   L1;从支点向阻力       F2 作用线引垂线,垂线段的长度即为阻力臂                 L2.如图所
示:


 【点评】此题主要考查了有关力臂的画法,首先要掌握力臂的画法,确定支点,
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从支点向力的作用线引垂线。垂线段的长度即为力臂。
 

四.实验探究题(共         6 小题)
40.(2018•绵阳)某小组同学测量滑轮组的机械效率。实验步骤有:
(i)按照如图所示安装滑轮组,测钩码重力                  G 并记钩码和绳端的位置
(ii)用弹簧测力计缓慢拉动绳端,使钩码上升,读出拉力                        F 的值,并测出钩码
上升的高度     h 和绳端移动的距离        s;
(iii)记录实验数据填入表格中(表格略);
(iv)多次改变钩码的数量,重复上述实验;
(v)用动滑轮质量不同的两个滑轮组吊相同的钩码,分别测机械效率;
(vi)分析测量结果,讨论影响机械效率的因素
回答以下问题:

(1)除了如图所示器材和弹簧测力计外,还需要的器材是 绳子 。

(2)滑轮组机械效率的计算公式是               η=      (用直接测得的物理量符号表示)

。

(3)关于影响滑轮组机械效率的因素,该小组同学讨论后得到以下认识,你认
为正确的有 ADE (填序号,可能不止一项正确)。
A.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越小
B.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越大
C.忽略摩擦,定滑轮质量相同,则机械效率相同
D.忽略摩擦,动滑轮质量相同,则机械效率相同
E.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越大
F.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越小


【考点】F8:滑轮(组)机械效率的测量实验.菁优网版权所有
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【分析】(1)(2)滑轮组是用绳子把定滑轮和动滑轮组装而成的机械装置,

根据滑轮组的机械效率公式            η=     =   =   =   分析探究所需要测量的工具

以及测量的量、表达式;

(3)滑轮组机械效率与物体重力、动滑轮的重力,以及摩擦力的大小有关,在
有用功不变的情况下,所做的额外功越多,滑轮组的机械效率越低。

【解答】解:(1)由图可知,除了滑轮,弹簧测力计外,还需要组装滑轮的绳
子;

(2)由滑轮组的图上可知,n=3

滑轮组做的有用功为         W 有=Gh,总功为     W  总=Fs=Fnh=3Fh,

机械效率的表达式为         η=     =    =  ;

(3)AB、在相同情况下,摩擦越大,所做的额外公功越多,机械效率越小,
故 A 正确,B   错误;
CD、忽略摩擦,滑轮组的机械效率,与定滑轮的质量无关,动滑轮质量相同,
重力相同,额外功相同,则机械效率相同,故                    C 错误、D   正确;
EF、忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,所做的有用功越多,则
机械效率越大。故        E 正确、F   错误。
故选  ADE。

故答案为:(1)绳子;(2)              ;(3)ADE。

【点评】本题考查了实验探究滑轮组的机械效率,要学会依据公式(原理)确
定实验器材、实验所要测量的物理量、实验步骤、实验数据表格的设计等能力。

 

41.(2018•德州)测量滑轮组的机械效率:
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  步骤      如图所示为测量某滑                装置图
          轮组机械效率的实验
                装置。
          ①实验时沿竖直方向
          匀速缓慢拉动弹簧测
                 力计
          ②分析表中数据可知:

           实验   2 是用图 乙 
               做的实验

          ③实验序号      3 中的机
            械效率    η= 80% 
  表格       实    钩码    钩码上       绳端拉力     F/N    绳端移动距         机械效
           验    重量    升高度                         离  s/m       率  η
           序    G/N     h/m
           号

           1     4      0.1          1.8            0.3        74%
           2     8      0.1          3.1            0.3        86%
           3     8      0.1          2.5            0.4
  结论      通过比较 1、2 (填实验序号)两次实验数据得出结论:同一滑
               轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。

           通过比较    2、3  两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重
                   物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率 越低 
问题讨论      实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,有同学认为应
                          静止时读数。你认为他的想法

            不正确 (选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到 摩擦
                         力 对滑轮组机械效率的影响。


【考点】F8:滑轮(组)机械效率的测量实验.菁优网版权所有
【分析】(1)②根据绳子自由端移动的距离                   s 与提升物体的高度        h 的关系,
s=nh,求出实验     1 中绳子的有效段数分析;
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求出实验    2 中绳子的有效段数分析;

③根据   η=     =   ×100%求第    3 次实验的机械效率:

(2)根据控制变量法,要探究滑轮组的机械效率与物重的关系,需要控制绳子
的段数相同,改变物体的重力,找出合适的次数;

比较实验    2 和 3 的相同条件和不同条件得出结论;
(3)在测力计静止时,不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦考虑。
【解答】解:(1)②根据绳子自由端移动的距离                     s 与提升物体的高度        h 的关系,
s=nh,故实验    1 中绳子的有效段数:

n=  =     =3;

实验  2 中绳子的有效段数:

n=  =     =3;

由表格数据知:第        1 次实验物体的重力为         4N,第   2 次物体的重力为       8N,故第
1 次是用甲图做的实验,第           2 次是用乙图做的:
③第  3 次实验的机械效率:


η3=    =   =           ×100%=80%;

(2)根据控制变量法,要探究滑轮组的机械效率与物重的关系,需要控制绳子
的段数相同,改变物体的重力,表格中                 1、2  两次实验符合要求,可以得出结论:
同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。

比较实验    2 和 3 可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮
的个数越多,滑轮组的机械效率越低;

(3)在弹簧测力计静止时读出了数据,由于不会克服绳与轮之间的摩擦,所以
测得的拉力偏小,她的想法是不正确的,因为她没有考虑到摩擦对滑轮组机械
效率的影响。

故答案为:②乙;③80%;1、2;越低;不正确;摩擦力。
【点评】本题测量滑轮组的机械效率,考查注意事项、绳子自由端移动的距离
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s 与提升物体的高度       h 的关系、机械效率的计算、数据分析及摩擦力的知识。
 

42.(2018•枣庄)如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆
平衡条件”的实验装置。


(1)实验前没挂钩码时,杠杆静止的位置如图甲所示,此时应将螺母向 右 
调节,使杠杆在水平位置平衡。

(2)杠杆平衡后,小李在左右两侧分别挂上钩码,如图乙所示,杠杆的 左 
端会下沉,要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变钩码悬挂点的位置和改变
较少钩码的前提下,只需将 左侧的钩码去掉一个 即可。

(3)小李和小王又分别设计了两种实验方案,小李的方案如图丙所示,小王的
方案如图丁所示。你认为 小李 的实验方案更好,请说明你的理由 弹簧测
力计在图丙的力与力臂垂直,力臂在杠杆上便于测量 。

(4)实验中小王发现:如果在杠杆的                O 点用弹簧测力计施加一个向上的力,
这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡?请说明理由 这个作用在杠杆

O 点的力的力臂等于零,不影响杠杆的平衡。 。


【考点】7U:探究杠杆的平衡条件实验.菁优网版权所有
【分析】(1)调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动;探究
杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,这样方便测量力臂;

(2)设一个钩码重为         G,杠杆一个小格是         L,根据杠杆平衡条件判断杠杆向那
端下降,要保持平衡,根据杠杆的平衡条件判断移动那侧钩码;

(3)根据钩码个数与每个钩码的重力求出测力计拉力,根据杠杆的平衡条件可
知,图丙弹簧测力计方向向上,容易测量力臂,图丁方向不与杠杆垂直,不易
测量力臂;

(4)过支点的力,力臂为零。
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 【解答】解:(1)调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,左端的平衡螺母
 应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂
 大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;

 (2))设杠杆每个格的长度为             L,每个钩码的重力为         G,根据杠杆的平衡条件:

 F 左 L 左=F 右 L 右,即 4G×2L>2G×3L,左端大,故左端下沉;要使杠杆重新在
 水平位置平衡,如果不改变钩码总个数和悬挂点位置,只需要将左侧的钩码去
 掉一个即可平衡;

 (3)由图可知,弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直,力臂在杠杆上便于测量,
 图丁的力不与杠杆垂直,力臂不方便测量,图丙好;

 (4)杠杆在     O 点还受到一个向上的力,这个力与杠杆自身重力都过杠杆的支
点,力臂为零,这两个力在探究杠杆平衡时不会影响到杠杆的平衡。

 故答案为:(1)右;(2)左;将左侧的钩码去掉一个;(3)小李;弹簧测力
 计在图丙的力与力臂垂直,力臂在杠杆上便于测量;(4)这个作用在杠杆
 O 点的力的力臂等于零,不影响杠杆的平衡。
 【点评】此题是探究杠杆平衡实验,考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用
 以及过支点的力对杠杆的影响,要注意分析力和对应的力臂。
  

 43.(2018•泰安)图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹
 簧测力计竖直向上拉动绳子自由端,将重为                   4.5N 的物体从    A 位置提升到     A′位置,
同时弹簧测力计从图中的            B 位置上升到     B′位置,在这个过程中,弹簧测力计的
示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题:

 (1)物体提升的高度是 5.0 cm,拉力是 2 N,该滑轮组的机械效率                            η= 
 75% ;
 (2)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙所示的装置,提升同
 一物体,则滑轮组的机械效率 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
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【考点】F8:滑轮(组)机械效率的测量实验.菁优网版权所有
【分析】(1)读出        BB'之间的距离,根据滑轮组的特点求出物体上升的高度;
根据测力计的分度值读出测力计示数;知道物体重力和物体升高的距离,求出

绳子自由端移动的距离,读出弹簧测力计的示数;根据                        η=    求出机械效率。

(2)根据额外功的变化判定机械效率的变化。
【解答】解:(1)测力计           B 位置匀速提升到       B'位置,测力计上升的高度为:
s=15.0cm;由图可知,有       3 段绳子拉着动滑轮,则物体上的高度为:

h= s=  ×15.0cm=5.0cm;

由图可知,测力计的示数为            2N;

该动滑轮的机械效率:η=             =   =           =75%;

(3)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,此时有用功不变,克服动滑轮
重力所做的额外功变大,故机械效率变小。

故答案为:(1)5.0;        2;75%;(2)变小。
【点评】学生进行实验时,只知道要竖直向上匀速拉动绳子,但是不知道为什
么这样做,其目的是:保证拉力大小不变,绳子自由端移动距离是物体升高距

离的  n 倍(n  是指承担物体和动滑轮绳子的段数)。
 

44.(2018•青岛)实验探究:探究杠杄的平衡条件
数据     如图甲,利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂,测得
       数据如下表:
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        次数     动力   F1/N  动力臂      阻力  F2/N   阻力臂

                           L1/cm               L2/cm
          1       1.0       10        2.0        5
          2       1.5        5        0.5       15
          3       2.0       15        1.5       20


结论     ①杠杆的平衡条件是 F1L1=F2L2 。
作图     ②实验进行      3 次的目的是 c (只有个选项正确,填写对应字母)。
       a.取平均值减小误差
       b.使每组数据更准确
       c.归纳出物理规律
       ③如图乙,若用弹簧测力计的拉力作动力,进行实验,请画出其动力
       臂。


【考点】7U:探究杠杆的平衡条件实验.菁优网版权所有

【分析】(1)杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2;
(2)实验中为得出普遍性规律,应多次测量分析得出结论;
(3)力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,据此画出力臂的垂线。

【解答】解:①第一次数据:F1L1=F2L2

1N×0.1m=2N×0.05m,

F1L1=F2L2,

第二组数据:F1L1=F2L2

1.5N×0.05m=0.5N×0.15m
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 第三组数据:F1L1=F2L2

 2N×0.15m=1.5N×0.2m

 杠杆的平衡条件为:F1L1=F2L2。
 ②如果实验次数太少,实验研究得出结论具有偶然性,不具有普遍性,实验结
 论必须在多次试验的基础上得出,这样才能有效地避免实验结果偶然性出现,

 故选  c;
 ③画出其动力臂:


 故答案为:①F1L1=F2L2;②c;③如上图。
 【点评】此题是探究杠杆平衡条件的实验,同时考查了杠杆力臂的画法。
  

 45.(2018•长沙)在认识到杠杆转动跟力、力臂有关后,某实验小组通过实验
 进一步探究杠杆的平衡条件,以下是他们的部分实验过程:

 (1)首先,将杠杆放在水平桌面上,在不挂钩码的情况下,调节杠杆两端的平
 衡螺母,使杠杆在 水平 位置平衡,以方便直接读出力臂

 (2)接下来,他们使杠杆在如图位置静止,多次实验,记录数据如表格所示
 (每个钩码的重力为         1N,杠杄质量、刻度分布均匀);小玲认为杠杆的平衡条

 件应为   F1=F2,L1=L2;而小军则认为实验还需要进一步改进。你认为小玲总结的
 杠杆的平衡条件是 错误的 〔选填“正确的”或“错误的”);
 (3)如果小军在杠杆的左端            A 点处再加挂     2 个钧码(即左端共        4 个钩码),接
下来,他应该将右端的两个钩码向右移动 3 格,杠杆才会在原位置再次平衡。


 实验序      F1(N   L1(cm   F2(N    L2(cm
   号       )       )       )       )

    1       2       3      2       3
    2       3       3      3       3
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    3       4       3      4       3


 【考点】7U:探究杠杆的平衡条件实验.菁优网版权所有
 【分析】(1)调节杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小;
 (2)应该改变力的大小与位置,多做几组实验,得出普遍规律;
 (3)设杠杆的一个小格为           L,一个钩码重为       G,根据杠杆平衡求出钩码移动的
 格数。

 【解答】解:(1)首先,将杠杆放在水平桌面上,在不挂钩码的情况下,调节
 杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂
 可以从杠杆标尺刻度上直接读出来;

 (2)接下来,他们使杠杆在如图位置静止,多次实验,记录数据如表格所示
 (每个钩码的重力为         1N,杠杄质量、刻度分布均匀);小玲认为杠杆的平衡条

 件应为   F1=F2,L1=L2;小玲总结的杠杆的平衡条件是错误的,没用改变力的大小
 与位置,多做几组实验,得出普遍规律;

 (3)设杠杆的一个小格为           L,一个钩码重为       G,根据杠杆平衡条件可得,

 4G×3L=2G×nL,解得:n=6,

 他应该将右端的两个钩码向右移动:6L﹣3L=3L,即向右移动                     3 个格。

 故答案为:(1)水平;(2)错误的;(3)3。
 【点评】当杠杆在水平位置平衡,并且力竖直作用在杠杆上,力臂才在杠杆上。
 初中物理用实验探究物理问题时,有的是为了多次测量求平均值来减小误差;
 有的是多次测量发现变化规律;有的是为了使实验结论具有普遍性。
  

 五.计算题(共       3 小题)
 46.(2018•安徽)图      a 所示为前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形。我们可将图
 a 简化成如图    b 所示的杠杆。不计自重。若铅球质量                 m=3kg,OA=0.03m,

OB=0.30m,求此时肱二头肌对前臂产生的拉力                  F1 大小(g  取 10N/kg)。
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【考点】7N:杠杆的平衡条件.菁优网版权所有

【分析】肱二头肌对前臂产生的拉力                F1 为动力,3kg   铅球的重力即为阻力          F2,
利用杠杆的平衡条件求肱二头肌的收缩力。

【解答】解:由图可知,支点是              O 点,

肱二头肌对前臂产生的拉力            F1 为动力,3kg   铅球的重力即为阻力          F2,

则阻力:F2=G=mg=3kg×10N/kg=30N,

由图知,L1=OA=0.03m,L2=OB=0.30m,

根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,

即:F1×0.03m=30N×0.30m,

解得  F1=300N。

答:肱二头肌对前臂产生的拉力              F1 为 300N。
【点评】本题考查了根据杠杆的平衡条件求出力的大小,是一道基础题。
 

47.(2018•德阳)如图所示为一吊运设备的简化模型图,图中虚线框里是滑轮
组(未画出),滑轮组绳子自由端由电动机拉动,现用该设备先后搬运水平地

面上的物体     A 和 B,已知两物体重        GA=1.75GB

当对  A 施以竖直向上的拉力         FA=1500N 时,物体    A 静止,受到地面支持力是           NA

当对  B 施以竖直向上的拉力         FB=1000N 时,物体    B 静止,受到地面支持力是

NB;且  NA=2NB

求:(1)物体      A 的重力   GA 和地面支持力      NA 大小;
(2)当电动机对滑轮组绳子的自由端施以                  F=625N 的拉力时,物体       B 恰好以速
度 v 被匀速提升,已知此时拉力            F 功率为   500W,滑轮组机械效率力          80%,不计
各种摩擦和绳子质量,物体            B 的速度   v 为多少?
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 【考点】F4:滑轮(组)的机械效率.菁优网版权所有

 【分析】(1)对       A、B  进行受力分析,FA+NA=GA,FB+NB=GB,已知两物体重

GA=1.75GB,且   NA=2NB,列式可解;
 (2)知道提升重物        B 时滑轮组的机械效率和绳子自由端的拉力,可利用公式

η=      =  =   计算出吊着物体的绳子的段数。

 知道拉力    F 的大小和拉力      F 做功的功率,可利用公式           P=FV 计算出绳子自由端运
 动的速度,从而可以计算出物体              B 匀速上升的速度       v。
 【解答】解:

 (1)当对    A 施以竖直向上的拉力         FA=1500N 时,物体    A 静止,受到地面支持力

是  NA;

 对 A,由力的平衡条件可得:FA+NA=GA,即:1500N+NA=GA ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

 已知两物体重      GA=1.75GB,且  NA=2NB,

 所以①式可写为:1500N+2NB=1.75GB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

 当对  B 施以竖直向上的拉力         FB=1000N 时,物体    B 静止,受到地面支持力是

 NB;

 对 B,由力的平衡条件可得:FB+NB=GB,即:1000N+NB=GB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③

 ②﹣③得,500N+NB=0.75GB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④

 ③﹣④得,500N=0.25GB,解得      GB=2000N,

 代入解得:NB=1000N,GA=3500N;NA=2000N;
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 (2)已知绳子自由端的拉力            F=625N,η=80%,物体     B 重为  2000N,设承担物
 重的绳子段数为       n,

 则 η=     =   =  =        =80%,

 解得:n=4。
 又因为拉力     F 做功的功率     P=500W,
 由 P=Fv 得,绳子自由端运动的速度为:

 v 绳= =    =0.8m/s,

 则物体   B 匀速上升的速度为:v=          v 绳= ×0.8m/s=0.2m/s。

 答:(1)物体      A 的重力   GA 是 3500N;地面支持力       NA 大小是   2000N;
 (2)物体    B 的速度   v 为 0.2m/s。
 【点评】本题综合性较强而且难度较大,基本涵盖了滑轮组和机械效率的所有
 知识点,所以要解答本题,需要基础相当的扎实。本题考查物体的重力、动滑
 轮重力、功率和距离的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是对物体
 进行受力分析,判断出动滑轮上绳子的段数,找出其中的等量关系。
  

 48.(2018•南充)如图是工人将重            160N 的物体匀速放下的过程,已知物体下
降的距离为      3m,用时    3s,工人的拉力为       50N,工人质量为       50kg。(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         η1

 (3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为                     η2,已知   η1:η2=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。
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【考点】F4:滑轮(组)的机械效率.菁优网版权所有

【分析】(1)根据        v=  算出物体的速度,根据绳子段数算出工人放绳的速度;

(2)根据    W 有用=Gh  算出有用功,根据        W  总=Fs 算出总功;根据

η=     ×100%算出机械效率;


(3)根据入水前的拉力和物体的重力,根据                   F=  (G 动+G)算出动滑轮重力;

根据  η1:η2=4:3  算出物体完全浸没水中后滑轮的机械效率                   η2

根据  η=     ×100%表示出对物体的拉力;根据              G=mg 算出人的重力,对人受

力分析得出人对地面的压力。
【解答】解:

(1)物体下降速度为:v=           =   =1m/s;

因为有   4 段绳子,所以绳子上升的速度为:v               绳=4v 物=4×1m/s=4m/s;
(2)因为有     4 段绳子,所以绳子运动距离            s=4h=4×3m=12m;

放绳子的有用功:W         有用=Gh=160N×3m=480J;

放绳子的总功:W        总=Fs=50N×12m=600J;


滑轮组的效率:η1=           ×100%=      ×100%=80%;

(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 F=  (G 动+G)可得,动滑轮重力:G            动=4F﹣G=4×50N﹣160N=40N;
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已知  η1:η2=4:3,

则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为:η2=                     η1= ×80%=60%;

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:η2=                  =            =         =60%,


解得  F 拉物=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          绳=F 拉物+G 动,

则人对绳子的拉力:F         绳=  (F 拉物+G  动)=   (60N+40N)=25N,

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:G      人=m  人 g=50kg×10N/kg=500N,
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:F             支=G 人+F 绳=500N+25N=525N。
因为物体间力的作用是相互的,则人对地面的压力为                       525N。
答:(1)工人放绳的速度为            4m/s。

(2)滑轮组的效率        η1 为 80%;
(3)求当物体完全浸没水中后,工入对地面的压力为                       525N。
【点评】本题考查了速度、有用功、总功、机械效率公式的应用,滑轮组拉力
的计算,其中动滑轮重力不变是解题的关键,是一道难题。
 

六.解答题(共       2 小题)
49.(2018•扬州)某制作小组所设计的电饭锅,其结构如图所示,控制系统中
的感温磁体与受热面固定在一起,当温度低于                    103℃时,感温磁体具有磁性。
煮饭时用手向下按动开关,通过轻质传动杆                   AOB 使永久磁体和感温磁体吸合,
触点闭合,电路接通,发热板开始发热。当温度达到                       103℃时,感温磁体失去
磁性,永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下,通过传动杆使触点分开,发
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热板停止发热。

(1)画出使触点分开时          B 点受到的力和力臂。
(2)若用    4N 的力按下开关,B       端受到的阻力为        1N,则动力臂和阻力臂之比为 
1:4 ,如果手按下的距离为            0.5cm,则永久磁体和感温磁体之间的距离至少
是 2 cm。
(3)用电饭锅烧水(在标准气压下),水沸腾时 不能 (能/不能)自动断
电。


【考点】7P:力臂的画法;7N:杠杆的平衡条件.菁优网版权所有
【分析】(1)永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下,画出使触点分开,由
此画出   B 点受到的力,再由画出其力臂;
(2)根据杠杆的平衡条件计算动力臂和阻力臂之比;根据功的原理计算永久磁
体和感温磁体之间的距离;

(3)根据水的沸点结合感温磁体失去磁性的温度分析解答。
【解答】解:

(1)由题知,永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下,则使触点分开时                                B 点
受到的力是竖直向下的,由此画出               B 点受到的力,再由支点          O 作这个力作用线
的垂线段,即为其力臂          L,如图所示:
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 (2)若用    4N 的力按下开关,即动力          FA=4N,B  端受到的阻力      FB=1N,

 由杠杆的平衡条件有:FALA=FBLB,

 所以动力臂和阻力臂之比:              =   =   = ;

 由题意和图示可知,手按下开关时,B                端上升的升高应等于永久磁体和感温磁
 体之间的距离,

 由功的原理有:FAhA=FBhB,


 所以永久磁体和感温磁体之间的距离:L=hB=                     =          =2cm;

 (3)由题知,当温度达到           103℃时,感温磁体失去磁性,永久磁体受重力及弹
簧的弹力作用而落下,通过传动杆使触点分开,发热板停止发热,

 在标准大气压下水的沸点为            100℃,则水沸腾时感温磁体不会失去磁性,故不
 能将触点分开而自动断电。

 故答案为:(1)见上图;(2)1:4;2;(3)不能。
 【点评】本题以电饭锅的温控系统为情景考查了杠杆的力臂的作图、杠杆平衡
 条件的应用以及功的原理的应用,很好的体现了物理与生活的结合。
  

 50.(2018•广州)O     为支点的轻质杠杆原处于水平静止,现同时施加大小相等

 的力  F1、F2(如图)。
 (1)此时杠杆能否保持平衡? 不能 。

 (2)画出图中      F1 的力臂  L1。


 【考点】7N:杠杆的平衡条件.菁优网版权所有
 【分析】(1)杠杆受力的方向可以相同,也可以相反但动力和阻力使杠杆转动
 方向相反;

 (2)力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点。
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②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线。
③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
【解答】解:

(1)由图知,F1     和  F2 都会使杠杆顺时针转动,所以杠杆不能平衡;

(2)过支点     O 作出力   F1 作用线的垂线段,即为          F1 的力臂  L1.如图所示:


故答案为:(1)不能;(2)见上图。
【点评】本题主要考查了有关力的方向和力臂的画法,首先要掌握力臂的概念
和分析力的三要素,然后找出支点和力的作用线、力的作用点和力的大小,从
而正确地画出力臂和力的示意图。
 
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