第十二章 简单机械（专项训练）物理新教材人教版八年级下册+答案

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第十二章 简单机械（解析版） 目录 A题型建模・专项突破  TOC \o "1-3" \h \z \u  HYPERLINK \l "_Toc289" 题型一、杠杆的定义（常考点）  PAGEREF _Toc289 \h 1  HYPERLINK \l "_Toc23589" 题型二、杠杆的力臂作图（常考点） 2  HYPERLINK \l "_Toc30400" 题型三、探究杠杆的平衡条件（难点） 3 题型四、杠杆的分类（常考点）.................................................................................................................................4  HYPERLINK \l "_Toc27548" 题型五、杠杆平衡条件的应用（难点 常考点） 5  HYPERLINK \l "_Toc9828" 题型六、制作简易杆秤（难点） 6  HYPERLINK \l "_Toc8480" 题型七、定滑轮与动滑轮的特点（常考点）............................................................................................................7  HYPERLINK \l "_Toc23907" 题型八、有关定滑轮动滑轮的计算（难点） 8  HYPERLINK \l "_Toc4835" 题型九、有关滑轮组的计算（常考点） 9  HYPERLINK \l "_Toc9341" 题型十、轮轴与斜面（难点常考点） 10  HYPERLINK \l "_Toc18065" 题型十一、有用功、总功、额外功的理解（难点） 11 题型十二、机械效率的理解（常考点）.....................................................................................................................12 题型十三、机械效率的计算（难点常考点）...............................................................................................................13 题型十四、机械效率的测量（常考点）.......................................................................................................................15 B综合攻坚・能力跃升 题型一、杠杆的定义 1、下列关于杠杆的说法正确的是（　　） A．杠杆不一定是硬棒 B．力臂一定在杠杆上 C．杠杆可以是直的，也可以是弯曲的 D．力臂不一定和力的作用线垂直 【答案】C 【解析】解：AC、杠杆可以是直棒，也可以是弯曲的，但杠杆一定是硬棒，故A错误，C正确； B、力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上，故B错误； D、力臂是从支点到力的作用线的距离，即力臂一定和力的作用线垂直，故D错误。 故选：C。 2、人们把在力的作用下绕 转动的硬棒叫做杠杆。使用杠杆时，如果杠杆静止不动或 动，那么杠杆就处于平衡状态。当杠杆平衡时，动力和阻力使杠杆转动的方向 （选填“一定”或“可能”）相反。 【答案】固定点；绕支点匀速转动；一定。 【解析】解：能够绕着某个固定点转动的硬棒叫做杠杆； 当杠杆保持静止状态或匀速转动状态时，我们称杠杆处于平衡状态； 杠杆平衡时，动力和阻力使杠杆转动的方向一定相反。 故答案为：固定点；绕支点匀速转动；一定。 3、如图所示，用硬棒BCDA撬起大石头，向上、向下用力都可以。当用向下的力F下撬大石头时，是以 为支点（填字母）；当用向上的力F上撬大石头时，是以 为支点（填字母）。 【答案】D；B。 【解析】解：当用向下的力F下撬大石头时，杠杆绕着D点转动，D为支点；当用向上的力F上撬大石头时，杠杆绕着B点转动，B为支点。 故答案为：D；B。 题型二、杠杆的力臂作图 如图是用于汲水的桔槔的简化图（杠杆自重不计），请画出拉力F1的力臂l1和杠杆受到的阻力F2。 【答案】 【解析】解：阻力F2作用点在石块与杠杆的接触点处，方向竖直向下； 过支点O作出动力的作用线的垂线，该垂线段为动力的力臂l1；如图所示； 题型三、探究杠杆的平衡条件 1、在探究“杠杆平衡的条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆（每小格均等长）、铁架台、刻度尺、细线和若干个砝码。图甲是杠杆调节前的位置，图乙、丙、丁是杠杆调好后三次的实验情景，则（　　） A．为了便于测量力臂要将如图甲所示杠杆的平衡螺母适当往右调 B．实验中进行多次测量的目的是取平均值减少误差 C．将图丙中两端各加一个钩码，杠杆仍然平衡 D．如图丁所示，将拉力方向从竖直方向改为虚线方向，拉力F大小将不变 【答案】A 【解析】解：A．由题意可得，调节前，杠杆右端上翘，为了便于测量力臂，需要将杠杆调节水平平衡，所以需要将平衡螺母适当往右调，故A正确； B．实验中进行多次测量的目的是为了寻找普遍规律，故B不正确； C．将图丙中两端各加一个钩码后，无法满足动力×动力臂=阻力×阻力臂，杠杆会失去平衡，故C不正确； D．如图丁所示，将拉力方向从竖直方向改为虚线方向后，拉力F的力臂将减小，根据杠杆平衡条件，拉力F的大小将变大，故D不正确。 故选：A。 2、如图所示，芳芳利用铁架台，带有均匀刻度杠杆，细线，弹簧测力计，钩码若干（每个钩码质量相同）等实验器材，探究杠杆的平衡条件。 （1）实验前，杠杆静止在图甲的位置，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态； （2）如图乙所示，要让杠杆在水平位置平衡，应该在B点挂 个相同的钩码； （3）芳芳用弹簧测力计代替钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段如图丙所示的位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）平衡；（2）2；（3）变大。 【解析】解：（1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态； （2）设一个钩码重为G，一格为L，根据杠杆平衡条件可知：3G×2L=nG×3L，解得，n=2，即需要在B点挂2个钩码； （3）弹簧测力计在B处竖直向下拉时，拉力的方向竖直向下与杠杆垂直，动力臂等于支点到力的作用点的距离；弹簧测力计在逐渐旋转过程中，拉力的方向不再与杠杆垂直，动力臂变小，根据杠杆平衡条件得，阻力和阻力臂不变，动力变大，则弹簧测力计的示数变大。 故答案为：（1）平衡；（2）2；（3）变大。 题型四、杠杆的分类 1、下面四种生活中常见的工具，以如图所示的方式使用，属于省力杠杆的是（　　） A．食品夹 B．筷子 C．核桃夹 D．鱼竿 【答案】C 【解析】解：A、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A错误； B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错误； C、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C正确； D、鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D错误。 故选：C。 2、小明在学校文印室复印材料时，看到如下工具或设备，其中属于费力杠杆的是（　　） A．切纸机 B．复印机盖板 C．笤帚 D．重型订书机 【答案】C 【解析】解：A、切纸机在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A错误； B、在掀起复印机盖板的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B错误； C、笤帚在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C正确； D、重型订书机在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D错误。 故选：C。 题型五、杠杆平衡条件的应用 1、如图所示是《天工开物》中记载的脚踏碓（duì），脚踏碓是一种给稻谷去壳的工具，用脚连续踏木杠的一端，另一端的碓头就会连续起落。脚向下踏时，脚踏碓属于 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；在使用过程中，人脚越靠近O点越 。（选填“省力”或“费力”） 【答案】费力；费力。 【解析】解：由图可知，用脚连续踏木杠时，O点为支点，支点到脚施加的动力作用线的距离为动力臂，支点到碓头的重力作用线的距离为阻力臂，由于动力臂小于阻力臂，所以脚踏碓属于费力杠杆。 由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，阻力和阻力臂不变时，人脚越靠近O点，动力臂越小，动力越大，越费力。 故答案为：费力；费力。 2、捣臼是我国劳动人民的智慧结晶，人们用它舂米做年糕，如图所示。舂米时，脚踩B端，A端上升；抬起脚，A端下落，石槌撞击蒸熟的米粉，如此反复，可使年糕变得有韧性。若石槌重为300牛，木杆AB长3.6米，A端离支撑点O的距离为0.9米，木杆AB的重忽略不计。求： （1）该用具所选用的物理模型是 。 （2）要将石槌缓慢抬起，作用在B端的力最小的力。 【答案】见试题解答内容 【解析】解：（1）由图可知，木杆可以在力的作用下绕着固定点转动，所以它是杠杆的模型。 （2）由题意知，在此杠杆中，阻力为石槌对杠杆的拉力，其大小等于石槌的重力， 即F2=G=300N，L2=OA=0.9m,L1=OB=AB-OA=3.6m-0.9m=2.7m； 则根据杠杆平衡条件可得：F1×OB=F2×OA， 代入数值可得：F1×2.7m=300N×0.9m, 解得，F1=100N。 答：（1）杠杆；（2）要将石槌缓慢抬起，作用在B端最小的力为100N。 题型六、制作简易杆秤 1、杆秤是中国度量衡三件（尺、斗、秤）之一，凝聚了炎黄子孙的智慧，反映了我国古代商贸及科技的发展。如图将物体挂于秤钩上，提起B点或C点的提纽，然后通过移动D点处的秤砣，秤杆平衡时，即可称出物体的质量。若要杆秤称出最大的质量，应该提起 （选填“B”或“C”）点，若AB=BC，CE=39AB（E点为杆秤上最大刻度处），秤砣的质量为0.75kg,则该杆秤的最大称量是 kg。 【答案】B；30。 【解析】解：若要杆秤称出最大的量，根据杠杆的平衡条件，应增大秤砣对杆秤拉力的力臂而减小物体对杆秤拉力的力臂，所以应该提起B点。 当杆秤在水平位置平衡时，秤砣和物体对杆秤的拉力方向竖直向下，与杆秤垂直，所以对于的力臂分别是BE和AB，则BE=BC+CE=AB+39AB=40AB 根据杠杆的平衡条件可得G物•AB=G砣•BE 即G物•AB=G砣•40AB 物体的重力为 则该杆秤的最大称量是 故答案为：B；30。 2、“试弓定力”是《天工开物》中记载的一种用杆秤测量弓最大弹力的方法。如图所示，当杆秤水平平衡时，秤砣重为G；距提纽90cm,挂弓点距提纽30cm,杆秤质量不计，则该弓的弹力F= 。若要提高杆秤的测量精度，可采取的方法是： （写出一种即可）。 ． 【答案】3G；减小秤砣的质量。 【解析】 解：根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，在此题中，秤砣重力G为动力，其力臂lG=90cm,功的弹力F为阻力，其力臂lF=30cm,由杠杆平衡条件可得：F×lF=G×lG，即F×30cm=G×90cm,解得：F=3G；根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，通过减小秤砣的质量，可以在相同的力臂比例下使得秤砣的位置变化更加敏感，从而提高测量的精度。这是因为较小的质量移动同样的距离会产生更大的角度变化，使得读数更加精细。 故答案为：3G；减小秤砣的质量。 题型七、定滑轮与动滑轮的特点 1、学校的国旗杆顶部装有一个滑轮，如图所示。此滑轮属于 ，这种滑轮的作用是改变 。 【答案】定；改变力的方向。 【解析】解：由图可知，该滑轮轴是固定不动的，因此是定滑轮，它可以改变力的方向，但不可以省力。 故答案为：定；改变力的方向。 2、如图所示，滑轮提升重物时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，可观察到：当重物上升时，滑轮绕轴 时针转动，该滑轮可视为杠杆的变形，其支点为 （选填“A”、“B”或“C”）点。 【答案】逆；A。 【解析】解：竖直向上匀速拉动弹簧测力计，重物上升，滑轮绕轴逆时针转动；如图所示，支点随动滑轮移动，A点是绳子与滑轮的固定接触点，可视为支点。 故答案为：逆；A。 题型八、有关定滑轮动滑轮的计算 1、王老师站在地面上利用如图所示的滑轮把重400N的物体M吊起来。若不计绳重、滑轮重及一切摩擦，则他拉绳子自由端的力为 N。 【答案】400。 【解析】解：由图可知，王老师站在地面上通过定滑轮提升物体，而定滑轮既不省力也不费力，若不计绳重、滑轮重及一切摩擦，因此他拉绳子自由端的力：F=G=400N。 故答案为：400。 2、如图所示，该滑轮是一个定滑轮，其相当于一个 （选填省力，等臂、费力）杠杆。如果物体所受重力为20牛，则将其匀速提升2米，拉力F的大小为 牛，拉力F所做的功为 焦耳。（不计摩擦及绳重） 【答案】等臂；20；40 【解析】解：图中滑轮是一个定滑轮，其实质是一个等臂杠杆，不能省力，也不费距离； 不计摩擦及绳重，则F=G=20N，s=h=2m； 拉力F所做的功：W=Fs=20N×2m=40J。 故答案为：等臂；20；40。 3、如图所示，工人分别用甲、乙两种滑轮匀速提升物体。若物重为180N，滑轮重均为20N，不计绳重和摩擦。则拉力F甲= N，F乙= N。若使用滑轮乙匀速提升物体，物体上升1m,则绳子自由端移动的距离为 m。 【答案】180；100；2。 【解析】解：由图知，提升物体时，A滑轮的轴固定不动，则A是定滑轮；B滑轮和物体一起移动，则B是动滑轮；由题知，不计绳重和摩擦； A滑轮是定滑轮，则FA=G=180N； B滑轮是动滑轮，可以省一半的力，则FB=（G+G动）/2=（180N+20N）/2=100N； 由动滑轮的特点可知s=2h,则物体上升的高度s=2h=2×1m=2m。 故答案为：180；100；2。 题型九、有关滑轮组的计算 1、如图所示，5s内物体甲恰好匀速竖直下降1m,则物体乙上升的速度为 m/s,已知甲重15N，乙重20N，则动滑轮重为 N。（不计绳重及绳与滑轮间的摩擦） 【答案】0.1；10。 【解析】解：由图可知，n=2，物体乙上升的速度为： 不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，根据G甲=（G乙+G动）/2可知，动滑轮重为： G动=nG甲-G乙=2×15N-20N=10N。 故答案为：0.1；10。 2、付强同学用如图所示的滑轮组匀速提升箱子，箱子质量为45kg,动滑轮重50N，箱子在10s的时间内上升了2m,不计绳重和摩擦，则箱子的重力为 N，拉力的功率为 W。 【答案】450；100 【解析】解：（1）箱子受到的重力：G=mg=45kg×10N/kg=450N； （2）由图可知n=2，不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力F=（G物+G动）/2=（450N+50N）/2=250N， 绳子自由端在10s内移动的距离：s=nh=2×2m=4m,做功W=Fs=250N×4m=1000J；功率P=W/t=1000J/10s =100W。 故答案为：450；100。 题型十、轮轴与斜面 1、如图甲所示是用于松紧内六角螺丝的扳手，AB＞BC，该工具使用时是一个 （选填“滑轮”“轮轴”），图 （选填“乙”“丙”）中的方法可以更轻松的拧动螺丝，因为相当于 （选填“增加动力臂”或“减小阻力臂”）。 【答案】轮轴；乙；增加动力臂。 【解析】解：用于松紧内六角螺丝的扳手，在使用时，以螺丝的中心为轴转动，符合轮轴的特征（轮轴由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械），所以该工具使用时是一个轮轴。轮轴的实质是可以连续转动的杠杆，根据杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2（ F1、F2 为动力和阻力，L1、L2为动力臂和阻力臂），在阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。由图可知 AB＞BC，图乙中动力作用在A点，动力臂为 AB；图丙中动力作用在B点，动力臂为 BC，所以图乙中的动力臂更大，使用图乙中的方法可以更轻松的拧动螺丝。故答案为：轮轴；乙；增加动力臂。 2、建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，如图所示。钻头使用时相当于一个 （填简单机械名称），可以省 （选填“力”“距离”或“功”）。 【答案】斜面；力。 【解析】解：建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，钻头有螺纹，螺纹的螺线很长，相当于斜面较长，因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力。 故答案为：斜面；力。 题型十一、有用功、总功、额外功的理解 如图所示，工人师傅用动滑轮提升重物，他的拉力做的功是 ，动滑轮对重物做的功是 ，他提起动滑轮和克服摩擦力所做的功是 。（填“有用”“额外”或“总”） 【答案】总功；有用功；额外功。 【解析】解：用动滑轮提升物体，拉力做的功是总功，动滑轮对重物做的功为有用功；克服摩擦力、提高绳子和动滑轮所做的功，是无用但又不得不做的功，是额外功。 故答案为：总功；有用功；额外功。 2、（多选）如图所示，分别使用滑轮和滑轮组匀速提升质量为m的物体，每个滑轮的质量均相等（且小于物体的质量），在相同的时间内物体被提升了h,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．三个机械做的有用功相等 B．三个机械做的额外功相等 C．三个机械绳子自由端移动的速度关系为v甲＞v乙＞v丙 D．三个机械对物体做功的功率相等 【答案】AD 【解析】解：A、克服物体重力做的功为有用功，甲、乙、丙三种装置做的有用功都为：W有用=Gh=mgh,故A正确； B、不计绳重和摩擦，由图知，甲装置中的滑轮是定滑轮，所以提升物体时甲装置不做额外功；乙装置中的滑轮是动滑轮，所以提升物体时克服动滑轮重力做额外功，W额=G动h=m2gh；丙装置中是滑轮组，所以提升物体时克服动滑轮重力做额外功，W额=G动h=m2gh。故B错误； C、从图中可知，甲为定滑轮，乙为动滑轮，丙为滑轮组且承担物重的绳子段数n=3， 在相同的时间内物体被提升的高度均为h,则绳子自由端移动的距离分别为：s甲=h,s乙=2h,s丙=3h, 因此s甲＜s乙＜s丙，运动时间相同，根据v=S/t可知绳子自由端移动的速度关系为：v甲＜v乙＜v丙，故C错误； D、不计绳重和摩擦，三个机械对物体做功是有用功，三个机械做的有用功相等，又因为所用时间相同，根据P=W/t可知，P甲=P乙=P丙，故D正确； 故选：AD。 题型十二、机械效率的理解 1、甲、乙两种机械的效率分别80%和60%，则下列说法中正确的是（　　） A．使用甲机械省力 B．使用甲机械做功快 C．在相同的时间内，使用甲机械完成的功多 D．乙机械的额外功在总功中的比例大 【答案】D 【解析】解： A、机械效率高是指做的功中有用功占的比例高，与是否省力没有关系，故A错误。 B、功率是表示做功的快慢，而功率与机械效率没有必然的联系，故B错误。 C、相同时间，乙机械完成的功多，说明做功快，即功率大，与机械效率无关，故C错误。 D、甲的机械效率较低，说明有用功占总功的比例小，相应的额外功占总功的比例就比较大，故D正确。 故选：D。 2、如图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，乙的（　　） A．总功较小 B．有用功较小 C．额外功较大 D．机械效率较高 【答案】C 【解析】AB．由图可知，甲机械的有用功是1500J，所占的比例是75%，总功W甲总=W甲有/75%=1500J/75%=2000J， 乙机械的额外功是900J，所占的比例是30%，总功W乙总=W乙有/30%=900J/30%=3000J， 乙的总功大，乙机械的有用功W乙有=W乙总-W乙额=3000J-900J=2100J， 乙的有用功大，故AB不符合题意； C．甲机械的额外功W甲额=W甲总-W甲有=2000J-1500J=500J， 乙机械的额外功是900J，乙的额外功较大，故C符合题意； 故选C 题型十三、机械效率的计算 1、实验时，小芳用如图所示的滑轮组，将重为8N的物体匀速提升0.5m。已知动滑轮的重为2N，不计绳重和摩擦，则（　　） A．拉力F为4N B．有用功为5J C．绳子自由端移动距离为1.5m D．该滑轮组的机械效率为80% 【答案】D 【解析】解：A、由图可知，n＝2；不计绳重和摩擦时，拉力F＝（G物+G动）＝×（8N+2N）＝5N，故A错误； B、拉力做的有用功：W有用＝Gh＝8N×0.5m＝4J，故B错误； C、绳子自由端移动距离s＝2h＝2×0.5m＝1m，故C错误； D、拉力做的总功：W总＝Fs＝5N×1m＝5J， 滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝80%，故D正确。 故选：D。 2、用如图所示的滑轮组，将一重为450N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提起2m，拉力F为200N．求： （1）滑轮组的机械效率； （2）拉力F的功率。 【答案】（1）滑轮组的机械效率为75%；（2）拉力F的功率为60W。 【解析】解：（1）工人做的有用功： W有用＝Gh＝450N×2m＝900J， 由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝3，拉力端移动距离s＝3h＝3×2m＝6m， 拉力做的总功： W总＝Fs＝200N×6m＝1200J， 滑轮组的机械效率： η＝×100%＝×100%＝75%； （2）由v＝得做功时间： t＝＝＝20s， 拉力做功的功率： P＝＝＝60W； 答：（1）滑轮组的机械效率为75%；（2）拉力F的功率为60W。 3、（多选）利用如图所示的滑轮组先后匀速提升重为200N和150N的物体。已知提升200N的物体时，绳子自由端的拉力为125N，拉力的功率为125W。若两次物体上升的速度相同，不计摩擦和绳重，则提升重为150N的物体时（　　） A．机械效率为80% B．机械效率为75% C．拉力的功率为50W D．拉力的功率为100W 【答案】BD 【解析】解：由图可知，n＝2，绳子自由端移动的距离为物体移动距离的2倍， 不计摩擦和绳重，提升200N的物体时，则绳子自由端的拉力：F＝（G+GL），即125N＝（200N+GL），解得：GL＝50N， 拉力的功率：P＝＝＝Fv，即125W＝125N×v，解得：v＝1m/s， 提升重为150N的物体时，绳子自由端的拉力：F′＝（G′+GL）＝（150N+50N）＝100N， 拉力的功率：P′＝F′v＝100N×1m/s＝100W， 拉力所做的有用功：W′＝G′h＝150N×h， 拉力做的总功：W＝2F′h＝2×100N×h＝200N×h， 滑轮组的机械效率： η＝×100%＝×100%＝75%。 故选：BD。 题型十四、机械效率的测量 1、某同学探究“影响滑轮组的机械效率的因素”，他用质量相同的滑轮做了如图所示的实验，并测算了各次实验的机械效率，下列相关说法中正确的是（　　） A．实验时，可在弹簧测力计静止时读数 B．实验时，换用不同装置多次实验是为了减小误差 C．由甲、乙可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关 D．由乙、丙可知：同一滑轮组提升的物体越重，机械效率越高 【答案】D 【解析】解：A、滑轮组的机械效率 滑轮组的机械效率与拉动时的速度无关，不能在静止时读数，没有考虑摩擦力，故A错误； B、为避免实验的偶然性，应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律，故B错误； C、甲、乙两次实验中绳子绕法不同，提升物重相同，机械效率都是70%，因此，说明滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关，故C错误； D、乙、丙两次实验可知用的是同一滑轮组，丙中提升的物重大，②的机械效率小于③，说明同一滑轮组提起物重越大，机械效率越高，故D正确。 2、小丽实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 小玲同学认为表格设计有问题，请你指出问题所在： ；（不说明理由）在实验中，弹簧测力计应竖直向上 提升重物； （2）通过表中数据可分析出实验1是用 （选填“甲”或“乙”）图滑轮组做的实验； （3）3次实验后得出表中的数据，请将第3次测量的效率补充在表中的空白处 ； （4）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率 ； （5）比较实验 两个实验的数据可得出结论：使用同组滑轮组，增大物重可以提高滑轮组的机械效率。 【答案】（1）设计机械效率的平均值；匀速；（2）甲；（3）83.3%；（4）越小；（5）1、3。 【解析】解：（1）不同滑轮组的机械效率一般不同，同一滑轮组的机械效率与提升的物重有关，故不能将机械效率取平均值，即表格中不应设计机械效率的平均值。 在实验中，为了使拉力大小不变，弹簧测力计应竖直向上匀速提升重物。 （2）通过表中数据可分析出实验1的n1=s1/h1=0.3m/0.1m=3是用甲图滑轮组做的实验。 （3）第3次测量的效率为 （4）实验1利用图甲提升重物，实验2的滑轮组的n12=s2/h2=0.5m/0.1m=5则实验2利用的是乙装置进行实验，由实验1、2的数据可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率小。 （5）由表格中数据得，实验1、3使用的滑轮组相同，均为甲装置，比较实验1、3两个实验的数据可得出结论：使用同组滑轮组，增大物重可以提高滑轮组的机械效率。 故答案为：（1）设计机械效率的平均值；匀速；（2）甲；（3）83.3%；（4）越小；（5）1、3。 单选题 1、关于杠杆，下列说法正确的是（　　） A．杠杆一定是直杆 B．力臂是指从支点到力的作用点的距离 C．杠杆的支点不一定在杠杆中间 D．动力臂与阻力臂长度之和，一定小于杠杆的总长度 【答案】C 【解析】解：A、杠杆是指在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒，可以是直的，也可以是弯的，则A选项错误。 B、力臂是从支点到力的作用线的距离，而不是从支点到力的作用点的距离，则B选项错误。 C、支点指杠杆在转动过程中固定不变的点，不一定在杠杆的中间位置；则C选项正确。 D、根据杠杆的定义、力臂的含义，可以断定动力臂和阻力臂之和可以大于、小于或等于杠杆的总长度，则D选项错误。 故选：C。 如图是劳动课中小明在用掀铲土的情境，使用时可视为一个杠杆。下列各图能正确表示其杠杆原理的是（　　） A B C D 【答案】A 【解析】解：小明在用掀铲土的情境，使用时可视为一个杠杆，支点在右侧的手和杠杆的接触点，左端重物视为阻力F2，方向竖直向下，中间的手的作用力为动力F1，方向竖直向上，故BCD错误，A正确。 故选：A。 3、运用杠杆的知识判断，如图中最适合剪断铁片的剪刀是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】解： 剪断铁片的剪刀越省力越好，所以刀把比刀口长的越多越省力，比较四幅图中可知：ACD中刀把长与刀口长几乎相等， B图中的剪刀刀把比刀口长很多，所以B最省力。故B符合题意，ACD不合题意。 故选：B。 4、如图所示，在处于水平平衡的杠杆上A点，挂上4个钩码（每个钩码的质量为50g），若使杠杆在水平位置保持平衡，作用在杠杆B点的力量最小为（g取10N/kg）（　　） A．15N B．6N C．3N D．1.5N 【答案】D 【解析】解：设杠杆的一个小格为L，则OA＝3L，OB＝4L， 根据杠杆平衡条件可得：F1×OB＝F2×OA， 则F1＝＝＝1.5N。 故选：D。 5、如图所示，关于“杠杆平衡条件”实验的相关说法正确的是（　　） A．加减砝码进行实验过程中，还可以调节平衡螺母 B．在两侧的钩码下同时各添加一个相同的钩码，杠杆依然水平平衡 C．该实验可得出结论：当阻力和阻力臂乘积一定时，动力臂大，动力就大 D．多次实验是为了得到普遍规律 【答案】D 【解析】解：A、加减砝码进行实验过程中，不能调节平衡螺母，故A错误； B、在两侧的钩码下同时各添加一个相同的钩码，左侧=3G×3L=9GL，右侧=4G×2L=8GL，左侧大于右侧，杠杆不再平衡，故B错误； C、杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂；当阻力和阻力臂乘积一定时，动力臂大，动力就小，故C错误； D、多次实验是为了得到普遍规律，故D正确。 6、杆秤曾是主要的度量工具，同时它还承载着公平公正的象征意义。某科技小组的同学用轻质细杆制作了一个杆秤如图所示，下列说法错误的是（　　） A．已知秤杆粗细不均匀，小组同学通过分析得知，杆秤的刻度是均匀的 B．提起提纽O，秤盘中不放物体，当秤砣移动到A点时秤杆在水平位置平衡，那么A点标定的刻度为0 C．所挂物体加重时，秤砣向右移，秤杆才能再次水平平衡 D．使用杆秤的过程中，小组的同学不慎将秤砣弄缺损了，则杆秤所测的质量值小于被测物体的真实质量值 ． 【答案】D 【解析】解：AC．设秤盘中物体的重力为G物，力臂为OC；秤砣重力为G砣，力臂为L。根据杠杆平衡：G物×OC=G砣×L，由于G砣、OC为定值，因此L与G物成正比，即L与物体质量成正比，说明杆秤刻度是均匀的，所挂物体加重时，秤砣向右移，秤杆才能再次水平平衡，故AC正确，不符合题意； B．秤盘中不放物体时G物=0，秤砣移到A点时杆秤平衡，说明A点对应物体的质量为0，因此A点标定刻度为0。故B正确，不符合题意； D．使用杆秤的过程中，小组的同学不慎将秤砣弄缺损了，秤砣的质量变小，由杠杆的平衡条件可知，测量同一物体时，秤砣离开O点的距离变大，测量的质量比实际值偏大，故D错误，符合题意。 故选：D。 7、在图中利用了动滑轮的是（　　） 【答案】D 【解析】解：A、B、C中滑轮是固定不动的，是定滑轮，D中的滑轮与物体一起运动，是动滑轮。 故选：D。 8、轮轴是一种变形杠杆。下列实例不属于轮轴的是（　　） A．汽车方向盘 B．井上的辘轳 C．水龙头 D．盘山公路 【答案】D 【解析】解：像方向盘一样由一个轮和轴组成的机械，叫做轮轴。轮轴是一种变形的杠杆；轮轴是简单机械；轴会随着轮转动；轮和轴固定在一起，轴和轮转动的方向相同，由题可知汽车方向盘、井上的辘轳、水龙头都属于轮轴，盘山公路属于斜面，故D符合题意。 故选：D。 9、如图所示的简单机械，不属于斜面应用的是（　　） A．盘山公路B．螺丝钉C．钳子D．楔子 【答案】C 【解析】 解：ABD、盘山公路、螺丝钉和楔子都是应用斜面来省力的，故ABD不合题意； C、钳子是一根硬棒绕着固定点转动，为杠杆，在使用时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故ABC不合题意。 故选：C。 10、生产生活中常常会用到各种机械设备，下列说法正确的是（　　） A．有用功越多，机械效率就越大 B．减小摩擦可以提高机械效率 C．机械做功越快，其效率就越高 D．精密机械的效率能达到100% 【答案】B 【解析】解：A、机械效率是有用功与总功的比值，有用功多，总功不确定，机械效率无法确定。故A不正确； B、克服机械间摩擦做的一般是额外功，所以减小摩擦也就是减小了额外功，可以提高机械效率。故B正确； C、机械效率的高低与做功的快慢无关。故C不正确； D、使用任何机械不可避免地做额外功，所以机械效率都小于100%。故D不正确。 故选：B。 11、实验时，小芳用如图所示的滑轮组，将重为8N的物体匀速提升0.5m。已知动滑轮的重为2N，不计绳重和摩擦，则（　　） A．拉力F为4N B．有用功为5J C．绳子自由端移动距离为1.5m D．该滑轮组的机械效率为80% 【答案】D 【解析】解：A、由图可知，n＝2；不计绳重和摩擦时，拉力F＝（G物+G动）＝×（8N+2N）＝5N，故A错误； B、拉力做的有用功：W有用＝Gh＝8N×0.5m＝4J，故B错误； C、绳子自由端移动距离s＝2h＝2×0.5m＝1m，故C错误； D、拉力做的总功：W总＝Fs＝5N×1m＝5J， 滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝80%，故D正确。 故选：D。 12、用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为100N，每次运送的量不定，货物每次上升的速度恒定为2m/s，图乙是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像。当某次运送4件货物时，不考虑绳重和摩擦，则下列判断正确的是（    ） A．动滑轮重为50N B．滑轮组的机械效率为70% C．拉绳子的力F为250N D．拉绳子的力F的功率为500W 【答案】C 【解析】A．由乙图可知:当时，，由滑轮组的机械效率 故A错误； B．当某次运送4件货物时，不考虑绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为 故B错误； C．由图可知，动滑轮上有两根绳，，当某次运送4件货物时，绳子的拉力 故C正确。 D．绳子自由端移动的速度 拉绳子的力F的功率为 故D错误。 故选C。 二、填空题 1、如图所示，有一根均匀铁棒，为了不使这根铁棒的B端下沉，用力F在B端抬起，则支点为 点；若F方向不变，继续用力抬起铁棒，则此时支点为 点。 【答案】A；C。 【解析】 解：若没有对铁棒施加向上的力，则铁棒会在重力作用下绕着A点转动一定角度后掉落，在B点施加竖直向上的力后，可以阻止这种转动，使得铁棒不下沉，这个过程中铁棒是绕着A点转动的，所以支点是A点。 继续向上抬铁棒，铁棒会绕着C点转动，故此时支点为C点。 故答案为：A；C。 2、如图中的起瓶器，它属于 （填“省力”或“费力”），A、B两点中 A点是支点，开瓶盖时在C点处施加 （选填“向上”或“向下”）的力。 【答案】省力；A；向上。 【解析】解：如图所示，使用“开瓶起子”时，整根杠杆绕A点转动，即A点是支点，B点是阻力的作用点，开瓶盖时在C点处施加向上的动力，动力臂比阻力臂长，是省力杠杆。 故答案为：省力；A；向上。 3、杆秤在我国有几千年的历史，如今中药房仍在使用，杆秤是利用 杠杆平衡原理制成。如图所示，已测得刺五加药材质量是120g,其中OB=3OA，若不计杆秤自重，则秤砣的质量约为 40g。接下来要测30g的人． 【答案】杠杆平衡；40；右 【解析】解：杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具，如图，O为支点，由杠杆平衡条件可得：G砣×OB=G药×OA，结合G=mg可得，m砣g×OB=m药g×OA，即：m砣×3OA=120g×OA， 解得，秤砣的质量约为：m砣=40g；接下来要测30g的人参片，即药材的质量减小，在OA、m砣一定时，要使杠杆重新水平平衡，应减小OB的长度，即将秤砣向B点右侧移动。 故答案为：杠杆平衡；40；右。 4、如图1是我国古代汲水装置——桔槔，图2是它水平静止时的简化模型，该装置是 　 　（填简单机械名称）：此时配重物重力为G1，水桶重力为G2，l1：l2＝2：1，若不计杆重，则G1：G2＝ 　。 【答案】杠杆；1：2。 【解析】解：根据杠杆原理，由图知，该装置是杠杆； 由杠杆平衡条件可得：G1×l1＝G2×l2， 解得，。 故答案为：杠杆；1：2。 5、如图中搬运砖头的独轮车，使用时可视为 　 　（选填“省力”或“费力”）杠杆；若车和砖头所受的总重力G为1000N。独轮车的有关尺寸如图所示，为使推车抬起，人手向上的力F的大小至少为 　 　N。 【答案】省力；300。 【解析】解：（1）因为独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆； （2）由FL1＝GL2可得：F×1m＝1000N×0.3m，解得F＝300N。 故答案为：省力；300。 6、如图所示，定滑轮与细绳间的摩擦忽略不计，沿着绳向下方向匀速拉动，质量为50g的钩码将 （选填“向上”或“向下”）运动，弹簧测力计的示数是 N．（g取10N/kg） 【答案】向上；0.5 【解析】解：使用定滑轮能改变力的方向，沿着绳向下方向匀速拉动，质量为50g的钩码将向上运动，拉力等于钩码的重力：F=G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N。 故答案为：向上；0.5。 7、用如图所示的滑轮提起重力为20N的物体，若用竖直向上的拉力拉动绳子，使物体在2s内匀速上升了0.5m,不计摩擦和滑轮、绳的重力，则拉力F的大小为 N，绳子自由端上升1m,自由端移动的速度为 m/s。 【答案】10；1；0.5。 【解析】解：不计摩擦和滑轮、绳的重力，由图知，n=2，则拉力F的大小为 ； 绳子自由端上升距离为s=nh=2×0.5m=1m, 自由端移动的速度为 。 故答案为：10；1；0.5。 8、如图所示是残疾人专用通道，该通道相当于简单机械中的 ，使用该专用通道是为了 （选填“省力”或“省功”）。当人坐着轮椅沿着通道向上运动时，克服摩擦力所做的功是 （选填“有用”“额外”或“总”）功。 【答案】斜面；省力；额外。 【解析】解：利用残疾人专用通道比起直接到过高处，走的路程要长，相当于简单机械中的斜面。 斜面因为通过的距离变长了，所以费了距离，但可以省力。 当坐着轮椅沿通道向上运动时，克服摩擦力所做的功在使用斜面中，对斜面做的功叫额外功。 故答案为：斜面；省力；额外。 三、多选题 1、关于机械效率，下面说法正确的是（　　） A．功率越大的机械，机械效率越高 B．机械效率大小与功率大小无关 C．机械效率越低的机械，做的功就越少 D．由于有用功总小于总功，机械效率总小于1 【答案】BD 【解析】解：A、功率是表示做功快慢的物理量，机械效率是指有用功与总功的比值，二者没有必然联系，故A错误； B、机械效率是指有用功与总功的比值，功率是表示做功快慢的物理量，机械效率大小与功率大小无关，故B正确； C、机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率低不一定做的功就少，故C错误； D、因为机械效率是指有用功与总功的比值，而有用功总小于总功，故机械效率总小于1，故D正确。 故选：BD。 2、利用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物G1和G2提升到相同的高度，则（　　） A．甲滑轮组的机械效率高 B．乙滑轮组的机械效率高 C．F2做功的功率大 D．F1做功的功率大 【答案】B D。 【解析】解：甲滑轮组由3段绳子承担物重，所以S1＝3h1 则η1＝ 乙滑轮组由2段绳子承担物重，所以S2＝2h2 则η2＝ 又因为G1＝G2，F1＝F2， 所以乙滑轮组的效率高。 两物体上升速度相同，所以甲绳端移动速度大于乙绳端移动速度。 P＝Fv，拉力F相同，所以F1的功率大。 故选：B D。 3、如图所示为一杆秤，下面说法正确的是（　　） A．在秤砣上吸附一块磁铁，将使测量值大于物体的真实质量 B．在秤砣上吸附一块磁铁，将使测量值小于物体的真实质量 C．用B提纽时，该秤的最大秤量值比用A提纽时的最大秤量值大 D．用B提纽时，该秤的最大秤量值比用A提纽时的最大秤量值小 【答案】B D。 【解析】解：在秤砣上吸附一块磁铁相当于改变了秤砣的重力，重力变大，力臂变小，从秤砣是读取的数变小，将使测量值小于物体的真实质量。所以A，D错误，B正确； 用B提纽时，改变了支点位置，相当于物体的力臂变大，该秤的最大秤量值比用A提纽时的最大秤量值小。所以C错误。D正确 故选：B D。 4、如图所示，在水平拉力F的作用下使物体m，沿水平地面做匀速直线运动，若滑轮与绳子质量及摩擦不计，已知物体m与地面间的摩擦力为10N，物体m运动的速度为2m/s，那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小，下列说法中正确的是（　　） A．拉力F的大小为20N B．拉力F的大小为5N C．拉力的功率P的大小为40W D．拉力的功率P的大小为20W 【答案】BD。 【解析】解：（1）图中的滑轮是动滑轮，若滑轮与绳子质量及摩擦均不计，则拉力等于物体所受摩擦力的一半，即F＝f＝×10N＝5N； （2）物体m的运动速度为2m/s，则绳子的速度为4m/s；故拉力的功率为P＝Fv＝5N×4m/s＝20W。 故选：BD。 5、粗糙斜面高度为h，长为l，用沿斜面向上的力把重为G的物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做的功为W，则（　　） A．拉力大小为 B．拉力大小为 C．物体所受摩擦力大小为 D．物体所受摩擦力大小为 【答案】BC 【解析】解：斜面长l，拉力做的功为W。 因为W＝Fl，所以拉力F＝。所以B选项正确。 拉力做的总功W＝Gh+fl，所以f＝。 故选：BC。 6、如图所示，某人用扁担担起两筐质量为m1，m2的货物，当他的肩处于O点时，扁担水平平衡，已知l1＞l2，扁担和筐的重力不计。若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离Δl，则（　　） A．扁担左端向下倾斜 B．扁担右端向下倾斜 C．要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m2﹣m1） D．要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m2﹣m1） 【答案】AC 【解析】解：（1）原来平衡时，m1gl1＝m2gl2，由图知，l1＞l2，所以m1＜m2，设移动相同的距离L，则左边：m1g（l1﹣Δl）＝m1gl1﹣m1gΔl，右边：m2g（l2﹣Δl）＝m2gl2﹣m2gΔl，因为m1＜m2，所以m1Δlg＜m2ΔLg，m1（l1﹣Δl）g＞m2（l2﹣Δl）g，则杠杆的左端向下倾斜。故A正确，B错误； 因为m1（l1﹣Δl）g＞m2（l2﹣Δl）g，故往右边加入货物后杠杆平衡即m1（l1﹣Δl）g＝（m2+m）g（l2﹣Δl），且m1gl1＝m2gl2，得m＝（m2﹣m1），故C正确，D错误。 故选：AC。 7、某建筑工地上，工人师傅用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至楼上，如图所示，若水泥重为G0，桶重为G1，动滑轮重为G2，不计绳重和摩擦，此过程中该装置的机械效率为η，则工人师傅作用在绳子自由端的拉力F为（　　） A．F＝ B．F＝ C．F＝+G1 D．F＝ 【答案】AD 【解析】解： （1）由图知，n＝3，不计绳重和摩擦，拉力F＝（G0+G1+G2），故A正确、B错； （2）由图知，n＝3，则拉力端移动的距离s＝3h，由η＝＝＝＝得： F＝，故C错、D正确。 故选：AD。 8、在测量滑轮组机械效率的实验中，用如图所示的滑轮组先匀速提升重为G1的物体，额外功与有用功之比为1：3；再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2：5。若不计绳重和摩擦，则（　　） A．G1：G2＝2：5 B．G1：G2＝1：3 C．先后两次滑轮组的机械效率之比为3：4 D．先后两次滑轮组的机械效率之比为5：6 【答案】BD 【解析】解： AB．由题意可知，使用滑轮组匀速提升重为G1的物体时，额外功与有用功之比为1：3， 因不计绳重和摩擦时，克服物体重力所做的功为有用功，克服动滑轮重力所做的功为额外功， 所以，由W＝Gh可得：＝＝＝，即G动＝， 因使用同一个滑轮组先后匀速提升重为G1和G2的物体时，两次绳子自由端的拉力之比为2：5， 所以，由F＝（G+G动）可得：＝＝＝＝， 解得：＝，故A错误、B正确； CD．不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η＝＝＝， 则先后两次滑轮组的机械效率之比：＝＝＝，故C错误、D正确。 故选：BD。 四、综合题 1、图甲是可折叠三角支架，三角支架的横杆可看作为以点O为支点的轻质杠杆，斜杆对横杆的支持力F1作用在A点，可以简化如图乙所示。在图乙中画出F1的力臂l1。 【答案】 【解析】解：沿力F1作力的作用线，从支点O向力的作用线作垂线，垂线段的长度即为力臂l1，如图所示： 2、如图是用道钉撬撬道钉的情景。道钉撬可视为以O为支点的杠杆，若动力F1为200N，动力臂l1为1.2m（图中未画出），阻力臂l2为0.06m，不计道钉撬自身重力。 （1）在图中画出动力臂l1； （2）求道钉对道钉撬的阻力F2的大小。 【答案】（1）见解析；（2）阻力F2的大小为4000N。 【解析】解：（1）动力臂为支点到动力的作用线的距离，过支点O作动力的作用线的垂线，该垂线为动力臂l1，如图所示： ； （2）由杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2得，F2＝＝＝4000N。 故答案为：（1）见解析；（2）阻力F2的大小为4000N。 3、在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码的重力相等，杠杆的刻度均匀。 （1）调平时，应该让杠杆静止在水平位置，其目的是 。 （2）小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图甲所示，他们记录的数据为：动力F1=1.5N，动力臂l1=0.1m,阻力F2=1N，则阻力臂l2= m。 （3）下列四个因素中，不会带来实验误差的是 。 A．铁架台自身的重力足够大 B．单个钩码的重力不完全相等 C．悬挂钩码的绳套重力偏大 D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大 （4）用图乙的装置的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡，但老师建议同学不宜采用这种方式，该方式的不足主要是因为 。 A．一个人无法独立操作 B．力臂与杠杆不重合 C．力和力臂的数目过多，不易得出结论 D．杠杆受力不平衡 【答案】（1）便于测量力臂；（2）0.15；（3）A；（4）C。 【解析】解：（1）为了便于从杠杆上直接读取力臂，在进行实验时应该使杠杆在水平位置静止，这样做的目的是便于测量力臂； （2）杠杆平衡条件为：F1L1=F2L2，即1.5N×0.1m=1N×L2， 得：L2=0.15m； （3）A．铁架台自身的重力足够大目的使杠杆稳定，但对杠杆的平衡无影响，故A符合题意； B．单个钩码的重力不完全相等，则多个钩码总重力无法确定，对实验结果有影响，故B不符合题意； C．悬挂钩码的绳套重力偏大，会对力的真实值有影响，故C不符合题意； D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大会影响杠杆的灵敏，对测量结果造成误差，故D不符合题意， 故选：A。 （4）实验中，如图所示的方式悬挂钩码，杠杆平衡是杠杆的左侧在多个力共同作用的结果，采用这种方式是不妥当的。这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多，故选C。 故答案为：（1）便于测量力臂；（2）0.15；（3）A；（4）C。 4、利用如图所示的滑轮组，在5s内将重为300N的物体匀速向上提起0.2m，竖直向上的拉力F为125N．求： （1）有用功；（2）滑轮组的机械效率；（3）拉力的功率。 【答案】（1）有用功60J；（2）滑轮组的机械效率为80%；（3）拉力的功率为15W。 【解析】解：（1）有用功：W有用＝Gh＝300N×0.2m＝60J； （2）拉力做的总功：W总＝Fs＝F×3h＝125N×3×0.2m＝75J， 滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝80%； （3）拉力的功率：P＝＝＝15W； 答：（1）有用功60J；（2）滑轮组的机械效率为80%；（3）拉力的功率为15W。 5、斜面是简单的机械之一，如图所示，一个重物在沿斜面的拉力作用下，沿斜面从底端被匀速拉到顶端的过程中，拉力做了功。为了测定该斜面的机械效率，需要测量哪些物理量？请你用所测量的物理量推导出该斜面的机械效率的数学表达式。 【答案】需要测量的物理量有：物体的重力G，沿斜面向上匀速拉动物体的拉力F；斜面的长度L，斜面的高度h。机械效率的数学表达式η＝＝ 【解析】解：利用斜面做功时，克服重力做功为有用功，利用W有＝Gh计算，沿斜面拉力做功为总功，利用W总＝Fs计算，所以需要测量的物理量有：物体的重力G，沿斜面向上匀速拉动物体的拉力F；斜面的长度L，斜面的高度h。 克服重力做功为有用功：W有＝Gh， 沿斜面拉力做功为总功：W总＝Fs， 斜面的机械效率：η＝＝。 故答案为需要测量的物理量有：物体的重力G，沿斜面向上匀速拉动物体的拉力F；斜面的长度L，斜面的高度h。机械效率的数学表达式η＝＝ 6、某建筑工地上，工人用如图所示的动滑轮将重450N的物体匀速竖直提升了6m，若已知动滑轮此时的机械效率为90%．请计算： （1）工人提升重物所做的有用功是多少？ （2）工人提升重物所做的总功是多少？ 【答案】（1）工人提升重物所做的有用功是2700J。（2）工人提升重物所做的总功是3000J。 【解答】解：（1）工人提升重物所做的有用功即是直接提升物体所做的功，W有＝Gh＝450N×6m＝2700J； （2）根据机械效率的公式：η＝可得：W总＝＝； 答：（1）工人提升重物所做的有用功是2700J。（2）工人提升重物所做的总功是3000J。 7、在探究影响滑轮组机械效率的因素时，小明提出了如下猜想： 猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关 猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关 为了验证猜想，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计。 小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如表所示： 请你解答如下问题： （1）表中第3次实验时滑轮组的机械效率为　 　；根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式； （2）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率　 　（选填“越高”“越低”或“不变”）； （3）为了验证猜想二，还需增加的实验器材是　 　。 【答案】（1）80.0%；如上图所示；（2）越高；（3）几个自重不同的滑轮。 【解析】解：（1）表中第3次实验时滑轮组的机械效率为： η＝＝＝＝80.0%； 由s＝nh可得绳子的有效段数：n＝＝＝3，该滑轮组的绕线方式如下图所示： （2）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率越高； （3）为了验证猜想二，滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关，要改变动滑轮的重力，故还需增加的实验器材是几个自重不同的滑轮。 故答案为：（1）80.0%；如上图所示；（2）越高；（3）几个自重不同的滑轮。 8、如图所示，工人用与斜面平行向上的500N推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢，所用的斜面长是4m。求： （1）推力做的功； （2）斜面的机械效率。 【答案】（1）推力做的功为2000J；（2）斜面的机械效率为60%。 【解析】解：（1）推力做的功（总功）：W总=Fs=500N×4m=2000J。 （2）克服重力做的有用功：W有用=Gh=800N×1.5m=1200J， 则斜面的机械效率： 答：（1）推力做的功为2000J；（2）斜面的机械效率为60%。 物理量名称实验1实验2实验3钩码量G/（N）446钩码上升高度h（m）0.10.10.1绳端拉力F（N）1.81.42.4绳端移动距离s（m）0.30.50.3机械效率η（%）7457机械效率平均值A．B．C． D 实验次数钩码所受的重力G/Ν提升高度h/m拉力F/Ν绳端移动的距离s/m机械效率η12.00.11.00.366.7%24.00.11.80.374.1%36.00.12.50.3