中考物理一轮复习讲练测(全国通用)第11讲—简单机械(模拟检测)(原卷版+解析)

这是一份中考物理一轮复习讲练测(全国通用)第11讲—简单机械(模拟检测)(原卷版+解析)，共26页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上，下列实例中，利用大气压工作的是等内容，欢迎下载使用。

2023年中考物理一轮复习讲练测
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题
1．如图所示，用F1的力将物体B匀速提升h，若借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度。下列说法正确的是（ ）
A．使用滑轮组过程中，绳子移动距离是物体的上升高度的两倍
B．F1一定大于F2
C．滑轮组的机械效率为
D．F2做功的功率比F1做功的功率大
2．下列工具中，在使用时属于省力杠杆的是
A．镊子B．钢丝钳C．托盘天平D．理发剪刀
3．如图所示，轻质杠杆可绕O点无摩擦转动，在A端用轻质细绳悬挂一质量为200g的物体M，同时在B点施加一个始终垂直于杠杆的拉力FB，杠杆绕O点匀速转动到虚线位置，OB=2m，AB=1m。下列错误的是（g=10N/kg，）（ ）
A．此过程中，拉力FB先变小后变大
B．此过程中，FB最大值为3N
C．杠杆缓慢拉至与墙面夹角为30°时，FB=1.5N
D．杠杆绕O点缓慢转动到水平位置时拉力FB做的功约为5.1J
4．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有
A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左
B．滑轮移动的速度为0.4m/s
C．绳子拉物体A的功率为1W
D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数为6N
5．下列实例中，利用大气压工作的是（ ）
A．吸盘式挂衣钩B．船闸C．弹簧测力计D．订书机
6．如图所示的四个实例中，属于费力杠杆的是
A． 瓶盖起子
B． 钓鱼竿
C． 核桃夹
D． 羊角锤
7．运动员们在运动场中展现了矫健身姿其巾涉及到的物理知识，说法错误的是（ ）
A．甲图冰壶运动要不断擦冰，运动员手上拿的擦冰杆是费力杠杆，可以省距离
B．图乙中，钢架雪车运动员在推动雪车奔跑的过程中，运动员对雪车做了功
C．图丙中，花滑运动员受到冰面的支持力和他对冰面的压力是一对平衡力
D．图丁中，单板滑雪大跳台运动员到达最高点时速度不为零，仍具有动能
8．用滑轮组匀速提升重物，当绳子的自由端被拉下2m时，物体升高了0.5m，被提升的重物的重力为200N。若不计动滑轮重和摩擦阻力，则拉绳子的力应为 （ ）
A．40NB．49NC．98ND．5N
二、填空题
9．手握图中起瓶器的右端向上用力，便可轻松打开瓶盖。这个起瓶器属于______（填“省力”或“费力”）杠杆，它的支点在______点。
10．如图所示，沿斜面匀速向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端，斜面长1.2m，高0.3m，拉力做功为2.16J，则这个斜面的机械效率是________%，若想增大该斜面的机械效率，可采用的方法是____________________(答一种即可).
11．小金同学在学校参加植树活动时，使用如图所示的钢丝钳，剪铁丝时钢丝钳是_______杠杆（选填“省力”或“费力”），剪铁丝时动力臂长为10cm，阻力臂长为2.5cm，若铁丝被剪断需要克服700N的阻力，小金至少用_______N的力才能将铁丝剪断．
12．如图所示，轻质杠杆在中点处悬挂重物，在杠杆的最右端施加一个竖直向上的力F，杠杆保持平衡，保持力F方向不变，当将重物向右移动时，要使杠杆保持平衡，力F将______;保持力F方向不变，当将杠杆顺时针缓慢转动，力F将______.(选填“变大”、“不变”或“变小”)
13．乒乓球打法中有一种叫做“上旋球”的．运动员在打球时，除了要控制力的大小和方向外，还需要控制__________来达到目的．请从生活中举一例说明：____________．
14．斜面也是一种简单机械。如图所示，某工人沿斜面将重为400N的物体匀速推到斜面的顶端。已知斜面的高为2m，长为5m，斜面的机械效率为80%，则在此过程中工人做的有用功大小为__________ J，推力的大小为_____ N。
15．请你仔细观察如图所示的漫画，小兔想：“它分的萝卜长，一定比小猴的重”；小兔的想法是 ______（选填“正确”或“错误”）的，你判断的依据是 ______。
16．生活中有很多小妙招，如图甲所示，用钢勺很轻松就可以打开饮料瓶盖，模型如图乙，它是以______为支点（选填“A”或“B”）的省力杠杆，手在______（选填“C”或“D”）点向下压时会更省力。
17．如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是______；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力F为1000N，滑轮组的机械效率为80%，则汽车受到的摩擦力为______N。
18．如图所示OA是起重机的吊臂，可绕O点转动。在距O点8m远的B处吊有重3600N的物体。为保证吊臂在水平位置平衡，则绕过定滑轮斜向下的拉力F为_____N。将吊臂缓慢拉起，使用A点升高2m的过程中，拉力变_____（选填变大、变小或不变）。（绳重、吊臂重、摩擦均不计）
三、作图题
19．如图所示，人站在地面上用滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子画出由两段绳子承担动滑轮和物重的绕法。
20．“节约用水，人人有责”如图丙所示是用水后及时关闭水龙头的情景。水龙头手柄可以视为一根杠杆，请你在图中画出施加在A点的最小动力F1及其力臂L1。
四、实验题
21．如何提高滑轮组机械效率，节约能源呢？为此同学们进行了"影响滑轮组机械效率因素"的实验探究，用到的装置如图所示，实验数据记录如表所示。
（1）实验中应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计；
（2）分析表中数据可知第4次实验是用图___________所示装置来完成的；
（3）通过比较1、2两次实验数据可得出∶使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度___________；
（4）通过比较1、3两次实验数据可得出∶_______________；
（5）通过比较3、4两次实验数据可得出∶不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率___________；
（6）为提高滑轮组机械效率、节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有___________。
A．减轻动滑轮重 B．增加所提物体重 C．机械加润滑油 D．增加重物上升高度
22．在“探究杠杆平衡条件的实验”中。
（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向______调节，直到杠杆在______位置平衡，这样做的目的是为了______；
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应该B点挂______个相同的钩码，当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一格，则杠杆______（选填“左”或“右”）端将下降。实验中小明发现用图戊方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡，但老师建议不宜采用这种方式，其主要原因为______；
A．一个人无法独立操作 B．不方便测量力臂
C．力和力臂数目过多，不易得出结论 D．杠杆受力不平衡
（3）如图丙所示，小明设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计沿竖直方向拉，如a；第二种弹簧测力计倾斜拉，如b．第______（一/二）种实验方案更方便。当弹簧测力计从a方向向b方向移动时，其示数将______（填“变大”、“不变”或“变小”），理由是：______；
（4）某同学用图丁装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是：______。
23．小明想探究斜面的机械效率与什么因素有关，他用一块木板和木块组成斜面来探究。
（1）刚开始时小明按如图所示的方式匀速拉动物体。小明的错误之处是 ______；
（2）改正错误后，小明用正确的方法进行了一系列的实验，记录的实验数据如下表：
由记录的数据可知，小明探究的是斜面的机械效率与 ______的关系；
（3）第2次实验中测得的机械效率是 ______；斜面对物体的摩擦力是 ______N。物体被从斜面底拉到斜面顶的过程中物体的动能 ______。（选填“变大”、“不变”或“变小”）
（4）实验结论是 ______。
五、计算题
24．如图所示，装有9kg水的圆桶置于水平地面上，桶的重力为10N，某同学用如图所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中，所用拉力为40N，g取10N/kg。求：
（1）该同学做的有用功；
（2）该同学做的额外功；
（3）滑轮组的机械效率。
25．密度为、长、高、宽分别为、、的匀质长方体，其表面光滑，静止在水平面上，并被一个小木桩抵住，如图甲所示．
（）无风情况下，地面的支持力为多大？
（）当有风与水平方向成角斜向上吹到长立方体的一个面上，如图乙所示．风在长方体光滑侧面产生压力为，则力要多大才能将长方体翘起？
26．如图甲所示，边长为20cm，重为90N的正方体物块静止在水平地面上，现用如图乙所示的滑轮组匀速提起物块，动滑轮重30N。求：
(1)若不计绳重和摩擦，滑轮组在4s内将物块提升2m，求：绳端拉力F的功率和滑轮组的机械效率。
(2)若摩擦和绳重所产生的额外功始终占有用功的八分之一，当滑轮组的机械效率为80%时，所吊物体的重。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.6%
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
0.1
1.3
0.5
61.5%
实验次数
物块重G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
斜面机械效率
1
3
0.2
1.6
1
37.5%
2
3
0.3
1.8
1
3
3
0.4
2.0
1
60%
保密★启用前
第11讲—简单机械
2023年中考物理一轮复习讲练测
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题
1．如图所示，用F1的力将物体B匀速提升h，若借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度。下列说法正确的是（ ）
A．使用滑轮组过程中，绳子移动距离是物体的上升高度的两倍
B．F1一定大于F2
C．滑轮组的机械效率为
D．F2做功的功率比F1做功的功率大
【答案】C
【详解】A．由图可知n＝3，则使用滑轮组过程中，绳子移动距离是物体的上升高度的三倍（即s＝3h），故A错误；
B．用F1的力将物体B匀速提升h，由于物体做匀速运动，所以F1＝G，若不计绳重和摩擦，则绳端的拉力为
F2＝
但如果动滑轮很重、摩擦较大，则F1不一定大于F2，故B错误；
C．滑轮组的机械效率为
η＝
故C正确；
D．F2做的功为总功，所以F2比F1做的功多，但不知将物体提升相同高度的时间关系，则根据P＝知无法确定两个拉力做功的功率大小，故D错误。
故选C。
2．下列工具中，在使用时属于省力杠杆的是
A．镊子B．钢丝钳C．托盘天平D．理发剪刀
【答案】B
【详解】A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故不符合题意；
B．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故符合题意；
C．托盘天平使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故不符合题意；
D．理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故不符合题意．
3．如图所示，轻质杠杆可绕O点无摩擦转动，在A端用轻质细绳悬挂一质量为200g的物体M，同时在B点施加一个始终垂直于杠杆的拉力FB，杠杆绕O点匀速转动到虚线位置，OB=2m，AB=1m。下列错误的是（g=10N/kg，）（ ）
A．此过程中，拉力FB先变小后变大
B．此过程中，FB最大值为3N
C．杠杆缓慢拉至与墙面夹角为30°时，FB=1.5N
D．杠杆绕O点缓慢转动到水平位置时拉力FB做的功约为5.1J
【答案】A
【详解】A．杠杆绕点转动过程中，动力的力臂不变，阻力的力臂先变大后变小，阻力即为物体的重力是不变的，由杠杆平衡条件可知，动力先变大后变小，故A错误，符合题意；
B．当杠杆转到水平位置时，阻力臂最长，则拉力最大，由杠杆平衡条件可得
又
物体M的重力
所以有
解得
故B正确，不符合题意；
C．杠杆缓慢拉至与墙面夹角为时，阻力臂变为原来的一半，阻力、动力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，此时的动力为
故C正确，不符合题意；
D．当杠杆转到水平位置时，拉力做的功等于克服物体重力做功
故D正确，不符合题意。
故选A。
4．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有
A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左
B．滑轮移动的速度为0.4m/s
C．绳子拉物体A的功率为1W
D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数为6N
【答案】C
【分析】根据平衡力的知识结合动滑轮的特点进行分析：A在水平方向：向右受绳子的拉力，向左受地面的摩擦力和B的摩擦力；B在水平方向：向右受A的摩擦力，向左受测力计的拉力．
【详解】A. 物体B静止，处于平衡状态，水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用，由平衡条件得：B受到的摩擦力f=F=3N，方向水平向右，故A错误；
B. 由图可知，F作用在动滑轮上，所以动滑轮移动的速度是绳端移动速度的二分之一，物体A的移动速度为0.2m/s，所以动滑轮的移动速度为0.1m/s，故B错误；
C. 由图可知，滑轮为动滑轮，绳子拉力为F的一半，是10N5N，P====5N×0.2m/s=1W，故C正确；
D. 测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力，在运动过程中，若拉力增大到12N，由于B和A之间的摩擦力不变，所以测力计的示数不变，仍为3N，故D错误．
故选C.
5．下列实例中，利用大气压工作的是（ ）
A．吸盘式挂衣钩B．船闸C．弹簧测力计D．订书机
【答案】A
【详解】A．把吸盘紧压在光滑的墙上，把吸盘内的空气排出，大气压就把吸盘紧压在了墙上在上可以挂衣服，故A符合题意。
B．船闸的原理先打开一端，船里的水位逐渐与外面相等，外面的船就可以开进来；然后把这一端船闸关闭，打开另一端的船闸，船闸里的水位逐渐与外面相等，船就可以开到另一端去，应用了两次连通器，故B不符合题意。
C．弹簧测力的原理是：在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比或者是在弹性限度内，弹簧所受的拉力越大，弹簧的伸长量就越大。与大气压无关。故C不符合题意。
D．订书机利用的是杠杆原理，与大气压无关，故D不符合题意。
故选A。
6．如图所示的四个实例中，属于费力杠杆的是
A． 瓶盖起子
B． 钓鱼竿
C． 核桃夹
D． 羊角锤
【答案】B
【详解】A．瓶盖起子使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；
B．钓鱼竿使用时，阻力臂大于动力臂，属于费力杠杆；
C．核桃夹使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；
D．羊角锤使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆．
7．运动员们在运动场中展现了矫健身姿其巾涉及到的物理知识，说法错误的是（ ）
A．甲图冰壶运动要不断擦冰，运动员手上拿的擦冰杆是费力杠杆，可以省距离
B．图乙中，钢架雪车运动员在推动雪车奔跑的过程中，运动员对雪车做了功
C．图丙中，花滑运动员受到冰面的支持力和他对冰面的压力是一对平衡力
D．图丁中，单板滑雪大跳台运动员到达最高点时速度不为零，仍具有动能
【答案】C
【详解】A．运动员手上拿的擦冰杆用力擦冰时，此时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，省距离，故A正确，不符合题意；
B．钢架雪车运动员在推动雪车奔跑的过程中，运动员对雪车施加了推力，雪车在推力的方向上通过了距离，运动员对雪车做了功，故B正确，不符合题意；
C．花滑运动员受到冰面的支持力和他对冰面的压力是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对平衡力，故C错误，符合题意；
D．单板滑雪大跳台运动员到达最高点时水平方向有一定的速度，运动员具有动能，故D正确，不符合题意。
故选C。
8．用滑轮组匀速提升重物，当绳子的自由端被拉下2m时，物体升高了0.5m，被提升的重物的重力为200N。若不计动滑轮重和摩擦阻力，则拉绳子的力应为 （ ）
A．40NB．49NC．98ND．5N
【答案】B
【详解】绳子自由端被拉下2m时，物体升高了0.5m，则
说明有4段绳子在拉重物。不计动滑轮重和摩擦阻力，故拉力为物体重力的四分之一，则
故选B。
二、填空题
9．手握图中起瓶器的右端向上用力，便可轻松打开瓶盖。这个起瓶器属于______（填“省力”或“费力”）杠杆，它的支点在______点。
【答案】 省力 A
【详解】[1][2]使用起瓶器向上用力打开瓶盖时，起瓶器绕A点转动，A点是支点。阻力的作用点在B点，动力作用点在右端，所以阻力臂小于动力臂，是省力杠杆。
10．如图所示，沿斜面匀速向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端，斜面长1.2m，高0.3m，拉力做功为2.16J，则这个斜面的机械效率是________%，若想增大该斜面的机械效率，可采用的方法是____________________(答一种即可).
【答案】 62.5% 增大斜面的倾斜程度
【详解】[1]拉力做的有用功：
W有用=Gh=×0.3m=1.35J；
拉力做的总功：
W总=2.16J；
斜面的机械效率为：
η==×100%=62.5%；
[2]若想增大该斜面的机械效率，可采用的方法：一是通过减小斜面的粗糙程度、减小摩擦力来减小额外功，二是增大斜面的倾斜程度．
11．小金同学在学校参加植树活动时，使用如图所示的钢丝钳，剪铁丝时钢丝钳是_______杠杆（选填“省力”或“费力”），剪铁丝时动力臂长为10cm，阻力臂长为2.5cm，若铁丝被剪断需要克服700N的阻力，小金至少用_______N的力才能将铁丝剪断．
【答案】 省力 175
【详解】[1] 钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
[2]根据题意知道，剪铁丝时，l1＝10cm，l2＝2.5cm，F2＝700N，由杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2，所以，将铁丝剪断的最小力是：
．
12．如图所示，轻质杠杆在中点处悬挂重物，在杠杆的最右端施加一个竖直向上的力F，杠杆保持平衡，保持力F方向不变，当将重物向右移动时，要使杠杆保持平衡，力F将______;保持力F方向不变，当将杠杆顺时针缓慢转动，力F将______.(选填“变大”、“不变”或“变小”)
【答案】 变大 不变
【分析】分析力臂的变化，确定动力臂和阻力臂的大小关系，再利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况．
【详解】由图可知，当将重物向右移动时，阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，要使杠杆保持平衡，力F将变大；
将杠杆顺时针方向缓慢转动，阻力不变，阻力臂变小，动力臂也变小，但力臂与阻力臂的比值不变，所以力F将不变．
故答案为变大；不变．
13．乒乓球打法中有一种叫做“上旋球”的．运动员在打球时，除了要控制力的大小和方向外，还需要控制__________来达到目的．请从生活中举一例说明：____________．
【答案】 作用点 举例如：推门的时候，推力作用到离门轴较远的点比作用到离门轴较近的点易于把门推开 用扳手拧螺母的时候，手握到末端比握在把的中间易于把螺母拧紧
【详解】考点：力的三要素．
专题：应用题；答案开放型．
分析：力的作用效果除了与力的大小、方向有关外，还与力的作用点有关．
解答：解：力的作用效果取决于力的大小、方向与作用点，即取决于力的三要素．所以，运动员在打球时，除了要控制力的大小和方向外，还需要控制作用点来达到目的．
生活中通过控制作用点来达到目的例子还有：推门的时候，推力作用到离门轴较远的点比作用到离门轴较近的点易于把门推开．
点评：本题考查了力的作用效果与哪些因素有关，属于基础题．
14．斜面也是一种简单机械。如图所示，某工人沿斜面将重为400N的物体匀速推到斜面的顶端。已知斜面的高为2m，长为5m，斜面的机械效率为80%，则在此过程中工人做的有用功大小为__________ J，推力的大小为_____ N。
【答案】 800 200
【详解】[1]推力做的有用功
由 得推力做的总功
[2]由W =Fs可得推力大小
15．请你仔细观察如图所示的漫画，小兔想：“它分的萝卜长，一定比小猴的重”；小兔的想法是 ______（选填“正确”或“错误”）的，你判断的依据是 ______。
【答案】 错误 见解析
【详解】[1][2]如图所示
萝卜处于平衡状态，由图可知，右侧部分重心离支点O较远，故力臂OB较大，左侧部分重心离支点O较近，故力臂OA较小；根据杠杆平衡条件
G1×OA＝G2×OB
因为
OB＞OA
所以
G1＞G2
故小猴分的萝卜要重，小兔的想法是错误的。
16．生活中有很多小妙招，如图甲所示，用钢勺很轻松就可以打开饮料瓶盖，模型如图乙，它是以______为支点（选填“A”或“B”）的省力杠杆，手在______（选填“C”或“D”）点向下压时会更省力。
【答案】 B D
【详解】[1]如图乙，用钢勺撬动瓶盖，以点B为支点，动力作用在勺柄上，瓶盖对勺头的阻力作用在点A向上，此时动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件可知，动力小于阻力，是省力杠杆。
[2]手作用在D点时的动力臂大于作用在C点的动力臂，这样在阻力和阻力臂不变时，动力更小，更省力。
17．如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是______；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力F为1000N，滑轮组的机械效率为80%，则汽车受到的摩擦力为______N。
【答案】 改变力的方向 1600
【详解】[1]滑轮B工作时位置不发生改变，因此该滑轮为定滑轮，定滑轮不能省力，只能改变力的方向。
[2]汽车被匀速拉动时处于平衡状态，所受的牵引力和摩擦力是一对平衡力，大小相等。动滑轮上有两端绳子，则n=2，由滑轮组的机械效率可得
汽车受到的摩擦力
18．如图所示OA是起重机的吊臂，可绕O点转动。在距O点8m远的B处吊有重3600N的物体。为保证吊臂在水平位置平衡，则绕过定滑轮斜向下的拉力F为_____N。将吊臂缓慢拉起，使用A点升高2m的过程中，拉力变_____（选填变大、变小或不变）。（绳重、吊臂重、摩擦均不计）
【答案】 5760 变小
【详解】[1]杠杆阻力为物体对杠杆的拉力，大小等于物重，为3600N，阻力臂为OB=8m，由图可知，绳子绕过定滑轮只改变了力的方向，因此动力臂为5m，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得
F×5m=3600N×8m
解得：F=5760N。
[2]由题意可知，在动态提升的过程中，阻力（物重）不变，阻力臂变小，动力臂同时变大，由杠杆平衡条件可知，拉力将变小。
三、作图题
19．如图所示，人站在地面上用滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子画出由两段绳子承担动滑轮和物重的绕法。
【答案】
【详解】因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由2段绳子承担物重，绳子开始系在定滑轮下挂钩上，依次缠绕。如图所示：
20．“节约用水，人人有责”如图丙所示是用水后及时关闭水龙头的情景。水龙头手柄可以视为一根杠杆，请你在图中画出施加在A点的最小动力F1及其力臂L1。
【答案】
【详解】题中要求作用最小的力使杠杆平衡，根据杠杆平衡条件可得阻力和阻力臂一定时，需动力臂最长，已知动力的作用点A和支点O的位置，最长动力臂L1为OA，所以动力F1方向垂直于OA斜向下。如图所示
四、实验题
21．如何提高滑轮组机械效率，节约能源呢？为此同学们进行了"影响滑轮组机械效率因素"的实验探究，用到的装置如图所示，实验数据记录如表所示。
（1）实验中应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计；
（2）分析表中数据可知第4次实验是用图___________所示装置来完成的；
（3）通过比较1、2两次实验数据可得出∶使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度___________；
（4）通过比较1、3两次实验数据可得出∶_______________；
（5）通过比较3、4两次实验数据可得出∶不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率___________；
（6）为提高滑轮组机械效率、节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有___________。
A．减轻动滑轮重 B．增加所提物体重 C．机械加润滑油 D．增加重物上升高度
【答案】 匀速 丙 无关 用同样滑轮组拉动的物体物重越大，机械效率越高 越小 ABC
【详解】（1）[1]根据二力平衡，弹簧测力计只有竖直方向匀速拉动时，此时弹簧测力计的示数才能更精确的表示拉力的大小。
（2）[2]从第四次表中数据可知：绳端移动的距离是钩码上升的高度的5倍，所以可判断处滑轮组承重绳的段数是5，故可判断是图丙滑轮组。
（3）[3]比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率不变，故使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升的高度无关。
（4）[4] 通过比较1、3两次实验数据可得出：1、3两组实验是用的同一个滑轮组拉动不同物重的物体，物重越大的，机械效率越高。
（5）[5]比较3、4两次实验数据可得出∶不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率越小。
（6）[6]减轻动滑轮的重会导致额外功减小，有用功不变，总功减小，故减轻动滑轮的重可以提高机械效率。增加所提物体重时，有用功增大，额外功不变，这样也可以提高机械效率。机械添加润滑油可以减小克服摩擦力所做的额外功，同样也可以提高机械效率。提升物体上升的高度对于机械效率没有影响。故选ABC。
22．在“探究杠杆平衡条件的实验”中。
（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向______调节，直到杠杆在______位置平衡，这样做的目的是为了______；
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应该B点挂______个相同的钩码，当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一格，则杠杆______（选填“左”或“右”）端将下降。实验中小明发现用图戊方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡，但老师建议不宜采用这种方式，其主要原因为______；
A．一个人无法独立操作 B．不方便测量力臂
C．力和力臂数目过多，不易得出结论 D．杠杆受力不平衡
（3）如图丙所示，小明设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计沿竖直方向拉，如a；第二种弹簧测力计倾斜拉，如b．第______（一/二）种实验方案更方便。当弹簧测力计从a方向向b方向移动时，其示数将______（填“变大”、“不变”或“变小”），理由是：______；
（4）某同学用图丁装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是：______。
【答案】 右 水平 便于测量力臂 6 右 C 一 变大 力臂变小 杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对实验产生了影响
【详解】（1）[1][2][3]根据“左高左调，右高右调”的原则可知，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡，这样便于测量力臂。
（2）[4][5][6]设杠杆上的一个刻度长是l，一个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件可得
解得
n=6
当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一格，则杠杆左端：
杠杆右端：
故右端下降。
实验中小明采用的方式，力和力臂数目过多，不易得出结论，故建议不宜采用，所以C符合题意。
（3）[7][8][9]第一种实验方案更方便，因为此时力臂可以直接在杠杆上读出。当弹簧测力计从a方向向b方向移动时力臂变小，所以示数将变大。
（4）[10]图丁中杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对实验产生了影响，故与杠杆平衡条件不相符。
23．小明想探究斜面的机械效率与什么因素有关，他用一块木板和木块组成斜面来探究。
（1）刚开始时小明按如图所示的方式匀速拉动物体。小明的错误之处是 ______；
（2）改正错误后，小明用正确的方法进行了一系列的实验，记录的实验数据如下表：
由记录的数据可知，小明探究的是斜面的机械效率与 ______的关系；
（3）第2次实验中测得的机械效率是 ______；斜面对物体的摩擦力是 ______N。物体被从斜面底拉到斜面顶的过程中物体的动能 ______。（选填“变大”、“不变”或“变小”）
（4）实验结论是 ______。
【答案】 弹簧测力计没有平行于斜面做匀速直线运动 斜面倾斜程度 50% 0.9 不变 在物体重力、斜面长度一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高
【详解】（1）[1]沿斜面拉动物体时，为使弹簧测力计的示数稳定，便于读数，所以应使弹簧测力计平行于斜面做匀速直线运动。
（2）[2]实验过程中，物体重力和斜面长度保持不变，改变斜面的高度，改变了斜面的倾角，探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系。
（3）[3]第2次实验时斜面的机械效率
[4]第2次实验沿斜面拉木块做的有用功
W有=Gh=3N×0.3m=0.9J
拉力做的总功为
W总=Fs=1.8N×1m=1.8J
则额外功为：
W额=W总-W有=1.8J-0.9J=0.9J
由W额=fs得木块所受摩擦力为
[5]物体被从斜面底拉到斜面顶的过程中物体的速度不变，质量不变，动能不变。
（4）[6]由表格数据知在物体重力、斜面长度一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高。
五、计算题
24．如图所示，装有9kg水的圆桶置于水平地面上，桶的重力为10N，某同学用如图所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中，所用拉力为40N，g取10N/kg。求：
（1）该同学做的有用功；
（2）该同学做的额外功；
（3）滑轮组的机械效率。
【答案】（1）180J；（2）60J；（3）75%
【详解】解：（1）圆桶中水的重力
G水=m水g=9kg×10N/kg=90N
克服水的重力做功即该同学做的有用功
W有=G水h=90N×2m=180J
即该同学做的有用功为180J。
（2）由图知，承担物重的绳子股数n=3，拉力端移动的距离为
s=nh=3×2m=6m
拉力所做的总功为
W总=Fs=40N×6m=240J
该同学做的额外功为
W额=W总﹣W有=240J﹣180J=60J
即该同学做的额外功为60J。
（3）滑轮组的机械效率
即滑轮组的机械效率为75%。
答：（1）该同学做的有用功为180J；
（2）该同学做的额外功为60J；
（3）滑轮组的机械效率为75%。
25．密度为、长、高、宽分别为、、的匀质长方体，其表面光滑，静止在水平面上，并被一个小木桩抵住，如图甲所示．
（）无风情况下，地面的支持力为多大？
（）当有风与水平方向成角斜向上吹到长立方体的一个面上，如图乙所示．风在长方体光滑侧面产生压力为，则力要多大才能将长方体翘起？
【答案】（1）1411.2N；（2）1881.6N
【分析】（1）无风时，长方体物体对地面的压力应等于重力；
（2）无论风向为哪个方向，他对光滑物体产生的压力垂直于作用面（流体的特点），该力均匀的作用在物体接触面，等效压力过物体的中心水平向右，根据杠杆平衡条件列式求解．
【详解】（1）根据二力平衡，地面的支持力等于重力：
F支=G=mg=ρVg=500kg/m3×0.8×0.6×0.6m3×9.8N/kg=1411.2N；
（2）根据流体的特点，风产生的压力为F，方向水平向右，如图：
根据杠杆平衡条件，有：，
解得：．
26．如图甲所示，边长为20cm，重为90N的正方体物块静止在水平地面上，现用如图乙所示的滑轮组匀速提起物块，动滑轮重30N。求：
(1)若不计绳重和摩擦，滑轮组在4s内将物块提升2m，求：绳端拉力F的功率和滑轮组的机械效率。
(2)若摩擦和绳重所产生的额外功始终占有用功的八分之一，当滑轮组的机械效率为80%时，所吊物体的重。
【答案】(1)60W，75%；(2)240N
【详解】解：(1)不计绳重和摩擦，则拉力
绳子自由端移动的距离
做的总功
拉力的功率
有用功
滑轮组的机械效率
(2)机械效率为80%，则
即
根据
有
故
由题知，由于绳重和摩擦产生的额外功
故，由于动滑轮重产生的额外功
设所吊物体重为，提升高度为，则有
解得
答：(1)若不计绳重和摩擦，滑轮组在4s内将物块提升2m，求：绳端拉力F的功率为60W，滑轮组的机械效率为75%。
(2)若摩擦和绳重所产生的额外功始终占有用功的八分之一，当滑轮组的机械效率为80%时，所吊物体的重为240N。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.6%
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
0.1
1.3
0.5
61.5%
实验次数
物块重G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
斜面机械效率
1
3
0.2
1.6
1
37.5%
2
3
0.3
1.8
1
3
3
0.4
2.0
1
60%