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初二物理下学期第十二章 简单机械单元提优专项训练

一、选择题
1．材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端，O为支点（OA＜OB），如图所示，杠杆处于平衡状态．如果将甲、乙物体（不溶于水）浸没于水中，杠杆将会

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

A．拉力 F 的功率是 1W B．2s 内绳子自由端移动的距离是 1.2m
C．5s 内拉力所做功的大小是 15J D．物体 A 受到水平地面的摩擦力大小是 8N
3．如图所示，在水平地面上，用力F拉动重500N的木箱，使它在3s内匀速直线运动了3m，受到的摩擦力为200N。不计滑轮重及绳与滑轮间摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．拉力F的大小为250N B．拉力F做的功为600J
C．拉力F做功的功率为100W D．绳端移动的速度为1m/s
4．如图人们用木棒撬石块，在 C 点沿不同方向施加作用力 F1 或 F2 或 F3 ，这三个力的大小关（ ）

A． B．
C． D．无 法 判断
5．用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进，已知小车的重力，拉力大小，该装置的机械效率是60%，则小车与地面之间摩擦力为（　　）

A．27N B．36N C．18N D．270N
6．下列有关甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是

A．撞击锤柄，锤柄停止运动后，锤头由于惯性作用继续向下运动便紧套在柄上
B．近视眼原来成像在视网膜之后，佩戴凹透镜以后得到了矫正
C．竖直挂在小车顶部的小球与车厢壁刚好接触，小球随小车一起向右做匀速直线运动，此时小球只受到绳子的拉力和重力2个力的作用
D．每个滑轮重3牛，物体重6牛，不计绳力和摩擦，物体静止时拉力F为3牛
7．如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起．A处挂一实心金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡．不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是

A．甲的质量和密度都比乙大
B．O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和
C．如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动
D．如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动
8．如图所示，用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块，若撬棒C点受到石块的压力是1800N，且AB=1.8m，BD=0.6m，CD=0.4m，则要撬动该石块所用的最小的力应不小于

A．600N B．400N C．150N D．200N
9．如图所示，可绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M，用一把弹簧测力计依次在A，B，C三点沿圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1、F2、F3 ， 它们的大小关系是

A．F1＜F2＜F3＜G B．F1＞F2＞F3＞G C．F1=F2=F3=G D．F1＞F2=F3=G
10．分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度．若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为20N．在把物体匀速提升1m的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说法正确的是

A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100J
B．甲滑轮组所做的有用功为200J ，乙滑轮组所做的有用功为300J
C．甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等
D．甲、乙两滑轮组的机械效率不相等
二、填空题
11．在物理实践活动中，小南同学组装了如图甲所示的滑轮组来运送货物上楼，已知货物相同且每件货物重均为100N。小南改变每次运送货物的件数，根据实验数据绘制了如图乙所示的滑轮组的机械效率随货物重的变化而变化的图像。则当运送4件货物时，绳子的拉力F是______N，此时滑轮组的机械效率为______。（不考虑摩擦和绳重）

12．如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，在此过程中，测力计上升的高度s为0.2m．物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，杠杆的机械效率为75%，则测力计的示数F=______N，使用该杠杆做额外功的一个原因是______。

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

14．如图所示，重为40牛的物体A通过轻质滑轮在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4米/秒的速度做匀速直线运动，物体A所受的摩擦力为20牛，则拉力F为_____牛；弹簧测力计的示数为_____牛，5秒钟内拉力F做功是_____焦，其功率为_____瓦。物体A受到的重力对物体所做的功为_____焦。

15．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200N的物体，拉力F的大小为20N，物体和地面之间的摩擦力大小为30N，物体运动的速度为0.5m/s，运动时间为10s。拉力F做功的功率为___________W ，滑轮组的机械效率为____________，10s内所做的额外功为_________J。

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

17．某同学骑自行车在水平路面行进，当自行车两个脚踏板转到___________位置时(填水平方向、竖直方向或与水平方向成45度角)，用力最小，这是因为这个位置的________最大．
18．如图所示，物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下，沿水平面以2m/s的速度做匀速直线运动，此时物体A所受的摩擦力是20N，如果滑轮、绳子所受重力及滑轮与轴的摩擦均不计，则拉力F的大小为___________N；拉力F做功的功率为___________W。

19．如图长2m的粗细和密度都均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑滑环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开O点的距离S的关系如图所示，则杆重________ N；当滑环滑到图中A点时，金属杆是一个________ 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）.

20．如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时它相当于一个___________杠杆（选填“省力”或“费力”）。若旅行箱内装满物体且质量分布均匀，其总重为210N，轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一，要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡，则竖直向上的拉力F为___________N；在拉起的过程中，拉力方向始终与拉杆垂直，则拉力的大小___________（选填“变小”、“变大”或“不变”）。

三、实验题
21．在做“探究杠杆的平衡条件”的实验中：

(1)如图甲所示，为使杠杆在______位置平衡，可以将左端的平衡螺母向______调；
(2)调节平衡后，在杠杆两侧挂不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆在水平位置再次平衡，并记录相关数据。改变钩码的数量及位置多次实验，小明得出杠杆的平衡条件______。如图乙所示，A、B两点分别增加一个钩码，则杠杆______（选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持平衡”）；
(3)如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐______（选填“增大”或“减小”），原因是弹簧测力计拉力的力臂在______（选填“增大”或“减小”）。
22．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆（带刻度尺）、支架、细线、质量相同的钩码若干。
(1)将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆左侧的平衡螺母向______（填左或右）端调；
(2)某同学进行正确的实验操作后，根据图甲图测出的一组实验数据，______（填能或不能）得出结论，理由是______；
(3)图甲所示，杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆______（填“顺时针”或“逆时针”）旋转；
(4)图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉。弹簧测力计逐渐向右倾斜时，若使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______（填变大、不变或变小），其原因是______；
(5)在初中物理实验室，利用杠杆平衡原理制作的实验器材如：______。

23．如图所示，在做“探究杠杆的平衡条件”实验中：

(1)如图甲所示杠杆静止，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“不平衡”）状态；为使杠杆在水平位置平衡，应把杠杆两端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节：实验前调节杠杆在水平位置平衡的目是_________。
(2)实验中，如图乙所示，杠杆处于静止状态。已知杠杆的刻度尺每格为5cm，钩码每个重0.5N，小红把数据记录在下表：
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力f2/n
阻力臂l2/cm
1.5
10
1
15

(3)小红根据以上实验数据马上得到杠杆的平衡条件，你认为是否合理?
答：______（选填“是"或“否”）。理由：___________。
(4)小明用弹簧测力计在B点向下拉使杠杆平衡，如图丙所示。现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置的过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
24．在测量“滑轮组机械效率”的实验中，小明用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，实验数据记录如下表：
实验次数
钩码的重力G/N
钩码提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η/%
1
2
0.05
1.0
0.15
66.7
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7
3
4
0.05
1.7
0.15
78.4
4
6
0.05
①
0.15
②

(1)第4次实验时的情景如图丙所示，则表格中①处的数据应为______，②处的数据应为______；
(2)比较______两次实验，小组同学发现：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度______（选填“有关”或“无关”）；
(3)分析以上实验可以得出结论：同一滑轮组的机械效率主要与______有关；
(4)将滑轮组换另一种绕绳方法，提升相同的物体时，若不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
25．在探究“杠杆平衡的条件”实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。

（1）将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了，杠杆右端仍下沉，此时应将杠杆左侧的平衡螺母向_____调，直到杠杆在水平位置平衡为止。
（2）某同学进行正确的实验操作后，得到的数据为和。该同学根据这些数据能否得出探究结论？_____。理由是：_____。
（3）如图，杠杆在水平位置平衡。如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码，则杠杆_____（选填“能”或“不能”）平衡，杠杆的_____端（选填“左”或“右”）将下沉。
四、计算题
26．某学校暑期进行扩建教学楼工程，建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，在匀速起吊重3.2×103N的物体时，物体5s内上升了6m。若滑轮组所做的额外功为1.08×104J，求：

(1)滑轮组所做的有用功；
(2)拉力F做功的功率；
(3)滑轮组工作时的机械效率。
27．用如图所示的滑轮组在5s内将静止在水平地面上质量为40kg的物体匀速竖直提升3m，所用拉力为250N，若不计绳重和摩擦，问：（g取10N/kg）

（1）物体受到的重力是多少？
（2）滑轮组的机械效率是多少？
（3）拉力F的功率是多少？
（4）如果用该滑轮组提升60kg的物体时，滑轮组的机械效率是变大还是变小了？
28．如图所示，利用质量为1.5 t的汽车将矿井中的矿石以2 m/s的速度匀速向上提升．已知汽车的最大功率为10 kW，汽车轮胎与地面的阻力为车重的0.1倍，轮胎与水平地面总的接触面积为0.2 m2，动滑轮质量为25 kg，不计滑轮摩擦及绳重，g取10 N/kg．求

（1）汽车对地面的压强，若提升1 000 kg矿石至地面用时30 s，绳子对矿石做的功．
（2）保持提升矿石的速度不变，滑轮组的最大机械效率
29．如图所示，在水平地面上放着物体A，已知A的重量为300N，动滑轮的重力为100N，某人的重力为600N，现正用绳子将A物体拉到2m高的台子上。不计绳重和摩擦，g=10N/kg，求：

(1)拉力做的功是多少？
(2)该滑轮组的机械效率是多少？
(3)考虑到人的体重，他利用该滑轮组所能拉动的物体的重力不能超过多少牛？
30．小峰利用滑轮组将一个正方体金属块A从某溶液池内匀速提出液面，当金属块A浸没在液面下，上表面距液面的距离为h时开始计时，如图甲，计时后调整滑轮组绳端竖直向上拉力F的大小使金属块A始终以大小不变的速度匀速上升，提升过程中拉力F与金属块A向上运动时间关系如图乙。已知金属块A被提出液面后，滑轮组的机械效率为80%，h=0.25m，(假设溶液池足够大,金属块被提出液面前后液面高度不变,不计绳重及摩擦,)。求：

（1）金属块A的重力；
（2）动滑轮的总重；
（3）正方体A的体积；
（4）溶液的密度。

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一、选择题

1．C
解析：C
【详解】
由题知，甲．乙两物体的密度相同，OA＜OB，即甲的力臂要小于乙的力臂：
根据杠杆的平衡条件可知，
即：
所以：
如果将甲．乙物体（不溶于水）浸没于水中，此时甲乙都要受到浮力的作用，根据阿基米德原理可知，甲乙受到的浮力分别为：

此时左边拉力与力臂的乘积为：①
此时右边拉力与力臂的乘积为：②
由于
所以：
则由①②两式可知，此时左右两边拉力与力臂的乘积相同，则杠杆仍然会保持平衡，故C正确，ABD错误．
2．D
解析：D
【详解】
A．由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2，则绳端移动的速度
v绳=nvA=2×0.2m/s=0.4m/s
拉力F的功率

故A错误；
B．2s内绳子自由端移动的距离
s绳=v绳t1=0.4m/s×2s=0.8m
故B错误；
C．5s内绳子自由端移动的距离
s绳′=v绳t2=0.4m/s×5s=2m
拉力做的功
W=Fs绳′=5N×2m=10J
故C错误；
D．由

物体A受到水平地面的摩擦力大小
f=nηF=2×80%×5N=8N
故D正确。
故选D。
3．B
解析：B
【详解】
A．阻碍木箱运动的力为摩擦阻力，大小为200N；有两段绳子与动滑轮接触，所以绳子自由端拉力的大小为

A选项错误，不符合题意
B．物体运动了3m，两段绳子与动滑轮接触，绳子自由端移动的距离为

拉力做的功为

B选项正确，符合题意
C．拉力做功的功率为

C选项错误，不符合题意
D．绳子自由端移动的速度为

D选项错误，不符合题意
故选B。
4．B
解析：B
【详解】
以B点为支点，在C点用F1或者F2向下撬，从图中可以看出，F1的力臂小于F2的力臂，在阻力和阻力臂一定时，根据杠杆的平衡条件可得，F1 > F2；若以A点为支点，相比以B点为支点来说，动力臂变长，阻力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，F3 < F2，所以这三个力的大小关系是；故A、C、D不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．A
解析：A
【详解】
由于小车沿水平地面匀速前进，那么绳对小车的拉力等于小车受到地面的摩擦力，即，该装置的有用功是

三段绳子托着动滑轮，那么绳端移动的距离是，该装置所做的总功是

可知

解得。
故选A。
6．C
解析：C
【分析】
①惯性是物体保持原来运动状态不变的性质；
②近视眼是由于晶状体的会聚能力太强造成，成像在视网膜之前；
③小车水平向右匀速运动，小球与竖直车厢壁刚好接触，只是接触不挤压，没有力的作用，因此小球受到两个力的作用：竖直向下的重力，竖直向上的拉力；
④确定承担物重的绳子段数，根据计算出拉力F的值．
【详解】
A、开始锤柄和锤头同时向下运动，撞击锤柄，锤柄停止运动，锤头具有惯性，继续向下运动便紧套在柄上，但不能描述为：受到惯性作用，故A错误；
B、近视眼原来成像在视网膜之前，佩带对光线具有发散作用的凹透镜进行矫正，B错误；
C、小车水平向右匀速运动，小球在竖直方向上受到重力和绳子的拉力两个力的作用，重力的方向竖直向下，拉力的方向竖直向上，C正确；
D、由图知，滑轮组由2段绳子承重，则，D错误．
故选C．
7．B
解析：B
【解析】
A. 根据杠杆的平衡条件知，OA>OB，所以FA<FB，而两个拉力等于物体的重，且重与质量成正比，所以甲的质量比乙小，没有体积关系，不能比较密度的大小，故A错误；
B. 图中杠杆保持静止，受力平衡，所以O点绳子向上的拉力一定等于甲、乙重力之和，故B正确；
C. 如果甲浸没在水中，受到浮力的作用，FA会减小，硬棒会顺时针转动，故C错误；
D. 如果甲浸没在水中，受到浮力的作用，FA会减小，LA不变，FB不变，根据杠杆平衡条件得，要使硬棒水平平衡，LB应减小，即可将乙向左移动，故D错误；
故选B．
8．D
解析：D
【解析】
若以D点为支点，则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向下，此时DA为动力臂，DC为阻力臂，如下左图所示，若以B点为支点，则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向上，此时BA为动力臂，BC为阻力臂，如下右图所示．

由左图可得：
由右图可得：
F3<F1 故本题选D．
【点睛】要克服思维定式，不能只想到以D点为支点，动力方向垂直杠杆斜向下，把另外一种情况遗漏．
9．C
解析：C
【解析】
试题分析：利用杠杆平衡条件分析，当阻力和阻力臂不变时，如果动力臂不变，只改动用力方向，其动力不变，据此分析解答．
解：设拉力的力臂为L，则由题意可知，当杠杆在水平位置平衡时：G×OD=F×L
由此可得：F=
因为G，OD不变，OD=L=r，故F=G，由于F1、F2、F3的力臂都为圆的半径，相等，故F1=F2=F3=G
故选：C
【点评】此题主要考查学生对于杠杆平衡问题的分析能力，此题关键是力臂的确定．
10．A
解析：A
【详解】
（1）甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同，
根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同，则
W有=Gh=100N×1m=100J，故A正确、B不正确．
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2，n乙=3，
∵动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同，
∴根据可知，两滑轮组绳子自由端的拉力不相等，故C不正确，
（3）不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，
根据W=Gh可知，动滑轮重和上升高度相同时，两者的额外功相等，
即W额=G动h=20N×1m=20J，
∵W总=W有+W额，∴两滑轮组的总功相同，即W总=100J+20J=120J，
根据可知，两滑轮组的机械效率相等，均为，故D错误．
故选A．
二、填空题

11．80
【详解】
[1][2]由图乙可知，运送一件货物G=100N时，滑轮组的机械效率，不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率

解得
G动=100N
由图甲可知，n=2，不计绳重和摩擦，运送4件
解析：80
【详解】
[1][2]由图乙可知，运送一件货物G=100N时，滑轮组的机械效率，不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率

解得
G动=100N
由图甲可知，n=2，不计绳重和摩擦，运送4件货物时绳子的拉力

不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率

12．由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功
【分析】
本题考查机械效率的应用。
【详解】
[1]杠杆在使用过程中，所做的有用功
W有=Gh=1.5N×0.3m=0.45J
根据得
解析：由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功
【分析】
本题考查机械效率的应用。
【详解】
[1]杠杆在使用过程中，所做的有用功
W有=Gh=1.5N×0.3m=0.45J
根据得

而W总=Fs，所以

[2]杠杆本身有重力、支点与杠杆之间有摩擦，使用杠杆过程需克服这些做功，于是便出现了额外功。
13．A 25
【详解】
[1]由图可知，A滑轮是定滑轮，所以滑轮A是等臂杠杆。
[2]滑轮B是动滑轮,省一半力,所以F2的大小为25N。
解析：A 25
【详解】
[1]由图可知，A滑轮是定滑轮，所以滑轮A是等臂杠杆。
[2]滑轮B是动滑轮,省一半力,所以F2的大小为25N。
14．10 40 8 0
【详解】
[1][2]物体做匀速直线运动，则动滑轮受到平衡力作用，使用动滑轮拉物体运动，省一半力，所以拉力F及测力计的示数均为摩擦力的一半，即：
F=F
解析：10 40 8 0
【详解】
[1][2]物体做匀速直线运动，则动滑轮受到平衡力作用，使用动滑轮拉物体运动，省一半力，所以拉力F及测力计的示数均为摩擦力的一半，即：
F=F示=；
[3]绳子自由端移动的距离为物体移动距离的二倍，则5秒钟内拉力F做功：
W=2Fvt=2×10N×0.4m/s×5s=40J；
[4]拉力功率：
；
[5]重力的方向竖直向下，物体没有竖直向下运动，所以物体A受到的重力对物体所做的功为0J。
15．75% 50
【解析】
【详解】
第一空．由图像可知，此滑轮组绳子股数n=2，因此绳子自由端移动的速度为：
v绳=2v物=2×0.5m/s=1m/s
拉力F做功的功率为：
P=Fv=2
解析：75% 50
【解析】
【详解】
第一空．由图像可知，此滑轮组绳子股数n=2，因此绳子自由端移动的速度为：
v绳=2v物=2×0.5m/s=1m/s
拉力F做功的功率为：
P=Fv=20N×1m/s=20W；
第二空．因为物体做匀速运动，所以水平方向上拉力FA等于摩擦力为30N，物块移动的距离为：
s物=v物t=0.5m/s×10s=5m
拉力F移动的距离为：
s绳=2s物=2×5m=10m
滑轮组的机械效率为 ；
第三空．10s内所做的额外功为：
W额=W总-W有=200J-150J=50J。
16．6
【解析】由图象可知，动力与动力臂的乘积始终不变，当L1为0.2m时，F1为3N，乘积为0.6；当L1为0.6m时，F1为1N，乘积为0.6，图象上的点都满足此规律。故当L1为0.1 m时，F1为
解析：6
【解析】由图象可知，动力与动力臂的乘积始终不变，当L1为0.2m时，F1为3N，乘积为0.6；当L1为0.6m时，F1为1N，乘积为0.6，图象上的点都满足此规律。故当L1为0.1 m时，F1为6N。
故答案为：6
17．水平方向 动力臂
【解析】自行车的两个脚踏板相当于双轴对称性杠杆，支点在两脚踏板的中心转轴点，当转到水平位置时，此时动力臂最大，在阻力和阻力臂不变的情况下，此时动力最小．
故答案为：车把有花纹
解析： 水平方向 动力臂
【解析】自行车的两个脚踏板相当于双轴对称性杠杆，支点在两脚踏板的中心转轴点，当转到水平位置时，此时动力臂最大，在阻力和阻力臂不变的情况下，此时动力最小．
故答案为：车把有花纹是为增大摩擦（合理即可）；水平方向；动力臂．
18．40
【解析】物体移动的速度：v物=2m/s，
由图知，n=2，拉力移动的速度：v=2v物=2×2m/s=4m/s，
因为物体匀速直线运动，所以动滑轮对物体的拉力：F拉=f=20N，
因为滑轮和绳的
解析：40
【解析】物体移动的速度：v物=2m/s，
由图知，n=2，拉力移动的速度：v=2v物=2×2m/s=4m/s，
因为物体匀速直线运动，所以动滑轮对物体的拉力：F拉=f=20N，
因为滑轮和绳的重力及滑轮的摩擦忽略不计，
所以水平拉力：．
拉力的功率：．
故答案为：10；40．
19．省力
【解析】
试题分析：金属杆重心在中心上，阻力臂为L2=1m，取图象上的一点F=40N，L1=1m，
根据杠杆的平衡条件：
∴
解得：G=40N；
当滑环滑到图中A点时，动力臂大于阻力臂
解析：省力
【解析】
试题分析：金属杆重心在中心上，阻力臂为L2=1m，取图象上的一点F=40N，L1=1m，
根据杠杆的平衡条件：
∴
解得：G=40N；
当滑环滑到图中A点时，动力臂大于阻力臂为省力杠杆．
考点：杠杆的平衡条件．
点评：学会看图象是学物理的基本要求，象速度-时间图象、路程-时间图象等，要先看纵坐标轴、横坐标轴各表示什么，再顺着图象看懂表示的物理过程．
20．省力 70 变小
【详解】
[1]竖直向上的力F为动力，箱体的重力为阻力，支点在轮子中心，即动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。
[2]当旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡时，

由题
解析：省力 70 变小
【详解】
[1]竖直向上的力F为动力，箱体的重力为阻力，支点在轮子中心，即动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。
[2]当旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡时，

由题意知道，L1 =3L2，又因为F1 L1 =F2 L2 ，所以竖直向上的拉力为

[3]在拉起的过程中，拉力方向始终与拉杆垂直，动力臂L1 大小不变，在提升过程中，重力的力臂逐渐变小，根据杠杆的平衡条件知道，拉力F将变小。
三、实验题

21．水平 左 动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2 右端下沉 增大 减小
【详解】
(1)[1][2]如图甲所示，杠杆右端下沉，左端上翘，应该将左端的平衡螺母向左调，使杠杆重新在水平位置平衡。
(2)[3]如图乙所示，假设一个钩码重力为G，横杆上一小格为L，调节平衡后，在杠杆两侧挂不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆在水平位置再次平衡，并记录相关数据。得到
左边= F2L2=3G×2L=6GL
右边= F1L1=2G×3L=6GL
左边等于右边，改变钩码的数量及位置多次实验，左边依然等于右边，小明据此得出杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2
[4]如图乙所示，A、B两点分别增加一个钩码，则

各自增加一个钩码后，右边大于左边，所以杠杆右端下沉。
(3)[5][6]如图丙所示，A点钩码数量不变，钩码对杠杆施加的拉力方向不变，现在将B点的弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，则弹簧测力计拉力的力臂减小，为使杠杆始终保持水平平衡，根据杠杆的平衡条件可知，则弹簧测力计拉力增大，即弹簧测力计的示数将逐渐增大。
22．左 不能 一组数据具有偶然性，不能得到普遍规律 逆时针 变大 拉力的力臂变小 托盘天平
【详解】
(1)[1]杠杆右端下沉，杠杆要在水平位置平衡，此时应将杠杆左侧的平衡螺母向左端调。
(2)[2][3]为了使结论具有普遍性，避免偶然性，实验需要进行多次测量，然后分析数据得出结论，所以一组实验数据不能得出结论。
(3)[4]若每个钩码重G，每个小格长L，在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，支点左侧
3G×3L=9GL
支点右侧
2G×4L=8GL
则杠杆逆时针旋转。
(4)[5][6]弹簧测力计逐渐向右倾斜时，拉力的力臂变小，使杠杆仍然在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件，弹簧测力计的示数将变大。
(5)[7]在初中物理实验室，利用杠杆平衡原理制作的实验器材如：托盘天平。
23．平衡 右 方便力臂的测量 否 数据少，实验结论容易出现偶然性 变大
【详解】
(1)[1]图甲中实验前没挂钩码时，杠杆处于静止的平衡状态。
[2]发现杠杆右端上翘，调节时重心应向右移动，应将两端的平衡螺母向右旋一些，使杠杆在水平位置平衡。
[3]在实验中也必须使杠杆在水平位置平衡是为了便于测量力臂。
(3)[4][5]不合理，该同学只测量了一组数据便得出结论，结论具有片面性。
(4)[6]图丙中，当弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置的过程中，要保持杠杆仍在水平位置平衡，则拉力F将变大，这是因为当拉力倾斜时，阻力阻力臂不变，拉力F力臂变小，所以力才会变大。
24．4 83.3 1和2 无关 被提升物体的重力 不变
【详解】
(1)[1][2]由图丙可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则第4次实验中拉力的大小为2.4N，第4次实验中滑轮组的机械效率为

(2)[3][4]比较第1、2两次实验数据可知，两次实验时的效率相同，提升的高度不同，因此同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关。
(3)[5]实验中用的是同一滑轮组，动滑轮的重力不变，提升物体的重力不同；由表中实验数据可知，同一滑轮组提起不同重力的物体时，提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越大，故可得结论：同一滑轮组的机械效率主要与被提升物体的重力有关。
(4)[6]因不计摩擦及绳重，克服物体重力做的功为有用功，克服动滑轮重力和物体重力做的功为总功，所以，由

可知，将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率不变。
25．左 不能 一次实验具有偶然性 不能 右
【详解】
(1)[1]杠杆右端下沉，则重心偏右侧，应将平衡螺母向左调节，如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了，杠杆右端仍下沉，此时应将杠杆左侧的平衡螺母向左调，直到杠杆在水平位置平衡为止。
(2)[2][3]该同学得到的一组数据符合杠杆的平衡条件，但不能根据一次实验数据得出杠杆平衡条件，因为一次实验具有偶然性，而应改变拉力大小和力臂大小进行多次实验，再得出结论。
(3)[4][5]如图知，左侧力臂小于右侧力臂，即：
L左<L右，
如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码，则有：
GL左<GL右
所以杠杆不能再保持平衡，杠杆的右端下沉。
四、计算题

26．(1)；(2)；(3)
【详解】
(1)滑轮组所做的有用功
W有用=Gh=3.2×103N×6m=1.92×104J
(2)拉力所做的功
W拉力=W有用+W额外=1.92×104J+1.08×104J=3×104J
拉力做功的功率由得

(3)滑轮组的机械效率

答：(1)滑轮组所做的有用功是；
(2)拉力F做功的功率是；
(3)滑轮组工作时的机械效率是。
27．（1）400N；（2）80%；（3）300W；（4）变大
【详解】
（1）．物体受到的重力
G=mg=40kg×10N/kg=400N；
（2）．由图可知，n=2，则绳端移动的距离：
s=nh=2×3m=6m，
拉力做的功：
W总=Fs=250N×6m=1500J，
有用功：
W有=Gh=400N×3m=1200J，
滑轮组的机械效率
η==80%；
（3）．拉力F的功率
P==300W；
（4）．不计绳重和摩擦，如果用该滑轮组提升60kg的物体，动滑轮重不变，增大物体的质量，由G=mg可知物体的重力增大，由η= 可知滑轮组的机械效率将增大．
答：（1）．物体受到的重力是400N；
（2）．滑轮组的机械效率是80%；
（3）．拉力F的功率是300W；
（4）．滑轮组的机械效率将变大．
28．（1） 6×105 J ； (2)87.5%
【详解】
(1)汽车的重力： G=mg=1.5×1000kg×10N/kg=1.5×104N，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，汽车对水平地面的压力： F压=G=1.5×104N，地面的受力面积： S=0.2m2，
汽车对水平地面的压强： ；
矿石的速度是2m/s重物匀速上升，则有绳子对矿石做的功：
W1=G石v1t=1000kg×10N/kg×2m/s×30s=6×105 J；
(2) 保持提升矿石的速度不变，汽车的最大功率为10kW，阻力为：
：f=0.1G=0.1×1.5×104N=1500N，则汽车的最大速度即为绳的自由端的速度，是：v=2m/s×2=4m/s，汽车水平方向受力平衡，有F拉+f=F牵，根据P=Fv得：
，F拉= F牵-f=1000N，则滑轮组的最大机械效率： ．
29．(1)800J；(2)75%；(3)1100N
【详解】
(1)由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2，绳子自由端移动的距离
s=nh=2×2m=4m
不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力
，
则拉力做的功
W总=Fs=200N×4m=800J
(2)有用功
W有=Gh=300N×2m=600J
则该滑轮组的机械效率

(3)由题意知，人对绳子的最大拉力
F最大=G人=600N
不计绳重和摩擦，物体的最大重力
G最大=nF最大-G动=2×600N-100N=1100N
答：(1)拉力做的功是800J；
(2)该滑轮组的机械效率是75%；
(3)考虑到人的体重，他利用该滑轮组所能拉动的物体的重力不能超过1100N。
30．（1）48N（2）12N （3） 0.001m3 （4）1200kg/m3
【解析】
【详解】
（1）金属块A提出液面后，读图可知，作用在绳子自由端上的拉力F＝15N，该滑轮组由四段绳子承担总重，机械效率η＝，金属块A的重力G＝4ηF＝4×0.8×15N＝48N；（2） 作用在绳子自由端上的拉力F＝(G动+G)，动滑轮的重力G动＝4F−G＝4×15N−48N＝12N；（3） 金属块A浸没时，金属块A在液体中受到三个力作用：向下的重力G、向上的浮力F浮、向上的拉力F拉，这三个力的关系：F拉+F浮＝G，绳子对金属块A的拉力F拉＝G−F浮，由图象可知,作用在滑轮组绳子自由端的拉力F′＝12N，F′＝ (G动+F拉)＝ [G动+(G−F浮)]，代入数据计算得,金属块A浸没时受到的浮力F浮＝12N，金属块A的上表面离液面0.25m至金属块A上表面与液面相平，金属块上升的距离h＝0.25m,金属块A上升的速度v＝＝0.05m/s,从金属块A的上表面与液面相平上升至金属块A下表面刚离开液面。这个距离正好等于金属块A的高,金属块A的高h′＝v×t2＝0.05m/s×2s＝0.1m,金属块A是正方体，边长为0.1m，金属块A的体积V＝(0.1m)3＝0.001m3；（4）. 浸没时金属块A受到的浮力F浮＝ρ液V排g＝ρ液Vg，液体的密度ρ液＝＝1200kg/m3.
【点睛】
求物体与溶液的密度之差，自然要分别求出物体与溶液的密度．求物体的密度需要知道物体的重力与体积，借助图乙中的相关数据，利用机械效率、上升速度、时间等物理量可间接求出重力与体积．液体的密度则需要借助浮