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初二物理下学期 功和机械能单元 易错题难题检测

一、选择题
1．如图所示，利用动滑轮将重力为100N的物体在5s内匀速竖直提升，拉力F为60N，绳子自由端移动的距离为2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( )

A．物体移动的速度为0.4m/s
B．所做的有用功为200J
C．动滑轮的机械效率为60%
D．拉力F的功率为24W
2．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
3．如图在水平力F的作用下，使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向转动，在棒与竖直方向的夹角逐渐增大的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．拉力F不变，F的力臂变大
B．拉力F变大，F的力臂变小
C．重力G不变，G的力臂变小
D．重力G变小，G的力臂变大
4．如图所示，轻质均匀杠杆分别挂有重物GA和GB （GA>GB）,杠杆水平位置平衡，当两端各再加重力相同的物体后，杠杆

A．仍能保持平衡
B．不能平衡，左端下沉
C．不能平衡，右端下沉
D．不能确定哪端下沉
5．如图所示，边长为a、密度均匀的正方体物块静止于河岸边，在BB′边上施加一个力F使其绕DD′边转动掉落于河水中，它漂浮时露出水面的高度为h，水的密度为ρ，则下列说法中不正确的是

A．物块的密度为
B．物块的重力为（a﹣h）ρga
C．物块漂浮在水面时底面受水的压强为ρg（a﹣h）
D．为了使物块掉落于河水中，力F至少是
6．某同学自制了一架天平，由于制作粗糙，天平两侧长度不同．当将一物体放在天平的左盘时，右侧砝码的质量为m1，恰好平衡；当将该物体放在天平的右盘时，左侧砝码的质量为m2，天平才平衡．则该物体的质量应为：（ ）
A． B． C． D．无法确定
7．用4只完全相同的滑轮和2根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳的自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将同一重物在相同的时间内，匀速提升相同的高度，两滑轮组绳子的自由端移动的速度分别为v1和v2．若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是

A．甲乙滑轮组绳子自由端移动的距离相同
B．F1大于F2
C．v1大于v2
D．F1和F2做的功不相等
8．如图所示，斜面长s=4m，高h=2m，用平行于斜面向上的7.5N的拉力将10N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，则（　　）

A．斜面的机械效率是75% B．物体所受的额外功为20J
C．物体所受的摩擦力等于拉力 D．斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度有关
9．用同种材料制成的物体A和B，分别挂在杠杆的两端，且GA＞GB ， 此时杠杆平衡，如图（a）所示，若将两物体全部浸入水中，如图（b）所示，杠杆将会（ ）

A．A物体下移，B物体上移 B．A物体上移，B物体下移 C．仍将保持平衡 D．无法判断
10．如图所示，在水平拉力F的作用下重100 N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计B的示数为10 N，则拉力F的大小及物体A与水平桌面的摩擦力大小分别为( )

A．200 N，10 N B．200 N，20 N
C．20 N，10 N D．20 N，20 N
二、填空题
11．如图甲所示为一种搬运建筑材料的机械装置，A B是个杠杆，O为支点，杠杆平衡时，B端受到的向下的拉力________A端受到的向下拉力（选填“大于”、“小于”或“等于”）；用于装载货物的小车自重为500N，若搬运2000N的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲＝1600N，该滑轮组的效率η甲＝________；若用同样的滑轮按乙图组装，匀速提升相同的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力为F乙 ， 乙滑轮组的效率为η乙 ， 考虑实际情况，则F甲________F乙 ， η甲________η乙（选填“>”、“<”或“＝”）．

12．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点处挂一个重为60N的物体，物体G的底面积为200cm2，B点处加一个竖直向上的力F杠杆在水平位置平衡，且OB∶AB=2∶1。则F= ___N，它是________杠杆。当把物体G浸入水中，竖直向上的力F=60N时，杠杆仍然在水平位置平衡，物体G的下表面受到水的压强 _______Pa。

13．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，则绳子拉物体A的功率为________W，物体A与地面之间的摩擦力为________N。

14．用如图甲所示的装置将实心物体A从深井中吊出来，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为60N，物体匀速上升的速度始终为1m/s（不计绳重、摩擦及阻力，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg），则物体浸没在水中时受到的浮力为_________N；物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为___________。

15．如图所示，质量分布均匀的长方形木板AB的长度L=4m，中央支于支架O上，A、B端分别用细绳AD、BC系于天花板上，木板AB水平时，绳AD、BC刚好绷直，且AD绳竖直，BC绳与板AB成30°角，已知细绳承受的最大拉力均为360N．现有重为300N的小孩，从O点出发。
（1）如果沿OA方向向A端缓慢行走，当小孩行走到距离O点1.5m的E点时，AD绳上的拉力是_______N
（2）如果沿OB方向向B端缓慢行走，在保证细绳不被拉断的情况下，小孩向右行走的最大距离是_______m。

16．如图所示，一轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆A端挂一重为60牛的物体甲，在B端施加一个与水平成300角的力F，已知OA∶AB＝1∶2。为使杠杆水平平衡，作用在B端的力F的大小为_________N.

17．如图所示，在水平拉力F的作用下重100 N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10 N，则拉力F的大小为_____N，物体A与水平桌面的摩擦力大小为_____ N.

18．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”）.

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

20．如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组，分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则甲、乙的拉力之比为______甲、乙的机械效率之比______。

三、实验题
21．如图所示，是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。

(1) 实验前，杠杆右端偏高，应将两端的螺母向________调节，使杠杆在_______位置平衡；
(2) 杠杆平衡后，在左侧挂两个钩码，每个钩码重1N，在右端竖直向下拉着弹簧测力计，使杠杆在水平位置重新平衡，如图所示。此时弹簧测力计的示数F=_____________N（弹簧测力计自重不计）；
(3) 当弹簧测力计处于图中的虚线位置时，若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于F，应将钩码向_________（填“左”或“右”）移动适当的距离；
(4) 小华想到若铁架台不是在水平桌面上，而是在略微倾斜的桌面上是否影响实验呢？经小组分析不在水平桌面上_______ （填“影响”或“不影响”）实验过程。
22．（1）如图是某街道路灯悬挂的情景。画出斜拉钢丝对横杆拉力F的示意图和对应的力臂L（_______________）

（2）某同学在研究滑动摩擦力时，先后做了如下两次实验：
实验一：将重为G的物块A放在一水平薄木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动物块，使它在木板上匀速运动，如图甲所示。读出弹簧测力计示数为F0 。
实验二：再将上述木板一端垫起，构成一个长为s、高为h的斜面；然后用弹簧测力计沿斜面拉动物块A，使它在斜面上匀速向上运动，如图乙所示。读出弹簧测力计的示数为F1 。请你结合实验过程，运用所学知识解答如下问题。（阅读图丙）

①画出物块A在斜面上运动时对斜面的压力FN的示意图____________。
②物块A与薄木板之间摩擦力的比例常数μ=_________。（用实验中的数据表示）
23．在研究杠杆的平衡条件实验中：

（1）实验前杠杆倾斜情况如图A所示，为使它在水平位置平衡，可将左端的平衡螺母向_________（选填“左”“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡的好处是__________________________．
（2）实验中共有10个相同的钩码，如图B所示，杠杆上每格等距，当在A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？（请设计两种方案）
答：①________________________________；②________________________________．
（3）如图B中用弹簧测力计在G点第一次竖直向下拉，第二次仍在G点斜向右下方拉，此时弹簧测力计的示数将_________．（选填“不变”“变小”或“变大”）
（4）如果某组同学在实验前猜想杠杆平衡的条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”，他们经过实验，获得了如下表所示的数据：
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
4
5
5
4

于是，他们分析了所得的数据，认为自己的猜想得到了验证，请你指出他们的实验中存在的问题．
答：①______________________________________________；
②__________________________________________________．
24．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如表:

(1)在表中的空格处填上适当的数据___________.(机械效率用百分数表示，保留一位小数)
(2)在实验操作中应竖直向上_________拉动弹簧测力计.
(3)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组，_________可以提高滑轮组的机械效率.
(4)滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关，请你作出恰当的猜想:滑轮组的机械效率与____________有关 (写出一种影响因素即可).
25．探究杠杆的平衡条件
【提出问题】如图所示，是一种常见的杆秤．此时处于水平位置平衡．

发现一：小明在左侧挂钩上增加物体，可观察到提纽左侧下沉．他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的 来实现；
发现二；接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡。说明通过改变 的长短也可以改变杠杆的平衡．
那么，杠杆在满足什么条件时才平衡呢?
【制定计划与设计实验】
实验前，轻质杠杆处于如图所示的状态，使用时，首先应将杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆处于水平位置平衡，这样做的好处是

【实验结论】
如图所示，他们进行了三次实验，对实验数据进行分析，得出杠杆的平衡条件是 ，

【拓展应用】如图所示，是用手托起重物的示意图，图中前臂可以看作是一个 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），此杠杆的支点是图中的 点，假如托起6N的重物，请你根据图21所示，估算出手臂要用的动力大约是 N

四、计算题
26．某建筑工地上，甲、乙两位工人采用如图所示的装置提升一个重为 G 1 的货箱．当两人同时对绳索施加竖直向下的等大的拉力，使货箱以速度 υ 平稳上升时，甲、乙两人对地面的压力之比为3∶4．之后两位工人用此装置提升另一个重为 G 2 的货箱，使货箱仍以速度 υ 平稳上升．用此装置先、后两次提升不同的货箱，两位工人拉力总共做的功随时间变化的图像如图中①、②所示．已知工人甲重650N，工人乙重700N； G 1 ∶ G 2 =3∶1，此装置中两个滑轮组的规格完全相同．不计绳重和轴摩擦．求：

（1）第一个货箱的重力；
（2）提升第二个货箱整个装置的机械效率．
27．如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图，每个滑轮重为 100N， 均匀实心金属块的密度为 8×10 3kg/m3，金属块的质量为 80kg．绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计， 金属块一直匀速上升．（水的密度 ρ 水=1.0×10 3kg/m3，g 取 10N/kg）

（1） 在金属块还未露出水面时，求此时金属块所受到的浮力；
（2） 在金属块未露出水面时，求人的拉力 F；
（3） 金属块在水中匀速上升 2m，且金属块未露出水面时，求人的拉力所做的功．
28．如图所示，站在地面上的工人师傅利用滑轮组提升重为900N物体，10秒内物体匀速上升的高度为1m，工人师傅的拉力F为400N，不计摩擦和绳重。求：
(1)10s内做的有用功；
(2)拉力F的功率；
(3)滑轮组的机械效率；
(4)若工人师傅的重力为700N，双脚与地面的接触面积为500cm2，匀速提升重为1200N的重物时（如图所示），工人师傅对地面的压强。

29．如图所示，轻质杠杆 AD放在钢制水平凹槽 BC中，杠杆 AD能以 B点或 C点为支点在水平面内转动。AB=2BC=2CD=0.4m， D端挂有一重物，现在A点施加一个竖直向下力 F， 使得杠杆保持水平平衡。求：

①重物为 10 牛，能保持杠杆水平平衡的最大力 F 。
②若重物为 6 牛，能保持杠杆水平平衡的最小值 F。
③若施加在杠杆上的力 F 在某一范围内变化，能使得杠杆保持水平平衡，且这个范围内的力最大变化量， 求重物的重力 G。
30．用如图所示的滑轮组提升水中的物体A，A的体积为0.03m3，重为720N．当物体A离开水面后，在匀速竖直提升物体A的过程中，滑轮组的机械效率为90%；物体A上升的速度为0.1m/s，卷扬机拉力的功率为P．不计绳重和滑轮与轴的摩擦，g取10N/kg．求：

（1）物体A浸没在水中时受到的浮力F浮；
（2）动滑轮重G动；
（3）卷扬机拉力的功率P．

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1．D
解析：D
【详解】
动滑轮上绳子的有效股数n=2，由可得，物体上升的高度：，则物体移动的速度：，故A错误；所做的有用功：=100N×1m=100J，故B错误；拉力做的总功：=60N×2m=120J，动滑轮的机械效率：，故C错误；拉力F的功率：，故D正确．
2．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。
3．B
解析：B
【详解】
设杠杆长为l，由力臂的定义可知，水平力F的力臂

木棒重力的力臂

随着夹角逐渐增大，F的力臂越来越小，木棒重力的力臂越来越大，根据杠杆平衡条件得

重力大小不变，因此水平力F变大，故B正确。
故选B。
4．C
解析：C
【详解】
杠杆原来在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为GA和GB,其对应的力臂分别为lA和lB，如图所示：

根据杠杆平衡条件可得：GAlA=GBlB；
已知GA>GB所以lA<lB，当两端各再加重力相同的物体后，设增加的物重为G，此时左边力和力臂的乘积：
(GA+G)⋅lA=GAlA+GlA
右边力和力臂的乘积：
(GB+G)⋅lB=GBlB+GlB
由于lA<lB，所以GlA<GlB；
所以：
GAlA+GlA<GBlB+GlB
即右边力和力臂的乘积较大，所以杠杆不能平衡，向右端下沉。故选C。
5．B
解析：B
【解析】
【分析】
物体在水中漂浮，浮力等于自身重力，根据此关系式可求物体的密度；
根据A中求得的组成物块材料的密度，将其代入G=mg=ρ物gV=ρ物ga3，即可得出结论；
由图可分析出物块底面所处的深度，再根据公式p=ρgh可求出其底面的压强；
由图可知，阻力为重力，阻力的力臂为边长的一半，动力的力臂最大为，根据杠杆的平衡条件可求动力的大小。
【详解】
A、因为物块漂浮，所以F浮=ρgV排=ρga2（a-h），G=mg=ρ物gV=ρ物ga3，又知F浮=G，即F浮=ρgV排=ρga2（a-h）=ρ物gV=ρ物ga3，解得，故A正确，不符合题意；
B、物块所受的重力，故B错误，符合题意；
C、物块漂浮时底面所处的深度为a-h，则物块底面所受水的压强p=ρg（a-h），故C正确，不符合题意；
D、物体重力为G=mg=ρ物Vg=ρ物a3g，根据杠杆平衡条件FL1=GL2，所以，故D正确，不符合题意。
故选B。
6．A
解析：A
【解析】
【详解】

天平在水平位置平衡，如图设天平的左半段是l2，右半段是l1，把物体m放在不等臂天平的左盘，右盘放m1砝码，天平平衡，所以mgl2=m1gl1--①，
把物体m放在不等臂天平的右盘，左盘放m2砝码，天平平衡，
所以m2gl2=mgl1--②，
即m2=m1m2 所以m= ；故选A
7．B
解析：B
【解析】
A. 如图，甲滑轮组由两段绳子承担物重，则F1移动的距离为：；
乙滑轮组由三段绳子承担物重，则F2移动的距离为：，所以，故A错误；
B. 在不计绳重和摩擦时，；， 所以F1大于F2，故B正确；
C. 在相同的时间内，匀速提升相同的高度，由于，根据得，v1小于v2，故C错误；
D. 在不计绳重和摩擦时，F1和F2做的功都为：，即做功相等，故D错误；
故选B．
8．D
解析：D
【解析】A、总功为：，
有用功：，
机械效率为：，故A错误；
B、额外功为：，故B错误；
C、额外功为克服摩擦力所做的功，所以物体所受的摩擦力为：，摩擦力不等于拉力，故C错误；
D、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面粗糙程度有关，因为两者都影响摩擦力的大小，而克服摩擦力做的是额外功，所以影响机械效率，故D正确．
故选D．
9．C
解析：C
【详解】
杠杆两端分别挂上体积不同的两个金属块A. B时，杠杆在水平位置平衡．因为杠杆平衡，m＝ρV ,所以GA×OA＝GB×OB ,mAg×OA＝mBg×OB ,ρVAg×OA＝ρVBg×OB，即：VA×OA＝VB×OB;若将两球同时浸没在水中，则：左端＝(ρVAg−ρ水VAg)×OA＝ρVAg×OA−ρ水VAg×OA ,右端＝(ρVBg−ρ水VBg)×OB＝ρVBg×OB−ρ水VBg×OB ,
又因为VA×OA＝VB×OB，所以ρ水VAg×OA＝ρ水VBg×OB，即ρVAg×OA−ρ水VAg×OA＝ρVBg×OB−ρ水VBg×OB，因此杠杆仍然平衡．
10．C
解析：C
【解析】如图所示，弹簧测力计B示数为10N，通过滑轮拉动物体A相当于定滑轮，A受到拉力也为10N；A做匀速直线运动，所以物体A与水平桌面的摩擦力与A受到拉力是一对平衡力，摩擦力大小为10N；
向右的拉力F与向左的两段绳子的拉力平衡，所以拉力为：
点睛：重点是滑轮受力情况的分析，对于单个滑轮来说，使用时处于平衡状态，绕绳子一侧的两段绳子的两个力的和等于另一侧的拉力。
二、填空题

11．小于；62.5% ；&gt;；&gt;
【解析】
试题分析：1）因为OA＜OB，由FA×OA=FB×OB可知，FA＞FB ；
（2）滑轮组的效率：η=W有×100%/W总=Gh×100%/Fs=G×
解析：小于；62.5% ；&gt;；&gt;
【解析】
试题分析：1）因为OA＜OB，由FA×OA=FB×OB可知，FA＞FB ；
（2）滑轮组的效率：η=W有×100%/W总=Gh×100%/Fs=G×100%/2F=2000N×100%/2×1600N=62.5%；
（3）由图示可知，甲图中n=2，乙图中n=3，由F=（G+G动）/n可知，F甲＞F乙；根据题意可知，两种方法提升货物，并且匀速提升高度相同，则有用功相同，而图乙中绳子的长度将增加，因此乙中的额外功会大于甲中的额外功，由η=W有/W总=W有/W有+W额可知，η甲＞η乙．
考点：滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的大小比较；滑轮（组）的机械效率
12．费力 1×103
【详解】
[1][2]因为OB∶AB=2∶1，所以
OB∶OA=OB∶(OB+AB)=2∶(2+1)=2∶3
由杠杆平衡条件可得

即

因为F>G，所以此杠杆为费力
解析：费力 1×103
【详解】
[1][2]因为OB∶AB=2∶1，所以
OB∶OA=OB∶(OB+AB)=2∶(2+1)=2∶3
由杠杆平衡条件可得

即

因为F>G，所以此杠杆为费力杠杆。
[3]当浸入水中平衡时，拉力为60N，此时由杠杆平衡条件可得

即

又由阿基米德原理可得

浸入水中深度为

故，下表面受到水的压强为

13．2
【解析】
【分析】
（1）由图可知，拉着动滑轮移动时，绳子的拉力为F的一半，由可求得绳子拉物体A的功率；
（2）由图可知，B物体静止处于平衡状态，受到的水平向右的摩擦力和水平向左的拉力是
解析：2
【解析】
【分析】
（1）由图可知，拉着动滑轮移动时，绳子的拉力为F的一半，由可求得绳子拉物体A的功率；
（2）由图可知，B物体静止处于平衡状态，受到的水平向右的摩擦力和水平向左的拉力是一对平衡力，二力大小相等，B受到的摩擦力与A受到B摩擦力是一对相互作用力，据此求出B给A的水平向左的摩擦力，对物体A受力分析，根据力的平衡条件求出地面与A间的摩擦力；
【详解】
（1）由图可知，滑轮为动滑轮，绳子的拉力为F的一半，即
，
则绳子拉物体A的功率：
；
（2）由图和题意可知，B物体静止处于平衡状态，受到的水平向右的摩擦力和水平向左的拉力是一对平衡力，二力大小相等，由弹簧测力计示数可知，B受到水平向右的摩擦力为fB=3N；因B受到的摩擦力与A受到B摩擦力是一对相互作用力，所以，B给A的水平向左的摩擦力；；
因物体A匀速运动，且A受到水平向右绳子的拉力和水平向左B给A的摩擦力、地面对A向左的摩擦力，由力的平衡条件可得，则物体A与地面之间的摩擦力。
14．80%
【分析】
由图甲可知，承担物重的绳子股数n=2，则绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的2倍；由图乙可知圆柱体A离开水面后拉力F的功率，利用求绳子自由端的拉力，而不计绳重、摩擦及阻力
解析：80%
【分析】
由图甲可知，承担物重的绳子股数n=2，则绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的2倍；由图乙可知圆柱体A离开水面后拉力F的功率，利用求绳子自由端的拉力，而不计绳重、摩擦及阻力，拉力，据此求A的重力；由图乙可知圆柱体A在水中拉力F的功率，由得绳子自由端的拉力，不计绳重、摩擦及阻力，拉力，据此求浮力大小；不计绳重、摩擦及阻力，利用求物体浸没水中时的机械效率。
【详解】
[1]由图甲可知，n=2，则拉力F拉绳的速度

由图乙可知，圆柱体A离开水面后拉力F的功率420W，由得，绳子自由端的拉力

不计绳重、摩擦及阻力，拉力，A的重力

由图乙可知，圆柱体A在水中拉力F的功率300W，由得，绳子自由端的拉力

不计绳重、摩擦及阻力，拉力，物体浸没在水中时受到的浮力

[2]物体浸没在水中的机械效率

15．1.2
【解析】（1）当小孩在OA侧时，CB松驰，在人与DA的拉力的作用下平衡，以O为支点，由杠杆平衡条件可得G1×OE=F×OA，
代入数据得：300N×1.5m=F×2m，解得：F=225N。
解析：1.2
【解析】（1）当小孩在OA侧时，CB松驰，在人与DA的拉力的作用下平衡，以O为支点，由杠杆平衡条件可得，
代入数据得：，解得：。
（2）小孩在B侧时，B产生拉力，在人与BC的拉力的作用下平衡，以O为支点，则BC绳的拉力的力臂为：，
设人走的最远距离为L，由杠杆平衡条件可得：
，

点睛：重点是杠杆平衡条件的应用及计算，难点是根据直角三角形中30度所对的直角边等于斜边的一半，得出B点的拉力的力臂，再根据平衡条件进行计算。
16．40N
【解析】在B端施加一个与水平成300角的力F，则动力臂为OB的一半，O为支点，F为动力，物体的重力为阻力，12OB为动力臂，OA为阻力臂，根据杠杆的平衡条件：F×12OB=G×OA，为使杠杆
解析：40N
【解析】在B端施加一个与水平成300角的力F，则动力臂为OB的一半，O为支点，F为动力，物体的重力为阻力，OB为动力臂，OA为阻力臂，根据杠杆的平衡条件：F×OB=G×OA，为使杠杆水平平衡，作用在B端的力：．故答案为：40．
17．10
【解析】
如图所示，弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N；则物体A受到拉力为10N；又因物体A做匀速直线运动，则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A受到拉力是一对平衡力，则摩擦
解析：10
【解析】
如图所示，弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N；则物体A受到拉力为10N；又因物体A做匀速直线运动，则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A受到拉力是一对平衡力，则摩擦力大小也是10N；
拉力F=2f=2×10N=20N．
故答案为20；10．
18．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．
19．180 75% 100
【解析】
解答：由题知,n=3,s=3h=3×6m=18m,W总=Fs=300N×18m=5400J；
P===180W.人做的有用功：W有=Gh=600
解析：180 75% 100
【解析】
解答：由题知,n=3,s=3h=3×6m=18m,W总=Fs=300N×18m=5400J；
P===180W.人做的有用功：W有=Gh=600N×6m=3600J；人所做的总功：
W总=Fs=400N×12m=4800J；人做功的机械效率：η== =75%；
W总=W有+W额 Fs=Gh+fs f===100N.
20．3:2 1:1
【详解】
[1]不计绳重及摩擦时，根据力的平衡可知

由图知，n甲＝2、n乙＝3，所以绳端的拉力分别为

则甲乙拉力之比为

[2]不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升
解析：3:2 1:1
【详解】
[1]不计绳重及摩擦时，根据力的平衡可知

由图知，n甲＝2、n乙＝3，所以绳端的拉力分别为

则甲乙拉力之比为

[2]不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W额＝G动h、W有＝G物h可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则拉力做的总功相同，由
可知，两滑轮组的机械效率相同，即甲、乙的机械效率之比为
η甲：η乙＝1：1
三、实验题

21．右 水平 3 右 不影响
【详解】
(1)[1][2]实验前杠杆右端偏高，应将两端的平衡螺母右调节，直到杠杆在水平位置平衡，这样在实验操作过程中，才能读出力臂。
(2)[3]设杠杆每一小格的长度为l，据杠杆的平衡条件有
2N⋅3l=F⋅2l
所以此时弹弹簧测力计的示数
F=3N
(3)[4]若使弹簧测力计处于图中虚线处，则弹簧测力计对杠杆的力的力臂变小，而弹簧测力计的示数不变，钩码的重力不变，据杠杆的平衡条件，若想让杠杆在水平位置平衡，须向右适当移动钩码。
(4)[5]铁架台放在略微倾斜的桌面上，不会影响实验过程。即使铁架台不是水平放置，但依然可调节杠杆在水平位置平衡。
22．
【详解】
(1)[1]拉力的作用点在横杆上，从作用点开始，沿力的方向画一条带箭头的线段，标出F，即为F的示意图；从支点O向F所在的直线作垂线，并标出L，即为拉力F的力臂。如图所示：

(2)[2]物块A在斜面上运动时对斜面的压力FN的作用点在斜面上，方向垂直于斜面竖直向下，过压力的作用点，沿压力的方向画一条有向线段，即为其压力示意图。如下图所示：

[3]重为G的物块A在一水平薄木板上在拉力为F0的作用下匀速直线运动，此时物块A受到的摩擦力
f=F0
受到的支持力
FN=G
根据题意可知

所以物块A与薄木板之间摩擦力的比例常数

23．左 方便测量力臂 C点挂6个钩码 E点挂3个钩码 变大 一次测量具有偈然性，要多次测量 力和力臂取值太特殊化
【解析】
（1）实验前杠杆倾斜情况如下如图（A）所示，右端下沉一些，说明右端重了，为使它在水平位置平衡，可将左端的平衡螺母向左移动；使杠杆在水平位置平衡的好处是便于测量力臂，因为力臂是支点到力的作用线的距离，使用钩码实验时，利用了重力，方向竖直向下，所以杠杆水平时，悬挂点到支点的距离就是力臂，方便测量．
（2）实验中共有10个相同的钩码，如图（B）所示，杠杆上每格等距，当在A点挂4个钩码时，设一个钩码的重为G，一格长度为L，则左侧力与力臂的乘积为：，根据杠杆平衡条件，右侧也为12GL时杠杆平衡，所以悬挂钩码的方案有：在C点挂6个钩码；在D点挂4个钩码；在E点挂3个钩码；在G点挂两个钩码，由个方法，力与力臂的乘积都为12GL．
（3）如图B中用弹簧测力计在G点第一次竖直向下拉时，G点到支点的距离为力臂，此时力臂最长，第二次仍在G点斜向右下方拉时，力臂会减小，而阻力和阻力臂不变，所以此时弹簧测力计的示数将变大．
（4）从该同学的数据分析可以看出，一是数据有点太偶然了，即两组数据的和与乘积都正好相等，即数据特殊得出了错误结论；
另外该实验要得到一个规律性的结论，不能根据一组数据就得出结论，而应该通过多次调整不同的力臂和不同的钩码个数多次实验，，得出结论才更有普遍性，更具说服力．
24．9% 2.2 30 匀速 增加物重、动滑轮重、绳与滑轮的摩擦等
【解析】
（1）由图示滑轮组可知，第2次实验时有两个钩码，钩码重4N，则第一次实验时，使用一个钩码重力为2N；由表中实验数据可知，第2次实验时，滑轮组效率，

由图示测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.2N．由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子股数n=3，测力计移动距离：．
（2）实验中应竖直向上 匀速拉动弹簧测力计；
（3）由表中实验数据可知，使用同一滑轮组，提升钩码重力越大，滑轮组效率越高，由此可知，增大被提升物体的重力可以提高滑轮组的机械效率；
（4）动滑轮重力、摩擦都可以影响滑轮组的效率．
故答案为 (1). 88.9% 2.2 (2). 30 (3). 匀速 (4). 增加物重、动滑轮重、绳与滑轮的摩擦等
【点睛】滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关．要提高机械效率，应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时，最大限度的增加被吊物体重力．
25．【提出问题】力 力臂
【制定计划与设计实验】右 方便直接测出力臂
【实验结论】动力×动力臂 = 阻力×阻力臂
【拓展应用】费力 C 48左右
【解析】
试题分析：【提出问题】杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2，当阻力F2与阻力臂L2一定时，F2L2为定值，要使杠杆在水平位置平衡，理论上可以采用改变动力F1的大小或改变动力臂L1的大小或同时改变F1与L1的大小的方法达到目的，由题中“作用在杠杆上”可知小明认为可通过改变动力L1来实现；“移动秤砣使其恢复水平位置平衡”是通过改变动力臂L1的长短使杠杆平衡。【制定计划与设计实验】观察图19可见杠杆左低右高，应将杠杆的平衡螺母向右调节，使杠杆处于水平位置平衡，这样做的好处是方便直接从杠杆上读取力臂的值，即方便直接测出力臂。【实验结论】观察图甲乙丙可知：当动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂时，杠杆平衡，所以杠杆的平衡条件是动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。观察图21可见C点为支点，AC为阻力臂，BC为动力臂，阻力臂约为动力臂的8倍，所以是费力杠杆，动力约为阻力的8倍，6N×8=48N。答案：【提出问题】力 力臂【制定计划与设计实验】右 方便直接测出力臂【实验结论】动力×动力臂 = 阻力×阻力臂【拓展应用】费力 C 48左右
【考点定位】杠杆平衡条件应用；杠杆平衡的调节方法；实验方法评估；根据实验现象得出结论；杠杆类型辨别；支点确定；长度估测与杠杆平衡条件综合应用。
四、计算题

26．3600N；
【解析】
【详解】
解：两工人拉起货箱时，货箱和动滑轮受力如图9甲所示；
工人甲、乙受力如图9乙所示． （受力分析图）…………………………1分

（1）8F1＝2G动＋G1 ①
N甲＋F1＝G甲 ②
N乙＋F1＝G乙 ③
……………1分
＝＝④
解得：F1＝4G甲－3G乙
＝4×650N－3×700N
＝500N ……………1分
货箱1和2上升时，W＝Pt，在相同的时间t内，由题中W-t图像可知：
，则：
P＝F v，速度v相同，则：
2 G1＝5 G2＋6 G动 ⑤ …………………………1分
将G1＝3G2 代入⑤式得： G2＝6G动 ；
将G2＝6G动 代入①式得：
G2＝F1 ＝×500N＝1200N …………………………1分
解得：G1＝3 G2＝3×1200N＝3600N； …………………………1分
G动＝G2＝×1200N＝200N
（2）h＝…………………………1分
27．（1）100N；（2）400N；（3）1600J．
【详解】
（1）因为金属块浸没水中，所以金属块排开水的体积：；金属块所受的浮力：=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N；
（2）由图知，使用的滑轮组n=2，金属块未露出水面时，绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的