上海民办金盟学校简单机械单元专项综合训练

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上海民办金盟学校简单机械单元专项综合训练

一、选择题
1．如图所示，重为12N的物体A放在足够长的水平桌面上，通过轻质细绳与滑轮相连，不计绳重与滑轮间的摩擦，动滑轮重为2N，重为6N的物体B通过滑轮拉动物体A向右做匀速直线运动的速度为0.2m/s，2min后，物体B着地，以下说法正确的是（）

A．物体A受到的摩擦力为3NB．1min内拉力对物体A做功为36JC．2min内B物体的重力做功为144J
D．若用一个向左的拉力F使A向左匀速运动，则F＝8N
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
C．5s内拉力所做功的大小是15J
B．2s内绳子自由端移动的距离是1.2mD．物体A受到水平地面的摩擦力大小是8N
3．如图，用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），提升A时滑轮组的机械效率大。下列说法中正确的是（）

①A物体比B物体轻；②提升A的拉力大；

③提升A做的额外功多；④提升A做的有用功多A．只有②④
B．只有①③
C．只有②③
D．只有①④
4．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
5．如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中下列说法正确的是（）

A．绳子自由端移动的距离为2mB．物体与地面间的滑动摩擦力为48NC．拉力F的功率为4WD．有用功为120J
6．如图甲，轻质杠杆AOB可以绕支点O转动，A、B两端分别用竖直细线连接体积均为1000cm3的正方体甲、乙，杠杆刚好水平平衡，已知AO:OB=5:2；乙的重力为50N，乙对地面的压强为3000Pa．甲物体下方放置一足够高的圆柱形容器，内装有6000cm3的水(甲并未与水面接触，现将甲上方的绳子剪断，甲落入容器中静止，整个过程不考虑水溅出,若已知圆柱形容器的底面积为200cm2，则下列说法中正确的是（）

A．杠杆平衡时，乙对地面的压力为50NB．甲的密度为2×103kg/m3
C．甲落入水中静止时，水对容器底部的压强比未放入甲时增加了400PaD．甲落入水中静止时，水对容器底部的压力为14N
7．如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知物体

受到的重力GA＞GB，滑轮组的机械效率η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）．下列判断正确的是（）

A．两滑轮组绳端移动的距离相等C．甲滑轮组的总功率比乙的小
B．甲滑轮组的有用功比乙的少D．甲滑轮组的动滑轮比乙的重
8．质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼．已知工人在1min内将货物匀速提高6m，作用在钢绳的拉力为400N，滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计）．下列说法正确的是

A．作用在钢绳上的拉力的功率为400WB．动滑轮的重力为200NC．人对绳子的最大拉力为1000ND．该滑轮组的最大机械效率为83.3%
9．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
10．一个原来处于平衡状态的杠杆，如果再作用一个力后，杠杆仍处于平衡状态，则此力（）
A．必须作用于动力的作用点上B．必须作用在支点上
C．必须作用在阻力的作用点上D．可以作用在杠杆任一点上，但必须使力的作用线通过支点
11．通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各措施中能提高机械效率的是(A．增加动滑轮，减小拉力B．改用质量小的定滑轮
C．减少提升高度，减少做功D．增加提升重物重力，增大有用功
12．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
二、填空题
13．如图所示，小超同学用滑轮组匀速提升重200N的物体，若每个滑轮均重10N，绳重和摩擦忽略不计，则他对绳子的拉力是_____N。如果小超同学体重500N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为_____N。

14．如图为吊装工具示意图，M是重5000N，边长为0.5m正方体的配重物体，杠杆AB的支点为O，OA∶OB＝1∶2，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，压强为______。（滑轮、杠杆及绳的自重、滑轮组摩擦均不计）


15．如图，重力不计的一长木板AB可绕O点无摩擦转动，且OA=1m，OB=4m。在A端用一细绳挂一边长为0.5m的正方体C，体重为600N的小明站在B点时，正方体C对地面的压力刚好为300N，则正方体C的重力为____N；当小明由B点向左走____m时，正方体C对地面的压是6000Pa。

16．如图所示的滑轮组，拉一重100N的物体M在水平地面上做匀速直线运动，如果拉力F=20N，绳子拉出了6m，则物体受到的摩擦力为_____N，物体前进了_____m，弹簧测力计的示数为_____N。（不计滑轮重、绳重和摩擦）

17．如图所示，不计绳子、滑轮的重力及它们之间的摩擦，当用大小为10N的拉力F拉重50N的物体时，物体恰好以v=2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，此时物体受到水平面的摩擦力为________N，拉力F的功率为________W；将拉力F增大为20N时，物体受到水平面的摩擦力将________（选填“增大”、“减小”或“保持不变”）。

18．如图所示，轻质木杆AB可以绕O点转动，OA的长度是OB的三倍，A端细线下所挂280N的重物静止在水平地面上，在B点用600N的动力竖直向下拉动，木杆静止不动，则重物对水平地面的压力为______N，此木杆为_______（“省力”“费力”“等臂”）杠杆。

19．如图，一个轻质杠杆可绕O点转动，甲、乙两物体分别用细线悬挂在杠杆的A、B两端，杠杆在水平位置平衡。甲物体重10N，则乙物体重_____N。如果将支点O向A端移动，____端将下沉（选填“A”或“B”）


20．如图所示，0为轻质杠杆AC的支点，在B处挂一小球，小球的重力30N，AO＝OB＝BC，在杠杆上施加最小动力F，使杠杆在水平位置平衡．画出F的示意图________，此时F＝________N．

三、实验题
21．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：______。

22．对于杠杆的原理，我国古代也很注意研究，在古书《墨经》中就对杆秤作了科学的说明。某物理小组探究如图所示的一杆秤，通过观察和测量知道：杆秤上标有刻度，提纽在B点，秤钩在A点，O点为刻度的起点（为零刻度点，在B点左侧）。用刻度尺量出OA=l1，OB=l2。

(1秤钩不挂重物时，秤砣挂在O点时杆秤平衡，则重心C应在B点的__________侧（选填“左”、“右”或“不确定”）。设该杆秤秤砣的质量为m，则杆秤自身重力（不含秤砣）和它

的力臂的乘积是__________。
(2物理小组利用空瓶（空瓶质量比秤砣质量小一些）、细线和原有秤砣测出原秤砣的质量。方法是：用细线系在空瓶上并置于__________点，慢慢往瓶中加沙子，如果杆秤恰能平衡，相当于新做了一个秤砣，再把它挂在秤钩上，移动原秤砣位置至杆秤平衡，秤杆上的读数即为原秤砣质量。
(3物理小组通过查资料得到“如果杠杆受两个阻力，杠杆的平衡条件是：F动l动=F阻l阻+F′阻l′
阻
，如图所示”。则上一问中实际上只要有刻度尺利用科学推理也可测得秤砣质量，方法
是：设想有两个完全一样的原秤砣甲、乙，将甲置于A点，乙置于B点右侧某点，杆秤恰好平衡。由杠杆的平衡条件可知，量出长度l1、l2后，只须从B点起向右量出长度__________，该位置杆秤上的读数即为秤砣的质量m。

23．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1234
钩码的重力G/N2246
钩码提升高度h/m0.050.10.050.05
拉力F/N1.01.01.7①
绳端移动的距离s/m0.150.30.150.15
机械效率η/%66.766.778.4②


(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”）
24．如图，小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆，支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和相同的重0.5N重的钩码若干个。
(1如图A所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向______（选填“左”或”右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；
(2在图B中杠杆平衡了，若在杠杆左右两边同时增加一个相同的钩码，则杠杆向______（选填“左”或”右”）倾斜；

(3甲同学通过对一组数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，乙同学为了证明甲同学的结论是错误的，他做了如图C的实验，已知杠杆上每个小格长度为5cm，每个钩码重0.5N，当弹簧测力计斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡，此时乙同学发现，动力×动力臂______（选填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂。实验C______（选填“能”或”不能”）说明甲同学结论是错误的。
25．如图所示，是小王利用刻度均匀的杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”。

（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向___（左/右）端调节，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）如图甲所示，在杠杆A点处挂4个钩码，则在B点处应挂____个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡；
（3）如果小王又进行了如图乙所示的探究，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，F×OC____G×OD；（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（4）如图丙是根据“杠杆平衡条件”制作的只需要一个砝码的天平，横梁可绕轴O在竖直平面内转动，左侧为悬挂在固定位置P的置物盘，右侧所用砝码是实验室里常见的钩码，用细线挂在右侧带刻度线的横梁上。
①下面是小明测量物体质量的几个主要步骤，最合理的顺序是（只填序号）：________

A．将天平放在水平台面上时
B．调整横梁右侧的平衡螺母使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记C．将悬挂钩码的细线移到右侧横梁的零刻线Q处
D．由细线在横梁上的位置对应的刻度值直接得出物体的质量E．将待测物体放在天平左侧的置物盘中
F．移动悬挂钩码的细线使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记
②调节天平至水平位置平衡后，刚把待测物体放在天平左侧的置物盘中时，横梁上悬挂的重垂线将对准底座上标记的________侧（填“左”或“右”）。
26．小明使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图所示。他将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s、计算得出的有用功W有用、总功W总和机械效率η等数据一并记入下表：实验次数G/N12345
22222
F/N2.11.20.90.90.6
h/m0.10.10.10.30.1
s/m0.10.20.30.90.5
W有用/J0.20.20.20.60.2
W总/J0.210.240.270.810.30
η95.2%83.3%74.1%★66.7%
(1表格第四次实验是用图______完成的，其中数据★＝______；
(2比较1、2次实验数据可知：第2次的机械效率较低，主要原因是______；(3分析第3、4次实验数据可知：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______；(4比较3、5次实验数据可知：在被提升的重物一定时，所用滑轮组的动滑轮越重，滑轮组的机械效率越______。


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一、选择题1．D解析：D

【分析】
本题考查了动滑轮绳子拉力公式、速度公式、做功公式以及二力平衡条件的应用等，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。【详解】
A．连接动滑轮绳子的股数n＝2，不计绳重与滑轮间的摩擦，绳子的拉力
11F＝（GBG动）＝（6N2N）＝4N
n2
物体A向右做匀速直线运动时处于平衡状态，受到向左的摩擦力和向右绳子的拉力是一对平衡力，则物体A受到的摩擦力
fF4N
故A项错误；B．由v
s
可得，1min内物体A移动距离t
sA＝vAt＝0.2ms60s＝12m
拉力对A物体做的功
WA＝Fs＝4N12m＝48J
故B错误；
C．2min内物体A移动距离
＝vAt＝0.2ms120s＝24msA
B物体下降的距离
11
＝24m＝hB＝sA12m22
B物体的重力做功为
WB＝GBhB＝6N12m＝72J
故C错误；
D．若用一个向左的拉力F使A向左匀速运动，此时A的压力和接触面的粗糙程度不变，受到的摩擦力不变仍为4N，以A为研究对象，A受到向左的拉力F、向右的绳子拉力F和摩擦力f处于平衡状态，其合力为零，则有
F＝fF＝4N4N＝8N
故D正确。故选D。
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

P
故A错误；
WFs绳
Fv绳5N0.4m/s2Wtt
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

W有用W总

fsAfsf
AFs绳FnsAnF
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．A
解析：A【详解】
由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额=G动h知，提升A和B所做额外功相同，不计绳重与摩擦的影响，滑轮组的机械效率

W有W总

W有W有W额

额外功相同，提升A物体时滑轮组的机械效率较大，所以提升A物体所做的有用功较大，由于提升物体高度一样，所以A物体较重，提升A物体用的拉力较大，故BCD错误，A正确。故选A。
4．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
l1
木棒重力的力臂
lcos
l2lsin
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

Fl11F2l2得
Fl1Gl2
重力大小不变，因此水平力F变大，故B正确。故选B。
5．B
解析：B【详解】
A．由图知n＝3，则绳子自由端移动的距离
s绳＝3s物＝3v物t＝3×0.2m/s×10s＝6m
故A错；B．因为
=
W有fsfsf
100%=物100%=物100%=100%=80%W总Fs绳F3s物3F
f3F80%320N80%48N
所以物体与地面间的滑动摩擦力故B正确；C．拉力做的功为
W总＝Fs绳＝20N×6m＝120J
拉力做功的功率
p
故C错误；D．有用功
W总120J
12Wt10s
W有＝fs物＝fv物t＝48N×0.2m/s×10s＝96J
故D错。故选B。
6．C
解析：C【详解】A．乙的边长
L乙=3V乙=31000cm3=10cm=0.1m，
乙的底面积
S乙=L乙2=（0.1m）2=0.01m2，
杠杆平衡时，乙对地面的压力
F乙=p乙S乙=3000Pa×0.01m2=30N，
故A错误；
B．地面对乙的支持力和乙对地面的压力是相互作用力，地面对乙的支持力

F乙支持=F乙=30N，
B端受到的拉力
FB=G乙-F乙支持=50N-30N=20N，
由杠杆的平衡条件可知G甲OA=FBOB，
G甲=
甲的密度
OBFB2
=20N=8N，OA5
m甲G甲8N33==ρ甲=-63=0.8×10kg/mV甲gV甲10N/kg100010m
故B错误；C．因为
ρ甲＜ρ水，
甲落入水中静止时，处于漂浮状态，
F浮甲=G甲=8N，
排开水的体积
F浮甲8NV排甲==8×10-4m3，33
水g110kg/m10N/kg
甲落入水中静止时水面上升的高度
V排810-4m3
=Δh==0.04m，S容20010-4m2
水对容器底部的压强比未放入甲时增加了
Δp=ρgΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa，
故C正确；
D．原来容器中水的深度
6000cm3=h==30cm=0.3m，S容200cm2
甲落入水中静止时，水的深度
h1=h+Δh=0.3m+0.04m=0.34m，
甲落入水中静止时，水对容器底部的压强
p1=ρgh1=1×103kg/m3×10N/kg×0.34m=3400Pa，
甲落入水中静止时，水对容器底部的压力
F=p1S容=3400Pa×200×10-4m2=68N，
故D错误．
V水
7．D
解析：D【详解】
A．两个物体提升相同的高度h时，甲滑轮组动滑轮上有三段绳子，所以F甲自由端移动的距离为3h，乙滑轮组动滑轮上有两段绳子，所以F乙自由端移动的距离为2h，故A错误．

B．根据公式W有=Gh，由于两物体升高相同的高度，但是GA＞GB，所以W有甲＞W有乙，故B错误；
C．W有甲＞W有乙，η甲＜η乙，结合
W有W总
知，W总甲＞W总乙，时间又相等，由P=
W
知，t
甲滑轮组的总功率比乙的大，故C错误；D．根据
W额W额甲W额乙W有1
，得=1+，因为η甲＜η乙，所以，又因为W有甲
W有W有甲W有乙W有W额
W有乙，所以W额甲W额乙，再根据W额G动h得，G动甲G动乙，故D正确。
故选D。
8．B
解析：B【分析】
（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离snh，利用WFs求拉力做的功，再利用
P
W
求拉力的功率；t
（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%，利用

W有W总
=
GhGhG
求拉力；因机械中摩擦力及绳重忽略不计，拉力FsF3h3F
1
F（GG动），据此求动滑轮重力；
3
（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于工人的重力；（4）利用F（GG动）求提升的最大物重，滑轮组的最大机械效率
1
3
大
W有G最大hG最大
.W总G最大G动hG最大G动
【详解】
（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离：snh36m18m，拉力做的功：W总Fs400N18m7200J，
W总7200J
拉力的功率：P120W，故A错；
t60s
（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%，根据
W有W总
=
GhGhGG300N500NF167N，可得：拉力
3360%3FsF3h3F
1
GG动，3
因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则F所以，G动nFG3
500
N200N300N，故B正确；3

（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：
F大G人mg60kg10N/kg600N，故C错；
（4）由F
1
GG动可得，提升的最大物重：3
G大nF大G动3600N200N1600N，
机械中摩擦和绳重均不计，则滑轮组的最大机械效率：
大
错．
W有G最大hG最大1600N
100%88.9%，故DW总G最大G动hG最大G动1600N200N
故选B．
9．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：s12h；
乙滑轮组由三段绳子承担物重，则F2移动的距离为：s23h，所以s2s1，故A错误；B.在不计绳重和摩擦时，F1正确；
C.在相同的时间内，匀速提升相同的高度，由于s2s1，根据v错误；
D.在不计绳重和摩擦时，F1和F2做的功都为：WG物G动h，即做功相等，故D错误；故选B．
11GGFG物G动，所以F1大于F2，故B；2物动23
s
得，v1小于v2，故Ct

10．D
解析：D
【解析】左边的力矩（力与力臂的乘积）为：杠杆平衡，则：则必须满足：题意，故选D．
【点睛】此题考查的是杠杆中的力的分类，记住两点即可：①作用点在支点或力的作用线经过支点的力，不会影响杠杆的转动；②力的作用线不经过支点时，会影响杠杆的转动。
；右边的力矩为：
；已知
；在杠杆的一边添加一个力F后，若杠杆仍然平衡，的条件；所以所加力F的力臂必为0（即力矩为0），那
么有两种情况：①力F的作用点为支点；②力F的作用线通过支点；显然D的说法更符合
11．D
解析：D
【解析】A选项，动滑轮越重，需要做的额外功越多，机械效率越低，故A错误。

B选项，改用质量小的定滑轮，不会提高滑轮组的机械效率，故B错误。C选项，由公式η关，故C错误。
D选项，提高物体的质量，可以提高有用功，在额外功不变的情况下，可以提高滑轮组的机械效率，故D正确。故本题答案为D。
W有W总

GhGhG
可知，机械效率的高低与物体被提升的高度无
FSFnhnF
12．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：F1DAF2DCF1由右图可得：F3BAF2BC
F2DC1800N0.4m
600NDA1.2m
F3
F2BC1800N0.2m
200NF3<F1故本题选D．BA1.8m
【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．
二、填空题
13．990【详解】
[1]承担物重的绳子段数为n=2，他对绳子的拉力
[2]小超同学能对绳子施加的最大拉力等于他的体重500N，所以最大物重为
解析：990【详解】
[1]承担物重的绳子段数为n=2，他对绳子的拉力

F
G+G动200N+10N
=105Nn2
[2]小超同学能对绳子施加的最大拉力等于他的体重500N，所以最大物重为
GmaxnFmaxG动2500N-10N=990N
14．45501.82×104Pa
【分析】
工人竖直向下匀速拉动绳子时，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，人对绳子的拉力等于绳子对人的拉力，
又知道
解析：45501.82×104Pa【分析】
工人竖直向下匀速拉动绳子时，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，人对绳子的拉力等于绳子对人的拉力，又知道人的重力，从而可以计算出地面对人的支持力，根据力作用的相互性可知工人对地面的压力；分析杠杆A端受到的拉力，利用杠杆的平衡条件求出B端受到的拉力，对M进行受力分析得出地面对物体的支持力即物体M对地面的压力，根据p【详解】
[1]工人竖直向下匀速拉动绳子时，工人受到竖直向下的重力G人、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F+F支=G人,可得
F支=G人﹣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]滑轮、绳的自重、滑轮组摩擦均不计，则定滑轮受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杠杆对定滑轮的拉力
FA′=3F=3×300N=900N
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，则
FA=FA′=900N
根据OA∶OB=1∶2和杠杆的平衡条件FA×OA=FB×OB，可得
F
算出物体M对地面的压强。S
FB
FAOA900NOA
450NOB2OA
FB′=FB=450N
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﹣450N=4550N
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=4550N
[3]物体M对地面的压强
p
FM压4550N
1.82104PaS0.5m0.5m
15．2【详解】
[1]根据杠杆的平衡条件得

因力的作用是相互的，正方体C受到的拉力为2400N，正方体C受力平衡，故
重力为2400N300N=2700N[2]当正方体C对地面的压强为6
解析：2【详解】
[1]根据杠杆的平衡条件得
F1OAG人OB
F1＝G人
OB4m
600N＝2400NOA1m
因力的作用是相互的，正方体C受到的拉力为2400N，正方体C受力平衡，故重力为
2400N300N=2700N
[2]当正方体C对地面的压强为6000Pa时，正方体C对地面的压力为
FpS6000Pa0.5m1500N
此时正方体C对木板的拉力为
2
F12700N1500N1200N
根据杠杆的平衡条件得
F1OAG人OB
F1OA1200N1m
∴OB2m
G人600N
即小明由B点向左走
4m-2m=2m
16．240【详解】
[1]由图可知：滑轮组上绳子的有效股数n=3，所以物体M与地面间的摩擦力
f=nF=3×20N=60N物体受到的摩擦力为60N。

[2]物体移动的距离
物体前进
解析：240【详解】
[1]由图可知：滑轮组上绳子的有效股数n=3，所以物体M与地面间的摩擦力
f=nF=3×20N=60N
物体受到的摩擦力为60N。[2]物体移动的距离
11
s物s绳=6m=2m
33
物体前进了2m。
[3]弹簧测力计与定滑轮相连，定滑轮上有两股绳子，因此弹簧测力计的示数为
F弹＝2F＝20N×2＝40N
弹簧测力计的示数为40N。
17．40不变【分析】
使用动滑轮可以省一半力；物体匀速运动，受平衡力，平衡力大小相等，判断出摩擦力根据绳子段数判断出绳子的速度；根据算出拉力F的功率；影响摩擦力的因素：压力和接触面
解析：40不变【分析】
使用动滑轮可以省一半力；物体匀速运动，受平衡力，平衡力大小相等，判断出摩擦力根据绳子段数判断出绳子的速度；根据P的因素：压力和接触面的粗糙程度。【详解】
[1]因为使用动滑轮可以省一半力，所以拉物体的力为
WFs
Fv算出拉力F的功率；影响摩擦力tt
F2F210N20N
物体做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力和摩擦力一对平衡力，大小相等，则
fF20N
[2]由图知有2段绳子拉着物体，则有
v绳2v物22m/s4m/s
则拉力F的功率为
pFv绳10N4m/s=40W
[3]将拉力F增大为20N时，物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度都不变，所以受到水平面的摩擦力不变。【点睛】

本题考查了动滑轮的使用、平衡条件的应用、功率的计算、影响摩擦力的因素等知识，要牢记影响滑动摩擦力的两个因素，当两个因素都不变时，摩擦力的大小不变，与其它因素无关。
18．费力
【解析】以杠杆为研究对象，杠杆A点受到物体G对其竖直向下的拉力FA和B点竖直向下的拉力FB，杠杆不动，即处于平衡状态．根据杠杆的平衡条件，所以FA×OA=FB×OB．由于FB=600N，OA=
解析：费力
【解析】以杠杆为研究对象，杠杆A点受到物体G对其竖直向下的拉力FA和B点竖直向下的拉力FB，杠杆不动，即处于平衡状态．根据杠杆的平衡条件，所以FA×OA=FB×OB．由于
FB=600N，OA=3OB，可以求得FA=200N．由于物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体G
的拉力竖直向上且等于200N．以物体G为研究对象，其受到三个力的作用：杠杆对其向上的拉力F拉=200N，重力为280N，地面对其竖直向上的支持力F支．物体处于静止状态，所以这三个力平衡即：G=F支+F拉，从而可以求得F支等于80N，因为物体处于平衡状态，所以
F压=F支=80N．由图示情况可知，动力臂小于阻力臂，所以此木杆为费力杠杆．
故答案为：80；费力
19．B【详解】
[1]∵F2=10N，L2=0.4m，L1=0.2m；∴由杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2得
[2]如果将支点O向A端移动，则F1L1＞F2L2，所以B端将下沉。
解析：B【详解】
[1]∵F2=10N，L2=0.4m，L1=0.2m；∴由杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2得
F1
F2L210N0.4m
20NL10.2m
[2]如果将支点O向A端移动，则F1L1＞F2L2，所以B端将下沉。
20．15N【详解】
最小力作图：找离支点最远的点，图中C点离O最远，故作用点在C点，过C作OC的垂线，如图所示．由杠杆的平衡条件，，．
解析：15N

【详解】
最小力作图：找离支点最远的点，图中C点离O最远，故作用点在C点，过C作OC的垂线，如图所示．由杠杆的平衡条件Fl1OCGOB，11F2l2，F
F1
GOB30NOB
15N．OCOC
三、实验题
21．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。22．右mgl2Ol1【详解】
(1[1][2]由于O点是刻度的起点，即秤钩上不挂重物时，秤砣的位置应该在O点，提起B，杆秤平衡，把秤砣作用在杆秤上的力看成动力，则阻力就是杆秤的重力作用点（重心）应该在B点的右侧；且根据杠杆的平衡条件可得
mgl2=G杆秤×力臂
(2[3]做一个新秤砣的方法就是采用等交换替代法，由于秤砣放在O点处时能与杆秤的自重相平衡，那么如果我们也在O点用细线系一个小瓶，向里面加入适量的沙子，待杆秤平衡时，小瓶与沙子所起的作用就与秤砣的作用一样，故它们的质量是相等的。(3[4]根据已经得出的两个阻力的平衡规律，如果放在杆秤上，则存在如下关系
mg×（l1+l2=mg×l′+G杆秤×力臂
将第(1问的关系式代入可得
mg×l1=mg×l′
即l′=l1，故只需要从B点起向右量出长度l1，该位置杆秤上的读数即为秤砣的质量。23．483.31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


W有W总
100%
Gh6N0.05m100%100%83.3%Fs2.4N0.15m
(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

W有W总
100%
W有W有W额
100%
GhG
100%100%
GhG动hGG动
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。
24．右右等于能【详解】
(1[1]图A中，杠杆左侧下沉，应向右调节平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡。(2[2]在图B中，据杠杆的平衡条件得
3G⋅2F=2G⋅3L
在左右两边同时增加一个相同的钩码，则左右两边分别变成
4G⋅2F，3G⋅3L
而
4G⋅2F<3G⋅3L
所以杠杆向右倾斜。(3[3][4]由图C知，此时
4×0.5N×3×0.5cm=3N×
1
×4×0.5cm2
即：动力×动力臂=阻力×阻力臂。而此时，动力臂并不等于支点到动力作用点的距离，所以能证明甲同学的结论是错误的。25．右6大于ACBEFD左【解析】【详解】
第一空．杠杆静止时杠杆左端下沉，为使杠杆在水平位置平衡，应向右调节平衡螺母；第二空．设一个钩码的重力为G，杠杆一小格的长度为L，则由杠杆平衡条件Fl11F2l2可得：
F2
4G3L
6G2L
即需要在B点处应挂6个同样的钩码；
第三空．由图乙可知支点位置位于杠杆右侧，因此杠杆在水平位置平衡时不能排除杠杆自重的影响，因此F×OC大于G×OD；

第四空．A．将天平放在水平台面上；
C．将悬挂钩码的细线移到右侧横梁的零刻线Q处（相当于游码回零）；
B．调整横梁右侧的平衡螺母使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记（相当于移动平衡螺母使指针指到分度盘的中央位置）；
E．将待测物体放在天平左侧的置物盘中（相当于左盘放物体）；
F．移动悬挂钩码的细线使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记（相当于增减砝码或移动游码使天平重新平衡）；
D．由细线在横梁上的位置对应的刻度值直接得出物体的质量；
第五空．调节天平至水平位置平衡时，横梁上悬挂的重垂线将对准底座上标记；把待测物体放在天平左侧的置物盘中时，则左盘下降，横梁上悬挂的重垂线将对准底座上标记的左侧。
26．74.1%动滑轮自身重力无关低【详解】
(1[1][2]由s＝nh可得
n
s0.9m3h0.3m
0.6J
74.1%0.81J
而图乙中提升物体绳子条数为3，故选择装置3；第4次实验的机械效率为

W有用W总
100%
(2[3]读图可知，第2次实验中滑轮为动滑轮，因此，由于动滑轮自身重力的存在，使额外功增加，机械效率降低。
(3[4]分析第3、4次实验的数据可知，两次实验提起钩码重相同，钩码和弹簧测力计上升高度不同，但机械效率相同，所以可得结论为：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
(4[5]实验3、5中，提升钩码重相同，动滑轮的重力不同，动滑轮的重力越大，机械效率越低，因此可得出：在被提升的重物一定时，所用滑轮组的动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。

上海民办金盟学校简单机械单元专项综合训练

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