深圳深圳市罗湖外语学校功和机械能单元综合训练-

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深圳深圳市罗湖外语学校功和机械能单元综合训练

一、选择题
1．已知ρ铁=7.9×103kg/m3，ρ铝=2.7×103kg/m3，如图所示，A端挂的实心铁块，B端挂的实心铝块，两金属块均浸没在水中，等臂杠杆平衡，若将两个盛水杯撤去，则（ ）

A．A端向下，B端向上 向下
B．A端向上，B端向下 C．A端向下，B端D．A端向上，B端向上
2．如图所示，AB为一轻质杠杆，O为支点，OB=60cm，OA=20cm 两端分别悬挂实心铝球和实心铜球，杠杆在水平位置平衡，若将两球同时浸没在水中，（铝的密度为2.7×103kg/m3，铜的密度为8.9×103kg/m3）则（ ）

A．杠杆仍能保持平衡 C．铜球一端下降 将（ ）
B．铝球一端下降 D．条件不足，无法判断
3．如图，保持F的方向竖直向上不变，将杆由A位置匀速转动到B位置，在这个过程中F

A．先变大后变小 B．始终变大 C．始终变小 D．始终不变
4．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2m B．物体与地面间的滑动摩擦力为48N C．拉力F的功率为4W D．有用功为120J
5．初中物理中我们用斜面做过多次探究实验，如图所示，以下分析正确的是

A．图甲是利用斜面“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关； B．图乙是利用斜面”测定斜面的机械效率； C．图丙是探究动能大小与哪些因素有关；
D．如图乙木块B中，B木块的重力和木板对B的支持力是一对平衡力 6．关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是 A．功率大的机械，机械效率一定高 越大
C．机械做功时，工作时间越短，功率一定越大 距离，但不能省功
7．下列有关甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是

D．利用机械做功时可以省力或省B．机械做功时，做的有用功越多，机械效率

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 8．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
9．如图所示杠杆，力F方向始终竖直向上，当此杠杆在动力F作用下，将一个由细绳系的物体由图中位置逆时针匀速转动到水平位置时，则

A．F大小始终不变 C．F先变小后变大
B．F先变大后变小 D．无法判断F大小的变化
10．如图所示的是工人在平台上通过滑轮组向上拉起重物G的情景．已知重物G所受的重力为700 N，当他沿水平方向用400 N的力拉重物G时，重物G恰好做匀速直线运动．不计绳重及摩擦，下列说法正确的是

A．该滑轮组的动滑轮所受的重力为100 N
B．若工人拉动绳子的速度为0.5 m/s，则4 s后，绳子的拉力所做的功为1 400 J
C．当工人用等大的力使绳子以不同速度匀速运动，且绳端运动相同的距离时，工人所做的功大小不同
D．若将重物G换为质量更大的物体，则在不改变其他条件的情况下，工人将更省力 11．如图所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆



A．始终是省力杠杆 C．先是省力的，后是费力的 B．始终是费力杠杆 D．先是费力的，后是省力的
12．如图所示，一轻质杠杆支在支架上，OA=20cm，G1为边长是5cm的正方体，G2重为20N，当OC=10cm时，此时G1对地面的压强为2×104Pa，现用一水平拉力，使G2以2cm/s的速度向右匀速速运动，当G1对地面的压力恰好为0时，经过的时间是(

A．25s B．30s C．35s D．40s
二、填空题
13．在科技节，小海用传感器设计了如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OB＝3OA，竖直细杆a的上端通过力传感器连在天花板上，下端连在杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆和物体M固定，水箱的质量为0.8kg，不计杠杆、细杆及连接处的重力．当图甲所示的水箱中装满水时，水的质量为3kg．力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图象，（取g＝10N/kg）

（1）图甲所示的水箱装满水时，水受到的重力为_____N； （2）物体M的质量为_____kg；
（3）当向水箱中加入质量为1.1kg的水时，力传感器的示数大小为F，水箱对水平面的压强为p1；继续向水箱中加水，当力传感器的示数大小变为4F时，水箱对水平面的压强为p2，则p1：p2＝_____．
14．小红利用弹簧测力计、钩码来研究动滑轮的作用，每次都匀速提物体，做实验情况如
图所示，请观察、比较图中的操作、现象和数据，归纳得出初步结论．

（1）由（a）（b）两图_____________． （2）由（c）（b）两图_____________．
15．如图甲所示，质量为60kg的小明坐在地上，最多能拉着质量为400kg的物体A在水平地面上做匀速直线运动，已知物体A所受阻力为物重的0.2倍，则小明对物体A的拉力是____N。如图乙所示，当小明站立在地面上，利用滑轮组以尽可能大的力竖直向下拉绳子，恰好能将浸没在水中、密度为4×103kg/m3的物体B缓慢拉离水面，物体B浸没在水中时受到的浮力为_____N（不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦，绳子能承受的拉力足够大）。

16．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______。


17．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。

18．如图是用高枝剪修剪树枝的情景，仔细观察高枝剪头部的结构和使用情况，发现高枝剪头部有_____和滑轮组两类简单机械．当园林工用30 N的力向下拉绳时，因拉绳而使图中A处受到的作用力大约增加____N.

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．如图是农村曾用的舂米工具的结构示意图．杆AB可绕O点转动，杆右端均匀柱形物体的长度与杆右侧的OB相等地，杆AB的重力不计，柱形物体较重．
（1）制作舂米工具时，为了使作用在A点的力F更小，在其它条件相同时，只改变支点O点的位置，应将O点更靠近_____端．
（2）若作用在A点的动力F方向始终与杆垂直，则杆从水平位置缓慢转动45°角的过程中，动力F大小的变化是_________．


三、实验题
21．如图所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。

(1实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向______（左/右）调节，使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡。其目的是______；
(2杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码，杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：______（用字母表示）。他这样得出的结论______（合理/不合理）；原因是：______；
(3实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：______。
22．图是小明同学进行“探究杠杆的平衡条件”的实验情景，实验中所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一格长1cm，部分实验数据已记录在下表中。

实验序号 1 2 3
动力F/N 1.5 1 1
动力臂L1/cm 阻力F2/N 2 4 4
1 2 1.5
阻力臂L2/cm 3 2 2



(1实验开始前，应先调节杠杆两端的__，使杠杆在__位置平衡，这样做是为了在实验中便于测量__；如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向__调节。
(2第二次实验中，保持钩码位置不动，把杠杆左边的钩码拿走1个，要让杠杆保持平衡，则应该将杠杆右边的钩码拿走__个。
(3第三次实验中，小明把杠杆左边的钩码换成弹簧测力计，他的操作不规范，原因是他没有沿__方向拉弹簧测力计。
(4在实验中，多次改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是__
A.多次测量取平均值减小误差
B.避免偶然性，使实验结论具有普遍性
(5请用公式表述杠杆的平衡条件：__。
23．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小丽与同学们用同一滑轮组进行了三次实验(如下图所示,实验数据记录如下表．

次数 1 2 3
钩码重/N 2 4 6
钩码上升距离/cm 10 10 10
弹簧测力计示数/N 0.8 1.5 ②
弹簧测力计上升距离/cm 30 30 30
机械效83.3%①
90.9%

(1实验中应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计． (2表格中编号①处数据为______编号②处数据为______．
(3第3次实验时,钩码上升的速度为0.1m/s,则拉力的功率为______W．
(4分析数据可得结论:使用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越_____(选填“高”或“低”．
(5若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计绳重及摩擦,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率_____(选填“变大”“变小”或“不变”,理由是_____．
24．同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关；滑轮组机械效率
高低可能与承重绳子段数有关。一位同学设计了如图所示的四个滑轮组，并将所滑实验数据填入下表：

实验次数 1 2 3 4
动滑轮重/N 1 1 2 1
物重/N 拉力/N 2 4 4 4
1 1.67 2 2.5
绳子的股数n
机械效率η





（1）实验时，应______、_______拉动弹簧测力计，使钩码上升，并由弹簧测力计读出绳子自由端的______的大小；同时用______测出钩码升高的高度； （2）在表中填上四次实验的绳子的股数n和机械效率； （____）
（3）根据实验_____和_____(填①、②、③、④可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关；
（4）根据实验②和③可知，滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越_____; （5）通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越______； （6）要研究滑轮组机械率高低是否与物体提升高度有关，应该选用______(填“同一”或“不同”滑轮组，提升_____(填“相同”或“不同”的高度去研究。 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



26．小李在测定某滑轮组的机械效率时，得到下表中的两组数据． 序号 物重G/N 1 2
6 16
提升重物高度h/m 0.1 0.1
绳端拉力F/N 2.5 5
绳端移动距离s/m 0.4 0.4
机械效率η 60% 80%

（1）该实验采用的实验装置图应为图中的________（填“甲”或“乙”） ．
（2）比较两组实验数据可初步得出：使用同一滑轮组提升物体，物体所受的重力越大，滑轮组的机械效率越________ （选填“高”或“低”） ．


【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除


一、选择题 1．B 解析：B 【分析】 【详解】
铁块和铝块浸没在水中时，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件得
(G铁-F浮铁l=(G铝-F浮铝l
所以
ρ铁gV铁-ρ水gV铁=ρ铝gV铝-ρ水gV铝
即
(ρ铁-ρ水gV铁＝(ρ铝-ρ水gV铝
V铁铝水2.7103kg/m31.0103kg/m31.7 3333V铝铁水7.910kg/m1.010kg/m6.9解得

V铁=当将两个盛水杯去掉，杠杆右端
G铁l=ρ铁gV铁l=ρ铁g⋅杠杆左端
1.7V铝
6.91.71.7V铝l=7.9×103kg/m3×g⋅V铝l=1.95×103kg/m3⋅gV铝l 6.96.9G铝l=ρ铝gV铝l=2.7×103kg/m3⋅gV铝l
所以
G铝l>G铁l
挂铝块的B端下沉，挂铁块的A端上翘。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【点睛】
2．B 解析：B 【详解】
如图，杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡条件得
G铝OAG铜OB
即
铝gV铝OA铜gV铜OB
则
V铝铜OB8.9103kg/m360cm89V铜铝OA2.7103kg/m320cm9当两球同时浸没在水中，杠杆两端力乘以力臂，左端

（G铝F浮铝）OA（铝gV铝水gV铝）OA（铝水）gV铝OA----①
右端
（G铜F浮铜）OB（铜gV铜水gV铜）OB（铜水）gV铜OB----②
由①②得
(铝水V铝OA(2.7g/cm3-1g/cm38920cm=0.71 33(铜水V铜OB(8.9g/cm-1g/cm960cm即左端力与力臂的乘积小于右端力与力臂的乘积，所以杠杆的右端（铜球端）下沉。故ACD不符合题意，B不符合题意。 故选B。
3．D 解析：D 【详解】


如图，杠杆在A位置，因为杠杆平衡，所以
F×OA=G×OC
所以
FOCG
OA杠杆在B位置，OA为动力臂，OC为阻力臂，阻力不变为G，因为杠杆平衡， 所以
FOAGOC
所以
F如图，又因为
OCG OAOCD∽OAB
所以
OC:OAOD:OB
因为
OD:OBOC:OA
所以
OC:OAOC:OA
所以
FOCOCGGF OAOA由此可知当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F的大小不变。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。
4．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fsfsf100% =物100%=物100%=100%=80% W总Fs绳F3s物3Ff3F80%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120J12W t10sW有＝fs物＝fv物t＝48N×0.2m/s×10s＝96J
故D错。 故选B。
5．D 解析：D 【解析】 【分析】
（1）小车从同一高度滑下，小车在到达水平面时的初速度相同，研究阻力对物体运动的影响；
（2）小球推动木块移动，是研究影响动能的大小的实验； （3）研究机械效率时，用测力计拉着物体上升到顶端；
（4）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。 【详解】
A、图甲中小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下，这样小车在到达水平面时的初速度相同；是研究阻力对物体运动的影响的实验装置，故A错误；
B、图乙中通过小球推动木块移动的距离远近来反应小球动能的大小，是探究动能大小与哪些因素有关的实验，故B错误；
C、图丙中测量出斜面的长度和高度，物体的重力和沿斜面的拉力，可以测定斜面的机械效率，故C错误；
D、图乙中，木块B在水平面上，受到的重力与木板对木块的支持力，二力作用在同一的物体上，大小相等，作用在同一直线上，方向相反，是一对平衡力；故D正确。

故选：D。
6．D 解析：D 【解析】 【分析】
（1）使用机械时，有用功与总功的比值叫机械效率； （2）物体在单位时间完成的功叫功率； （3）由功的原理可知使用任何机械都不省功。 【详解】
A、功率越大，表示机械做功越快，单位时间内做的功越多，但机械效率不一定就高，故A错误；
B、从误；
W有用W总100%可知，有用功多，机械效率的大小还要看总功的大小。故B错C、从PW可知，工作时间短，功率的大小还要看做功的多少，故C错误；
tD、利用机械做功时可以省力或省距离，但不能省功，故D正确。 故选：D。
7．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F（GG动）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；
1nD、由图知，滑轮组由2段绳子承重，则F（GG动）误． 故选C．
121（6N3N）4.5N，D错28．B 解析：B

【解析】
A. 根据杠杆的平衡条件知，OA>OB，所以FAB，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．
9．A 解析：A 【解析】
如图,当杠杆匀速转动到水平位置时,

因为动力、阻力作用点不变, 所以LOALOC不变; LOBLODLOAG. LOBF又因为阻力(物重G不变,由LOBFLOAG得:
所以当杠杆匀速转动到水平位置时,动力F的大小不变. 所以A选项是正确的.
【点睛】画出动力臂和阻力臂,杠杆的动力臂与阻力臂的大小关系不变,而阻力臂不变,由杠杆的平衡条件可以知道动力不变．
10．A 解析：A 【解析】
A、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，F（G物G动）， 滑轮组的动滑轮所受的重力：G动=2F-G物=2×400N-700N=100N，故A正确； B、绳子移动的距离，s=vt=0.5m/s×4s=2m，
绳子的拉力所做的功：W=Fs=400N×2m=800J，故B错误；
C、工人所做的功，等于绳子的拉力与绳子移动距离的乘积，与绳子的不同速度无关，大小12W=Fs，工人所做的功相同，故C错误；

D、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，F（G物G动），当重物G换为质量更大的物体时，F将变大，更费力，故D错误． 故选A．
1211．C 解析：C 【详解】
由图可知动力F1的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在L2＜L1之前杠杆是省力杠杆，在L2＞L1之后，杠杆变为费力杠杆．
12．A 解析：A 【详解】
根据杠杆的平衡条件，当OC＝10cm时，G2×OC＝F×OA，即
20N×10cm＝F×20cm
所以F＝10N。此时G1对地面的压强为2×104Pa，即
G1F＝2×104Pa
S其中
S＝0.05m×0.05m＝2.5×10-3m2
代入前面的式子得，G1＝60N。当G1对地面的压力为0时，G1×OA＝G2×l，即
60N×20cm＝20N×l
解得l＝60cm，根据题意有OCvt＝l，即
10cm2cm/s·t＝60cm
所以t＝25s，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。
二、填空题

13．0.2 2：3 【详解】
第一空．根据题意知道，当图甲所示的水箱中装满水时，水的质量为3kg，所以，水受到的重力是：
G水＝m水g＝3kg×10N/kg＝30N； 第二空．由图乙知道，
解析：0.2 2：3 【详解】
第一空．根据题意知道，当图甲所示的水箱中装满水时，水的质量为3kg，所以，水受到的重力是：

G水＝m水g＝3kg×10N/kg＝30N；
第二空．由图乙知道，水箱中没有水时（m＝0），压力传感器受到的拉力F0＝6N，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2知道， F0•OA＝GM•OB， 所以，
GMOA1F06N=2N OB3即物体M的质量是：
mMGM2N0.2kg ； g10N/kg第三空．设M的底面积为S，压力传感器示数为0时M浸入水中的深度为h1，M的高度为h，当压力传感器的压力为零时，M受到的浮力等于M的重力2N， 由阿基米德原理知道： ρ水gSh1＝2N﹣﹣﹣﹣﹣①
由图乙知道，当M完全浸没时，压力传感器的示数为24N， 由杠杆的平衡条件知道，FA•OA＝FB•OB， 所以，
FBOA1FA24N8N， OB3M受到竖直向上的浮力．竖直向下的重力和杆的作用力，则此时M受到的浮力是： F浮＝GM+FB＝2N+8N＝10N， 由阿基米德原理可知， ρ水gSh＝10N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②解得： h＝5h1，
由图乙知道，加水1kg时水面达到M的下表面（此时浮力为0），加水2kg时M刚好浸没（此时浮力为10N），该过程中增加水的质量为1kg，浮力增大了10N，所以，每加0.1kg水，物体M受到的浮力增加1N，当向水箱中加入质量为1.1kg的水时，受到的浮力为1N，B点受到的向上的力是： FB′＝GM﹣F浮′＝2N﹣1N＝1N， 由杠杆的平衡条件知道，
FOBFB31N3N，
OA当力传感器的示数大小变为4F时，B点受到的向下的力是 ：
OA14F43N=4N， OB3此时M受到的浮力是： F浮″＝GM+FB″＝2N+4N＝6N， 再次注入水的质量是： FB
6Nm水＝1kg﹣0.1kg＝0.5kg ，
10N当向水箱中加入质量为1.1kg的水时，水箱对水平面的压力：
F1＝（m水箱+m水+mM）g﹣FB′＝（0.8kg+1.1kg+0.2kg）×10N/kg﹣1N＝20N， 继续向水箱中加水，当力传感器的示数大小变为4F时，水箱对水平面的压力： F2＝（m水箱+m水+mM+m水′）g+FB″＝（0.8kg+1.1kg+0.2kg+0.5kg）×10N/kg+4N＝30N， 所以，两种情况下水箱对水平面的压强之比为：
F1S水箱F120N2P1= ． F2P2F230N3S水箱14．使用动滑轮匀速(竖直提物体，省力但是不能改变用力的方向． 使用同一动滑轮匀速(竖直提不同物体，物体越轻，拉力越小． 【详解】
(1[1]由图可知,比较(a、(b两图提起物体一
解析：使用动滑轮匀速(竖直提物体，省力但是不能改变用力的方向． 使用同一动滑轮匀速(竖直提不同物体，物体越轻，拉力越小． 【详解】
(1[1]由图可知,比较(a、(b两图提起物体一样重,(b中弹簧测力计示数小于(a中弹簧测力计示数，所以：使用动滑轮可以省力，
动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆，所以不能改变用力方向；
(2[2]比较图(b与(c可得：使用动滑轮匀速提升不重物时，物体重力越轻，所用的拉力越小，越省力．
15．300 【详解】
[1]由题意可知，物体A作匀速直线运动，拉力 F=f=0.2G=0.2mg=0.2×400kg×10N/kg=800N [2]小明对绳子的最大拉力 F=G人=m人g=60k 解析：300 【详解】
[1]由题意可知，物体A作匀速直线运动，拉力
F=f=0.2G=0.2mg=0.2×400kg×10N/kg=800N
[2]小明对绳子的最大拉力
F=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N
由图示可知，滑轮组有两段绳子承担物重，当物体B离开水面时
GB=2F=2×600N=1200N
物体B的体积为

V=物体B浸没在水中时
mBB=GB1200N==0.03m3 33Bg410kg/m10N/kgV排=V=0.03m3
物体B浸没在水中时受到的浮力为
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.03m3×10N/kg=300N
16．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W有得 W总W总=W有=0.45J0.6J
75%而W总=Fs，所以
FW总0.6J=3N s0.2m[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。
17．10 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=f20N10N； 22[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：
PW40J8W； t5s[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。
18．杠杆 60 【解析】
由图剪刀剪树枝符合杠杆的定义；
拉动A处动滑轮，下端有定滑轮，拉绳子自由端时有三段绳子通过动滑轮，所以A处受到的作用力 故答案为杠杆；90． 【点睛】本题考查了
解析：杠杆 60 【解析】
由图剪刀剪树枝符合杠杆的定义；
拉动A处动滑轮，下端有定滑轮，拉绳子自由端时有三段绳子通过动滑轮，所以A处受到的作用力FA3F330N=90N 故答案为杠杆；90．
【点睛】本题考查了对杠杆和滑轮组的认识和理解，关键是正确分析通过动滑轮绳子的段数.
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=W总5400J==180W.人做的有用功：W有=Gh=600N×6m=3600J；人所做的总功： 30stW总=Fs=400N×12m=4800J；人做功的机械效率：η=W总=W有+W额 Fs=Gh+fs f=W有3600J= =75%； W总4800JFsGh4800J3600J==100N. s12m
20．B（或右） 先增大后减小 【解析】 试题分析：
舂米工具的结构示意图O点是支点，制作舂米工具时，为了使作用在A点的力F更小，在其它条件相同时，只改变支点O的位置，应将O点更靠近右端，减
解析：B（或右） 先增大后减小 【解析】
试题分析： 舂米工具的结构示意图O点是支点，制作舂米工具时，为了使作用在A点的力F更小，在其它条件相同时，只改变支点O的位置，应将O点更靠近右端，减小阻力臂增大动力臂来省力．
当杠杆在水平位置时，阻力臂为L，杠杆从水平位置缓慢转动45度的过程中，当杠杆上升的高度为时，阻力臂最大，而杠杆转动45度时，杠杆上升高度为，因此阻力臂先变大后变小，由杠杆平衡可知，动力F先增大后减小．

考点： 杠杆
三、实验题

21．左 减小了杠杆的自重对实验的影响 Fl11F2l2 不合理 实验次数较少，得出的结论不具有普遍性 杠杆本身受到重力 【详解】
(1[1]发现杠杆右端下沉，说明右端重，应该把杠杆两端的平衡螺母向左调。
[2]使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡。其目的是把重心移至支点处，让杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响。
(2[3][4][5]杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂，探究杠杆平衡的条件多次测量就是为了寻找普遍规律，本次实验，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律。
(3[6]图乙中，支点位于动力和阻力的右侧，杠杆的重心不在支点上，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。
22．平衡螺母 水平 力臂 左 2 竖直 B F1L1F2L2 【详解】

(1[1][2][3][4]在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母；使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于测量力臂；杠杆左端偏高，可将右端的平衡螺母向左端调节；或将左端的平衡螺母向左端调节。
(2[5]钩码所挂位置不动，将左边的钩码拿掉一个，要使杠杆仍保持平衡状态，根据杠杆平衡的条件F1L1F2L2可知
G4LF22L
所以
F22G
杠杆的B处应该挂2个钩码，应将右边的钩码拿掉2个。
(3[6]第三次实验中，小明把杠杆左边的钩码换成弹簧测力计，他的操作不规范，由表格可知原因是他没有沿竖直方向拉弹簧测力计。
(4[7]通过实验总结归纳出物理规律时，一般要进行多次实验，获取多组实验数据归纳出物理规律才具有普遍性，结论才正确，所以在探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，故选B。 (5[8]由
1.52cm=1N3cm=3Ncm
和
1N4cm=2N2cm=4Ncm
可知杠杆的平衡条件为
F1L1F2L2
故杠杆平衡的条件为F1L1F2L2。
23．匀速 88.9% 2.2 0.66 高 不变 见解析 【详解】
第一空．实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小，且测力计示数稳定便于读数； 第二空．第2次实验中滑轮组的机械效率为：W有用W总100%Gh4N0.1m100%100%88.9%； Fs1.5N0.3m第三空．由图丙知，测力计的分度值是0.2N，测力计的示数是2.2N；
第四空．由第3次实验数据知，s=0.30m,h=0.1m,所以s=3h，所以拉力移动的速度为v=3×0.1m/s=0.3m/s；根据PFv得，拉力的功率为：
PFv2.2N0.3m/s0.66W；
第五空．分析数据可知，随着钩码重的增加，同一滑轮组的机械效率不断增加，故可得结论：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；
第六空．换一种绕绳方法,不计绳重及摩擦，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率不变； 第七空．不计摩擦及绳重时，克服动滑轮重做的功是额外功，换一种绕绳方法时，物重和动滑轮重都不变，则有用功和总功的比不变，即根据
W有用W有用W额外=GG物h物G动hG物知，滑轮组的机械效率不变．
G物G动24．匀速 竖直向上 拉力 刻度尺 3、3、3、2、 66.7％、80％、66.7％、80％ ① ② 低 低 同一 不同 【解析】 【分析】
（1）实验时应竖直匀速拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数，用刻度尺测出钩码上升的高度。
（2）由图示滑轮组确定滑轮组承重绳子的股数，然后根据表中实验数据，应用效率公式求出滑轮组的效率。
（3）在探究滑轮组的机械效率与物重之间的关系时，滑轮组的组装情况相同，只有物体的重力不同。
（4）分析实验②和③所示实验数据，根据实验数据得出结论。
（5）分析表中实验数据，根据不同滑轮组提升相同重物时滑轮组的效率得出实验结论。 （6）要研究机械效率与物体提升高度的关系，应使用同一滑轮组提升相同的重物，使重物被提升的高度不同。 【详解】
（1）实验时，应竖直、匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升，并由弹簧测力计读出绳子自由端的拉力的大小；同时用刻度尺测出钩码升高的高度。 （2）由图示滑轮组可知， ①承重绳子的股数n=3， 滑轮组效率1G1h1Gh2N1166.7%； F1s1F1n1h11N3G2h24N80%； F2n2h21.67N3G3h34N66.7%； F3n3h32N3②承重绳子的股数n=3， 滑轮组效率2③承重绳子的股数n=3， 滑轮组效率3④滑轮为动滑轮，承重绳子股数n=2， 滑轮效率4G4h44N80%； F4n4h42.5N2绳子的股数n 3 3
实验数据如下表所示： 实验次数 1 2
动滑轮重/N 1 1
物重/N 2 4
动力/N 1 1.67
机械效率 66.7% 80%

3 4
2 1
4 4
2 2.5
3 2
66.7% 80%
（3）由表中实验数据可知，实验①②动滑轮重力、承重绳子的股数相同而物体的重力不同，滑轮组效率不同，由此可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关。
（4）由实验②和③的实验数据可知，滑轮组提升相同重物与承重绳子股数相同而动滑轮的重力不同，滑轮组机械效率不同，动滑轮越重，机械效率越低。
（5）通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越低； （6）要研究滑轮组机械率高低是否与物体提升高度有关，应该选用同一滑轮组，提升不同的高度去研究。
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。 26．（1）甲 （2）高 【解析】
试题分析：图甲中是由n=4段绳子提升重物的，图乙中是由n=5段绳子提升重物的，表格中提升重物的高度都为h=0.1m，绳端移动的距离都为S=0.4m，根据S=nh故实验装置图应为图甲，再根据表格数据当物重为6N时，机械效率为60%，据当物重为16N时，机械效率为80%，故物体所受的重力越大，滑轮组的机械效率越高． 考点：滑轮组机械效率．

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