?2021年全國物理中考題分類匯編12—《簡(jiǎn)單機(jī)械》
一、單選題
1. (2021·江蘇省揚(yáng)州市)有關(guān)蠟燭蹺蹺板的小制作，下列說法正確的是(????)
A. 選用越粗的蠟燭效果越好
B. 轉(zhuǎn)軸位置離蠟燭重心越遠(yuǎn)越好
C. 為防止蠟燭擺動(dòng)過大而翻轉(zhuǎn)，可使轉(zhuǎn)軸位置處于蠟燭重心上方
D. 為防止蠟燭擺動(dòng)過大而翻轉(zhuǎn)，可將蠟燭兩端的下側(cè)面削去一些
2. (2021·浙江省溫州市)停放自行車時(shí)，若要從如圖四點(diǎn)中選擇一點(diǎn)施加豎直向上的力，將后輪略微提起。其中最省力的點(diǎn)是(????)




A. A點(diǎn) B. B點(diǎn) C. C點(diǎn) D. D點(diǎn)
3. (2021·山東省臨沂市)下列如圖所示的工具，正常使用時(shí)省力的是(????)
A. 鑷子 B. 羊角錘
C. 定滑輪 D. 筷子
4. (2021·山東省棗莊市)如圖所示，一根質(zhì)地均勻的木桿可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在木桿的右端施加一個(gè)始終垂直于木桿的作用力F，使木桿從OA位置勻速轉(zhuǎn)到OB位置的過程中，力F的大小將(????)
A. 先變大，后變小
B. 先變小，后變大
C. 一直是變大的
D. 一直是變小的

5. (2021·河南省)如圖，工人師傅正在使用一根硬棒撬動(dòng)石頭，使用此硬棒(????)
A. 省力且省距離 B. 省力但費(fèi)距離 C. 費(fèi)力且費(fèi)距離 D. 費(fèi)力但省距離
6. (2021·湖北省荊州市)2022年冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)主辦城市是北京，北京成為第一個(gè)舉辦過夏季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)和冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)以及亞洲運(yùn)動(dòng)會(huì)三項(xiàng)國際賽事的城市。在某場(chǎng)館建設(shè)中，采用如圖所示的裝置，滑輪組懸掛在水平支架上，工人站在水平地面上，豎直向下拉動(dòng)繩子自由端，使物體A在5s內(nèi)勻速上升了1m。已知物體A重400N，該工人重500N，兩個(gè)滑輪質(zhì)量相等，不計(jì)滑輪組的繩重和摩擦，滑輪組的機(jī)械效率為80%。關(guān)于該過程，下列說法正確的是(????)
A. 水平地面對(duì)工人的支持力為300N
B. 動(dòng)滑輪重為50N
C. 人對(duì)繩子拉力的功率為120W
D. 支架受到滑輪組的拉力為850N
7. (2021·湖南省懷化市)下列情境中的杠桿屬于費(fèi)力杠桿的是(????)
A. 羊角錘拔釘子 B. 起子開瓶蓋
C. 鑷子夾物 D. 鉗子剪導(dǎo)線
8. (2021·湖南省常德市)如圖所示的滑輪組將重10N的物體勻速提升1m，所用時(shí)間為2s，作用在繩子末端的拉力F為6N(不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦)，下列說法中正確的是(????)
A. 所的有用功為6J
B. 動(dòng)滑輪自重4N
C. 拉力F做功的功率為5W
D. 該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%

9. (2021·廣東省深圳市)如圖，兩個(gè)滑輪組，提升一個(gè)重為17N的物體A，(每個(gè)滑輪重相同)使物體A在2s內(nèi)拉升了20cm，拉力如圖所示，下列說法正確的是(????)
A. 甲中，繩端移動(dòng)的距離為60cm
B. 乙中，拉力的功率為1.7W
C. 甲中，動(dòng)滑輪由兩根繩子吊著
D. 乙中，動(dòng)滑輪的重力為2N
10. (2021·廣西壯族自治區(qū)賀州市)現(xiàn)有若干個(gè)規(guī)格相同的鉤碼，如圖所示，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿的A點(diǎn)掛(????)個(gè)鉤碼。





A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
11. (2021·重慶市)如圖所示，老師在課堂上用自制的滑輪組提升重物，將質(zhì)量為36kg的重物在5s內(nèi)勻速提升1m。他對(duì)繩的拉力F為200N。不計(jì)繩重和摩擦，下列判斷正確的是(????)
A. 動(dòng)滑輪的重力為20N
B. 拉力所做的功為200J
C. 拉力做功的功率為40W
D. 滑輪組的機(jī)械效率為90%
二、多選題（本大題共2小題，共6.0分）
12. (2021·天津市)利用如圖所示的滑輪組先后勻速提升重為200N和150N的物體。已知提升200N的物體時(shí)，繩子自由端的拉力為125N，拉力的功率為125W。若兩次物體上升的速度相同，不計(jì)摩擦和繩重，則提升重為150N的物體時(shí)(????)
A. 機(jī)械效率為80%
B. 機(jī)械效率為75%
C. 拉力的功率為50W
D. 拉力的功率為100W

13. (2021·湖南省衡陽市)如圖所示，一位同學(xué)用滑輪組拉著重450N的物體A，使它5s內(nèi)在水平面上勻速前進(jìn)1m，水平拉力F=75N，若與地面的摩擦力是物重的0.2倍，下列說法正確的是(????)
A. 他做的總功是150J B. 他做的有用功是450J
C. 拉力做功的功率是15W D. 該滑輪組的機(jī)械效率是60%
三、填空題
14. (2021·吉林省)如圖所示，用125N的拉力F，把重力為300N的木箱勻速提升3m，滑輪組的機(jī)械效率為______ ；假如在上升過程中，拉木箱的繩子突然斷了，木箱由于______ 會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離。
15. (2021·江蘇省泰州市)如圖，小明將一個(gè)重為30N的小車從斜面底端勻速拉到斜面頂端，沿斜面向上的拉力為25N，小車沿斜面移動(dòng)的距離s=1.6m，上升的高度h=0.6m。則小明對(duì)小車做的有用功是______ J，斜面的機(jī)械效率是______ 。







16. (2021·江蘇省)小紅利用杠桿制成一種多功能桿秤，使用前，杠桿左端低，右端高，她將平衡螺母向______調(diào)節(jié)，直至杠桿處于水平平衡，她取來質(zhì)量均為100g的實(shí)心純金屬塊a和b、合金塊c(由a、b的材料組成)。她將a掛在A處，且浸沒于水中，在B處掛上100g鉤碼，杠桿恰好處于水平平衡，如圖所示，測(cè)得OA=50cm，OB=40cm，則a的密度為______g/cm3.接下來，她分別將b、c掛于A處并浸沒于水中，當(dāng)將鉤碼分別移至C、D處時(shí)，杠桿均水平平衡，測(cè)得OC=30cm，OD=34cm，則合金塊c中所含金屬a和金屬b的質(zhì)量之比為______。(ρ水=1.0×103kg/m3)
17. (2021·浙江省紹興市)我國古代記錄傳統(tǒng)手工技術(shù)的著作《天工開物)里記載了一種搗谷用的舂，“橫木穿插碓頭，硬嘴為鐵，足踏其末面舂之”，如圖甲所示。若碓頭質(zhì)量為20千克，不計(jì)橫木的重力和摩擦。

(1)圖乙為腳用力向下踩舂時(shí)在某一位置的示意圖，O點(diǎn)為支點(diǎn)，F(xiàn)2為阻力，請(qǐng)?jiān)趫D中作出阻力臂，此時(shí)舂屬于______ (選填“省力”、“等臂”或“費(fèi)力”)杠桿。
(2)若每次碓頭上升的高度為0.6米，1分鐘撞擊臼中的谷粒20次，則人克服碓頭重力做功的功率為______ 瓦。
18. (2021·安徽省)如圖，用滑輪組將一重物豎直向上勻速提升2m，所用拉力F=100N，若該過程中滑輪組的機(jī)械效率為80%，則滑輪組對(duì)重物做的有用功為______ J。






19. (2021·廣東省)用如圖甲的滑輪組提升重200N的物體，已知拉力F為80N，不計(jì)繩重和摩擦，物體和繩子自由端的運(yùn)動(dòng)情況如圖乙所示，反映繩子自由端運(yùn)動(dòng)的圖線是______ (選填“A”或“B”)，動(dòng)滑輪重為______ N，3s內(nèi)對(duì)物體做的有用功為______ J。

20. (2021·海南省)如圖所示，利用滑輪組把物體勻速提升一定高度，該滑輪組有______ 段繩子承擔(dān)物重，在繩子承受范圍內(nèi)，不計(jì)繩重和摩擦，若增加所提升的物重，則滑輪組的機(jī)械效率將______ (選填“變大”“變小”或“不變”)。
21. (2021·陜西省)如圖所示，工人師傅用沿斜面向上1000N的推力，將重為2000N的物體從斜面底端勻速推至斜面頂端。已知斜面長(zhǎng)4m、高1.5m，則此過程中的有用功為______ J，斜面的機(jī)械效率為______ 。使用斜面可以______ (選填“省力”或“省功”)。
22. (2021·黑龍江省齊齊哈爾市)杠桿是我們生活中一種常見的簡(jiǎn)單機(jī)械，如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，A點(diǎn)懸掛一個(gè)重為20N的物體，B點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的拉力F，使杠桿在水平位置平衡，且OB：AB=2：1。則F= ______ N，此杠桿是______ 杠桿。
四、作圖題
23. (2021·江蘇省蘇州市)圖中利用羊角錘撬釘子，在錘柄上畫出所施加的最小動(dòng)力F和其力臂l。






24. (2021·四川省成都市)由于土壤松動(dòng)，一棵珍稀古樹搖搖欲墜。園藝師用繩子將古樹系住，通過山體固定，對(duì)古樹展開救助。如圖所示，把古樹視為杠桿，O點(diǎn)為支點(diǎn)，A點(diǎn)為古樹重心位置。請(qǐng)畫出：
①古樹受到的重力G的示意圖；
②繩子拉力的力臂L。




25. (2021·云南省)在圖中，畫出動(dòng)力F的力臂L。





26. (2021·青海省)在圖中，畫出杠桿平衡時(shí)施加在杠桿上的最小動(dòng)力F1的作用點(diǎn)和方向，并畫出所掛重物的繩子對(duì)杠桿拉力的力臂L2。





五、實(shí)驗(yàn)探究題
27. (2021·江蘇省)一根長(zhǎng)度為1.2m、重為5N的金屬棒AB置于水平地面上，用彈簧測(cè)力計(jì)始終沿豎直方向拉棒的B端使其緩慢勻速拉起，直至離開地面，如圖甲所示．






(1)在此過程中，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)棒所做的功W與B端離開地面的高度h的關(guān)系，如圖乙所示，其中最合理的是______．
(2)在B端拉起的過程中，當(dāng)h1=1m時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1為3N；由此推斷：金屬棒的重心到A端的距離d=______m，當(dāng)h2=2m時(shí)，拉力F1做的功W2=______J.
(3)若通過彈簧測(cè)力計(jì)豎直地將置于水平地面上的金屬棒AB的左端A緩慢勻速拉起，當(dāng)h=0.6m時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2=______N.
28. (2021·浙江省湖州市)下列是某科學(xué)研究小組探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)過程：(本實(shí)驗(yàn)均使用輕質(zhì)杠桿)
實(shí)驗(yàn)1：在直杠桿水平平衡時(shí)(如圖甲所示)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄多組數(shù)據(jù)。得出：F1×s1=F2×s2(注：s1和s2分別表示支點(diǎn)O到F1和F2的作用點(diǎn)的距離)。在直杠桿傾斜平衡時(shí)(如圖乙所示)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也得到了同樣的結(jié)論。

該結(jié)論適用于所有平衡時(shí)的杠桿嗎？
實(shí)驗(yàn)2：科學(xué)研究小組用一側(cè)彎曲的杠桿進(jìn)行如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)，移動(dòng)鉤碼，改變鉤碼數(shù)量，記錄數(shù)據(jù)如表，分析表格數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)上述結(jié)論并不成立，但發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的等量關(guān)系，即：______ 。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
F1/N
s1/cm
F2/N
s2/cm
l2/cm
1
1.0
10.0
0.5
21.3
20.1
2
1.5
20.0
1.0
31.7
29.8
3
2.0
30.0
2.5
25.5
24.0
s和l(支點(diǎn)到力的作用線的距離)這兩個(gè)量在研究杠桿平衡條件時(shí)，哪個(gè)量才是有價(jià)值的呢？研究小組的同學(xué)觀察到：支點(diǎn)到F1的作用點(diǎn)的距離(s1)與支點(diǎn)到F1的作用線的距離(l1)是相等的。研究小組的同學(xué)又進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)3：
①移動(dòng)鉤碼，使杠桿______ ，并使杠桿處于平衡狀態(tài)。
②記錄F1、s1、l1和F2、s2、l2。
③改變鉤碼數(shù)量，移動(dòng)鉤碼，記錄杠桿處于平衡時(shí)的多組F1、s1、l1和F2、s2、l2。
④分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出彎杠桿的平衡條件。
最后，通過科學(xué)思維，得出所有杠桿的平衡條件都是：F1×l1=F2×l2。杠桿的平衡條件可用于解釋許多杠桿應(yīng)用，如用圖1方式提升物體比用圖2方式省力，就可用杠桿的平衡條件作出合理解釋。

請(qǐng)回答：
(1)在研究一側(cè)彎曲的杠桿時(shí)，發(fā)現(xiàn)的一個(gè)新的等量關(guān)系是______ 。
(2)將實(shí)驗(yàn)3中的①填寫完整。
(3)“支點(diǎn)到力的作用線的距離”在科學(xué)上被稱為______ 。通過探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，使我們深深認(rèn)識(shí)到建立這一科學(xué)量的價(jià)值。
(4)用圖1方式提升物體比用圖2方式省力的原因是______ 。
29. (2021·浙江省麗水市)桿秤(如圖甲)是我國古老的衡量工具，現(xiàn)今人們?nèi)匀辉谑褂?。某興趣小組在老師的指導(dǎo)下，動(dòng)手制作量程為20克的桿秤(如圖乙)。

【制作步驟】
①做秤桿：選取一根筷子，在筷子左端選擇兩點(diǎn)依次標(biāo)上“A”、“B”；
②掛秤盤：取一個(gè)小紙杯，剪去上部四分之三，系上細(xì)繩，固定在秤桿的“A”處；
③系秤紐：在秤桿的“B”處系上繩子；
④標(biāo)零線：將5克的砝碼系上細(xì)繩制成秤砣，掛到秤紐的右邊，手提秤紐，移動(dòng)秤砣，使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤砣所掛的位置標(biāo)上“0”；
⑤定刻度：……
【交流評(píng)價(jià)】
(1)桿秤是一種測(cè)量______ 的工具；
(2)當(dāng)在秤盤上放置物體稱量時(shí)，秤砣應(yīng)從“0”刻度向______ 側(cè)移動(dòng)；
(3)步驟④標(biāo)零線的目的是______ ；
(4)根據(jù)杠桿平衡條件可知，桿秤的刻度是均勻的。定刻度時(shí)，小科和小思采用不同的方法，你認(rèn)為______ 的方法更合理。
小科：先在秤盤上放1克物體，移動(dòng)秤砣，使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤砣所掛的位置標(biāo)上1；然后在秤盤上放2克物體……；按上述方法直到標(biāo)出所有刻度。
小思：在秤盤上放20克物體，移動(dòng)秤砣，使秤桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤砣所掛的位置標(biāo)上20，0和20之間分為20等份，依次標(biāo)上相應(yīng)刻度。
30. (2021·江西省)[探究名稱】探究杠桿的平衡條件
[猜想與假設(shè)】
猜想一：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂
猜想二：動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
(1)如圖甲所示，應(yīng)將杠桿兩端的螺母向______ (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。
(2)如圖乙所示，小明同學(xué)掛上鉤碼并調(diào)節(jié)鉤碼的位置，使杠桿水平平衡，記錄的數(shù)據(jù)如表。
(3)改變鉤碼的______ 和鉤碼的位置重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)兩次，記錄的數(shù)據(jù)如表。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)
動(dòng)力F1/N
OB間距離/cm
阻力F2/N
OA間距離/cm
小明
1
1.0
5
0.5
10
2
1.5
10
1.0
15
3
1.0
10
2.0
5
小紅和小明
4
0.8
15
1.0
10
5
1.4
15
1.0
10
【分析與論證】
根據(jù)小明同學(xué)的數(shù)據(jù)可驗(yàn)證猜想______ (選填“一”、“二”或“一和二”)是正確的。而小紅同學(xué)則認(rèn)為小明同學(xué)每組數(shù)據(jù)中的力臂恰好都等于支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離，具有一定的特殊性，還應(yīng)改變動(dòng)力或阻力的______ 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
于是，小紅同學(xué)協(xié)助小明同學(xué)按圖丙方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，獲得表中后兩組數(shù)據(jù)。綜合分析表中數(shù)據(jù)可驗(yàn)證猜想______ 是錯(cuò)誤的。若要驗(yàn)證另一種猜想是否正確，必須添加的測(cè)量工具是______ 。
通過以上探究，小明同學(xué)真正理解了力臂是支點(diǎn)到______ 的距離。
31. (2021·海南省)如圖所示，根據(jù)杠桿的平衡條件測(cè)量某種液體的密度，所用器材：輕質(zhì)杠桿(自身重力忽略不計(jì))、容積為100mL的空桶、重為0.5N的物體M、刻度尺、細(xì)線。

(1)如圖甲所示，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向______ 調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的是______ 。
(2)把空桶懸掛在A點(diǎn)，物體M懸掛在B點(diǎn)時(shí)，杠桿再次在水平位置平衡，測(cè)得OA的長(zhǎng)度為10cm，OB的長(zhǎng)度為20cm，則空桶重為______ N。
(3)若此時(shí)，往A點(diǎn)的空桶內(nèi)注滿某種液體，調(diào)節(jié)物體M到C點(diǎn)時(shí)，杠桿在水平位置重新平衡，測(cè)得OC的長(zhǎng)度為42cm，則桶內(nèi)液體的密度為______ kg/m3。
32. (2021·甘肅省武威市)學(xué)完大氣壓之后，老師布置了用帶掛鉤的塑料吸盤估測(cè)大氣壓的大小的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示。小剛實(shí)驗(yàn)小組現(xiàn)有帶掛鉤的塑料吸盤、量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)、玻璃板。
(I)他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：
A.記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F，這就是大氣對(duì)吸盤的壓力
B.小剛將蘸水的塑料掛衣鉤的吸盤放在光滑玻璃板上，用力擠壓吸盤
C.用彈簧測(cè)力計(jì)鉤著掛鉤緩慢向上拉，直至吸盤剛要離開玻璃板
D.測(cè)量吸盤與玻璃板接融面的直徑d，計(jì)算吸盤與玻璃板的接觸面積S=1.0×10-4m2
E.根據(jù)P=FS，計(jì)算出大氣壓的大小P

你認(rèn)為合理的實(shí)驗(yàn)步驟順序應(yīng)該是______ (選填“①”或“②”)；
①：DBACE
②：BDCAE
(2)排好序后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，彈簧測(cè)力計(jì)控至最大讀數(shù)。吸盤仍未脫離玻璃板。若大氣壓按照約為1×105Pa計(jì)算，彈簧測(cè)力計(jì)量程至少要大于______ N；
(3)因?yàn)闆]有多余的大量程彈簧測(cè)力計(jì)，小剛運(yùn)用其它器材結(jié)合所學(xué)物理知識(shí)設(shè)計(jì)了如圖乙所示方案測(cè)量，保持輕桿水平，在吸盤剛要離開玻璃板時(shí)，彈簧秤讀數(shù)是______ N，可計(jì)算出大氣壓值為______ Pa；
(4)他們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯比真實(shí)氣壓值小，其中的原因可能是______ 。(答1條即可)
六、計(jì)算題
33. (2021·河北省)圖甲是一輛起重車的圖片，起重車的質(zhì)量為9.6t。有四個(gè)支撐腳，每個(gè)支撐腳的面積為0.3m2，起重時(shí)汽車輪胎離開地面，圖乙是起重機(jī)吊臂上的滑輪組在某次作業(yè)中將質(zhì)量為1200kg的貨物勻速提升，滑輪組上鋼絲繩的拉力F為5000N，貨物上升過程中的圖象如圖丙所示。(不考慮繩重，g取10N/kg)求：
(1)提升貨物過程中起重車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
(2)拉力F的功率；
(3)提升貨物過程中滑輪組的機(jī)械效率。








34. (2021·上海市)杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力F1大小為20N，動(dòng)力臂l1為0.8m，阻力臂l2為0.4m，求阻力F2的大小。







35. (2021·安徽省)研究物理問題時(shí)，常需要突出研究對(duì)象的主要因素，忽略次要因素，將其簡(jiǎn)化為物理模型。

(1)如圖甲，一質(zhì)量分布均勻的杠桿，忽略厚度和寬度，長(zhǎng)度不可忽略，用細(xì)線將它從中點(diǎn)懸起，能在水平位置平衡。將它繞懸點(diǎn)在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過一定角度后(如圖乙)釋放，為研究其能否平衡，可將它看成等長(zhǎng)的兩部分，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出這兩部分各自所受重力的示意圖和力臂，并用杠桿平衡條件證明杠桿在該位置仍能平衡；
(2)如圖丙，一質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)方形木板，忽略厚度，長(zhǎng)度和寬度不可忽略，用細(xì)線將它從AB邊的中點(diǎn)懸起，能在水平位置平衡。將它繞懸點(diǎn)在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過一定角度后(如圖丁)釋放，木板在該位置能否平衡？寫出你的判斷依據(jù)。







36. (2021·山東省菏澤市)如圖所示是一個(gè)水位監(jiān)測(cè)儀的簡(jiǎn)化模型。杠桿AB質(zhì)量不計(jì)，A端懸掛著物體M，B端懸掛著物體N，支點(diǎn)為O，BO=4AO。物體M下面是一個(gè)壓力傳感器，物體N是一個(gè)質(zhì)量分布均勻的實(shí)心圓柱體，放在水槽中，當(dāng)水槽中無水時(shí)，物體N下端與水槽的底部恰好接觸且壓力為零，此時(shí)壓力傳感器的示數(shù)也為零。已知物體N的質(zhì)量m2=4kg，高度H=1m，橫截面積S=20cm2(g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3)。求：
(1)物體N的密度ρ；
(2)物體M的質(zhì)量m1；
(3)當(dāng)壓力傳感器的示數(shù)F=40N時(shí)，求水槽內(nèi)水的深度h。








37. (2021·山東省棗莊市)如圖所示，工人師傅用150N的拉力，使重為1000N的物體以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到地面的摩擦力為物重的0.2倍。不計(jì)繩重及繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦。求：
(1)工人師傅拉力的功率；
(2)動(dòng)滑輪的重；
(3)若物重增大到2000N，則滑輪組的機(jī)械效率是多少？








38. (2021·山東省東營市)如圖是某科技小組設(shè)計(jì)的打撈裝置示意圖，已知被打撈的合金塊密度為4×103kg/m3，體積為0.01m3。每個(gè)滑輪重100N，繩重和摩擦均忽略不計(jì)。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg)
(1)合金塊下表面距水面5m時(shí)，求合金塊下表面所受水的壓強(qiáng)。
(2)合金塊未露出水面時(shí)，求合金塊受到的浮力。
(3)完全露出水面后，合金塊在5s內(nèi)勻速上升了2m，求人的拉力及其功率。







39. (2021·山東省泰安市)如圖所示，甲工人用水平推力F甲推動(dòng)重為750N的貨物，在水平路面上勻速移動(dòng)2m至倉庫門口A處，用時(shí)10s，此過程中甲工人做功的功率P甲=30W；乙工人接著使用滑輪組拉動(dòng)該貨物在同樣的路面上勻速移動(dòng)3m到達(dá)指定位置B，拉力F乙為80N。求：

(1)甲工人做的功；
(2)該滑輪組的機(jī)械效率。









40. (2021·湖北省武漢市)如圖甲所示，某款國產(chǎn)水陸兩用挖掘機(jī)的機(jī)械臂可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這輛挖掘機(jī)有兩條履帶，每條履帶內(nèi)均有1個(gè)由合金材料制成的空心浮箱，每個(gè)浮箱(可視為長(zhǎng)方體)寬為1.5m，高為2m，合金密度為8.0×103kg/m3。
(1)某次測(cè)試中，質(zhì)量為60kg的駕駛員駕駛挖掘機(jī)，從6m高的平臺(tái)沿斜坡向下緩慢行駛20m，到達(dá)水平地面。
①請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出挖掘機(jī)沿斜坡向下緩慢行駛時(shí)，挖掘機(jī)對(duì)斜坡的壓力的示意圖。
②在上述過程中，駕駛員的重力做了多少功？
(2)如圖甲所示，開始時(shí)機(jī)械臂伸直且靜止，O、A、B三點(diǎn)在同一直線上，OA=10m，AB=0.5m，機(jī)械臂和斗鏟整體的重心在A點(diǎn)；機(jī)械臂控制斗鏟裝取質(zhì)量為1t的沙石后，機(jī)械臂、斗鏟和伸縮桿緩慢運(yùn)動(dòng)到如圖甲所示的位置時(shí)靜止，這時(shí)機(jī)械臂、斗鏟和沙石整體的重心在B點(diǎn)。已知伸縮桿先后兩次對(duì)機(jī)械臂的支持力(支持力垂直于機(jī)械臂)之比為5：7，則機(jī)械臂和斗鏟的總質(zhì)量是多少？
(3)已知制作每個(gè)浮箱時(shí)所用合金的體積V與浮箱長(zhǎng)度L的關(guān)系如圖丙所示，不計(jì)履帶排開水的體積和駕駛員的質(zhì)量，除2個(gè)完全相同的浮箱外，挖掘機(jī)其余部分的質(zhì)量為33t。若挖掘機(jī)漂浮在水中，2個(gè)浮箱浸入水中的深度均不超過1.5m，則每個(gè)浮箱的長(zhǎng)度至少是多少？







41. (2021·湖南省郴州市)如圖所示是小林同學(xué)組裝的提升重物的裝置，動(dòng)滑輪重80N，不計(jì)繩重和摩擦。在拉力F的作用下，將重為320N的重物經(jīng)過20s勻速提升了3m。求：
(1)拉力F的大?。?br /> (2)拉力F做功的功率；
(3)此過程動(dòng)滑輪的機(jī)械效率。







42. (2021·廣東省)桿秤是從我國古代沿用至今的稱量工具，如圖是小明制作的桿秤的示意圖，使用時(shí)，將待稱物體掛在秤鉤上，用手提起B(yǎng)或C(相當(dāng)于支點(diǎn))處的秤紐，移動(dòng)秤砣在秤桿上的位置D，使秤桿達(dá)到水平平衡時(shí)可讀出待稱物體的質(zhì)量，此秤最大稱量是10kg，秤砣最遠(yuǎn)可移至E點(diǎn)。秤桿和秤鉤的質(zhì)量忽略不計(jì)，AB、BC、BE的長(zhǎng)度如圖所示(g取10N/kg)，求：
(1)提起哪處的秤紐，此秤的稱量最大？
(2)秤砣質(zhì)量為多少？
(3)當(dāng)提起C處秤紐稱一袋質(zhì)量為2kg的荔枝時(shí)，D與C之間的距離為多少？







43. (2021·廣東省深圳市)深圳地鐵崗廈北綜合交通樞紐工程工地上，一線施工人員正在緊張忙碌，進(jìn)行架橋機(jī)鋼梁吊裝等施工作業(yè)。(g取10N/kg)

(1)圖2為圖1中起重機(jī)的簡(jiǎn)圖，請(qǐng)畫出阻力F2的力臂l2
(2)圖3為架橋機(jī)的裝置圖，已知箱梁的質(zhì)量為5×105kg，體積為200m3，架橋機(jī)滑輪組總拉力為4×105N，自由端移動(dòng)距離為25m，將箱梁提升lm。求：
①箱梁的密度；
②架橋機(jī)在此過程中的有用功
③架橋機(jī)在此過程中的機(jī)械效率。







44. (2021·重慶市)小軍發(fā)現(xiàn)一個(gè)質(zhì)量為1.6kg、不吸水的新型圓臺(tái)體建筑材料，他只有量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。重為8N、底面積為100cm2的薄壁容器M內(nèi)盛有2000cm3的水，容器M置于水平地面，當(dāng)輕質(zhì)杠桿在水平位置平衡時(shí)豎直向上的拉力F為1.5N，此時(shí)材料浸沒在水中靜止且未觸底。求：
(1)材料受到的重力；
(2)材料未放入前容器對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
(3)材料的密度。







45. (2021·四川省達(dá)州市)如圖甲、乙所示，物體M先后浸沒在水和濃鹽水中(ρ鹽水>ρ水)，用同一滑輪組從兩種液體中將物體M勻速提出水面，拉力F和F'隨時(shí)間t變化的圖像如圖丙所示。不計(jì)繩重、摩擦及水的阻力，物體M不吸水、不沾水，g=10N/kg。
(1)圖丙中______ (選填“A”“B”)曲線表示拉力F隨時(shí)間t變化的圖像。
(2)求物體M浸沒在水中受到的浮力。
(3)如果物體M浸沒在水中滑輪組的機(jī)械效率為η1，完全拉出水面滑輪組的機(jī)械效率為η0，浸沒在濃鹽水中滑輪組的機(jī)械效率為η2，已知η0：η1=25：24，η0：η2=20：19，求物體M浸沒在鹽水中的浮力。








46. (2021·四川省遂寧市)創(chuàng)新科技小組用輕質(zhì)桿設(shè)計(jì)制作了測(cè)量液體密度的工具--密度秤。其中經(jīng)防腐處理的合金塊重8N，體積100cm3，秤砣重2N，秤紐處O到A端長(zhǎng)10cm。測(cè)量時(shí)手提著秤紐將密度秤的合金塊浸沒在待測(cè)液體中(不接觸容器)，調(diào)節(jié)秤砣位置使秤桿水平平衡，秤砣懸掛處的刻度值為被測(cè)液體密度。請(qǐng)解答下列問題(g=10N/kg)：
(1)在底面積為100cm2的燒杯內(nèi)裝入20cm深的待測(cè)液體，測(cè)量情況如圖，測(cè)得OC長(zhǎng)34cm。求秤桿A端受到繩子的拉力大小。
(2)C點(diǎn)刻度表示的待測(cè)液體密度多大？
(3)以上過程中合金塊放入前后，待測(cè)液體對(duì)燒杯底部壓強(qiáng)變化多少？
(4)請(qǐng)列出秤砣懸掛位置到秤紐O點(diǎn)距離L與待測(cè)液體密度ρ的函數(shù)關(guān)系式，并說明制成的密度秤刻度是否均勻。








七、綜合題
47. (2021·浙江省寧波市)反思是一種良好的學(xué)習(xí)品質(zhì)。
(1)一根輕質(zhì)硬棒AB，在力的作用下能繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)在硬棒AB上施加兩個(gè)力F1和F2，O點(diǎn)到F1和F2的作用線的距離分別為d1和d2。小寧認(rèn)為，只要滿足F1×d1=F2×d2，則硬棒AB一定保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。你認(rèn)為小寧的想法正確嗎？請(qǐng)說出你的理由。
(2)在“動(dòng)滑輪”實(shí)驗(yàn)中，小寧通過如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到結(jié)論：使用動(dòng)滑輪勻速提升物體，豎直向上的拉力F小于物重G。小寧思考后認(rèn)為，即使不計(jì)摩擦和繩重，上述結(jié)論要成立，物重G和動(dòng)滑輪重G動(dòng)之間也必須滿足一定條件。請(qǐng)你說出這一條件，并予以證明。
48. (2021·湖南省張家界市)黨的十九大報(bào)告提出，要建設(shè)生態(tài)宜居、生活富裕的新農(nóng)村。某興趣小組在社會(huì)實(shí)踐中來到某鄉(xiāng)村建筑工地，建筑工地工人們用如圖甲所示的滑輪組來提升重物，不計(jì)繩重和摩擦。
(1)一個(gè)工人質(zhì)量為60kg，豎直向上勻速拉動(dòng)700N的重物時(shí)，繩上拉力為400N，將重物提升2m用時(shí)20s，滑輪組的機(jī)械效率為多少？
(2)在這20s的時(shí)間內(nèi)拉力的功率為多少W？
(3)該工人能夠提升的最重的物體約為多少kg？
(4)請(qǐng)你設(shè)計(jì)另一種最省力的繞線方式，并畫于圖乙中。
(5)利用最省力的方式，提升800N的重物，求繩上拉力的大??？
(6)利用最省力的方式，豎直向上以0.15m/s的速度勻速拉動(dòng)繩子，求20s物體上升的距離？
答案和解析
1.【答案】C

【解析】解：
A、制作蠟燭蹺蹺板時(shí)，選用較細(xì)的蠟燭能減小蠟燭的重力帶來的影響，能使蠟燭在水平位置更加穩(wěn)定，故A錯(cuò)誤；
B、轉(zhuǎn)軸位置離蠟燭重心越遠(yuǎn)，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，此時(shí)蠟燭容易發(fā)生翻轉(zhuǎn)，故B錯(cuò)誤；
C、為防止蠟燭擺動(dòng)過大而翻轉(zhuǎn)，可使轉(zhuǎn)軸位置處于蠟燭重心上方，蠟燭的重心變低了，穩(wěn)度較高，故C正確；
D、為防止蠟燭擺動(dòng)過大而翻轉(zhuǎn)，可將蠟燭兩端的上側(cè)面削去一些，這樣能降低蠟燭的重心，增大穩(wěn)度，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
(1)(2)根據(jù)杠桿的平衡條件分析；
(3)(4)重心越低，穩(wěn)度越高。
本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用、提高穩(wěn)度的方法，難度不大。
2.【答案】D

【解析】解：根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)1×L1=F2×L2，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長(zhǎng)．若要從如圖四點(diǎn)中選擇一點(diǎn)施加豎直向上的力，將后輪略微提起，是圍繞前輪與地面的接觸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，分別作出在ABCD四點(diǎn)施加豎直向上的力并延長(zhǎng)，再支點(diǎn)作出垂線，即力臂，如圖所示：

由圖可知最省力的點(diǎn)是D。
故選：D。
根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)1×L1=F2×L2，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動(dòng)力最省力，必須使動(dòng)力臂最長(zhǎng)．
本題考查杠桿中最小力的問題，找到動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)O的最長(zhǎng)動(dòng)力臂是解決問題的關(guān)鍵。
3.【答案】B

【解析】解：A、鑷子在使用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，故A錯(cuò)誤；
B、羊角錘在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B正確；
C、定滑輪實(shí)質(zhì)是一等臂杠桿，不省力也不費(fèi)力，故C錯(cuò)誤；
D、筷子在使用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn)，判斷杠桿在使用過程中，動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。
本題考查的是如何找出動(dòng)力臂和阻力臂，并對(duì)杠桿分類，主要包括以下幾種：①省力杠桿，動(dòng)力臂大于阻力臂；②費(fèi)力杠桿，動(dòng)力臂小于阻力臂；③等臂杠桿，動(dòng)力臂等于阻力臂。
4.【答案】A

【解析】解：根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2分析，將杠桿緩慢地由最初位置拉到水平位置時(shí)，動(dòng)力臂不變，阻力為杠桿的重力，也不變，阻力力臂變大，所以動(dòng)力變大。
當(dāng)杠桿從水平位置拉到最終位置時(shí)，動(dòng)力臂不變，阻力不變，阻力臂變小，所以動(dòng)力變小。
故F先變大后變小。
故選：A。
從支點(diǎn)向力的作用線作垂線，垂線段的長(zhǎng)度即力臂。根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2分析，力F作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直，即動(dòng)力臂不變，然后分析阻力與阻力臂的關(guān)系，并得出正確結(jié)果。
本題是動(dòng)態(tài)平衡問題，考查了學(xué)生對(duì)杠桿平衡條件的理解和靈活運(yùn)用。能否正確分析重力的阻力臂與動(dòng)力臂的大小關(guān)系是本題的解題關(guān)鍵。
5.【答案】B

【解析】解：由圖可知，使用一根硬棒撬動(dòng)石頭時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，由杠桿的平衡條件知道，此時(shí)動(dòng)力小于阻力，即使用的是省力杠桿，由杠桿原理知道，使用任何機(jī)械都不省功，省力杠桿一定費(fèi)距離，故B正確。
故選：B。
分析動(dòng)力臂與阻力臂的長(zhǎng)度關(guān)系，從而判斷它屬于哪種類型杠桿，進(jìn)而判斷其是否省力和是否省距離。
該題考查杠桿的分類和特點(diǎn)，根據(jù)具體情況來判斷，解決此類題的關(guān)鍵是判斷動(dòng)力臂與阻力臂的大小。
6.【答案】D

【解析】解：
A、由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2，則滑輪組的機(jī)械效率：η=W有W總=GhFs=GhF×nh=GnF×100%=400N2F×100%=80%
解得：F=250N，
由于人受到豎直向上的支持力、豎直向下的重力以及豎直向上的拉力，則地面對(duì)工人的支持力：F支持=G-F=500N-250N=250N，故A錯(cuò)誤；
B、不計(jì)滑輪組的繩重和摩擦，由F=1n(G+G動(dòng))可得，動(dòng)滑輪的重力：G動(dòng)=2F-G=2×250N-400N=100N，故B錯(cuò)誤；
C、繩子自由端移動(dòng)的距離：s=2h=2×1m=2m，
拉力做的功：W總=Fs=250N×2m=500J，
繩子自由端拉力的功率：P=W總t=500J5s=100W，故C錯(cuò)誤；
D、由兩個(gè)滑輪質(zhì)量相等可知，定滑輪的重力G定=G動(dòng)=100N，
則支架受到滑輪組的拉力：F拉=3F+G定=3×250N+100N=850N，故D正確。
故選：D。
(1)根據(jù)圖示滑輪組可知繩子的有效股數(shù)，根據(jù)η=W有W總=GhFs=GhF×nh=GnF表示出滑輪組的機(jī)械效率即可求出繩子自由端受到的豎直向下的拉力，即工人受到的拉力，進(jìn)一步求出水平地面對(duì)工人的支持力；
(2)不計(jì)滑輪組的繩重和摩擦，根據(jù)F=1n(G+G動(dòng))求出動(dòng)滑輪的重力；
(3)根據(jù)s=nh求出繩子自由端移動(dòng)的距離，根據(jù)W=Fs求出拉力做的功，再利用P=Wt求出繩子自由端拉力的功率；
(4)根據(jù)兩個(gè)滑輪質(zhì)量相等可知定滑輪的重力，支架受到滑輪組的拉力等于3股繩子的拉力加上定滑輪的重力。
本題考查了滑輪組機(jī)械效率和功率公式、滑輪組繩子拉力公式的綜合應(yīng)用等，要注意支架受到滑輪組的拉力等于3股繩子的拉力加上定滑輪的重力。
7.【答案】C

【解析】解：A、羊角錘拔釘子時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；
B、起子開瓶蓋時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；
C、鑷子夾物時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；
D、鉗子剪導(dǎo)線時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿。
故選：C。
結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn)，先判斷杠桿在使用過程中，動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。
此題考查的是杠桿的分類主要包括以下幾種：①省力杠桿，動(dòng)力臂大于阻力臂；②費(fèi)力杠桿，動(dòng)力臂小于阻力臂；③等臂杠桿，動(dòng)力臂等于阻力臂。
8.【答案】D

【解析】解：
A、有用功：W有用=Gh=10N×1m=10J，故A錯(cuò)誤；
B、由圖可知，n=2，不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦，拉力F=12(G+G動(dòng))，
則動(dòng)滑輪的重力：G動(dòng)=2F-G=2×6N-10N=2N，故B錯(cuò)誤；
C、繩端移動(dòng)的距離：s=2h=2×1m=2m，
總功：W總=Fs=6N×2m=12J，
拉力F做功的功率：P=W總t=12J2s=6W，故C錯(cuò)誤；
D、滑輪組的機(jī)械效率：η=W有用W總×100%=10J12J×100%≈83.3%，故D正確。
故選：D。
(1)知道物體的重和提升的高度，根據(jù)W=Gh求出有用功；
(2)由圖可知，動(dòng)滑輪上繩子的有效股數(shù)n=2；不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦，根據(jù)F=12(G+G動(dòng))求出動(dòng)滑輪的重力；
(3)根據(jù)s=nh求出繩端移動(dòng)的距離，W=Fs求出總功，利用P=Wt求出拉力F做功的功率；
(4)滑輪組的機(jī)械效率等于有用功與總功之比。
本題考查了功、功率、動(dòng)滑輪重力、滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算，是一道較為簡(jiǎn)單的計(jì)算題。
9.【答案】A

【解析】解：由題意可知，不計(jì)繩重和摩擦。
AC.由圖甲可知，n1=3，則繩端移動(dòng)的距離s1=n1h=3×20cm=60cm，故A正確，C錯(cuò)誤；
B.由圖乙可知，n2=2，繩自由端移動(dòng)的速度：v2=s2t2=2h2t2=2×0.2m2s=0.2m/s，
由公式P=Wt=Fst=Fv可知，拉力的功率為：P2=F2v2=9×0.2m/s=1.8W，故B錯(cuò)誤；
D.在圖乙中，由F=1n(GA+G動(dòng))可知，動(dòng)滑輪的重力：G動(dòng)=2F2-GA=2×9N-17N=1N，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
(1)由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh可求出繩端移動(dòng)的距離；
(2)由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)P=Wt=Fst=Fv可求出功率；
(3)由F=1n(GA+G動(dòng))可求出動(dòng)滑輪的重力。
本題考查了使用滑輪組時(shí)動(dòng)滑輪重力、繩子自由端移動(dòng)的距離和速度、拉力功率的計(jì)算，根據(jù)題圖確定n的大小是本題的突破口。
10.【答案】C

【解析】解：設(shè)每個(gè)鉤碼重為G，杠桿每格長(zhǎng)度為L(zhǎng)，由杠桿平衡條件得：2G×6L=nG×4L，則n=3。
故選：C。
由圖示求出動(dòng)力臂與阻力臂，然后由杠桿平衡條件求出鉤碼的個(gè)數(shù)。
本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用，屬于基礎(chǔ)題。
11.【答案】D

【解析】解：A、物體的重力：G=mg=36kg×10N/kg=360N；
繩子的有效段數(shù)為n=2，不計(jì)繩重和摩擦，F(xiàn)=12(G+G動(dòng))，
動(dòng)滑輪的重力：
G動(dòng)=2F-G=2×200N-360N=40N，故A錯(cuò)誤；
B、繩子移動(dòng)的距離為：s=2h=2×1m=2m，
拉力在這5s內(nèi)做的總功：
W總=Fs=200N×2m=400J，故B錯(cuò)誤；
C、拉力的總功率：P=W總t=400J5s=80W，故C錯(cuò)誤；
D、用滑輪組提升重360N的物體，使它在5s內(nèi)勻速上升1m，拉力在這5s內(nèi)做的有用功：
W有=Gh=360N×1m=360J，
滑輪組的機(jī)械效率為：
η=W有用W總×100%=360J400J×100%=90%，故D正確。
故選：D。
(1)根據(jù)G=mg得出物體的重力，確定繩子的有效段數(shù)，不計(jì)繩重和摩擦，由F=1n(G+G動(dòng))得出動(dòng)滑輪的重力；
(2)根據(jù)s=2h得出繩子移動(dòng)的距離，根據(jù)W總=Fs得出拉力在這5s內(nèi)做的總功；
(3)根據(jù)P=W總t得出拉力F的功率；
(4)根據(jù)η=W有用W總×100%得出滑輪組的機(jī)械效率。
本題考查了做功公式和功率公式、滑輪組機(jī)械效率公式的應(yīng)用，明確有用功和總功是關(guān)鍵。
12.【答案】BD

【解析】解：(1)由圖可知，n=2，繩子自由端移動(dòng)的距離為物體移動(dòng)距離的2倍，
不計(jì)摩擦和繩重，提升200N的物體時(shí)，則繩子自由端的拉力：F=12(G+GL)，即125N=12(200N+GL)，解得：GL=50N，
拉力的功率：P=Wt=Fst=Fv，即125W=125N×v，解得：v=1m/s，
提升重為150N的物體時(shí)，繩子自由端的拉力：F'=12(G'+GL)=12(150N+50N)=100N，
拉力的功率：P'=F'v=100N×1m/s=100W，
拉力所做的有用功：W'=G'h=150N×h，
拉力做的總功：W=2F'h=2×100N×h=200N×h，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=W'W×100%=150N×h200N×h×100%=75%。
故選：BD。
由圖可知，n=2，繩子自由端移動(dòng)的距離為物體移動(dòng)距離的2倍，不計(jì)摩擦和繩重，繩子自由端的拉力：F=12(G+GL)，首先計(jì)算動(dòng)滑輪的重力，進(jìn)一步計(jì)算提升重為150N的物體時(shí)繩子自由端的拉力，根據(jù)功率公式的變形功率P=Wt=Fst=Fv計(jì)算物體移動(dòng)的速度，進(jìn)一步計(jì)算提升重為150N的物體時(shí)拉力的功率，根據(jù)做功公式W=Fs分別表示拉力做的有用功和總功，根據(jù)機(jī)械效率公式計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率。
本題考查了有關(guān)滑輪組的特點(diǎn)、功和功率公式以及機(jī)械效率公式的應(yīng)用，明確滑輪組上繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵。
13.【答案】AD

【解析】解：
由圖可知，n=2，則繩子自由端沿水平方向移動(dòng)的距離s=nsA=2×1m=2m；
由題知，物體受到的摩擦力f=0.2G=0.2×450N=90N；
A、拉力F做的總功：W總=Fs=75N×2m=150J，故A正確；
B、有用功為：W有=fsA=90N×1m=90J，故B錯(cuò)誤；
C、拉力做功的功率：P=W總t=150J5s=30W，故C錯(cuò)誤；
D、該滑輪組的機(jī)械效率：η=W有W總×100%=90J150J×100%=60%，故D正確。
故選：AD。
(1)由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nsA求出繩子自由端沿水平方向移動(dòng)的距離；根據(jù)W=Fs求出拉力F做的功，根據(jù)P=W總t求出拉力F的功率
(2)由題意可知f=0.2G，據(jù)此求出物體受到的摩擦力；根據(jù)W=fsA求出克服摩擦力做的功即為有用功，根據(jù)η=W有W總×100%求出滑輪組的機(jī)械效率。
本題考查了做功公式、功率公式、機(jī)械效率公式的應(yīng)用，明確有用功和滑輪組繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵。
14.【答案】80%? 慣性

【解析】解：(1)木箱的重力是300N，木箱升高的距離是3m，
滑輪組對(duì)木箱做的有用功W有用=Gh=300N×3m=900J，
動(dòng)滑輪由三段繩子承擔(dān)，則繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh=3×3m=9m，
繩子自由端拉力做功W總=Fs=125N×9m=1125J，
滑輪組的機(jī)械效率η=W有用W總=900J1125J=80%。
(2)滑輪組拉動(dòng)木箱向上運(yùn)動(dòng)，拉木箱的繩子突然斷了，木箱由于慣性會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離。
故答案為：80%；慣性。
(1)知道木箱的重力和木箱向上移動(dòng)的距離，根據(jù)W=Gh求出有用功；知道承擔(dān)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩子自由端移動(dòng)的距離，知道繩子自由端的拉力，根據(jù)W=Fs求出總功，根據(jù)機(jī)械效率公式求出滑輪組的機(jī)械效率。
(2)物體由于慣性保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
本題通過提升木箱考查了有用功、總功、機(jī)械效率、慣性等，屬于比較簡(jiǎn)單的習(xí)題。
15.【答案】18? 45%

【解析】解：(1)小明對(duì)小車做的有用功：
W有=Gh=30N×0.6m=18J；
(2)拉力做的總功：
W總=Fs=25N×1.6m=40J，
斜面的機(jī)械效率為：
η=W有W總=18J40J×100%=45%。
故答案為：18；45%。
(1)利用W=Gh求出有用功；
(2)利用W=Fs可求出拉力做的功，即總功；斜面的機(jī)械效率等于有用功與總功之比。
本題考查了使用斜面時(shí)有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，屬于基礎(chǔ)題目。
16.【答案】右? 5? 2：3

【解析】解：
(1)使用前，杠桿左端低，右端高，要使杠桿處于水平平衡，她應(yīng)將平衡螺母向上翹的右端調(diào)節(jié)；
(2)將a掛在A處，且浸沒于水中時(shí)，在B處掛上100g鉤碼，杠桿恰好處于水平平衡，
由杠桿的平衡條件可得：m鉤碼g?OB=FA?OA，
則FA=OBOAm鉤碼g=40cm50cm×0.1kg×10N/kg=0.8N，
金屬塊a受到的浮力：F浮a=mag-FA=0.1kg×10N/kg-0.8N=0.2N，
由F浮=ρgV排可得，金屬塊a的體積：
Va=V排a=F浮aρ水g=0.2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-5m3=20cm3，
則a的密度：ρa(bǔ)=maVa=100g20cm3=5g/cm3；
將b掛于A處并浸沒于水中，鉤碼移至C處時(shí)，杠桿水平平衡，
由杠桿的平衡條件可得：m鉤碼g?OC=FA'?OA，
則杠桿A點(diǎn)受到的拉力：FA'=OCOAm鉤碼g=30cm50cm×0.1kg×10N/kg=0.6N，
金屬塊b受到的浮力：F浮b=mbg-FA'=0.1kg×10N/kg-0.6N=0.4N，
金屬塊b的體積：Vb=V排b=F浮bρ水g=0.4N1.0×103kg/m3×10N/kg=4×10-5m3=40cm3，
則b的密度：ρb=mbVb=100g40cm3=2.5g/cm3；
將c掛于A處并浸沒于水中，鉤碼移至D處時(shí)，杠桿水平平衡，
由杠桿的平衡條件可得：m鉤碼g?OD=FA″?OA，
則杠桿A點(diǎn)受到的拉力：FA″=ODOAm鉤碼g=34cm50cm×0.1kg×10N/kg=0.68N，
合金塊c受到的浮力：F浮c=mcg-FA″=0.1kg×10N/kg-0.68N=0.32N，
合金塊c的體積：Vc=V排c=F浮cρ水g=0.32N1.0×103kg/m3×10N/kg=3.2×10-5m3=32cm3，
已知合金塊c由a、b的材料組成，
設(shè)合金塊c中所含金屬a的質(zhì)量為m，則金屬b的質(zhì)量為100g-m，
則合金塊c的體積：Vc=mρa(bǔ)+100g-mρb，
即32cm3=m5g/cm3+100g-m2.5g/cm3，
解得：m=40g，
所以，合金塊c中所含金屬a和金屬b的質(zhì)量之比為：
m：(100g-m)=40g：(100g-40g)=2：3。
故答案為：右；5；2：3。
(1)在調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，哪端較高，平衡螺母向哪邊調(diào)節(jié)；
(2)將a掛在A處，且浸沒于水中時(shí)，杠桿恰好處于水平平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件求出A點(diǎn)受到的拉力，根據(jù)稱重法求出金屬塊a受到的浮力，根據(jù)F浮=ρgV排求出金屬塊a排開水的體積即為a的體積，利用ρ=mV求出a的密度，同理求出b的密度和合金塊c的體積；設(shè)合金塊c中所含金屬a的質(zhì)量可知金屬b的質(zhì)量，根據(jù)ρ=mV表示出合金塊c的體積即可求出金屬a的質(zhì)量，進(jìn)一步求出合金塊c中所含金屬a和金屬b的質(zhì)量之比。
本題考查了杠桿平衡的調(diào)節(jié)和杠桿平衡條件、稱重法求浮力、阿基米德原理、密度公式的綜合應(yīng)用，涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性強(qiáng)。
17.【答案】費(fèi)力? 40

【解析】解：(1)由圖可知，O是支點(diǎn)，從O點(diǎn)向阻力F2的作用線引垂線，可得阻力臂L2，如圖所示：

舂在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿。
(2)不計(jì)橫木的重力和摩擦，1min內(nèi)人克服碓頭重力做功：
W總=nW=20×Gh=20×mgh=20×20kg×10N/kg×0.6m=2400J，
做功功率：
P=W總t=2400J60s=40W。
故答案為：(1)如圖所示；費(fèi)力；(2)40。
(1)力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，找到支點(diǎn)、力的作用線，再作支點(diǎn)到力的作用線的垂線段；判斷杠桿的類型可結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)和動(dòng)力臂與阻力臂的大小關(guān)系來判斷。
(2)利用W=Gh=mgh求人克服碓頭重力做功的功，再利用P=Wt求做功功率。
本題考查了力臂的畫法、杠桿分類、功和功率的計(jì)算。注意畫力臂的方法：一找點(diǎn)(支點(diǎn))，二作線(力的作用線)，點(diǎn)向線作垂線。
18.【答案】320

【解析】解：由圖知，承擔(dān)物重的繩子有2段，即n=2，繩子自由端移動(dòng)的距離s=2h=2×2m=4m，
拉力F做的總功為：
W總=Fs=100N×4m=400J，
由η=W有用W總可得滑輪組對(duì)重物做的有用功為：
W有=ηW總=80%×400J=320J；
故答案為：320。
由圖知，承擔(dān)物重的繩子有2段，已知物體上升的距離，可以得到繩子拉下的距離；根據(jù)W總=Fs計(jì)算拉力F做的總功，再根據(jù)機(jī)械效率的變形公式計(jì)算拉力F所做的有用功。
此題考查了使用滑輪組時(shí)總功、有用功的計(jì)算，需熟知拉力做的功為總功。
19.【答案】A? 40? 300

【解析】解：
(1)由圖甲可知，n=3，則拉力端移動(dòng)距離s=3h，所以圖乙中上面的傾斜直線A是繩子自由端運(yùn)動(dòng)的s-t圖像，而下面的傾斜直線B是物體運(yùn)動(dòng)的s-t圖像；
(2)不計(jì)繩重和摩擦，拉力F=13(G+G動(dòng))，則動(dòng)滑輪重力：
G動(dòng)=3F-G=3×80N-200N=40N；
(3)由圖乙可知，t=3s時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的高度h=1.5m，
拉力做的有用功：W有用=Gh=200N×1.5m=300J。
故答案為：A；40；300。
(1)由圖甲可知，n=3，則拉力端移動(dòng)距離s=3h，據(jù)此確定圖乙中繩子自由端運(yùn)動(dòng)的s-t圖像是A還是B；
(2)不計(jì)繩重和摩擦，拉力F=13(G+G動(dòng))，據(jù)此求動(dòng)滑輪重力；
(3)由圖乙可知，t=3s時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的高度h=1.5m，利用W=Gh求拉力做的有用功。
本題考查了使用滑輪組時(shí)動(dòng)滑輪重力、有用功的計(jì)算，要利用好關(guān)系式：不計(jì)繩重和摩擦，拉力F=13(G+G動(dòng))。
20.【答案】2? 變大

【解析】解：(1)由圖知，從動(dòng)滑輪上直接引出的繩子股數(shù)為2，則該滑輪組有2段繩子承擔(dān)物重；
(2)在繩子承受范圍內(nèi)，不計(jì)繩重和摩擦，若增加所提升的物重，拉力做的有用功變大，而額外功不變，有用功在總功中所占的比例變大，滑輪組的械效率變大。
故答案為：2；變大。
(1)使用滑輪組時(shí)，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)，是指從動(dòng)滑輪上直接引出的繩子股數(shù)；
(2)增大滑輪組機(jī)械效率的方法：一是增大提升的物重，二是減小摩擦、減小動(dòng)滑輪重。
本題考查了使用滑輪組時(shí)承擔(dān)物重繩子股數(shù)的判斷、提升物體重力對(duì)機(jī)械效率的影響，屬于基礎(chǔ)題目。
21.【答案】3000? 75%? 省力

【解析】解：(1)此過程所做有用功為：W有=Gh=2000N×1.5m=3000J；
所做總功為：W總=Fs=1000N×4m=4000J；
故機(jī)械效率為：η=W有W總=3000J4000J=75%；
(2)使用斜面能夠省力，但不能省功。
故答案為：3000；75%；省力。
(1)根據(jù)功的計(jì)算公式W=Fs可求出推力做的功，即總功；再根據(jù)W=Gh求出有用功；然后根據(jù)機(jī)械效率的計(jì)算公式可求出斜面的效率η。
(2)使用斜面的好處是能夠省力，使用任何機(jī)械都不省功。
熟練運(yùn)用計(jì)算功、機(jī)械效率的公式，明確斜面能夠省力的特點(diǎn)，是解答此題的關(guān)鍵。
22.【答案】30? 費(fèi)力

【解析】解：杠桿水平平衡時(shí)，A端受到的阻力大小FA=G物=20N，動(dòng)力F的力臂為OB，阻力FA的力臂為OA，由杠桿平衡條件F1?L1=F2?L2可得：F?OB=FA?OA，因?yàn)镺BFA，即杠桿為費(fèi)力杠桿；
因?yàn)镺B=2AB，所以O(shè)A=OB+AB=3AB，即OB：OA=2：3，由F?OB=FA?OA可得F的大小為：F=FA?OAOB=20N×32=30N。
故答案為：30；費(fèi)力。
杠桿水平平衡時(shí)，A端受到的阻力大小FA=G物，動(dòng)力F的力臂為OB，阻力FA的力臂為OA，由杠桿平衡條件F1?L1=F2?L2可得：F?OB=FA?OA，由圖可知OBFA，即杠桿為費(fèi)力杠桿；因?yàn)镺B=2AB，所以O(shè)A=OB+AB=3AB，即OB：OA=2：3，由F?OB=FA?OA可求得F的大小。
本題考查杠桿平衡條件的應(yīng)用，難度不大。
23.【答案】解：由杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂可知，在阻力與阻力臂一定時(shí)，要使動(dòng)力最小，就需要?jiǎng)恿Ρ圩畲?。在如圖所示的杠桿中，O為支點(diǎn)，釘子對(duì)
錘頭的力為阻力，所以動(dòng)力F方向應(yīng)向左，作用在錘柄上端；同時(shí)，要使動(dòng)力臂最大，就要使支點(diǎn)與錘柄上端的連線作為F的力臂垂直動(dòng)力的作用線，如圖所示：

【解析】由杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂可知，在阻力與阻力臂一定時(shí)，要使動(dòng)力最小，就需要?jiǎng)恿Ρ圩畲蟆?br /> 本查考查學(xué)生應(yīng)用杠桿平衡條件解決實(shí)際問題，難度一般。
24.【答案】解：①重力的方向豎直向下，作用點(diǎn)在古樹的重心上，據(jù)此畫出古樹受到的重力G的示意圖；
②繩子拉力的力臂為支點(diǎn)到拉力作用線的距離，故從支點(diǎn)O向拉力作用線作垂線即可畫出繩子拉力的力臂L；
圖如下所示：

故答案為：如上圖所示。

【解析】①重力的方向豎直向下，作用點(diǎn)在古樹的重心上，據(jù)此畫出古樹受到的重力G的示意圖；
②繩子拉力的力臂為支點(diǎn)到拉力作用線的距離，故從支點(diǎn)O向拉力作用線作垂線即可畫出繩子拉力的力臂L。
本題考查重力示意圖和力臂的畫法，屬于基礎(chǔ)知識(shí)，難度不大。
25.【答案】解：杠桿能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，即O為支點(diǎn)，過O點(diǎn)向動(dòng)力F作用線作垂線段，即為其力臂L，如圖所示：


【解析】已知支點(diǎn)O和動(dòng)力F，先畫出動(dòng)力的作用線，然后過支點(diǎn)向動(dòng)力作用線作垂線段就得到動(dòng)力臂L。
本題考查了力臂的畫法，注意力臂為支點(diǎn)到力的作用線的距離，為一垂線段，不是直線。
26.【答案】解：由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，動(dòng)力越?。粓D中支點(diǎn)在O點(diǎn)，因此OA作為動(dòng)力臂最長(zhǎng)，由圖知?jiǎng)恿Φ姆较驊?yīng)該向上，過A點(diǎn)垂直于OA向上做出最小動(dòng)力F1的示意圖；
繩子對(duì)杠桿拉力作用在杠桿上，方向與重力方向相同，從O點(diǎn)向拉力的作用線引垂線段，垂線段的長(zhǎng)即為其力臂L2。如下圖所示：


【解析】(1)力臂的概念：力臂是指從支點(diǎn)到力的作用線的距離；
(2)杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2)，在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，動(dòng)力越小。
此題考查杠桿最小力的示意圖、力臂的畫法，常考題型，難度一般，解題關(guān)鍵是通過杠桿的平衡條件得出：在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，動(dòng)力越小的結(jié)論。
27.【答案】B? 0.72? 7.6? 2

【解析】解：
(1)①金屬棒沒離開地面時(shí)，金屬棒是在拉力作用下繞著A端被緩慢勻速提起，此時(shí)金屬棒是杠桿，支點(diǎn)為A，動(dòng)力為測(cè)力計(jì)對(duì)金屬棒的拉力，阻力為金屬棒的重力，其中棒長(zhǎng)L，設(shè)金屬棒的重心離A端距離為d，如圖1；
根據(jù)杠桿的平衡條件可得F1L1=GL2，且由數(shù)學(xué)知識(shí)可得L1L2=Ld，所以F1G=dL，這一過程中測(cè)力計(jì)對(duì)金屬棒的拉力F1不變，且F1F1，所以提升相同高度時(shí)拉力做功更多，即圖線更陡；
綜上，所以B圖最能表現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)棒所做的功W與B端離開地面的高度h的關(guān)系，故應(yīng)該選B。
(2)①當(dāng)h1=1m時(shí)，金屬棒AB還沒離開地面，假設(shè)金屬棒與地面的夾角為α，如圖2；

根據(jù)杠桿平衡條件，有F1×Lcosα=G×dcosα，
即3N×1.2m=5N×d，
解得d=0.72m，即金屬棒的重心到A端的距離d為0.72m。
②當(dāng)h2=2m時(shí)，金屬棒AB已經(jīng)離開地面，未離開地面時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1為3N且不變，
彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)棒做的功為：W未=F1L=3N×1.2m=3.6J，
金屬棒離開地面繼續(xù)上升的高度為：h2=2m-1.2m=0.8m，
離開地面后，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)棒所做的功為克服棒重力做的功：W后=Gh2=5N×0.8m=4J，
故當(dāng)h2=2m時(shí)，拉力F1做的功為：W2=W未+W后=3.6J+4J=7.6J；
(3)由(2)可知金屬棒的重心到A端的距離d為0.72m，
則金屬棒的重心到B端的距離為：d1=1.2m-0.72m=0.48m，
若彈簧測(cè)力計(jì)豎直地將置于水平地面上的金屬棒AB的左端A緩慢勻速拉起時(shí)，
當(dāng)h=0.6m時(shí)，金屬棒AB未離開地面，設(shè)金屬棒AB與地面的夾角為β，如圖3，

根據(jù)杠桿平衡條件，有F2×Lcosβ=G×d1cosβ，
即F2×1.2m=5N×0.48m，
解得F2=2N。
故答案為：(1)B；(2)0.72；7.6；(3)2。
(1)金屬棒未離開地面時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)棒所做的功為彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)棒的拉力做的功，且B端高開地面的高度h與金屬棒與地面的夾角有關(guān)，金屬棒離開地面后，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)棒所做的功為克服棒重力做的功。
(2)由h1=1m知金屬棒未離開地面，根據(jù)杠桿的平衡條件可求得金屬棒的重心到A端的距離d；
由h2=2m知金屬棒已經(jīng)離開地面，此時(shí)拉力做的功等于金屬棒未離開地面與金屬棒已離開地面做功之和；金屬棒未離開地面時(shí)，做的功為彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)棒的拉力做的功W未=F1L，金屬棒離開地面后，做的功為克服棒重力做的功W后=Gh2。
(3)重心到A端的距離d已知，即可求得重心到B端的距離d1，由h=0.6m知金屬棒未離開地面，根據(jù)杠桿的平衡條件可求得測(cè)力計(jì)的示數(shù)。
此題綜合考查了功的計(jì)算和杠桿的平衡條件，難度較大，解題時(shí)，要根據(jù)提供的條件，判斷金屬棒處于哪個(gè)狀態(tài)：金屬棒未離開地面(金屬棒為杠桿，處于平衡狀態(tài))，金屬棒已離開地面(拉力做功等于克服金屬棒重力做的功)。
28.【答案】F1×s1=F2×l2? 傾斜或轉(zhuǎn)動(dòng)? F1×s1=F2×l2? 力臂? 圖1中動(dòng)力臂是阻力臂的2倍，圖2中動(dòng)力臂等于阻力臂

【解析】解：根據(jù)表格數(shù)據(jù)知F1×s1=F2×l2；
(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)知F1×s1=F2×l2；
(2)本實(shí)驗(yàn)是研究支點(diǎn)到F1的作用點(diǎn)的距離(s1)與支點(diǎn)到F1的作用線的距離(l1)哪個(gè)更有價(jià)值，所以應(yīng)該讓著兩者不相等，所以應(yīng)該讓杠桿傾斜或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，記錄杠桿處于平衡時(shí)的多組F、s、l的關(guān)系；
(3)科學(xué)上把支點(diǎn)到到力的作用線的距離稱為力臂；
(4)圖1中是動(dòng)滑輪，動(dòng)力臂是阻力臂的2倍，而圖2中是定滑輪，動(dòng)力臂等于阻力臂，所以圖1中的動(dòng)力臂大于圖2中的動(dòng)力臂，所以用圖1方式提升物體比用圖2方式省力。
故答案為：F1×s1=F2×l2；
(1)F1×s1=F2×l2；
(2)傾斜或轉(zhuǎn)動(dòng)；
(3)力臂；
(4)圖1中動(dòng)力臂是阻力臂的2倍，圖2中動(dòng)力臂等于阻力臂。
根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析解答；
(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析解答；
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治鼋獯穑?br /> (3)科學(xué)上把支點(diǎn)到到力的作用線的距離稱為力臂；
(4)分析兩種滑輪的力臂關(guān)系得出結(jié)論。
本實(shí)驗(yàn)探究杠桿的平衡條件，但不是常規(guī)的考法，有一定的難度。
29.【答案】物體質(zhì)量? 右? 避免桿秤自身重力對(duì)稱量的干擾? 小思

【解析】解：(1)桿秤是一種測(cè)量物體質(zhì)量的工具；
(2)當(dāng)在秤盤上沒有放置物體時(shí)，秤桿在水平位置平衡后，秤砣所掛的位置為“0”；
當(dāng)在秤盤上放置物體稱量時(shí)，由杠桿的平衡條件(m物g?AB=m秤砣g?BO)可知，在秤砣質(zhì)量和AB不變的情況下，要使秤桿在水平位置平衡，應(yīng)增大BO的大小，即秤砣應(yīng)從“0”刻度向右側(cè)移動(dòng)；
(3)圖乙中，B點(diǎn)是支點(diǎn)，當(dāng)在秤盤上沒有放置物體時(shí)，秤砣掛在“0”點(diǎn)與桿秤自重平衡，所以步驟④標(biāo)零線的目的是避免桿秤自身重力對(duì)稱量的干擾；
(4)根據(jù)杠桿平衡條件可知，桿秤的刻度是均勻的，所以定刻度時(shí)，小科的方法比較麻煩，而小思的方法比較簡(jiǎn)單，更合理。
故答案為：(1)物體質(zhì)量；(2)右；(3)避免桿秤自身重力對(duì)稱量的干擾；(4)小思。
(1)桿秤利用的是杠桿的平衡條件，通過力臂的大小關(guān)系得出物體重和秤砣重之間的關(guān)系，進(jìn)而得出物體的質(zhì)量與秤砣的質(zhì)量之間的關(guān)系，測(cè)量的是物體的質(zhì)量；
(2)當(dāng)在秤盤上沒有放置物體時(shí)，秤桿在水平位置平衡后，秤砣所掛的位置為“0”；當(dāng)在秤盤上放置物體稱量時(shí)，秤盤的總重力變大，而秤砣質(zhì)量和AB不變，根據(jù)杠桿的平衡條件分析BO大小的變化，從而得出秤砣移動(dòng)的方向；
(3)秤桿自身重力的重心不是位于B點(diǎn)，所以桿秤需要標(biāo)零線，即秤砣在“0”點(diǎn)時(shí)與桿秤的自重平衡；
(4)根據(jù)杠桿平衡條件可知，桿秤的刻度是均勻的，據(jù)此進(jìn)行解答。
本題通過桿秤的制作過程為背景考查了學(xué)生對(duì)桿秤作用的了解、杠桿平衡條件的應(yīng)用以及桿秤定刻度方法的評(píng)估，從制作步驟中獲取有用的信息是關(guān)鍵。
30.【答案】左? 數(shù)量? 一和二? 方向? 二? 直角三角板? 力的作用線

【解析】解：【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
(1)當(dāng)杠桿不在水平位置平衡時(shí)，我們需要通過調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母來調(diào)平。調(diào)平原則為：左高左調(diào)，右高右調(diào)。本題中，杠桿左端較高，所以需要向左調(diào)節(jié)平衡螺母，直至杠桿在水平位置平衡。
(3)小明所做的實(shí)驗(yàn)中，阻力是由掛在O點(diǎn)左側(cè)的鉤碼提供的，動(dòng)力是由掛在O點(diǎn)右側(cè)的鉤碼提供的，所以阻力=左側(cè)鉤碼重，動(dòng)力=右側(cè)鉤碼重，動(dòng)力與重力的方向均為豎直向下。分析表格中實(shí)驗(yàn)1、2、3中數(shù)據(jù)可知，動(dòng)力與阻力的大小都在變化，這就說明左右兩側(cè)所掛鉤碼的數(shù)量均在變化。
【分析與論證】小明所做的三次實(shí)驗(yàn)均是在杠桿在水平位置平衡時(shí)完成的，這就導(dǎo)致動(dòng)力臂、阻力臂均在杠桿上，所以我們無法區(qū)分動(dòng)力臂(阻力臂)與支點(diǎn)到動(dòng)力(阻力)的距離，所以根據(jù)小明的數(shù)據(jù)，猜想一、二都可以得到驗(yàn)證。為了改變這種情況，我們就需要改變動(dòng)力或阻力的方向，使動(dòng)力臂(阻力臂)與杠桿有一定的角度，而不是重合在一起。
分析實(shí)驗(yàn)4、5中的數(shù)據(jù)我們發(fā)現(xiàn)，動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離≠阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離，所以我們可以得出結(jié)論：猜想二是錯(cuò)誤的。若要驗(yàn)證猜想一，我們就需要測(cè)出傾斜后的動(dòng)力(或阻力)的力臂。為使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)易于處理，即易于求出支點(diǎn)到動(dòng)力(或阻力)作用線的距離，我們應(yīng)使動(dòng)力(或阻力)與杠桿成30°、45°或60°。為此，我們需要使用半圓或直角三角板。
若通過他們二人共同實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)可以驗(yàn)證猜想一，則說明動(dòng)力臂(阻力臂)為支點(diǎn)到動(dòng)力(阻力)作用線的距離。
故答案為：【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】(1)左；(3)數(shù)量。
【分析與論證】一和二；方向；二；直角三角板；力的作用線。
(1)杠桿的力臂是指支點(diǎn)到動(dòng)力或阻力作用線的距離。
(2)力臂不一定在杠桿上。
(3)若支點(diǎn)在杠桿的中心處，將杠桿調(diào)節(jié)到水平位置平衡可以消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
在探究杠桿平衡的實(shí)驗(yàn)探究題中，大部分杠桿的支點(diǎn)都在杠桿的中心處，這樣我們?cè)谡{(diào)節(jié)杠桿水平平衡后，就可以消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。但是在一些實(shí)驗(yàn)中，會(huì)將支點(diǎn)設(shè)計(jì)在杠桿的左側(cè)或右側(cè)，這時(shí)杠桿的自重將無法忽略。
31.【答案】左? 便于測(cè)量力臂的大小? 1? 1.1×103

【解析】解：(1)甲圖中杠桿向右偏，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)，是杠桿在水平位置平衡，這樣的目的是：便于測(cè)量力臂的大?。?br /> (2)根據(jù)杠桿平衡條件：F1l1=F2l2可得：
G桶?OA=GM?OB，即G桶?10cm=0.5N?20cm，G桶=1N；
(3)由杠桿平衡條件得：
(G桶+G液)?OA=GM?OC，即(1N+G液))?10cm=0.5N?42cm，G液=1.1N；
液體的密度：ρ=G?gV=1.1N10N/kg×1×10-4m3=1.1×103kg/m3。
故答案為：(1)左；便于測(cè)量力臂的大??；(2)1；(3)1.1×103。
(1)探究杠桿平衡條件時(shí)，要使杠桿在水平位置平衡，目的是便于測(cè)量力臂的大小；若不平衡應(yīng)調(diào)節(jié)平衡螺母，調(diào)平原則：左邊比右邊低向右調(diào)，右邊比左邊低向左調(diào)。
(2)根據(jù)杠桿平衡條件：F1l1=F2l2可計(jì)算得；
(3)根據(jù)杠桿平衡條件：F1l1=F2l2計(jì)算G液，再根據(jù)ρ=GgV計(jì)算液體密度。
本題考查杠桿平衡條件及液體密度的測(cè)量，分析清楚題目即可解答。
32.【答案】(1)①；(2)10；(3)2.6；7.8×104；(4)吸盤內(nèi)有空氣；測(cè)量吸盤的直徑d有誤差等(合理即可)

【解析】
【分析】
本題考查大氣壓強(qiáng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)及壓強(qiáng)的計(jì)算公式，屬于?？紝?shí)驗(yàn)。
(1)用吸盤方法測(cè)量大氣壓強(qiáng)：①將吸盤吸在光滑玻璃板上，排盡吸盤內(nèi)空氣，為了密封，先將吸盤蘸水；②測(cè)量吸盤與玻璃板之間的接觸面積；③用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)吸盤至吸盤剛好離開玻璃板，讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)即為大氣壓力；④根據(jù)p=FS計(jì)算壓強(qiáng)值；
(2)由F=pS計(jì)算壓力；
(3)根據(jù)杠桿平衡原理計(jì)算吸盤受到的拉力，再根據(jù)p=FS計(jì)算大氣壓強(qiáng)；
(4)用吸盤法測(cè)大氣壓測(cè)的結(jié)果小于真實(shí)值可能的原因：吸盤內(nèi)的空氣無法全部排盡；測(cè)量過程中有誤差等。
【解答】
(1)根據(jù)p=FS可知，要測(cè)量大氣壓強(qiáng)，需要測(cè)量大氣產(chǎn)生的壓力和受力面積，故選用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)，刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度，根據(jù)面積公式計(jì)算圓面積；故正確步驟應(yīng)選①；
(2)根據(jù)F=pS=1×105Pa×1.0×10-4m2=10N
(3)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)：最小刻度為0.2N，讀數(shù)為2.6N；
由杠桿平衡原理可得：吸盤所受拉力為：2.6N×3=7.8N，
由p=FS=7.8?N1.0×10-4m2=7.8×104Pa；
(4)用吸盤法測(cè)大氣壓測(cè)的結(jié)果小于真實(shí)值可能的原因：吸盤內(nèi)的空氣無法全部排盡；測(cè)量過程中有誤差等。(合理即可)
故答案為：(1)①；(2)10；(3)2.6；7.8×104；(4)吸盤內(nèi)有空氣；測(cè)量吸盤的直徑d有誤差等(合理即可)。
33.【答案】解：(1)提升貨物過程中起重車對(duì)水平地面的壓力：
F壓=G總=(m車+m貨物)g=(9.6×103kg+1200kg)×10N/kg=1.08×105N，
受力面積：
S=4×0.3m2=1.2m2，
提升貨物過程中起重車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=F壓S=1.08×105N1.2m2=9×104Pa；
(2)由圖乙可知，滑輪組鋼絲繩的有效股數(shù)n=3，
由圖丙可知，貨物在t=10s內(nèi)上升的高度h=2.5m，則鋼絲繩移動(dòng)的距離：
s=nh=3×2.5m=7.5m，
拉力F做的功：
W總=Fs=5000N×7.5m=3.75×104J，
拉力F的功率：
P=W總t=3.75×104J10s=3.75×103W；
(3)拉力F在10s內(nèi)所做的有用功：
W有=G貨物h=m貨物gh=1200kg×10N/kg×2.5m=3×104J，
提升貨物過程中滑輪組的機(jī)械效率：
η=W有W總×100%=3×104J3.75×104J×100%=80%。
答：(1)提升貨物過程中起重車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為9×104Pa；
(2)拉力F的功率為3.75×103W；
(3)提升貨物過程中滑輪組的機(jī)械效率為80%。

【解析】(1)提升貨物過程中起重車對(duì)水平地面的壓力等于起重車和貨物的重力之和，受力面積等于4個(gè)支撐腳的面積之和，利用p=FS求出提升貨物過程中起重車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
(2)根據(jù)圖乙讀出滑輪組鋼絲繩的有效股數(shù)，根據(jù)圖丙讀出貨物在t=10s內(nèi)上升的高度，利用s=nh求出鋼絲繩移動(dòng)的距離，利用W=Fs求出拉力F做的功，再利用P=Wt求出拉力F的功率；
(3)根據(jù)W=Gh=mgh求出拉力F在10s內(nèi)所做的有用功，利用η=W有W總×100%求出提升貨物過程中滑輪組的機(jī)械效率。
本題考查了重力公式和壓強(qiáng)公式、做功公式、功率公式以及滑輪組機(jī)械效率公式的應(yīng)用，要注意提升貨物過程中起重車對(duì)水平地面的壓力等于總重力。
34.【答案】解：由杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可得，阻力F2的大?。?br /> F2=F1l1l2=20N×0.8m0.4m=40N。
答：阻力F2的大小為40N。

【解析】知道動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力臂的大小，根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2求出阻力的大小。
題考查了學(xué)生對(duì)杠桿平衡條件的掌握和運(yùn)用，屬于基礎(chǔ)題目。
35.【答案】解：(1)由題知，杠桿質(zhì)量分布均勻，支點(diǎn)在中點(diǎn)，左右兩部分重力G1=G2，且重心在這兩部分的中點(diǎn)A、B，由A、B分別豎直向下畫有向線段，即兩部分重力示意圖；
由杠桿中點(diǎn)O(支點(diǎn))畫G1、G2作用線的垂線，垂線段分別為兩部分重力的力臂，如圖所示：

圖中，AO=BO，根據(jù)全等三角形知識(shí)可知，L1=L2，
所以：G1L1=G2L2，說明杠桿繞懸點(diǎn)在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過一定角度后仍能平衡；
(2)長(zhǎng)方形木板質(zhì)量分布均勻，從中點(diǎn)將其分成兩部分，兩部分重力大小相等，找到左右兩部分的幾何中心，即兩部分重心，作兩部分的重力示意圖，并作出它們的力臂，如圖所示：

由圖知，L3

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