?人教版 八年級物理下冊 第12章 《簡單機(jī)械》
單元測試（A卷）
（時(shí)間：90min 滿分：100分）
姓名： 學(xué)校： 分?jǐn)?shù)：
題型
選擇題
填空作圖題
實(shí)驗(yàn)題
計(jì)算題
總計(jì)
題數(shù)
12
10
3
3
28小題
分?jǐn)?shù)
36
20
22
22
100分
得分





一、選擇題（每小題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意，每小題3分，共12小題，共計(jì)36分）：
1.如圖所示，下列工具正常使用過程中，屬于費(fèi)力杠桿的是（　　）



A.用園藝剪刀修剪枝葉B.用垃圾鉗撿垃圾
C.用彎頭剪刀修眉D.用鉗子擰螺絲
【答案】B
【解析】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。
解：A、園藝剪刀在使用的時(shí)候動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿。
B、垃圾鉗在使用的時(shí)候動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿。
C、修眉用的彎頭剪刀在使用的時(shí)候動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿。
D、鉗子在使用的時(shí)候動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿。
故選：B。
2.如圖（a）所示的杠桿水平平衡．若如圖（b）所示，在支點(diǎn)的兩側(cè)的物體下方分別加掛一個(gè)等重的物體，則（　?。?br /> A.左端下降
B.右端下降
C.仍然平衡
D.都有可能
【答案】B
【解析】（a）圖杠桿是平衡的，原因是兩邊的力和力臂的乘積相等，（b）圖分別加掛一個(gè)等重的物體后，分析兩邊的力和力臂的乘積是否還相等，據(jù)此判斷（b）圖的杠桿是否還平衡。
解：設(shè)一個(gè)鉤碼重為G，杠桿上一個(gè)小格長為L，（a）圖中杠桿平衡，則2G×2L＝G×4L；
（b）圖分別加掛一個(gè)等重的物體后（為便于研究，設(shè)物體的重也為G），
則左邊力與力臂的乘積：3G×2L，
右邊力與力臂的乘積：2G×4L，
因?yàn)?G×2L＜2G×4L，即右邊力與力臂的乘積較大，所以杠桿不能平衡，右端下沉。
故選：B。
3.如圖所示，杠桿左端放物體，右端施加動(dòng)力F，處于平衡狀態(tài)（忽略杠桿自身重力的影響）。下列說法正確的是（　?。?br /> A.此時(shí)杠桿是費(fèi)力杠桿
B.動(dòng)力臂是線段OA
C.杠桿的阻力是物體受到的重力G
D.保持杠桿位置不變，將動(dòng)力F轉(zhuǎn)至F1位置，F(xiàn)1大于F
【答案】D
【解析】（1）分析杠桿的動(dòng)力臂、阻力臂的大小關(guān)系，確定杠桿類型；
（2）杠桿的動(dòng)力、阻力，都是杠桿受到的力；
（3）在阻力、阻力臂不變時(shí)，由杠桿平衡條件可知，動(dòng)力臂越小、動(dòng)力越大。
解：AB、如圖，動(dòng)力臂為L1（不是OA）大于阻力臂L2，所以是省力杠桿；故AB錯(cuò)誤；





C、物體對杠桿的拉力為阻力，不是物體受到的重力G，故C錯(cuò)誤；
D、如下圖：
保持杠桿位置不變，將動(dòng)力F轉(zhuǎn)至F1位置，動(dòng)力臂變小，而阻力、阻力臂不變，由杠桿平衡條件可知，動(dòng)力變大，故D正確。
故選：D。
4.如圖所示，一根直硬棒被細(xì)繩系在O點(diǎn)吊起。A處掛一金屬塊甲，B處掛一石塊乙時(shí)恰好能使硬棒在水平位置平衡。不計(jì)硬棒與懸掛的細(xì)繩質(zhì)量，下列推斷合理的是（　?。?br /> A.甲的質(zhì)量比乙大
B.O點(diǎn)繩子拉力大小一定等于甲、乙重力之和
C.如果甲浸沒在水中，硬棒會逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
D.如果甲浸沒在水中，要使硬棒水平平衡，可將乙向右移動(dòng)
【答案】B
【解析】（1）根據(jù)杠桿的平衡條件求出甲乙的重力的大?。?br /> （2）對整體受力分析，從而求出拉力；
（3）（4）甲浸沒在水中，則甲受到豎直向上的浮力的作用，根據(jù)杠桿平衡條件分析轉(zhuǎn)動(dòng)的方向；
解：A、由圖可知，OA大于OB，根據(jù)杠桿的平衡條件可知：G甲×OA＝G乙×OB，由于OA大于OB，則G甲＜G乙，則甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；
B、把杠桿、甲、乙看做一個(gè)整體，該整體受到兩個(gè)力的作用：重力、拉力，這兩個(gè)力為平衡力，故總重力等于拉力，即O點(diǎn)繩子拉力一定等于甲、乙重力之和，故B正確；
C、如果甲浸沒在水中，則甲受到豎直向上的浮力的作用，相當(dāng)于減小了左邊的力，故左邊力與力臂的乘積要小于右邊力與力臂的乘積，右邊會下沉，即硬棒會順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D、如果甲浸沒在水中，則甲受到豎直向上的浮力的作用，相當(dāng)于減小了左邊的力，故左邊力與力臂的乘積要小于右邊力與力臂的乘積，若使杠桿平衡，應(yīng)減小右邊力與力臂的乘積，即可用使乙向左移動(dòng)一些，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
5.某興趣小組用如圖所示的滑輪組（物體與動(dòng)滑輪用繩子連接）勻速拉動(dòng)放在同一水平面上的不同物體，物體的質(zhì)量為100kg，受到的摩擦力為200N，用80N的拉力F，10秒內(nèi)把物體拉動(dòng)的距離為2m。（不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦）則動(dòng)滑輪重力（　?。?br /> A.30N
B.40N
C.50N
D.60N
【答案】B
【解析】由于不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦，拉力克服了動(dòng)滑輪重力和物理受到的摩擦力這兩個(gè)力，由F=1n（f+G動(dòng)）可求動(dòng)滑輪重。
解：（1）因?yàn)椴挥?jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦，由圖可知，n＝3，
由受力分析可得，F(xiàn)=1n（f+G動(dòng)），
動(dòng)滑輪重，G動(dòng)＝nF﹣f＝3×80N﹣200N＝40N；
故選：B。
6.如圖所示，三個(gè)滑輪拉同一物體在同一水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所用拉力分別為F1、F2、F3，不計(jì)滑輪重及繩與滑輪間摩擦，那么這三個(gè)力的關(guān)系是（　?。?br />
A.F1＞F2＞F3 B.F1＜F2＜F3 C.F2＞F1＞F3 D.F2＜F1＜F3
【答案】D
【解析】（1）定滑輪的特點(diǎn)：使用定滑輪不省力，但能改變力的方向；
（2）動(dòng)滑輪的特點(diǎn)：動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿，使用動(dòng)滑輪能省一半力，但費(fèi)距離。
解：由題意可知，滑輪的重和繩的摩擦不計(jì)，
假設(shè)物體與地面的摩擦力為f，
第一幅圖中滑輪為定滑輪，不省力，則F1＝f，
第二幅圖中滑輪為動(dòng)滑輪，省一半的力，則F2=12f，
第三幅圖中滑輪為動(dòng)滑輪，但動(dòng)力作用在動(dòng)滑輪的軸上，費(fèi)1倍的力，則F3＝2f；
所以，F(xiàn)2＜F1＜F3，故ABC不符合題意，D符合題意。
故選：D。
7.如圖所示，甲、乙分別為同一滑輪組的不同繞法，忽略繩重及一切阻力，用圖甲繞法勻速提升重為900N的物體時(shí)，機(jī)械效率為90%。下列判斷正確的是（　?。?br /> ①拉力F1的大小為450N
②用圖乙繞法勻速提升400N重物時(shí)，機(jī)械效率為80%
③分別用兩種繞法勻速提升相同重物時(shí)，圖乙繞法機(jī)械效率大
④分別用兩種繞法勻速提升相同重物升高相同高度，F(xiàn)1、F2做功相等
A.只有②③正確B.只有②④正確
C.只有②③④正確D.只有①②④正確
【答案】B
【解析】（1）忽略繩重及一切阻力，圖甲的機(jī)械效率，η=W有W總=GhFs=GhFnh=GnF可求拉力F1的大??；
（2）根據(jù)F1=12（G+G動(dòng)）可求動(dòng)滑輪的重力；再根據(jù)η=W有W總=GhGh+G動(dòng)h=GG+G動(dòng)可求用圖乙繞法勻速提升400N重物時(shí)，機(jī)械效率的大?。?br /> （3）（4）分別用兩種繞法勻速提升相同重物時(shí)，有用功相同，忽略繩重及一切阻力，克服動(dòng)滑輪做的功是額外功，額外功相同，總的總功相同，機(jī)械效率相同。
解：①忽略繩重及一切阻力，用圖甲繞法勻速提升重為900N的物體時(shí)，機(jī)械效率為90%，
圖甲中n＝2，由η=W有W總=GhFs=GhFnh=GnF可得拉力F1的大?。篎1=Gnη=900N2×90%=500N，故①錯(cuò)誤；
②圖甲中，根據(jù)F1=12（G+G動(dòng)）可得動(dòng)滑輪的重力：G動(dòng)＝2F1﹣G＝2×500N﹣900N＝100N；
忽略繩重及一切阻力，滑輪組的機(jī)械效率η=W有W總=GhGh+G動(dòng)h=GG+G動(dòng)，則用圖乙繞法勻速提升400N重物時(shí)，其機(jī)械效率為：
η′=G'G'+G動(dòng)×100%=400N400N+100N×100%＝80%，故②正確；
③④分別用兩種繞法勻速提升相同重物時(shí)，有用功相同，忽略繩重及一切阻力，克服動(dòng)滑輪做的功是額外功，因同一滑輪組中動(dòng)滑輪的重不變、提升高度相同，額外功相同，總功相同（即F1和F2做功相同），機(jī)械效率也相同，故③錯(cuò)誤，④正確；
綜合上述分析可知，②④正確。
故選：B。
8.某建筑工地用如圖的游輪組提升重物，工人對繩子的拉力F為400N，并能用10s的時(shí)間，將96kg邊長為0.1m的正方體重物，從地面勻速提升2m （不計(jì)繩和摩擦），下列說法正確的是（　　）
A.動(dòng)滑輪的重力為210N
B.拉力F的功率為800W
C.此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%
D.若拉繩能承受的最大拉力為500N，則此滑輪組最多能提起120kg的重物
【答案】C
【解析】A、知道重物的質(zhì)量，利用G＝mg求其重力，由圖知，n＝3，不計(jì)繩和摩擦，拉力F=13（G+G動(dòng)），據(jù)此求動(dòng)滑輪的重力；
B、拉力端移動(dòng)的距離s＝3h，利用W＝Fs求拉力F做的功；知道做功時(shí)間，利用P=Wt求拉力F做功的功率；
C、利用W＝Gh求有用功，滑輪組的機(jī)械效率等于有用功與總功之比；
D、不計(jì)繩和摩擦，拉力F=13（G+G動(dòng)），據(jù)此求滑輪組最多能提起物體的重，再利用G＝mg求滑輪組最多能提起物體的質(zhì)量。
解：A、重物的重力：G＝mg＝96kg×10N/kg＝960N，
由圖知，n＝3，不計(jì)繩和摩擦，拉力F=13（G+G動(dòng)），則動(dòng)滑輪的重力：
G動(dòng)＝3F﹣G＝3×400N﹣960N＝240N，故A錯(cuò)；
B、拉力端移動(dòng)的距離：s＝3h＝3×2m＝6m，
拉力F做的功：W總＝Fs＝400N×6m＝2400J；
拉力F做功的功率：
P=W總t=2400J10s=240W，故B錯(cuò)；
C、有用功：W有用＝Gh＝960N×2m＝1920J；
滑輪組的機(jī)械效率：η=W有用W總=1920J2400N×100%＝80%，故C正確；
D、不計(jì)繩和摩擦，拉力F=13（G+G動(dòng)），滑輪組最多能提起物體的重：
G最大＝3F最大﹣G動(dòng)＝3×500N﹣240N＝1260N，
滑輪組最多能提起物體的質(zhì)量：
m最大=G最大g=1260N10N/kg=126kg，故D錯(cuò)。
故選：C。
9.如圖所示的滑輪組，用F＝50N的拉力，拉動(dòng)水平地面上重為300N的物體，使物體勻速前進(jìn)了2m。物體和地面之間的摩擦力為45N，在此過程中，下列說法正確的是（　　）
①繩子自由端移動(dòng)的距離是2m
②拉力做的功是200J
③滑輪組的機(jī)械效率是45%
④A點(diǎn)受到的拉力為300N
A.①④B.②③C.①③D.③④
【答案】B
【解析】①②由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s＝nh求出拉力端移動(dòng)的距離，根據(jù)W＝Fs求出拉力做的功；
③有用功為克服物體和地面之間的摩擦力做的功，根據(jù)W＝fs求出其大小，利用η=W有用W總×100%求出滑輪組的機(jī)械效率；
④物體在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)A處繩子的拉力與物體與地面之間的摩擦力是一對平衡力，知道物體和地面之間摩擦力的大小，從而可以計(jì)算出A處的拉力大小。
解：①②由圖可知，n＝2，則繩子自由端移動(dòng)的距離：s繩＝2s物＝2×2m＝4m；故①錯(cuò)誤；
拉力做的功：W總＝Fs繩＝50N×4m＝200J，故②正確；
③克服物體和地面之間的摩擦力做的功為有用功，則有用功：
W有＝fs物＝45N×2m＝90J，
滑輪組的機(jī)械效率：η=W有用W總×100%=90J200J×100%＝45%，故③正確；
④因物體在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)A處繩子的拉力與物體受到的摩擦力是一對平衡力，所以，A點(diǎn)受到的拉力：FA＝f＝45N；故④錯(cuò)誤；
綜合上述分析可得②③正確。
故選：B。
10.如圖所示，物體重150N，掛在杠桿中點(diǎn)，人用100N的豎直向上將物體提高0.5m，在此過程中，下列說法不正確的是（　?。?br /> A.人用的拉力所做的功為 100J
B.用杠桿提升貨物所做的有用功為 50J
C.額外功為 25J
D.杠桿的機(jī)械效率為 75%
【答案】B
【解析】力臂是指支點(diǎn)到力的作用線的距離，根據(jù)相似三角形得出物體提高0.5m時(shí)拉力移動(dòng)的距離，根據(jù)W＝Gh求出人用的拉力所做的功，根據(jù)W＝Fs求出總功，總功減去有用功即為額外功，根據(jù)η=W有W總×100%求出杠桿的機(jī)械效率。
解：A、人用100N的豎直向上將物體提高0.5m時(shí)，

由相似三角形的知識可得，拉力F移動(dòng)的距離：s＝2h＝2×0.5m＝1m，
人用的拉力所做的功：W總＝Fs＝100N×1m＝100J，故A正確；
B、用杠桿提升貨物所做的有用功：W有＝Gh＝150N×0.5m＝75J，故B錯(cuò)誤；
C、因總功等于有用功和額外功之和，
所以額外功：W額＝W總﹣W有＝100J﹣75J＝25J，故C正確；
D、杠桿的機(jī)械效率：η=W有W總=75J100J×100%＝75%，故D正確。
故選：B。
11.如圖所示，斜面長3m，高0.6m，建筑工人用繩子在6s內(nèi)將重500N的物體從其底端沿斜面向上勻速拉到頂端，拉力是150N（忽略繩子的重力），則下列說法正確的是（　?。?br /> A.斜面上的摩擦力是50N
B.拉力的功率是50W
C.若只改變斜面的傾斜角度，斜面的機(jī)械效率不變
D.斜面的機(jī)械效率是80%
【答案】A
【解析】（1）根據(jù)W＝Gh求出有用功；再根據(jù)功的計(jì)算公式W＝Fs可求出拉力做的功，即總功；然后根據(jù)機(jī)械效率的公式可求出斜面的機(jī)械效率。
（2）根據(jù)P=W總t求出拉力的功率。
（3）根據(jù)總功與有用功之差得出額外功，再根據(jù)W額＝fs，變形后可求摩擦力f。
解：有用功為：W有＝Gh＝500N×0.6m＝300J，
總功為：W總＝Fs＝150N×3m＝450J，
拉力的功率為：P=W總t=450J6s=75W，
斜面的機(jī)械效率為：η=W有W總=300J450J×100%≈66.7%，
額外功為：W額＝W總﹣W有＝450J﹣300J＝150J，
由W額＝fs得，摩擦力為：f=W額s=150J3m=50N，
斜面的機(jī)械效率與斜面的粗糙程度和傾斜角度有關(guān)，只改變斜面的傾斜角度時(shí)，斜面的機(jī)械效率會改變。
故BCD錯(cuò)誤，A正確。
故選：A。
12.如圖甲所示，用一個(gè)動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑輪組成的滑輪組提升重物A。拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，重物上升的速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖丙所示。不計(jì)一切摩擦和繩重，已知在1s～2s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率為80%。下列說法錯(cuò)誤的是（　　）





A.0～1s內(nèi)，重物A受到了非平衡力的作用
B.若以動(dòng)滑輪為參照物，重物A是靜止的
C.動(dòng)滑輪的重力為300N
D.若將重物A的重力減小為900N，則提升重物勻速上升時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率將變?yōu)?0%
【答案】D
【解析】（1）物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的力為平衡力，否則為非平衡狀態(tài)，受到的力為非平衡力；
（2）運(yùn)動(dòng)和靜止是相對的，判斷物體的運(yùn)動(dòng)和靜止，首先確定一個(gè)參照物，如果被研究的物體和參照物之間沒有發(fā)生位置的改變，被研究的物體是靜止的，否則是運(yùn)動(dòng)的；
（3）在1s～2s內(nèi)，根據(jù)圖甲讀出滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)圖乙讀出拉力F，根據(jù)圖丙可知物體勻速上升，利用η=W有W總×100%=GhFs×100%=GhFnh×100%=GnF×100%表示出滑輪組的機(jī)械效率即可求出物體的重力，不計(jì)一切摩擦和繩重，根據(jù)F=1n（G+G動(dòng)）求出動(dòng)滑輪的重力；
（4）若將重物A的重力減小為900N，提升重物勻速上升時(shí)，根據(jù)
η=W有W總×100%=Gh(G+G動(dòng))h×100%=GG+G動(dòng)×100%求出滑輪組的機(jī)械效率。
解：A.由圖丙可知，物體在0～1s內(nèi)做變速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，由此可知物體A受到了非平衡力作用，故A正確；
B.隨物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪叫動(dòng)滑輪，因?yàn)橹匚锵鄬τ趧?dòng)滑輪的位置沒有發(fā)生改變，所以重物相對于動(dòng)滑輪是靜止的，故B正確；
C.在1s～2s內(nèi)，由圖甲可知滑輪組繩子的有效股數(shù)n＝3，由圖乙可知拉力F＝500N，由圖丙可知物體勻速上升，
則滑輪組的機(jī)械效率η=W有W總×100%=GhFs×100%=GhFnh×100%=GnF×100%=G3×500N×100%＝80%，解得：G＝1200N，
不計(jì)一切摩擦和繩重，由F=1n（G+G動(dòng)）可得，動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)＝nF﹣G＝3×500N﹣1200N＝300N，故C正確；
D.若將重物A的重力減小為900N，則提升重物勻速上升時(shí)，
滑輪組的機(jī)械效率η′=W有'W總'×100%=G'h'(G'+G動(dòng))h'×100%=G'G'+G動(dòng)×100%=900N900N+300N×100%＝75%，故D錯(cuò)誤。
故選：D。
二、填空題（每空1分，共10小題，共計(jì)20分）：
13.學(xué)校常用的一種移動(dòng)指示牌，側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，其中AB為牌面，CD和BE為支架，指示牌被風(fēng)吹倒時(shí)（風(fēng)向如圖所示可看做杠桿，則支點(diǎn)是　　點(diǎn)（填圖中字母）；按圖中所示尺寸比例，它屬于　?。ㄌ睢笆×Α保百M(fèi)力”或“等臂”）杠桿。

【答案】C；省力。
【解析】使用杠桿時(shí)，杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)叫支點(diǎn)，根據(jù)圖示確定支點(diǎn)位置，然后根據(jù)動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系確定杠桿類型。
解：根據(jù)圖示風(fēng)向可知，當(dāng)指示牌被風(fēng)吹倒時(shí)，指示牌繞著C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，則支點(diǎn)為C點(diǎn)；如圖所示：

把風(fēng)力看成動(dòng)力，那阻力是指示牌重力，動(dòng)力臂為L，阻力臂為CE，因?yàn)閯?dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿。
故答案為：C；省力。
14.我們做俯臥撐時(shí)，可以把身體簡化成一個(gè)杠桿模型，如圖所示，若一名中學(xué)生的體重為500N，那么為了保持平衡，地面對手的支持力的力臂為　　m，地面對手的支持力F應(yīng)為　　N。

【答案】1.5；300。
【解析】支點(diǎn)到力的作用線的距離是力臂，由圖示可以求出力的力臂；應(yīng)用杠桿平衡的條件可以求出地面對手的支持力。
解：由圖示可知，O為支點(diǎn)，地面對手的支持力的力臂L＝0.9m+0.6m＝1.5m；
由杠桿平衡條件得：FL＝GLG，即F×1.5m＝500N×0.9m，解得：F＝300N。
故答案為：1.5；300。
15.小金將長為0.6m、質(zhì)量可忽略不計(jì)的木棒擱在肩上，棒的后端A掛一個(gè)60N的物體，肩上支點(diǎn)O離后端A為0.2m，他用手壓住前端B使木棒保持水平平衡，如圖所示，小金的重力為500N，則：若手給B端的力是豎直向下的，則這個(gè)力的大小等于　　N，地面對人的支持力大小等于　　N。

【答案】30；560。
【解析】（1）根據(jù)杠桿平衡條件求出手的壓力的大??；
（2）在水平面上壓力等于重力，對人和杠桿整體進(jìn)行受力分析，利用力的合成及平衡力大小相等的知識解答。
解：（1）根據(jù)杠桿的平衡條件有：F×OB＝G×OA，即：F×（0.6m﹣0.2m）＝60N×0.2m，解得：F＝30N；即手壓木棒的壓力大小為30N；
（2）把人體、杠桿（質(zhì)量不計(jì)）和重物作為一個(gè)整體進(jìn)行受力分析，整體受到豎直向下的總重力、地面豎直向上的支持力，
整體保持靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡力的條件，地面對人體的支持力大小為：F支＝G人+G物＝500N+60N＝560N；
故答案為：30；560。
16.如圖所示為某升降機(jī)的工作簡圖，A、B、C是升降機(jī)工作時(shí)的滑輪，其中　　是定滑輪，　　是動(dòng)滑輪。

【答案】B、C；A。
【解析】定滑輪可以改變用力方向，但不能省力。動(dòng)滑輪可以省力，但不能改變用力方向。
解：如圖所示為某升降機(jī)，這個(gè)滑輪組共有2個(gè)定滑輪和1個(gè)動(dòng)滑輪。其中A滑輪是隨著重物移動(dòng)的動(dòng)滑輪，它的作用是省力，B、C滑輪是固定不動(dòng)的定滑輪，它的作用是改變用力的方向。
故答案為：B、C；A。
17.如圖，用大小為500N的拉力F通過滑輪組將重為800N的物體勻速提升2m，不計(jì)繩重與摩擦，拉力F做的額外功為　　J，滑輪組的機(jī)械效率是　　%。

【答案】400；80。
【解析】首先判斷有幾段繩子承擔(dān)動(dòng)滑輪和貨物的重，根據(jù)W＝Gh求出有用功；
根據(jù)功的計(jì)算公式W＝Fs可求出拉力做的功，即總功；總功減去有用功即為額外功；
根據(jù)機(jī)械效率的計(jì)算公式η=W有用W總×100%可求出滑輪組的機(jī)械效率。
解：由圖可知，滑輪組中由2段繩子承擔(dān)物體和動(dòng)滑輪的總重，即n＝2；
則繩子自由端移動(dòng)的距離為：s＝nh＝2×2m＝4m，
此過程中，所做有用功為：W有＝Gh＝800N×2m＝1600J；
所做總功為：W總＝Fs＝500N×4m＝2000J；
額外功：W額＝W總﹣W有＝2000J﹣1600J＝400J，
滑輪組的機(jī)械效率為：η=W有用W總×100%=1600J2000J×100%＝80%
故答案為：400；80。
18.圖甲是用動(dòng)滑輪運(yùn)送物體A的裝置示意圖，繩子自由端豎直移動(dòng)的距離s隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。已知物體A重300N，卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力F做功的功率為400W。在0～20s的過程中，物體A移動(dòng)的速度為　　m/s；動(dòng)滑輪提升物體A的機(jī)械效率為　　%。

【答案】1；75。
【解析】（1）由圖象找出繩子自由端移動(dòng)的距離和時(shí)間，得出物體上升的高度和時(shí)間，根據(jù)速度公式求出速度大小。
（2）知道拉力F做功的功率，根據(jù)W＝Pt求出總功；根據(jù)W＝Gh求出有用功；根據(jù)機(jī)械效率公式求出機(jī)械效率。
解：（1）由乙圖可知，在20s內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離為40m，由圖可知n＝2，由s＝2h可得物體上升的高度h=12s=12×40m＝20m；
則物體端移動(dòng)的速度：v=ht=20m20s=1m/s；
（2）動(dòng)滑輪做的有用功：W有＝Gh＝300N×20m＝6000J。
做的總功：W總＝Pt＝400W×20m＝8000J，
動(dòng)滑輪提升物體A 的機(jī)械效率：η=W有W總×100%=6000J8000J×100%＝75%。
故答案為：1；75。
19.學(xué)校升旗時(shí)，旗手向下拉繩子，國旗徐徐上升，旗杠頂部安裝了定滑輪，使用它可以　??；如圖所示，某人用一個(gè)定滑輪將水平地面上一個(gè)質(zhì)量為68kg的的物體向上拉，此人的質(zhì)量為60kg。當(dāng)此人用550N的拉力拉物體時(shí)，此時(shí)物體對水平地面的壓力為　　N。（不計(jì)繩重與摩擦，g取10N/kg）

【答案】改變力的方向；130。
【解析】（1）定滑輪的特點(diǎn)：不省力但能改變力的方向；據(jù)此分析即可；
（2）解決此題的關(guān)鍵是要知道定滑輪兩端拉力大小相等，可對物體進(jìn)行受力分析，根據(jù)力的平衡和力作用的相互性進(jìn)行分析。
解：（1）由題可知，圖中滑輪是定滑輪，使用定滑輪不能省力，但可以改變力的方向；
（2）當(dāng)此人用550 N的拉力拉物體時(shí)，繩子上的拉力為550N，
物體的重力為：G＝mg＝68kg×10N/kg＝680N，
拉力小于重力，故物體不能被拉上來，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體此時(shí)受到的繩子對物體向上拉力、地面對物體向上的支持力和物體本身向下的重力互相平衡，所以F+N＝G，
故地面對物體的支持力為：N＝G﹣F＝680N﹣550N＝130N，
物體對水平地面的壓力與地面對物體的支持力是一對相互作用力，大小相等，
所以物體對水平地面的壓力為：F壓＝N＝130N。
故答案為：改變力的方向；130。
20.如圖，物體A重50牛，若滑輪的重力，繩重及摩擦不計(jì)，那么當(dāng)滑輪在力的作用下以2米/秒的速度勻速上升時(shí)，物體A上升的速度是　　米/秒，在0.5秒內(nèi)拉力F做的功是　　焦。

【答案】4；100。
【解析】（1）已知滑輪上升的速度（拉力端移動(dòng)的速度），物體移動(dòng)的速度是滑輪移動(dòng)速度的2倍；
（2）知道拉力端移動(dòng)的速度和時(shí)間，利用s＝vt可求拉力端移動(dòng)的距離，若滑輪的重力、繩重及摩擦力不計(jì)，拉力F＝2G，利用W＝Fs求拉力做功。
解：（1）由圖知，物體移動(dòng)的速度是滑輪移動(dòng)速度的2倍，
即：v物＝2v輪＝2×2m/s＝4m/s，
（2）拉力端移動(dòng)的速度：vF＝v輪＝2m/s，
0.5s拉力端移動(dòng)的距離：s＝vt＝2m/s×0.5s＝1m，
若滑輪的重力、繩重及摩擦力不計(jì)，拉力F＝2G＝2×50N＝100N，
W＝Fs＝100N×1m＝100J。
故答案為：4；100。
21.如圖，將斜面上一個(gè)重300N的木箱勻速拉到頂部，拉力F＝80N，斜面長s＝5m，斜面高h(yuǎn)＝1m。此斜面的機(jī)械效率為　　，木箱與斜面間的摩擦力為　　N。

【答案】75%；20。
【解析】知道斜面的長度和拉力的大小，根據(jù)W＝Fs求出拉力做的總功，又知道木箱的重力和斜面的高度，根據(jù)W＝Gh求出拉力做的有用功，利用η=W有用W總×100%求出斜面的機(jī)械效率；總功減去有用功即為克服木箱與斜面間摩擦力所做的額外功，根據(jù)W額＝fs求出木箱與斜面間的摩擦力。
解：拉力做的總功：W總＝Fs＝80N×5m＝400J，
拉力做的有用功：W有＝Gh＝300N×1m＝300J，
斜面的機(jī)械效率：η=W有用W總×100%=300J400J×100%＝75%，
克服木箱與斜面間摩擦力所做的額外功：W額＝W總﹣W有＝400J﹣300J＝100J，
由W額＝fs可得，木箱與斜面間的摩擦力：f=W額s=100J5m=20N。
故答案為：75%；20。
22.如圖所示，一根質(zhì)量分布均勻的細(xì)棒OA，C是它的中點(diǎn)，現(xiàn)在A點(diǎn)豎直向上施力將掛在C點(diǎn)的重為180N的物體勻速提升0.3m，木棒的機(jī)械效率為90%，不計(jì)摩擦，提升該物體做的總功是　　J，木棒重為　　N。

【答案】60；20。
【解析】不計(jì)摩擦，已知物體重力和被提升的高度，根據(jù)W有＝Gh可求出有用功，根據(jù)η=W有用W總可求得總功；
根據(jù)η=W有用W總=W有用W有用+W額外和W額＝G木h′可求出木棒的重力。
解：不計(jì)摩擦，提升該物體做的有用功：W有＝G物h＝180N×0.3m＝54J；
根據(jù)η=W有用W總得，
總功：W總=W有用η=54J90%=60J；
由圖可知，C為OA的中點(diǎn)，
故當(dāng)物體上升0.3m時(shí)，C點(diǎn)（杠桿的重心）上升0.3m；
不計(jì)摩擦，η=W有用W總=W有用W有用+W額外，且：W額外＝G木h′可得：
90%=54J54J+G木×0.3m，
解得G木＝20N。
故答案為：60；20。
三、實(shí)驗(yàn)探究題（每空1分，共3小題，共計(jì)22分）：
23.在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中：
（1）如圖1所示，若杠桿在使用前左端低、右端高，要使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的螺母向　?。ㄟx填“左”或“右”）調(diào)節(jié)至平衡。杠桿平衡后，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，　　（選填“可以”或“不可以”）再旋動(dòng)兩側(cè)的螺母。

（2）下列實(shí)驗(yàn)步驟中：
A.將杠桿放在支架上，調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。
B.計(jì)算每次實(shí)驗(yàn)中F1L1和F2L2的大小，根據(jù)計(jì)算結(jié)果得出杠桿的平衡條件。
C.再次改變鉤碼的個(gè)數(shù)或位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
D.記下動(dòng)力F1、動(dòng)力臂L1、阻力F2和阻力臂L2的大小，將數(shù)據(jù)填入表格中。
E.將鉤碼掛在杠桿的兩邊，改變鉤碼的位置，使杠桿在水平位置重新平衡。
正確的順序是　?。ㄌ钭帜福?。
（3）每個(gè)鉤碼重1N，杠桿上每格長度是4cm。如表是某同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
次數(shù)
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
1
1
8
2
4
2
2
8
1
16
3
2
12
3
8
分析上述數(shù)據(jù)，可得出的杠桿的平衡條件是：　　。
（4）若杠桿如圖2所示靜止不動(dòng)，此時(shí)杠桿處于　　（選填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)，但　?。ㄟx填“能”或“不能”）測量相關(guān)數(shù)據(jù)、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
（5）如圖3所示，杠桿在水平位置平衡，如果這時(shí)在兩側(cè)鉤碼下各增加一個(gè)相同的鉤碼，杠桿的　　端（選填“左”或“右”）將下沉。
【答案】（1）右；不可以；（2）AEDCB；（3）動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂（或F1L1＝F2L2）；（4）平衡；不能；（5）左。
【解析】（1）實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)首先進(jìn)行杠桿平衡調(diào)節(jié)，根據(jù)杠桿的平衡條件，杠桿不平衡時(shí)，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）向杠桿上翹的一端調(diào)節(jié)。但實(shí)驗(yàn)過程中，螺母再調(diào)節(jié)會改變杠桿重心的位置，使杠桿重力對杠桿平衡又產(chǎn)生影響，因此不能再調(diào)節(jié)平衡螺母。
（2）探究杠桿平衡條件的步驟：①調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；
②左右掛不同數(shù)量的鉤碼，使杠桿在水平位置重新平衡，繼續(xù)動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂；
③改變鉤碼的位置和數(shù)量，重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
④對動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂進(jìn)行分析，得到杠桿平衡條件。
（3）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)分析動(dòng)力、動(dòng)力臂的乘積及阻力、阻力臂乘積的關(guān)系得出結(jié)論：F1L1＝F2L2；
（4）杠桿靜止就說明是杠桿平衡狀態(tài)；探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，需要杠桿在水平位置平衡；
（5）根據(jù)杠桿平衡條件判斷杠桿是否平衡或杠桿的哪端下沉。
解：（1）在使用此杠桿前發(fā)現(xiàn)左端低，右端高，說明杠桿的重心偏左，要使它在水平位置平衡，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）都要向杠桿上翹的右端調(diào)節(jié)。所以可以將杠桿右端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，也可以將左端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，此后，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，螺母再調(diào)節(jié)會改變杠桿重心的位置，使杠桿重力對杠桿平衡又產(chǎn)生影響，因此不能再旋動(dòng)兩側(cè)的平衡螺母；
（2）經(jīng)分析，探究杠桿平衡的步驟為：
A、調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。
E、將鉤碼掛在杠桿的支上點(diǎn)兩邊，先改變動(dòng)力或動(dòng)力臂的大小，然后調(diào)節(jié)阻力或阻力臂的大小，使杠桿在水平位置重新平衡。
D、記下動(dòng)力F1、動(dòng)力臂L1、阻力F2和阻力臂L2的大小，將數(shù)據(jù)填入表格中。
C、改變鉤碼的個(gè)數(shù)和位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
B、計(jì)算每次實(shí)驗(yàn)中F1L1和F2L2的大小，根據(jù)計(jì)算結(jié)果得出杠桿的平衡條件。
故正確的順序是：AEDCB；
（3）由表格中數(shù)據(jù)知，動(dòng)力、動(dòng)力臂的乘積等于阻力、阻力臂的乘積，可得杠桿平衡條件是：F1L1＝F2L2；
（4）實(shí)驗(yàn)前，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，杠桿靜止，此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)；為了便于測量力臂，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，由圖甲可知，杠桿右端偏高，不能測量相關(guān)數(shù)據(jù)、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（5）如圖，杠桿在水平位置平衡，如果這時(shí)在兩側(cè)鉤碼下各增加一個(gè)相同的鉤碼，每個(gè)鉤碼重1N，杠桿上每格長度是Lcm，3GN×3Lcm＞4GN×2Lcm，
所以F1l1＞F2l2，所以杠桿的左端下沉。
故答案為：（1）右；不可以；（2）AEDCB；（3）動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂（或F1L1＝F2L2）；（4）平衡；不能；（5）左。

24.小方同學(xué)在“探究定滑輪和動(dòng)滑輪特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，裝置圖如圖所示。
（1）小方在測量鉤碼重力前，除了觀察彈簧測力計(jì)的量程和分度值外，還應(yīng)將測力計(jì)在　方向調(diào)零。測量鉤碼重力時(shí)，應(yīng)將鉤碼掛在彈簧測力計(jì)下如圖甲所示，并讓它處于　　狀態(tài)，這時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)大小就等于鉤碼的重力大小。
（2）在探究定滑輪特點(diǎn)時(shí)，小方按照如圖乙所示操作，覺得讀數(shù)不太方便，于是把測力計(jì)倒過來，即測力計(jì)吊環(huán)系在拉繩上，用手拉掛鉤，測力計(jì)的示數(shù)會　?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”），其理由是　　。
（3）在探究動(dòng)滑輪特點(diǎn)時(shí)，小方按照如圖丙所示操作，記錄數(shù)據(jù)如下表。分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，測力計(jì)的示數(shù)F大于物重G的一半，其原因是　　，請給出減小此差異的建議　　。小方最終得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：使用動(dòng)滑輪可以　　，但不能改變　　，而且費(fèi)　　。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
物重G/N
測力計(jì)的示數(shù)F/N
1
1.00
0.65
2
1.50
0.90
3
2.00
1.15

【答案】（1）豎直；靜止；（2）變??；測力計(jì)本身受重力的作用；
（3）動(dòng)滑輪本身有重力；將動(dòng)滑輪的重力計(jì)算在提升的物體的重力里；省力；力的方向；距離。
【解析】（1）重力的方向是豎直向下的；根據(jù)二力平衡的特點(diǎn)分析；
（2）把測力計(jì)倒過來使用時(shí)，根據(jù)對彈簧測力計(jì)進(jìn)行受力分析可以找到問題所在；
（3）使用動(dòng)滑輪時(shí)，不計(jì)摩擦，作用在繩子自由端的拉力是物重和動(dòng)滑輪重力的一半；動(dòng)滑輪雖然可以省力，但不能改變力的方向，同時(shí)費(fèi)距離。
解：（1）測量物體重力前，由于重力是豎直向下的，所以應(yīng)將彈簧測力計(jì)在豎直方向調(diào)零；
當(dāng)物體靜止時(shí)，物體受到的重力與彈簧測力計(jì)的拉力是一對平衡力，大小相等；所以，測量物體重力時(shí)，應(yīng)將物體掛在彈簧測力計(jì)下并讓它處于靜止?fàn)顟B(tài)；
（2）測力計(jì)倒過來使用時(shí)，彈簧測力計(jì)受力情況是：受到向上繩子的拉力（大小等于鉤碼重），受到向下的重力和手的向下拉力。這時(shí)測力計(jì)測量的是手向下的拉力，大小等于繩子自由端的拉力與測力計(jì)的重力之差。所以在勻速拉動(dòng)時(shí)，根據(jù)二力平衡條件可知實(shí)驗(yàn)會造成測量值會小于向上繩子的拉力即鉤碼重；
（3）人在提升重物時(shí)把動(dòng)滑輪也提起了，所以動(dòng)滑輪本身的重力是存在差異的最主要原因；由于轉(zhuǎn)軸之間有摩擦，繩也有一定重量，導(dǎo)致拉力增大。
“使用動(dòng)滑輪能省一半力”是在不考慮動(dòng)滑輪和摩擦的理想情況下才成立的，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)滑輪的物重和摩擦是客觀存在的，要減小此差異，則動(dòng)滑輪的重力不能忽略，所以應(yīng)該將動(dòng)滑輪的重力計(jì)算在提升的物體的重力里；
使用動(dòng)滑輪可以省力，但不能改變力的方向，同時(shí)繩子拉下的長度是物體上升高度的二倍，也就是費(fèi)距離。
故答案為：（1）豎直；靜止；（2）變??；測力計(jì)本身受重力的作用；
（3）動(dòng)滑輪本身有重力；將動(dòng)滑輪的重力計(jì)算在提升的物體的重力里；省力；力的方向；距離。
25.某小組同學(xué)在用杠桿測定機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中。

小敏用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置測定杠桿的機(jī)械效率。實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使掛在杠桿下面的鉤碼緩緩上升。
（1）實(shí)驗(yàn)中，測力計(jì)的示數(shù)F為　N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m時(shí)，C點(diǎn)上升了30cm，則杠桿的機(jī)械效率為　　%。
（2）實(shí)驗(yàn)中若提升的鉤碼重一定，則影響杠桿機(jī)械效率的主要因素是　　。
（3）若只將鉤碼的懸掛點(diǎn)由A移至B，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機(jī)械效率將　（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
小王用如圖2所示的另一實(shí)驗(yàn)裝置測量杠桿的機(jī)械效率。O為杠桿的轉(zhuǎn)軸，不計(jì)摩擦。實(shí)驗(yàn)時(shí)，給B端施加豎直向下的力，使掛在杠桿A端的鉤碼緩緩上升。（圖中杠桿為質(zhì)量分布均勻的直棒）
下表是提升物體時(shí)采集到的數(shù)據(jù)：
實(shí)驗(yàn)序號
物重G（N）
拉力（N）
A端上升的高度h/m
B端下降的豎直距離s/m
杠桿的效率
①
2
5
0.04
0.02

②
4
9
0.04
0.02
89%
③
2
5
0.06
0.03
80%
④
6
13
0.04
0.02
92%
（1）第①組實(shí)驗(yàn)中，杠桿的機(jī)械效率為　　。
（2）由　　三組實(shí)驗(yàn)，可以初步得出的結(jié)論：相同的杠桿，提升的物體越重效率越高。
（3）該實(shí)驗(yàn)中杠桿的效率總小于100%的原因是杠桿有自重，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知道杠桿的自重為　　N。
【答案】小敏：（1）0.5；66.7；（2）杠桿的重力；（3）變大；
小王：（1）80%；（2）①②④；（3）2。
【解析】小敏：
（1）對彈簧測力計(jì)進(jìn)行讀數(shù)時(shí)，需看清彈簧測力計(jì)的分度值，然后根據(jù)指針位置進(jìn)行讀數(shù)；在實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力計(jì)向上拉力做的功是總功，克服鉤碼重力做的功是有用功，克服摩擦以及杠桿自重做的功是額外功；杠桿的機(jī)械效率可以根據(jù)公式η=W有W總=GhFs來計(jì)算；
（2）機(jī)械效率是有用功和總功的比值，它反映了有用功在總功中所占比例的大小，也反映了額外功所占比例的大小，影響機(jī)械效率的因素從有用功和額外功兩方面考慮；
（3）將鉤碼的懸掛點(diǎn)從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，改變了鉤碼重力的力臂，根據(jù)杠桿平衡條件分析，改變了彈簧測力計(jì)的拉力，改變了彈簧測力計(jì)的拉力做功的多少，改變了機(jī)械效率的高低。
小王：
（1）第①組實(shí)驗(yàn)中，杠桿的機(jī)械效率可以根據(jù)公式η=W有W總=GhFs來計(jì)算；
（2）由表中數(shù)據(jù)，找到相同的量和不同的量，分析得出結(jié)論；
（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)杠桿平衡條件計(jì)算得出道杠桿的自重。
解：小敏：
（1）由圖可知，彈簧測力計(jì)的分度值是0.1N，所以它的示數(shù)是0.5N。
在實(shí)驗(yàn)過程中，有用功是：W有＝Gh＝1.0N×0.1m＝0.1J，
總功是：W總＝Fs＝0.5N×0.3m＝0.15J，
所以杠桿的機(jī)械效率是：η=W有W總×100%=0.1J0.15J×100%≈66.7%；
（2）有用功是提升鉤碼所做的功，額外功主要是克服杠桿重力做的功，影響機(jī)械效率的因素主要是有用功和總功所占的比例；提升的鉤碼重一定說明有用功一定，所以影響杠桿機(jī)械效率的主要因素是杠桿自身的重力；
（3）鉤碼的懸掛點(diǎn)在A點(diǎn)時(shí)，由杠桿的平衡條件得G?OA＝F?OB；懸掛點(diǎn)移至B點(diǎn)時(shí)，由杠桿的平衡條件得G?OB＝F?OC，經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)，由OA到OB力臂變大，所以拉力F也變大，如果仍使鉤碼提升相同的高度，那么杠桿提升的高度就會減小，額外功減小，因此杠桿的機(jī)械效率變大。
小王：
（1）第①組實(shí)驗(yàn)中，杠桿的機(jī)械效率可以根據(jù)公式η=W有W總=GhFs=2N×0.04m5N×0.02m×100%＝80%；
（2）要研究杠桿的機(jī)械效率與提升物體重力的關(guān)系，應(yīng)控制杠桿的重力一定、提升物體的高度相同，而提升物體的重力不同，所以應(yīng)分析表中①②④三組實(shí)驗(yàn)，可得到的初步結(jié)論為：同一杠桿提起的物體越重，杠桿的機(jī)械效率越高；
（3）分析第①組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)A、B兩端上升和下降的距離關(guān)系可知力臂的關(guān)系A(chǔ)O＝2OB，設(shè)杠桿的重心為C，

則由數(shù)學(xué)知識可知杠桿的重心到支點(diǎn)的距離CO=12OB，所以可知當(dāng)B端下降0.02m時(shí)，重心上升的高度為0.01m，
拉力做的總功：W總＝Fs＝5N×0.02m＝0.1J，
有用功：W有＝Gh＝2N×0.04m＝0.08J，
則額外功：W額＝W總﹣W有＝0.1J﹣0.08J＝0.02J，
不計(jì)摩擦，根據(jù)W額＝G桿h重心可得杠桿的自重：G桿=W額h重心=0.02J0.01m=2N。
故答案為：小敏：（1）0.5；66.7；（2）杠桿的重力；（3）變大；
小王：（1）80%；（2）①②④；（3）2。
四、計(jì)算題（26小題6分，27小題8分，28小題8分，共3小題，共計(jì)22分）：
26.為深入探究平衡木的平衡，小萍設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。輕質(zhì)杠桿AOB可繞支點(diǎn)O無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，且AB＝3m，OA＝1m。在杠桿A端用不可伸長的細(xì)線懸掛正方體M，重力為400N，邊長為20cm。當(dāng)重為500N的小萍靜止站立在OB之間某處時(shí)，杠桿處于水平平衡狀態(tài)。求：
（1）正方體M的密度；
（2）如圖所示，小萍站立在距離B端1.5m處時(shí)，正方體M對水平地面的壓強(qiáng)。

【答案】（1）5×103kg/m3；（2）3.75×103Pa。
【解析】（1）知道正方體M的重力，根據(jù)G＝mg求出正方體M的質(zhì)量，又知道正方體的邊長可求體積，根據(jù)ρ=mV求出正方體M的密度；
（2）小萍站立在距離B端1.5m處時(shí)，根據(jù)杠桿的平衡條件求出A端細(xì)線的拉力，正方體M對水平地面的壓力等于自身的重力減少繩子的拉力，受力面積等于正方體M的底面積，利用p=FS求出正方體M對水平地面的壓強(qiáng)。
解：（1）由G＝mg可得，正方體M的質(zhì)量：m=Gg=400N10N/kg=40kg，
則正方體M的密度：ρ=mV=40kg(0.2m)3=5×103kg/m3；
（2）小萍站立在距離B端L1＝1.5m處時(shí)，由杠桿的平衡條件可得：
FA?OA＝G人?（AB﹣OA﹣L1），
即：FA×1m＝500N×（3m﹣1m﹣1.5m），
解得：FA＝250N，
正方體M對水平地面的壓力：F＝GM﹣FA＝400N﹣250N＝150N，
正方體M對水平地面的壓強(qiáng)：p=FS=150N(0.2m)2=3.75×103Pa。
答：（1）正方體M的密度為5×103kg/m3；
（2）如圖所示，小萍站立在距離B端1.5m處時(shí)，正方體M對水平地面的壓強(qiáng)為3.75×103Pa。
27.如圖甲是用滑輪組勻速提升物體的示意圖，卷揚(yáng)機(jī)對繩子豎直向下的拉力F與卷揚(yáng)機(jī)拉動(dòng)繩子的速度v的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)使用這個(gè)裝置提升重為850N的物體A時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)拉動(dòng)繩子的速度為0.2m/s，不計(jì)繩重及摩擦，卷揚(yáng)機(jī)的拉動(dòng)繩子的功率保持不變。求：
（1）提升物體A時(shí)卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力FA；
（2）動(dòng)滑輪受到的重力G動(dòng)；
（3）若用該裝置提升另一物體B時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)拉動(dòng)繩子的速度為0.5m/s，求此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率η。（計(jì)算結(jié)果保留數(shù)）

【答案】（1）450N；（2）50N；（3）86%。
【解析】（1）當(dāng)使用這個(gè)裝置提升重為850N的物體A時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)拉動(dòng)繩子的速度為0.2m/s，根據(jù)圖乙讀出卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力；
（2）根據(jù)圖示滑輪組可知繩子的有效股數(shù)，不計(jì)繩重及摩擦，根據(jù)F=1n（G+G動(dòng)）求出動(dòng)滑輪受到的重力；
（3）卷揚(yáng)機(jī)的拉動(dòng)繩子的功率保持不變，根據(jù)P=Wt=Fst=Fv求出卷揚(yáng)機(jī)的拉動(dòng)繩子的功率；若用該裝置提升另一物體B時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)拉動(dòng)繩子的速度為0.5m/s，根據(jù)P＝Fv求出卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力，利用F=1n（G+G動(dòng)）求出物體B的重力，根據(jù)η=W有W總×100%=GhFs×100%=GhFnh×100%=GnF×100%求出此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率。
解：（1）當(dāng)使用這個(gè)裝置提升重為850N的物體A時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)拉動(dòng)繩子的速度為0.2m/s，
由圖乙可知，卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力FA＝450N；
（2）由圖甲可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n＝2，
不計(jì)繩重及摩擦，由F=1n（G+G動(dòng)）可得，動(dòng)滑輪受到的重力：
G動(dòng)＝nFA﹣G＝2×450N﹣850N＝50N；
（3）因卷揚(yáng)機(jī)的拉動(dòng)繩子的功率保持不變，
所以，卷揚(yáng)機(jī)的拉動(dòng)繩子的功率：P=WAtA=FAsAtA=FAvA＝450N×0.2m/s＝90W，
若用該裝置提升另一物體B時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)拉動(dòng)繩子的速度為0.5m/s，
則卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力：FB=PvB=90W0.5m/s=180N，
物體B的重力：GB＝nFB﹣G動(dòng)＝2×180N﹣50N＝310N，
此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率：η=W有W總×100%=GBhFBs×100%=GBhFBnh×100%=GBnFB×100%=310N2×180N×100%≈86%。
答：（1）提升物體A時(shí)卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力為450N；（2）動(dòng)滑輪受到的重力為50N；
（3）此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為86%。
28.A、B為質(zhì)量分布均勻的正方體物塊，A的密度為3×103kg/m3，邊長為10cm，B的邊長未知．A、B中間用輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的彈力大小和其形變量的關(guān)系如圖丙所示．如圖甲所示，B靜止在底面積為200cm2的裝有水的柱形容器中，此時(shí)A的上表面距水面20cm．現(xiàn)用如乙圖所示的滑輪組將A從水中緩慢提起，當(dāng)拉力F＝10N時(shí)，A恰好未露出水面，此時(shí)B對容器底部的壓強(qiáng)為500Pa，且彈簧恰好恢復(fù)原長；當(dāng)A剛好被拉出水面時(shí)，B對容器底的壓強(qiáng)恰好為0．（整個(gè)過程中不計(jì)繩重、摩擦、水的阻力且彈簧體積可以忽略，彈簧的形變始終在其彈性限度內(nèi)，g＝10N/kg）問：

（1）A物體的重力為多少？
（2）動(dòng)滑輪的重力為多少？
（3）物體B的密度是多少？
【答案】（1）30N；（2）10N；（3）1.5×103kg/m3。
【解析】（1）A的密度ρ和邊長已知，根據(jù)ρ=mV和G＝mg可求得A物體的重力；
（2）當(dāng)拉力F＝10N時(shí)，A恰好未露出水面，此時(shí)B對容器底部的壓強(qiáng)為500Pa，且彈簧恰好恢復(fù)原長，根據(jù)這個(gè)條件對A進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)式子nF＝T′+G動(dòng)以及力的相互作用性求得動(dòng)滑輪的重力；
（3）A恰好未露出水面，A剛好被拉出水面，對這兩個(gè)狀態(tài)下的物體B進(jìn)行受力分析，A剛好被拉出水面時(shí)的液面下降高度是彈簧的伸長量，由圖丙可知物體B受到的彈力。
解：（1）由題目可知：ρ＝3×103kg/m3，L＝10cm，
故A的體積VA＝L3＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m3
mA＝ρVA＝3×103kg/m3×1×10﹣3m3＝3kg
則物體A的重力為：GA＝mAg＝3kg×10N/kg＝30N
（2）動(dòng)滑輪與3股繩子接觸，故n＝3，當(dāng)拉力F＝10N時(shí)，A恰好未露出水面，此時(shí)B對容器底部的壓強(qiáng)為500Pa，且彈簧恰好恢復(fù)原長，此時(shí)物體A在豎直方向上受到的拉力T、水對其向上的浮力F浮，以及向下的重力GA，即：GA＝T+F浮
F?。溅阉甮V排＝ρ水gVA＝3×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N
而nF＝T′+G動(dòng)
又因T與T′為一對相互作用力，則：nF＝GA﹣F浮+G動(dòng)
故：動(dòng)滑輪的重力為G動(dòng)＝nF﹣GA+F?。?×10N﹣30N+10N＝10N
（3）A恰好未露出水面，此時(shí)B對容器底部的壓強(qiáng)為500Pa，且彈簧恰好恢復(fù)原長，此時(shí)物體B在豎直方向上受到水對其向上的浮力F浮′、容器對其向上的支持力TB，以及向下的重力GB，即：GB＝TB+F浮′①
GB＝ρBgLB3 ②
F?。溅阉甮LB3 ③
TB＝pBSB＝pBLB2 ④
聯(lián)立①②③④解得：LB=pB(ρB-ρ水)g
當(dāng)A剛好被拉出水面時(shí)，此時(shí)液面下降的高度為△h=VAS=1000cm3200cm2=5cm
則彈簧被拉長5cm，由丙圖可知彈簧的彈力F彈＝5N，B對容器底的壓強(qiáng)恰好為0，此時(shí)B對容器底的壓力為0，此時(shí)物體B在豎直方向上受到彈簧向上的彈力F彈、水對其向上的浮力F浮′，以及向下的重力GB，即：GB＝F彈+F浮′
有：GB﹣F浮′＝（ρB﹣ρ水）gLB3＝5N
代入LB可得：pB3(ρB-ρ水)2g2=5N
代入數(shù)據(jù)可求得：ρB-ρ水=0.5×103kg/m3
故：物體B的密度為ρB＝0.5×103kg/m3+1×103kg/m3＝1.5×103kg/m3
答：（1）A物體的重力為30N；（2）動(dòng)滑輪的重力為10N；
（3）物體B的密度是1.5×103kg/m3。

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