?第十二章章末卷1
一、選擇題（每題3分，共30分）
1．（2013?慶陽）園藝師傅使用如圖所示的剪刀修剪樹枝時(shí)，常把樹枝盡量往剪刀軸O處靠近，這樣做的目的是為了（　　）

A．增大阻力臂，減小動力移動的距離
B．減小動力臂，減小動力移動的距離
C．增大動力臂，省力
D．減小阻力臂，省力
【考點(diǎn)】7N：杠桿的平衡條件．
【難度】中等．
【分析】把樹枝盡量往剪刀軸處靠近，減小了阻力臂，在阻力、動力臂一定的情況下，由杠桿的平衡條件可知，減小了動力，將更省力．
【解答】解：把樹枝盡量往剪刀軸處靠近，減小了阻力臂L2，而動力臂L1和阻力F2不變，
∵F1L1=F2L2，
∴將變小，即省力．
故選D．
【點(diǎn)評】靈活運(yùn)用杠桿的平衡條件分析有關(guān)杠桿的實(shí)際做法，多積累，能恰當(dāng)?shù)氖褂煤酶軛U（省力或省距離）．
　
2．（2013?樂山）如圖所示，不計(jì)摩擦，把重G=16N的物體勻速提起所用的拉力F=10N，則關(guān)于該動滑輪的說法中錯(cuò)誤的是（　　）

A．動滑輪重4N
B．使用該動滑輪要費(fèi)距離
C．該動滑輪的機(jī)械效率為80%
D．提升物體的速度越快，機(jī)械效率越高
【考點(diǎn)】F4：滑輪（組）的機(jī)械效率．
【難度】中等．
【分析】A、根據(jù)動滑輪的特點(diǎn)F=（G物+G動）計(jì)算動滑輪的重力．
B、動滑輪省力但費(fèi)距離．
C、根據(jù)機(jī)械效率的概念η=×100%=×100%計(jì)算，其中s=2h．
D、機(jī)械效率與做功的快慢無關(guān)，與物體的重力與動滑輪重力有關(guān)．
【解答】解：A、根據(jù)F=（G物+G動）得G動=2F﹣G物=2×10N﹣16N=4N，所以A正確．
B、動滑輪可以省一半的力，但費(fèi)距離．所以B正確．
C、η=×100%=×100%=×100%=80%，所以C正確．
D、提升物體的速度快，則做功快，功率大，但效率不變．所以D錯(cuò)誤．
故選D．
【點(diǎn)評】此題考查了動滑輪的特點(diǎn)及機(jī)械效率的計(jì)算．動滑輪由兩段繩子承擔(dān)物重，所以可以省一半的力，但費(fèi)距離．同時(shí)要掌握機(jī)械效率的求法，將其與功率區(qū)別開來．
　
3．（2013?重慶）小明利用如圖所示的裝置探究滑輪組的特點(diǎn)，他將重為3N的物體勻速提高了0.5m，已知繩子自由端的拉力F為2N，則繩端移動的距離s及提起重物時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是（　　）

A．s=1.5m，η=50% B．s=1.5m，η=80% C．s=lm，η=75% D．s=lm，η=37.5%
【考點(diǎn)】F4：滑輪（組）的機(jī)械效率．
【難度】中等．
【分析】（1）使用滑輪組時(shí)，滑輪組有幾段繩子承擔(dān)物重，繩子自由端移動的距離就是重物升高距離的幾倍；
（2）滑輪組的機(jī)械效率等于有用功除以總功，有用功等于物體的重力乘以物體上升的高度，總功等于拉力乘以繩子自由端移動的距離．
【解答】解：
（1）由圖可知，本題中使用滑輪組時(shí)，滑輪組用兩段繩子吊著物體，繩子自由端移動的距離就重物升高距離的兩倍；s=2h=2×0.5m=lm．
（2）滑輪組的機(jī)械效率：
η===×100%=75%．
故選C．
【點(diǎn)評】此題考查的是滑輪組的特點(diǎn)和機(jī)械效率的計(jì)算，會判斷承擔(dān)物重的繩子段數(shù)，熟記繩子拉下的長度與物體上升高度的關(guān)系，是解決滑輪組效率問題的第一步．
　
4．（2012?長春）如圖，OAB是杠桿，OA與BA垂直，在OA的中點(diǎn)掛一個(gè)10N的重物，加在B點(diǎn)的動力使OA在水平位置保持靜止（杠桿重力及摩擦均不計(jì)），則（　　）

A．該杠桿一定是省力杠桿
B．該杠桿一定是費(fèi)力杠桿
C．作用點(diǎn)在B點(diǎn)的最小動力等于5N
D．作用點(diǎn)在B點(diǎn)的最小動力小于5N
【考點(diǎn)】7O：杠桿的分類；7S：杠桿中最小力的問題．
【難度】中等
【分析】（1）由圖可知，阻力臂是確定的，即圖中支點(diǎn)O到重力作用點(diǎn)的距離，但我們只知道動力的作用點(diǎn)在B點(diǎn)，不知道動力的作用方向，所以也就不知道動力臂的大小，所以也就無法比較動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，所以無法確定它是哪種杠桿．
（2）由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情況下，動力臂越長則動力越?。c(diǎn)與動力作用點(diǎn)之間的連線就是最長的動力臂，與這條動力臂垂直的力即為最小動力．
根據(jù)杠桿平衡條件求出最小的動力．
【解答】解：（1）因無法確定動力臂的大小，所以無法確定它是哪種杠桿，故A和B錯(cuò)誤；
（2）加在B點(diǎn)的動力F與OB垂直向上時(shí)，動力作用線和杠桿垂直，支點(diǎn)與動力作用點(diǎn)之間的連線OB就是最長的動力臂，此時(shí)動力最?。?yàn)镃點(diǎn)是中點(diǎn)，所以O(shè)B＞OA=2OC．

根據(jù)杠桿的平衡條件F×OB=G×OC，此時(shí)的最小動力F==5N．所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．
故選D
【點(diǎn)評】判斷杠桿類型關(guān)鍵是比較杠桿的動力臂和阻力臂的大小關(guān)系．該題同時(shí)考查了利用杠桿平衡條件判斷最小的動力，以及杠桿平衡條件的有關(guān)計(jì)算，解答此類題的關(guān)鍵是找出最長的動力臂．
　
5．（2012?六盤水）乒乓球、保齡球等表面都是光滑的，為什么高爾夫球的表面上布滿小坑呢？經(jīng)有關(guān)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)：兩個(gè)等大的球，一個(gè)表面布滿小坑，另一個(gè)光滑，在空中高速飛行時(shí)，表面布滿小坑的球受到的空氣阻力較小．現(xiàn)將質(zhì)量與體積均相等的兩個(gè)小球A（表面布滿小坑）與B（表面光滑）分別利用細(xì)繩懸掛在等臂杠桿的兩端，使杠桿水平平衡，如圖所示．當(dāng)從兩球正下方同時(shí)以相同速度（足夠大）的風(fēng)對準(zhǔn)它們豎直向上吹時(shí)，則以下的說法中正確的是（　?。?br />
A．杠桿左端下降
B．杠桿右端下降
C．杠桿仍然在水平方向處于平衡狀態(tài)
D．無法判斷杠桿的轉(zhuǎn)動情況
【考點(diǎn)】7R：杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用；7N：杠桿的平衡條件．
【難度】中等
【分析】這是一道信息給予題，考查點(diǎn)是杠桿的平衡原理．根據(jù)題上給出的信息，可以對兩小球的受力進(jìn)行分析．
【解答】解：由題意知：風(fēng)向上吹相當(dāng)于小球向下運(yùn)動時(shí)受到的阻力，所以小球受到的阻力向上，對小球進(jìn)行受力分析，小球受三個(gè)力作用，向下的重力，向上的拉力和阻力，表面布滿小坑的球阻力小，但是兩球重力一樣，所以表面布滿小坑的球拉力大，也就是對杠桿的拉力大．而它們原先處于平衡狀態(tài)，所以，杠桿左端下降．
故選A．
【點(diǎn)評】此題是一道信息給予題，要認(rèn)真的從信息中獲得有用的知識，并且本題考查了杠桿的平衡條件．
　
6．（2012?眉山）按如圖所示，是小麗在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，使杠桿在水平位置平衡．如果在杠桿兩邊的鉤碼下面各增加一個(gè)大小相等的鉤碼，則杠桿（　?。?br />
A．仍然平衡 B．不平衡，左端下降
C．不平衡，右端下降 D．無法確定
【考點(diǎn)】7R：杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用．
【難度】中等
【分析】原來杠桿平衡，是因?yàn)閮蛇叺牧土Ρ鄣某朔e相等，現(xiàn)在把杠桿兩邊的鉤碼下面各增加一個(gè)大小相等的鉤碼，就要看現(xiàn)在的力和力臂的乘積是否相等，據(jù)此分析得出結(jié)論．
【解答】解：
設(shè)杠桿每一格長度為L，一個(gè)鉤碼的重力為G，
原來：2G×6L=3G×4L，杠桿平衡，
現(xiàn)在在杠桿兩邊的鉤碼下面各增加一個(gè)大小相等的鉤碼：
左邊=3G×6L，右邊=4G×4L，因?yàn)?G×6L＞4G×4L，所以杠桿不再平衡，左端下降．
故選B．
【點(diǎn)評】杠桿是否平衡取決于力和力臂的乘積是否相等，不能只看力或只看力臂．
　
7．（2012?廣州）如圖剪刀剪紙的機(jī)械效率為80%，這表示（　?。?br />
A．若作用在剪刀的動力是1N，則阻力是0.8N
B．若作用在剪刀的阻力是1N，則動力是0.8N
C．若作用在剪刀的動力做功1J，則有0.2J 的功用于剪紙
D．若作用在剪刀的動力做功1J，則有0.8J 的功用于剪紙
【考點(diǎn)】F1：機(jī)械效率．
【難度】中等
【分析】①在使用機(jī)械時(shí)，為完成某項(xiàng)任務(wù)必須做的功叫有用功；對完成任務(wù)沒有用但又不得不做的功叫額外功；有用功與額外功之和叫總功；有用功與總功的比值是機(jī)械效率．
②剪刀剪紙機(jī)械效率為80%表示：在剪紙過程中，有80%的功用來剪紙，20%克服摩擦是額外功．
【解答】解：
A、B 剪刀可以看做是一個(gè)杠桿，根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2知，要比較動力或阻力大小，必須知道動力臂和阻力臂．A、B選項(xiàng)都錯(cuò)誤；
C、D 利用剪刀的目的是剪紙，所以剪紙做的功是有用功．由機(jī)械效率為80%知，如果動力做功1J，有0.8J是用于剪紙．C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確．
故選D．
【點(diǎn)評】在解決機(jī)械效率問題時(shí)，先要明確使用機(jī)械要完成的任務(wù)（一般是克服重力或摩擦）﹣﹣確定有用功．
　
8．（2011?貴港）如圖甲示，重80N的物體在大小為30N的水平向左的拉力F1的作用下，在水平面上以0.4m/s的速度做勻速直線運(yùn)動．再改用圖乙所示的滑輪組拉物體，該物體在水平向右的拉力F2作用下，在相同的水平面上以相同的速度水平方向右勻速直線運(yùn)動了0.5m（滑輪與繩子質(zhì)量及滑輪與繩子的摩擦均不計(jì)）．下列說法正確的是（　　）

A．物體與水平面之間的摩擦力的大小為15N
B．拉力F2的功率為36W
C．拉力F2的大小為90N
D．拉力F2做的功為15J
【考點(diǎn)】7!：滑輪組繩子拉力的計(jì)算；EC：功的計(jì)算；FF：功率的計(jì)算．
【難度】中等
【分析】（1）滑動摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，并且摩擦力的大小等于物體做勻速直線運(yùn)動時(shí)的拉力．
（2）根據(jù)二力平衡的條件、滑輪組的特點(diǎn)以及摩擦力的大小求出拉力F2的大小，然后根據(jù)P=Fv和W=Fs求出拉力F2的功率和做的功．
【解答】解：A、圖甲中是一只動滑輪，用2段繩子承擔(dān)，物體做勻速直線運(yùn)動時(shí)，拉力與摩擦力是一對平衡力，故摩擦力為f=2F1=60N，故A錯(cuò)誤；
BC、分析滑輪組可知，左側(cè)60N的摩擦力由兩段繩子承擔(dān)，每段繩子的拉力為30N，每段繩子的速度為物體速度的2倍，右側(cè)F2的拉力則分為了3段承擔(dān)，因此F2=3×30N=90N，F(xiàn)2的速度為物體速度的，故P=F2×v=90N××0.4m/s=24W；所以B錯(cuò)誤，C正確；
D、在滑輪與繩子質(zhì)量及滑輪軸處摩擦均不計(jì)的情況下，拉力F2做的功就是克服摩擦力做的功W=fs=60N×0.5m=30J，所以D錯(cuò)誤．
故選C．
【點(diǎn)評】本題考查了功和功率的計(jì)算以及力的合成等．關(guān)鍵是能對滑輪組的特點(diǎn)進(jìn)行正確的分析，還要能熟練運(yùn)用功、功率的公式進(jìn)行必要的計(jì)算．
　
9．（2011?義烏市）如圖，一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力，欲使其一端抬離地面．則（　?。?br />
A．F甲＞F乙，因?yàn)榧追椒ǖ膭恿Ρ坶L
B．F甲＜F乙，因?yàn)橐曳椒ǖ淖枇Ρ坶L
C．F甲＞F乙，因?yàn)橐曳椒〞r(shí)阻力臂短
D．F甲=F乙，因?yàn)閯恿Ρ鄱际亲枇Ρ鄣?倍
【考點(diǎn)】7N：杠桿的平衡條件；7P：力臂的畫法．
【難度】中等
【分析】把水泥板看做一個(gè)杠桿，抬起一端，則另一端為支點(diǎn)．由于水泥板是一個(gè)厚度、密度都均勻的物體，所以，其重力的作用點(diǎn)在其中心上，此時(shí)動力F克服的是水泥板的重力，即此時(shí)的阻力臂等于動力臂的一半．在此基礎(chǔ)上，利用杠桿的平衡條件，即可確定F甲與F乙的大小關(guān)系．
【解答】解：兩次抬起水泥板時(shí)的情況如圖所示：

在上述兩種情況下，動力克服的都是水泥板的重力，對于形狀規(guī)則質(zhì)地均勻的物體，其重心都在其幾何中心上，所以阻力臂都等于動力臂的二分之一．根據(jù)杠桿的平衡條件F==G．所以前后兩次所用的力相同．所以ABC錯(cuò)誤，D正確．
故選：D．
【點(diǎn)評】通過杠桿的平衡條件，將抬起物體所用的力與物體的重力兩者聯(lián)系在一起．對于均勻的物體，抬起一端所用的力等于其重力的一半．對于一端粗一端細(xì)的物體，由于其重心不在其中點(diǎn)上，所以，所用的力不等于重力的一半：抬起粗端所用的力大于重力的一半；抬起細(xì)端所用的力小于重力的一半，但兩者之和仍等于物體的重力．
　
10．（2011?揭陽）用下列簡單機(jī)械，使重量同為G的物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中用力最大的是（均不計(jì)摩擦和機(jī)械自重）（　?。?br />
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
【考點(diǎn)】7N：杠桿的平衡條件；7V：定滑輪及其工作特點(diǎn)；7Z：動滑輪拉力的計(jì)算．
【難度】中等．
【分析】根據(jù)杠桿的平衡條件、滑輪組的工作特點(diǎn)求出四個(gè)力的大小進(jìn)行比較得出最省力的裝置．
【解答】解：A、如右上圖，
∵杠桿平衡，
∴F1×OB=G×OA，
；
B、如右下圖，
∵杠桿平衡，
∴F2×OA=G×OB，
；
C、由圖知，使用滑輪組時(shí)n=2，不計(jì)摩擦和機(jī)械自重，
拉力F3=G，
D、由圖知，使用滑輪組時(shí)n=3，不計(jì)摩擦和機(jī)械自重，
F4=G．
可見，用力最大的是B．
故選B．

【點(diǎn)評】本題考查了杠桿的平衡條件、滑輪組的特點(diǎn)，找出力臂大小是關(guān)鍵．
二、填空題（每空2分，共44分）
11．（2015?安徽）如圖，AB為能繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，中點(diǎn)C處用細(xì)線懸掛一重物，在A端施加一個(gè)豎直向上大小為10N的拉力F，使杠桿在水平位置保持平衡，則重物G=　20　N．若保持拉力方向不變，將A端緩慢向上提升一小段距離，在提升的過程中，拉力F將　不變?。ㄟx填“增大”、“不變”或“減小”）

【考點(diǎn)】7N：杠桿的平衡條件．
【難度】中等
【分析】（1）如圖，BA、BC為動力F和阻力G的力臂，知道C是BA的中點(diǎn)，也就知道兩力臂的大小關(guān)系，知道阻力G的大小，利用杠桿的平衡條件求G的大?。?br /> （2）畫出動力和阻力的作用線，找出動力臂的阻力臂，利用三角形的相似關(guān)系，確定動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再利用杠桿平衡條件分析拉力F的大小變化情況．
【解答】解：
（1）如圖，杠桿在水平位置，

LBA=2LBC，
杠桿平衡，F(xiàn)LBA=GLBC，
所以G===2×10N=20N；
（2）杠桿被拉起后，如圖所示，

BA′為動力臂，BC′為阻力臂，阻力不變?yōu)镚，
△BC′D∽△BA′D′，
BC′：BA′=BD：BD′=1：2，
杠桿平衡，
所以F′LBA′=GLBC′，
F′==G=×20N=10N；由此可知當(dāng)杠桿從A位置勻速提到B位置的過程中，力F的大小不變；
故答案為：20N；不變．
【點(diǎn)評】本題考查了學(xué)生對杠桿平衡條件的了解和掌握，能畫出杠桿在B位置的力臂并借助三角形相似確定其關(guān)系是本題的關(guān)鍵．
　
12．（2015?衢州）如圖為水平桌面上的圓形玻璃轉(zhuǎn)盤（轉(zhuǎn)盤半徑為50cm），在水平力作用下能繞轉(zhuǎn)盤中心O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動時(shí)可視為杠桿．甲在A點(diǎn)施加一個(gè)大小為20N的水平力FA，想讓轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，對面的乙在距O點(diǎn)40cm處的B點(diǎn)同時(shí)施加一個(gè)水平力，想讓轉(zhuǎn)盤反方向轉(zhuǎn)動，乙應(yīng)沿圖中　F2?。ㄟx填“F1”、“F2”、“F3”或“F4”）方向施加一個(gè)至少為　25　N的力，才可能達(dá)到目的（假設(shè)只有甲、乙兩人對轉(zhuǎn)盤施力，忽略其它力對轉(zhuǎn)動的影響）．

【考點(diǎn)】7R：杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用．
【難度】中等
【分析】觀察圖，從中找出杠桿的幾個(gè)要素，再根據(jù)杠桿的平衡條件可知，要想得到一個(gè)最小的力，應(yīng)使力臂達(dá)到最大，可判斷力的方向．并結(jié)合已知條件計(jì)算所施加力的大?。?br /> 【解答】解：讀圖可知，圖中AB相當(dāng)于杠桿，O為支點(diǎn)，F(xiàn)A可視為動力，阻力施到B點(diǎn)，此時(shí)為了使用力最小，應(yīng)使力臂最長，且所施力的方向應(yīng)阻礙杠桿的轉(zhuǎn)動，故想讓轉(zhuǎn)盤反方向轉(zhuǎn)動，乙應(yīng)沿圖中F2方向施力．
此時(shí)動力的力臂為L1=50cm=0.5m，阻力的力臂L2=40cm=0.4m，
由杠桿的平衡條件得，F(xiàn)A?L1=F2?L2，
則F2===25N．
故答案為：F2；25．
【點(diǎn)評】通過觀察圖片，明確杠桿的五要素，再結(jié)合杠桿的平衡條件進(jìn)行計(jì)算，是解答此題的關(guān)鍵．
　
13．（2015?蘇州）物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí)，小美和小麗再探有關(guān)杠桿平衡的問題

（1）小美先將杠桿調(diào)節(jié)至水平位置平衡，在左右兩側(cè)各掛如圖甲所示的鉤碼后，杠桿的　左　端下降．要使杠桿重新在水平位置平衡，如果不改變鉤碼總數(shù)和懸掛點(diǎn)位置，只需將　左側(cè)2個(gè)鉤碼掛到右側(cè)　即可．
（2）小麗還想探究當(dāng)動力和阻力在杠桿同側(cè)時(shí)杠桿的平衡情況，于是她將杠桿左側(cè)的所有鉤碼拿掉，結(jié)果杠桿轉(zhuǎn)至豎直位置，如圖乙所示．小麗在A點(diǎn)施加一個(gè)始終水平向右的拉力F，卻發(fā)現(xiàn)無論用多大的力都不能將杠桿拉至水平位置平衡．你認(rèn)為原因是　水平位置時(shí)動力臂為零杠桿無法平衡?。?br /> （3）他們認(rèn)為（2）問中拉力是做功的．如果水平向右的拉力F大小不變，OA長L，將杠桿從豎直位置拉著轉(zhuǎn)過30°的過程中，拉力F做功為　FL　．
【考點(diǎn)】7U：探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)．
【難度】中等
【分析】（1）根據(jù)圖甲中左右兩側(cè)掛鉤碼后兩邊力與力臂的乘積大小，判斷杠桿的哪端下降；根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算不改變鉤碼總數(shù)和懸掛點(diǎn)位置時(shí)，掛鉤碼情況；
（2）分析F作用下其力臂變化情況，根據(jù)杠桿的平衡條件找到原因；
（3）分析F在杠桿從豎直位置轉(zhuǎn)過30°的過程中F水平移動距離，根據(jù)W=Fs計(jì)算拉力F做的功．
【解答】解：
（1）若每個(gè)鉤碼重為G，杠桿上每格長L′，
由圖甲，左側(cè)力與力臂的乘積：5G×4L′=20GL′，
右側(cè)力與力臂的乘積：2G×3L′=6GL′，
因?yàn)椋?0GL′＞6GL′，所以杠桿左側(cè)下降；
如果不改變鉤碼總數(shù)和懸掛點(diǎn)位置，若要杠桿平衡，左側(cè)取下n個(gè)鉤碼掛到右側(cè)，
則：（5﹣n）G×4L′=（2+n）G×3L′，
解得：n=2，即需將左側(cè)2個(gè)鉤碼掛到右側(cè)即可；
（2）由圖將杠桿左側(cè)的所有鉤碼拿掉，在A點(diǎn)施加一個(gè)始終水平向右的拉力F，當(dāng)杠桿拉到水平位置時(shí)F的力臂通過支點(diǎn)，即力臂為0，根據(jù)杠桿的平衡條件所以始終不能平衡；
（3）由圖杠桿從豎直位置轉(zhuǎn)過30°的過程，F(xiàn)水平移動距離為OA長的一半，即L，
所以拉力F做的功：W=F×L=FL．
故答案為：（1）左；左側(cè)2個(gè)鉤碼掛到右側(cè)；（2）水平位置時(shí)動力臂為零杠桿無法平衡；（3）FL．
【點(diǎn)評】本題考查杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)問題分析和杠桿平衡條件運(yùn)用，關(guān)鍵是求出杠桿轉(zhuǎn)動30°時(shí)水平拉力F水平移動距離．
　
14．（2014?錦州）在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有杠桿尺、支架、細(xì)線、質(zhì)量相同的鉤碼若干．

（1）將杠桿裝在支架上，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，此時(shí)應(yīng)將杠桿兩側(cè)的平衡螺母同時(shí)向　左　調(diào)．
（2）某同學(xué)進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作后，能不能根據(jù)圖（甲）這一組數(shù)據(jù)得出探究結(jié)論？　不能?。ㄌ睢澳堋被颉安荒堋保碛墒恰?shí)驗(yàn)次數(shù)太少，得出的結(jié)論具有偶然性?。?br /> （3）如圖（甲）所示，杠桿在水平位置平衡．如果在杠桿兩側(cè)各去掉一個(gè)相同的鉤碼，則杠桿　左?。ㄌ睢白蟆被颉坝摇保┒藢⑾鲁粒?br /> （4）如圖（乙）所示，用彈簧測力計(jì)在C處豎直向上拉．當(dāng)彈簧測力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)，若使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將　變大?。ㄟx填：“變大”、“變小”或“不變”），其原因是：　其力臂變小?。?br /> 【考點(diǎn)】7U：探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)．
【難度】中等．
【分析】（1）調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使平衡螺母向上翹的一端移動，使杠桿在水平位置平衡；
（2）用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)，要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，總結(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論才具有普遍性，避免偶然性；
（3）用杠桿的平衡條件來判斷，力和力臂乘積大的一端，杠桿該端下沉；
（4）阻力和阻力臂不變時(shí)，彈簧測力計(jì)傾斜，動力臂變小，動力變大．
【解答】解：（1）杠桿右端下沉，左端上翹，平衡螺母向上翹的左端移動；
（2）用實(shí)驗(yàn)來探究物理規(guī)律時(shí)，要采用多次實(shí)驗(yàn)，用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，如果只有一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性，所以不能用一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
（3）設(shè)一個(gè)鉤碼的重力為G，杠桿一個(gè)小格代表L，
如果在圖甲中杠桿兩側(cè)各去掉一個(gè)相同的鉤碼時(shí)，
杠桿的左端：3G×3L=9GL，
杠桿的右端：2G×4L=8GL，
所以杠桿的左端力和力臂的乘積大于右端的乘積，所以杠桿左端下沉．
（4）乙圖中，彈簧測力計(jì)豎直向上拉杠桿時(shí)，拉力力臂為OC，彈簧測力計(jì)向右傾斜拉杠桿，拉力的力臂小于OC，拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測力計(jì)示數(shù)變大．
故答案為：（1）左；（2）不能；實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，得出的結(jié)論具有偶然性；（3）左；（4）變大；其力臂變小．
【點(diǎn)評】（1）利用杠桿平衡條件，可以求出力或力臂大小，也可以判斷杠桿是否平衡，或杠桿的哪端下沉等，杠桿平衡條件應(yīng)用很廣泛；
（2）當(dāng)杠桿處于水平位置平衡時(shí)，豎直作用在杠桿上的力的力臂在杠桿上，傾斜作用在杠桿上力的力臂在杠桿以外的位置上，力臂變?。?br /> 　
15．（2013?云南）如圖所示，把重為200N的物體勻速提升2m，不計(jì)滑輪、繩子的重力及摩擦，所用拉力F為　100　N，拉力所做的功為　400　J．

【考點(diǎn)】7!：滑輪組繩子拉力的計(jì)算；EC：功的計(jì)算．
【難度】中等
【分析】由圖示滑輪組可知，承重繩子的有效股數(shù)n=2，由滑輪組公式可以求出拉力大?。挥蒞=Fs可以求出拉力的功．
【解答】解：由圖示滑輪組可知，承重繩子的有效股數(shù)n=2，
拉力F===100N；
繩子自由端移動的距離s=nh=2×2m=4m，
拉力的功W=Fs=100N×4m=400J；
故答案為：100；400．
【點(diǎn)評】由圖示滑輪組求出承重繩子的股數(shù)、應(yīng)用滑輪組公式及功的計(jì)算公式即可正確解題．
　
16．（2013?無錫）用兩個(gè)完全相同的滑輪，分別以圖中兩種方式將重為G的物體勻速提升相同高度（繩重、摩擦不計(jì)），使用　甲?。ㄟx填“甲”或“乙”）滑輪可以改變用力方向，所用拉力F甲　大于　F乙（選填“大于”“等于”或“小于”，下同），滑輪的機(jī)械效率η甲　大于　η乙．

【考點(diǎn)】7!：滑輪組繩子拉力的計(jì)算；F4：滑輪（組）的機(jī)械效率．
【難度】中等
【分析】（1）動滑輪和定滑輪的使用特點(diǎn)：使用定滑輪不能省力，但能改變動力的方向；使用動滑輪不能改變動力的方向，但能省力．
（2）利用滑輪來提起重物時(shí)，所做的有用功就是克服物體自身重力所做的功；不計(jì)繩重和摩擦，克服動滑輪的重做的功就是額外功，使用定滑輪的機(jī)械效率就是100%．
【解答】解：由定滑輪的使用特點(diǎn)可知：F甲=G，并且可以改變力的方向；
F乙=（G動+G），一般情況下，動滑輪重小于物重，因此F甲＞F乙．
如圖所示，用定滑輪和動滑輪分別將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，不計(jì)繩重與摩擦，則所做的有用功一樣大，由于要克服動滑輪重力的作用，所以使用動滑輪做的總功多，由η=×100%可知，定滑輪的機(jī)械效率高，所以η甲＞η乙．
故答案為：甲；大于；大于．
【點(diǎn)評】本題的解題關(guān)鍵是知道使用動滑輪要克服動滑輪重力做功，在有用功相同的情況下，使用動滑輪所做的做功多．
　
17．（2013?泰安）如圖所示的滑輪組的機(jī)械效率是75%，物體重力為150N．用滑輪組勻速將物體提升2m，所用拉力F為　100　N．

【考點(diǎn)】7!：滑輪組繩子拉力的計(jì)算．
【難度】中等．
【分析】由圖知，使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，則s=2h，
滑輪組的機(jī)械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%，據(jù)此求拉力大?。?br /> 【解答】解：
由圖知，n=2，則s=2h，
η=×100%=×100%=×100%=×100%，
則F===100N．
故答案為：100．
【點(diǎn)評】本題考查了使用滑輪組拉力的計(jì)算，因?yàn)椴恢绖踊喼亓Γ煤猛茖?dǎo)公式F=是本題的關(guān)鍵．
　
18．（2013?麗水）如圖是農(nóng)村曾用的舂米工具的結(jié)構(gòu)示意圖．桿AB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，桿右端均勻柱形物體的長度與桿右側(cè)的OB相等地，桿AB的重力不計(jì)，柱形物體較重．
（1）制作舂米工具時(shí)，為了使作用在A點(diǎn)的力F更小，在其它條件相同時(shí)，只改變支點(diǎn)O點(diǎn)的位置，應(yīng)將O點(diǎn)更靠近　B（或右）　端．
（2）若作用在A點(diǎn)的動力F方向始終與桿垂直，則桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)動45°角的過程中，動力F大小的變化是　先增大后變小　．

【考點(diǎn)】7Q：杠桿的動態(tài)平衡分析．
【難度】中等
【分析】（1）根據(jù)杠桿的平衡條件：F1L1=F2L2，動力臂越長、阻力臂越短則越省力．
（2）已知動力臂和阻力不變，根據(jù)杠桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)動45度的過程中阻力臂的變化，再根據(jù)杠桿平衡的條件可知動力的變化情況．
【解答】解：（1）根據(jù)杠桿的平衡條件：F1L1=F2L2，動力臂越長、阻力臂越短則越省力，所以O(shè)點(diǎn)向B點(diǎn)移動時(shí)，動力臂增大，阻力臂減小，使用起來越省力．
（2）在桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)動45°角過程中，動力F的方向始終與桿垂直，故動力臂不變．阻力臂先增大后變小，由杠桿平衡可知，動力F先增大后變?。?br /> 故答案為：（1）B（或右）；（2）先增大后變小．
【點(diǎn)評】此題考查了有關(guān)杠桿平衡條件的應(yīng)用，要熟練掌握杠桿平衡條件．特別是在動態(tài)變化的題目中，要分析力的大小和力臂的大小變化情況．
三、作圖題（共8分）
19．（2017?攀枝花）如圖是靜止在水平地面上的拉桿旅行箱的示意圖，O是輪子的轉(zhuǎn)軸，O′是箱體的重心．以O(shè)為支點(diǎn)，畫出力F的力臂和箱體所受重力的示意圖．

【考點(diǎn)】7P：力臂的畫法；7B：重力示意圖．
【難度】中等
【分析】根據(jù)支點(diǎn)是輪子軸心點(diǎn)O，力臂L是支點(diǎn)到力F的作用線的距離．重力的方向總是向下的，來解答此題．
【解答】解：過O點(diǎn)作F的垂線即為F的力臂，過O′作豎直向下的作用力G即為箱體所受重力．如圖所示

【點(diǎn)評】畫力的示意圖要重點(diǎn)把握兩個(gè)要素：①力的方向；②力的作用點(diǎn)．此題中要分清支點(diǎn)O和箱體的重心O′，二者不能混為一談．
四．實(shí)驗(yàn)探究題（共9分）
20．（2011?桂林）如圖1示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)．

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉．此時(shí)，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向　左?。ㄟx填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持　水平　并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)．這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測量　力臂?。?br /> （2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼杠桿恰好在原位置平衡．于是小明便得出了杠桿的平衡條件為：　動力×動力臂=阻力×阻力臂（或F1L1=F2L2）?。@樣得出的結(jié)論是否合理？　不合理　；為什么？　結(jié)論具有偶然性（結(jié)論沒有普遍性）?。?br /> （3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖2示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．其原因是：　杠桿自重的影響　．
【考點(diǎn)】7U：探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)．
【難度】中等．
【分析】（1）杠桿右端下沉，說明杠桿的重心在支點(diǎn)右側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心左移，這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產(chǎn)生影響；杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律．
（3）圖2中，支點(diǎn)位于動力和阻力的右側(cè)，彈簧測力計(jì)不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響．
【解答】解：（1）杠桿重心左移，應(yīng)將平衡螺母（左端和右端的均可）向左調(diào)節(jié)，直至重心移到支點(diǎn)處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實(shí)驗(yàn)的影響；力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來．
（2）杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂（或F1L1=F2L2），只通過一次測量，數(shù)據(jù)具有偶然性，不具備普遍性．
（3）圖2中，杠桿的重心不在支點(diǎn)上，杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來的數(shù)值偏大．
故答案為：（1）左、水平、力臂；
（2）動力×動力臂=阻力×阻力臂（或F1L1=F2L2）、不合理、結(jié)論具有偶然性（結(jié)論沒有普遍性）；
（3）杠桿自重的影響．
【點(diǎn)評】（1）杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；
（2）初中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測量有些是為了求平均值，使測得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，有些是為了尋找普遍規(guī)律，探究杠桿平衡的條件多次測量就是為了尋找普遍規(guī)律．
五、．解答題（共9分）
21．（2015?青海）如圖所示，小明用滑輪組將重為500N的物體在10s內(nèi)勻速提升了1.5m．每個(gè)滑輪的重相等，均為20N，不計(jì)繩重及摩擦．求：
（1）小明受到地面的摩擦力．
（2）小明做功的功率．
（3）滑輪組的機(jī)械效率．

【考點(diǎn)】7!：滑輪組繩子拉力的計(jì)算；F4：滑輪（組）的機(jī)械效率；FF：功率的計(jì)算．
【難度】中等．
【分析】（1）以下面動滑輪為研究對象，利用F=（G物+G動）求出F1的大小，以上面動滑輪為研究對象，利用F=（F1+G動）求出F2的大小，小明受向左的繩子拉力F2和地面的摩擦力f而處于靜止?fàn)顟B(tài)，利用二力平衡條件求出小明受到地面的摩擦力；
（2）以下面動滑輪為研究對象，利用s=2h求出拉力為F1段繩子運(yùn)動的距離，以上面動滑輪為研究對象，再根據(jù)s=2h求出拉力為F2段繩子運(yùn)動的距離，利用P==求出小明做功的功率；
（3）根據(jù)η=×100%=×100%求出滑輪組的機(jī)械效率．
【解答】解：（1）以下面動滑輪為研究對象可得，F(xiàn)1的大?。?br /> F1=（G物+G動）=×（500N+20N）=260N，
以上面動滑輪為研究對象，F(xiàn)2的大?。?br /> F2=（F1+G動）=×（260N+20N）=140N，
因小明受向左的繩子拉力F2和地面的摩擦力f而處于靜止?fàn)顟B(tài)，
所以，f=F2=140N；
（2）以下面動滑輪為研究對象，則F1段繩子運(yùn)動的距離：
s1=2h=2×1.5m=3m，
以上面動滑輪為研究對象，則F2段繩子運(yùn)動的距離：
s2=2s1=2×3m=6m，
小明做功的功率：
P====84W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率：
η=×100%=×100%=×100%≈89.3%．
答：（1）小明受到地面的摩擦力為140N；
（2）小明做功的功率為84W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率為89.3%．
【點(diǎn)評】本題考查了摩擦力、功率、機(jī)械效率的計(jì)算，明確兩個(gè)動滑輪之間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵．

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