1、有準(zhǔn)備的去聽，也就是說聽課前要先預(yù)習(xí)，找出不懂的知識、發(fā)現(xiàn)問題，帶著知識點和問題去聽課會有解惑的快樂，也更聽得進(jìn)去，容易掌握;
2、參與交流和互動，不要只是把自己擺在“聽”的旁觀者，而是“聽”的參與者。
3、聽要結(jié)合寫和思考。
4、如果你因為種種原因，出現(xiàn)了那些似懂非懂、不懂的知識，課上或者課后一定要花時間去弄懂。
其次，要學(xué)會記憶：
1、要學(xué)會整合知識點。把需要學(xué)習(xí)的信息、掌握的知識分類，做成思維導(dǎo)圖或知識點卡片，會讓你的大腦、思維條理清醒，方便記憶、溫習(xí)、掌握。
2、合理用腦。
3、借助高效工具。學(xué)習(xí)思維導(dǎo)圖，思維導(dǎo)圖是一種將放射性思考具體化的方法，也是高效整理，促進(jìn)理解和記憶的方法。最后，要學(xué)會總結(jié)：
一是要總結(jié)考試成績，通過總結(jié)學(xué)會正確地看待分?jǐn)?shù)。
1.摸透主干知識 2.能力駕馭高考 3.科技領(lǐng)跑生活
第十二章 簡單機械（易錯模擬題匯編）
一、選擇題（共12小題）
1．（2023?南京模擬）如圖所示，在輕質(zhì)木板中心O點挖孔，插一金屬桿，固定在鐵架臺上，木板可以圍繞O點自由轉(zhuǎn)動（不計摩擦）。每個鉤碼的質(zhì)量均相同，A、B、C、D、E、F為掛鉤（不計掛鉤重），已知AB＝BO＝OC＝CD，ABOCD的連線水平，且與EDF的連線垂直?，F(xiàn)在B處掛兩個鉤碼，D處掛一個鉤碼，木板在水平位置平衡。下列做法仍能使木板在水平位置平衡的是（ ）
A．在B、D兩處各加掛一個鉤碼
B．B處鉤碼不變，把D處鉤碼掛在F處
C．把B處鉤碼移到A處，把D處鉤碼掛在C處
D．把B處鉤碼移到A處，把D處鉤碼移到E處
解：設(shè)AB＝BO＝OC＝CD＝L，每個鉤碼的重力為G。
A．在B、D兩處各加掛一個鉤碼時，杠桿左側(cè)力與力臂的積為3G×L，右側(cè)力與力臂的積為2G×2L，因3G×L≠2G×2L，所以木板不會平衡，故A錯誤；
B．B處掛兩個鉤碼不變，把D處的一個鉤碼掛在F處，則杠桿左側(cè)力與力臂的積為2G×L，右側(cè)力與力臂的積為G×2L，因2G×L＝G×2L，所以木板會平衡，故B正確；
C．把B處兩個鉤碼掛在A處，把D處鉤碼掛在C處，則杠桿左側(cè)力與力臂的積為2G×2L，右側(cè)力與力臂的積為G×L，因2G×2L≠G×L，所以木板不會平衡，故C錯誤；
D、把B處兩個鉤碼掛在A處，把D處的一個鉤碼掛，則杠桿左側(cè)力與力臂的積為2G×2L，右側(cè)力與力臂的積為G×2L，因2G×2L≠G×2L，所以木板不會平衡，故D錯誤。
答案：B。
2．（2023?濟南模擬）人在做俯臥撐時可視為一個杠桿。如圖所示，人在用力起身時，下列能正確表示該杠桿的支點、動力和阻力的示意圖的是（ ）
A． B． C． D．
解：過重心做豎直向下的重力F2，在手上做豎直向上的支撐力F1，腳與地的接觸點為支點O，故C正確、ABD錯誤。
答案：C。
3．（2023?溫州模擬）停放自行車時，若要從如圖中四點選擇一點施加豎直向上的力，將后輪略微提起。其中最省力的點是（ ）
A．A點B．B點C．C點D．D點
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，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．若要從如圖四點中選擇一點施加豎直向上的力，將后輪略微提起，是圍繞前輪與地面的接觸點轉(zhuǎn)動，分別作出在A、B、C、D四點施加豎直向上的力并延長，再支點作出垂線，即力臂，如圖所示：
由圖可知最省力的點是D。
答案：D。
4．（2023?大連模擬）如圖輕桿（不計杠桿重力），O為支點，物重為30N，OA：AB＝1：2，在豎直向上的拉力作用下始終保持平衡狀態(tài)。下列說法，正確的是（ ）
A．圖甲位置，僅增加物重，則拉力變化量與物重變化量之比為3：1
B．圖甲位置時，拉力大小為15N
C．該杠桿與鑷子類型相同
D．如圖乙保持拉力方向不變，將輕桿勻速提到虛線位置，拉力不變
解：
A、圖甲位置時，原來杠桿平衡，則有F×OB＝G×OA﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
若僅增加物重，杠桿再次平衡時，有（F+ΔF）×OB＝（G+ΔG）×OA﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
②﹣①可得：ΔF×OB＝ΔG×OA，
所以，ΔFΔG=OAOB=13，即拉力的變化量與物重的變化量之比為1：3，故A錯誤；
B、已知物重為30N，圖甲位置時，OA：AB＝1：2，且動力臂為OB，阻力臂為OA；
由杠桿平衡條件可得：F×OB＝G×OA，
則拉力：F=G×OAOB=30N×11+2=10N，故B錯誤；
C、根據(jù)圖甲可知，動力臂大于阻力臂，因此該杠桿為省力杠桿；而鑷子使用時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，因此它們的類型不同，故C錯誤；
D、如圖乙，保持拉力方向不變，將輕桿勻速提到虛線位置，其力臂如圖所示：
OB′為動力臂，OA′為阻力臂，阻力不變?yōu)镚，
因為ΔOA′A∽ΔOB′B，所以O(shè)A′：OB′＝OA：OB＝1：3，
由杠桿平衡條件可得F′×OB′＝G×OA′，
則F′=G×OA′OB′=30N×13=10N；
由此可知保持拉力方向不變，將輕桿勻速提到虛線位置，拉力大小不變，故D正確。
答案：D。
5．（2023?沈陽三模）如圖所示，輕質(zhì)木桿AC可以繞O點轉(zhuǎn)動，AB：OB＝4：1，A端掛著重為300N的物體G，為了使木桿保持水平位置平衡，且物體G對水平地面的壓力為100N，需要在B點施加豎直向下的力的大小為（ ）
A．400NB．600NC．800ND．1200N
解：G的重力為300N；物體G對水平地面的壓力為100N，則杠桿的A端對物體的拉力為：F'＝300N﹣100N＝200N；
AB：OB＝4：1，則AO：OB＝3：1；
根據(jù)杠桿的平衡條件可知：F'×OA＝F×OB，則F=F′×AOOB=200N×31=600N。
答案：B。
6．（2023?淮安模擬）如圖所示使用下列三個裝置分別用F1、F2、F3勻速提起同樣的重物，不計滑輪的重力和摩擦，則F1、F2、F3的大小關(guān)系為（ ）
A．F1＜F3＜F2B．F1＜F2＜F3C．F1＝F3＜F2D．F1＜F2＝F3
解：不計滑輪的重力和摩擦且不計繩重的情況下；
左邊的滑輪是動滑輪，能夠省一半的力，故F1=12G；
中間的滑輪是動滑輪，F(xiàn)2作用在動滑輪的軸上，費一倍的力，則F2＝2G；
右邊的滑輪是定滑輪，只能改變力的方向，不省力也不費力，故F3＝G；
所以，F(xiàn)1＜F3＜F2。
答案：A。
7．（2023?蘇州模擬）用如圖所示滑輪組提起重G＝320N的物體，整個裝置靜止時，作用在繩自由端的拉力F＝200N，則動滑輪自身重力是（繩重及摩擦不計）（ ）
A．120NB．80NC．60ND．無法計算
解：由圖可知，n＝2，
由題知，G物＝320N，F(xiàn)＝200N，
∵不考慮繩重和摩擦，F(xiàn)=12（G物+G輪），即：200N=12（320N+G輪），
∴動滑輪重：G輪＝80N。
答案：B。
8．（2023?揭陽模擬）如圖所示，斜面長10m，高4m。用平行于斜面F＝50N的拉力，將重100N的物體，從斜面的底端勻速拉到頂端。在此過程中，下列說法正確的是（ ）
A．利用此裝置既可以省力，也可以省功
B．物體受到的摩擦力為50N
C．對物體所做的有用功為500J
D．該斜面的機械效率為80%
解：A、此裝置為斜面，可以省力，根據(jù)功的原理可知，使用任何機械都不省功，故使用此裝置不省功，故A錯誤；
BCD、對物體所做的有用功W有用＝Gh＝100N×4m＝400J，故C錯誤；
總功W總＝Fs＝50N×10m＝500J，機械效率η=W有用W總=400J500J×100%＝80%，故D正確；
額外功W額外＝W總﹣W有用＝500J﹣400J＝100J，
物體受到的摩擦力f=W額外s=100J10m=10N，故B錯誤。
答案：D。
9．（2023?漳州模擬）如圖所示，用相同的滑輪和繩子分別組成甲、乙兩個滑輪組，分別用甲、乙兩個滑輪組在相同時間內(nèi)將重為G的物體勻速提升相同的高度，不計繩重及摩擦，則下列說法正確的是（ ）
A．繩自由端的拉力F甲＜F乙
B．拉力所做的功W甲＞W(wǎng)乙
C．拉力的功率P甲＞P乙
D．滑輪組的機械效率η甲＝η乙
解：A、甲滑輪組有兩段繩子承擔(dān)物重，乙滑輪組有三段繩子承擔(dān)物重，不計繩重及摩擦，F(xiàn)甲=12（G+G動），F(xiàn)乙=13（G+G動），則F甲＞F乙，A錯誤；
B、因忽略繩重與摩擦?xí)r，克服物體重力做的功為有用功，且兩滑輪組將物體提升相同高度，由W有＝Gh可知，兩滑輪組做的有用功相等．利用相同的滑輪和繩子、提升相同的高度，做額外功相同；而總功等于有用功加上額外功，可知利用滑輪組做的總功相同，則兩滑輪組拉力做的總功相等，即W甲＝W乙，B錯誤；
C、兩滑輪組拉力所做功相同，做功時間相同，所以兩個滑輪組拉力的功率相同，即P甲＝P乙，C錯誤；
D、兩滑輪組做的有用功即為克服物重所做的功，因此有用功相同、總功相同，故兩滑輪組的機械效率相同，D正確。
答案：D。
10．（2023?德州二模）甲裝置中，空吊籃A重25N，B處繩子承受的拉力足夠大，C處繩子承受的最大拉力為100N。小壯將A提升到高處，施加拉力F隨時間變化關(guān)系如圖乙，A上升速度隨時間變化關(guān)系如圖丙。忽略繩重、摩擦、空氣阻力。下列說法不正確的是（ ）
A．動滑輪所受的重力為15N
B．第2秒內(nèi)克服滑輪重做的額外功為30J
C．此裝置最多能勻速運載160N重的貨物
D．此裝置運載貨物最高機械效率為92.5%
解：
A、由圖丙可知，在1～2s內(nèi)（第2s內(nèi)）A被勻速提升，由圖乙可知拉力F＝20N，由圖知，n＝2，忽略繩重及摩擦，動滑輪重力G動＝nF﹣GA＝2×20N﹣25N＝15N，故A正確；
B、由圖丙可知，第2s內(nèi)A上升的速度vA＝2m/s，第2s內(nèi)滑輪上升的高度h＝vAt＝2m/s×1s＝2m，第2秒內(nèi)克服滑輪重做的額外功為W額＝G動h＝15N×2m＝30J，故B正確；
C、忽略繩重及摩擦，繩子拉力為：F=1n（G+GA+G動），
則提升貨物的最大重力為：G＝2F最大﹣GA﹣G動＝2×100N﹣25N﹣15N＝160N，故C正確；
D、此裝置提升重物的機械效率隨提升物重的增大而增大，
則此裝置提升重物的最大機械效率為：η=W有用W總=G?F最大s=G?F最大×2?=G2F最大=160N2×100N=80%，故D錯誤。
答案：D。
11．（2023?茂名四模）如圖所示，在大小為4N的水平拉力F作用下，重為30N的木塊A和輕質(zhì)動滑輪一起水平勻速移動了0.2m，所用的時間是2s，若不計滑輪的摩擦，下列說法正確的是（ ）
A．繩子自由端移動的距離為0.4m
B．木塊A與地面的摩擦力為8N
C．木塊所受重力做的功為6J
D．拉力做功的功率大小為1.2W
解：圖中作用在動滑輪上繩子的股數(shù)為3。
A、繩子自由端移動的距離為：s＝ns物＝3×0.2m＝0.6m，故A錯誤；
B、不計滑輪的摩擦，所以物體與地面之間的摩擦力f＝3F＝3×4N＝12N，故B錯誤；
C、木塊水平運動，在重力的方向上沒有移動距離，重力不做功，即重力做功為0，故C錯誤；
D、拉力F做的功：W＝Fs＝4N×0.6m＝2.4J，則拉力F的功率：P=Wt=2.4J2s=1.2W，故D正確。
答案：D。
12．（2023?廣元模擬）用如圖甲所示的裝置來探究滑輪組的機械效率η與物重G物的關(guān)系，改變G物，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，計算并繪出η與G物的關(guān)系如圖乙所示，若不計繩重和摩擦，則下列說法正確的是（ ）
A．此滑輪組動滑輪的重為5N
B．當(dāng)G物＝15N時，滑輪組機械效率為η＝75%
C．同一滑輪組的機械效率η隨G物的增大而增大，最后等于100%
D．G物不變，改變圖甲中的繞繩方式，滑輪組的機械效率仍不改變
解：
A、由圖可知，G物1＝12N時，滑輪組的機械效率η1＝80%，
不計繩重和摩擦，滑輪組的機械效率η=W有用W總=G?G?+G動?=GG+G動，
即：80%=12N12N+G動，
解得動滑輪重力：G動＝3N，故A錯誤；
B、同理可得，當(dāng)G物＝15N時，滑輪組的機械效率：η′=G物G物+G動=15N15N+3N×100%≈83.3%，故B錯誤；
C、由圖像可知，同一滑輪組機械效率η隨G物的增大而增大；但使用滑輪組時，不可避免地要克服動滑輪重做額外功，所以總功一定大于有用功；由公式η=W有用W總知機械效率一定小于100%，故C錯誤；
D、不計繩重和摩擦，G物不變，改變圖甲中的繞繩方式，由公式η=G物G物+G動可知，該滑輪組的機械效率不變，故D正確。
答案：D。
二、填空題（共6小題）
13．（2023?無錫模擬）如圖所示，小明正在做俯臥撐，把他的身體看作一個杠桿，O為支點，A為重心，他的體重為550N．地面對手的支持力F的力臂是 1.5 m，大小為 330 N。
解：（1）根據(jù)圖示可知，支點到重力作用線的垂線段和支持力作用線的垂線段分別為動力臂和阻力臂，即動力臂L1＝0.9m+0.6m＝1.5m，
阻力臂L2＝0.9m；
（2）根據(jù)杠桿平衡的條件可得：
FL1＝GL2，
F×1.5m＝550N×0.9m，
F＝330N。
答案：1.5；330。
14．（2023?蘇州二模）如圖所示，一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上，用甲、乙兩種方法使其一端緩慢抬離地面，若F甲和F乙始終豎直向上，則F甲 ＝ （＞/＜/＝）F乙，如果兩種方法都將水泥板緩慢拉到豎直位置，不計空氣阻力等因素，兩次拉力做功W甲 ＜ （＞/＜/＝）W乙。
解：（1）兩次抬起水泥板時的情況如圖所示：
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=GL阻L動=12G．所以前后兩次所用的力相同；
（2）若甲、乙兩種情況均將水泥板拉至豎直位置，由圖可知h甲＜h乙，根據(jù)W＝Fs可知拉力做功W甲＜W乙。
答案：＝；＜。
15．（2023?揚州模擬）如圖所示，一輕質(zhì)杠桿支在支架上，O為支點。OA＝20cm，G1為邊長是10cm的正方體，通過一根硬桿和杠桿的A點相連，G2重為20N。當(dāng)OC＝10cm時，G1對地面的壓強為2×103Pa；此時A點受到的力為 10 N。現(xiàn)沿豎直方向?qū)1切掉2cm的寬度，整個杠桿仍然在原位置保持平衡，則切掉后，G1剩余部分對地面的壓強為 1750 Pa。
解：（1）G2在C點時，由杠桿平衡條件得：
FA×OA＝G2×OC，
即FA×20cm＝20N×10cm，
解得，A點受到的力為FA＝10N
（2）G1對地面的壓強p＝2×103Pa；物體與地面的接觸面積為：
S＝10cm×10cm＝100cm2＝0.01m2，
由p=FS可得，物體G1對地面的壓力：
F＝pS＝2×103Pa×0.01m2＝20N，
A點受到的力為10N，物體間力的作用是相互的，杠桿對硬桿的拉力為10N，即硬桿對G1的拉力大小為10N，物體G1的重力G1＝10N+20N＝30N；
現(xiàn)沿豎直方向?qū)1切掉2cm的寬度，則剩余部分的重力為G1′=45×30N＝24N，
因為整個杠桿仍然在原位置保持平衡，所以硬桿作用在A的力仍為10N，物體間力的作用是相互的，杠桿對硬桿豎直向上的力10N，即硬桿對G1剩余部分豎直向上的拉力為T＝10N，故G1剩余部分對地面的壓為：F壓＝G1′﹣T＝24N﹣10N＝14N，
G1剩余部分與地面的接觸面積為：
S′＝8cm×10cm＝80cm2＝0.008m2，
G1剩余部分對地面的壓強為：
p′=F壓S′=14N0.008m2=1750Pa。
答案：10；1750。
16．（2023?婁底模擬）用圖甲的滑輪組提升重500N的物體，已知拉力F為200N，不計繩重和摩擦，物體和繩子自由端的運動情況如圖乙所示，反映繩子自由端運動的圖線是 A （選填“A”或“B”），動滑輪重為 100 N。
解：
（1）由圖甲知，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n＝3，則繩子自由端移動的距離s＝3h，
由圖乙知，t＝2s時，sA＝3sB，因此圖乙中圖線A是繩子自由端運動的s﹣t圖像，圖線B是物體運動的s﹣t圖像；
（2）不計繩重和摩擦，由F=1n（G+G動）可得，動滑輪的重力：
G動＝3F﹣G＝3×200N﹣500N＝100N。
答案：A；100。
17．（2023?渭南二模）如圖，小明用相同的滑輪以不同的繞線方式組成甲、乙兩種滑輪組，已知繩子能承受的最大拉力為20N，動滑輪重為18N，選用 乙 （填“甲”或“乙”）滑輪組能拉起更重的物體，該滑輪組提起物體最大質(zhì)量為 4.2 kg。（不計繩重及摩擦，g取10N/kg）
解：由圖可知，右側(cè)滑輪組提升動滑輪繩子的股數(shù)n乙＝3，左側(cè)滑輪組提升動滑輪繩子的股數(shù)n甲＝2，
因為不計繩重和摩擦?xí)rF=1n（G+G動），所以滑輪組提起物體最大重力分別為：
G乙＝n乙F﹣G動＝3×20N﹣18N＝42N，
G甲＝n甲F﹣G動＝2×20N﹣18N＝22N，
因此選用乙滑輪組能拉起更重的物體；
由G＝mg可知，乙滑輪組提起物體最大質(zhì)量：
m乙=G乙g=42N10N/kg=4.2kg。
答案：乙；4.2。
18．（2023?南京模擬）用如圖所示的滑輪組，將貨物以0.2m/s的速度勻速向上提升10s，動滑輪重為40N，人的拉力為200N，則拉力的功率為 80 W，若此過程中克服繩重和摩擦所做的額外功為120J，則貨物重為 300 N，此滑輪組的機械效率為 75 %，克服動滑輪重所做的額外功占總功的 10 %。
解：（1）由圖可知n＝2，繩子自由端移動的速度：v＝nv物＝2×0.2m/s＝0.4m/s，
拉力做功的功率：P=Wt=Fst=Fv＝200N×0.4m/s＝80W；
（2）由v=st可知，貨物上升的高度：h＝v物t＝0.2m/s×10s＝2m，
繩子自由端移動的距離：s＝ns物＝2×2m＝4m，
拉力做的總功：W總＝Fs＝200N×4m＝800J，
克服動滑輪做的功：W動＝G動h＝40N×2m＝80J，
則總的額外功：W總額＝W動+Wf＝80J+120J＝200J，
則有用功：W有＝W總﹣W總額＝800J﹣200J＝600J，
由W有＝Gh可知，貨物的重力：G=W有?=600J2m=300N；
（3）滑輪組的機械效率：η=W有W總×100%=600J800J×100%＝75%；
（4）克服動滑輪重所做的額外功占總功的百分比：W動W總×100%=80J800J×100%＝10%。
答案：80；300；75；10。
三、實驗探究題（共2小題）
19．（2023?衡水模擬）在探究“杠桿的平衡條件”實驗中，所用的實驗器材有：刻度均勻的杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺細(xì)線和質(zhì)量相同的0.5N重鉤碼若干個。
（1）實驗前，把杠桿的中點置于支架上，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，此時杠桿處于 平衡 （選填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)。
（2）實驗前調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，將如圖甲所示杠桿的平衡螺母適當(dāng)往 右 （選填“左”或“右”）調(diào)，使杠桿在水平位置平衡。
（3）小明同學(xué)所在實驗小組完成一次操作后，實驗現(xiàn)象如圖乙所示，他們記錄的數(shù)據(jù)為動力F1＝1.5N，動力臂L1＝0.2m，阻力F2＝1N，則阻力臂L2＝0.3m。甲同學(xué)測出了這組數(shù)據(jù)后就得出了“動力×動力臂＝阻力×阻力臂”的結(jié)論，乙同學(xué)認(rèn)為他的結(jié)論不一定嚴(yán)謹(jǐn)，理由是 一組實驗數(shù)據(jù)太少，具有偶然性，不能作為普遍規(guī)律 。他把右邊的鉤碼換成彈簧秤，使杠桿從水平位置慢慢轉(zhuǎn)過一定角度，如圖丙所示，此過程中，彈簧秤拉力的大小 不變 （選填“變大”“變小”或“不變”）。
（4）圖乙實驗中，小明把兩邊的鉤碼同時遠(yuǎn)離支點一格，則杠桿的 左 （選填“左”或“右”）端會下沉。
（5）小明利用一只質(zhì)量為1kg的秤砣，一根總長度為1m粗細(xì)均勻、質(zhì)量均勻分布的金屬細(xì)管AB，一只金屬框，制成了一個桿秤，移動懸吊點至O點時，杠桿恰好在水平位置平衡（此時未掛秤砣），如圖丁所示，測得OB為4cm，稱重時（根據(jù)物重大小秤砣可在OA之間移動至重新平衡）為了從桿秤上準(zhǔn)確讀出重物的質(zhì)量，從O點開始，沿OA每隔1cm標(biāo)出對應(yīng)的質(zhì)量刻度，則該桿秤的分度值為 0.25 kg。
解：（1）杠桿保持靜止，此時杠桿是處于靜止?fàn)顟B(tài)，達(dá)到平衡；
（2）實驗時為了消除杠桿自重對杠桿平衡的影響，且便于直接從杠桿上讀出力臂的大小，應(yīng)將杠桿調(diào)到水平位置平衡，將如圖甲所示杠桿的平衡螺母適當(dāng)往右調(diào)節(jié)；
由圖可知，杠桿的左端下沉，應(yīng)將平衡螺母向右移動，使杠桿水平平衡；
（3）只有一次實驗得出杠桿平衡的條件是：動力×動力臂＝阻力×阻力臂，這種結(jié)論很具有偶然性，不合理，要進(jìn)行多次實驗，總結(jié)杠桿平衡條件；
力臂等于支點到力的作用線的距離，豎直向下拉彈簧測力計，使杠桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)過一定角度，如圖C所示，此過程中，彈簧測力計拉力的力臂變小，鉤碼對杠桿拉力的力臂也變小，但是根據(jù)三角形的相似性，動力臂和阻力臂的比值是不變的，所以拉力大小不變。
（4）設(shè)一個鉤碼重為G，杠桿一個格的長度為L，杠桿在水平位置平衡后，將懸掛在左右兩側(cè)的鉤碼都遠(yuǎn)離支點一格，
左端力與力臂的乘積為3G×5L＝15GL，
右端力與力臂的乘積為2G×7L＝14GL，左端＞右端，則左端下沉；
（5）根據(jù)杠桿的平衡條件可知，當(dāng)秤砣在A點時，所測物體的重力最大，即質(zhì)量最大：
m秤砣g×OA＝m'重g×OB，1kg×10N/kg×（100cm﹣4cm）＝m'重×10N/kg×4cm，解得：m'重＝24kg；
即秤砣在A處時對應(yīng)的物體的質(zhì)量是24kg，則該桿秤的分度值為 24kg100cm?4cm=0.25kg/cm。
答案：（1）平衡；（2）右；（3）一組實驗數(shù)據(jù)太少，具有偶然性，不能作為普遍規(guī)律；不變；（4）左；（5）0.25。
20．（2023?鄭州模擬）某小組在“測滑輪組機械效率的實驗”中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實驗裝置如圖所示。
（1）實驗中應(yīng)沿豎直方向勻速緩慢拉動彈簧測力計。但小組有同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗過程中邊拉動邊讀數(shù)，彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止讀數(shù)，其他人認(rèn)為他的想法不正確，因為他沒有考慮到 摩擦 對滑輪組機械效率的影響，靜止時測出的機械效率將 偏大 （填“變大”或“變小”或“不變”）。
（2）通過比較 1、2 兩次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論：使用同一滑輪組提升同一重物時，滑輪組的機械效率與繩子段數(shù)無關(guān)（填實驗次數(shù)的序號）。
（3）第4次實驗的機械效率η＝ 80% ；通過比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越 低 （填“高”或“低”）。
（4）若每個滑輪的質(zhì)量為100g，則第二次實驗中克服摩擦做的額外功為 0.04 J。（不計繩重）
解：（1）提升過程中，滑輪和軸之間的摩擦，會影響滑輪組的機械效率；
若靜止時讀數(shù)，測力計沒有測量出機械之間的摩擦，測量的拉力偏小，導(dǎo)致在有用功一定時，總功偏小，根據(jù)機械效率公式η=W有用W總×100%知機械效率變大；
（2）比較第甲、乙兩次的實驗數(shù)據(jù)，同一滑輪組，繩子段數(shù)不同，機械效率相同，可得出結(jié)論：使用同一滑輪組提升重物時，滑輪組的機械效率與繩子段數(shù)無關(guān)；
（3）圖丁的裝置中，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為4，故繩子自由端移動的距離s＝nh＝4×0.1m＝0.4m，
拉力做的總功：
W總＝Fs＝2.5N×0.4m＝1J；
有用功：
W有用＝Gh＝8N×0.1m＝0.8J，
滑輪組的機械效率：
η=W有用W總×100%=0.8J1J×100%＝80%；
比較第3、4次的實驗數(shù)據(jù)，不同滑輪組提升相同重物，動滑輪重不同，機械效率不同，可得出結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低；
（4）由表中數(shù)據(jù)可知，第二次實驗中，有用功：W有2＝G2h2＝4N×0.1m＝0.4J，
總功：W總2＝F2s2＝1.8N×0.3m＝0.54J，
動滑輪的重力：G動＝m動g＝100×10﹣3kg×10N/kg＝1N，
則克服動滑輪重力做的功：W動＝G動h2＝1N×0.1m＝0.1J，
不計繩重，由W總＝W額+W有和W額＝W動+W摩擦可得，克服摩擦做的額外功：W摩擦＝W總2﹣W有2﹣W動＝0.54J﹣0.4J﹣0.1J＝0.04J；
答案：（1）摩擦；變大；（2）1、2；（3）80%；低；（4）0.04。
四、計算題（共2小題）
21．（2023?北京模擬）將邊長為10cm、質(zhì)量為2000g的正方體甲放在水平地面上，細(xì)繩的一端系于正方體甲上表面的中央，另一端豎直拉著杠桿的A端，把質(zhì)量為400g的物體乙懸掛在杠桿的B端，此時，杠桿在水平位置平衡，如圖所示。已知：AO：OB＝1：2，不計杠桿的質(zhì)量，g取10N/kg。求：
（1）杠桿A端受到的繩子的拉力FA；
（2）甲對地面的壓強p壓；
（3）若用8N的力豎直向下拉乙，則甲對地面的壓力為多少N？
解：（1）物體乙的重力：G乙＝m乙g＝400×10﹣3kg×10N/kg＝4N，
由杠桿的平衡條件可得：FA×AO＝G乙×OB，
則杠桿A端受到的繩子的拉力：FA=OBAO×G乙=21×4N＝8N；
（2）正方體甲的重力：G甲＝m甲g＝2000×10﹣3kg×10N/kg＝20N，
對甲受力分析可知，正方體甲受到豎直向下的重力、細(xì)繩對甲豎直向上的拉力和地面對甲豎直向上的支持力作用，
由共點力的平衡條件可得：G甲＝FA+F支持，
則地面對甲的支持力：F支持＝G甲﹣FA＝20N﹣8N＝12N，
因地面對甲的支持力和甲對地面的壓力是一對相互作用力，
所以，甲對地面的壓力：F壓＝F支＝12N，
甲的底面積：S＝（10cm）2＝100cm2＝0.01m2，
甲對地面的壓強：p壓=F壓S=12N0.01m2=1200Pa；
（3）若用8N的力豎直向下拉乙，由杠桿的平衡條件可得：FA′×AO＝（G乙+F拉）×OB，
杠桿A端受到的繩子的拉力：FA′=OBAO×（G乙+F拉）=21×（4N+8N）＝24N，
因此細(xì)繩對甲的拉力F甲'＝FA'＝24N＞20N，
所以此時甲對地面的壓力為0N。
答：（1）杠桿A端受到的繩子的拉力為8N；
（2）甲對地面的壓強為1200Pa；
（3）若用8N的力豎直向下拉乙，則甲對地面的壓力為0N。
22．（2023?天津模擬）如圖是工人利用滑輪組提升重為810N物體的示意圖，某段過程中物體勻速上升的速度為0.1m/s，工人拉力F的功率為90W，物體上升10s拉力F克服滑輪組的摩擦做的功是60J，不計繩重。求：
（1）工人拉繩子的速度；
（2）滑輪組的機械效率；
（3）滑輪組中的動滑輪的重力。
解：
（1）由圖可知，n＝3，
繩端移動的速度：v繩＝nv物＝3×0.1m/s＝0.3m/s，
（2）根據(jù)P=Wt=Fst=Fv可得，工人的拉力：
F=Pv繩=90W0.3m/s=300N，實驗次數(shù)
鉤碼重量G/N
鉤碼上升高度h/m
繩端拉力F/N
繩端移動距離s/m
機械效率η
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5

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