1. 下列工具如圖所示使用時(shí)，屬于費(fèi)力杠桿的是（ ）
A. 瓶蓋起子
B. 鉗子
C. 食品夾
D. 螺絲刀
2. 如圖所示，輕質(zhì)杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，，用細(xì)線將重物懸掛在A點(diǎn)，在B點(diǎn)作用豎直向上的拉力F。則在保持杠桿水平靜止的情況下（ ）
A. 拉力F的大小為物重的2倍B. 若F改為沿圖中虛線方向施力，F(xiàn)將增大
C. 當(dāng)懸掛點(diǎn)左移時(shí)，F(xiàn)將減小D. 若物重減少2N，杠桿將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
3. 如圖所示，物體A、B的重分別為40N、20N，動(dòng)滑輪重為10N，此時(shí)物體A在水平面上向右以2m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（繩子和滑輪間的摩擦不計(jì)）（ ）
A. 物體所受摩擦力方向水平向左大小為10N
B. 物體下落速度為4m/s
C. 若用F=30N向左拉物體A，可以使物體A向左做加速直線運(yùn)動(dòng)
D. 若用力F向左拉物體A，使物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所需力的大小為30N
4. 如圖所示，建筑工人用滑輪組提升重為285N的水泥桶，動(dòng)滑輪重為15N，不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重。工人在將水泥桶勻速向上拉的過(guò)程中，水泥桶上升的高度h隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示。由此可知（ ）
A. 水泥桶勻速上升的速度為3m/s
B. 內(nèi)建筑工人對(duì)繩的拉力做的功為800J
C. 內(nèi)建筑工人對(duì)水泥桶做的功為684J
D. 建筑工人對(duì)繩的拉力的功率為30W
5. 用如圖所示的幾種簡(jiǎn)單機(jī)械提起相同重物G，機(jī)械自重不可忽略，不考慮摩擦，則最小的力是（ ）
A. B.
C D.
6. 小明用圖所示的滑輪組水平勻速拉動(dòng)物體A，使重200N的物體A在10s內(nèi)向右移動(dòng)了2m，若物體A所受水平地面摩擦力大小為60N，小明所用水平拉力F=25N，則該過(guò)程中（ ）
A. 物體A的重力做功400J
B. 繩端移動(dòng)距離為4m
C. 繩端移動(dòng)速度為0.2m/s
D. 滑輪組的機(jī)械效率為80%
二、填空題
7. 簡(jiǎn)單機(jī)械的使用，給人們的生活帶來(lái)很多便利。小華用如圖甲所示的方法將被臺(tái)風(fēng)刮倒的樹(shù)拉正，A的樹(shù)干相當(dāng)于______（選填“動(dòng)滑輪”、“定滑輪”或“杠桿”，下同）。圖乙所示晾衣架在靠近天花板上的輪子是______。丙圖的螺絲刀也是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，叫輪軸，手柄______（選填“粗”或“細(xì)”）一些的螺絲刀用起來(lái)更省力。
三、實(shí)驗(yàn)題
8. 做“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)時(shí)：
（1）首先應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是便于在杠桿上直接測(cè)量______，如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，則可將右端的平衡螺母向______調(diào)節(jié)；
（2）如圖所示，是小明同學(xué)實(shí)驗(yàn)的情景（杠桿都在水平位置平衡）。實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的每個(gè)鉤碼重均為0.5N，杠桿上刻線的間距為5cm，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中；
表格中空格里應(yīng)記入的數(shù)據(jù)是______，小明的第3次實(shí)驗(yàn)中四個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中有一個(gè)存在錯(cuò)誤，是______（填“F1”、“l(fā)1”、“F2”或“l(fā)2”）錯(cuò)了；
（3）第4次測(cè)量中，如圖所示的條件下杠桿已處于平衡狀態(tài)，若小明分別拿走兩邊下方的兩個(gè)鉤碼，則杠桿的______（左/右）端將下沉，為使杠桿恢復(fù)水平平衡，小明應(yīng)將左側(cè)剩余的兩個(gè)鉤碼移至______點(diǎn)處。
9. 某興趣小組對(duì)滑輪和杠桿的機(jī)械效率進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。
（1）如圖分別用甲、乙兩相同滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，滑輪重力小于沙和桶的總重力。用甲滑輪繩端所施加的拉力為F1，做的總功為W1，機(jī)械效率為η1；用乙滑輪繩端所施加的拉力為F2，所做的總功為W2，機(jī)械效率為η2，若不計(jì)摩擦和繩重，則：F1__________F2（選填“>”“”“”“0），求桿始終水平靜止不動(dòng)時(shí)，B中注入水的質(zhì)量范圍（結(jié)果用mA、m0表示）。（ ）
一、單選題
1. 下列工具如圖所示使用時(shí)，屬于費(fèi)力杠桿的是（ ）
A. 瓶蓋起子
B. 鉗子
C. 食品夾
D. 螺絲刀
【答案】C
【解析】
【詳解】A．瓶蓋起子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故A不符合題意；
B．鉗子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B不符合題意；
C．食品夾在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故C符合題意；
D．螺絲刀起釘子時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故D不符合題意。
故選C。
2. 如圖所示，輕質(zhì)杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，，用細(xì)線將重物懸掛在A點(diǎn)，在B點(diǎn)作用豎直向上的拉力F。則在保持杠桿水平靜止的情況下（ ）
A. 拉力F的大小為物重的2倍B. 若F改為沿圖中虛線方向施力，F(xiàn)將增大
C. 當(dāng)懸掛點(diǎn)左移時(shí)，F(xiàn)將減小D. 若物重減少2N，杠桿將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
【答案】B
【解析】
【詳解】A．由杠桿的平衡條件可知，拉力F的大小為
故A不符合題意；
B．若F改為沿圖中虛線方向施力，動(dòng)力臂減小，阻力和阻力臂不變，則動(dòng)力F變大，故B符合題意；
C．當(dāng)懸掛點(diǎn)左移時(shí)，阻力臂增大，阻力不變，動(dòng)力臂不變，則動(dòng)力變大，即F將增大，故C不符合題意；
D．若物重減少2N，因?yàn)閯?dòng)力臂和阻力臂都不變，則動(dòng)力F的大小不變的情況下，杠桿不再保持平衡，而是在F的作用下做順時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)，故D不符合題意。
故選B。
3. 如圖所示，物體A、B的重分別為40N、20N，動(dòng)滑輪重為10N，此時(shí)物體A在水平面上向右以2m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（繩子和滑輪間的摩擦不計(jì)）（ ）
A. 物體所受摩擦力方向水平向左大小為10N
B. 物體下落速度為4m/s
C. 若用F=30N向左拉物體A，可以使物體A向左做加速直線運(yùn)動(dòng)
D. 若用力F向左拉物體A，使物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所需力的大小為30N
【答案】D
【解析】
【詳解】A．繩子和滑輪間的摩擦不計(jì)，由圖知，滑輪組由2段繩子承擔(dān)物重，所以A物體對(duì)繩子的拉力
由物體間力的作用是相互的可知，物體A受到的拉力為
FA'=FA=15N
此時(shí)物體A在水平面上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則物體A受到的摩擦力與拉力是一對(duì)平衡力，所以摩擦力的方向向左，其大小
f=FA'=15N
故A錯(cuò)誤；
B．由于滑輪組承重繩子為2根，繩子端移動(dòng)的速度v繩=2v動(dòng)，B物體下落速度為
故B錯(cuò)誤；
CD．當(dāng)物體A向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于物體A對(duì)水平面的壓力和接觸面的粗糙程度均不變，則物體A受到的摩擦力不變，方向向右，要使物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則向左拉物體A的力
F=f+FA'=15N+15N=30N
要使物體A向左做加速直線運(yùn)動(dòng)，則向左拉物體A的力F>30N，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
4. 如圖所示，建筑工人用滑輪組提升重為285N的水泥桶，動(dòng)滑輪重為15N，不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重。工人在將水泥桶勻速向上拉的過(guò)程中，水泥桶上升的高度h隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示。由此可知（ ）
A. 水泥桶勻速上升速度為3m/s
B. 內(nèi)建筑工人對(duì)繩的拉力做的功為800J
C. 內(nèi)建筑工人對(duì)水泥桶做的功為684J
D. 建筑工人對(duì)繩的拉力的功率為30W
【答案】C
【解析】
【詳解】由左圖的滑輪組可知，承擔(dān)重物的繩子段數(shù)為
A．由圖像可知，水泥桶勻速上升的速度為
故A不符合題意；
B．不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重，拉力為
10s內(nèi)水泥桶升高的高度為
則繩子移動(dòng)距離為
則拉力做功為
故B不符合題意；
C．8s內(nèi)桶升高的高度為
工人對(duì)水泥桶做的功為
故C符合題意；
D．繩子移動(dòng)速度為
拉力的功率為
故D不符合題意。
故選C。
5. 用如圖所示的幾種簡(jiǎn)單機(jī)械提起相同重物G，機(jī)械自重不可忽略，不考慮摩擦，則最小的力是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】不考慮摩擦，但機(jī)械自重不可忽略，由A選項(xiàng)圖可知，動(dòng)力臂為阻力臂的2倍，動(dòng)力豎直向上，總重力豎直向下，由杠桿平衡條件可得
所以動(dòng)力
B選項(xiàng)中，F(xiàn)2的力臂為物體重力力臂的2倍，杠桿重力的力臂如圖
則杠桿重力的力臂
由杠桿平衡條件可得
F2×2l+G杠桿×0.5l=G×l
所以動(dòng)力
C選項(xiàng)中，該裝置為定滑輪，定滑輪可以改變力的方向，不能省力，所以F3=G；D選項(xiàng)中，該裝置為動(dòng)滑輪，可以省一半的力，所以
由以上分析知，B裝置最省力，故ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
6. 小明用圖所示的滑輪組水平勻速拉動(dòng)物體A，使重200N的物體A在10s內(nèi)向右移動(dòng)了2m，若物體A所受水平地面摩擦力大小為60N，小明所用水平拉力F=25N，則該過(guò)程中（ ）
A. 物體A的重力做功400J
B. 繩端移動(dòng)距離為4m
C. 繩端移動(dòng)速度為0.2m/s
D. 滑輪組的機(jī)械效率為80%
【答案】D
【解析】
【詳解】A.物體A在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，所以物體A的重力沒(méi)有做功，故A不符合題意；
B.由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=3，則繩子移動(dòng)的距離
s繩=ns物=3×2m=6m
故B不符合題意；
C.繩端移動(dòng)速度
故C不符合題意；
D．拉力做的總功
W總=Fs繩=25N×6m=150J
拉力做的有用功
W有=fs物=60N×2m=120J
滑輪組的機(jī)械效率
故D符合題意。
故選D。
二、填空題
7. 簡(jiǎn)單機(jī)械的使用，給人們的生活帶來(lái)很多便利。小華用如圖甲所示的方法將被臺(tái)風(fēng)刮倒的樹(shù)拉正，A的樹(shù)干相當(dāng)于______（選填“動(dòng)滑輪”、“定滑輪”或“杠桿”，下同）。圖乙所示晾衣架在靠近天花板上的輪子是______。丙圖的螺絲刀也是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，叫輪軸，手柄______（選填“粗”或“細(xì)”）一些的螺絲刀用起來(lái)更省力。
【答案】 ①. 動(dòng)滑輪 ②. 定滑輪 ③. 粗
【解析】
【詳解】[1]將A樹(shù)拉正時(shí)，A的樹(shù)干隨著移動(dòng)，相當(dāng)于動(dòng)滑輪。
[2]靠近天花板上的輪子使用滑輪時(shí)軸的位置固定不動(dòng)，是定滑輪。
[3]螺絲刀手柄屬于輪軸中的輪，同樣的軸，輪越大就越省力，因此手柄粗一些的螺絲刀用起來(lái)更省力。
三、實(shí)驗(yàn)題
8. 做“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)時(shí)：
（1）首先應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是便于在杠桿上直接測(cè)量______，如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，則可將右端的平衡螺母向______調(diào)節(jié)；
（2）如圖所示，是小明同學(xué)實(shí)驗(yàn)的情景（杠桿都在水平位置平衡）。實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的每個(gè)鉤碼重均為0.5N，杠桿上刻線的間距為5cm，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中；
表格中空格里應(yīng)記入的數(shù)據(jù)是______，小明的第3次實(shí)驗(yàn)中四個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中有一個(gè)存在錯(cuò)誤，是______（填“F1”、“l(fā)1”、“F2”或“l(fā)2”）錯(cuò)了；
（3）第4次測(cè)量中，如圖所示的條件下杠桿已處于平衡狀態(tài)，若小明分別拿走兩邊下方的兩個(gè)鉤碼，則杠桿的______（左/右）端將下沉，為使杠桿恢復(fù)水平平衡，小明應(yīng)將左側(cè)剩余的兩個(gè)鉤碼移至______點(diǎn)處。
【答案】 ①. 力臂 ②. 左 ③. 15 ④. l1 ⑤. 左 ⑥. 杠桿左側(cè)2格
【解析】
【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是：使力臂落在杠桿上，便于在杠桿上直接測(cè)量力臂大小。
[2]杠桿的左端偏高，說(shuō)明杠桿左邊的重力偏小，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)使杠桿左端或右端的平衡螺母向偏高的左端移動(dòng)。
（2）[3]第1次實(shí)驗(yàn)：根據(jù)杠桿平衡條件得
解得
[4]實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，F(xiàn)1的方向垂直于杠桿時(shí)，力臂才在杠桿上。如圖3所示，F(xiàn)1傾斜拉動(dòng)杠桿在水平位置平衡，動(dòng)力臂l1不在杠桿上，即表格中動(dòng)力臂l1的測(cè)量錯(cuò)誤。
（3）[5]在圖4中，如果兩側(cè)各去掉兩個(gè)鉤碼，則左側(cè)力與力臂的乘積
右側(cè)力與力臂的乘積

左側(cè)的力與力臂的乘積大于右側(cè)的力與力臂的乘積，所以杠桿的左側(cè)下降。
[6]為使杠桿恢復(fù)水平平衡，左側(cè)力和力臂的積應(yīng)為10N?cm，即
則
故應(yīng)移至杠桿左側(cè)2格。
9. 某興趣小組對(duì)滑輪和杠桿的機(jī)械效率進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。
（1）如圖分別用甲、乙兩相同滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，滑輪重力小于沙和桶的總重力。用甲滑輪繩端所施加的拉力為F1，做的總功為W1，機(jī)械效率為η1；用乙滑輪繩端所施加的拉力為F2，所做的總功為W2，機(jī)械效率為η2，若不計(jì)摩擦和繩重，則：F1__________F2（選填“>”“”“”“ ②. < ③. > ④. 不變 ⑤. 90% ⑥. 相等 ⑦. 2
【解析】
【詳解】（1）[1]設(shè)沙和桶的重力是G，由圖示可知，甲圖中是定滑輪，若不計(jì)摩擦和繩重，拉力
F1=G
圖乙是動(dòng)滑輪，拉力
滑輪重力小于沙和桶的總重力，所以F1>F2。
[2][3]因?yàn)榉謩e用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，兩種情況的有用功都是克服沙子重力做的功，所以兩種情況的有用功相同。甲中所做額外功是對(duì)桶所做的功。乙是動(dòng)滑輪，乙中所做的額外功是對(duì)桶及動(dòng)滑輪所做的功；當(dāng)有用功一定時(shí)，利用機(jī)械做的額外功越少，則總功就越少，機(jī)械效率就越高；利用乙滑輪做的額外功多，則總功越多，機(jī)械效率越低，即
W1η2
（2）[4]由圖示可知，當(dāng)重物被提升的過(guò)程中，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知?jiǎng)恿Ρ叟c阻力臂的比值不變，且重物的重力不變，由杠桿平衡條件可知拉力不變。
[5][6]物體上升的高度
h=10cm=0.1m
拉力移動(dòng)的距離
s=25cm=0.25m
此時(shí)杠桿的機(jī)械效率
杠桿提升物體時(shí)，對(duì)物體做有用功，克服杠桿重做額外功，并且
W有用+W額=W總
設(shè)杠桿重心升高的距離為h'，所以
Gh1+G杠桿h'=Fh2
G不變，h1不變，G杠桿不變，物體從A點(diǎn)到B點(diǎn)，物體還升高相同的高度，有用功不變；杠桿上旋的角度減小，杠桿升高的距離h'變小，克服杠桿重力所做的額外功變?。粍tGh1+G杠桿h'變小，所以Fh2也變小；根據(jù)
可知，總功變小，有用功不變，所以η變大，即第2次杠桿的機(jī)械效率高。
10. 小華用如圖甲所示的裝置測(cè)滑輪組的機(jī)械效率（忽略繩重和摩擦）。
（1）實(shí)驗(yàn)中，應(yīng) ___________拉動(dòng)繩子的自由端，若偏離這個(gè)方向，測(cè)得機(jī)械效率將 ___________；
（2）通過(guò)改變動(dòng)滑輪的重力，提升同一物體，多次實(shí)驗(yàn)，將獲得的數(shù)據(jù)繪制出如圖乙所示的圖像。分析圖像可知：被提升的物體重力相同時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越 ___________（填“高”或“低”）；
（3）根據(jù)圖乙中的A點(diǎn)提供的數(shù)據(jù)可知，此時(shí)被提升的物體重力為 ___________N。
【答案】 ①. 豎直勻速 ②. 降低 ③. 低 ④. 3
【解析】
【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中用滑輪組向上提升物體，為了便于讀數(shù)準(zhǔn)確，繩端應(yīng)該豎直向上勻速拉動(dòng)。
[2]動(dòng)滑輪是個(gè)省力杠桿，若偏離這個(gè)方向，此時(shí)動(dòng)滑輪就不是最省力的情形了，此時(shí)拉力將會(huì)變大，根據(jù)
知測(cè)得機(jī)械效率的降低。
（2）[3]根據(jù)圖乙可知，被提升物體所受的重力相同時(shí)，隨著動(dòng)滑輪的重力變大，滑輪組的機(jī)械效率在變低。
（3）[4]根據(jù)圖乙可知，當(dāng)動(dòng)滑輪重為1N時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為75%，因忽略繩重和摩擦，所以做的額外功為
根據(jù)
可知被提升物體所受的重力為
四、作圖題
11. 在A點(diǎn)畫(huà)出使杠桿靜止在圖示位置的最小力F。
【答案】
【解析】
【詳解】根據(jù)杠桿平衡的條件可知，在阻力和阻力臂不變時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力；由圖示可知，以O(shè)A為動(dòng)力臂時(shí)，動(dòng)力臂最長(zhǎng)，此時(shí)最省力；連接OA，從A點(diǎn)做OA的垂線，為使杠桿平衡，力的方向應(yīng)垂直于OA向上，如圖所示：
12. 在圖中畫(huà)出滑輪組最省力的繞繩方法。
【答案】
【解析】
【詳解】從動(dòng)滑輪的掛鉤開(kāi)始，依次繞過(guò)定滑輪、動(dòng)滑輪，繩端水平向左拉，拉動(dòng)物體繩子股數(shù)為3，是最省力的繞法，如下圖所示
五、計(jì)算題
13. 如圖所示，質(zhì)量為8kg，邊長(zhǎng)為10cm的正方體物塊A置于水平地面上，通過(guò)細(xì)繩系于輕質(zhì)杠桿BOC的B端，杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，且CO=3BO，在C端用F=10N的力豎直向下拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡，且細(xì)繩被拉直。不考慮細(xì)繩的重量，g取10N/kg，求：
（1）物體A的重力G；
（2）B端細(xì)繩的拉力；
（3）物體A對(duì)地面的壓強(qiáng)P。
【答案】（1）80N；（2）30N；（3）5000Pa
【解析】
【詳解】解：（1）物塊A的重力為
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件可知
則B端細(xì)繩的拉力為
（3）物體對(duì)地面的壓力為
受力面積為
物體A對(duì)地面的壓強(qiáng)為
答：（1）物體A的重力為80N；
（2）B端細(xì)繩的拉力為30N；
（3）物體A對(duì)地面的壓強(qiáng)為5×103Pa。
14. 科技館里，小明和爸爸正在體驗(yàn)升降座椅裝置，如圖為升降座椅裝置的簡(jiǎn)圖。已知爸爸的質(zhì)量為60kg，小明用240N的拉力將爸爸勻速拉升到頂端，用時(shí)30s，該過(guò)程中小明手握住繩子向下拉動(dòng)的總長(zhǎng)度為6m。不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg。求：
（1）小明拉繩所做功的功率為多少？
（2）動(dòng)滑輪（含座椅）的質(zhì)量為多少？
（3）該升降座椅裝置的機(jī)械效率多大？
【答案】（1）48W；（2）12kg；（3）83.3%
【解析】
【詳解】解：（1）小明拉繩所做功為
小明拉繩所做功的功率為
（2）爸爸的重力為
由圖可知?jiǎng)踊喩侠K子根數(shù)n＝3，因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦，則
所以動(dòng)滑輪（含座椅）的重力為
由可知，動(dòng)滑輪（含座椅）的質(zhì)量為
（3）該升降座椅裝置的機(jī)械效率為
答：（1）小明拉繩所做功的功率為48W；
（2）動(dòng)滑輪（含座椅）的質(zhì)量為12kg；
（3）該升降座椅裝置的機(jī)械效率為83.3%。
15. 如圖是小明做“測(cè)量提升物體所做功”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，他用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊沿斜面勻速上升，拉力為F＝1.6N，木塊重G＝4N，斜面高h(yuǎn)＝30cm，長(zhǎng)s＝1m。小明將木塊從斜面底部勻速拉到頂部，用時(shí)10s，則：
（1）拉力F做功的功率是多少？
（2）該斜面的機(jī)械效率是多少？
【答案】（1）0.16W；（2）75%
【解析】
【詳解】解：（1）拉力做功為
拉力做功的功率為
（2）所做有用功為
機(jī)械效率為
答：（1）拉力F做功的功率是0.16W；
（2）該斜面的機(jī)械效率是75%。
一、單選題
（2022·山東煙臺(tái)·中考真題）
16. 如圖所示的杠桿在使用過(guò)程中，屬于費(fèi)力杠桿的是（ ）
A. 用羊角錘起釘子B. 用鉗子夾導(dǎo)線
C. 用起子起瓶蓋D. 用鑷子夾取砝碼
【答案】D
【解析】
【詳解】A．用羊角錘起釘子時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故A不符合題意；
B．用鉗子夾導(dǎo)線時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B不符合題意；
C．用起子起瓶蓋時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故C不符合題意；
D．用鑷子夾取砝碼時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，故D符合題意。
故選D。
（2022·江蘇常州·中考真題）
17. 為了拔除外來(lái)入侵物種“一枝黃花”，農(nóng)業(yè)專家自制輕質(zhì)拔草器，如圖所示，將拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手對(duì)拔草器施力，可將植株連根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是（ ）
A. B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【詳解】杠桿平衡條件。根據(jù)題意可知阻力大小是不變的，要讓動(dòng)力最小，應(yīng)該使盡量小，盡量大。根據(jù)圖示最小，垂直于杠桿，的長(zhǎng)度最大的，C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
（2022·山東威海·中考真題）
18. 如圖所示，為了把兩件相同貨物搬運(yùn)到汽車上，工人用相同材質(zhì)的木板搭建了AB、CD兩個(gè)斜面，用沿斜面向上的力將其中一件貨物從斜面的底端勻速推到頂端，另一件貨物用同樣的方法沿斜面搬運(yùn)。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 沿斜面推動(dòng)更省力
B. 沿斜面推動(dòng)，工人克服貨物重力做的功更多
C. 無(wú)論利用哪個(gè)斜面，工人克服貨物重力做功的功率一定相同
D. 沿斜面推動(dòng)貨物的過(guò)程中，貨物的機(jī)械能增大
【答案】D
【解析】
【詳解】A．AB、CD兩個(gè)斜面的高度相同，CD斜面比較長(zhǎng)，沿CD斜面推動(dòng)更省力，故A錯(cuò)誤；
BC．AB、CD兩個(gè)斜面的高度相同，貨物的重力相同，由W=Gh可知克服貨物重力做的功相同，兩件貨物推到頂端的時(shí)間未知，由可知工人克服貨物重力做功的功率不一定相同，故BC錯(cuò)誤；
D．沿斜面推動(dòng)貨物的過(guò)程中，速度不變，質(zhì)量不變，動(dòng)能不變，高度增大，重力勢(shì)能增大，機(jī)械能等于動(dòng)能和勢(shì)能之和，所以貨物的機(jī)械能增大，故D正確。
故選D。
（2022·廣西柳州·中考真題）
19. 如圖甲，大人、男孩、女孩用兩根相同圓木棍和一根繩子玩“比力氣”的游戲。該游戲裝置與滑輪組類似，圖乙是其示意圖。繩的一端固定在一根木棍上，在兩根木棍上繞幾圈后女孩捆住繩的另一輛向外拉，大人、男孩則各握住一根木棍向外拉，三人中被拉動(dòng)者為負(fù)，他們都使出了最大力氣，仍處于“僵持”狀態(tài)，沒(méi)能分出勝負(fù)。忽略繩與木棍之間的摩擦，以下做法中最有可能使女孩獲勝的是（ ）
A. 僅將繩在兩木棍上多繞1圈B. 僅將繩在兩木棍上少繞1圈
C. 僅增加繩的總長(zhǎng)D. 僅減小繩的總長(zhǎng)
【答案】A
【解析】
【詳解】AB．僅將繩在兩木棍上多繞1圈，這樣承擔(dān)男孩所用木棍的繩子的段數(shù)增大，女孩越省力，可能使女孩獲勝，同理可知，僅將繩在兩木棍上少繞1圈，不能使女孩獲勝，故A符合題意，B不符合題意；
CD．改變繩的總長(zhǎng)，不能改變力的大小，故CD不符合題意。
故選A。
（2021·山東煙臺(tái)·中考真題）
20. 用如圖所示的四種方式勻連提升同一物體（不計(jì)機(jī)械自重和摩擦），其中最費(fèi)力的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】設(shè)物體重力為G，不計(jì)機(jī)械自重和摩擦，則沒(méi)有額外功。選項(xiàng)A中為動(dòng)滑輪，拉力F1=2G；選項(xiàng)B中為定滑輪，拉力F2=G；選項(xiàng)C中滑輪組有效繩子段數(shù)n=3，則拉力F3= ；選項(xiàng)D中有用功等于總功，斜面長(zhǎng)為高的2倍，則
W有=W總
Gh=F4s
Gh=F4×2h
解得F4=綜上分析可知，F(xiàn)1最大、最費(fèi)力。
故選A。
（2022·遼寧遼寧·中考真題）
21. 使用如圖所示的滑輪組，沿水平方向勻速拉動(dòng)質(zhì)量為300kg的物體，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為200N，物體在10s內(nèi)移動(dòng)1m。物體所受的摩擦力為物重的0.1倍。不計(jì)繩重和滑輪組內(nèi)的摩擦，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 滑輪組的機(jī)械效率為50%
B. 動(dòng)滑輪重為100N
C. 繩子自由端拉力的功率為20W
D. 增大物重機(jī)械效率不變
【答案】B
【解析】
【詳解】A．物體的重力
G=mg=300kg×10N/kg=3000N
物體受到的摩擦力
f=0.1G=0.1×3000N=300N
則拉力F克服物體摩擦力做的有用功
W有=fL=300N×1m=300J
由圖可知，動(dòng)滑輪用2段繩子拉物體，且彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為200N，則拉力F=200N，繩子自由端移動(dòng)的距離s=2m，拉力做的總功
W總=Fs=200N×2m=400J
滑輪組的效率
故A錯(cuò)誤；
B．由可知，動(dòng)滑輪重
G動(dòng)=nF-f=2×200N-300N=100N
故B正確；
C．拉力的功率
故C錯(cuò)誤；
D．若增大物重，則物體受到的摩擦力變大，物體移動(dòng)相同的距離，滑輪組所做的有用功變大，而額外功不變，有用功在總功中所占的比例變大，因此機(jī)械效率會(huì)變大，故D錯(cuò)誤。
故選B。
二、多選題
（2022·山東濰坊·中考真題）
22. 圖甲所示為工人師傅乘坐吊籃在高空粉刷樓體外墻的情景，吊籃可在電動(dòng)機(jī)的作用下實(shí)現(xiàn)升降，其簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)原理如圖乙所示。吊籃的質(zhì)量為，兩名工人及工具的總質(zhì)量為，某次吊升過(guò)程中，吊籃在內(nèi)勻速上升了。不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦，關(guān)于該過(guò)程的分析正確的是（ ）

A. 吊籃的動(dòng)能不變B. 吊籃的機(jī)械能守恒
C. 電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力為D. 電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)繩子的功率為
【答案】AD
【解析】
【詳解】AB．吊籃勻速上升的過(guò)程，質(zhì)量不變，速度不變，高度升高，所以動(dòng)能不變，重力勢(shì)能變大，機(jī)械能變大，機(jī)械能不守恒，故A正確，B錯(cuò)誤；
C．由圖示知，承重繩子為4根。不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦?xí)r，電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力
故C錯(cuò)誤；
D．繩子在30s內(nèi)移動(dòng)的距離
s=4h=4×6m=24m
繩子移動(dòng)速度
電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)繩子的功率
P=Fv=600N×0.8m/s=480W
故D正確。
故選AD。
三、填空題
（2021·遼寧營(yíng)口·中考真題）
23. 如圖所示，物體A重150N，物體B重15N，此時(shí)物體A沿著水平桌面以0.2m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)（不計(jì)繩重、滑輪重、繩輪及輪軸間的摩擦），物體B勻速下降的速度是_______m/s，物體A與水平桌面間的摩擦力是_______N，10s內(nèi)物體A克服摩擦力做功_____J。
【答案】 ①. 0.4 ②. 30 ③. 60
【解析】
【分析】
【詳解】[1]由圖可知繩子的段數(shù)n為2，已知物體A的速度，則物體B下滑的速度為
vB=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s
[2]物體B施加在繩端的拉力
F=GB=15N
不計(jì)摩擦、繩重及滑輪重，物體A、B均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體A受到的拉力與摩擦力是一對(duì)大小相等的平衡力，則
所以物體A受到的水平向左的摩擦力
f=2F=2×15N=30N
[3]由可得10s內(nèi)物體A
sA=vAt=0.2m/s×10s=2m
則10s內(nèi)，物體A克服摩擦力做功
W=fs=30N×2m=60J
（2022·遼寧阜新·中考真題）
24. 工人利用如圖所示的滑輪組，將質(zhì)量為80kg的重物在10s內(nèi)勻速提升1m，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%（不計(jì)繩重與摩擦，g取10N/kg），則有用功的功率為_(kāi)_____W；工人對(duì)繩的拉力做功______J；動(dòng)滑輪重______N；若增大物重，該滑輪組的機(jī)械效率______（填“變大”“變小”或“不變”）。
【答案】 ①. 80 ②. 1000 ③. 200 ④. 變大
【解析】
【詳解】[1]重物A的重力
G=mg=80kg×10N/kg=800N
有用功
W有用=Gh=800N×1m=800J
有用功功率
[2]從圖中可知n=2，該滑輪組的機(jī)械效率可知，工人對(duì)繩的拉力做功
[3]不計(jì)繩重與摩擦，工人所做的額外功
W額外=W總-W有用=1000J-800J=200J
動(dòng)滑輪的重力
[4]不計(jì)繩重與摩擦，根據(jù)
可知，若增大物重G，該滑輪組的機(jī)械效率變大。
（2022·遼寧錦州·中考真題）
25. 如圖所示的滑輪組，在拉力F的作用下，物體A以0.1m/s的速度勻速直線運(yùn)動(dòng)了10s。物體A受到的摩擦力為4.2N，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為2N（不計(jì)繩、彈簧測(cè)力計(jì)和滑輪重）。則繩子自由端移動(dòng)的距離為_(kāi)_____m，拉力F的功率為_(kāi)_____W，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_____。
【答案】 ①. 3 ②. 0.6 ③. 70%
【解析】
【詳解】[1]由圖可知，右邊的滑輪為動(dòng)滑輪，承擔(dān)物體A與桌面間摩擦力的繩子股數(shù)是3，所以繩自由端移動(dòng)的速度為
v繩=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s
繩子自由端移動(dòng)的距離為
s=v繩t=0.3m/s×10s=3m
[2]作用在繩端的拉力與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等，所以繩端的拉力F的大小為2N，拉力F的功率為
P=Fv繩=2N×0.3m/s=0.6W
[3]當(dāng)A勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程，物體A受到的摩擦力為4.2N，所以使用滑輪組的過(guò)程中，做的有用功為
W有=fs物=4.2N×0.1m/s×10s=4.2J
總功
W總=Fs繩=2N×3m=6J
滑輪組的機(jī)械效率為
四、作圖題
（2022·遼寧遼寧·中考真題）
26. 圖甲是一款瓶起子。起瓶蓋時(shí)，瓶身相當(dāng)于一個(gè)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿。圖乙是其簡(jiǎn)化示意圖。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出：
（1）瓶蓋上B點(diǎn)受到的阻力F2的大致方向；
（2）作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1及其力臂l1.
【答案】
【解析】
【詳解】[1]起瓶蓋時(shí)，瓶身相當(dāng)于一個(gè)以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)的杠桿，阻力F2作用點(diǎn)在B點(diǎn)，方向向左上方。
[2]因?yàn)樽枇妥枇Ρ垡欢ǎ瑒?dòng)力臂最大時(shí)，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，動(dòng)力最小，由圖可知OA為最大動(dòng)力臂，過(guò)點(diǎn)A垂直于OA向左下方作出最小的力F1示意圖，如圖所示：
五、實(shí)驗(yàn)題
（2022·遼寧朝陽(yáng)·中考真題）
27. 小明利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置“探究杠桿的平衡條件”：
（1）輕質(zhì)杠桿靜止時(shí)如圖甲所示，可將左端的平衡螺母向___________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使其在水平位置平衡，這樣操作的目的是便于測(cè)量___________；
（2）小明多次實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)如表，總結(jié)數(shù)據(jù)得出杠桿的平衡條件___________；
（3）第2次實(shí)驗(yàn)所掛鉤碼的個(gè)數(shù)和位置如圖乙所示，此時(shí)將兩側(cè)所掛的鉤碼同時(shí)向支點(diǎn)O靠近一格，杠桿會(huì)___________（選填“左側(cè)下降”、“右側(cè)下降”或“仍水平平衡”）；
（4）如圖丙所示，用彈簧測(cè)力計(jì)在A處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，在測(cè)力計(jì)逐漸向左傾斜到虛線位置的過(guò)程中，保持杠桿在水平位置平衡，則測(cè)力計(jì)的示數(shù)將___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
【答案】 ①. 右 ②. 力臂 ③. 動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂 ④. 右側(cè)下降 ⑤. 變大
【解析】
【詳解】（1）[1]由圖可知，杠桿左端向下傾斜，則重心應(yīng)向右移動(dòng)，故應(yīng)向右調(diào)節(jié)左端的平衡螺母，使其在水平位置平衡。
[2]杠桿在水平位置平衡時(shí)，動(dòng)力和阻力的力臂在杠桿上，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中便于直接讀取力臂的長(zhǎng)度。
（2）[3]根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得，每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積都等于阻力與阻力臂的乘積，所以總結(jié)數(shù)據(jù)得出杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂。
（3）[4]設(shè)一個(gè)鉤碼重為G，每一小格長(zhǎng)為L(zhǎng)，如圖乙所示，將兩側(cè)所掛的鉤碼同時(shí)向支點(diǎn)O靠近一格，則左端為
4G×2L=8GL
右端為
3G×3L=9GL
因?yàn)?GL0），求桿始終水平靜止不動(dòng)時(shí)，B中注入水的質(zhì)量范圍（結(jié)果用mA、m0表示）。（ ）
【答案】 ①. 6kg ②. 2kg ③. 見(jiàn)解析
【解析】
【詳解】（1）[1]由題意可知，根據(jù)可知，容器B中水的質(zhì)量為
m=ρV=1.0×103kg/m3×6×10-3m3=6kg
[2]當(dāng)傳感器C示數(shù)為零時(shí)，以D為支點(diǎn)，可得
（m沙+m0）g?2l=（m水+m0）g?l
即
（m沙+2kg）g?2l=（6kg+2kg）g?l
解得：m沙=2kg。
（2）[3]當(dāng)傳感器D示數(shù)為零時(shí)，mB有最小值，根據(jù)杠桿平衡條件可得
（mA+m0）gl=（mB+m0）g?2l
解得：mB=；
當(dāng)傳感器C示數(shù)為零時(shí)，mB有最大值，根據(jù)杠桿平衡條件可得
（mA+m0）g?2l=（mB+m0）gl
解得：mB=2mA+m0；
由題意可知，mA>0，所以當(dāng)mA≤m0時(shí)，mB有最小值為0，最大值為2mA+m0；當(dāng)mA>m0時(shí)，mB有最小值為，最大值為2mA+m0；
即當(dāng)mA≤m0時(shí)，0≤mB≤2mA+m0；當(dāng)mA＜m0時(shí)，≤mB≤2mA+m0。實(shí)驗(yàn)次數(shù)
動(dòng)力F1/N
動(dòng)力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.5
10
1
______
2
1
20
2
10
3
1
20
1.5
10
次數(shù)
動(dòng)力F1/N
動(dòng)力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1
0.1
2
0.05
2
2
0.15
1.5
0.2
3
3
0.05
1.5
0.1
實(shí)驗(yàn)
次數(shù)
鉤碼重
G/N
鉤碼上升高度
h/cm
拉力
F/N
繩端移動(dòng)距離
s/cm
機(jī)械效率
η
1
1.0
10
0.6
30
55.6%
2
2.0
10
1.0
30
3
4.0
10
1.6
30
83.3%
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
動(dòng)力F1/N
動(dòng)力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.5
10
1
______
2
1
20
2
10
3
1
20
1.5
10
次數(shù)
動(dòng)力F1/N
動(dòng)力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1
0.1
2
0.05
2
2
0.15
1.5
0.2
3
3
0.05
1.5
0.1
實(shí)驗(yàn)
次數(shù)
鉤碼重
G/N
鉤碼上升高度
h/cm
拉力
F/N
繩端移動(dòng)距離
s/cm
機(jī)械效率
η
1
1.0
10
0.6
30
55.6%
2
2.0
10
1.0
30
3
4.0
10
1.6
30
83.3%

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2024-2025學(xué)年八年級(jí)下冊(cè)物理同步單元講練測(cè)第七章力-單元測(cè)(原卷版+解析)

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