一、選擇題（每小題3分，共36分，請將正確的答案序號(hào)填入下表中）


1．（3分）（2016春?廣饒縣期末）在圖中，關(guān)于力F1的力臂的作法，正確的是（ ）


A．B．


C．D．


【考點(diǎn)】7P：力臂的畫法．


【專題】591：簡單機(jī)械．


【分析】力臂的畫法：①首先根據(jù)杠桿的示意圖，確定杠桿的支點(diǎn)。


②確定力的作用點(diǎn)和力的方向，畫出力的作用線。


③從支點(diǎn)向力的作用線作垂線，支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂。


【解答】解：力臂是指從支點(diǎn)到力的作用線的距離，觀察各圖可知，圖C是從支點(diǎn)到力F1的作用線的距離，圖ABD都不是從支點(diǎn)到力F1的作用線的距離，故C畫法正確，ABD畫法錯(cuò)誤。


故選：C。


【點(diǎn)評】作力臂時(shí)要找好支點(diǎn)與力的作用線，力臂應(yīng)是從支點(diǎn)到力的作用線的距離。


2．（3分）下列的生活用具中，屬于費(fèi)力的杠桿是（ ）


A．鉗子B．普通剪刀


C．鐵匠剪刀D．理發(fā)剪刀


【考點(diǎn)】7O：杠桿的分類．


【專題】591：簡單機(jī)械．


【分析】結(jié)合生活經(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。


【解答】解：A、鉗子在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；


B、普通剪刀在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；


C、鐵匠剪刀在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；


D、理發(fā)剪在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；


故選：D。


【點(diǎn)評】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。


3．（3分）用一個(gè)動(dòng)滑輪提升一個(gè)重為200N的物體，拉力的大?。? ）


A．一定是200NB．一定是100N


C．可能大于100ND．可能小于100N


【考點(diǎn)】7W：動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)．


【專題】591：簡單機(jī)械．


【分析】解決此題要知道動(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。


【解答】解：動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿，能省一半的力；有兩段繩子承擔(dān)物體和動(dòng)滑輪的總重，每段承擔(dān)的力相等，各為總重的二分之一；


不考慮動(dòng)滑輪重力、摩擦、繩子的重力時(shí)，拉力的大小F=G物=×200N=100N；不考慮摩擦和繩子的重力，考慮動(dòng)滑輪重力時(shí)，拉力的大小F=（G物+G動(dòng)），則大于100N。


故選：C。


【點(diǎn)評】此題考查了動(dòng)滑輪的使用特點(diǎn)，需要區(qū)分定滑輪和動(dòng)滑輪的工作特點(diǎn)，還要知道使用滑輪不能省功。


4．（3分）如圖所示，用相同的滑輪組裝成的滑輪，提升相同的重物，繩端的拉力F甲和F乙，則下列正確的是（ ）





A．F甲=F乙B．F甲＞F乙


C．F甲＜F乙D．條件不足，無法確定


【考點(diǎn)】7V：定滑輪及其工作特點(diǎn)；7W：動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)．


【專題】591：簡單機(jī)械．


【分析】定滑輪是指固定不動(dòng)的滑輪，動(dòng)滑輪是指和物體一塊移動(dòng)的滑輪；定滑輪的特點(diǎn)是能夠改變力的方向，但是不能省力；動(dòng)滑輪的特點(diǎn)是能夠省一半力，但是費(fèi)距離。


【解答】解：甲圖是一個(gè)定滑輪，定滑輪的特點(diǎn)是能夠改變力的方向，但是不能省力，因此F甲=G；


乙圖是一個(gè)動(dòng)滑輪，當(dāng)動(dòng)滑輪重小于物重時(shí)，動(dòng)滑輪的特點(diǎn)是能夠省一半力，故F乙=（G動(dòng)+G）＜G，當(dāng)動(dòng)滑輪重大于物重時(shí)，動(dòng)滑輪的特點(diǎn)是能夠省一半力，故F乙=（G動(dòng)+G）＞G，所以F甲＞F乙或者所以F甲＜F乙。


故選：D。


【點(diǎn)評】此題主要考查定滑輪和動(dòng)滑輪的定義以及它們各自的特點(diǎn)，要注意在乙圖中動(dòng)滑輪的重不能忽略。


5．（3分）在如圖的實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F1和F2，所掛物體的重力為G，下列結(jié)論與事實(shí)不相符的是（ ）





A．F1=F2B．F1+F2=G


C．F1+F2＞GD．此滑輪是動(dòng)滑輪


【考點(diǎn)】7W：動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)．


【專題】591：簡單機(jī)械．


【分析】解決此題要知道：定滑輪和動(dòng)滑輪的區(qū)別和動(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。


【解答】解：觀察圖中的實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)拉動(dòng)繩子自由端時(shí)，滑輪會(huì)隨物體的上升而移動(dòng)，所以是動(dòng)滑輪；故D正確；


在考慮動(dòng)滑輪重力時(shí)，兩段繩子承擔(dān)物體和動(dòng)滑輪的總重，則每段承擔(dān)的力相等，各為總重的二分之一，即F1=F2，且F1+F2=G+G輪，所以F1+F2＞G；故A、C正確，B錯(cuò)誤。


故選：B。


【點(diǎn)評】此題考查了動(dòng)滑輪的識(shí)別和使用特點(diǎn)，需要區(qū)分定滑輪和動(dòng)滑輪的工作特點(diǎn)，還要明確使用滑輪不能省功。


6．（3分）（2015春?戚墅堰區(qū)期末）如圖所示，一根繩子繞過定滑輪，一端拴在鉤碼上，手執(zhí)另一端，分別用力F1、F2、F3拉起鉤碼，實(shí)驗(yàn)表明下列說法正確的是（ ）





A．F1較大B．F2較大


C．F3較大D．三個(gè)力一樣大


【考點(diǎn)】7V：定滑輪及其工作特點(diǎn)．


【分析】定滑輪的工作特點(diǎn)是：使用定滑輪只能改變力的方向，不能省力。


【解答】解：圖中使用同一定滑輪提升同一物體，沿著各個(gè)不同的方向拉動(dòng)，其實(shí)質(zhì)如下圖：





根據(jù)杠桿的平衡條件，F(xiàn)L1=GL2，G一定，L1=L2，所以F不變，故沿著任意方向所用的力都相等。


故選：D。


【點(diǎn)評】記住定滑輪的特點(diǎn)，并靈活運(yùn)用。


7．（3分）（2014?成都）如圖所示，在水平地面上，小聰用力將箱子拉走了；小明用力推箱子，但箱子沒有移走，下面關(guān)于做功的分析，正確的是（ ）





A．小明用了力，他對箱子做了功


B．小聰用力拉動(dòng)了箱子，她對箱子做了功


C．小聰在拉箱子的過程中，箱子的重力做了功


D．小明、小聰都沒有對箱子做功


【考點(diǎn)】EA：力是否做功的判斷．


【專題】592：功、功率、機(jī)械效率．


【分析】做功的兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過的距離；二者缺一不可。據(jù)此分析判斷。


【解答】解：


（1）小明用力推箱子，但箱子沒有移走，只有力的作用，沒有在力的方向上通過距離，所以他對箱子沒有做功；故AD錯(cuò)誤；


（2）小聰用力將箱子拉走了，在力的方向上通過了距離，因此她對箱子做了功，小聰在拉箱子的過程中，沒有在重力的方向上移動(dòng)距離，故箱子的重力沒有功，故B正確，C錯(cuò)誤；


故選：B。


【點(diǎn)評】明確三種情況不做功：一是有力無距離（例如：推而未動(dòng)），二是有距離無力（靠慣性運(yùn)動(dòng)），三是力的方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直。推不動(dòng)，摩擦力和推力平衡，而不是摩擦力大于推力﹣﹣﹣易錯(cuò)點(diǎn)！


8．（3分）（2014?婁底）圖中以科學(xué)家名字作為功率的單位的是（ ）


A．牛頓B．帕斯卡


C．焦耳D．瓦特


【考點(diǎn)】2S：物理量的單位及單位換算．


【專題】592：功、功率、機(jī)械效率．


【分析】物理學(xué)中各個(gè)物理量都有自己的國際單位：功率的單位是瓦特。


【解答】解：


在國際單位制中：電功率的單位是瓦特；


力的單位是牛頓；


壓強(qiáng)的單位是帕斯卡；


能量的單位是焦耳。


故選：D。


【點(diǎn)評】物理學(xué)中各個(gè)物理量都有自己的單位，不要將各物理量單位相混淆。


9．（3分）（2014?岳陽）如圖用一個(gè)動(dòng)滑輪把一個(gè)重為100N的沙袋從地面提高到9m的腳手架上，所用的力F是60N，則該動(dòng)滑輪（ ）





A．可以改變力的方向B．可以省功


C．做的有用功為540JD．機(jī)械效率為83.3%


【考點(diǎn)】7W：動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)；EC：功的計(jì)算；F4：滑輪（組）的機(jī)械效率．


【專題】59：機(jī)械與功．


【分析】（1）題中使用的是動(dòng)滑輪，使用動(dòng)滑輪可以省力，但不能改變用力的方向。


（2）使用任何機(jī)械都不省功。


（3）已知物體重和升高的高度，根據(jù)公式W=Gh可求有用功。


（4）已知拉力和動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)，根據(jù)公式W=FS可求總功，有用功與總功的比值就等于機(jī)械效率。


【解答】解：A、動(dòng)滑輪可以省力，但不能改變用力的方向。選項(xiàng)錯(cuò)誤：


B、使用動(dòng)滑輪不能省功。選項(xiàng)錯(cuò)誤；


C、有用功：W有=Gh=100N×9m=900J．選項(xiàng)錯(cuò)誤；


D、動(dòng)滑輪上有兩段繩子，所以拉力移動(dòng)的距離是物體升高高度的2倍，s=2h=2×9m=18m


總功：W總=Fs=60N×18m=1080J。


機(jī)械效率：η=×100%=×100%≈83.3%．選項(xiàng)正確。


故選：D。


【點(diǎn)評】本題考查有動(dòng)滑輪的特點(diǎn)、功的原理、用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式的應(yīng)用，難點(diǎn)是動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)的分析


10．（3分）（2015秋?鹽城期末）在排球運(yùn)動(dòng)中，跳發(fā)球（圖）是最具威力的發(fā)球方式，其動(dòng)作要領(lǐng)可簡化為“拋球、騰空、擊球和落地”四個(gè)過程，其中運(yùn)動(dòng)員對排球做功的過程有（ ）





A．拋球、騰空B．騰空、擊球C．拋球、擊球D．擊球、落地


【考點(diǎn)】EA：力是否做功的判斷．


【專題】592：功、功率、機(jī)械效率．


【分析】本題要抓住做功的兩個(gè)必要因素：


1．作用在物體上的力；


2．物體在力的方向上通過的距離（即力和距離的方向要一致）；


二者缺一不可。


【解答】解：A、拋球時(shí)，人對球有力，且在力的方向上有距離，故運(yùn)動(dòng)員對排球做功；騰空時(shí)，人與排球間沒有力的作用，故運(yùn)動(dòng)員對排球沒有做功；故A錯(cuò)誤；


B、騰空時(shí)，人與排球間沒有力的作用，故運(yùn)動(dòng)員對排球沒有做功；擊球時(shí)，人對排球施加向下的力，且排球運(yùn)動(dòng)方向向下，故運(yùn)動(dòng)員對排球做功；故B錯(cuò)誤；


C、拋球時(shí)，人對球有力，且在力的方向上有距離，故運(yùn)動(dòng)員對排球做功；擊球時(shí)，人對排球施加向下的力，且排球運(yùn)動(dòng)方向向下，故運(yùn)動(dòng)員對排球做功；故C正確；


D、擊球時(shí)，人對排球施加向下的力，且排球運(yùn)動(dòng)方向向下，故運(yùn)動(dòng)員對排球做功；落地時(shí)，人與排球間沒有力的作用，故運(yùn)動(dòng)員對排球沒有做功；故D錯(cuò)誤；


故選：C。


【點(diǎn)評】本題考查了力是否做功的判斷方法。


11．（3分）在如圖所示，物體G在豎直向上的拉力F的作用下，勻速上升0.2m，已知G=20N，F(xiàn)=12N．這一過程中，不可能得到的結(jié)論是（ ）





A．繩子自由端上升0.4m


B．拉力F做功4.8J


C．動(dòng)滑輪重4N


D．該滑輪的機(jī)械效率為90%


【考點(diǎn)】7W：動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)；EC：功的計(jì)算；F4：滑輪（組）的機(jī)械效率．


【專題】592：功、功率、機(jī)械效率．


【分析】由圖示可知，承重繩子的有效股數(shù)n=2，由滑輪組公式、功的公式、效率公式分析答題。


【解答】解：由圖示可知，滑輪承重繩子的有效股數(shù)n=2，


A、繩子自由端上升的高度s=nh=2×0.2m=0.4m，故A正確；


B、拉力的功W=Fs=12N×0.4m=4.8J，故B正確；


C、根據(jù)F=可得，動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)=nF﹣G=2×12N﹣20N=4N，故C正確；


D、有用功W有=Gh=20N×0.2m=4J，滑輪的效率η=×100%=×100%≈83.33%，故D錯(cuò)誤；


故選：D。


【點(diǎn)評】由圖示求出繩子的有效股數(shù)，熟練應(yīng)用滑輪組公式、功的公式、效率公式即可正確解題。


12．（3分）如圖所示，用甲乙兩個(gè)滑輪將同樣的鉤碼勻速提升相同的高度，則下列說法正確的是（ ）





A．F1與F2大小相等


B．甲中繩的自由端移動(dòng)的距離比乙大


C．F1做的總功比F2多


D．F1做的總功比F2少


【考點(diǎn)】7!：滑輪組繩子拉力的計(jì)算；EB：功的大小比較．


【專題】591：簡單機(jī)械；592：功、功率、機(jī)械效率．


【分析】由滑輪的特點(diǎn)可知力的大小和繩子自由端移動(dòng)的距離；把相同的重物勻速提升相同的高度，做的有用功相同；而總功等于有用功加上額外功，可知利用動(dòng)滑輪做的總功多。


【解答】解：觀察圖可知，甲為定滑輪，乙為動(dòng)滑輪；


A、F1=G，F(xiàn)2=（G+G動(dòng)），拉力F1和F2大小不相等，A錯(cuò)誤；


B、乙是動(dòng)滑輪，省力但費(fèi)距離，故乙中繩的自由端移動(dòng)的距離比甲大，B錯(cuò)誤；


CD、F1要克服摩擦、繩重和鉤碼重力做功，F(xiàn)2要克服摩擦、繩重、動(dòng)滑輪重力和鉤碼重力做功，所以F2做的總功較多，故C錯(cuò)誤，D正確。


故選：D。


【點(diǎn)評】本題考查了定滑輪與定滑輪的特點(diǎn)，有用功、額外功、總功的計(jì)算方法；本題關(guān)鍵在于確定使用任何機(jī)械都不省功。





二、填空題（每空2分，共16分）


13．（4分）當(dāng)動(dòng)力臂 大于 阻力臂（選填“大于”“等于”或“小于”），杠桿省力費(fèi)距離。如圖10所示，OB是以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)的杠桿，F(xiàn)是作用在杠桿B端的力。圖中線段AB與力F的作用線在一條直線上，且OA⊥AB、AC⊥OB．線段 OA 表示力F的力臂。（選填“OA”或“AC”）。





【考點(diǎn)】7O：杠桿的分類；7P：力臂的畫法．


【專題】591：簡單機(jī)械．


【分析】（1）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


（2）力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離。


【解答】解：（1）杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，即F1L1=F2L2，由此可知，當(dāng)動(dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿；


（2）圖中OA是從支點(diǎn)到力的作用線F的距離，AC⊥OB，但OB是杠桿，不是力的作用線，所以，OA是力臂。


故答案為：大于；OA。


【點(diǎn)評】考查學(xué)生對杠桿的特點(diǎn)和力臂概念的理解，關(guān)鍵是知道力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離，基礎(chǔ)題目。


14．（4分）劉妍在商場內(nèi)推著重為300N購物車在水平地面勻速前行5m，所用的推力為20N．在這一過程中，推力對購物車做的功是 100 J，重力對購物車做的功是 0 J。


【考點(diǎn)】EC：功的計(jì)算．


【專題】11：計(jì)算題；592：功、功率、機(jī)械效率．


【分析】先通過審題確定有重力但在重力的方向上沒移動(dòng)距離，重力不做功；知道水平推力和水平方向上移動(dòng)的距離，可利用功W=FS計(jì)算推力做的功。


【解答】解：


推力F=20N，移動(dòng)距離s=5m，


推力做的功為：W=FS=20N×5m=100J，


重力為300N的物體，在水平面上勻速前進(jìn)3m，雖然有力，也有距離，但距離不是在重力的方向上，


所以重力沒做功，為0J。


故答案為：100；0。


【點(diǎn)評】解答此題用到了功的計(jì)算公式和功率的計(jì)算公式，以及做功的兩個(gè)條件是判斷是否做功的依據(jù)。


15．（6分）（2015春?石家莊期末）如圖所示是某高壓蒸氣壓和控制裝置的示意圖，當(dāng)閥門S受到的蒸氣壓力超過其安全值時(shí)，閥門就會(huì)被頂起釋放一些蒸氣來降低壓力，該裝置相當(dāng)于一個(gè)杠桿，杠桿的平衡條件是 動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂 ；若OA=0.2m，AB=0.6m物體，C重25N，那么杠桿平衡時(shí)桿上的A點(diǎn)所受的支持力為 100 N（忽略桿重）。





【考點(diǎn)】7R：杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用．


【專題】591：簡單機(jī)械．


【分析】（1）知道杠桿平衡條件F1L1=F2L2，


（2）高壓鍋處于平衡狀態(tài)，根據(jù)杠桿平衡條件進(jìn)行求解。


【解答】解：杠桿平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，即：F1L1=F2L2，


由圖可知：OB=OA+AB=0.2m+0.6m=0.8m，


根據(jù)杠桿平衡條件得：F×OA=G×OB，


所以F===100N；


故答案為：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂；100。


【點(diǎn)評】本題考查了杠桿平衡條件，杠桿平衡條件的應(yīng)用，分析清楚圖示情景、應(yīng)用杠桿平衡條件即可解題，本題是一道基礎(chǔ)題。


16．（4分）蔣慶將重為50N的書包從地上勻速提到高為0.8m的桌面，所用時(shí)間為2s，蔣慶對書包做的功是 40 J，功率是 20 W。


【考點(diǎn)】EC：功的計(jì)算；FF：功率的計(jì)算．


【專題】11：計(jì)算題；592：功、功率、機(jī)械效率．


【分析】根據(jù)對功的概念、公式的掌握分析答題；由功的計(jì)算公式求出功，由功率公式求出功率。


【解答】解：


對書包做的功：W=Gh=50N×0.8m=40J；


做功的功率P===20W。


故答案為：40；20。


【點(diǎn)評】本題考查了求功、求功率，是一道基礎(chǔ)題，掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題。





三、作圖題（每題3分，共6分）


17．（3分）在圖中畫出杠桿F1的力臂和阻力F2的示意圖。





【考點(diǎn)】6H：力的示意圖與圖示；7P：力臂的畫法．


【專題】591：簡單機(jī)械．


【分析】先確定阻力作用點(diǎn)，然后過作用點(diǎn)表示阻力的方向；


先確定支點(diǎn)位置，然后過支點(diǎn)作力的作用線的垂線段。


【解答】解：阻力作用點(diǎn)為杠桿末端與石頭接觸的點(diǎn)，然后過作用點(diǎn)作豎直向下的力（即阻力F2）；


已知支點(diǎn)為O，過點(diǎn)O作力F1的垂線段L1，那么L1即為所求作的力臂。如圖所示：





【點(diǎn)評】畫力臂的方法：首先確定支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力。然后用虛線畫出動(dòng)力和阻力的作用線，再做出支點(diǎn)力的作用線的距離，最后標(biāo)出動(dòng)力臂和阻力臂。


18．（3分）在圖中畫出滑輪組最省力的繩子繞法和拉力F。





【考點(diǎn)】7@：滑輪組的設(shè)計(jì)與組裝．


【專題】591：簡單機(jī)械．


【分析】滑輪組繩子的繞法，有兩種：一是繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上，繞過下面的動(dòng)滑輪，再繞過上面的定滑輪；二是繩子先系在動(dòng)滑輪的固定掛鉤上，繞過定滑輪，然后再繞過動(dòng)滑輪。通過比較提升物體繩子條數(shù)的多少確定最省力的繞法。


【解答】解：如圖，由3段繩子承擔(dān)物重，是最省力的繞繩方法。如圖所示：





【點(diǎn)評】此題主要考查滑輪組承擔(dān)物重繩子股數(shù)，滑輪組的繞線方法不同，拉力的方向不同，達(dá)到省力程度也不同，繩子股數(shù)越多越省力。





四、科學(xué)探究題（每空2分，共24分）


19．（10分）（2012?岳陽）小明同學(xué)探究“杠桿的平衡條件”。





（1）實(shí)驗(yàn)前，杠桿停在圖甲所示的位置，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)該將右端平衡螺母向 右 （選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)；


（2）調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后，小明進(jìn)行的三次實(shí)驗(yàn)如圖乙所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，他得出杠桿的平衡條件為“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”，你認(rèn)為這個(gè)結(jié)論是 錯(cuò)誤 （選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的，實(shí)驗(yàn)過程中使杠桿水平平衡的目的是 方便讀出力臂 ；


（3）在圖乙（b）裝置的左右兩邊各取下一個(gè)鉤碼后，杠桿 左 （選填“左”或“右”）端下沉，為使杠桿恢復(fù)水平平衡，只需將右側(cè)鉤碼移至第 4 格；


（4）用繩子拴住一根粗細(xì)不同的大樹某處，靜止后大樹水平平衡，如圖丙所示?，F(xiàn)將大樹從拴繩處沿豎直方向切成A、B兩段，根據(jù)圖乙可判斷GA ＞ GB（選填“＞”、“=”或“＜”）。


【考點(diǎn)】7U：探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)．


【專題】13：實(shí)驗(yàn)題．


【分析】（1）如果杠桿不在水平位置平衡，可通過反向調(diào)節(jié)（向偏高的一端）平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。


（2）從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離叫動(dòng)力臂；從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂。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（重力的方向跟杠桿垂直），同時(shí)能夠消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響，


（3）利用杠桿的平衡條件F1L1=F2L2計(jì)算，得出鉤碼應(yīng)向右移動(dòng)的格數(shù)。


（4）先確定兩邊力臂大小關(guān)系，再由杠桿的平衡條件來判斷，力臂越短的那邊木頭的重力大；


【解答】解：（1）當(dāng)杠桿的左端偏低時(shí)，可將兩端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)；


（2）“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”，是在杠桿在水平位置平衡且動(dòng)力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，也就是實(shí)驗(yàn)過程中沒有改變動(dòng)力或阻力的方向。為了便于從杠桿上直接讀取力臂，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該使杠桿在水平位置平衡；


（3）兩邊各取下一個(gè)鉤碼后，左端變成2個(gè)鉤碼，力臂為2格，右邊變成一個(gè)鉤碼，力臂為3格。則2×2＞1×3，故左端下降。為使兩邊平衡，應(yīng)使右邊鉤碼移到第四格。


（4）將木棒以O(shè)點(diǎn)分為左右兩部分；


根據(jù)杠桿平衡條件：F1L1=F2L2，由題意可得：G左L左=G右L右，


因物體的重心在物體的幾何中心，則杠桿示意圖如圖：


由圖知：L左＜L右，所以G左＞G右；即左端（粗端）較重。


故答案為：（1）右；（2）錯(cuò)誤；方便讀出力臂；（3）左；4；（4）＞。





【點(diǎn)評】此題主要考查學(xué)生對于杠桿平衡條件的理解，解題的關(guān)鍵是理解力臂的概念，它是指從支點(diǎn)到力的作用線的距離。


20．（6分）江甌同學(xué)在探究動(dòng)滑輪特點(diǎn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)操作和記錄如圖所示。


（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)論F1 = F2（選填“＞”“＜”“=”）。


（2）繩子自由端移動(dòng)距離S= 20 cm。


（3）繩子自由端移動(dòng)的距離S與重物上升高度h的關(guān)系是 S=2h 。





【考點(diǎn)】7W：動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)．


【專題】591：簡單機(jī)械．


【分析】解決此題要知道動(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。


【解答】解：觀察圖中的實(shí)驗(yàn)可知：


（1）兩段繩子承擔(dān)物體和動(dòng)滑輪的總重，每段承擔(dān)的力相等，各為總重的二分之一；


（2）繩子自由端移動(dòng)的距離s=35cm﹣15cm=20cm；


（3）物體升高的距離h=10cm，則繩子自由端移動(dòng)的距離s與重物上升高度h的關(guān)系為：s=2h。


故答案為：（1）=；（2）20；（3）S=2h。


【點(diǎn)評】此題考查了動(dòng)滑輪的使用特點(diǎn)，需要區(qū)分定滑輪和動(dòng)滑輪的工作特點(diǎn)，使用滑輪不能省功。


21．（6分）圖為李明為“測量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)所掛鉤碼的重力為6N時(shí)，彈簧測力計(jì)豎直向上勻速拉動(dòng)細(xì)繩時(shí)的示數(shù)如圖所示。


（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)是 2.4 N。


（2）實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)鉤碼上升0.1m時(shí)，滑輪組的效率是 83.3% 。


（3）再增加一個(gè)鉤碼，該滑輪組的機(jī)械效率將 增大 。（選填“增大”“不變”或“減小”）





【考點(diǎn)】F8：滑輪（組）機(jī)械效率的測量實(shí)驗(yàn)．


【專題】5A5：探究型實(shí)驗(yàn)綜合題．


【分析】（1）由圖示彈簧測力計(jì)確定其分度值，讀出其示數(shù)；


（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)η=×100%=×100%=×100%=×100%求出滑輪組的機(jī)械效率；


（3）使用滑輪組時(shí)，做的額外功不變，增加鉤碼的個(gè)數(shù)，增大了有用功，因此機(jī)械效率會(huì)變大。


【解答】解：（1）由圖示彈簧測力計(jì)可知，其分度值是0.2N，示數(shù)F=2.4N；


（2）由圖可知，n=3，則滑輪組的機(jī)械效率：


η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%≈83.3%；


（3）整個(gè)滑輪組保持不變，即額外功不變。因?yàn)閷χ匚镒龅墓橛杏霉Γ黾鱼^碼的個(gè)數(shù)，即增大了有用功，機(jī)械效率就會(huì)增大。


故答案為：


（1）2.4；


（2）83.3%；


（3）增大。


【點(diǎn)評】本題考查了彈簧測力計(jì)的讀數(shù)、滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算以及影響滑輪組機(jī)械效率大小因素的應(yīng)用，要注意同一滑輪組，提升物體重力越大，機(jī)械效率越大。





五、計(jì)算題（每題9分，共18分，解答中要求寫出必要的文字說明、公式和步驟，只寫出結(jié)果的不給分）


22．（9分）劉妍將一捆質(zhì)量為30kg的書從一樓搬到三樓，所用時(shí)間為50s，設(shè)每層樓高為3m．（g=10N/kg）．求：


（1）這捆書受到的重力；


（2）劉妍做的功；


（3）劉妍搬書的功率。


【考點(diǎn)】78：重力的計(jì)算；EC：功的計(jì)算；FF：功率的計(jì)算．


【專題】573：重力、彈力、摩擦力；592：功、功率、機(jī)械效率．


【分析】（1）已知書的質(zhì)量，根據(jù)G=mg求出書的重力；


（2）根據(jù)書重和上升的高度，利用W=Gh求出對書做的功；


（3）以及上樓的時(shí)間，根據(jù)P=求出搬書的功率。


【解答】解：


（1）這捆書受到的重力：G=mg=30kg×10N/kg=300N；


（2）劉妍做的功：W=Fs=Gh=300N×6m=1800J；


（3）劉妍搬書的功率：P===36W。


答：


（1）這捆書受到的重力為300N；


（2）劉妍做的功為1800J；


（3）劉妍搬書的功率為36W。


【點(diǎn)評】本題考查了重力、功、功率的計(jì)算，關(guān)鍵是知道人把書從一樓搬到三樓，上樓通過的高度是兩層樓的高度。


23．（9分）曾豪同學(xué)利用如圖所示的滑輪將重為80N的物體勻速提高0.5m，拉力為50N，所用時(shí)間為10s．求：


（1）有用功；


（2）滑輪的機(jī)械效率；


（3）曾豪做功的功率。





【考點(diǎn)】EH：有用功和額外功；F4：滑輪（組）的機(jī)械效率；FF：功率的計(jì)算．


【專題】592：功、功率、機(jī)械效率．


【分析】（1）利用W=Gh計(jì)算有用功；


（2）首先判斷滑輪組繩子的有效股數(shù)，然后利用s=nh計(jì)算繩子自由端移動(dòng)的距離，利用W=Fs求出拉力做的總功，再利用η=計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率；


（3）利用P=可直接計(jì)算曾豪做功的功率。


【解答】解：（1）有用功：


W有=Gh=80N×0.5m=40J；


（2）由圖可知，n=2，


繩子末端移動(dòng)距離：


s=2h=2×0.5m=1m，


總功：


W總=Fs=50N×1m=50J，


機(jī)械效率：


η=×100%=×100%=80%；


（3）曾豪做功的功率：


P===5W。


答：（1）有用功為40J；


（2）滑輪的機(jī)械效率為80%；


（3）曾豪做功的功率為5W。


【點(diǎn)評】此題考查功和功率、機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是各個(gè)公式的應(yīng)用和滑輪組繩子有效股數(shù)的判定，難度不大，屬于基礎(chǔ)題。











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