2016-2017学年苏科版初三物理上第11章《简单机械和功》单元检测试卷含答案

2016年第一学期初三物理第 11 章简单机械和功 一选择题（共 12 小题） 1（ 2016枣庄）在生产生活中，利用如图所示的简单机械时，一定费力的是（ ） A笤帚 B斜面 C滑轮组 D羊角锤 2（ 2016乐山）如图所示，杠杆 细线悬挂起来，分别在 A、 B 两端分别挂上质量为重物时，杠杆平衡，此时 好处于水平位置， O，不计杠杆重力， 则关系为（ ） A B C m1= D无法判断 3（ 2016滨州）在探究杠杆平衡条件的时候，小明在均匀木板中间挖孔，孔中插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕中间自由转动每个钩码的质量为 200g， A、 B、 C、 D、 E、F 为挂钩，已知 O=D， 连线与 连线垂直现在 B 处挂两个钩码， D 处挂一个钩码，木板在水平位置平衡（如图所示）下列做法能使木板重新平衡的是（ ） A在 B、 D 两处各加挂一个钩码 B在 B 处加挂 2 个钩码、 D 处加挂一个钩码 C B 处挂两个钩码不变，把 D 处的一个钩码挂在 E 处 D B 处挂两个钩码不变，把 D 处的一个钩码挂在 F 处 4（ 2016淄博）用如图所示的滑轮组在 10s 内将 300N 的重物匀速提升 3m，已知动滑轮重30N，不计摩擦，则（ ） A利用滑轮组所做的有用功是 450J B绳子自由端移动的速度是 s C拉力的功率是 99W D滑轮组的机械效率是 80% 5（ 2016随州）如图，工人沿斜面把一箱货物（重为 G）从斜 面底端缓慢匀速地拉进车厢，拉力恒为 F，斜面高为 h，斜面倾角为 ，用此斜面拉升货物的机械效率为 ，则下列选项正确的是（ ） A总功为 W 总 = B = C = D = 6（ 2016烟台）用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体匀速提升相间的高度若用 甲 、 乙 表示甲、乙两滑轮组的机械效率， W 甲 、 W 乙 表示拉力所做的功（不计绳重与摩擦），则（ ） A 甲 = 乙 ， W 甲 =W 乙 B 甲 乙 ， W 甲 W 乙 C 甲 乙 ， W 甲 W 乙 D 甲 乙 ， W 甲 W 乙 7（ 2016德阳）关于功率、机械效率的说法正确的是（ ） A做功多的机器机械效率一定高 B机械效率高的机器功率一定大 C功率小的机器做功慢 D功率大的机器做功时间一定短 8如图所示，粗细均匀的直尺 中点 O 支起来，在 B 端放一支蜡烛，在 中点 C 放两支与 B 端完全相同的蜡烛，如果将三支蜡烛同时点燃，它们的燃烧速度相同那在在蜡烛的燃烧过程中，直尺 （ ） A蜡烛燃烧过程中 A 将逐渐上升 B始终保持平衡 C不能保持平衡，待两边蜡烛燃烧完了以后，才能恢复平衡 D蜡烛 燃烧过程中 B 端将逐渐上升 9如图所示，均匀杆 为 L，可以绕转轴 A 点在竖直平面内自由转动，在 A 点正上方距离 L 处固定一个小定滑轮，细绳通过定滑轮与杆的另一端 B 相连，并将杆从水平位置缓慢向上拉起已知杆水平时，细绳的拉力为 与水平面夹角为 30时，细绳的拉力为 （ ） A ： 1 B 2： 1 C 1： D 1： 1 10如图所示，甲是电工上水泥杆的情景图，乙是电工上水泥杆用的脚扣示意图脚扣由一根钢条做成约 的弧状，在 A、 B 处绑上橡皮，踏脚板 D 上有一个固定脚的皮带 C， A、 竖直方向有一个高度差下列分析正确的是（ ） A脚扣可等效为一个杠杆， A 是支点 B在 A、 B 处绑上橡皮是为了减小摩擦力 C脚踏板做得宽而大是为了减小脚受到的压强 D A、 B 间有一定高度差是为了减小脚扣对水泥杆的压力 11为了将放置在水平地面上重为 100N 的物体提升一定高度，设置了图 1 所示的滑轮组装置当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力 F 拉绳时，物体的速度 v 和物体上升的高度 h 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示（不计 绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（ ） A 0s 1s 内，地面对物体的支持力是 10N B 1s 2s 内，拉力 F 做的功是 2s 3s 内，拉力 F 的功率是 100W D 2s 3s 内，滑轮组的机械效率是 12航模小组的某位同学在操场上利用如图所示的电动遥控飞机进行训练，他操作遥控器，使重为 3N 的飞机从水平地面由静止开始竖直上升，飞机先后经历加速、匀速、减速三个阶段，然后悬停在距离地面 10m 的高度处飞机竖直上升的总时间为 12s 匀速上升阶段的速度为 1m/s假设飞机在空中 的受力情况可以简化为仅受重力和竖直向上的升力，则下列说法正确的是（ ） A在离开地面的过程中飞机对地面的压力先增大后减小 B在上升的阶段受到的升力大于重力 C在上升阶段飞机的功率为 在悬停阶段飞机升力的功率为 3W 二填空题（共 10 小题） 13（ 2016聊城）如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时它相当于一个 _杠杆（选填 “省力 ”或 “费力 ”）若旅行箱内装满物体且质量分布均匀，其总重为 210N，轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一，要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡 ，则竖直向上的拉力F 为 _N 14（ 2016宿迁）如图，小明在用动滑轮（不计绳重和摩擦）匀速提升不同重物时，记录下了在绳子自由端使用的拉力 F 与对应所提升的物体重力 G，如表： G/N 1 2 3 4 5 6 F/N 析表中数据可知，拉力 F 与重力 G 的关系式是： F=_；动滑轮重为 _N；随着物重的增加，动滑轮的机械效率变 _ 15（ 2016揭阳）轻质木杆 以绕 O 点转动， ： 1， A 端细线下挂 300N 的重物静止在水平地面上，若使木杆保持水平位置，且重物对水平地面的压力为零，在 B 点要用 _N 的力竖直向下拉此木杆为 _（填 “省力 ”或 “费力 ”或 “等臂 ”）杠杆 16（ 2016镇江）如图，轻杆 绕 O 点自由转动，用细线将 15N 的重物挂在 A 处，小林在 B 处用竖直向上的拉力提住轻杆， 度之比为 3： 5，下列问题中，轻杆始终在水平位置处于平衡 （ 1）此杠杆类型与 _相同（选填 “钓鱼竿 ”或 “羊角锤 ”）； （ 2）拉力大小为 _N； （ 3）若仅增加物重 ，则拉力的变化量与物重的变化量之比为 _； （ 4）若拉力方向变为图中虚线所示方向，则拉力将变 _ 17（ 2016黔西南州）如图所示，物体 A 和 B 所受重力都为 160N，不计滑轮重、绳重和摩擦，当分别用力匀速提升物体 A 和 B 时， _N， _N若与 A 相连的滑轮重 40N，不计绳重和摩擦，此滑轮的机械效率是 _ 18（ 2016绥化）将一个重 240N 的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为 120N，如图所示，物体沿斜面移动的距离 S=3m，上升的高度 h=人对物体做的有用功是_J，斜面的机械效率是 _ 19如图所示轻绳的一端通过定滑轮与质量为 m、可看成质点的理想物体相连另一端受到大小为 F 的恒力作用，开始时绳与水平方向夹角为 小物体从水平面上的 A 点被拖动到水平面上的 B 点， A、 B 距离为 L，随后从 B 点沿斜面被拖动到滑轮 O 处， B、 O 距离也为 L，小物体与水平面及斜面间的动摩擦因数均为 ，若小物体从 A 运动到 O 的过程中， F=_，小物体在 运动过程中克服摩擦力做的功 _ 20如图是一种健身器械， 视为杠杆，图中小明同学竖直向下拉杠杆，重物被抬起，此时阻力臂 _（选取 “大于 ”， “小于 ”， “等于 ”）动力臂小明同学想通过增大向下的拉力来加大训练强度，请你利用杠杆平衡条件，给小明提出一条合理的建议 _ 21小华研究有关杠杆平衡的问题，他在已调节水平平衡的杠杆上，用弹簧测力计、钩码分别进行实验，研究过程如图 6 所示（弹簧测力计对杠杆的力为动力、钩码对杠杆的力为阻力，钩码均相同且位置保持不变），请你根据实验情况和测量结果进行分析和归纳 （ 1）由 _（填 a、 b、 c、 d）两图中动力与动力臂大小间的关系可初步看出：阻力与阻力臂不变，当杠杆平衡时，动力臂越大，所用动力越小 （ 2）根据四个图中杠杆的平衡与动力、阻力使杠杆转动方向的关系可知：当 _时，杠杆可能平衡；当 _时，杠杆不能平衡 22如图是某商场的自动扶梯扶梯的部分几何尺寸如图所示，质量为 50小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼已知扶梯以 1m/s 的速度匀速上行则扶梯对他做的功是 _J，对他做功的功率是_W如果站在扶梯上的人数增多，扶梯 的效率将 _（填 “变大 ”、 “变小 ”或 “不变 ”）（ g 取 10N/ 三作图题（共 3 小题） 23（ 2016黔东南州）如图所示杠杆中， O 为支点，请画出图中力 力臂 24（ 2016盘锦）如图，质量分布不均匀的长方形物体放在水平地面上， A 点是它的重心，如果用力只使物体的一端稍微离开地面，在物体上画出所施加最小力的示意图及其力臂，并标明支点 O 25（ 2016贺州）请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人力往下拉绳使重物升起 四 实验探究题（共 4 小题） 26（ 2016扬州）从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰（如图甲）或人下蹲弯曲膝盖（如图乙）把它搬起来，哪种方法好呢？下面就建立模型说明这个问题把脊柱简化为杠杆如图丙所示，脊柱可绕骶骨（轴） O 转动，腰背部复杂肌肉的等效拉力 用在 A 点，其实际作用方向与脊柱夹角为 12且保持不变，搬箱子拉力 用在肩关节 B 点，在 B 点挂一重物代替箱子用测力计沿 向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角 ，多次实验得出结论 （ 1）在丙图中画出 臂 （ 2）当 角增大时， 大 /不变 /变小）， 大 /不变 /变小） （ 3）如果考虑到人上半身的重力，那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中 _（大/小） （ 4）对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态，由以下分析可得， _（甲 /乙）图中的姿势比较正确 27（ 2016宿迁）小明在 “探究杠杆的平衡条件 ”实验中，所用的器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个 （ 1）实验前，将杠杆中点置于支架上， 调节平衡螺母，使杠杆水平平衡；实验中，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于在杠杆上直接测量 _ （ 2）实验过程中，将钩码悬挂于图中 A 点，保持阻力、阻力臂不变，在支点 O 右侧不同位置，用弹簧测力计施加竖直向下的拉力（动力），使杠杆水平平衡，测出每一组动力臂 1，并记录在表中请根据表中数据，在坐标系中绘制出 图象，根据图象中实验数据可知，当 ， _N 次数 动力 动力臂 L1/ 3）实验中小明发现，保持杠杆处于水平平衡，当弹簧测力计的拉力方向偏离竖直方向时，弹簧测力计的拉力会变大，原因是 _ 28（ 2016南京）用如图所示的装置做 “探究杠杆的平衡条件 ”实验 （ 1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向 _移动（选填 “左 ”或 “右 ”） （ 2）如图乙所示，在刻度线 “2”处挂 2 个钩码在刻度线 “4“处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆 在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为 弹簧测力计斜向左拉，杠杆在水平位时平衡时，其示数 _项 “ ”、 “=”或 “ ”）；再将弹簧测力计斜向右拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数 （ 3）得到实验结论后，利用图乙所示的装置，只借助杠杆上的刻度线，右侧只使用弹簧测力计，左侧只悬挂重物，若弹簧测力计的量程是 0 杠杆在水平位置平衡时，通过计算可知，悬挂的重物最重可达 _N 29（ 2016聊城）在 “测量滑轮组的机械效率 ”实验中，小丽用如图所示的同一滑 轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙 3 次实验，实验数据记录如表： 实验 次数 钩码所受的 重力 G/N 提升高度 h/m 拉力 F/N 绳端移动的 距离 s/m 机械效率 1 2 2 4 3 6 （ 1）实验中要竖直向上 _拉动弹簧测力计，使钩码升高 （ 2）表格中编号 处数据应为 _，编号 处数据应为 _ （ 3）分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的 机械效率主要与 _有关 （ 4）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率 _（选填 “变大 ”“变小 ”或 “不变 ”） 五计算题（共 2 小题） 30（ 2016黔南州）用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体 M，已知被提升的物体 M 质量为 76M 的体积为 3 10 3 M 物体未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力 F 将物体 M 以 s 的速度匀速提升了 10m 的高度，此过程中，拉力 F 做的功 W 随时间 t 的变化图象如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小求：（ g=10N/ （ 1）求物体 M 的重力？ （ 2）求动滑轮下端挂钩上的绳子拉力？ （ 3）求滑轮组提升重物的机械效率？ 31 吊车在生产生活中的用途非常广泛，如图，吊车正在对一辆交通事故车实施救援作业该事故车总质量为 1290车要将该车向上吊起 3 米，水平向右移动 6 米后放到道路事故救援车上运回交警队 （ 1）该事故车的重力是多少？（取 g=10N/ （ 2）吊车施救过程中对该车做了多少功？ （ 3）起重臂下有 3 股钢丝绳绕在动滑轮和框架上，钢丝绳上的拉力为 5000N，起重机起吊该汽车的机械效率是多少？ 参考答案 一选择题（共 12 小题） 1 【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆 【解答】解： A、笤帚在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆故 A 正确； B、使用斜面可以省力故 B 错误； C、使用滑轮组既可以省力又可以改变力的方向故 C 错误； D、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆故 D 错误 故选： A 【点评】此题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种： 省力杠杆，动力臂大于阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力 臂； 等臂杠杆，动力臂等于阻力臂 2 【分析】从示意图中可以看出，杠杆在 0A 水平放置， 杠杆的拉力为竖直向下，所以杠杆拉力的力臂即为杠杆 长度， 杠杆拉力的方向也是竖直向下，但 是处于水平，所以 杠杆拉力的力臂小于 长度，根据杠杆的平衡条件分析，即可得出两个物体质量的大小 【解答】解：杠杆示意图如下： 根据杠杆的平衡条件： 2知， 2 即 力与相应的力臂成反比关系， 从图中可以看出力 臂 以物体的重力 故选 B 【点评】杠杆平衡条件是解决杠杆平衡问题的重要依据，解题时要找到动力、动力臂、阻力、阻力臂，这是解决问题的关键 3 【分析】（ 1）符合杠杆平衡条件 2杆平衡，不符合杠杆平衡条件，力和力臂乘积大的一端下沉 （ 2）力臂是从支点到力的作用线的距离，把钩码挂在 E 处、 F 处杠杆水平平衡时，力臂均和钩码挂在 D 处的力臂相等 【解答】解：设 O=D=L，每个钩码的重力为 G A在 B、 D 两处各加挂一个钩码时，杠杆左侧 力与力臂的积为 3G L，右侧力与力臂的积为 2G 2L，因 3G L 2G 2L，所以木板不会平衡，故 A 错误； B在 B 处加挂 2 个钩码、 D 处加挂一个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为 4G L，右侧力与力臂的积为 2G 2L，因 4G L=2G 2L，所以木板会平衡，故 B 正确； D 处的一个钩码挂在 E 处或 F 处，杠杆右侧的力臂不变，仍为 ，杠杆左右两侧力与力臂的乘积相等，所以木板会平衡，故 确 故选 【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等，不能只看力或只看力臂 4 【分析】克服物体的重力所做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力所做的功为总功，根据 W=出有用功和总功，根据 P= 求出拉力的功率，根据 = 100%求出滑轮组的机械效率，由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据 s=出绳端移动的距离，利用 v=求出绳子自由端移动的速度 【解答】解：利用滑轮组所做的有用功： W 有 =00N 3m=900J，故 A 错误； 拉力做的功： W 总 =（ G+G 动 ） h=（ 300N+30N） 3m=990J， 拉力的功率： P= = =99W，故 C 正确； 滑轮组的机 械效率： = 100%= 100% 故 D 错误； 由图可知， n=2，则绳端移动的距离： s= 3m=6m， 绳子自由端移动的速度： v= = =s，故 B 错误 故选 C 【点评】本题考查了功和功率、机械效率、绳端移动速度的计算，明确有用功和总功是关键 5 【分析】根据 W=出有用功；根据 W=出总功；根据三角函数关系找出 s、 h、 的关系，根据 = 求出机械效率 【解答】解：有用功： W 有用 = 总功： W 总 = 拉力沿直角三角形的斜边，重力沿竖直向下， 因此由三角函数可知 s、 h、 的关系为： h= 机械效率： = = = ，故 误， D 正确 故选 D 【点评】此题主要考查的是学生对有用功、总功、机械效率计算公式的理解和掌握，关键会根据三角函数关系得出 s、 h、 的关系 6 【分析】（ 1）对于滑轮组，最钩码做的功是有用功，即 W 有 = （ 2）此题中克服滑轮重做的功是额外功； （ 3） W 总 =W 有 +W 额 ； 【解答】解：此题中，钩码的重力相同，钩码上升的高度相同，据 W 有 =知，所做的有用功相同；此时对动滑轮做的功是额外功，不计绳子和摩擦 ，滑轮相同，即额外功相同，即W 额 是相同的，据 W 总 =W 有 +W 额 可知，所以 W 总 是相同的，故拉力做的功相同，即 W 甲 =机械效率 = 100%，故也是相同的，即 甲 = 乙 故选 A 【点评】知道对谁做的是有用功、对谁做的是额外功及机械效率的计算是解决该题的关键 7 【分析】 功率是描述物体做功快慢的物理量，它等于单位时间内所做的功，功率大则做功快；功率与效率大小没有关系； 机械效率等于有用功与总功的比值；机械效率与做功的多少没有直接关系 【解答】解： A、机械效率等于有用功与总功的比值，做功多 两者的比值不一定大，机械效率不一定高，故 A 错误； B、机械效率等于有用功与总功的比值，功率表示物体做功的快慢，它们之间没有直接关系，机械效率高的机器功率不一定大，故 B 错误； C、功率是表示物体做功快慢的物理量，功率小的机器，其做功慢，故 C 正确； D、功率等于功和做功时间的比值，功率大，做功的多少不确定，所以做功时间也不确定，故 D 错误 故选 C 【点评】本题考查了学生对机械效率、功率这两个物理概念的理解；要充分考虑选项中的条件，可以适当运用公式进行判断 8 【分析】在本题中由于蜡烛对直尺的重力作用 ，故而构成了一个杠杆：蜡烛对直尺的作用力等于蜡烛的重力，由于杠杆是在水平方向平衡，故而力臂的长度则等于蜡烛距离 O 点的距离，然后结合杠杆平衡的条件可以求解 【解答】解：设一只蜡烛的质量为 m，直尺长度为 L， 2m L=m L， 直尺在水平位置平衡； 三支蜡烛同时点燃，并且燃烧速度相同， 三支蜡烛因燃烧减少的质量 m相同， 2（ m m） L=（ m m） L， 在燃烧过程中直尺仍能平衡 故选 B 【点评】本题考查了杠杆的平衡条件的应用，注意到燃烧的速度相等反应出来的蜡烛的质量减少的速度以 及能得出燃烧过程中直尺两边力和力臂的乘积都相等是本题的关键 9 【分析】找出杠杆即将离开水平位置和把吊桥拉起到与水平面的夹角为 30时的动力臂和阻力臂，然后结合利用杠杆的平衡条件分别求出 大小 【解答】解：（ 1）杆在水平位置时，如图， 为等腰直角三角形，则 E L， 由杠杆平衡可得： = = G （ 2）把吊桥拉起到与水平面的夹角为 30时，如图， 等边三角形， ， L， += L， 在 ， 30， L， += L， 根据杠杆平衡的条件可得 G = = G； G： G= ： 1 故选 A 【点评】本题考查考了杠杆平衡条件的应用，分析题意画出两种情况下的杠杆示意图是本题的关键，数学是基础！ 10 【分析】（ 1）一根硬棒，在力的作用下，如果可以绕固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆； （ 2）摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，增大压力、增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦； （ 3）压强的大小与压力和受力面积两个因素有关，在压力一定时，减小受力面积可以减小压强； （ 4）通过支点的力，对杠杆的转动没有影响 【解答】解： A、脚扣可以看成一个杠杆， B 点为支点，故 A 错误； B、在 A、 B 处绑上橡皮是通过增大接触面的粗糙程度来增加摩擦力，防止脚扣在电线杆上滑动，故 B 错误； C、脚踏板宽大是通过增大受力面积来减小压强，使电工踩在上面更舒服些，故 C 正确； D、 A、 B 之间形成高度差是为了改变力作用的角度 ，使力不会通过支点，否则对杠杆就不起作用了，故 D 错误 故选 C 【点评】本题通过脚扣考查了有关杠杆、摩擦力、压强等方面的知识，解题的关键是掌握每个知识点的基本概念和各自的影响因素 11 【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数 n=3，则拉力 F 移动的距离 s=3h （ 1）已知滑轮组绳子的段数 n 和拉力 F 拉 ，物体静止，设滑轮组对物体的拉力 F，其关系为 F 拉 = （ F+G 动 ）； 地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力 G 减去整个滑轮组对物体的拉力 F； （ 2）由 F t 图象得出在 2 3s 内的拉力 F，由 v t 图象得出重物上升的速度，求出拉力 用 P=拉力做功功率，知道拉力 F 和物重 G 大小，以及 S 与 用效率求滑轮组的机械效率 （ 3）由 F t 图象得出在 1 2s 内的拉力 F，由 h t 图象得出重物上升的高度，求出拉力 用 W=此时拉力做功 【解答】解： （ 1）由图乙可知，在 0 1s 内，拉力 F=30N取动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力 G 和 G 动 ，向上的支持力 F 支 ，及三根绳子向上的拉力 F作用，处于静止状态； 地面对重物的支持力 F 支 =G F=G 3F 拉 +G 动 =100N 3 30N+G 动 =G 动 +10N；故 A 错误； （ 2）由图可知在 2 3s 内，重物做匀速运动， s，拉力 0N， 因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数） n=3， 所以拉力 F 的作用点下降的速度 3 s=s， 拉力做功功率（总功率）： P 总 =40N s=300W，故 C 错误； 滑轮组的机械效率： = 100%= 100%= 100% 故 D 错误； （ 3）在 1 2s 内 ，拉力 0N，重物上升高度 力 F 的作用点下降的距离 拉力做的功： W=0N B 正确 故选： B 【点评】本题是一道力学综合题，涉及到功、功率、机械效率、压强的计算，能从题目提供的图中得出每秒内的相关信息是本题的关键 12 【分析】 A、当飞机在地面上，压力最大，等于飞机重，在离开地面的过程中，压力减小，当离开后压力为 0； B、飞机在加速、匀速、减速三个阶段，升力与重力关系在变化； C、在上升阶段 ，升力所做的功等于克服物体重力所做的功，又知道上升用的时间，利用功率公式求上升阶段飞机的功率； D、做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上通过的距离，先判断升力是否做功，再确定功率大小 【解答】解： A、在离开地面的过程中，飞机对地面的压力在减小，故 A 错； B、飞机在加速时，升力大于重力；在匀速时，升力等于重力；在减速时，升力小于重力，故 B 错； C、在上升阶段，升力所做的功等于克服物体重力所做的功 W=N 10m=30J，上升阶段飞机的功率 P= = = C 正确； D、在 悬停阶段，有升力，但没移动距离，升力不做功，功率为 0，故 D 错 故选 C 【点评】本题考查了功和功率的计算，对飞机做出正确的受力分析是本题的关键，难点在飞机上升阶段升力的计算 二填空题（共 10 小题） 13 【分析】由示意图分析动力和阻力，然后看动力臂和阻力臂的大小，确定杠杆种类； 根据杠杆的平衡条件进行计算求出竖直向上的力 【解答】解：竖直向上的力 F 为动力，箱体的重力为阻力，支点在箱体中心，故动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆； 当旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡时，如图所示： 由题意知， 因为 2 所以竖直向上的拉力为 F= = G= 210N=70N 故答案为：省力； 70 【点评】此题考查的是杠杆的分类及平衡条件的应用，明确阻力臂的大小是解答此题的关键 14 【分析】（ 1）设动滑轮重力为 G 轮 ，由表中数据可得 F= （ G+G 轮 ），据此求动滑轮重力，再利用 F= （ G+G 轮 ）得出拉力 F 与重力 G 的关系式； （ 2）不计绳重和摩擦，提高动滑轮效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小动滑轮重力 【解答】解： （ 1）设动滑轮的重力为 G 轮 ，不计绳重和摩擦，所以拉力 F= （ G+G 轮 ）， 由表中第 1 组数据可得： （ 1N+G 轮 ）， 解得 G 轮 = 则拉力 F 与重力 G 的关系式是： F= （ G+ （ 2）在不计绳重和摩擦时， = = = ，若所提物重 G 的增加，则动滑轮的机械效率变大 故答案为： （ G+ 【点评】本题考查了使用动滑轮拉力的计算以及影响机械效率的因素，能从表中得出相关信息求出动滑轮重力是关键 15 【分析】（ 1）已知 关系，根据杠杆平衡条件计算出重物对杠杆的拉力大小；对重物进行受力分析，重物受到杠杆的拉力 、地面的支持力和重力作用，对地面的压力和地面的支持力为相互作用力，大小相等，据此计算出压力大小； （ 2）根据动力臂与阻力臂的关系对杠杆进行分类 【解答】解：由题知， ： 1，则 由杠杆平衡条件 2， G 则 F= = =3G=3 300N=900N； 图中杠杆动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆 故答案为： 900；费力 【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，正确对重物进行受力分析是解题的关键 16 【分析】（ 1）当动力臂小于阻力臂时，动力大于阻 力，杠杆是费力力杠杆； （ 2）根据杠杆平衡的条件 2直接求出动力 大小； （ 3）若仅增加物重，根据杠杆平衡的条件 2直接求出； （ 4）若拉力方向变为图中虚线所示方向，阻力的力臂不变，拉力的力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知拉力的变化 【解答】解：由图可知， O 点为支点， 动力臂， 阻力臂，阻力大小等于所挂物体的重力，在 A 点的拉力为动力； （ 1）由图可知， 于 动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆；钓鱼竿就是此杠杆类型； （ 2）已知 度之比为 3： 5，则 ： 8，由杠杆的平衡条件可知： F 所以， F= = 15N=40N； （ 3）若仅增加物重，则 + G， + F； 由杠杆的平衡条件可知： B=A，即：（ F+ F） G+ G） 所以， F F G 由于 F以， F G = = ； （ 4）若拉力方向变为图中虚线所示方向，阻力及阻力臂不变，拉力的力臂变小，由杠杆的平衡条件 2知拉力将变大 故答案为：（ 1）钓 鱼竿；（ 2） 40；（ 3） 8： 3；（ 4）大 【点评】此题结合实例考查了对杠杆的平衡条件的理解与应用，会通过计算比较动力和阻力的大小，从而判断是什么类型的杠杆 17 【分析】（ 1）根据定滑轮和动滑轮的定义确定图中是哪种滑轮，若是定滑轮，则 F=G；若是动滑轮， F= G； （ 2）根据机械效率的定义：有用功与总功的比值，计算出机械效率 【解答】解：（ 1）滑轮重力不计时，由图可知，吊 A 的滑轮是动滑轮，使用动滑轮可以省一半的力， = =80N； 吊 B 的滑轮是定滑轮，使用定滑轮不能够省力，所以 B=160N； （ 2）机械效率 = = = 100%=80% 故答案为： 80； 160； 80% 【点评】本题考查定滑轮和动滑轮的工作特点，机械效率的计算，是一道基础题，学生易于解答 18 【分析】（ 1）克服物体重力所做的功是有用功，利用 W=算拉力所做的有用功； （ 2）拉力所做的功是总功，利用 W=算拉力所做的功；机械效率等于有用功与总功的比值 【解答】解： （ 1）因为 G=240N， h= 所以克服物体重力所做的功是有用功： W 有 =40N 88J； （ 2） F=120N， s=3m， 拉力做的功： W 总 =20N 3m=360J； 斜面的机械效率是： = 100%= 100%=80% 故答案为： 288； 80% 【点评】此题考查了功的计算与斜面的机械效率，同时也明确了斜面也是一种省力的机械，任何机械省力但不省功 19 【分析】根据功的定义， F 做的功应该是 F 乘以在 F 方向的位移，这个位移是力 F 作用点的位移即绳子伸长的长度求出 摩擦力，再求得克服摩擦力做功 【解答】解：小物体从 的过程中，利用数学几何关系可知绳子缩短的长度 s=2以 F 对小物体做的功： s=2据几何关系得 面倾角为 2，小物体在 运动过程中受到的滑动摩擦力大小 f=物体在 运动过程中克服摩擦力做的功为 Wf=答案为： 2 【点评】解决本题的关键要知道功的公式 W=条件于恒力做功，其中 s 是力的作用点移动的距离 20 【分析】从支点到力的作用线的垂线段叫力臂； 从动力臂和阻力、阻力臂的大小关系分析，动力臂越小越费力，阻力或阻力臂越大越费力 【解 答】解：由图知，重物对杠杆的拉力方向竖直向下， 阻力臂；人的拉力竖直向下，从 O 点到人的拉力作用线的距离是动力臂，由图知，比较知，阻力臂小于动力臂； 由杠杆平衡条件 2以看出： 要达到增大训练强度，使人的拉力 大，在动力臂、阻力臂一定的情况下，可以采取增大物重（阻力）； 或在物重、动力臂一定的情况下，可以采取增大阻力臂即重物向左移动的措施 故答案为：小于；增大物重或重物向左移动 【点评】杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，省力杠杆省力但费距离，费力杠杆费力省距离，等臂杠杆既不 省力也不费力 21 【分析】（ 1） a、 b 两图中阻力和阻力臂不变，观察弹簧测力计示数的变化，并且分析弹簧测力计示数变化的原因； （ 2）要使杠杆在水平位置平衡，阻力要阻碍杠杆转动，动力要使杠杆转动动力和阻力使杠杆转动方向相反，杠杆能处于水平位置平衡；动力和阻力使杠杆转动方向相同，杠杆不能在水平位置平衡 【解答】解： （ 1）观察 a、 b 两图中弹簧秤示数变化情况可知：在杠杆平衡时，当阻力与阻力臂不变时，阻力和阻力臂乘积不变，动力臂越长动力越小； （ 2）由（ a）（ b）（ d）得，动力和阻力使杠杆转动方向相反 ，杠杆能处于水平位置平衡；（ c）图中杠杆不能在水平位置平衡的原因是动力和阻力使杠杆转动的方向相同 故答案为：（ 1） a、 b；（ 2）动力和阻力使杠杆转动方向相反，杠杆能处于水平位置平衡；动力和阻力使杠杆转动方向相同，杠杆不能在水平位置平衡 【点评】探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂；要使杠杆在水平位置平衡，动力和阻力使杠杆转动的方向要相反，倘若相同，杠杆不能在水平位置平衡 22 【分析】（ 1）扶梯对他做的功实际上是克服他的重力所做的功，由 W=Gh=算；再利用速度公式求出从 一楼到二楼的时间 t，最后根据功率的定义式求出功率的大小； （ 2）扶梯上人数增多，重力增大，克服重力所做的功增大，即有用功增大，效率将会变大 【解答】解：（ 1）扶梯对他做的功： W=Gh=010N/3m=1500J； 由勾股定律可得扶梯的长度 s=5m， 从一楼到二楼的时间： t= = =5s； 扶梯对他做功的功率： P= = =300W （ 2）站在扶梯上的人数增多说明有用功增加，在额外功不变时，机械效率会变大 故答案为： 1500； 300；变大 【点评】本题考查了速度公式、做功公式 、功率公式的应用以及提高机械效率的方法，关键是会利用勾股定理求出扶梯上升的距离，体现了各学科的联系 三作图题（共 3 小题） 23 【分析】已知动力和阻力，根据力臂的画法，先确定支点 O，再过支点作动力作用线和阻力作用线的垂线段，即可画出动力臂和阻力臂 【解答】解：已知支点为 O，延长 作用线，过点 O 作力 垂线段 力 垂线段 么 为所求作的力臂如图所示： 【点评】力臂的画法： 首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点 确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线 从支 点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂 24 【分析】 在杠杆上，支点指的是杠杆绕着转动的点； 根据杠杆的平衡条件，动力臂越长越省力，首先确定出最长的力臂，然后画出的示意图；由支点到力的作用点的距离是最长的力臂 【解答】解：由图可知， A 点是长方体的重心，故以长方体的左下角为支点时，阻力臂最短，以其左下角与右上角的连线为最长动力臂时，动力最小，使物体的右端稍微离开地面，最小动力的方向斜向右上方，如图所示： 【点评】此题考查了有关力臂的画法和最小力的示意图的画法，要画出最小的力，关键是确定最长的力臂，即从支点到作用点的距离 25 【分析】人用力往下拉绳使重物升起，因此人的动力方向向下，重物运动方向向上，故由两根绳子承担物重，绳子固定在定滑轮上 【解答】解：人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示： 【点评】此题主要考查了有关滑轮组的绕线在设计滑轮组时，要注意题目的要求，若知道拉力方向可以从绳端绕起 四实验探究题（共 4 小题） 26 【分析】（ 1）力臂 指从支点到力 作用线的距离； （ 2）当 角增大 时，由图分析得出力臂 化，根据杠杆平衡条件即可判断中 变化； （ 3）如果考虑到人上半身的重力，根据重力对杠杆的作用，利用杠杆平衡条件即可判断实际拉力的变化； （ 4）比较两种状态下力臂 化，利用杠杆平衡条件即可判断拉力的不同；根据拉力的大小变化可判断姿势的产生的后果 【解答】解：（ 1）延长 用线，由支点作其作用线的垂线， 其力臂如图： （ 2）由图可知：当 角增大时，力臂 小；由于拉力 方向与脊柱夹角始终为 12，且 段距离不变，则 O 点到 用线的距离不变，即动力臂不变 ，阻力为箱子的重力不变，根据杠杆平衡条件可知， 小； （ 3）如果考虑到人上半身的重力，由于上半身的重力会阻碍杠杆的转动，根据杠杆平衡条件可知：实际拉力将变大； （ 4）比较甲、乙两种姿势可知：甲的支点太高，在搬起物体时，阻力臂减小得慢，则腰背部复杂肌肉的等效拉力 比较长时间的使用较大的力，所以甲姿势不正确，乙姿势比较正确 故答案为：（ 1）如上图；（ 2）变小；变小；（ 3）大；（ 4）乙 【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，关键是力臂的变化判断所以本题应首先根据画出力臂 27 【分析】（ 1）杠 杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来； （ 2）根据表格中数据进行描点，并用平滑的曲线连接起来； 阻力和阻力臂的乘积不变时，从图象中选择动力和动力臂的对应值，得出动力跟动力臂的乘积也不变，并求出动力与动力臂的乘积，然后写出动力 F 与动力臂 L 的关系，从而进一步得出当 ， 大小； （ 3）当力倾斜作用在杠杆上，杠杆在水平位置平衡，力臂不在杠杆上，力臂变小，阻力和阻力臂不变，弹簧测力计的拉力会变大 【解答】解： （ 1）当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力 臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来； （ 2）根据表格中数据进行描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示： 从图象上读出一组数据，当动力 ，对应的动力臂 根据杠杆平衡条件，阻力与阻力臂的乘积： 1m， 根据题意可知，阻力与阻力臂的乘积保持不变， 所以，当 ，则 = = （ 3）保持杠杆处于水平平衡，当弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，拉力的力臂变小，但是阻力和阻力臂均不变，根据杠杆平衡条件可知，弹簧测力计的拉力 会变大 故答案为：（ 1）力臂；（ 2）如上图所示； 3）拉力的力臂变小 【点评】本题考查了杠杆平衡条件的实验，作图以及根据杠杆平衡条件计算；当杠杆处于水平位置平衡时，竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆上，倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上，力臂变小 28 【分析】（ 1）杠杆左端低右端高，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移，这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响； （ 2）根据杠杆的平衡条件分析即可解答； （ 3）设杠杆上的一个刻