沪科版八年级物理下册第十一章机械与人复习试题及答案

最新沪科版八年级物理下册第十一章机械与人复习试题及答案全套专训1简单机械与力学综合名师点金：简单机械在生产生活中有着广泛的应用，在使用过程中必然会涉及压强、浮力、密度等知识。这也是力学知识中一个重要的结合点，也是中考命题中的热点和拔高点，在学习中一定要重视该部分知识的融会贯通。简单机械与压力、压强的综合1．如图所示，轻绳连接质量为m1和m2的两个物体，处于静止状态。已知m1<m2，k为放在水平地面上的磅秤。(不计滑轮摩擦)求：(1)绳A的拉力为________；(2)磅秤读出的质量为__________。(第1题图)(第2题图)2．【中考·遂宁】如图，甲物体静止放置于水平地面上时，对地面的压强为p1；轻质杠杆AB的支点为O，OB＝3AO，现在杠杆的A端用轻绳将甲物体吊起，在杠杆的B端悬挂质量为4kg的乙物体，杠杆在水平位置平衡，此时甲物体对地面的压强为p2，且p1＝3p2。(g取10N/kg)求：(1)杠杆A端受到的拉力是多少牛？(2)甲物体的重力是多少牛？简单机械与摩擦力的综合3．工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，他们设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面)。其中最省力的方案是()4．如图所示，物体M在拉力F作用下做匀速直线运动，物体M与地面的摩擦力为24N，则F＝________N(不计绳重、滑轮与绳间的摩擦)。若拉力F增加8N，则物体M与地面间的摩擦力________(填“变大”“不变”或“变小”)。(第4题图)(第5题图)简单机械与浮力的综合5．【中考·广东】如图是某装置利用浮力进行自动控制的原理图，AOB为一杠杆(质量忽略不计),OA∶OB＝1∶2。A端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg。当铝球一半体积浸在水中，在B端施加3.5N的竖直向下的拉力F时，杠杆恰好在水平位置平衡。则铝球实心部分的体积为________m3，铝球受到的浮力为________N，铝球空心部分体积为________m3。(ρ铝＝2.7×103kg/m3，g取10N/kg)6．【中考·烟台】某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究(如图所示)。该装置主要由水箱、浮球B、盖板C和一个可以绕O点自由转动的硬杆OB构成，AC为连接硬杆与盖板的细绳。随着水位的上升，盖板C所受的压力和浮球B所受的浮力均逐渐增加，当浮球B刚好浸没到水中时，硬杆OB处于水平状态，盖板C恰好被打开，水箱中的水通过排水管排出。实地测量浮球B的体积为1×10－3m3，盖板的横截面积为6×10－3m2，O点到浮球球心的距离为O点到A点距离的3倍。不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度。求：(g取10N/kg)(1)水箱内所能注入水的最大深度；(2)在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力，如果考虑它们的重力，你认为设计时应采取哪些措施可保证自动冲水装置正常工作？(写出一种措施即可)(第6题图)

全章高频考点专训答案专训11．(1)m1g(2)m2－m1点拨：(1)由图可知，滑轮为定滑轮，且m1<m2，则绳A的拉力为FA＝G1＝m1g；(2)物体m2对磅秤的压力F＝G2－FA＝G2－G1＝m2g－m1g＝(m2－m1)g，则磅秤读出的质量m＝eq\f(F,g)＝eq\f(（m2－m1）g,g)＝m2－m1。2．解：(1)根据杠杆平衡条件知FA·OA＝FB·OB，则杠杆A端受到的拉力FA＝eq\f(FB·OB,OA)＝eq\f(FB·3OA,OA)＝3FB＝3m乙g＝3×4kg×10N/kg＝120N；(2)由图可知，两种情况下甲物体与地面的接触面积相同，根据p1＝3p2可得，F1＝3F2，由于F1＝G甲，则F2＝eq\f(1,3)F1＝eq\f(1,3)G甲，分析甲物体的受力情况可得，G甲＝FA′＋F支持，根据力的相互性，FA′＝FA＝120N，F支持＝F2＝eq\f(1,3)G甲，则G甲＝120N＋eq\f(1,3)G甲，解得G甲＝180N。点拨：由两种情况下，甲物体对地面的压强的关系p1＝3p2可得，甲物体对地面的压力的关系F1＝3F2,即第二种情况的支持力是重力的eq\f(1,3)；甲物体悬挂在杠杆上平衡时受三个力作用，重力、地面对它的支持力、杠杆对它的拉力，根据力的关系列等式即可求解。3．C点拨：在四种情况中，B、C、D都将机器与地面之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了机器与地面之间的摩擦力，而A没有，所以首先可以排除A。B中使用的是定滑轮，只能改变力的方向不能省力，其所用力的大小与D是一样的，都等于机器与地面之间的滚动摩擦力。C中使用的是动滑轮，动滑轮能够省一半的力，所以，此时的拉力等于机器与地面之间滚动摩擦力的一半，所以此时所用的力最小，即最省力。故选C。4．12；不变点拨：由图可知，滑轮组由2股绳承担摩擦力，则F＝eq\f(1,2)f＝eq\f(1,2)×24N＝12N；若拉力F增加8N，由于物体M与地面间的粗糙程度、压力大小都不变，因此物体M与地面间的摩擦力大小不变。5．1×10－3；20；3×10－3点拨：铝球实心部分的体积为V铝＝eq\f(m球,ρ铝)＝eq\f(2.7kg,2.7×103kg/m3)＝1×10－3m3；空心铝球的重力G球＝m球g＝2.7kg×10N/kg＝27N，杠杆平衡时，FA·OA＝FB·OB，则杠杆A端受到的拉力FA＝eq\f(FB·OB,OA)＝eq\f(FB·2OA,OA)＝2FB＝2×3.5N＝7N，对铝球进行受力分析可知，铝球受重力、浮力和杠杆对它的拉力三个力作用保持平衡状态，则G球＝FA′＋F浮，根据力的相互性，FA′＝FA＝7N，因此F浮＝G球－FA′＝27N－7N＝20N；根据公式F浮＝ρ水gV排可得，V排＝eq\f(F浮,ρ水g)＝eq\f(20N,1×103kg/m3×10N/kg)＝2×10－3m3，则铝球的体积V球＝2V排＝2×2×10－3m3＝4×10－3m3，铝球空心部分体积为V空＝V球－V铝＝4×10－3m3－1×10－3m3＝3×10－3m3。6．解：(1)当浮球B刚好浸没到水中时，排开水的体积和自身的体积相等，则浮球B受到的浮力：F浮＝ρgV排＝ρgVB＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10－3m3＝10N，此时硬杆OB处于水平状态，由杠杆的平衡条件可得：FA·OA＝F浮·OB，则盖板受到绳子的拉力FA＝eq\f(OB,OA)F浮＝3×10N＝30N，盖板C恰好被打开时，处于平衡状态，受到的绳子的拉力和液体对盖板的压力是一对平衡力，所以，水对盖板的压力F压＝FA＝30N，p＝eq\f(FA,S)＝eq\f(30N,6×10－3m2)＝5000Pa，由p＝ρgh可得，水箱内所能注入水的最大深度：h＝eq\f(p,ρg)＝eq\f(5000Pa,1.0×103kg/m3×10N/kg)＝0.5m；(2)考虑硬杆、盖板以及浮球的重力时，绳子对盖板的拉力减小，根据杠杆的平衡条件可知，要使盖板被打开，应增大绳子的拉力，可以增大浮球体积，从而增大浮力的大小(或使硬杆的AB段比OA段更长一些)。专训2功、功率、机械效率的综合名师点金：功、功率、机械效率是机械在使用过程中经常要考虑的几个问题，它们之间有着紧密的联系。在学习的过程中，要注意由此及彼，综合应用。特别是总功、有用功、额外功的计算，往往是这类问题求解的关键。杠杆与功、功率、机械效率的综合1．【中考·赤峰】如图所示是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在4s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂1m，把1000N的重物匀速抬高8cm。则重物上升的速度为________m/s，人做的功为________J，千斤顶的效率是________%。(第1题图)(第2题图)2．如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，下表是提升物体时采集到的信息：物重G/NOA/mOB/mA端上升的高度h/mB端下降的竖直距离s/m400.80.40.20.1(1)若不计杠杆自重和摩擦，求拉力F的大小；(2)若实际拉力为90N，求拉力做的总功及杠杆的机械效率。滑轮与功、功率、机械效率的综合3．【中考·玉林】王师傅装修房子时，用如图所示的滑轮组装置往楼上运送空心砖。已知装物箱重250N，每个滑轮重50N，每块空心砖重20N，不计钢丝绳的重力和摩擦。若王师傅拉钢丝绳的力是600N，则：(1)一次能匀速提升多少块砖？(2)若某次提升中，钢丝绳受到的拉力是500N，拉力的功率是250W，则将空心砖匀速提升10m，需要的时间是多少？(第3题图)4．【中考·长沙】如图是一个上肢力量健身器的示意图。D是动滑轮，配重A的质量为140kg，底面积是8.0×10－2m2，杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动。假定运动员体重是600N，不计杠杆重、绳重及摩擦，g取10N/kg。问：(1)配重A自由放置时对地面的压强是多大？(2)当人将配重A匀速提升0.2m时，人做功340J，动滑轮重为多少？(第4题图)5．【中考·孝感】如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F的作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s＝3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图。(1)计算物体上升的速度。(2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是________，并列式计算出该物理量。(3)计算滑轮组提升该物体时的机械效率。(第5题图)6．【中考·河北，多选】用五个相同质量的滑轮和绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳子自由端分别用力将重力为G的物体匀速提升，乙滑轮组的机械效率为η乙，不计摩擦、绳和木板的重。下列说法正确的是()(第6题图)A．两个滑轮组的机械效率可能相等B．F1一定大于F2C．每个滑轮重为eq\f(（1－η乙）G,2η乙)D．甲、乙将重物提升相同的高度，F1与F2的功率可能相等斜面与功、功率、机械效率的综合7．【中考·呼和浩特】已知斜面倾角为30°，斜面高为2m。小兵同学用绳子沿斜面将重为400N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为300N，绳重不计。求：(1)小兵对木箱做的有用功；(2)斜面的机械效率；(3)斜面对木箱施加的摩擦力。(第7题图)8．如图所示，用平行于斜面的拉力F，将重为20N的物体沿斜面从底端以0.2m/s的速度匀速拉至顶端。若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F为________N；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F′为________N，拉力做功的功率是________W。(第8题图)斜面、滑轮组与机械效率的综合9．【中考·潍坊】建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的装置，斜面的倾角为30°且固定在水平面上。运送货物时，工人用400N的力拉绳子，重为500N的货物在20s内沿斜面匀速运动6m，求此过程中：(1)货物的速度大小；(2)工人提升货物做的有用功；(3)该装置的机械效率。(第9题图)

全章高频考点专训答案专训21．0.02；100；80点拨：v物＝eq\f(h,t)＝eq\f(0.08m,4s)＝0.02m/s；W总＝Fs＝100N×1m＝100J；η＝eq\f(W有,W总)×100%＝eq\f(1000N×0.08m,100J)×100%＝80%。2．解：(1)杠杆在水平位置平衡时，根据杠杆平衡条件可知，G·OA＝F·OB，即40N×0.8m＝F×0.4m，解得F＝80N；(2)拉力所做的总功W总＝F′s＝90N×0.1m＝9J，拉力所做的有用功W有＝Gh＝40N×0.2m＝8J，杠杆的机械效率η＝eq\f(W有,W总)×100%＝eq\f(8J,9J)×100%＝88.9%。3．解：(1)G物＝3F－G动－G箱＝3×600N－50N－250N＝1500N，一次能匀速提升的砖的数量为n＝eq\f(G物,G1)＝eq\f(1500N,20N)＝75块。(2)拉力移动的距离s＝3h＝3×10m＝30m，拉力做功W＝F′s＝500N×30m＝15000J，所用的时间t＝W/P＝eq\f(15000J,250W)＝60s。4．解：(1)压力F＝GA＝mAg＝140kg×10N/kg＝1400N，压强p＝F/S＝1400N/(8.0×10－2m2)＝17500Pa。(2)由题知W总＝GAh＋G动h，即340J＝1400N×0.2m＋G动×0.2m，则G动＝300N。5．解：(1)滑轮组由三段绳子承担总重，s＝3h，h＝eq\f(1,3)s＝eq\f(1,3)×3m＝1m，物体上升的速度v＝eq\f(h,t)＝eq\f(1m,5s)＝0.2m/s；(2)功；W＝Fs＝50N×3m＝150J；(3)滑轮组的机械效率η＝eq\f(W有,W)×100%＝eq\f(Gh,Fs)×100%＝eq\f(105N×h,50N×3h)×100%＝70%。点拨：(2)纵坐标表示力的大小为50N，大小不变，横坐标表示距离，大小为3m，所以阴影部分的面积表示力所做的功。本题考查了滑轮组的特点和速度、功、机械效率公式的灵活运用，能够正确识图和辨别滑轮组承担总重的绳子的段数是解题的关键。6．B、C、D点拨：由图可知，甲滑轮组只有1个动滑轮，乙滑轮组有2个动滑轮，且不计摩擦、绳和木板的重，因克服物体重力G做的功为有用功，克服物重和动滑轮重做的功为总功，所以，两滑轮组的机械效率分别为：η甲＝eq\f(W有,W总)＝eq\f(Gh,（G＋G动）h)＝eq\f(G,G＋G动)，η乙＝eq\f(W有,W总′)＝eq\f(Gh,（G＋2G动）h)＝eq\f(G,G＋2G动)，则η甲＞η乙，故A错误；由η乙＝eq\f(G,G＋2G动)可得，动滑轮的重力(即每个滑轮重)：G动＝eq\f(（1－η乙）G,2η乙)，故C正确；由图可知，n甲＝2，n乙＝4，不计摩擦、绳和木板的重，则两滑轮组绳子的拉力分别为：F1＝eq\f(1,2)(G＋G动)＝eq\f(1,4)(2G＋2G动)，F2＝eq\f(1,4)(G＋2G动)，因(2G＋2G动)＞(G＋2G动)，所以，F1＞F2，故B正确；甲、乙将物体提升相同的高度，拉力做功为总功，则F1与F2的功率分别为：P甲＝eq\f(W总,t甲)＝eq\f(（G＋G动）h,t甲)，P乙＝eq\f(W总′,t乙)＝eq\f(（G＋2G动）h,t乙)，因t甲和t乙的关系不确定，所以，F1与F2的功率可能相等，故D正确。故选B、C、D。7．解：(1)有用功W有＝Gh＝400N×2m＝800J；(2)斜面倾角为30°，斜面高为2m，所以斜面长为s＝2h＝2×2m＝4m，斜面的机械效率η＝eq\f(W有,W总)×100%＝eq\f(Gh,Fs)×100%＝eq\f(400N×2m,300N×4m)×100%≈66.7%；(3)W总＝Fs＝300N×4m＝1200J，W额＝W总－W有＝1200J－800J＝400J，f＝eq\f(W额,s)＝eq\f(400J,4m)＝100N。8．10；12.5；2.5点拨：若不考虑物体与斜面间的摩擦，根据功的原理可知，Fs＝Gh，则F＝eq\f(Gh,s)＝eq\f(20N×0.2m,0.4m)＝10N；使用斜面所做的有用功W有＝Gh＝20N×0.2m＝4J，由η＝eq\f(W有,W总)可得，拉力所做的功即总功W总＝eq\f(W有,η)＝eq\f(4J,80%)＝5J，由W总＝F′s可得，F′＝eq\f(W总,s)＝eq\f(5J,0.4m)＝12.5N；拉力做功的功率P＝eq\f(W总,t)＝eq\f(F′s,t)＝F′v＝12.5N×0.2m/s＝2.5W。9．解：(1)货物的速度大小v＝eq\f(s,t)＝eq\f(6m,20s)＝0.3m/s。(2)货物上升的高度h＝s·sin30°＝eq\f(s,2)＝eq\f(6m,2)＝3m，所做的有用功W有＝Gh＝500N×3m＝1500J。(3)绳子自由端移动的距离s绳＝2s＝2×6m＝12m，工人做的总功W总＝Fs绳＝400N×12m＝4800J，该装置的机械效率η＝eq\f(W有,W总)×100%＝eq\f(1500J,4800J)×100%＝31.25%。专训3实验专题探究杠杆平衡条件1．【中考·苏州】在“探究杠杆的平衡条件”实验中：(第1题图)(1)图甲中，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向________侧调节。(2)图乙中，杠杆恰好处于水平平衡状态，若在A处下方再挂一个钩码，则B处所挂钩码须向右移动________格，可使杠杆在水平位置再次平衡。(3)杠杆处于图甲所示位置时，小李同学就在杠杆上挂钩码进行实验，小明认为这样操作会对实验产生以下影响：①杠杆自身重力可能会对实验产生影响②可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误③无法得出杠杆平衡条件你认为正确的是________。A．①②B．①③C．②③探究轮轴的特点2．在生产、生活中，人们常会用到轮轴，轮轴由具有公共转轴的轮和轴构成。(1)辘轳就是轮轴的一种，它的截面图如右图所示，辘轳也可以看成是杠杆的变形，辘轳绕着转动的轴心就是支点，辘轳的把手转动一圈就是如图所示的轮，作用在把手上的力为动力F1，水桶对轴向下的拉力是阻力F2，请在辘轳的截面图上画出辘轳的杠杆示意图。通过示意图可以发现辘轳是________(填“省力”或“费力”)杠杆。(第2题图)(2)动手探究：选用铅笔(或其他一端粗一端细的笔)探究轮轴的特点。①左手捏紧笔尖，右手旋转笔身，则左手________(填“能”或“不能”)使笔尖保持不被旋转。②左手捏紧笔身，右手旋转笔尖，则左手________(填“能”或“不能”)使笔身保持不被旋转。③当笔身转动一圈，笔尖也转动一圈，由于笔尖的直径小于笔身的直径，所以捏在笔身的手比捏在笔尖的手________(填“省”或“费”)距离。④根据以上实验，铅笔相当于轮轴，笔身相当于________(填“轮”或“轴”)，笔尖相当于________(填“轮”或“轴”)，所以使用轮轴时，当轮带动轴，则________(填“省”或“费”)力，但________(填“省”或“费”)距离。探究滑轮组的机械效率3．如图所示是小刚同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中使用的实验装置和得到的数据记录表格，关于小刚的实验，下列说法不正确的是()实验次数123钩码重G/N446钩码上升高度h/m0.10.10.1绳端拉力F/N1.81.42.4绳端移动距离s/m0.30.50.3机械效率η74%57%83%(第3题图)A．由表中数据可知，第一次实验是使用甲图装置做的B．由表中数据可知，第二次实验是使用乙图装置做的C．由表中数据可知，滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关D．进行实验时，由于提升过程中不便于读数，所以可以在钩码静止时读数4．【中考·揭阳】在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：次数钩码重/N钩码上升高度/cm弹簧测力计示数/N弹簧测力计移动距离/cm12100.8402551.520(1)第一次实验测得滑轮组的机械效率为________，两次实验相比较，第二次实验测得滑轮组的机械效率________(填“大于”“小于”或“等于”)第一次实验测得滑轮组的机械效率。(2)根据表中数据，能否得出“滑轮组的机械效率与所挂钩码的重量有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：________；请简要说出其中一条理由：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．【中考·自贡】某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想并对猜想进行验证。(第5题图)(1)如果影响机械效率的因素有A、B、C多个，要研究其与B因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，而改变________因素，从而进行研究。(2)下面是同学提出的两个猜想：猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；猜想二：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关。(3)为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图甲、乙、丙、丁的滑轮组进行实验。验证猜想一的小组应按图______所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小______(填“相等”或“不相等”)，则可初步判断猜想一是错误的；验证猜想二的小组应按图________所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是________(填“正确”或“错误”)的。(4)请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。探究斜面的机械效率6．某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块(如图所示)，收集到了表中的实验数据。(第6题图)(1)分析表中的数据可得出：斜面越缓越________力(填“省”或“费”)；当粗糙程度相同时，斜面越缓，机械效率越________(填“高”或“低”)。实验次数123斜面的倾斜程度较缓较陡最陡物块重力G/N555斜面高度h/m0.20.50.7拉力F/N2.43.24.3斜面长度s/m111机械效率η41.7%78.1%81.4%(2)为了探究斜面的机械效率与斜面粗糙程度的关系，该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高度和长度分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为________，通过与表中第________次实验的数据对比可以初步得到结论：在其他条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。(3)通过对斜面机械效率的探究，你觉得用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，拉力F与摩擦力f的大小关系为F__________f(填“＞”“＜”或“＝”)，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________。7．小明在探究“斜面的机械效率”的实验中，用长度s＝0.50m的木板搭成一个斜面，用弹簧测力计将重力G＝5.0N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端。(第7题图)(1)小明在实验中，调整斜面的高度为h＝0.22m，将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中，弹簧测力计的示数F＝4.0N，则有用功为________J，机械效率为________。(2)小明利用上述器材进一步研究发现，木板搭成倾角不同的斜面时，将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中，额外功W额外与斜面的水平长度l(木板在水平面上的正投影长度)有如下关系：l/m0.450.400.350.30W额外/J0.900.800.700.60通过数据分析，小明得出初步结论：W额外与l成________比，小明查阅资料后证实此结论是正确的。根据此结论，当斜面的水平长度l＝0.40m时，斜面的机械效率为________；当木板平放在水平桌面上，水平匀速拉动木板上的物块时，弹簧测力计的示数为________N。

全章高频考点专训答案专训31．(1)右(2)1(3)A点拨：(1)如图甲，杠杆的右端上翘，所以平衡螺母向上翘的右端移动；(2)设一个钩码为G，杠杆的一格的长度为L，根据杠杆的平衡条件：4G×2L＝2G×nL，解得：n＝4，故应该将B处所挂钩码须向右移动4－3＝1格；(3)杠杆处于图甲所示位置时，杠杆不在水平位置平衡，杠杆的重心在支点上，杠杆的自重对杠杆平衡产生影响且力臂不在杠杆上，不便于测量力臂，不便于得出杠杆的平衡条件，但可以得出杠杆的平衡条件。①②正确，故选A。2．解：(1)如图所示；省力(2)①不能②能③费④轮；轴；省；费(第2题图)3．D4．(1)62.5%；大于(2)不能；只有一次对比实验，偶然性太大5．(1)B(3)甲、丙(或乙、丁)；相等；甲、乙(或丙、丁)；正确(4)尽量让滑轮组满负荷工作、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等6．(1)省；低(2)55.6%；2(3)＞；拉力做的是总功，克服摩擦力做的是额外功，总功一定大于额外功，即Fs＞fs，所以可推出F＞f7．(1)1.1；55%(2)正；65.2%；2专训4探究简单机械相关的使用规律名师点金：1．在探究杠杆平衡条件的实验中，应使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是：一、方便直接从杠杆上读出力臂；二、可以避免杠杆重量对实验的影响。2．在探究滑轮省力规律的实验中，为避免滑轮重量对实验的影响，应利用轻质滑轮进行实验，或测出滑轮和物体的总重量，再与拉力进行比较，从而得出结论。3．为了得到普遍性的规律，应进行多次实验。探究杠杆平衡条件1．【中考·南京】用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。(第1题图)(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________(填“左”或“右”)移动。(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F1。将弹簧力计斜向左拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数F2________F1；再将弹簧测力计斜向右拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数F3______F1。(均填“>”“＝”或“<”)(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0～2.5N，当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。探究滑轮(滑轮组)的省力规律2．做物理实验要遵循实事求是的原则。小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，完成了如图所示的实验，并记录了如下数据：实验次数物重G/N使用定滑轮时测力计的示数F1/N使用动滑轮时测力计的示数F2/N11.000.600.6521.501.100.9032.001.601.15通过分析数据，她觉得与书中的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：(1)该实验中，使用定滑轮时“省了力”的原因是：________________________________。使用动滑轮没有“省一半力”的原因是：________________________________________________________________。(2)请你对小雯的实验方法提出合理的改进意见：①乙实验中，_____________________________________________________。②丙实验中，_____________________________________________________。(第2题图)3．某小组为了探究“使用动滑轮的省费力情况”，选择器材如下：动滑轮(重1.0N)、钩码若干(每个钩码重0.5N)、弹簧测力计、细绳等。实验过程中，小明多次改变动滑轮所挂钩码的个数，分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧测力计示数，并将所测得的数据填写在表格中：实验次数12345678动滑轮重G0/N1.01.01.01.01.01.01.01.0所挂物重G/N0.51.01.52.02.53.03.54.0弹簧测力计示数F/N0.81.01.31.51.82.02.32.5(1)分析实验数据，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，可以得出弹簧测力计的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系式为_____________________________________________________________。(2)在分析数据时，小聪建议利用图像来处理数据，并在图中利用描点法画出了G0、G、F与实验次数的图像，请你根据图像总结出小明探究的结论。(第3题图)

专训答案专训11．(1)右(2)>；>(3)12.5点拨：(2)将弹簧测力计斜向左拉或将弹簧测力计斜向右拉，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂变短，根据杠杆平衡条件可知，杠杆在水平位置平衡时，拉力变大，则F2＞F1、F3＞F1。(3)设杠杆上的一个刻度为1cm，重物的重力为G，根据杠杆的平衡条件可得G×1cm＝2.5N×5cm，解得G＝12.5N。2．(1)弹簧测力计外壳有一定的重量；动滑轮有一定的重量(2)①将弹簧测力计倒过来使用②先测出钩码和动滑轮的总重，再比较拉力与总重量的关系点拨：(1)定滑轮不能省力，但小雯使用定滑轮时却省了力，观察图片即可发现，是因为她把弹簧测力计倒着使用，此时弹簧测力计的外壳受到的重力，也对物体施加了拉力。动滑轮能省一半的力，但小雯使用动滑轮却没有省一半的力，这是因为此时拉力是克服物体和动滑轮的总重，故拉力会大于物重的一半。3．解：(1)F＝eq\f(1,2)(G＋G0)(2)结合图像可知：①当G＞G0时，物重越大，使用动滑轮越省力；②当G＜G0时，使用动滑轮费力；③当G＝G0时，使用动滑轮不省力，也不费力。专训5与机械相关的计算名师点金：1．运用杠杆平衡条件进行计算时，一定要找准力臂，不要误将支点到力的作用点之间的长度当成力臂。2．进行与滑轮相关的计算时，为避免弄错力与力之间的关系，应对滑轮进行受力分析。运用杠杆平衡条件1．【中考·杭州】小金将长为0.6米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的后端A挂一个40牛的物体，肩上支点O离后端A为0.2米，他用手压住前端B使木棒保持水平平衡，如图所示，小金的质量为50千克，则此时手压木棒的压力大小为________牛，肩对木棒的支持力大小为________牛，人对地面的压力大小为________牛。(g取10N/kg)(第1题图)2．【中考·北海】如图所示，轻质杠杆可绕O转动，杠杆左端A处挂了一物块，右端B处施加一个F＝3N的拉力，此时杠杆在水平位置平衡，测得OA＝30cm，OB＝20cm。(1)求绳子对杠杆A端的拉力。(2)若物块的体积为10cm3，求物块在水中所受到的浮力。(第2题图)3．【中考·扬州】“低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤。当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力为零，当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力。为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系，我们可以建立一个头颅模型来模拟实验。如图甲所示，把人的颈椎简化成一个支点O，用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个支点O转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点。将细线的一端固定在B点，用弹簧测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力，头颅模型在转动过程中，细线拉力的方向始终垂直于OB，如图乙所示，让头颅模型从竖直状态开始转动，通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的数据，如下表：(第3题图)低头角度θ/°015304560细线拉力F/N07.314.020.225.0(1)设头颅质量为8kg，当低头角度为60°时，颈部肌肉实际承受的拉力是多少牛？(2)在图乙中画出细线拉力的示意图。(3)请解释：为什么低头角度越大，颈部肌肉的拉力会越大？答_________________________________________________________________。(4)请你就预防和延缓颈椎损伤提出一个合理化的建议：______________________________________________________________。与滑轮组相关的计算4．【中考·广东】如图甲所示为一种手摇升降晾衣架示意图，它由4个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的尾端绕在一个固定在墙壁上的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降。假设在升降过程中衣架横梁保持水平，请回答下列问题：(1)假设衣服和晾衣架(含动滑轮)等的总重是50N，则静止时绳子拉力是多少？(各种摩擦忽略不计)(2)要使衣架横梁上升1m，则绕进旋轮的绳子长度是多少？(3)通过增加滑轮，可以使此装置更省力，请你在图乙上画出正确的绕线方法。(第4题图)

专训答案专训21．20；60；540点拨：由题根据杠杆的平衡条件有：F×OB＝G×OA，即：F×(0.6m－0.2m)＝40N×0.2m，所以：F＝20N；即手压木棒的压力大小为20N；肩对木棒的支持力大小为F′＝F＋G＝20N＋40N＝60N；人对地面的压力大小为F″＝G人＋G＝mg＋G＝50kg×10N/kg＋40N＝540N。2．解：(1)绳子对杠杆A端的拉力FA＝F×OB/OA＝3N×20cm/30cm＝2N。(2)物块在水中所受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×10×10－6m3＝0.1N。3．解：(1)由表格中数据知，当低头角度为60°时，若m＝1kg，细线的拉力为25N。若m＝8kg，由于角度不变，则动力臂和阻力臂不变，拉力F＝8×25N＝200N。(2)如图所示。(第3题图)(3)人低头的角度越大，G的力臂越大(4)尽量减小低头的角度(或不要长时间低头做事或低头时间久了要抬头休息等等)4．解：(1)拉力F＝G总/n＝50N/4＝12.5N。(2)绕进旋轮的绳子长度s＝nh＝4×1m＝4m。(3)如图所示。(第4题图)专训6功和功率的计算名师点金：1．进行功的计算应注意的问题：不可随意将力和距离相乘的结果作为最终的结果，而应利用功的两个必要条件判断力是否做功，再利用公式W＝Fs计算功的大小。2．常见的做功的两种情景：(1)拉着物体沿水平方向前进，克服阻力做功(W＝Fs＝fs)；(2)提升物体竖直上升，克服重力做功(W＝Gh)。3．功率可用公式P＝W/t或P＝Fv进行计算。当利用公式P＝Fv计算功率时，速度v的单位应为“米/秒”。功的计算——水平做功1．【中考·安徽】如图所示，一轻绳绕过定滑轮，一端与粗糙水平桌面上的滑块相连，另一端悬挂一个砂桶。调整桶内砂的质量，当砂桶和砂的总质量m＝0.2kg时，砂桶和滑块都做匀速直线运动，速度大小v＝0.5m/s。不计滑轮的摩擦，求砂桶和滑块匀速运动时：(1)滑块受到的摩擦力大小；(2)砂桶和砂所受的重力在2s内做的功。(第1题图)功的计算——竖直做功2．【中考·邵阳】在2015年第53届世界乒乓球锦标赛中，我国选手马龙获得男子单打冠军，他在夺冠后兴奋地跳上球桌庆祝胜利。如果马龙的质量是70kg，双脚与桌面接触的总面积为0.04m2，他跳上球桌时重心上升的高度为0.8m。求：(g取10N/kg)(1)他受到的重力。(2)他站立在球桌上时对桌面的压强。(3)他跳上球桌时克服自身重力所做的功。功率的计算——公式P＝eq\f(W,t)的运用3．【中考·菏泽】我国自主研发的“蛟龙4500”深海潜水器的质量是2×104kg，长度有8米，高为3.5米，宽度是3米。潜水器被轮船上的机械牵引出水面时的情景如图所示。问：潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12米。(g取10N/kg)(1)牵引机械对潜水器的拉力有多大？(2)牵引机械对潜水器所做的功是多少？(3)假如牵引机械提升时间为2分钟，牵引机械的功率应为多少？(第3题图)功率的计算——公式P＝Fv的运用4．图甲是使用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v＝0.2m/s向右运动。图乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化关系的图像。设t＝0时汽车开始提升重物。忽略水的阻力和滑轮的摩擦，g取10N/kg。求：(1)圆柱形重物的质量；(2)圆柱形重物的密度。(第4题图)

专训答案专训11．解：(1)砂桶和砂的总重力G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N，砂桶和滑块匀速运动，故滑块受到的摩擦力f＝G＝2N。(2)砂桶和砂在2s内移动的距离h＝vt＝0.5m/s×2s＝1m，砂桶和砂所受的重力在2s内做功W＝Gh＝2N×1m＝2J。2．解：(1)重力G＝mg＝70kg×10N/kg＝700N。(2)压强p＝F/S＝700N/0.04m2＝1.75×104Pa。(3)功W＝Fs＝Gh＝700N×0.8m＝560J。3．解：(1)潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升时，处于平衡状态，受到的重力和拉力是一对平衡力，大小相等，即F＝G＝mg＝2×104kg×10N/kg＝2×105N；(2)牵引机械对潜水器所做的功W＝Fs＝2×105N×12m＝2.4×106J；(3)牵引机械的功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(2.4×106J,2×60s)＝20000W。4．解：(1)汽车在AB段对重物的拉力为F1＝eq\f(P1,v)＝700W/0.2m/s＝3500N，同理，汽车在CD段对重物的拉力为F3＝4000N。整个重物打捞过程应该分为三个阶段：第一阶段，将重物从水底拉至上表面刚好接触水面，这一过程，G不变，F浮不变，F1不变，且有G＝F浮＋F1①，对应图乙中的AB段；第二阶段，将重物拉出水面的过程，这一过程中G不变、浮力变小直至为0，故拉力F2越来越大，对应图乙中的BC段；第三阶段，重物从刚好全部拉出水面开始继续向上拉的过程，这一过程中G不变，拉力F3与重力G相等，G＝F3②，对应图乙中的CD段。故G＝F3＝4000N，则m＝eq\f(G,g)＝eq\f(4000N,10N/kg)＝400kg。(2)由①、②知F浮＝G－F1＝F3－F1＝4000N－3500N＝500N。又V物＝F浮/(ρ水g)＝500N/(1.0×103kg/