中考物理复习过关训练 简单机械及答案解析

简单机械一、单选题1．如图所示的四种用具中，正常使用时属于费力杠杆的是（

）A．羊角锤B．托盘天平C．核桃夹D．筷子2．如图所示的工具中属于省力杠杆的一组是（

）①核桃夹②船桨③板手④碗夹A．①② B．②④ C．①③ D．③④3．下面把车轮推上台阶的四种方法，推力的作用点相同，推力的方向不同，如图所示，则哪一种推法最省力（

）A．B．C．D．4．如图所示，在“探究杠杆的平衡条件”实验中，已知杠杆上每个小格长度为

2cm，当弹簧测力计在A

点斜向上拉（与水平方向成

30°角）杠杆，使其在水平位置平衡时，下列说法正确的是（

）A．动力臂为

2cmB．此时为省力杠杆C．弹簧测力计的示数为

4N D．杠杆上悬挂物体重为

2N5．如图所示，绕固定点O

转动的轻质杠杆，中点处挂一重物

G，端点处有一个始终垂直于杠杆的拉力

F，使其缓慢地向图中A

位置移动到

B

的过程中，关于拉力

F

的说法正确的是（

）A．一直增大B．先变大后变小C．先变小后变大 D．保持不变下列有关简单机械的使用说法正确的是（

）A．使用杠杆的目的就是为了省力B．使用斜面时，斜面越长越省力C．使用滑轮组可以省力，但不能省功D．使用动滑轮可以改变拉力方向，但不能省力7．如图所示,物体重

100N,用

110N

的拉力将物体在

2s

内匀速提升

0.5m,则（

）A．绳子自由端下降

1mB．物体上升的速度是

0.5msC．拉力的功是

50J D．该装置的机械效率是

90.9%8．如图所示，在竖直向上大小为

10N

的力

F

的作用下，重物

A

沿竖直方向匀速上升。已知重物

A上升速度为

0.2

m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（

）A．20N，

0.4m／sB．20N，0.1

m／sC．5N，

0.4m／s D．5N，0.1

m／s9．如图，用滑轮组将重力

G

为

1200N

的物体匀速竖直提升

2m，绳端的拉力

F

为

500N，重物升高的速度为

0.2m/s，忽略绳重及摩擦的影响，下列说法不正确的是（

）A．动滑轮的质量为

300kgB．滑轮组做的有用功是

2400JC．拉力

F

的功率为

300W D．滑轮组的机械效率为

80%10．如图所示，小丽用滑轮组匀速提升一个重为

600N

的物体，物体上升的速度为

0.1m/s，人拉绳的力为

250N，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（

）人拉绳做功的功率为

75W滑轮组的机械效率为

80%C．绳子自由端移动的速度为

0.3m/sD．动滑轮重为

100N11．如图斜面长为

2m、高为

0.4m，现将重为

20N

的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端﹐若拉力

F为5N，则（

）A．拉力所做的功为

2JB．斜面的机械效率为

80%C．物体受到的摩擦力为

5N D．有用功为

40J12．如图所示，重

600N

的物体在大小为

100N

的水平拉力作用下，以

0.1m/s

的速度沿水平地面向左匀速直线运动了

10s，滑轮组的机械效率为

60%。在此过程中下列选项正确的是（

）物体与地面间的滑动摩擦力为

100N拉力

F

做的功为

100J额外功的功率是8WD．绳子自由端移动的速度为

0.3m/s13．利用如图所示的杠杆将重为

3N的物体缓慢匀速提高

10cm，手的拉力F

为

2N，手移动的距离

s为

30cm．则杠杆的机械效率为（

）A．22% B．33%14．关于机械效率，以下说法正确的是（

）C．50%D．67%机械效率总小于

1单位时间里做功越多的机械，机械效率越高C．做功越多的机械，机械效率越高D．省力越多的机械，机械效率越高15．如图所示的滑轮组，用

F=30N

的拉力，拉动水平地面上重为

300N

的物体，使物体匀速前进了2m.物体和地面之间的摩擦力为

45N，在此过程中，下列说法正确的是（

）①拉力做的功是

120J②绳子自由端移动的距离是

2m③滑轮组的机械效率是

75%④A

点受到的拉力为

300NA．①④

B．②③二、填空题C．①③D．③④16．人体某些部位也具有杠杆的功能，如图是二头肌收缩将前臂收回的动作，此时支点是

（填“A”或“B”），手臂属于

杠杆。17．如图所示一长方体质量分布均匀的木箱，其质量为

100kg，已知

AB=CD=60cm，AC=BD=80cm，若想在图中

A

点用最小力推翻木箱，则

F=

N。18．如图所示，轻质杠杆

OA绕

O

点无摩擦转动，OB＝0.4m，AB＝0.2m，B

点处挂一个重为

30N的物体，为保证杠杆在水平位置静止，在

A

点处沿

（选填“F1”“F2”或“F3”）方向施加的力最小，为

N。19．如图所示，人向下拉绳提升重物，已知物体重

400N，动滑轮重

60N，不计绳重及摩擦，将重物匀速提升

0.5m

用时

4s，人需用的拉力为

N，人所做的有用功为

J，拉力做功的功率为

W。20．如图所示，在拉力

F=50N

的作用下，一个重

600N

的物体以

0.1m/s

的速度沿水平地面向右匀速直线运动

10s，已知滑轮组的机械效率为

80%，则物体与地面间的滑动摩擦力为

N，拉力

F做功的功率为

W。21．小明把重

500N

的木箱沿斜面拉了

10m，使木箱上升了

4m，如图所示，沿斜面向上用的拉力F=250N，木箱以

0.2m/s

的速度匀速上升的过程中，小明拉木箱的功率

W，斜面的机械效率为

，木箱在斜面上的匀速运动时受到摩擦力为

N．三、作图题22．画出图中物体

G

受重力的示意图，并画出力

F

的力臂。23．如图所示，O

为杠杆的支点，杠杆上挂有重为

G

的物体，请画出使杠杆在图中位置静止时最小力

F

的示意图和重力

G

的力臂。24．如图所示，某同学想利用图示滑轮组提升重为

300

N

的重物

G，若他所用绳的最大承受力为

140N，请在图上画出你的绕绳方法。（不计动滑轮重、绳重和摩擦）25．如图所示，画出滑轮组的绕线方式，使所用拉力最小。四、实验探究题26．小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有，刻度均匀的杠杆，支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和质量相同的

0.5N

重的钩码若干个。如图

A

所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向

（选填“左”或”右”）调节，直到杠杆在

位置平衡，目的是便于测量

，支点在杠杆的中点是为了消除杠杆

对平衡的影响。小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验象如图

B

所示，他们记录的数据为动力F1=1.5N，动力臂

L1=0.1m，阻力

F2=1N，则阻力臂

L2=

m。甲同学测出了一组数据后就得出了”动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是

。丙同学通过对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做了如图

C

的实验，此实验

（选填“能”或”不能”）说明该结论是错误的，图

C

实验中，已知杠杆上每个小格长度为

5cm，每个钩码重

0.5N，当弹簧测力计在

A

点斜向上拉（与水平方向成

30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，动力×动力臂

（选填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂”。在湛江港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关．B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：实验次数斜面倾角θ物块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长S/m有用功W

有/J总

功W

总/J斜面的机械效率130°5.00.64.21.23.05.0230°3.00.62.51.21.860%345°3.00.82.81.22.43.471%在实验操作过程中，应沿斜面向上

拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向

移动（填“左”或“右”）．根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为

%，第②次实验中总功为

J．通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想

（填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：

．此实验主要用到的研究方法是

．除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与

（写出一个）有关．28．测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表，请问答以下问题：实验次数钩码重力G/N钩码上升高度h/cm拉力

F/N绳端移动距离

s/cm机械效率

η11.05

1555.6%21.550.815

32.051.01566.7%42.0101.03066.7%实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做

运动，第

1

次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为

N；第

2

次实验时，滑轮组的机械效率是

；分析

1、2、3

次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越

，滑轮组的机械效率越高；分析

3、4

次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度

（选填“有关”或“无关”）；结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率是

。A．增大绳重B．减轻动滑轮重C．加快物体提升的速度29．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某一实验小组用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表。次数钩码重/N钩码上升距离弹簧测力计示数/N弹簧测力计上升距离机械效率/cm/cm12100.83083.3%24101.53036103090.9%实验中应沿竖直方向

拉动弹簧测力计；在第

2

次实验中，滑轮组的机械效率为

（结果保留一位小数）；分析数据可得结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越

（选填“高”或“低”）；根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重

8N

的物体匀速提升

10cm，此时滑轮组的机械效率可能为

。A．71.6% B．82.6% C．92.4% D．100%另一实验小组改变动滑轮的重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图象。分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越

（选填“高”或“低”）；分析图象中的

A

点可知，被提升物体所受的重力为

N．（忽略绳重和摩擦）五、计算题30．如图所示，小华正在做俯卧撑，可以将他的身体看做一个杠杆，O为支点，A

为他的重心，相关长度已在图中标明。已知他的质量

m

为

60kg，g

取

10N/kg。求：小华受到的重力

G；求图示时刻地面对双手的支持力

F。31．如图所示，工人师傅用

150N

的拉力，以

0.2m/s

的速度匀速提升重为

200N

的物体。（不计绳重及摩擦）求：求工人师傅拉力的功率；求动滑轮的重；若物重增大到

400

N，则滑轮组的机械效率是多少？32．用如图所示的滑轮组在

5s

内将一个重

300N的物体匀速提升

2m，所用的拉力

F

为

125N，不计绳重及摩擦：滑轮组对物体做的功；拉力做功的功率；滑轮组的机械效率；动滑轮的重力。33．如图所示的滑轮组，用

F=100N

的力水平拉绳子自由端，把物体

A

在

10s

内向左水平匀速运动1m，求：这个过程中拉力

F

所做功的功率多少？若该滑轮组的机械效率是

75%.则物体受到地面的摩擦力是多少？34．如图所示，是使用滑轮组从水池中打捞物体的简化示意图。某次打捞中将一个体积为、密度为 的实心物块匀速提升了

2m（物块始终浸没在水中），水面到池底的深度为9m。（ ， ）求：水池底部受到水的压强；物块受到的浮力大小；若打捞中实际所用拉力 为

1000N，这个滑轮组的机械效率。35．如图所示，图甲是使用滑轮组从水中打捞一正方体物体的简化示意图，在打捞过程中物体始终以

0.1m/s

的速度匀速竖直上升，物体未露出水面前滑轮组的机械效率为

75%，图乙是打捞过程中拉力

F

随时间

t

变化的图象。（不计绳重，忽略摩擦和水的阻力，g

取

10Nkg）求：物体的边长；物体浸没在水中时受到的浮力；物体的重力。答案解析部分【解析】【解答】AC．羊角锤和核桃夹在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，AC

不符合题意；B．托盘天平的动力臂和阻力臂相等，是等臂杠杆，B

不符合题意；D．筷子在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，D

符合题意。故答案为：D。【分析】三种杠杆：省力杠杆：动力臂大于阻力臂,平衡时动力小于阻力。特点是省力，但费距离。（如剪铁剪刀，铡刀，起子）费力杠杆：动力臂小于阻力臂,平衡时动力大于阻力。特点是费力，但省距离。（如钓鱼杠，理发剪刀等）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂,平衡时动力等于阻力。特点是既不省力，也不费力。（如：天平）【解析】【解答】①核桃夹在使用时动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，属于省力杠杆；②船桨在使用时动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，属于费力杠杆；③板手在使用时动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，属于省力杠杆；④碗夹在使用时动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，属于费力杠杆；所以属于省力杠杆的一组是①③，属于费力杠杆的一组是②④。故答案为：C。【分析】使用杠杆时动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆。【解析】【解答】车轮与台阶的接触点即为支点，根据 可知，车轮的重力即为阻力，重力的作用点在车轮的圆心处，故 是一个定值，动力臂越大，则动力越小，由于推力的作用点相同，故连接推力的作用点和支点，将其作为动力臂，是最长的动力臂，做该连线的垂线，即力的作用线，如下图所示：C

符合题意。故答案为：C。【分析】由杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定的情况下，动力臂越长，动力越小，根据图示找出最长的动力臂，即可找出最省力的推法。【解析】【解答】A．当弹簧测力计在

A

点斜向上拉（与水平方向成

30°角）杠杆，由力臂的定义，根据数学知识，动力臂l1=4×2cm×sin30°=4cmA

不符合题意，B．阻力臂的大小杠杆为费力杠杆，B

不符合题意；C．测力计分度值为

0.2N，由图中弹簧测力计指针在

3N，弹簧测力计的示数为

3N，C

不符合题意；D．根据杠杆的平衡条件，物体的重力D

符合题意。故答案为：D。【分析】根据弹簧测力计指针位置，测量拉力大小；杠杆上的力臂是支点到力的作用线的垂线，根据角度计算力臂大小，利用杠杆的平衡条件，计算物体的重力。【解析】【解答】因为拉力

F

的方向始终与杠杆垂直，那么，在拉动杠杆的过程中，它的力臂大小是不变的。当杠杆由最下端位置升到水平位置时，物体对杠杆拉力的力臂是增加的；当杠杆从水平位置继续上上升时，物体对杠杆拉力的力臂是减小的。在此过程中，物体对杠杆的拉力大小是不变的。由杠杆平衡条件可以知道所以，拉力

F

的大小变化是先变大后变小。故答案为：B【分析】阻力和动力臂一定时，阻力臂减小，动力减小，阻力臂变大，动力变大。【解析】【解答】A．杠杆的种类有三种：省杠杆、费力杠杆、等臂杠杆，是省力还是费力，关键是看动力臂和阻力臂的大小关系，A

不符合题意，B．当斜面高相同时，斜面越长越省力，B

不符合题意；C．滑轮组在使用的时候既省力又能改变力的方向，根据机械功原理，任何机械都不省功，C

符合题意；D．动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮省力但不能改变力的方向，D

不符合题意。故答案为：C。【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，省力杠杆可以省力，但是费距离，动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，费力杠杆可以省距离，但是费力；任何机械都不省功。【解析】【解答】A、由图可知，该滑轮为定滑轮，绳子移动的距离等于物体上升的高度

1m，A

不符合题意；B、绳子的速度等于物体的速度

v= =0.25m/s，不符合题意；C、拉力的功

W=Fs=110×0.5m=55J，C

不符合题意；D、该装置的机械效率：η==≈90.9%，D

符合题意。故答案为：D。【分析】A、定滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向；B、利用

v= 求解；C、利用W=Fs

求解；D、利用

η= 求解。【解析】【解答】根据动滑轮特点，在竖直向上大小为

F=10N，所以

A物体的重力为

5N；重物

A

上升速度为

0.2

m/s，则力F

上升的速度是

0.1

m/s。故答案为：D。【分析】动滑轮特殊使用时，不省力，所用的力是重物重力的

2

倍，移动距离是重物移动距离的二分之一。【解析】【解答】A．根据力的平衡可知即则动滑轮的质量为；A

错误，符合题意；B．滑轮组做的有用功是；B

正确，不符合题意；C．拉力

F

的功率为；C

正确，不符合题意；D．拉力做的总功为滑轮组的机械效率为；D

正确，不符合题意。故答案为：A。【分析】根据物体的重力和拉力，可以计算动滑轮的重力；根据物体的重力可以计算质量；根据物体重力和高度乘积可以计算有用功；利用物体受到的力和速度的乘积，可以计算功率的大小；根据有用功和总功的比值，计算滑轮组的机械效率。【解析】【解答】AC．物体上升的速度为

0.1

m/s，绳子的股数

n＝3，因此绳子自由端的速度为v＝3×0.1m/s＝0.3

m/s拉力的功率为

P＝Fv＝250

N×0.3

m/s＝75

WAC

正确，不符合题意；D．根据公式，可得动滑轮重为D

错误，符合题意；B．机械效率为B

正确，不符合题意。故答案为：D。【分析】根据滑轮组绳子的拉力和速度的乘积计算功率大小；根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，利用拉力和绳子的移动距离的乘积，计算总功，有用功和总功的比值，

计算机械效率；根据物体的重力和绳子的拉力，可以计算动滑轮的重力大小。【解析】【解答】A．拉力做的总功

W总=Fs=5N×2m=10JA

不符合题意；BD．有用功

W有=Gh=20N×0.4m=8J斜面的机械效率B

符合题意，D

不符合题意；C．物体克服摩擦力做的额外功W

额=W

总-W

有=10J-8J=2J物体与斜面间的摩擦力C

不符合题意。故答案为：B。【分析】根据拉力和距离的乘积计算做功多少，根据物体的重力和高度的乘积，计算有用功；有用功和总功的比值，

计算机械效率；根据总功和有用功的差，

计算额外功，结合距离计算摩擦力。【解析】【解答】物体运动的距离为由图可知，绳子的股数为

2，则绳子端移动的距离为绳子端移动的速度为总功为滑轮组的机械效率为

60%，根据可知，有用功为因为物体克服摩擦力做功，所以摩擦力为额外功为额外功的功率为故答案为：C。【分析】用滑轮组水平拉动物体，拉力作的功为总功，克服摩擦力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。【解析】【解答】解：有用功为

W有用=Gh=3N×0.1m=0.3J拉力所做的功为W

总=Fs=2N×0.3m=0.6J；杠杆的机械效率为故选

C．【分析】已知拉力的大小和拉力移动的距离，根据公式

W=FS

可求拉力所做的功；还知道物体的重力和物体升高的高度，根据公式W=Gh

可求有用功；有用功和总功的比值就是机械效率．【解析】【解答】A．只要使用机械，就必然会在机械上消耗一部分额外功，也就是说额外功总是存在的，所以有用功总是会小于总功，机械效率总是小于

1，A

符合题意；功率越大，表示机械做功越快，单位时间内做的功越多，但机械效率不一定就高，B

不符合题意；有用功与总功的比值叫机械效率，与做功的多少没有直接关系，C

不符合题意；有用功与总功的比值叫机械效率，与机械省力的多少没有关系，D

不符合题意。故答案为：A。【分析】机械效率是有用功和总功的比值，机械效率总是小于

1。【解析】【解答】拉力克服摩擦力做功为 ，①正确，由于动滑轮处有两股绳，绳子拉长的长度是物体移动距离的

2

倍，为

4m，②不正确，

根据摩擦力和拉力计算机械效率为

n= ×F= ×30N=75%，③符合题意，物体匀速运动，受到的拉力和摩擦力是平衡力，大小相等，④不符合题意，C

符合题意。故答案为：C。【分析】根据拉力和绳子移动距离的乘积计算拉力做的功，利用摩擦力和总拉力的比值计算机械效率，匀速运动的物体受到平衡力的作用。【解析】【解答】如图，二头肌收缩将前臂收回时，绕着

A

点转动，A

为支点；B

为二头肌的作用点，即动力作用点；二头肌收缩将前臂收回时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。【分析】杠杆转动时所绕的点，是杠杆的支点；使用杠杆时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。【解析】【解答】想在图中

A

点用最小力推翻木箱，阻力的大小已经确定，则需要找力臂最长，才能最省力，而以

D为支点，动力臂最长，此时根据勾股定理可知，AD为

100cm，最长的动力臂为100cm，O

为重心，阻力臂为支点

D

到重力作用线的距离，为

CD

的一半，即为

30cm，故最小动力为故最小的动力为

300N。【分析】在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越大，根据杠杆的平衡条件可知，动力是最小的，再利用杠杆平衡条件计算该力的大小。【解析】【解答】在

A

点施加最小的力，用

OA

作力臂最长，F1、F3

的力臂小于

OA，F2

的力臂等于OA，所以在中点

A

处沿F2

方向施加的力最小。由题图可知，阻力臂

OB＝0.4m，AB＝0.2m，则动力臂

OA＝OB+AB＝0.4m+0.2m＝0.6m根据杠杆平衡条件可得

F2×OA＝G×OB则最小拉力【分析】杠杆上施加最小的力，找到最大的力臂，一般情况下，最大的力臂是作用点和支点之间距离作力臂；再根据杠杆平衡条件求出动力。【解析】【解答】一共有两段绳子分担动滑轮的重力，故人需用的拉力为人所做的有用功为拉力做功的功率为【分析】不计绳重及摩擦，拉力

F=（G+G

动）；绳子自由端移动的距离

s

绳=nh；根据W有=Gh

计算克服物体的重力所做的有用功；根据计算拉力的功率。【解析】【解答】已知滑轮组的机械效率等于由此得出物体与地面间的滑动摩擦力为f=ηFn=80%×50N×3=120N拉力

F做功为

W

总=Fs=Fns

物=Fnvt=50N×3×0.1m/s×10s=150J拉力

F

做功的功率为【分析】利用

v= 求物体移动的距离，绳子自由端移动的距离

s=nh，利用

W

总=Fs求拉力做的总功，利用求求物体与地面间的滑动摩擦力；再利用

P=求拉力做功的功率。【解析】【解答】小明拉木箱的功率为：克服物体重力做的功为有用功：拉力做的功为总功：则斜面机械效率为：小明所做的额外功为：由于克服摩擦力做的功为额外功，则：【分析】根据W=Fs

拉力做的总功，又知道木箱匀速上升的速度，根据

v= 求出拉木箱运动的时间，根据

P= 求出拉木箱的功率。根据

W=Gh

求出拉力做的有用功，利用求出斜面的机械效率。总功减去有用功即为克服木箱在斜面上受到摩擦力做的额外功，利用

W

额=fs

求出木箱在斜面上受到的摩擦力。【解析】【解答】重力的方向是竖直向下的，过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用

G

表示；反向延长

F

的作用线，然后从支点作力

F的作用线的垂线段，则垂线段的长就是

F

的力臂

L，如下图所示：【分析】使用杠杆时，支点到力的作用线的垂线，画出力臂；物体受到的重力竖直向下。【解析】【解答】根据杠杆的平衡条件，阻力和阻力臂一定，支点和动力作用点的连线作为力臂时，此时动力臂最长，动力最小，此时动力臂与杠杆重合，重力使杠杆顺时针旋转，所以动力应使杠杆逆时针旋转，所以动力的方向一定是垂直于杠杆向上的，重物对杠杆的拉力是竖直向下的，大小等于重力，将阻力先反向延长，过支点作出与重力垂直的力臂，如下图所示：【分析】杠杆上的力臂是从支点到力的作用点连线；杠杆上最大动力臂，是支点到力的作用点的连线，最小的力和最大的力臂垂直。【解析】【解答】不计动滑轮和绳子的重力以及摩擦，若承担物重的绳子股数

n=2，则绳端的拉力

F=G= ×300N=150N大于所用绳的最大承受力(140N)，不合题意；若承担物重的绳子股数n=3，则绳端的拉力拉力

F′= G= ×300N=100N小于所用绳的最大承受力(140N)，符合题意，所以承担物重的绳子股数应该是

3，从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，如图所示：【分析】根据拉力和物体的重力，结合拉力的合理性计算绳子股数，将滑轮组组装；【解析】【解答】如图所示，该滑轮组是由一个定滑轮一个动滑轮组成，动滑轮上最多有三根绳子分担，此时的拉力最小，故先将绳子的一端固定在动滑轮的上面的钩子上，绕过定滑轮后再绕动滑轮，故如下图所示：【分析】使用滑轮时，动滑轮上绳子的股数越多，越省力。【解析】【解答】（1）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动，由于杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；（2）杠杆平衡条件是：F1L1

=F2L2，根据已知数据代入杠杆平衡条件得：1.5N×0.1m=1N×L2

，解得阻力臂

L2

是：L2

=0.15m；（3）甲同学只做一次实验就得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，是不合理，因为一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律（4）丙同学通过对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做的如图

C

的实验能得到“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，这个结论是不正确的；当动力臂不等于支点到动力作用点的距离时，看实验结论是否成立；杠杆平衡条件为：F1L1

=F2L2

，由杠杆平衡条件知道：4×0.5N×3×5cm=3N×1/2×4×5cm，左右相等，杠杆在水平位置平衡时，即动力×动力臂等于阻力×阻力臂，【分析】探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；为得出普遍结论，用弹簧测力计拉杠杆，使力与杠杆不垂直，多做几次实验，得出实验结论.【解析】【解答】解：（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上匀速拉动木块，使示数更稳定，便宜于读数；斜面的倾角靠长木板下面的木块左右移动来改变，木块向左移动倾角变大，木块向右移动倾角变小．（2）第①次实验斜面的机械效率

η=×100%=×100%=60%；第二次实验中总功为

W

总=FS=2.5N×1.2m=3.0J．（3）对比实验①、②数据，控制的是斜面的倾斜程度（斜面倾角），改变的是物体的重力，因此是研究斜面机械效率与物体重力的关系，验证的是猜想

A；对比实验②、③数据，结合控制变量法实验的一般结论形式，可以得出的结论是在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高（或大）．（4）毫无疑问这是控制变量法思想的典型运用．（5）影响斜面机械效率的因素很多，例如斜面粗糙程度、木板的长度、拉木块速度、木板的面积等．故答案为：（1）匀速、左；（2）60、3.0；（3）A、在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高（或大）；或在其它条件相同时，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关．（4）控制变量法（5）斜面的粗糙程度、木板的长度、拉木块速度、木板的面积等．【分析】（1）实验中应沿斜面匀速拉动弹簧测力计，使示数更稳定；斜面的倾角指的是木板与水平面的夹角，斜面倾角变大，就是木板与水平面的夹角变大．（2）机械效率等于有用功和总功的比值，即

η=×100%；总功等于沿斜面拉力和斜面长度的乘积，即W总=FS．（3）对比实验①、②数据发现，控制的是斜面的倾斜程度（斜面倾角），改变的是物体的重力；对比实验②、③数据发现，控制的是物体的重力，改变的是斜面的倾斜程度．（4）实验中采用了控制某个因素，研究另一个因素与物理量之间的关系．（5）影响斜面机械效率的因素很多，主要从有用功和额外功的角度考虑．【解析】【解答】（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动，根据二力平衡的知识点可知，测力计示数等于拉力大小。第

1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，分度值为

0.1N，弹簧测力计的示数为

0.6N。（2）第

2

次实验时，滑轮组的机械效率（3）由

1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，第

3

次物体的重力最大，滑轮的机械效率最高，可以得到使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高。由

3、4

次实验的数据可知，钩码上升的高度不同，但滑轮组的机械效率相同，所以滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。（4）A．增大绳重，增大了额外功，有用功与总功的比值变小，机械效率变小，A

不符合题意。B．减轻动滑轮重，减小了额外功，有用功与总功的比值变大，机械效率大，B

符合题意。C．由（3）知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，根据 可知，机械效率与物体提升的速度无关，C

不符合题意。故答案为：B。【分析】（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。根据

W

有用=Gh得出第

2次实验时所做的有用功，根据W

总=Fs

得出第

2次做的总功，根据求出滑轮组的机械效率。分析

1、2、3

次实验的数据得出结论；分析

3、4

次实验的数据可得出滑轮组的机械效率与钩码上升的高度的关系。A、增大绳重，增