中考物理《简单机械与功》专项练习题含答案

第页中考物理《简单机械与功》专项练习题(含答案）学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1.图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（）A.羊角锤B.核桃夹C.钳子D.镊子2.为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”，农业专家自制轻质拔草器，如图所示，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是（）A. B.C.

D.3.将甲、乙两重物以细线相连并跨过定滑轮，使两重物距离地面相同高度，如图所示。当由静止自由释放后，甲加速下降，乙加速上升，如图。假设细线及定滑轮的重量不计，且细线与定滑轮间无摩擦力，在重物运动的过程中，下列说法正确是（）A.甲的机械能增加，乙的机械能减少 B.甲的重力势能减少，乙的机械能不变C.甲的动能增加，乙的机械能增加 D.甲和乙的机械能都增加4.如下图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种不同的机械把同一物体匀速提升到同一高度，（绳长不变），下列说法中正确的是（）A.使用机械丁最省力 B.机械乙的机械效率最高C.的大小为物重的一半 D.使用这四种机械的有用功相同5.如图1的物体在同一水平地面先后做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图2时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图3时，受到的水平推力为F2，两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是（）A.F1<F2 B.P1<P2 C.F1>F2 D.P1>P26.如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是（）A.利用此装置既可以省力，也可以省功 B.物体受到的摩擦力为50NC.对物体所做的有用功为500J D.该斜面的机械效率为7.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，相同时间把相同的重物匀速提升相同的高度，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A.滑轮组的机械效率相同 B.拉力F1和F2大小相等C.拉力F1对滑轮组所做的功大 D.拉力F1对滑轮组所做功的功率大8.如图甲，水平地面粗糙程度相同，。用大小不变的水平拉力拉物体做直线运动，物体通过、段时“s-t”图象如图乙，与段相比，段（）A.物体所受摩擦力较大 B.水平拉力做的功较多C.物体运动的时间较长 D.水平拉力做功的功率较大9.如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，某次操作中，工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m，在这段时间内（）A.拉力F做的有用功2000J B.拉力F做功的功率约33WC.动滑轮重300N D.滑轮组的机械效率75%10.如图甲所示，置于水平工作台面上的卷扬机，其底面积为0.2m2，质量为50kg，卷扬机对绳子竖直向上的拉力F与卷扬机拉动绳子的速度v的关系如图乙所示，卷扬机拉动绳子的功率保持不变。现用卷扬机通过一个动滑轮匀速竖直提升重为500N的物体A，经过2s物体A被提升了20cm。取g=10N/kg，下列说法正确的是（）A.拉力F的功率是60WB.动滑轮所受的重力为100NC.提升物体A时，动滑轮的机械效率约为83.3%D.提升物体A时，卷扬机对工作台面的压强为2500Pa11.生活中要用到各种各样的机械，其中天平是一种______杠杆；能改变力的方向的是______（填“定滑轮”或“动滑轮”）。12.在探究“杠杆平衡条件”的实验中，杠杆在___________位置平衡最便于测力臂。如图所示，杠杆已经平衡，如果在右侧钩码下增加一个钩码，杠杆将失去平衡，由此可以猜想：杠杆平衡可能与力的___________有关。13.在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为150N，在这段时间（4s~8s）内，木箱受到的推力的功率是________W，8s-10s内木箱受到的摩擦力是________N（忽略空气阻力）。14.装满书的箱子放在粗糙程度相同的水平面上，如图所示。当受到水平推力时，箱子向右运动；拿走部分书后，箱子受到水平推力，也向右运动。箱子前后两次通过的路程s与时间t的关系图像均如图所示，则___________（选填“>”“=”或“<”）；已知在前20s所做的功的功率是25W，则的大小是___________N。15.如图所示，用F1的力将物体B匀速提升h，F1做功90J；在相同时间，借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2做功120J，则：（1）滑轮组机械效率为___________；两个过程中的拉力，F1___________3F2；F1做功的功率___________F2做功的功率（后两空选填“>”“=”或“<”）（2）利用上述条件，已知h=1m，可求出F2=___________N。16.如图所示，利用羊角锤撬起钉子，请你在羊角锤A点处画出所能施加最小动力F1，并画出阻力F2的阻力臂l2。（）17.在图中画出杠杆的阻力臂l，并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F；18.如图是变速自行车链条、飞轮和链条轮部分的构造图（A为飞轮，B为链条轮，C为脚蹬）。（1）在图中作出力F1与F2的力臂l1和l2；（）（2）保持链条在飞轮上的位置不变，在同样的路况下自行车匀速前进时，链条轮的链条调至___________（选填“1”、“2”或“3”）最省力，理由是___________。19.如图所示的轻质杠杆，O为支点，杠杆上的刻度每一格都相等，均等于2cm，原处于水平静止。现同时施加两个力F1和F2，已知F1=8N，F2=6N。（1）此时杠杆能否保持平衡？___________；（2）F2保持不变，撤去F1，在杠杆的A点处（离支点第四格）施加另一个力F3，F3延长线与杠杆支架交于B点，如图所示，杠杆处于水平静止状态。请在图中画出F3的力臂l3_______；测出OB=6cm，则F3=___________N。（杠杆及支架的厚度忽略不计）20.如图所示，这是“探究杠杆的平衡条件”实验。（1）挂钩码前杠杆静止在如图甲所示的位置，此时应向______调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。（2）如图乙所示，杠杆上刻度均匀，在A点挂3个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂______个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点的钩码同时减去一个，则杠杆的_____（选填“左＂或“右”）端将下沉。（3）改变钩码的位置和个数，使杠杆水平平衡，收集多组数据，其目的是（）A．取平均值，减小误差B．避免偶然性，寻找普遍规律（4）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计从竖直位置转到图丙F1位置时，其示数会______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。21.（1）小芳把重10N的物体从水平地面竖直向上匀速提升2m。小芳对物体做的功为________；（2）小明猜想：“图中斜面提升物体，接㓩面粗糙程度不变时，物体越轻，机械效率越高”；设计一个实验，多次测量斜面的机械效率，检验其猜想；①实验步骤（已准备图中的斜面、有凹槽的物体，若需要可补充器材）：________；②写出测量第一次机械效率的表达式________；③写出判断小明猜想是否正确的依据。________22.某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中。实验次数钩码重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η11.0100.63055.6%22.0101.03034.0101.63083.3%（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上_____拉动弹簧测力计；（2）第二次实验中，滑轮组的机械效率为_____；（3）分析1、2、3次实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物越_____（选填“重”或“轻”），滑轮组的机械效率越高；（4）小琪同学在仅改变提升物体速度的情况下，又做了上述第三次实验，结果会发现滑轮组的机械效率_____（选填“变大”“变小”或“不变”）。23.如图所示，用卷扬机通过滑轮组提升物体A，物体A在50s内匀速上升10m，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F为400N，滑轮组的机械效率η为75%，绳重及轮与轴之间的摩擦忽略不计，g取10N/kg，求：（1）拉力F做功的功率P；（2）物体A所受重力GA；（3）动滑轮所受重力G动。24.如图是建筑工人用滑轮组提升长方体物块A上五楼的示意图。已知物块A重力1800N，动滑轮重200N，五楼高度为15m，物块A从一楼被提到五楼共花费了150s，不计绳重和摩擦。求：（1）物体A运动速度；（2）工人拉绳子对物体A做的有用功；（3）工人拉绳子做功的功率。25.如图所示，带有滑动拉手的揭盖式垃圾桶为人们投放垃圾带来便利。它的基本结构如图甲所示，顶棚上有固定的滑轮、一条传动绳将垃圾桶盖和拉手连接起来，使用时拉动拉手，传动绳可以沿竖直方向向上拉起垃圾桶盖。当未被拉起时，桶盖水平放置，可抽象成如图乙所示的杠杆模型，其重心在A点，传动绳固定在B点，可围绕O点旋转。已知桶盖重为20N，OA长为42cm，OB长为60cm。不考虑绳重、拉手重和摩擦。（1）当图甲所示垃圾桶盖恰好能被提起时，需要对拉手施加多大的拉力？（2）如图丙所示，也有在侧面墙壁上增加一个固定的滑轮，传动绳沿倾斜方向拉桶盖B点；对比图甲和图丙两种组装，在垃圾桶盖恰好能被提起时哪种方式更省力，写出分析过程；（3）对比图甲和丙两种组装，请写出图丙使用时的优势。26.如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。OF∶OB=1∶4。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，被打捞重物的体积是V=0.6m3，重力G物=2.4×104N，动滑轮的重力是2000N，重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图像如图乙所示。吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计，求：（1）重物出水前受到的浮力；（2）重物出水前匀速上升的速度；（3）若打捞过程中，E对吊臂的力的方向始终竖直向上，则重物出水后E对吊臂的支撑力至少是多少？27.如图甲所示，杆秤B、C两处（可用作支点）有秤纽，D点是杆秤正常使用时秤砣的最远挂点。用杆秤测质量时，将待称物体挂在A点的挂钩上，手提秤纽B，调节秤砣的位置，直至杆秤水平平衡。此时通过秤砣的位置，读出待测物体的质量。已知：秤砣的质量为0.4kg（忽略杆秤和挂钧的质量）；AB=BC=0.02m；CD=0.48m。（1）某次测量如图乙，松开右手后，原来静止的杆秤绕C点逆时针转动。已知：挂钩对杆秤的作用力为阻力F2；秤砣的重心为O；①在图乙中画出：杆秤此时受到的动力F1和动力臂l1；________②要使杆秤水平平衡，秤砣应该向________（选填“左”“右”）移动；（2）测量质量约6kg的物体时，该选用________（选填“B”“C”）处的秤纽。此秤的最大测量值是________kg。28.港珠澳大桥是一座连接香港、珠海和澳门的巨大桥梁，全长为49.968km，中途经过三个人工岛，已经在去年通车。（1）大桥采用群桩基础，桩基工程由几十根大型水下钻孔灌注桩组成，每根桩的横截面积约为6m2，平均桩长50m，那么灌注一根桩需要密度为2.5×103kg/m3的混凝土约______kg；（2）灌注大桥桥墩前，先在水下的基坑灌注宽厚的钢筋混凝土基础，是为了增大______，从而减小______；（3）如图1甲所示为大桥效果图，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥，对大桥结构进行简化，可以抽象成图1乙所示的模型。可以看出它用到了______（选填“杠杆”或“斜面”）的科学知识，为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当______（选填“增加”或“减小”）桥塔的高度；（4）在建人工岛时，采用钢沉井基础，如图2所示是钢沉井的俯视图，它是由钢板焊接成有18个大小相同的方形孔的钢沉井，钢沉井的长、宽和高分别为77m、40m和23m，质量为6225t。钢沉井建好后要拖运到人工岛处，经测算，这样的钢沉井自行滑入江中稳定后（钢沉井处于漂浮状态），水面下的高度会达到7.5m。为了让钢沉井在江中被拖行时能顺利通过一些浅滩，下水前用质量为31t的钢板在钢沉井底部将一部分方形孔密封起来，使钢沉井水面下的高度降到了3.2m。钢沉井底部有______个的被密封方形孔。（海水的密度取ρ海水＝1.0×103kg/m3）参考答案1.图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（）A.羊角锤B.核桃夹C.钳子D.镊子【答案】D【解析】ABC．由图分析可知，羊角锤、核桃夹、钳子在使用时动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡的条件，动力小于阻力，因此为省力杠杆，故ABC不符合题意；D．镊子存在两根杠杆，因动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡的条件可知动力大于阻力，因此为费力杠杆，故D符合题意。故选D。2.为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”，农业专家自制轻质拔草器，如图所示，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是（）A. B.C.

D.【答案】C3.将甲、乙两重物以细线相连并跨过定滑轮，使两重物距离地面相同高度，如图所示。当由静止自由释放后，甲加速下降，乙加速上升，如图。假设细线及定滑轮的重量不计，且细线与定滑轮间无摩擦力，在重物运动的过程中，下列说法正确是（）A.甲的机械能增加，乙的机械能减少 B.甲的重力势能减少，乙的机械能不变C.甲的动能增加，乙的机械能增加 D.甲和乙的机械能都增加【答案】C【解析】【详解】当由静止自由释放后，甲砝码质量不变，速度增大，动能增加；甲的质量不变，所处的位置下降，因此甲的重力势能减小；乙的质量不变，位置升高，速度变大，重力势能变大，动能变大，所以乙的机械能增加；在此过程中，细线及定滑轮的重量不计，且细线与定滑轮间无摩擦力，机械能守恒，甲对乙做功，甲的机械能减少，乙的机械能增加，故C正确，ABD错误。故选C。4.如下图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种不同的机械把同一物体匀速提升到同一高度，（绳长不变），下列说法中正确的是（）A.使用机械丁最省力 B.机械乙的机械效率最高C.的大小为物重的一半 D.使用这四种机械的有用功相同【答案】D【解析】【详解】A．根据四个图可知，甲是斜面，使用斜面可以省力；乙是定滑轮，不能省力；丙是动滑轮，可以省一半的力；丁是滑轮组，有三段绳子拉着动滑轮，拉力为物重和动滑轮总重的三分之一；由于不知道斜面的倾角，无法判定省力情况，故A错误；

B．由于不知道绳子与滑轮之间的摩擦情况，无法判定额外功的大小，无法比较机械效率的大小，故B错误；

C．根据动滑轮特点可知，此时的最小拉力为物重和动滑轮总重的二分之一，故C错误；

D．把同一物体匀速提升到同一高度，根据W=Gh可知，有用功相同，故D正确。

故选D。5.如图1的物体在同一水平地面先后做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图2时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图3时，受到的水平推力为F2，两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是（）A.F1<F2 B.P1<P2 C.F1>F2 D.P1>P2【答案】B【解析】【详解】由图像甲可知，物体做匀速直线运动，速度大小为由图像乙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v乙=4m/s因为两次都是匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，物体对地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则物体受到的摩擦力不变，故受到的水平推力为F1=F2已知v甲<v乙，由可得，两次推力的功率P1<P2。故选B。6.如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是（）A.利用此装置既可以省力，也可以省功 B.物体受到的摩擦力为50NC.对物体所做的有用功为500J D.该斜面的机械效率为【答案】D7.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，相同时间把相同的重物匀速提升相同的高度，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A.滑轮组的机械效率相同 B.拉力F1和F2大小相等C.拉力F1对滑轮组所做的功大 D.拉力F1对滑轮组所做功的功率大【答案】A【解析】【详解】AB．不计绳重及摩擦，拉力为由甲图可知动滑轮上有2段绳子。所以n1=2，乙图可知动滑轮上有3段绳子，所以n2=3绳子受的拉力所以F1≠F2，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，所以W额=G轮h，W有用=G物h利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同由知，滑轮组的机械效率相同，故A正确，B错误；CD．绳子自由端移动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，则s1=2h，s2=3h，s1≠s2，则拉力做的功故W1=W2，由于用时相同，因此根据P=W/t，P1=P2，故CD错误。故选A。8.如图甲，水平地面粗糙程度相同，。用大小不变的水平拉力拉物体做直线运动，物体通过、段时“s-t”图象如图乙，与段相比，段（）A.物体所受摩擦力较大 B.水平拉力做的功较多C.物体运动的时间较长 D.水平拉力做功的功率较大【答案】C【解析】【详解】A．同一物体对地面的压力相等，接触面的粗糙程度相等，摩擦力相等，故A不符合题意；B．拉力大小相等，运动距离相等，根据可得做的功相等，故B不符合题意；CD．由图乙可知CD段运动的速度比AB段运动的速度慢，根据可知，CD段运动的时间长，由可知，AB段拉力的功率比CD段的大，故C符合题意，D不符合题意。故选C。9.如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，某次操作中，工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m，在这段时间内（）A.拉力F做的有用功2000J B.拉力F做功的功率约33WC.动滑轮重300N D.滑轮组的机械效率75%【答案】D【解析】A．拉力F做的有用功W有=Gh=900N×5m=4500J故A不符合题意；B．由图知，滑轮组动滑轮绕绳子段数n=3，绳子自由端移动的距离s=nh=3×5m=15m总功W总=Fs=400N×15m=6000J拉力F做功的功率故B不符合题意；C．不计摩擦和绳重，动滑轮的重力G动=3F-G物=3×400N-900N=300N题目没告诉“不计摩擦和绳重”，故C不符合题意；D．滑轮组的机械效率故D符合题意。故选D。10.如图甲所示，置于水平工作台面上的卷扬机，其底面积为0.2m2，质量为50kg，卷扬机对绳子竖直向上的拉力F与卷扬机拉动绳子的速度v的关系如图乙所示，卷扬机拉动绳子的功率保持不变。现用卷扬机通过一个动滑轮匀速竖直提升重为500N的物体A，经过2s物体A被提升了20cm。取g=10N/kg，下列说法正确的是（）A.拉力F的功率是60WB.动滑轮所受的重力为100NC.提升物体A时，动滑轮的机械效率约为83.3%D.提升物体A时，卷扬机对工作台面的压强为2500Pa【答案】AC【解析】【详解】A．由题意可得，物体提升的速度为

动滑轮上有两股绳，则绳子的速度为

由图可得，当绳子的速度为0.2m/s时，绳子的拉力为F=300N，由P=Fv可得拉力F的功率为P=Fv=300N×0.2m/s=60W故A正确；B．由于绳子与滑轮间有摩擦力的存在，所以由题意可得，绳子的拉力为

结合上述分析可得

动滑轮所受的重力小于100N，故B错误；C．设A提升高度为h，由上述分析可得，总功为

有用功为

动滑轮的机械效率为

故C正确；D．提升物体A时，卷扬机对工作台面的压力为F压=GA+F=500N+300N=800N提升物体A时，卷扬机对工作台面的压强为

故D错误。故选AC。11.生活中要用到各种各样的机械，其中天平是一种______杠杆；能改变力的方向的是______（填“定滑轮”或“动滑轮”）。【答案】①等臂②.定滑轮12.在探究“杠杆平衡条件”的实验中，杠杆在___________位置平衡最便于测力臂。如图所示，杠杆已经平衡，如果在右侧钩码下增加一个钩码，杠杆将失去平衡，由此可以猜想：杠杆平衡可能与力的___________有关。【答案】①.水平②.大小13.在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为150N，在这段时间（4s~8s）内，木箱受到的推力的功率是________W，8s-10s内木箱受到的摩擦力是________N（忽略空气阻力）。【答案】①.150②.15014.装满书的箱子放在粗糙程度相同的水平面上，如图所示。当受到水平推力时，箱子向右运动；拿走部分书后，箱子受到水平推力，也向右运动。箱子前后两次通过的路程s与时间t的关系图像均如图所示，则___________（选填“>”“=”或“<”）；已知在前20s所做的功的功率是25W，则的大小是___________N。【答案】①.<②.100【解析】【详解】[1]根据右图可知，s-t图像为一条直线，这说明箱子做匀速直线运动；当受到水平推力时，箱子向右运动；拿走部分书后，箱子受到水平推力，此时箱子对水平面的压力变小，接触面的粗糙程度不变，受到的滑动摩擦力变小，由于滑动摩擦力与推力是一对平衡力，大小相等，所以[2]箱子的运动速度为根据可知15.如图所示，用F1的力将物体B匀速提升h，F1做功90J；在相同时间，借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2做功120J，则：（1）滑轮组机械效率为___________；两个过程中的拉力，F1___________3F2；F1做功的功率___________F2做功的功率（后两空选填“>”“=”或“<”）（2）利用上述条件，已知h=1m，可求出F2=___________N。【答案】①.75%②.<③.<④.40【解析】【详解】[1]F1做的功90J为使用滑轮组时做的有用功，F2做的功为120J是总功，滑轮组的机械效率[2]由W=Fh可知，直接提升物体时的拉力由W=Fs可知，借助滑轮组提升物体时拉力则因此则F1<3F2。[3]F1做功90J，F2做功为120J，在相同时间内，根据可知，F1做功的功率小于F2做功的功率。[4]由图可知n=2，已知h=1m，则16.如图所示，利用羊角锤撬起钉子，请你在羊角锤A点处画出所能施加最小动力F1，并画出阻力F2的阻力臂l2。（）【答案】【解析】【详解】力臂越长越省力，最长力臂即支点与作用点的连线，然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可；过O点作垂直于F2的垂线即为阻力F2的力臂l2。如下图所示：17.在图中画出杠杆的阻力臂l，并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F；【答案】【解析】由图可知，O为支点，重物向下拉杠杆的力为阻力，则过支点做阻力作用线的垂线段即为阻力臂l；；由杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。最小力F作用在A点，当OA为F的力臂时，力臂最长，此时力F最小，且F的方向垂直杠杆向上，从A点垂直OA向上画出F的示意图，如图所示：

18.如图是变速自行车链条、飞轮和链条轮部分的构造图（A为飞轮，B为链条轮，C为脚蹬）。（1）在图中作出力F1与F2的力臂l1和l2；（）（2）保持链条在飞轮上的位置不变，在同样的路况下自行车匀速前进时，链条轮的链条调至___________（选填“1”、“2”或“3”）最省力，理由是___________。【答案】①.②.3③.轮半径不变时，轴半径越小越省力【解析】【详解】[1]根据杠杆的五要素，链条轮的轴心O为杠杆的支点，脚在脚踏板C上的力F1为动力，链条对链条轮的拉力F2为阻力，两个力臂作图如下：。[2][3]链条轮和脚蹬构成轮轴，由F1R=F2r可知，轮半径R不变，轴半径r越小越省力，由图可知，调至3时轴半径最小，最省力。19.如图所示的轻质杠杆，O为支点，杠杆上的刻度每一格都相等，均等于2cm，原处于水平静止。现同时施加两个力F1和F2，已知F1=8N，F2=6N。（1）此时杠杆能否保持平衡？___________；（2）F2保持不变，撤去F1，在杠杆的A点处（离支点第四格）施加另一个力F3，F3延长线与杠杆支架交于B点，如图所示，杠杆处于水平静止状态。请在图中画出F3的力臂l3_______；测出OB=6cm，则F3=___________N。（杠杆及支架的厚度忽略不计）【答案】①.不能②.③.10【解析】【详解】（1）[1]由图可知，F1和F2都会使杠杆顺时针转动，所以杠杆不能平衡。（2）[2]由支点向力的作用线作垂线，标出F3的力臂l3，如图所示：[3]已知F2=6N，其力臂l2=2cm×4=8cmOB=6cm，根据勾股定理计算出F3的力臂l3为4.8cm。根据杠杆平衡的条件可得F2l2=F3l3即6N×8cm=F3×4.8cm解得F3=10N。20.如图所示，这是“探究杠杆的平衡条件”实验。（1）挂钩码前杠杆静止在如图甲所示的位置，此时应向______调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。（2）如图乙所示，杠杆上刻度均匀，在A点挂3个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂______个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点的钩码同时减去一个，则杠杆的_____（选填“左＂或“右”）端将下沉。（3）改变钩码的位置和个数，使杠杆水平平衡，收集多组数据，其目的是（）A．取平均值，减小误差B．避免偶然性，寻找普遍规律（4）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计从竖直位置转到图丙F1位置时，其示数会______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。【答案】①.左②.4③.右④.B⑤.变大【解析】【详解】（1）由图可知，杠杆的左高右低，应将平衡螺母向左端移动，使杠杆在水平位置平衡。（2）若每个钩码重G，每个小格长L，如图乙所示，杠杆左边A处挂3个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件可得解得n=4，即应在杠杆右边B处挂同样的钩码4个。当杠杆平衡后，将A、B两点的钩码同时减去一个钩码，则有左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积，故右端下沉。（3）多次改变力和力臂的大小，得到了多组实验数据，得出了杠杆平衡条件。该实验测量多组数据的目的是得出的结论避免偶然性，寻找普遍规律。故选B。（4）弹簧测力计逐渐向右倾斜拉杠杆，拉力的力臂变小，根据杠杆平衡条件可知，拉力变大，弹簧测力计的示数变大。21.（1）小芳把重10N的物体从水平地面竖直向上匀速提升2m。小芳对物体做的功为________；（2）小明猜想：“图中斜面提升物体，接㓩面粗糙程度不变时，物体越轻，机械效率越高”；设计一个实验，多次测量斜面的机械效率，检验其猜想；①实验步骤（已准备图中的斜面、有凹槽的物体，若需要可补充器材）：________；②写出测量第一次机械效率的表达式________；③写出判断小明猜想是否正确的依据。________【答案】①.20②.弹簧测力计、刻度尺、若干钩码

③.④.见解析【解析】【详解】（1）小芳把重10N的物体从水平地面竖直向上匀速提升2m，所用拉力等于物重，则小芳对物体做的功为（2）①由实验原理可知，实验过程中需要测量拉力、物重、物体移动的距离，物体上升的高度，所以需要弹簧测力计和刻度尺；又因为实验过程中需要改变物重，所以还需要钩码。②设凹槽受到的重力为G凹槽，凹槽在斜面上运动的距离为s凹槽，则测量第一次机械效率的表达式③本实验是探究斜面提升物体，接触面粗糙程度不变时，物体越轻，机械效率越高的猜想是否正确，所以判断小明猜想是否正确的依据是：在凹槽中添加不同数量的钩码，多次实验，求出每次的机械效率并进行比较，如果机械效率不变或降低，小明的猜想就是错误的，如果机械效率升高，则小明的猜想是正确的。22.某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中。实验次数钩码重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η11.0100.63055.6%22.0101.03034.0101.63083.3%（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上_____拉动弹簧测力计；（2）第二次实验中，滑轮组的机械效率为_____；（3）分析1、2、3次实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物越_____（选填“重”或“轻”），滑轮组的机械效率越高；（4）小琪同学在仅改变提升物体速度的情况下，又做了上述第三次实验，结果会发现滑轮组的机械效率_____（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】①.匀速直线②.66.7%③.重④.不变23.如图所示，用卷扬机通过滑轮组提升物体A，物体A在50s内匀速上升10m，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F为400N，滑轮组的机械效率η为75%，绳重及轮与轴之间的摩擦忽略不计，g取10N/kg，求：（1）拉力F做功的功率P；（2）物体A所受重力GA；（3）动滑轮所受重力G动。【答案】（1）160W；（2）600N；（3）200N【解析】【详解】解：（1）由题意可得，物体A的速度为

动滑轮上有两股绳，则绳子端的速度为v1=2v=2×0.2m/s=0.4m/s则拉力的功率为P=Fv=400N×0.4m/s=160W（2）设物体A提升的距离为h，则有用功为W有=GAh总功为W总=F×2h由机械效率计算公式可得

物体A所受重力

（3）由动滑轮上有两股绳可得，绳上的力为

动滑轮的重力为

答：（1）功率为160W；（2）A的重力为600N；（3）动滑轮的重力为200N。

24.如图是建筑工人用滑轮组提升长方体物块A上五楼的示意图。已知物块A重力1800N，动滑轮重200N，五楼高度为15m，物块A从一楼被提到五楼共花费了150s，不计绳重和摩擦。求：（1）物体A运动速度；（2）工人拉绳子对物体A做的有用功；（3）工人拉绳子做功的功率。【答案】（1）0.1m/s；（2）27000J；（3）200W【解析】【详解】解：（1）物体A运动速度（2）工人拉绳子对物体A做的有用功（3）由图可知绳子的段数为2段，则拉力工人拉绳子做功工人拉绳子做功的功率答：（1）物体A运动速度0.1m/s；（2）工人拉绳子对物体A做的有用功27000J；（3）工人拉绳子做功的功率为200W。25.如图所示，带有滑动拉手的揭盖式垃圾桶为人们投放垃圾带来便利。它的基本结构如图甲所示，顶棚上有固定的滑轮、一条传动绳将垃圾桶盖和拉手连接起来，使用时拉动拉手，传动绳可以沿竖直方向向上拉起垃圾桶盖。当未被拉起时，桶盖水平放置，可抽象成如图乙所示的杠杆模型，其重心在A点，传动绳固定在B点，可围绕O点旋转。已知桶盖重为20N，OA长为42cm，OB长为60cm。不考虑绳重、拉手重和摩擦。（1）当图甲所示垃圾桶盖恰好能被提起时，需要对拉手施加多大的拉力？（2）如图丙所示，也有在侧面墙壁上增加一个固定的滑轮，传动绳沿倾斜方向拉桶盖B点；对比图甲和图丙两种组装，在垃圾桶盖恰好能被提起时哪种方式更省力，写出分析过程；（3）对比图甲和丙两种组装，请写出图丙使用时的优势。【答案】（1）14N；（2）见解析；（3）见解析【解析】【详解】解：（1）如图甲所示，O为支点，重力的力臂为lA，F1的力臂为lB，根据杠杆的平衡条件有可得（2）当桶盖恰好被提起时，抽象成的杠杆模型如图丙所示，O为支点，重力的力臂为，F2的力臂为，根据杠杆的平衡条件可得由图可知和，因此，可只甲图所示安装方式更省力。（3）由图丙可知，优势是垃圾桶盖翻开的角度更大。答：（1）当图甲所示垃圾桶盖恰好能被提起时，需要对拉手施拉力为14N；（2）甲图方式更省力；（3）垃圾桶盖翻开的角度更大。26.如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。OF∶OB=1∶4。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，被打捞重物的体积是V=0.6m3，重力G物=2.4×104N，动滑轮的重力是2000N，重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图像如图乙所示。吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计，求：（1）重物出水前受到的浮力；（2）重物出水前匀速上升的速度；（3）若打捞过程中，E对吊臂的力的方向始终竖直向上，则重物出水后E对吊臂的支撑力至少是多少？【答案】（1）6×103N；（2）0.6m/s：（3）1.04×105N【解析】解：（1）重物出水前排开水的体积V排=V=0.6m3重物出水前受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m3=6×103N（2）由图乙可知，重物出水前卷扬机牵引力在40s内做的功为4.8×105J，则重物出水前卷扬机的功率由甲图可知，n=3，因为吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计，则重物出水前卷扬机牵引力由可得，重物出水前卷扬机拉绳的速度由v绳=nv物可得，重物出水前匀速上升的速度（3）如甲图，吊臂支点为O，柱塞E竖直向上的力为动力，设吊臂与水平面的夹角为θ，则动力臂为l1=OFcosθ出水后滑轮组对B端的拉力为阻力，则F2=G物+G动=2.4×104N+2000N=2.6×104N阻力臂为l2=OBcosθ忽略吊臂、滑轮及钢丝绳的重力和各种摩擦，重物离开水后，根据杠杆的平衡条件可得F1l1=F2l2即F1OFcosθ=F2OBcosθ所以F1OF=F2OB因为OF∶OB=1∶4则答：（1）重物出水前受到的浮力为6×103N；（2）重物出水前匀速上升的速度为0.6m/s；（3）若打捞过程中，E对吊臂的力的方向始终竖直向上，则重物出水后E对吊臂的支撑力至少是1.04×105N。27.如图甲所示，杆秤B、C两处（可用作支点）有秤纽，D点是杆秤正常使用时秤砣的最远挂点。用杆秤测质量时，将待称物体挂在A点的挂钩上，手提秤纽B，调节秤砣的位置，直至杆秤水平平衡。此时通过秤砣的位置，读出待测物体的质量。已知：秤砣的质量为0.4kg（忽略杆秤和挂钧的质量）；AB=BC=0.02m；CD