2021年江苏省中考物理训练-11简单机械

2021年江苏省中考物理专题训练一一专题11简单机械

一.选择题（共8小题）

1.（2021•昆山市模拟）用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提

升1m,不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60%。则下列选项错误的是（）

A.有用功一定是150JB.总功一定是250J

C.拉力大小一定是125ND.动滑轮重一定是100N

2.（2021•盐都区模拟）如图所示，滑轮重、绳重、摩擦力均忽略不计•，利用两个滑轮提升

同一重物到同一高度时，下列组合中最省力的是（）

3.（2020秋•常州期末）如图所示，均匀木棒AB长1m,水平放置在00,两个支撑点上。己

知AO、CTB长度均为0.25m,若在B端竖直向上施力稍微抬起一点距离，需要用力10N；

若在B端竖直向下施力稍微压下一点距离，需要用力（）

A.IONB.20NC.30ND.40N

4.（2021•天宁区校级模拟）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及

一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%。下列判断正确

的是（）

①拉力F1的大小为450N

②用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%

③分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大

④分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，Fl、F2做功相等

A.只有②③正确B.只有②④正确

C.只有②③④正确D.只有①②④正确

5.（2020秋•玉林期末）为使杠杆平衡在图示位置,需在A点施加一个力，在如图所示的四

个方向中，不可能使杠杆平衡的力是（)

C.F2和F3D.F3和F4

6.（2021•锡山区一模）如图所示，将重150N的甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，杠杆

的B端悬挂乙物体，杠杆在水平位置平衡，已知：乙物体所受重力为30N,AO：OB=1：

3,甲物体的底面积为0.2m2,g4X10N/kgo下列说法正确的是（）

AOB

△=

甲

A.甲物体对杠杆的拉力为10N

B.杠杆对甲物体竖直向上的拉力为60N

C.甲物体对水平地面的压强为750Pa

D.水平地面对甲物体的支持力为60N

7.（2020秋•江阴市期末）一个600N重的成年人和一个小孩都过一道4m宽的水渠。成人

从左岸到右岸，而小孩从水渠右岸到左岸，两岸各有一块3m长的坚实木板，他们想出

了如图的方式过渠，请分析在忽略木板自身重量和木板叠交的距离情况下，要使成年人

和小孩都能平安过渠，小孩的体重不能轻于多少牛？（）

A.100NB.200NC.300ND.400N

8.（2021•常州模拟）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。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（）

甲乙

A.绳子受的拉力Fi和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同

B.绳子受的拉力Fi和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同

C.绳子自由端移动的距离不相等，机械效率相同

D.绳子自由端移动的距离不相等，机械效率不同

二.填空题（共4小题）

9.（2021•泰州模拟）不计绳重及绳与滑轮、滑轮与釉之间的摩擦，用如图所示的滑轮组去

拉动物体A,己知物体A重为1000N,动滑轮重为80N。在拉力F的作用下，经过20s,

物体A沿水平方向匀速前进了4m,拉力F做功为3200J。则绳子自由端移动的速度

为,因克服动滑轮重而做的额外功为，此滑轮组的机械效率

为.，物体A所受的摩擦力为

10.（2021•宜兴市模拟）在“探究杠杆平衡条件”实验中:

（1）实验前，先把杠杆的中点支在支架上，旋动平衡螺母调节杠杆平衡。此后在整个实

验过程中，是否还要再旋动两侧的平衡螺母？（选填“是”或“否（图中杠杆

上每格距离相等）

（2）实验中，改变支点两侧的钩码位置和个数，一般要做三次实验，得到三组数据并进

行分析，这样做的目的是：。

（3）如图所示，当在A处挂三个重为0.5N钩码，要使杠杆平衡，在C处用弹簧秤竖直

向上拉，杠杆平衡时弹簧秤上的示数为N.若在C处用弹簧秤倾斜向右拉则弹簧秤

上的示数将（选填“变大”或“变小”或“不变”）。

11.（2020秋•建湖县期末）如图所示，妈妈体重比小明大，跷跷板水平平衡时，妈妈比小

明离转轴（远/近）.若小明往转轴远离一小段距离，为了保持跷跷板水平平衡，妈

妈应适当__（远离/靠近）转轴；跷跷板水平平衡时，顽皮的小明将上半身向后仰，

则跷跷板会（左端下沉/保持平衡/右端下沉）。

12.（2021•江都区模拟）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，收集了下表中的实验数据。

实验次数斜面的倾物块重斜面高拉力斜面长机械效

斜程度力G/N度h/mF/N度s/m率n

1较缓50.22.4141.7%

2较陡50.53.2178.1%

3最陡50.74.3181.4%

（1）分析表中的数据可得出：斜面越缓越力（选填“省”或“费”）。

（2）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

和长分别是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4.0N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为。

（3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与和有

关。

（4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力物块所受的摩

擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

三.作图题（共3小题）

13.（2021•高州市校级模拟）图甲中是用来压制饺子皮的“神器”，压皮时压杆可视为一个

杠杆，图乙是其简化示意图。图中O为支点，F2为压动杠杆时作用在B点的阻力。请在

乙图中画出：阻力臂L2、作用在A点的最小动力Fi。

14.（2021•河南模拟）如图乙是用水后及时关闭水龙头时的情景，水龙头手柄看作是一个杠

杆，其杠杆结构模型如图丙所示，O是支点.请你在图丙中画出施加在A点的最小动力

F2

o

Fl及其力臂Li。甲乙

15.（2021•扬州一模）在杠杆上的A点挂一重物，在B点对杠杆施加一个最小的力，使杠

杆平衡在如图所示的位置。试画出这个力的示意图。

B

四.实验探究题（共7小题）

16.（2021春•射阳县校级月考）根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求，完成下列各题:

（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，（是/不是）处于平衡状态的。小明通

过调节杠杆右端的螺母向（左/右）移动，使杠杆在水平位置平衡，目的是。

（2）要使图乙中杠杆平衡，应在a处挂个钩码（题中的每个钩码都是相同的）。

（3）当弹簧测力计由图丙的竖直地拉着变成倾斜地拉着，使杠杆在水平位置静止时，弹

簧测力计的示数将（变大/不变/变小）。

（4）有同学根据自己的实验数据，得到如下结论：动力X支点到动力作用点的距离=阻

力X支点到阻力作用点的距离。这个结论与杠杆的平衡条件不符，原因是实验过程中没

有（选填序号：①改变力的大小②改变力的方向③改变力的作用点）。

（5）在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了o

A.减小摩擦

B.使每组数据更准确

C.多次测量取平均值减小误差

D.获取多组实验数据归纳出物理规律

17.(2020秋•玄武区期末)小明和小华在“探究杠杆平衡条件”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、细线和质量相同钩码若干个。

(1)小明把杠杆支在支架上，若杠杆左端下沉，可调节左端的平衡螺母向端移动，

使杠杆在水平位置平衡。

(2)小明在杠杆的左右侧挂上钩码进行三次实验，如图(a)所示，通过实验得出杠杆

的平衡条件是。(写表达式)

(3)小华在杠杆的左侧挂上钩码，右侧用弹簧测力计向下拉，当弹簧测力计从图(b)

中的A位置匀速缓慢转动到B位置的过程中，杠杆始终保持水平平衡状态，则弹簧测力

计的示数变化情况是o

(4)小华回家又做了如图(c)的探索，将一根长为L,重为20N的均匀木棒放在水平

桌面上，并使木棒的%申出桌子边缘，用竖直向下的力Fo压木棒的右端，当Fo=N

18.(2020秋•启东市期末)小明用如图所示装置探究“斜面的机械效率”。实验前他有如下

猜想：

A.斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关；

B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。

(1)实验中，沿斜面拉动物体时，应使其做运动。

(2)下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据：

次数物体物重拉升高度拉力拉动距离机械效率”/%

G/Nh/cmF/Ns/cm

1木块6101.2010050

2小车6120.75120

①第2次实验时斜面的机械效率为%；

②进行这两次对比实验是为了研究斜面机械效率与的关系;

③第1次实验中，木块所受摩擦力为N„

（3）小明进一步研究发现，将长50cm的木板搭成倾角不同的斜面，用弹簧测力计把重

为5N的物块从斜面底端拉至顶端的过程中，额外功W覆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/m0.450.400.350.30

W额外/J0.900.800.700.60

①由表格中信息可知：W液外与L成比；

②当斜面的水平长度L=0.40m时，拉力做的总功为J：

③若将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

19.（2021•海陵区校级模拟）如图所示是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置,

物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动。实验准备的器材有：三个质量不同的

木块A,三条粗糙程度不同的长木板B,三个高度不同的长方体铁块C,刻度尺，弹簧

测力计。

（1）下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据：

实验次数斜面粗糙重物的重力弹簧测力计重物沿斜面移重物上升的机械效率

程度大小G/N的示数F/N动的距离〃m高度h/mT]/%

1较粗糙2.01.510.800.4066.2

2较粗糙2.51.890.800.4066.1

3较粗糙3.02.260.800.4066.4

通过分析数据，你可以得出结论：。

（2）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m,把一个重3N物体沿斜面匀

速向上拉时，所需拉力为1.0N,则此时物体受到的摩擦力是,斜面的

机械效率是。此过程中物体的机械能（选“变大”,

“变小”或“不变”）。

（3）小红猜想斜面的机械效率可能还与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关，小红想

研究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系，于是小红将三条粗糙程度不同的长木板

放置成相同的倾斜程度，并将这三个不同物重的物体同时沿斜面匀速拉动相同的长度，

测出弹簧测力计的示数，比较它们的机械效率，这种方法（选“能”,

“不能”）得出结论，原因是。

20.（2021春•克东县校级月考）某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表

所示，实验装置如图所示。

（1）实验中应沿竖直方向缓慢拉动弹簧测力计。

（2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，

你认为他的想法（选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到对滑

轮组机械效率的影响。（3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中

的两个数据填写完整。

实验次数钩码重量G/N钩码上升高度绳端拉力F/N绳端移动距离机械效率n

h/ms/m

140.12.70.274%

240.11.80.374%

380.13.10.386%

480.12.5——

（4）通过比较两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮

组的机械效率与绳子段数无关（填实验次数的序号）

（5）通过比较两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑

轮组的机械效率越高。（填实验次数的序号）

（6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：

21.（2020秋•金湖县期末）在“研究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）安装好杠杆后，要调节杠杆两端的平衡螺母，使之在。

（2）如图所示，在杠杆左边挂上一定数量的钩码，用弹簧测力计在某一位置竖直拉住杠

杆。设杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力Fi是动力，动力臂为

11;钩码对杠杆的拉力F2是阻力，阻力臂为12。请将下面表格第一行缺少的项目补齐；

弹簧测力计对杠杆拉力的力臂的示数应填入A、B、C、D四格中的（填对应

字母）格。

测量序号Fi/Nli/cm

①ABCD

②

③

（3）教材中是在下列情况下测量并记录数据的：

①保持钩码和弹簧测力计的位置不变，改变钩码的数量

②保持钩码的数量和位置不变，改变弹簧测力计的位置

③保持弹簧测力计的位置和钩码的数量不变，改变钩码的位置

教材这样安排是为了使结论更有。

（4）除了比较“动力X动力臂”与“阻力X阻力臂”关系找规律外，还可以尝试比较其

它关系找规律吗？

22.（2020秋•东海县期末）甲图所示漫画描绘的是猴子和兔子分萝卜的情景。究竟谁分得

的萝卜重呢？为找到答案，物理兴趣小组的同学利用在杠杆两端挂鹤码的方法对“杠杆

平衡的条件”进行了探究：

（1）实验前，杠杆静止在图乙所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应该将杠杆两端

的螺母向（选填“左”或“右”）调节；

（2）实验过程中，仍然使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是

（3）记录的实验数据如表：

实验次序动力Fi/N动力臂Li/cm阻力F2/N阻力臂Lz/cm

12.05.001.010.00

22.010.002.010.00

33.010.002.015.00

根据表中的数据得出了杠杆平衡的条件。

（4）讨论分析：小组成员画出了猴子和兔子分萝卜的杠杆模型如图丙所示，从图丙可看

出，A端重力的力臂（选填“大于”、“小于”或“等于"）B端重力的力臂，根据

杠杆平衡的条件可得出：猴子分得的萝卜与兔子相比（选填“更重些”、“一样重”

或“更轻些”）。

五.计算题（共9小题）

23.（2021•常熟市模拟）工人利用如图所示的滑轮组匀速提升重700N的货物，绳子自由端

被竖直向上拉起6m,所做的额外功为600J,不计绳重和摩擦。求：

（1）拉力所做的有用功；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）当另一重物被提起相同高度时，滑轮组的机械效率增加了10%,求此时被提升重物

的重力。

24.(2021•锡山区校级模拟)如图是液压起重车的示意图。使用时液压杆将起重臂顶起，同

时通过与钢索连接的电动机工作，可将重物吊起到需要的地方。

(1)如图所示A处的滑轮是滑轮。液压杆顶起起重臂的过程中，该起重臂可看作

一个杠杆。

(2)当起重臂在如图位置稳定后，启动电动机将重为6000N的物体以一定的速度匀速吊

起，此时滑轮组的机械效率是75%,则电动机对钢索的拉力为多少？

25.(2020秋•常州期末)如图所示，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，将边长为5cm

的正方体G1通过轻质细绳系于正上方杠杆的A点，物体G2重为40N,将G2放在B点

时，G1对地面的压强为ZXIO,Pa,已知OA=02n,OB=0.1m,问：

(1)此时细绳作用于A的拉力是多大？

(2)正方体G1的重力是多少？

(3)现用F=5N的水平拉力使G2以0.05m/s的速度从B点向右匀速直线运动，多少秒

时间，可使G1对地面的压力恰好为零？

26.（2020秋•建邺区期末）在“测滑轮组机械效率”的课外综合实践活动中，小明同学在

与动滑轮相切的细绳上作一标记A（如图甲所示），然后用大小为50N的拉力竖直向上匀

速拉动绳自由端，使总重为90N的物体上升。当物体上升高度为10cm时，小明同学在

与动滑轮相切的细绳上作另一标记B,并测出AB间的距离SAB=20cm（如图乙所示），

其中动滑轮重45N。贝ij：（g=10N/kg）

（1）提升重物做的有用功多大？

（2）该滑轮组的机械效率多大？

27.（2020秋•铜山区校级月考）如图所示，斜面长s=0.6m,高h=0.3m.用沿粗糙斜面方

向的拉力F,将一个重为G=10N的小车由斜面底端匀速拉到顶端，运动过程中小车克服

摩擦力做了1.2J的功。求此斜面的机械效率。

28.（2020秋•锡山区校级月考）某人在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的重量,

在称象过程中，他用到了吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具，操作步骤如下:

a、如图甲所示，将铁笼系于槽钢上的B点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至0点时，

槽钢在水平位置平衡。b、将大象引入铁笼，保持吊钩悬吊点0点和铁笼悬挂点B点的

位置不变，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，如图

乙所示，测得0B=6cm,0A=9m,弹簧测力计的示数为200N,根据上述数据测出了大

象的重量，试求大象的质量。

29.（2020秋•建邺区校级月考）小明推着购物车在超市购物，如图所示，购物车与货物的

总质量为30kg,B、C点为车轮与地面的接触点，当购物车前轮遇到障碍物时，小明先

后两次在A点对购物车施加竖直方向的作用力，使车的前后轮分别越过障碍物。越过障

碍物的推车，可视为杠杆。

（1）图甲中小明在A点施力的力臂为多少m?阻力为多少N?

（2）图乙中小明在A点施力大小F乙为多少N?

30.（2020•遂宁）小雨同学家装修新房，看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易起重

装置向楼上吊装笨重的装修材料，感觉该装置简单易制、方便快捷，大大减少了工人搬

运材料的劳动强度。小雨观察到电动机的输出功率800W,将两袋（每袋质量50kg）水

泥匀速提升到10m高的4楼需要用时15s。假设电动机的输出功率恒定不变。请帮小雨

完成下列问题：（g=10N/kg）

（1）此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大？

（2）电动机对绳子的拉力多大？

（3）该滑轮组的机械效率多大？

31.（2020•工业园区二模）如图所示，重为3.2X104N的卡车，经过一段水平路面，再以

9.6X104W的功率匀速爬上高5m、长10m的斜坡，已知斜坡的机械效率为80%.求：

（1）卡车爬坡时牵引力所做的总功；

（2）卡车爬坡时的速度。

2021年江苏省中考物理专题训练一一专题11简单机械

参考答案与试题解析

选择题（共8小题）

1.【解答】解:

A.有用功W^f=Gh=150NXlm=150J,故A正确；

WW

B.由r|=/X100%可得，总功W总=———=—0/=250J,故B正确；

w点T]oUvn

C.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组可能有下图两种绕法，左图m=3,右图n2

=2,

绳子自由端移动的距离分别为si=nih=3Xlm=3m,s2=n2h=2Xlm=2m,

由W£,=FS可得，拉力大小分别为Fi="=驾283.3N,F2=T=骡=125N,

S]orris?4m

故c错误；

D.不计摩擦和绳重，克服动滑轮重力做的额外功Wsi=W,a-W什=250J-150J=100J,

由W颔=6动卜可得，动滑轮重：G动=h可00N,故D正确。

故选：C。

2.【解答】解：滑轮重、绳重、摩擦力均忽略不计，

A图，动滑轮上有2段绳子，物重G由2段绳子承担，所以拉力Fi=#i；

B图，两个滑轮都是定滑轮，所以拉力F2=G。

C图，动滑轮上有3段绳子，物重G由3段绳子承担，所以拉力F3=31；

D图，动滑轮上有2段绳子，物重G由2段绳子承担，所以拉力F4=1G；

比较可知，拉力最小的是C图，即C图最省力。

故选：Co

3.【解答】解：由图可知，若把B端竖直向上稍微抬起一点距离时，。为杠杆的支点；杠

杆的中心是阻力的作用点，

动力臂LoB=lm-0.25m=0.75m,阻力臂L=0.5m-0.25m=0.25m,

由杠杆平衡条件可知：FBLOB=GL,

即：10NX0.75m=GX0.25m,解得：G=30N；

由图可知，若把B端竖直向下稍微压下一点距离时，0'为杠杆的支点，

动力臂LoB=0.25m,阻力臂L'=0.5m-0.25m=0.25m,

由杠杆平衡条件可知：FB'LOB=GL',即：FB'X0.25m=30NX0.25m

解得：FB'=30N«

故选：Co

4.【解答】解:

①忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%,

图甲中心2,由『六=普=舞=条可得拉力F1的大小:Fi=卷=瑞卷=500N,

故①错误；

②图甲中，根据（动）可得动滑轮的重力：

Fi=*G+GG3J=2FI-G=2X500N-900N=

100N；

忽略绳重及一切阻力，滑轮组的机械效率n=>=A=7^r-

,则用图乙绕法匀

勿总Gh+G济G+G动

速提升400N重物时，其机械效率为：

=G7^-x100%=400N+W0Nx100%=80%-故②正确；

动

③④分别用两种绕法匀速提升相同重物时，有用功相同，忽略绳重及一切阻力，克服动

滑轮做的功是额外功，因同一滑轮组中动滑轮的重不变、提升高度相同，额外功相同，

总功相同（即R和F2做功相同），机械效率也相同，故③错误，④正确；

综合上述分析可知，②④正确。

故选：B..

5.【解答】解：F1和F2使杠杆转动的方向与重物与杠杆转动的方向相反，可以使杠杆平衡；

F3的力臂为零，不能使杠杆平衡；F4使杠杆转动的方向与重物与杠杆转动的方向相同,

不能使杠杆平衡；

故ABC不符合题意，D符合题意。

故选：D。

6.【解答】解：

（1）根据杠杆平衡条件可得：FA-LAO=FB-LOB,

AO：OB=1：3,贝iJOB=3AO,

所以细绳对杠杆拉力的作用FA=噂==3G乙=3X30N=90N；

根据力的作用的相互性可得，杠杆对甲物体竖直向上的拉力为90N,甲物体对杠杆没有

拉力的作用，故AB错误。

（2）对甲物体进行受力分析可知，甲物体共受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和

竖直向上的拉力三个力的作用，且重力等于拉力与支持力之和，

则甲物体对地面的压力：F『=F支=6甲-FA=150N-90N=60N,

p

甲物体对地面的压强：p=<=华"=300Pa.故C错误，D正确。

30.2mz

故选：Do

7.【解答】解：（1）因成年人较重，所以只要成年人能安全过水渠，则小孩也能安全过水渠;

小孩站在B'处让成年人先从木板上过水渠，当成年人到达水渠对岸后，站在B'处,

然后再让小孩过水渠如图所示：

（2）把木板A'B'视为杠杆，O为支点，成年人对A'B'的压力视为阻力F2,小孩

对木板的压力视为动力F1,

当成年人在A'时，阻力（成年人对A'B'的压力）最大，为F2=G成年人=600N,

由题意和图示可知：OA'=lm,OB'=2m,

由杠杆平衡条件可得：FiXOB'=F2XA'OX600N,

.|uF'XOA'600Wxlm

则niR=W2^L=FT-=300N'

即小孩体重不能轻于300N；

故选：Co

8.【解答】解：由题意可知，动滑轮的重力相同，提升物体的重力相同，物体提升的高度相

同,

由图可知，n甲=2,n乙=3,

不计绳重及摩擦，则

F甲=2（G+G动），F乙=可（G+G动），

所以，FrpAF乙，即绳子受的拉力Fi和F2大小不相等，故A错误;

由$=吐可得，物体提升的高度：

s甲=2h,s乙=3h,

则sIp<s乙，即绳子自由端移动的距离不相等，

因不计绳重及摩擦，克服物体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，

W

所以，滑轮组的机械效率9=瞽乂100%=，「义、八xlOO%=7n^-xlOO%,

总(G+G护G+G动

则两滑轮组的机械效率相同，故BD错误、C正确。

故选：C»

二.填空题（共4小题）

9.【解答】解：

（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=2,则绳子自由端移动的距离：

s缱=ns物=2X4m=8m,

则绳子自由端移动的速度：

S绳8m..

v=-=205=0A-4m/s；

（2）由定滑轮的特点可知，动滑轮上升的高度和物体A沿水平方向匀速前进距离相等,

则克服动滑轮重而做的额外功：

W动h=80NX4m=320J：

（3）因不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦，

所以，拉力做的有用功：

Wfl=W,6-W嵌=3200J-320J=2880J,

此滑轮组的机械效率：

ioo%=x100%=90%；

vV。乙uuy

（4）由亚有=£$物可得，物体A所受的摩擦力:

14/

#28807_

fr=---=—i--=72o0nNKoT

s54m

物

故答案为：0.4m/s；320J；90%；720N。

10•【解答】解：（I）杠杆在使用前要使它在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向右

调节；此后在整个实验过程中，不再旋动两侧的平衡螺母；

（2）如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，用同样的方法一般要做三次实验，得到

三组不同的数据并进行分析，这样做的目的是为了寻找杠杆平衡的普遍规律，避免偶然

性；

（3）若每个钩码重G,一个钩码重G=0.5N,

一个小格长度L,根据杠杆的平衡条件：FILI=F2L2得，

根据杠杆的平衡条件：3X0.5NX4L=FX2L,

F=3N,

若在C处用弹簧秤倾斜向右拉，则拉力的力臂变短，阻力和阻力臂不变，所以弹簧测力

计示数将变大；

故答案为：（1）否；（2）寻找杠杆平衡的普遍规律，避免偶然性；（3）3；变大。

11•【解答】解：（1）跷跷板在水平位置平衡时，设小明的重力为G1,其力臂为Li；妈妈

的重力为G2,其力臂为L2,

跷跷板在水平位置平衡时，则应满足GlLl=G2L2,因GI<G2（妈妈的体重大），所以

LI>L2,即妈妈比小明离转轴近；

（2）若小明往转轴远离一小段距离，即力臂Li增大，为了保持跷跷板水平平衡，由GiLi

=G2L2知，在Gi和G2不变时，L1增大，L2也增大，所以妈妈应适当远离转轴；

（3）小明将上半身向后仰时，对杠杆力的作用点及力的方向没变，故力臂不变由G1L1

=G2L2知跷跷板保持平衡。

故答案为：近；远离；保持平衡。

12.【解答】解：（1）分析表中第二列与第五列对比斜面坡度与沿斜面拉力的变化情况可知，

斜面越缓越越省力。

（2）这种情况下斜面的机械效率：

n=萨x100%=皆x100%=•篇1Jx100%=62.5%o

总

（3）分析表格中的第二列和第七列可知斜面的机械效率与倾斜程度有关，分析低2次和

第4次实验数据可知斜面的机械效率与接触面的粗糙程度有关；

故斜面的机械效率与斜面倾斜程度和斜面粗糙程度有关。

（4）实验过程中，用弹簧测力计的拉力F要同时克服摩擦力f和物体的一部分重力，所

以f<Fo

故答案为：（1）省；（2）62.5%；（3）斜面倾斜程度；斜面粗糙程度；（4）大于。

三.作图题（共3小题）

13.【解答】解：

（1）反向延长F2画出阻力作用线，从支点0作阻力F2作用线的垂线，则支点到垂足的

距离为阻力臂L2;

（2）由杠杆平衡条件FILI=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，

动力越小；图中支点在O点，因此0A作为动力臂最长；在压制饺子皮时，动力的方向

应该向下，过点A垂直于0A向下作出最小动力Fi的示意图，如图所示：

14•【解答】解：动力最小，即动力臂最长，阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向下，

连接支点0与A点，过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力Fi,0A即为动

力臂Li,如下图所示。

15•【解答】解：根据杠杆平衡条件，要想动力最小，动力臂就要最大，因为支点是0点,

在B点对杠杆施加一个最小的力，则最长力臂为0B.所以连接0B,过点B作垂直于

0B的有向线段，即为最小力的示意图，要使杠杆平衡，其方向应该向下，如图所示：

四.实验探究题（共7小题）

16.【解答】解：（1）杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于静止状态时，处于平衡状态；

杠杆右端高，说明此时杠杆的重心在支点左边，所以应将平衡螺母右调，使重心右移，

杠杆才能平衡；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）设杠杆的分度值为L,一个钩码的重为G,根据杠杆平衡条件FILI=F2L2得：2G

X2L=nGX4L,解得：n=l（个）；

（3）当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，阻力和阻力臂不变，弹簧测力计拉力F的力臂变小，

由杠杆平衡条件：F1L1=F2L2,可知弹簧测力计的拉力变大；

（4）“动力X支点到动力作用点的距离=阻力又支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在

水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没

有改变动力或阻力的方向。故②正确；

（5）在探究杠杆平衡条件的实验中，需要多次改变悬挂的钩码个数和位置，也就是改变

力和力臂的大小，获取多组实验数据总结杠杆平衡满足的条件，故D正确。

故答案为：（1）平衡；右；便于测量力臂；（2）1；（3）变大；（4）@；（5）D。

17•【解答】解：（1）左端下沉，右端较高，则应将平衡螺母向右端移动；

（2）设一个钩码的重力为G,一个格为L,图中（a）左边：4GX3L=12GL,右边：3G

X4L=12GL,故可以得出杠杆的平衡条件是动力X动力臂=阻力X阻力臂，即FiLi=

F2L2;

（3）弹簧测力计由A逐渐向B转动时，阻力和阻力臂不变，动力臂先变大再变小，根

据杠杆的平衡条件可知，动力先变小后变大，所以，弹簧测力计的示数先变小后变大；

（4）为了木棒刚好会被翘起，此时杠杆的支点是桌子边缘，根据杠杆的平衡条件可知I,

111、

Fo—L=G»（-L-^L）,

525

解得Fo=1.5G=1.5X2ON=3ON。

故答案为：（1）右；（2）FILI=F2L2；（3）先变小后变大;（4）30«

18.【解答】解：（1）沿斜面拉动物体时，为使弹簧测力计的示数稳定，便于读数，所以应

尽量使物体做匀速直线运动。

6

（2）①第2次实验时斜面的机械效率U=》=普=八^*。=80%;

VVrs

②由图可知，物体的重力是相同的，小车与斜面间的摩擦是滚动摩擦，而木块与斜面间

的摩擦是滑动摩擦，它们受到的摩擦力也不同，故探究的是斜面的机械效率与摩擦力的

关系；

③第1次实验沿斜面拉木块做的有用功W^^GhnGNXO.lmuOSJ,

拉力做的总功W,&=Fs=1.2NXlm=1.2J,

则额外功W微=W.6-Wfr=1.2J-0.6J=0.6J,

由亚额=£5得，木块所受摩擦力f=d=需=0.6N。

(3)①由表中实验数据可知，W颔外与L成正比；

②当斜面的水平长度L=0.40m时，斜面高度h'=-Vs2-L2=

y/(0.5m)2—(0.4m)2=0.3m,

此时有用功W有用，=Gh,=5NX0.3m=1.5J,

总功W/=W行用'+W额外=1.5J+0.8J=2.3J,

③当木板平放在水平桌面上，斜面的水平长度L=S=0.50m,

设此时的额外功为W,因额外功与L成正比，则?竺竺=竺2"，则w=lJ,

0.907W

由W=fs得，f=¥=总=2N,

此时木块在水平桌面上做匀速运动，由平衡条件得：弹簧测力计的拉力F=f=2N；

故答案为：⑴匀速直线；⑵①80；②摩擦力；③0.6；(3)①正；②2.3；③2。

19.【解答】解：(1)虽然表格中的机械效率的数值不同，但差别极其微小，由于实验中存

在误差，所以我们认为机械效率是相同的；由数据可知，斜面的倾斜程度和斜面的粗糙

程度均相同，在改变物重时，机械效率不变，说明斜面的机械效率与物重无关；

(2)保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m,把一个重3N物体沿斜面匀速向上拉时,

所需拉力为1.0N,

则所做的有用功为：

W?7=Gh=3NX0.2m=0.6J；

拉力做的总功为：

W.&=Fs=1.0NX0.8m=0.8J；

则额外功为：W额=\¥,s-W有=0.8J-0.6J=0.2J；

拉动物体上升的过程中，克服斜面的摩擦力所做的功为额外功，即W^：=fs；

则此时物体受到的摩擦力为：f==翳=0・25N;

S\J.oTTl

此时斜面的机械效率:

w

n=-^x100%=隅x100%=75%：

匀速拉动物体上升的过程中，速度不变，动能不变，高度增加，重力势能变大，所以物

体的机械能变大；

（3）探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系时，采用的是控制变量法，需要控制

斜面的倾斜程度、物体的重力不变；

由（2）可知，斜面的机械效率的大小与物体的重力无关，所以本实验中只需要控制斜面

的倾斜程度相同就行；实验中可以将三条粗糙程度不同的长木板放置成相同的倾斜程度，

并分别将这三个不同物重的物体沿斜面匀速拉动相同的长度，测出弹簧测力计的示数，

就能比较它们的机械效率。

故答案为：

（1）斜面的机械效率与物重无关；（2）0.25N；75%；变大；（3）能；机械效率的大小

与物重无关，只需控制斜面的倾斜程度相同。

20.【解答】解：（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体匀速升高，此时系统

处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小；

（2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，

他的想法不正确，因为她没有考虑到绳子与轮之间的摩擦对滑轮组机械效率的影响，导

致测力计示数偏小；

（3）由图丁知，绳子的有效段数n=4,

在第4次实验中，绳端移动的距离：s=4h=4X0.lm=0.4m；

HZ

第4次实验测得的机械效率为：口=飞警xl00%=铃xl00%=黑洸痣xl00%=80%；

必

VV总rSZ.D/VXU.4,??!

（4）根据绳子自由端移动的距离与物体升高的高度的关系：s=nh,在实验1、2、3、4

中，绳子的有效段数

分别为2、3、3、4,即分别是用甲乙丙丁装置做的实验；

通过比较1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机

械效率与绳子段数无关；

（5）通过比较2、3两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮

组的机械效率越高.

（6）通过比较3、4两次实验数据可知，提升相同的物体，丁图中要克服两个动滑轮做

额外功，丙图中要克服一个动滑轮做额外功，丁图中的装置机械效率低，故可得出结论：

提升物重相同的物体，使用滑轮组的动滑轮越重，机械效率越低。

故答案为：（1）匀速；（2）不正确；摩擦力；（3）0480%；（4）1、2；（5）2、

3；（6）不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越小。

21•【解答】解：（1）在“研究杠杆的平衡条件”实验时，为了便于测量力臂，要先调节杠

杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；

（2）设杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力F1是动力，动力臂

为h；钩码对杠杆的拉力F2是阻力，阻力臂为12请将下面表格第一行缺少的项目补齐,

如下表：

测量序号F1/N11/cmF2/Nh/cm

①ABCD

②

③

............

弹簧测力计对杠杆拉力的力臂的示数为3cm,应填入B格中;

（3）实验中，多次改变力和力臂的大小，是为了得到普遍规律，教材这样安排是为了使

结论更有普遍性；

（4）除了比较“动力X动力臂”与“阻力X阻力臂”关系找规律外，还可以尝试比较阻

力、阻力臂一定时，动力随动力臂的变化关系或（动力、动力臂一定时，阻力随阻力臂

的变化关系）。

故答案为：（1）水平位置平衡；（2）如上表；B；（3）普遍性；（4）阻力、阻力臂一定时，

动力随动力臂的关系或（动力、动力臂一定时，阻力随阻力臂的关系）。

22.【解答】解：（1）实验前，杠杆静止在图甲的位置，那么应该将杠杆两端的螺母向右调

-4-P

T；

（2）杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是消除杠杆自身重力影响和便于测量力臂的大

小;

（4）由图可知，以0为支点，左端的重心在A处，右端的重心在B处，OAVOB,即

A端重力的力臂小于B端重力的力臂。

根据杠杆的平衡条件可得：GA,OA=GB,OB,

因为OA<OB,

所以，GA>GB。

故答案为：（1）右；（2）消除杠杆自身重力影响和便于测量力臂的大小；（4）小于；更

重些。

五.计算题（共9小题）

23•【解答】解：（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3,则物体上升的高度：

,s6m.

h=w=万=2m,

拉力所做的有用功：

W疗=Gh=700NX2m=1400J：

（2）滑轮组拉力做的总功：

W总=W有+W额=1400J+600J=2000J,

滑轮组的机械效率：

n=Ux100%=x100%=70%；

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