第11章《简单机械和功》考点清单专项复习

第十一章《\o"第11章简单机械和功"简单机械和功》考点专项复习（解析版）知识导航考点回顾考点1：杠杆1、杠杆及其五要素（1）杠杆定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。

※①杠杆可直可曲，形状任意。

②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。

（2）杠杆五要素：①支点：杠杆绕着转动的点，用字母O表示。

②动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。

③阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。

※动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。

动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反。④动力臂：从支点到动力作用线的距离．用字母l1表示。

⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离．用字母l2表示。2、杠杆的平衡条件（1）杠杆平衡：杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。注意：我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验是在杠杆水平位置平衡进行的，但在实际生产和生活中，这样的平衡是不多的。在许多情况下，杠杆是倾斜静止，这是因为杠杆受到平衡力作用。所以说杠杆不论处于怎样的静止，都可以理解成平衡状态。（2）杠杆平衡条件的表达式：动力×动力臂=阻力×阻力臂。（3）公式的表达式为：F1l1=F2l2。3、杠杆的平衡分析及应用（1）杠杆动态平衡：指构成杠杆的某些要素发生变化，而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态，分析杠杆的动态平衡时，一般是动中取静，根据杠杆平衡条件，分析比较，得出结论；（2）利用杠杆平衡条件来分析和计算有关问题，一般遵循以下步骤：①确定杠杆支点的位置；②分清杠杆受到的动力和阻力，明确其大小和方向，并尽可能地作出力的示意图；③确定每个力的力臂；④根据杠杆平衡条件列出关系式并分析求解。4、杠杆中最小力的问题求最小动力问题，可转化为找最长力臂问题。找最长力臂，一般分两种情况：（1）在动力的作用点明确的情况下，支点到力的作用点的连线就是最长力臂；（2）在动力作用点未明确时，支点到最远的点的距离是最长力臂。※古希腊学者阿基米德总结出杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，据此，他说出了“只要给我一个支点，我就可以撬动地球“的豪言壮语。地球的质量大约是6×1024kg，人产生的推力约为588N，我们设想要撬起地球这个庞然大物，又找到了合适的支点，根据杠杆平衡条件，所用动力臂与阻力臂的比值为1023：1，当然要找到这样长的杠杆确实非常困难，但这个假想的实验包含了科学家对物理知识的深刻理解：只要动力臂与阻力臂的比值足够大，动力与阻力之比也就足够小，这样使用杠杆也就最省力。力臂的画法：（1）首先在杠杆的示意图上，确定支点O。

（2）画好动力作用线及阻力作用线，画的时候要用虚线将力的作用线适当延长。

（3）在从支点O向力的作用线作垂线，在垂足处画出直角，从支点到垂足的距离就是力臂，用三角板的一条直角边与力的作用线重合，让另一条直角边通过交点，从支点向力的作用线画垂线，作出动力臂和阻力臂，在旁边标上字母，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。※画杠杆示意图时应注意：（1）阻力作用点应画在杠杆上：有部分同学认为阻力由石头的重力产生，所以阻力作用点应画在石头重心上，这是错误的。（2）确定阻力方向：当动力使杠杆绕支点顺时针转动时，阻力一定使杠杆逆时针转动。（3）力臂不一定在杠杆上：力臂可用虚线画出并用大括号标明，也可用实线画出。5、杠杆的分类及应用杠杆分为三类：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆；类型力臂的大小关系力的大小关系特点应用省力杠杆l1＞l2F1＜F2省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆l1＜l2F1＞F2费力、省距离缝纫机踏板、起重臂

人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆l1=l2F1=F2既不省力也不省距离，既不费力也不费距离天平，定滑轮※既省力又省距离的杠杆时不存在的。考点2：滑轮1、滑轮及其工作特点（1）滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析；（2）滑轮分类：定滑轮和动滑轮；（3）定滑轮工作特点：①定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向。②定滑轮的特点：通过定滑轮来拉钩码并不省力，通过或不通过定滑轮，弹簧测力计的读数是一样的，可见，使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下，改变力的方向会给工作带来方便；③定滑轮的原理：定滑轮实质是个等臂杠杆，动力臂L1、阻力臂L2都等于滑轮半径，根杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。（4）动滑轮工作特点：①动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省12②动滑轮的特点：使用动滑轮能省一半力，费距离；这是因为使用动滑轮时，钩码由两段绳子吊着，每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力，但是动力移动的距离大于钩码升高的距离，即费了距离；③动滑轮的原理：动滑轮实质是个动力臂（L1）为阻力臂（L2）二倍的杠杆。2、滑轮组及其工作特点（1）定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组;使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离；（2）使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即动力F=G物+G动n若忽略滑轮重，则有（3）用滑轮组提升物体时，虽然省了力，但是费了距离，滑轮组有几段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就是重物升高距离的几倍；设物体升高的距离为h，则绳子自由端移动的距离为s=nh（n表示承担物重的绳子的段数）；3、滑轮组拉力的计算（1）使用滑轮组时（忽略摩擦阻力）：滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即动力F=G物+G动n；若忽略滑轮重，则有其中：F拉—拉力，G动—动滑轮的重力，G物—被提升物体的重力，n—吊住动滑轮绳子的段数；（2）使用动滑轮时，条件不同，拉力的计算方法也不同；①物体在竖直方向上运动时：当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体重力的n分之一；当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体和动滑轮重力之和的n分之一；实际情况下，动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计，那么拉力等于物体重力除以n和机械效率的乘积．②物体在水平面上运动时：当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体所受摩擦力的n分之一；当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体所受摩擦力的n分之一；实际情况下，动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计，那么拉力等于物体所受摩擦力除以n和机械效率的乘积．（注：n为滑轮的股数）。4、滑轮组的设计第一步：确定动滑轮的个数。首先算出承担所要拉起重物与动滑轮的自重所需要的绳子的根数n，其方法和滑轮组绳子的绕法中的方法相同，然后我们根据每两根绳子需要一个动滑轮来确定动滑轮的个数。当n为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上，动滑轮的个数N=n2；当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动滑轮上，动滑轮的个数N=n−1第二步：确定定滑轮的个数。一般情况下，定滑轮的个数由绳子的段数n和拉力的方向共同决定。当n为奇数且拉力方向向下时，定滑轮的个数应为n+12；拉力的方向向上时，定滑轮的个数为

n−12．当n为偶数且方向向下时，定滑轮的个数为n2；方向向上时，定滑轮的个数为5、滑轮组绳子的绕法第一步：确定绕过动滑轮的绳子的根数。首先根据题目中的条件，如绳子能承受的最大拉力F、要承担的重物G物和动滑轮的重力G动，计算出承担物重所需绳子段数n=G物2+G动第二步：确定绳子固定端的位置和绳子的绕法。当绳子的根数n为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上，开始绕绳子；当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动滑轮上，开始绕绳子。6、轮轴（1）轮轴：由轮和轴组成的，能绕共同的轴线旋转的简单机械叫做轮轴。例如汽车方向盘、辘护等。（2）轮轴的实质：轮轴相当于一个杠杆，轮和轴的中心O是支点，作用在轮上的力是动力F1，作用在轴上的力是阻力F2，轮半径OA就是杠杆的动力臂l1，轴半径OB就是杠杆的阻力臂l2。（3）轮轴的特点：因为轮半径大于轴半径，即杠杆的动力臂大于阻力臂，所以作用在轮上的动力F1总小于作用在轴上的阻力F2．使用轮轴可省力，但是动力作用点移动的距离大于用轮轴提升的重物（钩码）所通过的距离。（4）轮轴的公式：F1R=F2r；7、斜面（1）斜面是简单机械的一种，可用于克服垂直提升重物的困难。将物体提升到一定高度时，力的作用距离和力的大小都取决于倾角。如物体与斜面间摩擦力很小，则可达到很高的效率。（2）用F表示力，L表示斜面长，h表示斜面高，物重为G．不计阻力时，根据功的原理得FL=Gh，斜面倾角越小，斜面越长，则越省力，但越费距离。日常生活中常见的斜面，如盘山公路、螺丝钉上的螺纹等。考点3：功1、功的概念（1）功的定义：一个力作用在物体上，使物体在力的方向上通过一段距离，这个力就对物体做了功；（2）功的单位：国际单位制中，功的单位是：焦耳，符号是J，1J=1N·m；（3）判断力是否做功包括两个必要因素：一是力作用在物体上；二是物体在力的方向上通过的距离；

（4）力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积；

（5）不做功的三种情况：有力无距离也叫“劳而无功”、有距离无力也叫“不劳无功”、力和距离垂直也叫“垂直无功”。2、做功的大小比较（1）功是一个标量，有大小没有方向；（2）功的计算公式：W=FS，其中各量单位功W：J（焦耳），力F：N（牛顿）；移动距离S：m（米）；※注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；

②公式中的S一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应；

③功的单位“焦”（1牛•米=1焦）。3、功的计算（1）公式法：对于恒力的功，通常利用功的定义式W=FS进行计算；（2）功率法：功跟完成这些功所需时间的比值，叫做功率；对于一段时间内力做的功，如果知道功率和时间，可以直接利用W=Pt求出功；（3）做功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离；计算功的公式包括：W=FSW=GH，W=Pt。考点4：功率1、功率的概念（1）功率定义：物体在单位时间内所做的功叫功率，在物理学中用字母P表示；（2）功率意义：物理学中，用功率来表示物体做功的快慢；（3）功率公式：功率=功/时间，即；

（4）功率单位：国际单位：瓦（W），1W=1J/s；常用单位：千瓦（kW），1kW=103W；

（5）功率的种类：①平均功率：物体做变速运动时，力在不同的时间段内做功快慢不同，平均功率可表示力在某段时间内做功的平均快慢程度。

②瞬时功率：物体做变速运动时，力在某时刻做功的快慢。2、做功的快慢比较（1）方法一：做相同的功，比较不同的物体所用的时间，所用时间短的物体做功快。

（2）方法二：取相同的时间，比较不同的物体所做功的多少，做功多的物体做功快。3、功率的计算功率是表示物体做功快慢的物理量，一般采用下列三种办法比较大小：

（1）在相同时间内，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大。

（2）在完成相同功的条件下，比较所用时间的长短，所用时间越短的物体，功率越大。

（3）做功多少和所用时间都不同的情况下，通过公式计算，然后进行比较。4、功率的应用（1）功率的公式：（其中P表示功率，W表示功，t表示时间）

（2）计算功率的另一个公式：P=Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做的功的功率可表示为Fv．（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度）

a．推导：由，联立W=Fs，得==Fv。

由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。

b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。考点5：机械效率1、机械效率的概念（1）概念：有用功跟总功的比值叫做机械效率，通常用百分数表示。

①有用功：利用机械做功的时候，对人们有用的功就叫做有用功。②额外功：并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。

③总功：有用功与额外功的和叫总功。

④总功的计算：W总=Fs；W总=W有用+W额外

⑤有用功的计算方法：W有用=Gh；W有用=W总W额外

⑥额外功的计算方法：W额外=G′h，W额外=f摩s；W额外=W总W有用（2）计算公式：用W总表示总功，用W有用表示有用功，用η表示机械效率，则：。

由于额外功不可避免，有用功只是总功的一部分，因而机械效率总小于1。

（3）提高机械效率的主要办法：

①在有用功一定时，尽量减少额外功，采用减轻机械自身的重力和加润滑油来减少摩擦的措施；

②在额外功一定时，增大有用功，在机械能够承受的范围内尽可能增加每次提起重物的重力，充分发挥机械的作用。2、机械效率的计算机械效率表达式为，对于三种简单机械的机械效率的计算总结如下：机械效率的大小比较：（1）机械效率由有用功和总功两个因素共同决定，不能理解成：“有用功多，机械效率高”或“总功大，机械效率低”。

（2）当总功一定时，机械做的有用功越多（或额外功越少），机械效率就越高；

（3）当有用功一定时，机械所做的总功越少（或额外功越少），机械效率就越高；

（4）当额外功一定时，机械所做的总功越多（或有用功越多），有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高。3、机械效率的应用（1）有用功是由使用机械的目的所决定的，当用斜面提升物体时，克服物体重力做的功就是有用功，W有=Gh；

（2）额外功是克服相互接触物体间的摩擦阻力所做的功，对于斜面而言，W额=fs；

（3）总功是指动力对所做的功，一般情况下使用斜面时，动力做功W总=Fs；

（4）由功的原理：“动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”，而机械克服阻力所做的功就包含了有用功和额外功，即：W总=W有+W额；

（5）机械效率是有用功与总功的比值，只能小于1（理想状态下可能等于1），并且无单位

斜面的机械效率，在同一斜面上，由于倾斜程度相同，即；一定，故在同一斜面上拉同一物体（粗糙程度相同）时，在斜面上所移动的距离（或物体被提升的高度）不同时，机械效率是相同的；

（6）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关，斜面粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高；斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，机械效率越低。4、提高机械效率的办法

①有用功一定时，尽量减少额外功，采用减轻机械自身的重力和加润滑油来减少摩擦的措施；

②额外功一定时，增大有用功，在机械能够承受的范围内尽可能增加每次提起重物的重力，充分发挥机械的作用。5、\o"滑轮（组）机械效率的测量实验"滑轮（组）机械效率的测量实验实验目的：测量滑轮组的机械效率

实验原理：注意事项：

（l）匀速拉动弹簧测力计，目的是保证弹簧测力计的示数F大小不变；

（2）为了便于读数，钩码下沿和绳子末端在刻度尺上的位置最好取整数；

（3）多次测量的目的是进行一些必要的比较，利用不完全归纳法总结规律，而不是求平均值；

实验结论：使用同一滑轮组提升不同的重物时，重物越重，滑轮组的机械效率越大。6、\o"斜面机械效率的测量实验"斜面机械效率的测量实验实验目的：探究斜面的机械效率

实验原理：实验结论：斜面越陡机械效率越高，斜面越缓，机械效率越低。7、\o"杠杆机械效率的测量实验"杠杆机械效率的测量实验用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．

（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为0.5N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为66.7%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：由于使用杠杆时需要克服摩擦做功；

（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：次数钩码悬挂点钩码总重G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率η/%1A点2B点根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：不能；

请简要说明两条理由：①两次实验时钩码没有挂在同一位置；②仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的。典例分析【考点1杠杆】【典例1】（2023春•汕尾期末）大人和小孩分别坐在跷跷板的两侧，为使跷跷板保持平衡，如图所示采用的方法是（）A．增大小孩的重力 B．增大大人的重力 C．减小小孩与转轴的距离 D．减小大人与转轴的距离【答案】D【分析】杠杆的平衡条件知道，杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等，据此分析。【解答】解：图中杠杆静止，但大人的脚与地面接触，使得大人对杠杆的压力小于自身的重力，若大人抬腿后，杠杆左侧会下降，要使得杠杆平衡，必须减小大人的压力与力臂的乘积或增大小孩的压力与力臂的乘积，由于人的重力不可以任意改变，因而必须把大人左侧或小孩右移，可以使得杠杆平衡；故D正确，ABC错误。故选：D。【典例2】（2023•南海区校级开学）浴室专用防滑垫的下表面有很多小吸盘，挤出吸盘内气体，吸盘在大气压作用下紧紧压在地面上，增大摩擦力，达到良好的防滑效果。如图是我国古代劳动人民在工地上运送巨木的情景，架在支架上的横杆属于省力杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）；支架下面垫有面积较大的石块，是为了减小对地面的压强（选填“增大”或“减小”）。【答案】大气压；省力；减小【分析】（1）吸盘的一面是为了利用大气压将防滑垫紧压在瓷砖上防止它滑动的；（2）根据动力臂与阻力臂的关系判断杠杆属于哪种杠杆；（3）由p＝可知，在压力一定的条件下，S越大，压强越小。【解答】解：（1）根据防滑垫的设计特点，可以看出它的有吸盘的一面是为了利用大气压将防滑垫紧压在瓷砖上，防止瓷砖滑动的；（2）由图可知，架在支架上的横杆的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；（3）支架对地面的压力一定，在支架下面垫有面积较大的石块，其实质是增大接触面积，由p＝可知，支架对地面的压强减小。故答案为：大气压；省力；减小。【典例3】（2023春•南海区校级期中）如图所示，这是“探究杠杆的平衡条件”实验。​（1）在做实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆平衡（选填“平衡”或“不平衡”）。下一步的操作应该将图甲右边的平衡螺母向左（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了在实验中便于测量力臂；（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4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，则杠杆的右（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B。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，其示数会变大（选填“变大”、“不变”或“变小”）。【答案】（1）平衡；左；测量力臂；（2）4；右；（3）B；（4）变大。【分析】（1）杠杆处于静止状态和匀速转动状态都称为杠杆平衡；调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；实验前使杠杆在水平位置平衡的目的是消除杠杆自重的影响，便于测量力臂；（2）杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂；（3）探究实验多次测量的目的，是为了寻找普遍规律，避免偶然性；（4）当拉力倾斜时，由力臂的定义分析动力臂的变化，根据杠杆平衡条件分析；弹簧测力计读数时，先观察量程和分度值，然后根据指针所在位置进行读数。【解答】解：（1）开始时杠杆静止在图甲所示位置，此时杠杆是平衡状态；为排除杠杆自重对实验的影响，实验前把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲所示位置，杠杆左端偏高，应将杠杆的螺母向左端移动，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂；（2）根据杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂；一个钩码的重力为G，设杠杆的一个小格长为L，由杠杆的平衡条件：3G×4L＝nG×3L，解得：n＝4；杠杆在水平位置平衡后，将悬挂在左右两侧的钩码都减去一个，左端力与力臂的乘积为2G×4L＝8GL，右端力与力臂的乘积为3G×3L＝9GL，左端＜右端，则右端下沉；（3）本实验是探究杠杆平衡条件的实验，属于探究性实验，多次测量的目的是避免偶然性，寻找普遍规律；（4）当弹簧测力计从竖直位置转到图丙F1位置时，拉力的力臂变小，要保持杠杆仍在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件，因阻力和阻力臂不变，则拉力将变大，即弹簧测力计的示数将变大；故答案为：（1）平衡；左；测量力臂；（2）4；右；（3）B；（4）变大。【典例4】（2023春•柳北区校级期中）如图所示，将质量为6kg的长方体合金块，用细线挂在轻质杠杆A点处，在B点施加与杠杆垂直的力F1时，杠杆在水平位置平衡，其中OB＝3OA。求：（1）合金块所受的重力大小；（2）拉力F1的大小。​【答案】（1）合金块的重力为60N；（2）拉力F1的大小为20N。【分析】（1）根据G＝mg算出合金块的重力；（2）根据OB＝3OA以及杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2，拉力F1的大小。【解答】解：（1）合金块的重力：G＝mg＝6kg×10N/kg＝60N；（2）已知OB＝3OA，F2＝G＝60N，根据杠杆的平衡条件可得：F1LOB＝F2LOA，则拉力F1的大小：F1＝＝＝×60N＝20N。答：（1）合金块的重力为60N；（2）拉力F1的大小为20N。【考点2滑轮】【典例5】（2023春•惠城区校级期中）如图所示，下列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，当提起同一重物时，最省力的是（）A． B． C． D．【答案】A【分析】杠杆平衡条件的表达式：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即F1l1＝F2l2；定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变，定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；动滑轮可以省一半的力；滑轮组来拉升重物时，绳子拉力的计算，就是看有几段绳子拉着重物，拉力就是重物重力的几分之一，不考虑摩擦力公式为F拉＝（G动+G物）/n；【解答】解：忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，A、A图杠杆，根据F1L1＝F2L2，可计算F1＝G；B、B图为动滑轮，F2＝G；C、图为定滑轮，拉力等于重力，F3＝G；D、D图为1个定滑轮和1个动滑轮组成的滑轮组，由3段绳子拉着重物，不计滑轮的自重及摩擦，F4＝G物；故选：A。【典例6】（2023春•东昌府区期末）（多选）为进一步引导居民积极参与生活垃圾分类，使投放垃圾更便捷，社区垃圾收集点增设了“吊环拉手”，如图所示是垃圾投放装置的示意图，人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖，非常方便、卫生。下列说法正确的是（）A．该装置中左边的滑轮属于定滑轮，右边的滑轮属于动滑轮 B．该装置中的两个滑轮都属于定滑轮 C．使用该装置中的滑轮可以改变力的方向 D．绳子拉起桶盖时，桶盖可视为省力杠杆【答案】BCD【分析】（1）（2）轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮；轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮；（3）使用定滑轮可以改变力的方向；（4）绳子拉起桶盖时，桶盖可视为杠杆，动力作用点在绳子与桶盖连接处，阻力作用点在桶盖正中心，支点在垃圾桶桶盖最右端端点，故动力臂大于阻力臂，据此分析。【解答】解：AB、装置中的两个滑轮在使用时轴的位置固定不动，都是定滑轮，故A错误、B正确；C、装置中的定滑轮可以改变力的方向，故C正确；D、绳子拉起桶盖时，动力臂大于阻力臂，桶盖可视为省力杠杆，故D正确。故选：BCD。【典例7】（2023春•唐河县期末）“由物及理，思维建模”。如图所示，这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，该提升装置相当于滑轮组（填简单机械名称）模型。匀速提起摩托车，工人所用的拉力为500N，若不计摩擦、绳重和装置的自重，则摩托车的重力为2500N。【答案】滑轮组；2500。【分析】此装置上边的滚轴相当于定滑轮，下边的滚轴相当于动滑轮，整个装置相当于滑轮组；图中提升重物的绳子股数n＝5，不计摩擦、绳重和装置的自重，则摩托车的重力为G＝5F。【解答】解：这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置相当于滑轮组；图中提升重物的绳子股数n＝5，不计摩擦、绳重和装置的自重，则摩托车的重力为G＝5F＝5×500N＝2500N。故答案为：滑轮组；2500。【考点3功】【典例8】（2023•二道区校级开学）下列四种情境中，人没有对物体做功的是（）A．把一箱报刊搬起来 B．举起杠铃 C．将足球踢出去 D．背着书包水平匀速行进【答案】D【分析】做功的两个必要的因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。据此分析判断。【解答】解：A、把一箱报刊搬起来，人对报刊施力，并在力的方向上移动了距离，人对报刊做功；故A不合题意；B、举重运动员举起杠铃，运动员对杠铃一个向上的力，杠铃在这个力的方向上移动了距离，所以运动员对杠铃做了功；故B不符合题意；C、运动员用力将足球踢出去，在接触的一段距离中，运动员对足球施力，足球在这个力的方向上移动了距离，运动员对足球做了功；故C不符合题意；D、学生背着书包在水平路面行进，学生对书包施力，但没有在力的方向上移动距离，学生对书包没有做功；故D符合题意。故选：D。【典例9】（2023春•迪庆州期末）（多选）如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0﹣6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2﹣4s内，拉力做的功，以及4﹣6s内物体所受的摩擦力（）A．30J B．50J C．3N D．1N【答案】AC【分析】（1）由图丙可知，2～4s内物体做匀速直线运动，利用s＝vt可求出物体2～4s内运动的路程，由图乙可知2～4s内拉力大小，利用W＝Fs可求出2～4s内拉力做的功；（2）滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，根据匀速直线运动时确定摩擦力。【解答】解：（1）由图乙可知2～4s内拉力F＝3N，由图丙可知，2～4s内物体做匀速直线运动，速度v＝5m/s，2～4s内物体移动的距离为：s＝vt＝5m/s×2s＝10m，则2～4s内拉力做的功为：W＝Fs＝3N×10m＝30J；2～4s内物体做匀速直线运动，受力平衡，拉力等于摩擦力，为3N，滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，4﹣6s内物体仍运动，由于压力和接触面的粗糙程度不变，所受的摩擦力不变，仍为3N。故选：AC。【典例10】（2023•西山区校级模拟）物理课上，喜欢动手的小明帮助老师搬运实验器材，器材所受的重力为20N，距离讲台的水平距离OM＝1.2m，距离讲台面的竖直高度ON＝0.8m，如图所示。小明先用4s的时间在M点将器材匀速竖直搬起0.8m，再匀速直线运动5s到达讲台的N点。小明水平移动器材时，速度大小为0.24m/s；对器材做的功为0J。【答案】0.24；0。【分析】利用v＝进行计算即可；做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，据此先判断是否做功。【解答】解：小明水平移动器材时，速度大小为v＝＝＝0.24m/s；小明水平移动器材，说明在力的方向上没有移动的距离，所以没有对实验器材做功，故对实验器材做功为0J。故答案为：0.24；0。【典例11】（2023•高新区校级模拟）如表是我国设计制造的无人驾驶四轮轿车的相关参数，g取10N/kg。整车质量最高速度最高速度行驶时受到的水平阻力每个轮子与地面的接触面积1600kg120km/h200N200cm2（1）轿车静止在水平路面上时，对路面的压强为多少？（2）若轿车以最高速度沿水平直线匀速行驶10min，则牵引力所做的功为多少？【答案】（1）轿车静止在水平路面上时，对路面的压强为2×105Pa；（2）若轿车以最高速度沿水平直线匀速行驶10min，则牵引力所做的功为4×106J。【分析】（1）根据G＝mg计算整车的重力，轿车静止在水平路面上时，对地面的压力等于重力，根据p＝计算车对路面的压强；（2）根据s＝vt计算轿车以最高速度沿水平直线匀速行驶30min通过的距离；轿车匀速直线行驶时，牵引力与受到的阻力是一对平衡力，牵引力的大小等于水平阻力，根据W＝F牵s计算牵引力所做的功。【解答】解：（1）整车的重力为：G＝mg＝1600kg×10N/kg＝1.6×104N；轿车静止在水平路面上时，对地面的压力等于重力，对路面的压强为：p＝＝＝2×105Pa；（2）若轿车以最高速度沿水平直线匀速行驶10min，行驶的路程为：s＝vt＝120km/h×h＝20km＝2×104m；轿车匀速直线行驶时，牵引力与受到的阻力是一对平衡力，牵引力的大小等于水平阻力，则牵引力所做的功为：W＝F牵s＝200N×2×104m＝4×106J。答：（1）轿车静止在水平路面上时，对路面的压强为2×105Pa；（2）若轿车以最高速度沿水平直线匀速行驶10min，则牵引力所做的功为4×106J。【考点4功率】【典例12】（2023•安次区校级模拟）如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动木块得到的图像分别是图乙中的图线①、②，两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，则（）A．F1＞F2，P1＞P2 B．F1＝F2，P1＞P2 C．F1＞F2，P1＝P2 D．F1＝F2，P1＝P2【答案】B【分析】（1）弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速直线运动时，水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。（2）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。（3）根据P＝＝Fv判断拉力的功率。【解答】解：（1）木块两次都进行匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，拉力F相等，即F1＝F2。（2）从图象中可以判断出，第②次的运动速度v较小，根据公式P＝＝Fv，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即P1＞P2。故选：B。【典例13】（2023春•唐河县期末）（多选）课外实践中，八年级（1）班的同学开展从一楼登上三楼，看谁的功率最大的活动（如图）。下列物理量中必须测量的是（）A．三楼到地面的高度 B．每个同学的体重 C．从一楼到达三楼所用的时间 D．一楼到三楼楼梯的长度【答案】BC【分析】登楼时是克服自身的重力做功，功等于重力和楼高的乘积，功除以登楼时间就是登楼的功率，结合公式的推导：P＝＝＝可做出判断。【解答】解：登楼是克服自身重力在竖直方向上做功，功率的计算公式为P＝＝＝，因此，要比较从一楼登上三楼谁的功率最大，需要测量的物理量是：每个同学的体重或质量、从一楼到达三楼所用的时间即可，不需要测量一楼到三楼楼梯的长度，同时三楼地面到一楼地面的高度相同，也不需要测量，故BC正确。故选：BC。【典例14】（2023•安次区校级模拟）如图所示，将一个重为10N的木块沿斜面匀速向上拉至顶端，用时10s，拉力为8N，斜面长10m，斜面高5m。则拉力做功为80J，克服重力做功为50J，拉力的功率为8W。【答案】80；50；8。【分析】（1）知道斜面长和拉力的大小，可利用公式W＝Fs计算出拉力做功；（2）知道物体的重力和斜面的高度，可利用公式W＝Gh计算克服重力做功；（3）利用P＝求拉力做功的功率。【解答】解：（1）因为斜面长度为s＝10m，拉力为F＝8N，所以拉力做功：W总＝Fs＝8N×10m＝80J；（2）木块重力G＝10N，斜面高h＝5m，克服重力做功：W有＝Gh＝10N×5m＝50J；（3）拉力做功的功率：P＝＝＝8W。故答案为：80；50；8。【典例15】（2023•北碚区校级开学）如图甲所示，是从湖水中打捞一个圆柱形重物的示意图。在整个打捞过程中，绳子向上拉动的速度为v＝0.2m/s。图乙是此过程中拉动重物的拉力F随时间t变化的图像。设t＝0时开始提升重物，忽略水的阻力、绳重和滑轮的摩擦，求：（1）重物露出水面前，绳子拉重物的功率；（2）圆柱形重物的密度；（3）水对湖底的压强（整个过程中，湖水深度不变）。【答案】（1）绳子拉重物的功率为700W；（2）圆柱形重物的密度为8×103kg/m3；（3）水对湖底的压强为1.2×105Pa。【分析】（1）从图象上可以看出物体浸没水中时拉力的大小，根据公式P＝Fv可求重物露出水面前，绳子拉重物的功率；露出水面后绳子的拉力就等于物体的重力；根据公式G＝mg可求物体的质量；（2）绳子两次拉力之差，就是物体所受的浮力，根据浮力公式求出体积的大小；根据公式ρ＝求出物体密度的大小；（3）圆柱体上升到上底面与水面相平时，根据公式h＝vt可求圆柱体下底面距河底的高度；圆柱体从上底面与水面相平上升到下底面与水面相平时，升的距离恰好等于圆柱体的高；最后利用液体压强公式求出水对湖底的压强。【解答】解：（1）根据题意及图象乙可知，重物重力G＝4000N，质量m＝＝＝400kg；重物露出水面前，绳子的拉力F＝3500N；所以重物露出水面前，绳子拉重物的功率：P＝＝＝Fv＝3500N×0.2m/s＝700W；（2）由图象知，物体所受的浮力：F浮＝G﹣F＝4000N﹣3500N＝500N；由阿基米德原理可得，物体的体积：V＝V排＝＝3；圆柱形重物的密度：ρ＝＝＝8×103kg/m3；（3）圆柱体上升到上底面与水面相平时，圆柱体下底面距河底的高度为：h1＝vtAB＝0.2m/s×50s＝10m；圆柱体从刚露出水面到下底面与水面相平时，上升的距离恰好等于圆柱体的高，h2＝vtBC＝0.2m/s×10s＝2m；河水的深度为：h＝h1+h2＝10m+2m＝12m；水对湖底的压强：p＝ρ水gh＝103kg/m3×10N/kg×12m＝1.2×105Pa。答：（1）绳子拉重物的功率为700W；（2）圆柱形重物的密度为8×103kg/m3；（3）水对湖底的压强为1.2×105Pa。【考点5机械效率】【典例16】（2023春•民权县期末）道路救援车对故障车辆拖移时可构建成如图所示的模型，当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力为F时，在t时间内可将重为G的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端。已知斜面高为h，斜面长为l。在小车A从水平路面被拖上救援车的过程中（）A．图中滑轮可以省力 B．拉力F做的有用功为Fh C．斜面的机械效率为 D．斜面长一定时，减小斜面的坡度，斜面越省功【答案】C【分析】（1）使用定滑轮不能省力，但可以改变用力的方向；（2）知道小车重力、斜面高，利用W＝Gh求拉力做的有用功；（3）知道拉力大小、斜面长，利用W＝Fs求拉力做的总功，斜面的机械效率等于有用功与总功的比值；（4）使用斜面可以省力，但费距离，不能省功。【解答】解：A、图中滑轮的轴固定不动，为定滑轮，使用定滑轮不能省力，但可以改变用力的方向，故A错误；B、拉力做的有用功：W有用＝Gh，故B错误；C、拉力做的总功W总＝Fl，斜面的机械效率η＝＝，故C正确；D、斜面长一定时，减小斜面的坡度，斜面越省力，但不能省功，故D错误。故选：C。【典例17】（2023•成都模拟）（多选）如图甲所示，虚线框内是由两个滑轮组装成的滑轮组，工人利用该滑轮组，用200N的竖直向上的拉力F，将物体匀速提高2m，若物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，此过程中滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A．绳端移动的速度为2m/s B．工人所做的有用功是1200J C．滑轮组中动滑轮重120N D．若提升更重的物体，滑轮组的机械效率将变大【答案】CD【分析】（1）根据绳子自由端移动的距离s＝nh结合图乙可知，绳子自由端移动的距离和物体上升的高度，根据v＝求出绳端移动的速度；（2）利用W总＝Fs求拉力做的总功，利用η＝×100%求工人所做的有用功；（3）利用W总＝W有+W额求额外功，利用不计绳重和摩擦时W额＝G动h求动滑轮的重力；（4）利用不计绳重和摩擦时η＝＝＝＝＝分析机械效率的变化。【解答】解：A、由绳子自由端移动的距离s＝nh可知，绳子自由端移动的距离大于物体上升的高度，由图乙可知，时间为6s时，绳子自由端移动的距离为6m，物体上升的高度为2m，则绳端移动的速度：v＝＝＝1m/s，故A错误；B、拉力做的总功：W总＝Fs＝200N×6m＝1200J，由η＝×100%可知，滑轮组做的有用功：W有＝ηW总＝80%×1200J＝960J，故B错误；C、额外功：W额＝W总﹣W有＝1200J﹣960J＝240J，由不计绳重和摩擦时W额＝G动h可知，动滑轮的重力：G动＝＝＝120N，故C正确；D、由不计绳重和摩擦时η＝＝＝＝＝可知，动滑轮重力一定时，提升更重的物体，滑轮组的机械效率将变大，故D正确。故选：CD。【典例18】（2023•南关区校级开学）（1）足球运动员小明用头将球顶出后，忽略空气阻力，足球在空中只受重力（填“重力”或“压力”）的作用，这个力的施力物体是地球，这个力的方向竖直向下。（2）小明测出重60牛顿的铜块的质量是6千克，若铜与铁块所受的重力之比为3：4，则铜与铁的质量比为3：4，铁块重力为80牛。（3）小明用如图所示滑轮组拉着重为30N的物体A匀速前进0.2m，若物体A与地面的摩擦力为9N，则克服摩擦力所做的有用功是1.8J；若该滑轮组的机械效率为75%，则拉力F的大小为4N。【答案】（1）重力；地球；竖直向下；（2）6；3：4；80；（3）1.8；4。【分析】（1）地球附近的物体都受到地球的吸引﹣﹣由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力，地面附近的物体都受到重力的作用；（2）已知铜块的重力，根据重力公式可求铜块的质量；知道铁块和铜块的重力之比，利用重力公式可求铁块和铜块的质量大小之比，然后可求得铁块重力；（3）根据W有＝fs物求出克服摩擦力所做的有用功；根据滑轮组装置确定绳子股数，利用η＝＝＝＝求出拉力F的大小。【解答】解：（1）踢到空中的足球受到竖直向下的重力作用，重力的施力物体是地球；（2）铜块的质量m铜＝＝＝6kg；铜块与铁块质量之比为＝＝＝；铁块的重力G铁＝＝＝80N；（3）克服摩擦力所做的有用功为：W有＝fs物＝9N×0.2m＝1.8J；由图可知，n＝3，根据η＝＝＝＝可知，拉力F的大小为：F＝＝＝4N。故答案为：（1）重力；地球；竖直向下；（2）6；3：4；80；（3）1.8；4。【典例19】（2023秋•南关区校级月考）用图甲的滑轮组运送货物上楼，图乙记录了滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，分析可知动滑轮重为40N，当某次运送重为460N的货物时，绳子的拉力F＝250N，滑轮组的机械效率η＝92%。（不考虑绳重和摩擦）【答案】40；250；92。【分析】（1）由图乙可知，运送货物为120N时滑轮组的机械效率，不考虑绳重和摩擦，根据η＝＝＝＝求出动滑轮重力；（2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数，不考虑绳重和摩擦，根据F＝（G'+G动）求出运送460N的货物时绳子的拉力，再利用η'＝＝＝＝求滑轮组的机械效率。【解答】解：由图乙可知，运送货物G＝120N时，滑轮组的机械效率η＝75%，不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝75%，解得：G动＝40N；由图可知，n＝2，不计绳重和摩擦，运送460N的货物时绳子的拉力：F＝（G'+G动）＝×（460N+40N）＝250N；不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率：η'＝＝＝＝＝×100%＝92%。故答案为：40；250；92。【典例20】（2023春•丰台区校级期中）如图所示，工人用滑轮组缓慢地打捞沉没在水中的重物，当重物全部在水中匀速上升时，拉力F为200N，滑轮组的机械效率为75%。当重物离开水面后匀速上升过程中拉力F'为500N，不计绳重和摩擦。求：（1）物体的重力；（2）物体出水后匀速上升过程中滑轮组机械效率。【答案】（1）物体的重力900N；（2）物体出水后匀速上升过程中滑轮组机械效率90%。【分析】（1）滑轮组的绳子有效段数n＝2，当重物全部在水中匀速上升时，拉力F为200N，滑轮组的机械效率为75%，不计绳重和摩擦，可得机械效率的表达式推出G﹣F浮；再求出动滑轮的重力，当重物离开水面后匀速上升过程中拉力F′，由滑轮组省力特点得F′＝可知物体的重力；（2）根据η＝得出物体出水后匀速上升过程中滑轮组机械效率。【解答】解：（1）根据图中所示，知滑轮组的绳子有效段数n＝2，当重物全部在水中匀速上升时，拉力F为200N，滑轮组的机械效率为75%，不计绳重和摩擦，故有：η＝＝＝＝，则有：G﹣F浮＝ηnF＝75%×2×200N＝300N，由滑轮组省力特点知：F＝＝＝200N，解得：G动＝100N，当重物离开水面后匀速上升过程中拉力F′为500N，由滑轮组省力特点得：F′＝＝500N，所以物体的重力：G＝nF′﹣G动＝2×500N﹣100N＝900N；（2）不计绳重和摩擦，物体出水后匀速上升过程中滑轮组机械效率为：η′＝＝＝＝＝＝90%。答：（1）物体的重力900N；（2）物体出水后匀速上升过程中滑轮组机械效率90%。【典例13】巩固训练1．（2023•北碚区校级开学）如图所示的生活用具，在使用中属于费力杠杆的是（）A．钢丝钳 B．羊角锤 C．核桃钳 D．筷子【答案】D【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、钢丝钳使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；B、羊角锤使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；C、核桃钳使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；D、筷子子使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D符合题意。故选：D。2．（2023春•临沂期末）如图所示，钓鱼时，钓鱼竿可看成是一个杠杆。能正确表示其支点O、动力F1和阻力F2的是（）A． B． C． D．【答案】B【分析】根据杠杆绕着转动的固定点叫支点，可判断杠杆的支点；动力是使杠杆转动的力，阻力是阻碍杠杆转动的力。【解答】解：图中钓鱼竿是下面手与鱼竿接触的位置，动力是上面手施加的力，阻力为鱼线对鱼竿竖直向下的拉力，故B正确，ACD错误。故选：B。2．（2023•淮阳区校级模拟）小柯用图中装置提升重为G的物体，不计摩擦、绳重，下列说法正确的是（）A．两个滑轮均为定滑轮 B．人将绳子拉过2m，物体上升1m C．物体匀速上升时，人对绳子的拉力大小为 D．使用该装置不能省力，但能改变力的方向【答案】B【分析】滑轮的轴固定不动的是定滑轮，轴与物体一起移动的是动滑轮；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省力但要费距离。【解答】解：A、由图可知，该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成，故A错误；B、图中的滑轮组的绳子股数是n＝2，如果绳子的自由端通过2m，物体上升h＝×2m＝1m，故B正确；C、不计摩擦、绳重，考虑动滑轮自重，拉力F＝（G+G动），故C错误；D、使用滑轮组能省力，图中上方的定滑轮能改变力的方向，故D错误。故选：B。3．（2023春•通州区校级期中）如图所示，下列简单机械中，不能省力的是（）A．动滑轮 B．​定滑轮 C．​斜面 D．​滑轮组【答案】B【分析】（1）动滑轮是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆；（2）定滑轮不省力；（3）斜面是一种省力机械，但是费距离；（4）滑轮组既省力又能改变力的方向。【解答】解：A、使用动滑轮可以省一半的力，故A不符合题意；B、使用定滑轮不能省力，只能改变力的方向，故B符合题意；C、使用斜面多走距离，但可以省力，故C不符合题意。D、滑轮组既省力又能改变力的方向，故D不符合题意；故选：B。4．（2023秋•南关区校级月考）小车重200N，一涵用30N的水平力推小车沿水平路面匀速前进50m的过程中，下列判断正确的是（）A．重力对小车做功10000J B．人对车做功10000J C．人对车做功1500J D．小车受到的阻力是170N【答案】C【分析】人对车做的功等于推力与在推力的作用下物体移动的距离。【解答】解：根据题意得人对车做的功为：W＝Fs＝30N×50m＝1500J在重力的作用下物体没有移动距离所以重力没有做功，故A选项不对。由于物体匀速前进，所以小车受到的阻力与人的推力相等，D选项也不对。通过计算可知人对车做功1500J，故选C。5．（2023•振安区校级二模）近年来AI送餐机器人以其优质的服务、良好的互动、幽默的语言得到了大家的喜爱。如图是送餐机器人手持托盘水平匀速前进送餐的场景。下列说法正确的是（）A．机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对平衡力 B．机器人空载时与满载时所具有的惯性相同 C．为了让机器人行进时更平稳而不易“跌倒”，应使其重心更高些 D．托盘的支持力对餐碗、餐碟没有做功【答案】D【分析】（1）一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上；（2）惯性与物体的只与物体的质量有关；（3）降低重心、增大支面，可以提高物体的稳度；（4）做功的两个必要条件是：一是物体受到力的作用；二是物体在这个力的方向上通过一定的距离。【解答】解：A、机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力，没有作用在同一物体上，不是一对平衡力，故A错误；B、机器人空载时与满载时的质量不同，所具有的惯性不同，故B错误；C、为了让机器人行进时更平稳而不易“跌倒”，应使其重心降低，让机器人行进时更平稳而不易“跌倒”，故C错误；D、餐碗、餐碟没有在托盘的支持力方向上移动距离，所以托盘对餐碗、餐碟向上的支持力，没有做功，故D正确。故选：D。6．（2023春•五华区期末）下列说法中，错误的是（）A．根据g＝10N/kg可知1kg＝10N B．做匀速直线运动的物体，路程与时间成正比 C．同种物质的质量与体积成正比，即 D．的物理意义是每做1J的功所需要的时间，因此也可以表示物体做功的快慢【答案】A【分析】A、质量和重力不是同一个物理量；B、做匀速直线运动的物体，速度是通过的路程与所用时间之比，大小是确定的，与路程和时间无关；C、对同种物质而言，密度相同，质量与体积成正比；D、功率是表示做功快慢的物理量。【解答】解：A、质量和重力不是同一个物理量，不能说等于，故A错误；B、路程与时间成正比，就是两者之比得到一个定值，这个定值就是速度，所以为匀速直线运动；故B不符合题意；C、同种物质的密度是一样的，所以质量与体积成正比；故C不符合题意；D、功率是表示做功快慢的物理量，P＝的物理意义是每做1J的功所需要的时间，因此P＝也可以表示物体做功的快慢，故D不符合题意；故选：A。7．（2023•平邑县二模）在探究滑动摩擦力与物体运动的速度是否有关时，木块两次运动的图象如图所示，下列判断正确的是（）A．第1次物块的速度小 B．第2次的拉力小 C．第1次拉力的功率大 D．两次拉力的功率相等【答案】C【分析】（1）根据图判断出两次木块运动速度的关系；（2）通过图判断出物体第一次和第二次都处于匀速直线运动状态，对木块受力分析，结合二力平衡条件和影响滑动摩擦力大小的因素判断出拉力的变化；（3）根据P＝＝＝Fv判断出两次功率的大小。【解答】解：A、根据图乙可知运动相同的时间，第一次运动的距离大，由v＝得第一次木块运动的速度大于木块第二次运动的速度，即第1次物块的速度大，故A错误；B、第一次和第二次木块均做匀速直线运动，拉力和摩擦力二力平衡。影响滑动摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度，而两次实验中压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力的大小不变，拉力的大小也不变，所以木块第1次受到的拉力大小等于木块第二次受到拉力的大小，故B错误；CD、两次的拉力相同，由A知第一次木块运动的速度大于木块第二次运动的速度，根据P＝＝＝Fv知第1次拉力做功的功率大于第2次拉力做功的功率，故C正确，D错误。故选：C。8．（2023•盘龙区开学）关于机械做功、功率和机械效率，下列说法中正确的是（）A．机械做的功越多，它的功率越大 B．机械做功快，它的功率一定大 C．做相同的功，机械用的时间长，它的功率一定大 D．做相同时间的功，机械做的功多，它的机械效率一定高【答案】B【分析】（1）功等于力与力方向上的距离的乘积，即W＝Fs；（2）功率表示物体做功快慢的物理量，即P＝；（3）机械效率等于有用功与总功的比值，反映了有用功在总功中所占比例的大小。【解答】解：A、机械做功越多，功率不一定越大，因为所用的时间不明确，故A错误；B、功率是表示物体做功快慢的物理量，机械做功快，则它的功率一定大，故B正确；C、由P＝可知，做相同的功，机械用的时间越长，它的功率就越小，故C错误；D、做相同时间的功，机械做的功多，机械效率不一定越高，因为有用功在总功中占的比例不明确，故D错误。故选：B。9．（2023春•槐荫区期末）如图所示，分别用定滑轮和动滑轮提起同一物体，利用定滑轮的拉力是F甲，对应的机械效率是η甲；利用动滑轮的拉力是F乙，对应的机械效率是η乙（忽略机械摩擦和绳重，动滑轮重小于物重）。下列说法正确是（）A．F甲＞F乙，η甲＜η乙 B．F甲＜F乙，η甲＜η乙 C．F甲＜F乙，η甲＞η乙 D．F甲＞F乙，η甲＞η乙【答案】D【分析】（1）动滑轮和定滑轮的使用特点：使用定滑轮不能省力，但能改变动力的方向；使用动滑轮不能改变动力的方向，但能省力。（2）利用滑轮组机械效率公式η＝×100%分析机械效率的关系。【解答】解：甲图为定滑轮，乙图为动滑轮，不计绳重和摩擦，动滑轮重小于物重。由定滑轮和动滑轮的使用特点可知：F甲＝G，F乙＝（G+G动），所以F甲＞F乙；用定滑轮和动滑轮分别提起同一物体，在提升高度相同时，由W有＝Gh可知，所做的有用功一样大，不计绳重与摩擦，由于要克服动滑轮重力做额外功，所以使用动滑轮时做的总功多，由η＝×100%可知，动滑轮的机械效率低，即η甲＞η乙。故选：D。10．（2023•天元区校级三模）（多选）轻质杠杆OABC能够绕0点转动，已知OA＝BC＝20cm，AB＝30cm，在B点用细线悬挂重为100N的物体G，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，在杠杆上所施加最小动力要求（）A．动力作用于C点，方向竖直向上 B．动力作用于C点，方向垂直于OC的连线斜向上 C．最小动力为40N D．最小动力为50N【答案】BC【分析】首先根据杠杆平衡条件确定最长动力臂，然后利用勾股定理求出动力臂的大小，再利用杠杆平衡条件求出最小动力，最后按照力的图示的画法作图据。【解答】解：根据杠杆的平衡条件，要使力最小，则动力臂应最长，即连接OC为最长的力臂，力的方向与OC垂直且向上，过C点作出最小动力，如图所示：，根据勾股定理可得，动力臂OC＝50cm，故根据杠杆平衡条件可得：F1×OC＝G×OA，代入数值可得：F1×50cm＝100N×20cm，解得：F1＝40N，故BC正确、AD错误。故选：BC。11．（2023•南关区校级开学）如图所示，轻质木板AB处于水平位置平衡，可绕O点无摩擦转动，OA＝0.3a，OB＝0.7m，在A端挂一个边长为5cm、重3.5N的正方体物体甲，另一重3N的小滑块乙在水平拉力作用下，以0.1m/s的速度从O点匀速向右滑动，则：（1）在此过程中，甲对地面的压力变小。（选填“变大”“变小”）（2）小滑块能在木板上水平滑动的时间为3.5s。（3）小滑块滑动1s时，物体甲对地面的压强是1000Pa。（写出必要的文字说明、表达式及最后结果。）【答案】变小；3.5；1000。【分析】（1）当乙匀速向右滑动时，力臂OA、G乙不变，G乙的力臂增大，根据杠杆平衡条件得出杠杆A端受到的拉力变化，而甲对地面的压力F压＝G甲﹣FA，据此得出甲对地面的压力大小变化，根据p＝可求压强；（2）（3）要使木板水平平衡，木板A端受到的最大拉力等于甲的重力，根据杠杆平衡条件可得G乙的力臂最大值，再利用速度公式求滑块乙滑动的时间。【解答】解：（1）根据杠杆平衡条件得，FA×OA＝G乙×OB′，力臂OA、G乙不变，当乙匀速向右滑动时，G乙的力臂增大，杠杆A端受到的拉力FA增大；甲对地面的压力F压＝G甲﹣FA，所以甲对地面的压力变小；由v＝FA′＝＝＝1N，此时甲对地面的压力：F压′＝G甲﹣FA′＝3.5N﹣1N＝2.5N，小滑块滑动1s时，物体甲对地面的压强：p＝＝＝＝1000Pa；（2）要使木板水平平衡，木板A端受到的最大拉力FA最大＝G甲＝3.5N，根据杠杆平衡条件FA最大×OA＝G乙×OB′，即：3.5N×0.3m＝3N×OB′′，解得：OB′′＝0.35m，由v＝得滑块乙滑动的时间：t＝＝＝3.5s。故答案为：变小；3.5；1000。12．（2023春•安阳期末）如图所示，当用拉力F拉动绳端时，物体向右端移动，滑轮B受到2个水平向右的拉力。​【答案】右；2。【分析】随物体一起运动的滑轮叫动滑轮。【解答】解：如图所示，当用拉力F拉