《简单机械》-2021年中考物理三轮冲刺专项复习（原卷版+解析）

备战2021年中考物理三轮冲刺专项复习

专题10《简单机械》

一、单选题

1.下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（）

A.额外功与总功之比越小，机械效率一定越大

B.机器的功率越小，机械效率一定越低

C.功率不同的机器，做的功一定不相等

D.物体做功越多，功率一定越大

2.如图，重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面的底部移到顶部，设沿斜面移动的距离为s,

高为h,拉力为F,物体受到的摩擦力为f,则斜面的机械效率为（）

AG九G.Gh

・石R2D.

A,FsJ(F+f)s(F—f)s

3.如图所示，湖面上有一艘小船，站在岸上的人通过滑轮用100N的力拉绳子的自由端，在10s内小船向

岸边匀速移动了5m,船在水平方向受到的阻力为160N.下列说法正确的是（）

J——襄---------------Z

A.人对船做的有用功为500JB.人做的总功为800J

C.人做的有用功的功率为50WD.滑轮的机械效率为80%

4.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物G提升相同高

度，Fi和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）

甲乙

A.力Fi和F2做功的功率相同

B.力Fi和F2做的总功相同

C.乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大

D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高

5.如图所示，用甲、乙两个滑轮组分别将不同的物体A和B匀速提升相同的高度，滑轮完全相同且不计

绳重和摩擦，若滑轮组甲的机械效率较大，则下列判断正确的是（）

①A物体比B物体轻

②提升A的拉力较大

③提升A所做的额外功较少

④提升B做的总功较少

A.只有①③B.只有②④C.只有②③D.只有①④

6.如图所示的轻质杠杆处于水平平衡状态，设弹簧测力计竖直向上的拉力为F,

每只钩码重力均为G,AC=BC=BO,下列说法正确的是（）

A.F=|G

B.若将2只钩码悬挂到C点，拉力F变大

C.若将弹簧测力计逐渐向右倾斜，拉力F变小

D.若在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使A点上升的高度相同，钩码悬

挂在B点与C点相比，两次所做的有用功相同

7.用如图所示的滑轮组，将5块相同的大理石，分二次从地面匀速提升相同的

高度；若每块大理石重为G,第一次运2块，第二次运3块，两次拉力分别

为F1、F2效率为小、小（小桶、绳重及摩擦均忽略不计），下列选项正确的是（）

A.%=取

B.Til<T12

C.F1=G

D.F2<1.5G

8.下列说法中正确的是（）

A.滑轮组的省力情况是由其中的动滑轮个数决定的

B.剪刀实际上是两个杠杆的组合

C.费力杠杆是不好的，实际应用中应当尽量避免使用

D.不论是定滑轮还是动滑轮，其轮心都相当于杠杆的支点

9.将一个定滑轮和挂有一个重60N钩码的动滑轮，分别组装成如图甲和乙所示的两种滑

轮组.在图甲滑轮组，用大小为36N的竖直向下的拉力Fi把钩码匀速提升了0.3m；在

图乙滑轮组，用竖直向上的拉力F2把钩码匀速提升了0.6m.不计摩擦和绳重.设图甲滑

轮组的机械效率为D甲，图乙滑轮组的机械效率为口乙，贝式）

A.n甲>n乙B.n甲乙c.n甲=55.5%D.n乙《83.3%

10.如图所示，水平地面上的建筑工人利用滑轮组,将重为900N的物体在10s内匀速提升2m。

工人对绳子竖直向下的拉力为500N,自身重力为700N,不计绳重和摩擦阻力。以下说

法正确的是（）

A.工人对地面的压力为700N

B.拉力的功率为150W

C.滑轮组的机械效率为60%

D.动滑轮的自重为100N

11.工人利用滑轮组吊起重为2400N的路灯杆（质量分布均匀）。如图所示，这

是路灯杆一端刚被匀速拉起的简图。路灯杆离地后被匀速提升1m,绳端拉力F=1000N.下列说法正确

的是（）

A.路灯杆一端刚被匀速拉起时，相当于费力杠杆

B.路灯杆离地后，受到的拉力小于2400N

C.路灯杆离地后，绳端拉力F做的功为1000J

D.路灯杆离地后，滑轮组的机械效率为80%

12.荆州方特东方神画主题乐园于2019年9月盛大开园。乐园在修建过程中，如图所示，工人师傅在50s

内用大小为500N的力F,将物体从斜面底端拉到顶端，若此装置的机械效率为80%.则下列说法正确的

是（g=10N/kg）（）

A.所拉物体的质量为800kg

B.拉力的功率是40W

C.物体在斜面上运动时受到的摩擦力是100N

D.物体在斜面上运动时增加的内能大于800J

13.如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力大小错误

的是（）

111

A.Fi=GB.F2=|GC.F3=|GD.F4=|G

14.如图所示，。为杠杆的支点，在A点挂一重物，图中力Fl、F2,F3>F4能使杠杆在水平位置平衡的最

小拉力是（）

A.FiB.F2C.F3D.F4

二、填空题

15.如图所示，工人师傅用150N的力,使物体A在Imin内沿水平地面匀速移动了12m,

此时物体A受到水平向左的拉力为240N,在此过程中物体A移动的速度是

m/s,工人师傅拉绳子的力做功的功率是W,该装置的机械效率

T]=o当物体A的速度增大到0.5m/s时，物体A受到的摩擦力是No

16.利用如图所示的滑轮组，在5s内将重为360N的物体匀速向上提起2m,作用在绳

端竖直向上的拉力F为150N,该滑轮组的机械效率是,拉力F的功率是W

17.如图所示一轻质硬棒，AB=BC=CD,在A点悬挂重物G,C点在F1作用下处于水平平衡，

则硬棒的支点可能在杠杆上_____（选填"A”、"B”、"C”或"D”）点.当G=150N时,

£的大小为N.若将重物拿走，在A点施加一个与£平行且大小等于150N的力F2（图中

虚线所示），使杠杆处于水平平衡，则F]大小为N.

18.某小区正在进行改造施工。工人用如图所示的滑轮组将750N的沙子匀速提升了10m,用时100s。若工

人所用的拉力为400N,则拉力的功率为W,滑轮组的机械效率为。使用该滑轮组既能

又能改变力的方向。使用滑轮组（选填“能”或“不能”）省功。

19.农忙时节小明帮爷爷挑谷子，初次干农活的他在左筐中装了20kg,右筐中装了25kg,如果扁担的长度

为1.8m,则他在距扁担左端m处将谷子挑起来才能使挑担水平（扁担和筐的重力均不考虑）；为

了方便行走，小明将两筐谷子同时向内移动了0.1m,则需要_____筐（选填"左”“或“右”）增加约

kg（保留1位小数）谷子，才能基本保持挑担水平。

三、实验探究题

20.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。

444..QJ..4

ABC

（1）如图A所示，实验前，杠杆左端下沉，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______,支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆对

平衡的影响。

（2）小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图B所示，他们记录的数据为动力Fi=1.5N,

动力臂L=0.1m,阻力F2=1N,则阻力臂L?=m„

（3）甲同学测出了一组数据后就得出了“动力义动力臂=阻力x阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不

合理，理由是o

（4）丙同学通过对数据分析后得出的结论是：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，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x动力臂（选填“等于”或“不等于"）阻力x阻力臂。

21.在生活和生产中，简单机板有着十分重要的作用。

图1图2图3

（1）为了探究“杠杆的平衡条件”，小明用图1的装置进行实验。实验前，杠杆左端下沉，应将右端的

平衡螺母向调节（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量______o

（2）小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码，记录数据如下表。

有用

实验钩码的重钩码提升的功拉力绳端移动的机械效率

滑轮材质总功W总

次数力G/N高度九/mF/N距离s/mn/%

W有用

1铝10.10.10.60.30.1856%

2铝20.10.21.00.30.367%

3铝20.20.41.00.60.6

4塑料20.20.40.80.60.4883%

5塑料20.20.42.10.20.4295%

①由图2可知，第2次实验中弹簧测力计示数为N；

②由第3次实验中滑轮组的机械效率为%(结果保留一位小数);

③分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时，

减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率(选填“变大”、“变小”或“不变”)o

(3)小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，

与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。

某次实验测得物重G=4N、斜面长s=lm、高h=0.2m,若机械效率n=80%,则物体在斜面上受到

的摩擦力为N„

四、计算题

22.为了丰富学生的课余生活，某学校开设了“实验拓展课”。如图(甲)是某一学习小组设计的“测量滑轮

组机械效率”的实验装置图，图(乙)是物体上升高度h随时间t变化的关系图象，已知物体的重力6=

36N,不计绳重及摩擦，手对绳自由端施加的拉力F=20N,求：

(1)0〜2s内，滑轮组所做的有用功；

(2)该滑轮组的机械效率；

(3)0〜2s内,拉力F的功率。

23.如图所示，某建筑工地用起重机将质量为3.6t的货箱以0.5m/s的速度匀速提升，吊臂上的滑轮组如图所

示，若忽略绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率为80%,(g=10N/kg)求：

(1)在10s内货箱上升的高度；(2)货箱的重力；(3)吊臂上电动机拉力F的大小；

(4)依然利用此机械提升质量为4.1t的货箱，求此时滑轮组的机械效率。

24.为了进一步理解所学知识，朝阳中学物理兴趣小组组装了如图所示的装置。一辆质量为0.3kg的玩具电

动小车放置在粗糙水平桌面上，其与桌面间的滑动摩擦力为2N,一根不可伸长的细绳一端固定在小车

尾部，另一端依次跨过定滑轮、动滑轮后固定在O点，两滑轮质量都为0.05kg。当小车向右运动，借

助细绳、滑轮带动质量为0.2kg的物体以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升，不计细绳与两滑轮之间的

摩擦，不考虑空气阻力，求：

(1)细绳的拉力F；

(2)滑轮组的机械效率n；

(3)玩具电动小车牵引力的功率P。

备战2021年中考物理三轮冲刺专项复习

专题10《简单机械》

一、单选题

25.下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（）

A.额外功与总功之比越小，机械效率一定越大

B.机器的功率越小，机械效率一定越低

C.功率不同的机器，做的功一定不相等

D.物体做功越多，功率一定越大

【答案】A

【解析】A.总功包括有用功和额外功，额外功在总功中占比例越小，则有用功在总功中占比例越大，机械

效率越高，故A正确；

B.机械效率是有用功与总功之比：，/h*X100%,机械功率是物体在单位时间内做的功，P=¥，机

械效率与机械功率大小没有直接关系，故B错误；

C.由W=Pt可知，做功多少还受时间的影响，功率不同的机器，做的功可能相等，故C错误；

D.功率是功与时间的比值，做功多，时间不确定，功率大小不能确定，故D错误。

故选Ao

26.如图，重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面的底部移到顶部，设沿斜面移动的距离为s,

高为h,拉力为F,物体受到的摩擦力为f,则斜面的机械效率为（）

A2B-C的二Dm二

fsFs（F+f）s（F-f）s

【答案】B

【解析】解：此过程中，做的有用功为：M*=Gh；

拉力做的总功为：=Fs；

AV右「八

则斜面的机械效率为：n=U=詈

故B正确，ACD错。

故选：Bo

27.如图所示，湖面上有一艘小船，站在岸上的人通过滑轮用100N的力拉绳子的自由端，在10s内小船向

岸边匀速移动了5m,船在水平方向受到的阻力为160N.下列说法正确的是（）

A.人对船做的有用功为500JB.人做的总功为800J

C.人做的有用功的功率为50WD.滑轮的机械效率为80%

【答案】D

【解析】解：A、人对船做的有用功：W有=F阻s船=160Nx5m=800J,故A错误；

B、由图知该滑轮为动滑轮，则n=2,绳子自由端移动距离s绳=2s船=2x5m=10m,

人做的总功：叫总=Fs绳=100NX10m=1000J,故B错误;

C、人做的有用功的功率：p看="=%=80W,故C错误;

有t10s

D、滑轮的机械效率：11=＞x100%=100%=80%,故D正确。

VV营1UUUJ

故选：D„

28.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物G提升相同高

度，Fi和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）

A.力Fi和F2做功的功率相同

B.力Fi和F2做的总功相同

C.乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大

D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高

【答案】D

【解析】解：由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3,乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4。

AB、若重物上升高度为h,则两滑轮组中绳端移动的距离分别为：s甲=3八，s乙=4h；

甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总=FI•3h,乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总=F2-4h,

已知F1=F2,所以W甲总＜M^总，故B错误；

已知时间相同，由公式P=?知，P甲总＜P乙总.故A错误；

CD、甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，

不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为：n甲=燮=痴箸；=缶=危

G

乙滑轮组中有2个动滑轮，同理可得，乙滑轮组的机械效率为：n乙=瓦元一,

所以n甲〉n乙，故c错误，D正确。

故选：D。

29.如图所示，用甲、乙两个滑轮组分别将不同的物体A和B匀速提升相同的高度，滑轮完全相同且不计

绳重和摩擦，若滑轮组甲的机械效率较大，则下列判断正确的是（）

①A物体比B物体轻

②提升A的拉力较大

③提升A所做的额外功较少

④提升B做的总功较少

A.只有①③B.只有②④C.只有②③D.只有①④

【答案】B

【解析】解：①用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦的影响，

在chc

提升A的过程滑轮组的机械效率较大，由I1=就=辞］=怠可知，A物体比B物体重，故①错误；

②由图知n=2,因不计绳重和摩擦，A物体比B物体重，且G动相同，由F=|（G+G动）可知，提升A的拉

力较大，故②正确；

③由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所

做的功是额外功，由W额=6动八知，提升A和B所做的额外功相同，故③错误；

④由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，A物体比B物体重，由W有用=G九知,

提升A做的有用功较多，而额外功相同，所以提升A时做的总功多，提升B时做的总功少，故④正确。

故选：Bo

30.如图所示的轻质杠杆处于水平平衡状态，设弹簧测力计竖直向上的拉力为F,

每只钩码重力均为G,AC=BC=BO,下列说法正确的是（）

A,F=|G

B.若将2只钩码悬挂到C点，拉力F变大

C.若将弹簧测力计逐渐向右倾斜，拉力F变小

D.若在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使A点上升的高度相同，钩码悬

挂在B点与C点相比，两次所做的有用功相同

【答案】B

【解析】解：

A、由图可知，支点为O,动力臂为OA,阻力臂为OB,且AO=3BO,

根据杠杆平衡条件可得：F=W"=誓=|G,故A错误；

AUoDUJ

B、若将2只钩码悬挂到C点，阻力和动力臂不变，阻力臂变大，根据杠杆平衡条件可知拉力F变大，故B

正确；

C、若将弹簧测力计逐渐向右倾斜，动力臂变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知拉力F变大，

故C错误；

D、若在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使A点上升的高度相同，钩码悬挂在B点与C点相比，B点

提升的高度较小，由W^=Gh可知，钩码悬挂在B点时所做的有用功较少，故D错误;

故选：Bo

31.用如图所示的滑轮组，将5块相同的大理石，分二次从地面匀速提升相同的

高度；若每块大理石重为G,第一次运2块，第二次运3块，两次拉力分别

为FI、F2效率为T|I、T|2（小桶、绳重及摩擦均忽略不计），下列选项正确的是（）

A.%—T）2

B.%<r）2

C.F]=G

D.F2<1.5G

【答案】B

【解析】解：AB、小桶、绳重及摩擦均忽略不计，动滑轮的重一定，将大理石提

升相同的高度，由W额=G动八可知两次所做的额外功相同；第2次提升大理石的总重力大，由W有=G物八可

知第2次所做的有用功多，则第2次有用功在总功中所占的比例更大，所以第2次的机械效率较高，即％<

T）2；故A错误，B正确。

CD、由图可知，作用在动滑轮上绳子的股数为2；

绳重及摩擦均忽略不计，且每块大理石重为G,由F=[（G物+G动）可得这2次的拉力分别为：

FL|（2G+G动）=G+：G动〉G,

F2（3G+G动）=1.5G+|G动〉1.5G,故CD错误。

故选：Bo

32.下列说法中正确的是（）

A.滑轮组的省力情况是由其中的动滑轮个数决定的

B.剪刀实际上是两个杠杆的组合

C.费力杠杆是不好的，实际应用中应当尽量避免使用

D.不论是定滑轮还是动滑轮，其轮心都相当于杠杆的支点

【答案】B

【解析】解：A、滑轮组的省力情况由承担动滑轮及重物的绳子的根数决定，如果绳子的根数为n,则绳子

末端拉力F=；（G物+G动），并不是由动滑轮的个数决定，故A错误；

B、剪刀的两个刀片均相当于一个杠杆，它们共用一个支点，故B说法正确；

C、省力杠杆和费力杠杆没有优劣之分，应该根据实际需要来选择使用，故C说法错误;

D、定滑轮相当于轮心为支点的杠杆，但动滑轮的支点不在轮心，而在轮与固定绳相接触

的轮边上。故D错误。

故选：Bo

33.将一个定滑轮和挂有一个重60N钩码的动滑轮，分别组装成如图甲和乙所示的两种

滑轮组.在图甲滑轮组，用大小为36N的竖直向下的拉力£把钩码匀速提升了0.3m；

在图乙滑轮组，用竖直向上的拉力F2把钩码匀速提升了0.6m.不计摩擦和绳重.设图

甲

甲滑轮组的机械效率为n甲，图乙滑轮组的机械效率为n乙，则（）

A.n甲>9乙B.口甲<n乙c.n甲=55.5%D.n乙=83.3%

【答案】D

【解析】解：根据图示可知，n甲=2,n乙=3；

由F=:(G+G动)可得，G动=2F1-G—2x36N—6N-12N；

则F2="G+G动)=(x(60N+12N)=24N；

由n=3=,=2可得，甲滑轮组的机械效率：n甲=2x100%=黑x100%~83.3%；

4

w邙rsnri/t]NXSON

乙滑轮组的机械效率：月乙=奈X100%=-x100%X83.3%；

故ABC错误，D正确。

故选：D.

34.如图所示，水平地面上的建筑工人利用滑轮组,将重为900N的物体在10s内匀速提升2m。

工人对绳子竖直向下的拉力为500N,自身重力为700N,不计绳重和摩擦阻力。以下说

法正确的是（）

A.工人对地面的压力为700N

B.拉力的功率为150W

C.滑轮组的机械效率为60%

D.动滑轮的自重为100N

【答案】D

【解析】解：A、工人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支,

由力的平衡条件可得：F+F支=G,

贝l|F支=G—F=700N-500N=200N,

因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，

所以工人对地面的压力：F压=F支=200N；故A错误；

B、物体速度：v物=g=察=0.2m/s,

由图可知n=2,绳端移动的速度：

v绳=nv物=2x0.2m/s=0.4m/s,

拉力的功率：

P=Fv绳=500Nx0.4m/s=200W,故B错误；

C、此滑轮组的机械效率:

n=健X100%=詈x100%=黑x100%=2x100%=x100%=90%,故C错误;

VV邙JrSrlirLnrZXbUUl、

D、由F=((G+G动)可得动滑轮重：6动=迎—G=2x500N-900N=100N,故D正确。

故选：D。

35.工人利用滑轮组吊起重为2400N的路灯杆(质量分布均匀)。如图所示，这

是路灯杆一端刚被匀速拉起的简图。路灯杆离地后被匀速提升1m,绳端拉

力F=1000N.下列说法正确的是()

A.路灯杆一端刚被匀速拉起时，相当于费力杠杆

B.路灯杆离地后，受到的拉力小于2400N

C.路灯杆离地后，绳端拉力F做的功为1000J

D.路灯杆离地后，滑轮组的机械效率为80%

【答案】D

【解析】解：

A、路灯杆一端刚被匀速拉起时，阻力为路灯杆的重力G,作用点在重心上，绳子对路灯杆的拉力是动力F,

支点为路灯杆的左端，可见，动力臂大于阻力臂，所以路灯杆相当于省力杠杆，故A错误。

B、路灯杆离地后被匀速提升，杆受到的拉力与重力是一对平衡力，则拉力为：F拉=G=2400N,故B错

误。

C、由图可知承担物重的绳子段数n=3,路灯杆离地后被匀速提升1m,

则绳子自由端移动距离为：s=3h=3XIm=3m,

绳端拉力F做的功为：=Fs=1000Nx3m=3000J,故C错误。

D、路灯杆离地后，所做有用功为：W有=G/i=2400Nxlm=2400J,

滑轮组的机械效率为：|]=)=煞xl00%=80%,故D正确。

VV浮JUUUJ

故选：D。

36.荆州方特东方神画主题乐园于2019年9月盛大开园。乐园在修建过程中，如图所示，工人师傅在50s

内用大小为500N的力F,将物体从斜面底端拉到顶端，若此装置的机械效率为80%.则下列说法正确的

是(g=10N/kg)()

A.所拉物体的质量为800kg

B.拉力的功率是40W

C.物体在斜面上运动时受到的摩擦力是100N

D.物体在斜面上运动时增加的内能大于800J

【答案】C

【解析】解：

A、在直角三角形中，/i=sxsin30°=1s,斜面的长度为：s=2/i=2x4m=8m,

所做总功为：W总=Fs=500Nx8m=4000J,

wa

由n=潜得有用功为：

VV总

w有=T]W总=80%x4000J=3200J,

由W有=Gh得物体重力为：

G="=幽=800N，

h4m

物体的质量为：

、口

m=£G=丽800最N=8cc0ikg,故IrAA错A44-灰。

B、拉力的功率为：

P=、^=竺吧=80W，故B错误。

t50s

c、此过程所做的额外功为：

w额=Wg-Ww=4000J-3200J=800J,

由W额=fs得摩擦力:

f==8ooj=10()N；故c正确。

s8m

D、此过程所做的额外功W额=800J,物体在斜面上运动时增加的内能等于克服摩擦所做的额外功，即内能

等于800J,故D错误。

故选：Co

37.如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力大小错误

的是（）

111

A.F1=GB.F2=-GC.F3=-GD.F4=-G

【答案】C

【解析】解：不计机械自重和摩擦时：

A、第一个图是等臂杠杆，U=L2,由杠杆平衡条件可得FI=G；故A正确；

B、第二个图是滑轮组，承担总重绳子的段数n=3,F2=|G；故B正确；

C、第三个图是动滑轮，动力作用在轴上，F3=2G；故C错误；

D、第四个图是斜面，使用的斜面2=5访30。=%因为FL=Gh,所以F4=[G；故D正确。

故选：Co

38.如图所示，0为杠杆的支点，在A点挂一重物，图中力Fi、F2,F3、F4能使杠杆在水平位置平衡的最

小拉力是（）

A.FiB.F2C.F3D.F4

【答案】A

【解析】解：由杠杆平衡条件FJi=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、

越省力；

由图可知支点到F】作用线的距离为三格的长度；支点到F2作用线的距离为二格的长度；

作用在杠杆上的F3、F4和阻力作用效果一样（都会使杠杆逆时针转动），因此无法使杠杆平衡。

综合分析FI的力臂最长、最省力、拉力最小，故A符合题意。

故选：Ao

二、填空题

39.如图所示，工人师傅用150N的力,使物体A在Imin内沿水平地面匀速移动了12m,

此时物体A受到水平向左的拉力为240N.在此过程中物体A移动的速度是

______m/s,工人师傅拉绳子的力做功的功率是_____W,该装置的机械效率/8

1]=_____。当物体A的速度增大到0.5m/s时，物体A受到的摩擦力是______N。宵

【答案】0.26080%2403点少I

【解析】解：在此过程中物体A移动的速度v=：=等=0.2m/s；

t60s'

绳子移动的速度V绳=2v=2x0.2m/s=0.4m/s,

工人师傅拉绳子的力做功的功率P=Y=Y=Fv=150Nx0.4m/s=60W；

因为物体匀速运动，A受到水平向左的拉力F拉=f=240N,

该装置的机械效率n=,=嬴=亓=反诉=8。％。

当物体A的速度增大到0.5m/s时，压力和接触面的粗糙程度不变，物体A受到的摩擦力不变，还是240N。

故答案为：0.2；60；80%；240o

40.利用如图所示的滑轮组，在5s内将重为360N的物体匀速向上提起2m,作用在绳端竖直向上而

的拉力F为150N,该滑轮组的机械效率是______,拉力F的功率是______W，

F

【答案】80%180L\

【解析】解：“

由图可知，n=3,则绳端移动的距离：

s=n/i=3x2m=6m,

拉力做的功：

w总=Fs=150NX6m=900J,

有用功：

=G/i=360NX2m=720J,

滑轮组的机械效率：

T]1--X100%=—x100%=80%；

Wrt9001'

拉力F的功率：

P=—=—=180W。

t5s

故答案为：80%；180o

41.如图所示一轻质硬棒，AB=BC=CD,在A点悬挂重物G,C点在F1作用下处于水平平衡，则硬棒的

支点可能在杠杆上_（选填"A”、"B”、"C”或"D”）点.当G=150N时，FI的大小为N.

若将重物拿走，在A点施加一个与FI平行且大小等于150N的力F2（图中虚线所示），使杠杆处于水平平

衡，则Fi大小为N.

【答案】D900450

【解析】解：动力与阻力使杠杆的转动方向相反，一个顺时针则另一个为逆时针。故当D为支点时，F/2使

杠杆转动的方向相反；AC不能为支点，无动力臂或阻力臂；B为支点时，F/2使杠杆转动的方向相同；

根据数学关系可知，F］的力臂为CD的一半，即L=0.5CD；根据杠杆平衡条件可知：GxAD=Fix0.5CD,

则：F】=黑=6G=6X15ON=9OON；

若将重物拿走，在A点施加一个与FI平行且大小等于150N的力F2,此时F2的力臂为L2=0.5AD：使杠杆处

于水平平衡，则F2X0.5AD=FiX0,5CD,Ft=簿祟=3x150N=450N.

故答案为：D；900；450.

42.某小区正在进行改造施工。工人用如图所示的滑轮组将750N的沙子匀速提升了10m,用时100s。若工

人所用的拉力为400N,则拉力的功率为W,滑轮组的机械效率为。使用该滑轮组既能

又能改变力的方向。使用滑轮组（选填“能”或“不能”）省功。

【答案】12062.5%省力不能

【解析】解：由图可知，重物由3段绳子承担，己知沙子上升高度九=10m,则绳子自由端移动距离s=3/i=

3x10m=30m,

总功W总=Fs=400Nx30m=12000J,

拉力的功率P=*=二幽=120W;

t100s

有用功W有用=G/i=750Nx10m=7500J,

滑轮组的机械效率n=野x100%=■jx100%=62.5%；

使用该滑轮组既能省力又可以改变力的方向，使用任何机械都不省功，故使用滑轮组不能省功。

故答案为：120；62.5%；省力不能。

43.农忙时节小明帮爷爷挑谷子，初次干农活的他在左筐中装了20kg,右筐中装了25kg,如果扁担的长度

为1.8m,则他在距扁担左端m处将谷子挑起来才能使挑担水平（扁担和筐的重力均不考虑）；为

了方便行走，小明将两筐谷子同时向内移动了0.1m,则需要______筐（选填"左”“或“右”）增加约

kg（保留1位小数）谷子，才能基本保持挑担水平。

【答案】1右7.1

【解析】解：

（1）由题意可知，左、右两筐中谷子的重力分别为：

G左=m左g=20kgx10N/kg=200N,G右=m右g=25kgxlON/kg=250N,

因扁担和筐的重力均不考虑，可设挑担水平平衡时，他在距扁担左端为L,则右侧部分距扁担1.8m-L,

由杠杆的平衡条件可得：G右(1.8m-L)=G左L,

则L=/x"m=^RX1.8m=1m；

(2)小明将两筐谷子同时向内移动了0.1m时，左、右两筐重力的力臂分别为:

1«左=L—△L=1m-0.1m=0.9m,L右=1.8m—L—△L=1.8m—lm—0.1m=0.7m,

则G右L右=250Nx0.7m=175N-m,G左L左=200Nx0.9m=180N•m,

由G右L右＜G左L左可知，要保持挑担水平，应向右筐增加谷子，设其质量为m,则其重力为mg,

由杠杆的平衡条件可得：(G右+mg)L右=6左1＞左，即(250N+mX10N/kg)X0.7m=200NX0.9m,

解得：m~7.1kgo

故答案为：1;右；7.1。

三、实验探究题

44.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。

ABC

(1)如图A所示，实验前，杠杆左端下沉，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______,支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆对

平衡的影响。

(2)小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图B所示，他们记录的数据为动力Fi=1.5N,

动力臂Li=0.1m,阻力F2=1N,则阻力臂L?=m„

(3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力x动力臂=阻力x阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不

合理，理由是o

(4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是：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，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x动力臂(选填“等于”或“不等于")阻力x阻力臂。

【答案】(1)右；水平；力臂；自重；(2)0.15；(3)一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律；(4)

能；等于

【解析】解：(1)调节杠杆在水平位置平衡，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，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；

杠杆平衡条件为：

(2)F1Li=F2L2O

由杠杆平衡条件得：1.5Nx0.1m-INxL2,

得：L2=0.15m；

(3)只有一次实验得出杠杆平衡的条件是：动力x动力臂=阻力x阻力臂。这种结论很具有偶然性，不合理。

要进行多次实验，总结杠杆平衡条件。

(4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是：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，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，此实验能得到“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，所以利用图C进行验证；

杠杆平衡条件为：F]Li=F2L2O

由杠杆平衡条件得：4x0.5Nx3x5cm=3Nx|x4x5cm,左右相等，杠杆在水平位置平衡时，动力X动

力臂等于阻力x阻力臂。

故答案为：(1)右；水平；力臂；自重；(2)0.15；(3)一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律;

(4)能；等于。

45.在生活和生产中，简单机板有着十分重要的作用。

E1图2图3

(1)为了探究“杠杆的平衡条件”，小明用图1的装置进行实验。实验前，杠杆左端下沉，应将右端的

平衡螺母向调节(选填“左”或“右”)，使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量______。

(2)小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码，记录数据如下表。

有用

实验钩码的重钩码提升的功拉力绳端移动的机械效率

滑轮材质总功W总

次数力G/N高度fi/mF/N距离s/mn/%

W有用

1铝10.10.10.60.30.1856%

2铝20.10.21.00.30.367%

3铝20.20.41.00.60.6

4塑料20.20.40.80.60.4883%

5塑料20.20.42.10.20.4295%

①由图2可知，第2次实验中弹簧测力计示数为N；

②由第3次实验中滑轮组的机械效率为%(结果保留一位小数);

③分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时,

减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率(选填“变大”、“变小”或“不变”)o

(3)小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,

与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。

某次实验测得物重G=4N、斜面长s=lm、高h=0.2m,若机械效率i]