作业06 第十二章 机械效率-人教版八年级《物理》暑假分层作业

PAGE1作业04第十章浮力杠杆的分类江西景色迷人，如图所示是记者拍摄的一幅江西水乡画面.图中船夫用船桨划水时，船桨是费力（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；当空船静止在水面时，船受到的重力和水对船的浮力是一对平衡力（选填“相互作用力”或“平衡力”）.【答案】费力；平衡力【解析】因为船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，但省距离；当空船静止在水面时，船受到的重力和水对船的浮力是一对平衡力。杠杆的平衡条件杠杆平衡的条件公式是：F1L1＝F2L2。若作用在杠杆上的动力是40N，动力臂是阻力臂的3倍，那么杠杆平衡时，阻力的大小为120N。【答案】F1L1＝F2L2；120N。【解析】杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，其公式为：F1L1＝F2L2；根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，40N×3＝F2×1，解得：F2＝120N。杠杆及其五要素如图，撬棒AB长1.8米，AO长40厘米，重物对棒A端的压力F＝700牛，则要撬动重物需要的最小力为200牛，作用的位置应在B，方向垂直于AB向下。为了更加省力，可将支点O向A端移动。【答案】200；B；垂直于AB向下；A。【解析】如图以O点为支点，要使在B端施加的动力最小，此时动力臂L1＝AB＝AB﹣AO＝1.8m﹣0.4m＝1.4m，根据杠杆平衡条件：F1•L1＝F2•L2可得：F1＝＝＝200N。为了更加省力，在阻力一定时，就应增大动力臂长度，减小阻力臂长度，因此应将O点向A端移动。有用功和额外功如图所示，斜面长度为4m，高度为1.5m，用平行于斜面的拉力F＝50N，将重为100N的物体由斜面的底端匀速拉到顶端，拉力对物体做的有用功为150J，拉力做总功200J，物体受到的摩擦力12.5N。【答案】150；200；12.5。【解析】拉力对物体做的有用功：W有用＝Gh＝100N×1.5m＝150J，拉力做的总功：W总＝Fs＝50N×4m＝200J，克服摩擦力所做的额外功：W额＝W总﹣W有用＝200J﹣150J＝50J，由W额＝fs可得物体受到的摩擦力：f＝＝＝12.5N。定滑轮及其工作特点学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个定滑轮，它能改变力的方向，但不能（选填“能”或“不能”）省力。【答案】定；不能。【解析】根据定滑轮的工作原理可知：旗杆顶部的定滑轮只能改变力的方向，而不能省力。滑轮（组）的机械效率如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于乙物体的物重G，则所用的拉力F甲＞F乙（选填“＞”、“＜”或“＝”，下同），其机械效率η甲＞η乙。【答案】＞；＞。【解析】由定滑轮的使用特点可知：F甲＝G；F乙＝（G+G动），所以F甲＞F乙。如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，由η＝可知定滑轮的机械效率高，所以η甲＞η乙。某工人用如图所示的装置把重240N的物体提高1m，所用的拉力为150N，则该工人克服重力所做的有用功为240J，总功为300J，该滑轮组的机械效率是80%。【答案】240；300；80%。【解析】该工人克服重力所做的有用功为W有用＝Gh＝240N×1m＝240J，总功W总＝FS＝150N×2×1m＝300J，机械效率η＝。一、单选题1．如图所示是我国古代运送巨木的劳动情景示意图。他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移动到其他地方。关于此情景中涉及物理知识应用说法错误的是（）A．此情景中的横杆是省力杠杆 B．支架下面的石块是为了增大摩擦C．巨木下面垫上圆木是为了减小摩擦 D．调整支架的位置可以达到更省力【答案】B。【解析】A．由图可知，横杆的动力臂大于阻力臂，因此横杆是省力杠杆，故A正确，不符合题意；B．支架下面的石块是为了增大受力面积，减小压强，故B错误，符合题意；C．巨木下面垫上圆木，滑动摩擦变滚动摩擦，减小摩擦，故C正确，不符合题意；D．调整支架的位置，可以改变动力臂的长度，如果动力臂比阻力臂更大，那么更省力，故D正确，不符合题意。2．下列杠杆在正常使用时，属于省距离杠杆的是（）A．托盘天平B．镊子C．燕尾夹D．瓶盖起子【答案】B。【解析】A．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力，也不省距离。故A不符合题意；B．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离。故B符合题意；C．如图所示：当用力摁住A点打开该夹子时，AC是围绕B点转动的，故B为支点；由于AB和BC长度大致相等，动力臂约等于阻力臂，因此燕尾夹可看作等臂杠杆，不省力，也不省距离。故C不符合题意；D．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离。故D不符合题意。3．如图所示，G＝l00N、G动＝10N，用力F将重物G以0.2m/s的速度匀速提升，则所需拉力F及力F拉绳的速度v分别为（不计摩擦）（）A．50N、0.4m/sB．5.5N、0.4m/sC．200N、0.1m/sD．210N、0.1m/s【答案】D。【解析】重物是匀速上升的，滑轮的两边绳上的力大小相等，均等于重物的重力大小。所以F＝2G+G动=2×100N+10N=210N动滑轮上升的速度为物体上升速度的一半，所以vF＝0.5vG=0.5×0.2m/s=0.1m/s故D符合题意。4．如图所示，课桌的重心为O点，以C点为支点，在B点施加一个竖直向上的力F=300N，恰好使课桌的右端被抬起，若以D点为支点，在A点施加一个竖直向上的力，恰好使课桌的左端被抬起，则该力的大小（

）A．小于300NB．等于300NC．大于300ND．无法判断【答案】A。【解析】以C点为支点，在B点施加一个竖直向上的力F，由杠杆平衡条件知道………①以D点为支点，在A点施加一个竖直向上的力F′由杠杆平衡条件知道………②由①②知道………③由图知道故故A符合题意，BCD不符合题意。5．用图的装置匀速吊起一个重为2N的物体，下列有关说法正确的是（）A．图中滑轮的作用是改变用力的方向 B．拉力F的大小一定为1NC．该装置的机械效率可达到100% D．增大提升的物重，机械效率会增大【答案】D。【解析】A．图中滑轮是动滑轮，不能改变力的方向，故A错误；B．如果考虑滑轮的重力，不计绳重和摩擦，拉力的大小故B错误；C．使用该装置时，不仅要克服滑轮本身的重力做功，还要克服摩擦做功，要做额外功，所以总功一定大于有用功，即有用功与总功的比值一定小于1，也就是机械效率小于100%，不可能达到100%，故C错误；D．该装置不变，额外功不变，增大提升的物重，增加有用功，有用功在总功中所占的比值增大，机械效率会增大，故D正确。6．如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，下列说法错误的是（

）A．实验过程中使杠杆在水平位置平衡是为了方便测量力臂B．图中杠杆受到的动力和阻力大小等于钩码的重力大小C．多次实验的目的是为了避免偶然性D．某次实验中，杠杆没有在水平位置静止，则此时杠杆不平衡。【答案】D。【解析】A．实验过程中使杠杆在水平位置平衡时，拉力与杠杆垂直，支点到力的作用点距离即为力臂，所以实验过程中使杠杆在水平位置平衡是为了方便测量力臂，故A正确，A不符合题意；B．由二力平衡知识得，图中杠杆受到的动力和阻力大小等于钩码的重力大小，故B正确，B不符合题意；C．多次实验的目的是为了避免实验结论的偶然性，故C正确，C不符合题意；D．杠杆的平衡是指杠杆静止或匀速转动。所以某次实验中，杠杆没有在水平位置静止，则此时杠杆平衡，故D错误，D符合题意。7．如图所示，工人用F=500N的拉力将重为700N的物体在10s内缓慢拉至斜面的顶端，斜面长度为2m，关于这个过程，下列说法正确的是（）A．拉力做功为700J B．物体受到的摩擦力为150NC．斜面的机械效率为71.4% D．有用功的功率为50W【答案】B。【解析】A．拉力做的功为故A错误；B．在直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半，所以物体上升的高度为物体做的有用功为物体克服摩擦力做的额外功为所以物体受到的摩擦力为故B正确；C．斜面的机械效率为故C错误；D．有用功的功率为故D错误。8．如图所示，物体A所受的重力为130N，滑轮所受的重力是10N，当整个装置静止时，弹簧测力计的读数是34N，不计绳重及滑轮摩擦，物体B所受的重力是（）A．40N B．60N C．12N D．7N【答案】C。【解析】由题知，弹簧测力计的示数为34N，动滑轮重10N，滑轮两侧绳子的拉力是相等的，B悬空且处于静止状态，由二力平衡条件可得绳子的拉力F=GB，一根绳子跨过定滑轮，绳子两端的拉力大小相等。对滑轮由力的平衡条件可得则B的重力故ABD不符合题意，C符合题意。9．如图所示，用110N的拉力刚好可以拉动一重为300N的物体匀速上升，现用同样的滑轮组拉动重为600N的物体上升0.1m（g取10N/kg，不计绳重及滑轮之间的摩擦），则动滑轮所受的重力G动和拉力分别为（）A．140N

185N B．30N

185N C．30N

210N D．80N

210N【答案】C。【解析】由图可知，承担物重绳子的股数n=3，不计绳重及滑轮之间的摩擦，由知道，动滑轮的重力QUOTE拉动重为600N的物体时绳子自由端拉力故ABD不符合题意，C符合题意。10．如图所示，杠杆重20N，用此杠杆先后两次将挂在同一位置的重为G1＝50N和G2＝100N的重物匀速提升，分别使重物上升了h1＝0.4m和h2＝0.2m，则下列说法正确的是（）A．第1次做的有用功多B．第2次做的额外功多C．第1次做的总功少D．第2次机械效率大【答案】D。【解析】设杠杆重力为G，分析如下：A．第一次做的有用功为第二次做的有用功为两次做功相等，故A错误；B．第一次做的额外功第二次做的额外功为所以第二次做的额外功少，故B错误；C．第一次做的总功为第二次做的总功为所以第一次做的总功多，故C错误；D．第一次机械效率为第二次机械效率为所以第二次机械效率大，故D正确。11．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450N②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，F1、F2做功相等A．只有②④正确 B．只有①②正确C．只有②③正确 D．只有①②④正确【答案】A。【解析】①由图甲可知，承担物重绳子的股数n1=2。用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%。由可知，拉力F1的大小为故①错误；②动滑轮重为G动=n1F1-G=2×500N-900N=100N由图乙可知，乙图中承担物重绳子的股数为n2=3。当用图乙绕法匀速提升400N重物时，绳子的拉力为机械效率为故②正确；③因忽略绳重及一切阻力，机械效率可推导为由上式可知，机械效率的大小与绳子的绕法无关。所以分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图甲、乙绕法机械效率相同。故③错误；④当用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度时，由W有=Gh可知，两种绕法所做的有用功相同，又因为忽略绳重及一切阻力，故克服动滑轮重做的额外功相同。由W总=W有+W额可知，两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度时，F1、F2做功相等。故④正确。综上可知，①③错误，②④正确。故A正确，BCD错误。12．利用如图所示的滑轮组，使重80N的物体A沿水平地面匀速向左移动1m，物体A与地面间摩擦力为30N，不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦，则下列说法正确（）A．拉力F为30NB．滑轮组挂钩拉物体A的力为30NC．该滑轮组既能省力又可以省距离D．绳子自由端移动的距离为3m【答案】B。【解析】AB．如图所示的滑轮组绳子有效股数为n=2，物体A沿水平地面匀速向左移动，故物体A在水平方向受到平衡力作用，物体A与地面间摩擦力为30N，滑轮组挂钩拉物体A的力等于摩擦力30N；不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦，拉力故A错误，B正确；CD．根据功的原理，该滑轮组能省力但不省距离，因为绳端移动的距离为物体A移动的距离的2倍，所以绳端移动的距离故CD错误。二、多选题13．如图是关于杠杆的作图，正确的是（）A．作用在鱼竿上的阻力及其力臂 B．施加在门把手上力F的力臂C．作用在杠杆上动力F的力臂 D．作用在杠杆上FA的力臂及杠杆平衡时作用在B端的最小力FB【答案】ABD。【解析】A．作用在鱼竿上的阻力是鱼线对鱼竿的拉力，作用点在鱼竿上，阻力的方向竖直向下，支点O到阻力作用线的距离l为阻力的力臂，故A正确；B．图中O为支点，动力F的力臂是指从支点O到力F作用线的距离，故B正确；C．图中O为支点，动力F的力臂是指从支点O到力F作用线的距离，而图中选取部分不是从支点O到力F作用线的距离，故C错误；D．图中O为支点，动力F的力臂是指从支点O到力F作用线的距离l；在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，动力臂越长，动力越小，图中动力作用在B端时，以OB为动力臂是最长的力臂，动力垂直于OB，方向向下，故D正确。14．轻质杠杆OAB中，O为支点，OA⊥AB，OA=24cm，AB=7cm，在OA的中点悬吊的重物G=5N，动力F作用在B点，使杠杆在竖直平面内绕O点逆时针缓慢转动，以下说法正确的是（）A．动力F作用在B点，则动力臂是OAB．当前位置，作用在B点的最小力F应沿竖直方向向上C．当前位置，作用在B点的最小力F大小为2.4ND．转动到虚线位置时，阻力臂变小【答案】CD。【解析】A．动力F作用在B点，但题目未给力的作用方向，如果力的方向垂直于OB向上，动力臂是OB，故A错误；B．阻力和阻力臂不变，动力臂越长，动力越小，当力臂为OB时，力臂最长，此时最省力，力F垂直于OB向上，如图所示：故B错误；C．动力臂由杠杆平衡条件得G×OA=F×OBD．当杠杆转动到虚线位置时，阻力臂OD如图所示：此时阻力臂变小，故D正确。15．在使用简单机械的过程中，下列说法正确的是（）A．使用筷子时阻力臂＞动力臂B．滑轮组拉重物的绳子股数n＝5C．使杠杆平衡两次拉力F1＞F2D．拉重GA的物体，拉力F＝GA【答案】AC。【解析】A．使用筷子时，是费力杠杆，是阻力臂大于动力臂，故阻力小于动力，故A正确；B．如图直接与动滑轮相连承重的一共4端，故滑轮组拉重物的绳子股数n＝4，故B错误；C．当弹簧测力计斜拉时，动力臂变短，故动力变大，故F1＞F2，故C正确；D．在水平面拉动物体时，此时的F＝f，故D错误。16．如图所示的滑轮组不计绳重及摩擦，每个滑轮重1N，物体A重3N。第一次用力F将物体在2s内匀速提高了1m，绳端移动距离和速度分别为s、v；第二次用力F′将物体在1s内匀速提高了1m。以下结论正确的是（）A．s=2m B．v=2m/s C．F=2N D．=2N【答案】ACD。【解析】A．从图中可知n=2，第一次用力F将物体在2s内匀速提高了1m，绳端移动距离s=2h=2×1m=2m故A正确；B．绳端移动的速度为故B错误；C．拉力为故C正确；D、第二次用力F′将物体在1s内匀速提高了1m，拉力为故D正确。三、填空题17．如图所示，在F＝60N的水平拉力作用下，使重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，不计绳、滑轮重及滑轮的摩擦，则物体和地面间的摩擦力f＝______N，若物体的速度为0.2m/s，则拉力的功率是________W。【答案】18036【解析】[1]由图得，滑轮组绕动滑轮的绳子的段数在F＝60N的水平拉力作用下，物体沿水平地面做匀速直线运动，不计绳、滑轮重及滑轮的摩擦，由力的平衡得，物体和地面间的摩擦力[2]若物体的速度为0.2m/s，则拉力移动的速度为拉力的功率为18．如图所示，物体A、B的重分别为40N、20N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，物体A在水平面上向右做匀速直线运动时受到桌面的摩擦力为______N，若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，此时拉力F为______N。【答案】1020【解析】[1]滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，由图知，此滑轮组由2段绳子承担B物体的重力，所以绳子上的拉力A向右做匀速直线运动时，在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡，所以方向水平向左。[2]若使物体A向左做匀速直线运动，此时A受向左的拉力F、向右的摩擦力和向右的绳子拉力FA，且A对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则A受到的摩擦力大小不变（仍为10N）。因A处于平衡状态且绳子上的拉力大小不变，则由力的平衡条件可得向左的拉力19．如图所示，滑轮重为20N，物体A重为90N，不计摩擦和绳重，将物体A匀速竖直提升过程中，拉力F的大小为______，将物体A提升20cm，拉力F做的功是______J。【答案】200N20【解析】[1]由图知道，n=2，不计绳重和摩擦，匀速提升A，则绳子中的力等于A的重力大小，又一根绳子跨过动滑轮绳子两端拉力大小相等，则向上的拉力[2]将物体A提升20cm，拉力端移动的距离拉力做的功20．如图所示，搬运工人用滑轮组在20s内将重为540N的重物匀速提升3m，所用拉力为200N，则动滑轮的重力为________N；他所做的有用功是________J，拉力的功率是________W，滑轮组的机械效率是________。【答案】6016209090%【解析】[1]由图知，有3段绳子吊着动滑轮，则n＝3，拉力为则动滑轮的重力[2]有用功[3]拉力移动距离拉力做的总功拉力的功率[4]滑轮组的机械效率21．如图所示，在水平地面上的物体A在拉力F的作用下向左匀速运动。已知物体A受到的摩擦力为30N，GA=100N，则绳子对A的拉力=______N，作用在绳子自由端的力F=______（不计滑轮重及绳间摩擦）。【答案】3015【解析】[1]因为水平地面上的物体A在拉力F的作用下向左做匀速直线运动，所以物体A在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力为一对平衡力，即绳子对A的拉力[2]根据图示可知，有效的绳子段数是；不计滑轮重及绳间摩擦，由可得22．如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重100N，滑轮重20N，绳重和摩擦不计。图乙中F乙＝______N，图甲装置的机械效率η甲______η乙。【答案】60＞或大于【解析】[1]图乙中滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，[2]图甲中是定滑轮，图乙中滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，由甲方式不对滑轮做额外功，可知，机械效率η甲＞η乙。四、作图题23．如图甲是小明用筷子夹汤圆的情境，小明画出了筷子的示意图如图乙所示，请在图乙中画出筷子在A点受到的阻力和在B点施加的最小动力的示意图。【答案】【解析】由题意知，C为支点，从A点向上作出阻力F2；动力作用在B点，以BC为动力臂是最长的力臂，从B点作BC的垂线，方向向下，即为最小动力F1，如图所示：24．疫情期间，停课不停学，鼠标成为了一部分师生上课的必选装备，如图甲所示。鼠标的左、右键均可以看成杠杆，O为支点。当我们的手指在B点按下鼠标左键时，A端向下移动并按压其下方的金属使电路接通完成操作任务，请在简图乙中画出在B点按下鼠标左键时所需要的最小动力F1的示意图及动力臂l1。【答案】【解析】O是支点，动力F1作用在B点，当OB为动力臂时，动力臂是最大的，在阻力、阻力臂不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，要使动力取最小值；动力臂取最大值OB，动力的方向垂直于OB向下，据此做出最小动力F1的示意图，如图所示：五、简答题25．如图所示是园艺师傅修剪树枝时所用的剪刀，请你回答下列问题：（1）为了修剪树枝剪刀刃口做得很锋利的原因是什么？（2）在使用时它是一个省力杠杆还是费力杠杆？（3）手柄上还有一些凹凸不平的花纹是为什么？【答案】（1）在压力一定时，可以增大压强；（2）在使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；（3）通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力【解析】（1）修剪树枝剪刀刃口做得很锋利，减小了受力面积，在压力一定时，可以增大压强，更容易剪断树枝。（2）从图中可以看出，修剪树枝的剪刀，在使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。（3）手柄上还有一些凹凸不平的花纹，增大了接触面的粗糙程度，在压力一定时，可以增大摩擦力。六、计算题26．如图所示，对滑轮组绳子的自由端施加水平向左的大小为10N的拉力，将重为50N的物体A向左匀速拉动1m的距离，物体A受到的摩擦力为25N，求（1）拉力做的总功；（2）拉力做的额外功；（3）该滑轮组的机械效率（结果保留1位小数）。【答案】（1）30J；（2）5J；（3）83.3%【解析】（1）动滑轮上绳子的股数n=3，绳子自由端通过的距离拉力做的总功（2）拉力克服摩擦力做的有用功拉力做的额外功（3）滑轮组的机械效率答：（1）拉力做的总功30J；（2）拉力做的额外功5J；（3）该滑轮组的机械效率83.3%。27．如图所示，斜面长s=2m，高h=0.4m，建筑工人将重G=600N的货物箱用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N。忽略绳子重力。求：（1）该过程拉力F做的功；（2）该装置的机械效率；（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。【答案】（1）300J；（2）80%；（3）30N【解析】（1）拉力F做的功W总=Fs=150N×2m=300J（2）此过程的有用功为W有=Gh=600N×0.4m=240J该装置的机械效率（3）此过程的额外功W额=W总-W有=300J-240J=60J摩擦力为答：（1）该过程拉力F做的功是300J；（2）该装置的机械效率是80%；（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小是30N。28．如图甲所示，AB是一根质地均匀的木棒，重为10N，长为20cm，将A端固定，在B点施加竖直向上的力F，使其水平静止。则：（1）画出F的力臂；（2）求F的大小；（3）若在AB的重心所在点O处挂一个重为20N的重物G，拉力大小变为F木棒仍然水平静止（如图乙所示）。求F的大小；（4）小明想到杠杆也是一种简单机械，可用乙丙两种方式提升重物G。若乙丙两种方式提升同一重物，机械效率分别为η1和η2，不计摩擦，请从功的角度分析η1和η2的大小关系。【答案】（1）；（2）5N；（3）15N；（4）η1小于η2【解析】（1）从支点A向力F作用线画垂线，垂线段所表示的就是它的力臂，如图所示：（2）阻力是杠杆的重力，作用点在AB的中点，动力臂是阻力臂的2倍，根据杠杆平衡条件得到Fl1=Gl2（3）阻力为F2=G+G物=10N+20N=30N作用点在AB的中点，动力臂是阻力臂的2倍，根据杠杆平衡条件得到F1l1=F2l2（4）两种方式做的有用功相同，乙方式中提升杠杆自重做的功为额外功，丙方式中不用克服杠杆的重力做额外功，总功小，所以η1小于η2。答：（1）（2）F的大小是5N；（3）F的大小是15N；（4）η1小于η2。29．如图所示，动滑轮重4N，所吊重物B重16N，物体A重200N，此时物体B恰好以0.1m/s的速度匀速下降，不计绳重、滑轮组内部的摩擦。求：（1）水平面对物体A的摩擦力是多大；（2）撤去物体A，用手水平向右拉绳子的自由端使物体B恰好以0.2m/s的速度匀速上升，则滑轮组的机械效率为多大？【答案】（1）10N；（2）80%【解析】（1）由图知，承重绳子股数n=2，不计绳重和滑轮组内部的摩擦，当物体B匀速下降时，物体A受到水平向右滑动摩擦力的大小撤去物体A，用手水平向右拉绳子的自由端使物体B恰好以0.2m/s的速度匀速上升时，绳子的拉力F拉不变滑轮组的机械效率为答：（1）水平面对物体A的摩擦力是10N；（2）撤去物体A，用手水平向右拉绳子的自由端使物体B恰好以0.2m/s的速度匀速上升，则滑轮组的机械效率为80%。七、实验题30．在测量滑轮（组）机械效率的实验中，实验过程如下：①如图甲所示，用弹簧测力计测量两个钩码的总重力为G；②如图乙所示，用动滑轮提升两个钩码；③如图丙所示，用滑轮组提升两个钩码。请回答下列问题：（1）在图乙实验中，弹簧测力计应竖直向上___________拉动，并测出拉力F，同时用刻度尺测出钩码提升的高度为h和弹簧测力计移动的距离为s，则该动滑轮的机械效率η___________（用测得的物理量符号表示）；（2）实验过程中，所使用的滑轮均相同，绳重及滑轮轴间的摩擦可忽略不计。乙、丙图中弹簧测力计的示数分别为F乙和F丙，则F乙___________F丙，（选填“>”“=”或“<”），如果测量出的机械效率为η乙>η丙，则其原因可能是：___________。【答案】匀速>见解析【解析】（1）[1]由图乙可知，弹簧测力计应竖直向上匀速拉动，此时悬挂物处于平衡状态，受到的拉力等于测力计示数。[2]该动滑轮的机械效率（2）[3]实验过程中，所使用的滑轮均相同，绳重及滑轮轴间的摩擦可忽略不计，由图乙知，是动滑轮，由2段绳子承担物重，图丙中，滑轮组由3段绳子承担物重，则，所以F乙>F丙。[4]在有用功相同时，由于绳重和摩擦导致丙图要做的额外功更多，因此丙图的机械效率要小一些。31．小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中：序号F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm11.510.01.015.023.010.02.015.031.520.02.015.041.02.015.0（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，应将平衡螺母向______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）实验中让支点处于杠杆中央是为了避免______对实验结果产生影响；（3）小明测出了多组数据，其目的是______（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”），实验数据如乙所示，分析数据总结得出，当F1为1N时，l1为______cm；（4）为进一步了解杠杆的受力情况，小明用弹簧测力计在A点竖直向上拉（图中M），如图乙所示，杠杆在水平位置平衡时示数为2.5N；当弹簧测力计斜向上拉时（图中N），为保持杠杆水平平衡，测力计的示数应______（选填“大于”或“小于”）2.5N；若弹簧测力计的最大测量值为5N，则拉力的方向与竖直方向的最大夹角为______（选填“30°”、“42°”或“60°”）。【答案】右力臂杠杆自身重力寻找普遍规律30.0大于60°【解析】（1）[1][2]杠杆的右端上翘，要使它在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的右端移动；杠杆在水平位置平衡的目的主要是便于测量力臂的大小。（2）[3]在探究杠杆平衡条件时，让支点处于杠杆中央，这样杠杆的重力作用线恰好通过支点，重力的力