2024-2025学年九年级物理上学期期末模拟《简单机械和功作图实验计算》含答案

专题02简单机械和功作图实验计算专题【作图1力和力臂的画法】【作图2滑轮组的设计与组装】【实验3探究杠杆的平衡条件的实验】【实验4测量滑轮组的机械效率的实验】【实验5斜面机械效率的测量实验】【实验6杠杆的平衡条件的计算】【实验7滑轮相关计算】【题型8功的简单计算】【题型9功率的计算】【题型功率的推导式P＝】【题型功、功率的图像问题】【题型机械效率的简单计算】【题型斜面机械效率的计算】【题型含有滑轮组的复杂装置机械效率的计算】【作图1力和力臂的画法】2024•海口三模）如图甲所示，桔槔是我国古代汲水的一种器具，可看作杠杆，并画出力F的力臂l。112024AOBF1的作用下绕O点匀速转动，请在图中画出F的力臂l。112024秋•江都区校级月考）如图是小张用笤帚在水平地面扫地，以O为支点，作用在A点的动力为F1请在图中画出作用在笤帚上B点摩擦力的示意图及其力臂L22024春•顺德区期末）如图所示，钓鱼竿可视为以OA点画出动力FB出阻力F，并画出阻力臂L。2252024春•安溪县期末）如图，O是轻杠杆OA的支点，A为动力作用点。请在图中画出动力的力臂L1及阻力2的示意图。2024秋•新城区校级期中）如图甲所示是一名中学生用笤帚清扫落叶的情景，图乙是其简化示意图，O为支点，请在图乙中画出阻力F的力臂。2024米工具脚踏板上的动力F的力臂L及A点所受阻力F的示意图。112【作图2滑轮组的设计与组装】2023上。92024春•凉山州期末）如图所示，站在地面上的小明利用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，请画出最省力的绳子绕法。2023秋•秦淮区期末）要利用滑轮组把物体吊上楼，请在图中画出最省力的绕线方式。2024春•沙坪坝区校级期末）如图所示为输电线牵引装置的简化图，为使输电线绷直，请你在乙图中画出滑轮组的绕线方式。2024春•沈阳期末）如图所示，汽车陷入淤泥中，要用滑轮组将汽车拉出来，请在图中画出最省力的绕绳方式。【实验3探究杠杆的平衡条件的实验】2024春•内丘县期末）小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均相等，杠杆上每格长度均相等。（1使杠杆水平平衡。（2实验次数动力臂l/cmF阻力臂l/cm1231.01.52.01010150.51.01.5201520分析数据可总结出杠杆的平衡条件是②第3次实验的杠杆类型属于会用到这类杠杆，请举一例：。（3量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图丙所示，则力臂l：l＝，若两边同时各取走12一枚硬币，则杠杆的2024春•兴宁区校级期末）小明在“探究杠杆平衡条件的实验”中：（1螺母向（2）实验过程中也要使杠杆在水平位置平衡，这样操作的目的是为了；（3）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A4个钩码，应在B（4）如图丙所示，用弹簧测力计由a到b的过程中，其示数大小将（5）探究过程中必须多次实验，这是为了个相同的钩码；；；（6骤如下：置平衡，读出刻度尺重心位置对应的刻度为；如图丁，再在刻度尺的某刻度处放置砝码，旋动铅笔，使刻度尺重新在水平位置平衡；读出砝码底面中心所在位置的刻度为d，再读出铅笔中心所在位置的刻度为d；23若砝码的质量为m，则刻度尺的质量为：d、d、d及m1232024（1）实验前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向（2案进行实验能更加方便地测出力臂。（3）图乙所示杠杆一直处于水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为N，当弹簧测力计由图乙旋转至图丙所示位置时，弹簧测力计的示数2024春•梁溪区校级期末）如图所示是同学们探究杠杆的平衡条件的实验过程，实验中所用钩码的规格均相同。（1）将安装好的杠杆放在水平桌面上，静止时如图甲所示，此时杠杆处于（选填“平衡”或（2杠杆在水平位置平衡的目的是。（3）如图乙所示，在调节好的杠杆左端A点处挂三个钩码，为使杠杆继续在水平位置保持平衡，则应该在杠杆右端B点处挂个钩码，杠杆平衡后，将杠杆两端的钩码向远离支点的方向同时移动一格，则杠杆将（41到5的位置竖直向下施加拉力，始终保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的示数会逐渐（5）如图丁所示，用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，当钩码悬挂在杠杆上（选填“AB“”或“D2024春•陵城区期末）某实验小组在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：质量和刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。（1）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a）所示位置，此时杠杆（是调节（左右（2bA2个重力均为0.5NBN；（3c夹角θ，仍使杠杆水平方向平衡，能描述测力计示数F与θ关系的大致图像是图2（4d）状态下的弹簧测力计读数减小，可将弹簧测力计绕B点针）方向转动一个小角度；。/（5e的原因是。【实验4测量滑轮组的机械效率的实验】2023实验次数钩码重钩码上升高度h/cm绳端移动距离s/cm机械效率η55.6%1231.02.04.01010100.61.01.630303083.3%（1）第二次实验中，滑轮组的机械效率为（2析123滑轮组的机械效率越高。2023秋•利辛县期末）小明用如图甲所示的滑轮组进行“测定滑轮组机械效率”实验，实验数据如下实验次数物体上升的高度h/cm测力计的示数测力计移动的距离s/cm1236663582.52.52.591527（1）在测量测力计移动的距离时，有一个数据的记录错误，错误的数据是（2的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率；2023秋•礼泉县期末）提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想：猜想I：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关；猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关；猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关。根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如表所示。实验次数钩码的重力钩码上升高度h/m绳端拉力绳端移动的距离s/m机械效率η123424440.10.10.10.20.901.501.251.500.30.30.40.574.1%88.9%88.9%（1）实验时应沿竖直方向缓慢向上拉动弹簧测力计；（23次实验是利用了图（3）比较24两次实验数据，可验证猜想1是η＝；（4）通过比较（填实验序号）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；（5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率。2023秋•泗阳县期末）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小雨和小明用如图所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表所示。实验序号物体上升高度h/m0.2绳端移动距离s/m机械效率η1231230.71.31.80.40.40.471.4%76.9%0.20.2（1）小雨是用图中的（2）实验中用到的测量工具有弹簧测力计和（3）在第3次实验中，滑轮组的机械效率是；；（4）分析数据可得结论：使用同一滑轮组，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率与物重的关系可能是A；（5是2024春•泊头市期末）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图实验次数123钩码重446钩码上升的高度h/m0.1绳端拉力1.8绳端上撑的距离s/m0.3机械效率74.1%0.11.60.462.5%0.22.4（1）通过表中数据可分析出第2次实验是用图（21次实验和第2轮的质量越大，滑轮组的机械效率（31次实验中使用的装置做第33上移的距离s＝m，机械效率＝（4G动分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为N【实验5斜面机械效率的测量实验】2024春•卢龙县期末）如表是李明用如图所示装置探究斜面机械效率的实验数据。沿斜面拉力实验次数物块重力斜面高度h/m斜面长s/m机械效率/η60%1234540.30.30.30.40.521111184128660%564%85.671.4%（1）在第2次实验中，斜面的机械效率为，物块与斜面间的摩擦力为是探究斜面机械效率与斜面倾斜角度的关系。由表中数据可知，在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率N。（23是探究斜面机械效率与（3）实验。2024春•瑞金市期末）如图所示，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A，收集了表中的实验数据：斜面的倾斜物块重力斜面高度h/m斜面长度2.4机械效率ηs/m1235550.20.50.711141.7%78.1%81.4%3.24.3（1析表中的数据可得出：斜面越缓越；（240.5m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，（34有2024春•西岗区期末）小华同学猜想影响斜面机械效率的因素有：a.物体的重力：斜面的倾斜程度：c.斜面的粗糙程度。小华同学在探究斜面的机械效率与物体的重力和斜面倾斜程度是否有关时，他利用同一块木板组成如图所示的装置，在不同条件下分别测出了斜面的机械效率，并对所测数据进行了分析论证。（1）在实验操作过程中，为了增大斜面的倾斜程度，应将垫木向（2）小华同学记录的部分实验数据如表。移动。实验次沿斜面拉力频角θ物块重力斜面高度h/m斜面长W有W总械效率数①②③3030455.03.03.00.60.60.84.21.21.21.23.01.82.45.03.03.42.52.860%71%（2①次实验斜面的机械效率为%次实验中物块所受的摩擦力为N。（3通过对比实验数据，可以得出的探究结论是（4）若将物块换成等质量的有轮小车做实验，则该装置的机械效率将。【实验6杠杆的平衡条件的计算】2024春•徐汇区校级期末）如图所示，质量为9kg，棱长为5cm的正方体物块A置于水平地面上，通过细绳系于轻质杠杆的BOCO3BOCF20N的力竖直向下g取10N/kg）求：（1B端细绳的拉力F拉；（2）物体A对地面的压强；（3F等于多少牛时，物体A对地面的压力恰好为零？2024春•重庆期末）杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具，如图的杆秤可视为杠杆，提纽处为支点O，若不计杆和秤盘自重，当在秤盘处放置被称物体后处于平衡状态，已知AO＝2cm，OB＝20cm，秤砣的重力为10N。求：（1）秤砣的质量；（2）被称物体的重力；（3）若这杆秤所称量物体的最大重力为200N，求这杆秤OC至少多长。2024春•义安区期末）图甲是小浩同学做俯卧撑时的情形，可将身体等效为杠杆如图乙所示，点A为重心，已知小明双手支撑力F为350N，他自身的重力为G，利用图甲中的数据，计算他的重力G的大2024春•玉田县期末）如图所示，一轻质杠杆水平支在支架上，OA＝20cm，G1是边长为5cm的正方4体，G20NOC10cm时，G对水平地面的压强为×10。21（1G1的重力。（2G以G对水平地21面的压力恰好为零。【实验7滑轮相关计算】2024春•凉州区期末）如图所示，工人用滑轮组吊起质量为10kg的箱子，动滑轮重为，箱子内被匀速竖直提升了，不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求：（1）工人所施加的拉力是多少？（2）绳子自由端移动的速度是多少？（3）若人的重力为600N，那么人使用该滑轮组能够提升的最大重物为多少N？312024春•博罗县期末）体重600N的李师傅在装修施工时，利用如图所示的滑轮组来提升装修材料。200N的拉力在20s500N的材料提升了10m，不计绳重及摩擦。求：（1）绳子自由端移动的速度；（2）动滑轮的重力；（3）他最多可以提起多重的物体。322024春•南丹县期末）如图，通过滑轮组用200N的拉力将重为480N的物体匀速提高2m。不计绳重和摩擦，求：（1）绳自由端移动的距离；（2）动滑轮的重力；（3）若要匀速提升重为600N的物体，绳自由端的拉力。2024210车移动，汽车移动过程中受到地面的摩擦力是车重的0.12g取10N/kg）求：（1）绳头需要拉动多少距离？（2）汽车受到的摩擦力是多少？（3）至少要用多大的拉力才能拉动汽车？【题型8功的简单计算】342024春•萨尔图区校级期末）2023年10月1日，杭州亚运会田径铁饼赛场上，来来回回运送铁饼的为的铁饼装在机器狗背部后，机器狗在1min内的运动图象如图乙所示。若机器狗的质量为14kg，四条腿与地面的总接触面积为64cm6Ng取10N/kg的机器狗静止在水平地面上时，对地面产生的压强。（2）机器狗在1min内的平均速度。（31min时间内机器狗的牵引力所做的功。2024春•曲靖期末）某地区连续干旱，政府派出抗旱送水车为某校师生送水。如果一辆送水空车的质32量是6t，水罐容积为5m。装满水后，车轮与地面的总接触面积为0.5m，汽车受到的阻力为车总重的0.06倍，学校距取水处12km，汽车匀速直线行驶（1）该车装满水后，水的质量？（2）汽车取满水送到学校，汽车的牵引力做的功？（3）装满水时，车对地面的压强？2024春•章贡区期末）如图甲所示，是一款无人智能四轮配送车，某次配送过程08min的速度与时5min时刚好到达～所受阻力为车总重的0.1倍。配送车总重为210N，单个轮子与地面的接触面积为110﹣m。求：（1）配送车的总质量是多少？（2）配送车在08min内的总路程是多少？（3）配送车对水平地面的压强是多少？（458min匀速行驶过程中配送车牵引力所做的功是多少？332024ρ＝1.010g10N/kg）水（1）若机器人在水下30m处将该物体匀速竖直向上运至水面需时间150s，物体竖直上升所需要的动力与F物体运动速度v的关系如图所示，求：物体上升的速度是多少m/s？这个过程动力F对物体做了多少功？333（2）机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.03m、密度为2.5×10的实心物体静止不动，该力的大小是多少？2024春•鲤城区校级期末）小华利用斜面搬运水下重物。如图所示，重物沉在水中的斜面上（斜面与水平面的夹角为150N0.2m/s33度沿斜面移动了0.4m1.0100.4m的时间。（2）重物的体积。（3）这段时间浮力做的功。【题型9功率的计算】202470kg5m/s的速度匀速行驶1000米，骑行过程中受到的阻力为人和车总重力的0.02g10N/kg）（1）骑行过程中人和车受到的阻力是多少？（2）骑车者做功的功率是多少？2024春•凉州区期末）如图所示为我军在一次军事演习中，在满载排水量为2万吨的“昆仑山”号船坞登陆舰上，用直升机将一名重为600N的解放军战士匀速提升50m的过程，所用的时间为5s，取g＝10N/kg。通过计算回答：（1）该舰满载时所受的浮力是多少？（2）此过程中，该直升机对这名解放军战士做的功是多少？（3）该直升机对解放军战士做功的功率是多少？2023M点有一重量为60N子沿直线匀速推至N点，所用时间30s，间的距离为15m。求：（1）箱子运动的速度；（2）若箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍，则从M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率。2024动车，每天坚持骑自行车上下班。如果人和自行车的总质量为90kg，自行车总的着地面积为0.005m，当他以的速度在水平的公路上匀速骑行时，所受阻力是人和自行车总重的0.03倍（g＝10N/kg（1）正常行驶的自行车对路面的压强？（2）小杨爸爸以5m/s匀速骑行1000米，动力所做的功？（3）小杨爸爸的骑行功率？【题型10功率的推导式P＝Fv】20241.36×，某次该邮轮满载，以的速度匀速行驶，所受阻力为船重的，此时吃水深度为8m。33海水的密度取1.010g取10N/kg。求：（1）邮轮满载时受到的浮力；（2）邮轮底部受到海水的压强；（3）邮轮发动机的功率。442024春•兴宁区校级期末）如图所示为一辆无人驾驶清扫车，空车重力为4000N，它集激光雷达、摄200cm，某次空车以1.5m/s的速度匀速行驶10s的过程中，牵引力的功率为900W。求：（1）空车静止时，对水平地面的压强；（2）该清扫车在10s内牵引力所做的功；（3）清扫车匀速行驶时受到的牵引力。2024活的家用电器。它通过安装在身体底部的三个轮子与地面接触，清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘，遇到障碍物能够自动改变方向继续行进，某次机器人开始扫地1min后遇到障碍物旋转20s地2min36m38N0.2m积为2×10﹣m，行进中受地面的摩擦阻力大小恒为10N，忽略灰尘质量、毛刷支撑以及气流的影响，取＝10N/kg。求：（1）机器人清扫工作中对地面的压强；（3）若机器人某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动，计算机器人该段时间内牵引力的功率。462024春•临沂期末）如图所示，2024年1月1日，首艘国产大型邮轮“爱达•魔都号”在上海正式开323.613.39＝10N/kg，（1（2）若“爱达•魔都号”的输出功率为10kW，其匀速巡航180km，需要5个小时，计算此过程中它受到的牵引力。【题型11功、功率的图像问题】2024春•连江县期末）电梯的简化模型如图甲所示，考虑到安全、舒适等因素，电梯运行过程中拉力800kgF随上升高度h变化的图像如图乙所示，这个过程用时20s，求这个过程中：（1）电梯对人做的功；（2）拉力做的功；（3）拉力做功的功率。482024春•商水县校级期末）图A是一艘依靠太阳能驱动的船，其排水量是60t，船的表面安装有太阳能电池板。接收的太阳能用来驱动船前进。在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间：的变化关系如图B甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图B乙所示，求：（g取10N/kg，）（1）该船漂浮在水面时，船舱某处距水面1.5m，水对该处产生的压强。（2）这艘船满载时船底受到液体的压力。（3）船在航行过程中，第5070s内牵引力做的功及功率。2024春•濉溪县期末）2023年5月，世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技30kg150cmg取10N/kg）（1）求智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强；（206s0.05功率。【题型12机械效率的简单计算】2024春•阜阳期末）如图甲所示，这是由滑轮和斜面组成的用来提升重物的一种简单机械，工人通过20N21.2kgg取10N/kg忽略不计）（1）轻绳对重物的拉力做的功；（2）该机械的机械效率。2024春•平顶山期末）如图甲所示是某品牌扫地机器人，与地面接触有四个万向轮，机器人整体质量为3kg。机器人在水平地面运动时，所受推力F与速度v关系如图乙所示。g取10N/kg，求：（1）机器人每个轮子与地面接触面积为2.5cm，当机器人静止在水平地面上时，对地面的压强；（2）该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速运动时，水平推力的功率；（3）若该机器人的总功率恒为100W，当机器人所提供的水平推力为120N时，在水平地面上匀速直线3m，此时机器人的机械效率。20233000水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m1kg500Jg取10N/kg。求此次取水的过程中：（1）人做的有用功为多少？（2）辘轳的机械效率多大？20244月222023年环四川公路自行车联赛在屏，环绕秀丽的长江之滨骑行角逐。某选手的山地自行车采用了新型材料碳纤维，表格中是该选手的山50kg900m1min，g10N/kg）车架材料碳纤维车架材料体积V/cm3整车质量m/kg250010车与地面接触总面积S/cm28（1）骑行时自行车对水平地面的压强；（2）若匀速直线骑行时人和车受到的总阻力是20N，求克服阻力做功的功率；（3）根据科学的测量得知，此时人实际做功为2.4×J，求此过程中人骑车的机械效率。【题型13斜面机械效率的计算】2024一辆重为6.310N的小型货车以的速度匀速行驶，经过从山脚到达竖直高度为500m的山顶。已知从山脚开上山顶，货车受的牵引力和摩擦力保持不变，且牵引力大小为2.5×N。求：（1）小货车从山脚开到山顶的过程中，牵引力所做的功；（2）该盘山公路的机械效率；（3）行驶过程中汽车所受摩擦力的大小。2024春•宣城期末）工人用沿斜面向上，大小为500N的推力F80kg的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力F1使其沿水平台面匀速运动到C点；图乙为物体从A点经B点到达Cs﹣tg＝10N/kg）求：（1）水平推力做功的功率；（2）斜面的机械效率；（3）货物在斜面上受的摩擦力大小。2023秋•安州区期末）如图，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的推力把重1600N的木箱匀速推到车上，推力对木箱斜面的机械效率是多少？木箱受到的摩擦力为多少？2024145kg的货物从地面搬到1.2m高的车上。（1）货物所受的重力是多大？（g取10N/kg）（2）此过程中，工人克服货物重力做了多少功？（33m他用沿斜面向上240N的推力，将货物匀速地从底部推到车上。此斜面的机械效率是多大？【题型14含有滑轮组的复杂装置机械效率的计算】20245t3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上，滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦，g取10N/kg。（1）克服钢板重力做的功W有用；（2）钢丝绳的拉力F；（32024春•开州区期末）中国目前已成为世界基建强国，如图甲所示的塔吊是基建的常用设备，其起重机构的部分结构可简化为如图乙所示的滑轮组模型。已知物体质量为120kg300N绳子自由端施加拉力F后物体在10s内匀速上升5m。不计绳重和一切阻力。求：（1）提升物体时做的有用功；（210s内拉力F的功率；（3）此时滑轮组的机械效率。602023秋•渭滨区校级期末）玻璃装运车间常用“低压吸盘吊车”进行吊运玻璃，如图甲所示，先将6个吸盘压在玻璃上，然后启动抽气机抽出吸盘内空气使吸盘内的气压减小，在大气压作用下吸盘将玻璃45kg15kg摩擦，在某次吊装过程中，吊车将一块重为90kg的玻璃以0.4m/s的速度吊高2m。求：（1）本次吊装过程中所做的有用功；（2）本次吊装过程中，电动机对绳子自由端的拉力及做功的功率；（3）本次吊装过程中，该装置的机械效率。答案与解析【作图1力和力臂的画法】2024•海口三模）如图甲所示，桔槔是我国古代汲水的一种器具，可看作杠杆，并画出力F的力臂l。11【答案】【解答】解：从OF的垂线，该垂线段为动力的力臂l，如图所示：112024AOBF1的作用下绕O点匀速转动，请在图中画出F的力臂l。11【答案】【解答】解：从支点O向动力F的作用线作垂线段，即为动力臂l，如图所示：112024秋•江都区校级月考）如图是小张用笤帚在水平地面扫地，以O为支点，作用在A点的动力为F1请在图中画出作用在笤帚上B点摩擦力的示意图及其力臂L2【答案】【解答】解：由图可知，动力F的作用是使杠杆沿顺时针方向转动，所以摩擦力F的作用是阻碍其转动，12方向与F相反，从B点开始，沿水平向左的方向画出摩擦力F的示意图；12从支点O作摩擦力作用线的垂线，垂线段为其力臂，如图所示：2024春•顺德区期末）如图所示，钓鱼竿可视为以OA点画出动力FB出阻力F，并画出阻力臂L。22【答案】ABOA尾标上相关字母，即为动力和阻力示意图；从支点O向阻力F的作用线作垂线，支点到垂足的距离为动力臂L。如图所示：2252024春•安溪县期末）如图，O是轻杠杆OA的支点，A为动力作用点。请在图中画出动力的力臂L1及阻力F2的示意图。【答案】2作用点在点，方向竖直向下；定滑轮改变力的方向，所以动力作用点为A臂为支点O到动力F作用线的距离，标出，如图所示：2024秋•新城区校级期中）如图甲所示是一名中学生用笤帚清扫落叶的情景，图乙是其简化示意图，O为支点，请在图乙中画出阻力F的力臂。【答案】【解答】解：从支点O向动力F的作用线作垂线段，即为动力臂，如图所示：2024米工具脚踏板上的动力F的力臂L及A点所受阻力F的示意图。112【答案】【解答】解：从支点O向动力F的作用线作垂线段，垂线段的长即为其力臂L；11动力F的作用是使杠杆沿逆时针方向转动，而阻力F的作用是阻碍其转动，所以F的方向与F相反，即221竖直向下，作用点在A点，如图所示：【作图2滑轮组的设计与组装】2023上F。【答案】【解答】解：根据题意知道，使拉力为物体重的时最省力，所以滑轮组由3段绳子承担物重。需要从动滑轮上端的挂钩绕起，滑轮组绕法如图所示：92024春•凉山州期末）如图所示，站在地面上的小明利用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，请画出最省力的绳子绕法。【答案】【解答】解：由题意和图示可知，人站在地面拉绳子，因此人对绳子的拉力方向应向下，从而确定绳子的自由端，然后依次向内绕过动滑轮、再绕过另一只定滑轮，最后将绳子系在动滑轮的上面挂钩上。如下图所示：2023秋•秦淮区期末）要利用滑轮组把物体吊上楼，请在图中画出最省力的绕线方式。【答案】【解答】解：图中滑轮组有两种绕线方法，一种是由两段绳子承担物重，另一种是由三段绳子承担物重；要想最省力，应选用三段绳子承担的绕法，即绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后依次绕线，如图所示：2024春•沙坪坝区校级期末）如图所示为输电线牵引装置的简化图，为使输电线绷直，请你在乙图中画出滑轮组的绕线方式。【答案】【解答】解：图中滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，为使输电线绷直，应使拉力的方向向下，故绳子首先系在定滑轮右边的挂钩上，然后依次绕过动滑轮、定滑轮，如图所示：2024春•沈阳期末）如图所示，汽车陷入淤泥中，要用滑轮组将汽车拉出来，请在图中画出最省力的绕绳方式。【答案】【解答】解：只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮。如图所示：【实验3探究杠杆的平衡条件的实验】2024春•内丘县期末）小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均相等，杠杆上每格长度均相等。1）实验前，发现杠杆如图甲所示，则应将杠杆平衡螺母向右使杠杆水平平衡。2实验次数动力臂l/cmF阻力臂l/cm1231.01.52.01010150.51.01.5201520分析数据可总结出杠杆的平衡条件是FlFl1122第3次实验的杠杆类型属于这类杠杆，请举一例：。3）课后小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图丙所示，则力臂ll＝21，若两边同时各取走一枚硬12币，则杠杆的右12）Fl＝Fl；321；右。11221）如图甲所示，杠杆左端下沉，根据左偏右调可知，应将杠杆的平衡螺母向右调节；2通过分析实验数据，可知杠杆的平衡条件是动力×动力臂＝阻力×阻力臂，可写作FlFl；1122第3次实验的杠杆动力臂小于阻力臂的杠杆，属于费力杠杆，例如扫帚，原因是扫帚使用时，动力臂小于阻力臂；3）根据杠杆的平衡条件，FlFl，1122设每个硬币的重力为G，则由图可得，2Gl＝4Gl，12则ll21；12若两边同时各取走—枚硬币，则左边为：Gl＝2Gl，右边为3Gl，1222Gl＜3Gl，所以杠杆的右端将下沉。2212FlFl②3）：1；右。11222024春•兴宁区校级期末）小明在“探究杠杆平衡条件的实验”中：1）实验前，杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆（2）实验过程中也要使杠杆在水平位置平衡，这样操作的目的是为了身重力对实验结果的影响3）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A4个钩码，应在B4）如图丙所示，用弹簧测力计由a到b的过程中，其示数大小将是右便于读出力臂大小，避免杠杆自；6个相同的钩码；；5）探究过程中必须多次实验，这是为了使实验结论具有普遍性；6）如图丁所示，是小明设计的利用实验室的砝码和一支圆柱形铅笔测量刻度尺的质量的实验，实验步骤如下：先将刻度尺（上面没放砝码）垂直放置在圆柱形铅笔上左右移动，直至刻度尺在铅笔支撑下在水平位置平衡，读出刻度尺重心位置对应的刻度为d；如图丁，再在刻度尺的某刻度处放置砝码，旋动铅笔，使刻度尺重新在水平位置平衡；读出砝码底面中心所在位置的刻度为d，再读出铅笔中心所在位置的刻度为d；23若砝码的质量为m，则刻度尺的质量为：•mddd及m123123）64）变大；5）•m。12）杠杆静止或匀速转动时，处于平衡状态，故此时杠杆静止，处于平衡状态；如图甲，杠杆右端高，所以应向右调节平衡螺母，直至杠杆在水平位置静止，这样便于读出力臂大小，还能避免杠杆自身重力对实验结果的影响，提高实验结果的准确性。3）设杠杆分度值是，一个钩码重是G，设在B处挂了n个钩码，则4G3LnG2L，解得：＝6，B6个钩码；4）由图丙可知，弹簧测力计由竖直方向逐渐向右转动过程中，动力臂变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，由于阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将变大；5）探究过程中必须多次实验，是为了得出普遍结论，避免偶然性；6）设刻度尺质量m，尺子水平平衡时，由杠杆平衡条件FL＝FL可得：1122尺（dd）＝mgd﹣d3213尺整理得出：m尺＝•m。1235）•m。20241为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右2）调节好杠杆后，为了获取实验数据，在图乙、丙两个方案中，按进行实验能更加方便地测出力臂。乙（3）图乙所示杠杆一直处于水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为1.5N，当弹簧测力计由图乙旋转至图丙所示位置时，弹簧测力计的示数1231.5；变大。1）杠杆的平衡状态包括静止状态、匀速转动状态，所以图甲中杠杆处于平衡状态；若要使杠杆在水平位置平衡，根据“左高左调、右高右调”的原则，应当将平衡螺母向右调节；2）力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，图乙所示实验，测力计拉力与杠杆垂直，可以直接从杠杆上读取测力计拉力力臂，图丙所示实验，拉力与杠杆不垂直，不便于测量测力计拉力力臂，图乙中竖直向上拉动实验操作更方3）弹簧测力计的分度值为0.1N，指针在1和2之间的第5格，读数为1.5N；保持杠杆一直处于水平位置平衡，当弹簧测力计由图乙逐渐旋转至图丙所示位置时，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件，因阻力和阻力臂不变，故弹簧测力计的示数变大。123）1.5；变大。2024春•梁溪区校级期末）如图所示是同学们探究杠杆的平衡条件的实验过程，实验中所用钩码的规格均相同。12）为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向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3A杠杆右端B点处挂个钩码，杠杆平衡后，将杠杆两端的钩码向远离支点的方向同时移动一格，则杠左端下沉4）如图丙所示，若将右侧的钩码换成弹簧测力计进行实验，依次将弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直左。25BABD12245。1）图中杠杆处于静止状态，因而该杠杆处于平衡状态；2）杠杆不在水平位置平衡，右端向下倾斜，则重心应向左移动，故应向左调节左端或右端的平衡螺母；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；3LGB处挂了n3G×2LnG×3Ln2，应在B2个钩码；若将两边的钩码同时朝远离支点方向移动一格，则左边＝×3L9GL，右边＝2G4L＝8GL，9GL8GL，所以杠杆不能平衡，左端下沉，右端上升；4FL＝FLFL112211力F2＝1到5的顺序2逐渐增大，故弹簧测力计的示数会逐渐变小；（5）由图知，O为支点，动力（测力计竖直向上的拉力）作用在B点，若钩码挂在C点或D点，则动力和阻力都会使杠杆顺时针转动，则杠杆不能处于平衡状态；由图可知，杠杆平衡时，动力臂大小不变，阻力（等于钩码的重力）的大小不变，根据杠杆的平衡条件可B则此时动力最小，测力计的示数最小。12325）。2024春•陵城区期末）某实验小组在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：质量和刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。1a时杠杆（左2bA2个重力均为0.5NB点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其还在水平位置平衡，目的是便于直接从杠杆上读出力臂，弹簧测力计的示数为1.5N；（3）如图1（cθ，仍使杠杆水平方向平衡，能描述测力计示数F与θ关系的大致图像是图2是（是/不是）平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向右调节B。4B点顺时针/逆时针）方向转动一个小角度；（5）如图1（e原因是杠杆自重对实验有影响。21.5345影响。1）实验前，把杠杆中心支在支架上，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，杠杆右端偏高，应将杠杆右端的螺母向右端移动，使杠杆在水平位置平衡；2）调节杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂大小；一钩码重为0.5N，设杠杆的分度值为，根据杠杆平衡条件由甲图可知：2×0.5N×3L＝F×2L，所以FB1.5N；3）当测力计和杠杆的角度从0°逐渐增加到°时，动力臂越来越大，动力越来越小，当测力计和杠杆垂直时，此时动力臂最大，动力最小，当测力计和杠杆的角度从90°逐渐增加到180°时，角度越大，动力臂越小，动力越大；由于θ达到180°时，动力臂为0，杠杆不可能平衡，90°时，动力臂最长，但必须有动力才能平衡，故拉力不可能为0错误，B正确，故选：；4B点顺时针转动一个小角度，可以增大它对杠杆拉力的力臂，这样弹簧测力计的示数将减小；（5）图（e）中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。121.5B有影响。【实验4测量滑轮组的机械效率的实验】2023钩码上升高度绳端移动距离实验次数钩码重1.00.6机械效率η55.6%h/cms/cm1231010103030302.04.01.01.683.3%1）第二次实验中，滑轮组的机械效率为66.7%223次实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物越重滑轮组的机械效率越高。1）66.7%2）重。1）由表中数据可得，第二次实验中滑轮组的机械效率为：＝＝＝≈66.7%；2）纵向分析数据可得结论：用同一滑轮组，提升的物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高。166.7%2）重。2023秋•利辛县期末）小明用如图甲所示的滑轮组进行“测定滑轮组机械效率”实验，实验数据如下实验次数物体上升的高度h/cm测力计的示数测力计移动的距离s/cm1236663582.52.52.5915271）在测量测力计移动的距离时，有一个数据的记录错误，错误的数据是27；2）如图乙所示，小红在小明的实验基础上多使用一个滑轮做实验，当他们使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率1）2）相同。1）由图甲所示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n3，由表中实验数据可知，第实验时，钩码上升高度为8cm，测力计移动距离s＝nh＝3×8cm＝24cm，而表中实验数据是测力计移动距27cm，则数据27错误，正确的数据为24；2）小红在小明的实验基础上多使用一个滑轮做实验，当他们使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，他们做的有用功相同，额外功也一样，因此总功相同，也就是机械效率不变。1272）相同。2023秋•礼泉县期末）提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重I：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关；猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关；猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关。根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如表所示。实验次数钩码的重力钩码上升高度h/m0.1绳端拉力0.90绳端移动的距离s/m0.3机械效率η74.1%1232440.10.11.501.250.30.488.9%440.21.500.588.9%1）实验时应沿竖直方向缓慢向上拉动弹簧测力计；2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图丙的装置完成的，它的机械效率＝80%；3）比较24两次实验数据，可验证猜想1是（4）通过比较1、2（填实验序号）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；（5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械低。12）丙；80%341251）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）由表中数据可得，钩码移动的距离为0.1m时，绳子端移动的距离为0.4m，则绳子的股数为＝＝＝4，即动滑轮上有4股绳，所以丙图符合题意，由表中数据可得，有用功为：WGh＝4N0.1m＝0.4J33有总功为：WFs1.25N0.4m0.5J，33总机械效率为：＝100%＝100%80%。（3）对比2、4的数据发现，其它条件不变，只改变物体提升的高度，机械效率是不变的，所以猜想一是错误的。4s＝123别为3、3、4，通过比较1、2两次实验数据，绳子段数不同，提升的重物相同，效率相同，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；比较第23次的实验数据，同一滑轮组提升不同重物，物重不同，机械效率不同，可得出结论：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高；523次的实验数据，不同滑轮组提升相同重物，动滑轮重不同，机械效率不同，可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。12）丙；80%34）、25）低。2023秋•泗阳县期末）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小雨和小明用如图所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表所示。实验序号物体上升高度h/m0.2绳端移动距离s/m机械效率η1231230.71.31.80.40.40.471.4%76.9%0.20.21）小雨是用图中的乙2）实验中用到的测量工具有弹簧测力计和3）在第3次实验中，滑轮组的机械效率是刻度尺；83.3%；4A；5）小明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，你认为他的想法是123）83.3%4A）错误；偏大。1）由表中数据可知，绳子的有效段数为：＝＝＝2；小皇是利用图中的乙滑轮组完成实验的；2）因表中要测量长度，故实验中用到的测量工具有弹簧测力计和刻度尺；3）在第次实验中，滑轮组的机械效率是：＝＝＝100%83.3%；4随着物体重力的增加，滑轮与绳子间摩擦会一定程度增大；同时，物重增大，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增大，所以机械效率逐渐增大，但由于摩擦也与物体重力GA；故选：A；5）实验中应匀速缓慢竖直拉动测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于作用在绳子自由端的拉力大小。乐乐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，若该静止读数，没有测量出机械之间的摩擦力，测量值偏小，她的想法是错误，如果这样做，求出的总功偏小，测得的机械效率将偏大。12383.3%4）A5）错误；偏大。2024春•泊头市期末）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图实验次数123钩码重446钩码上升的高度h/m0.1绳端拉力1.80.11.60.22.4绳端上撑的距离s/m0.30.4机械效率74.1%62.5%1）通过表中数据可分析出第2次实验是用图乙21次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的质量越大，滑轮组的机械效率31次实验中使用的装置做第33次实验中空缺的数据应为：绳端上移的距离s＝0.6m，机械效率η＝83.3%4）采用图丙装置，改变动滑轮重G动，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为12N1230.6；83.3%412。1）实验2中，物体升高0.1m，绳端移动距离为0.4m，，物体和动滑轮的总重由4段绳子承担，所以第2次实验是用乙滑轮组做的实验；2n＝1中＝32中n＝121的机械效率大于实验2的机械效率，故可得出的结论是：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的质量越大，滑轮组的机械效率越低；3）由图得，第1次实验的滑轮组＝3，绳端上移的距离为：＝＝30.2m0.6m；滑轮组的机械效率为：＝＝＝100%83.3%；4η＝＝＝＝A点被提升物体所受的重力为：。123）0.683.3%4）。【实验5斜面机械效率的测量实验】2024春•卢龙县期末）如表是李明用如图所示装置探究斜面机械效率的实验数据。沿斜面拉力实验次数物块重力斜面高度h/m0.3斜面长s/m机械效率/η60%1421234580.30.30.40.541111128660%564%85.671.4%1.6N。1）在第2次实验中，斜面的机械效率为（2）实验1、2、3是探究斜面机械效率与60%，物块与斜面间的摩擦力为物体重力的关系。由表中数据可知，当斜面粗糙程度和倾245是探究斜面机械效率与斜面倾斜角度的关系。由表中数据可知，在斜面粗糙程度相3同时，斜面越陡，机械效率。1）60%1.6。2）物体重力；不变。32、、5；越大。1）在第2次实验中，做的有用功是：W有用＝Gh＝8N×0.3m＝2.4J；做的总功是：W总＝4N1m＝；所以机械效率为：＝×＝×100%＝60%。额外功W＝W﹣W有用＝4J2.4J＝1.6J，根据W额＝fs额总摩擦力为f＝＝＝1.6N。213中的数据可以发现，三次的物重不同，但斜面长和高均相同，说明这三次实验是探究斜面机械效率与物重的关系；而三次的机械效率都是60%，说明当斜面粗糙程度和倾斜程度不变时，机械效率与物重大小无关。（3）在实验2、4、5中，物块的重力都是8N，但斜面长相同而高度不同，说明斜面倾斜角度不同，因此这三次实验是探究机械效率与斜面倾斜角度的关系；比较三次的机械效率可知，斜面越陡，机械效率越大。160%；1.6。2）物体重力；不变。32、、5；越大。2024春•瑞金市期末）如图所示，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A，收集了表中的实验数据：斜面的倾斜物块重力斜面高度h/m斜面长度2.4机械效率ηs/m1235550.20.50.711141.7%78.1%81.4%3.24.3（1）实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向左表中的数据可得出：斜面越缓越省小；（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1m4.0N二次实验相比，有用功相同变大（选填“变大”3第4粗糙程度有123）粗糙程度。1h移动；分析表中第2列与第5列，对比斜面坡度与沿斜面拉力的变化情况可知，斜面越缓越省力；对比第2列与第7列数据可知，斜面越缓，斜面的机械效率越小；24次实验与第2次实验相比，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，两次实验做的有用功为：W有Gh＝5N×0.5m2.5J，即两次实验有用功相同；与第2次实验相比拉力变大，由W总＝可知，拉力做的总功变大；有用功相同，总功变大，由可知，斜面的机械效率将变小；42列和第7列可知，斜面的机械效率与倾斜程度有关，分析第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。123）粗糙程度。2024春•西岗区期末）小华同学猜想影响斜面机械效率的因素有：a.物体的重力：斜面的倾斜程度：块木板组成如图所示的装置，在不同条件下分别测出了斜面的机械效率，并对所测数据进行了分析论证。1）在实验操作过程中，为了增大斜面的倾斜程度，应将垫木向2）小华同学记录的部分实验数据如表。左移动。实验次数沿斜面拉力频角θ物块重力斜面高度h/m斜面长W有W总械效率①②③3030455.03.03.00.60.60.84.21.21.21.23.01.82.45.03.03.42.52.860%71%2次实验斜面的机械效率为N。3①②通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是在其他条件相同时，斜面倾角越大，机械效率越60%②次实验中物块所受的摩擦力为1高。（4）若将物块换成等质量的有轮小车做实验，则该装置的机械效率将变大12）；）变大。1）斜面的倾角靠长木板下面的垫木左右移动来改变，所以木块向左移，倾角变大；2）第次实验斜面的机械效率为：＝100%＝×100%＝60%，第次实验中的额外功为：＝1N；WWW＝3.0J1.8J1.2J，则摩擦力为：f＝额总有3）通过对比实验、②数据，发现两次实验倾角相同，物块重力不同，机械效率都是60%，所以可知③角，且倾角越大机械效率越高，故可得结论：在其它条件相同时，斜面倾角越大，机械效率越高；4）滑动摩擦力大于滚动摩擦力，若将物块换成等质量的有轮小车做实验，小车受到的摩擦力变小，每组数据中测力计的示数将变小，所做的额外功变小，有用功不变，有用功占总功的比例增大，则机械效率变1214【实验6杠杆的平衡条件的计算】2024春•徐汇区校级期末）如图所示，质量为9kg，棱长为5cm的正方体物块A置于水平地面上，通过细绳系于轻质杠杆的B端，杠杆可绕O点转动，且＝3BO，在C端用F＝20N的力竖直向下拉g取10N/kg）求：1B端细绳的拉力F拉；2）物体A对地面的压强；3F等于多少牛时，物体A对地面的压力恰好为零？1）B端细绳的拉力F60N；2）物体A对地面的压强是1.210Pa；3F30N时，物体A对地面的压力恰好为零。1CF20N的力竖直向下拉杠杆，动力臂的长为，由杠杆平衡条件得F拉OBF×CO3BOB端细绳的拉力；2）物体A的质量为m＝9kg，重力Gmg＝9kg10N/kg90N；A对地面的压力FGF90N﹣＝；1压拉A与地面的接触面积，即受力面积S5cm×＝25cm2.5×﹣m2A对地面的压强；3）物体A对地面的压力恰好为零，物体刚刚被拉起，它受到的拉力F拉′＝G＝90N由杠杆平衡条件得F拉′×＝F′×，则此时右侧的拉力。1）B端细绳的拉力F60N；2）物体A对地面的压强是1.210Pa；3F30N时，物体A对地面的压力恰好为零。2024春•重庆期末）杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具，如图的杆秤可视为杠杆，提纽处为支点OAO＝＝20cm，秤砣的重力为10N。求：1）秤砣的质量；2）被称物体的重力；3）若这杆秤所称量物体的最大重力为200N，求这杆秤OC至少多长。1）秤砣的质量为1kg；2）被称物体的重力为100N；3）若这杆秤所称量物体的最大重力为200N，则杆秤OC的长至少为40cm。1）秤砣的质量：m砣＝＝1kg；2）不计杆和秤盘自重，FG＝10N，根据杠杆的平衡条件可得，1砣FOBF×OA，即：10N×20cmF，122解得，F＝100N，即被称物体的重力：G＝F100N；2物3）根据杠杆的平衡条件可知，物重最大时，F1的力臂最大，此时有：FOCF′×OA，即：10N＝200N×2cm，12解得，杆秤OC的长：＝40cm。1）秤砣的质量为1kg；2）被称物体的重力为100N；3）若这杆秤所称量物体的最大重力为200N，则杆秤OC的长至少为40cm。2024春•义安区期末）图甲是小浩同学做俯卧撑时的情形，可将身体等效为杠杆如图乙所示，点A为重心，已知小明双手支撑力F为350N，他自身的重力为G，利用图甲中的数据，计算他的重力G的大小。【答案】G的大小为560N。【解答】解：从支点到力的作用线的距离叫做力臂；由图可知，动力和阻力都是竖直方向，因而力臂都是水平方向，根据杠杆平衡条件FL＝FL；1122由GLG1m350N×（1m+0.6m21解得：G＝560N。答：G的大小为560N。2024春•玉田县期末）如图所示，一轻质杠杆水平支在支架上，OA＝20cm，G1是边长为5cm的正方4体，G20N＝10cm时，G对水平地面的压强为210Pa。211G1的重力。2）现用一水平拉力使G以的速度向右做匀速直线运动，求经过多长时间后，可使G对水平地面21的压力恰好为零。1）G1的重力是60N；2）经过10s，可使G1对水平地面的压力恰好为零。1OC10cm时，由平衡条件知道GOC＝×OA即20N10cm＝F×20cmF10NF＝F＝10NAA拉4又因为G对地面的压强为×101＝×，根据题意知道，物体与地面的接触面积＝．05m005m2．×﹣m2G60N2G对地面的压力为零时，GOA＝GL112×20cm＝×LL60cm根据题意知道OC+vt＝L即10cm+5cm/s•60cmt10s1G1的重力是60N；2）经过10s，可使G1对水平地面的压力恰好为零。【实验7滑轮相关计算】2024春•凉州区期末）如图所示，工人用滑轮组吊起质量为10kg的箱子，动滑轮重为，箱子内被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求：1）工人所施加的拉力是多少？2）绳子自由端移动的速度是多少？3）若人的重力为600N，那么人使用该滑轮组能够提升的最大重物为多少N？1）工人所施加的拉力是55N；2）绳子自由端移动的速度是0.4m/s；3）若人的重力为600N，那么人使用该滑轮组能够提升的最大重物为。1）箱子质量为10kg，箱子的重力为G物mg10kg×10N/kg＝100N，由图可知，绕过动滑轮的绳子段数为2段，所以工人所施加的拉力为；2）绳子自由端移动的距离为sns22m＝4m，绳物绳子自由端移动的速度为；3）人对绳子施加的最大拉力为600N，所以人使用该滑轮组能够提升的最大重物为最大2F最大﹣G动2×600N﹣＝。G1）工人所施加的拉力是55N；2）绳子自由端移动的速度是0.4m/s；3）若人的重力为600N，那么人使用该滑轮组能够提升的最大重物为。312024春•博罗县期末）体重600N的李师傅在装修施工时，利用如图所示的滑轮组来提升装修材料。200N的拉力在20s500N的材料提升了10m，不计绳重及摩擦。求：1）绳子自由端移动的速度；2）动滑轮的重力；3）他最多可以提起多重的物体。1）绳子自由端移动的速度是1.5m/s；2）动滑轮的重力是100N；3）他最多可以提起1700N的物体。1＝3snh3×10m30m；拉绳子的速度v＝1.5m/s；2）不计绳重及摩擦，由根据＝（动）得，动滑轮的重力：G动＝nFG3200N500N100N；3600N的李师傅最大拉力＝G＝600N；由根据F＝动）得，他最多可以提起物体重力：＝nF﹣G动3×600N﹣100N1700N。1）绳子自由端移动的速度是1.5m/s；2）动滑轮的重力是100N；3）他最多可以提起1700N的物体。322024春•南丹县期末）如图，通过滑轮组用200N的拉力将重为480N的物体匀速提高2m。不计绳重和摩擦，求：1）绳自由端移动的距离；2）动滑轮的重力；3）若要匀速提升重为600N的物体，绳自由端的拉力。1）绳自由端移动的距离为6m；2）动滑轮的重力为120N；3）若要匀速提升重为600N的物体，绳自由端的拉力为240N。1）由图可知，承担物重的绳子股数n＝，则绳子自由端移动距离＝＝32m＝6m2）不计绳重和摩擦，动滑轮的重力G动＝3F﹣G3×200N480N120N3）不计绳重和摩擦，若G＝600N，作用在绳自由端的拉力1）绳自由端移动的距离为6m；2）动滑轮的重力为120N；3）若要匀速提升重为600N的物体，绳自由端的拉力为240N。2024210车移动2m，汽车移动过程中受到地面的摩擦力是车重的0.12g取10N/kg）求：1）绳头需要拉动多少距离？2）汽车受到的摩擦力是多少？3）至少要用多大的拉力才能拉动汽车？1）绳头需要拉动距离为6m；2）汽车受到的摩擦力是2400N；3）至少要用800N的拉力才能拉动汽车。【解答】解：1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n3，绳头需要拉动的距离：＝ns车32m＝6m；2）汽车移动过程中受到地面的摩擦力是车重的0.12f0.12G车＝0.12m车g＝×210kg10N/kg2400N；3）不计绳重、滑轮重和摩擦时，拉力最小，所以拉动汽车的最小拉力：＝f＝×2400N＝800N。1）绳头需要拉动距离为6m；2）汽车受到的摩擦力是2400N；3）至少要用800N的拉力才能拉动汽车。【题型8功的简单计算】342024春•萨尔图区校级期末）2023年10月1日，杭州亚运会田径铁饼赛场上，来来回回运送铁饼的1min14kg与地面的总接触面积为64cm，运动过程中所受水平阻力为6Ng取10N/kg1）装上铁饼的机器狗静止在水平地面上时，对地面产生的压强。2）机器狗在1min内的平均速度。31min时间内机器狗的牵引力所做的功。1）机器狗对地面的压强为2.510Pa；2）机器狗在1min内的平均速度为0.92m/s；31min时间内机器狗的牵引力所做的功为331.2J。1）机器狗对地面的压力等于总重力，即F＝Gmg＝（14kg+2kg）×10N/kg＝160N，机器狗对地面的压强：＝＝＝2.5×；2）机器狗在1min内的行驶的路程：ssvtt1m/s×0.6×60s+0.8m/s×（1×60s﹣0.660s）12112255.2m；机器狗在内的平均速度：v＝＝0.92m/s；3）机器狗匀速运动过程中所受牵引力水平等于阻力大小为6N；时间内机器狗的牵引力所做的功：W牵＝F牵s6N×55.2m331.2J。1）机器狗对地面的压强为2.510Pa；2）机器狗在1min内的平均速度为0.92m/s；31min时间内机器狗的牵引力所做的功为331.2J。2024春•曲靖期末）某地区连续干旱，政府派出抗旱送水车为某校师生送水。如果一辆送水空车的质326t5m0.5m0.06倍，学校距取水处12km，汽车匀速直线行驶1）该车装满水后，水的质量？2）汽车取满水送到学校，汽车的牵引力做的功？3）装满水时，车对地面的压强？1）该车装满水后，水的质量为5×；2）汽车取满水送到学校，汽车的牵引力做的功为7.92×J；3）装满水时，车对地面的压强为2.2×Pa。1）该车装满水后，水的质量为（2）水的重力为汽车的重力为总的重力为汽车受到的阻力为车总重的0.06倍，由于汽车匀速直线行驶，则牵引力大小等于汽车受到的阻力汽车的牵引力做的功3）装满水时，车对地面压力为车对地面压强为1）该车装满水后，水的质量为5×；2）汽车取满水送到学校，汽车的牵引力做的功为7.92×J；3）装满水时，车对地面的压强为2.2×Pa。2024春•章贡区期末）如图甲所示，是一款无人智能四轮配送车，某次配送过程08min的速度与时5min时刚好到达08min受阻力为车总重的0.1倍。配送车总重为×N，单个轮子与地面的接触面积为×﹣m。求：1）配送车的总质量是多少？2）配送车在08min内的总路程是多少？3）配送车对水平地面的压强是多少？45﹣匀速行驶过程中配送车牵引力所做的功是多少？1）配送车的总质量是200kg；2）配送车在08min内的总路程是3600m；3）配送车对水平地面的压强是510Pa；45﹣匀速行驶过程中配送车牵引力所做的功是3.610J。1）配送车的总质量为；（2）由图乙可知，5～8min内配送车做匀速直线运动，速度为v＝10m/s，则此时间段配送车行驶的路程svt＝10m/s×360s1800m，结合题意，08min内的总路程是s总2s21800m3600m；3）配送车对水平地面的压力＝G2×N，配送车与地面的受力面积−−＝×110m＝410m，配送车对水平地面的压强；4）配送车匀速行驶过程所受阻力＝01G＝012×＝200N，因为配送车匀速行驶，所以受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，即F牵＝f200N，则58min匀速行驶过程中配送车牵引力所做的功WF牵s＝200N×1800m3.610J。1）配送车的总质量是200kg；2）配送车在08min内的总路程是3600m；3）配送车对水平地面的压强是510Pa；45﹣匀速行驶过程中配送车牵引力所做的功是3.610J。332024ρ＝1.010g10N/kg）水130m处将该物体匀速竖直向上运至水面需时间150sF物体运动速度v的关系如图所示，求：物体上升的速度是多少m/s？这个过程动力F对物体做了多少功？333（2）机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.03m、密度为2.5×10的实心物体静止不动，该力的大小是多少？1）物体上升的速度是0.2m/s；这个过程动力F对物体做了15000J2）该力的大小是450N。1）物体上升的速度：＝＝＝0.2m/s；由图像可知，当速度为0.2m/s时，动力F500N，则这个过程动力F对物体做的功：＝＝500N×30m＝15000J；2）物体受到的浮力：333F＝ρρgV1.010×10N/kg×0.03m＝300N，浮水排水物体受到的重力：333Gmg＝Vg＝2.510×0.03m×10N/kg＝750N；对物体受力分析可知，物体受竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F、机器人向上的举力F作用处于静浮举止状态，所以，机器人对物体的举力：F＝GF750N300N450N。举浮1）物体上升的速度是0.2m/s；这个过程动力F对物体做了15000J2）该力的大小是450N。2024春•鲤城区校级期末）小华利用斜面搬运水下重物。如图所示，重物沉在水中的斜面上（斜面与水平面的夹角为30150N。在沿斜面向上的拉力作用下，重物以0.2m/s的速度33沿斜面移动了0.4m后仍浸没在水中。水的密度为1.0×10）重物沿斜面移动0.4m所需的时2）重物的体积。3）这段时间浮力做的功。1）重物沿斜面移动0.4m所需时间是2s；2）重物的体积为0.015m；3）浮力做的功为30J。1v＝得重物沿斜面移动0.4m所需时间是：＝＝2s；2）已知浮力大小F150N，根据公式Fρ可知，浮浮水排V排＝＝0.015m，3由于重物完全浸没在水中，所以重物的体积与重物排开水的体积相等，即V＝V0.015m；物排3）已知斜面的倾角为30°，所以重物上升的高度h＝s＝0.4m0.2m，则这段时间浮力做的功为：＝F浮＝150N×0.2m＝30J。1）重物沿斜面移动0.4m所需时间是2s；2）重物的体积为0.015m；3）浮力做的功为30J。【题型9功率的计算】202470kg5m/s的速度匀速行驶1000米，骑行过程中受到的阻力为人和车总重力的0.02g＝10N/kg）1）骑行过程中人和车受到的阻力是多少？2）骑车者做功的功率是多少？1）骑行过程中人和车受到的阻力是15N；2）骑车者做功的功率是75W。【解答】解：1）由题意可得，人和车受到的阻力为：f＝0.02G总＝0.02m总g0.02×（70kg+5kg）×10N/kg＝15N；2）自行车做匀速直线运动，人的动力与车和人受到的阻力平衡，二力大小相等，即＝f＝，骑车者做功的功率为：＝＝＝Fv＝×5m/s75W。1）骑行过程中人和车受到的阻力是15N；2）骑车者做功的功率是75W。2024春•凉州区期末）如图所示为我军在一次军事演习中，在满载排水量为2万吨的“昆仑山”号船600N的解放军战士匀速提升50m5s＝10N/kg。通过计算回答：1）该舰满载时所受的浮力是多少？2）此过程中，该直升机对这名解放军战士做的功是多少？3）该直升机对解放军战士做功的功率是多少？1）该舰满载时所受的浮力是210N；2）该直升机对这名解放军战士做的功是310J；3）该直升机对解放军战士做功的功率是610W。1）根据阿基米德原理可得，该舰满载时所受的浮力：438F＝Gm＝21010kg10N/kg210N；浮排排2）直升机克服这名解放军战士重力做的功：WGh＝600N×50m＝×J；3）该直升机对解放军战士做功的功率：P＝＝6×。1）该舰满载时所受的浮力是210N；2）该直升机对这名解放军战士做的功是310J；3）该直升机对解放军战士做功的功率是610W。2023M点有一重量为60N子沿直线匀速推至N点，所用时间30s间的距离为15m。求：1）箱子运动的速度；20.2M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功1）箱子运动的速度为0.5m/s：2M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率60W。1）箱子运动的速度为：v＝＝0.5m/s；2）箱子所受的重力为：Gmg＝60kg10N/kg600N，箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍，则阻力为：f＝G×0.2600N0.2120N；由于箱子做匀速直线运动，则水平方向上受力平衡，根据二力平衡条件可知，推力F＝f120N；则推力的功率为：＝Fv＝120N×0.5m/s＝60W。1）箱子运动的速度为0.5m/s：2M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率60W。202490kg0.005m以5m/s的速度在水平的公路上匀速骑行时，所受阻力是人和自行车总重的0.03倍（g10N/kg1）正常行驶的自行车对路面的压强？2）小杨爸爸以匀速骑行1000米，动力所做的功？3）小杨爸爸的骑行功率？1）正常行驶的自行车对路面的压强为1.8×；2）小杨爸爸以匀速骑行1000米，动力所做的功为27000J；3）小杨爸爸的骑行功率为135W。1）人和车的总重力：G总m总＝90kg10N/kg900N，自行车对水平路面的压力：＝G总900N，正常行驶的自行车对路面的压强：p＝＝＝1.8×；2）当他以的速度在水平的公路上匀速骑行时，动力与所受阻力平衡，大小相等，故动力：F＝f0.03G＝0.03×900N＝，动总动力做的功：＝F动s27N1000m27000J；＝3）根据P＝可得，小杨爸爸的骑行功率：PF动v27N×5m/s135W。1）正常行驶的自行车对路面的压强为1.8×；2）小杨爸爸以匀速骑行1000米，动力所做的功为27000J；3）小杨爸爸的骑行功率为135W。【题型10功率的推导式P＝Fv】20241.3610kg8m33水的密度取1.0×10g取10N/kg。求：1）邮轮满载时受到的浮力；2）邮轮底