九年级物理上册（苏科版）第11章 简单机械和功 综合检测卷

2023-2024学年度初三物理上学期单元检测卷

第11章简单机械和功

（考试时间：100分钟。试卷满分：100分）

学校:姓名：班级：考号：

注意事项：

1.本试卷分第I卷（选拦题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的

姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答第I卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如

需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。

3.回答第H卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

4.测试范围：八年级下册（苏科版）。

5.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第I卷（选择题）

一、单选题（本题共10小题，每小题2分，共20分，每小题给出的四个选项中只有一个

正确）

【答案】A

【详解】A.镜子夹取跌码时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意;

BCD.瓶盖起子、核桃夹、羊角锤拔钉子在使用过程中：动力臂大于阻力僧，是省力杠杆,

故BCD不符合题意。

故选Ao

2.（本题2分）人体的各种运动相当复杂，但最基本的运动都是由肌肉牵引骨骼绕关节转动

产生的，其模型就是杠杆，如我们做抬头，抬腰，垫脚等动作时，就用到了身上各种各样的

杠杆。如图所示，晓华同学正在做俯卧撑，此时人体可视为一个杠杆，下列各图能正确表示

其原理的是（）

【答案】B

【详解】做俯卧撑时，人的重心在腰部附近，将身体撑起时，可以看成是以脚为支点形成的

杠杆，此时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，所以动力在头部，竖直向上，故B符合题意，

ACD不符合题意。

故选B。

3.（本题2分）小明利用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件，对于该实验，下列说法正确

A.实验过程中，应捽制侧的钩码数量及位置不变，用到了控制变量法

B.实验结论表明“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”

C.应该用质最可忽略的轻质杠杆进行实验，否则杠杆的自重会对实验造成影响

D.为了让实验结论更具有普遍性，既可以改变钩码的数量，乂可以改变钩码的位置

【答案】D

【详解】AD.实验过程中，为了得到普遍规律，既可以改变钩码的数量，又可以改变钩码

的位置，进行多次实验，没杓用到控制变量法。故A错误，D正确；

B.实验结论表明“动力x动力臂=阻力x阻力臂”，力再是支点到力的作用线的距离，故B错

误；

C.实验中只需将杠杆的直心通过支点，就可以避免杠杆的自重会对实验造成的影响，故C

错误。

故选D。

4.（本题2分）如今大城市普遍存在着停车难的问题，图中是集存车、绿化、景观、防盗、

户外广告等多功能为一体的“路边空中绿化存车亭图乙为“路边空中绿化存车亭''的工作原

理图。。为转动轴，存车亭固定在A端，小汽车从水平地面被提升到如图所示的位置，作用

在人点的动力将（）

甲

A.逐渐变小B.逐渐变大

C.先变小后变大D.先变大后变小

【答案】A

【详解】小汽车从水平地面被提升到拉垂直于杆04的过程中，动力的力肾力逐渐变大、

阻力臂上变小，且阻力不变（阻力为车架和汽车的总重力），杆0A垂直时，绳子的力臂最

大，绳子的拉力最小。根据杠杆的平衡条件月4可知，在此过程中作用在4点的动力

逐渐变小。

故选Ao

5.（本题2分）用如图所示的简单机械（0是杠杆的中点），使重力同为G的物体都处于静

止状态，不计摩擦力、机械自重及绳重，其中拉力最大的是（）

GG

D.

【答案】B

【详解】A.由于杠杆平衡，动力臂大于阻力臂，所以尸VG；

B.由于杠杆平衡，动力臂小于阻力臂，所以尸》G；

C.使用滑轮组，承担物画的绳子段数为3,不计摩擦力、机械自重及绳重，F=1G；

D.使用定滑轮，F=G；

由以上分析可知，B选项中用力最大，故B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

6.（本题2分）关于力对物体做功及功率，下列说法中上确的是（）

A.作用在物体上的力越大，力对物体做的功就一定越多

B.有力作用在物体上，且物体通过一定距离，这个力对物体一定做了功

C.功率小的机器做功一定慢

D.机器做功少，功率一定小

【答案】C

【详解】A.若有力作用在物体上，但物体在力的方向上没有通过距离，则力对物体没有做

功，故A错误；

B.有力作用在物体上，还要在这个力的方向上通过距离，才算是对物体做功了，若力的方

向与通过的距离垂直，则没有做功，故B错误；

C.功率是描述物体做功快慢的物理量，功率小的机器做功一定慢，故C正确；

D.根据〃=:可知功率大小与做功多少和时间有关，做功少，功率不一定小，故D错误。

故选C。

7.（本题2分）如图，将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC以相同的速度，匀速拉到顶点A,

施加的力分别为B、F2,拉力做功分别为卬/、卬2,拉力的功率为户八户2,下列选项正确的

是（）

A

A.FI<F2,WI=W2,PI>P2B.FI>F2,Wi=W2fPt<P2

C.F>F2,Wr>W2,Pf>P2D.F/<F2,Wi=W2,Pi<P2

【答案】D

【详解】斜面AB倾斜角度小于AC,所以物体沿A8运动时拉力较小，即

斜面光滑说明摩擦力为0,没有做额外功，则两次做的功都等于克服物体重力做的功；两次

分别把同一物体提升到相同的高度，克服物体重力做的功相同，所以拉力做功也相同，即

W/=W2

速度相同，根据

可知，所以拉力尸2做功的功率较大，即

故选D。

8.（本题2分）“引体向上”和“仰卧起坐”是学考体育测试的可选项目。小明先后尝试了一次

’'引体向上"和一次‘‘仰卧起坐”，发现完成一次“仰卧起坐''明显用时要短一些。请你结合右侧

两幅示意图分析，小明完成一次“引体向上''和完成一次“仰卧起坐''相比（）

引体向上仰卧起坐

A.做功更多B.功率更小C.做功更少D.功率更大

【答案】A

【详解】AC.小明完成一次“引体向上”和完成一次“仰卧起坐”相比，克服的重力较大，重

心上升的距离也较大，由卬=6〃得，小明完成一次“引体向上”做功更多，故A符合题意，

C不符合题意；

BD.完成•次“仰卧起坐”做功较小，用时要短•些，由〃=7得，功率带下无法比较，故

BD不符合题意.

故选A,

9.（本题2分）如图所示，G=80N,在力尸的作用下，滑轮以0.4m/s的速度匀速上升，

不计摩擦及滑轮重，则物体的速度和力尸的大小分别是（）

G

TTTTTTTTTTTT

G

A.0.8m/s；160NB.0.8m/s；40N

C.0.2m/s；I60ND.0.2m/s；40N

【答案】A

【详解】根据题干中的图可知：该动滑轮的拉力尸作用在滑轮轴上时，不计摩擦及滑轮重，

根据动滑轮的特点可知

F=2G=2X80N=160N

相同时间内物体上升距离是拉力/和滑轮移动的距离的二倍，滑轮以0.4m/s的速度匀速上

升，故物体上升速度为

v=2x0.4m/s=0.8m/s

故A符合题意，BCD不符合题意。

故选Ao

10.（本题2分）如图甲所示，水平向右的推力尸将重为4N的物体压在竖直的粗糙程度相

同的墙面上，墙面足够大。尸的大小与时间，的关系如图乙所示，且已知前2s物体静止，在

2s~4s时间内物体向下滑动速度逐渐增大到5m/s,之后保持5m/s速度不变，则（）

A.当片Is时，物体受到的摩擦力为12N

B.当占3s时，物体受到的摩擦力一定小于4N

C.在2~6s时间内，物体受到的滑动摩擦力大小相等

D.在4~6s内，滑动摩擦力对物体做功的功率为40W

【答案】B

【详解】A.0~2s时物体运动的速度为0,则物体处于静止状态，当f=ls时，竖直方向的重

力和摩擦力是一对平衡力，物体受到的摩擦力为4N,故A不符合题意；

B.物体在2~4s时间内物体做加速运动，此时受到的滑动摩擦力小于物体的重力：因此当

r=3s时，物体受到的摩擦力一定小于4N,故B符合题意；

C.4〜6s物体做匀速直线运动，物体受到的滑动摩擦力等「物体的重力，所以在2~6s时间

内，物体受到的滑动摩擦力大小是改变的，故C不符合题意；

D.在4〜6s内，物体做匀速直线运动，物体受到的滑动摩擦力大小为4N,滑动摩擦力对物

体做功的功率为

P=/V=4Nx5m/s=20W

故D不符合题意。

故选B。

11.（本题2分）汽车在平直公路上以速度如匀速行驶，发动机功率为P,快进入闹市区时，

司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。下面图像中，哪个图

像正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系（）

【答案】c

【详解】汽车在匀速行驶时牵引力等于•阻力，由p=&可知，当功率减半时，如速度不变,

可知牵引力减半，故阻力大于牵引力，车将减速，因功率恒定，故做变减速运动，而牵引力

变大，当牵引力等于阻力时，汽车将做匀速运动。由以上分析可知C项符合题意。

故选C。

12.(本题2分)如图所示，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

缓上升至图中虚线位置，弹簧测力计示数如图所示，钩码总重为1N,钩码上升高度为0.2m,

B.人利用杠杆做的有用功为0.6J

C.人利用杠杆做的额外功为0.4J

D.杠杆的机械效率为66.7%

【答案】D

【详解】A.由图可知，动力臂大于阻力臂，该杠杆为省力杠杆，故A错误;

B.人利用杠杆做的有用功为

%g=G〃=lNx().2m=0.2J

故B错误；

C.由图可知，弹簧测力计示数为0.5N,人利用杠杆做的总功为

W=?5=U.5Nx0.6m=0.3J

人利用杠杆做的额外功为

%外=%一小制=0.3J-O.2J=().1J

故C错误；

D.杠杆的机械效率为

zz=]^xlOO%=—xl(X)%=66.7%

W.,().3.1

故D正确。

故选D。

第口卷（非选择题）

二、填空题（本题共10小题，每空1分，共26分）

13.（本题3分）在列车上，列车员推着餐车销售物品.将餐车的前轮推到障碍物A处时,

如图甲所示，他向下按扶把，这时餐车可视为杠杆，支点是（选填“前轮”或"后轮”）；

当后轮遇到障碍物时.，如图乙所示,他向上提扶把，这时餐车可视为杠杆,支点是（选

填“前轮”或“后轮”）；若餐车和美食的总重力为600N,动力臂为阻力臂的3倍，当后轮遇到

障碍物时，则列车员提餐车的力为No

甲乙

【答案】后轮前轮200

【详解】［1］将餐车的前轮推到障碍物人处时，如图甲所示，他向下按扶把，这时餐车可视

为杠杆，车体是绕后轮转动的，故此时支点是后轮。

⑵后轮遇到障碍物时，向上提扶把，这时车体是绕前轮转动的，故支点是前轮。

［3］己知餐车和美食的总重力为600N,即阻力G=600N；动力臂为阻力臂的3倍，设阻力

臂为L,由杠杆平衡条件即可得

Fx3L=6(X)Nx£

解得，列车员提餐车的力

F=200N

14.（本题2分）如图是某学校在周一晨会时的升旗仪式，当升旗手缓缓往下拉绳子时，国

旗就会慢慢上升，根据所学知识，我们可以知道这是由于旗杆顶部有一个（填“定”或

“动”）滑轮，使用该滑轮的好处：它能改变拉力方向，但（填“能”或“不能”）省力。

【答案】定不能

【详解】［1H2］旗杆顶部是定滑轮，定滑轮实质上是等臂杠杆，它的特点是只能改变力的方

向，而不省力。

15.（本题3分）如图所示为小猫钓鱼时的情景，小猫保持“左手”位置不变，用“右手”拉竿

将鱼提离水面.将鱼竿等效为杠杆，则小猫“左手”握竿处为杠杆的—，“右手”拉竿的力_

鱼线对竿的拉力（选填“小于”、"等于”或“大于若小猫为减小“右手”拉竿的力，可适当_

，，两手，，握竿的距离（选填“增大”或“减小”）

【答案】支点大于增大

【详解】［1］将鱼竿等效为杠杆，则小猫“左手”握竿处为杠杆绕着转动的固定点，即杠杆的支

点；

⑵鱼竿在使用时，"右手'’拉竿的力为动力，鱼线对竿的拉力为阻力，动力臂小于阻力臂，属

于费力杠杆，故“右手”拉竿的力大于鱼线对竿的拉力：

⑶根据杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定的情况下，若小猫为减小“右手”拉竿的力，

可以增大动力臂，即适当增大“两手”握竿的距离.

16.（本题3分）“五一”假期期间，小翼一家人到武当山旅游。观光车行驶在弯弯曲曲的盘

山公路上（如图），小翼打开车窗，欣赏沿途的美景，忽然一阵山风吹来，车内的一次性纸

袋就飘出了车外，这是因为车外空气流速大于车内空气流速，造成车内气压（选填”大

于，，小于，，或，，等于，，）车外气压而导致的。盘山公路就是（填一种简单机械名称），利用

这种机械可以达到的目的。

【答案】大于斜面省力

【详解】口］［2］打开车窗，由于车外空气的流速大于车内空气流速，使得车内的气压大于车

外的气压，一次性纸袋压向车窗外。

⑶［4］斜面模型加长了距离，但是可以在物体向上运动时省力，故盘山公路修成了斜面形状。

17.（本题4分）在探究机杆平衡条件的实验中，如果实验前杠杆右侧高，左侧低，则可将

左侧的平衡螺母向调节，使其在水平位置平衡。如图所示，在支点左侧20cm刻度处

挂3个重均为0.5N的钩码，在支点右侧15cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆，使其水平平衡。

要便弹箸测力计示数最小，弹簧测力计的抖力应沿方向，此时读数为No实验中

使杠杆在水平位置平衡目的是。

【答案】右竖直向下2便于测量力臂

【详解】［1］实验前杠杆右侧高，左侧低，说明左侧重，根据杠杆的平衡条件可知，应向右

调节平衡螺母。

［2］［3］如图所示，在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码，故左侧杠杆受到的拉

力为

F/=3G=3X0.5N=I.5N

力臂长为/尸20cm；在支点右侧15cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆，使其水平平衡。要使弹

簧测力计示数最小，根据杠杆平衡条件可知，应使拉力的力臂最长，故此时作用力的方向是

竖直向下，这时力臂长等于力的作用点到杠杆支点的长，则力臂长为〃=15cm。由F〃尸后〃

可得

1.5Nx20cm=F2X15cm

解得

F2=2N

故弹簧测力计的拉力应沿竖直向下方向，读数是2N0

[4]实验中，杠杆在水平位置平衡，此时力臂与杠杆重合，便于从杠杆上直接读出力臂的大

小。故实验中使杠杆在水平位置平衡目的是便于测量力臂。

18.（本题3分）如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向

上的力，欲使其一端抬离地面。且两次所提高度相同，则/位F乙,两次拉力做功

卬卯W外克服重力做的功卬，“W乙（选填

/甲F乙

【答案】=

【详解】[1]两次抬起水泥板时的情况，如图所示：

GG

两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其

几何中心上，所以，阻力臂都等于动力臂的二分之一，根据杠杆的平衡条件

所以，前后两次所用的力相同。

[2][3]若甲、乙两种情况均将水泥板提高度相同，由图可知

则拉力做功

W=Fs=Gh

所以，两次拉力做功相等，克服重力做功也相等。

19.（本题3分）小毅利用如图甲所示的滑轮组，将不同的物体匀速提升1m,图乙所示为克

服物体重力做的功和拉力做的功随物重变化的柱状图，不计绳重和摩擦。当物重为150N时，

该滑轮组做的有用功为J，滑轮组的机械效率为%，动滑轮的重力为一

No

250

【答案】1507550

【详解】［1］克服物体重力做的功为有用功，由图乙可知，当物重为150N时，该滑轮组做的

有用功为150Jo

⑵滑轮组的机械效率为

3*100%=—xIOO%=75%

200J

⑶不计绳重和摩擦，则额外功为对动滑轮做的功，额外功大小为

%,外=W，.川=200J-150J=50J

动滑轮的重力为

G=%21=5OJ=5ON

hIm

20.（本题2分）如图所示，用手提着己校零的弹簧测力计，测量一个放在水平桌面上的物

体所受的重力°从图甲所示位置（此时弹簧测力计示数为0）开始，匀速竖直向上移动，记

下手移动的距离力和对应的弹簧测力计的示数F,并描出尸/图像如图乙所示，当物体受

到桌面支持力为0.9N时，手移动的距离h=cm,从开始提升到/『15cm,弹簧测力计

对物体所做的功是Jc

【答案】40.45

【详解】［1］由图乙可知，弹簧测力计最大示数为4.5N,说明物体所受重力为4.5N。当物

体受到桌面支持力为0.9N时，弹簧测力计的拉力为

F=4.5N-0.9N=3.6N

由图乙可知，/?在0~5cm之间时，弹簧测力计的示数尸和手移动的距离/?成正比，则有

h3.6N

5cm-4.5N

解得/i=4cm,则当物体受到桌面支持力为0.9N时，手移动的距离行4cm。

[2]0〜5cm时，物体受弹簧测力计向上的拉力，但没有移动距离，拉力不做功，从开始提

升到"二15cm,物体在拉力作用下，移动距离为

九)=15cm-5cm=IOcm=0.Im

匀速竖直向上移动时，弹簧测力计的拉力等于物体重力，则弹簧测力计对物体所做的功为

W=G")=4.5NxO.Im=0.45J

21.（本题3分）俯卧撑是一项常见的健身项目。如图斯•示，这是体重为600N的小明做俯

卧撑时的情景。小明的身体可视为杠杆，脚与他的接触点为A点,OA=1.2m,A3=L5m。

小明在做俯卧撑时，支点是点，地面对两手的支持力为No若50s内做

俯卧撑40次，每次小明重心上升的高度为0.2m,则小明克服自身所受重力做功的功率为一

Wo

【答案】A48096

【详解】[1北2]人在做俯卧撑时，人的身体相当于杠杆，人的重力是阻力，如图所示，A为

支点，则

Li=AB=1.5m

L2=AO-\.2n\

根据杠杆平衡条件可得

GXL2=FXLI

代入数据解得

F=Gx£=600Nxl,2m=480N

L.1.5m

⑶做俯卧撑时，支持力对人做的功与克服重力所做的功相等，则每次人做的功

VV=G/7=600Nx0.2m=120J

做40次俯卧撑所做的总功

W忘=40xW=40x120J=48D0J

做俯卧撑的功率

DM4800J

P==--------=96W

t50s

22.用如图中所示的滑轮组匀速提升货物，每件货物重100N,每次提升货物的件数不定。

图乙是整个过程中滑轮组的机械效率随货物所受重力增加而变化的图像，则动滑轮重为_

N；由图乙可知，当提升货物的件数增多，滑轮组的机械效率（选填“增大”或“减小

（不考虑绳重和摩擦）

【答案】100增大

【详解】［1］不考虑绳重和摩擦，由图乙可知，货物重100N的机械效率为50%,根据

%=G*=G-

I/%+%外G*+G动hG物+G动

可得动滑轮的重

G/（--G=-^^-l（）0N=l（）0N

-JT］50%

⑵根据

%-G*%1

%/外G物力+G»G切+G动［+鱼

G物

当提升货物的件数增多，G投变大，而G才不变，大可得滑轮组的机械效率增大。

三、实验题（本题共8小题，共50分。解答第24、25、26题时，应写出解题过程）

23.（本题6分）按要求完成下列作图

（1）如图甲所示，O为支点，心为动力F/的力臂，请作出此杠杆的动力B和阻力F2的示

意图：（）

（2）如图乙所示，轻质机杆OA可绕。点在竖直面内旋转，请在图中画出物体所受重力和

使杠杆保持平衡的最小力”的示意图；（）

（3）小明站在地面上用一个滑轮组提升重物，试在图丙所示情景中画出绕线方法。（)

【详解】（1）［1］动力和阻力的作用点都在杠杆上，动力臂和动力垂直，阻力是重物对杠杆

的拉力，则杠杆的动力B和阻力B的示意图如下图所示：

（2）［2］根据杠杆的平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，连接

当做动力臂，此时动力臂最长，动力最小，动力与动力臂垂直，方向斜向上，物体所受

的重力方向是竖直向下的，如下图所示：

（3）［引小明站在地面上用一个滑轮组提升重物，则绳子应从动滑轮开始绕，如下图所示:

〃〃〃〃

24.（本题6分）如图所示，工人师傅要将重为1000N的木箱拉到1.5m高的车厢里，他将

一块5m长的木板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N的拉力将物体从斜

面低端匀速拉倒车厢里，用时20s,求：

（1）工人拉动木箱的速度;

（2）工人做的功；

（3）该斜面的机械效率。

【答案】(1)0.25m/s；(2)1500J；(3)75%

【详解】解：（1）工人拉动木箱的速度

s5m八V.

v=—=-----=0.25m/s

t20s

（2）工人做的功

W=Fs=400Nx5m=2000J

（3）有用功

=Gh=\000Nx|.5m=l500J

斜面机械效率

W行1500J

n———------=--75%

W2000J

答：（I），人拉动木箱的速度是U.25m/s：

(2)工人做的功是I500J；

(3)该斜面的机械效率是75%。

25.(本题6分)用如图所示的滑轮组，将质量为450kg的物体A以0.2m/s的速度沿水平方

向匀速向右拉动2m,拉力F大小为200N,物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重

力的0.1倍。(^=10N/kg)求：

(1)物体A的重力与地面对物体A的滑动摩擦力；

(2)拉力所做的功和功率；

(3)有用功及该滑轮组的机械效率。

【答案】(1)4500N,450N；(2)1200J,120W；(3)900J,75%

【详解】解：(I)物体A的重力

G=mg=450kgxlON/kg=4500N

地面对物体A的滑动摩擦力

/=0.1G=0.1x4500N=450N

(2)由图可知，连在动滑轮上的绳子有3段，所以绳子移动的距离为

.V=3/z=3x2m=6m

拉力所做的功

=Fs=2(X)Nx6m=12(X)J

连在动滑轮上的绳子有3段，所以绳子移动的速度为

u邳=3、'物=3x().2m/s=().6m/s

拉力做功的功率

P=-^-=F%=200Nx0.6m/s=120W

(3)此过程所做的有用功为克服地面对物体摩擦做功

VVf]=加物=450Nx2m=900J

滑轮组的机械效率

%900J

7]=—=---------=75%

w■,V1200J

答：(I)物体A的重力是4500N,地面对物体A的滑动摩擦力是450N；

(2)拉力所做的功是I2C0J,拉力的功率是I20W；

(3)有用功是900J,该滑轮组的机械效率是75%。

26.(本题6分)研学实践活动时，小明在农家乐看到•种农具(如图甲)，他查阅资料后知

道，这种农具叫''舂"，农民捣谷用的，其工作原理图如图乙，408为碓杆，。为支点，A处

连接着碓头，脚踏碓杆的8处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷，若碓头的

重力为40N,每踩一次碓头上升的高度为60cm,AO长1.6m,长0.4m。

(1)不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用多大的力才可以将碓头抬起？

(2)每踩一次对碓头做的功是多少？

(3)若Imin将B踩下30次，春的机械效率为60%,则人做功的功率是多大？

甲乙

【答案】(1)I60N；(2)24J；(3)20W

【详解】解：(1)不计碓杆的重力和摩擦，根据力与力臂的垂直关系可知，脚沿垂直于08

向下方向可以用最小力将石球抬起；由杠杆平衡条件可得

FMOB二GXLG

=%=-^-x40N=160N

OB0.4m

(2)每踩•次对碓头做的功

W=G/z=40Nx0.6m=24J

(3)春的机械效率为60%,人做的功

用=_=2iL=4oj

n60%

若Imin将B踩下30次，则人做功的功率

P工之二亚"20W

tt60s

答：(1)不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用160N的力才可以将碓头抬起;

(2)每踩一次对碓头做的功是24J；

（3）若Imin将B踩下30次，春的机械效率为60%,则人做功的功率是20W。

27.（本题8分）如图I所示是某同学“探究杠杆的平衡条件”的实验装置，每个钩码重为0.5N

（钩码个数若干）:

（1）杠杆放在支架上后，在图1甲所示位置静止，这时的杠杆处于（填“平衡”或''不

平衡”）状态，为了将杠杆调至水平位置平衡，他将左端平衡螺母向（填“左”或“右”）

端调节;

（2）图1乙中，在水平位置平衡的杠杆A处挂两个钩码，则在8处需挂____个钩码时，杠

杆才能继续保持在水平位胃平衡：实躺中每次都要调节杠杆在水平位置平衡，这样做的主要

目的是便于直接测量;经过多次实验得出杠杆平衡条件为:

（3）保持杠杆水平位置平衡，将图1丙中的弹簧测力计由竖直位置缓慢向右转动至虚线位

置，弹簧测力计示数将_____（填“变大”“变小”或“不变”

（4）实验中保持阻力危及阻力臂〃不变，多次改变动力F/与动力臂//,收集数据并在坐标

系中绘制出动力F/与动力臂//的关系图像（如图2所示），由图像分析可知：当尸=N

时，〃=30cm；

（5）如图3甲所示，粗细不均匀的胡萝卜在水平位置平衡。将胡萝卜沿虚线位置分割成两

部分，如图3乙所示，。点为胡萝卜左边部分重心位置，。点为胡萝卜右边部分重心位置，

根据杠杆平衡条件分析可知，左边部分胡萝卜所受的重力（填“大于”“小于”或“等于”）

右边部分胡萝卜所受的重力。

【答案】平衡左3力臂动力x动力臂=阻力x阻力臂/尸心=凡5

变大0.5大丁

【详解】（1）［1］杠杆静止在如图甲的位置，所以杠杆处于平衡状态。

⑵杠杆停在如图中所示的位置.，左端上翘，要使杠杆在水平位置处r•平衡状态，平衡螺母

向上翘的左端移动。

（2）［引设一个钩码的重为G,杠杆一个小格代表,,设杠杆右端挂〃个钩码，根据杠杆平

衡得

263/="62/

所以〃=3。

⑷实验过程中每次都要调节使杠杆在水平位置平衡，此时力臂恰好沿着杠杆的方向，可以

直接从杠杆上读出力臂，所以这样做的目的是便于测量力臂，同时可以消除杠杆自重对杠杆

平衡的影响。

[5]由多次实验可以得出杠杆平衡条件•，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，即：

动力x动力臂=阻力x阻力臂。

(3)[6]当保持杠杆水平'/衡，把弹簧测力计逐渐向右做斜时，动力臂会逐渐减小，根据杠

杆平衡条件可知，拉力变大。

(4)⑺根据图可知，当动力为F/时，动力臂为〃=30cm,当动力F2=1N时，动力曾为〃

=15cm,由杠杆平衡条件可知

F[Xh=F2Xl2

即

F/x30cm=INxl5cm

解得F/=0.5No

(5)[8]如图，根据杠杆的平衡条件可得

=

Gp.OPGQ,OQ

GpGQ

因为OP<。。，所以G0>GQ。尸端胡萝卜相比。端胡萝卜更重些，即左边部分胡萝卜所受

的重力大于右边部分胡萝卜所受的重力。

28.(本题5分)实验小组在测滑轮组机械效率的实验中，实验装置如图所示，得到的数据

如下表所示。

实验次数123

钩码重G/N446

钩码上升的高度him0.10.10.2

绳端拉力F/N1.81.62.4

绳端上移的距离5/m0.30.40.6

机械效率74.1%62.5%

（1）通过表中数据可分析出第2次实验是用图所示装置做的实验；

（2）小组同学再用甲装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为

（百分号前保留一位小数）

（3）比较第1次实验和第3次实验可得出结论；使用同一滑轮组，提升的物体重力越大，

机械效率越____________:

（4）采用图丙装置提升同一物体，改变动滑轮重Gw进行多次实验，获得数据并绘制出如图

丁所示的图像。分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为N；（忽略绳

重和摩擦）

（5）另一创新小组使用甲装置，用重为4N、6N的物体进行了两次实验，每次测得的机械

效率均大于表中数据，该小组测量值偏人的原因可能是（选填字母）

A.测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方

B.弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升

C.测量拉力时，弹簧测力计处于静止状态

【答案】乙83.3%高3c

【详解】（1）[1]实验2中，物体升高0.1m,绳端移动距离为0.4m,则

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。

（2）[2]甲装置中承担物重的绳子的股数为

〃=3

实验3中

h=0.2m

则

s=nh=3x0.2m=0.6m

第3次实验的机械效率为

吗J用_Gh_6Nx0.2m

=83.3%

77-2.4NxO.6m

（3）[3]由实验1和实验3可知，使用的是同一滑轮组，而提升的物体越重，机械效率的数

值越大，所以结论是使用同一滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越高。

（4）[4]由图丙可知，装置绳子股数为2,根据

Gh_G

唯Gh+G动hG-G动

由图J.装置知，当动滑轮重为IN时，机械效率为75%,则

G

75%=xlOO%

G+1N

故被提升物体所受的重力

G=3N

（5）[5]A.测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方，拉力测量大了，机械

效率变小，故A不符合题意；

B.弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升，拉力变大，机械效率变小，故B不符合题意;

C.测量拉力时，弹簧测力计处于静止状态，此时的摩擦力克服动滑轮做的功减小，额外功

减小，机械效率变大，故C符合题意。

故选C。

29.（本题6分）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。（不考虑支点处的摩擦）

（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数/为N,钩码总重G为1.2N,

钩码上升高度”为0.1m,测力计移动距离5为0.3m,则杠杆的机械效率为%。

（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用另一根杠杆进行实验,

先后将钩码挂在A、8两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：

次钩码悬钩码总重钩码移动距离拉力测力计移动距机械效率

数挂点G/Nh/mF/N离s/m