中考物理二轮复习提高题专题复习 功和机械能练习题及解析

一、选择题

1．如图所示，O为轻质硬直杠杆OA的支点，在杠杆的A点悬挂着一个重物G，在B点施加一个方向始终与杠杆成ɑ角度的动力F，使杠杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中，下列表述正确的是（）

A．动力F始终在变大B．动力F先变大再变小

C．杠杆始终为省力杠杆D．杠杆始终为费力杠杆

2．如图所示，利用动滑轮将重力为100N的物体在5s内匀速竖直提升，拉力F为60N，绳子自由端移动的距离为2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( )

A．物体移动的速度为0.4m/s

B．所做的有用功为200J

C．动滑轮的机械效率为60%

D．拉力F的功率为24W

3．如图所示，轻质杠杆可绕O（O 是杠杆的中点）转动，现在B端挂一重为G的物体，在A端竖直向下施加一个作用力F，使其在如图所示的位置平衡，则

A．F 一定大于G

B．F 一定等于G

C．F 一定小于G

D．以上说法都不正确

4．材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端，O为支点（OA＜OB），如图所示，杠杆处于平衡状态．如果将甲、乙物体（不溶于水）浸没于水中，杠杆将会

A．A端下沉B．B端下沉C．仍保持平衡D．无法确定

5．如图所示，某人用扁担担起两筐质量为m1、m2的货物，当他的肩处于O点时，扁担水平平衡，已知l1＞l2，扁担和筐的重力不计．若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离△l，则

A．扁担仍能水平平衡

B．扁担右端向下倾斜

C．要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m2-m1）

21

l l l-

D．要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m2-m1）

2l

l l

-

6．关于定滑轮、动滑轮，以下说法不正确的是

A．使用定滑轮虽然不省力，但可以改变力的方向

B．定滑轮实质是等臂杠杆，而动滑轮实质是不等臂杠杆

C．又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的

D．使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，只能省一半力

7．如图所示，重20N的物体A放在水平桌面上，（不计绳重及绳子与轮的摩擦）动滑轮重6N，滑轮下面悬挂一个物体B，当物体B重8N时，恰能匀速下落，若用一个水平向左的力F A作用在物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则此拉力F A的大小为

A．F A＝8N

B．F A＝20N

C．F A＝14N

D．F A＝7N

8．用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上，重为100N的物体提升一定高度．当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示．（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果不正确的是

A．1s～2s内，拉力F做的功是15J B．2s～3s内，拉力F的功率是24W

C．1s时，物体对地面的压力是30N D．动滑轮重50N

9．如图自行车是人们最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，它应用了许多物理知识。下列说法中不正确的是

A．刹车系统应用了杠杆及摩擦的知识

B．车把相当于费力杠杆

C．脚蹬属于省力杠杆

D．轮胎制有花纹是为了增大摩擦

10．小华分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别在相同时间内将同一重物匀速提升了不同的高度h1和h2（h1

A．1个B．2个C．3个D．4个

二、填空题

11．如图所示，重为10N的动滑轮右边用绳子固定，左边悬挂重为50N的物体A，在拉力F

作用下将物体A匀速提起，绳重和摩擦均不计，则F=_____N，动滑轮这种使用方法的好处是_____（填“省力”或“省距离”）．

12．用如图甲所示的滑轮组运货物上楼，图乙记录了整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，当货物的重力为400N时，绳子的拉力为_____N；此时滑轮组的机械效率为_____%．（不考虑绳重和摩擦）

13．如图所示，用动滑轮把重为 40N 的物体 A 以 0.5m/s 的速度匀速提升，用时 4s，拉力F 的大小是 25N，则拉力F 的功率是_____W，动滑轮的机械效率是_____。

14．如图所示，工人师傅想把一个重800牛的油桶滚上一个台阶，他沿最省力的方向推动油桶．在图中画出这个力的力臂________，这个力的大小是________ N（支点O已在图中给出且支点O与圆心等高）．

15．小明利用刻度均匀的匀质杠杆做探究“杠杠的平衡条件”实验。得出杠杆的平衡条件“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”后，小明又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中，保持阻力和阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出多组动力F1和动力臂L1的数据，并绘制了F1与L1的关系图象，如图所示。请根据图象推算，当L1为0.1 m时，F1为

_____N。

16．如图6，长为3米的匀质平板的中点能绕固定的支点转动，平板与水平地面的夹角为30°，在板上站两个小孩．已知20千克的甲小孩位于板的中点，30千克的乙小孩位于板的左端．现两个小孩均以0.1米／秒的速度同时向右慢慢移动，_____ s时间后平板开始转动；乙小孩在这一过程中克服自身重力做功的功率为_____ W．（g=10N／kg）

17．如图所示，一直撬棒AD=1m，CD=BC=0.15m，石头垂直作用在棒上的力是420N，若要撬动石头，则施加在撬棒A点的力至少是_________N。

18．为了将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上，甲工人利用图甲的滑轮组施加300N拉力在30s的时间内完成任务，此过程中绳子自由端移动的距离为________m，拉力的功率为________W；乙工人搭建了图乙所示的斜面，斜面长12m、高6m，乙工人沿斜面方向施加400N的拉力匀速将重物也成功运送到楼顶，该过程中斜面的机械效率

为________，物体所受斜面的摩擦力为________N．

19．如图是农村曾用的舂米工具的结构示意图．杆AB可绕O点转动，杆右端均匀柱形物体的长度与杆右侧的OB相等地，杆AB的重力不计，柱形物体较重．

（1）制作舂米工具时，为了使作用在A点的力F更小，在其它条件相同时，只改变支点O 点的位置，应将O点更靠近_____端．

（2）若作用在A点的动力F方向始终与杆垂直，则杆从水平位置缓慢转动45°角的过程中，动力F大小的变化是_________．

20．如图所示，用F为40N的拉力，通过滑轮组拉着重为300N的物体A在水平面上以

0.4m/s的速度向左做匀速直线运动。物体受到的摩擦力是物重的0.3倍，滑轮组的机械效率是，拉力的功率是 W。

三、实验题

21．（1）如图是某街道路灯悬挂的情景。画出斜拉钢丝对横杆拉力F的示意图和对应的力臂L（_______________）

（2）某同学在研究滑动摩擦力时，先后做了如下两次实验：

实验一：将重为G的物块A放在一水平薄木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动物块，使它在木板上匀速运动，如图甲所示。读出弹簧测力计示数为F0。

实验二：再将上述木板一端垫起，构成一个长为s、高为h的斜面；然后用弹簧测力计沿斜面拉动物块A，使它在斜面上匀速向上运动，如图乙所示。读出弹簧测力计的示数为

F1。请你结合实验过程，运用所学知识解答如下问题。（阅读图丙）

①画出物块A在斜面上运动时对斜面的压力F N的示意图____________。

②物块A与薄木板之间摩擦力的比例常数μ=_________。（用实验中的数据表示）

22．小聪同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如下图所示的实验。

（1）小聪对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度无关。对此正确的解释是：浮力的大小随着排开水的体积的增大而________，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度________。

（2）小聪利用浮力和杠杆的知识。发明了一个密度秤：如图，轻质扛杆可绕O点转动，杠杆上用细绳悬挂两个的正方体M、N（边长为10cm，重力为20N）；OA长度为10cm，OE长度为8cm。小聪向容器中倒入不同密度的液体，每次都将M浸没于液体中，移动物体N。使杠杆在水平位置平衡，OE上便可刻上不同液体的密度值。当物体M浸没于水中时，物体N移动到B点时杠杆恰好水平静止，那么OB的长度为_________cm。在B点标上ρ水；这个密度秤能够测量的最小液体密度为_________kg/m3。

23．小明在做“探究杠杆平衡”的实验中，每只钩码重0.5N.

（1）小明将杠杆挂在支架上，发现杠杆左端下倾，若他调节杠杆右端的平衡螺母，应将该平衡螺母向________（填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡.

（2）如图所示，将弹簧测力计挂在杠杆左端第4格处使杠杆平衡，请在图中画出此时拉力的力臂L________，并计算出此时弹簧测力计示数为________N.

（3）当弹簧测力计拉力方向从30o逆时针旋转到竖直向上方向过程中，若保持杠杆水平平衡则弹簧测力计的示数会________（填“逐渐变小”、“不变”或“逐渐变大”）. 24．在研究杠杆的平衡条件实验中：

（1）实验前杠杆倾斜情况如图A所示，为使它在水平位置平衡，可将左端的平衡螺母向_________（选填“左”“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡的好处是

__________________________．

（2）实验中共有10个相同的钩码，如图B所示，杠杆上每格等距，当在A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？（请设计两种方案）

答：①________________________________；②________________________________．（3）如图B中用弹簧测力计在G点第一次竖直向下拉，第二次仍在G点斜向右下方拉，此时弹簧测力计的示数将_________．（选填“不变”“变小”或“变大”）

（4）如果某组同学在实验前猜想杠杆平衡的条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”，他们经过实验，获得了如下表所示的数据：

动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm

4554

于是，他们分析了所得的数据，认为自己的猜想得到了验证，请你指出他们的实验中存在的问题．

答：①______________________________________________；

②__________________________________________________．

25．某同学用定滑轮和弹簧秤完成了以下几个实验：

（1）如图A所示，甲物体重3N，乙物体重10N，用绳绕过定滑轮相连（不计绳重与摩擦）．乙静止于水平地面上，则a绳对甲的拉力为______N．

（2）在分析b绳对乙的拉力时，小明认为是3N，小慧认为是7N．

a.小明做了以下实验：用弹簧测力计测出某物体的重力（如图B）；然后将绳子靠着定滑轮（不计绳重与摩擦），如图C所示，弹簧测力计依次放在A、B、C、D位置时，其示数保持不变．由此可见，定滑轮只改变了力的____，不改变力的_____（均选填“大小”或“方向”）．所以，小明认为图A中b绳对乙的拉力为3N．

b.图A中b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对相互作用力．为了探究这两个力的大小关系，再做如图D的实验：将弹簧测力计丙与丁相互对拉，它们的示数相等．

于是可以得出，b绳对乙的拉力______乙对b绳的拉力（选填“等于”或“不等于”）．由此可知，图A中b绳对乙的拉力为______N．

四、计算题

26．某人用如图所示的滑轮组将重480N的物体在10s内匀速提高2m，（不计绳重和摩擦）所用的拉力F为200N，求：

(1)拉力F的功率是多少？

(2)滑轮组的机械效率是多少？

(3)如果用此滑轮组提起600N的物体，需要多大的拉力？

27．图甲是某起重船的示意图，A处为卷扬机，吊臂前端滑轮组如图乙所示。在一次吊装施工中，当起重船从运输船上吊起重物时，起重船浸入海水中的体积增加了18m3，重物在空中匀速竖直上升了3m。已知动滑轮总重为2×104N，海水密度ρ海水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。当重物在空中匀速上升时，若不计摩擦及钢丝绳重，求：

(1)被吊起的重物受到的重力；

(2)钢丝绳拉力F所做的功；

(3)滑轮组的机械效率。

28．用如图所示的滑轮组。小明站在地面上把一件重为400N的材料在30s内匀速提升到12m的楼上，此过程中滑轮组的机械效率为80%。（不计绳重及摩擦）求：

(1)在此过程中小明所做的有用功是多少？

(2)则拉力功率为多大？

(3)提升500N重物时，机械效率是多少？

29．如图所示，小明爷爷的质量为m=70kg，撬棍长BC=1.2m，其中O为支点，

OB=AC=0.2m。当小明爷爷用力F1作用于A点时，恰能撬动重为G1=1000N的物体。求∶

(1)作用力F1的大小；

(2)保持支点位置不变，F1的方向保持不变，小明爷爷所能撬动的最大物体重G m。

30．如图所示，工人用滑轮组提升重200N的物体，所用的拉力为125N，物体在5s内匀速上升2m。（不计摩擦及绳重）求：

（1）工人对物体做的有用功；

（2）动滑轮的重力；

（3）滑轮组的机械效率；

（4）工人拉绳的功率。

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1．A

解析：A

【分析】

【详解】

AB．杠杆的支点为O，作出动力的力臂OC，如下图1所示：轻质硬直杠杆不计其重力，故阻力为G；在B点施加一个方向始终与杠杆成ɑ角度的动力F，故动力臂

OC＝cosα×OB

保持不变，在杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中，阻力臂l2变化为范围为0～OA，如图2、3所示：

根据杠杆的平衡条件

Fl 1＝Gl 2

即

F ×OC ＝Gl 2

动力为

F =

2

Gl OC

因动力臂OC 不变，阻力臂在逐渐变大，所以动力F 始终在变大，故A 正确，B 错误； CD ．根据以上分析，因阻力臂l 2变化为范围为0～OA ，当动力臂OC 大于阻力臂时，为省力杠杆，当动力臂OC 小于阻力臂时，为费力杠杆，故CD 错误。 故选A 。

2．D

解析：D 【详解】

动滑轮上绳子的有效股数n =2，由s nh =可得，物体上升的高度：2m 1m 2

s h n ===，则物体移动的速度：1m

0.2m /s 5s

h v t =

==，故A 错误；所做的有用功：W Gh =有=100N×1m=100J ，故B 错误；拉力做的总功：W Fs =总=60N×2m=120J ，动滑轮

的机械效率：100J

100%100%83.3%120J

W W η=

?=

?≈有总

，故C 错误；拉力F 的功率：120J 24W 5s W P t ===总，故D 正确．

3．B

解析：B 【详解】

由题意知，O 是杠杆的中点，所以G 的力臂与F 的力臂相等；则由杠杆的平衡条件知： F 一定等于G ．故ACD 错误，B 正确．

4．C

解析：C 【详解】

由题知，甲．乙两物体的密度相同，OA ＜OB ，即甲的力臂要小于乙的力臂： 根据杠杆的平衡条件可知，G l G l ??甲甲甲乙＝ 即：gV l gV l ρρ甲甲乙乙＝ 所以：V l V l 甲甲乙乙＝

如果将甲．乙物体（不溶于水）浸没于水中，此时甲乙都要受到浮力的作用，根据阿基米德原理可知，甲乙受到的浮力分别为：

F gV ρ甲浮甲水＝ F gV ρ乙浮乙水＝

此时左边拉力与力臂的乘积为：

G gV l G l gV l ρρ???甲甲甲甲甲甲甲水水（﹣）＝﹣① 此时右边拉力与力臂的乘积为：

G gV l G L gV l ρρ???乙乙乙乙乙乙乙水水（﹣）＝﹣② 由于V l V l 甲甲乙乙＝

所以：gV l gV l ρρ??甲甲乙乙水水＝

则由①②两式可知，此时左右两边拉力与力臂的乘积相同，则杠杆仍然会保持平衡，故C 正确，ABD 错误．

5．D

解析：D 【详解】

AB ．原来平衡时，m 1gl 1=m 2gl 2， 由图知，l 1＞l 2，所以m 1＜m 2，

设移动相同的距离?l ，则左边：m 1g (l 1?△l )=m 1gl 1?m 1g △l ， 右边：m 2g (l 2?△l )=m 2gl 2?m 2g △l ， 因为m 1＜m 2，所以m 1△lg ＜m 2△lg ，

则m 1(l 1?△l )g ＞m 2(l 2?△l )g ，则杠杆的左端向下倾斜，故AB 错误； CD ．因为m 1(l 1?△l )g ＞m 2(l 2?△l )g ，故往右边加入货物后杠杆平衡， 即：m 1(l 1?△l )g =(m 2+m )(l 2?△l ) g ， 且m 1gl 1=m 2gl 2， 得m =(m 2?m 1)

2l

l l

-，故C 错误，D 正确． 6．D

解析：D 【解析】

【分析】

关键了解动滑轮和定滑轮以及滑轮组的工作特点，对各个选项逐一分析。 【详解】

动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍，定滑轮是等臂杠杆，使用定滑轮虽然不省力，但可以改变力的方向，故A 、B 正确，

使用任何机械都不省功，所以说又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的，故C 正确。 使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，动滑轮上最多可以有3段绳子，也可以说拉力是物体重力的1

3

，故D 错误。 故选：D 。

7．C

解析：C 【解析】

分析：（1）根据滑轮组的省力情况，已知物体B 和动滑轮的重力、绳重以及滑轮轮轴间摩擦，可求出绳子自由端的拉力，物体A 匀速运动，拉力和摩擦力是一对平衡力，可知物体A 所受摩擦力大小；

（2）若用一水平向左的力F 拉动物体A ，拉力F 的大小等于物体A 所受摩擦力与绳子自由端的拉力之和．

解答：承担物B 重的绳子股数是2，绳子自由端的拉力：

1186722

B F G G N N N '=+=?+=动（）（），对物体A 的拉力为7N ，方向是水平向右的；

物体A 匀速运动，水平向右的拉力和摩擦力是一对平衡力，物体A 所受摩擦力：

7f F N ='=，方向水平向左；用一水平向左的力F 拉动物体A ，拉力：7714F f F N N N =+'=+= ，故C 正确．

故选C ．

【点睛】本题考查了动滑轮的特点，静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件进行分析，关键需要分清A 物体的受力情况，有点难度．

8．D

解析：D

【解析】由图乙和图丁可知，1s-2s 内，拉力F 的大小为50N ，货物升高的高度为0.1m ，则拉力F 通过的距离为0.3m ，所以拉力做的功为W =Fs =50N×

0.3m=15J ，故A 正确；由图乙和图丙可知，2s-3s 内，拉力F 的大小为40N ，货物上升的速度为速度为0.2m/s ，则可知拉力F 的速度为0.6m/s ，所以拉力的功率P =Fv =40N×

0.6m/s=24W ，故B 正确；在2s-3s 内货物是匀速上升的，此时的拉力大小为40N ，则可求出动滑轮的重为120N-100N=20N ，故D 错；由图乙可知，货物在1s 时，拉力的大小为30N ，则可得滑轮组对货物的拉力大小为30N×3-20N=70N ，所以可得货物对地面的压力为100N-70N=30N ，故C 正确；应选D 。

9．B

解析：B

【解析】A 、刹车时，人施加一个很小的力，就可以对车轮产生一个很大的摩擦力，应用杠

杆和摩擦的知识，故A 正确；

B 、自行车的车把相当于一个以中间的轴为支点的省力杠杆，故B 错误；

C 、脚蹬在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C 正确．

D 、轮胎制有花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故D 正确． 故选B ．

10．B

解析：B 【解析】

（1）不计绳重及摩擦，拉力做的功分别为：

111111

22W F s G G h G G h ==+?=+物轮物轮（）（），

222221

33

W F s G G h G G h 物轮物轮（）（）==+?=+，

因为h 1＜h 2，

所以W 1＜W 2，故①错；

（2）动滑轮重相同，提升的物体重相同，

不计绳重及摩擦，由()W Gh G

W G G h G G η==

=++有用总

轮轮

可知滑轮组的机械效率相同，故②

正确；

（3）不计绳重及摩擦，

拉力1F G G n

=+物轮（），n 1=2，n 2=3，

绳子受的拉力分别为：112F G G =+物轮（），213

F G G =+物轮（）， 所以F 1＞F 2，使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力，故③正确； （4）因为W 1＜W 2，且做功时间相同，由W

P t

=

可知，P 1＜P 2，故④错． 综上分析，②③说法都正确，正确的有两个． 故选B ．

二、填空题

11．省距离 【分析】

解答此题要知道轮轴运动的滑轮是动滑轮，如图所示，当直接用手拉动滑轮时，根据动滑轮的省力特点求出拉力大小；

这样使用动滑轮的方法，其特点是费力但可以省距离． 【详解】 向上的

解析：省距离 【分析】

解答此题要知道轮轴运动的滑轮是动滑轮，如图所示，当直接用手拉动滑轮时，根据动滑轮的省力特点求出拉力大小；

这样使用动滑轮的方法，其特点是费力但可以省距离． 【详解】

向上的拉力等于向下的力之和，包括动滑轮的重，物体的重和地面向下的拉力，所以：F=2G+G 动=2×50N+10N=110N；

由图可知，该滑轮是动滑轮，由于绳子的一端固定，所以当滑轮上升1m ，物体就会上升2m ，

由此可知，物体上升的距离大于滑轮上升的距离，因此使用该动滑轮可以省距离．

12．80 【分析】

不计绳子重和摩擦：

（1），额外功即克服动滑轮重力做的功，所以；根据图像知，当物重为100N 时，滑轮组的机械效率为50%，将数据代入公式即可求出动滑轮的重力； （2）判断出承

解析：80 【分析】

不计绳子重和摩擦：

（1）=有用W Gh ，额外功即克服动滑轮重力做的功，所以W G h =额动；根据图像知，当物重为100N 时，滑轮组的机械效率为50%，将数据代入公式

W W Gh G

W W W Gh G h G G 有用有用总

有用额

轮轮

η=

=

=

=+++即可求出动滑轮的重力；

（2）判断出承担物重的绳子段数，将数据代入公式1F G G n

=+物动（）可得出绳子拉力，将重力及拉力代入公式100%100%100%W Gh Gh G

W Fs Fnh nF

η=?=

?==?有用总

计算出滑轮组的机械效率． 【详解】

由乙图知，当G=100N 时，η=50%，因不考虑绳子重和摩擦，则滑轮组的机械效率

W W Gh G

W W W Gh G h G G 有用有用总

有用额

轮轮

η=

=

=

=+++，即：10050%100N N G =+动，解得：G 动

=100N ；

由甲图知，滑轮组由2段绳子承担物重，当货物的重力为400N 时，因不考虑绳子重和摩

擦，则此时的拉力：1

140010025022

F G G N N N ='+=?+=动（）

（），此时滑轮组的机械

效率：

400

100%80%

222250

W G h G h G N

W Fs F h F N

有用

总

η

'''

'=====?=

??

．

故答案为250；80．【点睛】

此题考查了学生对机械效率公式的应用，用好不计摩擦和动滑轮重时

1

F G G

n

=+

物动

（），

能从图像中得出相关信息是本题的关键．

13．80%

【解析】动滑轮由两段绳子拉着物体上升，即s=2h。

总功为：W=Fs=F×2vt=25N×2×0.5m/s×4s=100J

拉力 F 的功率是：

P=W总t=100J4s=25W；

有用功为

解析：80%

【解析】动滑轮由两段绳子拉着物体上升，即。

总功为：

拉力F 的功率是：

；

有用功为：

机械效率为：

。

点睛：涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，明确这些功，求效率就很简单了。

14．【解析】

如图支点在O点，当以圆的直径为力臂时，力臂最长，最省力，所以力的作用点在O与圆的连线所在的直径与圆左侧的交点，垂直于此直径向上施力最省力，如图力臂：

如图，动力臂为直径，动力臂为半径，根

解析：

【解析】

如图支点在O点，当以圆的直径为力臂时，力臂最长，最省力，所以力的作用点在O与圆

的连线所在的直径与圆左侧的交点，垂直于此直径向上施力最省力，如图力臂： 如图，动力臂为直径，动力臂为半径，根据杠杆平衡条件得：

，解得，

．

点睛：作杠杆上的最小动力F ，是常考的内容之一，方法是先确定力的作用点，以此作用点到支点的距离作为力臂，此时力臂最长，即力垂直于此连线时最省力．

15．6

【解析】由图象可知，动力与动力臂的乘积始终不变，当L1为0.2m 时，F1为3N ，乘积为0.6；当L1为0.6m 时，F1为1N ，乘积为0.6，图象上的点都满足此规律。故当L1为0.1 m 时，F1为

解析：6

【解析】由图象可知，动力与动力臂的乘积始终不变，当L 1为0.2m 时，F 1为3N ，乘积为0.6；当L 1为0.6m 时，F 1为1N ，乘积为0.6，图象上的点都满足此规律。故当L 1为0.1 m 时，F 1为6N 。 故答案为：6

16．15 【解析】

G 乙l1＝G 甲l2,∴m 乙( ?vt)cos30°＝m 甲Vtcos30°,即m 乙( ?vt)＝m 甲vt ，可得30kg×(1.5m?0.1m/s×t)＝20kg×0.1m/s×

解析：15 【解析】 G 乙l 1＝G 甲l 2,∴m 乙(

2l ?vt)cos30°＝m 甲Vtcos30°,即m 乙(2l 3m 甲3

30kg×(1.5m?0.1m/s×t)＝20kg×0.1m/s×t ，所以t ＝9s.乙小孩在这一过程中克服自身重力做功的功率P ＝

G h W t t 乙＝ ＝m gh 30kg 10N /kg 0.1m /s 9s 129s

t ????乙＝＝15W. 点睛：已知平板长和平板与地面夹角，以及小孩的速度和质量可画出力臂，根据杠杆平衡条件可求时间，根据乙小孩移动距离可求升高的高度，还知道时间，从而求出功率．

17．63

【解析】要使施加在撬棒A 点的动力最小，应使动力臂L1最大；当以D 为支点，在A 点施加垂直AD 向上的动力时，动力臂L1=AD=1m ，即动力臂为最大值，则动力为最小；此时阻力F2=420N ，阻力臂L

解析：63

【解析】要使施加在撬棒A点的动力最小，应使动力臂L1最大；当以D为支点，在A点施加垂直AD向上的动力时，动力臂L1=AD=1m，即动力臂为最大值，则动力为最小；此时阻力F2=420N，阻力臂L2=CD=0.15m，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得，施加在撬棒A点的力：

22 1

1420N0.15m

63N

1m

F L F

L ?

===．

故答案是：63．

18．180 75% 100

【解析】

解答：由题知,n=3,s=3h=3×6m=18m,W总=Fs=300N×18m=5400J；P===180W.人做的有用功：W有=Gh=600

解析：180 75% 100

【解析】

解答：由题知,n=3,s=3h=3×6m=18m,W总=Fs=300N×18m=5400J；

P=W

t

总=

5400

30

J

s

=180W.人做的有用功：W有=Gh=600N×6m=3600J；人所做的总功：

W总=Fs=400N×12m=4800J；人做功的机械效率：η=W

W

有

总

=

3600

4800

J

J

=75%；

W总=W有+W额 Fs=Gh+fs f=Fs Gh

s

-

=

48003600

12

J J

m

-

=100N.

19．B（或右）先增大后减小

【解析】

试题分析：

舂米工具的结构示意图O点是支点，制作舂米工具时，为了使作用在A点的力F 更小，在其它条件相同时，只改变支点O的位置，应将O点更靠近右端，减

解析：B（或右）先增大后减小

【解析】

试题分析：舂米工具的结构示意图O点是支点，制作舂米工具时，为了使作用在A点的力F更小，在其它条件相同时，只改变支点O的位置，应将O点更靠近右端，减小阻力臂增大动力臂来省力．

当杠杆在水平位置时，阻力臂为L，杠杆从水平位置缓慢转动45度的过程中，当杠杆上升的高度为时，阻力臂最大，而杠杆转动45度时，杠杆上升高度为，因此阻力臂先变大后变小，由杠杆平衡可知，动力F先增大后减小．

考点： 杠杆

20．75% 48 【解析】

试题分析：由题意知：拉力F=40N ，拉力F 移动的速度v=3×0.4m/s=1.2m/s ，物体受到的摩擦力f=0.3mg=0.3×300N=90N ，则所做的有用功W 有=fs

解析：75% 48 【解析】

试题分析：由题意知：拉力F=40N ，拉力F 移动的速度v=3×0.4m/s=1.2m/s，物体受到的摩擦力f=0.3mg=0.3×300N=90N，则所做的有用功W 有=fs ，总功W 总=F3s ，滑轮组的机械效率

%75%1003

4090%1003%100=??=?=

?=

N N s F fs W W 总

有η；拉力的功率P=Fv=40N×1.2m/s=48W。

考点：功、功率及机械效率的相关计算

三、实验题

21．

F G

μ=

【详解】

(1)[1]拉力的作用点在横杆上，从作用点开始，沿力的方向画一条带箭头的线段，标出F ，即为F 的示意图；从支点O 向F 所在的直线作垂线，并标出L ，即为拉力F 的力臂。如图所示：

(2)[2]物块A 在斜面上运动时对斜面的压力F N 的作用点在斜面上，方向垂直于斜面竖直向下，过压力的作用点，沿压力的方向画一条有向线段，即为其压力示意图。如下图所示：

[3]重为G 的物块A 在一水平薄木板上在拉力为F 0的作用下匀速直线运动，此时物块A 受到的摩擦力

f=F 0

受到的支持力

F N =G

根据题意可知

0N f F F G μμ===

所以物块A 与薄木板之间摩擦力的比例常数

F G

μ=

22．增大 无关 5 0.4×103 【解析】 【详解】

第一空．探究物体浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关时，应控制液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素相同，实验B 、C 中物体在液体中浸没的深度改变的同时，其排开液体体积是变化的，V 排B ＜V 排C ，图B 中弹簧测力计的示数小于C 图中的示数，根据F 浮=G -F 得到，F 浮B ＜F 浮C ，浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大； 第二空．图C 、D 中，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，弹簧测力计的示数保持不变，浮力的大小与深度无关；

第三空．E 端所受到的力等于重物N 对杠杆的拉力，大小等于物体N 的重力，即 F =G N =20N ；

当物体M 浸没在水中时，受到的浮力为：

F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×（0.1m ）3=10N ，

物体M 受到的力：A 点对M 的拉力F A 、浮力、重力，故物体M 受到的拉力为： F A =G M -F 浮=20N-10N=10N ；

此时杠杆受到物体M 的拉力等于F A ，物体N 移动到B 点时杠杆恰好水平静止，由杠杆平衡条件得到：F A OA =FOB ，