功和机械能单元 易错题难题专题强化试卷检测
功和机械能单元易错题难题专题强化试卷检测
一、选择题
1．如图所示，AB为一轻质杠杆，O为支点，OB=60cm，OA=20cm 两端分别悬挂实心铝球和实心铜球，杠杆在水平位置平衡，若将两球同时浸没在水中，（铝的密度为
2.7×103kg/m3，铜的密度为8.9×103kg/m3）则（）
A．杠杆仍能保持平衡B．铝球一端下降
C．铜球一端下降D．条件不足，无法判断
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．端午节是我国的传统节日，很多地方举行了赛龙舟活动，极大丰富了人们的文化生活，关于赛龙舟活动，以下分析不正确的是（）
A．运动员划水的船桨是费力杠杆
B．龙舟漂浮在水面上，说明龙舟受到的浮力大于重力
C．运动员向后划水，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的
D．划船时，水既是受力物体同时也是施力物体
4．如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力G A＞G B，滑轮组的机械效率η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）．下列判断正确的是（）
A．两滑轮组绳端移动的距离相等B．甲滑轮组的有用功比乙的少
C．甲滑轮组的总功率比乙的小D．甲滑轮组的动滑轮比乙的重
5．小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动．活动要求是：家庭成员中的任意两名成员分别站在如图所示的木板上，恰好使木板水平平衡．若小兰和爸爸的体重分别为400N 和800N，小兰站在距离中央支点2米的一侧，爸爸应站在距离支点l米的另一侧，木板水平平衡．现在他们同时开始匀速相向行走，小兰的速度是0.5米/秒，则爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏？
A．1.0米/秒B．0.75米/秒C．0.5米/秒D．0.25米/秒
6．如图所示，边长为a、密度均匀的正方体物块静止于河岸边，在BB′边上施加一个力F 使其绕DD′边转动掉落于河水中，它漂浮时露出水面的高度为h，水的密度为ρ，则下列说法中不正确的是
A．物块的密度为a h
a
ρ-
（）
B．物块的重力为（a﹣h）ρga
C．物块漂浮在水面时底面受水的压强为ρg（a﹣h）
D．为了使物块掉落于河水中，力F至少是
2 2
4
a h a g ρ-）
7．如图所示，不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦，三个弹簧测力计拉力F A、F B、F c三者的关系正确的是
A．F A：F B：F c＝3：2：1 B．F A：F B：F c＝1：2：3
C．F A：F B：F c＝6：3：2 D．F A：F B：F c＝2：3：6
8．如图所示杠杆，力F方向始终竖直向上，当此杠杆在动力F作用下，将一个由细绳系的物体由图中位置逆时针匀速转动到水平位置时，则
A．F大小始终不变B．F先变大后变小
C．F先变小后变大D．无法判断F大小的变化
9．如图所示，在水平拉力F的作用下重100 N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计B的示数为10 N，则拉力F的大小及物体A与水平桌面的摩擦力大小分别为( )
A．200 N，10 N B．200 N，20 N
C．20 N，10 N D．20 N，20 N
10．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
二、填空题
11．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点处挂一个重为60N的物体，物体G的底面积为200cm2，B点处加一个竖直向上的力F杠杆在水平位置平衡，且
OB∶AB=2∶1。则F= ___N，它是________杠杆。当把物体G浸入水中，竖直向上的力
F=60N时，杠杆仍然在水平位置平衡，物体G的下表面受到水的压强 _______Pa。
12．如图是一种轮式垃圾桶，拖动时它相当于一个______（选填“省力”或“费力”）杠杆。垃圾桶底部的小轮子是为了______（选填“增大”或“减小”）摩擦力。若拖动时垃圾桶总重为120N ，且动力臂为阻力臂的3倍，要保持垃圾桶平衡的拉力F 为______N 。
13．如图所示，用力F 1和F 2分别匀速提起物体C 时，滑轮_______可以看作等臂杠杆（选填“A"或“B”）.若物体C 重为50牛，滑轮重力不计，则力F 2的大小为___________牛.
14．如图，把物体A 放在水平板OB 的正中央，用一不变的力F 将板的B 端匀速地慢慢抬高（O 端不动），设A 相对平板静止，则A 对板的压力将__________，A 与B 之间的摩擦力将___________，F 对O 点的力矩将_____________．
15．如图所示，用10N 的水平拉力F 拉滑轮，使足够长的物体A 以0.2m/s 的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N ．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则绳子拉物体A 的功率为________W ，物体A 与地面之间的摩擦力为________N 。
16．如图所示，G A =10 N ，G B =20 N ，现用一水平向右的力F 作用物体A 上，使A 向右匀速滑动，则弹簧秤的示数为_________N ，拉力F 为_________N ．（已知物体A 、B 和地面的
表面粗糙程度都相同，摩擦力f 与表面所受的压力F N 成正比，且0.2N
f
F ，不计绳、弹簧秤、滑轮的重力和滑轮与轴之间的摩擦）．
17．图中所示是自行车上两个典型的轮轴装置，从图中可知脚踏板与________组成了一个________轮轴，飞轮与________组成了一个________轮轴.
18．如图是用高枝剪修剪树枝的情景，仔细观察高枝剪头部的结构和使用情况，发现高枝剪头部有_____和滑轮组两类简单机械．当园林工用30 N的力向下拉绳时，因拉绳而使图中A处受到的作用力大约增加____N.
19．如图所示,甲物体重6N,乙物体重10N,弹簧测力计重力及摩擦均不计.则当甲、乙两物体静止时,弹簧测力计的读数为______N,地面对乙物体的支持力是________N．
20．杠杆AB可绕支点O自由转动，将金属块用细绳悬挂在杠杆A端，把石块用细绳悬挂在杠杆B端时，杠杆恰好在水平位置平衡，如图所示．若将石块浸没在水中，为使杠杆在水平位置平衡，需在杠杆A端施加一个竖直向上的拉力F，其大小为石块所受重力的
8 9．已知
OA
OB
=
3
8
，则石块的密度为______kg/m3．
三、实验题
21．在做“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
(1)如图甲所示，为使杠杆在______位置平衡，可以将左端的平衡螺母向______调；
(2)调节平衡后，在杠杆两侧挂不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆在水平位置再次平衡，并记录相关数据。改变钩码的数量及位置多次实验，小明得出杠杆的平衡条件
______。如图乙所示，A、B两点分别增加一个钩码，则杠杆______（选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持平衡”）；
(3)如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐______（选填“增大”或“减小”），原因是弹簧测力计拉力的力臂在______（选填“增大”或“减小”）。
22．在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们猜想可能与提升物体的重力、动滑轮的重力以及承重绳的段数有关，他们设计并利用如图所示的四个滑轮组分别进行实验。下表是他们记录的实验数据。
(1)从实验数据记录表中第_________组和第_________组数据可知，滑轮组机械效率高低与提升物体的重力有关。
(2)从实验数据记录表中第2组和第3组数据可知，滑轮组机械效率高低与_________有关。
(3)若要研究滑轮组机械效率高低与承重绳段数的关系，应参考实验数据记录表中第
_________组和第_________组数据。
23．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．
24．如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有: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)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡.于是小明便得出了杠杆的平衡条件为: F A×OA=F B×OB．他这样得出的结论是否合
理?________.为什么?_______.
(2)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因是: ____________________________
(3)小明用如图丙所示的实验装置继续研究“杠杆的机械效率”.实验时,将总重为G的钩码挂在杠杆A处,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h,弹簧测力计的示数为F,其移动的距离为S,则杠杆的机械效率η＝___(用题中字母表示).若将钩码移动到B点,仍将它匀速提升h的高度,则弹簧测力计的示数F′___ （>/=/<） F,杠杆的机械效率η′_____ （>/=/<）η25．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示。
次数物体的重力G/N 提升的高度
h/m
拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率
120.110.366.7% 230.1 1.40.371.4% 340.1 1.80.374.1% 420.1 1.50.2
(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是______（结果精确到0.1%）。这次数据是用图
中_______（填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的。
(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若要增大滑轮组的机械效率，应该
________。在第1次实验中，当拉着物体以0.1m/s的速度匀速上升时，拉力F的功率为
________W。
(3)某同学认为，使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时，越省力的滑轮组其机械效率越大，他的想法正确吗？________。请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的
判断依据：________。
四、计算题
26．身高相同的兄弟二人在帮奶奶打扫卫生时，用一根重力不计的均匀扁担抬起一桶水（已知桶和水的总质量为20kg），扁担长1.6m，水桶挂在距离哥哥肩膀0.6m处（我们可将扁担简化成如图所示的杠杆），求：
(1)两人静止站立时，哥哥肩膀对扁担的支持力是多少？
(2)若在抬水前，哥哥一人用竖直向上的力从地面将这桶水提起20cm高，然后水平向前行
走了5m，则在此过程中，哥哥对这桶水做了多少功？（g取10N/kg）
27．小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的重为600N，在F＝50N的拉力作用下，货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2
倍。求：
(1)拉力F的功率是多少？
(2)货箱运动了2min，克服摩擦所做的功是多少？
(3)此滑轮组的机械效率是多少？
28．为保证市场的公平交易，我国已有不少地区禁止在市场中使用杠杆．杠杆确实容易为不法商贩坑骗顾客提供可乘之机．请看下例．
秤砣质量为1千克，秤杆和秤盘总质量为0.5千克，定盘星到提纽的距离为2厘米，秤盘星到提纽的距离为10厘米（下图）．若有人换了一个质量为0.8千克的秤驼，售出2.5千克的物品，物品的实际质量是多少？
29．如图所示，工人用滑轮组提升货物，每个滑轮所受的重力均为50N．
（1）用滑轮组让重为750N的货物以0.2m/s的速度竖直上升10s，求工人做的有用功．（2）若绳子能够承受的最大拉力为500N，货物提升过程中绳子所受的重力和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%，求滑轮组的最大机械效率．
30．如图所示，甲是用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个实心圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v=0.2m/s 向右运动，图（乙）是此过程中汽车拉动重物的功率P 随时间t 的变化图象，设t=0 时汽车开始提升重物，忽略水的阻力、绳子重力及滑轮的摩擦，g 取 10N/kg。求：
（1）圆柱型重物的质量？
（2）圆柱型重物浸没在水中时所受的浮力？
（3）圆柱型重物的密度？
（4）若考虑绳重及摩擦，圆柱型重物全部出水后，汽车的实际拉力为 5000N ，此时该装置的机械效率？
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题 1．B 解析：B 【详解】
如图，杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡条件得
G OA G OB ?=?铝铜
即
gV OA gV OB ρρ?=?铝铝铜铜
则
33338.910kg/m 60cm 89
2.710kg/m 20cm 9
OB V V OA ρρ???===???铜铝铜铝
当两球同时浸没在水中，杠杆两端力乘以力臂，左端
G F OA gV gV OA gV OA ρρρρ-?=-?=-?铝浮铝铝铝水铝铝水铝（）（）（）----①
右端
G F OB gV gV OB gV OB ρρρρ-?=-?=-?铜浮铜铜铜水铜铜水铜（）（）（）----②
由①②得
3333
(2.7g/cm -1g/cm )8920cm
=0.71((8.9g/cm -1g/cm )(96)0)cm
V OA V OB ρρρρ-???≈<-???铝水铝铜水铜 即左端力与力臂的乘积小于右端力与力臂的乘积，所以杠杆的右端（铜球端）下沉。故ACD 不符合题意，B 不符合题意。 故选B 。
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】
A ．杠杆是可以让某一固定点转动的硬棒，划水的船桨符合杠杆的特点，所以划水的船桨是杠杆，又划水时省了距离，故必定费力，即船桨是费力杠杆，故A 正确，不符合题意；
B ．龙舟漂浮在水面上时，处于平衡状态，龙舟所受的浮力等于重力，故B 错误，符合题意；
C ．运动员向后划水，给了水一个向后的作用力，同时也受到水向前的反作用力，龙舟前进，说明物体间力的作用是相互的，故C 正确，不符合题意；
D ．划船时，船桨给了水一个向后的作用力，此时水为船桨的受力物体，同时船桨也受到水向前的反作用力，此时水为船桨的施力物体，所以水既是受力物体同时也是施力物体，故D 正确，不符合题意。 故选B 。
4．D
解析：D 【详解】
A ．两个物体提升相同的高度h 时，甲滑轮组动滑轮上有三段绳子，所以F 甲自由端移动的距离为3h ，乙滑轮组动滑轮上有两段绳子，所以F 乙自由端移动的距离为2h ，故A 错误．
B ．根据公式W 有=Gh ，由于两物体升高相同的高度，但是G A ＞G B ，所以W 有甲＞W 有乙，故B 错误；
C ．W 有甲＞W 有乙，η甲＜η乙，结合W W η=
有总
知，W 总甲＞W 总乙，时间又相等，由P =
W
t
知，甲滑轮组的总功率比乙的大，故C 错误；
D ．根据W W W η=+有有额
，得1
η=1+W W 额有，因为η甲＜η乙，所以W W W W >额甲额乙有甲有乙，又因为W 有甲
>W 有乙，所以W W >额甲额乙，再根据W G h =额动得，G G >动甲动乙，故D 正确。
故选D 。
5．D
解析：D 【分析】
小兰和爸爸相向而行，动力、阻力不变，力臂同时减小，减小的量为vt ，再次利用杠杆平衡条件求爸爸的速度．
木板平衡时，小兰和爸爸对木板施加的力大小等于各自重力， 所以小兰和爸爸对杠杆施加的力分别为F 1=400N ，F 2=800N ， 由题意可知，两力臂分别为l 1=2m ，l 2=1m ，
他们同时开始匀速相向行走，设小兰和爸爸匀速行走的速度分别为v 1和v 2，行走时间为t ，
要保证杠杆水平平衡，根据杠杆的平衡条件有：111222F l v t F l v t （）（）-=- 2400N 2m 0.5m/s 800N 1m t v t ?-?=?-（）（），
解得v 2=0.25m/s ． 故选D ．
6．B
解析：B 【解析】 【分析】
物体在水中漂浮，浮力等于自身重力，根据此关系式可求物体的密度；
根据A 中求得的组成物块材料的密度，将其代入G=mg=ρ物gV =ρ物ga 3，即可得出结论； 由图可分析出物块底面所处的深度，再根据公式p=ρgh 可求出其底面的压强；
，根据杠杆的平衡条件可求动力的大小。 【详解】
A 、因为物块漂浮，所以F 浮=ρgV 排=ρga 2（a-h ），G=mg=ρ物gV =ρ物ga 3，又知F 浮=G ，即F 浮=ρgV 排=ρga 2（a-h ）=ρ物gV =ρ物ga 3，解得()a h a
ρ
ρ-=物，故A 正确，不符合题意；
B 、物块所受的重力3
32()()a h G mg gV ga g a a h ga a
ρ
ρρρ-====??=-物物，故B 错误，符合题意；
C 、物块漂浮时底面所处的深度为a-h ，则物块底面所受水的压强p=ρg（a-h ），故C 正确，不符合题意；
D 、物体重力为G=mg=ρ物Vg=ρ物a 3g ，根据杠杆平衡条件FL 1=GL 2
，所以
22
2
1
()()4
a
a h ga GL a h a g F L ρ-?
-=
==
，故D 正确，不符合题意。 故选B 。
7．B
解析：B 【分析】
根据动滑轮的使用特点，判断力的大小．
根据每段绳子承担的力的情况，分析三个弹簧测力计拉力F A 、F B 、F c 三者的关系，如下图：
设每段绳子承担F 的力，F C 承担3段绳子的拉力，F C ＝3F ；F B 承担2段绳子的拉力；F B ＝2F ；F A 承担一段绳子的拉力，F A ＝F ．
故F A ：F B ：F C ＝F ：2F ：3F ＝1：2：3，故B 正确，ACD 错误． 故选B ． 【点睛】
本题考查动滑轮的使用情况，是一道基础题．
8．A
解析：A 【解析】
如图,当杠杆匀速转动到水平位置时,
因为动力、阻力作用点不变, 所以
OA OC
OB OD
L L L L =不变; 又因为阻力(物重G 不变),由OB OA L F L G =得:
OA OB
L G
F L =. 所以当杠杆匀速转动到水平位置时,动力F 的大小不变. 所以A 选项是正确的.
【点睛】画出动力臂和阻力臂,杠杆的动力臂与阻力臂的大小关系不变,而阻力臂不变,由杠杆的平衡条件可以知道动力不变．
9．C
解析：C
【解析】如图所示，弹簧测力计B 示数为10N ，通过滑轮拉动物体A 相当于定滑轮，A 受到拉力也为10N ；A 做匀速直线运动，所以物体A 与水平桌面的摩擦力与A 受到拉力是一对平衡力，摩擦力大小为10N ；
向右的拉力F 与向左的两段绳子的拉力平衡，所以拉力为： 210N 20N F =?= 点睛：重点是滑轮受力情况的分析，对于单个滑轮来说，使用时处于平衡状态，绕绳子一侧的两段绳子的两个力的和等于另一侧的拉力。
10．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 ．
二、填空题
11．费力 1×103 【详解】
[1][2]因为OB ∶AB=2∶1，所以 OB ∶OA=OB ∶(OB+AB)=2∶(2+1)=2∶3 由杠杆平衡条件可得 即
因为F>G ，所以此杠杆为费力
解析：费力 1×103 【详解】
[1][2]因为OB ∶AB =2∶1，所以
OB ∶OA =O B ∶(OB +AB )=2∶(2+1)=2∶3
由杠杆平衡条件可得
=F OB G OA ??
即
60N 3
90N 2
G OA F OB ??=
== 因为F >G ，所以此杠杆为费力杠杆。
[3]当浸入水中平衡时，拉力为60N ，此时由杠杆平衡条件可得
()-F OB G F OA ='??浮
即
60N 2
-
60N-20N 3
F OB F
G OA ?='?==浮
又由阿基米德原理可得
-3333
20N
==210m 1.010kg /m 10N /kg
F V g ρ=
???浮排水 浸入水中深度为
-33-42
210m ==0.1m 20010m V h S ?=?排
故，下表面受到水的压强为
333=1.010kg /m 10N /kg 0.1m=1.010Pa p gh ρ=????水
12．省力 减小 40
【详解】
[1]由图知道，拖动所示垃圾桶时，是动力臂大于阻力臂的杠杆，所以，相当于
是一个省力杠杆。
[2]垃圾桶底部安装小轮子，通过变滑动为滚动的方式减小了摩擦
解析：省力 减小 40 【详解】
[1]由图知道，拖动所示垃圾桶时，是动力臂大于阻力臂的杠杆，所以，相当于是一个省力杠杆。
[2]垃圾桶底部安装小轮子，通过变滑动为滚动的方式减小了摩擦力。
[3]根据题意知道，垃圾桶总重是G =120N ，动力臂是阻力臂的3倍，所以，由杠杆原理Fl 1 =Gl 2知道，保持垃圾桶平衡的拉力是
22
12
120N 40N 3GL L F L L ?=
== 13．A 25 【详解】
[1]由图可知，A 滑轮是定滑轮，所以滑轮A 是等臂杠杆。 [2]滑轮B 是动滑轮,省一半力,所以F2的大小为25N 。
解析：A 25 【详解】
[1]由图可知，A 滑轮是定滑轮，所以滑轮A 是等臂杠杆。 [2]滑轮B 是动滑轮,省一半力,所以F 2的大小为25N 。
14．减小 增大 减小 【详解】
[1][2]物体m 受重力、支持力和静摩擦力；由平衡条件得：支持力N=mgcos ①，静摩擦力f=mgsin ②，在平板绕接地点转动过程中，角逐渐增
解析：减小 增大 减小 【详解】
[1][2]物体m 受重力、支持力和静摩擦力；由平衡条件得：支持力N =mg cos θ ①，静摩擦力f =mg sin θ ②，在平板绕接地点转动过程中，角θ逐渐增大，则支持力N 减小，由牛顿第三定律可知，物体m 对平板的压力N ′=N =mg cos θ减小，摩擦力f =mg sin θ增大； [3]设m 到接地点的距离为l ，支持力的力臂等于l ，对物体和平板整体而言，总重力要使板顺时针转动，拉力要使板逆时针转动，根据力矩平衡条件，有
F ?L cos θ=MgL 2cos θ+mgl cos θ ③
其中：L 为板长，则F 的力矩：
MF =F ?L cos θ=MgL 2cos θ+mglcos θ
可见，随着θ的增大，cos θ减小，MgL 2cos θ+mgl cos θ减小，则MF 减小，即F 对O 点的力矩将减小．
15．2 【解析】 【分析】
（1）由图可知，拉着动滑轮移动时，绳子的拉力为F 的一半，由可求得绳子拉物体A 的功率；
（2）由图可知，B 物体静止处于平衡状态，受到的水平向右的摩擦力和水平向左的拉力是
解析：2 【解析】 【分析】
（1）由图可知，拉着动滑轮移动时，绳子的拉力为F 的一半，由P Fv =可求得绳子拉物体A 的功率；
（2）由图可知，B 物体静止处于平衡状态，受到的水平向右的摩擦力和水平向左的拉力是一对平衡力，二力大小相等，B 受到的摩擦力与A 受到B 摩擦力是一对相互作用力，据此求出B 给A 的水平向左的摩擦力，对物体A 受力分析，根据力的平衡条件求出地面与A 间的摩擦力； 【详解】
（1）由图可知，滑轮为动滑轮，绳子的拉力为F 的一半，即
11
10N 5N 22
F F '=
=?=， 则绳子拉物体A 的功率：
5N 0.2m/s 1W W F s P F v t t
'=
=='=?=； （2）由图和题意可知，B 物体静止处于平衡状态，受到的水平向右的摩擦力和水平向左的拉力是一对平衡力，二力大小相等，由弹簧测力计示数可知，B 受到水平向右的摩擦力为f B =3N ；因B 受到的摩擦力与A 受到B 摩擦力是一对相互作用力，所以，B 给A 的水平向左的摩擦力；3N BA B f f ==；
因物体A 匀速运动，且A 受到水平向右绳子的拉力和水平向左B 给A 的摩擦力、地面对
A 向左的摩擦力，由力的平衡条件可得BA A f f F 地+=，则物体A 与地面之间的摩擦力
5N 3N 2N A BA f F f =-=-=地。
16．18 【解析】
如图的滑轮组，当A 向右匀速滑动时，测力计拉着B 应向左滑动． 根据得，B 受到A 的摩擦力为：； B 受到地面的摩擦力为：； 则B 受到的摩擦力之和为：， 根据二力平衡可得，要使B 向左
解析：18 【解析】
如图的滑轮组，当A 向右匀速滑动时，测力计拉着B 应向左滑动． 根据
0.2N
f
F =得，B 受到A 的摩擦力为：0.20.210N 2N A N f F ==?=； B 受到地面的摩擦力为：()0.20.210N+20N 6N N f F 地面==?=； 则B 受到的摩擦力之和为：B +=2N+6N=8N A f f f =地面， 根据二力平衡可得，要使B 向左运动，测力计的示数为8N ；
与A 相连的动滑轮，由两段绳子拉着，所以动滑轮对A 的拉力为16N ； A 与B 间的摩擦力为2N ，A 要向右运动，根据平衡力的条件得拉力F 为：
16N 2N 18N F =+=．
点睛：重点是滑轮组的工作特点和平衡力的应用，关键是明白，A 要向右运动时，B 应向左运动，然后从测力计开始分析可得结果．
17．齿轮盘 省力 后车轮 费力
【解析】由图知：脚踏板的半径要大于齿轮盘的半径，因此脚踏板与齿轮盘组成轮轴，脚踏板是轮，齿轮盘是轴，组成了一个省力轮轴； 飞轮和后车轮组成轮轴，飞轮是轴，后车轮
解析： 齿轮盘 省力 后车轮 费力
【解析】由图知：脚踏板的半径要大于齿轮盘的半径，因此脚踏板与齿轮盘组成轮轴，脚踏板是轮，齿轮盘是轴，组成了一个省力轮轴；
飞轮和后车轮组成轮轴，飞轮是轴，后车轮是轮，组成了一个费力轮轴。 故答案为：
齿轮盘；省力；后车轮；费力。
【点睛】首先分清两部分哪个是轮、哪个是轴，再判断力是作用在轮上、还是作用在轴上来进行解答。此题考查了常见的机械：轮轴.如果需要判断轮轴是省力还是费力，只需判断出力是作用在哪一部分：若力作用在轮上，则是省力轮轴；若作用在轴上，则是费力轮轴。
18．杠杆 60 【解析】
由图剪刀剪树枝符合杠杆的定义；
拉动A 处动滑轮，下端有定滑轮，拉绳子自由端时有三段绳子通过动滑轮，所以A 处受到的作用力 故答案为杠杆；90． 【点睛】本题考查了
解析：杠杆 60 【解析】
由图剪刀剪树枝符合杠杆的定义；
拉动A 处动滑轮，下端有定滑轮，拉绳子自由端时有三段绳子通过动滑轮，所以A 处受到的作用力3330=90A F F N N ==? 故答案为杠杆；90．
【点睛】本题考查了对杠杆和滑轮组的认识和理解，关键是正确分析通过动滑轮绳子的段数.
19．4 【解析】
（1）甲由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的6N 的拉力，弹簧测力计处于静止状态，水平方向上受到的就是一对平衡力，所以乙也对弹簧测力计施加了一个6N 的拉力，弹簧测力计的示数
解析：4 【解析】
（1）甲由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的6N 的拉力，弹簧测力计处于静止状态，水平方向上受到的就是一对平衡力，所以乙也对弹簧测力计施加了一个6N 的拉力，弹簧测力计的示数等于这个力，等于6N ；（2）乙受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力，这三个力是平衡力，所以支持力等于重力和拉力的差值等于10N-6N=4N ． 故答案为6；4．
20．0×103． 【解析】
试题分析：该题有两种情况，一是石块没有浸入水中的情况，一是石块浸入水中的情况．
当石块不浸入水中时，杠杆平衡，则G 金×OA=G 石×OB ，由于OA/OB=3/8，故3G 金=8G
解析：0×103． 【解析】
试题分析：该题有两种情况，一是石块没有浸入水中的情况，一是石块浸入水中的情况．
当石块不浸入水中时，杠杆平衡，则G 金×OA=G 石×OB ，由于OA/OB=3/8，故3G 金=8G 石； 当石块浸入水中时，杠杆平衡，则(G 金－G 石)×OA=(G 石－F 浮)×OB ，
再联立上式，解之得：F 浮=
G 石，即ρ水gV=
ρ石gV ，故ρ石=3ρ水=3.0×103kg/m 3．
考点：杠杆平衡条件，阿基米德原理．
三、实验题
21．水平 左 动力×动力臂=阻力×阻力臂或F 1L 1=F 2L 2 右端下沉 增大 减小 【详解】
(1)[1][2]如图甲所示，杠杆右端下沉，左端上翘，应该将左端的平衡螺母向左调，使杠杆重新在水平位置平衡。
(2)[3]如图乙所示，假设一个钩码重力为G ，横杆上一小格为L ，调节平衡后，在杠杆两侧挂不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆在水平位置再次平衡，并记录相关数据。得到
左边= F 2L 2=3G ×2L =6GL 右边= F 1L 1=2G ×3L =6GL
左边等于右边，改变钩码的数量及位置多次实验，左边依然等于右边，小明据此得出杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂或F 1L 1=F 2L 2 [4]如图乙所示，A 、B 两点分别增加一个钩码，则
428G L GL '=?=左边 339G L GL '=?=右边
各自增加一个钩码后，右边大于左边，所以杠杆右端下沉。
(3)[5][6]如图丙所示，A 点钩码数量不变，钩码对杠杆施加的拉力方向不变，现在将B 点的弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，则弹簧测力计拉力的力臂减小，为使杠杆始终保持水平平衡，根据杠杆的平衡条件可知，则弹簧测力计拉力增大，即弹簧测力计的示数将逐渐增大。
22．2 动滑轮重力 2 4 【分析】
(1)探究滑轮组和物体的重力的关系，相同的滑轮组，不同的重力，分析选择哪两组数据； (2)分析第2组和第3组数据，物体的重力相同，动滑轮的重力不同，可以得到滑轮组的机械效率与哪个因素有关；
(3)探究滑轮组机械效率和承重绳段数的关系，保持提升重物和使用的滑轮组相同，分析选择哪两组数据。 【详解】
(1)[1][2]研究滑轮组机械效率高低与提升物体的重力有关，要控制使用同样的滑轮组，只改变物体的重力，从实验数据记录表中第1组和第2组数据可知，滑轮组机械效率高低与提升物体的重力有关；
(2)[3]从实验数据记录表中第2组和第3组数据可知，提升物体的重力相同，第3组动滑轮重力大，机械效率低，故得出滑轮组机械效率高低与动滑轮的重力有关；
(3)[4][5]若要研究滑轮组机械效率高低与承重绳段数的关系，要控制提升重物和使用的滑轮组相同，选择实验数据记录表中第2组和第4组数据。
【点睛】
本题考查滑轮组的机械效率，需要知道使用同一滑轮组提升不同的重物时，重物越重，滑轮组的机械效率越大。
23．方向大小等于3
【解析】
（1）以甲为研究对象，甲处于静止状态，所以a绳对甲的拉力F=G甲=3N；
（2）a．由图C和题意可知，使用定滑轮改变了力的方向，但不能改变力的大小；
b．图A中，b绳对乙施加拉力，力的作用是相互的，则乙对b绳同时施加拉力，所以b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对相互作用力；
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，说明相互作用力大小相等；于是可以得出，b绳对乙的拉力等于乙对b绳的拉力；由此可知，图A中b绳对乙的拉力为3N．
故答案为（1）3；（2）a．方向；大小；b．等于；3．
24．不合理一次实验具有偶然性,应多次实验,避免偶然性,寻找普遍规律杠杆有自重GH/Fs > >
【解析】
（1）小明便得出了杠杆的平衡条件为：F1L1=F2L2；实验中只有一次实验就总结实验结论，实验结论很具有偶然性，不具有普遍性，因此这样得出的结论不合理．
（2）图乙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆自身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．
（3）杠杆的机械效率：
W Gh
W Fs η==
有
总
；
（4）根据图示可知，将钩码移动到B点时，阻力和动力臂都不变，阻力臂增大，由
F1L1=F2L2可知，动力将增大，即F′＞F；将钩码移至B点，提升相同高度，有用功相同，弹簧测力计竖直移动的距离不同，B点时杠杆上上升的高度小些，做的额外功小些，所以机械效率变大，即η′＞η．
故答案为(1). 不合理 (2). 一次实验具有偶然性，应多次实验，避免偶然性，寻找普遍规律
(3). 杠杆有自重 (4).
W Gh
W Fs
η==
有
总
(5). > (6). >
25．7% 乙增大所提物体的重力 0.3 不正确比较第1、4次实验数据可知，第1次比第4次省力，但两次的机械效率却相同
【详解】
(1)[1][2]根据表格数据发现，绳端移动的距离是物体提升的高度的2倍，所以，使用的是乙所示的滑轮组；
第四次实验中
W有=Gh=2N×0.1m=0.2J；W总=Fs=1.5N×0.2m=0.3J
所以，机械效率是