深圳龙岗区平冈中学简单机械单元专项训练

深圳龙岗区平冈中学简单机械单元专项训练

一、选择题

1．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

2．要用30N的力刚好提起40N的物体，若不计机械本身重力和摩擦，则下列简单机械可以采用的是（）

A．一个定滑轮

B．杠杆

C．一个动滑轮

D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组

3．如图所示，形状规则、密度均匀的木板AB放在水平桌面上，OA=2OB．当B端挂30 N 的重物G时，木板A端刚刚开始翘起，木板重为

A．10 N B．15 N C．30 N D．60 N

4．如图所示，一块厚度很薄、质量分布均匀的长方体水泥板放在水平地面上，若分别用一竖直向上的动力F1、F2作用在水泥板一端的中间，欲使其一端抬离地面，则（）

A．F1>F2，因为甲中的动力臂长

B．F1

C．F1>F2，因为乙中的阻力臂短

D．F1=F2，因为动力臂都是阻力臂的2倍

5．如图所示，重为60牛的物体甲放在水平桌面上，与重为6牛的物体乙用细绳相连，绳的重力和滑轮处的摩擦均忽略不计。当物体乙恰好能以0.2米/秒的速度匀速下落时，下列判断中不正确的是

A．绳拉甲物体的力为6牛

B．甲物体的速度为0.2米/秒

C．5秒内绳的拉力对甲物体做的功为60焦

D．绳的拉力做功的功率为1.2W

6．以下几个验证性小实验，其中有错误的是

A．冬天将玻璃片从室外拿到室内，发现它上面有一层雾，说明降低温度可以使气体液化B．将滚摆从最高点放手后，发现它上下运动，说明动能和重力势能可以相互转化

C．用弹簧测力计沿着木板将物体匀速拉动到某一高度，发现用长木板比短木扳拉动时测力计示数小，说明相同情况下斜面越长越省力

D．在水平桌面上用弹簧测力计拉着小车做匀速直线运动，发现车轮朝下比车轮朝上拉动时测力计示数小，说明相同条件下接触面越光滑摩擦力越小

7．如图所示，用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，当杠杆静止时，弹簧测力计示数为10N；若将弹簧测力计改为斜向上拉，使弹簧测力计的轴线与杠杆垂直，当杠杆静止时，弹簧测力计的示数

A．大于10N B．小于10N C．等于10N D．无法判断

8．用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完（未画出），实验中，拉力F随时间t变化的关系如图甲所示，物体A上升的速度v随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在1～2s内，滑轮组的机械效率为80%，则下列判断中正确的是

A．物体A的重为1500N

B．动滑轮的重为400N

C．物体A从静止开始上升1s后，拉力的功率为500W

D．若将物体A换成重为900N的物体B，则在匀速提升物体B的过程中，滑轮组的机械效率将变为75%

9．某同学自制了一架天平，由于制作粗糙，天平两侧长度不同．当将一物体放在天平的左盘时，右侧砝码的质量为m1，恰好平衡；当将该物体放在天平的右盘时，左侧砝码的质量为m2，天平才平衡．则该物体的质量应为：（）

A．B．C．D．无法确定

10．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）．下列说法错误的是（）

A．F2的功率为0.6W

B．弹簧测力计读数为9N

C．物体A和地面之间有摩擦力

D．如果增大F2，物体A可能向左运动

11．通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各措施中能提高机械效率的是( ) A．增加动滑轮，减小拉力 B．改用质量小的定滑轮

C．减少提升高度，减少做功 D．增加提升重物重力，增大有用功

12．如图所示的是工人在平台上通过滑轮组向上拉起重物G的情景．已知重物G所受的重力为700 N，当他沿水平方向用400 N的力拉重物G时，重物G恰好做匀速直线运动．不计绳重及摩擦，下列说法正确的是

A．该滑轮组的动滑轮所受的重力为100 N

B．若工人拉动绳子的速度为0.5 m/s，则4 s后，绳子的拉力所做的功为1 400 J

C．当工人用等大的力使绳子以不同速度匀速运动，且绳端运动相同的距离时，工人所做的功大小不同

D．若将重物G换为质量更大的物体，则在不改变其他条件的情况下，工人将更省力

二、填空题

13．如图所示是一种小型千斤顶，当手往下压动摇臂时，能把顶着的重物微微抬高一段很小的距离。把摇臂向上复位时，抬起的重物可以保持不动，再按下摇臂时，重物又被微微抬起。上下往复操作摇臂，重物便渐渐举高。用这种千斤顶把某汽车的一个后轮顶起时，

施加在摇臂上向下的压力为100N，每压一次，手向下移动的距离是20cm，则每压一次手对千斤顶做功_____焦，压120次后，后轮被抬高15cm，若汽车质量4×103kg，千斤顶支持其重量的30%，不考虑手使摇臂向上复位所作的功，该千斤顶的机械效率是_____。

14．一根粗细均匀的木料（圆柱形的），重是100N，放在水平地面上，现将它的一端微微抬起，所需的最小力是 _______N。

15．如图所示，用力F1和F2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F2的大小为___________牛.

16．如图所示，一块均匀的厚木板长 15m，重 400N，对称的搁在相距8m 的A、B两个支架上．一个体重为 500N 的人，从A点出发向左走到离B点_________m 处时，木板将开始翘动．

17．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0.2

N

f

F

，不计绳、弹簧

秤、滑轮的重力和滑轮与轴之间的摩擦）．

18．国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为65毫米，活塞冲程长为55毫米，满负荷工作时，燃气平均压强为9.59×105帕，飞轮转速为1500转/分，则该汽油机满负荷工作时的功率为_____瓦．（不计摩擦）

19．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.

20．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．

三、实验题

21．某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：

①用轻绳悬挂杠杆一端的D点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，

在占点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；

②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变)，在此过程中弹

簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。

回答下列问题：

(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________．(用已知或测量的物理量符号表示)

(2)本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是:___________

(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)．

22．在探究“杠杆平衡条件”实验中(每个钩码质量相等，杠杆上每小格等距)

(1)将杠杆的中点O挂在支架上后，调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是

_____________；

(2)杠杆平衡后，小明同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上_____个钩

码，使杠杆在水平位置平衡；

(3)取下B 位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C 点使杠杆在水平位置保持平衡。当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙)，测力计示数将_____________(选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”)；

(4)接着小明把支点选到B 点，如图丙，在A 点挂一个钩码，在C 点挂3个钩码，杠杆也恰好水平静止，她觉得此时不满足杠杆平衡条件，造成这个问题的原因是_____________； (5)完成以上实验后，小明利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。如图丁，实验时，竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。实验中，将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F =_____N ，钩码总重G 为1.0N ，钩码上升高度h 为0.1m ，测力计移动距离s 为0.3m ，则杠杆的机械效率为_______%(结果精确到0.1%)。如果把钩码由A 移至B ，两次实验A 点竖直移动相同距离，拉力所做的有用功将____，此杠杆的机械效率将________(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。

23．在探究“杠杆平衡的条件”实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。

（1）将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了，杠杆右端仍下沉，此时应将杠杆左侧的平衡螺母向_____调，直到杠杆在水平位置平衡为止。

（2）某同学进行正确的实验操作后，得到的数据为1126N,20cm,4N F L F ===和

230L cm =。该同学根据这些数据能否得出探究结论？_____。理由是：_____。

（3）如图，杠杆在水平位置平衡。如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码，则杠杆_____（选填“能”或“不能”）平衡，杠杆的_____端（选填“左”或“右”）将下沉。 24．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。

25．小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为m，O为支点．

（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为η=________．（用物理量的符号表示）

（2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度与第一次相同，则弹簧测力计的示数将________（选填“＞”、“=”或“＜”）F1，此次弹簧测力计做的功将________（选填“＞”、“=”或“＜”）第一次做的功．

（3）如果他想探究杠杆机械效率与物重的关系，在上述（1）实验基础上，接下来他应将3只钩码悬挂在________点（填“B”或“C”），并使钩码上升________高度（填“相同”或“不同”），测出拉力和A点移动的距离．

26．小明使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图所示。他将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s、计算得出的有用功W有用、总功W总

和机械效率η等数据一并记入下表： 实验次数 G /N F /N h /m s /m W 有用/J W 总/J η 1 2 2.1 0.1 0.1 0.2 0.21 95.2% 2 2 1.2 0.1 0.2 0.2 0.24 83.3% 3 2 0.9 0.1 0.3 0.2 0.27 74.1% 4 2 0.9 0.3 0.9 0.6 0.81 ★ 5

2

0.6

0.1

0.5

0.2

0.30

66.7%

★(2)比较1、2次实验数据可知：第2次的机械效率较低，主要原因是______； (3)分析第3、4次实验数据可知：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______； (4)比较3、5次实验数据可知：在被提升的重物一定时，所用滑轮组的动滑轮越重，滑轮组的机械效率越______。

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题 1．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．

2．B

解析：B 【详解】

A ．定滑轮不能省力，只能改变力的方向，故A 不符合题意；

B ．根据杠杆的平衡条件得

1230N 40N L L ?=?

所以12:4:3L L =时可以满足条件，故B 符合题意；

C ．如果不计机械自身重力和摩擦，动滑轮可以省一半力，此时的拉力应为20N ，故C 不符合题意；

D ．使用滑轮组时通过承担物重绳子的段数至少为2段，如果不计机械自身重力和摩擦，

F 最大为物重

G 的二分之一，即拉力最大为20N ，不可能达到30N ，故D 不符合题意。 故选B 。

3．D

解析：D 【详解】

由于形状规则、密度均匀的木板AB 的中点为重心，O 为支点，如图：

因为OA=2OB ，则木板重力G ′的力臂为L 1=1

1

OB 22

OC OA OB OB （）

=+-=； 重物G 的力臂L 2=OB ， 根据杠杆平衡条件得：G′×L 1=G ×L 2 所以G′=60N

【点睛】

因为形状规则、密度均匀，所以重心所在位置即是阻力的作用点，且结合题意可知，O 点是支点．

4．D

解析：D 【分析】

把水泥板看做一个杠杆，抬起一端，则另一端为支点；由于水泥板是一个厚度、密度都均匀的物体，所以，其重力的作用点在其中心上，此时动力F 克服的是水泥板的重力，即此时的阻力臂等于动力臂的一半；在此基础上，利用杠杆的平衡条件，即可确定F 1与F 2的大小关系。 【详解】

两次抬起水泥板时的情况如图所示：

在上述两种情况下，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，所以两图中动力臂都是阻力臂的2倍；依据Fl Gl =阻动可得，

1

2

l F G

G l ==阻动， 所以，前后两次所用的力相同，即12F F =，故ABC 都错误，D 正确。 【点睛】

本题作为考查杠杆平衡条件应用的一道经典例题，很容易让学生在第一印象中选错，一定要仔细分析，重点记忆！

5．C

解析：C 【详解】

A ．图示滑轮为定滑轮,绳的重力和滑轮处的摩擦忽略不计,乙匀速下落,所以绳拉甲物体的力

F =

G 乙=6N

故A 正确不符合题意；

B ．图示滑轮为定滑轮,甲、乙物体移动的速度相同,甲物体的速度v 甲=v 乙=0.2m/s ，故B 正确不符合题意；

C ．5s 内甲物体移动的距离

s =v 甲t =0.2m/s×5s=1m

绳的拉力对甲物体做的功

W =Fs =6N×1m=6J

故C 错误符合题意；

D ．绳的拉力对甲物体做功功率

P =

W t =6J 5s

=1.2W 故D 正确不符合题意。

6．D

解析：D 【解析】 【分析】

物理学中把物质从气态变成液态称为液化，当室内的水蒸气遇到冷的镜片时会发生液化现象。

物体由于运动而具有的能叫动能，质量越大，速度越大，动能就越大；

物体由于被举高而具有的能叫重力势能，质量越大，高度越高，重力势能就越大。

斜面是一种常见的简单机械，它在省力的同时却也多运动了距离。

变滑动为滚动可以减小摩擦。

【详解】

A、当室内的水蒸气遇到冷的镜片时会发生液化现象，故A选项说法正确；

B、滚摆在最高点位置时重力势能最大，在最低点时动能最大；可见，重力势能和动能可以相互转化，故B选项说法正确；

C、用弹簧测力计沿着木板将物体匀速拉动到某一高度，发现用长木板比短木扳拉动时测力计示数小，因此斜面越长时，拉力越小，所以越省力，故C选项正确；

D、车轮朝下时，小车与地面的摩擦为滚动摩擦；车轮朝上时，小车与地面的摩擦为滑动摩擦，该现象说明变滑动为滚动可以减小摩擦，故D选项说法错误。

故选：D。

7．B

解析：B

【分析】

根据弹簧测力计拉力力臂的变化情况，应用杠杆平衡条件分析答题．

【详解】

根据题意作图：

如图所示，开始时弹簧测力计力臂为L F，当拉力与杠杆垂直时，动力臂变为L F′，弹簧拉力力臂变大，且此时动力臂最长；

而阻力与阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，弹簧测力计拉力变小，即弹簧测力计的示数小于10N．

故选B．

8．D

解析：D

【详解】

用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完，则承担物重和动滑轮重的绳子段数为3，如图所示：

A ．已知在1s ～2s 内，滑轮组的机械效率为80%，由甲图可知，在1～2s 内拉力

500N F =，由W Gh G

W nFh nF

η=

==有用总可得物体A 的重是 33500N 80%1200N A G F η=?=??=

故A 错误；

B ．不计绳重和摩擦，根据1

F G G n

=+物动（）得动滑轮的重是

33500N 1200N 300N A G F G =-=?-=动

故B 错误；

C ．由甲图知，1s 后的拉力F =500N ，由乙图可知1s 后物体的速度1m/s v 物=，则绳子自由端移动的速度

331m/s 3m/s v v 绳物==?=

所以拉力F 的功率

500N 3m/s 1500W P Fv 绳==?=

故C 错误；

D ．若将重物A 的重力减小为900N ，由于滑轮组不变，不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率

()900N 100%75%900N 300N

W Gh G W G G G G h η====?=+++有用总动动

故D 正确。 故选D 。

9．A

解析：A 【解析】 【详解】

天平在水平位置平衡，如图设天平的左半段是l 2，右半段是l 1，把物体m 放在不等臂天平的左盘，右盘放m 1砝码，天平平衡，所以mgl 2=m 1gl 1--①， 把物体m 放在不等臂天平的右盘，左盘放m 2砝码，天平平衡，

所以m 2gl 2=mgl 1--②，

①得② 12

m m =m m 即m 2=m 1m 2 所以12m m ；故选A

10．D

解析：D 【解析】

A 、由图知，水平使用滑轮组，对于物体

B 来说，n=2，拉力端移动速度

220.1m/s 0.2m/s v v ==?=物，拉力做功功率223N 0.2m/s 0.6W P F v ==?=，故A 正

确；

B 、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，如图弹簧测力计端由三段绳子拉着，所以示数为：2333N 9N F F ==?=，故B 正确；

C 、物体A 受到B 向左的摩擦力为23N 6N ?=，受到向右的拉力F 1为4N ，，物体A 静止受力平衡，所以受到地面向右2N 的摩擦力，即物体A 与地面之间有摩擦力，故C 正确；

D 、因为A 、B 间的压力和接触面粗糙都不变，所以增大F 2，物体B 会做加速运动，但A 、B 间摩擦力不变仍为6N ，，即A 仍然保持静止，故D 错误． 故选D ．

点睛：重点是平衡状态的判断，要牢记匀速运动时物体一定平衡，本题中物体A 受到B 的摩擦力，地面的摩擦力和拉力F ２，此三个力平衡．

11．D

解析：D

【解析】A 选项，动滑轮越重，需要做的额外功越多，机械效率越低，故A 错误。 B 选项，改用质量小的定滑轮，不会提高滑轮组的机械效率，故B 错误。 C 选项，由公式ηW Gh Gh G

W FS Fnh nF

==

==

有总

可知，机械效率的高低与物体被提升的高度无关，故C 错误。

D 选项，提高物体的质量，可以提高有用功，在额外功不变的情况下，可以提高滑轮组的机械效率，故D 正确。

故本题答案为D。12．A

解析：A

【解析】

A、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，

1

2

F G G

=+

物动

（），

滑轮组的动滑轮所受的重力：G动=2F-G物=2×400N-700N=100N，故A正确；

B、绳子移动的距离，s=vt=0.5m/s×4s=2m，

绳子的拉力所做的功：W=Fs=400N×2m=800J，故B错误；

C、工人所做的功，等于绳子的拉力与绳子移动距离的乘积，与绳子的不同速度无关，大小W=Fs，工人所做的功相同，故C错误；

D、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，

1

2

F G G

=+

物动

（），当重物G换为质量更

大的物体时，F将变大，更费力，故D错误．

故选A．

二、填空题

13．20J、73.5%

【解析】

试题分析：手压一次所做的功为：W=Fs=100N×0.2m=20J

汽车作用在千斤顶上的压力为阻力：F阻=30%mg=0.3×4×103kg×9.8N/kg=11.76 解析：20J、73.5%

【解析】

试题分析：手压一次所做的功为：

汽车作用在千斤顶上的压力为阻力：

将后轮抬起15cm所做的有用功为：

手压120次所做的总功为：

该千斤顶的机械效率是：

考点：机械效率

14．50

【详解】

根据题意知，此时可以将木棒看做是一个以木棒没有离地端为支点的杠杆，阻力是木棒的重力，为100N，因为木棒是均匀的，所以动力臂等于木棒长L，阻力臂是木棒长的一半为，根据杠杆的平衡条件可

解析：50

【详解】

根据题意知，此时可以将木棒看做是一个以木棒没有离地端为支点的杠杆，阻力是木棒的重力，为100N ，因为木棒是均匀的，所以动力臂等于木棒长L ，阻力臂是木棒长的一半为

1

2

L ，根据杠杆的平衡条件可得所需要的力为 22

11

100N 2==50N L

F L F L L

?

=

故所需要的最小的力为50N 。

15．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 。

16．2 【解析】 【详解】

当木板开始翘动时，动力为人的体重500N ，此时距离支点A 的距离为动力臂，阻力为木板自重大小为400N ，作用点位于木板重心，即木板中央，距离支点A 长度为4m ，由杠杆平衡条件可得

解析：2 【解析】 【详解】

当木板开始翘动时，动力为人的体重500N ，此时距离支点A 的距离为动力臂，阻力为木板自重大小为400N ，作用点位于木板重心，即木板中央，距离支点A 长度为4m ，由杠杆平衡条件1122Fl F l =可得：

1500N?400N?4m l =

解得此时人距离A 点3.2m ，距离B 点： 3.2m+8m=11.2m 。

17．18 【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．

18．2189 【解析】 活塞的面积： ，

燃气对活塞的平均压力： ；

一个做功冲程中燃气对活塞做的功： ；

曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min 转动1500周，要做功750次， ， ．

解析：2189 【解析】 活塞的面积：

232

3213.146510m 3.3210m 2

S r π==???≈?﹣﹣（），

燃气对活塞的平均压力：

5329.5910Pa 3.3210m 3184N F ps ﹣==???≈；

一个做功冲程中燃气对活塞做的功：

3184N 0.055m 175.12J W FS ==?=；

曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min 转动1500周，要做功750次，

750175.12J 750131340J W W =?=?=总，

131340J

2189W 60s

W P t =

==总． 19．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。

20．4 【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．

三、实验题

21．1

2

100%Gh Fh ? 杠杆的自重 变大 【详解】

（1）有用功为W 有=Gh 1，总功W 总=Fh 2，则机械效率的表达式

η=W W 有

总

×100%=1

2Gh Fh ×100%．

（2）有用功是提升钩码所做的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例；提升的钩码重一定说明有用功一定，所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力．

（3）钩码的悬挂点在A 点时，由杠杠的平衡条件得G ?OA =F ?OB ；悬挂点移至C 点时，由杠杠的平衡条件得G ?OC =F ?OB ，经对比发现，由OA 到OC 力臂变大，所以拉力F 也变大，杠杆提升的高度减小，额外功减小，因此杠杆的机械效率变大．

22．消除杠杆自重的影响 3 先变小后变大 没有消除杠杆自身重力的影响 0.5 66.7% 不变 变大 【详解】

(1)[1]将杠杆的中点O 挂在支架上，调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是消除杠杆自重的影响。

(2)[2]设杠杆的一个小格为L ，一个钩码重为G ，因为

1122Fl F l =

所以

232G L nG L ?=?

解得n ＝3，所以在A 处挂3个钩码。

(3)[3]由图可知，OC 为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变长后变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将先变小后变大。

(4)[4]把支点选到B 点，杠杆的重心在O 点，在计算时，由于杠杆自身重力的影响，左边应有两个力，故觉得此时不满足杠杆平衡条件。

(5)[5]完成以上实验后，小明利用杠杆来测量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，由图知，拉力F ＝0.5N 。 [6]有用功是

1.0N 0.1m 0.1J W Gh ==?=有用

总功是

0.5N 0.3m 0.15J W Fs =?==总

所以杠杆的机械效率是

0.1J

100%100%66.7%0.15J

W W η=

?=

?≈有用总

[7][8]将钩码的悬挂点由A 移至B ，O 、C 位置不变，仍将钩码提升相同的高度，有用功不变；由于额外功是提升杠杆所做的功，悬挂点由A 移至B 后，杠杆实际提升的高度变小，所以额外功也变小，则总功变小，所以杠杆的机械效率将变大。 23．左 不能 一次实验具有偶然性 不能 右 【详解】

(1)[1]杠杆右端下沉，则重心偏右侧，应将平衡螺母向左调节，如果将杠杆右侧的平衡螺

母向左调到头了，杠杆右端仍下沉，此时应将杠杆左侧的平衡螺母向左调，直到杠杆在水平位置平衡为止。

(2)[2][3]该同学得到的一组数据符合杠杆的平衡条件，但不能根据一次实验数据得出杠杆平衡条件，因为一次实验具有偶然性，而应改变拉力大小和力臂大小进行多次实验，再得出结论。

(3)[4][5]如图知，左侧力臂小于右侧力臂，即：

L 左

如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码，则有：

GL 左

所以杠杆不能再保持平衡，杠杆的右端下沉。 24．2 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。 25．×100% ＞ ＜ B 相同

【详解】

（1）根据题意得，有用功为：222W Gh mgh ==有， 总功为：12W F h 总=， 则机械效率的表达式为：2

12

2100%W mgh W F h 有用总

η=

=

?． （2）钩码的悬挂点在B 点时，由杠杠的平衡条件得1??F OA G OB =；悬挂点移至C 点时，由杠杠的平衡条件得2??F OA G OC =；

从图中可以看出，由OB 到OC 力臂变大，所以弹簧测力计的示数变大；

上升高度相同，有用功不变，但杠杆提升的高度减小，额外功减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，因此此次弹簧测力计做的功将小于第一次做的功．

（3）探究杠杆机械效率与物重的关系，在上述（1）实验基础上，根据控制变量的思想，应将3只钩码悬挂在B 点，并使钩码上升相同高度，测出拉力和A 点移动的距离． 26．74.1% 动滑轮自身重力 无关 低 【详解】

(1)[1][2]由s ＝nh 可得

0.9m 30.3m

s n h =

== 而图乙中提升物体绳子条数为3，故选择装置3；第4次实验的机械效率为

0.6J

100%74.1%0.81J

W W η=

?=

≈有用总

(2)[3]读图可知，第2次实验中滑轮为动滑轮，因此，由于动滑轮自身重力的存在，使额外功增加，机械效率降低。

(3)[4]分析第3、4次实验的数据可知，两次实验提起钩码重相同，钩码和弹簧测力计上升高度不同，但机械效率相同，所以可得结论为：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。

(4)[5]实验3、5中，提升钩码重相同，动滑轮的重力不同，动滑轮的重力越大，机械效率越低，因此可得出：在被提升的重物一定时，所用滑轮组的动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。