中考物理第十二章 简单机械知识点及练习题含答案(1)
中考物理第十二章简单机械知识点及练习题含答案(1)
一、选择题
1．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
2．如图所示，斜面高为1m，长为4m，用沿斜面向上大小为75N的拉力F，将重为200N 的木箱由斜面底端以0.2m/s的速度匀速拉到顶端，下列判断正确的是（）
A．重力做功的大小为800J B．斜面对木箱的摩擦力大小为25N
C．拉力做功的功率为125W D．斜面的机械效率为75%
3．利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，拉力做的功分别为W甲、W乙，拉力的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别是η甲、η乙，（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是（）
A．W甲=W乙，P甲=P乙B．F甲>F乙，η甲>η乙
C．W甲=W乙，P甲>P乙D．F甲=F乙，η甲=η乙
4．如图，用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），提升A时滑轮组的机械效率大。下列说法中正确的是（）
①A物体比B物体轻；②提升A的拉力大；
③提升A做的额外功多；④提升A做的有用功多
A．只有②④B．只有①③C．只有②③D．只有①④
5．如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中下列说法正确的是（）
A．绳子自由端移动的距离为2m
B．物体与地面间的滑动摩擦力为48N
C．拉力F的功率为4W
D．有用功为120J
6．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 7．如图所示是某建筑工地用升降机提升大理石的滑轮组示意图。滑轮组通过固定架被固定住，滑轮组中的两个定滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为 2000N．大理石的密度是2.8×103kg/m3，每块大理石的体积是1.0×10﹣2m3，升降机货箱和动滑轮的总重力是300N．在某次提升15块大理石的过程中，升降机在1min内将货箱中的 大理石沿竖直方向匀速提升了15m，绳子末端的拉力为F，拉力F的功率为P，此时滑轮组的机械效率为η．不计绳子的重力和轮与轴的摩擦，g取10N/kg．下列选项中正确的是 A．升降机一次最多能匀速提升40块大理石 B．拉力F的大小为1300N C．拉力F的功率P为1125W D．滑轮组的机械效率η为85% 8．下列有关甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是 A．撞击锤柄，锤柄停止运动后，锤头由于惯性作用继续向下运动便紧套在柄上 B．近视眼原来成像在视网膜之后，佩戴凹透镜以后得到了矫正 C．竖直挂在小车顶部的小球与车厢壁刚好接触，小球随小车一起向右做匀速直线运动，此时小球只受到绳子的拉力和重力2个力的作用 D．每个滑轮重3牛，物体重6牛，不计绳力和摩擦，物体静止时拉力F为3牛 9．一个原来处于平衡状态的杠杆，如果再作用一个力后，杠杆仍处于平衡状态，则此力（） A．必须作用于动力的作用点上 B．必须作用在支点上 C．必须作用在阻力的作用点上 D．可以作用在杠杆任一点上，但必须使力的作用线通过支点 10．关于功率和机械效率，下列说法正确的是 A．机械效率高的机械，功率一定大 B．做功时间长的机械，功率一定小 C．所有机械的机械效率都小于1 D．功率大的机械，做功一定多 二、填空题 11．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。 12．如图所示，不计质量的硬杆处于水平静止状态。O为支点，F A的力臂为L A。若撤去 F A，在B点施加力F B，硬杆仍可保持水平静止状态，且F B=F A，则F B的力臂 L B________L A(选填“>”、“<”、“=”);F B的方向________ （选填“是”或“不是”）唯一。 13．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． 14．如图所示，由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等，此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计)，则1个甲球和1个乙球的质量之比为_____，甲球和乙球的密度之比为_____． 15．如图所示，OA是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆A端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且AB⊥OB。则线段_____（选填“AB”、“OB”或“OA”）表示力F 的力臂。现在OA的中点挂一重力为20N的重物，力F保持水平方向不变，不计OA的质量及轴O处的摩擦。如果OA与水平面成45°角静止，则F﹦____N；如果在力F的作用下OA从图示位置缓慢转动到竖直位置，则力F______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 16．小红所在的科技小组利用所学知识自制一杆秤（自重不计），如图．秤砣的质量m0为1kg，已知秤杆上0.5kg和2.5kg的两根刻度线相距10cm，则秤钩连接点A与提纽O点的距离是_____cm．小红又利用自制的弹簧测力计，想测出某金属块的密度，将金属块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和酒精中，金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示．则金属块的密度为______kg/m3．（酒精的密度为0.8×103kg/m3，g=10N/kg） 17．用如图甲所示的装置将实心物体A从深井中吊出来，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为60N，物体匀速上升的速度始终为1m/s（不计绳重、摩擦及阻力，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg），则物体浸没在水中时受到的浮力为_________N；物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为___________。 18．如图所示,甲、乙两套装置中，每个滑轮的质量相等，绳重和摩擦忽略不计．用甲装置把重为 100N 物体 G 升高 2m，所用拉力为 62.5N，甲、乙装置的机械效率分别η1、η2，则η1= ___；若用乙装置提相同的重物，则拉力 F2 ___F1(选填“>”、“<”或“=”，下同)，机械效率η2________η1。 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，杆秤秤砣的质量为0.1千克，杆秤的质量忽略不计．若杆秤水平静止时，被测物和秤砣到秤纽的距离分别为0.05米、0.2米，则被测物的质量为_________千克．若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值_________被测物的真实质量值（选填“小于”、“等于”或“大于”）． 三、实验题 21．在“探究杠杆平衡条件”的实验中，杠杆刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。(1)实验开始时，杠杆如图甲所示处于静止状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向______移动（选填“左”或“右”）； (2)调节杠杆水平平衡后，如图乙所示，在M点挂上2个钩码，在N点挂上3个钩码。此时，杠杆在水平位置______（选填“平衡”或“不平衡”）； (3)用弹簧测力计和钩码配合使用，也可以探究杠杆平衡条件。如图丙所示，用弹簧测力计在A处竖直向上拉杠杆，使其在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为______N。 22．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如表: (1)在表中的空格处填上适当的数据___________.(机械效率用百分数表示，保留一位小数) (2)在实验操作中应竖直向上_________拉动弹簧测力计. (3)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组，_________可以提高滑轮组的机械效率. (4)滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关，请你作出恰当的猜想:滑轮组的机械效率与____________有关 (写出一种影响因素即可). 23．在做“测滑轮组机械效率”的实验中，小强和同学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮组（每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重）。 (1)对于甲图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，只要测出钩码重G，然后竖直向上匀速拉动弹簧秤使钩码升高，从弹簧秤上读出拉力值F，即可算出该滑轮组的机械效率η=______。 (2)在提升相同重物时，比较甲、乙两滑轮组的机械效率，可知η甲______η乙（选填：＞、＜或＝）。 (3)实验后小强猜想，对于同一滑轮组（例如图乙），它的机械效率也可能不是固定的，于是他用实验进行了探究，则小强的实验方案应该是（表述二种）______。 24．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下： 次数钩码重 /N 钩码上升 的距离/cm 弹簧测力计 的示数/N 弹簧测力计 升的距离/cm 机械效率 第1次2511567%第2次45 1.715 第3次65 2.41583% 升； (2)进行第2次测量时，滑轮组的机械效率约为_____； (3)进行第3次测量时，滑轮组做的有用功是_____J； (4)分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与_____有关； (5)请在丁图画出此滑轮组既能省力又能改变力的方向的绕绳方法_____，若不计摩擦及绳重，这种绕线方法与实验时用的绕线方法相比，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 25．为研究沿光滑斜面向上拉重物所需的拉力大小与哪些因素有关，某实验小组同学利用如图所示的装置进行实验。实验时多次改变斜面长度和高度，每一次用弹簧测力计拉动重为1牛的物体从斜面底端缓慢拉伸至顶端，实验数据记录在表一、表二和表三中。(1)分析比较实验序号_____的数据及相关条件，可得的初步结论是：沿光滑斜面缓慢提升同一重物时，当斜面高度相同时，拉力与斜面长度成反比； (2)分析比较实验序号1与4与8（或2与5）的数据及相关条件，可得的初步结论是：沿光滑斜面缓慢提升同一重物时，_____； (3)进一步综合分析比较表一、表二、表三的数据及相关条件，并归纳得出结论。 表一 次数h（米）L（米）F（牛） 10.050.500.1 20.10 1.000.1 30.20 2.000.1 次数h（米）L（米）F（牛） 40.100.500.2 50.20 1.000.2 60.30 1.500.2 次数h（米）L（米）F（牛） 70.100.250.4 80.200.500.4 90.300.750.4 时，_____； （b）分析比较表一和表二和表三的数据及相关条件，可得：沿光滑斜面缓慢提升同一重物时，_____。 四、计算题 26．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？ 27．工程队为了打捞沉在河底的物体，设计了如图所示的装置。已知物体的质量为 3.9×103kg，体积为1.5m3，所用的拉力F的大小是2.0×104N，物体在20s内匀速上升了 2m。（物体未露出水面，不计水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3）求： (1)物体受到的浮力； (2)滑轮组对物体做的功； (3)滑轮组的机械效率及物体从接触水面到刚好离开水面的过程中滑轮组机械效率的变化情况。 28．一个水平放置的直杠杆，动力和阻力位于支点两侧，该杠杆的动力臂l1为0.3m，动力F1为200N，阻力F2为50N，求： （1）杠杆平衡时的阻力臂l2． （2）若保持杠杆水平位置平衡，且保持动力作用点和阻力作用点位置不变，动力和阻力各增加100N，则要使杆杆重新在水平位置平衡，通过计算说明杠杆的支点向哪个方向移动多远？ 29．如图所示，在水平地面上放着物体A，已知A的重量为300N，动滑轮的重力为 100N，某人的重力为600N，现正用绳子将A物体拉到2m高的台子上。不计绳重和摩擦，g=10N/kg，求： (1)拉力做的功是多少？ (2)该滑轮组的机械效率是多少？ (3)考虑到人的体重，他利用该滑轮组所能拉动的物体的重力不能超过多少牛？ 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．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． 2．B 解析：B 【详解】 A ．由题意可知，重力做功的大小是 G 200N 1m 200J W Gh ==?= A 错误； B ．由题意可知，摩擦力所做的功是额外功，总功大小是 75N 4m 300J W Fs ==?=总 由上述可知，有用功大小是 G 200J W W ==有用 那么额外功大小是 -300J -200J 100J W W W ===额总有用 可知斜面对木箱的摩擦力大小是 100J 25N 4m W f s = = =额 B 正确； C ．木箱是匀速运动的，根据P Fv =可知，拉力做功的功率是 75N 0.2m/s 15W P Fv ==?= C 错误； D ．由上述可知，斜面的机械效率是 200J 100%100%66.7%300J W W η= ?= ?≈有用总 D 错误。 故选B 。 3．A 解析：A 【详解】 AC ．因忽略绳重与摩擦时，克服物体重力做的功为有用功，克服物体和动滑轮总重力做的功为总功，且两物体提升相同高度，所以，由W =Gh 可知，F 甲、F 乙做的总功均相等，故W 甲=W 乙，又因为时间相同，故P 甲=P 乙，故A 正确C 错误； BD ．由图可知,甲滑轮组绳子的有效股数n 1=3，乙滑轮组绳子的有效股数n 2=2，由题意可知，两滑轮组中动滑轮的重力相等，且提升物体的重力相等，所以，忽略绳重与摩擦时， 由G G F n += 动 可知，F 甲 4．A 解析：A 【详解】 由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W 额=G 动h 知，提升A 和B 所做额外功相同，不计绳重与摩擦的影响，滑轮组的机械效率 W W W W W η= = +有有总 有额 额外功相同，提升A 物体时滑轮组的机械效率较大，所以提升A 物体所做的有用功较大，由于提升物体高度一样，所以A 物体较重，提升A 物体用的拉力较大，故BCD 错误，A 正确。 故选A 。 5．B 解析：B 【详解】 A ．由图知n ＝3，则绳子自由端移动的距离 s 绳＝3s 物＝3v 物t ＝3×0.2m/s×10s ＝6m 故A 错； B ． 因为 = 100% =100%=100%=100%=80%33W fs fs f W Fs F s F η????有物物绳总物 所以物体与地面间的滑动摩擦力 380%320N 80%48N f F =?=??= 故B 正确； C ．拉力做的功为 W 总＝Fs 绳＝20N×6m ＝120J 拉力做功的功率 120J 12W 10s W p t = ==总 故C 错误； D ．有用功 W 有＝fs 物＝fv 物t ＝48N×0.2m/s×10s ＝96J 故D 错。 故选B 。 6．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！ 7．C 解析：C 【解析】 【分析】 （1）已知大理石的密度和体积，利用m=ρV 求质量，再利用公式G=mg 得到重力；由图知，作用在动滑轮上的绳子有3段，已知钢丝绳能够承受的最大拉力、升降机货箱和动滑轮的总重力和作用在动滑轮上的绳子段数，可以得到动滑轮能够提升的最大重力；已知动滑轮提升的最大重力和货箱的重力，可以得到大理石的总重力；已知大理石的总重力和每 块大理石的重力，两者之比就是大理石的数量； （2）利用F=1 3 （G+G0）求拉力； （3）利用s=3h求拉力端移动的距离，利用W=Fs求拉力做的功；已知做功时间，利用公 式P=W t 求拉力的功率． （4）求出有用功，再利用效率公式η=W W 有 总 ×100%求滑轮组的机械效率． 【详解】 （1）由ρ=m V 得每块大理石的质量：m=ρV=2.8×103kg/m3×1.0×10-2m3=28kg 每块大理石重：G=mg=28kg×10N/kg=280N； 升降机一次能够提起的总重为G总=3×F最大=3×2000N=6000N 升降机一次能提起的大理石的总重为G石=G总-G0=6000N-300N=5700N 升降机一次能提起的大理石的块数为n=G G 石= 5700 280 N N ≈20（块），故A错； （2）提升15块大理石的过程中，钢丝绳端移动的距离：s=3h=3×15m=45m F=1 3 （G+G0）= 1 3 （15×280N+300N）=1500N，故B错； （3）把货物提升15m拉力做的功：W=Fs=1500N×45m=6.75×104J 升降机的功率为P=W t = 4 6.7510J 60s ? =1125W；故C正确； （4）W有用=Gh=15×280N×15m=6.3×104J， η=W W 有 总 ×100%= 4 4 6.310J 6.7510J ? ? ×100%≈93.3%，故D错． 故选C． 8．C 解析：C 【分析】 ①惯性是物体保持原来运动状态不变的性质； ②近视眼是由于晶状体的会聚能力太强造成，成像在视网膜之前； ③小车水平向右匀速运动，小球与竖直车厢壁刚好接触，只是接触不挤压，没有力的作用，因此小球受到两个力的作用：竖直向下的重力，竖直向上的拉力； ④确定承担物重的绳子段数，根据 1 F G n G =+ 动 （）计算出拉力F的值． 【详解】 A、开始锤柄和锤头同时向下运动，撞击锤柄，锤柄停止运动，锤头具有惯性，继续向下运动便紧套在柄上，但不能描述为：受到惯性作用，故A错误； B、近视眼原来成像在视网膜之前，佩带对光线具有发散作用的凹透镜进行矫正，B错误； C、小车水平向右匀速运动，小球在竖直方向上受到重力和绳子的拉力两个力的作用，重力的方向竖直向下，拉力的方向竖直向上，C正确； D、由图知，滑轮组由2段绳子承重，则 11 6N3N 4.5N 22 F G G =+=?+= 动 （）（），D错 误． 故选C． 9．D 解析：D 【解析】左边的力矩（力与力臂的乘积）为：；右边的力矩为：；已知杠杆平衡，则：；在杠杆的一边添加一个力F后，若杠杆仍然平衡，则必须满足：的条件；所以所加力F的力臂必为0（即力矩为0），那么有两种情况：①力F的作用点为支点；②力F的作用线通过支点；显然D的说法更符合题意，故选D． 【点睛】此题考查的是杠杆中的力的分类，记住两点即可： ①作用点在支点或力的作用线经过支点的力，不会影响杠杆的转动； ②力的作用线不经过支点时，会影响杠杆的转动。 10．C 解析：C 【解析】 A. 功率表示做功的快慢，机械效率表示一次做功中有用功占的比，所以功率和机械效率是两个不同的概念，没有直接的关系，故A错误； B. 功率是功与时间的比，与单独的时间没有关系，故B错误； C. 使用任何机械时，都不可避免要做额外功，所以所有机械的机械效率都小于1，故C正确； D. 根据W Pt =，做功多少不仅与功率有关，还与时间有关，故D错误； 故选C． 二、填空题 11．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 2 2 12 120N 40N 3GL L F L L ?= == 12．= 不是 【解析】 【详解】 第一空．在B 点施加力FB ， 硬杆仍可保持水平静止状态，若FB=FA ， 根据杠 杆平衡条件，可知，LB=LA ； 第二空．因为力与力臂垂直，由图像可知F 解析：= 不是 【解析】 【详解】 第一空．在B 点施加力F B ， 硬杆仍可保持水平静止状态，若F B =F A ， 根据杠杆平衡条件，可知，L B =L A ； 第二空．因为力与力臂垂直，由图像可知F B 方向不唯一。 13．2 【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 。 14．1∶3 1∶3 【解析】 【详解】 第一空．设甲球的质量为m 甲，乙球的质量为m 乙，杠杆的一个小格为l ，则左边的力臂为4l ，右边的力臂为2l ，根据杠杆平衡条件得： （2m 甲+m 乙）g×4 解析：1∶3 1∶3 【解析】 【详解】 第一空．设甲球的质量为m 甲，乙球的质量为m 乙，杠杆的一个小格为l ，则左边的力臂为4l ，右边的力臂为2l ，根据杠杆平衡条件得： （2m 甲+m 乙）g ×4l =（m 甲+3m 乙）g ×2l 整理得： 1 3 m m =甲乙； 第二空．两种实心球的体积相等，根据m V ρ= 得： 13 m m V m m V ρρ===甲 甲甲乙乙乙。 15．OB 10 减小 【解析】 【详解】 第一空．因为力与力臂垂直，因此线段OB 表示力F 的力臂； 第二空．在OA 的中点挂一重力为20N 的重物，重力方向竖直向下，因为阻力臂垂直于阻力作 解析：OB 10 减小 【解析】 【详解】 第一空．因为力与力臂垂直，因此线段OB 表示力F 的力臂； 第二空．在OA 的中点挂一重力为20N 的重物，重力方向竖直向下，因为阻力臂垂直于阻力作用线，OA 与水平面成45°角静止，因此阻力臂的长度为 1 2 OB ，由杠杆平衡条件1122Fl F l =可得： 1 2 F OB G OB ?=? 即 11 ×20N =10N 22 F G ==； 第三空．OA 从图示位置缓慢转动到竖直位置的过程中，动力F 方向不变，动力臂变长，阻力臂变短，阻力不变，由杠杆平衡条件1122Fl F l =可得力F 减小。 16．3 【分析】 （1）由杠杆的原理可知如何增大测量范围，由0.5kg 和2.5kg 时的平衡方程可求得AO 的距离；（2）分析物体的受力，可得出浮力等于重力减去拉力；根据阿基米德原理= =g ，变形后 解析：3310? 【分析】 （1）由杠杆的原理可知如何增大测量范围，由0.5kg 和2.5kg 时的平衡方程可求得AO 的距离；（2）分析物体的受力，可得出浮力等于重力减去拉力；根据阿基米德原理F 浮=G 排 =ρ液g V 排，变形后可求金属块体积，再根据重力G 求出质量m ，最后利用ρ=m V ，可求密度． 【详解】 (1)设0.5kg 时秤砣连接点与提纽O 之间的距离为L ，秤钩连接点A 与提钮O 点的距离是l ；则由平衡关系知：1m gl=0m gL ，2m gl=0m g(L+0.1)；已 知：1m =0.5kg ，2m =2.5kg ，0m =1kg ；代值得：0.5×l=L…①，2.5×l=L+0.1…②两式联立得：l=0.05m=5cm ； (2)金属块浸没在水中时，拉力F 水=2N ，金属块受力情况为：G=F 水浮+F 水，即 G=ρ水g V 排+2N,代入数值得：G=1000kg/3m ×10N/kg×V+2N??①；金属块浸没在酒精中时，拉力F 酒=2.2N;金属块受力情况为：G=F 酒浮+F 酒，即G=ρgV 酒排+2.2N ，代入数值得：G=800kg/3m ×10N/kg×V+2.2N??②；由①和②得：G=3N ，V=0.00013m ；金属块的质量为： m=G g =3N 10/N kg =0.3kg ； 金属块的密度为：ρ3m 0.3kg 0.0001V m = ==3×310kg/3m 17．80% 【分析】 由图甲可知，承担物重的绳子股数n=2，则绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的2倍；由图乙可知圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率，利用求绳子自由端的 拉力，而不计绳重、摩擦及阻力 解析：80% 【分析】 由图甲可知，承担物重的绳子股数n =2，则绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的2倍；由图乙可知圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率，利用P Fv =求绳子自由端的拉力，而不计绳重、摩擦及阻力，拉力A ()1 2 F G G '= +轮，据此求A 的重力；由图乙可知圆柱体A 在水中拉力F 的功率，由P Fv =得绳子自由端的拉力，不计绳重、摩擦及阻力，拉力 A )1 2 (F G F G =-+浮轮，据此求浮力大小；不计绳重、摩擦及阻力，利用 A A W G F W G G F η-==+-有浮浮 总轮求物体浸没水中时的机械效率。 【详解】 [1]由图甲可知，n =2，则拉力F 拉绳的速度 A 221m/s 2m/s v v ==?= 由图乙可知，圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率420W ，由P Fv =得，绳子自由端的拉力 420W 210N 2m/s P F v ''= == 不计绳重、摩擦及阻力，拉力A ()1 2 F G G '= +轮，A 的重力 A 22210N 60N 360N G F G ='-=?-=轮 由图乙可知，圆柱体A 在水中拉力F 的功率300W ，由P Fv =得，绳子自由端的拉力 300W 150N 2m/s P F v = == 不计绳重、摩擦及阻力，拉力A )1 2 (F G F G = -+浮轮，物体浸没在水中时受到的浮力 A 02360N 6N 150N 1220N F G G F =+=+-=-?浮轮 [2]物体浸没在水中的机械效率 ()() A A 360N 120N 100%100%100%80%360N 120N 60N G F h W W G F G h η--=?=?=?=-+-+浮有总浮轮 18．80% < = 【解析】 根据动滑轮的性质可知物体上升2m ，绳子上升4m ，根据；人做的有用功；根 据 ；由图可知，甲图中滑轮组绳子的有效股数为n1=2；乙图中滑轮组绳子的有效 股数为 解析：80% < = 根据动滑轮的性质可知物体上升2m ，绳子上升4m ，根据 62.54250W Fs N m J ==?=总；人做的有用功1002200W Gh N m J ==?=有；根据 200100%80%250W J W J η= = ?=有总 ；由图可知，甲图中滑轮组绳子的有效股数为n 1=2；乙图中滑轮组绳子的有效股数为n 2=3，因为每个滑轮的质量均相等，所以每个滑轮的重力相等， 忽略绳重和摩擦，由1 F G G n =+物动（），可得，121123 F G G F G G =+=+动动（），（）；所以，F 1＞F 2；比较甲、乙两个滑轮组可知，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同， W G h W G h 额轮有用物，==，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，根据 W W η= 有 总 可知，两个滑轮组的机械效率相同，即：ηη=甲乙． 故答案为：80%；＜；=． 【点睛】本题考查了使用滑轮组时绳子有效股数的确定，有用功、额外功、总功、机械效率的计算，不计摩擦和绳重时拉力的求法；本题关键在于确定额外功相等。 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．