初二物理下学期
功和机械能单元
易错题专项训练检测
一、选择题 1．已知 ρ 铁 =7.9×10 3 kg/m 3 ，ρ 铝 =2.7×10 3 kg/m 3 ，如图所示，A 端挂的实心铁块，B 端挂的实心铝块，两金属块均浸没在水中，等臂杠杆平衡，若将两个盛水杯撤去，则（
）
A．A 端向下，B 端向上 B．A 端向上，B 端向下 C．A 端向下，B 端向下 D．A 端向上，B 端向上
2．关于功、功率和机效率，下列说法中正确的是（
）
A．做功多的机械，功率一定大
B．功率大的机械，做功一定快
C．做功快的机械，机械效率一定高
D．精密的机械，机械效率能达到 100％
3．下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是
A．机械效率越高，机械做功一定越多
B．机械做功越多，机械效率一定越高
C．功率越大的机械，做功一定越快
D．做功越快的机械，机械效率一定越高
4．如图所示，重为 12N 的物体 A 放在足够长的水平桌面上，通过轻质细绳与滑轮相连，不计绳重与滑轮间的摩擦，动滑轮重为 2N，重为 6N 的物体 B 通过滑轮拉动物体 A 向右做匀速直线运动的速度为 0.2m/s，2min 后，物体 B 着地，以下说法正确的是（
）
A．物体 A 受到的摩擦力为 3N
B．1min 内拉力对物体 A 做功为 36J
C．2min 内 B 物体的重力做功为 144J
D．若用一个向左的拉力 F 使 A 向左匀速运动，则 F＝8N
5．关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是
A．功率大的机械，机械效率一定高 B．机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大
C．机械做功时，工作时间越短，功率一定越大
D．利用机械做功时可以省力或省距离，但不能省功
6．如图所示，F 1 =4N，F 2 =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．F 2 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 F 2 ，物体 A 可能向左运动
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．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
9．如图中某同学体重为 500 N，他的手能承受的最大拉力为 600 N，动滑轮重 100 N，该同学利用如图所示的滑轮组把物体 A 吊起来，物体 A 的重量不能超过
A．1 000 N B．1 200 N C．900 N D．1 100 N
10．分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度．若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为 20N．在把物体匀速提升 1m 的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说
法正确的是
A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是 100J
B．甲滑轮组所做的有用功为 200J ，乙滑轮组所做的有用功为 300J
C．甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等
D．甲、乙两滑轮组的机械效率不相等
二、填空题 11．如图所示，小超同学用滑轮组匀速提升重 200N 的物体，若每个滑轮均重 10N，绳重和摩擦忽略不计，则他对绳子的拉力是_____N。如果小超同学体重 500N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为_____N。
12．如图所示，一根均匀的细木棒 OC，OA= OC，B 为 OC 的中点，在 C 点施力将挂在 A点的重为 180N 的物体匀速提升 0.2m，木棒的机械效率为 90%，这里的木棒是一种简单机械，称为______，提升该物体做的有用功是______J，木棒重为______N（不计摩擦）．
13．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。
14．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．
15．如图所示的 AB 为轻质杠杆，O 为悬点，放在水平面上的物体 M 用细线悬挂在杠杆 A端．已知 OA：OB=1：2，M 的密度为 3×103 kg/m 3 ， 体积为 8×10 ﹣3 m 3 ． 当 B 端悬挂一个质量为 10kg 重物时，杠杆水平平衡，则物体 M 对水平面的压力为 ________N（g 取10N/kg）．
16．如图所示，不计绳子、滑轮的重力及它们之间的摩擦，当用大小为 10N 的拉力 F 拉重50N 的物体时，物体恰好以 v=2m/s 的速度沿水平面做匀速直线运动，此时物体受到水平面的摩擦力为________N，拉力 F 的功率为________W；将拉力 F 增大为 20N 时，物体受到水平面的摩擦力将________（选填“增大”、“减小”或“保持不变”）。
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0.2NfF，不计绳、弹簧秤、滑轮的重力和滑轮与轴之间的摩擦）．
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，一轻质杠杆可绕 O 点转动，在杠杆 A 端挂一重为 60 牛的物体甲，在 B 端施加一个与水平成 300 角的力F ，已知 OA∶AB＝1∶2。为使杠杆水平平衡，作用在 B 端的力 F的大小为_________N.
20．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，弹簧秤 B 的示数为 10 N，则拉力 F 的大小为_____N，物体 A 与水平桌面的摩擦力大小为_____ N.
三、实验题 21．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
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
4
2
0.1
1.5
0.2
(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：________。
22．探究杠杆的平衡条件
【提出问题】如图所示，是一种常见的杆秤．此时处于水平位置平衡．
发现一：小明在左侧挂钩上增加物体，可观察到提纽左侧下沉．他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的
来实现；
发现二；接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡。说明通过改变
的长短也可以改变杠杆的平衡．
那么，杠杆在满足什么条件时才平衡呢?
【制定计划与设计实验】
实验前，轻质杠杆处于如图所示的状态，使用时，首先应将杠杆的平衡螺母向
（选填“左”或“右”）调节，使杠杆处于水平位置平衡，这样做的好处是
【实验结论】
如图所示，他们进行了三次实验，对实验数据进行分析，得出杠杆的平衡条件是
，
【拓展应用】如图所示，是用手托起重物的示意图，图中前臂可以看作是一个
杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），此杠杆的支点是图中的
点，假如托起6N 的重物，请你根据图 21 所示，估算出手臂要用的动力大约是
N
23．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，实验数据记录如下：
钩码重/N
弹簧测力计读数/N
钩码移动的距离/m
弹簧测力计移动的距离/m
机械效率
2
0.8
0.08
0.24
83.3 %
4
1.5
0.05
0.15
______
6
2.2
0.1
______
90.9 %
(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，______可提高滑轮组机械效率；
(4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，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)。
24．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，小明用如下的装置进行实验（杠杆自重忽略不计）：
(1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，如图甲所示，此时杠杆______（填“是”或“否”）处于平衡状态。为了让杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节；
(2)实验时，在杠杆两边挂不同数量的钩码并移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，如图乙所示，目的是______；
(3)小明调节杠杆平衡后，通过加挂钩码分别改变 F 1 和 F 2 ，做了图乙的实验，并测出对应的力臂 l 1 和 l 2 ，记录了如表中所示的实验数据。（每个钩码重 0.5N）
次数
F 1 /N
l 1 /cm
F 2 /N
l 2 /cm
1
0.5
20
1
10
2
1
10
2
5
3
1.5
10
1
15
分析这样几次实验后小明得出的杠杆平衡条件是：“动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离”。下列能帮助他得出正确结论的操作是 （_______）
A．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向下拉
B．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向上拉
C．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向上拉
D．增减钩码个数，再多次实验使结论更具普遍性
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）
1
0.05
0.50
0.1
2
0.10
1.00
0.1
3
0.20
2.00
0.1
表二
次数
h（米）
L（米）
F（牛）
4
0.10
0.50
0.2
5
0.20
1.00
0.2
6
0.30
1.50
0.2
表三
次数
h（米）
L（米）
F（牛）
7
0.10
0.25
0.4
8
0.20
0.50
0.4
9
0.30
0.75
0.4
（a）分析比较表一或表二或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，_____；
（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．如图是工人将重 160N 的物体匀速放下的过程，已知当物体下降的距离为 2m 时，用时4s。工人的拉力为 50N，工人质量为 60kg。（物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）
(1)求工人放绳的速度；
(2)求滑轮组的效率 η 1 ；
(3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为 η 2 ，已知 η 1 ：η 2 ＝4：3（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g＝10N/kg）。求：当物体完全浸没水中后，工人对地面的压力。
27．如图甲所示装置中，物体甲重 G 甲 ＝150N，滑轮重 G 轮 ＝50N，人重 G 人 ＝650N．轻杆AB 可以绕 O 点转动，且 OA:OB＝5:9。不计轴摩擦和绳重，当轻杆 AB 在水平位置时，整个装置处于平衡状态，地面对物体乙的支持力为 F 1 ＝210N。求：
(1)物体乙受到的重力 G 乙 。
(2)若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图乙所示，当轻杆 AB 在水平位置时，整个装置处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为 F 2 ＝780N．此时地面对人的支持力 F 3 是多少。
28．如图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔棒，其示意图如图乙所示．轻质杆杠的支点．距左端 L 1 =0.5m，距右端 L 2 =0.2m．在杠杆左端悬挂质量为 2kg 的物体 A，右端挂边长为 0.1m 的正方体 B，杠杆在水平位置平衡时，正方体 B 的质量为 7kg．(g=10N/kg，不计杠杆与轴之间摩擦)
(1)求：①绳子对 B 的拉力 F B ； ②正方体 B 对地面的压力 F 压 ；③正方体 B 对地面的压强p B ；
(2)若把 B 物体浸没在水中，通过计算说明这种情况下 A 物体是否能将物体 B 提起．(设 B始终浸没水中)
29．如图所示，工人将重为 240N 的物体匀速提起，在 2s 内绳的自由端移动了 6m，若此时滑轮组的机械效率为 80%，不计绳重和摩擦。求这一过程中：
（1）拉力所做的有用功是多少？
（2）拉力所做的总功是多少？
（3）如果将 540N 的物体匀速提高 1m，此时滑轮组的机械效率是多少？
30．如图所示为一吊运设备的简化模型图,图中虚线框里是滑轮组(未画出)．滑轮组绳子自由端由电动机拉动,现用该设备先后搬运水平地面上的物体 A 和 B,已知物体重力G A =1.75G B ，当对 A 以竖直向上的拉力 T A =1500N 时,物体 A 静止,受到地面持力是 N A ,当对 B以竖直向上的拉力 T B =1000N 时,物体 B 也静止,受到地面支持力是 N B ；且 N A =2N B 求:
(1)物体 A 的重力 G A ,和地面支持力 N A 大小；
(2)当电动机对滑轮组绳子的自由端施以 F=625N 的拉力时,物体 B 恰以速度 v 被匀速提升,已知此时拉力 F 功率为 500W,滑轮组机械效率为 80%,不计各种摩擦和绳子质量,物体 B 的速度v 为多少．
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．B 解析：B
【分析】
【详解】
铁块和铝块浸没在水中时，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件得
(G 铁 -F 浮铁 )l=(G 铝 -F 浮铝 )l
所以
ρ 铁 gV 铁 -ρ 水 gV 铁 =ρ 铝 gV 铝 -ρ 水 gV 铝
即
(ρ 铁 -ρ 水 )gV 铁 ＝(ρ 铝 -ρ 水 )gV 铝
3 3 3 33 3 3 32.7 10 kg/m 1.0 10 kg/m 1.77.9 10 kg/m 1.0 10 kg/m 6.9VV 铝 水 铁铝 铁 水 解得
V 铁 =1.76.9V 铝
当将两个盛水杯去掉，杠杆右端
G 铁 l=ρ 铁 gV 铁 l=ρ 铁 g⋅1.76.9V 铝 l=7.9×10 3 kg/m 3 ×g⋅1.76.9V 铝 l=1.95×10 3 kg/m 3 ⋅gV 铝 l
杠杆左端
G 铝 l=ρ 铝 gV 铝 l=2.7×10 3 kg/m 3 ⋅gV 铝 l
所以
G 铝 l>G 铁 l
挂铝块的 B 端下沉，挂铁块的 A 端上翘。故 ACD 不符合题意，B 符合题意。
故选 B。
【点睛】
2．B 解析：B
【详解】
A．做功的多少由力的大小和在力的方向上移动的距离大小有关，而功率是指的做功的快慢，由做功的多少和时间共同决定，做功多的机械，不一定花的时间短，故 A 选项错误；
B．功率是指的做功的快慢，故功率大则做功一定快，是正确的，故 B 选项正确；
C．做功快的机械是指功率大，是做功的快慢，而机械效率是指的有用功和总功的比例，故功率大，机械效率不一定大，故 C 选项错误；
D．任何一个机械不可能达到 100%，故 D 选项错误。
故选 B。
3．C 解析：C
【解析】
A．机械效率是有用功和总功的比值，其高低与机械做功的多少无关，故 A 不正确；
B．机械做的功多，但不知道做的是总功还是有用功，机械效率无法确定，故 B 不正确；
C．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大的机械，做功一定越快，故 C 正确；
D．做功越快的机械说明功率大，但有用功和总功不确定，机械效率不一定越高，故 D 不正确．
故选 C．
【点睛】本题考查机械效率和功率的物理意义，关键知道机械效率是有用功与总功的比值，并不能表示做功的快慢和多少．
4．D 解析：D
【分析】
本题考查了动滑轮绳子拉力公式、速度公式、做功公式以及二力平衡条件的应用等，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。
【详解】
A．连接动滑轮绳子的股数 n＝2，不计绳重与滑轮间的摩擦，绳子的拉力
1 16N 2N 4N2BF G Gn 动＝ （ ）＝ （ ）＝
物体 A 向右做匀速直线运动时处于平衡状态，受到向左的摩擦力和向右绳子的拉力是一对平衡力，则物体 A 受到的摩擦力
4N fF
故 A 项错误；
B．由svt 可得，1min 内物体 A 移动距离
A A0.2m s 60s 12m s v t ＝ ＝ ＝ 拉力对 A 物体做的功
A4N 12m 48J WF s ＝ ＝ ＝ 故 B 错误；
C．2min 内物体 A 移动距离
A A0.2m s 120s 24m s v t ＝ ＝ ＝ B 物体下降的距离
B A1 124m 12m2 2hs ＝ ＝ ＝
B 物体的重力做功为
B B B6N 12m 72J W G h ＝ ＝ ＝ 故 C 错误；
D．若用一个向左的拉力 F 使 A 向左匀速运动，此时 A 的压力和接触面的粗糙程度不变，受到的摩擦力不变仍为 4N，以 A 为研究对象，A 受到向左的拉力 F、向右的绳子拉力F和摩擦力 f 处于平衡状态，其合力为零，则有
4N 4N 8N F fF ＝ ＝ ＝
故 D 正确。
故选 D。
5．D 解析：D
【解析】
【分析】
（1）使用机械时，有用功与总功的比值叫机械效率；
（2）物体在单位时间完成的功叫功率；
（3）由功的原理可知使用任何机械都不省功。
【详解】
A、功率越大，表示机械做功越快，单位时间内做的功越多，但机械效率不一定就高，故 A错误；
B、从
100%WW 有用总可知，有用功多，机械效率的大小还要看总功的大小。故 B 错误；
C、从WPt 可知，工作时间短，功率的大小还要看做功的多少，故 C 错误；
D、利用机械做功时可以省力或省距离，但不能省功，故 D 正确。
故选：D。
6．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2 2 0.1m/s 0.2m/s v v 物，拉力做功功率2 23N 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：23 3 3N 9N F F ，故 B 正确；
C、物体 A 受到 B 向左的摩擦力为 2 3N 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．
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：1 18 6 72 2BF 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：7 f F N ，方向水平向左；用一水平向左的力 F 拉动物体 A，拉力：
7 7 14 F 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】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 GW 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。
9．C 解析：C
【解析】
由图可知， n =2，
因 G 人 =500N＜ F 手 =600N，
所以，绳端的最大拉力 F = G 人 =500N，
不计绳重和摩擦时，提升物体的重力最大，由 可得，最大物重：
G = nF - G 动 =2×500N-100N=900N．
故选 C．
10．A 解析：A
【详解】
（1）甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同，
根据 W = Gh 可知两滑轮组所做的有用功相同，则
W 有 = Gh =100N×1m=100J，故 A 正确、B 不正确．
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数 n 甲 =2， n 乙 =3，
∵动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同，
∴根据1F G Gn 物 动（ ）
可知，两滑轮组绳子自由端的拉力不相等，故 C 不正确，
（3）不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，
根据 W = Gh 可知，动滑轮重和上升高度相同时，两者的额外功相等，
即 W 额 = G 动 h =20N×1m=20J，
∵ W 总 = W 有 + W 额 ，∴两滑轮组的总功相同，即 W 总 =100J+20J=120J，
根据WW 有总可知，两滑轮组的机械效率相等，均为100J83.3%120JWW 有总，故 D 错误．
故选 A．
二、填空题
11．990
【详解】
[1]承担物重的绳子段数为 n=2，他对绳子的拉力
[2]小超同学能对绳子施加的最大拉力等于他的体重 500N，所以最大物重为 解析：990
【详解】
[1]承担物重的绳子段数为 n=2，他对绳子的拉力
+ 200N+10N=105N2G GFn 动 [2]小超同学能对绳子施加的最大拉力等于他的体重 500N，所以最大物重为
max max2 500N-10N=990N G nF G 动 12．杠杆
36
10
【详解】
根据图示可知，木棒可以绕 O 点转动，故该木棒相当于杠杆； 有用功：W 有=Gh=180N×0．2m=36J； 因为 OA=OC，B 为 OC 的中点，所以 OB=2 解析：杠杆
36
10
【详解】
根据图示可知，木棒可以绕 O 点转动，故该木棒相当于杠杆；
有用功：W 有 =Gh=180N×0．2m=36J；
因为 OA= OC，B 为 OC 的中点，所以 OB=2OA；故当物体上升 0．2m 时，B 点将上升0．4m；
不计摩擦，由 和 W 额 =G 木 h′可得：
，
解得 G 木 =10N．
13．=
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。
14．2 【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1 1 2 2Fl 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。
15．40 【详解】
杠杆 B 端受到的拉力为； 因为， 所以， 即；
M 物体的重力为， 地面对物体 M 的支持力为， 所以物体 M 对地面的压力与支持力相等，为． 【点睛】
理解 M 的重力与对杠杆的拉力之差就是地面对 解析：40
【详解】
杠杆 B 端受到的拉力为 10kg 10N/kg 100NB B BF G m g ；
因为1 1 2 2FL F L ，
所以 • •A BF OA F OB ，
即• 2100N 200N1BAF OBFOA ；
M 物体的重力为3 3 3 33 10 kg/m 8 10 m 10N/kg 240NM M M MG m g V g ﹣，
地面对物体 M 的支持力为 240N 200N 40NM AN G F ﹣ ﹣ ，
所以物体 M 对地面的压力与支持力相等，为 40N F N 压．
【点睛】
理解 M 的重力与对杠杆的拉力之差就是地面对 M 的支持力，根据力的作用相互性可以得到 M 对地面的压力，关键还是杠杆平衡条件的灵活运用．
16．40
不变
【分析】
使用动滑轮可以省一半力； 物体匀速运动，受平衡力，平衡力大小相等，判断出摩擦力根据绳子段数判断出绳子的速度； 根据算出拉力 F 的功率；影响摩擦力的因素：压力和接触面 解析：40
不变
【分析】
使用动滑轮可以省一半力； 物体匀速运动，受平衡力，平衡力大小相等，判断出摩擦力根据绳子段数判断出绳子的速度； 根据W FsP Fvt t 算出拉力 F 的功率；影响摩擦力的因素：压力和接触面的粗糙程度。
【详解】
[1]因为使用动滑轮可以省一半力，所以拉物体的力为
2 2 10N 20N F F
物体做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力和摩擦力一对平衡力，大小相等，则
20N f F
[2]由图知有 2 段绳子拉着物体，则有
2 2 2m/s 4m/s v v 绳 物
则拉力 F 的功率为
10N 4m/s=40W p Fv 绳 [3]将拉力 F 增大为 20N 时，物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度都不变，所以受到水平面的摩擦力不变。
【点睛】
本题考查了动滑轮的使用、平衡条件的应用、功率的计算、影响摩擦力的因素等知识，要牢记影响滑动摩擦力的两个因素，当两个因素都不变时，摩擦力的大小不变，与其它因素无关。
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0.2NfF得，B 受到 A 的摩擦力为：
0.2 0.2 10N 2NA Nf F ；
B 受到地面的摩擦力为：
0.2 0.2 10N+20N 6NNf F地面 ；
则 B 受到的摩擦力之和为：B+ =2N+6N=8NAf 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．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 3 3 30 =90AF 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.
19．40N 【解析】在B端施加一个与水平成300角的力F，则动力臂为OB的一半，O为支点，F为动力，物体的重力为阻力，12OB为动力臂，OA为阻力臂，根据杠杆的平衡条件：F×12OB=G×OA，为使杠杆 解析：40N
【解析】在 B 端施加一个与水平成 300 角的力F ，则动力臂为 OB 的一半，O 为支点， F 为动力，物体的重力为阻力， OB 为动力臂， OA 为阻力臂，根据杠杆的平衡条件：F × OB = G × OA ，为使杠杆水平平衡，作用在 B 端的力：．故答案为：40．
20．10
【解析】
如图所示，弹簧测力计 B 测出了动滑轮上的绳子上的拉力为 10N；则物体 A 受到拉力为 10N；又因物体 A 做匀速直线运动，则物体 A 与水平桌面的摩擦力与物体 A 受到拉力是一对平衡力，则摩擦 解析：10
【解析】
如图所示，弹簧测力计 B 测出了动滑轮上的绳子上的拉力为 10N；则物体 A 受到拉力为10N；又因物体 A 做匀速直线运动，则物体 A 与水平桌面的摩擦力与物体 A 受到拉力是一对平衡力，则摩擦力大小也是 10N；
拉力 F=2f=2×10N=20N．
故答案为 20；10．
三、实验题
21．7%
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
0.2J= 66.7%0.3JWW 有总 (2)[3][4]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，应该增大所提物体的重力，当拉着物体以 0.1m/s 的速度匀速上升时，绳子端移动的速度是 0.3m/s，所以 F 的功率由 P=Fv 得
P=1N×0.3m/s=0.3W
(3)[5][6]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，这种想法是不正确的，因为比较第 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。
22．【提出问题】力
力臂
【制定计划与设计实验】右
方便直接测出力臂
【实验结论】动力×动力臂 = 阻力×阻力臂
【拓展应用】费力
C
48 左右
【解析】
试题分析：【提出问题】杠杆的平衡条件是：F 1 L 1 =F 2 L 2 ，当阻力 F 2 与阻力臂 L 2 一定时，F 2 L 2为定值，要使杠杆在水平位置平衡，理论上可以采用改变动力 F 1 的大小或改变动力臂 L 1 的大小或同时改变 F 1 与 L 1 的大小的方法达到目的，由题中“作用在杠杆上”可知小明认为可通过改变动力 L 1 来实现；“移动秤砣使其恢复水平位置平衡”是通过改变动力臂 L 1 的长短使杠杆平衡。【制定计划与设计实验】观察图 19 可见杠杆左低右高，应将杠杆的平衡螺母向右调节，使杠杆处于水平位置平衡，这样做的好处是方便直接从杠杆上读取力臂的值，即方便直接测出力臂。【实验结论】观察图甲乙丙可知：当动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂时，杠杆平衡，所以杠杆的平衡条件是动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。观察图 21可见 C 点为支点，AC 为阻力臂，BC 为动力臂，阻力臂约为动力臂的 8 倍，所以是费力杠杆，动力约为阻力的 8 倍，6N×8=48N。答案：【提出问题】力
力臂【制定计划与设计实验】右
方便直接测出力臂【实验结论】动力×动力臂 = 阻力×阻力臂【拓展应用】费力
C
48 左右
【考点定位】杠杆平衡条件应用；杠杆平衡的调节方法；实验方法评估；根据实验现象得出结论；杠杆类型辨别；支点确定；长度估测与杠杆平衡条件综合应用。
23．9%
0.3
匀速
增大钩码重量
动滑轮的重量
【详解】
(1)[1][2]钩码重 4N 时的机械效率为
4N 0.05m100% 88.9%1.5N 0.15mGhFs 钩码重 6N 时的，弹簧测力计移动的距离为
6N 0.1m0.3m90.9% 2.2NG hsF (2)[3]在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时根据牛顿第一定律可知，测力计的示数等于绳上的拉力大小。
(3)[4]从实验数据分析得出：使用同一滑轮组，增大钩码重量可提高滑轮组机械效率。
(4)[5]根据100%WW 有用总可知，滑轮组的机械效率可能还与动滑轮的重量有关，动滑轮越重，则额外功占比越大，机械效率越低。
24．是
右
便于测量力臂
B
【详解】
(1)[1][2]杠杆静止在如图甲所示位置，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态；如图甲，杠杆的右端上翘，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的右端移动。
(2)[3]在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，保持杠杆在水平位置平衡。其目的是为了便于测量力臂。
(3)[4]“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，此时的力臂正是支点到力作用点的距离。为得出普遍结论，应改变力的方向使力臂不等于支点到力作用点的距离，多做几次实验，得出实验结论，故正确的实验操作应该是 B，去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向上拉。
故选 B。
25．4、7 或 3、5、8 或 6、9
在斜面长度一定时，拉力 F 与高度 h 成正比
斜面的高 h 与斜面的长度 L 之比相同，拉力 F 也相同
斜面的高 h 与斜面的长度 L 之比越大，拉力 F 也越大
【详解】
(1)[1]要研究沿光滑斜面提升同一重物时拉力与斜面长度的关系，需要控制斜面的高度相同，改变长度，实验 2、4、7 或 3、5、8 或 6、9 符合题意。
(2)[2]分析比较实验序号 1 与 4 与 8（或 2 与 5）的数据知，斜面的长度相同，高度不同，且高度变为原来的 2 倍，拉力 F 也变为原来的 2 倍，说明沿光滑斜面缓慢提升同一重物时，在斜面长度一定时，拉力 F 与高度 h 成正比。
(3)[3]分析比较表一、表二或表三的数据及相关条件，可得：斜面的高 h 与斜面的长度 L 之比相同，拉力 F 也相同。
[4]分析比较表一、表二和表三的数据及相关条件，可得斜面的高 h 与斜面的长度 L 之比越大，拉力 F 也越大。
四、计算题
26．(1)2 m/s；(2)80%；(3)625 N
【详解】
(1) 物体下降速度为
2m0.5m/s4shvt
由图知，n=4，绳子上升的速度为
4 4 0.5m/s 2m/s v v 绳 物 (2) 绳子运动距离
4 4 2m 8m s h
放绳子的有用功
160N 2m 320J W Gh 有用1 放绳子的总功
50N 8m 400J W Fs 总1 滑轮组的效率
1320J100% 80%400JWW 有用1总1
(3) 物体未浸入水中时，不计绳重及摩擦，动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力，由4G GF动可得，动滑轮重力
4 4 50N 160N 40N G F G 动 已知 η 1 ：η 2 ＝4：3，则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为
2 13 380% 60%4 4
物体完全浸没水中后，滑轮组对物体的拉力做的功为有用功，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，则此时滑轮组的机械效率
222= 60%40W F h F FW F h G h F G F N 有用 拉 拉 拉总 拉 轮 拉 轮 拉 解得滑轮组对物体的拉力：F 拉 =60N
完全入水后，动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4 段绳子向上的拉力，由力的平衡条件可得：4F=F 拉 +G 动 ，则人对绳子的拉力
60N 40N25N4 4F GF 拉 动 因为物体间力的作用是相互的，所以绳子对人的拉力也为 25N，人的重力为
60kg 10N/ kg 600N G m g 人 人 对人进行受力分析可知，人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力，则人受到竖直向上的支持力
600N 25N 625N F G F 支 人 因为物体间力的作用是相互的，则人对地面的压力为 625N。
答：(1)工人放绳的速度为 2 m/s；
(2)滑轮组的效率 η 1 为 80%；
(3) 工人对地面的压力 625N。
27．(1) 840N；(2) 225N
【分析】
(1)人站在地面上，人对滑轮的拉力，等于甲对滑轮的拉力，杠杆 B 端受到甲的拉力、人的拉力、滑轮的拉力作用，根据杠杆平衡条件求出杠杆 A 端的受到的拉力。然后对乙进行受力分析，乙处于静止状态，受到平衡力的作用，求出乙物体的重力。
(2)在物体乙的下方连接一个弹簧，乙处于静止状态，对乙进行受力分析，求出杠杆 A 端此时受到的力，根据杠杆平衡条件，求出丙的重力，人对滑轮的拉力等于丙的重力，求出绳子对人向上的拉力，求出地面对人的支持力。
【详解】
解：(1)甲图杠杆平衡时，杠杆两端受力如图 1 所示，根据杠杆平衡条件
A B92 50N 2 150N 630N5F F G GOB OBOA OA 甲 轮（ ）= （ ）＝
物体乙受到杠杆的拉力处于静止状态，受力如图 2 所示，所以
G 乙 ＝F A +F 1 ＝630N+210N＝840N
(2)加入弹簧后，物体乙受弹力 F 2 、拉力"AF 和重力 G 乙 作用处于静止状态，受力如图 3 所示，
F" A ＝G 乙 +F 2 ＝840N+780N＝1620N
根据杠杆平衡条件
" "B A51620N 900N9OAF FOB ＝
物体丙替代物体甲后，杠杆 B 端受力如图 4 所示
F" B ＝2G 丙 +G 轮
即
"B1900N 50N 42 N1252G F G 丙 轮（ ﹣ ）= （ ﹣ ）＝
此时人处于静止状态，受力分析如图 5 所示
G 丙 +F 3 ＝G 人
即
F 3 ＝G 人 ﹣G 丙 ＝650N﹣425N＝225N
答：(1)物体乙受到的重力是 840N；
(2)此时地面对人的支持力是 225N。
【点睛】
(1)先分析杠杆 B 端的受力情况，然后根据杠杆平衡条件求出杠杆 A 端的力，再根据乙物体静止受到平衡力的作用，求出乙物体的重力。
(2)首先根据乙物体处于静止状态求出杠杆 A 的拉力，然后根据杠杆平衡条件求出杠杆 B 端的受力，最后分析人的受力情况，求出人受到的支持力。
28．（1）
50N
20N
2000Pa
（2）不能被拉起
【详解】
（1）．①由杠杆平衡条件1 1 2 2FL F L 可得，绳子对 B 的拉力 F B 为：
1 12 22kg? 10N / kg? 0.5m= 50N0.2mA ABG L m gLFL L ；
②B 物体受到向下的重力为：
G B =m B g=7kg×10N/kg=70N
同时还受到向上的 50N 的拉力，地面对 B 向上的支持力，由力的平衡可知地面对 B 向上的支持力为：
70N-50N=20N
因为压力与支持力是一对相互作用力，因此正方体 B 对地面的压力 F 压 =20N；
③正方体 B 对地面的压强 P B 为：
20N= 2000Pa? 0.1mBFpS 压 ；
（2）．当 B 物体浸没在水中，此时 B 受到的浮力为：
3 3 -3 3× 10 kg/m 1 ×10N/kg=1 m 0N 0 F V g= 浮 液 排
此时，物块 B 受到向下的重力，向上的浮力和向上的拉力的共同作用，若要物块 B 被拉起，则所需最小拉力为：
F 拉 =G-F 浮 =70N-10N=60N
因为 A 能提供的最大拉力为 50N 小于所需拉力 60N，因此 B 不能被拉起．
答：（1）．①绳子对 B 的拉力为 50N； ②正方体 B 对地面的压力为 20N；③正方体 B 对地面的压强 2000Pa；
（2）．B 不能被拉起．
29．（1）480J；（2）600J；（3）90%
【解析】
【分析】
由图可知，承担物重的绳子股数 n＝3，则 s＝3h.
（1）求出提升物体的高度，知道物重大小，利用 WGh有用 ＝求出使用滑轮组做的有用功；
（2）知道 s＝3h、滑轮组的机械效率，利用WW 有用总求出总功；
（3）求出了总功，知道绳的自由端移动的距离，利用
总W ＝Fs
求出拉力大小，而
物 动1（G +G ）3F
，可求动滑轮重；再利用1G +G3F 动（ ）
求提升 540N 物体的拉力，根据3 3W Gh Gh GW Fs F h F 有用总求此时滑轮组的机械效率。
【详解】
（1）由图知，n＝3，s＝3h，s＝6m，得物体上升高度：h＝2m，因此使用滑轮组做的有用功：240N 2m=480J W Gh 有用 ；
（2）由WW 有用总，得使用滑轮组做的总功：480J=600J80%WW 有用总；
（3）由总W Fs
得拉力：600J100N6mWFs 总，不计绳重和摩擦，拉力为：物 动1（G +G ）3F ，即：
1100N 240N+G3轮（ ）
，得3 100N-240N=60N G 轮 ，
当提升 540N 物体时，拉力：
F =G +G = 540N+60N =200N 物 轮（ ）（ ）
，
此时滑轮组的机械效率：540N90%3 3 200N 3W Gh Gh GW Fs F h F 有用总.
30．（1）3500N； 2000N；（2）0.2m/s
【详解】
（1）F A ＝1500N，受到地面支持力是 N A ；物体 A 静止，受力平衡，由力的平衡条件可得：F A N A ＝G A ，即：1500N N A ＝G A ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,已知两物体重 G A ＝1.75G B ，且N A ＝2N B ，即：1500N 2N B ＝1.75G B ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②, F B ＝1000N 时，受到地面支持力是 N B ；物体 B 静止，受力平衡，由力的平衡条件可得：F B N B ＝G B ，即：1000N N B ＝G B ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,②﹣③得，500N N B ＝0.75G B ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④,③﹣④得，500N＝0.25G B ，解得 G B ＝2000N，代入解得：N B ＝1000N，G A ＝3500N；N A ＝2000N；（2）已知绳子自由端的拉力F＝625N，η＝80%，物体 B 重为 2000N，设承担物重的绳子段数为 n，则η＝Gh 2000NFs 625NW GW nF n有总＝ ＝ ＝＝80%，解得：n＝4．又因为拉力 F 做功的功率P＝500W，由 P＝Fv 得，绳子自由端运动的速度为：v 绳 ＝500W625NPF＝ ＝0.8m/s，则物体 B匀速上升的速度为：v＝14v 绳 ＝14×0.8m/s＝0.2m/s．
【点评】
（1）对 A、B 进行受力分析，F A N A ＝G A ，F B N B ＝G B ，已知两物体重 G A ＝1.75G B ，且N A ＝2N B ，列式可解；（2）知道提升重物 B 时滑轮组的机械效率和绳子自由端的拉力，可利用公式 η＝GhFsW GW nF有总＝ ＝计算出吊着物体的绳子的段数．知道拉力 F 的大小和拉力 F
做功的功率，可利用公式 P＝Fv 计算出绳子自由端运动的速度，从而可以计算出物体 B 匀速上升的速度 v．