2022年中考人教版物理一輪復(fù)習(xí)：簡單機械?？碱}型匯編一、填空題1.(2019·北京)如圖所示，杠桿水平平衡。杠桿可在豎直平面內(nèi)繞固定點O自由轉(zhuǎn)動，其上相鄰刻線間的距離相等，若在杠桿上A點掛2個重均為0.5N的鉤碼，在B點掛4個重均為0.5N的鉤碼，杠桿________(填“能”或“不能”)保持水平平衡?！ ?.(2019·安順)如圖所示，用固定在豎直墻上的直角三角形支架ABC放置空調(diào)室外機，已知AB長40cm，BC長50cm。室外機的質(zhì)量為30kg，室外機的重力作用線正好通過AB中點，則A處釘受到的水平拉力F為________N(支架重力不計)，為了安全，從力學(xué)的角度分析，室外機的位置應(yīng)盡量________(填“靠近”或“遠離”)墻壁。(g取10N/kg)3.(2019·益陽)如圖所示是吊車吊起貨物的示意圖，已知AB＝4m，BC＝6m。吊臂是一個杠桿，當(dāng)?shù)醣鄣踔?t的貨物處于靜止狀態(tài)時，杠桿的支點是________(填“A”“B”或“C”)點，伸縮撐桿對吊臂的支持力大小為________N。(g取10N/kg)4.(2019·咸寧)如圖所示，杠桿AB放在鋼制圓柱體的正中央水平凹槽CD中，杠桿AB能以凹槽兩端的C點或D點為支點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，長度AC＝CD＝DB，左端重物G＝12N。當(dāng)作用在B點豎直向下的拉力F足夠大時，杠桿容易繞________(填“C”或“D”)點翻轉(zhuǎn)，為使杠桿AB保持水平位置平衡，拉力的最小值F1＝________N，最大值F2＝________N。(杠桿、細繩的質(zhì)量及摩擦均忽略不計)5.(2019·廣安)如圖所示，一輕質(zhì)杠桿水平支在支架上，OA∶OC＝2∶1，G1是棱長為5cm的正方體，G2重20N，則繩子對G1的拉力為________N，此時G1對地面的壓強為2×104Pa，G1重________N。第59頁共59頁
6.(2019·安徽)如圖所示，一輕桿AB懸于O點，其左端掛一重物，右端施加一個與水平方向成30°的力F，此時輕桿水平平衡。若重物質(zhì)量m＝3kg，BO＝3AO，g取10N/kg，則力F的大小為________N。7.(導(dǎo)學(xué)號83790059)(2019·南京)如圖所示為一拉桿旅行箱的示意圖。將其視為杠桿，O為支點，B為重心，BC為豎直方向，A為拉桿端點。已知箱重為250N，OA為120cm，OC為24cm。(1)圖中在A點沿圖示方向施加動力F，箱子靜止。則動力F的力臂為________cm，大小為________N。(2)使拉桿箱在圖示位置靜止的最小動力為________N。(3)生活中，常把箱內(nèi)較重物品靠近O點擺放，這樣使拉桿箱在圖示位置靜止的最小動力將________(填“變大”“變小”或“不變”)。8.(2019·畢節(jié))某大橋設(shè)計車速為60km/h，圖甲為該大橋的實景圖，其主通航孔橋采用雙塔雙索面斜拉橋，可逐步抽象成圖乙、丙、丁所示的模型。(1)可以看出它用到了________(填“杠桿”或“斜面”第59頁共59頁
)的物理知識。為了減小鋼索承受的拉力，在需要與可能的前提下，可以適當(dāng)________(填“增加”或“減小”)橋塔的高度。(2)若某汽車質(zhì)量為5×103kg，在大橋上按設(shè)計車速水平勻速直線行駛時受到的阻力為汽車重力的6%，則汽車通過該大橋時汽車發(fā)動機的功率為________W。(g取10N/kg)9.(2019·成都)如圖是三種類型剪刀的示意圖，請你為鐵匠師傅選擇一把剪鐵皮的剪刀，你會選擇________(填“A”“B”或“C”)剪刀，這樣選擇的目的是為了省________。10.(2019·宜昌)如圖所示，賽艇的船槳是一種杠桿，劃船時它是一支________力杠桿，手移動的距離________(填“大于”或“小于”)槳在水中移動的距離。11.(2019·福建)如圖是我國古代勞動人民在工地上運送巨木的情景。架在支架上的橫桿屬于________(填“省力”“費力”或“等臂”)杠桿；支架下面墊有面積較大的石塊，是為了________(填“增大”或“減小”)對地面的壓強。12.(2019·泰安)一位泰山挑山工用一根長1.8m的扁擔(dān)挑起貨物，如圖為扁擔(dān)示意圖，若在扁擔(dān)的A端掛200N的物體，B端掛300N的物體，挑起重物時使扁擔(dān)水平平衡，則挑山工肩膀需頂在距A端________m遠的位置(不計扁擔(dān)的重力)。13.(2019·廣州)如圖甲所示，A點為硬棒的重心，O為支點，硬棒水平靜止，彈簧測力計的示數(shù)為________N，硬棒所受的重力為________N。能否用圖甲中的彈簧測力計按圖乙所示的方法測量同一硬棒所受的重力？________，依據(jù)是________________________________________。第59頁共59頁
14.(2019·綏化)如圖所示，輕質(zhì)杠桿OB可繞固定軸O自由轉(zhuǎn)動(AB＝2AO)。將棱長為10cm的正方體合金塊，用輕繩掛在A點處，在B點施加豎直向上的力F1＝30N時，杠桿在水平位置平衡，此時合金塊對水平地面的壓強恰好為0，則合金塊的質(zhì)量是________kg。若撤去F1，在B點施加力F2時，合金塊對地面的壓強為1.2×103Pa，則力F2的大小是________N。(g取10N/kg)15.(導(dǎo)學(xué)號83790060)(2019·無錫)小紅利用杠桿制成一種多功能桿秤，使用前，杠桿左端低，右端高，應(yīng)將平衡螺母向________調(diào)節(jié)，直到杠桿處于水平平衡。她取來質(zhì)量均為100g的實心純金屬塊a和b、合金塊c(由a、b的材料組成)。她將a掛在A處，且浸沒于水中，在B處掛上100g鉤碼，杠桿恰好處于水平平衡，如圖所示，測得OA＝50cm，OB＝40cm，則a的密度為________g/cm3。接下來，她分別將b、c掛于A處并浸沒于水中，當(dāng)將鉤碼分別移至C、D處時，杠桿均水平平衡，測得OC＝30cm，OD＝34cm；則金屬塊c中所含金屬a和金屬b的質(zhì)量之比為________。(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)16.(2019·海南)如圖，小謙想把被臺風(fēng)刮倒的樹拉正。他把繩子的一端系在乙樹上，然后繞過甲樹用力拉繩子，這樣做有________段繩子拉甲樹。如果不計繩重和摩擦，甲樹受300N拉力，則小謙對繩子的拉力至少為________N。第59頁共59頁
17.(2019·德陽)如圖所示，分別用甲、乙兩種形式的滑輪組把重為400N的物體勻速向上提起；已知每個滑輪重20N，忽略繩子的重力以及滑輪與繩子的摩擦，圖甲中車對繩子的拉力為________N，圖乙中人對繩子的拉力為________N。18.(2019·營口)如圖所示，物體A重100N，物體B重10N，此時A沿著水平桌面以0.2m/s的速度向右做勻速直線運動(不計摩擦、繩重及滑輪重)，那么物體B勻速下降的速度是________m/s，物體A與水平面間的摩擦力是________N，10s內(nèi)物體A受到的拉力做功________J。19.(2019·寧夏)如圖所示，用滑輪組將重為400N的物體勻速提升了1m。已知拉力F為250N，則提升重物的過程中，滑輪組的機械效率是________。請寫出一種提高此滑輪組機械效率的方法：__?！ ?0.(2019·婁底)既可以省力，又可以改變用力方向的滑輪是________(填“定滑輪”“動滑輪”或“滑輪組”)；利用一個效率為90%的杠桿做100J的總功，其中額外功是________J。21.(2019·咸寧)用如圖所示的滑輪組將重為G的物體勻速提升了h，作用在繩上的拉力大小為F，則總功為________，額外功為________，效率為________。(用題中給出的物理量表示)22.(2019·雞西)如圖所示，小聰用滑輪組拉動水平地面上重為500第59頁共59頁
N的物體A，使它勻速前進2m，地面對它的摩擦力為150N，小聰施加的拉力F為100N(忽略繩重和滑輪重)，則滑輪組做的有用功為________J，滑輪組的機械效率為________。23.(2019·棗莊)用一個動滑輪在5s內(nèi)將一重為300N的物體勻速向上提升3m，動滑輪的機械效率是75%，則拉力大小為________N，若忽略繩重與摩擦，動滑輪的重力為________N。24.(導(dǎo)學(xué)號83790061)(2019·達州)救援車工作原理如圖所示，當(dāng)車載電機對鋼繩施加的拉力F大小為2.5×103N時，小車A恰能勻速緩慢地沿斜面上升。已知小車A的質(zhì)量為1t，斜面高為2m，斜面長為5m(不計車長、鋼繩重、動滑輪重、鋼繩與滑輪間的摩擦和滑輪與軸間的摩擦，g取10N/kg)。在小車A由水平路面被拖上教援車的過程中，鋼繩所做的有用功為________J，整個裝置的機械效率為________，小車A與斜面間的摩擦力大小為________N。二、選擇題25.(2019·瀘州)如圖所示，在“探究杠桿平衡條件”的實驗中，輕質(zhì)杠桿上每個小格長度均為2cm，在B點豎直懸掛4個重均為0.5N的鉤碼，在A點用與水平方向成30°角的動力F拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡。對該杠桿此狀態(tài)的判斷，下列說法中正確的是( )ＫＫＫＫA.杠桿的動力臂為8cmB.該杠桿為費力杠桿C.該杠桿的阻力大小為0.5ND.動力F的大小為1.5N 26.(2019·南充)如圖，用一個始終水平向右的力F，把杠桿OA從圖示位置緩慢拉至水平的過程中，力F的大小將( )第59頁共59頁
A.變大B.不變C.變小D.不能確定27.(2019·溫州)晾曬三條相同的濕毛巾，下列做法最有可能讓衣架保持水平的是( )28.(2019·臺灣)如圖所示，甲、乙、丙、丁四個天平，其上各自擺放不同的重物，重物擺放前后天平皆保持水平平衡。若不改變四個天平的秤盤吊掛的位置，僅將天平上的重物各自左右互換，則互換后哪一個天平會向右端傾斜( )A.甲B.乙C.丙D.丁29.(2019·湘西)一根圓木放在水平地面上，粗略估計它的質(zhì)量時，我們視其粗細相同，質(zhì)量分布均勻，現(xiàn)抬起一端使它稍離地面需要500N的力，則圓木的質(zhì)量大約為(g取10N/kg)( )A.50kgB.100kgC.250kgD.500kg30.(導(dǎo)學(xué)號83790062)(2019·寧夏)如圖所示是自卸車的示意圖，車廂部分可視為杠桿，則下列分析正確的是( )A.B點是支點，液壓桿施加的力是動力，貨物重力是阻力第59頁共59頁
B.B點是支點，物體A放在車廂前部可省力C.C點是支點，物體A放在車廂后部可省力D.C點是支點，物體A放在車廂前部可省力31.(2019·衡陽)如圖所示的工具中，屬于費力杠桿的是( )32.(2019·黃岡)在工廠車間，工人先將金屬桿一端的空心吸盤(如圖)按壓在半成品玻璃上固定，再在A處用力，使玻璃刀在玻璃上繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動一周，圓形玻璃制品就成型了。下列分析正確的是( )A.吸盤被按壓后即可固定，是由于吸盤受到大氣壓作用B.玻璃刀口做得鋒利是為了增大對玻璃的壓力C.玻璃刀繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，沒有受到玻璃施加的摩擦力D.玻璃刀繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，金屬桿始終是一個等臂杠桿33.(2019·臺州)消防安全，人人有責(zé)。下列有關(guān)滅火器使用方法的分析不正確的是( )A.提滅火器時，手靠近瓶口，容易提起B(yǎng).拔保險銷時，放開手柄，有利于拔出第59頁共59頁
C.用力壓手柄時，手靠近瓶口，容易壓下D.對準火源根部掃射，滅火物質(zhì)覆蓋可燃物，快速滅火34.(2019·達州)如圖所示，輕質(zhì)杠桿AB可繞O點轉(zhuǎn)動，當(dāng)物體C浸沒在水中時杠桿恰好水平靜止，A、B兩端的繩子均不可伸長且處于張緊狀態(tài)。已知C是體積為1dm3、重為80N的實心物體，D是邊長為20cm、質(zhì)量為20kg的正方體，OA∶OB＝2∶1。圓柱形容器的底面積為400cm2(g取10N/kg)。則下列結(jié)果不正確的是( )A.物體C的密度為8×103kg/m3B.杠桿A端受到細線的拉力為70NC.物體D對地面的壓強為1.5×103PaD.物體C浸沒在水中前后，水對容器底的壓強增大了2×103Pa35.(2019·鹽城)如圖所示，工人用動滑輪勻速提升重物，這樣做( )A.省力，不改變施力的方向B.不省力，改變施力的方向C.既省力，也改變施力的方向D.既不省力，也不改變施力的方向 36.(2019·郴州)利用如圖所示的滑輪組勻速提升200N的重物，動滑輪重為10N(不計繩重與摩擦)，則拉力F的大小為( )A.70NB.100NC.105ND.110N37.(2019·自貢)如圖所示，物體A、B的重分別為20N、10N，滑輪和繩子的重忽略不計，此時物體A在水平面上向右做勻速直線運動，若用力F向左拉物體A，使物體A向左做勻速直線運動，則( )A.F＝20NB.F＝10NC.F＝5ND.F＝30N第59頁共59頁
38.(2019·河北)(多選題)如圖所示，重為G的物體在拉力F的作用下，以v的速度勻速運動了s，已知物體在水平桌面上運動時受到的摩擦阻力為物重的n分之一，不計繩重、輪與軸間的摩擦，下列說法正確的是( )A.使用該滑輪組一定省力B.拉力的功率為2FvC.額外功為(2nF－G)sD.滑輪組的機械效率為39.(2019·益陽)在野外用滑輪組拉越野車脫困時的情景如圖所示，有關(guān)力的分析正確的是( )A.車對地面的壓力與車的重力是一對平衡力B.車拉滑輪組的力與滑輪組對車的拉力是一對平衡力C.脫困必需2400N的拉力時，繩索自由端的力F至少為1200ND.脫困必需2400N的拉力時，繩索自由端的力F至少為800N40.(導(dǎo)學(xué)號83790063)(2019·綿陽)用水平力F1拉動如圖所示裝置，使木板A在粗糙水平面上向右勻速運動，物塊B在木板A上表面相對地面靜止，連接B與豎直墻壁之間的水平繩的拉力大小為F2.不計滑輪重和繩重，滑輪軸光滑。則F1與F2的大小關(guān)系是( )A.F1＝F2B.F22F241.(2019·紹興)如圖是上肢力量健身器示意圖，杠桿AB可繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，AB＝3BO，配重的重力為120N，重力為500N的健身者通過細繩在B點施加豎直向下的拉力為F1時，杠桿在水平位置平衡，配重對地面的壓力為85N，在B點施加豎直向下的拉力為F2時，杠桿仍在水平位置平衡，配重對地面的壓力為60N。已知F1∶F2＝2∶第59頁共59頁
3，杠桿AB和細繩的質(zhì)量及所有摩擦均忽略不計。下列說法正確的是( )A.配重對地面的壓力為50N時，健身者在B點施加豎直向下的拉力為160NB.配重對地面的壓力為90N時，健身者在B點施加豎直向下的拉力為120NC.健身者在B點施加400N豎直向下的拉力時，配重對地面的壓力為35ND.配重剛好被勻速拉起時，健身者在B點施加豎直向下的拉力為540N42.(2019·東營)如圖所示，下列簡單機械中，忽略杠桿、滑輪的自重、繩重及摩擦，當(dāng)提起同一重物時，最省力的是( ) 43.(2019·福建)工人用如圖的機械將物體勻速提升到某一高度，若物體的重力與滑輪的重力之比G物∶G滑輪＝9∶1，忽略繩重與摩擦的影響，則機械效率為( )A.10%B.45%C.80%D.90% 44.(2019·北京)(多選題)某同學(xué)用滑輪組提升物體，繩子自由端豎直移動的距離隨時間變化的關(guān)系如圖中圖線a所示，物體上升的高度隨時間變化的關(guān)系如圖中圖線b所示。已知物體的質(zhì)量為450g，所用動滑輪的質(zhì)量為50g，繩子自由端的拉力F為1.3N，g取10N/kg。在0～2s的過程中，下列說法中正確的是( )A.繩子自由端移動的速度為5.0cm/s第59頁共59頁
B.拉力F的功率為0.26WC.有用功為0.45JD.滑輪組的機械效率為90%45.(2019·宜昌)如圖所示的吊車有大小兩個吊鉤，在確保安全的前提下，下列關(guān)于吊車機械效率說法正確的是( )A.吊起相同貨物，使用小吊鉤機械效率高B.吊起相同貨物，上升速度快機械效率高C.每次吊起的貨物越少，機械效率越高D.貨物升高的高度越高，機械效率越高46.(2019·長春)如圖所示，用甲、乙滑輪組在相同時間內(nèi)分別將A、B物體勻速提升相同高度，已知物體受到的重力GA>GB，滑輪組的機械效率η甲＜η乙(忽略繩重和摩擦)。下列判斷正確的是( )A.兩滑輪組繩端移動的距離相等B.甲滑輪組的有用功比乙的少C.甲滑輪組的總功率比乙的小D.甲滑輪組的動滑輪比乙的重 47.(2019·衡陽)如圖所示，用滑輪組提升重900N的物體，使它在10s內(nèi)勻速上升1m。已知所用的拉力F為400N，則在提升重物的過程中(不計繩重和摩擦)，下列說法正確的是( )A.拉力做功的功率為90WB.拉力在這10s內(nèi)做的功為400JC.動滑輪的重力為300ND.若用該滑輪組勻速提升更重的物體，則繩子拉力會變大，但機械效率不變第59頁共59頁
48.(導(dǎo)學(xué)號83790064)(2019·孝感)(多選題)如圖所示，用相同的滑輪組裝成甲、乙滑輪組，分別將同一重物在相等的時間內(nèi)提升相同的高度，不計繩重和摩擦，則( )A.甲、乙的拉力之比是3∶2B.甲、乙繩的自由端速度之比是1∶1C.甲、乙拉力的功率之比是3∶2 D.甲、乙的機械效率之比是1∶149.(2019·新疆)用一個動滑輪和一個定滑輪組成滑輪組甲和乙，分別勻速提升同一重物時，滑輪組甲和乙的機械效率分別為80%和75%，不計繩重和摩擦，滑輪組甲和乙中的動滑輪重力之比為( )A.4∶3B.3∶4C.5∶4D.4∶550.(2019·株洲)(多選題)在測量圖甲所示滑輪組機械效率η的實驗中，通過改變物重G或動滑輪重G動進行多次實驗，得到了如圖乙所示的效率與物重或動滑輪重的關(guān)系，圖中縱軸表示機械效率的倒數(shù)η－1，若不計繩重與摩擦，則橫軸可能表示( )A.GB.G－1C.G動D.G51.(導(dǎo)學(xué)號83790065)(2019·常州)如圖所示，斜面高2m，長4m，小明用平行于斜面的拉力F，將重400N的物體從斜面底端拉到頂端，已知拉力F＝250N。對此過程，下列結(jié)果中正確的是( )A.有用功為1000JB.總功為1600JC.額外功為200JD.機械效率為60%第59頁共59頁
52.(2019·廣州)如圖所示，把重為G的物體甲從A點豎直向上勻速拉至B點，此過程繩的拉力對甲做的功為WAB；用平行于斜面的拉力把重也為G的物體乙沿斜面從C點勻速拉至與B等高的D點。在此過程中繩的拉力對乙做的功為WCD。斜面的機械效率為( )A.B.C.D.53.(2019·濟寧)兩個滑輪按如圖所示的方式組合，用5N的拉力F拉動繩端，使物體在5s內(nèi)水平向左勻速滑動1m，物體與地面間的摩擦力為9N。下列選項正確的是( )A.A是定滑輪，B是動滑輪B.拉力F做的功為5JC.拉力F的功率為1.8WD.滑輪組的機械效率為90%54.(2019·包頭)如圖所示，拉力F為5N，物體A以0.1m/s的速度在物體B表面向左做勻速直線運動(B表面足夠長)；物體B靜止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，彈簧測力計示數(shù)為12N。下列說法正確的是( )A.物體A受到的摩擦力為10NB.拉力F的功率為1.5WC.滑輪組的機械效率為80%D.拉力F增大到15N時，物體B開始向左運動三、作圖與實驗題55.(2019·威海)如圖是一種活塞式抽水機的示意圖。其中手柄AOB是一個杠桿，杠桿在動力F1的作用下繞O點勻速轉(zhuǎn)動，請在圖中畫出杠桿在B點受到阻力的示意圖和F1的力臂。第59頁共59頁
56.(2019·營口)圖甲是生活中常用的一款指甲刀，其中AOB部分可視為杠桿，其簡化示意圖如圖乙所示，使用時，指甲作用在A點的力視為阻力。請你在圖乙中畫出：(1)作用在A點的阻力F2的示意圖。(2)在B點施加的最小動力F1及動力臂l1。57.(2019·深圳)如圖所示，在C點用力把桌腿A抬離地面時，桌腿B始終沒有移動，請在C點畫出最小作用力的示意圖。 58.(2019·武威)如圖所示是羊角錘的示意圖，請畫出用羊角錘撬鐵釘時最小動力F1的示意圖。59.(2019·達州)輕質(zhì)杠桿OABC能夠繞O點轉(zhuǎn)動，已知OA＝BC＝20cm，AB＝30cm，在B點用細線懸掛一重為100N的物體G，為了使杠桿在如圖所示的位置平衡，請在杠桿上作出所施加最小動力的圖示(不要求寫出計算過程)。60.(2019·淮安)在圖中，畫出使用滑輪組提升物體時最省力的繩子繞法?！ ?1.第59頁共59頁
(2019·銅仁)一個工人站在地面上，使用如圖所示的滑輪組將重物從地面提升到樓頂，要求繩子的自由端要向下拉，請你用筆畫線代替繩子，畫出滑輪組最省力的繞繩方法。62.(2019·蘇州)利用杠桿開展相關(guān)實驗探究：(1)安裝好杠桿，將其放到水平位置后松手，發(fā)現(xiàn)杠桿沿順時針方向轉(zhuǎn)動，如圖甲所示。則應(yīng)將平衡螺母向________(填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡。(2)如圖乙所示，在A點掛3個重力均為0.5N的鉤碼，在B點用彈簧測力計豎直向下拉杠桿，使其在水平位置平衡，彈簧測力計的示數(shù)為________N；若在第(1)小題所描述的情形中未調(diào)節(jié)平衡螺母而直接開展上述實驗，彈簧測力計的示數(shù)會________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。(3)始終豎直向下拉彈簧測力計，使杠桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)過一定角度，如圖丙所示。此過程中，彈簧測力計拉力的力臂會________，拉力的大小________。(填“變大”“變小”或“不變”)63.(2019·宿遷)以下為“探究杠桿平衡條件”實驗：(1)如圖甲，把杠桿放在支架上并置于水平桌面，靜止時發(fā)現(xiàn)杠桿左低右高，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向________調(diào)節(jié)。(2)如圖乙，在已經(jīng)調(diào)節(jié)好的杠桿左端A處掛4個鉤碼，要使杠桿仍在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿右邊離支點4格的B處掛________個相同的鉤碼。(3)如圖丙，在杠桿左邊離支點4格的C處，用彈簧測力計與水平方向成30°角斜向上拉，也可使杠桿在水平位置平衡，則彈簧測力計示數(shù)為________N(每個鉤碼重0.5N)。第59頁共59頁
64.(2019·鎮(zhèn)江)小飛用圖甲裝置來探究杠桿的平衡條件，設(shè)彈簧測力計和鉤碼對杠桿的拉力分別為動力F1和阻力F2，l1和l2分別表示動力臂和阻力臂。他的實驗思路是：改變F2、l1和l2，測得杠桿平衡時所需的拉力F1，來尋找F1、F2、l1和l2四個物理量之間的關(guān)系。已知實驗前已調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，彈簧測力計的量程為0～5N，杠桿上每一格長10cm。實驗次序阻力F2/N阻力臂l2/cm動力臂l1/cm動力F1/N1433302418302.4347.5301.0(1)為便于測量力臂，彈簧測力計應(yīng)沿________方向拉杠桿，并使之在________位置平衡。(2)小飛首先保持F2和l1不變而改變l2，所獲得的實驗數(shù)據(jù)如表所示，第1次實驗中彈簧測力計示數(shù)的放大圖如圖乙所示，則F1＝________N，此時杠桿的類型與________(填“筷子”或“老虎鉗”)相同。(3)為獲得更多組數(shù)據(jù)，小飛繼續(xù)進行(2)中實驗，則為能順利完成實驗，在改變阻力臂l2時，l2應(yīng)不超過________cm；完成上述實驗后，小飛接下來還應(yīng)進行的實驗有：①保持________不變而改變F2；②保持F2和l2不變而改變l1。65.(2019·阜新)在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：(1)如圖甲，把質(zhì)量分布均勻的杠桿中點O作為支點，其目的是消除________對實驗的影響。為了方便直接測出力臂，實驗前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，當(dāng)在A處掛上鉤碼后杠桿轉(zhuǎn)動，說明力能改變物體的________。(2)第59頁共59頁
圖乙中杠桿恰好處于水平位置平衡，若在A處下方再掛一個相同的鉤碼，為使杠桿保持水平平衡，需將掛在B處的鉤碼向右移動________格。當(dāng)杠桿平衡、鉤碼靜止時，掛在A處的鉤碼所受重力和鉤碼所受拉力是一對________力。(3)如圖丙，小明取下B處鉤碼，改用彈簧測力計鉤在C處，使杠桿再次在水平位置平衡，彈簧測計示數(shù)________(填“大于”“小于”或“等于”)1N，如果豎直向上拉動彈簧測力計，它是________(填“省力”“費力”或“等臂”)杠桿。(每個鉤碼重0.5N)(4)小明經(jīng)過多次實驗，分析實驗數(shù)據(jù)后得出了杠桿平衡條件：________。66.(2019·威海)小明利用杠桿做了以下實驗，實驗時使用的每個鉤碼的質(zhì)量均相等，杠桿上相鄰刻度線間的距離相等，請回答下列問題：(1)如圖甲所示，將杠桿中點置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿的左端下沉，若想使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿的平衡螺母向________調(diào)節(jié)。杠桿在水平位置平衡后，在A點懸掛2個鉤碼，要使杠桿在水平位置再次平衡，需在B點懸掛________個鉤碼；之后在A、B兩點再各增加1個鉤碼，杠桿將________(填“不動”“順時針旋轉(zhuǎn)”或“逆時針旋轉(zhuǎn)”)。(2)如圖乙所示，小明在A、C兩點分別懸掛等重的載物盤，制作了一個天平，左盤盛放物體，右盤加減砝碼，此天平是利用了哪一類杠桿制作而成的？________。(3)小明正確使用自制天平稱量物體質(zhì)量時：①假如支點O因某種原因向右偏移，則測量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真實值；②假如砝碼因生銹等原因質(zhì)量增大，則測量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真實值。67.(2019·包頭)如圖是“利用杠桿測量石塊密度”的實驗。(ρ水＝1.0×103kg/m3)第59頁共59頁
(1)在實驗前，杠桿靜止在圖甲所示的位置，此時杠桿處于________(填“平衡”或“不平衡”)狀態(tài)；要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向________調(diào)節(jié)，這樣做的目的是________________，并消除杠桿自重對實驗的影響。(2)在溢水杯中裝滿水，如圖乙所示，將石塊緩慢浸沒在水中，讓溢出的水流入小桶A中，此時小桶A中水的體積________石塊的體積。(3)將石塊從溢水杯中取出，擦干后放入另一相同小桶B中，將裝有水和石塊的A、B兩個小桶分別掛在調(diào)好的杠桿兩端，移動小桶在杠桿上的位置，直到杠桿在水平位置恢復(fù)平衡，如圖丙所示。此時小桶A、B的懸掛點距支點O分別為13cm和5cm，若不考慮小桶重力，則石塊密度的測量值為________kg/m3；若考慮小桶重力，石塊的實際密度將比上述測量值________。68.(2019·綏化)如圖是智慧小組“測滑輪組的機械效率”的實驗裝罝。測得的實驗數(shù)據(jù)如下表。實驗次序物重G/N物體上升高度h/m拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η110.10.60.355.6%220.11.00.366.7%340.11.80.3(1)實驗過程中，應(yīng)豎直向上________拉動彈簧測力計。(2)第三次實驗中滑輪組的機械效率是________。(保留一位小數(shù))(3)分析表中實驗數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組，物重________，滑輪組的機械效率越高。(4)若在第三次實驗中，物體上升的速度為0.1m/s，則拉力F的功率為________W。(5)創(chuàng)新小組也利用重為1N、2N、4N的物體進行了三次實驗，每次測得的機械效率均大于智慧小組的測量值，則創(chuàng)新小組測量值偏大的原因可能是________(填字母)。A.測拉力時，彈簧測力計未調(diào)零，指針指在零刻度線下方第59頁共59頁
B.彈簧測力計每次拉動物體時均加速上升C.所使用的動滑輪的重力小于智慧小組69.(2019·安順)小軍同學(xué)為了探究“使用動滑輪的省力情況及滑輪組的機械效率”，使用了如圖甲所示的實驗裝置。實驗前，小軍用輕質(zhì)彈簧測力計測得動滑輪的重力為1.0N，每個鉤碼的重力為0.5N，實驗過程中，小軍多次改變動滑輪所掛鉤碼的數(shù)量，分別記下了每次所掛鉤碼的重力及對應(yīng)的輕質(zhì)彈簧測力計示數(shù)(見下表)。序 號12345678動滑輪重G0/N1.01.01.31.01.01.01.01.0所掛鉤碼的重力G/N0.51.01.52.02.53.03.54.0彈簧測力計示數(shù)F/N0.81.21.31.61.82.22.32.7(1)分析實驗數(shù)據(jù)可以得到：在動滑輪的重力大于或等于物體的重力的條件下，使用該滑輪組________(填“省力”或“不省力”)。(2)在忽略摩擦、繩重及實驗誤差的條件下，彈簧測力計的示數(shù)F與被提升鉤碼重力G以及動滑輪重力G0的關(guān)系為________。(3)小軍同學(xué)又研究了滑輪組水平拉動物體的情況，用另一組滑輪組將重為50N的物塊從位置A勻速直線拉到位置B，請在圖乙中畫出最省力的繞線方法；物塊移動的距離為________cm；若此時繩自由端所用拉力為10N，物塊受到的摩擦力為18N，該滑輪組的機械效率為________。第59頁共59頁
70.(2019·黃石)探究小組為探究影響滑輪組的機械效率的因素，實驗裝置如圖所示，數(shù)據(jù)如表所示。次序鉤碼重力/N提升高度/cm有用功/J拉力/N總功/J機械效率11.0400.41.10.8845%21.5400.61.41.1254%32.030______1.7____________42.5401.02.01.6063%(1)請把表格中三個未完成的空補充完整。(2)甲同學(xué)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可以得出：鉤碼重力逐漸增大，滑輪組機械效率________(填“增大”“減小”或“不變”)。請你解釋出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因：______________________________________。(3)乙同學(xué)進一步研究，測出動滑輪的質(zhì)量為100g，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)得出：總功總是大于有用功與克服動滑輪重力的功之和，即：W總＞W(wǎng)有＋W輪，他猜測還有________因素影響機械效率。(答一種因素即可)(4)丙同學(xué)計算出每一組總功與有用功和克服動滑輪重力的功的差值ΔW＝W總－W有－W輪，通過比較第1、2和________組的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)重物的重力越大，差值ΔW________(填“越大”“越小”或“不變”)，請你利用所學(xué)知識對此作出解釋：__________________________________。71.(2019·淄博)在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，提高機械效率有著重要的意義。提高機械效率，要從研究影響機械效率的因素出發(fā)，尋求辦法。(1)為了探究影響機械效率的因素，小明選取了大小相同的滑輪，利用圖甲和圖乙裝置進行實驗，并把數(shù)據(jù)整理記錄在下表中。第59頁共59頁
實驗次序滑輪材質(zhì)鉤碼重G/N提升的高度h/m有用功W有用/J拉力F/N繩端移動的距離s/m總功W總/J機械效率η1鋁10.10.10.60.30.1856%2鋁20.10.21.00.30.367%3鋁20.20.41.00.60.667%4塑 料20.20.40.80.60.4883%5塑 料20.20.42.10.20.4295%①比較1和2兩次實驗發(fā)現(xiàn)：在所用滑輪組一定時，提升的鉤碼________，機械效率越高。②比較3和4兩次實驗發(fā)現(xiàn)：滑輪組的機械效率還與________________有關(guān)。?、郾容^________兩次實驗發(fā)現(xiàn)：在所用滑輪組一定時，機械效率與提升鉤碼的高度無關(guān)。④第5次實驗是利用了圖________裝置完成的，判斷依據(jù)是________________。⑤利用圖甲的裝置，把重4N的物體用2.5N的拉力迅速拉起，滑輪組的機械效率為________?？梢娙绻麤]有刻度尺，只有測力計，也可以測量出滑輪組的機械效率。(2)小明利用圖丙裝置實驗發(fā)現(xiàn)：斜面的機械效率與斜面的傾斜程度和摩擦有關(guān)，與物重?zé)o關(guān)。保持斜面傾斜程度不變，可以采用________________的方法減小摩擦，從而提高斜面的機械效率。(3)實驗表明：額外功越小，總功越接近有用功；進一步推理得出：假設(shè)沒有額外功，總功等于有用功；可見使用任何機械都________。下列物理規(guī)律的得出運用了這種研究方法的是________(填字母)。A.焦耳定律B.牛頓第一定律第59頁共59頁
C.阿基米德原理D.歐姆定律72.(2019·眉山)為了探究斜面的機械效率與斜面傾斜程度之間的關(guān)系，探究小組的同學(xué)利用木板、刻度尺、彈簧測力計、木塊等器材設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。實驗測得的數(shù)據(jù)如下表：實驗次序斜面傾斜程度木塊重力G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長度s/m機械效率1較 緩30.21.6137.5%2較 陡30.31.813最 陡30.42.0160%請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)解答下列問題：(1)實驗中要求用沿斜面向上的力拉著木塊在斜面上做________運動，該過程中木塊的機械能________(填“變大”“變小”或“不變”)。(2)第2次實驗中，斜面的機械效率為________，斜面對木塊的摩擦力為________N。(3)斜面的機械效率與斜面的傾斜程度之間的關(guān)系是________________________。(4)試列舉出生活中利用斜面的一個實例：________。73.(2019·太倉一模)某小組同學(xué)在用杠桿測定機械效率的實驗中。實驗一：小敏用如圖甲所示的實驗裝置測定杠桿的機械效率。實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在杠桿下面的鉤碼緩緩上升。(1)實驗中，測力計的示數(shù)F為________N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m時，C點上升了30cm，則杠桿的機械效率約為________%。(2)實驗中若提升的鉤碼重一定，則影響杠桿機械效率的主要因素是____________。(3)若只將鉤碼的懸掛點由A移至B，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機械效率將________(填“變大”“變小”或“不變”)。第59頁共59頁
實驗二：小王用如圖乙所示的另一實驗裝置測量杠桿的機械效率。O為杠桿的轉(zhuǎn)軸，不計摩擦。實驗時，給B端施加豎直向下的力，使掛在杠桿A端的物體緩緩上升。(圖中杠桿為質(zhì)量分布均勻的直棒)下表是提升物體時采集到的數(shù)據(jù)：實驗序號物重G/N拉力/NA端上升的高度h/mB端下降的豎直距離s/m杠桿的機械效率①250.040.02②490.040.0289%③250.060.0380%④6130.040.0292%(1)第①組實驗中，杠桿的機械效率為________。(2)由________三組實驗，可以初步得出結(jié)論：相同的杠桿，提升的物體越重，效率越高。(3)該實驗中杠桿的效率總小于100%的原因是杠桿有自重，分析實驗數(shù)據(jù)可知道杠桿的自重為________N。四、解答題74.(2019·呼和浩特)解放前，我國經(jīng)濟很落后，一些地區(qū)過著極其原始的生活。如圖所示就是為了解決飲水問題，需要到很遠地方挑水的示意圖。為了防止道路不好水濺出桶外，在水面上覆蓋木板(如圖)，若一個木板質(zhì)量為500g，密度為0.8×103kg/m3，每個桶內(nèi)水深30cm，求：(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)第59頁共59頁
(1)桶底受到的水產(chǎn)生的壓強。(2)一個木板受到的浮力及靜止時露出水面的體積。(3)扁擔(dān)與繩質(zhì)量忽略不計，扁擔(dān)長度1.5m，每桶水總重180N，扁擔(dān)與肩膀接觸點距離扁擔(dān)右端55cm，支撐手距離扁擔(dān)左端也是55cm，則支撐手受到的扁擔(dān)產(chǎn)生的壓力。(2019·山西)汽車超載是當(dāng)前發(fā)生交通事故的重要原因之一。全國各地設(shè)置了許多超載監(jiān)測站加強監(jiān)管。如圖所示，一輛兩軸貨車正在水平地面上設(shè)置的某種電子地磅秤上稱重。先讓貨車前輪單獨開上電子地磅秤，其讀數(shù)為8t；前輪駛離電子地磅秤，再讓后輪單獨開上電子地磅秤，其讀數(shù)為9t。國家規(guī)定兩軸貨車限載車貨總重18t，請你通過計算分析該貨車是否超載。76.(2019·杭州)如圖甲，有一輕質(zhì)桿，左右各掛由同種金屬制成、質(zhì)量分別為m1和m2(m1>m2)的實心物塊后恰好水平平衡。第59頁共59頁
(1)求左右懸掛點到支點O的距離L1與L2之比。(2)將兩物塊分別浸沒于水中(如圖乙)，桿將會________(填“左端下降”“右端下降”或“仍然平衡”)，試通過推導(dǎo)說明。(2019·咸寧)小敏同學(xué)參加研學(xué)旅行時，在湖邊撿到一塊漂亮的小石塊，她用家中常見物品與刻度尺巧妙地測出了小石塊的密度，她的測量方案如下：①用細繩將一直桿懸掛，調(diào)節(jié)至水平位置平衡，記下細繩在直桿上的結(jié)點位置O；②將一重物懸于結(jié)點O左側(cè)的A點，小石塊懸于結(jié)點O的右側(cè)，調(diào)整小石塊的位置，如圖所示，當(dāng)小石塊懸于B點時，直桿在水平位置平衡；③用刻度尺測量OA的長度為l1，OB的長度為l2；④保持重物的懸點位置A不變，將結(jié)點O右側(cè)的小石塊浸沒在盛水的杯中(且未與杯底、杯壁接觸)，調(diào)整小石塊的懸點位置，當(dāng)小石塊懸于C點時，直桿在水平位置平衡；⑤用刻度尺測量OC的長度為l3。請根據(jù)她的測量方案回答以下問題：(1)實驗中三次調(diào)節(jié)了直桿在水平位置平衡。其中，第一次調(diào)節(jié)水平平衡是________，第二次調(diào)節(jié)水平平衡是________。(填“a”或“b”)a.消除直桿自重的影響b.便于測量力臂(2)實驗中長度________(填“l(fā)1”“l(fā)2”或“l(fā)3”)的測量是多余的。(3)C點應(yīng)該在B點的________(填“左”或“右”)側(cè)。第59頁共59頁
(4)小石塊密度的表達式為ρ＝________(選用字母ρ木、l1、l2、l3表示)。78.(2019·河北)如圖所示，一輕質(zhì)杠桿AB，長1m，支點在它的中點O。將重分別為10N和2N的正方體M、N用細繩系于桿桿的B點和C點，已知OC∶OB＝1∶2，M的棱長l＝0.1m。(1)在圖中畫出N受力的示意圖。(2)求此時M對地面的壓強。(3)若沿豎直方向?qū)左右兩邊各切去厚度為h的部分，然后將C點處系著N的細繩向右移動h時，M對地面的壓強減小了60Pa，則h為多少？79.(2019·武漢)上海洋山港是全球最大的智能集裝箱碼頭，圖甲是將我國自行研制的大型橋吊從運輸船上轉(zhuǎn)運到正在建設(shè)中的洋山港碼頭時的情景。橋吊是碼頭上進行貨物裝卸的起重機，其簡化示意圖如圖甲中所示，它由控制室、水平橫梁AB以及兩個豎直的支架CD和EF組成。運輸船中不同位置有數(shù)個密封的水艙，向這些水艙加水或減水，能保證牽引車將橋吊從運輸船轉(zhuǎn)運到碼頭的過程中，運輸船的甲板始終保持水平且與碼頭的地面相平。(1)牽引車將橋吊緩緩向右拖向碼頭時，支架CD和EF下的輪子會沿順時針方向轉(zhuǎn)動，請在圖乙中畫出支架CD下的輪子對運輸船甲板摩擦力的示意圖。(2)若牽引車拖行橋吊的功率是50kW，9s內(nèi)將橋吊沿水平方向勻速拖行了3m，則這段時間內(nèi)牽引車對鋼纜的拉力是多少牛？第59頁共59頁
(3)已知橋吊的總質(zhì)量是2200t，支架CD和EF的高度均是50m，C點到橫梁A端的距離是60m，E點到橫梁B端的距離是18m，橋吊的重心O到橫梁A端和B端的距離分別是72m和28m。試求牽引車將橋吊從圖甲所示的位置拖到圖丙所示的位置時，運輸船的水艙中增加了多少立方米的水？(g取10N/kg)(2019·長沙)在科技節(jié)，小海用傳感器設(shè)計了如圖甲所示的力學(xué)裝置，杠桿OAB始終在水平位置保持平衡，O為杠桿的支點，OB＝3OA，豎直細桿a的上端通過力傳感器連在天花板上，下端連在杠桿的A點，豎直細桿b的兩端分別與杠桿和物體M固定，水箱的質(zhì)量為0.8kg，不計杠桿、細桿及連接處的重力。當(dāng)圖甲所示的水箱中裝滿水時，水的質(zhì)量為3kg。力傳感器可以顯示出細桿a的上端受到作用力的大小，圖乙是力傳感器的示數(shù)大小隨水箱中水的質(zhì)量變化的圖象。(g取10N/kg)(1)圖甲所示的水箱裝滿水時，水受到的重力為________N。(2)物體M的質(zhì)量為________kg。(3)當(dāng)向水箱中加入質(zhì)量為1.1kg的水時，力傳感器的示數(shù)大小為F，水箱對水平面的壓強為p1；繼續(xù)向水箱中加水，當(dāng)力傳感器的示數(shù)大小變?yōu)?F時，水箱對水平面的壓強為p2，則p1∶p2＝________。81.(2019·隨州)科技人員為了研究“物品勻速投放下水的方法”建立如圖模型：輕質(zhì)杠桿AB兩端用輕繩懸掛著兩個完全相同的正方體物品甲和乙，甲、乙的邊長均為a，密度均為ρ(ρ大于水的密度ρ水第59頁共59頁
)，杠桿放在可移動支點P上，物品乙放在水平地面上。起初，物品甲下表面無限接近水面(剛好不被水打濕)。計時開始(t＝0)，上推活塞，使水面以速度v勻速上升直到物品甲剛好完全被水淹沒，停止計時(不計物品甲在水中相對運動的阻力)。上述過程中通過移動支點P維持BD繩中拉力恒為乙重力的0.6倍，且杠桿始終水平。求：(g為已知量)(1)物品乙對地面的壓強。(2)t＝0時，BP∶PA為多少？(3)物品甲完全被水淹沒時，BP∶PA為多少？(4)任意時刻t時，BP∶PA與t的關(guān)系式。82.(2019·貴港)如圖所示是考古工作隊在貴港羅泊灣碼頭用起重機沿豎直方向勻速向上打撈一個體積為0.5m3、質(zhì)量為1.2t的圓柱體文物的情景。B為起重機的配重，OA為起重機的起重臂，AB＝25m，OB＝5m，若在整個打撈過程中，文物始終保持0.3m/s的速度不變(江水的密度為ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，起重機橫梁重力和滑輪重力及摩擦均不計)。求：(1)文物從開始上升直到剛露出江面的過程中受到的浮力大小。第59頁共59頁
(2)在整個打撈文物的過程中，起重機的拉力做功的最小功率。(3)為了使起重機不翻倒，起重機的配重B的質(zhì)量至少是多少？83.(2019·連云港)如圖甲所示，拉力F通過滑輪組，將正方體金屬塊從水中勻速拉出至水面上方一定高度處。圖乙是拉力F隨時間t變化的關(guān)系圖象。不計動滑輪的重力、摩擦及水和空氣對金屬塊的阻力，g取10N/kg。求：(1)金屬塊完全浸沒在水中時受到的浮力大小。(2)金屬塊的密度。(3)如果直接將金屬塊平放在水平地面上，它對地面的壓強大小。84.(2019·畢節(jié))如圖是某科技小組設(shè)計的在岸邊打撈水中金屬塊的裝置示意圖，每個滑輪重為100N，均勻?qū)嵭慕饘賶K的密度為8×103kg/m3，金屬塊的質(zhì)量為80第59頁共59頁
kg。繩重和摩擦、滑輪與軸及杠桿支點處的摩擦、水對金屬塊的阻力均忽略不計，金屬塊一直勻速上升。(水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)(1)在金屬塊還未露出水面時，求此時金屬塊所受到的浮力。(2)在金屬塊未露出水面時，求人的拉力F。(3)金屬塊在水中勻速上升2m，且金屬塊未露出水面時，求人的拉力所做的功。85.(2019·昆明)一人用桶從井里取水，已知桶的容積是6L，空桶的質(zhì)量是1.5kg，忽略繩子的重力。求：(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)(1)裝滿水后水的質(zhì)量。(2)用繩子把桶放到井里，進入一些水后，桶仍然漂浮在水中，此時它排開水的體積是3×10－3m3，桶受到的浮力。(3)將一滿桶水從桶底剛好離開水面開始勻速提高5m，繩子的拉力做的功。(4)提水的效率。86.(2019·襄陽)工人師傅用如圖所示的滑輪組將重為600N的貨物勻速提升了2m，做了1500J的功。求：第59頁共59頁
(1)滑輪組的機械效率。(2)當(dāng)他用400N的拉力勻速提升其他貨物時，額外功占總功的15%，求提升貨物的重。87.(2019·齊齊哈爾)圖甲是某起重船的示意圖，A處為卷揚機，吊臂前端滑輪組如圖乙所示。在一次吊裝施工中，當(dāng)起重船從運輸船上吊起重物時，起重船浸入海水中的體積增加了18m3，重物在空中勻速豎直上升了3m，所用時間為30s。已知動滑輪總重為2×104N，不計鋼絲繩重及摩擦。(ρ海水＝1.0×103kg/m3)(1)求該重物的重力是多少？(2)求鋼絲繩拉力F做功的功率是多少？(3)求該重物在空中勻速上升過程中滑輪組的機械效率。88.(2019·眉山)在一次車輛故障處置過程中，拖車所用裝置簡化為如圖所示的滑輪組。為了盡快疏通道路，交警指揮拖車只用了30s時間，將水平路面上質(zhì)量是1.5t的故障車勻速拖離了現(xiàn)場。若故障車被拖離的速度是5m/s，繩子自由端的拉力F是500N，地面對故障車的摩擦力為車重力的8%。求：(g取10N/kg)(1)拉力F在30s內(nèi)所做的功。(2)整個裝置的機械效率。第59頁共59頁
89.(2019·隨州)物理實驗興趣小組間開展競賽活動，甲組出題乙組用實驗的方法解答。甲組用布簾將一個滑輪組遮蔽(如圖)，乙組同學(xué)通過測量：滑輪組下方所掛重物重力為G，重物被勻速提升的高度為H，乙組同學(xué)施加在滑輪組繞繩的自由端的拉力為F，該自由端移動的距離為h；通過3組實驗(數(shù)據(jù)見下表)乙組同學(xué)探究出“布簾背后的秘密”。實驗次序123G/N5.08.011.0F/N2.03.04.1H/cm10.015.020.0h/cm30.145.160.2第59頁共59頁
假設(shè)你是乙組成員請判斷：動滑輪實際被使用的個數(shù)是________(填“一個”或“兩個”)；滑輪組中所有動滑輪(及動滑輪間的連接物)總重力約為________(填“1N”“2N”或“3N”)；當(dāng)提升重物重力為G＝4.0N時，該滑輪組的機械效率最接近________(填“80%”“33%”或“25%”)；乙組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)不像“理想模型”那樣完美，請你提出一條產(chǎn)生誤差的原因：________________________。90.(2019·荊州)為了發(fā)展文化旅游事業(yè)，荊州市正在興建華強方特文化主題園，建成后將通過最新的VR技術(shù)展示包括楚文化和三國文化在內(nèi)的五千年華夏文明。園區(qū)建設(shè)中需把重1200N的木箱A搬到高h＝2m，長L＝10m的斜面頂端。如圖所示，工人站在斜面頂端，沿斜面向上用時50s將木箱A勻速直線從斜面底端拉到斜面頂端，已知拉力F的功率80W。求：(1)拉力F的大小。(2)該斜面的機械效率。(3)木箱A在斜面上勻速直線運動時受到的摩擦力。91.(2019·威海)如圖所示，某考古隊用滑輪組將重4.8×103N，體積為100dm3的文物打撈出水，定滑輪重100第59頁共59頁
N。滑輪組上共有三根繩子a、b和c，其中a懸掛定滑輪，b繞在定滑輪和動滑輪上，c懸掛文物，整個打撈過程始終緩慢勻速提升文物，文物完全浸沒在水中時，滑輪組的機械效率為95%(ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg，繩重、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力均忽略不計)。請解答下列問題：(1)文物浸沒在水中時受到的浮力是多大？(2)動滑輪的重力是多大？(3)在整個打撈過程中，a、b、c三根繩中哪根繩承受的拉力最大？該繩至少要承受多大的拉力？92.(2019·無錫)在更換家用轎車的輪胎時，剪式千斤項是一種常用工具，圖甲是某型號剪式千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖。使用時，將底部支撐臺置于水平地面，保持千斤頂豎直，將頂升置于汽車車身下，用手搖動扳手使板手繞O點不斷旋轉(zhuǎn)，帶動絲桿轉(zhuǎn)動。通過絲桿水平拉動左端鉸鏈，使支架向內(nèi)收縮，頂升升高，從而將汽車車身頂起，絲桿上刻有梯形扣，圖乙是梯形扣的實物圖。(1)該型號的剪式千斤頂是由一些簡單機械組合而成的，在頂起車身的過程中，絲桿上的梯形扣屬于下列哪一種簡單機械？________。A.滑輪B.滑輪組第59頁共59頁
C.杠桿D.斜面(2)現(xiàn)使用該剪式千斤頂更換輪胎，頂起汽車車身后，若頂升受到車身豎直向下的壓力大小始終為10000N，且等于頂升對車身的支持力，千斤頂自身重量忽略不計。①若底部支撐臺與地面接觸面積為0.04m2，頂起汽車車身后手不再用力，則千斤頂對地面產(chǎn)生的壓強是多大？②頂起汽車車身后，為了方便更換輪胎，需要繼續(xù)搖動扳手，使頂升繼續(xù)升高一段距離，若人搖動扳手使頂升在1min內(nèi)升高12cm，用千斤頂頂起車身時的機械效率為80%，則人做功的功率是多大？93.(2019·黃岡)具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的、亞洲超大重型自航絞吸船“天鯤號”(圖甲)，可用于挖掘水下泥土、砂石等。其長140m、寬27.8m，滿載排水量為17000t。作業(yè)時，輸送系統(tǒng)將水下挖掘的泥石等，通過輸送管輸送到指定地方。已知水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg。(1)水面下4m處的船體上受到水的壓強是多少？(2)若“天鯤號”漂浮在水面時排開水的體積為1.2×104m3，則它受到的總重力是多少？第59頁共59頁
(3)某次作業(yè)時，水下重為G的泥沙沿著輸送管勻速運動，泥沙運動的高度與時間的關(guān)系如圖乙所示。設(shè)輸送系統(tǒng)的總功率為P，效率為η，泥沙在水平運動時受到輸送管的阻力為f。請推導(dǎo)在水平運動過程中，泥沙速度的表達式。94.(2019·攀枝花)如圖所示，在水平路面上行駛的汽車通過滑輪組拉著重G＝9×104N的貨物A沿斜面向上勻速運動。貨物A的速度為v＝2m/s，經(jīng)過t＝10s，貨物A豎直升高h＝10m。已知汽車對繩的拉力F的功率P＝120kW，不計繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦，求：(1)t時間內(nèi)汽車對繩的拉力所做的功。(2)汽車對繩的拉力大小。(3)斜面的機械效率。第59頁共59頁
參考答案一、不能 解析：由題意可知，杠桿上A點鉤碼的總重GA＝2×0.5N＝1N，B點鉤碼的總重GB＝4×0.5N＝2N，設(shè)杠桿相鄰刻線間的距離為L，則LA＝3L，LB＝2L，則杠桿兩側(cè)力與力臂的乘積分別為：GALA＝1N×3L，GBLB＝2N×2L，所以GALA≠GBLB第59頁共59頁
，則杠桿不能保持水平平衡。200 靠近 解析：由勾股定理可得，AC＝＝＝30cm。由題意可知，以C為支點，ABC是一個杠桿。AC為A處螺釘水平拉力的力臂，室外機對其壓力的力臂為AB長的，由杠桿平衡條件可得：F×AC＝G×AB；即：F×30cm＝300N××40cm，解得：F＝200N；為了安全，應(yīng)減小A處的拉力(若拉力過大，支架對螺釘拉力會使螺釘松動而造成危險)；在A處拉力和阻力G一定時，室外機的位置越靠近墻壁，室外機對支架壓力力臂越小，根據(jù)杠桿平衡條件可知，A處的拉力將減小，以保證支架和室外機的安全。A 50000D 6 24 解析：由圖可知，D點更加靠近拉力一端，故當(dāng)作用在B點豎直向下的拉力F足夠大時，杠桿容易繞D點翻轉(zhuǎn)；當(dāng)以C點為支點時拉力最小，以D點為支點時拉力最大，則根據(jù)杠桿平衡條件可得：F1×BC＝G×AC，F(xiàn)2×BD＝G×AD，因為AC＝CD＝DB，所以BC∶AC＝2∶1，BD∶AD＝1∶2，可得：F1×2＝12N×1，F(xiàn)2×1＝12N×2，解得：F1＝6N，F(xiàn)2＝24N。10 6020 解析：反向延長力F的作用線，過支點O作力F作用線的垂線，即為F的力臂L1，因為右端施加一個與水平方向成30°的力F，則由幾何知識可知L1＝OB,已知BO＝3AO，重物質(zhì)量m＝3kg，則物體重力G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N，由杠桿平衡條件得：G×L2＝F×L1，即G×OA＝F×OB，代入數(shù)據(jù)可得，30N×OA＝F××3OA，解得F＝20N。(1)60 100 (2)50 (3)變小 解析：(1)如圖甲，反向延長力F的作用線畫出AM，然后過支點作力的作用線的垂線段ON，則F的力臂就是ON，在Rt△ANO中，∠NAO＝30°，所以O(shè)N＝AO＝×120cm＝60cm；B為重心，BC為豎直方向，則圖中OC為阻力臂長，由杠桿平衡條件可得：F×ON＝G×OC，即F×60cm＝250N×24cm，解得F＝100N。(2)如圖乙中F′方向時，動力臂最長為OA，動力最小，由杠桿平衡條件可得：F′×第59頁共59頁
OA＝G×OC，即F′×120cm＝250N×24cm，解得F′＝50N。(3)常把箱內(nèi)較重物品靠近O點擺放，這樣阻力臂減小，阻力不變，動力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件可以判斷，最小動力將變小。(1)杠桿 增加 (2)5×104 解析：(1)圖丁所示的模型，可以看成是一個在力的作用下靜止在水平位置的硬棒，結(jié)合杠桿的定義，即可知道它就是杠桿的模型。所以用到了杠桿的知識。由圖可知，若增加塔橋的高度，增加了支點O到鋼索的垂直距離，即增大了動力臂，根據(jù)公式F1＝可以得到，在阻力和阻力臂不變的情況下，動力臂越大，動力越小，即橋?qū)︿撍鞯睦驮叫 ?2)汽車受到的重力為G＝mg＝5×103kg×10N/kg＝5×104N，汽車發(fā)動機的牽引力F＝f＝0.06G＝0.06×5×104N＝3×103N，汽車行駛的速度為v＝60km/h＝m/s汽車的功率為P＝＝＝Fv＝3×103N×m/s＝5×104W。C 力 解析：由圖可知，C剪刀的動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，可用來剪鐵皮，目的是為了省力。費 小于 省力 減小 1.082.4 7.2 不能 彈簧測力計的最大測量值只有5N，而硬棒的重力為7.2N，超出彈簧測力計的量程 解析：由圖甲知，彈簧測力計的分度值為0.2N，指針剛好指在2N～3N之間的第2條刻度線處，所以讀數(shù)為2.4N；設(shè)彈簧測力計對硬棒的拉力為F，硬棒所受的重力為G，兩個力的力臂分別為L1和L2，由杠桿的平衡條件得GL2＝FL1，即G×0.2m＝2.4N×0.6m，解得G＝7.2N；用圖甲中的彈簧測力計不能按圖乙方法測量出硬棒所受的重力，原因是彈簧測力計的最大測量值只有5N，而硬棒的重力為7.2N，超出彈簧測力計的量程。第59頁共59頁
9 52 解析：在B點施加力F1＝30N時，杠桿在水平位置平衡，合金塊對水平地面的壓強恰好為0。對合金塊進行受力分析可知，此時合金塊受到豎直向下的重力和細繩對它豎直向上的拉力，并且這兩個力是一對平衡力，根據(jù)杠桿平衡條件：F1L1＝F2L2可得，G×OA＝F1×OB，即G×OA＝30N×3OA，解得G＝90N，合金塊的質(zhì)量m＝＝＝9kg；從圖中可以看出，拉力F2的力臂的對角是30°，而直角三角形30°角對應(yīng)的直角邊等于斜邊的一半，故拉力F2的力臂L2＝OB，撤去F1，在B點施加F2時，合金塊對地面的壓強為1.2×103Pa，對合金塊進行受力分析可知，此時合金塊受重力、繩子向上的拉力及地面對它的支持力，如圖所示，F(xiàn)N＝pS＝1.2×103Pa×0.1m×0.1m＝12N，F(xiàn)A＋FN＝G，F(xiàn)A＝G－FN＝90N－12N＝78N，根據(jù)杠桿平衡條件：F2×L2＝FA×OA，即F2×OB＝78N×OB，解得F2＝52N。右 5 2∶3 解析：使用前，杠桿左端低，右端高，要使杠桿處于水平平衡，她應(yīng)將平衡螺母向右端調(diào)節(jié)；將a掛在A處，且浸沒于水中時，在B處掛上100g鉤碼，杠桿恰好處于水平平衡，由杠桿的平衡條件可得：m鉤碼g·OB＝FA·OA，則FA＝m鉤碼g＝×0.1kg×10N/kg＝0.8N，金屬塊a受到的浮力F浮a＝mag－FA＝0.1kg×10N/kg－0.8N＝0.2N，由F?。溅裧V排可得，金屬塊a的體積Va＝V排a＝＝＝2×10－5m3＝20cm3，則a的密度ρa＝＝＝5g/cm3；將b掛于A處并浸沒于水中，鉤碼移至C處時，杠桿水平平衡，由杠桿的平衡條件可得：m鉤碼g·OC＝FA′·OA，則杠桿A點受到的拉力FA′＝m鉤碼g＝×0.1kg×10N/kg＝0.6N，金屬塊b受到的浮力F浮b＝mbg－FA′＝0.1kg×10N/kg－0.6N＝0.4N，金屬塊b的體積Vb＝V排b＝＝＝4×10－5m3＝40cm3，則b的密度ρb＝＝＝2.5g/cm3；將c掛于A處并浸沒于水中，鉤碼移至D處時，杠桿水平平衡，由杠桿的平衡條件可得：m鉤碼g·OD＝FA″·OA，則杠桿A點受到的拉力FA″＝m鉤碼g＝×0.1kg×10N/kg＝0.68N，合金塊c受到的浮力F浮c＝mcg－FA″＝0.1kg×10N/kg－0.68N＝0.32N，合金塊c的體積Vc＝V排c＝＝＝3.2×10－5m3＝32cm3第59頁共59頁
，已知合金塊c由a、b的材料組成，設(shè)合金塊c中所含金屬a的質(zhì)量為m，則金屬b的質(zhì)量為100g－m，則合金塊c的體積Vc＝＋，即32cm3＝＋，解得m＝40g，所以，合金塊c中所含金屬a和金屬b的質(zhì)量之比為m∶(100g－m)＝40g∶(100g－40g)＝2∶3.2 150 400 210 0.4 20 40 80% 減輕動滑輪的質(zhì)量(或加潤滑油來減小摩擦；或增加提升物體的重力) 滑輪組 10 3Fh 3Fh－Gh 300 75% 200 1002×104 80% 1×103 解析：小車質(zhì)量m＝1t＝1000kg，其重力G＝mg＝1000kg×10N/kg＝1×104N，鋼繩做的有用功W有用＝Gh＝1×104N×2m＝2×104J，不計車長、拉力端移動距離s＝2L＝2×5m＝10m，拉力做的總功W總＝Fs＝2.5×103N×10m＝2.5×104J，整個裝置的機械效率η＝×100%＝×100%＝80%；不計鋼繩重、動滑輪重、鋼繩與滑輪間的摩擦和滑輪與軸間的摩擦，克服小車A與斜面間的摩擦做的功為額外功，W額＝W總－W有用＝2.5×104J－2×104J＝5×103J，由W額＝fL可得，摩擦力f＝＝＝1×103N。二、B AB 解析：設(shè)每條濕毛巾重力為G，每個小格的長度為L，A.左側(cè)力與力臂的乘積為2G×2L＝4GL，右側(cè)力與力臂的乘積為G×L＝GL，左側(cè)≠右側(cè)，故A錯誤；B.左側(cè)力與力臂的乘積為2G×L＝2GL，右側(cè)力與力臂的乘積為G×2L＝2GL，左側(cè)＝右側(cè)，故B正確；C.左側(cè)力與力臂的乘積為2G×L＝2GL，右側(cè)力與力臂的乘積為G×L＝GL，左側(cè)≠右側(cè)，故C錯誤；D.左側(cè)力與力臂的乘積為2G×2L＝4GL，右側(cè)力與力臂的乘積為G×2L＝2GL，左側(cè)≠右側(cè)，故D錯誤。D BC 解析：車廂繞著點C轉(zhuǎn)動，所以C點為支點；當(dāng)物體A放在車廂的后部時，動力臂大于阻力臂，因此省力，所以選項A、B、D都不正確。D 解析：A.開瓶器在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不合題意；B.核桃夾在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B不合題意；C.鉗子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C不合題意；D.食品夾在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故D符合題意。A第59頁共59頁
C 解析：提滅火器時，滅火器的重力為阻力，手掌上部與柄接觸的位置為支點，手的下部對柄向上的力為動力，手靠近瓶口，這樣能減小阻力臂，根據(jù)杠桿平衡條件可知，可以減小手對柄的動力，容易提起滅火器，故A正確；拔保險銷時，放開手柄，減小了對保險銷的壓力，從而減小了摩擦力，有利于拔出，故B正確；用力壓手柄，手靠近瓶口時(即靠近支點)，動力臂減小，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，動力應(yīng)增大，所以不容易壓下手柄，故C錯誤；根據(jù)滅火原理可知，對準火源根部掃射，滅火物質(zhì)覆蓋可燃物，使其與氧氣隔絕，可以快速滅火，故D正確。D 解析：A.物體C的質(zhì)量mC＝＝＝8kg；物體C的密度ρC＝＝＝8×103kg/m3，故A正確；B.物體C排開水的體積V排＝VC＝1×10－3m3，受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10－3m3＝10N；杠桿A端受到的拉力FA＝GC－F?。?0N－10N＝70N，故B正確；C.由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2得：FA×OA＝FB×OB，則杠桿B端受到繩子的拉力FB＝×FA＝×70N＝140N，由于力的作用是相互的，杠桿B端繩子對D的拉力F拉＝FB＝140N，D對地面的壓力F壓＝GD－FB＝mDg－F拉＝20kg×10N/kg－140N＝60N，D對地面的壓強p＝＝＝1.5×103Pa，故C正確；D.物體C浸沒在水中前后，水的深度變化Δh＝＝＝＝2.5cm＝0.025m，水對容器底的壓強增大值Δp＝ρ水gΔh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.025m＝2.5×102Pa，故D錯誤。A 解析：動滑輪的實質(zhì)是動力臂為阻力臂2倍的杠桿，使用動滑輪時能省力，但不能改變施力的方向，故A正確，B、C、D錯誤。C 解析：由圖知，n＝2，不計繩重和摩擦，則繩子自由端的拉力F＝(G＋G動)＝×(200N＋10N)＝105N，故C正確。B 解析：由圖知，此滑輪組由2段繩子承擔(dān)物重，所以FA＝GB＝×10N＝5N；在水平方向A受到的摩擦力和繩對A的拉力平衡，所以f＝FA＝5N，方向水平向左；若使物體A向左做勻速直線運動，則A受摩擦力水平向右，則F＝FA＋f＝5N＋5N＝10N。BC 解析：由圖可知，連接動滑輪繩子的股數(shù)n′＝2，由于不計繩重、輪與軸間的摩擦，所以，繩端的拉力F＝(f＋G動)，由于f與G動的大小關(guān)系未知，所以無法比較F與f的大小關(guān)系，則使用該滑輪組不一定省力，故A錯誤；繩端移動的速度v繩第59頁共59頁
＝n′v＝2v，則拉力的功率P＝Fv繩＝2Fv，故B正確；由題意可知，物體運動時受到的摩擦阻力f＝G，克服摩擦力做的功為有用功，則：W有用＝fs＝Gs，繩端移動的距離s繩＝n′s＝2s，拉力F做的總功W總＝Fs繩＝2Fs，則額外功W額＝W總－W有用＝2Fs－Gs＝(2nF－G)s，故C正確；滑輪組的機械效率η＝×100%＝×100%＝×100%，故D錯誤。C 解析：車對地面的壓力與車的重力是作用在不同物體上的兩個力，所以不是一對平衡力，故A錯誤；車拉滑輪組的力與滑輪組對車的拉力是作用在不同物體上的兩個力，所以不是一對平衡力，故B錯誤；由圖可知，n＝2，不計繩重和摩擦，則繩子自由端的拉力F＝F′＝×2400N＝1200N，因為繩重和摩擦必然存在，所以繩索自由端的力F至少為1200N，故C正確，D錯誤。D 解析：由圖知，動滑輪在水平方向上受到三個力的作用：水平向右的拉力F1，墻壁對它水平向左的拉力F墻，木板A對它水平向左的拉力F木板，由于木板向右勻速運動，所以F1＝F墻＋F木板，由于同一根繩子各處的拉力相等，所以F木板＝F1，由于力的作用是相互的，所以動滑輪對木板A的拉力為F動＝F木板＝F1?、?；物塊B在水平方向上受到兩個力的作用：繩子對它向左的拉力F2，木板A對它向右的摩擦力fA對B；由于物塊B保持靜止，所以F2＝fA對B；木板A在水平方向上受到三個力的作用：動滑輪對木板向右的拉力F動，物體B對木板向左的摩擦力fB對A，地面對木板向左的摩擦力f地面，由于木板向右勻速運動，所以F動＝fB對A＋f地面?、?；由于力的作用是相互的，所以fB對A＝fA對B＝F2?、?；由②③可得：F動＝F2＋f地面，即F1＝F2＋f地面，也就是F1＝2F2＋2f地面，所以F1>2F2。C 解析：當(dāng)配重在地面上保持靜止狀態(tài)時，它受到的繩子的拉力F＝G－FN；因為動滑輪上有2段繩子承擔(dān)物重，因此杠桿A點受到的拉力FA＝2F＋G動＝2×(G－FN)＋G動；根據(jù)杠桿的平衡條件得到：FA×OA＝FB×OB，即[2×(G－FN)＋G動]×OA＝FB×OB，因為AB＝3BO，所以AO＝2BO；那么：[2×(G－FN)＋G動]×2＝FB×1，即FB＝4×(G－FN)＋2G動；當(dāng)壓力為85N時，F(xiàn)1＝4×(120N－85N)＋2G動；當(dāng)壓力為60N時，F(xiàn)2＝4×(120N－60N)＋2G動；因為F1∶F2＝2∶3，所以＝，解得G動＝30N。當(dāng)配重對地面的壓力為50N時，B點向下的拉力為FB＝4×(G－FN)＋2G動＝4×(120N－50N)＋2×30N＝340N,故A錯誤。當(dāng)配重對地面的壓力為90N時，B點向下的拉力為FB第59頁共59頁
′＝4×(G－FN)＋2G動＝4×(120N－90N)＋2×30N＝180N，故B錯誤。健身者在B點施加400N豎直向下的拉力時，根據(jù)FB″＝4×(G－FN)＋2G動得到：400N＝4×(120N－0N)＋2×30N，解得FN＝35N，故C正確。配重剛好被拉起，即它對地面的壓力為0，根據(jù)FB＝4×(G－FN)＋2G動得到：FB＝4×(120N－0N)＋2×30N＝540N>500N；因為人的最大拉力等于體重500N，因此配重不可能被勻速拉起，故D錯誤。A 解析：A.由圖可知，動力臂是阻力臂的4倍，所以拉力F1＝G；B.由圖可知，使用動滑輪省一半的力，所以拉力F2＝G；C.設(shè)斜面的高度為h，斜面長度為s，則＝sin30°＝，由功的原理可得，F(xiàn)3s＝Gh，所以F3＝G＝G；D.由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)為3，所以拉力F4＝G。綜上可知，當(dāng)提起同一重物時，最省力的是A。D 解析：物體的重力與滑輪的重力之比G物∶G滑輪＝9∶1，G物＝9G滑輪，忽略繩重與摩擦的影響，則機械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝90%。BC 解析：繩子自由端豎直移動的距離隨時間變化的關(guān)系如圖中圖線a所示，繩子自由端移動的速度v＝＝＝20cm/s，故A錯誤；拉力F的功率P＝Fv＝1.3N×0.2m/s＝0.26W，故B正確；有用功W有用＝Gh＝mgh＝0.45kg×10N/kg×0.1m＝0.45J，故C正確；由圖線ab所示分析可得，s＝nh可得n＝＝＝4，滑輪組的機械效率η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%≈86.5%，故D錯誤。AD 解析：A.兩個物體提升相同的高度h時，甲滑輪組動滑輪上有三段繩子，所以F甲自由端移動的距離為3h，乙滑輪組動滑輪上有兩段繩子，所以F乙自由端移動的距離為2h，故A錯誤。B.根據(jù)公式W有＝Gh，由于兩物體升高相同的高度，但是GA＞GB，所以W有甲＞W(wǎng)有乙，故B錯誤。C.根據(jù)公式η＝×100%，可知W總＝，由于W有甲＞W(wǎng)有乙，且η甲＜η乙，所以W總甲＞W(wǎng)總乙，根據(jù)功率公式P＝，在時間相等的情況下，P甲大于P乙，故C錯誤。D.由于η＝×100%，所以＝1＋，因為η甲＜η乙第59頁共59頁
，所以＞，又因為W有甲＞W(wǎng)有乙，所以W額甲＞W(wǎng)額乙，W額＝G動h，所以G動甲＞G動乙，故D正確。C 解析：不計繩重和摩擦，克服物重和動滑輪重力所做的功為總功，則拉力做的總功W總＝Fs＝400N×1×3m＝1200J，拉力F的功率P＝＝＝120W，故A、B錯誤；由圖可知，n＝3，F(xiàn)＝(G＋G動)，即400N＝(900N＋G動)，解得G動＝300N，故C正確；不計繩重和摩擦，由η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%可知，如果提起更重的物體，滑輪組的機械效率變大，故D錯誤。AD 解析：不計繩重及摩擦，拉力F＝(G物＋G輪)，由圖知，n甲＝2，n乙＝3，所以繩端的拉力分別為：F甲＝(G物＋G輪)，F(xiàn)乙＝(G物＋G輪)，則甲、乙拉力之比F甲∶F乙＝(G物＋G輪)∶(G物＋G輪)＝3∶2，故A正確；將同一重物在相等的時間內(nèi)提升相同的高度，則提升物體的速度v相同，由圖知，n甲＝2，n乙＝3，所以甲、乙繩的自由端速度分別為：v甲＝2v，v乙＝3v，所以，甲、乙繩的自由端速度之比v甲∶v乙＝2v∶3v＝2∶3，故B錯誤；已知，F(xiàn)甲∶F乙＝3∶2，v甲∶v乙＝2∶3，由P＝＝＝Fv可得，甲、乙拉力的功率之比P甲∶P乙＝F甲v甲∶F乙v乙＝3×2∶2×3＝1∶1，故C錯誤；不計繩重及摩擦，動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，由W額＝G輪h、W有用＝G物h可知，利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，則拉力做的總功相同，由η＝×100%可知，兩滑輪組的機械效率相同，即甲、乙的機械效率之比η甲∶η乙＝1∶1，故D正確。BBC 解析：由圖甲可知，物體由3段繩子承擔(dān)，此滑輪組的機械效率η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%，則η－1＝＝1＋＝1＋G－1×G動，已知圖中縱軸表示機械效率的倒數(shù)η－1，由此可知，若不計繩重與摩擦，則橫軸可能表示G－1或G動。C 解析：本題考查了功、機械效率的計算。有用功W有＝Gh＝400N×2m＝800J，A選項錯誤；總功W總＝Fs＝250N×4m＝1000J，B選項錯誤；W額＝W總－W有＝1000第59頁共59頁
J－800J＝200J，C選項正確；機械效率η＝×100%＝×100%＝80%，故D選項錯誤。A 解析：把重為G的物體甲從A點豎直向上勻速拉至B點，物體上升的高度為H，則克服物體重力所做功為有用功，即W有＝GH＝WAB；用平行于斜面的拉力把重也為G的物體乙沿斜面從C點勻速拉至與B等高的D點，拉力做功為總功，即W總＝WCD，則斜面的機械效率η＝×100%＝×100%。D 解析：A滑輪隨物體一起運動，為動滑輪；B滑輪的軸固定不動，為定滑輪，故A錯誤。由圖知，n＝2，拉力端移動距離s＝2s物＝2×1m＝2m，拉力做功W總＝Fs＝5N×2m＝10J，故B錯誤。拉力做功功率P＝＝＝2W，故C錯誤。拉力做的有用功W有用＝fs物＝9N×1m＝9J，滑輪組的機械效率η＝×100%＝×100%＝90%，故D正確。C 解析：物體B靜止在地面上，所以受力平衡，水平方向上物體B受到向右的彈簧拉力、地面對它向左的摩擦力和物體A對它向左的摩擦力，所以兩個摩擦力之和為12N，即fAB＋4N＝12N，則fAB＝8N；根據(jù)相互作用力的知識可知，物體A受到的摩擦力為f＝fAB＝8N，故A錯誤；由圖知，水平使用滑輪組，n＝2，拉力端移動速度v＝2v物＝2×0.1m/s＝0.2m/s，則拉力做功的功率P＝＝＝Fv＝5N×0.2m/s＝1W，故B錯誤；滑輪組的機械效率η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝80%，故C正確；若拉力F增大到15N時，A在運動過程中，A對B的壓力不變、接觸面的粗糙程度不變，則A和B之間的摩擦力不變，所以物體B的運動狀態(tài)不會改變，即物體B仍然靜止，不會向左運動，故D錯誤。三、如圖所示第59頁共59頁
如圖所示解析：根據(jù)杠桿的平衡條件，要使動力最小，則動力臂應(yīng)最長，即連接OC為最長的力臂，力的方向與OC垂直且向上，根據(jù)勾股定理和全等三角形定理可得，動力臂OC＝50cm，故根據(jù)杠桿平衡條件可得：F1×OC＝G×OA，代入數(shù)值可得：F1×50cm＝100N×20cm，解得F1＝40N，選取標度為20N，過C點作出最小動力，使線段長度為標度的2倍。如圖所示如圖所示(1)左 (2)2.0 偏小 (3)變小 不變 解析：(1)第59頁共59頁
安裝好杠桿，將其放到水平位置后松手，發(fā)現(xiàn)杠桿沿順時針方向轉(zhuǎn)動，左端上翹，如圖甲所示，則應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡。(2)由圖可知，根據(jù)杠桿平衡條件得：FA×LA＝FB×LB，即3×0.5N×4L＝FB×3L，解得FB＝2.0N；若在第(1)小題所描述的情形中未調(diào)節(jié)平衡螺母而直接開展上述實驗，由于右側(cè)杠桿的重力與力臂的乘積大于左側(cè)，故彈簧測力計的示數(shù)會偏小。(3)圖丙中使杠桿由水平位置緩慢轉(zhuǎn)過一定角度時，根據(jù)杠桿平衡條件F1l1＝F2l2得，G×4L＝F2×3L，則F2＝G；當(dāng)轉(zhuǎn)動到圖中位置時，設(shè)杠桿與水平位置的夾角為α，鉤碼拉力的力臂、彈簧測力計拉力的力臂均變小，則根據(jù)杠桿平衡條件F1l1＝F2l2得，G×4L×cosα＝F2′×3L×cosα，則F2′＝G；所以，在此過程中拉力F的大小不變。(1)右 (2)2 (3)2 解析：(1)把杠桿放在支架上并置于水平桌面后，發(fā)現(xiàn)杠桿左低右高，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端平衡螺母向右調(diào)節(jié)。(2)設(shè)杠桿的一個小格為L，一個鉤碼的重為G，圖乙中，設(shè)在B處懸掛鉤碼的個數(shù)為n，由杠桿平衡條件得：4G×2L＝nG×4L，解得：n＝2，即應(yīng)在杠桿右邊B處掛2個鉤碼。(3)當(dāng)彈簧測力計在C點斜向上拉(與水平方向成30°角)杠桿，此時動力臂l1＝OC＝×4L＝2L；根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1＝F2l2可得，測力計的示數(shù)F1＝＝＝2N。(1)豎直 水平 (2)4.4 筷子 (3)37.5 l1和l2 解析：(1)力臂是支點到力的作用線的垂直距離。當(dāng)彈簧測力計拉力方向與杠桿垂直時，拉力作用點到支點的距離就是其力臂，這樣便于從杠桿上直接讀出力臂，由圖可知，杠桿水平平衡時拉力方向應(yīng)為豎直方向。(2)圖中彈簧測力計的分度值是0.1N，指針指在4N下面第4個小格上，因此彈簧測力計讀數(shù)為4N＋0.1N×4＝4.4N；筷子是費力杠桿，動力臂小于阻力臂，目的是省距離，所以此時杠桿類型與筷子相同。(3)當(dāng)F2＝4N，動力臂l1＝30cm不變時，彈簧測力計的最大拉力為5N，根據(jù)杠桿平衡條件可得在改變阻力臂l2時，l2應(yīng)不超過的數(shù)值為l2＝＝＝37.5cm；根據(jù)控制變量法可知，探究F1與F2的關(guān)系時必須保持l1和l2不變。(1)杠桿自重 運動狀態(tài) (2)1 平衡 (3)大于 省力(4)F1l1＝F2l2(或動力×動力臂＝阻力×阻力臂) 解析：(1)把質(zhì)量分布均勻的杠桿中點置于支架上，杠桿的重心通過支點，消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；為了方便直接測出力臂，實驗前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，當(dāng)在A處掛上鉤碼后杠桿轉(zhuǎn)動，說明力能改變物體的運動狀態(tài)。(2)設(shè)一個鉤碼重為G，一格的長度為L；根據(jù)杠桿的平衡條件可得：4G×2L＝2G×第59頁共59頁
nL，解得：n＝4，故應(yīng)該將B處所掛鉤碼向右移動4－3＝1格；靜止的鉤碼處于平衡狀態(tài)，受到的重力和拉力是一對平衡力。(3)如圖丙，小明取下B處鉤碼，改用彈簧測力計鉤在C處，若豎直上拉，使杠桿再次在水平位置平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件，彈簧測計示數(shù)F＝＝2G＝2×0.5N＝1N，由于實際上彈簧測力計拉力F′的力臂小于4L，故F′大于1N；如果豎直向上拉動彈簧測力計，彈簧測力計拉力的力臂大于鉤碼拉力的力臂，故它是省力杠桿。(4)杠桿的平衡條件為F1l1＝F2l2或動力×動力臂＝阻力×阻力臂。(1)右 4 逆時針旋轉(zhuǎn) (2)等臂杠桿 (3)①大于?、谛∮凇〗馕觯?1)杠桿靜止時，杠桿左端下沉，說明右端偏高，平衡螺母需向右調(diào)節(jié)；設(shè)杠桿每格的長度為L，每個鉤碼的重力為G，根據(jù)杠桿的平衡條件：FALA＝FBLB，即2G×4L＝FB×2L，解得FB＝4G，則需掛4個鉤碼；在A、B兩點下方所掛的鉤碼下同時再加掛一個鉤碼，則左側(cè)為3G×4L＝12GL，右側(cè)為5G×2L＝10GL，因為12GL＞10GL，杠桿不能平衡，左端下降，即A端將下沉，杠桿逆時針旋轉(zhuǎn)。(2)如圖乙所示，小明在A、C兩點分別懸掛等重的載物盤，制作了一個天平，左盤盛放物體，右盤加減砝碼，此天平是利用了等臂杠桿的原理。(3)小明正確使用自制天平稱量物體質(zhì)量時：①假如支點O因某種原因向右偏移，砝碼的力臂減小，則測量值大于實際值；②假如砝碼因生銹等原因質(zhì)量增大，用比實際質(zhì)量更小的砝碼放在右盤，就可使橫梁平衡，而讀數(shù)時仍按上面標的數(shù)值來讀數(shù)，則測量值小于真實值。(1)平衡 右 便于從杠桿上測量力臂 (2)等于 (3)2.6×103 偏大 解析：(1)杠桿靜止在如圖甲所示位置，杠桿處于靜止狀態(tài)，所以此時杠桿處于平衡狀態(tài)；調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，目的是便于從杠桿上測量力臂，同時是為了讓杠桿的重心在支點上，可避免杠桿自重的影響；杠桿的右端上翹，平衡螺母向上翹的右端移動。(2)在溢水杯中裝滿水，如圖乙所示，將石塊緩慢浸沒在水中，讓溢出的水流入小桶A中，此時小桶A中水的體積等于石塊的體積。(3)將裝有水和石塊的A、B兩個小桶分別掛在調(diào)好的杠桿兩端，移動小桶在杠桿上的位置，直到杠桿在水平位置恢復(fù)平衡，如圖丙所示。此時小桶A、B的懸掛點距支點O分別為13cm和5cm，若不考慮小桶重力，根據(jù)杠桿平衡條件可知，G石l1＝G水l2，即m石gl1＝m水gl2，ρ石V石gl1＝ρ水V水gl2，ρ石V石l1＝ρ水V水l2，因為倒出的水的體積就是石塊的體積，即V石＝V水，則石塊的密度ρ石＝·ρ水＝×1×103kg/m3＝2.6×103kg/m3；若考慮小桶重力，則兩邊小桶重力相同。若兩邊同時減去小桶重，則力臂較大的裝水的一端將上翹，要使杠桿重新恢復(fù)平衡則要將水左移，即力臂l2′>l2，由ρ石＝·ρ水可知，l2增大，則石塊的實際密度偏大。(1)勻速緩慢 (2)74.1% (3)越大 (4)0.54 (5)C第59頁共59頁
(1)不省力 (2)F＝ (3)如圖所示 3.10 60%(1)0.6 1.02 59% (2)增大 動滑輪重力不變，隨著鉤碼重力增大，有用功在總功中所占的比例增大，機械效率變大 (3)繩重(或各種摩擦) (4)4 越大 所掛鉤碼增多，摩擦力增大，額外功增多(1)①重力越大 ②動滑輪的重力?、?、3?、芤摇±K子的有效段數(shù)為1?、?3.3% (2)減小接觸面粗糙程度 (3)不省功 B(1)勻速直線 變大 (2)50% 0.9 (3)斜面越陡，其機械效率越高 (4)盤山公路實驗一：(1)0.5 66.7 (2)杠桿的重力 (3)變大 實驗二：(1)80% (2)①②④ (3)2 解析：實驗一：(1)由圖可知，彈簧測力計的分度值是0.1N，所以它的示數(shù)是0.5N。在實驗過程中，有用功W有＝Gh＝1.0N×0.1m＝0.1J，總功W總＝Fs＝0.5N×0.3m＝0.15J，所以杠桿的機械效率η＝×100%＝×100%≈66.7%。(2)有用功是提升鉤碼所做的功，額外功主要是克服杠桿重力做的功，影響機械效率的因素是有用功和總功所占的比例；提升的鉤碼重一定，說明提升相同高度有用功一定，所以影響杠桿機械效率的主要因素是杠桿自身的重力。(3)鉤碼的懸掛點在A點時，由杠杠的平衡條件得：G·OA＝F·OC；懸掛點移至B點時，由杠杠的平衡條件得：G·OB＝F′·OC，經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)，由OA到OB力臂變大，所以拉力也變大，如果仍使鉤碼提升相同的高度，那么杠桿提升的高度就會減小，額外功減小，因此杠桿的機械效率變大。實驗二：(1)第①組實驗中，杠桿的機械效率可以根據(jù)公式η＝×100%＝×100%＝×100%＝80%。(2)實驗選用的是同一杠桿；由表中①②④三組實驗數(shù)據(jù)可知，同一杠桿，A、B端移動相同距離，提起的物體越重，杠桿的機械效率越高，所以同一杠桿的機械效率主要與提起物體的重力有關(guān)。(3)分析第①組實驗中，可知AO＝2OB，設(shè)OB＝0.2m，杠桿的重心到支點的距離OC為(0.4m＋0.2m)－0.2m＝0.1m，根據(jù)杠桿的平衡條件得：G×AO＋G桿×CO＝F×OB，即2N×0.4m＋G桿×0.1m＝5N×0.2m，故杠桿的自重G桿＝2N。四、(1)水的深度為h＝30cm＝0.3m；桶底受到水產(chǎn)生的壓強p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m＝3×103Pa第59頁共59頁
(2)木板漂浮在水面上，根據(jù)漂浮條件可知一個木板受到的浮力F?。紾＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N，根據(jù)F?。溅岩篻V排可得木板排開水的體積(即浸入水中的體積)V排＝＝＝5×10－4m3；根據(jù)ρ＝可得木板體積V木＝＝＝6.25×10－4m3；則靜止時露出水面的體積V露＝V木－V排＝6.25×10－4m3－5×10－4m3＝1.25×10－4m3 (3)以肩膀為支點，則支撐手對左邊的扁擔(dān)產(chǎn)生向上的托力(如圖)，則：l1＝1.5m－0.55m＝0.95m，l＝1.5m－0.55m－0.55m＝0.4m，l2＝55cm＝0.55m，則根據(jù)杠桿平衡條件得：G水l1＝G水l2＋Fl，所以，F(xiàn)＝G水＝×180N＝180N。因支持力F與支撐手受到的扁擔(dān)產(chǎn)生的壓力是一對相互作用力，所以F壓＝F＝180N以汽車前輪為支點建立杠桿模型，示意圖如圖甲，根據(jù)杠桿平衡條件得：F后l＝Gl1?、伲云嚭筝啚橹c建立杠桿模型，示意圖如圖乙，根據(jù)杠桿平衡條件得：F前l(fā)＝Gl2?、冢散佗趦墒娇傻茫篏＝F前＋F后＝(8×103kg＋9×103kg)×10N/kg＝17×103kg×10N/kg＜18×103kg×10N/kg，所以，該貨車不超載(1)m2∶m1 (2)仍然平衡 解析：(1)輕質(zhì)桿左右各掛物塊后，根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2可得：G1L1＝G2L2，即：m1gL1＝m2gL2，所以，＝。(2)根據(jù)ρ＝可知同種金屬制成的實心物塊的體積分別為：V1＝，V2＝；當(dāng)浸沒水中后，實心物塊受到的浮力分別為：F浮1＝ρ水gV排1＝ρ水gV1＝ρ水g×，F(xiàn)浮2＝ρ水gV排2＝ρ水gV2＝ρ水g×；輕質(zhì)桿左右兩邊受到的拉力分別為：F1′＝G1－F浮1＝m1g－ρ水g×＝m1g，F(xiàn)2′＝G2－F浮2＝m2g－ρ水g×＝m2g，則：F1′L1＝m1gL1，F(xiàn)2′L2＝m2gL2，由于m1gL1＝m2gL2，所以，F(xiàn)1′L1＝F2′L2，即杠桿仍然平衡。(1)a b (2)l1 (3)右 (4) 解析：(1)第59頁共59頁
第一次在實驗前調(diào)節(jié)直桿在水平位置平衡的目的是使直桿的重心落在支點上，從而使直桿自重的力臂為0，使直桿自重對杠桿的平衡沒有影響；第二、三次，在實驗的過程中再次使直桿在水平位置平衡，此時直桿自重的力臂與直桿的一部分相重合，從而可以便于對力臂的測量。(2)實驗中兩次使直桿在水平位置平衡，根據(jù)杠桿平衡條件，可以得到兩個等式：G物l1＝G石l2，G物l1＝F′l3，所以有G石l2＝F′l3，所以G物l1在實驗中起中間橋梁的作用，l1的測量是多余的。(3)實驗中兩次使直桿在水平位置平衡，根據(jù)杠桿平衡條件，可以得到兩個等式：G物l1＝G石l2，G物l1＝F′l3，所以有G石l2＝F′l3，F(xiàn)′是小石塊浸沒在水中時，小石塊對直桿的拉力，由于浮力的作用，可知F′l1，即C點在B點的右側(cè)。(4)實驗中兩次使直桿在水平位置平衡，根據(jù)杠桿平衡條件，可以得到兩個等式：G物l1＝G石l2，G物l1＝F′l3，所以有：G石l2＝F′l3，即G石l2＝(G石－F浮)l3，即ρ石V石gl2＝(ρ石V石g－ρ水V排g)l3，因為小石塊浸沒在水中，所以V排＝V石，所以ρ石V石gl2＝(ρ石V石g－ρ水V石g)l3，解得：ρ石＝。(1)對N進行受力分析，由于N在空中處于靜止狀態(tài)，則N受到的重力和細繩對它的拉力是一對平衡力，所以二力的大小相等(F＝G＝2N)，方向相反；過N的重心分別沿力的方向各畫一條有向線段，并標上力的符號及大小，注意兩線段要一樣長，如圖所示。(2)設(shè)B端受到細繩的拉力為FB，由杠桿平衡條件得，GN×OC＝FB×OB，已知OC∶OB＝1∶2，則有：FB＝GN×＝2N×＝1N；根據(jù)力的作用是相互的可知，細繩對M的拉力F＝FB＝1N，此時M對地面的壓力F壓＝F支＝GM－F＝10N－1N＝9N，M與地面的接觸面積S＝l2＝(0.1m)2＝0.01m2，則此時M對地面的壓強p＝＝＝900Pa (3)若沿豎直方向?qū)兩邊各切去厚度為h后，剩余M的底面積S′＝l(l－h(huán)－h(huán))＝l×(l－h(huán))，剩余M的體積V′＝S′l＝l2×(l－h(huán))，剩余M的密度不變，則剩余部分的重力與原來重力的比值：＝＝，所以剩余M的重力GM′＝×GM＝×10N?、?，剩余的物體M對地面的壓強p′＝p－Δp＝900Pa－60Pa＝840Pa，剩余M的底面積S′＝l×(l－h(huán))＝0.1m×(0.1m－h(huán))，地面對剩余的物體M的支持力F支′＝F壓′＝p′S′＝840Pa×0.1m×(0.1m－h(huán))?、?，沿豎直方向?qū)兩邊各切去厚度為h后，將C點處系著N的細繩向右移動h，設(shè)此時B端受到細繩的拉力為FB′，由杠桿平衡條件得，GN×(OC－h(huán))＝FB′×第59頁共59頁
OB，則有：FB′＝＝，即細繩對剩余M的拉力F′＝FB′＝?、?，對剩余M進行受力分析，由力的平衡條件得，F(xiàn)支′＋F′＝GM′?、埽瑢ⅱ佗冖凼酱擘苁降茫?40Pa×0.1m×(0.1m－h(huán))＋＝×10N，解得：h＝0.05m(1)如圖所示 (2)1.5×105N (3)1.2×103m3解析：(1)支架CD下的輪子在牽引車拖行下沿順時針方向轉(zhuǎn)動，運輸船甲板對輪子有水平向左的摩擦力，由于力的作用是相互的，輪子對運輸船甲板有水平向右的摩擦力，作用點在接觸面上，從作用點水平向右畫一條有向線段，并用“f”表示。(2)牽引車拖行橋吊時做的功W＝Pt＝50×103W×9s＝4.5×105J，由W＝Fs得，這段時間內(nèi)牽引車對鋼纜的拉力F＝＝＝1.5×105N。(3)將橋吊看作杠桿，支點為D，動力為甲板對橋吊的支持力，即F1＝F支，阻力為橋吊的重力，即：F2＝G＝mg＝2200×103kg×10N/kg＝2.2×107N，動力臂L1＝DF＝CE＝OC＋OE＝(OA－CA)＋(OB－BE)＝(72m－60m)＋(28m－18m)＝22m，阻力臂L2＝OC＝OA－CA＝72m－60m＝12m，由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2得，甲板對橋吊的支持力F1＝F2×＝2.2×107N×＝1.2×107N，橋吊被拖到圖丙位置時，運輸船減少的重力ΔG＝F1＝1.2×107N，由題意知，運輸船的排水量不變，則運輸船受到的浮力不變，又因為運輸船始終漂浮，所以，運輸船的總重不變，則運輸船的水艙中增加的水的重力ΔG水＝ΔG＝1.2×107N，由G＝mg＝ρVg得，運輸船的水艙中增加的水的體積V水＝＝＝1.2×103m3。(1)30 (2)0.2 (3)2∶3 解析：(1)當(dāng)圖甲所示的水箱中裝滿水時，水的質(zhì)量為3kg，則水受到的重力G水＝m水g＝3kg×10N/kg＝30N。(2)由圖乙可知，水箱中沒有水時(m＝0)，壓力傳感器受到的拉力F0＝6N，由杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2可得，F(xiàn)0·OA＝GM·OB，則GM＝F0＝×6N＝2N，物體M的質(zhì)量mM＝＝＝0.2kg。(3)設(shè)M的底面積為S，力傳感器示數(shù)為0時M浸入水中的深度為h1，M的高度為h，當(dāng)力傳感器的示數(shù)為零時，M受到的浮力等于M的重力2N，由阿基米德原理可得：ρ水gSh1＝2N?、?，由圖乙可知，當(dāng)M完全浸沒時，力傳感器的示數(shù)為24N，由杠桿的平衡條件可得，F(xiàn)A第59頁共59頁
·OA＝FB·OB，則FB＝FA＝×24N＝8N，對M受力分析可知，受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和桿的作用力，則此時M受到的浮力F?。紾M＋FB＝2N＋8N＝10N，由阿基米德原理可得：ρ水gSh＝10N?、?，聯(lián)立①②可得：h＝5h1，由圖乙可知，加水1kg時水面達到M的下表面(此時浮力為0)，加水2kg時M剛好浸沒(此時浮力為10N)，該過程中增加水的質(zhì)量為1kg，浮力增大了10N，所以，每加0.1kg水，物體M受到的浮力增加1N，當(dāng)向水箱中加入質(zhì)量為1.1kg的水時，受到的浮力為1N，B點受到的向上的力FB′＝GM－F浮′＝2N－1N＝1N，由杠桿的平衡條件可得F＝FA′＝FB′＝3×1N＝3N，當(dāng)力傳感器的示數(shù)大小變?yōu)?F時，B點受到的向下的力FB″＝×4F＝×4×3N＝4N，此時M受到的浮力F浮″＝GM＋FB″＝2N＋4N＝6N，再次注入水的質(zhì)量m水′＝×1kg－0.1kg＝0.5kg，當(dāng)向水箱中加入質(zhì)量為1.1kg的水時，水箱對水平面的壓力F1＝(m水箱＋m水＋mM)g－FB′＝(0.8kg＋1.1kg＋0.2kg)×10N/kg－1N＝20N，繼續(xù)向水箱中加水，當(dāng)力傳感器的示數(shù)大小變?yōu)?F時，水箱對水平面的壓力F2＝(m水箱＋m水＋mM＋m水′)g＋FB″＝(0.8kg＋1.1kg＋0.2kg＋0.5kg)×10N/kg＋4N＝30N，所以，兩種情況下水箱對水平面的壓強之比為＝＝＝＝。(1)由題知，BD繩中拉力恒為乙重力的0.6倍，根據(jù)力的平衡條件可得，物品乙對地面的壓力F＝G－F拉＝G－0.6G＝0.4G＝0.4ρga3；物品乙對地面的壓強p＝＝＝0.4ρga (2)t＝0時，物品甲不受浮力，由題知B端受到向下的拉力為0.6G，根據(jù)杠桿的平衡條件可得：G×PA＝0.6G×BP，所以＝＝ (3)物品甲完全被水淹沒時，物品甲受到的浮力F浮全＝ρ水gV排＝ρ水ga3，作用在杠桿A端的拉力為FA1＝G－F浮全＝ρga3－ρ水ga3，根據(jù)杠桿的平衡條件可得：FA1×PA＝FB×BP，故＝＝＝(4)使水面以速度v勻速上升直到物品甲剛好完全被水淹沒，t時間水面上升的高度為h＝vt，則物體甲排開水的體積V排′＝vta2，物體甲受到的浮力F?。溅阉甮V排′＝ρ水gvta2，作用在杠桿A端的拉力為FA＝G－F浮＝ρga3－ρ水gvta2，根據(jù)杠桿的平衡條件可得：FA×PA＝FB×BP，故＝＝＝(1)文物的體積為0.5m3，從開始上升直到剛露出江面的過程中受到的浮力大小F第59頁共59頁
?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m3＝5×103N (2)若在整個打撈過程中，文物始終保持0.3m/s的速度不變，根據(jù)P＝＝＝Fv，當(dāng)牽引力最小時，起重機的拉力做功的功率最小，當(dāng)文物浸沒在江水中受到的浮力最大，由力的平衡可知，此時拉力最小為F拉小＝G－F?。絤g－F?。?.2×103kg×10N/kg－5×103N＝7×103N；起重機的拉力做功的最小功率P＝F拉小v＝7×103N×0.3m/s＝2.1×103W (3)當(dāng)文物完全露出江面時，作用在起重臂的力為物體的重力F大＝G＝1.2×104N，AO＝AB－OB＝25m－5m＝20m，F(xiàn)大×OA＝GB×OB＝mBg×OB，為了使起重機不翻倒，起重機的配重B的質(zhì)量至少為mB＝＝×＝4.8×103kg(1)由圖甲可知，n＝2，不計動滑輪的重力、摩擦及水和空氣對金屬塊的阻力，F(xiàn)＝F拉，當(dāng)金屬塊完全露出液面后，金屬塊不受浮力，此時拉力等于重力，即為圖中的t2～t3時間內(nèi)，從圖乙可知，該金屬塊重力為G＝2F＝2×108N＝216N，當(dāng)金屬塊未露出液面時，即為圖中的0～t1時間內(nèi)，則2F′＋F?。紾，所以金屬塊完全浸沒在水中時受到的浮力F?。紾－2F′＝216N－2×68N＝80N (2)根據(jù)F?。溅裧V排可得，金屬塊排開水的體積V排＝＝＝8×10－3m3，金屬塊完全浸沒在水中，則金屬塊的體積V＝V排＝8×10－3m3，則根據(jù)G＝mg、ρ＝可得，金屬塊的密度ρ金屬＝＝＝2.7×103kg/m3 (3)金屬塊的棱長a＝＝＝0.2m，則受力面積S＝a2＝(0.2m)2＝0.04m2，金屬塊平放在水平地面時對地面的壓強p＝＝＝＝5.4×103Pa(1)100N (2)400N (3)1600J(1)由ρ＝可得，裝滿水后水的質(zhì)量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×6×10－3m3＝6kg (2)桶受到的浮力F?。溅岩篻V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10－3m3＝30N (3)繩子的拉力做的功W＝G總h＝(m桶＋m)gh＝(1.5kg＋6kg)×10N/kg×5m＝375J (4)提水的效率η＝×100%＝×100%＝×100%＝80%(1)80% (2)1020N(1)起重船增大的浮力ΔF浮＝ρ海水gΔV排＝1×103kg/m3×10N/kg×18m3＝1.8×105N，因為起重船始終漂浮，所以該重物的重力G＝ΔF?。?.8×105N (2)第59頁共59頁
由圖知，n＝4，不計鋼絲繩重及摩擦，鋼絲繩的拉力F＝(G＋G動)＝×(1.8×105N＋2×104N)＝5×104N；拉力端移動距離s＝4h＝4×3m＝12m，拉力做的總功W總＝Fs＝5×104N×12m＝6×105J，拉力做功的功率P＝＝＝2×104W (3)拉力做的有用功W有用＝Gh＝1.8×105N×3m＝5.4×105J，滑輪組的機械效率η＝×100%＝×100%＝90%(1)由v＝可得，故障車在30s內(nèi)通過的路程s車＝v車t＝5m/s×30s＝150m，由圖知，n＝3，拉力端移動距離s＝3s車＝3×150m＝450m，拉力F在30s內(nèi)所做的功W總＝Fs＝500N×450m＝2.25×105J (2)地面對故障車的摩擦力f＝0.08G＝0.08mg＝0.08×1500kg×10N/kg＝1200N；滑輪組克服故障車摩擦力做的有用功W有用＝fs車＝1200N×150m＝1.8×105J，整個裝置的機械效率η＝×100%＝×100%＝80%一個 1N 80% 繩與輪之間存在摩擦 解析：繩子的有效段數(shù)n＝＝≈3，故動滑輪實際被使用的個數(shù)是一個(若是兩個，有效段數(shù)為4或5)；若不考慮摩擦，則F＝，滑輪組中所有動滑輪(及動滑輪間的連接物)總重力約為G動＝3F－G＝2N×3－5N＝1N；即滑輪組中所有動滑輪(及動滑輪間的連接物)總重力約為1N；由表中數(shù)據(jù)知，第1次實驗的機械效率η＝×100%＝×100%＝×100%≈83.1%，因機械效率隨提升物重的減小而變小，當(dāng)提升重物重力為G＝4.0N時，該滑輪組的機械效率應(yīng)略小于83.1%，故最接近80%；乙組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)不像“理想模型”那樣完美，產(chǎn)生誤差的原因是繩與輪之間存在摩擦。(1)由P＝得，拉力所做的功W總＝Pt＝80W×50s＝4×103J，由W＝FL得，拉力F＝＝＝400N (2)克服物重做功W有用＝Gh＝1200N×2m＝2.4×103J，則斜面的機械效率η＝×100%＝×100%＝60% (3)木箱A在斜面上勻速運動時克服摩擦做功W額外＝W總－W有用＝4×103J－2.4×103J＝1.6×103J，由W額外＝fL得，木箱A在斜面上勻速運動時受到的摩擦力f＝＝＝160N(1)文物浸沒在水中時排開水的體積V排＝V＝100dm3＝0.1m3，則文物受到的浮力F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3＝1×103N (2)因繩重、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力均忽略不計，則文物完全浸沒在水中時，滑輪組的機械效率η＝×第59頁共59頁
100%＝×100%＝×100%＝95%，即：＝95%，解得G動＝200N (3)由圖知，n＝2，文物完全浸沒在水中時，繩子自由端的拉力F＝(G－F?。獹動)＝(4.8×103N－1×103N＋200N)＝2×103N，即b繩承受的拉力Fb＝F＝2×103N；a繩承受的拉力Fa＝2F＋G定＝2×2×103N＋100N＝4.1×103N；c繩承受的拉力Fc＝G－F浮＝4.8×103N－1×103N＝3.8×103N；可見，a、b、c三根繩中a繩承受的拉力最大，該繩至少要承受4.1×103N的拉力(1)D (2)①2.5×105Pa?、?5W 解析：(1)絲桿上的梯形扣是變形的斜面，可以達到省力的目的，故選D。(2)①千斤頂自身重量忽略不計，千斤頂對地面的壓力F＝10000N，則千斤頂對地面產(chǎn)生的壓強p＝＝＝2.5×105Pa。②人搖動扳手使頂升在1min內(nèi)升高12cm，則千斤頂對車做的功W有＝F支h＝10000N×0.12m＝1200J，由η＝×100%可得，人做的總功W總＝＝＝1500J，人做功的功率P＝＝＝25W。(1)水面下4m處的船體上受到水的壓強p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4m＝4×104Pa (2)“天鯤號”漂浮在水面時排開水的體積V排＝1.2×104m3，則受到的浮力F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×104m3＝1.2×108N；根據(jù)漂浮條件可知“天鯤號”受到的總重力G＝F?。?.2×108N (3)由圖乙可知，在0～t1時間內(nèi)泥沙上升的高度為h0，在t1～t2時間內(nèi)泥沙上升的高度為0，此時泥沙在水平管道中勻速運動；由題知，輸送系統(tǒng)的總功率為P，效率為η，則輸送系統(tǒng)在t2時間內(nèi)做的有用功W有用＝W總η＝Pt2η?、?，而在0～t1時間內(nèi)做的有用功為克服泥沙的重力做功，則：W有用1＝Gh0 ②，在t1～t2時間內(nèi)做的有用功為克服泥沙與輸送管間的阻力做功，則：W有用2＝fs＝fv(t2－t1)?、?，因W有用＝W有用1＋W有用2，所以有：Pt2η＝Gh0＋fv(t2－t1)，解得：v＝(1)由P＝可得，t時間內(nèi)汽車對繩的拉力所做的功W＝Pt＝1.2×105W×10s＝1.2×106J (2)10s內(nèi)貨物移動的距離s物＝vt＝2m/s×10s＝20m，由圖知，n＝3，拉力端移動距離s＝3s物＝3×20m＝60m，由W＝Fs可得汽車對繩的拉力大小F＝＝＝20000N (3)不計繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦，滑輪組對重物的拉力F拉＝3F＝3×20000N＝60000N，斜面的機械效率η＝×100%＝×100%＝×第59頁共59頁
100%＝75%第59頁共59頁
