初二物理 功和机械能知识点及练习题及解析(1)

初二物理功和机械能知识点及练习题及解析(1)
一、选择题
1．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％
2．某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a 所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。

已知物体的质量为450g，所用动滑轮的质量为50g，绳子自由端的拉力F为3.2N．g取10N/kg。

在0~2s的过程中，下列说法中正确的是（）
A．物体上升的速度为0.1m/s B．机械提升动滑轮做的功0.2J
C．滑轮组的机械效率为90% D．拉力F的功率为0.64W
3．如图，在竖直向上的力F的作用下，重为10N物体A沿竖直方向匀速上升。

已知重物上升速度为0.4m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为（）
A．5N 0.8m/s B．20N 0.8m/s C．5N 0.2m/s D．20N 0.2m/s
4．如图甲所示，重为160N的物体在大小为20N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动。

如图乙所示，保持拉力F1不变，用水平向右的拉力F2，拉物体匀速向右运动了1m，若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦，则（）
A．物体向左运动时，拉力F1的功率P1=60W
B．物体与地面之间的摩擦力f=20N
C．物体向右运动时，拉力F2=40N
D．物体向右运动时，拉力F2所做的功W2=80J
5．如图所示，物体A在拉力的作用下沿水平面匀速运动了一段距离s，试比较拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2的大小（滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计）。

下列判断正确的是
A．F1=2F2W1=W2
B．F1=1
2
F2W1=
1
2
W2
C．F1=4F2W1= W2
D．F1=1
4
F2W1=
1
4
W2
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．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
8．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
9．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
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
11．一物体质量为10kg，小红用定滑轮将该物体在4s内匀速提升2m，所用拉力为
120N，此过程中，小红做的有用功是_______，定滑轮的机械效率是________，拉力做功的功率是_______。

（g=10N/kg）
12．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）
13．用如图甲所示的滑轮组运货物上楼，图乙记录了整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，当货物的重力为400N时，绳子的拉力为_____N；此时滑轮组的机械效率为_____%．（不考虑绳重和摩擦）
14．如图所示，一块高 40cm，宽 30cm，厚 10cm，质量为 1.5kg 的砖，竖直立在水平地面上，若要照图示方向推倒它，推力至少要做___________J 的功；若把砖推倒，最小的推力为___________N。

15．如图所示，一长为3m的粗细不均匀的水泥电线杆，用竖直向上的力F1＝1200 N可将A 端抬起（B端仍在地面上），用竖直向上的力F2＝600 N可将B端抬起．则该水泥杆重G＝_____N，重心与A端距离x＝_____m．
16．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）
17．如图所示，某人用一个定滑轮将水平地面上一个质量为60 kg的物体往上拉，此人的质量为50 kg．当此人用450 N的拉力拉物体时，则物体________被拉上来（填“能”或“不能”），此时物体对水平地面的压力为________N．若此人用650 N的拉力往上拉物体，则________（填“能”或“不能”）将物体拉上来（g=10 N/kg）．
18．如图，小明在用动滑轮（不计绳重和摩擦）匀速提升不同重物时，记录下了在绳子自由端使用的拉力F与对应所提升的物体重力G，如表：
分析表中数据可知，拉力F与重力G的关系式是：F=________；动滑轮重为________N；随着物重的增加，动滑轮的机械效率变________．
19．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”）．
20．如图所示，用滑轮组将钩码匀速向上提起20cm，则绳端移动的距离是
___________cm；若不计绳重与摩擦，只适当增加钩码的重力，该滑轮组的机械效率会
___________（选填“变大”或“变小”)。

三、实验题
21．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。

试验次数123
G446
钩码重/N
h0.10.10.1
钩码上升的高度/m
F 1.8 1.6 1.8
绳端拉力/N
s0.30.4
绳端移动距离/m
.
机械效率η74.1%625%
(1)通过表中数据可分析出第2次实验是用_____（选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验；
(2)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率_____。

（选填“越高”、“不变”或“越低”）
(3)小组同学再用第2次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中绳端移动距离s漏记，但仍然计算出第3次的机械效率η=_____。

（保留3位有效数字）
(4)用同一个滑轮组装置提升重物，所提物体越重，机械效率_____。

（选填“越高”、“不变”或“越低”）
22．小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。

(1)为排除杠杆自重对实验的影响，实验前把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲所示位置，此时应将杠杆右端的螺母向________调节（填“左”、“右”），使杠杆在水平位置达到平衡。

这样做的目的是___________。

(2)实验时，小明在杠杆左侧A位置（左边位置第四格）先挂了3个钩码，如图乙，则在右侧B位置（右边位置第三格）应挂________个相同规格的钩码，杠杆可以重新在水平位置平衡。

(3)如图丙，小明在A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码。

现将弹簧测力计从C位置移到D位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计示数
________（选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是_____________。

23．小苗利用刻度均匀的轻质杠杆进行“探究杜杆的平衡条件”实验，已知纡个钩码重0.5N。

(1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置半衡。

(2)在图甲中的A点悬挂4个钩码，要使杠杆仍保持水平位置平衡，需在B点悬挂_______个钩码。

(3)如图乙所示，取走悬挂在B点的钩码，改用弾簧测力计在C点竖直向上拉，仍使杠杆在水平位置平衡，测力计的拉力为__________N；若在C点改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，杠杆仍然在水平位置平衡，则测力计的读数将__________（选填“变
大”“变小”或“不变”）。

24．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验，
实验数据如下表：
(1)根据表格中的数据，在图甲中画出滑轮的绕绳方法_________．
(2)实验中，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升．在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应____________(填“保持静止”或“匀速上升”)．
(3)第三次实验时，弹簧测力计示数如图乙所示，此时绳端受到的拉力为________N，滑轮组的机械效率为________%．
(4)根据表格中的数据分析可知：
①随着物重的增大，额外功________(填“变小”“不变”或“变大”)，原因是
____________________．
②要提高同一滑轮组的机械效率，可以采取__________________的措施．
25．某小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图G－5－11所示．他们将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s，并将计算出的有用功W有、总功W总和机械效率η一并记入下表：
(1)实验时，应沿竖直方向________拉动弹簧测力计．
(2)表格中数据★＝________．
(3)比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是________________________．
(4)比较实验2、3，影响这两次实验机械效率的主要因素是____，使用滑轮组的优点是__．
四、计算题
26．在图中轻质均匀杆OB长1.2米，能绕支点O转动，B端用细绳BC竖直悬于C点，有一重力为240牛的物块挂在A点，OA长0.3米，求：
(1)此时BC绳对杠杆的拉力大小；
(2)若绳BC能承受的最大拉力为150牛，移动重物到某一位置，绳BC恰好断裂，求重物悬挂点到支点O的距离。

27．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）
28．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？
29．如图所示，轻质杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中，杠杆 AD能以B点或C点为支点在水平面内转动。

AB=2BC=2CD=0.4m，D端挂有一重物，现在A点施加一个竖直向下力F，使得杠杆保持水平平衡。

求：
①重物为 10 牛，能保持杠杆水平平衡的最大力 F 。

②若重物为 6 牛，能保持杠杆水平平衡的最小值 F 。

③若施加在杠杆上的力 F 在某一范围内变化，能使得杠杆保持水平平衡，且这个范围内的力最大变化量12N F ∆=， 求重物的重力 G 。

30．一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l 1为0.3m ，动力F 1为200N ，阻力F 2为50N ，求： （1）杠杆平衡时的阻力臂 l 2．
（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？
【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】
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 。

2．D
解析：D 【详解】
A ．由图可知，当物体运动2s 时，路程是10cm ，物体上升速度为
0.1m 0.05m/s s
10cm 2s 2s v t ====
物物 故A 错误； B ．动滑轮做的功
0.05kg 10N/kg 0.1m 0.05J W G s m gs ===⨯⨯=动动物动物
故B 错误；
C ．当物体运动2s 时，路程是10cm ，有用功为
0.45kg 10N/kg 0.1m 0.45J W G s m gs ===⨯⨯=有物物物物
总功为
3.2N 0.4m 1.28J W Fs ==⨯=绳总
机械效率为
0.45J 100%100%35.2%1.28J
W W η=
⨯=⨯≈有总 故C 错误；
D ．根据图可知，当绳子运动2s 时，路程是40cm ，绳子的速度为
s
40cm s 2s 0.4m
0.2m/2s v t ==
==绳绳 拉力F 的功率为
3.2N 0.2m/s 0.64W P Fv ==⨯=绳
故D 正确。

故选D 。

3．D
解析：D 【详解】
由图可知，该滑轮是动滑轮，当重物A 上升速度为0.4m/s 时，滑轮上升速度是物体速度的一半，即0.2m/s ；此时拉力为是物重的2倍，因此拉力为
2210N 20N F G ==⨯=
故D 正确。

故选D 。

4．C
解析：CD 【分析】 【详解】
A ．由图甲可知，绳子承担物体受到的拉力的段数n 为2，物体以3m/s 的速度做匀速直线运动，在拉力作用下绳子末端的速度为
223m/s 6m/s v v ==⨯=物
则物体向左运动时，由W Fs P Fv t t =
==可得拉力F 1的功率 1120N 6m/s 120W P F v ==⨯=
故A 错误；
B ．图甲中物体做匀速直线运动，物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，而绳子承担力的段数n 为2，所以物体与地面之间的摩擦力
12220N 40N f F ==⨯=
故B 错误；
C ．物体向右运动时，由于物体和地面没有改变，则所受摩擦不变，方向向左，同时物体向左还受到两股绳子施加的拉力，每股绳子的拉力为20N ，物体右侧的滑轮为动滑轮，对物体的拉力为2F 2，则有
212280N F F f =+=
解得F 2=40N ，故C 正确；
D ．在不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦时，物体向右运动时，拉力F 2所做的功
22240N 21m 80J W F s ==⨯⨯=
故D 正确。

故选CD 。

5．C
解析：C 【详解】
物体A 在两种情况下的摩擦力f 相等，上图滑轮是动滑轮，下图滑轮的轴固定不动，可以看做是特殊使用的定滑轮。

则：
F 1=2f F 2=
1
2
f 故：
F 1=4F 2
根据功的公式可知：
W 1=F 1×
12s =2f ×12s =fs W 2=F 2×2s =1
2
f ×2s =fs
故：W 1=W 2，故选C 。

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
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．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l2，右半段是l1，把物体m放在不等臂天平的左盘，右盘放m1砝码，天平平衡，所以mgl2=m1gl1--①，
把物体m放在不等臂天平的右盘，左盘放m2砝码，天平平衡，
所以m2gl2=mgl1--②，①
得
②
1
2
m
m
=
m m
即m2=m1m2 所以12
m m；故选A
8．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
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．
9．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η
W 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。

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
11．200J 83.3％ 60W
【详解】
[1]所提升物体的重力为
有用功为
故有用功是200J。

[2]总功为
则机械效率为
故机械效率为83.3%。

[3] 拉力做功的
解析：200J 83.3％ 60W
【详解】
[1]所提升物体的重力为
=10kg 10N /kg=100N G mg =⨯
有用功为
=100N 2m=200J W Gs =⨯有
故有用功是200J 。

[2]总功为
=120N 2m=240J W Fs =⨯总
则机械效率为
200J
=
83.3%240J
W W η=
≈有总
故机械效率为83.3%。

[3] 拉力做功的功率为
240J
==60W 4s
W P t =
总 即拉力F 的功率为60W 。

12．3 【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 13．80 【分析】
不计绳子重和摩擦：
（1），额外功即克服动滑轮重力做的功，所以；根据图像知，当物重为100N 时，滑轮组的机械效率为50%，将数据代入公式即可求出动滑轮的重力； （2）判断出承
解析：80 【分析】
不计绳子重和摩擦：
（1）=有用W Gh ，额外功即克服动滑轮重力做的功，所以W G h =额动；根据图像知，当物重为100N 时，滑轮组的机械效率为50%，将数据代入公式
W W Gh G
W W W Gh G h G G 有用有用总
有用额
轮轮
η=
=
=
=+++即可求出动滑轮的重力；
（2）判断出承担物重的绳子段数，将数据代入公式1F G G n
=+物动（）可得出绳子拉力，将重力及拉力代入公式100%100%100%W Gh Gh G
W Fs Fnh nF
η=⨯=
⨯==⨯有用总
计算出滑轮组的机械效率． 【详解】
由乙图知，当G=100N 时，η=50%，因不考虑绳子重和摩擦，则滑轮组的机械效率
W W Gh G W W W Gh G h G G 有用有用总
有用额
轮轮
η=
=
=
=+++，即：10050%100N N G =+动，解得：G 动
=100N ；
由甲图知，滑轮组由2段绳子承担物重，当货物的重力为400N 时，因不考虑绳子重和摩
擦，则此时的拉力：1
140010025022
F G G N N N ='+=⨯+=动（）
（），此时滑轮组的机械效率：400100%80%222250W G h G h G N
W Fs F h F N
有用总
η''''=
=
===⨯=⨯⨯． 故答案为250；80． 【点睛】
此题考查了学生对机械效率公式的应用，用好不计摩擦和动滑轮重时1
F G G n
=+物动（），
能从图像中得出相关信息是本题的关键．
14．75 4.5 【详解】 如图：
[1]砖的重力
在B 端施加F 方向的最小力能使长方块木块翻转，根据杠杆平衡条件得， 则
所以把此正方体翻转的最小推力为F=4.5N 。

[2]力
解析：75 4.5 【详解】 如图：
[1]砖的重力
1.5kg 10N/kg 15N G mg ==⨯=
在B 端施加F 方向的最小力能使长方块木块翻转，根据杠杆平衡条件得，
OC G OB F ⨯=⨯
11
30cm 15cm 22
OC AO =
=⨯= ()()
22
2240cm +30cm =50cm OB AB AO =+=
则
15cm 15N 50cm F ⨯=⨯
所以把此正方体翻转的最小推力为F =4.5N 。

[2]力臂
()()
22
2215cm +20cm =25cm OM OC CM '=+=
长方块升高
25cm-20cm=5cm h OM CM ='-=
用此种方法使木块竖起时，至少把正方体的重心从M 点升高到M ′点，克服重力做功：
15N 0.05m 0.75J W Gh ==⨯=
答：推力最小为4.5N ；要使它翻转过来，至少要做0.75J 的功。

【点睛】
本题主要考查了杠杆的最小力的问题和功的计算，本题确定最长力臂和升高的距离是关键。

15．1 【解析】
分析：设杠杆的重心位置距杠杆一端的距离，然后根据杠杆平衡的条件列出两个关系式，联立方程组求解． 解答：如图所示，
电线杆的长L=3m ，设电线杆的重心与A 端的距离为x ，结合图示
解析：1 【解析】
分析：设杠杆的重心位置距杠杆一端的距离，然后根据杠杆平衡的条件列出两个关系式，联立方程组求解． 解答：如图所示，
电线杆的长L=3m ，设电线杆的重心与A 端的距离为x ，结合图示可知，重心到细端的距离为L 1=3m-x ，离粗端的距离为L 2=x ，将A 端抬起（图1），由杠杆平衡的条件可得：
11F L GL =，代入数据得：120033N m G m x ⨯=⨯------（）①；将B 端抬起（图
2），由杠杆平衡的条件可得：22F L GL =，代入数据得：
6003N m Gx ⨯=-----②；联立①②解得：18001G N x m ==，
故答案为 (1). 1800 (2). 1
【点睛】本题考查了杠杆平衡条件的应用，确定两种情况下的力臂大小是关键．
16．2189 【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． 17．不能 150 不能 【解析】
(1)当此人用450N 的拉力拉物体时,绳子上的拉力为450N,此时物体受到绳子向上的拉力小于物体的重力,故物体不能被拉上来,物体此时受到了绳子对物体
解析：不能 150 不能 【解析】
(1)当此人用450N 的拉力拉物体时,绳子上的拉力为450N ,此时物体受到绳子向上的拉力小于物体的重力G mg 50kg 10/600N kg N ==⨯=,故物体不能被拉上来,物体此时受到了绳子对物体向上拉力,地面对物体的支持力和本身的重力,因为物体处于静止状态,故受力平衡,所以F N G +=,故N G F 600N 450N 150N =-=-=
(2)若此人用650N 的拉力往上拉物体,拉力大于了人的重力500N ,则不能将物体拉上来. 因此，本题正确答案是:不能;150;不能.
【点睛】解决此题的关键是要知道定滑轮两端拉力大小相等,可首先对物体进行受力分析,然后对人进行受力分析,根据力的平衡和力作用的相互性进行分析．
18．F=1/2（G+0.4N ） 0.4 大 【解析】
不计绳重和摩擦时，动滑轮省一半力，即， 从表格中选任一数据代入得：，解得：， 所以拉力F 与重力G 的关系式是：； 机械效率为有用功
解析：F=1/2（G+0.4N ） 0.4 大 【解析】
不计绳重和摩擦时，动滑轮省一半力，即()1
2
F G G =+物滑轮， 从表格中选任一数据代入得：()1
0.7N 1N 2
G =
+滑轮，解得：=0.4N G 滑轮， 所以拉力F 与重力G 的关系式是：()1
0.4N 2F G 物
=
+； 机械效率为有用功与总功的比．要提高机械效率，可以减小做功过程中的额外功或增大有用功．所以随着物重的增加，有用功增加，而额外功不变，则动滑轮的机械效率变大． 点睛：重点是动滑轮省一半力的应用和机械效率的判断，当一次做功中有用功增大时，或额外功减小时，有用功与总功的比都会增大，即机械效率增大．
19．4 大于 【详解】 [1]如图，
∵杠杆平衡，得： G1lOA=G2lOB ， 即：
m1glOA=m2glOB ， 得：
[2]若秤砣有缺损，m2减小，而G1lOA 不变，所以lOB 要
解析：4 大于 【详解】 [1]如图，
∵杠杆平衡，得：
G 1l OA =G 2l OB ，
即：
m 1gl OA =m 2gl OB ，
得：
2OB 1OA 0.1kg 0.2m
=
==0.4kg 0.05m
m l m l ⨯ [2]若秤砣有缺损，m 2减小，而G 1l OA 不变，所以l OB 要变大，杆秤所示的质量值要偏大．
20．变大 【分析】
(1)由图可知，绳子的有效股数为3，绳子自由端移动的距离；
(2)滑轮组一定时，只增大提升物体的重，有用功增大，额外功不变，分析有用功在总功中所占比例的变化，即可判断机械效率
解析：变大 【分析】
(1)由图可知，绳子的有效股数为3，绳子自由端移动的距离3s h =；
(2)滑轮组一定时，只增大提升物体的重，有用功增大，额外功不变，分析有用功在总功中所占比例的变化，即可判断机械效率的变化情况。

【详解】
[1]由图可知，绳子的有效股数为3，绳端移动的距离
320cm 60cm s nh ==⨯=
[2]若不计绳重与摩擦，只适当增加钩码的重力，有用功增大，额外功不变，有用功在总功中所占的比例变大，则滑轮组的机械效率变大。

三、实验题
21．乙 越低 83.3% 越高 【详解】
(1)[1]实验2中，20.4m s =，20.1m h =，所以
2220.4m
=40.1m
s n h =
= 所以实验2是用乙图做的实验。