天津华英中学功和机械能单元综合练习

天津华英中学功和机械能单元综合练习
一、选择题
1．如图所示，重为G的物体在拉力F的作用下，以速度v匀速运动距离为s，已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的n分之一，不计绳重、轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（）
A．使用该滑轮组一定省力B．拉力的功率为Fv
C．额外功为1
n
（2nF﹣G）s D．滑轮组的机械效率为
2
G
F
2．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
3．如图所示的滑轮组，绳子的末端缠绕在电动机上，电动机转动将下方钩码匀速提起。

如果加快电动机的转速，则后一次提升与前一次相比（）
A．功率增大、机械效率增大B．功率增大、机械效率不变
C．功率不变、机械效率不变D．功率不变、机械效率增大
4．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
5．如图在水平力F的作用下，使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向转动，在棒与竖直方向的夹角 逐渐增大的过程中，下列说法中正确的是（）
A．拉力F不变，F的力臂变大
B．拉力F变大，F的力臂变小
C．重力G不变，G的力臂变小
D．重力G变小，G的力臂变大
6．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
7．如图所示，轻质均匀杠杆分别挂有重物G A和G B（G A>G B）,杠杆水平位置平衡，当两端各再加重力相同的物体后，杠杆
A．仍能保持平衡
B．不能平衡，左端下沉
C．不能平衡，右端下沉
D．不能确定哪端下沉
8．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
9．如图，粗细均匀木棒AB长为1m，水平放置在O、O'两个支点上．已知AO、O'B长度均为0.25m。

若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，至少需要用力40N；则木棒的重力为（）
A．160N B．120N C．80N D．4ON
10．工人师傅用拉力F1将重物匀速搬运到h高处，对重物做的功是W1；若工人改用动滑轮将该重物匀速提升到h高处，拉力为F2，对重物做的功是W2（滑轮、绳的重力及摩擦力可忽略不计），则下列说法正确的是
A．F1=F2B．F1<F2
C．W2>W1D．W2=W1
11．如图所示，一轻质杠杆支在支架上，OA=20cm，G1为边长是5cm的正方体，G2重为20N，当OC=10cm时，此时G1对地面的压强为2×104Pa，现用一水平拉力，使G2以2cm/s 的速度向右匀速速运动，当G1对地面的压力恰好为0时，经过的时间是( )
A．25s B．30s C．35s D．40s
12．端午节是我国的传统节日，很多地方举行了赛龙舟活动，极大丰富了人们的文化生活，关于赛龙舟活动，以下分析不正确的是（）
A．运动员划水的船桨是费力杠杆
B．龙舟漂浮在水面上，说明龙舟受到的浮力大于重力
C．运动员向后划水，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的
D．划船时，水既是受力物体同时也是施力物体
二、填空题
13．如图甲所示，质量为60kg的小明坐在地上，最多能拉着质量为400kg的物体A在水平地面上做匀速直线运动，已知物体A所受阻力为物重的0.2倍，则小明对物体A的拉力是____N。

如图乙所示，当小明站立在地面上，利用滑轮组以尽可能大的力竖直向下拉绳
子，恰好能将浸没在水中、密度为4×103kg/m3的物体B缓慢拉离水面，物体B浸没在水中时受到的浮力为_____N（不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦，绳子能承受的拉力足够大）。

14．如图，把物体A放在水平板OB的正中央，用一不变的力F将板的B端匀速地慢慢抬高（O端不动），设A相对平板静止，则A对板的压力将__________，A与B之间的摩擦力将___________，F对O点的力矩将_____________．
15．杠杆AB可绕支点O自由转动，AO：OB=3：4．将金属块M用细绳悬挂在杠杆A端，B 端通过细绳与动滑轮相连，动滑轮上绕有细绳，细绳一端固定在地面上，自由端施加拉力F1使杠杆水平平衡如图所示：若将物体M浸没到水中，需要在动滑轮细绳自由端上施加拉力F2才能使杠杆再次水平平衡，F1与F2的差为60N，已知物体M所受重力为880N，则物体M的密度是________ kg/m3．（g取10N/kg）
16．小明利用刻度均匀的匀质杠杆做探究“杠杠的平衡条件”实验。

得出杠杆的平衡条件“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”后，小明又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。

实验过程中，保持阻力和阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出多组动力F1和动力臂L1的数据，并绘制了F1与L1的关系图象，如图所示。

请根据图象推算，当L1为0.1 m时，F1为
_____N。

17．五一长假期间，小聪随母亲去老家农村，看到很多老乡使用如图a所示杆秤称量质量。

回家后，小聪用一根长30厘米的轻质细木棒作秤杆、用0．3千克的铁块作秤砣，在距木棒一端4厘米处系上提纽线，制作了一把简易杆秤如图b所示。

①将被测物挂上并调节秤砣至图c所示位置时杆秤水平平衡，则被测物的质量m物=_______________。

②这把简易杆秤的最大称量是________千克。

若小聪不小心将秤砣摔掉了一块，则该杆秤测量物体质量的值将比真实值________（选填“偏小”、“不变”或“偏大”）。

18．如图长2m的粗细和密度都均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑滑环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开O 点的距离S的关系如图所示，则杆重________ N；当滑环滑到图中A点时，金属杆是一个________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）.
19．用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体，人对绳的拉力为125N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为__．如果人的体重为600N，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__．
20．小明同学利用身边的简易器材制作了一个捕鼠器，如图所示长1.0m重1.5N的均匀木板放在水平桌面上，木板左端离桌面沿0.4m，上面挂一诱铒，若一重0.5N的老鼠偷吃食物，沿木板向左端爬去，当老鼠爬过离桌沿________米时，木板会失去平衡，而使它落入桌子下面的水桶中。

该捕鼠器是利用________原理制成的。

三、实验题
21．如图，为探究“杠杆的平衡条件”的实验.
（1）实验前，正确安装好杠杆后，调节______使杠杆在水平位置平衡，目的是_______.（2）杠杆平衡后，在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆_______，记录数据.
（3）将弹簧测力计作用在C点，需______（选填“竖直向上”、“竖直向下”）拉弹簧测力计使杠杆平衡，记录数据；若不是竖直拉弹簧测力计，其示数将_______（选填“变大” “不变”或"变小”）.通过数据分析可得出杠杆的平衡条件．
（4）利用图乙所示装置迸行拓展实验，当用于探究杠杆平衡条件时，实验结论与杠杆平衡条件不相符，原因是______；当用于研究机械效率时，缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高h，测得杠杆机械效率为η1，将钩码移到B点，仍使钩码升高h测得的机械效率为η2，则η1______η2（选填“等于”或“不等于”）.
22．小华用图示装置探究滑轮组的机械效率，实验数据记录如下：
次数物重G/N物体上升高度h/m拉力F/N机械效率η
120.10 1.066.7%
230.10 1.471.4%
360.10 2.5
（1）实验中应竖直向上_____拉动弹簧测力计，绳端移动距离为_____m．
（2）第3次实验的机械效率为_____%．
（3）分析数据可知，提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施是_____；小华所用动滑轮的重一定小于_____N．
23．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。

24．小明用右图装置探究斜面的机械效率与哪些因素有关．
（1）要测量斜面的机械效率，除了长木板和木块（如图所示）外，还需要的主要测量工具是弹簧测力计和_____．
（2）小明先后用两木块做实验探究重力对机械效率的影响，测量并计算得到下表所示的两组数据：
①小明第二次实验所用时间为3s，拉力的功率是_____W．斜面的机械效率是_____%．
②根据表中数据，能否得出斜面的机械效率与物体的重力关系的结论？如能，写出结论，如不能，请说明理由．
答：_____(能/不能)．结论或理由：_____．
25．如图甲所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置．小名猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小悦猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关．表格是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据．
实验次数斜面的倾
斜程度
物块重
G/N
斜面高
度h/m
拉力
F/N
斜面长
度s/m
机械效
率η
1较缓100.2 5.5136.4%
2较陡100.47.0157.1%
3最陡100.68.5170.6%
（1）实验时，沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做____________运动．
（2）通过比较表格中“物块重”和“____________”两栏对应的数据，可知斜面是一种省力的简单机械．
（3）表格实验数据验证了__________（填“小名”或“小悦”）的猜想，结论是：在其他条件一定时，斜面___________，机械效率越高．
（4）第一次实验中，物块所受斜面的摩擦力为___________N．
（5）请你进一步分析实验数据，并结合所学物理知识，解决下列关于斜面的物理问题．图乙中斜面1的长度小于斜面2的长度，木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑，该过程中斜面对木块的支持力______（填“做功”或“不做功）．木块到达斜面1、2底端时的速度分别为v1、v2，若斜面光滑，则v1______v2（填“大于”“小于”或“等于”）；若斜面粗糙程度相同，则v1______v2（填“大于”“小于”或“等于”）．
26．用如图的实验装置“探究滑轮组的机械效率”，其中甲、乙滑轮组相同，丙滑轮组中的动滑轮比甲、乙的动滑轮重，每个钩码重均为2N，三次实验的测量数据如下表。

(1)实验中要用______测量钩码和绳子通过的距离；应尽量竖直向上______拉动弹簧测力计；
(2)实验3中用滑轮组做的有用功是______J，滑轮组的机械效率为______；
(3)通过比较1、2两次实验数据得出结论：用同一滑轮组提升重物时，物重越______，滑轮组的机械效率越高；通过比较1、3两次实验数据可得出结论：用滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越______。

实验序号钩码重
G/N
钩码上升
高度h/m
绳端拉
力F/N
绳端移动
距离s/m
机械效
率η
120.110.366.7%
240.1 1.50.388.9%
320.1 1.10.3
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．C
解析：C
【详解】
A．当动滑轮的重力超过物体受到的摩擦阻力，使用该滑轮组也可能费力，故A选项不正确；
B．根据滑轮组特点可知，绳子的运动速度为2v。

由P=Fv得，拉力的功率为2Fv，故B选项不正确；
C．根据滑轮组特点可知，绳子的运动的距离为2s。

由W=Fs得，总功为2Fs、有用功为
W有=fs=G s n
所以额外功为
W 额=W 总-W 有=2Fs -G s n = 1
n
(2nF ﹣G )s 故C 选项正确； D ．滑轮组的机械效率
22Gs
W G n W Fs nF
η===
有总 故D 选项不正确。

故选C 。

2．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． 3．B
解析：B 【详解】
前后两次的滑轮组是同一个滑轮组，则做的有用功、额外功、总功不变，则机械效率不变；加快电动机的转速，则物体提升的速度增大，若两次提升高度相同，则后一次所需要的时间小于前一次所需要的时间，根据W
P t
=可知，功率变大。

故ACD 错误，B 正确。

故选B 。

4．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．
5．B
解析：B
【详解】
设杠杆长为l ，由力臂的定义可知，水平力F 的力臂
1
l lcos θ
木棒重力的力臂 2sin l l θ=
随着夹角逐渐增大，F 的力臂越来越小，木棒重力的力臂越来越大，根据杠杆平衡条件1122Fl F l =得
12Fl Gl =
重力大小不变，因此水平力F 变大，故B 正确。

故选B 。

6．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。

7．C
解析：C
【详解】
杠杆原来在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为G A和G B,其对应的力臂分别为l A和l B，如图所示：
根据杠杆平衡条件可得：G A l A=G B l B；
已知G A>G B所以l A<l B，当两端各再加重力相同的物体后，设增加的物重为G，此时左边力和力臂的乘积：
(G A+G)⋅l A=G A l A+Gl A
右边力和力臂的乘积：
(G B+G)⋅l B=G B l B+Gl B
由于l A<l B，所以Gl A<Gl B；
所以：
G A l A+Gl A<G B l B+Gl B
即右边力和力臂的乘积较大，所以杠杆不能平衡，向右端下沉。

故选C。

8．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 ．
9．B
解析：B
【详解】
设木棒AB 的重心在C 点，抬起B 端时的支点为O ，由于AO ＝0.25m ，则抬B 端的力的力臂
OB ＝AB −AO ＝1m−0.25m ＝0.75m
木棒AB 的重心距离支点的距离，即重力的力臂 111m 0.25m 0.25m 22
OC O C AB AO '=
-⨯-＝＝＝ 木棒平衡，则有 F ×OB ＝G ×OC
木棒的重力 40N 0.75m =120N 0.25m
F OB
G OC ⨯⨯=
＝ 故B 正确。

故选B 。

10．D
解析：D
【解析】
拉力直接对物体做功为：
，； 工人改用动滑轮将该重物匀速提升到h 高处，对重物做的功是：； 即
，故D 正确，C 错误； 但使用动滑轮时，可以省一半力，即
，故AB 错误； 故选D ．
点睛：重点是理解直接对物体做功和使用机械对物体做功是相等的，因为使用机械对物体做的功为有用功，不同的是使用机械做功时，总功会大于有用功． 11．A
解析：A
【详解】
根据杠杆的平衡条件，当OC ＝10cm 时，G 2×OC ＝F ×OA ，即
20N×10cm ＝F ×20cm
所以F ＝10N 。

此时G 1对地面的压强为2×104Pa ，即
1G F S
-＝2×104Pa 其中
S ＝0.05m×0.05m ＝2.5×10-3m 2
代入前面的式子得，G 1＝60N 。

当G 1对地面的压力为0时，G 1×OA ＝G 2×l ，即
60N×20cm ＝20N×l
解得l ＝60cm ，根据题意有OC +vt ＝l ，即
10cm +2cm/s·t ＝60cm
所以t ＝25s ，故BCD 不符合题意，A 符合题意。

故选A 。

12．B
解析：B
【详解】
A ．杠杆是可以让某一固定点转动的硬棒，划水的船桨符合杠杆的特点，所以划水的船桨是杠杆，又划水时省了距离，故必定费力，即船桨是费力杠杆，故A 正确，不符合题意；
B ．龙舟漂浮在水面上时，处于平衡状态，龙舟所受的浮力等于重力，故B 错误，符合题意；
C ．运动员向后划水，给了水一个向后的作用力，同时也受到水向前的反作用力，龙舟前进，说明物体间力的作用是相互的，故C 正确，不符合题意；
D ．划船时，船桨给了水一个向后的作用力，此时水为船桨的受力物体，同时船桨也受到水向前的反作用力，此时水为船桨的施力物体，所以水既是受力物体同时也是施力物体，故D 正确，不符合题意。

故选B 。

二、填空题
13．300
【详解】
[1]由题意可知，物体A 作匀速直线运动，拉力
F=f=0.2G=0.2mg=0.2×400kg×10N/kg=800N
[2]小明对绳子的最大拉力
F=G 人=m 人g=60k
解析：300
【详解】
[1]由题意可知，物体A 作匀速直线运动，拉力
F =f =0.2
G =0.2mg =0.2×400kg×10N/kg=800N
[2]小明对绳子的最大拉力
F =
G 人=m 人g =60kg×10N/kg=600N
由图示可知，滑轮组有两段绳子承担物重，当物体B 离开水面时
G B =2F =2×600N=1200N
物体B 的体积为
3B 331200N ===0.03m 410kg/m 10N/kg
=
B B B V m G g ρρ⨯⨯ 物体B 浸没在水中时 V 排=V =0.03m 3
物体B 浸没在水中时受到的浮力为
F 浮=ρ水V 排g =1×103kg/m 3×0.03m 3×10N/kg=300N
14．减小 增大 减小
【详解】
[1][2]物体m 受重力、支持力和静摩擦力；由平衡条件得：支持力N=mgcos ①，静摩擦力f=mgsin ②，在平板绕接地点转动过程中，角逐渐增
解析：减小 增大 减小
【详解】
[1][2]物体m 受重力、支持力和静摩擦力；由平衡条件得：支持力N =mg cos θ ①，静摩擦力f =mg sin θ ②，在平板绕接地点转动过程中，角θ逐渐增大，则支持力N 减小，由牛顿第三定律可知，物体m 对平板的压力N ′=N =mg cos θ减小，摩擦力f =mg sin θ增大；
[3]设m 到接地点的距离为l ，支持力的力臂等于l ，对物体和平板整体而言，总重力要使板顺时针转动，拉力要使板逆时针转动，根据力矩平衡条件，有
F •L cos θ=MgL 2cos θ+mgl cos θ ③
其中：L 为板长，则F 的力矩：
MF =F •L cos θ=MgL 2cos θ+mglcos θ
可见，随着θ的增大，cos θ减小，MgL 2cos θ+mgl cos θ减小，则MF 减小，即F 对O 点的力矩将减小．
15．5×103
【分析】
表示出两次杠杆A 、B 端受到的拉力，根据杠杆的平衡条件列式，解方程可得M 受到的浮力大小，再根据阿基米德原理计算出物体M 的体积，利用密度公式计算出M 的密度．
【详解】
自由端施加拉
解析：5×103
【分析】
表示出两次杠杆A 、B 端受到的拉力，根据杠杆的平衡条件列式，解方程可得M 受到的浮力大小，再根据阿基米德原理计算出物体M 的体积，利用密度公式计算出M 的密度．
【详解】
自由端施加拉力F 1使杠杆水平平衡时，杠杆A 端受到的拉力F A =G M ，由图左侧的滑轮为动
滑轮,杠杆B端受到的拉力F B=2F1+G动，
根据杠杆的平衡条件：G M×AO=(2F1+G动)×OB…①
将物体M浸没到水中杠杆再次水平平衡时，
杠杆A端受到的拉力F′A=G M−F浮，
杠杆B端受到的拉力F′B=2F2+G动，
根据杠杆的平衡条件：(G M−F浮)×AO=(2F2+G动)×OB…②
①−②可得：F浮×AO=2(F1−F2)×OB
M浸没水中后由于受到浮力,对杠杆A端拉力减小,所以F1>F2，
所以：F浮=
()
12
2F F OB
AO
-⨯
=
260N4
3
⨯⨯
=160N，
由F浮=ρ水gV排得M的体积：V=V排=
F
g
浮
水
ρ=33
160N
1.010kg/m10N/kg
⨯⨯
=1.6×10−2m3
所以M的密度：ρ=m
V
=
Vg
M
G
=23
880N
1.610m10N/kg
-
⨯⨯
=5.5×103kg/m3
16．6
【解析】由图象可知，动力与动力臂的乘积始终不变，当L1为0.2m时，F1为3N ，乘积为0.6；当L1为0.6m时，F1为1N，乘积为0.6，图象上的点都满足此规律。

故当L1为0.1 m时，F1为
解析：6
【解析】由图象可知，动力与动力臂的乘积始终不变，当L1为0.2m时，F1为3N，乘积为0.6；当L1为0.6m时，F1为1N，乘积为0.6，图象上的点都满足此规律。

故当L1为0.1 m 时，F1为6N。

故答案为：6
17．5千克；1．95千克；偏大
【解析】
试题分析：轻质杠杆的质量忽略不计，在C图中杠杆平衡，满足平衡条件即G 物×4cm=G砣×20cm；可得G物=5G砣由重力与质量成正比可得m物=5m砣=5×0．3k
解析：5千克；1．95千克；偏大
【解析】
试题分析：轻质杠杆的质量忽略不计，在C图中杠杆平衡，满足平衡条件即G物×4cm=G砣×20cm；可得G物=5G砣由重力与质量成正比可得m物=5m砣=5×0．3kg=1．5kg；这个简易杆秤的最大称量时砣在最大位置时所测物体质量，即m最大=6．5砣=6．5×0．3kg=1．95kg；若秤砣摔掉了一块，则在杆秤的同一位置，即示数不变时，物体减小杠杆才能平衡，故读数大于物体质量即该杆秤测量物体质量的值将比真实值偏大。

考点：杠杆的平衡条件
18．省力
【解析】
试题分析：金属杆重心在中心上，阻力臂为L2=1m ，取图象上的一点F=40N ，L1=1m ，
根据杠杆的平衡条件：
∴
解得：G=40N ；
当滑环滑到图中A 点时，动力臂大于阻力臂
解析：省力
【解析】
试题分析：金属杆重心在中心上，阻力臂为L 2=1m ，取图象上的一点F=40N ，L 1=1m ， 根据杠杆的平衡条件：12FL GL =
∴40N 1m G 1m ⨯=⨯
解得：G=40N ；
当滑环滑到图中A 点时，动力臂大于阻力臂为省力杠杆．
考点：杠杆的平衡条件．
点评：学会看图象是学物理的基本要求，象速度-时间图象、路程-时间图象等，要先看纵坐标轴、横坐标轴各表示什么，再顺着图象看懂表示的物理过程．
19．80% 1150
【详解】
（1）由图可知
s=2h
则滑轮组的机械效率
（2）在不计摩擦与绳重时
所以
GM=2F-GT=125N×2-200N=50N
因为人站在地面施加的最
解析：80% 1150
【详解】
（1）由图可知
s =2h
则滑轮组的机械效率
200N 80%22125N 2
u W Gh Gh G W Fs F h F η∑======⨯
（2）在不计摩擦与绳重时
1()2T
M F G G =
+ 所以 G M =2F -G T =125N ×2-200N=50N
因为人站在地面施加的最大拉力不可能大于自身重力，所以最大拉力为
F ′=600N 根据1()2
T M F G G ''=+得 最大物重为
G T ′=2F ′-G M =2×600N-50N=1150N 20．3 杠杆
【详解】
[1][2]均匀木板的支点在水平桌面的最左端，而木板的重心在木板的中间，所以
根据杠杆平衡原理得
0.5N×L=1.5N×0.1m
解得L=0.3m 。

该捕鼠器是利用杠
解析：3 杠杆
【详解】
[1][2]均匀木板的支点在水平桌面的最左端，而木板的重心在木板的中间，所以根据杠杆平衡原理得
0.5N×L =1.5N×0.1m
解得L =0.3m 。

该捕鼠器是利用杠杆原理制成的。

三、实验题
21．平衡螺母 消除杠杆重力对平衡产生的影响 在水平位置平衡 竖直向上 变大 杠杆自重对杠杆平衡产生影响 不等于
【详解】
第一空．实验时，正确安装好杠杆后，调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡；
第二空．当杠杆在水平位置平衡时，杠杆还没有施加动力和阻力，所以一定不是便于测量力臂，而杠杆的重心在支点的正上方，此时重力的力臂为零，可以消除杠杆重力对平衡产生的影响；
第三空．实验过程中，在图甲所示的A 位置挂上两个钩码，可在B 位置用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，记录数据；
第四空．将弹簧测力计作用在C 点，则此时动力和阻力在支点的同一侧，二力方向相反，杠杆才能平衡，所以需竖直向上拉弹簧测力计使杠杆平衡，记录数据；
第五空．若不是竖直拉弹簧测力计，此时动力臂将变小，而阻力和阻力臂都不变，根据杠杆平衡条件F 1l 1=F 2l 2知，拉力将变大，即测力计示数将变大，再通过数据分析可得出杠杆
的平衡条件．
第六空．利用图乙所示装置迸行拓展实验，由图知，此时支点在杠杆的一端，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆平衡产生了影响，导致拉力比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大，所以实验结论与杠杆平衡条件不相符，即原因是杠杆自重对杠杆平衡产生影响；
第七空．相同的钩码，两次钩码升高的高度相等，所以两次有用功相等；将钩码由A点移到B点，要升高相同的高度，拉力提升的高度更大，即将杠杆提升的高度增加，额外功增大，因为总功等于额外功与有用功之和，因此第二次弹簧测力计做的总功大于第一次做的
总功，根据
W
W
η=有用
总
知，两次机械效率不等，即η1不等于η2．
22．匀速 0.3 80 增加物重 1
【分析】
只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计，拉力大小不变，弹簧测力计的示数稳定．
重物和动滑轮有三段绳子承担，绳子移动的距离是物体升高距离的3倍．
知道物重、物体升高的距离、弹簧测力计的拉力、弹簧测力计移动的距离，求出机械效率．
【详解】
（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定．由图示可知，滑轮组承重绳子有效股数n=3，物体移动距离是0.1m，所以绳子移动的距离是0.3m；
（2）第3次测量中，弹簧测力计移动的距离s=nh=30cm．
滑轮组的机械效率：
60.1
==80%
2.50.3
W Gh N m
W Fs N m
η
⨯
==
⨯
有
总
（3）根据第1次和第2次数据可知，提升高度相同时，物重不同，机械效率不同，可见，机械效率可能与物体的重力有关，且随着物体重力的增加，机械效率增高，所以可以采取增加重物的方式提高机械效率．
假设忽略绳重和摩擦，以第1组数据为例：则动滑轮重力为G动=3F-G物=3N-2N=1N，而实际在考虑绳重、摩擦的前提下，推测动滑轮的重力一定小于1N．
【点睛】
滑轮组的机械效率跟提起的物重有关，跟物体升高的距离、移动的速度、绳子的绕法无关．通过增加提起的物重来提高机械效率．
23．2 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。