深圳横岗街道横岗中学物理八年级第十一章 功和机械能单元专项训练

深圳横岗街道横岗中学物理八年级第十一章功和机械能单元专项训练
一、选择题
1．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
2．要用30N的力刚好提起40N的物体，若不计机械本身重力和摩擦，则下列简单机械可以采用的是（）
A．一个定滑轮
B．杠杆
C．一个动滑轮
D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
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，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%
5．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
6．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
7．如图，拉力F将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m，用时 1s。

运动时，物体与地面之间的摩擦力为 30N，此时滑轮组的机械效率为 80%。

下列说法正确的是（）
A．拉力F＝10N B．克服动滑轮重力做额外功 7.5J
C．动滑轮重 7.5N D．拉力的功率是 37.5W
8．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
9．关于定滑轮、动滑轮，以下说法不正确的是
A．使用定滑轮虽然不省力，但可以改变力的方向
B．定滑轮实质是等臂杠杆，而动滑轮实质是不等臂杠杆
C．又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的
D．使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，只能省一半力
10．如图所示的四幅图中，不正确的是
A．滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出后沿斜面向上运动的过程中的受力示意图（略空气阻力）
B．近视眼成像情况和近视眼校正后成像情况
C．同名磁极（S）的磁场方向
D．吊桥所受拉力的力臂L1
二、填空题
11．如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，在此过程中，测力计上升的高度s为0.2m．物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，杠杆的机械效率为75%，则测力计的示数
F=______N，使用该杠杆做额外功的一个原因是______。

12．如图所示，用力F1和F2分别匀速提起物体C时，滑轮_______可以看作等臂杠杆（选填“A"或“B”）.若物体C重为50牛，滑轮重力不计，则力F2的大小为___________牛.
13．如图为我国自主设计生产的、世界最大的观光潜水器“寰岛蛟龙1”号。

该潜水器设计最大下潜深度为40m，空载时质量为24t，总长7.9m、总宽3.6m、总高4.4m，配备有
供电系统、浮力调节系统、生命支持系统及导航控制系统等。

海水密度取1.0×103kg/m3。

(g=10N/kg）
（1）潜水器潜入水面后，在下潜过程中受到海水的浮力________，海水对它的压强
________ （选填：不变、变大或变小）
（2）该潜水器在水面下40m处、面积为1cm2的外壳上承受的海水压力有多大_______？（3）该潜水器空载浮在海面时，受到的浮力多大______？排开海水的体积约为多大
_______？
（4）潜水器返回母船时，利用母船艉部起吊装置将潜水器缓缓吊上母船甲板。

若潜水器在海面上被吊起的过程中，起吊装置的机械效率为80%，潜水器匀速竖直上升速度为
0.2m/s，则起吊装置在1min内的总功为多少________？起吊装置的功率为多大_______？（设起吊过程中潜水器空载）。

14．一根均匀的长方体细长直棒重1.5牛，下底面积为20厘米2，将它放在水平桌面上，
并有1
4
的长度露出桌面外，如图所示．
（1）直棒对桌面的压强为_____帕．
（2）在棒的右端至少应施加_____牛的竖直向下的力，才能让它的左端离开桌面．
15．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。

16．如图所示，小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体，物体在4s内上升2m的过
程中，人所用的拉力为125N．此过程中，小明做的额外功是________ J，拉力的功率是
________W，滑轮组的机械效率是________．
17．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.
18．用如图所示滑轮组拉着一重为 90N 的物体匀速前进了 0.2m，若物体与地面的摩擦力是物体重力的 0.1 倍，则木块克服摩擦所做的功为___________J。

如果小勇对绳的拉力
F=4N，则该滑轮组的机械效率为___________%。

19．为了将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上，甲工人利用图甲的滑轮组施加300N拉力在30s的时间内完成任务，此过程中绳子自由端移动的距离为________m，拉力的功率为________W；乙工人搭建了图乙所示的斜面，斜面长12m、高6m，乙工人沿斜面方向施加400N的拉力匀速将重物也成功运送到楼顶，该过程中斜面的机械效率
为________，物体所受斜面的摩擦力为________N．
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．探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如下表：
实
验
次
数
物
重
G物
/N
动滑轮
重
G动/N
钩码上升的高
度
h/m
动力
F/N
动力作点移动
的距离s/m
滑轮组的
机械效率
η/%
110.50.10.70.347.6
220.50.1 1.10.360.6
340.50.120.3
4410.10.550.0
(2)在实验中测量绳端拉力F时，应尽量沿___________方向匀速拉动弹簧测力计，第3次实验时滑轮组的机械效率为___________。

若弹簧测力计静止时就读出示数，则测出的机械效率将___________。

（“变大”、“变小”或“不变”）
(3)对比表中第___________几组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关。

(4)由表中第3、4组数据可知，不同滑轮组的机械效率与摩擦和___________有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功___________J。

22．如图所示，是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。

(1) 实验前，杠杆右端偏高，应将两端的螺母向________调节，使杠杆在_______位置平衡；
(2) 杠杆平衡后，在左侧挂两个钩码，每个钩码重1N，在右端竖直向下拉着弹簧测力计，使杠杆在水平位置重新平衡，如图所示。

此时弹簧测力计的示数F=_____________N（弹簧测力计自重不计）；
(3) 当弹簧测力计处于图中的虚线位置时，若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍
等于F，应将钩码向_________（填“左”或“右”）移动适当的距离；
(4) 小华想到若铁架台不是在水平桌面上，而是在略微倾斜的桌面上是否影响实验呢？经小组分析不在水平桌面上_______ （填“影响”或“不影响”）实验过程。

23．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示。

为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端螺母向_____边旋一些（选填“左“或“右”）。

（2）调好后第一组按图乙进行实验第二组按图丙进行实验．当杠杆平衡时，则F1_____F1'（填“＞”、“＜或“=”），理由是_____。

（3）探究完成后同学们一致认为丙方案好，理由是_____。

（4）小明进行正确的实验操作后得到的数据为F1=2N、L1=20cm、F2=4N和L2=10m小明根据这些数据能否得出探究结论？_____，理由是_____。

24．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
25．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
四、计算题
26．如图所示，静止在水平桌面上的物体A悬挂在轻质杠杆的C端，物体B悬挂在D端，杠杆水平平衡。

已知：OC=1m，OD=2m，物体A所受重力G A=50N，物体B所受重力
G B=20N，物体A的底面积S A=0.01m2。

求：(1)水平桌面对物体A的支持力N；（____）
(2)物体A对水平桌面的压强p；（____）
(3)若杠杆的质量分布均匀且不可忽略，请判断物体A对桌面的压强p′______p（选填“＞”，“＝”或“＜”），为什么？______
27．如图所示，站在地面上的工人师傅利用滑轮组提升重为900N物体，10秒内物体匀速上升的高度为1m，工人师傅的拉力F为400N，不计摩擦和绳重。

求：
(1)10s内做的有用功；
(2)拉力F的功率；
(3)滑轮组的机械效率；
(4)若工人师傅的重力为700N，双脚与地面的接触面积为500cm2，匀速提升重为1200N的重物时（如图所示），工人师傅对地面的压强。

28．某货场对一个木箱进行称重，如图甲所示，磅秤显示为105kg。

小明站在地上想用图乙所示的滑轮组把木箱提升到高处去，他竭尽全力也没有提起来，磅秤最小示数是5kg。

他脑筋一转，换了种组装方式，如图丙所示，顺利地将木箱匀速提升。

已知小明重为
600N，不计轴摩擦和绳重，g取10N/kg。

求：
(1)动滑轮的重力；
(2)丙图中，小明匀速提升木箱时，求滑轮组的机械效率。

29．为保证市场的公平交易，我国已有不少地区禁止在市场中使用杠杆．杠杆确实容易为不法商贩坑骗顾客提供可乘之机．请看下例．
秤砣质量为1千克，秤杆和秤盘总质量为0.5千克，定盘星到提纽的距离为2厘米，秤盘星到提纽的距离为10厘米（下图）．若有人换了一个质量为0.8千克的秤驼，售出2.5千克的物品，物品的实际质量是多少？
30．如图所示，一位体重为800N的工人师傅利用滑轮组提升2000N的重物，重物0.2m/s 的速度匀速上升，该滑轮组的机械效率为80%．不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，g取
10N/kg．求：
（1）动滑轮受到的重力G 动； （2）地面对工人师傅支持力F 支； （3）工人师傅做功的功率P ．
【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】
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 。

2．B
解析：B 【详解】
A ．定滑轮不能省力，只能改变力的方向，故A 不符合题意；
B ．根据杠杆的平衡条件得
1230N 40N L L ⨯=⨯
所以12:4:3L L =时可以满足条件，故B 符合题意；
C ．如果不计机械自身重力和摩擦，动滑轮可以省一半力，此时的拉力应为20N ，故C 不符合题意；
D ．使用滑轮组时通过承担物重绳子的段数至少为2段，如果不计机械自身重力和摩擦，
F 最大为物重
G 的二分之一，即拉力最大为20N ，不可能达到30N ，故D 不符合题意。

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．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 。

5．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 。

6．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 。

7．D
解析：D 【详解】
A ．由图知，滑轮组由3段绳子拉着动滑轮，即n =3，该滑轮组的机械效率
W fs f
W Fns nF
η=
=
=
有用物总
物 则绳子自由端的拉力
30N 12.5N 3380%
f F η=
==⨯⨯ 故A 错误；
B ．滑轮组对物体做的有用功
30N 1m 30J W fs ==⨯=有用
滑轮组做的总功
312.5N 31m=37.5J W F s =⨯=⨯⨯总
额外功为
37.5J 30J 7.5J W W W =-=-=额总有用
由于绳有重力，绳与滑轮之间有摩擦力，故此额外功包括对动滑轮做的功和克服绳重及绳
与滑轮之间的摩擦做功的总和，故克服动滑轮重力做的额外功应小于 7.5J ，故B 错误； C ．由B 知对动滑轮重力做的额外功小于 7.5J ，动滑轮上升的高度为1m ，根据W Gh =知，动滑轮重小于 7.5N ，故C 错误； D ．拉力做的总功为37.5J ，用时 1s ，由W
P t
=
得拉力的功率为 37.51s
J
37.5W W P t =
==总 故D 正确。

故选D 。

8．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 。

9．D
解析：D 【解析】 【分析】
关键了解动滑轮和定滑轮以及滑轮组的工作特点，对各个选项逐一分析。

【详解】
动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍，定滑轮是等臂杠杆，使用定滑轮虽然不省力，但可以改变力的方向，故A 、B 正确，
使用任何机械都不省功，所以说又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的，故C 正确。

使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，动滑轮上最多可以有3段绳子，也可以说拉力是物体重力的1
3
，故D 错误。

故选：D 。

10．A
解析：A
【解析】
【分析】
（1）对滑块进行受力分析，根据光滑斜面可得，滑块不受摩擦力作用，因此滑块只受重力和支持力作用；
（2）近视眼成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼。

近视矫正方法，需佩戴凹透镜。

（3）磁感线都是从北极出发回到南极；
（4）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离。

【详解】
A、滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出后沿斜面向上运动，是因为滑块具有惯性，因为斜面光滑，所以不受摩擦力的作用，只受到竖直向下的重力和垂直于斜面向上的支持力作用，故A错误；
B、近视眼成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼。

近视矫正方法，需佩戴凹透镜。

故B正确；
C、在磁体外部，磁感线的方向都是从N极出发回到S极，故C正确；
D、由图可知，杠杆的支点为C，吊桥所受拉力的力臂是从C到拉力作用线的垂线段，故D正确。

故选：A。

二、填空题
11．由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功
【分析】
本题考查机械效率的应用。

【详解】
[1]杠杆在使用过程中，所做的有用功
W有=Gh=1.5N×0.3m=0.45J
根据得
解析：由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功
【分析】
本题考查机械效率的应用。

【详解】
[1]杠杆在使用过程中，所做的有用功
W有=Gh=1.5N×0.3m=0.45J
根据
W
W
η=有
总
得
0.45J
==0.6J
75%
W
W
η
=
有
总
而W 总=Fs ，所以
0.6J
=3N 0.2m
W F s =
=总 [2]杠杆本身有重力、支点与杠杆之间有摩擦，使用杠杆过程需克服这些做功，于是便出现了额外功。

12．A 25 【详解】
[1]由图可知，A 滑轮是定滑轮，所以滑轮A 是等臂杠杆。

[2]滑轮B 是动滑轮,省一半力,所以F2的大小为25N 。

解析：A 25 【详解】
[1]由图可知，A 滑轮是定滑轮，所以滑轮A 是等臂杠杆。

[2]滑轮B 是动滑轮,省一半力,所以F 2的大小为25N 。

13．不变 变大 40N 2.4×105N 3.6×106J 6×104W 【解析】 【详解】
第一空．下潜过程中排开液体体积不变，由可知受到的浮力大小不变；
解析：不变 变大 40N 2.4×105N 324m 3.6×106J 6×104W 【解析】 【详解】
第一空．下潜过程中排开液体体积不变，由F ρV g =浮液排可知受到的浮力大小不变； 第二空．下潜过程中深度不断增加，由液体压强公式p gh ρ=可知，压强增大； 第三空．水面下40m 处受到的压强为：
335=10kg /m ?10N /kg?40m =4?10Pa p gh ρ=
压力为：
5-424?10Pa ?10m =40N F ps == ；
第四空．因为漂浮，所以浮力等于重力为：
3524?10kg?10N /kg =2.4?10N F G mg ===浮 ；
第五空．排开海水的体积约为：
5333
2.4?10N =24m 10kg /m ?10N /kg
F V =g ρ=浮排液 ； 第六空．有用功为：
562.4?10N?0.2m /s?60s =2.88?10J W Gh Gvt ===有
因为W W η=
有
总
则 总功为：
662.88?10J
===3.6?10J 80%80%
W W 有
总；
第七空．起吊装置的功率为：
643.6?10J ==6?10W 60s
W P t = 。

14．1.5 【详解】
（1）直棒对桌面的压力：；
有的长度露出桌面外，直棒对桌面的压强为： ；
（2）在棒的右端施加力，使左端抬起，此时直棒相当于杠杆，支点在桌边，如图所示：
支点左侧重，即阻力
解析：1.5 【详解】
（1）直棒对桌面的压力： 1.5N F G ==压； 有
1
4
的长度露出桌面外，直棒对桌面的压强为： 421.5N
1000Pa
12010m 14F p S
压
-=
==⎛⎫
⨯⨯- ⎪
⎝⎭
；
（2）在棒的右端施加力，使左端抬起，此时直棒相当于杠杆，支点在桌边，如图所示：
支点左侧重，即阻力为：3
4
G ，左侧的重心位置距离支点，即阻力臂为：
33428
L
L =； 支点右侧重：14
G ，此部分重的力臂为：1
14
28
L
L =； 在棒的右端施加力，力臂为
1
4
L ，使左端抬起，根据杠杆平衡条件得： 3311148484G L G L F L ⨯=⨯+⨯ 解得： 1.5N F G ==． 【点睛】
重点是压强的计算和杠杆平衡条件的应用及计算，关键是确定支点后，正确判断出动力臂及阻力臂．
15．6
【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
16．125 80%
【解析】
①拉力做的有用功为W有用=Gh=200N×2m=400J；
②绳子拉下的长度为s=2h=2×2m=4m，
拉力做的总功为W总=Fs=125N×4m=500J，
解析：12580%
【解析】
①拉力做的有用功为W有用=Gh=200N×2m=400J；
②绳子拉下的长度为s=2h=2×2m=4m，
拉力做的总功为W总=Fs=125N×4m=500J，
拉力的功率为
500J
125W
4s
W
P
t
==
总＝；
③滑轮组的机械效率为
400J
100%80%
500J
W
W
η=⨯=
有用
总
＝．
故答案为400；125；80%．
17．10
【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．
18．875%
【解析】
（1）由题意可知，木块受到的摩擦力：
f=0.1G=0.1×90N=9N，
木块克服摩擦所做的功：
W有=fs物=9N×0.2m=1.8J；
（2）由图可知，n=3，则绳端移动的
解析：875%
【解析】
（1）由题意可知，木块受到的摩擦力：
f=0.1G=0.1×90N=9N，
木块克服摩擦所做的功：
W有=fs物=9N×0.2m=1.8J；
（2）由图可知，n=3，则绳端移动的距离：
s绳=ns物=3×0.2m=0.6m，
拉力做的总功：
W总=Fs绳=4N×0.6m=2.4J，
滑轮组的机械效率：．
故答案为：1.8；75．
19．180 75% 100
【解析】
解答：由题知,n=3,s=3h=3×6m=18m,W总=Fs=300N×18m=5400J；P===180W.人做的有用功：W有=Gh=600
解析：180 75% 100
【解析】
解答：由题知,n=3,s=3h=3×6m=18m,W总=Fs=300N×18m=5400J；
P=W
t
总=
5400
30
J
s
=180W.人做的有用功：W有=Gh=600N×6m=3600J；人所做的总功：
W总=Fs=400N×12m=4800J；人做功的机械效率：η=W
W
有
总
=
3600
4800
J
J
=75%；
W总=W有+W额 Fs=Gh+fs f=Fs Gh
s
-
=
48003600
12
J J
m
-
=100N.
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． 竖直 66.7% 变大 1、2、3 动滑轮重 0.15
【详解】
(1)[1]分析表中前3次实验数据，可知重物上升0.1m ，绳端移动0.3m ，承担重物的绳子有三段，滑轮组的绕绳方法如图所示：
(2)[2]在实验中测量绳端拉力F 时，应尽量沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。

[3]第3次实验时滑轮组的机械效率为
000000004N 0.1m
100=10010066.72N 0.3m
W Gh W Fs η⨯=
⨯⨯=⨯≈⨯有总 [4]静止时不用克服滑动摩擦力，额外功减少，若弹簧测力计静止时就读出示数，则测出的机械效率将变大。

(3)[5]探究同一滑轮组的机械效率与物重有关时需要用控制变量法，控制滑轮相同，改变重物的重力，故对比表中第1、2、3组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关。

(4)[6]由表中第3、4组数据可知，不同滑轮组的机械效率与摩擦和动滑轮重有关。

[7]第3组实验中总的额外功为
2N 0.3m-4N 0.1m=0.2J W W W Fs Gh =-=-=⨯⨯额总有
克服摩擦所做的额外功为
0.2J-0.5N 0.1m=0.15J W W W W G h =⨯额轮额轮摩=-=-
22．右 水平 3 右 不影响
【详解】
(1)[1][2]实验前杠杆右端偏高，应将两端的平衡螺母右调节，直到杠杆在水平位置平衡，这样在实验操作过程中，才能读出力臂。

(2)[3]设杠杆每一小格的长度为l ，据杠杆的平衡条件有
2N ⋅3l =F ⋅2l
所以此时弹弹簧测力计的示数
F =3N
(3)[4]若使弹簧测力计处于图中虚线处，则弹簧测力计对杠杆的力的力臂变小，而弹簧测力计的示数不变，钩码的重力不变，据杠杆的平衡条件，若想让杠杆在水平位置平衡，须向右适当移动钩码。

(4)[5]铁架台放在略微倾斜的桌面上，不会影响实验过程。

即使铁架台不是水平放置，但依然可调节杠杆在水平位置平衡。

23．右 ＞ 丙图中的动力臂大 力臂在杠杆上，便于测量力臂 不能 实验次数太少，不能得出普遍性规律
【详解】
(1)[1]如图，杠杆的右端上翘，应使杠杆两端的平衡螺母向右端移动。

(2)[2][3]乙丙两图中，杠杆都在水平位置平衡，阻力和阻力臂不变。

丙图中，当弹簧测力计垂直杠杆时，力臂在杠杆上，为OB 的长；乙图中，当弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，力臂会减小，小于OB 的长；倾斜拉动杠杆在水平位置平衡时，力臂变小，根据杠杆平衡条件知，动力变大，所以
1F F '1＞
即原因是乙图中动力臂小，丙图中的动力臂大。

(3)[4]丙图，杠杆在水平位置平衡，力垂直作用在杠杆上，则力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。

(4)[5]只有一次实验数据，总结实验规律得出结论，规律很具有偶然性，所以根据这些数据不能总结规律，因为实验次数少。

【点睛】
要得到一个普遍性的规律，应多次实验，注意多次实验时，应选择不同的力臂大小和动力、阻力大小，避免实验的偶然性，使结果更有说服力、更具普遍性。

24．【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】。