人教版初二物理第二学期第十二章 简单机械单元达标测试提优卷试卷

人教版初二物理第二学期第十二章简单机械单元达标测试提优卷试卷
一、选择题
1．如图所示，AB为一轻质杠杆，O为支点，OB=60cm，OA=20cm 两端分别悬挂实心铝球和实心铜球，杠杆在水平位置平衡，若将两球同时浸没在水中，（铝的密度为
2.7×103kg/m3，铜的密度为8.9×103kg/m3）则（）
A．杠杆仍能保持平衡B．铝球一端下降
C．铜球一端下降D．条件不足，无法判断
2．如图所示，轻质杠杆可绕O（O 是杠杆的中点）转动，现在B端挂一重为G的物体，在A端竖直向下施加一个作用力F，使其在如图所示的位置平衡，则
A．F 一定大于G
B．F 一定等于G
C．F 一定小于G
D．以上说法都不正确
3．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%
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．如图所示，A物体受到的重力是 100N，在拉力F 的作用下，能以 0.2m/s 的速度在水平地面上向左匀速直线运动。

已知拉力F＝5N，滑轮组的机械效率为 80%，则下列说法正确的是（）
A．拉力F 的功率是 1W B．2s 内绳子自由端移动的距离是 1.2m
C．5s 内拉力所做功的大小是 15J D．物体 A受到水平地面的摩擦力大小是 8N 6．如图所示，在水平地面上，用力F拉动重500N的木箱，使它在3s内匀速直线运动了
3m，受到的摩擦力为200N。

不计滑轮重及绳与滑轮间摩擦，下列说法正确的是（）
A．拉力F的大小为250N B．拉力F做的功为600J
C．拉力F做功的功率为100W D．绳端移动的速度为1m/s
7．如图所示，一块厚度很薄、质量分布均匀的长方体水泥板放在水平地面上，若分别用一竖直向上的动力F1、F2作用在水泥板一端的中间，欲使其一端抬离地面，则（）
A．F1>F2，因为甲中的动力臂长
B．F1<F2，因为乙中的阻力臂长
C．F1>F2，因为乙中的阻力臂短
D．F1=F2，因为动力臂都是阻力臂的2倍
8．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
9．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
10．如图所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆
A．始终是省力杠杆B．始终是费力杠杆
C．先是省力的，后是费力的D．先是费力的，后是省力的
二、填空题
11．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.
12．如图所示，重为40牛的物体A通过轻质滑轮在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4米/秒的速度做匀速直线运动，物体A所受的摩擦力为20牛，则拉力F为_____牛；弹簧测力计的示数为_____牛，5秒钟内拉力F做功是_____焦，其功率为_____瓦。

物体A受到的重力对物体所做的功为_____焦。

13．小张用如图所示的杠杆把重物从A位置绕O点无摩擦缓慢地提升到B位置．在提升重物的过程中，动力F的方向始终垂直于杠杆，F大小的变化情况是_____，该杠杆是_____（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆．
14．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）
15．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________．
16．如图所示,甲物体重6N,乙物体重10N,弹簧测力计重力及摩擦均不计.则当甲、乙两物体静止时,弹簧测力计的读数为______N,地面对乙物体的支持力是________N．
17．如图所示，一直撬棒AD=1m，CD=BC=0.15m，石头垂直作用在棒上的力是420N，若要撬动石头，则施加在撬棒A点的力至少是_________N。

18．如图所示，有一根均匀铁棒，长为L，OA=L/4，重力G=600 N，为了不使这根铁棒的B 端下沉，所需外力F至少应为________ N，若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端，所需外力F′应为________ N。

19．某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度，已知木块的重力为3N，体积为
500cm3，当木块静止时弹簧测力计的示数为2.5N，g=10N/kg，盐水密度是
________kg/m3；若剪断细绳，木块最终静止时所受浮力是________N。

（一切摩擦与阻力均忽略不计）
20．如图所示，不计重力的杠杆OB可绕O点转动，重为10N的重物P悬挂在杠杆的中点A处，拉力F1与杠杆成30°角，杠杆在水平位置保持平衡，根据杠杆的平衡可求出拉力的大小F1=________ N；若仅增大拉力F1与杠杆间的夹角，其它条件保持不变，则拉力F的大小变化规律是________ ．
三、实验题
21．某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：
①用轻绳悬挂杠杆一端的D点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，
在占点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变)，在此过程中弹
簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。

回答下列问题：
(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________．(用已知或测量的物理量符号表示)
(2)本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是:___________
(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的
机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)．
22．小明小组在“研究杠杆平衡条件”实验中：
（1）实验时应先调节杠杆在______位置平衡，若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向________调（填“左“或“右“）。

（2）下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据：分析表中的1、2两次实验数
据可以得出的结论是________.
实验次数F1/N L1/cm F2/N L2/cm 125110 2310215
31204*
（3）第3次实验数据不全，请根据已有信息分析，此处的数据应该是_______;
（4）杠杆平衡后，小明在图乙所示的A位置挂上3个钩码，为了使杠杆在图示位置保持平衡.这时应在B位置挂上_____个钩码.
23．如图所示，下面是某同学做探究“斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验时，得到如下实验数据。

斜面与
水平夹
角
小车的
重力
G/N
斜面的
粗糙程
度
斜面的
高度
h/m
沿斜面
拉力
F/N
斜面长
s/m
有用功
W有/J
总功W
总
/J
机械效
率
η/% 20° 2.1玻璃面0.090.60.50.1890.3063 30° 2.1玻璃面0.21 1.10.50.4410.5580.2 45° 2.1玻璃面0.36 1.80.5
45° 2.1棉布面0.36 2.00.50.756 1.0075.6
(1)此探究实验是采用了_____________的物理研究方法。

(2)请将上表中空格补充完整_____________。

(3)请你根据表中的实验数据，得出要探究的实验结论：
结论一：___________________________。

结论二：__________________________。

24．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下：
次数钩码重
/N
钩码上升
的距离/cm
弹簧测力计
的示数/N
弹簧测力计
升的距离/cm
机械效率
第1次2511567%
第2次45 1.715
第3次65 2.41583%
升；
(2)进行第2次测量时，滑轮组的机械效率约为_____；
(3)进行第3次测量时，滑轮组做的有用功是_____J；
(4)分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与_____有关；
(5)请在丁图画出此滑轮组既能省力又能改变力的方向的绕绳方法_____，若不计摩擦及绳重，这种绕线方法与实验时用的绕线方法相比，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

25．小明使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图所示。

他将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s、计算得出的有用功W有用、总功W总和机械效率η等数据一并记入下表：
实验次数G/N F/N h/m s/m W有用/J W总/Jη
12 2.10.10.10.20.2195.2%
22 1.20.10.20.20.2483.3%
320.90.10.30.20.2774.1%
420.90.30.90.60.81★
520.60.10.50.20.3066.7%
(2)比较1、2次实验数据可知：第2次的机械效率较低，主要原因是______；
(3)分析第3、4次实验数据可知：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______；
(4)比较3、5次实验数据可知：在被提升的重物一定时，所用滑轮组的动滑轮越重，滑轮组的机械效率越______。

四、计算题
26．电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住6楼，每层楼高3m，放学后，乘电梯回家：
(1)电梯在20s内将小明送到家，在此过程中，电梯上升的平均速度是多少？
(2)已知小明的体重为500N，电梯对小明做功的功率为多少？
(3)如图是一种电梯的结构示意图。

A为电梯厢，B为动滑轮，绕过滑轮的钢丝绳一端固定在楼房顶层，另一端通过电动机提供拉力，C为配重。

在电动机拉力作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。

某次运行中，电梯将总质量为180k g的小明一家人送回家时，电动机拉力F为6000N。

（不计钢丝绳、滑轮重及摩擦）在此过程中，电梯的机械效率是多少？
27．建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到10m高处，所用拉力为300N，时间为10s。

不计摩擦和绳重。

求：
(1)工人做功的功率；
(2)此过程中该装置的机械效率；
(3)如果用这个滑轮组匀速提起400N 的重物，需要用多大的拉力？
28．如图装置中,轻质杠杆支点为O ,不吸水的正方体A 和B 通过轻质细线连接悬挂于D 点,物体C 悬挂于E 点,杠杆在水平位置平衡．水平桌面上的柱形容器重为6N 、底面积为
2200cm 、高为34cm ．已知A 5N G =、B 15N G =，,A 和B 的边长、连接A 和B 的细线
长以及B 的下表面到容器底的距离均为10cm ，O 、D 两点间的距离为20cm ，O 、E 两点间的距离为80cm ．求： （1）C 物体的重力；
（2）向容器中缓慢加入5kg 的水,同时调节物体C 的位置使杠杆始终在水平位置平衡．此时容器底部受到水的压强
（3）在（2）问的基础上，剪断A 上方的细线,待A 、B 静止后，容器对水平桌面的压强．
29．如图是电子秤显示水库水位的示意图。

该装置由不计重力的滑轮C 、D ，长方体物块A 、B 以及轻质杠杆MN 组成。

杠杆始终在水平位置平衡，且MO ：ON =1：2．已知物块A 的密度为1.5×103kg/m 3，底面积为0.04m 2，高1m ，物块B 的重力为100N ．滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g 取10N/kg 。

求：
（1）当物块A 的顶部刚没入水面时，底部受到水的压强大小？ （2）当物块A 的顶部刚没入水面时，物块A 所受的拉力大小？
（3）若水位发生变化，当电子秤的示数为55N 时，求物块A 浸入水中的深度？ 30．小峰利用滑轮组将一个正方体金属块A 从某溶液池内匀速提出液面，当金属块A 浸没在液面下，上表面距液面的距离为h 时开始计时，如图甲，计时后调整滑轮组绳端竖直向上拉力F 的大小使金属块A 始终以大小不变的速度匀速上升，提升过程中拉力F 与金属块
A 向上运动时间关系如图乙。

已知金属块A 被提出液面后，滑轮组的机械效率为80%，h=0.25m ，(假设溶液池足够大,金属块被提出液面前后液面高度不变,不计绳重及摩擦,)。

求：
（1）金属块A 的重力； （2）动滑轮的总重； （3）正方体A 的体积； （4）溶液的密度。

【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】
如图，杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡条件得
G OA G OB ⨯=⨯铝铜
即
gV OA gV OB ρρ⨯=⨯铝铝铜铜
则
3333
8.910kg/m 60cm 89
2.710kg/m 20cm 9
OB V V OA ρρ⨯⨯⨯===⨯⨯⨯铜铝铜铝
当两球同时浸没在水中，杠杆两端力乘以力臂，左端
G F OA gV gV OA gV OA ρρρρ-⨯=-⨯=-⨯铝浮铝铝铝水铝铝水铝（）（）（）----①
右端
G F OB gV gV OB gV OB ρρρρ-⨯=-⨯=-⨯铜浮铜铜铜水铜铜水铜（）（）（）----②
由①②得
3333(2.7g/cm -1g/cm )8920cm
=0.71((8.9g/cm -1g/cm )(96)0)cm
V OA V OB ρρρρ-⨯⨯⨯≈<-⨯⨯⨯铝水铝铜水铜
即左端力与力臂的乘积小于右端力与力臂的乘积，所以杠杆的右端（铜球端）下沉。

故ACD 不符合题意，B 不符合题意。

故选B 。

2．B
解析：B 【详解】
由题意知，O 是杠杆的中点，所以G 的力臂与F 的力臂相等；则由杠杆的平衡条件知： F 一定等于G ．故ACD 错误，B 正确．
3．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 。

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
116N 2N 4N 2
B F G G n '+⨯+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 f F '==
故A 项错误； B ．由s
v t
=
可得，1min 内物体A 移动距离 A A 0.2m 60s 12m s v t ⨯＝＝＝
拉力对A 物体做的功
A 4N 12m 48J W F s '⨯＝＝＝
故B 错误；
C ．2min 内物体A 移动距离
A
A 0.2m 120s 24m s v t ''⨯＝＝＝
B 物体下降的距离
B A 11
24m 12m 22
h s '⨯＝＝＝ B 物体的重力做功为
B B B 6N 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 f F '++＝＝＝
故D 正确。

故选D 。

5．D
解析：D 【详解】
A ．由图可知，连接动滑轮绳子的股数n =2，则绳端移动的速度
v 绳=nv A =2×0.2m/s=0.4m/s
拉力F 的功率
5N 0.4m /s 2W Fs W P Fv t t
=
===⨯=绳绳 故A 错误；
B ．2s 内绳子自由端移动的距离
s 绳=v 绳t 1=0.4m/s×2s=0.8m
故B 错误；
C ．5s 内绳子自由端移动的距离
s 绳′=v 绳t 2=0.4m/s×5s=2m
拉力做的功
W=Fs 绳′=5N×2m=10J
故C 错误； D ．由
A A A W fs fs f
W Fs Fns nF
η=
=
==有用总
绳 物体A 受到水平地面的摩擦力大小
f=nηF =2×80%×5N=8N
故D 正确。

故选D 。

6．B
解析：B 【详解】
A ．阻碍木箱运动的力为摩擦阻力，大小为200N ；有两段绳子与动滑轮接触，所以绳子自由端拉力的大小为
200N
100N 2
F =
= A 选项错误，不符合题意
B ．物体运动了3m ，两段绳子与动滑轮接触，绳子自由端移动的距离为
23m 6m s =⨯=
拉力做的功为
100N 6m 600J W Fs ==⨯=
B 选项正确，符合题意
C ．拉力做功的功率为
600J 200W 3s
W P t =
== C 选项错误，不符合题意 D ．绳子自由端移动的速度为
6m 2m/s 3s
s v t =
== D 选项错误，不符合题意 故选B 。

7．D
解析：D 【分析】
把水泥板看做一个杠杆，抬起一端，则另一端为支点；由于水泥板是一个厚度、密度都均匀的物体，所以，其重力的作用点在其中心上，此时动力F 克服的是水泥板的重力，即此时的阻力臂等于动力臂的一半；在此基础上，利用杠杆的平衡条件，即可确定F 1与F 2的大小关系。

【详解】
两次抬起水泥板时的情况如图所示：
在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以两图中动力臂都是阻力臂的2倍；依据Fl Gl =阻动可得，
1
2
l F G G l ==阻动，
所以，前后两次所用的力相同，即12F F =，故ABC 都错误，D 正确。

【点睛】
本题作为考查杠杆平衡条件应用的一道经典例题，很容易让学生在第一印象中选错，一定要仔细分析，重点记忆！
8．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 ．
9．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1
F G G n
=+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
W
W
η=有
总
可知，两滑轮组的机械效率相等，均为
100J
83.3%
120J
W
W
η==≈
有
总
，故D错
误．
故选A．
10．C
解析：C
【详解】
由图可知动力F1的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在L2＜L1之前杠杆是省力杠杆，在L2＞L1之后，杠杆变为费力杠杆．
二、填空题
11．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F2的大小为25N。

12．10 40 8 0
【详解】
[1][2]物体做匀速直线运动，则动滑轮受到平衡力作用，使用动滑轮拉物体运动，省一半力，所以拉力F及测力计的示数均为摩擦力的一半，即：
F=F
解析：104080
【详解】
[1][2]物体做匀速直线运动，则动滑轮受到平衡力作用，使用动滑轮拉物体运动，省一半力，所以拉力F及测力计的示数均为摩擦力的一半，即：
F=F示=
20N
10N 22
f
==；
[3]绳子自由端移动的距离为物体移动距离的二倍，则5秒钟内拉力F做功：
W=2Fvt=2×10N×0.4m/s×5s=40J；
[4]拉力功率：
40J 8W 5s
W P t =
==； [5]重力的方向竖直向下，物体没有竖直向下运动，所以物体A 受到的重力对物体所做的功为0J 。

13．先变大、后变小 省力 【分析】
力F 作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变；由位置A 拉到位置B ，阻力不变，阻力力臂先变大，到水平位置最大，后变小，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L
解析：先变大、后变小 省力 【分析】
力F 作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变；由位置A 拉到位置B ，阻力不变，阻力力臂先变大，到水平位置最大，后变小，根据杠杆平衡条件F 1L 1=F 2L 2分析动力变化情况． 【详解】
图中杠杆，当拉力与杠杆垂直时，动力臂长度为杠杆的长度，阻力臂为支点O 到重力作用线的距离，动力臂长度大于阻力臂长度，所以是省力杠杆；
将杠杆缓慢地由位置A 拉到位置B ，动力臂不变，阻力不变，阻（重力）力臂先变大，水平位置最大，后变小，根据杠杆平衡条件F 1L 1=F 2L 2分析，动力先变大、后变小．
14．80 【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．
15．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
2F 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．
16．4 【解析】
（1）甲由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的6N 的拉力，弹簧测力计处于静止状态，水平方向上受到的就是一对平衡力，所以乙也对弹簧测力计
施加了一个6N 的拉力，弹簧测力计的示数
解析：4 【解析】
（1）甲由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的6N 的拉力，弹簧测力计处于静止状态，水平方向上受到的就是一对平衡力，所以乙也对弹簧测力计施加了一个6N 的拉力，弹簧测力计的示数等于这个力，等于6N ；（2）乙受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力，这三个力是平衡力，所以支持力等于重力和拉力的差值等于10N-6N=4N ． 故答案为6；4．
17．63
【解析】要使施加在撬棒A 点的动力最小，应使动力臂L1最大；当以D 为支点，在A 点施加垂直AD 向上的动力时，动力臂L1=AD=1m ，即动力臂为最大值，则动力为最小；此时阻力F2=420N ，阻力臂L
解析：63
【解析】要使施加在撬棒A 点的动力最小，应使动力臂L 1最大；当以D 为支点，在A 点施加垂直AD 向上的动力时，动力臂L 1=AD =1m ，即动力臂为最大值，则动力为最小；此时阻力
F 2=420N ，阻力臂L 2=CD =0.15m ，根据杠杆平衡条件F 1L 1=F 2L 2可得，施加在撬棒A 点的力：
2211420N 0.15m
63N 1m
F L F L ⨯=
==． 故答案是：63．
18．300
【解析】为了不使这根铁棒的B 端下沉，此时杠杆以B 点为支点，动力臂为AB= ,阻力等于重力为600N ，阻力臂为OA=，由由杠杆的平衡条件, ; 若F 的方向不变，微微抬起这根铁棒的B 端，此时杠
解析：300
【解析】为了不使这根铁棒的B 端下沉，此时杠杆以B 点为支点，动力臂为AB= 3
4
L ,阻力等于重力为600N ，阻力臂为OA=
4
L
，由由杠杆的平衡条件1122Fl F l =, 22
11
6004=20034
L
N F l F N L l ⨯=
=;
若F 的方向不变，微微抬起这根铁棒的B 端，此时杠杆以A 点为支点，动力臂为CB= L ,阻力等于重力为600N ，阻力臂为OA=
2
L
，由由杠杆的平衡条件1122Fl F l =,
/22
1
6002=300L
N F l F N l L
⨯
=
=;
19．3 【详解】
[1]木块受到的浮力为 F 浮=F+G=3N+2.5N=5.5N 因为所以液体的密度为
[2]因为G=mg 所以木块的质量为
木块的密度为
小于液体密度，木块将上浮，最终静止
解析：3 【详解】
[1]木块受到的浮力为
F 浮=F +
G =3N+2.5N=5.5N
因为=g F ρ浮液排V 所以液体的密度为
3363
5.5N
1.110kg m g 10N kg 50010m
F V ρ-=
==⨯⨯⨯浮排 [2]因为G=mg 所以木块的质量为
3N 0.3kg 10N kg
G m g =
== 木块的密度为
33
63
0.3kg =
0.610kg m 50010m m V ρ-'==⨯⨯ 小于液体密度，木块将上浮，最终静止在液面上，受到的浮力为F 浮′=G =3N 。

【点睛】 浮力的计算
20．先变小后变大 【解析】
试题分析：先过支点作拉力F1的力臂，然后根据直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一半（即杠杆OA 长度的一半）； 已知F1的力臂、物体对杠杆向下的拉力和对应的力臂，
解析：先变小后变大
【解析】
试题分析：先过支点作拉力F1的力臂，然后根据直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一半（即杠杆OA长度的一半）；
已知F1的力臂、物体对杠杆向下的拉力和对应的力臂，根据杠杆平衡的条件即可求出拉力的大小．
根据F1与杠杆间的夹角为90°时力臂最大，所以拉力的力臂先变大后变小，再利用杠杆平衡的条件分析拉力的变化．
解：过支点作拉力F1的力臂OC，如图所示：
从图中可以看出，OBC为直角三角形，而直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一
半，故拉力F1的力臂为；
又因为作用在杠杆A处的拉力大小等于物重10N ，对应的力臂等于，且作用在杠杆上
的动力臂等于阻力臂，所以动力等于阻力，即F1=G=10N．
因为当F1与杠杆间的夹角为90°时，对应的力臂最大，所以L1先变大后变小；
根据杠杆平衡的条件可得：，即阻力与阻力臂的乘积不变，而L1先变大后
变小，故F1先变小后变大．
故答案为10，先变小后边大．
【点评】本题考查直角三角形角和边的关系以及杠杆平衡条件掌握情况．
三、实验题
21．1
2100%
Gh
Fh
杠杆的自重变大
【详解】
（1）有用功为W有=Gh1，总功W总=Fh2，则机械效率的表达式
η=W
W
有
总
×100%=1
2
Gh
Fh×100%．
（2）有用功是提升钩码所做的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例；提升的钩码重一定说明有用功一定，所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力．
（3）钩码的悬挂点在A点时，由杠杠的平衡条件得G•OA=F•OB；悬挂点移至C点时，由杠杠的平衡条件得G•OC=F•OB，经对比发现，由OA到OC力臂变大，所以拉力F也变大，杠杆提升的高度减小，额外功减小，因此杠杆的机械效率变大．。