人教版第十二章 简单机械单元 易错题综合模拟测评学能测试试题

人教版第十二章简单机械单元易错题综合模拟测评学能测试试题
一、选择题
1．已知ρ铁=7.9×103kg/m3，ρ铝=2.7×103kg/m3，如图所示，A端挂的实心铁块，B端挂的实心铝块，两金属块均浸没在水中，等臂杠杆平衡，若将两个盛水杯撤去，则（）
A．A端向下，B端向上B．A端向上，B端向下C．A端向下，B端向下D．A端向上，B端向上
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，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
4．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
5．如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。

已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。

若人以0.6m/s 的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库。

人拉货物的过程中，分析正确的是（）
A．货物移动距离为20m B．工人的拉力为400N
C．工人做的有用功为4
⨯D．工人拉力的功率为360W
3.610J
G=，拉力大6．用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进，已知小车的重力10N F=，该装置的机械效率是60%，则小车与地面之间摩擦力为（）
小15N
A．27N B．36N C．18N D．270N
7．如图所示，不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦，三个弹簧测力计拉力F A、F B、F c三者的关系正确的是
A．F A：F B：F c＝3：2：1 B．F A：F B：F c＝1：2：3
C．F A：F B：F c＝6：3：2 D．F A：F B：F c＝2：3：6
8．重为G的均匀木棒竖直悬于天花板上，在其下端施加一水平拉力F，让木棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中，下列说法中错误的是
A．动力臂逐渐变小
B．阻力臂逐渐变大
C．动力F与动力臂乘积不变
D．动力F逐渐变大
9．如图所示杠杆，力F方向始终竖直向上，当此杠杆在动力F作用下，将一个由细绳系的物体由图中位置逆时针匀速转动到水平位置时，则
A．F大小始终不变B．F先变大后变小
C．F先变小后变大D．无法判断F大小的变化
10．如图，杠杆水平位置静止，若将两边的钩码数都增加一个，则杠杆（）
A．左端降低，右端升高 B．右端降低，左端升高
C．保持水平不动 D．无法确定
二、填空题
11．如图所示，小超同学用滑轮组匀速提升重200N的物体，若每个滑轮均重10N，绳重和摩擦忽略不计，则他对绳子的拉力是_____N。

如果小超同学体重500N，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_____N。

12．如图，AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则物重G＝________N。

若保持拉力方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将
________(填“增大”“不变”或“减小”)。

13．如图所示为探究滑轮组作用的实验装置，每个钩码重2N。

实验时要竖直向上匀速直线
拉动弹簧测力计，拉力大小如图所示，则动滑轮重为______N，将弹簧测力计向上移动30cm，则钩码上升的高度为______cm。

（不计一切摩擦及绳重）
14．如图所示的滑轮组，拉一重100N的物体M在水平地面上做匀速直线运动，如果拉力F=20N，绳子拉出了6m，则物体受到的摩擦力为_____N，物体前进了_____m，弹簧测力计的示数为_____N。

（不计滑轮重、绳重和摩擦）
15．一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．
16．如图所示，轻质木杆AB可以绕O点转动，OA的长度是OB的三倍，A端细线下所挂280 N的重物静止在水平地面上，在B点用600 N的动力竖直向下拉木杆时，木杆静止不动，这时重物对水平地面的压力为________N，此木杆为________杠杆。

(选填“省力”“费力”或“等臂”)
17．如图所示，一轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆A端挂一重为60牛的物体甲，在B端施加一个与水平成300角的力F，已知OA∶AB＝1∶2。

为使杠杆水平平衡，作用在B端的力F 的大小为_________N.
18．如图，一个轻质杠杆可绕O点转动，甲、乙两物体分别用细线悬挂在杠杆的A、B两端，杠杆在水平位置平衡。

甲物体重10 N，则乙物体重_____N。

如果将支点O向A端移动，____端将下沉（选填“A”或“B”）
19．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。

20．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．
三、实验题
21．小明利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。

（1）实验过程中应将杠杆调节到______位置平衡，这样做是为了消除杠杆自重对实验的影响和便于______。

如果杠杆左端向下倾斜，则应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节；
（2）杠杆平衡后，在A点挂3个相同的钩码，再在B点挂______个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡；
（3）在（2）杠杆平衡的基础上，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格，则杠杆的______（选填“左”或“右”）端将下沉。

22．小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如表所示：
次数钩码所受
的重力
/N
G
钩码提升
的高度
/m
h
拉力
/N
F
绳端移动的
距离/m
s
机械效率η
1 1.00.10.80.431.25%
2 1.00.20.80.831.25%
3 2.00.1 1.20.441.67%
4 3.00.1 1.5
(1)根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s=__m，机械效率η=__。

(2)通过比较1、3和4三次实验数据得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越__。

(3)以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是__
A．动滑轮的重力
B．绳子与滑轮之间的摩擦
C．物体上升的高度
D．被提升的物体的重力
23．如图所示，在做“探究杠杆的平衡条件”实验中：
(1)如图甲所示杠杆静止，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“不平衡”）状态；为使杠杆在水平位置平衡，应把杠杆两端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节：实验前调节杠杆在水平位置平衡的目是_________。

(2)实验中，如图乙所示，杠杆处于静止状态。

已知杠杆的刻度尺每格为5cm ，钩码每个重0.5N ，小红把数据记录在下表： 动力F 1/N 动力臂l 1/cm 阻力f 2/n 阻力臂l 2/cm 1.5
10
1
15
(3)小红根据以上实验数据马上得到杠杆的平衡条件1122Fl F l ，你认为是否合理? 答：______（选填“是"或“否”）。

理由：___________。

(4)小明用弹簧测力计在B 点向下拉使杠杆平衡，如图丙所示。

现将弹簧测力计绕B 点从a 位置转动到b 位置的过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F ______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

24．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_____________。

25．在探究“杠杆平衡条件”实验中(每个钩码质量相等，杠杆上每小格等距)
(1)将杠杆的中点O挂在支架上后，调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是
_____________；
(2)杠杆平衡后，小明同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上_____个钩码，使杠杆在水平位置平衡；
(3)取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点使杠杆在水平位置保持平衡。

当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙)，测力计示数将_____________(选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”)；
(4)接着小明把支点选到B点，如图丙，在A点挂一个钩码，在C点挂3个钩码，杠杆也恰好水平静止，她觉得此时不满足杠杆平衡条件，造成这个问题的原因是_____________；
(5)完成以上实验后，小明利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。

如图丁，实验时，竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。

实验中，将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F=_____N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为_______%(结果精确到0.1%)。

如果把钩码由A移至B，两次实验A点竖直移动相同距离，拉力所做的有用功将____，此杠杆的机械效率将
________(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。

四、计算题
26．工程队为了打捞沉在河底的物体，设计了如图所示的装置。

已知物体的质量为
3.9×103kg，体积为1.5m3，所用的拉力F的大小是2.0×104N，物体在20s内匀速上升了
2m。

（物体未露出水面，不计水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3）求：
(1)物体受到的浮力；
(2)滑轮组对物体做的功；
(3)滑轮组的机械效率及物体从接触水面到刚好离开水面的过程中滑轮组机械效率的变化情况。

27．如图所示，长方体A、B是两个形状相同，材料不同的柱形物体，他们之间用细绳连接，并与滑轮组的动滑轮D连接。

在向长方体容器C中缓慢加水时，用弹簧测力计拉住绳
子自由端不动，其示数F与加水质量m之间的函数关系如图所示。

忽略题中所有绳重以及摩擦，加水过程中A、B间的绳子始终是绷直的。

已知：容器C的内底面积S C = 80 cm2，物体A的底面积S A =20cm2，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。

求：
(1)加水多少cm3时，物体B刚好接触水面？
(2)物体B的高度是多少？
(3)绳子自由端的拉力F2是多少？
28．“振华30”轮船是我国自主研制的世界最大起重船，有“大国重器”之美誉。

某次施工中，“振华30”轮船将重达几千吨的海底隧道接头装置，匀速缓慢的从其上表面距海面 10 m 深的水下提升到空中。

“振华30”起吊装置、滑轮组示意图如图甲，提升过程中，绳子自由端拉力F的功率随时间变化如图乙所示。

接头装置脱离水面后，滑轮组机械效率为80%。

不计绳重及摩擦，不计海水阻力，ρ海水=1.0×l03kg/m3，g取10N/kg）。

求：
（1）开始提升前，隧道接头装置上表面受到的压强；
（2）隧道接头装置的重力；
（3）隧道接头装置的密度。

29．如图所示，甲是用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个实心圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v=0.2m/s 向右运动，图（乙）是此过程中汽车拉动重物的功率P 随时间t 的变化图象，设t=0 时汽车开始提升重物，忽略水的阻力、绳子重力及滑轮的摩擦，g 取 10N/kg。

求：
（1）圆柱型重物的质量？
（2）圆柱型重物浸没在水中时所受的浮力？
（3）圆柱型重物的密度？
（4）若考虑绳重及摩擦，圆柱型重物全部出水后，汽车的实际拉力为 5000N，此时该装置的机械效率？
30．如图所示为一吊运设备的简化模型图,图中虚线框里是滑轮组(未画出)．滑轮组绳子自由端由电动机拉动,现用该设备先后搬运水平地面上的物体A和B,已知物体重力
G A=1.75G B，当对A以竖直向上的拉力T A=1500N时,物体A静止,受到地面持力是N A,当对B 以竖直向上的拉力T B=1000N时,物体B也静止,受到地面支持力是N B；且N A=2N B求:
(1)物体A的重力G A,和地面支持力N A大小；
(2)当电动机对滑轮组绳子的自由端施以F=625N的拉力时,物体B恰以速度v被匀速提升,已知此时拉力F功率为500W,滑轮组机械效率为80%,不计各种摩擦和绳子质量,物体B的速度v为多少．
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．B
解析：B
【分析】
【详解】
铁块和铝块浸没在水中时，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件得
(G铁-F浮铁)l=(G铝-F浮铝)l
所以
ρ铁gV铁-ρ水gV铁=ρ铝gV铝-ρ水gV铝
即
(ρ铁-ρ水)gV 铁＝(ρ铝-ρ水)gV 铝
333333332.710kg/m 1.010kg/m 1.7
7.910kg/m 1.010kg/m 6.9
V V ρρρρ-⨯-⨯===-⨯-⨯铝水铁铝铁水 解得
V 铁=
1.7
6.9
V 铝 当将两个盛水杯去掉，杠杆右端
G 铁l =ρ铁gV 铁l =ρ铁g ⋅
1.76.9V 铝l =7.9×103kg/m 3×g ⋅1.7
6.9
V 铝l =1.95×103kg/m 3⋅gV 铝l 杠杆左端
G 铝l =ρ铝gV 铝l =2.7×103kg/m 3⋅gV 铝l
所以
G 铝l >G 铁l
挂铝块的B 端下沉，挂铁块的A 端上翘。

故ACD 不符合题意，B 符合题意。

故选B 。

【点睛】
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】
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．
4．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 。

5．B
解析：B 【详解】
A ．从图中可以看到，两条绳子托着动滑轮，人以0.6m/s 的速度匀速前行，那么货物的速度是0.3m/s ，经100s 货物移动距离为
0.3m/s 100s 30m s vt ==⨯=
货物移动距离为30m ，A 错误； B ．由题意可知，货物的重力
600kg 10N/kg 6000N G mg ==⨯=
其摩擦力
0.10.16000N 600N f G ==⨯=
由于货物匀速前行，绳对货物的拉力
600N F f ==
滑轮组的机械效率为75％，可得到
600N 100%75%2s
F s
η⋅=
⨯=⋅拉
解得400N F =拉，工人的拉力为400N ，B 正确；
C ．货物移动距离为30m ，绳对货物的拉力为600N ，则工人做的有用功为
4600N 30m 1.810J W Fs ==⨯=⨯有
工人做的有用功为41.810J ⨯，C 错误；
D ．由于人以0.6m/s 的速度匀速前行，工人的拉力为400N ，工人拉力的功率为
'400N 0.6m 240W P F v ==⨯=拉
工人拉力的功率为240W ，D 错误。

故选B 。

6．A
解析：A 【详解】
由于小车沿水平地面匀速前进，那么绳对小车的拉力等于小车受到地面的摩擦力，即
'F f =，该装置的有用功是
'''W F s fs ==有
三段绳子托着动滑轮，那么绳端移动的距离是'3s s =，该装置所做的总功是
'15N 3W Fs s ==⨯总
可知
'
'
100%100%60%15N 3W fs W s
η=⨯=⨯=⨯有
总 解得27N f =。

故选A 。

7．B
解析：B 【分析】
根据动滑轮的使用特点，判断力的大小． 【详解】
根据每段绳子承担的力的情况，分析三个弹簧测力计拉力F A 、F B 、F c 三者的关系，如下图：
设每段绳子承担F 的力，F C 承担3段绳子的拉力，F C ＝3F ；F B 承担2段绳子的拉力；F B ＝2F ；F A 承担一段绳子的拉力，F A ＝F ．
故F A ：F B ：F C ＝F ：2F ：3F ＝1：2：3，故B 正确，ACD 错误． 故选B ． 【点睛】
本题考查动滑轮的使用情况，是一道基础题．
8．C
解析：C 【解析】
A. 由图可知，竖直位置时，动力臂为木棒的长，拉离竖直位置时，动力臂会小于木棒的长，所以动力臂逐渐变小，故A 正确；
B. 阻力为木棒的重力，竖直位置时，重力过支点，力臂为零，拉离竖直位置时，重力作用线远离支点，所以阻力臂逐渐变大，故B 正确；
C. 根据杠杆平衡条件知，动力F 与动力臂乘积等于木棒的重力与阻力臂的乘积，由于木棒的重力不变，阻力臂逐渐变大，所以乘积是变大的，故C 错误；
D. 由C 知，动力F 与动力臂乘积变大，而动力臂变小，根据杠杆平衡条件知，动力F 逐渐变大，故D 正确；
点睛：重点是杠杆平衡条件的应用，理解这一过程中，木棒的重不变，而阻力臂变大，所以乘积变大，动力变大．
9．A
解析：A 【解析】
如图,当杠杆匀速转动到水平位置时,
因为动力、阻力作用点不变,
所以OA OC
OB OD
L L L L =不变; 又因为阻力(物重G 不变),由OB OA L F L G =得:
OA OB
L G
F L =. 所以当杠杆匀速转动到水平位置时,动力F 的大小不变. 所以A 选项是正确的.
【点睛】画出动力臂和阻力臂,杠杆的动力臂与阻力臂的大小关系不变,而阻力臂不变,由杠杆的平衡条件可以知道动力不变．
10．B
解析：B
【解析】设杠杆每一格长度为L ，一个钩码的重力为G ，原来：2G ×2L =G ×4L ，杠杆平衡，现在在杠杆两边的钩码下面各增加一个大小相等的钩码：左边=3G ×2L ，右边=2G ×4L ，因为3G ×2L ＜2G ×4L ，所以杠杆不再平衡，右端下降． 故选B ．
二、填空题
11．990 【详解】
[1]承担物重的绳子段数为n=2，他对绳子的拉力
[2]小超同学能对绳子施加的最大拉力等于他的体重500N ，所以最大物重为
解析：990 【详解】
[1]承担物重的绳子段数为n =2，他对绳子的拉力
+200N+10N
=105N 2
G G F n =
=动 [2]小超同学能对绳子施加的最大拉力等于他的体重500N ，所以最大物重为
max max 2500N-10N=990N G nF G =-=⨯动
12．不变 【详解】
[1]如图，杠杆在水平位置，lBA =2lBC ，杠杆平衡，FlBA =GlBC ，所以
G===2×10N=20N
[2]杠杆被拉起后，如图所示：
BA′为动力臂，BC′
解析：不变 【详解】
[1]如图，杠杆在水平位置，l BA =2l BC ，杠杆平衡，Fl BA =Gl BC ，所以
G=
BA BC
F l l ⨯=10N 2BC
BC l l ⨯=2×10N=20N
[2]杠杆被拉起后，如图所示：
BA ′为动力臂，BC ′为阻力臂，阻力不变为G
△BC′D ∽△BA′D ′ BC ′∶BA ′=BD ∶BD ′=1∶2
杠杆平衡，所以
F ′l BA ′=Gl BC ′
F ′=
BC BA G l l ⨯''=2
G =20N
2=10N 由此可知当杠杆从A 位置匀速提到B 位置的过程中，力F 的大小不变。

13．2 10 【分析】
(1)实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；在进行测量工具的读数时，要先认清分度值； (2)不计绳重和摩擦，利用F=(G+G 轮)求动滑轮
解析：2 10 【分析】
(1)实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；在进行测量工具的读数时，要先认清分度值； (2)不计绳重和摩擦，利用F =
1
3
(G +G 轮)求动滑轮的重力； (3)由图可知，该滑轮组绳子的段数为n =3，根据s =nh 可以判断出钩码上升的高度。

【详解】
[1]弹簧测力计的分度值是0.2N ，所以拉力大小是2.4N 。

不计绳重和摩擦，根据F =
1
n
(G +G 轮)可得，动滑轮的重力 G 轮=3F -G =3×2.4N-6N=1.2N
[2]由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，则由s =3h 得，钩码上升的高度
h =
13s =1
3
×30cm=10cm 14．2 40
【详解】
[1]由图可知：滑轮组上绳子的有效股数n=3，所以物体M 与地面间的摩擦力
f=nF=3×20N=60N 物体受到的摩擦力为60N 。

[2]物体移动的距离
物体前进
解析：2 40 【详解】
[1]由图可知：滑轮组上绳子的有效股数n =3，所以物体M 与地面间的摩擦力
f =nF =3×20N=60N
物体受到的摩擦力为60N 。

[2]物体移动的距离
11
6m=2m 33
=s s =⨯物绳
物体前进了2m 。

[3]弹簧测力计与定滑轮相连，定滑轮上有两股绳子，因此弹簧测力计的示数为
F 弹＝2F ＝20N ×2＝40N
弹簧测力计的示数为40N 。

15．1.5 【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
1428
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．
16．费力
【解析】如图，OA 的长度是OB 的三倍，即阻力臂是动力臂的三倍，所以杠杆为费力杠杆；
杠杆静止时，为平衡状态，根据杠杆的平衡条件得： FA×OA=FB×OB，即FA×3OB=600N×OB 解得
解析：费力
【解析】如图，OA 的长度是OB 的三倍，即阻力臂是动力臂的三倍，所以杠杆为费力杠杆；
杠杆静止时，为平衡状态，根据杠杆的平衡条件得：
，即
解得：
重物受到向下的重力，受到向上的拉力和地面向上的支持力，此三力平衡，即 ，
，地面对物体的支持力与物对水平地面的
压力为一对相互作用力，所以大小相等，即重物对水平地面的压力为80N 。

点睛：重点是杠杆平衡条件的应用和平衡力的应用，根据杠杆的平衡条件求出A 点的拉力后，在明确物体在重力、拉力、支持力三个力平衡，而支持力与物体地面的压力为相互作用力，据此求压力的大小。

17．40N
【解析】在B 端施加一个与水平成300角的力F ，则动力臂为OB 的一半，O 为支点，F 为动力，物体的重力为阻力，12OB 为动力臂，OA 为阻力臂，根据杠杆的平衡条件：F×12OB=G×OA，为使杠杆
解析：40N
【解析】在B 端施加一个与水平成300
角的力F ，则动力臂为OB 的一半，O 为支点，F 为动力，物体的重力为阻力，OB 为动力臂，OA 为阻力臂，根据杠杆的平衡条件：
F ×OB =
G ×OA ，为使杠杆水平平衡，作用在B 端的力：
．故答案为：40．
18．B 【详解】
[1]∵F2=10N，L2=0.4m ，L1=0.2m ； ∴由杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2得
[2]如果将支点O 向A 端移动，则F1L1＞F2L2，所以B 端将下沉。

解析：B 【详解】
[1]∵F 2=10N ，L 2=0.4m ，L 1=0.2m ； ∴由杠杆的平衡条件：F 1L 1=F 2L 2得
221110N 0.4m
20N 0.2m
F L F L ⨯=
== [2]如果将支点O 向A 端移动，则F 1L 1＞F 2L 2，所以B 端将下沉。

19．300
【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
⨯
=
=;
20．180 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.
三、实验题
21．水平测量力臂右 4 右
【分析】
(1)为了便于测量力臂大小，需要杠杆在水平位置平衡，调节平衡时将螺母向上翘的一端移动；
(2)(3)根据杠杆的平衡条件分析解答。

【详解】
(1)[1][2][3]实验过程中应将杠杆调节到水平位置平衡，这样做是为了消除杠杆自重对实验的影响和便于测量力臂；杠杆左端向下倾斜，则应将平衡螺母向右端调节。

(2)[4]若每个钩码重G，每个小格长L，在A点挂3个相同的钩码，让杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件有
3G×4L=nG×3L
解得
n=4
在B点挂4个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡。

(3)[5]将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格，杠杆左侧
3G×5L=15GL
支点右侧
4G×4L=16GL
则杠杆的右端将下沉。

22．4 50%大 C
【详解】
(1)[1]由图知实验中由四段绳子承担物重，所以第4次实验中绳子移动的距离
440.1m=0.4m
s h
==⨯
[2]第4次实验测得机械效率为
3N 0.1m 100%100%=50%1.5N 0.4m
W Gh W Fs η⨯==⨯=⨯⨯有
总 (2)[3]通过比较1、3和4三次实验数据知，物体提升的高度和绳子移动的距离相同，物体的重力不同，且物体的重力越大，机械效率越高，所以可以得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率高。

(3)[4]滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关
100%W Gh Gh G W Fs F nh nF
η====⨯⨯有总 故机械效率与物体上升的高度无关，C 符合题意。

故选C 。

23．平衡 右 方便力臂的测量 否 数据少，实验结论容易出现偶然性 变大
【详解】
(1)[1]图甲中实验前没挂钩码时，杠杆处于静止的平衡状态。

[2]发现杠杆右端上翘，调节时重心应向右移动，应将两端的平衡螺母向右旋一些，使杠杆在水平位置平衡。

[3]在实验中也必须使杠杆在水平位置平衡是为了便于测量力臂。

(3)[4][5]不合理，该同学只测量了一组数据便得出结论，结论具有片面性。

(4)[6]图丙中，当弹簧测力计绕B 点从a 位置转动到b 位置的过程中，要保持杠杆仍在水平位置平衡，则拉力F 将变大，这是因为当拉力倾斜时，阻力阻力臂不变，拉力F 力臂变小，所以力才会变大。

24．右 便于测量力臂 4 变小 见解析
【详解】
(1)[1]杠杆静止时，杠杆左端下沉，说明右端偏高，平衡螺母需向右调节。

[2]杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂。

(2)[3]一个钩码的重力为G ，设杠杆一个小格代表L ，根据杠杆平衡条件1122Fl F l =可得
343G L nG L ⨯=⨯
解得
4n =
故应挂4个钩码。

(3)[4][5]将弹簧测力计从C 位置移到D 位置弹簧测力计示数变小，这是因为在C 位置处，是由弹簧测力计拉力竖直方向上的分力提供动力，而到了D 位置，弹簧测力计的拉力全部提供动力，故需要一个较小的力，故示数变小。

25．消除杠杆自重的影响 3 先变小后变大 没有消除杠杆自身重力的影响 0.5 66.7% 不变 变大
【详解】
(1)[1]将杠杆的中点O 挂在支架上，调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是消除杠杆自重的影响。