深圳松岗标尚学校功和机械能中考专项复习训练

深圳松岗标尚学校功和机械能中考专项复习训练
一、选择题
1．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
2．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
3．如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体．不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是
A．20N B．25N C．30N D．35N
4．一个刻度准确的杆秤，如果用了质量较大的秤砣，则用该秤称出的物体的质量比实际质量（）
A．偏大 B．偏小 C．一样大 D．无法判断
5．用4只完全相同的滑轮和2根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳的自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将同一重物在相同的时间内，匀速提升相同的高度，两滑轮组绳子的自由端移动的速度分别为v1和v2．若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是
A ．甲乙滑轮组绳子自由端移动的距离相同
B ．F 1大于F 2
C ．v 1大于v 2
D ．F 1和F 2做的功不相等
6．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，弹簧测力计B 的示数为10 N ，则拉力F 的大小及物体A 与水平桌面的摩擦力大小分别为( )
A ．200 N ，10 N
B ．200 N ，20 N
C ．20 N ，10 N
D ．20 N ，20 N
7．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
8．用F 1的拉力直接将重为G 的物体A 匀速提升h （如图甲）；换用斜面把物体A 匀速提升相同的高度，拉力为F 2 ， 物体沿斜面运动的距离为L （如图乙），利用斜面工作过程中
A ．有用功为F 2h
B ．额外功为F 2L －F 1h
C ．总功为（F 1+F 2）L D
．机械效率为1
2
F F
9．如图所示，粗细均匀的直尺AB ，将中点O 支起来，在B 端放一支蜡烛，在AO 的中点C 放两支与B 端完全相同的蜡烛，此时直尺AB 恰好在水平位置平衡，如果将三支蜡烛同时点燃，且它们的燃烧速度相同，那么在蜡烛的燃烧过程中，直尺AB 将（ ）
A ．A 端将逐渐上升
B ．始终保持平衡
C ．B 端将逐渐上升
D ．不能保持平衡，待两边蜡烛燃烧完了以后，才能恢复平衡
10．如图所示的是工人在平台上通过滑轮组向上拉起重物G 的情景．已知重物G 所受的重力为700 N ，当他沿水平方向用400 N 的力拉重物G 时，重物G 恰好做匀速直线运动．不计绳重及摩擦，下列说法正确的是
A．该滑轮组的动滑轮所受的重力为100 N
B．若工人拉动绳子的速度为0.5 m/s，则4 s后，绳子的拉力所做的功为1 400 J
C．当工人用等大的力使绳子以不同速度匀速运动，且绳端运动相同的距离时，工人所做的功大小不同
D．若将重物G换为质量更大的物体，则在不改变其他条件的情况下，工人将更省力11．轻质硬杆AB长50cm。

用长短不同的线把边长为10cm的立方体甲和体积是1dm3的球乙分别拴在杆的两端。

在距A点20cm处的O点支起AB时，甲静止在桌面上，乙悬空，杆AB处于水平平衡。

将乙浸没在水中后，杆AB仍平衡，如图所示。

下列说法中正确的是（取g＝10N/kg）（）
A．杆A端受力增加了15N
B．杆A端受力减小了10N
C．甲对水平桌面的压强增加了1500Pa
D．甲对水平桌面的压强减小了1500Pa
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．在科技节，小海用传感器设计了如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OB＝3OA，竖直细杆a的上端通过力传感器连在天花板上，下端连在杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆和物体M固定，水箱的质量为0.8kg，不计杠杆、细杆及连接处的重力．当图甲所示的水箱中装满水时，水的质量为3kg．力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图象，（取g＝10N/kg）
（1）图甲所示的水箱装满水时，水受到的重力为_____N；
（2）物体M的质量为_____kg；
（3）当向水箱中加入质量为1.1kg的水时，力传感器的示数大小为F，水箱对水平面的压强为p1；继续向水箱中加水，当力传感器的示数大小变为4F时，水箱对水平面的压强为p2，则p1：p2＝_____．
14．一个带有刻度的均匀杠杆，在中点支起，如图所示，当在B处挂3N钩码时，应在A 处挂________N钩码，杠杆才能平衡。

若平衡后在A、B两端再加挂1N的钩码，则杠杆将______(填“A端下沉”、“B端下沉”或“保持平衡”)。

15．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点处挂一个重为60N的物体，物体G的底面积为200cm2，B点处加一个竖直向上的力F杠杆在水平位置平衡，且
OB∶AB=2∶1。

则F= ___N，它是________杠杆。

当把物体G浸入水中，竖直向上的力
F=60N时，杠杆仍然在水平位置平衡，物体G的下表面受到水的压强 _______Pa。

16．一物体质量为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）
17．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.
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．如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时它相当于一个___________杠杆（选填“省力”或“费力”）。

若旅行箱内装满物体且质量分布均匀，其总重为210N，轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一，要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡，则竖直向上的拉力F为___________N；在拉起的过程中，拉力方向始终与拉杆垂直，则拉力的大小
___________（选填“变小”、“变大”或“不变”）。

20．如图所示，置于水平桌面上的物体A 的质量为90kg，悬挂在滑轮组下的物体B 的质量为60kg．在物体B 的作用下，A 恰能沿水平桌面向左做匀速直线运动．现用水平向右的力F 1 拉动物体A 以0.2m/s的速度沿桌面水平向右做匀速直线运动，在此过程中，物体A 通过绳子拉动滑轮组的力为T 1 ，T 1 提升物体B 的机械效率为η 1 ．当用此装置以相同的速度提升物体C 时，水平向右拉物体A 的力为F 2 ，物体A 通过绳子拉动滑轮组的力为T 2 ，T 2 提升物体C 的机械效率为η 2 ．已知η 1 : η 2 =16:15，T 1 : T 2 =5:4，不计绳重及滑轮的摩擦，则拉力F 2 的功率为 W．（g取10N/kg）
三、实验题
21．同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关；滑轮组机械效率
高低可能与承重绳子段数有关。

一位同学设计了如图所示的四个滑轮组，并将所滑实验数据填入下表：
实验次数动滑轮
重/N
物重/N拉力/N
绳子的
股数n
机械效
率η
1121
214 1.67
3242
414 2.5
（1）实验时，应______、_______拉动弹簧测力计，使钩码上升，并由弹簧测力计读出绳子自由端的______的大小；同时用______测出钩码升高的高度；
（2）在表中填上四次实验的绳子的股数n和机械效率；
（____）
（3）根据实验_____和_____(填①、②、③、④)可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关；
（4）根据实验②和③可知，滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越_____;（5）通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越______；（6）要研究滑轮组机械率高低是否与物体提升高度有关，应该选用______(填“同一”或“不同”)滑轮组，提升_____(填“相同”或“不同”)的高度去研究。

22．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_____。

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．如图所示，探究小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干相同钩码、弹簧测力计（单位：N）等实验器材探究杠杆的平衡条件，在探究实验中：
（1）在挂钩码前，小组发现杠杆左端高右端低（如图甲），应将杠杆两端的平衡螺母向
______（选填“左”或“右”）端调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了方便读出______；
（2）接着小组在杠杆的两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡（如图乙），这时杠杆两侧受到的作用力大小______（选填“大于”“等于”或“小于”）各自钩码所受重力大小，若在A、B下方再增挂一个相同的钩码，则杠杆______（选填“左”或“右”）端将下沉；
（3）如图丙是已经调节平衡的杠杆，用弹簧测力计在杠杆C处竖直向上拉，在A处挂上适当的钩码，使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计读数为______，钩码总质量为
______kg.(g取10N/kg)
25．在“探究杠杆的平衡条件”实验中
(1)如图甲，挂钩码前，应把杠杆的平衡螺母向______调节，使杠杆在水平位置平衡。

(2)实验过程记录的数据如下表，分析数据，得到杠杆的平衡条件是______。

若将图乙中左侧一个钩码取下，则需将右侧钩码向______移动，杠杆才有可能重新平衡；
实验次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m
1 1.00.020.50.04
2 2.00.04 4.00.02
3 2.50.03 1.50.05
式，因为（____）（选出一个正确选项）
A．杠杆受力不平衡 B．力臂与杠杆不重合 C．力和力臂数目过多，不易得出结论(4)图A和图B中的杠杆均静止，两图中弹簧测力计都垂直杠杆，示数分别为F1和F2，则F1______F2（选填“＞”、“＜”或“＝”）；
(5)如图C，小明使用手机自拍杆拍照时，自拍杆伸得越长，手握杆的力越______（选填“大”或“小”），此时自拍杆是______杠杆（选填“省力”“等臂”或“费力”）。

26．小华探究杠杆平衡条件时，使用的每个钩码的质量均为100g，杠杆上相邻刻线间的距离相等。

请按要求完成下列问题：
(1)将杠杆安装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆右侧的平衡螺母向______调（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡。

(2)将杠杆调节水平平衡后，在杠杆上的B点悬挂了3个钩码，如图所示。

为使杠杆保持水平平衡状态，应该在A点悬挂 ________个钩码。

(3)若撤掉杠杆A点的钩码，为使杠杆在水平位置平衡，应该用弹簧测力计在杠杆______（选填“A”或“C”）处竖直向上拉，当杠杆水平平衡时，弹簧测力计的示数为
_______N。

（g取10N/kg）
【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】
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．
2．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
F==
100N
2
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
s=⨯=
23m6m
拉力做的功为
==⨯=
100N6m600J
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 。

3．D
解析：D 【详解】
由图可知，物体与滑轮的总重由两股绳子承担，且两根绳子的拉力的方向不平行，所以2F ＞G 动滑轮+G 物=10N+50N=60N ，即F ＞30N ，故选项A 、B 、C 不符合题意，D 正确为答案．
4．B
解析：B
【解析】根据杠杆的平衡条件，即
得：
；
当用了质量较大的秤砣即m 1增大时，而物体质量即m 2、L 2不变，则L 1会减小，而L 1的长度代表物体的质量，所以用该秤称出的物体的质量比实际质量小。

故B 正确。

点睛：关键是要清楚杆秤的结构，即放物体一端的力臂长度是不变的，秤砣在有刻度的另一侧，秤砣质量增大时，力臂会减小，而此力臂的长度代表被称量物体的质量，所以质量偏小。

5．B
解析：B 【解析】
A. 如图，甲滑轮组由两段绳子承担物重，则F 1移动的距离为：12s h =；
乙滑轮组由三段绳子承担物重，则F 2移动的距离为：23s h =，所以21s s >，故A 错误； B. 在不计绳重和摩擦时，()112F G G =+物动；()21
3
F G G =+物动， 所以F 1大于F 2，故B 正确；
C. 在相同的时间内，匀速提升相同的高度，由于21s s >，根据s
v t
=得，v 1小于v 2，故C 错误；
D. 在不计绳重和摩擦时，F 1和F 2做的功都为：()
W G G h =+物动，即做功相等，故D 错误； 故选B ．
解析：C
【解析】如图所示，弹簧测力计B 示数为10N ，通过滑轮拉动物体A 相当于定滑轮，A 受到拉力也为10N ；A 做匀速直线运动，所以物体A 与水平桌面的摩擦力与A 受到拉力是一对平衡力，摩擦力大小为10N ；
向右的拉力F 与向左的两段绳子的拉力平衡，所以拉力为： 210N 20N F =⨯= 点睛：重点是滑轮受力情况的分析，对于单个滑轮来说，使用时处于平衡状态，绕绳子一侧的两段绳子的两个力的和等于另一侧的拉力。

7．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ηW 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 。

8．B
解析：B 【解析】
A.借助斜面做的有用功即为克服物体重力所做的功，则W 有=Gh =F 1h ，故A 错误；BC.
B.拉力所做的总功：W 总=F 2L ，额外功W 额= W 总-W 有= F 2L - F 1h ，故B 正确，C 错误；D. 机械效率η1
2Fh?F L
W W =
=
有总
，故D 错误．故选B. 9．B
解析：B 【详解】
设一只蜡烛的质量为m ，直尺长度为L ，因为
2m ×
14
L ＝m ×12L
所以直尺在水平位置平衡；因为三支蜡烛同时点燃，并且燃烧速度相同，所以三支蜡烛因燃烧减少的质量m ′相同，因为
2（m−m ′）×
14
L ＝（m−m ′）×12L
所以在燃烧过程中直尺仍能平衡。

故选B 。

10．A
【解析】
A 、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，1
2
F G G =+物动（）， 滑轮组的动滑轮所受的重力：G 动=2F -G 物=2×400N -700N=100N ，故A 正确； B 、绳子移动的距离，s =vt =0.5m/s×4s=2m，
绳子的拉力所做的功：W =Fs =400N×2m=800J，故B 错误；
C 、工人所做的功，等于绳子的拉力与绳子移动距离的乘积，与绳子的不同速度无关，大小
W =Fs ，工人所做的功相同，故C 错误；
D 、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，1
2
F G G =+物动（），当重物G 换为质量更大的物体时，F 将变大，更费力，故D 错误． 故选A ．
11．C
解析：C 【详解】 乙球受到的浮力
F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×10﹣3m 3=10N
杠杆左端减小的力乘以力臂等于杠杆右端减小的力乘以力臂，所以
F 浮×OB =F ×OA
所以
10N×（25cm ﹣10cm)=F ×10cm
所以F =15N 。

杠杆左端受到甲的拉力减小了15N ，甲对桌面的压力增大15N ， 所以甲对水平桌面的压强增大了，增大的值为
-4215==1500Pa 101010m
F N P S =
⨯⨯ 故选C 。

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
13．0.2 2：3 【详解】
第一空．根据题意知道，当图甲所示的水箱中装满水时，水的质量为3kg ，所以，水受到的重力是：
G 水＝m 水g ＝3kg×10N/kg＝30N ； 第二空．由图乙知道，
解析：0.2 2：3 【详解】
第一空．根据题意知道，当图甲所示的水箱中装满水时，水的质量为3kg ，所以，水受到的重力是：
G 水＝m 水g ＝3kg×10N/kg ＝30N ；
第二空．由图乙知道，水箱中没有水时（m ＝0），压力传感器受到的拉力F 0＝6N ，由杠杆的平衡条件F 1L 1＝F 2L 2知道， F 0•OA ＝G M •OB ， 所以，
01
6N=2N 3
M OA G F OB =
=⨯ 即物体M 的质量是：
2N
0.2kg 10N/kg
M M G m g =
== ； 第三空．设M 的底面积为S ，压力传感器示数为0时M 浸入水中的深度为h 1，M 的高度为h ，当压力传感器的压力为零时，M 受到的浮力等于M 的重力2N ， 由阿基米德原理知道： ρ水g Sh 1＝2N ﹣﹣﹣﹣﹣①
由图乙知道，当M 完全浸没时，压力传感器的示数为24N ， 由杠杆的平衡条件知道，F A •OA ＝F B •OB ， 所以，
1
24N 8N 3
B A OA F F OB =
=⨯=， M 受到竖直向上的浮力．竖直向下的重力和杆的作用力，则此时M 受到的浮力是： F 浮＝G M +F B ＝2N+8N ＝10N ， 由阿基米德原理可知， ρ水gSh ＝10N ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②解得：
h ＝5h 1，
由图乙知道，加水1kg 时水面达到M 的下表面（此时浮力为0），加水2kg 时M 刚好浸没（此时浮力为10N ），该过程中增加水的质量为1kg ，浮力增大了10N ，所以，每加0.1kg 水，物体M 受到的浮力增加1N ，当向水箱中加入质量为1.1kg 的水时，受到的浮力为1N ，B 点受到的向上的力是： F B ′＝G M ﹣F 浮′＝2N ﹣1N ＝1N ， 由杠杆的平衡条件知道，
31N 3N B OB F F OA
'
=
=⨯=， 当力传感器的示数大小变为4F 时，B 点受到的向下的力是 ：
1
443N=4N 3
B OA F F OB ''=
⨯=⨯⨯， 此时M 受到的浮力是： F 浮″＝G M +F B ″＝2N+4N ＝6N ， 再次注入水的质量是：
6N 1kg 0.1kg 0.5kg 10N
m '⨯水＝﹣＝ ，
当向水箱中加入质量为1.1kg 的水时，水箱对水平面的压力：
F 1＝（m 水箱+m 水+m M ）g ﹣F B ′＝（0.8kg+1.1kg+0.2kg ）×10N/kg ﹣1N ＝20N ， 继续向水箱中加水，当力传感器的示数大小变为4F 时，水箱对水平面的压力： F 2＝（m 水箱+m 水+m M +m 水′）g +F B ″＝（0.8kg+1.1kg+0.2kg+0.5kg ）×10N/kg+4N ＝30N ， 所以，两种情况下水箱对水平面的压强之比为：
11
122220N 2=30N 3F S P F F P F S ===水箱水箱 ． 14．A 端下沉 【详解】
[1]当在B 处挂3N 钩码时，由杠杆平衡条件得 F1×3=3N×2
解得F1=2N ，故应在A 处挂2N 的钩码。

[2]在A 、B 两端再加挂一个1N 的钩码时有 （2N+1N ）×3
解析：A 端下沉
【详解】
[1]当在B 处挂3N 钩码时，由杠杆平衡条件1122Fl F l =得
F 1×3=3N×2
解得F 1=2N ，故应在A 处挂2N 的钩码。

[2]在A 、B 两端再加挂一个1N 的钩码时有
（2N+1N ）×3＞（3N+1N ）×2
故A 端下沉。

15．费力 1×103 【详解】
[1][2]因为OB∶AB=2∶1，所以 OB∶OA=OB∶(OB+AB)=2∶(2+1)=2∶3 由杠杆平衡条件可得 即
因为F>G ，所以此杠杆为费力
解析：费力 1×103 【详解】
[1][2]因为OB ∶AB =2∶1，所以
OB ∶OA =O B ∶(OB +AB )=2∶(2+1)=2∶3
由杠杆平衡条件可得
=F OB G OA ⋅⋅
即
60N 3
90N 2
G OA F OB ⋅⨯=
== 因为F >G ，所以此杠杆为费力杠杆。

[3]当浸入水中平衡时，拉力为60N ，此时由杠杆平衡条件可得
()-F OB G F OA ='⋅⋅浮
即
60N 2
-60N-20N 3
F OB F
G OA ⋅='⨯==浮
又由阿基米德原理可得
-33
3320N ==210m 1.010kg /m 10N /kg
F V g ρ=
⨯⨯⨯浮排水 浸入水中深度为
-33-42
210m ==0.1m 20010m
V h S ⨯=⨯排 故，下表面受到水的压强为
333=1.010kg /m 10N /kg 0.1m=1.010Pa p gh ρ=⨯⨯⨯⨯水
16．200J 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 。

17．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。

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．省力 70 变小
【详解】
[1]竖直向上的力F为动力，箱体的重力为阻力，支点在轮子中心，即动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。

[2]当旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡时，
由题
解析：省力 70 变小
【详解】
[1]竖直向上的力F为动力，箱体的重力为阻力，支点在轮子中心，即动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。

[2]当旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡时，
由题意知道，L 1 =3L 2，又因为F 1 L 1 =F 2 L 2 ，所以竖直向上的拉力为
2111
210N=70N 33
GL F G L =
==⨯ [3]在拉起的过程中，拉力方向始终与拉杆垂直，动力臂L 1 大小不变，在提升过程中，重力的力臂逐渐变小，根据杠杆的平衡条件知道，拉力F 将变小。

20．【解析】 ，
而T1：T2=5：4，即， 解得：； 而mB=60kg ，
则物体B 的重力为：GB=mBg=60kg×10N/kg=600N， 因此物体C 的重力为：GC=×600N=450N； 而==
解析：【解析】
B
11B 2C 21C 2
G 3T G 3T 16G 3T G 15
3T ηη==⨯=， 而T 1：T 2=5：4，即
B C G 3416
35G 15⨯⨯=⨯， 解得：
B C G 4
G 3
=； 而m B =60kg ，
则物体B 的重力为：G B =m B g=60kg×10N/kg=600N ， 因此物体C 的重力为：G C =
B 33
G 44
=×600N=450N ； 而
12T T =B C 1
(G G )31(G G )3
++轮轮=600N G 5
450N G 4
+=+轮轮， 解得动滑轮的重力为：G 轮=150N ；
∴A 与桌面间的滑动摩擦力为：f=1/3（G B +G 轮）=1/3×（600N+150N ）=250N ．
以物体A 为研究对象进行受力分析，如图所示：
而T 2=1/3（G C +G 轮）=1/3×（450N+150N ）=200N ， ∴拉力F 2的大小为：F 2=T 2+f=200N+250N=450N ， ∵v=0.2m/s ，
∴拉力F 2的功率为：P 2=F 2v=450N×0.2m/s=90W ．
三、实验题
21．匀速 竖直向上 拉力 刻度尺 3、3、3、2、 66.7％、80％、66.7％、80％ ① ② 低 低 同一 不同 【解析】 【分析】
（1）实验时应竖直匀速拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数，用刻度尺测出钩码上升的高度。

（2）由图示滑轮组确定滑轮组承重绳子的股数，然后根据表中实验数据，应用效率公式求出滑轮组的效率。

（3）在探究滑轮组的机械效率与物重之间的关系时，滑轮组的组装情况相同，只有物体的重力不同。

（4）分析实验②和③所示实验数据，根据实验数据得出结论。

（5）分析表中实验数据，根据不同滑轮组提升相同重物时滑轮组的效率得出实验结论。

（6）要研究机械效率与物体提升高度的关系，应使用同一滑轮组提升相同的重物，使重物被提升的高度不同。

【详解】
（1）实验时，应竖直、匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升，并由弹簧测力计读出绳子自由端的拉力的大小；同时用刻度尺测出钩码升高的高度。

（2）由图示滑轮组可知， ①承重绳子的股数n=3， 滑轮组效率11111111112N
66.7%1N 3
G h G h F s F n h η=
==≈⨯； ②承重绳子的股数n=3， 滑轮组效率2222224N
80%1.67N 3G h F n h η=
==⨯； ③承重绳子的股数n=3， 滑轮组效率3333334N
66.7%2N 3
G h F n h η=
=≈⨯；
④滑轮为动滑轮，承重绳子股数n=2， 滑轮效率4444444N
80%2.5N 2
G h F n h η=
==⨯； 实验数据如下表所示：
同，滑轮组效率不同，由此可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关。

（4）由实验②和③的实验数据可知，滑轮组提升相同重物与承重绳子股数相同而动滑轮的重力不同，滑轮组机械效率不同，动滑轮越重，机械效率越低。

（5）通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越低； （6）要研究滑轮组机械率高低是否与物体提升高度有关，应该选用同一滑轮组，提升不同的高度去研究。

22．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。

23．2 动滑轮重力 2 4 【分析】。