初中物理第十二章 简单机械知识归纳总结含答案

初中物理第十二章简单机械知识归纳总结含答案
一、选择题
1．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）
A．此滑轮组动滑轮的重力为 2N
B．当G物＝6N 时，机械效率约为η＝66.7%
C．同一滑轮组η随G物的增大而增大，最终将超过 100%
D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变
2．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
3．如图，用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），提升A时滑轮组的机械效率大。

下列说法中正确的是（）
①A物体比B物体轻；②提升A的拉力大；
③提升A做的额外功多；④提升A做的有用功多
A．只有②④B．只有①③C．只有②③D．只有①④
4．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
5．如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力G A＞G B，滑轮组的机械效率η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）．下列判断正确的是（）
A．两滑轮组绳端移动的距离相等B．甲滑轮组的有用功比乙的少
C．甲滑轮组的总功率比乙的小D．甲滑轮组的动滑轮比乙的重
6．初中物理中我们用斜面做过多次探究实验，如图所示，以下分析正确的是
A．图甲是利用斜面“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关；
B．图乙是利用斜面”测定斜面的机械效率；
C．图丙是探究动能大小与哪些因素有关；
D．如图乙木块B中，B木块的重力和木板对B的支持力是一对平衡力
7．如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起．A处挂一实心金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡．不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是
A．甲的质量和密度都比乙大
B．O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和
C．如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动
D．如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动
8．如图中某同学体重为500 N，他的手能承受的最大拉力为600 N，动滑轮重100 N，该同学利用如图所示的滑轮组把物体A吊起来，物体A的重量不能超过
A．1 000 N B．1 200 N C．900 N D．1 100 N
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．小华分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别在相同时间内将同一重物匀速提升了不同的高度h1和h2（h1<h2），每个滑轮的重均相等，不计绳重及摩擦．针对这一现象，小明得出了以下4个结论：①F1做的功等于F2做的功；②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率；③使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力；④F1做功的功率大于F2做功的功率，其中正确的结论有
A．1个B．2个C．3个D．4个
二、填空题
11．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”)。

12．如图所示，用 F＝20N的力拉物体 A以2m／s速度匀速运动3s，不计滑轮重及绳间摩擦，则A所受的摩擦力是___________，若要使A匀速运动实际所需拉力F′＝25N，则此滑轮的效率是_____________．
13．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。

14．一物体质量为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）
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．如图所示，一块高 40cm，宽 30cm，厚 10cm，质量为 1.5kg 的砖，竖直立在水平地面上，若要照图示方向推倒它，推力至少要做___________J 的功；若把砖推倒，最小的推力为___________N。

17．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”)
18．如图所示，物体G重60 N，挂在匀质杠杆的一端，要使杠杆平衡可以在A点加一个方
向为_____的_____ N的力；也可以在B点加一个方向为_____的_____ N的力.
19．如图，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以O为支点，杠杆的右端挂有重物M，支
点左边的A处挂钩码时，杠杆平衡，将重物M浸没在水中，钩码放在B处，杠杆又平衡，
则重物与钩码的质量之比为____，重物M的密度是____kg/m3
20．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
平地面上向右匀速直线运动。

已知拉力F=5Ｎ，滑轮组的机械效率为80%，拉力F的功率
是______；物体A受到水平地面的摩擦力是______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．在测量“滑轮组机械效率”的实验中，小明用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的
方法，实验数据记录如下表：
实验次数钩码的重力G/N钩码提升高度拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η/%
h/m
120.05 1.00.1566.7 220.1 1.00.366.7 340.05 1.70.1578.4 460.05①0.15②
(1)第4次实验时的情景如图丙所示，则表格中①处的数据应为______，②处的数据应为
______；
(2)比较______两次实验，小组同学发现：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度______（选填“有关”或“无关”）；
(3)分析以上实验可以得出结论：同一滑轮组的机械效率主要与______有关；
(4)将滑轮组换另一种绕绳方法，提升相同的物体时，若不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效
率______。

（选填“变大”、“变小”或“不变”）
23．如图所示，是小王利用刻度均匀的杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”。

（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母
向___（左/右）端调节，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）如图甲所示，在杠杆A点处挂4个钩码，则在B点处应挂____个同样的钩码，杠杆
仍然在水平位置平衡；
（3）如果小王又进行了如图乙所示的探究，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍
然处于水平位置平衡时，F×OC____G×OD；（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（4）如图丙是根据“杠杆平衡条件”制作的只需要一个砝码的天平，横梁可绕轴O在竖直平
面内转动，左侧为悬挂在固定位置P的置物盘，右侧所用砝码是实验室里常见的钩码，用细线挂在右侧带刻度线的横梁上。

①下面是小明测量物体质量的几个主要步骤，最合理的顺序是（只填序号）：________ A．将天平放在水平台面上时
B．调整横梁右侧的平衡螺母使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记
C．将悬挂钩码的细线移到右侧横梁的零刻线Q处
D．由细线在横梁上的位置对应的刻度值直接得出物体的质量
E．将待测物体放在天平左侧的置物盘中
F．移动悬挂钩码的细线使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记
②调节天平至水平位置平衡后，刚把待测物体放在天平左侧的置物盘中时，横梁上悬挂的重垂线将对准底座上标记的________侧（填“左”或“右”）。

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．某小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图G－5－11所示．他们将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s，并将计算出的有用功W有、总功W总和机械效率η一并记入下表：
(1)实验时，应沿竖直方向________拉动弹簧测力计．
(2)表格中数据★＝________．
(3)比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是________________________．
(4)比较实验2、3，影响这两次实验机械效率的主要因素是____，使用滑轮组的优点是__．
四、计算题
26．如图是建造楼房时常用的混凝土泵车，它使用柴油提供动力，能将搅拌好的混凝土抽到高处进行浇灌，该车满载时总重为2.5×105N ，为了减少对地面的压强它装有四只支腿，支腿和车轮与地面的总接触面积为2m 2，该车正常工作时每小时可以将60m 3的混凝土输送到10m 高的楼上．求：（g=10N/kg ，ρ混凝土=4.3×103kg/m 3，q 柴油=4.3×107J/kg ）
（1）该车满载时静止在水平路面上时对路面的压强；
（2）该车将60m 3的混凝土输送到10m 高的楼上，克服混凝土重力所做的功； （3）该车将60m 3的混凝土输送到10m 高的楼上，消耗柴油2kg ，则泵车的效率为多少？
27．如图所示，轻质杠杆 AD 放在钢制水平凹槽 BC 中，杠杆 AD 能以 B 点或 C 点为支点在水平面内转动。

AB =2BC =2CD =0.4m ， D 端挂有一重物，现在A 点施加一个竖直向下力 F ， 使得杠杆保持水平平衡。

求：
①重物为 10 牛，能保持杠杆水平平衡的最大力 F 。

②若重物为 6 牛，能保持杠杆水平平衡的最小值 F 。

③若施加在杠杆上的力 F 在某一范围内变化，能使得杠杆保持水平平衡，且这个范围内的力最大变化量12N F ∆=， 求重物的重力 G 。

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．如图所示，体重为600N 的小刚用滑轮组提升400N 的重物时，若滑轮组的机械效率080%η=。

不计绳重和轴摩擦。

求：
（1）动滑轮受到的重力G 动；
（2）地面对小刚的支持力N F ；
（3）绳子能够承受的最大拉力200N m F =，滑轮组的最大机械效率m η。

30．如图所示，工人将重为240N 的物体匀速提起，在2s 内绳的自由端移动了6m ，若此时滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦。

求这一过程中：
（1）拉力所做的有用功是多少？
（2）拉力所做的总功是多少？
（3）如果将540N 的物体匀速提高1m ，此时滑轮组的机械效率是多少？
【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】
(1)结合图中信息，根据
'W Gh G
W Gh G h G G η==++=
有总动动
求得动滑轮的重力。

(2)当G 物＝6N 时，根据'
W Gh G
W Gh G h G G η==++=
有总动动
求得机械效率。

(3)使用机械时，人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功。

有用功与总功的比值叫机械效率。

(4)G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，改为2段绳子承担，分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；由题知，忽略绳重及摩擦，所做的额外功为提升动滑轮做的功，由W 额＝G h 可知额外功相同，又因为总功等于有用功加上额外功，所以总功相同，所以可以得出两图的机械效率相同。

【详解】
A ．由图象可知，当G ＝12N 时，η＝80%，不计绳重和摩擦，则
'W Gh G
W Gh G h G G η==++=
有总动动
即
12N
80%12N G =
+动
解得
G 动＝3N
故A 错误；
B ．当G 物＝6N 时，此时的机械效率
'6N
100%66.7%6N 3N
W Gh G W Gh G h G G η===⨯≈+++=
有总动动 故B 正确。

C ．由图象可知，同一滑轮组η 随 G 物的增大而增大，由题知，不计绳重和摩擦；使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重做额外功，所以总功一定大于有用功；由公式W W η=
有
总
知，机械效率一定小于1，即同一滑轮组机械效率η随G 物的增大而增大，但最终不能超过100%，故C 错误；
D ．G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，如下图所示，
因为此图与题中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：W 额＝G 动h ，则额外功W 额相同，又因为W 总＝W 有+W 额，所以总功相同，由W W η=
有
总
知，两装置的机械效率相同，即 η1＝η2
所以，G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率不变，故D 错误。

故选B 。

2．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
-42
15==1500Pa 101010m F N P S =
⨯⨯
故选C 。

3．A
解析：A 【详解】
由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W 额=G 动h 知，提升A 和B 所做额外功相同，不计绳重与摩擦的影响，滑轮组的机械效率
W W W W W η=
=
+有有总
有额
额外功相同，提升A 物体时滑轮组的机械效率较大，所以提升A 物体所做的有用功较大，由于提升物体高度一样，所以A 物体较重，提升A 物体用的拉力较大，故BCD 错误，A 正确。

故选A 。

4．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 。

5．D
解析：D 【详解】
A ．两个物体提升相同的高度h 时，甲滑轮组动滑轮上有三段绳子，所以F 甲自由端移动的距离为3h ，乙滑轮组动滑轮上有两段绳子，所以F 乙自由端移动的距离为2h ，故A 错误．
B ．根据公式W 有=Gh ，由于两物体升高相同的高度，但是G A ＞G B ，所以W 有甲＞W 有乙，故B 错误；
C ．W 有甲＞W 有乙，η甲＜η乙，结合W W η=
有总
知，W 总甲＞W 总乙，时间又相等，由P =
W
t
知，甲滑轮组的总功率比乙的大，故C 错误； D ．根据W W W η=
+有有额
，得1
η=1+W W 额有，因为η甲＜η乙，所以W W W W >额甲额乙有甲有乙，又因为W 有甲
>W 有乙，所以W W >额甲额乙，再根据W G h =额动得，G G >动甲动乙，故D 正确。

故选D 。

6．D
解析：D 【解析】 【分析】
（1）小车从同一高度滑下，小车在到达水平面时的初速度相同，研究阻力对物体运动的影响；
（2）小球推动木块移动，是研究影响动能的大小的实验； （3）研究机械效率时，用测力计拉着物体上升到顶端；
（4）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。

【详解】
A 、图甲中小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下，这样小车在到达水平面时的初速度相同；是研究阻力对物体运动的影响的实验装置，故A 错误；
B 、图乙中通过小球推动木块移动的距离远近来反应小球动能的大小，是探究动能大小与哪些因素有关的实验，故B 错误；
C 、图丙中测量出斜面的长度和高度，物体的重力和沿斜面的拉力，可以测定斜面的机械效率，故C 错误；
D 、图乙中，木块B 在水平面上，受到的重力与木板对木块的支持力，二力作用在同一的物体上，大小相等，作用在同一直线上，方向相反，是一对平衡力；故D 正确。

故选：D 。

7．B
解析：B 【解析】
A. 根据杠杆的平衡条件知，OA>OB ，所以F A <F B ，而两个拉力等于物体的重，且重与质量成正比，所以甲的质量比乙小，没有体积关系，不能比较密度的大小，故A 错误；
B. 图中杠杆保持静止，受力平衡，所以O 点绳子向上的拉力一定等于甲、乙重力之和，故B 正确；
C. 如果甲浸没在水中，受到浮力的作用，F A 会减小，硬棒会顺时针转动，故C 错误；
D. 如果甲浸没在水中，受到浮力的作用，F A 会减小，L A 不变，F B 不变，根据杠杆平衡条件得，要使硬棒水平平衡，L B 应减小，即可将乙向左移动，故D 错误； 故选B ．
8．C
解析：C 【解析】 由图可知，n =2， 因G 人=500N ＜F 手=600N ，
所以，绳端的最大拉力F =G 人=500N ， 不计绳重和摩擦时，提升物体的重力最大，由
可得，最大物重：
G =nF -G 动=2×500N -100N=900N ．
故选C ．
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．B
解析：B 【解析】
（1）不计绳重及摩擦，拉力做的功分别为：
111111
22W F s G G h G G h ==+⨯=+物轮物轮（）（），
222221
33
W F s G G h G G h 物轮物轮（）（）==+⨯=+，
因为h 1＜h 2， 所以W 1＜W 2，故①错；
（2）动滑轮重相同，提升的物体重相同， 不计绳重及摩擦，由()W Gh G
W G
G h G G η==
=++有用总
轮轮
可知滑轮组的机械效率相同，故②
正确；
（3）不计绳重及摩擦，
拉力1F G G n
=+物轮（），n 1=2，n 2=3，
绳子受的拉力分别为：112F G G =+物轮（），213
F G G =+物轮（）， 所以F 1＞F 2，使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力，故③正确； （4）因为W 1＜W 2，且做功时间相同，由W
P t
=
可知，P 1＜P 2，故④错． 综上分析，②③说法都正确，正确的有两个． 故选B ．
二、填空题
11．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。

12．10N 80 【详解】
因不计滑轮重及绳间摩擦，物体A 所受的摩擦力f=F=×20N=10N ；此滑轮机械效率为====2×=80%.
解析：10N 80% 【详解】
因不计滑轮重及绳间摩擦，物体A 所受的摩擦力f=
12F=1
2
×20N=10N ；此滑轮机械效率为η=
W W 有总=f s Fs 物拉=2f F ⨯=2×10N
25N
=80%. 13．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
-3333
20N ==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
14．200J 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 。

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 =2F 1+G 动， 根据杠杆的平衡条件：G M ×AO=(2F 1+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 =2F 2+G 动，
根据杠杆的平衡条件：(G M −F 浮)×AO=(2F 2+G 动)×OB…② ①−②可得：F 浮×AO=2(F 1−F 2)×OB
M 浸没水中后由于受到浮力,对杠杆A 端拉力减小,所以F 1>F 2， 所以：F 浮=
()122F F OB
AO
-⨯ =
260N 4
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 /m 10N /kg
⨯⨯ =1.6×10−2m 3 所以M 的密度：ρ=
m V =Vg M
G =23
880N 1.610m 10N /kg
-⨯⨯ =5.5×103kg/m 3 16．75 4.5 【详解】 如图：
[1]砖的重力
在B 端施加F 方向的最小力能使长方块木块翻转，根据杠杆平衡条件得， 则
所以把此正方体翻转的最小推力为F=4.5N 。

[2]力
解析：75 4.5 【详解】 如图：
[1]砖的重力
1.5kg 10N/kg 15N G mg ==⨯=
在B 端施加F 方向的最小力能使长方块木块翻转，根据杠杆平衡条件得，
OC G OB F ⨯=⨯
11
30cm 15cm 22
OC AO =
=⨯= ()()
22
2240cm +30cm =50cm OB AB AO =+=
则
15cm 15N 50cm F ⨯=⨯
所以把此正方体翻转的最小推力为F =4.5N 。

[2]力臂
()()
22
2215cm +20cm OM OC CM '=+=
长方块升高
25cm-20cm=5cm h OM CM ='-=
用此种方法使木块竖起时，至少把正方体的重心从M点升高到M′点，克服重力做功：
==⨯=
15N0.05m0.75J
W Gh
答：推力最小为4.5N；要使它翻转过来，至少要做0.75J的功。

【点睛】
本题主要考查了杠杆的最小力的问题和功的计算，本题确定最长力臂和升高的距离是关键。

17．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。

18．竖直向下 80 竖直向上 80
【解析】
试题分析：杠杆中动力与阻力是使杠杆转动方向相反的两个力，重物G使杠杆逆时针转动，则作用在A点的力会使杠杆作顺时针转动，方向竖直向下，作用在B点的力应竖直
解析：竖直向下 80 竖直向上 80
【解析】
试题分析：杠杆中动力与阻力是使杠杆转动方向相反的两个力，重物G使杠杆逆时针转动，则作用在A点的力会使杠杆作顺时针转动，方向竖直向下，作用在B点的力应竖直向上．力臂可以通过杠杆上的格子来表示，根据杠杆平衡条件可以算出作用在A点、B点的力的大小．
考点：杠杆平衡条件应用
19．4:5 4.0×103。