深圳坂田街道立培学校初中部功和机械能中考综合专项复习训练

深圳坂田街道立培学校初中部功和机械能中考综合专项复习训练
一、选择题
1．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
2．如图甲，轻质杠杆AOB可以绕支点O转动，A、B两端分别用竖直细线连接体积均为1000cm3的正方体甲、乙，杠杆刚好水平平衡，已知AO:OB=5:2；乙的重力为50N，乙对地面的压强为3000Pa．甲物体下方放置一足够高的圆柱形容器，内装有6000cm3的水(甲并未与水面接触)，现将甲上方的绳子剪断，甲落入容器中静止，整个过程不考虑水溅出,若已知圆柱形容器的底面积为200cm2，则下列说法中正确的是（）
A．杠杆平衡时，乙对地面的压力为50N
B．甲的密度为2×103kg/m3
C．甲落入水中静止时，水对容器底部的压强比未放入甲时增加了400Pa
D．甲落入水中静止时，水对容器底部的压力为14N
3．用图所示装置提升重为350 N的箱子，动滑轮重50N，不计绳重和一切摩擦，下列说法正确的是
A．该装置不仅省力，还省距离
B．箱子匀速上升时，人对绳子的拉力为200 N
C．箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度
D．此过程装置的机械效率约为58.3%
4．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
5．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
6．下列有关甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是
A．撞击锤柄，锤柄停止运动后，锤头由于惯性作用继续向下运动便紧套在柄上
B．近视眼原来成像在视网膜之后，佩戴凹透镜以后得到了矫正
C．竖直挂在小车顶部的小球与车厢壁刚好接触，小球随小车一起向右做匀速直线运动，此时小球只受到绳子的拉力和重力2个力的作用
D．每个滑轮重3牛，物体重6牛，不计绳力和摩擦，物体静止时拉力F为3牛
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．如图所示，斜面长s=4m，高h=2m，用平行于斜面向上的7.5N的拉力将10N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，则（）
A．斜面的机械效率是75% B．物体所受的额外功为20J
C．物体所受的摩擦力等于拉力 D．斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度有关9．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
10．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
11．用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上，重为100N的物体提升一定高度．当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示．（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果不正确的是
A．1s～2s内，拉力F做的功是15J B．2s～3s内，拉力F的功率是24W
C．1s时，物体对地面的压力是30N D．动滑轮重50N
12．如图所示，物体A所受重力为G A，在水平向左的拉力F的作用下沿水平面向左做匀速直线运动．物体A所受的支持力为N，物体A与水平面间的摩擦力为f ，绳子对物体A水
平向右的拉力为F1．物体B所受重力为G B，绳子对物体B竖直向上的拉力为F2，忽略绳子质量及滑轮轴处摩擦，下列说法正确的是
A．F与f是一对平衡力B．F1、f之和与F大小相等
C．G B与F2是一对相互作用力D．G A与N是一对相互作用力
二、填空题
13．如图所示是一种小型千斤顶，当手往下压动摇臂时，能把顶着的重物微微抬高一段很小的距离。

把摇臂向上复位时，抬起的重物可以保持不动，再按下摇臂时，重物又被微微抬起。

上下往复操作摇臂，重物便渐渐举高。

用这种千斤顶把某汽车的一个后轮顶起时，施加在摇臂上向下的压力为100N，每压一次，手向下移动的距离是20cm，则每压一次手对千斤顶做功_____焦，压120次后，后轮被抬高15cm，若汽车质量4×103kg，千斤顶支持其重量的30%，不考虑手使摇臂向上复位所作的功，该千斤顶的机械效率是_____。

14．一根粗细均匀的木料（圆柱形的），重是100N，放在水平地面上，现将它的一端微微抬起，所需的最小力是 _______N。

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．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）
17．如图所示，质量分布均匀的长方形木板AB的长度L=4m，中央支于支架O上，A、B
端分别用细绳AD、BC系于天花板上，木板AB水平时，绳AD、BC刚好绷直，且AD绳竖直，BC绳与板AB成30°角，已知细绳承受的最大拉力均为360N．现有重为300N的小孩，从O点出发。

（1）如果沿OA方向向A端缓慢行走，当小孩行走到距离O点1.5m的E点时，AD绳上的拉力是_______N
（2）如果沿OB方向向B端缓慢行走，在保证细绳不被拉断的情况下，小孩向右行走的最大距离是_______m。

18．图中所示是自行车上两个典型的轮轴装置，从图中可知脚踏板与________组成了一个________轮轴，飞轮与________组成了一个________轮轴.
19．如图甲所示，轻质杠杆OA保持水平平衡（B为OA的中点），重物G=20N，则F甲
=________N．若将重物的悬挂点和拉力的作用点互换位置，如图乙所示，当杠杆仍保持水平平衡时，F乙=________N．在如图中，属于省力杠杆的是________（选填“甲”或“乙”）
20．如图所示，杆秤秤砣的质量为0.1千克，杆秤的质量忽略不计．若杆秤水平静止时，被测物和秤砣到秤纽的距离分别为0.05米、0.2米，则被测物的质量为_________千克．若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值_________被测物的真实质量值（选填“小于”、“等于”或“大于”）．
三、实验题
21．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
22．（1）如图是某街道路灯悬挂的情景。

画出斜拉钢丝对横杆拉力F的示意图和对应的力臂L（_______________）
（2）某同学在研究滑动摩擦力时，先后做了如下两次实验：
实验一：将重为G的物块A放在一水平薄木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动物块，使它在木板上匀速运动，如图甲所示。

读出弹簧测力计示数为F0。

实验二：再将上述木板一端垫起，构成一个长为s、高为h的斜面；然后用弹簧测力计沿斜面拉动物块A，使它在斜面上匀速向上运动，如图乙所示。

读出弹簧测力计的示数为
F1。

请你结合实验过程，运用所学知识解答如下问题。

（阅读图丙）
①画出物块A在斜面上运动时对斜面的压力F N的示意图____________。

②物块A与薄木板之间摩擦力的比例常数μ=_________。

（用实验中的数据表示）
23．小飞用图甲装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂．他的实验思路是：改变F2、l1和l2，测得杠杆平衡时所需的拉力F1，来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系．已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的量程为0~5N，杠杆上每一格长10cm．
实验次数阻力F2/N阻力臂l2/cm动力臂l1/cm动力F1/N
143330
241830 2.4
347.530 1.0
（1）为便于测量力臂，弹簧测力计应沿_______方向拉杠杆，并使之在_____位置平衡；（2）小飞首先保持F2和l1不变而改变l2，所获得的实验数据如表格所示．第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图乙所示，则F1=______N，此时杠杆的类型与______（选填“筷子”或“老虎钳”）相同；
（3）为获得更多组数据，小飞继续进行（2）中实验，则为能顺利完成实验，在改变阻力臂l2时，l2应不超过______cm；完成上述实验后，小飞接下来还应进行的实验有：①保持______不变而改变F2；②保持F2和l2不变而改变l1．
24．在研究“杠杆平衡条件”的实验中：
(1)某同学实验前发现杠杆左端低右端高，这时应调节杠杆左右两端的螺母，使其向______端移动，直到杠杆在 ______位置平衡，这样做的好处是______；（写一条）(2)根据杠杆平衡条件，在下表空格处填上适当的数值；
实验次动力/N动力臂/cm阻力/N阻力臂/cm
10.98 4.0______8.0
2 1.47______ 2.94 6.0
调节钩码位置，并调节杠杆两端螺母使杠杆重新保持平衡，并记录有关数据，该同学在实验中存在的问题是______。

25．为研究沿光滑斜面向上拉重物所需的拉力大小与哪些因素有关，某实验小组同学利用如图所示的装置进行实验。

实验时多次改变斜面长度和高度，每一次用弹簧测力计拉动重为1牛的物体从斜面底端缓慢拉伸至顶端，实验数据记录在表一、表二和表三中。

(1)分析比较实验序号_____的数据及相关条件，可得的初步结论是：沿光滑斜面缓慢提升同一重物时，当斜面高度相同时，拉力与斜面长度成反比；
(2)分析比较实验序号1与4与8（或2与5）的数据及相关条件，可得的初步结论是：沿光滑斜面缓慢提升同一重物时，_____；
(3)进一步综合分析比较表一、表二、表三的数据及相关条件，并归纳得出结论。

表一
次数h（米）L（米）F（牛）
10.050.500.1
20.10 1.000.1
30.20 2.000.1
次数h（米）L（米）F（牛）
40.100.500.2
50.20 1.000.2
60.30 1.500.2
次数h（米）L（米）F（牛）
70.100.250.4
80.200.500.4
90.300.750.4
时，_____；
（b）分析比较表一和表二和表三的数据及相关条件，可得：沿光滑斜面缓慢提升同一重物时，_____。

26．如图，小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆，支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和相同的重0.5 N重的钩码若干个。

(1)如图A所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向______（选填“左”或”右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；
(2)在图B中杠杆平衡了，若在杠杆左右两边同时增加一个相同的钩码，则杠杆向______（选填“左”或”右”）倾斜；
(3)甲同学通过对一组数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，乙同学为了证明甲同学的结论是错误的，他做了如图C 的实验，已知杠杆上每个小格长度为5 cm ，每个钩码重0.5 N ，当弹簧测力计斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡，此时乙同学发现，动力×动力臂______（选填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂。

实验C______（选填“能”或”不能”）说明甲同学结论是错误的。

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题 1．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 。

2．C
解析：C 【详解】 A ．乙的边长
L 乙333=1000cm V 乙，
乙的底面积
S 乙= L 乙2=（0.1m ）2=0.01m 2，
杠杆平衡时，乙对地面的压力
F 乙=p 乙S 乙=3000Pa×0.01m 2=30N ，
故A 错误；
B ．地面对乙的支持力和乙对地面的压力是相互作用力，地面对乙的支持力
F 乙支持= F 乙=30N ，
B 端受到的拉力
F B =
G 乙-F 乙支持=50N-30N=20N ，
由杠杆的平衡条件可知G 甲OA =F B OB ，
G 甲=
B 2
=20N 5
OB F OA ⨯⨯=8N ， 甲的密度
ρ甲=
-638N ==10N/kg 100010m
m G V gV ⨯⨯甲甲甲甲=0.8×103kg/m 3 故B 错误； C ．因为
ρ甲＜ρ水，
甲落入水中静止时，处于漂浮状态，
F 浮甲=
G 甲=8N ，
排开水的体积
V 排甲=33
8N 110kg/m 10N/kg
F g ρ=⨯⨯浮甲水=8×10-4m 3， 甲落入水中静止时水面上升的高度
Δh =-43
-42
810m =20010m V S ⨯⨯排容=0.04m ， 水对容器底部的压强比未放入甲时增加了
Δp=ρg Δh =1×103kg/m 3×10N/kg×0.04m=400Pa ，
故C 正确；
D ．原来容器中水的深度
h =32
6000cm =200cm V S 水
容=30cm=0.3m ， 甲落入水中静止时，水的深度
h 1= h +Δh =0.3m+0.04m=0.34m ，
甲落入水中静止时，水对容器底部的压强
p 1=ρgh 1=1×103kg/m 3×10N/kg×0.34m=3400Pa ，
甲落入水中静止时，水对容器底部的压力
F = p 1S 容=3400Pa×200×10-4m 2=68N ，
故D 错误．
3．B
解析：B 【解析】 【详解】
A ．由图知，该装置由两段绳子承重，可以省力，但费距离，故A 错误；
B ．n=2，不计绳重和一切摩擦且箱子匀速上升时，人对绳子的拉力为：
350N 50N
200N 22
G G F ++=
==轮，故B 正确； C ．n=2，所以箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度一半，故C 错误； D ．不计绳重和一切摩擦时，此装置的机械效率约为：
()
350N
350N 50N 100%100%87.5%W G G h Gh W η++=
=
⨯=⨯=轮有用总
，故D 错误。

4．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 。

5．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．
6．C
解析：C
【分析】
①惯性是物体保持原来运动状态不变的性质；
②近视眼是由于晶状体的会聚能力太强造成，成像在视网膜之前；
③小车水平向右匀速运动，小球与竖直车厢壁刚好接触，只是接触不挤压，没有力的作用，因此小球受到两个力的作用：竖直向下的重力，竖直向上的拉力；
④确定承担物重的绳子段数，根据
1
F G
n
G
=+
动
（）计算出拉力F的值．
【详解】
A、开始锤柄和锤头同时向下运动，撞击锤柄，锤柄停止运动，锤头具有惯性，继续向下运动便紧套在柄上，但不能描述为：受到惯性作用，故A错误；
B、近视眼原来成像在视网膜之前，佩带对光线具有发散作用的凹透镜进行矫正，B错误；
C、小车水平向右匀速运动，小球在竖直方向上受到重力和绳子的拉力两个力的作用，重力的方向竖直向下，拉力的方向竖直向上，C正确；
D、由图知，滑轮组由2段绳子承重，则
11
6N3N 4.5N 22
F G G
=+=⨯+=
动
（）（），D错
误．
故选C．
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．D
解析：D
【解析】A、总功为：，
有用功：，
机械效率为：，故A错误；
B、额外功为：，故B错误；
C、额外功为克服摩擦力所做的功，所以物体所受的摩擦力为：，摩擦力不等于拉力，故C错误；
D、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面粗糙程度有关，因为两者都影响摩擦力的大小，而克服摩擦力做的是额外功，所以影响机械效率，故D正确．
故选D．
9．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η
W 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。

10．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。

11．D
解析：D
【解析】由图乙和图丁可知，1s-2s内，拉力F的大小为50N，货物升高的高度为0.1m，则拉力F通过的距离为0.3m，所以拉力做的功为W=Fs=50N×0.3m=15J，故A正确；由图乙和图丙可知，2s-3s内，拉力F的大小为40N，货物上升的速度为速度为0.2m/s，则可知拉力F的速度为0.6m/s，所以拉力的功率P=Fv=40N×0.6m/s=24W，故B正确；在2s-3s内
货物是匀速上升的，此时的拉力大小为40N，则可求出动滑轮的重为120N-100N=20N，故D错；由图乙可知，货物在1s时，拉力的大小为30N，则可得滑轮组对货物的拉力大小为30N×3-20N=70N，所以可得货物对地面的压力为100N-70N=30N，故C正确；应选D。

12．B
解析：B
【解析】
对物体A进行受力分析可知，物体A在水平方向上受到三个力的作用，水平向左的拉力F、物体与平面间的摩擦力f和绳子对物体A水平向右的拉力为F1，这三个力平衡，故A 错；F1、f的合力与F是平衡力，所以F1、f之和与F大小相等，故B正确；G B与F2是一对平衡力，而不是相互作用力，故C错；G A与N是一对平衡力，而不是相互作用力，故D 错；应选B．
二、填空题
13．20J、73.5%
【解析】
试题分析：手压一次所做的功为：W=Fs=100N×0.2m=20J
汽车作用在千斤顶上的压力为阻力：F阻=30%mg=0.3×4×103kg×9.8N/kg=11.76 解析：20J、73.5%
【解析】
试题分析：手压一次所做的功为：
汽车作用在千斤顶上的压力为阻力：
将后轮抬起15cm所做的有用功为：
手压120次所做的总功为：
该千斤顶的机械效率是：
考点：机械效率
14．50
【详解】
根据题意知，此时可以将木棒看做是一个以木棒没有离地端为支点的杠杆，阻力是木棒的重力，为100N，因为木棒是均匀的，所以动力臂等于木棒长L，阻力臂是木棒长的一半为，根据杠杆的平衡条件可
解析：50
【详解】
根据题意知，此时可以将木棒看做是一个以木棒没有离地端为支点的杠杆，阻力是木棒的重力，为100N，因为木棒是均匀的，所以动力臂等于木棒长L，阻力臂是木棒长的一半为
1
2
L，根据杠杆的平衡条件可得所需要的力为
22 1
1
100N
2
==50N
L
F L
F
L L ⨯
=
故所需要的最小的力为50N。

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F1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=2F1+G动，
根据杠杆的平衡条件：G M×AO=(2F1+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=2F2+G动，
根据杠杆的平衡条件：(G M−F浮)×AO=(2F2+G动)×OB…②
①−②可得：F浮×AO=2(F1−F2)×OB
M浸没水中后由于受到浮力,对杠杆A端拉力减小,所以F1>F2，
所以：F浮=
()
12
2F F OB
AO
-⨯
=
260N4
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/m10N/kg
⨯⨯
=1.6×10−2m3
所以M的密度：ρ=m
V
=
Vg
M
G
=23
880N
1.610m10N/kg
-
⨯⨯
=5.5×103kg/m3
16．80
【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．
17．1.2
【解析】（1）当小孩在OA 侧时，CB 松驰，在人与DA 的拉力的作用下平衡，以O 为支点，由杠杆平衡条件可得G1×OE=F×OA， 代入数据得：300N×1.5m=F×2m，解得：F=225N 。

解析：1.2
【解析】（1）当小孩在OA 侧时，CB 松驰，在人与DA 的拉力的作用下平衡，以O 为支点，由杠杆平衡条件可得， 代入数据得：
，解得：。

（2）小孩在B 侧时，B 产生拉力，在人与BC 的拉力的作用下平衡，以O 为支点，则BC 绳的拉力的力臂为：
，
设人走的最远距离为L ，由杠杆平衡条件可得：
，
点睛：重点是杠杆平衡条件的应用及计算，难点是根据直角三角形中30度所对的直角边等于斜边的一半，得出B 点的拉力的力臂，再根据平衡条件进行计算。

18．齿轮盘 省力 后车轮 费力
【解析】由图知：脚踏板的半径要大于齿轮盘的半径，因此脚踏板与齿轮盘组成轮轴，脚踏板是轮，齿轮盘是轴，组成了一个省力轮轴； 飞轮和后车轮组成轮轴，飞轮是轴，后车轮
解析： 齿轮盘 省力 后车轮 费力
【解析】由图知：脚踏板的半径要大于齿轮盘的半径，因此脚踏板与齿轮盘组成轮轴，脚踏板是轮，齿轮盘是轴，组成了一个省力轮轴；
飞轮和后车轮组成轮轴，飞轮是轴，后车轮是轮，组成了一个费力轮轴。

故答案为：
齿轮盘；省力；后车轮；费力。

【点睛】首先分清两部分哪个是轮、哪个是轴，再判断力是作用在轮上、还是作用在轴上来进行解答。

此题考查了常见的机械：轮轴.如果需要判断轮轴是省力还是费力，只需判断出力是作用在哪一部分：若力作用在轮上，则是省力轮轴；若作用在轴上，则是费力轮轴。

19．40 甲 【解析】
根据杠杆平衡条件可得：G×OBF 甲×OA，由题知，OA2OB ，则F 甲 10N ，如图乙,根据杠杆平衡条件可得：G×OAF 乙×OB，由题知，OA=2OB ，则F 乙 2×
解析：40 甲 【解析】
根据杠杆平衡条件可得：G×OB =F 甲×OA，由题知，OA =2OB ，则F 甲G OB
OA
⨯=
G OB 2OB ⨯=
2022
G N
=
==10N ，如图乙,根据杠杆平衡条件可得：G×OA =F 乙×OB，由题知，OA=2OB ，则F 乙0G OA B ⨯=
22G G OB
OB
⨯=
==2×20N =40N ，(2)图甲中，动力臂OA 大于阻力臂OB ，属于省力杠杆；图乙中，动力臂OB 小于阻力臂OA ，属于费力杠杆． 点睛：（1）根据杠杆平衡条件求解F 甲和F 乙的大小；（2）杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；②费力杠杆，动力臂小于。