成都市实验外国语学校功和机械能单元专项训练

成都市实验外国语学校功和机械能单元专项训练
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．用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计．则
A．手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙
B．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙
C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙
D．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙
3．如图所示，AB=3AE，AC=2AE，AD=1.5AE。

若把物体沿AB、AC、AD三个斜面匀速地拉到顶端A时，（不计摩擦）则（）
A．沿着AB用的拉力小，做功多B．沿着AC用的拉力小，做功多
C．沿着AD用的拉力大，做功少D．沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多
4．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
5．如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中下列说法正确的是（）
A．绳子自由端移动的距离为2m
B．物体与地面间的滑动摩擦力为48N
C．拉力F的功率为4W
D．有用功为120J
6．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
7．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
8．某同学自制了一架天平，由于制作粗糙，天平两侧长度不同．当将一物体放在天平的左盘时，右侧砝码的质量为m1，恰好平衡；当将该物体放在天平的右盘时，左侧砝码的质量为m2，天平才平衡．则该物体的质量应为：（）
A．B．C．D．无法确定
9．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10．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
G=，拉力大11．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
12．一个原来处于平衡状态的杠杆，如果再作用一个力后，杠杆仍处于平衡状态，则此力（）
A．必须作用于动力的作用点上 B．必须作用在支点上
C．必须作用在阻力的作用点上 D．可以作用在杠杆任一点上，但必须使力的作用线通过
支点
二、填空题
13．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。

14．如图，重力不计的一长木板AB可绕O点无摩擦转动，且OA=1m，OB=4m。

在A端用一细绳挂一边长为0.5m的正方体C，体重为600N的小明站在B点时，正方体C对地面的压力刚好为300N，则正方体C的重力为____N；当小明由B点向左走____ m时，正方体C 对地面的压是6000Pa。

15．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。

16．用如图甲所示的装置将实心物体A从深井中吊出来，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为60N，物体匀速上升的速度始终为1m/s（不计绳重、摩擦及阻力，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg），则物体浸没在水中时受到的浮力为_________N；物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为___________。

17．一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．
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．如图所示，在不计摩擦和杠杆重力的情况下，杠杆OA的中点悬挂一重G=100N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F=________N．保持F的方向不变，在将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将________（选填“变大”、“不变”或“变小”），如果物体上升2m，拉力做的功为________ J．
20．小明同学利用身边的简易器材制作了一个捕鼠器，如图所示长1.0m重1.5N的均匀木板放在水平桌面上，木板左端离桌面沿0.4m，上面挂一诱铒，若一重0.5N的老鼠偷吃食物，沿木板向左端爬去，当老鼠爬过离桌沿________米时，木板会失去平衡，而使它落入桌子下面的水桶中。

该捕鼠器是利用________原理制成的。

三、实验题
21．如图所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。

(1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。

此时，应把杠杆两端的平衡螺母向______（左/右）调节，使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡。

其目的是______；
(2)杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码，杠杆恰好在原位置平衡。

于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：______（用字母表示）。

他这样得出的结论______（合理/不合理）；原因是：______；
(3)实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。

其原因是：______。

22．小红用如图甲所示的装置进行“测滑轮组机械效率”的实验(忽略绳重和摩擦)．
(1)实验中，应该在___________时(选填以下正确选项前的字母)，读取测力计示数；
A．竖直匀速拉动 B．竖直加速拉动 C．静止 D．任意方向匀速拉动
(2)若重物以0.lm/s的速度匀速上升，则弹簧测力计竖直向上移动的速度为_______m/s．
(3)改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图象，分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越___________．
(4)分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为_________N．
(5)小红在上述实验的基础上多使用一个滑轮再次做了实验，如图丙所示．小红多使用一个滑轮，目的是_____．(选填以下选项前的字母)
A．可以省力 B．可以省功 C．可以省距离 D．可以改变拉力的方向
(6)小红同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时，甲、丙滑轮组的机械效率________________(选填“相同”或“不相同”)．
23．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_____________。

24．对于杠杆的原理，我国古代也很注意研究，在古书《墨经》中就对杆秤作了科学的说明。

某物理小组探究如图所示的一杆秤，通过观察和测量知道：杆秤上标有刻度，提纽在B点，秤钩在A点，O点为刻度的起点（为零刻度点，在B点左侧）。

用刻度尺量出
OA=l1，OB=l2。

(1)秤钩不挂重物时，秤砣挂在O点时杆秤平衡，则重心C应在B点的__________侧（选填“左”、“右”或“不确定”）。

设该杆秤秤砣的质量为m，则杆秤自身重力（不含秤砣）和它的力臂的乘积是__________。

(2)物理小组利用空瓶（空瓶质量比秤砣质量小一些）、细线和原有秤砣测出原秤砣的质量。

方法是：用细线系在空瓶上并置于__________点，慢慢往瓶中加沙子，如果杆秤恰能平衡，相当于新做了一个秤砣，再把它挂在秤钩上，移动原秤砣位置至杆秤平衡，秤杆上的读数即为原秤砣质量。

(3)物理小组通过查资料得到“如果杠杆受两个阻力，杠杆的平衡条件是：F动l动=F阻l阻+F′阻l′，如图所示”。

则上一问中实际上只要有刻度尺利用科学推理也可测得秤砣质量，方法
阻
是：设想有两个完全一样的原秤砣甲、乙，将甲置于A点，乙置于B点右侧某点，杆秤恰好平衡。

由杠杆的平衡条件可知，量出长度l1、l2后，只须从B点起向右量出长度
__________，该位置杆秤上的读数即为秤砣的质量m。

25．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：__________________________。

26．在研究杠杆的平衡条件实验中：
（1）实验前杠杆倾斜情况如图A所示，为使它在水平位置平衡，可将左端的平衡螺母向_________（选填“左”“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡的好处是
__________________________．
（2）实验中共有10个相同的钩码，如图B所示，杠杆上每格等距，当在A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？（请设计两种方案）
答：①________________________________；②________________________________． （3）如图B 中用弹簧测力计在G 点第一次竖直向下拉，第二次仍在G 点斜向右下方拉，此时弹簧测力计的示数将_________．（选填“不变”“变小”或“变大”）
（4）如果某组同学在实验前猜想杠杆平衡的条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”，他们经过实验，获得了如下表所示的数据：
于是，他们分析了所得的数据，认为自己的猜想得到了验证，请你指出他们的实验中存在的问题．
答：①______________________________________________； ②__________________________________________________．
【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
33338.910kg/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．D
解析：D 【详解】
由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力：F
甲
＞F 乙；两幅图中的W 有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑
轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式W W η=有
总
可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小； 所以选D ．
3．D
解析：D 【详解】
由图可知，斜面AB 倾斜角度最小，所以沿着AB 用的拉力最小；斜面AD 斜角度最大，沿着AD 的拉力最大；不考虑摩擦，额外功为0，利用斜面做的功都等于提升物体做的功，所以拉力在三斜面上做功相同；由以上分析可知，沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多。

故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

4．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 。

5．B
解析：B 【详解】
A ．由图知n ＝3，则绳子自由端移动的距离
s 绳＝3s 物＝3v 物t ＝3×0.2m/s×10s ＝6m
故A 错； B ． 因为
=
100% =100%=100%=100%=80%33W fs fs f
W Fs F s F
η⨯⨯⨯⨯有物物绳总物 所以物体与地面间的滑动摩擦力 380%320N 80%48N f F =⨯=⨯⨯=
故B 正确； C ．拉力做的功为
W 总＝Fs 绳＝20N×6m ＝120J
拉力做功的功率
120J
12W 10s
W p t =
==总 故C 错误； D ．有用功
W 有＝fs 物＝fv 物t ＝48N×0.2m/s×10s ＝96J
故D 错。

故选B 。

6．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．
7．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．8．A
解析：A
【解析】
【详解】
天平在水平位置平衡，如图设天平的左半段是l2，右半段是l1，把物体m放在不等臂天平的左盘，右盘放m1砝码，天平平衡，所以mgl2=m1gl1--①，
把物体m放在不等臂天平的右盘，左盘放m2砝码，天平平衡，
所以m2gl2=mgl1--②，①
得
②
1
2
m
m
=
m m
即m2=m1m2 所以12
m m；故选A 9．A
解析：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 ．
10．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 ．
11．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 。

12．D
解析：D
【解析】左边的力矩（力与力臂的乘积）为：；右边的力矩为：
；已知
杠杆平衡，则：；在杠杆的一边添加一个力F 后，若杠杆仍然平衡，则必须满足：的条件；所以所加力F 的力臂必为0（即力矩为0），那
么有两种情况：①力F 的作用点为支点；②力F 的作用线通过支点；显然D 的说法更符合
题意，故选D ．
【点睛】此题考查的是杠杆中的力的分类，记住两点即可： ①作用点在支点或力的作用线经过支点的力，不会影响杠杆的转动； ②力的作用线不经过支点时，会影响杠杆的转动。

二、填空题
13．990 【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
14．2 【详解】
[1]根据杠杆的平衡条件得
因力的作用是相互的，正方体C 受到的拉力为2400N ，正方体C 受力平衡，故
重力为 2400N300N=2700N
[2]当正方体C 对地面的压强为6
解析：2 【详解】
[1]根据杠杆的平衡条件得
1F OA G OB ⨯=⨯人
1OB 4m
600N 2400N OA 1m
F G ⨯
=⨯人＝＝ 因力的作用是相互的，正方体C 受到的拉力为2400N ，正方体C 受力平衡，故重力为
2400N +300N=2700N
[2]当正方体C 对地面的压强为6000Pa 时，正方体C 对地面的压力为
()2
6000Pa 0.5m 1500N F pS ==⨯=
此时正方体C 对木板的拉力为
12700N 1500N 1200N F =-='
根据杠杆的平衡条件得
1F OA G OB '⨯=⨯'人
∴11200N 1m
2m 600F OA OB G N
⨯⨯'==='人
即小明由B 点向左走
4m-2m=2m
15．10 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：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 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 。

16．80% 【分析】
由图甲可知，承担物重的绳子股数n=2，则绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的2倍；由图乙可知圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率，利用求绳子自由端的拉力，而不计绳重、摩擦及阻力
解析：80% 【分析】
由图甲可知，承担物重的绳子股数n =2，则绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的2倍；由图乙可知圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率，利用P Fv =求绳子自由端的拉力，而不计绳重、摩擦及阻力，拉力A ()1
2
F G G '=
+轮，据此求A 的重力；由图乙可知圆柱体A 在水中拉力F 的功率，由P Fv =得绳子自由端的拉力，不计绳重、摩擦及阻力，拉力
A )1
2
(F G F G =-+浮轮，据此求浮力大小；不计绳重、摩擦及阻力，利用
A A W G F W G G F η-=
=+-有浮
浮
总轮求物体浸没水中时的机械效率。

【详解】
[1]由图甲可知，n =2，则拉力F 拉绳的速度
A 221m/s 2m/s v v ==⨯=
由图乙可知，圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率420W ，由P Fv =得，绳子自由端的拉力
420W 210N 2m/s
P F v ''=
== 不计绳重、摩擦及阻力，拉力A ()1
2
F G G '=
+轮，A 的重力 A 22210N 60N 360N G F G ='-=⨯-=轮
由图乙可知，圆柱体A 在水中拉力F 的功率300W ，由P Fv =得，绳子自由端的拉力
300W 150N 2m/s
P F v =
== 不计绳重、摩擦及阻力，拉力A )1
2
(F G F G =
-+浮轮，物体浸没在水中时受到的浮力 A 02360N 6N 150N 1220N F G G F =+=+-=-⨯浮轮
[2]物体浸没在水中的机械效率
()()A A 360N 120N 100%100%100%80%
360N 120N 60N G F h W W G F G h
η--=
⨯=⨯=⨯=-+-+浮有总浮轮 17．1.5 【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．
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．不变 200 【解析】 解： （1）如图， 杠杆在A 位置，， 杠杆平衡，所以， 得：
（2）如图，杠杆在B 位置，OA′为动力臂，OC′为阻力臂，阻力不变为G ， ∵ ∴
∵杠杆平衡，
解析：不变 200 【解析】 解： （1）如图，
杠杆在A 位置，2OA OC L L =， 杠杆平衡，所以OA FL GL =， 得：
100N
=50N 22
OC OA GL G F L =
== （2）如图，杠杆在B 位置，OA′为动力臂，OC′为阻力臂，阻力不变为G ，
∵OC D OA B ''∽
∴12OC OA OD OB ''==：：： ∵杠杆平衡，
∴OA OC F L GL ''=' ∴'100N
=50N '22
OC OA GL G F L =
==； 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； （3）不计摩擦的情况下，根据功的原理可知，拉力做的功为：
100N 2m 200J W Fs Gh ===⨯=
答案：(1). 50 (2). 不变 (3). 200
点睛：重点是杠杆平衡条件的应用及计算，难点是根据三角形相似得出向上移动后，动力臂与阻力臂的比仍然为2：1，所以动力不变，再根据不计杠杆重和摩擦时，有用功等于总功计算拉力做的功．
20．3 杠杆 【详解】
[1][2]均匀木板的支点在水平桌面的最左端，而木板的重心在木板的中间，所以根据杠杆平衡原理得 0.5N×L=1.5N×0.1m
解得L=0.3m 。

该捕鼠器是利用杠
解析：3 杠杆 【详解】
[1][2]均匀木板的支点在水平桌面的最左端，而木板的重心在木板的中间，所以根据杠杆平衡原理得
0.5N×L =1.5N×0.1m
解得L =0.3m 。

该捕鼠器是利用杠杆原理制成的。

三、实验题
21．左 减小了杠杆的自重对实验的影响 1122Fl F l = 不合理 实验次数较少，得出的结论不具有普遍性 杠杆本身受到重力 【详解】
(1)[1]发现杠杆右端下沉，说明右端重，应该把杠杆两端的平衡螺母向左调。

[2]使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡。

其目的是把重心移至支点处，让杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响。

(2)[3][4][5]杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂，探究杠杆平衡的条件多次测量就是为了寻找普遍规律，本次实验，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律。

(3)[6]图乙中，支点位于动力和阻力的右侧，杠杆的重心不在支点上，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F 的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。

22．A 0.3 低 3 D 相同。