广州市二中应元物理八年级第十一章 功和机械能中考专项复习训练

广州市二中应元物理八年级第十一章功和机械能中考专项复习训练
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．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
3．材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端，O为支点（OA＜OB），如图所示，杠杆处于平衡状态．如果将甲、乙物体（不溶于水）浸没于水中，杠杆将会
A．A端下沉B．B端下沉C．仍保持平衡D．无法确定
4．如图所示，不计绳子的质量和一切摩擦作用，整个系统处于静止平衡状态。

重物G1 =100N，每一个滑轮重力均为20N，则下列说法正确的是（）
A ．b 处绳子的拉力为50N
B ．G 2=280N
C ．e 处绳子的拉力为140N
D ．G 2=200N
5．如图人们用木棒撬石块，在 C 点沿不同方向施加作用力 F 1 或 F 2 或 F 3 ，这三个力的大小关（ ）
A ．123F F F ==
B ．123F F F >>
C ．123F F F <<
D ．无 法 判断 6．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
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，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
9．如图所示，用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块，若撬棒C点受到石块的压力是
1800N，且AB=1.8m，BD=0.6m，CD=0.4m，则要撬动该石块所用的最小的力应不小于
A．600N B．400N C．150N D．200N
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
二、填空题
11．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）
12．如图是一种轮式垃圾桶，拖动时它相当于一个______（选填“省力”或“费力”）杠杆。

垃圾桶底部的小轮子是为了______（选填“增大”或“减小”）摩擦力。

若拖动时垃圾桶总重为120N，且动力臂为阻力臂的3倍，要保持垃圾桶平衡的拉力F为______N。

13．如图，物体A重120N,物体B的体积是1dm3，此时A恰能沿着水平桌面以0.2m/s向右做匀速直线运动，若将B始终浸没在水中并以原速度匀速上升，需要对A施加100N水平向左的拉力，不计滑轮摩擦，绳重及滑轮重，则此时绳子对物体B的拉力功率
______W；物体B密度___kg/m3。

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。

15．一工人利用如图所示的滑轮组提起重物，当被提起重物的重力是150N时，滑轮组的机械效率为60%。

若忽略绳重、滑轮摩擦，则动滑轮重________N。

16．高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷的直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。

如图为输电线的牵引装置。

钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg，不计滑轮和钢绳自重和摩擦，输电线A端受到的拉力大小为________N。

若某段时间内坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了_______cm。

（g取10N/kg，不考虑钢
绳的热胀冷缩）
17．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.
18．如图所示，搬运工人用滑轮将重为425 N的重物匀速提升4m，所用拉力为250N，时间为20s．则此过程中总功是______J，拉力的功率是______W，滑轮的机械效率是
______．
19．杠杆AB可绕支点O自由转动，将金属块用细绳悬挂在杠杆A端，把石块用细绳悬挂在杠杆B端时，杠杆恰好在水平位置平衡，如图所示．若将石块浸没在水中，为使杠杆在水平位置平衡，需在杠杆A端施加一个竖直向上的拉力F，其大小为石块所受重力的
8 9．已知
OA
OB
=
3
8
，则石块的密度为______kg/m3．
20．如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组，分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则甲、乙的拉力之比为______甲、乙的机械效率之比
______。

三、实验题
21．小苗利用刻度均匀的轻质杠杆进行“探究杜杆的平衡条件”实验，已知纡个钩码重0.5N。

(1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置半衡。

(2)在图甲中的A点悬挂4个钩码，要使杠杆仍保持水平位置平衡，需在B点悬挂_______个钩码。

(3)如图乙所示，取走悬挂在B点的钩码，改用弾簧测力计在C点竖直向上拉，仍使杠杆在水平位置平衡，测力计的拉力为__________N；若在C点改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，杠杆仍然在水平位置平衡，则测力计的读数将__________（选填“变
大”“变小”或“不变”）。

22．小军利用如图所示器材测定滑轮组的机械效率，他记录的实验数据如下表。

次数物重G/N 绳自由端的
拉力F/N
钩码上升的
高度h/cm
绳自由端移
动的距离
s/cm
机械效率η/%
1 1.00.51030
2 2.00.951574.1
(1)根据记录表格中提供的信息，组装图中小军使用的滑轮组______；
(2)根据给出的实验数据，计算出第一次的机械效率并填入表格中______；（结果保留三位有效数字）
(3)同一个滑轮组，在两次实验过程中机械效率不同，主要原因是______。

23．图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图，浮子是有上底无下底的圆柱形容器，中间有圆柱形的孔（图乙是浮子的放大示意图），壁的厚度忽略不计，浮子通过圆孔套在直杆上，并与调节螺母紧密相连，手动上下移动调节螺母，可以使浮子的位置随之上下移动，轻质细杆AB可绕O点旋转，A端与直杆底端相连，B端装有塞子当水箱的进水孔进水，水面接触到浮子下端后，浮子内的空⽓开始被封闭压缩，随着水位继续上升，浮子上升带动直杆向上运动，当水位上升到一定高度，AB杆处于水平位置时，塞子压住进水孔，进水孔停止进水。

(1)为测出浮子上底面的面积，现有刻度尺、量筒和水，请完成实验：
①将浮子倒置后，用刻度尺测出浮子内的深度h；
②将浮子装满水，用_______________________；
③浮子上底面的面积表达式：S上=_________（用所测量物理量的符号表示）。

(2)若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露，用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm2，外界大气压为1.0×105Pa，浮子、直杆、细杆AB、塞子的重力及所受浮力均不计，忽略所有摩擦，当进水孔停⽓进水时，浮子内的⽓体压强为外界大气压强的1.2倍，
OA=6cm，OB=4cm，塞子受到水的压力为___________N。

(3)科学研究表明，⽓定质量的⽓体，在温度不变时，其压强与体积成反比，当进水孔的水压过大时，塞子被冲开，水箱内的水位超过⽓定⽓度，会使水溢出，若通过移动调节螺母的方法保证⽓桶正常使用，应如何移动调节螺母：__________。

24．如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。

(1)为了在实验中方便读取力臂，探究前和探究过程中我们都应将杠杆调整到____________ 位置平衡。

挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，接下来应杠杆两端的螺母适当向
_________(选填“左”或“右”)调解。

(2)如图乙，A点挂有2个重力均为0.5N的钩码。

为了让杠杆在实验所需要的位置平衡，应在支点右侧B点(第2格处)挂_________个相同的钩码(每个钩码重均为0.5N)。

(3)改变钩码个数及力臂，多次实验得出结论：杠杆的平衡条件是：__________________。

多次实验是为了使实验结论具有_____________性。

(4)如图丙，现给你一个量程为0〜2N的弹簧测力计，若干个重力均为0.5N的钩码。

钩码挂在C点处，现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡(不计杠杆自重对实验的影响)，则在C点处所挂钩码的最多个数为__________________个。

25．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：
（1）在表中空格处填下适当的数据_______（机械效率用百分数表示，保留一位小数）．（2）在实验操作中应竖直向上____拉动弹簧测力计．
（3）从实验数据分析得出：使用同一滑轮组，__________可以提高滑轮组的机械效率．（4）滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你作出恰当的猜想：滑轮组的机械效率与_________、_________有关（写出两种影响因素）．
四、计算题
26．为了进一步理解所学知识，某物理兴趣小组组装了如图所示的装置。

一辆质量为3kg 的玩具电动小车放置在粗糙水平桌面上，其与桌面间的滑动摩擦力为20N，一根不可伸长的细绳一端固定在小车尾部，另一端依次跨过定滑轮、动滑轮后固定在O点，两滑轮质量都为0.5kg。

当小车向右运动，借助细绳、滑轮带动质量为2kg的物体以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升，不计细绳与两滑轮之间的摩擦，不考虑空气阻力，求：
(1)细绳的拉力F；
(2)滑轮组的机械效率；
(3)玩具电动小车牵引力的功率P。

27．如图甲所示装置中，物体甲重G甲＝150N，滑轮重G轮＝50N，人重G人＝650N．轻杆AB可以绕O点转动，且OA:OB＝5:9。

不计轴摩擦和绳重，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，地面对物体乙的支持力为F1＝210N。

求：
(1)物体乙受到的重力G乙。

(2)若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图乙所示，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为F2＝780N．此时地面对人的支持力F3是多少。

28．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。

29．“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。

30．如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提取质量为2000kg、体积为1m3的物体，上升过程中物体始终不接触水底和露出水面，g=10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3。

（1）物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小；
（2）已知动滑轮重2000N，若不计绳重和摩擦，当浸没在水中的物体披匀提升时，求电动机对绳子的拉力；
（3）求此滑轮组做功的机械效率（结果保留1位小数）。

【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
3333
8.910kg/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．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．
3．C
解析：C 【详解】
由题知，甲．乙两物体的密度相同，OA ＜OB ，即甲的力臂要小于乙的力臂： 根据杠杆的平衡条件可知，G l G l ⨯⨯甲甲甲乙＝
即：gV l gV l ρρ甲甲乙乙＝ 所以：V l V l 甲甲乙乙＝
如果将甲．乙物体（不溶于水）浸没于水中，此时甲乙都要受到浮力的作用，根据阿基米德原理可知，甲乙受到的浮力分别为：
F gV ρ甲浮甲水＝ F gV ρ乙浮乙水＝
此时左边拉力与力臂的乘积为：
G gV l G l gV l ρρ⨯⨯⨯甲甲甲甲甲甲甲水水（﹣）＝﹣① 此时右边拉力与力臂的乘积为：
G gV l G L gV l ρρ⨯⨯⨯乙乙乙乙乙乙乙水水（﹣）＝﹣② 由于V l V l 甲甲乙乙＝
所以：gV l gV l ρρ⨯⨯甲甲乙乙水水＝
则由①②两式可知，此时左右两边拉力与力臂的乘积相同，则杠杆仍然会保持平衡，故C 正确，ABD 错误．
4．C
解析：C 【详解】
A ．由图知，a 、b 、c 、d 在同一根绳上，拉力相同；e 、f 在同一根绳上，拉力相同；G 1由两根绳子承担
12b G G F +=动
则b 处绳子的拉力为
1100N+20N
60N 22
b G G F +=
==动 故A 错误； C ．e 处绳子的拉力为
2260N 20N 140N e b F F G =+=⨯+=动
故C 正确；
BD ．G 2由两根绳子加上f 承担，则
22b f G G F F +=+动
2f b F F G =+动
则
24460N 240N b G F ==⨯=
故B 、D 错误。

故选C 。

5．B
解析：B 【详解】
以B 点为支点，在C 点用F 1或者F 2向下撬，从图中可以看出，F 1的力臂小于F 2的力臂，在阻力和阻力臂一定时，根据杠杆的平衡条件可得，F 1 > F 2；若以A 点为支点，相比以B 点为支点来说，动力臂变长，阻力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，F 3 < F 2，所以这三个力的大小关系是123F F F >>；故A 、C 、D 不符合题意，B 符合题意。

故选B 。

6．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．
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．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 。

9．D
解析：D 【解析】
若以D 点为支点，则作用在A 点的最小力应垂直杠杆斜向下，此时DA 为动力臂，DC 为阻力臂，如下左图所示，若以B 点为支点，则作用在A 点的最小力应垂直杠杆斜向上，此时
BA 为动力臂，BC 为阻力臂，如下右图所示．
由左图可得：12F DA F DC ⨯=⨯ 211800N 0.4600N 1.2F DC m
F DA m
⨯⨯=== 由右图可得：32F BA F BC ⨯=⨯
231800N 0.2200N 1.8F BC m
F BA m
⨯⨯=
== F 3<F 1 故本题选D ． 【点睛】要克服思维定式，不能只想到以D 点为支点，动力方向垂直杠杆斜向下，把另外一种情况遗漏．
10．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 ．
二、填空题
11．2 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 12．省力 减小 40
【详解】
[1]由图知道，拖动所示垃圾桶时，是动力臂大于阻力臂的杠杆，所以，相当于
是一个省力杠杆。

[2]垃圾桶底部安装小轮子，通过变滑动为滚动的方式减小了摩擦
解析：省力 减小 40 【详解】
[1]由图知道，拖动所示垃圾桶时，是动力臂大于阻力臂的杠杆，所以，相当于是一个省力杠杆。

[2]垃圾桶底部安装小轮子，通过变滑动为滚动的方式减小了摩擦力。

[3]根据题意知道，垃圾桶总重是G =120N ，动力臂是阻力臂的3倍，所以，由杠杆原理Fl 1 =Gl 2知道，保持垃圾桶平衡的拉力是
22
12
120N 40N 3GL L F L L ⨯=
== 13．【详解】 [1] [2]B 物体下滑的速度为
当物体A 水平向右匀速运动时，A 受向左的摩擦力f 和向右的拉力2F1，B 物体受竖直向上的拉力F1和竖直向下的重力GB ，根据力的平衡条件可得：，，由
于，，所
解析：3310⨯
【详解】
[1] [2]B 物体下滑的速度为
2=20.2m/s=0.4m/s B A v v =⨯
当物体A 水平向右匀速运动时，A 受向左的摩擦力f 和向右的拉力2F 1，B 物体受竖直向上的拉力F 1和竖直向下的重力G B ，根据力的平衡条件可得：12f F =，1B F G =，由于
G mg =，m V ρ=，所以
222B B f G m g Vg ρ===①
当A 向左匀速直线运动时，物体A 受向左的拉力F 和向右的摩擦力f 以及向右的拉力2F 2，B 物体受竖直向上的拉力F 2以及竖直向上的拉力F 浮和竖直向下的重力G B ，因为物体A 对水平桌面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力f 的大小不变，则根据力的平衡条件可得
2F f F =+
()22B F G F =-浮
()2B F f G F =+-浮②
因为物体B 始终浸没在水中，所以V V =排，则
F gV ρ=浮水③
由①②③式可得
42F Vg gV ρρ=-水
即
()
33-3333-3
3
100N+2 1.010kg/m 10N/kg 110m 2=
=310kg/m 4410m 10N/kg
F gV Vg
ρρ⨯⨯⨯⨯⨯+=
⨯⨯⨯水
物体A 受到的摩擦力f 为
33-3322=2310kg/m 10N/kg 10m =60N B f G gV ρ==⨯⨯⨯⨯
B 物体的重力为G B =30N ，B 物体受到的浮力为
33-33=1.010kg/m 10N/kg 10m =10N B F gV ρ=⨯⨯⨯浮水
物体B 在水中匀速上升时，绳的拉力为
2=30N-10N=20N B F G F =-浮
拉力的功率为
22=20N 0.4m/s=8W B P F v =⨯
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
11
100N 2==50N L
F L F L L
⨯
=
故所需要的最小的力为50N 。

15．100 【详解】
因不计绳重和摩擦，由题意可知，效率
则动滑轮的重力为
故动滑轮的重力为100N 。

解析：100 【详解】
因不计绳重和摩擦，由题意可知，效率
=60%G G G η=+物
物动
则动滑轮的重力为
150N
=
-=
-150N=100N 60%
G G G η
物
动物 故动滑轮的重力为100N 。

16．15
【解析】分析：（1）知道钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg ，可以知道坠砣的总质量，再利用重力公式G=mg 计算总重力；滑轮的轴固定不动的叫定滑轮，轴随物体一起运动的滑轮叫
解析：15
【解析】分析：（1）知道钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg ，可以知道坠砣的总质量，再利用重力公式
计算总重力；滑轮的轴固定不动的叫定滑
轮，轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮，据此判断；G 相当于物重，F 为A 端受到的为拉力，根据图得出n=2，不计滑轮和钢绳自重和摩擦，可以得出F=2G ； （2）根据公式求出输电线A 端向左移动的距离；
解答：（1）
，
，根据图得
出n=2，不计滑轮和钢绳自重和摩擦，可以得出A 端受到的拉
；
（2）某段时间内坠砣串下降了30cm，所以输电线A端向左移动的距离为
；
故答案为：(1). 104 (2). 15
【点睛】本题综合了重力知识、质量知识、滑轮组的知识来解决实际问题，其中判断绳子的股数是关键。

17．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。

18．100 85%
【解析】
工人做的有用功：
W有用=Gh=425N×4m=1700J，
因为使用的是动滑轮，所以拉力移动的距离s=2h=2×4m=8m，
工人做的总功：
W总=Fs=2
解析：100 85%
【解析】
工人做的有用功：
W有用=Gh=425N×4m=1700J，
因为使用的是动滑轮，所以拉力移动的距离s=2h=2×4m=8m，
工人做的总功：
W总=Fs=250N×8m=2000J，
所以，W额外=W总-W有用=2000J-1700J=300J，
拉力的功率：
2000J
100W
20s
W
P
t
===
总；
动滑轮的机械效率：1700J
100%100%85%2000J
W W η=
⨯=
⨯=有用总
． 故答案为 (1). 2000 (2). 100 (3). 85%
19．0×103． 【解析】
试题分析：该题有两种情况，一是石块没有浸入水中的情况，一是石块浸入水中的情况．
当石块不浸入水中时，杠杆平衡，则G 金×OA=G 石×OB ，由于OA/OB=3/8，故3G 金=8G
解析：0×103． 【解析】
试题分析：该题有两种情况，一是石块没有浸入水中的情况，一是石块浸入水中的情况． 当石块不浸入水中时，杠杆平衡，则G 金×OA=G 石×OB ，由于OA/OB=3/8，故3G 金=8G 石； 当石块浸入水中时，杠杆平衡，则(G 金－G 石)×OA=(G 石－F 浮)×OB ，
再联立上式，解之得：F 浮=
G 石，即ρ水gV=
ρ石gV ，故ρ石=3ρ水=3.0×103kg/m 3．
考点：杠杆平衡条件，阿基米德原理．
20．3:2 1:1 【详解】
[1]不计绳重及摩擦时，根据力的平衡可知
由图知，n 甲＝2、n 乙＝3，所以绳端的拉力分别为
则甲乙拉力之比为
[2]不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升
解析：3:2 1:1 【详解】
[1]不计绳重及摩擦时，根据力的平衡可知
nF G G =+物动
由图知，n 甲＝2、n 乙＝3，所以绳端的拉力分别为
2G G F +=物动
甲 3
G G F +=
物动
乙
则甲乙拉力之比为
3322
G G F F G G +=⨯=+甲物动乙物动 [2]不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W 额＝G 动h 、W 有＝G 物h 可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则拉力做的总功相同，由
100%W W η=
⨯有用
总
可知，两滑轮组的机械效率相同，即甲、乙的机械效率之比为 η甲：η乙＝1：1
三、实验题
21．右 3 1.5 变大 【详解】
(1)[1]杠杆在使用前左端下沉，说明左侧力与力臂的乘积大，应将平衡螺母向右调节。

(2)[2]设杠杆每个格的长度为L ，每个钩码的重力为G ，根据杠杆的平衡条件：F A L A =F B L B ，得
4G ×3L =F B ×4L
解得
F B =3G
即需在B 点处挂3个钩码。

(3)[3]取走悬挂在B 点的钩码，改用弹簧测力计在C 点竖直向上的拉力，根据杠杆的平衡条件：F A L A =F C L C ，得
4G ×3L =F C ×4L
解得
F C =3
G =3×0.5N=1.5N
[4]如改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，动力要增大，所以弹簧测力计示数变大，才能使杠杆仍然水平平衡。

22．
7 两次提升的物重不同
【详解】
(1)[1]当钩码上升的高度为10cm 时，绳自由端移动的距离为30cm ，则绳子承担重物的段数
30cm 310cm
s n h =
== 绳子的段数是奇数，从动滑轮开始绕起，如图所示。