初二物理第十二章 简单机械知识点及练习题及答案

一、选择题
1．如图，保持F的方向竖直向上不变，将杆由A位置匀速转动到B位置，在这个过程中F 将（）
A．先变大后变小B．始终变大C．始终变小D．始终不变
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．如图所示，重为12N的物体A放在足够长的水平桌面上，通过轻质细绳与滑轮相连，不计绳重与滑轮间的摩擦，动滑轮重为2N，重为6N的物体B通过滑轮拉动物体A向右做匀速直线运动的速度为0.2m/s，2min后，物体B着地，以下说法正确的是（）
A ．物体A 受到的摩擦力为3N
B ．1min 内拉力对物体A 做功为36J
C ．2min 内B 物体的重力做功为144J
D ．若用一个向左的拉力F 使 A 向左匀速运动，则F ＝8N
4．如图甲所示，重为160N 的物体在大小为20N ，水平向左的拉力F 1作用下，沿水平地面以3m/s 的速度做匀速直线运动。

如图乙所示，保持拉力F 1不变，用水平向右的拉力F 2，拉物体匀速向右运动了1m ，若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦，则（ ）
A ．物体向左运动时，拉力F 1的功率P 1=60W
B ．物体与地面之间的摩擦力f =20N
C ．物体向右运动时，拉力F 2=40N
D ．物体向右运动时，拉力F 2所做的功W 2=80J
5．如图所示，某人用扁担担起两筐质量为m 1、m 2的货物，当他的肩处于O 点时，扁担水平平衡，已知l 1＞l 2，扁担和筐的重力不计．若将两筐的悬挂点向O 点移近相同的距离△l ，则
A ．扁担仍能水平平衡
B ．扁担右端向下倾斜
C ．要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m 2-m 1）21
l
l l -
D ．要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m 2-m 1）
2l l l
- 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，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．用同种材料制成的物体A和B，分别挂在杠杆的两端，且G A＞G B，此时杠杆平衡，如图（a）所示，若将两物体全部浸入水中，如图（b）所示，杠杆将会（）
A．A物体下移，B物体上移B．A物体上移，B物体下移C．仍将保持平衡D．无法判断
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，可绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M，用一把弹簧测力计依次在A，B，C三点沿圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是
A．F1＜F2＜F3＜G B．F1＞F2＞F3＞G C．F1=F2=F3=G D．F1＞F2=F3=G
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．如图所示的两种情况中，OB=AB，物体均重为G，两轻质杠杆均处于水平平衡状态，比较力F、'F的大小，满足关系式 __________。

15．如图所示的滑轮组，拉一重100N的物体M在水平地面上做匀速直线运动，如果拉力F=20N，绳子拉出了6m，则物体受到的摩擦力为_____N，物体前进了_____m，弹簧测力计的示数为_____N。

（不计滑轮重、绳重和摩擦）
16．一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．
17．如图所示，一长为3m的粗细不均匀的水泥电线杆，用竖直向上的力F1＝1200 N可将A 端抬起（B端仍在地面上），用竖直向上的力F2＝600 N可将B端抬起．则该水泥杆重G＝_____N，重心与A端距离x＝_____m．
18．国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为65毫米，活塞冲程长为55毫米，满负荷工作时，燃气平均压强为9.59×105帕，飞轮转速为1500转/分，则该汽油机满负荷工作时的功率为_____瓦．（不计摩擦）
19．如图所示，某人用一个定滑轮将水平地面上一个质量为60 kg的物体往上拉，此人的质量为50 kg．当此人用450 N的拉力拉物体时，则物体________被拉上来（填“能”或“不能”），此时物体对水平地面的压力为________N．若此人用650 N的拉力往上拉物体，则________（填“能”或“不能”）将物体拉上来（g=10 N/kg）．
20．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___________%。

三、实验题
21．小明在探究杠杆的平衡条件的实验中，以杠杆中点为支点。

(1)小明在杠杆两侧挂上钩码，调节钩码的数量和位置直到杠杆水平平衡，如图甲所示，此时小明将两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离后，杠杆_____（选填“左”或“右”）端下沉；
(2)小明在得出杠杆平衡条件后，利用杠杆平衡条件解决问题：
①如图乙所示，有一根均匀铁棒BC ，其长为L ， O 点为其重心，其所受重力300N ；OA =
4
L
，为了不使这根铁棒的B 端下沉，所需外力F 至少应为_____N ；若F 的方向不变，微微抬起这根铁棒的B 端，所需外力F ＇至少应为_____N ；
②如图丙所示，C 物体静止在水平地面上时，对地面的压强为6×105Pa 。

现将C 物体用细绳挂在轻质杠杆的A 端，杠杆的B 端悬挂D 物体，当杠杆在水平位置平衡时，C 物体对地面的压强为2×105Pa ，已知：D 物体的质量为2kg ， OA :AB=1:4。

要使C 物体恰好被细绳拉离地面，则可以移动支点O 的位置，使O ＇A :AB =______。

22．小华用图示装置探究滑轮组的机械效率，实验数据记录如下： 次数 物重G/N 物体上升高度h/m 拉力F/N 机械效率η 1 2 0.10 1.0 66.7% 2 3 0.10 1.4 71.4%
3
6
0.10
2.5
（1）实验中应竖直向上_____拉动弹簧测力计，绳端移动距离为_____m．
（2）第3次实验的机械效率为_____%．
（3）分析数据可知，提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施是_____；小华所用动滑轮的重一定小于_____N．
23．小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为m，O为支点．
（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为η=________．（用物理量的符号表示）
（2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度与第一次相同，则弹簧测力计的示数将________（选填“＞”、“=”或“＜”）F1，此
次弹簧测力计做的功将________（选填“＞”、“=”或“＜”）第一次做的功．
（3）如果他想探究杠杆机械效率与物重的关系，在上述（1）实验基础上，接下来他应将
3只钩码悬挂在________点（填“B”或“C”），并使钩码上升________高度（填“相
同”或“不同”），测出拉力和A点移动的距离．
24．如图甲所示,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)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: F A×OA=F B×OB．他这样得出的结论是否合
理?________.为什么?_______.
(2)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?”于是小明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: ____________________________
(3)小明用如图丙所示的实验装置继续研究“杠杆的机械效率”.实验时,将总重为G的钩码挂在杠杆A处,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h,弹簧测力计的示数为F,其移动的距离为S,则杠杆的机械效率η＝___(用题中字母表示).若将钩码移动到B点,仍将它匀速提升h的高度,则弹簧测力计的示数F′___ （>/=/<） F,杠杆的机械效率η′_____ （>/=/<）η25．小明使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图所示。

他将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s、计算得出的有用功W有用、总功W总和机械效率η等数据一并记入下表：
实验次数G/N F/N h/m s/m W有用/J W总/Jη
12 2.10.10.10.20.2195.2%
22 1.20.10.20.20.2483.3%
320.90.10.30.20.2774.1%
420.90.30.90.60.81★
520.60.10.50.20.3066.7%
(2)比较1、2次实验数据可知：第2次的机械效率较低，主要原因是______；
(3)分析第3、4次实验数据可知：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______；
(4)比较3、5次实验数据可知：在被提升的重物一定时，所用滑轮组的动滑轮越重，滑轮组的机械效率越______。

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2m2，该车正常工作时每小时可以将60m3的混凝土输送到10m高的楼上．求：（g=10N/kg，ρ混凝土=4.3×103kg/m3，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60m3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60m3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，长方体A、B是两个形状相同，材料不同的柱形物体，他们之间用细绳连接，并与滑轮组的动滑轮D连接。

在向长方体容器C中缓慢加水时，用弹簧测力计拉住绳子自由端不动，其示数F与加水质量m之间的函数关系如图所示。

忽略题中所有绳重以及摩擦，加水过程中A、B间的绳子始终是绷直的。

已知：容器C的内底面积S C = 80 cm2，物体A的底面积S A =20cm2，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。

求：
(1)加水多少cm3时，物体B刚好接触水面？
(2)物体B的高度是多少？
(3)绳子自由端的拉力F2是多少？
28．如图所示，一轻质杠杆的B端挂一质量为10千克的物体，A端用一细绳将杠杆系于地上，细绳与杠杆间的夹角为30°，OA=1m，OB=0.4m，此时杠杆在水平位置平衡，现在0点放一质量为5kg的物体，用F=10N的水平拉力使物体以0.1m/s的速度向左匀速滑动．问：
（1）物体在0点，杠杆水平静止时细绳AC的拉力是多少？
（2）物体运动到距A点多远的地方，细绳AC的拉力恰好为零？
29．工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，每次运送量不定。

滑轮组的机械效率随重力不同的建材变化的图像如图乙所示，滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。

求：
（1）若工人用200 N的拉力，将建材匀速竖直向上提升了6 m，工人所做功；
（2）当所运送建材的重为400 N时，工人作用在绳子上的拉力；
（3）当滑轮组的机械效率为80%时，所运送建材受到的重力。

30．如图所示，在水平地面上放着物体A，已知A的重量为300N，动滑轮的重力为
100N，某人的重力为600N，现正用绳子将A物体拉到2m高的台子上。

不计绳重和摩擦，g=10N/kg，求：
(1)拉力做的功是多少？
(2)该滑轮组的机械效率是多少？
(3)考虑到人的体重，他利用该滑轮组所能拉动的物体的重力不能超过多少牛？
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一、选择题
1．D
解析：D
【详解】
如图，杠杆在A 位置，因为杠杆平衡，所以
F ×OA =
G ×OC
所以
OC F G OA
= 杠杆在B 位置，OA '为动力臂，OC '为阻力臂，阻力不变为G ，因为杠杆平衡， 所以
F OA
G OC '⨯'=⨯'
所以
OC F G OA ''=
'
如图，又因为 OC D OA B ''∽
所以
::OC OA OD OB ''=
因为
::OD OB OC OA =
所以
::OC OA OC OA ''=
所以
OC OC F G G F OA OA
''===' 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。

故ABC 不符合题意，D 符合题意。

故选D 。

2．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．D
解析：D
【分析】
本题考查了动滑轮绳子拉力公式、速度公式、做功公式以及二力平衡条件的应用等，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。

【详解】
A ．连接动滑轮绳子的股数n ＝2，不计绳重与滑轮间的摩擦，绳子的拉力
116N 2N 4N 2
B F G G n '+⨯+动＝（）＝（）＝ 物体A 向右做匀速直线运动时处于平衡状态，受到向左的摩擦力和向右绳子的拉力是一对平衡力，则物体A 受到的摩擦力
4N f F '==
故A 项错误；
B ．由s v t
=可得，1min 内物体A 移动距离 A A 0.2m 60s 12m s v t ⨯＝＝＝
拉力对A 物体做的功
A 4N 12m 48J W F s '⨯＝＝＝
故B 错误；
C ．2min 内物体A 移动距离
A
A 0.2m 120s 24m s v t ''⨯＝＝＝
B 物体下降的距离
B A 1124m 12m 22
h s '⨯＝＝＝ B 物体的重力做功为
B B B 6N 12m 72J W G h ⨯＝＝＝
故C 错误；
D ．若用一个向左的拉力F 使 A 向左匀速运动，此时A 的压力和接触面的粗糙程度不变，受到的摩擦力不变仍为4N ，以A 为研究对象，A 受到向左的拉力F 、向右的绳子拉力F '和摩擦力f 处于平衡状态，其合力为零，则有
4N 4N 8N F f F '++＝＝＝
故D 正确。

故选D 。

4．C
【分析】
【详解】
A ．由图甲可知，绳子承担物体受到的拉力的段数n 为2，物体以3m/s 的速度做匀速直线运动，在拉力作用下绳子末端的速度为
223m/s 6m/s v v ==⨯=物 则物体向左运动时，由W Fs P Fv t t
===可得拉力F 1的功率 1120N 6m/s 120W P F v ==⨯=
故A 错误；
B ．图甲中物体做匀速直线运动，物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，而绳子承担力的段数n 为2，所以物体与地面之间的摩擦力
12220N 40N f F ==⨯=
故B 错误；
C ．物体向右运动时，由于物体和地面没有改变，则所受摩擦不变，方向向左，同时物体向左还受到两股绳子施加的拉力，每股绳子的拉力为20N ，物体右侧的滑轮为动滑轮，对物体的拉力为2F 2，则有
212280N F F f =+=
解得F 2=40N ，故C 正确；
D ．在不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦时，物体向右运动时，拉力F 2所做的功
22240N 21m 80J W F s ==⨯⨯=
故D 正确。

故选CD 。

5．D
解析：D
【详解】
AB ．原来平衡时，m 1gl 1=m 2gl 2，
由图知，l 1＞l 2，所以m 1＜m 2，
设移动相同的距离∆l ，则左边：m 1g (l 1−△l )=m 1gl 1−m 1g △l ，
右边：m 2g (l 2−△l )=m 2gl 2−m 2g △l ，
因为m 1＜m 2，所以m 1△lg ＜m 2△lg ，
则m 1(l 1−△l )g ＞m 2(l 2−△l )g ，则杠杆的左端向下倾斜，故AB 错误；
CD ．因为m 1(l 1−△l )g ＞m 2(l 2−△l )g ，故往右边加入货物后杠杆平衡，
即：m 1(l 1−△l )g =(m 2+m )(l 2−△l ) g ，
且m 1gl 1=m 2gl 2，
得m =(m 2−m 1)2l l l
-，故C 错误，D 正确．
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．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．C
解析：C
【详解】
杠杆两端分别挂上体积不同的两个金属块A. B时，杠杆在水平位置平衡．因为杠杆平衡，m＝ρV ,所以G A×OA＝G B×OB ,m A g×OA＝m B g×OB ,ρV A g×OA＝ρV B g×OB，即：V A×OA＝V B×OB;若将两球同时浸没在水中，则：左端＝(ρV A g−ρ水V A g)×OA＝ρV A g×OA−ρ水V A g×OA ,右端
＝(ρV B g−ρ水V B g)×OB＝ρV B g×OB−ρ水V B g×OB ,
又因为V A×OA＝V B×OB，所以ρ水V A g×OA＝ρ水V B g×OB，即ρV A g×OA−ρ水
V A g×OA＝ρV B g×OB−ρ水V B g×OB，因此杠杆仍然平衡．
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×1
4
L＝m×
1
2
L
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′）×1
4
L＝（m−m′）×
1
2
L
所以在燃烧过程中直尺仍能平衡。

故选B。

10．C
解析：C
【解析】
试题分析：利用杠杆平衡条件分析，当阻力和阻力臂不变时，如果动力臂不变，只改动用力方向，其动力不变，据此分析解答．
解：设拉力的力臂为L，则由题意可知，当杠杆在水平位置平衡时：G×OD=F×L
由此可得：F=
因为G，OD不变，OD=L=r，故F=G，由于F1、F2、F3的力臂都为圆的半径，相等，故
F1=F2=F3=G
故选：C
【点评】此题主要考查学生对于杠杆平衡问题的分析能力，此题关键是力臂的确定．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 =13
×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
2212
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
()
33-3333-33100N+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．【详解】
在左图中，LOB 是阻力臂，LOA 是动力臂，因为LOB=LAB ，所以
又因为 所以
右图中，LOB 是动力臂，LOA 是阻力臂，因为 ，所以
由①②可知。

解析：4F F ='
【详解】
在左图中，L OB 是阻力臂，L OA 是动力臂，因为L OB =L AB ，所以
12
OB OA L L =
又因为OA OB FL GL = 所以 12
F G =…① 右图中，L OB 是动力臂，L OA 是阻力臂，因为OB OA F L GL '= ，所以
2F G '=…②
由①②可知4F F ='。

15．2 40
【详解】
[1]由图可知：滑轮组上绳子的有效股数n=3，所以物体M 与地面间的摩擦力 f=nF=3×20N=60N
物体受到的摩擦力为60N 。

[2]物体移动的距离
物体前进
解析：2 40
【详解】
[1]由图可知：滑轮组上绳子的有效股数n =3，所以物体M 与地面间的摩擦力
f =nF =3×20N=60N
物体受到的摩擦力为60N 。

[2]物体移动的距离
116m=2m 33
=s s =⨯物绳 物体前进了2m 。

[3]弹簧测力计与定滑轮相连，定滑轮上有两股绳子，因此弹簧测力计的示数为
F 弹＝2F ＝20N ×2＝40N
弹簧测力计的示数为40N 。

16．1.5
【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14
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：34G ，左侧的重心位置距离支点，即阻力臂为：33428
L L =；
支点右侧重：14G ，此部分重的力臂为：11428
L L =； 在棒的右端施加力，力臂为
14
L ，使左端抬起，根据杠杆平衡条件得： 3311148484
G 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．
17．1
【解析】
分析：设杠杆的重心位置距杠杆一端的距离，然后根据杠杆平衡的条件列出两个关系式，联立方程组求解．
解答：如图所示，
电线杆的长L=3m ，设电线杆的重心与A 端的距离为x ，结合图示
解析：1
【解析】
分析：设杠杆的重心位置距杠杆一端的距离，然后根据杠杆平衡的条件列出两个关系式，联立方程组求解．
解答：如图所示，
电线杆的长L=3m ，设电线杆的重心与A 端的距离为x ，结合图示可知，重心到细端的距离为L 1=3m-x ，离粗端的距离为L 2=x ，将A 端抬起（图1），由杠杆平衡的条件可得：11F L GL =，代入数据得：120033N m G m x ⨯=⨯------（）①；将B 端抬起（图
2），由杠杆平衡的条件可得：22F L GL =，代入数据得：
6003N m Gx ⨯=-----②；联立①②解得：18001G N x m ==，
故答案为 (1). 1800 (2). 1
【点睛】本题考查了杠杆平衡条件的应用，确定两种情况下的力臂大小是关键． 18．2189
【解析】
活塞的面积：
，
燃气对活塞的平均压力：
；
一个做功冲程中燃气对活塞做的功：
；
曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min 转动1500周，要做功750次， ，
．
解析：2189
【解析】
活塞的面积：
2323213.146510m 3.3210m 2
S r π==⨯⨯⨯≈⨯﹣﹣（）， 燃气对活塞的平均压力：
5329.5910Pa 3.3210m 3184N F ps ﹣==⨯⨯⨯≈；
一个做功冲程中燃气对活塞做的功：
3184N 0.055m 175.12J W FS ==⨯=；
曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min 转动1500周，要做功750次，
750175.12J 750131340J W W =⨯=⨯=总，
131340J 2189W 60s
W P t ===总． 19．不能 150 不能
【解析】
(1)当此人用450N 的拉力拉物体时,绳子上的拉力为450N,此时物体受到绳子向上的拉力小于物体的重力,故物体不能被拉上来,物体此时受到了绳子对物体 解析：不能 150 不能
【解析】
(1)当此人用450N 的拉力拉物体时,绳子上的拉力为450N ,此时物体受到绳子向上的拉力小于物体的重力G mg 50kg 10/600N kg N ==⨯=,故物体不能被拉上来,物体此时受到了
绳子对物体向上拉力,地面对物体的支持力和本身的重力,因为物体处于静止状态,故受力平衡,所以F N G +=,故N G F 600N 450N 150N =-=-=
(2)若此人用650N 的拉力往上拉物体,拉力大于了人的重力500N ,则不能将物体拉上来. 因此，本题正确答案是:不能;150;不能.
【点睛】解决此题的关键是要知道定滑轮两端拉力大小相等,可首先对物体进行受力分析,然后对人进行受力分析,根据力的平衡和力作用的相互性进行分析．
20．875%
【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． 三、实验题
21．左 100 150 1:7
【详解】
(1)[1]设图甲中的一个钩码重力为G ，杠杆一小格的长度为l ，据杠杆的平衡条件有
3G ⋅2l =2G ⋅3l
小明将两边钩码同时远离支点移动nl 距离后，杠杆左右两边变成
3G ⋅(2l +nl )=(3n +6)Gl ，2G ⋅(3l +nl )=(2n +6)Gl
而
(3n +6)Gl >(2n +6)Gl
所以杠杆左端下沉。

(2)①[2]据题意知，为了不使铁棒的B 端下沉，需用外力来保持平衡，此时铁棒的A 为杠杆。