人教版初二物理第二学期第十二章 简单机械单元达标综合模拟测评检测试卷

人教版初二物理第二学期第十二章简单机械单元达标综合模拟测评检测试卷
一、选择题
1．已知ρ铁=7.9×103kg/m3，ρ铝=2.7×103kg/m3，如图所示，A端挂的实心铁块，B端挂的实心铝块，两金属块均浸没在水中，等臂杠杆平衡，若将两个盛水杯撤去，则（）
A．A端向下，B端向上B．A端向上，B端向下C．A端向下，B端向下D．A端向上，B端向上
2．如图所示，利用动滑轮将重力为100N的物体在5s内匀速竖直提升，拉力F为60N，绳子自由端移动的距离为2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( )
A．物体移动的速度为0.4m/s
B．所做的有用功为200J
C．动滑轮的机械效率为60%
D．拉力F的功率为24W
3．如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力F的方向，使其从
①→②→③，此过程中（）
A．①位置力臂最长B．③位置力臂最长
C．弹簧测力计示数先变大后变小D．弹簧测力计示数先变小后变大
4．如图所示，物体A在拉力的作用下沿水平面匀速运动了一段距离s，试比较拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2的大小（滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计）。

下列判断正确的是
A．F1=2F2W1=W2
B．F1=1
2
F2W1=
1
2
W2
C．F1=4F2W1= W2
D．F1=1
4
F2W1=
1
4
W2
5．如图所示，边长为a、密度均匀的正方体物块静止于河岸边，在BB′边上施加一个力F 使其绕DD′边转动掉落于河水中，它漂浮时露出水面的高度为h，水的密度为ρ，则下列说法中不正确的是
A．物块的密度为a h
a
ρ-
（）
B．物块的重力为（a﹣h）ρga
C．物块漂浮在水面时底面受水的压强为ρg（a﹣h）
D．为了使物块掉落于河水中，力F至少是
2 2a h a g ρ-
（）
6．如图所示，重20N的物体A放在水平桌面上，（不计绳重及绳子与轮的摩擦）动滑轮重6N，滑轮下面悬挂一个物体B，当物体B重8N时，恰能匀速下落，若用一个水平向左的力F A作用在物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则此拉力F A的大小为
A．F A＝8N
B．F A＝20N
C．F A＝14N
D．F A＝7N
7．用F1的拉力直接将重为G的物体A匀速提升h（如图甲）；换用斜面把物体A匀速提升相同的高度，拉力为F2，物体沿斜面运动的距离为L（如图乙），利用斜面工作过程中
A ．有用功为F 2h
B ．额外功为F 2L －F 1h
C ．总功为（F 1+F 2）L D
．机械效率为1
2
F F
8．如图，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W 1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W 2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则（ ）
A ．W 1=W 2 η1=η2
B ．W 1＜W 2 η1＜η2
C ．W 1＞W 2 η1＞η2 D
．W 1＜W 2 η1＞η2 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，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 。

12．一物体质量为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）
13．如图所示，由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等，此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计)，则1个甲球和1个乙球的质量之比为_____，甲球和乙球的密度之比为_____．
14．如图所示，OA是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆A端的力。

图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且AB⊥OB。

则线段_____（选填“AB”、“OB”或“OA”）表示力F 的力臂。

现在OA的中点挂一重力为20N的重物，力F保持水平方向不变，不计OA的质量及轴O处的摩擦。

如果OA与水平面成45°角静止，则F﹦____N；如果在力F的作用下OA从图示位置缓慢转动到竖直位置，则力F______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

15．为将放置在水平地面上、重为90N的重物提升到高处．小桂同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置．当小桂所用的拉力F随时间t变化的图象如图（乙）所示，重物的速度v 随时间t变化的图象如图（丙）所示．不计摩擦和绳重，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向．物体离开地面匀速上升时，小桂的拉力F＝____N；若重物与地面的接触面积S ＝500cm2，在0～1s内，重物对地面的压强为________P a．
16．如图所示的AB为轻质杠杆，O为悬点，放在水平面上的物体M用细线悬挂在杠杆A 端．已知OA：OB=1：2，M的密度为3×103kg/m3，体积为8×10﹣3m3．当B端悬挂一个质量为10kg重物时，杠杆水平平衡，则物体M对水平面的压力为________N（g取
10N/kg）．
17．如图所示，工人师傅用动滑轮匀速提升重物．使用动滑轮的好处是________．若物体重450N，工人所用拉力为250N，则动滑轮的机械效率为______；用该滑轮匀速提升重600N的物体，若不计绳重和摩擦，则工人所用的拉力为________N．
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，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
______．
20．如图所示，有一根均匀铁棒，长为L，OA=L/4，重力G=600 N，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′应为________ 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。

22．八年级(2)班的物理学习研究小组进行“探究杠杆的平衡条件”实验时:
(1)安装好杠杆，发现杠杆左高右低，如图甲所示，这时应将杠杆右端的平衡螺母向
_____(选填“左”或“右")调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是实验时便于测量______。

(2)如图乙所示，在刻度线B处挂4个钩码，在刻度线A处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，若此时杠杆右端依然比左端低，下一步应该进行的操作是_______当杠杆水平平衡时，将测力计从竖直方向顺时针缓慢转动，如使杠杆保持水平平衡，测力计读数将
______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

(3)通过操作后，杠杆在水平位置平衡，将数据记录在下表中、
次数动力F1/N动力l1/cm阻カF2/N阻力臂l2/cm 1210205
能不能根据上表中的数据得出结论?______(选填“能”或“不能")，理由是:_____ 。

(4)该小组同学还想探究当动力和阻力在支点同侧时杠杆的平衡情况，于是将弹簧测力计改至杠杆右侧的C点，如图丙所示，在C点施加一个始终水平向右的拉力F，发现无论用多大的力，都不能使杠杆拉至水平位置平衡，你认为原因是____________。

23．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
120.10 1.066.7%
230.10 1.471.4%
360.10 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．
24．探究杠杆的平衡条件
【提出问题】如图所示，是一种常见的杆秤．此时处于水平位置平衡．
发现一：小明在左侧挂钩上增加物体，可观察到提纽左侧下沉．他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的来实现；
发现二；接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡。

说明通过改变的长短也可以改变杠杆的平衡．
那么，杠杆在满足什么条件时才平衡呢?
【制定计划与设计实验】
实验前，轻质杠杆处于如图所示的状态，使用时，首先应将杠杆的平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，使杠杆处于水平位置平衡，这样做的好处是
【实验结论】
如图所示，他们进行了三次实验，对实验数据进行分析，得出杠杆的平衡条件是，
【拓展应用】如图所示，是用手托起重物的示意图，图中前臂可以看作是一个杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），此杠杆的支点是图中的点，假如托起6N的重物，请你根据图21所示，估算出手臂要用的动力大约是 N
25．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如表：
实验序号钩码
重/N
钩码上升
的距离/cm
弹簧测力计的
读数/N
弹簧测力计上
升的距离/cm
机械效率
1280.82483.3%
245 1.515①______
3610②______③______90.9%
(2)在实验操作中，应竖直向上______拉动弹簧测力计；
(3)从实验数据分析可得出：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，请你做出恰当的猜想：滑轮组的机械效率可能还与______有关（写出一种影响因素即可）；
(5)若不考虑绳重的摩擦，本实验序号1中动滑轮的重为______N。

四、计算题
26．如图所示是打捞物体的模拟装置。

现电动机钢丝绳自由端以0.5m/s的速度匀拉动滑轮组，经过5min将体积为0.1m3的物体由海底提升到海面。

（不计物体的高度、绳重和摩擦，ρ物＝7.6×103kg/m3，ρ海水取 1.0×103kg/m3）求：
(1)物体浸没在海水中受到的浮力；
(2)物体在海底时受到海水的压强；
(3)已知动滑轮的总质量为m0，物体匀速上升过程中，绳子自由端的拉力为F，求该滑轮组的机械效率。

（用已知量的字母表示）
27．某学校暑期进行扩建教学楼工程，建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，在匀速起吊重3.2×103N的物体时，物体5s内上升了6m。

若滑轮组所做的额外功为
1.08×104J，求：
(1)滑轮组所做的有用功；
(2)拉力F做功的功率；
(3)滑轮组工作时的机械效率。

28．小王同学设计了如图所示的滑轮组，用来拉动建筑工地上重为200N的物体A。

小王用40N的拉力，使物体A在2s内沿着水平地面匀速拉动了2m。

A在移动时受到地面的摩擦力为其所受重力的0.4倍，不计绳重及机械的摩擦。

求：
（1）小王做功的功率；
（2）动滑轮受到的重力。

29．如图所示，利用质量为1.5 t的汽车将矿井中的矿石以2 m/s的速度匀速向上提升．已知汽车的最大功率为10 kW，汽车轮胎与地面的阻力为车重的0.1倍，轮胎与水平地面总的接触面积为0.2 m2，动滑轮质量为25 kg，不计滑轮摩擦及绳重，g取10 N/kg．求
（1）汽车对地面的压强，若提升1 000 kg矿石至地面用时30 s，绳子对矿石做的功．（2）保持提升矿石的速度不变，滑轮组的最大机械效率
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】 【详解】
铁块和铝块浸没在水中时，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件得
(G 铁-F 浮铁)l =(G 铝-F 浮铝)l
所以
ρ铁gV 铁-ρ水gV 铁=ρ铝gV 铝-ρ水gV 铝
即
(ρ铁-ρ水)gV 铁＝(ρ铝-ρ水)gV 铝
333333332.710kg/m 1.010kg/m 1.7
7.910kg/m 1.010kg/m 6.9
V V ρρρρ-⨯-⨯===-⨯-⨯铝水铁铝铁水 解得
V 铁=
1.7
6.9
V 铝 当将两个盛水杯去掉，杠杆右端
G 铁l =ρ铁gV 铁l =ρ铁g ⋅
1.76.9V 铝l =7.9×103kg/m 3×g ⋅1.7
6.9
V 铝l =1.95×103kg/m 3⋅gV 铝l 杠杆左端
G 铝l =ρ铝gV 铝l =2.7×103kg/m 3⋅gV 铝l
所以
G 铝l >G 铁l
挂铝块的B 端下沉，挂铁块的A 端上翘。

故ACD 不符合题意，B 符合题意。

故选B 。

【点睛】
2．D
解析：D
动滑轮上绳子的有效股数n =2，由s nh =可得，物体上升的高度：2m 1m 2
s h n ===，则物体移动的速度：1m
0.2m /s 5s
h v t =
==，故A 错误；所做的有用功：W Gh =有=100N×1m=100J ，故B 错误；拉力做的总功：W Fs =总=60N×2m=120J ，动滑轮
的机械效率：100J
100%100%83.3%120J
W W η=
⨯=
⨯≈有总
，故C 错误；拉力F 的功率：120J
24W 5s
W P t =
==总，故D 正确． 3．D
解析：D 【详解】
AB ．力臂是支点到力的作用点的线段，由图可知当弹簧测力计在②位置时力臂最大，故AB 不符合题意；
CD ．从①→②→③时动力臂先变大后变小，由图可知阻力等于钩码重力不变，在水平位置平衡所以阻力臂也不变，根据杠杆平衡的条件可知，弹簧测力计给杠杆的拉力先变小后变大，故C 不符合题意，D 符合题意。

故选D 。

4．C
解析：C 【详解】
物体A 在两种情况下的摩擦力f 相等，上图滑轮是动滑轮，下图滑轮的轴固定不动，可以看做是特殊使用的定滑轮。

则：
F 1=2f F 2=
1
2
f 故：
F 1=4F 2
根据功的公式可知：
W 1=F 1×
12s =2f ×12s =fs W 2=F 2×2s =1
2
f ×2s =fs
故：W 1=W 2，故选C 。

5．B
解析：B 【解析】
物体在水中漂浮，浮力等于自身重力，根据此关系式可求物体的密度；
根据A 中求得的组成物块材料的密度，将其代入G=mg=ρ物gV =ρ物ga 3，即可得出结论； 由图可分析出物块底面所处的深度，再根据公式p=ρgh 可求出其底面的压强；
，根据杠杆的平衡条件可求动力的大小。

【详解】
A 、因为物块漂浮，所以F 浮=ρgV 排=ρga 2（a-h ），G=mg=ρ物gV =ρ物ga 3，又知F 浮=G ，即F 浮=ρgV 排=ρga 2（a-h ）=ρ物gV =ρ物ga 3，解得()a h a
ρ
ρ-=物，故A 正确，不符合题意；
B 、物块所受的重力3
32()()a h G mg gV ga g a a h ga a
ρ
ρρρ-====⨯⨯=-物物，故B 错误，符合题意；
C 、物块漂浮时底面所处的深度为a-h ，则物块底面所受水的压强p=ρg（a-h ），故C 正确，不符合题意；
D 、物体重力为G=mg=ρ物Vg=ρ物a 3g ，根据杠杆平衡条件FL 1=GL 2
，所以
22
2
1
()()4
a
a h ga GL a h a g F L ρ-⨯
-=
==，故D 正确，不符合题意。

故选B 。

6．C
解析：C 【解析】
分析：（1）根据滑轮组的省力情况，已知物体B 和动滑轮的重力、绳重以及滑轮轮轴间摩擦，可求出绳子自由端的拉力，物体A 匀速运动，拉力和摩擦力是一对平衡力，可知物体A 所受摩擦力大小；
（2）若用一水平向左的力F 拉动物体A ，拉力F 的大小等于物体A 所受摩擦力与绳子自由端的拉力之和．
解答：承担物B 重的绳子股数是2，绳子自由端的拉力：
1186722
B F G G N N N '=+=⨯+=动（）（），对物体A 的拉力为7N ，方向是水平向右的；
物体A 匀速运动，水平向右的拉力和摩擦力是一对平衡力，物体A 所受摩擦力：
7f F N ='=，方向水平向左；用一水平向左的力F 拉动物体A ，拉力：7714F f F N N N =+'=+= ，故C 正确．
故选C ．
【点睛】本题考查了动滑轮的特点，静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件进行分析，关键需要分清A 物体的受力情况，有点难度．
7．B
【解析】
A.借助斜面做的有用功即为克服物体重力所做的功，则W 有=Gh =F 1h ，故A 错误；BC.
B.拉力所做的总功：W 总=F 2L ，额外功W 额= W 总-W 有= F 2L - F 1h ，故B 正确，C 错误；D. 机械效率η
1
2Fh?F L
W W =
=
有总
，故D 错误．故选B. 8．D
解析：D
【解析】（1）因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从地面提到二楼，所以两种情况的有用功相同；
（2）当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；
又因为乙是动滑轮，乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功，利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低．即W 1＜W 2，η1＞η2． 故选D ．
【点睛】此题主要考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小。

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 、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 【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
12．200J 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 。

13．1∶3 1∶3
【解析】 【详解】
第一空．设甲球的质量为m 甲，乙球的质量为m 乙，杠杆的一个小格为l ，则左边的力臂为4l ，右边的力臂为2l ，根据杠杆平衡条件得： （2m 甲+m 乙）g×4
解析：1∶3 1∶3 【解析】 【详解】
第一空．设甲球的质量为m 甲，乙球的质量为m 乙，杠杆的一个小格为l ，则左边的力臂为4l ，右边的力臂为2l ，根据杠杆平衡条件得： （2m 甲+m 乙）g ×4l =（m 甲+3m 乙）g ×2l 整理得：
1
3
m m =甲乙； 第二空．两种实心球的体积相等，根据m
V
ρ=
得： 13
m m V m m V ρρ===甲
甲甲乙乙乙。

14．OB 10 减小 【解析】 【详解】
第一空．因为力与力臂垂直，因此线段OB 表示力F 的力臂；
第二空．在OA 的中点挂一重力为20N 的重物，重力方向竖直向下，因为阻力臂垂直于阻力作
解析：OB 10 减小
【解析】 【详解】
第一空．因为力与力臂垂直，因此线段OB 表示力F 的力臂；
第二空．在OA 的中点挂一重力为20N 的重物，重力方向竖直向下，因为阻力臂垂直于阻力作用线，OA 与水平面成45°角静止，因此阻力臂的长度为
1
2
OB ，由杠杆平衡条件1122Fl F l =可得：
12
F OB
G OB ⨯=⨯
即
11
×20N =10N 22
F G ==；
第三空．OA 从图示位置缓慢转动到竖直位置的过程中，动力F 方向不变，动力臂变长，阻力臂变短，阻力不变，由杠杆平衡条件1122Fl F l =可得力F 减小。

15．600 【解析】 【详解】
第一空．由图丙可知在2∼3s 内，重物做匀速运动，由图乙可知，此时拉力F=40N ；
第二空．从动滑轮上直接引出的绳子股数n=3， 从丙图可知，物体在2∼3s 内做匀速
解析：600 【解析】 【详解】
第一空．由图丙可知在2∼3s 内，重物做匀速运动，由图乙可知，此时拉力F =40N ； 第二空．从动滑轮上直接引出的绳子股数n =3，
从丙图可知，物体在2∼3s 内做匀速直线运动,由图乙可知此时的拉力F 3=40N ， 根据F =
1
n
(G 物+G 动)可得： G 动=nF 3−G 物=3×40N−90N=30N ，
在0∼1s 内,拉力F 1=30N ，把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态， F 支+3F 1=G 物+G 动，地面对物体的支持力： F 支=G 动+G 物−3F 1=30N+90N−3×30N=30N ， 根据力的作用是相互的，重物对地面的压力： F 压=F 支=30N ， 对地面的压强： p =
-22
30N
510m
F S =⨯压=600Pa 。

16．40 【详解】
杠杆B 端受到的拉力为； 因为， 所以， 即；
M 物体的重力为，
地面对物体M 的支持力为，
所以物体M 对地面的压力与支持力相等，为． 【点睛】
理解M 的重力与对杠杆的拉力之差就是地面对
解析：40 【详解】
杠杆B 端受到的拉力为10kg 10N/kg 100N B B B F G m g ===⨯=； 因为1122F L F L =， 所以••A B F OA F OB =， 即•2
100N 200N 1
B A F OB F OA =
=⨯=； M 物体的重力为3333
310kg/m 810m 10N/kg 240N M M M M G m g V g ρ===⨯⨯⨯⨯=﹣，
地面对物体M 的支持力为240N 200N 40N M
A N G F ===﹣﹣， 所以物体M 对地面的压力与支持力相等，为40N F N ==压． 【点睛】
理解M 的重力与对杠杆的拉力之差就是地面对M 的支持力，根据力的作用相互性可以得到M 对地面的压力，关键还是杠杆平衡条件的灵活运用．
17．省力 90% 325
【解析】使用动滑轮时，有两段绳子拉着物体上升，所以好处是可以省力； 物体重450N ，工人所用拉力为250N ，则动滑轮的机械效率为 η=W 有用W 总=GhnFh=GnF=4
解析： 省力 90% 325
【解析】使用动滑轮时，有两段绳子拉着物体上升，所以好处是可以省力； 物体重450N ，工人所用拉力为250N ，则动滑轮的机械效率为
；
根据
可得动滑轮的重为：
用该滑轮匀速提升重600N 的物体时，工人所用的拉力为：。

点睛：关键是根据
求出动滑轮的重，当然也可以根据第一次的额外功求出动滑
轮的重，另外注意求机械效率时常用的两种方法：一是，二是。

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：
232
3213.146510m 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． 19．100 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%
20．300
【解析】为了不使这根铁棒的B 端下沉，此时杠杆以B 点为支点，动力臂为AB= ,阻力等于重力为600N ，阻力臂为OA=，由由杠杆的平衡条件, ; 若F 的方向不变，微微抬起这根铁棒的B 端，此时杠
解析：300
【解析】为了不使这根铁棒的B 端下沉，此时杠杆以B 点为支点，动力臂为AB= 3
4
L ,阻力等于重力为600N ，阻力臂为OA=
4
L
，由由杠杆的平衡条件1122Fl F l =, 22
11
6004=20034
L
N F l F N L l ⨯=
=;
若F 的方向不变，微微抬起这根铁棒的B 端，此时杠杆以A 点为支点，动力臂为CB= L ,阻力等于重力为600N ，阻力臂为OA=
2
L
，由由杠杆的平衡条件1122Fl F l =, /22
1
6002=300L
N F l F N l L
⨯
=
=;
三、实验题
21．水平 测量力臂 右 4 右 【分析】
(1)为了便于测量力臂大小，需要杠杆在水平位置平衡，调节平衡时将螺母向上翘的一端移动；
(2)(3)根据杠杆的平衡条件分析解答。

【详解】
(1)[1][2][3]实验过程中应将杠杆调节到水平位置平衡，这样做是为了消除杠杆自重对实验的影响和便于测量力臂；杠杆左端向下倾斜，则应将平衡螺母向右端调节。

(2)[4]若每个钩码重G，每个小格长L，在A点挂3个相同的钩码，让杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件有
3G×4L=nG×3L
解得
n=4
在B点挂4个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡。

(3)[5]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，杠杆左侧
3G×5L=15GL
支点右侧
4G×4L=16GL
则杠杆的右端将下沉。

22．左测量力臂用力向下拉测力计变大不能实验次数太少，结论不具有普遍性水平拉力的力臂为零，无法使杠杆在水平位置平衡
【解析】
【详解】
第一空、第二空．调节杠杆平衡时，杠杆右端下沉，应把杠杆左端或者右端的平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡。

杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接测量力臂，且可以使重力的力臂为0，排除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
第三空．若此时杠杆右端依然比左端低，说明右端力和力臂的乘积比较大，所以下一步应该进行的操作是用力向下拉弹簧测力计；
第四空．将弹簧测力计从竖直方向顺时针缓慢转动，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂即动力臂变短，根据杠杆平衡条件可知，杠杆在水平位时平衡时，拉力变大；
第五空、第六空．用实验来探究物理规律时，要采用多次实验，用多组实验数据来总结实验结论，实验结论具有普遍性，如果只有一次实验数据，总结的实验结论具有偶然性，所以不能用一次实验数据总结实验结论。

不能
第七空．由图将杠杆左侧的所有钩码拿掉，在A点施加一个始终水平向右的拉力F，当杠杆拉到水平位置时F的作用线通过支点，即力臂为0，根据杠杆的平衡条件所以始终不能平衡；
23．匀速 0.3 80 增加物重 1
【分析】
只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计，拉力大小不变，弹簧测力计的示数稳定．
重物和动滑轮有三段绳子承担，绳子移动的距离是物体升高距离的3倍．
知道物重、物体升高的距离、弹簧测力计的拉力、弹簧测力计移动的距离，求出机械效率．
【详解】
（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定．由图示可知，滑轮组承重绳子有效股数n=3，物体移动距离是0.1m，所以绳子移动的距离是0.3m；
（2）第3次测量中，弹簧测力计移动的距离s=nh=30cm．。