物理物理 功和机械能的专项培优易错试卷练习题含答案

物理物理功和机械能的专项培优易错试卷练习题含答案
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，用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），提升A时滑轮组的机械效率大。

下列说法中正确的是（）
①A物体比B物体轻；②提升A的拉力大；
③提升A做的额外功多；④提升A做的有用功多
A．只有②④B．只有①③C．只有②③D．只有①④
3．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
4．小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动．活动要求是：家庭成员中的任意两名成员分别站在如图所示的木板上，恰好使木板水平平衡．若小兰和爸爸的体重分别为400N 和800N，小兰站在距离中央支点2米的一侧，爸爸应站在距离支点l米的另一侧，木板水平平衡．现在他们同时开始匀速相向行走，小兰的速度是0.5米/秒，则爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏？
A．1.0米/秒B．0.75米/秒C．0.5米/秒D．0.25米/秒
5．如图所示是某建筑工地用升降机提升大理石的滑轮组示意图。

滑轮组通过固定架被固定住，滑轮组中的两个定滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为
2000N．大理石的密度是2.8×103kg/m3，每块大理石的体积是1.0×10﹣2m3，升降机货箱和动滑轮的总重力是300N．在某次提升15块大理石的过程中，升降机在1min内将货箱中的大理石沿竖直方向匀速提升了15m，绳子末端的拉力为F，拉力F的功率为P，此时滑轮组的机械效率为η．不计绳子的重力和轮与轴的摩擦，g取10N/kg．下列选项中正确的是
A．升降机一次最多能匀速提升40块大理石
B．拉力F的大小为1300N
C．拉力F的功率P为1125W
D．滑轮组的机械效率η为85%
6．如图，粗细均匀木棒AB长为1m，水平放置在O、O'两个支点上．已知AO、O'B长度均为0.25m。

若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，至少需要用力40N；则木棒的重力为（）
A．160N B．120N C．80N D．4ON
7．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
8．一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
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．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，AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则物重G＝________N。

若保持拉力方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将
________(填“增大”“不变”或“减小”)。

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）
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．如图所示，不计质量的硬杆处于水平静止状态。

O为支点，F A的力臂为L A。

若撤去
F A，在B点施加力F B，硬杆仍可保持水平静止状态，且F B=F A，则F B的力臂
L B________L A(选填“>”、“<”、“=”);F B的方向________ （选填“是”或“不是”）唯一。

17．如图所示的装置中，重600N的人用力拉绳，使装置处于静止。

装置中的滑轮A重500N，滑轮B重200N，底板C重100N。

不计轴摩擦及绳重，人对底板C的压力为
________N。

18．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。

19．如图所示,甲、乙两套装置中，每个滑轮的质量相等，绳重和摩擦忽略不计．用甲装置把重为 100N 物体 G 升高 2m，所用拉力为 62.5N，甲、乙装置的机械效率分别η1、η2，则η1= ___；若用乙装置提相同的重物，则拉力 F2 ___F1(选填“>”、“<”或“=”，下同)，机械效率η2________η1。

20．如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时它相当于一个___________杠杆（选填“省力”或“费力”）。

若旅行箱内装满物体且质量分布均匀，其总重为210N，轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一，要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡，则竖直向上的拉力F为___________N；在拉起的过程中，拉力方向始终与拉杆垂直，则拉力的大小
___________（选填“变小”、“变大”或“不变”）。

三、实验题
21．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_____________。

22．小华研究有关杠杆平衡的问题，他在已调节水平平衡的杠杆上，用弹簧测力计、钩码分别进行实验，研究过程如图所示(弹簧测力计对杠杆的力为动力、钩码对杠杆的力为阻力,钩码均相同且位置保持不变),请你根据实验情况和测量结果进行分析和归纳。

(1)由______两图中动力与动力臂大小间的关系可初步看出:阻力与阻力臂不变，当杠杆平衡时，动力臂越大，所用动力越小;
(2)根据四个图中杠杆的平衡情况与动力、阻力使杠杆转动方向的关系可知:
(a)当动力、阻力使杠杆转动方向__________时，杠杆不能平衡;
(b)当________________时，杠杆_____________(选填“一定”或“可能”)平衡。

23．如图，为探究“杠杆的平衡条件”的实验.
（1）实验前，正确安装好杠杆后，调节______使杠杆在水平位置平衡，目的是_______.（2）杠杆平衡后，在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆_______，记录数据.
（3）将弹簧测力计作用在C点，需______（选填“竖直向上”、“竖直向下”）拉弹簧测力计使杠杆平衡，记录数据；若不是竖直拉弹簧测力计，其示数将_______（选填“变大” “不变”或"变小”）.通过数据分析可得出杠杆的平衡条件．
（4）利用图乙所示装置迸行拓展实验，当用于探究杠杆平衡条件时，实验结论与杠杆平衡条件不相符，原因是______；当用于研究机械效率时，缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高h，测得杠杆机械效率为η1，将钩码移到B点，仍使钩码升高h测得的机械效率为η2，则η1______η2（选填“等于”或“不等于”）.
24．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示。

为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端螺母向_____边旋一些（选填“左“或“右”）。

（2）调好后第一组按图乙进行实验第二组按图丙进行实验．当杠杆平衡时，则F1_____F1'（填“＞”、“＜或“=”），理由是_____。

（3）探究完成后同学们一致认为丙方案好，理由是_____。

（4）小明进行正确的实验操作后得到的数据为F1=2N、L1=20cm、F2=4N和L2=10m小明根据这些数据能否得出探究结论？_____，理由是_____。

25．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______。

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．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？
28．如图所示，一位体重为800N的工人师傅利用滑轮组提升2000N的重物，重物0.2m/s 的速度匀速上升，该滑轮组的机械效率为80%．不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，g取
10N/kg．求：
（1）动滑轮受到的重力G动；
（2）地面对工人师傅支持力F支；
（3）工人师傅做功的功率P．
29．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？
30．如图所示，实心物体A漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A，使A向下运动。

已知A的体积为1m3，密度为0.5×103kg/m3。

动滑轮重为1×103N，电动机工作时拉绳子的功率为1.2×103W且保持不变，不计绳重、摩擦和水的阻力，求：
(1)A的重力；
(2)A浸没在水中受到的浮力；
(3)A向下运动的最小速度；
(4)A向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值。

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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．A
【详解】
由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W 额=G 动h 知，提升A 和B 所做额外功相同，不计绳重与摩擦的影响，滑轮组的机械效率
W W W W W η=
=
+有有总
有额
额外功相同，提升A 物体时滑轮组的机械效率较大，所以提升A 物体所做的有用功较大，由于提升物体高度一样，所以A 物体较重，提升A 物体用的拉力较大，故BCD 错误，A 正确。

故选A 。

3．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 。

4．D
解析：D
小兰和爸爸相向而行，动力、阻力不变，力臂同时减小，减小的量为vt ，再次利用杠杆平衡条件求爸爸的速度． 【详解】
木板平衡时，小兰和爸爸对木板施加的力大小等于各自重力， 所以小兰和爸爸对杠杆施加的力分别为F 1=400N ，F 2=800N ， 由题意可知，两力臂分别为l 1=2m ，l 2=1m ，
他们同时开始匀速相向行走，设小兰和爸爸匀速行走的速度分别为v 1和v 2，行走时间为t ，
要保证杠杆水平平衡，根据杠杆的平衡条件有：111222F l v t F l v t （）（）-=- 2400N 2m 0.5m/s 800N 1m t v t ⨯-⨯=⨯-（）（），
解得v 2=0.25m/s ． 故选D ．
5．C
解析：C 【解析】 【分析】
（1）已知大理石的密度和体积，利用m=ρV 求质量，再利用公式G=mg 得到重力；由图知，作用在动滑轮上的绳子有3段，已知钢丝绳能够承受的最大拉力、升降机货箱和动滑轮的总重力和作用在动滑轮上的绳子段数，可以得到动滑轮能够提升的最大重力；已知动滑轮提升的最大重力和货箱的重力，可以得到大理石的总重力；已知大理石的总重力和每块大理石的重力，两者之比就是大理石的数量； （2）利用F=
1
3
（G+G 0）求拉力； （3）利用s=3h 求拉力端移动的距离，利用W=Fs 求拉力做的功；已知做功时间，利用公式P=
W
t
求拉力的功率． （4）求出有用功，再利用效率公式η=W W 有总
×100%求滑轮组的机械效率．
【详解】
（1）由ρ=
m
V
得每块大理石的质量：m=ρV=2.8×103kg/m 3×
1.0×10-2m 3=28kg 每块大理石重：G=mg=28kg×
10N/kg=280N ； 升降机一次能够提起的总重为G 总=3×
F 最大=3×2000N=6000N 升降机一次能提起的大理石的总重为
G 石=G 总-G 0=6000N-300N=5700N
升降机一次能提起的大理石的块数为n=
G G
石=5700280N
N ≈20（块），故A 错； （2）提升15块大理石的过程中，钢丝绳端移动的距离：s=3h=3×
15m=45m
F=
13（G+G 0）=1
3
（15×
280N+300N ）=1500N ，故B 错； （3）把货物提升15m 拉力做的功：W=Fs=1500N×
45m=6.75×104J 升降机的功率为P=W t =
46.7510J
60s
⨯=1125W ；故C 正确； （4）W 有用=Gh=15×
280N×15m=6.3×104J ， η=W W 有
总×100%=446.310J
6.7510J
⨯⨯×100%≈93.3%，故D 错． 故选C ．
6．B
解析：B 【详解】
设木棒AB 的重心在C 点，抬起B 端时的支点为O ，由于AO ＝0.25m ，则抬B 端的力的力臂
OB ＝AB −AO ＝1m−0.25m ＝0.75m
木棒AB 的重心距离支点的距离，即重力的力臂
11
1m 0.25m 0.25m 22
OC O C AB AO '=
-⨯-＝＝＝ 木棒平衡，则有
F ×OB ＝
G ×OC
木棒的重力
40N 0.75m
=120N 0.25m
F OB
G OC ⨯⨯=
＝ 故B 正确。

故选B 。

7．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m=
12
m m；故选A
8．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。

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．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．不变
【详解】
[1]如图，杠杆在水平位置，lBA =2lBC ，杠杆平衡，FlBA =GlBC ，所以
G===2×10N=20N
[2]杠杆被拉起后，如图所示：
BA′为动力臂，BC′
解析：不变
【详解】
[1]如图，杠杆在水平位置，l BA =2l BC，杠杆平衡，Fl BA =Gl BC，所以
G=BA
BC
F l
l
⨯
=
10N2
BC
BC
l
l
⨯
=2×10N=20N
[2]杠杆被拉起后，如图所示：
BA′为动力臂，BC′为阻力臂，阻力不变为G
△BC′D∽△BA′D′
BC′∶BA′=BD∶BD′=1∶2
杠杆平衡，所以
F′l BA′=Gl BC′
F′=BC
BA
G l
l
⨯'
'=2
G
=
20N
2
=10N
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。

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 =⨯
14．200J 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 。

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．= 不是 【解析】 【详解】
第一空．在B 点施加力FB ， 硬杆仍可保持水平静止状态，若FB=FA ， 根据杠杆平衡条件，可知，LB=LA ；
第二空．因为力与力臂垂直，由图像可知F
解析：= 不是 【解析】 【详解】
第一空．在B 点施加力F B ， 硬杆仍可保持水平静止状态，若F B =F A ， 根据杠杆平衡条
件，可知，L B=L A；
第二空．因为力与力臂垂直，由图像可知F B方向不唯一。

17．475
【解析】
【详解】
解:读图可知G人+GB+G木=900N,这都由最上面的滑轮承担,而且左右拉力相等.因此,上面滑轮右侧的拉力为450N,减去下面滑轮B的自重200N，等于250N。

这又由两
解析：475
【解析】
【详解】
解:读图可知G人+G B+G木=900N,这都由最上面的滑轮承担,而且左右拉力相等.因此,上面滑轮右侧的拉力为450N,减去下面滑轮B的自重200N，等于250N。

这又由两段绳子平均分担,因此,人手处的拉力为F1=125N.于是得出,人对木板的压力F=G-F1=475N.
【点睛】
读图可知,整个装置的全部物重都由上面的一只滑轮承担,右侧的拉力则又由第二只滑轮分担.因为整个装置保持静止,所以每只滑轮两侧的力都是相等的。

18．1.2
【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。

19．80% < = 【解析】
根据动滑轮的性质可知物体上升2m ，绳子上升4m ，根据；人做的有用功；根据 ；由图可知，甲图中滑轮组绳子的有效股数为n1=2；乙图中滑轮组绳子的有效股数为
解析：80% < = 【解析】
根据动滑轮的性质可知物体上升2m ，绳子上升4m ，根据
62.54250W Fs N m J ==⨯=总；人做的有用功1002200W Gh N m J ==⨯=有；根据
200100%80%250W J
W J
η=
=
⨯=有总
；由图可知，甲图中滑轮组绳子的有效股数为n 1=2；乙图中滑轮组绳子的有效股数为n 2=3，因为每个滑轮的质量均相等，所以每个滑轮的重力相等，
忽略绳重和摩擦，由1
F G G n =+物动（），可得，121123
F G G F G G =+=+动动（），（）；所以，F 1＞F 2；比较甲、乙两个滑轮组可知，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，
W G h W G h 额轮有用物，==，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，根据
W W η=
有
总
可知，两个滑轮组的机械效率相同，即：ηη=甲乙． 故答案为：80%；＜；=．
【点睛】本题考查了使用滑轮组时绳子有效股数的确定，有用功、额外功、总功、机械效率的计算，不计摩擦和绳重时拉力的求法；本题关键在于确定额外功相等。

20．省力 70 变小 【详解】
[1]竖直向上的力F 为动力，箱体的重力为阻力，支点在轮子中心，即动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。

[2]当旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡时， 由题
解析：省力 70 变小 【详解】
[1]竖直向上的力F 为动力，箱体的重力为阻力，支点在轮子中心，即动力臂大于阻力臂，
所以是省力杠杆。

[2]当旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡时，
由题意知道，L 1 =3L 2，又因为F 1 L 1 =F 2 L 2 ，所以竖直向上的拉力为
2111210N=70N 33
GL F G L ===⨯ [3]在拉起的过程中，拉力方向始终与拉杆垂直，动力臂L 1 大小不变，在提升过程中，重力的力臂逐渐变小，根据杠杆的平衡条件知道，拉力F 将变小。

三、实验题
21．右 便于测量力臂 4 变小 见解析
【详解】
(1)[1]杠杆静止时，杠杆左端下沉，说明右端偏高，平衡螺母需向右调节。

[2]杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂。

(2)[3]一个钩码的重力为G ，设杠杆一个小格代表L ，根据杠杆平衡条件1122Fl F l =可得
343G L nG L ⨯=⨯
解得
4n =
故应挂4个钩码。

(3)[4][5]将弹簧测力计从C 位置移到D 位置弹簧测力计示数变小，这是因为在C 位置处，是由弹簧测力计拉力竖直方向上的分力提供动力，而到了D 位置，弹簧测力计的拉力全部提供动力，故需要一个较小的力，故示数变小。

22．ab 相同 动力、阻力使杠杆转动方向相反 可能
【详解】
(1)[1] 观察a 、b 两图中弹簧秤示数变化情况可知：在杠杆平衡时，当阻力与阻力臂不变时，阻力和阻力臂乘积不变，动力臂越长，动力越小；
(2)(a)[2] 观察（c ）图中杠杆不能在水平位置平衡的原因是动力和阻力使杠杆转动的方向相同。

(b)[3][4] 由（a ）（b ）（d ）得，动力和阻力使杠杆转动方向相反，杠杆可能处于水平位置平衡。

23．平衡螺母 消除杠杆重力对平衡产生的影响 在水平位置平衡 竖直向上 变大 杠杆自重对杠杆平衡产生影响 不等于
【详解】
第一空．实验时，正确安装好杠杆后，调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡；。