天津市汇森中学物理八年级第十一章 功和机械能单元专项训练

天津市汇森中学物理八年级第十一章功和机械能单元专项训练
一、选择题
1．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
2．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有
A．以A为参照物，B是静止的
B．滑轮移动的速度为0.4m/s
C．绳子拉物体A的功率为1W
D．在运动过程中若将拉力F增大，弹簧测力计的示数也会增大
3．如图，在竖直向上的力F的作用下，重为10N物体A沿竖直方向匀速上升。

已知重物上升速度为0.4m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为（）
A．5N 0.8m/s B．20N 0.8m/s C．5N 0.2m/s D．20N 0.2m/s
4．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%
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 2
4
a h a g ρ-
（）
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，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
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．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．小华分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别在相同时间内将同一重物匀速提升了不同的高度h1和h2（h1<h2），每个滑轮的重均相等，不计绳重及摩擦．针对这一现象，小明得出了以下4个结论：①F1做的功等于F2做的功；②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率；③使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力；④F1做功的功率大于F2做功的功率，其中正确的结论有
A．1个B．2个C．3个D．4个
二、填空题
11．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点处挂一个重为60N的物体，物体G的底面积为200cm2，B点处加一个竖直向上的力F杠杆在水平位置平衡，且
OB∶AB=2∶1。

则F= ___N，它是________杠杆。

当把物体G浸入水中，竖直向上的力
F=60N时，杠杆仍然在水平位置平衡，物体G的下表面受到水的压强 _______Pa。

12．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 __________。

13．一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。

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．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．如图所示，工人师傅想把一个重800牛的油桶滚上一个台阶，他沿最省力的方向推动油桶．在图中画出这个力的力臂________，这个力的大小是________ N（支点O已在图中给出且支点O与圆心等高）．
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．如图甲所示，轻质杠杆OA保持水平平衡（B为OA的中点），重物G=20N，则F甲
=________N．若将重物的悬挂点和拉力的作用点互换位置，如图乙所示，当杠杆仍保持水平平衡时，F乙=________N．在如图中，属于省力杠杆的是________（选填“甲”或“乙”）
20．如图是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置示意图．该装置主要由滑轮组、配重C、D以及杠杆AB组成，配重C通过细绳与动滑轮相连，配重C、D分别通过支架固连在杠杆AB两端，支架与杠杆垂直．杠杆的B端放在水平台面上，杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动，开关被拉开前，杠杆在水平位置平衡．已知动滑轮P的质量m P为0.2kg，OA：OB=3：1，配重D的质量m D为1.5kg，作用在D上的竖直向下的压力F为
75N，刚好拉开开关所需的拉力T为6N．杠杆、支架和细绳的质量均忽略不计，滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg．求：配重C的质量m C等于多少kg，开关刚好能被拉开？
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．在“探究杠杆平衡条件”的实验中，杠杆刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。

(1)实验开始时，杠杆如图甲所示处于静止状态。

为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向______移动（选填“左”或“右”）；
(2)调节杠杆水平平衡后，如图乙所示，在M点挂上2个钩码，在N点挂上3个钩码。

此时，杠杆在水平位置______（选填“平衡”或“不平衡”）；
(3)用弹簧测力计和钩码配合使用，也可以探究杠杆平衡条件。

如图丙所示，用弹簧测力计在A处竖直向上拉杠杆，使其在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为______N。

23．在探究“杠杆平衡条件”实验中(每个钩码质量相等，杠杆上每小格等距)
(1)将杠杆的中点O挂在支架上后，调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是
_____________；
(2)杠杆平衡后，小明同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上_____个钩码，使杠杆在水平位置平衡；
(3)取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点使杠杆在水平位置保持平衡。

当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙)，测力计示数将_____________(选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”)；
(4)接着小明把支点选到B点，如图丙，在A点挂一个钩码，在C点挂3个钩码，杠杆也恰好水平静止，她觉得此时不满足杠杆平衡条件，造成这个问题的原因是_____________；
(5)完成以上实验后，小明利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。

如图丁，实验时，竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。

实验中，将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F=_____N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为_______%(结果精确到0.1%)。

如果把钩码由A移至B，两次实验A点竖直移动相同距离，拉力所做的有用功将____，此杠杆的机械效率将
________(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。

24．（1）如图是某街道路灯悬挂的情景。

画出斜拉钢丝对横杆拉力F的示意图和对应的力臂L（_______________）
（2）某同学在研究滑动摩擦力时，先后做了如下两次实验：
实验一：将重为G的物块A放在一水平薄木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动物块，使它在木板上匀速运动，如图甲所示。

读出弹簧测力计示数为F0。

实验二：再将上述木板一端垫起，构成一个长为s、高为h的斜面；然后用弹簧测力计沿斜面拉动物块A，使它在斜面上匀速向上运动，如图乙所示。

读出弹簧测力计的示数为
F1。

请你结合实验过程，运用所学知识解答如下问题。

（阅读图丙）
①画出物块A在斜面上运动时对斜面的压力F N的示意图____________。

②物块A与薄木板之间摩擦力的比例常数μ=_________。

（用实验中的数据表示）25．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小丽与同学们用同一滑轮组进行了三次实验(如下图所示),实验数据记录如下表．
(1)实验中应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计．
(2)表格中编号①处数据为______编号②处数据为______．
(3)第3次实验时,钩码上升的速度为0.1m/s,则拉力的功率为______W．
(4)分析数据可得结论:使用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越_____(选填“高”或“低”)．
(5)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计绳重及摩擦,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率_____(选填“变大”“变小”或“不变”),理由是_____．
四、计算题
26．某建筑工地上，甲、乙两位工人采用如图所示的装置提升一个重为G 1 的货箱．当两人同时对绳索施加竖直向下的等大的拉力，使货箱以速度υ 平稳上升时，甲、乙两人对地面的压力之比为3∶4．之后两位工人用此装置提升另一个重为G 2 的货箱，使货箱仍以速度υ 平稳上升．用此装置先、后两次提升不同的货箱，两位工人拉力总共做的功随时间变
化的图像如图中①、②所示．已知工人甲重650N，工人乙重700N；G 1 ∶G 2 =3∶1，此装置中两个滑轮组的规格完全相同．不计绳重和轴摩擦．求：
（1）第一个货箱的重力；
（2）提升第二个货箱整个装置的机械效率．
27．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。

28．如图所示小明站在高台上通过滑轮组竖直向上匀速提升物体，假设在拉绳子的过程中，小明对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上，不计绳重和摩擦。

已知小明的质量为50kg，物体的质量为54kg，上升的高度为2m，动滑轮的质量为6kg，小明双脚与地面的总接触面积是500cm2，（g=10N/kg）求：
（1）滑轮对物体所做的有用功是多少？
（2）当提升物体时，滑轮组的机械效率为多少？
（3）小明对高台的压强是多少？
29．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？
30．小群利用如图甲所示的滑轮组将水底的物体匀速提升到空气中．他所用的拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图像如图乙所示．物体在空气中匀速上升过程中，滑轮组的机械效率为85%．每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力，g取10 N/kg．求：
（1）物体的重力及单个动滑轮的重力；
（2）物体浸没在水中时受到的浮力；
（3）水底的深度及水对水底的压强；
（4）物体的密度．
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一、选择题
1．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．
2．C
解析：C
【详解】
A.匀速拉动A的过程中,以A为参照物,B与A之间的位置不断发生变化,所以B是运动的,故A错误;
B.由图可以知道,F作用在动滑轮上,由动滑轮的特点可以知道,动滑轮移动的速度是绳端移动
速度的二分之一,物体A的移动速度为(即绳端移动速度),所以动滑轮的移动速度为,故B错误;
C.由图可以知道,滑轮为动滑轮,绳端拉力为F的一半,即,
则绳子拉物体A的功率,所以C选项
是正确的;
D.测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力,在运动过程中若将拉力F增大,B物体仍然静止,因为B和A之间的摩擦力不变,所以测力计的示数不变,故D错误.
所以C选项是正确的.
【点睛】
(1)判断物体的运动和静止,首先确定一个参照物,被研究的物体和参照物之间如果发生位置的变化,被研究的物体是运动的,否则是静止的;
(2)由图可以知道,F作用在动滑轮上,所以动滑轮移动的速度是绳端移动速度的二分之一;
(3)由图可以知道,滑轮为动滑轮,绳子拉力为F的一半,根据求出绳子拉物体A的功率;
(4)滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与拉力的大小无关,测力计对B 的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力,拉力增大时摩擦力不变,则弹簧测力计的示数不变. 3．D
解析：D
【详解】
由图可知，该滑轮是动滑轮，当重物A上升速度为0.4m/s时，滑轮上升速度是物体速度的一半，即0.2m/s；此时拉力为是物重的2倍，因此拉力为
2210N20N
F G
==⨯=
故D正确。

故选D。

4．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+G0）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/m3×1.0×10-2m3=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-G0=6000N-300N=5700N
升降机一次能提起的大理石的块数为n=G
G
石=
5700
280
N
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=1
3
（G+G0）=
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
=
4
6.7510J
60s
⨯
=1125W；故C正确；
（4）W有用=Gh=15×280N×15m=6.3×104J，
η=W
W
有
总
×100%=
4
4
6.310J
6.7510J
⨯
⨯
×100%≈93.3%，故D错．
故选C．
5．B
解析：B
【解析】
【分析】
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ga3，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=ρga2（a-h），G=mg=ρ物gV=ρ物ga3，又知F浮=G，即
F浮=ρgV排=ρga2（a-h）=ρ物gV=ρ物ga3，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
()2()24
2a
a h ga GL a h a g F L a
ρρ-⨯
-=
==，故D 正确，不符合题意。

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 【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 。

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】
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．B
解析：B 【解析】
（1）不计绳重及摩擦，拉力做的功分别为：
111111
22W F s G G h G G h ==+⨯=+物轮物轮（）（），
222221
33
W F s G G h G G h 物轮物轮（）（）==+⨯=+，
因为h 1＜h 2，
所以W 1＜W 2，故①错；
（2）动滑轮重相同，提升的物体重相同，
不计绳重及摩擦，由()W Gh G
W G G h G G η==
=++有用总
轮轮
可知滑轮组的机械效率相同，故②
正确；
（3）不计绳重及摩擦，
拉力1
F G G n
=+物轮（），n 1=2，n 2=3，
绳子受的拉力分别为：112F G G =+物轮（），213
F G G =+物轮（）， 所以F 1＞F 2，使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力，故③正确； （4）因为W 1＜W 2，且做功时间相同，由W
P t
=
可知，P 1＜P 2，故④错． 综上分析，②③说法都正确，正确的有两个． 故选B ．
二、填空题
11．费力 1×103 【详解】
[1][2]因为OB ∶AB=2∶1，所以 OB ∶OA=OB ∶(OB+AB)=2∶(2+1)=2∶3 由杠杆平衡条件可得 即
因为F>G ，所以此杠杆为费力
解析：费力 1×103 【详解】
[1][2]因为OB ∶AB =2∶1，所以
OB ∶OA =O B ∶(OB +AB )=2∶(2+1)=2∶3
由杠杆平衡条件可得
=F OB G OA ⋅⋅
即
60N 3
90N 2
G OA F OB ⋅⨯=
== 因为F >G ，所以此杠杆为费力杠杆。

[3]当浸入水中平衡时，拉力为60N ，此时由杠杆平衡条件可得
()-F OB G F OA ='⋅⋅浮
即
60N 2
-60N-20N 3
F OB F
G OA ⋅='⨯==浮
又由阿基米德原理可得
-3333
20N ==210m 1.010kg /m 10N /kg
F V g ρ=
⨯⨯⨯浮排水 浸入水中深度为
-33-42
210m ==0.1m 20010m V h S ⨯=⨯排
故，下表面受到水的压强为
333=1.010kg /m 10N /kg 0.1m=1.010Pa p gh ρ=⨯⨯⨯⨯水
12．【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
1
2
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 ='。

13．100 【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 。

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 。

16．15
【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．【解析】
如图支点在O点，当以圆的直径为力臂时，力臂最长，最省力，所以力的作用点在O与圆的连线所在的直径与圆左侧的交点，垂直于此直径向上施力最省力，如图力臂：
如图，动力臂为直径，动力臂为半径，根
解析：
【解析】
如图支点在O点，当以圆的直径为力臂时，力臂最长，最省力，所以力的作用点在O与圆的连线所在的直径与圆左侧的交点，垂直于此直径向上施力最省力，如图力臂：
如图，动力臂为直径，动力臂为半径，根据杠杆平衡条件得：
，解得，．
点睛：作杠杆上的最小动力F，是常考的内容之一，方法是先确定力的作用点，以此作用点到支点的距离作为力臂，此时力臂最长，即力垂直于此连线时最省力．
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。