广东实验中学简单机械单元专项综合训练

广东实验中学简单机械单元专项综合训练
一、选择题
1．如图所示，AB=3AE，AC=2AE，AD=1.5AE。

若把物体沿AB、AC、AD三个斜面匀速地拉到顶端A时，（不计摩擦）则（）
A．沿着AB用的拉力小，做功多B．沿着AC用的拉力小，做功多
C．沿着AD用的拉力大，做功少D．沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多
2．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
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，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．G2=280N
C．e处绳子的拉力为140N
D．G2=200N
5．用图所示装置提升重为350 N的箱子，动滑轮重50N，不计绳重和一切摩擦，下列说法正确的是
A．该装置不仅省力，还省距离
B．箱子匀速上升时，人对绳子的拉力为200 N
C．箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度
D．此过程装置的机械效率约为58.3%
6．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
7．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%
8．一个刻度准确的杆秤，如果用了质量较大的秤砣，则用该秤称出的物体的质量比实际质量（）
A．偏大 B．偏小 C．一样大 D．无法判断
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．如图所示两个物体A和B，质量分别为M和m（已知M>m），用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止在水平地面上．若滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，则（）
A．天花板对滑轮的拉力大小为（M+m）g
B．绳子对物体A的拉力为（M-m）g
C．地面对物体A的支持力为Mg
D．绳子对天花板的拉力为2mg
11．如图所示，物体A所受重力为G A，在水平向左的拉力F的作用下沿水平面向左做匀速直线运动．物体A所受的支持力为N，物体A与水平面间的摩擦力为f ，绳子对物体A水平向右的拉力为F1．物体B所受重力为G B，绳子对物体B竖直向上的拉力为F2，忽略绳子质量及滑轮轴处摩擦，下列说法正确的是
A．F与f是一对平衡力B．F1、f之和与F大小相等
C．G B与F2是一对相互作用力D．G A与N是一对相互作用力
12．分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度．若物体受到的重力为
100N，动滑轮的重力为20N．在把物体匀速提升1m的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说法正确的是
A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100J
B．甲滑轮组所做的有用功为200J ，乙滑轮组所做的有用功为300J
C．甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等
D．甲、乙两滑轮组的机械效率不相等
二、填空题
13．如图所示，一根均匀的细木棒OC，OA=OC，B为OC的中点，在C点施力将挂在A 点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，这里的木棒是一种简单机械，称为______，提升该物体做的有用功是______J，木棒重为______N（不计摩擦）．
14．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。

15．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200N的物体，拉力F的大小为20N，物体和地面之间的摩擦力大小为30N，物体运动的速度为0.5m/s，运动时间为10s。

拉力F做功的功率为___________W ，滑轮组的机械效率为____________，10s内所做的额外功为_________J。

16．如图所示，重为10N的动滑轮右边用绳子固定，左边悬挂重为50N的物体A，在拉力F 作用下将物体A匀速提起，绳重和摩擦均不计，则F=_____N，动滑轮这种使用方法的好处是_____（填“省力”或“省距离”）．
17．如图所示，G A=10 N，G B=20 N，现用一水平向右的力F作用物体A上，使A向右匀速滑动，则弹簧秤的示数为_________N，拉力F为_________N．（已知物体A、B和地面的
表面粗糙程度都相同，摩擦力f与表面所受的压力F N
成正比，且0.2
N
f
F
，不计绳、弹簧
秤、滑轮的重力和滑轮与轴之间的摩擦）．
18．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。

19．如图所示，杆秤秤砣的质量为0.1千克，杆秤的质量忽略不计．若杆秤水平静止时，被测物和秤砣到秤纽的距离分别为0.05米、0.2米，则被测物的质量为_________千克．若
秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值_________被测物的真实质量值（选填“小于”
、“等于”
或“大于”）．
20．如图所示，用滑轮组将钩码匀速向上提起20cm，则绳端移动的距离是
___________cm；若不计绳重与摩擦，只适当增加钩码的重力，该滑轮组的机械效率会___________（选填“变大”或“变小”)。

三、实验题
21．探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如下表：
实验次数物
重
G物
/N
动滑轮
重
G动/N
钩码上升的高
度
h/m
动力
F/N
动力作点移动
的距离s/m
滑轮组的
机械效率
η/%
110.50.10.70.347.6
220.50.1 1.10.360.6
340.50.120.3
4410.10.550.0
(2)在实验中测量绳端拉力F时，应尽量沿___________方向匀速拉动弹簧测力计，第3次实验时滑轮组的机械效率为___________。

若弹簧测力计静止时就读出示数，则测出的机械效率将___________。

（“变大”、“变小”或“不变”）
(3)对比表中第___________几组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关。

(4)由表中第3、4组数据可知，不同滑轮组的机械效率与摩擦和___________有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功___________J。

22．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。

23．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_____________。

24．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．
25．同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关；滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。

一位同学设计了如图所示的四个滑轮组，并将所滑实验数据填入下表：
实验次数动滑轮
重/N
物重/N拉力/N
绳子的
股数n
机械效
率η
1121 214 1.67 3242 414 2.5
（1）实验时，应______、_______拉动弹簧测力计，使钩码上升，并由弹簧测力计读出绳子自由端的______的大小；同时用______测出钩码升高的高度；
（2）在表中填上四次实验的绳子的股数n和机械效率；
（____）
（3）根据实验_____和_____(填①、②、③、④)可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关；
（4）根据实验②和③可知，滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越_____;（5）通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越______；（6）要研究滑轮组机械率高低是否与物体提升高度有关，应该选用______(填“同一”或“不同”)滑轮组，提升_____(填“相同”或“不同”)的高度去研究。

26．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，小明用如下的装置进行实验（杠杆自重忽略不计）：
(1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，如图甲所示，此时杠杆______（填“是”或“否”）处于平衡状态。

为了让杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节；
(2)实验时，在杠杆两边挂不同数量的钩码并移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，如图乙所示，目的是______；
(3)小明调节杠杆平衡后，通过加挂钩码分别改变F1和F2，做了图乙的实验，并测出对应的力臂l1和l2，记录了如表中所示的实验数据。

（每个钩码重0.5N）
次数F1/N l1/cm F2/N l2/cm
10.520110
211025
3 1.510115
×阻力作用点到支点的距离”。

下列能帮助他得出正确结论的操作是（_______）
A．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向下拉 B．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向上拉
C．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向上拉 D．增减钩码个数，再多次实验使结论更具普遍性
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题 1．D 解析：D 【详解】
由图可知，斜面AB 倾斜角度最小，所以沿着AB 用的拉力最小；斜面AD 斜角度最大，沿着AD 的拉力最大；不考虑摩擦，额外功为0，利用斜面做的功都等于提升物体做的功，所以拉力在三斜面上做功相同；由以上分析可知，沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多。

故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

2．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 11
24m 12m 22
h s '⨯＝＝＝ B 物体的重力做功为
B B B 6N 12m 72J W G h ⨯＝＝＝
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 。

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
2210N 20N F G ==⨯=
故D 正确。

故选D 。

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】
A ．由图知，该装置由两段绳子承重，可以省力，但费距离，故A 错误；
B ．n=2，不计绳重和一切摩擦且箱子匀速上升时，人对绳子的拉力为：
350N 50N 200N 22
G G F ++===轮，故B 正确；
C ．n=2，所以箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度一半，故C 错误；
D ．不计绳重和一切摩擦时，此装置的机械效率约为：
()350N
350N 50N 100%100%87.5%W G G h
Gh W η++=
=
⨯=⨯=轮有用总
，故D 错误。

6．D
解析：D 【分析】
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 ．
7．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/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．
8．B
解析：B
【解析】根据杠杆的平衡条件，即得：；
当用了质量较大的秤砣即m1增大时，而物体质量即m2、L2不变，则L1会减小，而L1的长度代表物体的质量，所以用该秤称出的物体的质量比实际质量小。

故B正确。

点睛：关键是要清楚杆秤的结构，即放物体一端的力臂长度是不变的，秤砣在有刻度的另一侧，秤砣质量增大时，力臂会减小，而此力臂的长度代表被称量物体的质量，所以质量偏小。

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．D
解析：D
【解析】
【详解】
B．由图可知该滑轮为定滑轮，因物体B静止，则滑轮两侧每股绳子上的拉力都等于物体B 的重力mg，所以绳子对物体A的拉力为mg，故B错误；
A．滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，该滑轮受到天花板对它向上的拉力和两股绳子向下的拉力，所以由力的平衡条件可知，天花板对滑轮的拉力大小为2mg，故A错误；
D．根据相互作用力可知，滑轮对天花板的拉力大小也为2mg，即绳子对天花板的拉力为2mg，故D正确；
=、绳子向上的拉力F=mg和地面对物C．物体A受三个力的共同作用，向下的重力G Mg
体A向上的支持力N；由于物体A处于静止状态，所以物体A所受的三个力的合力为0，即
+=
F N G
所以，地面对物体A的支持力的大小为
=-=-=-
（）
N G F Mg mg M m g
故C错误。

故选D。

11．B
解析：B
【解析】
对物体A进行受力分析可知，物体A在水平方向上受到三个力的作用，水平向左的拉力F、物体与平面间的摩擦力f和绳子对物体A水平向右的拉力为F1，这三个力平衡，故A 错；F1、f的合力与F是平衡力，所以F1、f之和与F大小相等，故B正确；G B与F2是一对平衡力，而不是相互作用力，故C错；G A与N是一对平衡力，而不是相互作用力，故D 错；应选B．
12．A
解析：A
【详解】
（1）甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同，
根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同，则
W有=Gh=100N×1m=100J，故A正确、B不正确．
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2，n乙=3，
∵动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同，
∴根据
1
F G G
n
=+
物动
（）可知，两滑轮组绳子自由端的拉力不相等，故C不正确，
（3）不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，根据W=Gh可知，动滑轮重和上升高度相同时，两者的额外功相等，
即W额=G动h=20N×1m=20J，
∵W总=W有+W额，∴两滑轮组的总功相同，即W总=100J+20J=120J，
根据
W
W
η=有
总
可知，两滑轮组的机械效率相等，均为
100J
83.3%
120J
W
W
η==≈
有
总
，故D错
误．
故选A．
二、填空题
13．杠杆 36 10
【详解】
根据图示可知，木棒可以绕O点转动，故该木棒相当于杠杆；
有用功：W有=Gh=180N×0．2m=36J；
因为OA=OC，B为OC的中点，所以OB=2
解析：杠杆 36 10
【详解】
根据图示可知，木棒可以绕O点转动，故该木棒相当于杠杆；
有用功：W有=Gh=180N×0．2m=36J；
因为OA=OC，B为OC的中点，所以OB=2OA；故当物体上升0．2m时，B点将上升0．4m；
不计摩擦，由和W额=G木h′可得：，
解得G木=10N．
14．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
-33
3320N ==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
15．75% 50 【解析】 【详解】
第一空．由图像可知，此滑轮组绳子股数n=2，因此绳子自由端移动的速度
为：
v 绳=2v 物=2×0.5m/s=1m/s 拉力F 做功的功率为：
P=Fv=2
解析：75% 50 【解析】 【详解】
第一空．由图像可知，此滑轮组绳子股数n =2，因此绳子自由端移动的速度为： v 绳=2v 物=2×0.5m/s=1m/s 拉力F 做功的功率为：
P=Fv=20N×1m/s=20W；
第二空．因为物体做匀速运动，所以水平方向上拉力F A等于摩擦力为30N，物块移动的距离为：
s物=v物t=0.5m/s×10s=5m
拉力F移动的距离为：
s绳=2s物=2×5m=10m
滑轮组的机械效率为
30N?5m
×100%=75%
20N?10m
A
W
s
s
F
W F
η===
物
有
总绳
；
第三空．10s内所做的额外功为：
W额=W总-W有=200J-150J=50J。

16．省距离
【分析】
解答此题要知道轮轴运动的滑轮是动滑轮，如图所示，当直接用手拉动滑轮时，根据动滑轮的省力特点求出拉力大小；
这样使用动滑轮的方法，其特点是费力但可以省距离．
【详解】
向上的
解析：省距离
【分析】
解答此题要知道轮轴运动的滑轮是动滑轮，如图所示，当直接用手拉动滑轮时，根据动滑轮的省力特点求出拉力大小；
这样使用动滑轮的方法，其特点是费力但可以省距离．
【详解】
向上的拉力等于向下的力之和，包括动滑轮的重，物体的重和地面向下的拉力，所以：F=2G+G动=2×50N+10N=110N；
由图可知，该滑轮是动滑轮，由于绳子的一端固定，所以当滑轮上升1m，物体就会上升2m，
由此可知，物体上升的距离大于滑轮上升的距离，因此使用该动滑轮可以省距离．17．18
【解析】
如图的滑轮组，当A向右匀速滑动时，测力计拉着B应向左滑动．
根据得，B受到A的摩擦力为：；
B受到地面的摩擦力为：；
则B受到的摩擦力之和为：，
根据二力平衡可得，要使B向左
解析：18
【解析】
如图的滑轮组，当A 向右匀速滑动时，测力计拉着B 应向左滑动．
根据0.2N
f
F =得，B 受到A 的摩擦力为：0.20.210N 2N A N f F ==⨯=； B 受到地面的摩擦力为：()0.20.210N+20N 6N N f F 地面==⨯=； 则B 受到的摩擦力之和为：B +=2N+6N=8N A f f f =地面， 根据二力平衡可得，要使B 向左运动，测力计的示数为8N ；
与A 相连的动滑轮，由两段绳子拉着，所以动滑轮对A 的拉力为16N ； A 与B 间的摩擦力为2N ，A 要向右运动，根据平衡力的条件得拉力F 为：
16N 2N 18N F =+=．
点睛：重点是滑轮组的工作特点和平衡力的应用，关键是明白，A 要向右运动时，B 应向左运动，然后从测力计开始分析可得结果．
18．80% < = 【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。

19．4 大于 【详解】 [1]如图，
∵杠杆平衡，得： G1lOA=G2lOB ， 即：
m1glOA=m2glOB ， 得：
[2]若秤砣有缺损，m2减小，而G1lOA 不变，所以lOB 要
解析：4 大于 【详解】 [1]如图，
∵杠杆平衡，得：
G 1l OA =G 2l OB ，
即：
m 1gl OA =m 2gl OB ，
得：
2OB 1OA 0.1kg 0.2m
=
==0.4kg 0.05m
m l m l ⨯ [2]若秤砣有缺损，m 2减小，而G 1l OA 不变，所以l OB 要变大，杆秤所示的质量值要偏大．
20．变大 【分析】
(1)由图可知，绳子的有效股数为3，绳子自由端移动的距离；
(2)滑轮组一定时，只增大提升物体的重，有用功增大，额外功不变，分析有用功在总功中所占比例的变化，即可判断机械效率
解析：变大 【分析】
(1)由图可知，绳子的有效股数为3，绳子自由端移动的距离3s h =；
(2)滑轮组一定时，只增大提升物体的重，有用功增大，额外功不变，分析有用功在总功中所占比例的变化，即可判断机械效率的变化情况。

【详解】
[1]由图可知，绳子的有效股数为3，绳端移动的距离
320cm 60cm s nh ==⨯=
[2]若不计绳重与摩擦，只适当增加钩码的重力，有用功增大，额外功不变，有用功在总功中所占的比例变大，则滑轮组的机械效率变大。

三、实验题
21． 竖直 66.7% 变大 1、2、3 动滑轮重 0.15
【详解】
(1)[1]分析表中前3次实验数据，可知重物上升0.1m ，绳端移动0.3m ，承担重物的绳子有三段，滑轮组的绕绳方法如图所示：
(2)[2]在实验中测量绳端拉力F 时，应尽量沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。

[3]第3次实验时滑轮组的机械效率为
000000004N 0.1m
100=10010066.72N 0.3m
W Gh W Fs η⨯=
⨯⨯=⨯≈⨯有总 [4]静止时不用克服滑动摩擦力，额外功减少，若弹簧测力计静止时就读出示数，则测出的机械效率将变大。

(3)[5]探究同一滑轮组的机械效率与物重有关时需要用控制变量法，控制滑轮相同，改变重物的重力，故对比表中第1、2、3组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关。

(4)[6]由表中第3、4组数据可知，不同滑轮组的机械效率与摩擦和动滑轮重有关。

[7]第3组实验中总的额外功为。