精选聊城市物理八年级第十一章 功和机械能单元训练

精选聊城市物理八年级第十一章功和机械能单元训练
一、选择题
1．要用30N的力刚好提起40N的物体，若不计机械本身重力和摩擦，则下列简单机械可以采用的是（）
A．一个定滑轮
B．杠杆
C．一个动滑轮
D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
2．如图所示，形状规则、密度均匀的木板AB放在水平桌面上，OA=2OB．当B端挂30 N 的重物G时，木板A端刚刚开始翘起，木板重为
A．10 N B．15 N C．30 N D．60 N
3．材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端，O为支点（OA＜OB），如图所示，杠杆处于平衡状态．如果将甲、乙物体（不溶于水）浸没于水中，杠杆将会
A．A端下沉B．B端下沉C．仍保持平衡D．无法确定
4．如图所示，一轻质杠杆支在支架上，OA=20cm，G1为边长是5cm的正方体，G2重为20N，当OC=10cm时，此时G1对地面的压强为2×104Pa，现用一水平拉力，使G2以2cm/s 的速度向右匀速速运动，当G1对地面的压力恰好为0时，经过的时间是( )
A．25s B．30s C．35s D．40s
5．如图，拉力F将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m，用时 1s。

运动时，物体与地面之间的摩擦力为 30N，此时滑轮组的机械效率为 80%。

下列说法正确的是（）
A．拉力F＝10N B．克服动滑轮重力做额外功 7.5J
C．动滑轮重 7.5N D．拉力的功率是 37.5W
6．用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进，已知小车的重力10N
G=，拉力大小15N
F=，该装置的机械效率是60%，则小车与地面之间摩擦力为（）
A．27N B．36N C．18N D．270N
7．农村建房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。

在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m。

不计绳重及摩擦，则下列判断正确的是（）
A．该滑轮的机械效率η=75% B．滑轮所做的有用功为1200J
C．滑轮自身的重力为100N D．绳子自由端移动的距离大小为3m
8．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
9．如图所示的四幅图中，不正确的是
A．滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出后沿斜面向上运动的过程中的受力示意图（略空气阻力）
B．近视眼成像情况和近视眼校正后成像情况
C．同名磁极（S）的磁场方向
D．吊桥所受拉力的力臂L1
10．一个刻度准确的杆秤，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
二、填空题
11．如图为吊装工具示意图，M是重5000N，边长为0.5m正方体的配重物体，杠杆AB的支点为O，OA∶OB＝1∶2，当重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时，工人对地面的压力为______N，物体M对地面的压力为______N，压强为______。

（滑轮、杠杆及绳的自重、滑轮组摩擦均不计）
12．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。

13．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 __________。

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．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。

16．如图为我国自主设计生产的、世界最大的观光潜水器“寰岛蛟龙1”号。

该潜水器设计最大下潜深度为40m，空载时质量为24t，总长7.9m、总宽3.6m、总高4.4m，配备有供电系统、浮力调节系统、生命支持系统及导航控制系统等。

海水密度取1.0×103kg/m3。

(g=10N/kg）
（1）潜水器潜入水面后，在下潜过程中受到海水的浮力________，海水对它的压强
________ （选填：不变、变大或变小）
（2）该潜水器在水面下40m处、面积为1cm2的外壳上承受的海水压力有多大_______？（3）该潜水器空载浮在海面时，受到的浮力多大______？排开海水的体积约为多大
_______？
（4）潜水器返回母船时，利用母船艉部起吊装置将潜水器缓缓吊上母船甲板。

若潜水器在海面上被吊起的过程中，起吊装置的机械效率为80%，潜水器匀速竖直上升速度为
0.2m/s，则起吊装置在1min内的总功为多少________？起吊装置的功率为多大_______？（设起吊过程中潜水器空载）。

17．小张用如图所示的杠杆把重物从A位置绕O点无摩擦缓慢地提升到B位置．在提升重物的过程中，动力F的方向始终垂直于杠杆，F大小的变化情况是_____，该杠杆是_____（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆．
18．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）．
19．如图所示，一轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆A端挂一重为60牛的物体甲，在B端施
加一个与水平成300角的力F
，已知OA∶AB＝1∶2。

为使杠杆水平平衡，作用在B端的力F
的大小为_________N.
20．如图所示，不计重力的杠杆OB可绕O点转动，重为10N的重物P悬挂在杠杆的中点A处，拉力F1与杠杆成30°角，杠杆在水平位置保持平衡，根据杠杆的平衡可求出拉力的
大小F1=________ N；若仅增大拉力
F1与杠杆间的夹角，其它条件保持不变，则拉力F的
大小变化规律是________ ．
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：
实验次物
重
G物
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/%
数/N
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．某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：
①用轻绳悬挂杠杆一端的D点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，
在占点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变)，在此过程中弹
簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。

回答下列问题：
(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________．(用已知或测量的物理量符号表示)
(2)本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是:___________
(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)．
23．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。

24．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______。

25．在“探究杠杆的平衡条件”实验中
(1)如图甲，挂钩码前，应把杠杆的平衡螺母向______调节，使杠杆在水平位置平衡。

(2)实验过程记录的数据如下表，分析数据，得到杠杆的平衡条件是______。

若将图乙中左侧一个钩码取下，则需将右侧钩码向______移动，杠杆才有可能重新平衡；
实验次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m
1 1.00.020.50.04
2 2.00.04 4.00.02
3 2.50.03 1.50.05
式，因为（____）（选出一个正确选项）
A．杠杆受力不平衡 B．力臂与杠杆不重合 C．力和力臂数目过多，不易得出结论(4)图A和图B中的杠杆均静止，两图中弹簧测力计都垂直杠杆，示数分别为F1和F2，则F1______F2（选填“＞”、“＜”或“＝”）；
(5)如图C，小明使用手机自拍杆拍照时，自拍杆伸得越长，手握杆的力越______（选填“大”或“小”），此时自拍杆是______杠杆（选填“省力”“等臂”或“费力”）。

四、计算题
26．电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住6楼，每层楼高3m，放学后，乘电梯回家：
(1)电梯在20s内将小明送到家，在此过程中，电梯上升的平均速度是多少？
(2)已知小明的体重为500N，电梯对小明做功的功率为多少？
(3)如图是一种电梯的结构示意图。

A为电梯厢，B为动滑轮，绕过滑轮的钢丝绳一端固定在楼房顶层，另一端通过电动机提供拉力，C为配重。

在电动机拉力作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。

某次运行中，电梯将总质量为180k g的小明一家人送回家时，电动机拉力F为6000N。

（不计钢丝绳、滑轮重及摩擦）在此过程中，电梯的机械效率是多少？
27．在图中轻质均匀杆OB长1.2米，能绕支点O转动，B端用细绳BC竖直悬于C点，有一重力为240牛的物块挂在A点，OA长0.3米，求：
(1)此时BC绳对杠杆的拉力大小；
(2)若绳BC能承受的最大拉力为150牛，移动重物到某一位置，绳BC恰好断裂，求重物悬挂点到支点O的距离。

28．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。

已知井深
12m，物体重G＝6×103N，汽车重G车＝3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝
2.2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。

求：
(1)将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？
(2)滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）
(3)若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？
(4)牵引力的功率为多少？
29．建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到10m高处，所用拉力为300N，时间为10s。

不计摩擦和绳重。

求：
(1)工人做功的功率；
(2)此过程中该装置的机械效率；
(3)如果用这个滑轮组匀速提起400N 的重物，需要用多大的拉力？
30．一个水平放置的直杠杆，动力和阻力位于支点两侧，该杠杆的动力臂l 1为0.3m ，动力F 1为200N ，阻力F 2为50N ，求： （1）杠杆平衡时的阻力臂 l 2．
（2）若保持杠杆水平位置平衡，且保持动力作用点和阻力作用点位置不变，动力和阻力各增加100N ，则要使杆杆重新在水平位置平衡，通过计算说明杠杆的支点向哪个方向移动多远？
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一、选择题 1．B 解析：B 【详解】
A ．定滑轮不能省力，只能改变力的方向，故A 不符合题意；
B ．根据杠杆的平衡条件得
1230N 40N L L ⨯=⨯
所以12:4:3L L =时可以满足条件，故B 符合题意；
C ．如果不计机械自身重力和摩擦，动滑轮可以省一半力，此时的拉力应为20N ，故C 不符合题意；
D ．使用滑轮组时通过承担物重绳子的段数至少为2段，如果不计机械自身重力和摩擦，
F 最大为物重
G 的二分之一，即拉力最大为20N ，不可能达到30N ，故D 不符合题意。

故选B 。

2．D
解析：D 【详解】
由于形状规则、密度均匀的木板AB 的中点为重心，O 为支点，如图：
因为OA=2OB ，则木板重力G ′的力臂为L 1=1
1
OB 22
OC OA OB OB （）
=+-=； 重物G 的力臂L 2=OB ， 根据杠杆平衡条件得：G′×L 1=G ×L 2 所以G′=60N
【点睛】
因为形状规则、密度均匀，所以重心所在位置即是阻力的作用点，且结合题意可知，O 点是支点．
3．C
解析：C 【详解】
由题知，甲．乙两物体的密度相同，OA ＜OB ，即甲的力臂要小于乙的力臂： 根据杠杆的平衡条件可知，G l G l ⨯⨯甲甲甲乙＝ 即：gV l gV l ρρ甲甲乙乙＝ 所以：V l V l 甲甲乙乙＝
如果将甲．乙物体（不溶于水）浸没于水中，此时甲乙都要受到浮力的作用，根据阿基米德原理可知，甲乙受到的浮力分别为：
F gV ρ甲浮甲水＝ F gV ρ乙浮乙水＝
此时左边拉力与力臂的乘积为：
G gV l G l gV l ρρ⨯⨯⨯甲甲甲甲甲甲甲水水（﹣）＝﹣① 此时右边拉力与力臂的乘积为：
G gV l G L gV l ρρ⨯⨯⨯乙乙乙乙乙乙乙水水（﹣）＝﹣② 由于V l V l 甲甲乙乙＝
所以：gV l gV l ρρ⨯⨯甲甲乙乙水水＝
则由①②两式可知，此时左右两边拉力与力臂的乘积相同，则杠杆仍然会保持平衡，故C 正确，ABD 错误．
4．A
解析：A 【详解】
根据杠杆的平衡条件，当OC ＝10cm 时，G 2×OC ＝F ×OA ，即
20N×10cm ＝F ×20cm
所以F ＝10N 。

此时G 1对地面的压强为2×104Pa ，即
1G F
S
-＝2×104Pa 其中
S ＝0.05m×0.05m ＝2.5×10-3m 2
代入前面的式子得，G 1＝60N 。

当G 1对地面的压力为0时，G 1×OA ＝G 2×l ，即
60N×20cm ＝20N×l
解得l ＝60cm ，根据题意有OC +vt ＝l ，即
10cm +2cm/s·t ＝60cm
所以t ＝25s ，故BCD 不符合题意，A 符合题意。

故选A 。

5．D
解析：D 【详解】
A ．由图知，滑轮组由3段绳子拉着动滑轮，即n =3，该滑轮组的机械效率
W fs f
W Fns nF
η=
=
=
有用物总
物 则绳子自由端的拉力
30N 12.5N 3380%
f F η=
==⨯⨯ 故A 错误；
B ．滑轮组对物体做的有用功
30N 1m 30J W fs ==⨯=有用
滑轮组做的总功
312.5N 31m=37.5J W F s =⨯=⨯⨯总
额外功为
37.5J 30J 7.5J W W W =-=-=额总有用
由于绳有重力，绳与滑轮之间有摩擦力，故此额外功包括对动滑轮做的功和克服绳重及绳与滑轮之间的摩擦做功的总和，故克服动滑轮重力做的额外功应小于 7.5J ，故B 错误； C ．由B 知对动滑轮重力做的额外功小于 7.5J ，动滑轮上升的高度为1m ，根据W Gh =知，动滑轮重小于 7.5N ，故C 错误； D ．拉力做的总功为37.5J ，用时 1s ，由W
P t
=
得拉力的功率为 37.51s
J
37.5W W P t =
==总 故D 正确。

故选D 。

6．A
解析：A 【详解】
由于小车沿水平地面匀速前进，那么绳对小车的拉力等于小车受到地面的摩擦力，即
'F f =，该装置的有用功是
'''W F s fs ==有
三段绳子托着动滑轮，那么绳端移动的距离是'3s s =，该装置所做的总功是
'15N 3W Fs s ==⨯总
可知
'
'
100%100%60%15N 3W fs W s η=⨯=⨯=⨯有
总
解得27N f =。

故选A 。

7．A
解析：A 【详解】
AB ．滑轮所做的有用功为：
W 有用=Gh =600N×3m=1800J ，
因为是动滑轮，所以拉力移动的距离是物体提高距离的2倍，即6m ，则拉力做的总功为：
W 总=Fs =400N×6m=2400J ，
所以动滑轮的机械效率为：
1800J ×100%=100%=75%2400J
W W η=⨯有用总，
故A 正确，B 错误；
C ．不计绳重及摩擦，则拉力为：
1
2
F G G =+动（），
那么动滑轮的重为：
G 动=2F-G =2×400N-600N=200N ，
故C 错误；
D ．由图知，使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n =2，绳子自由端移动的距离为：
s=nh=2×3m=6m ，
故D 错误； 故选A 。

8．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
F2=1 2 f
故：
F1=4F2根据功的公式可知：
W1=F1×1
2
s=2f×
1
2
s=fs
W2=F2×2s=1
2
f×2s=fs
故：W1=W2，故选C。

9．A
解析：A
【解析】
【分析】
（1）对滑块进行受力分析，根据光滑斜面可得，滑块不受摩擦力作用，因此滑块只受重力和支持力作用；
（2）近视眼成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼。

近视矫正方法，需佩戴凹透镜。

（3）磁感线都是从北极出发回到南极；
（4）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离。

【详解】
A、滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出后沿斜面向上运动，是因为滑块具有惯性，因为斜面光滑，所以不受摩擦力的作用，只受到竖直向下的重力和垂直于斜面向上的支持力作用，故A错误；
B、近视眼成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼。

近视矫正方法，需佩戴凹透镜。

故B正确；
C、在磁体外部，磁感线的方向都是从N极出发回到S极，故C正确；
D、由图可知，杠杆的支点为C，吊桥所受拉力的力臂是从C到拉力作用线的垂线段，故D正确。

故选：A。

10．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。

二、填空题
11．4550 1.82×104Pa 【分析】
工人竖直向下匀速拉动绳子时，先对工人进行受力分析，受竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力，人对绳子的拉力等于绳子对人的拉力，又知道
解析：4550 1.82×104Pa 【分析】
工人竖直向下匀速拉动绳子时，先对工人进行受力分析，受竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力，人对绳子的拉力等于绳子对人的拉力，又知道人的重力，从而可以计算出地面对人的支持力，根据力作用的相互性可知工人对地面的压力；分析杠杆A 端受到的拉力，利用杠杆的平衡条件求出B 端受到的拉力，对M 进行受力分析得出地面对物体的支持力即物体M 对地面的压力，根据F
p S
=算出物体M 对地面的压强。

【详解】
[1]工人竖直向下匀速拉动绳子时，工人受到竖直向下的重力G 人、竖直向上的拉力F 、竖直向上的支持力F 支，由力的平衡条件F +F 支=G 人,可得
F 支=
G 人﹣F =700N ﹣300N =400N
因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，所以工人对地面的压力
F 压=F 支=400N
[2]滑轮、绳的自重、滑轮组摩擦均不计，则定滑轮受3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件可得杠杆对定滑轮的拉力
F A ′=3F =3×300N =900N
杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，则
F A = F A ′=900N
根据OA ∶OB =1∶2和杠杆的平衡条件F A ×OA =F B ×OB ，可得
900N 450N 2A B F OA OA
F OB OA
⨯⨯=
== 因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体M 的拉力等于物体M 对杠杆的拉力，即 F B ′=F B =450N
物体M 受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体M 受到的支持力为
F M 支持=
G M ﹣F B ′=5000N ﹣450N =4550N
因为物体间力的作用是相互的，所以物体M 对地面的压力
F M 压=F M 支持=4550N
[3]物体M 对地面的压强
4M 4550N
1.8210Pa 0.5m 0.5m
F p S =
==⨯⨯压 12．【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 =⨯
13．【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 ='。

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．= 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。

16．不变 变大 40N 2.4×105N 3.6×106J 6×104W 【解析】 【详解】
第一空．下潜过程中排开液体体积不变，由可知受到的浮力大小不变；
解析：不变 变大 40N 2.4×105N 324m 3.6×106J 6×104W 【解析】 【详解】
第一空．下潜过程中排开液体体积不变，由F ρV g =浮液排可知受到的浮力大小不变； 第二空．下潜过程中深度不断增加，由液体压强公式p gh ρ=可知，压强增大； 第三空．水面下40m 处受到的压强为：
335=10kg /m ?10N /kg?40m =4?10Pa p gh ρ=
压力为：
5-424?10Pa ?10m =40N F ps == ；
第四空．因为漂浮，所以浮力等于重力为：
3524?10kg?10N /kg =2.4?10N F G mg ===浮 ；
第五空．排开海水的体积约为：
53332.4?10N =24m 10kg /m ?10N /kg
F V =g ρ=浮排液 ；
第六空．有用功为：
562.4?10N?0.2m /s?60s =2.88?10J W Gh Gvt ===有
因为W W η=
有
总
则 总功为：
662.88?10J
===3.6?10J 80%80%
W W 有
总；
第七空．起吊装置的功率为：
643.6?10J ==6?10W 60s
W P t = 。

17．先变大、后变小 省力 【分析】
力F 作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变；由位置A 拉到位置B ，阻力不变，阻力力臂先变大，到水平位置最大，后变小，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L
解析：先变大、后变小 省力 【分析】
力F 作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变；由位置A 拉到位置B ，阻力不
变，阻力力臂先变大，到水平位置最大，后变小，根据杠杆平衡条件F 1L 1=F 2L 2分析动力变化情况． 【详解】
图中杠杆，当拉力与杠杆垂直时，动力臂长度为杠杆的长度，阻力臂为支点O 到重力作用线的距离，动力臂长度大于阻力臂长度，所以是省力杠杆；
将杠杆缓慢地由位置A 拉到位置B ，动力臂不变，阻力不变，阻（重力）力臂先变大，水平位置最大，后变小，根据杠杆平衡条件F 1L 1=F 2L 2分析，动力先变大、后变小．
18．18 【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．
19．40N
【解析】在B 端施加一个与水平成300角的力F ，则动力臂为OB 的一半，O 为支点，F 为动力，物体的重力为阻力，12OB 为动力臂，OA 为阻力臂，根据杠杆的平衡条件：F×12OB=G×OA，为使杠杆
解析：40N
【解析】在B 端施加一个与水平成300
角的力F ，则动力臂为OB 的一半，O 为支点，F 为动力，物体的重力为阻力，OB 为动力臂，OA 为阻力臂，根据杠杆的平衡条件：
F ×OB =
G ×OA ，为使杠杆水平平衡，作用在B 端的力：
．故答案为：40．
20．先变小后变大
【解析】
试题分析：先过支点作拉力F1的力臂，然后根据直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一半（即杠杆OA长度的一半）；
已知F1的力臂、物体对杠杆向下的拉力和对应的力臂，
解析：先变小后变大
【解析】
试题分析：先过支点作拉力F1的力臂，然后根据直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一半（即杠杆OA长度的一半）；
已知F1的力臂、物体对杠杆向下的拉力和对应的力臂，根据杠杆平衡的条件即可求出拉力的大小．
根据F1与杠杆间的夹角为90°时力臂最大，所以拉力的力臂先变大后变小，再利用杠杆平衡的条件分析拉力的变化．
解：过支点作拉力F1的力臂OC，如图所示：
从图中可以看出，OBC为直角三角形，而直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一
半，故拉力F1的力臂为；
又因为作用在杠杆A处的拉力大小等于物重10N，对应的力臂等于，且作用在杠杆上
的动力臂等于阻力臂，所以动力等于阻力，即F1=G=10N．
因为当F1与杠杆间的夹角为90°时，对应的力臂最大，所以L1先变大后变小；
根据杠杆平衡的条件可得：，即阻力与阻力臂的乘积不变，而L1先变大后
变小，故F1先变小后变大．
故答案为10，先变小后边大．
【点评】本题考查直角三角形角和边的关系以及杠杆平衡条件掌握情况．
三、实验题。