中考物理一轮复习 功和机械能知识点总结及答案

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．用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计．则
A．手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙
B．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙
C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙
D．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙
3．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
4．如图所示，轻质均匀杠杆分别挂有重物G A和G B（G A>G B）,杠杆水平位置平衡，当两端各再加重力相同的物体后，杠杆
A．仍能保持平衡
B．不能平衡，左端下沉
C．不能平衡，右端下沉
D．不能确定哪端下沉
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，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．工人师傅用拉力F1将重物匀速搬运到h高处，对重物做的功是W1；若工人改用动滑轮将该重物匀速提升到h高处，拉力为F2，对重物做的功是W2（滑轮、绳的重力及摩擦力可忽略不计），则下列说法正确的是
A．F1=F2B．F1<F2
C．W2>W1D．W2=W1
8．重为G的均匀木棒竖直悬于天花板上，在其下端施加一水平拉力F，让木棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中，下列说法中错误的是
A ．动力臂逐渐变小
B ．阻力臂逐渐变大
C ．动力F 与动力臂乘积不变
D ．动力F 逐渐变大
9．用F 1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F 2 ， 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
10．如图为一健身器材模型，杠杆AB 可绕O 点在竖直平面内转动，OA ∶OB ＝1∶4，质量为60 kg 的小明站在水平放置的体重计上，通过该杠杆提起吊篮中的重物，吊篮重80 N ．当棱长为20 cm 的正方体重物甲刚被提起时，体重计示数为43 kg ；当棱长为40 cm 的正方体重物乙刚被提起时，体重计示数为18 kg ．杠杆始终在水平位置保持平衡，A 、B 两端绳子拉力保持竖直．不计绳重、杠杆自重及摩擦， g 取10 N/kg ，则重物甲与重物乙的密度之比为( )
A ．1∶3
B ．2∶3
C ．3∶2
D
．3∶1
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200cm 2，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．如图，把物体A放在水平板OB的正中央，用一不变的力F将板的B端匀速地慢慢抬高（O端不动），设A相对平板静止，则A对板的压力将__________，A与B之间的摩擦力将___________，F对O点的力矩将_____________．
15．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）
16．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。

17．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
______．
18．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。

19．小明同学利用身边的简易器材制作了一个捕鼠器，如图所示长1.0m重1.5N的均匀木板放在水平桌面上，木板左端离桌面沿0.4m，上面挂一诱铒，若一重0.5N的老鼠偷吃食物，沿木板向左端爬去，当老鼠爬过离桌沿________米时，木板会失去平衡，而使它落入桌子下面的水桶中。

该捕鼠器是利用________原理制成的。

20．如图，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以O为支点，杠杆的右端挂有重物M，支点左边的A处挂钩码时，杠杆平衡，将重物M浸没在水中，钩码放在B处，杠杆又平衡，则重物与钩码的质量之比为____，重物M的密度是____kg/m3
三、实验题
21．如图所示，是小王利用刻度均匀的杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”。

（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向___（左/右）端调节，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）如图甲所示，在杠杆A点处挂4个钩码，则在B点处应挂____个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡；
（3）如果小王又进行了如图乙所示的探究，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，F×OC____G×OD；（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（4）如图丙是根据“杠杆平衡条件”制作的只需要一个砝码的天平，横梁可绕轴O在竖直平面内转动，左侧为悬挂在固定位置P的置物盘，右侧所用砝码是实验室里常见的钩码，用细线挂在右侧带刻度线的横梁上。

①下面是小明测量物体质量的几个主要步骤，最合理的顺序是（只填序号）：________ A．将天平放在水平台面上时
B．调整横梁右侧的平衡螺母使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记
C．将悬挂钩码的细线移到右侧横梁的零刻线Q处
D．由细线在横梁上的位置对应的刻度值直接得出物体的质量
E．将待测物体放在天平左侧的置物盘中
F．移动悬挂钩码的细线使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记
②调节天平至水平位置平衡后，刚把待测物体放在天平左侧的置物盘中时，横梁上悬挂的重垂线将对准底座上标记的________侧（填“左”或“右”）。

22．小明进行“探究杠杆平衡条件”的实验。

每个钩码都完全相同。

实验前，小明通过调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，消除了杠杆自重对实验的影响。

（1）当杠杆在水平位置平衡后，在实验中就可以方便测量______。

（2）要使图甲中杠杆水平平衡，应在A处挂_____个钩码。

（3）若在图甲A处挂完钩码平衡后，将左右两侧所挂钩码分别向左和向右移动一个格，则杠杆将_____（选填“继续平衡”、“向左倾斜”或“向右倾斜”）。

（4）小明改变实验方法，如图乙所示，重心C点不再是支点，并在A点仍挂两个钩码，对杠杆的拉力为F A，用校过零的弹簧测力计正确地测出B点使杠杆水平平衡时的拉力F B，则F B•L OB_____F A•L OA（选填“>”“=”或“<”）。

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．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下：
次数钩码重
/N
钩码上升
的距离/cm
弹簧测力计
的示数/N
弹簧测力计
升的距离/cm
机械效率
第1次2511567%
第2次45 1.715
第3次65 2.41583%
升；
(2)进行第2次测量时，滑轮组的机械效率约为_____；
(3)进行第3次测量时，滑轮组做的有用功是_____J；
(4)分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与_____有关；
(5)请在丁图画出此滑轮组既能省力又能改变力的方向的绕绳方法_____，若不计摩擦及绳重，这种绕线方法与实验时用的绕线方法相比，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”）。

25．小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图，杠杆上相邻刻线间距离相等。

(1)杠杆在甲图所示的位置静止时，杠杆_____处于平衡状态。

（选填“是”或“不是”）。

(2)为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）端调节。

(3)如图乙，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为_____N。

当弹簧测力计改为斜拉时，再次使杠杆水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将_____。

（选填“变大”、“变小”或“不变”）
(4)小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是_____。

（选填字母）
A．求平均值
B．得到普遍规律
(5)实验前，调节平衡螺母使杠杆水平平衡是为了_____。

实验时，通过加减砝码或移动砝码的位置，使杠杆水平平衡是为了_____。

四、计算题
26．如图所示是某汽车起重机打捞货箱示意图，货箱的升降使用的是滑轮组，滑轮组钢丝绳的收放是由卷扬机来完成的。

该起重机将沉没于水下深处的一只密封货箱匀速打捞出水面，已知该货箱体积为50m3，质量是200t。

（不考虑风浪、水流以及滑轮间摩擦和绳子的重力等因素的影响）
(1)货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少？
(2)货箱完全出水后，此时钢丝绳拉力F＝1×106N，求动滑轮的重力；
(3)求货箱出水前，滑轮组的机械效率。

（小数点后面保留一位小数）
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．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？
29．如图所示，两个和尚用轻质扁担来抬水，水桶和水的总质量为20千克。

扁担在水平位置平衡时，水桶悬挂点到甲和尚肩上支撑点的距离为0.8米，到乙和尚肩上支撑点的距离为1.2米。

（1）求甲和尚对扁担的支持力。

（2）如果在水桶中多装入5千克水，要保持两和尚支撑点的位置及甲和尚对扁担的支持力大小不变，求水桶悬挂点应移动的距离和方向。

30．如图所示，重力不计的木杆AOB可绕支点无摩擦转动，已知OA段长为30cm，OB段长为10cm，A端细线下所挂的正方体重物甲静止在水平地面上，重物甲的边长为10cm.当在B点施加竖直向下大小为60N的力F时，A端的细线竖直，木杆恰能在水平位置处于平衡状态，此时物体甲对地面的压强为3000Pa.
(1)重物甲受到地面的支持力大小
(2)当B端拉力为60N时，A端绳上的拉力是多少?物体的重力是多少?
(3)当B端的拉力变为12N，物体甲对地面的压强。

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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．D
【详解】
由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力：F
甲
＞F 乙；两幅图中的W 有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑
轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式W W η=有
总
可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小； 所以选D ．
3．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 。

4．C
解析：C
杠杆原来在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为G A 和G B ,其对应的力臂分别为l A 和l B ，如图所示：
根据杠杆平衡条件可得：G A l A =G B l B ；
已知G A >G B 所以l A <l B ，当两端各再加重力相同的物体后，设增加的物重为G ，此时左边力和力臂的乘积：
(G A +G )⋅l A =G A l A +Gl A
右边力和力臂的乘积：
(G B +G )⋅l B =G B l B +Gl B
由于l A <l B ，所以Gl A <Gl B ； 所以：
G A l A +Gl A <G B l B +Gl B
即右边力和力臂的乘积较大，所以杠杆不能平衡，向右端下沉。

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；
2a ，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
()2()2
4
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．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．D
解析：D 【解析】
拉力直接对物体做功为：，
；
工人改用动滑轮将该重物匀速提升到h 高处，对重物做的功是：；
即，故D 正确，C 错误；
但使用动滑轮时，可以省一半力，即
，故AB 错误； 故选D ．
点睛：重点是理解直接对物体做功和使用机械对物体做功是相等的，因为使用机械对物体做的功为有用功，不同的是使用机械做功时，总功会大于有用功．
8．C
解析：C 【解析】
A. 由图可知，竖直位置时，动力臂为木棒的长，拉离竖直位置时，动力臂会小于木棒的长，所以动力臂逐渐变小，故A 正确；
B. 阻力为木棒的重力，竖直位置时，重力过支点，力臂为零，拉离竖直位置时，重力作用线远离支点，所以阻力臂逐渐变大，故B 正确；
C. 根据杠杆平衡条件知，动力F 与动力臂乘积等于木棒的重力与阻力臂的乘积，由于木棒的重力不变，阻力臂逐渐变大，所以乘积是变大的，故C 错误；
D. 由C 知，动力F 与动力臂乘积变大，而动力臂变小，根据杠杆平衡条件知，动力F 逐渐变大，故D 正确；
点睛：重点是杠杆平衡条件的应用，理解这一过程中，木棒的重不变，而阻力臂变大，所以乘积变大，动力变大．
9．B
解析：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η1
2Fh?F L
W W =
=
有总
，故D 错误．故选B. 10．D
解析：D 【解析】
当边长为20cm 的正方体重物甲刚被提起时，杠杆左边受到的力F 1=G 篮+G 甲=80N+ρ甲V 甲g ；体重计对人的支持力F 支=F 压=43kg×10N/kg=430N ；杠杆对人的拉力F 2=G 人-F 支=60kg×10N/kg-43kg×10N/kg=170N ； 根据杠杆平衡条件得： F 1×OA=F 2×OB ，
因为OA ：OB=1：4，甲的体积V 甲=（0.2m ）2=0.008m 3，乙的体积V 乙=（0.4m ）2=0.064m 3，
所以（80N+ρ甲V 甲g ）×1=170N×4， （80N+ρ甲×0.008m 3×10N/kg ）×1=170N×4； 则ρ甲=7.5×103kg/m 3；
当边长为40cm 的正方体重物甲刚被提起时，杠杆左边受到的力F 3=G 篮+G 乙=80N+ρ乙V 乙g ；体重计对人的支持力F 支=F 压=18kg×10N/kg=180N ；杠杆对人的拉力F 4=G 人-F 支=60kg×10N/kg-18kg×10N/kg=420N ； 根据杠杆平衡条件得： F 3×OA=F 4×OB ，
因为OA ：OB=1：4，甲的体积V 甲=（0.2m ）2=0.008m 3，乙的体积V 乙=（0.4m ）2=0.064m 3，
所以（80N+ρ乙V 乙g ）×1=420N×4， （80N+ρ乙×0.064m 3×10N/kg ）×1=420N×4；
则ρ乙=2.5×103kg/m 3；
所以ρ甲：ρ乙=7.5×103kg/m 3：2.5×103kg/m 3=3：1． 故选D ．
【点睛】本题考查了重力公式、密度公式、杠杆平衡条件的应用，求出杠杆右端受到的拉力是关键．
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．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】
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
1
2
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．减小增大减小
【详解】
[1][2]物体m受重力、支持力和静摩擦力；由平衡条件得：支持力N=mgcos
①，静摩擦力f=mgsin ②，在平板绕接地点转动过程中，角逐渐增
解析：减小增大减小
【详解】
[1][2]物体m受重力、支持力和静摩擦力；由平衡条件得：支持力N=mg cosθ①，静摩擦力f=mg sinθ②，在平板绕接地点转动过程中，角θ逐渐增大，则支持力N减小，由牛顿第三定律可知，物体m对平板的压力N′=N=mg cosθ减小，摩擦力f=mg sinθ增大；[3]设m到接地点的距离为l，支持力的力臂等于l，对物体和平板整体而言，总重力要使板顺时针转动，拉力要使板逆时针转动，根据力矩平衡条件，有
F•L cosθ=MgL2cosθ+mgl cosθ③
其中：L为板长，则F的力矩：
MF=F•L cosθ=MgL2cosθ+mglcosθ
可见，随着θ的增大，cosθ减小，MgL2cosθ+mgl cosθ减小，则MF减小，即F对O点的力矩将减小．
15．15
【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。

16．80% < =
【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。

17．100 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%
18．300
【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
⨯
=
=;
19．3 杠杆 【详解】
[1][2]均匀木板的支点在水平桌面的最左端，而木板的重心在木板的中间，所以根据杠杆平衡原理得 0.5N×L=1.5N×0.1m
解得L=0.3m 。

该捕鼠器是利用杠
解析：3 杠杆 【详解】
[1][2]均匀木板的支点在水平桌面的最左端，而木板的重心在木板的中间，所以根据杠杆平衡原理得
0.5N×L =1.5N×0.1m
解得L =0.3m 。

该捕鼠器是利用杠杆原理制成的。

20．4:5 4.0×103 【解析】（1）如图，
由图可知mgLOA=MgLOC ，
（2）
思路分析：M 未浸没水中，利用杠杆平衡条件，求出钩码和重物的质量关系；浸没后利用杠杆平衡条件求出右边
解析： 4:5 4.0×103
【解析】（1）如图，
由图可知mgL OA =MgL OC ，
（2）
思路分析：M 未浸没水中，利用杠杆平衡条件，求出钩码和重物的质量关系；浸没后利用杠杆平衡条件求出右边对杠杆的拉力，再根据重物受力平衡求解
试题点评：本题用了4方面的知识：①重力公式G=mg=ρvg ；②阿基米德原理；③物体受力平衡分析；④杠杆平衡条件
三、实验题
21．右 6 大于 ACBEFD 左
【解析】
【详解】
第一空．杠杆静止时杠杆左端下沉，为使杠杆在水平位置平衡，应向右调节平衡螺母； 第二空．设一个钩码的重力为G ，杠杆一小格的长度为L ，则由杠杆平衡条件1122Fl F l 可。