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簡(jiǎn)單機(jī)械 一、單選題 1. 用如圖所示的滑輪組勻速提升200N的重物G，豎直向上的拉力F為100N，重物被提升1m，不計(jì)繩重和滑輪的摩擦，下列說(shuō)法正確的是（ ） A.拉力做的額外功是100JB.動(dòng)滑輪的重力為50N C.拉力做的總功是200JD.繩子末端移動(dòng)的距離是2m 2. 如圖所示，杠桿在水平位置平衡，做下列調(diào)整后杠桿仍然能平衡的是（） A.左右兩邊的鉤碼向中間移2格 B.左右兩邊的鉤碼向兩邊移1格 C.左邊的鉤碼向左移2格，右邊的鉤碼向右移1格 D.左邊的鉤碼向中間移1格，右邊的鉤碼向中間移2格 3. 如圖所示的四種情景中，所用杠桿屬于費(fèi)力杠桿的是 A.撬棒B.羊角錘 C.核桃?jiàn)AD.食品夾 4. 如下圖所示，拉力F=80N，物體重力G=120N，不計(jì)摩擦和繩重。若將物體勻速提高1m，以下說(shuō)法不正確的是（ ） A.拉力做的有用功為80JB.動(dòng)滑輪的重力為40N C.拉力做的總功為160JD.該滑輪組的機(jī)械效率為75% 5. 筷子是我國(guó)和部分國(guó)家特有的用餐工具．在正常使用筷子用餐時(shí)，筷子屬于（　?。? A.費(fèi)力杠桿，但省距離B.省力杠桿，且省距離 C.省力杠桿，但費(fèi)距離D.等臂杠桿，即不省力也不費(fèi)力 6. 如圖，O是杠桿的支點(diǎn)，為了提高重物，用一個(gè)跟杠桿始終保持垂直的力，使杠桿由豎直位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置，在這個(gè)過(guò)程中，則（ ） A.杠桿始終是省力的B.杠桿始終是費(fèi)力的C.杠桿始終是等力的D.以上說(shuō)法都不對(duì) 7. 假日期間，劉明同學(xué)參加了勤工儉學(xué)的活動(dòng)，他的工作是用如圖所示的裝置提升物體。劉明在10s內(nèi)將物體勻速向上提升了5m，已知?jiǎng)⒚饔玫牧?00N，物體所受的重力為160N，下列說(shuō)法中正確的是（不計(jì)繩重及摩擦）（ ） A.動(dòng)滑輪所受的重力為20NB.劉明拉力做的功為500J C.該滑輪組的機(jī)械效率為80%D.若用該滑輪組提升所受重力更小的物體，則該裝置的機(jī)械效率會(huì)增大 8. 人們的生活離不開(kāi)工具，如圖所示的工具在正常使用的過(guò)程中，屬于費(fèi)力杠桿的是（ ） A.羊角錘B.面包夾 C.核桃?jiàn)AD.瓶起子 二、多選題 9. 分別用圖中所示的裝置甲和乙把同一重物吊到同一高度時(shí)（ ） A.用裝置甲吊起重物比用裝置乙省力B.用裝置乙吊起重物比用裝置甲省力 C.用裝置甲或裝置乙吊起重物所用拉力相同D.用裝置乙吊起重物，動(dòng)力移動(dòng)的距離比用裝置甲大 10. 在探究“影響滑輪組機(jī)械效率的因素”時(shí)，同學(xué)們得到了很多結(jié)論，其中正確的是（ ） A.滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體的重力有關(guān)B.滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪的重力有關(guān) C.滑輪組的機(jī)械效率與滑輪和繩子間的摩擦有關(guān)D.滑輪組的機(jī)械效率與承重繩子的段數(shù)有關(guān) 11. （雙選）一個(gè)滑輪組經(jīng)改進(jìn)后提高了機(jī)械效率，用它將同一物體勻速提升同樣的高度，改進(jìn)后與改進(jìn)前相比（ ） A.有用功減少，總功減少B.有用功增加，額外功增加 C.有用功不變，額外功減少D.額外功減少，總功減少 12. 如圖所示，杠桿質(zhì)量不計(jì)，每小格長(zhǎng)度相等，O為支點(diǎn)，物體A是底面積為0.01m2的長(zhǎng)方體．當(dāng)杠桿右側(cè)掛一個(gè)重8N的物體B時(shí)，杠桿平衡；此時(shí)物體A對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為300Pa，下列說(shuō)法正確的是（ ） A.物體A受到的重力為7NB.受到支持力為3N C.物體B向右移動(dòng)2小格，杠桿將繼續(xù)保持平衡D.物體B向右移動(dòng)1小格，物體A受到的拉力增大2N 13. 調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后，在支點(diǎn)O兩側(cè)掛的鉤碼如圖所示，此時(shí)杠桿失去平衡．為使杠桿重新平衡，應(yīng)采用的措施是（ ） A.把右側(cè)的鉤碼減掉一個(gè)B.把左側(cè)的鉤碼向左移動(dòng)一格 C.在左側(cè)的鉤碼下增加一個(gè)鉤碼D.在右側(cè)的鉤碼下增加一個(gè)鉤碼，并向左移動(dòng)一格 三、填空題 14. 如圖所示是一個(gè)簡(jiǎn)易壓水機(jī)，其中AOB是杠桿，O為支點(diǎn)，請(qǐng)畫(huà)出動(dòng)力F1的力臂．若F1=20N，動(dòng)力臂與阻力臂之比為4：1，則阻力為_(kāi)_______N，它是一個(gè)________杠桿．（選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”） 15. 小翔同學(xué)利用課余時(shí)間制作圖示一款捕鼠器。將一塊木板用鉸鏈固定在桌邊的O點(diǎn)，木板能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，食餌放于A點(diǎn)，A的下方放一水桶，木板經(jīng)打蠟后，很光滑。捕鼠器的工作原理是________ 木板的重心位于________（選填“O點(diǎn)”、“略偏O點(diǎn)左側(cè)”或“略偏O點(diǎn)右側(cè)”）。 16. 如圖所示的滑輪組，可忽略繩重和摩擦。用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上勻速拉動(dòng)繩端，將重為6N的物體提升0.2m，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示，則拉力為 ________N，拉力做的功為_(kāi)_______J，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_______%。（結(jié)果保留一位小數(shù)） 17. 如圖所示，輕質(zhì)杠桿AB可繞固定點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，A端用細(xì)繩通過(guò)滑輪懸掛著底面積為0.02m2的重物G。工人在B端施加一個(gè)大小為650N豎直向上的推力時(shí)，重物對(duì)地面的壓力恰好為零；當(dāng)推力變?yōu)?50N時(shí)，重物對(duì)地面的壓強(qiáng)為5103Pa；當(dāng)重物對(duì)地面壓強(qiáng)為8103Pa時(shí)，工人對(duì)地面的壓力為980N；則若當(dāng)重物對(duì)地面壓強(qiáng)為1.2104Pa時(shí)，工人對(duì)地面的壓力為_(kāi)_______N（繩重及輪與軸的摩擦不計(jì)） 18. 用如圖所示的動(dòng)滑輪將重力為 100N 的物體提升 1m（不計(jì)動(dòng)滑輪重），則拉力 F=________N，拉力移動(dòng)的距離 s=________m． 19. 如圖所示，工人通過(guò)滑輪組使重600N 的箱子從地面升到12m高的五樓上。若箱子平放時(shí)與樓板的接觸面積為0.15m2 ， 箱子對(duì)樓板的壓強(qiáng)為_(kāi)_______Pa；若滑輪組的機(jī)械效率為80%，工人吊起箱子過(guò)程中做的總功是________J。 四、實(shí)驗(yàn)探究題 20.某實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖． 1 2 3 鉤碼重G/N 4 4 6 鉤碼上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 繩端拉力F/N 1.8 1.4 2.4 繩端移動(dòng)距離s/m 0.3 0.5 0.3 機(jī)械效率η 74.1% 57.1% （1）實(shí)驗(yàn)中，使用滑輪組提升重物時(shí)，應(yīng)豎直向上________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)． （2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出第3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率是________ （3）從表中數(shù)據(jù)可分析出實(shí)驗(yàn)1是用________圖做的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)2是用________圖做的實(shí)驗(yàn)． （4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)．動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率________． （5）比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可得結(jié)論：使用同一滑輪組，________可以提高滑輪組的機(jī)械效率． （6）滑輪組的機(jī)械效率與________和________有關(guān)． 五、綜合題 21. 用如圖甲所示的滑輪組從水中提升物體M，已知被提升的物體M質(zhì)量為76kg，M的體積為310﹣3m3 ， 在M物體未露出水面的過(guò)程中，繩子自由端的拉力F將物體M以0.5m/s的速度勻速提升了10m的高度，此過(guò)程中，拉力F做的功W隨時(shí)間t的變化圖象如圖乙所示，不計(jì)繩重和摩擦力大?。螅海╣=10N/kg） （1）求物體M的重力？ （2）求動(dòng)滑輪下端掛鉤上的繩子拉力？ （3）求滑輪組提升重物的機(jī)械效率？ 22. 用如圖所示的滑輪組勻速豎直提升重1200N的物體A，作用在繩子自由端豎直向上的拉力F為500N，物體A在5s內(nèi)上升了50cm，不計(jì)繩重和滑輪與軸間的摩擦，求： （1）動(dòng)滑輪所受的重力； （2）拉力F做功的功率； （3）滑輪組的機(jī)械效率。 23. 如圖是工人利用滑輪組提升重為810N物體的示意圖，某段過(guò)程中物體勻速上升的速度為0.1m/s，工人拉力F的功率為90W，物體上升10s拉力F克服滑輪組的摩擦做的功是60J，不計(jì)繩重．求： （1）工人拉繩子的速度； （2）滑輪組的機(jī)械效率； （3）滑輪組中的動(dòng)滑輪的重力．  答案部分 一、單選題 1.【答案】 A 【解析】【解答】（1）由圖可知，與動(dòng)滑輪相連的繩子由3根，即n＝3，s＝3h＝3 1m＝3m，D不符合題意，繩子末端移動(dòng)的距離則拉力做的有用功為W有用＝Gh＝200N1m＝200J拉力做的總功W總＝Fs＝100N 3m＝300N,拉力做的額外功W額＝W總W有用＝300J 200J＝100J,A符合題意，C不符合題意；（2）由F＝ (G G動(dòng))得，動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)＝3F G＝3 100N 200N＝100N,B不符合題意。 故答案為：A. 【分析】根據(jù)W有用=Gh求出有用功，根據(jù)s=nh求出繩子自由端移動(dòng)距離，根據(jù)W總=Fs求出總功，根據(jù)W總=W有用+W額求出克服動(dòng)滑輪重做的額外功，再根據(jù)W額=G動(dòng)h求出動(dòng)滑輪重. 2.【答案】 D 【解析】【解答】設(shè)杠桿上每格長(zhǎng)度是L，每格鉤碼的重力是G，原來(lái)杠桿：2G2L=G4L，處于平衡狀態(tài)； A．左右兩邊的鉤碼向中間移2格， 左側(cè)=3G0L=0，右側(cè)=G2L=2GL，左側(cè)＜右側(cè)，右端下傾，不符合題意； B．左右兩邊的鉤碼向兩邊移1格， 左側(cè)=2G3L=6GL，右側(cè)=G5L=5GL，左側(cè)＞右側(cè)，左端下傾，不符合題意； C．左邊的鉤碼向左移2格，右邊的鉤碼向右移1格， 左側(cè)=2G4L=8GL，右側(cè)=G5L=5GL，左側(cè)＞右側(cè)，左端下傾，不符合題意； D、左邊的鉤碼向中間移1格，右邊的鉤碼向中間移2格， 左側(cè)=2GL=2GL，右側(cè)=G2L=2GL，左側(cè)=右側(cè)，杠桿平衡，符合題意． 故選D． 【分析】杠桿的平衡條件是：動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂；對(duì)各選項(xiàng)逐一進(jìn)行分析，選出符合要求的選項(xiàng)．本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用，杠桿是否平衡取決于力和力臂的乘積是否相等，只比較力或力臂大小不能得出正確結(jié)果． 3.【答案】 D 【解析】【分析】杠桿分為省力杠桿、等臂杠桿和費(fèi)力杠桿。當(dāng)動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí)，是省力杠桿；當(dāng)動(dòng)力臂等于阻力臂時(shí)，是等臂杠桿；當(dāng)動(dòng)力臂小于阻力臂時(shí)，是費(fèi)力杠桿。ABC 使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí)，是省力杠桿；D使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂時(shí)，是費(fèi)力杠桿。故選D 4.【答案】A 【解析】【解答】A、拉力做的有用功：W有=Gh=120N1m=120J，該說(shuō)法不正確，故A符合題意； B、不計(jì)摩擦和繩重，由F=（G+G動(dòng)）得，動(dòng)滑輪的重力：G動(dòng)=2F-G=280N-120N=40N，該說(shuō)法正確，故B不符合題意； C、拉力做的總功：W總=Fs=F2h=80N21m=160J，該說(shuō)法正確，故C不符合題意； D、該滑輪組的機(jī)械效率：η=W有/W總100%=100%=75%，該說(shuō)法正確，故D不符合題意。 故答案為：A。 【分析】（1）拉力做的有用功利用W有=Gh計(jì)算；（2）利用F=（G+G動(dòng)）計(jì)算動(dòng)滑輪的重力；（3）由動(dòng)滑輪的使用特點(diǎn)和上升高度，利用s=nh可求出繩子所移動(dòng)的距離；拉力做的總功利用W總=Fs計(jì)算；（4）利用機(jī)械效率公式求滑輪組的機(jī)械效率。 5.【答案】 A 【解析】【解答】解：筷子在使用時(shí)如圖所示： 使用時(shí)，支點(diǎn)在C點(diǎn)，動(dòng)力作用在B點(diǎn)，阻力作用在A點(diǎn)，很明顯動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，但能省距離． 故選A． 【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn)，判斷筷子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿． 6.【答案】D 【解析】【解答】解；由于動(dòng)力F始終與杠桿垂直，則動(dòng)力F的力臂始終保持不變，物體的重力G始終大小不變； 在杠桿從豎直位置向水平位置轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，重力的力臂從零逐漸增大； 當(dāng)L2＜L1時(shí)，杠桿是省力杠桿； 當(dāng)L2＞L1時(shí)，杠桿為費(fèi)力杠桿， 因此杠桿先是省力的，后是費(fèi)力的． 故選D． 【分析】（1）力臂的概念：從支點(diǎn)到力的作用線的距離叫做力臂．（2）運(yùn)用杠桿的平衡條件F1l1=F2l2分析動(dòng)力的大小變化．先根據(jù)圖示確定阻力、阻力臂以及動(dòng)力臂的變化，然后根據(jù)動(dòng)力臂與阻力臂的關(guān)系判斷杠桿的類別． 7.【答案】C 【解析】【解答】A、由圖知，通過(guò)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n=2，不計(jì)繩重及摩擦，由 可得動(dòng)滑輪所受的重力：G動(dòng)=2F-G物=2100N-160N=40N，A不符合題意； B、劉明拉力做的功：W總=Fs=Fnh=100N25m=1000J，B不符合題意； C、有用功：W有=Gh=160N5m=800J，所以滑輪組的機(jī)械效率為： ，C符合題意； D、若僅減小提升物體的重力，額外功不變，有用功減小，有用功在總功中所占的比例減小，機(jī)械效率減小，D不符合題意． 故答案為：C． 【分析】本題考查了學(xué)生對(duì)滑輪組相關(guān)計(jì)算的掌握，拉力所做的功為總功；克服被提升重物所做的功為有用功，理解各物理量之間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵. 8.【答案】 B 【解析】【解答】解：A、羊角錘的動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿； B、面包夾的動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿； C、核桃?jiàn)A的動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿； D、瓶起子的動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿． 故選B． 【分析】判斷杠桿在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿． 二、多選題 9.【答案】BD 【解析】【解答】解：此圖是滑輪組，甲圖繞在動(dòng)滑輪上的繩子有2股，則F= G， 乙圖繞在動(dòng)滑輪上的繩子由3股，則F= G； 故用裝置乙吊起重物比用裝置甲省力，則動(dòng)力移動(dòng)的距離甲圖為2h，乙圖為3h， 故AC錯(cuò)誤，BD正確． 故選BD． 【分析】根據(jù)滑輪組繩子拉力的計(jì)算，甲圖繞在動(dòng)滑輪上的繩子由2股，乙圖繞在動(dòng)滑輪上的繩子由3股，由此確定用裝置甲或裝置乙吊起重物所用拉力情況和動(dòng)力移動(dòng)的距離關(guān)系． 10.【答案】 A,B,C 【解析】【解答】A. B. 根據(jù) 可知，滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體的重力有關(guān)，物重越大，效率越高；與動(dòng)滑輪的重力有關(guān)，動(dòng)滑輪越重，效率越低，AB符合題意； C. 使用滑輪組時(shí)，要克服滑輪和繩子間的摩擦力做功，即額外功，所以效率與滑輪和繩子間的摩擦有關(guān)，C符合題意； D. 承重繩子的段數(shù)決定拉力的大小，但滑輪組的機(jī)械效率與承重繩子的段數(shù)無(wú)關(guān)，D不符合題意； 故答案為：ABC。 【分析】機(jī)械效率是有用功和總功的比值，有用功和物體的重力有關(guān)，總功還和機(jī)械重力、摩擦力等有關(guān). 11.【答案】 C,D 【解析】【解答】將同一物體勻速提升同樣的高度，克服物體重力做的有用功 相同，改裝后的機(jī)械效率提高，根據(jù) 可得 ，所以改裝后總功減小，而由 可得 ，所以額外功減少.故本題只有CD符合題意. 故答案為：ＣＤ 【分析】本題考查學(xué)生對(duì)滑輪組機(jī)械效率的理解?；喗M的機(jī)械效率與物重，滑輪重，繩子的摩擦有關(guān)。同一物體勻速提升同樣的高度，有用功相同，故減小額外功可以提高機(jī)械效率。 12.【答案】ABD 【解析】【解答】解：（1）此時(shí)物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是300Pa，受力面積S=0.01m2 ， 此時(shí)物體對(duì)地面的壓力：F壓=pS=300Pa0.01m2=3N； 此時(shí)物體對(duì)地面的壓力和地面對(duì)物體的支持力是一對(duì)相互作用力，故大小相等，所以此時(shí)物體A受到的支持力是3N，故B正確；（2）設(shè)杠桿每一格為L(zhǎng)， 據(jù)杠桿的平衡條件FALA=GBLB可得，杠桿受到A 的拉力：FA= = =4N， A對(duì)杠桿的拉力和杠桿對(duì)A的拉力是一對(duì)相互作用力，所以F拉=FA=4N，物體A受向上的拉力、向上的支持力和向下的重力，根據(jù)力的平衡條件可得，物體A的重力：GA=F拉+F支=4N+3N=7N，故A正確；（3）當(dāng)物體B向右移動(dòng)2個(gè)小格，據(jù)杠桿的平衡條件得：FA′LA=GBLB′， 杠桿受到A 的拉力： FA′= = =8N，因?yàn)镚A＜FA′， 所以杠桿不再平衡，右端將下沉；故C錯(cuò)；（4）當(dāng)物體B向右移動(dòng)一個(gè)小格，根據(jù)杠桿的平衡條件得：FA″LA=GBLB″， 此時(shí)杠桿受到A 的拉力： FA″= = =6N， FA″﹣FA=6N﹣4N=2N，即物體A受到的拉力增大2N，故D正確． 故選ABD． 【分析】（1）物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)，知道地面的壓強(qiáng)和底面積（受力面積），利用F=pS求此時(shí)物體對(duì)地面的壓力；此時(shí)物體對(duì)地面的壓力和地面對(duì)物體的支持力是一對(duì)作用力與反作用力，大小相等，可求此時(shí)物體A受到的支持力；（2）設(shè)杠桿每一格為L(zhǎng)，利用杠桿的平衡條件FALA=GBLB可求杠桿受到A 的拉力，而物體A受到的拉力等于重力減去支持力，據(jù)此可求物體A的重力；（3）當(dāng)物體B向右移動(dòng)2個(gè)小格，利用杠桿的平衡條件可求杠桿受到A 的拉力，和物體A的重力比較，得出杠桿是否平衡；（4）當(dāng)物體B向右移動(dòng)一個(gè)小格，利用杠桿的平衡條件求杠桿受到A 的拉力，和原來(lái)拉力比較，得出物體A受到的拉力增大值． 13.【答案】ABD 【解析】【解答】解： 設(shè)每個(gè)鉤碼的重力為G，杠桿每格長(zhǎng)度為L(zhǎng)， 由圖可知：左邊=3G4L=12GL，右邊=5G3L=15GL； A、把右側(cè)的鉤碼減掉一個(gè)，左邊=3G4L=12GL，右邊=4G3L=12GL，左邊=右邊，能使杠桿重新平衡，故A正確； B、把左側(cè)的鉤碼向左移動(dòng)一格，左邊=3G5L=15GL，右邊=5G3L=15GL，左邊=右邊，能使杠桿重新平衡，故B正確； C、在左側(cè)的鉤碼下增加一個(gè)鉤碼，左邊=4G4L=16GL，右邊=5G3L=15GL，左側(cè)＞右側(cè)，不能使杠桿重新平衡，故C錯(cuò)誤； D、在右側(cè)的鉤碼下增加一個(gè)鉤碼，并向左移動(dòng)一格，左邊=3G4L=12GL，右邊=6G2L=12GL，左側(cè)=右側(cè)，能使杠桿重新平衡，故D正確． 故選ABD． 【分析】根據(jù)杠桿的平衡條件分析答題，杠桿平衡條件：動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂． 三、填空題 14.【答案】 如圖： 80；省力 【解析】【解答】解：（1）過(guò)支點(diǎn)O向力F1的作用線作垂線段，L1即為F1的力臂； 根據(jù)杠桿平衡條件得：F1L1=F2L2 又因?yàn)閯?dòng)力臂與阻力臂之比為4：1， 所以，阻力： F2= = =80N；（2）因?yàn)楹?jiǎn)易壓水機(jī)在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，所以是省力杠桿； 故答案為：如上圖所示；80； 省力． 【分析】（1）根據(jù)力臂的概念，畫(huà)出F1的力臂；已知?jiǎng)恿1=20N，動(dòng)力臂與阻力臂之比為4：1，根據(jù)杠桿平衡條件，可求出阻力大??；（2）結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn)，先判斷簡(jiǎn)易壓水機(jī)在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿； 15.【答案】 杠桿平衡條件；略偏O點(diǎn)右側(cè) 【解析】【解答】捕鼠器是一個(gè)杠桿，其工作原理是杠桿平衡條件；沒(méi)有老鼠時(shí)，捕鼠器自身的重力和食餌的重力分別是杠桿的動(dòng)力和阻力，食餌在O點(diǎn)左側(cè)，所以杠桿的重心在O點(diǎn)右側(cè)。 【分析】考查杠桿原理。 16.【答案】2.4；1.44；83.3 【解析】【解答】由圖可知，n＝3，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F＝2.4N，設(shè)物體被提升的高度為h， 拉力端移動(dòng)的距離：s＝3h；當(dāng)提升G＝6N的物體時(shí)，W有用＝Gh＝6N0.2m＝1.2J， W總＝Fs＝F3h＝2.4N0.6m＝1.44J，滑輪組的機(jī)械效率η＝ ≈83.3%． 故答案為：2.4；1.44；83.3. 【分析】讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即拉力大小；拉力端移動(dòng)的距離s=nh，根據(jù)W總=Fs可求得總功；根據(jù)W有用=Gh可求得有用功，然后再根據(jù)機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率. 17.【答案】 820 【解析】【解答】∵當(dāng)工人在B端施加一個(gè)大小為650N豎直向上的推力時(shí)，重物對(duì)地面的壓力恰好為零， ∴此時(shí)在A點(diǎn)施加的拉力等于物體的重力， 因此OAG=OBFB1 ， 代入數(shù)值得：OAG=OB650N；① ∵當(dāng)推力變?yōu)?50N時(shí)，重物對(duì)地面的壓強(qiáng)為5103Pa， 而重物的底面積為0.02m2 ， ∴重物對(duì)地面的壓力，也就是地面對(duì)重物的支持力為：F壓=F支=PS=5103Pa0.02m2=100N， 而在A點(diǎn)施加的拉力等于物體的重力減去地面對(duì)重物的支持力， 因此OA（G-F支）=OBFB2 ， 代入數(shù)值得：OA（G-100N）=OB450N，② ①-②得：100NOA=200NOB， 解得：；∵當(dāng)重物對(duì)地面壓強(qiáng)為8103Pa時(shí)，工人對(duì)地面的壓力為980N，∴重物對(duì)地面的壓力，也就是地面對(duì)重物的支持力為：F壓1=F支1=PS=8103Pa0.02m2=160N，而此時(shí)在A點(diǎn)施加的拉力等于物體的重力減去地面對(duì)重物的支持力，此時(shí)在B點(diǎn)施加的推力等于人的重力減去地面對(duì)人的支持力， 所以O(shè)A（G-F支1）=OB（F1-G人），代入數(shù)值得：OA（G-160N）=OB（980N-G人）；③ ∵當(dāng)重物對(duì)地面壓強(qiáng)為1.2104Pa時(shí)，工人對(duì)地面的壓力為F2 ， 則重物對(duì)地面的壓力，也就是地面對(duì)重物的支持力為：F壓2=F支2=PS=1.2104Pa0.02m2=240N， 所以O(shè)A（G-F支2）=OB（F2-G人），代入數(shù)值得：OA（G-240N）=OB（F2-G人），④ ③-④得：80NOA=980NOB-F2OB， 而OA=2OB， 則160NOB=980NOB-F2OB， ∴F2=820N． 【分析】本題將壓強(qiáng)的計(jì)算和杠桿的平衡條件相結(jié)合，還涉及到定滑輪的特點(diǎn)，能熟練運(yùn)用杠桿的平衡條件是解決本題的關(guān)鍵，難點(diǎn)是對(duì)重物和人的受力分析。 18.【答案】50；2 【解析】【解答】解： 動(dòng)滑輪繩子的有效股數(shù)為2，不計(jì)動(dòng)滑輪重，則拉力的大小： F= G= 100N=50N， 拉力移動(dòng)的距離： s=nh=21m=2m． 故答案為：50；2． 【分析】動(dòng)滑輪繩子的有效股數(shù)為2，不計(jì)動(dòng)滑輪重，根據(jù)F= G求出拉力的大小，根據(jù)s=nh求出繩端移動(dòng)的距離． 19.【答案】 4103；9103 【解析】【解答】（1）箱子平放時(shí)對(duì)樓板的壓力等于重力，所以箱子對(duì)樓板的壓力為： 箱子對(duì)樓板的壓強(qiáng)為： ； （2）有用功為： 工人做的總功為： 【分析】物體對(duì)水平面的壓強(qiáng)等于壓力與受力面積之比； 滑輪組機(jī)械效率等于有用功與總功之比。 四、實(shí)驗(yàn)探究題 20.【答案】 （1）勻速 （2）83.3% （3）甲；乙 （4）越低 （5）增加物重 （6）物重；動(dòng)滑輪重 【解析】【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)中，使用滑輪組提升重物時(shí)，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出第3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率是η= = 100%≈83.3%；（3）根據(jù)繩端移動(dòng)距離s與物體上升高度h的關(guān)系n= ，由表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)1繩子的有效段數(shù)為3，是用甲乙圖做的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)2繩子的有效段數(shù)為5，是用乙圖做的實(shí)驗(yàn)．（4）縱向分析實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)．動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率越低．（5）比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可得結(jié)論：使用同一滑輪組，增加提升物體的重力可以提高滑輪組的機(jī)械效率．（6）由（4）、（5），滑輪組的機(jī)械效率與物重和動(dòng)滑輪重有關(guān)．故答案為：（1）勻速；（2）83.3%；（3）甲；乙；（4）越低；（5）增加物重；（6）物重；動(dòng)滑輪重． 【分析】（1）實(shí)驗(yàn)中，使用滑輪組提升重物時(shí)，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．（2）根據(jù)機(jī)械效率的公式計(jì)算；（3）根據(jù)繩端移動(dòng)距離s與物體上升高度h的關(guān)系n= ，由表中數(shù)據(jù)確定繩子的段數(shù)回答；（4）（5）縱向分析實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)3的數(shù)據(jù)得出結(jié)論；（6）綜合（4）（5）得出結(jié)論． 五、綜合題 21.【答案】（1）解：物體M的重力：G=mg=76kg10N/kg=760N （2）解：物體M浸沒(méi)在水中，則V排=V=310﹣3m3 ， 物體M受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1103kg/m310N/kg310﹣3m3=30N，則動(dòng)滑輪下端掛鉤上的繩子拉力：F拉=G﹣F浮=760N﹣30N=730N （3）解：由于物體未露出水面，物體受浮力作用，則滑輪組提升重物所做的有用功：W有=（G﹣F?。﹉=730N10m=7300J；貨物以0.5m/s的速度勻速提升到10m的高度，由v= 可知，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t= = =20s， 由圖乙可知，此時(shí)拉力做的總功是8000J，所以滑輪組提升重物的機(jī)械效率：η= 100%= 100%=91.25% 【解析】【分析】（1）利用G=mg計(jì)算物體M的重力；（2）物體M浸沒(méi)在水中，則排開(kāi)水的體積等于其自身體積，利用F浮=ρ水gV排求出物體M受到的浮力，然后利用力的合成計(jì)算動(dòng)滑輪下端掛鉤上的繩子拉力；（3）根據(jù)公式W有=（G﹣F浮）h計(jì)算拉力F對(duì)所提升物體M做的有用功．由圖乙可知此時(shí)拉力做的功，即總功，再據(jù)機(jī)械效率的計(jì)算公式計(jì)算即可． 22.【答案】 （1）解：不計(jì)繩重和滑輪與軸間的摩擦，由圖可知： 拉力F=（G+G動(dòng)）/3 G動(dòng)=3F-G=3500N-1200N=300N 答：動(dòng)滑輪所受的重力為300N （2）解：s=nh=30.5m=1.5m 拉力做的功W總=Fs=500N1.5m=750J 拉力的功率P=W總/t=750J/5s=150W 或：v物=h/t=0.5m/5s=0.1m/s 繩端移動(dòng)的速度v繩=n v物=30.1m/s=0.3m/s 拉力的功率P=Fv繩=500N0.3m/s=150W 答：拉力F做功的功率為150W （3）解：滑輪組的有用功：W有用=Gh=1200N0.5m=600J 滑輪組的機(jī)械效率η= W有用/W總100%=600J/750J100% = 80% 【或：η=G/nF=1200N/(3500N)= 80% 或其他解法正確亦可】 答：滑輪組的機(jī)械效率為80% 【解析】【分析】（1）根據(jù)拉力F=(G+G動(dòng))/3求出動(dòng)滑輪所受的重力G； （2）根據(jù)功率公式P=W總/t進(jìn)行計(jì)算； （3）根據(jù)機(jī)械效率η=W有用/W總計(jì)算； 23.【答案】（1）解：由圖可知，n=3，繩端移動(dòng)的速度：v繩=nv物=30.1m/s=0.3m/s （2）解：根據(jù)P= = =Fv可得，工人的拉力：F= = =300N，滑輪組的機(jī)械效率：η= 100%= 100%= 100%= 100%=90% （3）解：重物上升的高度：h=vt=0.1m/s10s=1m，拉力做的有用功：W有用=Gh=810N1m=810J，拉力做的總功：W總=Fs=Fnh=300N31m=900J，提升動(dòng)滑輪做的額外功：W輪=W總﹣W有用﹣Wf=900J﹣810J﹣60J=30J，由W輪=G輪h可得，動(dòng)滑輪的重：G輪= = =30N 【解析】【分析】（1）根據(jù)滑輪組工作特點(diǎn)，繩子自由端移動(dòng)距離是物體移動(dòng)距離n倍，相同時(shí)間內(nèi)，繩子自由端速度也是物體移動(dòng)速度的n倍； （2）滑輪組的機(jī)械效率等于有用功和總功的比值； （3）額外功分為克服摩擦力做功和克服動(dòng)滑輪重力做功。