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第12章：简单机械 练习题
一、单选题
1．（2021·河北桥西·八年级期末）如图是用撬棒撬石头的情景，图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是（ ）
A． B．C． D．
2．（2021·河北昌黎·八年级期末）如图所示衣架的挂钩两侧等距离安装着四个夹子。将三条相同的毛巾按下图各种挂法晾晒在室外的铁丝上，能让衣架在水平方向保持平衡的是（　　）
A．B．C． D．
3．（2021·河北河间·八年级期末）如图所示，是一种指甲刀的结构示意图，下列说法正确的是（　　）
A．ABC是一个省力杠杆
B．D处刀刃较薄，可以增大压力
C．杠杆ABC上有粗糙的花纹，可以减小摩擦
D．指甲刀只有两个杠杆，一个省力杠杆，一个费力杠杆
4．（2021·河北武安·八年级期末）园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了（　　）
A．增大阻力臂，减小动力移动的距离
B．减小动力臂，减小动力移动的距离
C．增大动力臂，省力
D．减小阻力臂，省力
5．（2021·河北路北·八年级期末）在如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．瓶盖起子
B．食品夹
C．起钉锤
D．核桃夹
6．（2021·河北雄县·八年级期末）如图所示的四种工具中，属于省力杠杆的是( )
A．托盘天平 B．钢丝钳
C．镊子 D．钓鱼竿
7．（2021·河北昌黎·八年级期末）《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理，“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，如图所示，杆秤在水平位置平衡，以下说法正确的是（　　）
A．“重”增大时，N端上扬
B．“权”增大时，M端上扬
C．“权”向右移时，N端下沉
D．提纽向右移时，M端上扬
8．（2021·河北景县·八年级期末）一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫3块C，恰好使木板水平放置，如图所示，现在水平力F将C由A向B匀速推动过程中，推力F将（ ）
A．大小不变 B．逐渐增大 C．先增大后减小 D．先减小后增大
9．（2021·河北滦南·八年级期末）如图所示，杠杆的两侧挂有钩码，处于水平位置平衡状态。接下来的一些操作，仍能使杠杆保持水平位置平衡的是（　　）
A．两侧钩码同时向外移一格
B．两侧钩码同时向内移一格
C．左侧的钩码向外移一格，右侧减去一个钩码
D．左侧减去一个钩码，右侧的钩码向内移一格
10．（2021·河北怀安·八年级期末）如图所示，杠杆在力F1和F2作用下在水平位置平衡，已知AOA．杠杆的A端向下倾斜 B．杠杆的B端向下倾斜
C．杠杆仍保持平衡 D．无法判断杠杆的状态
11．（2021·河北廊坊·八年级期末）如图所示，分别沿力F1、F2、F3的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正确的是
A．沿F1方向的力最小 B．沿F2方向的力最小 C．沿F3方向的力最小 D．三个力的大小相等
12．（2021·河北张家口·八年级期末）重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一水平拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中
A．动力臂逐渐变大 B．阻力臂逐渐变小
C．动力F逐渐变大 D．动力F保持不变
13．（2021·河北景县·八年级期末）关于滑轮，下列说法错误的是
A．使用定滑轮不省力，但是能改变动力的方向
B．使用动滑轮能省一半力，还能改变动力的方向
C．定滑轮实质是个等臂杠杆
D．动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆
14．（2021·河北武安·八年级期末）如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体。若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为FA，则下列关于滑轮组的机械效率表达式正确的是（　　）
A． B． C． D．
15．（2021·河北昌黎·八年级期末）如图所示，用不变的拉力F匀速拉动重为G的物体A，使物体A沿水平方向移动了一段距离s，在此过程中拉力F做的功为（ ）
A．Fs B．Gs C．2Fs D．（G+F）s
16．（2021·河北张家口·八年级期末）某人用100N的力提起了350N的重物，那么他可能使用了
A．一个定滑轮 B．一个动滑轮
C．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 D．一个杠杆
17．（2021·河北保定·八年级期末）下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ）
A． B．
C． D．
18．（2021·河北·围场满族蒙古族自治县中小学教研室八年级期末）如图所示各种简单机械中，忽略杠杆、滑轮自重、绳重及摩擦，当提起同一重物时，最省力的是（　　）
A．B． C． D．
19．（2021·河北沧县·八年级期末）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
20．（2021·河北满城·八年级期末）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，物体重400N，不考虑滑轮重、绳重和摩擦，这样做（　　）
A．既省力，也改变施力的方向 B．不省力，改变施力的方向
C．省力，所用力为100N D．省力，所用力为200N
21．（2021·河北昌黎·八年级期末）如图所示，小明分别利用下列装置提升重物G，每个滑轮的重也是G（与重物等重），不计绳重与轮、轴间摩擦，其中绳自由端施力最小的是
A． B． C． D．
22．（2021·河北雄县·八年级期末）如图所示，甲、乙两个滑轮组的轮重、物重均相同，把物体匀速提升相同的高度，绳子自由端受到的拉力大小分别为F1和F2．若不计绳重及轴间摩擦，下列说法中正确的是（　　）
A．F1＝F2 B．F1＜F2 C．F1＞F2 D．无法判断
23．（2021·河北保定·八年级期末）生产生活中常常会用到各种机械设备，下列说法中不正确的是
A．任何机械设备的效率总小于1 B．减小机械内部摩擦可以提高其效率
C．提高机械设备的效率可以节能减排 D．用机械设备做功越快，其效率越高
24．（2021·河北曲阳·八年级期末）如图所示，用F＝50N的水平拉力拉着重为200N的物体A沿水平地面匀速运动，且物体A运动的速度为0.2m/s，地面对物体A的摩擦力是物体A重的0.1倍．不计滑轮重力，则下列说法正确的是（　　）
A．10s内物体A克服与地面之间的摩擦力做的功是80J
B．10s内拉力F做的功是100J
C．拉力F的功率是20W
D．该装置的机械效率是80%
25．（2021·河北满城·八年级期末）如图所示，用滑轮组在1s内将重为10N的物体沿竖直方向匀速提升0.2m，作用在绳端的拉力F为4N，不计绳重和轮轴摩擦，以下计算正确的是（　　）
A．拉力F的功率为2W
B．滑轮组的有用功为2.4J
C．动滑轮的重力为2N
D．滑轮组的机械效率为80%
26．（2021·河北青龙·八年级期末）如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度．若G1=G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦）．则下列选项正确的是
A．F1＞F2 η1＜η2 P1＜P2 B．F1＞F2 η1=η2 P1=P2
C．F1＜F2 η1＜η2 P1＜P2 D．F1＜F2 η1＞η2 P1＞P2
27．（2021·河北昌黎·八年级期末）小华用图装置测量动滑轮的机械效率，下列说法正确的是（　　）
A．实验中为测量方便，让弹簧测力计在静止时读数
B．弹簧测力计对绳子的拉力与物体的重力是一对平衡力
C．增大物体被提升的高度，可以提高动滑轮的机械效率
D．增大物体重力与动滑轮重力的比值，可以提高动滑轮的机械效率（不计绳重和摩擦）
28．（2021·河北昌黎·八年级期末）仅用8天就建成的武汉火神山医院，彰显的不仅是中国速度，更是战胜疫情的坚强决心。如图所示，为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的（　　）
A．机械效率 B．功率 C．功 D．有用功
29．（2021·河北桥西·八年级期末）如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则（　　　）
A．拉力的功率为50W B．滑轮组中动滑轮重10N
C．该滑轮组的机械效率为90% D．绳子自由端移动的速度为0.5 m/s
二、多选题
30．（2021·河北古冶·八年级期末）如图所示，小吉用的拉力，在内将重的物体匀速提高。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．动滑轮重为 B．滑轮组的机械效率为62.5%
C．拉力做功为 D．拉力的功率为
31．（2021·河北石家庄·八年级期末）如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组，分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则
A．甲、乙的拉力之比是3:2
B．甲、乙绳的自由端速度之比是1:1
C．甲、乙拉力的功率之比是3:2
D．甲、乙的机械效率之比是1:1
32．（2021·河北正定·八年级期末）利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，拉力做的功分别为W甲、W乙，拉力的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别是η甲、η乙（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是
A．F甲＜F乙η甲=η乙
B．F甲＞F乙η甲＞η乙
C．Ｗ甲＞W乙P甲＞P乙
D．Ｗ甲=W乙P甲=P乙
三、填空题
33．（2021·河北雄县·八年级期末）如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机．如果A处螺钉松脱，则支架会绕________点倾翻．已知AB长40cm，AC长30cm，室外机的重力为300N，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为______N（支架重力不计）．为了安全，室外机应尽量______（填“靠近”或 “远离”）墙壁．
34．（2021·河北滦南·八年级期末）高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂坠砣，其中定滑轮的作用是______；不计滑轮和钢绳自重及摩擦，若要使输电线A端受到的拉力大小为1×104N，则坠砣受到的总重力为______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（不考虑钢绳的热胀冷缩）。
35．（2021·河北广平·八年级期末）如图所示，斜面长1m，高0.4m，用大小为5N沿斜面向上的拉力F，将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为___；若仅使倾角θ逐渐增大，沿斜面向上的拉力将逐渐___（选填“增大”、“不变”或“减小”），此斜面的机械效率将逐渐___（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
36．（2021·河北卢龙·八年级期末）如图所示是列车上常用的手推车，车内货物均匀摆放．车前行时，需经过障碍物．当车的前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为______杠杆（选填“省力”或“费力”），若手推车和货物总重200 N，动力臂和阻力臂之比为2:3，则服务员作用在扶把上的动力为______N．当后轮遇到障碍物A时，售货员竖直向上提扶把，这种情况下，手推车可以视为______杠杆（选填“省力”或“费力”）．
37．（2021·河北廊坊·八年级期末）如图所示，小明用一可绕O点转动的轻质杠杆，将挂在杠杆下重力为100N的重物提高，他用一个作用在杠杆中点，且始终与杠杆垂直的力F，使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中F的力臂将_____，F的大小将_______（两空均选填“变大”“不变”或“变小”）。
38．（2021·河北青县·八年级期末）当你用桶从井中提水时，你对桶做的功是______；如果桶掉进井里，从井捞桶时，桶里带着一些水，这时你对桶做的功是______，对水做的功是______（均选填“总功”、“额外功”或“有用功”）。
39．（2021·河北丰润·八年级期末）某建筑工地用下图所示的滑轮组提升重物，人对绳的拉力F为400 N，能将75 kg的物体以0.1 m/s的速度匀速提升，则拉力F的功率为______W，此时滑轮组的机械效率为______%（不计绳重和摩擦）。
40．（2021·河北路南·八年级期末）如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是________N。若保持F的方向始终与杠杆垂直，则将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
41．（2021·河北沧州·八年级期末）物体重1000 N，如果用一个定滑轮匀速提起它，要用 ____________ N的力；如果用一动滑轮且使拉力沿竖直方向匀速向上提起它，要用 __________ N的力(不计摩擦、 滑轮自重)。
42．（2021·河北任丘·八年级期末）如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点， A 为重心，他的体重为550N。地面对手的支持力F 的力臂是________m ，大小为________ N。
43．（2021·河北怀安·八年级期末）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。
44．（2021·河北武安·八年级期末）杆秤是人们生活中常用来测量质量的工具。用杆秤测量物体质量时的示意图，如图所示。已知重物G的重量为9N，且，，此时杆秤的杆恰好水平平衡，则置于A处的秤砣质量为______g。
四、作图题
45．（2021·河北武安·八年级期末）如图所示，O为支点的杠杆，在力F1、F2作用下处于平衡状态。请在图中画出动力臂L1和阻力臂L2。
46．（2021·河北宣化·八年级期末）如图所示，有一杆可绕O转动，在力F作用下静止在水平位置，请在图中作出物体所受重力G示意图和力F的力臂L。
47．（2021·河北大名·八年级期末）图为用羊角锤拔钉子的情景，请画出动力F1的力臂L1和羊角锤所受阻力F2的示意图．
( )
48．（2021·河北承德·八年级期末）如图所示是小李将一根均匀木棒提起的瞬间．请画出本棒所受重力的示意图及动力F的力臂L．
( )
49．（2021·河北桥西·八年级期末）如图，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆上吊一重物G，在力F的作用下杠杆在水平位置静止，L为F的力臂，请作出力F的示意图。
50．（2021·河北香河·八年级期末）如图所示,画出使杠杆平衡的最小力的示意图（要求保留作图痕迹）．
( )
51．（2021·河北丰润·八年级期末）如图所示杠杆在力F1和F2的作用下处于平衡状态，l2是力F2的力臂。在图中画出力F1的力臂和力F2。
52．（2021·河北遵化·八年级期末）要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法．
( )
53．（2021·河北承德·八年级期末）请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人力往下拉绳使重物升起．
54．（2021·河北沧县·八年级期末）如图所示的滑轮组，用300N向下的拉力将900N的重物匀速提升到高处（绳、滑轮的自重及摩擦不计），请画出滑轮组上绳的绕法。
55．（2021·河北正定·八年级期末）若用一个定滑轮和两个动滑轮组成滑轮组提升重物，请你用画线代替绳子，画出最省力的绕线方法。
56．（2021·河北景县·八年级期末）在我国古代，简单机械就有了许多巧妙的应用，城墙外护城河上安装的吊桥装置就是—个例子，如图所示。请标明吊桥被拉起时的动力臂 l1及阻力臂 l2（阻力是吊桥的重力，其重心在吊桥的中心）
五、实验题
57．（2021·河北曲阳·八年级期末）小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有，刻度均匀的杠杆，支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个．
（1）如图A所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向 _____ （选填“左”或”右”）调节，直到杠杆在 _____ 位置平衡，目的是便于测量 _____ ，支点在杠杆的中点是为了消除杠杆 _____ 对平衡的影响．
（2）小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图B所示，他们记录的数据为动力F1=1.5N，动力臂L1=0.1m，阻力F2=1N，则阻力臂L2= _____ m．
（3）甲同学测出了一组数据后就得出了”动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是 _____ ．
（4）丙同学通过对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做了如图C的实验，此实验 _____ （选填“能”或”不能”）说明该结论是错误的，图C实验中，已知杠杆上每个小格长度为5cm，每个钩码重0.5N，当弹簧测力计在A点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，动力×动力臂 _____ （选填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂”．
58．（2021·河北永年·八年级期末）小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等
（1）杠杆在如图甲所示的位置静止时____（选填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态的．
（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）如图乙所示，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________________________．
59．（2021·河北沧县·八年级期末）如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，此时，应把杠杆两端的平衡螺母向_______（左/右）调节，使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡；
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：_________（用字母表示）。他这样得出的结论_________（合理/不合理）；原因是：_________________ ；
（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是：_____________。
60．（2021·河北顺平·八年级期末）研究定滑轮的特点：
(1)在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是______和______。
(2)如图乙所示，分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物，则三个力的大小关系是______。
(3)旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮______的特点。
61．（2021·河北承德·八年级期末）如图是小涛同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置，他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示：
钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m
甲 0.98 0.2 0.98 0.2
乙 0.98 0.2 1.02 0.2
丙 0.98 0.2 0.55 0.4
请你分析：
（1）比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是___________；
（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是______________；
（3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮___________；
（4）在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择___________．
62．（2021·河北怀安·八年级期末）测量滑轮组机械效率的实验装置如图所示，已知钩码的总重为5N：
(1)实验时要竖直向上______拉动弹簧测力计；
(2)若钩码上升的高度为0.1m，所做的有用功是______J；
(3)该滑轮组的机械效率为______；
(4)若只增加提升物体的重力，滑轮组的机械效率将______；（填：增大、减小或不变）
(5)若只增加动滑轮的质量，滑轮组的机械效率将______。（填：增大、减小或不变）
63．（2021·河北栾城·八年级期末）小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示：
次数 钩码所受的 重力G/N 钩码提升的 高度h/m 拉力 F/N 绳端移动的 距离s/m 机械效 率
1 1.0 0.1 0.8 0.4 31.25%
2 1.0 0.2 0.8 0.8 31.25%
3 2.0 0.1 1.2 0.4 41.67%
4 3.0 0.1 1.5 0.4
（1）根据表中的数据计算得出第4次实验时机械效率为______；
（2）通过比较1、3、4三次实验数据得出：同一滑轮组提升物体越重，滑轮组的机械效率______；
（3）若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，请用第1次实验数据算出动滑轮的重力为______N；
（4）以下选项中影响滑轮组机械效率的是______。
A．动滑轮的重力
B．绳子与滑轮之间的摩擦
C．物体上升的高度
D．所提升物体的质量
64．（2021·河北沧州·八年级期末）小明同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想，斜面的机械效率跟：A斜面的倾斜程度有关；B．斜面的粗糙程度有关；C．物体受的重力有关．小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计方案并进行了探究，下表反映了他的探究过程．（参看如图，表中①、③两次实验所用斜面是相同的，设物体在斜面上做匀速直线运动）
实验 次数 斜面 斜面粗糙程度 物重G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长 s/m 有用功 W有/J 总功 W总/J 机械效率η（%）
① 37° 粗糙 2 0.6 1.7 1 1.2 1.7 ____
② 37° 较光滑 2 0.6 1.4 1 1.2 ____ 86
③ 45° 粗糙 2 0.7 1.8 1 1.4 1.8 78
（1）请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据．
（2）通过对比实验①、②数据，可验证猜想_____ （填写字母）．
（3）通过对比实验①、③数据，可以得出的探究结论是：当斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率的值越_____．
（4）若要验证猜想C，应控制斜面的倾斜程度和_____不改变．
65．（2021·河北武安·八年级期末）如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。收集了表中的实验数据：
次数 斜面的倾斜程度 物块重力G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率
1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7%
2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1%
3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4%
(1)实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向__________移动(填“左”或“右”)。分析表中的数据可得出：斜面越缓，越__________力(选填“省”或“费”)；
(2)分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越__________。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持__________不变；
(3)接着，该小组进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做勾速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4N，则他们测得这种情况下斜面的机械效率为__________，物块所受的摩擦力为__________N；
(4)斜面在生产 生活中随处可见，在盘山公路 镊子 老虎钳 普通钢钉中，应用了斜面的是__________。
六、综合题
66．（2021·河北路南·八年级期末）如图甲所示，建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶，动滑轮重为90N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中，水泥桶上升的高度h随时间t变化的关系如图乙所示。求：
（1）水泥桶上升的速度；( )
（2）0~10s内建筑工人对绳子的拉力的功率；( )
（3）滑轮组的机械效率；( )
（4）当所提升的水泥桶总重力增加时，滑轮组的机械效率_______，人对平台的压强_______。（两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）
67．（2021·河北路北·八年级期末）如图所示，一轻杆AB悬于O点，其左端挂一重物，右端施加一个与水平方向成30°的力F，此时轻杆水平平衡。
（1）若重物质量m=3kg，BO=3AO，g取10N/kg。则力F的大小为______N；
（2）在图中画出F的力臂L1。( )
68．（2021·河北广平·八年级期末）工人师傅利用如图所示的滑轮组匀速提升重物。不计摩擦和绳重，请完成下列问题：
（1）请画出滑轮组的绕线图；
（2）当重物重为G=160N时，绳中的拉力F=50N，求动滑轮组重是多少 滑轮组的机械效率为多少
（3）如果工人的体重是500N，则该滑轮组的机械效率最大可达到多少
七、计算题
69．（2021·河北张家口·八年级期末）如下图所示，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，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力，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）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？
70．（2021·河北桥西·八年级期末）工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材。质量为的石材放在水平地面上，在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动，其路程随时间变化的图象如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍，滑轮组的机械效率为75%，滑轮组和绳子的自重不计。（）求：
(1)石材受到的阻力；
(2)在石材移动过程中，工人做的有用功；
(3)在石材移动过程中，工人作用在绳子自由端的拉力F。
71．（2021·河北任丘·八年级期末）在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重1200 N的物体沿着长L=5m、高h=1 m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为300 N（不计空气阻力）。求
(1)将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功
(2)工人使用斜面做功的机械效率是多少？
(3)物体和斜面之间的摩擦力是多大
72．（2021·河北遵化·八年级期末）如图所示，水平地面上有一重900N的物体，现用细绳将其挂在轻质杠杆的A端，在杠杆的B端竖直向下用力拉杠杆，杠杆在水平位置平衡，已知拉力F1=200N，AO∶OB=1∶3，物体的底面积为0.2m2。求：
(1)细绳对杠杆的拉力F2；
(2)剪断细绳后，物体对地面的压力和压强。
73．（2021·河北承德·八年级期末）用如图滑轮组提升重物。人用500N的拉力F，在15s内将重为900N的物体匀速提升了3m。不计绳重和摩擦，求：
（1）绳子自由端移动的速度。
（2）人拉绳子做功的功率。
（3）滑轮组的机械效率。
74．（2021·河北永年·八年级期末）建筑工人用如图所示的滑轮组匀速提升货物，当货物的重力为300N时，工人对绳施加的拉力为200N，不计绳重与摩擦。求：
（1）动滑轮的重力G动；
（2）此时滑轮组的机械效率η。
75．（2021·河北兴隆·八年级期末）图甲是用滑轮组匀速提升物体的示意图，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F与卷扬机拉动绳子的速度v的关系如图乙所示。当使用这个装置提升重为850N的物体A时，卷扬机拉动绳子的速度为0.2m/s，不计绳重及摩擦，卷扬机的拉动绳子的功率保持不变。
（1）求提升物体A时卷扬机对绳子的拉力FA；
（2）求动滑轮受到的重力G动；
（3）若用该装置提升另一物体B时，卷扬机拉动绳子的速度为0.5m/s，求此时滑轮组的机械效率η。（计算结果保留数）
76．（2021·河北青县·八年级期末）小明家在建房子时，需要用滑轮组将建材提升至二楼。由于停电，重750N的装修工人用如图所示的滑轮组提升建筑材料，在10s内将重G＝600N的装修材料提升了4m，在提升装修材料的过程中所做的额外功为600J。求：
（1）工人做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）工人提升装修材料的过程中，不考虑绳重和摩擦的情况下，若绳子的最大拉力为800N，则最多能提升多重的物体。
77．（2021·河北临漳·八年级期末）抗击新冠肺炎疫情期间，武汉火神山医院夜以继口进行抢建，如图所示为某品牌的挖掘机在现场施工的情景，当挖掘机将质量为200kg的泥土匀速举高3m时，用时2s，此时挖掘机的功率为20kW。求∶
(1)泥土的重力；
(2)挖掘机克服泥土重力所做的功；
(3)此时挖掘机的机械效率。（g取10N/kg）
78．（2021·河北河间·八年级期末）如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重．不计绳重和摩擦，物体重从开始逐渐增加，直到绳子被拉断．每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度．图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象．
（1）每个滑轮重多少？
（2）绳子能承受的最大拉力是多少？
（3）当滑轮组的机械效率为时，物体重多少？
79．（2021·河北景县·八年级期末）如图所示，物体A重200N，圆柱形容器底面积为400cm2，内盛有足够深的水。用图中的滑轮组（定滑轮用轻质细杆固定在水平地面上）将浸没在水中的物体A匀速提出水面，当物体A浸没在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率为80%。不计绳重、摩擦及水的阻力，物体A不吸水、不沾水，，，g=10N/kg。求：
（1）物体浸没在水中时受到的浮力；
（2）物体完全提出水面后，水对容器底减小的压强；
（3）物体完全提出水面后，滑轮组的机械效率。（小数点后保留一位数字）
80．（2021·河北栾城·八年级期末）用如图所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的物体，已知G物=300N，圆柱形容器底面积S=600cm2，物体浸没在水中时水面高度为90cm，当物体完全离开水面后，水面高度为80cm，已知物体浸没在水中被提升时此装置的机械效率为80%（不计绳重和绳子与滑轮间摩擦及水的阻力），g取10N/kg。求：
(1)物体浸没在水中时，水对容器底的压强；
(2)物体浸没在水中时受到的浮力；
(3)物体完全离开水面后匀速提升时所需拉力F。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
图中小石头与杠杆接触位置为支点，大石头向下压杠杆的力为阻力，人压杠杆的力为动力．过支点O与两个作用力垂直的线段长分别为两个力的力臂．
2．B
【详解】
据杠杆的平衡条件，利用动力×动力臂=阻力×阻力臂的原理得，夹住两条毛巾的夹子离挂钩较近，而夹住一条毛巾的夹子离挂钩应较远，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3．A
【详解】
A．杠杆ABC动力臂大于阻力臂，所以ABC是省力杠杆，A正确；
B．D处刀刃较薄，是通过减小受力面积，从而增大压强，B错误；
C．杠杆ABC上有粗糙的花纹，是通过增大接触面的粗糙程度，增大摩擦，C错误；
D．指甲刀有三个杠杆，一个省力和两个费力杠杆，D错误。
故选A。
4．D
【详解】
在同样的情况下，往剪刀轴O靠近，减小了阻力臂，而阻力和动力臂不变，由杠杆平衡条件可知会省力。
故选D。
5．B
【详解】
A．支点在瓶盖边缘，动力臂较长，是省力杠杆，A项不合题意；
B．支点在夹子两壁连接处，动力臂较短，是费力杠杆，选项B符合题意；
C．支点是锤子与地面的接触点，动力臂较长，是省力杠杆，C项不合题意；
D．支点在夹子两壁连接处，动力臂较长，是省力杠杆，D项不合题意。
故选B。
6．B
【详解】
A．天平是等臂杠杆，故A不符合题意；
B．开瓶盖的起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意；
C．镊子在使用时动力臂小于阻力臂，所以它是费力杠杆，费力但能省距离，故C不符合题意；
D．在使用钓鱼竿时，手移动的距离小于鱼移动的距离，并且动力臂小于阻力臂，所以它属于费力杠杆，故D不符合题意．
7．C
【详解】
A．“重”增大时，左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积N端下沉，故错误；
B．“权”增大时，左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积M端下沉，故错误；
C．“权”向右移时，左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积N端下沉，故正确；
D．提纽向右移时，左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积M端下沉，故错误。
故选C。
8．B
【详解】
杆受重力G和C对它的支持力FN，木板可在竖直面内绕转轴转动，由杠杆平衡条件可知
在C逐渐向右推移的过程中，支持力FN对轴B的力臂L逐渐减小，则FN逐渐增大．由此可知，C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐增大，由平衡条件知，水平推力F也逐渐增大。
故选B。
9．D
【详解】
设一个钩码的重力为G，一个小格的长度为L
A．将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格，则
左端
右端
则
故杠杆向右端下倾，故A不符合题意；
B．将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一小格，则
左端
右端
则
故杠杆向左端下倾，故B不符合题意；
C．左侧的钩码向外移一格，右侧减去一个钩码，则
左端
右端
则
故杠杆向左端下倾，故C不符合题意；
D．左侧减去一个钩码，右侧的钩码向内移一格
左端
右端
则
故杠杆向左端下倾，故D符合题意；
故选D。
10．B
【分析】
根据杠杆原来平衡，设移动的距离为L，再比较F1（L1-L）和F2（L2-L）即可作出判断．
【详解】
原来平衡时，，因为AO＜BO，所以F1＞F2，设移动相同的距离L，则A端：，B端，，∵，∴，，则杠杆的B端向下倾斜；
故选B．
【点睛】
用杠杆的平衡条件，判断出力与力臂乘积的变化值，从而判断出某些量的大小，也是杠杆知识的一种基本应用．
11．B
【详解】
由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，要使杠杆平衡，作用在A点上的力最小时，其力臂是最长的．
由图可知，图中的沿垂直杠杆方向的力F2，此时力臂为杆杠长度，力臂最长，所以力最小．
故选B．
【点睛】
判断杠杆上的最小动力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．
12．C
【分析】
【详解】
A．当硬棒在竖直位置时，F的力臂是杠杆的长度，且力臂最长，当杠杆转过θ后，力与杠杆不再垂直，所以动力臂变小，故A错误；
B．杠杆在转动的过程中符合杠杆平衡的条件，即阻力为硬棒的重力，大小不变，硬棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过θ角后，重力力臂（阻力臂）逐渐增大，故B错误；
CD．根据杠杆平衡的条件可得，阻力与阻力臂的乘积增大，而动力臂减小，所以动力逐渐增大，故D错误，C正确。
故选C。
13．B
【详解】
AC．定滑轮实质是一个等臂杠杆，使用定滑轮时不省力但可以改变力的方向，故AC正确，不符合题意；
BD．动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮省力但不能改变力的方向，故B错误，符合题意，D正确，不符合题意。
故选B。
14．C
【分析】
【详解】
由图示知，滑轮组的承重绳子为2根，那么滑轮组的机械效率
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
15．C
【分析】
【详解】
由题知：拉力为F，绳子自由端移动距离是2s，由功的公式得拉力F做的功为W=2Fs。
故选C。
【点睛】
16．D
【详解】
某人用100N的力提起了350N的重物，如果使用滑轮，需要至少4端绳子承担物重，即至少是两个动滑轮和一个定滑轮．使用杠杆时，只需要动力臂是阻力臂的3.5倍即可．ABC均不符合题意，D符合题意。
故选D．
17．D
【详解】
在A的斜面中，存在F1×4m=G×2m，故F1=；在B的滑轮组中，n=3，故F2=；在C的定滑轮中，不省力，故F3=G；在D的杠杆中，存在F4×4l=G×l，故F4=；可见所需动力最小的是D．
18．A
【分析】
【详解】
A．由题图可知，动力臂为4l，阻力臂为l，动力臂和阻力臂之比为4∶1，所以动力和阻力之比为1∶4，所以；
B．B图为一动滑轮，绳子段数是2，n=2，故；
C．不计机械自重和摩擦，由Fs＝Gh，选项中动力，由F3×2l＝G×l，得到F3G；
D．由题图可知为滑轮组，与动滑轮相连的绳子段数是3，即n＝3，F4G。
故选A。
19．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。
20．D
【详解】
在不考虑动滑轮重、绳重、摩擦的情况下，动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向。
故A、B、C不符合题意；D符合题意。
故选D。
21．C
【详解】
A为动滑轮，因为不计绳重与轮、轴间摩擦，则拉力
F1＝（G+G）＝G
B定滑轮，根据定滑轮的特点可知拉力
F2＝G
C滑轮组的绳子股数n＝3，则拉力
F3＝（G+G）＝
D中滑轮组的绳子股数n＝2，则拉力
F4＝（G+G）＝G
所以，绳自由端施力最小的是C图。故选C。
22．B
【详解】
由题意可知，两图中动滑轮的重力G动、物体的重力G都相等。由图可知，n甲＝3，n乙＝2，不计绳重及轴间摩擦，拉力
所以，F1＜F2，故B正确，ABC错误。
故选B。
23．D
【详解】
A．任何机械设备都会有摩擦产生的无用功，故其机械效率不会达到100%，故A正确，A不符合题意；
B．减小机械内部摩擦可以减小无用功比例，从而提高其效率，故B正确，B不符合题意；
C．提高机械设备的效率可以提高有用功的比例，从而节能减排，故C正确，C不符合题意；
D．用机械设备做功越快，其功率越高，与机械效率无关，故D错误，D符合题意。
故选D。
24．D
【分析】
（1）由W=fs=fvt可求摩擦力做的功；由图可知，使用的是动滑轮，则W=F据此即可解答；（2）据P=可求功率；根据η=可求机械效率．
【详解】
A. 地面对物体A的摩擦力：f=0.1G=0.1×200N=20N，由v=可得，10s内物体A移动的距离：s=vt=0.2m/s×10s=2m；10s内物体A克服与地面之间的摩擦力做的功：=fs=20N×2m=40J，故A错误；
B. 如图所示，该滑轮为动滑轮，因为不计滑轮的重力，此时A在10s中向前移动的距离是2m;所以F移动的距离是1m,故此时拉力F所做的功是：W=F=50N×1m=50J；故B错误；
C. 拉力的功率：P===5W，故C错误；
D. 该装置的机械效率是：η===80%，故D正确．
故选D.
25．C
【分析】
【详解】
由图可得，滑轮组中绳子承担重物的段数
物体的重力
物体移动的距离
绳子末端的拉力
则绳子末端移动的距离
A．拉力F的功率
故A错误；
B．滑轮组的有用功即物体自身重力做的功
故B错误；
C．根据可得动滑轮重力
故C正确；
D．拉力所做的总功为
则滑轮组的机械效率
故D错误。
故选C。
26．B
【详解】
甲滑轮组n是2，乙滑轮组n是3，乙更省力．由于两个滑轮组做的有用功相同，额外功相同，它们的机械效率也相同．在相同时间内做的总功相同，它们的功率也相同．故B正确．
27．D
【详解】
A．测量动滑轮的机械效率，需要匀速拉动弹簧测力计，不能在弹簧测力计静止时读数，故A错误；
B．弹簧测力计对绳子的拉力，作用在绳子上；物体的重力，作用在提升的物体上，即二力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故B错误；
C．使用动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，滑轮的机械效率
η=
增大物体被提升的高度，不能提高动滑轮的机械效率，故C错误；
D．不计绳重和摩擦，动滑轮的机械效率
增大物体重力与动滑轮重力的比值，可以提高动滑轮的机械效率，故D正确。
故选D。
28．B
【详解】
建成一所医院所做的有用功是相同的，为了减小做功的时间（缩短工期），根据P=可知，需要增大挖掘机的功率，所以，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的功率，故B正确，ACD错误。
故选B。
29．C
【详解】
由乙图可知绳子自由端和物体移动距离比为3，故绳股数n=3。
AD．由乙图可知4s绳子自由端移动了6m，故自由端的速度为1.5m/s，由得拉力的功率为150W，故AD错误；
B．物体的质量是27kg，故重力270N，拉力为100N，当不计绳重和摩擦时，由可得G动=30N，故B错误；
C．由
得
故C正确。
故选C。
30．AD
【详解】
A．不计绳重及摩擦，据滑轮组的特点有
故A正确；
BC．小吉所做的有用功
W有=G物h=500N×2m=1000J
拉力做的总功
W总=Fs=200N×3×2m=1200J
那么滑轮组的机械效率
故BC错误；
D．拉力的功率
故D正确。
故选AD。
31．AD
【详解】
A.由图像可知甲中绳子股数n甲=2，乙中绳子股数n乙=3，拉起相同的重物，因此甲的拉力大小为，乙拉力的大小为，则甲、乙的拉力之比是3:2 ，故A正确；
B. 物体上升的速度相同，由滑轮组特点可知，甲绳的自由端速度，乙绳的自由端速度 ，则甲、乙绳的自由端速度之比是2:3，故B错误；
C.由选项AB可知甲乙拉力值比为3:2，绳的自由端速度之比是2:3，根据公式 可知甲、乙拉力的功率之比是1:1，故C错误；
D.由公式 可知机械效率只与物重和动滑轮重有关，甲乙两组中，物重相等，动滑轮重相等，因此机械效率之比是1:1，故D正确．
32．AD
【详解】
B．由图知道，甲滑轮组绳子的有效股数是n甲=3，乙滑轮组绳子的有效股数n乙=2，因此相同滑轮的质量相等，提升物体的质量相等，故若忽略绳重与摩擦，则所用的拉力由F=（G+G动）/ n知道是F甲＜F乙，故B错误；
C．因为克服物体重力做的功为有用功，且两物体提升相同高度，所以由W有 =Gh知道，两滑轮组做的有用功相等，又因为克服物体和动滑轮总重力做的功为总功，由W总=（G+G动）h知道，两滑轮组拉力做的总功相等，即W甲 =W乙，故C错误；
A．由η=W有/W总×100%知道，两装置的机械效率关系是η甲=η乙，故A正确；
D．因为提升相同物体到相同高度时的时间相等，所以由P=W总/t知道，拉力做功的功率关系为P甲=P乙，故D正确。
故选AD。
33． C 200 靠近
【详解】
[1]由题图可知，如果A处螺钉松脱，则支架会绕C点倾翻．
[2]依题，这是一个以C点为支点的杠杆，根据杠杆平衡条件：
G空调×AB=F×AC
解得F=200N．
[3]空调室外机的重力一定，室外机离墙壁越近，力臂越小，作用在A点的拉力越小越安全，所以室外机应尽量靠近墙壁．
34． 改变力的方向 5000 15
【详解】
[1]定滑轮的实质是等臂杠杆，不能省力，只能改变力的方向。
[2]滑轮组绳子股数n=2，输电线A端受到的拉力大小为1×104N，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，则坠砣受到的总重力为
G==5000N
[3]滑轮组绳子股数n=2，坠砣串下降30cm，则输电线A端向左移动的距离为
s'==15cm
35． 80% 增大 增大
【详解】
[1]斜面的机械效率
η=×100%=×100%=×100%=80%
[2]若仅使倾角θ逐渐增大，沿斜面向上的拉力将逐渐增大；
[3]其他条件不变，斜面的倾斜程度越大，铁块对斜面的压力减小，摩擦力减小，故额外功变小，所以机械效率增大。
36． 费力 300 省力
【分析】
结合图片和生活经验，确定手推车在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆；知道手推车和货物总重（阻力）、动力臂和阻力臂的关系，利用杠杆平衡条件求作用在扶把上的动力．
【详解】
(1)将手推车看作杠杆，手推车和货物的总重力为阻力，当车的前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，人对车的力作用在车把上，方向是竖直向下，动力臂和阻力臂之比为2：3，则动力臂小于阻力臂，此时手推车是费力杠杆，已知G=200N，L动：L阻=2：3，由杠杆平衡条件可得： ，所以 ；
(2)当小推车后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，车体是绕着B点转动的，故B点就是支点，因为货物在车内摆放均匀，重心就在车箱的中心，重力为阻力，人对车的力作用在车把上，方向是竖直向上，则手推车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，所以该情况下手推车是省力杠杆．
37． 不变 变大
【详解】
[1][2]由杠杆的力臂的定义知，杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置的过程中F的力臂将不变，重力的大小不变，重力的力臂逐渐增大，由杠杆平衡条件可知，力F的大小将变大。
38． 无用功 有用功 无用功
【分析】
【详解】
[1]有用功与无用功的判断是根据人的目的来判断的，比如用桶从井中提水时，你的目的是提水，故对水做的功是有用功，对桶做的是无用功。
[2][3]而你从井捞桶时，目的是把桶提上来，故对桶做功是有用功，对水做功是无用功。
39． 120 62.5
【详解】
[1]滑轮组绳子的股数为n=3，所以以0.1m/s的速度匀速提升物体时，绳子自由端移动速度为
v=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s
拉力F的功率
P=Fv=400N×0.3m/s=120W
[2]滑轮组的机械效率
40． 30 变小
【分析】
【详解】
[1]由图可知，动力臂大小为杠杆OA的长度，阻力臂大小为杠杆OA的长度一半，设杠杆长度为L，由杠杆平衡条件可知
所以
[2]保持F的方向始终与杠杆垂直，则动力臂的大小保持不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，阻力大小不变，阻力臂不断变小，由杠杆平衡条件可知，力F将变小。
41． 1000 500
【详解】
[1]定滑轮的实质是一个等臂杠杆，不省力，所以用一个定滑轮匀速提起物体需要1000N的力。
[2]动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆，能省一半力，所以用一动滑轮且使拉力沿竖直方向匀速提起物体需要500N的力。
【点睛】
42． 1.5 330
【分析】
【详解】
[1]地面对手的支持力的力臂
l1＝0.9m＋0.6m＝1.5m
[2]根据杠杆的平衡条件可求得地面对手的支持力的大小
43．100
【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。
44．300
【分析】
【详解】
由杠杆的平衡条件有
G物×OB=G砣×OA
G砣==3N
秤砣质量
=300g
45．
【分析】
【详解】
反向延长F2的作用线，然后从支点分别向力F1和F2的作用线引垂线段，垂线段的长即为动力臂L1和阻力臂L2，如图所示：
46．
【分析】
【详解】
重力作用在物体重心处，竖直向下；延长F的作用线，从支点作力的作用线的垂线，垂线段长度为力臂L。
47．
【详解】
过钉子与地面的接触点作竖直向下的力，即阻力F2；由图可知，杠杆的支点在O点，过支点O作垂直于F1作用线的垂线段即L1．图示如下：
48．
【分析】
掌握力的示意图的画法，注意重力的方向是竖直向下的．
【详解】
均匀木棒的重心在其中点，方向竖直向下；反向延长力F的作用线，由支点O向F的作用线引垂线，垂线段的长度即为F的力臂L，如图所示：
49．
【详解】
支点到力的作用线的距离叫做力臂；力的作用线与力臂相互垂直，作用点在杠杆上，动力F的示意图，如图所示。
50．
【详解】
由杠杆的平衡条件知道，动力臂越长越省力，根据图中杠杆的形状知道，从O点到此杠杆的最右端距离最大，这是最长的力臂，所以，力作用在杠杆的最右端，方向垂直于力臂向上，如下图：
51．
【分析】
【详解】
过支点O作垂直于F1作用线的垂线段，即l1；过l2的末端作用垂直于l2的阻力F2，方向斜向下，与杠杆OA的交点为阻力作用点，如图所示：
52．
【详解】
滑轮组的绕绳技巧：要最省力的绕法，可以从绳子的自由端开始绕绳，首先经过动滑轮，这样绕出来的一定是最省力的，如图：
53．
【详解】
人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示：
54．
【分析】
【详解】
用300N向下的拉力将900N的重物匀速提升到高处，物重为拉力的3倍，绳、滑轮的自重及摩擦不计，有3股绳拉动滑轮，如下图所示：
55．
【详解】
连接动滑轮绳子的段数越多就越省力，图中一个定滑轮和两个动滑轮，要组成最省力的滑轮组，连接时可从定滑轮开始，由内向外依次绕线，如下图所示
56．
【分析】
【详解】
过吊桥重心，沿竖直向下的方向画一条有向线段，用G表示，即为吊桥所受重力示意图；过支点O，分别向动力和阻力的作用线引垂线段，即为动力臂l1和阻力臂l2，如图所示：
57． 右 水平 力臂 自重 0.15 一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律 能 等于
【详解】
（1）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动，由于杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；
（2）杠杆平衡条件是：F1 L1 =F2 L2，根据已知数据代入杠杆平衡条件得：1.5N×0.1m=1N×L2 ，解得阻力臂L2是：L2 =0.15m；
（3）甲同学只做一次实验就得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，是不合理，因为一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律
（4）乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做的如图C的实验能得出此结论是不正确的；即当动力臂不等于支点到动力作用点的距离时，看实验结论是否成立；
杠杆平衡条件为：F1 L1 =F2 L2 ，故可得：4×0.5N×3×5cm=3N×1/2×4×5cm，左右相等，杠杆在水平位置平衡时，即动力×动力臂=阻力×阻力臂。
点睛：本题考查的是“研究杠杆平衡条件”的实验，考查了调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算．需要明确当杠杆处于水平位置平衡时，竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆上，倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上，力臂会变小．
58． 是 右 1.5 变大 使实验结论更具有普遍性/避免实验结论的偶然性
【详解】
（1）平衡状态的含义为静止或匀速直线运动，甲图中杠杆虽未水平，但处于静止，属于平衡状态；
（2）杠杆调平遵循哪边高，就向那边调，故应往右调平衡螺母；
（3）由乙图可得，，则由，可得FB=1.5N，改为斜拉，则FB力臂变小，由杠杆平衡公式可得力臂变小，力变大；
（4）为验证杠杆平衡公式的普遍性，需进行多次实验．
59． 左 F1l1＝F2l2 不合理 实验次数太少，得出的结论不具有普遍性 杠杆本身受到重力
【详解】
(1)[1]杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点右侧，调节平衡螺母应使杠杆重心左移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。
(2)[2][3][4]杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2），初中物理实验进行多次测量有些是为了求平均值，使测得的数据更准确，有些是为了寻找普遍规律，探究杠杆平衡的条件多次测量就是为了寻找普遍规律．本次实验，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律。
(3)[5]图乙中，支点位于动力和阻力的右侧，杠杆的重心不在支点上，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。
60． 弹簧测力计对绳子末端的拉力 物体的重力 F1=F2=F3 可以改变力的方向
【详解】
(1)[1][2]在研究使用定滑轮是否省力时，我们需要比较绳子末端受到的拉力和物体的重力大小；用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是弹簧测力计对绳子末端的拉力和物体的重力。
(2)[3]图乙的装置是一个定滑轮，定滑轮工作的特点既不省力也不费距，所以分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物，三个力的大小相等，即
F1=F2=F3
(3)[4]虽然既不省力也不费距，但是定滑轮可以改变力的方向，所以旗杆顶部装一个定滑轮能够方便我们升降国旗。
61． 能省力 可以改变力的方向 费距离 滑轮组
【详解】
(1)在丙中，拉力F=0.55N(2)在乙中，拉力F=0.98N=G=0.98N，但是向下用力，故使定滑轮可以改变用力的方向；
(3)乙的距离为0.2m，丙中的距离为0.4，故使用动滑轮费距离；
(4)在提升重物的过程中，为了既方便又省力，结合定滑轮和动滑轮的特点，可以使用滑轮组．
62． 匀速 0.5 83.3％ 增大 减小
【详解】
(1)[1]测量滑轮组机械效率时，要匀速竖直拉动弹簧测力计。
(2)[2]有用功为
故有用功是0.5J。
(3)[3]绳子移动的距离为
总功为
滑轮组的机械效率为
即效率为83.3%。
(4)[4]根据公式，若动滑轮重力不变，只增加物体的重力时，效率会变大。
(5)[5] 根据公式，若所提升物体重力不变，只增加动滑轮重力时效率变小。
63． 50% 越高（越大） 2.2 ABD
【分析】
【详解】
（1）[1]根据实验数据可计算，重物在上升时所做的功为有用功
拉动滑轮的拉力所做的功为总功
第4次实验时的机械效率
（2）[2]1、3、4三次实验使用同一滑轮组提升重物，根据实验数据可知，重物提升的高度相同，物体越重，滑轮组的机械效率越大。
（3）[3]由图可知，承担动滑轮的绳子股数为4股，若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，拉力与重力的关系为
则动滑轮的重力为
（4）[4]AB．机械效率是对物体所做的有用功与总功的百分比。动滑轮的重力、绳子与滑轮之间的摩擦会增加机械的额外功，总而影响有用功的占比，进而影响滑轮组的机械效率，故AB符合题意；
C．滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关，故C不符合题意；
D．该实验中，物体的重力在提升过程中所做的功为有用功，所以被提升物体的质量会影响滑轮组的机械效率，故D符合题意。
故选ABD。
64． 70.6 1.4 B 大 粗糙程度
【详解】
（1）在实验①中，斜面的机械效率为η＝＝＝70.6%；
在实验②中，W总＝Fs＝1.4N×1m＝1.4J；
（2）观察表格可知：斜面的倾斜程度相同（都是37°），斜面的粗糙程度不同，斜面的机械效率也不同；根据控制变量法的思想，可看出实验①②是在研究斜面机械效率与粗糙程度的关系．
（3）对照实验①③可看出，当斜面的倾斜程度增大时（由37°增大到45°），斜面的机械效率在增大；故的结论斜面的倾斜程度越大，机械效率越大；
（4）根据此实验的研究方法——控制变量法，在验证猜想C时，应控制斜面的倾斜程度和粗糙程度不变，只改变物体的重力．
65． 左 省 高 斜面倾斜程度 62.5% 1.5 盘山公路
【详解】
(1)[1]实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向左移动。
[2]分析表中“斜面倾斜的程度”与“拉力F”这两项可知，对比斜面坡度与沿斜面拉力的变化情况可知，斜面越缓越省力。
(2)[3]由表格中的数据可知，斜面越陡，机械效率越高。
[4]若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应采用控制变量法，即保持斜面的倾斜程度不变。
(3)[5]有用功是
总功是
他们测得这种情况下斜面的机械效率为
[6]第4次实验中的额外功是
此过程中摩擦力做的功是额外功，由得，摩擦力是
(4)[7]实际生活生产中应用斜面工作原理的实例有盘山公路，螺丝钉等；镊子、老虎钳利用的是杠杆，汽车方向盘利用的是轮轴。
66． 0.3m/s 112.5W 76 变大 变小
【分析】
【详解】
解：（1）[1]由图像可知，水泥桶上升的速度
即水泥桶上升的速度为0.3m/s。
（2）[2]由图知，n=3，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，则绳端的拉力
绳端上升的速度
拉力的功率
即拉力的功率为112.5W。
（3）[3]滑轮组的机械效率
即滑轮组的机械效率为76。
（4）[4]提升相同的高度时，增加水泥桶的总重力，则增大了有用功，而额外功不变，所以滑轮组的机械效率变大。
[5]水泥桶总重力增加时，人的拉力增加，根据力的作用的相互性，绳对人的拉力增加，人对平台的压力减小，脚与平台的接触面积不变，据p=可知，人对平台的压强变小。
答：（1）水泥桶上升的速度为0.3m/s；
（2）0~10s内建筑工人对绳子的拉力的功率为112.5W；
（3）滑轮组的机械效率为76；
（4）当所提升的水泥桶总重力增加时，滑轮组的机械效率变大，人对平台的压强 变小。
67． 20
【分析】
【详解】
（1）[1]物体对杠杆的拉力等于物体的重力，所以物体对杠杆的拉力为
根据杠杆平衡的条件结合数学知识可知，力F的大小为
（2）[2]过O点向力F的作用线做垂线，垂线段即为力臂L1，如图所示
68．（1）；（2）40N，80%；（3）98%
【分析】
【详解】
解：（1）由图可知，绳子末端的拉力方向向下，逆着绕绳，发现绳子依次经过大的定滑轮、大动滑轮、小定滑轮、小动滑轮，最后在小定滑轮的挂钩上，可知绳子承担重物的段数n为4。连线方式如图所示
（2）当重物重为G=160N时，绳中的拉力F=50N，根据可得动滑轮组重
不计摩擦和绳重，根据
可得滑轮组的机械效率
（3）工人的体重是500N，则绳子能承受的最大拉力
根据可得提升的最大物重
故由
可知该滑轮组的机械效率最大可达到
答：（1）如解析中图所示；
（2）当重物重为G=160N时，绳中的拉力F=50N，动滑轮组重是40N，滑轮组的机械效率为80%；
（3）工人的体重是500N，则该滑轮组的机械效率最大可达到98%。
69．（1）7.92×104J（2）90.9％（3）12s（4）1.56×104W
【详解】
（1）由图知，n=3，将物体从井底拉至井口的过程中，绳端移动的距离：
s=3h=3×12m=36m
汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功：
W总=Fs=2.2×103N×36m=7.92×104J
（2）使用滑轮组做的有用功：
W有用=Gh=6×103N×12m=7.2×104J
滑轮组的机械效率：
（3）已知汽车运动的速度为v=3m/s，则物体上升速度：
由
得，将物体由井底拉至井口需要的时间：
（4）汽车匀速运动时，受向右的牵引力、向左的绳子拉力和向左的阻力，根据力的平衡条件可得牵引力：
F牵=F+f=F+0.1G车=2.2×103N+0.1×3×104N=5.2×103N
牵引力做功功率：
P=F牵v汽=5.2×103N×3m/s=1.56×104W．
答：（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7.92×104J功；
（2）滑轮组的机械效率为90.9%；
（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12s；
（4）汽车牵引力为5.2×103N，牵引力的功率为1.56×104W．
70．(1)1.8×103N；(2)7.2×103J；(3)800N
【详解】
（1）石材的重力
石材的阻力
（2）由乙图知
，
石材运动的速度为
石材移动
过程中，石材运动的距离
石材在水平面上做匀速直线运动，所以
在石材移动过程中，工人做的有用功
(3)由得，工人做的总功
由分析知，绳子段数
绳子自由端移动的距离
由得，工人作用在绳子自由端的拉力F
答：(1)石材受到的阻力为1.8×103N；
(2)在石材移动过程中，工人做的有用功为7.2×103J；
(3)在石材移动过程中，工人作用在绳子自由端的拉力F为800N。
71．(1)1500J；(2)80%；(3)60N。
【详解】
(1)拉力做功
W总=Fs= FL =300 N×5m =1500J
(2)有用功为
W有=Gh=1 200 N×1m=1200J
机械效率为
η===80%
(3)额外功为
W额= W总－W有=1500J－1200J=300J
根据W额=fL，得到摩擦力为
f===60N
答：(1)拉力做功1200J；
(2)工人使用斜面做功的机械效率是80%；
(3)物体和斜面之间的摩擦力是60N。
72．(1)600N；(2)900N；4.5×103Pa
【详解】
解：(1)由杠杆平衡的公式F1l1=F2l2，细绳对杠杆的拉力F2为
(2)由题意知，剪断细绳后，物体对地面的压力等于重力，物体对地面的压力为
F=G=900N
由公式可得，物体对地面的压强为
答：(1)细绳对杠杆的拉力为600N；
(2)剪断细绳后，物体对地面的压力为900N、压强为4.5×103Pa。
73．（1）0.4m/s；（2）200W；（3）90%
【分析】
【详解】
解：（1）由图知s=2h=6m
（2）拉力做功
W总=Fs=500N×6m=3000J
拉力做功功率：
P==200W
（3）使用滑轮组做的有用功
W有=Gh=900N×3m=2700J
滑轮组的机械效率：
η=×100%=90%
答：（1）绳子自由端移动的速度为0.4m/s；
（2）人拉绳子做功的功率为200W；
（3）滑轮组的机械效率为90%。
74．(1)100N；(2)75%
【分析】
【详解】
解：(1)由图可知，有两段绳子拉着动滑轮，不计绳重与摩擦，根据
F=(G+G动)
可知，动滑轮的重力为
G动=2F-G=2×200N-300N=100N
(2)不计绳重与摩擦，滑轮组的机械效率为
η=
答：(1)动滑轮的重力为100N；
(2)此时滑轮组的机械效率为75%。
75．（1）450N；（2）50N；（3）86%
【分析】
【详解】
解：（1）由图像可知
时
（2）由
得
（3）由图像得
时
所以卷扬机的功率
卷扬机拉物体B，且拉动绳子的速度为0.5m/s 时的拉力
因此物体B的重力
此时滑轮组的机械效率
答：（1）提升物体A时卷扬机对绳子的拉力FA为450N；
（2）动滑轮受到的重力G动为50N；
（3）此时滑轮组的机械效率η为86%。
76．(1) 2400J； (2) 80%； (3) 1350N
【分析】
【详解】
(1)工人做的有用功
W有用=Gh=600N×4m=2400J
(2)工人做的总功
W总=W有用+W额=2400J+600J=3000J
滑轮组的机械效率
==80%
(3)不考虑绳重和摩擦，拉力做的额外功
W额=G动h
则动滑轮重力
G动==
因为人的体重小于绳子的最大拉力，工人站在地面上所以人能施加的最大拉力
F大=G人=750N
由图知，n=2，不考虑绳重和摩擦，最大拉力
F最大=(G最大+G动)
则能提升的最大物重
G大=2F大-G动=2×750N-150N=1350N
答：(1)工人做的有用功为2400J。
(2)滑轮组的机械效率为80%。
(3)最多能提升1350N重的物体。
77．(1) 2000N；(2)6000J；(3) 15%
【详解】
解：(1)泥土的重力为
G=mg=200kg2000N
(2)克服泥土重力所做的功为
W=Gh=2000N=6000J
(3)挖掘机的功率为20kW，则挖掘机做的总功为
20000W=40000J
挖掘机的效率为
=
答：(1)泥土的重力是2000N；
(2)挖掘机克服泥土重力所做的功为6000J；
(3)此时挖掘机的机械效率为。
78．（1）；（2）；（3）．
【详解】
（1）由图知道：当物体重200N时，机械效率是50%，由η=G物/G物+G动变形知道：G动 =G物/η G物=200N/0.5-200N=200N，因为动滑轮为两个，所以每个滑轮重是100N．
（2）当绳子要被拉断时拉力最大，由图知道物体在1800N时绳子断了，所以，F=G物+G动/n=1800N+200N/4=500N；
（3）把η=80%、G动 =200N代入η=G物/G物+G动可得物体重是：G物=800N．
79．（1）40N；（2）1000Pa；（3）83.3%
【分析】
【详解】
解：（1）根据密度公式可知物体的体积为
则根据阿基米德浮力公式，物体浸没在水中时受到的浮力为
（2）物体完全提出水面后，水位降低高度为
则水对容器底减小的压强为
（3）动滑轮与3股绳子接触，故n=3，即
当物体A浸没在水中匀速上升时
滑轮组的机械效率为
代入数据可知
则可知动滑轮的重量为
物体完全提出水面后，滑轮组的机械效率为
答：（1）物体浸没在水中时受到的浮力为40N；
（2）物体完全提出水面后，水对容器底减小的压强为1000Pa；
（3）物体完全提出水面后，滑轮组的机械效率为83.3%。
80．(1)9000Pa；(2)60N；(3)120N
【分析】
(1)已知物体浸没在水中时水面高度，根据液体压强计算公式可以计算出水对容器底的压强；
(2)物体浸没在水中时V排=V物，首先求出物体的体积，再根据阿基米德原理计算出物体受到的浮力；
(3)当物体完全浸没在水中时，根据滑轮组机械效率的计算公式和滑轮组的省力公式求出动滑轮的重力，再求出物体被拉出水面后滑轮组的机械效率。
【详解】
(1)物体浸没在水中时水面高度为90cm，则水对容器底的压强
(2)物体的体积
物体浸没在水中时受到的浮力
(3)浸没时，由于不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力，则有
代入相关数据解得：G动=60N；完全拉出水面后，与动滑轮相连的绳子段数是3，此时所需拉力
答：(1)物体浸没在水中后，水对容器底增加的压强是9000Pa；(2)物体浸没在水中时受到的浮力是60N；(3)若把物体完全拉出水面后匀速提升时所需拉力为120N。
答案第1页，共2页

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