簡單機械（練習）（教師版）

專題14簡單機械（練習）（教師版）

第一部分基礎(chǔ)練習

一、選擇題

1.下列工具在使用時屬于費力杠桿的是（

9

A.鐵皮剪刀B.理發(fā)剪刀C.樹枝剪刀D.鋼絲鉗

2.如圖所示，OAB為輕質(zhì)杠桿，可繞支點。自由轉(zhuǎn)動，在B端施加一個動力使杠桿在

水平位置平衡，該杠桿（）。

G

A.一定是省力杠桿；B.一定是費力杠桿；C.一定是等臂杠桿；D.以上情況都有可能

3.如圖所示，在使用相同的鉤碼進行“探究杠桿的平衡條件”的實驗中，要使調(diào)好的

杠桿重新在水平位置平衡，應(yīng)在A處懸掛鉤碼的個數(shù)是（）。

A.一個B.兩個C.三個D.四個

4.用細繩系住厚度不均勻的木板的。處，木板恰好處于靜止狀態(tài)，且上表面保持水平。

如圖所示，兩玩具車同時從0點附近分別向木板的兩端勻速運動，要使木板在此過程始終保

持平衡，必須滿足的條件是（）o

A.兩車的質(zhì)量相等；B.兩車的速度大小相等；

C.質(zhì)量較小的車速度較大；D.兩車同時到達木板兩端

5.如圖所示的杠桿每小格的長度相等，質(zhì)量不計，。為支點，物體A是邊長為0.1m的

正立方體。當杠桿右側(cè)掛一個重4N的物體B時;杠桿在水平位置平衡。此時物體A對水平

桌面的壓強為300Pa。下列說法正確的是（）。

【”’”j'二..

JL由

A

A.物體A受到的支持力為2N；

B.物體A受到的重力為5N；

C.物體B向右移動1小格，物體A受到的拉力減小1N；

D.物體B向右移動1小格，物體A受到的支持力減小1N

6.如圖所示，重力為G的均勻木棒豎直懸于0點，在其下端施一始終垂直于棒的拉力

F,讓棒緩慢轉(zhuǎn)到圖中虛線所示位置，在轉(zhuǎn)動的過程中（）。

A.動力臂逐漸變大；B.阻力臂逐漸變大；C.動力F保持不變；D.動力F逐漸減小

7.如圖所示，小明分別用甲、乙兩個滑輪把同一袋沙子從地面提到二樓，用甲滑輪所做

的總功為W”機械效率為八；用乙滑輪所做的總功為心,機械效率為n2。若不計繩重與摩

擦，則（）。

//////////

A=nBnn

2;

c.w,<w2,n>>n2；D.w,>w2,n,>n2

8.如圖所示的裝置中，物體G重為100N,物體G-2重為10N,當不加外力時，的恰能

勻速下降。若在Gi上加水平向左的拉力（如圖虛線所示），恰能讓G勻速向左運動，則拉

力F為（不計拉繩的重及摩擦）（）。

-G

A.IONB.20NC.50ND.HON

9.如圖所示，用三種方法拉動同一物體在相同的水平地面上做勻速直線運動，使物體

以相等速度移動相同的距離.所用拉力分別是宿、殍、F,,這三個力作用點移動距離分別是

S,,&、S3,移動速度分別為g、%、V3,不計滑輪摩擦，貝U（）。

?Fi

甲丙

A.FI：F2：F3=2:1:4>SI：S2：S3=2:1:4；B.FI：F2:F3=2:1:4>SI：S2：S3=2:4:1；

C.FI：F2:F3=2:4:KVI：V2:V3=2:1:4；D.FI：F2:F3=2:1:4>Vi：V2:V3=2:4:1

10.如圖所示，用相同的滑輪不同的繞法提起相同的重物,摩擦力可以忽略不計，在物

體勻速上升的過程中（）。

A.甲圖省力，機械效率甲圖大；B.甲圖省力，機械效率一樣大;

C.乙圖省力，機械效率乙圖大；D.乙圖省力，機械效率一樣大

11.用相同的滑輪和繩子分別組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，把相同的重物勻速提

升相同的高度。若不計繩重及摩擦，下列說法正確的是()o

A.繩子受的拉力F,和&大小相等，滑輪組的機械效率相同；

B.繩子受的拉力B和F2大小不相等，滑輪組的機械效率不同；

C.繩子自由端移動的距離不相等，拉力對滑輪組所做的功相等；

I).繩子自由端移動的距離不相等，拉力對滑輪組所做的功不相等

二、填空題

12.如圖所示，曲桿AOB可繞軸0轉(zhuǎn)動，AO=BO,在A點掛一重為200N的重物，曲桿在

水平位置平衡時，向下的拉力F200N。(選填“大于”、“小于”或“等于”)

13.如圖所示，有一塊質(zhì)量不計的長木塊AB可繞。點無摩擦轉(zhuǎn)動，且OA=lm,0B=3m,

在A端掛一個配重P,體重為400N的小明站在B點時，P對地面的壓力為300N,則配重P

受的重力大小為__N,當小明向左走到距。點—m處時，P對地面的壓力剛好為860N。

-~~~~—?——

14.如圖所示，在豎直向上大小為10N力F的作用下，重物A沿豎直方向勻速上升。已

知重物A上升速度為0.2m/s,不計滑輪重、繩重及繩與滑輪間摩擦，則物體的重力大小和

滑輪上升的速度分別為和。

15.如圖所示的三個滑輪中，屬于動滑輪的是,若滑輪的自重和摩擦不計，當分

別沿力3、R和F3方向勻速提起同一物體時，則&、F/、F3的大小關(guān)系是。

16.一輛汽車不小心陷進了泥潭中，按如圖所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪，均可將汽

車從泥潭中拉出。如果汽車的動力比阻力小800N,則甲圖中人拉動汽車的拉力至少

為,乙圖中人拉動汽車的拉力至少為,其中比較省力的是一圖。（繩與

滑輪間的摩擦不計）。

17.利用如圖所示的滑輪組將一個重200N的物體，勻速提高5m,不計滑輪自重、繩重

及摩擦，繩子自由端施加的拉力F為N?若實際拉力F為60N,則實際拉力F所做的功

為J?

18.滑輪組將重500N的物體，舉高80cm的過程中，機械效率為80%,則此過程中有用

功為—J;額外功為J。若不計滑輪摩擦及拉線質(zhì)量的影響，則可知動滑輪重N

當提升重物為400N時，滑輪組的機械效率為o

三、作圖題

19.如圖所示，杠桿在力亂、F2的作用下處于平衡狀態(tài)，0為支點，L是力宿的力臂,

在圖中畫出B的力臂和動力件。

20.膠棉拖把的主要結(jié)構(gòu)如圖甲所示，使用時先將棉頭浸泡于水中吸水，再拉動拉手,

使之繞0點轉(zhuǎn)動，膠棉夾將棉頭中多余水擠出后便可清理地板，請在圖乙示意圖中畫出：

（1）動力R的力臂1.；

（2）作用在B點的阻力Fz。

四、實驗探究題

21.在探究“杠桿的平衡條件”實驗中，所用的實驗器材有杠桿尺、支架、細線、質(zhì)量

相同的鉤碼若干。

甲乙

（1）將杠桿裝在支架上，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，此時應(yīng)將杠桿兩側(cè)的平衡螺母同時向_

調(diào)。

（2）某同學進行正確的實驗操作后，能不能根據(jù)圖（甲）這一組數(shù)據(jù)得出探究結(jié)論？.

（填''能"或"不能”）。理由是。

（3）如圖（甲）所示，杠桿在水平位置平衡.如果在杠桿兩側(cè)各去掉一個相同的鉤

碼，則杠桿（填“左”或“右”）端將下沉。

（4）如圖（乙）所示，用彈簧測力計在C處豎直向上拉。當彈簧測力計逐漸向右傾斜

時，若使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將（選填：“變

大，，、“變小”或“不變，，），其原因是：。

22.下面是小明和小紅的“測量滑輪組的機械效率”實驗報告。

實驗名稱：測量滑輪組的機械效率

實驗步驟：

（1）用彈簧測力計測量鉤碼所受的重力G并填入表格。

（2）按如安裝滑輪組，分別記下鉤碼和彈簧測力計的位置。

（3）拉動彈簧測力計并讀出拉力F的值，用刻度尺測出的鉤碼上升的高度h和彈簧測

力計移動的距離S,將這三個量填入表格。

（4）算出有用功W"、總功\￥總、機械效率n并填入表格。

（5）改變鉤碼上升的高度，重復(fù)上面的實驗，記錄并計算實驗數(shù)據(jù)。

實驗記錄:

實驗鉤碼重物體上升的高有用功拉力彈簧測力計總功機械效率

次數(shù)力G/N度h/cm移動的距離n

F/N

Ww/Js/cmWg/J

163.0018.002.389.0021.4284.0%

265.0030.002.4015.0036.0083.3%

368.0048.002.3624.0056.6484.7%

4610.0060.002.3530.0070.5085.1%

實驗結(jié)論：在忽略繩子的重力和摩擦的情況下，滑輪組的機械效率與所提升物體的重力

和高度無關(guān)。

請你評價小明和小紅的實驗報告。

(1)指出實驗步驟中存在的錯誤和不足；

(2)從理論上分析說明他們實驗結(jié)論的局限性。

五、計算題

23.利用如圖所示的滑輪組，用F=1000N的力拉繩子自由端，貨物A以0.1m/s的速度

勻速直線運動10s,整個過程中，滑輪組的機械效率為75機求：

(1)貨物A在10s內(nèi)移動的距離；

(2)這個過程中拉力F的功率；

(3)水平地面對貨物A的摩擦力大小。

24.小華用如圖所示的滑輪組拉動貨箱，已知貨箱的質(zhì)量為60Kg,在F=50N的拉力作用

下，貨箱以0.lm/s的速度做勻速直線運動，地面對貨箱的滑動摩擦力f為貨箱重的0.2

倍.求：

（1）貨箱的重力是多少？

（2）拉力F的功率是多少？

（3）貨箱運動了Imin,克服摩擦所做的功是多少？

（4）此滑輪組的機械效率是多少？

第二部分提高練習

一、選擇題

1.（2020?咸寧）下列的工具中，在使用時可以省距離的是（）。

2.（2020?涼山）在如圖所示的四種工具中，正常使用時屬于費力杠桿的是（）。

3.（2020?河南）在圖所示的工具中，使用時屬于費力杠桿的是（）

A.瓶蓋起子B.食品夾C起釘錘I）.核桃夾

4.（2020?安順）撬棒是人們在勞動中應(yīng)用杠桿原理的工具。如圖所示是工人利用撬棒

撬動大石頭的情景，撬棒上0點為杠桿的支點。下列分析正確的是（）。

A.此時撬棒為等臂杠桿;

B.應(yīng)用此撬棒的主要目的是省力;

C.力F的作用點靠近0點會更省力;

D.應(yīng)用此撬棒的主要目的是省距離

5.（2020?龍東）下圖是杠桿原理在生活中的應(yīng)用，能省距離的是（）。

A.色羊角錘起釘子B.用撬棒撬石頭C.用啟子起瓶蓋D.用釣魚竿釣魚

6.（2020?宜昌）如圖為工地搬運磚頭的獨輪車，人抬起車把時，車體可以看成個杠

桿，關(guān)于這個杠桿下列說法正確的是（）。

A.手握的位置靠近把手末端時更費力;

B.磚頭的位置遠離車輪時抬起更省力;

C.輪子的中心是杠桿的支點；

D.圖中拉力廠大于重力G

7.（2020?宜昌）生產(chǎn)生活中常常會用到各種機械設(shè)備，下列說法中不正確的是

（）。

A.任何機械設(shè)備的效率總小于1；

B.減小機械內(nèi)部摩擦可以提高其效率；

C.提高機械設(shè)備的效率可以節(jié)能減排；

D.用機械設(shè)備做功越快，其效率越高

8.（2020?長沙）羅老師用加裝了杠桿裝置的壓縮空氣引火儀來演示實驗，她將一小團

硝化棉放入厚玻璃筒內(nèi)，握住杠桿的A端迅速向下壓,棉花被點燃，下列說法正確的是（）。

A.該杠桿是費力杠桿；

B.該杠桿是省力杠桿；

C.向下壓活塞時，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能：

D.在B點豎直向下壓比在A點豎直向下壓省力

9.（2020?達州）一輕質(zhì)不等臂杠桿4龍的左右兩端分別吊著一實心鋁塊和銅塊，此

時杠桿在水平位置平衡?，F(xiàn)將鋁塊、銅塊同時浸沒在水中，如圖所示。己知:

夕水=1.0xl()3kg/m3,0鋁=2.7xl03kg/n?,=8.9x103kg/m\則下列判斷正確的

是（）o

A.4端下降B.6端下降C.仍然平衡D.無法判斷

10.（2020?山西）如圖所示，快遞小哥為了把較重的貨物裝入運輸車，用同樣的器材

設(shè)計了甲、乙兩種方式提升貨物。若把同一貨物勻速提升到同一高度，忽略繩重和摩擦。下

列分析正確的是（）?

A.甲方式可以省力；

B.乙方式不能改變力的方向；

C.甲、乙兩種方式做的有用功相等;

D.甲、乙兩種方式的機械效率相等

11.（2020?東莞）在有著“世界工廠”之稱的東莞，車間工人們用如圖所示的滑輪組

把重物提起2m的高度，下列關(guān)于這個滑輪組工作的說法中，正確的是（）。

A.繩子自由端被拉下了10m；B.這個滑輪組能省距離;

C.這個滑輪組能省力；D.這個滑輪組能省功

12.（2020?廣州）如圖所示，小明分別使用甲、乙、丙、丁四種機械勻速提升物體（繩

長不變），測得拉力和物體M、N所受的重力如表所示，則（）。

A.甲的機械效率比丙的大;

B.乙、丁的機械效率相同；

C.使用丙提升物體M時省力；

D.實驗測得的數(shù)據(jù)無法算出機械效率

13.（2020?黃石）如圖，是一位同學組裝的提升重物裝置，他用100N的拉力E在

10s內(nèi)把重150N的重物G提升4m,則此過程中（）?

A.該滑輪組的效率為75%B.他做的總功為1200J

C.他做的有用功為800JD.他對滑輪組做功的功率為60W

14.（2020?天門）如圖所示，用滑輪組提升重物，此時測力計示數(shù)為680N。已知人的

質(zhì)量為50kg,每個滑輪的重力為20N,不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（）。

A.人的拉力大小為340NB.物體的重力為420N

C.滑輪組的機械效率為61.8%D.人能夠拉起的最大物重為980N

15.（2020?涼山）關(guān)于功率、機械效率，下列說法正確的是（）。

A.做功越多的機械，其功率就越大；

B.越省力的機械，其功率就越?。?/p>

C.做功越慢的機械，其機械效率就越低；

I）.有用功與總功的比值越大的機械，其機械效率就越高

16.（2020?咸寧）用如圖甲所示的滑輪組緩慢提升不同物體每次物體被提升的高度均

為0.5m,滑輪組的機械效率與物體受到重力的關(guān)系如圖乙所示，不計繩重和摩擦，下列分

析正確的是（）。

動滑輪的重力為5N；

該滑輪組的機械效率可以達到100%;

C.滑輪組的機械效率越高，拉力做功越少;

D.每次提升重物時，滑輪組做的額外功為5J

17.（2020?隨州）體重為60kg的工人利用如圖滑輪組將一質(zhì)量為80kg的重物A勻速

提升1m,此時該滑輪組的機械效率為80%（不計繩重與摩擦，g取10N/kg）,小明對此工作

過程及裝置作出了以下論斷：

①動滑輪重為200N；

②此過程中，工人對繩的拉力做功1000J；

③重物勻速上升過程中，它的機械能增大；

④若增大重物A的質(zhì)量，該工人用此滑輪組勻速拉起重物時，機械效率不可能達到

90%

關(guān)于小明的以上論斷（）。

A.只有①③正確；B.只有②③正確；C.只有①②③正確；D.①②③④都正確

18.（2020?丹東）如圖，在斜面上將一個重為15N的物體勻速從斜面底端拉到頂端,

沿斜面向上的拉力F=6N,斜面長s=1.2m、斜面高/?=O.3rn。下列說法正確的是

C.物體受到的摩擦力為2.25ND,斜面的機械效率為37.5%

二、填空題

19.(2020?廣州)如圖所示，以硬尺上某位置為支點0,在尺上掛一重3N的物體M,

尺在豎直向上的拉力尸作用下保持水平靜止，尺的質(zhì)量不計。

(1)。在_____dm刻度線處;

(2)畫出廠的力臂人

20.(2020?黑龍江)在”探究杠桿平衡條件”的實驗前，如圖甲，杠桿不在水平位置

平衡，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向移動。實驗中，如圖乙，在A點

用彈簧測力計施加一個豎直向上的力，在B點施加一個最小為N的力，才能使杠桿

在水平位置重新平衡。

21.(2020?隨州)小紅在探究杠桿的平衡條件時，找來一個量程為5N的彈簧測力計

和若干個重均為0.5N的鉤碼，實驗前測得杠桿上相鄰刻度線間的距離都等于2cm。請回答

下列問題：

(1)實驗前，小紅先將杠桿調(diào)至水平位置平衡，這樣操作的目的是一；

(2)小紅在實驗中測得一組數(shù)據(jù)如下表，于是他立即得出了杠桿的平衡條件：“公X

/產(chǎn)KX%"，你認為是否合理，并說明理由：______；

E/NZi/cm月/NL/cm

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（3）某次實驗如圖所示，杠桿平衡，則以下生活中相關(guān)杠桿應(yīng)用與此圖中杠桿類型相

同的是（選填“托盤天平”、“核桃夾”或“筷子”）:

（4）在上圖中，保持彈簧測力計的位置及拉力的方向和鉤碼的個數(shù)不變，鉤碼向左移

動，若要保持杠桿平衡，則鉤碼到支點的距離不應(yīng)超過_____cm。

22.（2020?齊齊哈爾）小彬用如圖所示滑輪組把重400N的貨物勻速提升2m,若不計

繩重和摩擦，所用的拉力是250N.此過程中繩端移動的距離為m,滑輪組的機械效

率是O

23.（2020?臨夏）如圖所示，在不計繩重和摩擦的情況下，用彈簧測力計沿豎直方向

勻速拉起重為6N的物體，物體上升0.4m所用時間為4s。此過程中拉力的功率為W,

滑輪組的機械效率為o

24.（2020?武威）如圖所示，在不計繩重和摩擦的情況下，用彈簧測力計沿豎直方向

勻速拉起重為6N的物體，物體上升0.4m所用時間為4s。此過程中拉力的功率為

______W,滑輪組的機械效率為______。

25.（2020?南京）如圖所示，物體重210N,動滑輪重25N。工人用125N的拉力將物

體勻速提升3m,用了10s,此過程中有用功是J,拉力的功率是W,滑輪的機

械效率是_____,克服動滑輪重所做的額外功占總功的%?

26.（2020?淮安）如圖所示，小明用100N豎直向上的力F,將重為150N的物體，在

時間5s內(nèi)勻速提升1m。在此過程中力F做功的功率為W.滑輪的機械效率為。

27.（2020?揚州）如圖，“測動滑輪機械效率”時必須沿方向勻速向上拉動彈

簧測力計。鉤碼重為1N,彈簧測力計的示數(shù)為N,動滑輪的機械效率是。

28.（2020?營口）如圖所示是小娜測量滑輪組的機械效率的實驗裝置，每個鉤碼重

INo實驗時小娜沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計使鉤碼上升12cm,用時4s,彈簧測力

計示數(shù)如圖所示，不計繩重及摩擦，則裝置中動滑輪重是______N,拉力做功的功率是

W,滑輪組的機械效率是。（計算結(jié)果精確到0.1%）

三、作圖題

29.（2020?揚州）如圖，在撬棒AD上作出撬起“石塊1”的最小力F及對應(yīng)的力臂1。

30.（2020?營口）如圖甲所示是一種紅酒開瓶器，圖乙是其簡化的示意圖，0是支

點，工是瓶塞作用在6點的阻力。請在圖乙中畫出阻力臂4,并畫出作用在｛點的最小動

力耳及動力臂4。

乙

31.（2020?朝陽）圖甲是自行車手閘，其中部分可視為杠桿，。為支點，剎車線

對4點的拉力為阻力其簡化示意圖如圖乙。請在乙圖中畫出:

（D阻力的力臂心；

（2）剎車時，作用在杠桿力帆上的最小動力1

32.（2020?丹東）如圖，0點是輕質(zhì)杠桿4加的支點，杠桿上的。點受到阻力E的作

用。若使杠桿在圖中所示位置靜止，請在杠桿上畫出所要施加的最小動力E的示意圖，并

畫出動力臂為和阻力臂12.

四、實驗探究題

33.（2020?丹東）在“探究杠桿平衡條件”實驗時，實驗中所用鉤碼的質(zhì)量均為

50g。

y

O

O

O

O

O

Q

（D實驗前，應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡。若向右調(diào)節(jié)杠桿兩端的______時，可使

杠桿在水平位置平衡，則調(diào)節(jié)前，杠桿一（選填“左”或“右”）端偏低；

（2）如圖甲，當在杠桿左側(cè)第2格處掛6個鉤碼，在右側(cè)第3格處掛一個鉤碼（圖中

右側(cè)鉤碼未畫出）的時候，杠桿在水平位置平衡。此時，若將杠桿左右兩側(cè)所掛的鉤碼各

向遠離支點。的方向移動1個格，則杠桿（選填“左”或“右”）端將下降；

（3）如圖乙，當在杠桿左側(cè)第2格處掛4個鉤碼，在杠桿的右側(cè)用豎直向下的拉力，,作

用時，杠桿在水平位置平衡。若使杠桿繼續(xù)在水平位置保持平衡，將拉力方向旋轉(zhuǎn)到圖中

虛線位置時，拉力下的力臂將，拉力廠的大小將_（兩空都選填“變大”、“變

小”或“不變

34.（2020?廣元）如圖所示是小王“探究杠桿的平衡條件”的裝置，每個鉤碼重為

0.5N（鉤碼個數(shù)若干），彈簧測力計量程為0-5N。

（1）將該裝置置于水平桌面上，靜止時處于甲圖所示狀態(tài)。為使杠桿在水平位置平衡，

小王應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）移，這樣做的好處是便于直

接測量______o

（2）乙圖中杠桿恰好處于水平平衡，若在4點下方再掛一個相同的鉤碼，為使杠桿保持

水平平衡，則需將6點的鉤碼向右移動格。

（3）丙圖中杠桿每個小格長度均為5cm,在。點豎直懸掛4個重為0.5N的鉤碼，當在

〃點用如丙圖所示動力少拉杠桿。使杠桿在水平位置平衡，此時動力臂為cm,動力F

為一一N。

35.（2020?東營）學習了“滑輪組的機械效率”后，某興趣小組對“斜面的機械效率

與哪些因素有關(guān)”這一課題產(chǎn)生了濃厚興趣，他們猜想，斜面作為一種簡單機械，它的機

械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)。為此，實驗室提供了如下器材：長木板、墊木（長寬高

之比為1：2：4）、木塊（帶鉤）、天平、彈簧測力計、停表、刻度尺、細線，請根據(jù)需要選擇合

適的器材，完成以下題目

（1）實驗?zāi)康?

⑵實驗器材:

（3）實驗步驟：______

（4）分析與論證：

（5）交流與評估：

36.（2020?威海）如圖所示，用滑輪組提升物體，已知滑輪質(zhì)量均為2kg,物體重100N,

繩子能承受的最大拉力為50N。請畫出繩子的正確繞法，并在繩的末端標出力的方向。（不

考慮繩重及摩擦）

37.（2020?河北）斜面是一種簡單機械，在生活和生產(chǎn)中使用斜面的好處是可以省力，

如：—。那么斜面的省力情況與哪些因素有關(guān)呢？（使用斜面的省力情況可以通過比較沿

斜面拉力F與物體重力G的比值大小來判定，比值越小，越省力）

小明做了如下猜想：

猜想1：與斜面的表面材料有關(guān)；

猜想2：與斜面的傾斜程度有關(guān)；

猜想3：與物體受到的重力大小有關(guān)。

小明為驗證上述猜想，利用如圖所示的裝置進行了實驗。實驗中所用的物塊材料及其表

面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做勻速直線運動。實驗中相關(guān)的記錄如

表。

實驗序號123456

斜面傾角0000ot(0,>02)02(02>0

1)

斜面的表面材料木板毛巾木板木板木板木板

物塊重G/N2.02.04.06.02.02.0

沿斜面拉力F/N1.351.522.704.051.521.70

回答下列問題：

(1)通過對比實驗—中的數(shù)據(jù)可知，使用斜面省力的情況與斜面的表面材料有關(guān)；

(2)通過對比實驗1、5、6中的數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是：在其他條件相同時，_；

(3)為驗證猜想3,小明做了實驗—(填寫實驗序號)，分析實驗數(shù)據(jù)后，小明認為

這幾次實驗省力情況相同，依據(jù)是

【拓展】完成實驗后，小明沿斜面用L8N的拉力，將重為4.5N的物體從斜面底端勻速

拉到了頂端。已知斜面長L2m、高0.3m,則斜面的機械效率是虬(把重物直接提升0.3m

所做的功作為有用功)

38.(2020?黑龍江)提高機械效率，能夠更充分地發(fā)揮機械設(shè)備的作用，“測量機械效

率”實驗裝置如圖(每個動滑輪重相同。忽略摩擦及繩重)。

(1)實驗中應(yīng)拉動彈簧測力計。

(2)實驗過程中收集到a、b、c三組實驗數(shù)據(jù)如下.

裝置鉤碼重/N鉤碼上升的高度/m彈簧測力計示數(shù)/N繩子自由端移動的距離/m

a20.11.50.2

b20.11.00.3

C50.12.00.3

計算出a組實驗的：有用功J,機械效率o

(3)比較a、b兩組的機械效率，它們的關(guān)系是：n,q2.若提升相同物重到相

同高度，與a裝置相比，b裝置的優(yōu)勢是。

比較b、c滑輪組，它們機械效率的關(guān)系是：八n2,影響它們機械效率高低的

因素是o

ab

五、計算題

39.(2020?濰坊)疫情期間，大壯同學自制了如圖所示的健身器材，堅持鍛煉身體。

用細繩系在輕桿的0點將輕桿懸掛起來，在桿的A端懸掛質(zhì)量0=10kg的重物，在8端豎

直向下緩慢拉動輕桿至水平位置。已知10長1.5m,仍長0.5m,大壯質(zhì)量版=56kg,g取

10N/kg,求此時:

(1)大壯對桿的拉力大小;

(2)地面對大壯的支持力大小。

40.(2020?天水)在九年級物理拓展課上，李博同學模擬某建筑工地上塔吊的工作情

景，設(shè)置了如圖所示的滑輪組來提升裝修材料，若他用250N的拉力在20s內(nèi)將450N的材料

提升了10m,(不計繩重和摩擦,g=10N/kg)。求：

(1)拉力的功率是多少？

(2)提升450N材料時，此滑輪組的機械效率是多少？

(3)若繩子能承受的最大拉力為400N時，此滑輪組的機械效率最大可提高到多少？

41.(2020?龍東)如圖所示，人用滑輪組拉著重810N的物體使其沿豎直方向以0.1m/s

的速度勻速向上運動了5s,人對繩子向下的拉力為300N。求：

(1)物體上升的高度；

(2)滑輪組的機械效率；

(3)拉力的功率。

42.(2020?荊州)為了進一步理解所學知識，朝陽中學物理興趣小組組裝了如圖所示

的裝置。一輛質(zhì)量為0.3kg的玩具電動小車放置在粗糙水平桌面上，其與桌面間的滑動摩

擦力為2N,一根不可伸長的細繩一端固定在小車尾部，另一端依次跨過定滑輪、動滑輪后

固定在。點，兩滑輪質(zhì)量都為0.05kg。當小車向右運動，借助細繩、滑輪帶動質(zhì)量為

0.2kg的物體以0.lm/s的速度沿豎直方向勻速上升，不計細繩與兩滑輪之間的摩擦，不考

慮空氣阻力，求：

(1)細繩的拉力A

(2)滑輪組的機械效率〃：

(3)玩具電動小車牽引力的功率A

43.(2020?南通)如圖，塔式起重機上的滑輪組將重為1.2x10'N的重物勻速吊起2m

時，滑輪組的機械效率為80%,g取10N/kg。

(1)求提升重物做的有用功；

(2)求繩端的拉力；

(3)若動滑輪的質(zhì)量為40kg,求克服摩擦和鋼絲繩重所做的功。

44.(2020?蘇州)科技館里兩位老人正饒有興致地體驗升降座椅裝置，小明觀察后畫

出簡圖(如圖)進行研究。若爺爺質(zhì)量m人=60kg,奶奶用F=240N的拉力將爺爺勻速拉升

到頂端，該過程中奶奶手握住繩子向下拉動的總長度s=6m。不計繩重和摩擦，g取10N/kg。

求：

(1)奶奶所做的功；

(2)動滑輪(含座椅)的質(zhì)量;

（3）該升降座椅裝置的機械效率（保留一位小數(shù)）.

45.（2020?達州）如圖所示，物體A重200N,圓柱形容器底面積為400cm\內(nèi)盛有

足夠深的水。用圖中的滑輪組（定滑輪用輕質(zhì)細桿固定在水平地面上）將浸沒在水中的物

體A勻速提出水面，當物體A浸沒在水中勻速上升時，滑輪組的機械效率為80虬不計繩

重、摩擦及水的阻力，物體A不吸水、不沾水，=1.0x103kg/m3

夕物=5.0xl03kg/n?,酢10N/kg。求:

（1）物體浸沒在水中時受到的浮力;

（2）物體完全提出水面后，水對容器底減小的壓強;

（3）物體完全提出水面后，滑輪組的機械效率。（小數(shù)點后保留一位數(shù)字）

wxxxwwxwX

參考答案

第一部分基礎(chǔ)練習

一、選擇題

1.【答案】Bo

【解析】A、剪鐵皮的剪刀在使用時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。

B、理發(fā)剪刀在使用時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿。

C、樹枝剪刀在使用時;動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。

I）、鋼絲鉗在使用時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。故選B。

2.【答案】D。

【解析】B點力的方向不同，力臂的大小則不同，不能確定動力臂與阻力臂的大小關(guān)系，

所以此時杠桿可能省力，可能費力，可能既不省力也不費力.故ABC不符合題意，I）符合

題意。故選D。

3.【答案】Co

【解析】設(shè)每個鉤碼的重力是C,杠桿每格的長度是L,

由圖示可知，左邊動力F動=2G,動力臂L,‘=3L,阻力臂L時=2L,

由杠桿平衡條件得：F.^XL^FmXLm,即2GX3L=FmX2L,

解得FB!=3G,則在B處應(yīng)掛3個鉤碼。故選C。

4.【答案】D?

【解析】木板原來是平衡的，兩玩具車同時從0點附近分別向木板的兩端勻速運動，若

保持木板平衡根據(jù)杠桿的平衡條件：GL=GL,

5

根據(jù)y=—可得L=vt,則有：nhVit=nhV2t,即：niiVi=m2V2,

A、兩車的質(zhì)量相等，速度不同則不能平衡，故A錯誤。

B、車的速度大小相等，質(zhì)量不同不能平衡，故B錯誤。

C、須滿足Gt/G右與兩端距支點距離LML左相等才能平衡，故C錯誤。

D、質(zhì)量較小的車速度較大，故D正確。故選D。

5.【答案】BD.

【解析】A、此時物體處于靜止狀態(tài)，其對地面的壓強是300Pa,其底面積是0.01m,故

此時物體對地面的壓力是：F=PS=300PaX0.01m=3N；

由于此時物體對地面的壓力和地面對物體的支持力是一對作用力與反作用力，故大小相

等，故此時物體A受到的支持力是3N,即該選項錯誤。

B、據(jù)杠桿的平衡條件知，此時杠桿對A的拉力是F拉，故

Fj4A/X2

故%=-JLJL=------=2M由于此時的Ffi=G-F支，故G=F拉+F支=3N+2N=5N。故該

〃4

選項正確。

C、當物體B向右移動一個小格，此時符合杠桿的平衡條件，即

%=￡p/f里=空4A/一X3=3",故此時物體A受到的拉力增大1N,故該選項錯誤。

44

D、據(jù)上面的分析不難看出，此時物體A受到的拉力增大1N,即此時物體A受到的支持

力減小1N,故該選項正確。故選BD。

6.【答案】A,

【解析】因為動力F始終與杠桿垂直，所以動力臂不變，故CD錯誤。

將杠桿緩慢地由位置A拉到位置B,阻力G的力臂變大，而阻力不變，動力臂不變，根

據(jù)杠桿平衡條件FL=FL可知，動力F變大.故A正確，B錯誤。故選A。

7.【答案】Co

【解析】根據(jù)總功等于有用功加上額外功，由圖可知甲是定滑輪，乙是動滑輪，所以

利用乙滑輪做的額外功多，可以比較出兩種情況的總功大?。涸俑鶕?jù)兩種情況的有用功相

同，利用77=區(qū)即可比較出二者機械效率的大小。

%

因為小明分別用甲、乙兩個滑輪把同一袋沙子從地面提到二樓，所以兩種情況的有用

功相同；當有用功一定時，利用機械時做的額外功越少，則總功越少，機械效率越高；因

為乙滑輪是動滑輪，所以利用乙滑輪做的額外功多，則總功越多，機械效率越低。

即MVWz,所以C選項正確。

8.【答案】B.

【解析】當小不加外力時，因為。勻速下降，根據(jù)定滑輪的特點可知，Gi受到的摩擦

力f=G2=10No

當G受到拉力水平向左勻速運動時，摩擦力的方向雖然變了，但大小不變，所以拉力

F=f+G2=10N+10N=20N。故選B。

9.【答案】B。

【解析】由圖可見，本題中三個滑輪都是克服摩擦力做功，假設(shè)物體與水平面的摩擦

力f,物體移動的速度為v0,運動的時間為t,則對這三個圖分析可得：

（1）甲圖：滑輪為定滑輪，因為定滑輪相當于一個等臂杠桿，不能省力，所以根據(jù)二

力平衡，此時拉力％=f;拉力的作用點移動的速度vi=v0,作用點移動的距離Si=v°t。

（2）乙圖：滑輪為動滑輪，因為動滑輪相當于一個動力臂是阻力臂2倍的杠桿，省一

半的力，所以根據(jù)二力平衡，此時拉力外=；/；但是費2倍的距離，拉力的作用點移動的

速V2=2VO,作用點移動的距離S2=2vot?

（3）丙圖：滑輪為動滑輪，拉力的作用點在動滑輪的軸上，因此是個費力杠桿，費2

倍的力，省2倍的距離，因此Fo=2f,

拉力的作用點移動的速度為=《用，作用點移動的距離邑=；的；

綜上分析可知：①Fi：F2：F：尸f：If：2f=2：1：4；

2

==

②Vi：\，2：v：｛vo：2vo：v（>2：4：1；

2

③Si：S：S3=vt：2vt：-vt=2：4：1o故選B。

2oo20

10.【答案】Bo

【解析】分析左圖可知，n=3,則s=3h,因為摩擦力可以忽略不計，所以耳=g（G+G動）,

G

7

W以G+G動

（2）分析右圖可知，n=2,則s=2h,因為摩擦力可以忽略不計，所以

鳥=；（G+G動），

小二G=里,由此可知：F,<F2,r=n2,所以甲圖省力，機械效率一樣

G+G動爆

大。

11.【答案】Co

【解析】由圖可知，甲滑輪組n=2，乙滑輪組n=3,；貨物重相同，故耳=；G,居=；G；

甲圖中，繩子自由端移動的距離是物體升高h的2倍，乙圖中，繩子自由端移動的距離是物

體升高h的3倍，所以，兩個力對物體做功相同（忽略繩重及摩擦）。

二、填空題

12.【答案】大于。

【解析】；OD<OA,根據(jù)杠桿原理：GX0A=FX0D,所以F>G=200N。

故答案為：大于。

13.【答案】1500；1.6。

【解析】（1）當配重P對地面的壓力為300N時,配重對杠桿的拉力FQGP-F”；；

由杠桿的平衡條件，XOA=GAXOB,

可得，Gp="XG人+G?=—X400N+300N=1500N;

OA'Im

(2)當P對地面的壓力是860N時，則配重對杠桿的拉力，F(xiàn)*=G「F瓜=1500N-860N=640\,

此時人位于B'點，如下圖:

F<X0A=G。

4AXOB*,OB'=04="O'xlm=16m

F人400N

故答案為：1500；1.6。

14.【答案】5N、0.lm/so

【解析】根據(jù)題干中圖可知：該滑輪動滑輪的特殊使用方法，根據(jù)動滑輪的特點可知:

F=2G=10N,則G=5N；

F移動的距離是物體移動距離的二分之一，故重物A上升速度為0.2m/s,F上升的速度

就是0.lm/s?

故答案為：5N、0.lm/so

15.【答案】乙;FI=F3>F2。

【解析】不計摩擦和動滑輪重；用風的力提升重物時，用的是定滑輪；根據(jù)定滑輪不省

力，故F產(chǎn)G。

用R的力提升重物時，用的是動滑輪：根據(jù)動滑輪能夠省一半的力，故F產(chǎn)手

用F,的力提升重物時，用的是定滑輪：根據(jù)定滑輪不省力，但可以改變力的方向，故R,=G。

故答案為：乙；FFF3>F2?

16.【答案】800N、400\、乙。

【解析】使用一個動滑輪可以省一半的力，使用定滑輪只能改變力的方向，不能省力。

甲圖滑輪為定滑輪，F(xiàn)=f=800N；乙圖滑輪為動滑輪，F(xiàn)=§=400N,比較省力的是乙圖。

故答案：800N,400N,乙。

17.【答案】50、1200o

【解析】由圖知，承擔物重的繩子股數(shù)『4。

(1)不計滑輪自重、繩重及摩擦，拉力F=gc=]x200N=50N。

44

(2)拉力端移動的距離s=4h=4X5m=20m,

實際拉力做功：W=F's=60NX20m=1200J?

故答案為：50.1200?

18.【答案】400、100、125、76.2%,

【解析】Mfllu,=Gih=500XX0.8m=400J,W&A

Wsi=W,S1-Wn)fl,=500J-400J=100J,

上幽=125N；

h0.8m

Wfiitj2=G2h=400NX0.8m=320J,

W總2=Wmiu+W?=320J+100J=420J,

八臚鬻=762%.

故答案為：400、100、125、76.2%。

三、作圖題

19?【解析】過支點。作垂直于&作用線的垂線段，即必過L的末端作用垂直于h的

動力，即如圖所示。

20.【解析】由圖可知,支點為0,由0點向力R的作用線引垂線,作用出其力臂L如

圖：阻力B的作用點在B點，方向斜向下，阻力區(qū)的示意圖如圖:

四、實驗探究題

21.【答案】（1）左；（2）不能；實驗次數(shù)太少，得出的結(jié)論具有偶然性；（3）左；

（4）變大；其力臂變小。

【解析】（1）杠桿右端下沉，左端上翹，平衡螺母向上翹的左端移動。

（2）用實驗來探究物理規(guī)律時，要采用多次實驗，用多組實驗數(shù)據(jù)來總結(jié)實驗結(jié)論，

實驗結(jié)論具有普遍性，如果只有一次實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)的實驗結(jié)論具有偶然性，所以不能用一

次實驗數(shù)據(jù)總結(jié)實驗結(jié)論。

（3）設(shè)一個鉤碼的重力為G,杠桿一個小格代表L,如果在圖甲中杠桿兩側(cè)各去掉一個

相同的鉤碼時，

杠桿的左端：3GX3L=9GL,杠桿的右端：2GX4L=8GL,所以杠桿的左端力和力臂的乘積

大于右端的乘積，所以杠桿左端下沉。

（4）乙圖中，彈簧測力計豎直向上拉杠桿時，拉力力臂為0C,彈簧測力計向右傾斜拉

杠桿，拉力的力臂小于0C,拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測力計示數(shù)變大。

故答案為：（1）左；（2）不能；實驗次數(shù)太少，得出的結(jié)論具有偶然性；（3）左；（4）

變大；其力臂變小。

22.【解析】（1）①表中有用功W,=Gh和總功W&=FS的計算值都是錯誤的，原因在于

計算時，物體上升的高度和測力計通過的距離均以cm為單位，在計算時沒有換算成國際單

位m。

②在研究滑輪組機械效率與物體的重力關(guān)系時，應(yīng)改變提升的物體重力大小，由次中數(shù)

據(jù)可知，小明和小紅沒有改變提升物體的重力大小，故無法得出機械效率大小與提升物體重

力的關(guān)系。

（2）研究滑輪組機械效率與所提升物體高度的關(guān)系時，要控制物體的重力相同，為使

結(jié)論具有普遍性，應(yīng)換用不同的滑輪組多次實驗；原實驗只使用了一個滑輪組做了實驗。

研究滑輪組機械效率與所提升物體重力的關(guān)系時，應(yīng)改變物體的重力大小，使用不同的

滑輪組做實驗，而原實驗沒有改變物體的重力用只使用了同一滑輪組做實驗。

故答案為：（1）有用功和總功計算錯誤；在研究滑輪組機械效率與物體的重力關(guān)系時,

小明和小紅沒有改變提升物體的重:力大??；（2）研究滑輪組機械效率與所提升物體高度的關(guān)

系時，原實驗只使用了一個滑輪組做了實驗；研究滑輪組機械效率與所提升物體重力的關(guān)系

時，原實驗沒有改變物體的重力且只使用了同一滑輪組做實驗。

五、計算題

23.【解析】（D根據(jù)v=旦可知貨物A在10s內(nèi)移動的距離:sA=vAt=0.lm/sX10s=lm；

t