杠桿與滑輪在生活中的應用(原卷版+解析)

杠桿與滑輪在生活中的應用一、選擇題1.為了出行方便，行李箱的下部裝有滑輪，上部裝有可以拉伸的拉桿，當行李箱很重時可把拉桿拉長，這樣的設計和做法是因為（▲）A.裝滑輪可以增大對地面的壓強，將拉桿拉長是為了減小向上的拉力B.裝滑輪可以減小對地面的壓強，將拉桿拉長是為了增大向上的拉力C.裝滑輪可以減小摩擦力，將拉桿拉長是為了減小向上的拉力D.裝滑輪可以增大摩擦力，將拉桿拉長是為了增大向上的拉力2.（2013寧波卷－16）如圖所示，物體G在豎直向上的拉力F的作用下，勻速上升0.2m，已知G=18N,F=10N，這一過程中，不能得到的結論是（▲）A.繩子自由端上升0.4mB.拉力F做功4JC.動滑輪重為2ND.該動滑輪的機械效率為90%3.如圖是生活中常用的剪指甲工具，小京在剪指甲時機械效率為90%，指甲刀口間的距離為0.2厘米，指甲的厚度為0.2毫米，剪斷一次指甲時，刀口與指甲間的作用力為4.5牛，則（▲）A.剪斷一次指甲的過程需要做的額外功是1焦B.剪斷一次指甲的過程需要做的有用功是1焦C.剪斷一次指甲的過程需要做的有用功是1×10-2焦D.剪斷一次指甲的過程需要做的總功是1×10-3焦4.一滑輪組經(jīng)過改進后提高了機械效率，用它把同一物體勻速提升相同的高度，改進后與改進前相比（▲）A.有用力減小，總功減小B.有用功增加，總功增加C.有用功不變，總功不變D.有用功不變，額外功減小5.如圖所示，OB為粗細均勻的均質杠桿，O為支點，在離O點距離為a的A處掛一個質量為M的物體，杠桿每單位長度的質量為m,當杠桿為多長時，可以在B點用最小的作用力F維持杠桿平衡（▲）A.B.C.2Ma/mD.無限長6.如圖所示，均勻木棒AB長1米，水平放置在O、O′兩個支點上，知AO、O′B的長均為0.25米，若把B端豎直向上稍微抬起一點距離，至少要用力20牛，則下列說法中不正確的是（▲）A.木棒自重60牛B.若把B端豎直向下稍微壓下一點距離，至少要用力60牛C.若把A端豎直向上稍微抬起一點距離，至少要用力40牛D.若把A端豎直向下稍微壓下一點距離，至少要用力60牛7.如圖所示，一根均勻木尺放在水平桌面上，它的一端伸到桌面的外面，伸到桌面外面的那部分的長度是木尺的1/4,在木尺末端的B點加一個作用力F,當力F=3牛時，木尺中的一端A開始向上翹起那么木尺受到的重力為（▲）A.3牛B.9牛C.1牛D.2牛8.如圖所示，在兩伸直的食指上水平地放一根質量均勻的橫棍，起初兩指分開一定的距離，棍的位置左右不對稱。在橫棍不掉下的情況下，緩慢移動兩指，縮小其間距，直到并攏，這時會發(fā)現(xiàn)兩指會合的地方在（▲）A.若左邊手指先移動，則會合處在棍的中央右側B.若左邊手指先移動，則會合處在棍的中央左側C.由于開始時左邊手指離中心近，會合處在棍的中央右側D.不管開始情況如何，會合處總在棍的中央附近9.如圖所示，建筑工人用一個滑輪組將重為600牛的物體勻速提升2米所用的時間為40秒，此人所用的拉力是400牛，則（▲）A.此滑輪組的機械效率為75%B.此建筑工人做的有用功為1600焦C.拉力所做的總功為1600牛D.此人的功率為30瓦10.如圖所示，人通過定滑輪拉住重98牛的物體，當人拉繩子從A點慢慢移動到B點時，人對繩子的拉力和拉力所做的功為（▲）A.拉力逐漸增大，拉力所做的功為98焦B.拉力的大小不變，拉力所做的功為98焦C.拉力的大小不變，拉力所做的功為294焦D.拉力的大小不變，拉力所做的功為392套11.如圖所示，工人利用動滑輪在10秒內(nèi)將重為100牛的重物（包括桶）沿豎直方向勻速向上提升了5米。若該動滑輪重10牛年，忽略繩與滑輪之間的厚擦，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（▲）A.提升過程中，繩的拉力F做了500焦的功B.提升過程中，繩的拉力F做了550焦的功C.提升過程中，繩的拉力F做功的功率是50瓦D.該滑輪裝置的機械效率是100%12.如圖所示?；喯聮熘?00牛的物體G,滑輪重40牛，繩和杠桿都是輕質的，要在圖示位置使扛桿平衡，在杠桿的A點所加的豎直向上的力F應是（杠桿上標度的間距相等）（▲）A.270牛B.360牛C.540牛D.720牛13如圖甲，物體A在水平拉力F的作用下，以0.2米／秒的速度在水平面上做勻速直線運動，此時彈簧秤示數(shù)如圖乙所示。若不計滑輪、彈簧秤和繩的重及滑輪與繩之同的摩擦，則下列說法中正確的是（▲）A.拉力F為2牛B.此滑輪是定滑輪C.拉力F的功率為0.4瓦D.以物體A為參照物，彈簧秤是靜止的14.如圖所示的裝置中，均勻木棒AB的A端固定在鉸鏈上，懸線一端繞過某定滑輪，另一端套在木棒上使木棒保持水平，現(xiàn)使線套逐漸向右移動，但始終保持木棒水平，則懸線上的拉力（棒和懸線均足夠長）（▲）A.逐漸變小B.逐漸變大C.先逐漸變大，后又變小D.先逐漸變小，后又變大15.如圖所示為教室里兩塊可上下拉動的活動黑板，兩塊黑板形狀和質量均相同，通過兩只定滑輪相連。擦黑板時，某同學推拉其中一塊黑板覺得較“費力”，則下列說法中正確的是（▲）A.定滑輪不能省力，向上推黑板的力等于一塊黑板的重力B.定滑輪不能省力，向下拉黑板的力等于兩塊黑板的重力C.向上推黑板時推力做功，向下拉黑板時拉力也做功D.向上推黑板時推力做功，向下拉黑板時拉力不做功16.一根長為L、重為G0的均勻鐵棒，插入一個邊長為a、重為G的正方體物塊的底部，在另一端施加一個向上的力，將物塊撬起一個很小的角度（如圖所示，圖中的角度已被放大）。如果鐵棒插入物塊底部的長度為物塊邊長的三分之一，則要撬動物塊，作用在鐵棒最右端的力至少為（▲）A.G0+B.G0+C.D.17.如圖所示裝置中，物體A重100牛，物體B重10牛，在物體B的作用下，物體A在水平方向做勻速直線運動，則如果在物體A上加一個水平向左的拉力F,拉力的功率為10瓦，使物體B勻速上升3米所用的時間為（不計滑輪與軸之間的摩擦，不計繩重）（▲）A.3秒B.4秒C.5秒D.6秒18.如圖所示，長1.6米、粗細均勻的金屬桿可以繞O點在豎直平面內(nèi)自由轉動，一拉力-----位移傳感器豎直作用在桿上，并能使桿始終保持水平平衡。該傳感器顯示其拉力F與作用點0點距離x的變化關系如圖所示。據(jù)圖可知金屬桿重（▲）A.5牛B.10牛C.20牛D.40牛19.如圖所示，一把均勻直尺可以繞中點自由轉動，尺上垂直放有A、B、C三支蠟燭，并處于平衡。如三支蠟燭的材料和粗細都相同，而長度LA=Lc=LB,現(xiàn)同時點燃這三支蠟燭，且設它們在單位時間內(nèi)燃燒的質量相等，則在蠟燭燃燒的過程中（▲）A.直尺將失去平衡，且B、C端下沉B.直尺將失去平衡，且A端下沉C.直尺始終保持平衡D.無法判斷20.如圖是人體的手臂模型，手臂骨骼的長度如圖所示，若在手掌中放一小球，其質量為m,設手臂長度為l,水平部分手臂重為N,在肌肉與水平手臂成θ角的情況下，估計肌肉所受的力（▲）A.F=B.F=C.F=D.F=二、填空題21.開瓶時使用的開瓶器（如圖a）,可以簡化成不計重力的省力杠桿（如圖b）,O為支點。若動力F1和阻力F2都與杠桿垂直，且AO=6厘米，BO=1厘米，F(xiàn)1=25牛，則F2=▲牛。22.如圖所示，不計重力的杠桿OB繞O點轉動，重為6牛的物體P懸掛在杠桿的中點A處，拉力F1與杠桿成30°角，杠桿在水平位置保持平衡。請在圖中畫拉力F1的力臂，并求出此狀態(tài)下拉力F1=▲牛。23.如圖所示，圓柱形物體高2米，底面積200厘米2,密度為2.5×103千克／米3,某人在河岸邊通過圖示滑輪裝置（滑輪、繩子質量和摩擦均不計）將該物體從水中以0.2米／秒的速度勻速拉起，水面高度始終不變，人手中繩子能承受的最大拉力為400牛，g取10牛／千克，某時刻，圓柱體底面距離河面H為5米，從此時算起，經(jīng)過▲秒，繩子將被拉斷。此過程中人所做的功為▲焦。24.有一輛26英寸自行車（26英寸為車輪直徑，1英寸等于2.54厘米），其大牙盤有40個齒，后輪軸上的飛輪有16個齒。鏈條連著大牙盤和飛輪，如果車輪與地面不打滑，騎車人雙腳踏車的周期是1.3秒，則此時自行車的速度約為▲米／秒。如果人和自行車的總質量為70千克，自行車行駛時所受的阻力是總重的0.05倍，則人踏車的總功率約▲瓦。25.如圖是農(nóng)村曾用的春米工具的結構示意圖。桿AB可繞O點轉動，桿右端均勻柱形物體的長度與桿右側的OB相等，桿AB的重力不計，柱形物體較重。（1）若作用在A點的動力F方向始終豎直向下，則桿從水平位置緩慢轉動10°角的過程中，動力F大小的變化是▲。（2）若作用在A點的動力F方向始終與桿垂直，則桿從水平L位置緩慢轉動45°角的過程中，動力F大小的變化是▲。26.右圖為某建筑工地搬運建筑材料的裝置，圖中滑輪D與滑箱相連，滑輪A固定在地面上，鋼絲繩的拉力由電動機提供。在此裝置中，滑輪A的作用是▲。已知滑箱和滑輪D的總質量為m1,箱內(nèi)建筑材滑軌料的質量為m2,滑箱與地面的接觸面積為S,當拉力大小為F時，滑箱仍靜止在地面上，此時滑箱對地面的壓強p=▲（用文中字母表示），當拉力增大為F′時，滑箱勻速直線上升，在此過程中，滑輪組的機械效率將▲（選填“變大”“不變”或“變小”）。（不計繩重和摩擦）27.如圖所示，桿OA長L0,O端用鉸鏈絞于豎直墻面，桿上B處有一制動閘，OB長為L1,閘厚為d,輪子C的半徑為R,閘對飛輪的摩擦力是閘對飛輪壓力的0.5倍。飛輪順時針轉動時，要對飛輪施加力矩（力與力臂的乘積）M,才能使飛輪減速而制動。若桿與閘的重力不計，則在桿A端需加垂直于桿的力F的大小為▲。三、實驗探究題28.我們都做過“探究杠桿平衡條件”的實驗。（1）實驗前沒有掛鉤碼時，若杠桿左端下傾，則應將右端的平衡螺母向▲（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。實驗前使杠桿水平平衡的目的是▲。（2）實驗中，用如圖所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也在水平位置平衡（杠桿上每格等距），但老師卻往往提醒大家不要用這種方式。這主要是因為該種方法（▲）A.一個人無法獨立操作B.需要使用太多的鉤碼C.力臂與杠桿不重合D.力和力臂數(shù)目過多（3）右上圖中，不改變支點O右側所掛的兩個鉤碼的位置，保持左側第▲格的鉤碼不動，將左側另外兩個鉤碼改掛到它的下方，杠桿仍可以水平平衡。29.如圖是小云同學探究影響斜面機械效率因素的裝置圖，她在實驗時用彈簧測力計拉著同一塊木塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運動。實驗測量的部分數(shù)據(jù)如下表。請你解答下列問題：實驗次數(shù)物體重G/牛物體上升的高度h/米拉力F/牛物體移動的距離s/米13.00.100.5023.00.252.40.5033.00.252.80.50（1）上表顯示的第一次實驗時的拉力F=▲牛。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可求得第二次實驗時，斜面的機械效率η=▲。（2）分析上述實驗數(shù)據(jù)可知，她研究的是斜面的機械效率與▲的關系。（3）若斜面是光滑的，則有用功▲（選填“大于”“等于”或“小于”）總功。四、分析計算題30.如圖裝置為某學生在科技創(chuàng)新大賽時發(fā)明的可以直接測量密度的“密度天平”。其制作過程如下：選擇一根長1米的杠桿，調(diào)節(jié)兩邊螺母使杠桿在水平位置平衡。在左側離中點10厘米的A位置用細線固定一個質量為150克、容積為80毫升的容器。右側用細線懸掛一質量為50克的鉤碼（細線的質量忽略不計）。測量時往容器中加滿待測液體，移動鉤碼使杠桿在水平位置平衡，鉤碼懸掛位置直接讀出液體的密度。（1）該“密度天平”的“零刻度”應標在右端離支點0▲厘米處。（2）該“密度天平”的量程為多大？（3）若將鉤碼的質量適當增大，該“密度天平”的量程將▲（選填“增大”“減小”或“不變”）31.如圖所示，學校教室朝正南窗戶的氣窗，窗框L=0.8米，寬D=0.5米，氣窗的總質量為6千克，且質量分布均勻。某同學用一根撐桿將氣窗撐開，使氣窗與豎直墻面成37°角，并且撐桿與窗面相垂直，不計撐桿重。現(xiàn)有一股迎面吹來的水平南風，設其風壓為I0=50牛／米2。試求：（1）氣窗窗面受到的風的壓力。（2）撐桿受到的壓力。（3）在無風的日子里，不考慮摩擦阻力，則把此氣窗推開37°角至少需要做多少功？（已知：sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10牛／千克）杠桿與滑輪在生活中的應用一、選擇題1.為了出行方便，行李箱的下部裝有滑輪，上部裝有可以拉伸的拉桿，當行李箱很重時可把拉桿拉長，這樣的設計和做法是因為（▲）A.裝滑輪可以增大對地面的壓強，將拉桿拉長是為了減小向上的拉力B.裝滑輪可以減小對地面的壓強，將拉桿拉長是為了增大向上的拉力C.裝滑輪可以減小摩擦力，將拉桿拉長是為了減小向上的拉力D.裝滑輪可以增大摩擦力，將拉桿拉長是為了增大向上的拉力【答案】C【解析】【分析】【詳解】裝滑輪可以以滾動代替滑動從而減小摩擦力；將拉桿拉長是為了在阻力和阻力臂不變時，增大動力臂來減小動力，即減小向上的拉力。故C符合題意。2.（2013寧波卷－16）如圖所示，物體G在豎直向上的拉力F的作用下，勻速上升0.2m，已知G=18N,F=10N，這一過程中，不能得到的結論是（▲）A.繩子自由端上升0.4mB.拉力F做功4JC.動滑輪重為2ND.該動滑輪的機械效率為90%【答案】C 【解析】由圖示可知，承重繩子的有效股數(shù)n=2，由滑輪組公式、功的公式、效率公式分析答題?！痉治觥坑蓤D示求出繩子的有效股數(shù)，熟練應用滑輪組公式、功的公式、效率公式即可正確解題?！驹斀狻坑捎谖矬w上升的距離是0.2m，故拉力上升的距離為0.4m，A正確；拉力做的功

W=Fs=10N×0.4m=4J，B也正確；由于在忽略繩重和摩擦時，對動滑輪進行受力分析，才有2F=G+G動，解之得G動=2N，但該題沒說忽略繩子重和摩擦，故C不對；由于滑輪組的機械效率η==90%，故D也是正確的。故選：C。3.如圖是生活中常用的剪指甲工具，小京在剪指甲時機械效率為90%，指甲刀口間的距離為0.2厘米，指甲的厚度為0.2毫米，剪斷一次指甲時，刀口與指甲間的作用力為4.5牛，則（▲）A.剪斷一次指甲的過程需要做的額外功是1焦B.剪斷一次指甲的過程需要做的有用功是1焦C.剪斷一次指甲的過程需要做的有用功是1×10-2焦D.剪斷一次指甲的過程需要做的總功是1×10-3焦【答案】D【解析】（1）由題干中數(shù)據(jù)知道指甲的厚度，即剪斷一次指甲刀口與指甲間作用力移動的距離，利用W=Fs求剪斷一次指甲做的有用功；（2）知道指甲刀的效率，利用效率公式求剪斷一次指甲做的總功；（3）利用W總=W有用+W額求出剪斷一次指甲做多少額外功。【分析】本題綜合考查了功的計算、機械效率的計算，涉及到用所學知識計算身邊的指甲刀的有關物理量，與實際生活聯(lián)系，有意義！【詳解】（1）剪斷一次指甲對指甲做的有用功：W有用=Fs=4.5N×0.2×10-3m=9×10-4J，故B、C錯誤；（2）∵指甲刀的效率：η=∴剪斷一次指甲做的總功：W總===1×10-3J，故D正確；（3）剪斷一次指甲做多少額外功：W額=W總-W有用=1×10-3J-9×10-4J=1×10-4J，故A錯誤，故選D。4.一滑輪組經(jīng)過改進后提高了機械效率，用它把同一物體勻速提升相同的高度，改進后與改進前相比（▲）A.有用力減小，總功減小B.有用功增加，總功增加C.有用功不變，總功不變D.有用功不變，額外功減小【答案】D【解析】用滑輪組把同一物體勻速提升同樣的高度，有用功相同；由題知改裝后的機械效率高，根據(jù)機械效率的公式知道總功減小，而總功等于有用功加上額外功，據(jù)此分析判斷?！痉治觥勘绢}考查了有用功、額外功、總功、機械效率及其之間的關系，由“把同一物體勻速提升同樣的高度”知道做的有用功相同是解本題的突破口，用好效率公式是關鍵?！驹斀狻恳驗榘淹晃矬w勻速提升同樣的高度，所以利用滑輪組做的有用功相同；由η=×100%可得，改裝后的機械效率高，即改裝后利用有用功所占總功的比例增加，即總功減小或額外功減少,故選D。5.如圖所示，OB為粗細均勻的均質杠桿，O為支點，在離O點距離為a的A處掛一個質量為M的物體，杠桿每單位長度的質量為m,當杠桿為多長時，可以在B點用最小的作用力F維持杠桿平衡（▲）A.B.C.2Ma/mD.無限長【答案】A【解析】解答本題需要根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2去分析計算：本題中動力為F，動力臂為OB，而阻力有兩個（一個是重物Mg，另一個是杠桿本身的重力），所以阻力臂也有兩個（重物G的力臂是OA，杠桿重力的力臂是OB），明確了動力、動力臂、阻力和阻力臂之后，我們就可以根據(jù)杠桿平衡條件列出一個方程，然后根據(jù)數(shù)學方面的知識求解方程。【分析】本題是一道跨學科題，需要學生掌握物理的杠桿知識和數(shù)學的一元二次方程的相關知識，題中學生容易出錯的地方有三個：①對于杠桿重力的確定；②對于阻力及阻力臂的確定；③對于根的判別式的確定．【詳解】（1）由題意可知，杠桿的動力為F，動力臂為OB，阻力分別是重物G物和杠桿的重力G杠桿，阻力臂分別是OA和OB，重物的重力G物=Mg杠桿的重力G杠桿=mg×OB，由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可得：F·OB=G物·OA+G杠桿·OB；（2）代入相關數(shù)據(jù)：則F·OB=Mg·a+mg·OB·OB，得：F·OB=Mga+mg·（OB）2，移項得：mg·（OB）2-F·OB+Mga=0，∵杠桿的長度OB是確定的，只有一個，所以該方程只能取一個解，∴該方程根的判別式b2-4ac等于0，因為當b2-4ac=0時，方程有兩個相等的實數(shù)根，即有一個解，即：則F2-4×mg×Mga=0，則F2=2mMg2a，得F=·g；（3）將F=·g代入方程mg·（OB）2-F·OB+Mga=0，解得OB=,故選A。6.如圖所示，均勻木棒AB長1米，水平放置在O、O′兩個支點上，知AO、O′B的長均為0.25米，若把B端豎直向上稍微抬起一點距離，至少要用力20牛，則下列說法中不正確的是（▲）A.木棒自重60牛B.若把B端豎直向下稍微壓下一點距離，至少要用力60牛C.若把A端豎直向上稍微抬起一點距離，至少要用力40牛D.若把A端豎直向下稍微壓下一點距離，至少要用力60?！敬鸢浮緾【解析】若把B端豎直向上稍微抬起一點距離，確定支點為0,找出動力臂和阻力臂，知道動力大小，利用杠桿平衡條件求木棒重；知道了木棒重，確定把B端豎直向下稍微壓下一點距離、把A端豎直向上稍微抬起一點距離、把A端豎直向下稍微壓下一點距離時杠桿的支點，和相應的動力臂、阻力臂，利用杠桿的平衡條件分別求各自的動力。【分析】本題考查了學生對杠桿平衡條件的掌握和運用，能找出不同情況下的支點、相應的力和力臂是本題的關鍵。【詳解】A、如圖1,支點為0,OC=0.25m，OB=0.75m,∵木棒平衡，∴F×OB=G×OC,∴G==60N，故A正確；B、如圖2,支點為O′,O′C=0.25m,O′B=0.25m,∵木棒平衡，∴F×O′B=G×O′C,∴F==60N，故B正確；C、如圖3,支點為O′,O′C=0.25m,O′A=0.75m,∵木棒平衡，∴F′×O′A=×O′C，∴F==20N，故C錯；D、如圖4,支點為O,OC=0.25m，OA=0.25m,∵木棒平衡，∴F×OA=G×OC，∴F==60N，故D正確。故選C。7.如圖所示，一根均勻木尺放在水平桌面上，它的一端伸到桌面的外面，伸到桌面外面的那部分的長度是木尺的1/4,在木尺末端的B點加一個作用力F,當力F=3牛時，木尺中的一端A開始向上翹起那么木尺受到的重力為（▲）A.3牛B.9牛C.1牛D.2?！敬鸢浮緼【解析】均勻木尺，其重心在木尺的中點處，則重力臂為支點到木尺中心的長度；又已知B端施加力F的大小和B端到支點的距離，根據(jù)杠桿平衡的條件（動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂）求出直尺的重力?！痉治觥勘绢}考查了學生對杠桿平衡條件的掌握和運用，正確找出重心和重力力臂是本題的關鍵．【詳解】設直尺長為L從圖示可以看出：杠桿的支點為O，動力F=3N，動力臂OB=L；阻力為直尺的重力G，阻力臂CO=L-L=L，由杠桿平衡的條件得：F×OB=G×OC，即：3N×L=G×L，∴G=3N，故選A。8.如圖所示，在兩伸直的食指上水平地放一根質量均勻的橫棍，起初兩指分開一定的距離，棍的位置左右不對稱。在橫棍不掉下的情況下，緩慢移動兩指，縮小其間距，直到并攏，這時會發(fā)現(xiàn)兩指會合的地方在（▲）A.若左邊手指先移動，則會合處在棍的中央右側B.若左邊手指先移動，則會合處在棍的中央左側C.由于開始時左邊手指離中心近，會合處在棍的中央右側D.不管開始情況如何，會合處總在棍的中央附近【答案】D【解析】（1）兩手指到木棒兩端的距離不相等，所以右食指先動，說明右食指與木棒間的作用力小于左食指與木棒間的作用力，木棒的重心會更靠近左食指；（2）當右手食指移動一段距離后，木棒的重心更靠近右手食指時，右食指與木棒間的作用力大于左食指與木棒間的作用力，左手食指開始移動．這樣，兩手的食指交替移動；（3）木棒的重心在木棒的中間，當兩手指碰到一起時，兩手指在木棒的重心位置。【分析】因為兩個手指距離木棒兩端距離不相等，右手指先移動，是本題的關鍵，同學們可以拿一根筷子或鉛筆自行操作一下，就明白了?！驹斀狻浚?）兩手指距木棒兩端的距離相同，緩慢地相向移動兩個手指，剛開始移動時，右手食指相對木棒移動，而左手食指相對木棒未發(fā)生移動，說明右食指與木棒間的摩擦力小于左食指與木棒間的摩擦力；（2）當兩手指碰到一起時，兩個手指在木棒的重心位置，因為是一根質量均勻的橫棍，所以當兩手指碰到一起時，兩手指的位置在木棒中央，故選D。9.如圖所示，建筑工人用一個滑輪組將重為600牛的物體勻速提升2米所用的時間為40秒，此人所用的拉力是400牛，則（▲）A.此滑輪組的機械效率為75%B.此建筑工人做的有用功為1600焦C.拉力所做的總功為1600牛D.此人的功率為30瓦【答案】A【解析】（1）已知物重和物體被提升高度，根據(jù)公式W有=Gh可計算出有用功；（2）已知拉力和物體升高的高度，還有動滑輪上繩子段數(shù)，根據(jù)s=nh，W總=Fs可求總功，則工人做功的功率根據(jù)P=可得；（3）機械效率利用η=可求?！痉治觥勘绢}考查了有用功、總功、機械效率、功率的計算，根據(jù)題圖確定n的大?。ㄖ苯訌膭踊喩弦龅睦K子股數(shù)）是本題的突破口，靈活選用公式計算是關鍵．【詳解】做的有用功：W有用=Gh=600N×2m=1200J；又因為動滑輪上繩子段數(shù)n=2，所以繩子自由端移動的距離s=nh=2×2m=4m；因此W總=Fs=400N×4m=1600J；所以工人做功的功率根據(jù)P==40W，機械效率：η=×100%=×100%=75%；分析比較以上結果可知：A選項的計算結果正確，符合題意；BCDC選項計算結果錯誤，故選A。10.如圖所示，人通過定滑輪拉住重98牛的物體，當人拉繩子從A點慢慢移動到B點時，人對繩子的拉力和拉力所做的功為（▲）A.拉力逐漸增大，拉力所做的功為98焦B.拉力的大小不變，拉力所做的功為98焦C.拉力的大小不變，拉力所做的功為294焦D.拉力的大小不變，拉力所做的功為392套【答案】B【解析】首先確定滑輪為定滑輪，不省力，拉力等于重力，然后通過勾股定理算出拉力移動的距離，利用功的公式計算就可。【分析】通過這道題，我們要注意學科之間的聯(lián)系，特別是數(shù)理化之間的知識聯(lián)系?！驹斀狻炕啚槎ɑ?，不省力，則拉力F=G=98N；利用勾股定理計算繩子現(xiàn)在的長度L=m=5m，則繩子被拉力拉長了1m，W=FS=98N×1m=98J，故選B。11.如圖所示，工人利用動滑輪在10秒內(nèi)將重為100牛的重物（包括桶）沿豎直方向勻速向上提升了5米。若該動滑輪重10牛年，忽略繩與滑輪之間的厚擦，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（▲）A.提升過程中，繩的拉力F做了500焦的功B.提升過程中，繩的拉力F做了550焦的功C.提升過程中，繩的拉力F做功的功率是50瓦D.該滑輪裝置的機械效率是100%【答案】B【解析】（1）克服物體重力做的功為有用功，克服動滑輪重力做的功為額外功，有用功和額外功之和為總功；（2）已知做功的時間，根據(jù)公式可求拉力做功的功率，（3）機械效率等于有用功與總功的比值?！痉治觥俊驹斀狻浚?）有用功，額外功，拉力做功為總功，故A錯誤，B正確。（2）拉力做功的功率，故C錯誤；（3）機械效率．故D錯誤。故選：B。12.如圖所示?；喯聮熘?00牛的物體G,滑輪重40牛，繩和杠桿都是輕質的，要在圖示位置使扛桿平衡，在杠桿的A點所加的豎直向上的力F應是（杠桿上標度的間距相等）（▲）A.270牛B.360牛C.540牛D.720牛【答案】B【解析】根據(jù)動滑輪的特點，求出對杠桿左端的力，又知道杠桿所受力的力臂關系，利用杠桿的平衡條件求拉力的大小。【分析】本題綜合考查了動滑輪的特點、杠桿的平衡條件、力的作用是相互的，考慮動滑輪重求對杠桿的拉力F拉=（G+G輪）是本題的關鍵?！驹斀狻咳鐖D，提升物體需要的拉力：F拉=（G+G輪）=（500N+40N）=270N，∵力的作用是相互的，∴杠桿左端受到的拉力：F′=F拉=270N，∵杠桿平衡，OA：OB=3：4，∴F′×OB=F×OA，F(xiàn)==360N，故選B。13如圖甲，物體A在水平拉力F的作用下，以0.2米／秒的速度在水平面上做勻速直線運動，此時彈簧秤示數(shù)如圖乙所示。若不計滑輪、彈簧秤和繩的重及滑輪與繩之同的摩擦，則下列說法中正確的是（▲）A.拉力F為2牛B.此滑輪是定滑輪C.拉力F的功率為0.4瓦D.以物體A為參照物，彈簧秤是靜止的【答案】A【解析】（1）從彈簧秤的讀書可以知道拉力的大?。唬?）定滑輪不能省力，但可以改變力的方向，動滑輪可以省一半的力；（3）已知動滑輪上的繩子段數(shù)和物體的運動速度，可求拉力F的速度大小，再利用公式P=FV求出拉力F的功率；（4）判斷物體的運動狀態(tài)，關鍵是參照物的選擇?！痉治觥勘绢}考查彈簧秤的讀數(shù)、滑輪的有關問題、功率的計算以及參照物的選擇，考查的知識點比較多，主要考查學生對所學知識的綜合應用能力。【詳解】A、彈簧秤的讀數(shù)為2N，所以拉力大小為2N；故A正確；B、滑輪隨物體一起運動，所以滑輪為動滑輪，故B錯誤；C、拉力F的運動速度v=2×0.2m/s=0.4m/s；功率為P=Fv=2N×0.4m/s=0.8W；故C錯誤；D、以物體A為參照物，彈簧秤相對于A的位置不斷發(fā)生改變，所以以物體A為參照物，彈簧秤是運動的，故D錯誤，故選A。14.如圖所示的裝置中，均勻木棒AB的A端固定在鉸鏈上，懸線一端繞過某定滑輪，另一端套在木棒上使木棒保持水平，現(xiàn)使線套逐漸向右移動，但始終保持木棒水平，則懸線上的拉力（棒和懸線均足夠長）（▲）A.逐漸變小B.逐漸變大C.先逐漸變大，后又變小D.先逐漸變小，后又變大【答案】D【解析】由圖知，阻力乘以阻力臂是相等的，動力的大小變化要從動力臂的大小變化上得出，所以要畫出幾條典型的情況下的力臂加以分析得出結論?！痉治觥勘绢}考查力矩平衡條件，當阻力和阻力臂的乘積一定時，分析力情況就要看動力臂的大小變化，所以本題畫出圖中動力臂是解決本題的關鍵【詳解】如圖所示，G表示桿AB的白重，LOA表示桿的重心到A端的距離，T表示懸線拉力的大小，L表示作用于桿AB上的懸線拉力對A點的力臂。把AB視為一根可繞A端轉動的杠桿，則由杠桿的平衡條件應有：G×LOA=T×L,由此得：當線套在桿上逐漸向右移動時，拉力T的動力L（L1、L2、L3、L4）經(jīng)歷了先逐漸變大后又逐漸變小的過程，故懸線拉力T則是逐漸變小后逐漸變大。故D正確，ABC錯誤。故選：D。15.如圖所示為教室里兩塊可上下拉動的活動黑板，兩塊黑板形狀和質量均相同，通過兩只定滑輪相連。擦黑板時，某同學推拉其中一塊黑板覺得較“費力”，則下列說法中正確的是（▲）A.定滑輪不能省力，向上推黑板的力等于一塊黑板的重力B.定滑輪不能省力，向下拉黑板的力等于兩塊黑板的重力C.向上推黑板時推力做功，向下拉黑板時拉力也做功D.向上推黑板時推力做功，向下拉黑板時拉力不做功【答案】C【解析】解決此題要知道定滑輪的特點是不能省力，對黑板進行正確的受力分析，然后根據(jù)做功的條件來判斷推、拉過程的做功情況?！痉治觥看祟}的難點在于對黑板進行正確的受力分析，充分理解動滑輪的工作特點，是解決問題的關鍵所在。【詳解】已知兩塊黑板重力相同（已知質量相等），因定滑輪的特點是不省力，所以這兩塊黑板可以僅靠自身重力就能平衡，故不管推還是拉，那么學生向上或向下拉黑板用的力只需考慮摩擦力，顯然與重力沒有關系，因此A、B都不符合題意；做功的條件是：力和在力的方向上有位移，所以C符合題意，D不符合題意；故選C。16.一根長為L、重為G0的均勻鐵棒，插入一個邊長為a、重為G的正方體物塊的底部，在另一端施加一個向上的力，將物塊撬起一個很小的角度（如圖所示，圖中的角度已被放大）。如果鐵棒插入物塊底部的長度為物塊邊長的三分之一，則要撬動物塊，作用在鐵棒最右端的力至少為（▲）A.G0+B.G0+C.D.【答案】C【解析】由題可知，鐵棒的重力提供一部分阻力，作用點在鐵棒的重心上，阻力臂為L2；鐵棒插入物體底部，物體重力的一半提供阻力，阻力臂是L1；力F提供動力，動力臂為L，當力F垂直于杠桿時，動力最小，根據(jù)杠桿平衡條件可以求解。【分析】本題是關于杠桿平衡條件的應用，關鍵點是結合題意：把重物箱撬起一個接近于0°的角度，準確找出阻力臂和動力臂．由于解題時需要用到數(shù)學上的知識，屬于綜合性較強的題目。【詳解】在阻力與阻力臂一定的情況下，由杠桿平衡條件可知：動力臂越大，動力越小，如圖所示，當力F垂直于鐵棒時，力F的力臂是鐵棒的長度L，F(xiàn)的力臂最大，力F最?。昏F棒重力的作用點是鐵棒的重心，在鐵棒的中點處，即鐵棒重力G0的力臂L2=，物體提供的阻力為，力臂L1=；由杠桿平衡條件可得：×+G0×=F×L；則F=；故選C。17.如圖所示裝置中，物體A重100牛，物體B重10牛，在物體B的作用下，物體A在水平方向做勻速直線運動，則如果在物體A上加一個水平向左的拉力F,拉力的功率為10瓦，使物體B勻速上升3米所用的時間為（不計滑輪與軸之間的摩擦，不計繩重）（▲）A.3秒B.4秒C.5秒D.6秒【答案】D【解析】（1）物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運動，A受到的摩擦力和掛鉤的拉力是一對平衡力，可求出摩擦力；（2）拉動A向左運動，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、掛鉤的拉力三力平衡，可求出拉力；（3）利用滑輪組距離關系，B移動的距離是A移動距離的3倍，求出A移動的距離，則拉力所做的功為W=Fs，再利用P=Wt求出做功時間?！痉治觥看祟}注意分析滑輪組的繩子段數(shù)，確定所使用的公式，做好受力分析是解題關鍵．【詳解】物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運動時，A受到的摩擦力和掛鉤的拉力是一對平衡力，而圖中動滑輪上的繩子段數(shù)n=3，則力的平衡條件可得：f=F拉=3GB=3×10N=30N，拉動A勻速向左運動時，A受力如圖所示，由力的平衡條件可得：F=f+F拉=30N+30N=60N；已知SB=3m，則SA=13SB=13×3m=1m，因此拉力F做功為W=FSA=60N×1m=60J，所用時間為t=WP=60J×10W=6s，故選D。18.如圖所示，長1.6米、粗細均勻的金屬桿可以繞O點在豎直平面內(nèi)自由轉動，一拉力-----位移傳感器豎直作用在桿上，并能使桿始終保持水平平衡。該傳感器顯示其拉力F與作用點0點距離x的變化關系如圖所示。據(jù)圖可知金屬桿重（▲）A.5牛B.10牛C.20牛D.40牛【答案】B【解析】（1）根據(jù)杠桿平衡條件回答；（2）已知金屬桿長度，且質地均勻，其重心在中點上，將圖示拉力F與作用點到O點距離x的變化關系圖賦一數(shù)值，代入杠桿平衡條件求出金屬桿重力。【分析】學會看圖象是學物理的基本要求，象速度-時間圖象、路程-時間圖象等，要先看縱坐標軸、橫坐標軸各表示什么，再順著圖象看懂表示的物理過程。【詳解】（1）杠桿平衡條件的計算公式是：F1L1=F2L2；（2）金屬桿重心在中心上，阻力臂為L2=0.8m，取圖象上的一點F=20N，L1=0.4m，根據(jù)杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂FL1=GL2∴20N×0.4m=G×0.8m，解得：G=10N，故選B。19.如圖所示，一把均勻直尺可以繞中點自由轉動，尺上垂直放有A、B、C三支蠟燭，并處于平衡。如三支蠟燭的材料和粗細都相同，而長度LA=Lc=LB,現(xiàn)同時點燃這三支蠟燭，且設它們在單位時間內(nèi)燃燒的質量相等，則在蠟燭燃燒的過程中（▲）A.直尺將失去平衡，且B、C端下沉B.直尺將失去平衡，且A端下沉C.直尺始終保持平衡D.無法判斷【答案】A【解析】由題意可知三支蠟燭的材料和粗細都相同，而長度LA=LC=12LB，設A蠟燭的質量為m，則B的質量為2m，C的質量為m；設三個蠟燭的力臂分別為：lA、lB、lC，蠟燭未點燃時，直尺在水平位置平衡；如果將三支蠟燭同時點燃，它們的燃燒速度相同，設燃燒的質量為m′，則根據(jù)燃燒剩余的蠟燭的重力可更出兩端的力與力臂的乘積，比較兩乘積可知能否再次平衡?！痉治觥勘绢}考查了杠桿的平衡條件的應用，在解題中不但能找出力臂平衡時的狀態(tài)；還能判斷杠桿的偏轉方向；當不能平衡時，杠桿將向力及力臂的乘積大的方向偏轉?！驹斀狻吭O由題意可知，三蠟燭的質量之比應等于長度之比，設A的質量為m，則B的質量為2m，C的質量為m；開始時直尺平衡，則由杠桿的平衡條件可知，mg×lA=mg×lC+2mg×lB；則lA-2lB-lC=0；當蠟燭燃燒掉質量為m′時，左側力及力臂的乘積為（m-m′）glC+（2m-m′）glB；右側力及力臂的乘積為：（m-m′）glA；則用左側的乘積減去右側，可得：（m-m′）glC+（2m-m′）glB-（m-m′）glA=m′glA-m′glC-m′glB=m′g（lA-lB-lC）；因lA-2lB-lC=0；則m′g（lA-lB-lC）＞0；故左側力及力臂的乘積大于右側乘積，故杠桿會向左傾斜；B、C端下沉；故選A。20.如圖是人體的手臂模型，手臂骨骼的長度如圖所示，若在手掌中放一小球，其質量為m,設手臂長度為l,水平部分手臂重為N,在肌肉與水平手臂成θ角的情況下，估計肌肉所受的力（▲）A.F=B.F=C.F=D.F=【答案】D【解析】將胳膊看為一個杠桿，畫出杠桿示意圖，分別求出動力臂和阻力臂大小，根據(jù)杠桿的平衡條件求解?！痉治觥勘绢}考查考查杠桿平衡條件的運用，關鍵是畫出胳膊的杠桿示意圖，體出了數(shù)學知識在物理中的運用，難度較大。【詳解】將胳膊看為一個杠桿，杠桿示意圖如下所示：胳膊肘為支點O,過O點作動力F的垂線交于A點，則OA為動力臂，質量為m的球重力為G=mg,手臂重為N,其重力作用點大致在其中心M,這兩個力均為阻力，在杠桿上的作用點分別如圖所示，因＜OBA=180°-θ,根據(jù)三角函數(shù)的知識有：OA=sin（180°-0）×d,手臂重力的力臂和球的重力的力臂分別為：L21=L22=l,根據(jù)杠桿平衡條件有：F×sin（180°-0）×d=mgxl+N×，故估計肌肉所受的力：F=。故選：D。二、填空題21.開瓶時使用的開瓶器（如圖a）,可以簡化成不計重力的省力杠桿（如圖b）,O為支點。若動力F1和阻力F2都與杠桿垂直，且AO=6厘米，BO=1厘米，F(xiàn)1=25牛，則F2=▲牛?！敬鸢浮?50【解析】已知動力F1=25N，動力臂AO=6cm，阻力臂BO=1cm，根據(jù)杠桿平衡條件，可求出阻力大小?！痉治觥勘绢}考查了杠桿的分類及杠桿平衡條件的運用，屬于基本內(nèi)容，比較簡單?！驹斀狻扛鶕?jù)杠桿平衡條件得：F1×AO=F2×BO，代入數(shù)據(jù)得，25N×6cm=F2×1cm，故F2=150N，故答案為：150。22.如圖所示，不計重力的杠桿OB繞O點轉動，重為6牛的物體P懸掛在杠桿的中點A處，拉力F1與杠桿成30°角，杠桿在水平位置保持平衡。請在圖中畫拉力F1的力臂，并求出此狀態(tài)下拉力F1=▲牛?！敬鸢浮?如圖所示【解析】過支點O做動力（拉力）作用線的垂線，得出力臂，因為在直角三角形OBC中，∠OBC=30°，求出動力臂的大?。挥种雷枇妥枇Ρ郏酶軛U的平衡條件求拉力大小?！痉治觥勘绢}考查了學生對杠桿的平衡條件的掌握和運用，能畫出動力臂并能計算出動力臂的大小是本題的關鍵。【詳解】如圖，過支點O做動力（拉力）作用線的垂線，則OC為動力臂，OA為阻力臂，在直角三角形OBC中，∵∠OBC=30°，∴OC=×OB，由題知，OA=×OB，∴OA=OC，∵杠桿在水平位置平衡，∴F×OC=G×OA，∴F=G=6N，故答案為：6。23.如圖所示，圓柱形物體高2米，底面積200厘米2,密度為2.5×103千克／米3,某人在河岸邊通過圖示滑輪裝置（滑輪、繩子質量和摩擦均不計）將該物體從水中以0.2米／秒的速度勻速拉起，水面高度始終不變，人手中繩子能承受的最大拉力為400牛，g取10牛／千克，某時刻，圓柱體底面距離河面H為5米，從此時算起，經(jīng)過▲秒，繩子將被拉斷。此過程中人所做的功為▲焦?！敬鸢浮浚?）經(jīng)過20s繩子會被拉斷；（2）此過程人做功2500J【解析】（1）選求出物體的體積，根據(jù)公式m=ρV求出物體的質量，進一步求出物體的重力，繩子被拉斷時物體所受浮力等于重力減去繩子的最大拉力，根據(jù)浮力公式進一步求出繩子被拉斷時物體排開水的體積，已知物體的底面積，再求出物體浸入水中的長度，從而求出物體上升的高度，進一步求出繩子被拉斷所用的時間；（2）當物體完全浸沒時，拉力等于物體的重力減浮力大??；當物體從完全浸沒到露出水面的過程中，拉力發(fā)生變化，可求出平均拉力的大小，求出該過程人所做的功；從而可計算出人做的總功?！痉治觥?/p>

本題是有關力學的綜合計算題，考查了阿基米德原理的應用，滑輪組的省力特點，拉力、重力及浮力的關系等，要正確對物體進行受力分析，并掌握相關的基礎知識，做到靈活運用?！驹斀狻浚?）由題意知，不計摩擦及滑輪和繩的質量，則滑輪組對圓柱體的拉力F拉=2F，當繩中拉力達到400N時，繩子恰好被拉斷，設此時圓柱體上表面露出水面高度為h，則F浮+F拉=G，即：ρ水gS（h0-h）+2F=ρ圓柱體gSh0，1×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×（2m-h）+2×400N=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×2m，解得：h=1m；所以物體被提升高度為h′=5m+1m-2m=4m,所在提起物體的時間t==20s；（2）物體未露出水中被提起時被提高度h1=5m-2m=3m，F(xiàn)拉=G-F浮浸沒=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×2m-1×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×2m=600N，此過程對物體做功W1=F拉h(huán)1=600N×3m=1800J，物體露出水面后被提起高度h=1m，物體露出1m時，拉物體的力F拉′=2F=800N所以從物體上表面剛好與水相平到被拉露出1m過程中的平均拉力：F′==700N，此過程對物體做功W2=F′h=700N×1m=700J，因為不計摩擦及滑輪和繩的質量，所以人對功W=W1+W2=1800J+700J=2500J，答：（1）經(jīng)過20s繩子會被拉斷；（2）此過程人做功2500J。24.有一輛26英寸自行車（26英寸為車輪直徑，1英寸等于2.54厘米），其大牙盤有40個齒，后輪軸上的飛輪有16個齒。鏈條連著大牙盤和飛輪，如果車輪與地面不打滑，騎車人雙腳踏車的周期是1.3秒，則此時自行車的速度約為▲米／秒。如果人和自行車的總質量為70千克，自行車行駛時所受的阻力是總重的0.05倍，則人踏車的總功率約▲瓦。【答案】3.98；139.3【解析】根據(jù)自行車中軸大齒盤齒數(shù)與后輪軸上的飛輪上齒的個數(shù)關系，得到車輪轉的圈數(shù)，然后求出輪子的周長，最后得到自行車通過的路程，然后運用速度公式就最終得到自行車的速度；根據(jù)公式P=Fv求出功率?！痉治觥看祟}考查速度的計算問題，同時還考查自行車工作的原理，結合題目條件逐步運算最后得到答案?！驹斀狻框T車人雙腳踏車的周期是1.3秒，則在1.3s內(nèi)車輪轉的圈數(shù)為：=2.5圈；車輪轉一圈通過的路程（周長）為：s0=πd=3.14×（0.0254m×26)≈2.07m，車輪在1.3s內(nèi)通過的路程為：s=2.5so=2.5×2.07m≈5.18m；騎車的速度為：υ=≈3.98m/s；自行車行使時所受的阻力即牽引力是總重的0.05倍，則F=f=0.05G=0.05mg=0.05×70kg×10N/kg=35N，則人踏車的總功率約P=Fv=35N×3.98m/s＝139.3W。故答案為：3.98；139.3。25.如圖是農(nóng)村曾用的春米工具的結構示意圖。桿AB可繞O點轉動，桿右端均勻柱形物體的長度與桿右側的OB相等，桿AB的重力不計，柱形物體較重。（1）若作用在A點的動力F方向始終豎直向下，則桿從水平位置緩慢轉動10°角的過程中，動力F大小的變化是▲。（2）若作用在A點的動力F方向始終與桿垂直，則桿從水平L位置緩慢轉動45°角的過程中，動力F大小的變化是▲?！敬鸢浮浚海?）增大；（2）先增大后減小【解析】（1）分析杠桿從水平位置轉過10°角的過程中，動力臂與阻力臂如何變化，然后應用杠桿平衡條件分析答題；（2）已知動力臂和阻力不變，根據(jù)杠桿從水平位置緩慢轉動45度的過程中阻力臂的變化，再根據(jù)杠桿平衡的條件可知動力的變化情況。【分析】此題考查了有關杠桿平衡條件的應用，要熟練掌握杠桿平衡條件．特別是在動態(tài)變化的題目中，要分析力的大小和力臂的大小變化情況?！驹斀狻浚?）如果桿從水平位置緩慢轉動10°角，拉力變?yōu)镕1時，如圖所示，拉力的方向豎直向下，則動力臂變小，阻力臂變大，由杠桿的平衡條件得，動力F變大；（2）在桿從水平位置緩慢轉動45°角，拉力變?yōu)镕2時，如圖所示，拉力的方向與桿垂直，故動力臂不變，阻力臂先增大后減小，由杠桿的平衡條件得，動力的大小也是先增大后減?。颍?）作用在A點的動力F方向始終豎直向下，則桿從水平位置緩慢轉動10°角的過程中，動力臂減小，阻力臂增大，阻力不變，由杠桿平衡條件可知，動力F增大；（2）當杠桿在水平位置時，阻力臂為L，杠桿從水平位置緩慢轉動45度的過程中，當杠桿上升的高度為時，阻力臂最大，而杠桿轉動45度時，杠桿上升高度為，因此阻力臂先變大后變小，由杠桿平衡可知，動力F先增大后減小，故答案為：（1）增大；（2）先增大后減小。26.右圖為某建筑工地搬運建筑材料的裝置，圖中滑輪D與滑箱相連，滑輪A固定在地面上，鋼絲繩的拉力由電動機提供。在此裝置中，滑輪A的作用是▲。已知滑箱和滑輪D的總質量為m1,箱內(nèi)建筑材滑軌料的質量為m2,滑箱與地面的接觸面積為S,當拉力大小為F時，滑箱仍靜止在地面上，此時滑箱對地面的壓強p=▲（用文中字母表示），當拉力增大為F′時，滑箱勻速直線上升，在此過程中，滑輪組的機械效率將▲（選填“變大”“不變”或“變小”）。（不計繩重和摩擦）【答案】改變力的方向；；不變。【解析】根據(jù)定滑輪的使用特點：只能改變力的方向，而不省力。可知：定滑輪兩端的繩子上施加的拉力相同；物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時，所受到的力為平衡力；平衡力的合力為零?；喗M產(chǎn)生額外功的原因是滑輪之間摩擦和機械本身的重力；減小摩擦和機械的重力可以提高滑輪組的機械效率?！痉治觥看祟}考查定滑輪的工作特點，并能夠根據(jù)力的知識分析物體的受力情況；注意機械效率的高低取決于有用功和總功兩個因素?！驹斀狻恳蚧咥固定在地面上，滑輪的軸固定不動是定滑輪，作用是改變力的方向；因滑輪A、B、C為定滑輪，滑廂和滑輪D的上的每股繩上的拉力為F；又滑廂和滑輪D處于靜止狀態(tài)；所以滑廂對地面的壓力為：F壓=（m1+m2）g-3F；；則壓強P=；當拉力增大為F′時，滑廂勻速直線上升，在此過程中提升的貨物不變，在不計繩重和滑輪之間摩擦，動滑輪和滑廂本身的重力產(chǎn)生的額外功不變，所以滑輪組的機械效率將不變。故答案為：改變力的方向；；不變。27.如圖所示，桿OA長L0,O端用鉸鏈絞于豎直墻面，桿上B處有一制動閘，OB長為L1,閘厚為d,輪子C的半徑為R,閘對飛輪的摩擦力是閘對飛輪壓力的0.5倍。飛輪順時針轉動時，要對飛輪施加力矩（力與力臂的乘積）M,才能使飛輪減速而制動。若桿與閘的重力不計，則在桿A端需加垂直于桿的力F的大小為▲。【答案】【解析】【分析】【詳解】根據(jù)題意可知，飛輪制動時，閘對飛輪的作用力如圖所示。閘對飛輪的摩擦力產(chǎn)生的力矩：f×R=M,可得f=，由于閘對飛輪的摩擦力是閘對飛輪壓力的0.5倍（即f=0.5N）,所以閘對飛輪的壓力N=2f=2，以O為支點的杠桿OA受到加在桿A端的動力F和飛輪對閘的反作用力（即壓力N′和摩擦力f′）,如圖所示。因作用力和反作用力大小相等、方向相反，故f′=f=,N′=N=2，根據(jù)杠桿平衡條件有f′×d+N′×OB=F×OA,即+2ML1/R=F×I0,可得F=。故答案為：。三、實驗探究題28.我們都做過“探究杠桿平衡條件”的實驗。（1）實驗前沒有掛鉤碼時，若杠桿左端下傾，則應將右端的平衡螺母向▲（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。實驗前使杠桿水平平衡的目的是▲。（2）實驗中，用如圖所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也在水平位置平衡（杠桿上每格等距），但老師卻往往提醒大家不要用這種方式。這主要是因為該種方法（▲）A.一個人無法獨立操作B.需要使用太多的鉤碼C.力臂與杠桿不重合D.力和力臂數(shù)目過多（3）右上圖中，不改變支點O右側所掛的兩個鉤碼的位置，保持左側第▲格的鉤碼不動，將左側另外兩個鉤碼改掛到它的下方，杠桿仍可以水平平衡?！敬鸢浮坑?；方便力臂的測量；（2）D；（3）2【解析】（1）為了避免杠桿重力對杠桿平衡產(chǎn)生的影響和便于測量力臂，實驗前，應首先進行杠桿平衡調(diào)節(jié)，根據(jù)杠桿的平衡條件，杠桿左、右兩端的螺母（或一端的螺母）遠離杠桿下傾的一端、向杠桿上翹的一端調(diào)節(jié)；（2）在初中階段，探究杠桿平衡條件的實驗，作用在杠桿上的力只有一個動力和一個阻力，不探究多個動力或阻力的作用下的杠桿平衡；（3）根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)1×L1=F2×L2，進行判斷右側的力與力臂不變，左側的三個鉤碼一起所掛的位置?！痉治觥勘绢}考查調(diào)節(jié)平衡螺母的作用、杠桿實驗時動力和阻力的實驗要求及根據(jù)杠桿平衡條件計算?！驹斀狻浚?）實驗前沒掛鉤碼時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下傾，則重心應向右移動，應將右端平衡螺母向右旋一些，使杠桿在水平位置平衡，實驗前使杠桿水平平衡的目的是方便力臂的測量；（2）實驗中，如圖所示的方式懸掛鉤碼，杠桿平衡是杠桿的左側在多個力共同作用的結果，采用這種方式是不妥當?shù)?，這主要是因為杠桿的力和力臂數(shù)目過多；（3）不改變支點O右側所掛的兩個鉤碼及其位置，將左側另外兩個鉤碼改掛到第三個鉤碼的下方，即左側的力是三個鉤碼，根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)1×L1=F2×L2，2個×3格=3個×n格，n=2；即保持左側第2格的鉤碼不動，故答案為：（1）右；方便力臂的測量；（2）D；（3）2。29.如圖是小云同學探究影響斜面機械效率因素的裝置圖，她在實驗時用彈簧測力計拉著同一塊木塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運動。實驗測量的部分數(shù)據(jù)如下表。請你解答下列問題：實驗次數(shù)物體重G/牛物體上升的高度h/米拉力F/牛物體移動的距離s/米13.00.100.5023.00.252.40.5033.00.252.80.50（1）上表顯示的第一次實驗時的拉力F=▲牛。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可求得第二次實驗時，斜面的機械效率η=▲。（2）分析上述實驗數(shù)據(jù)可知，她研究的是斜面的機械效率與▲的關系。（3）若斜面是光滑的，則有用功▲（選填“大于”“等于”或“小于”）總功?！敬鸢浮浚?）1.6N；62.5%；（2）斜面的傾斜程度；（3）等于【解析】彈簧測力計讀數(shù)：確定每一個大格和每一個小格代表的示數(shù)。知道物體重、斜面的高度、拉力、斜面長，求出有用功、總功、機械效率。實驗過程中，物體重、斜面長都相同，改變斜面的高度，所以探究斜面機械效率跟斜面傾斜程度的關系。利用斜面提升物體時，要克服摩擦力做額外功，如果斜面是光滑的，沒有摩擦力，不做額外功，有用功等于總功?！痉治觥啃泵娴臋C械效率跟斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程