2020年全国中考物理试题分类——专题12 简单机械

一．杠杆的平衡条件（共12小题） 1．（2020•广西）《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 2．（2020•巴中）如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力大小错误的是（ ）

A．F1＝G

B．F2＝

C．F3＝

D．F4＝

3．（2020•安顺）撬棒是人们在劳动中应用杠杆原理的工具。如图所示是工人利用撬棒撬动大石头的情景，撬棒上O点为杠杆的支点。下列分析正确的是（ ）

A．此时撬棒为等臂杠杆 B．应用此撬棒的主要目的是省力

C．力F的作用点靠近O点会更省力 D．应用此撬棒的主要目的是省距离 4．（2020•遂宁）小华发现一只虫子在长50cm、质量10g的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23cm，如图所示，当虫子爬行到距刻度尺右端3cm处时，刻度尺刚好翻转，由此计算出虫子的质量约为（ ）（g＝10N/kg。刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度）

A．1g B．3g C．7g D．10g 5．（2020•宁波）现有一根形变不计、长为L的铁条AB和两根横截面积相同、长度分别为La、Lb的铝条a、

b，将铝条a叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La，如图所示。取下铝条a后，将铝条b按上述操作方法使铁条AB再次水平平衡，此时OB的距离为Lx．下列判断正确的是（ ）

A．若La＜Lb＜L，则La＜Lx＜B．若La＜Lb＜L，则Lx＞C．若Lb＜La，D．若Lb＜La，则Lx＜

成立 成立

＜Lx＜La成立

成立

6．（2020•鄂尔多斯）如图，用一轻直杆把飞机机翼模型固定在轻质杠杆上，直杆始终与杠杆垂直，用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆始终在水平位置平衡。弹簧测力计示数如图中的放大图。那么机翼模型所受的重力为 N．当对模型水平向右吹风时，弹簧测力计的示数将 （填“变大”或“不变”

或“变小”） 7．（2020•南京）如图是过去农村用的舂米工具的结构示意图。O为固定转轴，A处连接着石球，脚踏杆的B处可使石球升高，抬起脚，石球会落下去击打稻谷。石球重50N，不计摩擦和杆重。

（1）脚沿与杆垂直方向至少用力F1，才能将石球抬起。F1的力臂为 m，此时舂米工具是一个 （选填“省力”或“费力”）杠杆。

（2）脚竖直向下至少用力F2为 N，才能将石球抬起。F2和F1的大小关系为F2 F1。

8．（2020•安徽）停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出，如图甲所示。我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆。若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，重G＝120N，AB＝2.8m，AO＝0.3m。要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F＝ N。

9．（2020•呼伦贝尔）搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受的总重力G＝900N，独轮车的有关尺寸如图所示。 （1）判断推车时的独轮车是省力杠杆还是费力杠杆；

（2）求推车时，人手向上的力F的大小。

10．（2020•常州）为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染，小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”，借助杠杆按动按钮，如图所示，已知OB＝60cm、AB＝80cm、OC＝15cm，当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时，按钮触发、大门打开， （1）请在图中作出动力F1的示意图。 （2）该杠杆属于哪种类型？（直接回答）

（3）求此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2，有多大？

11．（2020•潍坊）疫情期间，大壮同学自制了如图所示的健身器材，坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来，在杆的A端悬挂质量m1＝10kg的重物，在B端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知AO长1.5m，OB长0.5m，大壮质量m2＝56kg，g取10N/kg，求此时： （1）大壮对杆的拉力大小； （2）地面对大壮的支持力大小。

12．（2020•杭州）杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，测得OA＝5cm，OB＝10cm。 （1）计算秤砣的质量。

（2）小金在B处标的刻度应为 kg．若图中OC＝2OB，则C处的刻度应为 kg。

（3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数 （选填“＜”或“＞”）2kg，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。

二．杠杆的分类（共4小题） 13．（2020•烟台）我国古代劳动人民用智慧创造出很多实用工具，如图所示的四个场景中所用工具属于费力杠杆的是（ ）

A．推石磨转动

B．按压杠杆榨油

C．踩踏板舂米

D．拉木棒搬石 14．（2020•齐齐哈尔）杠杆是一种常见的简单机械，在日常生活中有着广泛的应用。下列杠杆在正常使用时能够省力的是（ ）

A．船桨 B．托盘天平

C．筷子 D．撬棍 15．（2020•黑龙江）如图是杠杆原理在生活中的应用，能省距离的是（ ）

A．用羊角锤起钉子 B．用撬棒撬石头

C．用启子起瓶盖 D．用钓鱼竿钓鱼 16．（2020•福建）如图，小儿垂钓时的鱼竿是 （选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆，“怕得鱼惊不应人”是因为 可以传声。

三．杠杆的动态平衡分析（共3小题） 17．（2020•绵阳）绵阳一号桥是斜拉桥，斜拉桥比梁式桥的跨越能力大，我国已成为拥有斜拉桥最多的国家。如图是单塔双索斜拉大桥，索塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力，一辆载重汽车从桥梁左端按设计时速匀速驶向索塔的过程中，左侧拉索拉力大小（ ）

A．一直增大 B．一直减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小 18．（2020•株洲）一根粗细均匀的木棒，斜靠在竖直墙壁上。墙壁光滑，地面粗糙，木棒受到的重力为G，墙壁对木棒的弹力为F，如图所示，现让木棒的倾斜度变小一些至虚线所示位置，木棒仍能静止斜靠在墙上，则与原来相比，G和F变化情况为（ ）

A．G不变，F变小 B．G不变，F变大 C．G变化，F变小 D．G变化，F变大 19．（2020•达州）一轻质不等臂杠杆AOB的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块，此时杠杆在水平位置平衡。现将铝块、铜块同时浸没在水中，如图所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ铝＝2.7×103kg/m3，ρ铜＝8.9×103kg/m3，则下列判断正确的是（ ）

A．A端下降 B．B端下降 四．杠杆的应用（共2小题）

C．仍然平衡 D．无法判断

20．（2020•益阳）如图所示是指甲剪的示意图，F是剪指甲时施加的一个力，则关于指甲剪的下列说法正确的是（ ）

A．指甲剪只由一个杠杆组成 B．指甲剪由两个杠杆组成

C．对杠杆ABC，若以B为支点，则动力臂是L D．对杠杆ABC，若以B为支点，则动力臂是BC 21．（2020•宜昌）如图为工地搬运砖头的独轮车，人抬起车把时，车体可以看成一个杠杆，关于这个杠杆下列说法正确的是（ ）

A．手握的位置靠近把手末端时更费力 B．砖头的位置远离车轮时抬起更省力 C．轮子的中心是杠杆的支点 D．图中拉力F大于重力G

五．探究杠杆的平衡条件实验（共2小题） 22．（2020•衡阳）如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，若每个钩码的质量为50g，为了让杠杆在水平位置平衡，下列判断正确的是（ ）（g取10N/kg）

A．在A点挂4个钩码能使杠杆平衡

B．在B点用弹簧测力计竖直向下拉，当示数为0.5N时，能使杠杆平衡 C．用弹簧测力计在B点拉，无论如何改变用力方向都要省力 D．用弹簧测力计在A点拉，无论如何改变用力方向都要费力 23．（2020•西藏）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，实验前杠杆静止时的位置如图（甲）所示，应将杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡。在A点悬挂3个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置重新平衡，如图（乙）所示，弹簧测力计的拉力是 N．（g取10N/kg）

六．斜面与轮轴（共1小题）

24．（2020•恩施州）如图所示，有斜面长为1、高为h的斜坡和物块等器材，同学们一起探究使用斜面这种简单机械是否省功，应测量的数值有物块重G、斜面高h、 和斜面长1。

七．有用功和额外功（共2小题） 25．（2020•鞍山）如图所示，小丽用滑轮组拉动重为600N的物体A．以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动10s。所施加的拉力F＝100N（忽略绳重和滑轮重）。若该滑轮组的机械效率为75%，则绳端移动的距离为 m，滑轮组做的有用功为 J，地面对物体A的摩擦力为 N。

26．（2020•广东）如图所示，人向下拉绳提升重物。已知物体重400N，动滑轮重60N，不计绳重及摩擦，

将重物匀速提升0.5m，人需用的拉力为 N，绳子自由端移动的距离为 m，人所做的有用功为 J．

八．机械效率的概念（共1小题） 27．（2020•凉山州）关于功率、机械效率，下列说法正确的是（ ） A．做功越多的机械，其功率就越大 B．越省力的机械，其功率就越小 C．做功越慢的机械，其机械效率就越低

D．有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高 九．机械效率的大小比较（共5小题） 28．（2020•甘孜州）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）

A．力F1和F2做功的功率相同 B．力F1和F2做的总功相同 C．两个滑轮组机械效率一样大

D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高 29．（2020•山西）如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方

式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是（ ）

A．甲方式可以省力

B．乙方式不能改变力的方向 C．甲、乙两种方式做的有用功相等 D．甲、乙两种方式的机械效率相等 30．（2020•德州）如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等。用它们分别将相同质量的重物匀速竖直提升，在相等时间内绳端A、B移动相同的距离（忽略绳重和摩擦），在此过程中，下列选项正确的是（ ）

A．两重物上升的速度相等 B．两滑轮组绳端的拉力相等 C．甲滑轮组的总功比乙少 D．两滑轮组的机械效率相等 31．（2020•聊城）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别将A、B两物体匀速向上提升，若所用拉力大小相等，绳端在相同时间内移动了相同的距离。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）

A．两物体上升的速度相同 B．两种装置的机械效率相等 C．两次提升物体所做的有用功相等 D．两种装置中拉力做功的功率相等 32．（2020•长春）如图所示，用甲、乙两个动滑轮将物体A、B匀速竖直提升相同高度。已知GA＝2GB，两个动滑轮的机械效率相等。忽略绳重和摩擦，拉力做功W甲：W乙＝ 。若在A、B下方均增加重为G的钩码，匀速竖直提升相同高度，则机械效率η甲 η乙（选填“＞”、“＝”或“＜”）。

一十．滑轮（组）的机械效率（共14小题） 33．（2020•绵阳）将一个定滑轮和挂有一个重60N钩码的动滑轮，分别组装成如图甲和乙所示的两种滑轮组．在图甲滑轮组，用大小为36N的竖直向下的拉力F1把钩码匀速提升了0.3m；在图乙滑轮组，用竖直向上的拉力F2把钩码匀速提升了0.6m．不计摩擦和绳重．设图甲滑轮组的机械效率为η甲，图乙滑轮组的机械效率为η乙，则（ ）

A．η甲＞η乙 B．η甲＜η乙 C．η甲≈55.5% D．η乙≈83.3% 34．（2020•盘锦）工人利用滑轮组吊起重为2400N的路灯杆（质量分布均匀）。如图所示，这是路灯杆一端刚被匀速拉起的简图。路灯杆离地后被匀速提升1m，绳端拉力F＝1000N．下列说法正确的是（ ）

A．路灯杆一端刚被匀速拉起时，相当于费力杠杆 B．路灯杆离地后，受到的拉力小于2400N C．路灯杆离地后，绳端拉力F做的功为1000J D．路灯杆离地后，滑轮组的机械效率为80% 35．（2020•广州）如图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体（绳长不变），测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示，则（ ）

F甲

F乙

F丙

F丁

GM

GN

5.5N 12N 5.5N 8N 5N 10N A．甲的机械效率比丙的大 B．乙、丁的机械效率相同 C．使用丙提升物体M时省力

D．实验测得的数据无法算出机械效率 36．（2020•咸宁）用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（ ）

A．动滑轮的重力为5N

B．该滑轮组的机械效率可以达到100% C．滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少 D．每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J 37．（2020•随州）体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），小明对此工作过程及装置作出了以下论断： ①动滑轮重为200N

①此过程中，工人对绳的拉力做功1000J ①重物匀速上升过程中，它的机械能增大

①若增大重物A的质量，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不可能达到90% 关于小明的以上论断（ ）

A．只有①①正确 B．只有①①正确 C．只有①①①正确 D．①①①①都正确 38．（2020•西宁）人在绳子自由端用拉力F通过图甲所示的滑轮组，将重900N的物体匀速提升6m，用时15s，则所做的有用功为 J，拉力做的功W随时间t变化的图象如图乙所示（忽略绳重和摩擦），滑轮组的机械效率是 。

39．（2020•丹东）如图，小明用滑轮组把质量为54kg的重物匀速提升了1m。此过程中，绳子自由端的拉力做功为675J，绳子自由端的拉力为 N，该滑轮组的机械效率为 。

40．（2020•眉山）如图甲所示，某人用200N的力F使物体A沿水平方向匀速直线运动了2m，这个人克服物体A的重力做功 J．若将此滑轮组用来提升物体A，如图乙所示（不计绳的重力和滑轮各处的摩擦），这时滑轮组的机械效率为75%，为了提高机械效率，改用轻质材料的新动滑轮后，再提升同一物体A，此时滑轮组的机械效率提高到80%，那么新的动滑轮是原动滑轮重的 倍。

41．（2020•连云港）用如图所示滑轮组在10s内将重为300N的物体匀速提升1m，拉力大小为120N，拉力做功的功率为 W，有用功为 J，滑轮组的机械效率为 。

42．（2020•日照）由于突降暴雨，一件体积为0.3m3的物资浸没在了水坑中，其上表面距水面2m。如图是打捞物资所用起重机滑轮组的装置图，动滑轮重为600N且始终露在水面外，电动机的输出功率恒为9kW。打捞过程中，物资从水底开始运动到上表面刚露出水面前以某一速度做匀速直线运动；物资从完全离开水面到竖直提升到离水面3m高的过程中，保持1m/s的速度匀速运动，在此过程中电动机所拉绳子的拉力刚好达到这根绳子所能承受的最大拉力。已知水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。不计绳子的重力、水和空气的阻力及绳子与滑轮组的摩擦。求： （1）物资浸没在水中时所受的浮力。 （2）电动机所拉绳子承受的最大拉力

（3）物资浸没在水中匀速提升的过程中，滑轮组的机械效率。

43．（2020•南通）如图，塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104N的重物匀速吊起2m时，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg．

（1）求提升重物做的有用功； （2）求绳端的拉力；

（3）若动滑轮的质量为40kg，求克服摩擦和钢丝绳重所做的功．

44．（2020•沈阳）工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材，质量为1.8×103kg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。（g＝10N/kg）求：

（1）石材受到的阻力；

（2）在石材移动40s过程中，工人做的有用功；

（3）在石材移动40s过程中，工人作用在绳子自由端的拉力F。 45．（2020•邵阳）如图所示，用一个滑轮组匀速提升重0.9N的物体，在物体匀速上升5cm的过程中，弹簧测力计的示数为0.4N．（不计摩擦及绳重）求： （1）在此过程中拉力做的功。 （2）该滑轮组的机械效率。 （3）动滑轮受到的重力。

46．（2020•遂宁）小雨同学家装修新房，看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料，感觉该装置简单易制、方便快捷，大大减少了工人搬运材料的劳动强度。小雨观察到电动机的输出功率800W，将两袋（每袋质量50kg）水泥匀速提升到10m高的4楼需要用时15s。假设电动机的输出功率恒定不变。请帮小雨完成下列问题：（g＝10N/kg） （1）此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大？ （2）电动机对绳子的拉力多大？ （3）该滑轮组的机械效率多大？

一十一．斜面的机械效率（共3小题） 47．（2020•自贡）如图，重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面的底部移到顶部，设沿斜面移动的距离为s，高为h，拉力为F，物体受到的摩擦力为f，则斜面的机械效率为（ ）

A．

B．

C．

D．

48．（2020•郴州）如图所示，用细绳将一重为6N的物体沿光滑斜面匀速拉到高处，斜面长s＝1m，高h＝0.25m，在此过程中，细绳的拉力F为 N；若斜面粗糙，匀速拉动同一物体时，斜面的机械效率为75%，则细绳的拉力F'为 N。

49．（2020•安徽）如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部（不考虑物体的大小）。已知斜面长L＝3m，高h＝1.5m。若该过程中斜面的效率为60%，力F所做的功为 J。

一十二．增大或减小机械效率的方法（共1小题） 50．（2020•盐城）如图所示，小明利用动滑轮匀速提升木箱。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是（ ）

A．适当增加木箱重力 C．增大提升木箱的速度

B．增大木箱上升高度 D．换用质量更大的动滑轮

2020年全国中考物理试题分类——专题12 简单机械

参考答案与试题解析

一．杠杆的平衡条件（共12小题） 1．【解答】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A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B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C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D错误。 故选：C。 2．【解答】解：不计机械自重和摩擦时：

A、第一个图是等臂杠杆，L1＝L2，由杠杆平衡条件可得F1＝G；故A正确； B、第二个图是滑轮组，承担总重绳子的段数n＝3，F2＝

G；故B正确；

C、第三个图是动滑轮，动力作用在轴上，F3＝2G；故C错误；

D、第四个图是斜面，使用的斜面＝sin30°＝，因为FL＝Gh，所以F4＝G；故D正确。 故选：C。 3．【解答】解： ABD、由图知，在使用撬棒时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，使用该杠杆省力但费距离，故B正确、AD错误；

C、力F的作用点靠近O点时，动力臂减小，而阻力、阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知动力会变大，会更费力，故C错误。 故选：B。 4．【解答】解：由题意可知，刻度尺的重心在25cm处，刻度尺刚好翻转时与桌沿的接触点为支点，则刻度尺重力的力臂为：L1＝25cm﹣23cm＝2cm；

虫子重力的力臂为：L2＝23cm﹣3cm＝20cm；

由杠杆平衡条件F1×L1＝F2×L2，重力公式G＝mg得： G尺×L1＝G虫×L2， m尺g×L1＝m虫g×L2， 10g×2cm＝m虫×20cm， m虫＝1g。 故选：A。 5．【解答】解：由题意可知，将铝条a叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La，

（1）如下图所示，若La＜Lb＜L，用铝条b替换铝条a就相当于在铝条a左侧放了一段长为Lb﹣La、重为Gb﹣Ga的铝条，

这一段铝条的重心距B端的长度为La+

＝

，

而铁条AB和铝条a组成的整体的重心在支架原来的位置，距B端的长度为La，

要使铁条AB水平平衡，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，支架O应移到上述两个重心之间，

即La＜Lx＜，故A正确、B错误；

（2）如下图所示，若Lb＜La，用铝条b替换铝条a就相当于从铝条a左侧截掉一段长为La﹣Lb、重为Ga﹣Gb的铝条，

也相当于距B端Lb+

＝

处施加一个竖直向上的力，其大小等于Ga﹣Gb，

由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，要使铁条AB水平平衡，支架O应向A端移动，则Lx＞La，故C错误；

由Lb＜La可知，Lx＞La＝

＞

，故D错误。

故选：A。 6．【解答】解：由图可知，弹簧测力计的示数为F＝3.2N；

根据杠杆平衡条件得：G×L左＝F×L右，G×4L＝3.2N×3L，所以FB＝2.4N；

对模型水平向右吹风，模型上方的流速比下方大，流速大的地方压强小，产生了向上的升力，导致阻力减小，由题可知，阻力臂与动力臂不变，由杠杆原理可得动力变小，即测力计示数变小。 故答案为：2.4；变小。 7．【解答】解：（1）不计摩擦和杆重，图中O为支点，脚沿与杆垂直方向用力F1时，力臂OB最长，OB＝1.4m﹣0.4m＝1m，

阻力臂为OA，OB＞OA，由杠杆平衡条件可得，F1•OB＝G•OAcos∠AOD，杠杆为省力杠杆； （2）当脚竖直向下用力时，如图所示动力臂为OC，阻力臂为OD，如图所示：

F2•OC＝G•OD，

F2•OB•cosθ＝G•OA•cosθ F2•OB＝G•OA

F2×1m＝50N×0.4m， F2＝20N；

故脚竖直向下用力F2为至少为20N，

脚竖直向下的动力臂小于脚沿与杆垂直方向时的动力臂，故F2＞F1。 故答案为：（1）1；省力；（2）20；＞。 8．【解答】解：

横杆AB粗细相同、质量分布均匀，所以其重心C在几何中心上，支点为O，则OA就是动力臂，OC就是阻力臂，如下图所示：

已知AB＝2.8m，AO＝0.3m，则阻力臂OC＝AB﹣OA＝×2.8m﹣0.3m＝1.1m， 由杠杆的平衡条件可得：F×OA＝G×OC， 则F＝

＝

＝440N。

故答案为：440。 9．【解答】解：（1）小车是杠杆，轮胎中心是支点，车重是阻力，手施加的力是动力， 动力臂：l1＝0.4m+0.8m＝1.2m， 阻力臂：l2＝0.4m，

动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。 （2）由杠杆的平衡条件Fl1＝Gl2可得， F×1.2m＝900N×0.4m， 人手向上的力：F＝300N。 答：（1）推车时的独轮车是省力杠杆。 （2）人手向上的力F的大小是300N。 10．【解答】解：（1）小明脚对木杆的压力F1垂直作用的木杆上，如图。

（2）木杆是一个杠杆，O 为支点，小明的脚施加的力是动力F1，动力臂为OC，按钮对木杆的压力为阻力F2，阻力臂为OD，动力臂OC小于阻力臂OD，所以木杆是费力杠杆。 （3）根据杠杆平衡条件得，F1×OC＝F2×OD， 按钮对木杆的压力水平向左，所以OD＝AB， 所以，20N×15cm＝F2×80cm， 解得，F2＝3.75N。 答：（1）F1的示意图如上图。 （2）该杠杆属于费力杠杆。

（3）此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2是3.75N。 11．【解答】解：（1）杠杆在水平位置平衡，O是杠杆支点，AO是阻力臂，阻力FA大小等于重物G1大小，FA＝G1＝m1g＝10kg×10N/kg＝100N，

OB是动力臂，大壮对杠杆的拉力FB为动力， 根据杠杆平衡条件可得： FA×OA＝FB×OB，

100N×1.5m＝FB×0.5m， 解得：

FB＝300N，

即大壮对杆的拉力为300N。 （2）大壮的重力：

G2＝m2g＝56kg×10N/kg＝560N，

大壮受三个力，竖直向下的重力G2、杆对大壮竖直向上的拉力F、地面对大壮竖直向上的支持力F支，这三个力平衡，杆对大壮的拉力与大壮对杆的拉力为相互作用力，大小相等，则地面对大壮的支持力： F支＝G2﹣F＝560N﹣300N＝260N。 答：（1）大壮对杆的拉力大小为300N；（2）地面对大壮的支持力大小为260N。 12．【解答】解：

（1）由题知，秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡， 由杠杆的平衡条件有：m物g×AO＝m砣g×OB﹣﹣﹣①， 秤砣的质量：m砣＝

×m物＝

×2kg＝1kg；

（2）由题知，秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，由此知O处为0刻度， 秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，所以在B处标的刻度应为2kg；

秤砣在C处时杆秤恰好水平平衡，此时秤盘上放的重物质量为m， 则mg×AO＝m砣g×OC，且OC＝2OB， 所以mg×AO＝m砣g×2OB﹣﹣﹣① ①÷①可得：m＝4kg， 所以C处刻度应为4kg。

（3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，由杠杆的平衡条件可知：G物×OA＝G砣×l，G物×OA的值不变，G砣增大，力臂l变小，读数变小，故读数小于2kg。 故答案为：（1）秤砣的质量为1kg； （2）2；4； （3）＜。

二．杠杆的分类（共4小题） 13．【解答】解：

A、推石磨转动时，动力臂大于阻力臂，则该工具是省力杠杆，故A错误； B、按压杠杆榨油时，动力臂大于阻力臂，则该工具是省力杠杆，故B错误；

C、由图知，踩踏板舂米时，支点在靠近踏板这一侧，动力臂小于阻力臂，则该工具为费力杠杆，故C正确；

D、拉木棒搬石时，动力臂大于阻力臂，则该工具是省力杠杆，故D错误。 故选：C。 14．【解答】解：

A、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，故A错误；

B、托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故B错误； C、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，故C错误； D、撬棍在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，能省力，故D正确。 故选：D。 15．【解答】解：省力杠杆省力但费距离；费力杠杆费力但能省距离；

羊角锤、撬棒、瓶盖起子在使用的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离； 钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选：D。 16．【解答】解：

（1）鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，但可以省距离；

（2）人的说话声可以通过空气、水传给鱼，将鱼吓跑，说明空气和水可以传播声音。 故答案为：费力；空气和水。 三．杠杆的动态平衡分析（共3小题） 17．【解答】解：以索塔与桥面的交点为支点，左侧拉索的拉力为动力，汽车对桥的压力为阻力，当载重汽车从桥梁左端匀速驶向索塔的过程中，阻力臂逐渐减小，在阻力和动力臂不变时，根据杠杆的平衡条件知左侧拉索拉力大小一直减小，故B正确。

故选：B。 18．【解答】解：以与地面接触点为支点，设与墙壁接触点与地面的距离为h，与地面接触点与墙壁距离为L，根据杠杆平衡条件，有：

F×h＝G×， 解得： F＝

现让木棒的倾斜度变小一些至虚线所示位置，

由于重力G不变、L变大、h减小，故弹力F增加，故B正确。 故选：B。 19．【解答】解：

如图，杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡条件得， G铝×OA＝G铜×OB，

ρ铝gV铝×OA＝ρ铜gV铜×OB﹣﹣﹣﹣①， ρ铝＜ρ铜，

V铝×OA＞V铜×OB﹣﹣﹣﹣①，

现将铝块、铜块同时浸没在水中，由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物， 故此时作用在杠杆左、右两端的力分别为： FA＝ρ铝gV铝﹣ρ水gV铝， FB＝ρ铜gV铜﹣ρ水gV铜，

FA×OA﹣FB×OB＝（ρ铝gV铝﹣ρ水gV铝）×OA﹣（ρ铜gV铜﹣ρ水gV铜）×OB＝ρ铝gV铝×OA﹣ρ水gV铝×OA﹣ρ铜gV铜×OB+ρ水gV铜×OB，

由①知，FA×OA﹣FB×OB＝ρ水gV铜×OB﹣ρ水gV铝×OA＝ρ水g（V铜×OB﹣V铝×OA）﹣﹣﹣﹣①。 由①①知，FA×OA﹣FB×OB＜0， FA×OA＜FB×OB，

故B端下沉，只有B正确。 故选：B。

四．杠杆的应用（共2小题） 20．【解答】解：AB、由图可知，杠杆ABC的下面由两个杠杆组成，这两个杠杆的支点在最右侧，所以指甲剪有三个杠杆组成，故AB错误； CD、对杠杆ABC，若以B为支点，动力臂为支点到动力的作用线的距离，所以L为动力臂，故C正确，D错误。 故选：C。 21．【解答】解：

A、在阻力和阻力臂不变的情况下，手握的位置靠近把手末端时，动力臂大，则动力小，更省力，故A错误；

B、砖头的位置远离车轮时，此时的动力臂和阻力大小不变，阻力臂变大，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，抬起更费力，故B错误；

C、由图可知，整个杠杆是围绕轮子的中心转动的，所以轮子的中心是杠杆的支点，故C正确；

D、图中的动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件可知，动力小于阻力，即F小于G，故D错误。 故选：C。

五．探究杠杆的平衡条件实验（共2小题）

22．【解答】解：每个钩码重力为F＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，设每个小格长度为L，则支点左侧力与力臂的乘积为：1N×3L＝3N×L；

A、在A点挂4个钩码时，杠杆右侧力与力臂的积为：2N×2L＝4N×L＞3N×L，杠杆不能平衡，故A错误；

B、在B点用弹簧测力计竖直向下拉，当示数为0.5N时，杠杆右侧力与力臂的积为：0.5N×5L＝2.5N×L＜3N×L，杠杆不能平衡，故B错误；

C、用弹簧测力计在B点用弹簧测力计竖直向下拉，根据杠杆平衡条件知，1N×3L＝F×5L，最小拉力为0.6N；当力的方向改变时，力臂减小，使力臂小于3L时，拉力要大于1N，杠杆费力，用弹簧测力计在B点拉，当力臂为3L时，拉力为1N．根据杠杆平衡条件知，当改变用力方向，使力臂小于3L时，拉力要大于1N，杠杆才能平衡，要费力，故C错误；

D、用弹簧测力计在A点用弹簧测力计竖直向下拉，根据杠杆平衡条件知，1N×3L＝F×2L，最小拉力为1.5N；当力的方向改变时，力臂减小，无论如何改变用力方向力都要大于1.5N，都要费力，故D正确。

故选：D。 23．【解答】解：挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，开始实验前发现左端下沉，右端上翘，可将杠杆两端的平衡螺母向右端移动，直到杠杆在水平位置平衡；

由图可知，根据杠杆平衡条件得FA×LA＝FB×LB ， 3×0.5N×4L＝FB×3L，所以FB＝2N； 故答案为：（1）右；（2）2。 六．斜面与轮轴（共1小题） 24．【解答】解：

要探究使用斜面这种简单机械是否省功，需要比较拉力所做的功为总功W总＝Fs和克服物体重力所在的功为有用功W有＝Gh的大小关系，由此可知应测量的数值有物块重G、斜面高h、拉力F和斜面长1。 故答案为：拉力F。

七．有用功和额外功（共2小题） 25．【解答】解：由图知，n＝2，则绳子自由端移动的距离：s绳＝2s物＝2v物t＝2×0.1m/s×10s＝2m， 拉力做的总功：W总＝Fs绳＝100N×2m＝200J， 由η＝

可得有用功：W有用＝η×W总＝75%×200J＝150J；

有用功W有＝fs物，则地面对物体A的摩擦力： f＝

＝

＝

＝150N，

（方法二）有用功W有＝fs物，拉力做的总功W总＝Fs绳， 由η＝

＝

＝

＝

可得，地面对物体A的摩擦力：

f＝η×2F＝75%×2×100N＝150N。 故答案为：2；150；150。 26．【解答】解：

（1）由图知，n＝2，不计绳重及摩擦，人需用的拉力： F＝

（G+G动）＝（400N+60N）＝230N；

（2）绳子自由端通过的距离： s＝2h＝2×0.5m＝1m； （3）人所做的有用功为： W＝Gh＝400N×0.5m＝200J。 故答案为：230；1；200。

八．机械效率的概念（共1小题） 27．【解答】解：

A、由公式P＝知，功率与做功多少和所用时间都有关；做功多，时间不确定，则功率不能确定，故A错误；

B、功率与机械的省力情况无关，故B错误；

C、功率是描述物体做功快慢的物理量，做功慢的机械，其功率小；机械效率是指有用功与总功的比值，两者没有必然的联系，故C错误；

D、机械效率是指有用功与总功的比值，所以有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高，故D正确。 故选：D。

九．机械效率的大小比较（共5小题） 28．【解答】解：

由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n＝3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n＝4。 AB、若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为：s甲＝3h，s乙＝4h； 甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总＝F1•3h，乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总＝F2•4h， 已知F1＝F2，所以W甲总＜W乙总，故B错误； 已知时间相同，由公式P＝知，P甲总＜P乙总．故A错误；

CD、甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动， 不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为：η甲＝100%＝

×100%，

×100%，

×100%＝

×100%＝

×

同理可得，乙滑轮组的机械效率为：η乙＝

所以η甲＞η乙，故C错误，D正确。 故选：D。 29．【解答】解：A、由图可知，甲方式是两个定滑轮，定滑轮的本质是等臂杠杆，不能省力，故A错误； B、乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，不仅可以省力，也可以改变力的方向，故B错误； C、由题可知，甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度，由W有＝Gh可知W甲有＝W乙有；故C正确； D、由图可知，甲方式是两个定滑轮，乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，乙方式做的额外功大于甲方式， 有用功相同、总功不相同，根据η＝

×100%可知，两个滑轮组的机械效率不相等，故D错误。

故选：C。 30．【解答】解：

A、图甲使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n甲＝2；图乙使用的是滑轮组，承担物重的绳子股数n乙＝3；

因为拉力端移动的距离s＝nh，所以拉力端移动的速度等于物体升高速度的n倍， 已知在相等时间内绳端A、B移动相同的距离，则由速度公式v＝可知绳端A、B移动的速度相等，设其大小为v，

则由v绳＝nv物可知，钩码上升的速度分别为：v甲＝v，v乙＝v， 所以两钩码上升的速度：v甲＞v乙，故A错误；

B、提升钩码的质量相同、重力相同，且滑轮的质量相同、重力相同，不计绳重及摩擦，拉力F＝（G+G

动

），n甲＝2，n乙＝3，

所以绳端的拉力分别为：F甲＝（G+G动），F乙＝（G+G动），则绳端的拉力F甲＞F乙，故B错误； C、绳端拉力F甲＞F乙，绳端A、B移动相同的距离，由W＝Fs可知拉力做的总功W甲总＞W乙总，即甲滑轮组的总功比乙多，故C错误； D、忽略绳重和摩擦，机械效率η＝

＝

＝

，

因为提升钩码的质量相等、重力相等，动滑轮的质量相等、重力相等，所以动滑轮和滑轮组的机械效率相等，故D正确。 故选：D。 31．【解答】解：

A、图甲使用的是定滑轮，承担物重的绳子股数n甲＝1；图乙使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n乙＝2；

因为绳端移动距离s＝nh，所以绳端移动速度等于物体升高速度的n倍， 因为绳端在相同时间内移动了相同的距离，所以由速度公式v＝可知绳端移动的速度相等，设其大小为v，

则物体上升的速度： v甲＝v，2v乙＝v，

所以两物体上升的速度：v甲＞v乙，故A错误；

B、不计绳重和摩擦，使用定滑轮时，额外功为0J，机械效率为100%；使用动滑轮时，要提升动滑轮做额外功，机械效率小于100%；所以两种装置的机械效率η甲＞η乙，故B错误；

C、不计绳重和摩擦，使用定滑轮时，拉力F＝GA；使用动滑轮，拉力F＝（GB+G动），GB＝2F﹣G动， 绳端移动距离s相等，而s＝nh，物体升高距离h甲＝s，h乙＝s， 由W＝Gh可知： W甲有用＝GAh甲＝Fs，

W乙有用＝GBh乙＝（2F﹣G动）×s＝Fs﹣

G动s，

所以提升物体所做的有用功W甲有用＞W乙有用，故C错误；

D、绳端在相同时间内移动了相同的距离，由v＝可知绳端移动速度大小相等，所用拉力大小相等， 由P＝＝故选：D。

32．【解答】解：（1）拉力做的功为总功，由η＝

可得，W总＝

，

＝Fv可知两种装置中拉力做功的功率相等，故D正确。

已知GA＝2GB，有用功W有用＝Gh，则W有用甲＝2W有用乙， 两个动滑轮的机械效率相等，则拉力做功W甲：W乙＝2：1； （2）由η＝

＝

＝

可得，

，η乙＝

，

两个动滑轮的机械效率分别为η甲＝

已知GA＝2GB，两个动滑轮的机械效率相等。 则

＝

，

＝，

整理可得，G动甲＝2G动乙；

若在A、B下方均增加重为G的钩码，匀速竖直提升相同高度，则机械效率

＝

，

＝

，

因为G动甲＝2G动乙，GA＝2GB， 则

＝

＜

即此时机械效率

＜＝

， 。

，

故答案为：2：1；＜。

一十．滑轮（组）的机械效率（共14小题） 33．【解答】解：根据图示可知，n甲＝2，n乙＝3；

由F＝（G+G动）可得，G动＝2F1﹣G＝2×36N﹣60N＝12N； 则F2＝（G+G动）＝×（60N+12N）＝24N； 由η＝

＝

＝

可得，甲滑轮组的机械效率：η甲＝

×100%＝

×100%＝

×100%≈83.3%；

乙滑轮组的机械效率：η乙＝×100%≈83.3%；

故ABC错误，D正确。 故选：D。 34．【解答】解：

A、路灯杆一端刚被匀速拉起时，阻力为路灯杆的重力G，作用点在重心上，绳子对路灯杆的拉力是动力F，支点为路灯杆的左端，可见，动力臂大于阻力臂，所以路灯杆相当于省力杠杆，故A错误。 B、路灯杆离地后被匀速提升，杆受到的拉力与重力是一对平衡力，则拉力为：F拉＝G＝2400N，故B错误。

C、由图可知承担物重的绳子段数n＝3，路灯杆离地后被匀速提升1m， 则绳子自由端移动距离为：s＝3h＝3×1m＝3m，

绳端拉力F做的功为：W总＝Fs＝1000N×3m＝3000J，故C错误。 D、路灯杆离地后，所做有用功为：W有＝Gh＝2400N×1m＝2400J， 滑轮组的机械效率为：η＝

＝

×100%＝80%，故D正确。

故选：D。 35．【解答】解：

设承担物重的绳子股数为n，则拉力端移动的距离s＝nh，

拉力做的有用功W有用＝Gh，拉力做的总功W总＝Fs＝F×nh＝nFh，机械效率η＝甲图中，使用的是定滑轮，n甲＝1，机械效率η甲＝

＝

＝

＝

。

×100%≈90.9%；

乙图中，使用的是定滑轮，n乙＝1，机械效率η乙＝丙图中，使用的是动滑轮，n丙＝2，机械效率η丙＝丁图中，使用的是滑轮组，n丁＝2，机械效率η丁＝

＝＝＝

×100%≈83.3%； ×100%≈45.5%； ×100%＝62.5%。

A、由上面计算可知，η甲≈90.9%，η丙≈45.5%，所以甲的机械效率比丙的大，故A正确； B、由上面计算可知，η乙≈83.3%，η丁＝62.5%，所以乙的机械效率比丁的大，故B错误； C、使用丙提升物体M时，GM＝5N，F丙＝5.5N，F丙＞GM，是费力的，故C错误； D、由上面计算可知，利用实验测得的数据可以算出机械效率，故D错误。 故选：A。 36．【解答】解：

A、由图乙可知，提升物重G＝10N时，滑轮组的机械效率η＝50%， 不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η＝

＝

＝

＝

＝50%，

解得动滑轮重力：

G动＝10N，故A错误；

B、使用滑轮组时，需要提升动滑轮做额外功，使得有用功小于总功，滑轮组的机械效率总小于100%，故B错误；

C、滑轮组的机械效率越高，说明有用功与总功的比值越大，拉力做功不一定少，故C错误；

D、由题知，利用滑轮组每次物体被提升的高度均为0.5m，提升动滑轮上升的高度也都是0.5m，则每次提升重物时，不计绳重和摩擦，滑轮组做的额外功都为：W额＝G动h＝10N×0.5m＝5J，故D正确。 故选：D。 37．【解答】解：

（1）重物A的重力：GA＝mAg＝80kg×10N/kg＝800N 不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η＝滑轮重力：G动＝200N，故①正确； （2）工人对重物A做的有用功： W有用＝Gh＝800N×1m＝800J， 由η＝W总＝

＝80%可得工人对绳的拉力做功（总功）： ＝

＝1000J，故①正确；

＝

＝

＝

＝80%，解得动

（3）重物匀速上升过程中，质量不变、速度不变，动能不变；质量不变、高度增大，重力势能增大，它

的机械能增大，故①正确；

（4）若增大重物A的质量，重物的重力增大，滑轮组的机械效率增大，同时工人的拉力增大，工人的最大拉力：

F最大＝G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N，

由图知，n＝3，不计绳重和摩擦，最大拉力F最大＝（G最大+G动）， 提升的最大物重：

G最大＝3F最大﹣G动＝3×600N﹣200N＝1600N， 因为不计绳重和摩擦，滑轮组的最大机械效率η＝

＝

＝

，

所以最大机械效率： η最大＝

＝

≈88.9%，

所以，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不可能达到90%，故①正确。 故①①①①正确。 故选：D。 38．【解答】解：

（1）将重900N的物体匀速提升6m，则所做的有用功： W有＝Gh＝900N×6m＝5400J；

（2）据图乙可知，15s内拉力做的总功是6000J， 则滑轮组的机械效率： η＝

＝

×100%＝90%。

故答案为：5400；90%。 39．【解答】解：

（1）由图知，n＝3，绳子自由端移动的距离： s＝nh＝3×1m＝3m，

由W＝Fs可得，绳子自由端的拉力 F＝

＝

＝225N；

（2）拉力做的有用功：

W有用＝Gh＝mgh＝54kg×10N/kg×1m＝540J， 该滑轮组的机械效率： η＝

×100%＝

×100%＝80%。

故答案为：225；80%。 40．【解答】解：

（1）物体A沿水平方向匀速直线运动，在重力的方向上没有移动距离，则这个人克服物体A的重力做功为0J；

（2）用如图乙的滑轮组提升物体A时，

不计绳的重力和滑轮各处的摩擦，则滑轮组的机械效率： η＝则

＝＝G+G动，

＝

＝75%，

解得物体A的重力： G＝3G动，﹣﹣﹣﹣﹣①

改用轻质材料的新动滑轮后，再提升同一物体A，此时滑轮组的机械效率： η′＝

＝80%，﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

将①代入①可得：

＝80%，

化简解得：

G动′＝G动＝0.75G动。 故答案为：0；0.75。

41．【解答】解：

（1）由图知，n＝3，拉力端移动距离s＝3h＝3×1m＝3m， 拉力做的总功：

W总＝Fs＝120N×3m＝360J； 拉力做功的功率： P＝

＝

＝36W；

（2）已知G＝300N，h＝1m， 拉力做的有用功：

W有用＝Gh＝300N×1m＝300J； （3）滑轮组的机械效率： η＝

＝

×100%≈83.3%。

故答案为：36；300；83.3%。 42．【解答】解：

（1）物资浸没在水中时受到的浮力：

F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m3＝3000N；

（2）由图知，n＝3，则物资在完全离开水面后电动机拉绳子的速度： v＝3v物＝3×1m/s＝3m/s， 由P＝＝F最大＝＝

＝Fv可得电动机所拉绳子承受的最大拉力：

＝3000N；

（3）不计绳子的重力、空气的阻力及绳子与滑轮组的摩擦，最大拉力： F最大＝（G+G动），

物资的重力：

G＝3F最大﹣G动＝3×3000N﹣600N＝8400N；

物资浸没在水中匀速提升的过程中，滑轮组的机械效率： η＝

＝

＝

×100%＝90%.

答：（1）物资浸没在水中时所受的浮力为3000N； （2）电动机所拉绳子承受的最大拉力为3000N；

（3）物资浸没在水中匀速提升的过程中，滑轮组的机械效率为90%. 43．【解答】解：

（1）提升重物做的有用功：

W有用＝Gh＝1.2×104N×2m＝2.4×104J； （2）由η＝W总＝

＝

＝80%可得拉力做的总功：

＝3×104J；

由图可知，承担物重绳子股数n＝3，绳子自由端移动的距离：s＝3h＝3×2m＝6m； 由W总＝Fs可得拉力： F＝

＝

＝5000N；

（3）对动滑轮、克服摩擦和钢丝绳重所做的额外功： W额＝W总﹣W有用＝3×104J﹣2.4×104J＝6000J，

提升动滑轮做的额外功：

W额1＝G动h＝m动gh＝40kg×10N/kg×2m＝800J， 克服摩擦和钢丝绳重所做的额外功：

W额2＝W额﹣W额1＝6000J﹣800J＝5200J． 答：（1）提升重物做的有用功为2.4×104J； （2）绳端的拉力为5000N；

（3）克服摩擦和钢丝绳重所做的功为5200J． 44．【解答】解：

（1）石材的重力：

G＝mg＝1.8×103kg×10N/kg＝1.8×104N， 石材受到的阻力：

f＝0.1G＝0.1×1.8×104N＝1800N；

（2）由乙图可得，在t＝10s内石材移动的距离s＝1.0m，石材匀速运动的速度： v＝＝

＝0.1m/s，

石材在t′＝40s移动的距离： s′＝vt′＝0.1m/s×40s＝4m，

因为石材做匀速直线运动，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等， 则滑轮组对石材的拉力： F拉＝f＝1800N， 工人做的有用功：

W有用＝F拉s′＝1800N×4m＝7200J； （3）由η＝W总＝

＝

＝75%可得工人做的总功：

＝9600J，

由图知，n＝3，工人拉力端移动的距离： sF＝3s′＝3×4m＝12m， 由W总＝Fs可得工人的拉力： F＝

＝

＝800N。

答：（1）石材受到的阻力为1800N；

（2）在石材移动40s过程中，工人做的有用功为7200J；

（3）在石材移动40s过程中，工人作用在绳子自由端的拉力为800N。 45．【解答】解：（1）已知h＝5cm＝0.05m，则绳子移动的距离s＝3h＝3×0.05m＝0.15m； 在此过程中拉力做的功W总＝Fs＝0.4N×0.15m＝0.06J； （2）有用功W有用＝Gh＝0.9N×0.05m＝0.045J， 该滑轮组的机械效率η＝

×100%＝

×100%＝75%；

（3）由F＝（G+G动）可得，

动滑轮受到的重力G动＝3F﹣G＝3×0.4N﹣0.9N＝0.3N。 答：（1）在此过程中拉力做的功为0.06J。 （2）该滑轮组的机械效率为75%。 （3）动滑轮受到的重力为0.3N。 46．【解答】解：（1）物体上升的速度v＝＝

＝m/s，

由图可知，水泥由3段绳子承担，则此次吊装过程中绳子自由端移动的速度v绳＝3v＝3×m/s＝2m/s， （2）由P＝可得电动机做功： W总＝Pt＝800W×15s＝1.2×104J， 由W总＝Fs可得电动机对绳子的拉力： F＝

＝

＝400N，

（3）有用功：

W有＝Gh＝2×50kg×10N/kg×10m＝1.0×104J。 该滑轮组的机械效率： η＝

＝

×100%≈83.3%。

答：（1）此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是2m/s， （2）电动机对绳子的拉力为400N， （3）该滑轮组的机械效率为83.3%。 一十一．斜面的机械效率（共3小题） 47．【解答】解：

此过程中，做的有用功为：W有＝Gh； 拉力做的总功为：W总＝Fs； 则斜面的机械效率为：η＝

＝

；

故B正确，ACD错。 故选：B。 48．【解答】解：

（1）将物体沿光滑斜面匀速拉到高处，额外功为0J，拉力做的功等于提升重物做的功，W＝Fs＝Gh，此时拉力F＝

＝

＝1.5N；

（2）若斜面粗糙，匀速拉动同一物体时，拉力做的有用功： W有用＝Gh＝6N×0.25m＝1.5J， 由η＝W总＝

可得，拉力做的总功： ＝

＝2J；

由W＝Fs可得，细绳的拉力： F′＝

＝

＝2N。

故答案为：1.5；2。 49．【解答】解： 所做的有用功：

W有用＝Gh＝600N×1.5m＝900J， 由η＝W总＝

＝60%得总功： ＝

＝1500J，即力F做的功为1500J。

故答案为：1500。

一十二．增大或减小机械效率的方法（共1小题） 50．【解答】解：A、动滑轮重力不变，所以额外功不变；如果增加木箱重力，有用功会增大，有用功在总功中所占的比例将增大，机械效率会增大，故A符合题意；

B、C、动滑轮机械效率的高低与木箱上升的高度和上升的速度无关，故B、C不符合题意；

D、换用质量更大的动滑轮，额外功增加，有用功在总功中所占的比例将减小，机械效率降低，故D不符合题意。 故选：A。