一、选择题
1．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A．此滑轮组动滑轮的重力为 2N
B．当 G物＝6N 时，机械效率约为 η＝66.7%
C．同一滑轮组 η 随 G物的增大而增大，最终将超过 100% D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变
2．如图 所示，轻质杠杆可绕 O（O 是杠杆的中点）转动，现在B端挂一重为G的物体，在A 端竖直向下施加一个作用力F，使其在如图所示的位置平衡，则
A．F 一定大于 G B．F 一定等于 G C．F 一定小于 G D．以上说法都不正确
3．如图所示，在水平地面上，用力F拉动重500N的木箱，使它在3s内匀速直线运动了3m，受到的摩擦力为200N。不计滑轮重及绳与滑轮间摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F的大小为250N C．拉力F做功的功率为100W
B．拉力F做的功为600J D．绳端移动的速度为1m/s
4．如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为2m B．物体与地面间的滑动摩擦力为48N C．拉力F的功率为4W D．有用功为120J
5．如图所示，不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦，三个弹簧测力计拉力FA、FB、Fc三者的关系正确的是
A．FA：FB：Fc＝3：2：1 C．FA：FB：Fc＝6：3：2
6．如图所示的四幅图中，不正确的是
B．FA：FB：Fc＝1：2：3 D．FA：FB：Fc＝2：3：6
A．滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出后沿斜面向上运动的过程中的受力示意图（略空气阻力）
B．近视眼成像情况和近视眼校正后成像情况 C．同名磁极（S）的磁场方向 D．吊桥所受拉力的力臂L1
7．用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完（未画出），实验中，拉力F随时间t变化的关系如图甲所示，物体A上升的速度v随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在1～2s内，滑轮组的机械效率为80%，则下列判断中正确的是
A．物体A的重为1500N B．动滑轮的重为400N
C．物体A从静止开始上升1s后，拉力的功率为500W
D．若将物体A换成重为900N的物体B，则在匀速提升物体B的过程中，滑轮组的机械效率将变为75%
8．某同学自制了一架天平，由于制作粗糙，天平两侧长度不同．当将一物体放在天平的左盘时，右侧砝码的质量为m1，恰好平衡；当将该物体放在天平的右盘时，左侧砝码的质量为m2，天平才平衡．则该物体的质量应为：（ ） A．
B．
C．
D．无法确定
9．工人师傅用拉力F1将重物匀速搬运到h高处，对重物做的功是W1；若工人改用动滑轮将该重物匀速提升到h高处，拉力为F2，对重物做的功是W2（滑轮、绳的重力及摩擦力可忽略不计），则下列说法正确的是 A．F1=F2 C．W2>W1
B．F1 C．减少提升高度，减少做功 D．增加提升重物重力，增大有用功 11．如图自行车是人们最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，它应用了许多物理知识。下列说法中不正确的是 A．刹车系统应用了杠杆及摩擦的知识 B．车把相当于费力杠杆 C．脚蹬属于省力杠杆 D．轮胎制有花纹是为了增大摩擦 12．如图，杠杆水平位置静止，若将两边的钩码数都增加一个，则杠杆（ ） A．左端降低，右端升高 B．右端降低，左端升高 C．保持水平不动 D．无法确定 二、填空题 13．如图甲所示为一种搬运建筑材料的机械装置，A B是个杠杆，O为支点，杠杆平衡时，B端受到的向下的拉力________A端受到的向下拉力（选填“大于”、“小于”或“等于”）；用于装载货物的小车自重为500N，若搬运2000N的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲＝1600N，该滑轮组的效率η甲＝________；若用同样的滑轮按乙图组装，匀速提升相同的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力为F乙 ， 乙滑轮组的效率为η乙 ， 考虑实际情况，则F甲________F乙 ， η甲________η乙（选填“>”、“<”或“＝”）． 14．如图，AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则物重G＝________N。若保持拉力方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将________(填“增大”“不变”或“减小”)。 15．在科技节，小海用传感器设计了如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OB＝3OA，竖直细杆a的上端通过力传感器连在天花板上，下端连在杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆和物体M固定，水箱的质量为0.8kg，不计杠杆、细杆及连接处的重力．当图甲所示的水箱中装满水时，水的质量为3kg．力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图象，（取g＝10N/kg） （1）图甲所示的水箱装满水时，水受到的重力为_____N； （2）物体M的质量为_____kg； （3）当向水箱中加入质量为1.1kg的水时，力传感器的示数大小为F，水箱对水平面的压强为p1；继续向水箱中加水，当力传感器的示数大小变为4F时，水箱对水平面的压强为p2，则p1：p2＝_____． 16．如图所示，放在水平地面上边长为5cm的正方体，所受重力为200N，系着它的一根竖直轻绳绕过光滑滑轮，绳子另一端施加的拉力F为180N，该物体静止，则该物体此时受到的合力为________N，物体对地面的压强为__________Pa。 17．如图所示，不计质量的硬杆处于水平静止状态。O为支点，FA的力臂为LA。若撤去FA， 在B点施加力FB， 硬杆仍可保持水平静止状态，且FB=FA，则FB的力臂LB________LA(选填“>”、“<”、“=”);FB的方向________ （选填“是”或“不是”）唯一。 18．如图所示，有一根均匀铁棒，长为L，OA=L/4，重力G=600 N，为了不使这根铁棒的B端下沉，所需外力F至少应为________ N，若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端，所需外力F′应为________ N。 19．五一长假期间，小聪随母亲去老家农村，看到很多老乡使用如图a所示杆秤称量质量。回家后，小聪用一根长30厘米的轻质细木棒作秤杆、用0．3千克的铁块作秤砣，在距木棒一端4厘米处系上提纽线，制作了一把简易杆秤如图b所示。 ①将被测物挂上并调节秤砣至图c所示位置时杆秤水平平衡，则被测物的质量m=_______________。 ②这把简易杆秤的最大称量是________千克。若小聪不小心将秤砣摔掉了一块，则该杆秤测量物体质量的值将比真实值________（选填“偏小”、“不变”或“偏大”）。 20．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 物 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”）． 三、实验题 21．小明利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。 （1）实验过程中应将杠杆调节到______位置平衡，这样做是为了消除杠杆自重对实验的影响和便于______。如果杠杆左端向下倾斜，则应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节； （2）杠杆平衡后，在A点挂3个相同的钩码，再在B点挂______个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡； （3）在（2）杠杆平衡的基础上，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格，则杠杆的______（选填“左”或“右”）端将下沉。 22．小飞用图甲装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂．他的实验思路是：改变F2、l1和l2，测得杠杆平衡时所需的拉力F1，来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系．已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的量程为0~5N，杠杆上每一格长10cm． 实验次数 1 2 3 阻力F2/N 4 4 4 阻力臂l2/cm 33 18 7.5 动力臂l1/cm 30 30 30 动力F1/N 2.4 1.0 （1）为便于测量力臂，弹簧测力计应沿_______方向拉杠杆，并使之在_____位置平衡； （2）小飞首先保持F2和l1不变而改变l2，所获得的实验数据如表格所示．第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图乙所示，则F1=______N，此时杠杆的类型与______（选填“筷子”或“老虎钳”）相同； （3）为获得更多组数据，小飞继续进行（2）中实验，则为能顺利完成实验，在改变阻力臂l2时，l2应不超过______cm；完成上述实验后，小飞接下来还应进行的实验有：①保持______不变而改变F2；②保持F2和l2不变而改变l1． 23．小聪同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如下图所示的实验。 （1）小聪对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度无关。对此正确的解释是：浮力的大小随着排开水的体积的增大而________，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度________。 （2）小聪利用浮力和杠杆的知识。发明了一个密度秤：如图，轻质扛杆可绕O点转动，杠杆上用细绳悬挂两个的正方体M、N（边长为10cm，重力为20N）；OA长度为10cm，OE长度为8cm。小聪向容器中倒入不同密度的液体，每次都将M浸没于液体中，移动物体N。使杠杆在水平位置平衡，OE上便可刻上不同液体的密度值。当物体M浸没于水中时，物体N移动到B点时杠杆恰好水平静止，那么OB的长度为_________cm。在B点标上ρ水；这个密度秤能够测量的最小液体密度为_________kg/m3。 24．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下： （1）在表中空格处填下适当的数据_______（机械效率用百分数表示，保留一位小数）． （2）在实验操作中应竖直向上____拉动弹簧测力计． （3）从实验数据分析得出：使用同一滑轮组，__________可以提高滑轮组的机械效率． （4）滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你作出恰当的猜想：滑轮组的机械效率与_________、_________有关（写出两种影响因素）． 25．在研究“杠杆平衡条件”的实验中： (1)某同学实验前发现杠杆左端低右端高，这时应调节杠杆左右两端的螺母，使其向______端 移 动 ， 直 到 杠 杆 在 ______位 置 平 衡 ， 这 样 做 的 好 处是______；（写一条） (2)根据杠杆平衡条件，在下表空格处填上适当的数值； 实 验 次 1 2 动力/N 0.98 1.47 动 力 臂/cm 4.0 ______ 阻力/N ______ 2.94 阻 力 臂/cm 8.0 6.0 (3)实验中，一同学调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡后，如图所示那样挂上钩码，调节钩码位置，并调节杠杆两端螺母使杠杆重新保持平衡，并记录有关数据，该同学在实验中存在的问题是______。 26．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如表： 实验序号 1 2 3 钩码重/N 2 4 6 钩码上升的距离/cm 8 5 10 弹簧测力计的读数/N 0.8 1.5 ②______ 弹簧测力计上升的距离/cm 24 15 ③______ 机械效率 83.3% ①______ 90.9% (1)在表中的空格处填上适当的数据（机械效率用百分数表示，保留一位小数）； (2)在实验操作中，应竖直向上______拉动弹簧测力计； (3)从实验数据分析可得出：使用同一滑轮组，______可以提高滑轮组的机械效率； (4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你做出恰当的猜想：滑轮组的机械效率可能还与______有关（写出一种影响因素即可）； (5)若不考虑绳重的摩擦，本实验序号1中动滑轮的重为______N。 【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除 一、选择题 1．B 解析：B 【分析】 (1)结合图中信息，根据 W有GhG求得动滑轮的重力。 W总GhG动hGG动'W有GhG(2)当G物＝6N时，根据求得机械效率。 W总GhG动hGG动'(3)使用机械时，人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功。有用功与总功的比值叫机械效率。 (4)G物不变，改变图甲中的绕绳方式，改为2段绳子承担，分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；由题知，忽略绳重及摩擦，所做的额外功为提升动滑轮做的功，由W额＝Gh可知额外功相同，又因为总功等于有用功加上额外功，所以总功相同，所以可以得出两图的机械效率相同。 【详解】 A．由图象可知，当G＝12N时，η＝80%，不计绳重和摩擦，则 'W有GhG W总GhG动hGG动即 80%解得 12N 12NG动G动＝3N 故A错误； B．当G物＝6N时，此时的机械效率 '故B正确。 W有GhG6N100%66.7% W总GhG动hGG动6N3NC．由图象可知，同一滑轮组η 随 G物的增大而增大，由题知，不计绳重和摩擦；使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重做额外功，所以总功一定大于有用功；由公式W有知，机械效率一定小于1，即同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增W总大，但最终不能超过100%，故C错误； D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，如下图所示， 因为此图与题中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：W额＝G动h，则额外功W额相同，又因为W总＝W有+W额，所以总功相同，由W有知，两装置的机械效率相同，即 W总η1＝η2 所以，G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率不变，故D错误。 故选B。 2．B 解析：B 【详解】 由题意知，O 是杠杆的中点，所以G的力臂与F的力臂相等；则由杠杆的平衡条件知： F一定等于G．故ACD错误，B正确． 3．B 解析：B 【详解】 A．阻碍木箱运动的力为摩擦阻力，大小为200N；有两段绳子与动滑轮接触，所以绳子自由端拉力的大小为 FA选项错误，不符合题意 200N100N 2B．物体运动了3m，两段绳子与动滑轮接触，绳子自由端移动的距离为 s23m6m 拉力做的功为 WFs100N6m600J B选项正确，符合题意 C．拉力做功的功率为 PC选项错误，不符合题意 D．绳子自由端移动的速度为 W600J200W t3svD选项错误，不符合题意 故选B。 s6m2m/s t3s4．B 解析：B 【详解】 A．由图知n＝3，则绳子自由端移动的距离 s绳＝3s物＝3v物t＝3×0.2m/s×10s＝6m 故A错； B． 因为 =W有fsfsf100% =物100%=物100%=100%=80% W总Fs绳F3s物3Ff3F80%320N80%48N 所以物体与地面间的滑动摩擦力 故B正确； C．拉力做的功为 W总＝Fs绳＝20N×6m＝120J 拉力做功的功率 p故C错误； W总120J12W t10sD．有用功 W有＝fs物＝fv物t＝48N×0.2m/s×10s＝96J 故D错。 故选B。 5．B 解析：B 【分析】 根据动滑轮的使用特点，判断力的大小． 【详解】 根据每段绳子承担的力的情况，分析三个弹簧测力计拉力FA、FB、Fc三者的关系，如下图： 设每段绳子承担F的力，FC承担3段绳子的拉力，FC＝3F；FB承担2段绳子的拉力；FB＝2F；FA承担一段绳子的拉力，FA＝F． 故FA：FB：FC＝F：2F：3F＝1：2：3，故B正确，ACD错误． 故选B． 【点睛】 本题考查动滑轮的使用情况，是一道基础题． 6．A 解析：A 【解析】 【分析】 （1）对滑块进行受力分析，根据光滑斜面可得，滑块不受摩擦力作用，因此滑块只受重力和支持力作用； （2）近视眼成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼。近视矫正方法，需佩戴凹透镜。 （3）磁感线都是从北极出发回到南极； （4）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离。 【详解】 A、滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出后沿斜面向上运动，是因为滑块具有惯性，因为斜面光滑，所以不受摩擦力的作用，只受到竖直向下的重力和垂直于斜面向上的支持力作用，故A错误； B、近视眼成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼。近视矫正方法，需佩戴凹透镜。故B正确； C、在磁体外部，磁感线的方向都是从N极出发回到S极，故C正确； D、由图可知，杠杆的支点为C，吊桥所受拉力的力臂是从C到拉力作用线的垂线段，故D正确。 故选：A。 7．D 解析：D 【详解】 用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完，则承担物重和动滑轮重的绳子段数为3，如图所示： A．已知在1s～2s内，滑轮组的机械效率为80%，由甲图可知，在1～2s内拉力 F500N，由W有用GhG可得物体A的重是 W总nFhnFGA3F3500N80%1200N 故A错误； B．不计绳重和摩擦，根据F（G物G动）得动滑轮的重是 1nG动3FGA3500N1200N300N 故B错误； C．由甲图知，1s后的拉力F=500N，由乙图可知1s后物体的速度v物1m/s，则绳子自由端移动的速度 v绳3v物31m/s3m/s 所以拉力F的功率 PFv绳500N3m/s1500W 故C错误； D．若将重物A的重力减小为900N，由于滑轮组不变，不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率 W有用GhG900N100%75% W总GG动hGG动900N300N故D正确。 故选D。 8．A 解析：A 【解析】 【详解】 天平在水平位置平衡，如图设天平的左半段是l2，右半段是l1，把物体m放在不等臂天平的左盘，右盘放m1砝码，天平平衡，所以mgl2=m1gl1--①， 把物体m放在不等臂天平的右盘，左盘放m2砝码，天平平衡， 所以m2gl2=mgl1--②， mm1①=得 mm②2即m2=m1m2 所以m=m1m2 ；故选A 9．D 解析：D 【解析】 拉力直接对物体做功为：即故选D． 点睛：重点是理解直接对物体做功和使用机械对物体做功是相等的，因为使用机械对物体做的功为有用功，不同的是使用机械做功时，总功会大于有用功． ，故D正确，C错误； ，故AB错误； ， ； ； 工人改用动滑轮将该重物匀速提升到h高处，对重物做的功是：但使用动滑轮时，可以省一半力，即 10．D 解析：D 【解析】A选项，动滑轮越重，需要做的额外功越多，机械效率越低，故A错误。 B选项，改用质量小的定滑轮，不会提高滑轮组的机械效率，故B错误。 C选项，由公式η关，故C错误。 D选项，提高物体的质量，可以提高有用功，在额外功不变的情况下，可以提高滑轮组的机械效率，故D正确。 W有W总GhGhG可知，机械效率的高低与物体被提升的高度无FSFnhnF故本题答案为D。 11．B 解析：B 【解析】A、刹车时，人施加一个很小的力，就可以对车轮产生一个很大的摩擦力，应用杠杆和摩擦的知识，故A正确； B、自行车的车把相当于一个以中间的轴为支点的省力杠杆，故B错误； C、脚蹬在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C正确． D、轮胎制有花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故D正确． 故选B． 12．B 解析：B 【解析】设杠杆每一格长度为L，一个钩码的重力为G，原来：2G×2L=G×4L，杠杆平衡，现在在杠杆两边的钩码下面各增加一个大小相等的钩码：左边=3G×2L，右边=2G×4L，因为3G×2L＜2G×4L，所以杠杆不再平衡，右端下降． 故选B． 二、填空题 13．小于；62.5% ；>；> 【解析】 试题分析：1）因为OA＜OB，由FA×OA=FB×OB可知，FA＞FB ； （2）滑轮组的效率：η=W有×100%/W总=Gh×100%/Fs=G× 解析：小于；62.5% ；>；> 【解析】 试题分析：1）因为OA＜OB，由FA×OA=FB×OB可知，FA＞FB ； （2）滑轮组的效率：η=W有×100%/W总 =Gh×100%/Fs=G×100%/2F=2000N×100%/2×1600N=62.5%； （3）由图示可知，甲图中n=2，乙图中n=3，由F=（G+G动）/n可知，F甲＞F乙；根据题意可知，两种方法提升货物，并且匀速提升高度相同，则有用功相同，而图乙中绳子的长度将增加，因此乙中的额外功会大于甲中的额外功，由η=W有/W总=W有/W有+W额可知，η甲＞η乙． 考点：滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的大小比较；滑轮（组）的机械效率 14．不变 【详解】 [1]如图，杠杆在水平位置，lBA =2lBC ，杠杆平衡，FlBA =GlBC ，所以 G===2×10N=20N [2]杠杆被拉起后，如图所示： BA′为动力臂，BC′ 解析：不变 【详解】 [1]如图，杠杆在水平位置，lBA =2lBC ，杠杆平衡，FlBA =GlBC ，所以 FlBA10N2lBCG===2×10N=20N lBClBC[2]杠杆被拉起后，如图所示： BA′为动力臂，BC′为阻力臂，阻力不变为G △BC′D∽△BA′D′ BC′∶BA′=BD∶BD′=1∶2 杠杆平衡，所以 F′lBA ′=GlBC ′ F′= GlBCG20N===10N lBA22由此可知当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F的大小不变。 15．0.2 2：3 【详解】 第一空．根据题意知道，当图甲所示的水箱中装满水时，水的质量为3kg，所以，水受到的重力是： G水＝m水g＝3kg×10N/kg＝30N； 第二空．由图乙知道， 解析：0.2 2：3 【详解】 第一空．根据题意知道，当图甲所示的水箱中装满水时，水的质量为3kg，所以，水受到的重力是： G水＝m水g＝3kg×10N/kg＝30N； 第二空．由图乙知道，水箱中没有水时（m＝0），压力传感器受到的拉力F0＝6N，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2知道， F0•OA＝GM•OB， 所以， GMOA1F06N=2N OB3即物体M的质量是： mMGM2N0.2kg ； g10N/kg第三空．设M的底面积为S，压力传感器示数为0时M浸入水中的深度为h1，M的高度为h，当压力传感器的压力为零时，M受到的浮力等于M的重力2N， 由阿基米德原理知道： ρ水gSh1＝2N﹣﹣﹣﹣﹣① 由图乙知道，当M完全浸没时，压力传感器的示数为24N， 由杠杆的平衡条件知道，FA•OA＝FB•OB， 所以， FBOA1FA24N8N， OB3M受到竖直向上的浮力．竖直向下的重力和杆的作用力，则此时M受到的浮力是： F浮＝GM+FB＝2N+8N＝10N， 由阿基米德原理可知， ρ水gSh＝10N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②解得： h＝5h1， 由图乙知道，加水1kg时水面达到M的下表面（此时浮力为0），加水2kg时M刚好浸没（此时浮力为10N），该过程中增加水的质量为1kg，浮力增大了10N，所以，每加0.1kg水，物体M受到的浮力增加1N，当向水箱中加入质量为1.1kg的水时，受到的浮力为1N，B点受到的向上的力是： FB′＝GM﹣F浮′＝2N﹣1N＝1N， 由杠杆的平衡条件知道， FOBFB31N3N， OAOA14F43N=4N， OB3当力传感器的示数大小变为4F时，B点受到的向下的力是 ： FB此时M受到的浮力是： F浮″＝GM+FB″＝2N+4N＝6N， 再次注入水的质量是： 6Nm水＝1kg﹣0.1kg＝0.5kg ， 10N当向水箱中加入质量为1.1kg的水时，水箱对水平面的压力： F1＝（m水箱+m水+mM）g﹣FB′＝（0.8kg+1.1kg+0.2kg）×10N/kg﹣1N＝20N， 继续向水箱中加水，当力传感器的示数大小变为4F时，水箱对水平面的压力： F2＝（m水箱+m水+mM+m水′）g+FB″＝（0.8kg+1.1kg+0.2kg+0.5kg）×10N/kg+4N＝30N， 所以，两种情况下水箱对水平面的压强之比为： F1S水箱F120N2P1= ． F2P2F230N3S水箱16．8000 【详解】 [1]物体此时处于静止状态，所受的是平衡力，所以合力为0。 [2]物体此时竖直方向受到三个力的作用：竖直向上的拉力、竖直向上的地面对物体的支持力和竖直向下的重力。而地面对 解析：8000 【详解】 [1]物体此时处于静止状态，所受的是平衡力，所以合力为0。 [2]物体此时竖直方向受到三个力的作用：竖直向上的拉力、竖直向上的地面对物体的支持力和竖直向下的重力。而地面对物体的支持力和物体对地面的压力是一对相互作用力，所以 F压=F支=G-F拉=200N-180N=20N 那么物体对地面的压强 pF压20N8000Pa 2S0.050.05m17．= 不是 【解析】 【详解】 第一空．在B点施加力FB ， 硬杆仍可保持水平静止状态，若FB=FA ， 根据杠 杆平衡条件，可知，LB=LA； 第二空．因为力与力臂垂直，由图像可知F 解析：= 不是 【解析】 【详解】 第一空．在B点施加力FB ， 硬杆仍可保持水平静止状态，若FB=FA ， 根据杠杆平衡条件，可知，LB=LA； 第二空．因为力与力臂垂直，由图像可知FB方向不唯一。 18．300 【解析】为了不使这根铁棒的B端下沉，此时杠杆以B点为支点，动力臂为AB= ,阻力等于重力为600N，阻力臂为OA=，由由杠杆的平衡条件, ; 若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端，此时杠 解析：300 【解析】为了不使这根铁棒的B端下沉，此时杠杆以B点为支点，动力臂为AB= 力等于重力为600N，阻力臂为OA= 3L ,阻4L，由由杠杆的平衡条件Fl11F2l2, 4F1F2l2=l1600N3L4L4200N; 若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端，此时杠杆以A点为支点，动力臂为CB= L ,阻力等于重力为600N，阻力臂为OA= L，由由杠杆的平衡条件Fl11F2l2, 2F/F2l2=l1600NLL2300N; 19．5千克；1．95千克；偏大 【解析】 试题分析：轻质杠杆的质量忽略不计，在C图中杠杆平衡，满足平衡条件即G物×4cm=G砣×20cm；可得G物=5G砣由重力与质量成正比可得m物=5m砣=5×0．3k 解析：5千克；1．95千克；偏大 【解析】 试题分析：轻质杠杆的质量忽略不计，在C图中杠杆平衡，满足平衡条件即G物×4cm=G秤的最大称量时砣在最大位置时所测物体质量，即m =6．5 砣 ×20cm；可得G物=5G砣由重力与质量成正比可得m物=5m砣=5×0．3kg=1．5kg；这个简易杆 最大 砣 =6．5×0．3kg=1．95kg； 若秤砣摔掉了一块，则在杆秤的同一位置，即示数不变时，物体减小杠杆才能平衡，故读数大于物体质量即该杆秤测量物体质量的值将比真实值偏大。 考点：杠杆的平衡条件 20．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 解析：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：FL动GL阻 ，所以FGL阻3200N=300N ； L动2(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． 三、实验题 21．水平 测量力臂 右 4 右 【分析】 (1)为了便于测量力臂大小，需要杠杆在水平位置平衡，调节平衡时将螺母向上翘的一端移动； (2)(3)根据杠杆的平衡条件分析解答。 【详解】 (1)[1][2][3]实验过程中应将杠杆调节到水平位置平衡，这样做是为了消除杠杆自重对实验的影响和便于测量力臂；杠杆左端向下倾斜，则应将平衡螺母向右端调节。 (2)[4]若每个钩码重G，每个小格长L，在A点挂3个相同的钩码，让杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件有 3G×4L=nG×3L 解得 n=4 在B点挂4个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡。 (3)[5]将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格，杠杆左侧 3G×5L=15GL 支点右侧 4G×4L=16GL 则杠杆的右端将下沉。 22．竖直 水平 4.4 筷子 37.5 l2和l1 【详解】 第一空、第二空．因为力与力臂垂直，当沿竖直方向拉动弹簧测力计使杠杆位于水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，可方便的测量力臂的大小； 第三空．由图像可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为4.4N； 第四空．由表格数据知第1次实验中阻力臂长于动力臂，因此是费力杠杆，与筷子相同； 第五空．由杠杆平衡条件Fl11F2l2可得： l2F1l15N?30cm=37.5cm F24N即l2应不超过37.5cm； 第六空．探究杠杆的平衡条件时要探究F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系，因此还应探究①保持l2和l1不变而改变F2；②保持F2和l2不变而改变l1． 23．增大 无关 5 0.4×103 【解析】 【详解】 第一空．探究物体浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关时，应控制液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素相同，实验B、C中物体在液体中浸没的深度改变的同时，其排开液体体积是变化的，V排B＜V排C，图B中弹簧测力计的示数小于C图中的示数，根据F浮=G-F得到，F浮B＜F浮C，浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大； 第二空．图C、D中，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，弹簧测力计的示数保持不变，浮力的大小与深度无关； 第三空．E端所受到的力等于重物N对杠杆的拉力，大小等于物体N的重力，即 F=GN=20N； 当物体M浸没在水中时，受到的浮力为： F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）3=10N， 物体M受到的力：A点对M的拉力FA、浮力、重力，故物体M受到的拉力为： FA=GM-F浮=20N-10N=10N； 此时杠杆受到物体M的拉力等于FA，物体N移动到B点时杠杆恰好水平静止，由杠杆平衡条件得到：FAOA=FOB， OB= FAOA10N10cm==5cm； F20N第四空．液体密度越小，浮力越小，拉力越大，根据F1l1=F2l2 得到：在l1、F2不变时，拉力F1越大，l2越大，最大为OE，为8cm，由FA′OA= FOE得到 FA′= FOE20N8cm==16N， OA10cm物体M受到的力：A点对M的拉力FA′、浮力F浮′、重力， 物体M受到的浮力为： F浮′=GM-FA′=20N-16N=4N； 根据F浮=ρ液gV排得到液体的密度为： F浮4Nρ液小==0.4×103kg/m3。 =3gV排10N/kg(0.1m)24．9％；1.2；30 匀速 增加物重 动滑轮重 绳与滑轮的摩擦 【详解】 （1）第2次的机械效率为：W有用W总Gh4N0.05m100%88.9%； Fs1.5N0.15m由图知，第3次实验弹簧测力计的分度值为0.2N，所以示数为2.2N． 因为滑轮组由3段绳子承担物重，所以绳端移动距离为：s3h310cm30cm； 故答案为 （2）在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计．这样弹簧测力计处于平衡状态，弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小． （3）分析实验可知，随着钩码重力的增加，同一滑轮组的机械效率不断增加，所以，使用同一滑轮组，增加物重可以提高滑轮组的机械效率． （4）机械效率是有用功与总功的比．用滑轮组提起重物时，对重物做的功为有用功，克服动滑轮重力和绳子重力及摩擦做的功是额外功．总功是有用功和额外功的总和，所以动滑轮重、绳重、滑轮的摩擦都会影响机械效率的大小． 【点睛】 提高机械效率的方法：减小额外功在总功中占的比例可以提高效率，可采取减小动油轮的重、减小摩擦力等方法．如在滑轮的转轴中加润滑油，以减小摩擦阻力，或减小滑轮组中动滑轮的自重等，即在有用功一定的情况下，减小额外功，提高效率． 25．右 水平 方便测量力臂 0.49 12.0 在测量时再次调节两端螺母 【详解】 (1)[1][2][3]某同学实验前发现杠杆左端低右端高，说明左端偏重，这时应调节杠杆左右两端的螺母，使其向右端移动，直到杠杆在水平位置平衡，此时力臂与杠杆重合，方便测量力臂。 (2)[4][5]根据杠杆平衡条件，第一次实验中的阻力为 F阻第二次实验中的动力臂为 F动l动l阻0.98N4.0cm0.49N 8.0cmF阻l阻2.94N6.0cml动12.0cm 1.47NF动(3)[6]实验中，一同学调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡后，如图所示那样挂上钩码，调节钩码位置，并调节杠杆两端螺母使杠杆重新保持平衡，并记录有关数据，该同学 在实验中存在的问题是在测量时再次调节两端螺母。 26．9% 2.2 30 匀速 增大被提升物体的重力 动滑轮重力 0.4 【详解】 (1)[1]由表中实验数据可知，第2次实验时，滑轮组效率， W有Gh4N0.05m2100%22100%100%88.9% W总F2s21.5N0.15m[2]由图示测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.2N。 [3]由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子股数n为3，测力计移动距离 s=3h=3×10cm=30cm (2)[4]在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计。这样弹簧测力计处于平衡状态，弹簧测力计的示数才等于拉力的大小。 (3)[5]由表中实验数据可知，使用同一滑轮组，提升钩码重力越大，滑轮组效率越高，由此可知，增大被提升物体的重力可以提高滑轮组的机械效率。 (4)[6]动滑轮重力、摩擦都可以影响滑轮组的效率。 (5)[7]若不考虑绳重及摩擦，根据 1F（GG动） n可得，动滑轮的重 G动nFG30.8N2N0.4N 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容