3.4簡(jiǎn)單機(jī)械-九年級(jí)科學(xué)上冊(cè)（浙教版）

第3章能量3．4簡(jiǎn)單機(jī)械【知識(shí)必備】考點(diǎn)一杠桿1.定義：一根硬棒在力的作用下能夠繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫做杠桿。注意：(1)杠桿可以是直的，也可以是彎的，但一定是硬的。(2)力的作用線：過(guò)力的作用點(diǎn)，沿力的方向的直線。(3)動(dòng)力、阻力都是杠桿受到的力，所以作用點(diǎn)在杠桿上；動(dòng)力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。2.五要素：(如圖所示)(1)支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)O叫做支點(diǎn)；(2)動(dòng)力：能夠使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做動(dòng)力；(3)阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做阻力；(4)動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離叫做動(dòng)力臂；(5)阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離叫做阻力臂。3.畫(huà)力臂的步驟：(1)從給出的機(jī)械中辨認(rèn)出杠桿的部分，并找出支點(diǎn)O；(2)確定力的方向，畫(huà)出力的示意圖，沿力的方向作出力的作用線；(3)過(guò)支點(diǎn)O作力的作用線的垂線，必要時(shí)用大括號(hào)勾出力臂的兩端，并用相應(yīng)的符號(hào)表示，即為力臂。警示：力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，千萬(wàn)不能理解為支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離；力臂不一定在杠桿上，如果力的作用線過(guò)支點(diǎn)，則力臂為零?！纠?】如圖所示，這款圖釘來(lái)自一位初中生的創(chuàng)意，翹起部分為我們預(yù)留出施力空間，圖釘作為杠桿，其支點(diǎn)是()點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)解析：根據(jù)圖示可知，翹起A端時(shí)，整個(gè)圖釘繞C點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所以此時(shí)杠桿的支點(diǎn)為C點(diǎn)。答案：C考點(diǎn)二杠桿的平衡條件1.杠桿的平衡：杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。2.杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂表達(dá)式：。警示：在探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)前要將杠桿調(diào)到水平平衡，目的是讓杠桿的重力作用線過(guò)支點(diǎn)，這樣可忽略杠桿重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(2)實(shí)驗(yàn)中保持杠桿水平平衡，這樣做的好處是便于從杠桿上直接讀出力臂的大小。(3)如果根據(jù)數(shù)據(jù)得出“動(dòng)力+動(dòng)力臂＝阻力+阻力臂”，錯(cuò)誤原因是將不同的物理量進(jìn)行了加法運(yùn)算。(4)如果根據(jù)數(shù)據(jù)得出“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離＝阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”，錯(cuò)誤原因是沒(méi)有改變動(dòng)力或阻力的方向?！纠?】安全閥常作為超壓保護(hù)裝置。如圖343是利用杠桿原理設(shè)計(jì)的鍋爐安全閥示意圖，閥的橫截面積S為6厘，OA∶AB＝1∶2，若鍋爐能承受的最大壓強(qiáng)為帕，大氣壓強(qiáng)為帕，則在B處應(yīng)掛牛的重物。若鍋爐承受的最大壓強(qiáng)減小，為保證鍋爐安全，應(yīng)將重物向(選填“左”或“右”)移動(dòng)。解析：由杠桿的平衡條件可知：F·OA＝G·OB，因OA∶AB=1∶2，故OA∶OB＝1∶3。則所掛重物的重力：G＝F＝pS=帕×帕＝96牛;若鍋爐承受的最大壓強(qiáng)減小，即動(dòng)力減小，為保證鍋爐安全，阻力和動(dòng)力臂一定，阻力臂應(yīng)減小，應(yīng)將重物向右移動(dòng)。答案：96右【例3】如圖所示，杠桿OAB能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在A點(diǎn)掛一重物G，為保持杠桿在水平位置平衡，在B點(diǎn)分別作用的四個(gè)力最小的是()解析：如圖所示，當(dāng)動(dòng)力為時(shí)，動(dòng)力臂為OB，當(dāng)動(dòng)力方向改為時(shí)，其動(dòng)力臂為OC，由圖可知，沿虛線方向的動(dòng)力臂OC小于OB，即動(dòng)力臂減小，因?yàn)楦軛U始終在水平位置平衡，所以阻力臂始終等于OA，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，在阻力和阻力臂的乘積一定時(shí)，動(dòng)力臂減小，動(dòng)力就增大，故＞；同理可推得＞；因阻力方向向下，杠桿要平衡，動(dòng)力應(yīng)向上，故的方向錯(cuò)誤。故C選項(xiàng)正確。答案：C方法：利用杠桿平衡條件解決的問(wèn)題主要有兩類(lèi)：(1)根據(jù)杠桿平衡條件判斷杠桿是否平衡：此類(lèi)問(wèn)題需要計(jì)算相應(yīng)力和力臂的乘積,根據(jù)是否相等進(jìn)行判斷。(2)已知杠桿是平衡的，根據(jù)平衡條件計(jì)算力或力臂的大小或判斷動(dòng)力的變化：若需要計(jì)算力或力臂的大小，就需要知道另外三個(gè)量的大?。蝗粢袛鄤?dòng)力的變化，就需要明確阻力、動(dòng)力臂和阻力臂的變化特點(diǎn)?？键c(diǎn)三杠桿的應(yīng)用我們可以把杠桿分成三類(lèi)：杠桿類(lèi)型杠桿特點(diǎn)杠桿優(yōu)點(diǎn)杠桿缺點(diǎn)應(yīng)用省力杠桿＞＜省力費(fèi)距離起釘錘，瓶蓋起子等費(fèi)力杠桿省距離費(fèi)力釣魚(yú)竿，理發(fā)剪刀等等臂杠桿既不省力也不省距離天平方法：省力杠桿、費(fèi)力杠桿的判斷方法：(1)比較動(dòng)力臂和阻力臂的長(zhǎng)短關(guān)系。(2)思考它的用途和作用效果。例如,剪鐵皮的剪刀很容易把鐵皮剪開(kāi)，那它一定是省力的。(3)比較動(dòng)力和阻力的運(yùn)動(dòng)距離大小,運(yùn)動(dòng)距離大則省力,運(yùn)動(dòng)距離小則費(fèi)力?！纠?】如圖所示的器具，屬于省力杠桿的是()A.鑷子B.獨(dú)輪車(chē)C.托盤(pán)天平D.筷子解析：使用鑷子時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，所以鑷子屬于費(fèi)力杠桿；使用獨(dú)輪車(chē)時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，所以獨(dú)輪車(chē)屬于省力杠桿；托盤(pán)天平左右兩盤(pán)壓力的力臂相等，天平屬于等臂杠桿；使用筷子夾起食物時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，所以筷子屬于費(fèi)力杠桿。答案：B考點(diǎn)四定滑輪和動(dòng)滑輪1.滑輪：是一種周邊有槽、可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。2.定滑輪：(1)定義：在使用時(shí)，軸固定不動(dòng)的滑輪。(2)特點(diǎn)：能改變力的方向，但不能省力。3.動(dòng)滑輪：(1)定義：使用滑輪時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸與重物一起移動(dòng)的滑輪。(2)特點(diǎn)：能省力，但不能改變力的方向，且要費(fèi)距離。方法：識(shí)別動(dòng)滑輪、定滑輪的方法：提升重物時(shí)，觀察軸是否與重物一起移動(dòng)，移動(dòng)的是動(dòng)滑輪，固定不動(dòng)的是定滑輪。4.定滑輪和動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)(1)滑輪是一種變形的杠桿，因?yàn)榛喛梢赃B續(xù)旋轉(zhuǎn)，所以滑輪可以看做一個(gè)連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿。(2)定滑輪可以看做一個(gè)變形的杠桿，如圖所示，滑輪的軸相當(dāng)于支點(diǎn)，動(dòng)力臂和阻力臂都等于滑輪的半徑，根據(jù)杠桿的平衡條件可知：F＝G，所以不省力。定滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿。(3)動(dòng)滑輪也可以看做一個(gè)變形的杠桿，如圖348所示，支點(diǎn)O在滑輪的邊緣上，動(dòng)力臂為阻力臂的兩倍，故動(dòng)力是阻力的二分之一，即動(dòng)滑輪能夠省一半力。動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。注意：(1)使用定滑輪時(shí)如圖所示，改變拉力的方向，由圖中杠桿的示意圖可以得出=r，由杠桿平衡條件知，＝＝G，因此對(duì)于定滑輪來(lái)說(shuō)，無(wú)論朝哪個(gè)方向用力，定滑輪都是一個(gè)等臂杠桿，在繩重和摩擦可以忽略不計(jì)的情況下，所用拉力都等于物體重力。(2)使用動(dòng)滑輪時(shí)如圖所示，可看出＝r，而＜2r，根據(jù)杠桿平衡條件：得＞，當(dāng)重物勻速上升時(shí)，＝G，則＞G。警示：動(dòng)滑輪省一半力的條件是：(1)動(dòng)滑輪與重物一起勻速移動(dòng)；(2)動(dòng)力F的方向與并排的繩子平行；(3)不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦?！纠?】如圖，用同一滑輪勻速提升同一重物(不計(jì)摩擦)。圖中、、、之間的關(guān)系正確的是()＝＝＝＝解析：設(shè)重物的重力為G，動(dòng)滑輪的重力為，由題圖可知，甲圖中是動(dòng)滑輪，乙圖中是定滑輪，則＝_，＞，＝＝G，故B正確。答案：B考點(diǎn)五滑輪組1.定義：動(dòng)滑輪和定滑輪的組合。2.特點(diǎn)：既可省力，又能改變力的方向，但要費(fèi)距離。3.用滑輪組提起重物時(shí)，如果不考慮繩重和摩擦，動(dòng)滑輪上由幾股繩子承擔(dān)物重，提起物體的力就是物重的幾分之一，即F＝(不考慮動(dòng)滑輪重)或F＝(考慮動(dòng)滑輪重)。4.滑輪組在省力的同時(shí)會(huì)費(fèi)距離，如果承擔(dān)物重的繩子的股數(shù)為n，則拉力移動(dòng)的距離s與重物升高的高度h的關(guān)系是s=nh。方法：如何數(shù)動(dòng)滑輪上承擔(dān)物重的繩子的股數(shù)：如圖所示，在動(dòng)滑輪和定滑輪之間畫(huà)一條虛線，觀察動(dòng)滑輪上的繩子有幾股，承擔(dān)物重的繩子的股數(shù)就有幾股?！纠?】用如圖3410所示的滑輪組拉動(dòng)物體，當(dāng)物體勻速移動(dòng)時(shí)，繩端受到的拉力為30牛，若物體重100牛，不計(jì)滑輪重及摩擦，物體受到水平面的摩擦力大小是()牛牛牛牛解析：因?yàn)橛?股繩子作用在動(dòng)滑輪上，所以水平向左拉物體的力為F＝3×30牛=90牛;又因?yàn)槲矬w勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡條件可得，摩擦力的大小等于水平向左拉物體的力，大小為90牛。答案：C考點(diǎn)六機(jī)械效率1.有用功、額外功、總功(1)定義：利用機(jī)械做功的時(shí)候，對(duì)人們有用的功叫做有用功，用符號(hào)W有用表示；對(duì)人們沒(méi)有用但又不得不額外做的功叫做額外功，用符號(hào)W額外表示；有用功和額外功的總和叫做總功，用符號(hào)W總表示。點(diǎn)撥：在分析有用功和總功時(shí)，一般動(dòng)力對(duì)機(jī)械做的功為總功，機(jī)械對(duì)物體做的功為有用功。(2)關(guān)系式：W總=W有用+W額外。2.機(jī)械效率(1)定義：科學(xué)上把有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率。(2)公式：η＝eq\f(W有用,W總)×100%=×100%。注意：理解機(jī)械效率時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：(1)機(jī)械效率由有用功和總功兩個(gè)因素決定，分析機(jī)械效率高低時(shí)不能只考慮一個(gè)因素。當(dāng)總功一定時(shí)，機(jī)械所做的有用功越多或額外功越少，機(jī)械效率就越高。當(dāng)有用功一定時(shí)，機(jī)械所做的總功越少或額外功越少，機(jī)械效率就越高。當(dāng)額外功一定時(shí)，機(jī)械所做的總功越多，有用功在總功中所占的比例就越大，機(jī)械效率就越高。(2)機(jī)械效率只有大小，沒(méi)有單位，通常用百分?jǐn)?shù)表示。(3)由于額外功總是存在的，因此有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總是小于1。(4)機(jī)械效率是標(biāo)志機(jī)械做功性能好壞的物理量，機(jī)械效率越高，這個(gè)機(jī)械的性能越好。3.提高滑輪組機(jī)械效率的措施有：(1)減輕機(jī)械自重；(2)增加被提升的物體的重力；(3)保持良好的潤(rùn)滑以減小摩擦；(4)改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)等。4.測(cè)量斜面的機(jī)械效率(如圖)(1)斜面也是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，使用它可以省力，但要費(fèi)距離。(2)公式：η=×100％＝×100％。(3)測(cè)量的物理量：①用刻度尺測(cè)出斜面的長(zhǎng)s和高度h；②用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小車(chē)的重力G；③用彈簧測(cè)力計(jì)沿著斜面把小車(chē)從底端勻速拉到頂端，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F。(4)結(jié)論：斜面的機(jī)械效率與斜面的光滑程度和傾斜程度有關(guān)，斜面越光滑、斜面的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高。(5)注意：用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面拉小車(chē)時(shí)，應(yīng)勻速拉動(dòng)并且在拉動(dòng)過(guò)程中讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。【例7】如圖所示，用滑輪組將物體提升2米，繩子末端所用的拉力是250牛，那么拉力所做的功是焦;如果適當(dāng)增加物體的重力，該滑輪組的機(jī)械效率將。解析：由題圖看出，有兩股繩子承擔(dān)著動(dòng)滑輪，物體升高h(yuǎn)=2米，那么繩子末端通過(guò)的距離s=2h=4米,拉力所做的功W=Fs=250?！?米=1000焦；如果適當(dāng)增加物體的重力，那么對(duì)物體做的有用功增大，對(duì)動(dòng)滑輪做的額外功不變，有用功在總功中占的比例增大，即滑輪組的機(jī)械效率增大。答案：1000增大【題型必練】一．選擇題（共26小題）1．如圖所示，用撬棒撬石頭，手握在撬棒的末端比握在撬的中部要省力些；這說(shuō)明力的作用效果與下列哪個(gè)因素有關(guān)（）A．力的大小B．力的方向C．力的作用點(diǎn)D．施力物體【分析】力的三要素（大小、方向、作用點(diǎn)）決定了力的作用效果，據(jù)此分析答題。【題解】由圖和題意可知，手握在撬棒的末端比握在撬的中部要省力些，兩處的位置不同，力的作用點(diǎn)不同，手握在撬棒的末端要省力些，這表明力的作用效果與力的作用點(diǎn)有關(guān)?！敬鸢浮緾【點(diǎn)評(píng)】本題考查了力的三要素，是一道基礎(chǔ)題，力的大小、方向、作用點(diǎn)決定了力的作用效果，因此力的大小、方向、作用點(diǎn)叫做力的三要素。2．下列測(cè)量工具沒(méi)有利用杠桿原理的是（）A．彈簧測(cè)力計(jì)B．桿秤C．臺(tái)秤D．托盤(pán)天平【分析】桿秤、臺(tái)秤、托盤(pán)天平在結(jié)構(gòu)上符合杠桿的定義（在力的作用下，能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒），屬于杠桿?！绢}解】（1）桿秤、臺(tái)秤、托盤(pán)天平都可以簡(jiǎn)化成在力的作用下，能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，符合杠桿的定義，利用了杠桿原理；（2）彈簧測(cè)力計(jì)是根據(jù)彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長(zhǎng)就越長(zhǎng)的原理制成的?！敬鸢浮緼【點(diǎn)評(píng)】本題考查了學(xué)生對(duì)生活和實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)工具、器材原理的掌握和了解。在力的作用下，能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，物理學(xué)中叫做杠桿，杠桿不一定是直棒。3．如圖是一種杠桿式開(kāi)門(mén)器，可以方便人們開(kāi)門(mén)。針對(duì)這種開(kāi)門(mén)器，下列分析正確的是（）A．該開(kāi)門(mén)器是省力杠桿B．開(kāi)門(mén)時(shí)，手握部分越靠近鎖孔越省力C．利用此開(kāi)門(mén)器開(kāi)門(mén)，可以省功D．手垂直向下壓動(dòng)把手時(shí)，拉力F的力臂始終變大【分析】（1）功的原理是使用任何機(jī)械都不省功；（2）動(dòng)力臂大于阻力時(shí)，為省力杠桿；動(dòng)力臂小于阻力臂時(shí)，為費(fèi)力杠桿；動(dòng)力臂等于阻力臂時(shí)，為等臂杠桿；（3）根據(jù)力臂的定義、杠桿的平衡條件分析?！绢}解】A、開(kāi)門(mén)器在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是一個(gè)省力杠桿，故A正確；B、手的位置越遠(yuǎn)離鎖孔動(dòng)力臂越大，在阻力和阻力臂不變的情況下，越省力，故B錯(cuò)誤；C、使用任何機(jī)械都不省功，費(fèi)力機(jī)械可以省距離，但不能省功，故C錯(cuò)誤；D、手垂直向下壓動(dòng)把手時(shí)，根據(jù)力臂的定義可知，拉力F的力臂變小，故D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼【點(diǎn)評(píng)】本題考查了杠桿的分類(lèi)、杠桿平衡條件的應(yīng)用，難度不大，要掌握。4．如圖所示，足夠長(zhǎng)的杠桿上放著質(zhì)量不相等（m1＞m2）的兩個(gè)球，杠桿在水平位置平衡，若兩球以相同速度同時(shí)向遠(yuǎn)離支點(diǎn)的方向運(yùn)動(dòng)相等的時(shí)間，則杠桿（）A．仍平衡B．大球那端下沉C．小球那端下沉D．無(wú)法確定【分析】根據(jù)向遠(yuǎn)離支點(diǎn)的方向運(yùn)動(dòng)中兩球相對(duì)于支點(diǎn)的力與力臂的乘積變化，通過(guò)比較可以得出杠桿的移動(dòng)方向?！绢}解】開(kāi)始時(shí)兩球平衡，即兩邊的力與力臂的乘積相等；當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩球速度相同，則在相同時(shí)間內(nèi)向遠(yuǎn)離支點(diǎn)的方向移動(dòng)的距離相同，則大球的力臂增加的快，所以大球的力與力臂的乘積會(huì)大于小球的力與力臂的乘積，杠桿向大球那端下沉?！敬鸢浮緽【點(diǎn)評(píng)】本解法通過(guò)比較力與力臂的乘積的變化量來(lái)求出運(yùn)動(dòng)后的力矩，解答起來(lái)更容易一些，做題時(shí)一定不能形成思維定勢(shì)，只想著比較后來(lái)的力臂。5．如圖，OAB是杠桿，OA與BA垂直，在OA的中點(diǎn)掛一個(gè)10N的重物，加在B點(diǎn)的動(dòng)力使OA在水平位置保持靜止（杠桿重力及摩擦均不計(jì)），則（）A．該杠桿一定是省力杠桿B．該杠桿一定是費(fèi)力杠桿C．作用點(diǎn)在B點(diǎn)的最小動(dòng)力等于5ND．作用點(diǎn)在B點(diǎn)的最小動(dòng)力小于5N【分析】（1）由圖可知，阻力臂是確定的，即圖中支點(diǎn)O到重力作用點(diǎn)的距離，但我們只知道動(dòng)力的作用點(diǎn)在B點(diǎn)，不知道動(dòng)力的作用方向，所以也就不知道動(dòng)力臂的大小，所以也就無(wú)法比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，所以無(wú)法確定它是哪種杠桿。（2）由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情況下，動(dòng)力臂越長(zhǎng)則動(dòng)力越小。支點(diǎn)與動(dòng)力作用點(diǎn)之間的連線就是最長(zhǎng)的動(dòng)力臂，與這條動(dòng)力臂垂直的力即為最小動(dòng)力。根據(jù)杠桿平衡條件求出最小的動(dòng)力?！绢}解】（1）因無(wú)法確定動(dòng)力臂的大小，所以無(wú)法確定它是哪種杠桿，故A和B錯(cuò)誤；（2）加在B點(diǎn)的動(dòng)力F與OB垂直向上時(shí)，動(dòng)力作用線和杠桿垂直，支點(diǎn)與動(dòng)力作用點(diǎn)之間的連線OB就是最長(zhǎng)的動(dòng)力臂，此時(shí)動(dòng)力最小。因?yàn)镃點(diǎn)是中點(diǎn)，所以O(shè)B＞OA＝2OC。根據(jù)杠桿的平衡條件F×OB＝G×OC，此時(shí)的最小動(dòng)力F=G×OCOB＜G【答案】D【點(diǎn)評(píng)】判斷杠桿類(lèi)型關(guān)鍵是比較杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系。該題同時(shí)考查了利用杠桿平衡條件判斷最小的動(dòng)力，以及杠桿平衡條件的有關(guān)計(jì)算，解答此類(lèi)題的關(guān)鍵是找出最長(zhǎng)的動(dòng)力臂。6．使用機(jī)械可以使人們較大地減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。以下機(jī)械的使用中，不能省力的是（）A．用滑輪拉重物B．釣魚(yú)竿起竿C．鍘刀鍘草D．踮起腳跟【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn)，判斷機(jī)械在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，判斷它屬于哪種類(lèi)型的杠桿，再判斷是否省力?！绢}解】A、動(dòng)滑輪在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力費(fèi)距離，故A不符合題意；B、釣魚(yú)竿在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，費(fèi)力省距離，故B符合題意；C、鍘刀在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力費(fèi)距離，故C不符合題意；D、踮起腳跟的過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力費(fèi)距離，故D不符合題意?！敬鸢浮緽【點(diǎn)評(píng)】此題考查的是杠桿的分類(lèi)，主要包括以下幾種：①省力杠桿，動(dòng)力臂大于阻力臂；②費(fèi)力杠桿，動(dòng)力臂小于阻力臂；③等臂杠桿，動(dòng)力臂等于阻力臂。7．實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)科學(xué)的基本方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、解釋正確的一項(xiàng)是（）A．甲圖：往下吹氣，乒乓球卻不往下掉，是因?yàn)榭諝饬魉僭酱?，壓?qiáng)越小B．乙圖：通過(guò)一個(gè)定滑輪提升重物，可以省一半的力，但要多移動(dòng)距離C．丙圖：小孩用力推箱子但沒(méi)推動(dòng)，這是因?yàn)橥屏π∮谙渥雍偷孛嬷g的摩擦力D．丁圖：水杯倒過(guò)來(lái)后紙片不下落，是因?yàn)楸瓋?nèi)的水給紙片給吸住了【分析】（1）氣體和液體都屬于流體，在流體中，流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大；（2）定滑輪不能夠省力，也不費(fèi)距離；（3）物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到平衡力的作用；（4）根據(jù)紙片沒(méi)有掉下來(lái)就是因?yàn)槭艿酵饨绱髿鈮簩?duì)紙片向上壓力的作用進(jìn)行解答。【題解】A、甲圖中往下吹氣，空氣流速變大，壓強(qiáng)變小，乒乓球在外界大氣壓強(qiáng)的作用下不會(huì)掉下來(lái)，故A正確；B、乙圖中定滑輪不能夠省力，也不費(fèi)距離，故B錯(cuò)誤；C、丙圖中小孩用力推箱子但沒(méi)推動(dòng)，箱子受力平衡，水平方向的推力等于箱子和地面之間的摩擦力，故C錯(cuò)誤；D、丁圖中水杯杯口朝下時(shí)，由于杯內(nèi)沒(méi)有空氣只有水，而杯內(nèi)水柱產(chǎn)生壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于外界的大氣壓，故紙片就被大氣壓給“頂”住了，故D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼【點(diǎn)評(píng)】本題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性較強(qiáng)，認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不難解答。8．如圖所示，足夠長(zhǎng)的長(zhǎng)方體木板甲在大小為12N的水平拉力F作用下，以的速度在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N，2秒鐘后，拉力F逐漸增大到16N．若不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)重、繩重、滑輪重、滑輪和繩間的摩擦，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）A．F＝12N時(shí)，地面受到的摩擦力為6NB．F＝12N時(shí)，滑輪移動(dòng)的速度為C．F＝12N時(shí)，繩子拉物體甲的功率為D．F＝16N時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N【分析】（1）物體甲在水平地面勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)乙處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體乙受到向左的拉力與甲對(duì)乙向右的摩擦力是一對(duì)平衡力；甲勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)滑輪對(duì)它的拉力和地面、乙對(duì)它產(chǎn)生摩擦力平衡，據(jù)此求地面受到的摩擦力；（2）滑輪為動(dòng)滑輪，滑輪移動(dòng)的速度等于物體移動(dòng)速度的二分之一；（3）利用P＝Fv求拉力做功功率；（4）摩擦力的影響因素：壓力和接觸面的粗糙程度?！绢}解】A、甲水平勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙受到的彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與甲對(duì)它的摩擦力是一對(duì)平衡力，所以f＝F測(cè)力計(jì)＝2N，甲受到滑輪的拉力與乙對(duì)甲的摩擦力、地面對(duì)甲的摩擦力平衡，由圖動(dòng)滑輪對(duì)甲的拉力F拉=12F=12×12N＝6N，根據(jù)力的作用是相互的，乙對(duì)甲的摩擦力f由f′+f地面＝F拉，則f地面＝F拉﹣f′＝6N﹣2N＝4N．力的作用是相互的地面受到的摩擦力與地面對(duì)甲的摩擦力大小相等，為4N．故A錯(cuò)誤；B、滑輪為動(dòng)滑輪，所以v滑輪=12v甲=12C、由P=Wt=Fst=Fv，繩子拉物體甲的功率P＝F拉×v甲＝D、當(dāng)F＝16N時(shí)，由于壓力和接觸面的粗糙程度不變，所以乙受到摩擦力不變，即彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)仍為2N．故D正確?！敬鸢浮緿【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二力平衡的應(yīng)用、使用滑輪時(shí)速度、功率的計(jì)算和摩擦力影響因素的理解，知識(shí)點(diǎn)多、受力復(fù)雜，要求靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。正確的對(duì)甲、乙進(jìn)行受力分析是關(guān)鍵。9．如圖所示的兩個(gè)滑輪，用來(lái)提升同一重物并使之勻速上升，不計(jì)輪繩間摩擦及輪重，則下列拉力大小關(guān)系正確的是（）A．F1＝F2，F(xiàn)3＝F4B．F1＝F2，F(xiàn)3＜F4C．F1＜F2，F(xiàn)3＝F4D．F1＞F2，F(xiàn)3＞F4【分析】動(dòng)滑輪和定滑輪的實(shí)質(zhì)是變形的杠桿，分別分析出F1、F2、F3、F4的力臂，根據(jù)杠桿平衡條件比較F1、F2、F3、F4的力的大小?！绢}解】動(dòng)滑輪和定滑輪的實(shí)質(zhì)是變形的杠桿，定滑輪相當(dāng)于等臂杠桿，支點(diǎn)在定滑輪軸的位置，動(dòng)力臂長(zhǎng)和阻力臂長(zhǎng)都等于定滑輪的半徑，不計(jì)輪繩間摩擦及輪重，F(xiàn)1＝F2；動(dòng)滑輪支點(diǎn)是固定上端的那段繩子與動(dòng)滑輪相切的點(diǎn)，圖中F3的力臂長(zhǎng)等于動(dòng)滑輪的直徑，F(xiàn)4的力臂長(zhǎng)小于動(dòng)滑輪的直徑，不計(jì)輪繩間摩擦及輪重，根據(jù)杠桿平衡條件，力臂大的用力小，因此F3＜F4，故ACD錯(cuò)誤，B正確?！敬鸢浮緽【點(diǎn)評(píng)】此題考查了定滑輪和動(dòng)滑輪的工作特點(diǎn)、力臂、杠桿平衡條件，屬基礎(chǔ)題目，但稍有難度。10．如圖所示是使用簡(jiǎn)單機(jī)械勻速提升同一重為100N的物體的四種方式（不計(jì)機(jī)械自重和摩擦），其中所需動(dòng)力最小的是（）A．B．C．D．【分析】由斜面做功求出拉力F1，由圖示滑輪組，確定滑輪組的種類(lèi)，根據(jù)滑輪組公式求出拉力F2、F3；由圖示杠桿求出動(dòng)力臂與阻力臂的關(guān)系，然后由杠桿平衡條件求出拉力F4；最后比較各力大小，確定哪個(gè)拉力最小?！绢}解】物體的重力為G，不計(jì)機(jī)械自重和摩擦：A、圖中為斜面，不計(jì)摩擦，拉力做的功等于有用功，故F1=12B、圖中為定滑輪，定滑輪不省力，則F2＝G；C、圖中為動(dòng)滑輪，則F3＝2G；D、圖中阻力臂為L(zhǎng)，動(dòng)力臂為4L，根據(jù)杠桿的平衡條件可得動(dòng)力：F4=L2因此動(dòng)力最小的是D。【答案】D【點(diǎn)評(píng)】此題主要是考查各種簡(jiǎn)單機(jī)械省力情況及省力的原理，屬于基礎(chǔ)知識(shí)的考查。11．如圖所示，不計(jì)滑輪重及摩擦，分別用力F1、F2勻速提升同一重物，若力F1、F2在相等時(shí)間內(nèi)對(duì)物體所做的功相等，則力F1、F2及其功率P1、P2的大小關(guān)系為（）A．F1＞F2P1＜P2B．F1＞F2P1＞P2C．F1＞F2P1＝P2D．F1＜F2P1＜P2【分析】在不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，力F1、F2在相等時(shí)間內(nèi)對(duì)物體所做的功相等，根據(jù)功率P=W物體升高h(yuǎn)，用定滑輪提升物體時(shí)，繩子自由端移動(dòng)的距離為h，若用動(dòng)滑輪提升物體時(shí)，繩子自由端移動(dòng)的距離為2h，根據(jù)功的公式即可比較拉力的大小?！绢}解】用在不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，物體升高h(yuǎn)，用定滑輪提升物體時(shí)，繩子自由端移動(dòng)的距離為h，若用動(dòng)滑輪提升物體時(shí)，繩子自由端移動(dòng)的距離為2h，則定滑輪提升物體時(shí)，拉力做功為：W1＝F1s＝F1h，動(dòng)滑輪提升物體時(shí)，拉力做功為：W2＝F2s＝2F2h，∵W1＝W2，∴F1＝2F2，即：F1＞F2又時(shí)間相同，根據(jù)功率公式P=Wt可知：P1＝P【答案】C【點(diǎn)評(píng)】本題考查功和功率的計(jì)算，在不計(jì)摩擦和繩重時(shí)，需要注意用定滑輪提升物體時(shí)，繩子自由端移動(dòng)的距離與物體升高的高度相等，用動(dòng)滑輪提升物體時(shí)，繩子自由端移動(dòng)的距離為物體升高的高度的二倍。12．我們經(jīng)常用摩擦力的知識(shí)來(lái)分析拔河比賽的輸贏情況。如圖，小明和爸爸媽媽通過(guò)一個(gè)滑輪組進(jìn)行拔河比賽。已知爸爸與地面之間的摩擦力最大可達(dá)540牛。為了勝過(guò)爸爸，小明能挺住不動(dòng)，則媽媽與地面間的摩擦力至少應(yīng)達(dá)到（不計(jì)滑輪重、繩重及其摩擦）（）A．540牛B．270牛C．360牛D．200?！痉治觥堪职謰寢屧谳p質(zhì)滑輪組兩端拉著滑輪組，則爸爸與地面間的摩擦力等于媽媽與地面間的摩擦力與小明的拉力之和；承擔(dān)右側(cè)滑輪組繩子段數(shù)為3，3段繩子分擔(dān)了該滑輪組受到的外力，外力的大小等于爸爸與地面之間的摩擦力。【題解】若不計(jì)滑輪重、繩重及滑輪組摩擦，小明所使用的拉力F=13f=13由于爸爸媽媽在輕質(zhì)滑輪組兩端拉著滑輪組，則f媽媽?zhuān)絝爸爸﹣F＝540N﹣180N＝360N，故ABD錯(cuò)誤，C正確?！敬鸢浮緾【點(diǎn)評(píng)】本題考查滑輪組的特點(diǎn)，計(jì)算過(guò)程要注意，右側(cè)滑輪由3段繩子拉著，拉力的大小是摩擦力的三分之一半。13．用圖示滑輪組，在2s內(nèi)將物重G為1000N的物體沿水平方向勻速移動(dòng)，所用水平拉力F為300N，物體受到水平地面的摩擦力f為物重G的倍。在此過(guò)程中，說(shuō)法正確的是（）A．繩子自由端沿水平方向移動(dòng)的速度為B．物體受到的拉力為600NC．拉力F的功率為120WD．滑輪組的機(jī)械效率為66.7%【分析】（1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s繩＝ns物求出繩子自由端沿水平方向移動(dòng)，利用速度公式求繩子自由端沿水平方向移動(dòng)速度；（2）物體沿水平方向勻速移動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，二力的大小相等，根據(jù)F＝f＝求出物體受到的拉力；（3）根據(jù)W＝Fs求出拉力F做的功，根據(jù)P=Wt求出拉力（4）根據(jù)W有＝Fs物求出拉力做的有用功，滑輪組的機(jī)械效率等于有用功與總功之比?！绢}解】A．由圖可知，n＝2，則繩子自由端移動(dòng)的距離：s繩＝ns物＝2×＝，繩子自由端沿水平方向移動(dòng)速度：v=s繩tB．物體沿水平方向勻速移動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，則物體受到的拉力：F拉＝f＝＝×1000N＝400N，故B錯(cuò)誤；C．拉力F做的總功：W總＝Fs＝300N×＝480J，拉力F的功率：P=W總t=D、有用功：W有＝F拉s物＝400N×＝320J，則滑輪組的機(jī)械效率：η=W有W總=320【答案】D【點(diǎn)評(píng)】本題考查了做功公式、功率公式、機(jī)械效率公式以及二力平衡條件的應(yīng)用，明確有用功和滑輪組繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵。14．在日常生活中，用30牛的拉力不能將重45牛的物體移到高處的簡(jiǎn)單機(jī)械是（）A．一個(gè)定滑輪B．一個(gè)動(dòng)滑輪C．杠桿D．斜面【分析】定滑輪只有改變用力的方向，不能省力。【題解】在日常生活中，用30牛的拉力不能將重45牛的物體移到高處，需要用到可省力的簡(jiǎn)單機(jī)械，但定滑輪只有改變用力的方向，不能省力，故A正確，BCD錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼【點(diǎn)評(píng)】此題考查了定滑輪的特點(diǎn)，屬基礎(chǔ)題目。15．長(zhǎng)期低頭會(huì)對(duì)頸部肌肉造成損傷，圖中A點(diǎn)為頭部重力作用點(diǎn)，B點(diǎn)為頸部肌肉受力點(diǎn)，下列能正確表示人低頭時(shí)杠桿示意圖是（）A．B．C．D．【分析】根據(jù)題意，頭部重力方向是豎直向下，頸部肌肉的拉力應(yīng)垂直于OB向下?！绢}解】由題意知，頭部重力方向是豎直向下，頸部肌肉拉力的方向應(yīng)垂直于OB向下，如圖所示：【答案】B【點(diǎn)評(píng)】本題通過(guò)對(duì)人的頭顱模型的分析，考查了杠桿的應(yīng)用，難度適中。16．如圖所示，滑輪組懸掛在水平鋼架上，某工人站在水平地面上，豎直向下拉動(dòng)繩子自由端，5s內(nèi)使物體A勻速上升，提升過(guò)程中繩子自由端拉力F的功率為180W。已知物體A重540N，該工人重700N。不計(jì)繩重和摩擦，下列關(guān)于該過(guò)程的說(shuō)法正確的是（）A．繩子自由端移動(dòng)的速度為B．動(dòng)滑輪重160NC．該工人對(duì)地面的壓力為400ND．繩子自由端受到豎直向下的拉力為200N【分析】（1）由圖知，承擔(dān)重物繩子的段數(shù)n＝2，由s＝nh和v=s（2）由P=Wt=Fst=Fv計(jì)算繩端拉力，不計(jì)繩重和摩擦，根據(jù)（3）由力的作用的相互性知繩子對(duì)人的拉力，工人受到豎直向下的重力與繩子對(duì)工人的拉力、地面對(duì)工人的支持力平衡，據(jù)此求出地面對(duì)工人的支持力，從而得到工人對(duì)地面的壓力。【題解】A、由圖知，承擔(dān)重物繩子的段數(shù)n＝2，由s＝nh和v=st可得，繩子自由端移動(dòng)速度v=nBD、由P=Wt=Fst=不計(jì)繩重和摩擦，由F=1n（G+G動(dòng)）可得，動(dòng)滑輪重力G動(dòng)＝nF﹣G＝2×300N﹣540N＝60N，故C、因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ?，繩子對(duì)人的拉力F拉與人對(duì)繩端拉力F相等，地面對(duì)人的支持力F支與人對(duì)地面的壓力F壓相等，人站在水平地面上，由平衡力知識(shí)知，G人＝F拉+F支，則F支＝G人﹣F拉＝700N﹣300N＝400N，所以人對(duì)地面的壓力F壓＝F支＝400N，故C正確?！敬鸢浮緾【點(diǎn)評(píng)】本題考查了平衡力知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用、滑輪組的特點(diǎn)、繩端拉力、速度、功率公式的靈活應(yīng)用，考查知識(shí)點(diǎn)多，綜合性強(qiáng)。17．某興趣小組用輕質(zhì)桿制作的桿秤如圖所示，經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)分度值太大，不夠精準(zhǔn)。下列操作能使桿秤分度值變小的是（）A．將秤桿截短一些B．將秤盤(pán)略向拉環(huán)移動(dòng)C．換一個(gè)質(zhì)量較小的秤砣D．換一個(gè)質(zhì)量較大的秤砣【分析】由杠桿平衡條件分析各個(gè)選項(xiàng)力臂的關(guān)系，可以確定量程的變化?！绢}解】A、將秤桿截短一些，阻力、阻力臂不變，動(dòng)力臂不變，所以動(dòng)力大小不變，稱(chēng)量的最大質(zhì)量不變，量程不變，分度值不變，故A錯(cuò)誤；B、將秤盤(pán)略向拉環(huán)移動(dòng)，阻力臂變小，動(dòng)力不變，動(dòng)力臂變大，由杠桿平衡條件可知，阻力變大，稱(chēng)量的最大質(zhì)量變大，量程變大，分度值變大，故B錯(cuò)誤；CD、換一個(gè)質(zhì)量較小的秤砣，阻力臂不變，動(dòng)力變小，動(dòng)力臂不變，由杠桿平衡條件可知，阻力變小，稱(chēng)量的最大質(zhì)量變小，量程變小，分度值變小；同理可知，換一個(gè)質(zhì)量較大的秤砣，量程會(huì)變大，分度值會(huì)變大，故C正確、D錯(cuò)誤。【答案】C【點(diǎn)評(píng)】本題以桿秤為情景考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用，體現(xiàn)了物理在生活中的應(yīng)用。18．如圖，杠桿處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，桿重不計(jì)，則下列關(guān)系式中一定正確的是（）?A．FA?OA＝FB?OBB．FA?OA＜FB?OBC．FAFB=OAOBD．F【分析】根據(jù)圖中信息找出作用在杠桿上力對(duì)應(yīng)的力臂，然后根據(jù)由杠桿的平衡條件找出等價(jià)關(guān)系式，然后根據(jù)選項(xiàng)中的關(guān)系式和列出的關(guān)系式比較即可得出正確選項(xiàng)?！绢}解】過(guò)O點(diǎn)作FA作用線的垂線段，即FA的力臂；如圖所示：因?yàn)镕B的方向與OA垂直，所以FB對(duì)應(yīng)的力臂為OB；顯然FA的方向與OA不垂直；從圖中可知，F(xiàn)A的力臂為OC，并且OC小于OA，故FA×OC＝FB×OB，故A錯(cuò)誤；因?yàn)镺A大于OC，因此FA×OA＞FB×OB，故B錯(cuò)誤；由FA×OC＝FB×OB可得，F(xiàn)AFB因?yàn)镕A×OA＞FB×OB，所以FA＞FB?OBOA，故D【答案】D【點(diǎn)評(píng)】本題考查杠桿平衡條件的應(yīng)用，重點(diǎn)是能從圖示中找出作用力對(duì)應(yīng)的力臂。19．關(guān)于機(jī)械效率，下列說(shuō)法正確的是（）A．機(jī)械效率越大，越省力B．機(jī)械效率越大，做功越多C．機(jī)械效率越大，功率越大D．機(jī)械效率越大，額外功在總功中所占的比例越小【分析】使用機(jī)械時(shí)，有用功與總功的比值叫機(jī)械效率，機(jī)械效率的大小與功的多少和功率的大小沒(méi)有直接關(guān)系；②物體在單位時(shí)間完成的功叫功率?！绢}解】A、機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，其大小與機(jī)械的省力情況沒(méi)有關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B、機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，其大小與機(jī)械做功的多少?zèng)]有關(guān)系，故B錯(cuò)誤；C、機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，功率表示了機(jī)械做功的快慢，二者沒(méi)有直接的關(guān)系，故C錯(cuò)誤；D、總功等于有用功與額外功的總和，從η=W有用W有用【答案】D【點(diǎn)評(píng)】該題考查學(xué)生對(duì)機(jī)械效率的理解，特別要注意功、功率與機(jī)械效率是不同的物理量，它們之間沒(méi)有直接關(guān)系。20．如圖所示，兩滑輪采取不同的繞繩方法，在粗糙程度相同的木板上，拉著同一重物（不計(jì)繩重和摩擦），沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)相同的距離。下列說(shuō)法中正確的是（）A．F1所做的額外功多B．F1＜F2，F(xiàn)2移動(dòng)距離多C．兩裝置的機(jī)械效率相同D．F1＞F2，F(xiàn)1移動(dòng)距離多【分析】由滑輪組的結(jié)構(gòu)知道承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n，則繩子自由端移動(dòng)的距離s＝nh，拉力F=1n把相同的重物沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)相同的距離，做的有用功相同；不計(jì)繩重及摩擦，利用相同的滑輪和繩子、沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)相同的距離，做的額外功相同；而總功等于有用功加上額外功，可知利用滑輪組做的總功相同，再根據(jù)機(jī)械效率公式判斷兩裝置機(jī)械效率的大小關(guān)系。【題解】由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)分別為：n1＝2，n2＝3；繩子自由端移動(dòng)的距離分別為：s1＝n1h＝2h，s2＝n2h＝3h，所以F2移動(dòng)距離多；不計(jì)繩重及摩擦，由F=1nF1=12f，F(xiàn)2=13f，由此可知，F(xiàn)1由于不計(jì)繩重和摩擦，兩圖中的額外功都為零，由于接觸面的粗糙程度相同、物體的重力相同，物體對(duì)水平面的壓力也相同，所以物體受到的摩擦力相同，由W有用＝fh知利用兩滑輪組做的有用功相同，總功也相同，W有用W總由η=W有用W【答案】C【點(diǎn)評(píng)】本題考查了使用滑輪組時(shí)n的確定方法，有用功、額外功、總功的計(jì)算方法，不計(jì)摩擦和繩重時(shí)拉力的求法；本題關(guān)鍵在于確定額外功相等。21．寒假期間，小寧想烹飪一道紅燒雞爪，需要對(duì)雞爪進(jìn)行再加工。下列分析正確的是（）A．用圖甲方式剪雞爪更容易把雞爪剪斷B．用圖乙方式剪雞爪更容易把雞爪剪斷C．用圖丙方式剪雞爪更容易把雞爪剪斷D．只要是同一只雞爪，剪斷都一樣容易【分析】杠桿有三種類(lèi)型，分別是省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿；動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí)，是省力杠桿；動(dòng)力臂小于阻力臂時(shí)，就是費(fèi)力杠桿；動(dòng)力臂等于阻力臂時(shí)，等臂杠桿?！绢}解】剪刀的實(shí)質(zhì)是杠桿，由杠桿原理可知，阻力和動(dòng)力臂一定時(shí)，阻力臂越短，動(dòng)力越小，所以用圖甲的方式剪雞爪更容易把雞爪剪斷?！敬鸢浮緼【點(diǎn)評(píng)】本題考查了杠桿省力情況的判斷，基礎(chǔ)題。22．圖甲所示為起重機(jī)的吊臂，可簡(jiǎn)化為圖乙所示的滑輪組。已知此滑輪組的機(jī)械效率為80%，在勻速起吊的物體時(shí)，物體10s內(nèi)上升了12m，則此過(guò)程中（）A．滑輪組的有用功為×104JB．鋼絲繩移動(dòng)的速度為C．鋼絲繩的拉力F為2×103ND．鋼絲繩拉力的功率為9×103W【分析】（1）根據(jù)W有＝Gh＝mgh計(jì)算有用功；（2）由速度公式計(jì)算物體上升速度，由v＝nv物計(jì)算繩端速度；（3）根據(jù)η=W（4）根據(jù)P=Wt【題解】A、滑輪組的有用功W有＝Gh＝mgh＝×103kg×10N/kg×12m＝×104J，故A錯(cuò)誤；B、物體上升的速度v物=h由圖知，承擔(dān)重物繩子的段數(shù)n＝3，所以鋼絲繩移動(dòng)的速度：v＝nv物＝3×＝，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)η=W有W總=GhD、鋼絲繩拉力的功率：P=Wt=Fst=Fv＝2500N×＝9×【答案】D【點(diǎn)評(píng)】本題考查了滑輪組特點(diǎn)、有用功、功率、機(jī)械效率公式的應(yīng)用，熟練運(yùn)用公式的關(guān)系。23．如圖甲所示，用一個(gè)動(dòng)滑輪勻速提升重為600N的物體，在卷?yè)P(yáng)機(jī)拉力F的作用下，繩子自由端豎直移動(dòng)的距離隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示。已知?jiǎng)踊喪艿降闹亓?0N，不計(jì)繩重和輪與軸間的摩擦。下列說(shuō)法正確的是（）A．以動(dòng)滑輪為參照物，物體是向上運(yùn)動(dòng)的B．物體上升的速度是20m/sC．卷?yè)P(yáng)機(jī)拉力F的功率是62WD．機(jī)械效率為90.67%【分析】（1）判斷運(yùn)動(dòng)與靜止關(guān)鍵看所選的參照物，并比較研究對(duì)象相對(duì)于參照物的位置是否發(fā)生了改變；（2）由圖象可知，繩子自由端移動(dòng)的距離s，利用速度公式求出繩端移動(dòng)的速度大小，再根據(jù)v＝nv物求出物體上升的速度；（3）不計(jì)繩重和輪與軸間的摩擦，利用F=12（G物+G動(dòng)）求拉力；利用P=（4）利用不計(jì)繩重和摩擦?xí)rη=W【題解】A、在圖甲中，物體相對(duì)于動(dòng)滑輪的位置保持不變，以動(dòng)滑輪為參照物，物體是靜止的，故A錯(cuò)誤；B、由圖象可知，提升物體時(shí)，繩子自由端移動(dòng)的距離s＝40cm＝，用時(shí)t＝2s，速度為：v=st=則物體上升的速度：v物=12v=12C、不計(jì)繩重和輪與軸間的摩擦，卷?yè)P(yáng)機(jī)拉力F=12（G物+G動(dòng)）=12×則卷?yè)P(yáng)機(jī)拉力F的功率：P=W總t=Fst=Fv＝D、因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦，所以滑輪組的機(jī)械效率：η=W有W總=W【答案】C【點(diǎn)評(píng)】本題考查了運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性以及使用動(dòng)滑輪時(shí)拉力、總功、功率和機(jī)械效率的計(jì)算，計(jì)算時(shí)注意單位統(tǒng)一，屬于?？碱}。24．如圖所示，甲物體在繩子拉力作用下沿斜面勻速上升，甲的重力為10N，不考慮摩擦和繩重，則乙物體重力可能是（）A．7NB．10NC．12ND．20N【分析】（1）使用定滑輪不省力，可以改變力的方向。（2）斜面可以省力。【題解】甲物體在繩子拉力作用下沿斜面勻速上升，甲的重力為10N，不考慮摩擦和繩重，斜面省力，沿斜面的拉力一定小于甲的重力，定滑輪不省力，所以乙的重力等于沿斜面對(duì)甲的拉力，一定小于甲的重力，故A正確，BCD錯(cuò)誤。【答案】A【點(diǎn)評(píng)】知道斜面和定滑輪的特點(diǎn)及省力情況。25．如圖所示的杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法正確的是（）A．圖示的杠桿未處于平衡狀態(tài)B．此時(shí)，杠桿上的支點(diǎn)到甲點(diǎn)的距離可以看作動(dòng)力臂C．若把杠桿拉至水平靜止，則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)將變大D．相同條件下，若把彈簧測(cè)力計(jì)從甲點(diǎn)移到乙點(diǎn)，示數(shù)將變大【分析】（1）杠桿靜止時(shí)或杠桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，杠桿處于平衡狀態(tài)；（2）從支點(diǎn)到力的作用線的距離叫做力臂；（3）（4）根據(jù)杠桿的平衡條件分析?！绢}解】A、圖甲，杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明杠桿處于平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)力臂的定義可知，杠桿上的支點(diǎn)到甲點(diǎn)的距離不是動(dòng)力臂，故B錯(cuò)誤；C、若把杠桿拉至水平靜止，動(dòng)力臂與阻力臂的比值不變，阻力（即鉤碼和杠桿的總重力）不變，由杠桿平衡條件可知，拉力不變，即測(cè)力計(jì)示數(shù)不變，故C錯(cuò)誤；D、圖中彈簧測(cè)力計(jì)從甲點(diǎn)移到乙點(diǎn)，此時(shí)拉力F的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，拉力變大，即測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大，故D正確?！敬鸢浮緿【點(diǎn)評(píng)】本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用、力臂的定義等知識(shí)，屬于基礎(chǔ)題。26．如圖所示，建筑工人用輕繩將重500N的物體沿斜面從底端為速拉到頂端，拉力大小為150N，已知斜面長(zhǎng)3m，高，下列說(shuō)法正確的是（）A．拉力所做的總功是1500焦B．拉力所做的有用功是450焦C．物體受到斜面的摩擦力是50牛D．物體上升過(guò)程中克服摩擦所做功是750焦【分析】（1）根據(jù)功的計(jì)算公式W＝Fs可求出拉力做的功，即總功；（2）根據(jù)W＝Gh求出有用功；（3）根據(jù)總功與有用功的差得出額外功，再根據(jù)W額＝fs，變形后可求摩擦力f；（4）使用斜面時(shí)克服摩擦所做的功即額外功。【題解】A、拉力所做總功為：W總＝Fs＝150N×3m＝450J，故A錯(cuò)誤；B、拉力所做有用功為：W有＝Gh＝500N×＝300J，故B錯(cuò)誤；C、此過(guò)程所做額外功為：W額＝W總﹣W有＝450J﹣300J＝150J，由W額＝fs變形得，摩擦力為：f=W額s=D、物體上升過(guò)程中克服摩擦所做功即額外功，是150焦，故D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾【點(diǎn)評(píng)】熟練運(yùn)用總功、有用功、額外功的計(jì)算公式，明確額外功是克服摩擦力做的功，是解答此題的關(guān)鍵。二．填空題（共8小題）27．為了提高師生們的安全自救能力，學(xué)校開(kāi)展了使用滅火器的消防安全演習(xí)。（1）如圖是一種泡沫滅火器局部示意圖，當(dāng)按壓控制桿時(shí)，控制桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，可打開(kāi)閥門(mén)。滅火器的控制桿相當(dāng)于簡(jiǎn)單機(jī)械中的__________。（2）打開(kāi)閥門(mén)后，滅火器內(nèi)的物質(zhì)噴射到可燃物上，這不但可以降低可燃物的溫度，而且在可燃物表面形成一層泡沫，起到__________作用，從而達(dá)到滅火目的。（3）滅火器內(nèi)的物質(zhì)向前噴射時(shí)，手會(huì)感受到有一個(gè)向后推的力，這一事實(shí)說(shuō)明____________________?！痉治觥浚?）根據(jù)泡沫滅火器控制桿工作過(guò)程，結(jié)合杠桿的定義分析其實(shí)質(zhì)，并判斷它的好處。（2）根據(jù)滅火的原理可以知道使可燃物與氧氣隔絕可以滅火，泡沫滅火器在滅火時(shí)噴出泡沫覆蓋著可燃物上。（3）物體間力的作用是相互的?！绢}解】（1）從泡沫滅火器局部示意圖看出，當(dāng)按壓控制桿時(shí)，控制桿繞點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，可打開(kāi)閥門(mén)。此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿。（2）泡沫滅火器在滅火時(shí)噴出泡沫覆蓋在可燃物上，使可燃物與空氣隔絕。其滅火原理是隔絕氧氣。（3）因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的，當(dāng)滅火器內(nèi)的物質(zhì)向前噴射時(shí)，對(duì)物質(zhì)有一個(gè)向前的力，同時(shí)手會(huì)一個(gè)向后推的力?！敬鸢浮浚?）杠桿；（2）隔絕氧氣；（3）物體間力的作用是相互的?！军c(diǎn)評(píng)】會(huì)結(jié)合物理知識(shí)解釋生活中的實(shí)際問(wèn)題，注意物理知識(shí)在生活中的具體運(yùn)用。28．一根金屬棒AB置于水平地面上，現(xiàn)小明通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)豎直地將棒的右端B緩慢拉起，如圖甲所示，在此過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)棒所做的功W與B端離開(kāi)地面的高度x的關(guān)系如圖乙所示，請(qǐng)根據(jù)圖象解答下列問(wèn)題：（1）金屬棒的重力G為_(kāi)_________N；（2）金屬棒的重心到A端的距離d＝__________m；（3）小明想同樣的方式使用彈簧測(cè)力計(jì)豎直將棒的左端A端拉起，則A端剛好被拉起時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為_(kāi)_________N?！痉治觥浚?）在已知桿的長(zhǎng)度的情況下，根據(jù)乙圖x的不同長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的功的大小，得到桿的重力，也就是F2的示數(shù)；根據(jù)圖乙得到F1的數(shù)值；（2）由杠桿平衡條件可求出重心到A端的距離。（3）由甲乙圖和杠桿平衡條件分析可知桿的長(zhǎng)度，再利用杠桿平衡條件解得?！绢}解】（1）由乙圖可知，在B端離地處時(shí)，A離地面，因?yàn)閃＝Gh，所以金屬棒的重力G=ΔWΔ（2）由于拉力始終豎直向上，由杠桿的平衡條件可知，拉力不變（動(dòng)力臂與阻力臂之比不變）。由圖乙可知拉力F1=W1由杠桿平衡條件得，重心到A端的距離d=4（3）由圖甲可知，當(dāng)B端離地時(shí)，A端剛離地，所以金屬棒長(zhǎng)米；將A端拉起，根據(jù)杠桿平衡條件：F×＝5N×（﹣）F＝1N。答：（1）金屬棒的重力G為5N；（2）金屬棒的重心到A端的距離d為；（3）A端剛好被拉起時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1N?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查功的計(jì)算和杠桿的平衡條件，關(guān)鍵是能夠理解乙圖拐點(diǎn)位置的意義。29．使用撬棒，救援隊(duì)員把滾落在公路上的石塊撬起，如圖所示，若救援隊(duì)員在撬棒D點(diǎn)沿DM方向用力撬起石塊1，撬棒的支點(diǎn)是__________點(diǎn)；救援隊(duì)員也可在撬棒D點(diǎn)沿DN方向用力撬起石塊1，則較省力的方向是__________方向?！痉治觥浚?）杠桿的支點(diǎn)是指杠桿圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，因此，找到在杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，那個(gè)不動(dòng)的點(diǎn)就是支點(diǎn)；（2）要使杠桿更省力，杠桿動(dòng)力臂就得更長(zhǎng)，因此，分析出哪種用法時(shí)動(dòng)力臂更長(zhǎng)，就說(shuō)明此時(shí)最省力?！绢}解】（1）讀圖可知，當(dāng)沿DM方向用力撬石塊1時(shí)，杠桿圍繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此A為這時(shí)的支點(diǎn)；同樣，當(dāng)沿DN方向用力撬石塊1時(shí)，杠桿圍繞C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此C為此時(shí)的支點(diǎn)；（2）當(dāng)以A為支點(diǎn)時(shí)，杠桿的動(dòng)力臂為AD的長(zhǎng)，當(dāng)以C為支點(diǎn)時(shí)，杠桿的動(dòng)力臂是從C點(diǎn)到DN的作用線的距離，顯然要比AD要短，因此，沿DM方向用力撬石塊1更省力?！敬鸢浮緼；DM。【點(diǎn)評(píng)】能夠從圖中找出杠桿的五個(gè)要素，是解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵，同時(shí)還要明確一點(diǎn)，就是要想使用最小的力，就必須有最大的力臂。30．年糕是中國(guó)漢族的傳統(tǒng)食物，屬于農(nóng)歷新年的應(yīng)時(shí)食品。寧波一帶民間有“年糕年糕年年高，今年更比去年好”的民諺。如圖是切年糕的機(jī)器，請(qǐng)回答下面的問(wèn)題。（1）該機(jī)器屬于__________杠桿。（填“省力”或“費(fèi)力”）（2）小寧切年糕時(shí)想要更加輕松，應(yīng)將年糕靠近__________端。（填“A”或“B”）【分析】（1）結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn)，先判斷杠桿在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類(lèi)型的杠桿；（2）要想使用時(shí)更省力，應(yīng)盡量減小阻力臂的大小。【題解】（1）該機(jī)器使用時(shí)，支點(diǎn)在B點(diǎn)，動(dòng)力在A處，可知?jiǎng)恿Ρ鄞笥谧枇Ρ?，為省力杠桿；（2）要想切年糕時(shí)想要更加輕松，應(yīng)盡量減小阻力臂，應(yīng)將年糕靠近支點(diǎn)B?！敬鸢浮浚?）省力；（2）B?！军c(diǎn)評(píng)】我們把杠桿分為三類(lèi)：省力杠桿（動(dòng)力臂大于阻力臂，省力費(fèi)距離）、費(fèi)力杠桿（動(dòng)力臂小于阻力臂，費(fèi)力省距離）和等臂杠桿（動(dòng)力臂等于阻力臂，不省力不費(fèi)力，不省距離不費(fèi)距離）．解題的關(guān)鍵是搞清動(dòng)力臂和阻力臂的關(guān)系。31．小金推著購(gòu)物車(chē)在超市購(gòu)物，如圖所示，購(gòu)物車(chē)和貨物的總重為100N，A點(diǎn)離地面距離為，B、C點(diǎn)為車(chē)輪與地面的接觸點(diǎn)，當(dāng)購(gòu)物車(chē)前輪遇到障礙物時(shí)，小金先后在A點(diǎn)對(duì)購(gòu)物車(chē)施加了最小作用力。在使車(chē)的前輪越過(guò)障礙物時(shí)，施加的最小力的方向?yàn)開(kāi)___________________，最小力的大小為_(kāi)_________N；此時(shí)購(gòu)物車(chē)可視為_(kāi)_________杠桿（選“省力”“費(fèi)力”“等臂”）?！痉治觥慨?dāng)購(gòu)物車(chē)前輪遇到障礙物時(shí)，確定支點(diǎn)的位置，由力臂的定義確定小金在A點(diǎn)施力的力臂大小，進(jìn)而根據(jù)杠桿平衡條件計(jì)算最小力的大?。桓鶕?jù)動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系判斷其屬于哪種類(lèi)型的杠桿。【題解】當(dāng)購(gòu)物車(chē)前輪遇到障礙物時(shí)，支點(diǎn)為B輪，故應(yīng)在A端施加一個(gè)垂直AB所在直線向下的力時(shí)，所用的力是最小的；由圖知，此時(shí)動(dòng)力臂為，此時(shí)L動(dòng)=(0.8m)2+(0.6m由杠桿平衡條件可知：F壓L動(dòng)＝GL阻，即；F壓×1m＝100N×，解得F＝30N；此時(shí)的動(dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿；【答案】垂直AB所在直線向下；20；省力?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查杠桿平衡條件的應(yīng)用，找到支點(diǎn)是關(guān)鍵，本題屬于中等難度試題。32．如圖所示，物體A重為200N，C、D滑輪重均為30N。物體B重為120N，它恰好能拉著A向右勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)滑輪與繩子間摩擦。（1）圖中D為_(kāi)_________（填“定”或“動(dòng)”）滑輪。（2）現(xiàn)用水平向左的拉力F作用于物體A，使物體B勻速上升，拉力F的大小為_(kāi)_________N，物體A受到摩擦力的方向?yàn)開(kāi)_________。（選填“水平向左”或“水平向右”）【分析】（1）定滑輪使用時(shí)，滑輪的位置固定不變；定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，不省力也不費(fèi)力，但可以改變作用力方向；動(dòng)滑輪使用時(shí)，滑輪隨重物一起移動(dòng)；動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿，可以省一半的力，但費(fèi)距離；（2）由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n＝2，利用不計(jì)繩重和摩擦?xí)rF=12（G+G動(dòng)）求出繩子自由端的拉力，物體A勻速運(yùn)動(dòng)，拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，可知物體若用一水平向左的力F拉動(dòng)物體A，拉力F的大小等于物體A所受摩擦力與繩子自由端的拉力之和?！绢}解】（1）由圖可知，D滑輪隨物體一起運(yùn)動(dòng)，因此D滑輪是動(dòng)滑輪；C滑輪固定不動(dòng)，因此C滑輪是定滑輪；（2）由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n＝2，不計(jì)滑輪與繩子間摩擦，繩子自由端的拉力：F繩=12（GB+G動(dòng)）=12×物體A勻速運(yùn)動(dòng)，則拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，所以物體A所受摩擦力：f＝F繩＝75N，用一水平向左的力F拉動(dòng)物體A，使物體B勻速上升，此時(shí)物體A受到摩擦力方向水平向右，由于壓力和接觸面的粗糙程度不變，所以摩擦力大小不變，此時(shí)拉力：F＝f+F繩＝75N+75N＝150N?！敬鸢浮浚?）動(dòng)；（2）150；水平向右?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查定滑輪和動(dòng)滑輪的識(shí)別、滑輪組繩端拉力的計(jì)算、滑動(dòng)摩擦力的大小以及平衡力知識(shí)的應(yīng)用，考點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)多，綜合性強(qiáng)。33．如圖所示，當(dāng)重為10牛的物體G靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)a的讀數(shù)是6N。試回答下列問(wèn)題：（不計(jì)繩重及摩擦）（1）彈簧測(cè)力計(jì)b的讀數(shù)是__________。（2）2秒內(nèi)將重物勻速拉升10厘米，拉力的功率為_(kāi)_________瓦。（3）若重物G增大為12牛，仍將其勻速拉升10厘米，則裝置的機(jī)械效率會(huì)__________（選填“變小”、“不變”或“變大”）?！痉治觥浚?）同一根繩子上拉力是相等的；（2）由圖可知n＝2，根據(jù)s＝nh計(jì)算拉力移動(dòng)的距離，再根據(jù)W＝Fs計(jì)算拉力做的功，最后根據(jù)P=（3）利用不計(jì)繩重和摩擦?xí)rη=W【題解】（1）根據(jù)圖片可知，彈簧測(cè)力計(jì)a和b都連接在同一根繩子上，則當(dāng)繩子靜止時(shí)，兩個(gè)測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)是相等的，即b的讀數(shù)為6N。（2）由圖可知n＝2，拉力移動(dòng)的距離s＝nh＝2×10×10﹣2m＝，則拉力做的功：W＝Fs＝6N×＝；則拉力的功率：P=（3）若重物G增大為12牛，而動(dòng)滑輪的重力不變，根據(jù)不計(jì)繩重和摩擦?xí)rη=W【答案】（1）6N；（2）；（3）變大?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查動(dòng)滑輪的特點(diǎn)、功和功率的計(jì)算以及機(jī)械效率的影響因素，知道同一根繩子上的拉力處處相等是解題的關(guān)鍵。34．有一斜面長(zhǎng)s＝5m，高h(yuǎn)＝2m，用彈簧測(cè)力計(jì)把一物塊沿斜面從底部勻速拉到頂部，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示。若該斜面的機(jī)械效率為80%，則物體的重力為_(kāi)_________N，物體受到斜面的摩擦力為_(kāi)_________N，使用斜面可以__________（選填“省力”或“省功”）。【分析】（1）由圖讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，由η=W（2）由W有＝Gh計(jì)算有用功，W總＝Fs計(jì)算總功，由W額＝fs計(jì)算物體受到斜面的摩擦力；（3）比較拉力與物體重力關(guān)系可知斜面能否省力，比較有用功和總功關(guān)系可知斜面能否省功?！绢}解】（1）由圖知，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為，根據(jù)η=W有W總（2）有用功W有＝Gh＝×2m＝，總功W總＝Fs＝×5m＝18J，克服物體與斜面間的摩擦做的額外功：W額＝W總﹣W有＝18J﹣＝，由W額＝fs可得，物體受到斜面的摩擦力：f=W（3）因?yàn)镕＜G，所以使用斜面能省力；因?yàn)閃總＞W(wǎng)額，所以使用斜面不能省功?！敬鸢浮?；；省力?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了斜面的認(rèn)識(shí)、斜面機(jī)械效率的計(jì)算，要知道克服摩擦所做的功是額外功。三．實(shí)驗(yàn)探究題（共2小題）35．斜面是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，在生活和生產(chǎn)中使用斜面的好處是可以省力，那么斜面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(guò)比較沿斜面拉力F與物體重力G的比值大小來(lái)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(yàn)證上述猜想，利用如圖所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中物體在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，相關(guān)的記錄如表。實(shí)驗(yàn)序號(hào)123456斜面傾角θθθθθ1（θ1＞θ）θ2（θ2＞θ1）斜面的表面材料木板毛巾木板木板木板木板物塊重G/N沿斜面拉力F/N（1）物體從斜面底端沿斜面勻速拉到頂端過(guò)程中，傾斜角度越大，機(jī)械效率__________（選填“越高”、“越低”或“不變”）；（2）通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)1、5、6中的數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是：______________________________；（3）小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想3是錯(cuò)誤的，他的依據(jù)是：______________________________________________________________________；（4）完成實(shí)驗(yàn)后，小明還想知道實(shí)驗(yàn)1中物體在斜面上受到的摩擦力f的大小。已知斜面傾角θ時(shí)，斜面長(zhǎng)1m、高，分析可知f＝__________N?！痉治觥浚?）利用機(jī)械效率的計(jì)算公式η=W（2）采用控制變量法對(duì)比數(shù)據(jù)，即可得出結(jié)論；（3）根據(jù)受力情況，依據(jù)力的平衡條件確定摩擦力大小。【題解】（1）斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度有關(guān)。斜面粗糙程度相同時(shí)，斜面的傾斜程度越大，機(jī)械效率越高；（2）對(duì)比實(shí)驗(yàn)1、5、6中的數(shù)據(jù)可知，在斜面的表面材料、物重相同的情況下，傾角越小，拉力越小，故結(jié)論是：在其他條件相同時(shí)，斜面的傾斜程度越小，提升物體越省力；（3）探究斜面省力的情況與重力大小有關(guān)時(shí)，根據(jù)控制變量法可知，實(shí)驗(yàn)中需要控制傾角相同、表面材料相同，物體的重力不同，所以需要對(duì)比1、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；根據(jù)1、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，物體的重力變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍，拉力會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍，即沿斜面的拉力與物體的重力G的比值大小相等；由題意可知，這三次實(shí)驗(yàn)的省力情況相同，故猜想3是錯(cuò)誤的；（4）根據(jù)W＝Fs、W總＝W有+W額可得：Fs＝Gh+fs（s表示斜面的長(zhǎng)度、h表示斜面的高度）代入數(shù)據(jù)，解得：f＝；【答案】（1）越高；（2）斜面的傾斜程度越小，提升物體越省力；（3）比較1、3、4幾次實(shí)驗(yàn)，沿斜面的拉力與物體的重力的比值相等；（4）?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查斜面機(jī)械及其應(yīng)用、斜面省力的影響因素的知識(shí)，掌握功的計(jì)算、有用功、額外功、總功的含義，理解省力的依據(jù)是解答本題的關(guān)鍵，具有很強(qiáng)的綜合性。36．實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖（每個(gè)鉤碼重2N）（1）通過(guò)表中數(shù)據(jù)可分析出實(shí)驗(yàn)1是用__________圖做的實(shí)驗(yàn)，（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率__________。（3）比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可得出結(jié)論：使用同一滑輪組，提升不同的重物時(shí)，____________________，滑輪組的機(jī)械效率越高。物理量實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)3鉤碼重G（N）446鉤碼上升高度h（m）繩端拉力F（N）繩端移動(dòng)距離S（m）機(jī)械效率74%57%83%【分析】（1）根據(jù)表中s和h的關(guān)系，確定承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n，再根據(jù)n的大小確定滑輪組的結(jié)構(gòu)回答；（2）實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2，用不同的滑輪組，提升相同的重物，所做的有用功相同，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，做的額外功越多，機(jī)械效率越低；（3）實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3，使用同樣的滑輪組，做的額外功相同，提起的物體越重，做的有用功越多，有用功占總功的比值越大，機(jī)械效率越大?！绢}解】（1）第一次實(shí)驗(yàn)中，s＝3h，即承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n＝3，所以使用圖甲做的實(shí)驗(yàn)；（2）由實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)分析可知：使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率低；（3）由實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可得：使用同一滑輪組，物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高?！敬鸢浮浚?）甲；（2）低；（3）增大提升的物重。【點(diǎn)評(píng)】在此實(shí)驗(yàn)中，對(duì)滑輪組的分析、機(jī)械效率公式的運(yùn)用是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中分別探究了機(jī)械效率高低與動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)、提升物體重力等多個(gè)量的關(guān)系，因此控制變量法的運(yùn)用也十分關(guān)鍵。四．計(jì)算題（共2小題）37．如圖甲所示的裝置，A是重15N的空吊籃，繩子B和C能承受的最大拉力分別為100N和50N。質(zhì)量為50kg的小張同學(xué)將A提升到高處，施加的拉力F隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖乙所示，A上升的速度v隨時(shí)間變化關(guān)系如圖丙所示。忽略繩重及摩擦。求：（1）動(dòng)滑輪的重力；（2）1～2s內(nèi)拉力F的功率；（3）此裝置最多能勻速運(yùn)載多重的貨物？【分析】（1）由圖丙可知，在第2s內(nèi)A被勻速提升，由圖乙可知第2s內(nèi)拉力F大??；由圖知，n＝2，忽略繩重及摩擦，拉力F=1n（GA+G（2）由圖丙可知，第2s內(nèi)A上升的速度，拉力端移動(dòng)速度等于A上升速度的2倍，利用P＝Fv求第2s內(nèi)拉力F的功率；（3）忽略繩重及摩擦，C處繩子拉力FC=1n（FB+G動(dòng)），據(jù)此判斷要以C處最大拉力為準(zhǔn)并求出B處繩子的拉力，此裝置最多能勻速運(yùn)載貨物的重力等于B處拉力減去【題解】（1）由圖丙可知，在1～2s內(nèi)（第2s內(nèi)）A被勻速提升，由圖乙可知拉力F＝10N，由圖知，n＝2，忽略繩重及摩擦，拉力F=1n（GA+GG動(dòng)＝nF﹣GA＝2×10N﹣15N＝5N；（2）由圖丙可知，第2s內(nèi)A上升的速度vA＝2m/s，拉力端移動(dòng)速度v＝2vA＝2×2m/s＝4m/s，第2s內(nèi)拉力F的功率：P=Wt=Fst=Fv＝（3）忽略繩重及摩擦，C處繩子拉力：FC=1n（FB+G動(dòng)）=12×則當(dāng)C處最大拉力為50N時(shí)，B處拉力為95N，小于繩子B能承受的最大拉力100N；當(dāng)B處最大拉力為100N時(shí)，C處拉力為，大于繩子C能承受的最大拉力50N；所以要以C處最大拉力為準(zhǔn)，此時(shí)B處的拉力：FB＝GA+G貨物＝95N，此裝置最多能勻速運(yùn)載貨物的重力：G貨物＝FB﹣GA＝95N﹣15N＝80N。答：（1）動(dòng)滑輪的重力為5N。（2）1～2s內(nèi)拉力F的功率為40W。（3）此裝置最多能勻速運(yùn)載80N的貨物?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)滑輪組拉力計(jì)算公式、功率的計(jì)算，掌握好基礎(chǔ)知識(shí)，靈活應(yīng)用公式是關(guān)鍵，還要能從圖象中獲取有用信息。38．如圖所示是一種起重機(jī)的示意圖。起重機(jī)重×104N（包括懸臂），重心為P1，為使起重機(jī)起吊重物時(shí)不致傾倒，在其右側(cè)配有重M（重心為P2）?，F(xiàn)測(cè)得AB為10m，BO為1m，BC為4m，CD為。（1）若該起重機(jī)將重物吊升6m，用時(shí)50s，則重物上升的平均速度是多少？（2）現(xiàn)在水平地面上有重為×104N的貨箱，若要吊起此貨箱，起重機(jī)至少需加重量為多少的配重？（3）該起重機(jī)最大配重量是多少？【分析】（1）知道重物上升的高度和時(shí)間，利用速度公式求重物上升的平均速度；（2）若要吊起此貨箱，對(duì)貨箱的拉力等于貨箱重力，此時(shí)支點(diǎn)為B，利用杠桿平衡條件求配重；（3）不起吊物體時(shí)，支點(diǎn)為C，根據(jù)杠桿平衡條件可得最大配重?！绢}解】（1）重物上升的平均速度：v=s（2）若要吊起此貨箱，起重機(jī)對(duì)貨箱的拉力：F拉′＝G＝×104N，支點(diǎn)為B，配重的力臂：BD＝BC+CD＝＝，根據(jù)杠桿平衡條件可得：F拉′×AB＝G起重機(jī)×BO+G配重×BD，即：×104N×10m＝×104N×1m+G配重×，解得：G配重＝4×104N；（3）不起吊物體時(shí)，支點(diǎn)為C，起重機(jī)自重的力臂：OC＝BC﹣BO＝4m﹣1m＝3m；配重的力臂：CD＝。根據(jù)杠桿平衡條件可得：G起重機(jī)×OC＝G配重′×CD，即：×104N×3m＝G配重′×，解得最大配重：G配重′＝×104N。答：（1）重物上升的平均速度是；（2）起重機(jī)至少需加重量為4×104N的配重；（3）該起重機(jī)最大配重量是×104N?！军c(diǎn)評(píng)】本題為力學(xué)綜合題，考查了速度公式和杠桿平衡條件的應(yīng)用，確定兩種情況下的支點(diǎn)、利用杠桿平衡條件是關(guān)鍵。五．解答題（共4小題）39．在東京奧運(yùn)會(huì)中，中國(guó)健兒拼搏進(jìn)取，為國(guó)爭(zhēng)光，獲得38金，32銀，18銅的佳績(jī)，請(qǐng)分析以下比賽中涉及到的科學(xué)知識(shí)。（1）四人雙槳賽艇比賽中，運(yùn)動(dòng)員用船槳?jiǎng)澦畷r(shí)手中使用的船槳屬于__________杠桿（選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”）；（2）全紅嬋從跳臺(tái)騰空跳起向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)再向下，最后壓住水花沒(méi)入水中，若不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能____________________，重力勢(shì)能____________________（填寫(xiě)變化情況）；（3）在抓舉比賽中，舉重運(yùn)動(dòng)員兩手間的間距往往較寬，有利于__________（選填“增大”或“減小”）舉起的高度?！痉治觥浚?）根據(jù)船槳在使用的過(guò)程中動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系確定杠桿的類(lèi)型；（2）重力勢(shì)能大小的影響因素：質(zhì)量、高度；