作業(yè)06 第十二章 機(jī)械效率-人教版八年級(jí)《物理》暑假分層作業(yè)

PAGE1作業(yè)04第十章浮力杠桿的分類(lèi)江西景色迷人，如圖所示是記者拍攝的一幅江西水鄉(xiāng)畫(huà)面.圖中船夫用船槳?jiǎng)澦畷r(shí)，船槳是費(fèi)力（選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”）杠桿；當(dāng)空船靜止在水面時(shí)，船受到的重力和水對(duì)船的浮力是一對(duì)平衡力（選填“相互作用力”或“平衡力”）.【答案】費(fèi)力；平衡力【解析】因?yàn)榇瑯谑褂眠^(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，所以是費(fèi)力杠桿，但省距離；當(dāng)空船靜止在水面時(shí)，船受到的重力和水對(duì)船的浮力是一對(duì)平衡力。杠桿的平衡條件杠桿平衡的條件公式是：F1L1＝F2L2。若作用在杠桿上的動(dòng)力是40N，動(dòng)力臂是阻力臂的3倍，那么杠桿平衡時(shí)，阻力的大小為120N?！敬鸢浮縁1L1＝F2L2；120N?！窘馕觥扛軛U的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂，其公式為：F1L1＝F2L2；根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2，40N×3＝F2×1，解得：F2＝120N。杠桿及其五要素如圖，撬棒AB長(zhǎng)1.8米，AO長(zhǎng)40厘米，重物對(duì)棒A端的壓力F＝700牛，則要撬動(dòng)重物需要的最小力為200牛，作用的位置應(yīng)在B，方向垂直于AB向下。為了更加省力，可將支點(diǎn)O向A端移動(dòng)?！敬鸢浮?00；B；垂直于AB向下；A。【解析】如圖以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)，要使在B端施加的動(dòng)力最小，此時(shí)動(dòng)力臂L1＝AB＝AB﹣AO＝1.8m﹣0.4m＝1.4m，根據(jù)杠桿平衡條件：F1?L1＝F2?L2可得：F1＝＝＝200N。為了更加省力，在阻力一定時(shí)，就應(yīng)增大動(dòng)力臂長(zhǎng)度，減小阻力臂長(zhǎng)度，因此應(yīng)將O點(diǎn)向A端移動(dòng)。有用功和額外功如圖所示，斜面長(zhǎng)度為4m，高度為1.5m，用平行于斜面的拉力F＝50N，將重為100N的物體由斜面的底端勻速拉到頂端，拉力對(duì)物體做的有用功為150J，拉力做總功200J，物體受到的摩擦力12.5N。【答案】150；200；12.5?！窘馕觥坷?duì)物體做的有用功：W有用＝Gh＝100N×1.5m＝150J，拉力做的總功：W總＝Fs＝50N×4m＝200J，克服摩擦力所做的額外功：W額＝W總﹣W有用＝200J﹣150J＝50J，由W額＝fs可得物體受到的摩擦力：f＝＝＝12.5N。定滑輪及其工作特點(diǎn)學(xué)校升旗儀式上，當(dāng)升旗手緩緩向下拉繩子時(shí)，旗子就會(huì)徐徐上升，這是由于旗桿頂部有一個(gè)定滑輪，它能改變力的方向，但不能（選填“能”或“不能”）省力。【答案】定；不能。【解析】根據(jù)定滑輪的工作原理可知：旗桿頂部的定滑輪只能改變力的方向，而不能省力?；啠ńM）的機(jī)械效率如圖所示，用定滑輪和動(dòng)滑輪分別將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，不計(jì)繩重與摩擦，且動(dòng)滑輪重G動(dòng)小于乙物體的物重G，則所用的拉力F甲＞F乙（選填“＞”、“＜”或“＝”，下同），其機(jī)械效率η甲＞η乙。【答案】＞；＞?！窘馕觥坑啥ɑ喌氖褂锰攸c(diǎn)可知：F甲＝G；F乙＝（G+G動(dòng)），所以F甲＞F乙。如圖所示，用定滑輪和動(dòng)滑輪分別將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，不計(jì)繩重與摩擦，則所做的有用功一樣大，由于要克服動(dòng)滑輪重力的作用，所以使用動(dòng)滑輪做的總功多，由η＝可知定滑輪的機(jī)械效率高，所以η甲＞η乙。某工人用如圖所示的裝置把重240N的物體提高1m，所用的拉力為150N，則該工人克服重力所做的有用功為240J，總功為300J，該滑輪組的機(jī)械效率是80%。【答案】240；300；80%?！窘馕觥吭摴と丝朔亓λ龅挠杏霉閃有用＝Gh＝240N×1m＝240J，總功W總＝FS＝150N×2×1m＝300J，機(jī)械效率η＝。一、單選題1．如圖所示是我國(guó)古代運(yùn)送巨木的勞動(dòng)情景示意圖。他們通過(guò)橫桿、支架、石塊等，將巨木的一端抬起，墊上圓木，以便將其移動(dòng)到其他地方。關(guān)于此情景中涉及物理知識(shí)應(yīng)用說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．此情景中的橫桿是省力杠桿 B．支架下面的石塊是為了增大摩擦C．巨木下面墊上圓木是為了減小摩擦 D．調(diào)整支架的位置可以達(dá)到更省力【答案】B?！窘馕觥緼．由圖可知，橫桿的動(dòng)力臂大于阻力臂，因此橫桿是省力杠桿，故A正確，不符合題意；B．支架下面的石塊是為了增大受力面積，減小壓強(qiáng)，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．巨木下面墊上圓木，滑動(dòng)摩擦變滾動(dòng)摩擦，減小摩擦，故C正確，不符合題意；D．調(diào)整支架的位置，可以改變動(dòng)力臂的長(zhǎng)度，如果動(dòng)力臂比阻力臂更大，那么更省力，故D正確，不符合題意。2．下列杠桿在正常使用時(shí)，屬于省距離杠桿的是（）A．托盤(pán)天平B．鑷子C．燕尾夾D．瓶蓋起子【答案】B。【解析】A．托盤(pán)天平在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，不省力，也不省距離。故A不符合題意；B．鑷子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，費(fèi)力但省距離。故B符合題意；C．如圖所示：當(dāng)用力摁住A點(diǎn)打開(kāi)該夾子時(shí)，AC是圍繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的，故B為支點(diǎn)；由于AB和BC長(zhǎng)度大致相等，動(dòng)力臂約等于阻力臂，因此燕尾夾可看作等臂杠桿，不省力，也不省距離。故C不符合題意；D．瓶蓋起子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力但費(fèi)距離。故D不符合題意。3．如圖所示，G＝l00N、G動(dòng)＝10N，用力F將重物G以0.2m/s的速度勻速提升，則所需拉力F及力F拉繩的速度v分別為（不計(jì)摩擦）（）A．50N、0.4m/sB．5.5N、0.4m/sC．200N、0.1m/sD．210N、0.1m/s【答案】D。【解析】重物是勻速上升的，滑輪的兩邊繩上的力大小相等，均等于重物的重力大小。所以F＝2G+G動(dòng)=2×100N+10N=210N動(dòng)滑輪上升的速度為物體上升速度的一半，所以vF＝0.5vG=0.5×0.2m/s=0.1m/s故D符合題意。4．如圖所示，課桌的重心為O點(diǎn)，以C點(diǎn)為支點(diǎn)，在B點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的力F=300N，恰好使課桌的右端被抬起，若以D點(diǎn)為支點(diǎn)，在A點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的力，恰好使課桌的左端被抬起，則該力的大小（

）A．小于300NB．等于300NC．大于300ND．無(wú)法判斷【答案】A。【解析】以C點(diǎn)為支點(diǎn)，在B點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的力F，由杠桿平衡條件知道………①以D點(diǎn)為支點(diǎn)，在A點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的力F′由杠桿平衡條件知道………②由①②知道………③由圖知道故故A符合題意，BCD不符合題意。5．用圖的裝置勻速吊起一個(gè)重為2N的物體，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．圖中滑輪的作用是改變用力的方向 B．拉力F的大小一定為1NC．該裝置的機(jī)械效率可達(dá)到100% D．增大提升的物重，機(jī)械效率會(huì)增大【答案】D。【解析】A．圖中滑輪是動(dòng)滑輪，不能改變力的方向，故A錯(cuò)誤；B．如果考慮滑輪的重力，不計(jì)繩重和摩擦，拉力的大小故B錯(cuò)誤；C．使用該裝置時(shí)，不僅要克服滑輪本身的重力做功，還要克服摩擦做功，要做額外功，所以總功一定大于有用功，即有用功與總功的比值一定小于1，也就是機(jī)械效率小于100%，不可能達(dá)到100%，故C錯(cuò)誤；D．該裝置不變，額外功不變，增大提升的物重，增加有用功，有用功在總功中所占的比值增大，機(jī)械效率會(huì)增大，故D正確。6．如圖所示，在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使杠桿在水平位置平衡是為了方便測(cè)量力臂B．圖中杠桿受到的動(dòng)力和阻力大小等于鉤碼的重力大小C．多次實(shí)驗(yàn)的目的是為了避免偶然性D．某次實(shí)驗(yàn)中，杠桿沒(méi)有在水平位置靜止，則此時(shí)杠桿不平衡。【答案】D。【解析】A．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使杠桿在水平位置平衡時(shí)，拉力與杠桿垂直，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)距離即為力臂，所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使杠桿在水平位置平衡是為了方便測(cè)量力臂，故A正確，A不符合題意；B．由二力平衡知識(shí)得，圖中杠桿受到的動(dòng)力和阻力大小等于鉤碼的重力大小，故B正確，B不符合題意；C．多次實(shí)驗(yàn)的目的是為了避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性，故C正確，C不符合題意；D．杠桿的平衡是指杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。所以某次實(shí)驗(yàn)中，杠桿沒(méi)有在水平位置靜止，則此時(shí)杠桿平衡，故D錯(cuò)誤，D符合題意。7．如圖所示，工人用F=500N的拉力將重為700N的物體在10s內(nèi)緩慢拉至斜面的頂端，斜面長(zhǎng)度為2m，關(guān)于這個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．拉力做功為700J B．物體受到的摩擦力為150NC．斜面的機(jī)械效率為71.4% D．有用功的功率為50W【答案】B?！窘馕觥緼．拉力做的功為故A錯(cuò)誤；B．在直角三角形中30°角所對(duì)的直角邊等于斜邊的一半，所以物體上升的高度為物體做的有用功為物體克服摩擦力做的額外功為所以物體受到的摩擦力為故B正確；C．斜面的機(jī)械效率為故C錯(cuò)誤；D．有用功的功率為故D錯(cuò)誤。8．如圖所示，物體A所受的重力為130N，滑輪所受的重力是10N，當(dāng)整個(gè)裝置靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)是34N，不計(jì)繩重及滑輪摩擦，物體B所受的重力是（）A．40N B．60N C．12N D．7N【答案】C?！窘馕觥坑深}知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為34N，動(dòng)滑輪重10N，滑輪兩側(cè)繩子的拉力是相等的，B懸空且處于靜止?fàn)顟B(tài)，由二力平衡條件可得繩子的拉力F=GB，一根繩子跨過(guò)定滑輪，繩子兩端的拉力大小相等。對(duì)滑輪由力的平衡條件可得則B的重力故ABD不符合題意，C符合題意。9．如圖所示，用110N的拉力剛好可以拉動(dòng)一重為300N的物體勻速上升，現(xiàn)用同樣的滑輪組拉動(dòng)重為600N的物體上升0.1m（g取10N/kg，不計(jì)繩重及滑輪之間的摩擦），則動(dòng)滑輪所受的重力G動(dòng)和拉力分別為（）A．140N

185N B．30N

185N C．30N

210N D．80N

210N【答案】C。【解析】由圖可知，承擔(dān)物重繩子的股數(shù)n=3，不計(jì)繩重及滑輪之間的摩擦，由知道，動(dòng)滑輪的重力QUOTE拉動(dòng)重為600N的物體時(shí)繩子自由端拉力故ABD不符合題意，C符合題意。10．如圖所示，杠桿重20N，用此杠桿先后兩次將掛在同一位置的重為G1＝50N和G2＝100N的重物勻速提升，分別使重物上升了h1＝0.4m和h2＝0.2m，則下列說(shuō)法正確的是（）A．第1次做的有用功多B．第2次做的額外功多C．第1次做的總功少D．第2次機(jī)械效率大【答案】D。【解析】設(shè)杠桿重力為G，分析如下：A．第一次做的有用功為第二次做的有用功為兩次做功相等，故A錯(cuò)誤；B．第一次做的額外功第二次做的額外功為所以第二次做的額外功少，故B錯(cuò)誤；C．第一次做的總功為第二次做的總功為所以第一次做的總功多，故C錯(cuò)誤；D．第一次機(jī)械效率為第二次機(jī)械效率為所以第二次機(jī)械效率大，故D正確。11．如圖所示，甲、乙分別為同一滑輪組的不同繞法，忽略繩重及一切阻力，用圖甲繞法勻速提升重為900N的物體時(shí)，機(jī)械效率為90%。下列判斷正確的是（）①拉力F1的大小為450N②用圖乙繞法勻速提升400N重物時(shí)，機(jī)械效率為80%③分別用兩種繞法勻速提升相同重物時(shí)，圖乙繞法機(jī)械效率大④分別用兩種繞法勻速提升相同重物升高相同高度，F(xiàn)1、F2做功相等A．只有②④正確 B．只有①②正確C．只有②③正確 D．只有①②④正確【答案】A?！窘馕觥竣儆蓤D甲可知，承擔(dān)物重繩子的股數(shù)n1=2。用圖甲繞法勻速提升重為900N的物體時(shí)，機(jī)械效率為90%。由可知，拉力F1的大小為故①錯(cuò)誤；②動(dòng)滑輪重為G動(dòng)=n1F1-G=2×500N-900N=100N由圖乙可知，乙圖中承擔(dān)物重繩子的股數(shù)為n2=3。當(dāng)用圖乙繞法勻速提升400N重物時(shí)，繩子的拉力為機(jī)械效率為故②正確；③因忽略繩重及一切阻力，機(jī)械效率可推導(dǎo)為由上式可知，機(jī)械效率的大小與繩子的繞法無(wú)關(guān)。所以分別用兩種繞法勻速提升相同重物時(shí)，圖甲、乙繞法機(jī)械效率相同。故③錯(cuò)誤；④當(dāng)用兩種繞法勻速提升相同重物升高相同高度時(shí)，由W有=Gh可知，兩種繞法所做的有用功相同，又因?yàn)楹雎岳K重及一切阻力，故克服動(dòng)滑輪重做的額外功相同。由W總=W有+W額可知，兩種繞法勻速提升相同重物升高相同高度時(shí)，F(xiàn)1、F2做功相等。故④正確。綜上可知，①③錯(cuò)誤，②④正確。故A正確，BCD錯(cuò)誤。12．利用如圖所示的滑輪組，使重80N的物體A沿水平地面勻速向左移動(dòng)1m，物體A與地面間摩擦力為30N，不計(jì)繩重、滑輪重以及滑輪與軸間摩擦，則下列說(shuō)法正確（）A．拉力F為30NB．滑輪組掛鉤拉物體A的力為30NC．該滑輪組既能省力又可以省距離D．繩子自由端移動(dòng)的距離為3m【答案】B?！窘馕觥緼B．如圖所示的滑輪組繩子有效股數(shù)為n=2，物體A沿水平地面勻速向左移動(dòng)，故物體A在水平方向受到平衡力作用，物體A與地面間摩擦力為30N，滑輪組掛鉤拉物體A的力等于摩擦力30N；不計(jì)繩重、滑輪重以及滑輪與軸間摩擦，拉力故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)功的原理，該滑輪組能省力但不省距離，因?yàn)槔K端移動(dòng)的距離為物體A移動(dòng)的距離的2倍，所以繩端移動(dòng)的距離故CD錯(cuò)誤。二、多選題13．如圖是關(guān)于杠桿的作圖，正確的是（）A．作用在魚(yú)竿上的阻力及其力臂 B．施加在門(mén)把手上力F的力臂C．作用在杠桿上動(dòng)力F的力臂 D．作用在杠桿上FA的力臂及杠桿平衡時(shí)作用在B端的最小力FB【答案】ABD?！窘馕觥緼．作用在魚(yú)竿上的阻力是魚(yú)線(xiàn)對(duì)魚(yú)竿的拉力，作用點(diǎn)在魚(yú)竿上，阻力的方向豎直向下，支點(diǎn)O到阻力作用線(xiàn)的距離l為阻力的力臂，故A正確；B．圖中O為支點(diǎn)，動(dòng)力F的力臂是指從支點(diǎn)O到力F作用線(xiàn)的距離，故B正確；C．圖中O為支點(diǎn)，動(dòng)力F的力臂是指從支點(diǎn)O到力F作用線(xiàn)的距離，而圖中選取部分不是從支點(diǎn)O到力F作用線(xiàn)的距離，故C錯(cuò)誤；D．圖中O為支點(diǎn)，動(dòng)力F的力臂是指從支點(diǎn)O到力F作用線(xiàn)的距離l；在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，動(dòng)力越小，圖中動(dòng)力作用在B端時(shí)，以O(shè)B為動(dòng)力臂是最長(zhǎng)的力臂，動(dòng)力垂直于OB，方向向下，故D正確。14．輕質(zhì)杠桿OAB中，O為支點(diǎn)，OA⊥AB，OA=24cm，AB=7cm，在OA的中點(diǎn)懸吊的重物G=5N，動(dòng)力F作用在B點(diǎn)，使杠桿在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（）A．動(dòng)力F作用在B點(diǎn)，則動(dòng)力臂是OAB．當(dāng)前位置，作用在B點(diǎn)的最小力F應(yīng)沿豎直方向向上C．當(dāng)前位置，作用在B點(diǎn)的最小力F大小為2.4ND．轉(zhuǎn)動(dòng)到虛線(xiàn)位置時(shí)，阻力臂變小【答案】CD。【解析】A．動(dòng)力F作用在B點(diǎn)，但題目未給力的作用方向，如果力的方向垂直于OB向上，動(dòng)力臂是OB，故A錯(cuò)誤；B．阻力和阻力臂不變，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，動(dòng)力越小，當(dāng)力臂為OB時(shí)，力臂最長(zhǎng)，此時(shí)最省力，力F垂直于OB向上，如圖所示：故B錯(cuò)誤；C．動(dòng)力臂由杠桿平衡條件得G×OA=F×OBD．當(dāng)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)到虛線(xiàn)位置時(shí)，阻力臂OD如圖所示：此時(shí)阻力臂變小，故D正確。15．在使用簡(jiǎn)單機(jī)械的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．使用筷子時(shí)阻力臂＞動(dòng)力臂B．滑輪組拉重物的繩子股數(shù)n＝5C．使杠桿平衡兩次拉力F1＞F2D．拉重GA的物體，拉力F＝GA【答案】AC?！窘馕觥緼．使用筷子時(shí)，是費(fèi)力杠桿，是阻力臂大于動(dòng)力臂，故阻力小于動(dòng)力，故A正確；B．如圖直接與動(dòng)滑輪相連承重的一共4端，故滑輪組拉重物的繩子股數(shù)n＝4，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)斜拉時(shí)，動(dòng)力臂變短，故動(dòng)力變大，故F1＞F2，故C正確；D．在水平面拉動(dòng)物體時(shí)，此時(shí)的F＝f，故D錯(cuò)誤。16．如圖所示的滑輪組不計(jì)繩重及摩擦，每個(gè)滑輪重1N，物體A重3N。第一次用力F將物體在2s內(nèi)勻速提高了1m，繩端移動(dòng)距離和速度分別為s、v；第二次用力F′將物體在1s內(nèi)勻速提高了1m。以下結(jié)論正確的是（）A．s=2m B．v=2m/s C．F=2N D．=2N【答案】ACD?！窘馕觥緼．從圖中可知n=2，第一次用力F將物體在2s內(nèi)勻速提高了1m，繩端移動(dòng)距離s=2h=2×1m=2m故A正確；B．繩端移動(dòng)的速度為故B錯(cuò)誤；C．拉力為故C正確；D、第二次用力F′將物體在1s內(nèi)勻速提高了1m，拉力為故D正確。三、填空題17．如圖所示，在F＝60N的水平拉力作用下，使重800N的物體沿水平地面做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，不計(jì)繩、滑輪重及滑輪的摩擦，則物體和地面間的摩擦力f＝______N，若物體的速度為0.2m/s，則拉力的功率是________W。【答案】18036【解析】[1]由圖得，滑輪組繞動(dòng)滑輪的繩子的段數(shù)在F＝60N的水平拉力作用下，物體沿水平地面做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，不計(jì)繩、滑輪重及滑輪的摩擦，由力的平衡得，物體和地面間的摩擦力[2]若物體的速度為0.2m/s，則拉力移動(dòng)的速度為拉力的功率為18．如圖所示，物體A、B的重分別為40N、20N，滑輪重和滑輪與繩子之間的摩擦忽略不計(jì)，此時(shí)物體A在水平面上向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，物體A在水平面上向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到桌面的摩擦力為_(kāi)_____N，若用力F向左拉物體A，使物體A向左做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力F為_(kāi)_____N?！敬鸢浮?020【解析】[1]滑輪重和滑輪與繩子之間的摩擦忽略不計(jì)，由圖知，此滑輪組由2段繩子承擔(dān)B物體的重力，所以繩子上的拉力A向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在水平方向A受到的摩擦力和繩對(duì)A的拉力平衡，所以方向水平向左。[2]若使物體A向左做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)A受向左的拉力F、向右的摩擦力和向右的繩子拉力FA，且A對(duì)水平面的壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，則A受到的摩擦力大小不變（仍為10N）。因A處于平衡狀態(tài)且繩子上的拉力大小不變，則由力的平衡條件可得向左的拉力19．如圖所示，滑輪重為20N，物體A重為90N，不計(jì)摩擦和繩重，將物體A勻速豎直提升過(guò)程中，拉力F的大小為_(kāi)_____，將物體A提升20cm，拉力F做的功是______J?！敬鸢浮?00N20【解析】[1]由圖知道，n=2，不計(jì)繩重和摩擦，勻速提升A，則繩子中的力等于A的重力大小，又一根繩子跨過(guò)動(dòng)滑輪繩子兩端拉力大小相等，則向上的拉力[2]將物體A提升20cm，拉力端移動(dòng)的距離拉力做的功20．如圖所示，搬運(yùn)工人用滑輪組在20s內(nèi)將重為540N的重物勻速提升3m，所用拉力為200N，則動(dòng)滑輪的重力為_(kāi)_______N；他所做的有用功是________J，拉力的功率是________W，滑輪組的機(jī)械效率是________?！敬鸢浮?016209090%【解析】[1]由圖知，有3段繩子吊著動(dòng)滑輪，則n＝3，拉力為則動(dòng)滑輪的重力[2]有用功[3]拉力移動(dòng)距離拉力做的總功拉力的功率[4]滑輪組的機(jī)械效率21．如圖所示，在水平地面上的物體A在拉力F的作用下向左勻速運(yùn)動(dòng)。已知物體A受到的摩擦力為30N，GA=100N，則繩子對(duì)A的拉力=______N，作用在繩子自由端的力F=______（不計(jì)滑輪重及繩間摩擦）?！敬鸢浮?015【解析】[1]因?yàn)樗降孛嫔系奈矬wA在拉力F的作用下向左做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以物體A在水平方向上受到的拉力和滑動(dòng)摩擦力為一對(duì)平衡力，即繩子對(duì)A的拉力[2]根據(jù)圖示可知，有效的繩子段數(shù)是；不計(jì)滑輪重及繩間摩擦，由可得22．如圖所示，用同一滑輪按甲、乙兩種方式勻速提升同一物體，物體重100N，滑輪重20N，繩重和摩擦不計(jì)。圖乙中F乙＝______N，圖甲裝置的機(jī)械效率η甲______η乙?！敬鸢浮?0＞或大于【解析】[1]圖乙中滑輪是動(dòng)滑輪，繩重和摩擦不計(jì)，[2]圖甲中是定滑輪，圖乙中滑輪是動(dòng)滑輪，繩重和摩擦不計(jì)，由甲方式不對(duì)滑輪做額外功，可知，機(jī)械效率η甲＞η乙。四、作圖題23．如圖甲是小明用筷子夾湯圓的情境，小明畫(huà)出了筷子的示意圖如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出筷子在A點(diǎn)受到的阻力和在B點(diǎn)施加的最小動(dòng)力的示意圖。【答案】【解析】由題意知，C為支點(diǎn)，從A點(diǎn)向上作出阻力F2；動(dòng)力作用在B點(diǎn)，以BC為動(dòng)力臂是最長(zhǎng)的力臂，從B點(diǎn)作BC的垂線(xiàn)，方向向下，即為最小動(dòng)力F1，如圖所示：24．疫情期間，停課不停學(xué)，鼠標(biāo)成為了一部分師生上課的必選裝備，如圖甲所示。鼠標(biāo)的左、右鍵均可以看成杠桿，O為支點(diǎn)。當(dāng)我們的手指在B點(diǎn)按下鼠標(biāo)左鍵時(shí)，A端向下移動(dòng)并按壓其下方的金屬使電路接通完成操作任務(wù)，請(qǐng)?jiān)诤?jiǎn)圖乙中畫(huà)出在B點(diǎn)按下鼠標(biāo)左鍵時(shí)所需要的最小動(dòng)力F1的示意圖及動(dòng)力臂l1。【答案】【解析】O是支點(diǎn)，動(dòng)力F1作用在B點(diǎn)，當(dāng)OB為動(dòng)力臂時(shí)，動(dòng)力臂是最大的，在阻力、阻力臂不變的情況下，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，要使動(dòng)力取最小值；動(dòng)力臂取最大值OB，動(dòng)力的方向垂直于OB向下，據(jù)此做出最小動(dòng)力F1的示意圖，如圖所示：五、簡(jiǎn)答題25．如圖所示是園藝師傅修剪樹(shù)枝時(shí)所用的剪刀，請(qǐng)你回答下列問(wèn)題：（1）為了修剪樹(shù)枝剪刀刃口做得很鋒利的原因是什么？（2）在使用時(shí)它是一個(gè)省力杠桿還是費(fèi)力杠桿？（3）手柄上還有一些凹凸不平的花紋是為什么？【答案】（1）在壓力一定時(shí)，可以增大壓強(qiáng)；（2）在使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；（3）通過(guò)增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦力【解析】（1）修剪樹(shù)枝剪刀刃口做得很鋒利，減小了受力面積，在壓力一定時(shí)，可以增大壓強(qiáng)，更容易剪斷樹(shù)枝。（2）從圖中可以看出，修剪樹(shù)枝的剪刀，在使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿。（3）手柄上還有一些凹凸不平的花紋，增大了接觸面的粗糙程度，在壓力一定時(shí)，可以增大摩擦力。六、計(jì)算題26．如圖所示，對(duì)滑輪組繩子的自由端施加水平向左的大小為10N的拉力，將重為50N的物體A向左勻速拉動(dòng)1m的距離，物體A受到的摩擦力為25N，求（1）拉力做的總功；（2）拉力做的額外功；（3）該滑輪組的機(jī)械效率（結(jié)果保留1位小數(shù)）?！敬鸢浮浚?）30J；（2）5J；（3）83.3%【解析】（1）動(dòng)滑輪上繩子的股數(shù)n=3，繩子自由端通過(guò)的距離拉力做的總功（2）拉力克服摩擦力做的有用功拉力做的額外功（3）滑輪組的機(jī)械效率答：（1）拉力做的總功30J；（2）拉力做的額外功5J；（3）該滑輪組的機(jī)械效率83.3%。27．如圖所示，斜面長(zhǎng)s=2m，高h(yuǎn)=0.4m，建筑工人將重G=600N的貨物箱用繩子從地面勻速拉到頂端時(shí)，沿斜面向上的拉力F=150N。忽略繩子重力。求：（1）該過(guò)程拉力F做的功；（2）該裝置的機(jī)械效率；（3）貨物箱在斜面上受的摩擦力大小?！敬鸢浮浚?）300J；（2）80%；（3）30N【解析】（1）拉力F做的功W總=Fs=150N×2m=300J（2）此過(guò)程的有用功為W有=Gh=600N×0.4m=240J該裝置的機(jī)械效率（3）此過(guò)程的額外功W額=W總-W有=300J-240J=60J摩擦力為答：（1）該過(guò)程拉力F做的功是300J；（2）該裝置的機(jī)械效率是80%；（3）貨物箱在斜面上受的摩擦力大小是30N。28．如圖甲所示，AB是一根質(zhì)地均勻的木棒，重為10N，長(zhǎng)為20cm，將A端固定，在B點(diǎn)施加豎直向上的力F，使其水平靜止。則：（1）畫(huà)出F的力臂；（2）求F的大?。唬?）若在AB的重心所在點(diǎn)O處掛一個(gè)重為20N的重物G，拉力大小變?yōu)镕木棒仍然水平靜止（如圖乙所示）。求F的大??；（4）小明想到杠桿也是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，可用乙丙兩種方式提升重物G。若乙丙兩種方式提升同一重物，機(jī)械效率分別為η1和η2，不計(jì)摩擦，請(qǐng)從功的角度分析η1和η2的大小關(guān)系。【答案】（1）；（2）5N；（3）15N；（4）η1小于η2【解析】（1）從支點(diǎn)A向力F作用線(xiàn)畫(huà)垂線(xiàn)，垂線(xiàn)段所表示的就是它的力臂，如圖所示：（2）阻力是杠桿的重力，作用點(diǎn)在AB的中點(diǎn)，動(dòng)力臂是阻力臂的2倍，根據(jù)杠桿平衡條件得到Fl1=Gl2（3）阻力為F2=G+G物=10N+20N=30N作用點(diǎn)在AB的中點(diǎn)，動(dòng)力臂是阻力臂的2倍，根據(jù)杠桿平衡條件得到F1l1=F2l2（4）兩種方式做的有用功相同，乙方式中提升杠桿自重做的功為額外功，丙方式中不用克服杠桿的重力做額外功，總功小，所以η1小于η2。答：（1）（2）F的大小是5N；（3）F的大小是15N；（4）η1小于η2。29．如圖所示，動(dòng)滑輪重4N，所吊重物B重16N，物體A重200N，此時(shí)物體B恰好以0.1m/s的速度勻速下降，不計(jì)繩重、滑輪組內(nèi)部的摩擦。求：（1）水平面對(duì)物體A的摩擦力是多大；（2）撤去物體A，用手水平向右拉繩子的自由端使物體B恰好以0.2m/s的速度勻速上升，則滑輪組的機(jī)械效率為多大？【答案】（1）10N；（2）80%【解析】（1）由圖知，承重繩子股數(shù)n=2，不計(jì)繩重和滑輪組內(nèi)部的摩擦，當(dāng)物體B勻速下降時(shí)，物體A受到水平向右滑動(dòng)摩擦力的大小撤去物體A，用手水平向右拉繩子的自由端使物體B恰好以0.2m/s的速度勻速上升時(shí)，繩子的拉力F拉不變滑輪組的機(jī)械效率為答：（1）水平面對(duì)物體A的摩擦力是10N；（2）撤去物體A，用手水平向右拉繩子的自由端使物體B恰好以0.2m/s的速度勻速上升，則滑輪組的機(jī)械效率為80%。七、實(shí)驗(yàn)題30．在測(cè)量滑輪（組）機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：①如圖甲所示，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量?jī)蓚€(gè)鉤碼的總重力為G；②如圖乙所示，用動(dòng)滑輪提升兩個(gè)鉤碼；③如圖丙所示，用滑輪組提升兩個(gè)鉤碼。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）在圖乙實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)豎直向上___________拉動(dòng)，并測(cè)出拉力F，同時(shí)用刻度尺測(cè)出鉤碼提升的高度為h和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離為s，則該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率η___________（用測(cè)得的物理量符號(hào)表示）；（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，所使用的滑輪均相同，繩重及滑輪軸間的摩擦可忽略不計(jì)。乙、丙圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為F乙和F丙，則F乙___________F丙，（選填“>”“=”或“<”），如果測(cè)量出的機(jī)械效率為η乙>η丙，則其原因可能是：___________?！敬鸢浮縿蛩?gt;見(jiàn)解析【解析】（1）[1]由圖乙可知，彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)，此時(shí)懸掛物處于平衡狀態(tài)，受到的拉力等于測(cè)力計(jì)示數(shù)。[2]該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率（2）[3]實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，所使用的滑輪均相同，繩重及滑輪軸間的摩擦可忽略不計(jì)，由圖乙知，是動(dòng)滑輪，由2段繩子承擔(dān)物重，圖丙中，滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，則，所以F乙>F丙。[4]在有用功相同時(shí)，由于繩重和摩擦導(dǎo)致丙圖要做的額外功更多，因此丙圖的機(jī)械效率要小一些。31．小明在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：序號(hào)F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm11.510.01.015.023.010.02.015.031.520.02.015.041.02.015.0（1）如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)前，杠桿左端下沉，應(yīng)將平衡螺母向______調(diào)節(jié)（選填“左”或“右”），使杠桿在水平位置平衡，目的是便于測(cè)量______；（2）實(shí)驗(yàn)中讓支點(diǎn)處于杠桿中央是為了避免______對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響；（3）小明測(cè)出了多組數(shù)據(jù)，其目的是______（選填“減小誤差”或“尋找普遍規(guī)律”），實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如乙所示，分析數(shù)據(jù)總結(jié)得出，當(dāng)F1為1N時(shí)，l1為_(kāi)_____cm；（4）為進(jìn)一步了解杠桿的受力情況，小明用彈簧測(cè)力計(jì)在A點(diǎn)豎直向上拉（圖中M），如圖乙所示，杠桿在水平位置平衡時(shí)示數(shù)為2.5N；當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)斜向上拉時(shí)（圖中N），為保持杠桿水平平衡，測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)______（選填“大于”或“小于”）2.5N；若彈簧測(cè)力計(jì)的最大測(cè)量值為5N，則拉力的方向與豎直方向的最大夾角為_(kāi)_____（選填“30°”、“42°”或“60°”）?！敬鸢浮坑伊Ρ鄹軛U自身重力尋找普遍規(guī)律30.0大于60°【解析】（1）[1][2]杠桿的右端上翹，要使它在水平位置平衡，平衡螺母向上翹的右端移動(dòng)；杠桿在水平位置平衡的目的主要是便于測(cè)量力臂的大小。（2）[3]在探究杠桿平衡條件時(shí)，讓支點(diǎn)處于杠桿中央，這樣杠桿的重力作用線(xiàn)恰好通過(guò)支點(diǎn)，重力的力