山东师范大学附属中学功和机械能单元专项训练

山东师范大学附属中学功和机械能单元专项训练

一、选择题

1．如图，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则（）

A．拉力做的总功为4.8J B．斜面的机械效率为90%

C．斜面上物体受到的摩擦力为5N D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s 2．如图所示，O为轻质硬直杠杆OA的支点，在杠杆的A点悬挂着一个重物G，在B点施加一个方向始终与杠杆成ɑ角度的动力F，使杠杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中，下列表述正确的是（）

A．动力F始终在变大B．动力F先变大再变小

C．杠杆始终为省力杠杆D．杠杆始终为费力杠杆

3．在建筑工地，用如图所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。当电动机用800N的力拉钢丝绳，使建筑材料在10s内匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为90%，g取

10N/kg。则下列说法中正确的是（）

A．建筑材料的质量为2160kg

B．电动机对钢丝绳做的功为1600J

C．钢丝绳自由端移动的速度为0.1m/s

D．电动机对钢丝绳做功的功率为240W

4．如图，在竖直向上的力F的作用下，重为10N物体A沿竖直方向匀速上升。已知重物上升速度为0.4m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为（）

A．5N 0.8m/s B．20N 0.8m/s C．5N 0.2m/s D．20N 0.2m/s

5．如图甲所示，重为160N的物体在大小为20N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动。如图乙所示，保持拉力F1不变，用水平向右的拉力F2，拉物体匀速向右运动了1m，若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦，则（）

A．物体向左运动时，拉力F1的功率P1=60W

B．物体与地面之间的摩擦力f=20N

C．物体向右运动时，拉力F2=40N

D．物体向右运动时，拉力F2所做的功W2=80J

6．如图所示，一块厚度很薄、质量分布均匀的长方体水泥板放在水平地面上，若分别用一竖直向上的动力F1、F2作用在水泥板一端的中间，欲使其一端抬离地面，则（）

A．F1>F2，因为甲中的动力臂长

B．F1

C．F1>F2，因为乙中的阻力臂短

D．F1=F2，因为动力臂都是阻力臂的2倍

7．如图所示的四幅图中，不正确的是

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

8．如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起．A处挂一实心金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡．不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是

A．甲的质量和密度都比乙大

B．O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和

C．如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动

D．如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动

9．如图所示，用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块，若撬棒C点受到石块的压力是1800N，且AB=1.8m，BD=0.6m，CD=0.4m，则要撬动该石块所用的最小的力应不小于

A．600N B．400N C．150N D．200N

10．如图所示的是工人在平台上通过滑轮组向上拉起重物G的情景．已知重物G所受的重力为700 N，当他沿水平方向用400 N的力拉重物G时，重物G恰好做匀速直线运动．不计绳重及摩擦，下列说法正确的是

A．该滑轮组的动滑轮所受的重力为100 N

B．若工人拉动绳子的速度为0.5 m/s，则4 s后，绳子的拉力所做的功为1 400 J

C．当工人用等大的力使绳子以不同速度匀速运动，且绳端运动相同的距离时，工人所做的功大小不同

D．若将重物G换为质量更大的物体，则在不改变其他条件的情况下，工人将更省力11．如图所示，不计绳子的质量和一切摩擦作用，整个系统处于静止平衡状态。重物G1

=100N，每一个滑轮重力均为20N，则下列说法正确的是（）

A．b处绳子的拉力为50N

B．G2=280N

C．e处绳子的拉力为140N

D．G2=200N

12．用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上，重为100N的物体提升一定高度．当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示．（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果不正确的是

A．1s～2s内，拉力F做的功是15J B．2s～3s内，拉力F的功率是24W

C．1s时，物体对地面的压力是30N D．动滑轮重50N

二、填空题

13．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。

14．一根粗细均匀的木料（圆柱形的），重是100N，放在水平地面上，现将它的一端微微抬起，所需的最小力是 _______N。

15．一工人利用如图所示的滑轮组提起重物，当被提起重物的重力是150N时，滑轮组的机械效率为60%。若忽略绳重、滑轮摩擦，则动滑轮重________N。

16．如图为我国自主设计生产的、世界最大的观光潜水器“寰岛蛟龙1”号。该潜水器设计最大下潜深度为40m，空载时质量为24t，总长7.9m、总宽3.6m、总高4.4m，配备有供电系统、浮力调节系统、生命支持系统及导航控制系统等。海水密度取1.0×103kg/m3。(g=10N/kg）

（1）潜水器潜入水面后，在下潜过程中受到海水的浮力________，海水对它的压强

________ （选填：不变、变大或变小）

（2）该潜水器在水面下40m处、面积为1cm2的外壳上承受的海水压力有多大_______？（3）该潜水器空载浮在海面时，受到的浮力多大______？排开海水的体积约为多大

_______？

（4）潜水器返回母船时，利用母船艉部起吊装置将潜水器缓缓吊上母船甲板。若潜水器在海面上被吊起的过程中，起吊装置的机械效率为80%，潜水器匀速竖直上升速度为

0.2m/s，则起吊装置在1min内的总功为多少________？起吊装置的功率为多大_______？（设起吊过程中潜水器空载）。

17．如图甲所示，轻质杠杆OA保持水平平衡（B为OA的中点），重物G=20N，则F甲

=________N．若将重物的悬挂点和拉力的作用点互换位置，如图乙所示，当杠杆仍保持水平平衡时，F乙=________N．在如图中，属于省力杠杆的是________（选填“甲”或“乙”）

18．某同学骑自行车在水平路面行进，当自行车两个脚踏板转到___________位置时(填水平方向、竖直方向或与水平方向成45度角)，用力最小，这是因为这个位置的________最大．

19．如图所示，在水平拉力F的作用下重100 N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10 N，则拉力F的大小为_____N，物体A与水平桌面的摩擦力大小为

_____ N.

20．如图所示，用动滑轮把重为 40N 的物体 A 以 0.5m/s 的速度匀速提升，用时 4s，拉力F 的大小是 25N，则拉力F 的功率是_____W，动滑轮的机械效率是_____。

三、实验题

21．如图所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。

(1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向______（左/右）调节，使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡。其目的是______；

(2)杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码，杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：______（用字母表示）。他这样得出的结论______（合理/不合理）；原因是：______；

(3)实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：______。

22．小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如表所示：

次数

钩码所受

的重力

/N

G

钩码提升

的高度

/m

h

拉力

/N

F

绳端移动的

距离/m

s

机械效率η

1 1.00.10.80.431.25%

2 1.00.20.80.831.25%

3 2.00.1 1.20.441.67%

4 3.00.1 1.5

(1)根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s=__m，机械效率η=__。

(2)通过比较1、3和4三次实验数据得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越__。

(3)以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是__

A．动滑轮的重力

B．绳子与滑轮之间的摩擦

C．物体上升的高度

D．被提升的物体的重力

23．小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为m，O为支点．

（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为η=________．（用物理量的符号表示）

（2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度与第一次相同，则弹簧测力计的示数将________（选填“＞”、“=”或“＜”）F1，此

次弹簧测力计做的功将________（选填“＞”、“=”或“＜”）第一次做的功．

（3）如果他想探究杠杆机械效率与物重的关系，在上述（1）实验基础上，接下来他应将3只钩码悬挂在________点（填“B”或“C”），并使钩码上升________高度（填“相同”或“不同”），测出拉力和A点移动的距离．

24．在探究杠杆平衡条件的过程中，我们把支点放在质地均匀的杠杆中间，这样做的目的是________；同学们通过多次实验，得出以下数据，分析得出杠杆的平衡条件是

________，应用杠杆的平衡条件，表中第4次所缺数据为________ ．

小华是采用在杠杆两侧挂钩码的方法探究的，所以根据实验情况她得出的结论是：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”．在与同学交流时，小敏同学指出了她的错误，并利用如图所示的装置，进行了一个简单的操作就帮助小华解决了困惑．小敏的操作是________．

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；

实验次动力/N动力臂/cm阻力/N阻力臂/cm

10.98 4.0______8.0

2 1.47______ 2.94 6.0

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．为研究沿光滑斜面向上拉重物所需的拉力大小与哪些因素有关，某实验小组同学利用如图所示的装置进行实验。实验时多次改变斜面长度和高度，每一次用弹簧测力计拉动重为1牛的物体从斜面底端缓慢拉伸至顶端，实验数据记录在表一、表二和表三中。

(1)分析比较实验序号_____的数据及相关条件，可得的初步结论是：沿光滑斜面缓慢提升同一重物时，当斜面高度相同时，拉力与斜面长度成反比；

(2)分析比较实验序号1与4与8（或2与5）的数据及相关条件，可得的初步结论是：沿光滑斜面缓慢提升同一重物时，_____；

(3)进一步综合分析比较表一、表二、表三的数据及相关条件，并归纳得出结论。

表一

次数h（米）L（米）F（牛）

10.050.500.1

20.10 1.000.1

30.20 2.000.1

次数h（米）L（米）F（牛）

40.100.500.2

50.20 1.000.2

60.30 1.500.2

次数h（米）L（米）F（牛）

70.100.250.4

80.200.500.4

90.300.750.4

时，_____；

（b）分析比较表一和表二和表三的数据及相关条件，可得：沿光滑斜面缓慢提升同一重物时，_____。

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1．D

解析：D 【详解】 拉力做的总功为

s 5N 1.2m 6J W F ==?=总

故 A 选项错误； 有用功为

==16N 0.3m=4.8J W Gh ?有

斜面的机械效率为

4.8J

=

=80%6J

W W η=

有总

故B 选项错误；

C ．斜面上物体受到的摩擦力做的功为

=-=6J-4.8J=1.2J W W W 额总有

斜面上物体受到的摩擦力的大小为

1.2J

=

=1N 1.2m

W f s

=

额 故C 选项错误；

D ．根据P Fv =，物体由斜面底端运动到顶端的速度为

3W =

=0.6m/s 5N

P v F = 物体由斜面底端运动到顶端用时

1.2m =2s 0.6m/s

s t v =

= 故D 选项正确。

2．A

解析：A 【分析】 【详解】

AB ．杠杆的支点为O ，作出动力的力臂OC ，如下图1所示：轻质硬直杠杆不计其重力，故阻力为G ；在B 点施加一个方向始终与杠杆成ɑ角度的动力F ，故动力臂

OC ＝cos α×OB

保持不变，在杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中，阻力臂l 2变化为范围为0～OA ，如图2、3所示：

根据杠杆的平衡条件

Fl 1＝Gl 2

即

F ×OC ＝Gl 2

动力为

F =

2

Gl OC

因动力臂OC 不变，阻力臂在逐渐变大，所以动力F 始终在变大，故A 正确，B 错误； CD ．根据以上分析，因阻力臂l 2变化为范围为0～OA ，当动力臂OC 大于阻力臂时，为省力杠杆，当动力臂OC 小于阻力臂时，为费力杠杆，故CD 错误。 故选A 。

3．D

解析：D 【详解】

ABC ．图中动滑轮上绳子的有效段数为3，建筑材料匀速上升1m ，钢丝绳移动的距离

331m 3m s h ==?=

钢丝绳自由端的移动的速度

3m 10s

0.3m/s t v s =

== C 错误；

电动机用800N 的力拉钢丝绳，电动机对钢丝绳做的功即总功

800N 3m 2400J W Fs ==?=总

B 错误； 滑轮组的机械效率

100%W mgh

W W η=

=

?有总

总

则建筑材料的质量

2400J 90%

216kg 10N/kg 1m

W m gh η?=

==?总 A 错误；

D ．电动机对钢丝绳做功的功率

2400J

240W 10s

W P t =

==总 D 正确。 故选D 。

4．D

解析：D 【详解】

由图可知，该滑轮是动滑轮，当重物A 上升速度为0.4m/s 时，滑轮上升速度是物体速度的一半，即0.2m/s ；此时拉力为是物重的2倍，因此拉力为

2210N 20N F G ==?=

故D 正确。 故选D 。

5．C

解析：CD 【分析】 【详解】

A ．由图甲可知，绳子承担物体受到的拉力的段数n 为2，物体以3m/s 的速度做匀速直线运动，在拉力作用下绳子末端的速度为

223m/s 6m/s v v ==?=物

则物体向左运动时，由W Fs P Fv t t =

==可得拉力F 1的功率 1120N 6m/s 120W P F v ==?=

故A 错误；

B ．图甲中物体做匀速直线运动，物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，而绳子承担力的段数n 为2，所以物体与地面之间的摩擦力

12220N 40N f F ==?=

故B 错误；

C ．物体向右运动时，由于物体和地面没有改变，则所受摩擦不变，方向向左，同时物体向左还受到两股绳子施加的拉力，每股绳子的拉力为20N ，物体右侧的滑轮为动滑轮，对物体的拉力为2F 2，则有

212280N F F f =+=

解得F 2=40N ，故C 正确；

D ．在不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦时，物体向右运动时，拉力F 2所做的功

22240N 21m 80J W F s ==??=

故D 正确。 故选CD 。

6．D

解析：D 【分析】

把水泥板看做一个杠杆，抬起一端，则另一端为支点；由于水泥板是一个厚度、密度都均匀的物体，所以，其重力的作用点在其中心上，此时动力F 克服的是水泥板的重力，即此时的阻力臂等于动力臂的一半；在此基础上，利用杠杆的平衡条件，即可确定F 1与F 2的大小关系。 【详解】

两次抬起水泥板时的情况如图所示：

在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以两图中动力臂都是阻力臂的2倍；依据Fl Gl =阻动可得，

1

2

l F G

G l ==阻动， 所以，前后两次所用的力相同，即12F F =，故ABC 都错误，D 正确。 【点睛】

本题作为考查杠杆平衡条件应用的一道经典例题，很容易让学生在第一印象中选错，一定要仔细分析，重点记忆！

7．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 。

8．B

解析：B 【解析】

A. 根据杠杆的平衡条件知，OA>OB ，所以F A

B. 图中杠杆保持静止，受力平衡，所以O 点绳子向上的拉力一定等于甲、乙重力之和，故B 正确；

C. 如果甲浸没在水中，受到浮力的作用，F A 会减小，硬棒会顺时针转动，故C 错误；

D. 如果甲浸没在水中，受到浮力的作用，F A 会减小，L A 不变，F B 不变，根据杠杆平衡条件得，要使硬棒水平平衡，L B 应减小，即可将乙向左移动，故D 错误； 故选B ．

9．D

解析：D 【解析】

若以D 点为支点，则作用在A 点的最小力应垂直杠杆斜向下，此时DA 为动力臂，DC 为阻力臂，如下左图所示，若以B 点为支点，则作用在A 点的最小力应垂直杠杆斜向上，此时BA 为动力臂，BC 为阻力臂，如下右图所示．

由左图可得：12F DA F DC ?=? 211800N 0.4600N 1.2F DC m

F DA m

??=== 由右图可得：32F BA F BC ?=?

231800N 0.2200N 1.8F BC m

F BA m

??=

== F 3

【点睛】要克服思维定式，不能只想到以D 点为支点，动力方向垂直杠杆斜向下，把另外一种情况遗漏．

10．A

解析：A 【解析】

A 、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，1

2

F G G =+物动（）， 滑轮组的动滑轮所受的重力：G 动=2F -G 物=2×400N -700N=100N ，故A 正确； B 、绳子移动的距离，s =vt =0.5m/s×4s=2m，

绳子的拉力所做的功：W =Fs =400N×2m=800J，故B 错误；

C 、工人所做的功，等于绳子的拉力与绳子移动距离的乘积，与绳子的不同速度无关，大小

W =Fs ，工人所做的功相同，故C 错误；

D 、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，1

2

F G G =+物动（），当重物G 换为质量更大的物体时，F 将变大，更费力，故D 错误． 故选A ．

11．C

解析：C 【详解】

A ．由图知，a 、b 、c 、d 在同一根绳上，拉力相同；e 、f 在同一根绳上，拉力相同；G 1由两根绳子承担

12b G G F +=动

则b 处绳子的拉力为

1100N+20N

60N 22

b G G F +=

==动 故A 错误； C ．e 处绳子的拉力为

2260N 20N 140N e b F F G =+=?+=动

故C 正确；

BD ．G 2由两根绳子加上f 承担，则

22b f G G F F +=+动 2f b F F G =+动

则

24460N 240N b G F ==?=

故B 、D 错误。 故选C 。

12．D

解析：D

【解析】由图乙和图丁可知，1s-2s 内，拉力F 的大小为50N ，货物升高的高度为0.1m ，则拉力F 通过的距离为0.3m ，所以拉力做的功为W =Fs =50N×

0.3m=15J ，故A 正确；由图乙和图丙可知，2s-3s 内，拉力F 的大小为40N ，货物上升的速度为速度为0.2m/s ，则可知拉力F 的速度为0.6m/s ，所以拉力的功率P =Fv =40N×

0.6m/s=24W ，故B 正确；在2s-3s 内货物是匀速上升的，此时的拉力大小为40N ，则可求出动滑轮的重为120N-100N=20N ，故D 错；由图乙可知，货物在1s 时，拉力的大小为30N ，则可得滑轮组对货物的拉力大小为30N×3-20N=70N ，所以可得货物对地面的压力为100N-70N=30N ，故C 正确；应选D 。

二、填空题

13．8000 【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

220N

8000Pa 0.00.055m

F p S ?=

==压 14．50 【详解】

根据题意知，此时可以将木棒看做是一个以木棒没有离地端为支点的杠杆，阻力是木棒的重力，为100N ，因为木棒是均匀的，所以动力臂等于木棒长L ，阻

力臂是木棒长的一半为，根据杠杆的平衡条件可

解析：50 【详解】

根据题意知，此时可以将木棒看做是一个以木棒没有离地端为支点的杠杆，阻力是木棒的重力，为100N ，因为木棒是均匀的，所以动力臂等于木棒长L ，阻力臂是木棒长的一半为

1

2

L ，根据杠杆的平衡条件可得所需要的力为

22

11

100N 2==50N L

F L F L L

?

=

故所需要的最小的力为50N 。

15．100 【详解】

因不计绳重和摩擦，由题意可知，效率

则动滑轮的重力为

故动滑轮的重力为100N 。

解析：100 【详解】

因不计绳重和摩擦，由题意可知，效率

=60%G G G η=

+物

物动

则动滑轮的重力为

150N

=

-=

-150N=100N 60%

G G G η

物

动物 故动滑轮的重力为100N 。

16．不变 变大 40N 2.4×105N 3.6×106J 6×104W 【解析】 【详解】

第一空．下潜过程中排开液体体积不变，由可知受到的浮力大小不变；

解析：不变 变大 40N 2.4×105N 324m 3.6×106J 6×104W 【解析】 【详解】

第一空．下潜过程中排开液体体积不变，由F ρV g =浮液排可知受到的浮力大小不变； 第二空．下潜过程中深度不断增加，由液体压强公式p gh ρ=可知，压强增大； 第三空．水面下40m 处受到的压强为：

335=10kg /m ?10N /kg?40m =4?10Pa p gh ρ=

压力为：

5-424?10Pa ?10m =40N F ps == ；

第四空．因为漂浮，所以浮力等于重力为：

3524?10kg?10N /kg =2.4?10N F G mg ===浮 ；

第五空．排开海水的体积约为：

53

332.4?10N =24m 10kg /m ?10N /kg

F V =g ρ=浮排液 ；

第六空．有用功为：

562.4?10N?0.2m /s?60s =2.88?10J W Gh Gvt ===有

因为W W η=

有

总

则 总功为：

662.88?10J

===3.6?10J 80%80%

W W 有

总；

第七空．起吊装置的功率为：

643.6?10J ==6?10W 60s

W P t = 。

17．40 甲 【解析】

根据杠杆平衡条件可得：G×OBF 甲×OA，由题知，OA2OB ，则F 甲 10N ，如图乙,根据杠杆平衡条件可得：G×OAF 乙×OB，由题知，OA=2OB ，则F 乙 2×

解析：40 甲 【解析】

根据杠杆平衡条件可得：G×OB =F 甲×OA，由题知，OA =2OB ，则F 甲G OB

OA

?=

G OB 2OB ?=

2022

G N

=

==10N ，如图乙,根据杠杆平衡条件可得：G×OA =F 乙×OB，由题知，OA=2OB ，则F 乙0G OA B ?=

22G G OB

OB

?=

==2×20N =40N ，(2)图甲中，动力臂OA 大于阻力臂OB ，属于省力杠杆；图乙中，动力臂OB 小于阻力臂OA ，属于费力杠杆． 点睛：（1）根据杠杆平衡条件求解F 甲和F 乙的大小；（2）杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力．

18．水平方向 动力臂

【解析】自行车的两个脚踏板相当于双轴对称性杠杆，支点在两脚踏板的中心转轴点，当转到水平位置时，此时动力臂最大，在阻力和阻力臂不变的情况下，此时动力最小． 故答案为：车把有花纹

解析： 水平方向 动力臂

【解析】自行车的两个脚踏板相当于双轴对称性杠杆，支点在两脚踏板的中心转轴点，当转到水平位置时，此时动力臂最大，在阻力和阻力臂不变的情况下，此时动力最小． 故答案为：车把有花纹是为增大摩擦（合理即可）；水平方向；动力臂．

19．10 【解析】

如图所示，弹簧测力计B 测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N ；则物体A 受到拉力为10N ；又因物体A 做匀速直线运动，则物体A 与水平桌面的摩擦力与物体A 受到拉力是一对平衡力，则摩擦

解析：10 【解析】

如图所示，弹簧测力计B 测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N ；则物体A 受到拉力为10N ；又因物体A 做匀速直线运动，则物体A 与水平桌面的摩擦力与物体A 受到拉力是一对平衡力，则摩擦力大小也是10N ； 拉力F =2f =2×10N=20N ． 故答案为20；10．

20．80%

【解析】动滑轮由两段绳子拉着物体上升，即s=2h 。 总功为：W=Fs=F×2vt=25N×2×0.5m/s×4s=100J 拉力 F 的功率是： P=W 总t=100J4s=25W ； 有用功为

解析：80%

【解析】动滑轮由两段绳子拉着物体上升，即。

总功为：

拉力 F 的功率是：

；

有用功为：

机械效率为：

。

点睛：涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，明确这些功，求效率就很简单了。

三、实验题

21．左 减小了杠杆的自重对实验的影响 1122Fl F l 不合理 实验次数较少，得出的结论不具有普遍性 杠杆本身受到重力 【详解】

(1)[1]发现杠杆右端下沉，说明右端重，应该把杠杆两端的平衡螺母向左调。

[2]使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡。其目的是把重心移至支点处，让杠杆重力的力臂

为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响。

(2)[3][4][5]杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂，探究杠杆平衡的条件多次测量就是为了寻找普遍规律，本次实验，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律。

(3)[6]图乙中，支点位于动力和阻力的右侧，杠杆的重心不在支点上，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F 的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。 22．4 50% 大 C 【详解】

(1)[1]由图知实验中由四段绳子承担物重，所以第4次实验中绳子移动的距离

440.1m=0.4m s h ==?

[2]第4次实验测得机械效率为

3N 0.1m

100%100%=50% 1.5N 0.4m

W Gh W Fs η?=

=

?=??有总

(2)[3]通过比较1、3和4三次实验数据知，物体提升的高度和绳子移动的距离相同，物体的重力不同，且物体的重力越大，机械效率越高，所以可以得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率高。

(3)[4]滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关

100%W Gh Gh G

W Fs F nh nF

η=

===??有总 故机械效率与物体上升的高度无关，C 符合题意。 故选C 。 23．×100% ＞ ＜ B 相同

【详解】

（1）根据题意得，有用功为：222W Gh mgh ==有， 总功为：12W F h 总=， 则机械效率的表达式为：2

12

2100%W mgh W F h 有用总

η=

=

?． （2）钩码的悬挂点在B 点时，由杠杠的平衡条件得1??F OA G OB =；悬挂点移至C 点时，由杠杠的平衡条件得2??F OA G OC =；

从图中可以看出，由OB 到OC 力臂变大，所以弹簧测力计的示数变大；

上升高度相同，有用功不变，但杠杆提升的高度减小，额外功减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，因此此次弹簧测力计做的功将小于第一次做的功．

（3）探究杠杆机械效率与物重的关系，在上述（1）实验基础上，根据控制变量的思想，应将3只钩码悬挂在B 点，并使钩码上升相同高度，测出拉力和A 点移动的距离． 24．消除杠杆自重对实验的影响 F 1l 1=F 2l 2 2 将弹簧测力计斜向下拉