1、简单机械一、单选题1小明用开瓶器打开汽水瓶盖，在开瓶器的b点施加动力F1，在瓶盖a点下方将瓶盖打开， 能正确表示他使用该开瓶器时的杠杆示意图是（） ABCD2某人用100牛的力提起了350牛的重物，那么他可能使用了() A一个定滑轮B一个动滑轮.C一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组D一支杠杆3下列是小敏同学所画的四幅图，其中正确的是()A光从空气斜射入水中B将电灯与开关接入家庭电路C画出磁感线D画出动力臂和阻力臂4有一位举重运动员，他的体重为600N，他最多能举起800N的杠铃，这位运动员运用一个定滑轮提升一个重物时（） A最多能提起600N的重物B最多能提起800N的重物C最多能提起大于60
2、0N，小于800N的重物D最多能提起1400N的重物5如图是开瓶盖的起子，可以看成是一个杠杆，能正确表示出杠杆的支点、动力和阻力的图是（） ABCD6为模拟盘山公路，现将连接了重1N小球的细线穿入一根长1m的细管。如图，将细管从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后，恰好绕至顶部b点，相邻细管间的高度均为12cm。在b点处通过细线用0.8N的拉力（与管的轴线平行）将管口的小球从a点匀速拉至b点。则缠绕在圆柱体上的细管（模拟的盘山公路）的机械效率为（） A83.3%B80%C75%D60%7如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧
3、测力计的示数为3N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有()AB受到的摩擦力为3N，方向水平向左B滑轮移动的速度为0.4m/sC绳子拉物体A的功率为2WD在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N8如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10牛，物体M的运动速度为l米/秒（若不计滑轮与，绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦）。那么在此过程中（） A物体M与地面间的摩擦力为5牛B物体M与地面间的摩擦力为10牛C水平拉力F做功的功率为20瓦D1秒内滑轮对物体M做功为10焦9如图甲所示的滑轮组装置，不计绳
4、重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。用该滑轮组提升放置在水平地面上重为G=80N的重物到高处。用竖直向下的拉力拉绳的自由端，拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，重物上升的速度v随时间t变化的图像如图丙所示。已知在 2-4s 内重物上升的竖直高度为2m，则下列说法错误的是（） A动滑轮重为20NB0-2s内重物对地面的压力为40NC2-4s内，绳自由端下降的平均速度为2m/sD4-6s 内，拉力F的功率为100W10材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端，O为支点（OAOB），如图所示，杠杆处于平衡状态如果将甲、乙物体（不溶于水）浸没于水中，杠杆将会（） AA端下沉BB端下沉C仍保
5、持平衡D无法确定二、填空题11杠杆是在 的作用下能绕 转动的硬棒， 是杠杆的支点。12我们身边处处有科学。如图所示，甲图中的餐具夹是 杠杆；乙图是一种浴室防滑垫反面的示意图，其表面有许多小吸盘，这些小吸盘是利用 产生较大压力使垫紧贴在地面上，从而达到防滑效果。13如图所示，斜面长 s=1.5m，高h=0.3m。建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N。忽略绳子重力。求该过程拉力F做的功 J；该斜面的机械效率是 ；货物箱在斜面上受的摩擦力大小 N。14如图所示是安置在某小区大门的禁行杆示意图，当在A处施加一个动力时，可使禁行杆绕O点逆时针转动起来
6、。从图中可以看出，它是一根 杠杆。已知整根杆的长度为4米，AO的长度为0.2米，重力大小为100牛顿，重心在杆的中点。为使禁行杆逆时针转起来，在A点的作用力大小至少为 牛。15工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢，所用的斜面长是3m。斜面的机械效率为 ，斜面对物体的摩擦力是 。16如图为油厂的油桶，空桶质量为65Kg，油桶高为1.2m，底部直径为0.5m，据此回答。（1）某次装卸中，小明需要将直立的空油桶(如图甲)沿D点推翻，则甲图上推翻空油桶所需的最小力F1的力臂是 。（选填“CD”、“BD”或“AD”）（2）在推翻油桶过程中，小明至少需要对油桶做功
7、 焦。（3）若将翻倒的空油桶(如图乙)重新竖起所用的最小力为F2，那么，F1 F2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。17如图，重 100N 的物体，以 0.1 米/秒的速度在水平面上作匀速直线运动，作用在绳自由端的拉力是 20N，则物体 A 受到的滑动摩擦力是 N。10 秒内绳子自由端通过的距离是 米。（不计滑轮及绳重，不计绳与滑轮间的摩擦），拉力 F 做功的功率为 W。三、实验探究题18机械效率是表示机械性能的一项重要指标。为了研究滑轮组机械效率，小明猜测可能与提升物体的质量、动滑轮的自重等有关，于是设计了实验并进行研究。（1）在实验时（如图所示），使用弹簧测力计时需 拉动。（2）请利用
8、下列器材帮助小明设计实验步骤（绳子的自重和摩擦忽略不计）：19如图甲、乙所示为小科做“探究杠杆的平衡条件”的实验。（1）如图甲所示杠杆静止，此时杠杆处于 （填“平衡”或“不平衡”）状态。为了便于读出力臂大小，小科调节平衡螺母，使杠杆处于水平位置平衡；（2）如图乙所示，小科同学设计了两种实验方案来探究：第一种弹簧测力计沿竖直方向拉，其读数为F1；第二种弹簧测力计倾斜拉，其读数为F2。在左侧物体的位置及质量不变的情况下，两次弹簧测力计读数F1 F2（选填“”）；（3）小思同学用图丙装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，无法得出杠杆平衡条件，其原因可能是 。20 在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两
9、组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如下表：实验次数物重G物/N动滑轮重G动/N钩码上升的高度h/m动力F/N动力作用点移动的距离s/m滑轮组的机械效率/%110.50.10.70.347.6220.50.11.10.360.6340.50.120.34410.10.550.0（1）根据表中前3次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法（2）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量 匀速向上拉动弹簧测力计，读出乙图中弹簧测力计的示数为 N，第3次实验时滑轮组的机械效率为 （3）由表中第 组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关（4）由
10、表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和 有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功 J四、解答题21桥式起重机在工业生产上有广泛应用如图是某桥式起重机的示意图，水平横梁MN架在轨道A和B上，电动机D可沿横梁左右移动横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计（1）电动机通过滑轮组，将质量为600千克的零件，以0.4米/秒的速度匀速吊高4米求：电动机对零件做的功为多少焦？电动机的功率至少为多少瓦？（g取10牛/千克）（2）已知横梁长度为L，零件质量为m，电动机吊着零件从M点出发并开始计时，以水平速度v匀速运动到N点，横梁对轨道A的压力F与时间t的关系式为：F
11、= 22 在西昌到成都的T8866次列车上，一乘务员需要把如图所示的手推车前轮推上一个小台阶，请画出他施加在把手E处的最小力F和其力臂L23如图所示，用一电动机通过滑轮组提升重物。假设电动机的电源电压恒为220V，线圈电阻为10，不考虑电动机各处摩檫。当电动机将400kg重物匀速提升10m的过程中，电动机电路中的电流为2A，电动机的轴对绳的拉力F=1600N。则：（1）滑轮组的机械效率为多少？（2）电动机线圈电阻的发热功率是多少？（3）求电动机机械功率？五、综合说理题24小猴和小白兔同时发现了一个实心胡萝卜，它们都想多分点。小猴提出分配方案：将胡萝卜放在三角形石块的尖端，调节胡萝卜位置，使胡萝
12、卜静止时保持水平，然后沿支点处竖直切开，各拿一份，如图甲所示。小白兔说：“我要长的那一头！”，小猴却暗自高兴。 从质量角度来看，小猴有没有吃亏?请用学过的知识加以说明。25如图甲是一种电子打火机，其部分结构如图乙所示，储气室内的液态丁烷是一种易燃有机物，其沸点为-11.73。电子打火机的工作过程包括放电和放气。放电原理如图丙，其中压敏陶瓷受到击打时会产生几千伏的电压，在喷气嘴附近产生电火花。按下按钮时，喷气嘴向上提起，储气室阀门打开，实现放气。请结合所学知识说明电子打火机的工作原理。 26如图，工人将货物推上货车的时候通常会选择较长的木板，请用学过的知识解释原因。答案解析部分1【答案】C【知识
13、点】杠杆及其五要素【解析】【分析】根据使用过程，分析杠杆的要素即可。【解答】根据图片可知，开启瓶盖时，O点不动，相当于杠杆的支点，瓶盖对a点施加阻力，方向向下；动力作用在手柄上的b点，方向向上，故C正确，A、B、D错误。故选C。2【答案】D【知识点】杠杆及其五要素；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点【解析】【分析】（1）定滑轮：使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力，例如2N=2N，但是可以改变力的方向。（2）动滑轮：轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆（省力杠杆）。它不能改变力的方向，但最多能够省一半的
14、力，但是不省功。（3）滑轮组是由多个动滑轮、定滑轮组装而成的一种简单机械，既可以省力也可以改变用力方向。滑轮组的省力多少由绳子股数决定，重物和动滑轮的总重由n股绳子承担，提起重物所用的力就是总重的1/n。【解答】A：定滑轮既不省力也不费力。故A错误；B：动滑不能改变力的方向，但最多能够省一半的力，而物重的一半为175N。故B错误；C：一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组最省力的绕法是有三条绳子提升重物，因此最小外力为1/3G=116.67N。故C错误；D：杠杆可以利用力臂的长短来改变用力的大小，所以当力臂长时，可以用较小的力提起较重物体，故D正确。故答案为：D3【答案】B【知识点】作光的折射光路
15、图；磁体、磁极、磁化；家庭电路的组成与连接；力臂的画法【解析】【分析】A、由光的折射规律可知，折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线的两侧，且当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角；B、电灯的接法：火线先过开关再入灯泡，并且接入灯泡的顶端开关控制电灯，开关和电灯是串联的；C、磁感线的方向与小磁针静止时北极所指的方向一致，并且要知道磁感线从磁体的北极出来回到南极；D、（1）根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点O；（2）确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线；（3）从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。【解答】A、光从空气斜射入水中，应该是入射角大于折射角，
16、入射光线和法线分居法线两侧，而图中的入射角小于折射角，故A错误；B、火线首先进入开关，再接入灯泡的顶端，故B正确；C、磁感线从磁体的北极出来回到南极，故C错误；D、从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂，图示力臂不垂直于力，故D错误；故选B4【答案】A【知识点】定滑轮及其工作特点【解析】【分析】首先根据二力平衡计算出绳子上产生的最大拉力，然后根据定滑轮的特点计算能提起的最大物重。【解答】绳子上的拉力由人产生，而人能产生的最大拉力等于人的体重，即F=G人；由于定滑轮不省力不费力，因此定滑轮能提升的重物最大等于人的体重，即600N。故选A。5【答案】C【知识点】杠杆及其五要素【解析】【
17、分析】（1）瓶盖紧紧的套在瓶口上，要使瓶盖打开，要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力，瓶盖给起子的力是向下的，利用杠杆克服这个摩擦力（2）动力F1使杠杆绕固定点转动，阻力F2阻碍杠杆转动，杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态或匀速转动状态 【解答】解：A、如图，动力和阻力都使起子绕支点O顺时针转动故A错误；B、要把瓶盖打开，要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力，瓶盖给起子的阻力是向下的故B错误；C、瓶盖给起子的阻力是向下的动力是起子绕支点O逆时针转动，阻力绕支点O顺时针转动故C正确；D、动力和阻力都使起子逆时针转动故D错误故选C6【答案】C【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算【解析】【分析】拉小球上
18、升时，根据W有用=Gh计算有用功，根据W总=Fs计算总功，根据=W有用W总100%计算机械效率。【解答】由题细管缠绕在圆体上后相当于一个斜面，由图a到b点的高度h=50.12m=0.6m，拉小球上升时，有用功W有用=Gh=1N0.6m=0.6J；总功W总=Fs=0.8N1m=0.8J，所以缠绕在圆柱体上的细管的机械效率：=W有用W总100%=0.6J0.8J100%=75%，C正确。故答案为：C7【答案】D【知识点】影响摩擦力大小的因素；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点【解析】【分析】（1）以B为受力对象进行受力分析，根据二力平衡的知识计算摩擦力的大小与方向；（2）由图可知，F作用在动滑
19、轮上，此时动滑轮是费力的但省距离，所以动滑轮移动的速度是绳端移动速度的一半，根据v=12vA计算出滑轮移动的速度；（3）首先根据F拉=12F计算出绳子拉物体A的拉力，然后根据公式P=F拉vA计算拉物体A的功率；（4）首先根据滑动摩擦力的影响因素判断摩擦力的大小是否改变，再根据二力平衡判断测力计的示数变化情况。【解答】A.B静止处于平衡状态，它在水平方向上受到向左的拉力和A给它的向右的摩擦力，根据二力平衡的知识得：B受到的摩擦力f=F=3N，方向水平向右，故A错误；B.动滑轮的移动速度为：v=12vA=120.2m/s=0.1m/s，故B错误；C.拉A的绳子上产生的拉力为：F拉=12F=1210
20、N=5N；那么绳子拉物体A的功率为：P=F拉vA=5N0.2m/s=1W，故C错误；D.在运动过程中，若拉力增大到12N，但是B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，因此B和A之间的摩擦力不变；因为测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力，所以测力计的示数不变，故D正确。故选D。8【答案】C【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算【解析】【分析】（1）物体M在水平面上做匀速直线运动，那么它收到的摩擦力就等于动滑轮挂钩上的拉力；因为动滑轮也处于平衡状态，所以根据F拉=2F计算即可；（2）动滑轮上承担拉力的绳子有2段，那么自由端拉力F移动的速度v=2v物，已知拉力和速度根据公式P=Fv计
21、算功率即可；（3）首先根据s物=v物t计算物体1s内移动的距离，然后根据W=Fs物计算对物体做的功即可。【解答】A.因为动滑轮在水平面上做匀速直线运动，所以它的挂钩上产生的拉力F拉=2F=210N=20N；因为物体M也处于平衡状态，所以它受到地面的摩擦力等于动滑轮挂钩上的拉力，即f=F拉=20N，故A错误；B.根据A中描述，故B错误；C.动滑轮上承担拉力的绳子有2段，那么自由端拉力F移动的速度v=2v物=21m/s=2m/s；水平拉力F做功的功率为：P=Fv=10N2m/s=20W，故C正确；D.1s内物体M前进的距离：s物=v物t=1m/s1s=1m；1s内滑轮对物体M做功为：W=Fs物=2
22、0N1m=20J，故D错误。故选C。9【答案】D【知识点】速度公式及其应用；功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算【解析】【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=2，则拉力F移动的距离s=2h。（1）由F-t图象得出在46s内的拉力F，根据F=1n（G+G动）求出动滑轮的重力；（2）把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的总重力、向上的支持力以及2股绳子向上的拉力而处于静止状态。由力的平衡条件求得地面对物体的支持力，根据力的作用是相互的可知，此过程中重物对地面的压力；（3）由v-t图象得出4s6s内重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度；（4）利用P=Fv求拉力做功功
23、率。【解答】A.由图甲可知，连接动滑轮绳子的股数n=2，由丙图可知，物体在4s6s内做匀速直线运动，由图乙可知此时的拉力F3=50N，不计绳重和摩擦，则由F=1n（G+G动）得，动滑轮的重力：G动=nF3-G物=250N-80N=20N，故A正确不合题意；B.在02s内，物体的运动速度为零，即物体静止在地面上，由图乙可知此时的拉力F1=30N，把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的总重力、向上的支持力以及2股绳子向上的拉力而处于静止状态，由力的平衡条件得：F支+2F1=G物+G动，则地面对物体的支持力：F支=G物+G动-2F1=80N+20N-230N=40N，根据力的作用是相互的可知，
24、此过程中重物对地面的压力：F压=F支=40N，故B正确不合题意；C.已知在2s4s内重物上升的竖直高度为2m，则绳子自由端移动的距离：s=nh=22m=4m，所用的时间：t=4s-2s=2s，则在2s4s内，绳自由端下降的平均速度vB=st=4m2s=2m/s，故C正确不合题意；D.由图丙可知，在4s6s内，重物做匀速直线运动，其速度v=nv3=22.0m/s=4.0m/s，拉力做功的功率：P=Fv=50N4.0m/s=200W，故D错误符合题意。故选D。10【答案】C【知识点】浮力大小的计算；杠杆的平衡条件【解析】【分析】甲、乙浸没在水中后对杠杆的拉力F=G-F浮，根据杠杆的平衡条件和数学推
25、导判断杠杆两边力和力臂乘积的大小关系即可。【解答】根据杠杆的平衡条件得到：G甲OA=G乙OB ；gV甲OA=gV乙OB； 即：V甲OA=V乙OB ；将甲、乙物体浸没于水中，那么杠杆两端受到的拉力为：F=G-F浮=G-水gV排；左边：（G甲-F浮甲）OA=（G甲-水gV甲）OA=G甲OA-水gV甲OA；右边：（G乙-F浮B）OB=（G乙-水gVB）OB=G乙OB-水gV乙OB；根据式可知：水gV甲OA=水gV乙OB，根据式可知，杠杆左边和右边力和力臂的乘积相等。因此杠杆仍然保持平衡。故选C。11【答案】力；固定点；固定点【知识点】杠杆及其五要素【解析】【分析】根据杠杆的定义分析解答。【解答】杠杆
26、是在力的作用下能绕固定点转动的硬棒，固定点是杠杆的支点。12【答案】费力；大气压【知识点】大气压强的存在；杠杆的分类【解析】【分析】（1）根据动力臂和阻力臂的大小确定杠杆的分类；（2）根据大气压强的知识解答。【解答】（1）根据图片可知，两个夹片相连的位置即手心位置为支点O，阻力作用在夹片的尖端，动力作用在夹片的中间。此时动力臂小于阻力臂，因此是费力杠杆。（2）乙图是一种浴室防滑垫反面的示意图，其表面有许多小吸盘，这些小吸盘是利用大气压产生较大压力使垫紧贴在地面上，从而达到防滑效果。13【答案】225；66.7%；50【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算【解析】【分析】（1）根据公式W总
27、=Fs计算拉力F做的总功；根据公式W有=Gh计算克服重力做的有用功；（2）根据公式=W有W总计算斜面的机械效率；（3）根据W额=W总-W有计算出克服摩擦做的额外功，然后根据f=W额s计算摩擦力。【解答】（1）拉力F做的总功W总=Fs=150N2.5m=225J；克服重力做的有用功W有=Gh=500N0.3m=150J；（2）斜面的机械效率为：=W有W总=150J225J100%=66.7%；（3）克服摩擦做的额外功W额=W总-W有=225J-150J=75J；货物箱受到的摩擦力为：f=W额s=75J1.5m=50N。14【答案】费力；900【知识点】杠杆的分类；杠杆中最小力问题【解析】【分析】
28、（1）动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；（2）将横杆看作一个杠杆，支点在O点，阻力等于杠杆的重力，阻力臂就是杠杆中点到O点的距离；抬杆的作用力是动力，动力臂就是0.2m，根据杠杆平衡条件计算即可。【解答】（1）O点是杠杆的支点，横杆的重力就是杠杆的阻力，阻力臂的长度就是：l2=4m2-0.2=1.8m；动力就是抬杆的力，动力臂就是：l1=0.2m。因为l1l2，所以它是一根费力杠杆；（2）根据杠杆的平衡条件得到：F1l1=F2l2F10.2m=100N1.8mF1=900N故答案为：费力；90015【答案】80%；100N【知识点】功的计
29、算公式的应用；机械效率的计算【解析】【分析】（1）根据W总=Fs计算对物体做的总功，根据W有=Gh计算有用功，根据=W有W总计算机械效率；（2）根据W额=W总-W有计算出克服摩擦做的额外功，再根据f=W额s计算斜面对物体的摩擦力。【解答】（1）对物体做的总功W总=Fs=500N3m=1500J；对物体做的有用功W有=Gh=800N1.5m=1200J；那么斜面的机械效率为：=W有W总=1200J1500J=80%。（2）克服摩擦做的额外功W额=W总-W有=1500J-1200J=300J；斜面对物体的摩擦力：f=W额s=300J3m=100N。16【答案】（1）AD（2）32.5（3）小于【知
30、识点】功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件；杠杆中最小力问题【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件可知，当动力臂最长时，动力最小；（2）分别确定推翻油桶前后，油桶重心的高度变化，然后根据W=Gh计算小明要做的功即可；（3）比较油桶重力阻力臂的长度变化，然后根据杠杆的平衡条件分析即可。【解答】（1）推翻油桶时，可以将油桶看做一个杠杆，支点是D点，而油桶上到D的距离最大的点就是A点，所以所需最小力的力臂是AD；（2）甲中油桶直立时，油桶重心的高度为：121.2m=0.6m；AD的长度为：AD=AC2+CD2=1.2m2+0.5m2=1.3m；那么油桶上升到最高点时重心高度为：121.3m=0.5m
31、；因此小明至少需要对油桶做功：W=Gh=65kg10N/kg（0.65m-0.6m）=32.5J；（3）甲和乙中，阻力都是油桶的重力G保持不变，最小力的力臂都等于油桶对角线的长度，也保持不变；乙图中的阻力臂为0.6m，甲图中的阻力臂为0.25m，那么重新竖起油桶时的阻力臂增大了，根据公式GL2=FL1可知，那么动力肯定也增大了，即F1F2。17【答案】40；2；4【知识点】速度公式及其应用；滑轮组及其工作特点【解析】【分析】（1）以动滑轮为对象进行分析，它受到向左的拉力有3个，向右的拉力1个，根据F拉=2F计算动滑轮上向右受到的拉力F拉；物体A做匀速直线运动，那么它受到的摩擦力与动滑轮的拉力是
32、平衡力，根据f=F拉计算A受到的摩擦力；（2）首先根据v=nv计算出自由端移动的速度，然后根据s=vt计算自由端通过的距离；（3）已知速度和拉力根据公式P=Fv计算拉力做功的功率。【解答】物体A施加给动滑轮的拉力：F拉=2F=220N=40N；物体A受到的滑动摩擦力为：f=F拉=40N；绳子自由端的移动速度为：v=nv=20.1m/s=0.2m/s；绳子自由端通过的距离为：s=vt=0.2m/s10s=2m；拉力F做功的功率为：P=Fv=20N0.2m/s=4W。故答案为：40；2；418【答案】（1）竖直匀速（2）实验器材：三个质量不同的滑轮、若干钩码、细线、弹簧测力计、刻度尺、带铁圈的铁架
33、台。 安装图中装置组装器材；测出钩码的重力G，匀速拉动弹簧测力计使物体上升高度h，读出弹簧测力计是示数，记下拉力一定的距离s；多次增加钩码的个数，重复步骤；换用不同的动滑轮，重复步骤；分析数据，得出结论【知识点】机械效率的测量实验【解析】【分析】（1）根据图片可知，只有弹簧测力计竖直向上做匀速直线运动时，物体和动滑轮才处于平衡状态，此时测力计的示数才等于绳子上的拉力；（2）根据公式=W有W总=GhFs可知，要测量滑轮组的机械效率，关键是测量出物体的重力和上升的高度，绳子上的拉力和绳子移动的距离。在保证其它条件不变的情况下，先改变钩码的重力，再改变动滑轮的重力，收集数据后分析判断即可，据此设计实
34、验步骤。【解答】（1）在实验时（如图所示），使用弹簧测力计时需竖直匀速拉动。（2）实验器材：三个质量不同的滑轮、若干钩码、细线、弹簧测力计、刻度尺、带铁圈的铁架台。安装图中装置组装器材；测出钩码的重力G，匀速拉动弹簧测力计使物体上升高度h，读出弹簧测力计是示数，记下拉力一定的距离s；多次增加钩码的个数，重复步骤；换用不同的动滑轮，重复步骤；分析数据，得出结论19【答案】（1）平衡（2）（3）杠杆自重对实验有影响【知识点】杠杆的平衡条件【解析】【分析】（1）当杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，则杠杆处于平衡状态；（2）比较动力臂的长度大小，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2比较两个拉力大小；（
35、3）如图乙所示，杠杆的支点恰好在杠杆的重心上，此时杠杆的重力被支点的支持力抵消，不会对平衡产生影响。在图丙中，杠杆的重力不能被抵消，肯定会对杠杆平衡产生影响，据此分析解答。【解答】（1）如图甲所示杠杆静止，此时杠杆处于平衡状态。（2）根据图乙可知，当阻力和阻力臂保持不变时，它们的乘积保持不变。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，此时动力臂和动力的乘积不变，即二者成反比。根据图乙可知，拉力F1的力臂大于F2的力臂，则F1F2；（3）小思同学用图丙装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，无法得出杠杆平衡条件，其原因可能是杠杆自重对实验有影响。20【答案】（1）解：（2）竖直；1.6N；66.7%
36、（3）1、2、3（4）动滑轮重；0.15【知识点】机械效率的测量实验【解析】【解答】解：（1）由前4组实验数据知，s=3h，所以滑轮组由3段绳子承担物重，因此应从动滑轮绕起，如图所示：（2）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，这样才能准确测出拉力的值；由图知，测力计的分度值为0.2N，所以其示数为1.6N；（3）由表中第 1、2、3组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关（4）由表中第3、4组数据可知，物重相同，动滑轮重力不同，机械效率不同，由此可得；同一滑轮组的机械效率与摩擦和动滑轮重有关根据表中第3组数据可知，有用功：W有=Gh=4N0.1m=0.4J；克服动滑轮做的功：W动=G动h=
37、0.5N0.1m=0.05J；总功：W总=Fs=2N0.3m=0.6J；则克服绳重及摩擦做的那部分额外功：W额=W总W有W动=0.6J0.4J0.05J=0.15J故答案为：（1）见上图；（2）竖直；1.6N；66.7%；（3）1、2、3；（4）动滑轮重； 0.15【分析】（1）根据h与s的关系（s=nh）结合表格中数据判断承担物重的绳子段数，然后绕线；（2）为准确地测出拉力，需竖直向上匀速拉动测力计；进行读数时，注意测力计的分度值；根据公式=100%=GhFs100%计算机械效率；（3）根据结论：同一滑轮组的机械效率与物重有关，找出实验数据即可；（4）由表中第3、4组数据可知，物重相同，动滑
38、轮重力不同，先根据W=Gh求出有用功和克服动滑轮做的功，然后根据W=Fs求出总功，则克服绳重及摩擦做的那部分额外功等于总功减去有用功和克服动滑轮做的功21【答案】（1）电动机对零件做的功：W=gh=mgh=600kg10N/kg4m=2.4104J，因横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计，所以，拉力做的功即为克服零件重力所做的功，则电动机对零件做功的功率：P=Wt=ght=mght =mgv=600kg10N/kg0.4m/s=2.4103W，则电动机的最小功率为2.4103W；（2）mg-mgvLt【知识点】杠杆的动态平衡分析；杠杆的应用【解析】【分析】（1）知道
39、零件的质量和提升的高度，根据W=Gh=mgh求出电动机对零件做的功，横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计，拉力做的功即为克服零件重力所做的功，根据P= Wt = Ght = mght =mgv求出电动机对零件做功的功率即为电动机的最小功率；（2）横梁对轨道A的压力F和轨道对横梁的支持力是一对相互作用力，根据v= st 可得AD段的长度，从而得出轨道对横梁的支持力和重物的力臂，根据杠杆的平衡条件得出等式即可求出轨道对横梁的支持力与t的关系，再根据相互作用力的关系得出得出答案本题考查了功和功率的计算以及速度公式、杠杆平衡条件的应用，利用相互作用力的条件把横梁对轨道A的压
40、力F转化为轨道对横梁的支持力来处理是关键【解答】解：（1）电动机对零件做的功：W=Gh=mgh=600kg10N/kg4m=2.4104J，因横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计，所以，拉力做的功即为克服零件重力所做的功，则电动机对零件做功的功率：P= Wt = Ght = mght =mgv=600kg10N/kg0.4m/s=2.4103W，则电动机的最小功率为2.4103W；（2）横梁对轨道A的压力F和轨道对横梁的支持力是一对相互作用力，把MN看作一根杠杆，B为支点，A端对横梁的支持力为动力，零件的重力为阻力（其它重力和摩擦力不计）；由v= st 可得，t时间
41、内AD段的长度：LAD=vt，则零件重力的力臂：LG=LLAD=Lvt，轨道A对横梁支持力的力臂为L，由杠杆的平衡条件可得：F支持L=G（Lvt），则F支持= G(L-vt)L =G GvtL =mg mgvL t，由相互作用力的特点可知，横梁对轨道A的压力F与时间t的关系式：F=F支持=mg mgvL t答：（1）电动机对零件做的功为2.4104J，电动机的功率至少为2.4103W；（2）mg mgvL t22【答案】解：由题意知，当前轮遇到障碍物时，售货员向下按扶把时，将以A为支点所以从E到A点的距离为最长的力臂，然后做力臂的垂线，即为最小的力，如图所示：故答案为：如图所示【知识点】力臂的
42、画法；杠杆中最小力问题【解析】【分析】要解决此题需要掌握力臂的画法：支点到力的作用线的距离同时要掌握杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2根据杠杆的平衡条件，力臂越长越省力所以要找最小的力，应该首先确定最长的力臂23【答案】（1）由图可知，承担重力的绳子的段数n=3， 滑轮组的机械效率：=W有用W总=GhFs=GnF=mg3F=400kg10N/kg31600N100%83.3%；（2）电动机线圈电阻的发热功率：P热=I2R=（2A）210=40W；（3）电动机输出的机械功率为：P=P总-P热=UI-P热=2A220V-40W=400W。【知识点】机械效率的计算；电功率计算公式的应用【解析】【分析
43、】（1）根据=W有用W总=GhFs=GnF计算滑轮组的机械效率；（2）P=I2R计算电动机线圈电阻的发热功率；（3）根据能量守恒定律可知，电动机的输出功率等于拉力做功功率加上电动机发热功率，据此求出电动机的拉力做功的功率。24【答案】解：F1I1=F2I2G1I1=G2l2 mgl1=mgl2I1m2从质量角度来看，小猴没有吃亏。【知识点】杠杆的平衡条件【解析】【分析】当胡萝卜被悬挂起来静止在水平位置时，可将选线看做支点O，左边部分的重力相当于动力，右边部分的重力相当于阻力，且左边重力的力臂小于右边重力的力臂，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断即可。25【答案】按压打火机按扭时，金属
44、杆可看成一个杠杆，支点在弯曲处，其右端向下按压时，左端向上运动，并提起喷气嘴。储气室内的液态丁烷迅速汽化，从喷气嘴喷出。蓄力弹簧弹性势能增加，积累到一定程度后，弹性势能转化为叩击锤头的动能，使锤头能大力击打压敏陶瓷。压敏陶瓷能产生几千伏电压，使喷气嘴与导线之间形成高压放电产生电火花（或指出电能转化为内能，产生高温）。丁烷易燃，和氧气混合后，遇到电火花达到着火点，丁烷燃烧形成火焰。 【知识点】能量的相互转化和转移；杠杆的平衡条件；燃烧与灭火【解析】【分析】将金属杆看做杠杆，根据杠杆原理分析喷漆嘴打开的过程；根据丁烷的物态变化，说明它从喷漆嘴喷出的原因；根据弹簧弹性势能与动能的转化，分析锤头击打压敏陶瓷，从而产生电火花的原因；根据燃烧的条件，说明丁烷燃烧生成火焰的原因。26【答案】斜面可以省力而且坡度越缓越省力，把较长木板的一端放到货车车厢上就形成了一个坡度较缓的斜面，工人推货物时可以省较大的力 【知识点】斜面及其工作特点【解析】【分析】使用任何机械都不能省功，这是功的原理。根据W=fs可知，斜面的长度越大越升力，据此分析解答。【解答】斜面可以省力而且坡度越缓越省力，把较长木板的一端放到货车车厢上就形成了一个坡度较缓的斜面，工人推货物时可以省较大的力。
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