一、选择题
1．如图，保持F的方向竖直向上不变，将杆由A位置匀速转动到B位置，在这个过程中F 将（）
A．先变大后变小B．始终变大C．始终变小D．始终不变
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．关于功、功率和机效率，下列说法中正确的是（）
A．做功多的机械，功率一定大
B．功率大的机械，做功一定快
C．做功快的机械，机械效率一定高
D．精密的机械，机械效率能达到100％
4．利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，拉力做的功分别为W甲、W乙，拉力的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别是η甲、η乙，（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是（）
A．W甲=W乙，P甲=P乙B．F甲>F乙，η甲>η乙
C．W甲=W乙，P甲>P乙D．F甲=F乙，η甲=η乙
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．小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动．活动要求是：家庭成员中的任意两名成员分别站在如图所示的木板上，恰好使木板水平平衡．若小兰和爸爸的体重分别为400N 和800N，小兰站在距离中央支点2米的一侧，爸爸应站在距离支点l米的另一侧，木板水平平衡．现在他们同时开始匀速相向行走，小兰的速度是0.5米/秒，则爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏？ A．1.0米/秒B．0.75米/秒C．0.5米/秒D．0.25米/秒 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．重为G的均匀木棒竖直悬于天花板上，在其下端施加一水平拉力F，让木棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中，下列说法中错误的是 A．动力臂逐渐变小 B．阻力臂逐渐变大 C．动力F与动力臂乘积不变 D．动力F逐渐变大 10．如图所示，物体A所受重力为G A，在水平向左的拉力F的作用下沿水平面向左做匀速直线运动．物体A所受的支持力为N，物体A与水平面间的摩擦力为f ，绳子对物体A水平向右的拉力为F1．物体B所受重力为G B，绳子对物体B竖直向上的拉力为F2，忽略绳子质量及滑轮轴处摩擦，下列说法正确的是 A．F与f是一对平衡力B．F1、f之和与F大小相等 C．G B与F2是一对相互作用力D．G A与N是一对相互作用力 二、填空题 11．一个带有刻度的均匀杠杆，在中点支起，如图所示，当在B处挂3N钩码时，应在A 处挂________N钩码，杠杆才能平衡。若平衡后在A、B两端再加挂1N的钩码，则杠杆将______(填“A端下沉”、“B端下沉”或“保持平衡”)。 12．如图是一种轮式垃圾桶，拖动时它相当于一个______（选填“省力”或“费力”）杠杆。垃圾桶底部的小轮子是为了______（选填“增大”或“减小”）摩擦力。若拖动时垃圾桶总重为120N，且动力臂为阻力臂的3倍，要保持垃圾桶平衡的拉力F为______N。 13．一根粗细均匀的木料（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。 14．如图所示，一块均匀的厚木板长 15m，重 400N，对称的搁在相距8m 的A、B两个支架上．一个体重为 500N 的人，从A点出发向左走到离B点_________m 处时，木板将开始翘动． 15．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，则绳子拉物体A的功率为________W，物体A与地面之间的摩擦力为________N。 16．如图所示，质量分布均匀的长方形木板AB的长度L=4m，中央支于支架O上，A、B 端分别用细绳AD、BC系于天花板上，木板AB水平时，绳AD、BC刚好绷直，且AD绳竖直，BC绳与板AB成30°角，已知细绳承受的最大拉力均为360N．现有重为300N的小孩，从O点出发。 （1）如果沿OA方向向A端缓慢行走，当小孩行走到距离O点1.5m的E点时，AD绳上的拉力是_______N （2）如果沿OB方向向B端缓慢行走，在保证细绳不被拉断的情况下，小孩向右行走的最大距离是_______m。 17．如图，小明在用动滑轮（不计绳重和摩擦）匀速提升不同重物时，记录下了在绳子自由端使用的拉力F与对应所提升的物体重力G，如表： 分析表中数据可知，拉力F与重力G的关系式是：F=________；动滑轮重为________N；随着物重的增加，动滑轮的机械效率变________． 18．如图所示，一轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆A端挂一重为60牛的物体甲，在B端施加一个与水平成300角的力F，已知OA∶AB＝1∶2。为使杠杆水平平衡，作用在B端的力F 的大小为_________N. 19．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。 20．如图，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以O为支点，杠杆的右端挂有重物M，支点左边的A处挂钩码时，杠杆平衡，将重物M浸没在水中，钩码放在B处，杠杆又平衡，则重物与钩码的质量之比为____，重物M的密度是____kg/m3 三、实验题 21．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 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 22．小军利用如图所示器材测定滑轮组的机械效率，他记录的实验数据如下表。 次数物重G/N 绳自由端的 拉力F/N 钩码上升的 高度h/cm 绳自由端移 动的距离 s/cm 机械效率η/% 1 1.00.51030 2 2.00.951574.1 (1)根据记录表格中提供的信息，组装图中小军使用的滑轮组______； (2)根据给出的实验数据，计算出第一次的机械效率并填入表格中______；（结果保留三位有效数字） (3)同一个滑轮组，在两次实验过程中机械效率不同，主要原因是______。 23．在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们猜想可能与提升物体的重力、动滑轮的重力以及承重绳的段数有关，他们设计并利用如图所示的四个滑轮组分别进行实验。下表是他们记录的实验数据。 (1)从实验数据记录表中第_________组和第_________组数据可知，滑轮组机械效率高低与提升物体的重力有关。 (2)从实验数据记录表中第2组和第3组数据可知，滑轮组机械效率高低与_________有关。 (3)若要研究滑轮组机械效率高低与承重绳段数的关系，应参考实验数据记录表中第 _________组和第_________组数据。 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： 钩码重/N 弹簧测力计读数 /N 钩码移动的距离 /m 弹簧测力计移动 的距离/m 机械效率 20.80.080.2483.3% 4 1.50.050.15______ 6 2.20.1______90.9% (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，______可提高滑轮组机械效率； (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(写出一种影响因素即可)。 25．在“探究杠杆的平衡条件”实验中 (1)如图甲，挂钩码前，应把杠杆的平衡螺母向______调节，使杠杆在水平位置平衡。 (2)实验过程记录的数据如下表，分析数据，得到杠杆的平衡条件是______。若将图乙中左侧一个钩码取下，则需将右侧钩码向______移动，杠杆才有可能重新平衡； 实验次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m 1 1.00.020.50.04 2 2.00.04 4.00.02 3 2.50.03 1.50.05 式，因为（____）（选出一个正确选项） A．杠杆受力不平衡 B．力臂与杠杆不重合 C．力和力臂数目过多，不易得出结论(4)图A和图B中的杠杆均静止，两图中弹簧测力计都垂直杠杆，示数分别为F1和F2，则F1______F2（选填“＞”、“＜”或“＝”）； (5)如图C，小明使用手机自拍杆拍照时，自拍杆伸得越长，手握杆的力越______（选填“大”或“小”），此时自拍杆是______杠杆（选填“省力”“等臂”或“费力”）。四、计算题 26．如图所示，长方体A、B是两个形状相同，材料不同的柱形物体，他们之间用细绳连接，并与滑轮组的动滑轮D连接。在向长方体容器C中缓慢加水时，用弹簧测力计拉住绳子自由端不动，其示数F与加水质量m之间的函数关系如图所示。忽略题中所有绳重以及摩擦，加水过程中A、B间的绳子始终是绷直的。已知：容器C的内底面积S C = 80 cm2，物体A的底面积S A =20cm2，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求： (1)加水多少cm3时，物体B刚好接触水面？ (2)物体B的高度是多少？ (3)绳子自由端的拉力F2是多少？ 27．如图所示，小明爷爷的质量为m=70kg，撬棍长BC=1.2m，其中O为支点， OB=AC=0.2m。当小明爷爷用力F1作用于A点时，恰能撬动重为G1=1000N的物体。求∶ (1)作用力F1的大小； (2)保持支点位置不变，F1的方向保持不变，小明爷爷所能撬动的最大物体重G m。 28．如图,轻质杠杆EOF可绕支点O转动，EO:OF=1:2，杠杆E端用细绳连接圆柱体A，F端先细绳连接轻质弹簧测力计后再连接圆柱体B圆柱体A、B重力分别为120N、50N，圆柱体B底面积为100cm2，高为40cm，浸没在底面积为200cm2的盛水柱形容器中，此时圆柱休B上表面距离水面5cm，已知杠杆连接圆柱体A、弹簧测力计及B的绳子能承受的最大拉力均为30N；弹簧测力计的量程为0-100N，其弹簧伸长量与受到的拉力成正比，即弹簧受到1N的拉力时伸长0.5cm；轻质杠杆EOF始终在水平位置平衡。求： （1）圆柱体B受到的浮力； （2）打开阀门K，匀速向外抽水，当细绳刚好要拉断时，电子秤的示数为多少kg；（3）若抽水速度为50cm3/s，从开始抽水至细绳刚好拉断时，抽水时间为多少s。 29．一个水平放置的直杠杆，动力和阻力位于支点两侧，该杠杆的动力臂l1为0.3m，动力F1为200N，阻力F2为50N，求： （1）杠杆平衡时的阻力臂l2． （2）若保持杠杆水平位置平衡，且保持动力作用点和阻力作用点位置不变，动力和阻力各增加100N，则要使杆杆重新在水平位置平衡，通过计算说明杠杆的支点向哪个方向移动多远？ 30．如图所示，利用质量为1.5 t的汽车将矿井中的矿石以2 m/s的速度匀速向上提升．已知汽车的最大功率为10 kW，汽车轮胎与地面的阻力为车重的0.1倍，轮胎与水平地面总的接触面积为0.2 m2，动滑轮质量为25 kg，不计滑轮摩擦及绳重，g取10 N/kg．求 （1）汽车对地面的压强，若提升1 000 kg矿石至地面用时30 s，绳子对矿石做的功．（2）保持提升矿石的速度不变，滑轮组的最大机械效率 【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】 如图，杠杆在A 位置，因为杠杆平衡，所以 F ×OA = G ×OC 所以 OC F G OA = 杠杆在B 位置，OA '为动力臂，OC '为阻力臂，阻力不变为G ，因为杠杆平衡， 所以 F OA G OC '?'=?' 所以 OC F G OA ' '= ' 如图，又因为 OC D OA B ''∽ 所以 ::OC OA OD OB ''= 因为 ::OD OB OC OA = 所以 ::OC OA OC OA ''= 所以 OC OC F G G F OA OA ''= ==' 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。故ABC 不符合题意，D 符合题意。 故选D 。 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．做功的多少由力的大小和在力的方向上移动的距离大小有关，而功率是指的做功的快慢，由做功的多少和时间共同决定，做功多的机械，不一定花的时间短，故A选项错误；B．功率是指的做功的快慢，故功率大则做功一定快，是正确的，故B选项正确； C．做功快的机械是指功率大，是做功的快慢，而机械效率是指的有用功和总功的比例，故功率大，机械效率不一定大，故C选项错误； D．任何一个机械不可能达到100%，故D选项错误。 故选B。 4．A 解析：A 【详解】 AC．因忽略绳重与摩擦时，克服物体重力做的功为有用功，克服物体和动滑轮总重力做的功为总功，且两物体提升相同高度，所以，由W=Gh可知，F甲、F乙做的总功均相等，故W甲=W乙，又因为时间相同，故P甲=P乙，故A正确C错误； BD．由图可知,甲滑轮组绳子的有效股数n1=3，乙滑轮组绳子的有效股数n2=2，由题意可知，两滑轮组中动滑轮的重力相等，且提升物体的重力相等，所以，忽略绳重与摩擦时， 由 G G F n + =动可知，F甲 故选A。 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/s6m/s v v ==?= 物 则物体向左运动时，由 W Fs P Fv t t ===可得拉力F1的功率11 20N6m/s120W 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．D 解析：D 【分析】 小兰和爸爸相向而行，动力、阻力不变，力臂同时减小，减小的量为vt ，再次利用杠杆平衡条件求爸爸的速度． 【详解】 木板平衡时，小兰和爸爸对木板施加的力大小等于各自重力， 所以小兰和爸爸对杠杆施加的力分别为F 1=400N ，F 2=800N ， 由题意可知，两力臂分别为l 1=2m ，l 2=1m ， 他们同时开始匀速相向行走，设小兰和爸爸匀速行走的速度分别为v 1和v 2，行走时间为t ， 要保证杠杆水平平衡，根据杠杆的平衡条件有：111222F l v t F l v t （）（）-=- 2400N 2m 0.5m/s 800N 1m t v t ?-?=?-（）（）， 解得v 2=0.25m/s ． 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l 2，右半段是l 1，把物体m 放在不等臂天平的左盘，右盘放m 1砝码，天平平衡，所以mgl 2=m 1gl 1--①， 把物体m 放在不等臂天平的右盘，左盘放m 2砝码，天平平衡， 所以m 2gl 2=mgl 1--②， ①得② 12m m =m m 即m 2=m 1m 2 所以12m m ；故选A 9．C 解析：C 【解析】 A. 由图可知，竖直位置时，动力臂为木棒的长，拉离竖直位置时，动力臂会小于木棒的长，所以动力臂逐渐变小，故A 正确； B. 阻力为木棒的重力，竖直位置时，重力过支点，力臂为零，拉离竖直位置时，重力作用线远离支点，所以阻力臂逐渐变大，故B 正确； C. 根据杠杆平衡条件知，动力F 与动力臂乘积等于木棒的重力与阻力臂的乘积，由于木棒的重力不变，阻力臂逐渐变大，所以乘积是变大的，故C 错误； D. 由C 知，动力F 与动力臂乘积变大，而动力臂变小，根据杠杆平衡条件知，动力F 逐渐变大，故D 正确； 点睛：重点是杠杆平衡条件的应用，理解这一过程中，木棒的重不变，而阻力臂变大，所以乘积变大，动力变大． 10．B 解析：B 【解析】 对物体A 进行受力分析可知，物体A 在水平方向上受到三个力的作用，水平向左的拉力F 、物体与平面间的摩擦力f 和绳子对物体A 水平向右的拉力为F 1，这三个力平衡，故A 错；F 1、f 的合力与F 是平衡力，所以F 1、f 之和与F 大小相等，故B 正确；G B 与F 2是一对平衡力，而不是相互作用力，故C 错；G A 与N 是一对平衡力，而不是相互作用力，故D 错；应选B ． 二、填空题 11．A 端下沉 【详解】 [1]当在B 处挂3N 钩码时，由杠杆平衡条件得 F1×3=3N×2 解得F1=2N ，故应在A 处挂2N 的钩码。 [2]在A 、B 两端再加挂一个1N 的钩码时有 （2N+1N ）×3 解析：A 端下沉 【详解】 [1]当在B 处挂3N 钩码时，由杠杆平衡条件1122Fl F l 得 F 1×3=3N×2 解得F 1=2N ，故应在A 处挂2N 的钩码。 [2]在A 、B 两端再加挂一个1N 的钩码时有 （2N+1N ）×3＞（3N+1N ）×2 故A 端下沉。 12．省力 减小 40 【详解】 [1]由图知道，拖动所示垃圾桶时，是动力臂大于阻力臂的杠杆，所以，相当于是一个省力杠杆。 [2]垃圾桶底部安装小轮子，通过变滑动为滚动的方式减小了摩擦 解析：省力 减小 40 【详解】 [1]由图知道，拖动所示垃圾桶时，是动力臂大于阻力臂的杠杆，所以，相当于是一个省力 杠杆。 [2]垃圾桶底部安装小轮子，通过变滑动为滚动的方式减小了摩擦力。 [3]根据题意知道，垃圾桶总重是G =120N ，动力臂是阻力臂的3倍，所以，由杠杆原理Fl 1 =Gl 2知道，保持垃圾桶平衡的拉力是 22 12 120N 40N 3GL L F L L ?= == 13．50 【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 。 14．2 【解析】 【详解】 当木板开始翘动时，动力为人的体重500N ，此时距离支点A 的距离为动力臂，阻力为木板自重大小为400N ，作用点位于木板重心，即木板中央，距离支点A 长度为4m ，由杠杆平衡条件可得 解析：2 【解析】 【详解】 当木板开始翘动时，动力为人的体重500N ，此时距离支点A 的距离为动力臂，阻力为木板自重大小为400N ，作用点位于木板重心，即木板中央，距离支点A 长度为4m ，由杠杆平衡条件1122Fl F l =可得： 1500N?400N?4m l = 解得此时人距离A 点3.2m ，距离B 点： 3.2m+8m=11.2m 。 15．2 【解析】 【分析】 （1）由图可知，拉着动滑轮移动时，绳子的拉力为F 的一半，由可求得绳子拉物体A 的功率； （2）由图可知，B 物体静止处于平衡状态，受到的水平向右的摩擦力和水平向左的拉力是 解析：2 【解析】 【分析】 （1）由图可知，拉着动滑轮移动时，绳子的拉力为F 的一半，由P Fv =可求得绳子拉物体A 的功率； （2）由图可知，B 物体静止处于平衡状态，受到的水平向右的摩擦力和水平向左的拉力是一对平衡力，二力大小相等，B 受到的摩擦力与A 受到B 摩擦力是一对相互作用力，据此求出B 给A 的水平向左的摩擦力，对物体A 受力分析，根据力的平衡条件求出地面与A 间的摩擦力； 【详解】 （1）由图可知，滑轮为动滑轮，绳子的拉力为F 的一半，即 11 10N 5N 22 F F '==?=， 则绳子拉物体A 的功率： 5N 0.2m/s 1W W F s P F v t t '= =='=?=； （2）由图和题意可知，B 物体静止处于平衡状态，受到的水平向右的摩擦力和水平向左的拉力是一对平衡力，二力大小相等，由弹簧测力计示数可知，B 受到水平向右的摩擦力为f B =3N ；因B 受到的摩擦力与A 受到B 摩擦力是一对相互作用力，所以，B 给A 的水平向左的摩擦力；3N BA B f f ==； 因物体A 匀速运动，且A 受到水平向右绳子的拉力和水平向左B 给A 的摩擦力、地面对A 向左的摩擦力，由力的平衡条件可得BA A f f F 地+=，则物体A 与地面之间的摩擦力 5N 3N 2N A BA f F f =-=-=地。 16．1.2 【解析】（1）当小孩在OA 侧时，CB 松驰，在人与DA 的拉力的作用下平衡，以O 为支点，由杠杆平衡条件可得G1×OE=F×OA ， 代入数据得：300N× 1.5m=F×2m ，解得：F=225N 。 解析：1.2 【解析】（1）当小孩在OA 侧时，CB 松驰，在人与DA 的拉力的作用下平衡，以O 为支点，由杠杆平衡条件可得 ， 代入数据得：，解得： 。 （2）小孩在B 侧时，B 产生拉力，在人与BC 的拉力的作用下平衡，以O 为支点，则BC 绳的拉力的力臂为： ， 设人走的最远距离为L ，由杠杆平衡条件可得： ， 点睛：重点是杠杆平衡条件的应用及计算，难点是根据直角三角形中30度所对的直角边等于斜边的一半，得出B 点的拉力的力臂，再根据平衡条件进行计算。 17．F=1/2（G+0.4N ） 0.4 大 【解析】 不计绳重和摩擦时，动滑轮省一半力，即， 从表格中选任一数据代入得：，解得：， 所以拉力F 与重力G 的关系式是：； 机械效率为有用功 解析：F=1/2（G+0.4N ） 0.4 大 【解析】 不计绳重和摩擦时，动滑轮省一半力，即()1 2 F G G =+物滑轮， 从表格中选任一数据代入得：()1 0.7N 1N 2 G = +滑轮，解得：=0.4N G 滑轮， 所以拉力F 与重力G 的关系式是：()1 0.4N 2F G 物 = +； 机械效率为有用功与总功的比．要提高机械效率，可以减小做功过程中的额外功或增大有用功．所以随着物重的增加，有用功增加，而额外功不变，则动滑轮的机械效率变大． 点睛：重点是动滑轮省一半力的应用和机械效率的判断，当一次做功中有用功增大时，或额外功减小时，有用功与总功的比都会增大，即机械效率增大． 18．40N 【解析】在B 端施加一个与水平成300角的力F ，则动力臂为OB 的一半，O 为支点，F 为动力，物体的重力为阻力，12OB 为动力臂，OA 为阻力臂，根据杠杆的平衡条件：F×12OB=G×OA，为使杠杆 解析：40N 【解析】在B 端施加一个与水平成300 角的力F ，则动力臂为OB 的一半，O 为支点，F 为动力，物体的重力为阻力，OB 为动力臂，OA 为阻力臂，根据杠杆的平衡条件： F ×OB = G ×OA ，为使杠杆水平平衡，作用在B 端的力： ．故答案为：40． 19．300 【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= 3 4 L ,阻力等于重力为600N ，阻力臂为OA= 4 L ，由由杠杆的平衡条件1122Fl F l =, 22 11 6004=20034 L N F l F N L l ?= =; 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= 2 L ，由由杠杆的平衡条件1122Fl F l =, /22 1 6002=300L N F l F N l L ? = =; 20．4:5 4.0×103 【解析】（1）如图， 由图可知mgLOA=MgLOC ， （2） 思路分析：M 未浸没水中，利用杠杆平衡条件，求出钩码和重物的质量关系；浸没后利用杠杆平衡条件求出右边 解析： 4:5 4.0×103 【解析】（1）如图， 由图可知mgL OA =MgL OC ， （2） 思路分析：M 未浸没水中，利用杠杆平衡条件，求出钩码和重物的质量关系；浸没后利用杠杆平衡条件求出右边对杠杆的拉力，再根据重物受力平衡求解 试题点评：本题用了4方面的知识：①重力公式G=mg=ρvg ；②阿基米德原理；③物体受力平衡分析；④杠杆平衡条件 三、实验题 21．4 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。 功和机械能测试 一、选择题（.每小题2分，计36分） 1、如图所示，AB=3AE，AC=2AE，AD=1.5AE，若把物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀速拉到顶端A时，（不计摩擦）则：（） A、沿着AB用的拉力最小，做功最多； B、沿着AC用的拉力最小，做 功最多；C、沿着AD用的拉力最小，做功也最小；D、沿着三个斜面 用的拉力不相等，做功一样多。 2．下列几个物体做功的情况，其中错误的是（） A．叉车举起货物，叉车做了功 B．燃烧的气体使火箭起飞，燃烧的气体做了功 C．人推箱子，使箱子在水平方向移动，人做了功 D．吊车将吊着的物体水平匀速移动，吊车对物体做了功 3．某人用50 N的水平拉力，拉着100 N重的物体A在水平地面上前进5 m，则（） A．拉力对物体做功是500 J,重力对物体没有做功 B．拉力对物体做功是250 J,重力对物体做功是500 J C．拉力对物体做功是250 J,重力对物体没有做功 D．拉力对物体做功是750 J,重力对物体没有做功 4．以下事例中，重力做功的是（） A.冰球在水平的冰面上滚动 B.皮划艇在平静水面快速滑行 C.跳水运动员下落 D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动 5．关于功率以下说法中正确的是（） A．据 P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大 B．据 P=W/t可知，机器做功时间越长，其功率就越小 C．机器功率大，则做功快，做功一定多 D．机器功率小，则做功慢，做功可能多6．小明和爸爸一起去登山，登到山顶时，小明用40 min，爸爸用45 min，爸爸的体重是小明的1．5倍，则小明与爸爸的登山功率之比为（） A．3∶4 B．4∶3 C．16∶27 D．27∶16 7.到同样的楼层，跑步上去比慢走上去要累得多，这是因为（） A.跑步做的功多 B.跑步效率高 C.跑步的功率大 D.跑步要费力 8．要提高某一机械的效率，可取的途径是（） A．增加机械做功的时间 B．减少机械做功的时间 C．增加机械的功率 D．尽量采取措施减小额外功跟总功的比值 9．下列物体中，既有动能又有势能的是( ) A．被压瘪的皮球 B．正在上升的气球 C．被举着的杠铃 D．在平地上滚动的足球 10．骑自行车的人，在上坡前往往要加紧蹬几下脚踏板，这是为了（） A．增大惯性 B．增大上坡的推力 C．增大动能 D．增大势能 11．小孩在荡秋千游戏中，从最低处荡到最高处.动能和重力势能的转化正确的是（） A.动能增大，重力势能增大 B.动能减小，重力势能增大 C.动能不变，重力势能增大 D.动能不变，重力势能不变 12．掷铅球时，铅球以一定的仰角斜向上投出，若不计空气阻力，在铅球投射出到落地前的飞行过程中（） A．重力势能不断减少，动能不断增加 B．动能不断减少，重力势能不断增加 C．重力势能先减小后增大，动能先增大后减小D．重力势能和动能相互转化，机械能的总量保持不变 13．甲、乙两汽车在同一水平路面上以相同的速度行驶，则（） A．两汽车具有的动能一定相同 B．两汽车具有的机械能一定相同 C．甲汽车的动能一定不会小于乙汽车的动能 D．两汽车可能具有相同的机械能4、在水平街道上匀速行驶的洒水车，一边行驶一边向道路上洒水。下列关于其机械能变化的说法中正确的是（） A、动能不变，机械能减少； B、动能减少，机械能减少； C、动能不变，机械能不变； D、动能减少，机械能增大 14、任何机械的机械效率都小于1，其原因是（） A、总功大于有用功； B、有用功大于额外功； C、有用功大于总功； D、有用功可以等于总功 15、教学大楼每层楼高3m，小明提着一重50N的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，再沿三楼水平走廊走了4m进入教室，从一楼到教室过程中小明对箱子做的总功为（） A、0J； B、300J； C、450J； D、500J 16、某举重运动员把重1176N的杠铃在2秒内举高2m后，在空中停留10秒，那么在后10秒的功率是（） A、235.2W； B、1176W； C、0W； D、116.7W 17、1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星上天。它从近地点向远地点运动时，下列正确的是（） A、势能减少，动能增大； B、势能增大，动能减少； C、势能不变，动能不变； D、势能增大，动能不变 18、某同学用同一滑轮组分别将两个质量不等的重物，在相同的时间内匀速提升相同的高度（不计摩擦）。则在两次提升重物的过程中（） A、做的总功相等； B、机械效率相等； C、做的额外功相等； D、做功的功率相等 二、填空题（每空1分，计23分.） 19.以同样速度行驶大卡车和小轿车，_________动能大，故在同样道路上，不同车型限速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车要______（填"大"或"小"） 20、发条拧的越紧的钟表，走的时间越_______，这是因为发条越紧_______能越大. 21、小明提着一袋水果沿水平路面行走，从力学角度讲人向上的提力并没有对物体做功， 因为_______________。起重机挂钩把500 N的物体提高6 m，再水平移动4 m，则挂钩 向上的提力对物体所做的功是_______J。 22．某同学用100 N的水平拉力拉着重为500 N的车沿水平道路在1 min内匀速前进120 m，则重力做的功为________J，拉力的功率为________W。 23、质量为40 kg的某同学，在体育课上用12 s的时间匀速爬到了一个竖直长杆的3 m 处，则在这段时间内该同学做的功为________J，功率为________W。(g=10 N/kg) 24、甲乙两台机器，它们的功率分别为50瓦和10瓦，在相同的时间里，甲做的功____ 乙做的功，完成相同的功，甲用的时间 ____乙用的时间。（填“大于”，“小于”或“等于”） 25一辆汽车在斜坡上匀速向上行驶，在此过程中，汽车的动能__ ___，势能_ 。(选填“增大”、“减少”或“不变”) 26、下列物体中，只具有动能：，只具有势能的是：，既具有动能又具有势能的是：。 A、在水平公路上匀速行驶的汽车 B、被拦河坝拦住的河水 C、高空匀速成飞行的飞机 D、停在站台上的火车 E、被推开的弹簧门 F、流动的河水27、起重机在匀速吊升物体的过程中，物体的动能___________；势能__________。（选填“增加”、“减少”或“不变”） 28、洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面，在此过程中它的机械能将，这是因 为。 29．巨型运载火箭喷射出一团橘红色的烈焰，将“嫦娥一号”卫星平地托起，直冲云天。在刚离地上升的过程中，“嫦娥一号”卫星的动能，重力势能（选填“增大”，“减小”或“不变”）。 2018初中物理功和机械能练习题 一、选择填空 1. 如图3所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）（ ） A．他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用 B．他受重力、支持力和摩擦力的共同作用 C．他的重力势能转化成了动能和内能 D．他的重力势能减小，动能增大，机械能不变 2. 直升机在匀速下降过程中，能量变化情况是（） A．势能减少，动能增加，机械能不变B．势能减少，动能不变，机械能减少 C．势能不变，动能不变，机械能不变D．势能减少，动能不变，机械能不变 3. 关于机械能的论述，下列说法正确的是（） A．在空中飞行的飞机只具有动能B．炮弹具有的机械能一定比子弹具有的机械能大 C．质量和速度都相同的物体具有的动能一样大D．质量大的物体的具有的重力势能一定大5. 甲、乙两辆汽车，功率之比为2∶1，在相同时间内沿水平路面通过的距离之比为1∶2．则它们所做的功之比为（） A．2∶1 B．1∶1C．1∶4D．4∶1 6. 下列单位中不是功的单位的是（） A．W·s B．J C．J/s D．N·m 8. 跳水运动员从最高点向水面下落的过程中，他的________能逐渐减少，________能逐渐增加． 9. 一只小鸟在空中飞行时具有40J的机械能，若它具有10J的势能，则它具有________J的动能． 10. 小明在水平面上用50 N的水平推力，加速推着一辆重120 N的小车，前进了10 m，小明的推 力做功是________J．水平面对小车的支持力做功是________J． 11. 甲、乙两辆汽车在公路上匀速行驶．如果它们的功率相同，行驶速度之比v甲∶v乙＝2∶1．在 相同的时间内，甲、乙两车牵引力做功之比为________． 初中物理功和机械能中 考试题含答案修订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】 功和机械能 一、填空题 1． 2016年4月24日定为首个中国航天日，是为了纪念我国首枚人造卫星东方红一号发射成功，卫星加速升空的过程中重力势能__变大__，动能__变大__(选填“变大”“变小”或“不变”)。 【点评】卫星升空的过程中，动能和重力势能都是增大的，这是我们应该特别注意的。 2．在开展课外活动时，小李同学遥控一小型无人机匀速竖直上升，速度为 2 m/s，功率为30 W，则无人机上升10 s升力所做的功为__300__J，无人机重为__15__N。 3．西宁市湟水河河道改造工程中，装载机5 s内将一块重2 000 N的石块匀速举高3 m，装载机的举力对石块做功为__6×103__J，举力做功的功率为__1.2×103__W。 4．“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。实验的目的是探究钢球动能的大小与__速度__的关系；实验时，是通过观察__木块被推动距离的大小__，来判断钢球动能的大小。物理研究方法有许多，如“控制变量法”“模型法”“类比法”“转换法”和“等效替代法”等，本实验利用了控制变量法和__转换法__。 [解析] 同一钢球，质量相同，从不同的高度由静止滚下，体现了钢球到底端时的速度不同，由此可知：此实验研究的是动能大小与速度大小的关系，即此时用的是控制变量法；同时采用转换法，将钢球的动能大小转换为观察木块被推动的距离远近，钢球把木块推出去得越远，钢球的动能越大。 第^一章 功与机械能单元测试题 一、选择题（每小题4分，共48分） 1. 小王用推车将重100N 得垃圾运到垃圾箱得过程中，刚好在水平大理石地面 与水泥地面上各匀速运动了 20m,比较在两段路面上做功得情况，下列说法正确得 就是（） A. 推力与摩擦力就是一对平衡力，所以没做功 B. 推力与摩擦力就是一对相互作用力，所以没做功 C. 在水泥地面上得摩擦力大，所以做功多 D. 两段路面做得功一样多 2、在汶川地震得抗震救灾中，党与政府把救人放在重中之重得位置。在倒 塌房屋得废墟中搜救被困人员，重型吊机起到了重要得作用。假如起重机得钢丝 绳吊着6X 105N 得重物匀速上升，图1所示得图像中，能正确反映钢丝绳得拉力所 做得功与时间关系得就是（） 3、星期天一大早，爸爸驾车载着李红一家去石家庄玩。 李红从车窗向外瞧,恰好瞧到交通标志牌上得标志,如图2所示。若汽车以72km/h 得速度在匀速行驶 ，此时发动机得功率为 60kW,则下面说法中正确得就是 （ ） A. 汽车行驶时,受到得阻力为833N B. 此时汽车得牵引力为3000N C. 汽车到达石家庄,全程克服阻力所做得功就是1、2X 105J D. 汽车在行驶过程，只受到一对平衡力得作用 4、 骑自行车时，在上坡前往往要加紧蹬几下脚踏板，这就是为了（） A. 增大惯性 B.增大上坡得推力 C.增大动能 D. 增大势能 5、 关于能量得大小，下列说法中错误得就是 在到达某处路段时 O t/s O t/s O t/s B C 图1 D A、运动速度越大得物体，动能也越大 B、质量大得物体，动能不一定大 C、质量大得物体，其重力势能不一定大 D质量越大得物体，被举得越高，其重力势能就越大 6 三峡水库修建大坝，为了提高水位，增加水得（） A.内能 B.重力势能 C.弹性势能 D.动能 7、物体在平衡力得作用下，下列说法中正确得就是 A、具有得机械能一定不变 B、具有得动能一定不变 C、具有得重力势能一定不变 D、无法判断 8、小孩从滑梯上匀速下滑得过程中，下列说法中正确得就是 A、重力势能减少，动能增加 B、重力势能增加，动能减少 C、重力势能增加，动能不变 D、重力势能减少，动能不变 9、2008年8月13日,中国选手刘春红在一场比赛中5破世界纪录,以总成绩286kg,稳获69kg女子举重金牌，成功卫冕。图2所示就是她得比赛情景。下面就是对她挺举过程得详细描述：①她蹲下身子，用力向上提杠铃，但杠 铃未离开地面；②杠铃离开地面，被她举至肩头；③杠铃在她肩头 停留一段时间；④将杠铃从肩头举过头顶；⑤举着杠铃在头顶停留 一段时间。下面说法中正确得就是（） A. 整个过程刘春红都对杠铃做了功 图2 B. 整个过程刘春红都没有对杠铃做功 C. 刘春红只在①③⑤阶段对杠铃做了功 D. 刘春红只在②④阶段对杠铃做了功 10、如图3所示，就是郭晶晶、吴敏霞进行双人三米板跳水比赛得情景，从起跳至落到水面得过程中，她们得动能与重力势能变化得情况就是 （） A、动能一直减小，重力势能一直增大 B、动能一直增大，重力势能一直减小 C、动能先增大后减小，重力势能先减小后增大 图3 D动能先减小后增大，重力势能先增大后减小 11、下列有关功率得说法中，正确得就是（） A物体做功越多，功率越大 B 物体做功时间越长，功率越大 C物体做越快，功率越大 D 物体做功时间越短，功率越大 12、2005年10月13日,西昌卫星发射中心用“长征四号乙”运载火箭，成 中考物理功和机械能测试试题附解析 一、选择题 1．如图所示，利用动滑轮将重力为100N的物体在5s内匀速竖直提升，拉力F为60N，绳子自由端移动的距离为2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( ) A．物体移动的速度为0.4m/s B．所做的有用功为200J C．动滑轮的机械效率为60% D．拉力F的功率为24W 2．如图所示的滑轮组，绳子的末端缠绕在电动机上，电动机转动将下方钩码匀速提起。如果加快电动机的转速，则后一次提升与前一次相比（） A．功率增大、机械效率增大B．功率增大、机械效率不变 C．功率不变、机械效率不变D．功率不变、机械效率增大 3．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 4．如图，拉力F将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m，用时 1s。运动时，物体与地面之间的摩擦力为 30N，此时滑轮组的机械效率为 80%。下列说法正确的是（） A．拉力F＝10N B．克服动滑轮重力做额外功 7.5J C．动滑轮重 7.5N D．拉力的功率是 37.5W 5．如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。若人以0.6m/s 的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库。人拉货物的过程中，分析正确的是（） A．货物移动距离为20m B．工人的拉力为400N C．工人做的有用功为4 3.610J D．工人拉力的功率为360W 6．如图所示是某建筑工地用升降机提升大理石的滑轮组示意图。滑轮组通过固定架被固定住，滑轮组中的两个定滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为 2000N．大理石的密度是2.8×103kg/m3，每块大理石的体积是1.0×10﹣2m3，升降机货箱和动滑轮的总重力是300N．在某次提升15块大理石的过程中，升降机在1min内将货箱中的大理石沿竖直方向匀速提升了15m，绳子末端的拉力为F，拉力F的功率为P，此时滑轮组的机械效率为η．不计绳子的重力和轮与轴的摩擦，g取10N/kg．下列选项中正确的是 A．升降机一次最多能匀速提升40块大理石 B．拉力F的大小为1300N C．拉力F的功率P为1125W D．滑轮组的机械效率η为85% 7．质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼．已知工人在1min内将货物匀速提高6m，作用在钢绳的拉力为400N，滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计）．下列说法正确的是 功和机械能单元易错题测试基础卷试题 一、选择题 1．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 2．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（OA＜OB），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 A．A端下沉B．B端下沉C．仍保持平衡D．无法确定 3．端午节是我国的传统节日，很多地方举行了赛龙舟活动，极大丰富了人们的文化生活，关于赛龙舟活动，以下分析不正确的是（） A．运动员划水的船桨是费力杠杆 B．龙舟漂浮在水面上，说明龙舟受到的浮力大于重力 C．运动员向后划水，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的 D．划船时，水既是受力物体同时也是施力物体 4．如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力F的方向，使其从 ①→②→③，此过程中（） A．①位置力臂最长B．③位置力臂最长 C．弹簧测力计示数先变大后变小D．弹簧测力计示数先变小后变大 5．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 教学内容 简单机械 【基础知识】 1、定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明：①杠杆可直可曲，形状任意。 ②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。 2、五要素——组成杠杆示意图。 ①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母F1表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。 说明动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。 画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签 ⑴找支点O；⑵画力的作用线（虚线）；⑶画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷标力臂（大括号）。 3、研究杠杆的平衡条件： ①杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 ②实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以 方便的从杠杆上量出力臂。 ③结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2也可写成：F1 / F2=l2 / l1 解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。） 解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 4、应用： 说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。 五、滑轮 1、定滑轮： 功和机械能综合测试题 一、选择题：（每小题３分，共30分） 1．如图15－1所示的四种情景中，人对物体做功的是（） 图15－1 2．用100N的水平力F1在光滑的水平面上拉1000N的重物，用100N的水平拉力F2沿粗糙水平面拉500N的重物，分别前进了10ｍ．则（） A．F1做功多B．F2做功多C．F1、F2做功一样多D．不能判断 3．下列说法中正确的是（） A．机械效率越高的机械做功越快 B．机械效率越高的机械做功越多 C．功率越大的机械做功越多 D．功率越大的机械做功越快 4．使用简单机械的好处是( ) A．减少额外功B．增大功率 C．省力又省功D．省力或方便工作 5．体育课上掷铅球，某同学用550N的推力将38N的铅球推出了7．5m远，这位同学在推铅球时对铅球做的功为( ) A．285J B．4125J C．4 410J D．无法判断 6．某同学用一滑轮组分别将两个质量不等的重物匀速提升相同的高度(不计摩擦)，则在两次提升重物的过程中( ) A．机械效率相等 B．做的额外功相等 C．做的总功相等 D．绳子自由端移动的距离不等 7．一个人用同样大小的水平方向的力拉木箱，分别在光滑和粗糙的两种水平地面上前进相同的距离，关于拉力所做的功，下列说法中正确的是( ) A．在粗糙的地面上做功较多 B．在光滑的地面上做功较多 C．两次做功一样多 D．条件不足，无法比较两次做功的多少功的计算 8．起重机将500N的货物匀速吊起12ｍ，然后将货物水平移动2ｍ，在整个过程中起重机拉力做的功为（） A.7×103J B.6×103J C.1000J D.1.2×104J 9．如图15－2所示，一个质量为50kg的人，在10s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0.2m，则这个人在这段时间内的功率是（）（g取10N/kg） （物理）初中物理功和机械能测试卷及答案 一、选择题 1．物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是 A．F1=F2 P1>P2B．F1=F2 P1 故选B。 【点睛】 本题考查力和运动及机械能的题目，需要知道物体受到平衡力作用时，其运动状态不变，即处于静止状态或匀速直线运动状态。 3．如图所示为乒乓球在水平地面上连续弹跳时产生的轨迹的一部分，该图表明（） A．在图中乒乓球的弹跳方向为自右向左 B．乒乓球弹跳时机械能守恒 C．乒乓球运动过程中重力势能一直减小 D．乒乓球某次弹起过程中，弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能 【答案】D 【解析】 【详解】 乒乓球在地面上连续弹跳中是动能和势能的相互转化．由于球与地面碰撞时有能量损失，运动中有空气阻力，所以小球在运动中机械能逐渐变小．小球向上运动时，动能转化为重力势能；下降时重力势能转化为动能，因为机械能在逐渐减小，所以球跳起的高度逐渐减小，AB选项不符合题意．乒乓球在向上运动时，重力势能增大，下降时重力势能减小，C 选项不符合题意，D选项符合题意． 4．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）一时间（t）图象如图，根据图象，下列判断正确的是（） A．两次物体运动的速度：v1＜v2 B．两次物体所受的拉力：F1＞F2 C．0﹣8s两次拉力对物体做功的功率：P1＜P2 D．0﹣8s两次拉力对物体所做的功：W1＝2W2 【答案】D 【解析】 【详解】 A．由图象知道，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，即v1＞ 十五章单元测试题 一、选择题：（1--10小题单选、11--14小题多选，将答案填入下面的表格中） 1、下列说法中正确的是（） A、足球在草坪上沿水平方向向前滚动，重力对足球做了功 B、石块从高处下落，重力对石块做了功 C、举重运动员把杠铃在空中停留3s，人对杠铃做了功 D、推出去的铅球在空中运动过程中，推力对铅球做了功 2、分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体举到相同的高度，做的有用功（） A、杠杆最多 B、动滑轮最多 C、滑轮组最多 D、一样多 3、甲、乙两汽车在同一水平路面上以相同的速度行驶，则（） A．两汽车具有的动能一定相同B．两汽车具有的机械能一定相同 C．甲汽车的动能一定不会小于乙汽车的动能D．两汽车可能具有相同的机械能 4、下列关于功率的说法中，正确的是（） A、做功越多的则功率越大 B、功率越大的机械，其效率越高 C、功率越大的机械越省力 D、功率越小的机械做功不一定少 5、载重汽车爬坡时,一般都走得较慢，这是为了( ) A、减小速度 B、获得较大的牵引力 C、节省燃油 D、保护发动机 6、一吊车在2s内将1500Ｎ的货物提高2ｍ后，在空中停留了3ｓ，又在5ｓ内沿水平方向将货物移送了10ｍ，则10ｓ内吊车的功率为（） A、300Ｗ B、2000Ｗ C、3000Ｗ D、1500Ｗ 7、如图示，已知物体A和B质量相等，A在粗糙的水平地面，B在光滑的斜面。现它们分别在同样大小的力F作用下沿F的方向分别移动了距离S，则F对物体做的功（） A．对A做的功多B．对A和B做功一样多 C．对B做的功多D．条件不足，无法确定 8、建筑工地上，起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶，如果人 直接用滑轮组来提升则需要几个小时，其原因是（） A．起重机的功率大，做功多B．起重机的机械效率高，做功慢 C．起重机的功率大，做功快D．起重机的机械效率高，做功多 9、如图7所示，用F=50N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N 的物体A水平向右匀速移动了3m，在这个过程中（） A．拉力F做了150J的功B．拉力F做了300J的功 C．重力做了600J的功D．重力做了1200J的功 10、在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，在绳子末端用竖直方向0.8N的拉力使2N重的物体匀速上升，下面说法正确的是（） A.滑轮组的机械效率是83.3％ B.滑轮组的机械效率是66.7％ C.绳端移动速度与物体上升速度相同 D.绳端移动速度是物体上升速度的两倍 功和机械能中考试题汇编 -----------------------作者：-----------------------日期： 中考试题汇编---十五章-功和机械能(一) 一：单项选择题：（每题2分，10小题，共20分） 1．如图16所示，小妍把铁球拉近刚好贴着自己的鼻子，松开手后，头保持不动，铁球由a 点沿弧线abc 运动到c 点，然后从c 点往回摆动，则下列说确的是（ ） A ．铁球位于c 点时动能最大 B ．铁球位于b 点时势能最大 C ．铁球摆回时不可能碰伤鼻子 D ．改用铜球会碰伤鼻子 2．小文同学采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，其中说确的是（ ） A ．甲种方法克服重力做功多 B ．乙种方法更省力 C ．两种方法机械效率相等 D ．两种情况下，货物机械能都增加 3．登楼梯比赛时，某同学从一楼匀速登上五楼，共用了12s ，该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于（ ） A. 5W B. 50W C. 500W D. 5000W 4．关于机械效率，下面说确的是（ ） A ．功率越大的机械，机械效率越高 B ．机械效率大小与功率大小无关 C ．机械效率越低的机械，做的功就越少 D ．做功越多的机械，其机械效率就越高 5．如图3所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB 、AC 以相同的速度从底部匀速拉到顶点A ，已知AB>AC ，施加的力分别为F 1、 F 2，拉力做的功为W 1、W 2，拉力做功的功率分别为 P 1、P 2，则下列判断中正确的是（ ） A 、F 1 功和机械能测试卷及答案(1) 一、选择题 1．古代战争中，军队用投石车投出巨石攻击城墙，在巨石被投出到击中城墙的过程中，下列说法正确的是 A．巨石在上升过程中动能不断增大 B．巨石在最高点时动能为零 C．巨石在下降过程中动能转化为重力势能 D．巨石在下降过程中重力势能不断减小 【答案】D 【解析】 A、巨石运动过程中，上升阶段，速度减小，动能减小；故A错误； B、巨石在最高点时仍保持一定的速度运动，动能不为零；故B错误；CD、巨石下落过程速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能；故C错误，D正确．故选D． 2．有甲、乙两个完全相同的小球。在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如图所示。若不计空气阻力，下列说法正确的是 A．抛出时刻，甲球比乙球的动能小 B．抛出时刻，甲球比乙球的重力势能小 C．乙球上升过程中，重力势能转化为动能 D．甲球下落过程中，它的机械能保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】 A．抛出时刻，甲乙两球的速度大小相等，又因为甲乙是两个完全相同的小球，因此甲乙两球的质量相等，所以抛出时刻甲球和乙球的动能相等；故A错误； B．由题意可知，甲乙两球的质量相等，甲乙两个小球在同一高度抛出，所以抛出时刻甲球和乙球的重力势能相等；故B错误； C．乙球上升过程中，速度越来越小，高度越来越高，是动能转化为重力势能；故C错误； D．甲球下落过程中，速度越来越大，高度越来越低，是重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以甲球下落过程中，它的机械能保持不变；故D正确。 3．如图所示为乒乓球在水平地面上连续弹跳时产生的轨迹的一部分，该图表明（） A．在图中乒乓球的弹跳方向为自右向左 B．乒乓球弹跳时机械能守恒 C．乒乓球运动过程中重力势能一直减小 D．乒乓球某次弹起过程中，弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能 【答案】D 【解析】 【详解】 乒乓球在地面上连续弹跳中是动能和势能的相互转化．由于球与地面碰撞时有能量损失，运动中有空气阻力，所以小球在运动中机械能逐渐变小．小球向上运动时，动能转化为重力势能；下降时重力势能转化为动能，因为机械能在逐渐减小，所以球跳起的高度逐渐减小，AB选项不符合题意．乒乓球在向上运动时，重力势能增大，下降时重力势能减小，C 选项不符合题意，D选项符合题意． 4．在校园足球比赛中，队员把足球踢出后，足球在水平地面上向前减速运动，如图所示．以下关于足球在水平地面上运动的这一过程中说法正确的是 A．足球所受的重力做了功B．脚一直对足球做功 C．足球受到非平衡力作用D．地面的支持力对足球做了功 【答案】C 【解析】 【详解】 A、重力时竖直向下的，球在地面上移动的距离是水平方向，即力与距离垂直，重力不做功，故A错误； B、球离开运动员的脚以后，以后不再受运动员的作用力，故脚对球不再做功，故B错误； C、由于足球的运动速度越来越慢，运动速度发生了变化，故受到的是非平衡力，故C正确； 一、初中物理功和机械能问题 1．如图，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间t ab＞t cd，运动距离s ab=s cd，比较两种情况下拉力所做的功和功率（） A．ab段做功较多 B．ab段与cd段的功一样多 C．ab段功率较大 D．ab段与cd段的功率一样大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 拉力大小相等且s ab＝s cd，根据W＝Fs可知：拉力所做的功相同，故A错误，B正确；由于 t ab＞t cd，根据 W P t 得：P ab＜P cd，故C、D错误． 2．在2020年央视春晚杂技“绽放”的表演中，当其中一名杂技演员被抛出后，其仍可在空中继续向上运动，如图所示，则下列说法中正确的是（） A．被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，仍受到惯性的作用 B．被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，其惯性不断减小 C．被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，其机械能不断减小 D．被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，其受到向上的抛力大于其重力 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A．惯性是物体固有的属性，它不是力，所以把惯性说成“受惯性作用”是错误的，被抛出的杂技演员能够向上运动，是因为物体具有惯性。故A错误； B．惯性是物体固有的属性，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态、所处位置、形状、受力情况等无关。被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，因为质量不变，所以惯性大小不变。故B错误； C．被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，杂技演员除了受重力外，还受到空气阻力，质量一定，高度增加，重力势能增加，速度减小，动能减小，此过程中，演员减小的动能转化为演员的重力势能和用于演员克服空气摩擦阻力做功，所以，此过程机械能不守恒，机械能总量减小，故C正确； D．被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，演员只受到重力和空气阻力，这两个力都是阻碍演员向上运动的，演员不受向上的抛力，演员是由于惯性向上运动的，惯性不是力，所以演员所受合力方向向下，所受合力方向与运动速度方向相反，演员向上做减速运动。故D错误。 故选C。 3．将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示．下列说法正确的是 A．皮球经过同一高度A、B两点时，动能相等 B．皮球第一次反弹后到达最高点P时，动能为零 C．皮球在D点时的机械能大于在C点时的机械能 D．若将皮球表面涂黑，则在地面M点的黑色圆斑大于N点的黑色圆斑 【答案】D 【解析】 【详解】 A．由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小，在A点的机械能大于在B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，在A、B两点高度相同则重力势能相同，所以在A点的动能大于在B点的动能；故A错误。 B．从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度。小球在最高点时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明小球还具有水平方向速度，动能不为零；故B错误。 C．每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小。在C点在在D点之前，故在D点的机械能小于在C点的机械能；故C错误。D．弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大。在M点与在N点小球的动能与重力势能都为零，又因为小球在M点机械能大于N点机械能，故小球在M点的弹性势能大于在N点的弹性势能，故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑；故D正确。 中考物理一轮复习功和机械能测试试题含答案 一、选择题 1．如图，用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），提升A时滑轮组的机械效率大。下列说法中正确的是（） ①A物体比B物体轻；②提升A的拉力大； ③提升A做的额外功多；④提升A做的有用功多 A．只有②④B．只有①③C．只有②③D．只有①④ 2．如图，拉力F将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m，用时 1s。运动时，物体与地面之间的摩擦力为 30N，此时滑轮组的机械效率为 80%。下列说法正确的是（） A．拉力F＝10N B．克服动滑轮重力做额外功 7.5J C．动滑轮重 7.5N D．拉力的功率是 37.5W 3．如图所示，用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，当杠杆静止时，弹簧测力计示数为10N；若将弹簧测力计改为斜向上拉，使弹簧测力计的轴线与杠杆垂直，当杠杆静止时，弹簧测力计的示数 A．大于10N B．小于10N C．等于10N D．无法判断 4．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F A、F B、F c三者的关系正确的是 A．F A：F B：F c＝3：2：1 B．F A：F B：F c＝1：2：3 C．F A：F B：F c＝6：3：2 D．F A：F B：F c＝2：3：6 5．下列有关甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是 A．撞击锤柄，锤柄停止运动后，锤头由于惯性作用继续向下运动便紧套在柄上 B．近视眼原来成像在视网膜之后，佩戴凹透镜以后得到了矫正 C．竖直挂在小车顶部的小球与车厢壁刚好接触，小球随小车一起向右做匀速直线运动，此时小球只受到绳子的拉力和重力2个力的作用 D．每个滑轮重3牛，物体重6牛，不计绳力和摩擦，物体静止时拉力F为3牛 6．用4只完全相同的滑轮和2根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳的自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将同一重物在相同的时间内，匀速提升相同的高度，两滑轮组绳子的自由端移动的速度分别为v1和v2．若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是 A．甲乙滑轮组绳子自由端移动的距离相同 B．F1大于F2 C．v1大于v2 D．F1和F2做的功不相等 7．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=F2B．F1 中考物理功和机械能测试题（含答案解析） 一、选择题 1．平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过的路程比为3 ：2，则甲与乙（ ） A ．牵引力做功之比为2 ：3 B ．牵引力做功之比为3 ：2 C ．牵引力的功率之比为1 ：1 D ．汽车所受的阻力之比为3 ：2 【答案】B 【解析】 【详解】 解答：做功之比112232W Fs W Fs ＝＝ 功率之比11122232 W P W t W P W t ＝＝＝ 牵引力相等，匀速行驶，所以阻力相等，则阻力之比为1:1． 故选B ． 2．关于功率概念的理解，下列说法中正确的是 A ．功率大的机械做的功多 B ．功率大的机械做功时用的时间少 C ．单位时间内完成的功越多，则功率越大 D ．省力多的机械功率大 【答案】C 【解析】 【详解】 A ．W ＝Pt ，做功多少与功率和时间有关，故A 错误； B ．t ＝W P ，做功的时间与做功和功率有关，故B 错误； C ．物体单位时间内做的功为功率，单位时间内做功越多，功率越大，故C 正确； D ．功率的大小与省力无关，故D 错误； 3．如图所示，定滑轮重4N ，动滑轮重0.5N ，在拉力F 的作用下，1s 内将重为4N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了10cm ．如果不计绳重和摩擦．则以下计算结果正确的是 A ．绳子自由端移动速度为0.3m/s B ．拉力F 的大小为4N C ．拉力F 的功率为0.45W D ．滑轮组的机械效率为75% 【答案】C 【解析】 【详解】 由图知道，承担物重的绳子的有效股数是：n =2， A ．绳端移动的距离是： s =2h =2×0.1m=0.2m ， 绳子自由端移动的速度是： 0.2m 0.2m/s 1s s v t === ， 故A 错误； B ．不计绳重和摩擦，则拉力()()11=4N 0.5N 2.25N 2 F G G n = +?+=动， 故B 错误； C ．拉力做的总功：W 总 =Fs =2.25N×0.2m=0.45J ，拉力F 的功率： 0.45J 0.45W 1s W P t = ==总 ， 故C 正确； D ．拉力做的有用功W 有 =Gh =4N×0.1m=0.4J ，滑轮组的机械效率是： 0.4J 100%100%0.45J W W η=?=?有总≈88.9%， 故D 错误。 4．如图，小聪用力将水平地面上的箱子拉走了；小明用力推箱子，但没有推动．下面关于做功的分析，正确的是 A ．小明、小聪都没有对箱子做功 B ．小明对箱子做了功，小聪对箱子没有做功 功和机械能测试试题含答案 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，利用动滑轮将重力为100N的物体在5s内匀速竖直提升，拉力F为60N，绳子自由端移动的距离为2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( ) A．物体移动的速度为0.4m/s B．所做的有用功为200J C．动滑轮的机械效率为60% D．拉力F的功率为24W 3．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（OA＜OB），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 A．A端下沉B．B端下沉C．仍保持平衡D．无法确定 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，拉力F将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m，用时 1s。运动时，物体与地面之间的摩擦力为 30N，此时滑轮组的机械效率为 80%。下列说法正确的是（） A．拉力F＝10N B．克服动滑轮重力做额外功 7.5J C．动滑轮重 7.5N D．拉力的功率是 37.5W 6．如图所示，重为60牛的物体甲放在水平桌面上，与重为6牛的物体乙用细绳相连，绳的重力和滑轮处的摩擦均忽略不计。当物体乙恰好能以0.2米/秒的速度匀速下落时，下列判断中不正确的是 A．绳拉甲物体的力为6牛 B．甲物体的速度为0.2米/秒 C．5秒内绳的拉力对甲物体做的功为60焦 D．绳的拉力做功的功率为1.2W 7．如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力G A＞G B，滑轮组的机械效率η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）．下列判断正确的是（）功和机械能测试
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