中考物理重要考点专题专练：实验：探究杠杆的机械效率 练习题(含答案解析)

2018届中考物理专项练习：杠杆的机械效率（含答案、全国通用）一、单选题(本大题共1小题，共2.0分)1. 小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，猜想A：可能与悬挂重物位置有关．猜想B：可能与物体的质量有关．为此设计了以下三个方案：（1）在A处悬挂质量不同的钩码（2）在A、B两处悬挂质量不同的钩码（3）在A、B两处悬挂质量相同的钩码．下列说法正确的是（）A. （1）方案能探究猜想AB. （2）方案能探究猜想BC. （3）方案能探究猜想AD. （3）方案能探究猜想B二、多选题(本大题共1小题，共3.0分)2. 如图所示，物体重150N，挂在杠杆中点，人用100N的竖直向上将物体提高0.5m，在此过程中，下列说法正确的是（）A. 人用的拉力所做的功为100JB. 用杠杆提升货物所做的有用功为50JC. 额外功为25J D. 杠杆的机械效率为75%三、填空题(本大题共16小题，共32.0分)3. 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，读出测力计的示数F为______N，钩码总重量G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为______%．（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：______；请简要说明理由（写出一条即可）：______．4. 如图所示，一根均匀的细木棒OC，OA=OC，B为OC的中点，在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，则木棒重为______ N（不计摩擦）．5. 如图所示，一根均匀的细木棒OC，OA=OC，B为OC的中点．在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%．提升该物体做的有用功是______ J，木棒重为______ N（不计摩擦）．6. 如图中测力计的示数F始终为2.5N，测力计上升的高度s为0.2m．物块重G为1.5N，物块上升高度h为0.3m，则拉力做的总攻为______ J，机械效率为______ ．7. 用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高20cm，手向下压杠杆的力是220N，手下降的高度是______ cm，人做的总功是______ J，这根杠杆的机械效率是______ ．8. 某实验小组利用如图所示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2．回答下列问题：（1）杠杆机械效率的表达式为η= ______ ．（用已知或测量物理量符号表示）（2）本次实验中，若提升的钩码重一定，请说出提高该杠杆机械效率的一种方法______ ．（3）若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将______ （选填“变大”、“变小”或“不变”）．9. 小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，所用的杠杆是一根质量均匀、重为5N的硬棒，他将棒的一端固定，把重为15N的物体挂在棒的中点，然后用手缓慢竖直向上提起棒的另一端，如图所示，若把物体提升了10cm，则小明作用在杠杆上的拉力是______ N，此过程中杠杆的机械效率是______ ．10. 如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”．实验时，将总重为G的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为s，则杠杆的机械效率η= ______ （用题中字母表示）．若将弹簧测力计移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，设此时弹簧测力计的示数为F'，杠杆的机械效率为η'，若不计转轴O处的摩擦，则：F' ______ F，η' ______ η（以上两空都填“＞”“=”或“＜”）．11. 用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高20cm，手向下压杠杆的力是220N，手下降的高度是______ cm，人做的总功是______ J，有用功是______ J，这根杠杆的机械效率是______ ．12. 如图所示，杠杆在竖直向下的拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，如表是提升物体时采集到的信息：物重G/N 0A/m 0B/m A端上升的髙度h/m B端下降的竖直距离s/m40 0.8 0.4 0.2 0.1若不计杠杆自身重力和摩擦，则拉力F的大小为______ N；若实际拉力F为85N，则杠杆的机械效率为______ ．13. 如图所示，用竖直向上的力速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小为8N，拉力移动的距离为0.25m．该杠杆的机械效率为______ ，此杠杆属于______ （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆．14. 小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”．实验时，将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为S，则杠杆的机械效率ηA= ______ （用题中字母表示）．若将钩码移动到B点，仍将它匀速提升h的高度，则弹簧测力计的示数______ （＞/=/＜） F，杠杆的机械效率ηB______ （＞/=/＜）ηA，在这过程中要克服______ 和______ 做额外功．15. 小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”．实验时，将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为S，则杠杆的机械效率η= ______ （用题中字母表示）．若将钩码移动到B点，仍将它匀速提升h的高度，则弹簧测力计的示数F′ ______ （＞/=/＜） F，杠杆的机械效率η′ ______ （＞/=/＜）η．16. 如图所示，沿斜面向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端，斜面长1.2m，高0.3m，拉力做功为2.16J，则拉力大小为______ N，这个斜面的机械效率是______ ．17. 如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB上的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为______ N．测力计竖直移动的距离S为0.2m，物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为______ %．使用杠杆提升物块的过程中，做额外功的原因之一是______ ．18. 如图所示，用竖直向上的力速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小为8N，拉力移动的距离为0.25m．该杠杆的机械效率为______ ，此杠杆属于______ （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆．四、实验探究题(本大题共10小题，共60.0分)19. 小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”。

机械效率一．选择题1．某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率．保持O点位置不变，竖直向上拉动弹簧测力计使重为G的钩码缓慢匀速上升，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出C、B两点上升的高度为h1、h2．则下列说法正确的是（）A．杠杆机械效率的表达式为B．杠杆机械效率的表达式为C．在如图水平位置拉升时F×OB=G×OAD．若弹簧测力计始终竖直向上拉，则测力计示数不断变化2．图1中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s．改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2（如图2）．此过程滑轮组（）A．总功为F2s B．额外功为F1sC．机械效率为D．额外功为3F2s﹣F1s3．如图所示，小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体．小明用125N的拉力，使物体在4s内上升了2m．此过程中（）A．小明做的有用功为250J B．动滑轮的重力为25NC．拉力的功率为125W D．滑轮组机械效率为62.5%4．小华分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别在相同时间内将同一重物匀速提升相同高度，每个滑轮的重均相等，不计绳重及摩擦．针对这一现象，小明得出了以下4个结论：①F1做的功等于F2做的功；②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率；③使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力；④F1做功的功率等于F2做功的功率其中正确的结论共有几个？（）A．1个B．2个C．3个D．4个5．将规格完全相同的动滑轮，用绳子绕成甲、乙两个滑轮装置，如图所示．使用甲、乙两个装置分别匀速提升重力为G1和G2的两个物体，升高相同的高度．绳自由端施加竖直向上的拉力分别为F1和F2，甲、乙两装置的机械效率分别为η甲和η乙．已知：G1＞G2，F1＞F2，则下列判断正确的是（）A．η甲可能大于η乙B．η甲一定大于η乙C．η甲一定等于η乙D．η甲一定小于η乙6．如图所示，物体在沿斜面向上拉力的作用下，从倾角为30°的斜面底端匀速拉到斜面的顶端，已知物体所受重力为G，斜面的机械效率为75%，若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示，则（）A．F=G f=G B．F=G f=GC．F=G f=G D．F=G f=G7．如图，已知斜面倾角为30°，斜面高2m．小明沿斜面将重为400N的货物由底端匀速拉到顶端，用时10s．已知拉力大小为300N，绳重不计，则下列说法中正确的是（）A．小明对货物做的有用功是1200JB．小明对绳的拉力的功率是80WC．斜面的机械效率是66.7%D．物体受到斜面的摩擦力是90N8．如图所示，利用滑轮组匀速拉动放在水平地面上重为G的物体，物体移动的距离为S1，绳子自由端移动的距离为S2，A点的拉力为F A．下列说法正确的是（）A．F A=2FB．有用功为GS1C．物体受到地面的摩擦力为2FηD．额外功为FS2﹣GS19．一位建筑工人用了如图所示的装置把建筑材料运送到楼上，已知吊篮的质量为m1，建筑材料的质量m2，人对绳子的拉力为F，吊篮在拉力的作用下匀速上升了h，不计绳重及摩擦．下列表述正确的是（）A．绳子自由端移动的距离为3hB．工人做的有用功为m2ghC．工人做的额外功为2Fh﹣（m1+m2）ghD．动滑轮重为3F﹣（m1+m2）g10．用如图所示滑轮组提起重300N的货物，人所用的拉力为200N，绳子的自由端被拉下1m，在此过程中，下面说法不正确的是（）A．人用的拉力所做的总功为200 JB．滑轮组提升货物所做的有用功为100 JC．额外功为50 JD．滑轮组的机械效率为75%11．某人用如图所示的滑轮组提升重为800N的重物，在拉力F作用下，30s时间内，物体向上移动了12m，若滑轮组的机械效率为80%，绳重、摩擦阻力不计，则（）A．拉力做的功为12000JB．拉力的功率为50WC．绳子自由端被拉下距离为36mD．动滑轮重力大小为100N12．建筑工人小明要把建筑材料运送到楼上，他使用了如图所示的装置进行提升，第一次小明将质量为m的建筑材料放在吊篮中，在拉力为F的作用下匀速送到楼上；为了加快工程进度，第二次小明在吊篮中增加了△m的建筑材料在绳端施加一定拉力使其匀速送到楼上；那么小明第二次提升建筑材料时滑轮组的机械效率为（不计吊篮质量、绳重及摩擦）（）A．η=×100%B．η=×100%C．η=×100%D．η=×100%13．用如图所示的滑轮组，将陷在泥里的汽车匀速拉出，若汽车重为G，拉力的大小为F，汽车和地面间的摩擦力大小为f，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（）A．B．C．D．14．利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（）A．克服物体重力做的功是有用功B．克服物体受地面摩擦力做的功是有用功C．绳子自由端的拉力F做的功是有用功D．克服物体受地面摩擦力做的功是额外功15．如图所示，在大小为1000N的拉力F作用下，滑轮组将1800N的重物匀速提升了0.5m，设滑轮组摩擦不计．则在此过程中（）A．做的有用功是500JB．做的总功是1500JC．滑轮组的机械效率是90%D．若减缓重物的提升速度，滑轮组的机械效率会相应的减小16．一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上，他使用了如图所示的装置进行升降．已知吊篮的质量为m1，建筑材料的质量为m2，人对绳子的拉力为F，吊篮在拉力的作用下匀速上升了h，不计绳重和轮与轴的摩擦．下列表述正确的是（）A．有用功为m2gh，滑轮组的机械效率为B．额外功为m1gh，动滑轮重为2F﹣m2gC．拉力F=（m1+m2）g，动滑轮上升的距离为hD．总功为3Fh，人拉绳子移动的距离为3h17．工人用如图所示的滑轮组将重为600N的物体在4s内匀速提升了2m，若每个滑轮重60N，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法正确的是（）A．绳端的拉力F为330NB．绳子自由端移动速度为0.5m/sC．有用功为1320JD．滑轮组的机械效率约为91%18．在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图．为了尽快疏通道路，交警只用了30s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5t的故障车匀速拖动了180m．绳子自由端的拉力F是500N，该装置的机械效率是80%．下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动的速度是6m/sB．拉力F在30s内所做的功是9×104JC．故障车在被拖离过程中受到的阻力是1.5×104ND．故障车克服摩擦阻力做功2.16×105J19．如图所示的两个滑轮组分别把重力相等的两个物体提升相同的高度，所用的拉力F1=F2，比较两拉力所做的功W1．W2及两滑轮组的机械效率η1．η2，则有（）A．W1＞W2，η1＜η2B．W1＜W2，η1＜η2C．W1=W2，η1=η2D．W1＜W2，η1＞η220．小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，提出了两种猜想，猜想1：可能与悬挂重物位置有关；猜想2：可能与物重有关．随后，他在A处悬挂二个钩码测出机械效率η1，在B处悬挂一个钩码测出机械效率η2，并重复多次，均发现η1＞η2，由此，他（）A．只能验证猜想1B．只能验证猜想2C．既能验证猜想1，也能验证猜想2D．既不能验证猜想1，也不能验证猜想2二．填空题21．如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，始终保持竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置：（1）请在图中画出杠杆在虚线位置时，杠杆所受测力计拉力（为杠杆的动力）的力臂L1，此杠杆式杠杆（选填“省力”、“费力”、“等臂”）．（2）图中测力计的示数F始终为2.5N，测力计上升的高度s为0.2m．物块重G为1.5N，物块上升高度h为0.3m，则拉力做的总功为，机械效率为．22．小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”．实验时，将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为S，则杠杆的机械效率ηA=（用题中字母表示）．若将钩码移动到B点，仍将它匀速提升h的高度，则弹簧测力计的示数（＞/=/＜）F，杠杆的机械效率ηB（＞/=/＜）ηA，在这过程中要克服和做额外功．23．如图所示，一根均匀的细木棒OC，OA=OC，B为OC的中点．在C点施力将挂在A点的重为160N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为80%．这里的木棒是一种简单机械，称为，提升该物体做的有用功是J，木棒重为N（不计摩擦）24．如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB上的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为N．测力计竖直移动的距离S为0.2m，物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为%．使用杠杆提升物块的过程中，做额外功的原因之一是．25．如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB 下面的物块缓慢上升至虚线位置，物体上升的高度为30cm ，测力计上升的高度为20cm ，这一过程中杠杆的机械效率为90%，测力计的读数如图所示，则物块的重力为 N ．26．在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为6N ．若物体上升高度为10cm ，此时弹簧测力计的示数如图所示，则拉力做的有用功是J ，滑轮组的机械效率是 %．若仅增加物体的重，该滑轮组的机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）．（不计绳重及摩擦）三．实验探究题27．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．（1）实验中，测力计的示数F 为 N ，钩码总重G 为1.0N ，钩码上升高度h 为0.1m ，测力计移动距离s 为0.3m ，则杠杆的机械效率为 %．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因： ．（2）一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A 、B 两点，测量并计算得到下表数据：次数 钩码悬挂点 钩码总重 G/N 钩码移动距离 h/m 拉力 F/N 测力计移动距离 s/m 机械效率 η/%1A点 1.50.100.70.3071.42B点 2.00.15 1.20.3083.3根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：；请简要说明两条理由：①；②．28．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为1.2N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：．（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到如表所示的两组数据：次数钩码悬挂点钩码总重G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率η/%1A点 1.50.100.70.3071.42B点 2.00.15 1.20.3083.3根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：，原因是．参考答案一．选择题1．B2．D3．C4．D5．A6．B7．C8．C9．B10．B11．A12．A13．B14．B15．C16．A17．D18．D19．D20．D二．填空题21．（1）费力；（2）0.5J；90%．22．；＞；＞摩擦；杠杆重力．23．杠杆；32；20．24．2.5；90；杠杆本身有重力．25．1.5．26．0.6；83.3；增大．三．实验探究题27．（1）0.5；66.7；克服杠杆与支点间摩擦及杠杆自重做的额外功；（2）不能；①两次实验时钩码没有挂在同一位置；②一次对比实验所得结论是不可靠的．28．（1）66.7；由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功；（2）不能；两次实验时钩码没有挂在同一位置或者仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的．。

杠杆、滑轮实验专题一、杠杆实验1．小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中．（1）实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡，其目的是________．（2）杠杆平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上________个钩码，使杠杆在水平位置平衡．（3）他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重1N，当杠杆在水平位置平衡时，测力计的示数将________（选填“大于”“等于”或“小于”）1N．2．在探究杠杆的平衡条件的活动中：（1）调节平衡螺母时，若发现杠杆的左端向下倾斜，则应将平衡螺母向________调；（2）实验时要求杠杆在水平位置平衡静止，目的是________；（3）某小组同学用弹簧测力计和钩码做该实验，当他们按照实验要求使杠杆平衡时，在杠杆上某处挂了一个重1N 的钩码，弹簧测力计的指针位置如图所示，则弹簧测力计的示数为________N，钩码应挂在________处（选填“A”“B”“C”或“D”）；若弹簧测力计倾斜一些保持拉力不变，则所挂钩码应向________移动才能使杠杆仍然在水平位置平衡．3．在探究“杠杆平衡条件”的实验中（上右图）：（1）某同学将杠杆悬挂起来，发现杠杆的右端低，左端高，他应该将杠杆两端的平衡螺母向________调节，使杠杆在________位置平衡。

（2）如图甲所示，在杠杆右边B处挂两个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，应在杠杆左边A处挂____个相同的钩码。

（3）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F_____（选填“变大”、“不变”或“变小”），原因是______。

4．（6分）在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆尺、支架、细线、质量相同的钩码若干．（1）将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向____调；（2）某同学进行正确的实验操作后，能不能根据图（甲）这一组数据得出探究结论？____（填“能”或“不能”）．理由是；或“右”）端将下沉；（4）如图（乙）所示，用弹簧测力计在C 处竖直向上拉．当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，若使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填：“变大”、“变小”或“不变”），其原因是： 。

2019中考物理专项练习练习-探究杠杆、滑轮和斜面的机械效率注意事项：认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！重在审题，多思考，多理解！典例在探究“影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组分别做了三次实验，如下图。

实验数据记录如下：〔1〕编号①处数据应为，编号②数据应为、〔结果保留一位小数〕 〔2〕分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与有关、解析：滑轮组做的有用功是克服钩码的重力做的功，即W 有用=Gh ；总功是绳子自由端的拉力做的功，即W 总=Fs ，因此滑轮组机械效率的计算公式是η=W 有用/W 总=Gh/Fs 、〔1〕①第二次实验中，机械效率计算公式η=W 有用/W 总=Gh/Fs ，所以弹簧测力计拉力F =Gh/ηs =m2.0％5.68m 05.0N 10⨯⨯≈3.6N 。

②第三次实验中，有用功W有用=Gh=15N×0.05m=0.75J，W总=FS=5.1N ×0.2m=1.02J，机械效率η=W有用/W总×100%=0.75J/1.02J×100%≈73.5%、〔2〕实验选用的是同一滑轮组，绳子的段数和动滑轮的重力等因素相同，不同的是所提升物体的重力，因此研究的是机械效率和提升物体重力的关系。

答案：〔1〕3.7；73.5%〔2〕提升重物的重力点评：影响滑轮组机械效率的因素有提升物体的重力、动滑轮重力、绳子段数和摩擦等，研究时采用了控制变量法的思想。

《实验22探究杠杆、滑轮和斜面的机械效率》针对练习1、如下图，在探究“斜面的机械效率”的实验中，以下说法正确的选项是〔〕A、用弹簧测力计沿斜面向上拉木块时，应尽量匀速B、斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率C、木块与斜面间的摩擦对斜面的机械效率没有影响D、斜面的倾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越小1.AB2、某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变)，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h 1、h 2。

2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算1．如图所示，重为600N的工人利用滑轮组将建筑材料运送到平台上，工人用400N的力竖直向上匀速拉绳子，使建筑材料以0.1m/s的速度匀速向上运动了40s，已知滑轮组的机械效率为75%，g取10N/kg，绳重、滑轮与轴的摩擦均忽略不计。

问：（1）若工人双脚与平台的总接触面积为0.04m2，则在提升建筑材料的过程中，工人对平台的压强是多少？（2）工人对绳做的功为多少？（3）建筑材料的质量为多少？2．如图所示，斜面长s=10m，高h=4m。

用沿斜面方向的推力F将重100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B。

运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功，求：（1）运动过程中克服物体的重力做的功；（2）斜面的机械效率；（3）推力F的大小。

3．如图所示，用滑轮组提升重为120N的物体时，物体在10s内匀速竖直上升2m，所用拉力F为50N。

求：（1）滑轮组提升物体做的有用功；（2）拉力做功的功率；（3）该滑轮组的机械效率。

4．如图甲所示，车库出入口处常安装自动升降的横杆来控制车辆的出入，可以把图甲中的横杆简化为图乙所示。

横杆AB质量分布均匀且可绕O点转动，并通过与A端相连的电动机来自动控制横杆的升降。

当汽车靠近时，电动机可在10s内将原先处于水平位置的横杆匀速转动到竖直位置。

已知横杆重量150N，OA＝0.2m，AB＝3.2m，加在电动机线圈两端电压为220V，通过电动机线圈的电流为0.1A，不计空气阻力。

求：(1)在匀速转动提升横杆工的过程中，电动机对横杆的A端始终施加垂直横杆的拉力F 的大小；(2)该车库的自动升降杆装置，在上述过程中的工作效率大小（保留一位小数）。

5．如图所示，重物是体积为10dm3，密度为7.9×103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。

若不计摩擦，绳重和动滑轮重，要保持平衡。

求：（1）重物A受到的浮力；（2）作用于绳端的拉力F：（3）若实际所用拉力为300N，此时该滑轮的效率。

此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除杠杆与滑轮教学目的：1、巩固杠杆五要素，掌握杠杆平衡条件2、定滑轮、动滑轮的特点教学难点：1、运用杠杆平衡条件进行相关的计算2、理解吊起动滑轮的绳n的物理意义知识点总结:1、杠杆五要素：①支点：杠杆绕着转动的点②动力：使杠杆转动的力③阻力：阻碍杠杆转动的力④动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离2、杠杆平衡条件（杠杆平衡原理）：动力x动力臂=阻力X阻力臂，用代数式表示为F1 • L仁F2 • L2。

式中，F1表示动力，L1表示动力臂，F2表示阻力，L2表示阻力臂。

3、定滑轮：工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。

（实质是等臂杠杆）特点：不能省力，但能改变力方向动滑轮：工作时，轴随中午一起移动的滑轮叫动滑轮。

（实质是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆）特点：可以省力，但不改变力的方向滑轮组：由若干个定滑轮和动滑轮组合在一起此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除典型例题解析杠杆与滑轮：例1：如图1— 6—1(a )所示的杠杆重；不计， 0为支点，AO = 0.2m ,当在A 点悬 吊一重6N 的物体，绳子的拉力 F = 3N 时，杠杆在水平位置平衡，在图中画出拉力矿的力(a )'(b )图 1—6 — 1如图1—6— 1 (b )，画出杠杆OAB 示意图，找到支点 O , BC 为力的作用线，画出力 臂12 .根据杠杆的平衡条件：G • OA = F12代入数值：6N x 0.2m = 3N x 1212= 2 x 0.2 m = 0.4 m答案 力臂12如图1 — 6— 1 (b ), 12为0. 4m的自重不计，O 为杠杆的支点，FB 的方向与 OA 垂直，则下列关系式中一定正确的是臂12，力臂12为m.例2：杠杆OA 在力FA 、FB 的作用下保持水平静止状态，如图 1 — 6— 5 (a ).杠杆A . F A • OA = FB • OBB . F A • OA v F B • OBFA= OA F B OBF A >F B OB OA(a )(b )F OB要保持杠杆平衡：F A ・0A > F B • OB ,推得F A > -------------------OA答案 D例3：如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉 力分别是F i 、F 2、F 3,比较它们的大小应是（例4：如图1 — 6—9所示，物体 M 放在水平桌面上，现通过一动滑轮（质量和摩擦不计） 拉着M 向左匀速运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）示数为 10N .若在M 上加放一物块 m 可保持M 向左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子的自由端施加一拉力，则 F ' （）图 1 — 6—9A . M 运动时受到向左的摩擦力B .加放m 前，M 受到10N 的摩擦力 C. 加放m 前，M 受到20N 的摩擦力如图1 — 6 — 2 (b ),画出力 F A 的力臂为I A , F A 和OA 的夹角为0。

2018届中考物理专项练习：杠杆的机械效率（含答案、全国通用）【答案】1. C2. ACD3. 0.5；66.7；不能；两次实验时，钩码没有挂在同一位置，同时改变两组条件，数据不宜直接比较（或仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的）4. 105. 36；106. 0.5；90%7. 40；88；90.9%8. ×100%；减小杠杆自重；变大9. 10；75%10. ×100%，；＞；=11. 40；88；80；90.9%12. 80；94.1%13. 90%；省力14. ；＞；＞；摩擦；杠杆重力15. ；＞；＞16. 1.8；62.5%17. 2.5；90；杠杆本身有重力18. 90%；省力19. 66.7%；变大；＞；＞；＞；=20. 3N；80%；变大21. 0.5；66.7；杠杆自身有重力22.（1）（2）杠杆的自重（3）变大23. 66.7；由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功；不能；两次实验时钩码没有挂在同一位置或者仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的24. 0.5；66.7%；由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功；两次实验时，钩码没有挂在同一位置；根据一次对比实验所得结论是不可靠的；＜25. 匀速；匀速；83.3%；不变；变大26. 平衡；右；水平；F1的力臂测量错误；×100%；；大于；大于27. 0.5；66.7；杠杆的重力；变大28. 左；零；竖直；0.5；66.729. 解：（1）由杠杆原理可知：FL1=GL2，即==，F=G=×20N=10N．（2）W=Gh=20N×0.1m=2J，有用W额外=G杆h=5N×0.1m=0.5J，W总=W有用+W额外=2J+0.5J=2.5J，η=×100%=×100%=80%．答：（1）不计杠杆自身重力和摩擦，拉力F是10N．（2）小明使用杠杆所做的有用功为2J．机械效率是80%．30. 解：（1）实验步骤：①将杠杆挂在支架上，调节杠杆在水平位置平衡；②在杠杆左边距支点5格处挂一重4N的重物，在杠杆右边距支点10格处用弹簧测力计竖直向下拉住杠杆，使杠杆平衡，并记下物体和弹簧测力计的上下对应刻度尺的位置；③通过弹簧测力计匀速向下拉动杠杆到如图所示的位置，并读出物体和弹簧测力计移动的距离以及弹簧测力计的示数记录在表格中．（2）根据η==可知实验中需要的数据，设计实验表格并计算得到如下表格：G/N 物体上升弹簧测力弹簧测力有用功W有总功W总/J 机械效率高度h/cm 计的示数F/N 计移动的竖直距离s/cm/J η/%4 15 2.4 30 0.6 0.72 83.3（3）为了提高机械效率应尽可能减小额外功，所以可以选择支点灵活的杠杆以减小克服摩擦所做的额外功．故答案为：（1）①将杠杆挂在支架上，调节杠杆在水平位置平衡；②在杠杆左边距支点5格处挂一重4N的重物，在杠杆右边距支点10格处用弹簧测力计竖直向下拉住杠杆，使杠杆平衡，并记下物体和弹簧测力计的上下对应刻度尺的位置；③通过弹簧测力计匀速向下拉动杠杆到如图所示的位置，并读出物体和弹簧测力计移动的距离以及弹簧测力计的示数记录在表格中．（2）表格见上；（3）选择支点灵活的杠杆．31. 解：物体上升高度h=20cm=0.2m（1）动力移动距离：S=3h=3×0.2m=0.6m（2）人做的总功：W总=Fs=210N×0.6m=126J（3）W有用=Gh=600N×0.2m=120J，W额=W总-W有用=126J-120J=6J（4）η===95.2%．答：（l）手压杠杆下降的高度为0.6m；（2）人做了总功126J；（3）人做了额外功6J；（4）杠杆的机械效率是95.2%．32. 解：（1）工人做的有用功：W有用=Gh=2400N×1m=2400J，由η=得工人所做的功：W总===3000J；（2）因为W总=W有用+W额，所以工人做的额外功：W额=W总-W有用=3000J-2400J=600J；（3）t=50s，工人做功的功率：P===60W．答：（1）这名工人所做的功是3000J；（2）他做的额外功是600J；（3）他做功的功率是60W．33. 解：（1）木块上升过程中克服重力做的功为W有用=Gh=50N×0.8m=40J；不仅摩擦和空气阻力，拉力做的功为W总=W有用=40J，拉力的功率为P===8W；此斜面的机械效率为η==×100%=100%；（2）物体从斜面上滑下时，重力做的功为W=Gh=mgh，物体滑到最下端具有的动能为E k =mv2，而W=E k，即mgh=mv2，所以v=．答：（1）拉力的功率为8W；此斜面的机械效率为100%；（2）W=Gh=mgh，E k =mv2，而W=E k，即mgh=mv2，所以v=．34. 解：（1）使用杠杆做的有用功：W有用=G物h=40N×0.2m=8J；（2）使用杠杆做的总功：W总=W有用+W额外=8J+2J=10J；由W总=Fs得拉力：F===25N；（3）杠杆的机械效率：η==×100%=80%．答：（1）有用功为8J；（2）拉力F的大小为25N；（3）杠杆的机械效率为80%．35. 解：（1）因为拉力总是竖直向上的，重物挂在杠杆的中点，所以动力臂是阻力臂的2倍．由杠杆平衡条件：FL1=GL2，所以拉力F==G=×20N=10N；（2）W有用=Gh=20N×0.1m=2J，由η=得总功：W总===2.5J，因为W总=W有用+W额外，所以W额外=W总-W有用=2.5J-2J=0.5J，因为摩擦忽略不计，所以W额外=G杆h，杠杆自身重力：G杆===5N．答：（1）若不计杠杆自重，拉力F的大小为10N；（2）若杠杆是一根材料均匀的硬棒，将重物提升的高度h为0.10m，小明使用杠杆所做的有用功为2J，若此时杠杆的机械效率为80%，则杠杆自身的重力为5N．36. 解：（1）由杠杆原理可知：FL1=GL2，即，F=7.5N．（2）所做的有用功为：W有用=Gh=15N×0.1m=1.5J，所做的额外功为：W额外=G杆h=5N×0.1m=0.5J，总功为：W总=W有用+W额外=1.5J+0.5J=2J，机械效率为：η=×100%=75%．答：（1）不计杠杆自身重力和摩擦，拉力F是7.5N．（2）小明使用杠杆所做的有用功为1.5J．机械效率是75%．37. 0.5；50%；克服杠杆自身重力做功；不能；两次实验时，钩码没有挂在同一位置，同时改变两组条件，数据不宜直接比较（或仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的）38. C；O；20；60%39.（1）降低增多（2）做功 2.25×107（3）220 并联（4）该运动员在1秒内做功1000J（5）相等电烙铁（6）20 600（7）70 49（8）1：1 2：1（9）0.5 80（10）60 4.540. 0.5；66.7；由于使用杠杆时需要克服摩擦做功；不能；两次实验时钩码没有挂在同一位置；仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的【解析】1.解：探究杠杆的机械效率与哪些因素有关时，若探究杠杆的机械效率与悬挂重物位置是否有关，需控制物体的质量不变，所挂位置发生变化，因此（3）方案能探究猜想A；若探究杠杆的机械效率与物体质量是否有关，需控制所挂物体的位置不变，物体的质量发生变化，因此（2）方案不能探究猜想B．故选C．当一个物理量跟多个影响因素有关时，我们通常只改变其中的某一个因素，而控制其余的所以因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，这种研究问题的方法叫控制变量法．它是科学探究中的重要思想方法，广泛地用来研究各种物理现象．如比较运动的快慢、研究斜面的机械效率、研究影响动能大小的因素等．本题主要考查对控制变量法在初中物理实验中应用的了解．2.解：人用100N的竖直向上将物体提高0.5m时，由相似三角形可知，拉力移动的距离：H=2h=2×0.5m=1m，人用的拉力所做的功：W总=FH=100N×1m=100J，故A正确；用杠杆提升货物所做的有用功：W有=Gh=150N×0.5m=75J，故B错误；因总功等于有用功和额外功之和，所以，额外功：W额=W总-W有=100J-75J=25J，故C正确；杠杆的机械效率：η=×100%=×100%=75%，故D正确．故选ACD．力臂是指支点到力的作用线的距离，根据相似三角形得出物体提高0.5m时拉力移动的距离，根据W=Gh求出人用的拉力所做的功，根据W=Fs求出总功，总功减去有用功即为额外功，根据η=×100%求出杠杆的机械效率．本题考查了有用功、总功、额外功和杠杆机械效率的计算，知道竖直向上提高物体时动力臂和阻力臂的比值不变是关键．3.解：（1）由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，所以它的示数是0.5N；=Gh=1.0N×0.1m=0.1J，在实验过程中，有用功是：W有用总功是：W=Fs=0.5N×0.3m=0.15J，总所以杠杆的机械效率是：η=×100%=×100%=66.7%．（2）分析机械效率的影响因素应采取控制变量法，研究提起的物重和机械效率的关系时，应保持钩码所挂位置不变，而实验中，两次钩码悬挂的位置是不同的；同时，还应进行多次实验，分析多组数据，才能得出有说服力的正确结论，只凭一次实验数据做出结论是不科学的．故答案为：（1）0.5； 66.7；（2）不能．两次实验时，钩码没有挂在同一位置，同时改变两组条件，数据不宜直接比较（或仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的）．（1）对弹簧测力计进行读数时，需看清弹簧测力计的分度值，然后根据指针位置进行读数．在实验中，弹簧测力计的拉力做的功是总功，克服钩码重力做的功是有用功，克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功；杠杆的机械效率可以根据公式η=×100%来计算．（2）通过探究实验来得出结论时，应进行多次实验，分析多组数据，同时，分析机械效率的影响因素也应采取控制变量法，这样才能得出正确结论．根据这一思路来对最后的问题做出判断．（1）机械效率的计算是同学们应该掌握的基本技能，关键是搞清楚有用功和总功，一般来说，使用机械所用外力做的功是总功，而克服提升重物重力做的功是有用功．（2）在类似的实验中，是否合理运用了控制变量法或是否进行了多次实验来最终归纳可靠结论，是我们对一个实验的结论可靠与否进行评价的重要指标，值得我们重点关注．4.解：物体A匀速上升0.2m时，位置如下图所示：由相似三角形的边长关系可得：=，=，则h c=h A=4×0.2m=0.8m，h B=h A=2×0.2m=0.4m，有用功：W有=Gh=180N×0.2m=36J，由η=×100%可得，总功：W 总===40J ，克服木棒重力所做的额外功： W 额=W 总-W 有=40J-36J=4J ， 木棒的重力：G 棒===10N ． 故答案为：10．物体A 匀速上升0.2m 时，根据相似三角形的边长关系可知拉力移动的距离和木棒重力提升的高度，又知道物体的重力，根据W=Gh 求出有用功，根据η=×100%求出总功，总功减去有用功即为克服木棒重力所做的额外功，根据W=Gh 求出木棒的重力．本题考查了做功公式和杠杆机械效率公式的应用，明确有用功和总功以及额外功是关键，要注意利用相似三角形的边长关系对拉力移动的距离和木棒重力提升的高度的求解． 5. 解：有用功：W 有=G 物h=180N×0.2m=36J ；因为OA=OC ，B 为OC 的中点，所以OB=2OA ；故当物体上升0.2m 时，B 点（杠杆的重心）将上升0.4m ；不计摩擦，由η==和W 额=G 木h′可得：90%=， 解得G 木=10N ．故答案为：36；10．简单机械包括杠杆、斜面等，根据图示可知该机械的名称；根据W 有=Gh 可求出有用功；根据η==和W 额=G 木h′可求出木棒的重力．本题考查有用功、额外功以及机械效率的计算，关键明确当物体上升的高度与杠杆重心上升高度的关系． 6.解：拉力做的总功为： W 总=Fs=2.5N×0.2m=0.5J ； 提升物体做的有用功为： W 有=Gh=1.5N×0.3m=0.45J ； 杠杆的机械效率为：η==×100%=90%． 故答案是：0.5；90%．弹簧测力计向上拉力做的功是总功，克服钩码重力做的功是有用功，克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功；杠杆的机械效率可以根据公式η=来计算．机械效率计算的关键是明确有用功和总功，一般来说，使用机械所用外力做的功是总功，而克服提升重物重力做的功是有用功．7.解：因为动力臂是阻力臂的2倍，所以动力（手）移动的距离就是货物移动距离的2倍，也就是2×20=40cm ； 总功：W 总=Fs=220N×0.4m=88J ； 有用功：W 有用=Gh=400N×0.2m=80J ；机械效率：η=×100%=×100%≈90.9%． 故答案为：40；88；90.9%．机械效率就是有用功除以总功．对于杠杆来说，总功就是手用的力所做的功，有用功就是重物被提高所做的功．而且对于杠杆来说，动力臂是阻力臂的几倍，动力移动的距离就是阻力移动距离的几倍．本题考查了功的计算、机械效率的计算，能区分并计算有用功和总功是本题的关键． 8.解：（1）有用功为W 有=Gh 1，总功W 总=Fh 2，则机械效率的表达式η=×100%=×100%．（2）有用功是提升钩码所做的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例；提升的钩码重一定说明有用功一定，所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力，因此要想提高该杠杆机械效率，需减小杠杆自重．（3）钩码的悬挂点在A 点时，由杠杠的平衡条件得G•OA=F•OB ；悬挂点移至C 点时，由杠杠的平衡条件得G•OC=F•OB ，经对比发现，由OA 到OC 力臂变大，所以拉力F 也变大，杠杆提升的高度减小，额外功减小，因此杠杆的机械效率变大． 故答案为：（1）×100%；（2）减小杠杆的自重；（3）变大．（1）使用杠杆克服钩码的重力做功，有用功等于克服钩码重力做的功，总功等于弹簧测力计的拉力做的功，机械效率等于有用功和总功的比值；（2）机械效率是有用功和总功的比值，它反映了有用功在总功中所占比例的大小，也反映了额外功所占比例的大小，影响机械效率的因素从有用功和额外功两方面考虑；（3）将钩码的悬挂点从A点移至C点，改变了钩码重力的力臂，根据杠杆平衡条件分析，改变了弹簧测力计的拉力，改变了弹簧测力计的拉力做功的多少，改变了机械效率的高低．本题考查杠杆机械效率的测量，把握有用功、总功的计算方式，明确机械效率的表达式，知道提高机械效率的方法．9.解：15N的物体和5N杠杆的重作用在杠杆中点上，动力竖直作用在杠杆的末端，动力臂是阻力臂的2倍，所以动力是阻力的）=（15N+5N）=10N．二分之一，所以F=（G+G杆使用任何机械都不省功，动力是阻力的二分之一，动力移动的距离是阻力移动距离的2倍，有用功：W=Gh=15N×h，有=Fs=10N×2h，总功：W总机械效率：η===75%．故答案为：10；75%．（1）杠杆质地均匀，杠杆重5N作用在杠杆重心上，物体的重力也作用在杠杆重心上，拉力要克服这两个力，知道动力臂和阻力臂的关系，求出动力大小；（2）使用任何机械都不省功，动力是阻力的二分之一，动力移动的距离是阻力移动距离的2倍，求出有用功和总功，求出杠杆的机械效率．本题主要考查了功的原理、机械效率、杠杆平衡条件等重要知识点．10.解：根据杠杆的机械效率η==×100%，根据图示可知，将弹簧测力计移动到Q点时，阻力和阻力臂都不变，动力臂减小，由F1L1=F2L2可知，动力将增大，即F′＞F；由于有用功和额外功均不变，则总功也不变，故机械效率不变，即η′=η．故答案为：×100%；＞；=．（1）根据η==×100%，表示出杠杆的机械效率；（2）根据杠杆平衡条件进行分析；通过分析有用功和额外功的变化得出机械效率的变化．本题考查杠杆机械效率的测量，把握有用功、总功的计算方式，明确机械效率的表达式和杠杆的平衡条件是关键．11.解：因为动力臂是阻力臂的2倍，所以动力（手）移动的距离就是货物移动距离的2倍，也就是2×20=40cm；总功：W=Fs=220N×0.4m=88J；总有用功：W=Gh=400N×0.2m=80J；有用机械效率：η=×100%=×100%≈90.9%．故答案为：40；88；80；90.9%．机械效率就是有用功除以总功．对于杠杆来说，总功就是手用的力所做的功，有用功就是重物被提高所做的功．而且对于杠杆来说，动力臂是阻力臂的几倍，动力移动的距离就是阻力移动距离的几倍．本题考查了功的计算、机械效率的计算，能区分并计算有用功和总功是本题的关键．12.解；（1）不计杠杆自重和摩擦，由杠杆平衡条件可得：F×OB=G×OA，即F×0.4m=40N×0.8m解得：F=80N；（2）若实际拉力F=85N，结合表中数据可得杠杆的机械效率为：η=×100%=×100%=×100%≈94.1%．故答案为：80；94.1%．（1）不计杠杆自重和摩擦，可由杠杆平衡条件计算得到拉力的大小；（2）根据η=×100%=×100%计算机械效率．本题考查利用杠杆平衡和机械效率的计算，属于基础题．关键是熟练运用公式．13.=Gh=18N×0.1m=1.8J；解：有用功为W有=Fs=8N×0.25m=2J，拉力所做的功为W总杠杆的机械效率为η=×100%=×100%=90%；使用时比较省力，为省力杠杆．故答案为：90%；省力．已知拉力的大小和拉力移动的距离，根据公式W=Fs可求拉力所做的功；还知道物体的重力和物体升高的高度，根据公式W=Gh可求有用功；有用功和总功的比值就是机械效率；动力臂大于阻力臂，杠杆使用起来比较省力，则为省力杠杆．本题考查了使用杠杆时有用功、总功和机械效率的计算，关键知道有用功、总功和机械效率的计算公式的应用．14.解：（1）杠杆的机械效率：η==；（2）根据图示可知，将钩码移动到B点时，阻力和动力臂都不变，阻力臂增大，由F1L1=F2L2可知，动力将增大，即F′＞F；将钩码移至B点，提升相同高度，有用功相同，弹簧测力计竖直移动的距离不同，B点时杠杆上上升的高度小些，做的额外功小些，所以机械效率变大，即η′＞η；（3）在这过程中要克服摩擦和杠杆自重做的功是额外功．故答案为：；＞；＞摩擦；杠杆重力．（1）根据η==表示出杠杆的机械效率；（2）根据杠杆的平衡条件，判断弹簧测力计的示数；（3）克服摩擦和杠杆自重做的功是额外功．本题考查杠杆机械效率的测量，把握有用功、总功的计算方式，明确机械效率的表达式和杠杆的平衡条件是关键．15.解：（1）杠杆的机械效率：η==；（2）根据图示可知，将钩码移动到B点时，阻力和动力臂都不变，阻力臂增大，由F1L1=F2L2可知，动力将增大，即F′＞F；将钩码移至B点，提升相同高度，有用功相同，弹簧测力计竖直移动的距离不同，B点时杠杆上上升的高度小些，做的额外功小些，所以机械效率变大，即η′＞η．故答案为：；＞；＞．（1）根据η==表示出杠杆的机械效率；（2）根据杠杆平衡条件进行分析；通过分析有用功和额外功的变化得出机械效率的变化．本题考查杠杆机械效率的测量，把握有用功、总功的计算方式，明确机械效率的表达式和杠杆的平衡条件是关键．16.解：由W=Fs得，拉力的大小：F===1.8N．拉力做的有用功：W有=Gh=4.5N×0.3m=1.35J；则这个斜面的机械效率：η=×100%=×100%=62.5%．故答案为：1.8；62.5%．（1）已知拉力做的功（总功）和斜面长度，根据W=Fs的变形公式F=求出拉力大小；（2）已知物体重力和提升的高度（斜面高），根据W=Gh可求有用功；已知总功，根据η=×100%求出斜面的机械效率．本题考查有用功、总功、机械效率的计算，关键是公式及变形公式的灵活应用，比较简单，属于基础知识的考查．17.解：由图示弹簧测力计可知，其分度值是0.1N，读数是：2.5N；所做的有用功为：W有用=Gh=1.5N×0.3m=0.45J；总功为：W总=Fs=2.5N×0.2m=0.5J；机械效率η=×100%=×100%=90%；使用杠杆提升物块的过程中，由于杠杆本身有重力，需要克服杠杆的重力做功．故答案为：2.5；90；杠杆本身有重力．由图示弹簧测力计确定其分度值，读出其示数．弹簧测力计向上拉力做的功是总功，克服钩码重力做的功是有用功，克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功；由功的计算公式求出有用功、总功与额外功，由效率公式求出杠杆的效率．杠杆本身有重力．机械效率计算的关键是明确有用功和总功，一般来说，使用机械所用外力做的功是总功，而克服提升重物重力做的功是有用功．18.解：有用功为W有=Gh=18N×0.1m=1.8J；拉力所做的功为W总=Fs=8N×0.25m=2J，杠杆的机械效率为η=×100%=×100%=90%；使用时比较省力，为省力杠杆．故答案为：90%；省力．已知拉力的大小和拉力移动的距离，根据公式W=Fs可求拉力所做的功；还知道物体的重力和物体升高的高度，根据公式W=Gh可求有用功；有用功和总功的比值就是机械效率；动力臂大于阻力臂，杠杆使用起来比较省力，则为省力杠杆．本题考查了使用杠杆时有用功、总功和机械效率的计算，关键知道有用功、总功和机械效率的计算公式的应用．19.解：G=100N的钩码挂在铁质杠杆上，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h=0.2m，弹簧测力计的示数为F=50N，其移动的距离为s=0.6m，杠杆的机械效率：η===×100%≈66.7%；（1）若增加钩码的重量，重复实验，则有用功增大，根据η=×100%，则杠杆的机械效率将变大；（2）根据原图可知，将钩码移动到Q点时，阻力和动力臂都不变，阻力臂增大，由F1L1=F2L2可知，动力将增大，即F′＞F；将钩码移至Q点，提升相同高度，由W有=Gh，有用功相同，弹簧测力计竖直移动的距离不同，如下图1所示：钩码悬挂点移动到Q点时测力计上升的高度小，若不计转轴O处摩擦，克服杠杆的自重做的额外功小些，根据η=×100%，所以机械效率变大，即η′＞η；（3）根据原图示可知，若钩码的重量不变，将弹簧测力计移动到Q点时，阻力和阻力臂都不变，动力臂减小，由F1L1=F2L2可知，动力将增大，即F′＞F；由于有用功和额外功均不变，则总功也不变，根据η=×100%，故机械效率不变，即η′=η。

杠杆滑轮机械效率习题21．如图所示，在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时，拉力分别为F甲、F乙、F丙、F丁，比较它们的大小（不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦），正确的是（）A．F甲＞F乙B．F乙=F丙C．F丙＜F丁D．一样大2．如图所示，将物块甲和乙分别挂在轻质杠杆的两端，O是杠杆的支点，杠杆在水平位置平衡时发现OA：OB=1：2；再将物块甲浸没到水中，如图所示，杠杆平衡时发现OA：OC=1：1．则下列说法正确的是（）A．甲乙的质量之比是1：2 B．甲乙的质量之比是3：1C．甲的密度是1.5ρ水D．甲的密度是2ρ水3．如图所示，小明用一可绕O点转动的轻质杠杆，将挂在杠杆下的重物提高，他用一个始终与杠杆垂直的力F，使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中此杠杆（）A．一直是省力的B．先是省力的，后是费力的C．一直是费力的D．先是费力的，后是省力的4．如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体，不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是（）A．20N B．25N C．30N D．35N5．如图所示，用相同的轮滑不同的绕法提起相同的重物，绳重、摩擦忽略不计，在物体匀速上升的过程中（）A．甲图省力，机械效率甲图大B．甲图省力，机械效率一样大C．乙图省力，机械效率乙图大D．乙图省力，机械效率一样大6．F的方向始终竖直向上，在匀速提升重物G的过程中（）A．F大小不变B．F逐渐变大C．F逐渐变小D．F先逐渐变小后逐渐变大7．如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F，使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F 的大小将（）A．一直是变大的B．一直是变小的C．先变大，后变小D．先变小，后变大8．如图所示，等臂杠杆两端各挂一个质量相等的实心铁块和铝块（已知ρ铁＞ρ铝），杠杆平衡，若将它们同时浸没在水中，杠杆将（）A．仍平衡B．左端下沉C．右端下沉D．无法判定9．如图，用同一滑轮匀速提升同一重物（不计摩擦），图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是（）A．F1=F2B．F3=F4C．F1=F3D．F2=F410．小明利用如图所示装置沿水平方向匀速拉动一个重300N的物体，物体受到的摩擦力是15ON，如果该装置的效率为80%，则作用在绳端的拉力F的大小是（）A．100N B．62.5N C．150N D．125N11．如图所示，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12．如图，AB为一杠杆，O为支点，已知OA=OB，当B端挂3.4千克物体，而A端挂的铁块全部浸没在水中时，杠杆平衡，则铁块重是（）（ρ铁=7.8×103kg/m3）A．76.44N B．36.32N C．66.64N D．86.44N13．如图所示，O为杠杆MN的支点，OM：ON=3：4，物块A和B分别挂在M、N两端，杠杆恰好平衡，已知物块A、B的体积之比为2：1，则A、B两物体物质的密度之比是（）A．3：2 B．4：3 C．2：3 D．3：414．身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物．已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m，如图所示．则（）A．以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400NB．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4：9C．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9：5D．以弟弟的肩B为支点，可计算处哥哥承担的压力为600N15．如图所示，斜面长6m，高3m，用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了2m，下列说法正确的是（）A．滑轮组的机械效率是40% B．物体重300NC．拉力F做的功是600J D．拉力F的功率是40W16．分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在100s内将重为400N 的物体G 匀速提升10m，每个滑轮的重均为20N．不计绳重及摩擦，此过程中（）A．拉力F甲小于拉力F乙B．F甲做的功小于F乙做的功C．滑轮组甲的机械效率小于滑轮组乙的机械效率D．F甲做功的功率等于F乙做功的功率17．如图甲、乙所示是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是（）A．甲的拉力是乙的拉力的3倍B．甲拉力的功率大于乙拉力的功率C．乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍D．如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的小18．如图所示，小明站在斜面顶端，用平行于斜面向上的40N的拉力F将重为100N的物体从底端匀速拉到4m高的斜面顶端，所用时间为20s，克服摩擦所做的额外功为100J．下列说法中正确的是（）A．机械所做的有用功为160J B．拉力F的功率为20WC．斜面的机械效率为80% D．拉力F做的总功为400J19．如图所示的滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（g=10N/kg）（）A．作用在绳自由端的拉力F为125N B．在2s内做的有用功为1800J C．该套装置的机械效率为90%D．若所挂物体越重，该滑轮组机械效率越小20．如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端．已知物体受到斜面的摩擦力为f，则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是（）A．η=×100% B．η=×100%C．η=×100% D．η=×100%21．如图，用甲、乙两个滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度，（不计绳重和摩擦）则下列说法中正确的是（）A．拉力F1和F2大小相等B．甲中绳的自由端移动的距离比乙大C．F1做的总功比F2多D．甲的机械效率比乙高22．如图所示，在竖直向上的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升．已知A的重力G=100N，重物A上升速度为0.2m/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．50N 0.4m/s B．50N 0.1m/s C．200N 0.4m/s D．200N 0.1m/s23．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为（）A．50J B．25J C．100J D．200J24．用如图所示的滑轮组拉物体A在水平桌面上做匀速直线运动．如果拉力F=3N，物体A的速度v=0.2m/s，忽略滑轮重、绳重和轴摩擦．下列说法中正确的是（）A．物体A受到合力不为零B．物体A受到的摩擦力为9NC．竖直墙受到的拉力为9N D．拉力F的速度为0.4m/s25．如图所示的轻质杠杆AB，OA=20cm，OB=40cm．物体M的密度为3×103kg/m3．体积为8×10﹣3m3．叶子姐姐在B端施加100N的力使杠杆水平平衡，则此时物体M受到水平面的支持力F M=N，请画出物体M的受力示意图．26．如图所示，物体A在力F的作用下，以0.5m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动，弹簧测力计示数为2N，不计滑轮和绳重以及它们之间的摩擦，则物体A受到的摩擦力是N，5s内拉力做的功是J，拉力的功率是W．27．如图所示，小明用50N的力F将重为80N的物体在5s时间内匀速提升1m，在此过程中，小明做的有用功为J，滑轮的机械效率，拉力做功的功率为W．28．如图所示，一根不可伸长的轻绳，一端与置于水平桌面上重100牛的物体A相连，另一端跨过滑轮固定于O点．当悬挂在滑轮下的物体B重40牛时，它恰能匀速下降．B重不变，若要使物体B匀速上升，需要在物体A上施加一个大小为牛的力F．如果不计动滑轮重，当物体B上升1米，那么拉力F做功为焦．（不计动滑轮和绳重及绳子与滑轮的摩擦）29．如图，图中的滑轮是滑轮，如果重物重100N滑轮重不计，滑轮上升速度5cm/s，则拉力F=N，重物上升速度为cm/s，分析一下，这样使用滑轮组的好处在哪里？．30．如图所示，物体A所受重力为200N，绳重和摩擦力不计，当分别沿力F1和F2的方向匀速提起物体A时，则F1F2（选填“大于”、“小于”或“等于”），若10s内A物体被匀速提升4m，则拉力F1所做的功为J，功率为W，如果把这个滑轮改成动滑轮匀速竖直提升同样的重物，则机械效率将（选填“增大”、“减小”或“不变”）．31．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动1m，物体A受到地面的摩擦力为15N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，则拉力F的大小为N，拉力F前进的距离为m．32．如图所示，司机师傅利用滑轮组把汽车从泥坑里拖出来（泥坑可近似看成水平面），在此过程中汽车匀速移动了1m，共用时5s，已知汽车所受阻力为1200N，司机师傅的拉力功率为300W，在考虑滑轮组摩擦阻力影响因素条件下，求：（1）司机师傅的拉力为多大？（2）滑轮组的机械效率是多少？33．如图所示，重力不计的一木板可绕O点无摩擦转动，在A端挂一个边长为10cm的物体P，一个体重为500N的中学生站在B点时，P对地面的压力刚好为零，且OA=1m，OB=4m，则物体P的重力为N，然后他向左匀速移动，4秒后他与O点还相距1m时，则他移动的速度是米/秒，此时P对地面的压强为帕．34．随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭．有一款混合（汽油和蓄电池提供动力）动力车经济、实用、污染小，外形设计成流线型很受消费者的喜爱，如图所示人和车总重4600N，在平直的公路上匀速行驶20km，车受到的平均阻力是空车和人总重的0.1倍．若在此行驶过程中需要汽油0.5dm3，效率是50%（q=4.6×107J/kg）．（1）求汽车行驶过程中做的有用功？（2）求行驶过程中所需要汽油的质量？（3）汽油的密度是多少？（4）当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时（选填“增大”、“减小”或“不变”），其原因是．35．小明做俯卧撑时（如图所示），可将其视为一个杠杆，重心在O点，他将身体撑起时，地面对两脚尖的支持力为250N，两脚尖与地面的接触面积为60cm2，双手与地面的接触面积为300cm2．（1）画出以B为支点时重力的力臂L；（2）如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5：2，地面对双手的支持力为多少？（3）小明在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的高度为0.36m，则他1min内克服重力所做的功为多少？36．小明用质量忽略不计的杆秤测量物体M的质量，如图．当秤砣位于位置B时，杆秤在水平位置平衡．将物体浸没在纯水中，秤砣移至位置C时，杆秤在水平位置重新平衡．已知秤砣的质量为2kg，OB=5OA，OC=3OA，g=10N/kg，求：（1）物体M的质量；（2）物体浸没水中时受到的浮力；（3）物体的密度．37．某人在5s内，用如图所示的滑轮组，用400N的力将物体匀速提升1m．已知动滑轮的总重为100N．不计绳重和摩擦．求：（1）物体的质量；（2）绳子自由端移动速度；（3）若用此滑轮组匀速提升1000牛顿物体，所用拉力是多少？38．在农村常有家庭挖井取水．小明同学用如图（甲）所示的滑轮组提土，他用20s的时间把重为120N的土从井中匀速提升5m，拉力做的功W随时间t 的变化图象如图（乙）所示．求：（1）有用功；（2）滑轮组的机械效率；（3）拉力的大小；（4）拉力的功率．39．如图所示是用滑轮组从水中匀速提升物体的情景（注：物体一直浸没在水中）．已知物体重G1=400N，动滑轮重G2=50N，忽略绳重和摩擦，人对绳子拉力F=100N．求：（1）物体浸没在水中受到浮力的大小；（2）物体的密度大小；（3）滑轮组的机械效率．40．如图所示，质量为70kg，边长为20cm的正方体物块A置于水平地面上，通过绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且BC=3BO．在C端用F=150N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且绳被拉直：（绳重不计，g取10N/kg）求：（1）物体A的重力G；（2）绳对杠杆B端的拉力F拉；（3）此时物体A对地面的压强p．参考答案与试题解析1．如图所示，在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时，拉力分别为F甲、F乙、F丙、F丁，比较它们的大小（不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦），正确的是（）A．F甲＞F乙B．F乙=F丙C．F丙＜F丁D．一样大【分析】定滑轮的轮轴是固定的，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；动滑轮的轮轴与物体一起运动，使用动滑轮可以省力．【解答】解：由图可知，第一个和第四个滑轮随物体一起运动，是动滑轮，当水平拉动时可以省一半的力，而第四个滑轮因为拉力方向不水平，所以力会稍大．第二个和第三个滑轮是定滑轮，使用该滑轮不能省力，但可以改变力的方向；所以F乙=F丙＞F丁＞F甲，故选B．【点评】解决此类问题要会判断定滑轮和动滑轮，并且能够找到它们之间的区别．2．如图所示，将物块甲和乙分别挂在轻质杠杆的两端，O是杠杆的支点，杠杆在水平位置平衡时发现OA：OB=1：2；再将物块甲浸没到水中，如图所示，杠杆平衡时发现OA：OC=1：1．则下列说法正确的是（）A．甲乙的质量之比是1：2 B．甲乙的质量之比是3：1C．甲的密度是1.5ρ水D．甲的密度是2ρ水【分析】（1）甲乙分别挂在杠杆的两端，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件列出等式，求出甲乙重力关系．（2）甲浸没在水中，杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡条件列出等式，和上面的甲乙重力关系联立解答．【解答】解：（1）如图1杠杆平衡，根据杠杆平衡条件得，G甲×OA=G乙×OB，又因为：OA：OB=1：2，所以G甲：G乙=2：1，所以m甲：m乙=2：1．（2）如图2甲浸没在水中，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件得，（G甲﹣F浮）×OA=G乙×OC，（G甲﹣ρ水gV甲）×OA=G甲×OC，又因为：OA：OC=1：1，ρ甲=2ρ水．故选D．【点评】本题两次利用杠杆平衡条件列出两个等式，联立方程求解即可，对于杠杆平衡问题，一般要根据杠杆平衡条件列等式求解．3．如图所示，小明用一可绕O点转动的轻质杠杆，将挂在杠杆下的重物提高，他用一个始终与杠杆垂直的力F，使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中此杠杆（）A．一直是省力的B．先是省力的，后是费力的C．一直是费力的D．先是费力的，后是省力的【分析】（1）力臂的概念：从支点到力的作用线的距离叫做力臂．（2）运用杠杆的平衡条件F1l1=F2l2分析动力的大小变化．【解答】解；由图可知动力F1的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在L2＜L1之前杠杆是省力杠杆，在L2＞L1之后，杠杆变为费力杠杆．故选B．【点评】能否正确分析重力的阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键．4．如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体，不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是（）A．20N B．25N C．30N D．35N【分析】动滑轮有几段绳子承担，拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一．【解答】解：动滑轮之所以省一半的力，是因为其相当于杠杆的变形，轮的直径相当于动力臂，轮的半径相当于阻力臂，这样动力臂是阻力臂的二倍，自然就省一半的力了．而这一关系成立的前提是：必须竖直向上拉绳子．如果像本题中这样拉绳子动力臂会减小，自然动力就会增大了．重物和动滑轮的总重由2段绳子承担，则有2F=G物+G轮，故当沿竖直方向拉动时F=30N，此题拉力方向不沿竖直方向，因此所用拉力变大．故选D．【点评】根据二力平衡平衡的知识，动滑轮以及物体的重力与拉力沿竖直方向的分力平衡，因此拉力大于此分力．5．如图所示，用相同的轮滑不同的绕法提起相同的重物，绳重、摩擦忽略不计，在物体匀速上升的过程中（）A．甲图省力，机械效率甲图大 B．甲图省力，机械效率一样大C．乙图省力，机械效率乙图大D．乙图省力，机械效率一样大【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh；把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系．【解答】解：不计绳重及摩擦，绳子自由端拉力F=（G物+G轮），由图可知：n甲=2，n乙=3，所以绳子自由端拉力：F甲=（G物+G轮），F乙=（G物+G轮），所以F甲＞F乙，乙图省力；动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，由此可知：利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，因为η=×100%，所以滑轮组的机械效率相同．故选D．【点评】本题考查了使用滑轮组时n的确定方法，有用功、额外功、总功的计算方法，不计摩擦和绳重时拉力的求法．本题关键在于确定额外功相等．6．F的方向始终竖直向上，在匀速提升重物G的过程中（）A．F大小不变B．F逐渐变大C．F逐渐变小D．F先逐渐变小后逐渐变大【分析】画出动力臂和阻力臂，根据三角形的相似关系找出它们之间的关系，利用杠杆平衡原理分析得出答案．【解答】解：如图，动力臂为L OB，阻力臂为L OD，∵△OCD∽△OAB，∴L OB：L OD=L OA：L OC=2：1，∵匀速提升重物，杠杆匀速转动，杠杆平衡，∴FL OB=GL OD，∴，即：拉力F 为物重的，大小不变．故选A．【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，能找出动力臂和阻力臂的大小关系是本题的突破点．7．如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F，使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F 的大小将（）A．一直是变大的B．一直是变小的C．先变大，后变小D．先变小，后变大【分析】从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂．根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析，力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变，然后分析阻力与阻力臂的关系，并得出正确结果．【解答】解：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，动力臂不变，阻力为杠杆的重力，也不变，阻力力臂变大，所以动力变大．当杠杆从水平位置拉到最终位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，所以动力变小．故F先变大后变小．故选：C．【点评】本题是动态平衡问题，考查了学生对杠杆平衡条件的理解和灵活运用．能否正确分析重力的阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键．8．如图所示，等臂杠杆两端各挂一个质量相等的实心铁块和铝块（已知ρ铁＞ρ铝），杠杆平衡，若将它们同时浸没在水中，杠杆将（）A．仍平衡B．左端下沉C．右端下沉D．无法判定【分析】根据铝块和铁块质量相同，并结合杠杆的平衡条件确定杠杆的类型，即为等臂杠杆；因此当铁块、铝块都浸没水中后，受到浮力较小的一侧，杠杆下沉．【解答】解：因铝块、铁块质量相同，由杠杆平衡条件，两侧力与力臂的乘积相同，并且杠杆为等臂杠杆；又因为ρ铁＞ρ铝，所以由V=知：V铁＜V铝，当浸没水中后，由F浮=ρ水gV排知：铝块受到的浮力大，铁块受到的浮力较小，因此铁块一侧将下降，即左端下降．故选B．【点评】此题主要通过判断杠杆的平衡情况，考查了对杠杆平衡条件的应用和阿基米德原理的应用，首先要掌握杠杆的平衡条件，注意当杠杆为等臂杠杆时，直接根据浮力大小即可判断出杠杆的状态．9．如图，用同一滑轮匀速提升同一重物（不计摩擦），图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是（）A．F1=F2 B．F3=F4 C．F1=F3D．F2=F4【分析】根据定滑轮不省力，动滑轮省一半力的特点进行分析即可．【解答】解：甲图是一个动滑轮，能够省一半的力，故F1=（G物+G动）；当拉力与竖直方向有夹角，由于夹角越大，拉力越大，所以F2＞F1；乙图是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故F3=F4=G物．故选：B．【点评】本题主要考查了定滑轮和动滑轮的特点；定滑轮只能改变力的方向，不省力；而动滑轮省一半的力，但是，会费距离．10．小明利用如图所示装置沿水平方向匀速拉动一个重300N的物体，物体受到的摩擦力是15ON，如果该装置的效率为80%，则作用在绳端的拉力F的大小是（）A．100N B．62.5N C．150N D．125N【分析】当滑轮组水平使用时，克服摩擦力做的功为有用功，拉力做的功为总功；已知装置的机械效率、摩擦力和作用在动滑轮上绳子的条数，根据η===的变形公式即可求出作用在绳端的拉力【解答】解：根据图示可知，作用在动滑轮上绳子的条数为3；由η===可得：F===62.5N．故选B【点评】本题考查拉力的计算，关键知道克服摩擦力做的功为有用功，拉力做的功为总功，同时会对滑轮组机械效率的公式进行灵活变形．11．如图所示，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【分析】已知拉力的大小和动滑轮上绳子的段数，根据公式W=Fs可求拉力做的功；物体在重力的方向上没有移动距离，重力做功为0．【解答】解：AB、拉力F=50N，绳子自由端运动的距离s=2×3m=6m，拉力做功W=Fs=50N ×6m=300J．故A错误、B正确；CD、在重力的方向上没有移动距离，重力做功为0，故C、D错误．故选B．【点评】本题考查做功的计算，关键是知道做功的条件，一是有力作用在物体上，二是物体在力的方向上移动距离，还要学会对动滑轮上绳子段数的分析，本题给出物体的重力是一个陷阱，重力不做功，因为物体在重力的方向上没有移动距离．12．如图，AB为一杠杆，O为支点，已知OA=OB，当B端挂3.4千克物体，而A端挂的铁块全部浸没在水中时，杠杆平衡，则铁块重是（）（ρ铁=7.8×103kg/m3）A．76.44N B．36.32N C．66.64N D．86.44N【分析】先对物体进行受力分析，然后根据G=mg和F浮=ρ液gV排表示出作用在A的力，再根据杠杆的平衡条件表示力与力臂的关系，从而求出铁块的体积，最后根据密度公式和重力公式求出铁块的重力．【解答】解：由F1L1=F2L2和F浮=ρ液gV排可得：（G A﹣F浮）×OA=G B×OBρ铁gV铁﹣ρ水gV铁=2×3.4kg×gV铁=m3=0.001m3；则铁块的重力：G=m铁g=ρ铁gV铁=7.8×103kg/m3×9.8N/kg×0.001m3=76.44N．故选A．【点评】此题主要通过判断杠杆的平衡情况，考查了对杠杆平衡条件的应用、受力分析、重力计算公式、密度计算公式和阿基米德原理的应用，重点是能对物体进行正确受力分析，并求出作用在杠杆A端的力．13．如图所示，O为杠杆MN的支点，OM：ON=3：4，物块A和B分别挂在M、N两端，杠杆恰好平衡，已知物块A、B的体积之比为2：1，则A、B两物体物质的密度之比是（）A．3：2 B．4：3 C．2：3 D．3：4【分析】①已知力臂比例关系，根据杠杆平衡条件可以得到两物体对杠杆的拉力之比，也就是两物体的重力之比，进一步得到质量关系；②已知两物体质量之比和体积之比，利用公式ρ=得到两物体密度之比．【解答】解：∵F1L1=F2L2，∴G A•OM=G B•ON，m A g•OM=m B g•ON，m A•OM=m B•O N，∴==，∵ρ=，∴==×=×=．故选C．【点评】比值的计算是物理中常见的题型，解题时的方法是，明确需求量和已知量之间的关系，找出相应的关系式，然后条理清楚地进行运算，切不可凭想象心算．14．身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物．已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m，如图所示．则（）A．以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400NB．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4：9C．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9：5D．以弟弟的肩B为支点，可计算处哥哥承担的压力为600N【分析】（1）根据杠杆平衡的条件（F1L1=F2L2）计算出弟弟对杠杆的支持力，然后根据相互作用力的关系求出压力的大小；（2）以O为支点，利用杠杆平衡条件的变形公式即可求出兄弟二人对杠杆支持力之比，然后根据相互作用力的关系可知兄弟二人承担的压力之比；（3）根据杠杆平衡的条件（F1L1=F2L2）计算出哥哥对杠杆的支持力，然后根据相互作用力的关系求出压力的大小．【解答】解：A、以哥哥的肩A为支点，由F1L1=F2L2可知，弟弟对杠杆的支持力：F1===400N；由于压力和支持力是一对相互作用力，因此弟弟承担的压力为400N，故A正确；BC、以O为支点，由F1L1=F2L2可知，兄弟二人对杠杆支持力之比为====，由于压力和支持力是一对相互作用力，因此兄弟二人承担的压力之比为4：5或5：4；故BC错误；D、以弟弟的肩B为支点，由F1L1=F2L2可知，哥哥对杠杆的支持力：F1′===500N；由于压力和支持力是一对相互作用力，因此哥哥承担的压力为500N，故D错误．故选A．【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的理解和灵活运用，根据图示得出不同情况下已知力和力臂的大小是本题的解题关键．15．如图所示，斜面长6m，高3m，用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了2m，下列说法正确的是（）A．滑轮组的机械效率是40% B．物体重300NC．拉力F做的功是600J D．拉力F的功率是40W【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h．知道物体沿斜面移动的距离s′，利用s=3s′求拉力移动的距离，知道拉力的大小，利用W=Fs求拉力做的功，又知道做功时间，利用P=求拉力做功功率；因条件不足，例如斜面的倾角、是否有摩擦（额外功的大小），无法计算物体。

杠杆滑轮机械效率习题11．用如图所示的滑轮组拉物体A在水平桌面上做匀速直线运动．如果拉力F=3N，物体A的速度v=0.2m/s，忽略滑轮重、绳重和轴摩擦．下列说法中正确的是（）A．物体A受到合力不为零B．物体A受到的摩擦力为9NC．竖直墙受到的拉力为9N D．拉力F的速度为0.4m/s2．如图所示，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态．当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时，能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动，若只用水平向左的力F2拉物体B时，能使物体A以0.3m/s速度匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦．下列判断正确的是（）A．物体B受到的摩擦力为6N B．拉力F2大小为10NC．拉力F2的功率为1.2W D．拉力F1的功率为0.4W3．图1中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s．改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2（如图2）．此过程滑轮组（）A．总功为F2s B．额外功为F1sC ．机械效率为D．额外功为3F2s﹣F1s4．如图所示，某同学用大小为F的水平推力，推着重力为G的木箱m在水平地板上向右做匀速直线运动，当木箱运动的距离为s时，下列关于做功的判断正确的是（）A．木箱受到重力做功的大小为GsB．木箱受到地板的摩擦力做功大小为FsC．木箱受到合力做功的大小为FsD．木箱受到地板的支持力做功大小为（F+G）s5．如图所示，用F=50N 的水平拉力拉着重为200N 的物体A 沿水平地面匀速运动，且物体A 运动的速度为0.2m/s，地面对物体A 的摩擦力是物体A 重的0.1 倍．不计滑轮重力，则下列说法正确的是（）A．10s 内物体A 克服与地面之间的摩擦力做的功是80JB．10s 内拉力F 做的功是100JC．拉力F 的功率是20WD．该装置的机械效率是80%6．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体，若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为F A，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（）A ．B ．C ．D ．7．如图所示，一滑轮下端悬吊一个重50N的物体，在拉力F的作用下使物体在2s内上升了2m，（不计滑轮、绳的重力和摩擦）则拉力F=N，动滑轮上升的速度是v=m/s，拉力F所做的功W=J．8．如图所示，用F为40N的拉力，通过滑轮组拉着重为300N的物体A在水平面上以0.4m/s的速度向左做匀速直线运动．物体受到的摩擦力是物重的0.3倍，滑轮组的机械效率是，拉力的功率是W．9．如图所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48N，则滑轮组的机械效率为；若物体的速度为0.2m/s，则1min内拉力做的功为J．10．如图所示滑轮组提升正方体物体，动滑轮重2N，不计摩擦和绳重．物体边长为0.1m，密度为2×103 kg/m3，物体的质量是kg；作用在绳端的拉力F为N时，物体对水平地面的压强为600Pa．（g=10N/kg）11．如图是某装置利用浮力进行自动控制的原理图AOB为一杠杆（质量忽略不计），OA：OB=1：2．A端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg．当铝球一半体积浸在水中，在B端施加3.5N的竖直向下的拉力F时，杠杆恰好在水平位置平衡．则铝球实心部分的体积为m3，铝球受到的浮力为N，铝球空心部分体积为m3．（ρ铝=2.7×103kg/m3，g=10N/kg）12．如图，质量为60kg的工人用滑轮组提升重物，每个滑轮的重力均为50N，（1）用滑轮组让重力为250N的物体匀速上升2m的过程中，人做的有用功为多少？（2）若绳子能够承受的最大拉力为400N，重物提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，求滑轮组的最大机械效率．13．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象．由图可知该滑轮组动滑轮重为N．当某次运送4件货物时，绳子的拉力F是N，滑轮组的机械效率为（不考虑绳重和摩擦）．14．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉力移动的距离为0.25m．拉力所做的功为J，有用功为J，杠杆的机械效率为%．15．如图所示，用24N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体A以0.2m/s 的速度在水平面上匀速运动．物体B重10N，弹簧测力计的示数恒为5N（不计滑轮、测力计、绳子的重量，滑轮的转轴光滑）．下列说法正确的是（）A．物体A受到地面的摩擦力是7N B．滑轮移动的速度是0.4m/sC．水平拉力F的功率是4.8W D．在2s内绳子对物体A做的功为4.8J 16．小坤家新买的房子在12m高的楼上，装修时为了节省人工、加快进度，小坤设计了如图所示的滑轮组来提升装修材料．小坤爸爸站在地面上用1min 时间匀速把100kg的水泥吊到了楼上，所用的拉力是625N．（不计绳重与摩擦）求此过程中：（g取10N/kg）（1）小坤爸爸拉力的功率有多大？（2）动滑轮的重力是多少？滑轮组的机械效率是多少？17．如图所示，某人用滑轮组匀速提升重为720N的物体的过程中，他对水平地面的压强为5×103Pa，已知滑轮组的机械效率是75%，他双脚与水平地面的接触面积是4×10﹣2m2，求：（1）他对绳子的拉力；（2）此人所受的重力．18．如图所示，工人用500N的拉力，将重1200N的木箱匀速提升1.5m，所用的时间为30s．求：（1）工人所做的有用功是多少？（2）拉力的功率是多少？（3）滑轮组的机械效率是多少？19．小明用如图所示的滑轮组将重为180N的物体在4s内匀速吊起8m，小明所用拉力F为100N．若不计绳重和摩擦．求：（1）工人做的有用功．（2）拉力F做功的功率．（3）滑轮组的机械效率．（4）若用上述装置匀速提起240N的重物，需要的拉力为多大？此时该装置的机械效率是多少？20．跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱．在某次跳伞训练过程中，一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经15s下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s，求在这个过程中：（1）运动员下落的平均速度；（2）重力做的功；（3）匀速下降时重力做功的功率．21．某人用如图所示的滑轮组，在20s内将一个重为600N的物体，沿着水平地面匀速拉动了4m．拉力F做功为1440J，物体与地面的接触面积为0.4m2，物体移动时受地面的摩擦力为350N．不计绳重及机械的摩擦．试求：（1）物体对地面的压强是多少？（2）拉力F做功的功率是多少？（3）拉力F的大小是多少？（4）动滑轮的重力是多少？22．工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g 取10N/kg．（1）若某次运送建材的质量为50kg，则建材的重力是多少？（2）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为200N，求拉力的功率；（3）当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是多大？23．建筑工地用如图所示的简易滑轮组提升砖块，某工人将重500N的砖块一次性匀速提升到离地面4m高的砌墙处，所用拉力为200N，时间为20s，这次提升砖块过程中：（1）工人做的有用功；（2）工人做功的功率；（3）滑轮组的机械效率；（4）不计绳重及摩擦，使用该滑轮组匀速提升重800N 的砖块时所用的拉力．24．在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重1200N的物体沿着长L=5m、高h=1m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为300N（不计空气阻力）．求：（1）将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功？（2）工人使用斜面做功的机械效率是多少？（3）物体和斜面之间的摩擦力是多大？25．小坤家新买的房子在12m高的楼上，装修时为了节省人工、加快进度，小坤设计了如图所示的滑轮组来提升装修材料．小坤爸爸站在地面上用1min 时间匀速把100kg的水泥吊到了楼上，所用的拉力是625N．求此过程中：（g 取10N/kg）（1）小坤爸爸的功率有多大？（2）滑轮组的机械效率是多少？26．用如图所示的滑轮组提升物体A，在匀速竖直提升物体A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度v A为0.1m/s，滑轮的机械效率η为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦．求：（1）拉力F做功的功率P；（2）物体A所受的重力G A；（3）动滑轮所受的重力G动．27．中华神州打捞公司用如图所示的滑轮组，打捞沉在长江三峡江底一个方形物体．物体上表面距离水面50米，重力为2400N，体积为0.2m3．打捞时匀速提升该物体．（g=10N/kg ρ水=1.0×103kg/m3）求：①物体沉在江底时，上表面受到的水的压强；②物体在露出水面之前受到水的浮力；③物体在露出水面之前，人的水平拉力F【设物体在露出水面之前此装置的机械效率为80%】28．如图，甲物体静止置于水平地面时，对地面的压强为P1；轻质杠杆AB的支点为O，OB=3AO，现在杠杆的A端用细绳将甲物体吊起，在杠杆的B端悬挂质量为4kg的乙物体，杠杆在水平位置平衡，此时甲物体对地面的压强为P2，且P1=3P2（g取10N/kg）求：（1）杠杆A端受到的拉力是多少N？（2）甲物体的重力是多少N？29．建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的机械装置，斜面的倾角为30°且固定在水平面上．工人用400N的力拉绳子，重为500N的货物沿斜面匀速向上运动6m所用时间为20s，求此过程中（1）重物沿斜面匀速运动的速度大小；（2）工人提升重物做的有用功；（3）该装置的机械效率．30．已知斜面倾角为30°，斜面高为2m．小兵同学用绳子沿斜面将重为400N 的木箱由斜面底端匀速拉到顶端．拉力大小为300N，绳重不计．求：（1）小兵对木箱做的有用功；（2）斜面的机械效率；（3）斜面对物体施加的摩擦力．31．某人用如图所示的滑轮组用100N的拉力F将180N的重物在4s内匀速提高5m，若不计绳重和摩擦．求：（1）拉力做功的功率；（2）该滑轮组的机械效率．32．一辆重2×104N的四轮卡车，开进了一段泥泞的道路，不能继续行驶．司机找来一辆小型拖拉机、绳子、动滑轮，采用如图所示装置，拖拉机在绳端用3750N的水平拉力，将汽车以0.2m/s的速度水平匀速拉出泥泞路段，用时10s．若每个车轮与地面接触的面积为0.05m2．（1）求汽车对路面的压强．（2）求拉力F做的功和功率．（3）若动滑轮的机械效率为80%，求汽车所受的阻力．33．一辆质量是3.5×103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图的滑轮组将汽车拖出．已知整个过程中，水平拉力F是1×103N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%．求：（1）拉力F做的总功．（2）有用功为多大？（3）汽车受到的阻力大小．34．如图所示，小机车通过滑轮组提升重物，机车的最大输出功率为10kwW 重物重3500N，动滑轮重500N．机车所受摩擦阻力不计，绳重及滑轮转动时摩擦忽略不计．（1）滑轮组的机械效率是多少？（2）若要求重物以1m/s匀速提升，则机车能提升重物的最大重量为多少？35．AC为轻杆，杆始终保持水平，O为支点，OA=OC=25cm，CD⊥OC，AB绳与水平方向成30°角，即∠OAB=30°，AB绳所能承受的最大拉力为10N．（1）当烧杯中未装入水时，求D端所悬挂重物的最大重力为多少？（2）当烧杯中装入水时，重物浸没在水中，已知所悬挂重物体积为125cm3，ρ水=1.0×103kg/m3，求此时D端所悬挂重物的最大重力又为多少？（g=10N/kg）36．某建设工地上，工人用如图所示的滑轮组将重2000N的物体A以0.4m/s 的速度沿水平方向匀速向前拉动2m．拉力F大小为250N，物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.2倍．求：（1）物体A与地面间的滑动摩擦力大小是多少？（2）该滑轮组的机械效率是多少？（3）拉力F做功的功率是多少？37．如图甲所示，重500N的小车受到80N的水平推力，在水平地面上做直线运动，其距离随时间变化的图象如图乙所示．（1）小车运动的速度多大？（2）10s内重力对小车做多少功？（3）10s内人对小车做多少功？功率是多大？38．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图．已知井深12m，物体重G=6×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍．求：（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）（3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？（4）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？39．小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60Kg，在F=50N 的拉力作用下，货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍．求：（1）货箱的重力是多少？（2）拉力F的功率是多少？（3）货箱运动了1min，克服摩擦所做的功是多少？（4）此滑轮组的机械效率是多少？40．在建筑工地上，“吊车”是常见的一种起重设备．如图为吊车上的滑轮组的示意图．在起重过程中，钢丝绳用6×103N的拉力F，将重为1.2×104N的物体在l0s内匀速提升6m（不计绳重和摩擦）求：（1）滑轮组提升重物所做的有用功和总功．（2）滑轮组拉力F的功率．（3）若用该滑轮组匀速提升1.8×104N的重物，则其机械效率是多少？参考答案与试题解析一．选择题（共6小题）1．用如图所示的滑轮组拉物体A在水平桌面上做匀速直线运动．如果拉力F=3N，物体A的速度v=0.2m/s，忽略滑轮重、绳重和轴摩擦．下列说法中正确的是（）A．物体A受到合力不为零 B．物体A受到的摩擦力为9NC．竖直墙受到的拉力为9N D．拉力F的速度为0.4m/s【分析】（1）静止的物体或做匀速直线运动的物体处于平衡状态，受到的合力为0；（2）判断出物体A和竖直墙承担拉力绳子的股数，进一步求出他们受到的拉力；（3）根据速度公式求出每秒物体移动的距离，再根据s=nL求出绳端移动的距离，利用W=Fs求出拉力F每秒钟做的功．【解答】解：A、物体A做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的合力为0，故A不正确；B、由图可知，物体A受到3股绳子的拉力，所以受到的拉力为3F=3×3N=9N，故B正确；C、由图可知，竖直墙受到2股绳子的拉力，所以受到的拉力为2F=2×3N=6N，故C不正确；D、由于三段绳子拉着物体，所以绳端的移动速度为物体移动速度的3倍，即v绳=3v=0.2m/s×3=0.6m/s，故D错误．故选B．【点评】本题考查了合力的计算和拉力的计算，要注意在计算物体受到的拉力和竖直墙受到拉力的计算时分清出承担拉力绳子的股数．2．如图所示，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态．当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时，能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动，若只用水平向左的力F2拉物体B时，能使物体A以0.3m/s速度匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦．下列判断正确的是（）A．物体B受到的摩擦力为6N B．拉力F2大小为10NC．拉力F2的功率为1.2W D．拉力F1的功率为0.4W【分析】由滑轮组的结构看出，n=3，则s=3h；当保持静止时，B所受的摩擦力等于A的重力的3倍；当B水平匀速向右运动时，所受的摩擦力等于A的重力与力F1之和的3倍；水平向左拉物体B时，A所受的拉力等于A的重力，也就是拉力F2与B 所受摩擦力之差；然后对各选项逐一分析．【解答】解：A、当B水平匀速向右运动时，f=3（F1+G A）=3×（2N+1N）=9N；故A错误；B、水平向左拉物体B时，由平衡条件得：F2=3G A+f=3G A+f=3×1N+9N=12N；故B错误；C、水平向左拉物体时，B的移动速度为v B ===0.1m/s，拉力F2功率为P2=F2×v B=12N×0.1m/s=1.2W；故C正确；D、用力F1竖直向下拉物体A时，拉力F1的功率P1=F1v=2N×3×0.6m/s=3.6W，故D错误．故选：C．【点评】本题考查摩擦力、拉力、功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对物体的受力分析，分析出动滑轮上绳子的段数．3．图1中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s．改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2（如图2）．此过程滑轮组（）A．总功为F2s B．额外功为F1sC ．机械效率为 D．额外功为3F2s﹣F1s【分析】（1）影响摩擦力的因素：压力和接触面的粗糙程度；（2）匀速运动，拉力等于摩擦力；（3）直接拉物体的力做的功为有用功；通过滑轮组拉物体做的功为总功，总功减去有用功为额外功，有用功与总功的比值为机械效率．【解答】解：图1中，因为物体做匀速运动，拉力和摩擦力平衡，所以F1=f；图2中，同一物体在同一路面上匀速运动，因为压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，物体A受到的摩擦力仍为f=F1，A、因为滑轮组中有3段绳子拉着物体，所以s′=3s，此滑轮组的总功为：W总=F2×3s=3F2s，故A错误；BD、此滑轮组的有用功：W有用=fs=F1s，则额外功为：W额=W总﹣W有用=3F2s﹣F1s，故B错误，D正确；C、此滑轮组的机械效率为：η===，故C错误．故选D．【点评】此题考查了滑轮组的有用功、总功、额外功、机械效率的计算，这种水平方向上的滑轮组的机械效率是难点．4．如图所示，某同学用大小为F的水平推力，推着重力为G的木箱m在水平地板上向右做匀速直线运动，当木箱运动的距离为s时，下列关于做功的判断正确的是（）A．木箱受到重力做功的大小为GsB．木箱受到地板的摩擦力做功大小为FsC．木箱受到合力做功的大小为FsD．木箱受到地板的支持力做功大小为（F+G）s【分析】功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在这个力的方向上通过的距离．平衡状态是指匀速直线运动或静止状态，是物体不受力或者受平衡力的结果；二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上．【解答】解：A、重力的方向是竖直向下的，物体沿水平方向移动距离，所以重力没有做功，故A错误；B、木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，摩擦力f等于推力F，摩擦力做的功等于推力所做的功，即W=Fs，故B正确；C、木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，合力为零，所做的功为零，故C错误；D、木箱受到地板的支持力竖直向上，物体沿水平方向移动距离，所以支持力没有做功，故D错误．故选B．【点评】（1）掌握功的两个必要因素．（2）根据两个必要因素，会判断物体是否做功．（3）物体受到力的作用，或物体通过了距离，力对物体不一定做功．5．如图所示，用F=50N 的水平拉力拉着重为200N 的物体A 沿水平地面匀速运动，且物体A 运动的速度为0.2m/s，地面对物体A 的摩擦力是物体A 重的0.1 倍．不计滑轮重力，则下列说法正确的是（）A．10s 内物体A 克服与地面之间的摩擦力做的功是80JB．10s 内拉力F 做的功是100JC．拉力F 的功率是20WD．该装置的机械效率是80%【分析】（1）由W=fs=fvt可求摩擦力做的功；由图可知，使用的是动滑轮，则W=Fs F据此即可解答；（2）据P=可求功率；根据η=可求机械效率．【解答】解：A、地面对物体A 的摩擦力：f=0.1G=0.1×200N=20N，由v=可得，10s 内物体A 移动的距离：s=vt=0.2m/s×10s=2m；10s 内物体A 克服与地面之间的摩擦力做的功：W f=fs=20N×2m=40J，故A 错误；B、如图所示，该滑轮为动滑轮，因为不计滑轮的重力，此时A在10s中向前移动的距离是2m；所以F移动的距离是1m，故此时拉力F所做的功是：W=Fs F=50N×1m=50J；故B错误；C、拉力的功率：P===5W，故C错误；D、该装置的机械效率是：η==×100%=80%，故D正确．故选D．【点评】本题考查了使用动轮组拉力的计算、功的计算等知识点，知道动滑轮的特点和功的计算公式是解决本题的关键．6．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体，若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为F A，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（）A ．B ．C ．D ．【分析】①物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力，②本题中使用滑轮组水平拉动物体，拉力F所做的功为总功，克服物体摩擦力所做的功为有用功，从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则S=2s物，可利用公式η=计算出滑轮组的机械效率．【解答】解：从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则S=2s物，η====物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力，物体和地面之间摩擦力为f，则大小为F A=f．则η==．故选C．【点评】此题主要考查了滑轮组绳子拉力的计算以及滑轮组的机械效率，在计算过程中，要注意弄清哪些力是平衡力，不要被多余的条件所迷惑．二．填空题（共8小题）7．如图所示，一滑轮下端悬吊一个重50N的物体，在拉力F的作用下使物体在2s内上升了2m，（不计滑轮、绳的重力和摩擦）则拉力F=100N，动滑轮上升的速度是v=0.5m/s，拉力F所做的功W=100J．【分析】动滑轮特殊使用时，不省力，所用的力是重物重力的2倍，移动距离是重物移动距离的二分之一；根据速度公式求出动滑轮移动的速度；根据W=Fs 即可求出拉力做的功．【解答】解：根据图示可知：该滑轮动滑轮的特殊使用方法，根据动滑轮的特点可知：F=2G，则F=2×50N=100N；F移动的距离是物体移动距离的二分之一，则滑轮在2s内移动的距离为1m，故动滑轮上升的速度：v===0.5m/s；拉力所做的功：W=Fs=100N×1m=100J．故答案为：100；0.5；100．【点评】本题主要考查学生对速度和功的计算，关键是对动滑轮特点的了解和掌握，是一道中档题．8．如图所示，用F为40N的拉力，通过滑轮组拉着重为300N的物体A在水平面上以0.4m/s的速度向左做匀速直线运动．物体受到的摩擦力是物重的0.3倍，滑轮组的机械效率是75%，拉力的功率是48W．【分析】（1）根据题意求出摩擦力，克服摩擦力做的功为有用功，根据η=×100%=×100%=×100%求出机械效率；（2）根据v=3v物求出拉力的速度，根据P===Fv求出拉力的功率．【解答】解：（1）摩擦力f=0.3G=0.3×300N=90N，滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%=75%；（2）拉力移动速度v=3v物=3×0.4m/s=1.2m/s，拉力的功率P===Fv=40N×1.2m/s=48W．故答案为：75%；48．【点评】此题主要考查的是学生对机械效率和功率计算公式及其变形公式的理解和掌握，基础性题目．9．如图所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48N，则滑轮组的机械效率为80%；若物体的速度为0.2m/s，则1min内拉力做的功为720J．【分析】（1）用滑轮组水平拉动物体时，克服物体的摩擦力做的功是有用功，拉力做的功是总功；利用η=×100%即可算出滑轮组的机械效率；（2）根据速度公式求出物体移动的距离，根据s=nL求出绳子移动的距离，利用W=Fs求出拉力做的功．【解答】解：（1）由图可知，n=3，滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%==80%；（2）由v=可得，物体移动的距离：L=vt=0.2m/s×60s=12m，绳子移动的距离：s=nL=3×12m=36m，拉力做的功：W=Fs=20N×36m=720J．故答案为：80%；720．【点评】本题考查了滑轮组机械效率的计算和拉力做功的计算，注意水平方向运动的物体，有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积，并能够对功的相关知识熟练应用．10．如图所示滑轮组提升正方体物体，动滑轮重2N，不计摩擦和绳重．物体边长为0.1m，密度为2×103 kg/m3，物体的质量是2kg；作用在绳端的拉力F为8N时，物体对水平地面的压强为600Pa．（g=10N/kg）【分析】（1）知道正方体物体的边长，可求其体积；又知道物体的密度，利用密度公式求物体A的重；（2）利用重力公式G=mg求物体的重，知道物体对水平地面的压强，利用压强公式求物体对地面的压力，根据力的作用是相互的，可求地面对物体的支持力；因为物体静止，物体受到的重力等于支持力加上滑轮组的拉力；由图可知承担物重的绳子股数n，根据不计摩擦和绳重时拉力和物重的关系求拉力．【解答】解：（1）物体的体积：V=（0.1m）3=0.001m3，物体的质量：m=ρV=2×103kg/m3×0.001m3=2kg；（2）物体的重：G=mg=2kg×10N/kg=20N，∵p=，∴物体对地面的压力：F压=ps=600Pa×0.01m2=6N，∵力的作用是相互的，∴F支=F压=6N，∵物体静止，∴F支+F拉=G，∴F拉=G﹣F支=20N﹣6N=14N，∵忽略摩擦和绳重，∴拉力：F=（F拉+G轮）=×（14N+2N）=8N．故答案为：2；8．【点评】本题是一道力学综合题，本题关键：一是知道物体受到的重力等于支持力加上滑轮组的拉力，二是不计摩擦和绳重拉力F和物重关系F=（F拉+G 轮）的利用．11．如图是某装置利用浮力进行自动控制的原理图AOB为一杠杆（质量忽略不计），OA：OB=1：2．A端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg．当铝球一半体积浸在水中，在B端施加3.5N的竖直向下的拉力F时，杠杆恰好在水平位置平衡．则铝球实心部分的体积为10﹣3m3，铝球受到的浮力为20N，铝球空心部分体积为3×10﹣3m3．（ρ铝=2.7×103kg/m3，g=10N/kg）【分析】已知铝球的质量和密度，根据密度公式可求出铝球实心部分的体积；对铝球进行受力分析可知，铝球受到细线的拉力、重力和浮力作用，因此杠杆A端受到竖直向下的拉力等于G﹣F浮，根据杠杆平衡的条件可求出浮力．根据阿基米德原理求出排开水的体积，从而得出球的体积，球的体积减去实心部分。

2013中考物理复习备考专题--机械效率探究题析一、探究杠杆的机械效率例1某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持0点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A．B两点上升的高度为h1．h2回答下列问题：（1）杠杆机械效率的表达式为η=____________。

（用已知或测量的物理量符号表示）（2）本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是：___________ （3）若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

解析：（1）杠杆的机械效率：。

（2）如果没有额外功，则机械的效率为100%。

所以在有用功一定时，额外功的大小决定了机械效率大小。

本题中，提升的钩码的同时，我们不得不提升杠杆，提升杠杆做的功就是额外功，因此杠杆自身的重力是影响杠杆机械效率的主要因素。

（3）由题意知，将钩码提升相同的高度，做的有用功不变。

O、B位置不变，只将钩码的悬挂点由A移至C，将使拉力变大，同时拉力上升的距离将变小（由于C比A离支点O远，所以将钩码提升相同的高度，拉力上升的高度将变小），这样无法判断总功的变化，因而无法判断杠杆机械效率的变化。

我们换一种思路：总功等于有用功与额外功之和，有用功不变，只要判断额外功的变化即可。

题目中告诉我们，O、B位置不变，由于C比A离支点O远，所以将钩码提升相同的高度，杠杆重心升高的高度将变小，即额外功变小，由公式可知，在一定时，Ｗ额外越小，机械效率越大。

答案：（1）（2）杠杆自身的重力（3）变大反思：机械效率具有“可变性”。

由可知，如果该机械的额外功（Ｗ额外）一定，有用功（）越大，机械效率越大。

实验：测量杠杆的机械效率专题练习一、多选题1．小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，猜想A：杠杆机械效率的大小可能与悬挂重物的位置有关。

猜想B：杠杆机械效率的大小可能与悬挂物体的质量有关。

为此设计了以下三个方案：（1）先后两次在A处悬挂质量不同的钩码；（2）第一次只在A处悬挂若干钩码，第二次只在B处悬挂质量不同的钩码；（3）第一次只在A处悬挂若干钩码，第二次只在B处悬挂质量相同的钩码。

下列说法正确的是（）A．（1）方案能探究猜想B B．（2）方案能探究猜想AC．（2）方案能探究猜想B D．（3）方案能探究猜想A二、实验题2．某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①用轻绳悬挂杠杆一端的D点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在占点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变)，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。

回答下列问题：(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________．(用已知或测量的物理量符号表示)(2)本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是:___________(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)．3．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。

实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。

实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为______N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.4m，所以此过程使用此杠杆提升重物能_________(选填“省力”或“省距离”或“省功”)，则杠杆的机械效率为_______________% ，请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：__________4．某实验小组利用图中装置探究杠杆机械效率，实验主要步骤如下:（1）用轻绳悬挂杠杆的一端使其能绕O点转动，O点即为杠杆的_______点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用一个弹簧测力计使杠杆水平，弹簧测力计所给方向为_______向上;（2）竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升，在此过程中，弹簧测力计的示数为F，利用刻度尺测出A、B两点上升的高度分别为h1和h2.（3）杠杆机械效率表达式为______________(用所给物理量和符号表示)；（4）若在杠杆的承受范围内，将A点钩码重增加，杠杆的机械效率将会_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)；（5）本次实验中，若不更换杠杆，且提升钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是________；（6）若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将原来的钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将会_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)；（7）若某同学用此装置研究“杠杆平衡条件”实验，发现不挂钩码时弹簧测力计仍有示数，这是因为杠杆有_______。

杠杆与滑轮教学目的: 1、巩固杠杆五要素，掌握杠杆平衡条件2、定滑轮、动滑轮的特点教学难点：1、运用杠杆平衡条件进行相关的计算2、理解吊起动滑轮的绳n的物理意义知识点总结：1、杠杆五要素：①支点：杠杆绕着转动的点②动力：使杠杆转动的力③阻力：阻碍杠杆转动的力④动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离2、杠杆平衡条件(杠杆平衡原理)：动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F1· L1=F2·L2。

式中，F1表示动力，L1表示动力臂，F2表示阻力，L2表示阻力臂。

3、定滑轮：工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。

（实质是等臂杠杆）特点：不能省力，但能改变力方向动滑轮：工作时，轴随中午一起移动的滑轮叫动滑轮。

（实质是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆）特点：可以省力，但不改变力的方向滑轮组：由若干个定滑轮和动滑轮组合在一起典型例题解析杠杆与滑轮：例1：如图1—6—1（a）所示的杠杆重；不计，O为支点，AO＝0.2m，当在A点悬吊一重6N的物体，绳子的拉力F＝3N时，杠杆在水平位置平衡，在图中画出拉力矿的力臂l2，力臂l2为________m．（a）` （b）图1—6—1如图1—6—1（b），画出杠杆OAB示意图，找到支点O，BC为力的作用线，画出力臂l2．根据杠杆的平衡条件：G ·OA ＝Fl 2 代入数值：6N ×0.2m ＝3N ×l 2 l 2＝2×0.2 m ＝0.4 m答案 力臂l 2如图1—6—1（b ），l 2为0.4m例2：杠杆OA 在力FA 、FB 的作用下保持水平静止状态，如图1—6—5（a ）．杠杆的自重不计，O 为杠杆的支点，FB 的方向与OA 垂直，则下列关系式中一定正确的是 （ ） A ．F A ·OA ＝F B ·OB B ．F A ·OA ＜F B ·OB C ．BA F F ＝OB OAD ．F A ＞OA OB F B ⋅（a ） （b ）图1—6—2如图1—6—2（b ），画出力F A 的力臂为l A ，F A 和OA 的夹角为θ。

《实验：探究杠杆的机械效率》一、实验探究题1.在探究“杠杆平衡条件”实验中：每个钩码质量相等，杠杆上每小格等距将杠杆的中点O挂在支架上，调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是______。

杠杆平衡后，小英同学在图1甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上______个钩码，使杠杆在水平位置平衡。

取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点，使杠杆在水平位置保持平衡。

当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡如图1乙，测力计示数将______。

接着小英把支点选到B点，如图1丙，在A点挂一个钩码，在E点挂3个钩码，杠杆也恰好水平静止，她觉得此时不满足杠杆平衡条件，小英的问题在于______。

完成以上实验后，小英利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。

实验时，竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。

实验中，将杠杆拉至图2中虚线位置测力计的示数______N，钩码总重G为，钩码上升高度h为，测力计移动距离s为，则杠杆的机械效率为______结果精确到。

其他条件不变，如果把钩码由A 移至B，O、C位置不变，此杠杆的机械效率将______选填“变大”、“变小”或“不变”。

2.在探究“杠杆平衡条件”实验中：每个钩码质量相等，杠杆上每小格等距杠杆平衡后，小英同学在图1甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上______个钩码，使杠杆在水平位置平衡。

取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点，使杠杆在水平位置保持平衡。

当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡如图1乙，测力计示数将______。

接着小英把支点选到B点，如图1丙，在左侧挂一个钩码，在E点挂3个钩码，杠杆也恰好水平静止，她觉得此时不满足杠杆平衡条件，小英的问题在于______。

完成以上实验后，小英利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。

实验时，竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。

专题32杠杆机械效率（计算题）2023届中考物理一轮复习专题练习一、计算题1．如图是一个提起重物的机械组成部分示意图，O 是转动轴，不计绳重及摩擦，杠杆OA 是重为G o 的均匀杠杆，挂在OA 中点B 处的重物重力为G ，已知G o =30N ，G =150N 。

（1）若利用该杠杆将重物提升0.5m ，求杠杆的机械效率；（2）为维持杠杆在水平位置平衡，求力F 的大小。

【答案】（1）杠杆的机械效率为83.3%；（2）力F 的大小为90N 。

【解析】据题意有用功即是杠杆对物体做功，所以有用功为150N 0.5m 75JW Gh 有额外功应是克服杠杆自身重力做功，所以额外功为030N 0.5m 15JW G h 额总功为75J 15J 90JW W 总额有因此机械效率为75J100%100%83.3%90JW W有总（2）由杠杆平衡条件可知1122F L F L 根据公式可得00111222F LG L G L G G L得011150N 30N 90N 22F G G2．如图,使用杠杆提升重物,拉力F 竖直向下,重物匀速缓慢上升,相关数据如下表:求物重G /N 拉力F /N 时间t /s A 端上升的竖直距离h /m B 端下降的竖直距离s /m 2005000.50.40.2（1）拉力所做的功（2）拉力做功的功率（3）此过程中,该杠杆的机械效率【答案】（1）100J （2）200W （3）80%【解析】（1）拉力所做的功:W 拉=Fs =500N×0.2m=100J （2）拉力做功的功率：100J==200W 0.5sW P t拉（3）此过程中拉力做的有用功为：200N×0.4m=80J W Gh 该杠杆的机械效率:80J=×100%=×100%=80%100JW W 有总3．如图甲所示，物体C 静止在水平上，已知C 重500N ，底面积为250cm 2。

（1）求物体对地面的压强；（2）用如图乙所示的杠杆提升物体C ，杠杆AB 可绕O 点转动，AO =5cm ，OB =10cm ，若不计杠杆自重、绳重及摩擦，要使杠杆在水平位置保持静止，求小华在B 端对杠杆施加的最小拉力；（3）实际上，小华用300N 竖直向下的拉力，使物体匀速升高10cm ，B 端下降20cm ，求杠杆的机械效率。

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB 下面的物块缓慢上升至虚线位置，在此过程中，测力计上升的高度s 为0.2m ．物块重G 为1.5N ，物块上升的高度h 为0.3m ，杠杆的机械效率为75%，则测力计的示数F =______N ，使用该杠杆做额外功的一个原因是______。

【答案】3 由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功 【解析】 【分析】本题考查机械效率的应用。

【详解】[1]杠杆在使用过程中，所做的有用功W 有=Gh =1.5N ×0.3m=0.45J根据W W η=有总得 0.45J==0.6J 75%W W η=有总 而W 总=Fs ，所以0.6J=3N 0.2mW F s ==总 [2]杠杆本身有重力、支点与杠杆之间有摩擦，使用杠杆过程需克服这些做功，于是便出现了额外功。

2．如图所示，用平行于斜面的拉力F ，将重为8N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。

若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F 为_____N ；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F 为_____N 。

若另一斜面的高度h 与长度s 之比为3:5，将重25N 的物体匀速拉至顶端的拉力为18N ，则该物体所受摩擦力为_____N 。

【答案】4 5 3 【解析】【分析】不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等；可由Gh Fs =求出拉力；已知有用功和机械效率，可由机械效率变形公式求出总功，再由W Fs =总求出拉力；不考虑物体与斜面间的摩擦，由Gh Fs =求出拉力，然后与实际施加的拉力比较即可求出物体与斜面之间的摩擦力。

【详解】[1]不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等，所以有Gh Fs =则拉力F 为8N 0.2m4N 0.4mGh F s ⨯=== [2]用手做的有用功8N 0.2m 1.6J W Gh ==⨯=有已知机械效率80%η=，根据W W η=有总可得，此时拉力F 做的总功 1.6J2J 80%W W η===有总 则由W Fs =可得，此时拉力F 为2J5N 0.4mW F s ===总 [3]使用另一斜面，若不考虑物体与斜面间的摩擦，由Gh Fs =可得，此时的拉力为325N 15N 5G h F s '''==⨯=' 由于该物体受到摩擦力的作用，则实际拉力18N F ''=，所以摩擦力18N 15N 3N f F F '''=-=-=3．工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计。

2020年中考物理一轮考点练习25《探究杠杆平衡条件和测量机械效率》考点一探究杠杆平衡条件1．(2019·威海)小明利用杠杆做了以下实验，实验时使用的每个钩码的质量均相等，杠杆上相邻刻线间的距离相等，请回答下列问题：（1）如图甲所示，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆的左端下沉，若想使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向调节。

杠杆在水平位置平衡后，在A点悬挂2个钩码，要使杠杆在水平位置再次平衡，需在B点悬挂个钩码；之后在A、B两点再各增加1个钩码，杠杆将（选填“不动”、“顺时针旋转”或“逆时针旋转”）。

（2）如图乙所示，小明在A、C两点分别悬挂等重的载物盘，制作了一个天平，左盘盛放物体，右盘加减砝码，此天平是利用了哪一类杠杆制作面成的？。

（3）小明正确使用自制天平称量物体质量时：①假如支点O因某种原因向右偏移，则测量值真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）；②假如砝码因生锈等原因质量增大，则测量值真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。

2．(2019·盘锦)在探究“杠杆的平衡条件”实验中：（1）实验前调节杠杆在水平位置平衡，目的是。

（2次数F1/N l1/cm F2/N l2/cm1 2 2 1 42 2 4 1 83 2 6 1 124 1 16 2 85 2 10 1 206 3 8 2 12分析1、次实验数据，可以发现实验中存在的问题是：没有改变的大小。

（3）分析4、5、6次实验数据，得出杠杆的平衡条件是（用字母表示）。

（4）如图所示是某次实验中的情形，把图中杠杆两侧的钩码各取下一个，为使杠杆再次在水平位置平衡，应将左侧钩码向移动一个格，同时右侧钩码向移动一个格。

（均填“左”或“右”）3．(2019·镇江)小飞用图1装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。

他的实验思路是：改变F2、l1和l2，测得杠杆平衡时所需的拉力F1，来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系。

2021年中考物理实验专题训练力学实验（挑战）学校:___________姓名：___________班级：___________一、实验题1．某小组同学在用杠杆测定机械效率的实验中（一）小敏用如图所示的实验装置测定杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升．（1）实验中，测力计的示数F为______N，钩码总重G为1. 0N，钩码上升高度h为0.1 m时，C点上升了30cm，则杠杆的机械效率为________%．（2）实验中若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是______________．（3）若只将钩码的悬挂点由A移至B，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．（二）小王用如图所示的另一实验装置测量杠杆的机械效率．O为杠杆的转轴，不计摩擦．实验时，给B端施加竖直向下的力，使挂在杠杆A端的钩码缓缓上升．（图中杠杆为质量分布均匀的直棒）下表是提升物体时采集到的数据:实验序号物重G（N）拉力（N）A端上升的高度h/mB端下降的高度s/m杠杆的效率1 2 5 0.04 0.022 4 9 0.04 0.02 89%3 2 5 0.06 0.03 80%4 6 13 0.04 0.02 92%（1）第①组实验中，杠杆的机械效率为_________．（2）由________三组实验，可以初步得出的结论:相同的杠杆，提升的物体越重效率越高．（3）该实验中杠杆的效率总小于100%的原因是杠杆有自重，分析实验数据可知道杠杆的自重为_______N．2．小云在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关时，提出了以下猜想。

猜想一：滑动摩擦力的大小与压力大小有关；猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；猜想三：滑动摩擦力的大小与物体的面积有关。

据此她设计了下面的实验验证上述猜想。

如图所示，A、B是材料和各面粗糙程度均相同，但体积大小不同的长方体。

中考物理一轮复习专题练习——杠杆机械效率计算题专练（有答案）1．工人用杠杆将重为180 N的物体匀速提升0.5 m，做了100 J的功．求：（1）提升物体做的有用功；（2）杠杆的机械效率．【答案】（1）90J；（2）90%2．如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，下表是提升物体时采集到的信息:(1)若不计杠杆自重和摩擦，求拉力F的大小;(2)若实际拉力F为90 N，求拉力做的总功及杠杆的机械效率.【答案】(1)80N. (2)88.9%.3．如图所示装置可以用来提升货物，O为杠杆OAB的支点，货物P重为120N，OA长为AB的两倍．在作用于B端竖直向上拉力F的作用下，杠杆从图中水平位置缓慢匀速转至虚线位置，此过程中重物P上升的高度为0.4m，B端上升的高度为0.6m，拉力F克服杠杆自重所做的额外功为12J，不计支点O处的摩擦阻力．（1）求拉力所做的有用功W有用和拉力F的大小；（2）若用此装置将另一重为180N的货物Q缓慢提升0.4m，求此时拉力所做的总功和杠杆的机械效率η．【答案】（1）48J；100N（2）84J；85.7%4．有一种重心在支点处的杠杆,它与转轴间的摩擦较小,因此机械效率很高,若用这种杠杆将重为360N的物体匀速提升0.5m的过程中,杠杆的机械效率为90%。

请问：（1）提升重物体时所做的有用功是多少?（2）提升重物体时所做的总功是多少？【答案】(1)180J；(2)200J5．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为16N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉力移动的距离为0.25m．求：（1）拉力所做的功多大？（2）杠杆对重物所做的有用功多大？（3）杠杆的机械效率是多少？【答案】（1）拉力所做的功为2J；（2）杠杆对重物所做的有用功为1.6J；（3）杠杆的机械效率是80%．6．如图,使用杠杆提升重物,拉力F竖直向下,重物匀速缓慢上升,相关数据如下表:求物重G/N拉力F/N时间t/s A端上升的竖直距离h/mB端下降的竖直距离s/m2005000.50.40.2（2）拉力做功的功率（3）此过程中,该杠杆的机械效率【答案】（1）100J（2）200W（3）80%7．小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，杠杆一端固定，中点处挂有一重力G 为20N 的重物，现用手竖直提起杠杆的另一端，使物体缓慢匀速提升（摩擦忽略不计）．（1）若不计杠杆自重，求拉力F 的大小。