人教版2023初中物理八年级物理下册第十二章简单机械易混淆知识点.docx

人教版2023初中物理八年级物理下册第十二章简单机械易混淆知识点1单选题1、如图所示，用镊子夹起小球，镊子属于（）A省力杠杆B费力杠杆C等臂杠杆D无法判断答案：B由图可知，镊子在使用时，支点在其末端，阻力在顶端，动力作用在中间，动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。2、小摩同学家里正在修建楼房，他通过调查了解到工人利用如图的装置，将重力为900N的物体匀速提升了6m，工人对绳子施加的拉力F为475N。忽略绳重和机械之间的一切摩擦。下列说法中正确的是（）拉力F做功为2850J动滑轮的重力为50N拉力F做的额外功为600J如用该装置匀速提升重力为950N的物体，则该滑轮组的机械效率为95%。ABCD答案：B如图所示，一共有两段绳子分担动滑轮重，故绳子自由端移动的距离为s绳=2h物=26m=12m拉力F做功为W总=Fs=475N12m=5.7103J故错误；动滑轮的重力为G动=2F-G物=2475N-900N=50N故正确；拉力F做的额外功为W额=G动h=50N6m=300J故错误；如用该装置匀速提升重力为950N的物体，则该滑轮组的机械效率为=W有W总100%=G物hG物h+G动h100%=G物G物+G动=950N950N+50N=95%故正确，故综上所述，正确，B正确。故选B。3、如图所示，AOB为轻质杠杆，B端用细线挂一重物G，在A端分别施加作用力F1、F2、F3时，杠杆都能在图示位置平衡。则下列说法正确的是（）AF1最小BF2最大C使用此杠杆、筷子、轮轴等机械一定能省力，但不能省功D若作用力为F3，保持F3与OA垂直，使重物匀速上升，F3将逐渐减小答案：DAB由图可知，在A点用力时，F1的力臂最短，F3的力臂最长，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，在阻力和阻力臂一定时，所施加的动力F1最大，F3最小，故AB错误；C图中杠杆为省力杠杆，而筷子是费力杠杆，轮轴可以看作是省力杠杆的变形，它们都不能省功，故C错误；D若作用力为F3，保持F3与OA垂直，则动力臂不变，使重物匀速上升时，阻力G不变，阻力臂逐渐小于OB，即阻力臂变小，杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，F3将逐渐减小，故D正确。故选D。4、如图所示，小华用滑轮组水平向左匀速拉动A物体，A物体5s内移动了100cm，且A物体与水平地面的摩擦力大小为12N，已知滑轮组的机械效率为80%，则下列说法错误的是（）A拉力F大小为4NB绳子自由端移动的速度为0.6m/sC拉力F做功的功率为3WD拉力F在5s内对滑轮组做的额外功为3J答案：AB动滑轮上有三段绳子，则n=3，5s内绳子自由端移动的距离s绳=ns物=310010-2m=3m绳子自由端移动的速度v绳=s绳t=3m5s=0.6m/s故B正确，不符合题意；AC物体克服摩擦力做的有用功W有=fs物=12N10010-2m=12J拉力做的总功W总=W有=12J80%=15J拉力F大小F=W总s绳=15J3m=5N拉力F做功的功率P=W总t=15J5s=3W故A错误，符合题意；C正确，不符合题意。D拉力F在5s内对滑轮组做的额外功W额=W总-W有=15J-12J=3J故D正确，不符合题意。故选A。5、如图所示的生活用具中，使用时属于费力杠杆的是（）A羊角锤B筷子C起瓶器D钢丝钳答案：BA羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；B筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；C起瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；D钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。故选B。6、如图所示为一衣帽架，往该衣帽架上不同位置挂同一较重的背包，衣帽架最有可能会倾倒的是（）ABCD答案：D由图可知，衣帽架横杆的重力及重力的力臂不变，重力与其力臂的乘积Gl1不变，包对杠杆的拉力不变，拉力的力臂越大，其乘积Gl2越大，就越容易倾倒，由图可知，D中拉力的力臂最大，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。7、如图所示，工人利用滑轮组将质量为57kg的建筑材料匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.4m/s，动滑轮的质量为3kg，忽略绳重和摩擦，则（）A经过10s建筑材料被提升4mB工人对绳子的拉力为300NC经过10s工人做的有用功为2280JD此过程中该滑轮组的机械效率为90%答案：BA两根绳子分担动滑轮重，故建筑材料移动的速度为v物=12v绳=120.4m/s=0.2m/s经过10s建筑材料被提升h=vt=0.2m/s10s=2m故A错误；B工人对绳子的拉力为F=12G物+G动=12(57kg10N/kg+3kg10N/kg)=300N故B正确；C经过10s工人做的有用功为W=Fs=300N22m=1200J故C错误；D此过程中该滑轮组的机械效率为=W有W总100%=GhFs100%=57kg10N/kg2m300N22m=95%故D错误。故选B。8、如图，用相同的滑轮组将重分别为G1和G2的物体匀速提升相同高度，所用的拉力分别是F1和F2，机械效率分别是1和2。若G1G2，不计绳重及摩擦，则（）AF1F2，12BF1F2，12CF12DF1F2，12答案：A同一滑轮组绳的有效股数n相同，动滑轮重相同，若不计绳重与摩擦的影响，由F=1n（G+G动）可知，提升物体的重力越大，所用的拉力越大，由G1G2可知，两次所用的拉力的关系为F1F2，滑轮组的机械效率为=W有W总100%=Gh(G+G动)h100%=GG+G动100%=11+G动G100%提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越大，所以，两次滑轮组机械效率的关系为12，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。9、某天，“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼。“生物”大师伸出健硕的手臂对“物理”大师说：“看，我能提起很重的物体哦（如图）！“物理”大师竖起大拇指说：“真厉害！其实，你的前臂就是物理学中的一根杠杆。”以下对于这根杠杆在提起重物的过程中，分析合理的是（）A前臂杠杆的支点O在肘关节处B肱二头肌给桡骨的力F1是阻力C重物给前臂的力F2是动力D前臂是一根省力杠杆答案：AA前臂将物体拿起时，肘关节处保持不动，肘关节处为前臂杠杆的支点O，故A符合题意；B肱二头肌给桡骨的力F1是将物体拿起的动力，故B不符合题意；C重物给前臂的力F2是阻碍前臂上升的阻力，故C不符合题意；D如图所示，动力F1是力臂是肘关节到肱二头肌拉力作用线的距离，距离较小，阻力F2的力臂是肘关节到重物对手压力作用线的距离，距离较大，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2L1F2是费力杠杆，故D不符合题意。故选A。10、如图所示，小洋的爸爸用400N的拉力使重740N的物体在10s内匀速上升了2m，体重为450N的小洋也用此滑轮组来提升重1000N的物体，但物体没有被拉动，不计摩擦及绳重，已知动滑轮下方挂钩上绳子能够承受的最大拉力为900N，则（）A小洋爸爸拉绳做功的功率为80WB小洋爸爸拉绳时滑轮组机械效率为90%C小洋拉绳时物体对水平地面的最小压力为160ND小洋拉绳时小洋对水平地面的最小压力为30N答案：CA物体上升的速度为v物=ht=2m10s=0.2m/s小洋爸爸拉绳做功的功率为P=Wt=Fst=Fv绳=400N20.2m/s=160W故A不符合题意；B小洋爸爸拉绳时滑轮组机械效率为=W有W总100%=GhFs100%=GhFnh100%=GnF100%=740N2400N100%=92.5%故B不符合题意；D由于小洋的重力为450N，对小洋分析，最大的拉力为450N，小洋拉绳时小洋对水平地面的最小压力为0，故D不符合题意；C动滑轮重为G动=2F-G物=2400N-740N=60N当小洋来拉重物时，绳子的拉力为450N，此时动滑轮下方挂钩上绳子所受的拉力为F钩=2F-G动=2450N-60N=840N对物体受力分析，物体受到了向上的拉力和支持力，向下的重力，故地面对其的支持力为F支=G物-F钩=1000N-840N=160N由于力的作用是相互的，物体对地面的压力为160N，故C符合题意。故选C。11、如图所示，一名八年级普通男同学站在路跷板某一位置时，跷跷板刚好在水平位置平衡。则跷跷板另一端球的重力最接近（）A1200NB800NC600ND300N答案：D男同学质量约为60kg，重力G=mg=60kg10N/kg=600N图中男同学到支点O的距离约为球到O的距离的一半，设同学到支点O的距离为l，动力臂为l，球到O的距离为2l，阻力臂为2l，根据杠杆平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂，可得球的重力G=Gl2l=G2=600N2=300N故D正确，ABC错误。故选D。12、下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（）A效率越高的机械，功率越大B做功越多的机械，功率越大C做有用功越多的机械，效率越高D功率越大的机械，做功越快答案：DA功率指做功的快慢，取决于做功的多少和做这些功所用的时间；效率是有用功与总功之比。两者没有必然的联系，故A错误；B功率是由做功的多少和做这些功所用的时间共同决定的，做功多的机械，功率不一定大，故B错误；C效率的高低取决于有用功占总功的比例，做有用功多的机械，效率不一定高，故C错误；D功率就是表示机械做功的快慢，功率越大，表示机械做功越快，故D正确。故选D。13、如图所示，钓鱼时，钓鱼竿可看成是一个杠杆。能正确表示其支点O、动力F1和阻力F2的是（）ABCD答案：BA杠杆平衡问题中所研究的动力和阻力都是作用在杠杆上的，阻力是杠杆受到的拉力而不是鱼的重力，故A错误；B后手作为支点，动力F1作用在前手位置，阻力F2作用在杆上，故B正确；CD钓鱼时，前手悬空，很难作为支点保持不动，故支点在后手，故CD错误；故选D。14、如图所示，是北京冬奥会上我国健儿比赛的精彩瞬间。下列说法正确的是（）A图甲，运动员腾空后其惯性消失了B图乙，运动员的鞋底有花纹是为了减小摩擦C图丙，运动员下落过程中受到的力是平衡的D图丁，运动员用冰球杆击球时，冰球杆是费力杠杆答案：DA物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，惯性只与质量有关，运动员腾空后，其质量不变，惯性不变，惯性不会消失，故A错误；B运动员鞋底有花纹是为了在压力一定时，使接触面变粗糙从而增大摩擦，故B错误；C运动员下落过程中，重力大于空气阻力，受到的力不是平衡力，故C错误；D运动员用冰球杆击球时，冰球杆的动力臂小于阻力臂，所以球杆是一个费力杠杆，故D正确。故选D。15、将一重为1400N的建筑材料匀速运送到6m高的楼上，建筑工人用两个相同的滑轮（每个滑轮的重为100N）和一根足够长的绳子组成如图所示的滑轮组，将建筑材料拉到楼上，若站在地面上时，一个建筑工人可产生向下的平均拉力为350N，如果不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（）A需要2个建筑工人，机械效率为93.3%B需要2个建筑工人，机械效率为66.7%C需要3个建筑工人，机械效率为93.3%D需要3个建筑工人，机械效率为66.7%答案：C由图可知，有两段绳子承提物重，绳端的拉力F=1nG+G动=121400N+100N=750N站在地面上时，一个建筑工人可以产生向下的平均最大拉力为350N，所以需要工人的个数n=FF0=750N350N2.1所以需要建筑工人的个数为3人；滑轮组的机械效率=W有W总100%=GhFnh100%=GnF100%=1400N2750N100%93.3%故C正确，ABD错误。故选C。多选题16、利用图所示的滑轮组先后匀速提升重为200N和150N的物体。已知提升200N的物体时，绳子自由端的拉力为125N，拉力的功率为125W。若两次物体上升的速度相同，不计摩擦和绳重，则提升重为150N的物体时（）A机械效率为80%B机械效率为75%C拉力的功率为50WD拉力的功率为100W答案：BD由图n=2，动滑轮自重为G0=2F1-G1=2125N-200N=50N绳自由端速度为v=P1F1=125W125N=1m/s提150N物体时，机械效率为=W有W总100%=G2hG2h+G0h100%=G2G2+G0100%=150N150N+50N100%=75%拉力为F2=G2+G02=150N+50N2=100N功率为P2=F2v=100N1m/s=100W故AC不符合题意，BD符合题意。故选BD。17、如图所示是某场馆建设中的装置，滑轮组悬挂在水平支架上，工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在10s内匀速上升了2m，已知物体A重200N，该工人重500N，两个滑轮质量相等，此时滑轮组的机械效率为80%。关于该过程下列说法正确的是（不计滑轮组的绳重和摩擦）（）A每个动滑轮的重力为50NB工人对水平地面压力为375NC人对绳子拉力的功率为100WD滑轮组对支架的拉力为425N答案：ABDA由图可知滑轮组用2段绳子提起物体，不计绳重和摩擦，由滑轮组的机械效率=GnF可得，拉力F的大小F=Gn=200N80%2=125N由公式F=1nG物+G动可得，动滑轮的重力G动=nF-G物=2125N-200N=50N故A正确；B工人重力为500N，工人拉绳子的力为125N，则绳子拉工人的力也是125N，则工人对地面的压力F压=G-F=500N-125N=375N故B正确；C滑轮组用2段绳子承担物重，故绳子移动的距离S=2h=22m=4m拉力做的功W=Fs=125N4m=500J拉力的功率P=Wt=500J10s=50W故C错误；D支架受到滑轮组的拉力F支=nF+G定=3125N+50N=425N故D正确。故选ABD。18、为了将放置在水平地面上重为150N的物体提升到高处，小阳设计了如图甲所示的滑轮组。小阳用竖直向下的拉力F拉绳，拉力F随时间的变化关系图像如图乙所示，物体上升的高度h随时间t变化的关系图像如图丙所示。若物体与地面的接触面积为510-2m2，不计绳重和摩擦。下列说法中正确的是（）A动滑轮受到的重力为50NB在01s内，物体对地面的压强为800PaC在12s内，拉力F做的功为250JD在23s内，滑轮组的机械效率为83.3%答案：BCA由丙图可知，物体在23s内做匀速直线运动，由乙图可知，此时绳子的拉力F=80N对滑轮组受力分析得2F=G物+G动所以动滑轮的重力为G动=2F-G物=280N-150N=10N故A错误；B由乙图可知，在01s内，绳子的拉力F=60N把滑轮和物体看作一个整体，受力分析得2F+F支=G物+G动根据力的作用是相互的原则，可得物体对地面的压力F压=F支=G物+G动-2F=150N+10N-260N=40N所以，物体对地面的压强为p=FS=40N510-2m2=800Pa故B正确；C由乙图可知，在12s内，绳子的拉力F=100N由丙图可知，物体上升高度h=1.25m连在动滑轮上的绳子股数n=2所以，绳子移动的距离为s=nh=21.25m=2.5m可得，拉力F做的功为W=Fs=100N2.5m=250J故C正确；D由乙图可知，在23s内，绳子的拉力F=80N滑轮组的机械效率为=W有W总100%=G物hFs100%=G物nF100%=150N280N100%=93.75%故D错误。故选BC。19、用如图所示的滑轮组竖直匀速提升重物，卷扬机用大小为F的拉力，在时间t内把重力为G的物体A匀速竖直提升了h，滑轮组的机械效率为，不计绳重与摩擦，则（）A若物体A重力变为2G，则拉力也会变为2FB若匀速提升的高度h增大，机械效率仍为Ct时间内滑轮组做的额外功W额=Gh（1-）D若卷扬机的拉力F的功率为P，则动滑轮的重力G动=2Pth-G答案：BCA若物体A的重力为2G时，由于滑轮重力不变，则拉力会小于2F，故A不符合题意；B机械效率与提升的高度无关，故若匀速提升的高度h增大，机械效率仍为，故B符合题意；C由题意可知，由W总=W有+W额=Gh可得t时间内滑轮组做的额外功W额=W总-W有=Gh-Gh=Gh（1-）故C符合题意；D若卷扬机的拉力F的功率为P，则由W总=Pt=（G+G动）h则动滑轮的重力为G动=Pth-G故D不符合题意。故选BC。20、各式各样的剪刀都是一对对的杠杆。如图所示有甲、乙和丙三把剪刀，下列有关说法中正确的是（）A剪断铁片应该使用甲剪刀B剪刀的刃口做得锋利是为了增大压力C使用丙剪刀剪树枝，可以省力，但是费距离D放在水平桌面上静止的剪刀，桌面对它的支持力跟它受到的重力是一对平衡力答案：ACDA甲剪刀的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，并且全是金属、硬度大，适合用于剪断铁片，故A正确；B剪刀的刃口做得锋利是为了在压力一定时，减小受力面积，增大压强，故B错误；C丙剪刀的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，在剪树枝时省力，但费距离，故C正确；D放在水平桌面上静止的剪刀，桌面对它的支持力跟它受到的重力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力，故D正确。故选ACD。21、用如图甲所示的动滑轮提升一批建筑材料，工人竖直向上拉动绳子的自由端将建筑材料以0.1m/s的速度匀速提升，此过程中，作用在绳子自由端的拉力F所做的功W随时间t的变化关系如图乙所示，已知这批建筑材料的总质量为70kg，绳重和滑轮的摩擦可忽略不计，g取10N/kg。下列说法中正确的是（）A绳子自由端拉力做功的功率为80WB绳子自由端的拉力F大小为40NC动滑轮对重物的拉力做功功率为70WD该滑轮提升这批建筑材料的机械效率为87.5%答案：ACDA由P=Wt及图乙可得，绳子自由端拉力做功的功率为P=Wt=8103J100s=80W故A正确；B由题意可知，建筑材料的提升速度为v=0.1m/s，因动滑轮上有两股绳子承重，故绳子自由端的移动速度为v=2v=20.1m/s=0.2m/s故由P=Fv可得，绳子自由端的拉力为F=Pv=80W0.2m/s=400N故B错误；C由题意可知，建筑材料的总质量为m=70kg，故由G=mg可得，建筑材料的重力为G=mg=70kg10N/kg=700N因建筑材料处于受力平衡状态，故由二力平衡可知，动滑轮对重物的拉力为F拉=G=700N故由P=Fv可得，动滑轮对重物的拉力做功功率为P拉=F拉v=700N0.1m/s=70W故C正确；D由题意可得，该滑轮提升这批建筑材料的机械效率为=W有W总100%=Gh2Fh100%=G2F100%=700N2400N100%=87.5%故D正确。故选ACD。22、如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度，已知物体的重力GAGB，忽略绳重和摩擦。下列判断正确的是（）A两滑轮组绳子自由端移动的距离相等B甲滑轮组做的有用功比乙的多C甲滑轮组的总功率比乙的小D甲滑轮组的机械效率比乙的大答案：BDA由图知道，滑轮组绳子的有效股数n甲=3、n乙=2，则s甲=3h，s乙=2h，则两滑轮组绳端移动的距离不相等，故A错误；B已知物体受到的重力GAGB、上升的高度相同，由W有=Gh知道，甲滑轮组的有用功比乙的多，即W有甲W有乙故B正确；C不计绳重和摩擦，动滑轮的重力相同，物体提升的高度相同，动滑轮上升的高度相同，由W额=G动h知道，两个滑轮组所做的额外功相同，则W有甲W有乙由W总=W有+W额知道，甲滑轮组所做的总功大；做功的时间相同，由P=Wt知道，甲滑轮组的总功率比乙的大，故C错误；D由于滑轮组相同，GAGB，由=W有W总知道=W有W总=W有W有+W额=GhGh+G动h=GG+G动则甲滑轮组的机械效率比乙的大，故D正确。故选BD。23、提高机械效率，能够更充分地发挥机械设备的作用，“测量机械效率”的实验装置如图所示，实验中收集到三次实验数据如下表。实验中每个动滑轮重力相同，忽略摩擦及绳重，下列说法中正确的是（）装置钩码重N钩码上升的高度/m弹簧测力计示数/N绳子自由端移动的距离/ma20.11.50.2b20.11.00.3c50.12.00.3A实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计B实验中动滑轮重为1NC由a、b实验，可知滑轮组的绳子段数越多，机械效率越大D根据实验数据可知：该滑轮组的机械效率与所提升物体的重力G的关系图像如图乙所示答案：ABDA实验时应竖直方向匀速拉动弹簧测力计，物体受力才平衡，弹簧测力计示数才能保持不变，故A正确；B由图a知第一次实验中绳子段数n=2，根据F=G+G动n得G动=nF-G=21.5N-2N=1N故B正确；C由图a知第一次实验中绳子段数n=2a=W有用W总100%=GhFs100%=2N0.1m1.5N0.2m100%=50%由图b知第二次实验中绳子段数n=3b=W有用W总100%=GhFs100%=2N0.1m1.0N0.3m100%=50%经过计算a、b实验机械效率一样大，故C错误；D忽略摩擦及绳重，根据=W有用W总=GhGh+G动h=GG+G动=11+G动G得知物重越大，机械效率越大，所以图乙中与G的关系是正确的的，故D正确。故选ABD。24、如图，轻质杠杆OA中点通过细线悬挂一个重力为60N的物体，在A端施加一竖直向上的拉力F，杠杆在水平位置平衡，下列有关说法正确的是（）A此杠杆为省力杠杆B使杠杆逆时针转动的是拉力FC保持拉力F的方向不变，将杠杆从A位置缓慢提升到B位置，拉力F将减小D杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为30N答案：ABDA杠杆在水平位置平衡，此时从图中可知，动力臂比阻力臂长，根据杠杆的分类可知此时是升力杠杆，故A正确；B由图题意可知，使杠杆逆时针转动的是拉力F，下面所挂的物体重力是阻力，故B正确；C当保持拉力F的方向不变，将杠杆从A位置缓慢提升到B位置，由于阻力大小没变，动力臂和阻力臂的比值也没有变，故拉力F大小也不变，故C错误；D杠杆处于水平位置平衡时，根据杠杆平衡条件FL=G12L所以拉力F的大小为30N，故D正确。故选ABD。25、质量为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为60kg重物A在12s内匀速提升3m，此时该滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦），小明对此工作过程及装置作出了论断，下列论断正确的是（）A动滑轮重为150NB绳子自由端移动的速度是1m/sC此过程中，工人对地面的压力为250ND若增大重物A，滑轮组机械效率变大答案：ADA重物A的重力为GAmAg60kg10N/kg600N不计绳重和摩擦，克服重物A的重力做的功为有用功，克服重物A的重力和动滑轮重力做的功为总功，则滑轮组的机械效率为=W有W=GAh(GA+G动)h=80%代入数据解得G动150N故A正确；B由图可知，滑轮组绳子的有效股数n3，则绳子自由端移动的距离为snh33m9m则绳子自由端移动的速度为v=st=9m12s=0.75m/s故B错误；C不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力F=1n(GA+G动)=13(600N+150N)=250N工人的重力为G人m人g60kg10N/kg600N因此过程中人受到竖直向上的支持力和绳子的拉力、竖直向下的重力作用处于平衡状态，所以由人受到的合力为零可得为F支持+FG人则人受到的支持力为F支持G人F600N250N350N因人受到的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，所以，工人对地面的压力为F压F支持350N故C错误；D不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为=W有W=GAh(GA+G动)h=GAGA+G动据此可知，增大重物A，滑轮组的机械效率变大，故D正确。故选AD。填空题26、如图所示，轻质型杠杆OA可绕O点无摩擦转动，且ABOB=12，在A点悬挂一个重物G，在杠杆上的B点施加一个竖直向上、大小为30N的拉力F，杠杆恰好能在水平位置保持平衡状态，则悬挂在A点的重物的质量为_kg。（g取10N/kg）答案：2杠杆水平平衡时，动力F的力臂为OB，阻力FA的力臂为OA，由杠杆平衡条件可得FOB=FAOA因为OB=2AB，所以OA=OB+AB=3AB即OBOA=23绳子作用在A点力的大小为FA=OBOAF=2330N=20N其大小等于物体的重力大小，悬挂在A点的重物的质量为m=Gg=20N10N/kg=2kg27、如图所示的滑轮组，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度匀速直线运动了10s。物体A受到的摩擦力为4.2N，弹簧测力计示数为2N（不计绳、弹簧测力计和滑轮重）。则绳子自由端移动的距离为_m，拉力F的功率为_W，滑轮组的机械效率为_。答案：30.670%1由图可知，右边的滑轮为动滑轮，承担物体A与桌面间摩擦力的绳子股数是3，所以绳自由端移动的速度为v绳=3v物=30.1m/s=0.3m/s绳子自由端移动的距离为s=v绳t=0.3m/s10s=3m2作用在绳端的拉力与弹簧测力计的示数相等，所以绳端的拉力F的大小为2N，拉力F的功率为P=Fv绳=2N0.3m/s=0.6W3当A匀速运动过程，物体A受到的摩擦力为4.2N，所以使用滑轮组的过程中，做的有用功为W有=fs物=4.2N0.1m/s10s=4.2J总功W总=Fs绳=2N3m=6J滑轮组的机械效率为=W有W总100%=4.2J6J100%=70%28、“由物及理，思维建模”。如图所示，这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，该提升装置相当于_（填简单机械名称）模型；人们借助这种装置的主要目的是为_（选填“省力”、“省距离”或“省功”）；若某同学所用的拉力为300N，不计摩擦和装置的自重，则摩托车的质量为_kg。（g取10N/kg）答案：定滑轮和动滑轮组成的滑轮组省力1501提升物体时，上面的滚轴的轴固定不动，属于定滑轮；下面的滚轴和物体一起移动，属于动滑轮，所以把该装置看成由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组。2利用该装置既能省力，又能改变力的方向。3不计摩擦和装置的自重，人对绳的拉力为F=15G=300N所以G=1500N，则摩托车的质量为m=Gg=1500N10N/kg=150kg29、如图所示，人的头颅也可以看成杠杆，当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力。A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点，拉力的方向始终垂直于OB，低头过程中，拉力逐渐_（填“增大”、“减小”或“不变”）；若头颅质量为4.5kg，OA：OB=5：1，当他低头角度=30时，肌肉对B点的拉力是_N。答案：增大112.51低头过程中，头颅重力的力臂变大，在重力（即阻力）、动力臂OB不变的情况下，阻力臂变大，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，动力（肌肉拉力）会增大。2由于实际头颅重力G=mg=4.5kg10N/kg=45N阻力臂l2=OAsin30=12OA动力臂l1=OB，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，肌肉对B点的拉力F1=F2l2l1=45N12OAOB=45N2.5=112.5N30、如图所示，小明在20s内利用滑轮组将重为240N的重物匀速提高了6m，拉力大小为100N，此过程中拉力的功率为_W，此滑轮组的机械效率为_。用此滑轮组提升更重的物体，滑轮组的机械效率将_（不计绳重与摩擦）。答案：9080%变大1由图可知，该滑轮组承担物重的绳子段数n为3，则绳子自由端移动的距离s=nh=36m=18m由题意可知，在此过程中，拉力做功W=Fs=100N18m=1800J由P=Wt可知，此过程中拉力的功率P=Wt=1800J20s=90W2由题意可知，拉力做的有用功W有=Gh=240N6m=1440J由=W有W总可知，此滑轮组的机械效率=W有W=1440J1800J100%=80%3由=W有W总可知，滑轮组的机械效率=W有W总=W有W有+W额=G物hG物+G动h=G物G物+G动故用此滑轮组提升更重的物体，滑轮组的机械效率将变大。32