2020年中考各科考点一遍过讲义01–备战2020年中考物理考点19 简单机械及机械效率-备战2020年中考物理考点一遍过

一、杠杆

1．杠杆的定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。在力的作用下能绕固定点转动，这是杠杆的特点。杠杆有直的也有弯的。

2．杠杆的五要素

（1）支点：杠杆(撬棒）绕着转动的点，用字母O标出。

（2）动力：使杠杆转动的力。画力的示意图时，用字母F₁标出。

（3）阻力：阻碍杠杆转动的力。画力的示意图时，用字母F₂标出。注意：动力和阻力使杠杆转动方向相反，但它们的方向不一定相反。

（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母L₁标出。

（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L₂标出。

二、杠杆平衡条件

1．动力×动力臂＝阻力×阻力臂，公式：F₁×L₁=F₂×L₂。

2．杠杆的平衡条件实验

（1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，力臂L₁和L₂恰好重合，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂的大小了，而图甲杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有图乙方便。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。

（2）在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。

3．杠杆如果在相等时间内能转过相等的角度，即匀速转动时，也叫做杠杆的平衡，这属于“动平衡”。而杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。

利用杠杆的平衡条件来分析有关问题，一般按照以下步骤：（1）确定杠杆的支点的位置；（2）分清杠杆受到动力和阻力，明确其大小和方向，并尽可能地做出力的示意图；（3）确定每个力的力臂；（4）根据杠杆的平衡条件列出关系式并分析求解。

三、杠杆的分类及应用

杠杆类型	杠杆特点	杠杆优点	杠杆缺点	应用
省力杠杆	L1>L2 F1<F2 (动力<阻力）	省力	费距离	撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、手推车等
费力杠杆	L1<L2 F1>F2 (动力>阻力）	费力	省距离	起重机的前臂、理发剪刀、钓鱼竿等
等臂杠杆	L1=L2 F1=F2 (动力=阻力）	既不省力也不费力		天平、定滑轮等

四、定滑轮和动滑轮

1．定滑轮

（1）定义：中间的轴固定不动的滑轮。

（2）实质：等臂杠杆

（3）特点：不能省力但是能改变动力的方向。

（4）对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）：F=G，绳子自由端移动距离s_F(或速度v_F）=重物移动的距离s_G(或速度v_G）。

2．动滑轮

（1）定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）

（2）实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。

（3）特点：省一半的力，但不能改变动力的方向。

（4）理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）：F=，只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=，绳子自由端移动距离s_F(或v_F）=2倍的重物移动的距离s_G(或v_G）。

五、滑轮组

1．定义：定滑轮和动滑轮组合在一起使用。

2．特点：使用滑轮组既可以省力又可以改变力的方向，但要多移动距离。

3．滑轮组的计算：有几股绳子吊在动滑轮上，拉力就是物体重（包括动滑轮重）的几分之一（不计绳重和摩擦）。

4．公式：F=（G=G_物+G_动），绳子自由端移动距离：s=nh。

注意：组装滑轮组时，吊在动滑轮上绳子股数为n，若n为奇数时，则绳子的固定端挂在动滑轮上，若n为偶数时，绳子的固定端挂在定滑轮上。

三、机械效率

1．有用功：对人们有用的功，等于直接用手对重物所做的功（Gh）。

公式：W_有用＝Gh（提升重物）=W_总－W_额=ηW_总。

2．额外功：并非我们需要但又不得不做的功。

公式：W_额=W_总－W_有用=G_动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）。

3．总功：有用功加额外功或动力所做的功。

公式：W_总=W_有用＋W_额=Fs=W_有用／η。

4．机械效率和功率的区别

功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功功率越大，做功越快；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功，机械效率越大，有用功跟总功的比值越大。有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。

提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦等。

四、常考机械的有用功、总功、机械效率计算

简单机械	有用功	总功	额外功	机械效率
杠杆	W有用=Gh	W总=Fs	W额=W总－W有用
滑轮组	W有用=Gh	W总=Fs W总=Gh+G动h（不计绳重和摩擦）	W额=W总－W有用 W额=G动h（不计绳重和摩擦）
斜面	W有用=Gh	W总=Fl W总=Gh+fl （f为摩擦力）	W额=W总－W有用 W额=fl （f为摩擦力）

如图所示的几种杠杆类工具，在使用时属于省力杠杆的是

A． 筷子 B． 理发剪刀

C． 羊角锤 D． 钓鱼竿

【参考答案】C

【详细解析】A．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；B．理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意；C．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意；D．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。

1．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900 N的重物。已知扁担长为1.8 m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8 m，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400 N

B．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4:9

C．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9:5

D．以弟弟的肩B为支点，可计算出哥哥承担的压力为600 N

【答案】A

【解析】设哥哥承担的压力为F_A，弟弟承担的压力为F_B，以哥哥的肩A为支点，由杠杆平衡条件可得：，，A选项正确，选填A；以弟弟的肩B为支点，由杠杆平衡条件可得：,，D选项错误，不符合题意；因为支点是固定点，杠杆能绕支点转动，图中的O不符合支点的特点，B、C选项错误，不符合题意。

如下图所示，工人利用动滑轮在10 s内将重为100 N的重物（包括桶）沿竖直方向匀速向上提升了5m。若该动滑轮重10 N，忽略绳与滑轮之间的摩擦，不计空气阻力，则下列说法正确的是

A．提升过程中，绳的拉力F做了500 J的功

B． 提升过程中，绳的拉力F做功的功率是50 W

C．提升过程中，绳的拉力F做了550 J的功

D．该滑轮装置的机械效率是96%

【参考答案】C

【详细解析】有用功W_有用=Gh=100N×5m=500J，额外功W_额=G_动h=10N×5m=50J，拉力做功为总功W_总=W_有用+W_额=500J+50J=550J，故A错误，C正确．拉力做功的功率P=W/t=550J/10S=55W，故B错误．机械效率η=W_有用/W_总=500J/550J=91%．故D错误。故选C。

如图所示，用10 N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2 m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3 N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有

A．B受到的摩擦力为3 N，方向水平向左

B．滑轮移动的速度为0.1 m/s

C．绳子拉物体A的功率为1 W

D．在运动过程中若将拉力F增大到12 N，弹簧测力计的示数为4 N

【答案】BC

【解析】A．物体B静止，处于平衡状态，水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用，由平衡条件得：B受到的摩擦力f＝F＝3 N，方向水平向右，故A错误；B．由图可知，F作用在动滑轮上，所以动滑轮移动的速度是绳端移动速度的二分之一，物体A的移动速度为0.2 m/s，所以动滑轮的移动速度为0.1 m/s，故B正确；C．由图可知，滑轮为动滑轮，绳子拉力为F的一半，是5 N，P＝＝Fv＝5 N×0.2 m/s＝1 W，故C正确；D．测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力，在运动过程中，若拉力增大到12 N，由于B和A之间的摩擦力不变，所以测力计的示数不变，仍为3 N，故D错误。

如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦。若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是

A．甲更省力，甲机械效率大

B．乙更省力，机械效率一样大

C．乙更省力，乙机械效率大

D．甲更省力，机械效率一样大

【参考答案】B

【详细解析】由图可知，作用在乙上绳子的股数是3，更省力些；用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同， 则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大。故本题正确选项是B。

如图，用滑轮组将600N的重物在10s内匀速提升了2m，动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是

A．绳子自由端拉力的功率是70W

B．滑轮组的机械效率是85.7%

C．提升重物的过程中所做的额外功是400J

D．提升的重物变成400N时，滑轮组的机械效率将变大

【答案】B

【解析】根据图示可知，n=2，不计绳重和摩擦，拉力：F=1/2（G+G_轮）=1/2（600N+100N）=350N，拉力端移动距离：s=2h=2×2m=4m，总功：W_总=Fs=350N×4m=1400J，拉力的功率：P=W_总/t=1400J/10s=140W；故A错；有用功：W_有用=Gh=600N×2m=1200J，滑轮组的机械效率：η=W_有/W_总=1200J/1400J≈85.7%，故B正确；提升重物的过程中所做的额外功：W_额=W_总﹣W_有用=1400J﹣1200J=200J，故C错；（4）当提升重物的重力减小为400N，做的有用功就变小，而额外功几乎不变，有用功和总功的比值变小，故滑轮组的机械效率变小，故D错；故应选B。

用如图所示的滑轮组（甲）和（乙）将重物匀速提升相同高度．滑轮组的机械效率分别为η_甲、η_乙，重物的重力大小分别为G_甲、G_乙；不计绳重和摩擦，下列说法正确的是

A．若滑轮重力和绳端拉力相同，则η_甲=η_乙

B．若钩码重力和滑轮重力相同，则η_甲=η_乙

C．若钩码重力和绳端拉力相同，则η_甲<η_乙

D．若G_甲>G_乙，η_甲<η_乙，甲乙的动滑轮重力无法比较

【参考答案】B

【详细解析】A．不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η=，甲由2段绳子承担物重，乙由3段绳子承担物重，不计绳重和摩擦，若滑轮重力和绳端拉力相同，甲图中物体的重力G_甲=2F–G_动，乙图中物体的重力G_乙=3F–G_动，显然乙图中物体的重力要大一些，滑轮重力相同，由η，可知乙的机械效率高，故A错误；B．若钩码重力和滑轮重力相同，由η=，可知甲乙机械效率相同，故B正确；C．若钩码重力和绳端拉力相同，提升相同高度，由W_有=Gh可知有用功一样，因甲装置绳子股数为2股，s_甲=2h，乙装置绳子股数为3股，s_乙=3h，由W_总=Fs可知乙装置总功较大，由η=可知甲的机械效率大于乙的机械效率，故C错误；D．不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η=，若G_甲>G_乙，η_甲=，η_乙=，η_甲<η_乙，所以甲动滑轮重力比乙滑轮重力大，故D错误。

用如图所示的滑轮组打捞水中重为450N的物体A，使物体A匀速竖直上升2m，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力为F，在水面下物体A上升的速度v_A为0.1m/s，物体在水面下卷扬机的功率为50W。已知物体A的体积V为5×10^–3m³，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计。下列说法正确的是

A．动滑轮所受的重力G_动为50N

B．物体A在水面下，所受的浮力为100N

C．物体A在水面下，滑轮组的机械效率为80%

D．卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力为F为300N

【答案】C

【解析】ABD．由图可知，n=2，拉力端移动的速度v=2v_物=2×0.1m/s=0.2m/s；由P=Fv可知拉力：F==250N，物体A在水中受到的浮力：F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV=1×10³kg/m³×10N/kg×5×10^–3m³=50N，不计绳重和摩擦，拉力F=（G–F_浮+G_轮），则动滑轮重力：G_轮=2F+F_浮–G=2×250N+50N–450N=100N，故ABD错误；C．物体A在水面下，滑轮组的机械效率η= =80%，故C正确。

1．如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是

A． 剪子 B． 钓鱼竿

C． 核桃夹 D． 羊角锤

2．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

3．使用杠杆为我们的生活带来方便，下列杠杆的使用能够省距离的是

A． 开瓶器 B． 镊子

C． 钳子 D． 自行车手闸

4．如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，在A、B两端分别挂上质量为m₁、m₂的重物时，杠杆平衡，此时AO恰好处于水平位置，AO=OB，不计杠杆自身重力，则m₁、m₂的关系为

A．m₁=m₂ B．m₁<m₂ C．m₁>m₂ D．无法判断

5．下列关于简单机械的说法中正确的是

A．越省力的机械，机械效率越高

B．吃饭时，筷子是个省力杠杆

C．做功越快的机械，机械效率越高

D．用滑轮组竖直吊起货物的机械效率与动滑轮的重力有关

6．如图所示，把重为G的物体甲从A点竖置向上匀速拉至B点，此过程绳的拉力对甲做的功为W_AB，用平行于斜面的拉力把重也为G的物体乙沿斜面从C点匀速拉至与B等高的D点。在此过程中绳的拉力对乙做的功为W_CD。下列答案正确的是

A．斜面的机械效率为GH/W_CD+W_AB

B．斜面的总功为W_AB

C．斜面的有用功为W_CD

D．斜面的额外功为W_CD–W_AB

7．皮划艇是我国的奥运优势项目之一。如图所示，比赛中，运动员一手支撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划桨，此时的船桨是

A．等臂杠杆

B．省力杠杆

C．费力杠杆

D．省功杠杆

8．用图示装置探究杠杆平衡条件，保持左侧的钩码个数和位置不变，使右侧弹簧测力计的作用点 A 固定，改变测力计与水平方向的夹角 θ，动力臂l 也随之改变，所作出的“F–θ”图象和“F–l” 图象中，正确的是

A． B．

C． D．

9．一位小朋友正帮助妈妈推石磨来磨米浆，他和妈妈分别在如图位置单人都能推动石磨，小朋友站在离石磨较远端推磨相比妈妈能够

A．省距离 B．省力 C．省功 D．省力和省功

10．如图所示，定滑轮重2N，动滑轮重1N，物体A在拉力F的作用下，1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高了0.2m，如果不计绳重和摩擦，则以下说法正确的是

A．绳子自由端移动速度为0.6m/s

B．滑轮组的机械效率为80%

C．拉力F的功率为1.8W

D．拉力F的大小为3N

11．如图所示的滑轮组，用F=30N的拉力，拉动水平地面上重为300N的物体，使物体匀速前进了2m.物体和地面之间的摩擦力为45N，在此过程中，下列说法正确的是

①拉力做的功是120J ②绳子自由端移动的距离是2m ③滑轮组的机械效率是75%

④A点受到的拉力为300N

A．①④ B．②③

C．①③ D．③④

12．如图所示，用一长为1.5m的斜面将重6N的物体从底端沿斜面匀速拉到0.9m高度处，斜面的机械效率为60%．则该过程中

A．物体的动能变大 B．物体的内能不变

C．拉力做功为9J D．物体受到的摩擦力为6N

13．小红用图示装置探究滑轮组提升重物时的机械效率．下表是她设计的实验数据记录表格及所测的数据：小红在实验中所用动滑轮的重量最有可能是

实验序号	物重G/N	物体上升高度h/cm	手的拉力F/N	绳端移动的距离s/cm
1	2	10	1.0	30
2	3	10	1.4	30
3	6	10	2.5	30

A．0.9N B．1N C．1.2N D．1.5N

14．如图，欢欢通过滑轮组施加拉力F作用，把重为50N的物体A在0.5s内水平匀速拉动了1m，物体A与地面间的滑动摩擦力为7N，此过程中滑轮组的机械效率是87.5%，下列物理量计算正确的是

A．拉力F为4N

B．绳子自由端移动的速度为6m/s

C．拉力F做功为7J

D．拉物体A的绳子的功率是3.5W

15．如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N．则下列说法正确的是

A．拉力做的额外功是150J

B．拉力的功率是50W

C．拉力所做的总功是300J

D．斜面的机械效率是80%

16．如图所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，每次重物均以0.4m/s的速度匀速上升，且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当吊起质量为270kg的重物A时，牵引车对绳的拉力为F，滑轮组的机械效率为90%，取g =10N/kg。下列说法正确是

A．拉力F 的大小为800N

B．2s拉力F做的功为2000J

C．动滑轮所受的重力为500N

D．拉力F的功率为1200W

17．工人利用图所示的滑轮组，将重180 N的物体竖直向上匀速提起2 m，用时5 s。所用拉力F为80 N（不计绳重和摩擦）。以下相关计算正确的是

A．有用功是400 J

B．动滑轮的重力为60 N

C．拉力F的功率为72 W

D．动滑轮的机械效率为75%

18．为了探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关，根据探究目的测算出如图所示的滑轮组的机械效率后，请你在图乙中画出下一步实验所需的组装图。

19．某剧组为拍摄节目需要，设计了如图20所示的拉力装置来改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可绕O点转动，请在图20中画出：

（1）杠杆所受拉力的力臂L₁；

（2）杠杆所受阻力F₂的示意图．

20．如左图所示为市民在公园锻炼上肢力量的画面，该器材相当于一根杠杆（杠杆自重不计），右图为其简化图，锻炼时手在B点用力向上举手柄将A点的配重抬高，达到锻炼上肢的目的，请在右图中画出动力臂l₁、阻力F₂及阻力臂l₂。

21．利用带有刻度的均匀杠杆探究“杠杆平衡条件”，实验所用钩码质量均相等.

（1）实验前，杠杆右端偏高，应将两端的平衡螺母向______（左/右）调节。

（2）调节好杠杆平衡后，在A处挂上4个钩码（如图a所示），为使杠杆在水平位置平衡，应在B处挂_____个钩码。取下钩码，又改用弹簧测力计在B处沿两个方向拉（如图b所示），小明设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计沿竖直方向拉，其读数为F₁；第二种弹簧测力计倾斜拉，其读数为F₂．第____（一/二）种实验方案更方便，理由是：_________．两次弹簧测力计读数F₁_________F₂（</=/>）．

（3）在实验中，小明不慎将杠杆右侧的平衡螺母遗失，导致杠杆无法在水平位置平衡，于是他在杠杆上右侧适当位置粘了块橡皮泥后杠杆恰好在水平位置平衡（如图C所示），此装置__________（能/不能）继续用来完成探究杠杆平衡条件的实验。

（4）小刚用图d装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，测出的数据与小明得出的杠杆平衡条件不相符，其原因是：___________．若只将测力计的悬挂点由A移至C点，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”）。

22．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示．

（1）实验中应沿竖直方向________缓慢拉动弹簧测力计。

（2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法_______（选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到_________对滑轮组机械效率的影响。

（3）用丁图装置进行实验，得出表中第 4 次实验数据，请将表中的两个数据填写完整。

实验次数	钩码重量 G/N	钩码上升高度h/m	绳端拉力 F/N	绳端移动距离s/m	机械效率 η
1	4	0.1	2.7	0.2	74%
2	4	0.1	1.8	0.3	74%
3	8	0.1	3.1	0.3	86%
4	8	0.1	2.5	_____	_____

（4）通过比较________两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效 率与绳子段数无关（填实验次数的序号）

（5）通过比较__________两次实验数据得出结论：同一滑轮 组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高．（填实验次数的序号）

（6）通过比较 3、4 两次实验数据可得出结论：__________

1．【答案】B

【解析】我们在使用剪子、核桃夹、羊角锤时都是为了省力，在使用的过程中都是动力臂大于阻力臂，所以它们都是省力杠杆；在使用钓鱼竿的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离，故选D。

2．【答案】C

【解析】杠杆的支点是O点，阻力为杠杆自身的重力，动力为F，因此当杠杆OA位置匀速转到OB位置时，阻力的大小和动力臂的大小不变，而阻力臂先变大后变小，由杠杆平衡条件可知，力F的大小将选变大，后变小，本题答案选C。

3．【答案】B

【解析】A．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离；B．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离；C．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离；D．自行车手闸在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离。

4．【答案】B

【解析】杠杆示意图如下：

根据杠杆平衡条件：F₁L₁=F₂L₂可知，G₁L₁=G₂L₂，，即，力与相应的力臂成反比关系，已知AO=OB，从图中可以看出力臂L₁＞L₂，所以物体的重力G₁＜G₂，即m₁＜m₂。故B正确为答案。

5．【答案】D

【解析】A．机械效率高是指有用功占总功的比率较大，相同总功的时候有用功较多，而不是省力，与是否省力也没有必然的联系，故A错误；B．筷子在使用时动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，故B错误；C．做功越快的机械，说明功率大，但机械效率不一定越高，机械效率还要看有用功占总功的比率，故C错误；D．用滑轮组竖直吊起货物，在重力一定的条件下，动滑轮越重机械效率越低，故竖直吊起时机械效率与动滑轮的重力有关，故D正确。

6．【答案】D

【解析】把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点，物体上升的高度为h_AB，则不用机械时，克服物体重力所做功为有用功：W_有=Gh_AB=W_AB；用平行于斜面的拉力把重也为G的物体乙沿面从C点匀速拉至B等高的D点，拉力做功为总功，即W_总=W_CD，斜面的额外功为:W_CD–W_AB，根据机械效率的定义可知斜面的机械效率：η=,故选D。

7．【答案】C

【解析】由题意可知，撑住浆柄的末端为支点，所以阻力臂大于动力臂，所以船桨是费力杠杆；故C正确。

8．【答案】C

【解析】A．动力F和θ的关系，当F从沿杆方向（水平向左）→垂直于杆方向（与水平方向成90°）→沿杆方向（水平向右），由图可知，F对应的动力臂l=OA×sinθ，动力臂l先变大后变小，则动力F先变小后变大，所以A错误；B．当θ等于90°时，动力臂最大，动力最小但不为零，所以B错误；CD．根据杠杆平衡条件Fl=F₂l₂可得：F=，由于F₂、l₂不变，则F和l成反比，故C正确，D错误。

9．【答案】B

【解析】根据杠杆平衡的条件可知，阻力臂和阻力大小一定，动力臂越长，动力越小，越省力，所以小朋友站在离石磨较远端推磨是为了增大动力臂，来减小动力，故选B。

10．【答案】C

【解析】由图可知，通过动滑轮绳子的段数：n＝2，A．绳子自由端移动的距离：，所以绳子自由端移动速度为，故A错误；B．有用功，不计绳重和摩擦，所以，，滑轮组的机械效率为：，故B错误；C、拉力F的功率：，故C正确；D、因为，所以拉力，故D错误。

11．【答案】C

【解析】①②．由图可知，n=2，则绳子自由端移动的距离：；故②错误；拉力做的功：；故①正确；③．克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功，则有用功：W_有=fs_物=45N×2m=90J，滑轮组的机械效率：故③正确；④．因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受到的摩擦力是一对平衡力，所以，A点受到的拉力：F_A=f=45N；故④错误；故ABD错误，C正确。

12．【答案】C

【解析】A．物体从底端沿斜面匀速上升时，速度和质量不变，则物体的动能不变，故A项不符合题意；B．斜面的机械效率为60%，说明物体从底端沿斜面匀速上升时需要克服摩擦力做功，则物体的内能发生改变，故B项不符合题意；C．有用功：，由可知拉力做的功（总功）：，故C项符合题意；D．克服摩擦力所做的额外功：，由可得，物体受到的摩擦力：，

故D项不符合题意。

13．【答案】A

【解析】由图象知：由3段绳子承担物重，即n=3，若不计摩擦力，根据F=（G+G_动），带入第一组数据得：动滑轮的重力：G_动=3F–G=3×1.0N–2N=1N，由于摩擦力的存在，所以动滑轮的重力应该小于1N；故选A。

14．【答案】A

【解析】A．由图可知，滑轮组的有效段数n=2；绳子自由端移动的距离：s=ns_A=2×1m=2m，克服摩擦力做的有用功为：W_有=fs_A=7N×1m=7J，拉力做的总功：W_总==8J，拉力的大小：F==4N，故A正确；B．绳子自由端移动的速度为：v_绳==4m/s，故B错误；C．拉力F做功为：W_总=Fs=4N×2m=8J，

故C错误；D．拉物体A的绳子的功率P==14W，故D错误。

15．【答案】A

【解析】AC．拉力做的有用功：W_有用=Gh=500 N×0.6 m=300 J，拉力做的总功：W_总=Fs=150N×3m=450J，因此拉力做的额外功：W_额=W_总–W_有用=450J–300J=150J，故A正确，C错误；B．拉力的功率：，故B错误；D．斜面的机械效率：，故D错误。

16．【答案】D

【解析】A．重物A的重力为：G=mg=270kg×10N/kg=2700N，由图可知，滑轮组的有效绳子段数为n=3，根据η=得η===，推导得，拉力F 的大小为：F===1000N。故A错误；B．根据滑轮组特点，拉力移动的速度为：v_拉=nv_物=3×0.4m/s=1.2m/s，则2s拉力F做的功为：W=Fs=Fv_拉t=1000N×1.2m/s×2s=2400J。故B错误；C．根据F=，动滑轮所受的重力为：G_动=nF–G=3×1000N–2700N=300N。故C错误；D．拉力F的功率为：P=Fv_拉=1000N×1.2m/s=1200W。故D正确。

17．【答案】BD

【解析】A．所做的有用功：W_有用=Gh=180N×2m=360J，故A错误；B．由图知，n=3，不计绳重和摩擦，拉力，则动滑轮重力：G_动=3F–G=3×80N–180N=60N，故B正确；C．拉力端移动距离s=3h=3×2m=6m，拉力做的总功：W_总=Fs=80N×6m=480J，拉力做功的功率：，故C错误；D．滑轮组的机械效率：，故D正确。

18．【答案】

【解析】甲图从定滑轮绕起，所以要改变滑轮组的绕线方式，乙图需从动滑轮绕起。因为滑轮组的机械效率还与被提升物体的重力有关，所以被提升的物体应不变。如下图所示。

19．【答案】如图所示

【解析】过A点作竖直向下的力，即阻力F₂；过支点O作垂直于动力作用线的垂线段，即动力臂L₁。如图所示。

20．【答案】

【解析】锻炼时手在B点用力向上举手柄将A点的配重抬高，手柄上的力的方向向上，可知阻力的作用点在A点，方向是向下的，从A点沿竖直向下的方向画出阻力的示意图；从支点O分别向动力和阻力的作用线作垂线，垂线段即为动力臂l₁和阻力臂l₂，如图所示。

21．【答案】右 3 一 能从杠杆上直接读力臂 ＜ 能 杠杆存在自重 不变

【解析】（1）[1]实验前，由于杠杆右端偏高，所以，为了使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向右调节；

（2）设杠杆上一个小格长度为L，一个钩码重为G，由杠杆平衡条件知道，4G×3L=nG×4L，解得n=3，即应在B处挂3个钩码；力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，所以，第一种实验方案更方便；当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，能从杠杆上直接读力臂；因为第一方案的动力臂要大于第二种方案的动力臂，根据杠杆的平衡条件知道，在阻力和阻力臂都相同的情况下，动力臂越大的越省力，所以，F₁ ＜F₂；

（3）根据题意知道，当平衡螺母遗失，粘了橡皮泥后杠杆恰好在水平位置平衡时，则说明测量前杠杆能平衡，故此装置能继续用来完成探究杠杆平衡条件的实验；

（4）小刚用图d装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，测出的数据与小明得出的杠杆平衡条件不相符，其原因是：杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响；杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重做额外功，且W_有+W_额=W_总，设杠杆重心升高的距离为h，所以，Gh₂ +G_杠 h=Fh₁ ，若只将测力计的悬挂点由A移至C点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度不变，杠杆升高的距离h不变，所以，Gh₂ +G_杠h不变，即Fh₁不变。由知道，分母不变，分子不变，所以η不变。

22．【答案】匀速 不正确 摩擦力 0.4 80% 1、2 2、3 不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越小

【解析】（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体匀速升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小；

（2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，他的想法不正确，因为她没有考虑到绳子与轮之间的摩擦对滑轮组机械效率的影响，导致测力计示数偏小；

（3）由图丁知，绳子的有效段数n=4，在第4次实验中，绳端移动的距离:s=4h=4×0.1m=0.4m；第4次实验测得的机械效率为：η== =×100%=80%；

（4）根据绳子自由端移动的距离与物体升高的高度的关系：s=nh，在实验1、2、3、4中，绳子的有效段数

分别为2、3、3、4，即分别是用甲乙丙丁装置做的实验；通过比较1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关；

（5）通过比较2、3两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高．

（6）通过比较3、4两次实验数据可知，提升相同的物体，丁图中要克服两个动滑轮做额外功，丙图中要克服一个动滑轮做额外功，丁图中的装置机械效率低，故可得出结论：提升物重相同的物体，使用滑轮组的动滑轮越重，机械效率越低。

 

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