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物理部分--------简单机械
功或功率的计算式中路程S或速度v是指谁通过的距离或谁的速度？我们知道功是用来描述力在空间的积累效果的，力是施力物体对受力物体的作用，而力的效果又是体现在受力物体上的，所以功和功率计算式中的路程或速度, 应该指对应的那个力的受力物体移动的路程或移动速度。www.21-cn-jy.com
简单机械包括杠杆、滑轮和斜面及它们的变形等， 运用机械的目的是省力或者省距离。涉及的运动形式是机械运动中的平动和转动，如斜面上物体的平动， 杆的转动，滑轮涉及转动和平动。所以运用的物理原理，从力和运动的关系来说，有力的平衡，有转动的杠杆平衡；从功与能的关系来说，有能量转化与守恒定律和机械效率的定义
2.杠杆平衡条件：F1L1= F2L2。
3.定滑轮不省力，但能够改变力的方向；动滑轮能够省一半力，不能改变力的方向。
4.在不计动滑轮重力和绳重、不计一切摩擦的情况下，滑轮组用几段绳子吊着重物，提起物体所用的力就是物重的几分之一。
5.斜面：当不计一切摩擦的情况下，当斜面长L是斜面高h的几倍时，所用推力F就是物重G的几分之一，即F=hG/L。
6.机械效率η=×100%。机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量，机械效率越高，机械的性能越好。
7.功的原理：使用任何机械都不省功。
8、画好力臂是解决杠杆问题的关键所在。先从整体中抽象出杠杆，然后确定支点O，找出动力、阻力，画出动力作用线和阻力作用线，再由支点向两个力的作用线作垂线，得到力臂。21*cnjy*com
知识点1、杠杆平衡条件的应用
1、在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序，该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移，以使它准确位于轴心上。如图所示，一个质量为M＝80kg、半径为R＝0.6m的金属大飞轮可在竖直平面内绕轴心（图中两虚线的交点）自由转动。用力推动一下大飞轮，飞轮转动若干周后停止。多次试验，发现飞轮边缘上的标记F总是停在图示位置。
（1）根据以上情况，可以初步确定飞轮重心P可能在图 。
A．轴心正下方的某一位置 B．轴心左侧的某一位置 C．轴心右侧的某一位置
（2）工人在飞轮边缘上的某点E处，焊接上质量为m＝0.4kg的金属后，再用力推动飞轮，当观察到每次推动飞轮后，飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置时，说明飞轮的重心已调整到轴心上了。试求调整前飞轮的重心P到轴心的距离l＝ m． （提示：利用杠杆平衡条件）
知识点2、杠杆的动态平衡分析
2、如图所示，一块均匀的厚木板长15m，重为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，求到离A点多远时，木板将开始翘起？2-1-c-n-j-y
知识点3、动、定滑轮的特点
3、如图所示装置，物体B重为100N，它在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着重200N的物体A在水平面上匀速运动，当用一个水平向左的力F1拉物体A，使物体B在水中匀速上升（物体B未露出水面）时，当物体B完全露出水面后，用另一个水平向左的力F2拉物体A，在4s内使物体B匀速上升0.4m，已知：物体B的密度ρB＝5ρ水，两次拉力F1：F2＝9：10．若不计绳重、滑轮组装置的摩擦及水中的阻力，g取10N/kg。则水平面对物体A的滑动摩擦力的大小为 N。
1、一根均匀木条，支点在中点时恰好平衡，如果左端锯断全长的，并叠放在左端剩余部分的上面，则此木头（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A．左端下沉 B．右端下沉
C．仍然平衡 D．无法判断是否仍平衡
2、如图所示的滑轮组挂上重物A、B后，恰好处于静止状态，若在A、B下面分别各挂一个质量相等的小钩码（不计动滑轮和绳子的自重及摩擦力的大小），将出现（ ）
A．A下降 B．A上升 C．仍然静止 D．以上都有可能
3、11．有四条完全相同的刚性长条薄片AiBi（i＝1，2，3，4），其两端下方各有一个小突起，薄片及突起的重力均不计。现将四薄片架在一只水平的碗口上，使每条薄片一端的小突起Bi搭在碗口上，另一小突起Ai位于其下方薄片的正中，由正上方俯视如图所示。现将一个质量为2m的小物体放在薄片A4B4上的一点，这一点与A3，A4的距离相等，则薄片A4B4中点受A3的压力是 牛。【出处：21教育名师】
4、密度为ρ＝500kg/m3，长a、高b、宽c分别为0.8m、0.6m、0.6m的匀质长方体，其表面光滑，静止在水平面上，并被一个小木桩抵住，如图甲所示。21*cnjy*com
（1）当有与水平方向成45°角的风斜向上吹到长方体的一个面上时，如图乙所示，若风在长方体光滑侧面上产生的压力为F，则力F要多大才能将长方体翘起？（g取10N/kg）
（2）实验表明，风在光滑平面上会产生垂直平面的压强，压强的大小跟风速的平方成正比，跟风与光滑平面夹角正弦值的平方成正比。现让风从长方体左上方吹来，风向与水平方向成θ角，如图丙所示。当θ大于某个值d时，无论风速多大，都不能使长方体翘起。请通过计算确定d的值。
5、如图所示，将高为10cm的圆柱体甲放在水平地面上，细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央，另一端竖直拉着杠杆A端。当把质量为800g的圆柱体乙悬挂在杠杆的B端并处于圆柱形容器M中时，杠杆在水平位置平衡，此时圆柱体甲对水平地面的压强为3200Pa．把质量为900g的水注入容器M中，水未溢出，水静止后，水对容器M底面的压强为2500Pa，圆柱体甲对水平地面的压强为5000Pa．已知：AO：OB＝2：3，容器M的底面积为60cm2（不计杠杆的质量，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。
（1）圆柱体乙所受的浮力为多大？
（2）圆柱体甲的密度为多少？
1．有一“不倒翁”，形状可以简化成由半径为R的半球体与顶角为74°的圆锥体组成（如图所示），它的重心在对称轴上。为使“不倒翁”在任意位置都能恢复竖直状态，则该“不倒翁”的重心到半球体的球心的距离必须大于（ ）21教育网
A．0 B． C． D．
2．如图所示，A、B两小球的质量之比为3：1，用轻质细杆相连。同时用一根细绳将两个小球系住，绳子跨过光滑的定滑轮C，并设法让两球和轻杆组成的系统保持平衡，则系统平衡时，AC绳与BC绳的长度之比为（ ）21教育名师原创作品
A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4
3．两个人共同搬一个50千克质量分布均匀的木箱上楼梯，如图所示。木箱长1.25米，高0.5米；楼梯和地面成45°，而且木箱与楼梯平行。如果两人手的用力方向都是竖直向上的，那么在下面的人对木箱施加的力与上面的人对木箱施加的力的比值是（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，用滑轮组牵引重G＝1000N的物体沿水平面以0.3m/s的速度匀速滑动时，加在绳子自由端的拉力F＝100N，若滑轮重以及摩擦不计，则弹簧测力计的示数是 N，重物与地面之间的摩擦力是 N，总的功率（拉力做功的功率）是 W，滑轮组的有用功率是 W。21·cn·jy·com
5．如图，将n个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组，每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等，不计一切摩擦和绳的重力，滑轮组平衡时拉力大小为F．若在图中再增加一个同样质量的动滑轮，其它条件不变，则滑轮组再次平衡时拉力大小应为 。
6．水平地面上有一根不均匀长木杆，小明同学稍微抬起A端需用力200N，稍微抬起B端需用力300N，这根木杆的 （填“A”或“B”）端较细，整个木杆所受的重力为 N。如图所示的盘山公路相当于简单机械中 的。【版权所有：21教育】
7．如图所示是锅炉保险阀门的示意图。当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时，阀门就会被拉开。如OB＝2m，OA＝0.5m，阀门的底面积S＝2cm2，锅炉内气体压强的安全值p＝6×105Pa，则B所挂的重物G是 N（杠杆的重力，摩擦均不计）。
8．如图所示，重力G＝700N的水平木板在滑轮组的作用下保持静止。三个滑轮等大、光滑，质量均忽略不计。所有细绳的重力均不计，与天花板间的固定点分别叫做A、B、C，与木板间的固定点分别叫做D、E；各条细绳中不与滑轮接触的部分均竖直。则B点处的细绳对天花板的拉力大小为 。
9．如图所示，密度、粗细均匀的木棒，一端悬挂重为G的小物块（体积忽略不计），棒的浮出水面，则棒所受重力的大小为多大？21世纪教育网版权所有
10、如图所示，用200N的拉力拉着物体A在水平面上匀速向左运动，物体A与滑轮相连的绳子所受的拉力为A所受摩擦力的4倍，若不计滑轮重，绳重及滑轮装置摩擦，则物体B与底面间的摩擦力为多大？21cnjy.com
11．工人师傅经常使用一种称为“大力钳”的工具夹紧或切断金属材料，图所示为用于切断金属所常用的一种小型大力钳，其各部分尺寸已在图中标明（单位为cm）．若工人师傅的单手最大握力为900N，他使用该大力钳时，在被钳材料处能够产生的最大压力为多大？
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物理部分--------简单机械
功或功率的计算式中路程S或速度v是指谁通过的距离或谁的速度？我们知道功是用来描述力在空间的积累效果的，力是施力物体对受力物体的作用，而力的效果又是体现在受力物体上的，所以功和功率计算式中的路程或速度, 应该指对应的那个力的受力物体移动的路程或移动速度。www.21-cn-jy.com
简单机械包括杠杆、滑轮和斜面及它们的变形等， 运用机械的目的是省力或者省距离。涉及的运动形式是机械运动中的平动和转动，如斜面上物体的平动， 杆的转动，滑轮涉及转动和平动。所以运用的物理原理，从力和运动的关系来说，有力的平衡，有转动的杠杆平衡；从功与能的关系来说，有能量转化与守恒定律和机械效率的定义
2.杠杆平衡条件：F1L1= F2L2。
3.定滑轮不省力，但能够改变力的方向；动滑轮能够省一半力，不能改变力的方向。
4.在不计动滑轮重力和绳重、不计一切摩擦的情况下，滑轮组用几段绳子吊着重物，提起物体所用的力就是物重的几分之一。
5.斜面：当不计一切摩擦的情况下，当斜面长L是斜面高h的几倍时，所用推力F就是物重G的几分之一，即F=hG/L。
6.机械效率η=×100%。机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量，机械效率越高，机械的性能越好。
7.功的原理：使用任何机械都不省功。
8、画好力臂是解决杠杆问题的关键所在。先从整体中抽象出杠杆，然后确定支点O，找出动力、阻力，画出动力作用线和阻力作用线，再由支点向两个力的作用线作垂线，得到力臂。21*cnjy*com
知识点1、杠杆平衡条件的应用
1、在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序，该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移，以使它准确位于轴心上。如图所示，一个质量为M＝80kg、半径为R＝0.6m的金属大飞轮可在竖直平面内绕轴心（图中两虚线的交点）自由转动。用力推动一下大飞轮，飞轮转动若干周后停止。多次试验，发现飞轮边缘上的标记F总是停在图示位置。
（1）根据以上情况，可以初步确定飞轮重心P可能在图 。
A．轴心正下方的某一位置 B．轴心左侧的某一位置 C．轴心右侧的某一位置
（2）工人在飞轮边缘上的某点E处，焊接上质量为m＝0.4kg的金属后，再用力推动飞轮，当观察到每次推动飞轮后，飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置时，说明飞轮的重心已调整到轴心上了。试求调整前飞轮的重心P到轴心的距离l＝ m． （提示：利用杠杆平衡条件）
【解答】解：（1）重心在最低点时，飞轮才能静止，因每次F都与转轴在同一水平面上，则说明重心应在轴心的正下方，故选A；
（2）如果重心在轴心处，则停止时，飞轮可以停在任意位置，即F可能出现在任意位置，考虑到调整后，飞轮可以停在任意位置，
那么当飞轮的重心P和焊接点E转动到同一水平线上时，如图所示：
根据杠杆平衡条件：Mgl＝mgR，
解得：l＝＝＝3×10﹣3m；
故答案为：（1）A；（2）3×10﹣3。
知识点2、杠杆的动态平衡分析
2、如图所示，一块均匀的厚木板长15m，重为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，求到离A点多远时，木板将开始翘起？2-1-c-n-j-y
【解答】解：
如图，因为木板对称的搁在相距8m的A、B两个支架上，所以木板的重心在木板的中点上，以A为支点，木板的重心在离A点右边4m处，即木板重力的力臂AC＝4m．当人（重为G1＝500N）向左走到D处时，木板将开始翘动，根据杠杆平衡条件可得：
G1×AD＝G2×AC，
即：500N×AD＝400N×4m，
解得：
AD＝3.2m。
答：到离A点3.2m时，木板将开始翘起。
知识点3、动、定滑轮的特点
3、如图所示装置，物体B重为100N，它在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着重200N的物体A在水平面上匀速运动，当用一个水平向左的力F1拉物体A，使物体B在水中匀速上升（物体B未露出水面）时，当物体B完全露出水面后，用另一个水平向左的力F2拉物体A，在4s内使物体B匀速上升0.4m，已知：物体B的密度ρB＝5ρ水，两次拉力F1：F2＝9：10．若不计绳重、滑轮组装置的摩擦及水中的阻力，g取10N/kg。则水平面对物体A的滑动摩擦力的大小为 N。
【解答】解：当B在水中下沉，物体A在水平面上匀速运动，A水平方向受力情况如图甲所示。
当用力F1拉物体A，物体B在水中匀速上升时，A水平方向受力情况如图乙所示。
当物体B完全露出水面后，用力F2拉物体A，A水平方向受力情况如图丙所示。
当物体B浸没在水中时，动滑轮与物体B的受力情况如图丁所示。
当物体B完全露出水面时，动滑轮与物体B的受力情况如图戊所示。
由甲图：Ff＝F拉；由乙图：F1＝Ff+F拉
由丙图：F2＝Ff+F拉′
由丁图：3F拉＝G动+GB﹣F浮
由戊图：3F拉′＝G动+GB
（1）因为GB＝ρBgVB
所以，VB＝＝，
F浮＝ρ水gVB＝ρ水g＝＝＝20N；
又＝＝，
将GB＝100N，F浮＝20N代入上式得：G动＝10N，
所以，水平面对物体A的摩擦力Ff＝F拉＝＝＝30N。
故答案为：30。
1、一根均匀木条，支点在中点时恰好平衡，如果左端锯断全长的，并叠放在左端剩余部分的上面，则此木头（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A．左端下沉 B．右端下沉
C．仍然平衡 D．无法判断是否仍平衡
【解答】解：
如图，锯下叠放在左边后，F1的大小不变（等于G），
但作用点由A点移至C点，力臂减小变为LOC；
F2的大小不变（等于G），力臂不变为LOB。
∵LOC＜LOB，F1＝F2，
∴F1LOC＜F2LOB，
∴杠杆右端将下沉。
故选：B。
2、如图所示的滑轮组挂上重物A、B后，恰好处于静止状态，若在A、B下面分别各挂一个质量相等的小钩码（不计动滑轮和绳子的自重及摩擦力的大小），将出现（ ）
A．A下降 B．A上升 C．仍然静止 D．以上都有可能
【解答】解：
由图可知，n＝2，不计动滑轮和绳子的自重及摩擦力的大小，
此时恰好处于静止状态，则由滑轮组的特点可知GA＝GB，
若在A、B下面再挂一个质量相等的小钩码，此时A和钩码的总重GA′＝GA+mg，
若要使A、B静止，动滑轮下面受力为：2（GA+mg）＝2GA+2mg＝2×GB+2mg＝GB+2mg，
而现在动滑轮下面受力为GB+mg＜GB+2mg，
所以A下降，B上升。
故选：A。
3、11．有四条完全相同的刚性长条薄片AiBi（i＝1，2，3，4），其两端下方各有一个小突起，薄片及突起的重力均不计。现将四薄片架在一只水平的碗口上，使每条薄片一端的小突起Bi搭在碗口上，另一小突起Ai位于其下方薄片的正中，由正上方俯视如图所示。现将一个质量为2m的小物体放在薄片A4B4上的一点，这一点与A3，A4的距离相等，则薄片A4B4中点受A3的压力是 牛。【出处：21教育名师】
【解答】解：设A3对A4B4的压力为F，根据杠杆平衡的原理和力的作用是相互的，A2对A3B3的压力为2F，A1对A2B2的压力为4F，A4对A1B1的压力为8F，那么A1B1对A4B4的压力为8F，以B4为支点，根据杠杆平衡的条件可得：www-2-1-cnjy-com
8F×4＝2mg×3+F×2
F＝0.2mg。
故答案为：0.2mg。
4、密度为ρ＝500kg/m3，长a、高b、宽c分别为0.8m、0.6m、0.6m的匀质长方体，其表面光滑，静止在水平面上，并被一个小木桩抵住，如图甲所示。21*cnjy*com
（1）当有与水平方向成45°角的风斜向上吹到长方体的一个面上时，如图乙所示，若风在长方体光滑侧面上产生的压力为F，则力F要多大才能将长方体翘起？（g取10N/kg）
（2）实验表明，风在光滑平面上会产生垂直平面的压强，压强的大小跟风速的平方成正比，跟风与光滑平面夹角正弦值的平方成正比。现让风从长方体左上方吹来，风向与水平方向成θ角，如图丙所示。当θ大于某个值d时，无论风速多大，都不能使长方体翘起。请通过计算确定d的值。
【解答】解：（1）物体受到的重力为：G＝mg＝ρVg＝500kg/m3×0.8m×0.6m×0.6m×10N/kg＝1440N；
无论风向为哪个方向，他对物体产生的压力总是垂直于作用面的（流体的特点），因此风产生的压力为F，方向水平向右，如图所示：
根据杠杆平衡条件，有：F ＝mg ，
解得：F＝mg＝×1440N＝1920N；
（2）根据“风在光滑平面上会产生垂直平面的压强，压强的大小跟风速的平方成正比，跟风与光滑平面夹角正弦的平方成正比”可得：【来源：21cnj*y.co*m】
风在顶面产生的压力：N1＝kacv2sinθ，
风在侧面产生的压力：N2＝kbcv2cos2θ，
当（N1+mg）＞N2×时，长方体将不会翘起，即mga＞kc2（v2﹣bcos2θd﹣asin2θ），
由于kv2可以取足够大，为使上式对任意大kv2都成立，必须有b2cos2θ﹣a2sin2θ≤0，
即tanθ≥＝＝0.75，即：d≥act0.75。
答：（1）力F为1920N时才能将长方体翘起；（3）d的值为act0.75。
5、如图所示，将高为10cm的圆柱体甲放在水平地面上，细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央，另一端竖直拉着杠杆A端。当把质量为800g的圆柱体乙悬挂在杠杆的B端并处于圆柱形容器M中时，杠杆在水平位置平衡，此时圆柱体甲对水平地面的压强为3200Pa．把质量为900g的水注入容器M中，水未溢出，水静止后，水对容器M底面的压强为2500Pa，圆柱体甲对水平地面的压强为5000Pa．已知：AO：OB＝2：3，容器M的底面积为60cm2（不计杠杆的质量，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。
（1）圆柱体乙所受的浮力为多大？
（2）圆柱体甲的密度为多少？
【解答】解：（1）由p＝ρgh可得，容器M水的实际深度：
h1＝＝＝0.25m；
由ρ＝和V＝Sh可得，圆柱体乙未浸入水中时的深度：
h2＝＝＝0.15m，
则圆柱体乙排开水的体积为：
V排＝（h1﹣h2）×S容器＝0.1m×0.006m2＝0.0006m3，
乙物体受到的浮力：
F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×0.0006m3×10N/kg＝6N；
（2）由杠杆的平衡条件得，F甲 AO＝F乙 OB
即：（m甲g﹣F压）×2＝0.8kg×10N/kg×3，
则有：（ρ甲S甲×0.1m×10N/kg﹣3200Pa×S甲）×2＝0.8kg×10N/kg×3……①
注水后乙物体提供的阻力：F2＝8N﹣6N＝2N，
注水后根据杠杆的平衡条件得，
（ρ甲S甲×0.1m×10N/kg﹣5000Pa×S甲）×2＝2N×3……②
由①②可解得：ρ甲＝5.6×103kg/m3。
答：（1）水注入容器M后，圆柱体乙受到的浮力为6N；
（2）圆柱体甲的密度为5.6×103kg/m3。
1．有一“不倒翁”，形状可以简化成由半径为R的半球体与顶角为74°的圆锥体组成（如图所示），它的重心在对称轴上。为使“不倒翁”在任意位置都能恢复竖直状态，则该“不倒翁”的重心到半球体的球心的距离必须大于（ ）21教育网
A．0 B． C． D．
【解答】解：如图所示，连接BE，延长AC，并过B点做AB的垂线交于点D，按题意，至少当其发生最大倾倒时，其重点仍在B点右侧位置，则“不倒翁”在任意位置都能恢复竖直状态。那么此时在△BDC和△ADB中，不难证明它们是相似三角形。即△BDC∽△ADB，21·世纪*教育网
故∠DBC＝∠BAD＝＝37°，
则DC＝BC tan37°≈BC×0.75≈。
故选：D。
2．如图所示，A、B两小球的质量之比为3：1，用轻质细杆相连。同时用一根细绳将两个小球系住，绳子跨过光滑的定滑轮C，并设法让两球和轻杆组成的系统保持平衡，则系统平衡时，AC绳与BC绳的长度之比为（ ）21教育名师原创作品
A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4
【解答】解：以两个小球及杆组成的系统为研究对象，以C为支点，并作出力臂LA、LB如图所示：
C为定滑轮，则AC、BC对滑轮的拉力相等，如图所示：
所以∠ACD＝∠BCD，
以C为支点，根据杠杆的平衡条件：
mAg LA＝mBg LB
mA：mB＝3：1
则LA：LB＝1：3
由图知，△ACE与△BCF均为直角三角形；
∠ACD＝∠BCD
则∠EAC＝∠FBC，∠ACE＝∠BCF
所以，△ACE∽△BCF
则AC：BC＝LA：LB＝1：3。
故选：C。
3．两个人共同搬一个50千克质量分布均匀的木箱上楼梯，如图所示。木箱长1.25米，高0.5米；楼梯和地面成45°，而且木箱与楼梯平行。如果两人手的用力方向都是竖直向上的，那么在下面的人对木箱施加的力与上面的人对木箱施加的力的比值是（ ）
A． B． C． D．
【解答】解：如图，木箱质量均匀故其重心在几何中心，标为G，则此题变为一个杠杆问题，
下面的人抬箱子时，支点在上面的人手B处，动力臂为BF，阻力臂为BH，
根据杠杆的平衡条件可得：F1×BF＝G×BH；
上面的人抬箱子时，支点在下面的人手A处，动力臂为AC，阻力臂为AD，
根据杠杆的平衡条件可得：F2×AC＝G×AD；
∵AC＝BF，BH＝CD，
∴两个力的比值为F1：F2＝DC：AD
下面是DC：AD的求法
∵∠BAC＝45度
∴AC＝BC＝＝＝，
∵木箱为一个矩形故对角线长为＝
∴GB＝AG＝×对角线＝
+＝BC＝
解得AD＝
所以CD＝AC﹣AD＝﹣＝
∴F1：F2＝DC：AD＝7：3
故选：B。
4．如图所示，用滑轮组牵引重G＝1000N的物体沿水平面以0.3m/s的速度匀速滑动时，加在绳子自由端的拉力F＝100N，若滑轮重以及摩擦不计，则弹簧测力计的示数是 N，重物与地面之间的摩擦力是 N，总的功率（拉力做功的功率）是 W，滑轮组的有用功率是 W。21·cn·jy·com
【解答】解：由图可知，有两段绳子拉着定滑轮，定滑轮处于静止状态，则两段绳子的拉力等于弹簧测力计的示数，即测力计示数为2F＝2×100N＝200N；
由图可知，有三段绳子拉着动滑轮，物体做匀速直线运动，水平方向上受到平衡力的作用，则该装置对物体的拉力F'等于摩擦力f，由于滑轮重以及摩擦不计，则f＝F'＝3F＝3×100N＝300N；2·1·c·n·j·y
有三段绳子拉着动滑轮，则绳子自由端移动的速度为v＝3×0.3m/s＝0.9m/s；
滑轮重以及摩擦不计，则所做的额外功为0，即拉力的功率等于有用功的功率：P＝＝＝Fv＝100N×0.9m/s＝90W。
故答案为：200；300；90；90。
5．如图，将n个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组，每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等，不计一切摩擦和绳的重力，滑轮组平衡时拉力大小为F．若在图中再增加一个同样质量的动滑轮，其它条件不变，则滑轮组再次平衡时拉力大小应为 。
【解答】解：每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等，可设它们的重力均为G，
第一个动滑轮，拉力F1＝（G+G动）＝（G+G）＝G，
第二个动滑轮，拉力F2＝（F1+G动）＝（G+G）＝G，
第三个动滑轮，拉力F3＝（F2+G动）＝（G+G）＝G，
…
第n个动滑轮，拉力Fn＝（Fn﹣1+G动）＝（G+G）＝G，
滑轮组平衡时拉力大小为F，则再增加一个同样质量的动滑轮时，滑轮组再次平衡时拉力仍为F。
故答案为：F。
6．水平地面上有一根不均匀长木杆，小明同学稍微抬起A端需用力200N，稍微抬起B端需用力300N，这根木杆的 （填“A”或“B”）端较细，整个木杆所受的重力为 N。如图所示的盘山公路相当于简单机械中 的。【版权所有：21教育】
【解答】解：根据题意作图如下，重心偏向质量大的一端：
（1）如上图，抬A端，以B点为支点：
FALAB＝GLBC，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
（2）如下图，抬B端，以A点为支点：
FBLAB＝GLAC，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
①+②得：
LAB（FA+FB）＝G（LBC+LAC）
木杆的重力为：G＝FA+FB＝300N+200N＝500N；
由①得：LBC＝＝×LAB＝LAB
由此可知重心C离A端远，力臂长，A端较细；
盘山公路相当于斜面，可以省力。
故答案为：A；500；斜面。
7．如图所示是锅炉保险阀门的示意图。当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时，阀门就会被拉开。如OB＝2m，OA＝0.5m，阀门的底面积S＝2cm2，锅炉内气体压强的安全值p＝6×105Pa，则B所挂的重物G是 N（杠杆的重力，摩擦均不计）。
【解答】解：由p＝得，气体产生的向上的力：
F1＝p1S＝6×105Pa×2×10﹣4m2＝120N，
大气产生的向下的压力为：F2＝p2S＝1×105Pa×2×10﹣4m2＝20N，
则阀门受到的向上的力为：F＝F1﹣F2＝120N﹣20N＝100N；
根据杠杆的平衡条件可知，F OA＝G OB，
所以物体的重力：G＝＝＝25N。
故答案为：25。
8．如图所示，重力G＝700N的水平木板在滑轮组的作用下保持静止。三个滑轮等大、光滑，质量均忽略不计。所有细绳的重力均不计，与天花板间的固定点分别叫做A、B、C，与木板间的固定点分别叫做D、E；各条细绳中不与滑轮接触的部分均竖直。则B点处的细绳对天花板的拉力大小为 。
【解答】解：
由题知，滑轮光滑（即摩擦不计），细绳、滑轮重力不计，如图，
水平木板受到F1、F2、F3和G的作用，且木板保持静止，
则有：F1+F2+F3＝G﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
由于中间滑轮受到两个向上的拉力（每个力均为F1）、向下的拉力F2，则有F2＝2F1﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
且下面滑轮上的两个拉力F2＝F3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
将②③代入①可得：
F1+2F1+2F1＝G＝700N，
解得：F1＝140N，
因同一根绳子各处的拉力大小相等，所以B点处的细绳对天花板的拉力大小为140N。
故答案为：140N。
9．如图所示，密度、粗细均匀的木棒，一端悬挂重为G的小物块（体积忽略不计），棒的浮出水面，则棒所受重力的大小为多大？21世纪教育网版权所有
【解答】解：由于均匀的木棒处于漂浮状态，
根据漂浮条件得：F浮＝G木+G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
木棒的受力分析如图，其中A为木棒的重心，B为浮力的作用点：
设木棒的长度为L，棒的浮出水面，则：
OC＝L﹣L＝L，OA＝L﹣L＝L，OB＝OC＝L，
设木棒与水面的夹角为α，以O为支点，则根据杠杆平衡条件得：
OBcosα F浮＝OAcosα G木+OCcosα G，
化简可得：OB F浮＝OA G木+OC G，
所以，L F浮＝L G木+L G，
整理得：F浮＝G木+G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②得：G木＝（n﹣1）G。
答：棒所受重力的大小为（n﹣1）G。
10、如图所示，用200N的拉力拉着物体A在水平面上匀速向左运动，物体A与滑轮相连的绳子所受的拉力为A所受摩擦力的4倍，若不计滑轮重，绳重及滑轮装置摩擦，则物体B与底面间的摩擦力为多大？21cnjy.com
【解答】解：
由题意知，用200N拉物体在水平面上匀速向左运动，设F为拉力，F1为绳子拉物体的力，则F＝f+F1，
由题意可知F1＝4f，则F＝f+F1＝f+4f＝5f＝200N，
解得f＝40N，则F1＝4f＝4×40N＝160N，
因为是同一根绳，所以B受拉力＝＝80N，
则B与地面间的摩擦力等于B受拉力为80N。
答：物体B与底面间的摩擦力为80N。
11．工人师傅经常使用一种称为“大力钳”的工具夹紧或切断金属材料，图所示为用于切断金属所常用的一种小型大力钳，其各部分尺寸已在图中标明（单位为cm）．若工人师傅的单手最大握力为900N，他使用该大力钳时，在被钳材料处能够产生的最大压力为多大？
【解答】解：大力钳工作时相当于杠杆组合，其中ABC、CDE以及对应的下半部分分别为杠杆，假设力的方向沿竖直方向，则杠杆CDE可以模型化为图答2的情况，其中D为支点；根据杠杆平衡条件可得F1L1＝F2L2；
从题意可得L2＝2cm；动力臂L1＝12cm；动力F1＝900N；
所以在被钳材料处能够产生的最大压力为F2＝＝＝5400N。
同理杠杆ABC可以模型化为图答3的情况，其中B为支点；根据杠杆平衡条件可得F3L3＝F4L4；
由题意可知F3＝F2＝5400N；L3＝4.5cm；L4＝1.5cm；
所以F4＝＝＝1.62×104N。
答：他使用该大力钳时，在被钳材料处能够产生的最大压力为1.62×104N。
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