人教版八年级物理下册《第12章简单机械》质量检测试题（word版含答案）

人教版八年级物理下册《第12章 简单机械》质量检测试题
一、单选题
1．下列关于功率、机械效率说法正确的是（　　）
A．省力越多的机械，机械效率越大
B．机械做功越快，功率就越大
C．单位时间做功越多的机械，机械效率越高
D．机械做功越多，功率就越大
2．将一根均匀的木棒AB，放在支点O上，由于OA＜OB，木棒不能保持水平，现在木棒右端截去与OA等长的一段并置于OA上，木棒恰好能平衡．则OA：OB为
A．1：＋1
B．1：2
C．1：3
D．1：4
3．如图所示的简单机械，属于省力杠杆的是
A．吊车吊臂
B．撬棒
C．筷子
D．钓鱼竿
4．如图所示，各式各样的剪刀都是一对对杠杆。要剪开较硬的物体，最合适的剪刀是（　　）
A． B． C． D．
5．两个小孩坐在跷跷板上恰好在水平位置平衡，此时（　　）
A．两个小孩的重力一定相等
B．两个小孩到支点的距离一定相等
C．小孩的重力和他们各自到支点的距离的和一定相等
D．小孩的重力和他们各自到支点的距离的乘积一定相等
6．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．
7．在如图所示的简单机械中，属于省力杠杆的是（　　）
A．用钓鱼竿钓鱼
B．用锤子撬钉子
C．用筷子夹食物
D．用踏碓捣米
8．2012年春夏两季，我国山东等省遭遇历史罕见的特大旱灾，给群众生产、生活造成严重影响．为抗旱救灾，某村购置了甲、乙两台抽水机，若甲抽水机的功率比乙抽水机的功率大，则在它们都正常工作时，甲抽水机一定比乙抽水机 ( )
A．做功多 B．做功少 C．做功快 D．做功慢
9．为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图甲所示的滑轮组装置．当用图乙所示随时间变化的数值向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示．（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是
A．0s～1s内，地面对物体的支持力是70N
B．1s～2s内，拉力F做的功是62.5J
C．2s～3s内，滑轮组的机械效率是83.3%
D．2s～3s内，拉力F的功率是100W
10．人体中蕴含着许多物理知识，以下说法错误的是（　　）
A．手臂、腿等部位相当于杠杆
B．手掌上的纹路可以增大摩擦
C．吸气利用了大气压强的作用
D．较尖的犬牙可以增大对食物的压力
11．如图所示，支点为O的轻质杠杆AOB长1m，OA：OB=1：3。在杠杆左端悬挂质量为6kg的物体C，右端挂边长为0.1m的正方体物块M，且M处于正方体物块N的正中央，N置于水平地面上。已知M、N由同种材料制成，M、N的边长之比为1：2，且杠杆始终在水平位置平衡。当杠杆平衡时，M对N的压力为30N。下列说法中正确的是（　　）
①杠杆右端B点所受的拉力为15N
②正方体物块N所受的重力为400N
③正方体物块M和N的密度均为5×103kg/m3
④若将支点O向右移动15cm后，若要使N对地面的压强为1×104Pa，且杠杆仍在水平位置平衡，应该将N沿竖直方向切去
A．①② B．②③ C．②③④ D．①②④
12．下列生活实例与所运用的物理知识的说法，错误的是( )
A．用吸盘挂钩挂衣服，利用了大气压强的作用
B．坐沙发比坐木凳舒服，利用了减小压力来减小压强的道理
C．修盘山公路，利用了斜面坡度越小越省力的道理
D．制造形状上下不对称的机翼，利用了流体压强与流速的关系
13．图中四个机械属于费力机械的是
A．动滑轮 B．订书机 C．灭火器手柄 D．镊子
14．下列关于甲、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．若闭合开关，通电螺旋管的左端为N级，右端为S级
D．每个滑轮重2牛，物体重6牛， 不计绳力和摩擦，静止时拉力F为4年
15．下列关于简单机械的理解，正确的是
A．吃饭用的筷子是个省力杠杆
B．使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向
C．使用杠杆，就是为了省力
D．使用定滑轮不省力，但可以省距离
16．如图所示，AB为一轻质杠杆，O为支点，BO＝2AO，AB两端分别悬挂实心铜球和实心铁球，杠杆在水平位置平衡，若将两球同时浸没在水中(不触底)，则杠杆(ρ铜＞ρ铁)
A．能保持平衡
B．铜球一端下降
C．铁球一端下降
D．球的密度未知，故无法判断哪端下降
17．如图所示，下列简单机械中，属于省距离的是（ ）
A． B．
C． D．
18．如图，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在8s内匀速上升了lm。已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（　　）
A．绳子自由端被拉下3m B．做的有用功是800J
C．拉力F的功率是80W D．滑轮组的机械效率是60%
二、综合题
19．为了将放置在水平地面上G =100N的重物提升到高处，小飞同学设计了图甲所示的滑轮组装置．当小飞用图乙所示随时间t变化的拉力F竖直向下拉绳时，重物上升的高度h随时间t变化的关系如图丙所示，重物上升的速度v随时间t变化的关系如图丁所示（不计摩擦、绳重，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向）．求：
（1）由图甲、丙提供的信息，可知在1-2s内，在拉力F的作用下，绳子自由端移动的距离是__________m；由图甲、丁提供的信息，可知在2-3s内，在拉力F的作用下，绳子自由端移动的速度是_________m/s．
（2）在1-2s内，拉力F做的功W；_______
（3）在2-3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率．________
三、作图题
20．为使杠杆在水平方向平衡，在B点用弹簧测力计沿CD方向拉杠杆，如图所示，画出弹簧测力计对杠杆拉力F的示意图和拉力F的力臂。
21．如图，站在地面上的人用滑轮组提升重物，作出最省力的绕线方式．（按要求作图（所有作图题均作在答题纸上）
22．（1）用滑轮组将陷在泥中汽车拉出，试在图甲中画出最省力的绕绳方法．
（2）根据安全用电原则，将图乙中开关、两只“220V 40W” 电灯连在家庭电路中，要求开关同时控制两灯，且能正常发光．
23．将一个地球仪放在水平桌面上，请在图中画出地球仪所受力的示意图，O为地球仪的重心。
四、计算题
24．如图所示，工人工500N拉力F，将重为900N的木箱匀速提升3m，所用时间为20s，求：
（1）拉力F做的有用功；
（2）拉力F做功的功率；
（3）动滑轮的机械效率．
25．如图所示，是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10s的时间内，工人师傅用竖直向下的拉力将建筑材料匀速提升了1m，已知拉力F为400N，建筑材料的重力G为900N，不计绳重和摩擦。 求：
（1）动滑轮的重力；
（2）拉力F的功率？
26．如图所示的滑轮组中，动滑轮重10N，小强用60 N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重100 N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m。求：
(1)此过程中的额外功：
(2)该装置的机械效率。
五、实验题
27．下列是某科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程：（本实验均使用轻质杠杆）
实验1：在直杠杆水平平衡时（如图甲所示）进行实验记录多组数据得出：F1s1=F2s2（注：s1和s2分别表示支点O到F1和F2的作用点的距离）。在直杠杆倾斜平衡时（如图乙所示）进行实验，也得到了同样的结论。
　　 　　　
该结论适用于所有平衡时的杠杆吗？
实验2：科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验，移动钩码，改变钩码数量，记录数据如表，分析表格数据发现上述结论并不成立，但发现一个新的等量关系，即：（待填）s和l（支点到力的作用线的距离）这两个量在研究杠杆平衡条件时，哪个量才是有价值的呢？研究小组的同学观察到：支点到F1的作用点的距离（s1）与支点到F1的作用线的距离（l1）是相等的。研究小组的同学又进行了实验。
实验次数 F1/N s1/cm F2/N s2/cm l2/cm
1 1.0 10.0 0.5 21.3 20.1
2 1.5 20.0 1.5 31.7 29.8
3 2.0 30.0 2.5 25.5 24.0
实验3：
①移动钩码，使杠杆（待填）并使杠杆处于平衡状态；
②记录F1、s1、l1和F2、s2、l2 ；
③改变钩码数量，移动钩码，记录杠杆处于平衡时的多组F1、s1、l1和F2、s2、l2；
④分析实验数据，得出弯杠杆的平衡条件。
最后，通过科学思维，得出所有杠杆的平衡条件都是： F1l1=F2l2.杠杆的平衡条件可用于解释许多杠杆应用，如用图1方式提升物体比用图2方式省力，就可用杠杆的平衡条件作出合理解释
请回答
（1）在研究一侧弯曲的杠杆时，发现的一个新的等量关系是__________；
（2）将实验3中的①填写完整。___________；
（3）“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为_______通过探究杠杆平衡条件的实验，使我们深深认识到建立这一科学量的价值；
（4）用图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是___________。
28．小明同学在“研究杠杆平衡条件”实验中：
(1)实验时应先调节杠杆在______位置平衡。若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向______调（填“左”或“右”）。
(2)杠杆平衡后，小明在图乙所示的A位置挂上3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应在B位置挂上______个钩码。
(3)下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据：
实验次数 F1（N） l1 （cm） F2 （ N） l2（ cm）
1 2 5 △ 10
2 3 10 2 15
3 2 30 3 ☆
上表中空格处所缺的数据是：△＝______，☆＝______；
(4)分析上表中的实验数据可以得出的结论是______。
六、填空题
29．如图所示，同时用力F1和F2沿竖直方向匀速提起相同的重物，物体在上升时，滑轮 _____ （前两空选填“ A ”或“ B”）可以看作等臂扛杆；若滑轮重、绳重及摩擦均不计，则所用拉力F1和F2的数量关系为：F1_____F2。
30．我们吃饭时使用的筷子是中华民族特有的餐具．正常使用时筷子是________ 杠杆．
31．一个正常成年人的心脏推动血液流动的功率为1.5W．
(1)该成年人一昼夜（24h）心脏对血液做了_____J功；
(2)这些功可以把______kg的水送到10m高处．(取g＝10N/kg)
32．为将放置在水平地面上、重为90N的重物提升到高处．小桂同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置．当小桂所用的拉力F随时间t变化的图象如图（乙）所示，重物的速度v随时间t变化的图象如图（丙）所示．不计摩擦和绳重，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向．物体离开地面匀速上升时，小桂的拉力F＝____N；若重物与地面的接触面积S＝500cm2，在0～1s内，重物对地面的压强为________Pa．
33．如图所示，若胖者体重为800N，瘦者体重500N，货物重600N（绳重和摩擦力不计），则甲图中，静止站立在地面上的胖者受到向上的绳拉力_________，乙图中，瘦者会被绳拉离地面，在他被提升的过程中，手受到的拉力为___________N．
34．如图是用高枝剪修剪树枝的情景，仔细观察高枝剪头部的结构和使用情况，发现高枝剪头部有_____和滑轮组两类简单机械。当园林工用30 N的力向下拉绳时，因拉绳而使图中A处受到的作用力大约增加____N。
35．2020年5月5日，我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功，火箭向下喷射燃气获得推力加速升空，此过程中火箭受到 ______（选填“平衡”或“非平衡”）力作用，搭载的试验飞船的动能将 ______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
36．如图所示的滑轮组，已知物体重为G，不计摩擦和滑轮及绳重，则F1＝ _____ ，F2＝ _____ ．
37．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F1______F2（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的功率为______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”）
38．在图所示的装置中质可忽略不计的杠杆CD可绕转轴O点自由转动，OC∶OD=2∶1，A、B两个滑轮的质量均为2kg，E是边长为20cm、密度为ρ1的正方体合金块，合金块E通过滑轮A用轻细线悬吊着全部浸没在密度为ρ2的液体中。当质量为60kg的人用F1=75N的力竖直向下拉绳时，杠杆恰好在水平位置平衡，此时人对地面的压强为p1=105×104Pa若把密度为ρ2的液体换成密度为ρ3的液体，合金块E全部浸没在密度为ρ3的液体中，人用F2的力竖直向下拉绳，杠杆在水平位置平衡，此时人对地面的压强为p2=1.034×104Pa。若ρ2∶ρ3=5∶4，取g=10N/kg，人与地面接触的面积保持不变，杠杆和滑轮的摩擦均可忽略不计，则人用F1拉绳时，杠杆C端所受的拉力大小_________；F2的大小_________；合金块E的密度ρ1_________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．机械效率是指有用功占总功的百分比，与是否省力没有必然的联系，故A错误；
B．功率表示做功的快慢，机械做功越快，表示功率越大，故B正确；
C．单位时间做功越多，说明功率越大，与机械效率无关，故C错误；
D．影响功率大小的因素除了功的大小之外，还有时间，只根据功的多少不能判定功率的大小，故D错误。
故选B。
2．A
【解析】
【详解】
如图,设单位长度木棒重为m0g,
则左边木棒重：G1=2m0g×LOA，右边木棒重：G2=m0g×(LOB LOA)根据杠杆平衡条件可得：G1×=G2×，即：2m0g×LOA×=m0g×(LOB LOA)×，解得：=.故选A
【点睛】
设单位长度木棒重为m0g，求出左边木棒重G1、右边木棒重G2，根据杠杆平衡条件可得关于m0、LOA、LOB的方程，约去m0可解得LOA与LOB的比值．
3．B
【解析】
【详解】
A．吊车吊臂在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；
B．撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B正确；
C．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C错误；
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错误．
4．C
【解析】
【详解】
由图可知A、B、D中的剪刀动力臂小于阻力臂，都是费力杠杆，不能省力；C中的剪刀动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，能更容易地剪开较硬的物体。
故选C。
5．D
【解析】
【详解】
根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，则小孩的重力和他们各自到支点的距离的乘积一定相等；所以ABC不符合题意，D符合题意．
6．C
【解析】
【详解】
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。
7．B
【解析】
【详解】
A．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A不符合题意；
B．用锤子撬钉子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意；
C．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意；
D．用踏碓捣米时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
8．C
【解析】
【详解】
根据功率的物理意义解答．
功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，与做功的多少无关．
若甲抽水机的功率比乙抽水机的功率大，则说明甲抽水机做功快；
而要比较做功的多少，根据可知，还要知道时间的长短；
故C正确．
9．C
【解析】
【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．
（1）已知滑轮组绳子的段数n和拉力F，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F′，其关系为；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G减去滑轮组对物体的拉力F′；
（2）由F-t图象得出在1～2s内的拉力F，由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用求此时拉力做功．
（3）知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率求滑轮组的机械效率；
（4）由F-t图象得出在2～3s内的拉力F，由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用求拉力做功功率．
【详解】
A、结合乙、丙、丁图可知，当拉力等于40N时，物体匀速上升，根据得，动滑轮的重为：；
由图乙可知，在0～1s内，拉力，处于静止状态，受力平衡，地面对重物的支持力为，，故A错误；
B、在1～2s内，拉力，重物上升高度，拉力F的作用点下降的距离，拉力做的功：，故B错误；
C、2～3s内，重物做匀速运动，滑轮组的机械效率：，故C正确；
D、由图可知在2～3s内，重物做匀速运动，，拉力，因为承担物重的绳子股数为：，所以拉力F的作用点下降的速度，
则拉力做功功率：，故D错误．
故选C．
10．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．手臂、腿等部位相当于杠杆，围绕着关节转动，故A正确，A不符合题意；
B．手掌上的纹路，通过增大接触面的粗糙程度而增大摩擦，故B正确，B不符合题意；
C．吸气利用了大气压强的作用，吸气时，胸廓、肺变大，肺内压小于外界大气压，气体被大气压压进来了，故C正确，C不符合题意；
D．较尖的犬牙可以在压力一定时，通过减小受力面积，而增大对食物的压强，故D错误，D符合题意。
故选D。
11．B
【解析】
【分析】
【详解】
①C重力为
GC=mCg=6kg×10N/kg=60N
根据杠杆平衡条件可得
GC×OA=FB×OB
解得
故①错误；
②M对N的压力为30N，N对M支持力30N，所以M重力为
GM=30N+20N=50N
M、N的边长之比为1：2，体积比为1：8，因为密度相同，所以质量比也是1：8，所以重力比1：8，所以N所受的重力为
GN=8×50N=400N
故②正确；
③M体积为
VM=(0.1m)3=0.001m3
密度为
故③正确；
④移动后左边力臂0.4m，右边力臂0.6m，根据杠杆平衡条件可得
GC×0.4m=F×0.6m
解得F=40N，所以M对N压力为
F1=50N-40N=10N
N沿竖直方向切去后重力为
剩余底面积
对地压强
故④错误，故ACD错误，B正确。
故选B。
12．B
【解析】
【详解】
A. 用吸盘挂钩挂衣服，是利用了大气压强将挂衣钩压在墙面上，故A正确；
B. 坐沙发比坐木凳舒服，是利用了增大受力面积的方法来减小压强的，故B错误；
C. 盘山公路相当于斜面，斜面的倾斜程度越小，越省力，修盘山路就是利用了斜面越长越省力的道理，故C正确；
D. 制造形状上下不对称的机翼，使机翼上下的空气流速不同，气压不同，流速大压强小，使飞机产生了升力，即利用了流体压强与流速关系的知识，故D正确．
13．D
【解析】
【详解】
试题分析：A.动滑轮能省一半的力是省力机械．B.订书机的动力臂大于阻力臂是省力机械．C.灭火器手柄的动力臂大于阻力臂是省力机械．D.镊子的动力臂小于阻力臂是费力机械．故选D
考点：简单机械
14．D
【解析】
【详解】
试题分析：惯性是物体本身所具有的，不是受到的，惯性大小只与物体的质量有关，故A错；近视眼原来成像在视网膜之前，应佩带凹透镜进行矫正，故B错误；用右手握住螺线管，四指环绕指向电流的方向，大拇指所指的右端为N极，左端为S极，故C错误；滑轮组由2段绳子承担物重，则F=1/2（G+G动）=1/2×（2N+6N）=4N，故D正确；应选D．
【考点定位】惯性；滑轮组；通电螺线管
15．B
【解析】
【详解】
A. 吃饭用的筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是个费力杠杆，故A错误；B. 使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，故B正确；C. 使用杠杆，有时是为了省力，有时是为了省距离，故C错误；D. 使用定滑轮不省力，可以改变力的方向．定滑轮不能省距离，也不费距离，故D错误．
点睛：可绕固定点转动的硬棒叫杠杆，根据杠杆力臂的关系可判断杠杆的类型．杠杆有的可以省力，有的可以省距离；动滑轮可以省力，但不能改变力的方向；定滑轮不能省力，但可以改变力的方向．
16．B
【解析】
【详解】
AB两端分别悬挂实心铜球和实心铁球，杠杆在水平位置平衡，则OA×G铜 =OB×G铁，根据阿基米德原理知道OA×ρ铜gV铜 =OB×ρ铁gV铁，所以，V铜/V铁=2ρ铁/ρ铜，
当两球同时浸没在某液体中时，F浮铜=ρ液 gV铜=2ρ液gρ铁V铁/ρ铜，F浮铁=ρ液 gV铁，
杠杆左端：OA×（G铜 -F浮铜 ）= OA×G铜 -OA×F浮铜 =OA×G铜 -OA×ρ液 gV铜= OA×G铜 -OB×ρ液 gρ铁V铁/ρ铜
杠杆右端：OB×（G铁 -F浮铁 ）=OB×G铁 -OB×F浮铁 =OB×G铁 -OB×ρ液 gV铁，
因为BO=2AO，OA×G铜 =OB×G铁 ，ρ铁 ＜ρ铜，所以杠杆的左端下沉，故选B．
17．A
【解析】
【详解】
滑轮有两类：定滑轮和动滑轮，定滑轮不省力也不费距离，动滑轮省力费距离，B选项中是动滑轮，省力费距离，故B错误；D选项是定滑轮，不省力也不费距离，故D错误；斜面是省力的简单机械，省力费距离，故C错误； A选项是费力杠杆，所以费力省距离，故A正确。
【点睛】
本题考查的是简单机械的分类及各自的作用．解决本题的关键是熟练掌握每一种简单机械，知道每种机械的作用，特别是会区分杠杆的种类及各自的特点．
18．B
【解析】
【详解】
A．由图知道，n＝2，则绳子自由端被拉下的距离
s＝nh＝2×1m＝2m
故A错误；
B．做的有用功
W有＝Gh＝800N×1m＝800J
故B正确；
C．拉力做的总功
W总＝Fs＝500N×2m＝1000J
拉力的功率
故C错误；
D．滑轮组的机械效率
故D错误。
故选B。
19． 3 6 150J 240W；83.3%
【解析】
【详解】
（1）由图甲知道，该滑轮组承担物重的绳子股数是n=3，由图丙知道，在1-2s内，物体上升的高度h=1m，所以，绳端移动的距离是：s=3h=3×1m=3m；
由图丁知道，在2-3s内，物体上升的速度是：v物=2m/s，所以绳子移动的速度是：v绳 =3v物=3×2m/s=6m/s；
（2）由图甲知道，在1-2s内，拉力的大小是：F=50N，所以拉力F做的功是：W=Fs=50N×3m=150J；
（3）由图乙知，在2-3s内，拉力的大小是：F=40N，所以拉力的功率P==Fv绳=40N×6m/s=240W；
滑轮组的机械效率是：η=×100%≈83.3%
20．
【解析】
【详解】
用弹簧测力计沿CD方向拉杠杆，拉力的作用点在B点，方向沿BD向下，过拉力的作用点，沿拉力的方向画一条有向线段，用F表示；过支点O做F的垂线即为F的力臂L，如下图
21．
【解析】
【分析】
滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮．通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法．
【详解】
因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由2段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法．如图所示：
22．
【解析】
【详解】
试题分析：（1）只有一个动滑轮，要求最省力，将绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮．如上图所示.
（2）开关接火线，灯泡接零线．两只“220V 40W”电灯在家庭电路中并联才能正常工作，又因为开关同时控制两灯，所以开关在干路上，即灯泡并联后再与开关串联．见答案．
考点：滑轮组的设计与组装 安全用电原则
23．
【解析】
【详解】
地球仪静止在水平桌面上，它受重力和桌面给它的支持力，并且这两个力大小相等、方向相反是一对平衡力，过茶杯的重心，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，注意两条线段长度要相等，如下图所示：
24．（1）2700J；（2）150W；（3）90%
【解析】
【详解】
试题分析：拉力F=500N，物重G=900N，高度h=3m，时间t=20s
（1）有用功W有用=Gh=900N×3m=2700J；
（2）总功W总=Fs=F2h=500N×2×3m=3000J，
拉力F做功的功率；
（3）动滑轮的机械效率．
答：（1）拉力F做的有用功2700J；（2）拉力F做功的功率150W；（3）动滑轮的机械效率90%．
考点：功的计算 功率计算 机械效率计算
25．（1）300N；（2）120W
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）由图可知，n=3，F=400N，G=900N，不计绳重和摩擦，滑轮组绳子自由端拉力
F=
400N=
G动=300N
（2）由图可知，n=3，则
s=nh=3×1m=3m
拉力功率
P==120W
答：（1）动滑轮的重力为300N；
（2）拉力F的功率120W。
26．(1)8J；(2)83.3%
【解析】
【详解】
(1)滑轮组的动滑轮绕2段绳，有用功
W有=Gh=100N×0.4m=40J
总功
W总=Fs=F×2h=60N×2×0.4m=48J
额外功
W额=W总-W有=48J-40J=8J
(2)该装置的机械效率
η=≈83.3%
答：(1)此过程中的额外功是8J；
(2)该装置的机械效率是83.3%。
27． 倾斜或转动 力臂 图1 的动力臂大于阻力臂，图2的动力臂等于阻力臂
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]分析表格中的数据，可以得到一个等量关系：。
（2）[2]实验探究已经研究了杠杆在水平方向平衡的状态，现在应该移动钩码，使杠杆倾斜或转动并使杠杆处于平衡状态，使支点到力的作用点的距离，不等于支点到力的作用线的距离，此时再于去研究原来的等式是否合理。
（3）[3]“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为力臂。
（4）[4]用图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是：图1 动滑轮的动力臂大于阻力臂，图2定滑轮的动力臂等于阻力臂。
28． 水平 左 4 1 20 F1 l1＝F2 l2 （动力×动力臂＝阻力×阻力臂）
【解析】
【详解】
(1)[1]为了便于直接从杠杆上读出力臂的大小，所以应调节杠杆水平平衡；
[2]调节杠杆平衡时，应把平衡螺母向着较高的一侧来拧，故应向左拧；
(2)[3]由杠杆的平衡条件可知，A位置3个钩码，力臂为4，故B位置力臂为3，应挂4个钩码；
(3)[4][5]根据杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2可得：△＝1，☆＝20；
(4)[6]实验结论为：F1 l1＝F2 l2 （动力×动力臂＝阻力×阻力臂）。
29． A >
【解析】
【详解】
[1]如图所示，A是定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，不能省力，但可以改变力的方向；
[2]滑轮B为动滑轮，其实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，因此，可以省一半的力；而滑轮A为定滑轮，不能省力，拉力等于物重，所以，若不计滑轮重及摩擦，F1=2F2。
30．费力
【解析】
【分析】
杠杆种类：动力臂大于阻力臂为省力杠杆；动力臂小于阻力臂为费力杠杆；动力臂等于阻力臂为等臂杠杆；
先判断筷子在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆．
【详解】
筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆．
31． 129600 1296
【解析】
【详解】
W=Pt=1.5W×24×3600s=129600J；W=Gh=mgh；得 ．
32． 40 600
【解析】
【详解】
第一空．由图丙可知在2 3s内，重物做匀速运动，由图乙可知，此时拉力F=40N；
第二空．从动滑轮上直接引出的绳子股数n=3，
从丙图可知，物体在2 3s内做匀速直线运动,由图乙可知此时的拉力F3=40N，
根据F=(G物+G动)可得：
G动=nF3 G物=3×40N 90N=30N，
在0 1s内,拉力F1=30N，把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态，
F支+3F1=G物+G动，地面对物体的支持力：
F支=G动+G物 3F1=30N+90N 3×30N=30N，
根据力的作用是相互的，重物对地面的压力：
F压=F支=30N，
对地面的压强：
p==600Pa．
33． 600 600
【解析】
【详解】
（1）甲图中的人站立在地面的胖者处于静止状态，胖者受到绳子给的拉力等于货物的重力，为600N；
（2）乙图中的人受到竖直向下的重力为500N，而绳子对人竖直向上的拉力等于物重600N．
故答案为600；600．
【点睛】本题考查定滑轮的特点、力和运动的关系；重点是知道定滑轮不省力，以及对人进行正确受力分析，并能计算合力．
34． 杠杆 60
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]由图知，剪刀剪树枝符合杠杆的定义。拉动A处动滑轮，下端有定滑轮，拉绳子自由端时有2段绳子通过动滑轮，所以A处受到的作用力
35． 非平衡 增大
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]因火箭加速上升，运动状态改变，故火箭受到非平衡力作用。动能的大小与物体的质量和速度有关，火箭加速上升时，搭载的飞船质量不变，速度增大，故飞船的动能将增大。
36． G G
【解析】
【详解】
在左图中，两个滑轮都是定滑轮，使用定滑轮不能省力，不计摩擦和滑轮及绳重，拉力F1＝G；
在右图中，上面的滑轮是定滑轮，下面的是动滑轮，则承担物重的绳子股数n＝2，不计摩擦和滑轮及绳重，此时的拉力．
37． 等于 80 减小
【解析】
【详解】
试题分析：提升物体A时，滑轮的轴固定不动，是定滑轮；因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一物体A，沿不同方向用的拉力大小相等，所以；物体被匀速提升，定滑轮不省力，且滑轮重力和摩擦不计，则拉力做功：；拉力F的功率：；把这个滑轮改成动滑轮使用时，在提升重物的同时，也要把动滑轮提起，故增大了额外功；由可知，将一定滑轮改为动滑轮使用时，机械效率减小．
考点：动滑轮 功率 机械效率
38． 170N 83N 3×103kg/m3
【解析】
【详解】
[1]两个滑轮受到的重力为
人用F1拉绳时，杠杆C端所受的拉力大小
[2]人受到的重力为
因为，则
故
又因为，所以
[3]设合金块E全部浸没在密度为ρ2的液体中时，绳对其拉力为T1，根据杠杆平衡条件
带入数据可得T1=176N，同理，设合金块全部浸入密度为ρ3的液体中时，绳对其拉力为T2，则
解得T2=176N。
对于合金块全部浸没时，根据平衡条件则有
即
所以合金块全部浸没在密度为ρ2的液体中时
即
同理，合金块全部浸没在密度为ρ3的液体中时，
又因为
则将数据代入之后可得
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