浙教版科学 简单的机械 专题复习（含解析）
文档属性
| 名称 | 浙教版科学 简单的机械 专题复习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 701.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2022-03-18 21:39:52 | ||
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文档简介
简单的机械
一、选择题
1.室内垃圾桶平时桶盖关闭，使垃圾散发的异味不会飘出，使用时用脚踩踏板，桶盖开启。根据室内垃圾桶的结构示意图可确定( )
A.桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆
B.桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆
C.桶中有两个杠杆在起作用，且都是省力杠杆
D.桶中有两个杠杆在起作用，一个是省力杠杆，一个是费力杠杆
2.如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动，重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力。图中能够正确表示动力臂的是( )
A.l1 B.l2 C.l3 D.l4
3.如图所示, 平拉 F拉动物体A在 平 上匀速运动,物体B静 ,下列关于A对B的摩擦 及弹簧测 计的示数情况说法正确的是(不计绳和弹簧测 计的重)( )
A.A对B的摩擦 向 平向左
B.弹簧测 计的示数 于A对B的摩擦
C.弹簧测 计的示数等于A对B的摩擦
D.弹簧测 计的示数 于A对B的摩擦
4.如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s=1.2m、高h=0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则
A.有用功为1.35J,机械效率为75％
B.有用功为2.16J,机械效率为62.5％
C.有用功为1.35J,机械效率为62.5％
D.有用功为1.35J,机械效率为100％
5.如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m，同时物体A被竖直匀速提升了4m，用时40s，滑轮组的额外功是400J，下列说法中正确的是( )
A.动滑轮所受的重力为100N
B.物体A上升的速度是0.3m/s
C.拉力F的功率是200W
D.滑轮组的机械效率是90%
6.如图所示，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂L阻和动力F动的变化情况是
A.L阻不变，F动变大 C.L阻变大，F动变大 B.L阻不变，F动不变 D.L阻变大，F动不变
7.现有一根形变不计、长为L的铁条AB和两根横截面积相同、长度分别为La、Lb的铝条a、b，将铝条a叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La，如图所示。取下铝条a后，将铝条b按上述操作方法使铁条AB再次水平平衡，此时OB的距离为Lx.下列判断正确的是( )
A.若La＜Lb＜L，则La＜Lx成立 B.若La＜Lb＜L，则Lx成立
C.若Lb＜La，Lx＜La成立 D.若Lb＜La，则Lx成立
8.如图所示，用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升，在时间t内物体上升的高度为h(物体未拉出水面)，若物体的体积为V，水的密度为ρ，则下列算式正确的是( )
A.η= B.η= C.W有=Gh D.P有=
9.[杭州中考]如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10N，物体M的运动速度为1m/s(若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦)。那么在此过程中( )
A.物体M与地面间的摩擦力为5N B.物体M与地面间的摩擦力为10N
C.水平拉力F做功的功率为20W D.1s内滑轮对物体M做功为10J
10.重为30牛的A物体，用如图所示甲、乙两种方法被提升和水平移动。若A物体在水平面滑动时受到的摩擦力为20N，F1＝18N，F2＝8N，A物体在5s内匀速移动的距离均为0.3m，则在该过程中，下列分析正确的是( )
A.绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度大
B.F1做功比F2做功少
C.两种方法中所做的有用功一样多
D.两种方法中机械效率相同
二、填空题
11.杠杆是我们生活中一种常见的简单机械，如图所示，轻质杠杆可绕O点无摩擦转动，A点悬挂一个重为的物体，B点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，且。则______，此杠杆______是杠杆。
12.[杭州中考]小金将长为0.6m、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的后端A挂一个40N的物体，肩上支点O离后端A为0.2m，他用手压住前端B使木棒保持水平平衡，如图所示，小金的质量为50kg，则此时手压木棒的压力大小为____N，肩对木棒的支持力大小为____N，人对地面的压力大小为____N(g＝10N/kg)。
13.高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷的直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为 N.若5s内坠砣串下降了40cm。则输电线A端向左移动速度是 m/s。(g取10Nkg，不考虑钢绳的热胀冷缩)
14.如图所示为一拉杆旅行箱的示意图。将其视为杠杆，O为支点，B为重心，BC为竖直方向，A为拉杆端点。已知箱重为250N，OA为120cm，OC为24cm。
(1)图中在A点沿图示方向施加动力F，箱子静止，则动力F的力臂为________cm，大小为________N。
(2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为________N。
(3)生活中，常把箱内较重物品靠近O点摆放，这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
三、实验探究题
15.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:F1Xs1＝F2Xs2(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)
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
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:F1Xl1＝F2Xl2。杠杆的平衡条件可用于解释许多杠杆应用，如用方式提升物体比用方式省力，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)用方式提升物体比用方式省力的原因是__________________________________
四、解答题
16.张同学对建筑工地上的长臂吊车(如图甲)有些疑惑，不吊物体它能平衡，吊重物也能平衡，重物沿臂移动仍能平衡！后来他通过设计“移动支点式杠杆”模型(如图乙)弄懂了类似问题：密度及粗细都均匀的直棒AB＝1.8m，放在一个宽度为40cm的凳子上，当在棒的A端固定一个质量为2kg铅块(忽略大小)时，棒刚好绕O1点有转动的趋势(AO1＝30cm)。
(1)直棒的质量就多少？
(2)当在P处挂一重物时(PB＝10cm)，棒刚好绕O2点有转动的趋势。求重物质量及此时棒对O2点的压力F(g取10N/kg)；
(3)当悬线带着重物缓慢向A端移动时，可以认为凳面上只有某点E(即新支点)对棒有支持力。试问：随着重物左移，E点是否会移动？如会移动将向棒的哪一端移动？ 。
17.工人用如图所示装置从水井中匀速吊起一个重为800N的物体，所用拉力F为250N，20s内物体上升了6m(物体的上表面始终未露出水面)，已知动滑轮重20N，绳重及摩擦均忽略不计。求：
(1)20s内绳子自由端A移动的距离；
(2)拉力F做功的功率；
(3)物体在水中所受浮力的大小。
答案和解析
一、选择题
1.D
【解析】根据垃圾桶的工作过程分析杠杆的个数，如果动力臂大于阻力臂，那么为省力杠杆；如果动力臂小于阻力臂，那么为费力杠杆，据此分析即可。
【解答】垃圾桶由两个杠杆组成；
①杠杆CBA，支点为C，阻力为桶盖AB的重力，作用在它的重心上；CD对B点的支持力为动力。因为动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；
②杠杆DEF，支点为E，CD对D点的压力为阻力，作用在F点的压力为动力。此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。故D正确，而A.B.C错误。故选D。
2.B
【解析】由图可知，动力为拉动杠杆的力，动力作用在滑轮与杠杆之间的拉绳上，动力臂为支点到动力作用线的距离，故l2为动力臂。
3.C
4.C
【解析】W有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J；W总=Fs=1.8N×1.2m=2.16J；η=W有用/W总=1.35J/2.16J=62.5%。故选C
5.D。【解析】.解：A、物体A被提高了h＝4m，由于动滑轮随物体一起运动，动滑轮提升的高度也是h＝4m，
不计绳重和摩擦，提升动滑轮做的功为额外功，
由W额＝G动h得动滑轮重力：
G动＝＝＝100N，
但题目没有提供“不计绳重和摩擦”这一条件，动滑轮的重力不等于100N，故A错误；
B、物体上升的速度：v物＝＝＝0.1m/s，故B错误；
C、拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝900N×4m＝3600J，
拉力做的总功：
W总＝W有用+W额＝3600J+400J＝4000J，
拉力的功率：
P＝＝＝100W，故C错误；
D、滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%＝90%，故D正确。
6.C
7.A。
【解析】解：由题意可知，将铝条a叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La，
(1)如下图所示，若La＜Lb＜L，用铝条b替换铝条a就相当于在铝条a左侧放了一段长为Lb﹣La、重为Gb﹣Ga的铝条，
这一段铝条的重心距B端的长度为La，
而铁条AB和铝条a组成的整体的重心在支架原来的位置，距B端的长度为La，
要使铁条AB水平平衡，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，支架O应移到上述两个重心之间，
即La＜Lx，故A正确、B错误；
(2)如下图所示，若Lb＜La，用铝条b替换铝条a就相当于从铝条a左侧截掉一段长为La﹣Lb、重为Ga﹣Gb的铝条，
也相当于距B端Lb处施加一个竖直向上的力，其大小等于Ga﹣Gb，
由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，要使铁条AB水平平衡，支架O应向A端移动，则Lx＞La，故C错误；
由Lb＜La可知，Lx＞La，故D错误。
8.D
9.C
【解析】如图所示，n＝2，物体做匀速运动，物体M与地面间的摩擦力f＝nF＝2×10N＝20N；弹簧测力计移动的速度v′＝nv物＝2×1m/s＝2m/s，拉力F做功的功率P＝Fv′＝10N×2m/s＝20W，1s内滑轮对物体M做功W＝fs＝fv物t＝20N×1m/s×1s＝20J。
10.D
【解析】(1)根据v=nv物计算自由端绳子移动的速度大小，然后进行比较；
(2)根据s=ns物计算出自由端的移动距离，根据W=Fs计算拉力做的功，然后比较大小；
(3)提升重物时，克服物体重力做有用功，即W有=Gh；水平拉动物体时，克服摩擦做有用功，即W有=fs，计算比较即可；
(4)根据分别计算出机械效率进行比较即可。
【解答】两个物体的移动速度为：；
甲图中承担重力的绳子n=2，那么自由端F1的速度为：v1=nv物1=2×0.06m/s=0.12m/s；
甲图中承担拉力的绳子n=3，那么自由端F2的速度为：v2=nv物2=3×0.06m/s=0.18m/s；
因此速度大的是F2，故A错误；
甲图中F1移动的距离：s1=ns物1=2×0.3m=0.6m；
拉力F1做的总功为：W1=F1s1=18N×0.6m=10.8J；
乙图中F2移动的距离：s2=ns物2=3×0.3m=0.9m；
拉力F2做的总功为：W2=F2s2=8N×0.9m=7.2J；
因此F1做的功多，故B错误；
甲图中做的有用功W有1=Gh=30N×0.3m=9J；
乙图中做的有用功W有2=fs物=20N×0.3m=6J；
因此两种方法做的有用功不同，故C错误；
甲的机械效率：；
乙的机械效率：.
故D正确。
二、填空题
11.①.30②.费力
12.2060560
【解析】根据杠杆平衡条件有：F×OB＝G×OA，即：F×(0.6m－0.2m)＝40N×0.2m，所以F＝20N；即手压木棒的压力大小为20N；肩对木棒的支持力大小为F′＝F＋G＝20N＋40N＝60N；人对地面的压力大小为F″＝G人＋F′＝mg＋F′＝50kg×10N/kg＋60N＝560N
13.1×104；0.04
【解析】(1)20个坠砣的总重力：G=mg=25kg×20×10N/kg=5000N，
由图知，使用的滑轮组承担A端拉力的绳子股数n=2，
图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得G=1/2FA，
则输电线A端受到的拉力大小：
FA=2G=2×5000N=1×104N；
(2)图中坠砣挂在钢绳的自由端，则坠砣串下降高度h=2sA，
则输电线A端向左移动的距离：
sA=1/2h=1/2×40cm=20cm=0.2m。
14.(1)60100(2)50(3)变小
三、实验探究题
15.(1)(2)倾斜或转动
(3)力臂(4)的动力臂大于阻力臂，的动力臂等于阻力臂
【解析】.(1)分析表格中的数据，可以得到一个等量关系：
(2)已经研究了水平状态，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，使指点到力的作用点的距离，不等于支点到力的作用线的距离，此时便于去研究原来的等式是否合理
(3)“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为力臂
(4)用方式提升物体比用方式省力的原因是:动滑轮的动力臂大于阻力臂，定滑轮的动力臂等于阻力臂。
四、解答题
16.(1)棒的质量为1kg；
(2)重物质量m物为1.2kg，棒对O2点的压力F为42N；
(3)左
【解析】解：如图：设棒的中心为O，则AO＝90cm，O1O＝60cm；
(1)以01为转轴，由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得到平衡方程：
m铅g AO1＝m棒g O1O，
m铅g 30cm＝m棒g 60cm，
m棒m铅2kg＝1kg；
(2)以02为转轴，平衡方程m铅g AO2＝m棒g O2O+mg 02P，
即：m铅 AO2＝m棒 O2O+m 02P，
2kg×70cm＝1kg×20cm+m×100cm，
m＝1.2kg；
F＝(m铅+m棒+m物)g＝(2kg+1kg+1.2kg)×10N/kg＝42N；
(3)随着重物左移，铅块、棒和物的总重心左移，凳面上某点E(即新支点)对棒支持力左移；
17.(1)12m；(2)150W；(3)320N
【解析】
一、选择题
1.室内垃圾桶平时桶盖关闭，使垃圾散发的异味不会飘出，使用时用脚踩踏板，桶盖开启。根据室内垃圾桶的结构示意图可确定( )
A.桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆
B.桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆
C.桶中有两个杠杆在起作用，且都是省力杠杆
D.桶中有两个杠杆在起作用，一个是省力杠杆，一个是费力杠杆
2.如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动，重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力。图中能够正确表示动力臂的是( )
A.l1 B.l2 C.l3 D.l4
3.如图所示, 平拉 F拉动物体A在 平 上匀速运动,物体B静 ,下列关于A对B的摩擦 及弹簧测 计的示数情况说法正确的是(不计绳和弹簧测 计的重)( )
A.A对B的摩擦 向 平向左
B.弹簧测 计的示数 于A对B的摩擦
C.弹簧测 计的示数等于A对B的摩擦
D.弹簧测 计的示数 于A对B的摩擦
4.如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s=1.2m、高h=0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则
A.有用功为1.35J,机械效率为75％
B.有用功为2.16J,机械效率为62.5％
C.有用功为1.35J,机械效率为62.5％
D.有用功为1.35J,机械效率为100％
5.如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m，同时物体A被竖直匀速提升了4m，用时40s，滑轮组的额外功是400J，下列说法中正确的是( )
A.动滑轮所受的重力为100N
B.物体A上升的速度是0.3m/s
C.拉力F的功率是200W
D.滑轮组的机械效率是90%
6.如图所示，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂L阻和动力F动的变化情况是
A.L阻不变，F动变大 C.L阻变大，F动变大 B.L阻不变，F动不变 D.L阻变大，F动不变
7.现有一根形变不计、长为L的铁条AB和两根横截面积相同、长度分别为La、Lb的铝条a、b，将铝条a叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La，如图所示。取下铝条a后，将铝条b按上述操作方法使铁条AB再次水平平衡，此时OB的距离为Lx.下列判断正确的是( )
A.若La＜Lb＜L，则La＜Lx成立 B.若La＜Lb＜L，则Lx成立
C.若Lb＜La，Lx＜La成立 D.若Lb＜La，则Lx成立
8.如图所示，用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升，在时间t内物体上升的高度为h(物体未拉出水面)，若物体的体积为V，水的密度为ρ，则下列算式正确的是( )
A.η= B.η= C.W有=Gh D.P有=
9.[杭州中考]如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10N，物体M的运动速度为1m/s(若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦)。那么在此过程中( )
A.物体M与地面间的摩擦力为5N B.物体M与地面间的摩擦力为10N
C.水平拉力F做功的功率为20W D.1s内滑轮对物体M做功为10J
10.重为30牛的A物体，用如图所示甲、乙两种方法被提升和水平移动。若A物体在水平面滑动时受到的摩擦力为20N，F1＝18N，F2＝8N，A物体在5s内匀速移动的距离均为0.3m，则在该过程中，下列分析正确的是( )
A.绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度大
B.F1做功比F2做功少
C.两种方法中所做的有用功一样多
D.两种方法中机械效率相同
二、填空题
11.杠杆是我们生活中一种常见的简单机械，如图所示，轻质杠杆可绕O点无摩擦转动，A点悬挂一个重为的物体，B点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，且。则______，此杠杆______是杠杆。
12.[杭州中考]小金将长为0.6m、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的后端A挂一个40N的物体，肩上支点O离后端A为0.2m，他用手压住前端B使木棒保持水平平衡，如图所示，小金的质量为50kg，则此时手压木棒的压力大小为____N，肩对木棒的支持力大小为____N，人对地面的压力大小为____N(g＝10N/kg)。
13.高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷的直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为 N.若5s内坠砣串下降了40cm。则输电线A端向左移动速度是 m/s。(g取10Nkg，不考虑钢绳的热胀冷缩)
14.如图所示为一拉杆旅行箱的示意图。将其视为杠杆，O为支点，B为重心，BC为竖直方向，A为拉杆端点。已知箱重为250N，OA为120cm，OC为24cm。
(1)图中在A点沿图示方向施加动力F，箱子静止，则动力F的力臂为________cm，大小为________N。
(2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为________N。
(3)生活中，常把箱内较重物品靠近O点摆放，这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
三、实验探究题
15.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:F1Xs1＝F2Xs2(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)
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
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:F1Xl1＝F2Xl2。杠杆的平衡条件可用于解释许多杠杆应用，如用方式提升物体比用方式省力，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)用方式提升物体比用方式省力的原因是__________________________________
四、解答题
16.张同学对建筑工地上的长臂吊车(如图甲)有些疑惑，不吊物体它能平衡，吊重物也能平衡，重物沿臂移动仍能平衡！后来他通过设计“移动支点式杠杆”模型(如图乙)弄懂了类似问题：密度及粗细都均匀的直棒AB＝1.8m，放在一个宽度为40cm的凳子上，当在棒的A端固定一个质量为2kg铅块(忽略大小)时，棒刚好绕O1点有转动的趋势(AO1＝30cm)。
(1)直棒的质量就多少？
(2)当在P处挂一重物时(PB＝10cm)，棒刚好绕O2点有转动的趋势。求重物质量及此时棒对O2点的压力F(g取10N/kg)；
(3)当悬线带着重物缓慢向A端移动时，可以认为凳面上只有某点E(即新支点)对棒有支持力。试问：随着重物左移，E点是否会移动？如会移动将向棒的哪一端移动？ 。
17.工人用如图所示装置从水井中匀速吊起一个重为800N的物体，所用拉力F为250N，20s内物体上升了6m(物体的上表面始终未露出水面)，已知动滑轮重20N，绳重及摩擦均忽略不计。求：
(1)20s内绳子自由端A移动的距离；
(2)拉力F做功的功率；
(3)物体在水中所受浮力的大小。
答案和解析
一、选择题
1.D
【解析】根据垃圾桶的工作过程分析杠杆的个数，如果动力臂大于阻力臂，那么为省力杠杆；如果动力臂小于阻力臂，那么为费力杠杆，据此分析即可。
【解答】垃圾桶由两个杠杆组成；
①杠杆CBA，支点为C，阻力为桶盖AB的重力，作用在它的重心上；CD对B点的支持力为动力。因为动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；
②杠杆DEF，支点为E，CD对D点的压力为阻力，作用在F点的压力为动力。此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。故D正确，而A.B.C错误。故选D。
2.B
【解析】由图可知，动力为拉动杠杆的力，动力作用在滑轮与杠杆之间的拉绳上，动力臂为支点到动力作用线的距离，故l2为动力臂。
3.C
4.C
【解析】W有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J；W总=Fs=1.8N×1.2m=2.16J；η=W有用/W总=1.35J/2.16J=62.5%。故选C
5.D。【解析】.解：A、物体A被提高了h＝4m，由于动滑轮随物体一起运动，动滑轮提升的高度也是h＝4m，
不计绳重和摩擦，提升动滑轮做的功为额外功，
由W额＝G动h得动滑轮重力：
G动＝＝＝100N，
但题目没有提供“不计绳重和摩擦”这一条件，动滑轮的重力不等于100N，故A错误；
B、物体上升的速度：v物＝＝＝0.1m/s，故B错误；
C、拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝900N×4m＝3600J，
拉力做的总功：
W总＝W有用+W额＝3600J+400J＝4000J，
拉力的功率：
P＝＝＝100W，故C错误；
D、滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%＝90%，故D正确。
6.C
7.A。
【解析】解：由题意可知，将铝条a叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La，
(1)如下图所示，若La＜Lb＜L，用铝条b替换铝条a就相当于在铝条a左侧放了一段长为Lb﹣La、重为Gb﹣Ga的铝条，
这一段铝条的重心距B端的长度为La，
而铁条AB和铝条a组成的整体的重心在支架原来的位置，距B端的长度为La，
要使铁条AB水平平衡，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，支架O应移到上述两个重心之间，
即La＜Lx，故A正确、B错误；
(2)如下图所示，若Lb＜La，用铝条b替换铝条a就相当于从铝条a左侧截掉一段长为La﹣Lb、重为Ga﹣Gb的铝条，
也相当于距B端Lb处施加一个竖直向上的力，其大小等于Ga﹣Gb，
由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，要使铁条AB水平平衡，支架O应向A端移动，则Lx＞La，故C错误；
由Lb＜La可知，Lx＞La，故D错误。
8.D
9.C
【解析】如图所示，n＝2，物体做匀速运动，物体M与地面间的摩擦力f＝nF＝2×10N＝20N；弹簧测力计移动的速度v′＝nv物＝2×1m/s＝2m/s，拉力F做功的功率P＝Fv′＝10N×2m/s＝20W，1s内滑轮对物体M做功W＝fs＝fv物t＝20N×1m/s×1s＝20J。
10.D
【解析】(1)根据v=nv物计算自由端绳子移动的速度大小，然后进行比较；
(2)根据s=ns物计算出自由端的移动距离，根据W=Fs计算拉力做的功，然后比较大小；
(3)提升重物时，克服物体重力做有用功，即W有=Gh；水平拉动物体时，克服摩擦做有用功，即W有=fs，计算比较即可；
(4)根据分别计算出机械效率进行比较即可。
【解答】两个物体的移动速度为：；
甲图中承担重力的绳子n=2，那么自由端F1的速度为：v1=nv物1=2×0.06m/s=0.12m/s；
甲图中承担拉力的绳子n=3，那么自由端F2的速度为：v2=nv物2=3×0.06m/s=0.18m/s；
因此速度大的是F2，故A错误；
甲图中F1移动的距离：s1=ns物1=2×0.3m=0.6m；
拉力F1做的总功为：W1=F1s1=18N×0.6m=10.8J；
乙图中F2移动的距离：s2=ns物2=3×0.3m=0.9m；
拉力F2做的总功为：W2=F2s2=8N×0.9m=7.2J；
因此F1做的功多，故B错误；
甲图中做的有用功W有1=Gh=30N×0.3m=9J；
乙图中做的有用功W有2=fs物=20N×0.3m=6J；
因此两种方法做的有用功不同，故C错误；
甲的机械效率：；
乙的机械效率：.
故D正确。
二、填空题
11.①.30②.费力
12.2060560
【解析】根据杠杆平衡条件有：F×OB＝G×OA，即：F×(0.6m－0.2m)＝40N×0.2m，所以F＝20N；即手压木棒的压力大小为20N；肩对木棒的支持力大小为F′＝F＋G＝20N＋40N＝60N；人对地面的压力大小为F″＝G人＋F′＝mg＋F′＝50kg×10N/kg＋60N＝560N
13.1×104；0.04
【解析】(1)20个坠砣的总重力：G=mg=25kg×20×10N/kg=5000N，
由图知，使用的滑轮组承担A端拉力的绳子股数n=2，
图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得G=1/2FA，
则输电线A端受到的拉力大小：
FA=2G=2×5000N=1×104N；
(2)图中坠砣挂在钢绳的自由端，则坠砣串下降高度h=2sA，
则输电线A端向左移动的距离：
sA=1/2h=1/2×40cm=20cm=0.2m。
14.(1)60100(2)50(3)变小
三、实验探究题
15.(1)(2)倾斜或转动
(3)力臂(4)的动力臂大于阻力臂，的动力臂等于阻力臂
【解析】.(1)分析表格中的数据，可以得到一个等量关系：
(2)已经研究了水平状态，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，使指点到力的作用点的距离，不等于支点到力的作用线的距离，此时便于去研究原来的等式是否合理
(3)“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为力臂
(4)用方式提升物体比用方式省力的原因是:动滑轮的动力臂大于阻力臂，定滑轮的动力臂等于阻力臂。
四、解答题
16.(1)棒的质量为1kg；
(2)重物质量m物为1.2kg，棒对O2点的压力F为42N；
(3)左
【解析】解：如图：设棒的中心为O，则AO＝90cm，O1O＝60cm；
(1)以01为转轴，由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得到平衡方程：
m铅g AO1＝m棒g O1O，
m铅g 30cm＝m棒g 60cm，
m棒m铅2kg＝1kg；
(2)以02为转轴，平衡方程m铅g AO2＝m棒g O2O+mg 02P，
即：m铅 AO2＝m棒 O2O+m 02P，
2kg×70cm＝1kg×20cm+m×100cm，
m＝1.2kg；
F＝(m铅+m棒+m物)g＝(2kg+1kg+1.2kg)×10N/kg＝42N；
(3)随着重物左移，铅块、棒和物的总重心左移，凳面上某点E(即新支点)对棒支持力左移；
17.(1)12m；(2)150W；(3)320N
【解析】