第12章：简单机械 练习题（含解析） 2021-2022学年下学期江西省人教版物理八年级期末试题选编
文档属性
| 名称 | 第12章：简单机械 练习题（含解析） 2021-2022学年下学期江西省人教版物理八年级期末试题选编 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-04-20 21:29:30 | ||
图片预览
文档简介
第12章：简单机械 练习题
一、单选题
1．（2022春·江西新余·八年级统考期末）一根轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆的中点挂一重物G，在杠杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，如图所示，力F使杠杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中，力F和它的力臂lF、重力G和它的力臂lG的变化情况是 （ ）
A．F增大，lF增大 B．F减小，lF增大
C．G不变，lG减小 D．G不变，lG增大
2．（2022春·江西宜春·八年级统考期末）生活中处处有科学，日常生活中的许多物品和工具在使用过程中应用到杠杆原理。以下日常工具，在使用时属于省力杠杆的是（ ）
A．托盘天平 B．筷子
C．核桃钳 D．食品夹
3．（2022春·江西赣州·八年级统考期末）如图，重为的物体在的水平拉力作用下，以的速度沿水平地面向左匀速直线运动了，滑轮组的机械效率为，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为 B．有用功为
C．物体与地面的摩擦力为 D．拉力的功率为
二、填空题
4．（2022春·江西赣州·八年级统考期末）如图所示的钢丝钳是_______杠杆（选填“省力”或“费力”），剪铁丝时动力臂长为10cm，阻力臂长为2cm，若铁丝被剪断需要800N的力，小明至少用_________N的力才能将铁丝剪断．
5．（2022春·江西上饶·八年级校考期末）如图，皮划艇运动员用桨向后划水时，桨是___________杠杆（选填“省力”“等臂”或“费力”），如图所示的轻质直角曲杆AOCB可绕O点转动，A点挂一重物，若在B点分别施加力F1、F2、F3、F4，使杠杆在图示位置平衡，则这四个力中最小的是___________。
6．（2022春·江西萍乡·八年级统考期末）小张用如图所示的杠杆把重物从A位置绕O点无摩擦缓慢地提升到B位置．在提升重物的过程中，动力F的方向始终垂直于杠杆，F大小的变化情况是_____，该杠杆是_____（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆．
7．（2022春·江西吉安·八年级统考期末）用一个动滑轮将重200N的物体匀速提起，动力臂是__(用图中的字母表示)；若不改变力的大小，通过向下施加拉力就能将重物提起，则需再增加一个__滑轮即可实现。
三、作图题
8．（2022春·江西宜春·八年级校考期末）如图所示杠杆的B点挂一个重物，在A点施加一个最小的动力使杠杆平衡，请画出最小的动力F1以及杠杆受到的阻力F2。
四、实验题
9．（2022春·江西赣州·八年级统考期末）【探究名称】探究杠杆的平衡条件
【猜想与假设】
猜想一：动力×动力臂=阻力×阻力臂；
猜想二：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。
【设计实验与进行实验】
（1）如图甲所示，应将杠杆两端的螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡；
（2）如图乙所示，小明同学挂上钩码并调节钩码的位置，使杠杆水平平衡，记录的数据如下表：
（3）改变钩码的______和钩码的位置，重复上述实验两次，记录的数据如下表：
实验次数 动力 间距离/ 阻力 间距离/
小明 1 1.0 5 0.5 10
2 1.5 10 1.0 15
3 1.0 10 2.0 5
小红和小明 4 0.8 15 1.0 10
5 1.4 15 1.0 10
【分析与论证】
根据小明同学的数据可验证猜想______（选填“二”或“一和二”）是正确的。而小红同学则认为小明同学每组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用点的距离，具有一定的特殊性，还应改变动力或阻力的______进行实验；
于是，小红同学协助小明同学按图丙方式进行实验，获得表中后两组数据。综合分析表中数据可验证猜想______是错误的。若要验证另一种猜想是否正确，必须添加的测量工具是______。通过以上研究，小明同学真正理解了力臂是支点到______的距离。
10．（2022春·江西吉安·八年级统考期末）在“探究杠杆平衡条件的实验”中。
（1）如图甲所示，此时静止的杠杆处于___________（选填“平衡”或“不平衡”）状态；要使杠杆水平平衡，则应将平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）端调节；
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂2个钩码。要使杠杆在水平位置平衡，应在C点挂___________个相同的钩码或者在B点施加一个向___________（选填“上”或“下”）的力；
（3）小明继续探究：保持A点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂l1和动力F1的数据，绘制了l1-F1的关系图像，如图丙所示。请根据图像推算，当l1为0.6m时，F1为___________N；
（4）完成如图丁实验后，小明利用杠杆的平衡条件原理来计算杠杆的质量；
①若以杠杆上的C位置为支点，在C的右侧挂质量为m的钩码，左右移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡；
②用刻度尺测出此时钩码悬挂位置D点到C点的距离l1和___________点到C点的距离l2；
③根据杠杆的平衡条件。可以计算出杠杆的质量m杆=___________（用题中所给物理量符号表示）。
11．（2022春·江西赣州·八年级统考期末）杆秤是一种称量质量的常用工具，小廖找到一把带有秤砣的杆秤，向爷爷请教了杆秤的几个部件名称（如图甲所示），初步掌握了使用方法并进行了尝试：不挂重物，提住秤钮，当秤砣移动至定盘星处时，秤杆恰能处于平衡状态：将被称重物挂在秤钩上，移动秤砣悬线位置直至秤杆平衡，通过杆身刻度直接读出重物质量。
（1）分析可知，杆秤属于_______这种简单机械，它主要利用了_______这一物理原理来工作的；
（2）小廖发现系秤砣的绳子较长且有一段磨损严重，他把这部分剪去，将剩余部分绳子接好挂在秤杆上使用，这会导致测量的结果_______（偏大/不变/偏小）；
（3）小廖发现市面上多数杆秤有两个秤钮及两个量程（如图乙所示），使用秤组_______（A/B）时的量程较大；
（4）小廖找来一把刻度尺，想不借助其它器材测量出秤砣的质量，请帮他写出必要的测量步骤，并用所测得的物理量符号表示出秤砣质量的表达式；必要的步骤：_______；秤砣质量表达式：_______。
12．（2022春·江西九江·八年级统考期末）小红和小婷同学在“探究杠杆的平衡条件”实验中，如题图所示，所用的器材有：支架，刻度均匀的杠杆（每小格为1cm），细线，重0.5N的钩码若干。
（1）实验前，杠杆在支架上静止时如图甲所示，此时杠杆处于_______（选填“平衡”或“非平衡”）状态；
（2）接下来，她们应将杠杆左端的平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，便于_______；
（3）杠杆调节在水平位置平衡后，她们分别在杠杆两端加减、移动钩码，每次使杠杆在水平位置重新平衡后，将实验测量的数据记录在下表中，请你帮她们将表头栏目补充完整；
次数 ①_______ 动力臂l1/cm 阻力F2/N ②_______
1 1.5 2 1 3
2
3
（4）小红通过对数据分析后，得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。与小婷交流后，小婷为了证明她的结论是错误的，在图乙的基础上，做了如图丙的实验，弹簧测力计的示数如图丁所示，示数为_______N；该实验_______（选填“能”或“不能”）说明小红的结论是错误的；
（5）她们经过多次实验后得出正确结论，即杠杆的平衡条件是：_______。
13．（2022春·江西赣州·八年级统考期末）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示。
序号 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30
3 6 10 2.2 30 90.9%
4 6 10 2.2 45 90.9%
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做______运动；
（2）如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重为______N；
（3）第2次实验时所做的有用功为______J，滑轮组的机械效率是______；
（4）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越______（选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高。分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度______（选填“有关”或“无关”）；
（5）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是______。
A．增大绳重
B．减轻动滑轮重
C．加快物体提升的速度
14．（2022春·江西萍乡·八年级统考期末）某实验小组的同学用如图甲所示的器材，探究影响滑轮组机械效率的因素。
（1）要提起图甲中的重物，请完成滑轮组的绕线要求最省力___________；
（2）该实验小组的同学将图甲中的物体换成钩码，采用图乙所示的绕线方法，测得滑轮组的机械效率如下表所示：
实验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 拉力F/N 拉力F通过距离s/m 机械效率η/%
1 0.5 0.20 0.42 0.40 60
2 1.00 0.20 0.75 0.40
3 1.50 0.20 1.05 0.40 71
4 2.00 0.20 1.38 0.40 72
5 2.50 0.20 1.68 0.40 74
第二次实验，滑轮组的机械效率η2=___________%计算结果保留整数位；
（3）根据以上信息，可以得出：相同的滑轮组随着提升物重的增加，滑轮组的机械效率___________ ；（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（4）在某一次测量中，将图乙中F的方向改为图丙所示，其它条件不变，滑轮组的机械效率___________改变；（选填“会”或“不会”）
（5）学习了功与机械后，有的同学认为：“使用任何机械都不能省功”。你认为这句话是___________的（选填“正确”或“错误”）。使用滑轮组的优点是___________。
五、计算题
15．（2022春·江西九江·八年级统考期末）如图所示，一块质量为45kg的质地均匀水泥预制板放在水平地面上，长、宽、厚分别是100cm，30cm，50cm，求：g取10N/kg
（1）预制板受到的重力；
（2）一个质量60kg的人站在预制板中央，双脚总面积为500cm2，预制板对地面的压强是多少？
（3）若按图中所示用始终竖直向上的力F将预制板的一端缓缓抬起，力F为多少？
16．（2022春·江西吉安·八年级统考期末）如图所示是某人挑担站立时的示意图，扁担AB长为L，A端所挂物体重为G1，B端所挂物重为G2，人自重为G3，每只脚与地面的接触面积都为S。O为肩头对扁担的支撑点。现扁担处于水平平衡，扁担自重不计。求：
（1）OA的长度；
（2）人脚对地面的压强。
17．（2022春·江西上饶·八年级校考期末）北京特警毛卫东以8小时01分的成绩打破平板支撑吉尼斯世界纪录。已知他的身高1.78米，质量为80千克，图是他在做平板支撑时的示意图。（g=10牛/千克）求：
(1)他所受的重力
(2)做平板支撑时上臂对身体的支持力
18．（2022春·江西赣州·八年级统考期末）如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：
（1）动滑轮重；
（2）绳自由端的移动速度为多大？
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？
19．（2022春·江西萍乡·八年级统考期末）如图乙所示是一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物；已知，。用它把质量为，底面积为的货物G匀速提起，（g=10N/kg）求：
（1）起吊前，当货物静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？
（2）若起重机自重不计，吊起货物时为使起重机不翻倒，右边的配重至少为多少千克？
（3）如果起重机吊臂前端是由如图甲所示的滑轮组组成，动滑轮总重，绳重和摩擦不计。如果拉力的功率为，则把的货物匀速提高，拉力F的大小是多少？需要多少时间？
20．（2022春·江西吉安·八年级统考期末）如图所示，工人师傅用150N的拉力，使重为1000N的物体以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍。不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。求：
（1）工人师傅拉力的功率；
（2）动滑轮的重；
（3）若物重增大到2000N，则滑轮组的机械效率是多少？
21．（2022春·江西赣州·八年级统考期末）如图所示，在4N的水平拉力F作用下，重30N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体在水平地面上匀速运动时，受到地面对它的摩擦力为5N，求：
（1）A处拉力大小；
（2）若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s，A处拉力所做的功是多少；
（3）滑轮组的机械效率为多少。
22．（2022春·江西吉安·八年级统考期末）用如图甲所示的滑轮组从水中提升体积为3×10-3m3、质量为76kg的物体M，在物体M未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小，g取10N/kg。求：
（1）物体M受到水的浮力；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组提升重物所做的有用功；
（4）滑轮组提升重物的机械效率。
23．（2022春·江西赣州·八年级统考期末）如图所示，斜面长5m，高3m，小明用绳子沿斜面将重为100N的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为80N，绳重不计。求：
（1）小明做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）木块与斜面间的摩擦力。
参考答案：
1．D
【详解】杠杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中，支点到力F作用线的垂直距离在变短，即动力臂lF变短，支点到重力作用线的垂直距离在变长，即阻力臂lG变长，由杠杆平衡条件可知，在G不变，lG变长，lF变短，则F变大。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．C
【详解】A．天平使用时动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故A不符合题意；
B．筷子使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B不符合题意；
C．核桃钳使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C符合题意；
D．食品夹使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
3．D
【详解】由图可知，滑轮组绳子的有效股数
A．由可得，物体运动的距离
则绳子自由端移动的距离
故A错误；
B．拉力做的总功
由可得，有用功
故B错误；
C．由可知，物体与地面间的摩擦力
故C错误；
D．拉力的功率
故D正确。
故选D。
4． 省力 160
【详解】生活中的杠杆分为三类：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．
如图所示的钢丝钳动力臂大于阻力臂为省力杠杆；
杠杆在使用过程中，动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一，故小明至少用160N的力才能将铁丝剪断．
5． 费力 F3
【详解】[1]由图中可知，船桨在使用时，动力臂小于阻力臂，故是费力杠杆。
[2]由力臂的定义可知，力臂为支点到力的作用线的垂线段，当杠杆平衡时，由杠杆的平衡条件可得
动力×动力臂=阻力×阻力臂
因阻力与阻力臂不变，要使动力最小，则对应的动力臂应最大，由图中可知，最大动力臂为OB，故可知最小的动力为F3。
6． 先变大、后变小 省力
【分析】力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变；由位置A拉到位置B，阻力不变，阻力力臂先变大，到水平位置最大，后变小，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析动力变化情况．
【详解】图中杠杆，当拉力与杠杆垂直时，动力臂长度为杠杆的长度，阻力臂为支点O到重力作用线的距离，动力臂长度大于阻力臂长度，所以是省力杠杆；
将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B，动力臂不变，阻力不变，阻（重力）力臂先变大，水平位置最大，后变小，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析，动力先变大、后变小．
7． l1 定
【分析】支点到动力作用线的距离为动力臂；定滑轮可以改变力的方向。
【详解】[1]使用动滑轮时，绳端的拉力为动力，支点到动力作用线的距离为动力臂，故l1是动力臂。
[2]由定滑轮的特点可知，若不改变力的大小，通过向下施加拉力就能将重物提起，则需再增加一个定滑轮即可实现。
8．
【详解】线段OA即为最长的力臂，过A点作OA的垂线即为动力F1的作用线，方向垂直OA向上；阻力F2是重物对杠杆的拉力，方向竖直向下，如下图
9． 左 数量 一和二 方向 二 刻度尺 力的作用线
【详解】（1）[1]如图甲所示，杠杆的右端下沉，说明杠杆的重心在支点的右端，故应将杠杆的重心向左调节，即两端的螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡。
（3）[2]小明的实验中，动力和阻力均为钩码的重力，第3次实验数据和第1次数据相比，动力和阻力及OB、OA间的距离都发生了改变，即改变钩码的数量和钩码的位置，重复上述实验两次，记录的数据如下表。
[3]小明的实验中，因杠杆始终在水平位置平衡，由重力的方向竖直向下和力臂的定义，动力臂即间距离，阻力臂即间距离，在第 1次实验中
第2次和第3次实验中
故小明同学的数据可验证猜想一和二是正确的。
[4]而小红同学则认为小明同学每组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用点的距离，具有一定的特殊性，当动力或阻力的方向与杠杆不垂直时，力臂则不等于支点到力的作用点的距离，故还应改变动力或阻力的方向进行实验。
[5]小红同学协助小明同学按图丙方式进行实验，根据
故可验证猜想二是错误的。
[6]若要验证另一种猜想是否正确，即力的方向与杠杆不垂直的情况，因此时动力臂不等于支点到力的作用点的距离，为了测量动力臂的大小，故必须添加测量长度的工具是刻度尺。
[7]通过以上研究可知力臂不是支点到力的作用点的距离，小明同学真正理解了力臂是支点到力的作用线的距离。
10． 平衡 左 4 上 0.5 A
【详解】（1）[1]由图甲可知，杠杆静止，此时杠杆处于平衡状态。
[2]由图甲可知，杠杆左端上翘，右端下沉，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节。
（2）[3][4]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件可知
即
解得
故C点需挂4个钩码。
根据力的作用效果可，知在B点施加向上的力，才能使杠杆在水平位置平衡。
（3）[5]由图丙可知，动力臂l1和动力F1成反比，二者的乘积为
则当l1为0.6m时，拉力
（4）[6][7]由题意可知，要利用杠杆的平衡条件原理来计算杠杆的质量，需要知道钩码的质量和两侧力臂的长度。已知钩码的质量m，用刻度尺测出此时钩码悬挂位置D点到C点的距离l1和A点到C点的距离l2。由图丁可知，杠杆重心到C点的距离
根据杠杆的平衡条件可知
则杠杆的质量
11． 杠杆 杠杆平衡条件 偏大 B 见解析
【详解】（1）[1][2]分析可知，杆秤有动力、阻力、支点，这是属于杠杆这种简单机械；它在工作过程，动力与动力臂的积大小等于阻力与阻力臂的积，这是利用了杠杆平衡条件这一物理原理来工作的。
（2）[3]由题意可知，他把这部分剪去，则秤砣对杆秤的作用力会变小，力和力臂的乘积变小，因为没有改变阻力、阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力变小，故导致测量结果偏大。
（3）[4]观察图乙，选择秤组B时，B作为支点，这时秤砣距离支点的距离较大，力臂较大，则选择秤组B时的量程较大。
（4）[5]必要步骤：①在称钩上挂一个重物，调节秤砣，使杆秤平衡，读出杆身刻度示数为m；②秤钮到称钩所在线的距离L2，测量秤钮到秤砣所在线的距离L1。
[6]杆身刻度示数为m为重物质量，设秤砣质量为，根据杠杆的平衡条件可知
化简可得秤砣质量
12． 平衡 左 测量力臂的长度 动力F1/N 动力臂l2/cm 2.2 能 动力与动力臂乘积等于阻力与阻力臂的乘积
【详解】（1）[1]实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，杠杆右端下沉，此时杠杆处于静止状态，杠杆处于平衡状态。
（2）[2]此时的杠杆左端高右端低，因此应将杠杆左端的平衡螺母向高的一侧调节，即向左调节。
[3]当杠杆在水平位置平衡后，所挂钩码位置到杠杆支点的距离即为力臂的长度，所以此时便于测量力臂的长度。
（3）[4][5]实验中，需要测量动力和动力臂的大小，还需要测量阻力和阻力臂的大小，根据杠杆杠杆的平衡条件和表格中数据可知
因此，以上表格两处应填“动力F1/N”和“动力臂l2/cm”。
（4）[6]弹簧测力计的分度值为0.02N，故此时示数为2.2N。
[7]此时的杠杆处于平衡状态，但按照向红的思路可得下列式子
由此可知，该实验能证明小红结论是错误的。
（5）[8]根据杠杆的平衡条件可知，当动力与动力臂乘积等于阻力与阻力臂的乘积时，杠杆将处于平衡状态。
13． 匀速直线 0.4 40 88.9% 大 无关 B
【详解】（1）[1]缓慢拉动弹簧测力计使钩码做匀速直线时，绳子自由端也做匀速直线运动，钩码处于平衡状态，绳子拉力等于钩码重力，由二力平衡可知此时弹簧测力计示数等于绳子张力，可准确测出绳子拉力的大小。
（2）[2]由图可知绳子段数n=3，忽略绳重和摩擦时有
得动滑轮重力
G动=3F-G=0.8N3-2N=0.4N
（3）[3]有用功
W有=Gh=4N0.1m=0.4J
[4] 机械效率
（4）[5]分析表中数据，机械效率分别为83.3%、88.9%、90.9%，由此可知钩码重力越大机械效率越高。
[6]3、4次实验绳子自由端分别移动了0.3m、0.4m，而机械效率均为90.9%，由此可知机械效率与钩码上升的高度无关。
（5）[7]分析机械效率可知
G动减小时机械效率增大，故AC不符合题意，B符合题意。
14． 67 增大 不会 正确 既能省力又能改变力的方向
【详解】（1）[1]分析可知，滑轮组最省力的绕法是由三段绳子承担物重，故其绕绳如下
（2）[2]第二次实验，滑轮组的机械效率为
（3）[3]由表格数据知，同一滑轮组，随着物重的增大，滑轮组的机械效率逐渐增大。
（4）[4]读图可知，绳端最后绕过的是定滑轮，定滑轮只改变力的方向，不影响力的大小，因此，拉力的最终方向不影响力的大小变化，机械效率当然也就不会变化。
（5）[5]根据功的原理可知，任何机械都不可避免地做额外功，因此任何机械都不能省功。
[6]由于滑轮组由动滑轮和定滑轮组成，定滑轮可以改变力的方向但是不能省力，而动滑轮可以省力却不能改变力的方向，将两者结合起来，可以起到既能省力又能改变力的方向的好处。
15．（1）450N；（2）；（3）225N
【详解】解：（1）预制板受的重力为
（2）受力面积为
地面受到预制板的压力为
地面受到预制板的压强为
（3）若按图中所示竖直向上将它的一端缓缓台起，可将预制板看成杠杆，支点在它的另一端与地面接触的地方，阻力为预制板自身的重力，根据杠杆的平衡条件可知得
且，则力F为
答：（1）预制板受的重力为450N；
（2）地面受到预制板的压强为；
（3）若按图中所示竖直向上将它的一端缓缓台起，F为225N。
16．（1）；（2）
【详解】解：（1）扁担处于水平平衡，根据杠杆的平衡条件可知，则有
OA的长度为
（2）人脚对地面的压力为
人脚对地面的压强为
答：（1）OA的长度为；
（2）人脚对地面的压强为。
17．(1)800N；(2)640N
【详解】(1)他所受的重力
G=mg=80kg×10N/kg=800N
(2)依题意可知，支点在他脚尖与地面的接触处。则
l2=1.5m－0.3m=1.2m
l1=1.5m
F2=G=800N
由杠杆平衡条件F1l1=F2l2得到
F1×1.5m=800N×1.2m
F1=640N
答：(1)他所受的重力是800N；
(2)做平板支撑时上臂对身体的支持力是640N。
18．（1）120N；（2）0.3m/s；（3）250N
【详解】解：（1）由图可知，承担重物的绳子股数n=3，所以绳端的拉力为
变形可得，动滑轮的重力为
G动=3F-G=3×200N-480N=120N
（2）物体移动的速度为
自由端移动的速度为
；
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力
答：（1）动滑轮重为120N；
（2）绳自由端的移动速度为；
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少为250N。
19．（1）；（2）；（3），80s
【详解】解：（1）货物对水平地面的压力
F=G=mg=2.3×103kg×10N/kg=2.3×104N
则对地面的压强
（2）由杠杆平衡条件可得
OA×mg=OB×m0g
所以，右边配重
（3）由图甲可知滑轮组绳子的有效股数为3根，由于绳重和摩擦不计。则拉力
由于绳端移动的距离
s=3h=3×20m=60m
则总功
W=Fs=8000N×60m=4.8×105J
由 得，需要的时间
答：（1）起吊前，当货物静止在水平地面时，它对地面的压强是4.6×104J；
（2）若起重机自重不计，吊起货物时为使起重机不翻倒，右边的配重m0至少为6.9×103kg；
（3）拉力的大小是8000N；需要80s的时间。
20．（1）60W；（2）100N；（3）80％
【详解】解：（1）该滑轮组动滑轮上有两段绳子承载，整个过程克服摩擦力做功。绳端移动的速度
拉力做功的功率
（2）根据F=，动滑轮重力为
G动=nF-f=nF-0.2G=2×150N-0.2×1000N=100N
（3）若物重增大到2000N，则此时物体与地面之间的摩擦力
绳端拉力
滑轮组的机械效率
答：（1）工人师傅拉力的功率为60W；
（2）动滑轮重力为100N；
（3）滑轮组的机械效率为80％。
21．（1）5N；（2）5J；（3）62.5%
【详解】解：（1）物体沿水平地面做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则A处拉力
（2）由
可得，拉力端移动的距离
由图可知，n=2，物体运动的距离
A处拉力所做的功
（3）使用滑轮组时拉力做的总功
滑轮组的机械效率
答：（1）A处拉力大小为5N；
（2）若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s，A处拉力所做的功是5J；
（3）滑轮组的机械效率为62.5%。
22．（1）30N；（2）400W；（3）7300J；（4）91.25%
【详解】解：（1）在物体M未露出水面，排开水的体积
物体M受到的浮力
（2）将物体M匀速提升10m所用的时间
由乙图像知，当做功的时间20s时，拉力做的功为8000J，拉力做功的功率
（3）物体被匀速提升，受到的滑轮组对物体拉力、浮力与物体的重力平衡，滑轮组对对物体拉力
滑轮组对物体拉力做的功是有用功，所以有用功
（4）滑轮组提升重物的机械效率
答：（1）物体M受到水的浮力为30N；
（2）拉力做功的功率为400W；
（3）滑轮组提升重物所做的有用功为7300J；
（4）滑轮组提升重物的机械效率为91.25%。
23．（1）300J；（2）75%；（3）20N
【详解】解：（1）小明做的有用功为
（2）拉力所做的功，即为总功
那么，斜面的机械效率为
（3）摩擦力所做的功为额外功，额外功为
摩擦力为
答：（1）小明做的有用功为300J；
（2）斜面的机械效率为75%；
（3）木块与斜面间的摩擦力为20N。
一、单选题
1．（2022春·江西新余·八年级统考期末）一根轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆的中点挂一重物G，在杠杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，如图所示，力F使杠杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中，力F和它的力臂lF、重力G和它的力臂lG的变化情况是 （ ）
A．F增大，lF增大 B．F减小，lF增大
C．G不变，lG减小 D．G不变，lG增大
2．（2022春·江西宜春·八年级统考期末）生活中处处有科学，日常生活中的许多物品和工具在使用过程中应用到杠杆原理。以下日常工具，在使用时属于省力杠杆的是（ ）
A．托盘天平 B．筷子
C．核桃钳 D．食品夹
3．（2022春·江西赣州·八年级统考期末）如图，重为的物体在的水平拉力作用下，以的速度沿水平地面向左匀速直线运动了，滑轮组的机械效率为，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为 B．有用功为
C．物体与地面的摩擦力为 D．拉力的功率为
二、填空题
4．（2022春·江西赣州·八年级统考期末）如图所示的钢丝钳是_______杠杆（选填“省力”或“费力”），剪铁丝时动力臂长为10cm，阻力臂长为2cm，若铁丝被剪断需要800N的力，小明至少用_________N的力才能将铁丝剪断．
5．（2022春·江西上饶·八年级校考期末）如图，皮划艇运动员用桨向后划水时，桨是___________杠杆（选填“省力”“等臂”或“费力”），如图所示的轻质直角曲杆AOCB可绕O点转动，A点挂一重物，若在B点分别施加力F1、F2、F3、F4，使杠杆在图示位置平衡，则这四个力中最小的是___________。
6．（2022春·江西萍乡·八年级统考期末）小张用如图所示的杠杆把重物从A位置绕O点无摩擦缓慢地提升到B位置．在提升重物的过程中，动力F的方向始终垂直于杠杆，F大小的变化情况是_____，该杠杆是_____（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆．
7．（2022春·江西吉安·八年级统考期末）用一个动滑轮将重200N的物体匀速提起，动力臂是__(用图中的字母表示)；若不改变力的大小，通过向下施加拉力就能将重物提起，则需再增加一个__滑轮即可实现。
三、作图题
8．（2022春·江西宜春·八年级校考期末）如图所示杠杆的B点挂一个重物，在A点施加一个最小的动力使杠杆平衡，请画出最小的动力F1以及杠杆受到的阻力F2。
四、实验题
9．（2022春·江西赣州·八年级统考期末）【探究名称】探究杠杆的平衡条件
【猜想与假设】
猜想一：动力×动力臂=阻力×阻力臂；
猜想二：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。
【设计实验与进行实验】
（1）如图甲所示，应将杠杆两端的螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡；
（2）如图乙所示，小明同学挂上钩码并调节钩码的位置，使杠杆水平平衡，记录的数据如下表：
（3）改变钩码的______和钩码的位置，重复上述实验两次，记录的数据如下表：
实验次数 动力 间距离/ 阻力 间距离/
小明 1 1.0 5 0.5 10
2 1.5 10 1.0 15
3 1.0 10 2.0 5
小红和小明 4 0.8 15 1.0 10
5 1.4 15 1.0 10
【分析与论证】
根据小明同学的数据可验证猜想______（选填“二”或“一和二”）是正确的。而小红同学则认为小明同学每组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用点的距离，具有一定的特殊性，还应改变动力或阻力的______进行实验；
于是，小红同学协助小明同学按图丙方式进行实验，获得表中后两组数据。综合分析表中数据可验证猜想______是错误的。若要验证另一种猜想是否正确，必须添加的测量工具是______。通过以上研究，小明同学真正理解了力臂是支点到______的距离。
10．（2022春·江西吉安·八年级统考期末）在“探究杠杆平衡条件的实验”中。
（1）如图甲所示，此时静止的杠杆处于___________（选填“平衡”或“不平衡”）状态；要使杠杆水平平衡，则应将平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）端调节；
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂2个钩码。要使杠杆在水平位置平衡，应在C点挂___________个相同的钩码或者在B点施加一个向___________（选填“上”或“下”）的力；
（3）小明继续探究：保持A点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂l1和动力F1的数据，绘制了l1-F1的关系图像，如图丙所示。请根据图像推算，当l1为0.6m时，F1为___________N；
（4）完成如图丁实验后，小明利用杠杆的平衡条件原理来计算杠杆的质量；
①若以杠杆上的C位置为支点，在C的右侧挂质量为m的钩码，左右移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡；
②用刻度尺测出此时钩码悬挂位置D点到C点的距离l1和___________点到C点的距离l2；
③根据杠杆的平衡条件。可以计算出杠杆的质量m杆=___________（用题中所给物理量符号表示）。
11．（2022春·江西赣州·八年级统考期末）杆秤是一种称量质量的常用工具，小廖找到一把带有秤砣的杆秤，向爷爷请教了杆秤的几个部件名称（如图甲所示），初步掌握了使用方法并进行了尝试：不挂重物，提住秤钮，当秤砣移动至定盘星处时，秤杆恰能处于平衡状态：将被称重物挂在秤钩上，移动秤砣悬线位置直至秤杆平衡，通过杆身刻度直接读出重物质量。
（1）分析可知，杆秤属于_______这种简单机械，它主要利用了_______这一物理原理来工作的；
（2）小廖发现系秤砣的绳子较长且有一段磨损严重，他把这部分剪去，将剩余部分绳子接好挂在秤杆上使用，这会导致测量的结果_______（偏大/不变/偏小）；
（3）小廖发现市面上多数杆秤有两个秤钮及两个量程（如图乙所示），使用秤组_______（A/B）时的量程较大；
（4）小廖找来一把刻度尺，想不借助其它器材测量出秤砣的质量，请帮他写出必要的测量步骤，并用所测得的物理量符号表示出秤砣质量的表达式；必要的步骤：_______；秤砣质量表达式：_______。
12．（2022春·江西九江·八年级统考期末）小红和小婷同学在“探究杠杆的平衡条件”实验中，如题图所示，所用的器材有：支架，刻度均匀的杠杆（每小格为1cm），细线，重0.5N的钩码若干。
（1）实验前，杠杆在支架上静止时如图甲所示，此时杠杆处于_______（选填“平衡”或“非平衡”）状态；
（2）接下来，她们应将杠杆左端的平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，便于_______；
（3）杠杆调节在水平位置平衡后，她们分别在杠杆两端加减、移动钩码，每次使杠杆在水平位置重新平衡后，将实验测量的数据记录在下表中，请你帮她们将表头栏目补充完整；
次数 ①_______ 动力臂l1/cm 阻力F2/N ②_______
1 1.5 2 1 3
2
3
（4）小红通过对数据分析后，得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。与小婷交流后，小婷为了证明她的结论是错误的，在图乙的基础上，做了如图丙的实验，弹簧测力计的示数如图丁所示，示数为_______N；该实验_______（选填“能”或“不能”）说明小红的结论是错误的；
（5）她们经过多次实验后得出正确结论，即杠杆的平衡条件是：_______。
13．（2022春·江西赣州·八年级统考期末）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示。
序号 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30
3 6 10 2.2 30 90.9%
4 6 10 2.2 45 90.9%
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做______运动；
（2）如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重为______N；
（3）第2次实验时所做的有用功为______J，滑轮组的机械效率是______；
（4）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越______（选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高。分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度______（选填“有关”或“无关”）；
（5）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是______。
A．增大绳重
B．减轻动滑轮重
C．加快物体提升的速度
14．（2022春·江西萍乡·八年级统考期末）某实验小组的同学用如图甲所示的器材，探究影响滑轮组机械效率的因素。
（1）要提起图甲中的重物，请完成滑轮组的绕线要求最省力___________；
（2）该实验小组的同学将图甲中的物体换成钩码，采用图乙所示的绕线方法，测得滑轮组的机械效率如下表所示：
实验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 拉力F/N 拉力F通过距离s/m 机械效率η/%
1 0.5 0.20 0.42 0.40 60
2 1.00 0.20 0.75 0.40
3 1.50 0.20 1.05 0.40 71
4 2.00 0.20 1.38 0.40 72
5 2.50 0.20 1.68 0.40 74
第二次实验，滑轮组的机械效率η2=___________%计算结果保留整数位；
（3）根据以上信息，可以得出：相同的滑轮组随着提升物重的增加，滑轮组的机械效率___________ ；（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（4）在某一次测量中，将图乙中F的方向改为图丙所示，其它条件不变，滑轮组的机械效率___________改变；（选填“会”或“不会”）
（5）学习了功与机械后，有的同学认为：“使用任何机械都不能省功”。你认为这句话是___________的（选填“正确”或“错误”）。使用滑轮组的优点是___________。
五、计算题
15．（2022春·江西九江·八年级统考期末）如图所示，一块质量为45kg的质地均匀水泥预制板放在水平地面上，长、宽、厚分别是100cm，30cm，50cm，求：g取10N/kg
（1）预制板受到的重力；
（2）一个质量60kg的人站在预制板中央，双脚总面积为500cm2，预制板对地面的压强是多少？
（3）若按图中所示用始终竖直向上的力F将预制板的一端缓缓抬起，力F为多少？
16．（2022春·江西吉安·八年级统考期末）如图所示是某人挑担站立时的示意图，扁担AB长为L，A端所挂物体重为G1，B端所挂物重为G2，人自重为G3，每只脚与地面的接触面积都为S。O为肩头对扁担的支撑点。现扁担处于水平平衡，扁担自重不计。求：
（1）OA的长度；
（2）人脚对地面的压强。
17．（2022春·江西上饶·八年级校考期末）北京特警毛卫东以8小时01分的成绩打破平板支撑吉尼斯世界纪录。已知他的身高1.78米，质量为80千克，图是他在做平板支撑时的示意图。（g=10牛/千克）求：
(1)他所受的重力
(2)做平板支撑时上臂对身体的支持力
18．（2022春·江西赣州·八年级统考期末）如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：
（1）动滑轮重；
（2）绳自由端的移动速度为多大？
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？
19．（2022春·江西萍乡·八年级统考期末）如图乙所示是一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物；已知，。用它把质量为，底面积为的货物G匀速提起，（g=10N/kg）求：
（1）起吊前，当货物静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？
（2）若起重机自重不计，吊起货物时为使起重机不翻倒，右边的配重至少为多少千克？
（3）如果起重机吊臂前端是由如图甲所示的滑轮组组成，动滑轮总重，绳重和摩擦不计。如果拉力的功率为，则把的货物匀速提高，拉力F的大小是多少？需要多少时间？
20．（2022春·江西吉安·八年级统考期末）如图所示，工人师傅用150N的拉力，使重为1000N的物体以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍。不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。求：
（1）工人师傅拉力的功率；
（2）动滑轮的重；
（3）若物重增大到2000N，则滑轮组的机械效率是多少？
21．（2022春·江西赣州·八年级统考期末）如图所示，在4N的水平拉力F作用下，重30N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体在水平地面上匀速运动时，受到地面对它的摩擦力为5N，求：
（1）A处拉力大小；
（2）若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s，A处拉力所做的功是多少；
（3）滑轮组的机械效率为多少。
22．（2022春·江西吉安·八年级统考期末）用如图甲所示的滑轮组从水中提升体积为3×10-3m3、质量为76kg的物体M，在物体M未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小，g取10N/kg。求：
（1）物体M受到水的浮力；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组提升重物所做的有用功；
（4）滑轮组提升重物的机械效率。
23．（2022春·江西赣州·八年级统考期末）如图所示，斜面长5m，高3m，小明用绳子沿斜面将重为100N的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为80N，绳重不计。求：
（1）小明做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）木块与斜面间的摩擦力。
参考答案：
1．D
【详解】杠杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中，支点到力F作用线的垂直距离在变短，即动力臂lF变短，支点到重力作用线的垂直距离在变长，即阻力臂lG变长，由杠杆平衡条件可知，在G不变，lG变长，lF变短，则F变大。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．C
【详解】A．天平使用时动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故A不符合题意；
B．筷子使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B不符合题意；
C．核桃钳使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C符合题意；
D．食品夹使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
3．D
【详解】由图可知，滑轮组绳子的有效股数
A．由可得，物体运动的距离
则绳子自由端移动的距离
故A错误；
B．拉力做的总功
由可得，有用功
故B错误；
C．由可知，物体与地面间的摩擦力
故C错误；
D．拉力的功率
故D正确。
故选D。
4． 省力 160
【详解】生活中的杠杆分为三类：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．
如图所示的钢丝钳动力臂大于阻力臂为省力杠杆；
杠杆在使用过程中，动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一，故小明至少用160N的力才能将铁丝剪断．
5． 费力 F3
【详解】[1]由图中可知，船桨在使用时，动力臂小于阻力臂，故是费力杠杆。
[2]由力臂的定义可知，力臂为支点到力的作用线的垂线段，当杠杆平衡时，由杠杆的平衡条件可得
动力×动力臂=阻力×阻力臂
因阻力与阻力臂不变，要使动力最小，则对应的动力臂应最大，由图中可知，最大动力臂为OB，故可知最小的动力为F3。
6． 先变大、后变小 省力
【分析】力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变；由位置A拉到位置B，阻力不变，阻力力臂先变大，到水平位置最大，后变小，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析动力变化情况．
【详解】图中杠杆，当拉力与杠杆垂直时，动力臂长度为杠杆的长度，阻力臂为支点O到重力作用线的距离，动力臂长度大于阻力臂长度，所以是省力杠杆；
将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B，动力臂不变，阻力不变，阻（重力）力臂先变大，水平位置最大，后变小，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析，动力先变大、后变小．
7． l1 定
【分析】支点到动力作用线的距离为动力臂；定滑轮可以改变力的方向。
【详解】[1]使用动滑轮时，绳端的拉力为动力，支点到动力作用线的距离为动力臂，故l1是动力臂。
[2]由定滑轮的特点可知，若不改变力的大小，通过向下施加拉力就能将重物提起，则需再增加一个定滑轮即可实现。
8．
【详解】线段OA即为最长的力臂，过A点作OA的垂线即为动力F1的作用线，方向垂直OA向上；阻力F2是重物对杠杆的拉力，方向竖直向下，如下图
9． 左 数量 一和二 方向 二 刻度尺 力的作用线
【详解】（1）[1]如图甲所示，杠杆的右端下沉，说明杠杆的重心在支点的右端，故应将杠杆的重心向左调节，即两端的螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡。
（3）[2]小明的实验中，动力和阻力均为钩码的重力，第3次实验数据和第1次数据相比，动力和阻力及OB、OA间的距离都发生了改变，即改变钩码的数量和钩码的位置，重复上述实验两次，记录的数据如下表。
[3]小明的实验中，因杠杆始终在水平位置平衡，由重力的方向竖直向下和力臂的定义，动力臂即间距离，阻力臂即间距离，在第 1次实验中
第2次和第3次实验中
故小明同学的数据可验证猜想一和二是正确的。
[4]而小红同学则认为小明同学每组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用点的距离，具有一定的特殊性，当动力或阻力的方向与杠杆不垂直时，力臂则不等于支点到力的作用点的距离，故还应改变动力或阻力的方向进行实验。
[5]小红同学协助小明同学按图丙方式进行实验，根据
故可验证猜想二是错误的。
[6]若要验证另一种猜想是否正确，即力的方向与杠杆不垂直的情况，因此时动力臂不等于支点到力的作用点的距离，为了测量动力臂的大小，故必须添加测量长度的工具是刻度尺。
[7]通过以上研究可知力臂不是支点到力的作用点的距离，小明同学真正理解了力臂是支点到力的作用线的距离。
10． 平衡 左 4 上 0.5 A
【详解】（1）[1]由图甲可知，杠杆静止，此时杠杆处于平衡状态。
[2]由图甲可知，杠杆左端上翘，右端下沉，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节。
（2）[3][4]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件可知
即
解得
故C点需挂4个钩码。
根据力的作用效果可，知在B点施加向上的力，才能使杠杆在水平位置平衡。
（3）[5]由图丙可知，动力臂l1和动力F1成反比，二者的乘积为
则当l1为0.6m时，拉力
（4）[6][7]由题意可知，要利用杠杆的平衡条件原理来计算杠杆的质量，需要知道钩码的质量和两侧力臂的长度。已知钩码的质量m，用刻度尺测出此时钩码悬挂位置D点到C点的距离l1和A点到C点的距离l2。由图丁可知，杠杆重心到C点的距离
根据杠杆的平衡条件可知
则杠杆的质量
11． 杠杆 杠杆平衡条件 偏大 B 见解析
【详解】（1）[1][2]分析可知，杆秤有动力、阻力、支点，这是属于杠杆这种简单机械；它在工作过程，动力与动力臂的积大小等于阻力与阻力臂的积，这是利用了杠杆平衡条件这一物理原理来工作的。
（2）[3]由题意可知，他把这部分剪去，则秤砣对杆秤的作用力会变小，力和力臂的乘积变小，因为没有改变阻力、阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力变小，故导致测量结果偏大。
（3）[4]观察图乙，选择秤组B时，B作为支点，这时秤砣距离支点的距离较大，力臂较大，则选择秤组B时的量程较大。
（4）[5]必要步骤：①在称钩上挂一个重物，调节秤砣，使杆秤平衡，读出杆身刻度示数为m；②秤钮到称钩所在线的距离L2，测量秤钮到秤砣所在线的距离L1。
[6]杆身刻度示数为m为重物质量，设秤砣质量为，根据杠杆的平衡条件可知
化简可得秤砣质量
12． 平衡 左 测量力臂的长度 动力F1/N 动力臂l2/cm 2.2 能 动力与动力臂乘积等于阻力与阻力臂的乘积
【详解】（1）[1]实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，杠杆右端下沉，此时杠杆处于静止状态，杠杆处于平衡状态。
（2）[2]此时的杠杆左端高右端低，因此应将杠杆左端的平衡螺母向高的一侧调节，即向左调节。
[3]当杠杆在水平位置平衡后，所挂钩码位置到杠杆支点的距离即为力臂的长度，所以此时便于测量力臂的长度。
（3）[4][5]实验中，需要测量动力和动力臂的大小，还需要测量阻力和阻力臂的大小，根据杠杆杠杆的平衡条件和表格中数据可知
因此，以上表格两处应填“动力F1/N”和“动力臂l2/cm”。
（4）[6]弹簧测力计的分度值为0.02N，故此时示数为2.2N。
[7]此时的杠杆处于平衡状态，但按照向红的思路可得下列式子
由此可知，该实验能证明小红结论是错误的。
（5）[8]根据杠杆的平衡条件可知，当动力与动力臂乘积等于阻力与阻力臂的乘积时，杠杆将处于平衡状态。
13． 匀速直线 0.4 40 88.9% 大 无关 B
【详解】（1）[1]缓慢拉动弹簧测力计使钩码做匀速直线时，绳子自由端也做匀速直线运动，钩码处于平衡状态，绳子拉力等于钩码重力，由二力平衡可知此时弹簧测力计示数等于绳子张力，可准确测出绳子拉力的大小。
（2）[2]由图可知绳子段数n=3，忽略绳重和摩擦时有
得动滑轮重力
G动=3F-G=0.8N3-2N=0.4N
（3）[3]有用功
W有=Gh=4N0.1m=0.4J
[4] 机械效率
（4）[5]分析表中数据，机械效率分别为83.3%、88.9%、90.9%，由此可知钩码重力越大机械效率越高。
[6]3、4次实验绳子自由端分别移动了0.3m、0.4m，而机械效率均为90.9%，由此可知机械效率与钩码上升的高度无关。
（5）[7]分析机械效率可知
G动减小时机械效率增大，故AC不符合题意，B符合题意。
14． 67 增大 不会 正确 既能省力又能改变力的方向
【详解】（1）[1]分析可知，滑轮组最省力的绕法是由三段绳子承担物重，故其绕绳如下
（2）[2]第二次实验，滑轮组的机械效率为
（3）[3]由表格数据知，同一滑轮组，随着物重的增大，滑轮组的机械效率逐渐增大。
（4）[4]读图可知，绳端最后绕过的是定滑轮，定滑轮只改变力的方向，不影响力的大小，因此，拉力的最终方向不影响力的大小变化，机械效率当然也就不会变化。
（5）[5]根据功的原理可知，任何机械都不可避免地做额外功，因此任何机械都不能省功。
[6]由于滑轮组由动滑轮和定滑轮组成，定滑轮可以改变力的方向但是不能省力，而动滑轮可以省力却不能改变力的方向，将两者结合起来，可以起到既能省力又能改变力的方向的好处。
15．（1）450N；（2）；（3）225N
【详解】解：（1）预制板受的重力为
（2）受力面积为
地面受到预制板的压力为
地面受到预制板的压强为
（3）若按图中所示竖直向上将它的一端缓缓台起，可将预制板看成杠杆，支点在它的另一端与地面接触的地方，阻力为预制板自身的重力，根据杠杆的平衡条件可知得
且，则力F为
答：（1）预制板受的重力为450N；
（2）地面受到预制板的压强为；
（3）若按图中所示竖直向上将它的一端缓缓台起，F为225N。
16．（1）；（2）
【详解】解：（1）扁担处于水平平衡，根据杠杆的平衡条件可知，则有
OA的长度为
（2）人脚对地面的压力为
人脚对地面的压强为
答：（1）OA的长度为；
（2）人脚对地面的压强为。
17．(1)800N；(2)640N
【详解】(1)他所受的重力
G=mg=80kg×10N/kg=800N
(2)依题意可知，支点在他脚尖与地面的接触处。则
l2=1.5m－0.3m=1.2m
l1=1.5m
F2=G=800N
由杠杆平衡条件F1l1=F2l2得到
F1×1.5m=800N×1.2m
F1=640N
答：(1)他所受的重力是800N；
(2)做平板支撑时上臂对身体的支持力是640N。
18．（1）120N；（2）0.3m/s；（3）250N
【详解】解：（1）由图可知，承担重物的绳子股数n=3，所以绳端的拉力为
变形可得，动滑轮的重力为
G动=3F-G=3×200N-480N=120N
（2）物体移动的速度为
自由端移动的速度为
；
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力
答：（1）动滑轮重为120N；
（2）绳自由端的移动速度为；
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少为250N。
19．（1）；（2）；（3），80s
【详解】解：（1）货物对水平地面的压力
F=G=mg=2.3×103kg×10N/kg=2.3×104N
则对地面的压强
（2）由杠杆平衡条件可得
OA×mg=OB×m0g
所以，右边配重
（3）由图甲可知滑轮组绳子的有效股数为3根，由于绳重和摩擦不计。则拉力
由于绳端移动的距离
s=3h=3×20m=60m
则总功
W=Fs=8000N×60m=4.8×105J
由 得，需要的时间
答：（1）起吊前，当货物静止在水平地面时，它对地面的压强是4.6×104J；
（2）若起重机自重不计，吊起货物时为使起重机不翻倒，右边的配重m0至少为6.9×103kg；
（3）拉力的大小是8000N；需要80s的时间。
20．（1）60W；（2）100N；（3）80％
【详解】解：（1）该滑轮组动滑轮上有两段绳子承载，整个过程克服摩擦力做功。绳端移动的速度
拉力做功的功率
（2）根据F=，动滑轮重力为
G动=nF-f=nF-0.2G=2×150N-0.2×1000N=100N
（3）若物重增大到2000N，则此时物体与地面之间的摩擦力
绳端拉力
滑轮组的机械效率
答：（1）工人师傅拉力的功率为60W；
（2）动滑轮重力为100N；
（3）滑轮组的机械效率为80％。
21．（1）5N；（2）5J；（3）62.5%
【详解】解：（1）物体沿水平地面做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则A处拉力
（2）由
可得，拉力端移动的距离
由图可知，n=2，物体运动的距离
A处拉力所做的功
（3）使用滑轮组时拉力做的总功
滑轮组的机械效率
答：（1）A处拉力大小为5N；
（2）若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s，A处拉力所做的功是5J；
（3）滑轮组的机械效率为62.5%。
22．（1）30N；（2）400W；（3）7300J；（4）91.25%
【详解】解：（1）在物体M未露出水面，排开水的体积
物体M受到的浮力
（2）将物体M匀速提升10m所用的时间
由乙图像知，当做功的时间20s时，拉力做的功为8000J，拉力做功的功率
（3）物体被匀速提升，受到的滑轮组对物体拉力、浮力与物体的重力平衡，滑轮组对对物体拉力
滑轮组对物体拉力做的功是有用功，所以有用功
（4）滑轮组提升重物的机械效率
答：（1）物体M受到水的浮力为30N；
（2）拉力做功的功率为400W；
（3）滑轮组提升重物所做的有用功为7300J；
（4）滑轮组提升重物的机械效率为91.25%。
23．（1）300J；（2）75%；（3）20N
【详解】解：（1）小明做的有用功为
（2）拉力所做的功，即为总功
那么，斜面的机械效率为
（3）摩擦力所做的功为额外功，额外功为
摩擦力为
答：（1）小明做的有用功为300J；
（2）斜面的机械效率为75%；
（3）木块与斜面间的摩擦力为20N。