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人教版八年级下物理第十二章综合测试卷
物理考试
考试时间：* *分钟 满分：* *分
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
题号 一 二 三 四 五 六 七 总分
评分
注意事项：
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写
2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
阅卷人 一、单选题
得分
1．（2022八下·成都期末）以下估测符合实际的是（ ）
A．我们八年级下期物理课本受到的重力约为10N
B．将一枚鸡蛋举高1m做的功约5J
C．一个标准大气压大约能托起10m高的水柱
D．滑轮组的机械效率可以达到100%
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算；大气压强的存在；机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A．八年级下期物理课本的质量约为200g，课本的重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
A不符合题意；
B．将一枚鸡蛋举高lm做的功约为W=Gh=mgh=0.05kg×10N/kg×1m=0.5J
B不符合题意；
C．一个标准大气压的数值约1.0×105Pa，大约能托起水柱的高度
C符合题意；
D．使用滑轮组时，总要做一些额外功，故其机械效率不可能达到100%，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据常见物体的重力、做功多少、大气压大小、机械效率的理解，结合数据解答。
2．（2022九上·锡山期中）下列关于机械效率的说法错误的是（ ）
A．总功一定，有用功越多，机械效率越高
B．相同的时间内，机械效率高的机械做的功多
C．当额外功一定时，有用功越多，机械效率越高
D．当有用功一定时，额外功越少，机械效率越高
【答案】B
【知识点】机械效率的大小比较；机械效率的计算
【解析】【解答】A．由公式 可知，总功一定，有用功越多，机械效率越高，A正确，不符合题意；
B．机械效率可以反映有用功或额外功所占总功的比值，不能表示机械做功的多少，B错误，符合题意；
C．由公式
可知，当额外功一定时，有用功越多，有用功所占比例越大，即机械效率越高，C正确，不符合题意；
D．由公式
可知，当有用功一定时，额外功越少，有用功所占比例越大，即机械效率越高，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】机械效率是有用功和总功的比值，额外功一定，增大有用功可以提高机械效率；有用功一定，减小额外功，可以提高机械效率。
3．（2022九上·梁溪期中）如图所示的工具中均属于杠杆，在使用时与其他三个类型不同的是（ ）
A．镊子 B．取碗夹子
C．核桃夹子 D．食品夹
【答案】C
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
B．取碗夹子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C．核桃夹子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故答案为：C。
【分析】使用杠杆时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
4．（2022九上·江都期中）小明分别用甲、乙两个滑轮组将质量相同的物体匀速提升相同高度（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，乙机械效率大
C．甲更省力，甲的额外功少 D．乙更省力，机械效率一样大
【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；机械效率的大小比较
【解析】【解答】小明分别用甲、乙两个滑轮组将质量相同的物体匀速提升相同高度（不计绳重及摩擦），每个滑轮质量相同，所以甲乙两个滑轮组做的有用功和额外功大小都相同，因此甲乙两个滑轮组做的总功相同，由 得，甲乙两端机械效率相同。由图得，甲滑轮组与动滑轮接触的绳子的股数为2，乙滑轮组与动滑轮接触的绳子的股数为3，所以乙滑轮组更省力，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】使用滑轮组时，动滑轮上绳子股数越大越省力；当动滑轮和物体重力相同时，滑轮组的机械效率相等。
5．（2022九上·惠山期中）如图所示，分别用 F1、F2、F3、F4 匀速提升同一重物，若不计滑轮自身的重力及摩擦，则（ ）
A．F1＝F2＞F3＝F4 B．F1＝F2＞F4＞F3
C．F1＝F2＞F3＞F4 D．F1＞F2＞F3＞F4
【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】a、b图是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故F1=F2=G
c图用的是动滑轮，能够省一半的力，故 ，d图用的是动滑轮，拉力与竖直方向有夹角，由于夹角越大，拉力越大，所以 ，所以F1=F2＞F4＞F3。
故答案为：B。
【分析】定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力；动滑轮能够省一半的力，拉力与竖直方向有夹角，夹角越大，拉力越大。
6．（2022九上·泗洪月考）对图中所示的几种简单机械，下列说法正确的是（ ）
A． 如图所表示的装置中OB是动力臂
B． 使用如图所示的装置F1>F2>F3
C． 如图所示的汽车方向盘也是一种简单机械
D． 如图所示的装置是一种等臂杠杆
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A．力臂是支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离，A不符合题意；
B．定滑轮的特点是不省力也不省距离，但可以改变力的方向，B不符合题意；
C．汽车方向盘属于简单机械中的轮轴，C符合题意；
D．将动滑轮看成一个杠杆，它的动力臂是其阻力臂的2倍，是一个省力杠杆，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】杠杆上的支点到力的作用线的垂线，是杠杆上的力臂；定滑轮可以改变力的方向；动滑轮是省力杠杆；方向盘是轮轴。
7．（2022九上·句容月考）如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，将其抬起时所用的力如图所示，抬至竖直位置所做的功分别为W甲、W乙，则（ ）
A．F甲>F乙，W甲>W乙 B．F甲=F乙，W甲=W乙
C．F甲=F乙，W甲F乙，W甲【答案】C
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用；功的计算及应用
【解析】【解答】两次抬起水泥板时的情况如下图所示：
在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以阻力臂都等于动力臂的二分之一，根据杠杆的平衡条件可得 ，所以前后两次所用的力相同，即F甲=F乙，若甲、乙两种情况均将水泥板拉至竖直位置，由图可知h甲故答案为：C。
【分析】使用杠杆时，动力臂是阻力臂的2倍，动力是阻力的一半。
8．（2022·威海）如图所示，为了把两件相同货物搬运到汽车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面的底端匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面搬运。下列说法正确的是（ ）
A．沿斜面推动更省力
B．沿斜面推动，工人克服货物重力做的功更多
C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同
D．沿斜面推动货物的过程中，货物的机械能增大
【答案】D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A．AB、CD两个斜面的高度相同，CD斜面比较长，沿CD斜面推动更省力，A不符合题意；
BC．AB、CD两个斜面的高度相同，货物的重力相同，由W=Gh可知克服货物重力做的功相同，两件货物推到顶端的时间未知，由可知工人克服货物重力做功的功率不一定相同，BC不符合题意；
D．沿斜面推动货物的过程中，速度不变，质量不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，机械能等于动能和势能之和，所以货物的机械能增大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】斜面的高度相同，斜面比较长的更省力；由W=Gh可知克服货物重力做的功相同；根据，判断功率大小；速度不变，质量不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，机械能等于动能和势能之和。
阅卷人 二、多选题
得分
9．（2022八下·乐亭期末）在探究“杠杆平衡条件”实验中，在杠杆两侧挂上数量不等的钩码，移动钩码使杠杆在如图所示的水平位置平衡。以下能让杠杆在水平位置再次平衡的是（ ）
A．左右两端的钩码下方，各增加一个钩码
B．左右两端各减少一个钩码，且右侧钩码右移一格
C．去掉左边一个钩码后把右边的平衡螺母向左调
D．左边增加一个钩码且把右边的钩码向右移动一格
【答案】B,D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A．设杠杆上每格长度是l，每个钩码的重力是G，支点两边各增加一个钩码，左侧力臂与力的乘积为
右侧力臂与力的乘积为
力和力臂的乘积不相等，杠杆不平衡，A不符合题意；
B．左右两端各减少一个钩码，且右侧钩码右移一格，左侧力臂与力的乘积为
右侧力臂与力的乘积为
力和力臂的乘积相等，杠杆平衡，B符合题意；
C．去掉左边一个钩码后，探究过程中不能移动平衡螺母使杠杆平衡，C不符合题意；
D．左边增加一个钩码且把右边的钩码向右移动一格，左侧力臂与力的乘积为
右侧力臂与力的乘积为
力和力臂的乘积相等，杠杆平衡，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】根据杠杆的平衡条件，计算杠杆上的力的大小，进而确定钩码数量及移动距离。
10．（2022八下·龙岗期末）关于图中的简单机械，下列说法正确的是（ ）
A．图甲：指甲钳中既有省力杠杆也有费力杠杆
B．图乙：图中的这把剪刀适合剪开较硬的物体
C．图丙：船桨是一个费力杠杆，可以省距离
D．图丁：升旗杆顶端安装的滑轮是为了省力
【答案】A,C
【知识点】杠杆的分类；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A．指甲钳中含有三个杠杆，有省力杠杆也有费力杠杆，A符合题意；
B．图中剪刀的动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，不适合剪开较硬的物体，B不符合题意；
C．船桨的动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆，可以省距离，C符合题意；
D．升旗杆顶端安装的滑轮是定滑轮，为了改变力的方向，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】使用杠杆时，动力臂小于阻力臂时，动力大于阻力，是省力杠杆；定滑轮可以改变力的方向，不省力。
11．（2022九上·长沙开学考）如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次竖直向上拉动绳子，使货物以0.09m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N，货物重为900N，货物与地面的接触面积为0.1m2，动滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为800N
B．第一次拉绳子时，货物对地面的压强为3000Pa
C．第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率为90%
D．第二次拉绳子的过程中，工人拉力的功率为81W
【答案】A,C
【知识点】功率计算公式的应用；压强的大小及其计算；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A．工人施加的拉力 ，由于力的作用是相互的，工人受到的拉力F拉=F=200N
提升重物时对水平台面的压力F压=F拉+G人=200N+600N=800N
A符合题意；
B．由图可知 ，则拉力
解得货物对地面的压力F压′=400N。则第一次拉绳子时，货物对地面的压强为
B不符合题意；
C．第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率
C符合题意；
D．第二次拉绳子的过程中，工人拉力
由于 ，自由端绳子移动的速度v=3v物=3×0.09m/s=0.27m/s
拉力F′的功率
D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】根据人体的重力和人受到的拉力，计算水平面受到的压力；根据动滑轮上受到的力，结合绳子股数，计算绳子拉力的大小；根据压力和受力面积的比值， 计算压强；根据有用功和总功的比值， 计算机械效率；根据力和速度的乘积，计算功率的大小。
12．（2022八下·成都期末）如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮均重20N，滑轮组下端挂有一个物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动。此时测力计的示数为100N，滑轮组的机械效率为。在物体B下加挂重为15N的物体C后，用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时B上升的速度为3cm/s。滑轮与轴的摩擦、绳的质量等次要因素都忽略不计，g取10N/kg。则下列说法正确的是（ ）
A．拉力F的大小为80N B．物体A所受的滑动摩擦力为40N
C．拉力F做功的功率为7.65W D．滑轮组的机械效率η为60%
【答案】B,C
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A．由图可知，两段绳子向下拉测力计，滑轮组上每段绳子拉力为F1，则F示=2F1+G滑轮
100N=2F1+20N
所以F1=40N，由图可知，以物体B为研究对象，通过动滑轮绳子的段数n=3，绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计，所以滑轮组绳子自由端受到的拉力
物体B的重力GB=3F1-G动=3×40N-20N=100N
在物体B下加挂重为15N的物体C后，用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，滑轮组绳子自由端受到的拉力
此时水平方向物体A受到向左的拉力F与向右的拉力F2、摩擦力f'平衡，且由于物体A对桌面的压力，接触面的粗糙程度不变，所以物体A受到的摩擦力大小不变，还是40N，拉力F大小为F=F2+f'=45N+40N=85N
A不符合题意；
B．此时物体A向右做匀速直线运动，水平方向受到向右的拉力（大小等于滑轮组绳子自由端拉力）与水平桌面对它水平向左的摩擦力是一对平衡力，所以物体A受到的摩擦力f=F1=40N
B符合题意；
C．B上升的速度为3cm/s，则物体A左移的速度v=3vB=3×3cm/s=9cm/s=0.09m/s
拉力做功的功率
C符合题意；
D．物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动时，滑轮组的机械效率
D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】根据物体的重力和动滑轮的重力，结合绳子股数，计算拉力大小；根据力和速度的乘积计算功率大小；利用物体的重力和绳子的拉力，可以计算滑轮组的机械效率。
阅卷人 三、填空题
得分
13．（2022九上·西安期中）如图所示，将一块1m长的木板一端架高0.4m，用50N的拉力沿木板把重为100N的小铁块从底端匀速拉到顶端在此过程中有用功为 J，机械效率为 ，木板对小铁块的摩擦力为 N。
【答案】40；80%；10
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：拉力做的有用功：W有用＝Gh＝100N×0.4m＝40J；
拉力做的总功：W总＝Fs＝50N×1m＝50J，斜面的机械效率： ；
（3）因为W总＝W有用+W额，所以额外功：W额＝W总﹣W有用＝50J﹣40J＝10J，由W额＝fs得摩擦力： 。
【分析】根据公式W有用＝Gh，求出有用功；根据公式W总＝Fs及，可求出机械效率；根据公式W额＝W总﹣W有用及W额＝fs，可求出摩擦力。
14．（2022八下·朝阳期末）如图是使用手机和自拍杆进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个杠杆，O为支点，手机的质量是200g，手机对杆的作用力大小等于手机所受重力，L1=10cm，L2=80cm，自拍杆的质量忽略不计，则动力F1= N；有时为了使镜头中脸更显小，需要伸长自拍杆，若保持F1的作用点和方向及支点位置不变，F1将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（g取10N/kg）
【答案】16；变大
【知识点】重力及其大小的计算；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】根据题意知道，手机的重力是G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
由杠杆平衡条件知道，F1 L1 =F2 L2，即动力是F1 =2N×=16N
若保持F1的作用点和方向及支点位置不变，即动力臂不变，伸长自拍杆，阻力不变，则阻力臂变大，由杠杆平衡条件F1 L1 =F2 L2 知道，动力F1 将变大。
【分析】根据物体的质量计算重力；结合杠杆的平衡条件，根据已知的力和力臂，计算未知的力。
15．（2022·锦州）如图所示的滑轮组，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度匀速直线运动了10s。物体A受到的摩擦力为4.2N，弹簧测力计示数为2N（不计绳、弹簧测力计和滑轮重）。则绳子自由端移动的距离为 m，拉力F的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。
【答案】3；0.6；70%
【知识点】速度公式及其应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】由图可知，右边的滑轮为动滑轮，承担物体A与桌面间摩擦力的绳子股数是3，所以绳自由端移动的速度为v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s
绳子自由端移动的距离为s=v绳t=0.3m/s×10s=3m
作用在绳端的拉力与弹簧测力计的示数相等，所以绳端的拉力F的大小为2N，拉力F的功率为P=Fv绳=2N×0.3m/s=0.6W
当A匀速运动过程，物体A受到的摩擦力为4.2N，所以使用滑轮组的过程中，做的有用功为W有=fs物=4.2N×0.1m/s×10s=4.2J
总功W总=Fs绳=2N×3m=6J
滑轮组的机械效率为
【分析】根据速度和时间的乘积计算路程；利用力和速度的乘积计算功率大小；根据物体的力和移动距离的乘积计算有用功；利用拉力和距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率。
16．（2021·营口模拟）如图所示，质量为的物体A，在竖直向下的拉力作用下，以的速度匀速向上运动了。在此过程中，克服物体重力做的有用功是 J，拉力移动的速度是 。若该滑轮组的机械效率为80%，拉力F等于 N。（，不计绳重以及绳和滑轮间的摩擦）
【答案】160；1；100
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】克服重力所做的有用功为WG=Fs=mgh=4kg×10N/kg×4m=160J
由定滑轮特点可知，改变力的方向，不省力；动滑轮特点可知，省一半力多费一倍距离，则拉力移动的速度为物体移的速度的一半，即1m/s。
拉力做功为
由于滑轮组的机械效率为80%，则
联立解得
【分析】根据力和对应距离的乘积，计算做功多少；根据动滑轮绳子的速度，可以计算滑轮速度的大小；利用物体的重力和机械效率，可以计算拉力的大小。
17．（2021·大连）工人使用独轮车搬运石头，相关信息如图所示，车箱和石头所受的总重力
，推车时，双手向上的力
；如果将这些石头偏向车箱前部装载，推车时，双手向上的力为
，则
（选填“
”、“
”或“
”）。
【答案】300；<
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】从图中可以看出，F的力臂大小为
由杠杆平衡条件得
如果将这些石头偏向车箱前部装载，则阻力臂变短，阻力和动力臂不变，由杠杆平衡条件得，动力将变小。
【分析】杠杆处于平衡状态，结合动力、动力臂、阻力、阻力臂，利用杠杆的平衡条件分析求解即可。
18．（2021·鞍山模拟）如图所示，工人用滑轮组拉着重为500 N 的物体A 沿水平方向以0.1 m/s 的速度做匀速直线运动，人对绳子的拉力F 大小为110 N，每个滑轮重为20 N（不计绳重及摩擦），则物体A 移动过程中受到地面的摩擦力为 N，拉力F 的功率 W，滑轮组的机械效率为 （结果精确到1%）。
【答案】200；22；91%
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【解答】人对绳子的拉力F 大小为110 N，每个滑轮重为20 N，对动滑轮作受力分析
绳对物体A的拉力为
A作匀速直线运动，拉力与摩擦力相等，故摩擦力为
物体的速度为0.1m/s，动滑轮绳子有二段，绳子的速度为0.2m/s，拉力F 的功率
滑轮组的机械效率为
【分析】根据滑轮组绳子的拉力和动滑轮的重力，可以计算对物体的拉力；根据力和速度乘积，可以计算功率的大小；利用有用功和总功的比值， 计算机械效率。
19．（2021·葫芦岛模拟）如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机．已知AB长度为a，AC长度为b，室外机的重力为G，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为 N（支架重力不计）．为了安全，室外机的位置应尽量 （填“靠近”或“远离”）墙壁．
【答案】；靠近
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】由题意可知，以C为支点，ABC是一个杠杆．AC为A处螺钉水平拉力的力臂，室外机对其压力的力臂为AB长的，由杠杆平衡条件可得：F×AC=G×AB；即：F=；为了安全，应减小A处的拉力(若拉力过大，支架对螺钉拉力会使螺钉松动而造成危险)；在A处拉力和阻力G一定时，室外机的位置越靠近墙壁，室外机对支架压力力臂越小，根据杠杆平衡条件可知，A处的拉力将减小，以保证支架和室外机的安全．
【分析】根据物体的重力和力臂大小，计算拉力的大小；减小阻力臂，可以减小动力大小。
第Ⅱ卷 主观题
第Ⅱ卷的注释
阅卷人 四、作图题
得分
20．（2022八下·新抚期末）如图甲所示，放在支架上可以自由旋转的茶壶可以看成是一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，O点是支点，B点是茶壶重心的位置。请在乙图中画出杠杆静止在此位置时，作用在A点的最小动力F1、作用在B点的阻力F2和阻力臂l2。
【答案】解：如图所示：
【知识点】重力示意图；力臂的画法
【解析】【解答】茶壶受到的重心作用在重心上，方向是竖直向下，过B点作竖直向下的线段，即阻力F2；反向延长阻力F2的作用线，过O点作阻力F2的作用线的垂线，即阻力臂l2；由杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，所以连接OA作为动力臂，此时动力臂最长，动力最小，由于要倒出茶水，所以动力的方向是向左上方的，垂直于OA作动力的线段，即为最小动力F1。
【分析】物体的重力竖直向下；支点到力的作用线的垂线是力臂；支点力的作用点的连线是最大的力臂，最小的力和最大的力臂垂直。
21．（2022八下·辽阳期末）疫情期间，停课不停学，鼠标成为了一部分师生上课的必选装备。如图甲所示，鼠标的左、右键均可以看成杠杆，当我们的手指在B点按下鼠标左键时，A端向下移动并按压其下方的金属弹片使电路接通完成操作任务，请在图乙中画出：
⑴作用在B点的最小动力F1及其力臂L1；
⑵在A端所受阻力F2。
【答案】解：如图所示：
【知识点】力的三要素及力的示意图；力臂的画法
【解析】【解答】根据杠杆平衡原理可知可知，一定，要找到最小动力，则动力臂最长，而B是动力的作用点，故OB是最长的力臂，连接OB即为动力臂，过B点做OB的垂线，即为动力的作用线，阻力使杠杆顺时针转动，那么动力使杠杆逆时针转动，故动力的方向是垂直OB向下的，A端向下按压金属弹片，根据力的作用是相互的，弹片给杠杆A端一个向上的力，故如图所示：
【分析】杠杆上的力臂，是从支点到力的作用线的垂线。
22．（2022·营口）图甲是自行车的手闸，其中ABO部分可视为一种杠杆，其简化示意图如图乙所示，O为支点，F2为阻力，请在图乙中画出：（1）作用在A点的最小动力F1及其力臂；（2）阻力F2的力臂。
【答案】解：如图所示：
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】（1）由杠杆平衡条件可知，当阻力与阻力臂乘积一定时，动力臂越长，动力越小，图中O为支点，因此OA作为动力臂最长；动力方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图。
（2）从支点O作阻力F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂，如图所示：
【分析】支点到力的作用线的垂线，是杠杆上的力臂；杠杆上的支点到力的作用点的连线是最大力臂，最小的力和最大的力臂垂直。
阅卷人 五、简答题
得分
23．（2021八下·伊通期末）如图所示是一个指甲剪示意图，联系你实际使用指甲剪剪指甲时对它的应用及观察，说说指甲剪应用了哪些物理知识？（两条即可）
【答案】解：⑴ABC在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；OBD、OED的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
⑵钳口很锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强。
⑶钳柄上表面粗糙，是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦。
【知识点】增大或减小摩擦的方法；增大压强的方法及其应用；杠杆的分类
【解析】【分析】（1）杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，可以从动力臂和阻力臂的大小关系进行判断，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆。
（2）增大压强的方法有：在压力不变的情况下，减小受力面积；在受力面积不变的情况下，增大压力。
（3）增大摩擦的方法有：在压力不变的情况下，增大接触面的粗糙程度；在接触面的粗糙程度不变的情况下，减小压力。
阅卷人 六、计算题
得分
24．（2021八下·西岗期末）保洁工人清洗一高楼的外墙，他使用了如图所示的装置进行升降。已知人的体重为600N，保洁材料的质量是15kg，绳子自由端的拉力F为300N。吊篮在拉力F的作用下，5s匀速上升了1m。g取10N/kg，不计绳重和摩擦。试求：
（1）保洁材料的重力是多大？
（2）绳子自由端移动的速度是多大？
（3）若绳子能承受的最大拉力为400N，则保洁材料的最大重力是多少？
【答案】（1）由 知道，保洁材料的重力G＝mg＝15kg×10N/kg＝150N
答：保洁材料的重力是150N；
（2）由图知道，滑轮组三段绳子都受力，自由端移动的s＝3h＝3×1m＝3m
绳子自由端移动的速度
答：绳子自由端移动的速度是0.6m/s；
（3）根据题意知道，动滑轮的重力G滑轮＝3F－G人－G材＝3×300N－600N－150N＝150N
若绳子能承受的最大拉力为400N，则保洁材料的最大重力是G'材＝3F'－G人－G额＝3×400N－600N－150N＝450N
答：若绳子能承受的最大拉力为400N，则保洁材料的最大重力是450N。
【知识点】速度公式及其应用；重力及其大小的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）利用物体的质量计算重力；
（2）根据滑轮组绳子的股数计算绳子移动的距离，利用路程和时间的比值计算速度；
（3）根据滑轮组的拉力和物体的重力，可以计算动滑轮的重力大小；结合动滑轮和拉力可以计算物体的重力。
25．（2021八下·昌图期末）“中国速度”——建设者们仅用十天就建成武汉“火神山”医院，为战胜疫情提供了强有力保障。建造医院所用的某厢式板房，其重力为1.5×104N，放在水平地面上，与地面的接触面积是20m2。如图所示的起重机滑轮组，10s内将该厢式板房匀速提高了4m。在此过程中钢丝绳自由端的拉力功率是7.2×103W。
试求
（1）起吊前厢式板房对地面的压强是多少
（2）钢丝绳自由端的拉力做功是多少
（3）该装置的机械效率多大 （结果保留 1位小数）
【答案】（1）解：起吊前厢式板房对地面的压强p= =750Pa
答：起吊前厢式板房对地面的压强是750Pa；
（2）解：钢丝绳自由端的拉力做功W=Pt=7.2×103W×10s=7.2×104J
答：钢丝绳自由端的拉力做功是7.2×104J；
（3）解：该装置的机械效率η= ×100%≈83.3%
答：该装置的机械效率是83.3%。
【知识点】压强的大小及其计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）利用p= 求得起吊前厢式板房对地面的压强。
（2）利用W=Pt求得钢丝绳自由端的拉力做的功。
（3）利用η= ×100%求得该装置的机械效率。
阅卷人 七、实验探究题
得分
26．（2022八下·朝阳期末）在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）如图甲所示，实验前杠杆左端下沉，此时杠杆处于 状态（“平衡”或“不平衡”），则应将左端的平衡螺母向 调节，也可把右端的平衡螺母向 调节，或者同时调左右两端平衡螺母，直到 ，目的是 ；
（2）如图乙，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 个相同的钩码：当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，此时杠杆在水平位置 （“能”或“不能”）保持平衡；
（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将 ；小明经过多次实验，分析实验数据后得出了杠杆的平衡条件 ；（文字描述）
（4）如图丁所示，已知每个钩码重0.5N，杠杆上每个小格长度为2cm，当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时拉力F的力臂大小为 cm，弹簧测力计示数大小为 N。
【答案】（1）平衡；右；右；杠杆在水平位置平衡；消除杠杆自重对杠杆平衡的影响
（2）6；不能
（3）变大；动力×动力臂=阻力×阻力臂
（4）4；3
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用；探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）当物体处于平衡状态时，总保持静止或匀速运动状态不变，所以杠杆静止时运动状态没有改变，所以处于平衡状态。
杠杆左端下沉，右端上翘，平衡螺母要向上翘的右端移动，可以向右调节左端的平衡螺母，也可以向右调节右端的平衡螺母，或者同时向右调节调左右两端平衡螺母，才能使杠杆在水平位置平衡。使杠杆在水平位置平衡，此时杠杆的重心在支点上，可以消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
（2）设杠杆每个格的长度为，每个钩码的重力为，根据杠杆的平衡条件可得
解得，需挂6个钩码。
若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧的力与力臂的乘积为
右侧的力与力臂的乘积为
因为
杠杆不能平衡，右端下降。
（3）保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变时，动力F将变大。
分析实验数据后可知，杠杆左侧的力与力臂的乘积等于右侧的力与力臂的乘积，所以杠杆的平衡条件为
动力×动力臂=阻力×阻力臂
（4）当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，由数学知识，拉力F的力臂大小为
根据杠杆的平衡条件可得
弹簧测力计示数大小为
【分析】（1）静止的杠杆是平衡的，调节杠杆水平平衡时，平衡螺母向偏高的一侧调节；水平平衡的杠杆便于测量力臂；
（2）根据杠杆的平衡条件，结合已知的力和力臂，计算未知的力；不等臂杠杆改变相同的力臂时，杠杆不能平衡；
（3）杠杆的拉力倾斜时，力臂减小，拉力变大；根据多次实验，整理杠杆的平衡条件；
（4）根据杠杆的平衡条件，计算杠杆上拉力的大小。
27．（2022九上·惠山期中）如图所示是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置，物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动。实验准备的器材有：三个质量不同的木块A，三条粗糙程度不同的长木板B，三个高度不同的长方体铁块C，刻度尺。
（1）实验还需补充的器材有 ；
（2）下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据：
实验次数 斜面粗糙程度 重物的重力 大小G/N 弹簧测力计的示数F/N 重物沿斜面移动的距l/m 重物上升的高度h/m 机械效率η/%
1 较粗糙 2.0 1.51 0.80 0.40 66.2
2 较粗糙 2.5 1.89 0.80 0.40 66.1
3 较粗糙 3.0 2.26 0.80 0.40 66.4
通过分析数据，你可以得出结论： ；
（3）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m，把一个重3N物体沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.0N，则此时物体受到的摩擦力 ，斜面的机械效率是 。此过程中物体的机械能 （选“变大”，“变小”或“不变”）；
（4）小红猜想斜面的机械效率可能还与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关，小红想研究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系，于是小红将三条粗糙程度不同的长木板放置成相同的倾斜程度，并将这三个不同物重的物体同时沿斜面匀速拉动相同的长度，测出弹簧测力计的示数，比较它们的机械效率，这种方法 （选“能”，“不能”）得出结论，原因是 。
【答案】（1）弹簧测力计
（2）斜面的机械效率与物重无关
（3）0.25N；75%；变大
（4）能；机械效率的大小与物重无关，只需控制斜面的倾斜程度相同
【知识点】斜面机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）实验中，需要测量拉力大小，故还需补充的器材有弹簧测力计。
（2）虽然表格中的机械效率的数值不同，但差别极其微小，由于实验中存在误差，所以我们认为机械效率是相同的；由数据可知，斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度均相同，在改变物重时，机械效率不变，说明斜面的机械效率与物重无关。
（3）保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m，把一个重3N物体沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.0N，则所做的有用功为W有=Gh=3N×0.2m=0.6J
拉力做的总功为W总=Fs=1.0N×0.8m=0.8J
则额外功为W额=W总-W有=0.8J-0.6J=0.2J
拉动物体上升的过程中，克服斜面的摩擦力所做的功为额外功，即W额=fs；则此时物体受到的摩擦力为
斜面的机械效率
匀速拉动物体上升的过程中，速度不变，动能不变，高度增加，重力势能变大，所以物体的机械能变大。
（4）探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系时，采用的是控制变量法，需要控制斜面的倾斜程度、物体的重力不变；由（2）可知，斜面的机械效率的大小与物体的重力无关，所以本实验中只需要控制斜面的倾斜程度相同就行；实验中可以将三条粗糙程度不同的长木板放置成相同的倾斜程度，并分别将这三个不同物重的物体沿斜面匀速拉动相同的长度，测出弹簧测力计的示数，就能比较它们的机械效率。
【分析】（1）实验中，需补充弹簧测力计测量拉力大小；
（2）斜面的机械效率与物重无关；
（3）根据W有=Gh、W总=Fs、W额=W总-W有及W额=fs，可求出摩擦力；根据，可求出机械效率；速度不变，动能不变，高度增加，重力势能变大，所以物体的机械能变大；
（4）探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系时，采用的是控制变量法，需要控制斜面的倾斜程度、物体的重力不变。
28．（2022九上·庐江月考）小华等同学在“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。
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 2 0.1 1.39 0.2 72%
2 2 0.1 0.90 0.3 74%
3 4 0.1 1.51 0.3 88%
4 4 0.1 1.25 ☆ ◇
（1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计；
（2）小华发现实验过程中边拉边读数，弹簧测力计示数不稳定，认为应该静止时读数。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，请问表中☆的值为 ，◇的值为 ；
（4）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 。
【答案】（1）匀速
（2）不正确；摩擦
（3）0.4；80%
（4）大
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，这样测力计示数才等于拉力大小。
（2）如果在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦，所以测力计示数偏小，他的想法是不正确的。
（3）丁图中，绳子的有效段数为n=4，绳端移动距离为s=nh=4×0.1m=0.4m，故☆的值为0.4。
滑轮组的机械效率为 ，故◇的值为80%。
（4）通过比较2、3两次实验数据知，使用同一滑轮组提升不同重力的物体，重力越大，机械效率越高，即同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
【分析】（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，测力计示数才等于拉力大小；
（2）如果在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦，所以测力计示数偏小；
（3）根据公式，可求出机械效率；
（4）同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
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人教版八年级下物理第十二章综合测试卷
物理考试
考试时间：* *分钟 满分：* *分
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
题号 一 二 三 四 五 六 七 总分
评分
注意事项：
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写
2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
阅卷人 一、单选题
得分
1．（2022八下·成都期末）以下估测符合实际的是（ ）
A．我们八年级下期物理课本受到的重力约为10N
B．将一枚鸡蛋举高1m做的功约5J
C．一个标准大气压大约能托起10m高的水柱
D．滑轮组的机械效率可以达到100%
2．（2022九上·锡山期中）下列关于机械效率的说法错误的是（ ）
A．总功一定，有用功越多，机械效率越高
B．相同的时间内，机械效率高的机械做的功多
C．当额外功一定时，有用功越多，机械效率越高
D．当有用功一定时，额外功越少，机械效率越高
3．（2022九上·梁溪期中）如图所示的工具中均属于杠杆，在使用时与其他三个类型不同的是（ ）
A．镊子 B．取碗夹子
C．核桃夹子 D．食品夹
4．（2022九上·江都期中）小明分别用甲、乙两个滑轮组将质量相同的物体匀速提升相同高度（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，乙机械效率大
C．甲更省力，甲的额外功少 D．乙更省力，机械效率一样大
5．（2022九上·惠山期中）如图所示，分别用 F1、F2、F3、F4 匀速提升同一重物，若不计滑轮自身的重力及摩擦，则（ ）
A．F1＝F2＞F3＝F4 B．F1＝F2＞F4＞F3
C．F1＝F2＞F3＞F4 D．F1＞F2＞F3＞F4
6．（2022九上·泗洪月考）对图中所示的几种简单机械，下列说法正确的是（ ）
A． 如图所表示的装置中OB是动力臂
B． 使用如图所示的装置F1>F2>F3
C． 如图所示的汽车方向盘也是一种简单机械
D． 如图所示的装置是一种等臂杠杆
7．（2022九上·句容月考）如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，将其抬起时所用的力如图所示，抬至竖直位置所做的功分别为W甲、W乙，则（ ）
A．F甲>F乙，W甲>W乙 B．F甲=F乙，W甲=W乙
C．F甲=F乙，W甲F乙，W甲8．（2022·威海）如图所示，为了把两件相同货物搬运到汽车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面的底端匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面搬运。下列说法正确的是（ ）
A．沿斜面推动更省力
B．沿斜面推动，工人克服货物重力做的功更多
C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同
D．沿斜面推动货物的过程中，货物的机械能增大
阅卷人 二、多选题
得分
9．（2022八下·乐亭期末）在探究“杠杆平衡条件”实验中，在杠杆两侧挂上数量不等的钩码，移动钩码使杠杆在如图所示的水平位置平衡。以下能让杠杆在水平位置再次平衡的是（ ）
A．左右两端的钩码下方，各增加一个钩码
B．左右两端各减少一个钩码，且右侧钩码右移一格
C．去掉左边一个钩码后把右边的平衡螺母向左调
D．左边增加一个钩码且把右边的钩码向右移动一格
10．（2022八下·龙岗期末）关于图中的简单机械，下列说法正确的是（ ）
A．图甲：指甲钳中既有省力杠杆也有费力杠杆
B．图乙：图中的这把剪刀适合剪开较硬的物体
C．图丙：船桨是一个费力杠杆，可以省距离
D．图丁：升旗杆顶端安装的滑轮是为了省力
11．（2022九上·长沙开学考）如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次竖直向上拉动绳子，使货物以0.09m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N，货物重为900N，货物与地面的接触面积为0.1m2，动滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为800N
B．第一次拉绳子时，货物对地面的压强为3000Pa
C．第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率为90%
D．第二次拉绳子的过程中，工人拉力的功率为81W
12．（2022八下·成都期末）如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮均重20N，滑轮组下端挂有一个物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动。此时测力计的示数为100N，滑轮组的机械效率为。在物体B下加挂重为15N的物体C后，用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时B上升的速度为3cm/s。滑轮与轴的摩擦、绳的质量等次要因素都忽略不计，g取10N/kg。则下列说法正确的是（ ）
A．拉力F的大小为80N B．物体A所受的滑动摩擦力为40N
C．拉力F做功的功率为7.65W D．滑轮组的机械效率η为60%
阅卷人 三、填空题
得分
13．（2022九上·西安期中）如图所示，将一块1m长的木板一端架高0.4m，用50N的拉力沿木板把重为100N的小铁块从底端匀速拉到顶端在此过程中有用功为 J，机械效率为 ，木板对小铁块的摩擦力为 N。
14．（2022八下·朝阳期末）如图是使用手机和自拍杆进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个杠杆，O为支点，手机的质量是200g，手机对杆的作用力大小等于手机所受重力，L1=10cm，L2=80cm，自拍杆的质量忽略不计，则动力F1= N；有时为了使镜头中脸更显小，需要伸长自拍杆，若保持F1的作用点和方向及支点位置不变，F1将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（g取10N/kg）
15．（2022·锦州）如图所示的滑轮组，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度匀速直线运动了10s。物体A受到的摩擦力为4.2N，弹簧测力计示数为2N（不计绳、弹簧测力计和滑轮重）。则绳子自由端移动的距离为 m，拉力F的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。
16．（2021·营口模拟）如图所示，质量为的物体A，在竖直向下的拉力作用下，以的速度匀速向上运动了。在此过程中，克服物体重力做的有用功是 J，拉力移动的速度是 。若该滑轮组的机械效率为80%，拉力F等于 N。（，不计绳重以及绳和滑轮间的摩擦）
17．（2021·大连）工人使用独轮车搬运石头，相关信息如图所示，车箱和石头所受的总重力
，推车时，双手向上的力
；如果将这些石头偏向车箱前部装载，推车时，双手向上的力为
，则
（选填“
”、“
”或“
”）。
18．（2021·鞍山模拟）如图所示，工人用滑轮组拉着重为500 N 的物体A 沿水平方向以0.1 m/s 的速度做匀速直线运动，人对绳子的拉力F 大小为110 N，每个滑轮重为20 N（不计绳重及摩擦），则物体A 移动过程中受到地面的摩擦力为 N，拉力F 的功率 W，滑轮组的机械效率为 （结果精确到1%）。
19．（2021·葫芦岛模拟）如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机．已知AB长度为a，AC长度为b，室外机的重力为G，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为 N（支架重力不计）．为了安全，室外机的位置应尽量 （填“靠近”或“远离”）墙壁．
第Ⅱ卷 主观题
第Ⅱ卷的注释
阅卷人 四、作图题
得分
20．（2022八下·新抚期末）如图甲所示，放在支架上可以自由旋转的茶壶可以看成是一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，O点是支点，B点是茶壶重心的位置。请在乙图中画出杠杆静止在此位置时，作用在A点的最小动力F1、作用在B点的阻力F2和阻力臂l2。
21．（2022八下·辽阳期末）疫情期间，停课不停学，鼠标成为了一部分师生上课的必选装备。如图甲所示，鼠标的左、右键均可以看成杠杆，当我们的手指在B点按下鼠标左键时，A端向下移动并按压其下方的金属弹片使电路接通完成操作任务，请在图乙中画出：
⑴作用在B点的最小动力F1及其力臂L1；
⑵在A端所受阻力F2。
22．（2022·营口）图甲是自行车的手闸，其中ABO部分可视为一种杠杆，其简化示意图如图乙所示，O为支点，F2为阻力，请在图乙中画出：（1）作用在A点的最小动力F1及其力臂；（2）阻力F2的力臂。
阅卷人 五、简答题
得分
23．（2021八下·伊通期末）如图所示是一个指甲剪示意图，联系你实际使用指甲剪剪指甲时对它的应用及观察，说说指甲剪应用了哪些物理知识？（两条即可）
阅卷人 六、计算题
得分
24．（2021八下·西岗期末）保洁工人清洗一高楼的外墙，他使用了如图所示的装置进行升降。已知人的体重为600N，保洁材料的质量是15kg，绳子自由端的拉力F为300N。吊篮在拉力F的作用下，5s匀速上升了1m。g取10N/kg，不计绳重和摩擦。试求：
（1）保洁材料的重力是多大？
（2）绳子自由端移动的速度是多大？
（3）若绳子能承受的最大拉力为400N，则保洁材料的最大重力是多少？
25．（2021八下·昌图期末）“中国速度”——建设者们仅用十天就建成武汉“火神山”医院，为战胜疫情提供了强有力保障。建造医院所用的某厢式板房，其重力为1.5×104N，放在水平地面上，与地面的接触面积是20m2。如图所示的起重机滑轮组，10s内将该厢式板房匀速提高了4m。在此过程中钢丝绳自由端的拉力功率是7.2×103W。
试求
（1）起吊前厢式板房对地面的压强是多少
（2）钢丝绳自由端的拉力做功是多少
（3）该装置的机械效率多大 （结果保留 1位小数）
阅卷人 七、实验探究题
得分
26．（2022八下·朝阳期末）在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）如图甲所示，实验前杠杆左端下沉，此时杠杆处于 状态（“平衡”或“不平衡”），则应将左端的平衡螺母向 调节，也可把右端的平衡螺母向 调节，或者同时调左右两端平衡螺母，直到 ，目的是 ；
（2）如图乙，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 个相同的钩码：当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，此时杠杆在水平位置 （“能”或“不能”）保持平衡；
（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将 ；小明经过多次实验，分析实验数据后得出了杠杆的平衡条件 ；（文字描述）
（4）如图丁所示，已知每个钩码重0.5N，杠杆上每个小格长度为2cm，当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时拉力F的力臂大小为 cm，弹簧测力计示数大小为 N。
27．（2022九上·惠山期中）如图所示是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置，物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动。实验准备的器材有：三个质量不同的木块A，三条粗糙程度不同的长木板B，三个高度不同的长方体铁块C，刻度尺。
（1）实验还需补充的器材有 ；
（2）下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据：
实验次数 斜面粗糙程度 重物的重力 大小G/N 弹簧测力计的示数F/N 重物沿斜面移动的距l/m 重物上升的高度h/m 机械效率η/%
1 较粗糙 2.0 1.51 0.80 0.40 66.2
2 较粗糙 2.5 1.89 0.80 0.40 66.1
3 较粗糙 3.0 2.26 0.80 0.40 66.4
通过分析数据，你可以得出结论： ；
（3）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m，把一个重3N物体沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.0N，则此时物体受到的摩擦力 ，斜面的机械效率是 。此过程中物体的机械能 （选“变大”，“变小”或“不变”）；
（4）小红猜想斜面的机械效率可能还与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关，小红想研究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系，于是小红将三条粗糙程度不同的长木板放置成相同的倾斜程度，并将这三个不同物重的物体同时沿斜面匀速拉动相同的长度，测出弹簧测力计的示数，比较它们的机械效率，这种方法 （选“能”，“不能”）得出结论，原因是 。
28．（2022九上·庐江月考）小华等同学在“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。
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 2 0.1 1.39 0.2 72%
2 2 0.1 0.90 0.3 74%
3 4 0.1 1.51 0.3 88%
4 4 0.1 1.25 ☆ ◇
（1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计；
（2）小华发现实验过程中边拉边读数，弹簧测力计示数不稳定，认为应该静止时读数。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，请问表中☆的值为 ，◇的值为 ；
（4）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 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算；大气压强的存在；机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A．八年级下期物理课本的质量约为200g，课本的重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
A不符合题意；
B．将一枚鸡蛋举高lm做的功约为W=Gh=mgh=0.05kg×10N/kg×1m=0.5J
B不符合题意；
C．一个标准大气压的数值约1.0×105Pa，大约能托起水柱的高度
C符合题意；
D．使用滑轮组时，总要做一些额外功，故其机械效率不可能达到100%，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据常见物体的重力、做功多少、大气压大小、机械效率的理解，结合数据解答。
2．【答案】B
【知识点】机械效率的大小比较；机械效率的计算
【解析】【解答】A．由公式 可知，总功一定，有用功越多，机械效率越高，A正确，不符合题意；
B．机械效率可以反映有用功或额外功所占总功的比值，不能表示机械做功的多少，B错误，符合题意；
C．由公式
可知，当额外功一定时，有用功越多，有用功所占比例越大，即机械效率越高，C正确，不符合题意；
D．由公式
可知，当有用功一定时，额外功越少，有用功所占比例越大，即机械效率越高，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】机械效率是有用功和总功的比值，额外功一定，增大有用功可以提高机械效率；有用功一定，减小额外功，可以提高机械效率。
3．【答案】C
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
B．取碗夹子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C．核桃夹子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故答案为：C。
【分析】使用杠杆时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
4．【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；机械效率的大小比较
【解析】【解答】小明分别用甲、乙两个滑轮组将质量相同的物体匀速提升相同高度（不计绳重及摩擦），每个滑轮质量相同，所以甲乙两个滑轮组做的有用功和额外功大小都相同，因此甲乙两个滑轮组做的总功相同，由 得，甲乙两端机械效率相同。由图得，甲滑轮组与动滑轮接触的绳子的股数为2，乙滑轮组与动滑轮接触的绳子的股数为3，所以乙滑轮组更省力，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】使用滑轮组时，动滑轮上绳子股数越大越省力；当动滑轮和物体重力相同时，滑轮组的机械效率相等。
5．【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】a、b图是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故F1=F2=G
c图用的是动滑轮，能够省一半的力，故 ，d图用的是动滑轮，拉力与竖直方向有夹角，由于夹角越大，拉力越大，所以 ，所以F1=F2＞F4＞F3。
故答案为：B。
【分析】定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力；动滑轮能够省一半的力，拉力与竖直方向有夹角，夹角越大，拉力越大。
6．【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A．力臂是支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离，A不符合题意；
B．定滑轮的特点是不省力也不省距离，但可以改变力的方向，B不符合题意；
C．汽车方向盘属于简单机械中的轮轴，C符合题意；
D．将动滑轮看成一个杠杆，它的动力臂是其阻力臂的2倍，是一个省力杠杆，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】杠杆上的支点到力的作用线的垂线，是杠杆上的力臂；定滑轮可以改变力的方向；动滑轮是省力杠杆；方向盘是轮轴。
7．【答案】C
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用；功的计算及应用
【解析】【解答】两次抬起水泥板时的情况如下图所示：
在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以阻力臂都等于动力臂的二分之一，根据杠杆的平衡条件可得 ，所以前后两次所用的力相同，即F甲=F乙，若甲、乙两种情况均将水泥板拉至竖直位置，由图可知h甲故答案为：C。
【分析】使用杠杆时，动力臂是阻力臂的2倍，动力是阻力的一半。
8．【答案】D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A．AB、CD两个斜面的高度相同，CD斜面比较长，沿CD斜面推动更省力，A不符合题意；
BC．AB、CD两个斜面的高度相同，货物的重力相同，由W=Gh可知克服货物重力做的功相同，两件货物推到顶端的时间未知，由可知工人克服货物重力做功的功率不一定相同，BC不符合题意；
D．沿斜面推动货物的过程中，速度不变，质量不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，机械能等于动能和势能之和，所以货物的机械能增大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】斜面的高度相同，斜面比较长的更省力；由W=Gh可知克服货物重力做的功相同；根据，判断功率大小；速度不变，质量不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，机械能等于动能和势能之和。
9．【答案】B,D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A．设杠杆上每格长度是l，每个钩码的重力是G，支点两边各增加一个钩码，左侧力臂与力的乘积为
右侧力臂与力的乘积为
力和力臂的乘积不相等，杠杆不平衡，A不符合题意；
B．左右两端各减少一个钩码，且右侧钩码右移一格，左侧力臂与力的乘积为
右侧力臂与力的乘积为
力和力臂的乘积相等，杠杆平衡，B符合题意；
C．去掉左边一个钩码后，探究过程中不能移动平衡螺母使杠杆平衡，C不符合题意；
D．左边增加一个钩码且把右边的钩码向右移动一格，左侧力臂与力的乘积为
右侧力臂与力的乘积为
力和力臂的乘积相等，杠杆平衡，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】根据杠杆的平衡条件，计算杠杆上的力的大小，进而确定钩码数量及移动距离。
10．【答案】A,C
【知识点】杠杆的分类；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A．指甲钳中含有三个杠杆，有省力杠杆也有费力杠杆，A符合题意；
B．图中剪刀的动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，不适合剪开较硬的物体，B不符合题意；
C．船桨的动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆，可以省距离，C符合题意；
D．升旗杆顶端安装的滑轮是定滑轮，为了改变力的方向，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】使用杠杆时，动力臂小于阻力臂时，动力大于阻力，是省力杠杆；定滑轮可以改变力的方向，不省力。
11．【答案】A,C
【知识点】功率计算公式的应用；压强的大小及其计算；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A．工人施加的拉力 ，由于力的作用是相互的，工人受到的拉力F拉=F=200N
提升重物时对水平台面的压力F压=F拉+G人=200N+600N=800N
A符合题意；
B．由图可知 ，则拉力
解得货物对地面的压力F压′=400N。则第一次拉绳子时，货物对地面的压强为
B不符合题意；
C．第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率
C符合题意；
D．第二次拉绳子的过程中，工人拉力
由于 ，自由端绳子移动的速度v=3v物=3×0.09m/s=0.27m/s
拉力F′的功率
D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】根据人体的重力和人受到的拉力，计算水平面受到的压力；根据动滑轮上受到的力，结合绳子股数，计算绳子拉力的大小；根据压力和受力面积的比值， 计算压强；根据有用功和总功的比值， 计算机械效率；根据力和速度的乘积，计算功率的大小。
12．【答案】B,C
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A．由图可知，两段绳子向下拉测力计，滑轮组上每段绳子拉力为F1，则F示=2F1+G滑轮
100N=2F1+20N
所以F1=40N，由图可知，以物体B为研究对象，通过动滑轮绳子的段数n=3，绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计，所以滑轮组绳子自由端受到的拉力
物体B的重力GB=3F1-G动=3×40N-20N=100N
在物体B下加挂重为15N的物体C后，用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，滑轮组绳子自由端受到的拉力
此时水平方向物体A受到向左的拉力F与向右的拉力F2、摩擦力f'平衡，且由于物体A对桌面的压力，接触面的粗糙程度不变，所以物体A受到的摩擦力大小不变，还是40N，拉力F大小为F=F2+f'=45N+40N=85N
A不符合题意；
B．此时物体A向右做匀速直线运动，水平方向受到向右的拉力（大小等于滑轮组绳子自由端拉力）与水平桌面对它水平向左的摩擦力是一对平衡力，所以物体A受到的摩擦力f=F1=40N
B符合题意；
C．B上升的速度为3cm/s，则物体A左移的速度v=3vB=3×3cm/s=9cm/s=0.09m/s
拉力做功的功率
C符合题意；
D．物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动时，滑轮组的机械效率
D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】根据物体的重力和动滑轮的重力，结合绳子股数，计算拉力大小；根据力和速度的乘积计算功率大小；利用物体的重力和绳子的拉力，可以计算滑轮组的机械效率。
13．【答案】40；80%；10
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：拉力做的有用功：W有用＝Gh＝100N×0.4m＝40J；
拉力做的总功：W总＝Fs＝50N×1m＝50J，斜面的机械效率： ；
（3）因为W总＝W有用+W额，所以额外功：W额＝W总﹣W有用＝50J﹣40J＝10J，由W额＝fs得摩擦力： 。
【分析】根据公式W有用＝Gh，求出有用功；根据公式W总＝Fs及，可求出机械效率；根据公式W额＝W总﹣W有用及W额＝fs，可求出摩擦力。
14．【答案】16；变大
【知识点】重力及其大小的计算；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】根据题意知道，手机的重力是G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
由杠杆平衡条件知道，F1 L1 =F2 L2，即动力是F1 =2N×=16N
若保持F1的作用点和方向及支点位置不变，即动力臂不变，伸长自拍杆，阻力不变，则阻力臂变大，由杠杆平衡条件F1 L1 =F2 L2 知道，动力F1 将变大。
【分析】根据物体的质量计算重力；结合杠杆的平衡条件，根据已知的力和力臂，计算未知的力。
15．【答案】3；0.6；70%
【知识点】速度公式及其应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】由图可知，右边的滑轮为动滑轮，承担物体A与桌面间摩擦力的绳子股数是3，所以绳自由端移动的速度为v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s
绳子自由端移动的距离为s=v绳t=0.3m/s×10s=3m
作用在绳端的拉力与弹簧测力计的示数相等，所以绳端的拉力F的大小为2N，拉力F的功率为P=Fv绳=2N×0.3m/s=0.6W
当A匀速运动过程，物体A受到的摩擦力为4.2N，所以使用滑轮组的过程中，做的有用功为W有=fs物=4.2N×0.1m/s×10s=4.2J
总功W总=Fs绳=2N×3m=6J
滑轮组的机械效率为
【分析】根据速度和时间的乘积计算路程；利用力和速度的乘积计算功率大小；根据物体的力和移动距离的乘积计算有用功；利用拉力和距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率。
16．【答案】160；1；100
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】克服重力所做的有用功为WG=Fs=mgh=4kg×10N/kg×4m=160J
由定滑轮特点可知，改变力的方向，不省力；动滑轮特点可知，省一半力多费一倍距离，则拉力移动的速度为物体移的速度的一半，即1m/s。
拉力做功为
由于滑轮组的机械效率为80%，则
联立解得
【分析】根据力和对应距离的乘积，计算做功多少；根据动滑轮绳子的速度，可以计算滑轮速度的大小；利用物体的重力和机械效率，可以计算拉力的大小。
17．【答案】300；<
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】从图中可以看出，F的力臂大小为
由杠杆平衡条件得
如果将这些石头偏向车箱前部装载，则阻力臂变短，阻力和动力臂不变，由杠杆平衡条件得，动力将变小。
【分析】杠杆处于平衡状态，结合动力、动力臂、阻力、阻力臂，利用杠杆的平衡条件分析求解即可。
18．【答案】200；22；91%
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【解答】人对绳子的拉力F 大小为110 N，每个滑轮重为20 N，对动滑轮作受力分析
绳对物体A的拉力为
A作匀速直线运动，拉力与摩擦力相等，故摩擦力为
物体的速度为0.1m/s，动滑轮绳子有二段，绳子的速度为0.2m/s，拉力F 的功率
滑轮组的机械效率为
【分析】根据滑轮组绳子的拉力和动滑轮的重力，可以计算对物体的拉力；根据力和速度乘积，可以计算功率的大小；利用有用功和总功的比值， 计算机械效率。
19．【答案】；靠近
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】由题意可知，以C为支点，ABC是一个杠杆．AC为A处螺钉水平拉力的力臂，室外机对其压力的力臂为AB长的，由杠杆平衡条件可得：F×AC=G×AB；即：F=；为了安全，应减小A处的拉力(若拉力过大，支架对螺钉拉力会使螺钉松动而造成危险)；在A处拉力和阻力G一定时，室外机的位置越靠近墙壁，室外机对支架压力力臂越小，根据杠杆平衡条件可知，A处的拉力将减小，以保证支架和室外机的安全．
【分析】根据物体的重力和力臂大小，计算拉力的大小；减小阻力臂，可以减小动力大小。
20．【答案】解：如图所示：
【知识点】重力示意图；力臂的画法
【解析】【解答】茶壶受到的重心作用在重心上，方向是竖直向下，过B点作竖直向下的线段，即阻力F2；反向延长阻力F2的作用线，过O点作阻力F2的作用线的垂线，即阻力臂l2；由杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，所以连接OA作为动力臂，此时动力臂最长，动力最小，由于要倒出茶水，所以动力的方向是向左上方的，垂直于OA作动力的线段，即为最小动力F1。
【分析】物体的重力竖直向下；支点到力的作用线的垂线是力臂；支点力的作用点的连线是最大的力臂，最小的力和最大的力臂垂直。
21．【答案】解：如图所示：
【知识点】力的三要素及力的示意图；力臂的画法
【解析】【解答】根据杠杆平衡原理可知可知，一定，要找到最小动力，则动力臂最长，而B是动力的作用点，故OB是最长的力臂，连接OB即为动力臂，过B点做OB的垂线，即为动力的作用线，阻力使杠杆顺时针转动，那么动力使杠杆逆时针转动，故动力的方向是垂直OB向下的，A端向下按压金属弹片，根据力的作用是相互的，弹片给杠杆A端一个向上的力，故如图所示：
【分析】杠杆上的力臂，是从支点到力的作用线的垂线。
22．【答案】解：如图所示：
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】（1）由杠杆平衡条件可知，当阻力与阻力臂乘积一定时，动力臂越长，动力越小，图中O为支点，因此OA作为动力臂最长；动力方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图。
（2）从支点O作阻力F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂，如图所示：
【分析】支点到力的作用线的垂线，是杠杆上的力臂；杠杆上的支点到力的作用点的连线是最大力臂，最小的力和最大的力臂垂直。
23．【答案】解：⑴ABC在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；OBD、OED的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
⑵钳口很锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强。
⑶钳柄上表面粗糙，是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦。
【知识点】增大或减小摩擦的方法；增大压强的方法及其应用；杠杆的分类
【解析】【分析】（1）杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，可以从动力臂和阻力臂的大小关系进行判断，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆。
（2）增大压强的方法有：在压力不变的情况下，减小受力面积；在受力面积不变的情况下，增大压力。
（3）增大摩擦的方法有：在压力不变的情况下，增大接触面的粗糙程度；在接触面的粗糙程度不变的情况下，减小压力。
24．【答案】（1）由 知道，保洁材料的重力G＝mg＝15kg×10N/kg＝150N
答：保洁材料的重力是150N；
（2）由图知道，滑轮组三段绳子都受力，自由端移动的s＝3h＝3×1m＝3m
绳子自由端移动的速度
答：绳子自由端移动的速度是0.6m/s；
（3）根据题意知道，动滑轮的重力G滑轮＝3F－G人－G材＝3×300N－600N－150N＝150N
若绳子能承受的最大拉力为400N，则保洁材料的最大重力是G'材＝3F'－G人－G额＝3×400N－600N－150N＝450N
答：若绳子能承受的最大拉力为400N，则保洁材料的最大重力是450N。
【知识点】速度公式及其应用；重力及其大小的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）利用物体的质量计算重力；
（2）根据滑轮组绳子的股数计算绳子移动的距离，利用路程和时间的比值计算速度；
（3）根据滑轮组的拉力和物体的重力，可以计算动滑轮的重力大小；结合动滑轮和拉力可以计算物体的重力。
25．【答案】（1）解：起吊前厢式板房对地面的压强p= =750Pa
答：起吊前厢式板房对地面的压强是750Pa；
（2）解：钢丝绳自由端的拉力做功W=Pt=7.2×103W×10s=7.2×104J
答：钢丝绳自由端的拉力做功是7.2×104J；
（3）解：该装置的机械效率η= ×100%≈83.3%
答：该装置的机械效率是83.3%。
【知识点】压强的大小及其计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）利用p= 求得起吊前厢式板房对地面的压强。
（2）利用W=Pt求得钢丝绳自由端的拉力做的功。
（3）利用η= ×100%求得该装置的机械效率。
26．【答案】（1）平衡；右；右；杠杆在水平位置平衡；消除杠杆自重对杠杆平衡的影响
（2）6；不能
（3）变大；动力×动力臂=阻力×阻力臂
（4）4；3
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用；探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）当物体处于平衡状态时，总保持静止或匀速运动状态不变，所以杠杆静止时运动状态没有改变，所以处于平衡状态。
杠杆左端下沉，右端上翘，平衡螺母要向上翘的右端移动，可以向右调节左端的平衡螺母，也可以向右调节右端的平衡螺母，或者同时向右调节调左右两端平衡螺母，才能使杠杆在水平位置平衡。使杠杆在水平位置平衡，此时杠杆的重心在支点上，可以消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
（2）设杠杆每个格的长度为，每个钩码的重力为，根据杠杆的平衡条件可得
解得，需挂6个钩码。
若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧的力与力臂的乘积为
右侧的力与力臂的乘积为
因为
杠杆不能平衡，右端下降。
（3）保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变时，动力F将变大。
分析实验数据后可知，杠杆左侧的力与力臂的乘积等于右侧的力与力臂的乘积，所以杠杆的平衡条件为
动力×动力臂=阻力×阻力臂
（4）当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，由数学知识，拉力F的力臂大小为
根据杠杆的平衡条件可得
弹簧测力计示数大小为
【分析】（1）静止的杠杆是平衡的，调节杠杆水平平衡时，平衡螺母向偏高的一侧调节；水平平衡的杠杆便于测量力臂；
（2）根据杠杆的平衡条件，结合已知的力和力臂，计算未知的力；不等臂杠杆改变相同的力臂时，杠杆不能平衡；
（3）杠杆的拉力倾斜时，力臂减小，拉力变大；根据多次实验，整理杠杆的平衡条件；
（4）根据杠杆的平衡条件，计算杠杆上拉力的大小。
27．【答案】（1）弹簧测力计
（2）斜面的机械效率与物重无关
（3）0.25N；75%；变大
（4）能；机械效率的大小与物重无关，只需控制斜面的倾斜程度相同
【知识点】斜面机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）实验中，需要测量拉力大小，故还需补充的器材有弹簧测力计。
（2）虽然表格中的机械效率的数值不同，但差别极其微小，由于实验中存在误差，所以我们认为机械效率是相同的；由数据可知，斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度均相同，在改变物重时，机械效率不变，说明斜面的机械效率与物重无关。
（3）保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m，把一个重3N物体沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.0N，则所做的有用功为W有=Gh=3N×0.2m=0.6J
拉力做的总功为W总=Fs=1.0N×0.8m=0.8J
则额外功为W额=W总-W有=0.8J-0.6J=0.2J
拉动物体上升的过程中，克服斜面的摩擦力所做的功为额外功，即W额=fs；则此时物体受到的摩擦力为
斜面的机械效率
匀速拉动物体上升的过程中，速度不变，动能不变，高度增加，重力势能变大，所以物体的机械能变大。
（4）探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系时，采用的是控制变量法，需要控制斜面的倾斜程度、物体的重力不变；由（2）可知，斜面的机械效率的大小与物体的重力无关，所以本实验中只需要控制斜面的倾斜程度相同就行；实验中可以将三条粗糙程度不同的长木板放置成相同的倾斜程度，并分别将这三个不同物重的物体沿斜面匀速拉动相同的长度，测出弹簧测力计的示数，就能比较它们的机械效率。
【分析】（1）实验中，需补充弹簧测力计测量拉力大小；
（2）斜面的机械效率与物重无关；
（3）根据W有=Gh、W总=Fs、W额=W总-W有及W额=fs，可求出摩擦力；根据，可求出机械效率；速度不变，动能不变，高度增加，重力势能变大，所以物体的机械能变大；
（4）探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系时，采用的是控制变量法，需要控制斜面的倾斜程度、物体的重力不变。
28．【答案】（1）匀速
（2）不正确；摩擦
（3）0.4；80%
（4）大
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，这样测力计示数才等于拉力大小。
（2）如果在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦，所以测力计示数偏小，他的想法是不正确的。
（3）丁图中，绳子的有效段数为n=4，绳端移动距离为s=nh=4×0.1m=0.4m，故☆的值为0.4。
滑轮组的机械效率为 ，故◇的值为80%。
（4）通过比较2、3两次实验数据知，使用同一滑轮组提升不同重力的物体，重力越大，机械效率越高，即同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
【分析】（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，测力计示数才等于拉力大小；
（2）如果在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦，所以测力计示数偏小；
（3）根据公式，可求出机械效率；
（4）同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
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