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力学难点之机械与机械功同步练习
（答题时间：120分钟）
1. 如图所示，起瓶器开启瓶盖时，可看做是（ ）
A. 以B为支点的费力杠杆 B. 以B为支点的省力杠杆
C. 以A为支点的费力杠杆 D. 以A为支点的省力杠杆
2. 下列所示工具中，使用时不能省力但能省距离的是（ ）
3. 三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，图中和尚们商量出新的挑水方案，胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶，以下说法中不正确的是（ ）
A. 乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离
B. 乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶B往前移动一点距离
C. 丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离
D. 丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离
4. 如图所示是一种指甲刀的结构示意图，下列说法正确的是（ ）
A. ABC是一个省力杠杆
B. D处刀刃较薄，可以增大压力
C. 杠杆ABC上有粗糙的花纹，可以减小摩擦
D. 指甲刀只有两个杠杆，一个省力杠杆，一个费力杠杆
5. 如图为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是（ ）
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A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
6. 小李的质量为50千克，可以举起80千克的杠铃；小胖的质量为70千克，可以举起60千克的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来。比赛结果应是（ ）
A. 小李把小胖拉起 B. 小胖把小李拉起 C. 两个都拉不起 D. 两个都拉起
7. 工人们为了搬运一台笨重的机器，设计了如图所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管）。其中最省力的方案是（ ）
8. 如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为60 N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是________，保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
9. 某同学骑车在水平面行进，当自行车两个脚踏板转到________位置时，用力最小，这是因为这个位置的______最大。
10. 请在图中画出力F的力臂和物体所受重力的示意图。
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11. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向__________（选填“左”或“右”）边旋一些。
（2）调好后，第一组按图乙进行实验，第二组按图丙进行实验。你认为第________组的实验更好，理由是______________________。
12. 同学们利用图甲装置验证“杠杆的平衡条件”，实验中记录的数据如下：
物理量
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1
15
1.5
10
2
2
25
2.5
20
3
3
20
4
15
（1）写出分析处理实验数据的具体过程及验证的结果。
（2）杠杆在生活中有很多应用。如图乙所示，现欲使静止的跷跷板发生转动，可采取的做法是__________，说出能驱使跷跷板发生转动的条件。
微课程：解读功与功率同步练习
1. 如图所示的几种情形中，所提到的力没有做功的是（ ）
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2. 对于足球运动员用脚把足球踢向空中时的情景，以下说法错误的是（ ）
A. 足球被踢出说明力能改变物体的运动状态
B. 足球在空中运动时，脚一直对它做功
C. 由于惯性，足球离开脚后继续运动
D. 足球在上升过程中，动能减小，重力势能增大
3. 用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离s的关系图象如图，由图可知，甲、乙两个力的大小关系是（ ）
A. F甲＞F乙 B. F甲＜F乙 C. F甲＝F乙 D. 条件不足，无法判断
4. 图中是一个两面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力作用而匀速运动到C点，所需拉力分别为FA、FB，所做功分别为WA、WB，则（ ）
A. FA＝FB，WA＝WB B. FA＜FB，WA＝WB
C. FA＜FB，WA＜WB D. FA＞FB，WA＞WB[
5. 如图所示，一瀑布的落差（瀑布顶端和底端的高度差）约为100 m。在0.1 s内有18 kg的水流过瀑布顶端，经过4.5 s落到瀑布底端。质量为18 kg的这些水从顶端落到底端的过程中，重力的功率约为（ ）（g取10N/kg）
A. 4×102 W B. 4×103 W C. 1.8×104 W D. 1.8×105 W
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6. 举重是我国的优势体育项目。一位身高180 cm的运动员和一位身高160 cm的运动员，在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起，如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式正确的是（ ）
A. W1＝W2 P1＝P2 B. W1＞W2 P1＞P2
C. W1＞W2 P1＝P2 D. W1＜W2 P1＜P2
7. 一个重200 N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25 m，撤销拉力后，物体由于惯性又前进了10 m。若拉力做的功为500 J，则拉力的大小为__________N。
8. 在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球重20 N，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2.7 m，用时约0.75 s。则球下降过程中重力做功为________ J，功率为________ W。
9. 如图所示，用10 N的水平推力推重为20 N的物体沿水平方向做匀速直线运动。若5 s内推力对物体做了80 J的功，则在这一过程中，物体沿水平方向运动了________ m，推力做功的功率为________ W。
10. 如图所示，用20 N的拉力F通过滑轮组将40 N的重物在2 s内匀速提升1 m，在此过程中，拉力做功为______ J，拉力的功率是________ W。
11. 某市学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500 N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离为0.3 m，用时0.5 s。则此过程重力做的功为________ J，重力的功率为________ W。
12. 小华同学用100 N的水平推力，推放在水平地面上重500 N的物体，使其做匀速直线运动。若该物体在10 s内移动5 m，则在此过程中它的速度为________ m/s，小华做的功是________ J，功率是________ W。
13. 在水平地面上，用50 N的水平拉力拉重为100 N的小车，使小车沿水平方向前进3 m，所用的时间是5 s，则拉力所做的功为________ J，重力所做的功为________ J，拉力做功的功率为________ W。
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力学难点之机械与机械功同步练习参考答案
1. D 解析：起瓶器用题图方式开启瓶盖时，起瓶器绕着A点转动，所以A为杠杆的支点，又由于动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆，故选项D正确。
2. D 解析：动滑轮、订书机和羊角锤在使用中均是动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，费距离。镊子在使用中动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，省距离，故选项D正确。
3. D 解析：将挑水的扁担看做是一个杠杆，其支点是扁担与肩的接触点，水桶B向下沉，说明水桶B对扁担的拉力与其力臂的乘积大于水桶A对扁担的拉力与其力臂的乘积，要保持平衡，由于桶和水的重力不变，即对扁担的拉力不变，故要减小水桶B的力臂，因此需将支点后移或将水桶B前移，即胖和尚可以向后移动一点距离，即选项A和选项B正确；丙图中两个和尚抬水时，将小和尚的肩膀与扁担的接触点作为支点，桶和水的重力为阻力且不变，小和尚为减轻瘦和尚的负担，即减小对瘦和尚肩膀的压力，需要增大瘦和尚的力臂或减小阻力臂，即让瘦和尚往前移动一点距离或将水桶往后移动一点距离，故选项C正确，选项D错误。
4. A 解析：从指甲刀的示意图可看出，ABC在使用时动力臂大于阻力臂，所以是一个省力杠杆；D处刀刃较薄是减小受力面积，增大了压强，而不是增大压力；粗糙的花纹是增大了与手指接触面的粗糙程度，增大摩擦；指甲刀在使用时有三个杠杆：一是ABC省力杠杆，二是OBD费力杠杆，三是OED费力杠杆，因此只有选项A正确。
5. D 解析：动滑轮的特点是在转动过程中，随物体一起运动，参与了两个运动，从升降晾衣架的结构上看，与横梁固定的两个滑轮为动滑轮。
6. B 解析：使用定滑轮不省力，当两个人用力拉绳的一端时，若想把对方拉起，则所用的拉力不能小于对方的重力，而自己站在地面上所能提供的拉力不会大于自己的重力，由于小胖的重力大，小李的重力小，所以小胖能把小李拉起，B选项正确。
7. D 解析：题中的四种方案中，选项D从两个方面进行了省力设计，一是滑动摩擦变为滚动摩擦，二是利用了动滑轮，而A、C选项只利用了变滑动摩擦为滚动摩擦来省力，选项B、C中定滑轮不省力，只能改变力的方向，故选项B没有应用省力的方法，所以选项D正确。
8. 30 N 不变 解析：根据杠杆的平衡条件得，F·OA＝G·OA，F＝G＝×60N＝30N。若保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，由于动力臂与阻力臂的比值不变，所以力F的大小也不会改变。
9. 水平 动力臂 解析：脚踏板可以看做是一个杠杆，因脚向下用力，当自行车的两个脚踏板转到水平位置时，动力臂最大，所以此时所用的动力最小。
10. 如图所示
解析：从支点O向力F的作用线作垂线，支点O到垂足之间的距离就是力F的力臂；作重力示意图时，作用点在重心，方向竖直向下。
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11. （1）右 （2）二 便于从杠杆上直接读取力臂 解析：图甲右侧高、左侧低，可将左侧的平衡螺母向右调；当杠杆在水平位置平衡后，图丙的做法可以直接从杠杆上读取力臂，而图乙还需要重新测量，故第二组的实验更好。
12. （1）过程：分别计算出动力×动力臂（或F1l1），分别计算出阻力×阻力臂（或F2l2）
第一组 1 N×15 cm＝15 N·cm 1.5 N×10 cm＝15 N·cm
第二组 2 N×25 cm＝50 N·cm 2.5 N×20 cm＝50 N·cm
第三组 3 N×20 cm＝60 N·cm 4 N×15 cm＝60 N·cm
经过比较知，每一组的动力和动力臂的乘积与阻力和阻力臂的乘积都相等。
验证的结果：经验证可得出杠杆平衡时满足：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2）。
（2）做法：甲不动，乙向远离支点的方向移动（或乙不动，甲向靠近支点的方向移动）。
条件：使跷跷板按顺时针或逆时针方向转动的力和力臂的乘积不相等（或F1l1≠F2l2）。
解析：验证杠杆的平衡条件时，要计算出每一次的动力×动力臂＝阻力×阻力臂进行比较；由题图甲可知，此时甲对杠杆的力与力臂的乘积等于乙对杠杆的力与力臂的乘积，要使杠杆发生转动，则需要减小甲对杠杆力与力臂的乘积，或增大乙对杠杆力与力臂的乘积，或两者同时进行，使杠杆转动的条件是力与力臂的乘积的大小不相等。
解读功与功率同步练习参考答案
1. D 解析：物体在绳子拉力作用下移动了距离、静止的小车在拉力作用下也移动了距离、汽车在刹车阻力的作用下移动了距离，这些都符合做功的两个条件，所以这些力对物体做了功。而人用力搬石头时，虽然有力作用在石头上，但没有在力的方向上移动距离，所以人对石头没有做功。
2. B 解析：将足球踢了出去，球从静止变为运动，说明力改变了物体的运动状态；足球在空中运动时，脚的踢力已消失，虽然移动距离，但踢力不做功；足球原来是运动的，虽然不受脚的踢力，但是由于惯性，仍保持原来的运动状态向前运动；足球在上升的过程中，速度越来越慢，说明动能减小，高度越来越高，说明重力势能越来越大，动能转化成了重力势能。
3. A 解析：根据题中提供的W－s图象可知，功W与距离s成正比，即有W＝Fs，在s相同时，F甲所做的功大于F乙所做的功，则F甲＞F乙，故正确的选项是A。
4. B 解析：由于两个斜面均光滑，根据功的原理可知沿两个不同斜面将同一物体匀速拉到顶端，所做的功相等，由功的原理可知，F＝，沿边AC拉上顶端所用的拉力小。
5. B 解析：重力做功：W＝Gh＝mgh＝18 kg×10 N/kg×100 m＝1.8×104 J，重力的功率：P＝＝＝4×103 W。
6. B 解析：举重时，身高较高的举重运动员将杠铃举的高度高，在杠铃重和举起所用时间相同的情况下，根据W＝Fs＝Gh及p＝可知B选项正确。
7. 20 解析：题中描述的过程，在水平拉力作用下前进了25 m，拉力对物体做了功，而物体由于惯性前进了10 m，这一过程拉力消失了，所以拉力对物体没有做功。由W＝Fs得，F＝＝＝20 N。
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8. 54 72 解析：球下降过程中重力做功W＝Gh＝20 N×2.7 m＝54 J，功率P＝＝＝72 W。
9. 8 16 解析：从题意中获悉推力的大小为10 N，推力做的功为80 J，所以推力移动的距离为：s＝＝＝8 m；且在5 s内做了80 J的功，故推力的功率为：P＝＝＝16 W。
10. 60 30 解析：由题图可知，作用在动滑轮上绳子的股数为3，故绳子自由端移动的距离s＝3h＝3×1 m＝3 m，拉力做的功W＝Fs＝20 N×3 m＝60 J，拉力的功率为：P＝＝＝30 W。
11. 150 300 解析：重力做的功为：W＝Fs＝Gh＝500 N×0.3 m＝150 J，功率为P＝＝＝300 W。
12. 0.5 500 50 解析：速度大小为v＝＝＝0.5 m/s；做的功W＝Fs＝100 N×5 m＝500 J；功率P＝＝＝50 W。
13. 150 0 30 解析：拉力做的功W＝Fs＝50×3 J＝150 J；由于物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力没有做功。拉力做功的功率P＝W/t＝150 J/5 s＝30 W。
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