专题12 简单机械
3、（2017•潍坊）下列工具在正常使用过程中，属于费力杠杆的是D
15、（2017•潍坊）（多选题）如图所示，用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。下列说法正确的是BC
A.物体上升的速度是2.5m/s
B.拉力F大小为100N
C.拉力F的功率为80W
D.拉力F的功率为40W
25.（2017•潍坊）（6分）如图所示，斜面长s=1.5m，高h=0.3m。建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N。忽略绳子重力。求：
（1）该过程拉力F做的功；
（2）该装置的机械效率；
（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。
8.（2017•东营） 如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，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B
A．甲更省力，甲机械效率大
B．乙更省力，机械效率一样大
93
C．乙更省力，乙机械效率大
D．甲更省力，机械效率一样大
5.（2017•枣庄）如图所示是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置，实验中杠杆始终处于水平平衡状态。若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向，使其从①②③。则拉力的变化情况是（ ）A
A.先变小后变大 B.先变大后变小 C.逐渐变大 D.逐渐变小
32. （2017•枣庄）（8分）如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深10m，物体重G=4×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.05倍。求：
（1） 若汽车运动的速度为1.2m/s，则将物体由井底拉至井口，需要多长时间？
（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）
（3）汽车的牵引力为多大？
（4）将物体从井底拉至井口，汽车牵引力做的功是多少？
32. 解：（1）由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数n=3
则将物体由井底拉至井口，需要的时间：
（2） 滑轮组的机械效率：
（3） 因为汽车做匀速直线运动，所以受到平衡力的作用
93
(4) 将物体由井底拉至井口，汽车牵引力做功：
(3)（2017•青岛）如图，轻质杠杆的OA:OB＝3:2，物体M的重力为300N，小雨的重力为600N，双脚与地面的接触面积为0.04m2。小雨在A端施加竖直向上的力使杠杆水平平衡，求小雨对地面的压强是多少？请写出解题过程，并画出与解题过程相应的受力分析示意图。
杠杆对小雨的压力等于小雨对杠杆的提力：根据杠杆的平衡条件
12．（2017•聊城）（多选题）如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0．2m／s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80％，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2m
B．物体与地面间的滑动摩擦力为48N
C．拉力F的功率为12W
D．有用功为120J
BC
9．（2017•聊城）如图所示，在“探究杠杆的平衡条件”实验中，已知杠杆上每个小格长度为2cm，当弹簧测力计在A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．下列说法正确的是
93
A．动力臂为0.08m B．此时为省力杠杆
C．弹簧测力计的示数为4N D．钩码总重为2N
D
11．（2017•威海）（多选题）如图所示，把重为G的物体沿高为h，长为l的粗糙斜面以速度v由底端匀速拉到顶端的过程中，拉力F做的功为W，则下列选项正确的是（ ）
A．拉力大小为
B．物体所受摩擦力大小为
C．拉力功率的大小为
D．斜面的机械效率为
【考点】F3：机械效率的计算；F6：斜面的机械效率．
【分析】使用斜面时，利用W=Gh求有用功，利用W=Fl求总功，克服摩擦做的额外功W额=fl，利用P=求拉力做功功率，利用效率公式η=求斜面的机械效率．据此分析判断．
【解答】解：
A、拉力做的功为总功，即W总=W=Fl，所以拉力F=；
有用功为W有用=Gh，因为在斜面上拉动物体要克服摩擦力做功，
所以W总＞W有用，即Fl＞Gh，则F=＞，故A错；
B、使用斜面时克服摩擦力做的功为额外功，则W额=fl=W总﹣W有用=W﹣Gh，
93
所以物体所受的摩擦力：f=，故B正确；
C、做功时间为t=，拉力功率的大小P===，故C正确；
D、斜面的机械效率为η==，故D错．
故选BC．
21．（2017•威海）如图所示，轻质杠杆OA在路灯和轻绳AB的共同作用下，在水平方向处于静止状态，请画出轻绳AB对杠杆的动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图．
【考点】7P：力臂的画法．
【分析】阻力F2的作用点在点A，方向向下，动力的力臂L1为支点O到动力的作用线的距离．
【解答】解：
由图可知，杠杆的支点为O，过支点O向动力F1作用线引垂线段，即为其力臂L1，阻力是灯对杠杆A点的拉力，过A点沿竖直向下的方向画一条有向线段，用F2表示，即为阻力的示意图．如图所示：
8．（2017•烟台）踮脚是一项很好的有氧运动（如图），它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱，踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是（ ）
93
A．脚后跟是支点，是省力杠杆
B．脚后跟是支点，是费力杠杆
C．脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆
D．脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆
【考点】7T：杠杆的应用；7O：杠杆的分类．
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，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．
【解答】解：
如图所示，踮脚时，脚掌与地面接触的地方是支点，小腿肌肉对脚的拉力向上，从图中可知动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．
故选C．
17．（2017•烟台）往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用3m长的斜面，把120kg的重物提高1m，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为 400N ，若实际用力为500N，斜面的机械效率为 80% ，重物受到的摩擦力为 100N ．（g取10N/kg）．
【考点】F6：斜面的机械效率；7Y：轮轴及其他常见简单机械．
93
【分析】（1）人做的有用功是将物体沿斜面推上小车，即将物体升高了h，故有用功为人克服重力做功，利用功的原理由W=mgh=Fs，可求得施加的推力；
（2）利用已求得的有用功和总功，由机械效率公式可求得斜面的机械效率；
（4）人做的额外功就是因为人要克服摩擦力做功，则可先求得摩擦力的功再由功的公式求得摩擦力．
【解答】解：（1）斜面很光滑，故利用功的原理得，人做的有用功等于用斜面所做的功：
W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J；
Fs=mgh=1200J，
解得：
F==400N；
（2）人所做的总功：
W总=Fs=500N×3m=1500J；
斜面的机械效率：
η=×100%=×100%=80%；
（3）W总=W有+W额
即：Fs=Gh+fs
所以f===100N；
答：（1）人做有用功为1200J；（2）斜面的机械效率为80%；（3）摩擦力为100N．
21．（2017•烟台）如图为吊车起吊货物的工作示意图，请在图中画出动力、阻力和阻力臂．
【考点】7P：力臂的画法．
【分析】使杠杆转动的力叫动力，阻碍杠杆转动的力叫阻力．从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂．
93
【解答】解：由图知，
吊车起吊货物时，O是支点，撑杆施加的是动力F1，方向与吊臂垂直；货物施加的是阻力F2，方向竖直向下；从支点到阻力作用线的垂线段是阻力臂L2．如图所示：
．
23．（2017•烟台）下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告．
实验名称：测量滑轮组的机械效率
实验步骤：
（1）用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格．
（2）按如安装滑轮组，分别记下钩码和弹簧测力计的位置．
（3）拉动弹簧测力计并读出拉力F的值，用刻度尺测出的钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将这三个量填入表格．
（4）算出有用功W有、总功W总、机械效率η并填入表格．
（5）改变钩码上升的高度，重复上面的实验，记录并计算实验数据．
实验记录：
实验次数
钩码重力G/N
物体上升的高度h/cm
有用功W有/J
拉力F/N
弹簧测力计移动的距离s/cm
总功W总/J
机械效率η
1
6
3.00
18.00
2.38
9.00
21.42
84.0%
2
6
5.00
30.00
2.40
15.00
36.00
83.3%
3
6
8.00
48.00
2.36
24.00
56.64
84.7%
4
6
10.00
60.00
2.35
30.00
70.50
85.1%
实验结论：在忽略绳子的重力和摩擦的情况下，滑轮组的机械效率与所提升物体的重力和高度无关．
请你评价小明和小红的实验报告．
（1）指出实验步骤中存在的错误和不足；
93
（2）从理论上分析说明他们实验结论的局限性．
【考点】F8：滑轮（组）机械效率的测量实验．
【分析】（1）根据有用功W有用=Gh和总功W总=Fs分析表中计算功的错误原因；
根据控制变量法，研究机械效率与物体的重力关系时，应改变提升的物体重力大小；
（2）用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多．
【解答】解：（1）①表中有用功W有用=Gh和总功W总=Fs的计算值都是错误的，原因在于计算时，物体上升的高度和测力计通过的距离均以cm为单位，在计算时没有换算成国际单位m；
②在研究滑轮组机械效率与物体的重力关系时，应改变提升的物体重力大小，由表中数据可知，小明和小红没有改变提升物体的重力大小，故无法得出机械效率大小与提升物体重力的关系；
（2）研究滑轮组机械效率与所提升物体高度的关系时，要控制物体的重力相同，为使结论具有普遍性，应换用不同的滑轮组多次实验；原实验只使用了一个滑轮组做了实验；
研究滑轮组机械效率与所提升物体重力的关系时，应改变物体的重力大小，使用不同的滑轮组做实验，而原实验没有改变物体的重力用只使用了同一滑轮组做实验．
故答案为：（1）有用功和总功计算错误；在研究滑轮组机械效率与物体的重力关系时，小明和小红没有改变提升物体的重力大小；
（2）研究滑轮组机械效率与所提升物体高度的关系时，原实验只使用了一个滑轮组做了实验；
研究滑轮组机械效率与所提升物体重力的关系时，原实验没有改变物体的重力且只使用了同一滑轮组做实验．
93
14．（2017•滨州）（多选题）在斜面上将一个质量为5kg 的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m．把重物直接提升h所做的功作有用功（g取10N/kg）．下列说法正确的是（ ）
A．物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用
B．做的有用功是50J
C．此斜面的机械效率为62.5%
D．物体受到的摩擦力大小为10N
【考点】EH：有用功和额外功；F6：斜面的机械效率．
【分析】（1）对物体进行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；
（2）已知物体的重力和提升的高度（斜面高），根据公式W=Gh可求重力做功，即提升物体所做的有用功；
（3）求出了有用功和总功，可利用公式η=计算出机械效率；
（4）总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额外功，根据W额=fs求出物体所受斜面的摩擦力．
【解答】解：
A、沿斜面向上拉物体时，物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用，故A错误；
B、所做的有用功：W有用=Gh=mgh=5kg×10N/kg×1m=50J，故B 正确；
C、拉力F对物体做的总功：W总=Fs=40N×2m=80J；
斜面的机械效率为：η=×100%=×100%=62.5%，故C正确；
D、克服摩擦力所做的额外功：W额=W总﹣W有=80J﹣50J=30J，
由W额=fs可得，物体受到的摩擦力：f===15N，故D错误．
故选BC．
3．（2017•德州）如图所示的四种情景中，使用的工具属于费力杠杆的是（ ）
93
A．食品夹 B．裁纸刀
C．托盘天平 D．瓶盖起子
【考点】7O：杠杆的分类．
【分析】根据杠杆的动力臂与阻力臂之间的关系，可将杠杆分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆；阻力臂大于动力臂的杠杆属于费力杠杆．
【解答】解：A、食品夹在使用时，阻力臂大于动力臂，属于费力杠杆；故A正确；
B、裁纸刀在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故B错误；
C、天平在使用时，动力臂等于阻力臂，故属于等臂杠杆；故C错误；
D、瓶盖起子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故D错误．
故选：A．
12．（2017•德州）如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m．此过程中，额外功和机械效率分别是（ ）
A．0.4J 83.3% B．0.8J 91.7% C．0.8J 83.3% D．0.4J 91.7%
【考点】F3：机械效率的计算；EH：有用功和额外功．
【分析】（1）题目没有指明不计摩擦和绳重，因此是需要计摩擦和绳重，此时额外功不能直接计算，需要用总功减去有用功得到，W总=Fs，W有用=Gh，W额=W总﹣W有用；
（2）根据η=求出机械效率．
【解答】解：
93
（1）由图知，n=2，拉力端移动距离s=2h=2×0.4m=0.8m，
W总=Fs=6N×0.8=4.8J，
W有用=Gh=10N×0.4m=4J，
W额=W总﹣W有用=4.8J﹣4J=0.8J，
（2）滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%≈83.3%．
故选：C．
5.（2017•菏泽）下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A. B.
C. D.
5、B 解析：天平使用时动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，A不符合题意；镊子使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，B符合题意；钢丝钳和起子使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，C、D不符合题意。
6．（2017•济宁）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
93
【考点】7P：力臂的画法．
【分析】动力臂为支点到动力作用线的距离，据此判断．
【解答】解：
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．
故选：B．
15．（2017•济宁）小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶，若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力为 100 N；实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重为 20 N．
【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算．
【分析】（1）不计动滑轮重、绳重和摩擦，根据F=G求出拉力；
（2）根据F=（G+G动）求出动滑轮重．
【解答】解：（1）因为动滑轮有两段绳子吊着物体，不计动滑轮重、绳重和摩擦，拉力F=G=×200N=100N；
（2）若不计绳重及摩擦，实际测量A端的拉力为110N时，根据F=（G+G动）得G动=2F﹣G=2×110N﹣200N=20N．
故答案为：100；20．
9（2017•泰安）．如图所示的四种用具中，正常使用时属于省力杠杆的是（ ）
A．天平 B．裁纸刀
93
C．筷子 D．钓鱼竿
【考点】7T：杠杆的应用；7O：杠杆的分类．
【分析】本题主要考查对杠杆分类方法的了解，动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆．
【解答】解：A、天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故A错误；
B、裁纸刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B正确；
C、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C错误；
D、钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D错误．
故选B．
33．（2017•泰安）如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重．求：
（1）工人拉绳子的速度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）滑轮组中的动滑轮的重力．
【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；69：速度公式及其应用；7!：滑轮组绳子拉力的计算．
【分析】（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数，根据v绳=nv物求出绳端移动的速度；
（2）根据P===Fv求出滑轮组自由端的拉力F；根据η=×100%=×100%=×100%求出滑轮组的机械效率；
（3）根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出总功，根据W=Gh求出有用功和克服动滑轮重力所做的额外功，总功减去有用功、减去克服滑轮组的摩擦做的功，就是克服动滑轮重力所做的额外功，利用W轮=G轮h可求动滑轮的重力．
93
【解答】解：
（1）由图可知，n=3，
绳端移动的速度：v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s，
（2）根据P===Fv可得，工人的拉力：
F===300N，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=×100%=×100%=90%；
（3）重物上升的高度：h=vt=0.1m/s×10s=1m，
拉力做的有用功：W有用=Gh=810N×1m=810J，
拉力做的总功：W总=Fs=Fnh=300N×3×1m=900J，
提升动滑轮做的额外功：W轮=W总﹣W有用﹣Wf=900J﹣810J﹣60J=30J，
由W轮=G轮h可得，动滑轮的重：
G轮===30N．
答：（1）工人拉绳子的速度是0.3m/s；
（2）滑轮组的机械效率是90%；
（3）滑轮组中的动滑轮的重力是30N．
4.（2分）（2017•临沂）如图所示的简单机械，正常使用时费距离的是
4、 D
专题：简单机械
解析：筷子、食品夹使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，省距离，A、B不符合题意；定滑轮相当于等臂杠杆，只能改变动力的方向，不省不费距离，C不符合题意；动滑轮能省一半力，但要费一倍的距离，D符合题意。
（3）（1分）（2017•临沂）图丙中，O是杠杆OA的支点，请画出拉力F的力臂。
93
（3）专题：简单机械
解析：力臂是从支点到力的作用线的距离，先找到支点O，在沿力的方向做出力的作用线，然后从支点到里的作用线作垂线段，标上力臂的符号。如下图：
3．（2017•丽水）如图所示，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．镊子夹石块 B．起子开瓶盖
C．羊角锤拔铁钉 D．天平称物体质量
【考点】7T：杠杆的应用；7O：杠杆的分类．
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，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．
【解答】解：A、用镊子夹石块，在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A正确；
B、用瓶起子开瓶盖，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；
C、用羊角锤拔钉子，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误；
D、天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D错误．
故选A．
93
2．（2017•杭州）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10牛，物体M的运动速度为1米/秒（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5牛
B．物体M与地面间的摩擦力为10牛
C．水平拉力F做功的功率为20瓦
D．1秒内滑轮对物体M做功为10焦
【考点】FF：功率的计算；7!：滑轮组绳子拉力的计算；EC：功的计算．
【分析】该滑轮为动滑轮，拉力F的大小和弹簧测力计的示数一样，因为物体做匀速运动，所以物体受到的力是平衡力，利用力的平衡可以计算摩擦力的大小；
先求物体移动的路程，再计算拉力移动的距离，然后利用W=Fs公式计算拉力做的功，再利用功率的公式计算拉力F的功率．
【解答】解：
AB、如图所示，n=2，物体做匀速运动，f=2F=2×10N=20N；故AB错误；
CD、物体移动的路程s′=v物t，
拉力移动的距离：
s=2s′=2×v物t=2×1m/s×1s=2m，
拉力做功：W=Fs=10N×2m=20J，
拉力做功功率：
P===20W；
故C正确，D错误．
故选C．
8．（2017•杭州）小金将长为0.6米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的后端A挂一个40牛的物体，肩上支点O离后端A为0.2米，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50千克，则此时手压木棒的压力大小为 20 牛，肩对木棒的支持力大小为 60 牛，人对地面的压力大小为 560 牛（g=10牛/千克）
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【考点】7T：杠杆的应用．
【分析】（1）根据杠杆平衡条件求出拉力的大小；
（2）肩对木棒的支持力大小为F=FA+FB；
（3）对人进行受力分析即可解答．
【解答】解：
（1）由题根据杠杆的平衡条件有：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．
故答案为：20；60；560．
（2017•德阳）11．某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，工人对绳的拉力F为400N，并能用10s的时间将96kg的重物匀速提升2m，则拉力F的功率为 240 W，此时滑轮组的机械效率为 80 %．（不计绳重和摩擦，取g=10N/kg）
【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算．
【分析】（1）知道拉力大小，由滑轮组结构得出承担物重的绳子股数n=3，则s=3h，利用W总=Fs求拉力做功，再利用功率公式求拉力做功功率；
（2）知道物重G和提升的高度，利用W=Gh求有用功；再利用效率公式求滑轮组的机械效率．
【解答】解：
93
（1）由图知，n=3，则绳端移动的距离：s=3h=3×2m=6m，
拉力F做的功：W总=Fs=400N×6m=2400J；
拉力F做功的功率：P===240W；
（2）重物的重力：G=mg=96kg×10N/kg=960N，
有用功：W有用=Gh=960N×2m=1920J；
滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%．
故答案为：240；80．
2．（2017•连云港）如图所示，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡，已知每个钩码的质量均为50g，若在A，B两处各加1个钩码，那么杠杆（ ）
A．右边向下倾斜 B．左边向下倾斜
C．仍保持水平位置平衡 D．无法确定杠杆是否平衡
【考点】7N：杠杆的平衡条件．
【分析】（1）杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1×L1=F2×L2；
（2）在A、B两处再各加挂一个50g的钩码后，分析两边的力和力臂的乘积是否还相等，据此判断杠杆是否还平衡．
【解答】解：（1）如图所示，每个钩码的质量为50g，重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N，杠杆上每小格的长度假设为1cm，
则FA=0.5N×2=1N，LA=1cm×2=2cm，FB=0.5N，LB=1cm×4=4cm；
所以FA×LA=FB×LB
（2）在A、B两处再各加挂一个50g的钩码后，FA′=0.5N×3=1.5N，FB′=0.5N×2=1N，LA和LB的长度都不变，
则FA′×LA=1.5N×2cm=3N•cm，FB′×LB=1N×4cm=4N•cm
因为FA′×LA＜FB′×LB
所以杠杆右边下倾．
故选A．
93
10．（2017•黄石）下列关于简单机械在实际应用中的说法正确的是（ ）
A．指甲剪是省力省功的机械
B．定滑轮不省力，但能改变力的方向
C．滑轮组既省力，又省距离，还省功
D．斜面的机械效率可以达到100%
【考点】7V：定滑轮及其工作特点；7X：滑轮组及其工作特点；EE：功的原理；F1：机械效率．
【分析】（1）根据指甲剪的结构和功的原理分析；
（2）定滑轮的实质是等臂杠杆；
（3）根据滑轮组的特点和功的原理可做出判断；
（4）机械效率永远小于1．
【解答】解：A、指甲剪由三条杠杆组成，其中既有省力杠杆也有费力杠杆，但其最终可以达到省力的目的，所以为省力机械，但使用任何机械都不省功，故A错误；
B、定滑轮的实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变力的方向，故B正确；
C、滑轮组可以省力，但费距离，且不可能省功，故C错误；
D、使用任何机械都要做额外功，所以机械效率不可能达到100%，故D错误．
故选B．
24．（2017•襄阳）小明利用刻度均匀的匀质杠杆做探究“杠杆的平衡条件”实验．
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将平衡螺母向 左 （填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡．
（2）得出杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力臂”后，小明又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系．实验过程中，保持阻力和阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出多组动力F1和动力臂L1的数据，并绘制了F1与L1的关系图象，如图所示，请根据图象推算，当L1为0.1m时，F1为 6 N．
【考点】7U：探究杠杆的平衡条件实验．
93
【分析】（1）杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点右侧，调节平衡螺母应使杠杆重心左移，这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；
（2）由于此题中的阻力和阻力臂不变，故据杠杆的平衡条件分析即可解决．
【解答】解：
（1）杠杆右端下沉，说明杠杆重心右移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）由于此题中的阻力和阻力臂不变，据F1L1=F2L2可知，利用图象中任意一组数据都能得出，F2L2=F1L1=0.2m×3N=0.6N•m；
故若当L1为0.1m时，F1===6N；
故答案为：（1）左；（2）6．
26．（2017•襄阳）质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计．（g=10N/kg）
（1）影响滑轮组机械效率的因素之一是 物重（或动滑轮重） ．
（2）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，求拉力的功率．
（3）求动滑轮受到的重力．
（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？
【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算．
【分析】（1）影响滑轮组机械效率高低的因素主要有动滑轮的重力、提升物体的重力和绳子间的摩擦；
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力做的功，利用P=求出拉力的功率；
93
（3）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%，机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，根据η===求出动滑轮受到的重力；
（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于人的重力，根据G=mg求出其大小，根据F=（G+G动）求出提升的最大物重，然后利用η===求出滑轮组的最大机械效率．
【解答】解：
（1）已知机械中摩擦力及绳重忽略不计，则影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重；
（2）由图可知，n=3，则绳端移动的距离：
s=nh=3×6m=18m，
拉力做的功：
W=Fs=400N×18m=7200J，
拉力的功率：
P===120W；
（3）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%，
因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，
所以，滑轮组的机械效率：
η=====60%，
解得：G动=200N；
（4）已知工人的质量为60kg，
则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：
F大=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N，
由F=（G+G动）可得，提升的最大物重：
G大=nF大﹣G动=3×600N﹣200N=1600N，
则滑轮组的最大机械效率：
93
η大=×100%=×100%≈88.9%．
答：（1）物重（或动滑轮重）；
（2）拉力的功率为120W；
（3）动滑轮受到的重力为200N；
（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是88.9%．
29．（10分）（2017•郴州）利用如图所示的滑轮组，用F=1000N的力拉绳子自由端，货物A以0.1 m/s的速度匀速直线运动l0s，整个过程中，滑轮组的机械效率为75%．求：
（1）货物A在10 s内移动的距离：
（2）这个过程中拉力F的功率：
（3）水平地面对货物A的摩擦力大小．
【分析】（1）根据s=vt算出货物A在10 s内移动的距离
（2）由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数：n=2，求出绳子自由端移动的距离；由功率公式P=Fv求出拉力的功率；
（3）根据机械效率公式η===求出摩擦力．
【解答】解：（1）根据v=可知货物A在10 s内移动的距离：
sA=vAt=0.1m/s×10s=1m；
（2）由图可知，动滑轮上绳子的有效股数：n=2，
绳子自由端移动的速度：
v绳=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s，
拉力的功率：
P===Fv绳=1000N×0.2m/s=200W；
（3）由η===得摩擦力：
f=nηF=2×75%×1000N=1500N．
93
答：（1）货物A在10 s内移动的距离为1m；
（2）这个过程中拉力F的功率200W；
（3）水平地面对货物A的摩擦力大小1500N．
【点评】此题主要考查的是学生对机械效率计算公式及其变形公式的理解和掌握，知道克服物体摩擦力做的功为有用功是解决此题的关键．
11．（3分）（2017•岳阳）如图，用300N的力将重为500N的物体在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，在此过程中
A．绳子自由端移动的距离为6m
B．动滑轮重100N
C．拉力做功的功率为100W
D．滑轮组的机械效率为60%
考点：知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。知道机械效率。了解提高机械效率的途径和意义。
专题：机械能
解析：
A．绳子自由端移动的距离为6m ，错误，绳子段数为2，移动距离为4m。
B．动滑轮重100N，正确，2F=G物+G动，代入，解之得。
C．拉力做功的功率为100W，错误，正确答案为120W。
D．滑轮组的机械效率为60%，错误，正确答案为83%。
故选B。
8．（4分）（2017•衢州）如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，OA=0.2m，OB=0.1m，G1=2N，杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出．
93
（1）当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，G2的重力为 4 N．
（2）松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′
（B′点对应B点），保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动到 C ．
A．B′点处 B．①点处 C．②点处 D．③点处．
【分析】（1）杠杆在水平位置平衡，知道两边力臂、左边力的大小，利用杠杆平衡条件求右边力的大小；
（2）保持G1位置不变，即左边的力和力臂不变；右边的力不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，右边的力臂不变，据此确定G2应该移动到的位置．
【解答】解：
（1）如图甲，杠杆在水平位置平衡，
由杠杆平衡条件得：G1×OA=G2×OB，
即：2N×0.2m=G2×0.1m，
解得：G2=4N；
（2）保持G1位置不变，即左边的力和力臂不变；G2不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，应该使右边的力臂不变；原来G2的力臂为OB，所以G2应该移动到②点处，故选C．
故答案为：（1）4；（2）C．
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，易错点在第二问，知道根据力臂不变得出答案是关键．
19．（2017•福建）如图所示，撬起瓶盖的起瓶器是属于 省力 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），其支点是图中 A 点．
93
【考点】7O：杠杆的分类；7M：杠杆及其五要素．
【分析】（1）根据杠杆绕着转动的固定点叫支点，可判断杠杆的支点．
（2）结合图片和生活经验，先判断起瓶器在使用过程中，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．
【解答】解：
根据起瓶器的使用可知，支点是A点，动力作用在手与起瓶器接触点，阻力作用在B点，所以，起瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆．
故答案为：省力；A．
21．（2017•福建）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用F1、F2匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦．若GA＞GB，则η甲 ＞ η乙；若FA=FB，则GA ＜ GB．（选填“＞”、“＜”或“=”）
【考点】F2：机械效率的大小比较；7!：滑轮组绳子拉力的计算．
【分析】（1）不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，根据η=×100%=×100%=×100%结合GA＞GB比较两滑轮组的机械效率关系；
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据F=（G+G动）结合FA=FB得出提升物体的重力关系．
【解答】解：（1）不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，
则滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=×100%=×100%，
因物体的重力G越大，1+越小，越大，且动滑轮的重力相等，
93
所以，GA＞GB时，η甲＞η乙；
（2）由图可知，n甲=2，n乙=3，
由F=（G+G动）可得，提升物体的重力：
G=nF﹣G动，
则FA=FB时，提升物体的重力关系为GA＜GB．
故答案为：＞；＜．
32．（2017•福建）一辆汽车为50km长的新建大桥进行通车测试，如图所示．汽车总质量为1.5t，以100km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.08倍，全程消耗了4kg的汽油．g取10N/kg，求汽车通过大桥；
（1）所需的时间；
（2）牵引力所做的功；
（3）汽油机的效率．（q汽油=4.6×107J/kg）
【考点】GG：热量的计算；69：速度公式及其应用；EC：功的计算．
【分析】（1）根据速度的变形公式计算所需的时间；
（2）已知汽车的质量可求得其重力，根据小汽车所处运动状态对汽车进行受力分析，利用二力平衡的条件求出牵引力的大小，然后利用W=Fs可求得牵引力所做的功；
（3）根据Q=mq可求得汽油完全燃烧放出的热量，再利用η=可求得汽油机的效率．
【解答】解：
（1）由v=可得，所需的时间：
t===0.5h；
（2）汽车总质量m=1.5t=1.5×103kg，
汽车的总重力G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N，
汽车受到的阻力是总重的0.08倍，即f=0.08G=0.08×1.5×104N=1.2×103N，
因为匀速通过大桥，所以牵引力F=f=1.2×103N，
牵引力所做的功W=Fs=1.2×103N×5×104m=6×107J；
93
（3）汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=4kg×4.6×107J/kg=1.84×108J，
汽油机的效率η=×100%=×100%≈32.6%．
答：（1）所需的时间为0.5h；
（2）牵引力所做的功为6×107J；
（3）汽油机的效率为32.6%．
15．（2017•天水）如图所示，质地均匀的圆柱形细木棒放在地面上，另一端与支点O连接，在图中画出木棒所受重力的示意图、重力的力臂．
【考点】7B：重力示意图；7P：力臂的画法．
【分析】重力G的作用点在重心（粗细均匀的木棒，中心在几何中心上），方向是竖直向下，重力的力臂是从支点O到重力作用线的垂直距离．
【解答】解：
均匀木棒的中心为木棒的重心，从重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并标上符号G，即为重力的示意图；
从支点O作重力作用线的垂线，垂线段的长即为重力的力臂L，如图所示．
18．（2017•天水）如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重为6N．
（1）实验时应竖直向上 匀速 拉动弹簧测力计，测得拉力大小为2.5N．
（2）若钩码上升的高度为10cm，该滑轮组的机械效率为 80% ．
（3）若仅增加钩码的质量，则该滑轮组的机械效率将 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）．
93
【考点】F8：滑轮（组）机械效率的测量实验．
【分析】（1）实验时应匀速拉动测力计；
（2）根据实验数据，由效率公式求出滑轮组的效率；
（3）使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的重，增大了有用功，因此机械效率会变大．
【解答】解：（1）实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计；
（2）由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=80%．
（3）使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的重，增大了有用功，则有用功占总功的比例增大，也就是机械效率变大．
故答案为：（1）匀速；（2）80%；（3）增大．
7．（2017•遵义）建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍．在此过程中下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端沿水平方向移动了6 m
B．物体受到的拉力为750N
C．拉力F的功率为750W
D．滑轮组的机械效率为80%
【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算；F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算．
【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nsA求出绳子自由端沿水平方向移动；
93
（2）物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力的大小相等，根据FA=f=0.4G求出物体受到的拉力；
（3）根据W=Fs求出拉力F做的功，根据P=求出拉力F的功率；
（4）根据W有=FAsA求出拉力做的有用功，根据η=×100%求出滑轮组的机械效率．
【解答】解：
A．由图可知，n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=nsA=2×2m=4m，故A错误；
B．物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，
则物体受到的拉力FA=f=0.4G=0.4×1500N=600N，故B错误；
C．拉力F做的功W总=Fs=375N×4m=1500J，
则拉力F的功率P===375W，故C错误；
D．有用功W有=FAsA=600N×2m=1200J，
则滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=80%，故D正确．
故选D．
17．（2017•遵义）小锦小组用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆平衡条件”的实验中，每个钩码质量相等．
（1）将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，他将杠杆左端平衡螺母向右调节到最大限度后，杠杆左端仍有轻微下沉，这时他应将右端的平衡螺母向 右 端调节，才能使杠杆在水平位置平衡．
（2）如图甲所示，是他在探究过程中的一个情境，接下来他在两边钩码的下方各加一个相同的钩码，并将左端钩码移到左端离支点第三格处，为了使杠杆在水平位置平衡，他应将右端钩码移动到右端离支点第 四 格处．
（3）通过不断改变两端所挂钩码的个
93
数和位置，使杠杆在水平位置平衡，并记录各次实验数据，通过对数据分析后得出结论：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．与其他小组交流后，他们又做了如图乙、丙、丁三次实验，其中 丁 图所示实验能直接说明该结论是错误的．
【考点】7U：探究杠杆的平衡条件实验．
【分析】（1）在调节杠杆平衡时，按照“左偏右调、右偏左调”的原则进行，即：如果杠杆左偏（左端下沉），向右移动平衡螺母（左右侧的平衡螺母都可以）；
（2）在两边钩码的下方各加一个相同的钩码，并将左端钩码移到左端离支点第三格处，先找出两边力的大小、左边力臂的大小，再利用杠杆平衡条件求右边力臂大小，进而确定右端钩码的位置；
（3）利用力臂不在杠杆上的情况进行实验．
【解答】解：
（1）现在杠杆左端仍有轻微下沉，说明杠杆左端偏重，为使杠杆在水平位置平衡，这时应将右端的平衡螺母向右端调节．
（2）设一个钩码重为G，杠杆一个格为L，
左边加一个相同的钩码，并将左端钩码移到左端离支点第三格处，
则左边力和力臂的乘积为F左L左=4G×3L=12GL，
右边加一个相同的钩码，设右边的力臂为L右，则右边的力和力臂的乘积为F右L右=3G×L右，
为了使杠杆在水平位置平衡，F左L左=F右L右，即12GL=3G×L右，所以L右=4L，他应将右端钩码移动到右端离支点第四格处．
（3）小锦得到“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”，这个结论是不正确的；当动力臂不等于支点到动力作用点的距离时，看实验结论是否成立，所以利用图丁进行验证．
故答案为：（1）右；（2）四；（3）丁．
7．（2017•河北）（多选题）用五个相同质量的滑轮和绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳子自由端分别用力将重力为G的物体匀速提升，乙滑轮组的效率为η乙，不计摩擦、绳和木板的重，下列说法正确的是（ ）
93
A．两个滑轮组的机械效率可能相等
B．F1一定大于F2
C．每个滑轮重为
D．甲、乙将重物提升相同的高度，F1与F2的功率可能相等
【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；7!：滑轮组绳子拉力的计算；FD：功率大小的比较．
【分析】（1）因克服物体重力G做的功为有用功，克服物重和动滑轮重做的功为总功；
根据η===求出滑轮组的机械效率，然后比较两者滑轮组之间的关系，进一步求出动滑轮的重力；
（2）由图可知，n甲=2，n乙=4，不计摩擦、绳和木板的重，根据F=（G+G动）求出两滑轮组绳子的拉力，然后比较两者拉力的大小关系；甲、乙将重物提升相同的高度，根据P=结合两者做功的时间关系比较F1与F2的功率关系．
【解答】解：
（1）由图可知，甲滑轮组只有1个动滑轮，乙滑轮组有2个动滑轮，且不计摩擦、绳和木板的重，
因克服物体重力G做的功为有用功，克服物重和动滑轮重做的功为总功，
所以，两滑轮组的机械效率分别为：
η甲===，η乙===，
则η甲＞η乙，故A错误；
由η乙=可得，动滑轮的重力（即每个滑轮重）：
93
G动=，故C正确；
（2）由图可知，n甲=2，n乙=4，不计摩擦、绳和木板的重，
则两滑轮组绳子的拉力分别为：
F1=（G+G动）=（2G+2G动），F2=（G+2G动），
因（2G+2G动）＞（G+2G动），
所以，F1＞F2，故B正确；
甲、乙将重物提升相同的高度，拉力做功为总功，则F1与F2的功率分别为：
P甲==，P乙==，
因t甲和t乙的关系不确定，
所以，F1与F2的功率可能相等，故D正确．
故选BCD．
9．（2017•宜昌）下列简单机械中属于省力机械的是（ ）
A．斜面 B．赛艇的船桨 C．定滑轮 D．镊子
【考点】7O：杠杆的分类．
【分析】知道杠杆的动力臂大于阻力臂时，杠杆为省力杠杆，杠杆的动力臂小于阻力臂时，杠杆为费力杠杆，结合各个选项逐一分析．
【解答】解：A、使用斜面可以省力，属于省力机械，故A正确；
B、赛艇的船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故B错误；
C、定滑轮是等臂杠杆，所以使用定滑轮不省力，故C错误；
D、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故D错误．
故选A．
28．（2017•宜昌）小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验．（如图所示），用相同的滑轮组提升不同数量的钩码，记录数据如表所示．
实验
次数
钩码的
重力G/N
钩码提升高度
h/m
拉力
F/N
绳端移动的
距离s/m
机械效率
η
1
2
0.1
0.9
0.3
74%
93
2
4
0.1
1.6
0.3
83%
3
6
0.1
①
0.3
②
（1）观察如图中测力计的示数，表格中编号①的数值是 2.3 ，②的数值是 87% ．
（2）小明通过分析表格中的数据，得到了提高滑轮组机械效率的方法，汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义，请你指出以下三种提高效率的方法中，方法 一 是与本实验同理的．
方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员
方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量．
方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑．
（3）小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系，于是他认为钩码数量一定时，无论将钩码提升多高．都不影响该滑轮组的机械效率，小芳则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了，你认为 小明 的看法是正确的．
【考点】F8：滑轮（组）机械效率的测量实验．
【分析】（1）弹簧测力计的读数，应该先看分度值再读数；
根据W有用=Gh算出有用功，根据W总=Fs算出总功，根据η=算出机械效率；
（2）对于改变滑轮组机械效率的方法，有两种情况：一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；二是增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率．据此分析．
（3）根据η====来分析．
【解答】解：
（1）由图知，弹簧测力计的分度值为0.1N，弹簧测力计的示数为2.3N；
第三次实验滑轮组的机械效率：
93
η===×100%≈87%；
（2）小明通过分析表格中的数据知，同一滑轮组，物体越重，机械效率越高．
方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员，是在额外功相同时，人越多，有用功越多，机械效率越高，故符合题意；
方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量，是通过减小额外功来增加机械效率的，故不符合题意．
方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑．提高滑轮组机械效率的方法是通过减小摩擦来增加机械效率的，故不符合题意，
故选方法一与与本实验同理；
（3）根据η====知机械效率与高度无关，故小明的正确．
故答案为：（1）2.3；87%；（2）一；（3）小明．
28．（2017•衡阳）小张在探究“杠杆平衡条件”实验中，给他提供的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，如右下图所示，此时应把杠杆左端的平衡螺母向___右___（选填“左”或“右”）调节；
（2）小张将实验数据记录在下表中：
表格中空缺的实验数据“▲”是_____20_______；
（3）小张在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了___④___（只有一个正确答案，选填答案序号）
①减小摩擦 ②多次测量取平均值减小误差
③使每组数据更准确 ④获取多组实验数据归纳出物理规律
【答案】（1）右（2）20（3）④
93
【解析】（1）杠杆要求在水平位置平衡，这样更方便读出力臂，图中杠杆右侧高于左侧，说明右侧较轻，所以应将平衡螺母向右调，可以记成杠杆哪边高平衡螺母向哪一侧移动；（2）根据，可知；（3）该实验是探究规律的实验，目的是得到实验规律，所以多次测量目的是避免实验偶然性，得到普遍规律，故选择④。
【考点】杠杆平衡条件
16.（2017•安徽）如图所示，当水平拉力F=50N时，恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为200N，所受地面的摩擦力约为80N,假如在5s时间内，物体水平移动了0.6m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中( C)
A.拉力F做功为30J
B.物体重力做功为120J
C.拉力F做功的功率为12W
D.该装置的机械效率约为60%
7．（2017•山西）下列工具属于省力杠杆的是（ ）
A．瓶盖起子 B．笤帚 C．筷子 D．船桨
【考点】7O：杠杆的分类．
【分析】结合生活经验，先判断杠杆在使用过程中，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．
【解答】解：
A、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A正确．
B、笤帚在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B错误．
C、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C错误．
D、船桨在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D错误．
故选A．
21．（2017•山西）小明携带质量为10kg的行李箱从太原到运城，选择了尾气零排放的动车组D2503次列车出行．经查询，D2503次列车时刻表如表．若该动车组列车全程匀速行驶在平直的轨道上，牵引力恒为2.8×105N，供电电路输入动车组列车的电功率恒为2×107W．
站次
站名
到达时间
开车时间
运行里程
1
太原南
﹣
8：25
0
2
运城北
10：10
10：12
360km
3
西安北
11：22
﹣
556km
93
请你根据以上信息，解决下列问题：
问题一：若小明的行李箱底部与列车行李架的接触面积为0.2m2，求此行李箱对水平行李架的压强．（g取10N/kg）
问题二：求该动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功．
问题三：求该动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率．
问题四：若大型客运燃油汽车运行中做的功与该动车组列车从太原南站至运城北站牵引力所做的功相等，求该燃油汽车排放气态污染物的质量．（大型客运燃油汽车每做1焦耳的功排放气态污染物5×10﹣6）g．
【考点】86：压强的大小及其计算；E6：能量利用效率．
【分析】（1）行李箱对行李架的压力等于其重力，根据F=G=mg求出，再根据p=求出行李箱对水平行李架的压强；
（2）根据W=Fs求出动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功；
（3）根据W=Pt求出动车组消耗的电能，再根据η=求出动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率；
（4）大型客运燃油汽车每做1焦耳的功排放气态污染物5×10﹣6g，根据题意求出该燃油汽车排放气态污染物的质量．
【解答】解：（1）行李箱对行李架的压力：F=G=mg=10kg×10N/kg=100N，
行李箱对水平行李架的压强：p===500Pa；
（2）由表可知动车组行驶路程s=360km=3.6×105m，
动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功：W=Fs=2.8×105N×3.6×105m=1.008×1011J；
（3）由表可知，动车组运行时间t=10：10﹣8：25=1h45min=105min=105×60s=6300s，
由P=得：
动车组消耗的电能：W电=Pt=2×107W×6300s=1.26×1011J，
93
该动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率：η=×100%=×100%=80%；
（4）该燃油汽车排放气态污染物的质量：
m排=1.008×1011J×5×10﹣6g/J=5.04×105g=504kg．
答：（1）此行李箱对水平行李架的压强500Pa；
（2）该动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功1.008×1011J；
（3）该动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率80%；
（4）该燃油汽车排放气态污染物的质量504kg．
19．（2017•无锡） 如图所示，用动滑轮匀速提起重3N的物体，拉力F为2N，物体在10s内上升1m．在此过程中，动滑轮的机械效率为 75% ，拉力F的功率为 0.4 W，若要提高动滑轮提升物体的效率，可以采取的措施是： 增加提升的物重、减小动滑轮的重力、减小动滑轮与绳子之间的摩擦力 ．
【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算．
【分析】（1）动滑轮绳子的有效股数为2，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力做的总功，根据W=Gh求出有用功，利用η=×100%求出动滑轮的机械效率，根据P=求出拉力F的功率；
（2）影响动滑轮机械效率的因素有动滑轮重、物重和绳子与动滑轮间的摩擦力．
【解答】解：
（1）由图可知动滑轮绳子的有效股数为2，则绳端移动的距离：
s=nh=2×1m=2m，
拉力做的总功：
W总=Fs=2N×2m=4J，
93
有用功：
W有=Gh=3N×1m=3J，
动滑轮的机械效率：
η=×100%=×100%=75%；
拉力F的功率：
P===0.4W；
（2）若要提高动滑轮提升物体的效率，可以采取的措施是：增加提升的物重、减小动滑轮的重力、减小动滑轮与绳子之间的摩擦力．
故答案为：75%；0.4；增加提升的物重、减小动滑轮的重力、减小动滑轮与绳子之间的摩擦力．
27（2017•无锡）．图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图，浮子是有上底无下底的圆柱形容器，中间有圆柱形的孔（图乙是浮子的放大示意图），壁的厚度忽略不计，浮子通过孔套在直杆上，并与调节螺母紧密相连，手动上下移动调节螺母，可以使浮子的位置随之上下移动，轻质细杆AB可绕O点旋转，A端与直杆底端相连，B端装有塞子，当水箱的进水孔进水，水面接触到浮子下端后，浮子内的空气开始被封闭压缩，随着水位继续上升，浮子上升带动直杆向上运动，当水位上升到一定高度，AB杆处于水平位置时，塞子压住进水孔，进水孔停止进水．
（1）为测出浮子上底面的面积，给你刻度尺、量筒和水，请完成实验
①将浮子倒置后，用刻度尺测出浮子内的深度h
②将浮子装满水， 利用量筒测出浮子里面水的体积V ；
③浮子上底面的面积表达式：S上= （用所测量物理量的符号表示）
（2）若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露，用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm2，外界大气压为1.0×105
93
Pa，浮子、直杆、细杆AB、塞子的重力及所受浮力均不计，忽略所有摩擦，当进水孔停止进水时，浮子内的气体压强为外界大气压强的1.2倍，求此时：
①浮子上底面所受内外气体压力差为多大？
②OA长6cm，OB长4cm，塞子受到水的压力为多大？
（3）科学研究表明，一定质量的气体，在温度不变时，其压强与体积成反比，当进水孔的水压过大时，塞子被冲开，水箱内的水位超过一定高度，会使水溢出，若通过移动调节螺母的方法保证马桶正常使用，应如何移动调节螺母．
【考点】7N：杠杆的平衡条件；8E：大气压强的存在；8H：气体压强跟体积的关系．
【分析】（1）由于浮子下部是开口的，则将浮子倒置后，是一个圆柱形的容器，要想测出瓶子的底面积，可利用水采用等效替代法测出浮子的容积，由于用刻度尺可以直接测出浮子内的深度h，然后利用S=即可求出底面积；
（2）①已知浮子内的气体压强，则根据压强差利用F=pS即可求出浮子上底面所受内外气体压力差；
②以浮子为研究对象，根据浮子上底面所受的向上的压力，可知浮子对A点的作用力，利用杠杆平衡条件求出塞子受到水的压力；
（3）当进水孔的水压过大时，根据杠杆原理得出浮子的浮力变化，由于一定质量的气体，在温度不变时，其压强与体积成反比，据此即可判断螺母移动方向．
【解答】解：
（1）测浮子上底面的面积的步骤：
①将浮子倒置后，用刻度尺测出浮子内的深度h
②将浮子装满水，利用量筒测出浮子里面水的体积V；
③根据V=Sh可得，浮子上底面的面积表达式S上=．
（2）①已知浮子内的气体压强p=1.2p0，
则浮子内外气体压强差：△p=p﹣p0=1.2p0﹣p0=0.2p0=0.2×1.0×105Pa=2×104Pa，
浮子上底面所受内外气体压力差：△F=△pS=2×104Pa×10×10﹣4m2=20N，方向向上；
②浮子上底面所受内外气体压力差△F=20N，由于浮子通过孔套在直杆上，则浮子对直杆A端向上的作用力为FA=△F=20N，
以细杆AB为研究对象，AB处于水平位置时，其两端受力情况如图所示：
93
根据杠杆的平衡条件可得：FA•OA=FB•OB，
所以，塞子受到水的压力：FB===30N；
（3）当进水孔的水压过大时，应适当向下移动螺母，减小浮子内部气体的体积，使浮子内部的压强变大，则A端受到的向上的拉力就变大，根据杠杆的平衡条件可知塞子对水的压力就变大，则塞子就不容易冲开．
故答案为：（1）②利用量筒测出浮子里面水的体积V；③．
（2）20N；30N；
（3）当进水孔的水压过大时，应适当向下移动螺母，使浮子内部的压强变大，A受到的向上的拉力就变大，根据杠杆的平衡条件可知塞子受到的压力就变大，则塞子就不容易冲开．
15.（2017•白银）（2分）如图所示为生活中使用的“开瓶起子”，请在图中画出作用在“开瓶起子”上动力的力臂和阻力的示意图。
（2017•广东）(2)如题15—2图所示，利用羊角锤撬起钉子，请你在羊角锌A点处画出所能施加最小动力F1，并画出阻力F2的阻力臂L2。
93
12．（2017•安顺）某同学用图所示装置做探究杠杆平衡条件的实验，图中杠杆匀质且均匀刻度．当杠杆水平平衡后，在左侧第2格挂3个相同的钩码，则应在右侧第3格上挂 2 个相同的钩码才能使杠杆水平平衡；若在右侧改用弹簧测力计向下拉，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）．
【考点】7N：杠杆的平衡条件．
【分析】（1）根据杠杆平衡条件，判断在右侧第3格上挂几个钩码；
（2）弹簧测力计竖直向下拉杠杆时，力臂在杠杆上，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂变短，阻力、阻力臂不变，动力臂变短，动力变大．
【解答】解：（1）设一个钩码的重力为G，杠杆的一个小格为L，
根据杠杆平衡条件得：3G×2L=2G×3L，
所以，应在右侧第3格上挂2个钩码．
（2）若在右侧改用弹簧测力计向下拉，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动时，阻力、阻力臂不变，动力臂逐渐变小，根据杠杆平衡条件得，动力逐渐变大，弹簧测力计示数将逐渐增大．
故答案为：2；增大．
17．（2017•安顺）小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60Kg，在F=50N的拉力作用下，货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍．求：
（1）货箱的重力是多少？
（2）拉力F的功率是多少？
（3）货箱运动了1min，克服摩擦所做的功是多少？
（4）此滑轮组的机械效率是多少？
【考点】
93
78：重力的计算；EC：功的计算；F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算．
【分析】（1）已知物体的质量，利用G=mg计算物质重力；
（2）已知拉力的大小和物体的移动速度以及动滑轮上绳子的段数，根据公式P=FV可求拉力的功率；
（3）水平使用滑轮组，拉力克服摩擦力做功，用摩擦力乘以物体移动距离计算有用功，即克服摩擦做功；
（4）用拉力乘以拉力移动距离计算总功，然后用有用功除以总功计算机械效率．
【解答】解：（1）货箱所受重力：G=mg=60kg×10N/kg=600N；
（2）滑轮组n值为3，绳子自由端移动速度：v绳=3v=3×0.1m/s=0.3m/s，
拉力的功率是P=Fv绳=50N×0.3m/s=15W；
（3）f=0.2G=0.2×600N=120N；
由v=得，货箱移动距离：s=vt=0.1m/s×1×60s=6m，
克服摩擦做功：W有=fs=120N×6m=720J；
（4）1min内绳子自由端移动距离：s绳=3s=3×6m=18m，
W总=Fs绳=50N×18m=900J，
η=×100%=×100%=80%
答：（1）货箱所受重力为600N；
（2）拉力F做功的功率是15W；
（3）货箱运动了1min，克服摩擦所做的功是720J；
（4）该滑轮组的机械效率是80%．
17．（2017•海南）如图所示，图甲不计滑轮重与摩擦，匀速提升重30N的物体，弹簧测力计的示数F= 10 N，图乙杠杆水平平衡，则A、B两物体对杠杆的拉力大小关系是FA= 2 FB．
【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算；7N：杠杆的平衡条件．
93
【分析】（1）由图甲可知滑轮组绳子的有效股数，不计滑轮重与摩擦，根据F=G求出拉力的大小；
（2）由图乙可知，A、B两物体对杠杆拉力的力臂，根据杠杆的平衡条件比较A、B两物体对杠杆的拉力大小关系．
【解答】解：（1）由图甲可知，n=3，
不计滑轮重与摩擦，则拉力的大小：
F=G=×30N=10N；
（2）图乙杠杆水平平衡，
设杠杆上每个格的相等为L，则A物体对杠杆拉力的力臂LA=2L，B物体对杠杆拉力的力臂LB=4L，
由F1L1=F2L2可得，FALA=FBLB，
则===2，即FA=2FB．
故答案为：10；2．
22．（2017•海南）有一台电动起重机，电动机的电功率是2.5×103W，它在30秒内将质量为1.5t的大石头沿竖直方向匀速提升2m．
（1）大石头的重力是多少N？（g取10N/kg）
（2）起重机提升大石头消耗的电能是多少？
（3）起重机提升大石头的效率是多少？
（4）写出一条提高起重机效率的合理建议： 改进起重机结构，减小动滑轮重力 ．
【考点】78：重力的计算；E6：能量利用效率；J3：电功的计算．
【分析】（1）利用G=mg计算大石头的重力；
（2）根据P=求出起重机消耗的电能，
（3）知道石块的重力和上升的高度，根据W=Gh求出起重机提升石头做的有用功，利用效率公式求出机械效率；
（4）在有用功不变的情况下，减小额外功，从而提高起重机的效率．
【解答】解：（1）大石头的重力：
G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N；
93
（2）根据P=可得，起重机提升大石头消耗的电能：
W总=Pt=2.5×103W×30s=7.5×104J；
（3）起重机提升石头做的有用功：
W有=Gh=1.5×104N×2m=3×104J，
起重机提升大石头的效率：
η=×100%=×100%=40%．
（4）提高机械效率的方法：①改进起重机结构，减小动滑轮重力；②经常保养，加润滑油，减小摩擦；③减小电动机内部导线电阻等．
答：（1）大石头的重力是1.5×104N；
（2）起重机提升大石头消耗的电能是7.5×104J；
（3）起重机提升大石头的效率是40%．
（4）改进起重机结构，减小动滑轮重力．
9．（2017•河南）如图所示，水平桌面上有一铁块，由绕过定滑轮的细绳与重6N的沙桶相连且保持静止．不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，以下分析正确的是（ ）
A．使用定滑轮是为了省力
B．铁块受到绳子的拉力为6N
C．铁块对桌面的压力和重力是一对平衡力
D．若剪断绳子，铁块由于惯性将向左运动
【考点】6U：力与运动的关系；6R：平衡力的辨别；7V：定滑轮及其工作特点．
【分析】（1）定滑轮不能省力但可以改变力的方向；
（2）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上．
（3）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体的一种属性．
【解答】解：A、使用定滑轮不能省力但可以改变力的方向；故使用定滑轮是为了改变力的方向，故A错误；
93
B、铁块受到绳子的拉力大小等于沙桶的重力为6N，故B正确；
C、滑块对桌面的压力和桌面对滑块的支持力是作用在不同物体上的两个力，不是一对平衡力．故C错误；
D、剪断绳子前，铁块是静止的，剪断绳子后，铁块由于惯性要保持原来的静止状态，故D错误．
故选B．
20．（2017•河南）如图所示，工人用斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点．已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m．试问：
（1）利用斜面搬运货物主要是为了 省力 ；
（2）货物在水平面上运动的速度为多少？
（3）水平推力做功的功率为多少？
（4）斜面的机械效率为多少？
【考点】F6：斜面的机械效率；69：速度公式及其应用；FF：功率的计算．
【分析】（1）斜面属于简单机械的一种，使用斜面可以省力；
（2）运用速度公式v=，代入数值可求速度；
（3）运用P=Fv，代入数值可求功率大小；
（4）根据W=Gh求出有用功；推力做的功，W=Fs即总功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率．
【解答】解：（1）使用斜面可以省力；
（2）货物在水平面上运动的距离为s=1.2m，所用时间为t=5s；
在水平面上运动的速度为：v===0.24m/s；
（3）水平推力做功的功率：P=Fv=100N×0.24m/s=24W；
（4）在斜面上推力做的功：W总=F′s=500N×3m=1500J；
做的有用功：W有=Gh=800N×1.5m=1200J；
93
则斜面的效率：η==×100%=80%；
答：（1）利用斜面搬运货物主要是为了省力；
（2）货物在水平面上运动的速度为0.24m/s；
（3）水平推力做功的功率为24W；
（4）斜面的机械效率为80%．
21． （2017•鄂州）到野外郊游时，小明和爸爸喜欢钓鱼。鱼上钩后，小明感觉鱼在水中时很轻，拉出水面后“变重”，在把鱼逐渐拉出水面的过程中，鱼受到的21.C
A．浮力增大，鱼竿是省力杠杆 B．重力增大，鱼竿是省力杠杆
C．浮力减小，鱼竿是费力杠杆 D．重力减小，鱼竿是费力杠杆
24.（2017•哈尔滨） 用如图所示的装置研究滑轮组机械效率，下列说法不正确的是D
A．弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动 B．测量机械效率的原理：η＝（W有用/ W总）×100%
C．机械效率与动滑轮重力的大小有关 D．提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现
（第24题图）
42. （2017•哈尔滨）（2分）如图所示，杠杆水平放置且自重忽略不计，O是支点，左侧挂一重物，动力F1大小为3N，整个装置处于静止状态，则物体的重力为 N．此时杠杆属于 杠杆（选填“省力”或“费力”）．6 省力
17（2017•南京）如图所示，物体重180N，动滑轮重IO N．小明用100 N的拉力（方向不变）将物体匀速提升2m，用了l0s，则此过程中有用功是 ▲ J，额外功是 ▲ J，拉力的功率是 ▲ W，滑轮组的机械效率是 ▲ ．17、360 40 40 90％
93
（2） （2017•南京）如图乙所示，是一个电热水壶的简易图，在图中画出它所受重力的示意图（B为重心）；用力作用在壶盖上A点时，可将壶盖打开，请在A点画出所需最小力F的示意图（O为支点）．
18．（2017•贵港）大山同学在中考体育考试中立定跳远跳出了218 cm 的好成绩（填适当的单位）．小芳同学用60N的力投出的实心球在空中画了一条优美的弧线．若实心球重为20N，小芳投出了6.3m的距离，球最高点距地面2.6m，则球在空中飞行的过程中，小芳对球所做的功为 0 J．
【考点】EC：功的计算．
【分析】（1）对生活中的某些长度值要有大致的认识；
（2）功包含两个必要因素：作用在物体上的力和力的方向上通过的距离．
【解答】解：（1）学生立定跳远的成绩一般在2m以上，即200cm以上；故填218cm符合实际；
（2）功包含两个必要因素：作用在物体上的力和力的方向上通过的距离；而球在空中飞行的过程中，不再受小芳的力，故小芳对球所做的功为0；
故答案为：cm；0．
【点评】对生活中常见长度进行合理的估计，深入理解做功的必要因素；是解答此题的关键．
26．（2017•贵港）在探究杠杆的平衡条件的实验中，
93
（1）如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应该向 右 移动右端的螺母（选填“左”或“右”）．
（2）实验时只有10个相同的钩码，杠杆上每格等距，当在A点挂3个钩码时，如图乙所示，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？（请设计两种方案）
① 在G处挂2个钩码 ；
② 在E处挂3个钩码 ．
（3）通过对是雅安数据进行分析处理，可得出结论：杠杆平衡条件是 F1L1=F2L2 ．
【考点】7U：探究杠杆的平衡条件实验．
【分析】（1）在调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；
（2）根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂进行解答；
（3）杠杆平衡条件：F1L1=F2L2．
【解答】解：（1）如图甲，杠杆的右端上翘，无论左端或右端的平衡螺母都要向上翘的右端移动；
（2）设一钩码重为G，一格为L，则杠杆在水平位置平衡时：左边=3G×4L=12GL，
右边=2G×6L=3G×4L=4G×3L=6G×2L=12GL，
所以可以在G处挂2个钩码，或在E处挂3个钩码、或在D处挂4个钩码、或在C处挂6个钩码；
（3）经过实验探究得出杠杆平衡条件：F1L1=F2L2．
故答案为：（1）右；（3）①在G处挂2个钩码；②在E处挂3个钩码；（3）F1L1=F2L2．
【点评】本题考查了杠杆平衡的调节和杠杆平衡条件的应用，正确运用杠杆平衡条件是关键．
6．（2017•伊春）下图所示的简单机械一定省力的是（ ）
A．撬石头用的木棒 B．华赛艇用的船桨
93
C．理发用的剪刀 D．升旗用的定滑轮
【考点】7O：杠杆的分类．
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是否省力．
【解答】解：
A、用木棒撬石头时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B、用船桨划水时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C、用图示剪刀理发时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
D、定滑轮实质是一等臂杠杆，不能省力，但可以改变力的方向．
故选A．
8．（2017•伊春）分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为η定、η动、η组（不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等），则下列选项中正确的是（ ）
A．η组＜η动＜η定 B．η动＜η定＜η组 C．η定＜η动＜η组 D．η定＜η组＜η动
【考点】F2：机械效率的大小比较．
【分析】克服物体的重力所做的功是有用功，由题知匀速提升同一物体到同一高度处，可知做的有用功相同；不计绳子质量和摩擦，额外功W额=G轮h，知道使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的动滑轮的个数为0、1、2，可以得出做的额外功的大小关系，由于W总=W有用+W额，可以得出所做的总功的大小关系，再利用效率公式比较三种情况下机械效率的高低．
【解答】解：
匀速提升同一物体到同一高度处，由W有用=Gh可知，三种情况下做的有用功相同，大小都为W有用；
不计绳子质量和摩擦，所做的额外功：W额=G动h，
使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时，动滑轮的个数分别为0、1、2，
使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时，做的额外功：W额定＜W额动＜W额组，
由W总=W有用+W额可知三种情况下做的总功：W定＜W动＜W组，
93
由η=可知，使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的机械效率：η组＜η动＜η定．
故选A．
22．（2017•伊春）利用如图所示的滑轮组将一个重200N的物体，匀速提高5m，不计滑轮自重、绳重及摩擦，绳子自由端施加的拉力F为 50 N．若实际拉力F为60N，则实际拉力F所做的功为 1200 J．
【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算．
【分析】由图知，承担物重的绳子股数n=4．
（1）不计滑轮自重、绳重及摩擦，拉力F=G；
（2）拉力端移动的距离s=4h，利用W=Fs求实际拉力做功．
【解答】解：
由图知，承担物重的绳子股数n=4．
（1）不计滑轮自重、绳重及摩擦，拉力F=G=×200N=50N；
（2）拉力端移动的距离s=4h=4×5m=20m．
实际拉力做功：
W=F′s=60N×20m=1200J．
故答案为：50；1200．
25．（2017•齐齐哈尔）某小组在“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．
（1）实验中应沿竖直方向 匀速 缓慢拉动弹簧测力计．
（2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法 不正确 （选填“正确”或“不正确”），因为她没有考虑到 摩擦 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，请将表中的两个数据填写完整．
93
（4）通过比较 1、2 两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关（填实验次数的序号）
（5）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高．（填实验次数的序号）
（6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论： 不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组机械效率越高．（不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低
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
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
0.4
80%
【考点】F8：滑轮（组）机械效率的测量实验．
【分析】（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计；
（2）在测力计静止时，不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦考虑；
（3）根据绳端移动距离与物体升高的高度的关系s=nh求解；根据机械效率公式求解；
（4）研究同一滑轮组的机械效率与绳子段数的关系时，要控制提升物体的质量相同，改变绳子的有效段数；
（5）研究同一滑轮组提升重物时，机械效率与物重的关系时，要控制绳子的段数相同；
（6）对比3、4两次实验的相同和不同量，结论表中数据得出结论．
【解答】解：
（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，这样测力计示数才等于拉力大小；
（2）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s=nh=4×0.1m=0.4m，
93
滑轮组的机械效率：
η===80%；
（4）绳端移动距离与物体升高的高度的关系为s=nh，
所以，结合表中数据可知实验1、2、3中绳子的有效段数分别为2、3、3；
再结合钩码的重力可知，实验1、2、3分别是用甲、乙、丙装置做的实验，
根据控制变量法，研究同一滑轮组的机械效率与绳子段数的关系时，要控制提升物体的重力相同、滑轮个数也相同，只改变绳子的有效段数，所以应比较1、2两次实验数据；
通过比较1、2两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关；
（5）研究同一滑轮组提升重物时，机械效率与物重的关系时，要控制滑轮个数相同、绳子的段数相同，只改变物体的重力，故通过比较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高．
（6）通过比较3、4两次实验数据，即对应的图丙、图丁两装置，滑轮组不同，提升的重物相同，动滑轮越重机械效率越小，故可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高．（不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低）
故答案为：（1）匀速；（2）不正确；摩擦；（3）0.4；80%；（4）1、2；（5）2、3；（6）不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高（或不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低．
【点评】本题测滑轮组机械效率，考查注意事项、控制变量法的运用、机械效率的计算、数据的分析等，综合性较强．
（2017•宿迁）（2）如图乙所示，杠杆处于平衡状态，作出所挂重物重力的示意图和在杠杆上A点所加最小作用力F的示意图．
F乙
乙
A
G乙
乙
A
93
甲
乙
21．（2017•宿迁）有人说，同一机械的机械效率是不变的．小华设计了“探究滑轮组机械效率与所提升重物质量的关系”实验，来检验此说法是否正确．
（1）用笔画线代替绳子，在图甲中画出最省力的绳子绕法．
（2）如图乙所示，小华在实验中保持滑轮组不变，改变重物的
质量，通过弹簧测力计匀速拉动绳子使重物缓缓上升，测
得数据如下表（g取10N/kg）：
序号
重物质量/kg
重物上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
绳端移动距离/cm
机械效率
1
0.1
10
1.1
20
45.5%
2
0.2
10
1.6
20
---
3
0.3
10
2.1
20
71.4%
第2次实验中的机械效率是 ▲ ；根据表中数据可以得到，滑轮组的机械效率随所提升重物质量的增大而 ▲ ．
甲
21．（3分）（1）如图 （2）62.5% （3）增大
22.（2017•盐城）（6分）如图所示是一种塔式起重机，它将600kg的建筑材料匀速吊起时，对绳子的拉力为2500N，在建筑材料上升5m高度过程中，绳端移动的距离为15m，g取10N/kg，求：
（1）建筑材料所受的重力；
（2）起重机对绳拉力做的功；
（3）塔式起重机的机械效率。
22．解：（1）由G=mg
得：G=600kg×10N/kg=6000N
（2）W=Fs
得：W总=2500N×15m=3.75×104J
93
（3）根据
代入数据：
5．（2017•邵阳）在如图所示的简单机械中，属于省力杠杆的是B
A．用钓鱼竿钓鱼 B．用锤子撬钉子 C．用筷子夹食物 D．用镊子取药品
（2017•绵阳）（3）如图是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图，其动滑轮质量15kg，某次提升材料质量240kg，材料在空中静止时，摩擦影响很小，绳很轻，可以不考虑，则竖着向上的拉力F=______N；竖着向上匀速提升材料，摩擦影响较大，实际所用的拉力大小是1000N，并将材料提升了10m高。则滑轮组的机械效率是________。（取g=10N/kg）
（3）850, 80%
23．(2017•绥化)如图，工人利用滑轮组将200N的重物匀速向上提升到2m高的平台上，则他所用的拉力为 100 N，绳子自由端向下移动的距离为 4 m．（不计绳重、动滑轮重及摩擦）
【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算．
【分析】由图知，承担物重的绳子股数n=2．
（1）不计绳重、动滑轮重及摩擦，拉力F=G；
（2）拉力端移动的距离s=2h．
【解答】解：
由图知，使用滑轮组，承担物重的绳子股数n=2．
（1）不计绳重、动滑轮重及摩擦，拉力F=G=×200N=100N；
（2）绳子自由端向下移动的距离：
93
s=2h=2×2m=4m．
故答案为：100；4．
25．(2017•绥化)如图，轻质杠杆OA可绕O点在竖直面内旋转，请在图中画出物体所受重力和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图．
【考点】7S：杠杆中最小力的问题；7B：重力示意图．
【分析】（1）根据重力的方向是竖直向下的，过重心做竖直向下的力即可．
（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1L1=F2L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小．
【解答】解：重力的方向是竖直向下的，过物体重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示；
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向上，如下图所示：
34．(2017•绥化)在斜面上将一个质量为0.4kg的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端（如图所示），所用时间为4s，斜面长s=1m、高h=0.2m，该斜面的机械效率为80%．（g=10N/kg）
求：（1）物体受到的重力．
（2）拉力所做的有用功．
（3）拉力所做的总功和总功率．
（4）物体在斜面上受到的摩擦力．
93
【考点】78：重力的计算；EH：有用功和额外功；F6：斜面的机械效率；FF：功率的计算．
【分析】（1）知道物体质量，利用G=mg求其重力；
（2）知道斜面高，利用W=Gh求使用斜面做的有用功；
（3）知道斜面效率，利用η=求拉力做的总功，再利用P=求总功率；
（4）克服摩擦力做的功是额外功，根据W总=W有用+W额外计算出额外功W额，再根据W额外=fS计算出摩擦力．
【解答】解：
（1）物体重力：
G=mg=0.4kg×10N/kg=4N；
（2）使用斜面做的有用功：
W有用=Gh=4N×0.2m=0.8J；
（3）由η==80%得拉力做的总功：
W总===1J，
拉力做功功率：
P===0.25W；
（4）因为W总=W有用+W额外
所以额外功W额=W总﹣W有用=1J﹣0.8J=0.2J，
由W额=fs得摩擦力：
f===0.2N．
答：（1）物体受到的重力为4N．
（2）拉力所做的有用功为0.8J．
（3）拉力所做的总功为1J、总功率为0.25W．
93
（4）物体在斜面上受到的摩擦力为0.2N．
3．（2017•黄冈为了消防安全，楼房每层必须配备灭火器．下列关于图示灭火器的说法正确的是（ ）
A．用力压下手柄过程中，手柄相当于一个省力杠杆
B．用力压下手柄过程中，手柄相当于一个费力杠杆
C．干粉能喷出是因为灭火器内的气压等于外界大气压
D．干粉能喷出是因为灭火器内的气压小于外界大气压
【考点】7O：杠杆的分类；8E：大气压强的存在．
【分析】（1）杠杆分类：动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆；动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆；
（2）根据内外气压的大小分析．
【解答】解：
AB、用力压下手柄过程中，手柄的动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A正确，B错误；
CD、灭火器在使用的过程中，里面的气压大于外界的气压，干粉在压强差的作用下被喷出，故CD错误．
故选A．
6．（2017•咸宁）如图所示的四幅图中，力F的力臂画法错误的是（ ）
A． B． C． D．
【考点】7P：力臂的画法．
【分析】力臂是从支点到力的作用线的距离．由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂．
【解答】解：
力臂是支点到力的作用线的垂直距离，由图知ABC正确，
93
D图中动力臂应是支点O到到F作用线的垂直距离，而不是图中所示L的长，故D错误．
故选D．
20．（2017•咸宁）质量为60kg的李师傅在装修施工时，利用如图所示的滑轮组来提升装修材料．他用200N的拉力在20s内将500N的材料提升了10m，不计绳重及摩擦．求：
（1）动滑轮的重力；
（2）他施加拉力的功率
（3）他利用此滑轮组工作时的最大机械效率（保留一位小数）
【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算；F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算．
【分析】（1）由图可知连接动滑轮绳子的股数，不计绳重及摩擦，根据F=的变形公式求出动滑轮的重力；
（2）根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，然后利用W=Fs求出李师傅施加拉力做的功，最后根据P=求出他施加拉力的功率；
（3）先求出人的重力，由题意可知，人能提供的最大拉力等于自身重力，再利用F=的变形公式求出最大物重，最后根据η=×100%=×100%=×100%求出滑轮组的最大机械效率．
【解答】解：（1）由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，
不计绳重及摩擦，由F=得，动滑轮的重力：
G动=nF﹣G=3×200N﹣500N=100N．
（2）绳子自由端移动的距离：
s=nh=3×10m=30m，
李师傅施加拉力做的功：
W=Fs=200N×30m=6000J，
93
则他施加拉力的功率：
P===300W．
（3）李师傅的重力：
G人=mg=60kg×10N/kg=600N，
人能提供的最大拉力等于自身重力，即F′=G人=600N，
当人施加最大拉力时，提升的物重最大，滑轮组的机械效率最高，
此时的最大物重：G′=nF′﹣G动=3×600N﹣100N=1700N，
则滑轮组的最大机械效率：
η=×100%=×100%=×100%=×100%≈94.4%．
答：（1）动滑轮的重力为100N；
（2）他施加拉力的功率为300W；
（3）他利用此滑轮组工作时的最大机械效率94.4%．
16．（2017•怀化）下列杠杆中，属于等臂杠杆的是（ ）
A．天平 B．开瓶器
C．筷子 D．钳子
【考点】7O：杠杆的分类．
【分析】结合生活经验和图片，先判断杠杆在使用过程中，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．
【解答】解：
A、天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；
B、开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费臂杠杆；
D、钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．
故选A．
27．（2017•怀化）如图所示，小张用5N的拉力将重为10N物体在10s内匀速提升了0.1m，则该滑轮组的机械效率为 66.7% ，拉力的功率是 0.15 W．
93
【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算．
【分析】利用滑轮组对物体做的功是有用功，所以有公式W有用=Gh可计算出有用功，拉力所做的功是总功，滑轮组由三段绳子吊着动滑轮，所以绳子自由端上升的距离s=3h，由公式W总=FS可得出拉力所做的总功；用公式η=便可算出机械效率；由公式P=计算出拉力的功率．
【解答】解：有用功是对重物做的功，所以W有用=Gh=10N×0.1m=1J，
拉力做的总功：W总=Fs=F•3h=5N×3×0.1m=1.5J，
所以机械效率η=×100%=×100%≈66.7%，
拉力做功的功率P===0.15W．
故答案为：66.7%；0.15．
5．（2017•镇江）下列工具在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．镊子 B．剪子
C．钳子 D．起子
【考点】7O：杠杆的分类．
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，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．
【解答】解：A、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A正确；
B、剪子在使用过程动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；
C、钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误；
93
C、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误．
故选：A．
（2017•镇江）14．如图所示，用F=20N的拉力将重G=30N物体匀速提升2m，不计轮轴间摩擦及绳重，则动滑轮G动= 10 N，上述过程中有用功W有= 60 J，动滑轮的机械效率η= 75% ．
【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；7!：滑轮组绳子拉力的计算．
【分析】动滑轮绳子的有效股数为2，不计轮轴间摩擦及绳重，根据F=（G+G动）求出动滑轮的重力，根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs=Fnh求出总功，利用η=×100%求出动滑轮的机械效率．
【解答】解：动滑轮绳子的有效股数为2，不计轮轴间摩擦及绳重，
由F=（G+G动）可得，动滑轮的重力：
G动=nF﹣G=2×20N﹣30N=10N，
有用功：
W有=Gh=30N×2m=60J，
总功：
W总=Fs=20N×2×2m=80J，
动滑轮的机械效率：
η=×100%=×100%=75%．
故答案为：10；60；75%．
28．（2017•镇江）如图所示，将重力不计的吸盘内部空气排尽后与水平地砖完全贴合，已知贴合的面积为30cm2，大气压强为1×105Pa，AB为轻质杠杆，O为转轴，OA与OB的长度之比为1：3保持杠杆水平，某人在B端用竖直向下的拉力F将吸盘沿竖直方向刚好拉离地砖
（1）求吸盘所受的大气压力F0
93
（2）求人所用拉力F
（3）若人沿图中虚线方向施加拉力F′将吸盘拉离地砖，请画出拉力F′的力臂．
【考点】86：压强的大小及其计算；7P：力臂的画法；7T：杠杆的应用．
【分析】（1）根据题意，由p=求出吸盘所受的大气压力；
（2）根据杠杆原理，结合题意，吸盘沿竖直方向刚好拉离地面，吸盘所受的拉力与大气对吸盘的压力是一对平衡力，据此解题；
（3）力臂是支点到力的作用线的垂直距离，据此画图．
【解答】解：（1）由p=可得：吸盘所受的大气压力F0=p0S=1×105Pa×30×10﹣4m2=300N；
（2）吸盘沿竖直方向刚好拉离地面，吸盘所受的拉力与大气对吸盘的压力是一对平衡力，即FA=F0=300N，
由杠杆原理FA×OA=F×OB可得：F===100N；
（3）力臂是支点到力的作用线的垂直距离，如图所示．
答：（1）求吸盘所受的大气压力为300N；
（2）人所用拉力F为100N
（3）如图所示．
12．（2017•西宁）如图所示，动滑轮重3N，用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端，1s内将重为27N的物体提高0.2m，如果不计绳重及摩擦，则下列计算结果正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为0.2m/s
B．滑轮组的机械效率为90%
93
C．提升物体所做的有用功为6J
D．弹簧测力计的示数为9N
【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；7!：滑轮组绳子拉力的计算；7X：滑轮组及其工作特点；EH：有用功和额外功．
【分析】（1）如图滑轮组，承担物重的绳子股数n=3，知道物体升高速度，绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的3倍；
（2）由于不计绳重及摩擦，拉力F的大小F=（G物+G轮），可得弹簧测力计的示数，利用s=3h求绳子自由端移动距离，利用W=Fs求拉力F做的总功、利用W=Gh求拉力F做的有用功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率．
【解答】解：由图可知，滑轮组承担物重的绳子股数n=3，
A、1s内将物体提高0.2m，则物体升高速度为0.2m/s，
则绳子自由端移动的速度v=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s，故A错；
BCD、由于不计绳重及摩擦，则绳端的拉力F=（G物+G轮）=（27N+3N）=10N，即弹簧测力计的示数为10N；
绳子自由端移动距离s=3h=3×0.2m=0.6m，
拉力F做的总功：W总=Fs=10N×0.6m=6J，
有用功：W有用=Gh=27N×0.2m=5.4J，
滑轮组的机械效率：
η==×100%=90%，故B正确、CD错误．
故选B．
22．（2017•西宁）如图所示，请在图中画出力F的力臂l及物体所受重力的示意图．
【考点】7P：力臂的画法；7B：重力示意图．
【分析】重力的方向总是竖直向下、作用点要画在物体上．
力臂的方法：首先确定支点；然后找到动力和阻力，并用虚线延长动力和阻力的作用线；画出支点到动力作用线和阻力作用线的垂线．
93
【解答】解：重力的方向总是竖直向下的，重心要画在物体上；
由图可知支点是O点，从O点向动力F的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂L．如图所示：
6．（2017•陕西）如图所示，某工地用滑轮组将重为5000N的货物匀速提升6m，所用时间为20s，在绳的末端所用拉力为2200N，下列说法错误的是（ ）
A．M处滑轮的作用是改变力的方向
B．提升货物过程中的有用功是3×104J
C．拉力的功率为660W
D．若只增加货物所受的重力，滑轮组的机械效率将增大
【考点】EH：有用功和额外功；7V：定滑轮及其工作特点；F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算．
【分析】A、轴的位置不变滑轮叫定滑轮，其作用是改变力的方向；随物体一起运动的滑轮叫动滑轮，使用动滑轮可以省力；
B、利用W=Gh求提升货物过程中的有用功；
C、由图知n=3，则拉力端移动距离s=3h，利用W=Fs求拉力做的总功，再利用P=求拉力做功功率；
D、提高滑轮组机械效率的方法：一是增加提升的货物重，二是减轻动滑轮重力、减小摩擦．
【解答】解：
A、M处滑轮的轴的位置不变，是定滑轮，其作用是改变力的方向，故A正确；
B、提升货物过程中的有用功W有用=Gh=5000N×6m=3×104J，故B正确；
C、由图知n=3，则拉力端移动距离s=3h=3×6m=18m，
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拉力做的总功W总=Fs=2200N×18m=3.96×104J，
拉力做功功率：
P===1980W，故C错；
D、只增加货物所受的重力，有用功增加，额外功不变，有用功占和总功的比值变大，滑轮组的机械效率也会随之增大，故D正确．
故选C．
14．（2017•陕西）在探究杠杆平衡条件时，使轻质弯曲杠杆在如图所示的位置平衡，请画出阻力F2和阻力臂L2．
【考点】7P：力臂的画法．
【分析】力臂的画法：首先确定支点；然后找到动力和阻力，并用虚线延长动力和阻力的作用线；画出支点到动力作用线和阻力作用线的垂线．
【解答】解：
由图可知支点是O点，画出阻力F2及其阻力作用线，从O点向阻力F2的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是阻力臂L2．如图所示：
15．（2017•陕西）某教室天花板上有多组“220V 15W”的节能灯，均符合安全用电要求，且一个开关同时控制两盏灯，每盏灯都能正常发光，请将图中的灯泡和开关连入电路．
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【考点】IO：家庭电路的连接．
【分析】家庭电路中的电灯是并联，一个开关控制两个电灯，则开关在干路上，且开关连在火线与电灯之间．
【解答】解：开关接在火线上，两只“220V 15W”节能灯在家庭电路中应并联才能正常工作，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，灯泡的另一端接在零线上．如图所示：
14．（2017•乌鲁木齐）请在图中画出均匀木棒OA的重力示意图以及力F的力臂．
【考点】7P：力臂的画法．
【分析】（1）重力方向竖直向下，作重力的示意图时应从物体重心向下作竖直线段；
（2）先确定支点，再确定力的作用线，最后从支点到力F的作用线作垂线段，即可作出F的力臂．
【解答】解：
（1）重力方向竖直向下，过均匀木棒的中心，即木棒的重心，沿竖直向下的方向画一条有向线段，用G表示，即为重力的示意图；
（2）沿力F的方向画出作用线，从O点向力F的作用线作垂线段L就是力F的力臂，如图所示：
20．（2017•乌鲁木齐）如图所示装置是实验室在用轻绳绕成的滑轮组．悬挂的重物G=4.8N，当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F1
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=1.8N；当重物匀速上升时，手对轻绳的拉力为F2=2.0N，且物重上升过程中动滑轮恰好转过1圈．已知动滑轮周边凹槽的周长C=0.3m，求
（1）动滑轮的重力；
（2）重物上升过程中的有用功、总功以及滑轮组的机械效率．
【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；7!：滑轮组绳子拉力的计算；EH：有用功和额外功．
【分析】（1）明确承担动滑轮的绳子段数，根据拉力与重力间关系，变形后可求动滑轮重力；
（2）根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据W=Gh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出滑轮组的效率．
【解答】解：
（1）由图可知，n=3；
当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F1=1.8N；
则有：F1=（G+G动），
故G动=3F1﹣G=3×1.8N﹣4.8N=0.6N；
（2）动滑轮恰好转过1圈，则绳子自由端通过的距离为：
s=C=0.3m；
则物体上升的高度为：
h=s=×0.3m=0.1m；
重物上升过程中的有用功：
W有=Gh=4.8N×0.1m=0.48J；
所做的总功为：
W总=F2s=2N×0.3m=0.6J；
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机械效率为：
η==×100%=80%；
答：（1）动滑轮的重力为0.6N；
（2）重物上升过程中的有用功为0.48J；总功为0.6J；滑轮组的机械效率为80%．
6．（2017•益阳）如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）．下列说法正确的是（ ）
A．拉力F1小于拉力F2
B．甲、乙两滑轮组的机械效率相同
C．甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械
D．甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等
【考点】F2：机械效率的大小比较；7!：滑轮组绳子拉力的计算．
【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh；把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系．
【解答】解：
A、不计绳重及摩擦，因为拉力F=（G物+G动），n1=2，n2=3，
所以绳端的拉力：F1=（G物+G动），F2=（G物+G动），所以F1＞F2，故A错误；
B、因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G动h，W有用=G物
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h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；因为η=，所以两滑轮组的机械效率相同，故B正确；
C、使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故C错误；
D、因为绳子自由端移动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，所以s1=2h，s2=3h，则s1≠s2，故D错误；
故选B．
12．（2017•云南）某工人用如图所示的装置，将重150N的木块在10s内竖直向上匀速提升4m，此装置是 动 滑轮（选填“定”或“动”），该工人拉力的功率为 60 W（滑轮和绳的重力、摩擦均不计）
【考点】FF：功率的计算；7W：动滑轮及其工作特点．
【分析】（1）使用中固定不动的滑轮是定滑轮，使用时随物体一起运动的滑轮是动滑轮；
（2）滑轮和绳的重力、摩擦均不计，克服木块重力做的功即为工人拉力做的总功，根据W=Gh求出其大小，根据P=求出该工人拉力的功率．
【解答】解：（1）图中的滑轮随物体一起运动，此装置是动滑轮；
（2）滑轮和绳的重力、摩擦均不计，工人拉力做的功：
W=Gh=150N×4m=600J，
该工人拉力的功率：
P===60W．
故答案为：动；60．
21．（2017•云南）请在图中画出F的力臂L
【考点】7P：力臂的画法．
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【分析】据力臂的正确画法作图，即过支点作力的作用线的垂线段．
【解答】解：图中杠杆支点为O，延长拉力F的作用线，过支点O作F作用线的垂线段，即力臂L，如图所示：
8．（2017•沈阳）（多选题）如图4所示，大人利用滑轮将重物吊到二楼，孩子想帮忙，却把自己提了上去。下列说法中正确的是ABD
A．该滑轮是定滑轮，使用它可以改变力的方向
B．孩子受到的重力小于重物受到的重力
C．大人拉绳的力所做的功是有用功
D．孩子被提起，他的重力势能变大
12.（2017•广州）图11中力水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s。改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为（如图12）。此过程滑轮组（ ）D
A.总功为 B. 额外功为 C. 机械效率为 D. 额外功为
16.（2017•广州）用力把门推开，弹性绳会被拉长。如图16，门处于静止状态。
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（1）画出弹性绳对门的拉力的示意图；
（2）O为支点，画出的力臂；
（3）根据杠杆的平移条件_______________________可知 __________（选填“>”、“=”、“
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