第十一章 机械与功
第
2
页
考点梳理
考点一 杠杆及平衡
1
．在力的作用下能绕着
__________
转动的坚实物体叫做杠杆，这个支撑点叫做
________
，
______________
的力叫做动力，
________________
的力叫做阻力，沿力的方向画一条直线叫做力的作用线，
____________________________
叫做力臂．一般情况下，动力和阻力是相对的，杠杆的平衡条件是
______
__
________ ____
__
________
，用公式可表示为
__
____
__
____
__
；动力臂
L
1
为阻力臂
L
2
的几倍，动力
F
1
就是阻力
F
2
的
____________
.
支撑点
支点
使杠杆转动
阻碍杠杆转动
从支点到力的作用线的距离
动力
×
动力臂＝
阻力
×
阻力臂
F
1
L
1
＝
F
2
L
2
几分之一
第
3
页
易错点
作用在杠杆上的动力和阻力的方向可能相同，也可能相反
.
利用杠杆平衡条件求最大动力臂或最小动力的方法
由公式
F
1
L
1
＝
F
2
L
2
可知，当阻力、阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小．要作出最小动力，必须先画出最大动力臂．
(1)
寻找最大动力臂的方法：
①
当动力作用点确定后，支点到动力作用点的线段即为最大动力臂．
②
动力作用点没有规定时，应看杠杆上哪一点离支点最远，则这一点到支点的距离即为最大动力臂．
(2)
作最小动力的方法：
①
找到最大动力臂后，过动力作用点作动力臂的垂线．
②
根据动力能使杠杆沿阻力作用的反方向转动，从而确定动力的方向．
第
4
页
2.
杠杆的分类
杠杆种类
力臂关系
动力和阻力的关系
省、费距离情况
举例
省力杠杆
L
1
>
L
2
F
1
< F 2 费距离 手推车、铡刀 费力杠杆 L 1 < L 2 F 1 >
F
2
省距离
镊子、钓鱼竿
等臂杠杆
L
1
＝
L
2
F
1
＝
F
2
既不省距离，也不费距离
天平
第
5
页
等臂
不省力
改变力的方向
两倍
省一半的力
改变力的方向
省力
改变力的方向
几分之一
第
6
页
4
．定滑轮、动滑轮、滑轮组的比较
第
7
页
第
8
页
第
9
页
考点三 功及功率
5
．一个力作用在物体上，使物体
______________
移动一段距离，这个力就对物体做了功，力学里所说的功包括两个必要因素：一是
____________________
，二是
______________________________
.
功的计算公式为
__
__
__
____
__
；在国际单位制中，功的单位是
________
，用符号
______
表示
.
沿力的方向
作用在物体上的力
物体沿力的方向移动一段距离
W
＝
Fs
焦耳
J
第
10
页
易错点：力是否对物体做功的判断
(1)
下列三种情况力对物体没有做功：
①
F
＝
0
，
s
≠0(
有距离没有力
)
，如物体在光滑水平面上做匀速直线运动．
②
F
≠0
，
s
＝
0(
有力没有距离
)
，如举着重物静止不动．
③
F
≠0
，
s
≠0(
有力也有距离
)
，但
F
⊥
s
，如水平方向运动的物体，重力没有对它做功．
(2)
若
F
与
s
的方向相反，则可以说物体克服力
F
做了功，其值仍为
W
＝
Fs
.
如汽车刹车的过程中，阻力跟汽车的运动方向相反，即汽车克服阻力做了功．
第
11
页
6
．单位时间内完成的
______
叫做功率，用符号
__
__
__
表示，功率是表示物体
____________
的物理量．功率的计算公式为
__
__
__
__
__
；在国际单位制中，功率的单位是
________
，用符号
______
表示，
1 W
＝
1 J/s.
功
P
做功快慢
瓦特
W
易错点
(1)“
做功多”
≠“
做功快”，物体做功多，不代表做功就快，因为做功的快慢还与做这些功所用的时间有关．
(2)“
做功快”
≠“
做功多”，做功快的物体做的功不一定多，例如做功快，但做功的时间很短，则所做的功也会很少．
第
12
页
第
13
页
7
．使用任何机械都不能
________
，这个结论叫做
____________
.
理解：
(1)
省力的机械费距离，费力的机械省距离，但力
×
距离的值保持不变．
(2)
使用机械做功时，理想条件下
(
不计摩擦、忽略动滑轮重等
)
使用机械做功
________
直接做功；现实情况下
(
考虑摩擦、考虑动滑轮重
)
使用机械做功
________
直接做功．
省功
功的原理
等于
大于
第
14
页
有用功
额外功
W
有用
W
额外
有用功
总功
η
减小额外功
增大有用功
第
15
页
第
16
页
第
17
页
第
18
页
考点五 其他机械
11
．
(1)
轮轴由两个半径大小不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的称为
______
，小的称为
______
，它的实质是一个能
____________
的杠杆．若轮半径为
R
，轴半径为
r
，在轴上挂一个重物
G
，轮上的动力为
F
，它们满足公式
__
____
__
____
__
.
(2)
斜面是一个与水平面成一定夹角的倾斜平面，如果不考虑摩擦，斜面的长是高的几倍，推力就是物重的几分之一，所以斜面是一个
________
的机械．斜面高相等时，斜面越长越
________
.
轮
轴
连续转动
FR
＝
Gr
省力
省力
第
19
页
考点六 常考图片
动力
×
动力臂＝
阻力
×
阻力臂
F
1
L
1
＝
F
2
L
2
第
20
页
不省力也不省距离
改变力的方向
省一半
不能改变力的方向
做
第
21
页
轴
轮
轮
轴
轮
轴
省力
距离
第
22
页
常考点突破
第
23
页
甲
乙
第
24
页
第
25
页
解题指导
利用杠杆平衡条件求解问题的方法步骤：
(1)
确定杠杆支点的位置．
(2)
分清杠杆受到的动力和阻力，明确其大小和方向，并尽可能作出力的示意图．
(3)
确定每个力的力臂．
(4)
根据杠杆平衡条件列出关系式并分析求解．
第
26
页
常考点二 作最小力的示意图
【
2019
·
四川眉山中考】
如图所示，用一根硬棒搬动一个石块，棒的上端
A
是动力的作用点，若要用最小的力搬动石块，请标出杠杆的支点
O
，并画出最小动力
F
的示意图．
第
27
页
第
28
页
常考点三 滑轮的实质及特点
小华要提起重
800 N
的物体，但是他的最大拉力只有
300 N
．于是，他找来了一些滑轮，想利用滑轮组提起这个物体．已知每个滑轮重
20 N
，小华想站在地上向下拉绳．请在图中画出正确的绕绳方法．
第
29
页
解题指导
本类问题可统一采用“倒绕法”，即首先确定自由端位置，然后由自由端开始倒绕，直到线挂到挂钩上．
第
30
页
＝
等于
等于
第
31
页
解题指导
(1)
计算拉力、牵引力、摩擦力做功：
①
若力的大小未知，可根据“匀速运动”的字眼利用二力平衡原理确定力的大小．
②
确定物体在力的方向上通过的距离，若距离
(
s
)
未知，须利用速度公式
(
s
＝
vt
)
计算，注意长度的单位必须是
m.③
根据
W
＝
Fs
计算力所做的功．
(2)
计算竖直方向上重力做功：
①
根据
G
＝
mg
计算物体的重力，注意质量
(
m
)
的单位换算
(g
→
kg
、
t
→
kg)
和物体的个数．
②
确定物体在重力的方向上移动的距离，注意长度的单位换算
(cm
→
m)
．
③
根据
W
＝
Gh
计算重力做的功．
第
32
页
常考点五 功率的计算
【
2017
·
山东泰安中考】
随着人们生活水平的提高，小汽车已经逐步进入家庭．某品牌小汽车质量是
1 600 kg
，车上载有人和物品质量共为
200 kg
，车轮与地面的总接触面积为
2.0×10
－
2
m
2
.
若小汽车以输出功率
60 kW
在市区外水平路面上做匀速直线运动，运动速度
v
1
＝
72 km/h
；当汽车将要进入市区时，司机减小了油门，使汽车的输出功率立即减小为
24 kW
并保持该功率继续直线行驶，汽车的速度与时间的关系如图所示，设运动过程中汽车所受阻力不变，
g
取
10 N/kg.
求：
(1)
该汽车静止时对水平路面的压强．
(2)
汽车运动过程中受到的阻力．
(3)
t
2
时间后汽车运动的速度
v
2
的大小．
第
33
页
第
34
页
第
35
页
常考点六 机械效率
如图所示，工人用滑轮组提升重
200 N
的物体，所用的拉力为
125 N
，物体在
5 s
内匀速上升
2 m
．求：
(1)
绳子自由端移动的速度．
(2)
滑轮组的机械效率．
(3)
拉力的功率．
(4)
如不计绳重及摩擦，将重物变为
300 N
，则所用的拉力为多少？滑轮组的机械效率变为多少？
第
36
页
第
37
页
第
38
页
实验突破
实验一 探究杠杆的平衡条件
命题点
1
．实验前杠杆平衡螺母的调节：
左高左调、右高右调
.
2
．调节杠杆在水平位置静止．
3.
测量多组数据使结论具有普遍性．
4.
弹簧测力计由竖直拉杠杆，变成倾斜拉杠杆，弹簧测力计示数
变大
，因为拉力的力臂
变小
.
5.
分析数据，总结平衡条件：
动力
×
动力臂＝阻力
×
阻力臂
.
6
．杠杆平衡条件的应用．
第
39
页
【湖南张家界中考】
在“探究杠杆平衡条件”实验中：
(1)
通常情况下调节两端平衡螺母让杠杆在水平位置平衡，其好处是
________________
.
(2)
在调节杠杆之前，杠杆停在了如图甲所示的位置，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向
______
(
选填“左”或“右”
)
调节．
方便确定力臂
左
第
40
页
(3)
杠杆调节平衡后，在此后的实验中
__________
(
选填“可以”或“不可以”
)
通过旋动两端的平衡螺母来使杠杆恢复平衡．
(4)
小明仅做一次实验并记录了相关数据，如下表所示，就得出了杠杆平衡条件是
F
1
L
1
＝
F
2
L
2
的结论，这明显是不可靠的，原因是
________________________ __________
.
不可以
实验次数
动力
F
1
/N
动力臂
L
1
/cm
阻力
F
2
/N
阻力臂
L
2
/cm
1
1
15
1.5
10
只做一次实验，结论具有
偶然性
第
41
页
拓展考查：
(5)
调节好后，第一组按图乙进行实验，第二组按图丙进行实验．你认为第
______
组实验更好，理由是
____________________________
.
二
便于从杠杆上直接读取力臂
第
42
页
(6)
从图乙和丙可知，
F
1
______
(
选填“＞”“＝”或“＜”
)
F
1
′
，原因是
__
__
______________________________________
____
____
.
(7)
实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符．其原因是
______________________
.
>
F
1
的方向没有与杆垂直，因此此时的力臂小于
OB
长
没有考虑杠杆的自重
第
43
页
实验二 测量滑轮组的机械效率
第
44
页
【山东聊城中考】
在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙
3
次实验，实验数据记录如表．
实验
次数
钩码所受的重力
G
/N
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
0.05
1.0
0.15
66.7%
2
4
0.05
1.7
0.15
78.4%
3
6
0.05
①
0.15
②
第
45
页
(1)
实验中要竖直向上
________
拉动弹簧测力计，使钩码升高．
(2)
表格中编号
①
处数据应为
________
，编号
②
处数据应为
____________
.
(3)
分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与
______________________
有关．
(4)
若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率
________
(
选填“变大”“变小”或“不变”
)
．
拓展考查：
(5)
这个实验使用的测量工具是
__________
和弹簧测力计．
(6)
滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关，请你做出恰当的猜想：滑轮组的机械效率与
____________________________
等有关．
(
写出一种影响因素即可
)
匀速
2.4
83.3%
提起物体受到的重力
不变
刻度尺
动滑轮重、绳与滑轮的摩擦
第
46
页
实验三 探究斜面的机械效率
第
47
页
5.
实验中控制变量法的应用：
(1)
探究机械效率与斜面倾斜程度的关系，控制斜面的粗糙程度与物体的重力相同，改变斜面的倾斜程度．
(2)
探究机械效率与斜面粗糙程度的关系，控制斜面的倾斜程度与物体的重力相同，改变斜面的粗糙程度．
(3)
探究机械效率与物重的关系，控制斜面的倾斜程度与粗糙程度相同，改变物体的重力．
6.
分析数据，得出结论：
(1)
在其他条件一定时，斜面越光滑，机械效率越高．
(2)
在其他条件一定时，斜面越倾斜，机械效率越高．
(3)
在其他条件一定时，物体的重力越大，机械效率越高．
第
48
页
【海南中考】
如图所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率”的实验装置，实验数据记录如下表所示：
斜面的倾斜程度
物块重力
/N
斜面高
/m
沿斜面拉力
/N
斜面长
/m
机械效率
η
较缓
10
0.1
5.0
1
20%
较陡
10
0.3
6.7
1
45%
最陡
10
0.5
8.4
1
60%
第
49
页
(1)
沿斜面拉动木块时，为使弹簧测力计的示数稳定，应尽量使木块做
____________
运动．
(2)
比较表中“物块重力”和“
______________
”
两栏对应的数据，可知斜面是一种
________
(
选填“省力”或“费力”
)
的简单机械．
(3)
本实验研究了
________________
对斜面机械效率的影响，其影响规律是
________________________________________________________
.
匀速直线
沿斜面拉力
省力
斜面倾斜程度
其他条件不变时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高
第
50
页
拓展考查：
(4)
沿斜面拉木块时，弹簧测力计要与
________
平行．
(5)
在实验过程中，沿斜面拉木块的速度由
0.1 m/s
提高到
0.2 m/s
，斜面的机械效率
________
；换用质量更大的木块，斜面的机械效率将
________
.
(6)
分别沿倾斜程度不同的斜面拉动同一木块上升相同高度时，
__________
相同，倾角越小拉力越
______
，额外功
________
，机械效率
________
.
(7)
假设斜面是光滑的，它的机械效率将变为
____________
.
斜面
不变
提高
有用功
小
越大
越低
100%
第
51
页
考点一 杠杆
1
．
【
2019
·
泸州】
如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为
2 cm
，在
B
点竖直悬挂
4
个重均为
0.5 N
的钩码，当在
A
点用与水平方向成
30°
角的动力
F
拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡．对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是
(
)
A
．杠杆的动力臂为
8 cm
B
．该杠杆为费力杠杆
C
．该杠杆的阻力大小为
0.5 N
D
．动力
F
的大小为
1.5 N
四川中考真题精练
B
第
52
页
2
．
【
2018
·
泸州】
泸州市为了巩固创文成果下发了宣传手册“绿色低碳生活，从垃圾分类开始”．下图是一种轮式垃圾桶，拖动时它相当于一个
________
(
选填“省力”或“费力”
)
杠杆；垃圾桶底部的小轮子是为了
________
(
选填“增大”或“减小”
)
摩擦力；若拖动时垃圾桶总重为
150 N
，且动力臂为阻力臂的
2
倍，则保持垃圾桶平衡的拉力
F
为
________
N.
省力
减小
75
第
53
页
3
．
【
2019
·
凉山】
如图所示，轻质杠杆
OB
的重力忽略不计，
OB
＝
3
OA
，物体
G
的重力为
150 N
．若要使物体
G
对水平地面的压力为零，则需要在
B
端施加的拉力
F
＝
________
N.
50
第
54
页
4
．
【
2019
·
凉山】
如图所示，现使用最小的力
F
1
使杠杆在图示位置平衡，请画出
F
1
及其对应的力臂
L
1
.
第
55
页
5
．
【
2019
·
达州】
轻质杠杆
OABC
能够绕
O
点转动，已知
OA
＝
BC
＝
20 cm
，
AB
＝
30 cm
，在
B
点用细线悬挂重为
100 N
的物体
G
，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，请在杠杆上作出所施加最小动力的图示
(
不要求写出计算过程
)
．
第
56
页
6
．
【
2018
·
凉山】
在“探究杠杆的平衡条件”的实验中．
(1)
在杠杆上挂钩码前，杠杆静止在甲图中的位置，为使杠杆水平平衡，应将右端的平衡螺母向
______
(
选填“左”或“右”
)
调节．将杠杆调节水平平衡的目的是避免
____________
对实验的影响和便于
____________
.
(2)
乙图中杠杆恰好处于水平平衡，若在
A
处下方再挂一个相同钩码，为使杠杆保持水平平衡，则需将挂在
B
处的钩码向右移动
______
格．
右
杠杆自重
测量力臂
1
第
57
页
(3)
若取掉乙图中挂在
B
处的钩码，改用弹簧测力计钩在
C
处对杠杆施拉力，为使杠杆保持水平平衡，且弹簧测力计示数最小，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是
____________
.
(4)
此实验多次改变挂在支点
O
两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是
________________
(
选填“减小误差”或“寻找普遍规律”
)
．
竖直向上
寻找普遍规律
第
58
页
考点二 滑轮
1
．
【
2018
·
广元】
用如图所示的工具提升相同重物
G
，不计摩擦，不计绳、滑轮和杠杆重，最省力的是
(
)
B
第
59
页
2
．
【
2019
·
德阳】
如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为
400 N
的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重
20 N
，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为
_________
N
，图乙中人对绳子的拉力为
_________
N.
400
210
第
60
页
3
．
【
2018
·
遂宁】
小丽同学用水平力
F
拉动如图所示装置，使重
100 N
的
A
物体
4 s
内在水平地面上匀速运动了
80 cm
，物体
B
重
50 N(
物体
B
与
A
始终接触
)
，此过程中地面受到的摩擦力为
10 N
，弹簧测力计的示数为
8 N
．若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为
________
m/s
，物体
A
受到
B
施加的摩擦力
____________
(
选填“水平向左”“水平向右”或“为零”
)
，水平拉力
F
为
________
N
，水平拉力
F
的功率为
________
W.
0.1
水平向右
36
3.6
第
61
页
4
．
【
2018
·
成都
B
卷】
如图甲所示，
A
、
B
为不同材料制成的体积相同的实心正方体，浸没在圆柱形容器的水中，容器内部底面积是正方体下表面积的
4
倍．沿固定方向缓慢匀速拉动绳子，开始时刻，
A
的上表面刚好与水面相平，滑轮组绳子自由端的拉力大小为
F
0
，
F
随绳端移动距离
s
绳
变化的图像如图乙所示，已知动滑轮的重力
G
动
＝
5 N
，
g
取
10 N/kg.
除了连接
A
、
B
间的绳子承受拉力有一定限度外，其他绳子都不会被拉断．滑轮与轴的摩擦、绳的质量等次要因素都忽略不计．问：
(1)
正方体
A
、
B
之间的绳子长度
L
绳
是多少？
(2)
正方体
A
和
B
的密度
ρ
A
、
ρ
B
分别是多少？
(3)
整个过程中，水对容器底部压强的最大变化量
Δp
是多少？
第
62
页
甲
乙
第
63
页
第
64
页
第
65
页
第
66
页
考点三 功、功率
1
．
【
2019
·
自贡】
体育课上，有许多运动项目涉及到物理知识，下列说法不正确的是
(
)
A
．运动员举起杠铃后应保持
1 s
不动，等待裁判确认，在这
1 s
内运动员仍对杠铃做功
B
．百米赛跑记时，裁判应是看到发令枪的烟雾开始计时，而不是听到枪声
C
．掷出去的铅球最终会落到地面上，是由于受到重力的作用
D
．在接力赛中，为保证交接棒顺利进行，交接棒时两运动员应尽可能做到相对静止
A
第
67
页
B
第
68
页
3
．
【
2019
·
南充】
将物体
A
放在水平面上，在水平拉力
F
1
作用下，以
v
1
＝
4 m/s
的速度向右匀速运动，在同一水平面上，物体
A
受到水平拉力
F
2
作用时，以
v
2
＝
6 m/s
的速度向右匀速运动，两次移动的距离相同，则两次拉力做功
W
1
______
W
2
，两次拉力的功率
P
1
______
P
2
.(
均选填“
>”“
P
2
B
．
F
1
＝
F
2
P
1
< P 2 C ． F 1 >
F
2
P
1
>
P
2
D
．
F
1
< F 2 P 1 >
P
2
B
第
97
页
6
．
【
2019
·
北京中考，多选】
某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线
a
所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线
b
所示，已知物体的质量为
450 g
，所用动滑轮的质量为
50 g
，绳子自由端的拉力
F
为
1.3 N
，
g
取
10 N/kg.
在
0
～
2 s
的过程中，下列说法中正确的是
(
)
A
．绳子自由端移动的速度为
5.0 cm/s
B
．拉力
F
的功率为
0.26 W
C
．有用功为
0.45 J
D
．滑轮组的机械效率为
90%
BC
第
98
页
7
．
【
2018
·
浙江宁波中考】
如图所示，
F
1
＝
4 N
，
F
2
＝
3 N
，此时物体
A
相对于地面静止，物体
B
以
0.1 m/s
的速度在物体
A
表面向左做匀速直线运动
(
不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦
)
．下列说法错误的是
(
)
A
．
F
2
的功率为
0.6 W
B
．弹簧测力计读数为
9 N
C
．物体
A
和地面之间有摩擦力
D
．如果增大
F
2
，物体
A
可能向左运动
D
第
99
页
9.6
×
10
6
16
第
100
页
9
．
【
2019
·
安徽中考】
如图所示，一轻杆
AB
悬于
O
点，其左端挂一重物，右端施加一个与水平方向成
30°
角的力
F
，此时轻杆水平平衡．若重物质量
m
＝
3 kg
，
BO
＝
3
AO
，
g
取
10 N/kg.
则力
F
的大小为
______
N.
20
第
101
页
10
．
【
2018
·
湖南怀化中考】
如图所示，在斜面上将一个重
5 N
的物体匀速拉到顶端．沿斜面向上的拉力为
2 N
，斜面长
4 m
，高
1 m
．则拉力做的有用功为
_____
J
，斜面的机械效率为
_________
.
5
62.5%
第
102
页
11
．
【
2018
·
山东枣庄中考】
如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用
F
A
、
F
B
匀速提升重力为
G
A
、
G
B
的
A
、
B
两物体，不计绳重和摩擦．若
G
A
＞
G
B
，则
η
甲
______
η
乙
；若
F
A
＝
F
B
，则
G
A
______
G
B
．
(
均选填“＞”“＜”或“＝”
)
>
< 第 103 页 三、作图题 12 ． 【 2019 · 辽宁营口中考】 图甲是生活中常用的一款指甲刀，其中 AOB 部分可视为杠杆，其简化示意图如图乙所示，使用时，指甲作用在 A 点的力视为阻力．请你在图乙中画出： (1) 作用在 A 点的阻力 F 2 的示意图． (2) 在 B 点施加的最小动力 F 1 及动力臂 L 1 . 第 104 页 13 ． 【 2019 · 贵州铜仁中考】 一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法． 第 105 页 四、实验与探究题 核心素养 · 科学探究 14. 【 2019 · 江苏苏州中考】 利用杠杆开展相关实验探究： (1) 安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，如图甲所示．则应将平衡螺母向 ______ ( 选填“左”或“右” ) 调节，直到杠杆在水平位置平衡． 左 第 106 页 (2) 如图乙所示，在 A 点挂 3 个重力均为 0.5 N 的钩码，在 B 点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 ______ N ；若在第 (1) 小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，弹簧测力计的示数会 ________ ( 选填“偏大”“偏小”或“不变” ) ． (3) 始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂会 ________ ，拉力的大小 ________ .( 均选填“变大”“变小”或“不变” ) 2.0 偏小 变小 不变 第 107 页 15. 【 2018 · 青海西宁中考】 小马和小李设计了如图甲、乙所示两种滑轮组来提升同一重物，在讨论滑轮组机械效率时两人产生了分歧，小马认为：“甲滑轮组的动滑轮个数少，机械效率高”；小李却认为：“乙滑轮组更省力，机械效率高”．两人谁也说服不了谁，于是决定进行实验来验证自己的猜想是否正确． 第 108 页 第 109 页 (1) 根据所测数据，请计算一个动滑轮的重力是 ______ N ，甲滑轮组的机械效率是 _________ . (2) 由实验结果可以确定 ________ 的说法是正确的，这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素是 __________________ ，由此可知，可采用 ____________________ _________ 的方法来提高滑轮组的机械效率． (3) 随后小马又设计了一个方案，如图丙所示，你认为和图甲装置对比，在提升同一重物时，装置丙的机械效率 ________ ( 选填“大于”“等于”或“小于” ) 装置甲的机械效率． 0.8 83.3% 小马 动滑轮的个数 尽可能地减少动滑轮 的个数 等于 第 110 页 五、计算题 16 ． 【 2018 · 广西玉林中考】 如图所示是打捞物体的模拟装置．现电动机带动钢丝绳自由端以 0.5 m/s 的速度匀速拉动滑轮组，经过 5 min 将体积为 0.1 m 3 的物体由海底提升到海面，物体离开海面后钢丝绳自由端的速度变为 0.49 m/s ，此时电动机的输出功率比物体在海水中时增大了 12%( 不计物体的高度、绳重和摩擦， ρ 物 ＝ 7.6×10 3 kg/m 3 ， g 取 10 N/kg ， ρ 海水 取 1.0×10 3 kg/m 3 ) ．求： (1) 物体浸没在海水中受到的浮力． (2) 物体在海底时的深度． (3) 物体在海底时受到海水的压强． (4) 物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率 ( 不计动滑轮体积 ) ． 第 111 页 第 112 页 第 113 页 第 114 页 冲刺名校 17 ．如图所示，杠杆 AOB 处在水平位置平衡， L OA ∶ L OB ＝ 1∶2 ，浸入水中的空心铁球的质量 m ＝ 7.9 kg ，加在 B 端的力 F ＝ 24.5 N ， ρ 铁 ＝ 7.9×10 3 kg/m 3 ， g 取 10 N/kg. 则铁球空心部分的体积是 ( ) A ． 1×10 － 3 m 3 B ． 2×10 － 3 m 3 C ． 3×10 － 3 m 3 D ． 4×10 － 3 m 3 B 第 115 页 18 ．如图所示，分别用甲、乙两个滑轮组匀速吊起重物 G 1 和 G 2 ，如果甲的机械效率是 90% ，乙的机械效率是 80% ，并且 F 1 ∶ F 2 ＝ 3∶2 ，那么 G 1 ∶ G 2 是 ( ) A ． 8∶9 B ． 9∶8 C ． 9∶4 D ． 4∶9 B
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