初二物理下学期第十二章 简单机械单元达标提高题检测试卷

一、选择题

1．用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计．则

A．手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙

B．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙

C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙

D．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙

2．如图所示，斜面高为1m，长为4m，用沿斜面向上大小为75N的拉力F，将重为200N 的木箱由斜面底端以0.2m/s的速度匀速拉到顶端，下列判断正确的是（）

A．重力做功的大小为800J B．斜面对木箱的摩擦力大小为25N

C．拉力做功的功率为125W D．斜面的机械效率为75%

3．如图所示，A物体受到的重力是 100N，在拉力F 的作用下，能以 0.2m/s 的速度在水平地面上向左匀速直线运动。已知拉力F＝5N，滑轮组的机械效率为 80%，则下列说法正确的是（）

A．拉力F 的功率是 1W B．2s 内绳子自由端移动的距离是 1.2m C．5s 内拉力所做功的大小是 15J D．物体 A受到水平地面的摩擦力大小是 8N 4．如图，在竖直向上的力F的作用下，重为10N物体A沿竖直方向匀速上升。已知重物上升速度为0.4m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为（）

A．5N 0.8m/s B．20N 0.8m/s C．5N 0.2m/s D．20N 0.2m/s

5．如图所示，轻质均匀杠杆分别挂有重物G A和G B（G A>G B）,杠杆水平位置平衡，当两端各再加重力相同的物体后，杠杆

A．仍能保持平衡

B．不能平衡，左端下沉

C．不能平衡，右端下沉

D．不能确定哪端下沉

6．如图所示的四幅图中，不正确的是

A．滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出后沿斜面向上运动的过程中的受力示意图（略空气阻力）

B．近视眼成像情况和近视眼校正后成像情况

C．同名磁极（S）的磁场方向

D．吊桥所受拉力的力臂L1

7．如图，粗细均匀木棒AB长为1m，水平放置在O、O'两个支点上．已知AO、O'B长度均为0.25m。若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，至少需要用力40N；则木棒的重力为（）

A．160N B．120N C．80N D．4ON

8．重为G的均匀木棒竖直悬于天花板上，在其下端施加一水平拉力F，让木棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中，下列说法中错误的是

A．动力臂逐渐变小

B．阻力臂逐渐变大

C．动力F与动力臂乘积不变

D．动力F逐渐变大

9．如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起．A处挂一实心金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡．不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是

A．甲的质量和密度都比乙大

B．O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和

C．如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动

D．如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动

10．如图所示，在水平拉力F的作用下重100N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10N，则拉力F的大小为（）N，物体A与水平桌面的摩擦力大小

（）N．

A．200N；10N B．200N；20N C．20N；10N D．20N；20N

二、填空题

11．如图所示是一种小型千斤顶，当手往下压动摇臂时，能把顶着的重物微微抬高一段很小的距离。把摇臂向上复位时，抬起的重物可以保持不动，再按下摇臂时，重物又被微微抬起。上下往复操作摇臂，重物便渐渐举高。用这种千斤顶把某汽车的一个后轮顶起时，施加在摇臂上向下的压力为100N，每压一次，手向下移动的距离是20cm，则每压一次手对千斤顶做功_____焦，压120次后，后轮被抬高15cm，若汽车质量4×103kg，千斤顶支持其重量的30%，不考虑手使摇臂向上复位所作的功，该千斤顶的机械效率是_____。

12．在科技节，小海用传感器设计了如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OB＝3OA，竖直细杆a的上端通过力传感器连在天花板上，下端连在杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆和物体M固定，水箱的质量为0.8kg，不计杠杆、细杆及连接处的重力．当图甲所示的水箱中装满水时，水的质量为3kg．力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图象，（取g＝10N/kg）

（1）图甲所示的水箱装满水时，水受到的重力为_____N；

（2）物体M的质量为_____kg；

（3）当向水箱中加入质量为1.1kg的水时，力传感器的示数大小为F，水箱对水平面的压强为p1；继续向水箱中加水，当力传感器的示数大小变为4F时，水箱对水平面的压强为p2，则p1：p2＝_____．

13．如图甲所示，质量为60kg的小明坐在地上，最多能拉着质量为400kg的物体A在水平地面上做匀速直线运动，已知物体A所受阻力为物重的0.2倍，则小明对物体A的拉力是____N。如图乙所示，当小明站立在地面上，利用滑轮组以尽可能大的力竖直向下拉绳子，恰好能将浸没在水中、密度为4×103kg/m3的物体B缓慢拉离水面，物体B浸没在水中时受到的浮力为_____N（不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦，绳子能承受的拉力足够大）。

14．如图，物体A重120N,物体B的体积是1dm3，此时A恰能沿着水平桌面以0.2m/s向右做匀速直线运动，若将B始终浸没在水中并以原速度匀速上升，需要对A施加100N水平向左的拉力，不计滑轮摩擦，绳重及滑轮重，则此时绳子对物体B的拉力功率

______W；物体B密度___kg/m3。

15．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200N的物体，拉力F的大小为20N，物体和地面之间的摩擦力大小为30N，物体运动的速度为0.5m/s，运动时间为10s。拉力F做功的功率为___________W ，滑轮组的机械效率为____________，10s内所做的额外功为_________J。

16．用如图甲所示的滑轮组运货物上楼，图乙记录了整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，当货物的重力为400N时，绳子的拉力为_____N；此时滑轮组的机械效率为_____%．（不考虑绳重和摩擦）

17．如图所示，一块高 40cm，宽 30cm，厚 10cm，质量为 1.5kg 的砖，竖直立在水平地面上，若要照图示方向推倒它，推力至少要做___________J 的功；若把砖推倒，最小的推力为___________N。

18．如图所示,甲物体重6N,乙物体重10N,弹簧测力计重力及摩擦均不计.则当甲、乙两物体静止时,弹簧测力计的读数为______N,地面对乙物体的支持力是________N．

19．如图所示，一直撬棒AD=1m，CD=BC=0.15m，石头垂直作用在棒上的力是420N，若要撬动石头，则施加在撬棒A点的力至少是_________N。

20．如图所示是列车上常用的手推车，车内货物均匀摆放．车前行时，需经过障碍物．当车的前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为______杠杆（选填“省力”或“费力”），若手推车和货物总重200 N，动力臂和阻力臂之比为2:3，则服务员作用在扶把上的动力为______N．当后轮遇到障碍物A时，售货员竖直向上提扶把，这种情况下，手推车可以视为______杠杆（选填“省力”或“费力”）．

三、实验题

21．在“探究杠杆平衡条件”的实验中，杠杆刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。(1)实验开始时，杠杆如图甲所示处于静止状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向______移动（选填“左”或“右”）；

(2)调节杠杆水平平衡后，如图乙所示，在M点挂上2个钩码，在N点挂上3个钩码。此时，杠杆在水平位置______（选填“平衡”或“不平衡”）；

(3)用弹簧测力计和钩码配合使用，也可以探究杠杆平衡条件。如图丙所示，用弹簧测力计在A处竖直向上拉杠杆，使其在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为______N。

22．如图所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：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，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向____选填（“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持___并静止，达到平衡状态。这样做的好处是：________。

（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂。他这样得出的结论是否合理？____；为什么？_____。

（3）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乙所示装置进行探究，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 __________。

23．在研究杠杆的平衡条件实验中：

（1）实验前杠杆倾斜情况如图A所示，为使它在水平位置平衡，可将左端的平衡螺母向_________（选填“左”“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡的好处是

__________________________．

（2）实验中共有10个相同的钩码，如图B所示，杠杆上每格等距，当在A点挂4个钩码时，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）

答：①________________________________；②________________________________．（3）如图B中用弹簧测力计在G点第一次竖直向下拉，第二次仍在G点斜向右下方拉，此时弹簧测力计的示数将_________．（选填“不变”“变小”或“变大”）

（4）如果某组同学在实验前猜想杠杆平衡的条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”，他们经过实验，获得了如下表所示的数据：

动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm

4554

于是，他们分析了所得的数据，认为自己的猜想得到了验证，请你指出他们的实验中存在的问题．

答：①______________________________________________；

②__________________________________________________．

24．某小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图G－5－11所示．他们将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s，并将计算出的有用功W有、总功W总和机械效率η一并记入下表：

(1)实验时，应沿竖直方向________拉动弹簧测力计．

(2)表格中数据★＝________．

(3)比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是________________________．

(4)比较实验2、3，影响这两次实验机械效率的主要因素是____，使用滑轮组的优点是__．25．在做“测滑轮组机械效率”的实验中，小强和同学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮组（每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重）。

(1)对于甲图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，只要测出钩码重G，然后竖直向上匀速拉动弹簧秤使钩码升高，从弹簧秤上读出拉力值F，即可算出该滑轮组的机械效率η=______。

(2)在提升相同重物时，比较甲、乙两滑轮组的机械效率，可知η甲______η乙（选填：＞、＜或＝）。

(3)实验后小强猜想，对于同一滑轮组（例如图乙），它的机械效率也可能不是固定的，于是他用实验进行了探究，则小强的实验方案应该是（表述二种）______。

四、计算题

26．用如图所示的滑轮组把一个重30N的物体沿竖直方向匀速提升0.6m，拉力是12N，不计绳重与摩擦，求：

(1)该过程所做的有用功是多少？

(2)该过程所做的总功为多少？

(3)该滑轮组的机械效率为多大？（计算结果要求小数点后保留1位小数）

(4)该动滑轮的重力为多大？

27．建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到10m高处，所用拉力为300N，时间为10s。不计摩擦和绳重。求：

(1)工人做功的功率；

(2)此过程中该装置的机械效率；

(3)如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要用多大的拉力？

28．如图所示是某汽车起重机打捞货箱示意图，货箱的升降使用的是滑轮组，滑轮组钢丝绳的收放是由卷扬机来完成的。该起重机将沉没于水下深处的一只密封货箱匀速打捞出水面，已知该货箱体积为50m3，质量是200t。（不考虑风浪、水流以及滑轮间摩擦和绳子的重力等因素的影响）

(1)货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少？

(2)货箱完全出水后，此时钢丝绳拉力F＝1×106N，求动滑轮的重力；

(3)求货箱出水前，滑轮组的机械效率。（小数点后面保留一位小数）

29．小群利用如图甲所示的滑轮组将水底的物体匀速提升到空气中．他所用的拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图像如图乙所示．物体在空气中匀速上升过程中，滑轮组的机械效率为85%．每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力，g取10 N/kg．求：

（1）物体的重力及单个动滑轮的重力；

（2）物体浸没在水中时受到的浮力；

（3）水底的深度及水对水底的压强；

（4）物体的密度．

30．如图所示，在水平地面上放着物体A，已知A的重量为300N，动滑轮的重力为

100N，某人的重力为600N，现正用绳子将A物体拉到2m高的台子上。不计绳重和摩擦，g=10N/kg，求：

(1)拉力做的功是多少？

(2)该滑轮组的机械效率是多少？

(3)考虑到人的体重，他利用该滑轮组所能拉动的物体的重力不能超过多少牛？

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1．D

解析：D

【详解】

由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力：F 甲

＞F乙；两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑

轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式

W

W

η=有

总

可知，有用功相

同时，总功越大的，机械效率越小；所以选D．

2．B

解析：B

【详解】

A．由题意可知，重力做功的大小是

G 200N1m200J

W Gh

==?=

A错误；

B．由题意可知，摩擦力所做的功是额外功，总功大小是

75N4m300J

W Fs

==?=

总

由上述可知，有用功大小是

G 200J

W W

==

有用

那么额外功大小是

-300J -200J 100J W W W ===额总有用

可知斜面对木箱的摩擦力大小是

100J 25N 4m

W f s =

==额 B 正确； C ．木箱是匀速运动的，根据P Fv =可知，拉力做功的功率是

75N 0.2m/s 15W P Fv ==?=

C 错误；

D ．由上述可知，斜面的机械效率是

200J 100%100%66.7%300J

W W η=

?=?≈有用总 D 错误。

故选B 。 3．D

解析：D

【详解】

A ．由图可知，连接动滑轮绳子的股数n =2，则绳端移动的速度

v 绳=nv A =2×0.2m/s=0.4m/s

拉力F 的功率

5N 0.4m /s 2W Fs W P Fv t t

=

===?=绳绳 故A 错误； B ．2s 内绳子自由端移动的距离

s 绳=v 绳t 1=0.4m/s×2s=0.8m

故B 错误；

C ．5s 内绳子自由端移动的距离

s 绳′=v 绳t 2=0.4m/s×5s=2m

拉力做的功

W=Fs 绳′=5N×2m=10J

故C 错误；

D ．由

A A A W fs fs f W Fs Fns nF

η====有用

总绳 物体A 受到水平地面的摩擦力大小

f=nηF =2×80%×5N=8N

故D 正确。

故选D 。

4．D

解析：D

【详解】

由图可知，该滑轮是动滑轮，当重物A上升速度为0.4m/s时，滑轮上升速度是物体速度的一半，即0.2m/s；此时拉力为是物重的2倍，因此拉力为

==?=

F G

2210N20N

故D正确。

故选D。

5．C

解析：C

【详解】

杠杆原来在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为G A和G B,其对应的力臂分别为l A和l B，如图所示：

根据杠杆平衡条件可得：G A l A=G B l B；

已知G A>G B所以l A<l B，当两端各再加重力相同的物体后，设增加的物重为G，此时左边力和力臂的乘积：

(G A+G)?l A=G A l A+Gl A

右边力和力臂的乘积：

(G B+G)?l B=G B l B+Gl B

由于l A<l B，所以Gl A<Gl B；

所以：

G A l A+Gl A<G B l B+Gl B

即右边力和力臂的乘积较大，所以杠杆不能平衡，向右端下沉。故选C。

6．A

解析：A

【解析】

【分析】

（1）对滑块进行受力分析，根据光滑斜面可得，滑块不受摩擦力作用，因此滑块只受重力和支持力作用；

（2）近视眼成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼。近视矫正方法，需佩戴凹透镜。

（3）磁感线都是从北极出发回到南极；

（4）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离。

【详解】

A 、滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出后沿斜面向上运动，是因为滑块具有惯性，因为斜面光滑，所以不受摩擦力的作用，只受到竖直向下的重力和垂直于斜面向上的支持力作用，故A 错误；

B 、近视眼成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼。近视矫正方法，需佩戴凹透镜。故B 正确；

C 、在磁体外部，磁感线的方向都是从N 极出发回到S 极，故C 正确；

D 、由图可知，杠杆的支点为C ，吊桥所受拉力的力臂是从C 到拉力作用线的垂线段，故D 正确。

故选：A 。

7．B

解析：B

【详解】

设木棒AB 的重心在C 点，抬起B 端时的支点为O ，由于AO ＝0.25m ，则抬B 端的力的力臂

OB ＝AB ?AO ＝1m?0.25m ＝0.75m

木棒AB 的重心距离支点的距离，即重力的力臂 111m 0.25m 0.25m 22

OC O C AB AO '=

-?-＝＝＝ 木棒平衡，则有 F ×OB ＝G ×OC

木棒的重力

40N 0.75m =120N 0.25m

F OB

G OC ??=

＝ 故B 正确。

故选B 。

8．C

解析：C

【解析】

A. 由图可知，竖直位置时，动力臂为木棒的长，拉离竖直位置时，动力臂会小于木棒的长，所以动力臂逐渐变小，故A 正确；

B. 阻力为木棒的重力，竖直位置时，重力过支点，力臂为零，拉离竖直位置时，重力作用线远离支点，所以阻力臂逐渐变大，故B 正确；

C. 根据杠杆平衡条件知，动力F 与动力臂乘积等于木棒的重力与阻力臂的乘积，由于木棒

的重力不变，阻力臂逐渐变大，所以乘积是变大的，故C错误；

D. 由C知，动力F与动力臂乘积变大，而动力臂变小，根据杠杆平衡条件知，动力F逐渐变大，故D正确；

点睛：重点是杠杆平衡条件的应用，理解这一过程中，木棒的重不变，而阻力臂变大，所以乘积变大，动力变大．

9．B

解析：B

【解析】

A. 根据杠杆的平衡条件知，OA>OB，所以F A<F B，而两个拉力等于物体的重，且重与质量成正比，所以甲的质量比乙小，没有体积关系，不能比较密度的大小，故A错误；

B. 图中杠杆保持静止，受力平衡，所以O点绳子向上的拉力一定等于甲、乙重力之和，故B正确；

C. 如果甲浸没在水中，受到浮力的作用，F A会减小，硬棒会顺时针转动，故C错误；

D. 如果甲浸没在水中，受到浮力的作用，F A会减小，L A不变，F B不变，根据杠杆平衡条件得，要使硬棒水平平衡，L B应减小，即可将乙向左移动，故D错误；

故选B．

10．C

解析：C

【解析】

解答本题需掌握物体A匀速运动，受到的合力为零，故A物体所受拉力和摩擦力相等；动滑轮上有两段绳子，拉力F是A所受摩擦力的2倍．

解答：

如图所示，弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N；又因为动滑轮上承担物重的两段绳上的力是相等的，所以A受到拉力为10N；又因物体A做匀速直线运动，则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A受到拉力是一对平衡力，则摩擦力大小也是10N；

拉力F=2f=2×10N=20N.

故选C.

二、填空题

11．20J、73.5%

【解析】

试题分析：手压一次所做的功为：W=Fs=100N×0.2m=20J

汽车作用在千斤顶上的压力为阻力：F阻

=30%mg=0.3×4×103kg×9.8N/kg=11.76

解析：20J、73.5%

【解析】

试题分析：手压一次所做的功为：

汽车作用在千斤顶上的压力为阻力：

将后轮抬起15cm 所做的有用功为：

手压120次所做的总功为： 该千斤顶的机械效率是：

考点：机械效率

12．0.2 2：3

【详解】

第一空．根据题意知道，当图甲所示的水箱中装满水时，水的质量为3kg ，所以，水受到的重力是：

G 水＝m 水g ＝3kg×10N/kg ＝30N ；

第二空．由图乙知道，

解析：0.2 2：3

【详解】

第一空．根据题意知道，当图甲所示的水箱中装满水时，水的质量为3kg ，所以，水受到的重力是：

G 水＝m 水g ＝3kg×10N/kg ＝30N ；

第二空．由图乙知道，水箱中没有水时（m ＝0），压力传感器受到的拉力F 0＝6N ，由杠杆的平衡条件F 1L 1＝F 2L 2知道，

F 0?OA ＝

G M ?OB ，

所以，

016N=2N 3

M OA G F OB ==? 即物体M 的质量是：

2N 0.2kg 10N/kg

M M G m g === ； 第三空．设M 的底面积为S ，压力传感器示数为0时M 浸入水中的深度为h 1，M 的高度为h ，当压力传感器的压力为零时，M 受到的浮力等于M 的重力2N ，

由阿基米德原理知道：

ρ水g Sh 1＝2N ﹣﹣﹣﹣﹣①

由图乙知道，当M 完全浸没时，压力传感器的示数为24N ，

由杠杆的平衡条件知道，F A ?OA ＝F B ?OB ，

所以，

124N 8N 3

B A OA F F OB ==?=， M 受到竖直向上的浮力．竖直向下的重力和杆的作用力，则此时M 受到的浮力是： F 浮＝G M +F B ＝2N+8N ＝10N ，

由阿基米德原理可知，

ρ水gSh ＝10N ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

由①②解得：

h ＝5h 1，

由图乙知道，加水1kg 时水面达到M 的下表面（此时浮力为0），加水2kg 时M 刚好浸没（此时浮力为10N ），该过程中增加水的质量为1kg ，浮力增大了10N ，所以，每加0.1kg 水，物体M 受到的浮力增加1N ，当向水箱中加入质量为1.1kg 的水时，受到的浮力为1N ，B 点受到的向上的力是：

F B ′＝

G M ﹣F 浮′＝2N ﹣1N ＝1N ，

由杠杆的平衡条件知道，

31N 3N B OB F F OA

'==?=， 当力传感器的示数大小变为4F 时，B 点受到的向下的力是 ： 1443N=4N 3B OA F F OB ''=

?=??， 此时M 受到的浮力是：

F 浮″＝

G M +F B ″＝2N+4N ＝6N ，

再次注入水的质量是：

6N 1kg 0.1kg 0.5kg 10N

m '?水＝﹣＝ ， 当向水箱中加入质量为1.1kg 的水时，水箱对水平面的压力：

F 1＝（m 水箱+m 水+m M ）g ﹣F B ′＝（0.8kg+1.1kg+0.2kg ）×10N/kg ﹣1N ＝20N ，

继续向水箱中加水，当力传感器的示数大小变为4F 时，水箱对水平面的压力： F 2＝（m 水箱+m 水+m M +m 水′）g +F B ″＝（0.8kg+1.1kg+0.2kg+0.5kg ）×10N/kg+4N ＝30N ， 所以，两种情况下水箱对水平面的压强之比为：

1

112

2220N 2=30N 3F S P F F P F S ===水箱水箱

． 13．300

【详解】

[1]由题意可知，物体A 作匀速直线运动，拉力

F=f=0.2G=0.2mg=0.2×400kg×10N/kg=800N

[2]小明对绳子的最大拉力

F=G 人=m 人g=60k

解析：300

【详解】

[1]由题意可知，物体A 作匀速直线运动，拉力

F =f =0.2

G =0.2mg =0.2×400kg×10N/kg=800N

[2]小明对绳子的最大拉力

F =

G 人=m 人g =60kg×10N/kg=600N

由图示可知，滑轮组有两段绳子承担物重，当物体B 离开水面时

G B =2F =2×600N=1200N

物体B 的体积为

3B 331200N ===0.03m 410kg/m 10N/kg

=

B B B V m G g ρρ?? 物体B 浸没在水中时 V 排=V =0.03m 3

物体B 浸没在水中时受到的浮力为

F 浮=ρ水V 排g =1×103kg/m 3×0.03m 3×10N/kg=300N

14．【详解】

[1] [2]B 物体下滑的速度为

当物体A 水平向右匀速运动时，A 受向左的摩擦力f 和向右的拉力2F1，B 物体受竖直向上的拉力F1和竖直向下的重力GB ，根据力的平衡条件可得：，，由于，，

所

解析：3310?

【详解】

[1] [2]B 物体下滑的速度为

2=20.2m/s=0.4m/s B A v v =?

当物体A 水平向右匀速运动时，A 受向左的摩擦力f 和向右的拉力2F 1，B 物体受竖直向上的拉力F 1和竖直向下的重力G B ，根据力的平衡条件可得：12f F =，1B F G =，由于G mg =，m V ρ=，所以

222B B f G m g Vg ρ===①

当A 向左匀速直线运动时，物体A 受向左的拉力F 和向右的摩擦力f 以及向右的拉力2F 2，B 物体受竖直向上的拉力F 2以及竖直向上的拉力F 浮和竖直向下的重力G B ，因为物体A 对水平桌面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力f 的大小不变，则根据力的平衡条件可得

2F f F =+

()22B F G F =-浮

()2B F f G F =+-浮②

因为物体B 始终浸没在水中，所以V V =排，则

F gV ρ=浮水③

由①②③式可得

42F Vg gV ρρ=-水

即

()

33-3333-33100N+2 1.010kg/m 10N/kg 110m 2==310kg/m 4410m 10N/kg F gV

Vg ρρ?????+=???水

物体A 受到的摩擦力f 为

33-3322=2310kg/m 10N/kg 10m =60N B f G gV ρ==????

B 物体的重力为G B =30N ，B 物体受到的浮力为

33-33=1.010kg/m 10N/kg 10m =10N B F gV ρ=???浮水

物体B 在水中匀速上升时，绳的拉力为

2=30N-10N=20N B F G F =-浮

拉力的功率为

22=20N 0.4m/s=8W B P F v =?

15．75% 50

【解析】

【详解】

第一空．由图像可知，此滑轮组绳子股数n=2，因此绳子自由端移动的速度

为：

v 绳=2v 物=2×0.5m/s=1m/s

拉力F 做功的功率为：

P=Fv=2

解析：75% 50

【解析】

【详解】

第一空．由图像可知，此滑轮组绳子股数n =2，因此绳子自由端移动的速度为： v 绳=2v 物=2×0.5m/s=1m/s

拉力F 做功的功率为：

P=Fv =20N×1m/s=20W ；

第二空．因为物体做匀速运动，所以水平方向上拉力F A 等于摩擦力为30N ，物块移动的距离为：

s 物=v 物t =0.5m/s ×10s=5m

拉力F 移动的距离为：

s 绳=2s 物=2×5m=10m 滑轮组的机械效率为30N?5m ×100%=75%20N?10m

A W s s F W F η===物有

总绳 ； 第三空．10s 内所做的额外功为：

W 额=W 总-W 有=200J-150J=50J 。

16．80

【分析】

不计绳子重和摩擦：

（1），额外功即克服动滑轮重力做的功，所以；根据图像知，当物重为100N 时，滑轮组的机械效率为50%，将数据代入公式即可求出动滑轮的重力；

（2）判断出承

解析：80

【分析】

不计绳子重和摩擦：

（1）=有用W Gh ，额外功即克服动滑轮重力做的功，所以W G h =额动；根据图像知，当物重为100N 时，滑轮组的机械效率为50%，将数据代入公式

W W Gh G W W W Gh G h G G 有用

有用总有用额轮轮

η====+++即可求出动滑轮的重力； （2）判断出承担物重的绳子段数，将数据代入公式1

F G G n =+物动（）可得出绳子拉力，将重力及拉力代入公式100%100%100%W Gh Gh G W Fs Fnh nF η=

?=?==?有用总计算出滑轮组的机械效率．

【详解】

由乙图知，当G=100N 时，η=50%，因不考虑绳子重和摩擦，则滑轮组的机械效率W W Gh G W W W Gh G h G G 有用

有用总有用额轮轮

η====+++，即：10050%100N N G =+动，解得：G 动=100N ；

由甲图知，滑轮组由2段绳子承担物重，当货物的重力为400N 时，因不考虑绳子重和摩擦，则此时的拉力：1140010025022F G G N N N ='+=?+=动（）

（），此时滑轮组的机械效率：400100%80%222250W G h G h G N W Fs F h F N

有用

总η''''=====?=??． 故答案为250；80．

【点睛】 此题考查了学生对机械效率公式的应用，用好不计摩擦和动滑轮重时1F G G n

=+物动（），能从图像中得出相关信息是本题的关键． 17．75 4.5

【详解】

如图：

[1]砖的重力

在B 端施加F 方向的最小力能使长方块木块翻转，根据杠杆平衡条件得，

则

所以把此正方体翻转的最小推力为F=4.5N 。

[2]力

解析：75 4.5

【详解】

如图：

[1]砖的重力

1.5kg 10N/kg 15N G mg ==?=

在B 端施加F 方向的最小力能使长方块木块翻转，根据杠杆平衡条件得，

OC G OB F ?=?

1130cm 15cm 22

OC AO ==?= ()()222240cm +30cm =50cm OB AB AO =+=

则 15cm 15N 50cm F ?=?

所以把此正方体翻转的最小推力为F =4.5N 。

[2]力臂 ()()222215cm +20cm OM OC CM '=+=

长方块升高 25cm-20cm=5cm h OM CM ='-=

用此种方法使木块竖起时，至少把正方体的重心从M 点升高到M′点，克服重力做功：

15N0.05m0.75J

W Gh

==?=

答：推力最小为4.5N；要使它翻转过来，至少要做0.75J的功。

【点睛】

本题主要考查了杠杆的最小力的问题和功的计算，本题确定最长力臂和升高的距离是关键。

18．4

【解析】

（1）甲由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的6N的拉力，弹簧测力计处于静止状态，水平方向上受到的就是一对平衡力，所以乙也对弹簧测力计施加了一个6N的拉力，弹簧测力计的示数

解析：4

【解析】

（1）甲由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的6N的拉力，弹簧测力计处于静止状态，水平方向上受到的就是一对平衡力，所以乙也对弹簧测力计施加了一个6N的拉力，弹簧测力计的示数等于这个力，等于6N；（2）乙受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力，这三个力是平衡力，所以支持力等于重力和拉力的差值等于10N-

6N=4N．

故答案为6；4．

19．63

【解析】要使施加在撬棒A点的动力最小，应使动力臂L1最大；当以D为支点，在A点施加垂直AD向上的动力时，动力臂L1=AD=1m，即动力臂为最大值，则动力为最小；此时阻力F2=420N，阻力臂L

解析：63

【解析】要使施加在撬棒A点的动力最小，应使动力臂L1最大；当以D为支点，在A点施加垂直AD向上的动力时，动力臂L1=AD=1m，即动力臂为最大值，则动力为最小；此时阻力F2=420N，阻力臂L2=CD=0.15m，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得，施加在撬棒A点的力：

22 1

1420N0.15m

63N

1m

F L F

L ?

===．

故答案是：63．

20．费力 300 省力

【分析】

结合图片和生活经验，确定手推车在使用过程中，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；知道手推车和货物总重（阻力）、动力臂和

解析：费力 300 省力

【分析】

结合图片和生活经验，确定手推车在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它

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