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中考物理一轮复习单元复习讲练考专题35 简单机械 单元对点难题训练（含解析）
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这是一份中考物理一轮复习单元复习讲练考专题35 简单机械 单元对点难题训练（含解析），共21页。试卷主要包含了15 拉力的方向 OB等内容，欢迎下载使用。
考点1：杠杆作图
1.（2022江苏无锡）如图乙所示，杠杆处于水平平衡，支点为O，请画出A点处所受拉力F1及其力臂l1；
【答案】如图所示。
；
【解析】弹簧测力计对杠杆的拉力即为A点处所受拉力F1，过支点O作拉力F1作用线的垂直距离即为其力臂l1，如图所示。
2. （2022湖北天门）下图是指甲剪的示意图。请在图中画出杠杆ABO以O点为支点时动力 SKIPIF 1 < 0 的力臂 SKIPIF 1 < 0 和阻力 SKIPIF 1 < 0 。（忽略摩擦，保留作图痕迹）
【答案】如图所示。
【解析】把F1的作用线向下延长，过O点做F1的延长线的垂线，就是动力 SKIPIF 1 < 0 的力臂 SKIPIF 1 < 0 ；阻力F2垂直于支持面向上，如图所示。
3. （2022江苏常州）为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”，农业专家自制轻质拔草器，如图所示，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是（ ）
A. B.
C.
D.
【答案】C
【解析】杠杆平衡条件 SKIPIF 1 < 0 。根据题意可知阻力大小 SKIPIF 1 < 0 是不变的，要让动力 SKIPIF 1 < 0 最小，应该使 SKIPIF 1 < 0 尽量小， SKIPIF 1 < 0 尽量大。根据图示 SKIPIF 1 < 0 最小， SKIPIF 1 < 0 垂直于杠杆， SKIPIF 1 < 0 的长度最大的，C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
考点2：杠杆分类
1. （2022齐齐哈尔）下列几种生活中常用的工具都是杠杆。正常使用时属于省力杠杆的
是（ ）
A.用园艺剪修枝 B.用食品夹取食物 C.用核桃夹夹核桃 D.用钢丝钳剪钢丝
【答案】ACD
【解析】A．修剪树枝时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A符合题意；
B．用食品夹取食物时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B不符合题意；
C．用核桃夹夹核桃时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C符合题意；
D．用钢丝钳剪钢丝时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D符合题意；
故选ACD。
2. （2022湖北荆州）某学校劳动教育课堂上，四位同学利用杠杆原理使用劳动工具的场景如图所示。其中属于使用费力杠杆的是（ ）
A. 锄地时举起锄头
B. 用羊角锤拔钉子
C. 用园艺剪修剪树枝
D. 用钢丝钳剪铁丝
【答案】A
【解析】A．锄地时举起锄头的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A符合题意；
B．用羊角锤拔钉子的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；
C．用园艺剪修剪树枝的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；
D．用钢丝钳剪铁丝的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。故选A。
3. （2022湖北恩施州）汽车在冰雪路面上行驶，轮子上安装防滑链，这是通过增大接触面________的方法来增大与路面的摩擦力。如图所示，汽车起重机通过液压装置推动吊臂时，吊臂属于________（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
【答案】 粗糙程度 费力
【解析】在冰雪路面上行驶时，汽车轮胎上装防滑链，是为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
由图可见，吊臂OAB是杠杆，O是支点，动力作用在A点，阻力作用在B点，则动力臂小于阻力臂，故吊臂是费力杠杆。
4. （2022江苏无锡）杆秤是我国古代劳动人民的一项发明，是各种衡器中历史最悠久的一种，称量物体质量时，它相当于一个________（填简单机械名称）。某杆秤的示意图如图所示，C处是秤钩，A、B位置各有一个提纽，BC=7cm，秤砣质量为0.5kg。提起B处提纽，秤钩不挂物体，将秤砣移至D点，杆秤恰好水平平衡，BD=1cm；将质量为2.5kg的物体挂在秤钩上，提起B处提组，秤砣移至最大刻度E处，杆秤再次水平平衡，则BE=________cm。若要称量质量更大的物体，应选用________处提纽。
【答案】 杠杆 34 A
【解析】杆秤在使用时是一个绕支点转动的硬棒，相当于一个杠杆。
杠杆前后两次在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件，动力与动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积，在挂物体前
SKIPIF 1 < 0
挂上物体后
SKIPIF 1 < 0
上下两式相减有
SKIPIF 1 < 0
则
SKIPIF 1 < 0
若要称量质量更大的物体，根据杠杆平衡条件，在杆秤长度一定时，应选用A处的提纽，这样可以减小阻力臂，增大动力臂，在秤砣重力一定时称量质量更大的物体，使杠杆仍旧平衡，所以应选用A处的提纽。
5. （2022广西百色）如图所示，轻质细杆可绕竖直墙上的O点转动，末端挂一个重为150N的物体，拉力F沿水平方向，当θ=45°时，拉力F=_________N。若保持拉力沿水平方向，让细杆顺时针缓慢旋转到图中虚线位置，则拉力将__________（选填“变大”或“变小”）。
【答案】 150 变大
【解析】如下图：
θ=45°，拉力的方向沿水平方向，阻力来自物体的重力，阻力的方向竖直方向，根据等腰直角三角形的知识可知，F的力臂与阻力的力臂是相同的，根据杠杆的平衡条件可知，动力等于阻力，所以
F=G=150N
若保持拉力水平方向，让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到虚线位置，易知，此时的动力臂变小，阻力臂变大，在阻力不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，拉力将变大。
考点3：杠杆的平衡条件
1. （2022江苏南通）如图所示，轻质杠杆AB绕O点转动，某同学在杠杆的左端挂一重为G的物块，在A端施加一个始终竖直向下的力F，将重物慢慢提升到一定高度，使杠杆处于图示的位置静止。下列说法错误的是（ ）
A. 此时杠杆是平衡的
B. 此时该杠杆是省力杠杆
C. 此时G×OB≠F×OA
D. 要使A端的力最小，则F的方向应垂直OA向下
【答案】C
【解析】A．杠杆处于图示的位置静止，此时杠杆是平衡的，故A正确，不符合题意；
B．如下图所示，此时该杠杆的动力臂大于阻力臂，故此时是省力杠杆
故B正确，不符合题意；
C．此时杠杆平衡，由杠杆平衡条件得G×l1=F×l2，由两个直角三角形相似得
SKIPIF 1 < 0
所以此时
G×OB=F×OA
故C错误，符合题意；
D．要使A端的力最小，需要动力臂最长，即动力臂为OA时，动力最小，则F的方向应垂直OA向下，故D正确，不符合题意。故选C。
2. （2022湖南怀化）体积相同的实心物块甲和乙，它们分别挂在一根轻质不等臂杠杆AOB的左右两端，保持水平位置平衡，已知甲和乙的密度之比为1∶2，则AO∶OB=___________，若将甲、乙如图所示同时浸没在水中，则杠杆___________端将下降。（选填“A”或“B”）
【答案】 2∶1 B
【解析】已知甲和乙的密度之比为1∶2，体积相同，则甲和乙的重力之比为
SKIPIF 1 < 0
根据杠杆的平衡条件 SKIPIF 1 < 0
所以
SKIPIF 1 < 0
则AO∶OB=2∶1。
若将甲、乙如图所示同时浸没在水中，则由于体积相同且都浸没，则两物体受到的浮力相等
SKIPIF 1 < 0
此时作用在杠杆两端的力分别为
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
再根据 SKIPIF 1 < 0 ，则此时
SKIPIF 1 < 0
因为AO∶OB=2∶1，则可得
SKIPIF 1 < 0
故同时浸没在水中后，则杠杆B端下降。
3. （2022江苏泰州）建设中的常泰大桥为斜拉索公路、铁路两用大桥，如图为小华制作的斜拉索大桥模型，她用长30cm，重5N的质地均匀分布的木条OA做桥面，立柱GH做桥塔，OA可绕O点转动，A端用细线与GH上的B点相连，桥面OA实质是一种______（填简单机械名称），保持桥面水平，细线对OA的拉力F＝______N；将细线一端的固定点由B点改至C点，拉力F的大小变化情况是______，由此小华初步了解到大桥建造很高桥塔的好处。
【答案】 杠杆 5N 变小
【解析】在力的作用下如果能绕着一固定点转动的硬棒就叫杠杆。OA可绕O点转动，所以桥面OA实质是杠杆。
OA保持与桥面水平时，此时拉力F为杠杆OA的动力，由于拉力方向与OA成30度角，所以动力臂为OA长的二分之一，阻力为杠杆OA的重力，阻力臂为OA长的二分之一，为等臂杠杆，根据杠杆平衡原理可知，细线对OA的拉力F为5N。
将细线一端的固定点由B点改至C点，动力臂将变大，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，拉力F的大小将变小。
4. （2022吉林省）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中（所用的钩码质量均相同）：
（1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将螺母适当向______调节；
（2）如图乙所示，实验时，为使杠杆在水平位置平衡，应该在点A处悬挂______个钩码；
（3）人类很早以前就会使用杠杆了。图丙是我们的祖先在建造宫殿时利用木杆撬动沉重木料时的情景。由此过程可知，其中木杆属于______杠杆。
【答案】 （1）右 （2） 1 （3）省力
【解析】（1）由图所示，杠杆右端上翘，说明左端重，右端轻。为使杠杆在水平位置平衡，应将螺母适当向右调节。
（2）由于所用的钩码质量均相同，设一个钩码的质量为m，则一个钩码的重力为G=mg；杠杆上每一小格的长为L，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，作用在A点的动力为
SKIPIF 1 < 0
故在应该在点A处悬挂1个钩码。
（3）由图可知，利用木杆撬动沉重木料时，动力臂大于阻力臂，故木杆属于省力杠杆。
5. （2022河南）在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）将装置放在水平桌面上，静止时如图所示。为了使杠杆在水平位置平衡，应将螺母向_________ （选填“左”或“右”）调节；
（2）实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表。图是第3次杠杆平衡时的情景，此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为________，②为___________；
（3）分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件：_____________；
（4）某小组对实验过程交流、讨论后，按图所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法，并指出，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了__________。在测量拉力F的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力的力臂应为___________（选填“OA”“OB”或“AB”）。
【答案】 （1）右 （2）1 0.15 （3）动力×动力臂=阻力×阻力臂 （4）拉力的方向 OB
【解析】（1）由图知道，杠杆的右端上翘，为了调节杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动，即应将平衡螺母向右端移动。
（2）第1、2和3次实验的数据知道，每次动力减小0.5N，由第1、2次的数据知道，每次阻力也是减小0.5N，所以，第3次的阻力应是1N；分析第1、2次的数据知道，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，由此可知第3次的阻力臂应是0.15m。
（3）由实验表格中数据知道，三次实验数据都满足动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，即杠杆的平衡条件是
动力×动力臂=阻力×阻力臂
（4）由图知道，用弹簧测力计斜拉改变了拉力的方向，同时改变了力臂的方向，由此得出的平衡条件更具普遍性。
因为力臂是从支点到力的作用线的距离，由图知道，OB应为拉力的力臂。
6. （2022湖南岳阳）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）杠杆静止在图甲所示位置，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；
（2）调节平衡后，如图乙，在A点挂3个钩码，则应在B点挂_______个钩码，才能使杠杆重新在水平位置平衡（所用钩码的规格都相同）；
（3）改变钩码的位置和个数，使杠杆平衡，收集多组数据，其目的是_____（填序号）
A.取平均值，减小误差 B.避免偶然性，寻找普遍规律
（4）看图丙的漫画，根据杠杆的平衡条件分析，小兔分得的萝卜质量_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）小猴的。
【答案】 （1）左 （2）3 （3）B （4）小于
【解析】（1）由甲图可知，杠杆右端沉，所以需将平衡螺母向左调，直至杠杆在水平位置平衡。
（2）设杠杆上一个格的长度为l，一个钩码的重力为G，则钩码对杠杆的拉力等于钩码的重力，A点距支点为2l，挂3个钩码，重力为3G，根据杠杆平衡条件可得
3G×2l=F2×3l
解得F2=2G，即在B点需挂2个钩码，杠杆才能重新在水平位置平衡。
（3）改变钩码的位置和个数，使杠杆平衡，多次实验，目的是避免一次数据可能出现的偶然性，寻找杠杆平衡的普遍规律，故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
（4）萝卜处于平衡状态，由图知道，左侧部分重心离支点近，力臂小，右侧部分重心离支点远，力臂大，根据杠杆平衡条件知道，左侧萝卜重力大，右侧重力小，根据G=mg知，小兔分得的萝卜质量小于小猴的。
7.（2021四川绵阳）在水平地面上，个子较高的甲同学和个子较矮的乙同学共同搬运一个质量分布均匀的木箱，两人一前一后，手都作用在木箱靠近自己一侧的下边缘上，施力方向都竖直向上。第一次，甲同学在前，对木箱施加的力大小为F甲，乙同学在后，对木箱施加的力大小为F乙；第二次，甲、乙同学互换位置，甲同学对木箱施加的力大小为F甲′，乙同学对木箱施加的力大小为F乙′。假设甲、乙同学身体和手臂都伸直，则（ ）
A．F甲＞F乙B．F甲′＝F乙′C．F甲＞F甲′D．F乙＝F乙′
【答案】D
【解析】找出两个人搬箱子时的支点和动力臂、阻力臂，然后根据杠杆的平衡条件来求解。
如图，木箱质量均匀故其重心在几何中心，标为G，个子较高的甲同学抬箱子时，动力作用点在B处，支点在A点，动力臂为AC，阻力臂为AD，根据杠杆的平衡条件可得：F2×AC＝G×AD①；个子较矮的乙同学抬箱子时，动力作用点在A点，支点在B点，动力臂为BF，阻力臂为HB；根据杠杆的平衡条件可得：F1×BF＝G×HB ②；由图知：HB＞HF③，AC＝BF④，AD＝HF⑤，综合①②③④⑤可得：F1＞F2，即F甲＜F乙；当甲、乙同学互换位置后，由于物体的重心位置不变，力臂的长短不发生改变，则甲乙所用力的大小不会发生改变，即与第一次所用力的大小相同，故ABC错误；D正确。
8.（2021浙江丽水）杆秤如图甲是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。某兴趣小组在老师的指导下，动手制作量程为20克的杆秤如图乙。
【制作步骤】
做秤杆：选取一根筷子，在筷子左端选择两点依次标上“A”、“B”；
挂秤盘：取一个小纸杯，剪去上部四分之三，系上细绳，固定在秤杆的“A”处；
系秤纽：在秤杆的“B”处系上绳子；
标零线：将5克的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”；
定刻度：
【交流评价】
（1）杆秤是一种测量______ 的工具；
（2）当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向______ 侧移动；
（3）步骤标零线的目的是______ ；
（4）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的。定刻度时，小科和小思采用不同的方法，你认为______ 的方法更合理。
小科：先在秤盘上放1克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上1；然后在秤盘上放2克物体；按上述方法直到标出所有刻度。
小思：在秤盘上放20克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上20，0和20之间分为20等份，依次标上相应刻度。
【答案】物体质量 右 避免杆秤自身重力对称量的干扰 小思
【解析】杆秤是一种测量物体质量的工具；
当在秤盘上没有放置物体时，秤杆在水平位置平衡后，秤砣所挂的位置为“0”；
当在秤盘上放置物体称量时，由杠杆的平衡条件可知，在秤砣质量和AB不变的情况下，要使秤杆在水平位置平衡，应增大BO的大小，即秤砣应从“0”刻度向右侧移动；
图乙中，B点是支点，当在秤盘上没有放置物体时，秤砣挂在“0”点与杆秤自重平衡，所以步骤标零线的目的是避免杆秤自身重力对称量的干扰；
根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的，所以定刻度时，小科的方法比较麻烦，而小思的方法比较简单，更合理。
考点4：滑轮组机械效率
1. （2022江苏扬州）在测量滑轮组机械效率的活动中，装置如图所示，欲使所测机械效率提高，下列措施可行的是（ ）
A. 转轴加润滑油 B. 增加提升高度 C. 增大提升速度 D. 减小物体质量
【答案】A
【解析】A．转轴加润滑油，减小摩擦力，减小额外功，可以提升滑轮组的机械效率，故A符合题意；
B．有3段绳子分担动滑轮和物重，故滑轮组的机械效率为
SKIPIF 1 < 0
与提升高度高度无关，故B不符合题意；
C．滑轮组的机械效率与速度无关，故C不符合题意；
D．若减小物体的质量，根据
SKIPIF 1 < 0
可知，滑轮组的机械效率将变小，故D不符合题意。故选A。
2. （2022黑龙江牡鸡）如图，小红在做“测量滑轮组机械效率”的实验中，得出数据：物体重力为2.6N，拉力F为1.5N，在1s内将物体迅速提升0.2m，据此实验数据，下列说法正确的是（ ）
A. 拉力所做的有用功为0.3JB. 绳子自由端的移动速度为0.1m/s
C. 拉力所做的总功为0.6JD. 提升时，物体的重力势能变小
【答案】C
【解析】A．拉力所做的有用功为
SKIPIF 1 < 0
故A错误；
B．由图可知，动滑轮上的绳子为2根，则绳子自由端的移动的距离为
SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 可知，绳子自由端的移动速度为
SKIPIF 1 < 0
故B错误；
C．拉力所做的总功为
SKIPIF 1 < 0 ，故C正确；
D．提升时，物体质量不变，高度增加，所以提升时，物体的重力势能变大，故D错误。故选C。
3. （2022湖南衡阳）小芳用如图所示的滑轮组，在5s内将重为90N的物体匀速提升1m，拉力F为40N，不计轮重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 滑轮组提升重物所做的有用功是40JB. 该滑轮组的机械效率是75%
C. 动滑轮的重力是50ND. 拉力的功率是24W
【答案】BD
【解析】A．滑轮组提升重物所做的有用功
W有用=Gh=90N×1m=90J
故A错误；
B．拉力所做的总功为
W总=Fs=40N×1m×3=120J
滑轮组的机械效率为
SKIPIF 1 < 0
故B正确；
C．动滑轮的重力
G动=nF-G= 3×40N-90N=30N
故C错误；
D．拉力的功率
SKIPIF 1 < 0
故D正确。故选BD。
4. （2022甘肃兰州）如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 利用此装置既可以省力，也可以省功B. 物体受到的摩擦力为50N
C. 对物体所做的有用功为500JD. 该斜面的机械效率为 SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】A．使用任何机械都不省功，所以利用此装置不能省功，故A错误；
BC．由题意知，将物体从斜面底端匀速拉到顶端所做的有用功
W有=Gh=100N×4m=400J
所做的总功
W总=Fs=50N×10m=500J
额外功
W额=W总-W有=500J-400J=100J
物体所受的摩擦力
SKIPIF 1 < 0
故BC错误；
D．该斜面的机械效率
SKIPIF 1 < 0
故D正确。故选D。
5. （2022齐齐哈尔）工人师傅用如图所示滑轮组向楼上运送沙子，在30s内将45kg的沙子匀速向上竖直拉升了6m，绳子自由端的拉力是300N。这个过程中拉力做的功是___________J，此次运送沙子，滑轮组的机械效率是___________。
【答案】 3600 75%
【解析】绳子的作用股数为2，故绳子自由端被拉动的距离为
SKIPIF 1 < 0
这个过程中拉力做的功是
SKIPIF 1 < 0
拉力做的有用功为
SKIPIF 1 < 0
滑轮组的机械效率是
SKIPIF 1 < 0
6. （2022吉林省）如图所示，工人用 SKIPIF 1 < 0 的拉力，在 SKIPIF 1 < 0 内将重为 SKIPIF 1 < 0 的物体匀速提升了 SKIPIF 1 < 0 。该过程中，工人拉力做功的功率为______W，滑轮组的机械效率为______。
【答案】 60 70%
【解析】由图可知承重绳子的有效段数n=2
物体匀速提升了 SKIPIF 1 < 0 ，绳子自由端通过的距离为s=2×2m=4m
工人拉力做功的功率为
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
滑轮组的机械效率为
SKIPIF 1 < 0
7. （2022福建）如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是______；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力F为1000N，滑轮组的机械效率为80%，则汽车受到的摩擦力为______N。
【答案】 改变力的方向 1600
【解析】滑轮B工作时位置不发生改变，因此该滑轮为定滑轮，定滑轮不能省力，只能改变力的方向。
汽车被匀速拉动时处于平衡状态，所受的牵引力和摩擦力是一对平衡力，大小相等。动滑轮上有两端绳子，则n=2，由滑轮组的机械效率可得
SKIPIF 1 < 0
汽车受到的摩擦力
SKIPIF 1 < 0
8. （2022贵州黔东南州）如图所示，是某工作队用滑轮组从水中打捞正方体物体M的情景。物体M的棱长为1m，密度为2.8×103kg/m3，用7500N的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升2m。忽略绳重、绳与滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）物体M上升后，还未露出水面时受到的浮力；
（2）物体M上表面在水面下0.2m时，它的下表面受到水的压力；
（3）物体M上升后，在未露出水面前，此滑轮组的机械效率。
【答案】（1） SKIPIF 1 < 0 ；（2） SKIPIF 1 < 0 ；（3）80%
【解析】（1）物体还未露出水面时，排开液体体积
SKIPIF 1 < 0
还未露出水面时受到的浮力
SKIPIF 1 < 0
（2）物体M上表面在水面下0.2m时，它的下表面处水的深度
SKIPIF 1 < 0
它的下表面受到水的压强
SKIPIF 1 < 0
它的下表面受到水的压力
SKIPIF 1 < 0
（3）物体M的重力
SKIPIF 1 < 0
此滑轮组的机械效率
SKIPIF 1 < 0
答：（1）还未露出水面时受到的浮力为 SKIPIF 1 < 0 ；
（2）它的下表面受到水的压力为 SKIPIF 1 < 0 ；
（3）此滑轮组的机械效率为80%。
9. （2022湖北宜昌）如图甲，宜昌市某中学学生在课外实践活动中对滑轮组进行了探究。他们自制滑轮组的简化图如图乙所示，小华利用此滑轮组用时10s将小军匀速提升了50cm，称得小军的质量为54kg，动滑轮组的质量为6kg。g=10N/kg，不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦，求：
（1）小华的拉力是多少？
（2）小华拉力的功率是多少？
（3）此过程中滑轮组的机械效率是多少？
【答案】（1）100N；（2）30W；（3）90%
【解析】（1）由图乙可知，与动滑轮连接的绳子有6段，则小华的拉力
SKIPIF 1 < 0
（2）绳子自由端移动的距离
s=6h=6×50cm=300cm=3m
拉力做的总功
W总=Fs=100N×3m=300J
拉力的功率
SKIPIF 1 < 0
（3）小华做的有用功
SKIPIF 1 < 0
滑轮组的机械效率
SKIPIF 1 < 0
10. （2022江苏泰州）如图，工人用动滑轮提升重为800N的物体，所用拉力为F，物体以0.2m/s的速度匀速上升，此时动滑轮的机械效率为80%，不计绳重和摩擦。求：
（1）物体在10s内上升的高度；
（2）工人对绳端的拉力；
（3）当被提升的物重增大为1000N时，工人对绳端的拉力。
【答案】（1） SKIPIF 1 < 0 ；（2） SKIPIF 1 < 0 ；（3） SKIPIF 1 < 0
【解析】（1）物体在10s内上升的高度为
SKIPIF 1 < 0
（2）由图可知，承担物重的绳子段数为n=2，则由 SKIPIF 1 < 0 可知，有如下关系成立
SKIPIF 1 < 0
所以工人对绳端的拉力为
SKIPIF 1 < 0
（3）对动滑轮受力分析，动滑轮受自身的重力，受下方所挂重物的拉力，受向上两个绳子的拉力，动滑轮的重力为
SKIPIF 1 < 0
当被提升的物重增大为1000N时，工人对绳端的拉力为
SKIPIF 1 < 0
答：（1）物体在10s内上升的高度为 SKIPIF 1 < 0 ；
（2）工人对绳端的拉力为 SKIPIF 1 < 0 ；
（3）当被提升的物重增大为1000N时，工人对绳端的拉力为 SKIPIF 1 < 0 。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1 / m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
2.5
0.2
2
0.25
2
2
0.15
1.5
0.2
3
1.5
0.1
①
②
考点1：杠杆作图
1.（2022江苏无锡）如图乙所示，杠杆处于水平平衡，支点为O，请画出A点处所受拉力F1及其力臂l1；
【答案】如图所示。
；
【解析】弹簧测力计对杠杆的拉力即为A点处所受拉力F1，过支点O作拉力F1作用线的垂直距离即为其力臂l1，如图所示。
2. （2022湖北天门）下图是指甲剪的示意图。请在图中画出杠杆ABO以O点为支点时动力 SKIPIF 1 < 0 的力臂 SKIPIF 1 < 0 和阻力 SKIPIF 1 < 0 。（忽略摩擦，保留作图痕迹）
【答案】如图所示。
【解析】把F1的作用线向下延长，过O点做F1的延长线的垂线，就是动力 SKIPIF 1 < 0 的力臂 SKIPIF 1 < 0 ；阻力F2垂直于支持面向上，如图所示。
3. （2022江苏常州）为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”，农业专家自制轻质拔草器，如图所示，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是（ ）
A. B.
C.
D.
【答案】C
【解析】杠杆平衡条件 SKIPIF 1 < 0 。根据题意可知阻力大小 SKIPIF 1 < 0 是不变的，要让动力 SKIPIF 1 < 0 最小，应该使 SKIPIF 1 < 0 尽量小， SKIPIF 1 < 0 尽量大。根据图示 SKIPIF 1 < 0 最小， SKIPIF 1 < 0 垂直于杠杆， SKIPIF 1 < 0 的长度最大的，C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
考点2：杠杆分类
1. （2022齐齐哈尔）下列几种生活中常用的工具都是杠杆。正常使用时属于省力杠杆的
是（ ）
A.用园艺剪修枝 B.用食品夹取食物 C.用核桃夹夹核桃 D.用钢丝钳剪钢丝
【答案】ACD
【解析】A．修剪树枝时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A符合题意；
B．用食品夹取食物时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B不符合题意；
C．用核桃夹夹核桃时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C符合题意；
D．用钢丝钳剪钢丝时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D符合题意；
故选ACD。
2. （2022湖北荆州）某学校劳动教育课堂上，四位同学利用杠杆原理使用劳动工具的场景如图所示。其中属于使用费力杠杆的是（ ）
A. 锄地时举起锄头
B. 用羊角锤拔钉子
C. 用园艺剪修剪树枝
D. 用钢丝钳剪铁丝
【答案】A
【解析】A．锄地时举起锄头的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A符合题意；
B．用羊角锤拔钉子的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；
C．用园艺剪修剪树枝的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；
D．用钢丝钳剪铁丝的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。故选A。
3. （2022湖北恩施州）汽车在冰雪路面上行驶，轮子上安装防滑链，这是通过增大接触面________的方法来增大与路面的摩擦力。如图所示，汽车起重机通过液压装置推动吊臂时，吊臂属于________（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
【答案】 粗糙程度 费力
【解析】在冰雪路面上行驶时，汽车轮胎上装防滑链，是为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
由图可见，吊臂OAB是杠杆，O是支点，动力作用在A点，阻力作用在B点，则动力臂小于阻力臂，故吊臂是费力杠杆。
4. （2022江苏无锡）杆秤是我国古代劳动人民的一项发明，是各种衡器中历史最悠久的一种，称量物体质量时，它相当于一个________（填简单机械名称）。某杆秤的示意图如图所示，C处是秤钩，A、B位置各有一个提纽，BC=7cm，秤砣质量为0.5kg。提起B处提纽，秤钩不挂物体，将秤砣移至D点，杆秤恰好水平平衡，BD=1cm；将质量为2.5kg的物体挂在秤钩上，提起B处提组，秤砣移至最大刻度E处，杆秤再次水平平衡，则BE=________cm。若要称量质量更大的物体，应选用________处提纽。
【答案】 杠杆 34 A
【解析】杆秤在使用时是一个绕支点转动的硬棒，相当于一个杠杆。
杠杆前后两次在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件，动力与动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积，在挂物体前
SKIPIF 1 < 0
挂上物体后
SKIPIF 1 < 0
上下两式相减有
SKIPIF 1 < 0
则
SKIPIF 1 < 0
若要称量质量更大的物体，根据杠杆平衡条件，在杆秤长度一定时，应选用A处的提纽，这样可以减小阻力臂，增大动力臂，在秤砣重力一定时称量质量更大的物体，使杠杆仍旧平衡，所以应选用A处的提纽。
5. （2022广西百色）如图所示，轻质细杆可绕竖直墙上的O点转动，末端挂一个重为150N的物体，拉力F沿水平方向，当θ=45°时，拉力F=_________N。若保持拉力沿水平方向，让细杆顺时针缓慢旋转到图中虚线位置，则拉力将__________（选填“变大”或“变小”）。
【答案】 150 变大
【解析】如下图：
θ=45°，拉力的方向沿水平方向，阻力来自物体的重力，阻力的方向竖直方向，根据等腰直角三角形的知识可知，F的力臂与阻力的力臂是相同的，根据杠杆的平衡条件可知，动力等于阻力，所以
F=G=150N
若保持拉力水平方向，让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到虚线位置，易知，此时的动力臂变小，阻力臂变大，在阻力不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，拉力将变大。
考点3：杠杆的平衡条件
1. （2022江苏南通）如图所示，轻质杠杆AB绕O点转动，某同学在杠杆的左端挂一重为G的物块，在A端施加一个始终竖直向下的力F，将重物慢慢提升到一定高度，使杠杆处于图示的位置静止。下列说法错误的是（ ）
A. 此时杠杆是平衡的
B. 此时该杠杆是省力杠杆
C. 此时G×OB≠F×OA
D. 要使A端的力最小，则F的方向应垂直OA向下
【答案】C
【解析】A．杠杆处于图示的位置静止，此时杠杆是平衡的，故A正确，不符合题意；
B．如下图所示，此时该杠杆的动力臂大于阻力臂，故此时是省力杠杆
故B正确，不符合题意；
C．此时杠杆平衡，由杠杆平衡条件得G×l1=F×l2，由两个直角三角形相似得
SKIPIF 1 < 0
所以此时
G×OB=F×OA
故C错误，符合题意；
D．要使A端的力最小，需要动力臂最长，即动力臂为OA时，动力最小，则F的方向应垂直OA向下，故D正确，不符合题意。故选C。
2. （2022湖南怀化）体积相同的实心物块甲和乙，它们分别挂在一根轻质不等臂杠杆AOB的左右两端，保持水平位置平衡，已知甲和乙的密度之比为1∶2，则AO∶OB=___________，若将甲、乙如图所示同时浸没在水中，则杠杆___________端将下降。（选填“A”或“B”）
【答案】 2∶1 B
【解析】已知甲和乙的密度之比为1∶2，体积相同，则甲和乙的重力之比为
SKIPIF 1 < 0
根据杠杆的平衡条件 SKIPIF 1 < 0
所以
SKIPIF 1 < 0
则AO∶OB=2∶1。
若将甲、乙如图所示同时浸没在水中，则由于体积相同且都浸没，则两物体受到的浮力相等
SKIPIF 1 < 0
此时作用在杠杆两端的力分别为
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
再根据 SKIPIF 1 < 0 ，则此时
SKIPIF 1 < 0
因为AO∶OB=2∶1，则可得
SKIPIF 1 < 0
故同时浸没在水中后，则杠杆B端下降。
3. （2022江苏泰州）建设中的常泰大桥为斜拉索公路、铁路两用大桥，如图为小华制作的斜拉索大桥模型，她用长30cm，重5N的质地均匀分布的木条OA做桥面，立柱GH做桥塔，OA可绕O点转动，A端用细线与GH上的B点相连，桥面OA实质是一种______（填简单机械名称），保持桥面水平，细线对OA的拉力F＝______N；将细线一端的固定点由B点改至C点，拉力F的大小变化情况是______，由此小华初步了解到大桥建造很高桥塔的好处。
【答案】 杠杆 5N 变小
【解析】在力的作用下如果能绕着一固定点转动的硬棒就叫杠杆。OA可绕O点转动，所以桥面OA实质是杠杆。
OA保持与桥面水平时，此时拉力F为杠杆OA的动力，由于拉力方向与OA成30度角，所以动力臂为OA长的二分之一，阻力为杠杆OA的重力，阻力臂为OA长的二分之一，为等臂杠杆，根据杠杆平衡原理可知，细线对OA的拉力F为5N。
将细线一端的固定点由B点改至C点，动力臂将变大，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，拉力F的大小将变小。
4. （2022吉林省）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中（所用的钩码质量均相同）：
（1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将螺母适当向______调节；
（2）如图乙所示，实验时，为使杠杆在水平位置平衡，应该在点A处悬挂______个钩码；
（3）人类很早以前就会使用杠杆了。图丙是我们的祖先在建造宫殿时利用木杆撬动沉重木料时的情景。由此过程可知，其中木杆属于______杠杆。
【答案】 （1）右 （2） 1 （3）省力
【解析】（1）由图所示，杠杆右端上翘，说明左端重，右端轻。为使杠杆在水平位置平衡，应将螺母适当向右调节。
（2）由于所用的钩码质量均相同，设一个钩码的质量为m，则一个钩码的重力为G=mg；杠杆上每一小格的长为L，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，作用在A点的动力为
SKIPIF 1 < 0
故在应该在点A处悬挂1个钩码。
（3）由图可知，利用木杆撬动沉重木料时，动力臂大于阻力臂，故木杆属于省力杠杆。
5. （2022河南）在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）将装置放在水平桌面上，静止时如图所示。为了使杠杆在水平位置平衡，应将螺母向_________ （选填“左”或“右”）调节；
（2）实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表。图是第3次杠杆平衡时的情景，此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为________，②为___________；
（3）分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件：_____________；
（4）某小组对实验过程交流、讨论后，按图所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法，并指出，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了__________。在测量拉力F的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力的力臂应为___________（选填“OA”“OB”或“AB”）。
【答案】 （1）右 （2）1 0.15 （3）动力×动力臂=阻力×阻力臂 （4）拉力的方向 OB
【解析】（1）由图知道，杠杆的右端上翘，为了调节杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动，即应将平衡螺母向右端移动。
（2）第1、2和3次实验的数据知道，每次动力减小0.5N，由第1、2次的数据知道，每次阻力也是减小0.5N，所以，第3次的阻力应是1N；分析第1、2次的数据知道，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，由此可知第3次的阻力臂应是0.15m。
（3）由实验表格中数据知道，三次实验数据都满足动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，即杠杆的平衡条件是
动力×动力臂=阻力×阻力臂
（4）由图知道，用弹簧测力计斜拉改变了拉力的方向，同时改变了力臂的方向，由此得出的平衡条件更具普遍性。
因为力臂是从支点到力的作用线的距离，由图知道，OB应为拉力的力臂。
6. （2022湖南岳阳）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）杠杆静止在图甲所示位置，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；
（2）调节平衡后，如图乙，在A点挂3个钩码，则应在B点挂_______个钩码，才能使杠杆重新在水平位置平衡（所用钩码的规格都相同）；
（3）改变钩码的位置和个数，使杠杆平衡，收集多组数据，其目的是_____（填序号）
A.取平均值，减小误差 B.避免偶然性，寻找普遍规律
（4）看图丙的漫画，根据杠杆的平衡条件分析，小兔分得的萝卜质量_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）小猴的。
【答案】 （1）左 （2）3 （3）B （4）小于
【解析】（1）由甲图可知，杠杆右端沉，所以需将平衡螺母向左调，直至杠杆在水平位置平衡。
（2）设杠杆上一个格的长度为l，一个钩码的重力为G，则钩码对杠杆的拉力等于钩码的重力，A点距支点为2l，挂3个钩码，重力为3G，根据杠杆平衡条件可得
3G×2l=F2×3l
解得F2=2G，即在B点需挂2个钩码，杠杆才能重新在水平位置平衡。
（3）改变钩码的位置和个数，使杠杆平衡，多次实验，目的是避免一次数据可能出现的偶然性，寻找杠杆平衡的普遍规律，故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
（4）萝卜处于平衡状态，由图知道，左侧部分重心离支点近，力臂小，右侧部分重心离支点远，力臂大，根据杠杆平衡条件知道，左侧萝卜重力大，右侧重力小，根据G=mg知，小兔分得的萝卜质量小于小猴的。
7.（2021四川绵阳）在水平地面上，个子较高的甲同学和个子较矮的乙同学共同搬运一个质量分布均匀的木箱，两人一前一后，手都作用在木箱靠近自己一侧的下边缘上，施力方向都竖直向上。第一次，甲同学在前，对木箱施加的力大小为F甲，乙同学在后，对木箱施加的力大小为F乙；第二次，甲、乙同学互换位置，甲同学对木箱施加的力大小为F甲′，乙同学对木箱施加的力大小为F乙′。假设甲、乙同学身体和手臂都伸直，则（ ）
A．F甲＞F乙B．F甲′＝F乙′C．F甲＞F甲′D．F乙＝F乙′
【答案】D
【解析】找出两个人搬箱子时的支点和动力臂、阻力臂，然后根据杠杆的平衡条件来求解。
如图，木箱质量均匀故其重心在几何中心，标为G，个子较高的甲同学抬箱子时，动力作用点在B处，支点在A点，动力臂为AC，阻力臂为AD，根据杠杆的平衡条件可得：F2×AC＝G×AD①；个子较矮的乙同学抬箱子时，动力作用点在A点，支点在B点，动力臂为BF，阻力臂为HB；根据杠杆的平衡条件可得：F1×BF＝G×HB ②；由图知：HB＞HF③，AC＝BF④，AD＝HF⑤，综合①②③④⑤可得：F1＞F2，即F甲＜F乙；当甲、乙同学互换位置后，由于物体的重心位置不变，力臂的长短不发生改变，则甲乙所用力的大小不会发生改变，即与第一次所用力的大小相同，故ABC错误；D正确。
8.（2021浙江丽水）杆秤如图甲是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。某兴趣小组在老师的指导下，动手制作量程为20克的杆秤如图乙。
【制作步骤】
做秤杆：选取一根筷子，在筷子左端选择两点依次标上“A”、“B”；
挂秤盘：取一个小纸杯，剪去上部四分之三，系上细绳，固定在秤杆的“A”处；
系秤纽：在秤杆的“B”处系上绳子；
标零线：将5克的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”；
定刻度：
【交流评价】
（1）杆秤是一种测量______ 的工具；
（2）当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向______ 侧移动；
（3）步骤标零线的目的是______ ；
（4）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的。定刻度时，小科和小思采用不同的方法，你认为______ 的方法更合理。
小科：先在秤盘上放1克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上1；然后在秤盘上放2克物体；按上述方法直到标出所有刻度。
小思：在秤盘上放20克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上20，0和20之间分为20等份，依次标上相应刻度。
【答案】物体质量 右 避免杆秤自身重力对称量的干扰 小思
【解析】杆秤是一种测量物体质量的工具；
当在秤盘上没有放置物体时，秤杆在水平位置平衡后，秤砣所挂的位置为“0”；
当在秤盘上放置物体称量时，由杠杆的平衡条件可知，在秤砣质量和AB不变的情况下，要使秤杆在水平位置平衡，应增大BO的大小，即秤砣应从“0”刻度向右侧移动；
图乙中，B点是支点，当在秤盘上没有放置物体时，秤砣挂在“0”点与杆秤自重平衡，所以步骤标零线的目的是避免杆秤自身重力对称量的干扰；
根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的，所以定刻度时，小科的方法比较麻烦，而小思的方法比较简单，更合理。
考点4：滑轮组机械效率
1. （2022江苏扬州）在测量滑轮组机械效率的活动中，装置如图所示，欲使所测机械效率提高，下列措施可行的是（ ）
A. 转轴加润滑油 B. 增加提升高度 C. 增大提升速度 D. 减小物体质量
【答案】A
【解析】A．转轴加润滑油，减小摩擦力，减小额外功，可以提升滑轮组的机械效率，故A符合题意；
B．有3段绳子分担动滑轮和物重，故滑轮组的机械效率为
SKIPIF 1 < 0
与提升高度高度无关，故B不符合题意；
C．滑轮组的机械效率与速度无关，故C不符合题意；
D．若减小物体的质量，根据
SKIPIF 1 < 0
可知，滑轮组的机械效率将变小，故D不符合题意。故选A。
2. （2022黑龙江牡鸡）如图，小红在做“测量滑轮组机械效率”的实验中，得出数据：物体重力为2.6N，拉力F为1.5N，在1s内将物体迅速提升0.2m，据此实验数据，下列说法正确的是（ ）
A. 拉力所做的有用功为0.3JB. 绳子自由端的移动速度为0.1m/s
C. 拉力所做的总功为0.6JD. 提升时，物体的重力势能变小
【答案】C
【解析】A．拉力所做的有用功为
SKIPIF 1 < 0
故A错误；
B．由图可知，动滑轮上的绳子为2根，则绳子自由端的移动的距离为
SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 可知，绳子自由端的移动速度为
SKIPIF 1 < 0
故B错误；
C．拉力所做的总功为
SKIPIF 1 < 0 ，故C正确；
D．提升时，物体质量不变，高度增加，所以提升时，物体的重力势能变大，故D错误。故选C。
3. （2022湖南衡阳）小芳用如图所示的滑轮组，在5s内将重为90N的物体匀速提升1m，拉力F为40N，不计轮重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 滑轮组提升重物所做的有用功是40JB. 该滑轮组的机械效率是75%
C. 动滑轮的重力是50ND. 拉力的功率是24W
【答案】BD
【解析】A．滑轮组提升重物所做的有用功
W有用=Gh=90N×1m=90J
故A错误；
B．拉力所做的总功为
W总=Fs=40N×1m×3=120J
滑轮组的机械效率为
SKIPIF 1 < 0
故B正确；
C．动滑轮的重力
G动=nF-G= 3×40N-90N=30N
故C错误；
D．拉力的功率
SKIPIF 1 < 0
故D正确。故选BD。
4. （2022甘肃兰州）如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 利用此装置既可以省力，也可以省功B. 物体受到的摩擦力为50N
C. 对物体所做的有用功为500JD. 该斜面的机械效率为 SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】A．使用任何机械都不省功，所以利用此装置不能省功，故A错误；
BC．由题意知，将物体从斜面底端匀速拉到顶端所做的有用功
W有=Gh=100N×4m=400J
所做的总功
W总=Fs=50N×10m=500J
额外功
W额=W总-W有=500J-400J=100J
物体所受的摩擦力
SKIPIF 1 < 0
故BC错误；
D．该斜面的机械效率
SKIPIF 1 < 0
故D正确。故选D。
5. （2022齐齐哈尔）工人师傅用如图所示滑轮组向楼上运送沙子，在30s内将45kg的沙子匀速向上竖直拉升了6m，绳子自由端的拉力是300N。这个过程中拉力做的功是___________J，此次运送沙子，滑轮组的机械效率是___________。
【答案】 3600 75%
【解析】绳子的作用股数为2，故绳子自由端被拉动的距离为
SKIPIF 1 < 0
这个过程中拉力做的功是
SKIPIF 1 < 0
拉力做的有用功为
SKIPIF 1 < 0
滑轮组的机械效率是
SKIPIF 1 < 0
6. （2022吉林省）如图所示，工人用 SKIPIF 1 < 0 的拉力，在 SKIPIF 1 < 0 内将重为 SKIPIF 1 < 0 的物体匀速提升了 SKIPIF 1 < 0 。该过程中，工人拉力做功的功率为______W，滑轮组的机械效率为______。
【答案】 60 70%
【解析】由图可知承重绳子的有效段数n=2
物体匀速提升了 SKIPIF 1 < 0 ，绳子自由端通过的距离为s=2×2m=4m
工人拉力做功的功率为
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
滑轮组的机械效率为
SKIPIF 1 < 0
7. （2022福建）如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是______；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力F为1000N，滑轮组的机械效率为80%，则汽车受到的摩擦力为______N。
【答案】 改变力的方向 1600
【解析】滑轮B工作时位置不发生改变，因此该滑轮为定滑轮，定滑轮不能省力，只能改变力的方向。
汽车被匀速拉动时处于平衡状态，所受的牵引力和摩擦力是一对平衡力，大小相等。动滑轮上有两端绳子，则n=2，由滑轮组的机械效率可得
SKIPIF 1 < 0
汽车受到的摩擦力
SKIPIF 1 < 0
8. （2022贵州黔东南州）如图所示，是某工作队用滑轮组从水中打捞正方体物体M的情景。物体M的棱长为1m，密度为2.8×103kg/m3，用7500N的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升2m。忽略绳重、绳与滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）物体M上升后，还未露出水面时受到的浮力；
（2）物体M上表面在水面下0.2m时，它的下表面受到水的压力；
（3）物体M上升后，在未露出水面前，此滑轮组的机械效率。
【答案】（1） SKIPIF 1 < 0 ；（2） SKIPIF 1 < 0 ；（3）80%
【解析】（1）物体还未露出水面时，排开液体体积
SKIPIF 1 < 0
还未露出水面时受到的浮力
SKIPIF 1 < 0
（2）物体M上表面在水面下0.2m时，它的下表面处水的深度
SKIPIF 1 < 0
它的下表面受到水的压强
SKIPIF 1 < 0
它的下表面受到水的压力
SKIPIF 1 < 0
（3）物体M的重力
SKIPIF 1 < 0
此滑轮组的机械效率
SKIPIF 1 < 0
答：（1）还未露出水面时受到的浮力为 SKIPIF 1 < 0 ；
（2）它的下表面受到水的压力为 SKIPIF 1 < 0 ；
（3）此滑轮组的机械效率为80%。
9. （2022湖北宜昌）如图甲，宜昌市某中学学生在课外实践活动中对滑轮组进行了探究。他们自制滑轮组的简化图如图乙所示，小华利用此滑轮组用时10s将小军匀速提升了50cm，称得小军的质量为54kg，动滑轮组的质量为6kg。g=10N/kg，不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦，求：
（1）小华的拉力是多少？
（2）小华拉力的功率是多少？
（3）此过程中滑轮组的机械效率是多少？
【答案】（1）100N；（2）30W；（3）90%
【解析】（1）由图乙可知，与动滑轮连接的绳子有6段，则小华的拉力
SKIPIF 1 < 0
（2）绳子自由端移动的距离
s=6h=6×50cm=300cm=3m
拉力做的总功
W总=Fs=100N×3m=300J
拉力的功率
SKIPIF 1 < 0
（3）小华做的有用功
SKIPIF 1 < 0
滑轮组的机械效率
SKIPIF 1 < 0
10. （2022江苏泰州）如图，工人用动滑轮提升重为800N的物体，所用拉力为F，物体以0.2m/s的速度匀速上升，此时动滑轮的机械效率为80%，不计绳重和摩擦。求：
（1）物体在10s内上升的高度；
（2）工人对绳端的拉力；
（3）当被提升的物重增大为1000N时，工人对绳端的拉力。
【答案】（1） SKIPIF 1 < 0 ；（2） SKIPIF 1 < 0 ；（3） SKIPIF 1 < 0
【解析】（1）物体在10s内上升的高度为
SKIPIF 1 < 0
（2）由图可知，承担物重的绳子段数为n=2，则由 SKIPIF 1 < 0 可知，有如下关系成立
SKIPIF 1 < 0
所以工人对绳端的拉力为
SKIPIF 1 < 0
（3）对动滑轮受力分析，动滑轮受自身的重力，受下方所挂重物的拉力，受向上两个绳子的拉力，动滑轮的重力为
SKIPIF 1 < 0
当被提升的物重增大为1000N时，工人对绳端的拉力为
SKIPIF 1 < 0
答：（1）物体在10s内上升的高度为 SKIPIF 1 < 0 ；
（2）工人对绳端的拉力为 SKIPIF 1 < 0 ；
（3）当被提升的物重增大为1000N时，工人对绳端的拉力为 SKIPIF 1 < 0 。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1 / m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
2.5
0.2
2
0.25
2
2
0.15
1.5
0.2
3
1.5
0.1
①
②
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