PAGE1主題二力專題10簡單機械和功（試題分值：100分測試時間：100分鐘）一、選擇題(本題包括12小題,每小題2分,共24分.每小題只有一個正確答案)1．【新考法】物理與環(huán)保如圖是環(huán)保衛(wèi)士小安在進行垃圾分類，下列環(huán)節(jié)中，小安對瓶子做功的是（）A．從地上拾起瓶子B．手握瓶子沿水平方向走到垃圾桶旁C．一只手握瓶子不動，另一只手打開垃圾桶桶蓋D．瓶子離開手，掉入垃圾桶中【答案】A【詳解】A．從地上拾起瓶子，小安對瓶子有豎直向上的力，瓶子在力的方向上移動了距離，小安對瓶子做了功，故A符合題意；B．手握瓶子沿水平方向上走到垃圾桶旁，小安對瓶子有豎直向上的力，瓶子在力的方向上沒有移動距離，小安對瓶子不做功，故B不符合題意；C．一只手握瓶子不動，小安對瓶子有豎直向上的力，瓶子在力的方向上沒有移動距離，小安對瓶子不做功，故C不符合題意；D．瓶子離開手，掉入垃圾桶中，小安對瓶子不再施加力的作用，小安對瓶子不再做功，故D不符合題意。故選A。2．如圖所示的四種工具中，正常使用時屬于省力杠桿的是（）A．獨輪車 B．筷子C．船槳 D．釣魚竿【答案】A【詳解】A．獨輪車在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A符合題意；B．用筷子夾取食物過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故B不符合題意；C．船槳在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故C不符合題意；D．釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故D不符合題意。故選A。3．下列關(guān)于功、功率、機械效率的說法正確的是（）A．做的有用功多的機器機械效率一定高 B．功率小的機器做功慢C．機械效率高的機器功率一定大 D．功率大的機器做功時間一定短【答案】B【詳解】A．有用功與總功的比值叫機械效率，做的有用功多的機器機械效率不一定高，故A錯誤；B．功率反映做功的快慢，功率大則做功快，功率小，則做功慢，故B正確；C．機械效率是有用功與總功的比值，機械功率是指做功的快慢，二者的大小沒有直接關(guān)系，故C錯誤；D．功率等于功和做功時間的比值，功率大，功多少不確定，時間短小不確定，故D錯誤。故選B。4．【新考法】古代勞動人民應(yīng)用物理《物原》記載：“史佚始作轆轤?！比鐖D所示，人們借助轆轤從井中汲水時，轉(zhuǎn)動插把，使繩子在軸筒上不斷疊繞，從而將水桶從井中提出。以下方法可以提高轆轤機械效率的是（

）A．減小桶的質(zhì)量 B．減小桶內(nèi)水的質(zhì)量C．增大轉(zhuǎn)動搖把的速度 D．使用更粗的繩子【答案】A【詳解】A．減小桶的質(zhì)量，在水的重力不變的情況下，有用功不變，額外功變小，根據(jù)可知機械效率變大，故A符合題意；B．減小桶內(nèi)水的質(zhì)量，有用功會變小，桶的重力不變，額外功不變，根據(jù)可知機械效率變小，故B不符合題意；CD．根據(jù)可知，增大轉(zhuǎn)動的速度和使用更粗的繩子都不會改變機械效率的大小，故CD不符合題意。故選A。5．如圖所示，用大小相等的拉力F，分別沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，拉力方向和運動方向始終一致，運動時間tAB>tCD，運動距離sAB=sCD，比較兩種情況下拉力所做的功和功率（）A．AB段做功較多 B．CD段做功較多C．AB段功率較小 D．AB段與CD段的功率一樣大【答案】C【詳解】AB．拉力F大小相等，運動距離sAB=sCD，由W＝Fs知，AB段和CD段拉力所做的功一樣多，故AB不符合題意；CD．運動時間tAB>tCD，拉力做的功WAB=WCD，由可知，PAB＜PCD，故C符合題意，D不符合題意。故選C。6．（2024·山東青島·中考真題）如圖所示，小明用手提起啞鈴，這一動作從生物學(xué)的視角，可以認為橈骨在肱二頭肌的牽引下繞著時關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動；從物理學(xué)的視角，可以認為是一個杠桿在工作．下列說法正確的是（）A．此杠桿的支點為A點 B．此杠桿的阻力是啞鈴受到的重力C．此杠桿是一個費力杠桿 D．肱二頭肌的收縮距離大于啞鈴的移動距離【答案】C【詳解】A．支點是杠桿繞其轉(zhuǎn)動的點，由圖可知，手臂是繞C點進行轉(zhuǎn)動的，因此支點為C點，故A錯誤；BCD．杠桿的動力是肱二頭肌收縮，動力作用點在A點，動力臂近似為AC的長度，阻力是手臂和啞鈴的總重力，力臂近似為橈骨的長度，故動力臂小于阻力臂，為費力杠桿，在鍛煉時肱二頭肌的收縮距離小于啞鈴的移動距離，故C正確，BD錯誤。故選C。7．用如圖所示的四種簡單機械提升相同重物，不計機械自重及各種摩擦，最省力的是（）A．B．C．D．【答案】D【詳解】在A圖中，根據(jù)杠桿平衡原理可知，當動力與杠桿垂直時，動力最小，為當動力與杠桿不垂直時，動力會增大，因此會大于；在B圖中，圖示為動滑輪，不計機械自重及各種摩擦，此時拉力的大小為；在C圖中，圖示為定滑輪，定滑輪可以改變力的方向但不省力，故；在D圖中，圖示為動滑輪，不計機械自重及各種摩擦，此時拉力的大小為。綜上所述，最小，故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。8．利用如圖所示的甲、乙兩滑輪組，在相同的時間內(nèi)用大小相同的力和分別把質(zhì)量相等的重物提升到相同的高度，則（）A．力做功的功率小B．甲、乙兩個滑輪組的額外功相同C．乙滑輪組的機械效率高D．甲、乙兩個滑輪組的總功相同【答案】C【詳解】A．由圖可知，甲滑輪組由3段繩子承擔物重，乙滑輪組由2段繩子承擔物重，兩物體上升的高度相同，所以甲繩自由端移動速度大于乙繩端移動速度，根據(jù)可知，拉力F1、F2相同，所以F1的功率大，故A不符合題意；C．甲滑輪組的機械效率為乙滑輪組的機械效率為和大小相同，所以乙滑輪組的效率高，故C符合題意；BD．已知滑輪組把質(zhì)量相等的重物提升到相同的高度，兩個滑輪組做的有用功相同；因為乙滑輪組的機械效率大，由可知相同時間，甲滑輪組做的總功較大，所以甲做的額外功較多，故BD不符合題意。故選C。9．【新考法】古代科技名著—天工開物桔槔是《天工開物》中記載的一種原始的汲水工具，在拗石輔助下，人幾乎可以不用力就能將一桶水從井中提起。如圖所示，已知A點所掛拗石重力為100N，B點所掛桶重為20N，，假設(shè)兩側(cè)懸掛的繩子始終保持在豎直方向，忽略橫桿重、繩重及摩擦，下列說法錯誤的是（）A．放下空桶和從井中提水時，桔槔始終是省力杠桿B．擔水時，桔槔平衡時，桶內(nèi)水的重力約為180NC．桔槔平衡時，A、B兩點所受的拉力之比為1∶2D．要想一次提取更多的水，可以將懸掛點A向遠離O點方向移動【答案】A【詳解】A．向下拉繩放下空桶時，B端的力為動力，A端的力為阻力，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故A錯誤，符合題意；B．桔槔平衡時FA×OA=FB×OB所以有即G桶+G水=FB=200N因為G桶為20N，所以G水=200N-G桶=200N-20N=180N故B正確，不符合題意；C．桔槔平衡時FA×OA=FB×OB所以有故C正確，不符合題意；D．把石頭的拉力看成動力，懸掛點A向遠離O點方向移動，可以增大動力臂，動力與動力臂的乘積變大，根據(jù)杠桿平衡條件，阻力與阻力臂的乘積也變大，而阻力臂不變，所以阻力變大，提取更多的水，故D正確，不符合題意。故選A。10．道路救援車對故障車輛拖移時可構(gòu)建成如圖所示的模型，當鋼繩對車輛施加沿斜面的拉力為時，可將重為的小車A從斜面底端沿斜面勻速拉至斜面頂端。已知斜面高為2m，斜面長為5m。在小車A被拖上救援車的過程中，下列說法正確的是（

）A．拉力所做的功是 B．斜面的機械效率為80%C．小車受到斜面的摩擦力為 D．該模型中的滑輪可以省力【答案】B【詳解】A．拉力做的功，即總功W總=Fs=5×103N×5m=2.5×104J故A錯誤；B．拉力做的有用功W有=Gh=1×104N×2m=2×104J斜面的機械效率故B正確；C．克服小車受到斜面的摩擦力做的額外功W額=W總-W有=2.5×104J-2×104J=5000J小車受到斜面的摩擦力故C錯誤；D．圖中滑輪為定滑輪，使用定滑輪時不省力，故D錯誤。故選B。11．小李同學(xué)利用如圖所示的滑輪組勻速提升重物。第一次提升的重物A的重力為，加在繩子自由端的拉力為。重物上升的速度為，運動時間為；第二次提升的重物B的重力為，加在繩子自由端的拉力為。重物上升的速度為，運動時間為。已知，，，。動滑輪的重力不能忽略。不計繩重與摩擦的影響，下列對兩個過程的分析中，正確的是（）A．拉力之比為 B．拉力的功率之比為C．機械效率之比為 D．額外功之比為【答案】D【詳解】由題意可知，假設(shè)，則，A．由圖可知，承擔物重的繩子股數(shù)為n=2，由可知，動滑輪重則拉力則拉力之比為故A錯誤；B．由可得拉力的功率之比為故B錯誤；C．不計繩重與摩擦的影響，由可得，機械效率之比為故C錯誤；D．不計繩重與摩擦的影響，額外功為克服動滑輪所做的功，動滑輪上升的高度之比則額外功之比為故D正確。故選D。12．【新考法】杠桿平衡的動態(tài)分析與圖像結(jié)合圖甲是跳水運動中的跳板，其可簡化為圖乙所示的輕質(zhì)杠桿，A為支點，設(shè)人到跳板左端O點距離為x，OA之間距離為，跳板總長為L。則下列關(guān)于OB中彈力大小F與x的圖像符合實際的是（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】人站在O點時，對OB的壓力等于人的重力，人向A點移動過程中，人對OB的壓力逐漸減小，當人站在A點時，人對A點的壓力等于人的重力，所以人對OB的壓力為0，人遠離A點時，A為支點，杠桿對OB的拉力逐漸增大，由于A點右端的距離大于A點左端的距離，所以O(shè)B受到的拉力大于人的重力，所以O(shè)B中彈力大小F隨x的增大，先減小至0，再增大至大于人的重力，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。二、填空題(本題7小題，每空1分，共28分)13．如圖甲所示，用扳手擰螺帽時，扳手相當于簡單機械中的（斜面/輪軸），圖（a/b）的握法更有利于擰緊或松開螺帽；如圖乙所示，當升旗手緩緩向下拉繩子時，旗子就會徐徐上升，這是由于旗桿頂部有一個滑輪，它的優(yōu)點是；如圖丙所示，夾子是我們生活中經(jīng)常使用的物品，圖中給出了夾住物品和用手捏開時的兩種情況，用手將其捏開時，它是省（力/距離）的，用其夾住物品時，它是省（力/距離）的?！敬鸢浮枯嗇Sb定改變力的方向力距離【詳解】[1][2]如圖甲所示，用扳手擰螺帽時，扳手相當于簡單機械中的輪軸，通過對比圖a和b可知，對于同一螺帽，阻力和阻力臂是一定的，而b圖中的動力臂要大于a圖中的動力臂，所以由杠桿平衡條件可知b圖所用動力更小，更有利于擰緊或松開螺帽。[3][4]根據(jù)滑輪的軸固定不動的特點可知，旗桿頂部的滑輪為定滑輪，它的使用特點是能改變力的方向，不能省力。[5][6]夾子在使用過程中，用手將其捏開時，動力臂大于阻力臂，是省力的，費距離；用其夾住物品時，動力臂小于阻力臂，是費力的，省距離。14．如圖，質(zhì)量為50kg的同學(xué)在做仰臥起坐。該同學(xué)上半身質(zhì)量為全身質(zhì)量的40%，她在1min內(nèi)做了48個仰臥起坐，每次上半身重心上升的高度均為0.3m，則她上半身重力為N，她做一次仰臥起坐需克服重力做功J，整個過程平均功率為W?！敬鸢浮?006048【詳解】[1]上半身重力[2]做一次仰臥起坐需克服重力做的功[3]整個過程平均功率15．【新考法】日常生活情境轉(zhuǎn)化為物理模型如圖甲所示，小敏在運動會上豎直舉著班牌勻速前進，其簡化示意圖如圖乙所示。前進時班牌遇到大小為20N、水平向后的風(fēng)的阻力，風(fēng)的阻力等效作用在A點上，班牌上A、B兩點距離為1.2m，B、C兩點距離為0.4m，若將班牌視為杠桿，選（選填“B”或“C”）點作為支點，人的另一只手對班牌的水平作用力較小，這個力的方向是（選填“水平向前”或“水平向后”），大小為N。為了用更小的力保持班牌平衡，可以將握住B點的手向（選填“上”或“下”）移?！敬鸢浮緽水平向后60上【詳解】[1][2][3]若以C為支點時，B處垂直于杠桿向右的力為動力，A處垂直杠桿向左的力為阻力，BC為動力臂，AC為阻力臂；若以B點為支點時，在C處用力，且動力的方向垂直于杠桿水平向后，BC為動力臂，AB為阻力臂；兩種情況的動力臂均為BC，但以B為支點，阻力臂較小，根據(jù)杠桿的平衡條件知，此時的動力最小；由于杠桿受到的阻力的方向是水平向后的，所以動力的方向也是水平向后；根據(jù)杠桿平衡條件可得FA×AB=FC×BC20N×1.2m=FC×0.4mFC=60N[4]根據(jù)杠桿平衡條件可知減小阻力臂，增大動力臂可用更小的力保持班牌平衡，所以可以將握住B點的手向上移動。16．一輛汽車以恒定的功率在平直的公路上做直線運動，其圖像如圖，在第10s時速度達到20m/s，通過的路程為120m。在內(nèi)汽車牽引力（填“大于”“小于”或“等于”）阻力；設(shè)汽車在行駛過程中所受阻力不變，大小為，則汽車行駛時的功率為W，在內(nèi)汽車發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力所做的功是J?！敬鸢浮看笥?×1046×105【詳解】[1]由圖可知，0~10s內(nèi)汽車做加速運動，此時汽車的牽引力大于阻力。[2]10s后，汽車在行駛過程中做勻速直線運動，速度v=20m/s，此時汽車受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，則牽引力在汽車行駛時的功率為[3]在0~10s內(nèi)汽車發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力所做的功是17．如圖所示，小明利用兩個傾角不同的斜面進行實驗，若甲、乙斜面的粗糙程度相同，則將同一木塊分別從兩斜面底端勻速拉至斜面頂端時，對物體做的有用功W甲W乙，克服阻力所做的額外功W甲W乙，若甲乙斜面光滑，則拉力F甲F乙。將木塊分別從兩光滑斜面頂端自由釋放，則木塊到達斜面底端的速度v甲v乙（均選填“＞”、“＜”、或“＝”）。【答案】=><=【詳解】[1]拉動過程中對物體做的有用功是克服物體的重力做功，由于物重相同，上升的距離相同，因此對物體做的有用功相同，即。[2]因為兩斜面的粗糙程度相同，甲斜面的傾斜程度較小，木塊對斜面的壓力較大，所以甲斜面的摩擦力較大，同時甲斜面長度較大，由公式可知，拉力做的額外功。[3]已知同一木塊在高度相同的光滑斜面上運動，所以拉力做的功等于克服重力做的功，即，由于甲斜面長度較大，所以拉力較小，即。[4]已知同一木塊在高度相同的光滑斜面上滑下，則原來的重力勢能相等；由于斜面光滑，則木塊下滑過程中機械能守恒，木塊到達底端時重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能，所以木塊到達底端時的動能相同，且木塊的質(zhì)量不變，則到達底端時的速度相同，即。18．如圖所示，利用杠桿將物體從水平位置開始提升一定高度，阻力臂大?。ㄟx填“增大”、“不變”或“減小”，下同），若將物體換成更重的物體，提升相同高度，額外功，機械效率。【答案】減小增大不變增大【詳解】[1]根據(jù)圖示可知，利用杠桿將物體從水平位置開始提升一定高度，阻力臂減小。[2]若將物體換成更重的物體，提升相同高度，根據(jù)可知，有用功變大。[3]克服杠桿自身重力所做的功為額外功，杠桿自身重力、提升相同高度不變，故額外功大小不變。[4]根據(jù)可知，機械效率增大。19．（23-24九年級上·陜西咸陽·期末）如圖所示，在拉力F的作用下，10s內(nèi)物體A沿水平地面向左勻速直線移動了2m，該過程中，物體A受到的摩擦力為4.2N，彈簧測力計示數(shù)為2N（不計繩、彈簧測力計和滑輪重）。則繩子自由端移動的距離為m；拉力F的功率為W；滑輪組的機械效率為%。在實際使用過程中，摩擦和機械自重都是不可忽略的，請?zhí)岢鲆粭l提高該滑輪組機械效率的建議：?！敬鸢浮?1.270減輕動滑輪重【詳解】[1]從圖中可知，動滑輪上繩子段數(shù)，繩子自由端移動的距離[2]作用在繩端的拉力與彈簧測力計的示數(shù)相等，所以繩端的拉力F的大小為2N，拉力F做的功拉力F的功率為[3]當A勻速運動過程，物體A受到的摩擦力為4.2N，所以使用滑輪組的過程中，做的有用功滑輪組的機械效率[4]在實際使用過程中，摩擦和機械自重都是不可忽略的，要提高該滑輪組機械效率可以減小繩和輪之間、輪和軸之間的摩擦或減輕動滑輪的重力，從而減少額外功。三、解答題(本題共7小題，共48分。解答24、25題時應(yīng)有解答過程)20．（6分）按照題目要求作（1）如圖所示的釣魚竿，請畫出動力臂和阻力；（2）如圖所示，人站在地面上用滑輪組提升重物，用筆畫線代替繩子畫出繞法；（3）某學(xué)校一塊指示牌被風(fēng)刮倒后如圖所示，請在圖中畫出將指示牌扶起的最小力的示意圖及其力臂?！敬鸢浮?1)見解析；(2)見解析；(3)見解析【詳解】（1）魚對魚竿的拉力即為阻力F2，拉力F2的作用點為魚線與桿的交點，從拉力作用點作豎直向下的拉力即為阻力F2；過支點O作F1作用線的垂線段即為動力臂L1。如下圖所示。（2）因為是人站在地面上用滑輪組提升重物，即繩子最后向下拉，所以由2段繩子承擔物重，應(yīng)從定滑輪開始繞線，繞過下面的動滑輪，再繞過上面的定滑輪；如圖所示。（3）要將指示牌扶起，支點為C，根據(jù)杠桿平衡條件可知，動力臂越長，動力越小，AC為最長動力臂L1時，動力最小，從A點作垂直于AC向上的線段F1的示意圖，如圖所示。21．（6分）小明和小紅一起做探究杠桿平衡條件的實驗：(1)實驗前，將杠桿的中點置于支架上，當杠桿靜止時發(fā)現(xiàn)杠桿停在如圖甲所示的位置。小明將左端的平衡螺母向右調(diào)，小紅認為也可以將右端的平衡螺母向調(diào)（選填“右”或“左”），使杠桿在水平位置平衡。(2)接著，小明在A處掛3個鉤碼，在右端掛2個鉤碼，并移動鉤碼到B處，杠桿又在水平位置平衡（如圖乙）。小明使杠桿在水平位置平衡的目的是。(3)如圖乙所示，杠桿在水平位置平衡。如果在杠桿兩側(cè)各去掉一個鉤碼，則杠桿（選填“仍然平衡”、“左端下降”或“右端下降”）。(4)最后，小明取下掛在右側(cè)的鉤碼，并用彈簧測力計在C處豎直向上拉，仍使杠桿在水平位置平衡（如圖丙所示）。當彈簧測力計逐漸向右傾斜時，保持杠桿在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)（選填“變大”、“變小”或“不變”）。(5)有同學(xué)根據(jù)自己的實驗數(shù)據(jù)，得到如下結(jié)論：動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離。這個結(jié)論與杠桿的平衡條件不符，原因是實驗過程中沒有（選填序號：①改變力的大?、诟淖兞Φ姆较颌鄹淖兞Φ淖饔命c④多次進行實驗）(6)小明對原來裝置進行改裝如圖丁，小明兩次將鉤碼分別掛在A點和C點，使鉤碼上升同樣的高度，那么機械效率（A/C/一樣）的高。【答案】(1)右；(2)便于測量力臂；(3)左端下降；(4)變大；(5)②；(6)C【詳解】（1）杠桿左端下沉，可知杠桿的重心在支點的左側(cè)，應(yīng)將杠桿的重心向右移，所以應(yīng)將兩端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右調(diào)節(jié)。（2）實驗時杠桿在水平位置平衡，因動力和阻力的方向都是豎直向下，由力臂的定義可知，力臂正好在杠桿上，故其目的是為了便于測量力臂。（3）設(shè)一個鉤碼的重力G，一格的長度為L，則當杠桿兩側(cè)的鉤碼各取下一個后，左邊力與力臂之積為2G×2L=4GL左邊力與力臂之積為G×3L=3GL因4GL>3GL故杠桿不再水平平衡，左端下降。（4）當拉力F向右傾斜時，要保持杠桿仍在水平位置平衡，則拉力F將變大，這是因為，當拉力傾斜時，拉力F力臂變小，阻力與阻力臂不變，由杠桿的平衡條件，動力變大。（5）“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，也就是實驗過程中沒有改變動力或阻力的方向。故②正確。（6）鉤碼在A點，要提高相同的高度，彈簧測力計上升的高度更大，克服杠桿的重力做功更多，機械效率更低，所以在C點時機械效率更高。22．（5分）在“探究斜面的機械效率”實驗中，小明猜想斜面的機械效率可能跟斜面的粗糙程度有關(guān)，小華猜想可能跟斜面的傾斜程度有關(guān)。如圖是他們設(shè)計的實驗裝置。(1)表格中第三次實驗的機械效率為%（結(jié)果保留一位小數(shù)），分析表中信息可知該實驗是探究（選填“小明”或“小華”）的猜想，結(jié)論是：在其他條件一定時，斜面，機械效率越高；實驗序號斜面的傾斜程度物塊的重力G/N斜面高度h/m沿斜面的拉力F/N斜面長s/m機械效率1較緩100.25.5136.4%2較陡100.47.0157.1%3最陡100.68.51(2)另一位同學(xué)為探究自己的猜想，設(shè)計了如下步驟。①用彈簧測力計沿斜面勻速拉動木塊，進行相關(guān)測量，計算出斜面的機械效率；②保持斜面的不變，改變斜面的，再進行相關(guān)測量，并計算出斜面的機械效率；③比較兩次實驗，即可初步驗證猜想是否正確?！敬鸢浮?1)70.6小聰越陡；(2)傾斜程度粗糙程度【詳解】（1）[1]第三次實驗的機械效率為[2][3]由表中實驗數(shù)據(jù)可知，斜面的粗糙程度相同而斜面的傾斜程度不同，根據(jù)控制變量法，驗證的是小聰?shù)牟孪?，在其它條件不變的情況下，斜面越陡越費力。（2）[1][2]上述實驗探究的是小明猜想斜面的機械效率可能跟斜面的粗糙程度有關(guān)，故探究小華猜想斜面的機械效率可能跟斜面的傾斜程度有關(guān)時，根據(jù)控制變量法，保持斜面的粗糙程度不變，改變斜面的傾斜程度。23．（7分）在“測量滑輪組的機械效率”實驗中，小明用同一滑輪組進行了三次實驗（如圖所示），實驗數(shù)據(jù)記錄如表：次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升距離/彈簧測力計示數(shù)/N彈簧測力計上升距離/機械效率/%12100.83083.324101.530★36102.23090.0(1)實驗中要豎直向上緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼升高；(2)表格中★處數(shù)據(jù)應(yīng)為（結(jié)果保留一位小數(shù)）；(3)分析以上實驗數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：同一滑輪組的機械效率與有關(guān)；(4)根據(jù)實驗結(jié)論推測，使用該滑輪組將重的物體勻速提升，此時滑輪組的機械效率可能是____________．A．71.6% B．82.4% C．92.1% D．100%(5)小明進一步研究，測出動滑輪的重力為，再計算出每一次實驗中總功與有用功和克服動滑輪重力所做的功的差值，發(fā)現(xiàn)鉤碼的重力越大，（越大/越小/不變）；(6)另一實驗小組改變動滑輪重，提升同一物體進行多次實驗，獲得數(shù)據(jù)并繪制出如圖丁的圖象．分析可知：被提升物體所受的重力相同時，動滑輪越重，滑輪組機械效率越（高/低）；分析圖象中的A點可知，此時被提升物體所受的重力．A．大于

B．等于

C．小于【答案】(1)勻速；(2)88.9；(3)提升鉤碼的重力；(4)C；(5)越大；(6)低A【詳解】（1）測滑輪組的機械效率，需要勻速拉動繩子，并且要在拉動中讀彈簧測力計的示數(shù)此時整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，拉力大小等于測力計示數(shù)。（2）第二次滑輪組的機械效率為（3）分析表格數(shù)據(jù)可知，三次實驗機械效率不同是由于所提升鉤碼重力不同造成的。（4）同一滑輪組，物重越大機械效率越高，故物重8N時機械效率大于物重6N時的機械效率90.9%；而任何機械的效率不可能達到100%；故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。（5）第一次實驗中總功與有用功和克服動滑輪重力所做的功的差值為第二次實驗中總功與有用功和克服動滑輪重力所做的功的差值為第三次實驗中總功與有用功和克服動滑輪重力所做的功的差值為以上數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)鉤碼的重力越大，越大,原因是：所掛鉤碼增多，摩擦力增大，額外功增多。（6）[1]被提升物體所受的重力相同時，動滑輪越重，滑輪組機械效率越低；[2]根據(jù)圖丁可知，當動滑輪重為4N時，滑輪組的機械效率為75%；若忽略繩重和摩擦，被提升物體所受的重力：G＝12N；但由于繩重和摩擦力使得額外功變大，在機械效率不變時，額外功增大，有用功也增大，若提升相同的高度，物體的重力會大于12N，故BC不符合題意，A符合題意。故選A。24．（6分）利用斜面將一個重600N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力，拉動的距離，，物體提升的高度。(1)此過程中拉力做的功是多少？(2)該斜面的機械效率？(3)物體受到的摩擦力？【答案】(1)1500J；(2)；(3)60N【詳解】（1）拉力做的功是（2）有用功該斜面的機械效率是（3）額外功為由得，物體受到的摩擦力為25．（8分）某建筑工人使用了如圖所示的裝置運送建筑材料，這位建筑工人的重力為600N，當籃內(nèi)的建筑材料質(zhì)量為16kg時，人對繩子的拉力為110N。吊籃在拉力的作用下10s內(nèi)勻速上升了3m，不計吊籃重、繩重和摩擦。求：(1)繩子自由端移動的距離。(2)人的拉力做功的功率。(3)動滑輪的重力。(4)用此滑輪組運送建筑材料時，滑輪組的機械效率的最大值是多少?【答案】(1)6m；(2)66W；(3)60N；(4)【詳解】（1）由圖可知繩子的有效段數(shù)n=2，吊籃在拉力的作用下10s內(nèi)勻速上升了3m，繩子通過的距離為s繩=nh=2×3m=6m（2）則人的拉力做的功為W總=Fs=110N×6m=660J人的拉力做功的功率為（3）建筑材料的重力為G=mg=16kg×10N/kg=160N根據(jù)動滑輪重G動=2F-G=2×110N-160N=60N（4）依題意，人所能施加的最大拉力等于人的重力，即Fmax=G人=600N則提升物體的最大重力為Gmax=2Fmax-G動=2×600N-60N=1140N當提升物體的重力最大，該滑輪組有最大機械效率，機械效率的最大值為26．（5分）閱讀短文，回答問題：坐拉器隨著生活水平的提高，人們越來越意識到身體健康的重要性，開始注重體育鍛煉。為了便于進行體育鍛煉，許多公園和小區(qū)都設(shè)有健身廣場，里面有各種健身器材。坐拉器就是其中的一種，小明和小梅發(fā)現(xiàn)坐拉器可以用已學(xué)習(xí)的知識去研究。觀察坐拉器的外形結(jié)構(gòu)如圖甲所示，他們根據(jù)坐拉器的結(jié)構(gòu)，畫出了如圖乙所示的簡化模型圖，人坐在坐拉器座椅上，給手柄A施加向下的壓力時，操作桿AB會繞著轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動，連桿BD拉動桿O′C繞轉(zhuǎn)軸O′轉(zhuǎn)動，座椅將人向上抬起。經(jīng)過測量可知：OA∶OB=5：1，O′C∶O′D=2：1，小梅的重力G=450N，小明的質(zhì)量m=60kg，（g取10N/kg）。(1)興趣小組發(fā)現(xiàn)坐拉器在裝配時用到一種如圖丙所示的螺絲，該螺絲上的螺紋可以簡化成的模型是（）A．杠桿 B．斜面C．滑輪 D．輪軸(2)關(guān)于該坐拉器及其模型圖，下列說法正確的是（）A．該坐拉器是個組合杠桿，使用過程中可以省功B．O′DC杠桿是費力杠桿，而BOA杠桿是省力杠桿C．人被抬得越高，坐拉器的機械效率越高D．該坐拉器的機械效率為定值，不會發(fā)生變化(3)小梅讓小明坐在坐拉器的座椅上，小梅拉動手柄逐漸將小明抬起。小梅施加最小拉力的方向是（）A．始終豎直向下 B．始終水平向右C．始終垂直于OA向下 D．始終豎直向上(4)小梅讓小明繼續(xù)靜止坐在坐拉器的座椅上，小梅豎直向下勻速拉動手柄，將小明抬起。經(jīng)過測量，手柄豎直向下移動30cm，座椅豎直升高9cm，用時5s，利用坐拉器抬起小明的機械效率為60%，則小梅抬起小明所做功的功率為W。(5)忽略坐拉器的自重、轉(zhuǎn)動時的摩擦和座椅的尺度。小明又讓小梅坐在坐拉器上，小明用手向下拉動手柄A將小梅抬起。在保持圖乙的狀態(tài)時，小明需要對手柄A施加的拉力至少為N?！敬鸢浮?1)B；(2)B；(3)C；(4)18；(5)180【詳解】（1）螺紋可以看成一個直角三角形斜邊繞一個圓柱得到的，故可以簡化為斜面模型，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。（2）A．該坐拉器是個組合杠桿，任何機械不能省功，故A錯誤；B．O′DC和BOA分別可以簡化成下圖兩個杠桿模型由OA∶OB=5：1，O′C∶O′D=2：1O′DC杠桿，設(shè)阻力臂為，則動力臂為，動力臂小于阻