專題14杠桿、滑輪一、單選題1．如圖所示，下列做法或說(shuō)法正確的是（）A．柴油機(jī)的做功沖程B．筷子是省力杠桿C．調(diào)節(jié)天平橫梁平衡D．通電螺旋管的磁極2．搬運(yùn)磚頭的獨(dú)輪車，車廂和磚頭所受的總重力G=1500N。獨(dú)輪車有關(guān)尺寸如左圖，右圖是指甲剪示意圖。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．該獨(dú)輪車在使用時(shí)與指甲剪使用時(shí)的OED部分都是省力杠桿B．推車時(shí)人手向上的動(dòng)力F為450NC．推車時(shí)地面對(duì)車輪豎直向上的力為1050ND．為了更省力，工人師傅可以將手向右后移動(dòng)3．大人利用滑輪將重物吊到二樓，孩子想幫忙，卻把自己吊了上去，如圖所示。針對(duì)此過(guò)程，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．小孩在上升過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定保持不變B．他們使用的滑輪是定滑輪，目的是為了改變力的方向C．小孩上升的高度等于重物下降的高度，小孩上升速度等于重物下降速度D．小孩的體重小于大人的體重，大人體重大于重物重力4．如圖所示，用塔式起重機(jī)上的滑輪組勻速豎直向上提升水泥構(gòu)件，水泥構(gòu)件所受到的重力為6000N，它上升5m所用的時(shí)間為10s，起重機(jī)上滑輪組的機(jī)械效率是80%，不計(jì)繩重和滑輪與軸的摩擦。下列說(shuō)法中（）①有用功為3×104J②動(dòng)滑輪的重力為1500N③繩端的速度1.5m/s④拉力F做功的功率為3750WA．只有①②正確 B．只有②④正確C．只有①②③正確 D．①②③④都正確二、填空題5．（1）如圖甲所示用螺絲刀撬釘子，O為支點(diǎn)，AB長(zhǎng)14cm，OB長(zhǎng)4cm。釘子剛好被撬起時(shí)，B點(diǎn)受到的豎直向下的阻力F2為10N，此時(shí)若在A點(diǎn)施加豎直向下的動(dòng)力F1，其大小為_(kāi)_____N。將支點(diǎn)O______（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）釘子時(shí)可以更省力；（2）如圖乙所示，搬運(yùn)工人用滑輪將質(zhì)量為70kg的物體勻速提升2m，所用拉力為400N，時(shí)間為10s，在此過(guò)程中拉力的功率為_(kāi)_____W，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_____。6．如圖所示，輕質(zhì)彎曲杠桿OBA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿OB=AB=0.5m，OA之間的距離為1.5m，在它的B處掛一重30N的物體G。若在杠桿上A端施加最小的力F，使杠桿在水平位置平衡，請(qǐng)你在圖中畫出這個(gè)力F的示意圖_______，并計(jì)算出這個(gè)力的大小為_(kāi)__________N。7．不計(jì)繩重和摩擦，若工人用一個(gè)重100N的定滑輪，從井中將一個(gè)重500N的物體勻速豎直提高4m，拉力所做的功為_(kāi)_____J；若工人使用一個(gè)重100N的動(dòng)滑輪將重500N的物體在4s內(nèi)勻速豎直提高4m，工人的拉力的大小為_(kāi)_____N，拉力做功的功率為_(kāi)_____W。8．為將陷入泥潭的汽車?yán)瓌?dòng)，小安設(shè)計(jì)了兩種拉車的方法，如圖所示，圖甲中的滑輪是______（選填“定”或“動(dòng)”）滑輪，圖______（選填“甲”或“乙”）的方法更省力，若汽車受到的阻力為3000N，則小安對(duì)繩子的拉力至少為_(kāi)_____N。三、實(shí)驗(yàn)題9．在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：（1）在沒(méi)有掛鉤碼時(shí)杠桿的平衡位置如圖甲所示。為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端平衡螺母向______邊旋一些（選填“左“或“右”）。（2）調(diào)好后，第一組按圖乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，第二組按圖丙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為第______組實(shí)驗(yàn)更好，理由是______。杠桿平衡時(shí)F1________F1′（填“>”、“=”或“<”）。（3）以測(cè)力計(jì)拉力為動(dòng)力F1，鉤碼重力為阻力F2，多次調(diào)整力與力臂的大小來(lái)進(jìn)行測(cè)量，得出的數(shù)據(jù)如表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm1210210212021032.510125分析表中三次數(shù)據(jù)得出：杠桿的平衡條件是______。（4）在本實(shí)驗(yàn)中需要進(jìn)行多次測(cè)量的目的是()A．減小誤差

B．求平均值

C．使結(jié)論具有普遍性10．如圖所示，小華同學(xué)在學(xué)習(xí)了杠桿平衡條件以后，利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的器材制作了一個(gè)可以測(cè)量質(zhì)量的裝置，小華同學(xué)將其稱為“神器”。O為整個(gè)杠桿的中點(diǎn)兩個(gè)完全相同的輕質(zhì)托盤P和Q（質(zhì)量可忽略，托盤可移動(dòng)），分別可以懸掛于P1、P2、P3、P4、P5和Q1、Q2、Q3、Q4、Q5位置處，包括O點(diǎn)在內(nèi)相鄰兩點(diǎn)間距離相等。小華從實(shí)驗(yàn)室借來(lái)了6個(gè)砝碼，質(zhì)量分別為1g、2g、5g、10g、20g、50g。指針OZ垂直于杠桿，方便判斷杠桿是否水平平衡。（1）若開(kāi)始使用時(shí)，“神器”如圖甲所示，則此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向_____（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，直到“神器”處于水平平衡狀態(tài)；（2）“神器”調(diào)平衡后，物體放在P盤，P盤位于P4、Q盤位于Q2，Q盤中放置20g、50g砝碼后，“神器”重新水平平衡，則此物體的質(zhì)量為_(kāi)____g；（3）杠桿的平衡條件：_____；“神器”可測(cè)量的最大質(zhì)量為_(kāi)____g；（4）小華同學(xué)想測(cè)量一個(gè)小石塊的密度，他的實(shí)驗(yàn)方案如下：①在利用“神器”測(cè)量該石塊質(zhì)量時(shí)，石塊放在P盤，P盤位于P3，Q盤位于Q5，Q盤中放置10g、20g砝碼，但此時(shí)“神器”略微傾斜，小柯將平衡螺母向左調(diào)節(jié)少許后，“神器”水平平衡；②用細(xì)線吊住石塊，緩慢放入盛有一定量水的量筒中，兩次量筒的讀數(shù)如圖乙所示，則石塊的體積為_(kāi)____cm3；③小華計(jì)算得到此小石塊的密度為_(kāi)____g/cm3，這個(gè)測(cè)量值和真實(shí)值相比_____。四、計(jì)算題11．一輕質(zhì)杠桿如圖，己知AB︰OB=1︰2，物體M質(zhì)量為15kg，小雨重500N。小雨在A端豎直向上用力提桿子，使杠桿水平平衡，小雨受到地面的支持力是多少N？12．用如圖所示的滑輪裝置（摩擦力可忽略不計(jì)），用力將所受重力為50牛的物勻速提起，物體在5秒鐘內(nèi)上升1.5米，求：①拉力F；②拉力所做功W；③拉力的功率P。專題14杠桿、滑輪(解析卷）一、單選題1．如圖所示，下列做法或說(shuō)法正確的是（）A．柴油機(jī)的做功沖程B．筷子是省力杠桿C．調(diào)節(jié)天平橫梁平衡D．通電螺旋管的磁極【答案】D【解析】A．由圖可知，進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明這是壓縮沖程，故A錯(cuò)誤；B．在使用過(guò)程中，筷子的動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故B錯(cuò)誤；C．天平使用前，在調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，應(yīng)將游碼撥回到標(biāo)尺左端的零刻度線處，故C錯(cuò)誤；D．電流從右端流入，根據(jù)安培定則可知，通電螺旋管的左端是N極，故D正確。故選D。2．搬運(yùn)磚頭的獨(dú)輪車，車廂和磚頭所受的總重力G=1500N。獨(dú)輪車有關(guān)尺寸如左圖，右圖是指甲剪示意圖。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．該獨(dú)輪車在使用時(shí)與指甲剪使用時(shí)的OED部分都是省力杠桿B．推車時(shí)人手向上的動(dòng)力F為450NC．推車時(shí)地面對(duì)車輪豎直向上的力為1050ND．為了更省力，工人師傅可以將手向右后移動(dòng)【答案】A【解析】A．使用獨(dú)輪車時(shí)，由圖可知?jiǎng)恿Ρ坶L(zhǎng)度為1m，阻力臂的長(zhǎng)度為0.3m，動(dòng)力臂大于阻力臂為省力杠桿；剪指甲時(shí)支點(diǎn)為O點(diǎn)，動(dòng)力作用在E點(diǎn)，阻力作用在D點(diǎn)，阻力臂大于動(dòng)力臂，為費(fèi)力杠桿，故A錯(cuò)誤，符合題意；B．由杠桿的平衡條件可知G×0.3m=F×1m計(jì)算可知故B正確，不符合題意；C．研究地面對(duì)車輪的力時(shí)以A點(diǎn)為支點(diǎn)，地面對(duì)車輪的支持力為動(dòng)力F'，動(dòng)力臂為1m，重力G為阻力，阻力臂為1m-0.3m=0.7m，由杠桿的平衡條件可知G×0.7m=F'×1m可得故C正確，不符合題意；D．工人師傅將手向右移動(dòng)時(shí)動(dòng)力臂變大，阻力與阻力臂的乘積不變，此時(shí)動(dòng)力變小，可以更省力，故D正確，不符合題意。3．大人利用滑輪將重物吊到二樓，孩子想幫忙，卻把自己吊了上去，如圖所示。針對(duì)此過(guò)程，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．小孩在上升過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定保持不變B．他們使用的滑輪是定滑輪，目的是為了改變力的方向C．小孩上升的高度等于重物下降的高度，小孩上升速度等于重物下降速度D．小孩的體重小于大人的體重，大人體重大于重物重力【答案】A【解析】A．小孩被升起來(lái)是由于所受的拉力大于自身重力，受到的不是平衡力的作用，不處于平衡狀態(tài)，所以運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不能保持不變，故A錯(cuò)誤，符合題意；B．圖示中的滑輪軸不隨物體而運(yùn)動(dòng)，是定滑輪。它能改變力的方向，不能省力，故B正確，不符合題意；C．圖示中所利用的是定滑輪，只能改變力的方向，不能省力，不會(huì)費(fèi)距離，所以小孩子上升的高度等于重物下降的高度，而上升和下降是同時(shí)進(jìn)行，同時(shí)結(jié)束，據(jù)知，小孩上升的速度等于重物下降的速度，故C正確，不符合題意；D．小孩通過(guò)定滑輪拉物體時(shí)，被升了起來(lái)，所受拉力大于自身重力，而拉力等于物體的重力，那么小孩的體重小于物重；大人拉物體時(shí)，沒(méi)被升起來(lái)，是大人的所受的拉力小于自身重力，即大人體重大于物重，所以小孩的體重小于大人的體重。故D正確，不符合題意。故選A。4．如圖所示，用塔式起重機(jī)上的滑輪組勻速豎直向上提升水泥構(gòu)件，水泥構(gòu)件所受到的重力為6000N，它上升5m所用的時(shí)間為10s，起重機(jī)上滑輪組的機(jī)械效率是80%，不計(jì)繩重和滑輪與軸的摩擦。下列說(shuō)法中（）①有用功為3×104J②動(dòng)滑輪的重力為1500N③繩端的速度1.5m/s④拉力F做功的功率為3750WA．只有①②正確 B．只有②④正確C．只有①②③正確 D．①②③④都正確【答案】D【解析】①有用功為克服水泥構(gòu)件重力做功，則有用功故①正確；②由機(jī)械效率公式可得動(dòng)滑輪的重力為故②正確；③有三段繩子與動(dòng)滑輪連接，故繩端移動(dòng)的距離為s=3h=3×5m=15m則繩端的速度為故③正確；④拉力的大小為拉力的功率為故④正確。由上述分析可得，D符合題意，ABC不符合題意。故選D。二、填空題5．（1）如圖甲所示用螺絲刀撬釘子，O為支點(diǎn)，AB長(zhǎng)14cm，OB長(zhǎng)4cm。釘子剛好被撬起時(shí)，B點(diǎn)受到的豎直向下的阻力F2為10N，此時(shí)若在A點(diǎn)施加豎直向下的動(dòng)力F1，其大小為_(kāi)_____N。將支點(diǎn)O______（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）釘子時(shí)可以更省力；（2）如圖乙所示，搬運(yùn)工人用滑輪將質(zhì)量為70kg的物體勻速提升2m，所用拉力為400N，時(shí)間為10s，在此過(guò)程中拉力的功率為_(kāi)_____W，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_____?！敬鸢浮?/p>

4

靠近

160

87.5%【解析】[1]根據(jù)已知條件AO=AB-OB=14cm-4cm=10cmO為支點(diǎn)，l為動(dòng)力臂，OC為阻力臂，如下所示：根據(jù)相似三角形的知識(shí)可知根據(jù)杠桿的平衡條件有F1×l=F2×OC[2]F2一定，根據(jù)可知，當(dāng)越小時(shí)，杠桿越省力，故將支點(diǎn)O靠近釘子時(shí)變小，可以更省力。（2）[3]如圖乙所示，繩子的有效段數(shù)為2，搬運(yùn)工人用滑輪將質(zhì)量為70kg的物體勻速提升2m，所用拉力為400N，時(shí)間為10s，在此過(guò)程中拉力的功率為[4]滑輪組的機(jī)械效率為6．如圖所示，輕質(zhì)彎曲杠桿OBA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿OB=AB=0.5m，OA之間的距離為1.5m，在它的B處掛一重30N的物體G。若在杠桿上A端施加最小的力F，使杠桿在水平位置平衡，請(qǐng)你在圖中畫出這個(gè)力F的示意圖_______，并計(jì)算出這個(gè)力的大小為_(kāi)__________N?！敬鸢浮?/p>

10【解析】[1]為使拉力最小，動(dòng)力臂要最長(zhǎng)，拉力F的方向應(yīng)該垂直杠桿AB，方向向上，動(dòng)力臂OA最長(zhǎng)，如下圖所示[2]杠桿在水平位置平衡，所以有F1l1=F2l2由此可得，拉力的大小為7．不計(jì)繩重和摩擦，若工人用一個(gè)重100N的定滑輪，從井中將一個(gè)重500N的物體勻速豎直提高4m，拉力所做的功為_(kāi)_____J；若工人使用一個(gè)重100N的動(dòng)滑輪將重500N的物體在4s內(nèi)勻速豎直提高4m，工人的拉力的大小為_(kāi)_____N，拉力做功的功率為_(kāi)_____W?！敬鸢浮?/p>

2000

300

600【解析】[1]使用定滑輪不省力也不費(fèi)力，不省距離也不費(fèi)距離，不計(jì)摩擦和繩重時(shí)，拉力拉力做功[2]使用動(dòng)滑輪時(shí)，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)，不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，拉力[3]繩子自由端移動(dòng)距離拉力做功拉力做功的功率8．為將陷入泥潭的汽車?yán)瓌?dòng)，小安設(shè)計(jì)了兩種拉車的方法，如圖所示，圖甲中的滑輪是______（選填“定”或“動(dòng)”）滑輪，圖______（選填“甲”或“乙”）的方法更省力，若汽車受到的阻力為3000N，則小安對(duì)繩子的拉力至少為_(kāi)_____N。【答案】

定

乙

1500【解析】[1][2]圖甲拉物體時(shí)，輪子的軸是固定不動(dòng)的，所以甲圖是定滑輪；圖乙拉物體時(shí)，輪子的軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)，所以乙圖是動(dòng)滑輪，定滑輪不省力，當(dāng)不計(jì)繩重，輪重和摩擦，動(dòng)滑輪可以省一半的力，所以圖乙更省力。[3]當(dāng)不計(jì)繩重，輪重和摩擦，對(duì)動(dòng)滑輪受力分析可知，受到水平向右車上繩子的拉力和水平向左的2根繩子的拉力，則若小車做勻速運(yùn)動(dòng)，則車上繩子的拉力和汽車受到的阻力相等，則所以小安對(duì)繩子的拉力為三、實(shí)驗(yàn)題9．在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：（1）在沒(méi)有掛鉤碼時(shí)杠桿的平衡位置如圖甲所示。為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端平衡螺母向______邊旋一些（選填“左“或“右”）。（2）調(diào)好后，第一組按圖乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，第二組按圖丙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為第______組實(shí)驗(yàn)更好，理由是______。杠桿平衡時(shí)F1________F1′（填“>”、“=”或“<”）。（3）以測(cè)力計(jì)拉力為動(dòng)力F1，鉤碼重力為阻力F2，多次調(diào)整力與力臂的大小來(lái)進(jìn)行測(cè)量，得出的數(shù)據(jù)如表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm1210210212021032.510125分析表中三次數(shù)據(jù)得出：杠桿的平衡條件是______。（4）在本實(shí)驗(yàn)中需要進(jìn)行多次測(cè)量的目的是()A．減小誤差

B．求平均值

C．使結(jié)論具有普遍性【答案】

右

二

方便測(cè)量力臂

>

動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂（F1l1=F2l2）

C【解析】（1）[1]甲圖中杠桿左端下沉，平衡螺母應(yīng)向右邊調(diào)整。（2）[2][3]力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，乙圖中彈簧測(cè)力計(jì)方向不是豎直方向，力臂與杠桿方向不重合，而丙圖中彈簧測(cè)力計(jì)與杠桿垂直，此時(shí)力臂與杠桿重合，力臂的大小可由杠桿的刻度直接讀出，故丙組實(shí)驗(yàn)更好。[4]由杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可知，乙圖中力臂減小而力與力臂的乘積不變，故乙圖中拉力大于丙圖中拉力，即F1>F1′。（3）[5]第一組數(shù)據(jù)滿足2N×10cm=2N×10cm第二組數(shù)據(jù)有1N×20cm=2N×10cm第三組數(shù)據(jù)有2.5N×10cm=1N×25cm可知杠桿的平衡條件為動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2。（4）[6]本次實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次測(cè)量的目的是為了通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性，使結(jié)論具有普遍性。10．如圖所示，小華同學(xué)在學(xué)習(xí)了杠桿平衡條件以后，利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的器材制作了一個(gè)可以測(cè)量質(zhì)量的裝置，小華同學(xué)將其稱為“神器”。O為整個(gè)杠桿的中點(diǎn)兩個(gè)完全相同的輕質(zhì)托盤P和Q（質(zhì)量可忽略，托盤可移動(dòng)），分別可以懸掛于P1、P2、P3、P4、P5和Q1、Q2、Q3、Q4、Q5位置處，包括O點(diǎn)在內(nèi)相鄰兩點(diǎn)間距離相等。小華從實(shí)驗(yàn)室借來(lái)了6個(gè)砝碼，質(zhì)量分別為1g、2g、5g、10g、20g、50g。指針OZ垂直于杠桿，方便判斷杠桿是否水平平衡。（1）若開(kāi)始使用時(shí)，“神器”如圖甲所示，則此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向_____（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，直到“神器”處于水平平衡狀態(tài)；（2）“神器”調(diào)平衡后，物體放在P盤，P盤位于P4、Q盤位于Q2，Q盤中放置20g、50g砝碼后，“神器”重新水平平衡，則此物體的質(zhì)量為_(kāi)____g；（3）杠桿的平衡條件：_____；“神器”可測(cè)量的最大質(zhì)量為_(kāi)____g；（4）小華同學(xué)想測(cè)量一個(gè)小石塊的密度，他的實(shí)驗(yàn)方案如下：①在利用“神器”測(cè)量該石塊質(zhì)量時(shí)，石塊放在P盤，P盤位于P3，Q盤位于Q5，Q盤中放置10g、20g砝碼，但此時(shí)“神器”略微傾斜，小柯將平衡螺母向左調(diào)節(jié)少許后，“神器”水平平衡；②用細(xì)線吊住石塊，緩慢放入盛有一定量水的量筒中，兩次量筒的讀數(shù)如圖乙所示，則石塊的體積為_(kāi)____cm3；③小華計(jì)算得到此小石塊的密度為_(kāi)____g/cm3，這個(gè)測(cè)量值和真實(shí)值相比_____。【答案】

右

35

F1l1=F2l2

440

20

2.5

偏大【解析】（1）[1]由圖可知，此時(shí)杠桿右邊上翹，所以平衡螺母應(yīng)該向右移動(dòng)。（2）[2]設(shè)杠桿一格長(zhǎng)度為L(zhǎng)，根據(jù)杠桿的平衡條件可知GP×OP4=GQ×OQ2mPg×OP4=mOg×OQ2mP×4L=(50g+20g)×2LmP=35g（3）[3]杠桿的平衡條件是動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2[4]根據(jù)杠桿的平衡條件可知，如要使mP最大，則mQ和OQ要最大，而OP要最小，即當(dāng)mQ大=1g+2g+5g+10g+20g+50g=88gOQ=OQ5=5LOP=OP1=L時(shí)，m