考点07简单机械与机械效率
【五年中考】
一、填空题
1．（2022·上海·统考中考真题）用如图所示的滑轮沿竖直方向提起一重为 20 牛的物体 A，滑轮处于静止状态，相当于一个 杠杆，力 F 的大小为 牛，此时物体 A 所受到的合力大小为 牛。
2．（2020·上海·统考中考真题）平面镜所成的像是 的 （选填“放大”“等大”或“缩小”）。四冲程内燃机工作时，将内能转化为机械能的是 冲程。 如图所示的开瓶器，是 杠杆（选填“省力”“等臂”或“费力”）。
二、综合题
3．（2020·上海·统考中考真题）在“探究二力平衡的条件”实验中，用来测量力的仪器是 ；在“探究杠杆平衡的条件”实验中，为便于直接从杠杆上读出力臂的数值，应使杠杆在 位置保持平衡；“测定物质的密度”的实验原理是 ；在 “测定小灯泡的电功率”实验中，所选电源电压应 小灯泡的额定电压 （选填“大于”“等于”或“小于”）。
三、计算题
4．（2022·上海·统考中考真题）如图所示，用竖直向上的拉力F匀速提起物体A。已知物体A和滑轮的总重G总为100牛，且摩擦不计，求拉力F的大小。
5．（2021·上海·统考中考真题）杠杆平衡时，动力F1大小为20N，动力臂l1为0.8m，阻力臂l2为0.4m，求阻力F2的大小。
【两年模拟】
一、单选题
1．（2022·上海崇明·统考二模）在图中，O是杠杆PQ的支点，在P点挂一重物G，在Q点分别作用不同方向的力F。其中能使杠杆在水平位置平衡且最省力的是图（ ）
A． B． C． D．
2．（2022·上海普陀·统考二模）下列有关物理学家和贡献对应正确的是（ ）
A．阿基米德——测出大气压的值 B．安培——电流周围存在磁场
C．伽利略——杠杆原理 D．牛顿——光的色散现象
3．（2022·上海嘉定·统考二模）生活中蕴含着许多物理知识。以下说法正确的是（ ）
A．学校操场上国旗旗杆顶端的滑轮是动滑轮
B．汽车发动机工作时燃料燃烧产生的内能通过做功冲程转化为机械能
C．水笔的握笔处采用带花纹的塑料是为了减小摩擦力
D．面包出炉时香气四溢说明分子间有相互作用力
4．（2023·上海嘉定·统考二模）下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．开瓶器 B．钢丝钳
C．撬棒 D．镊子
5．（2023·上海徐汇·统考二模）下列工具中，主要利用连通器原理工作的是（ ）
A．订书机 B．抽水机 C．温度计 D．液位计
6．（2023·上海闵行·统考二模）用下列轻质简单机械缓慢提起同一物体，不计摩擦、机械自重及绳的重，用力最小的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
7．（2022·上海长宁·统考二模）用如图所示的滑轮装置匀速提升重为50牛的物体，若不计滑轮重及摩擦，则拉力F的大小为 牛；若该物体5秒内匀速升高了2米，则此过程中拉力F所做的功为 焦，功率为 瓦。
8．（2022·上海虹口·统考二模）如图所示，用滑轮匀速提升同一重物G，可以看作省力杠杆的是 滑轮（选填“A”或“B”）；物体上升时，它的重力势能 （选填“增大”“不变”或“减小”）。不计摩擦和滑轮重力，若力的大小为10牛，可判断力的大小为 牛。
9．（2022·上海浦东新·统考二模）如图所示，分别使用A、B两滑轮匀速提起重力为10N的同一物体，其中 可以看作等臂杠杆（选填“A”或“B”）；若不计摩擦和滑轮重力，所需竖直向上的拉力F2为 N。当物体匀速上升时，它的机械能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
10．（2022·上海金山·统考二模）如图甲在升旗仪式中旗杆顶端A的装置是 滑轮（选填“定”或“动”），国旗在匀速上升过程中动能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。如图乙所示的冰球比赛中，球被击打飞出主要表明力可以改变物体的 。
甲 乙
11．（2022·上海·校考二模）如图所示，滑轮 是定滑轮（选填“A”或“B”）；若物体所受重力均为50牛，不计滑轮重力及摩擦，当用力F2匀速提升物体时，力F2为 牛；若用力F2使物体匀速上升2米，力F2所做的功为 焦。
12．（2022·上海黄浦·统考二模）如图所示的开瓶器，是 杠杆（选填“省力”、“等臂”或“费力”），瓶盖加速向下落地的过程中，瓶盖的惯性将 ，瓶盖的重力势能将 。（后两空选填“增大”、“不变”或“减小”）
13．（2023·上海普陀·统考二模）引体向上和俯卧撑都是徒手力量健身的良好手段。小李按照图（a）（b）过程引体向上，此过程中小李的重力势能 （选填“增大”“不变” 或“减小”）；若在图（a）中，小李静止时单杠对他的作用力为，图（c）小李静止时地面对双手的支持力为F2，则 。若以头部从最低点到最高点为“一次”，完成一次缓慢引体向上所做的功 完成一次缓慢俯卧撑所做的功（后两个均选填“大于”“等于”或“小于”）。
14．（2023·上海青浦·统考二模）使用图所示的滑轮分别匀速提起重为20N的物体，不计摩擦和滑轮重力。物体匀速上升时，其动能将 （选填“增大”“减小”或“不变”），将物体提升1m，F1做了 J的功，F2的大小为 N。
15．（2023·上海奉贤·统考二模）如图所示，重为10牛的物体A在拉力F的作用下匀速上升2米，滑轮重及摩擦不计，在此过程中拉力F的大小为 牛，所做的功为 焦，物体A的机械能 （选填“增大”“不变”或“减小”）。
16．（2023·上海长宁·统考二模）如图所示的轻质杠杆，在A点悬挂重为20牛的物体甲，在B点施加竖直向上的动力F，使杠杆在水平位置处于静止状态。若杠杆上每一格的距离均相等，则该杠杆属于 杠杆（选填“省力”或“费力”），所需力F的大小为 牛，此时物体甲所受合力的大小为 牛。
17．（2023·上海宝山·统考二模）如图所示为 滑轮（选填“定”或“动”），滑轮重力及轮轴O处摩擦不计。用拉力F匀速提升重为20牛的物体A上升2米，则拉力F的大小为 牛，拉力F做的功为 焦。
18．（2023·上海静安·统考二模）人面镜时，其在镜中所成像的大小 （选填“变大”“不变”或“变小”）。如图（a）所示，当用力F1匀速提升物体A时，若以滑轮为参照物，物体A是 的（选填“运动”或“静止”）；如图（b）所示，不计滑轮重及摩擦，物体B重为20牛。当用力F2匀速提升物体B时，力F2为 牛。
19．（2023·上海徐汇·统考二模）如图（a）、（b）所示，分别用力F1、F2匀速提起重为10牛的物体，若不计摩擦和滑轮重力，则力F1 力F2（选填“大于”“等于”或“小于”）；图 中的滑轮可以看作等臂杠杆；图（a）中物体被竖直提升过程中，其惯性 （选填“增大”“不变”或“减小”）。
20．（2023·上海黄浦·统考二模）如图（a）是学校里常用的移动指示牌，其侧视图如图（b）所示，其中为指示牌的牌面，和为支架，且的长度可以伸缩。
①如图（c）所示，当有风吹过，指示牌恰好未被吹倒时，它可看作杠杆，动力为、阻力为G，此时支点是 （填字母）。
②当风力增大时，可以增大支架的长度，使指示牌不易被风吹倒，试依据所学的杠杆知识，解释其原因。
三、实验题
21．（2022·上海浦东新·统考二模）小新和小佳同学在做“探究杠杆平衡条件”实验：
（1）实验前，他们把杠杆中心支在支架上，杠杆在图（a）中所示位置静止时 处于平衡状态（选填“是”或“不是”）；小新将右端的平衡螺母向右调，小佳认为也可以将左端的平衡螺母向 调（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡；
（2）实验中，他们多次在杠杆两端加挂钩码，并调节钩码位置，使杠杆保持水平平衡，记录多组数据，这样做的目的是 ；
（3）如图（b）所示，杠杆始终保持在水平位置平衡，小新将弹簧测力计从位置②移动到位置①时，测力计的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
22．（2022·上海·校考二模）在“探究平面镜成像的特点”实验中，用玻璃板作为平面镜目的是 ，若在玻璃板后面挡一张黑纸，透过玻璃板 （选填“能”、“不能”）看到玻璃板后蜡烛A的像，则说明平面镜成的是 像。在“探究杠杆平衡的条件”实验中，本实验需始终使杠杆在 位置保持平衡，目的是 ；如图，若测力计示数为2牛，将一个重为1牛的钩码挂在杠杆的 刻度处时（选填“A”、“B”、“C”或“D”），杠杆能保持平衡，该实验 多次测量（选填“需要”、“不需要”）。
23．（2023·上海奉贤·统考二模）某学习小组通过实验探究杠杆平衡的条件：
（1）实验前将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时发现杠杆左端下沉，如图（a）所示，此时应把杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置保持平衡，这样做的好处是便于在杠杆上直接测量 的大小；
（2）现有质量相同的钩码若干，在支点O左侧A点挂一个钩码，在支点O右侧B点也挂一个钩码，如图（b）所示，杠杆会 （选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；
（3）在B点处加挂一个钩码，并移动到C点，杠杆恢复水平平衡，如图（c）所示。若在A处所挂物体的重力为GA，C处所挂物体的总重力为GC，请根据杠杆相关知识，证明GC＝2GA： 。
四、综合题
24．（2022·上海普陀·统考二模）杆秤是中国的传统衡器，凝聚着中国古代人民的智慧。利用杆秤可以称量物体质量应用了 （填写物理原理或规律）。用如图所示杆秤测物体A的质量，杆秤秤砣的质量为0.1千克，用手提起秤纽2，当杆秤水平静止时，被测物和秤砣到秤纽2的距离分别为0.05米、0.2米（即米，米）。
①若杆秤的质量忽略不计，则被测物的质量为 千克；
②若秤砣有缺损，则杆秤所示的质量值 被测物的真实质量值（选填“小于”、“等于”或“大于”）；
③若用手提起秤纽1，为使杆秤仍水平静止，应该将秤砣向 移动。（选填“左”或“右”）
25．（2023·上海杨浦·统考三模）图所示是自行车刹车手柄结构图，O为刹车把的支点。
①根据图，可判断刹车把是 杠杆。（选填“省力”“费力”或“等臂”）
②手捏刹车把不动时，阻力F2大小为120牛，动力臂与阻力臂之比为3︰1，求动力F1的大小。( )
26．（2023·上海徐汇·统考二模）如图为水箱示意图，AO1C和DO2E均为金属杆。其中A端连接按钮M，P为轻质活塞，P与C端通过细绳相连；E端连接浮球，D端连接针阀，针阀能将进水口堵住。已知AO1和CO1两点间水平距离相等，P上表面处的深度为0.1米，浮球排开水的体积为5×10-4米3。
（1）求浮球所受浮力F浮的大小；
（2）求水对活塞P上表面的压强p水；
（3）若轻质活塞P即将被拉起时，细绳CP上的拉力为3牛， 求此时作用在按钮M上的竖直向下压力F压的大小；
（4） 若浮球受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力相等时，针阀恰好将进水口堵住，放水后水箱中水位下降，浮球的排水体积减小，受到的浮力减小，浮球受到的重力大于浮力，杠杆D E绕O2顺时针转动，针阀被拉起，水从进水口进入水箱。请参考上述描述说明水箱的出水过程。
五、计算题
27．（2022·上海长宁·统考二模）某轻质杠杆平衡时，动力臂l1为0.5米，阻力臂l2为1米，阻力F2的大小为50牛，求动力F1的大小。
28．（2022·上海闵行·统考二模）利用撬棒撬起箱盖，如图所示。若动力臂为阻力臂的10倍，手对撬棒的动力大小为40牛，求箱盖对撬棒的阻力大小。
29．（2022·上海黄浦·统考二模）用图所示的滑轮将重为98N的物体A在10s内匀速向上提高5m。不计绳子和滑轮间的摩擦，求：
①物体的质量m；
②拉力F所做的功W和功率P。
30．（2023·上海普陀·统考二模）杠杆平衡时，动力大小为10牛，动力臂为0.2米，阻力大小为5牛，求阻力臂。
31．（2023·上海长宁·统考二模）如图所示的滑轮装置，用竖直向上的拉力将重为20牛的物体在2秒内匀速提升1米，不计摩擦、滑轮和绳重。求拉力所做的功和功率。
32．（2023·上海宝山·统考二模）杠杆的动力臂l1为2米，阻力臂l2为1米。若阻力F2为30牛，求杠杆平衡时动力F1的大小。
33．（2023·上海浦东新·统考二模）杠杆平衡时，动力臂l1为0.2米，阻力F2大小为10牛，阻力臂l2为0.5米，求动力的大小。
34．（2023·上海普陀·统考二模）身高1.7米，质量为50千克的小明同学做俯卧撑运动，此时将他视为一个杠杆如图所示，他的重心在A点。则：
（1）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要多大？
（2）将身体撑起，每次肩膀上升的距离均为0.3米，若他在1分钟内做了15个俯卧撑，他的功率是多少瓦？
参考答案：
【五年中考】
1． 省力 10 0
【详解】[1]如图所示，滑轮随着物体一起运动，故是动滑轮，省一半的力，相当于一个省力杠杆。
[2]一共有2段绳子分担动滑轮重，故动滑轮省一半的力，力 F 的大小为
[3]滑轮处于静止状态，则物体A也处于静止状态，处于平衡状态，故合力为0。
2． 等大 做功 省力
【详解】[1]平面镜成等大、正立的虚像。
[2]四冲程内燃机的做功冲程，燃料在缸内燃烧，将燃料的内能转化为机械能。
[3]如图所示的开瓶器是生活中常见的简单机械，它是一个省力杠杆。
3． 弹簧测力计 水平 大于
【详解】[1]弹簧测力计是用来测量力的仪器。
[2]为了在杠杆上直接读出力臂大小，实验时应使杠杆在水平位置平衡。
[3]“测定物质的密度”的实验原理是。
[4]测定小灯泡的功率时，串联一个滑动变阻器，根据串联分压的原理，所用电源应大于小灯泡的额定电压。
4．50牛
【详解】解：因为使用动滑轮，有两股绳子承担物重，且摩擦不计，所以拉力
答：拉力F的大小为50N。
5．40N
【详解】解：由杠杆的平衡条件得
代入数据得
解得
答：阻力F2的大小为40N。
【两年模拟】
1．B
【详解】根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，在阻力和阻力臂确定的情况下，要想动力最小，则动力臂需最大，则当力与杠杆垂直时，力最小，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．D
【详解】A．托里拆利最早测出大气压的值，故A错误；
B．奥斯特发现了电流的磁效应，故B错误；
C．阿基米德发现了杠杆平衡条件，故C错误；
D．在三棱镜下，白光被分解成七种单色光，这是光的色散现象，是牛顿最早发现的，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】A．国旗旗杆顶端的滑轮的作用是改变力的方向，是定滑轮，故A错误；
B．汽车发动机工作时燃料燃烧化学能转化为内能，在做功冲程中，燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能，故B正确；
C．水笔的握笔处采用带花纹的塑料，增大了接触面的粗糙程度，从而增大摩擦，防止手握笔时滑动，故C错误；
D．面包出炉时，由于面包的分子的不规则运动，扩散到空气中，所以香气四溢，故D错误。
故选B。
4．D
【详解】A．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。
故选D。
5．D
【详解】A．订书机中应用了多种物理知识，包括杠杆、压强等，与连通器无关，故A不符合题意；
B．抽水机是利用大气压的原理来工作的，与连通器无关，故B不符合题意；
C．温度计是利用液体的热胀冷缩原理制成的，故C不符合题意；
D．液位计是上端开口，底部相连的容器，构成了一个连通器，故D符合题意。
故选D。
6．B
【详解】不计摩擦、机械自重及绳的重。
A．图中滑轮是定滑轮，拉力；
B．图中滑轮是动滑轮，拉力；
C．设杠杆一格长为L，由杠杆平衡条件得
F3×2L=G×5L
D．设杠杆一格长为L，由杠杆平衡条件得
F4×3L=G×2L
由此分析比较可知F2最小，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7． 25 100 20
【详解】[1]不计滑轮重及摩擦，使用动滑轮能省力一半，匀速向上提升物体时，拉力为
[2]动滑轮费一倍距离，即
根据做功的计算公式可得，拉力做的功为
W=Fs=25N×4m=100J
[3]由功率的计算公式可得，功率为
8． B 增大 20
【详解】[1]A是定滑轮，是等臂杠杆，B是动滑轮，是省力杠杆。
[2]物体上升时，高度增加，质量不变，重力势能增大。
[3]动滑轮有两段绳子分担物重，故物体的重力为
而图A是定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，故的大小为20N。
9． A 5 增大
【详解】[1]A是定滑轮，可以看作支点在轴心，动力臂、阻力臂分别为半径的等臂杠杆，不省力，也不省距离。
[2]B是动滑轮，本质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆；不计摩擦和滑轮重力，B是动滑轮可以省一半的力，因此
[3]物体匀速上升时，速度不变，它的动能不变|；高度升高，势能增加，物体的机械能为动能与势能之和，故当物体匀速上升时，它的机械能增大。
10． 定 不变 运动状态
【详解】[1][2]甲在升旗仪式中旗杆顶端A的装置是定滑轮，国旗在匀速上升过程中，质量和速度都不变，因此动能也不变。
[3]如图乙所示的冰球比赛中，球被击打飞出，球受到力，运动状态发生改变，表明力可以改变物体的运动状态。
11． A 25 100
【详解】[1]由图可知滑轮A的轴固定不动，所以滑轮A是定滑轮。
[2]由图可知B滑轮是动滑轮，不计摩擦和滑轮重力，使用动滑轮可以省一半的力，则拉力
[3]拉力F2移动的距离为
s=2h=2×2m=4m
则拉力F2做的功为
W=F2s=25N×4m=100J
12． 省力 不变 减小
【详解】[1]开瓶器在使用过程中，支点在瓶盖中间，阻力作用在瓶盖边缘，动力在开瓶器末端，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
[2]惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大。瓶盖加速向下落地的过程中，瓶盖的质量大小不变，所以惯性大小将不变。
[3]重力势能的大小与质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大。瓶盖加速向下落地的过程中，质量不变，高度降低，所以重力势能减小。
13． 增大 大于 大于
【详解】[1]小李按照图（a）（b）过程引体向上，小李的质量不变，（b）中的高度更高，所以此过程中小李的重力势能增大。
[2]小李静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力F1等于小李自身的重力；做俯卧撑动作时可视为杠杆，脚尖可视为支点，重力可视为阻力，地面对双手的支持力可视为动力，此时动力臂长于阻力臂，所以支持力F2小于重力；由此可知，F1大于F2。
[3]完成一次引体向上和完成一次缓慢俯卧撑，在重力的方向上移动的距离相同，由于引体向上时的拉力大于支持力，根据W=Fs可知，完成一次缓慢引体向上所做的功大于完成一次缓慢俯卧撑所做的功。
14． 不变 20 10
【详解】[1]物体匀速上升时，质量不变，速度大小不变，则动能不变。
[2]由图知，（a）为定滑轮，由定滑轮特点可知
则F1做功
[3]由图知，（b）为动滑轮，由动滑轮特点可知
15． 5 20 增大
【详解】[1]不计滑轮重与摩擦时，动滑轮可省一半的力，拉力大小
[2]由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2，绳子自由端移动的距离
s=nh=2×2m=4m
拉力所做的功
W=Fs=5N×4m=20J
[3]重为10牛的物体A在拉力F的作用下匀速上升2米，物体质量不变，高度增加，故重力势能增大，速度不变，动能大小不变，所以机械能增大。
16． 费力 40 0
【详解】[1][2]如图所示，杠杆在动力F的作用下，水平位置处于静止状态。设杠杆上一小格的长度为l，根据杠杆的平衡条件得
F×2l=G甲×4l
即
F=2G甲=2×20N=40N
因为动力F大于阻力G甲，故此时杠杆为费力杠杆。
[3]因为杠杆处于静止状态，则物体甲也处于静止状态，即平衡状态，此时受到的力为平衡力，故此时物体甲所受合力的大小为0N。
17． 动 10 40
【详解】[1]图中滑轮随物体一起运动，为动滑轮，其实质是动力臂等于二倍阻力臂的杠杆，可以省一半的力。
[2]滑轮重力及轮轴O处摩擦不计，拉力F的大小
[3]物体A上升的高度是2m，则拉力端移动的距离
s=2h=2×2m=4m
拉力F做的功
W=Fs=10N×4m=40J
18． 不变 运动 10
【详解】[1] 平面镜所成的像跟物体大小相等的，人面镜时，人没发生变化，其在镜中所成像的大小也不变。
[2] 当用力F1匀速提升物体A时，若以滑轮为参照物，物体A与滑轮的相对位置逐渐减小，所以物体A相对滑轮是运动的。
[3] B物体使用的是动滑轮，不计滑轮的重和摩擦，能省一半力，拉力为
19． 大于 （a） 不变
【详解】[1][2]由图可知，（a）不随货物一起升降是定滑轮，本质是等臂杠杆，（b）是动滑轮，不计摩擦和滑轮重力，拉力
F1=G=10N
拉力
则力F1大于F2。
[3]惯性只与质量有关，物体被竖直提升过程中，质量不变，惯性不变。
20． C 增大CD的长度时，阻力臂会变大，指示牌更不容易被风吹倒
【详解】[1]根据题意可知，指示牌的模型可以看作杠杆模型，当指示牌的D端被吹离地面时，支点为C点，如下图：
[2]根据杠杆平衡条件可得
G CE=F L
因此若增大CD的长度，阻力臂会变大，更不容易被风吹倒。
21． 是 右 寻找普遍规律 变小
【详解】（1）[1][2]只要杠杆处于静止状态或者匀速转动，即为杠杆平衡，如图（a）杠杆左边下沉，说明左边重，故需要将平衡螺母向右调。
（2）[3]多次实验得到多组数据，目的是从多组数据中寻找普遍规律，避免偶然性。
（3）[4]小新将弹簧测力计从位置②移动到位置①时，力臂越变越大，根据可知，不变，变大，那么弹簧测力计的示数变小。
22． 既能成像又有确定虚像的位置 能 虚 水平 消除杠杆重力对杠杆平衡的影响，便于在杠杆上读出力臂的大小 D 需要
【详解】[1]玻璃板有透光性，在“探究平面镜成像的特点”实验中，用玻璃板作为平面镜既能成像又有确定虚像的位置。
[2][3]平面镜成像的原理是光的反射，若在玻璃板后面挡一张黑纸，通过玻璃板仍能看到玻璃板后蜡烛A的像，因不能在光屏呈现蜡烛的像，只能在玻璃板前面看到蜡烛A的像，说明平面镜所成的是虚像。
[4][5]在“探究杠杆平衡的条件”实验中，本实验需始终使杠杆在水平位置保持平衡，可消除杠杆重力对杠杆平衡的影响；根据力臂的定义，当动力、阻力沿竖直方向时，支点与力的作用点的距离即为力臂大小，故目的是消除杠杆重力对杠杆平衡的影响，便于在杠杆上读出力臂的大小。
[6]弹簧测力计沿竖直向作用在杠杆上，使杠杆逆时针转动，根据阻力阻碍杠杆的转动，故钩码要挂在杠杆的右端。根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，假设杠杆的每一个小格代表l ，所以有
2N×2l =1N×l2
所以
l2=4l
故钩码要挂在D点。
[7]为避免实验的偶然性，得出普遍性的规律，该实验需要多次测量。
23． 右 力臂 右端下沉 见解析
【详解】（1）[1]由图（a）可知，杠杆左端下沉，即杠杆左端重，应将平衡螺母向右调节，直至杠杆平衡。
[2]调节杠杆在水平位置平衡，杠杆上施加的动力和阻力在竖直方向上，此时力臂与杠杆重合，便于测量力臂的大小。
（2）[3]假设一个钩码重为G，杠杆上一格刻度为L，则杠杆左边
G×4L=4GL
杠杆右边
G×5L=5GL
右边乘积大于左边乘积，则杠杆右端下沉。
（3）[4]在B点处加挂一个钩码，并移动到C点，杠杆恢复水平平衡。根据杠杆平衡条件则有
FC×2L=FA×4L
则有
FC=2FA
而AC两点受到的力大小与各自所挂钩码的总重力相等，故
GC=2GA
24． 杠杆平衡原理 0.4 大于 左
【详解】[1]利用杆秤称量物体质量应用了杠杆平衡原理。
①[2]根据杠杆的平衡条件，当杆秤平衡时有
GAlAB=G砣lBC
即
mAglAB=m砣glBC
则物体的质量
②[3]若秤砣有缺损，则m砣减小，而GAlAB不变，所以lBC要变大，即杆秤所示的质量值要偏大。
③[4]若用手提起秤纽1，则支点左移，此时重物对杠杆拉力的力臂变短，在重物的重力和秤砣的重力大小不变（即动力和阻力大小不变）的情况下，根据杠杆平衡条件可知，秤砣对杠杆拉力的力臂也应变小，即应将秤砣向左移。
25． 省力 40N
【详解】解：[1]由图分析可知，动力臂大于阻力臂，因此刹车把是省力杠杆。
[2]根据杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂。设动力臂为l1，阻力臂为l2，可得
F1 l1= F2 l2
即
答：①刹车把是省力杠杆；
②动力F1为40N。
26．（1）4.9牛；（2）980帕；（3）3牛；（4）见解析
【详解】解：（1）浮球排开水的体积为5×10-4米3，浮球所受浮力F浮的大小为
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×5×10-4米3＝4.9牛
（2）P上表面处的深度为0.1米，水对活塞P上表面的压强为
p水＝ρ水gh＝1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米=980帕
（3）根据杠杆的平衡条件可知
F压 l1＝F拉l 2
AO1和O1C两点间的水平距离相等，即l1＝l 2，故
F压＝F拉＝3牛
（4）轻质活塞P因受到水的压力而将下水口堵住，排水时用力向下按下按钮M，杠杆AC绕O1顺时针转动，细绳对活塞P的拉力大于活塞P受到水的压力，P被细绳拉起，水箱内的水从下水口冲出。
答：（1）浮球所受浮力F浮的大小为4.9牛；
（2）水对活塞P上表面的压强p水为980帕；
（3）作用在按钮M上的竖直向下压力F压的大小为3牛；
（4）轻质活塞P因受到水的压力而将下水口堵住，排水时用力向下按下按钮M，杠杆AC绕O1顺时针转动，细绳对活塞P的拉力大于活塞P受到水的压力，P被细绳拉起，水箱内的水从下水口冲出。
27．100N
【详解】解：根据杠杆的平衡条件得
代入数据得
解得
答：动力F1为100N。
28．400N
【详解】解：根据杠杆平衡条件可知
F1×L1= F2×L2
由题意可知
L1=10 L2
F1=40N
代入公式可得
40N×10L2= F2×L2
解得
F2=400N
答：箱盖对撬棒的阻力大小为400N。
29．①10kg；②490J，49W
【详解】解：①不计绳子和滑轮间的摩擦，根据定滑轮的工作特点可知，拉力等于物体的重力
物体的质量
②绳端移动的距离
拉力做功为
拉力F的功率为
答:①物体的质量m为10kg；
②拉力F做的功为490J，功率P是49W。
30．0.4米
【详解】解：根据题意知道，动力F1=10N，阻力F2=5N，动力臂l1=0.2m，由杠杆平衡条件
可得
解得
答：阻力臂是0.4m。
31．20J，10W
【详解】解：不计摩擦、滑轮和绳重，拉力做的功等于克服物体重力做的功，拉力做的功
W=Gh=20N×1m=20J
拉力做功的功率
答：拉力所做的功是20J，功率是10W。
32．
【详解】解：由题意知，杠杆处于平衡状态时
可得
答：杠杆平衡时动力F1的大小为15N。
33．25N
【详解】由杠杆平衡条件可知
F1l1=F2l2
则动力
答：动力大小是25N。
34．（1）300N；（2）22.5W
【详解】解：（1）小明所受的重力为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
由图可知，动力臂
L1=0.9m+0.6m=1.5m
阻力臂L2=0.9m，阻力等于重力，即
F2=G=500N
由杠杆平衡条件可得F1L1=F2L2，即，解得。
（2）做一次俯卧撑所做的功为
15个俯卧撑所做的功
他的功率是
答：（1）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要300N；
（2）将身体撑起，每次肩膀上升的距离均为0.3米，若他在1分钟内做了15个俯卧撑，他的功率是22.5瓦。
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精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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