1、第十二章章末卷1一、选择题（每题3分，共30分）1园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近，这样做的目的是为了（）A增大阻力臂，减小动力移动的距离B减小动力臂，减小动力移动的距离C增大动力臂，省力D减小阻力臂，省力【考点】7N：杠杆的平衡条件【难度】中等【分析】把树枝尽量往剪刀轴处靠近，减小了阻力臂，在阻力、动力臂一定的情况下，由杠杆的平衡条件可知，减小了动力，将更省力【解答】解：把树枝尽量往剪刀轴处靠近，减小了阻力臂L2，而动力臂L1和阻力F2不变，F1L1=F2L2，将变小，即省力故选D【点评】灵活运用杠杆的平衡条件分析有关杠杆的实际做法，多积累，能恰当的使用好杠
2、杆（省力或省距离）2如图所示，不计摩擦，把重G=16N的物体匀速提起所用的拉力F=10N，则关于该动滑轮的说法中错误的是（）A动滑轮重4NB使用该动滑轮要费距离C该动滑轮的机械效率为80%D提升物体的速度越快，机械效率越高【考点】F4：滑轮（组）的机械效率【难度】中等【分析】A、根据动滑轮的特点F=（G物+G动）计算动滑轮的重力B、动滑轮省力但费距离C、根据机械效率的概念=100%=100%计算，其中s=2hD、机械效率与做功的快慢无关，与物体的重力与动滑轮重力有关【解答】解：A、根据F=（G物+G动）得G动=2FG物=210N16N=4N，所以A正确B、动滑轮可以省一半的力，但费距离所以B正
3、确C、=100%=100%=100%=80%，所以C正确D、提升物体的速度快，则做功快，功率大，但效率不变所以D错误故选D【点评】此题考查了动滑轮的特点及机械效率的计算动滑轮由两段绳子承担物重，所以可以省一半的力，但费距离同时要掌握机械效率的求法，将其与功率区别开来3小明利用如图所示的装置探究滑轮组的特点，他将重为3N的物体匀速提高了0.5m，已知绳子自由端的拉力F为2N，则绳端移动的距离s及提起重物时滑轮组的机械效率是（）As=1.5m，=50%Bs=1.5m，=80%Cs=lm，=75%Ds=lm，=37.5%【考点】F4：滑轮（组）的机械效率【难度】中等【分析】（1）使用滑轮组时，滑轮组
4、有几段绳子承担物重，绳子自由端移动的距离就是重物升高距离的几倍；（2）滑轮组的机械效率等于有用功除以总功，有用功等于物体的重力乘以物体上升的高度，总功等于拉力乘以绳子自由端移动的距离【解答】解：（1）由图可知，本题中使用滑轮组时，滑轮组用两段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就重物升高距离的两倍；s=2h=20.5m=lm（2）滑轮组的机械效率：=100%=75%故选C【点评】此题考查的是滑轮组的特点和机械效率的计算，会判断承担物重的绳子段数，熟记绳子拉下的长度与物体上升高度的关系，是解决滑轮组效率问题的第一步4如图，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个10N的重物，加在B点的动力
5、使OA在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计），则（）A该杠杆一定是省力杠杆B该杠杆一定是费力杠杆C作用点在B点的最小动力等于5ND作用点在B点的最小动力小于5N【考点】7O：杠杆的分类；7S：杠杆中最小力的问题【难度】中等【分析】（1）由图可知，阻力臂是确定的，即图中支点O到重力作用点的距离，但我们只知道动力的作用点在B点，不知道动力的作用方向，所以也就不知道动力臂的大小，所以也就无法比较动力臂和阻力臂的大小关系，所以无法确定它是哪种杠杆（2）由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小支点与动力作用点之间的连线就是最长的动力臂，与这条动力臂垂直
6、的力即为最小动力根据杠杆平衡条件求出最小的动力【解答】解：（1）因无法确定动力臂的大小，所以无法确定它是哪种杠杆，故A和B错误；（2）加在B点的动力F与OB垂直向上时，动力作用线和杠杆垂直，支点与动力作用点之间的连线OB就是最长的动力臂，此时动力最小因为C点是中点，所以OBOA=2OC根据杠杆的平衡条件FOB=GOC，此时的最小动力F=5N所以选项C错误，选项D正确故选D【点评】判断杠杆类型关键是比较杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系该题同时考查了利用杠杆平衡条件判断最小的动力，以及杠杆平衡条件的有关计算，解答此类题的关键是找出最长的动力臂5乒乓球、保龄球等表面都是光滑的，为什么高尔夫球的表面上布
7、满小坑呢？经有关科学家研究发现：两个等大的球，一个表面布满小坑，另一个光滑，在空中高速飞行时，表面布满小坑的球受到的空气阻力较小现将质量与体积均相等的两个小球A（表面布满小坑）与B（表面光滑）分别利用细绳悬挂在等臂杠杆的两端，使杠杆水平平衡，如图所示当从两球正下方同时以相同速度（足够大）的风对准它们竖直向上吹时，则以下的说法中正确的是（）A杠杆左端下降B杠杆右端下降C杠杆仍然在水平方向处于平衡状态D无法判断杠杆的转动情况【考点】7R：杠杆的平衡分析法及其应用；7N：杠杆的平衡条件【难度】中等【分析】这是一道信息给予题，考查点是杠杆的平衡原理根据题上给出的信息，可以对两小球的受力进行分析【解答】
8、解：由题意知：风向上吹相当于小球向下运动时受到的阻力，所以小球受到的阻力向上，对小球进行受力分析，小球受三个力作用，向下的重力，向上的拉力和阻力，表面布满小坑的球阻力小，但是两球重力一样，所以表面布满小坑的球拉力大，也就是对杠杆的拉力大而它们原先处于平衡状态，所以，杠杆左端下降故选A【点评】此题是一道信息给予题，要认真的从信息中获得有用的知识，并且本题考查了杠杆的平衡条件6按如图所示，是小丽在“研究杠杆平衡条件”的实验中，使杠杆在水平位置平衡如果在杠杆两边的钩码下面各增加一个大小相等的钩码，则杠杆（）A仍然平衡B不平衡，左端下降C不平衡，右端下降D无法确定【考点】7R：杠杆的平衡分析法及其应用
9、【难度】中等【分析】原来杠杆平衡，是因为两边的力和力臂的乘积相等，现在把杠杆两边的钩码下面各增加一个大小相等的钩码，就要看现在的力和力臂的乘积是否相等，据此分析得出结论【解答】解：设杠杆每一格长度为L，一个钩码的重力为G，原来：2G6L=3G4L，杠杆平衡，现在在杠杆两边的钩码下面各增加一个大小相等的钩码：左边=3G6L，右边=4G4L，因为3G6L4G4L，所以杠杆不再平衡，左端下降故选B【点评】杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等，不能只看力或只看力臂7如图剪刀剪纸的机械效率为80%，这表示（）A若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8NB若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8NC若
10、作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J 的功用于剪纸D若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J 的功用于剪纸【考点】F1：机械效率【难度】中等【分析】在使用机械时，为完成某项任务必须做的功叫有用功；对完成任务没有用但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功；有用功与总功的比值是机械效率剪刀剪纸机械效率为80%表示：在剪纸过程中，有80%的功用来剪纸，20%克服摩擦是额外功【解答】解：A、B 剪刀可以看做是一个杠杆，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知，要比较动力或阻力大小，必须知道动力臂和阻力臂A、B选项都错误；C、D 利用剪刀的目的是剪纸，所以剪纸做的功是有用功由机械效率为80%知
11、，如果动力做功1J，有0.8J是用于剪纸C选项错误，D选项正确故选D【点评】在解决机械效率问题时，先要明确使用机械要完成的任务（一般是克服重力或摩擦）确定有用功8如图甲示，重80N的物体在大小为30N的水平向左的拉力F1的作用下，在水平面上以0.4m/s的速度做匀速直线运动再改用图乙所示的滑轮组拉物体，该物体在水平向右的拉力F2作用下，在相同的水平面上以相同的速度水平方向右匀速直线运动了0.5m（滑轮与绳子质量及滑轮与绳子的摩擦均不计）下列说法正确的是（）A物体与水平面之间的摩擦力的大小为15NB拉力F2的功率为36WC拉力F2的大小为90ND拉力F2做的功为15J【考点】7!：滑轮组绳子拉力
12、的计算；EC：功的计算；FF：功率的计算【难度】中等【分析】（1）滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，并且摩擦力的大小等于物体做匀速直线运动时的拉力（2）根据二力平衡的条件、滑轮组的特点以及摩擦力的大小求出拉力F2的大小，然后根据P=Fv和W=Fs求出拉力F2的功率和做的功【解答】解：A、图甲中是一只动滑轮，用2段绳子承担，物体做匀速直线运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，故摩擦力为f=2F1=60N，故A错误；BC、分析滑轮组可知，左侧60N的摩擦力由两段绳子承担，每段绳子的拉力为30N，每段绳子的速度为物体速度的2倍，右侧F2的拉力则分为了3段承担，因此F2=330N=90N，F2的速度
13、为物体速度的，故P=F2v=90N0.4m/s=24W；所以B错误，C正确； D、在滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计的情况下，拉力F2做的功就是克服摩擦力做的功W=fs=60N0.5m=30J，所以D错误故选C【点评】本题考查了功和功率的计算以及力的合成等关键是能对滑轮组的特点进行正确的分析，还要能熟练运用功、功率的公式进行必要的计算9如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面则（）AF甲F乙，因为甲方法的动力臂长BF甲F乙，因为乙方法的阻力臂长CF甲F乙，因为乙方法时阻力臂短DF甲=F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍【考点】7N：杠杆的平衡条件
14、；7P：力臂的画法【难度】中等【分析】把水泥板看做一个杠杆，抬起一端，则另一端为支点由于水泥板是一个厚度、密度都均匀的物体，所以，其重力的作用点在其中心上，此时动力F克服的是水泥板的重力，即此时的阻力臂等于动力臂的一半在此基础上，利用杠杆的平衡条件，即可确定F甲与F乙的大小关系【解答】解：两次抬起水泥板时的情况如图所示：在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以阻力臂都等于动力臂的二分之一根据杠杆的平衡条件F=G所以前后两次所用的力相同所以ABC错误，D正确故选：D【点评】通过杠杆的平衡条件，将抬起物体所用的力与物体的重力两者联系在一
15、起对于均匀的物体，抬起一端所用的力等于其重力的一半对于一端粗一端细的物体，由于其重心不在其中点上，所以，所用的力不等于重力的一半：抬起粗端所用的力大于重力的一半；抬起细端所用的力小于重力的一半，但两者之和仍等于物体的重力10用下列简单机械，使重量同为G的物体都处于静止状态，其中用力最大的是（均不计摩擦和机械自重）（）AF1BF2CF3DF4【考点】7N：杠杆的平衡条件；7V：定滑轮及其工作特点；7Z：动滑轮拉力的计算【难度】中等【分析】根据杠杆的平衡条件、滑轮组的工作特点求出四个力的大小进行比较得出最省力的装置【解答】解：A、如右上图，杠杆平衡，F1OB=GOA，；B、如右下图，杠杆平衡，F2
16、OA=GOB，；C、由图知，使用滑轮组时n=2，不计摩擦和机械自重，拉力F3=G，D、由图知，使用滑轮组时n=3，不计摩擦和机械自重，F4=G可见，用力最大的是B故选B【点评】本题考查了杠杆的平衡条件、滑轮组的特点，找出力臂大小是关键二、填空题（每空2分，共44分）11如图，AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为10N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则重物G=20N若保持拉力方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将不变（选填“增大”、“不变”或“减小”）【考点】7N：杠杆的平衡条件【难度】中等【分析】（1）如图，BA、B
17、C为动力F和阻力G的力臂，知道C是BA的中点，也就知道两力臂的大小关系，知道阻力G的大小，利用杠杆的平衡条件求G的大小；（2）画出动力和阻力的作用线，找出动力臂的阻力臂，利用三角形的相似关系，确定动力臂和阻力臂的大小关系，再利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况【解答】解：（1）如图，杠杆在水平位置，LBA=2LBC，杠杆平衡，FLBA=GLBC，所以G=210N=20N；（2）杠杆被拉起后，如图所示，BA为动力臂，BC为阻力臂，阻力不变为G，BCDBAD，BC：BA=BD：BD=1：2，杠杆平衡，所以FLBA=GLBC，F=G=20N=10N；由此可知当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，
18、力F的大小不变；故答案为：20N；不变【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的了解和掌握，能画出杠杆在B位置的力臂并借助三角形相似确定其关系是本题的关键12如图为水平桌面上的圆形玻璃转盘（转盘半径为50cm），在水平力作用下能绕转盘中心O点自由转动，转动时可视为杠杆甲在A点施加一个大小为20N的水平力FA，想让转盘转动，对面的乙在距O点40cm处的B点同时施加一个水平力，想让转盘反方向转动，乙应沿图中F2（选填“F1”、“F2”、“F3”或“F4”）方向施加一个至少为25N的力，才可能达到目的（假设只有甲、乙两人对转盘施力，忽略其它力对转动的影响）【考点】7R：杠杆的平衡分析法及其应用【难度】中
19、等【分析】观察图，从中找出杠杆的几个要素，再根据杠杆的平衡条件可知，要想得到一个最小的力，应使力臂达到最大，可判断力的方向并结合已知条件计算所施加力的大小【解答】解：读图可知，图中AB相当于杠杆，O为支点，FA可视为动力，阻力施到B点，此时为了使用力最小，应使力臂最长，且所施力的方向应阻碍杠杆的转动，故想让转盘反方向转动，乙应沿图中F2方向施力此时动力的力臂为L1=50cm=0.5m，阻力的力臂L2=40cm=0.4m，由杠杆的平衡条件得，FAL1=F2L2，则F2=25N故答案为：F2；25【点评】通过观察图片，明确杠杆的五要素，再结合杠杆的平衡条件进行计算，是解答此题的关键13物理实验复习
20、时，小美和小丽再探有关杠杆平衡的问题（1）小美先将杠杆调节至水平位置平衡，在左右两侧各挂如图甲所示的钩码后，杠杆的左端下降要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数和悬挂点位置，只需将左侧2个钩码挂到右侧即可（2）小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图乙所示小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡你认为原因是水平位置时动力臂为零杠杆无法平衡（3）他们认为（2）问中拉力是做功的如果水平向右的拉力F大小不变，OA长L，将杠杆从竖直位置拉着转过30的过程中，拉力F做功为FL【考
21、点】7U：探究杠杆的平衡条件实验【难度】中等【分析】（1）根据图甲中左右两侧挂钩码后两边力与力臂的乘积大小，判断杠杆的哪端下降；根据杠杆的平衡条件计算不改变钩码总数和悬挂点位置时，挂钩码情况；（2）分析F作用下其力臂变化情况，根据杠杆的平衡条件找到原因；（3）分析F在杠杆从竖直位置转过30的过程中F水平移动距离，根据W=Fs计算拉力F做的功【解答】解：（1）若每个钩码重为G，杠杆上每格长L，由图甲，左侧力与力臂的乘积：5G4L=20GL，右侧力与力臂的乘积：2G3L=6GL，因为：20GL6GL，所以杠杆左侧下降；如果不改变钩码总数和悬挂点位置，若要杠杆平衡，左侧取下n个钩码挂到右侧，则：（5
22、n）G4L=（2+n）G3L，解得：n=2，即需将左侧2个钩码挂到右侧即可；（2）由图将杠杆左侧的所有钩码拿掉，在A点施加一个始终水平向右的拉力F，当杠杆拉到水平位置时F的力臂通过支点，即力臂为0，根据杠杆的平衡条件所以始终不能平衡；（3）由图杠杆从竖直位置转过30的过程，F水平移动距离为OA长的一半，即L，所以拉力F做的功：W=FL=FL故答案为：（1）左；左侧2个钩码挂到右侧；（2）水平位置时动力臂为零杠杆无法平衡；（3）FL【点评】本题考查杠杆平衡条件实验中出现问题分析和杠杆平衡条件运用，关键是求出杠杆转动30时水平拉力F水平移动距离14在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠
23、杆尺、支架、细线、质量相同的钩码若干（1）将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向左调（2）某同学进行正确的实验操作后，能不能根据图（甲）这一组数据得出探究结论？不能（填“能”或“不能”）理由是实验次数太少，得出的结论具有偶然性（3）如图（甲）所示，杠杆在水平位置平衡如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆左（填“左”或“右”）端将下沉（4）如图（乙）所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，若使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大（选填：“变大”、“变小”或“不变”），其原因是：其力臂变小【考点】7U：探究杠杆的平衡条件实验【难度
24、】中等【分析】（1）调节杠杆两端的平衡螺母，使平衡螺母向上翘的一端移动，使杠杆在水平位置平衡；（2）用实验数据总结实验结论时，要进行多次实验，总结的实验结论才具有普遍性，避免偶然性；（3）用杠杆的平衡条件来判断，力和力臂乘积大的一端，杠杆该端下沉；（4）阻力和阻力臂不变时，弹簧测力计倾斜，动力臂变小，动力变大【解答】解：（1）杠杆右端下沉，左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动；（2）用实验来探究物理规律时，要采用多次实验，用多组实验数据来总结实验结论，实验结论具有普遍性，如果只有一次实验数据，总结的实验结论具有偶然性，所以不能用一次实验数据总结实验结论（3）设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表
25、L，如果在图甲中杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时，杠杆的左端：3G3L=9GL，杠杆的右端：2G4L=8GL，所以杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端的乘积，所以杠杆左端下沉（4）乙图中，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，弹簧测力计向右倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大故答案为：（1）左；（2）不能；实验次数太少，得出的结论具有偶然性；（3）左；（4）变大；其力臂变小【点评】（1）利用杠杆平衡条件，可以求出力或力臂大小，也可以判断杠杆是否平衡，或杠杆的哪端下沉等，杠杆平衡条件应用很广泛；（2）当杠杆处于水平位置平衡时，竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆
26、上，倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上，力臂变小15如图所示，把重为200N的物体匀速提升2m，不计滑轮、绳子的重力及摩擦，所用拉力F为100N，拉力所做的功为400J【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算；EC：功的计算【难度】中等【分析】由图示滑轮组可知，承重绳子的有效股数n=2，由滑轮组公式可以求出拉力大小；由W=Fs可以求出拉力的功【解答】解：由图示滑轮组可知，承重绳子的有效股数n=2，拉力F=100N；绳子自由端移动的距离s=nh=22m=4m，拉力的功W=Fs=100N4m=400J；故答案为：100；400【点评】由图示滑轮组求出承重绳子的股数、应用滑轮组公式及功的计算公式即
27、可正确解题16用两个完全相同的滑轮，分别以图中两种方式将重为G的物体匀速提升相同高度（绳重、摩擦不计），使用甲（选填“甲”或“乙”）滑轮可以改变用力方向，所用拉力F甲大于F乙（选填“大于”“等于”或“小于”，下同），滑轮的机械效率甲大于乙【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算；F4：滑轮（组）的机械效率【难度】中等【分析】（1）动滑轮和定滑轮的使用特点：使用定滑轮不能省力，但能改变动力的方向；使用动滑轮不能改变动力的方向，但能省力（2）利用滑轮来提起重物时，所做的有用功就是克服物体自身重力所做的功；不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重做的功就是额外功，使用定滑轮的机械效率就是100%【解答】解：由定滑轮
28、的使用特点可知：F甲=G，并且可以改变力的方向；F乙=（G动+G），一般情况下，动滑轮重小于物重，因此F甲F乙如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，由=100%可知，定滑轮的机械效率高，所以甲乙故答案为：甲；大于；大于【点评】本题的解题关键是知道使用动滑轮要克服动滑轮重力做功，在有用功相同的情况下，使用动滑轮所做的做功多17如图所示的滑轮组的机械效率是75%，物体重力为150N用滑轮组匀速将物体提升2m，所用拉力F为100N【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算【难度】中
29、等【分析】由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，则s=2h，滑轮组的机械效率=100%=100%=100%=100%，据此求拉力大小【解答】解：由图知，n=2，则s=2h，=100%=100%=100%=100%，则F=100N故答案为：100【点评】本题考查了使用滑轮组拉力的计算，因为不知道动滑轮重力，利用好推导公式F=是本题的关键18如图是农村曾用的舂米工具的结构示意图杆AB可绕O点转动，杆右端均匀柱形物体的长度与杆右侧的OB相等地，杆AB的重力不计，柱形物体较重（1）制作舂米工具时，为了使作用在A点的力F更小，在其它条件相同时，只改变支点O点的位置，应将O点更靠近B（或右）端（2）
30、若作用在A点的动力F方向始终与杆垂直，则杆从水平位置缓慢转动45角的过程中，动力F大小的变化是先增大后变小【考点】7Q：杠杆的动态平衡分析【难度】中等【分析】（1）根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2，动力臂越长、阻力臂越短则越省力（2）已知动力臂和阻力不变，根据杠杆从水平位置缓慢转动45度的过程中阻力臂的变化，再根据杠杆平衡的条件可知动力的变化情况【解答】解：（1）根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2，动力臂越长、阻力臂越短则越省力，所以O点向B点移动时，动力臂增大，阻力臂减小，使用起来越省力（2）在杆从水平位置缓慢转动45角过程中，动力F的方向始终与杆垂直，故动力臂不变阻力臂先增大后变
31、小，由杠杆平衡可知，动力F先增大后变小故答案为：（1）B（或右）；（2）先增大后变小【点评】此题考查了有关杠杆平衡条件的应用，要熟练掌握杠杆平衡条件特别是在动态变化的题目中，要分析力的大小和力臂的大小变化情况三、作图题（共8分）19如图是静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图，O是轮子的转轴，O是箱体的重心以O为支点，画出力F的力臂和箱体所受重力的示意图【考点】7P：力臂的画法；7B：重力示意图【难度】中等【分析】根据支点是轮子轴心点O，力臂L是支点到力F的作用线的距离重力的方向总是向下的，来解答此题【解答】解：过O点作F的垂线即为F的力臂，过O作竖直向下的作用力G即为箱体所受重力如图所示 【点
32、评】画力的示意图要重点把握两个要素：力的方向；力的作用点此题中要分清支点O和箱体的重心O，二者不能混为一谈四实验探究题（共9分）20如图1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左（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量力臂（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
33、=阻力阻力臂（或F1L1=F2L2）他这样得出的结论是否合理？不合理；为什么？结论具有偶然性（结论没有普遍性）（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2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：杠杆自重的影响【考点】7U：探究杠杆的平衡条件实验【难度】中等【分析】（1）杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点右侧，调节平衡螺母应使杠杆重心左移，这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠
34、杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来（2）实验时，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律（3）图2中，支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响【解答】解：（1）杠杆重心左移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来（2）杠杆的平衡条件是：动力动力臂=阻力阻力臂（或F1L1=F2L2），只通过一次测量，数据具有偶然
35、性，不具备普遍性（3）图2中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大故答案为：（1）左、水平、力臂；（2）动力动力臂=阻力阻力臂（或F1L1=F2L2）、不合理、结论具有偶然性（结论没有普遍性）；（3）杠杆自重的影响【点评】（1）杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡；（2）初中物理实验进行多次测量有些是为了求平均值，使测得的数据更准确，有些是为了寻找普遍规律，探究杠杆平衡的条件多次测量就是为了寻找普遍规律五、解答题（共9分）21如图所示，小明用滑轮组将重为500N的
36、物体在10s内匀速提升了1.5m每个滑轮的重相等，均为20N，不计绳重及摩擦求：（1）小明受到地面的摩擦力（2）小明做功的功率（3）滑轮组的机械效率【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算；F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算【难度】中等【分析】（1）以下面动滑轮为研究对象，利用F=（G物+G动）求出F1的大小，以上面动滑轮为研究对象，利用F=（F1+G动）求出F2的大小，小明受向左的绳子拉力F2和地面的摩擦力f而处于静止状态，利用二力平衡条件求出小明受到地面的摩擦力；（2）以下面动滑轮为研究对象，利用s=2h求出拉力为F1段绳子运动的距离，以上面动滑轮为研究对象，再根据s=2h求出拉力为F
37、2段绳子运动的距离，利用P=求出小明做功的功率；（3）根据=100%=100%求出滑轮组的机械效率【解答】解：（1）以下面动滑轮为研究对象可得，F1的大小：F1=（G物+G动）=（500N+20N）=260N，以上面动滑轮为研究对象，F2的大小：F2=（F1+G动）=（260N+20N）=140N，因小明受向左的绳子拉力F2和地面的摩擦力f而处于静止状态，所以，f=F2=140N；（2）以下面动滑轮为研究对象，则F1段绳子运动的距离：s1=2h=21.5m=3m，以上面动滑轮为研究对象，则F2段绳子运动的距离：s2=2s1=23m=6m，小明做功的功率：P=84W；（3）滑轮组的机械效率：=100%=100%=100%89.3%答：（1）小明受到地面的摩擦力为140N；（2）小明做功的功率为84W；（3）滑轮组的机械效率为89.3%【点评】本题考查了摩擦力、功率、机械效率的计算，明确两个动滑轮之间的关系是解题的关键
