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【巩固练习】一、选择1.当你用手掌托住一只铁球并绕腕关节向上转动时，手就是一个杠杆、球压在掌心上的力是阻力，腕关节是支点，通过前臂中的伸、屈肌的伸、缩产生动力，使托住球的手向上转动（如图）。那么，人体上的这个杠杆应该是（）A.省力杠杆B.省距离杠杆C.既省力又省距离的杠杆D.既不省力也不省距离的杠杆2.汶川大地震中，巨大的石头挡住了救援车辆的通路，救援人员用撬棍将石头撬开．如果在撬棍a端分别沿如图所示三个方向用力，其中最省力的是（）A．沿F1方向B．沿F2方向C．沿F3方向D．三个方向所用力一样大3.如图，杠杆在水平位置平衡，若在杠杆两端各取掉相同质量的物体，则：（）A.杠杆左端下降；把支点向左移动，可使杠杆平衡B.杠杆左端下降；把支点向右移动，可使杠杆平衡C.杠杆右端下降；把支点向左移动，可使杠杆平衡D.杠杆右端下降；把支点向右移动，可使杠杆平衡4.用下图所示的简单机械，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)()5.如图所示，甲、乙两滑轮组，它们吊起的重物都是G，滑轮重量及摩擦不计，当重物匀速上升时，两滑轮组绳端拉力分别为F甲、F乙，那么F甲:F乙是（）A.1:1B.2:3C.3:2D.1:36.（2015秋•淮阴区月考）如图所示，在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中，要使调好的杠杆在水平位置平衡，应在B处悬挂的钩码的个数是（）A．1个B．2个C．3个D．6个7.下列说法中，正确的是（）A.机械的功率越大，做的功越多B.抽水机的功率越大，抽的水越多C.机械的功率越小，效率越低D.机械的功率越小，做功越慢8.一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比()A.有用功减少，总功减少B．有用功增加，总功增加C.有用功不变，总功不变D．有用功不变，总功减少9.如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2。若不计绳重与摩擦，则（）A．W1=W2，η1=η2B．W1=W2，η1＜η2C．W1＜W2，η1＞η2D．W1＞W2，η1＜η210.利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端．已知斜面的长是5m，高是2m，拉力为F=50N，则该装置的机械效率为（）A．40%B．50%C．80%D．100%二、填空11.杠杆工作时都会绕一个固定点转动，这个固定点叫做杠杆的________，使杠杆转动的力叫做________，阻碍杠杆转动的力叫做________。从支点到力的作用线的________叫力臂。12.（2016•平南县一模）杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用，有时人们使用动力臂比阻力臂长的杠杆是为了________；有时却要使用费力杠杆，那又是为了________．下列工具中①天平、②扳手、③镊子、④羊角锤、⑤裁衣剪刀、⑥瓶盖起子、⑦筷子、⑧钓鱼杆等都是简单机械，其中属于省力杠杆的是________。（填序号）13.如图所示，某人将重为150N的物体匀速提起，在2s内绳的自由端移动了6m，则重物上升的速度为m/s，若拉绳的力为60N，则动滑轮重为N。（不计绳重和摩擦）14.小明通过仔细观察，发现简单机械在生活中有很多实际应用，如：指甲钳、剪刀、钥匙等。将如图所示的钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙就相当于一个（选填“杠杆”、“滑轮”或“轮轴”），属于（选填“省力”或“费力”）机械。15.如图所示，用平行于斜面的拉力F，将重为2N的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F为N；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F为N。16.如图所示，小刚站在高台上通过滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。假设在拉绳子的过程中，小刚对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上，不计绳重和摩擦。已知小刚的质量为50Kg，物体A的质量为54Kg，物体B的质量为84Kg，动滑轮的质量为6Kg。当提升物体A时，滑轮组的机械效率为，此时小刚对高台的压力是N；当提升物体B时，小刚拉力做功的功率为180W，则物体B上升的速度为m/s。（g取10N/Kg）三、实验探究17.物理实验小组的同学，利用如图所示的装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件。（1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）移动，将杠杆调在水平位置的目的是为了方便测量。（2）实验中测得的数据如表所示，表格中漏填的数据为N。测量序号动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm①120210②2151.520③3515（3）有的同学按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中（填字母）。A．没有改变力的大小B．没有改变力的方向C．没有改变力的作用点D．实验次数较少，结论具有偶然性18.（2016春•杨浦区期中）某同学研究动滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果（不计滑轮的重力和摩擦），然后归纳得出初步结论。（1）比较A图和B图可知：，（2）比较B图和C图可知：。四、计算19.水平地面上有一个重为5000N的箱子，现用起重机把箱子吊到3m高的位置，所用时间为10s，起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上的，如图所示，钢丝绳上的拉力为3000N。求：（1）起重机起吊该箱子的机械效率是多少？（2）钢丝绳上拉力的功率是多少？20.如图所示，现将一重G1=8100N的实心铝块在水中匀速上提h=2m（未露出水面），已知每个滑轮重G2=900N，不计绳重和各种摩擦，不计水的阻力。已知铝的密度ρ铝=2.7×103kg/m3，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg．求：（1）滑轮组的机械效率多大？（2）若绳端拉力的功率为P=540W，则铝块上升的速度为多大？【答案与解析】一、选择1.【答案】B【解析】手是一个杠杆时，如图所示：支点O在腕关节处；球压在掌心上的力是阻力F2，方向竖直向下；过支点作阻力F2的垂线得到的线段即为阻力臂L2；前臂中的屈肌收缩产生的动力F1，方向水平向右；过支点作动力F1的垂线得到的线段即为动力臂L1；由图可知：阻力臂很明显大于动力臂。所以是费力杠杆，费力杠杆的特点是：省距离。2.【答案】B【解析】如图，分别作出三个力的力臂，发现F2的力臂l2最长，所以F2就是最小的力。故选B。3.【答案】D【解析】原来水平平衡：1122GLGL去掉相同质量的物体后，杠杆左边：11()GGL；杠杆右边22()GGL；因为12LL所以12GLGL，则：1122()()GGLGGL，所以杠杆右端下降；把支点向右移动，可使杠杆平衡。4.【答案】B【解析】选项A和B中各是一个杠杆，其中A图中的杠杆的动方臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，故F1＜G；而B图中的杠杆是一个费力杠杆，故F2＞G；选项C中是一个定滑轮，定滑轮不省力，故F3＝G；选项D中是一个动滑轮，可以省一半的力，故F4＜G。综上所述，F2最大。5.【答案】B【解析】根据滑轮组省力知识，依题:。6.【答案】D【解析】设每个钩码的重力是G，杠杆每格的长度是L，由图示可知，动力F动=4G，动力臂L动=3L，阻力臂L阻=2L，由杠杆平衡条件得：F动×L动=F阻×L阻，即4G×3L=F阻×2L，解得F阻=6G，则在B处应挂6个钩码，故选D。7.【答案】D【解析】功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；功率大做功不一定多，所以AB错误，D项正确；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功，故功率和机械效率是两个不同也没有直接联系的物理量，C错。8.【答案】D9.【答案】C【解析】因为小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，所以两种情况的有用功相同；当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高。又因乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低，即W1＜W2，η1＞η2，所以C选项正确。10.【答案】A【解析】有用功1002200WGhNmJ有；总功：5025500WFsNmJ总；机械效率：20040%500WJWJ有总。二、填空11.【答案】支点；动力；阻力；距离12.【答案】省力；省距离；②④⑥【解析】人们使用动力臂比阻力臂长的杠杆是为了省力；有时却要使用费力杠杆，那又是为了省距离；①天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；②扳手、④羊角锤、⑥瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；③镊子、⑤裁衣剪刀、⑦筷子、⑧钓鱼杆在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆,故答案为：省力；省距离；②④⑥。13.【答案】1；30【解析】（1）由图知，n=3，则3sh，重物升高：6233smhm，重物上升的速度：21/2smvmsts。（2）因为：nFGG动物，所以动滑轮重：3=36015030GFGNNN动物。14.【答案】轮轴；省力【解析】钥匙在使用时绕中心轴转动，所以属于轮轴，轮轴是杠杆的一种变形；其轮半径和轴半径分别为动力臂和阻力臂，因为动力臂大于阻力臂，所以轮轴是一种省力杠杆。15.【答案】（1）1（2）1.25【解析】（1）如果直接把物体提升0.2m，需要做功：20.20.4WGhNmJ手，使用斜面做的功：WFs机；不考虑摩擦有用功等于总功，即：WW手机，则拉力：0.410.4WJFNsm手。（2）直接把物体提升0.2m所做的功为有用功：20.20.4WGhNmJ有，机械效率：80%WW有总，得总功0.40.580%WJWJ有总；则拉力：0.51.250.4WJFNsJ总。16.【答案】90%；700；0.2【解析】（1）已知：54Amkg，6mkg轮，g=10N/Kg，物体A的重力为：5410/540AAGmgkgNkgN，动滑轮的重力为：610/60GmgkgNkgN轮轮，从图可知，该滑轮组有3段绳子吊着物体，所以提升物体A时小刚对绳子的拉力为：11(54060)20033AAFGGNNN轮（），则提升物体A时，滑轮组的机械效率为：54090%33200AAWGNWFN有总。（2）此时小刚受竖直向上的支持力和竖直向下的重力和拉力，则小刚对高台的压力等于他的体重加上绳子对他的拉力，而50mkg人，则小刚的重力为：5010/5400GmgkgNkgN人人，所以小刚对高台的压力为：500200700AFGFNNN压人。（3））物体B的重力为：8410/840BBGmgkgNkgN，则提升物体B时小刚对绳子的拉力为：11(84060)30033ABFGGNNN轮（），而拉力做功的功率为180WWPFvt，拉力上升的速度为：180W0.6/300NPvmsF，则物体B上升的速度为：110.6/0.2/33vvmsms物。三、实验探究17.【答案】（1）右；力臂；（2）1；（3）B【解析】（1）杠杆重心左移应将平衡螺母向右调节，直至重心移到支点处；由于力臂是支点到力的作用线的垂直距离，调节杠杆在水平位置平衡时，可以方便的读出力臂；（2）第三组的阻力为112235115FLNcmFNLcm；（3）“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向。故选项A、C、D错误，选项B正确。18.【答案】（1）使用动滑轮省一半力；（2）使用动滑轮费一倍距离。【解析】A图是显示直接用手提起两个钩码用的力，测力计指针指在0.4n处，B图是显示使用动滑轮提起两个钩码用的力，测力计指针指在0.2N处，所以说明使用动滑轮可以省一半力