初二物理下学期第十二章简单机械单元专项训练学能测试试卷
一、选择题
1．如图，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则（）
A．拉力做的总功为4.8J B．斜面的机械效率为90%
C．斜面上物体受到的摩擦力为5N D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s
2．用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计．则
A．手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙
B．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙
C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙
D．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙
3．要用30N的力刚好提起40N的物体，若不计机械本身重力和摩擦，则下列简单机械可以采用的是（）
A．一个定滑轮
B．杠杆
C．一个动滑轮
D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
4．材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端，O为支点（OA＜OB），如图所示，杠杆处于平衡状态．如果将甲、乙物体（不溶于水）浸没于水中，杠杆将会
A ．A 端下沉
B ．B 端下沉
C ．仍保持平衡
D ．无法确定
5．如图人们用木棒撬石块，在 C 点沿不同方向施加作用力 F 1 或 F 2 或 F 3 ，这三个力的大小
关（ ）
A ．123F F F ==
B ．123F F F >>
C ．123F F F <<
D ．无 法 判断
6．初中物理中我们用斜面做过多次探究实验，如图所示，以下分析正确的是
A ．图甲是利用斜面“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关；
B ．图乙是利用斜面”测定斜面的机械效率；
C ．图丙是探究动能大小与哪些因素有关；
D ．如图乙木块B 中，B 木块的重力和木板对B 的支持力是一对平衡力
7．用4只完全相同的滑轮和2根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳的自由端用大小分别为F 1和F 2的拉力，将同一重物在相同的时间内，匀速提升相同的高度，两滑轮组绳子的自由端移动的速度分别为v 1和v 2．若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是
A ．甲乙滑轮组绳子自由端移动的距离相同
B ．F 1大于F 2
C ．v 1大于v 2
D ．F 1和F 2做的功不相等
8．如图所示，在水平拉力F 的作用下重100 N 的物体A ，沿水平桌面做匀速直线运动，弹
簧测力计B的示数为10 N，则拉力F的大小及物体A与水平桌面的摩擦力大小分别为( )
A．200 N，10 N B．200 N，20 N
C．20 N，10 N D．20 N，20 N
9．如图，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=W2η1=η2 B．W1＜W2η1＜η2 C．W1＞W2η1＞η2 D．W1＜W2η1＞η2
10．如图所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆
A．始终是省力杠杆B．始终是费力杠杆
C．先是省力的，后是费力的D．先是费力的，后是省力的
二、填空题
11．如图所示，小超同学用滑轮组匀速提升重200N的物体，若每个滑轮均重10N，绳重和摩擦忽略不计，则他对绳子的拉力是_____N。如果小超同学体重500N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为_____N。
12．如图所示为探究滑轮组作用的实验装置，每个钩码重2N。实验时要竖直向上匀速直线拉动弹簧测力计，拉力大小如图所示，则动滑轮重为______N，将弹簧测力计向上移动
30cm，则钩码上升的高度为______cm。（不计一切摩擦及绳重）
13．如图，把物体A放在水平板OB的正中央，用一不变的力F将板的B端匀速地慢慢抬高（O端不动），设A相对平板静止，则A对板的压力将__________，A与B之间的摩擦力将___________，F对O点的力矩将_____________．
14．如图所示，OA是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆A端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且AB⊥OB。则线段_____（选填“AB”、“OB”或“OA”）表示力F 的力臂。现在OA的中点挂一重力为20N的重物，力F保持水平方向不变，不计OA的质量及轴O处的摩擦。如果OA与水平面成45°角静止，则F﹦____N；如果在力F的作用下OA从图示位置缓慢转动到竖直位置，则力F______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
15．如图所示，不计绳子、滑轮的重力及它们之间的摩擦，当用大小为10N的拉力F拉重50N的物体时，物体恰好以v=2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，此时物体受到水平面的摩擦力为________N，拉力F的功率为________W；将拉力F增大为20N时，物体受到水平面的摩擦力将________（选填“增大”、“减小”或“保持不变”）。
16．如图，小明在用动滑轮（不计绳重和摩擦）匀速提升不同重物时，记录下了在绳子自由端使用的拉力F与对应所提升的物体重力G，如表：
分析表中数据可知，拉力F与重力G的关系式是：F=________；动滑轮重为________N；随着物重的增加，动滑轮的机械效率变________．
17．如图所示，物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下，沿水平面以2m/s的速度做匀速
直线运动，此时物体A所受的摩擦力是20N，如果滑轮、绳子所受重力及滑轮与轴的摩擦均不计，则拉力F的大小为___________N；拉力F做功的功率为___________W。
18．用如图所示滑轮组拉着一重为 90N 的物体匀速前进了 0.2m，若物体与地面的摩擦力是物体重力的 0.1 倍，则木块克服摩擦所做的功为___________J。如果小勇对绳的拉力
F=4N，则该滑轮组的机械效率为___________%。
19．如图长2m的粗细和密度都均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑滑环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开O 点的距离S的关系如图所示，则杆重________ N；当滑环滑到图中A点时，金属杆是一个________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）.
20．如图所示，用滑轮组将钩码匀速向上提起20cm，则绳端移动的距离是
___________cm；若不计绳重与摩擦，只适当增加钩码的重力，该滑轮组的机械效率会
___________（选填“变大”或“变小”)。
三、实验题
21．小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如表所示：
次数钩码所受
的重力
/N
G
钩码提升
的高度
/m
h
拉力
/N
F
绳端移动的
距离/m
s
机械效率η
1 1.00.10.80.431.25%
2 1.00.20.80.831.25%
3 2.00.1 1.20.441.67%
4 3.00.1 1.5
(1)根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s=__m，机械效率η=__。
(2)通过比较1、3和4三次实验数据得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越__。
(3)以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是__
A．动滑轮的重力
B．绳子与滑轮之间的摩擦
C．物体上升的高度
D．被提升的物体的重力
22．在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
（1）在测量时，使杠杆在水平位置保持平衡，其目的是为了_________________。
（2）若在杠杆两边挂上钩码后发现杠杆不平衡，则应该___________________________。（3）如表为某同学所设计的实验方案和实验记录.
实验序号实验方案
动力
（牛）
动力臂
（米）
阻力
（牛）
阻力臂
（米）
1挂等量的钩码，分别作为动力和阻
力.
20.0520.05
2挂不等量的钩码，分别作为动力和
阻力.
40.0360.02
3挂钩码、用弹簧测力计拉，分别作
为动力和阻力.
30.02 1.50.04
4挂钩码、用弹簧测力计拉，分别作
为动力和阻力.
5.80.0450.04
a、该同学设计多种实验方案的目的是_____________________
b、实验序号4的数据显然发生错误，若记录无误，则错误的原因可能是____________（4）该同学在学习了机械功后，认为力×力臂的单位恰好是“牛×米”，那么就可以将“力×力臂”的单位合写成“焦”.你认为该同学的认识是____________的（选填“正确”或“错误”）. 23．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如表:
(1)在表中的空格处填上适当的数据___________.(机械效率用百分数表示，保留一位小数)
(2)在实验操作中应竖直向上_________拉动弹簧测力计.
(3)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组，_________可以提高滑轮组的机械效率.
(4)滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关，请你作出恰当的猜想:滑轮组的机械效率与____________有关 (写出一种影响因素即可).
24．探究杠杆的平衡条件
【提出问题】如图所示，是一种常见的杆秤．此时处于水平位置平衡．
发现一：小明在左侧挂钩上增加物体，可观察到提纽左侧下沉．他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的来实现；
发现二；接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡。说明通过改变的长短也可以改变杠杆的平衡．
那么，杠杆在满足什么条件时才平衡呢?
【制定计划与设计实验】
实验前，轻质杠杆处于如图所示的状态，使用时，首先应将杠杆的平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，使杠杆处于水平位置平衡，这样做的好处是
【实验结论】
如图所示，他们进行了三次实验，对实验数据进行分析，得出杠杆的平衡条件是，
【拓展应用】如图所示，是用手托起重物的示意图，图中前臂可以看作是一个杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），此杠杆的支点是图中的点，假如托起6N的重物，请你根据图21所示，估算出手臂要用的动力大约是 N
25．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，小明用如下的装置进行实验（杠杆自重忽略不计）：
(1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，如图甲所示，此时杠杆______（填“是”或“否”）处于平衡状态。为了让杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节；
(2)实验时，在杠杆两边挂不同数量的钩码并移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，如图乙所示，目的是______；
(3)小明调节杠杆平衡后，通过加挂钩码分别改变F1和F2，做了图乙的实验，并测出对应的力臂l1和l2，记录了如表中所示的实验数据。（每个钩码重0.5N）
次数F1/N l1/cm F2/N l2/cm
10.520110
211025
3 1.510115
×阻力作用点到支点的距离”。下列能帮助他得出正确结论的操作是（_______）
A．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向下拉 B．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向上拉
C．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向上拉 D．增减钩码个数，再多次实验使结论更具普遍性
四、计算题
26．如图所示，站在地面上的工人师傅利用滑轮组提升重为900N物体，10秒内物体匀速
上升的高度为1m ，工人师傅的拉力F 为400N ，不计摩擦和绳重。求： (1)10s 内做的有用功； (2)拉力F 的功率； (3)滑轮组的机械效率；
(4)若工人师傅的重力为700N ，双脚与地面的接触面积为500cm 2，匀速提升重为1200N 的重物时（如图所示），工人师傅对地面的压强。
27．如图所示，轻质杠杆 AD 放在钢制水平凹槽 BC 中，杠杆 AD 能以 B 点或 C 点为支点在水平面内转动。AB =2BC =2CD =0.4m ， D 端挂有一重物，现在A 点施加一个竖直向下力 F ， 使得杠杆保持水平平衡。求：
①重物为 10 牛，能保持杠杆水平平衡的最大力 F 。 ②若重物为 6 牛，能保持杠杆水平平衡的最小值 F 。
③若施加在杠杆上的力 F 在某一范围内变化，能使得杠杆保持水平平衡，且这个范围内的力最大变化量12N F ?=， 求重物的重力 G 。
28．水的沸点与水面上方气体的压强有关，气体压强越大水的沸点越高。下面给出了水面上方气体的压强与沸点的关系。技术员利用这一关系，设计了如下图所示的锅炉水温控制装置。图中OC 为一可绕O 点旋转的杠杆（质量不计），在横杆上的B 点下方连接着阀门S （阀门自身重力不计），阀门的底面积为6cm 2，OB 长度为20cm ，横杆上A 点处挂着重物G ，OA 长度为60cm 。对水加热时，随着水温的升高，水面上方气体压强增大。当压强增大到一定程度时，阀门S 被顶开，使锅炉内气体压强减小，水开始沸腾。当重物G 挂在不同位置时，锅炉内水面上方气体压强可达到的最大值不同，从而控制锅炉内的水的最高温度。
压强（帕）
1.0×105 1.4×105
2.0×105 2.7×105
沸点（℃）100110120130
（1）当锅炉内水的温度达到120℃沸腾时，锅炉内气体的压强是多少？
（2）当大气压为1.0×105Pa时，将G挂在A位置，锅炉内水沸腾时的温度为120℃，求此时阀门底部受到的气体向上的压力和上部受到的大气压力的差值是多少？（计算时可认为阀门上、下底面积相等）
（3）当外界大气压强为1.0×105Pa时，要使锅炉内水的温度达到110℃时沸腾，应将G挂在离O点多远处？
29．如图所示，实心物体A漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A，使A向下运动。已知A的体积为1m3，密度为0.5×103kg/m3。动滑轮重为1×103N，电动机工作时拉绳子的功率为1.2×103W且保持不变，不计绳重、摩擦和水的阻力，求：
(1)A的重力；
(2)A浸没在水中受到的浮力；
(3)A向下运动的最小速度；
(4)A向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值。
30．用如图所示的滑轮组提升水中的物体A，A的体积为0.03m3，重为720N．当物体A离开水面后，在匀速竖直提升物体A的过程中，滑轮组的机械效率为90%；物体A上升的速度为0.1m/s，卷扬机拉力的功率为P．不计绳重和滑轮与轴的摩擦，g取10N/kg．求：
（1）物体A浸没在水中时受到的浮力F浮；
（2）动滑轮重G动；
（3）卷扬机拉力的功率P．
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一、选择题
1．D 解析：D 【详解】 拉力做的总功为
s 5N 1.2m 6J W F ==?=总
故 A 选项错误； 有用功为
==16N 0.3m=4.8J W Gh ?有
斜面的机械效率为
4.8J
=
=80%6J
W W η=
有总
故B 选项错误；
C ．斜面上物体受到的摩擦力做的功为
=-=6J-4.8J=1.2J W W W 额总有
斜面上物体受到的摩擦力的大小为
1.2J
=
=1N 1.2m
W f s
=
额 故C 选项错误；
D ．根据P Fv =，物体由斜面底端运动到顶端的速度为
3W =
=0.6m/s 5N P v F = 物体由斜面底端运动到顶端用时
1.2m =2s 0.6m/s
s t v =
= 故D 选项正确。
2．D
解析：D 【详解】
由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力：F
甲
＞F 乙；两幅图中的W 有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑
轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式W W η=有
总
可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小； 所以选D ．
3．B
【详解】
A ．定滑轮不能省力，只能改变力的方向，故A 不符合题意；
B ．根据杠杆的平衡条件得
1230N 40N L L ?=?
所以12:4:3L L =时可以满足条件，故B 符合题意；
C ．如果不计机械自身重力和摩擦，动滑轮可以省一半力，此时的拉力应为20N ，故C 不符合题意；
D ．使用滑轮组时通过承担物重绳子的段数至少为2段，如果不计机械自身重力和摩擦，
F 最大为物重
G 的二分之一，即拉力最大为20N ，不可能达到30N ，故D 不符合题意。 故选B 。
4．C
解析：C 【详解】
由题知，甲．乙两物体的密度相同，OA ＜OB ，即甲的力臂要小于乙的力臂： 根据杠杆的平衡条件可知，G l G l ??甲甲甲乙＝ 即：gV l gV l ρρ甲甲乙乙＝ 所以：V l V l 甲甲乙乙＝
如果将甲．乙物体（不溶于水）浸没于水中，此时甲乙都要受到浮力的作用，根据阿基米德原理可知，甲乙受到的浮力分别为：
F gV ρ甲浮甲水＝ F gV ρ乙浮乙水＝
此时左边拉力与力臂的乘积为：
G gV l G l gV l ρρ???甲甲甲甲甲甲甲水水（﹣）＝﹣① 此时右边拉力与力臂的乘积为：
G gV l G L gV l ρρ???乙乙乙乙乙乙乙水水（﹣）＝﹣② 由于V l V l 甲甲乙乙＝
所以：gV l gV l ρρ??甲甲乙乙水水＝
则由①②两式可知，此时左右两边拉力与力臂的乘积相同，则杠杆仍然会保持平衡，故C 正确，ABD 错误．
5．B
解析：B 【详解】
以B 点为支点，在C 点用F 1或者F 2向下撬，从图中可以看出，F 1的力臂小于F 2的力臂，在阻力和阻力臂一定时，根据杠杆的平衡条件可得，F 1 > F 2；若以A 点为支点，相比以B 点为支点来说，动力臂变长，阻力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，F 3 < F 2，所以这三个力的大小关系是123F F F >>；故A 、C 、D 不符合题意，B 符合题意。
6．D
解析：D 【解析】 【分析】
（1）小车从同一高度滑下，小车在到达水平面时的初速度相同，研究阻力对物体运动的影响；
（2）小球推动木块移动，是研究影响动能的大小的实验； （3）研究机械效率时，用测力计拉着物体上升到顶端；
（4）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。 【详解】
A 、图甲中小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下，这样小车在到达水平面时的初速度相同；是研究阻力对物体运动的影响的实验装置，故A 错误；
B 、图乙中通过小球推动木块移动的距离远近来反应小球动能的大小，是探究动能大小与哪些因素有关的实验，故B 错误；
C 、图丙中测量出斜面的长度和高度，物体的重力和沿斜面的拉力，可以测定斜面的机械效率，故C 错误；
D 、图乙中，木块B 在水平面上，受到的重力与木板对木块的支持力，二力作用在同一的物体上，大小相等，作用在同一直线上，方向相反，是一对平衡力；故D 正确。 故选：D 。
7．B
解析：B 【解析】
A. 如图，甲滑轮组由两段绳子承担物重，则F 1移动的距离为：12s h =；
乙滑轮组由三段绳子承担物重，则F 2移动的距离为：23s h =，所以21s s >，故A 错误； B. 在不计绳重和摩擦时，()112F G G =+物动；()21
3
F G G =+物动， 所以F 1大于F 2，故B 正确；
C. 在相同的时间内，匀速提升相同的高度，由于21s s >，根据s
v t
=得，v 1小于v 2，故C 错误；
D. 在不计绳重和摩擦时，F 1和F 2做的功都为：()
W G G h =+物动，即做功相等，故D 错误； 故选B ．
8．C
解析：C
【解析】如图所示，弹簧测力计B 示数为10N ，通过滑轮拉动物体A 相当于定滑轮，A 受到拉力也为10N ；A 做匀速直线运动，所以物体A 与水平桌面的摩擦力与A 受到拉力是一
对平衡力，摩擦力大小为10N ；
向右的拉力F 与向左的两段绳子的拉力平衡，所以拉力为： 210N 20N F =?= 点睛：重点是滑轮受力情况的分析，对于单个滑轮来说，使用时处于平衡状态，绕绳子一侧的两段绳子的两个力的和等于另一侧的拉力。
9．D
解析：D
【解析】（1）因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从地面提到二楼，所以两种情况的有用功相同；
（2）当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；
又因为乙是动滑轮，乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功，利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低．即W 1＜W 2，η1＞η2． 故选D ．
【点睛】此题主要考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小。
10．C
解析：C 【详解】
由图可知动力F 1的力臂始终保持不变，物体的重力G 始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在L 2＜L 1之前杠杆是省力杠杆，在L 2＞L 1之后，杠杆变为费力杠杆．
二、填空题
11．990 【详解】
[1]承担物重的绳子段数为n=2，他对绳子的拉力
[2]小超同学能对绳子施加的最大拉力等于他的体重500N ，所以最大物重为
解析：990 【详解】
[1]承担物重的绳子段数为n =2，他对绳子的拉力
+200N+10N
=105N 2
G G F n =
=动 [2]小超同学能对绳子施加的最大拉力等于他的体重500N ，所以最大物重为
max max 2500N-10N=990N G nF G =-=?动
12．2 10 【分析】
(1)实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；
在进行测量工具的读数时，要先认清分度值；
(2)不计绳重和摩擦，利用F=(G+G轮)求动滑轮
解析：2 10
【分析】
(1)实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；在进行测量工具的读数时，要先认清分度值；
(2)不计绳重和摩擦，利用F=1
3
(G+G轮)求动滑轮的重力；
(3)由图可知，该滑轮组绳子的段数为n=3，根据s=nh可以判断出钩码上升的高度。【详解】
[1]弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小是2.4N。
不计绳重和摩擦，根据F=1
n
(G+G轮)可得，动滑轮的重力
G轮=3F-G=3×2.4N-6N=1.2N
[2]由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，则由s=3h得，钩码上升的高度
h=1
3
s=
1
3
×30cm=10cm
13．减小增大减小
【详解】
[1][2]物体m受重力、支持力和静摩擦力；由平衡条件得：支持力N=mgcos
①，静摩擦力f=mgsin ②，在平板绕接地点转动过程中，角逐渐增
解析：减小增大减小
【详解】
[1][2]物体m受重力、支持力和静摩擦力；由平衡条件得：支持力N=mg cosθ①，静摩擦力f=mg sinθ②，在平板绕接地点转动过程中，角θ逐渐增大，则支持力N减小，由牛顿第三定律可知，物体m对平板的压力N′=N=mg cosθ减小，摩擦力f=mg sinθ增大；[3]设m到接地点的距离为l，支持力的力臂等于l，对物体和平板整体而言，总重力要使板顺时针转动，拉力要使板逆时针转动，根据力矩平衡条件，有
F?L cosθ=MgL2cosθ+mgl cosθ③
其中：L为板长，则F的力矩：
MF=F?L cosθ=MgL2cosθ+mglcosθ
可见，随着θ的增大，cosθ减小，MgL2cosθ+mgl cosθ减小，则MF减小，即F对O点的力矩将减小．
14．OB 10 减小
【解析】
【详解】
第一空．因为力与力臂垂直，因此线段OB表示力F的力臂；
第二空．在OA的中点挂一重力为20N的重物，重力方向竖直向下，因为阻力臂
垂直于阻力作
解析：OB 10 减小
【解析】 【详解】
第一空．因为力与力臂垂直，因此线段OB 表示力F 的力臂；
第二空．在OA 的中点挂一重力为20N 的重物，重力方向竖直向下，因为阻力臂垂直于阻力作用线，OA 与水平面成45°角静止，因此阻力臂的长度为
1
2
OB ，由杠杆平衡条件1122Fl F l =可得：
12
F OB
G OB ?=?
即
11
×20N =10N 22
F G ==；
第三空．OA 从图示位置缓慢转动到竖直位置的过程中，动力F 方向不变，动力臂变长，阻力臂变短，阻力不变，由杠杆平衡条件1122Fl F l =可得力F 减小。
15．40 不变 【分析】
使用动滑轮可以省一半力； 物体匀速运动，受平衡力，平衡力大小相等，判断出摩擦力根据绳子段数判断出绳子的速度； 根据算出拉力F 的功率；影响摩擦力的因素：压力和接触面
解析：40 不变 【分析】
使用动滑轮可以省一半力； 物体匀速运动，受平衡力，平衡力大小相等，判断出摩擦力根据绳子段数判断出绳子的速度； 根据W Fs
P Fv t t
===算出拉力F 的功率；影响摩擦力的因素：压力和接触面的粗糙程度。 【详解】
[1]因为使用动滑轮可以省一半力，所以拉物体的力为
2210N 20N F F '==?=
物体做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力和摩擦力一对平衡力，大小相等，则
20N f F ='=
[2]由图知有2段绳子拉着物体，则有
222m/s 4m/s v v ==?=绳物
则拉力F 的功率为
10N 4m/s=40W p Fv ==?绳
[3]将拉力F 增大为20N 时，物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度都不变，所以受到水
平面的摩擦力不变。 【点睛】
本题考查了动滑轮的使用、平衡条件的应用、功率的计算、影响摩擦力的因素等知识，要牢记影响滑动摩擦力的两个因素，当两个因素都不变时，摩擦力的大小不变，与其它因素无关。
16．F=1/2（G+0.4N ） 0.4 大 【解析】
不计绳重和摩擦时，动滑轮省一半力，即， 从表格中选任一数据代入得：，解得：， 所以拉力F 与重力G 的关系式是：； 机械效率为有用功
解析：F=1/2（G+0.4N ） 0.4 大 【解析】
不计绳重和摩擦时，动滑轮省一半力，即()1
2F G G =+物
滑轮， 从表格中选任一数据代入得：()1
0.7N 1N 2
G =
+滑轮，解得：=0.4N G 滑轮， 所以拉力F 与重力G 的关系式是：()1
0.4N 2F G 物
=
+； 机械效率为有用功与总功的比．要提高机械效率，可以减小做功过程中的额外功或增大有用功．所以随着物重的增加，有用功增加，而额外功不变，则动滑轮的机械效率变大． 点睛：重点是动滑轮省一半力的应用和机械效率的判断，当一次做功中有用功增大时，或额外功减小时，有用功与总功的比都会增大，即机械效率增大．
17．40
【解析】物体移动的速度：v 物=2m/s ，
由图知，n=2，拉力移动的速度：v=2v 物=2×2m/s=4m/s， 因为物体匀速直线运动，所以动滑轮对物体的拉力：F 拉=f=20N ， 因为滑轮和绳的
解析：40
【解析】物体移动的速度：v 物=2m/s ，
由图知，n =2，拉力移动的速度：v =2v 物=2×2m/s=4m/s， 因为物体匀速直线运动，所以动滑轮对物体的拉力：F 拉=f =20N ， 因为滑轮和绳的重力及滑轮的摩擦忽略不计， 所以水平拉力：．
拉力的功率：．
故答案为：10；40．
18．875% 【解析】
（1）由题意可知，木块受到的摩擦力： f=0.1G=0.1×90N=9N ， 木块克服摩擦所做的功： W 有=fs 物=9N×0.2m=1.8J ；
（2）由图可知，n=3，则绳端移动的
解析：875% 【解析】
（1）由题意可知，木块受到的摩擦力：
f =0.1G =0.1×90N=9N，
木块克服摩擦所做的功：
W 有=fs 物=9N×0.2m=1.8J；
（2）由图可知，n =3，则绳端移动的距离：
s 绳=ns 物=3×0.2m=0.6m，
拉力做的总功：
W 总=Fs 绳=4N×0.6m=2.4J，
滑轮组的机械效率：．
故答案为：1.8；75．
19．省力 【解析】
试题分析：金属杆重心在中心上，阻力臂为L2=1m ，取图象上的一点F=40N ，L1=1m ，
根据杠杆的平衡条件： ∴
解得：G=40N ；
当滑环滑到图中A 点时，动力臂大于阻力臂
解析：省力 【解析】
试题分析：金属杆重心在中心上，阻力臂为L 2=1m ，取图象上的一点F=40N ，L 1=1m ， 根据杠杆的平衡条件：12FL GL = ∴40N 1m G 1m ?=? 解得：G=40N ；
当滑环滑到图中A 点时，动力臂大于阻力臂为省力杠杆． 考点：杠杆的平衡条件．
点评：学会看图象是学物理的基本要求，象速度-时间图象、路程-时间图象等，要先看纵坐标轴、横坐标轴各表示什么，再顺着图象看懂表示的物理过程．
20．变大 【分析】
(1)由图可知，绳子的有效股数为3，绳子自由端移动的距离；
(2)滑轮组一定时，只增大提升物体的重，有用功增大，额外功不变，分析有用功在总功中所占比例的变化，即可判断机械效率
解析：变大 【分析】
(1)由图可知，绳子的有效股数为3，绳子自由端移动的距离3s h =；
(2)滑轮组一定时，只增大提升物体的重，有用功增大，额外功不变，分析有用功在总功中所占比例的变化，即可判断机械效率的变化情况。 【详解】
[1]由图可知，绳子的有效股数为3，绳端移动的距离
320cm 60cm s nh ==?=
[2]若不计绳重与摩擦，只适当增加钩码的重力，有用功增大，额外功不变，有用功在总功中所占的比例变大，则滑轮组的机械效率变大。
三、实验题
21．4 50% 大 C 【详解】
(1)[1]由图知实验中由四段绳子承担物重，所以第4次实验中绳子移动的距离
440.1m=0.4m s h ==?
[2]第4次实验测得机械效率为
3N 0.1m 100%100%=50%1.5N 0.4m
W Gh W Fs η?=
=
?=??有总
(2)[3]通过比较1、3和4三次实验数据知，物体提升的高度和绳子移动的距离相同，物体的重力不同，且物体的重力越大，机械效率越高，所以可以得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率高。
(3)[4]滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关
100%W Gh Gh G
W Fs F nh nF
η=
===??有总 故机械效率与物体上升的高度无关，C 符合题意。 故选C 。
22．便于测量力臂 通过加减钩码或调节钩码的位置来使其平衡 得出普遍性结论,避免偶然性 弹簧测力计没有竖直向下拉动 错误 【详解】