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八年级下册12.2 滑轮精品随堂练习题
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这是一份八年级下册12.2 滑轮精品随堂练习题，文件包含初二下册春季班人教版物理讲义第13讲杠杆滑轮教师版练习题docx、初二下册春季班人教版物理讲义第13讲杠杆滑轮docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共63页， 欢迎下载使用。
《12.1 杠杆》
一．选择题（共14小题）
1．如图所示的杠杆中，动力的力臂用l表示，图中所标力臂l正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据力臂的画法进行分析，即过支点作动力作用线的垂线段。
【解答】解：因为动力的力臂的做法是过支点作动力作用线的垂线段，而A B选项中线段与动力作用线不垂直，所以A、B选项错误；
又因为C选项中，表示力臂的不是支点到动力作用线的垂线段，故C选项错误，D选项正确。
故选：D。
【点评】考查学生对力臂的画法掌握情况。
2．下列关于动力F1力臂的作图中，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据力臂的画法进行分析，动力臂即支点到动力作用线的距离。
【解答】解：因为动力的力臂的作法是过支点作动力作用线的垂线段，而A B选项中线段与动力作用线不垂直，所以A、B选项错误；
又因为D选项中，表示力臂的不是支点到动力作用线的距离，故D选项错误，C选项正确。
故选：C。
【点评】力臂即点到线的距离，在数学中早有接触。找到点（支点）找到线（力的作用线），由点向线作垂线段即可。画力臂的方法可记为：一找点，二作线，点向线作垂线。
3．如图所示，正在使用的四种工具，属于费力杠杆的是（ ）
A．羊角锤
B．核桃夹
C．园艺剪
D．食品夹
【分析】结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：
A、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C、园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故选：D。
【点评】此题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
4．杠杆是一种常见的简单机械，在日常生活中有着广泛的应用。下列杠杆在正常使用时能够省力的是（ ）
A．船桨 B．托盘天平
C．筷子 D．撬棍
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：
A、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，故A错误；
B、托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故B错误；
C、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，故C错误；
D、撬棍在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，能省力，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查杠杆的分类，杠杆根据其省力情况可以分为三类：动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。
5．撬棒是人们在劳动中应用杠杆原理的工具。如图所示是工人利用撬棒撬动大石头的情景，撬棒上O点为杠杆的支点。下列分析正确的是（ ）
A．此时撬棒为等臂杠杆
B．应用此撬棒的主要目的是省力
C．力F的作用点靠近O点会更省力
D．应用此撬棒的主要目的是省距离
【分析】（1）支点到力的作用线的垂直距离叫力臂，当杠杆的动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；省力的杠杆费距离；
（2）由杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越长、动力越小、越省力。
【解答】解：
ABD、由图知，在使用撬棒时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，使用该杠杆省力但费距离，故B正确、AD错误；
C、力F的作用点靠近O点时，动力臂减小，而阻力、阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知动力会变大，会更费力，故C错误。
故选：B。
【点评】本题考查了杠杆的分类、杠杆平衡条件的应用，属于基础题目。
6．如图所示衣架的挂钩两侧等距离安装着四个夹子，将三条相同的毛巾按如图所示的各种挂法晾晒在室外的铁丝上，能让衣架在水平方向上保持平衡的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2，分析即可。
【解答】解：设一条毛巾的重力为G，杠杆每一个小格的长度为L，
A、左边2G×2L，右边G×L，左边≠右边，故A不符合题意；
B、左边2G×L，右边G×2L，左边＝右边，故B符合题意；
C、左边2G×L，右边G×L，左边≠右边，故C不符合题意；
D、左边2G×2L，右边G×2L，左边≠右边，故D不符合题意
故选：B。
【点评】对于杠杆平衡的问题，可以设一条毛巾的重力为G，杠杆每一个小格的长度为L，根据杠杆平衡条件进行判断，也可以设成具体的数据，例如一条毛巾的重力为1N，杠杆每一个小格为1cm，计算会更简单。
7．如图甲、乙所示，是某人分别用两种方式挑着同一物体行走时的情景，小强看后感到疑惑，于是想用实验的方法探究竟。他要研究的问题是：在杠杆平衡的情况下（ ）
A．动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系
B．动力和阻力一定时，动力臂和阻力臂的关系
C．动力和阻力臂一定时，动力臂和阻力的关系
D．动力臂和阻力臂一定时，动力和阻力的关系
【分析】由于影响杠杆平衡的因素有：动力、动力臂、阻力、阻力臂；认真分析原图，根据控制变量法即可判断。
【解答】解：
由甲、乙两图可知，肩膀可以看成支点，同一物体的重力不变，则阻力相同；手到肩膀的距离相同，可知动力臂相同；物体到肩膀的距离不同，则阻力臂不同；现象是甲图所用动力更小，即更省力；
所以，他要研究的问题是：动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系。
故选：A。
【点评】该题要求认真观察图形，得出杠杆各要素的关系是关键，会利用控制变量法即可解答。
8．如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆平衡时，钩码对杠杆的阻力F2＝10N，阻力臂l2＝20cm，测力计示数F1＝25N，则动力臂l1为（ ）
A．15cm B．8cm C．50cm D．80cm
【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2分析解答。
【解答】解：根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2得动力臂：
L1＝＝＝0.08m＝8cm，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，是一道基础题。
9．如图所示，在杠杆左端悬挂物体，右端施加动力F，杠杆处于平衡状态（忽略杠杆自身重力的影响），下列说法正确的是（ ）
A．此时杠杆是费力杠杆
B．动力臂是线段OA
C．杠杆的阻力是物体受到的重力G
D．保持杠杆位置不变，将动力F转至F1位置，动力变大
【分析】（1）分析杠杆的动力臂、阻力臂的大小关系，确定杠杆类型；
（2）杠杆的动力、阻力，都是杠杆受到的力；
（3）在阻力、阻力臂不变时，动力臂越小、动力越大。
【解答】解：
AB、如图，动力臂为L1（不是OA）大于阻力臂L2，所以是省力杠杆；故AB错误；
C、物体对杠杆的拉力为阻力，不是物体受到的重力G，故C错误；
D、如下图：
保持杠杆位置不变，将动力F转至F1位置，动力臂变小，而阻力、阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力变大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了杠杆分类、杠杆平衡条件的应用，作图、确定动力臂和阻力臂的大小关系以及动力臂的大小变化是关键。
10．人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定（ ）
A．大于5kg B．大于49N C．小于49N D．等于49N
【分析】首先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应的动力臂和阻力臂，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，并结合力臂的概念进行分析。
【解答】解：A、力的单位是N，质量的单位是kg，题目是求力的大小，不能用kg做单位，故A错误；
BCD、由图知，物体的重力为G＝mg＝5kg×9.8N/kg＝49N；
肱二头肌的拉力为动力，物体对手的压力为阻力，支点在肘，如图所示：
所以动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件：
F1L1＝F2L2
因为L1＜L2
所以F1＞F2
即肱二头肌收缩所承受的力一定大于49N．故B正确，CD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，关键是判断出两个力臂的大小关系，根据杠杆平衡条件得出结论。
11．如图所示，轻质木杆AC可以绕O点转动，AB：OB＝4：1，A端挂着重为300N的物体G，为了使木杆保持水平位置平衡，且物体G对水平地面的压力为100N，需要在B点施加竖直向下的力的大小为（ ）
A．400N B．600N C．800N D．1200N
【分析】根据G的重力的大小和G对水平地面的压力，求出A端对物体的拉力的大小；然后根据杠杆的平衡条件求出B点F的大小。
【解答】解：G的重力为300N；物体G对水平地面的压力为100N，则杠杆的A端对物体的拉力为：F'＝300N﹣100N＝200N；
AB：OB＝4：1，则AO：OB＝3：1；
根据杠杆的平衡条件可知：F'×OA＝F×OB，则F＝＝200N×＝600N。
故选：B。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，正确对重物进行受力分析是解题的关键，常见题目。
12．小华发现一只虫子在长50cm、质量10g的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23cm，如图所示，当虫子爬行到距刻度尺右端3cm处时，刻度尺刚好翻转，由此计算出虫子的质量约为（ ）（g＝10N/kg。刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度）
A．1g B．3g C．7g D．10g
【分析】把刻度尺看作杠杆，因为规则物体的重心在物体的几何中心处，据此可知刻度尺的重心；刻度尺刚好翻转时与桌沿的接触点为支点，计算出刻度尺重力的力臂和虫子重力的力臂，由杠杆平衡条件计算出虫子的质量。
【解答】解：由题意可知，刻度尺的重心在25cm处，刻度尺刚好翻转时与桌沿的接触点为支点，则刻度尺重力的力臂为：L1＝25cm﹣23cm＝2cm；
虫子重力的力臂为：L2＝23cm﹣3cm＝20cm；
由杠杆平衡条件F1×L1＝F2×L2，重力公式G＝mg得：
G尺×L1＝G虫×L2，
m尺g×L1＝m虫g×L2，
10g×2cm＝m虫×20cm，
m虫＝1g。
故选：A。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件和重力计算公式的灵活应用，准确的判断刻度尺的重心和力臂的大小是解题的关键。
13．如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知C是体积为1dm3、重为80N的实心物体，D是边长为20cm、质量为20kg的正方体，OA：OB＝2：1，圆柱形容器的底面积为400cm2（g＝10N/kg），则下列结果不正确的是（ ）
A．物体C的密度为8×103kg/m3
B．杠杆A端受到细线的拉力为70N
C．物体D对地面的压强为1.5×103Pa
D．物体C浸没在水中前后，水对容器底的压强增大了2×103Pa
【分析】（1）利用G＝mg求物体C的质量，再利用密度公式求物体C的密度；
（2）物体C排开水的体积等于C的体积，利用阿基米德原理求受到的浮力；杠杆A端受到的拉力等于C的重力减去浮力；
（3）利用杠杆平衡条件F1L1＝F2L2 求杠杆B端受到细线的拉力，由于力的作用是相互的，可求杠杆B端对D的拉力，D对地面的压力等于D的重力减去拉力，利用p＝求D对地面的压强；
（4）物体C浸没在水中前后，水的深度变化等于排开水的体积除以底面积，再利用p＝ρgh求水对容器底的压强增大值。
【解答】解：
A、物体C的质量：
mC＝＝＝8kg；
物体C的密度：
ρC＝＝＝8×103kg/m3，故A正确；
B、物体C排开水的体积：
V排＝VC＝1×10﹣3m3，
受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N；
杠杆A端受到的拉力：
FA＝GC﹣F浮＝80N﹣10N＝70N，故B正确；
C、由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2 得：
FA×OA＝FB×OB，
则杠杆B端受到细线的拉力：
FB＝×FA＝×70N＝140N，
由于力的作用是相互的，杠杆B端对D的拉力：
F拉＝FB＝140N，
D对地面的压力：
F压＝GD﹣FB＝mDg﹣F拉＝20kg×10N/kg﹣140N＝60N，
D对地面的压强：
p＝＝＝1.5×103Pa，故C正确；
D、物体C浸没在水中前后，水的深度变化：
△h＝＝＝＝2.5cm＝0.025m，
水对容器底的压强增大值：
△p＝ρ水g△h＝1×103kg/m3×10N/kg×0.025m＝2.5×102Pa，故D错。
故选：D。
【点评】本题为力学综合题，考查了重力公式、阿基米德原理、杠杆平衡条件、液体压强公式、压强定义式的应用，计算时注意单位统一。
14．一轻质不等臂杠杆AOB的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块，此时杠杆在水平位置平衡。现将铝块、铜块同时浸没在水中，如图所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ铝＝2.7×103kg/m3，ρ铜＝8.9×103kg/m3，则下列判断正确的是（ ）
A．A端下降 B．B端下降 C．仍然平衡 D．无法判断
【分析】根据G＝mg＝ρVg，结合杠杆平衡条件列出平衡方程，铝块、铜块同时浸没在水中，由阿基米德原理得出此时作用在杠杆左、右两端的力FA和FB；
根据已知条件比较FA×OA﹣FB×OB与0的大小，若差值等于0，则杠杆平衡，若大于0，则左端下沉，若小于0，则右端下沉。
【解答】解：
如图，杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡条件得，
G铝×OA＝G铜×OB，
ρ铝gV铝×OA＝ρ铜gV铜×OB﹣﹣﹣﹣①，
ρ铝＜ρ铜，
V铝×OA＞V铜×OB﹣﹣﹣﹣②，
现将铝块、铜块同时浸没在水中，由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物，
故此时作用在杠杆左、右两端的力分别为：
FA＝ρ铝gV铝﹣ρ水gV铝，
FB＝ρ铜gV铜﹣ρ水gV铜，
FA×OA﹣FB×OB＝（ρ铝gV铝﹣ρ水gV铝）×OA﹣（ρ铜gV铜﹣ρ水gV铜）×OB＝ρ铝gV铝×OA﹣ρ水gV铝×OA﹣ρ铜gV铜×OB+ρ水gV铜×OB，
由①知，FA×OA﹣FB×OB＝ρ水gV铜×OB﹣ρ水gV铝×OA＝ρ水g（V铜×OB﹣V铝×OA）﹣﹣﹣﹣③。
由②③知，FA×OA﹣FB×OB＜0，
FA×OA＜FB×OB，
故B端下沉，只有B正确。
故选：B。
【点评】本题考查杠杆的平衡条件的和重力公式及阿基米德原理的运用，要掌握。
二．多选题（共3小题）
15．关于力臂，下列说法中正确的是（ ）
A．力臂一定在杠杆上
B．从支点到动力的作用点的距离，叫做动力臂
C．从支点到力的作用线的垂直距离，叫做力臂
D．力的作用线通过支点，这个力的力臂为零
【分析】要解决此题需要掌握力臂的概念，知道力臂是从支点到力的作用线的距离。
【解答】解：
A、力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上，故A错误；
BC、力臂是从支点到力的作用线的距离，简单地说，就是“点到线”的距离，而不是“点”到“点”的距离，故B错误、C正确；
D、当力的作用线通过支点时，“点到线”的距离为零，则这个力的力臂为零，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查力臂是从支点到力的作用线的距离，是一道基础题。
16．如图所示的杠杆，AB＝l1，OB＝l2，且l1＜l2，物体重力为G，拉力F与杠杆成30°角，杠杆处于水平位置平衡，不计杠杆自身重力，则下列说法正确的是（ ）
A．此时的杠杆为费力杠杆
B．此时的拉力 F＝
C．保持杠杆水平平衡，拉力 F 从实线转到虚线位置过程中，F 将逐渐变小
D．保持杠杆水平平衡，拉力 F 从实线转到虚线位置过程中，F 的最小值为
【分析】先过指点做动力作用线的垂线段，即动力臂；
（1）根据力臂的概念结合三角函数得出F的力臂，并比较动力臂与阻力臂的大小关系，从而判断出杠杆的种类；
（2）根据杠杆平衡条件表示出动力F的大小；
（3）根据动力臂的大小变化，由杠杆平衡条件分析动力的变化；
（4）当动力臂最长时，动力最小，根据杠杆平衡条件求出F的最小值。
【解答】解：F的力臂如图所示：
A、由图示可知，动力臂为L，则L＝OA＝（l1+l2），阻力臂为OB＝l2，且l1＜l2，故动力小于阻力臂，动力大于阻力，为费力杠杆，故A正确；
B、由FL＝G•OB得，F＝＝＝，故B错误；
C、F的方向从图示位置转到虚线所示的位置的过程中，阻力与阻力臂均不变，动力臂变大，由杠杆平衡条件可得，F逐渐变小，故C正确；
D、保持杠杆水平平衡，拉力F从实线转到虚线位置过程中，F的最大力臂为OA，由杠杆平衡条件可得，F的最小值：F＝＝，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题主要考查了杠杆平衡条件的应用，关键能够正确得出动力臂的大小。
17．如图所示，均匀木棒AB长为l1，水平放置在O1、O2两个支点上。已知AO1、O2B的长均为l2；若把B端竖直向上稍微抬起，至少要用的力大小为F．则（ ）
A．木棒自重为
B．木棒自重为
C．若将A端竖直向下压一段距离，需至少用力为F
D．若将A端竖直向下压一段距离，需至少用力F为•F
【分析】若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，确定支点为O，找出动力臂和阻力臂，知道动力大小，利用杠杆平衡条件求木棒重；
知道了木棒重，确定把A端竖直向下稍微压下一点距离时杠杆的支点，和相应的动力臂、阻力臂，利用杠杆的平衡条件分别求各自的动力。
【解答】解：AB、设木棒的重心为C，由于木棒质地均匀，则C为AB的中点，
已知AB＝L1，AO1＝O2B＝L2，所以O1C＝O2C＝﹣AO1＝﹣L2，
如图1，
把B端竖直向上稍微抬起，杠杆ACB以O1为支点，由杠杆的平衡条件得：
F×BO1＝G×O1C，即F×（L1﹣L2）＝G×（﹣L2）
解得：G＝．故A错误，B正确；
CD、若将A端竖直向下压一段距离，
如图2，
支点为O1，已知AB＝L1，AO1＝O2B＝L2，所以O1C＝O2C＝﹣AO1＝﹣L2，
木棒平衡，F×O1A＝G×O1C，
F＝＝＝•F，故C错误，D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，能找出不同情况下的支点、相应的力和力臂是本题的关键。
三．填空题（共8小题）
18．如图是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把 B 点看作支点，此时夹子可近似看作 等臂 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。
【分析】杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，可以从动力臂和阻力臂的大小关系进行判断，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆。结合图中的结构，可确定杠杆及其类型。
【解答】解：当用力摁住C点打开该夹子时，AC是围绕B点转动的，故B为支点；由于AB＝BC，故动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆。
故答案为：B；等臂。
【点评】杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。能结合架子的特点进行具体的分析，找出其中的杠杆及其要素是解答的关键。
19．大家在吃自助餐时，用食品夹夹取自己喜欢的美食（如图），若要使拿餐盘的手用力小一些，夹取的食物应放在盘中离手较 近 （选填“远”或“近”）的地方。食品夹属于 费力 （选填“省力”或“费力”）杠杆。
【分析】由杠杆的平衡条件可知，在阻力和动力臂不变的情况下，阻力臂越小越省力。
结合图片和生活经验，判断餐盘在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：由杠杆的平衡条件可知，在阻力和动力臂不变的情况下，阻力臂越小，越省力。所以若要使拿餐盘的手用力小一些，夹取的实物应放在盘中离手较近的地方。
手拿餐盘时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故答案为：近；费力。
【点评】此题考查的是杠杆平衡条件的应用和杠杆的分类，巧用杠杆：①在阻力和动力臂不变的情况下，阻力臂越小越省力；②在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越长越省力。
20．如图，一位农民用棒挑着重物扛在肩上行走，他胳膊所用的力 大于 物重（填“大于、小于或等于”）要使胳膊使用的力减小些，可采用的方法是 重物离肩近一些 。
【分析】本题中手的力矩与重物体力矩平衡，由平衡条件可判。要想使力小一些，应减小手的力臂。
【解答】解：由图看出，手离支点肩膀近，即手的力臂小，重物的力臂大，由力矩平衡得，要想使杠杆转动平衡，就要让手的力大于重物的重力。
如果想省力，就应当让手产生作用力的力臂增大，即重物的力臂减小，故可答：让手离肩膀远一点或让重物离肩膀近一些均可。
故答案为：大于，重物离肩近一些（或手离肩远一些）
【点评】本题是生活中常见的一个场景，较好地考查了力矩平衡在生活中的应用，要习惯分析我们生活中遇到的物理现象。
21．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，实验前杠杆静止时的位置如图（甲）所示，应将杠杆的平衡螺母向 右 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡。在A点悬挂3个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置重新平衡，如图（乙）所示，弹簧测力计的拉力是 2 N．（g取10N/kg）
【分析】为了便于测量力臂大小，需将杠杆在水平位置平衡，调节平衡时将螺母向上翘的一端移动；
根据杠杆平衡条件分析解答。
【解答】解：挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，开始实验前发现左端下沉，右端上翘，可将杠杆两端的平衡螺母向右端移动，直到杠杆在水平位置平衡；
由图可知，根据杠杆平衡条件得FA×LA＝FB×LB ， 3×0.5N×4L＝FB×3L，所以FB＝2N；
故答案为：（1）右；（2）2。
【点评】本题考查探究杠杆平衡条件的实验，关键是将实验操作原则及结论掌握清楚，仔细分析即可。
22．停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出，如图甲所示。我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆。若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，重G＝120N，AB＝2.8m，AO＝0.3m。要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F＝ 440 N。
【分析】横杆AB粗细相同、质量分布均匀，所以其重心C在几何中心上，支点为O，则OA就是动力臂，OC就是阻力臂，再根据杠杆的平衡条件就可以求出动力的大小。
【解答】解：
横杆AB粗细相同、质量分布均匀，所以其重心C在几何中心上，支点为O，则OA就是动力臂，OC就是阻力臂，如下图所示：
已知AB＝2.8m，AO＝0.3m，则阻力臂OC＝AB﹣OA＝×2.8m﹣0.3m＝1.1m，
由杠杆的平衡条件可得：F×OA＝G×OC，
则F＝＝＝440N。
故答案为：440。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，关键是找到阻力臂的大小（重心到支点的距离）。
23．如图所示，轻质杠杆OA的中点悬挂一重G＝60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F＝ 30 N．保持F的方向不变，在将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将 不变 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【分析】（1）在A位置如图，OA、OC为动力F和阻力G的力臂，知道C是OA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动力F的大小；
（2）在B位置，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A位置，LOA＝2LOC，
∵杠杆平衡，
∴FLOA＝GLOC，
∴F＝＝G＝×60N＝30N；
（2）杠杆在B位置，OA′为动力臂，OC′为阻力臂，阻力不变为G，
∵△OC′D∽△OA′B，
∴OC′：OA′＝OD：OB＝1：2，
∵杠杆平衡，
∴F′LOA′＝GLOC′，
∴F′＝＝G＝×60N＝30N；由此可知当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F的大小不变；
故答案为：30；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。
24．如图所示，杆秤秤砣的质量为0.2kg，杆秤自身质量忽略不计。若杆秤水平静止时，被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m，则被测物体的质量为 0.8 kg，若秤砣有缺损，则测量值比被测物体的真实质量要 偏大 （选填“偏大”或“偏小”）
【分析】知道秤砣的质量和两边力臂的大小，利用重力公式和杠杆的平衡条件求被测物的质量；
若秤砣有缺损时，左边的力和力臂不变，右边的力减小，根据杠杆的平衡条件知道右边的力臂增大，即：杆秤所示的质量值要大于被测物的真实质量值。
【解答】解：如图所示：
因为杠杆平衡，所以G1LOA＝G2LOB，
即：m1gLOA＝m2gLOB，
则m1＝＝＝0.8kg。
若秤砣有缺损，m2减小，而G1LOA不变，所以LOB要变大，
杆秤所示的质量值要偏大。
故答案为：0.8；偏大。
【点评】本题考查了学生对杠杆的平衡条件的掌握和运用，找出力臂大小是本题的关键。
25．如图所示，质量不计的木板AB处于水平位置平衡，且可绕O点无摩擦转动OA＝0.2m，OB＝0.5m，在A端挂一个重5N的物体甲，另一重2.5N的小滑块乙在水平拉力作用下，以0.1m/s的速度从O点匀速向右滑动，在此过程中，甲对地面的压力 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），小滑块在木板上水平滑动的时间为 4 s。
【分析】（1）当乙匀速向右滑动时，力臂OA、G乙不变，G乙的力臂增大，根据杠杆平衡条件得出杠杆A端受到的拉力变化，而甲对地面的压力F压＝G甲﹣FA，据此得出甲对地面的压力大小变化；
（2）要使木板水平平衡，木板A端受到的最大拉力等于甲的重力，根据杠杆平衡条件可得G乙的力臂最大值，再利用速度公式求滑块乙滑动的时间。
【解答】解：
（1）根据杠杆平衡条件得，FA×OA＝G乙×OB′，
力臂OA、G乙不变，当乙匀速向右滑动时，G乙的力臂增大，杠杆A端受到的拉力FA增大；
甲对地面的压力F压＝G甲﹣FA，
所以甲对地面的压力变小；
（2）要使木板水平平衡，木板A端受到的最大拉力FA最大＝G甲＝5N，
根据杠杆平衡条件FA最大×OA＝G乙×OB′，
即：5N×0.2m＝2.5N×OB′，
解得：OB′＝0.4m，
由v＝得滑块乙滑动的时间：
t＝＝＝4s。
故答案为：变小；4。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件、力的合成的应用，要求灵活运用所学知识，确定滑块乙的最大滑动距离是关键。
四．作图题（共3小题）
26．如图是一种活塞式抽水机的示意图，其中手柄AOB是一个杠杆。请在图中画出手柄被扶起过程中作用在A点的最小动力F1及其力臂L1。
【分析】杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解：
由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；
图中支点在O点，动力作用在A点，因此OA作为动力臂L1时最长，此时动力最小；手柄被扶起过程中，动力的方向是向上的，过点A垂直于OA向上作出最小动力F1的示意图，如图所示：
【点评】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。
27．如图所示，甲图是正在使用的核桃夹，上、下两部分都是杠杆，乙图是上半部分杠杆的示意图。请在A点画出最小动力F1的示意图，在B点画出阻力F2的示意图及其力臂12。
【分析】（1）由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力。连接支点和力的作用点A即是最大动力臂，当作用力与之垂直时，作用力最小。
（2）阻力是阻碍杠杆转动的力；根据力臂的概念画出F2的力臂L2。
【解答】解：连接OA两点，OA即为最长动力臂，当动力F1与动力臂垂直时，动力最小，据此可作出最小动力F1；而阻力F2应垂直于核桃的接触面向上，然后过O点作力F2的垂线，即阻力臂l2．作图如下：
【点评】求最小的力是常见的题型，关键是找到最大的动力臂，一般来说，支点与动力作用点的连线就是最大的动力臂。
28．如图，O点是轻质杠杆AOB的支点，杠杆上的C点受到阻力F2的作用。若使杠杆在图中所示位置静止，请在杠杆上画出所要施加的最小动力F1的示意图，并画出动力臂L1和阻力臂L2。
【分析】使用杠杆时，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，越省力；因此只需找出使动力臂最长的动力作用点，然后作动力臂的垂线即可；支点到阻力作用线的垂直距离是阻力臂。
【解答】解：
由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下，要最省力，则动力臂应最长，由图知OA比OB长，所以OA作为动力臂L1时最长；
因阻力方向竖直向下，为使杠杆平衡，则动力F1的方向应向上，则过A点作垂直于OA向上的力即为最小动力F1的示意图；反向延长阻力画出阻力的作用线，则支点O到阻力作用线的垂直距离为阻力臂L2，如图所示：
【点评】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。
五．实验探究题（共1小题）
29．小红在探究杠杆的平衡条件时，找来一个量程为5N的弹簧测力计和若干个重均为0.5N的钩码，实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm。请回答下列问题：
（1）实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是 杠杆所受重力的作用线通过支点，重力的力臂为零，重力对杠杆的转动不产生影响，便于测量（或读出）力臂 。
（2）小红在实验中测得一组数据如下表，于是他立即得出了杠杆的平衡条件：“F1×L1＝F2×L2”，你认为是否合理，并说明理由： 不合理；只测量了一组数据便得出结论，结论具有片面性
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
2
6
3
4
（3）某次实验如图所示，杠杆平衡，则以下生活中相关杠杆的应用与此图中杠杆类型相同的是 核桃夹 （选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”）。
（4）在图中，保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变，钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过 10 cm。
【分析】（1）实验前先要调节杠杆在水平位置平衡，这是为使杠杆所受的重力通过支点，从而可以不考虑杠杆的重力对其转动的影响；
（2）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，在实验中，为得出普遍结论应改变实验条件，进行多次测量；
（3）对物理模型的抽象、分析能力。判断杠杆的类型可结合生活经验和动力臂与阻力臂的大小关系来判断；
（4）已知弹簧测力计的量程，根据杠杆的平衡条件可分析测力计示数的变化。
【解答】解：
（1）实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是：杠杆所受重力的作用线通过支点，重力的力臂为零，重力对杠杆的转动不产生影响，便于测量（或读出）力臂；
（2）不合理，该同学只测量了一组数据便得出结论，结论具有片面性；
（3）某次实验如图所示，杠杆平衡，动力臂大于阻力臂；我们在使用核桃夹时是为了省力，并且在使用的过程中动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆；
（4）根据杠杆的平衡条件，已知一个钩码重0.5N，弹簧测力计的量程为5N，
F×3L＝6G×nL，F＝2nG，
n＝＝＝5，
实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm，要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过5×2cm＝10cm。
故答案为：（1）杠杆所受重力的作用线通过支点，重力的力臂为零，重力对杠杆的转动不产生影响，便于测量（或读出）力臂；（2）不合理；只测量了一组数据便得出结论，结论具有片面性；（3）核桃夹；（4）10。
【点评】本题考查探究杠杆的平衡条件实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。
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日期：2021/2/17 23:43:40；用户：初中物理；邮箱：chaoyin104@xyh.com；学号：37127340
《12.2 滑轮》
一．选择题（共15小题）
1．用如图所示的滑轮或滑轮组，将同一物体匀速提高h，最省力的是（ ）（滑轮重和摩擦不计）
A． B．
C． D．
【分析】由题知，滑轮重和摩擦不计，先分析所用的是定滑轮、动滑轮还是滑轮组，
若是定滑轮，不省力，F＝G；
若是动滑轮，省一半力，F＝G；
若是滑轮组，找出承担物重的绳子股数n，则F＝G。
【解答】解：由题知，滑轮重和摩擦不计，
A、使用的是定滑轮，F＝G；
B、使用的是动滑轮，F＝G；
C、使用的是滑轮组，n＝2，F＝G；
D、使用的是滑轮组，n＝3，F＝G。
由此可知D图中最省力。
故选：D。
【点评】本题考查了不计摩擦和动滑轮重时，使用滑轮组省力情况的计算，能确定承担物重的绳子股数（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口。
2．用定滑轮匀速提升重物，所用拉力的方向如图所示，不计摩擦，比较拉力F1、F2、F3的大小（ ）
A．F1＞F2＞F3 B．F1＝F2＝F3 C．F1＜F2＜F3 D．F2＞F3＞F1
【分析】要解答本题需掌握：定滑轮实质上是一等臂杠杆，只改变力的方向，而不省力。
【解答】解：因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力。故ACD不符合题意；
故选：B。
【点评】本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握，是一道基础题。
3．如图所示简单机械，下列判断正确的是（ ）
A．这是一个动滑轮 B．能改变力的方向
C．能省功 D．能省力
【分析】（1）定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；
（2）使用任何机械不省功。
【解答】解：由图知，是一个定滑轮，使用时不能省力，但能改变力的方向，不能省距离，不能省功，ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】定滑轮的实质是等臂杠杆，使用定滑轮不省力但能改变力的方向，使用任何机械都不能省功。
4．一名体重600N的举重运动员，可举起1300N的物体，这个人站在地面上，用如图装置提升物体，滑轮重和摩擦均忽略不计，在下列四个不同重力的物体中，他能提起的最重的物重是（ ）
A．600 N B．1300 N C．1900 N D．700 N
【分析】由图可知该装置是定滑轮，人站在地面上，他的手用力达到600N的时候，根据力的作用是相互的可知，绳对人力达到600N，此时人已经对地面没有力的作用，据此分析判断。
【解答】解：由图可知该装置是定滑轮，定滑轮不省力，
因为人的体重为600N，人能施加的最大拉力F＝600N，
滑轮重和摩擦均忽略不计，
他能提起最重的物重：
G＝F＝600N。
故选：A。
【点评】本题关键：一是不计滑轮重和摩擦；二是手臂发挥的最大力不一定是最大拉力。
5．如图，用同一滑轮匀速提升同一重物（不计绳重、摩擦），图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是（ ）
A．F1＝F2 B．F3＝F4 C．2F2＝F1 D．2F2＝F4
【分析】不计绳重、摩擦，定滑轮不省力，动滑轮省一半力，据此结合杠杆平衡条件进行分析解答。
【解答】解：
A、甲图是动滑轮，当拉力竖直向上时，不计绳重和摩擦，则F1＝（G物+G动）；当拉力与竖直方向有夹角时，拉力的力臂变小，而阻力、阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知拉力变大，则F2＞F1，故A错误；
B、乙图是定滑轮，只能改变力的方向，不计绳重和摩擦，则F3＝F4＝G物，故B正确；
C、因为F2＞F1，所以2F2＞F1，故C错误；
D、因为F1＝（G物+G动），
所以F1＞G物，
即F1＞F3＝F4；
又因为F2＞F1，
所以F2＞F4，即2F2＞F4，故D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查了定滑轮和动滑轮的特点；定滑轮只能改变力的方向，不省力；而动滑轮可以省一半的力，但是会费距离。
6．如图，甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上，不计滑轮重力和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．甲乙两人用力一样大
B．甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离
C．乙用力比甲小
D．甲乙使绳索移动的距离相等
【分析】定滑轮的实质是等臂杠杆，不能省力，但能改变力的方向；动滑轮的实质是动力臂为阻力臂两倍的杠杆，可省力，但不能改变力的方向。
【解答】解：
AC、由图知，左图的滑轮是定滑轮，右图的滑轮是动滑轮，不计滑轮重和摩擦，则甲的拉力等于物体重力，乙的拉力等于物体重力的，所以乙用力比甲小，所以A错误，C正确；
BD、将同一物体拉到楼顶，即物体上升高度相同，甲使绳索移动距离等于物体上升的高度，乙使绳索移动距离等于物体上升高度的两倍，故BD错误。
故选：C。
【点评】本题考查了定滑轮和动滑轮的特点，是一道基础题。
7．工人用如图所示的装置运送砂石，下列说法正确的是（ ）
①滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小
②图中动滑轮相当于一个省力杠杆
③绳子自由端下拉1m，桶上升2m
④质量为65kg的工人利用该滑轮组不能提起150kg的砂石
A．只有①② B．只有②④ C．只有③④ D．只有②③
【分析】（1）定滑轮实质是等臂杠杆，能改变力的方向，但不能改变力的大小；
（2）动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆；
（3）由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h；
（4）工人提供的最大拉力等于自身重力；利用该滑轮组能提起的最大物重G最大＝2F最大，利用G＝mg求提升最大质量。
【解答】解：
①定滑轮能改变拉力的方向，但不能改变拉力的大小，故①错误；
②动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆，故②正确；
③由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h，若绳子自由端下拉1m，则桶上升0.5m，故③错误；
④工人向下拉绳子时，绳子会对人施加向上的拉力，为避免人被绳子拉上去，
所以人提供的最大拉力F最大＝G人＝m人g＝65kg×10N/kg＝650N；
不计绳重、动滑轮重和摩擦时，利用该滑轮组能提起的最大物重G最大＝2F最大＝2×650N＝1300N，
则提升物体的最大质量：m最大＝＝＝130kg，若考虑绳重、动滑轮重和摩擦，则提升物体的最大质量会小于130kg，所以该工人利用该滑轮组不能提起150kg的砂石，故④正确；
综上可知，只有②④正确。
故选：B。
【点评】本题考查了动滑轮、定滑轮、滑轮组的特点，本题关键是知道：工人提供的最大拉力等于自身重力。
8．如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为70N的物体，不计绳重和摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是（ ）
A．30N B．35N C．40N D．45N
【分析】不计绳重和摩擦，重物和动滑轮的总重由2段绳子承担，当沿竖直方向拉动时，拉力F＝（G物+G动）；
若斜向上拉绳子时，拉力会大于物体和动滑轮总重力的一半。
【解答】解：
动滑轮之所以能省一半的力，是因为其相当于杠杆的变形，轮的直径相当于动力臂，轮的半径相当于阻力臂，这样动力臂是阻力臂的二倍，自然就能省一半的力。而这一关系成立的前提条件是：必须竖直向上拉绳子。
不计绳重和摩擦，重物和动滑轮的总重由2段绳子承担，
当沿竖直方向拉动时，拉力F＝（G物+G动）＝（70N+10N）＝40N；
图中斜向上拉绳子时，动力臂和阻力臂都会减小，但动力臂会小于阻力臂的二倍，而阻力不变，由杠杆平衡条件可知，动力就会增大，因此所用拉力变大，则拉力F的范围是F＞40N。
故选：D。
【点评】本题考查了动滑轮拉力的计算，关键要知道：斜向上拉绳子时，拉力大于物体和动滑轮总重力的一半。
9．下列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重，绳重及摩擦，当匀速提升同一重物时，最省力的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】（1）使用滑轮组时，承担物重的绳子有几段，拉力就是物重的几分之一；
（2）动滑轮可以省一半的力；
（3）根据三角函数关系可知斜面高度和斜面长度之比，根据功的原理可求出拉力的大小；
（4）使用杠杆时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一；
【解答】解：A、由图可知，滑轮组绳子的有效股数为3，所以拉力F1＝ G；
B、由图可知，动滑轮省一半的力，所以拉力F2＝G；
C、设斜面的高度为h，斜面长度为s，由图知s＝2h，由功的原理可得，F3s＝Gh，所以F3＝＝G；
D、由图可知，动力臂是阻力臂的4倍，所以拉力F4＝G；
综上可知，当提起同一重物时，最省力的是D；
故选：D。
【点评】本题考查了杠杆、动滑轮、斜面、滑轮组拉力的计算等，是一道较为简单的应用题。
10．如图所示，在竖直方向大小为20N的拉力F作用下，重物A沿竖直方向，以0.2m/s的速度匀速上升。不计滑轮重、绳重、摩擦，物体A的重力及滑轮移动的速度是（ ）
A．40N 0.4m/s B．10N 0.1m/s
C．20N 0.1m/s D．10N 0.4m/s
【分析】轮和轴随物体一起运动的滑轮是动滑轮，如图拉动滑轮时，拉力的大小是物重的2倍，但移动距离是物体移动距离的一半，所以使用这样的动滑轮费力但可以省距离。
【解答】解：由图可知，该滑轮是动滑轮，当重物A上升速度为0.2m/s时，滑轮上升速度应该是物体速度的一半，即v＝0.1m/s；此时拉力应该是物重的2倍，即物体A的重力为10N，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】此题灵活考查了对动滑轮的理解与应用，要结合实际情况分析拉力大小和移动速度。
11．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
【分析】根据杠杆、滑轮以及滑轮组的特点，结合题目中的动力和物重分析解答。
【解答】解：
由题知，要用30N的拉力刚好提起重40N的物体，所以应使用省力的机械；
A、定滑轮不能省力，只能改变力的方向，故A错误；
B、根据杠杆的平衡条件FL1＝GL2，即：30N×L1＝40N×L2，所以L1：L2＝4：3时可以满足条件，故B正确；
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，不满足条件，故C错误；
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最多为物重G的二分之一，即拉力最多为20N，不满足条件，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了杠杆、定滑轮、动滑轮以及滑轮组的特点，利用好“不计机械的重力和摩擦”是本题的关键。
12．弹簧秤的绳子跨过定滑轮各挂2千克的钩码时，弹簧秤的示数是（ ）
A．40牛 B．20牛 C．10牛 D．0牛
【分析】使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向，根据物体间力的作用是相互的回答。
【解答】解：
钩码的重力G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N，
因为物体间力的作用是相互的，跨过定滑轮，绳子上各挂2kg的钩码，即弹簧测力计两端各受20N的拉力，测力计的示数等于挂钩一侧的拉力大小，即为20N。
故选：B。
【点评】本题考查了定滑轮的工作特点和弹簧测力计的读数，注意测力计的示数等于挂钩一侧的拉力大小。
13．下列关于简单机械在实际应用中的说法，正确的是（ ）
A．指甲剪是省力省功的机械
B．滑轮组既省力，又省距离，还省功
C．定滑轮不省力，但能改变力的方向
D．斜面的机械效率可以达到100%
【分析】（1）根据指甲剪的结构和功的原理分析；
（2）根据滑轮组的特点和功的原理可做出判断；
（3）定滑轮的实质是等臂杠杆；
（4）机械效率永远小于1。
【解答】解：A、指甲剪由三条杠杆组成，其中既有省力杠杆也有费力杠杆，但其最终可以达到省力的目的，所以为省力机械，但使用任何机械都不省功，故A错误；
B、滑轮组可以省力，但费距离，且不可能省功，故B错误；
C、定滑轮的实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变力的方向，故C正确；
D、使用任何机械都要做额外功，所以机械效率不可能达到100%，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了我们对生活中简单机械的应用、功的原理等的理解，难度不大。
14．下列几种简单机械，不属于轮轴的是（ ）
A．盘山公路 B．扳手 C．水龙头 D．方向盘
【分析】轮轴是由一个轴和一个大的轮组成，实质是一个能够连续转动的杠杆。
【解答】解：
由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做轮轴，扳手、水龙头、方向盘都属于轮轴，盘山公路属于斜面模型，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
【点评】此题主要考查了对轮轴概念的理解，与生活中常见的机械联系在一起，很具有现实意义。
15．骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S形路线骑行，这样做是为了（ ）
A．缩短所走的路程 B．减少所做的功
C．减小骑行者所施加的力 D．缩短所用的时间
【分析】本题由斜面模型及功的原理进行分析。
①使用任何机械都不省功；
②斜面坡度越小越省力，即斜面高度一定，斜面越长越省力。
【解答】解：A、上坡时，自行车上升的高度不变，走S形路线所走的路线较长，故A错误。
B、使用任何机械都不省功，故B错误。
C、上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力。故C正确。
D、速度一定，走S形路线所走的路线较长，所用的时间较长。故D错误。
故选：C。
【点评】斜面模型是物理中考的最多的一种运动学模型，应认真分析。
二．填空题（共4小题）
16．工人用木板搭斜坡将货物推上汽车车厢，从物理学的角度分析，木板搭的斜坡相当于简单机械中的 斜面 ，这种简单机械的优点是可以省 力 ；如图所示的桔槔是我国古代人民发明的一种提水工具，实际上它就是一种 杠杆 （填简单机械名称），由于其另一端配有重物，所以人们提起水桶时，所用的力 小于 （选填“大于”“等于”或“小于”）水桶和水的总重。
【分析】（1）盘山公路、用木板搭斜坡，都是要使物体向高处运动，所以我们可以从斜面模型上分析；使用斜面可以省力；
（2）可以绕固定点转动的硬棒是杠杆；要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力（用力点、支点和阻力点）的大小跟它们的力臂成反比。
【解答】解：
（1）用木板搭斜坡将货物推上汽车车厢，木板搭的斜坡相当于简单机械中的斜面，这种简单机械的优点是可以省力；
（2）由图可知，桔槔这种提水工具能绕固定点转动，所以它是杠杆；由图知，往上提水时，因为有另一端的重物帮忙，所以人所用的力比水和桶的总重力小。
故答案为：斜面；力；杠杆；小于。
【点评】本题考查了斜面、杠杆的应用，属于基础知识的考查，注重了物理知识和生活实际的联系。
17．在生产生活中，人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有轮轴和斜面。如图所示，手柄 粗 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺纹 密 （选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。
【分析】轮轴是一种省力机械，轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是轴上力的几分之一，是省力杠杆；根据杠杆的平衡条件F1．R＝F2．r分析螺丝刀的省力情况；
螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，斜面是一种变形的杠杆。
【解答】解：
螺丝刀相当于轮轴，根据杠杆的平衡条件F1．R＝F2．r可知，手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力；
螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，斜面是一种变形的杠杆，因此螺丝钉是被拧成圆柱形的类似斜面的机械；螺丝钉螺纹密、螺线长，相当于斜面较长。因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力。
故答案为：粗；密。
【点评】本题考查轮轴，斜面是我们日常生活中常用的简单机械，而螺旋作为斜面的一类在现实生活中也有很广泛的应用，例如电钻钻头。
18．甘蔗中含丰富的糖分和水分，是人们喜爱的冬令水果之一。如图是市场上使用的甘蔗侧刀，切甘蔗时，将甘蔗放在A处比B处更省力，主要原因是通过减小 阻力臂 从而达到省力目的。
【分析】在阻力不变的情况下，减小阻力臂，能减小动力；
【解答】解：
由图知，甘蔗放在A点比B点时的阻力臂更小，而甘蔗对铡刀的阻力一定，根据杠杆的平衡条件可知，动力会越小，更易被切断。
故答案为：阻力臂。
【点评】本题考查杠杆的平衡条件的应用，难度不大。
19．如图所示，插入锁孔的钥匙转动时，锁芯随之转动，可打开车门。此时钥匙相当于 轮轴 （选填“轮轴”“滑轮”或“斜面”），它是 省力 （选填“省力”或“费力”）机械。
【分析】简单机械包括：杠杆、滑轮、轮轴、斜面等，从钥匙的使用情况判断；
通过比较动力臂和阻力臂的大小关系判断省费力。
【解答】解：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。
故答案为：轮轴；省力。
【点评】本题考查了学生对杠杆、轮轴的了解与掌握，正确判断出轮半径、轴半径与动力臂、阻力臂的关系是本题的关键。
三．作图题（共7小题）
20．如图所示，工人站在地面上用滑轮组将重物提起，画出滑轮组的绕绳方法。
【分析】一定一动的滑轮组有两种连线方法，但此题确定了绳子自由端的拉力方向必须向下，也就确定了绳子的绕法，所以先从绳子的自由端画起，然后依次绕线即可确定绳子的绕法。
【解答】解：工人站在地面上用滑轮组将重物提起，拉力方向向下，是由两根绳子承担物重的，绳子固定在定滑轮上。如图所示：
【点评】本题考查了滑轮组的绕法。使用滑轮组可以省力，也可以改变用力的方向，重点是根据题意确定正确绕法。
21．如图所示，一人通过滑轮组提升重物，重物上升20cm过程中绳子自由端移动了60cm，请在图中画出滑轮组的绕线方法。
【分析】先根据物体上升20cm，绳子自由端移动了60cm，判断出绳子段数，然后根据滑轮组的省力特点，确定滑轮组的绕线方法。
【解答】解：由题意可知，重物上升20cm过程中绳子自由端移动了60cm，承担动滑轮及重物的绳子股数：n＝＝3，根据滑轮组的省力特点，绳子应从动滑轮的上挂钩开始向上绕起，如下图所示：
【点评】本题考查了滑轮组的绕法，先根据s＝nh判断出绳子的段数n，再根据滑轮组的省力特点，确定滑轮组的绕线方法。
22．如图滑轮组，请画出拉力向下的绕线方式。
【分析】可以先画出或考虑一下仅有的两种绕线方法，然后根据题意进行选择。
【解答】解：一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组只有两种绕线方法：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮向下拉；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮向上拉。本题中，要求向下拉，属于第一种。如下图所示：
【点评】滑轮组的组装有两种方法，按照奇动偶定的原则从定滑轮绕起或从动滑轮绕起。从动滑轮开始绕，承担物重的绳子段数多。
23．某同学用如图所示的滑轮组将水桶匀速提升，请用笔画线代替绳子连接滑轮组.
【分析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法。
【解答】解：
因为是人向上用力拉绳子，所以由3段绳子承担物重，所以应从动滑轮开始缠绕。如图所示：
【点评】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力。
24．利用如图所示的滑轮组拉着重为1000N的物体A沿水平方向做匀速直线运动。请画出：①滑轮组最省力的绕线情况；②画出A对地面压力的示意图。
【分析】（1）要使滑轮组最省力，就是使最多的绳子段数通过动滑轮，由此绕线；
（2）压力是垂直作用在物体表面的力，由此画出A对地面压力示意图。
【解答】解：（1）水平滑轮组中有一个动滑轮，滑轮组最省力时动滑轮接触绳子的段数最多，绳子由动滑轮为连接起点反向绕成，如图所示：
（2）A对地面压力作用点在接触面中心位置，压力方向沿接触面垂直向下，如图所示：
【点评】本题考查了滑轮组的绕法和力的示意图的画法。使用滑轮组可以省力，也可以改变用力的方向，关键是根据题意确定正确绕法。
25．如图所示，用向下的力拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10s内绳子自由端移动了1.5m，重物上升了0.5m，画出滑轮组的绕线情况。
【分析】先根据物体上升0.5m，绳子自由端下降1.5m，由s＝nh判断出绳子的有效股数，再根据“奇动偶定”的原则画出绳子的绕法。
【解答】解：由题意可知，向下拉绳子时，承担动滑轮和物体总重的绳子有效股数：n＝＝＝3，根据“奇动偶定”的原则，绳子的固定端应先系在动滑轮挂钩上，据此绕线，如下图所示：
【点评】遇到滑轮组的绕线问题，先根据s＝nh判断出绳子的有效股数n，再根据“奇动偶定”的原则来绕线。
26．如图所示，人站在地面上用滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子画出由两段绳子承担动滑轮和物重的绕法。
【分析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法。
【解答】解：因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由2段绳子承担物重，绳子开始系在定滑轮下挂钩上，依次缠绕。如图所示：
【点评】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力。
四．实验探究题（共1小题）
27．小红学习了简单机械，请帮助她解答以下问题：
（1）站在地上的人，利用图甲所示的滑轮组把物体匀速提起，请正确连接滑轮组。
（2）杠杆平衡状态指的是杠杆处于 静止 状态或绕支点匀速转动状态，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，先调节杠杆在 水平 位置平衡。
（3）按图乙所示，在杠杆的B点挂上钩码，若在杠杆上读取力臂，用测力计在A点施加方向 竖直向上 的动力使杠杆再次平衡，此时杠杆 一定 是省力杠杆（选填“一定”或“可能”）。
【分析】（1）滑轮组的绕法要求最省力，就要求承担物体重力绳子股数要最多，且人在地面向下拉绳子，同时考虑这两个方面画出滑轮组最省力的绕法。
（2）根据杠杆平衡的定义回答；根据杠杆的偏转确定杠杆的重心位置分析回答；目的是为消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（3）根据杠杆平衡条件判断力的方向及其力臂。
【解答】解：（1）由图可知，人站在地面拉动绳子，因此绳子的拉动方向应向下，因此确定自由端的绳子，然后依次向内绕。如下图所示：
（2）杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态；
在“探究杠杆平衡的条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
（3）如图所示在杠杆的B点挂上钩码，然后可以用测力计在A点施加方向竖直向上的动力使杠杆再次平衡，在杠杆上读取力臂，由图可知，动力臂大于阻力臂，所以此时杠杆一定是省力杠杆。
故答案为：（1）滑轮组的连接见解答；（2）静止；水平；（3）竖直向上；一定。
【点评】（1）主要考查了滑轮组的组装情况，在组装滑轮组时，可以从定滑轮或动滑轮绕起，要根据实际情况而定。
（2）是探究杠杆平衡条件的实验，在此实验中要知道使杠杆在水平位置平衡为了消除杠杆自身重对杠杆平衡的影响，便于测量力臂。
五．计算题（共1小题）
28．如图所示，小明用200N的拉力向下拉动绳子，使质量为50kg的物块在2s内匀速升高50cm。不计绳的重力和摩擦，g取10N/kg。求：
（1）绳子移动的速度；
（2）动滑轮的重力；
（3）若重物的质量是80kg，则拉力的大小是多少？
【分析】（1）由图知，承担物重的绳子股数n＝3，根据s＝nh求出绳子自由端移动的距离，根据v＝求出绳子移动的速度；
（2）知道物块的质量，利用重力公式G＝mg求所拉物块的重力；由于不计绳的重力和摩擦，利用F＝（G物+G动）求动滑轮的重力；
（3）若重物的质量是80kg，利用重力公式G＝mg求出重物的重力；利用F＝（G物+G动）求拉力的大小
【解答】解：
（1）由图知，承担物重的绳子股数n＝3，则绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×50cm＝150cm＝1.5m，
则绳子移动的速度：v＝＝＝0.75m/s；
（2）所拉物块的重力：G物＝m物g＝50kg×10N/kg＝500N；
不计绳的重力和摩擦，根据F＝（G物+G动）可得动滑轮的重力：
G动＝nF﹣G物＝3×200N﹣500N＝100N；
（3）若重物的质量是80kg，则该重物的重力：G物′＝m物′g＝80kg×10N/kg＝800N；
不计绳的重力和摩擦，则此时拉力的大小：
F′＝（G物′+G动）＝（800N+100N）＝300N。
答：（1）绳子移动的速度为0.75m/s；
（2）动滑轮的重力为100N；
（3）若重物的质量是80kg，则拉力的大小是300N。
【点评】本题考查了学生对重力公式、速度公式、使用滑轮组拉力计算方法的掌握和运用，利用好不计绳的重力和摩擦时，F＝（G物+G动）是本题的关键。
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日期：2021/2/17 23:43:48；用户：初中物理；邮箱：chaoyin104@xyh.com；学号：37127340
《12.1 杠杆》
一．选择题（共14小题）
1．如图所示的杠杆中，动力的力臂用l表示，图中所标力臂l正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据力臂的画法进行分析，即过支点作动力作用线的垂线段。
【解答】解：因为动力的力臂的做法是过支点作动力作用线的垂线段，而A B选项中线段与动力作用线不垂直，所以A、B选项错误；
又因为C选项中，表示力臂的不是支点到动力作用线的垂线段，故C选项错误，D选项正确。
故选：D。
【点评】考查学生对力臂的画法掌握情况。
2．下列关于动力F1力臂的作图中，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据力臂的画法进行分析，动力臂即支点到动力作用线的距离。
【解答】解：因为动力的力臂的作法是过支点作动力作用线的垂线段，而A B选项中线段与动力作用线不垂直，所以A、B选项错误；
又因为D选项中，表示力臂的不是支点到动力作用线的距离，故D选项错误，C选项正确。
故选：C。
【点评】力臂即点到线的距离，在数学中早有接触。找到点（支点）找到线（力的作用线），由点向线作垂线段即可。画力臂的方法可记为：一找点，二作线，点向线作垂线。
3．如图所示，正在使用的四种工具，属于费力杠杆的是（ ）
A．羊角锤
B．核桃夹
C．园艺剪
D．食品夹
【分析】结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：
A、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C、园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故选：D。
【点评】此题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
4．杠杆是一种常见的简单机械，在日常生活中有着广泛的应用。下列杠杆在正常使用时能够省力的是（ ）
A．船桨 B．托盘天平
C．筷子 D．撬棍
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：
A、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，故A错误；
B、托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故B错误；
C、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，故C错误；
D、撬棍在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，能省力，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查杠杆的分类，杠杆根据其省力情况可以分为三类：动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。
5．撬棒是人们在劳动中应用杠杆原理的工具。如图所示是工人利用撬棒撬动大石头的情景，撬棒上O点为杠杆的支点。下列分析正确的是（ ）
A．此时撬棒为等臂杠杆
B．应用此撬棒的主要目的是省力
C．力F的作用点靠近O点会更省力
D．应用此撬棒的主要目的是省距离
【分析】（1）支点到力的作用线的垂直距离叫力臂，当杠杆的动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；省力的杠杆费距离；
（2）由杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越长、动力越小、越省力。
【解答】解：
ABD、由图知，在使用撬棒时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，使用该杠杆省力但费距离，故B正确、AD错误；
C、力F的作用点靠近O点时，动力臂减小，而阻力、阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知动力会变大，会更费力，故C错误。
故选：B。
【点评】本题考查了杠杆的分类、杠杆平衡条件的应用，属于基础题目。
6．如图所示衣架的挂钩两侧等距离安装着四个夹子，将三条相同的毛巾按如图所示的各种挂法晾晒在室外的铁丝上，能让衣架在水平方向上保持平衡的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2，分析即可。
【解答】解：设一条毛巾的重力为G，杠杆每一个小格的长度为L，
A、左边2G×2L，右边G×L，左边≠右边，故A不符合题意；
B、左边2G×L，右边G×2L，左边＝右边，故B符合题意；
C、左边2G×L，右边G×L，左边≠右边，故C不符合题意；
D、左边2G×2L，右边G×2L，左边≠右边，故D不符合题意
故选：B。
【点评】对于杠杆平衡的问题，可以设一条毛巾的重力为G，杠杆每一个小格的长度为L，根据杠杆平衡条件进行判断，也可以设成具体的数据，例如一条毛巾的重力为1N，杠杆每一个小格为1cm，计算会更简单。
7．如图甲、乙所示，是某人分别用两种方式挑着同一物体行走时的情景，小强看后感到疑惑，于是想用实验的方法探究竟。他要研究的问题是：在杠杆平衡的情况下（ ）
A．动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系
B．动力和阻力一定时，动力臂和阻力臂的关系
C．动力和阻力臂一定时，动力臂和阻力的关系
D．动力臂和阻力臂一定时，动力和阻力的关系
【分析】由于影响杠杆平衡的因素有：动力、动力臂、阻力、阻力臂；认真分析原图，根据控制变量法即可判断。
【解答】解：
由甲、乙两图可知，肩膀可以看成支点，同一物体的重力不变，则阻力相同；手到肩膀的距离相同，可知动力臂相同；物体到肩膀的距离不同，则阻力臂不同；现象是甲图所用动力更小，即更省力；
所以，他要研究的问题是：动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系。
故选：A。
【点评】该题要求认真观察图形，得出杠杆各要素的关系是关键，会利用控制变量法即可解答。
8．如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆平衡时，钩码对杠杆的阻力F2＝10N，阻力臂l2＝20cm，测力计示数F1＝25N，则动力臂l1为（ ）
A．15cm B．8cm C．50cm D．80cm
【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2分析解答。
【解答】解：根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2得动力臂：
L1＝＝＝0.08m＝8cm，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，是一道基础题。
9．如图所示，在杠杆左端悬挂物体，右端施加动力F，杠杆处于平衡状态（忽略杠杆自身重力的影响），下列说法正确的是（ ）
A．此时杠杆是费力杠杆
B．动力臂是线段OA
C．杠杆的阻力是物体受到的重力G
D．保持杠杆位置不变，将动力F转至F1位置，动力变大
【分析】（1）分析杠杆的动力臂、阻力臂的大小关系，确定杠杆类型；
（2）杠杆的动力、阻力，都是杠杆受到的力；
（3）在阻力、阻力臂不变时，动力臂越小、动力越大。
【解答】解：
AB、如图，动力臂为L1（不是OA）大于阻力臂L2，所以是省力杠杆；故AB错误；
C、物体对杠杆的拉力为阻力，不是物体受到的重力G，故C错误；
D、如下图：
保持杠杆位置不变，将动力F转至F1位置，动力臂变小，而阻力、阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力变大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了杠杆分类、杠杆平衡条件的应用，作图、确定动力臂和阻力臂的大小关系以及动力臂的大小变化是关键。
10．人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定（ ）
A．大于5kg B．大于49N C．小于49N D．等于49N
【分析】首先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应的动力臂和阻力臂，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，并结合力臂的概念进行分析。
【解答】解：A、力的单位是N，质量的单位是kg，题目是求力的大小，不能用kg做单位，故A错误；
BCD、由图知，物体的重力为G＝mg＝5kg×9.8N/kg＝49N；
肱二头肌的拉力为动力，物体对手的压力为阻力，支点在肘，如图所示：
所以动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件：
F1L1＝F2L2
因为L1＜L2
所以F1＞F2
即肱二头肌收缩所承受的力一定大于49N．故B正确，CD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，关键是判断出两个力臂的大小关系，根据杠杆平衡条件得出结论。
11．如图所示，轻质木杆AC可以绕O点转动，AB：OB＝4：1，A端挂着重为300N的物体G，为了使木杆保持水平位置平衡，且物体G对水平地面的压力为100N，需要在B点施加竖直向下的力的大小为（ ）
A．400N B．600N C．800N D．1200N
【分析】根据G的重力的大小和G对水平地面的压力，求出A端对物体的拉力的大小；然后根据杠杆的平衡条件求出B点F的大小。
【解答】解：G的重力为300N；物体G对水平地面的压力为100N，则杠杆的A端对物体的拉力为：F'＝300N﹣100N＝200N；
AB：OB＝4：1，则AO：OB＝3：1；
根据杠杆的平衡条件可知：F'×OA＝F×OB，则F＝＝200N×＝600N。
故选：B。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，正确对重物进行受力分析是解题的关键，常见题目。
12．小华发现一只虫子在长50cm、质量10g的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23cm，如图所示，当虫子爬行到距刻度尺右端3cm处时，刻度尺刚好翻转，由此计算出虫子的质量约为（ ）（g＝10N/kg。刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度）
A．1g B．3g C．7g D．10g
【分析】把刻度尺看作杠杆，因为规则物体的重心在物体的几何中心处，据此可知刻度尺的重心；刻度尺刚好翻转时与桌沿的接触点为支点，计算出刻度尺重力的力臂和虫子重力的力臂，由杠杆平衡条件计算出虫子的质量。
【解答】解：由题意可知，刻度尺的重心在25cm处，刻度尺刚好翻转时与桌沿的接触点为支点，则刻度尺重力的力臂为：L1＝25cm﹣23cm＝2cm；
虫子重力的力臂为：L2＝23cm﹣3cm＝20cm；
由杠杆平衡条件F1×L1＝F2×L2，重力公式G＝mg得：
G尺×L1＝G虫×L2，
m尺g×L1＝m虫g×L2，
10g×2cm＝m虫×20cm，
m虫＝1g。
故选：A。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件和重力计算公式的灵活应用，准确的判断刻度尺的重心和力臂的大小是解题的关键。
13．如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知C是体积为1dm3、重为80N的实心物体，D是边长为20cm、质量为20kg的正方体，OA：OB＝2：1，圆柱形容器的底面积为400cm2（g＝10N/kg），则下列结果不正确的是（ ）
A．物体C的密度为8×103kg/m3
B．杠杆A端受到细线的拉力为70N
C．物体D对地面的压强为1.5×103Pa
D．物体C浸没在水中前后，水对容器底的压强增大了2×103Pa
【分析】（1）利用G＝mg求物体C的质量，再利用密度公式求物体C的密度；
（2）物体C排开水的体积等于C的体积，利用阿基米德原理求受到的浮力；杠杆A端受到的拉力等于C的重力减去浮力；
（3）利用杠杆平衡条件F1L1＝F2L2 求杠杆B端受到细线的拉力，由于力的作用是相互的，可求杠杆B端对D的拉力，D对地面的压力等于D的重力减去拉力，利用p＝求D对地面的压强；
（4）物体C浸没在水中前后，水的深度变化等于排开水的体积除以底面积，再利用p＝ρgh求水对容器底的压强增大值。
【解答】解：
A、物体C的质量：
mC＝＝＝8kg；
物体C的密度：
ρC＝＝＝8×103kg/m3，故A正确；
B、物体C排开水的体积：
V排＝VC＝1×10﹣3m3，
受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N；
杠杆A端受到的拉力：
FA＝GC﹣F浮＝80N﹣10N＝70N，故B正确；
C、由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2 得：
FA×OA＝FB×OB，
则杠杆B端受到细线的拉力：
FB＝×FA＝×70N＝140N，
由于力的作用是相互的，杠杆B端对D的拉力：
F拉＝FB＝140N，
D对地面的压力：
F压＝GD﹣FB＝mDg﹣F拉＝20kg×10N/kg﹣140N＝60N，
D对地面的压强：
p＝＝＝1.5×103Pa，故C正确；
D、物体C浸没在水中前后，水的深度变化：
△h＝＝＝＝2.5cm＝0.025m，
水对容器底的压强增大值：
△p＝ρ水g△h＝1×103kg/m3×10N/kg×0.025m＝2.5×102Pa，故D错。
故选：D。
【点评】本题为力学综合题，考查了重力公式、阿基米德原理、杠杆平衡条件、液体压强公式、压强定义式的应用，计算时注意单位统一。
14．一轻质不等臂杠杆AOB的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块，此时杠杆在水平位置平衡。现将铝块、铜块同时浸没在水中，如图所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ铝＝2.7×103kg/m3，ρ铜＝8.9×103kg/m3，则下列判断正确的是（ ）
A．A端下降 B．B端下降 C．仍然平衡 D．无法判断
【分析】根据G＝mg＝ρVg，结合杠杆平衡条件列出平衡方程，铝块、铜块同时浸没在水中，由阿基米德原理得出此时作用在杠杆左、右两端的力FA和FB；
根据已知条件比较FA×OA﹣FB×OB与0的大小，若差值等于0，则杠杆平衡，若大于0，则左端下沉，若小于0，则右端下沉。
【解答】解：
如图，杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡条件得，
G铝×OA＝G铜×OB，
ρ铝gV铝×OA＝ρ铜gV铜×OB﹣﹣﹣﹣①，
ρ铝＜ρ铜，
V铝×OA＞V铜×OB﹣﹣﹣﹣②，
现将铝块、铜块同时浸没在水中，由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物，
故此时作用在杠杆左、右两端的力分别为：
FA＝ρ铝gV铝﹣ρ水gV铝，
FB＝ρ铜gV铜﹣ρ水gV铜，
FA×OA﹣FB×OB＝（ρ铝gV铝﹣ρ水gV铝）×OA﹣（ρ铜gV铜﹣ρ水gV铜）×OB＝ρ铝gV铝×OA﹣ρ水gV铝×OA﹣ρ铜gV铜×OB+ρ水gV铜×OB，
由①知，FA×OA﹣FB×OB＝ρ水gV铜×OB﹣ρ水gV铝×OA＝ρ水g（V铜×OB﹣V铝×OA）﹣﹣﹣﹣③。
由②③知，FA×OA﹣FB×OB＜0，
FA×OA＜FB×OB，
故B端下沉，只有B正确。
故选：B。
【点评】本题考查杠杆的平衡条件的和重力公式及阿基米德原理的运用，要掌握。
二．多选题（共3小题）
15．关于力臂，下列说法中正确的是（ ）
A．力臂一定在杠杆上
B．从支点到动力的作用点的距离，叫做动力臂
C．从支点到力的作用线的垂直距离，叫做力臂
D．力的作用线通过支点，这个力的力臂为零
【分析】要解决此题需要掌握力臂的概念，知道力臂是从支点到力的作用线的距离。
【解答】解：
A、力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上，故A错误；
BC、力臂是从支点到力的作用线的距离，简单地说，就是“点到线”的距离，而不是“点”到“点”的距离，故B错误、C正确；
D、当力的作用线通过支点时，“点到线”的距离为零，则这个力的力臂为零，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查力臂是从支点到力的作用线的距离，是一道基础题。
16．如图所示的杠杆，AB＝l1，OB＝l2，且l1＜l2，物体重力为G，拉力F与杠杆成30°角，杠杆处于水平位置平衡，不计杠杆自身重力，则下列说法正确的是（ ）
A．此时的杠杆为费力杠杆
B．此时的拉力 F＝
C．保持杠杆水平平衡，拉力 F 从实线转到虚线位置过程中，F 将逐渐变小
D．保持杠杆水平平衡，拉力 F 从实线转到虚线位置过程中，F 的最小值为
【分析】先过指点做动力作用线的垂线段，即动力臂；
（1）根据力臂的概念结合三角函数得出F的力臂，并比较动力臂与阻力臂的大小关系，从而判断出杠杆的种类；
（2）根据杠杆平衡条件表示出动力F的大小；
（3）根据动力臂的大小变化，由杠杆平衡条件分析动力的变化；
（4）当动力臂最长时，动力最小，根据杠杆平衡条件求出F的最小值。
【解答】解：F的力臂如图所示：
A、由图示可知，动力臂为L，则L＝OA＝（l1+l2），阻力臂为OB＝l2，且l1＜l2，故动力小于阻力臂，动力大于阻力，为费力杠杆，故A正确；
B、由FL＝G•OB得，F＝＝＝，故B错误；
C、F的方向从图示位置转到虚线所示的位置的过程中，阻力与阻力臂均不变，动力臂变大，由杠杆平衡条件可得，F逐渐变小，故C正确；
D、保持杠杆水平平衡，拉力F从实线转到虚线位置过程中，F的最大力臂为OA，由杠杆平衡条件可得，F的最小值：F＝＝，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题主要考查了杠杆平衡条件的应用，关键能够正确得出动力臂的大小。
17．如图所示，均匀木棒AB长为l1，水平放置在O1、O2两个支点上。已知AO1、O2B的长均为l2；若把B端竖直向上稍微抬起，至少要用的力大小为F．则（ ）
A．木棒自重为
B．木棒自重为
C．若将A端竖直向下压一段距离，需至少用力为F
D．若将A端竖直向下压一段距离，需至少用力F为•F
【分析】若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，确定支点为O，找出动力臂和阻力臂，知道动力大小，利用杠杆平衡条件求木棒重；
知道了木棒重，确定把A端竖直向下稍微压下一点距离时杠杆的支点，和相应的动力臂、阻力臂，利用杠杆的平衡条件分别求各自的动力。
【解答】解：AB、设木棒的重心为C，由于木棒质地均匀，则C为AB的中点，
已知AB＝L1，AO1＝O2B＝L2，所以O1C＝O2C＝﹣AO1＝﹣L2，
如图1，
把B端竖直向上稍微抬起，杠杆ACB以O1为支点，由杠杆的平衡条件得：
F×BO1＝G×O1C，即F×（L1﹣L2）＝G×（﹣L2）
解得：G＝．故A错误，B正确；
CD、若将A端竖直向下压一段距离，
如图2，
支点为O1，已知AB＝L1，AO1＝O2B＝L2，所以O1C＝O2C＝﹣AO1＝﹣L2，
木棒平衡，F×O1A＝G×O1C，
F＝＝＝•F，故C错误，D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，能找出不同情况下的支点、相应的力和力臂是本题的关键。
三．填空题（共8小题）
18．如图是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把 B 点看作支点，此时夹子可近似看作 等臂 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。
【分析】杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，可以从动力臂和阻力臂的大小关系进行判断，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆。结合图中的结构，可确定杠杆及其类型。
【解答】解：当用力摁住C点打开该夹子时，AC是围绕B点转动的，故B为支点；由于AB＝BC，故动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆。
故答案为：B；等臂。
【点评】杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。能结合架子的特点进行具体的分析，找出其中的杠杆及其要素是解答的关键。
19．大家在吃自助餐时，用食品夹夹取自己喜欢的美食（如图），若要使拿餐盘的手用力小一些，夹取的食物应放在盘中离手较 近 （选填“远”或“近”）的地方。食品夹属于 费力 （选填“省力”或“费力”）杠杆。
【分析】由杠杆的平衡条件可知，在阻力和动力臂不变的情况下，阻力臂越小越省力。
结合图片和生活经验，判断餐盘在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：由杠杆的平衡条件可知，在阻力和动力臂不变的情况下，阻力臂越小，越省力。所以若要使拿餐盘的手用力小一些，夹取的实物应放在盘中离手较近的地方。
手拿餐盘时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故答案为：近；费力。
【点评】此题考查的是杠杆平衡条件的应用和杠杆的分类，巧用杠杆：①在阻力和动力臂不变的情况下，阻力臂越小越省力；②在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越长越省力。
20．如图，一位农民用棒挑着重物扛在肩上行走，他胳膊所用的力 大于 物重（填“大于、小于或等于”）要使胳膊使用的力减小些，可采用的方法是 重物离肩近一些 。
【分析】本题中手的力矩与重物体力矩平衡，由平衡条件可判。要想使力小一些，应减小手的力臂。
【解答】解：由图看出，手离支点肩膀近，即手的力臂小，重物的力臂大，由力矩平衡得，要想使杠杆转动平衡，就要让手的力大于重物的重力。
如果想省力，就应当让手产生作用力的力臂增大，即重物的力臂减小，故可答：让手离肩膀远一点或让重物离肩膀近一些均可。
故答案为：大于，重物离肩近一些（或手离肩远一些）
【点评】本题是生活中常见的一个场景，较好地考查了力矩平衡在生活中的应用，要习惯分析我们生活中遇到的物理现象。
21．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，实验前杠杆静止时的位置如图（甲）所示，应将杠杆的平衡螺母向 右 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡。在A点悬挂3个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置重新平衡，如图（乙）所示，弹簧测力计的拉力是 2 N．（g取10N/kg）
【分析】为了便于测量力臂大小，需将杠杆在水平位置平衡，调节平衡时将螺母向上翘的一端移动；
根据杠杆平衡条件分析解答。
【解答】解：挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，开始实验前发现左端下沉，右端上翘，可将杠杆两端的平衡螺母向右端移动，直到杠杆在水平位置平衡；
由图可知，根据杠杆平衡条件得FA×LA＝FB×LB ， 3×0.5N×4L＝FB×3L，所以FB＝2N；
故答案为：（1）右；（2）2。
【点评】本题考查探究杠杆平衡条件的实验，关键是将实验操作原则及结论掌握清楚，仔细分析即可。
22．停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出，如图甲所示。我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆。若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，重G＝120N，AB＝2.8m，AO＝0.3m。要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F＝ 440 N。
【分析】横杆AB粗细相同、质量分布均匀，所以其重心C在几何中心上，支点为O，则OA就是动力臂，OC就是阻力臂，再根据杠杆的平衡条件就可以求出动力的大小。
【解答】解：
横杆AB粗细相同、质量分布均匀，所以其重心C在几何中心上，支点为O，则OA就是动力臂，OC就是阻力臂，如下图所示：
已知AB＝2.8m，AO＝0.3m，则阻力臂OC＝AB﹣OA＝×2.8m﹣0.3m＝1.1m，
由杠杆的平衡条件可得：F×OA＝G×OC，
则F＝＝＝440N。
故答案为：440。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，关键是找到阻力臂的大小（重心到支点的距离）。
23．如图所示，轻质杠杆OA的中点悬挂一重G＝60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F＝ 30 N．保持F的方向不变，在将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将 不变 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【分析】（1）在A位置如图，OA、OC为动力F和阻力G的力臂，知道C是OA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动力F的大小；
（2）在B位置，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A位置，LOA＝2LOC，
∵杠杆平衡，
∴FLOA＝GLOC，
∴F＝＝G＝×60N＝30N；
（2）杠杆在B位置，OA′为动力臂，OC′为阻力臂，阻力不变为G，
∵△OC′D∽△OA′B，
∴OC′：OA′＝OD：OB＝1：2，
∵杠杆平衡，
∴F′LOA′＝GLOC′，
∴F′＝＝G＝×60N＝30N；由此可知当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F的大小不变；
故答案为：30；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。
24．如图所示，杆秤秤砣的质量为0.2kg，杆秤自身质量忽略不计。若杆秤水平静止时，被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m，则被测物体的质量为 0.8 kg，若秤砣有缺损，则测量值比被测物体的真实质量要 偏大 （选填“偏大”或“偏小”）
【分析】知道秤砣的质量和两边力臂的大小，利用重力公式和杠杆的平衡条件求被测物的质量；
若秤砣有缺损时，左边的力和力臂不变，右边的力减小，根据杠杆的平衡条件知道右边的力臂增大，即：杆秤所示的质量值要大于被测物的真实质量值。
【解答】解：如图所示：
因为杠杆平衡，所以G1LOA＝G2LOB，
即：m1gLOA＝m2gLOB，
则m1＝＝＝0.8kg。
若秤砣有缺损，m2减小，而G1LOA不变，所以LOB要变大，
杆秤所示的质量值要偏大。
故答案为：0.8；偏大。
【点评】本题考查了学生对杠杆的平衡条件的掌握和运用，找出力臂大小是本题的关键。
25．如图所示，质量不计的木板AB处于水平位置平衡，且可绕O点无摩擦转动OA＝0.2m，OB＝0.5m，在A端挂一个重5N的物体甲，另一重2.5N的小滑块乙在水平拉力作用下，以0.1m/s的速度从O点匀速向右滑动，在此过程中，甲对地面的压力 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），小滑块在木板上水平滑动的时间为 4 s。
【分析】（1）当乙匀速向右滑动时，力臂OA、G乙不变，G乙的力臂增大，根据杠杆平衡条件得出杠杆A端受到的拉力变化，而甲对地面的压力F压＝G甲﹣FA，据此得出甲对地面的压力大小变化；
（2）要使木板水平平衡，木板A端受到的最大拉力等于甲的重力，根据杠杆平衡条件可得G乙的力臂最大值，再利用速度公式求滑块乙滑动的时间。
【解答】解：
（1）根据杠杆平衡条件得，FA×OA＝G乙×OB′，
力臂OA、G乙不变，当乙匀速向右滑动时，G乙的力臂增大，杠杆A端受到的拉力FA增大；
甲对地面的压力F压＝G甲﹣FA，
所以甲对地面的压力变小；
（2）要使木板水平平衡，木板A端受到的最大拉力FA最大＝G甲＝5N，
根据杠杆平衡条件FA最大×OA＝G乙×OB′，
即：5N×0.2m＝2.5N×OB′，
解得：OB′＝0.4m，
由v＝得滑块乙滑动的时间：
t＝＝＝4s。
故答案为：变小；4。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件、力的合成的应用，要求灵活运用所学知识，确定滑块乙的最大滑动距离是关键。
四．作图题（共3小题）
26．如图是一种活塞式抽水机的示意图，其中手柄AOB是一个杠杆。请在图中画出手柄被扶起过程中作用在A点的最小动力F1及其力臂L1。
【分析】杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解：
由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；
图中支点在O点，动力作用在A点，因此OA作为动力臂L1时最长，此时动力最小；手柄被扶起过程中，动力的方向是向上的，过点A垂直于OA向上作出最小动力F1的示意图，如图所示：
【点评】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。
27．如图所示，甲图是正在使用的核桃夹，上、下两部分都是杠杆，乙图是上半部分杠杆的示意图。请在A点画出最小动力F1的示意图，在B点画出阻力F2的示意图及其力臂12。
【分析】（1）由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力。连接支点和力的作用点A即是最大动力臂，当作用力与之垂直时，作用力最小。
（2）阻力是阻碍杠杆转动的力；根据力臂的概念画出F2的力臂L2。
【解答】解：连接OA两点，OA即为最长动力臂，当动力F1与动力臂垂直时，动力最小，据此可作出最小动力F1；而阻力F2应垂直于核桃的接触面向上，然后过O点作力F2的垂线，即阻力臂l2．作图如下：
【点评】求最小的力是常见的题型，关键是找到最大的动力臂，一般来说，支点与动力作用点的连线就是最大的动力臂。
28．如图，O点是轻质杠杆AOB的支点，杠杆上的C点受到阻力F2的作用。若使杠杆在图中所示位置静止，请在杠杆上画出所要施加的最小动力F1的示意图，并画出动力臂L1和阻力臂L2。
【分析】使用杠杆时，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，越省力；因此只需找出使动力臂最长的动力作用点，然后作动力臂的垂线即可；支点到阻力作用线的垂直距离是阻力臂。
【解答】解：
由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下，要最省力，则动力臂应最长，由图知OA比OB长，所以OA作为动力臂L1时最长；
因阻力方向竖直向下，为使杠杆平衡，则动力F1的方向应向上，则过A点作垂直于OA向上的力即为最小动力F1的示意图；反向延长阻力画出阻力的作用线，则支点O到阻力作用线的垂直距离为阻力臂L2，如图所示：
【点评】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。
五．实验探究题（共1小题）
29．小红在探究杠杆的平衡条件时，找来一个量程为5N的弹簧测力计和若干个重均为0.5N的钩码，实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm。请回答下列问题：
（1）实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是 杠杆所受重力的作用线通过支点，重力的力臂为零，重力对杠杆的转动不产生影响，便于测量（或读出）力臂 。
（2）小红在实验中测得一组数据如下表，于是他立即得出了杠杆的平衡条件：“F1×L1＝F2×L2”，你认为是否合理，并说明理由： 不合理；只测量了一组数据便得出结论，结论具有片面性
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
2
6
3
4
（3）某次实验如图所示，杠杆平衡，则以下生活中相关杠杆的应用与此图中杠杆类型相同的是 核桃夹 （选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”）。
（4）在图中，保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变，钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过 10 cm。
【分析】（1）实验前先要调节杠杆在水平位置平衡，这是为使杠杆所受的重力通过支点，从而可以不考虑杠杆的重力对其转动的影响；
（2）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，在实验中，为得出普遍结论应改变实验条件，进行多次测量；
（3）对物理模型的抽象、分析能力。判断杠杆的类型可结合生活经验和动力臂与阻力臂的大小关系来判断；
（4）已知弹簧测力计的量程，根据杠杆的平衡条件可分析测力计示数的变化。
【解答】解：
（1）实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是：杠杆所受重力的作用线通过支点，重力的力臂为零，重力对杠杆的转动不产生影响，便于测量（或读出）力臂；
（2）不合理，该同学只测量了一组数据便得出结论，结论具有片面性；
（3）某次实验如图所示，杠杆平衡，动力臂大于阻力臂；我们在使用核桃夹时是为了省力，并且在使用的过程中动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆；
（4）根据杠杆的平衡条件，已知一个钩码重0.5N，弹簧测力计的量程为5N，
F×3L＝6G×nL，F＝2nG，
n＝＝＝5，
实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm，要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过5×2cm＝10cm。
故答案为：（1）杠杆所受重力的作用线通过支点，重力的力臂为零，重力对杠杆的转动不产生影响，便于测量（或读出）力臂；（2）不合理；只测量了一组数据便得出结论，结论具有片面性；（3）核桃夹；（4）10。
【点评】本题考查探究杠杆的平衡条件实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。
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《12.2 滑轮》
一．选择题（共15小题）
1．用如图所示的滑轮或滑轮组，将同一物体匀速提高h，最省力的是（ ）（滑轮重和摩擦不计）
A． B．
C． D．
【分析】由题知，滑轮重和摩擦不计，先分析所用的是定滑轮、动滑轮还是滑轮组，
若是定滑轮，不省力，F＝G；
若是动滑轮，省一半力，F＝G；
若是滑轮组，找出承担物重的绳子股数n，则F＝G。
【解答】解：由题知，滑轮重和摩擦不计，
A、使用的是定滑轮，F＝G；
B、使用的是动滑轮，F＝G；
C、使用的是滑轮组，n＝2，F＝G；
D、使用的是滑轮组，n＝3，F＝G。
由此可知D图中最省力。
故选：D。
【点评】本题考查了不计摩擦和动滑轮重时，使用滑轮组省力情况的计算，能确定承担物重的绳子股数（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口。
2．用定滑轮匀速提升重物，所用拉力的方向如图所示，不计摩擦，比较拉力F1、F2、F3的大小（ ）
A．F1＞F2＞F3 B．F1＝F2＝F3 C．F1＜F2＜F3 D．F2＞F3＞F1
【分析】要解答本题需掌握：定滑轮实质上是一等臂杠杆，只改变力的方向，而不省力。
【解答】解：因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力。故ACD不符合题意；
故选：B。
【点评】本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握，是一道基础题。
3．如图所示简单机械，下列判断正确的是（ ）
A．这是一个动滑轮 B．能改变力的方向
C．能省功 D．能省力
【分析】（1）定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；
（2）使用任何机械不省功。
【解答】解：由图知，是一个定滑轮，使用时不能省力，但能改变力的方向，不能省距离，不能省功，ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】定滑轮的实质是等臂杠杆，使用定滑轮不省力但能改变力的方向，使用任何机械都不能省功。
4．一名体重600N的举重运动员，可举起1300N的物体，这个人站在地面上，用如图装置提升物体，滑轮重和摩擦均忽略不计，在下列四个不同重力的物体中，他能提起的最重的物重是（ ）
A．600 N B．1300 N C．1900 N D．700 N
【分析】由图可知该装置是定滑轮，人站在地面上，他的手用力达到600N的时候，根据力的作用是相互的可知，绳对人力达到600N，此时人已经对地面没有力的作用，据此分析判断。
【解答】解：由图可知该装置是定滑轮，定滑轮不省力，
因为人的体重为600N，人能施加的最大拉力F＝600N，
滑轮重和摩擦均忽略不计，
他能提起最重的物重：
G＝F＝600N。
故选：A。
【点评】本题关键：一是不计滑轮重和摩擦；二是手臂发挥的最大力不一定是最大拉力。
5．如图，用同一滑轮匀速提升同一重物（不计绳重、摩擦），图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是（ ）
A．F1＝F2 B．F3＝F4 C．2F2＝F1 D．2F2＝F4
【分析】不计绳重、摩擦，定滑轮不省力，动滑轮省一半力，据此结合杠杆平衡条件进行分析解答。
【解答】解：
A、甲图是动滑轮，当拉力竖直向上时，不计绳重和摩擦，则F1＝（G物+G动）；当拉力与竖直方向有夹角时，拉力的力臂变小，而阻力、阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知拉力变大，则F2＞F1，故A错误；
B、乙图是定滑轮，只能改变力的方向，不计绳重和摩擦，则F3＝F4＝G物，故B正确；
C、因为F2＞F1，所以2F2＞F1，故C错误；
D、因为F1＝（G物+G动），
所以F1＞G物，
即F1＞F3＝F4；
又因为F2＞F1，
所以F2＞F4，即2F2＞F4，故D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查了定滑轮和动滑轮的特点；定滑轮只能改变力的方向，不省力；而动滑轮可以省一半的力，但是会费距离。
6．如图，甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上，不计滑轮重力和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．甲乙两人用力一样大
B．甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离
C．乙用力比甲小
D．甲乙使绳索移动的距离相等
【分析】定滑轮的实质是等臂杠杆，不能省力，但能改变力的方向；动滑轮的实质是动力臂为阻力臂两倍的杠杆，可省力，但不能改变力的方向。
【解答】解：
AC、由图知，左图的滑轮是定滑轮，右图的滑轮是动滑轮，不计滑轮重和摩擦，则甲的拉力等于物体重力，乙的拉力等于物体重力的，所以乙用力比甲小，所以A错误，C正确；
BD、将同一物体拉到楼顶，即物体上升高度相同，甲使绳索移动距离等于物体上升的高度，乙使绳索移动距离等于物体上升高度的两倍，故BD错误。
故选：C。
【点评】本题考查了定滑轮和动滑轮的特点，是一道基础题。
7．工人用如图所示的装置运送砂石，下列说法正确的是（ ）
①滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小
②图中动滑轮相当于一个省力杠杆
③绳子自由端下拉1m，桶上升2m
④质量为65kg的工人利用该滑轮组不能提起150kg的砂石
A．只有①② B．只有②④ C．只有③④ D．只有②③
【分析】（1）定滑轮实质是等臂杠杆，能改变力的方向，但不能改变力的大小；
（2）动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆；
（3）由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h；
（4）工人提供的最大拉力等于自身重力；利用该滑轮组能提起的最大物重G最大＝2F最大，利用G＝mg求提升最大质量。
【解答】解：
①定滑轮能改变拉力的方向，但不能改变拉力的大小，故①错误；
②动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆，故②正确；
③由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h，若绳子自由端下拉1m，则桶上升0.5m，故③错误；
④工人向下拉绳子时，绳子会对人施加向上的拉力，为避免人被绳子拉上去，
所以人提供的最大拉力F最大＝G人＝m人g＝65kg×10N/kg＝650N；
不计绳重、动滑轮重和摩擦时，利用该滑轮组能提起的最大物重G最大＝2F最大＝2×650N＝1300N，
则提升物体的最大质量：m最大＝＝＝130kg，若考虑绳重、动滑轮重和摩擦，则提升物体的最大质量会小于130kg，所以该工人利用该滑轮组不能提起150kg的砂石，故④正确；
综上可知，只有②④正确。
故选：B。
【点评】本题考查了动滑轮、定滑轮、滑轮组的特点，本题关键是知道：工人提供的最大拉力等于自身重力。
8．如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为70N的物体，不计绳重和摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是（ ）
A．30N B．35N C．40N D．45N
【分析】不计绳重和摩擦，重物和动滑轮的总重由2段绳子承担，当沿竖直方向拉动时，拉力F＝（G物+G动）；
若斜向上拉绳子时，拉力会大于物体和动滑轮总重力的一半。
【解答】解：
动滑轮之所以能省一半的力，是因为其相当于杠杆的变形，轮的直径相当于动力臂，轮的半径相当于阻力臂，这样动力臂是阻力臂的二倍，自然就能省一半的力。而这一关系成立的前提条件是：必须竖直向上拉绳子。
不计绳重和摩擦，重物和动滑轮的总重由2段绳子承担，
当沿竖直方向拉动时，拉力F＝（G物+G动）＝（70N+10N）＝40N；
图中斜向上拉绳子时，动力臂和阻力臂都会减小，但动力臂会小于阻力臂的二倍，而阻力不变，由杠杆平衡条件可知，动力就会增大，因此所用拉力变大，则拉力F的范围是F＞40N。
故选：D。
【点评】本题考查了动滑轮拉力的计算，关键要知道：斜向上拉绳子时，拉力大于物体和动滑轮总重力的一半。
9．下列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重，绳重及摩擦，当匀速提升同一重物时，最省力的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】（1）使用滑轮组时，承担物重的绳子有几段，拉力就是物重的几分之一；
（2）动滑轮可以省一半的力；
（3）根据三角函数关系可知斜面高度和斜面长度之比，根据功的原理可求出拉力的大小；
（4）使用杠杆时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一；
【解答】解：A、由图可知，滑轮组绳子的有效股数为3，所以拉力F1＝ G；
B、由图可知，动滑轮省一半的力，所以拉力F2＝G；
C、设斜面的高度为h，斜面长度为s，由图知s＝2h，由功的原理可得，F3s＝Gh，所以F3＝＝G；
D、由图可知，动力臂是阻力臂的4倍，所以拉力F4＝G；
综上可知，当提起同一重物时，最省力的是D；
故选：D。
【点评】本题考查了杠杆、动滑轮、斜面、滑轮组拉力的计算等，是一道较为简单的应用题。
10．如图所示，在竖直方向大小为20N的拉力F作用下，重物A沿竖直方向，以0.2m/s的速度匀速上升。不计滑轮重、绳重、摩擦，物体A的重力及滑轮移动的速度是（ ）
A．40N 0.4m/s B．10N 0.1m/s
C．20N 0.1m/s D．10N 0.4m/s
【分析】轮和轴随物体一起运动的滑轮是动滑轮，如图拉动滑轮时，拉力的大小是物重的2倍，但移动距离是物体移动距离的一半，所以使用这样的动滑轮费力但可以省距离。
【解答】解：由图可知，该滑轮是动滑轮，当重物A上升速度为0.2m/s时，滑轮上升速度应该是物体速度的一半，即v＝0.1m/s；此时拉力应该是物重的2倍，即物体A的重力为10N，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】此题灵活考查了对动滑轮的理解与应用，要结合实际情况分析拉力大小和移动速度。
11．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
【分析】根据杠杆、滑轮以及滑轮组的特点，结合题目中的动力和物重分析解答。
【解答】解：
由题知，要用30N的拉力刚好提起重40N的物体，所以应使用省力的机械；
A、定滑轮不能省力，只能改变力的方向，故A错误；
B、根据杠杆的平衡条件FL1＝GL2，即：30N×L1＝40N×L2，所以L1：L2＝4：3时可以满足条件，故B正确；
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，不满足条件，故C错误；
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最多为物重G的二分之一，即拉力最多为20N，不满足条件，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了杠杆、定滑轮、动滑轮以及滑轮组的特点，利用好“不计机械的重力和摩擦”是本题的关键。
12．弹簧秤的绳子跨过定滑轮各挂2千克的钩码时，弹簧秤的示数是（ ）
A．40牛 B．20牛 C．10牛 D．0牛
【分析】使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向，根据物体间力的作用是相互的回答。
【解答】解：
钩码的重力G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N，
因为物体间力的作用是相互的，跨过定滑轮，绳子上各挂2kg的钩码，即弹簧测力计两端各受20N的拉力，测力计的示数等于挂钩一侧的拉力大小，即为20N。
故选：B。
【点评】本题考查了定滑轮的工作特点和弹簧测力计的读数，注意测力计的示数等于挂钩一侧的拉力大小。
13．下列关于简单机械在实际应用中的说法，正确的是（ ）
A．指甲剪是省力省功的机械
B．滑轮组既省力，又省距离，还省功
C．定滑轮不省力，但能改变力的方向
D．斜面的机械效率可以达到100%
【分析】（1）根据指甲剪的结构和功的原理分析；
（2）根据滑轮组的特点和功的原理可做出判断；
（3）定滑轮的实质是等臂杠杆；
（4）机械效率永远小于1。
【解答】解：A、指甲剪由三条杠杆组成，其中既有省力杠杆也有费力杠杆，但其最终可以达到省力的目的，所以为省力机械，但使用任何机械都不省功，故A错误；
B、滑轮组可以省力，但费距离，且不可能省功，故B错误；
C、定滑轮的实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变力的方向，故C正确；
D、使用任何机械都要做额外功，所以机械效率不可能达到100%，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了我们对生活中简单机械的应用、功的原理等的理解，难度不大。
14．下列几种简单机械，不属于轮轴的是（ ）
A．盘山公路 B．扳手 C．水龙头 D．方向盘
【分析】轮轴是由一个轴和一个大的轮组成，实质是一个能够连续转动的杠杆。
【解答】解：
由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做轮轴，扳手、水龙头、方向盘都属于轮轴，盘山公路属于斜面模型，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
【点评】此题主要考查了对轮轴概念的理解，与生活中常见的机械联系在一起，很具有现实意义。
15．骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S形路线骑行，这样做是为了（ ）
A．缩短所走的路程 B．减少所做的功
C．减小骑行者所施加的力 D．缩短所用的时间
【分析】本题由斜面模型及功的原理进行分析。
①使用任何机械都不省功；
②斜面坡度越小越省力，即斜面高度一定，斜面越长越省力。
【解答】解：A、上坡时，自行车上升的高度不变，走S形路线所走的路线较长，故A错误。
B、使用任何机械都不省功，故B错误。
C、上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力。故C正确。
D、速度一定，走S形路线所走的路线较长，所用的时间较长。故D错误。
故选：C。
【点评】斜面模型是物理中考的最多的一种运动学模型，应认真分析。
二．填空题（共4小题）
16．工人用木板搭斜坡将货物推上汽车车厢，从物理学的角度分析，木板搭的斜坡相当于简单机械中的 斜面 ，这种简单机械的优点是可以省 力 ；如图所示的桔槔是我国古代人民发明的一种提水工具，实际上它就是一种 杠杆 （填简单机械名称），由于其另一端配有重物，所以人们提起水桶时，所用的力 小于 （选填“大于”“等于”或“小于”）水桶和水的总重。
【分析】（1）盘山公路、用木板搭斜坡，都是要使物体向高处运动，所以我们可以从斜面模型上分析；使用斜面可以省力；
（2）可以绕固定点转动的硬棒是杠杆；要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力（用力点、支点和阻力点）的大小跟它们的力臂成反比。
【解答】解：
（1）用木板搭斜坡将货物推上汽车车厢，木板搭的斜坡相当于简单机械中的斜面，这种简单机械的优点是可以省力；
（2）由图可知，桔槔这种提水工具能绕固定点转动，所以它是杠杆；由图知，往上提水时，因为有另一端的重物帮忙，所以人所用的力比水和桶的总重力小。
故答案为：斜面；力；杠杆；小于。
【点评】本题考查了斜面、杠杆的应用，属于基础知识的考查，注重了物理知识和生活实际的联系。
17．在生产生活中，人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有轮轴和斜面。如图所示，手柄 粗 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺纹 密 （选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。
【分析】轮轴是一种省力机械，轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是轴上力的几分之一，是省力杠杆；根据杠杆的平衡条件F1．R＝F2．r分析螺丝刀的省力情况；
螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，斜面是一种变形的杠杆。
【解答】解：
螺丝刀相当于轮轴，根据杠杆的平衡条件F1．R＝F2．r可知，手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力；
螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，斜面是一种变形的杠杆，因此螺丝钉是被拧成圆柱形的类似斜面的机械；螺丝钉螺纹密、螺线长，相当于斜面较长。因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力。
故答案为：粗；密。
【点评】本题考查轮轴，斜面是我们日常生活中常用的简单机械，而螺旋作为斜面的一类在现实生活中也有很广泛的应用，例如电钻钻头。
18．甘蔗中含丰富的糖分和水分，是人们喜爱的冬令水果之一。如图是市场上使用的甘蔗侧刀，切甘蔗时，将甘蔗放在A处比B处更省力，主要原因是通过减小 阻力臂 从而达到省力目的。
【分析】在阻力不变的情况下，减小阻力臂，能减小动力；
【解答】解：
由图知，甘蔗放在A点比B点时的阻力臂更小，而甘蔗对铡刀的阻力一定，根据杠杆的平衡条件可知，动力会越小，更易被切断。
故答案为：阻力臂。
【点评】本题考查杠杆的平衡条件的应用，难度不大。
19．如图所示，插入锁孔的钥匙转动时，锁芯随之转动，可打开车门。此时钥匙相当于 轮轴 （选填“轮轴”“滑轮”或“斜面”），它是 省力 （选填“省力”或“费力”）机械。
【分析】简单机械包括：杠杆、滑轮、轮轴、斜面等，从钥匙的使用情况判断；
通过比较动力臂和阻力臂的大小关系判断省费力。
【解答】解：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。
故答案为：轮轴；省力。
【点评】本题考查了学生对杠杆、轮轴的了解与掌握，正确判断出轮半径、轴半径与动力臂、阻力臂的关系是本题的关键。
三．作图题（共7小题）
20．如图所示，工人站在地面上用滑轮组将重物提起，画出滑轮组的绕绳方法。
【分析】一定一动的滑轮组有两种连线方法，但此题确定了绳子自由端的拉力方向必须向下，也就确定了绳子的绕法，所以先从绳子的自由端画起，然后依次绕线即可确定绳子的绕法。
【解答】解：工人站在地面上用滑轮组将重物提起，拉力方向向下，是由两根绳子承担物重的，绳子固定在定滑轮上。如图所示：
【点评】本题考查了滑轮组的绕法。使用滑轮组可以省力，也可以改变用力的方向，重点是根据题意确定正确绕法。
21．如图所示，一人通过滑轮组提升重物，重物上升20cm过程中绳子自由端移动了60cm，请在图中画出滑轮组的绕线方法。
【分析】先根据物体上升20cm，绳子自由端移动了60cm，判断出绳子段数，然后根据滑轮组的省力特点，确定滑轮组的绕线方法。
【解答】解：由题意可知，重物上升20cm过程中绳子自由端移动了60cm，承担动滑轮及重物的绳子股数：n＝＝3，根据滑轮组的省力特点，绳子应从动滑轮的上挂钩开始向上绕起，如下图所示：
【点评】本题考查了滑轮组的绕法，先根据s＝nh判断出绳子的段数n，再根据滑轮组的省力特点，确定滑轮组的绕线方法。
22．如图滑轮组，请画出拉力向下的绕线方式。
【分析】可以先画出或考虑一下仅有的两种绕线方法，然后根据题意进行选择。
【解答】解：一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组只有两种绕线方法：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮向下拉；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮向上拉。本题中，要求向下拉，属于第一种。如下图所示：
【点评】滑轮组的组装有两种方法，按照奇动偶定的原则从定滑轮绕起或从动滑轮绕起。从动滑轮开始绕，承担物重的绳子段数多。
23．某同学用如图所示的滑轮组将水桶匀速提升，请用笔画线代替绳子连接滑轮组.
【分析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法。
【解答】解：
因为是人向上用力拉绳子，所以由3段绳子承担物重，所以应从动滑轮开始缠绕。如图所示：
【点评】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力。
24．利用如图所示的滑轮组拉着重为1000N的物体A沿水平方向做匀速直线运动。请画出：①滑轮组最省力的绕线情况；②画出A对地面压力的示意图。
【分析】（1）要使滑轮组最省力，就是使最多的绳子段数通过动滑轮，由此绕线；
（2）压力是垂直作用在物体表面的力，由此画出A对地面压力示意图。
【解答】解：（1）水平滑轮组中有一个动滑轮，滑轮组最省力时动滑轮接触绳子的段数最多，绳子由动滑轮为连接起点反向绕成，如图所示：
（2）A对地面压力作用点在接触面中心位置，压力方向沿接触面垂直向下，如图所示：
【点评】本题考查了滑轮组的绕法和力的示意图的画法。使用滑轮组可以省力，也可以改变用力的方向，关键是根据题意确定正确绕法。
25．如图所示，用向下的力拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10s内绳子自由端移动了1.5m，重物上升了0.5m，画出滑轮组的绕线情况。
【分析】先根据物体上升0.5m，绳子自由端下降1.5m，由s＝nh判断出绳子的有效股数，再根据“奇动偶定”的原则画出绳子的绕法。
【解答】解：由题意可知，向下拉绳子时，承担动滑轮和物体总重的绳子有效股数：n＝＝＝3，根据“奇动偶定”的原则，绳子的固定端应先系在动滑轮挂钩上，据此绕线，如下图所示：
【点评】遇到滑轮组的绕线问题，先根据s＝nh判断出绳子的有效股数n，再根据“奇动偶定”的原则来绕线。
26．如图所示，人站在地面上用滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子画出由两段绳子承担动滑轮和物重的绕法。
【分析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法。
【解答】解：因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由2段绳子承担物重，绳子开始系在定滑轮下挂钩上，依次缠绕。如图所示：
【点评】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力。
四．实验探究题（共1小题）
27．小红学习了简单机械，请帮助她解答以下问题：
（1）站在地上的人，利用图甲所示的滑轮组把物体匀速提起，请正确连接滑轮组。
（2）杠杆平衡状态指的是杠杆处于 静止 状态或绕支点匀速转动状态，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，先调节杠杆在 水平 位置平衡。
（3）按图乙所示，在杠杆的B点挂上钩码，若在杠杆上读取力臂，用测力计在A点施加方向 竖直向上 的动力使杠杆再次平衡，此时杠杆 一定 是省力杠杆（选填“一定”或“可能”）。
【分析】（1）滑轮组的绕法要求最省力，就要求承担物体重力绳子股数要最多，且人在地面向下拉绳子，同时考虑这两个方面画出滑轮组最省力的绕法。
（2）根据杠杆平衡的定义回答；根据杠杆的偏转确定杠杆的重心位置分析回答；目的是为消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（3）根据杠杆平衡条件判断力的方向及其力臂。
【解答】解：（1）由图可知，人站在地面拉动绳子，因此绳子的拉动方向应向下，因此确定自由端的绳子，然后依次向内绕。如下图所示：
（2）杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态；
在“探究杠杆平衡的条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
（3）如图所示在杠杆的B点挂上钩码，然后可以用测力计在A点施加方向竖直向上的动力使杠杆再次平衡，在杠杆上读取力臂，由图可知，动力臂大于阻力臂，所以此时杠杆一定是省力杠杆。
故答案为：（1）滑轮组的连接见解答；（2）静止；水平；（3）竖直向上；一定。
【点评】（1）主要考查了滑轮组的组装情况，在组装滑轮组时，可以从定滑轮或动滑轮绕起，要根据实际情况而定。
（2）是探究杠杆平衡条件的实验，在此实验中要知道使杠杆在水平位置平衡为了消除杠杆自身重对杠杆平衡的影响，便于测量力臂。
五．计算题（共1小题）
28．如图所示，小明用200N的拉力向下拉动绳子，使质量为50kg的物块在2s内匀速升高50cm。不计绳的重力和摩擦，g取10N/kg。求：
（1）绳子移动的速度；
（2）动滑轮的重力；
（3）若重物的质量是80kg，则拉力的大小是多少？
【分析】（1）由图知，承担物重的绳子股数n＝3，根据s＝nh求出绳子自由端移动的距离，根据v＝求出绳子移动的速度；
（2）知道物块的质量，利用重力公式G＝mg求所拉物块的重力；由于不计绳的重力和摩擦，利用F＝（G物+G动）求动滑轮的重力；
（3）若重物的质量是80kg，利用重力公式G＝mg求出重物的重力；利用F＝（G物+G动）求拉力的大小
【解答】解：
（1）由图知，承担物重的绳子股数n＝3，则绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×50cm＝150cm＝1.5m，
则绳子移动的速度：v＝＝＝0.75m/s；
（2）所拉物块的重力：G物＝m物g＝50kg×10N/kg＝500N；
不计绳的重力和摩擦，根据F＝（G物+G动）可得动滑轮的重力：
G动＝nF﹣G物＝3×200N﹣500N＝100N；
（3）若重物的质量是80kg，则该重物的重力：G物′＝m物′g＝80kg×10N/kg＝800N；
不计绳的重力和摩擦，则此时拉力的大小：
F′＝（G物′+G动）＝（800N+100N）＝300N。
答：（1）绳子移动的速度为0.75m/s；
（2）动滑轮的重力为100N；
（3）若重物的质量是80kg，则拉力的大小是300N。
【点评】本题考查了学生对重力公式、速度公式、使用滑轮组拉力计算方法的掌握和运用，利用好不计绳的重力和摩擦时，F＝（G物+G动）是本题的关键。
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