2023-2024学年度第十二章单元测试简单机械含答案

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班级姓名ΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔ2023-2024学年度第十二章单元测试简单机械 物理试题含答案一、选择题（共10小题）1．下列工具在使用的过程中费距离的是（　　）A．筷子夹肉丸 B．核桃夹夹核桃 C．镊子夹石头 D．食品夹夹饼干2．某同学陪爷爷去公园锻炼，看到工人在用修枝剪修剪树枝，如图所示。下列关于修枝剪的说法正确的是（　　）A．修枝剪在使用时是费力杠杆 B．支点为大拇指与手柄的接触点 C．修枝剪手柄末端比较粗糙，是为了减小摩擦 D．修剪树枝时，将手往手柄末端移动更省力3．一个500N重的成年人和一个250N小孩都要过一道宽度为L的水渠。成人从左岸到右岸，而小孩从右岸到左岸，两岸各有一块长度一样的坚实木板，他们想出了如图所示的方式过水渠，请分析在忽略木板自重和木板叠交距离的情况下，要使成年人和小孩都能平安过水渠，木板长度不能小于（　　）A．3L4 B．4L5 C．5L6 D．2L34．如图所示的杠杆，正处于水平平衡，若将杠杆左边的钩码向右移动一段距离L，为使杠杆恢复平衡，应将右边钩码（　　）A．向右移动L B．向左移动L C．向右移动大于L的距离 D．向左移动大于L的距离5．如图所示，使用滑轮组（不计滑轮重及摩擦）匀速提升600N的重物，人体重为500N，则人对地面的压力为（　　）A．100N B．200N C．300N D．500N6．如图所示的滑轮组上挂质量相等的大砝码M、N后恰好静止（绳子的重及摩擦不计）。若再在M、N下面各挂上一个质量相等的小砝码，将出现的情况是（　　）A．M上升 B．M下降 C．保持静止 D．条件不足，无法确定7．用下列简单机械，使重力为G的物体都处于静止状态，其中用力最小的是（不计机械和绳重、不计摩擦）（　　）A． B． C． D．8．小明到某山区旅游时，发现一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械（如图所示），当地人借助这种装置可以将较重的物体很轻便地搬运到二楼上面，他借助该装置提升1000N的重物（不计装置自重和摩擦），下列说法正确的是（　　）A．可以把A、B简化看成动滑轮 B．人将绳拉动1m时，物体也上升1m C．物体匀速上升时，人对绳的拉力为200N D．利用该装置不能省力，但能改变力的方向9．小明探究斜面的机械效率，他将木块由斜面底端匀速拉至顶端，其中说法正确的是（　　）A．斜面是一种可以省功的机械 B．木块的机械能保持不变 C．木块所受拉力与摩擦力是一对平衡力 D．斜面的机械效率与木块被拉动的距离无关10．工人用图示装置在20s内将重为450N的货物匀速提升4m，拉力的功率为120W。关于此过程，下列说法正确的是（　　）A．做的有用功是5400J B．绳子自由端移动的距离是16m C．滑轮组的机械效率是75% D．工人用的拉力大小为150N二、填空题（共6小题）11．如图甲所示是某一风景区的盘山公路，之所以要把上山的公路修成这般模样，是因为盘山公路相当于简单机械中的 　，使用它可以省 　。图乙和图丙所示为生活中常见的两种钉子，其中与盘山公路的力学原理相同的是图 　（选填“乙”或“丙”）钉子。12．如图所示，工人利用滑轮组匀速提升57kg的建筑材料，绳子自由端移动的速度为0.5m/s，动滑轮的质量为3kg，忽略绳重和摩擦，经过10s，工人做的有用功为　 　J，工人对绳的拉力为 　N，拉力的功率为 　W，此过程中该滑轮组的机械效率为 　%。13．学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，国旗就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个 　滑轮，它的作用是改变 　，它 　（填“能”或“不能”）省功。14．如图甲所示，一木箱重400N，工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处。已知整个过程中工人做的有用功W有与木箱运动距离s的关系如图乙所示，整个过程的额外功是240J，则拉力F＝　 　N，斜面的机械效率η＝　 　，木箱所受的摩擦力f＝　 　N。15．小明用一根粗细均匀、质量为0.02kg的木棒自制了一把杆秤，杆秤上每格长度均相等，如图所示。当他在秤钩处挂上质量为0.4kg的物体时（不计秤钩和细线质量），应将质量为0.1kg的秤砣挂在 　（B点/B点右侧/B点左侧）才能使杆秤在水平位置平衡。为将杆秤的零刻度线调至O点，他在A处安装了一个秤盘，则该秤盘的质量为 　kg。16．扇车又称风车，是汉代发明的清除糠秕（bǐ）的农机具，由车架、外壳、喂料斗及调节门等构成。传统的扬谷方法是如图甲所示的场景图：在有风的时候，将谷粒抛撒向空中，糠秕被风吹走了，而籽粒就落在了地上，这样就很好地实现了糠、粒分离。到西汉时期，出现了如图乙所示专门清除糠秕的旋转式风扇车，大大提高了人们的劳动效率，工作时手摇风扇，开启调节门，让谷物缓缓落下，谷壳及轻杂物被风力吹出机外。（1）无论是采用“传统的扬谷”方式还是采用“扇车”分离方式，都是在风力作用下使质量不同的物体分开，其基本原理相同。力作用在质量不同的物体上时，质量小的物体运动状态 　 （选填“容易”或“不容易”）改变，这是因为质量大的物体具有的 　大。（2）“扇车”中谷壳及轻杂物被风力吹出机外，这个现象说明力能改变物体的　 　。（3）风扇摇手柄设计成轮轴是为了　 　（选填“省力”或“省距离”）。三、作图题（共3小题）17．如图所示，在杠杆AOB的A端挂一重物G，要使杠杆在如图所示的位置平衡，请画出在杠杆上施加的最小动力F1及阻力F2的示意图。18．如图所示，请在杠杆端点B处画出杠杆受到的拉力Fl的示意图并作A点受到拉力的力臂L。19．如图所示，水平地面上有一重900N的物体，一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提升。要想使人所用的拉力最小，请在图中画出滑轮组上绳子的绕法。四、实验探究题（共3小题）20．小明同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，实验装置如图所示。（1）在研究定滑轮特点时，按图甲操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）物体的重力，其原因是　 　（不计绳重及摩擦）。（2）在研究动滑轮特点时，按图乙操作，记录数据如表，分析表中的数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，其原因是　 　。如果不更换动滑轮，为了使测出的拉力接近物重的一半，请提出一条合理的建议　 　。21．甲、乙两位同学一起做探究杠杆平衡条件的实验，以杠杆中点为支点，如图1、如图2所示。（1）实验过程中应将杠杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是为了消除杠杆自重对实验的影响和 　；若杠杆右端低左端高，为使其在水平位置上静止，应将左端的平衡螺母向端调节 　 （填“左”或“右”）。（2）如图3所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据。根据这一次实验数据，甲同学立即分析得出杠杆的平衡条件，这种做法的不足是：　 　。（3）如图所示，乙同学设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计沿竖直方向拉，其读数为F1；第二种弹簧测力计倾斜拉，其读数为F2，在同等条件下，两次弹簧测力计读数F1 　F2（填“＜”、“＝”或“＞”），原因是：　 　 。（4）杠杆在生活中有很多应用。现欲使如图所示的静止跷跷板发生转动，小女孩乙可采取的做法是 　 　。22．在湛江港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关。B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上　 　拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向　 　移动（填“左”或“右”）；（2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为 　%，第②次实验中总功为 　J；（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想　 　（填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：　 　；（4）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与 　（写出一个）有关。五、计算题（共3小题）23．如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，OA＝4厘米，AB＝8厘米。A点所受力大小为FA＝30牛，为使杠杆在水平位置平衡，需在B端施加一个力FB。求：在B端施加的力FB的最小值，并说明其方向。24．如图，用300N的力将重为500N的物体在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，在此过程中：（1）绳子自由端移动的速度；（2）拉力F做功的功率有多大；（3）滑轮组的机械效率有多大（结果保留一位小数）25．如图甲所示，工人沿斜面把装有货物的箱子从底端拉进车厢，箱子移动的距离s与时间t的关系如图乙所示。在此期间，工人拉这个箱子沿斜面匀速运动时的拉力为600N，此斜面的长为5m，高为1m，箱子和货物共重为1500N，g取10N/kg，求：（1）在0﹣5s内，拉力做的功是多少？（2）移动时拉力做功的功率是多少？（3）该斜面的机械效率是多少？（4）箱子沿斜面匀速运动时所受的摩擦力是多少？ 参考答案一、选择题（共10小题）1．【答案】B【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、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故A错误；B、在核桃夹夹核桃的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故B正确；C、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故C错误；D、在食品夹夹饼干的过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故D错误。【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。2．【答案】D【分析】知道杠杆的五要素可以判断支点的位置，从而得出阻力与动力的方向，根据动力臂与阻力臂的关系分析杠杆的省力情况以及如何省力。【解答】解：AB．由题图可知，修枝剪的支点在转轴处，手对修枝剪的作用力为动力，树枝对修枝剪的作用力为阻力，动力臂大于阻力臂，故修枝剪为省力杠杆，故AB错误；C．修枝剪手柄末端比较粗糙，是为了振动接触面的粗糙程度而增大摩擦，故C错误；D．修剪树枝时将手往手柄末端移动，动力臂增大，在阻力和阻力臂大小不变时，根据杠杆平衡条件可知，动力减小，即更省力，故D正确。【点评】本题考查杠杆的要素、分类即应用，解决该题的关键是知道支点在哪里，动力臂与阻力臂的关系。3．【答案】A【分析】（1）可让成年人先过水渠，只要成年人能安全过水渠，小孩也能安全过水渠；（2）木板A′B′是一个杠杆，成年人对木板A′B′的压力为阻力，小孩对木板A′B′的压力为动力，由杠杆平衡条件列方程，然后求出木板的长度。【解答】解：（1）因成年人较重，所以只要成年人能安全过水渠，则小孩也能安全过水渠；小孩站在B′处让成年人先从木板上过水渠，当成年人到达水渠对岸后，站在B′处，然后再让小孩过水渠如图所示：（2）把木板A′B′视为杠杆，O为支点，成年人对A′B′的压力视为阻力F2，小孩对木板的压力视为动力F1，当成年人在A′时，阻力（成年人对A′B′的压力）最大，为F2＝G成年人＝500N，F1＝G小孩＝250N，由图示可知，木板长度为AB，由杠杆平衡条件可得：F1×（AB﹣L+AB）＝F2×（L﹣AB），250N×（2AB﹣L）＝500N×（L﹣AB），则AB=34L，因木板的长度不能小于34L。故选：A。【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，分析清楚在何处阻力最大是本题的难点，也是正确解题的关键。4．【答案】D【分析】根据杠杆平衡条件，使杠杆两边的力和力臂的乘积相等，比较出移动距离的大小。【解答】解：设一个钩码的重为G，左边钩码到支点的距离为2l，因为杠杆正处于水平平衡，所以由杠杆平衡条件可得3G×2l＝2G×l右，解得l右＝3l，即右边钩码到支点的距离为3l；若将杠杆左边的钩码向右移动一段距离L，则杠杆的左边＝3G×（2l-L）；因为左边钩码向右移动，所以右边的钩码应该向左移动才能平衡，设右边移动的距离为L′，则杠杆的右边＝2G×（3l-L′）；为使杠杆恢复平衡，即3G×（2l-L）＝2G×（3l-L′），解得L′=32L，即向左移动大于L的距离，故D正确。【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等，只比较力或力臂大小不能得出正确结果。5．【答案】B【分析】根据滑轮组装置确定绳子股数，不计滑轮重及摩擦，利用F=1nG求出绳子自由端的拉力，在匀速提升物体的过程中，人对地面的压力等于自身的重力减去绳端的拉力。【解答】解：由图可知，n＝2，不计滑轮重及摩擦，绳子自由端的拉力为：F=1nG=12×600N＝300N，在匀速提升物体的过程中，人对地面的压力：F压＝G人﹣F＝500N﹣300N＝200N，故ACD错误，B正确。【点评】本题考查了压力和滑轮组拉力公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。6．【答案】A【分析】在使用滑轮组使，由几段绳子承担物重，提起绳子的力就是物重的几分之一。【解答】解：由图知，此滑轮组由两段绳子承担物重，绳子的重及摩擦不计，定滑轮左侧拉力F左=12（GM+G动），定滑轮右侧拉力F右＝GN，则物体静止时，满足F左＝F右，即12（GM+G动）＝GN，由题知GN＝GM，则可得：GM＝G动＝GN；若M和N处各挂上质量相等（重力相等）的钩码时，定滑轮左侧拉力F左′=12（GM+G动+G钩码）＝GN+12G钩码，定滑轮右侧拉力F右′＝GN+G钩码，比较可知F左′＜F右′，所以M将上升。故选：A。【点评】此题主要考查了滑轮组的省力特点。7．【答案】A【分析】不计机械和绳重、不计摩擦，知道动力臂和阻力臂的大小关系，利用杠杆平衡条件求F1的大小；使用定滑轮不省力，求出F2；使用动滑轮省一半力，求出F3；根据滑轮组承担物重的绳子段数，求出F4，通过比较得出哪个用力最大。【解答】解：由题知，不计机械和绳重、不计摩擦，A、由于杠杆平衡，动力臂大是阻力臂的3倍，则F1=13G；B、使用定滑轮不省力，F2＝G；C、使用动滑轮，F3=12G；D、图中有两段绳子承担物重，所以F4=12G；由以上分析可知，A选项中用力最小。故选：A。【点评】本题考查了杠杆的平衡条件、定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点，确定力臂大小关系是关键。8．【答案】C【分析】（1）轴固定不动的滑轮是定滑轮，滑轮和物体一起移动的滑轮是动滑轮；（2）由图知，A、B组成滑轮组，n＝5，拉力端移动距离s＝5h；（3）不计摩擦和装置的自重，拉力F=15G；（4）利用该装置既能省力，又能改变力的方向。【解答】解：A．A相当于定滑轮，B相当于动滑轮，可以把A、B简化看成滑轮组，故A错误；B．由图可知，滑轮组有效绳子为5段，人将绳拉动1m时，物体上升1m5=0.2m，故B错误；C．不计装置自重和摩擦，人对绳的拉力为F=Gn=1000N5=200N，故C正确；D．利用滑轮组可以省力，也能改变力的方向。故D错误。【点评】本题考查了滑轮的分类以及滑轮组的特点，确定承担物重的绳子股数、利用好不计摩擦和装置的自重拉力F=15G是关键。9．【答案】D【分析】（1）使用斜面可以省力，但不能省功；（2）分析木块动能、重力势能的变化，得出机械能的变化；（3）二力平衡条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上；（4）木块匀速运动时，拉力F和物重G不变，当被拉动的距离s增大时，提升的高度也增大，但h与s的比值不变，斜面的机械效率为η=W有用W总=GhFs，据此得出结论。【解答】解：A、使用斜面时，需要克服摩擦多做额外功，不能省功，故A错误；B、木块由斜面底端被匀速拉至顶端，木块的质量不变、速度大小不变，动能不变；质量不变、高度变大，重力势能变大，而木块的机械能等于动能与重力势能之和，所以木块的机械能变大，故B错误；C、物块在斜面上匀速运动时，沿斜面向上受到拉力的作用，沿斜面向下受到摩擦力和重力沿斜面的分力作用，则拉力与摩擦力的大小不相等，所以拉力和摩擦力不是一对平衡力，故C错误；D、斜面的机械效率为η=W有用W总=GhFs，木块匀速运动时，拉力F和物重G不变，当被拉动的距离s增大时，提升的高度也增大，但h与s的比值不变，所以机械效率η不变，即斜面的机械效率与木块被拉动的距离无关，故D正确。【点评】本题考查了使用机械能否省功的判断、机械能的变化分析、平衡力的辨别、斜面的机械效率与物体被拉动距离的关系，难点在D选项的判断。10．【答案】C【分析】（1）知道货物的质量和提升的高度，根据W＝Gh求出有用功；（2）由图知，n＝3，拉力端移动距离s＝3h；（3）知道拉力的功率和作用时间，根据W＝Pt求出拉力做的总功；滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；（4）利用W＝Fs求拉力大小。【解答】解：A、所做的有用功：W有用＝Gh＝450N×4 m＝1800J，故A错误；B、由图知，n＝3，绳子自由端移动的距离s＝3h＝3×4m＝12m，故B错误；C、根据P=Wt可得拉力F做的总功：W总＝Pt＝120W×20s＝2400J，滑轮组的机械效率：η=W有用W总=1800J2400J×100%＝75%，故C正确；D、由W总＝Fs可知拉力大小：F=W总s=2400J12m=200N，故D错误。【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算，属于基础题目。二、填空题（共6小题）11．【答案】斜面；力；乙。【分析】使用斜面可以省力，斜面越平缓，越省力，但同时越费距离。【解答】解：（1）盘山公路相当于简单机械中斜面，斜面加长了运动距离，但可以省力，故盘山公路修成了斜面形；（2）图乙和图丙所示为生活中常见的两种钉子，其中图乙的螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，使用斜面可以省力，所以与盘山公路的力学原理相同的是图乙。【点评】本题考查斜面和摩擦力的相关知识，难度不大。12．【答案】1425；300；150；95。【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用s＝vt求出绳子自由端移动的距离，根据s＝nh求出建筑材料上升的高度，利用W有＝Gh＝mgh求出有用功；（2）忽略绳重和摩擦，根据F=1n（mg+m动g）求出工人对绳的拉力；（3）根据P=Wt=Fst=Fv求出拉力的功率；（4）根据W总＝Fs求出总功，利用η=W有W总求出此过程中该滑轮组的机械效率。【解答】解：由图可知，n＝2，绳子自由端移动的距离为：s＝vt＝0.5m/s×10s＝5m，则建筑材料上升的高度为：h=sn=5m2=2.5m，故工人做的有用功为：W有＝Gh＝mgh＝57kg×10N/kg×2.5m＝1425J；忽略绳重和摩擦，工人对绳的拉力为：F=1n（mg+m动g）=12×（57kg×10N/kg+3kg×10N/kg）＝300N；拉力的功率为：P=Wt=Fst=Fv＝300N×0.5m/s＝150W；工人做的总功为：W总＝Fs＝300N×5m＝1500J，则此过程中该滑轮组的机械效率为：η=W有W总=1425J1500J×100%＝95%。【点评】本题考查了做功公式、功率公式和滑轮组拉力公式以及滑轮组机械效率公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。13．【答案】定；力的方向；不能。【分析】（1）定滑轮是轴固定不动的滑轮，使用定滑轮不省力但能改变力的方向；（2）功的原理：使用任何机械都不省功。【解答】解：升国旗时，当升旗手缓缓向下拉绳子时，国旗就会徐徐上升，则需要能改变拉力方向的滑轮，所以旗杆顶部安装的滑轮是定滑轮；使用它时可以改变力的方向，但不能省力，也不能省功；【点评】此题考查定滑轮的特点和功的原理，解决此类问题要结合定滑轮的特点进行分析解答。14．【答案】100；70%；30。【分析】（1）知道有用功和额外功，求出总功，利用W＝Fs求出拉力大小；（2）斜面的机械效率等于有用功与总功之比；（3）使用斜面时克服摩擦做的功为额外功，利用W额＝fs求摩擦力大小。【解答】解：（1）由图象知，总功为W总＝W有+W额＝560J+240J＝800J，木箱移动的距离s＝8m，由W＝Fs得，拉力大小：F=W总s=800J8m=100N；（2）斜面的机械效率：η=W有用W总×100%=560J800J×100%＝70%；（3）由W额＝fs得摩擦力大小：f=W额s=240J8m=30N。【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、机械效率的计算，需要注意的是：求有用功一种方法是W＝Gh，还有一种方法是W有＝W总﹣W额，此题利用后者，因为题目中没有提供斜面的高度。15．【答案】B点左侧；0.05。【分析】根据杠杆平衡条件进行分析。【解答】解：根据杠杆平衡条件可知，G1L1＝G2L2+G3L3，即：m1gL1＝m2gL2+m3gL3，则：m1L1＝m2L2+m3L3，当他在秤钩处挂上质量为0.4kg的物体时（不计秤钩和细线质量），设杠杆每格长为L，则有：0.4kg×2L＝0.02kg×5L+0.1kg×L3，解得：L3＝7L，故将质量为0.1kg的秤砣挂在B点左侧；秤盘中无重物，若把秤砣悬挂在O点处，因秤砣对杆秤的拉力过支点，其力臂为0，杆秤仍平衡，由此可知该杆秤的零刻度线应该标在O点，根据杠杆平衡条件可知，G4L1＝G2L2，即：m4gL1＝m2gL2，则：m4L1＝m2L2，则秤盘的质量为：m4=m2×5L2L=0.02kg×52=0.05kg。【点评】本题以杆秤为情景考查了杠杆平衡条件的应用，体现了物理在生活中的应用。16．【答案】（1）容易；惯性；（2）运动状态；（3）省力【分析】（1）物体保持运动状态不变的性质叫惯性，惯性与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。（2）力的作用效果是改变物体的运动状态和改变物体的形状。（3）动力作用在轮轴的轮上可以省力，动力作用在轴上可以省距离。【解答】解：（1）无论是采用“传统的扬谷”方式还是采用“扇车”分离方式，都是在风力作用下使质量不同的物体分开，其基本原理相同。力作用在质量不同的物体上时，质量小的物体运动状态容易改变，这是因为质量大的物体具有的惯性大。（2）“扇车”中谷壳及轻杂物被风力吹出机外，这个现象说明力能改变物体的运动状态。（3）风扇摇手柄设计成轮轴是为了省力，因为轮半径大于轴半径。【点评】本题主要考查了惯性、力的作用效果和轮轴的基础知识，关键是理解惯性的影响因素。三、作图题（共3小题）17．【答案】如图所示【分析】（1）根据杠杆平衡的条件可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长；（2）重物对杠杆的拉力即为阻力，方向竖直向下。【解答】解：杠杆在图示位置平衡，阻力G与阻力臂OA一定，由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，由图示可知，OB为最大动力臂，此时动力最小，过B点作垂直于OB向下的动力F1即可；重物对杠杆的拉力即为阻力，过A点作竖直向下的力即为阻力F2，如图所示：【点评】本题考查了力的示意图和最小力的画法，需掌握杠杆的平衡条件，关键是确定最长的力臂，即从支点到力的作用点的距离，力臂与力的作用线是垂直关系。18．【答案】如图所示【分析】确定Fl的方向和作用点，按照力的示意图的画法画出其示意图；从支点作力的作用线的垂线段，即可作出力的力臂。【解答】解：杠杆端点B处受到拉力Fl的方向竖直向下，过B点沿竖直向下的方向画一条有向线段，并标明Fl；A点受到的拉力沿绳子斜向上，过支点O作该力的作用线的垂线段，即可做出力臂L，如图所示：【点评】此题考查力的示意图和力臂的画法，属于中考常见题型，要求学生熟练掌握此类作图技巧和方法。19．【答案】如图所示【分析】同时兼顾省力情况与拉力的方向，并从内向外依次绕过所有滑轮。【解答】解：图中滑轮组由两个定滑轮和一个动滑轮组成，要使该滑轮组向下用力物体向上运动，并且拉力最小，应从定滑轮开始绕。如图所示：【点评】此题是有关滑轮组的绕法，有关滑轮组可以从定滑轮也可以从动滑轮绕起，在题目中要根据实际情况而定。此题需要判断出拉力的方向，从而确定绕法。四、实验探究题（共3小题）20．【答案】（1）小于；测力计有重力；（2）动滑轮有重力；增加物重。【分析】（1）把测力计倒过来使用时，根据对弹簧测力计进行受力分析可以找到问题所在。（2）使用动滑轮提升重物省一半力，但本题的实验数据与这一结论有偏差，考查同学对数据产生的误差进行合理分析的能力.【解答】解：（1）测力计倒过来使用时，弹簧测力计受力情况是：受到向上绳子的拉力，受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时，根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于钩码的重力。（2）人在提升重物时把动滑轮也提起了，所以动滑轮本身的重力是存在差异的最主要原因；由于转轴之间有摩擦，绳也有一定重量，导致拉力增大。如果不更换动滑轮，为了使测出的拉力接近物重的一半，可以换用轻质动滑轮或 提升重力更大的物体。【点评】本题考查了学生对实验测量数据的分析能力，属实验评估类题目范畴。使用动滑轮提重物，人对绳自由端施加的动力受多方面因素的影响，忽略绳重、摩擦、动滑轮重时，动力是物重的一半。21．【答案】（1）便于测量力臂；左；（2）仅凭一次实验的数据得出的结论具有偶然性；（3）＜；F2力臂变小；（4）向远离支点方向移动。【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，杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响；在调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向较高的一端调节；为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡；（2）初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验，有的是为了多次测量求平均值来减小误差；有的是多次测量发现变化规律；有的是为了使实验结论具有普遍性；（3）杠杆的平衡条件是：F1L1＝F2L2；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来。（4）跷跷板就是杠杆的应用，它是通过改变力的大小或者力臂的长度使杠杆发生转动的。【解答】解：（1）当在杠杆上挂物体时，杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时消除了杠杆自重对杠杆平衡的影响；在调节杠杆平衡时，杠杆右端低左端高，要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向左端调节；（2）只有一次实验总结实验结论是不合理的，一次实验很具有偶然性，要多进行几次实验，避免偶然性；（3）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，因此第一种实验方案更方便，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，能从杠杆上直接读力臂；因为第一方案的动力臂要大于第二种方案的动力臂，根据杠杆的平衡条件，在阻力和阻力臂都相同的情况下，动力臂越大的越省力，F2力臂变小，所以，F1小于F2；（4）要使翘翘板转动，可采取的做法是：男孩不动，女孩向远离支点方向移动（或者女孩不动，男孩向靠近支点方向移动；或者女孩不动，男孩蹬地，减小男孩对跷跷板的压力）。【点评】本题考查了杠杆平衡的条件，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调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，以便直接读出力臂。探究杠杆平衡的条件就是动力×动力臂＝阻力×阻力臂。22．【答案】（1）匀速直线；左；（2）60；3.0；（3）A，在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高（或在其它条件相同时，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关）；（4）斜面的粗糙程度。【分析】（1）物体做匀速直线运动时，受到的力才是平衡力；斜面的倾角指的是木板与水平面的夹角，斜面倾角变大，就是木板与水平面的夹角变大。（2）机械效率等于有用功和总功的比值，即η=W有用W总×100%；总功等于沿斜面拉力和斜面长度的乘积，即W总＝FS。（3）对比实验①、②数据发现，控制的是斜面的倾斜程度（斜面倾角），改变的是物体的重力；对比实验②、③数据发现，控制的是物体的重力，改变的是斜面的倾斜程度。（4）影响斜面机械效率的因素很多，主要从有用功和额外功的角度考虑，例如斜面粗糙程度、木板的长度、拉木块速度、木板的面积等。【解答】解：（1）拉力克服斜面的摩擦力做功，只有物体做匀速直线运动时，根据二力平衡的知识，受到的摩擦力才等于弹簧测力计拉力的大小；斜面的倾角靠长木板下面的木块左右移动来改变，木块向左移动倾角变大，木块向右移动倾角变小。（2）第①次实验斜面的机械效率：η=W有用W总×100%=3.0J5.0J×100%＝60%；第二次实验中总功：W总＝FS＝2.5N×1.2m＝3J。（3）对比实验①、②数据，控制的是斜面的倾斜程度（斜面倾角），改变的是物体的重力，因此是研究斜面机械效率与物体重力的关系，验证的是猜想A；对比实验②、③数据，可以得出的结论是在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高（或大）。（4）影响斜面机械效率的因素很多，例如斜面粗糙程度。【点评】本题为探究实验题，考查了学生分析实验数据得出结论的能力，注意控制变量法的灵活选用。五、计算题（共3小题）23．【答案】为使杠杆水平平衡，作用在B端的力F的最小值为10N，方向是竖直向上。【分析】（1）杠杆是直棒时，力作用在B点时，力垂直于杠杆时力臂最大，力最小；（2）根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，求出动力。【解答】解：阻力和阻力臂不变，在B端施加一个力F，则OB为力臂时最大，动力最小，方向垂直于杠杆竖直向上。根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得，FB×OB＝FA×OA，所以FB=FA×OAOB=30N×4cm4cm+8cm=10N。答：为使杠杆水平平衡，作用在B端的力F的最小值为10N，方向是竖直向上。【点评】知道动力、动力臂、阻力、阻力臂中的任意三者，根据杠杆平衡条件都可以求出未知量。24．【答案】（1）绳子自由端移动的速度为0.4m/s；（2）拉力做功的功率为120W；（3）滑轮组的机械效率为83.3%。【分析】（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数，根据s＝nh求出绳子自由端移动的距离，根据v=st求出绳子自由端移动的速度；（2）根据P＝Fv算出拉力做功的功率；（3）根据η=W有W总=GhFs=GnF算出滑轮组的机械效率。【解答】解：（1）由图可知，n＝2，则绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×2m＝4m；绳子自由端移动的速度：v=st=4m10s=0.4m/s；（2）拉力做功的功率为：P=Wt=Fst=Fv＝300N×0.4m/s＝120W；（3）滑轮组的机械效率为η=W有W总=GhFs=GnF=500N2×300N×100%≈83.3%。答：（1）绳子自由端移动的速度为0.4m/s；（2）拉力做功的功率为120W；（3）滑轮组的机械效率为83.3%。【点评】本题考查了有关滑轮组公式s＝nh、速度公式、功率公式以及机械效率公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。25．【答案】（1）在0﹣5s内，拉力做的功是0J；（2）移动时拉力做功的功率是120W；（3）该斜面的机械效率是50%；（4）箱子沿斜面匀速运动时所受的摩擦力是300N。【分析】（1）力对物体做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动距离；（2）从图象中找出货物运行的时间以及在这段时间内通过的路程，根据W＝Fs求出总功，利用P=Wt求功率；（3）根据W＝Gh求出有用功，利用η=W有用W总×100%即可求出机械效率；（4）总功减去有用功为额外功，由f=W额s可求得摩擦力。【解答】解：（1）由图象可知，货物在0～5s内，处于静止状态，通过的路程为0，根据W＝Fs可知工人所做的功为0J；（2）由图象可知，货物在这30s﹣5s＝25s内通过的路程是s＝5m，移动时拉力做功：W总＝Fs＝600N×5m＝3000J；拉力做功的功率：P=W总t=3000J25s=120W；（3）有用功：W有用＝Gh＝1500N×1m＝1500J；则该斜面的机械效率：η=W有用W总×100%=1500J3000J×100%＝50%。（4）W额＝W总﹣W有用＝3000J﹣1500J＝1500J，由W额＝fs可得，摩擦力：f=W额s=1500J5m=300N。答：（1）在0﹣5s内，拉力做的功是0J；（2）移动时拉力做功的功率是120W；（3）该斜面的机械效率是50%；（4）箱子沿斜面匀速运动时所受的摩擦力是300N。【点评】本题考查了学生对图象的识别能力和利用功、功率、效率公式进行简单计算的能力，是一道好题。图象信息题是近年来中考的热点题型。班级姓名ΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔ班级姓名ΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔ实验次数物重G/N使用动滑轮时测力计的示数F/N11.000.6521.500.932.001.15实验次数斜面倾角θ物块重力G/N斜面高度h/m拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率①30°5.00.64.21.23.05.0②30°3.00.62.51.21.860%③45°3.00.82.81.22.43.471%