(时间：45分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题4分，共32分)
1． “给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬起整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是( )。
2．衣服夹是一种常用物品，如图所示给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况。下列说法中正确的是( )。
A．当用手将其捏开时，它是费力杠杆 B．当用其夹住物品时，它是费力杠杆
C．无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是费力杠杆 D．无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是省力杠杆
3.如图所示是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，杠杆保持平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，拉力F的变化情况是 ( )。
A．变小
B．变大
C．不变
D．无法确定
4．三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，甲图中和尚们商量出新的挑水方案，胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶，以下说法中不正确的是( )。
A．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离 B．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶B往前移动一点距离 C．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离 D．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离 5．对图所示的几种简单机械，下列说法中，正确的是( )。
A．图甲所示的装置中OB是动力臂 C．图丙所示的装置是一种等臂杠杆
B．使用图乙所示的装置可省一半力
D．图丁所示的汽车驾驶盘也是一种简单机械
6.某同学设计了一种如图所示的简易电梯，由图可知( )。
A．A是动滑轮 B．B是定滑轮
C．如果电动机向下拉动绳子，电梯厢将上升 D．电梯厢运动的速度与电动机拉绳的速度相等
7．如图所示，小均同学用动滑轮将质量为40 kg的货物匀速提高了5 m，他用250 N的拉力拉了10 s，下列有关物理量计算正确的是(g取10 N/kg)( )。
A．有用功为200 J
B．额外功为500 J D．小均的功率为200 W
C．动滑轮的机械效率为75%
8．用如图所示甲、乙两种方式匀速提升重为100 N的物体，已知滑轮重20 N、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 二、填空题(每空4分，共28分)
9．如果把铁锨看做是费力杠杆，在图中所示的A、B、C三点中，支点是________点，动力作用点是________点，阻力作用点是________点。
10．一名工人用如图所示的滑轮组提起500 N的重物，动滑轮重10 N，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力为________ N，绳子自由端移动的距离为6 m，则重物上升了________ m。
11．如图所示，斜面长6 m、高1 m，工人用500 N的力沿斜面把重2 400 N的箱子匀速推到车上，推力对箱子做的功是________ J，斜面的机械效率是________。
三、作图题(每题4分，共8分)
12．以O为支点质量忽略不计的杠杆挂上10 N的重物A，杠杆同时还受另一个大小与FA不等、竖直向上的力FB作用，处于平衡。在图中画出：
(1)FA的力臂lA；
(2)FB的示意图并标示它的大小。
13．如图所示，用滑轮组提升物体，请在图中画出最省力的绳子绕法。
14．同学们共同研究滑轮的特点：
(1)他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：使用定滑轮__________________。 (2)他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如图乙所示。据此可知，使用动滑轮__________________________。
(3)他们组装了滑轮组，发现使用滑轮组提升重物时能省力，于是他们想：利用滑轮组提升重物能否省功呢？为此，他们进行的实验如图丙所示。请根据丙图信息，写出分析数据的具体过程，并回答他们的问
题。
15．小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2 N，测得的数据如下表：
(1)在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上________拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。 (2)第1次实验测得的机械效率为________。(结果保留两位有效数字)
(3)分析表中数据可知：第2次实验是用________图做的；第4次实验是用______图做的。(选填“a”“b”或“c”)
(4)分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，__________可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重)，滑轮组的机械效率________。
(5)分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度__________。 五、计算题(8分)
16.建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为230 N的建材从地面匀速送到6 m高处，所用拉力为125 N，时间为20 s。求：
(1)工人做的有用功； (2)工人做的总功；
(3)此过程中该装置的机械效率； (4)工人做功的功率。
参考答案
1. 答案:D 本题考查杠杆的分类：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。天平属于等臂杠杆；铁锨、钓鱼竿属于费力杠杆；铡刀属于省力杠杆。阿基米德设想的杠杆属于省力杠杆，故选D。
2. 答案:B
3. 答案:B 本题考查杠杆平衡条件的应用。杠杆平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，拉力(动力)的力臂变小，而阻力、阻力臂不变，欲使杠杆保持平衡，需增大拉力(动力)，故选B。
4. 答案:D
5. 答案:D 图甲误把杠杆的长度当成了力臂；图乙是一个定滑轮，它不省力；图丙是一个动滑轮，其动力臂为阻力臂二倍的杠杆；图丁汽车驾驶盘是一个轮轴，它也是一种简单机械。
6. 答案:C
7. 答案:B 题图中的滑轮为动滑轮，有2段绳子在动滑轮上，所以有：W有用＝Gh＝mgh＝40 kg×10 N/kg×5 m＝2 000 J，W总＝Fs＝250 N×2×5 m＝2 500 J，根据这两个数据可以计算出机械效率为80%、额外功为500 J，所以A、C项错误，B项正确。小均的功率P＝误。
8. 答案:D 甲为定滑轮，不省力，F甲＝G＝100 N；乙为动滑轮，F乙＝0 N)＝60 N；故F甲＞F乙。乙要克服动滑轮的重做额外功，故η甲＞η乙。
9. 解析：在铁锨的使用中，人的左手用力下压，而右手用力上抬，使铁锨抬起来。由此可见，人的左手充当支点，
右手给杠杆提供动力，铁锨上的重物对铁锨的压力就是铁锨的阻力。所以，A点是阻力作用点，B点是动力作用点，C点是支点。
答案：C B A
10. 解析：由题图可知，重物和动滑轮的总重由3股绳子承担，则绳子自由端的拉力F＝
W总2500J＝250 W，所以D项也错t10s11(G＋G轮)＝×(100 N＋2221×(G＋G动)3＝
11×(500 N＋10 N)＝170 N；重物上升的高度h＝×6 m＝2 m。 33答案：170 2
11. 解析：推力做的功是总功，W总＝Fs＝500 N×6 m＝3 000 J，把箱子从地面提升到车上对箱子做
的功是有用功，W有＝Gh＝2 400 N×1 m＝2 400 J，则机械效率为η＝
答案：3 000 80%
W有W总2400J＝80%。
3000J12. 解析：本题考查杠杆平衡条件的应用，由题图可知，该杠杆的支点为O，杠杆处于水平位置，重物A的大小为10 N，所以FA的力臂lA为两格；杠杆同时还受另一个大小与FA不等、竖直向上的力FB作用，那么FB的作用点在O点右侧但不在FA点，方向竖直向上，根据杠杆的平衡条件可以求得FB的大小，
此题具有开放性，有多种情况，只要合适即可。
答案：如图所示
13. 解析：使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力时最省力，根据绳子段数n与滑轮个数n′的关系n＝n′＋1即可求得绳子的段数n＝4＋1＝5段，再根据“奇动偶定”的原则可知绳子应该从动滑轮开始绕。
答案：如图所示
14. 解析：(1)从题图甲中可看出，三种拉力情况，每次拉力的方向都不相同。在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数都为1 N，等于物重，可得出结论：定滑轮可以改变力的方向，但不省力。(2)在图乙中，拉力F＝0.6 N＜G＝1 N，故使用动滑轮时省力。(3)已知物重G、拉力F、物体升高的距离h、绳子移动的距离s、绳子段数n，根据有用功公式和总功公式可求出所做的功进行比较。
答案：(1)能改变动力方向，但不能省力 (2)能省力，但不能改变力的方向 (3)提升物体所做的有用功W有＝Gh＝2 N×0.1 m＝0.2 J，使用滑轮组时所用拉力F＝0.8 N，弹簧测力计移动距离s＝30 cm＝0.3 m，所做的总功W总＝Fs＝0.8 N×0.3 m＝0.24 J。经比较W有＜W总，所以使用滑轮组不能省功。
15. 答案：(1)匀速 (2)74% (3)b c (4)增加物重 越低 (5)无关
16. 解析：(1)工人在运送物体的过程中，是重物升高，克服物体重力所做的功为有用功W有用＝Gh；(2)其中拉力所做的功包含提升重物的有用功以及提升动滑轮以及克服摩擦等做的额外功，这部分功为总功，W总＝Fs，其中s表示拉力移动的距离，由于有两段绳子连着动滑轮，所以拉力移动距离为重物升高距离的2倍；(3)根据η＝＝W/t算得。
答案：(1)W有用＝Gh＝230 N×6 m＝1 380 J (2)W总＝Fs＝125 N×12 m＝1 500 J (3)η＝
W有W总可以算出机械效率；(4)工人所做的功即为总功，功率计算可以用功率计算公式P
W有W总1380J＝92%
1500J(4)P＝
W1500J＝75 W t20s
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