資源簡(jiǎn)介

第 06 講 第十一章 簡(jiǎn)單機(jī)械和功
模塊一 思維導(dǎo)圖串知識(shí) 1．了解杠桿、滑輪的基本概念。
模塊二 基礎(chǔ)知識(shí)全梳理（吃透教材） 2．會(huì)畫杠桿示意圖；分析杠桿類型。
模塊三 教材習(xí)題學(xué)解題 3．理解杠桿平衡條件。
模塊四 核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練（7 大考點(diǎn)） 4．定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)；滑輪組的利用。
模塊五 小試牛刀過(guò)關(guān)測(cè) 5．掌握功和功率的概念。
6．會(huì)計(jì)算功的大小，計(jì)算功率。
1、杠桿
（1）支點(diǎn):杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。
（2）力臂:從支點(diǎn)到力的作用線的距離。
（3）杠桿的平衡條件(杠桿原理)：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。用字母表示可寫成：F1l1=F2l2。
（4）杠桿中最小力的問(wèn)題：求最小動(dòng)力問(wèn)題，可轉(zhuǎn)化為找最長(zhǎng)力臂問(wèn)題。
①在動(dòng)力的作用點(diǎn)明確的情況下，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的連線就是最長(zhǎng)力臂。
②在動(dòng)力作用點(diǎn)未明確時(shí)，支點(diǎn)到最遠(yuǎn)的點(diǎn)的距離是最長(zhǎng)力臂。
（5）畫杠桿示意圖應(yīng)注意
①阻力作用點(diǎn)應(yīng)畫在杠桿上：有部分同學(xué)認(rèn)為阻力由石頭的重力產(chǎn)生，所以阻力作用點(diǎn)應(yīng)畫在石頭重心上，
這是錯(cuò)誤的。
②確定阻力方向：當(dāng)動(dòng)力使杠桿繞支點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，阻力一定使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
③力臂不一定在杠桿上：力臂可用虛線畫出并用大括號(hào)標(biāo)明，也可用實(shí)線畫出。
（6）杠桿分類
①省力杠桿:動(dòng)力臂大于阻力臂。
②費(fèi)力杠桿:動(dòng)力臂小于阻力臂。
③等臂杠桿:動(dòng)力臂等于阻力臂。
2、滑輪
（1）使用定滑輪可以改變施力的方向,但既不省力,也不省距離。
定滑輪的原理：定滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿，動(dòng)力臂 L1、阻力臂 L2都等于滑輪半徑，根杠桿平衡條件也可以
得出定滑輪不省力的結(jié)論。
（2）使用動(dòng)滑輪可以省力，但是費(fèi)距離，而且不能改變力的方向。
動(dòng)滑輪的原理：動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)動(dòng)力臂（L1）為阻力臂（L2）二倍的杠桿。
（3）滑輪組是定滑輪和動(dòng)滑輪的組合,它既能改變施力的方向,也能省力，但是費(fèi)距離。
①使用滑輪組時(shí)，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即動(dòng)力F = G物 G動(dòng)
n
若忽略滑輪重，則有F = G物；其中 n為承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)。
n
②用滑輪組提升物體時(shí)，雖然省了力，但是費(fèi)了距離，滑輪組有幾段繩子吊著物體，繩子自由端移動(dòng)的距
離就是重物升高距離的幾倍；設(shè)物體升高的距離為 h，則繩子自由端移動(dòng)的距離為 s=nh（n表示承擔(dān)物重的
繩子的段數(shù)）。
（4）滑輪組的設(shè)計(jì)
n
第一步：確定動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù) n。當(dāng) n為偶數(shù)時(shí)，繩子的固定端應(yīng)拴在定滑輪上，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù) N= 2；當(dāng) n為
n 1
奇數(shù)時(shí)，繩子的固定端應(yīng)拴在動(dòng)滑輪上，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù) N= 。
2
n 1
第二步：確定定滑輪的個(gè)數(shù) n。當(dāng) n 為奇數(shù)且拉力方向向下時(shí)，定滑輪的個(gè)數(shù)應(yīng)為 ；拉力的方向向上時(shí)，
2
n 1 n n
定滑輪的個(gè)數(shù)為 ．當(dāng) n 為偶數(shù)且方向向下時(shí)，定滑輪的個(gè)數(shù)為 2；方向向上時(shí)，定滑輪的個(gè)數(shù)為 2 - 2
1。
3、功
（1）力對(duì)物體做的功,等于力與物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積,公式為 W= Fs。
（2）功的單位：國(guó)際單位制中，功的單位是：焦耳，符號(hào)是 J，1J= 1N·m。
（3）不做功的三種情況：有力無(wú)距離也叫“勞而無(wú)功”、有距離無(wú)力也叫“不勞無(wú)功”、力和距離垂直也叫
“垂直無(wú)功”。
4、功率
W
（1）功率是表示做功快慢的物理量,它是功與做功所用時(shí)間的比,即 P 。
t
W W Fs
①推導(dǎo)：由 P ，聯(lián)立 W=Fs，得 P = P =Fv。由該公式可知：在功率 P一定時(shí)，力 F與速度 v
t t t
成反比。
②應(yīng)用：當(dāng)汽車上坡時(shí)，司機(jī)采取換擋的辦法，減小速度，以獲得較大的牽引力。
（2）功率意義：物理學(xué)中，用功率來(lái)表示物體做功的快慢。
（3）功率單位：國(guó)際單位：瓦（W），1W=1J/s；常用單位：千瓦（kW），1kW=103W。
5、機(jī)械效率
W有用
（1）有用功與總功的比值叫作機(jī)械效率,它常用百分?jǐn)?shù)表示,公式為 100%W 。總
（2）提高機(jī)械效率的主要辦法
①在有用功一定時(shí)，盡量減少額外功，采用減輕機(jī)械自身的重力和加潤(rùn)滑油來(lái)減少摩擦的措施。
②在額外功一定時(shí)，增大有用功，在機(jī)械能夠承受的范圍內(nèi)盡可能增加每次提起重物的重力，充分發(fā)揮機(jī)
械的作用。
（3）機(jī)械效率的大小比較：機(jī)械效率由有用功和總功兩個(gè)因素共同決定，不能理解成：“有用功多，機(jī)械
效率高”或“總功大，機(jī)械效率低”。
①當(dāng)總功一定時(shí)，機(jī)械做的有用功越多（或額外功越少），機(jī)械效率就越高。
②當(dāng)有用功一定時(shí)，機(jī)械所做的總功越少（或額外功越少），機(jī)械效率就越高。
③當(dāng)額外功一定時(shí)，機(jī)械所做的總功越多（或有用功越多），有用功在總功中所占的比例就越大，機(jī)械效率
就越高。
教材習(xí)題 01 解題方法
杠桿的動(dòng)力臂是指從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離， ①支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離叫力
它與從支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離有區(qū)別嗎？ 臂……
【答案】答：有區(qū)別；動(dòng)力臂指的是從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，且動(dòng)力臂不一定在杠桿上，
而支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離是兩個(gè)點(diǎn)之間的距離。
教材習(xí)題 02 解題方法
我們?cè)?jīng)試著用三種不同的方法關(guān)門：一種是讓力的作用線通過(guò)門的 ①力的三要素（大
轉(zhuǎn)軸推門，另一種是在門把手處垂直于門面用力推門，還有一種是在 小、方向、作用點(diǎn)）
離轉(zhuǎn)軸較近處垂直于門面推門，哪一種方法最省力？哪一種方法不能 決定了力的作用效
將門關(guān)上？你能否用杠桿的有關(guān)知識(shí)解釋這個(gè)問(wèn)題？ 果……
【答案】答：如圖所示，
按圖示的 A、B、C 三種方法關(guān)門，門軸處為支點(diǎn)，A 種方法不能將門關(guān)上，是因?yàn)榇?br/>時(shí)力的作用線通過(guò)支點(diǎn)，導(dǎo)致該力的力臂為 0，不能使門轉(zhuǎn)動(dòng)，不能將門關(guān)上；另外的
兩種方法中，用手推 B 處時(shí)（離門軸更遠(yuǎn)），動(dòng)力臂更大，更省力，更容易將門關(guān)上，
這說(shuō)明力的作用效果與力的作用點(diǎn)有關(guān)。
教材習(xí)題 04 解題方法
某人將一箱書搬上樓，可以有兩 ①已知這箱書的重力一定，樓的高度前后不變，根據(jù)公
種方法：一是把所有的書一起搬 式 W＝Gh 可求克服自身重力做的功。
上樓；二是先搬一部分書上樓， ②比較兩次所做額外功的多少，從而確定總功的大小。
再搬剩下的部分。假設(shè)他上樓的 ③他上樓的速度相同，得出上樓時(shí)間關(guān)系，根據(jù) P＝
速度相同，則用這兩種方法搬書
可知功率大小；根據(jù)機(jī)械效率公式可知效率的大小……
的功率有什么不同？機(jī)械效率有
什么不同？
【答案】解：這箱書的重力一定，樓的高度前后不變，由 W＝Gh 可知，兩次所做的有
用功相等；
方法一所做的額外功為克服自身重力所做的功，而方法二所做的額外功是兩次克服自身
重力所做的功，因此方法二的額外功大于第一次的額外功，故方法二的總功（W 書+2W
人）大于第一次（W 書+W 人）的總功。
（1）因上樓的速度相同，方法二需要上樓二次，所以方法二所用時(shí)間是第一次的兩倍；
由 P＝ ，可知：P1＞P2；
（2）由 η＝ 可知，η1＞η2。
答：第一種方法功率和機(jī)械效率比第二種方法大。
考點(diǎn)一 力臂的畫法
1．請(qǐng)?jiān)趫D中畫出 F1 和 F2 的力臂。
【答案】
【解答】解：O 為支點(diǎn)，過(guò)支點(diǎn) O 作 F1 作用線的垂線段 l1，即為動(dòng)力臂；延長(zhǎng) F2 作用線，然后從支點(diǎn)
作垂線，即為阻力臂，如圖所示：
2．如圖 1 的鋼絲鉗，其中 A 是剪鋼絲處，B 為手的用力點(diǎn)，O 為轉(zhuǎn)動(dòng)軸支點(diǎn)。圖 2 為鋼絲鉗部分示意圖。
請(qǐng)?jiān)趫D中畫出動(dòng)力 F 的力臂 l。
【答案】
【解答】解：支點(diǎn)為 O，從 O 作 F 的垂線段就是 F 的力臂 L，如圖所示：
考點(diǎn)二 杠桿的平衡條件
3．桿秤是中國(guó)傳統(tǒng)的稱量工具，凝聚著中國(guó)人民的智慧。如圖所示，O 為桿秤提紐，OA＝9cm，秤砣質(zhì)量
m＝0.3kg。不掛重物和秤砣時(shí)，手提提紐，桿秤可水平平衡。用它稱魚，當(dāng)秤砣置于 B 點(diǎn)時(shí)，桿秤再次
水平平衡，此時(shí)測(cè)得 OB＝45cm，則魚的質(zhì)量為（　　）
A．1.8kg B．1.5kg C．0.6kg D．0.3kg
【答案】B
【解答】解：桿秤繞提紐 O 轉(zhuǎn)動(dòng)，所以點(diǎn) O 是桿秤的支點(diǎn)，作用在 A 處的力使桿秤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由于
桿秤水平平衡，其力臂是 OA，作用在 B 處的力使桿秤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，其力臂是 OB；
根據(jù)杠桿的平衡條件 F1×l1＝F2×l2 可得：m 魚 g×OA＝m 秤砣 g×OB，即 m 魚×9cm＝0.3kg×45cm，
解得 m 魚＝1.5kg。
故 B 正確，ACD 錯(cuò)誤。
故選：B。
4．如圖（1），爸爸和小紅坐在蹺蹺板的兩側(cè)，在水平位置保持平衡。將其簡(jiǎn)化成圖（2）所示的杠桿，不
計(jì)杠桿自重的影響，若小紅的質(zhì)量為 18kg，則爸爸的質(zhì)量為 　72　kg，小紅在蹺蹺板上下移動(dòng)時(shí)質(zhì)量 　
不變　（填“變大”、“變小”、“不變”）。
【答案】72；不變。
【解答】解：根據(jù)杠桿的平衡條件，可得 m1gLl＝m2gL2，即 18kg×10N/kg×1.2m＝m2×10N/kg×0.3m，
解得：m2＝72kg。
質(zhì)量是物體的一種屬性，不隨物體位置的變化而變化，故小紅在蹺蹺板上下移動(dòng)時(shí)質(zhì)量不變。
故答案為：72；不變。
5．做俯臥撐運(yùn)動(dòng)的人可視為杠桿。如圖所示，一同學(xué)體重為 500N，A 點(diǎn)為重心，求：
（1）阻力 F2 的大小；
（2）F1 的動(dòng)力臂和 F2 阻力臂的大小；
（3）此時(shí)地面對(duì)雙手的作用力 F1 的大小。
【答案】（1）阻力 F2 的大小為 500N；
（2）F1 的動(dòng)力臂為 1.7m；F2 阻力臂為 0.7m；
（3）此時(shí)地面對(duì)雙手的作用力 F1 的大小為 294N。
【解答】解：（1）阻力 F2 就是阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，就是人的重力 F2＝G＝500N；
（2）
F1 的動(dòng)力臂 L1＝1.0m+0.7m＝1.7m；F2 阻力臂 L2＝1.0m；
（3）由杠桿平衡條件 F1L1＝F2L2 可得，
F1×1.7m＝500N×1m；
地面對(duì)雙手的作用力 F1≈294N。
答：（1）阻力 F2 的大小為 500N；
（2）F1 的動(dòng)力臂為 1.7m；F2 阻力臂為 0.7m；
（3）此時(shí)地面對(duì)雙手的作用力 F1 的大小為 294N。
考點(diǎn)三 滑輪組中的相關(guān)計(jì)算
6．如圖所示，動(dòng)滑輪重 20N，不計(jì)繩重及滑輪和繩之間的摩擦，當(dāng)動(dòng)滑輪上掛重力為 100N 的物體 A 時(shí)，
物體 B 在水平桌面上恰好能向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。則 B 受到的摩擦力（　　）
A．方向水平向左，大小是 100N
B．方向水平向右，大小是 40N
C．方向水平向左，大小是 40N
D．方向水平向右，大小是 20N
【答案】B
【解答】解：承擔(dān)物重的繩子股數(shù)是 3，繩子自由端的拉力
，
物體 B 向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，物體 B 所受摩擦力 f＝F＝40N，方向水平向
右。故 B 正確，ACD 不正確。
故選：B。
7．高速鐵路的輸電線，無(wú)論冬、夏都繃得直直的，以保障列車電極與輸電線的良好接觸，如圖為輸電線的
牽引閑置，鋼繩通過(guò)滑輪組掛多個(gè)相同的墜砣，其中定滑輪的作用是 　改變力的方向　，不計(jì)滑輪和鋼
繩自重及摩擦，若要使輸電線 A 端受到的拉力大小為 1×104N，則墜砣受到的總重力為 　5000　N，若
某段時(shí)間內(nèi)輸電線 A 端向右移動(dòng)了 10cm，則墜砣上升了 　0.2　m。（不考慮鋼繩的熱脹冷縮）
【答案】改變力的方向；5000；0.2。
【解答】解：定滑輪既不省力，也不費(fèi)距離，但可以改變力的方向。
動(dòng)滑輪受到 1×104N 向右的拉力以及向左兩個(gè)相等的繩子拉力，三個(gè)力平衡，而繩子拉力等于墜砣的重
力，所以 G＝ ＝5000N。
墜砣連接的相當(dāng)于自由端，A 端相當(dāng)于連接物體端，故墜砣移動(dòng)距離是 A 端移動(dòng)距離的 n 倍，n 為繩子
段數(shù)，且 n＝2，故墜砣上升的距離為 h＝2sA＝2×10cm＝20cm＝0.2m。
故答案為：改變力的方向；5000；0.2。
8．小許同學(xué)利用如圖所示的滑輪組，將重量為 200N 的物體勻速提升了 1m。已知他自身的重量為 500N，
兩腳與地面接觸的總面積 S＝400cm2。求此過(guò)程中（不計(jì)滑輪組機(jī)械摩擦和動(dòng)滑輪重）：
（1）有幾股繩子吊動(dòng)滑輪？
（2）繩子自由端（手拉那端）移動(dòng)的距離 s；
（3）拉力 F 的大小；
（4）小許對(duì)地面的壓強(qiáng)。
【答案】（1）有 2 股繩子吊動(dòng)滑輪；
（2）繩子自由端（手拉那端）移動(dòng)的距離是 2m；
（3）拉力 F 的大小是 100N；
（4）小許對(duì)地面的壓強(qiáng)是 1×104Pa。
【解答】解：（1）由圖可知，有 2 段繩子吊動(dòng)滑輪；
（2）繩子自由端（手拉那端）移動(dòng)的距離：s＝2h＝2×1m＝2m；
（3）拉力 F 的大小：F＝ （G+G 動(dòng)）＝ ×200N＝100N；
（4）根據(jù)力的相互性可知繩子對(duì)人的拉力是 100N，
人對(duì)地面的壓力：F 壓＝F 支＝G 人﹣F 拉＝500N﹣100N＝400N，
小許對(duì)地面的壓強(qiáng)：p＝ ＝1×104Pa。
答：（1）有 2 股繩子吊動(dòng)滑輪；
（2）繩子自由端（手拉那端）移動(dòng)的距離是 2m；
（3）拉力 F 的大小是 100N；
（4）小許對(duì)地面的壓強(qiáng)是 1×104Pa。
考點(diǎn)四 功的計(jì)算和公式的應(yīng)用
9．工人師傅搭了如圖所示斜面，用沿斜面向上 600N 的拉力，把一個(gè)重為 1200N 的重物搬到 2m 高的車上。
已知斜面長(zhǎng)為 5m，此過(guò)程中，搭建斜面的目的是為了 　省力　，工人拉力的功為 　3000　J。
【答案】省力；3000。
【解答】解：工人師傅搭建斜面的目的是為了省力；
拉力做的功：W＝Fs＝600N×5m＝3000J。
故答案為：省力；3000。
10．中歐班列這條“鋼鐵絲綢之路”加強(qiáng)了我國(guó)與歐洲的經(jīng)貿(mào)聯(lián)系。“中國(guó)造”通過(guò)班列快捷地走出了國(guó)門，
歐洲的各色產(chǎn)品也通過(guò)班列走進(jìn)了我們的生活，豐富了我們的衣食住行。
如圖，起重機(jī)正在把滿載貨物的集裝箱勻速豎直提升，15s 內(nèi)提升了 2.4m，集裝箱的質(zhì)量為 20t，g＝
10N/kg。求：
（1）集裝箱的上升速度；
（2）這 15s 內(nèi)起重機(jī)對(duì)集裝箱所做的功。
【答案】（1）集裝箱的上升速度是 0.16m/s；
（2）這 15s 內(nèi)起重機(jī)對(duì)集裝箱所做的功是 4.8×105J。
【解答】解：（1）t＝15s 內(nèi)提升了 2.4m，
速度大小為： ；
（2）集裝箱的質(zhì)量為 20t，
重力為：G＝mg＝2×104kg×10N/kg＝2×105N；
克服重力做功：W＝Gh＝2×105N×2.4m＝4.8×105J。
答：（1）集裝箱的上升速度是 0.16m/s；
（2）這 15s 內(nèi)起重機(jī)對(duì)集裝箱所做的功是 4.8×105J。
考點(diǎn)五 功率的計(jì)算及公式的應(yīng)用
11．樂(lè)樂(lè)同學(xué)體重為 500N，如圖甲所示為該同學(xué)在操場(chǎng)上練習(xí)爬桿示意圖，在某次爬桿訓(xùn)練中，沿桿豎直
向上運(yùn)動(dòng)的 v﹣t 圖像如圖乙所示，關(guān)于下列判斷：
①6～15s 時(shí)間內(nèi)，該同學(xué)受到的摩擦力為 500N；
②6﹣15s 時(shí)間內(nèi)，該同學(xué)克服重力做功 2700J；
③6～15s 時(shí)間內(nèi)，摩擦力對(duì)該同學(xué)做功的功率為 300W；
④15﹣18s 時(shí)間內(nèi)，該同學(xué)減速下滑；
其中正確的是（　　）
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
【答案】A
【解答】解：①由圖像知，6s 至 15s 時(shí)間內(nèi)，沿桿向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，摩擦力和重力是平衡力，大小
相等，受到摩擦力大小為 500N，故①正確；
②由圖像知，6s 至 15s 時(shí)間內(nèi)，沿桿向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為 0.6m/s，沿桿上爬的距離：s＝vt＝0.6m/s
×9s＝5.4m，該同學(xué)克服重力做功：W＝Gh＝500N×5.4m＝2700J，故②正確；
③由圖像知，6s 至 15s 時(shí)間內(nèi)，沿桿向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，摩擦力和重力是平衡力，摩擦力：f＝G＝
500N，摩擦力對(duì)該同學(xué)做功的功率為：P＝ ＝fv＝500N×0.6m/s＝300W，故③正確；
④由圖像知，15s 至 18s 時(shí)間內(nèi)，該同學(xué)做減速運(yùn)動(dòng)，故④錯(cuò)誤。
故選：A。
12．2024 年 4 月 16 日，“雪龍 2 號(hào)”完成中國(guó)第 40 次南極科學(xué)考察任務(wù)返回上海港，南師附中江寧校的校
外指導(dǎo)老師李二喜參與了此次科考任務(wù)并給同學(xué)們帶回了一手資料。“雪龍 2 號(hào)”是我國(guó)第一艘自主建造
的極地科考破冰船，“雪龍 2 號(hào)”破冰船滿載時(shí)的排水量為 14000t。
（1）“雪龍 2 號(hào)”滿載時(shí)在海水中受到的浮力為 　1.4×108　N；
（2）“雪龍 2 號(hào)”破冰船“首柱削尖”的構(gòu)造是通過(guò) 　減小受力面積　方法從而 　增大　（選填“增
大”或“減小”）壓強(qiáng)；
（3）“雪龍 2 號(hào)”極限破冰能力能達(dá)到 20m 的厚冰層，它能在極地 2m 厚的冰環(huán)境中以速度 5.4km/h 連
續(xù)破冰航行，此時(shí)受到的阻力約為 2×107N，則破冰 10min 的過(guò)程中動(dòng)力做的功是 　1.8×1010　J，破
冰船的推進(jìn)功率為 　3×107　W。
【答案】（1）1.4×108；（2）減小受力面積；增大；（3）1.8×1010；3×107。
【解答】解：（1）“雪龍 2 號(hào)”破冰船滿載時(shí)的排水量為 14000t＝1.4×107kg，
“雪龍 2 號(hào)”滿載時(shí)在海水中受到的浮力為
；
（2）雪龍 2 號(hào)“首柱尖削”的構(gòu)造，是在壓力一定時(shí)，減小受力面積，增大壓強(qiáng)；
（3）“雪龍 2 號(hào)”在極地 2m 厚的冰環(huán)境中以速度 5.4km/h＝1.5m/s，連續(xù)破冰航行，受平衡力作用，即
動(dòng)力的大小等于阻力的大小，即 F＝f＝2××107N，
“雪龍 2 號(hào)”通過(guò)的距離為 s＝vt＝1.5m/s×10×60s＝900m，
破冰 10min 的過(guò)程中動(dòng)力做的功
W＝Fs＝2×107N×900m＝1.8×1010J，
破冰船的推進(jìn)功率為
。
故答案為：（1）1.4×108；（2）減小受力面積；增大；（3）1.8×1010；3×107。
13．我國(guó)首款大型水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍”AG600 如圖所示，該飛機(jī)蓄滿水后總質(zhì)量 53.5t。為檢測(cè)飛機(jī)性能，
先后進(jìn)行了模擬滅火和水面滑行測(cè)試。在滅火測(cè)試中：飛機(jī)盤懸在火場(chǎng)上方 150m 處，將所蓄水分次投
下，每次投水 200kg，用時(shí) 20s 到達(dá)地面。在水面滑行測(cè)試中：飛機(jī)在水平面上以 10m/s 的速度沿直線勻
速滑行了 60s，若飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的總功率始終保持 2.5×106W，求：
（1）每次投下的水在下落過(guò)程中重力做功的平均功率；
（2）飛機(jī)在水面沿直線勻速滑行時(shí)，飛機(jī)所受的牽引力。
【答案】（1）每次投下的水在下落過(guò)程中重力做功的平均功率為 1.5×104W；
（2）飛機(jī)在水面沿直線勻速滑行時(shí)，飛機(jī)所受的牽引力為 2.5×105N。
【解答】解：（1）每次投水的質(zhì)量 m 水＝200kg，下落的高度 h＝150m，下落時(shí)間 t＝20s，
則每次投下的水在下落過(guò)程中重力做功的平均功率：
P 水＝ ＝ ＝ ＝ ＝1.5×104W；
（2）飛機(jī)在水面沿直線勻速滑行時(shí)，飛機(jī)的速度 v＝10m/s，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的總功率 P＝2.5×106W，
由 P＝ ＝ ＝Fv 可得，飛機(jī)所受的牽引力：
F＝ ＝ ＝2.5×105N。
答：（1）每次投下的水在下落過(guò)程中重力做功的平均功率為 1.5×104W；
（2）飛機(jī)在水面沿直線勻速滑行時(shí)，飛機(jī)所受的牽引力為 2.5×105N。
考點(diǎn)六 實(shí)驗(yàn) 測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率
14．（1）圖 1 甲刻度尺測(cè)量的橡皮擦長(zhǎng)度為 　2.45　cm；圖 1 乙停表讀數(shù)為 　338.5　s。
（2）小華想測(cè)量一塊鵝卵石的質(zhì)量，他將天平放在水平桌面上，將游碼移到零刻度線上，天平指針如圖
2 甲所示，他應(yīng)向 　右　（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母，直至天平橫梁水平平衡。調(diào)節(jié)平衡后，
他測(cè)出了鵝卵石的質(zhì)量如圖 2 乙是 　57.4　g。
（3）如圖 3 甲小華在“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用彈簧測(cè)力計(jì)勻速豎直向上提升重物，不計(jì)繩
重和摩擦，每個(gè)鉤碼重 2N，彈簧測(cè)力計(jì)所測(cè)拉力 F 如圖乙為 　2.5　N，則此次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效
率為 　80%　，若只增大被提升物體的質(zhì)量，則該滑輪組的機(jī)械效率將 　變大　（選填“變大”“變小”
或“不變”）。
【答案】（1）2.45；338.5；（2）右；57.4；（3）2.5；80%；變大。
【解答】解：（1）甲刻度尺的分度值是 0.1cm，只要估讀到 0.1cm 的下一位即可，所以該物體的長(zhǎng)度可
記為：4.45cm﹣2.00cm＝2.45cm；
在秒表的中間表盤上，1min 中間有兩個(gè)小格，所以一個(gè)小格代表 0.5min，指針在“5”和“6”之間，偏
向“6”一側(cè)，所以分針指示的時(shí)間為 5min＝300s；
在秒表的大表盤上，1s 之間有 10 個(gè)小格，所以一個(gè)小格代表 0.1s，指針在 38.5s 處，所以秒針指示的時(shí)
間為 38.5s，即秒表的讀數(shù)為 338.5s；
（2）測(cè)量物體質(zhì)量時(shí)，將托盤天平放在水平桌面上，移動(dòng)游碼至標(biāo)尺左端零刻度線后，若如圖所示，指
針偏向中央刻度的左側(cè)，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向右端移動(dòng)；
由圖 2 乙可知鵝卵石的質(zhì)量 m＝50g+5g+2.4g＝57.4g；
（3）第 2 次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示，測(cè)力計(jì)分度值為 0.1N，示數(shù)為 2.5N；
每個(gè)鉤碼重 2N，由圖可知，物重 G＝6N，不計(jì)繩重和摩擦，實(shí)驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率為：
η＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ×100%＝80%；
因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦?xí)r η＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ，所以增大所提升物
體的質(zhì)量，則該滑輪組的機(jī)械效率將變大。
故答案為：（1）2.45；338.5；（2）右；57.4；（3）2.5；80%；變大。
考點(diǎn)七 滑輪（組）的機(jī)械效率
15．如圖所示使用動(dòng)滑輪時(shí)拉力 F 在 4s 內(nèi)做了 80J 的功，此動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為 75%。在同一個(gè)坐標(biāo)軸里
畫出總功、有用功和額外功的圖像，下列圖像正確的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：若此機(jī)械的機(jī)械效率為 75%，根據(jù) η＝ 知，當(dāng)總功為 80J 時(shí)，有用功 W 有用＝ηW 總＝
80J×75%＝60J，W 額＝W 總﹣W 有用＝80J﹣60J＝20J；并且總功、有用功、額外功都與時(shí)間成正比，圖
像都是過(guò)原點(diǎn)的直線，故 ABD 錯(cuò)、C 正確。
故選：C。
16．如圖，當(dāng)水平拉力 F＝5N 時(shí)，恰可使物體沿水平地面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知物體 A 重為 10N，所
受地面摩擦力為 8N，若在 10s 時(shí)間內(nèi)，物體 A 水平移動(dòng)了 2m，不計(jì)繩和滑輪自重及滑輪與軸之間的摩
擦，求：
（1）拉力 F 的功率；
（2）滑輪組的機(jī)械效率。
【答案】（1）2W；（2）80%。
【解答】解：（1）由圖可知，拉動(dòng)動(dòng)滑輪的繩子的有效股數(shù) n＝2，則繩端移動(dòng)的距離：s 繩＝ns 物＝2×
2m＝4m；
拉力 F 做的功：W 總＝Fs 繩＝5N×4m＝20J；
拉力 F 的功率為：P＝ ＝ ＝2W；
（2）所受地面的摩擦力約為 8N，則有用功為：W 有＝fs 物＝8N×2m＝16J；
該裝置的機(jī)械效率為：η＝ ＝ ＝80%。
故答案為：（1）2W；（2）80%。
一．選擇題（共 10 小題）
1．如圖四個(gè)選項(xiàng)所示工具在使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是（　　）
A． 用食品夾夾雞蛋 B． 用核桃?jiàn)A夾核桃
C． 用托盤天平測(cè)質(zhì)量 D． 用撬棒提物體
【答案】A
【解答】解：A、用食品夾夾雞蛋，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故 A 正確
BD、核桃?jiàn)A、撬棒，在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故 BD 錯(cuò)誤；
C、天平在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂等于阻力臂，屬于等臂杠桿，故 C 錯(cuò)誤；
故選：A。
2．如圖所示，這是跳水運(yùn)動(dòng)員在比賽中的場(chǎng)景。下列相關(guān)分析中正確的是（　　）
A．起跳過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變
B．起跳后能上升一段距離，是由于運(yùn)動(dòng)員受到慣性
C．運(yùn)動(dòng)員在空中下落過(guò)程中沒(méi)有力對(duì)其做功
D．運(yùn)動(dòng)員入水后繼續(xù)下降，水對(duì)臉部的壓強(qiáng)逐漸增大
【答案】D
【解答】解：A、起跳過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的速度、運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生了改變，力改變了運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故 A
錯(cuò)誤；
B、起跳后能上升一段距離，是由于運(yùn)動(dòng)員具有慣性，慣性是物體的一種性質(zhì)，不能說(shuō)受到慣性，故 B
錯(cuò)誤；
C、運(yùn)動(dòng)員在空中下落過(guò)程中受到重力作用，并在重力的方向上通過(guò)了一段距離，所以重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做
功，故 C 錯(cuò)誤；
D、運(yùn)動(dòng)員入水后繼續(xù)下降，在水中的深度增大，根據(jù) p＝ρgh 可知，密度一定時(shí)，深度越深壓強(qiáng)越大，
因此水對(duì)臉部的壓強(qiáng)逐漸增大，故 D 正確。
故選：D。
3．“掬”是我國(guó)古代的計(jì)量方法之一，“掬”即為雙手捧。如圖為一成年人從平放在地上的米袋中“掬”起
米放到廚房臺(tái)面上電飯鍋內(nèi)的情景，則此過(guò)程中人對(duì)米做功的功率最接近于（　　）
A．0.3W B．3W C．30W D．300W
【答案】B
【解答】解：“掬”起米的質(zhì)量約 0.3kg，廚房臺(tái)面高度約 1m，對(duì)米做的功 W＝Gh＝mgh＝0.3kg×10N/kg
×1m＝3J，從平放在地上的米袋中“掬”起米放到廚房臺(tái)面上時(shí)間約 1s，此過(guò)程中人對(duì)米做功的功率 P＝
＝ ＝3W。
故選：B。
4．如圖所示，O 為輕質(zhì)杠桿的支點(diǎn)，B 點(diǎn)掛一重物，為使杠桿在水平位置平衡，若在 B 點(diǎn)或在 A 點(diǎn)施加一
個(gè)力并使該力最小，該力應(yīng)沿（　　）
A．F1 方向 B．F2 方向 C．F3 方向 D．F4 方向
【答案】A
【解答】解：由圖可知，O 為支點(diǎn)，B 點(diǎn)掛一重物，阻力方向向下；要使該力最小，由杠桿平衡條件 F1L1
＝F2L2 可知，在阻力和阻力臂都一定的情況下，動(dòng)力臂越長(zhǎng)則動(dòng)力越小；
由圖可知，OB 對(duì)應(yīng)的動(dòng)力臂最長(zhǎng)，所以該力應(yīng)沿 F1 方向。
故選：A。
5．關(guān)于簡(jiǎn)單機(jī)械，下列敘述正確的是（　　）
A．賽艇運(yùn)動(dòng)員比賽時(shí)用船槳?jiǎng)澦抢昧耸×Ω軛U
B．旗桿上安裝的定滑輪既可以省力也可以改變力的方向
C．自行車在轉(zhuǎn)彎時(shí)，車把手屬于費(fèi)力機(jī)械
D．盤山公路是采用減小坡度的方式來(lái)達(dá)到省力的效果
【答案】D
【解答】解：A．賽艇運(yùn)動(dòng)員比賽時(shí)用船槳?jiǎng)澦抢昧速M(fèi)力杠桿，動(dòng)力臂小于阻力臂，故 A 錯(cuò)誤；
B．定滑輪使用時(shí)，滑輪的位置固定不變，旗桿上安裝的是定滑輪，不可以省力，但可以改變力的方向，
故 B 錯(cuò)誤；
C．自行車在轉(zhuǎn)彎時(shí)，車把手動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力機(jī)械，故 C 錯(cuò)誤；
D．盤山公路是采用減小坡度增大距離的方式達(dá)到省力的效果，故 D 正確。
故選：D。
6．如圖所示，人沿著水平方向推裝滿沙子的小車，但沒(méi)有推動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．人對(duì)車的推力小于地面對(duì)車的摩擦力
B．人推車的力改變了車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
C．車沒(méi)動(dòng)，所以車的慣性為零
D．人對(duì)車的推力沒(méi)做功
【答案】D
【解答】解：A、人沿著水平方向推裝滿沙子的小車，但沒(méi)有推動(dòng)，說(shuō)明車處于平衡狀態(tài)，人對(duì)車的推
力與地面對(duì)車的摩擦力是一對(duì)平衡力，二者大小相等，故 A 錯(cuò)誤。
B、人推車的力沒(méi)有改變車的速度大小，也沒(méi)有改變車的運(yùn)動(dòng)方向，所以沒(méi)有改變了車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故 B
錯(cuò)誤。
C、車沒(méi)動(dòng)，但有一定的質(zhì)量，所以車的慣性不為零，故 C 錯(cuò)誤。
D、人沿著水平方向推裝滿沙子的小車，對(duì)車施加了推力嗎，但車沒(méi)有在推力的方向上通過(guò)距離，所以
人對(duì)車的推力沒(méi)做功，故 D 正確。
故選：D。
7．如圖所示，人借助滑輪組或斜面可以把重均為 G 的物體 A、B 勻速提升相同高度 h，繩子對(duì) A 的拉力為
F1，F(xiàn)3 平行于斜面，則（　　）
A．斜面的機(jī)械效率是
B．滑輪組的額外功 2F2h﹣Gh
C．滑輪組的機(jī)械效率是
D．斜面的總功是 Gh
【答案】B
【解答】解：AB、使用斜面時(shí)，拉力做的總功 W 總＝F3L，有用功 W 有用＝Gh，機(jī)械效率 η＝ ＝
，故 AD 錯(cuò)誤；
BC、使用滑輪組時(shí)，n＝3，拉力端移動(dòng)距離 s＝nh＝3h，
拉力做的總功 W 總＝F2s＝F2×nh＝2F2h，
拉力做的額外功 W 額＝W 總﹣W 有用＝2F2h﹣Gh；
滑輪組的機(jī)械效率 η＝ ＝ ＝ ＝ ，故 B 正確、C 錯(cuò)誤；
故選：B。
8．廈門市大力推行垃圾分類，為了方便市民便捷投放垃圾，部分收集點(diǎn)增設(shè)了如圖的垃圾桶“翻蓋神器”，
向下拉動(dòng)拉手就能打開(kāi)桶蓋，方便又衛(wèi)生。下列分析正確的是（　　）
A．裝置中的滑輪是動(dòng)滑輪
B．滑輪起到省力作用
C．桶蓋相當(dāng)于費(fèi)力杠桿
D．滑輪起到改變力方向的作用
【答案】D
【解答】解：AB、由圖可知，垃圾桶蓋使用過(guò)程中，滑輪軸固定不動(dòng)，所以該裝置中的滑輪為定滑輪；
定滑輪實(shí)質(zhì)相當(dāng)于等臂杠桿，不省力，可以改變力的方向，故 AB 錯(cuò)誤；
C、由圖可知，垃圾桶蓋使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故 C 錯(cuò)誤；
D、定滑輪可以改變力的方向，故 D 正確。
故選：D。
9．一只木箱放在水平地面上，地面上各處粗糙程度相同，對(duì)木箱施加一個(gè)方向不變的水平推力 F（如圖
甲），F(xiàn) 的大小與時(shí)間 t 的關(guān)系、木箱的運(yùn)動(dòng)速度 v 與時(shí)間 t 的關(guān)系圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法中正確的
是（　　）
A．在 0～2s 內(nèi)木箱所受摩擦力為 2N
B．在 2～4s 內(nèi)木箱所受摩擦力為 3N
C．在 0～2s 內(nèi)推力 F 對(duì)木箱所做的功為 2J
D．在 4～6s 內(nèi)推力 F 對(duì)木箱做功的功率為 8W
【答案】D
【解答】解：A．在 0～2s 內(nèi)，由 F﹣t 圖象可知，木箱受到的推力為 1N，由 v﹣t 圖象可知，木箱靜止
處于平衡狀態(tài)，受到的摩擦力和推力是一對(duì)平衡力，所以木箱受到的摩擦力為 1N，故 A 錯(cuò)誤；
B．在 4s～6s 內(nèi)，木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力和推力是一對(duì)平衡力，所以木箱受到的滑動(dòng)摩擦
力為 2N，在 2s～4s 內(nèi)，由 v﹣t 圖象可知，木箱做變速運(yùn)動(dòng)，因滑動(dòng)摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程
度和壓力的大小有關(guān)、與速度無(wú)關(guān)，所以木箱所受摩擦力為 2N，故 B 錯(cuò)誤；
C．在 0～2s 內(nèi)，木箱靜止，在推力 F 的方向上沒(méi)有移動(dòng)的距離，所以推力 F 對(duì)木箱所做的功為 0J，故 C
錯(cuò)誤；
D．在 4s～6s 內(nèi)，由 F﹣t 圖象可知，木箱受到的推力為 2N，由 v﹣t 圖象可知，木箱以 4m/s 的速度做勻
速直線運(yùn)動(dòng)，則推力 F 對(duì)木箱做功的功率 P＝ ＝ ＝Fv＝2N×4m/s＝8W，故 D 正確。
故選：D。
10．如圖所示，一位同學(xué)用滑輪組拉著重 450N 的物體 A 運(yùn)動(dòng)，物體 A 與地面間的摩擦力為 90N，繩端拉
力為 F，物體 A 在 5s 內(nèi)在水平面上勻速前進(jìn) 1m，不計(jì)繩重、滑輪重和其他摩擦，下列說(shuō)法不正確的是
（　　）
A．繩端移動(dòng)速度為 0.4m/s
B．繩端拉力 F＝45N
C．有用功為 90J
D．若增大物塊與地面間的摩擦力，可以增大滑輪組的機(jī)械效率
【答案】D
【解答】解：A、由圖可知，n＝2，繩子自由端的速度為：
v 繩＝nv 物＝ ＝ ＝0.4m/s，故 A 正確；
B、不計(jì)繩重、滑輪重和其他摩擦，繩端拉力 F 為：
F＝ f＝ ×90N＝45N，故 B 正確；
C、有用功為：
W 有＝fs＝90N×1m＝90J，故 C 正確；
D、若不計(jì)繩重、滑輪重和其他摩擦，滑輪組的效率為 100%，所以若增大物塊與地面間的摩擦力，不能
增大滑輪組的機(jī)械效率，故 D 錯(cuò)誤。
故選：D。
二．填空題（共 5 小題）
11．如圖甲所示汽車在盤山公路上行駛上陡坡時(shí)，司機(jī)常常換用 　低　（選填“高”或“低”）速擋，這
樣做是因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率一定時(shí)，可以增大 　牽引力　，圖乙和圖丙所示是生活中常見(jiàn)的兩種釘
子，其中與盤山公路的力學(xué)原理相同的是圖 　乙　（選填“乙”或“丙”）所示釘子。
【答案】低；牽引力；乙。
【解答】解：由 P＝ ＝Fv 可得：F＝ ，由此可知，在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率一定時(shí)，換用低速擋降
低行駛速度可以增大牽引力；
圖乙和圖丙所示為生活中常見(jiàn)的兩種釘子，其中圖乙的螺絲釘上的一圈圈螺紋的相當(dāng)于斜面，使用斜面
可以省力，所以與盤山公路的力學(xué)原理相同的是圖乙。
故答案為：低；牽引力；乙。
12．建設(shè)中的長(zhǎng)江大橋?yàn)樾崩鞴贰㈣F路兩用大橋，如圖為制作的斜拉索大橋模型，用長(zhǎng) 30cm、重 7N
的質(zhì)地均勻分布的木條 OA 做橋面。A 端用細(xì)線與 GH 上的 B 點(diǎn)相連，保持橋面水平，細(xì)線對(duì) OA 的拉
力 F＝　7　N；將細(xì)線一端的固定點(diǎn)由 B 點(diǎn)改至 C 點(diǎn)，拉力 F 的大小變化情況是 　減小　（選填“變
大”“變小”“不變”）。
【答案】7；減小
【解答】解：過(guò)支點(diǎn)向拉力的作用線作垂線，這條垂線段就是拉索對(duì)橋面拉力 F 的力臂 L，如圖所示：
在 Rt△AOB 中，∠A＝30°，則 L＝ OA＝0.15m；
根據(jù)杠桿的平衡條件，F(xiàn)L＝G× OA，則 F＝ ＝ ＝7N；
將細(xì)線一端的固定點(diǎn)由 B 點(diǎn)改至 C 點(diǎn)，動(dòng)力臂增大，阻力臂和阻力不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知，動(dòng)力
減小。
故答案為：7；減小。
13．如圖（a）、（b）所示，物體 A、B 重均為 20 牛，不計(jì)滑輪重及摩擦，當(dāng)用力 F1 以速度 v1 勻速提升物
體 A 時(shí)，力 F1 為 　20　牛；當(dāng)用力 F2 以速度 v1 勻速提升物體 B 時(shí)，力 F2 為 　10　牛；若用力 F3 以
速度 v2 勻速提升物體 B，且 v1＜v2，則 F2　＝　F3（選填“＞”“＝”或“＜”）。
【答案】20；10；＝。
【解答】解：定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，不計(jì)摩擦?xí)r，不省力也不費(fèi)力，所以 F1＝GA＝20N；
不計(jì)滑輪重及摩擦，使用動(dòng)滑輪可以省一半力，即 F2＝ GB＝ ×20N＝10N；
勻速拉動(dòng)物體上升時(shí)，拉力的大小不變，F(xiàn)2＝F3。
故答案為：20；10；＝。
14．小園同學(xué)用 100N 的水平拉力拉著一個(gè)重為 60N 的物體，在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，1min 內(nèi)使物
體移動(dòng) 30m 的距離，此過(guò)程中物體移動(dòng)的速度是 　0.5　m/s，重力做功為 　0　J，將水平推力增大到
120N 時(shí)，重物受到的摩擦力大小是 　100　N。（不考慮空氣阻力）
【答案】0.5；0；100。
【解答】解：物體的速度 v＝ ＝0.5m/s；
重力的方向是豎直向下的，物體在重力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，所以重力沒(méi)有做功，即重力做功為 0J；
用 100N 的力沿水平方向推著箱子勻速前進(jìn)，箱子受推力和摩擦力是一對(duì)平衡力，
所以箱子受到的摩擦力：f＝F＝100N；水平推力增大到 120N 時(shí)，壓力和接觸面的粗糙程度不變，摩擦
力不變，是 100N。
故答案為：0.5；0；100。
15．如圖所示，用滑輪組提升重力為 900N 的物體 A，滑輪組繩子自由端在拉力 F 的作用下豎直勻速移動(dòng)了
12m，用時(shí) 40s，滑輪組的額外功是 400J，則動(dòng)滑輪的重力 　小于　（選填“大于”“小于”或“等于”）
100N，拉力的功率是 　100　W，滑輪組的機(jī)械效率是 　90%　。
【答案】小于；100；90%。
【解答】解：由圖可知，n＝3，滑輪組繩子自由端在拉力 F 的作用下豎直勻速移動(dòng)了 12m，則物體 A 上
升的高度為：
h＝ s＝ ×12m＝4m，
由于動(dòng)滑輪隨物體一起運(yùn)動(dòng)，動(dòng)滑輪提升的高度也是 h＝4m，
不計(jì)繩重和摩擦，提升動(dòng)滑輪做的功為額外功，
由 W 額＝G 動(dòng) h 得動(dòng)滑輪重力：
G 動(dòng)＝ ＝ ＝100N，
如果考慮繩重和摩擦，動(dòng)滑輪的重應(yīng)小于 100N；
滑輪組做的有用功為：
W 有＝Gh＝900N×4m＝3600J，
則滑輪組做的總功為：
W 總＝W 有+W 額＝3600J+400J＝4000J，
拉力的功率為：
P＝ ＝ ＝100W；
滑輪組的機(jī)械效率為：
η＝ ＝ ×100%＝90%。
故答案為：小于；100；90%。
三．作圖題（共 2 小題）
16．以 O 為支點(diǎn)撬出釘子，在圖中畫出作用在 A 點(diǎn)的最小力 F1。
【答案】
【解答】解：圖中支點(diǎn)在 O 點(diǎn)，當(dāng) OA 作為動(dòng)力臂 L 時(shí)，動(dòng)力臂時(shí)最長(zhǎng)的，由杠桿平衡條件可知，此時(shí)
的動(dòng)力越小；動(dòng)力的方向應(yīng)該垂直 OA 斜向左，過(guò)點(diǎn) A 垂直于 OA 作出最小動(dòng)力 F1，如圖所示：
17．在圖中某同學(xué)想用 40N 的力拉起重為 80N 的物體，動(dòng)滑輪重 40N，請(qǐng)按要求畫出滑輪組的繞線方法（不
計(jì)繩重及摩擦）。
【答案】
【解答】解：不計(jì)繩重及摩擦，拉力 F＝ （G+G 動(dòng)），則此滑輪組承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)為：n＝
＝ ＝3，用力方向向上，故滑輪組繩子繞法如圖所示：
四．計(jì)算題（共 3 小題）
18．某型號(hào)的純電動(dòng)汽車和乘客的總質(zhì)量為 2×103kg，汽車勻速直線行駛時(shí)受到的阻力為汽車總重的 0.12
倍。求：
（1）電動(dòng)汽車和乘客受到的總重力；
（2）該電動(dòng)汽車勻速直線行駛 1km 時(shí)，牽引力做的功。
【答案】（1）電動(dòng)汽車和乘客受到的總重力是 2×104N；
（2）該電動(dòng)汽車勻速直線行駛 1km 時(shí)，牽引力做的功 2.4×106J。
【解答】解：
（1）電動(dòng)汽車總重力：
G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N，
（2）電動(dòng)汽車在水平路面上勻速行駛，牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，
則汽車受到的牽引力：
F 牽＝f＝0.12G 總＝0.12m 總 g＝0.12×2×104N＝2400N，
電動(dòng)汽車牽引力所做的功：W＝F 牽 s＝2400N×1×1000m＝2.4×106J。
答：（1）電動(dòng)汽車和乘客受到的總重力是 2×104N；
（2）該電動(dòng)汽車勻速直線行駛 1km 時(shí)，牽引力做的功 2.4×106J。
19．如圖所示是一款新型智能航拍無(wú)人機(jī)，機(jī)身總重 20N，工作人員通過(guò)操作系統(tǒng)向該無(wú)人機(jī)發(fā)出指令，
無(wú)人機(jī)在 40s 的時(shí)間內(nèi)勻速上升了 80m 的高度，在空中懸停 20s 拍攝一段視頻后，又以 2m/s 的速度沿水
平方向勻速飛行 120m。求：
（1）無(wú)人機(jī)沿水平方向勻速飛行的時(shí)間；
（2）無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中克服重力做功的功率。
【答案】（1）無(wú)人機(jī)沿水平方向勻速飛行的時(shí)間是 60s；
（2）無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中克服重力做功的功率是 40W。
【解答】解：（1）無(wú)人機(jī)水平飛行的時(shí)間： ；
（2）無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中克服重力做功的功率： 。
答：（1）無(wú)人機(jī)沿水平方向勻速飛行的時(shí)間是 60s；
（2）無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中克服重力做功的功率是 40W。
20．如圖所示是腳踏式翻蓋垃圾桶的實(shí)物圖，翻蓋的原理是由兩個(gè)杠桿組合而成，圖乙所示是杠桿組合的
示意圖。桶蓋是由一種密度為 2.5g/cm3、體積為 200cm3 的塑料制成，腳踏桿和其它連桿的質(zhì)量不計(jì)，腳
踏桿。AO1＝28cm，O1B＝20cm，桶蓋和連桿的尺寸如圖乙所示。求：
（1）桶蓋的重力是多大？
（2）把桶蓋頂起，腳對(duì)踏板 A 處的動(dòng)力至少要多大？
【答案】（1）桶蓋的重力是 5N；
（2）把桶蓋頂起，腳對(duì)踏板 A 處的動(dòng)力至少要 25N。
【解答】解：（1） ；
G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N；
（2）設(shè)腳對(duì) A 點(diǎn)的動(dòng)力為 FA，頂桿對(duì) B 點(diǎn)的作用力為 FB，頂桿對(duì)桶蓋上 C 點(diǎn)的動(dòng)力為 FC，
由杠桿平衡可得：FC×CO2＝G×DO2；
；
因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的，F(xiàn)B＝FC
FAAO1＝FBO1B 。
答：（1）桶蓋的重力是 5N；
（2）把桶蓋頂起，腳對(duì)踏板 A 處的動(dòng)力至少要 25N。第 06 講 第十一章 簡(jiǎn)單機(jī)械和功
模塊一 思維導(dǎo)圖串知識(shí) 1．了解杠桿、滑輪的基本概念。
模塊二 基礎(chǔ)知識(shí)全梳理（吃透教材） 2．會(huì)畫杠桿示意圖；分析杠桿類型。
模塊三 教材習(xí)題學(xué)解題 3．理解杠桿平衡條件。
模塊四 核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練（7 大考點(diǎn)） 4．定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)；滑輪組的利用。
模塊五 小試牛刀過(guò)關(guān)測(cè) 5．掌握功和功率的概念。
6．會(huì)計(jì)算功的大小，計(jì)算功率。
1、杠桿
（1）支點(diǎn):杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。
（2）力臂:從支點(diǎn)到力的作用線的距離。
（3）杠桿的平衡條件(杠桿原理)：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。用字母表示可寫成：F1l1=F2l2。
（4）杠桿中最小力的問(wèn)題：求最小動(dòng)力問(wèn)題，可轉(zhuǎn)化為找最長(zhǎng)力臂問(wèn)題。
①在動(dòng)力的作用點(diǎn)明確的情況下，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的連線就是最長(zhǎng)力臂。
②在動(dòng)力作用點(diǎn)未明確時(shí)，支點(diǎn)到最遠(yuǎn)的點(diǎn)的距離是最長(zhǎng)力臂。
（5）畫杠桿示意圖應(yīng)注意
①阻力作用點(diǎn)應(yīng)畫在杠桿上：有部分同學(xué)認(rèn)為阻力由石頭的重力產(chǎn)生，所以阻力作用點(diǎn)應(yīng)畫在石頭重心上，
這是錯(cuò)誤的。
②確定阻力方向：當(dāng)動(dòng)力使杠桿繞支點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，阻力一定使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
③力臂不一定在杠桿上：力臂可用虛線畫出并用大括號(hào)標(biāo)明，也可用實(shí)線畫出。
（6）杠桿分類
①省力杠桿:動(dòng)力臂大于阻力臂。
②費(fèi)力杠桿:動(dòng)力臂小于阻力臂。
③等臂杠桿:動(dòng)力臂等于阻力臂。
2、滑輪
（1）使用定滑輪可以改變施力的方向,但既不省力,也不省距離。
定滑輪的原理：定滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿，動(dòng)力臂 L1、阻力臂 L2都等于滑輪半徑，根杠桿平衡條件也可以
得出定滑輪不省力的結(jié)論。
（2）使用動(dòng)滑輪可以省力，但是費(fèi)距離，而且不能改變力的方向。
動(dòng)滑輪的原理：動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)動(dòng)力臂（L1）為阻力臂（L2）二倍的杠桿。
（3）滑輪組是定滑輪和動(dòng)滑輪的組合,它既能改變施力的方向,也能省力，但是費(fèi)距離。
①使用滑輪組時(shí)，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即動(dòng)力F = G物 G動(dòng)
n
若忽略滑輪重，則有F = G物；其中 n為承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)。
n
②用滑輪組提升物體時(shí)，雖然省了力，但是費(fèi)了距離，滑輪組有幾段繩子吊著物體，繩子自由端移動(dòng)的距
離就是重物升高距離的幾倍；設(shè)物體升高的距離為 h，則繩子自由端移動(dòng)的距離為 s=nh（n表示承擔(dān)物重的
繩子的段數(shù)）。
（4）滑輪組的設(shè)計(jì)
n
第一步：確定動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù) n。當(dāng) n為偶數(shù)時(shí)，繩子的固定端應(yīng)拴在定滑輪上，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù) N= 2；當(dāng) n為
n 1
奇數(shù)時(shí)，繩子的固定端應(yīng)拴在動(dòng)滑輪上，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù) N= 。
2
n 1
第二步：確定定滑輪的個(gè)數(shù) n。當(dāng) n 為奇數(shù)且拉力方向向下時(shí)，定滑輪的個(gè)數(shù)應(yīng)為 ；拉力的方向向上時(shí)，
2
n 1 n n
定滑輪的個(gè)數(shù)為 ．當(dāng) n 為偶數(shù)且方向向下時(shí)，定滑輪的個(gè)數(shù)為 2；方向向上時(shí)，定滑輪的個(gè)數(shù)為 2 - 2
1。
3、功
（1）力對(duì)物體做的功,等于力與物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積,公式為 W= Fs。
（2）功的單位：國(guó)際單位制中，功的單位是：焦耳，符號(hào)是 J，1J= 1N·m。
（3）不做功的三種情況：有力無(wú)距離也叫“勞而無(wú)功”、有距離無(wú)力也叫“不勞無(wú)功”、力和距離垂直也叫
“垂直無(wú)功”。
4、功率
W
（1）功率是表示做功快慢的物理量,它是功與做功所用時(shí)間的比,即 P 。
t
W W Fs
①推導(dǎo)：由 P ，聯(lián)立 W=Fs，得 P = P =Fv。由該公式可知：在功率 P一定時(shí)，力 F與速度 v
t t t
成反比。
②應(yīng)用：當(dāng)汽車上坡時(shí)，司機(jī)采取換擋的辦法，減小速度，以獲得較大的牽引力。
（2）功率意義：物理學(xué)中，用功率來(lái)表示物體做功的快慢。
（3）功率單位：國(guó)際單位：瓦（W），1W=1J/s；常用單位：千瓦（kW），1kW=103W。
5、機(jī)械效率
W有用
（1）有用功與總功的比值叫作機(jī)械效率,它常用百分?jǐn)?shù)表示,公式為 100%W 。總
（2）提高機(jī)械效率的主要辦法
①在有用功一定時(shí)，盡量減少額外功，采用減輕機(jī)械自身的重力和加潤(rùn)滑油來(lái)減少摩擦的措施。
②在額外功一定時(shí)，增大有用功，在機(jī)械能夠承受的范圍內(nèi)盡可能增加每次提起重物的重力，充分發(fā)揮機(jī)
械的作用。
（3）機(jī)械效率的大小比較：機(jī)械效率由有用功和總功兩個(gè)因素共同決定，不能理解成：“有用功多，機(jī)械
效率高”或“總功大，機(jī)械效率低”。
①當(dāng)總功一定時(shí)，機(jī)械做的有用功越多（或額外功越少），機(jī)械效率就越高。
②當(dāng)有用功一定時(shí)，機(jī)械所做的總功越少（或額外功越少），機(jī)械效率就越高。
③當(dāng)額外功一定時(shí)，機(jī)械所做的總功越多（或有用功越多），有用功在總功中所占的比例就越大，機(jī)械效率
就越高。
教材習(xí)題 01 解題方法
杠桿的動(dòng)力臂是指從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離， ①支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離叫力
它與從支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離有區(qū)別嗎？ 臂……
【答案】
教材習(xí)題 02 解題方法
我們?cè)?jīng)試著用三種不同的方法關(guān)門：一種是讓力的作用線通過(guò)門的 ①力的三要素（大
轉(zhuǎn)軸推門，另一種是在門把手處垂直于門面用力推門，還有一種是在 小、方向、作用點(diǎn)）
離轉(zhuǎn)軸較近處垂直于門面推門，哪一種方法最省力？哪一種方法不能 決定了力的作用效
將門關(guān)上？你能否用杠桿的有關(guān)知識(shí)解釋這個(gè)問(wèn)題？ 果……
【答案】
教材習(xí)題 04 解題方法
某人將一箱書搬上樓，可以有兩 ①已知這箱書的重力一定，樓的高度前后不變，根據(jù)公
種方法：一是把所有的書一起搬 式 W＝Gh 可求克服自身重力做的功。
上樓；二是先搬一部分書上樓， ②比較兩次所做額外功的多少，從而確定總功的大小。
再搬剩下的部分。假設(shè)他上樓的 ③他上樓的速度相同，得出上樓時(shí)間關(guān)系，根據(jù) P＝
速度相同，則用這兩種方法搬書
可知功率大小；根據(jù)機(jī)械效率公式可知效率的大小……
的功率有什么不同？機(jī)械效率有
什么不同？
【答案】
考點(diǎn)一 力臂的畫法
1．請(qǐng)?jiān)趫D中畫出 F1 和 F2 的力臂。
2．如圖 1 的鋼絲鉗，其中 A 是剪鋼絲處，B 為手的用力點(diǎn)，O 為轉(zhuǎn)動(dòng)軸支點(diǎn)。圖 2 為鋼絲鉗部分示意圖。
請(qǐng)?jiān)趫D中畫出動(dòng)力 F 的力臂 l。
考點(diǎn)二 杠桿的平衡條件
3．桿秤是中國(guó)傳統(tǒng)的稱量工具，凝聚著中國(guó)人民的智慧。如圖所示，O 為桿秤提紐，OA＝9cm，秤砣質(zhì)量
m＝0.3kg。不掛重物和秤砣時(shí)，手提提紐，桿秤可水平平衡。用它稱魚，當(dāng)秤砣置于 B 點(diǎn)時(shí)，桿秤再次
水平平衡，此時(shí)測(cè)得 OB＝45cm，則魚的質(zhì)量為（　　）
A．1.8kg B．1.5kg C．0.6kg D．0.3kg
4．如圖（1），爸爸和小紅坐在蹺蹺板的兩側(cè)，在水平位置保持平衡。將其簡(jiǎn)化成圖（2）所示的杠桿，不
計(jì)杠桿自重的影響，若小紅的質(zhì)量為 18kg，則爸爸的質(zhì)量為 　 　kg，小紅在蹺蹺板上下移動(dòng)時(shí)質(zhì)
量 　 　（填“變大”、“變小”、“不變”）。
5．做俯臥撐運(yùn)動(dòng)的人可視為杠桿。如圖所示，一同學(xué)體重為 500N，A 點(diǎn)為重心，求：
（1）阻力 F2 的大小；
（2）F1 的動(dòng)力臂和 F2 阻力臂的大小；
（3）此時(shí)地面對(duì)雙手的作用力 F1 的大小。
考點(diǎn)三 滑輪組中的相關(guān)計(jì)算
6．如圖所示，動(dòng)滑輪重 20N，不計(jì)繩重及滑輪和繩之間的摩擦，當(dāng)動(dòng)滑輪上掛重力為 100N 的物體 A 時(shí)，
物體 B 在水平桌面上恰好能向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。則 B 受到的摩擦力（　　）
A．方向水平向左，大小是 100N
B．方向水平向右，大小是 40N
C．方向水平向左，大小是 40N
D．方向水平向右，大小是 20N
7．高速鐵路的輸電線，無(wú)論冬、夏都繃得直直的，以保障列車電極與輸電線的良好接觸，如圖為輸電線的
牽引閑置，鋼繩通過(guò)滑輪組掛多個(gè)相同的墜砣，其中定滑輪的作用是 　 　，不計(jì)滑輪和鋼繩
自重及摩擦，若要使輸電線 A 端受到的拉力大小為 1×104N，則墜砣受到的總重力為 　 　N，若某
段時(shí)間內(nèi)輸電線 A 端向右移動(dòng)了 10cm，則墜砣上升了 　 　m。（不考慮鋼繩的熱脹冷縮）
8．小許同學(xué)利用如圖所示的滑輪組，將重量為 200N 的物體勻速提升了 1m。已知他自身的重量為 500N，
兩腳與地面接觸的總面積 S＝400cm2。求此過(guò)程中（不計(jì)滑輪組機(jī)械摩擦和動(dòng)滑輪重）：
（1）有幾股繩子吊動(dòng)滑輪？
（2）繩子自由端（手拉那端）移動(dòng)的距離 s；
（3）拉力 F 的大小；
（4）小許對(duì)地面的壓強(qiáng)。
考點(diǎn)四 功的計(jì)算和公式的應(yīng)用
9．工人師傅搭了如圖所示斜面，用沿斜面向上 600N 的拉力，把一個(gè)重為 1200N 的重物搬到 2m 高的車上。
已知斜面長(zhǎng)為 5m，此過(guò)程中，搭建斜面的目的是為了 　 　，工人拉力的功為 　 　J。
10．中歐班列這條“鋼鐵絲綢之路”加強(qiáng)了我國(guó)與歐洲的經(jīng)貿(mào)聯(lián)系。“中國(guó)造”通過(guò)班列快捷地走出了國(guó)門，
歐洲的各色產(chǎn)品也通過(guò)班列走進(jìn)了我們的生活，豐富了我們的衣食住行。
如圖，起重機(jī)正在把滿載貨物的集裝箱勻速豎直提升，15s 內(nèi)提升了 2.4m，集裝箱的質(zhì)量為 20t，g＝
10N/kg。求：
（1）集裝箱的上升速度；
（2）這 15s 內(nèi)起重機(jī)對(duì)集裝箱所做的功。
考點(diǎn)五 功率的計(jì)算及公式的應(yīng)用
11．樂(lè)樂(lè)同學(xué)體重為 500N，如圖甲所示為該同學(xué)在操場(chǎng)上練習(xí)爬桿示意圖，在某次爬桿訓(xùn)練中，沿桿豎直
向上運(yùn)動(dòng)的 v﹣t 圖像如圖乙所示，關(guān)于下列判斷：
①6～15s 時(shí)間內(nèi)，該同學(xué)受到的摩擦力為 500N；
②6﹣15s 時(shí)間內(nèi)，該同學(xué)克服重力做功 2700J；
③6～15s 時(shí)間內(nèi)，摩擦力對(duì)該同學(xué)做功的功率為 300W；
④15﹣18s 時(shí)間內(nèi)，該同學(xué)減速下滑；
其中正確的是（　　）
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
12．2024 年 4 月 16 日，“雪龍 2 號(hào)”完成中國(guó)第 40 次南極科學(xué)考察任務(wù)返回上海港，南師附中江寧校的校
外指導(dǎo)老師李二喜參與了此次科考任務(wù)并給同學(xué)們帶回了一手資料。“雪龍 2 號(hào)”是我國(guó)第一艘自主建造
的極地科考破冰船，“雪龍 2 號(hào)”破冰船滿載時(shí)的排水量為 14000t。
（1）“雪龍 2 號(hào)”滿載時(shí)在海水中受到的浮力為 　N；
（2）“雪龍 2 號(hào)”破冰船“首柱削尖”的構(gòu)造是通過(guò) 　 　方法從而 　 　（選填“增
大”或“減小”）壓強(qiáng)；
（3）“雪龍 2 號(hào)”極限破冰能力能達(dá)到 20m 的厚冰層，它能在極地 2m 厚的冰環(huán)境中以速度 5.4km/h 連
續(xù)破冰航行，此時(shí)受到的阻力約為 2×107N，則破冰 10min 的過(guò)程中動(dòng)力做的功是 　 　J，破冰
船的推進(jìn)功率為 　 　W。
13．我國(guó)首款大型水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍”AG600 如圖所示，該飛機(jī)蓄滿水后總質(zhì)量 53.5t。為檢測(cè)飛機(jī)性能，
先后進(jìn)行了模擬滅火和水面滑行測(cè)試。在滅火測(cè)試中：飛機(jī)盤懸在火場(chǎng)上方 150m 處，將所蓄水分次投
下，每次投水 200kg，用時(shí) 20s 到達(dá)地面。在水面滑行測(cè)試中：飛機(jī)在水平面上以 10m/s 的速度沿直線勻
速滑行了 60s，若飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的總功率始終保持 2.5×106W，求：
（1）每次投下的水在下落過(guò)程中重力做功的平均功率；
（2）飛機(jī)在水面沿直線勻速滑行時(shí)，飛機(jī)所受的牽引力。
考點(diǎn)六 實(shí)驗(yàn) 測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率
14．（1）圖 1 甲刻度尺測(cè)量的橡皮擦長(zhǎng)度為 　cm；圖 1 乙停表讀數(shù)為 　 　s。
（2）小華想測(cè)量一塊鵝卵石的質(zhì)量，他將天平放在水平桌面上，將游碼移到零刻度線上，天平指針如圖
2 甲所示，他應(yīng)向 　 　（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母，直至天平橫梁水平平衡。調(diào)節(jié)平衡后，
他測(cè)出了鵝卵石的質(zhì)量如圖 2 乙是 　 　g。
（3）如圖 3 甲小華在“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用彈簧測(cè)力計(jì)勻速豎直向上提升重物，不計(jì)繩
重和摩擦，每個(gè)鉤碼重 2N，彈簧測(cè)力計(jì)所測(cè)拉力 F 如圖乙為 　 　N，則此次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械
效率為 　 　，若只增大被提升物體的質(zhì)量，則該滑輪組的機(jī)械效率將 　 　（選填“變大”
“變小”或“不變”）。
考點(diǎn)七 滑輪（組）的機(jī)械效率
15．如圖所示使用動(dòng)滑輪時(shí)拉力 F 在 4s 內(nèi)做了 80J 的功，此動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為 75%。在同一個(gè)坐標(biāo)軸里
畫出總功、有用功和額外功的圖像，下列圖像正確的是（　　）
A． B．
C． D．
16．如圖，當(dāng)水平拉力 F＝5N 時(shí)，恰可使物體沿水平地面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知物體 A 重為 10N，所
受地面摩擦力為 8N，若在 10s 時(shí)間內(nèi)，物體 A 水平移動(dòng)了 2m，不計(jì)繩和滑輪自重及滑輪與軸之間的摩
擦，求：
（1）拉力 F 的功率；
（2）滑輪組的機(jī)械效率。
一．選擇題（共 10 小題）
1．如圖四個(gè)選項(xiàng)所示工具在使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是（　　）
A． 用食品夾夾雞蛋 B． 用核桃?jiàn)A夾核桃
C． 用托盤天平測(cè)質(zhì)量 D． 用撬棒提物體
2．如圖所示，這是跳水運(yùn)動(dòng)員在比賽中的場(chǎng)景。下列相關(guān)分析中正確的是（　　）
A．起跳過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變
B．起跳后能上升一段距離，是由于運(yùn)動(dòng)員受到慣性
C．運(yùn)動(dòng)員在空中下落過(guò)程中沒(méi)有力對(duì)其做功
D．運(yùn)動(dòng)員入水后繼續(xù)下降，水對(duì)臉部的壓強(qiáng)逐漸增大
3．“掬”是我國(guó)古代的計(jì)量方法之一，“掬”即為雙手捧。如圖為一成年人從平放在地上的米袋中“掬”起
米放到廚房臺(tái)面上電飯鍋內(nèi)的情景，則此過(guò)程中人對(duì)米做功的功率最接近于（　　）
A．0.3W B．3W C．30W D．300W
4．如圖所示，O 為輕質(zhì)杠桿的支點(diǎn)，B 點(diǎn)掛一重物，為使杠桿在水平位置平衡，若在 B 點(diǎn)或在 A 點(diǎn)施加一
個(gè)力并使該力最小，該力應(yīng)沿（　　）
A．F1 方向 B．F2 方向 C．F3 方向 D．F4 方向
5．關(guān)于簡(jiǎn)單機(jī)械，下列敘述正確的是（　　）
A．賽艇運(yùn)動(dòng)員比賽時(shí)用船槳?jiǎng)澦抢昧耸×Ω軛U
B．旗桿上安裝的定滑輪既可以省力也可以改變力的方向
C．自行車在轉(zhuǎn)彎時(shí)，車把手屬于費(fèi)力機(jī)械
D．盤山公路是采用減小坡度的方式來(lái)達(dá)到省力的效果
6．如圖所示，人沿著水平方向推裝滿沙子的小車，但沒(méi)有推動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．人對(duì)車的推力小于地面對(duì)車的摩擦力 B．人推車的力改變了車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
C．車沒(méi)動(dòng)，所以車的慣性為零 D．人對(duì)車的推力沒(méi)做功
7．如圖所示，人借助滑輪組或斜面可以把重均為 G 的物體 A、B 勻速提升相同高度 h，繩子對(duì) A 的拉力為
F1，F(xiàn)3 平行于斜面，則（　　）
A．斜面的機(jī)械效率是
B．滑輪組的額外功 2F2h﹣Gh
C．滑輪組的機(jī)械效率是
D．斜面的總功是 Gh
8．廈門市大力推行垃圾分類，為了方便市民便捷投放垃圾，部分收集點(diǎn)增設(shè)了如圖的垃圾桶“翻蓋神器”，
向下拉動(dòng)拉手就能打開(kāi)桶蓋，方便又衛(wèi)生。下列分析正確的是（　　）
A．裝置中的滑輪是動(dòng)滑輪
B．滑輪起到省力作用
C．桶蓋相當(dāng)于費(fèi)力杠桿
D．滑輪起到改變力方向的作用
9．一只木箱放在水平地面上，地面上各處粗糙程度相同，對(duì)木箱施加一個(gè)方向不變的水平推力 F（如圖
甲），F(xiàn) 的大小與時(shí)間 t 的關(guān)系、木箱的運(yùn)動(dòng)速度 v 與時(shí)間 t 的關(guān)系圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法中正確的
是（　　）
A．在 0～2s 內(nèi)木箱所受摩擦力為 2N
B．在 2～4s 內(nèi)木箱所受摩擦力為 3N
C．在 0～2s 內(nèi)推力 F 對(duì)木箱所做的功為 2J
D．在 4～6s 內(nèi)推力 F 對(duì)木箱做功的功率為 8W
10．如圖所示，一位同學(xué)用滑輪組拉著重 450N 的物體 A 運(yùn)動(dòng)，物體 A 與地面間的摩擦力為 90N，繩端拉
力為 F，物體 A 在 5s 內(nèi)在水平面上勻速前進(jìn) 1m，不計(jì)繩重、滑輪重和其他摩擦，下列說(shuō)法不正確的是
（　　）
A．繩端移動(dòng)速度為 0.4m/s
B．繩端拉力 F＝45N
C．有用功為 90J
D．若增大物塊與地面間的摩擦力，可以增大滑輪組的機(jī)械效率
二．填空題（共 5 小題）
11．如圖甲所示汽車在盤山公路上行駛上陡坡時(shí)，司機(jī)常常換用 　 　（選填“高”或“低”）速擋，這
樣做是因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率一定時(shí)，可以增大 　 　，圖乙和圖丙所示是生活中常見(jiàn)的兩種
釘子，其中與盤山公路的力學(xué)原理相同的是圖 　 　（選填“乙”或“丙”）所示釘子。
12．建設(shè)中的長(zhǎng)江大橋?yàn)樾崩鞴贰㈣F路兩用大橋，如圖為制作的斜拉索大橋模型，用長(zhǎng) 30cm、重 7N
的質(zhì)地均勻分布的木條 OA 做橋面。A 端用細(xì)線與 GH 上的 B 點(diǎn)相連，保持橋面水平，細(xì)線對(duì) OA 的拉
力 F＝　 　N；將細(xì)線一端的固定點(diǎn)由 B 點(diǎn)改至 C 點(diǎn)，拉力 F 的大小變化情況是 　 　（選填“變
大”“變小”“不變”）。
13．如圖（a）、（b）所示，物體 A、B 重均為 20 牛，不計(jì)滑輪重及摩擦，當(dāng)用力 F1 以速度 v1 勻速提升物
體 A 時(shí)，力 F1 為 　 　牛；當(dāng)用力 F2 以速度 v1 勻速提升物體 B 時(shí)，力 F2 為 　 　牛；若用力 F3 以
速度 v2 勻速提升物體 B，且 v1＜v2，則 F2　 　F3（選填“＞”“＝”或“＜”）。
14．小園同學(xué)用 100N 的水平拉力拉著一個(gè)重為 60N 的物體，在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，1min 內(nèi)使物
體移動(dòng) 30m的距離，此過(guò)程中物體移動(dòng)的速度是 　 　m/s，重力做功為 　 　J，將水平推力增大到 120N
時(shí)，重物受到的摩擦力大小是 　 N。（不考慮空氣阻力）
15．如圖所示，用滑輪組提升重力為 900N 的物體 A，滑輪組繩子自由端在拉力 F 的作用下豎直勻速移動(dòng)了
12m，用時(shí) 40s，滑輪組的額外功是 400J，則動(dòng)滑輪的重力 　 　（選填“大于”“小于”或“等于”）
100N，拉力的功率是 　 　W，滑輪組的機(jī)械效率是 　 　。
三．作圖題（共 2 小題）
16．以 O 為支點(diǎn)撬出釘子，在圖中畫出作用在 A 點(diǎn)的最小力 F1。
17．在圖中某同學(xué)想用 40N 的力拉起重為 80N 的物體，動(dòng)滑輪重 40N，請(qǐng)按要求畫出滑輪組的繞線方法（不
計(jì)繩重及摩擦）。
四．計(jì)算題（共 3 小題）
18．某型號(hào)的純電動(dòng)汽車和乘客的總質(zhì)量為 2×103kg，汽車勻速直線行駛時(shí)受到的阻力為汽車總重的 0.12
倍。求：
（1）電動(dòng)汽車和乘客受到的總重力；
（2）該電動(dòng)汽車勻速直線行駛 1km 時(shí)，牽引力做的功。
19．如圖所示是一款新型智能航拍無(wú)人機(jī)，機(jī)身總重 20N，工作人員通過(guò)操作系統(tǒng)向該無(wú)人機(jī)發(fā)出指令，
無(wú)人機(jī)在 40s 的時(shí)間內(nèi)勻速上升了 80m 的高度，在空中懸停 20s 拍攝一段視頻后，又以 2m/s 的速度沿水
平方向勻速飛行 120m。求：
（1）無(wú)人機(jī)沿水平方向勻速飛行的時(shí)間；
（2）無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中克服重力做功的功率。
20．如圖所示是腳踏式翻蓋垃圾桶的實(shí)物圖，翻蓋的原理是由兩個(gè)杠桿組合而成，圖乙所示是杠桿組合的
示意圖。桶蓋是由一種密度為 2.5g/cm3、體積為 200cm3 的塑料制成，腳踏桿和其它連桿的質(zhì)量不計(jì)，腳
踏桿。AO1＝28cm，O1B＝20cm，桶蓋和連桿的尺寸如圖乙所示。求：
（1）桶蓋的重力是多大？
（2）把桶蓋頂起，腳對(duì)踏板 A 處的動(dòng)力至少要多大？

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