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第十一章 简单机械和功
章节达标检测 考试试卷
一．选择题（共10小题，满分30分，每小题3分）
1．（3分）下列利用杠杆的实例中，哪一个杠杆类型与另外三个不同（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、压水井的井杆在使用过程中，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、托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；
D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
只有C是等臂杠杆与其它三个不同。
故选：C。
2．（3分）如图所示四种工具中，使用时不能省力但能省距离的是（ ）
A． 独轮车 B． 老虎钳
C． 钓鱼竿 D． 撬棒
【解答】解：A、独轮车使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力但费距
离，故A不符合题意；
B、老虎钳使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力但费距离，故 B不符
合题意；
C、钓鱼竿使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离，故 C符合
题意；
D、撬棒使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力但费距离，故 D不符合
题意。故选：C。
3．（3 分）小明用动滑轮竖直向上提升重物，下列措施能提高动滑轮机械效率的是
（ ）
A．减小动滑轮的重力 B．增大重物上升的高度
C．减小物体的重力 D．增大重物上升的速度
【解答】解：
A、减小动滑轮的重力，在其他条件不变时，需要做的额外功减少，有用功不变，能提
高动滑轮的机械效率，故A符合题意；
BD、动滑轮的机械效率η＝ ＝ ＝ ＝ ，说明机械效率的高低与物体被
提升的高度及上升速度无关，故BD不符合题意；
C、减小重物的重力，在其他条件不变时，所做的有用功会减少，额外功不变，这样有
用功在总功中所占的比例就会降低，即动滑轮的机械效率降低，故C不符合题意。
故选：A。
4．（3分）山间公路往往环绕山坡，盘山而上，这样可以使上山的汽车（ ）
A．增大所需的牵引力 B．减小所需的牵引力
C．减小所需的功 D．提高机械效率
【解答】解：AB、盘山公路相当于斜面，盘山公路修成环绕山坡的盘山路线，就是在斜
面高一定时，增加了斜面长，所以更省力，这样车辆向上行驶可以减小汽车所需牵引力，
也就是减小了阻力，故B正确，A错误。
CD、因为斜面越缓（在斜面高一定时，斜面越长，斜面越缓）机械效率越低，山高一定，
车行驶到山顶，做的有用功是一样的，所以盘山公路修成环绕山坡的盘山路线，车做的
功会增大，故CD错误。
故选：B。
5．（3分）滑轮是提升重物时经常用到的一种机械，工人师傅用500N的拉力F，利用图所
示的滑轮将重800N的重物在30s内匀速提高了6m下列判断正确的是（ ）
A．绳端移动的速度为0.2m/s
B．该滑轮的机械效率为62.5%
C．工人师傅拉绳子的功率为200WD．提升重物所做的有用功为3600J
【解答】解：A.动滑轮绳子的有效股数n＝2，则绳端移动的距离s＝nh＝2×6m＝12m，
绳端移动的速度v＝ ＝ ＝0.4m/s，故A错误；
D.提升重物所做的有用功W ＝Gh＝800N×6m＝4800J，故D错误；
有
C.工人师傅做的总功W ＝Fs＝500N×12m＝6000J，工人师傅拉绳子的功率P＝ ＝
总
＝200W，故C正确；
B.该滑轮的机械效率η＝ ×100%＝ ×100%＝80%，故B错误。
故选：C。
6．（3分）如图所示，力F作用在A点，使杠杆在水平位置平衡。现将F从a的位置逐渐
转到b的位置，并保持杠杆始终在水平位置平衡，则F的大小在这个过程中的变化是（
）
A．一直增大 B．一直减小
C．先增大后减小 D．先减小后增大
【解答】解：杠杆在水平位置平衡，杠杆的重力是阻力，阻力G与阻力臂L 不变，由图
G
示可知，动力F沿逆时针方向由a位置逐渐转到b位置时，动力臂L先变大后变小，由
杠杆平衡条件得：G×L＝F×L，所以动力先变小后变大。
G
故选：D。
7．（3分）如图，在探究杠杆的平衡条件实验中，下列操作能使弹簧测力计示数变小的操
作是（ ）
A．仅使弹簧测力计向右倾斜
B．仅使弹簧测力计向左倾斜
C．仅使B悬挂点向右移动
D．仅使A悬挂点向左移动【解答】解：AB、拉着弹簧测力计向右或向左倾斜，动力臂会变小，阻力不变，阻力臂
不变，由FL＝FL 可知，弹簧测力计的示数一定变大，故AB错误；
1 1 2 2
C、向右移动钩码悬挂点的位置，阻力臂变小，阻力不变，动力臂不变，由 FL ＝FL 可
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知，弹簧测力计的示数变小，故C正确；
D、将弹簧测力计悬挂点向左移，动力臂变小，阻力不变，阻力臂不变，由 FL ＝FL 可
1 1 2 2
知，弹簧测力计的示数变大，故D错误。
故选：C。
8．（3分）如图所示，小华用滑轮组将重为12N的物体在4s内匀速提升0.4m，作用在绳
端的拉力F为5N，利用以上信息不能求解的物理量是（ ）
A．拉力的功率 B．动滑轮的重力
C．滑轮组的额外功 D．滑轮组的机械效率
【解答】解：A、由图知，n＝3，绳子自由端移动的距离s＝nh＝3×0.4m＝1.2m，
拉力做的功（总功）：
W ＝Fs＝5N×1.2m＝6J，
总
拉力的功率：
P＝ ＝ ＝1.5W，所以拉力的功率可求，故A不符合题意；
B、不计绳重和摩擦，拉力F＝ （G +G），
动
动滑轮的重力：G ＝nF﹣G＝3×5N﹣12N＝3N，
动
因为题目没有提供“不计绳重和摩擦”的条件，所以动滑轮重力不可求，故 B符合题意；
C、拉力做的有用功：W ＝Gh＝12N×0.4m＝4.8J，
有用
额外功：W ＝W ﹣W ＝6J﹣4.8J＝1.2J，所以滑轮组的额外功可求，故C不符合题
额 总 有用
意；
D、滑轮组的机械效率：
η＝ ＝ ×100%＝80%，所以滑轮组的机械效率可求，故D不符合题意，
故选：B。
9．（3分）关于功率的说法正确的是（ ）A．做功多的机械，功率一定大
B．功率大的机械，做功一定多
C．做功快的机械，功率一定大
D．做功时间短的机械，功率一定大
【解答】解：A.功率与做功多少和时间都有关系，不知道做功时间，无法确定功率大小，
故A错误；
B.由W＝Pt可知，物体做功多少与功率和时间都有关系。功率大，时间不确定，做功多
少不能确定，故B错误；
C.功率是表示做功快慢的物理量，故做功快的机械，功率一定大，故C正确；
D.做功的多少不能确定，由公式 可知，做功时间短的机械，功率不一定大，故D错
误。
故选：C。
10．（3分）五一假期，小冯和爸爸一起去登茅山，小冯用了 60min登到山顶，爸爸用了
80min登上了山顶，爸爸的体重是小冯的1.5倍，则小冯与爸爸的登山功率之比为（
）
A．9：8 B．8：9 C．1：2 D．2：1
【解答】解：由题意可知，登山的高度h相同，t ：t ＝60min：80min＝3：4，G
小冯 爸爸 小
：G ＝2：3，
冯 爸爸
由P＝ ＝ 得，小冯与爸爸的登山功率之比：
＝ ＝ × ＝ × ＝8：9。
故选：B。
二．填空题（共8小题，满分23分）
11．（2分）如图所示，调节好的杠杆在水平位置平衡，支点O右侧挂2个钩码，每个钩码
的重力是0.5N，左侧弹簧测力计的示数为 N时，杠杆再次在水平位置平衡；仅向
左改变测力计的拉力方向，要使杠杆始终保持水平位置平衡，测力计的示数将
（选填“增大”、“减小”或“不变”）。【解答】解：设每一格长度为 L，根据杠杆平衡条件：FL ＝FL ，由题意有：
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0.5N×2×8L＝F×4L，解得F＝2N；
仅向左改变测力计的拉力方向，根据力臂的定义可知，拉力的力臂变小了，阻力和阻力
臂不变，动力臂变小，动力要变大，即测力计的示数将增大。
故答案为：2；增大。
12．（3分）如图所示，物体重180N，小明用100N的拉力（方向不变）将物体匀速提升
2m，用了10s，则此过程中有用功 J，拉力的功率 W，滑轮组的机械效率
。
【解答】解：（1）有用功：W ＝Gh＝180N×2m＝360J；
有
（2）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×2m＝4m，
拉力做的总功：W ＝Fs＝100N×4m＝400J，
总
则拉力做功的功率：P＝ ＝ ＝40W；
（3）滑轮组的机械效率：η＝ ×100%＝ ×100%＝90%。
故答案为：360；40；90%。
13．（4分）如图所示的滑轮组中，动滑轮重50N，用200N的拉力F匀速提升重500N的物
体，10s内物体上升1m，则拉力所做的有用功是 J，额外功是 J，拉力
的功率是 W，滑轮组的机械效率是 。
【解答】解：（1）拉力所做的有用功：W ＝Gh＝500N×1m＝500J；
有（2）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离s＝nh＝3×1m＝3m，
则拉力做的总功：W总＝Fs＝200N×3m＝600J，
所以额外功：W ＝W ﹣W ＝600J﹣500J＝100J；
额 总 有
（3）拉力做功的功率：P＝ ＝ ＝60W；
（4）滑轮组的机械效率：η＝ ×100%＝ ×100%≈83.3%。
故答案为：500；100；60；83.3%。
14．（2分）如图所示，物体重90N，小明用50N的拉力将物体匀速提升1m，用了10s，则
此过程中有用功是 J，拉力的功率是 W。
【解答】解：
（1）拉力做的有用功：
W ＝Gh＝90N×1m＝90J；
有
（2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2，则绳子自由端移动的距离：
s＝nh＝2×1m＝2m，
拉力做的总功：
W ＝Fs＝50N×2m＝100J，
总
拉力的功率：
P＝ ＝ ＝10W。
故答案为：90；10。
15．（3分）如图所示，不计滑轮重、绳重、弹簧测力计重和滑轮轴处的摩擦，重为 100N
的物体在水平拉力F作用下，沿水平面以0.1m/s的速度匀速运动了4s，弹簧测力计的
示数为5N，则物体受到的摩擦力为 N，物体的重力做功为 J，拉力F的功
率为 W。
【解答】解：（1）绳子的有效段数n＝2，弹簧测力计的示数为5N，则拉力为：F＝5N，
由F＝ f得物体受到的摩擦力为：f＝2F＝2×5N＝10N；
（2）重力的方向竖直向下，物体在竖直方向没有移动距离，重力做功为0J；
（3）物体移动的速度为v'＝0.1m/s，n＝2，所以拉力移动的速度v＝2v'＝2×0.1m/s
＝0.2m/s；
拉力F的功率：P＝ ＝Fv＝5N×0.2m/s＝1W。
故答案为：10；0；1。
16．（3分）如图甲所示，粗糙程度相同的水平地面上放一重为30N的物体，用水平拉力F
作用于物体上，拉力F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系分别如
图乙、丙所示，由图像可知，6～9s物体受到 对平衡力；9s后撤去拉力，物体继
续滑行了9m，它能继续运动的原因是由于 ；6～12s，物体克服摩擦力做功
J。
【解答】解：（1）6～9s物体做匀速直线运动，在竖直方向上受到重力与支持力作用，
水平方向上受到拉力与摩擦力作用；
（2）它能继续运动的原因是由于物体具有惯性，仍要保持原来的运动状态；
（2）由F﹣t图像和v﹣t图像可知，6～9s物体做匀速直线运动，则摩擦力f＝F＝6N，
因滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关，物体对地面的压力和接触面粗糙
程度不变，所以在6～12s物体受到的摩擦力不变，为f＝6N，
物体在6～9s做匀速直线运动，通过的路程为：s＝vt＝6m/s×3s＝18m，
1 1
物体在9～12s做匀减速直线运动，通过的路程为：s＝ vt＝ ×6m/s×3s＝9m，
2 2
所以物体在6～12s内通过的路程为：s＝s+s＝18m+9m＝27m，
1 2
所以物体在6～12s克服摩擦力做功为：W＝fs＝6N×27m＝162J。
故答案为：2；惯性；162J。
17．（3分）如图所示小球从斜面的A处自由滚下，在B处与小木块相撞，小球推着木块运
动到D处停下，C点为BD的中点，此过程斜面对小球的支持力 （选填“有”或
“没有”）做功。从A到D小球的机械能 （选填“增大”、“不变”或“变
小”）。BC段小球与木块受到的摩擦力做功为W ，CD段小球与木块受到的摩擦力做功
1
为W，则W 和W 的大小关系是W （选填“小于”、“等于”或“大于”）W。
2 1 2 1 2【解答】解：由于支持力与小球运动的方向是垂直的，故支持力没有做功；
从A到D，由于存在摩擦，小球的一部分机械能转化为内能，故机械能减小；
因为摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，从B到D过程中，压力不变、
粗糙程度不变，则摩擦力不变，又因为BC与CD的距离相同，根据W＝fs可得出，W 和
1
W 的大小关系是：W＝W。
2 1 2
故答案为：没有；变小；等于。
18．（3分）在“探究杠杆平衡条件”实验中：
（1）如图甲所示，应调节杠杆两端的 ，使杠杆在水平位置平衡。
（2）如图乙所示，在A点悬挂4个钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使杠杆
再次水平平衡，此时测力计示数为 N。
（3）如图丙所示，在杠杆左边C点挂3个钩码，要使杠杆再次水平平衡，应在杠杆右
边D点挂 个钩码。（实验中所用钩码均相同）
【解答】解：（1）实验时调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；
（2）图中所示的弹簧测力计的分度值是0.1N，指针指在2上，故弹簧测力计的示数为
2N；
（3）若每个钩码重G，每个小格长L，如图丙所示，杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的
平衡条件有：3G×2L＝nG×3L，解得n＝2，则在D点处应挂2个同样的钩码杠杆平衡。
故答案为：（1）平衡螺母；（2）2；（3）2。
三．作图题（共3小题，满分9分，每小题3分）
19．（3分）按题目要求作图：在图中画出力F的力臂，并标上字母。
【解答】解：延长力F的作用线，然后由支点O向F的作用线作垂线，垂线段的长度L
为F的力臂，如图所示：20．（3分）如图所示，用滑轮组提升重300N的重物，绳上最多能提供100N的动力，请画
出滑轮组绳子的绕法（不计动滑轮、绳重和摩擦）。
【解答】解：根据题意，动滑轮重、绳重和摩擦均不计时，承担物重的绳子段数为：n
＝ ＝3，故需要三段绳子提升；
n＝3，为奇数，根据“奇动偶定”的原则，绳子起始端应系在动滑轮的挂钩上，然后再
向定滑轮绕线，如下图所示：
故答案为：见上图。
21．（3分）按题目要求作图。如图，轻质杠杆AB可绕O点转动，请在图中画出物体所受
重力和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。
【解答】解：重力的方向是竖直向下的，过球的重心画竖直向下的有向线段，用 G表示；由杠杆平衡条件FL ＝FL 可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越
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小；图中支点在O点，因此以OA作为动力臂时最长，由图知动力的方向应该向上，据
此从A点作OA的垂线，表示最小力F，如图所示：
四．计算题（共2小题，满分12分，每小题6分）
22．（6分）如图所示，工人用50N的拉力把重120N的重物在10s内匀速提升2m，求：
（1）工人做的有用功；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）工人做的有用功：W ＝Gh＝120N×2m＝240J；
有
（2）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离s＝nh＝3×2m＝6m，
则拉力做的总功：W ＝Fs＝50N×6m＝300J，
总
所以拉力的功率：P＝ ＝ ＝30W；
（3）滑轮组的机械效率：η＝ ×100%＝ ×100%＝80%。
答：（1）工人做的有用功为240J；
（2）拉力做功的功率为30W；
（3）滑轮组的机械效率80%。
23．（6分）为响应国家提出的“节能减排，低碳生活”的号召。质量为60kg的小明同学
每天坚持骑自行车上学，他所骑自行车质量为15kg，轮胎与水平地面的总接触面积为
30cm2，在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍（g取10N/kg）。求：（1）小明和自行车的总重力；
（2）他骑行时自行车对地面的压强；
（3）若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m，则他骑行时的功率是多大。
【解答】解：（1）小明和自行车的总重力 G ＝m g＝（60kg+15kg）×10N/kg＝
总 总
750N；
（2）他骑行时自行车对地面的压力F＝G ＝750N，
总
他骑行时自行车对地面的压强p＝ ＝ ＝2.5×105Pa；
（3）在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍，且处于平衡状态，
则F ＝f＝0.02G ＝0.02×750N＝15N，
牵 总
牵引力做功W＝F s＝15N×1500m＝22500J，
牵
他骑行时的功率P＝ ＝ ＝75W。
答：（1）小明和自行车的总重力为750N；
（2）他骑行时自行车对地面的压强为2.5×105Pa；
（3）若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m，则他骑行时的功率是75W。
五．实验探究题（共3小题，满分18分，每小题6分）
24．（6分）如图所示，探究杠杆的平衡条件。
（1）杠杆悬挂到水平桌面的支架上，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是
方便测量 。
（2）杠杆水平平衡后，实验过程中 （选填“能”或“不能”）再调节两侧的平
衡螺母。
（3）杠杆处于水平状态平衡，左侧三个钩码向左移动 2格，右侧两个钧码向 选
填“左”或“右”）移动 格，可保持杠杆水平平衡。
（4）改变力和力臂数值，做三次实验，数据记录表中。分析数据可得杠杆的平衡条件
是 。（利用F、L、F、L 表示）
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实验次数 动力F/N 动力臂L/cm 阻力F/N 阻力L/cm
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1 0.5 20 1 10
2 1 15 1.5 10
3 2 15 1.5 20
【解答】解：（1）实验前要调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，因重力的方向竖直
向下，由力臂的定义可知，此时力的作用点与支点的距离大小等于力臂大小，即可在杠杆上直接读出力臂大小，故目的之一是方便测量力臂大小；
（2）调节杠杆平衡后，在接下来的实验过程中不能再通过调节平衡螺母使杠杆在水平
位置平衡；
（3）设每个钩码重为G，杠杆每格长为L，
左侧三个钩码向左移动2格，则有：3G×4L＝2G×nL，
解得：n＝6，
右侧两个钧码向右移动6﹣3＝3格，可保持杠杆水平平衡。
（4）先将表格中每组数据的力与力臂相乘，然后分析实验数据，得出关系式为 FL ＝
1 1
FL（或 动力×动力臂＝阻力×阻力臂）。
2 2
故答案为：（1）力臂；（2）不能；（3）右；3；（4）FL＝FL。
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25．（6分）小明和小刚设计了如图甲、乙所示两种滑轮组来提升同一重物，在讨论滑轮
组机械效率时，两人产生了分歧，小明认为：“甲滑轮组的动滑轮总重小，机械效率
高”；小刚却认为：“乙滑轮组更省力，机械效率高”.两人谁也说服不了谁，于是决
定进行实验来验证自己的猜想是否正确，他们在实验中得到的数据如表所示：
装置甲 装置乙
钩码重G/N 4 4
钩码上升的高度h/m 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.6 1.4
绳端移动的距离s/m 0.3
机械效率η 71.4%
（1）实验中，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计，使物体上升。
（2）甲滑轮组的机械效率是 %，由计算结果可以确定 （小明小刚）的说
法是正确的。
（3）装置乙中绳端移动距离 m，通过提高装置乙钩码上升的高度 h，
（能/不能）提高乙滑轮组的机械效率。
（4）根据装置甲所测数据，请计算其动滑轮的重力为 N。（绳重和摩擦忽略不
计）
（5）小明又设计了一个方案，如图丙所示，和装置甲对比（甲、丙中每个滑轮重相
同），在提升同一重物时，由于丙装置绳重和摩擦较大，则装置丙的机械效率
（大于/等于小于）装置甲的机械效率.如果不计绳重和摩擦，则装置丙的机械效率
（大于/等于小于）装置甲的机械效率。【解答】解：
（1）实验中，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升；
（2）甲滑轮组的机械效率是：η＝ ＝ ＝ ×100%≈83.3%；由此可
知，小明的说法是正确的；
（3）乙滑轮组绳子的有效段数为 4，绳子自由端移动的距离为：s＝nh＝4×0.1m＝
0.4m；
根据η＝ ＝ ＝ ＝ 可知，通过提高装置乙钩码上升的高度h，不能提高
乙滑轮组的机械效率；
（4）甲滑轮组的有用功：W ＝Gh＝4N×0.1m＝0.4J；
有
总功：W ＝Fs＝1.6N×0.3m＝0.48J；
总
额外功：W ＝W ﹣W ＝0.48J﹣0.4J＝0.08J；
额 总 有用
根据W ＝G h知，
额 动
动滑轮的重力：G ＝ ＝ ＝0.8N；
动
（5）在提升同一重物时，由于丙装置绳重和摩擦较大，有用功相同，则总功大，故装
置丙的机械效率小于装置甲的机械效率；
不计绳重和摩擦忽略，故克服动滑轮自重做的功为额外功的唯一来源，根据η＝ ＝
＝ 可知，两实验中提升物体的重力相同，动滑轮重力相同，故装置丙
的机械效率等于装置甲的机械效率。
故答案为：（1）匀速；（2）83.3%；小明；（3）0.4；不能；（4）0.8；（5）小于；
等于。26．（6分）为探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，某探究小组的同学利用
木块、木板、刻度尺、弹簧测力计等器材设计了如图所示的实验装置。实验测得的数据
如下表：
实验次数 侧面倾斜程 木块重力 斜面高度 沿斜面拉力 斜面长度 机械效率η
度 G/N h/m F/N s/m
1 较缓 3 0.2 1.6 1 37.5%
2 较陡 3 0.3 1.8 1
3 最陡 3 0.4 2.0 1 60.0%
请你根据表中的数据解答下列问题：
（1）实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做 运动，若木块沿斜面
加速运动，则测得的机械效率 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（2）第2次实验中，斜面的机械效率为 。
（3）当斜面长度一定时，斜面的机械效率η与斜面的高度h之间的关系大概如图
所示。
（4）从表格中我们还可以看出斜面的倾斜程度越 （选填“缓”或“陡”）越省
力。
【解答】解：（1）实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做匀速直线运动，
若物块沿斜面加速运动，则拉力变大，
由η＝ ×100%＝ ×100%可知，在物体重力G和斜面高度h、斜面长度s不变的情
况下，斜面的机械效率偏小；
（2）第 2 次实验中斜面的机械效率为：η＝ ×100%＝ ×100%＝
×100%＝50%；
（3）由表格数据可知，斜面长度为1m不变时，当斜面高度分别为0.2m、0.3m、0.4m
时，斜面的机械效率依次为37.5%、50%、60%，
所以，斜面的高度h越大时斜面的机械效率越大，且斜面的机械效率先急剧增大，后缓慢增大，η与h的关系大概如图C所示；
（4）由表格数据可知，木块的重力和斜面长度为1m不变时，当斜面高度分别为0.2m、
0.3m、0.4m时，拉力依次为1.6N、1.8N、2.0N，
所以，斜面的倾斜程度越缓越省力。
故答案为：（1）匀速直线；偏小；（2）50%；（3）C；（4）缓。
六．综合能力题（共1小题，满分8分，每小题8分）
27．（8分）图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓
缓上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小红和小华
进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。（g取10N/kg）
（1）使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，正确测量B点高度，结果如图乙，为
cm。
（2）选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作：
①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N；
②将弹簧测力计与斜面平行放置并 ，然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所
示，弹簧测力计示数为 N；
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为 J；利用斜面将小车
从水平地面提升到B点时的机械效率为 。
（3）在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，
计算出拉小车从A点到B点所做的功W ；计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点
1
所做的功W 。以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，建立平面直角坐标系，作出W 和W
2 1 2
与小车总重G的关系图像，分别如图丙中的线段a和b；
①由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重 （选填“有关”或
“无关”）。
②若这位母亲的质量为50kg，所坐的轮椅质量为20kg，则中年人用沿着通道斜面方向
的力推轮椅匀速上坡时，力的大小为 N。
【解答】解：（1）刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm
＝1mm，即此刻度尺的分度值为1mm，使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，B点所处高度为9.00cm；
（2）②弹簧测力计使用前指针要指向零刻度线，如果没指向零刻度线，需要校零；
由图可知，弹簧测力计的分度值是0.02N，弹簧测力计的示数为0.3N；
③将小车从A点拉到B点的过程中，拉力做的功为：W ＝Fs＝0.3N×1m＝0.3J；
总
利用斜面将小车从水平地面提升到B点时所做的有用功为：W ＝Gh＝2.0N×9.00×10
有用
﹣2m＝0.18J；
机械效率为：η＝ ×100%＝ ×100%＝60%；
（3）从图像读出当小车的总重G增大到5N时，拉小车从A点到B点所做的功W ＝
1
0.75J，
竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W＝0.45J，
2
利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为：η′＝ ×100%＝
×100%＝60%，
η′＝η，所以由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无关；
②这位母亲和所坐的轮椅总重力为：G ＝m g＝（50kg+20kg）×10N/kg＝700N，
总 总
中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的有用功为：W
有
′＝Gh＝700N×9.00×10﹣2m＝63J；
用
由η＝ ×100%得，中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到
B点所做的总功为：W ′＝ ＝ ＝105J；
总
由W＝Fs得，力的大小为F′＝ ＝ ＝105N。
故答案为：（1）9.00；（2）②校零；0.3；③0.3；60%；（3）①无关；②105。
