文档内容
中考一轮复习知识点梳理与针对性分层训练
第12章《简单机械》
【知识点1、杠杆】
一、杠杆
1．杠杆的定义：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。
杠杆有直的也有弯的。
2．杠杆的五要素
（1）支点：杠杆（撬棒）绕着转动的点，用字母O标出。
（2）动力：使杠杆转动的力。画力的示意图时，用字母F 标出。
1
（3）阻力：阻碍杠杆转动的力。画力的示意图时，用字母F 标出。
2
注意：动力和阻力使杠杆转动方向相反，力的方向关系遵循：“同侧异向、异侧同向”的原则。
（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母L 标出。
1
（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L 标出。
2
二、杠杆平衡条件
1．杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，公式：F×L=F ×L。
1 1 2 2
2．杠杆的平衡条件实验
（1） 如图甲所示，杠杆是（选填“是”或“否”）处于平衡状态。
（2） 如图甲所示，若要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向右侧调节。
（3） 实验时，使杠杆在水平位置平衡的目的是：便于在杠杆上直接测量力臂。
（4） 选择杠杆的中点作为支点，目的是：消除杠杆自重对实验的影响。
（5） 如图丙和丁所示，由竖直向下拉改为斜向左下方拉，使杠杆在水平位置始终平衡，在此过
程中弹簧测力计的示数会变大（选填“变大”“不变”或“变小”）
三、杠杆的分类及应用
杠杆类型 杠杆特点 杠杆优点 杠杆缺点 应用
1
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
学科网（北京）股份有限公司L>L FF
1 2 1 2 筷子、食品夹子、镊
费力杠杆 省距离 费力
子、钓鱼竿
（动力>阻力）
L=L F=F
1 2 1 2
等臂杠杆 既不省力也不费力 天平、定滑轮等
（动力=阻力）
【经典例题考查】
1．小明用图甲装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F 和阻
1
力F，L 和L 分别表示动力臂和阻力臂。他的实验思路是改变F、L 和L，测得杠杆平衡时所需
2 1 2 2 1 2
的拉力F，来寻找F、F、L 和L 四个物理量之间的关系。已知实验前已调节杠杆在水平位置平
1 1 2 1 2
衡，弹簧测力计的量程为0～5N，杠杆上每一格长10cm。
（1）为便于测量力臂，弹簧测力计应沿 竖直 方向拉杠杆，并使之在 水平 位置平衡。
（2）小明首先保持F 和L 不变而改变L ，所获得的实验数据如表所示，第1次实验中弹簧测力
2 1 2
计示数的放大图如图乙所示，则F ＝ 4.4 N，此时杠杆的类型与 筷子 （筷子/老虎钳）
1
相同。
实验次数 阻力F/N 阻力臂L/N 动力臂L/N 动力F/N
2 2 1 1
1 4 33 30
2 4 18 30 2.4
3 4 7.5 30 1.0
（3）为获得更多组数据，小明继续进行（2）中实验，则为能顺利完成实验，在改变阻力臂 L
2
时，L 应不超过 37. 5 cm；完成上述实验后，小明接下来还应进行的实验有：①保持 L 和
2 1
L 不变而改变F；②保持F 和L 不变而改变L。
2 2 2 2 1
2
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
学科网（北京）股份有限公司（4）如图丙所示，若当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将 变大 。（选填“不
变”、“变大”或“变小”）
【解析】（1）为便于测量力臂，弹簧测力计应沿竖直方向拉杠杆，并使之在水平方向平衡；
（2）图中弹簧测力计的分度值是0.1N，指针指在4N下面第4个小格上，因此弹簧测力计读数
为4N+0.1N×4＝4.4N；
筷子是费力杠杆，动力臂小于阻力臂，目的是省距离，应用了实验中的第1次实验原理。
（3）当F ＝4N，动力臂L ＝30cm，不变时，弹簧测力计的最大拉力为5N，根据杠杆平衡条件可
2 1
得在改变阻力臂L 时，L 应不超过的数值：
2 2
l＝ ＝ ＝37.5cm；
2
根据控制变量法可知，探究F 与F 的关系必须保持L 和L 不变；
1 2 1 2
（4）如图丙所示，保持B点不变，当测力计从a位置转动到b位置时，此时F的力臂变短，根
据杠杆的平衡条件，力变大。
【答案】（1）竖直；水平；变大；（2）4.4；筷子；（3）37.5；L 和L；（4）变大。
1 2
2．如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为
600N．此时地面对手的支持力F的力臂是 1. 2 m，大小为 40 0 N。
【解析】由图示可知，O为支点，地面对手的支持力的力臂：
L＝0.4m+0.8m＝1.2m；
由杠杆平衡条件得：FL＝GL，即：F×1.2m＝600N×0.8m，
G
解得：F＝400N。
【答案】1.2；400。
3．在图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A． 瓶盖起子 B． 筷子
3
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
学科网（北京）股份有限公司C． 羊角锤 D． 核桃夹
【解析】A、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
【答案】B。
4．如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是（ ）
A．C点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力
B．B点是支点，物体A放在车厢前部可省力
C．C点是支点，物体A放在车厢后部可省力
D．B点是支点，物体A放在车厢前部要费力
【解析】由图可知车厢绕着点C转动，所以C点为支点，货物对杠杆的压力是阻力，不能说重力
是阻力，故A错误；
当物体A放在车厢的后部时，动力臂大于阻力臂，因此省力，所以选项B、D都错误，C正确。
【答案】C。
5．如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个20N的重物，加在B点的动力F 始终
1
使OA在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计）。
（1）当F 竖直向上时，F 的大小为 1 0 N；
1 1
（2）当F 由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，动力F 的大小变化是
1 1
先变小后变大 （选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”或“先变大后变小”）。
4
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
学科网（北京）股份有限公司【解析】（1）由杠杆平衡条件得：G× ＝F×OA，
1
即：20N× ＝F×OA，解得：F＝10N；
1 1
（2）如图所示，由图可知：
当F 由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，
1
动力臂先变大后变小，阻力与阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力先变小后变大。
【答案】（1）10；（2）先变小后变大。
6．按要求作图.
如图所示，用轻质杆将一电灯吊起，O点是支点，作出动力F 的力臂。
1
【解析】O为支点，从支点O作力F 的作用线的垂线，支点到垂足的距离为力F 的力臂L，如图
1 1
所示：
5
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
学科网（北京）股份有限公司7．如图所示置于水平地面上的学生座椅，要在C点用最小的力F使座椅绕A点逆时针转动，请在图
中画出最小力F及其力臂L的示意图。
【解析】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
1 1 2 2
小；
图中支点在A点，要求在C点用力，连接AC，则AC就是最长的动力臂L；由题意可知，要在C
点用最小的力F使座椅绕A开始逆时针转动，则动力应垂直于力臂L向左，据此可画出最小动力
F的示意图；如图所示：
8．如图所示，一轻质杆OA一端固定在竖直墙上，可绕O点转动，已知OA＝0.3m，OB＝0.2m，在A
点处悬挂一个60N的重物，若在B处施一竖直向上的拉力F，使杠杆在水平线上平衡，求：
（1）重物的质量；
（2）此时拉力F为多少？（g＝10N/kg）
6
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
学科网（北京）股份有限公司【解析】
（1）重物的质量：
m＝ ＝ ＝6kg；
（2）由杠杆平衡条件可得：
F×OB＝G×OA，
则此时的拉力：
F＝ ＝ ＝90N。
【答案】（1）重物的质量为6kg；
（2）此时拉力F为90N。
9．如图所示，质量为6kg、边长为10cm的正方体物块A置于水平地面上，通过细绳系于轻质杠杆
BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且BO＝10cm，CO＝30cm，在C端用F＝10N的力竖直向下拉杠
杆，使杠杆在水平位置平衡，且细绳被拉直（物体A未离地），（细绳重量不计，g取10N/kg）
求：
（1）物体A重力；
（2）B端细绳的拉力F ；
拉
（3）物体A对地面的压强。
【解析】（1）物体A重力为：G＝mg＝6kg×10N/kg＝80N；
（2）根据杠杆的平衡条件可知，F L ＝FL ，
拉 OB OC
B端细绳的拉力为：F ＝ ＝ ×10N＝30N；
拉
（3）物体A处于静止状态，受力平衡力，A对地面的压力为：F ＝G﹣F ＝60N﹣30N＝30N，
压 拉
物体与地面的接触面积即受力面积为：S＝10cm×10cm＝100cm2＝1×10﹣2m2，
物体A对地面的压强为：P＝ ＝ ＝3×103Pa。
7
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
学科网（北京）股份有限公司【答案】（1）物体A重力为60N；
（2）B端细绳的拉力为30N；
（3）物体A对地面的压强为3×103Pa。
【知识点2、滑轮】
一、定滑轮
1．定义：轴线固定，只有轮绕轴线转动，其轴不随物体一起移动。
2．实质：是一个等臂杠杆的变形。
3．特点：不省力也不费距离，但可以改变力的方向。
4．拉力端绳子伸长长度与物体上升高度关系：s=h。
5．使用定滑轮时，不论向哪个方向拉弹簧秤的示数都不变。
二、动滑轮
1．定义：轮绕轴线转动，轴线也同时随物体一起移动。
2．实质：是动力臂为阻力臂两倍的杠杆的变形。
3．特点：能省一半力，但不改变力的方向且多费距离。
4．省力情况： F ＝ G /2（不考虑动滑轮重和摩擦）
物
F ＝（ G ＋ G ） / 2（不考虑摩擦）
物 动
5．拉力端绳子伸长长度与物体上升高度关系：s =2h。
绳
6．使用动滑轮时，如果跨过滑轮的两段绳子不平行，它们间的夹角越大，弹簧秤的示数越大。
三、滑轮组
1．定义：由动滑轮和定滑轮组成的装置。
2．特点：既能省力又改变力的方向。
3．省力情况：（竖直提物，n为跨在动滑轮上的绳子股数）
（1）不考虑动滑轮重和摩擦： F ＝ G /n
物
（2）不考虑摩擦，但计动滑轮重 F ＝（ G ＋ G ） / n
物 动滑轮
（3）拉力绳子自由端伸长的距离s与物体上升的距离h的关系： s ＝ nh
（4）物体移动的速度v 与绳子自由端绳子伸长的速度v 的关系：v ＝ n v
物 绳 绳 物
【经典例题考查】
10．同学们共同研究滑轮的特点。
8
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
学科网（北京）股份有限公司（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：使用定滑轮不省力，但可以
改变 力的方向 。他们通过进一步分析还发现：使用定滑轮时，相当于一个 等臂 杠杆。
（2）他们研究动滑轮特点时，用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物，如图乙所示，记录
的数据如右表。
实验序号 滑轮重力/N 弹簧测力计示数/N
1 1 ≈2.5
2 2 ≈3.0
3 3 ≈3.5
①通过观察和比较测量结果，可得初步结论：使用动滑轮可以省力，但不能改变 力的方向 ；
用动滑轮匀速竖直提起同一重物时，不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力，弹簧测力计的示
数等于提升重力的 一半 。
②若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时，拉力方向对拉力的影响，则需要选择 相同
滑轮与 相同 重力的物体来进行实验对比（均选填“相同”或“不同”）。
（3）他们组装了滑轮组，进行的实验如图丙所示．他们通过分析数据发现，利用滑轮组提升重
物时，若动滑轮重、绳重和摩擦不计，动滑轮被几段绳子吊起，所用的力就是物重的 几分之
一 。
【解析】（1）定滑轮既不省力，也不费力，但可以改变力的方向，支点在转轴上，动力臂和阻
力臂都等于半径，其实质是一个等臂杠杆；
（2）①动滑轮不能改变力的方向，但可以省力，由于动滑轮和物体的总重力由两段绳子承担，
所以用动滑轮匀速竖直提起同一重物时，不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力，弹簧测力计
的示数等于提升重力的一半；
②根据控制变量法，要研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时，拉力方向对拉力的影响，要保证使
用相同的滑轮和相同重力的物体，只改变拉力的方向；
9
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！
学科网（北京）股份有限公司（3）根据滑轮组的特点可知：利用滑轮组提升重物时，若动滑轮重、绳重和摩擦不计，动滑轮
被几段绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一。
【答案】（1）力的方向；等臂；（2）力的方向；一半；相同；相同；（3）几分之一。
11．学习了简单机械后，小明了解到斜面也是一种机械，于是他想探究这种机械的特点。他将木块
放在如图所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉木块，收集到下表中的实验数据：
（1）比较表中木块重力G和拉力F的大小，得出：使用斜面时 能 （选填“能”或“不
能”）省力；斜面长度相同时，斜面高度越大越 费力 （选填“省力”或“费力”）；
（2）实验时，可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度，要减小斜面的倾斜程度，木块A要
向 右 （选填“左”或“右”）移；
斜面倾 木块重力G/N 斜面高度h/m 斜面长S/m 沿斜面拉力F/N
斜程度
较缓 5 0.2 1 2
较陡 5 0.3 1 2.6
最陡 5 0.4 1 3.2
（3）请举出应用斜面的一种实例： 盘山公路 （写出一种即可）
【解析】（1）由表中数据可知，斜面的倾角变大，则沿斜面拉力F的数值也随之变大，但始终
小于物体的重力，因此使用斜面可以省力，并且斜面长度相同时，斜面高度越大越费力；
（2）要减小斜面的倾斜程度，木块A应向右移动；
（3）盘山公路是斜面应用的一个很好的例子。
【答案】（1）能；费力；（2）右；（3）盘山公路。
12．简单机械的使用，给人们的生活带来很多便利。小华用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉
正，A的树干相当于 动滑轮 （选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”下同）。图乙所示
晾衣架在靠近天花板上的轮子是 定滑轮 ，若晾衣架的总重为100N，不计动滑轮重、绳重及
摩擦，静止时绳的拉力F＝ 25 N。丙图的螺丝刀也是一种简单机械，叫轮轴，手柄 粗
（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。
1
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 0
学科网（北京）股份有限公司【解析】如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正，在拉动时，A的树干和绳子一起运动，起到
省力的作用，相当于动滑轮；图乙所示晾衣架在靠近天花板上的轮子，轴是固定的，是定滑轮；
由图知 n＝4，晾衣架的总重为 100N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力 F＝
；丙图的螺丝刀也是一种简单机械，叫轮轴，手柄粗的力臂大，螺丝刀用起来更
省力；
【答案】动滑轮；定滑轮；25；粗。
13．高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为
输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂坠砣，其中左侧滑轮是 定 （选填“定”或
“动”）滑轮；若某段时间内坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了 1 5 cm（不考虑
钢绳的热胀冷缩）。
【解析】（1）由图可知，左侧滑轮是定滑轮；
（2）图中坠砣挂在钢绳的自由端，且n＝2，输电线A端向左移动，坠砣下降，则坠砣串下降高
度h＝2s，坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了：
A
s＝ h＝ ×30cm＝15cm。
A
【答案】定；15。
14．在探究使用滑轮组时拉力与物重的关系活动中，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记
1
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1
学科网（北京）股份有限公司A，如图甲所示。然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码，当钩码上升的高度
为H时，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B，并测得AB两点间的距离为2H，如图
乙所示。则以下物理量正确的是（ ）
A．拉力F＝ G B．拉力F＝ G
C．绳自由端移动距离为2H D．绳自由端移动距离为3H
【解析】CD、由图可知，物体的重由三段绳子承担，钩码升高H，则绳子自由端移动的距离为：
s＝3H，故C错误，D正确；
AB、若不计摩擦和绳重，则绳端的拉力F＝ （G+G ），故AB错误。
轮
【答案】D。
15．如图，拉力F＝11N，滑轮重1N，不计摩擦，物体重G＝ 5 N。
【解析】作用在绳子上的力等于物重，即F ＝G，
拉
不计摩擦，该滑轮受到向上的拉力F、自身向下的重力G 和2段绳子向下的拉力2F ，且滑轮
动 拉
静止，
则由力的平衡条件可得F＝2F +G ＝2G+G ，
拉 动 动
1
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2
学科网（北京）股份有限公司所以G＝ ＝5N。
【答案】5。
16．如图所示，A、B两个滑轮中， B 是动滑轮，在不考虑滑轮重、绳重和摩擦时，物体与桌面
的摩擦力是30N，匀速移动物体，拉力F为 1 0 N。
【解析】B滑轮随物体一起移动，因此B滑轮是动滑轮；
承担拉力的绳子段数n＝3，所以物体与地面间的摩擦力f＝3F＝30N，则拉力F＝10N；
【答案】B；10。
17．如图所示，将重为40N的物体G沿水平方向匀速直线向左拉动，已知滑轮组中动滑轮重为4N，
绳子自由端拉力F为10N，则物体与地面间的摩擦力为 2 6 N。（不计绳重和滑轮组的摩擦）。
【解析】从图中可知n＝3，设绳子对物体的拉力为F ，不计绳重和滑轮组的摩擦，对动滑轮受
物
力分析，则3F＝G +F ，则F ＝3F﹣G ＝3×10N﹣4N＝26N，
动 物 物 动
因物体匀速运动，处于平衡状态，绳子对物体的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以
物体与地面间的摩擦力f＝F ＝26N。
物
【答案】26。
18．工人用如图所示装置将质量为45kg的货物匀速提升2m，此过程中拉力的大小为200N，机械中
摩擦力及绳重忽略不计。（g取10N/kg）求：
（1）绳子自由端移动的距离；
（2）动滑轮的重力；
（3）若工人用此装置匀速提升其它货物，测得拉力大小为400N，则工人提升货物的重。
1
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3
学科网（北京）股份有限公司【解析】
（1）由图知，n＝3，绳子自由端移动的距离：
s＝3h＝3×2m＝6m；
（2）货物的重力：
G＝mg＝45kg×10N/kg＝450N，
机械中摩擦力及绳重忽略不计，拉力F＝ （G+G ），则动滑轮重力：
动
G ＝3F﹣G＝3×200N﹣450N＝150N，
动
（3）当拉力F′＝400N时，由拉力F＝ （G+G ）得提升的货物重力：
动
G′＝3F′﹣G ＝3×400N﹣150N＝1050N。
动
【答案】（1）绳子自由端移动的距离为6m；
（2）动滑轮的重力为150N；
（3）工人提升货物的重为1050N。
【知识点3、机械效率】
1．有用功：对人们有用的功，等于直接用手对重物所做的功（Gh）。
公式：W ＝Gh（提升重物）。
有用
2．额外功：并非我们需要但又不得不做的功。
公式：W =W －W
额 总 有用
3．总功：有用功加额外功或动力所做的功。
公式：W =Fs =W ＋W
总 有用 额
4．机械效率
1
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4
学科网（北京）股份有限公司机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。
公式：η=W ／ W ×100%
有用 总
机械效率越大，有用功跟总功的比值越大。
有用功小于总功，所以机械效率 小于 1。
机械效率通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦等。
【经典例题考查】
19．涪江六桥建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组
机械效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的
装置如图，实验数据记录如下表所示：
实验次 钩码重 钩码上升 绳端拉力 绳端移动 机械效
数 G/N 高度h/m F/N 距离s/m 率η
1 2 0.1 1.2 0.3 55.6%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.6%
3 4 0.1 1.9 0.3 70.2%
4 4 0.1 1.3 0.5 61.5%
（1）实验中应沿竖直方向 匀速 拉动弹簧测力计。
（2）分析表中数据可知：第4次实验是用 丙 图所示装置来完成的。
（3）通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与
重物上升高度无关。
（4）通过比较 1 、 3 两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率
越高（填实验次数的序号）。
（5）通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率越小。
（6）为提高滑轮组机械效率节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有（多
选） AB C 。
A.减轻动滑轮重
B.增加所提物体重
C.机械加润滑油
D.增加重物上升高度
1
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5
学科网（北京）股份有限公司【解析】（1）为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线运动；
（2）在第四次实验中，s＝0.5m，h＝0.1m，由s＝nh可得n＝5，即承担物重的绳子股数n＝5，
所以第4次实验是用丙图所示装置来完成的；
（4）1、3两次实验，s＝0.3m，h＝0.1m，由s＝nh可得n＝3，使用同样的滑轮组，即使用的甲、
乙两图，通过得出的实验数据可知提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越高，得出结论：
同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高；
（6）要提高滑轮组的机械效率，可以：
A、减轻动滑轮重力，在提升相同重物、提升相同高度时，减小额外功，而有用功不变，总功减
小，有用功与总功的比值增大，提高了滑轮组的机械效率；故A正确；
B、由实验得出的结论可知，增大提升的物体重力，可以提高滑轮组的机械效率，故B正确；
C、机械加润滑油，在提升相同重物、提升相同高度时，减小额外功，而有用功不变，总功减小，
有用功与总功的比值增大，提高了滑轮组的机械效率；故C正确；
D、滑轮组的机械效率η＝ ＝ ＝ ＝ ，可见滑轮组的机械效率与提升物体的高
度无关，所以，增加重物上升高度，不能提高滑轮组的机械效率；故D错误。
【答案】（1）匀速；（2）丙；（4）1、3；（6）ABC。
20．为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹
簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置，实验测得的数据如表：
1
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6
学科网（北京）股份有限公司实验 斜面倾 木块重 斜面高 沿斜面 斜面长 机械效
次数 斜程度 力G/N 度h/m 拉力F/N 度s/m 率
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%
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 匀速直线 运动。
（2）在第（1）步的过程中，木块的机械能 变大 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
（3）由实验数据可知：相同条件下，斜面的倾斜程度越陡，斜面的机械效率 越大 。
（4）第2次实验中，斜面对木块的摩擦力为 0. 9 N。
【解析】
（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；
（2）木块做匀速直线运动，质量不变，速度不变动能不变，因木块高度变大，重力势能变大，
机械能为动能、势能的和，所以该过程中木块的机械能变大；
（3）在第2次实验中，有用功W ＝Gh＝3N×0.3m＝0.9J，总功W ＝Fs＝1.8N×1m＝1.8J，
有 总
第2次实验中，斜面的机械效率：η＝ ＝ ＝50%；
由表中数据可知：相同条件下，斜面的倾斜程度越陡，斜面的机械效率越大；
（4）第2次实验的额外功为：W ＝W ﹣W ＝1.8J﹣0.9J＝0.9J；
额 总 有
根据W ＝fs可得摩擦力：f＝ ＝ ＝0.9N。
额
【答案】（1）匀速直线；（2）变大；（3）越大；（4）0.9。
21．如图，重物在40N的拉力下，以0.2m/s的速度匀速上升2m，已知动滑轮重力为20N，不计绳重
和摩擦，以下说法正确的是（ ）
1
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7
学科网（北京）股份有限公司A．绳子自由端运动的速度为0.4m/s
B．重物的重力是60N
C．滑轮组的机械效率是83.33%
D．重物克服重力做功为100J
【解析】A、从图中可知n＝3，绳子自由端运动的速度v＝nv ＝3×0.2m/s＝0.6m/s，故A错误；
物
B、不计绳重和摩擦，根据F＝ （G+G ）可知重物的重力G＝nF﹣G ＝3×40N﹣20N＝100N，故
动 动
B错误；
C、克服物体重力做的功为有用功，则有用功W ＝Gh＝100N×2m＝200J，
有用
绳子自由端移动的距离s＝nh＝3×2m＝6m，
总功W ＝Fs＝40N×6m＝240J，
总
机械效率η＝ ＝ ×100%≈83.33%，故C正确、D错误。
【答案】C。
22．分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度，若物体受到的重力为100N，动滑
轮的重力为20N。在把物体匀速提升1m的过程中（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（
）
1
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8
学科网（北京）股份有限公司A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100J
B．甲滑轮组所做的有用功为200J，乙滑轮组所做的有用功为300J
C．甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等
D．甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率
【解析】甲、乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同，根据W＝Gh可知两滑轮组所做的有
用功相同，则W ＝Gh＝100N×1m＝100J；
有
由图可知滑轮组绳子的有效股数n ＝2，n ＝3，动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同，根
甲 乙
据F ＝ （G +G ）可知，两滑轮组绳子自由端的拉力不相等；
拉 物 动
不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，根据W＝Gh可知，动滑轮重
和上升高度相同时，两者的额外功相等，即W ＝G h＝20N×1m＝20J；
额 动
由于W ＝W +W ，则两滑轮组的总功相同，即W ＝100J+20J＝120J；
总 有 额 总
有用功相同，总功相同，根据η＝ 可知，两滑轮组的机械效率相等；
综上所述，A正确。
【答案】A。
23．如图所示，弹簧测力计的示数为 0. 5 N，钩码的总重为1N，钩码上升的高度h为0.1m，测
力计竖直向上移动的距离s为0.4m，此时杠杆的机械效率为 50% 。忽略杠杆转动轴的摩擦，
仅将钩码的悬挂点从A移到B，若重物提升高度相同，额外功与有用功的比值将 减小 （选
填“增大”、“减小”或“不变”，下同），杠杆的机械效率将 增大 。
【解析】
（1）由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，所以它的示数是0.5N。
（2）在实验过程中，有用功是：W ＝Gh＝1.0N×0.1m＝0.1J，
有
总功是：W ＝Fs＝0.5N×0.4m＝0.2J，
总
1
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 9
学科网（北京）股份有限公司所以杠杆的机械效率是：η＝ ×100%＝ ×100%＝50%；
（3）杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重做额外功，并且W +W ＝W ；
有 额 总
设杠杆重心升高的距离为h，所以，Gh+G h＝Fs，G不变，h 不变，G 不变，
1 杠 1 杠
钩码从A点到B点，钩码还升高相同的高度，有用功不变；
杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离h变小，克服杠杆重力所做的额外功变小，所以额外功与
有用功的比值将减小；
因为Gh+G h变小，所以Fs也变小；根据：η＝ ＝ 可知，总功变小，有用功不变，
1 杠
所以机械效率η增大。
故答案是：0.5；50%；减小；增大。
24．如图所示，斜面高为h＝2m，斜面长为L＝5m。现用平行于斜面的拉力F，将一个G＝150N重物
从斜面底端匀速拉到斜面顶端，重物受到斜面的摩擦力为20N，则斜面的机械效率为 75 % 。
【解析】拉力做的有用功：W ＝Gh＝150N×2m＝300J，
有用
拉力做的额外功：W ＝fL＝20N×5m＝100J，
额
拉力做的总功：W ＝W +W ＝300J+100J＝400J，
总 有用 额
该斜面的机械效率：η＝ ×100%＝ ×100%＝75%。
【答案】75%。
25．如图所示，利用滑轮组将放在水平地面上重为3000N的物体水平移动5m，当匀速拉动物体时，
物体与地面的摩擦力为120N，此时水平拉力为50N，则拉力做的功是 75 0 J，滑轮组的机械
效率是 80 % 。
【解析】从图中可知n＝3，物体水平移动5m，绳子自由端移动的距离s＝3s ＝3×5m＝15m，
物
2
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 0
学科网（北京）股份有限公司拉力做的功W ＝Fs＝50N×15m＝750J；
总
有用功W ＝fs ＝120N×5m＝600J，
有用 物
滑轮组的机械效率η＝ ＝ ×100%＝80%。
【答案】750；80%。
26．用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进，已知小车的重力G＝10N，拉力大小F＝
15N，该装置的机械效率是60%，则小车与地面之间摩擦力为（ ）
A．27N B．36N C．18N D．270N
【解析】使用该滑轮组所做有用功：W ＝fs ，
有 物
总功：W ＝Fs ＝Fns ＝3Fs ，
总 绳 物 物
由 ＝60%得，
＝60%，即： ＝60%，
小车与水平地面之间的摩擦力：f＝3×15N×60%＝27N。
【答案】A。
27．用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效
率与物体受到重力的关系如图乙所示．不计摩擦，下列分析正确的是（ ）
A．动滑轮的重力为10 N
B．动滑轮组的机械效率可以达到100%
2
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1
学科网（北京）股份有限公司C．滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少
D．每次提升重物时，滑轮组做的额外功为7.5 J
【解析】A、由图乙可知，提升物重G＝15N时，滑轮组的机械效率η＝50%，
不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率：η＝ ＝ ＝ ＝ ＝
＝50%，
解得动滑轮重力：G ＝15N，故A错误；
动
B、使用滑轮组时，需要提升动滑轮做额外功，使得有用功小于总功，滑轮组的机械效率总小于
100%，故B错误；
C、滑轮组的机械效率越高，说明有用功与总功的比值越大，拉力做功不一定少，故C错误；
D、由题知，利用滑轮组每次物体被提升的高度均为0.5m，提升动滑轮上升的高度也都是0.5m，
则每次提升重物时，不计绳重和摩擦，滑轮组做的额外功都为：W ＝G h＝15N×0.5m＝7.5J，
额 动
故D正确。
【答案】D。
28．如图所示是一种小型千斤顶的示意图，往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人
在2s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂1m，把1000N的重物匀速抬高8cm。则物体上升的速
度是 0.0 4 m/s，人做的功为 10 0 J，千斤顶的效率是 8 0 %。
【解析】
（1）由题知，2s时间内重物被匀速抬高h＝8cm，
所以重物上升的速度：v＝ ＝ ＝0.04m/s；
（2）所做的有用功：W ＝Gh＝1000N×0.08m＝80J，
有用
人做的功是总功：W ＝Fs＝100N×1m＝100J，
总
所以千斤顶的机械效率：
2
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2
学科网（北京）股份有限公司η＝ ×100%＝ ×100%＝80%。
【答案】0.04；100；80。
29．小金利用圆珠笔杆、钢丝、细绳制成了如图所示的滑轮组，用大小为2N的力F将质量为600克
的物体A竖直向上匀速提升10厘米，取g＝10N/kg。求：
（1）绳子自由端移动的距离；
（2）克服物体A重力做的功；
（3）该装置的机械效率。
【解析】（1）从图中可知n＝6，物体A竖直向上移动的距离h＝10cm＝0.1m，绳子自由端移动
的距离s＝nh＝6×0.1m＝0.6m；
（2）物体的质量m＝600g＝0.6kg，
物体的重力G＝mg＝0.6kg×10N/kg＝6N，
克服物体A重力做的功W ＝Gh＝6N×0.1m＝0.6J；
有用
（3）总功W ＝Fs＝2N×0.6m＝1.2J，
总
该装置的机械效率η＝ ＝ ×100%＝50%。
【答案】（1）绳子自由端移动的距离为0.6m；
（2）克服物体A重力做的功为0.6J；
（3）该装置的机械效率为50%。
30．如图所示，用沿斜面向上大小为4N的拉力，将一个重5N的物体从斜面底端匀速拉至顶端。已
知物体沿斜面上滑的距离为5m，上升的高度为3m。求：
（1）全过程拉力的有用功W 及总功W 各为多少J？
有 总
2
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3
学科网（北京）股份有限公司（2）斜面的机械效率为多少？
（3）物体受到的摩擦力为多少N？
【解析】（1）拉力做的有用功：
W ＝Gh＝5N×3m＝15J，
有用
拉力做的总功：
W ＝Fs＝4N×5m＝20J；
总
（2）斜面的机械效率为：
η＝ ×100%＝ ×100%＝75%；
（3）拉力做的额外功：W ＝W ﹣W ＝20J﹣15J＝5J，
额 总 有用
由W ＝fs得物体与斜面间的摩擦力：
额
f＝ ＝ ＝1N。
【答案】（1）全过程拉力的有用功、总功各为15J、20J；
（2）斜面的机械效率为75%；
（3）物体受到的摩擦力为1N。
【精选真题演练】
31．如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。小华若要更省力，
下列做法可行的是（ ）
A．支点不动，脚在杆上的位置前移
B．将支点靠近人，脚在杆上的位置不动
C．将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移
D．将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移
2
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4
学科网（北京）股份有限公司【解析】A、支点不动，脚在杆上的位置前移，此时阻力、阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆
的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故A错误；
B、将支点靠近人，脚在杆上的位置不动，此时阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆
的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故B错误；
C、将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移，阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆
的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故C错误；
D、将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移，阻力不变，阻力臂变小，动力臂变大，根据杠杆
的平衡条件可知，动力变小，能省力，故D正确。
【答案】D。
32．如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的
作用力F，使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（ ）
A．先变大，后变小 B．先变小，后变大
C．一直是变大的 D．一直是变小的
【解析】根据杠杆平衡条件FL ＝FL 分析，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，动力臂
1 1 2 2
不变，阻力为杠杆的重力，也不变，阻力臂变大，所以动力变大。
当杠杆从水平位置拉到最终位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，所以动力变小。
故F先变大后变小。故A正确，BCD错误。
【答案】A。
33．如图所示，是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是（ ）
A．“标”、“本”表示力，“权”、“重”表示力臂
2
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5
学科网（北京）股份有限公司B．图中的B点为杠杆的支点
C．“权”小于“重”时，A端一定上扬
D．增大“重”时，应把“权”向A端移
【解析】
A、力臂是支点到力的作用线的距离，“权”相当于现在的砝码，即动力，把秤的支点到权的距
离称之为“标”，在物理中，我们把它称之为动力臂；
重就是重物，相当于杠杆的阻力，把秤的支点到权的距离称之为“本”，在物理中，我们把它
称之为阻力臂；则“标”、“本”表示为力臂，“权”、“重”表示为力，故A错误；
B、图中的B点为阻力的作用点，杠杆的支点是O点，故B错误；
C、“权”小于“重”时，根据杠杆平衡原理条件“权”ד标”＝“重”ד本”可知：当
“标”大于“本”时，杠杆可能在水平位置平衡，所以A端不一定上扬，故C错误；
D、增大“重”时，由于“权”和“本”不变 根据杠杆平衡原理条件“权”ד标”＝“重”
ד本”可知：应把“标”变大，即把“权”向A端移，故D正确。
【答案】D。
34．如图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，甲的（ ）
A．总功较大 B．有用功较小
C．额外功较大 D．机械效率较低
【解析】AD.由图可知，W ＝1500J，W ＝900J，η ＝75%，η ＝70%，
甲有 乙额 甲 乙
由η＝ 可得，W ＝ ＝ ＝2000J，W ＝ ＝ ＝3000J，故AD错误；
甲总 乙总
BC.由W +W ＝W 可得，W ＝W ﹣W ＝2000J﹣1500J＝500J，W ＝W ﹣W ＝3000J﹣
有 额 总 甲额 甲总 甲有 乙有 乙总 乙额
900J＝2100J，故B正确、C错误。
【答案】B。
2
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6
学科网（北京）股份有限公司35．现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降
落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”（图 1）。现分别用甲、乙两个力替代“收”（图
2），使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．使用这个滑轮能省力
B．甲拉力大小等于乙拉力大小
C．甲拉力做的功大于乙拉力做的功
D．甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
【解析】A、由图可知，图中的滑轮是定滑轮，使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力，故 A
错误；
B、定滑轮是等臂杠杆，由于阻力和阻力臂不变，动力臂都等于滑轮的半径，即甲、乙拉力的力
臂相等，根据杠杆的平衡条件Fl＝Fl，可知，甲拉力大小等于乙拉力的大小，故B正确
1 1 2 2
C、由题意可知，重物上升的距离相同；在使用定滑轮中，绳子移到的距离等于重物上升的距离；
由于甲、乙拉力大小相等，根据W＝Fs可知甲、乙拉力做功的大小相等，故C错误；
D、由题意可知，重物在相同时间内上升的距离相同，即重物上升的速度相同；在使用定滑轮中，
绳子移动的距离等于重物上升的距离，绳子移动的时间和重物上升的时间相同，根据v＝ 可知，
甲、乙拉力移动的速度都等于重物上升的速度，故D错误。
【答案】B。
36．甲装置中，空吊篮A重25N，B处绳子承受的拉力足够大，C处绳子承受的最大拉力为100N。小
壮将A提升到高处，施加拉力F随时间变化关系如图乙，A上升速度随时间变化关系如图丙。忽
略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法不正确的是（ ）
2
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7
学科网（北京）股份有限公司A．动滑轮所受的重力为15N
B．第2秒内克服滑轮重做的额外功为30J
C．此装置最多能匀速运载160N重的货物
D．此装置运载货物最高机械效率为92.5%
【解析】
A、由图丙可知，在1～2s内（第2s内）A被匀速提升，由图乙可知拉力F＝20N，由图知，n＝
2，忽略绳重及摩擦，动滑轮重力G ＝nF﹣G＝2×20N﹣25N＝15N，故A正确；
动 A
B、由图丙可知，第2s内A上升的速度v ＝2m/s，第2s内滑轮上升的高度h＝vt＝2m/s×1s＝
A A
2m，第2秒内克服滑轮重做的额外功为W ＝G h＝15N×2m＝30J，故B正确；
额 动
C、忽略绳重及摩擦，绳子拉力为：F＝ （G+G+G ），
A 动
则提升货物的最大重力为：G＝2F ﹣G﹣G ＝2×100N﹣25N﹣15N＝160N，故C正确；
最大 A 动
D、此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，
则此装置提升重物的最大机械效率为：η＝ ＝ ＝ ＝ ＝
＝80%，故D错误。
【答案】D。
37．如图，小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验，测得：物体重力为3N、在1s的时间内将
物体匀速提升0.2m、拉力F为1.8N。此过程中，下列说法中正确的是（ ）
2
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8
学科网（北京）股份有限公司A．提升时物体的重力势能变小
B．拉力所做的有用功为1.2J
C．滑轮组的机械效率为55.6%
D．绳子自由端移动的速度为0.4m/s
【解析】
A、提升时物体的质量不变，高度变大，所以重力势能变大，故A错误；
B、有用功为：W ＝Gh＝3N×0.2m＝0.6J，故B错误；
有用
C、由图可知，有两段绳子拉着动滑轮，则绳子自由端通过的距离为：s＝2×0.2m＝0.4m；
拉力所做的总功为：W ＝Fs＝1.8N×0.4m＝0.72J；
总
滑轮组的机械效率为η＝ ＝ ≈83.3%，故C错误；
D、绳子自由端移动的速度为v＝ ＝ ＝0.4m/s，故D正确。
【答案】D。
38．如图所示，以O为转轴的轻质杠杆AOB，AB＝4OA，物体C重240N，底面积为200cm2，在杠杆A
端与物体的上端中点用一根轻质硬棒连接，当在B端用120N的动力F竖直向上拉时，杠杆AOB
在水平位置平衡，该杠杆为 省力 杠杆（选填“省力”、“等臂”或“费力”），此时物体
C对水平地面的压强是 3×1 0 4 Pa。
2
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 9
学科网（北京）股份有限公司【解析】（1）由题知，O为支点，因为AB＝4OA，所以OB＝3OA，动力臂大于阻力臂，此杠杆为
省力杠杆；
（2）由杠杆平衡条件可得：
F×OB＝F×OA，
B A
杠杆A端受到的力：
F＝ ＝ ＝360N，方向竖直向上；
A
由于力的作用是相互的，物体C受到硬杆的压力：
F ＝F＝360N，
压 A
此时物体C对水平地面的压力：
F＝G+F ＝240N+360N＝600N，
压
受力面积S＝200cm2＝0.02m2，
物体C对水平地面的压强：
p＝ ＝ ＝3×104Pa。
【答案】省力；3×104。
39．如图所示，在F＝200N的拉力作用下，物体A以2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，若滑轮
组所做有用功的功率为960W，则地面对物体的摩擦力为 48 0 N，滑轮组的机械效率为 80 %
。（忽略绳子和滑轮的重力）
【解析】（1）由P ＝ ＝ ＝fv 可得，地面对物体的摩擦力：
有 物
f＝ ＝ ＝480N；
（2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝3，则滑轮组的机械效率：
η＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100%＝80%。
3
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 0
学科网（北京）股份有限公司【答案】480；80%。
40．用如图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由
端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 A （选填“A”或“B”），动滑
轮重为 4 0 N，3s内对物体做的有用功为 30 0 J。
【解析】
（1）由图甲可知，n＝3，则拉力端移动距离s＝3h，所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由
端运动的s﹣t图像，而下面的倾斜直线B是物体运动的s﹣t图像；
（2）不计绳重和摩擦，拉力F＝ （G+G ），则动滑轮重力：
动
G ＝3F﹣G＝3×80N﹣200N＝40N；
动
（3）由图乙可知，t＝3s时，物体运动的高度h＝1.5m，
对物体做的有用功：W ＝Gh＝200N×1.5m＝300J。
有用
【答案】A；40；300。
41．小明在社会实践中观察到修理汽车的叔叔使用扳手时，还在扳手手柄上加了一个套筒，如图甲
所示。于是小明设计了如图乙所示的装置，探究轻质杠杆的动力大小与动力臂的关系。
（1）测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于 测量力臂 。
3
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1
学科网（北京）股份有限公司（2）改变动力臂，多次测量，根据记录的数据画出如图丙所示的动力随动力臂变化的图像，则
杠杆左端所挂重物的重力大小是 1.5 N（杠杆上每一小格长度为1cm），小明发现图像中每
次描出的点与两坐标轴围成的方形面积（如图丙中阴影部分）总相等，原因是 阻力与阻力臂
的乘积保持不变 。
【解析】（1）测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂；
（2）由题意可知，只改变动力臂，多次测量，则阻力与阻力臂的乘积保持不变，根据杠杆平衡
条件FL＝FL 可知，利用图象中任意一组数据都能得出，
1 1 2 2
FL＝FL＝2N×0.03m＝0.06N•m；
2 2 1 1
由图乙可知，L ＝4cm＝0.04m，则杠杆左端所挂重物的重力：G＝F ＝ ＝ ＝
2 2
1.5N；
图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积是动力与动力臂的乘积，根据杠杆平衡条件可
知，FL ＝FL ，而阻力与阻力臂的乘积保持不变，故图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方
1 1 2 2
形面积总相等。
【答案】（1）测量力臂；（2）1.5；阻力与阻力臂的乘积保持不变。
42．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，每个钩码重相同。
（1）实验前，调节螺母，使杠杆在水平位置平衡。
（2）如图甲所示，在杠杆A点挂2个钩码，B点挂 1 个钩码，才能使杠杆再次在水平位置
平衡。多次实验后，得出杠杆的平衡条件为 动力 × 动力臂＝阻力 × 阻力臂 。
（3）小致看到爸爸利用图乙的“帮手”抬起大花盆，取出托水盘清洗。为了抬起花盆时更省力，
他建议爸爸将支架向 右 移动一些距离。
（4）请在图乙中画出动力F的力臂l的示意图。
【解析】（2）实验中，在杠杆A点挂2个钩码，B点挂1个钩码可使杠杆水平平衡；
3
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2
学科网（北京）股份有限公司多次实验分析数据发现杠杆平衡时：F×OA＝F×OB，所以杠杆的平衡条件为：动力×动力臂＝
A B
阻力×阻力臂；
（3）由杠杆的平衡条件可知，在阻力不变时，向右移动支架，使动力臂增大大的同时阻力臂减
小，这样动力就减小，抬起花盆时就更省力；
（4）F的力臂示意图如图所示。
【答案】（2）1；动力×动力臂＝阻力×阻力臂；（3）右；（4）如图所示。
43．在美丽乡村建设中，政府为某村购置一批健身器材。工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时
用长木板搭了一个3m长的斜面，把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上，如图所示。推
箱子做的额外功是300J。（g取10N/kg）求：
（1）推箱子做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）沿斜面的推力。
【解析】（1）推箱子做的有用功为：W ＝Gh＝mgh＝120kg×10N/kg×1m＝1200J；
有
（2）所做总功为：W ＝W +W ＝1200J+300J＝1500J；
总 有 额
故机械效率为：η＝ ＝ ＝80%；
3
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3
学科网（北京）股份有限公司（3）由W ＝Fs得，推力为：F＝ ＝ ＝500N。
总
【答案】（1）推箱子做的有用功为1200J；
（2）斜面的机械效率为80%；
（3）沿斜面的推力为500N。
44．将重为16N的重物用图示动滑轮匀速提升2m，所用拉力F＝10N，不计轮轴处摩擦及绳重，求：
（1）该过程中的有用功。
（2）动滑轮的机械效率。
（3）动滑轮的重力。
【解析】（1）使用动滑轮做的有用功：W ＝Gh＝16N×2m＝32J；
有
（2）由图知，n＝2，绳子自由端被拉下的距离：s＝2h＝2×2m＝4m，
拉力做的总功：W ＝Fs＝10N×4m＝40J，
总
滑轮组的机械效率：
η＝ ×100%＝ ×100%＝80%；
（3）不计轮轴间摩擦及绳重时，拉力F＝ （G+G ），
动
则动滑轮重力：G ＝2F﹣G＝2×10N﹣16N＝4N。
动
【答案】（1）该过程中的有用功为32J；
（2）动滑轮的机械效率为80%；
（3）动滑轮的重力为4N。
45．建筑工人用如图甲所示的滑轮组匀速提升建材，每次运送量不定，滑轮组的机械效率η随物
重G的变化图象如图乙所示。忽略绳重、吊篮重及摩擦。求：
（1）动滑轮的自重；
（2）当滑轮组的机械效率为75%时，提升的物重是多少？
3
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4
学科网（北京）股份有限公司【解析】（1）忽略绳重、吊篮重及摩擦，则滑轮组的机械效率：
η＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100%，
由图象可知，当提起的建材重G＝150N时，机械效率η＝60%，
则60%＝
解得：G ＝100N；
动
（2）当滑轮组的机械效率为75%时，则有
75%＝ ，
解得：G′＝300N。
【答案】（1）动滑轮的自重为100N；
（2）当滑轮组的机械效率为75%时，提升的物重是300N。
3
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5
学科网（北京）股份有限公司3
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6
学科网（北京）股份有限公司
