3.（2017福建）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦．若GA>GB，则η甲________η乙；若FA＝FB，则GA________GB.（均选填“>”“＝”或“<”）
第3题图
4.（2017安徽）如图所示，将一把薄木尺的
长度用多层报纸紧密地覆盖在水平桌面上．已知报纸的上表面积为0.25m2，则大气对报纸上表面的压力为________N；在木尺右端快速施加竖直向下的力F，要将报纸掀开，则力F至少为________N（假设报纸对木尺的压力全部作用在木尺的最左端，大气压取1.0×105Pa，报纸和薄木尺的重力忽略不计）．
第4题图
5.（2017黔东南）如图所示，硬质杠杆AOB上挂一重物G，O为支点，请你在杠杆AOB上作出使重物在图示位置静止时的最小力F及力臂L.
第5题图
6.（2017眉山）小李家新买的房子位于12m高的5楼上，装修时利用如图所示的滑轮组提升装修材料．小李的爸爸站在地面上把一件重为400N的材料匀速提升到楼上，此过程中滑轮组的机械效率为80%，若小李的爸爸质量为65kg，双脚与地面接触面积为500cm2.（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，取g＝10N/kg）
求：
（1）在此过程中小李的爸爸所做的总功为多少？
（2）在此过程中小李的爸爸对地面的压强为多少？
（3）小李的爸爸利用此滑轮组提升装修材料时．一次能提起重物的重力不超过多少N?
第6题图
答案
基础达标训练
1.B 【解析】羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；钓鱼杆在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B正确；托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C错误；瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误．故选B.
2.C 【解析】定滑轮只能改变力的方向，既不省力也不省距离，A不符合题意；斜面可以省力但是费距离，B不符合题意；当人按图中方法拉重物时，阻力臂大于动力臂，费力但省距离，C符合题意；动滑轮省力但费距离，D不符合题意．故选C.
3.B
4.D 【解析】不计滑轮所受重力和摩擦力，图A是直接用绳子提升物体，拉力FA等于物体的重力G；图B滑轮组有2股绳子承重，故有FB＝
；图C是一个定滑轮，不省力，故有FC＝G；图D滑轮组有3股绳子承重，故有FD＝
；综上所述，D最省力，故选D.
5.B 【解析】杠杆缓慢由A到B的过程中，动力臂OA的长度没有变化，阻力G的大小没有变化，而阻力臂L却逐渐增大；由杠杆的平衡条件知：
F·OA＝G·L，当OA、G不变时，L越大，那么F越大，因此拉力F在这个过程中逐渐变大.并且动力臂始终大于阻力臂，这一过程中杠杆是省力杠杆．故选B.
6.D 【解析】在杠杆缓缓上升时动力臂与阻力臂的比值不变，为1∶2，阻力F2＝G＝4N，假设动力臂为L，则阻力臂为2L，由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，得F×L＝4N×2L可得B端所受拉力F＝8N，故A、B选项错误；杠杆两端所受的拉力方向竖直向下，根据平衡条件可知转轴O对杠杆的弹力方向竖直向上，以B点为支点，动力臂与阻力臂的比值为1∶3，假设动力臂为L′，则阻力臂为3L′，由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，得F′×L′＝4N×3L′代入数据，可得转轴O对杠杆的弹力大小为12N,C选项错误，D选项正确．故选D.
7.A 【解析】工人做的总功为：
W总＝W有用＋W额外＝300J＋100J＝400J．机械效率为：
η＝
×100%＝
×100%＝75%.故选A.
8.C 【解析】由图可知，n＝2，拉力做的总功为：
W总＝Fs绳＝50N×2×0.6m＝60J，故A错误；物体在重力的方向上没有移动距离，因此重力对物体没有做功，即做功为0J，故B错误；拉力的功率为：
P＝
＝
＝12W，故C正确；该装置的机械效率：
η＝
×100%＝
×100%＝
×100%＝
×100%＝
×100%＝80%，D错误．故选C.
9.6 省力 【解析】由图可知动力臂是阻力臂的2倍，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，可知动力是阻力的
，即阻力是动力的二倍，为6N，而阻力的大小等于物体的重力，所以物体的重力为6N；动力臂大于阻力臂，所以此杠杆是省力杠杆．
10.80% 减小 【解析】工人所做的有用功W有＝Gh＝800N×2m＝1600J，动滑轮由2段绳子承担物重，故n＝2，则拉力所做的总功W总＝Fs＝Fnh＝500N×2×2m＝2000J，滑轮组的机械效率η＝
×100%＝
×100%＝80%；若分别增加一个动滑轮和一个定滑轮，滑轮组所做的额外功将增加，总功增加，在有用功不变的情况下，滑轮组的机械效率将减小．
11.75% 增大 【解析】拉力所做有用功W有用＝Gh＝10N×0.3m＝3J，拉力所做的总功W总＝Fs＝4N×1m＝4J，斜面的机械效率η＝
×100%＝
×100%＝75%；仅使斜面倾角逐渐增大，斜面长度不变，高度增加，物体克服重力所做的有用功增加，总功不变，斜面的机械效率逐渐增大．
12.如答图所示
第12题答图
【解析】解决杠杆平衡时动力最小问题：
此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大（动力作用点与支点的连线是力臂时最省力），要使动力臂最大需要做到：
（1）在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；
（2）动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向．此题中，重力的作用点是重心，在物体的几何中心处，并且重力的方向竖直向下，标出箭头和重力的符号．动力最小时，也就是动力臂最大时，最大的动力臂就是支点到力的作用点的距离，通过力的作用点作动力臂的垂线即可，如答图所示．
13.如答图所示
第13题答图
14.如答图所示
第14题答图
【解析】要求滑轮组最省力，则承重绳子段数应为最多，即拉力方向向上时，n＝3，即为最省力的绕法．
15.
（1）消除杠杆的自重对实验的影响 右
（2）实验次数太少，结论具有偶然性 左端下沉 （3）变大
【解析】
（1）使杠杆在水平位置平衡，便于消除杠杆的自重对实验的影响；杠杆的右端上翘，平衡螺母向右调；
（2）设杠杆一小格长度为L0，一个钩码的重量为G0，将A、B两点下方所挂钩码同时朝远离支点O方向移动一小格后，左侧力和力臂的乘积为：
3G0×3L0＝9G0L0；右侧力和力臂的乘积为：
2G0×4L0＝8G0L0；因为左侧力和力臂的乘积大于右侧力和力臂的乘积，所以左端下沉；（3）保持B点不变，若测力计向右倾斜时，此时拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，仍使杠杆平衡，则拉力变大．
16.
（1）2.3 87%
（2）一 （3）小明
【解析】
（1）测力计分度值为0.1N，读出示数是2.3N；第三次实验的机械效率为：
η＝
×100%＝
×100%＝
×100%＝
×100%≈87%；
（2）通过本实验可得，增加被提升物体的重力，尽量多做有用功，可以提高机械效率，所以方法一与本实验同理；（3）因为绳子端移动距离与钩码提升高度有固定的倍数关系，由η＝
×100%可知，只要钩码重力不变，绳端拉力就不会变，机械效率与钩码提升的高度无关，所以小明说法是正确的．
17.解：
（1）如图所示，有三股绳子作用在动滑轮上，5秒内绳移动的距离s绳＝v绳t＝nv物t＝3×0.2m/s×5s＝3m，5秒内拉力所做的功W＝Fs＝5N×3m＝15J
（2）由于物体水平向左做匀速直线运动，物体A受到滑轮对其水平向左的拉力F′和地面对其水平向右的摩擦力f，物体受力平衡，故F′＝f，因为滑轮组的机械效率为80%，则
η＝
×100%＝
×100%＝
×100%＝
×100%＝80%
所以：
F′＝3F×80%＝3×5N×80%＝12N
f＝F′＝12N
能力提升拓展
1.D 【解析】由于物体沿斜面向上做匀速直线运动，物体受到向下的摩擦力及重力沿斜面向下的分力的合力，与拉力F是平衡力，所以沿斜面向上的拉力大于0.3N，A选项错误；提升物体所做的有用功：
W有＝Gh＝4.5N×0.4m＝1.8J，额外功即为克服摩擦力做功：
W额＝fs＝0.3N×1.2m＝0.36J，总功为：
W总＝W有＋W额＝1.8J＋0.36J＝2.16J，机械效率为：
η＝
×100%＝
×100%≈83.3%，B、C选项错误，D选项正确．故选D.
2.C 【解析】因为F甲＝2mg，F乙＝
mg，所以F甲>F乙；由于不计摩擦、动滑轮重和绳重，所以拉力做的功等于重力做的功W甲＝W乙＝mgh，物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所以时间相同，根据P＝
，P甲＝P乙，故选C.
3.＞ ＜ 【解析】由题意可得，两装置相同，两滑轮组做的额外功相同，A物体的重力大，所以甲做的有用功大于乙做的有用功，则甲的效率大于乙的效率；甲装置的拉力FA＝
（GA＋G动），乙装置的拉力FB＝
（GA＋G动），若拉力FA、FB相同，则乙滑轮组提升的物体更重些，即GA＜GB.
4.2.5×104 1.25×104 【解析】大气对报纸上表面的压力为F上压＝pS＝1.0×105Pa×0.25m2＝2.5×104N；要将报纸掀开，则薄木尺对报纸向上的力就等于大气对报纸上表面向下的压力；设杠杆的总长度为L，O为支点，则根据杠杆平衡条件得：
F×
L＝F上压×
L，代入数值得F×
L＝2.5×104N×
L，解得F＝1.25×104N.
5.如答题所示
第5题答图
6.解：
（1）有用功为W有用＝Gh＝400N×12m＝4800J，由η＝
×100%得，做的总功为：
W总＝
＝
＝6000J；
（2）额外功为W额外＝W总－W有用＝6000J－4800J＝1200J
动滑轮的重量为G动＝
＝
＝100N
拉力为F拉＝
（G动＋G）＝
×（100N＋400N）＝250N
小李的爸爸重量为G＝mg＝65kg×10N/kg＝650N
对地面地压力为F压＝G－F拉＝650N－250N＝400N
对地面的压强P压＝
＝
＝8×103Pa
（3）因为F′＝
（G物′＋G动）
所以G物′＝2F′－G动＝2×650N－100N＝1200N，所以所提升的重物不能超过1200N.
升级会员 