【正文】 力所做的功是有用功，利用 W=Gh 計(jì)算拉力所做的有用功； （ 2）拉力所做的功是總功，利用 W=Fs 計(jì)算拉力所做的功；機(jī)械效率等于有用功與總功的比值． 【解答】解： （ 1）因?yàn)?G=240N， h=， 所以克服物體重力所做的功是有用功： W 有 =Gh=240N =288J； （ 2） F=120N， s=3m， 拉力做的功： W 總 =Fs=120N 3m=360J； 斜面的機(jī)械效率是： η= 100%= 100%=80%． 故答案為： 288； 80%． 【點(diǎn)評(píng)】此題考查了功的計(jì)算與斜面的機(jī)械效率，同時(shí)也明確了斜面也是一種省力的機(jī)械，任何機(jī)械省力但不省功． 19． 【分析】根據(jù)功的定義， F 做的功應(yīng)該是 F 乘以在 F 方向的位移，這個(gè)位移是力 F 作用點(diǎn)的位移即繩子伸長的長度．求出 BO 段摩擦力，再求得克服摩擦力做功． 【解答】解：小物體從 A運(yùn)動(dòng)到 O的過程中，利用數(shù)學(xué)幾何關(guān)系可知繩子縮短的長度 s=2Lcosθ 所以 F 對小物體做的功： WF=Fs=2FLcosθ 根據(jù)幾何關(guān)系得 BO 斜面傾角為 2θ，小物體在 BO 段運(yùn)動(dòng)過程中受到的滑動(dòng)摩擦力大小 f=μmgcos2θ 小物體在 BO 段運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功為 Wf=fL=μmgLcos2θ 故答案為： 2FLcosθ； μmgLcos2θ． 【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要知道功的公式 W=FS 只條件于恒力做功，其中 s 是力的作用點(diǎn)移動(dòng)的距離． 20． 【分析】從支點(diǎn)到力的作用線的垂線段叫力臂； 從動(dòng)力臂和阻力、阻力臂的大小關(guān)系分析，動(dòng)力臂越小越費(fèi)力，阻力或阻力臂越大越費(fèi)力． 【解答】解：由圖知，重物對杠桿的拉 力方向豎直向下， OA 為阻力臂；人的拉力豎直向下，從 O 點(diǎn)到人的拉力作用線的距離是動(dòng)力臂，由圖知，比較知，阻力臂小于動(dòng)力臂； 由杠桿平衡條件 F1L1=F2L2 可以看出： 要達(dá)到增大訓(xùn)練強(qiáng)度，使人的拉力 F1 增大，在動(dòng)力臂、阻力臂一定的情況下，可以采取增大物重（阻力）； 或在物重、動(dòng)力臂一定的情況下，可以采取增大阻力臂即重物向左移動(dòng)的措施． 故答案為：小于；增大物重或重物向左移動(dòng)． 【點(diǎn)評(píng)】杠桿可分為：省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿，省力杠桿省力但費(fèi)距離，費(fèi)力杠桿費(fèi)力省距離，等臂杠桿既不省力也不費(fèi)力． 21． 【分析】（ 1） a、 b 兩圖中阻力和阻力臂不變，觀察彈簧測力計(jì)示數(shù)的變化，并且分析彈簧測力計(jì)示數(shù)變化的原因； （ 2）要使杠桿在水平位置平衡，阻力要阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力要使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)．動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，杠桿能處于水平位置平衡；動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，杠桿不能在水平位置平衡． 【解答】解： （ 1）觀察 a、 b 兩圖中彈簧秤示數(shù)變化情況可知：在杠桿平衡時(shí)，當(dāng)阻力與阻力臂不變時(shí)，阻力和阻力臂乘積不變，動(dòng)力臂越長動(dòng)力越?。? （ 2）由（ a）（ b）（ d）得，動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，杠桿能處于水平位置平衡；（ c）圖中杠桿不能在水平位置平衡的原因是動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同． 故答案為：（ 1） a、 b；（ 2）動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，杠桿能處于水平位置平衡；動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，杠桿不能在水平位置平衡． 【點(diǎn)評(píng)】探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，便于測量力臂；要使杠桿在水平位置平衡，動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方向要相反，倘若相同，杠桿不能在水平位置平衡． 22． 【分析】（ 1）扶梯對他做的功實(shí)際上是克服他的重力所做的功，由 W=Gh=mgh 計(jì)算；再利用速度公式求出從一樓到二樓的時(shí)間 t，最后根據(jù)功 率的定義式求出功率的大?。? （ 2）扶梯上人數(shù)增多，重力增大，克服重力所做的功增大，即有用功增大，效率將會(huì)變大． 【解答】解：（ 1）扶梯對他做的功： W=Gh=mgh=50kg 10N/kg 3m=1500J； 由勾股定律可得扶梯的長度 s=5m， 從一樓到二樓的時(shí)間： t= = =5s； 扶梯對他做功的功率： P= = =300W． （ 2）站在扶梯上的人數(shù)增多說明有用功增加，在額外功不變時(shí)，機(jī)械效率會(huì)變大． 故答案為： 1500； 300；變大． 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了速度公式、做功公式、功率公式的應(yīng)用以及提高機(jī)械效 率的方法，關(guān)鍵是會(huì)利用勾股定理求出扶梯上升的距離，體現(xiàn)了各學(xué)科的聯(lián)系． 三．作圖題（共 3 小題） 23． 【分析】已知?jiǎng)恿妥枇Γ鶕?jù)力臂的畫法，先確定支點(diǎn) O，再過支點(diǎn)作動(dòng)力作用線和阻力作用線的垂線段，即可畫出動(dòng)力臂和阻力臂． 【解答】解：已知支點(diǎn)為 O，延長 F2 的作用線，過點(diǎn) O 作力 F1 的垂線段 L1，作力 F2 的垂線段 L2，那么 L L2 即為所求作的力臂．如圖所示： 【點(diǎn)評(píng)】力臂的畫法： ①首先根據(jù)杠桿的示意圖，確定杠桿的支點(diǎn)． ②確定力的作用點(diǎn)和力的方向，畫出力的作用線． ③從支點(diǎn)向力的作用線作垂線，支點(diǎn)到垂 足的距離就是力臂． 24． 【分析】 ①在杠桿上，支點(diǎn)指的是杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)； ②根據(jù)杠桿的平衡條件，動(dòng)力臂越長越省力，首先確定出最長的力臂，然后畫出的示意圖；由支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離是最長的力臂． 【解答】解：由圖可知， A 點(diǎn)是長方體的重心，故以長方體的左下角為支點(diǎn)時(shí)，阻力臂最短，以其左下角與右上角的連線為最長動(dòng)力臂時(shí)，動(dòng)力最小，使物體的右端稍微離開地面，最小動(dòng)力的方向斜向右上方，如圖所示： 【點(diǎn)評(píng)】此題考查了有關(guān)力臂的畫法和最小力的示意圖的畫法，要畫出最小的力，關(guān)鍵是確定最長的力臂，即從支點(diǎn)到作用點(diǎn) 的距離． 25． 【分析】人用力往下拉繩使重物升起，因此人的動(dòng)力方向向下，重物運(yùn)動(dòng)方向向上，故由兩根繩子承擔(dān)物重，繩子固定在定滑輪上． 【解答】解：人用力往下拉繩使重物升起，說明最后繞過的是定滑輪，按此反向繞線，繩子的起始端系在定滑輪上，如下圖所示： 【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了有關(guān)滑輪組的繞線．在設(shè)計(jì)滑輪組時(shí)，要注意題目的要求，若知道拉力方向可以從繩端繞起． 四．實(shí)驗(yàn)探究題（共 4 小題） 26． 【分析】（ 1）力臂 L2 是指從支點(diǎn)到力 F2 的作用線的距離； （ 2）當(dāng) α角增大時(shí)，由圖分析得出力臂 L2 變化， 根據(jù)杠桿平衡條件即可判斷中 F1 的變化； （ 3）如果考慮到人上半身的重力，根據(jù)重力對杠桿的作用，利用杠桿平衡條件即可判斷實(shí)際拉力的變化； （ 4）比較兩種狀態(tài)下力臂 L1 變化，利用杠桿平衡條件即可判斷拉力的不同；根據(jù)拉力的大小變化可判斷姿勢的產(chǎn)生的后果． 【解答】解：（ 1）延長 F2 作用線，由支點(diǎn)作其作用線的垂線， L2 是其力臂．如圖： （ 2）由圖可知：當(dāng) α角增大時(shí)，力臂 L2 變小；由于拉力 F1 的方向與脊柱夾角始終為 12176。時(shí)，細(xì)繩的拉力為T2，則 T1： T2 是（ ） A． ： 1 B． 2： 1 C． 1： D． 1： 1 10．如圖所示，甲是電工上水泥桿的情景圖，乙是電工上水泥桿用的腳扣示意圖．腳扣由一根鋼條做成約 的弧狀，在 A、 B 處綁上橡皮，踏腳板 D 上有一個(gè)固定腳的皮帶 C， A、 B不在同一個(gè)水平面上，在豎直方向有一個(gè)高度差．下列分析正確的是（ ） A．腳扣可等效為一個(gè)杠桿， A 是支點(diǎn) B．在 A、 B 處綁上橡皮是為了減小摩擦力 C．腳踏板做得寬而大是為了減小腳受到的壓強(qiáng) D． A、 B 間有一定高度差是為了減小腳扣對水泥桿的壓力 11．為了將放置在水平地面上重為 100N 的物體提升一定高度，設(shè)置了圖 1 所示的滑輪組裝置．當(dāng)用圖乙所示隨時(shí)間變化的豎直向下的拉力 F 拉繩時(shí)，物體的速度 v 和物體上升的高度 h 隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示．（不計(jì) 繩重和繩與輪之間的摩擦）下列計(jì)算結(jié)果正確的是（ ） A． 0s～ 1s 內(nèi)，地面對物體的支持力是 10N B． 1s～ 2s 內(nèi)，拉力 F 做的功是 C． 2s～ 3s 內(nèi)，拉力 F 的功率是 100W D． 2s～ 3s 內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率是 % 12．航模小組的某位同學(xué)在操場上利用如圖所示的電動(dòng)遙控飛機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練，他操作遙控器，使重為 3N 的飛機(jī)從水平地面由靜止開始豎直上升，飛機(jī)先后經(jīng)歷加速、勻速、減速三個(gè)階段，然后懸停在距離地面 10m 的高度處．飛機(jī)豎直上升的總時(shí)間為 12s 勻速上升階段的速度為 1m/s．假設(shè)飛機(jī)在空中 的受力情況可以簡化為僅受重力和豎直向上的升力，則下列說法正確的是（ ） A．在離開地面的過程中飛機(jī)對地面的壓力先增大后減小 B．在上升的階段受到的升力大于重力 C．在上升階段飛機(jī)的功率為 D．在懸停階段飛機(jī)升力的功率為 3W 二．填空題（共 10 小題） 13．（ 2022?聊城）如圖是一種拉桿式旅行箱的示意圖，使用時(shí)它相當(dāng)于一個(gè) ______杠桿（選填 “省力 ”或 “費(fèi)力 ”）．若旅行箱內(nèi)裝滿物體且質(zhì)量分布均勻，其總重為 210N，輕質(zhì)拉桿拉出的長度是箱體長度的二分之一，要使旅行箱和拉桿構(gòu)成的杠桿水平平衡 ，則豎直向上的拉力F 為 ______N． 14．（ 2022?宿遷）如圖，小明在用動(dòng)滑輪（不計(jì)繩重和摩擦）勻速提升不同重物時(shí)，記錄下了在繩子自由端使用的拉力 F 與對應(yīng)所提升的物體重力 G，如表： G/N 1 2 3 4 5 6 F/N 分析表