【正文】 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(zhǎng)越省力，首先確定出最長(zhǎng)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(zhǎng)的力臂． 【解答】解：由圖可知， A 點(diǎn)是長(zhǎng)方體的重心，故以長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(duì)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(shì)的產(chǎn)生的后果． 【解答】解：（ 1）延長(zhǎng) 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?。挥捎诶?F1 的方向與脊柱夾角始終為 12176。，且 OA 這段距離不變，則 O 點(diǎn)到 F1 作用線的距離不變，即動(dòng)力臂不變，阻力為箱子的重力不變，根據(jù)杠 桿平衡條件可知， F1 變?。? （ 3）如果考慮到人上半身的重力，由于上半身的重力會(huì)阻礙杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)杠桿平衡條件可知：實(shí)際拉力將變大； （ 4）比較甲、乙兩種姿勢(shì)可知：甲的支點(diǎn)太高，在搬起物體時(shí)，阻力臂減小得慢，則腰背部復(fù)雜肌肉的等效拉力 F1 要比較長(zhǎng)時(shí)間的使用較大的力，所以甲姿勢(shì)不正確，乙姿勢(shì)比較正確． 故答案為：（ 1）如上圖；（ 2）變??；變?。唬?3）大；（ 4）乙． 【點(diǎn)評(píng)】本題考查杠桿平衡條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是力臂的變化判斷．所以本題應(yīng)首先根據(jù)畫出力臂． 27． 【分析】（ 1）杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與 杠桿垂直，力臂的長(zhǎng)度可以直接從杠桿上讀出來； （ 2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來； 阻力和阻力臂的乘積不變時(shí)，從圖象中選擇動(dòng)力和動(dòng)力臂的對(duì)應(yīng)值，得出動(dòng)力跟動(dòng)力臂的乘積也不變，并求出動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積，然后寫出動(dòng)力 F 與動(dòng)力臂 L 的關(guān)系，從而進(jìn)一步得出當(dāng) L1 為 時(shí)， F1 的大??； （ 3）當(dāng)力傾斜作用在杠桿上，杠桿在水平位置平衡，力臂不在杠桿上，力臂變小，阻力和阻力臂不變，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力會(huì)變大． 【解答】解： （ 1）當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出 來； （ 2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來，如圖所示： 從圖象上讀出一組數(shù)據(jù)，當(dāng)動(dòng)力 F1= 時(shí)，對(duì)應(yīng)的動(dòng)力臂 L1=， 根據(jù)杠桿平衡條件，阻力與阻力臂的乘積： F2L2=F1L1= =?m， 根據(jù)題意可知，阻力與阻力臂的乘積保持不變， 所以，當(dāng) L1 為 時(shí)，則 F1= = =； （ 3）保持杠桿處于水平平衡，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉動(dòng)杠桿時(shí)，拉力的力臂變小，但是阻力和阻力臂均不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力會(huì)變大． 故答案為：（ 1）力臂 ；（ 2）如上圖所示； ；（ 3）拉力的力臂變?。? 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，作圖以及根據(jù)杠桿平衡條件計(jì)算；當(dāng)杠桿處于水平位置平衡時(shí)，豎直作用在杠桿上的力的力臂在杠桿上，傾斜作用在杠桿上力的力臂在杠桿以外的位置上，力臂變?。? 28． 【分析】（ 1）杠桿左端低右端高，說明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移，這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對(duì)杠桿平衡不產(chǎn)生影響； （ 2）根據(jù)杠桿的平衡條件分析即可解答； （ 3）設(shè)杠桿上的一個(gè)刻度為 1cm，重物的重力為 G，根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算 即可． 【解答】解：（ 1）杠桿重心右移應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，直至重心移到支點(diǎn)處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響； （ 2）將彈簧測(cè)力計(jì)斜向左拉或?qū)椈蓽y(cè)力計(jì)斜向右拉，阻力和阻力臂不變，拉力的力臂變短，根據(jù)杠桿平衡條件可知，杠桿在水平位時(shí)平衡時(shí)，拉力變大，所以， F2＞ F1， F3＞ F1． （ 3）設(shè)杠桿上的一個(gè)刻度為 1cm，重物的重力為 G， 根據(jù)杠桿的平衡條件可得： G 1cm= 5cm， 解答， G=． 故答案為：（ 1）右；（ 2） ＞ ； ＞ ；（ 3） ． 【點(diǎn)評(píng)】此題為探究 杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)，靈活運(yùn)用好杠桿平衡條件是解答此題的關(guān)鍵． 29． 【分析】（ 1）在實(shí)驗(yàn)中要豎直向上緩慢、勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì)． （ 2）由圖示測(cè)力計(jì)確定其分度值，讀出其示數(shù)；根據(jù) η= = 求出滑輪組的機(jī)械效率． （ 3）實(shí)驗(yàn)中提升鉤碼的重力不同，機(jī)械效率也不同，因此研究的是機(jī)械效率與提升鉤碼重力的關(guān)系． （ 4）在不計(jì)摩擦及繩重情況下，有用功就是提升重物所做的功，額外功就是提升動(dòng)滑輪所做的功，根據(jù) η= = 進(jìn)行分析． 【解答】解：（ 1）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)； （ 2）由圖 知，測(cè)力計(jì)的分度值為 ，測(cè)力計(jì)示數(shù)為 ； 第 3 次實(shí)驗(yàn)中，滑輪組的機(jī)械效率： η= 100%= 100%= 100%≈ %； （ 3）實(shí)驗(yàn)選用的是同一滑輪組，動(dòng)滑輪的重力不變；由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組提起的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高，所以同一滑輪組的機(jī)械效率主要與提起物體的重力有關(guān)． （ 4）若將此滑輪組換一種繞繩方法，動(dòng)滑輪的重不變，不計(jì)摩擦及繩重， 由 η= = = = 可知，提升相同的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率不變． 故答案為：（ 1）勻速；（ 2） ； %；（ 3）提起物 體受到的重力；（ 4）不變． 【點(diǎn)評(píng)】此題是測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，主要考查了有關(guān)機(jī)械效率的計(jì)算及影響滑輪組機(jī)械效率的因素，要理解并熟記． 五．計(jì)算題（共 2 小題） 30． 【分析】（ 1）利用 G=mg 計(jì)算物體 M 的重力； （ 2）物體 M 浸沒在水中，則排開水的體積等于其自身體積，利用 F 浮 =ρ 水 gV 排 求出物體 M受到的浮力，然后利用力的合成計(jì)算動(dòng)滑輪下端掛鉤上的繩子拉力； （ 3）根據(jù)公式 W 有 =（ G﹣ F 浮 ） h 計(jì)算拉力 F 對(duì)所提升物體 M 做的有用功．由圖乙可知此時(shí)拉力做的功，即總功，再據(jù)機(jī)械效率的計(jì)算公式計(jì)算即可． 【解答】解 ： （ 1）物體 M 的重力： G=mg=76kg 10N/kg=760N； （ 2）物體 M 浸沒在水中，則 V 排 =V=3 10﹣ 3m3， 物體 M 受到的浮力： F 浮 =ρ 水 gV 排 =1 103kg/m3 10N/kg 3 10﹣ 3m3=30N， 則動(dòng)滑輪下端掛鉤上的繩子拉力： F 拉 =G﹣ F 浮 =760N﹣ 30N=730N； （ 3）由于物體未露出水面，物體受浮力作用，則滑輪組提升重物所做的有用功： W 有 =（ G﹣ F 浮 ） h=730N 10m=7300J； 貨物以 ， 由 v= 可知，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間： t= = =20s， 由圖乙可知，此時(shí)拉力做的總功是 8000J， 所以滑輪組提升重物的機(jī)械效率： η= 100%= 100%=%； 答：（ 1）物體 M 的重力為 760N； （ 2）動(dòng)滑輪下端掛鉤上的繩子拉力為 730N； （ 3）滑輪組提升重物的機(jī)械效率為 %． 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了重力、滑輪組繩子拉力、有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是從圖象中找到有用數(shù)據(jù)． 31．【考點(diǎn)】滑輪（組）的機(jī)械效率；重力的計(jì)算；功的計(jì)算． 【專題】計(jì)算題；重力、彈力、摩擦力；功、功率、機(jī)械效率． 【分析】（ 1）知道 事故車的總質(zhì)量，根據(jù) G=mg 求出重力； （ 2）知道事故車的重力和吊起的高度，根據(jù) W=Gh 求出吊車施救過程中對(duì)該車做的功； （ 3）根據(jù) s=nh 求出繩端移動(dòng)的距離，根據(jù) W=Fs 求出總功，利用 η= 100%求出起重機(jī)起吊該汽車的機(jī)械效率． 【解答】解： （ 1）該事故車的重力： G=mg=1290kg 10N/kg= 104N； （ 2）吊車施救過程中對(duì)該車做的功： W 有 =Gh= 104N 3m= 104J； （ 3）由題意可知， n=3，則繩端移動(dòng)的距離： s=nh=3 3m=9m， 則拉力做的功： W 總 =Fs=5000N 9m= 104J， 起重機(jī)起吊該汽車的機(jī)械效率： η= 100%= 100%=86%． 答：（ 1）該事故車的重力是 104N； （ 2）吊車施救過程中對(duì)該車做了 104J 的功； （ 3）起重機(jī)起吊該汽車的機(jī)械效率是 86%． 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了重力、功、滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算，明確有用功和總功是解題的關(guān)鍵．