【正文】 取 “大于 ”， “小于 ”， “等于 ”）動力臂．小明同學(xué)想通過增大向下的拉力來加大訓(xùn)練強(qiáng)度，請你利用杠桿平衡條件，給小明提出一條合理的建議 ______． 21．小華研究有關(guān)杠桿平衡的問題，他在已調(diào)節(jié)水平平衡的杠桿上，用彈簧測力計、鉤碼分別進(jìn)行實(shí)驗，研究過程如圖 6 所示（彈簧測力計對杠桿的力為動力、鉤碼對杠桿的力為阻力，鉤碼均相同且位置保持不變），請你根據(jù)實(shí)驗情況和測量結(jié)果進(jìn)行分析和歸納． （ 1）由 ______（填 a、 b、 c、 d）兩圖中動力與動力臂大小間的關(guān)系可初步看出：阻力與阻力臂不變，當(dāng)杠桿平衡時，動力臂越大，所用動力越小． （ 2）根據(jù)四個圖中杠桿的平衡與動力、阻力使杠桿轉(zhuǎn)動方向的關(guān)系可知：當(dāng) ______時，杠桿可能平衡；當(dāng) ______時，杠桿不能平衡． 22．如圖是某商場的自動扶梯．扶梯的部分幾何尺寸如圖所示，質(zhì)量為 50kg 的小華站在該扶梯上從商場一樓到二樓．已知扶梯以 1m/s 的速度勻速上行．則扶梯對他做的功是 ______J，對他做功的功率是______W．如果站在扶梯上的人數(shù)增多，扶梯 的效率將 ______（填 “變大 ”、 “變小 ”或 “不變 ”）．（ g 取 10N/kg） 三．作圖題（共 3 小題） 23．（ 2022?黔東南州）如圖所示杠桿中， O 為支點(diǎn)，請畫出圖中力 F1 和 F2 的力臂 L1 和 L2． 24．（ 2022?盤錦）如圖，質(zhì)量分布不均勻的長方形物體放在水平地面上， A 點(diǎn)是它的重心，如果用力只使物體的一端稍微離開地面，在物體上畫出所施加最小力的示意圖及其力臂，并標(biāo)明支點(diǎn) O． 25．（ 2022?賀州）請在圖中用筆畫線代替繩子，將兩個滑輪連成滑輪組，要求人力往下拉繩使重物升起． 四． 實(shí)驗探究題（共 4 小題） 26．（ 2022?揚(yáng)州）從地面上搬起重物我們的常見做法是彎腰（如圖甲）或人下蹲彎曲膝蓋（如圖乙）把它搬起來，哪種方法好呢？下面就建立模型說明這個問題．把脊柱簡化為杠桿如圖丙所示，脊柱可繞骶骨（軸） O 轉(zhuǎn)動，腰背部復(fù)雜肌肉的等效拉力 F1 作用在 A 點(diǎn)，其實(shí)際作用方向與脊柱夾角為 12176。時的動力臂和阻力臂，然后結(jié)合利用杠桿的平衡條件分別求出 T T2 的大?。? 【解答】解：（ 1）桿在水平位置時，如圖， △ AOB 和 △ ABE 都為等腰直角三角形，則 AE=BE ∵ BE2+AE2=AB2 ∴ AE= L， 由杠桿平衡可得： T1 AE=G AC， T1= = = G． （ 2）把吊橋拉起到與水平面的夾角為 30176。 CC′= AC= L， ∵ AC′2+CC′2=AC2， ∴ AC′= L， 根據(jù)杠桿平衡的條件可得 T2 AE′=G AC′， T2= = = G； ∴ T1： T2= G： G= ： 1． 故選 A． 【點(diǎn)評】本題考查考了杠桿平衡條件的應(yīng)用，分析題意畫出兩種情況下的杠桿示意圖是本題的關(guān)鍵，數(shù)學(xué)是基礎(chǔ)！ 10． 【分析】（ 1）一根硬棒，在力的作用下，如果可以繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫做杠桿； （ 2）摩擦力的大小與壓力和接觸 面的粗糙程度有關(guān)，增大壓力、增大接觸面的粗糙程度可以增大摩擦； （ 3）壓強(qiáng)的大小與壓力和受力面積兩個因素有關(guān)，在壓力一定時，減小受力面積可以減小壓強(qiáng)； （ 4）通過支點(diǎn)的力，對杠桿的轉(zhuǎn)動沒有影響． 【解答】解： A、腳扣可以看成一個杠桿， B 點(diǎn)為支點(diǎn)，故 A 錯誤； B、在 A、 B 處綁上橡皮是通過增大接觸面的粗糙程度來增加摩擦力，防止腳扣在電線桿上滑動，故 B 錯誤； C、腳踏板寬大是通過增大受力面積來減小壓強(qiáng)，使電工踩在上面更舒服些，故 C 正確； D、 A、 B 之間形成高度差是為了改變力作用的角度，使力不會通過支點(diǎn)，否則對杠桿 就不起作用了，故 D 錯誤． 故選 C． 【點(diǎn)評】本題通過腳扣考查了有關(guān)杠桿、摩擦力、壓強(qiáng)等方面的知識，解題的關(guān)鍵是掌握每個知識點(diǎn)的基本概念和各自的影響因素． 11． 【分析】由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù) n=3，則拉力 F 移動的距離 s=3h． （ 1）已知滑輪組繩子的段數(shù) n 和拉力 F 拉 ，物體靜止，設(shè)滑輪組對物體的拉力 F′，其關(guān)系為 F 拉 = （ F′+G 動 ）； 地面對物體的支持力等于物體對地面的壓力，等于物體的重力 G 減去整個滑輪組對物體的拉力 F′； （ 2）由 F﹣ t 圖象得出在 2～ 3s 內(nèi)的拉力 F，由 v﹣ t 圖象得 出重物上升的速度，求出拉力 F的作用點(diǎn)下降的速度，利用 P=Fv 求拉力做功功率，知道拉力 F 和物重 G 大小，以及 S 與 h的關(guān)系，利用效率求滑輪組的機(jī)械效率． （ 3）由 F﹣ t 圖象得出在 1～ 2s 內(nèi)的拉力 F，由 h﹣ t 圖象得出重物上升的高度，求出拉力 F的作用點(diǎn)下降的距離，利用 W=Fs 求此時拉力做功． 【解答】解： （ 1）由圖乙可知，在 0～ 1s 內(nèi)，拉力 F=30N．取動滑輪和重物為研究對象，受到向下的重力 G 和 G 動 ，向上的支持力 F 支 ，及三根繩子向上的拉力 F′作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)； 地面對重物的支持力 F 支 =G﹣ F′=G﹣ 3F 拉 +G 動 =100N﹣ 3 30N+G 動 =G 動 +10N；故 A 錯誤； （ 2）由圖可知在 2～ 3s 內(nèi)，重物做勻速運(yùn)動， v3=，拉力 F3=40N， 因為從動滑輪上直接引出的繩子股數(shù)（承擔(dān)物重的繩子股數(shù)） n=3， 所以拉力 F 的作用點(diǎn)下降的速度 v3′=3v3=3 ， 拉力做功功率（總功率）： P 總 =F3V3′=40N ，故 C 錯誤； 滑輪組的機(jī)械效率： η= 100%= 100%= 100%≈ %，故 D 錯誤； （ 3）在 1～ 2s 內(nèi)，拉力 F2=50N，重物上升高 度 h2= 拉力 F 的作用點(diǎn)下降的距離 s2=3h2=3 =， 拉力做的功： W=F2S2=50N =；故 B 正確． 故選： B． 【點(diǎn)評】本題是一道力學(xué)綜合題，涉及到功、功率、機(jī)械效率、壓強(qiáng)的計算，能從題目提供的圖中得出每秒內(nèi)的相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵． 12． 【分析】 A、當(dāng)飛機(jī)在地面上，壓力最大，等于飛機(jī)重，在離開地面的過程中，壓力減小，當(dāng)離開后壓力為 0； B、飛機(jī)在加速、勻速、減速三個階段，升力與重力關(guān)系在變化； C、在上升階段，升力所做的功等于克服物體重力 所做的功，又知道上升用的時間，利用功率公式求上升階段飛機(jī)的功率； D、做功的兩個必要條件：一是作用在物體上的力，二是在力的方向上通過的距離，先判斷升力是否做功，再確定功率大小． 【解答】解： A、在離開地面的過程中，飛機(jī)對地面的壓力在減小，故 A 錯； B、飛機(jī)在加速時，升力大于重力；在勻速時，升力等于重力；在減速時，升力小于重力，故 B 錯； C、在上升階段，升力所做的功等于克服物體重力所做的功 W=Gh=3N 10m=30J，上升階段飛機(jī)的功率 P= = =；故 C 正確； D、在懸停階段，有升力，但沒移動距離 ，升力不做功，功率為 0，故 D 錯． 故選 C． 【點(diǎn)評】本題考查了功和功率的計算，對飛機(jī)做出正確的受力分析是本題的關(guān)鍵，難點(diǎn)在飛機(jī)上升階段升力的計算． 二．填空題（共 10 小題） 13． 【分析】由示意圖分析動力和阻力，然后看動力臂和阻力臂的大小，確定杠桿種類； 根據(jù)杠桿的平衡條件進(jìn)行計算求出豎直向上的力． 【解答】解：豎直向上的力 F 為動力，箱體的重力為阻力，支點(diǎn)在箱體中心，故動力臂大于阻力臂，所以是省力杠桿； 當(dāng)旅行箱和拉桿構(gòu)成的杠桿水平平衡時，如圖所示： 由題意知， L1=3L2， 因為 F1L1=F2L2， 所以豎直向上的拉力為 F= = G= 210N=70N． 故答案為：省力； 70． 【點(diǎn)評】此題考查的是杠桿的分類及平衡條件的應(yīng)用，明確阻力臂的大小是解答此題的關(guān)鍵． 14． 【分析】（ 1）設(shè)動滑輪重力為 G 輪 ，由表中數(shù)據(jù)可得 F= （ G+G 輪 ），據(jù)此求動滑輪重力，再利用 F= （ G+G 輪 ）得出拉力 F 與重力 G 的關(guān)系式； （ 2）不計繩重和摩擦，提高動滑輪效率的方法：一是增大提升的物重，二是減小動滑輪重力． 【解答】解： （ 1）設(shè)動滑輪的重力為 G 輪 ，不計繩重和摩擦，所以拉力 F= （ G+G 輪 ）， 由表中第 1 組數(shù) 據(jù)可得： = （ 1N+G 輪 ）， 解得 G 輪 =， 則拉力 F 與重力 G 的關(guān)系式是： F= （ G+）； （ 2）在不計繩重和摩擦?xí)r， η= = = ，若所提物重 G 的增加，則動滑輪的機(jī)械效率變大． 故答案為： （ G+）； ；大． 【點(diǎn)評】本題考查了使用動滑輪拉力的計算以及影響機(jī)械效率的因素，能從表中得出相關(guān)信息求出動滑輪重力是關(guān)鍵． 15． 【分析】（ 1）已知 OA 和 OB 的關(guān)系，根據(jù)杠桿平衡條件計算出重物對杠桿的拉力大?。粚χ匚镞M(jìn)行受力分析，重物受到杠桿的拉力、地面的支持力和重力作用，對地 面的壓力和地面的支持力為相互作用力，大小相等，據(jù)此計算出壓力大??； （ 2）根據(jù)動力臂與阻力臂的關(guān)系對杠桿進(jìn)行分類． 【解答】解：由題知， OA： OB=3： 1，則 OA=3OB， 由杠桿平衡條件 F1L1=F2L2 得， G OA=F OB， 則 F= = =3G=