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[范围：6.5～6.6 时间：40分钟 分值：100分]
一、选择题(每题5分，共25分)
1．图中机械或工具的使用，属于费力杠杆的是( )
2．如图所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GB的物体，杠杆平衡时AO处于水平位置，若AO＝BO，杠杆自重不计，则GA和GB的大小关系是( )
A．GA＞GB B．GA＝GB C．GA＜GB D．无法比较
3．如图所示，杠杆AOB可绕O点自由转动，为拉起悬挂于A端的重物G，小明竖直向下拉B端的轻质绳。在匀速拉起重物G的过程中，小明对绳端施加的拉力F1( )
A．保持不变 B．越来越小 C．先变大后变小 D．先变小后变大
4．如图所示的装置处于平衡状态，在不计绳重、滑轮重及滑轮摩擦的情况下，物重G1∶G2为( )
A．1∶2 B．1∶1 C．2∶1 D．3∶1
5．如图甲所示，长1.6 m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示。由图可知金属杆重( )
A．5 N B．10 N C．20 N D．40 N
二、填空题(每空3分，共27分)
6．如图甲所示是学校里常用的一种移动指示牌，其结构示意图如图乙所示，其中AB为指示牌牌面，CD和BE为支架(支架重力不计)。指示牌被风吹倒时可看作杠杆，根据图示风向，则支点是________(填图中字母)点，把风力看成动力，则阻力是______________，若增大CE、DE的长度，则它更________(选填“容易”或“不容易”)被风吹倒。
7．如图所示，杠杆AC(刻度均匀且不计杠杆重)可绕支点O自由转动，在B点挂一重为120 N的物体，为使杠杆平衡，应在杠杆上的________点施加一个作用力F，才能使作用力最小，该最小作用力F＝________N。
8．利用如图所示的滑轮组拉着一重为180 N的物体在水平面上以0.1 m/s的速度做匀速直线运动，已知物体与地面间的摩擦力为90 N，则作用在绳子自由端的拉力F＝________N，绳子自由端移动的速度v＝________m/s。(绳重、滑轮重与滑轮摩擦不计)
9．如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。已知AB长40 cm，AC长30 cm。室外机的重力为300 N，恰好作用在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为________N(支架重力不计)。为了安全，室外机的位置应尽量________墙壁。
三、作图题(6分)
10．如图所示，杠杆的B点挂一个重物，在A点施加一个最小的动力使杠杆平衡。请画出最小的动力F1和它的动力臂L1以及杠杆受到的阻力F2。
四、实验探究题(共26分)
11．(12分)如图所示是小海同学研究“定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示。
实验序号 钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m
甲 0.98 0.2 0.98 0.2
乙 0.98 0.2 1.02 0.2
丙 0.98 0.2 0.55 0.4
请你分析：
(1)比较测力计示数的大小可知：使用动滑轮的好处是____________。
(2)比较测力计拉力的方向可知：使用定滑轮的好处是____________________。
(3)把钩码提升相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离可知：使用动滑轮________________________________________________________________________。
(4)在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12．(14分)下列是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆的平衡条件”的实验。(每个钩码重0.5 N)
(1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)端调节，直到杠杆在水平位置平衡。
(2)如图甲所示：①在杠杆A点处挂4个钩码，则在B点处挂________个同样的钩码，可使杠杆在水平位置平衡。
②把B点处的钩码取下，在B点处施加一个竖直向下的拉力F＝________N时，杠杆仍然在水平位置平衡。当拉力F向右倾斜时，若仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将________(选填“变大”“变小”或“不变”)，原因是________________________________________。
(3)如果小王又进行了如图乙所示的探究，考虑杠杆________的影响，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数大于________N。
五、计算题(16分)
13．小明用如图所示的滑轮组来提升重物至楼上。若他所用力为120 N，且经过5 s将质量为20 kg的重物匀速提高了2 m，不计绳重和滑轮摩擦，求：(g取10 N/kg)
(1)动滑轮所受的重力。
(2)绳子自由端移动的距离。
(3)若小明的体重为600 N，那么他用此滑轮组所提升的物重不能超过多少。
参考答案
1．B
2．C
解析： 杠杆的力臂如图所示：
由杠杆的平衡条件得：GALA＝GBLB，由图可知力臂LA＞LB，所以物体的重力GA＜GB。
3．A 4.A 5.B
6．C 指示牌的重力 不容易 解析： 根据图示风向可知，当指示牌刚好被风将D端吹离地面时，支点为C点，其杠杆示意图如图所示：
把风力看成动力，则阻力是指示牌的重力。
根据杠杆平衡条件可得：G·CE＝F·L。
因此若增大CE、DE的长度，则它更不容易被风吹倒。
7．A 30
解析： 由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。由图可知，在杠杆上的A点施加一个力，当力的方向跟杠杆AC垂直且向上时动力臂最长，动力最小，设每格长度为L，则F＝＝＝30 N。
8．45 0.2 解析： 由图知，n＝2，绳子自由端的拉力：
F＝f＝×90 N＝45 N；
绳子自由端移动的速度：
v＝2v物＝2×0.1 m/s＝0.2 m/s。
9．200 靠近 解析： 由题意可知，ABC是一个杠杆，以C为支点。AC为A处螺钉水平拉力的力臂，室外机对其压力的力臂为AB长的，
由杠杆平衡条件可得：F×AC＝G×AB，
即：F×30 cm＝300 N××40 cm，
解得：F＝200 N；
为了安全，应减小A处的拉力，若拉力过大，支架对螺钉的拉力会使螺钉松动而造成危险，在A处拉力力臂和重力G一定时，室外机的位置越靠近墙壁，室外机对支架压力的力臂越小，根据杠杆的平衡条件可知，A处的拉力越小，支架和室外机越安全。
10．如图所示
11．(1)能省力
(2)可以改变用力的方向
(3)费距离(或移动更多距离)
(4)由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组
12．(1)右
(2)①6 ②3 变大 拉力F的力臂变小
(3)自重 3
解析： (1)杠杆静止时，左端下沉，说明右端偏高，平衡螺母应向右端调节。
(2)①设杠杆每个小格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件得FALA＝FBLB，即4G×3L＝FB×2L，解得FB＝6G，需挂6个同样的钩码。
②若在B点处施加一个竖直向下的拉力，则FB＝6G＝6×0.5 N＝3 N；若拉力F向右倾斜，此时F的力臂变小，根据杠杆的平衡条件，在阻力和阻力臂不变的情况下，力F变大。
(3)若不计杠杆自重，根据杠杆的平衡条件可得：F′×4L＝3G×8L，解得F′＝6G＝6×0.5 N＝3 N；由于杠杆的重心在杠杆的中点，方向竖直向下，杠杆重力与钩码重力同时使杠杆有沿逆时针方向转动的趋势，所以弹簧测力计的示数应大于3 N，才能使杠杆在水平位置平衡。
13．(1)物体的重力：G＝mg＝20 kg×10 N/kg＝200 N；
由图知，n＝2，不计绳重和滑轮摩擦，F＝(G＋G动)，
即：120 N＝×(200 N＋G动)，
则动滑轮的重力：G动＝40 N。
(2)绳子自由端移动的距离：
s＝2h＝2×2 m＝4 m。
(3)由题知，人能提供的最大拉力为F′＝G1＝600 N，由F＝(G＋G动)得，人所能提起的最大物重：G′＝2F′－G动＝2×600 N－40 N＝1160 N。
