7. 在水平地面上放置着一个重360 N的物体，用如图所示的滑轮组匀速拉动物体(不计绳与滑轮的自重及摩擦)，拉力F为40 N，则物体与地面间的摩擦力应为
()

A.40 N
B.60 N
C.120 N
D.360 N

7. C

【分析】
本题为水平使用的滑轮组问题，需明确：水平滑轮组的作用是克服物体与地面间的摩擦力拉动物体，当物体匀速运动时，滑轮组对物体的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，大小相等；解题关键是确定动滑轮上承担拉力的绳子段数n，不计绳重、滑轮自重及摩擦时，摩擦力f与拉力F满足关系f = nF，据此计算摩擦力。
【解析】
1. 确定绳子段数：观察题图，右侧滑轮为动滑轮，动滑轮上有3段绳子承担拉力，即n=3；
2. 受力平衡分析：物体匀速运动，处于平衡状态，滑轮组对物体的拉力等于物体受到的摩擦力；
3. 计算摩擦力：不计绳重、滑轮自重及摩擦，水平滑轮组中摩擦力f = nF；代入已知F=40N，n=3，得f=3×40N=120N。
【答案】
C
【知识点】
水平滑轮组、二力平衡
【点评】
本题考查水平滑轮组的受力分析，核心是区分竖直与水平滑轮组的受力对象（竖直克服重力，水平克服摩擦力），准确数出动滑轮上的绳子段数即可解题，属于基础题，难度适中。
【难度系数】
0.6

8. 一个滑轮组改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升相同的高度，改进后与改进前相比（）

A.有用功减少，总功减少
B.有用功增加，总功增加
C.有用功不变，总功不变
D.有用功不变，总功减少

8. D

【分析】首先明确有用功的决定因素：把同一物体匀速提升相同高度时，有用功是克服物体重力做的功，公式为$W_{有}=Gh$，同一物体重力$G$不变，提升高度$h$相同，因此有用功不变。再结合机械效率公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$，改进后机械效率提高（$\eta$变大），变形得$W_{总}=\frac{W_{有}}{\eta}$，由于$W_{有}$不变、$\eta$变大，可判断总功的变化，据此分析选项。
【解析】同一物体的重力$G$不变，提升高度$h$相同，根据有用功公式$W_{有}=Gh$，可知改进前后有用功不变。机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$，改进后$\eta$提高，将公式变形为$W_{总}=\frac{W_{有}}{\eta}$，因为$W_{有}$不变、$\eta$增大，所以总功$W_{总}$减少。综上，改进后有用功不变，总功减少，对应选项D。
【答案】D
【知识点】滑轮组机械效率、有用功与总功
【点评】本题考查滑轮组机械效率的基础应用，核心是明确有用功的决定因素，结合机械效率公式推导总功的变化，属于常规基础题，难度适中。
【难度系数】0.7

9. 用四个完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，提升重物相同，不计绳重与摩擦，则（）

A.甲比乙费力且机械效率较高
B.乙比甲费力且机械效率较高
C.甲、乙滑轮组省力情况不同，机械效率相同
D.若甲滑轮组提升重物高度大于乙滑轮组，则甲的机械效率高于乙的机械效率

9. C

【分析】要解决此题，需明确滑轮组的省力判断方法（承担物重的绳子段数$n$），以及不计绳重与摩擦时滑轮组机械效率的计算规律。先确定甲、乙滑轮组承担物重的绳子段数，比较拉力判断省力情况；再根据机械效率公式，结合“重物相同、动滑轮相同”的条件判断机械效率，同时注意机械效率与提升高度无关。
【解析】1. 省力情况比较：甲滑轮组中，承担物重的绳子段数$n_甲=2$；乙滑轮组中，承担物重的绳子段数$n_乙=3$。不计绳重与摩擦时，拉力公式为$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$。已知重物$G_{物}$相同，动滑轮$G_{动}$也相同（滑轮完全相同），则$F_甲=\frac{G+G_{动}}{2}$，$F_乙=\frac{G+G_{动}}{3}$，因此$F_甲＞F_乙$，即甲比乙费力，两者省力情况不同。
2. 机械效率比较：不计绳重与摩擦时，滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{G_{物}h}{G_{物}h+G_{动}h}=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}}$。由于甲、乙的$G_{物}$和$G_{动}$均相同，故机械效率$\eta$相同；且机械效率与提升重物的高度无关，因此选项D错误。
综上，甲、乙滑轮组省力情况不同，机械效率相同，对应选项C。
【答案】C
【知识点】滑轮组省力判断；滑轮组机械效率
【点评】本题考查滑轮组的省力特点和机械效率计算，关键是正确确定承担物重的绳子段数，理解不计绳重摩擦时机械效率仅与物重、动滑轮重有关，易错点是误认为机械效率与提升高度有关。
【难度系数】0.6

三、作图题
10. 用手机自拍已成为一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图,将自拍杆看成一个轻质杠杆,O点是支点。请在图中画出:
(1)施加在A点最小的动力$F_1$;(2)力$F_2$的力臂$l_2$。

10. 如图所示。

【分析】要画出A点最小的动力$F_1$，需依据杠杆平衡条件：当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。最长的动力臂是支点$O$到动力作用点$A$的距离，因此动力方向应垂直于$OA$，且使杠杆转动方向与$F_2$相反；力臂是支点到力的作用线的垂直距离，所以从$O$点向$F_2$的作用线作垂线段，即为$F_2$的力臂$l_2$。
【解析】1. 画最小动力$F_1$：连接支点$O$与$A$点，$OA$为最长动力臂，过$A$点作$OA$的垂线，方向斜向上（阻碍杠杆顺时针转动），标注为$F_1$；2. 画$F_2$的力臂$l_2$：从支点$O$向$F_2$的作用线（竖直向下的直线）作垂线，垂线段即为$l_2$，标注$l_2$。
【答案】
【知识点】杠杆力臂、最小动力作图
【点评】本题考查杠杆的基础作图，核心是掌握最小动力的确定方法和力臂的画法，属于杠杆部分的常规题型，难度适中。
【难度系数】0.5

11. 如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。

(1)实验前没挂钩码时,杠杆左端下沉,应将平衡螺母向调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)杠杆平衡后,小李在左右两侧分别挂上钩码,如图甲所示,杠杆的端会下沉,要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变钩码悬挂点的位置和右侧钩码个数的前提下,只需将即可。
(3)小李和小王又分别设计了两种实验方案,小李的方案如图乙所示,小王的方案如图丙所示。你认为的实验方案更好,请说明你的理由:。
(4)如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力,这个力在做探究实验时是否影响到杠杆的平衡?请说明理由:。

11. (1)右
(2)左 左侧的钩码去掉一个
(3)小李 弹簧测力计的拉力方向与杠杆垂直,便于测量力臂
(4)这个作用在杠杆 O 点的力的力臂等于零,不影响杠杆的平衡

【分析】
本题围绕“探究杠杆平衡条件”的实验展开，需结合杠杆平衡原理（动力×动力臂=阻力×阻力臂）分析各问题：
（1）实验前调节杠杆平衡时，平衡螺母向杠杆上翘的一端调节，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂；
（2）通过计算甲图中左右两侧力与力臂的乘积，比较大小判断下沉端；根据杠杆平衡条件，在不改变钩码位置和右侧钩码数量的前提下，调整左侧钩码数量使两侧乘积相等；
（3）对比乙、丙两图中弹簧测力计拉力的方向，竖直方向拉力的力臂可直接从杠杆刻度读取，斜拉时力臂会变小，据此判断方案优劣；
（4）力臂是支点到力的作用线的垂直距离，作用在支点O的力的力臂为0，对杠杆平衡无影响。
【解析】
（1）实验前杠杆左端下沉，说明左端较重，应将平衡螺母向右（杠杆上翘的一端）调节，使杠杆在水平位置平衡，方便测量力臂；
（2）设每个钩码重力为G，每格长度为L。甲图中，左侧力与力臂的乘积：$F_1L_1=4G×3L=12GL$；右侧力与力臂的乘积：$F_2L_2=3G×2L=6GL$。因$12GL＞6GL$，故杠杆左端下沉。要使杠杆重新平衡，不改变钩码悬挂点位置和右侧钩码个数，右侧乘积为$6GL$，左侧需调整为$6GL$，即$F_1'×3L=6GL$，得$F_1'=2G$，因此只需将左侧的钩码去掉一个；
（3）乙图中弹簧测力计的拉力方向与杠杆垂直，此时力臂等于杠杆上的刻度长度，可直接测量；丙图中弹簧测力计斜拉，拉力的力臂小于杠杆刻度长度，不便于测量力臂。因此小李的实验方案更好，理由是弹簧测力计的拉力方向与杠杆垂直，便于测量力臂；
（4）力臂是支点到力的作用线的垂直距离，作用在O点的力，其作用线通过支点，力臂为0，根据杠杆平衡条件，该力的力矩为0，所以不影响杠杆的平衡。
【答案】
(1)右；(2)左；左侧的钩码去掉一个；(3)小李；弹簧测力计的拉力方向与杠杆垂直，便于测量力臂；(4)这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零，不影响杠杆的平衡
【知识点】
杠杆平衡条件；力臂；实验操作
【点评】
本题是探究杠杆平衡条件的典型实验题，涵盖实验调节、平衡条件应用、方案评估等核心考点，重点考查对杠杆平衡原理的理解与应用，是初中物理力学的基础重点题型。
【难度系数】
0.5