第5章 简单机械与功 基础巩固单元测试（共4份 有答案）

第五章简单机械与功基础巩固（4）2020-2021学年华师大版科学九年级上册
姓名：___________班级：__________
一、选择题
1．下列单位中那个是功和能的单位(
)
A．焦
B．焦/秒
C．瓦
D．牛/千克
2．如图所示，杠杆OAB能绕O点转动，在A点挂一重物G，为保持杠杆在水平位置平衡，在B点分别作用的四个力中最小的是（
）
A．F1
B．F2
C．F3
D．F4
3．如图所示，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡，已知每个钩码的质量均为50g，若在A、B两处各加1个钩码，那么杠杆(　　)
A．右边向下倾斜
B．左边向下倾斜
C．仍保持水平位置平衡
D．无法确定杠杆是否平衡
4．如图，小球从左端由静止释放，在左右摆动过程中，不计空气阻力与摩擦，则（
）
A．小球到达最右侧时动能最大
B．到达右侧最高点时动能不为零
C．左侧最高点的高度大于右侧最高点的高度
D．左侧最高点的高度等于右侧最高点的高度
5．在日常生活中，用100N的拉力不能提起重150N的物体的简单机械是(　　)
A．一个定滑轮
B．一个动滑轮
C．杠杆
D．斜面
6．草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的（
）
A．动能不变，势能不变
B．动能减小，势能增加
C．动能增加，势能减小
D．动能减小，势能减小
7．如图是小朋友玩蹦蹦床的情景，对他们在上升和下落过程中机械能的变化，下列分析不正确的是（
）
A．小孩上升到最高点时的重力势能最大
B．小孩在空中下落的过程中重力势能转化为动能
C．小孩下落到最低点时蹦蹦床的弹性势能最大
D．小孩下落到最低点时的动能最大
8．下列说法正确的是（
）
A．静止的物体，一定不具有能量
B．速度大的物体，具有的动能一定大
C．放在高处的物体具有的势能一定比放在低处的物体具有的势能大
D．被举高的物体，一定具有能
9．皮划艇是我国的奥运优势项目之一。比赛中，运动员一手支撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划桨，此时的船桨是（
）
A．等臂杠杆
B．费力杠杆
C．省力杠杆
D．省功杠杆
10．如图所示的情景中，人对物体做功的是（
）
A．小车在拉力作用下向前运动
B．提着水桶在水平路面上匀速前进
C．小孩推车，车未动
D．踢出去的足球在地面上滚动一段距离
11．小明在湖边看到以下三个画面，其中起到省力作用的机械是（
）
A．①③
B．②
C．③
D．②③
12．物体在相同力F的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为W1、W2、W3，则下列说法中正确的是（）
A．W1=W2=W3
B．W1＜W2=W3
C．W1＜W2＜W3
D．W1=W2＜W3
13．图中所示，O为杠杆的支点，用始终与杠杆垂直的力使杠杆从竖直位置到水平位置，在此过程中（
）
A．杠杆始终是省力的
B．杠杆始终是费力的
C．杠杆先是省力的，后费力
D．杠杆先是费力，后省力
14．如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端移动的距离为2m
B．物体与地面间的滑动摩擦力为48N
C．拉力F的功率为4W
D．有用功为120J
15．在“富国强军”的时代要求下，大连造船厂建造了首艘国产航空母舰。在建造过程中需要使
用大型起重机“龙门吊”。它主要由主梁和支架构成，可以提升和平移重物，其示意图如图所示。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，右支架对主梁的支持力
F与重物移动距离
s的关系图象是
（）
A．B．C．D．
二、简答题
16．陆羽公园矗立着由汉白玉制成的“茶圣”陆羽的雕像，其质量为5．4t，吊装时用如图所示的滑轮组将雕像匀速吊上3m的高台．已知提升雕像时，拉力F的功率为6×103W，绳子自由端移动速度为0．3m/s．（g=10N/kg）求：
（1）滑轮组将雕像吊上3m高台需要的时间t为多少秒？
（2）滑轮组对雕像做的有用功是多少？
（3）提升雕像的过程中滑轮组的机械效率是多少？
17．学习了杠杆知识后，小金自制了一个杆秤，如图。秤杆、秤钩及秤纽的总质量为0.05千克，秤砣的质量为0.1千克，秤钩悬挂处A与秤纽O间的距离为4厘米。
(1)已知秤杆、秤钩及秤纽组成的系统重心在O点。挂上重物后，将秤砣移至距O点16厘米的B处时，秤杆恰好处于水平平衡，则所挂重物为______千克。手提秤纽O的拉力为______牛顿；
(2)称完以后，小金发现使用的秤砣生锈了，则称得的质量______(选填“偏大”或”“偏小”或“不变”)。
18．“塔吊”是建筑工地上普遍使用的起重设备．如图所示的“塔吊”，AB是竖直支架，CD是水平臂，其上OC段叫平衡臂，C端装有配重体，OD段叫吊臂，E处装有滑轮组，可在O、D两点间移动，滑轮组重力及摩擦不计。
（1）OE=15m时，若用此“塔吊”能起吊重物的最大质量是0.8t，则当滑轮组移到D点（OD=25m）时能够安全起吊重物的最大质量是多少？
（2）OE=15m时，用此“塔吊”将0.8t的钢材先竖直匀速吊起8m，然后沿水平方向慢慢旋转90°后即送到指定位置，在这一过程中“塔吊”对钢材做了多少功？
19．如图所示，轻质杠杆OA长1m，，拉力沿水平方向，大小为20N，杠杆处于静止状态，与水平方向的夹角为37°（如果直角三角形边长之比为3∶4∶5，其中一个角为37°）。求：
(1)B点所挂物体的重力；
(2)现在让力F从水平方向缓慢转动到沿竖直向上方向的过程中，为使杠杆位置不变，拉力F的大小如何变化？最小值为多大？
20．一起重机将重为3吨的钢材竖直匀速提升了12米，所用时间为2分钟。接着又沿水平方向把钢材匀速移动了6米，请计算：（
g取10N/kg）
（1）起重机吊起的钢材所受的重力
（2）起重机把钢材竖直提升了12米的过程中，起重机对钢材所做功的大小
（3）起重机竖直提升过程中的功率多大
（4）钢材被沿水平方向移动了6米过程中，起重机对钢材所做功的大小。
三、填空题
21．小明利用如图所示的简单机械移动物体A时。当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力，以不同速度匀速拉动物体时，忽略绳子与滑轮的摩擦。
（1）图中使用的滑轮属于
。
（2）拉力
F1、F2、F3的大小关系是
。
22．小翔同学利用课余时间制作图示一款捕鼠器。将一块木板用铰链固定在桌边的O点，木板能绕O点转动，食饵放于A点，A的下方放一水桶，木板经打蜡后，很光滑。捕鼠器的工作原理是_____________________，木板的重心位于_______________（选填“O点”、“略偏O点左侧”或“略偏O点右侧”）。
23．捣臼是以前在义乌各农村常见的一种工具（如图所示），你的爷爷奶奶可能就用它做过年糕。捣年糕时，脚踩B端，A端上升；抬起脚，A端下落，石槌撞击蒸熟的米粉，如此反复，可使年糕变得有韧性。若木杆AB长3.6米，A端离支撑点O的距离为0.9米，不计木杆AB自重，取g=10牛/千克。则
（1）要将石槌抬起，在B端需要100N竖直向下的压力，石槌的重力为_______。
（2）在过去，捣臼也用来捣碎坚果。在捣的过程中坚果的温度往往会略有升高，这说明_______可以改变物体的内能。
24．如图所示的四个滑轮中，若滑轮的自重和摩擦不计，当分别沿力F1、F2、F3、F4方向匀速提起同一物体时，则F1、F2、F3、F4的大小关系是________。若滑轮自重不能忽略，摩擦和绳重不计，则机械效率最大的是________。
(
2
)
(
1
)
参考答案
1．A
【详解】
A、国际单位制中功的单位是焦耳，做了多少功就有多少的能量发生了转化或转移，所以功和能量的单位是一样的，都是焦耳．故正确；
B、焦/秒是功率的单位．故B错误；
C、瓦特是功率的单位．故C错误；
D、牛/千克是重力常数的单位，故D错误；
2．C
【详解】
所挂重物重力大小不变，其力臂也不变，根据杠杆平衡条件，拉力要最小，则拉力的力臂要最长。由图可知最长力臂为OB，则最小拉力为F3。
故选C。
3．A
【解析】
试题分析：如图所示，每个钩码的质量为50g，重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N，杠杆上每小格的长度假设为1cm，则FA=0.5N×2=1N，LA=1cm×2=2cm，FB=0.5N，LB=1cm×4=4cm；所以FA×LA=FB×LB；在A、B两处再各加挂一个50g的钩码后，FA′=0.5N×3=1.5N，FB′=0.5N×2=1N，LA和LB的长度都不变，则FA′×LA=1.5N×2cm=3N cm，FB′×LB=1N×4cm=4N cm，因为FA′×LA＜FB′×LB，所以杠杆右边下倾，故应选A。
【考点定位】杠杆的平衡条件
4．D
【详解】
A、B．小球到达最右侧（右侧最高点）时速度为零，则动能为零。故A、B错误，不符合题意。
C、D．小球在左侧最高点和右侧最高点时速度都为零，动能都为零。因不计空气阻力与摩擦，则机械能守恒，所以小球在左侧最高点和右侧最高点时的重力势能相等，则小球在左侧最高点和右侧最高点时的高度相等。故C错误，不符合题意，D正确，符合题意。
5．A
【解析】
【分析】
本题考查简单机械的应用动滑轮和斜面都可以看成是省力杠杆，所以都可以完成。
【详解】
根据题要求必须能够完成任务的应是省力杠杆，不能够完成的只能是等臂或费力杠杆
6．D
【详解】
当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，其质量在不断减小，高度和速度不变，因此，由动能和重力势能的影响因素可知，其动能和重力势能均减少。故只有选项D的说法正确，符合题意，ABC不符合题意。
7．D
【详解】
A．小孩上升到最高点时，高度最高，重力势能最大，故A正确，不符合题意；
B．小孩在空中下落的过程中重力势能转化为动能，故B正确，不符合题意；
C．小孩下落到最低点时蹦蹦床的形变最大，弹性势能最大，故C正确，不符合题意；
D．小孩下落到最低点时的动能最小，故D错误，符合题意；
8．D
【解析】
【详解】
A．静止的物体可能具有重力势能，故A项错误；
B．动能与质量和速度两个因素有关，因此速度大的物体动能不一定大；故B项错误；
C．重力势能与物体的质量和所处的高度有关，所以高处的物体，重力势能不一定比放在低处的物体具有的势能大；故C项错误；
D．被举高的物体具有重力势能，此外还具有内能；故D项正确；
9．B
【详解】
由题意可知，撑住浆柄的末端为支点，所以阻力臂大于动力臂，所以船桨是费力杠杆；故选B.
10．A
【详解】
A．
小车在拉力的作用下向前运动，有力作用在小车上，小车在力的方向上通过了距离，所以人对小车做了功，故选项A符合题意；
B．
提着水桶在水平路面上匀速前进，桶所受拉力方向向上，桶在拉力的方向上没有通过距离，所以不做功，故选项B不合题意；
C．
小孩推车，车未动，小孩给汽车一个向前的力，但汽车在推力作用下没有移动距离，推力对汽车不做功。故选项C不合题意；
D．
踢出去的足球在地面上滚动一段距离，此时足球不再受到脚的踢力，所以人对足球不做功，故选项D不合题意。
11．C
【详解】
①钓鱼竿在使用时动力臂小于阻力臂是费力杠杆，
②图中滑轮是定滑轮，根据定滑轮的特点可知不省力，③图中滑轮是动滑轮，根据动滑轮的特点可知省力。故选C。
12．A
【详解】
因为用同样大小的力F，移动相同的距离s，即F相等，s相等，根据W=Fs可知，
W1=W2=W3。故A正确。
13．C
【详解】
由图可知动力F的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变,，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在L2L1之后，杠杆变为费力杠杆。
故C正确.
14．B
【分析】
(1)知道物体移动速度和时间，利用求物体移动距离，由题知，n=3，拉力端移动的距离等于物体移动距离的3倍；
(2)知道机械效率和拉力大小，利用求摩擦力f；
(3)利用求拉力做的总功，再利用功率公式求拉力做功功率；
(4)拉力做的有用功等于摩擦力乘以物体移动的距离。
【详解】
A.
由图知，n=3，则绳子自由端移动的距离
故A错误；
B.
根据可知，物体与地面间的滑动摩擦力
故B正确；
C.
拉力做功为
拉力做功的功率
故C错误；
D.
有用功
故D错误。
故选B。
15．D
【详解】
在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，以左侧的支柱为支点，右支架对主梁的支持力F为动力，重物对杠杆的拉力为重力，大小等于物体的重力G，动力臂为整个主梁的长度，设为L，阻力臂为Ls，
根据的平衡条件：FL=G(Ls)得，
拉力F为：F=G，
由关系式知：右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s成一次函数关系，且拉力F随s的增大而减小，
A.本图像表示距离s增加时，支持力F不变，A不符合题意；
B.根据杠杆平衡条件可知：F与s的乘积不是定值，故F与s不成反比例，B不符合题意。
C.本图像表示距离s增加时，支持力F增大，C不符合题意；
D.本图像表示距离s增加时，支持力F减小，D符合题意；
16．（1）滑轮组将雕像吊上3m高台需要的时间t为30秒；
（2）滑轮组对雕像做的有用功是1．62×105J；
（3）（3）提升雕像的过程中滑轮组的机械效率是90%．
【解析】
（1）由图可知，n=3；
则绳子自由端移动的距离：s=3h=3×3m=9m，
根据v=得所用的时间：
t===30s；
（2）雕像的重：
G=mg=5．4×103kg×10N/kg=5．4×104N；
滑轮组对雕像做的有用功：
W有用=Gh=5．4×104N×3m=1．62×105J；
（3）已知拉力F的功率为6×103W，t=30s，
根据P=得拉力做的总功：
W总=Pt=6×103W×30s=1．8×105J；
提升雕像的过程中滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=90%．
17．0.4
5.5
偏小
【详解】
(1)∵杠杆平衡,F1L1=F2L2，
∴GA×OA=GB×OB，
即：mAg×OA=mBg×OB，
又∵OA=4cm，OB=16cm，
∴被称物体的质量：
mA=
==0.4kg；
手提秤纽O的拉力为：F=(
mA
mB0.05kg10N/kg=(0.1kg0.4kg+0.05kg)×10N/kg=5.5N;
(2)
小金发现使用的秤砣生锈了，即mB增加了，据mAg×OA=mBg×OB可知，mAg×OA不变，则OB将减小，即则称得的质量变小了。
18．（1）480Kg
（2）6.4×104J
【解析】
（1）滑轮组在E处时，由力矩平衡知：mg OE=F L，
当滑轮组移到D处时：m'g OD=F L
即：mg OE=m'g OD
0.8t×9.8N/kg×15m=m'×9.8N/kg×25m
则m'=480Kg
（2）塔吊对重物做功W=mgh=0.8×103×10N/kg×8m=6.4×104J
答：能够安全吊起的最大质量为：480Kg，在上升过程中对做物做功为6.4×104J。
19．(1)25N；(2)拉力F先变小，后变大；12N
【分析】
(1)根据直角三角形角与边的关系，求出绳子对杠杆拉力的力臂；再利用已知的拉力和拉力的力臂以及杠杆平衡的条件求出物体的重力大小。
(2)由于使杠杆位置不变，重物位置和重力大小不变，由几何关系求出F的力臂变化来求解。
【详解】
(1)由于一个角为37°的直角三角形边长之比为3∶4∶5，如图在Rt△OAC中，，所以
在Rt△OBE中，，所以
根据杠杆平衡条件得
则B点所挂物体的重力
(2)由于使杠杆位置不变，重物位置和重力大小不变，在转动过程中，由几何关系知：F的力臂先变大后变小（力的方向与杠杆垂直时力臂最大），所以力F先变小，后变大；由于力的方向与杠杆垂直时力臂最大，力F最小，根据杠杆平衡条件得
所以拉力F的最小值为
答：(1)B点所挂物体的重力为25N；(2)现在让力F从水平方向缓慢转动到沿竖直向上方向的过程中，为使杠杆位置不变，拉力F先变小，后变大；最小值为12N。
20．(1)
3×104N(2)
3.6×105J(3)
3×103W(4)0
【详解】
(1)钢材所受的重力：
G=mg=3000
kg×10N/kg=3×104N，
(2)起重机把钢材竖直提升了12米的过程中，起重机对钢材所做的功：
W
=Gh=3×104N×12m
=3.6×105J，
(3)起重机竖直提升过程中的功率：
P=W/t=3.6×105J/
120s
=3×103W，
(4)钢材被沿水平方向移动了6米过程中，钢材在力的方向上没有移动距离，起重机对钢材做功为0.
21．定滑轮
F1=F2=F3或相等
【详解】
由图可知,图中滑轮不随物体一起移动，是定滑轮,定滑轮的工作特点是：使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力．因为物体A匀速运动,所以F1、F2、F3都与物体A受到地面的摩擦力相等,所以三种拉法所用拉力一样大,即 F1=F2=F3.
22．杠杆平衡条件，
略偏O点右侧
【详解】
[1]由图知道，
捕鼠器的工作原理是杠杆的平衡条件；
[2]
由图知道，木板的重心应位于略偏O点右侧，这样木板能静止在桌子上，当老鼠沿木板到A点吃食饵时，破坏木板的平衡，使木板转动掉入水桶中。
23．300N
做功
【详解】
(1)[1]
A端离支撑点O的距离为0.9米，即OA长0.9米，木杆AB长3.6米，则OB长为：
OB=AB-AO=3.6m-0.9m=2.7m，
根据杠杆平衡条件，有F×OB=G×OA，则石槌的重力为：
G===300N。
(2)[2]用捣臼捣碎坚果时，石槌对坚果做功，坚果的内能增大，所以温度会略有升高，说明做功可以改变物体的内能。
24．F1=F2>F4>F3
甲和乙
【分析】
定滑轮的轮轴是固定的，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；动滑轮的轮轴与物体一起运动，使用动滑轮可以省力；根据公式分析四个装置的机械效率大小。
【详解】
[1]定滑轮不省力不费力，拉力的大小与拉力方向无关，因此F1=F2=G；丙中使用动滑轮，两根绳子的拉力方向平行，此时能省一半的力，即；丁中使用动滑轮，两根绳子的拉力方向不平行，此时不能省一半的力，即，故四个力的大小关系为
[2]甲和乙都为定滑轮，不对滑轮做额外功；而丙和丁都是动滑轮，都对动滑轮做额外功；根据公式可知，当物体重力相同时，有用功相等，那么甲和乙的机械效率最高。
(
2
)
(
1
)第五章简单机械与功基础巩固（3）2020-2021学年华师大版科学九年级上册
姓名：___________班级：__________
一、选择题
1．如图所示，位于A点的小球被斜向上抛出后在空中运动，其运动轨道的最高点为B，若小球在A点的动能为20J，不计空气阻力，则相对于A点，小球在B点势能增加量为（　　）
A．大于20焦
B．等于20焦
C．小于20焦
D．无法确定
2．下列说法正确的是(　　)
A．运动的物体具有的能量叫做动能
B．甲、
乙二人同时登山，甲先到达山顶，则甲的功率大
C．功就是能，因为它们的单位相同
D．用50N的水平力拉着重100N的小车沿着水平地面前进5m，则此过程拉力做的功比重力做的功多
3．如图所示，正常使用时属于费力机械的是（
）
A．定滑轮B．扳手
C．镊子D．自行车的车把
4．如图所示，AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个拉力F，使杠杆保持水平位置平衡。则下列说法正确的是（　　）
A．该杠杆一定是省力杠杆
B．该杠杆一定省一半力
C．该杠杆可能是费力杠杆
D．该杠杆可以省功
6．如图所示的情景中，人对物体做功的是（
）
A．小车在拉力作用下向前运动
B．提着水桶在水平路面上匀速前进
C．小孩推车，车未动
D．踢出去的足球在地面上滚动一段距离
7．如图所示，质量可忽略的杠杆上所标的每一格长度都是相等的，O为支点，杠杆两边所挂的每一个钩码均相同，杠杆在水平位置平衡。在下列情况下，杠杆仍在水平位置保持平衡的是：（
）
A．两边都减少一个钩码
B．两边的钩码下各加挂一个相同的钩码
C．左边钩码向右移一格，右边钩码同时向左移一格
D．右边钩码下加挂一个相同的钩码，左边钩码同时向左移一格
8．掷实心球是某市的中考体育加试项目之一。掷出去的实心球从a处出手后，在空中运动的轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处(不计空气阻力)。则实心球(　
　)
A．在a处重力势能最小
B．在b处动能为零
C．在a、b、c三处机械能相等
D．在d处动能为零
9．如下图为脚踩A点后能自动翻盖的垃圾桶示意图，则下列能正确反映ABC段的杠杆受力情况的是（
）
A．
B．
C．
D．
10．在“测滑轮组机械效率”的活动中，小滨同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A，如图甲所示，然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码，当钩码上升的高度为H时，小滨同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B，并测得AB两点间的距离为3H，如图乙所示，则以下所求物理量正确的是（　　）
A．拉力所做的总功W=2FH
B．拉力所做的有用功W有用=2GH
C．该滑轮组的动滑轮重力G动=2F-G
D．该滑轮组的机械效率η=G/3F
11．如图所示，用沿斜面向上的拉力，将同一物体分别沿着都是光滑的斜面AB、CD以相同的速度，从底部匀速拉到斜面各自的顶点A和C，已知AB＞CD，如果施加的拉力分别为F1、F2，拉力对物体做的功分别为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则下列关系成立的是（
）
A．F1B．F1>F2，W1>W2，P1>P2，
C．F1D．F1P2，
12．如图,在探究杠杆平衡条件时,左边的钩码个数和位置保持不变,右边弹簧测力计的作用点固定,只改变测力计与水平方向的角度,则能描述测力计示数F与关系的图象是（
）
A．
B．
C．
D．
二、简答题
13．在某次实验中，当风向一定时，小科把如图所示装置置于风力范围内，发现模拟风向标无论原来指向哪个方向，最后总会停在同一个方向。现已知风是垂直于纸面方向吹向纸面，请你判断最后风向标将停在哪个位置？并说明理由_____________
。
15．某科学兴趣小组利用硬棒(质量可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。如图所示，在C处挂一待测物体B，当重为8牛的物体A挂在D处时，硬棒在水平位置平衡，用刻度尺测得OC为6厘米，OD为18厘米。
(1)此时物体B的重力是多少牛？_____
(2)保持O点位置和物体A的重力不变，在C处挂上不同重力的物体，移动物体A的位置，使硬棒在水平位置平衡，分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度，就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。问该杠杆的刻度是否均匀？请说明理由。_____
16．如图是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重800N的建筑材料A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m．在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W有，卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为200W．绳重可忽略不计。
求：（1）有用功W有；
（2）动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η．
17．陆羽公园矗立着由汉白玉制成的“茶圣”陆羽的雕像，其质量为5．4t，吊装时用如图所示的滑轮组将雕像匀速吊上3m的高台．已知提升雕像时，拉力F的功率为6×103W，绳子自由端移动速度为0．3m/s．（g=10N/kg）求：
（1）滑轮组将雕像吊上3m高台需要的时间t为多少秒？
（2）滑轮组对雕像做的有用功是多少？
（3）提升雕像的过程中滑轮组的机械效率是多少？
18．如图所示的装置中，重30牛的物体A，在水平力F的作用下以10厘米/秒的速度沿水平桌面做匀速直线运动半分钟，此时弹簧秤的示数为2牛，（不计机械内部摩擦和机械自重）
求：（1）物体A受到的摩擦力；
（2）拉力所做的功；
（3）拉力的功率。
三、填空题
19．如图所示，杆秤秤砣的质量为0.1千克，杆秤的质量忽略不计。若杆秤水平静止时，被测物和秤砣到秤纽的距离分别为0.05米、0.2米，则被测物的质量为_________千克。若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值_________被测物的真实质量值（选填“小于”、“等于”或“大于”）。
20．高压起重气垫是一种适合于地震救灾的起重工具。它由如图甲所示的高压气瓶、气管、阀门与气垫连接而成。起重时，气垫放入重物与地面的间隙之间，由高压气瓶向气垫内充气，气垫在短时间内可把重物举起一定高度。
（1）高压气瓶向气垫内充气时，气瓶内的气体温度_______________，内能____________________。如果高压起重气垫在5s内可将105N的物体举高0.1m，则其功率为__________________W。
（2）图乙中，质地均匀的长方体石板长为2m、重为6×104N。当气垫内最高气压比外界高106Pa时，石板恰好被顶起，此时气垫和石板的接触面是连长为20cm的正方形。
①请在图乙中画出气垫恰好顶起石板时的阻力臂。（_____）
②气垫恰好顶起石板时，气垫的中心至少离石板右端的支点O多远？（_____）
21．在城市道路建设工程中，推土机发挥了重要作用。如图是某型号履带式推土机，其发动机的额定功率为150kW，质量为2．0xl04kg，履带与地面的总接触面积为2．5m2。(取g=l0N／kg)。求：
（1）推土机静止时对水平地面的压强；_____
（2）若推土机在平直场地上以额定功率作业，在其以1．5m／s的速度匀速前进20m的过程中，它受到的阻力及克服阻力所做的功。_____
（3）若推土机以额定功率经过10s把一块质量为6×103kg的石块沿斜坡推到高5m的上坡上，则推土机的效率为多少？ _____
22．如图，质量为M=2千克的物体，在力F的作用下，以0.5米/秒的速度沿水平面匀速前进了2米（滑轮和绳的重及与绳间的摩擦不计），此时弹簧秤的示数为2N.则物体与水平面间的摩擦力是___________N，在这一过程中，重力做的功是___________，拉力F的功率是_____________W。
(
2
)
(
1
)
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
由题意可知，小球在A点时只有动能，且动能为20J，不计空气阻力，小球在上升时，会有一部分动能转化为重力势能，当小球到达B点时，小球有一定的速度，所以动能仍然存在，即小球的动能并未全部转化为重力势能，因此，小球在B点势能增加量小于20J.
故C正确.
2．D
【解析】
试题分析：物体由于运动而具有的叫作动能，故A错误；甲乙二人同时登山，甲先到达山顶，表明甲用的时间少，虽然上升的高度相同，当不能确定甲乙二人的重力大小，就无法比较做功的大小，从而无法判定功率的大小，故B错误；功和能是两个不同的物理量，功是过程量，能使状态量，所以不能说能就是功，功就是能，虽然单位相同，但物理意义不同，故C错误；用50N的水平力拉着重100N的小车沿着水平地面前进5m，拉力做了功，而重力没有做功，故则此过程拉力做的功比重力做的功多，故D正确；故应选D。
【考点定位】动能和势能的概念；功的大小比较；功率大小的比较
3．C
【详解】
A．
定滑轮是等臂杠杆，既不省力也不费力，故A选项不符合题意；
B．
扳手在使用时动力臂大于阻力臂，是省力机械，故B选项不符合题意；
C．
镊子在使用时动力臂小于阻力臂，是费力机械，故C选项符合题意；
D．
自行车把在使用时较为省力，是省力机械，故D选项不符合题意。
4．C
【分析】
要解决此题，需掌握杠杆的平衡条件，力臂的大小关系决定了力的大小关系；使用机械可以省力、省距离，但不能省功。
【详解】
ABC．由于A点力的方向不同，力臂的大小则不同，不能确定动力臂与阻力臂的大小关系，所以此时杠杆可能是等臂杠杆，也可能是省力杠杆，也可能是费力杠杆；
D．使用该杠杆可以省力，但不能省功，故D错误。
故选C。
5．A
【详解】
A．
小车在拉力的作用下向前运动，有力作用在小车上，小车在力的方向上通过了距离，所以人对小车做了功，故选项A符合题意；
B．
提着水桶在水平路面上匀速前进，桶所受拉力方向向上，桶在拉力的方向上没有通过距离，所以不做功，故选项B不合题意；
C．
小孩推车，车未动，小孩给汽车一个向前的力，但汽车在推力作用下没有移动距离，推力对汽车不做功。故选项C不合题意；
D．
踢出去的足球在地面上滚动一段距离，此时足球不再受到脚的踢力，所以人对足球不做功，故选项D不合题意。
7．D
【详解】
设杠杆一格长度为l，一个钩码的重为G.
A．
杠杆左边：力×力臂=G×3l=3Gl；杠杆右边：力×力臂=2G×2l=4Gl；所以杠杆的右边下沉。不符合题意。
B．
杠杆左边：力×力臂=3G×2l=4Gl；杠杆右边：力×力臂=4G×2l=8Gl；所以杠杆在水平位置不平衡。不符合题意。
C．杠杆左边：力×力臂=2G×3l=9Gl；杠杆右边：力×力臂=3G×l=3Gl；所以杠杆的左边下沉。不符合题意。
D．杠杆左边：力×力臂=2G×4l=8Gl；杠杆右边：力×力臂=4G×2l=8Gl；所以杠杆平衡。符合题意。
．
8．C
【分析】
（1）动能的大小与物体的质量以及速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；
（2）重力势能的大小和物体的质量以及物体所处的高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大；
（3）不计空气阻力和摩擦力，说明机械能是守恒的。
【详解】
A．重力势能的大小与物体的质量，高度有关，d、e两点高度最小，重力势能最小，故A错误；
B．球在b点时，竖直方向是静止的，但在水平方向上仍有速度，所以此时的动能不是零，故B错误；
C．不计空气阻力，说明球在空中的机械能是守恒的，在a、b、c三处的机械能相等，故C正确；
D．球达到d点后没有静止，仍然向前滚动，所以动能不是零，故D错误。
9．B
【详解】
对于杠杆ABC，B点是支点，动力作用在A点，方向是竖直向下，阻力作用在C点阻碍杠杆的转动，所以方向是竖直向下。比较选项可知B图符合。故B符合题意。
10．D
【详解】
由图可知，物体的重由三段绳子承担，
钩码升高H，则绳子自由端移动的距离为：s=3H，
有用功：W有=GH，
总功：W总=Fs=F×3H=3FH，故A错误、B错误；
额外功W额=
W总
W有=3FHGH
该滑轮组的动滑轮重力：G动====3F-G.则C错
该滑轮组的机械效率：
η=
==
=，故D正确。
11．A
【详解】
斜面AB倾斜角度小于斜面AC,所以物体沿AB运动时拉力较小,即：F1使用任何机械都不省功,所以拉力在两斜面上做功相同,即：W1=W2；
∵从底部匀速拉到顶点A的过程中物体的速度相同，AC段路程较短，
∴根据t=sv可知，在速度相同时，物体沿AC运动时用时较少，
则根据公式P=可知,物体沿AC运动时拉力做功的功率较大,即P1故选A.
12．B
【详解】
当测力计和杠杆的角度从0度逐渐增加到90度时，动力臂越来越大，动力越来越小，当测力计和杠杆垂直时，此时动力臂最大，动力最小，当测力计和杠杆的角度从90度逐渐增加到180度时，角度越大，动力臂越小，动力越大；由于θ不能达到180°，所以拉力不可能减小到零，故B项正确，ACD项错误。
14．风向标指向垂直纸面方向向外，理由：见解析
【解析】
【详解】
风向标右侧面积大，受到风的压力大，同时力臂长，根据杠杆平衡条件可知，风向标将绕着支点逆时针转动。由于惯性，转动到垂直于纸面向外时会继续偏转一定的角度。但此时，力臂和力臂乘积大的这部分将顺时针转动，最终将停在垂直于纸面向外的方向
15．24N
该杠杆的刻度是均匀的，因为L＝OCGA×G（OCGA是定值）
【详解】
（1）根据题意知：硬棒在水平位置平衡，故有：
GB×OC=GA×OD，
即：
GB×6cm=8N×18cm，
解得：
GB=24N；
（2）设待测物体重为G，物A距离O点为L，根据杠杆平衡条件得：
G×OC=GA×L，
L=OCGA×G
由于OCGA是定值，故L与G成正比，所以刻度均匀的．
16．（1）有用功为8000J；（2）动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率为80%
【详解】
（1）．有用功：
W有用=Gh=800N×10m=8000J；
（2）．拉力F做的功：
W总=Pt=200W×50s=10000J，
使用动滑轮的机械效率：
η==80%
答：（1）．有用功为8000J；
（2）．动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率为80%．
17．（1）滑轮组将雕像吊上3m高台需要的时间t为30秒；
（2）滑轮组对雕像做的有用功是1．62×105J；
（3）（3）提升雕像的过程中滑轮组的机械效率是90%．
【解析】
（1）由图可知，n=3；
则绳子自由端移动的距离：s=3h=3×3m=9m，
根据v=得所用的时间：
t===30s；
（2）雕像的重：
G=mg=5．4×103kg×10N/kg=5．4×104N；
滑轮组对雕像做的有用功：
W有用=Gh=5．4×104N×3m=1．62×105J；
（3）已知拉力F的功率为6×103W，t=30s，
根据P=得拉力做的总功：
W总=Pt=6×103W×30s=1．8×105J；
提升雕像的过程中滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=90%．
18．【答题空1】6N
【答题空2】18J
【答题空3】0．6W
【详解】
(1)．由图可知：绳子的股数n=3，
则物体拉动滑轮的力为
F′=nF=3×2N=6N，
∵物体A在水平桌面上做匀速直线运动，
∴物体A受到的摩擦力
f=F′=6N；
(2)．∵物体移动的距离
L=vt=0.1m/s×0.5×60s=3m，
∴s=nL=3×3m=9m，
∴拉力所做的功
W=Fs=2N×9m=18J；
(3)
拉力的功率
P===0.6W，
答：(1)．物体A受到的摩擦力为6N。
(2)．拉力所做的功是18J。
(3)．拉力的功率是0.6W。
19．0.4
大于
【详解】
［1］［2］如图，
根据杠杆的平衡条件，当杆秤平衡时有：
G1LOA=G2LOB，
即：
m1gLOA=m2gLOB，
所以：
m1==0.4kg=400g，
物体受到的重力：
G=mg=0.4kg×10N/kg=4N.
若秤砣有缺损,m2减小,而G1LOA不变,所以LOB要变大，杆秤所示的质量值要偏大。
20．降低
减少
2×103
1.5m
【解析】
【详解】
(1)[1][2]高压气瓶向气垫内充气时，气体会对外做功，内能转化为机械能，气瓶内的气体的内能减小，温度降低；
[3]高压起重气垫克服重力做的功：
则功率：
(2)①[4]由定义可知阻力臂是指支点到阻力作用线的距离，气垫刚好顶起石板时的阻力臂如图所示：
②[5]由题意可得：
根据得：
故气垫的中心至少离石板右端的支点O的距离为1.5m；
21．8×104Pa；
2×106J
20%
【解析】
【详解】
（1）对地面的压强为p=====8Pa；
（2）受到的阻力为f=F===1N；克服阻力所做的功为:W=fs=N20m=2；
（3）W总=Pt=150103W10s=1.5106J；W有用=Gh=mgh=6.0103kg10N/kg5m=3105J；效率:η=
==20%.
22．2
0
1
【详解】
（1）物体A受绳子拉力F绳子=F弹簧测力计=2N与滑动摩擦力f作用，
物体做匀速直线运动，由平衡条件得：f=F绳子=2N；
（2）由题知，物体在重力的方向上没有移动距离，根据做功的两个必要条件可知，重力做功为0J；
（3）由图可知，绳子的有效股数n=2，
作用在动滑轮轴上的拉力：F=2F弹簧测力计=2×2N=4N；
拉力的功率P===Fv=4N×0.25m/s=1W．
(
2
)
(
1
)第五章简单机械与功基础巩固（2）2020-2021学年华师大版科学九年级上册
姓名：___________班级：__________
一、选择题
1．如图是一种开瓶器，沿着F方向稍用力压可以轻易开启啤酒瓶盖。该过程中开瓶器是一杠杆，其支点是
A．A点
B．B点
C．C点
D．D点
2．在日常生活中，用100N的拉力不能提起重150N的物体的简单机械是(　　)
A．一个定滑轮
B．一个动滑轮
C．杠杆
D．斜面
3．如图所示，小明同学用相同规格的一个动滑轮和一个定滑轮分别按（a）、（b）两种方法分别把两桶沙和一桶沙从一楼地面提到二楼地面，若不计绳重与摩擦，用（a）方法所做的总功为W1，机械效率为η1；用（b）方法所做的总功为W2，机械效率为η2，则
A．W1＞W2η1=η2
B．W1＜W2η1<η2
C．W1＞W2η1>η2
D．W1＜W2η1=η2
4．为了提醒司机，防止交通事故，经常看到汽车后窗上贴有“为了安全，请保持车距”这样的标语，这主要是为了防止在下列哪种情况下可能造成的交通事故（　　）
A．车速太快
B．车速太慢
C．紧急刹车
D．突然起动
5．下面情况中，人对物体做功的是（
）
A．举重运动员举杠铃不动
B．人用力却没有把重物提起
C．某同学提着水桶在水平路面上匀速行走
D．旅客提着行李走上楼梯
6．如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,在这个过程中,力F的大小将(
)
A．不变
B．变小
C．变大
D．先变大后变小
7．如图所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想，你认为合理的是（
）
A．文具盒所受重力对它做了功
B．文具盒所受支持力对它做了功
C．文具盒所受的推力F对它做了功
D．在此过程中没有力对文具盒做功
8．甲运动员身高166cm体重63kg，乙运动员身高160cm体重66kg，他们用相同时间把同样重的杠铃举起，如图。如果两人对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式正确的是
A．W1＝W2；P1＝P2
B．W1＞W2；P1＞P2
C．W1＞W2；P1＝P2
D．W1＜W2；P1＜P2
9．奥运会举重运动员在比赛时，第一阶段把100kg的杠铃很快举过头顶，第二阶段使杠铃在空中稳稳停留了3s钟，3名裁判都亮出了白灯，确认她这次举重成功。关于她举重时对杠铃做功的情况，下列说法中正确的是（
）
A．她在第一阶段内没有做功
B．她在第二阶段内没有做功
C．她在两个阶段内一直都在做功
D．她在两个阶段内都没有做功
10．下列情况中，机械能没有变化的是(
)
A．在真空中自由下落的物体
B．跳伞运动员在空中匀速下落
C．利用动滑轮匀速提升物体
D．洒水车在平直的公路上匀速行驶洒水
11．在轻质杠杆两端A、B各挂有体积相同的铁块和铝块(ρ铁>ρ铝)，调节支点O位置，使杠杆在水平位置保持平衡，如图所示。在下列情况下，杠杆仍可能在水平位置保持平衡的是（
）
A．将铁块和铝块分别以相同的速度，同时向支点移动
B．在铁块和铝块上各切去一部分质量相等的金属，并将支点向B端移动
C．在铁块和铝块上分别加上一块质量相等的小石块，并将支点向B端移动
D．在铁块和铝块上同时滴加少许相同质量和质量分数的稀硫酸，同时将支点向A端移
12．如图所示，物体A放在木板B上的右端，木板B放在光滑的水平地面上，它们用绳子通过滑轮组相连。现用水平拉力F把木板匀速向右拉。已知A与B之间的滑动摩擦力的大小为6N，木板长1.2米，不计绳子与滑轮的重，不计绳与滑轮间的摩擦，A物体的形状大小可以忽略不计。则当物体A从木板的右端匀速滑到木板左端时，拉力F的大小及拉力F所做的功分别是（　　）
A．
B．
C．
D．
13．如图显示滚摆运动过程中从最低点上升到最高点后再下降到最低点的过程。下列曲线图与此过程中滚摆的动能Ek随时间t
变化的客观情况相符的是(
)
A．
B．
C．
D．
14．一定质量的货物在吊车钢索拉力的作用下,竖直向上运动,如图是货物上升的路程s随时间t变化的图象。不考虑空气的阻力和钢索重力,则下列判断正确的是(
)
A．2s时钢索的拉力大小等于8s时钢索的拉力大小
B．货物竖直向上运动时，4s时的速度小于10s时的速度
C．0至6s内钢索拉力做的功小于6s至12s内钢索拉力做的功
D．货物子在0至12s内的竖直向上运动过程中，钢索拉力的功率保持不变
15．用图示装置探究杠杆的平衡条件。保持左侧的钩码个数和位置不变，使右侧弹簧测力计的作用点A固定，改变测力计与水平方向的夹角θ，则选项中关于动力F随夹角θ、动力臂L变化的关系图象中，可能正确的是（
）
A．
B．
C．
D．
二、简答题
16．小明到某山区旅游时，发现一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械（如图所示），当地人借助这种装置可以将较重的物体很轻便地搬运到二楼上面，对此小明充满好奇，经主人同意后，小明借助该装置，用很小拉力就能将质量为80千克的重物匀速提升了3米，请根据所学知识解答下列问题：
(1)该装置可简化看成由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，则属于动滑轮是的________（选填“A”或“B”）；
(2)重物上升3米的过程中，小明对重物做的功为多少________？
(3)主人介绍滑轮B的质量为5千克，不计绳重和摩擦，整个过程中，小明做的功是多大________？
17．配重M单独置于水平地面上静止时，对地面压强为3×105帕，将配重M用绳系杠杆的B端，在杠杆的A端悬挂一滑轮，定滑轮重150N，动滑轮重90N，杠杆AB的支点为O，OA：OB=5：3，由这些器材组装成一个重物提升装置，如图所示，当工人利用滑轮组提升重力为210N的物体以0．4m/s的速度匀速上升时，杠杆在水平位置平衡，此时配重M对地面压强为1×105帕．（杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计，g=10N/kg）
（1）求滑轮组的机械效率？
（2）配重M质量是多少千克？
（3）为使配重M不离开地面，人对绳的最大拉力是多少牛顿？
18．如图所示，F1＝4N，F2＝3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。计算：
(1)F2的功率为多少？
(2)弹簧测力计读数为多少？
(3)物体A和地面之间有摩擦力为多少？
19．如图所示，轻质杠杆OP长1m，能绕O点转动，P端用细绳悬于N点。现有一质量为1kg的物体A通过滑环挂在M点（滑环和绳子的质量可忽略），OM的长度为0.1m，由于杆OP与水平方向成30°角倾斜，滑环刚好能由M向P端匀速滑动，滑动速度为0.02m/s，细绳能承受的最大拉力为9N。（g取10N/kg）求：
(1)滑环从M点开始滑动，经过多长时间后细绳会断裂；
(2)从滑环自M点滑动到细绳PN断裂时，A所受重力做的功；
(3)上述过程中，A所受重力做功的功率。
三、填空题
20．滑轮：周边有___，可以绕着_______转动的轮子。根据滑轮轴的位置是否____，可将滑轮分成______和______。____轮的轴固定不变，____轮的轴随钩码一起移动。
21．如图
a，弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a
是压缩弹
簧后小球静止释放的位置，b
是弹簧原长时小球的位置，c
是小球到达最右端的位置，则小
球从
a
运动到
c
的过程中，在____（选填“a”“b”或“c”）位置动能最大；在课外兴
趣小组活动中，小明想验证重力势能与高度的关系：他在水平地面上铺一张纸，将蓝球表
面涂黑，使蓝球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑
A、B，如图
b
所示，球
从较高处下落形成的圆斑是图中的“A”还是“B”，请写出你的选择并说明理由______。
22．2018年5月21日，我国成功发射了“嫦娥四号＂的中继卫星
“鹊桥号”，它将成为“嫦娥四号”与地球间的“通信桥梁”
（1）“鹊桥号”＂质量为448千克，发射后随火箭竖直升空1000米的过程中，“鹊桥号”需克服重力做功_______________焦。
（2）若地月间距离为3.8×105千米，电磁波速度为3×105千米/秒，在月球上发出的电磁波到达地球需____________秒。（计算结果保留1位小数）
（3）如图是月球背面照片，其中A处是__________。
23．有一种小型千斤顶，当手往下压动摇臂时，能把顶着的重物微微抬高一段很小的距离，把摇臂向上复位时，抬起的重物可以保持不动，再按下摇臂时，重物又被微微抬起。上下往复操作摇臂，重物便渐渐举高。用这种千斤顶把某汽车的一个后轮顶起时，施加在摇臂上向下的压力为200牛，每压一次，手向下移动的距离是50厘米，压10次后，后轮被抬高l0厘米，若汽车质量2×103千克，千斤顶支持其重量的30％，不考虑手使摇臂向上复位所做的功，则手每向下压一次对机械做功________焦，该千斤顶的机械效率是________。（g=10牛／千克）
24．如图两个相同实心小球以样的速度分别沿着甲、乙两个光滑的弧槽运动，两弧槽弧形相同，弧长相等。甲图中小球从点到达点的过程中，小球的动能_____。小球通过甲弧槽的时间_____小球通过乙弧槽的时间。（填“大于”“小于”或“等于”）
(
2
)
(
1
)
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
用开瓶器开启啤酒瓶时，是围绕C点转动，所以C点是支点，故C正确。
2．A
【解析】
【分析】
本题考查简单机械的应用动滑轮和斜面都可以看成是省力杠杆，所以都可以完成。
【详解】
根据题要求必须能够完成任务的应是省力杠杆，不能够完成的只能是等臂或费力杠杆
3．C
【详解】
由图可知，(a)(b)是由一定、一动组成的滑轮组，若不计绳重与摩擦，两次的额外功相同，即Wa额=Wb额，由于(a)是提了两袋沙，所以有用功大，所以Wa有b有，因为总功等于有用功加上额外功，所以(a)方法的总功大，即W1>W2；
由公式η=×100%可知，
1=100，
=100，
两种方法的额外功相同，(a)方法有用功多，所以机械效率更高，即η1>η2.
故C正确。
4．C
【分析】
动能的大小与质量和速度有关。
【详解】
同样的车辆质量相同，速度越大，它的动能越大；当刹车时，克服地面的摩擦力做功，根据可知，当摩擦力相同时，动能越大，刹车距离越大，很容易造成追尾事故。
故选C。
5．D
【分析】
本题要抓住做功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可。
【详解】
A．举重运动员举杠铃不动，有力，没有距离，故A不符合题意；
B．人用力却没有把重物提起，有力，没有距离，故B不符合题意；
C．某同学提着水桶在水平路面上匀速行走，有力也有距离，但不是在力的方向上通过的距离，所以没做功，故C不符合题意；
D．旅客提着行李上楼梯，符合做功的两个必要因素，故D符合题意。
故选D。
6．C
【解析】
试题分析：在杠杆缓慢由A到B的过程中，力F始终与杠杆垂直，所以动力臂OA的长度没有变化，阻力G的大小没有变化，而阻力臂L却逐渐增大；由杠杆的平衡条件知：F OA=G L，当OA、G不变时，L越大，那么F越大；因此拉力F在这个过程中逐渐变大。C正确为答案。选项A、B、D不符合题意。
【考点定位】杠杆平衡条件
7．C
【详解】
A．文具盒在重力方向上没有通过距离，所以重力对它没有做功，故A不符合题意；
B．文具盒在支持力方向上没有通过距离，所以支持力对它没有做功，故B不符合题意；
CD．在水平方向上，文具盒受到推力的作用，并且在水平方向上通过了距离，所以推力对文具盒做了功。故C符合题意、D不符合题意。
故选C。
8．B
【解析】
【详解】
由题知身高166cm的运动员和身高160cm的运动员举起杠铃的重力相同；
因为身高166cm的运动员比身高160cm的运动员高，所以根据W=Gh可知，W1>W2；
因为两运动员举起杠铃的时间相同，所以根据P=可知，P1>P2.
故B正确.
9．B
【解析】
【详解】
运动员在第一阶段将杠铃举过头顶，在这个过程中，运动员对杠铃有力的作用并且杠铃在力的作用下向上移动了一段距离，具备了做功的两个必要因素，所以在第一阶段，对杠铃做了功。在第二阶段，只是对杠铃有力的作用，因为杠铃已经举过头顶且没有再往上移动距离，所以只有力没有距离，缺少一个必要因素，所以在第二阶段没有对杠铃做功；故ACD项错误，B项正确；
10．A
【解析】
【详解】
A．物体在真空中自由下落，没有空气阻力，则重力势能减小，动能增加，而动能和势能统称为机械能，故机械能没有发生变化。A项符合题意；
B．运动员在空中匀速下降过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变；高度减小，所以重力势能减小。故机械能减小。B项不符合题意；
C．物体匀速上升过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变；高度增大，所以重力势能增大。故机械能增大。C项不符合题意；
D．洒水车洒水过程中匀速行驶，速度不变，质量减小；所以动能减小、重力势能减小，所以机械能减小。D项不符合题意；
11．C
【详解】
两金属块的体积相同，但密度不同，故铜块重力大于铝块，由杠杆的平衡条件可知
ρ铜V铜L铜=ρ铝V铝L铝
知铜块力臂小。由此可判：
A.将铁块和铝块同时以相同的速度向支点移动一段相同的距离，则铁块一边减小的力和力臂的乘积大于铝块一边减小的力和力臂的乘积，则
G铁 OA′＞G铝 OB′
杠杆将不平衡，故A错误；
B.将铁块和铝块同时切去一部分质量相等的金属，由于铁的力臂小于铝的力臂，所以铁减少的力与力臂的乘积小于铝减少的力与力臂的乘积。因此：
G铁′ OA＞G铝′ OB
故要想再平衡，应将支点向A端移动，故B错误；
C.在铁块和铝块上分别加上一块质量相等的小石块，则在杠杆两端增加了相等的力，又因为铁的力臂小于铝的力臂，所以铁增加的力与力臂的乘积小于铝增加的力与力臂的乘积，因此：
G铁′ OA＜G铝′ OB
故要想再平衡，应将支点向B端移动，故C正确；
D.铁和铝都和稀硫酸反应生成氢气，因为少许稀硫酸，我们可以认为生成的氢气质量相同，故杠杆的两端减少的质量相同，由于铁的力臂小于铝的力臂，所以铁减少的力与力臂的乘积小于铝减少的力与力臂的乘积。因此：
G铁′ OA＜G铝′ OB
故要想再平衡，应将支点向B端移动，故D错误。
12．C
【分析】
由图示滑轮组求出承重绳子的股数，然后求出拉力大小，再根据功的计算公式求出拉力的功。
【详解】
由图示滑轮组可知，因为还需要考虑木块A对木块B的摩擦力6N，承重绳子的股数n=3，则拉力
拉力F所做的功
故选C。
13．C
【详解】
滚摆运动过程中从最低点上升到最高点后再下降到最低点的过程中，速度先减小后增大，动能大小与质量和速度有关，在质量相同时，速度越大动能越大，故动能大小先减小后增大，当滚摆在最高点时，速度为零，此时动能也为零，由于在整个过程中存在能量损失，故最后在最低点的动能小于刚开始在最低点的动能，选项C符合题意。
14．A
【详解】
A.
根据图示可知,物体在0 6s以较大的速度做匀速直线运动,物体在6 12s的内以较小的速度做匀速直线运动,因为物体处于平衡状态,拉力都等于物体的重力(且重力不变)，故2s时钢索的拉力大小等于8s时钢索的拉力大小，故A正确；
B.
从图象上看，0 6s和6s 12s物体以不同的速度做匀速直线运动，而0 6s过程中通过的路程是3m，6 12s的过程中通过路程为1m，因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，因此0 6s过程中的速度大于6 12s的过程中的速度，即4s时的速度大于10s时的速度，故B错误；
C.
从图中可以看出，0 6s过程中通过的距离为3m；6 12s的过程中通过的距离为1m；而拉力相同，由W=Fs可知，0至6s内钢索拉力做的功大于6s至12s内钢索拉力做的功；故C错误；
D.
由于速度发生了改变，根据P=Fv可知，在0至12s内的竖直向上运动过程中，钢索拉力的功率发生了改变；故D错误。
15．D
【详解】
A.动力F和θ的关系，当从水平→90°→水平，F对应的动力臂，先变小后变大，所以A错误。
B.当θ等于90°时动力最小但不为零，所以B错误。
CD.根据杠杆平衡条件
FL=F2L2
得
则F和L成反比，所以C错误，D正确。
故选D。
16．B
2400J
2550J
【分析】
(1)轴固定不动的滑轮是定滑轮，滑轮和物体一起移动的滑轮是动滑轮。
(2)利用求重物重力，小明对重物做的功。
(3)求出动滑轮重力，由图知，n=5，不计绳重和摩擦，拉力，拉力端移动距离，利用求小明做的功。
【详解】
(1)[1]提升物体时，A的轴固定不动，属于定滑轮；B和物体一起移动，属于动滑轮。
(2)[2]重物的重力
小明对重物做的功
(3)[3]动滑轮B的重力
由图知，n=5，不计绳重和摩擦，则小明的拉力
拉力端移动距离
小明做的功
17．（1）滑轮组的机械效率为70%；（2）配重M质量是150千克；
（3）为使配重M不离开地面，人对绳的最大拉力是250牛顿．
【解析】
（1）根据图示可知，n=2，则F=（G+G动）=（210N+90N）=150N；
滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=70%；
（2）设配重M的底面积为S，
由p=可得：3×105Pa=﹣﹣﹣﹣①
当物体匀速上升时，作用在杠杆A端的力：FA=3F+G定=3×150N+150N=600N；
由杠杆平衡条件可得，FB×OB=FA×OA
即FB===1000N；
由p=可得：1×105Pa==﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可得：3=
GM=1500N；
由G=mg可得，m===150kg；
（3）当配重对地面的压力为0时，人对绳子的拉力最大，此时B端受到的拉力为1500N；
由杠杆平衡条件可得，FB′×OB=FA′×OA
即FA′===900N；
由二力平衡条件可得：3F′+G定=FA′
F′===250N．
18．(1)0.6W；(2)9N；(3)2N
【分析】
(1)由图知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度等于物体B移动速度的2倍，利用求拉力做功功率。
(2)不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，弹簧测力计的示数，即定滑轮受到向左的拉力等于拉力F2的3倍。
(3)对于物体A，受到的力为B向左的摩擦力、向右的拉力、地面向右的摩擦力，据此求地面向右的摩擦力。
【详解】
(1)由图知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度
拉力做功功率
(2)不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，弹簧测力计的示数
(3)对于物体A，受到B向左的摩擦力
由于A受到B向左的摩擦力、向右的拉力、地面向右的摩擦力，水平方向处于三力平衡，则物体A受到地面向右的摩擦力
答：(1)F2的功率为0.6W；(2)弹簧测力计读数为9N；(3)物体A和地面之间有摩擦力为2N。
19．(1)40s；(2)4J；(3)0.1W
【分析】
(1)设滑环从M开始滑动起，经过时间t后细绳断裂，可列出关于时间t的方程，根据杠杆平衡的条件，可求P点最大拉力时间t的大小。
(2)根据即可求出重力做的功。
(3)根据即可求出功率。
【详解】
(1)设经t时间后绳子会断裂，由杠杆平衡条件有
则经过的时间
(2)重力做的功
(3)重力做功的功率
答：(1)滑环从M点开始滑动，经过40s后细绳会断裂；(2)从滑环自M点滑动到细绳PN断裂时，A所受重力做的功为4J；(3)上述过程中，A所受重力做功的功率为0.1W。
20．槽
中心轴
移动
定滑轮
动滑轮
定滑轮
动滑轮
【详解】
[1][2]滑轮是周边有槽，可以绕中心轴转动的轮子；
[3][4][5]使用滑轮工作时，根据滑轮轴的位置是否移动，可将滑轮分成定滑轮和动滑轮两类；
[6][7]定滑轮的轴固定不变，动滑轮的轴随钩码一起移动。
21．b
B；在质量相同的情况下，高度越高，重力势能越大，转变成的弹性势能大，球的形变大
【详解】
ab过程:弹力对小球做功,小球做加速运动，到b点时速度最大;bc过程:弹簧向左拉小球,拉力阻碍小球运动，小球做减速运动。故在b点时小球的动能最大。
从图中A.
B的印迹看出，B球的形变大，说明在质量相同的情况下，高度越高，重力势能越大，转变成的弹性势能大，球的形变大。
22．4.48×106
1.3
环形山（月坑）
【详解】
(1)[1]克服重力做功
W＝Gh＝mgh＝448kg×10N/kg×1000m＝4.48×106J
(2)[2]电磁波到达地球需要的时间根据v＝得，在月球上发出的电磁波到达地球的时间
t＝
(3)[3]由图可知，A处位于月球背面，且为碗状凹坑结构的坑，故应该是环形山。
23．100
60％
【详解】
每压一次手对千斤顶做功：
W=Fs=200N×0.5m=100J；
压10次做的总功：
W总=100J×10=1000J，
千斤顶对汽车施加的力
F′=G×30%=mg×30%=2×103kg×10N/kg×30%=6×103N，
千斤顶对汽车做的功：
W有用=F′s′=6×103N×0.1m=600J，
不考虑手使摇臂向上复位所作的功，该千斤顶的机械效率：
η=
×100%=×100%=60%．
24．先增大后减小
小于
【分析】
由速度公式的变形公式可知：物体运动路程s相等时，速度大的物体所用时间短，速度小的物体运动时间长；分析图示两种情况，判断两个小球运动速度的大小关系，然后根据动能大小的影响因素判断小球到达B点的动能和到达D的动能的大小；再根据小球运动速度关系判断小球运动的时间关系。
【详解】
在凹形光滑弧形槽中运动的小球，从以速度v进入轨道到运动到最低点的过程中，重力势能转化为动能，速度变大，大于初速度；在从最低点运动到弧形槽末端的过程中，小球的动能转化为重力势能，速度变小，到达槽末端（B点）时，速度减小为初速度v；在凸形光滑弧形槽中运动的小球，从以速度v进入弧形槽到运动到最高点的过程中，动能转化为重力势能，运动速度减小，小于初速度；在从最高点运动到槽末端的过程中，小球的重力势能再化为动能，到达槽末端（D点）时，速度由增大到初速度v；
由以上分析可知：
[1]甲图中小球从点到达点的过程中，小球的动能先增大后减小。
[2]在凹形光滑弧形槽中运动的小球，平均速度v甲大；在凸形光滑轨道中运动的小球，平均速度v乙小；即v乙t甲。
(
2
)
(
1
)第五章简单机械与功基础巩固（1）2020-2021学年华师大版科学九年级上册
姓名：___________班级：__________
一、选择题
1．如图所示，物体A是立方体铁块，边长是20厘米。当水平拉力F=80牛时，物体A恰好以0.5m/s的速度作匀速直线运动，已知铁的密度是7.8×103千克／米3，物体A运动时受到地面的阻力是物重的0.3倍。下列说法错误的是（
）
A．物体Ａ的质量是62.4千克
B．物体A对水平地面的压强是15600帕
C．拉力F的功率是40瓦
D．该滑轮组的机械效率是78%
2．用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M，已知被提升物体M质量为76kg，M的体积为3×10﹣3m3，在物体M未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小（g取10N/kg）。下面分析不正确的是（　　）
A．此过程中，绳子自由端的拉力F大小为400N
B．动滑轮重力为70N
C．当物体M没有露出水面时，动滑轮下端挂钩上绳子的拉力为730N
D．当物体M没有露出水面的过程中，该滑轮组提升货物的机械效率为95%
3．两只小兔坐在跷跷板上恰好水平平衡，此时（
）
A．两小兔的重力一定相等
B．两小兔到支点的距离一定相等
C．两小兔的力臂一定相等
D．小兔的重力与各自到支点的距离的乘积相等
4．下列事例中，由重力势能转化为动能的是（
）
A．风吹动风车转动
B．拉弯的弓把箭射出去
C．拧紧的发条带动钟表指针转动
D．秋千从高处向低处摆动
5．原长为L的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2L，如图所示。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是（　　）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，不计滑轮质量和摩擦，且m1
=
m2,在匀速提升重物的过程中，悬挂两定滑轮的绳中张力TA:TB为（
）
A．1
:
1
B．4
:
9
C．9
:
4
D．3
:
2
7．2011年11月1日，我国发射神舟八号飞船，与天宫一号目标飞行器，进行我国首次航天器空间交会对接试验。长征二号F遥八火箭点火发射后，飞行约584秒，船箭分离，飞船进入近地点约200公里，远地点约330公里的初始轨道，并在两天内完成与天宫一号目标飞行器交会对接。飞船在从远地点运动到近地点的过程中，动能、势能的变化是（
）
A．动能增大势能增大
B．动能增大，势能减小
C．动能减小势能增大
D．动能减小，势能减小
8．小明在湖边看到以下三个画面，其中起到省力作用的机械是（
）
A．①③
B．②
C．③
D．②③
9．为了搬运一个很重的机器进入车间，某工人设计了下列四种方案（机器下方的小圆圈表示并排放置的圆形钢管的横截面），其中最省力的方案是（
）
A．
B．
C．
D．
10．如图所示，小明同学用相同规格的一个动滑轮和一个定滑轮分别按（a）、（b）两种方法分别把两桶沙和一桶沙从一楼地面提到二楼地面，若不计绳重与摩擦，用（a）方法所做的总功为W1，机械效率为η1；用（b）方法所做的总功为W2，机械效率为η2，则
A．W1＞W2η1=η2
B．W1＜W2η1<η2
C．W1＞W2η1>η2
D．W1＜W2η1=η2
11．如图所示，甲、乙、丙三个物体均在大小相同的力F的作用下沿力的方向移动了相同的距离，设力F所做的功分别为W甲、W乙和W丙，则（
）
A．W甲＞W乙＞W丙
B．W乙＞W甲＞W丙
C．W丙＞W乙＞W甲
D．W甲＝W乙＝W丙
12．如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置（不考虑轮重和摩擦）。使用时：瘦子固定不动，胖子用力FA拉绳使G匀速上升；胖子固定不动，瘦子用力FB拉绳使G匀速上升。下列说法中正确的是（
）
A．FA＜G
B．FA＞FB
C．FB＝2G
D．以上说法都不对
13．如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像。下列说法正确的是（
）
A．木块第1次受到的拉力较大
B．两次拉力对木块做的功一样多
C．木块两次的动能一样大
D．两次拉力对木块的功率第一次的较大
二、简答题
14．如图乙所示是一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻到，在起重机右边配有一个重物m0；已知OA=12m，OB=4m。用它把质量为2×103kg的货物G匀速提起(g=10N/kg)。求：
（1）若起重机自重不计，吊起货物为使起重机不翻倒，右边的配重m0至少为多少千克？
（2）如果起重机吊臂前端是由如图甲所示的滑轮组组成，动滑轮总重100kg，绳重和摩擦不计。则把2×103kg的货物匀速提高，拉力F的大小是多少？
15．某科学兴趣小组利用硬棒(质量可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。如图所示，在C处挂一待测物体B，当重为8牛的物体A挂在D处时，硬棒在水平位置平衡，用刻度尺测得OC为6厘米，OD为18厘米。
(1)此时物体B的重力是多少牛？_____
(2)保持O点位置和物体A的重力不变，在C处挂上不同重力的物体，移动物体A的位置，使硬棒在水平位置平衡，分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度，就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。问该杠杆的刻度是否均匀？请说明理由。_____
16．如图所示，直流电动机通过电流做功提升重物，但在电能转化成机械能的过程中，有部分电能变成内能．已知线圈电阻1.5Ω，电动机正常工作时，通过线圈电流2A，物体质量540g，以10m/s匀速上升，不计绳的重力和一切摩擦．物体上升20s的过程中．(g取10N/Kg)，求：
（1）电压表读数；
（2）电流通过线圈产生的热量；
（3）提升物体的有用功；
（4）电动机工作效率．
17．如图一均匀木板长12m，重200N，距A端3m处有一固定转轴O，另一端B用细绳悬吊着，使木板成水平状态．若细绳能承受的最大拉力为200N，细绳与木板的夹角为30°，欲使一个体重为600N的人在板上能安全行走，此人在板上行走的范围是多大？（求出离O点左侧多少米到离O点右侧多少米）
三、填空题
18．动能是____________的物体具有的能量。
19．如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图。O为支点，F1表示
手对钓鱼竿的作用力，请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉
力F2的力臂L2（保留作图痕迹）。
20．如图所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过程中，它的________能减小。滚摆到最低点后又上升。
21．如图，两只相同的塑料瓶，分别装有相等质量的水和沙子，从斜面的相同高度同时由静止滚下，结果装水的瓶子会先到达终点。原因是装水的瓶子在下滚过程中，通过克服摩擦做功把势能转化成的_______________能较少，从而获得较大的动能。
22．将一长为2m不计质量的平板中点支在水平面上的一个不高的支点上,在平板上放有两个小球,如图所示。已知m甲=3kg,位于板的中点,m乙=2kg，位于板的右端，现使甲、乙两球分别以0.2m/s、0.1m/s的速度沿板同时向左运动，经______s平板开始转动。
(
2
)
(
1
)
参考答案
1．C
【详解】
A．体积为V=a3=(0.2m)3=8×10 3m3，
由ρ=可得：物体A的质量m=ρV=7.8×103kg/m3×8×10 3m3=62.4kg，故A正确；不符合题意；
B．由于物体A在水平地面上，则物体A对水平地面的压力为F=G=mg=62.4kg×10N/kg=624N，
面积S=a2=(0.2m)2=0.04m2，则压强p===15600Pa，故B正确；不符合题意；
C．由图可知，n为3，则拉力移动的速度为v=3v物=3×0.5m/s=1.5m/s，则拉力F的功率P===Fv=80N×1.5m/s=120W，故C错误；符合题意；
D．物体A受到的摩擦力f=0.3G=0.3×624N=187.2N，根据η=====得：
机械效率：
η=×100%=×100%=78%
故D正确。不符合题意。
故选C.
2．D
【详解】
A．由图甲可知
n＝2
s＝2h＝210m＝20m
由图乙知，拉力F做的功W＝8000J，由W=Fs得，拉力
F===400N
故A正确，不符合题意；
C．物体M的重力
G＝mg＝76kg×10N/kg＝760N
物体M浸没在水中，则
V排＝V＝3×10-3m3
物体M受到的浮力
F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3＝30N
则动滑轮下端挂钩上的绳子拉力
F拉＝G-F浮＝760N-30N＝730N
故C正确，不符合题意；
B．不计绳重和摩擦力n＝2由
得
G动＝2F-GF浮＝2400
N-760N30N＝70N
故B正确，不符合题意；
D．由于物体未露出水面，物体受浮力作用，则滑轮组提升重物所做的有用功
W有＝(G-F浮)h＝730N×10m＝7300J
货物以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度，由v=可知，运动的时间
t===20s
由图乙可知，此时拉力做的总功是8000J，所以滑轮组提升重物的机械效率
===91.25
故D错误，符合题意。
故选D。
3．D
【详解】
由于两只小兔坐在跷跷板上恰好在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知小兔的重力和他们各自到支点的距离的乘积一定相等；
所以选项A.
C.
D不符合题意，选项B符合题意。
4．D
【详解】
A．
风吹动风车转动，是将风能转化为风车的动能，故A不符合题意；
B．拉弯的弓把箭射出去，是将弓的弹性势能转化为箭的动能，故B不符合题意。
C．拧紧的发条带动钟表指针转动，是将弹性势能转化为动能，故C不符合题意；
D．
秋千从高处向低处摆动的过程中，秋千的高度逐渐减小，重力势能逐渐减小，其速度逐渐增大，动能逐渐增大，是将重力势能转化为动能，故D符合题意；
5．D
【分析】
小球下降过程，重力势能转化为动能的过程；小球拉动橡皮筋，小球动能转化为橡皮筋的弹性势能，动能逐渐变小，据此分析小球动能随移动距离变化并做出判断。
【详解】
橡皮筋长为L，小球从初始状态下降至L过程中，重力势能转化为动能，小球做加速运动，动能逐渐变大；小球从L继续下降至2L过程中，受到橡皮筋向上的拉力作用；当拉力小于重力时，合力向下，小球仍加速，动能仍然增大；当拉力大于重力时，合力向上，小球做减速运动，动能逐渐减小，最后变为零；对照选项中的图象可知，只有D选项符合题意。故选D。
6．B
【解析】
试题分析：由题图可知F1="1/3"
G
F2="1/2"
G
则FA=2F1="2/3"
G
FB=3F2="3/2"
G
，FA：FB="2/3"
G：3/2
G="4:9"
故答案为B。考点：滑轮组
7．B
【详解】
当飞船从远地点向近地点运动时，质量不变，所处高度减小，势能减小，但运动的速度增大，动能增大，这一过程中势能转化为了动能。
故B符合题意。
8．C
【详解】
①钓鱼竿在使用时动力臂小于阻力臂是费力杠杆，
②图中滑轮是定滑轮，根据定滑轮的特点可知不省力，③图中滑轮是动滑轮，根据动滑轮的特点可知省力。故选C。
9．C
【详解】
在以上四种情况中，BCD都将物体与地面之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了物体与地面之间的摩擦力，而A没有，所以首先可以排除A。
在B中使用的是定滑轮，只能改变力的方向不能省力，其所用力的大小与D是一样的。都等于物体与地面之间的滚动摩擦力。
在C中使用的是动滑轮，动滑轮能够省一半的力，所以，此时的拉力等于物体与地面之间滚动摩擦力的一半。所以此时所用的力最小，即最省力。
综上分析，故选C。
10．C
【详解】
由图可知，(a)(b)是由一定、一动组成的滑轮组，若不计绳重与摩擦，两次的额外功相同，即Wa额=Wb额，由于(a)是提了两袋沙，所以有用功大，所以Wa有b有，因为总功等于有用功加上额外功，所以(a)方法的总功大，即W1>W2；
由公式η=×100%可知，
1=100，
=100，
两种方法的额外功相同，(a)方法有用功多，所以机械效率更高，即η1>η2.
故C正确。
11．D
【分析】
根据做功的两个必要因素据此解答。
【详解】
根据功的公式W=Fs，比较功的大小。因为拉力F相等，移动的距离相等，根据功的公式W=Fs可得：所做的功W甲=W乙=W丙。故选D。
12．B
【详解】
由图可知，上下两个滑轮都是定滑轮，再将中间轮滑看成定滑轮，根据定滑轮特点和二力平衡可知，每根绳子的拉力大小情况如图：
所以FA＝2G，FB＝G，即FA＞FB。故B正确，ACD错误。
13．D
【详解】
A．
从图象上可以看出，木块两次都是作匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用，所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等，而摩擦力决定于压力和接触面的粗糙程度，所以摩擦力相同，拉力大小也相同，故A错误；
B．
从图中可以看出，在相同拉力作用下，木块两次运动的距离不同，所以木块两次所做的功不同，故B错误；
C．从图中可以看出第一次木块运动的速度较大，而木块的质量不变，所以第一次木块具有的动能多，故C错误；
D．
从图中可以看出第一次木块运动的速度较大，由功率的变形公式P=Fv可知，力F相同，第一次速度v大，所以功率大，故D正确。
14．（1）6000千克；（2）7000牛
【解析】
【详解】
（1）.由杠杆平衡条件得：
G×OA＝G0×OB
mg×OA＝m0g×OB
解得右边配重：
（2）.由图知，n＝3，拉力端移动距离
s＝3h＝3×10m＝30m
绳重和摩擦不计，拉力
答：（1）.右边的配重m0至少为6000kg
（2）.
拉力F的大小是7000N.
15．24N
该杠杆的刻度是均匀的，因为L＝OCGA×G（OCGA是定值）
【详解】
（1）根据题意知：硬棒在水平位置平衡，故有：
GB×OC=GA×OD，
即：
GB×6cm=8N×18cm，
解得：
GB=24N；
（2）设待测物体重为G，物A距离O点为L，根据杠杆平衡条件得：
G×OC=GA×L，
L=OCGA×G
由于OCGA是定值，故L与G成正比，所以刻度均匀的．
16．(1)
30伏(2)
120焦耳(3)
1080焦耳(4)
90%
【详解】
(1)电动机做功的功率：
P机械=
=
=
=mgv=0.54kg×10N/kg×10m/s=54W，
线圈的发热功率：
P线圈=I2R=(2A)2×1.5Ω=6W，
电动机的功率：
P=P机械+P线圈=54W+6W=60W，
∵P=UI，
∴电动机两端的电压即电压表的示数：
U=
=
=30V；
(2)电流通过线圈产生的热量：
Q=W=P线圈t=6W×20s=120J；
(3)提升物体的有用功：
W有=P机械t=54W×20s=1080J.
(4)电动机消耗的电能
W=Pt=60W×29s=1200J，
电动机工作效率：
η===90%.
答：(1)电压表读数为30V；
(2)电流通过线圈产生的热量为120J；
(3)提升物体的有用功为1080J；.
(4)电动机工作效率为90%。
17．人在距A端2m至3.5m的范围内是安全的。
【解析】
【详解】
人在O点左侧行走时，当板恰好要逆时针转动时，设人走到离O点左侧距离xm处．根据力矩平衡条件得：
把L=3m解得：
则人距A端距离为2m；
当人在O点右侧行走时，当绳拉力达到最大拉力时，人走到离O点向右最远处，设离A端距离为y；
把F=200N，OB=9m，L=3m代入解得：
y=3.5m
故人在距A端2m至3.5m的范围内是安全的。
18．运动
【详解】
物体由于运动而具有的能量，叫做动能.指的是物体具有的能量与运动有关，物体动能的大小同时取决于物体的质量和运动的速度两个因素。
19．
【详解】
已知支点为O，从O做F2的垂线就是F2的力臂L2，如图所示：
20．重力势能
【解析】
【详解】
滚摆沿着悬线向下运动的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，故重力势能减小，动能增加。
21．内能（热能）
【解析】
【详解】
瓶子滚下时，水和瓶子的摩擦比沙子的小，克服摩擦做功机械能转化为的内能较少，从而获得较大的动能。
22．2.5
【解析】
【详解】
当某一时刻甲乙两球对杠杆的力使其平衡时，两个力的力臂如下图所示：
∵G乙l1=G甲l2，
∴m甲gv甲tcosθ=m乙g(L v乙t)cosθ，
即3kg×0.2m/s×t=2kg×(1m 0.1m/s×t)，
解得：t=2.5s.
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