浙教版科学九年级上册3.4简单机械同步夯实练习题
一、单选题
1．（2020九上·杭州月考）如图是吊车起吊货物的示意图，伸缩撑杆为圆弧状，工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，使吊臂绕 O 点缓慢转动，从而将货物提起。下列说法正确的是（ ）
A．吊臂是一个省力杠杆，但要费距离
B．吊臂是一个费力杠杆，但可以省功
C．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂变小
D．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力逐渐变小
2．（2020九上·杭州月考）小王搭了一块木板在平台上，用 F=400 N 的推力，将质量为 50 kg 的物体在 5 s 内匀速推上 1 m 高的平台，木板长 s=2 m（g 取 10 N/kg）。则下列说法正确的是（ ）
A．推力的功率为80W B．斜面的机械效率为40%
C．推力做的总功为1000J D．斜面对物体的摩擦力为150N
3．（2021九上·杭州期中）如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知在这个过程中，物体受到斜面的摩擦力大小为f，则斜面的机械效率为（ ）
A． ×100% B． ×100%
C． ×100% D． ×100%
4．（2021九上·杭州期中）在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，如果不计机械自重、绳重和摩擦，所用动力最小的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2021九上·乐清月考）生活中处处有科学。下列日常工具，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．独轮车 B．开瓶器
C．钓鱼竿 D．大铡刀
6．（2021·温州）停放自行车时，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的点是（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
7．（浙教版科学九上第三章 能量的转化与守恒 复习题）如图所示的简单机械，属于费力杠杆的是（ ）。
A． B．
C． D．
8．（浙教版科学九上第三章 能量的转化与守恒 复习题）如图所示，一块厚度，密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，使其一侧抬离地面，已知长方形水泥板的重力作用点在对角线的交点，则（ ） 。
A．F甲B．F甲>F乙，因为F乙的动力臂长
C．F甲=F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍
D．F乙>F甲，因为F乙的阻力臂短
9．（浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(三)）推门时，在门把手附近用力，很容易把门推开，而在门轴附近用力，要把门推开就很费劲了。这说明在转动杠杆时（ ）。
A．无论什么情况下都可以省力
B．需要的动力与动力臂的长短有关
C．动力臂越长，需要的动力就越大
D．需要的动力都与支点的位置有关．
10．（浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(二)）如图所示的杠杆处于平衡状态，若在A处的钩码下再挂一个同样的钩码，要使杠杆重新恢复平衡，则必须（ ）。
A．在B处钩码下再挂一个同样的钩码
B．在B处钩码下再挂一个同样的钩码并向左移动一格
C．在B处钩码下再挂两个同样的钩码并向右移动一格
D．把B处钩码向右移动一格
11．（浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(一)）以下是用开瓶器打开汽水瓶盖时的杠杆示意图，其中正确的是（ ）。
A． B．
C． D．
12．（浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(一)）人的手臂相当于一个杠杆，当手拿起物体时，下图中能正确表示该杠杆的支点动力、阻力的是（ ）。
A． B．
C． D．
13．（2021·宁波模拟）如图所示OA是一根轻质硬杆，长为L，其一端用铰链固定在墙面上，另一端用弹簧测力计竖直向上吊起并在处于水平位置。杆上悬挂一质量为m的物体并可在杆上移动。若杆上物体m的悬挂点P到测力计吊起点A端的距离为x。则测力计的示数F与x的关系图象是（不计杠杆重量）（ ）
A． B．
C． D．
14．（2021·下城模拟）用如图所示滑轮组，在10秒内将一个重为2400N物体匀速提升3m，绳子自由端的拉力为1000N，下列相关说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动速度为0.3m/s
B．10秒内拉力做功的功率是900W
C．滑轮组提升重物时的机械效率是72%
D．若只增大物体重力，则滑轮组的机械效率会减小
15．（2021九下·浙江期末）归纳推理是一种重要的科学思维方法。下列归纳推理正确的是（ ）
A．甲图：向右移动滑片，若通过R1的电流增加a A，则通过R2的电流也增加a A
B．乙图：仍呈清晰的像，若物距增加b cm，则像距也要增加b cm
C．丙图：加水液面升高，若小铁球受到的浮力增加c N，则大铁球受到的浮力也增加c N
D．丁图：保持天平平衡，若左侧增加d个钩码，则右侧也要增加d个钩码
16．（2021九下·柯桥开学考）如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（ ）
A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左
B．滑轮移动的速度为0.2m/s
C．绳子拉物体A的功率为2W
D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N
17．（2020九上·上虞期末）用如上图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（ ）
A．动滑轮的重力为5N
B．该滑轮组的机械效率可以达到100%
C．滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少
D．每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J
18．（2020九上·镇海期末）如图所示，用滑轮提升重为G＝100N的物体，使物体以0.2m/s速度上升（绳重和各种摩擦不计），已知动滑轮重G动＝12N，则绳端拉力F和移动速度v的判断正确的是（ ）
A．56N，0.1m/s B．56N，0.4m/s
C．212N，0.1m/s D．212N，0.4m/s
19．（2020九上·西湖期末）关于超市手推车（如图为侧视图）下列说法正确的是（ ）
A．当前轮遇到障碍物A时，需向下压扶把，手推车可以视为以B为支点的杠杆
B．当后轮遇到障碍物A时，需向上抬扶把，手推车可以视为费力杠杆
C．货物越靠前（B点)，前轮过障碍物A所需向下压的力越大
D．货物越靠前（B点），后轮过障碍物A所需向上抬的力越大
20．（2020九上·江北月考）质量为6kg的物体A放在水平桌面上，利用如图所示的装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为3N，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦(g取10N/kg)，则（ ）。
A．作用在绳端的拉力F为20N B．水平桌面对物体A的摩擦力是3N
C．在2s内拉力F做功1.2J D．在2s内拉力F的功率是1.8W
二、填空题
21．（2021九上·杭州期中）如图所示，斜面高为2m，用斜面向上大小为250N的拉力F，将重为600N的木箱由斜面底端以0.6m/s的速度匀速拉动，经过10s到达顶端，则拉力的功率是 W，该斜面的机械效率为 ，物体与斜面间的摩擦力是 N。
22．（2021九上·温州月考）如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，OA=0.2m， OB=0.1m， G1=2N。杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
（1）当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，G2的重力为 N。
（2）松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′（B′点对应B点），保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动至 ．
A．B′点处 B．①点处 C．②点处 D．③点处
23．（2021九上·乐清月考）如图AB为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳子作用一个拉力，使杠杆平衡。
（1）在图示位置平衡时，整个装置的总重心位于 。（选填“O处”、“OA之间处”或“BO之间”）
（2）保持重物不动，而使绳绕A点沿图中虚线缓慢逆时针转动，则F （选填“先变大后变小”或“先变小后变大”或“不变”） ；
24．（2021九上·乐清月考）如图所示，当拉力F为5牛时，木块以0.2米/秒的速度向右做匀速直线运动。该滑轮是 （填“定滑轮”或“动滑轮”） ，若滑轮重、绳重及滑轮摩擦均不计，拉力F的功率是 。
25．（浙教版科学九上第三章 能量的转化与守恒 复习题）如图所示的滑轮组，在不考虑摩擦的情况下，机械效率可能与 有关。设计一个简单的实验来验证这个想法：某同学认为用滑轮组提升重物时，提升滑轮组所做的功是没有用的，所以，滑轮组的机械效率的高低还可能跟 有关。
26．（浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(三)）如图所示，轻质杠杆ABO能绕O点自由转动，若在杠杆的末端A点施加一个力，提起重物G并使杠杆在水平位置平衡，则此杠杆 (选填“一定”或“不一定“)是省力杠杆；若在A点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡，此力的方向是 。
三、实验探究题
27．（2020九上·杭州月考）在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）小王调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡的主要目的是 。
（2）如图甲所示，在杠杆左边 A 处挂四个相同钩码（每个钩码
50 g，g 取 10 N/kg）要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边 B 处用弹簧测力用多大的力怎么拉才平衡 。
（3）如图乙所示，用弹簧测力计在 C 处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时， 使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将如何变化且原因是 。
28．（2021九上·杭州期中）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某实验小组用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表。
次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率/%
1 2 10 0.8 30 83.3
2 4 10 1.5 30
3 6 10
30 90.9
（1）在第2次实验中，滑轮组的机械效率η为
。（保留一位小数）
（2）分析数据可得结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越
（填“高”或“低”）。
（3）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重为8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为 。
A．71.6% B．82.6% C．92.4% D．100%
（4）另一实验小组改变动滑轮的重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N。（忽略绳重和摩擦）
29．（2021·岱山模拟）小科在学习杠杆力臂的时候，对力臂的定义为什么是支点到力的作用线的距离面不是支点到力的作用点的距离产生了疑惑。于是，他设计了一个轻质杠杆探究以上问题，杠杆的支点O在上方，三段硬棒的长度相等(如图所示)，实验步骤如下：
步骤1；用弹簧测力计在竖直方向用力，使杠杆在水平位置平衡(如图甲)，记录弹簧测力计的示数为F1。
步骤2：保持拉力作用点不变，改变拉力的方向，仍让杠杆在水平位置平衡(如图乙)，记录弹簧测力计的示数为F2。
步骤3：保持拉力的方向不变，将杠杆下端的硬棒向上移动至A、B、C处，仍让杠杆在水平位置平衡(如图丙)，记录弹簧测力计的示分别为FA、FB、FC
请回答下列问题：
（1）根据图像可知F1= 。
（2）请根据F1和F2的数值比较说明力臂的定义到底是支点到力的作用线的距离还是支点到力的作用点的距离 并说明理由： 。
（3）比较F1和FA、FB、FC的数量关系，若发现 ，则能进一步支持以上结论。
30．（2021·镇海模拟）密度是物质的重要属性，生产、生活中常常需要测量各种液体的密度。某同学在综合实践活动中自制了测量液体密度的杠杆密度计，可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值，受到了老师的肯定和表扬，结构如图所示。所用器材：轻质杠杆（自身重力忽略不计）、两种规格的空桶（100mL和200mL）、质量为m的物体A、细线。设计过程如下：
（1）将杠杆在O点悬挂起来，空桶悬挂在B点，质量为m的物体A悬挂在C点时，杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为l，C点到O点的距离为10，此时C点的密度刻度线对应的数值为 。
（2）在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V，移动物体A至C1位置，使杠杆在水平位置平衡。C1点到O点的距离为l1，此时C1点的密度值为 （用题中所给的字母表示）。
（3）要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些，应选择 规格的空桶（选填“100mL”或“200mL”）。
31．（2021九下·柯桥开学考）小明发现教室内的日光灯都是由两条竖直平行的吊链吊在天花板上的（图甲所示），两条吊链竖直平行除了美观外，是不是还能减小灯对吊链的拉力呢？
（1）甲图中a、b是挂日光灯的吊链。若以吊链a的固定点O作为支点，分析吊链b对灯的拉力时，可将日光灯视作 （选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。
（2）比较甲图、乙图两种悬挂方式，甲图吊链受到的拉力大小为F甲，乙图吊链受到的拉力大小为F乙，则F甲 F乙（选填“<”、“=”或“>”），依据杠杆平衡原理分析并说明理由 。
32．（2021九下·西湖开学考）小金用如图所示的装置研究某斜面的机械效率与木块重力大小之间的关系，实验时控制木块与斜面的粗糙程度都相同，部分实验数据如下表：
实验次数 斜面倾角 木块重G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长a/m 有用功 总功 机械效率
1 30° 1.0 0.5 0.7 1.0 0.5 0.7 71.4
2 30° 2.0 0.5 1.4 1.0 1.0 1.4 ①
3 30° 3.0 0.5 2.1 1.0 1.5 2.1 71.4
（1）表中空格①的值是 ；
（2）小明分析实验数据得出的初步结论是：在斜面倾角和木块与斜面的粗糙程度不变时，斜面机械效率与木块重力大小无关。对此，你对小明有何建议？ ；
（3）为提高测量的准确度，在用弹簧秤测拉力时，需要注意的事项是 （写一条即可）。
四、解答题
33．（2020九上·杭州月考）如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以 500 N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端 10 秒，使绳端向下移动了
1.5 m，重物匀速上升了 0.5 m，已知滑轮组的机械效率为 60%（g 取 10 N/kg）。
（1）按题意画出滑轮组的绕绳。
（2）人所做功的功率为多大？
（3）被吊起的重物质量为多大？
34．（2021九上·乐清月考）如图所示，工人用1000牛的力将280千克的货物匀速提升2米，若不计绳重和摩擦，且每个滑轮的质量相同，求：(g取10牛/千克)
（1）一个滑轮的重力为多少？
（2）拉力做了多少功？
35．（2021·杭州）已知一根质量分布均匀的圆柱体木料质量为60kg，体积为0.1m3。问：
（1）此木料的密度为多少
（2）如图所示，甲、乙两人分别在A点和B点共同扛起此本料并恰好水平，其中AO=OB，O为木料的中点。求此时乙对木料的作用力大小。
（3）若在(2)中当乙的作用点从B点向O点靠近时，请列式分析此过程中甲对木料作用力大小变化情况。
36．（浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(五)）如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105牛的物体匀速提起，在5秒内绳子自由端移动的距离为s=3米。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。
（1）计算物体上升的速度。
（2）图乙中阴影部分的面积表示的量是 ，并列式计算出该量大小 。
（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率。
37．（浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(三)）如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机，如果A处螺钉松脱，则支架会绕C点倾翻。已知AB长40厘米，AC长30厘米。室外机的重力为300牛，正好处在AB中点。
（1）A处螺钉的水平拉力为多少牛？ (支架重力不计)
（2）为了安全起见，室外机AB要尽量靠墙，以减小A处所承受的拉力，请说明原因。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【分析】（1）（2）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类和特点；
（3）（4）主要分析动力臂的大小变化，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
【解答】根据图片可知，货物对吊臂产生阻力，而伸缩撑杆对吊臂产生动力，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，此时它费力但是省距离，但是肯定不能省功，故A、B错误；
匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂保持不变，故C错误；
匀速顶起吊臂的过程中，动力臂保持不变，阻力保持不变，但是阻力臂逐渐减小，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，支持力逐渐减小，故D正确。
故选D。
2．【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）（3）首先根据W总=FL计算出推力做的总功，再根据计算出推力的功率；
（2）根据W有=Gh计算出推力做的有用功，然后根据计算出斜面的机械效率；
（4）首先根据W额=W总-W有计算出克服摩擦做的额外功，然后根据计算出摩擦力。
【解答】推力做的总功W总=FL=400N×2m=800J；
推力做功的功率：，故A、C错误；
推力做的有用功为：W有=Gh=50kg×10N/kg×1m=500J；
则斜面的机械效率为：，故B错误；
克服摩擦做的额外功：W额=W总-W有=800J-500J=300J；
斜面对物体的摩擦力：。
故选D。
3．【答案】A
【知识点】机械效率的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】使用斜面提升物体时，克服物体重力做有用功，克服斜面摩擦力做额外功，拉力做总功，根据公式计算斜面的机械效率。
【解答】克服物体重力做的有用功为：W有=Gh；
拉力做的总功为：W总=FL；
则斜面的机械效率：；
克服摩擦力做的额外功为：W额=fL；
根据W总=W有+W额得到：W总=Gh+fL；
则斜面的机械效率：。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
4．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件；滑轮组绳子拉力的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据定滑轮的特点计算拉力；
（2）根据斜面不省功的特点计算拉力；
（3）根据杠杆的平衡条件计算拉力：
（4）根据滑轮组的工作特点计算拉力。
【解答】不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下：
A.图示是一个定滑轮，定滑轮不省力不费力，则拉力F1=G；
B.根据勾股定理知：，
图中为斜面做的总功和有用功相等；
即W总=W有；
F2×5m=G×3m，
解得：F2=0.6G；
C.由杠杆平衡条件可得：F3×L2=G×LG，
F3×5L=G×2L，
解得：F3=0.4G；
D.由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，
则拉力；
因此最小拉力是F4。
故选D。
5．【答案】C
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【解答】A.使用独轮车时，车轮为支点，车的重力相当于阻力，作用在手柄上的推力相当于动力，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A不合题意；
B.使用开瓶器时，它与瓶盖上表面接触的位置为支点，阻力作用在瓶盖下端的边缘处，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B不合题意；
C.使用钓鱼竿时，靠近胸口的手为支点，动力作用在鱼竿中间，阻力作用在鱼竿顶端，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故C符合题意；
D.使用铡刀时，刀片与底座相连的轴为支点，阻力作用在刀口中间，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故D不合题意。
故选C。
6．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件分析判断。
【解答】根据图片可知，将后轮提起时，前面的车轮相当于杠杆的支点，阻力为自行车的重力，动力为手提的力。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，D点的动力臂最长，则此时最省力，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
7．【答案】C
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【解答】A.使用羊角钳时，它与木板的接触点为支点，钉子施加阻力，作用在豁口处；手施加动力，作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A不合题意；
B.使用瓶起子时，它上面的牙与苹果接触的位置为支点，瓶盖施加阻力，作用在下面的牙口，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B不合题意；
C.使用镊子时，两个镊片相连的位置为支点，阻力作用在尖端，而动力作用在中间，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故C符合题意；
D.使用独轮车时，车轮为支点，货物和车的重力为阻力，作用在重心上；动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故D不合题意。
故选C。
8．【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡原理F1L1=F2L2分析判断。
【解答】当抬起水泥板的一侧时，水泥板的重力为阻力，手施加的力为动力；
左图：动力臂为长方体水泥板的宽b，阻力作用在重心上，阻力臂，根据杠杆的平衡原理F1L1=F2L2可知，F甲=；
右图：动力臂为长方体水泥板的长a，阻力作用在重心上，阻力臂，根据杠杆的平衡原理F1L1=F2L2可知，F乙=；
则F甲=F乙。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
9．【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件分析判断。
【解答】推门时，门轴为杠杆的支点，门轴转动时产生阻力，而手施加动力。手越靠近门轴，动力臂越短，而越费力说明用的推力越大，据此得到：需要的动力与动力臂的长短有关，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
10．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】设杠杆上每格长为L，每个钩码重力为G。
A.在B处钩码下再挂一个同样的钩码，左边：4G×2L=8Gl；右边：（2G+1G）×3L=9GL，则不能平衡，故A错误；
B.在B处钩码下再挂一个同样的钩码并向左移动一格，左边：4G×2L=8Gl；右边：（2G+1G）×（3L-1L）=6GL，则不能平衡，故B错误；
C.在B处钩码下再挂两个同样的钩码并向右移动一格，左边：4G×2L=8Gl；右边：（2G+2G）×（3L+1L）=16GL，则不能平衡，故C错误；
D.把B处钩码向右移动一格，左边：4G×2L=8Gl；右边：2G×（3L+1L）=8GL，则可以平衡，故D正确。
故选D。
11．【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【分析】根据杠杆的使用过程判断。
【解答】如图所示，开瓶器的上口为支点，阻力作用在下口，方向向下；动力作用在手柄末端，方向向上，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
12．【答案】A
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【分析】根据手臂的工作过程判断。
【解答】当我们用手拿起物体时，肘关节相当于支点，物体的重力相当于阻力，作用在手上；肱二头肌施加拉力，方向向上，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
13．【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2推导F与x的数学关系式，然后进行判断即可。
【解答】根据图片可知，O为杠杆的支点，动力臂为OA，阻力臂为OP，
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：F×L=G×（L-x）；
则；
其中G和L都是常数，那么测力计的示数F与x为一次函数关系，且纵轴上的截距为mg，横轴上的截距为L，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
14．【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）首先根据s=nh计算出自由端移动的距离，再根据计算自由端的速度；
（2）根据公式P=Fv计算拉力的功率；
（3）根据公式计算滑轮组的机械效率；
（4）根据公式分析判断。
【解答】A.自由端移动的距离s=nh=3×3m=9m；
自由端的速度，故A错误；
B.拉力的功率P=Fv=1000N×0.9m/s=900W，故B错误；
C.滑轮组提升重物时的机械效率，故C错误；
D.根据可知，只增大物体重力，滑轮组的机械效率将增大，故D错误。
故选B。
15．【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；浮力的变化；串、并联电路的电流特点；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据串联电路的电流规律判断；
（2）根据凸透镜成像的规律判断；
（3）根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析；
（4）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】A.在串联电路中，各处电流都相等，因此通过两个电阻的电流变化量相等，故A正确；
B.根据凸透镜成像的规律“物远像近小”可知，增大物距时，所成的像变小，且物距减小，而不是增大，故B错误；
C.当水面升高时，两个铁球V排的增大量不同，根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，两个铁球浮力的增大量不同，故C错误；
D.根据丁图可知，此时左边的力臂小于右边的力臂，如果两侧都增加d个钩码，那么△G×L左≠△G×L右，那么天平肯定不平衡，故D错误。
故选A。
16．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；影响摩擦力大小的因素；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）对物体B进行受力分析，根据二力平衡的知识判断它受到摩擦力的大小和方向；
（2）拉力作用在轴上，此时滑轮移动的速度比物体A移动的速度大，根据计算即可；
（3）根据功率的计算式P=Fv计算；
（4）根据影响滑动摩擦力的因素分析即可。
【解答】A.物体B保持静止状态，它受到A施加的摩擦力与测力计的拉力相互平衡，二者大小相等，方向相反，即f=F拉=3N；因为测力计的拉力向左，所以摩擦力向右，故A错误；
B.滑轮移动的速度，故B错误；
C.绳子拉物体A的拉力为：；
绳子拉物体A的功率为：PA=FAvA=5N×0.2m/s=1W，故C错误；
D.在物体A运动的过程中，物体B对它的压力和接触面的粗糙程度不变，因此二者之间摩擦力的大小不变。物体受到的摩擦力和测力计的拉力始终平衡，因此谈话测力计的示数不变，还是3N，故D正确。
故选D。
17．【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）不计绳重和摩擦，根据滑轮组的机械效率，计算动滑轮的重力；
（2）使用滑轮组时，需要提升动滑轮做额外功，据此分析机械效率的数值范围；
（3）根据机械效率的定义分析判断；
（4）克服动滑轮的重力做额外功，即W额=G动h。
【解答】A.由图乙可知，提升物重G=10N时，滑轮组的机械效率η=50%，
不计绳重和摩擦，根据滑轮组的机械效率得到：；
解得：G动=10N，故A错误；
B.使用滑轮组时，需要提升动滑轮做额外功，使得有用功小于总功，滑轮组的机械效率总小于100%，故B错误；
C.滑轮组的机械效率越高，说明有用功与总功的比值越大，拉力做功不一定少，故C错误；
D.利用滑轮组每次物体被提升的高度均为0.5m，提升动滑轮上升的高度也都是0.5m，则每次提升重物时，滑轮组做的额外功都为：W额=G动h=10N×0.5m=5J，故D正确。
故选D。
18．【答案】C
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】根据图片可知，此时动力作用在动滑轮的中心处，可根据二力平衡的知识计算出绳端的拉力F，再根据滑轮的特点计算它的移动速度。
【解答】根据图片可知，动滑轮受到竖直向上的拉力F，竖直向下的绳子上的拉力两个，都等于重力G，还有自身向下的重力G动，
根据二力平衡的知识得到：F=2G+G动=2×100N+12N=212N；
由于212N>100N，所以此时动滑轮费力，那么应该省距离；
因此绳子移动的速度为：。
故选C。
19．【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据使用过程判断支点的位置；
（2）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
（3）（4）根据杠杆的平衡条件判断。
【解答】A.当前轮遇到障碍物A时，应该抬起前轮，需向下压扶把，此时C轮不动，因此手推车可以视为以C为支点的杠杆，故A错误；
B.当后轮遇到障碍物A时，需向上抬扶把，而B轮不动，为支点。此时动力臂大于阻力臂，因此手推车可以视为省力杠杆，故B错误；
C.前轮过障碍物A时，C点为支点；货物越靠前（B点)，阻力臂越大，根据平衡条件F1L1=F2L2可知，前轮过障碍物A所需向下压的力越大，故C正确；
D.后轮过障碍物时，B点为支点，货物越靠前，阻力臂越小，根据平衡条件F1L1=F2L2可知，后轮过障碍物A所需向上抬的力越小，故D错误。
故选C。
20．【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）弹簧测力计和自由端的绳子连接在一起，二者拉力相同；
（2）使用滑轮组水平拉动物体时，根据f=nF计算物体受到的摩擦力；
（3）首先根据s=vt=nv物t计算出自由端移动的距离，再根据W=Fs计算拉力做的功；
（4）根据计算拉力的功率。
【解答】A.弹簧测力计和自由端的绳子连接在一起，自由端的拉力等于测力计的示数3N，故A错误；
B.水平桌面对物体A的摩擦力f=nF=3N×3=9N，故B错误；
C.2s内自由端移动的距离s=vt=nv物t=3×0.2m/s×2s=1.2m；
拉力做功W=Fs=3N×1.2m=3.6J，故C错误；
D.拉力的功率，故D正确。
故选D。
21．【答案】150；80%；50
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据P=Fv可求功率；
（2）根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据W=Gh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率；
（3）运用总功与有用功之差得出额外功的大小，再根据W额=fs可求摩擦力f。
【解答】（1）拉力的功率为：；
（2）斜面长s=vt=0.6m/s×10s=6m，
此过程所做总功为：W总=Fs=250N×6m=1500J；
有用功为：W有=Gh=600N×2m=1200J；
斜面的机械效率为：。
（3）此过程中所做额外功为：W额=W总-W有=1500J-1200J=300J；
额外功为克服摩擦力做的功，
则摩擦力：。
22．【答案】（1）4
（2）C
【知识点】杠杆的平衡条件；力臂的画法
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算即可；
（2）根据力臂的定义分析判断。
【解答】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：
G1×OA=G2×OB；
2N×0.2m=G2×0.1m；
解得：G2=4N。
（2）根据杠杆的平衡条件G1×OA=G2×OB可知，当G1、L1和G2保持不变时，只有阻力臂仍然保持OB的长度不变才能平衡。而力臂是从杠杆的支点到力的作用线的距离，根据图乙可知，当G2在②处时，力臂恰好等于OB，故选C。
23．【答案】（1）O处
（2）先变小后变大
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）重心就是重力在物体上的作用点，根据形状规则密度均匀物体的重心位置解答；
（2）分析动力臂的长度变化，再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2确定动力F的变化。
【解答】（1）根据图片可知，杠杆为一根密度均匀的长方体硬棒，则重心在中心处，即在支点O处。
（2）根据图片可知，当拉力F的方向与OA垂直时动力臂最长，因此在F逆时针方向转动的过程中，动力臂先变长后变短，根据根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，动力F先变小后变大。
24．【答案】动滑轮；2W
【知识点】动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮，不随物体一起移动的滑轮为定滑轮。
（2）首先根据v=nv物计算出拉力的速度，再根据P=Fv计算拉力的功率。
【解答】（1）根据图片可知，滑轮跟随物体一起向右移动，为动滑轮；
（2）拉力的速度v=nv物=0.2m/s×2=0.4m/s；
则拉力的功率为：P=Fv=5N×0.4m/s=2W。
25．【答案】提升的物重；控制其他量不变，改变提升的物重，比较滑轮组的机械效率动滑轮的自重
【知识点】机械效率的计算
【解析】【分析】当使用滑轮组提升重物时，如果不考虑摩擦力，那么机械效率，据此分析解答。
【解答】（1）如图所示的滑轮组，在不考虑摩擦的情况下，机械效率可能与提升的物重有关。根据控制变量法的要求设计验证实验如下：控制其他量不变，改变提升的物重，比较滑轮组的机械效率的大小变化。
（2）某同学认为用滑轮组提升重物时，提升滑轮组所做的功是没有用的，所以，滑轮组的机械效率的高低还可能跟动滑轮的自重有关。
26．【答案】不一定；垂直于OA向上
【知识点】杠杆的分类；杠杆中最小力问题
【解析】【分析】（1）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
（2）根据杠杆的平衡条件可知，当动力臂最长时，所需的动力最小，据此分析解答。
【解答】（1）由于在A点施加力的方向不确定，那么动力臂可能大于阻力臂，可能等于阻力臂，可能小于阻力臂，因此杠杆不一定是省力杠杆；
（2）根据图片可知，如果A点施加力的方向与OA垂直向上，那么此时的动力臂等于OA且最长，这时的力最小。
27．【答案】（1）方便测量力臂大小
（2）竖直向下用 1.5 牛的力
（3）变大，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂变小，所以拉力变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】（1）当杠杆在水平位置平衡时，钩码对 杠杆的拉力竖直向下，此时从支点到钩码拉力作用点之间的杠杆长度就等于力臂，即通过杠杆上的刻度可以方便的读出力臂。
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算即可；
（3）分析动力臂和阻力臂的变化，然后根据杠杆的平衡条件分析拉力的大小变化即可。
【解答】（1）小王调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡的主要目的是方便测量力臂大小。
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：（0.05N×4）×3L=F1×4L；
解得：F1=1.5N，方向竖直向下。
（3）根据图乙可知，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，动力臂逐渐变小，根据根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，拉力变大，即弹簧测力计的示数变大。
28．【答案】（1）88.9%
（2）高
（3）C
（4）12
【知识点】机械效率的测量实验
【解析】【分析】（1）由表中数据，根据求出第2次实验中滑轮组的机械效率；
（2）根据实验1、2、3组数据分析得出结论；
（3）根据（2）中得到的结论对此时机械效率的范围进行推算；
（4）忽略绳重和摩擦，根据求出被提升物体所受的重力。
【解答】（1）第2次实验中滑轮组的机械效率为：；
（2）纵向分析数据可得结论：用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（3）根据“用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高”可知，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm（此时物重比第3次实验的物重还大），则此时滑轮组的机械效率应该大于90.9%，而它又不可能是100%，只能为92.1%，故选C；
（4）根据图丁可知，当动滑轮重为4N时，滑轮组的机械效率为75%；
若忽略绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 ，
即：；
解得：G=12N。
29．【答案】（1）3.6牛
（2）力臂的定义是支点到力的作用线的距离。图乙与图甲相比，支点到力的作用点的距离不变，支点到力的作用线的距离改变，弹簧测力计的示数变大，表明杠杆平衡与支点到力的作用线的距离有关
（3）F1=FA=FB=FC
【知识点】力的测量；杠杆及其五要素
【解析】【分析】（1）根据甲图确定测力计的分度值，然后根据指针的位置读出拉力F1；
（2）根据乙图读出拉力F2，比较拉力F1和F2的大小，然后再分析支点到作用点的距离和支点到力的作用线的距离，哪个发生改变，从而找到它们之间的联系。
（3）当硬棒的位置改变时，拉力的作用点不断改变，但是支点到拉力作用线的距离保持不变。如果几个拉力都相等，那么足以说明力臂是从杠杆的支点到力的作用线的距离。
【解答】（1）根据甲图可知，测力计的分度值为0.2N，则F1=3.6N；
（2）根据乙图可知，拉力F2=4.6N，与拉力F1并不相等，则说明力臂是从支点到力的作用线的距离，理由是： 图乙与图甲相比，支点到力的作用点的距离不变，支点到力的作用线的距离改变，弹簧测力计的示数变大，表明杠杆平衡与支点到力的作用线的距离有关 。
（3）比较F1和FA、FB、FC的数量关系，若发现F1=FA=FB=FC，则能进一步支持以上结论。
30．【答案】（1）0
（2）
（3）200mL
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）当杠杆平衡时，此时桶内并没有液体，即液体的密度为0，据此确定C点的刻度值；
（2）根据杠杆的平衡条件，针对空桶和注满液体后的两种情况列出平衡公式，然后推导计算得到液体的密度值，也就是C1所对的刻度值；
（3）能够测量的液体密度值越小，说明测量精度越大，根据（2）中得到的密度计算式分析解答。
【解答】（1）因为此时为空桶，即桶内液体密度为0，所以C点的刻度线对应的数值为0.
（2）当空桶时，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：
G桶×OB=GA×OC ①；
当桶内注满液体时，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：
（G桶+G液体）×OB=GA×OC1②；
②－①得到：G液体×OB=GA×（OC1-OC）；
ρVg×l=mg×（l1-l0）；
解得： 。
（3）设物体A对杆秤的力为动力，则液体和桶对杆秤的力为阻力，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可得：
L1=，在动力F1和阻力臂L2不变的情况下，“增大液体的重力，即通过增大空桶的容积”，L1变大，即该密度秤的精确度会增大。
因此选择200mL规格的空桶。
31．【答案】（1）省力
（2）<；根据杠杆平衡条件，斜着拉时F乙的力臂更小，所以F乙更大
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【分析】（1）比较动力臂和阻力臂的大小，从而判断杠杆的分类；
（2）比较二者动力臂长度的大小，然后根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析即可。
【解答】（1）根据甲图可知，当以O点为支点时，日光灯的重力为阻力，作用在灯管的中心处；b处对灯管的拉力为动力，从O到b的悬挂点之间的灯管长度为动力臂。此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。
（2）比较甲图、乙图两种悬挂方式，甲图吊链受到的拉力大小为F甲，乙图吊链受到的拉力大小为F乙，则F甲32．【答案】（1）71.4
（2）改变斜面的倾角（或倾斜程度）再重复实验。
（3）保持拉力方向与木块运动方向在同一直线上。
【知识点】机械效率的测量实验
【解析】【分析】（1）根据公式计算；
（2）实验无法证实斜面的倾角变化时，机械效率是否与重力有关，因此需要控制其它因素相同，而改变斜面的倾角多次进行实验。
（3）根据二力平衡的条件可知，只有拉力的方向与木块的运动方向在同一直线上时，弹簧测力计的示数才等于拉力的值。
【解答】（1）表格①处的值为：；
（2）对此，我对小明：改变斜面的倾角（或倾斜程度）再重复实验。
（3）为提高测量的准确度，在用弹簧秤测拉力时，需要注意的事项是：保持拉力方向与木块运动方向在同一直线上。
33．【答案】（1）解：如图所示：
（2）解：人做功的功率 P=Fv，已知人的拉力 F=500N
绳自由端移动的速度
所以人所做功的功率 P=Fv=500N×0.15m/s=75W
（3）解：设重物质量为 m，则在 10s 时间内，做的有用功 W 有用 =mgh=m×10N/kg×0.5m
而总功就是绳自由端做的功 W 总功 =Fs=500N×1.5m=750J
机械效率
解得 m=90kg
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；滑轮组的设计与组装；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）人站在地面上，绳子的拉力方向肯定向下，据此确定绳头所在的位置，最后完成滑轮组的缠绕即可。
（2）首先根据计算出绳子自由端移动的距离，再根据P=Fv计算出做功的功率；
（3）根据W有用=Gh计算出有用功，根据W总=Fs计算出总功，然后根据公式 列出方程计算出即可。
【解答】（1）人站在地面上，绳子上的拉力向下，则绳头应该固定在定滑轮上，然后按照“从内到外”的顺序依次连接，如下图所示：
34．【答案】（1）根据图片可知，承担重力的绳子段数n=3，根据得到：
；
解得：G动=200N。
（2）拉力移动的距离为：s=nh=2m×3=6m；
拉力做的功：W=Fs=1000N×6m=6000J。
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）首先确定承担重力的绳子段数n，然后根据计算滑轮的重力；
（2）首先根据s=nh计算出拉力移动的距离，再根据W=Fs计算拉力做的功。
35．【答案】（1）解：ρ= =600 Kg/m3
（2）解：G=mg=60kg×10N/kg=600N
以A为支点，根据杠杆平衡条件F1×l1=F2×l2
得F乙×AB=G
即F乙= =0.5G=300N
（3）解：当乙的作用点向O点靠近时，此时作用点记为B’
以A为支点，根据杠杆平衡条件： F1×l1=F2×l2
得：F×AB’= G×AO
即F乙=G×AO /AB’
因为AB’减小，而G×AO不变，所以F乙变大
而F乙+F甲=G，所以F甲变小
【知识点】密度公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）已知质量和体积，根据公式 计算木料的密度；
（2）首先根据G=mg计算出木料的重力，然后将A看做杠杆的支点，木料的重力看做阻力，阻力臂为AO，B点的支持力为动力，动力臂为AB，然后根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算乙对木料的作用力。
（3）当乙的作用点向O点靠近时，乙的动力臂逐渐减小，根据杠杆的平衡条件 F1×l1=F2×l2 分析乙对木料作用力的变化，最后根据二力平衡F乙+F甲=G判断甲对木料作用力的大小即可。
36．【答案】（1）根据图甲可知，承担重力的绳子段数为n=3，
则物体上升的高度为：；
物体上升的速度为：。
（2）功；150焦
（3）该滑轮组的机械效率为：。
【知识点】速度公式及其应用；功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）首先根据s=nh计算出物体上升的高度，再根据计算物体上升的速度；
（2）根据长方形的面积公式S=ab与功的计算式W=Fs分析即可；
（3）用滑轮组提升重物时，根据计算机械效率。
【解答】（1）根据图甲可知，承担重力的绳子段数为n=3，
则物体上升的高度为：；
物体上升的速度为：。
（2）根据乙图可知，阴影部分为长方形，根据S=ab可知，阴影部分的面积S=Fs。根据W=Fs可知，S=W，即阴影部分的面积表示功。该功的大小为：W=Fs=50N×3m=150J。
（3）该滑轮组的机械效率为：。
37．【答案】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：300N×=F×0.3m；
解得：F=200N。
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：F×AC=G×L2，那么在阻力和动力臂一定的情况下，减小阻力臂，从而减小A处的拉力。
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据图片可知，可将C点看作支点，室外机的重力相当于阻力F2，阻力臂为AB的一半；A点螺钉的水平拉力相当于动力F1，动力臂为AC，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算即可。
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析即可。
1 / 1浙教版科学九年级上册3.4简单机械同步夯实练习题
一、单选题
1．（2020九上·杭州月考）如图是吊车起吊货物的示意图，伸缩撑杆为圆弧状，工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，使吊臂绕 O 点缓慢转动，从而将货物提起。下列说法正确的是（ ）
A．吊臂是一个省力杠杆，但要费距离
B．吊臂是一个费力杠杆，但可以省功
C．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂变小
D．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力逐渐变小
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【分析】（1）（2）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类和特点；
（3）（4）主要分析动力臂的大小变化，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
【解答】根据图片可知，货物对吊臂产生阻力，而伸缩撑杆对吊臂产生动力，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，此时它费力但是省距离，但是肯定不能省功，故A、B错误；
匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂保持不变，故C错误；
匀速顶起吊臂的过程中，动力臂保持不变，阻力保持不变，但是阻力臂逐渐减小，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，支持力逐渐减小，故D正确。
故选D。
2．（2020九上·杭州月考）小王搭了一块木板在平台上，用 F=400 N 的推力，将质量为 50 kg 的物体在 5 s 内匀速推上 1 m 高的平台，木板长 s=2 m（g 取 10 N/kg）。则下列说法正确的是（ ）
A．推力的功率为80W B．斜面的机械效率为40%
C．推力做的总功为1000J D．斜面对物体的摩擦力为150N
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）（3）首先根据W总=FL计算出推力做的总功，再根据计算出推力的功率；
（2）根据W有=Gh计算出推力做的有用功，然后根据计算出斜面的机械效率；
（4）首先根据W额=W总-W有计算出克服摩擦做的额外功，然后根据计算出摩擦力。
【解答】推力做的总功W总=FL=400N×2m=800J；
推力做功的功率：，故A、C错误；
推力做的有用功为：W有=Gh=50kg×10N/kg×1m=500J；
则斜面的机械效率为：，故B错误；
克服摩擦做的额外功：W额=W总-W有=800J-500J=300J；
斜面对物体的摩擦力：。
故选D。
3．（2021九上·杭州期中）如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知在这个过程中，物体受到斜面的摩擦力大小为f，则斜面的机械效率为（ ）
A． ×100% B． ×100%
C． ×100% D． ×100%
【答案】A
【知识点】机械效率的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】使用斜面提升物体时，克服物体重力做有用功，克服斜面摩擦力做额外功，拉力做总功，根据公式计算斜面的机械效率。
【解答】克服物体重力做的有用功为：W有=Gh；
拉力做的总功为：W总=FL；
则斜面的机械效率：；
克服摩擦力做的额外功为：W额=fL；
根据W总=W有+W额得到：W总=Gh+fL；
则斜面的机械效率：。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
4．（2021九上·杭州期中）在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，如果不计机械自重、绳重和摩擦，所用动力最小的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件；滑轮组绳子拉力的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据定滑轮的特点计算拉力；
（2）根据斜面不省功的特点计算拉力；
（3）根据杠杆的平衡条件计算拉力：
（4）根据滑轮组的工作特点计算拉力。
【解答】不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下：
A.图示是一个定滑轮，定滑轮不省力不费力，则拉力F1=G；
B.根据勾股定理知：，
图中为斜面做的总功和有用功相等；
即W总=W有；
F2×5m=G×3m，
解得：F2=0.6G；
C.由杠杆平衡条件可得：F3×L2=G×LG，
F3×5L=G×2L，
解得：F3=0.4G；
D.由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，
则拉力；
因此最小拉力是F4。
故选D。
5．（2021九上·乐清月考）生活中处处有科学。下列日常工具，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．独轮车 B．开瓶器
C．钓鱼竿 D．大铡刀
【答案】C
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【解答】A.使用独轮车时，车轮为支点，车的重力相当于阻力，作用在手柄上的推力相当于动力，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A不合题意；
B.使用开瓶器时，它与瓶盖上表面接触的位置为支点，阻力作用在瓶盖下端的边缘处，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B不合题意；
C.使用钓鱼竿时，靠近胸口的手为支点，动力作用在鱼竿中间，阻力作用在鱼竿顶端，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故C符合题意；
D.使用铡刀时，刀片与底座相连的轴为支点，阻力作用在刀口中间，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故D不合题意。
故选C。
6．（2021·温州）停放自行车时，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的点是（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件分析判断。
【解答】根据图片可知，将后轮提起时，前面的车轮相当于杠杆的支点，阻力为自行车的重力，动力为手提的力。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，D点的动力臂最长，则此时最省力，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
7．（浙教版科学九上第三章 能量的转化与守恒 复习题）如图所示的简单机械，属于费力杠杆的是（ ）。
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【解答】A.使用羊角钳时，它与木板的接触点为支点，钉子施加阻力，作用在豁口处；手施加动力，作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A不合题意；
B.使用瓶起子时，它上面的牙与苹果接触的位置为支点，瓶盖施加阻力，作用在下面的牙口，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B不合题意；
C.使用镊子时，两个镊片相连的位置为支点，阻力作用在尖端，而动力作用在中间，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故C符合题意；
D.使用独轮车时，车轮为支点，货物和车的重力为阻力，作用在重心上；动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故D不合题意。
故选C。
8．（浙教版科学九上第三章 能量的转化与守恒 复习题）如图所示，一块厚度，密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，使其一侧抬离地面，已知长方形水泥板的重力作用点在对角线的交点，则（ ） 。
A．F甲B．F甲>F乙，因为F乙的动力臂长
C．F甲=F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍
D．F乙>F甲，因为F乙的阻力臂短
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡原理F1L1=F2L2分析判断。
【解答】当抬起水泥板的一侧时，水泥板的重力为阻力，手施加的力为动力；
左图：动力臂为长方体水泥板的宽b，阻力作用在重心上，阻力臂，根据杠杆的平衡原理F1L1=F2L2可知，F甲=；
右图：动力臂为长方体水泥板的长a，阻力作用在重心上，阻力臂，根据杠杆的平衡原理F1L1=F2L2可知，F乙=；
则F甲=F乙。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
9．（浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(三)）推门时，在门把手附近用力，很容易把门推开，而在门轴附近用力，要把门推开就很费劲了。这说明在转动杠杆时（ ）。
A．无论什么情况下都可以省力
B．需要的动力与动力臂的长短有关
C．动力臂越长，需要的动力就越大
D．需要的动力都与支点的位置有关．
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件分析判断。
【解答】推门时，门轴为杠杆的支点，门轴转动时产生阻力，而手施加动力。手越靠近门轴，动力臂越短，而越费力说明用的推力越大，据此得到：需要的动力与动力臂的长短有关，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
10．（浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(二)）如图所示的杠杆处于平衡状态，若在A处的钩码下再挂一个同样的钩码，要使杠杆重新恢复平衡，则必须（ ）。
A．在B处钩码下再挂一个同样的钩码
B．在B处钩码下再挂一个同样的钩码并向左移动一格
C．在B处钩码下再挂两个同样的钩码并向右移动一格
D．把B处钩码向右移动一格
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】设杠杆上每格长为L，每个钩码重力为G。
A.在B处钩码下再挂一个同样的钩码，左边：4G×2L=8Gl；右边：（2G+1G）×3L=9GL，则不能平衡，故A错误；
B.在B处钩码下再挂一个同样的钩码并向左移动一格，左边：4G×2L=8Gl；右边：（2G+1G）×（3L-1L）=6GL，则不能平衡，故B错误；
C.在B处钩码下再挂两个同样的钩码并向右移动一格，左边：4G×2L=8Gl；右边：（2G+2G）×（3L+1L）=16GL，则不能平衡，故C错误；
D.把B处钩码向右移动一格，左边：4G×2L=8Gl；右边：2G×（3L+1L）=8GL，则可以平衡，故D正确。
故选D。
11．（浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(一)）以下是用开瓶器打开汽水瓶盖时的杠杆示意图，其中正确的是（ ）。
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【分析】根据杠杆的使用过程判断。
【解答】如图所示，开瓶器的上口为支点，阻力作用在下口，方向向下；动力作用在手柄末端，方向向上，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
12．（浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(一)）人的手臂相当于一个杠杆，当手拿起物体时，下图中能正确表示该杠杆的支点动力、阻力的是（ ）。
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【分析】根据手臂的工作过程判断。
【解答】当我们用手拿起物体时，肘关节相当于支点，物体的重力相当于阻力，作用在手上；肱二头肌施加拉力，方向向上，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
13．（2021·宁波模拟）如图所示OA是一根轻质硬杆，长为L，其一端用铰链固定在墙面上，另一端用弹簧测力计竖直向上吊起并在处于水平位置。杆上悬挂一质量为m的物体并可在杆上移动。若杆上物体m的悬挂点P到测力计吊起点A端的距离为x。则测力计的示数F与x的关系图象是（不计杠杆重量）（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2推导F与x的数学关系式，然后进行判断即可。
【解答】根据图片可知，O为杠杆的支点，动力臂为OA，阻力臂为OP，
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：F×L=G×（L-x）；
则；
其中G和L都是常数，那么测力计的示数F与x为一次函数关系，且纵轴上的截距为mg，横轴上的截距为L，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
14．（2021·下城模拟）用如图所示滑轮组，在10秒内将一个重为2400N物体匀速提升3m，绳子自由端的拉力为1000N，下列相关说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动速度为0.3m/s
B．10秒内拉力做功的功率是900W
C．滑轮组提升重物时的机械效率是72%
D．若只增大物体重力，则滑轮组的机械效率会减小
【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）首先根据s=nh计算出自由端移动的距离，再根据计算自由端的速度；
（2）根据公式P=Fv计算拉力的功率；
（3）根据公式计算滑轮组的机械效率；
（4）根据公式分析判断。
【解答】A.自由端移动的距离s=nh=3×3m=9m；
自由端的速度，故A错误；
B.拉力的功率P=Fv=1000N×0.9m/s=900W，故B错误；
C.滑轮组提升重物时的机械效率，故C错误；
D.根据可知，只增大物体重力，滑轮组的机械效率将增大，故D错误。
故选B。
15．（2021九下·浙江期末）归纳推理是一种重要的科学思维方法。下列归纳推理正确的是（ ）
A．甲图：向右移动滑片，若通过R1的电流增加a A，则通过R2的电流也增加a A
B．乙图：仍呈清晰的像，若物距增加b cm，则像距也要增加b cm
C．丙图：加水液面升高，若小铁球受到的浮力增加c N，则大铁球受到的浮力也增加c N
D．丁图：保持天平平衡，若左侧增加d个钩码，则右侧也要增加d个钩码
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；浮力的变化；串、并联电路的电流特点；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据串联电路的电流规律判断；
（2）根据凸透镜成像的规律判断；
（3）根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析；
（4）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】A.在串联电路中，各处电流都相等，因此通过两个电阻的电流变化量相等，故A正确；
B.根据凸透镜成像的规律“物远像近小”可知，增大物距时，所成的像变小，且物距减小，而不是增大，故B错误；
C.当水面升高时，两个铁球V排的增大量不同，根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，两个铁球浮力的增大量不同，故C错误；
D.根据丁图可知，此时左边的力臂小于右边的力臂，如果两侧都增加d个钩码，那么△G×L左≠△G×L右，那么天平肯定不平衡，故D错误。
故选A。
16．（2021九下·柯桥开学考）如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（ ）
A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左
B．滑轮移动的速度为0.2m/s
C．绳子拉物体A的功率为2W
D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；影响摩擦力大小的因素；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）对物体B进行受力分析，根据二力平衡的知识判断它受到摩擦力的大小和方向；
（2）拉力作用在轴上，此时滑轮移动的速度比物体A移动的速度大，根据计算即可；
（3）根据功率的计算式P=Fv计算；
（4）根据影响滑动摩擦力的因素分析即可。
【解答】A.物体B保持静止状态，它受到A施加的摩擦力与测力计的拉力相互平衡，二者大小相等，方向相反，即f=F拉=3N；因为测力计的拉力向左，所以摩擦力向右，故A错误；
B.滑轮移动的速度，故B错误；
C.绳子拉物体A的拉力为：；
绳子拉物体A的功率为：PA=FAvA=5N×0.2m/s=1W，故C错误；
D.在物体A运动的过程中，物体B对它的压力和接触面的粗糙程度不变，因此二者之间摩擦力的大小不变。物体受到的摩擦力和测力计的拉力始终平衡，因此谈话测力计的示数不变，还是3N，故D正确。
故选D。
17．（2020九上·上虞期末）用如上图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（ ）
A．动滑轮的重力为5N
B．该滑轮组的机械效率可以达到100%
C．滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少
D．每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）不计绳重和摩擦，根据滑轮组的机械效率，计算动滑轮的重力；
（2）使用滑轮组时，需要提升动滑轮做额外功，据此分析机械效率的数值范围；
（3）根据机械效率的定义分析判断；
（4）克服动滑轮的重力做额外功，即W额=G动h。
【解答】A.由图乙可知，提升物重G=10N时，滑轮组的机械效率η=50%，
不计绳重和摩擦，根据滑轮组的机械效率得到：；
解得：G动=10N，故A错误；
B.使用滑轮组时，需要提升动滑轮做额外功，使得有用功小于总功，滑轮组的机械效率总小于100%，故B错误；
C.滑轮组的机械效率越高，说明有用功与总功的比值越大，拉力做功不一定少，故C错误；
D.利用滑轮组每次物体被提升的高度均为0.5m，提升动滑轮上升的高度也都是0.5m，则每次提升重物时，滑轮组做的额外功都为：W额=G动h=10N×0.5m=5J，故D正确。
故选D。
18．（2020九上·镇海期末）如图所示，用滑轮提升重为G＝100N的物体，使物体以0.2m/s速度上升（绳重和各种摩擦不计），已知动滑轮重G动＝12N，则绳端拉力F和移动速度v的判断正确的是（ ）
A．56N，0.1m/s B．56N，0.4m/s
C．212N，0.1m/s D．212N，0.4m/s
【答案】C
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】根据图片可知，此时动力作用在动滑轮的中心处，可根据二力平衡的知识计算出绳端的拉力F，再根据滑轮的特点计算它的移动速度。
【解答】根据图片可知，动滑轮受到竖直向上的拉力F，竖直向下的绳子上的拉力两个，都等于重力G，还有自身向下的重力G动，
根据二力平衡的知识得到：F=2G+G动=2×100N+12N=212N；
由于212N>100N，所以此时动滑轮费力，那么应该省距离；
因此绳子移动的速度为：。
故选C。
19．（2020九上·西湖期末）关于超市手推车（如图为侧视图）下列说法正确的是（ ）
A．当前轮遇到障碍物A时，需向下压扶把，手推车可以视为以B为支点的杠杆
B．当后轮遇到障碍物A时，需向上抬扶把，手推车可以视为费力杠杆
C．货物越靠前（B点)，前轮过障碍物A所需向下压的力越大
D．货物越靠前（B点），后轮过障碍物A所需向上抬的力越大
【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据使用过程判断支点的位置；
（2）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
（3）（4）根据杠杆的平衡条件判断。
【解答】A.当前轮遇到障碍物A时，应该抬起前轮，需向下压扶把，此时C轮不动，因此手推车可以视为以C为支点的杠杆，故A错误；
B.当后轮遇到障碍物A时，需向上抬扶把，而B轮不动，为支点。此时动力臂大于阻力臂，因此手推车可以视为省力杠杆，故B错误；
C.前轮过障碍物A时，C点为支点；货物越靠前（B点)，阻力臂越大，根据平衡条件F1L1=F2L2可知，前轮过障碍物A所需向下压的力越大，故C正确；
D.后轮过障碍物时，B点为支点，货物越靠前，阻力臂越小，根据平衡条件F1L1=F2L2可知，后轮过障碍物A所需向上抬的力越小，故D错误。
故选C。
20．（2020九上·江北月考）质量为6kg的物体A放在水平桌面上，利用如图所示的装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为3N，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦(g取10N/kg)，则（ ）。
A．作用在绳端的拉力F为20N B．水平桌面对物体A的摩擦力是3N
C．在2s内拉力F做功1.2J D．在2s内拉力F的功率是1.8W
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）弹簧测力计和自由端的绳子连接在一起，二者拉力相同；
（2）使用滑轮组水平拉动物体时，根据f=nF计算物体受到的摩擦力；
（3）首先根据s=vt=nv物t计算出自由端移动的距离，再根据W=Fs计算拉力做的功；
（4）根据计算拉力的功率。
【解答】A.弹簧测力计和自由端的绳子连接在一起，自由端的拉力等于测力计的示数3N，故A错误；
B.水平桌面对物体A的摩擦力f=nF=3N×3=9N，故B错误；
C.2s内自由端移动的距离s=vt=nv物t=3×0.2m/s×2s=1.2m；
拉力做功W=Fs=3N×1.2m=3.6J，故C错误；
D.拉力的功率，故D正确。
故选D。
二、填空题
21．（2021九上·杭州期中）如图所示，斜面高为2m，用斜面向上大小为250N的拉力F，将重为600N的木箱由斜面底端以0.6m/s的速度匀速拉动，经过10s到达顶端，则拉力的功率是 W，该斜面的机械效率为 ，物体与斜面间的摩擦力是 N。
【答案】150；80%；50
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据P=Fv可求功率；
（2）根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据W=Gh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率；
（3）运用总功与有用功之差得出额外功的大小，再根据W额=fs可求摩擦力f。
【解答】（1）拉力的功率为：；
（2）斜面长s=vt=0.6m/s×10s=6m，
此过程所做总功为：W总=Fs=250N×6m=1500J；
有用功为：W有=Gh=600N×2m=1200J；
斜面的机械效率为：。
（3）此过程中所做额外功为：W额=W总-W有=1500J-1200J=300J；
额外功为克服摩擦力做的功，
则摩擦力：。
22．（2021九上·温州月考）如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，OA=0.2m， OB=0.1m， G1=2N。杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
（1）当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，G2的重力为 N。
（2）松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′（B′点对应B点），保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动至 ．
A．B′点处 B．①点处 C．②点处 D．③点处
【答案】（1）4
（2）C
【知识点】杠杆的平衡条件；力臂的画法
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算即可；
（2）根据力臂的定义分析判断。
【解答】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：
G1×OA=G2×OB；
2N×0.2m=G2×0.1m；
解得：G2=4N。
（2）根据杠杆的平衡条件G1×OA=G2×OB可知，当G1、L1和G2保持不变时，只有阻力臂仍然保持OB的长度不变才能平衡。而力臂是从杠杆的支点到力的作用线的距离，根据图乙可知，当G2在②处时，力臂恰好等于OB，故选C。
23．（2021九上·乐清月考）如图AB为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳子作用一个拉力，使杠杆平衡。
（1）在图示位置平衡时，整个装置的总重心位于 。（选填“O处”、“OA之间处”或“BO之间”）
（2）保持重物不动，而使绳绕A点沿图中虚线缓慢逆时针转动，则F （选填“先变大后变小”或“先变小后变大”或“不变”） ；
【答案】（1）O处
（2）先变小后变大
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）重心就是重力在物体上的作用点，根据形状规则密度均匀物体的重心位置解答；
（2）分析动力臂的长度变化，再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2确定动力F的变化。
【解答】（1）根据图片可知，杠杆为一根密度均匀的长方体硬棒，则重心在中心处，即在支点O处。
（2）根据图片可知，当拉力F的方向与OA垂直时动力臂最长，因此在F逆时针方向转动的过程中，动力臂先变长后变短，根据根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，动力F先变小后变大。
24．（2021九上·乐清月考）如图所示，当拉力F为5牛时，木块以0.2米/秒的速度向右做匀速直线运动。该滑轮是 （填“定滑轮”或“动滑轮”） ，若滑轮重、绳重及滑轮摩擦均不计，拉力F的功率是 。
【答案】动滑轮；2W
【知识点】动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮，不随物体一起移动的滑轮为定滑轮。
（2）首先根据v=nv物计算出拉力的速度，再根据P=Fv计算拉力的功率。
【解答】（1）根据图片可知，滑轮跟随物体一起向右移动，为动滑轮；
（2）拉力的速度v=nv物=0.2m/s×2=0.4m/s；
则拉力的功率为：P=Fv=5N×0.4m/s=2W。
25．（浙教版科学九上第三章 能量的转化与守恒 复习题）如图所示的滑轮组，在不考虑摩擦的情况下，机械效率可能与 有关。设计一个简单的实验来验证这个想法：某同学认为用滑轮组提升重物时，提升滑轮组所做的功是没有用的，所以，滑轮组的机械效率的高低还可能跟 有关。
【答案】提升的物重；控制其他量不变，改变提升的物重，比较滑轮组的机械效率动滑轮的自重
【知识点】机械效率的计算
【解析】【分析】当使用滑轮组提升重物时，如果不考虑摩擦力，那么机械效率，据此分析解答。
【解答】（1）如图所示的滑轮组，在不考虑摩擦的情况下，机械效率可能与提升的物重有关。根据控制变量法的要求设计验证实验如下：控制其他量不变，改变提升的物重，比较滑轮组的机械效率的大小变化。
（2）某同学认为用滑轮组提升重物时，提升滑轮组所做的功是没有用的，所以，滑轮组的机械效率的高低还可能跟动滑轮的自重有关。
26．（浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(三)）如图所示，轻质杠杆ABO能绕O点自由转动，若在杠杆的末端A点施加一个力，提起重物G并使杠杆在水平位置平衡，则此杠杆 (选填“一定”或“不一定“)是省力杠杆；若在A点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡，此力的方向是 。
【答案】不一定；垂直于OA向上
【知识点】杠杆的分类；杠杆中最小力问题
【解析】【分析】（1）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
（2）根据杠杆的平衡条件可知，当动力臂最长时，所需的动力最小，据此分析解答。
【解答】（1）由于在A点施加力的方向不确定，那么动力臂可能大于阻力臂，可能等于阻力臂，可能小于阻力臂，因此杠杆不一定是省力杠杆；
（2）根据图片可知，如果A点施加力的方向与OA垂直向上，那么此时的动力臂等于OA且最长，这时的力最小。
三、实验探究题
27．（2020九上·杭州月考）在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）小王调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡的主要目的是 。
（2）如图甲所示，在杠杆左边 A 处挂四个相同钩码（每个钩码
50 g，g 取 10 N/kg）要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边 B 处用弹簧测力用多大的力怎么拉才平衡 。
（3）如图乙所示，用弹簧测力计在 C 处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时， 使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将如何变化且原因是 。
【答案】（1）方便测量力臂大小
（2）竖直向下用 1.5 牛的力
（3）变大，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂变小，所以拉力变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】（1）当杠杆在水平位置平衡时，钩码对 杠杆的拉力竖直向下，此时从支点到钩码拉力作用点之间的杠杆长度就等于力臂，即通过杠杆上的刻度可以方便的读出力臂。
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算即可；
（3）分析动力臂和阻力臂的变化，然后根据杠杆的平衡条件分析拉力的大小变化即可。
【解答】（1）小王调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡的主要目的是方便测量力臂大小。
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：（0.05N×4）×3L=F1×4L；
解得：F1=1.5N，方向竖直向下。
（3）根据图乙可知，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，动力臂逐渐变小，根据根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，拉力变大，即弹簧测力计的示数变大。
28．（2021九上·杭州期中）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某实验小组用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表。
次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率/%
1 2 10 0.8 30 83.3
2 4 10 1.5 30
3 6 10
30 90.9
（1）在第2次实验中，滑轮组的机械效率η为
。（保留一位小数）
（2）分析数据可得结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越
（填“高”或“低”）。
（3）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重为8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为 。
A．71.6% B．82.6% C．92.4% D．100%
（4）另一实验小组改变动滑轮的重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N。（忽略绳重和摩擦）
【答案】（1）88.9%
（2）高
（3）C
（4）12
【知识点】机械效率的测量实验
【解析】【分析】（1）由表中数据，根据求出第2次实验中滑轮组的机械效率；
（2）根据实验1、2、3组数据分析得出结论；
（3）根据（2）中得到的结论对此时机械效率的范围进行推算；
（4）忽略绳重和摩擦，根据求出被提升物体所受的重力。
【解答】（1）第2次实验中滑轮组的机械效率为：；
（2）纵向分析数据可得结论：用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（3）根据“用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高”可知，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm（此时物重比第3次实验的物重还大），则此时滑轮组的机械效率应该大于90.9%，而它又不可能是100%，只能为92.1%，故选C；
（4）根据图丁可知，当动滑轮重为4N时，滑轮组的机械效率为75%；
若忽略绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 ，
即：；
解得：G=12N。
29．（2021·岱山模拟）小科在学习杠杆力臂的时候，对力臂的定义为什么是支点到力的作用线的距离面不是支点到力的作用点的距离产生了疑惑。于是，他设计了一个轻质杠杆探究以上问题，杠杆的支点O在上方，三段硬棒的长度相等(如图所示)，实验步骤如下：
步骤1；用弹簧测力计在竖直方向用力，使杠杆在水平位置平衡(如图甲)，记录弹簧测力计的示数为F1。
步骤2：保持拉力作用点不变，改变拉力的方向，仍让杠杆在水平位置平衡(如图乙)，记录弹簧测力计的示数为F2。
步骤3：保持拉力的方向不变，将杠杆下端的硬棒向上移动至A、B、C处，仍让杠杆在水平位置平衡(如图丙)，记录弹簧测力计的示分别为FA、FB、FC
请回答下列问题：
（1）根据图像可知F1= 。
（2）请根据F1和F2的数值比较说明力臂的定义到底是支点到力的作用线的距离还是支点到力的作用点的距离 并说明理由： 。
（3）比较F1和FA、FB、FC的数量关系，若发现 ，则能进一步支持以上结论。
【答案】（1）3.6牛
（2）力臂的定义是支点到力的作用线的距离。图乙与图甲相比，支点到力的作用点的距离不变，支点到力的作用线的距离改变，弹簧测力计的示数变大，表明杠杆平衡与支点到力的作用线的距离有关
（3）F1=FA=FB=FC
【知识点】力的测量；杠杆及其五要素
【解析】【分析】（1）根据甲图确定测力计的分度值，然后根据指针的位置读出拉力F1；
（2）根据乙图读出拉力F2，比较拉力F1和F2的大小，然后再分析支点到作用点的距离和支点到力的作用线的距离，哪个发生改变，从而找到它们之间的联系。
（3）当硬棒的位置改变时，拉力的作用点不断改变，但是支点到拉力作用线的距离保持不变。如果几个拉力都相等，那么足以说明力臂是从杠杆的支点到力的作用线的距离。
【解答】（1）根据甲图可知，测力计的分度值为0.2N，则F1=3.6N；
（2）根据乙图可知，拉力F2=4.6N，与拉力F1并不相等，则说明力臂是从支点到力的作用线的距离，理由是： 图乙与图甲相比，支点到力的作用点的距离不变，支点到力的作用线的距离改变，弹簧测力计的示数变大，表明杠杆平衡与支点到力的作用线的距离有关 。
（3）比较F1和FA、FB、FC的数量关系，若发现F1=FA=FB=FC，则能进一步支持以上结论。
30．（2021·镇海模拟）密度是物质的重要属性，生产、生活中常常需要测量各种液体的密度。某同学在综合实践活动中自制了测量液体密度的杠杆密度计，可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值，受到了老师的肯定和表扬，结构如图所示。所用器材：轻质杠杆（自身重力忽略不计）、两种规格的空桶（100mL和200mL）、质量为m的物体A、细线。设计过程如下：
（1）将杠杆在O点悬挂起来，空桶悬挂在B点，质量为m的物体A悬挂在C点时，杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为l，C点到O点的距离为10，此时C点的密度刻度线对应的数值为 。
（2）在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V，移动物体A至C1位置，使杠杆在水平位置平衡。C1点到O点的距离为l1，此时C1点的密度值为 （用题中所给的字母表示）。
（3）要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些，应选择 规格的空桶（选填“100mL”或“200mL”）。
【答案】（1）0
（2）
（3）200mL
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）当杠杆平衡时，此时桶内并没有液体，即液体的密度为0，据此确定C点的刻度值；
（2）根据杠杆的平衡条件，针对空桶和注满液体后的两种情况列出平衡公式，然后推导计算得到液体的密度值，也就是C1所对的刻度值；
（3）能够测量的液体密度值越小，说明测量精度越大，根据（2）中得到的密度计算式分析解答。
【解答】（1）因为此时为空桶，即桶内液体密度为0，所以C点的刻度线对应的数值为0.
（2）当空桶时，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：
G桶×OB=GA×OC ①；
当桶内注满液体时，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：
（G桶+G液体）×OB=GA×OC1②；
②－①得到：G液体×OB=GA×（OC1-OC）；
ρVg×l=mg×（l1-l0）；
解得： 。
（3）设物体A对杆秤的力为动力，则液体和桶对杆秤的力为阻力，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可得：
L1=，在动力F1和阻力臂L2不变的情况下，“增大液体的重力，即通过增大空桶的容积”，L1变大，即该密度秤的精确度会增大。
因此选择200mL规格的空桶。
31．（2021九下·柯桥开学考）小明发现教室内的日光灯都是由两条竖直平行的吊链吊在天花板上的（图甲所示），两条吊链竖直平行除了美观外，是不是还能减小灯对吊链的拉力呢？
（1）甲图中a、b是挂日光灯的吊链。若以吊链a的固定点O作为支点，分析吊链b对灯的拉力时，可将日光灯视作 （选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。
（2）比较甲图、乙图两种悬挂方式，甲图吊链受到的拉力大小为F甲，乙图吊链受到的拉力大小为F乙，则F甲 F乙（选填“<”、“=”或“>”），依据杠杆平衡原理分析并说明理由 。
【答案】（1）省力
（2）<；根据杠杆平衡条件，斜着拉时F乙的力臂更小，所以F乙更大
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【分析】（1）比较动力臂和阻力臂的大小，从而判断杠杆的分类；
（2）比较二者动力臂长度的大小，然后根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析即可。
【解答】（1）根据甲图可知，当以O点为支点时，日光灯的重力为阻力，作用在灯管的中心处；b处对灯管的拉力为动力，从O到b的悬挂点之间的灯管长度为动力臂。此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。
（2）比较甲图、乙图两种悬挂方式，甲图吊链受到的拉力大小为F甲，乙图吊链受到的拉力大小为F乙，则F甲32．（2021九下·西湖开学考）小金用如图所示的装置研究某斜面的机械效率与木块重力大小之间的关系，实验时控制木块与斜面的粗糙程度都相同，部分实验数据如下表：
实验次数 斜面倾角 木块重G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长a/m 有用功 总功 机械效率
1 30° 1.0 0.5 0.7 1.0 0.5 0.7 71.4
2 30° 2.0 0.5 1.4 1.0 1.0 1.4 ①
3 30° 3.0 0.5 2.1 1.0 1.5 2.1 71.4
（1）表中空格①的值是 ；
（2）小明分析实验数据得出的初步结论是：在斜面倾角和木块与斜面的粗糙程度不变时，斜面机械效率与木块重力大小无关。对此，你对小明有何建议？ ；
（3）为提高测量的准确度，在用弹簧秤测拉力时，需要注意的事项是 （写一条即可）。
【答案】（1）71.4
（2）改变斜面的倾角（或倾斜程度）再重复实验。
（3）保持拉力方向与木块运动方向在同一直线上。
【知识点】机械效率的测量实验
【解析】【分析】（1）根据公式计算；
（2）实验无法证实斜面的倾角变化时，机械效率是否与重力有关，因此需要控制其它因素相同，而改变斜面的倾角多次进行实验。
（3）根据二力平衡的条件可知，只有拉力的方向与木块的运动方向在同一直线上时，弹簧测力计的示数才等于拉力的值。
【解答】（1）表格①处的值为：；
（2）对此，我对小明：改变斜面的倾角（或倾斜程度）再重复实验。
（3）为提高测量的准确度，在用弹簧秤测拉力时，需要注意的事项是：保持拉力方向与木块运动方向在同一直线上。
四、解答题
33．（2020九上·杭州月考）如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以 500 N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端 10 秒，使绳端向下移动了
1.5 m，重物匀速上升了 0.5 m，已知滑轮组的机械效率为 60%（g 取 10 N/kg）。
（1）按题意画出滑轮组的绕绳。
（2）人所做功的功率为多大？
（3）被吊起的重物质量为多大？
【答案】（1）解：如图所示：
（2）解：人做功的功率 P=Fv，已知人的拉力 F=500N
绳自由端移动的速度
所以人所做功的功率 P=Fv=500N×0.15m/s=75W
（3）解：设重物质量为 m，则在 10s 时间内，做的有用功 W 有用 =mgh=m×10N/kg×0.5m
而总功就是绳自由端做的功 W 总功 =Fs=500N×1.5m=750J
机械效率
解得 m=90kg
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；滑轮组的设计与组装；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）人站在地面上，绳子的拉力方向肯定向下，据此确定绳头所在的位置，最后完成滑轮组的缠绕即可。
（2）首先根据计算出绳子自由端移动的距离，再根据P=Fv计算出做功的功率；
（3）根据W有用=Gh计算出有用功，根据W总=Fs计算出总功，然后根据公式 列出方程计算出即可。
【解答】（1）人站在地面上，绳子上的拉力向下，则绳头应该固定在定滑轮上，然后按照“从内到外”的顺序依次连接，如下图所示：
34．（2021九上·乐清月考）如图所示，工人用1000牛的力将280千克的货物匀速提升2米，若不计绳重和摩擦，且每个滑轮的质量相同，求：(g取10牛/千克)
（1）一个滑轮的重力为多少？
（2）拉力做了多少功？
【答案】（1）根据图片可知，承担重力的绳子段数n=3，根据得到：
；
解得：G动=200N。
（2）拉力移动的距离为：s=nh=2m×3=6m；
拉力做的功：W=Fs=1000N×6m=6000J。
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）首先确定承担重力的绳子段数n，然后根据计算滑轮的重力；
（2）首先根据s=nh计算出拉力移动的距离，再根据W=Fs计算拉力做的功。
35．（2021·杭州）已知一根质量分布均匀的圆柱体木料质量为60kg，体积为0.1m3。问：
（1）此木料的密度为多少
（2）如图所示，甲、乙两人分别在A点和B点共同扛起此本料并恰好水平，其中AO=OB，O为木料的中点。求此时乙对木料的作用力大小。
（3）若在(2)中当乙的作用点从B点向O点靠近时，请列式分析此过程中甲对木料作用力大小变化情况。
【答案】（1）解：ρ= =600 Kg/m3
（2）解：G=mg=60kg×10N/kg=600N
以A为支点，根据杠杆平衡条件F1×l1=F2×l2
得F乙×AB=G
即F乙= =0.5G=300N
（3）解：当乙的作用点向O点靠近时，此时作用点记为B’
以A为支点，根据杠杆平衡条件： F1×l1=F2×l2
得：F×AB’= G×AO
即F乙=G×AO /AB’
因为AB’减小，而G×AO不变，所以F乙变大
而F乙+F甲=G，所以F甲变小
【知识点】密度公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）已知质量和体积，根据公式 计算木料的密度；
（2）首先根据G=mg计算出木料的重力，然后将A看做杠杆的支点，木料的重力看做阻力，阻力臂为AO，B点的支持力为动力，动力臂为AB，然后根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算乙对木料的作用力。
（3）当乙的作用点向O点靠近时，乙的动力臂逐渐减小，根据杠杆的平衡条件 F1×l1=F2×l2 分析乙对木料作用力的变化，最后根据二力平衡F乙+F甲=G判断甲对木料作用力的大小即可。
36．（浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(五)）如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105牛的物体匀速提起，在5秒内绳子自由端移动的距离为s=3米。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。
（1）计算物体上升的速度。
（2）图乙中阴影部分的面积表示的量是 ，并列式计算出该量大小 。
（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率。
【答案】（1）根据图甲可知，承担重力的绳子段数为n=3，
则物体上升的高度为：；
物体上升的速度为：。
（2）功；150焦
（3）该滑轮组的机械效率为：。
【知识点】速度公式及其应用；功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）首先根据s=nh计算出物体上升的高度，再根据计算物体上升的速度；
（2）根据长方形的面积公式S=ab与功的计算式W=Fs分析即可；
（3）用滑轮组提升重物时，根据计算机械效率。
【解答】（1）根据图甲可知，承担重力的绳子段数为n=3，
则物体上升的高度为：；
物体上升的速度为：。
（2）根据乙图可知，阴影部分为长方形，根据S=ab可知，阴影部分的面积S=Fs。根据W=Fs可知，S=W，即阴影部分的面积表示功。该功的大小为：W=Fs=50N×3m=150J。
（3）该滑轮组的机械效率为：。
37．（浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(三)）如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机，如果A处螺钉松脱，则支架会绕C点倾翻。已知AB长40厘米，AC长30厘米。室外机的重力为300牛，正好处在AB中点。
（1）A处螺钉的水平拉力为多少牛？ (支架重力不计)
（2）为了安全起见，室外机AB要尽量靠墙，以减小A处所承受的拉力，请说明原因。
【答案】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：300N×=F×0.3m；
解得：F=200N。
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：F×AC=G×L2，那么在阻力和动力臂一定的情况下，减小阻力臂，从而减小A处的拉力。
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据图片可知，可将C点看作支点，室外机的重力相当于阻力F2，阻力臂为AB的一半；A点螺钉的水平拉力相当于动力F1，动力臂为AC，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算即可。
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析即可。
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