浙教版科学九上 第3章简单机械选择专项01（0.35）
一、单选题
1．（2022九上·杭州月考）如图所示，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布不均匀的木条AB重24N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AO=BO，AC=OC。A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示数是6N．现移动托盘秤甲，让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是（ ）
A．8N B．12N C．16N D．18N
2．（2022九上·余姚期末）如图装置中，物体A重100N，物体B重10N，在物体B的作用下，物体A作水平向右的匀速直线运动。现在物体A上加一个水平向左的拉力F，拉力的功率为30w，使物体B匀速上升，则物体B上升3m所用的时间为(不计滑轮与绳子和轴之间的摩擦，不计绳子重和滑轮重) （ ）
A．1s B．2s C．3s D．4s
3．（2021九上·义乌期中）如右图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连。此时物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，此时测力计的示数为450N；在物体B下加挂重为60N的物体C后，用水平向右的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向右做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s。已知每个滑轮重均为50N，若不计绳重及滑轮的摩擦，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体A所受滑动摩擦力大小为100N
B．水平向右的力F的大小为400N
C．物体B所受重力为400N
D．拉力F做功的功率为63W
4．（2021九上·江干期末）体重为80kg的工人利用如图滑轮组将一质量为 60kg 的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为75% (不计绳重与摩擦，g取10N/kg)，小明对此工作过程及装置作出了论断，下列论断正确的是（ ）
A．动滑轮重为200N
B．此过程中，工人对地面的压力为600N
C．重物匀速上升过程中机械能不变
D．若增大重物A，滑轮组机械效率不变
5．（2020九上·余杭月考）如图所示，用24N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。物体B重10N，弹管测力计的示数恒为5N(不计滑轮、测力计、绳子的重量，滑轮的转轴光滑)。下列说法正确的是（ ）
A．物体A受到地面的摩擦力是5N
B．滑轮移动的速度是0.4m/s
C．水平拉力F的功率是4.8W
D．在2s内绳子对物体A做的功为4.8J
6．（2020九上·镇海月考）为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力 拉绳时，物体的速度 和物体上升的高度 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（ ）
A．0-1s内，地面对物体的支持力是10N
B．1-2s内，拉力 做的功是187.5J
C．2-3s内，拉力 的功率是100W
D．2-3s内，滑轮组的机械效率是62.5%
7．（2020九上·温州月考）如图所示是两个斜面，这两个斜面的粗糙程度相同且等高，现在有 2 个相同的木块在斜面的最高点由静止释放（重心到水平桌面的距离相等），W 为木块重力做功，η 为木块做功的机械效率，下列判断正确的是（ ）
A．W左图=W右图，η左图<η右图
B．W左图=W右图，η左图>η右图
C．W左图>W右图，η左图=η右图
D．W左图>W右图，η左图<η右图
8．（2020九上·鄞州期中）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N．下列说法正确的是（ ）
A．物体A受到的摩擦力为10N
B．拉力F的功率为1.5W
C．滑轮组的机械效率为80%
D．拉力F增大到15N时，物体B开始向左运动
9．（2020九上·杭州月考）如图所示，整个装置处于静止状态，弹簧测力计A、B、C的示数分别为FA、FB、FC，以下有关弹簧测力计示数的关系，正确的是（ ）
A．FA＝FB＝FC B．FA＝FB＝3FC
C．2FA＝3FC＝FB D．3FA＝6FC＝2FB
10．（浙教版科学九年级上册 3.4简单机械（机械效率） 培优练习）重为30牛的A物体，用如图所示甲、乙两种方法被提升和水平移动。若A物体在水平面滑动时受到的摩擦力为20N，F1＝18N，F2＝8N，A物体在5s内匀速移动的距离均为0.3m，则在该过程中，下列分析正确的是（ ）
A．绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度大
B．F1做功比F2做功少
C．两种方法中所做的有用功一样多
D．两种方法中机械效率相同
11．（华师大版初中科学九年级上学期 5.2滑轮）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)。下列说法错误的是（ ）
A．绳端移动速度为0.2m/s
B．弹簧测力计读数为9N
C．物体A和地面之间有摩擦力
D．如果增大F2，物体A可能向左运动
12．（2020九上·江干期末）如图所示，物体的受到的重力为300N，在20N的水平拉力F的作用下物体以0.3m/s的速度匀速运动了20s，滑轮组的机械效率为85%。不计绳重和滑轮重。在此过程中，下列说法错误的是（ ）
A．拉力的功率为18W B．物体受到的摩擦力为60N
C．绳子自由瑞移动的距离是18m D．额外功为54J
13．（2020九上·慈溪期末）如图，一质量分布均匀的12kg 铁球与轻杆 AB焊接于 A点后悬挂于竖直墙壁的 B点，轻杆的延长线过球心O，轻杆的长度是铁球半径的 2/3。要使铁球刚好离开墙壁，施加在铁球上的力至少为（ ）
A．27N B．45N C．72N D．90N
14．（2019九上·镇海期末）一块厚度、密度均匀长方形水泥板平放在水平地面上，现分别用竖直向上的力F甲和F乙作用在不同的位置(如图甲、乙)，将其一端缓缓抬离地面，则下列说法正确的是（ ）
A．F甲>F乙，因为甲图中的动力臂长
B．F甲C．F甲>F乙，因为乙图中时阻力臂短
D．F甲=F乙，因为两图中动力臂都是阻力臂的2倍
15．（2022九上·象山月考）如图所示，在轻质杆OB的中点A处，悬挂有重为G的物体M，在端点B施加方向始终跟杆垂直的拉力F，杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中，下列叙述中正确的是（ ）
A．拉力F逐渐变大
B．拉力F始终大于G、小于G，该杠杆是省力杠杆
C．拉力F跟它力臂的乘积变小
D．以上说法均不正确
16．（2021九上·临海期末）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面匀速运动，弹簧测力计的示数为4N（不计滑轮和绳子之间的摩擦），拉力F的大小为（ ）
A．2N B．4N C．6N D．8N
17．（2021九上·奉化期末）建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1000N的物体沿水平方向匀速移动了2m。已知工人所用的拉力F大小为250N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端沿水平方向移动了6m
B．物体受到的拉力为500N
C．拉力F的功率为125W
D．滑轮组的机械效率为80%
18．（2021九上·杭州月考）如图所示，有一个斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将一个重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，则（ ）
A．物体沿斜面匀速上升时动能转化为重力势能
B．拉物体的速度越快，斜面的机械效率越高
C．该斜面的机械效率是90%
D．斜面上物体受到的摩擦力为1N
19．（2021九上·杭州月考）如图所示，重为120N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。已知物体A在水平方向上受到的阻力为物重的0.1倍，滑轮组机械效率为80%，滑轮组和绳子的自重不计。下列分析计算正确的是（ ）
A．10s内，绳子自由端沿水平方向移动了4m
B．左侧墙受到滑轮组16牛拉力作用
C．在10s内，作用在绳子自由端的拉力F为5牛
D．在10s内，拉力F做功的功率为1.2W
20．（2021九上·台州期中）工人用如图所示的装置运送砂石，下列说法正确的是（ ）
A．滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小
B．图中动滑轮相当于一个省力杠杆
C．绳子自由端下拉1m，桶上升2m
D．质量为50kg的工人利用该滑轮组能提起120kg的砂石
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】A端放在托盘秤甲上，以B点支点，根据杠杆平衡条件先表示出木条重心D到B的距离，当C点放在托盘秤甲上C为支点，再根据杠杆平衡条件计算托盘秤乙的示数。【解答】设木条重心在D点，当A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上时，以B端为支点，
托盘秤甲的示数是6N，根据力的作用是相互的，所以托盘秤对木条A端的支持力为6N，如图所示：
由杠杆平衡条件有：FA×AB=G×BD，即：6N×AB=24N×BD，
所以：AB=4BD，
即BD=AB，
当C点放在托盘秤甲上时，仍以C为支点，此时托盘秤乙对木条B处的支持力为FB，
因为AO=BO，AC=OC，所以CO=OD=BD，BC=3BD，CD=2BD
由杠杆平衡条件有：FB×BC=G×CD，即：FB×3BD=24N×2BD，
所以：FB=16N，则托盘秤乙的示数为16N。
故选C。
2．【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。拉动A向左运动，A受到水平向左的拉力和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡，可求出拉力。利用滑轮组距离关系，B移动的距离是A移动距离的3倍，求出A移动的距离，则拉力所做的功为W=Fs，再利用求出做功时间。【解答】物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时，f=F拉=3GB=3×10N=30N。
拉动A向左运动时，根据二力平衡的知识得到：F=f+F拉=30N+30N=60N；
当sB=3m时，则，
因此拉力F做功为W=FsA=60Nx1m=60J，
所用时间。
故选B。
3．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】先对弹簧进行受力分析可知，弹簧测力计的示数等于受到竖直向下的力的合力，即两条绳子向下的拉力和一个定滑轮的重力；然后对与B相连的滑轮进行受力分析，即该滑轮受到竖直向下自身的重力和B的拉力的作用，受到竖直向上三条绳子的拉力，从而求出B的重力；然后根据物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，根据二力平衡的条件求出摩擦力的大小；然后根据二力平衡条件和功率公式即可求出水平向右的拉力和功率的大小。
【解答】由图可知，承担重力的绳子段数n=3，
则两条绳子向下拉弹簧测力计的拉力，
对弹簧测力计进行受力分析可知，
弹簧测力计的示数等于两条绳子向下的拉力和一个定滑轮的重力：F示=G动+F下，
即；
解得：GB=550N；
则物体A在绳的水平拉力；
由二力平衡的条件可得，A物体所受摩擦力f=F=200N，故A、C错误；
根据可得，
水平向右的力：；
因为B上升的速度为v物=0.05m/s，
所以A的速度为：vA=3v物=3×0.05m/s=0.15m/s，
拉力F做功的功率：，故B错误，D正确。
故选D。
4．【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用；动能和势能的大小变化；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）知道重物A的质量，利用G=mg求其重力；不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率，据此求动滑轮重力；
（2）根据图片确定绳子的有效段数为n，不计绳重与摩擦，然后根据计算出作用在绳子自由端的拉力，再根据力的相互性可知绳子对人向上的拉力。利用G=mg求出人的重力，最后根据F压=G物-G人得出人对地面的压力；
（3）重力势能与质量和物体的高度有关，动能大小质量和速度有关，机械能为重力势能和动能之和；
（4）根据滑轮组的机械效率 分析。
【解答】A.重物A的重力：GA=mAg=60kg×10N/kg=600N；
不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功的唯一来源，
滑轮组的机械效率：；
即
解得：动滑轮重力：G动=200N，故A正确；
B.绳子的有效段数为n=3，因不计绳重与摩擦，
作用在绳子自由端的拉力：；
根据力的相互性，绳子对人向上的拉力为F′=266.7N，
质量为80kg人的重力：G人=m人g=80kg×10N/kg=800N；
故人对地面的压力：F压=G物-G人=800N-266.7N=533.3N，故B错误；
C.重物匀速上升过程中，因速度不变，故重物的动能不变，但因高度变大，重物的重力势能变大，则机械能变大，故C错误；
D.由A知，滑轮组的机械效率：，动滑轮的重力不变，若增加增大重物，则滑轮组机械效率变大，故D错误。
故选A。
5．【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）要判断出A所受的摩擦力，首先根据拉力F和动滑轮的特点，计算出绳子对A的拉力，对A进行受力分析，根据平衡力的特点计算出A受地面的摩擦力；
（2）根据动滑轮的特点及A的移动速度判断滑轮的移动速度；
（3）根据公式P=Fv计算出拉力F的功率；
（4）利用W=Fs求绳子对物体A做的功。
【解答】A.动滑轮上有2根绳子承担拉力，因为拉力F=24N，所以对A的拉力为FA=.
弹簧测力计的示数恒为5N，则物体B对A的摩擦力fAB为5N，方向向右，
所以地面对A的摩擦力为f地面=FA-fAB=12N-5N=7N，故A错误；
B.A移动的速度即绳端移动的速度为0.2m/s，
所以滑轮的移动速度为，故B错误；
C.水平拉力的功率P=Fv=24N×0.1m/s=2.4W，故C错误；
D.绳子对A的拉力是12N，2s物体A移动的距离为s=vt=0.2m/s×2s=0.4m，
绳子的拉力做功W=Fs=12N×0.4m=4.8J，故D正确。
故选D。
6．【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h。
（1）将滑轮组和物体看做一个整体，根据二力平衡的知识列出平衡关系式，结合滑轮组的工作特点计算出地面对物体的支持力；
（2）根据图像确定2~3s内拉力F的数值和物体运动的速度，结合滑轮组的特点计算出自由端移动的速度，最后根据P=Fv计算出拉力做功的功率；
（3）使用滑轮组提升重物时，根据公式计算出机械效率；
（4）由F-t图象得出在1～2s内的拉力F，由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W=Fs求此时拉力做功。
【解答】根据图丙可知，0~1s内，物体运动的速度为0，即在地面上保持静止状态。
由图乙可知，在0～1s内，拉力F=30N．取动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力G和G动，向上的支持力F支，及三根绳子向上的拉力F′作用，根据二力平衡的知识得到，
地面对重物的支持力F支=G+G动-3F拉=100N+G动-3×30N=G动+10N，故A错误；
由图丙可知，在2～3s内，重物做匀速运动，此时的速度v3=2.50m/s，拉力F3=40N，
拉力F的作用点下降的速度v3′=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s，
拉力做功功率P总=F3V3′=40N×7.5m/s=300W，故C错误；
滑轮组的机械效率：，
故D错误；
在1～2s内，拉力F2=50N，重物上升高度h2=1.25m
拉力F的作用点下降的距离s2=3h2=3×1.25m=3.75m，
拉力做的功：W=F2S2=50N×3.75m=187.5J，故B正确。
故选B。
7．【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】根据W有=Gh比较重力做功的大小，根据W额=fs计算克服摩擦做的额外功的大小，最后根据比较机械效率的大小。
【解答】木块的重力相等，斜面的高度相同，
根据W有=Gh可知，木块克服重力做功相等，
即W左图=W右图。
左图斜面的倾斜角度小于右图，
则木块对左边斜面的压力大于右图斜面，
那么左边斜面产生的摩擦力大于右图斜面；
且左边斜面的长度大于右图斜面；
根据W额=fs可知，克服摩擦做的额外功W额左>W额右；
根据可知，左边的机械效率小于右边的机械效率；
即η左图<η右图。
故选A。
8．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）物体B静止在地面上，受到水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N，对物体B进行受力分析，根据二力平衡的知识求得物体A受到的摩擦力；
（2）根据图片确定水平使用滑轮组承担拉力的绳子段数n，然后根据v=2v物计算出拉力移动的速度，最后利用P=Fv求拉力做功功率；
（3）使用滑轮组水平拉懂物体时，滑轮组的机械效率；
（4）根据影响滑动摩擦力的因素是否变化判断A、B之间摩擦力的大小是否发生变化，再判断B的运动状态是否改变。
【解答】A.物体B静止在地面上，水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力、地面对它向左的摩擦力和物体A对它向左的摩擦力相互平衡，即fAB+4N=12N，则fAB=8N；根据相互作用力的知识可知，物体A受到的摩擦力为f=fAB=8N，故A错误；
B.由图知，水平使用滑轮组，承担拉力的绳子段数n=2，拉力端移动速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s，
则拉力做功的功率：P=Fv=5N×0.2m/s=1W，故B错误；
C.滑轮组的机械效率：，故C正确；
D.若拉力F增大到15N时，A在运动过程中，A对B的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则A和B之间的摩擦力不变，所以物体B的运动状态不会改变，即物体B仍然静止，不会向左运动，故D错误。
故选C。
9．【答案】D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】分别对左边的滑轮和右边的滑轮进行受力分析，根据二力平衡的知识计算出几个拉力之间的关系即可。
【解答】测力计C直接与绳子相连，则绳子上产生的拉力都是FC。
①以左边的滑轮为对象进行分析，它左边受到A测力计的拉力FA，右边受到两根绳子的拉力，都是FC。根据二力平衡的知识得到：FA=2FC，即3FA=6FC；
②以右边的滑轮为对象进行分析，它左边受到绳子的拉力三个，都是FC，右边受到B测力计的拉力FB。根据二力平衡的知识得到：3FC=FB，即6FC=2FB。
那么得到：3FA=6FC=2FB。
故选D。
10．【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）根据v=nv物计算自由端绳子移动的速度大小，然后进行比较；
（2）根据s=ns物计算出自由端的移动距离，根据W=Fs计算拉力做的功，然后比较大小；
（3）提升重物时，克服物体重力做有用功，即W有=Gh；水平拉动物体时，克服摩擦做有用功，即W有=fs，计算比较即可；
（4）根据分别计算出机械效率进行比较即可。
【解答】两个物体的移动速度为：；
甲图中承担重力的绳子n=2，那么自由端F1的速度为：v1=nv物1=2×0.06m/s=0.12m/s；
甲图中承担拉力的绳子n=3，那么自由端F2的速度为：v2=nv物2=3×0.06m/s=0.18m/s；
因此速度大的是F2，故A错误；
甲图中F1移动的距离：s1=ns物1=2×0.3m=0.6m；
拉力F1做的总功为：W1=F1s1=18N×0.6m=10.8J；
乙图中F2移动的距离：s2=ns物2=3×0.3m=0.9m；
拉力F2做的总功为：W2=F2s2=8N×0.9m=7.2J；
因此F1做的功多，故B错误；
甲图中做的有用功W有1=Gh=30N×0.3m=9J；
乙图中做的有用功W有2=fs物=20N×0.3m=6J；
因此两种方法做的有用功不同，故C错误；
甲的机械效率：；
乙的机械效率：.
故D正确。
故选D。
11．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据v=nvB计算计算绳子端移动的速度；
（2）对定滑轮进行受力分析，根据F拉=nF2计算测力计的示数；
（3）对物体A进行受力分析，根据二力平衡的知识分析它是否受到静摩擦力；
（4）根据影响滑动摩擦力的因素判断它是否发生改变即可。
【解答】根据图片可知，动滑轮上承担拉力的绳子有2段，那么绳端移动的速度：v=nvB=2×0.1m/s=0.2m/s，故A正确不合题意；
定滑轮上连接的绳子有3段，那么测力计的示数F拉=nF2=3×3N=9N，故B正确不合题意；
物体B在A上做匀速直线运动，那么它受到的拉力和摩擦力相互平衡，即摩擦力f=2F2=2×3N=6N；物体A受到水平向右的拉力F1=4N，水平向左的B施加的摩擦力6N，二者的合力为：6N-4N=2N，且方向向左。根据二力平衡的知识可知，此时物体A肯定受到地面的静摩擦力为2N，方向向右，故C正确不合题意；
增大F2，物体B对物体A的压力和接触面的粗糙程度保持不变，因此二者之间的摩擦力保持不变，物体A不可能向左运动，故D错误符合题意。
故选D。
12．【答案】B
【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）首先根据v=nv物计算出拉力的速度，然后根据P=Fv计算拉力的功率；
（2）首先根据W总=Fs计算出拉力做的总功，再根据计算出有用功，最后根据计算摩擦力；
（3）根据s=vt计算绳子自由端移动的距离；
（4）根据W额=W总-W有计算出做的额外功。
【解答】绳子自由端移动的速度v=nv物=3×0.3m/s=0.9m/s，拉力的功率：P=Fv=20N×0.9m/s=18W，故A正确不合题意；
绳子自由端移动的距离s=vt=0.9m/s×20s=18m，故C正确不合题意；
拉力做的总功W总=Fs=20N×18m=360J；
有用功；
物体受到的摩擦力，故B错误符合题意；
克服摩擦的额外功W额=W总-W有=360J-306J=54J，故D正确不合题意。
故选B。
13．【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F1L1=F2L2分析计算。
【解答】铁球的重力G=mg=12kg×10N/kg=120N；
由图知，当力F作用在球的下边缘，且与通过AB的直径垂直时，动力臂最长，其受力图如图所示：
把整体看做一个杠杆，支点在B点，由图知，球的重力方向竖直向下，力臂L2等于半径R，
F的力臂L1等于杆的长度与球的直径之和，则；
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G L2=F L1；
解得：F=45N。
故选B。
14．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】将水泥板看作一个杠杆，支点在水泥板着地的一侧，阻力是自身的重力，动力就是人的举力，根据杠杆的平衡条件分析即可。
【解答】将水泥板看作一个杠杆，支点在水泥板着地的一侧，阻力是自身的重力，动力就是人的举力；因为水泥板的重心在它的几何中心上，因此抬起水泥板时的阻力臂都是动力臂的一半，即：
那么虽然两次的动力臂长度不同，但动力大小都相同，即：。
故选D。
15．【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中，杆重、动力臂不变，阻力臂减小，利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。【解答】A.如图，物体M的重为G不变，动力F的方向始终跟杆垂直（动力臂LOB不变），
由于杆匀速转动（处于平衡状态），则FLOB=GLOC，
由于杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中，则阻力臂LOC逐渐减小，所以拉力F逐渐变小，故A错误；
B.根据FLOB=GLOC可得：，该杠杆是省力杠杆，故B错误；
C.由于阻力臂LOC逐渐变小，物体M的重为G不变，则根据FLOB=GLOC可得：FLOB的大小（拉力F跟它力臂的乘积）逐渐变小，故C正确；
D.由于C选项是正确的，则D错误。
故选C。
16．【答案】B
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】对动滑轮进行受力分析即可。
【解答】根据图片可知，弹簧测力计上的拉力由作用在绳子上的拉力产生，因此二者大小相等。因为弹簧测力计的示数为4N，所以拉力F=4N。
故选B。
17．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】根据滑轮组的组装，分析拉力的大小，利用力和距离的乘积计算功，功和时间的比值计算功率，有用功和总功的比值计算机械效率。
【解答】A.由图可知，n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=n×2m=2×2m=4m，A不符合题意；
B.物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力F拉=f=0.4G=0.4×1500N=600N， B不符合题意；
C.拉力F做的功W总=Fs=375Nx4m=1500J，则拉力F的功率
， C不符合题意；
D.有用功W有用=Fs=600N×2m=1200J，
W总=Fs=375Nx4m=1500J
则滑轮组的机械效率
，D符合题意；
故选D。
18．【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据能量转化的过程判断；
（2）（3）根据公式分析；
（4）根据W额=W总-W有计算出克服阻力做的额外功，再根据计算出物体受到的摩擦力。
【解答】A.物体沿斜面匀速上升时，速度不变，则动能不变；高度增大，则重力势能增大，二者之间没有转化关系，故A错误；
B.根据可知，斜面机械效率的大小与有用功和总功的大小有关，与物体运动的速度无关，故B错误；
C.有用功W有=Gh=16N×0.3m=4.8J，总功W总=Fs=5N×1.2m=6J，则斜面的机械效率：，故C错误；
D.克服阻力做的额外功W额=W总-W有=6J-4.8J=1.2J，则受到的摩擦力：，故D正确。
故选D。
19．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据图甲确定承担拉力的绳子段数n，然后根据s=ns物计算即可；
（2）（3）当用滑轮组水平拉动物体时，可根据计算出绳子上受到的拉力，再根据二力平衡的知识计算出墙壁受到的拉力大小。
（4）首先根据W总=Fs计算出拉力做的总功，再根据计算出拉力的功率。
【解答】根据图可知，承担拉力的绳子段数n=3；根据图乙可知，10s内物体移动了1m，则绳子自由端移动了：s=ns物=3×1m=3m，故A错误；
根据公式得到：；
解得：F=5N。
以定滑轮为受力对象可知，墙壁对它的拉力等于4根绳子产生的拉力之和，即F墙壁=4F=5N×4=20N。墙壁受到滑轮组的拉力与墙壁对滑轮组的拉力为相互作用力，因此左侧墙壁受到滑轮组的拉力为20N，故B错误，C正确；
10s内拉力做的总功：W总=Fs=5N×3m=15J，则拉力的功率：，故D错误。
故选C。
20．【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据定滑轮的作用判断；
（2）根据动滑轮的作用判断；
（3）根据s=nh判断；
（4）根据判断。
【解答】A.定滑轮不省力不费力，但能改变力的方向，故A错误；
B.动滑轮相当于一个省力杠杆，它的动力臂是阻力臂的2倍，故B正确；
C.根据s=nh可知，当绳子自由端下拉1m时，桶上升：，故C错误；
D.根据得到：，解得：G动+G物=1000N，肯定不能提起120kg的砂石，故D错误。
故选B。
1 / 1浙教版科学九上 第3章简单机械选择专项01（0.35）
一、单选题
1．（2022九上·杭州月考）如图所示，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布不均匀的木条AB重24N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AO=BO，AC=OC。A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示数是6N．现移动托盘秤甲，让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是（ ）
A．8N B．12N C．16N D．18N
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】A端放在托盘秤甲上，以B点支点，根据杠杆平衡条件先表示出木条重心D到B的距离，当C点放在托盘秤甲上C为支点，再根据杠杆平衡条件计算托盘秤乙的示数。【解答】设木条重心在D点，当A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上时，以B端为支点，
托盘秤甲的示数是6N，根据力的作用是相互的，所以托盘秤对木条A端的支持力为6N，如图所示：
由杠杆平衡条件有：FA×AB=G×BD，即：6N×AB=24N×BD，
所以：AB=4BD，
即BD=AB，
当C点放在托盘秤甲上时，仍以C为支点，此时托盘秤乙对木条B处的支持力为FB，
因为AO=BO，AC=OC，所以CO=OD=BD，BC=3BD，CD=2BD
由杠杆平衡条件有：FB×BC=G×CD，即：FB×3BD=24N×2BD，
所以：FB=16N，则托盘秤乙的示数为16N。
故选C。
2．（2022九上·余姚期末）如图装置中，物体A重100N，物体B重10N，在物体B的作用下，物体A作水平向右的匀速直线运动。现在物体A上加一个水平向左的拉力F，拉力的功率为30w，使物体B匀速上升，则物体B上升3m所用的时间为(不计滑轮与绳子和轴之间的摩擦，不计绳子重和滑轮重) （ ）
A．1s B．2s C．3s D．4s
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。拉动A向左运动，A受到水平向左的拉力和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡，可求出拉力。利用滑轮组距离关系，B移动的距离是A移动距离的3倍，求出A移动的距离，则拉力所做的功为W=Fs，再利用求出做功时间。【解答】物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时，f=F拉=3GB=3×10N=30N。
拉动A向左运动时，根据二力平衡的知识得到：F=f+F拉=30N+30N=60N；
当sB=3m时，则，
因此拉力F做功为W=FsA=60Nx1m=60J，
所用时间。
故选B。
3．（2021九上·义乌期中）如右图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连。此时物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，此时测力计的示数为450N；在物体B下加挂重为60N的物体C后，用水平向右的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向右做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s。已知每个滑轮重均为50N，若不计绳重及滑轮的摩擦，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体A所受滑动摩擦力大小为100N
B．水平向右的力F的大小为400N
C．物体B所受重力为400N
D．拉力F做功的功率为63W
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】先对弹簧进行受力分析可知，弹簧测力计的示数等于受到竖直向下的力的合力，即两条绳子向下的拉力和一个定滑轮的重力；然后对与B相连的滑轮进行受力分析，即该滑轮受到竖直向下自身的重力和B的拉力的作用，受到竖直向上三条绳子的拉力，从而求出B的重力；然后根据物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，根据二力平衡的条件求出摩擦力的大小；然后根据二力平衡条件和功率公式即可求出水平向右的拉力和功率的大小。
【解答】由图可知，承担重力的绳子段数n=3，
则两条绳子向下拉弹簧测力计的拉力，
对弹簧测力计进行受力分析可知，
弹簧测力计的示数等于两条绳子向下的拉力和一个定滑轮的重力：F示=G动+F下，
即；
解得：GB=550N；
则物体A在绳的水平拉力；
由二力平衡的条件可得，A物体所受摩擦力f=F=200N，故A、C错误；
根据可得，
水平向右的力：；
因为B上升的速度为v物=0.05m/s，
所以A的速度为：vA=3v物=3×0.05m/s=0.15m/s，
拉力F做功的功率：，故B错误，D正确。
故选D。
4．（2021九上·江干期末）体重为80kg的工人利用如图滑轮组将一质量为 60kg 的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为75% (不计绳重与摩擦，g取10N/kg)，小明对此工作过程及装置作出了论断，下列论断正确的是（ ）
A．动滑轮重为200N
B．此过程中，工人对地面的压力为600N
C．重物匀速上升过程中机械能不变
D．若增大重物A，滑轮组机械效率不变
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用；动能和势能的大小变化；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）知道重物A的质量，利用G=mg求其重力；不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率，据此求动滑轮重力；
（2）根据图片确定绳子的有效段数为n，不计绳重与摩擦，然后根据计算出作用在绳子自由端的拉力，再根据力的相互性可知绳子对人向上的拉力。利用G=mg求出人的重力，最后根据F压=G物-G人得出人对地面的压力；
（3）重力势能与质量和物体的高度有关，动能大小质量和速度有关，机械能为重力势能和动能之和；
（4）根据滑轮组的机械效率 分析。
【解答】A.重物A的重力：GA=mAg=60kg×10N/kg=600N；
不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功的唯一来源，
滑轮组的机械效率：；
即
解得：动滑轮重力：G动=200N，故A正确；
B.绳子的有效段数为n=3，因不计绳重与摩擦，
作用在绳子自由端的拉力：；
根据力的相互性，绳子对人向上的拉力为F′=266.7N，
质量为80kg人的重力：G人=m人g=80kg×10N/kg=800N；
故人对地面的压力：F压=G物-G人=800N-266.7N=533.3N，故B错误；
C.重物匀速上升过程中，因速度不变，故重物的动能不变，但因高度变大，重物的重力势能变大，则机械能变大，故C错误；
D.由A知，滑轮组的机械效率：，动滑轮的重力不变，若增加增大重物，则滑轮组机械效率变大，故D错误。
故选A。
5．（2020九上·余杭月考）如图所示，用24N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。物体B重10N，弹管测力计的示数恒为5N(不计滑轮、测力计、绳子的重量，滑轮的转轴光滑)。下列说法正确的是（ ）
A．物体A受到地面的摩擦力是5N
B．滑轮移动的速度是0.4m/s
C．水平拉力F的功率是4.8W
D．在2s内绳子对物体A做的功为4.8J
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）要判断出A所受的摩擦力，首先根据拉力F和动滑轮的特点，计算出绳子对A的拉力，对A进行受力分析，根据平衡力的特点计算出A受地面的摩擦力；
（2）根据动滑轮的特点及A的移动速度判断滑轮的移动速度；
（3）根据公式P=Fv计算出拉力F的功率；
（4）利用W=Fs求绳子对物体A做的功。
【解答】A.动滑轮上有2根绳子承担拉力，因为拉力F=24N，所以对A的拉力为FA=.
弹簧测力计的示数恒为5N，则物体B对A的摩擦力fAB为5N，方向向右，
所以地面对A的摩擦力为f地面=FA-fAB=12N-5N=7N，故A错误；
B.A移动的速度即绳端移动的速度为0.2m/s，
所以滑轮的移动速度为，故B错误；
C.水平拉力的功率P=Fv=24N×0.1m/s=2.4W，故C错误；
D.绳子对A的拉力是12N，2s物体A移动的距离为s=vt=0.2m/s×2s=0.4m，
绳子的拉力做功W=Fs=12N×0.4m=4.8J，故D正确。
故选D。
6．（2020九上·镇海月考）为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力 拉绳时，物体的速度 和物体上升的高度 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（ ）
A．0-1s内，地面对物体的支持力是10N
B．1-2s内，拉力 做的功是187.5J
C．2-3s内，拉力 的功率是100W
D．2-3s内，滑轮组的机械效率是62.5%
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h。
（1）将滑轮组和物体看做一个整体，根据二力平衡的知识列出平衡关系式，结合滑轮组的工作特点计算出地面对物体的支持力；
（2）根据图像确定2~3s内拉力F的数值和物体运动的速度，结合滑轮组的特点计算出自由端移动的速度，最后根据P=Fv计算出拉力做功的功率；
（3）使用滑轮组提升重物时，根据公式计算出机械效率；
（4）由F-t图象得出在1～2s内的拉力F，由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W=Fs求此时拉力做功。
【解答】根据图丙可知，0~1s内，物体运动的速度为0，即在地面上保持静止状态。
由图乙可知，在0～1s内，拉力F=30N．取动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力G和G动，向上的支持力F支，及三根绳子向上的拉力F′作用，根据二力平衡的知识得到，
地面对重物的支持力F支=G+G动-3F拉=100N+G动-3×30N=G动+10N，故A错误；
由图丙可知，在2～3s内，重物做匀速运动，此时的速度v3=2.50m/s，拉力F3=40N，
拉力F的作用点下降的速度v3′=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s，
拉力做功功率P总=F3V3′=40N×7.5m/s=300W，故C错误；
滑轮组的机械效率：，
故D错误；
在1～2s内，拉力F2=50N，重物上升高度h2=1.25m
拉力F的作用点下降的距离s2=3h2=3×1.25m=3.75m，
拉力做的功：W=F2S2=50N×3.75m=187.5J，故B正确。
故选B。
7．（2020九上·温州月考）如图所示是两个斜面，这两个斜面的粗糙程度相同且等高，现在有 2 个相同的木块在斜面的最高点由静止释放（重心到水平桌面的距离相等），W 为木块重力做功，η 为木块做功的机械效率，下列判断正确的是（ ）
A．W左图=W右图，η左图<η右图
B．W左图=W右图，η左图>η右图
C．W左图>W右图，η左图=η右图
D．W左图>W右图，η左图<η右图
【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】根据W有=Gh比较重力做功的大小，根据W额=fs计算克服摩擦做的额外功的大小，最后根据比较机械效率的大小。
【解答】木块的重力相等，斜面的高度相同，
根据W有=Gh可知，木块克服重力做功相等，
即W左图=W右图。
左图斜面的倾斜角度小于右图，
则木块对左边斜面的压力大于右图斜面，
那么左边斜面产生的摩擦力大于右图斜面；
且左边斜面的长度大于右图斜面；
根据W额=fs可知，克服摩擦做的额外功W额左>W额右；
根据可知，左边的机械效率小于右边的机械效率；
即η左图<η右图。
故选A。
8．（2020九上·鄞州期中）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N．下列说法正确的是（ ）
A．物体A受到的摩擦力为10N
B．拉力F的功率为1.5W
C．滑轮组的机械效率为80%
D．拉力F增大到15N时，物体B开始向左运动
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）物体B静止在地面上，受到水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N，对物体B进行受力分析，根据二力平衡的知识求得物体A受到的摩擦力；
（2）根据图片确定水平使用滑轮组承担拉力的绳子段数n，然后根据v=2v物计算出拉力移动的速度，最后利用P=Fv求拉力做功功率；
（3）使用滑轮组水平拉懂物体时，滑轮组的机械效率；
（4）根据影响滑动摩擦力的因素是否变化判断A、B之间摩擦力的大小是否发生变化，再判断B的运动状态是否改变。
【解答】A.物体B静止在地面上，水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力、地面对它向左的摩擦力和物体A对它向左的摩擦力相互平衡，即fAB+4N=12N，则fAB=8N；根据相互作用力的知识可知，物体A受到的摩擦力为f=fAB=8N，故A错误；
B.由图知，水平使用滑轮组，承担拉力的绳子段数n=2，拉力端移动速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s，
则拉力做功的功率：P=Fv=5N×0.2m/s=1W，故B错误；
C.滑轮组的机械效率：，故C正确；
D.若拉力F增大到15N时，A在运动过程中，A对B的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则A和B之间的摩擦力不变，所以物体B的运动状态不会改变，即物体B仍然静止，不会向左运动，故D错误。
故选C。
9．（2020九上·杭州月考）如图所示，整个装置处于静止状态，弹簧测力计A、B、C的示数分别为FA、FB、FC，以下有关弹簧测力计示数的关系，正确的是（ ）
A．FA＝FB＝FC B．FA＝FB＝3FC
C．2FA＝3FC＝FB D．3FA＝6FC＝2FB
【答案】D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】分别对左边的滑轮和右边的滑轮进行受力分析，根据二力平衡的知识计算出几个拉力之间的关系即可。
【解答】测力计C直接与绳子相连，则绳子上产生的拉力都是FC。
①以左边的滑轮为对象进行分析，它左边受到A测力计的拉力FA，右边受到两根绳子的拉力，都是FC。根据二力平衡的知识得到：FA=2FC，即3FA=6FC；
②以右边的滑轮为对象进行分析，它左边受到绳子的拉力三个，都是FC，右边受到B测力计的拉力FB。根据二力平衡的知识得到：3FC=FB，即6FC=2FB。
那么得到：3FA=6FC=2FB。
故选D。
10．（浙教版科学九年级上册 3.4简单机械（机械效率） 培优练习）重为30牛的A物体，用如图所示甲、乙两种方法被提升和水平移动。若A物体在水平面滑动时受到的摩擦力为20N，F1＝18N，F2＝8N，A物体在5s内匀速移动的距离均为0.3m，则在该过程中，下列分析正确的是（ ）
A．绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度大
B．F1做功比F2做功少
C．两种方法中所做的有用功一样多
D．两种方法中机械效率相同
【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）根据v=nv物计算自由端绳子移动的速度大小，然后进行比较；
（2）根据s=ns物计算出自由端的移动距离，根据W=Fs计算拉力做的功，然后比较大小；
（3）提升重物时，克服物体重力做有用功，即W有=Gh；水平拉动物体时，克服摩擦做有用功，即W有=fs，计算比较即可；
（4）根据分别计算出机械效率进行比较即可。
【解答】两个物体的移动速度为：；
甲图中承担重力的绳子n=2，那么自由端F1的速度为：v1=nv物1=2×0.06m/s=0.12m/s；
甲图中承担拉力的绳子n=3，那么自由端F2的速度为：v2=nv物2=3×0.06m/s=0.18m/s；
因此速度大的是F2，故A错误；
甲图中F1移动的距离：s1=ns物1=2×0.3m=0.6m；
拉力F1做的总功为：W1=F1s1=18N×0.6m=10.8J；
乙图中F2移动的距离：s2=ns物2=3×0.3m=0.9m；
拉力F2做的总功为：W2=F2s2=8N×0.9m=7.2J；
因此F1做的功多，故B错误；
甲图中做的有用功W有1=Gh=30N×0.3m=9J；
乙图中做的有用功W有2=fs物=20N×0.3m=6J；
因此两种方法做的有用功不同，故C错误；
甲的机械效率：；
乙的机械效率：.
故D正确。
故选D。
11．（华师大版初中科学九年级上学期 5.2滑轮）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)。下列说法错误的是（ ）
A．绳端移动速度为0.2m/s
B．弹簧测力计读数为9N
C．物体A和地面之间有摩擦力
D．如果增大F2，物体A可能向左运动
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据v=nvB计算计算绳子端移动的速度；
（2）对定滑轮进行受力分析，根据F拉=nF2计算测力计的示数；
（3）对物体A进行受力分析，根据二力平衡的知识分析它是否受到静摩擦力；
（4）根据影响滑动摩擦力的因素判断它是否发生改变即可。
【解答】根据图片可知，动滑轮上承担拉力的绳子有2段，那么绳端移动的速度：v=nvB=2×0.1m/s=0.2m/s，故A正确不合题意；
定滑轮上连接的绳子有3段，那么测力计的示数F拉=nF2=3×3N=9N，故B正确不合题意；
物体B在A上做匀速直线运动，那么它受到的拉力和摩擦力相互平衡，即摩擦力f=2F2=2×3N=6N；物体A受到水平向右的拉力F1=4N，水平向左的B施加的摩擦力6N，二者的合力为：6N-4N=2N，且方向向左。根据二力平衡的知识可知，此时物体A肯定受到地面的静摩擦力为2N，方向向右，故C正确不合题意；
增大F2，物体B对物体A的压力和接触面的粗糙程度保持不变，因此二者之间的摩擦力保持不变，物体A不可能向左运动，故D错误符合题意。
故选D。
12．（2020九上·江干期末）如图所示，物体的受到的重力为300N，在20N的水平拉力F的作用下物体以0.3m/s的速度匀速运动了20s，滑轮组的机械效率为85%。不计绳重和滑轮重。在此过程中，下列说法错误的是（ ）
A．拉力的功率为18W B．物体受到的摩擦力为60N
C．绳子自由瑞移动的距离是18m D．额外功为54J
【答案】B
【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）首先根据v=nv物计算出拉力的速度，然后根据P=Fv计算拉力的功率；
（2）首先根据W总=Fs计算出拉力做的总功，再根据计算出有用功，最后根据计算摩擦力；
（3）根据s=vt计算绳子自由端移动的距离；
（4）根据W额=W总-W有计算出做的额外功。
【解答】绳子自由端移动的速度v=nv物=3×0.3m/s=0.9m/s，拉力的功率：P=Fv=20N×0.9m/s=18W，故A正确不合题意；
绳子自由端移动的距离s=vt=0.9m/s×20s=18m，故C正确不合题意；
拉力做的总功W总=Fs=20N×18m=360J；
有用功；
物体受到的摩擦力，故B错误符合题意；
克服摩擦的额外功W额=W总-W有=360J-306J=54J，故D正确不合题意。
故选B。
13．（2020九上·慈溪期末）如图，一质量分布均匀的12kg 铁球与轻杆 AB焊接于 A点后悬挂于竖直墙壁的 B点，轻杆的延长线过球心O，轻杆的长度是铁球半径的 2/3。要使铁球刚好离开墙壁，施加在铁球上的力至少为（ ）
A．27N B．45N C．72N D．90N
【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F1L1=F2L2分析计算。
【解答】铁球的重力G=mg=12kg×10N/kg=120N；
由图知，当力F作用在球的下边缘，且与通过AB的直径垂直时，动力臂最长，其受力图如图所示：
把整体看做一个杠杆，支点在B点，由图知，球的重力方向竖直向下，力臂L2等于半径R，
F的力臂L1等于杆的长度与球的直径之和，则；
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G L2=F L1；
解得：F=45N。
故选B。
14．（2019九上·镇海期末）一块厚度、密度均匀长方形水泥板平放在水平地面上，现分别用竖直向上的力F甲和F乙作用在不同的位置(如图甲、乙)，将其一端缓缓抬离地面，则下列说法正确的是（ ）
A．F甲>F乙，因为甲图中的动力臂长
B．F甲C．F甲>F乙，因为乙图中时阻力臂短
D．F甲=F乙，因为两图中动力臂都是阻力臂的2倍
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】将水泥板看作一个杠杆，支点在水泥板着地的一侧，阻力是自身的重力，动力就是人的举力，根据杠杆的平衡条件分析即可。
【解答】将水泥板看作一个杠杆，支点在水泥板着地的一侧，阻力是自身的重力，动力就是人的举力；因为水泥板的重心在它的几何中心上，因此抬起水泥板时的阻力臂都是动力臂的一半，即：
那么虽然两次的动力臂长度不同，但动力大小都相同，即：。
故选D。
15．（2022九上·象山月考）如图所示，在轻质杆OB的中点A处，悬挂有重为G的物体M，在端点B施加方向始终跟杆垂直的拉力F，杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中，下列叙述中正确的是（ ）
A．拉力F逐渐变大
B．拉力F始终大于G、小于G，该杠杆是省力杠杆
C．拉力F跟它力臂的乘积变小
D．以上说法均不正确
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中，杆重、动力臂不变，阻力臂减小，利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。【解答】A.如图，物体M的重为G不变，动力F的方向始终跟杆垂直（动力臂LOB不变），
由于杆匀速转动（处于平衡状态），则FLOB=GLOC，
由于杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中，则阻力臂LOC逐渐减小，所以拉力F逐渐变小，故A错误；
B.根据FLOB=GLOC可得：，该杠杆是省力杠杆，故B错误；
C.由于阻力臂LOC逐渐变小，物体M的重为G不变，则根据FLOB=GLOC可得：FLOB的大小（拉力F跟它力臂的乘积）逐渐变小，故C正确；
D.由于C选项是正确的，则D错误。
故选C。
16．（2021九上·临海期末）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面匀速运动，弹簧测力计的示数为4N（不计滑轮和绳子之间的摩擦），拉力F的大小为（ ）
A．2N B．4N C．6N D．8N
【答案】B
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】对动滑轮进行受力分析即可。
【解答】根据图片可知，弹簧测力计上的拉力由作用在绳子上的拉力产生，因此二者大小相等。因为弹簧测力计的示数为4N，所以拉力F=4N。
故选B。
17．（2021九上·奉化期末）建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1000N的物体沿水平方向匀速移动了2m。已知工人所用的拉力F大小为250N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端沿水平方向移动了6m
B．物体受到的拉力为500N
C．拉力F的功率为125W
D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】根据滑轮组的组装，分析拉力的大小，利用力和距离的乘积计算功，功和时间的比值计算功率，有用功和总功的比值计算机械效率。
【解答】A.由图可知，n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=n×2m=2×2m=4m，A不符合题意；
B.物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力F拉=f=0.4G=0.4×1500N=600N， B不符合题意；
C.拉力F做的功W总=Fs=375Nx4m=1500J，则拉力F的功率
， C不符合题意；
D.有用功W有用=Fs=600N×2m=1200J，
W总=Fs=375Nx4m=1500J
则滑轮组的机械效率
，D符合题意；
故选D。
18．（2021九上·杭州月考）如图所示，有一个斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将一个重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，则（ ）
A．物体沿斜面匀速上升时动能转化为重力势能
B．拉物体的速度越快，斜面的机械效率越高
C．该斜面的机械效率是90%
D．斜面上物体受到的摩擦力为1N
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据能量转化的过程判断；
（2）（3）根据公式分析；
（4）根据W额=W总-W有计算出克服阻力做的额外功，再根据计算出物体受到的摩擦力。
【解答】A.物体沿斜面匀速上升时，速度不变，则动能不变；高度增大，则重力势能增大，二者之间没有转化关系，故A错误；
B.根据可知，斜面机械效率的大小与有用功和总功的大小有关，与物体运动的速度无关，故B错误；
C.有用功W有=Gh=16N×0.3m=4.8J，总功W总=Fs=5N×1.2m=6J，则斜面的机械效率：，故C错误；
D.克服阻力做的额外功W额=W总-W有=6J-4.8J=1.2J，则受到的摩擦力：，故D正确。
故选D。
19．（2021九上·杭州月考）如图所示，重为120N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。已知物体A在水平方向上受到的阻力为物重的0.1倍，滑轮组机械效率为80%，滑轮组和绳子的自重不计。下列分析计算正确的是（ ）
A．10s内，绳子自由端沿水平方向移动了4m
B．左侧墙受到滑轮组16牛拉力作用
C．在10s内，作用在绳子自由端的拉力F为5牛
D．在10s内，拉力F做功的功率为1.2W
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据图甲确定承担拉力的绳子段数n，然后根据s=ns物计算即可；
（2）（3）当用滑轮组水平拉动物体时，可根据计算出绳子上受到的拉力，再根据二力平衡的知识计算出墙壁受到的拉力大小。
（4）首先根据W总=Fs计算出拉力做的总功，再根据计算出拉力的功率。
【解答】根据图可知，承担拉力的绳子段数n=3；根据图乙可知，10s内物体移动了1m，则绳子自由端移动了：s=ns物=3×1m=3m，故A错误；
根据公式得到：；
解得：F=5N。
以定滑轮为受力对象可知，墙壁对它的拉力等于4根绳子产生的拉力之和，即F墙壁=4F=5N×4=20N。墙壁受到滑轮组的拉力与墙壁对滑轮组的拉力为相互作用力，因此左侧墙壁受到滑轮组的拉力为20N，故B错误，C正确；
10s内拉力做的总功：W总=Fs=5N×3m=15J，则拉力的功率：，故D错误。
故选C。
20．（2021九上·台州期中）工人用如图所示的装置运送砂石，下列说法正确的是（ ）
A．滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小
B．图中动滑轮相当于一个省力杠杆
C．绳子自由端下拉1m，桶上升2m
D．质量为50kg的工人利用该滑轮组能提起120kg的砂石
【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据定滑轮的作用判断；
（2）根据动滑轮的作用判断；
（3）根据s=nh判断；
（4）根据判断。
【解答】A.定滑轮不省力不费力，但能改变力的方向，故A错误；
B.动滑轮相当于一个省力杠杆，它的动力臂是阻力臂的2倍，故B正确；
C.根据s=nh可知，当绳子自由端下拉1m时，桶上升：，故C错误；
D.根据得到：，解得：G动+G物=1000N，肯定不能提起120kg的砂石，故D错误。
故选B。
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