初中科学浙教版 九年级上册 第三章 第4节 简单机械同步练习
一、单选题
1．（2023九上·余姚期末）关于机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．机械效率越大，越省力
B．机械效率越大，做功越多
C．机械效率越大，功率越大
D．机械效率越大，额外功在总功中所占的比例越小
2．（2022九上·舟山月考）如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是（ ）
A．①② B．①④ C．②③ D．②④
3．（2023·浦江模拟）如图所示，家用衣架上挂了两件质量分别为m1、m2的湿衣物，此时衣架处于静止状态。下列说法中正确的是（ ）
A．图中的衣架是一个等臂杠杆
B．此时的衣架处于杠杆平衡状态
C．湿衣物的质量m1、m2大小相等
D．衣物对衣架的拉力就是衣物的重力
4．（2023九上·南浔期末）下列各种机械中，不省力的机械是（ ）
A．钢丝钳 B．动滑轮
C．旗杆顶定滑轮 D．斜面
5．（2023九上·余姚期末）如图，杠杆处于水平静止状态，杆重不计，则下列关系式中一定正确的是（ ）
A．FA OA＝FB OB B．FA OA＜FB OB
C． D．
6．（2023九上·余姚期末）如图所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆（ ）
A．始终是省力杠杆
B．始终是费力杠杆
C．先是省力的，后是费力的
D．先是费力的，后是省力的
7．（2023九上·永康期末）如图中的皮划艇运动员一手支撑住桨柄的末端，另一手用力划桨，此时的船桨可看作是一个杠杆。下图中的船桨模型中最合理的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2022九上·杭州月考）人体内也存在着杠杆，如图所示，当人踮足时，足可以视为杠杆。此杠杆类型属于（ ）
A．等臂杠杆 B．费力杠杆 C．省力杠杆 D．都不属于
9．（2022九上·杭州月考）小金在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（ ）
A．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向左移动
B．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向右移动
C．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向左移动
D．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向右移动
10．（2022九上·杭州期中）钱塘江上出现独特的“水上轻功”独竹漂，前进时，该男子的右手（B点）撑住竹竿某处，左手（A点）用力挥动划竿。下列说法正确的（ ）
A．划竿使用时A点为支点
B．划竿使用时是一个费力杠杆
C．将A点尽量地靠近水面，可以增大阻力臂
D．将A点尽量地靠近水面，可以增大动力
11．（2022九上·金华期中）如图所示，分别用力F1、F2和F3，使用下列三个装置匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重，则F1、F2和F3的大小关系是（）
A．F1＜F2＝F3 B．F2＜F1＜F3 C．F1＝F3＜F2 D．F1＜F2＜F3
12．（2022九上·金华期中）下列人体中的杠杆 ，属于省力杠杆的是（ ）
A．咬东西
B．抬起手臂
C．踮起脚尖
D．抬起头
13．（2022九上·杭州期中）如图，O为杠杆的支点，A点挂一重物，为使杠杆在水平位置平衡，若在B点施加一个力并使该力最小，该力应沿（ ）
A．BM方向 B．BN方向 C．BP方向 D．BQ方向
14．（2023九上·杭州月考）如图所示用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N(不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑)。下列说法错误的是（ ）
A．物体4受到地面水平向右3N的摩擦力
B．物体A受到B的摩擦力是2N
C．滑轮移动的速度是0.1m/s
D．拉力F做功功率为4W
15．（2023·丽水）如图是教室壁挂式实物展台示意图。MN为展示台，PQ为连杆拉住展示台，m为展示物。以下是展示台承裁展示物时杠杆的示意图，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
16．（2023九上·杭州期末）如图所示，为了把两件相同的货物搬运到平板货车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面(ABA．沿斜面AB推动更省力
B．沿斜面CD推动更省功
C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功一定相同
D．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同
二、填空题
17．（2023·杭州模拟）如图所示，洗澡时当用喷头水平对着墙壁喷水，）头和握着喷头的手都会受到一个较大的、与喷水方向相反的作用力。请回答：
（1）这个作用在喷头上力的施力物体是 。
（2）若保持喷头离墙壁的距离不变，手握喷头的部位往下移动时，握喷头的手所受到的作用力大小将如何变化？ 。
18．（2023·常山模拟）今年3月，中国山地自行车公开赛在常山“狂飙”开赛，小科也参加了本次比赛。在补给站，他选择了巧克力作为补给，因为它的主要成分是 ，是人体所需能量的主要来源。比赛过程中突遇障碍物，小科赶紧刹车，如图是自行车手闸示意图，当图中手对手闸的作用力F＝10N时，刹车拉线受到力的大小为 N。
19．（2023·温州模拟）如图甲所示是一种利用紫外线杀菌的筷子盒，内置”220V 4W”的紫外线灯管，装入干燥筷子只需3~5分钟即可完成杀菌消毒。取筷子的原理结构示意图如图乙。
（1）从预防传染病的角度，对筷子进行消毒属于 ；
（2）紫外线灯正常工作时通过的电流为 安(保留2位小数)
（3）经测量，筷子的总质量为36克，OC为18厘米，B点使OC的中点，F1撤离后，若要A处抬起关闭出门，弹簧的弹力F2至少为 牛。
20．（2023九上·温州期末）为了做好疫情防控，如图是志愿者拉着音箱走在水平路面上进行宣传，他拉着音箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中音箱受到的重力G如图乙所示。
（1）图乙中施加的力F1、F2，使杠杆平衡，其中较小的力是 。
（2）小明对音箱受力分析后，该志愿者图乙中施加的拉力F1不可能使音箱匀速前进，他判断的理由是
。
21．（2023九上·南浔期末）如图所示为家庭电路常用的两种墙壁开关。
（1）按动开关时，开关会绕面板内的轴转动，所以开关属于 （填简单机械的名称）；
（2）较易损坏的开关是甲，这是因为按动这种开关时， 较小，按动需用的力较大。
22．（2022九上·舟山月考）如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个20N的重物，加在B点的动力F1始终使OA在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计）。
（1）当F1竖直向上时，F1的大小为 。
（2）当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向做的位置时，动力F1的大小变化是 。（选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”或“先变大后变小”）
23．（2022九上·舟山期中）小金推着购物车在超市购物，如图甲所示，购物车和货物的总重为120牛，C、B点分别为前后轮的轴心。推着购物车向前运动遇到障碍物时，小金先后两次在A点对购物车施加了竖直方向的力，分别提高了前后轮使得购物车通过障碍物。
（1）前轮提高时是把 点当支点，请在乙图中画出此时杠杆的动力臂L1与阻力臂L2 ；
（2）根据图丙提供的数据可算出，提高后轮时施加的力大小为 牛。
三、实验探究题
24．（2022九上·金华月考）杆秤(如图甲)是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。某兴趣小组在老师的指导下，动手制作量程为20克的杆秤(如图乙)。
【制作步骤】
①做秤杆：选取一根筷子，在筷子左端选择两点依次标上“A”、“B”。
②挂秤盘：取一个小纸杯，剪去上部四分之三，系上细绳，固定在秤杆的“A"处；
③系秤纽：在秤杆的“B"处系上绳子：
④标零线：将5克的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”；
⑤定刻度……
【交流评价] 】
（1）当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向 侧移动；
（2）步骤④标零线的目的是 ；
（3）给杆秤定刻度时，小思采用以下的方法：在秤盘上放20克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上20，0和20之间分为20等份。依次标上相应刻度。你认为她的方法是否合理并简单说明理由 。
25．（2022九上·杭州期中）在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义，提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。
（1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装冒进行实验，并把数据整理记录在下表中。
实验次数 滑轮材质 钩码重G/N 提升的高度g/m 有用功W有用/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总共W总/J 机械效率
1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56%
2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67%
3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67%
4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83%
5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95%
①比较1和2两次实验发现：在所有滑轮组一定时，提升的钩码 ，机械效率越高。
②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与动滑轮的重有关。
③比较 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。
④第5次实验是利用了图 的装置完成的。
⑤利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为 。可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。
（2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用 的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都 。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是 。
A.焦耳定律
B.牛顿第一定律 C.阿基米德原理 D.欧姆定律
26．（2022九上·镇海区期末）斜面的机械效率跟哪些因素有关？小科进行了如下实验。
（1）实验中需要用到木块、垫块、粗糙与光滑的长木板各1块、弹簧测力计、砝码若干。为了完成实验，还需要的测量工具是 。
（2）小科在木块上放置不同的砝码，改变物块的重力，用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动。实验的部分数据如下表：
实验次序 接触面粗糙程度 物块重G/N 物块上升的高度h/m 沿斜面的拉力F/N 物块移动的距离L/m 斜面的机械效率η
1 较粗糙的木板 2.0 0.25 1.2 0.80 52%
2 较粗糙的木板 2.0 0.35 1.4 0.80 63%
3 较粗糙的木板 5.0 0.35 3. 0.80 63%
4 较光滑的木板 5.0 0.35 3.1 0.80 ？
小科探究的是斜面的机械效率与 、接触面粗糙程度、物块重力的关系。
（3）在第四次实验中，斜面的机械效率为 （计算结果精确到1%）。
27．（2022九上·鹿城月考）小科在“探究杠杆平衡条件”的实验中，在轻质杠杆后面安装一个以O为圆心、以OB为半径的圆盘(不影响杠杆的平衡)，如图。
步骤一：调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置静止。如图甲，在杠杆的A点挂上一重物，在B点用弹簧测力计施加竖直向下的力F1使杠杆在水平位置静止。
步骤二：将弹簧测力计从B点移到C点，拉力F2沿DC方向(CD是圆O的切线)，使杠杆再次在水平位置静止。
（1）在图甲中画出拉力F2的力臂L2
（2）判断：F1 F2。(选填“>”、“<”或“=”)
（3）在图乙中的E点施加拉力F3 ， 使杠杆仍然在水平位置静止，且弹簧测力计的示数与F1相同，则施加的作用力的方向可能是 。
A.① B.② C.③ D.④
28．（2022九上·舟山月考）在“探究杠杆平衡条件”实验中，小科用一块T形板对实验装置进行改进。如图甲所示。T形板上有槽口ab和卡口cd，T形板通过槽口ab可以绕着杠杆的O点自由旋转并上下移动，弹簧测力计与一根质量可以忽略的碳素细棒MN相连，碳素细棒MN刚好卡入T形板的卡口cd，如图乙所示。
（1）小想认为要完成这个实验，还需要一把刻度尺，但小科认为只要在T形板上稍微进行改进，不添加器材也可完成实验。小科对T形板进行的改进方法是 ；
（2）利用这个装置进行实验的优点为： ；
（3）小科在实验过程中，需要保持 不变，在杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂l1和动力F1的数据，并利用实验数据绘制了F1与l1的关系图像，如图丙所示。请根据图像推算，当l1为5cm时，F1为 N。
29．（2022九上·丽水期末）滑轮是种常用的简单机械使用定渭轮在省力和省距离等方面有什么特点？以下是小丽对此进行的实验：
①如图甲，用弹簧秤测出两个钩码的重：
②如图乙，用手竖直向下匀速拉弹簧秤，记录弹簧秤示数(摩擦力忽略不计)。测量钩码和绳子自由端通过的距离，记录在下表中：
③如图丙，改变拉力方向重复实验并记录。
拉力方向 弹簧秤示数(牛) 绳子自由端移动距离(厘米) 钩码上升距离(厘米)
竖直向下 2.0 15 15
斜向下 2.0 12 12
水平 2.0 8 8
请回答：
（1）①中测得钩码重为 牛：
（2）分析数据，可得出的结论是 ：
（3）小丽认为仅凭一组实验得 出结论不具普遍性，还需 。
30．（2023九上·宁海期末）学习了杠杆知识后，小科利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量为10g）
（1）将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲所示。若想调节铅笔水平平衡，应该将细线向 （选填“左”或“右”）移动。
（2）调节水平平衡后，用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示。做了几次实验后，需要进一步完善实验。小江接下来的操作是 。
次数 动力F1/N 支点到动力作用点的距离l1/m 阻力F2/N 支点到阻力作用点的距离l2/m
1 0.2 0.04 0.4 0.02
2 0.2 0.04 0.1 0.08
3 0.3 0.05 0.3 0.05
（3）铅笔水平平衡后，小科不小心将前端细长的铅笔芯弄断了（如图丙），她立刻将铅笔稳住（如图丁），则铅笔_______。
A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍然水平平衡
四、解答题
31．（2023九上·温州期末）生活中处处有科学，小明在小区游乐场里发现很多玩具蕴含了功和能的知识。
（1）人能从滑梯滑下是因为重力做功，重为500牛的小明从图甲的滑梯顶端滑落到地面，重力做功 焦。
（2）图乙是双人跷跷板，座位A和D到支点的距离都为100厘米，座位B和C到支点的距离都为60厘米，重为500牛的小明和300牛的小红想要玩跷跷板，他们的座位选择合理的是 。
（3）小明发现双人跷跷板加装了弹簧后，自己从水平位置开始下降到最低点，再返回水平位置的过程中比不加弹簧时更省力，从能量转化的角度解释其原因： 。
32．（2022九上·杭州期中）小和尚甲、乙将总质量30kg的水桶(含水)用轻绳悬于轻质木棍的O点，分别在A、B点以竖直向上的力共同抬起木棍，如图，已知AO：BO=3：2，忽略手对木棍的作用力。
（1）将水桶从地面缓缓抬起50cm，至少需克服水桶（包括水）的重力做功多少 （g=10N/kg）
（2）若抬起水桶后木棍保持水平，小和尚乙肩部所受压力为多大？
33．（2022九上·金华期中）作图题：
（1）在甲图中要使杠杆保持平衡，请画出所用最小的力F及其力臂L；
（2）在乙图中画出最省力的绕绳方法。
34．（2023·温州模拟）小鹿运用浮力相关知识制作了可以用来测量物体质量的“浮力秤”，其构造如图所示，浮简始终漂浮。称量时，把待测物体放入秤盘后，指针下降浮筒上升，静止后，待测物体的质量就可以通过指针在刻度盘上的位置反映出来。请你回答下列问题(不计细线、指针的质量以及线与滑轮的摩擦)，已知浮筒的横截面积为10cm2．
（1）本装置中滑轮的作用是： 。
（2）若在秤盘放上100克物体，秤盘下降至相应刻度，则物体重力做功为多少焦？
（3）请判断该浮力秤刻度是否均匀？并写出刻度盘指针下移距离h和物体质量m的关系式。
35．（2023九上·杭州期末）俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图1甲所示的是小金在水平地面，上做俯卧撑保持静止时的情境，他的身体与地面平行，可抽象成如图1乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，小金的重心在A点。已知小金的体重为750N，OA长为1m，OB长为1.5m。
（1）图1乙中，地面对手的力F1与身体垂直，求F1的大小。
（2）图2所示的是小金手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时他的身体姿态与图甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。
36．（2023九上·南浔期末）如图所示，物体A重为200N，C、D滑轮重均为30N。物体B重为120N，它恰好能拉着A向右匀速运动。现用水平向左的拉力F作用于物体A上，使物体B在5S内匀速上升了0.8m，则：（不计轮绳间摩擦）
（1）图中D为 （填“定”或“动”）滑轮；
（2）拉力F的大小为 N；
（3）通过计算回答拉力F的功率为多少。
五、简答题
37．（2023九上·杭州开学考）搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦。上述过程中所提货物重为360N，提升时间为20s，重物上升高度为2m。求：
（1）若拉力F的大小为150N，则拉力的功率为多少？
（2）此装置中动滑轮重多少？
（3）若上述过程中所提货物重为270N，则滑轮组的机械效率为多少？
38．（2023九上·杭州开学考）快走有利于身体健康，人走路时可以将脚视为杠杆（如图所示）。行走时人的脚掌前端是支点，位于杠杆的一端，人体受到的重力是阻力，且作用点位于杠杆的中点，小腿肌肉施加的力是动力，位于杠杆的另一端。已知人的质量为60kg，求：
（1）请画出小腿肌肉施加的拉力F的力臂l1。
（2）根据图示计算小腿肌肉产生的拉力是多大？
（3）人向前走一步，重心将升高约5cm，求人克服自身重力做了多少功？
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】机械效率
【解析】【分析】使用机械时，有用功与总功的比值叫机械效率，机械效率的大小与功的多少和功率的大小没有直接关系；物体在单位时间完成的功叫功率。
【解答】A、机械效率是指有用功与总功的比值，其大小与机械的省力情况没有关系，故A错误；
B、机械效率是指有用功与总功的比值，其大小与机械做功的多少没有关系，故B错误；
C、机械效率是指有用功与总功的比值，功率表示了机械做功的快慢，二者没有直接的关系，故C错误；
D、总功等于有用功与额外功的总和，从可知，额外功在总功中所占的比例越小，机械效率越高，故D正确。
所以选：D。
2．【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的类型。
【解答】①使用餐具夹时，中间的转轴为支点，阻力作用在夹子的尖端，动力作用在夹子的中间。此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；
②使用核桃夹时，夹片相连处的转轴为支点，阻力作用在凹陷处，动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；
③使用独轮车时，车轮为支点，货物的重力为阻力，动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。
④使用筷子时，大拇指所左的位置为支点，阻力作用在筷子的尖端，动力作用在食指的位置。此时动力臂小于阻力臂，相当于费力杠杆。
故选B。
3．【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类；杠杆的应用
【解析】【分析】杠杆平衡的条件：F1L1=F2L2 F1=m1g F2=m2g
【解答】A. m1和m2无法确定是否相等，L1和L2也无法确定是否相等，A错误
B. 衣架处于静止状态，说明杠杆平衡，B正确
C. L1和L2也无法确定是否相等，m1和m2无法确定是否相等，C错误
D. 衣物对衣架的拉力大小等于衣物的重力，但不能说拉力就是衣物的重力，D错误
故答案为：B。
4．【答案】C
【知识点】杠杆的分类；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；斜面及其工作特点
【解析】【分析】对各个简单机械进行分析，根据其特点分析判断。
【解答】A.钢丝钳相当于一个杠杆，支点为转轴，阻力作用在刀口上，动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂，相当于省力杠杆，故A不合题意；
B.动滑轮的本质为动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆，故B不合题意；
C.旗杆顶部的定滑轮本质为等臂杠杆，不省力不费力，故C符合题意；
D.斜面通过增大距离来省力，故D不合题意。
故选C。
5．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】杠杆处于静止状态，可根据杠杆平衡条件来进行分析。作动力臂，阻力臂可知
FB的力臂是OB，FA的力臂是OC，OC【解答】A、FAOA>FBOB，故A错误；
B、FAOA>FBOB，故B错误；
C、，故C错误；
D、FAOA>FBOB，所以，故D正确。
所以选：D。
6．【答案】C
【知识点】力臂的画法；杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】判断杠杆的用力情况需要知道动力臂与阻力臂的长短关系。根据题目信息可知：阻力与动力臂大小始终不变。 由竖直位置慢慢转到水平位置过程中，阻力臂慢慢变大
【解答】A、在水平位置时，动力臂L1<阻力臂L2，是费力杠杆，故A错误。
B、在竖直位置时，动力臂L1>阻力臂L2，是省力杠杆故B错误。
C、在竖直位置时，动力臂L1>阻力臂L2，是省力杠杆。在水平位置时，动力臂L1<阻力臂L2，是费力杠杆，故C正确。
D、在竖直位置时，动力臂L1>阻力臂L2，是省力杠杆。在水平位置时，动力臂L1<阻力臂L2，是费力杠杆，故D错误。
所以选：C。
7．【答案】B
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【分析】根据对杠杆五要素的认识判断。
【解答】根据图片可知，在划动船桨的过程中，船桨最上面的手固定不动，相当于支点O。中间的手施加动力F1，方向向左；水对桨头上的阻力F2，方向向右。
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
8．【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】根据图片可知，作用在B点的重力相当于阻力，作用在A点的肌肉向上的拉力相当于动力。此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。
故选C。
9．【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆平衡的调节方法和杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
【解答】图甲：杠杆的右端下沉，即左端轻，右端重，那么平衡螺母应该向轻的那端调节，即向左调节。
图乙：杠杆的右端下沉，则说明右边钩码重力和力臂的乘积偏大。为了杠杆恢复平衡，那么需要减小右边的力臂，或者增大左边的力臂，即右侧和左侧的砝码都向左移动。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
10．【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【分析】（1）根据对杠杆要素的认识判断；
（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F1L1=F2L2分析判断。
【解答】男子右手撑住竹竿的B点，左手在A点用力摆动竹竿使楠竹在水面滑行，竹竿绕着B点转动，可知B点为杠杆的支点，故A错误；
竹竿在使用过程中，男子施加在竹竿B点的力为动力，水对竹竿的力为阻力，由图可知阻力臂大于动力臂，竹竿为费力杠杆，故B正确；
竹竿在使用过程中，男子施加在竹竿A点的力为动力，水对竹竿的力为阻力，阻力和阻力臂不变，A点越靠近水面，动力臂越长，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2，可知男子施加的动力越小，故C、D错误。
故选B。
11．【答案】B
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】根据对滑轮组拉力的计算方法分析判断。
【解答】①为定滑轮，不省力不费力，那么F1=G；
②为动滑轮，则省一半的力，即F2=；
③拉力作用在动滑轮的轴上，此时为费力杠杆，则拉力F3=2G；
比较可知，F2故选B。
12．【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.咬东西时，阻力离支点远，动力离支点近，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故A不合题意；
B.抬起前臂时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故B不合题意；
C.踮起脚尖时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故C符合题意；
D.抬头时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故D不合题意。
故选C。
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分析判断。
【解答】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，当阻力和阻力臂保持不变时，动力臂最长时动力最小。根据图片可知，当以OB为动力臂时最长，因此动力必须与OB垂直且向上，则该力应该沿BM方向。
故选A。
14．【答案】D
【知识点】平衡力的辨别；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】AB.根据动滑轮的特点计算出物体A受到向左的拉力，根据平衡力的知识计算A、B之间的摩擦力，最后再根据平衡力的知识分析A受到地面的摩擦力大小和方向；
C.根据vA=nv计算滑轮移动的速度；
D.根据P=Fv计算拉力F的功率。
【解答】A.根据图片可知，作用在A物体上向左的拉力为FA=。B保持静止状态，则A、B之间的摩擦力等于测力计的示数2N。当A匀速向左移动时，它受到水平向左的拉力5N，B对A向右的摩擦力2N，则此时合力为3N，方向向左。根据平衡力的知识可知，地面对A的摩擦力与这个合力大小相等，方向相反，即地面对A的摩擦力为3N，水平向右，故A、B正确不合题意；
C.拉力F在滑轮中间，而物体A在边缘，则滑轮移动的速度：，故C正确不合题意；
D.拉力F的功率P=Fv=10N×0.1m/s=1W，故D错误符合题意。
故选D。
15．【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】杠杆的五要素，分为支点，动力臂，动力，阻力臂和阻力。
【解答】若去掉连杆pQ，此时MN展台会逆时针绕着N点转动，故支点在最右侧的N点；PQ的作用效果是拉住展台，避免其展台沿着逆时针方向转动，故其拉力方向为斜向上。
故答案为：A
16．【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）斜面越长越省力；
（2）根据W总=W有+W额比较做功的大小；
（3）根据W有=Gh判断；
（4）根据P=Fv比较做功功率的大小。
【解答】A.根据图片可知，斜面CD更长，则斜面CD更省力，故A错误；
B.克服物体重力做的有用功相等，而在CD斜面上摩擦力更大，因此克服摩擦做的额外功更大。根据“W总=W有+W额”可知，在斜面AB上做的总功要小一些，故B错误；
C.根据W有=Gh可知，工人克服重力做功相等，故C正确；
D.推力FCD＜FAB，而速度相同，根据P=Fv可知，工人克服重力做功的功率PCD＜PAB，故D错误。
故选C。
17．【答案】（1）水
（2）增大
【知识点】力的概念；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据相互作用力的知识分析；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析解答。
【解答】（1）喷头对水施加力的作用，同时水对喷头施加反作用力，因此喷头上力的施力物体是水。
（2）喷头与手接触的位置相当于支点，手对喷头施加动力，而水对喷头施加阻力。当手握喷头的位置往下移动时，阻力臂变长，而动力臂不变，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，握喷头的手受到的作用力将增大。
18．【答案】糖；40
【知识点】食物与营养；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】本题考查的是人体需要的营养物质，杠杆的平衡条件。
糖类是最主要的供能物质，人体进行各项生命活动所消耗的能量主要来自于糖类的氧化分解；
根据杠杆平衡条件，确定拉线受到的拉力。
【解答】
（1）巧克力作为补给，因为它的主要成分是糖，是人体所需能量的主要来源。
（2）由杠杆平衡条件可得拉线受到的拉力：。
故答案为：糖；40。
19．【答案】（1）切断传播途径
（2）0.02
（3）0.72
【知识点】传染病的预防措施；探究杠杆的平衡条件实验；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】
常见的控制传染源的措施往往是针对病人或疑似病例采取的，如隔离、对病人治疗等；
常见的切断传播途径的措施有戴口罩、勤洗手、消毒、消灭蚊虫等；
常见的保护易感人群的措施有健康的人进行锻炼、注射疫苗等。
【解答】
（1）控制传染病的三种途径——控制传染源、切断传播途径、保护易感人群。题中对筷子进行消毒属于切断传播途径。
（2）根据电功率的计算公式P=UI可知，电流I=。
（3）筷子的重力G=mg=0.036kg× 10N/kg=0.36N。
杠杆的支点为O点， B点是OC的中点。
根据杠杆平衡条件可知F2L2=GLG，则F2=。
20．【答案】（1）F1
（2）受到竖直向上的支持力、竖直向下的重力、水平向左的摩擦力和拉力的共同作用；F1的方向是竖直向上的，不会产生向右的动力与摩擦力平衡，因而不可能匀速前进
【知识点】二力平衡的条件及其应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，在其他条件不变的情况下，动力臂越大，则动力越小。
（2）根据乙图，对音箱进行受力分析，根据二力平衡的条件分析解答。
【解答】（1）根据乙图可知，轮子为支点，重力G为阻力，作用在拉杆上的力为动力。此时F1的动力臂明显大于F2的动力臂，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，其中较小的力是F1。
21．【答案】（1）杠杆
（2）力臂
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【分析】（1）一根硬棒在力的作用下绕固定点转动，这根硬棒就是一个杠杆；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】（1）按动开关时，开关会绕面板内的轴转动，这个轴相当于支点，所以开关属于杠杆；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，当其它条件不变时，动力臂越小，所需力越大，那么：较易损坏的开关是甲，这是因为按动这种开关时，力臂较小，按动需用的力较大。
22．【答案】（1）10
（2）先变小后变大
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2计算即可；
（2）判断当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，力臂如何变化，然后由杠杆平衡条件判断力的大小如何变化。【解答】（1）由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得：，
即：，
解得：F1=10N；
（2）如图所示，由图可知：
当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，动力臂先变大后变小。阻力与阻力臂不变，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，动力先变小后变大。
23．【答案】（1）B；
（2）30
【知识点】杠杆的平衡条件；力臂的画法
【解析】【分析】（1）在杠杆上固定不动的点为支点。力臂是从杠杆支点到力的作用线的垂直距离，据此完成作图。
（2）根据图丙确定动力臂和阻力臂，然后根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算。
【解答】（1）当购物车的前轮抬起时，后轮B在地面上固定不动，相当于支点。购物车和货物的总重力相当于阻力，阻力臂是从B到重力作用线的距离；手在A点施加动力，从B点到动力作用线的距离为动力臂，如下图所示：
（2）当提高后轮时，前轮C为支点，此时动力臂为：L1=0.6m+0.3m+0.3m=1.2m；阻力臂L2=0.3m。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：F×1.2m=120N×0.3m，解得：F=30N。
24．【答案】（1）右
（2）避免杆秤自重对称量的干扰
（3）合理，根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析动力臂的变化即可；
（2）当秤砣在零刻线上时，此时秤盘上不放物体恰好平衡，即此时恰好将杠杆的自重平衡掉，防止对测量产生影响。
（3）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析物体的质量和动力臂的改变是否成正比即可。
【解答】（1）根据图乙可知，B点为杠杆的质点，左边秤盘上物体的重力相当于阻力，右边砝码的重力相当于动力。当秤盘上放上物体后，左边阻力和力臂的乘积会增大，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，右边动力和动力臂的乘积也会增大。由于动力保持不变，所以动力臂增大，即秤砣从“0”刻度向右移动。
（2）步骤④标零线的目的是：避免杆秤自重对称量的干扰。
（3）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G物×L2=G砝码×L1，解得：。其中L2和G砝码都是常量，因此动力臂L1与物体质量成正比，那么杆秤的刻度是均匀的，因此她的方法合理。
25．【答案】（1）重力越大；2和3；乙；80%
（2）减小接触面的粗糙程度
（3）不省功；B
【知识点】机械效率的计算；机械效率的测量实验
【解析】【分析】（1）①根据表格中数据1和2，分析滑轮组的机械效率与钩码重力的变化规律；
③根据控制变量法的要求选择对比实验；
④比较拉力和钩码重力的大小关系，从而确定承担绳子的段数即可；
⑤根据公式计算滑轮组的机械效率。
（2）减小摩擦的方法：①减小压力；②减小接触面的粗糙程度；③注入润滑油；④改变接触面；⑤变滑动为滚动。
（3）从是否省功的角度解答。分析各个选项中使用的物理研究方法即可。
【解答】（1）①根据表格1和2可知，当钩码的重力从1N变成2N时，滑轮组的机械效率从56%变成67%，那么得到：在所有滑轮组一定时，提升的钩码重力越大，机械效率越高。
③探究滑轮组的机械效率与钩码高度的关系时，需要控制其它因素相同，只改变钩码的高度，故选数据2和3；
④在实验⑤中，钩码的重力为2N，拉力F=2.1N，即拉力几乎等于钩码重力，即不省力，那么应该用的是定滑轮，故选乙。
⑤利用图甲的装置，滑轮组的机械效率为：；
（2）保持斜面倾斜程度不变，可以采用减小接触面的粗糙程度的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都不省功。
本实验使用了科学推理的方法。
A.焦耳定律中使用了控制变量法，故A不合题意；
B.牛顿第一定律使用了实验+科学推理的方法，故B符合题意；
C.阿基米德原理使用了实验法，故C不合题意；
D.欧姆定律使用了控制变量法，故D不合题意。
故选B。
26．【答案】（1）刻度尺
（2）斜面倾斜程度
（3）71%
【知识点】机械效率的测量实验
【解析】【分析】（1）根据实验过程确定测量的物理量，根据所测的物理量确定所需的器材。
（2）根据表格确定实验探究的机械效率的影响因素；
（3）根据公式W有=Gh计算出有用功，根据W总=Fs计算总功，根据计算斜面的机械效率。
【解答】（1）在探究斜面机械效率影响因素的实验中，还要测量物体上升的高度和斜面的长度，因此还需要测量工具为刻度尺。
（2）根据表格可知，当斜面的高度相同时，物块在斜面上移动的距离越大，则斜面的倾斜程度越小，则小科探究的是斜面的机械效率与斜面倾斜程度、接触面粗糙程度、物块重力的关系。
（3）在第四次实验中，斜面做的有用功：W有=Gh=5N×0.35m=1.75J；
斜面做的总功：W总=Fs=3.1N×0.8m=2.48J；
则斜面的机械效率：。
27．【答案】（1）
（2）=
（3）A，B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，据此完成作图；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析；
（3）根据对力臂的认识分析判断。
【解答】（1）通过支点O做F2力的作用线的垂线，从支点到垂足之间的距离就是它的力臂L2，如下图所示：
（2）根据图甲可知，F1和F2的方向都与这个圆相切，则两个力的作用线都与通过切点的半径垂直。根据力臂的定义可知，两个力的力臂都等于半径，即力臂相等。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，F1=F2；
（3）根据图乙可知，物体的重力竖直向下，要使杠杆保持平衡，拉力的方向必须是向上的，故④错误；
力①和②的作用线都与这个圆相切，则它们的力臂相等，即它们的大小都等于F1，故A、B正确，而C错误。
故选AB。
28．【答案】（1）在T形板的槽口ab上标上刻度
（2）方便斜拉时直接测量出相应的力臂长度
（3）阻力、阻力臂；6
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据乙图可知，MN与槽口ab相互垂直，即槽口ab与弹簧测力计的拉力方向垂直。如果ab上标有刻度，那么从O点到MN的距离就是动力臂L1。
（2）在弹簧测力计测量范围内，弹簧测力计可以倾斜到任意位置，完成多次测量，且方便测量出相应的力臂长度，使实验结论更加可靠；
（3）任意找出动力和动力臂，计算动力和动力臂的乘积，根据动力和动力臂的乘积不变求出。
【解答】（1）小科对T形板进行的改进方法是：在T形板的槽口ab上标上刻度；
（2）用这个装置进行实验的优点为：方便斜拉时直接测量出相应的力臂长度；
（3）根据杠杆的平衡条件可知，阻力和阻力臂不变，则阻力和阻力臂的乘积不变，所以动力和动力臂的乘积也不变，
根据丙图可知，3N×10cm=F1×5cm；
解得：F1=6N。
29．【答案】（1）2
（2）使用定滑轮既不省力也不省距离，但能改变力的方向
（3）改变所挂钩码重，重复上述实验
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据图甲确定测力计的量程和分度值，根据指针位置读出示数；
（2）根据表格数据分析定滑轮能否省力或省距离，是否能够改变用力方向；
（3）在科学探究中，往往需要改变实验器材多次进行实验，从而收集多组实验数据，这样得到的结论会更加客观，具有普遍意义。
【解答】（1）根据图甲可知，测力计的量程为5N，分度值为0.2N，则示数为2N；
（2）根据表格可知，当使用定滑轮沿不同方向拉动测力计时，测力计的示数始终等于钩码重力，且绳子移动的距离等于钩码上升的高度，那么得到结论：使用定滑轮既不省力也不省距离，但能改变力的方向。
（3）小丽认为仅凭一组实验得 出结论不具普遍性，还需改变所挂钩码重，重复上述实验。
30．【答案】（1）左
（2）改变动力或阻力的方向
（3）B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据甲图确定力和力臂的乘积大小，再根据杠杆的平衡条件分析改变方法；
（2）从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂；
（3）铅笔芯折断后，固定在左端细线下，据此分析杠杆力臂的变化，根据杠杆平衡的条件分析解答。
【解答】（1）由图可知，铅笔静止后左端下沉，即左端重右端轻。若想调节铅笔水平平衡，应减小左边的力臂，增大右边的力臂，即应将支点向左移动，即细线向左移动；
（2）“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向，因此小江接下来的操作是：改变动力或阻力的方向。
（3）由丁图可知，把折断的铅笔芯放到左端细线下方固定，
对于杠杆来说，杠杆两侧的重力不变，但是杠杆左侧的力臂变短，
根据杠杆的平衡条件可知，G左L左＜G右L右，
杠杆不能在水平位置平衡，杠杆右端下沉，
故选B。
31．【答案】（1）1500
（2）小明B、小红D或小明C、小红A
（3）向下运动时人的机械能转化为弹簧的弹性势能，到达最低点向上时弹簧的弹性势能又转化为 人的机械能
【知识点】功的计算公式的应用；能量的相互转化和转移；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据甲图确定小明下滑的距离，然后根据W=Gh计算重力做功；
（2）根据杠杆的平衡调节F1L1=F2L2分析解答；
（3）弹簧受到压缩后会发生弹性形变，从而具有弹性势能，根据弹性势能和机械能的转化解答。
【解答】（1）根据甲图可知，小明滑落到地面时下降高度h=3m，
则重力做功：W=Gh=500N×3m=1500J；
（2）将小明和小红的重力看作动力和阻力，根据500N×60cm=300N×100cm可知，小明到支点的距离应该为60cm，而小红到支点的距离应该为100cm，那么他们的座位合理的是：小明B、小红D或小明C、小红A。
（3）小明发现双人跷跷板加装了弹簧后，自己从水平位置开始下降到最低点，再返回水平位置的过程中比不加弹簧时更省力，从能量转化的角度解释其原因：向下运动时人的机械能转化为弹簧的弹性势能，到达最低点向上时弹簧的弹性势能又转化为 人的机械能。
32．【答案】（1）解：W=Gh=30kg×10N/kg×0.5m=150J
（2）解：以甲的肩膀为支点，动力为乙对杠杆的力F1，动力臂为l1为AB，阻力为绳子对杠杆的拉力F2=G水桶，阻力臂l2为OA，
由F1l1=F2l2得
F1= =300N× =120N，根据力的作用是相互的，小和尚乙肩膀所受的压力为120N。
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据W=Gh计算克服水桶重力做功；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，结合力的作用的相互性分析解答。
33．【答案】（1）
（2）
【知识点】力臂的画法；滑轮组的设计与组装
【解析】【分析】（1）在杠杆中，当以支点到力的作用点的线段为动力臂时最长，此时动力最小；
（2）使用滑轮组提升重物时，绳子的段数越多，则越省力，据此分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，连接在墙壁上的转轴为支点O，它到悬挂重物杠杆的右端点距离最长。则当以这条线段为动力臂时动力最小。
连接支点O和杠杆最右端的端点，然后通过这个端点作连线的垂线，并向上做出动力F，如下图所示：
（2）根据乙图可知，只有一个定滑轮和一个动滑轮，则将绳头系在动滑轮上时，承担重力的绳子段数为3，此时段数最多，则滑轮组最省力，如下图所示：
34．【答案】（1）改变力的运动方向
（2）G=mg=0.1千克X10牛/千克=1牛
（3）V排=F浮/ρg=1牛/1x103千克/米3x10牛每千克=1x10-4米3=100厘米2
h=V/S=100厘米3÷10厘米2=10厘米=0.1米
W=FS=GH=1牛x0.1米=0.1焦（1分）
均匀，h=m/10(厘米) h=m/1000（米）
【知识点】阿基米德原理；功的计算公式的应用；定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】
注意指针下降与浮筒上升的同时性，即指针下降与浮筒上升的距离相等。通过浮筒的受力情况，利用阿基米德原理，根据力的平衡分析。要控制浮力不变结合阿基米德原理原理和V=sh分析回答。
【解答】
（1）图中滑轮为定滑轮，能改变力的方向。
（2）称量时，把待测物体放入秤盘后，指针下降与浮筒上升的距离相等，所以当物体放在秤盘上时，指针下降浮筒上升，浮力的减小量等于物体的重力，利用阿基米德原理计算由此导致的浮筒浸入水中的体积变化量，从而得到指针下降浮筒上升的距离。
（3）因为，
所以，h与质量成正比，所以刻度均匀。
35．【答案】（1）以O为支点，重力的力臂为lA，F1的力臂为lB，
依据杠杆的平衡条件F1lB＝GlA可得：F1＝ ＝500N
（2）小金手扶栏杆时，抽象成杠杆模型如图所示，O为支点， 重力的力臂为lA′，F2的力臂为lB′
依据杠杆的平衡条件，F2lB′＝GlA′可得：F2＝
由图可知：lA′＜lA，lB′＝lB，因此F2＜F1
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）将人的重力看作阻力，将地面对手的支持力看作动力，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算。
（2）比较两种情况下动力臂的大小关系，以及阻力臂的大小关系，再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式比较即可。
36．【答案】（1）动
（2）150
（3）物体B上升了0.8m时，物体A向左移动的距离为：s=2×0.8m=1.6m，
拉力F做功为：W=Fs=150N×1.6m=240J，
拉力F的功率为：P= =48W
【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】（1）固定不动的滑轮为定滑轮，跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮。
（2）当物体A匀速向右运动时，根据二力平衡的知识计算出A受到的摩擦力。当A水平向左匀速直线运动时，再对A进行受力分析，根据平衡力的知识计算出拉力F的大小。
（3）首先根据s=nh计算出物体向左移动的距离，再根据W=Fs计算拉力做的功，最后根据计算拉力的功率。
【解答】（1）根据图片可知，滑轮D跟随物体B一起上下移动，为动滑轮。
（2）当物体A匀速向右运动时，A受到的拉力和摩擦力相互平衡，即f=F拉；
A受到的绳子上的拉力为：；
则A受到的滑动摩擦力f=75N；
当物体A水平向左匀速直线运动时，它受到的向左的拉力F，向右的拉力F拉和摩擦力f，
那么F=F拉+f=75N+75N=150N。
37．【答案】（1））重物上升速度：
，
由图可知，n=3，
则提升时绳自由端的速度：，
拉力的功率：；
（2）在上述过程中，F=150N，G=360N，
不计绳重和摩擦，拉力，
则动滑轮的重力：
；
（3）不计绳重和摩擦，当G′=270N，则滑轮组的机械效率；
。
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）已知提升时间和重物上升高度，利用速度公式可求得重物上升速度，由图可知，n=3，然后可知提升时绳自由端的速度；
已知拉力F的大小，利用可求得拉力的功率；
（2）根据可求得动滑轮的重力；
（3）根据可求得滑轮组的机械效率。
38．【答案】（1）
（2）小明的重力为：；
由“行走时人的脚掌前端是支点，位于杠杆的一端，人体受到的重力是阻力，且作用点位于杠杆的中点”可知，力F的力臂是G的力臂的二倍，
根据杠杆的平衡条件可求小腿肌肉对脚的拉力；
（3）每向前走一步的过程中，小明克服自身重力做的功。
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）从支点到力的作用线的距离叫作力臂；
（2）根据杠杆的平衡条件分析解答小腿肌肉对脚的拉力；
（2）小明踮脚过程中克服重力做功等于踮脚一次所做的功。
【解答】（1）过支点O作力F作用线的垂线段，即为F的力臂L1，如图所示：
。
1 / 1初中科学浙教版 九年级上册 第三章 第4节 简单机械同步练习
一、单选题
1．（2023九上·余姚期末）关于机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．机械效率越大，越省力
B．机械效率越大，做功越多
C．机械效率越大，功率越大
D．机械效率越大，额外功在总功中所占的比例越小
【答案】D
【知识点】机械效率
【解析】【分析】使用机械时，有用功与总功的比值叫机械效率，机械效率的大小与功的多少和功率的大小没有直接关系；物体在单位时间完成的功叫功率。
【解答】A、机械效率是指有用功与总功的比值，其大小与机械的省力情况没有关系，故A错误；
B、机械效率是指有用功与总功的比值，其大小与机械做功的多少没有关系，故B错误；
C、机械效率是指有用功与总功的比值，功率表示了机械做功的快慢，二者没有直接的关系，故C错误；
D、总功等于有用功与额外功的总和，从可知，额外功在总功中所占的比例越小，机械效率越高，故D正确。
所以选：D。
2．（2022九上·舟山月考）如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是（ ）
A．①② B．①④ C．②③ D．②④
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的类型。
【解答】①使用餐具夹时，中间的转轴为支点，阻力作用在夹子的尖端，动力作用在夹子的中间。此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；
②使用核桃夹时，夹片相连处的转轴为支点，阻力作用在凹陷处，动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；
③使用独轮车时，车轮为支点，货物的重力为阻力，动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。
④使用筷子时，大拇指所左的位置为支点，阻力作用在筷子的尖端，动力作用在食指的位置。此时动力臂小于阻力臂，相当于费力杠杆。
故选B。
3．（2023·浦江模拟）如图所示，家用衣架上挂了两件质量分别为m1、m2的湿衣物，此时衣架处于静止状态。下列说法中正确的是（ ）
A．图中的衣架是一个等臂杠杆
B．此时的衣架处于杠杆平衡状态
C．湿衣物的质量m1、m2大小相等
D．衣物对衣架的拉力就是衣物的重力
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类；杠杆的应用
【解析】【分析】杠杆平衡的条件：F1L1=F2L2 F1=m1g F2=m2g
【解答】A. m1和m2无法确定是否相等，L1和L2也无法确定是否相等，A错误
B. 衣架处于静止状态，说明杠杆平衡，B正确
C. L1和L2也无法确定是否相等，m1和m2无法确定是否相等，C错误
D. 衣物对衣架的拉力大小等于衣物的重力，但不能说拉力就是衣物的重力，D错误
故答案为：B。
4．（2023九上·南浔期末）下列各种机械中，不省力的机械是（ ）
A．钢丝钳 B．动滑轮
C．旗杆顶定滑轮 D．斜面
【答案】C
【知识点】杠杆的分类；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；斜面及其工作特点
【解析】【分析】对各个简单机械进行分析，根据其特点分析判断。
【解答】A.钢丝钳相当于一个杠杆，支点为转轴，阻力作用在刀口上，动力作用在手柄上。此时动力臂大于阻力臂，相当于省力杠杆，故A不合题意；
B.动滑轮的本质为动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆，故B不合题意；
C.旗杆顶部的定滑轮本质为等臂杠杆，不省力不费力，故C符合题意；
D.斜面通过增大距离来省力，故D不合题意。
故选C。
5．（2023九上·余姚期末）如图，杠杆处于水平静止状态，杆重不计，则下列关系式中一定正确的是（ ）
A．FA OA＝FB OB B．FA OA＜FB OB
C． D．
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】杠杆处于静止状态，可根据杠杆平衡条件来进行分析。作动力臂，阻力臂可知
FB的力臂是OB，FA的力臂是OC，OC【解答】A、FAOA>FBOB，故A错误；
B、FAOA>FBOB，故B错误；
C、，故C错误；
D、FAOA>FBOB，所以，故D正确。
所以选：D。
6．（2023九上·余姚期末）如图所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆（ ）
A．始终是省力杠杆
B．始终是费力杠杆
C．先是省力的，后是费力的
D．先是费力的，后是省力的
【答案】C
【知识点】力臂的画法；杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】判断杠杆的用力情况需要知道动力臂与阻力臂的长短关系。根据题目信息可知：阻力与动力臂大小始终不变。 由竖直位置慢慢转到水平位置过程中，阻力臂慢慢变大
【解答】A、在水平位置时，动力臂L1<阻力臂L2，是费力杠杆，故A错误。
B、在竖直位置时，动力臂L1>阻力臂L2，是省力杠杆故B错误。
C、在竖直位置时，动力臂L1>阻力臂L2，是省力杠杆。在水平位置时，动力臂L1<阻力臂L2，是费力杠杆，故C正确。
D、在竖直位置时，动力臂L1>阻力臂L2，是省力杠杆。在水平位置时，动力臂L1<阻力臂L2，是费力杠杆，故D错误。
所以选：C。
7．（2023九上·永康期末）如图中的皮划艇运动员一手支撑住桨柄的末端，另一手用力划桨，此时的船桨可看作是一个杠杆。下图中的船桨模型中最合理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【分析】根据对杠杆五要素的认识判断。
【解答】根据图片可知，在划动船桨的过程中，船桨最上面的手固定不动，相当于支点O。中间的手施加动力F1，方向向左；水对桨头上的阻力F2，方向向右。
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
8．（2022九上·杭州月考）人体内也存在着杠杆，如图所示，当人踮足时，足可以视为杠杆。此杠杆类型属于（ ）
A．等臂杠杆 B．费力杠杆 C．省力杠杆 D．都不属于
【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】根据图片可知，作用在B点的重力相当于阻力，作用在A点的肌肉向上的拉力相当于动力。此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。
故选C。
9．（2022九上·杭州月考）小金在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（ ）
A．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向左移动
B．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向右移动
C．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向左移动
D．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向右移动
【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆平衡的调节方法和杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
【解答】图甲：杠杆的右端下沉，即左端轻，右端重，那么平衡螺母应该向轻的那端调节，即向左调节。
图乙：杠杆的右端下沉，则说明右边钩码重力和力臂的乘积偏大。为了杠杆恢复平衡，那么需要减小右边的力臂，或者增大左边的力臂，即右侧和左侧的砝码都向左移动。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
10．（2022九上·杭州期中）钱塘江上出现独特的“水上轻功”独竹漂，前进时，该男子的右手（B点）撑住竹竿某处，左手（A点）用力挥动划竿。下列说法正确的（ ）
A．划竿使用时A点为支点
B．划竿使用时是一个费力杠杆
C．将A点尽量地靠近水面，可以增大阻力臂
D．将A点尽量地靠近水面，可以增大动力
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【分析】（1）根据对杠杆要素的认识判断；
（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F1L1=F2L2分析判断。
【解答】男子右手撑住竹竿的B点，左手在A点用力摆动竹竿使楠竹在水面滑行，竹竿绕着B点转动，可知B点为杠杆的支点，故A错误；
竹竿在使用过程中，男子施加在竹竿B点的力为动力，水对竹竿的力为阻力，由图可知阻力臂大于动力臂，竹竿为费力杠杆，故B正确；
竹竿在使用过程中，男子施加在竹竿A点的力为动力，水对竹竿的力为阻力，阻力和阻力臂不变，A点越靠近水面，动力臂越长，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2，可知男子施加的动力越小，故C、D错误。
故选B。
11．（2022九上·金华期中）如图所示，分别用力F1、F2和F3，使用下列三个装置匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重，则F1、F2和F3的大小关系是（）
A．F1＜F2＝F3 B．F2＜F1＜F3 C．F1＝F3＜F2 D．F1＜F2＜F3
【答案】B
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】根据对滑轮组拉力的计算方法分析判断。
【解答】①为定滑轮，不省力不费力，那么F1=G；
②为动滑轮，则省一半的力，即F2=；
③拉力作用在动滑轮的轴上，此时为费力杠杆，则拉力F3=2G；
比较可知，F2故选B。
12．（2022九上·金华期中）下列人体中的杠杆 ，属于省力杠杆的是（ ）
A．咬东西
B．抬起手臂
C．踮起脚尖
D．抬起头
【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.咬东西时，阻力离支点远，动力离支点近，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故A不合题意；
B.抬起前臂时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故B不合题意；
C.踮起脚尖时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故C符合题意；
D.抬头时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故D不合题意。
故选C。
13．（2022九上·杭州期中）如图，O为杠杆的支点，A点挂一重物，为使杠杆在水平位置平衡，若在B点施加一个力并使该力最小，该力应沿（ ）
A．BM方向 B．BN方向 C．BP方向 D．BQ方向
【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分析判断。
【解答】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，当阻力和阻力臂保持不变时，动力臂最长时动力最小。根据图片可知，当以OB为动力臂时最长，因此动力必须与OB垂直且向上，则该力应该沿BM方向。
故选A。
14．（2023九上·杭州月考）如图所示用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N(不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑)。下列说法错误的是（ ）
A．物体4受到地面水平向右3N的摩擦力
B．物体A受到B的摩擦力是2N
C．滑轮移动的速度是0.1m/s
D．拉力F做功功率为4W
【答案】D
【知识点】平衡力的辨别；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】AB.根据动滑轮的特点计算出物体A受到向左的拉力，根据平衡力的知识计算A、B之间的摩擦力，最后再根据平衡力的知识分析A受到地面的摩擦力大小和方向；
C.根据vA=nv计算滑轮移动的速度；
D.根据P=Fv计算拉力F的功率。
【解答】A.根据图片可知，作用在A物体上向左的拉力为FA=。B保持静止状态，则A、B之间的摩擦力等于测力计的示数2N。当A匀速向左移动时，它受到水平向左的拉力5N，B对A向右的摩擦力2N，则此时合力为3N，方向向左。根据平衡力的知识可知，地面对A的摩擦力与这个合力大小相等，方向相反，即地面对A的摩擦力为3N，水平向右，故A、B正确不合题意；
C.拉力F在滑轮中间，而物体A在边缘，则滑轮移动的速度：，故C正确不合题意；
D.拉力F的功率P=Fv=10N×0.1m/s=1W，故D错误符合题意。
故选D。
15．（2023·丽水）如图是教室壁挂式实物展台示意图。MN为展示台，PQ为连杆拉住展示台，m为展示物。以下是展示台承裁展示物时杠杆的示意图，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】杠杆的五要素，分为支点，动力臂，动力，阻力臂和阻力。
【解答】若去掉连杆pQ，此时MN展台会逆时针绕着N点转动，故支点在最右侧的N点；PQ的作用效果是拉住展台，避免其展台沿着逆时针方向转动，故其拉力方向为斜向上。
故答案为：A
16．（2023九上·杭州期末）如图所示，为了把两件相同的货物搬运到平板货车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面(ABA．沿斜面AB推动更省力
B．沿斜面CD推动更省功
C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功一定相同
D．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）斜面越长越省力；
（2）根据W总=W有+W额比较做功的大小；
（3）根据W有=Gh判断；
（4）根据P=Fv比较做功功率的大小。
【解答】A.根据图片可知，斜面CD更长，则斜面CD更省力，故A错误；
B.克服物体重力做的有用功相等，而在CD斜面上摩擦力更大，因此克服摩擦做的额外功更大。根据“W总=W有+W额”可知，在斜面AB上做的总功要小一些，故B错误；
C.根据W有=Gh可知，工人克服重力做功相等，故C正确；
D.推力FCD＜FAB，而速度相同，根据P=Fv可知，工人克服重力做功的功率PCD＜PAB，故D错误。
故选C。
二、填空题
17．（2023·杭州模拟）如图所示，洗澡时当用喷头水平对着墙壁喷水，）头和握着喷头的手都会受到一个较大的、与喷水方向相反的作用力。请回答：
（1）这个作用在喷头上力的施力物体是 。
（2）若保持喷头离墙壁的距离不变，手握喷头的部位往下移动时，握喷头的手所受到的作用力大小将如何变化？ 。
【答案】（1）水
（2）增大
【知识点】力的概念；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据相互作用力的知识分析；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析解答。
【解答】（1）喷头对水施加力的作用，同时水对喷头施加反作用力，因此喷头上力的施力物体是水。
（2）喷头与手接触的位置相当于支点，手对喷头施加动力，而水对喷头施加阻力。当手握喷头的位置往下移动时，阻力臂变长，而动力臂不变，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，握喷头的手受到的作用力将增大。
18．（2023·常山模拟）今年3月，中国山地自行车公开赛在常山“狂飙”开赛，小科也参加了本次比赛。在补给站，他选择了巧克力作为补给，因为它的主要成分是 ，是人体所需能量的主要来源。比赛过程中突遇障碍物，小科赶紧刹车，如图是自行车手闸示意图，当图中手对手闸的作用力F＝10N时，刹车拉线受到力的大小为 N。
【答案】糖；40
【知识点】食物与营养；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】本题考查的是人体需要的营养物质，杠杆的平衡条件。
糖类是最主要的供能物质，人体进行各项生命活动所消耗的能量主要来自于糖类的氧化分解；
根据杠杆平衡条件，确定拉线受到的拉力。
【解答】
（1）巧克力作为补给，因为它的主要成分是糖，是人体所需能量的主要来源。
（2）由杠杆平衡条件可得拉线受到的拉力：。
故答案为：糖；40。
19．（2023·温州模拟）如图甲所示是一种利用紫外线杀菌的筷子盒，内置”220V 4W”的紫外线灯管，装入干燥筷子只需3~5分钟即可完成杀菌消毒。取筷子的原理结构示意图如图乙。
（1）从预防传染病的角度，对筷子进行消毒属于 ；
（2）紫外线灯正常工作时通过的电流为 安(保留2位小数)
（3）经测量，筷子的总质量为36克，OC为18厘米，B点使OC的中点，F1撤离后，若要A处抬起关闭出门，弹簧的弹力F2至少为 牛。
【答案】（1）切断传播途径
（2）0.02
（3）0.72
【知识点】传染病的预防措施；探究杠杆的平衡条件实验；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】
常见的控制传染源的措施往往是针对病人或疑似病例采取的，如隔离、对病人治疗等；
常见的切断传播途径的措施有戴口罩、勤洗手、消毒、消灭蚊虫等；
常见的保护易感人群的措施有健康的人进行锻炼、注射疫苗等。
【解答】
（1）控制传染病的三种途径——控制传染源、切断传播途径、保护易感人群。题中对筷子进行消毒属于切断传播途径。
（2）根据电功率的计算公式P=UI可知，电流I=。
（3）筷子的重力G=mg=0.036kg× 10N/kg=0.36N。
杠杆的支点为O点， B点是OC的中点。
根据杠杆平衡条件可知F2L2=GLG，则F2=。
20．（2023九上·温州期末）为了做好疫情防控，如图是志愿者拉着音箱走在水平路面上进行宣传，他拉着音箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中音箱受到的重力G如图乙所示。
（1）图乙中施加的力F1、F2，使杠杆平衡，其中较小的力是 。
（2）小明对音箱受力分析后，该志愿者图乙中施加的拉力F1不可能使音箱匀速前进，他判断的理由是
。
【答案】（1）F1
（2）受到竖直向上的支持力、竖直向下的重力、水平向左的摩擦力和拉力的共同作用；F1的方向是竖直向上的，不会产生向右的动力与摩擦力平衡，因而不可能匀速前进
【知识点】二力平衡的条件及其应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，在其他条件不变的情况下，动力臂越大，则动力越小。
（2）根据乙图，对音箱进行受力分析，根据二力平衡的条件分析解答。
【解答】（1）根据乙图可知，轮子为支点，重力G为阻力，作用在拉杆上的力为动力。此时F1的动力臂明显大于F2的动力臂，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，其中较小的力是F1。
21．（2023九上·南浔期末）如图所示为家庭电路常用的两种墙壁开关。
（1）按动开关时，开关会绕面板内的轴转动，所以开关属于 （填简单机械的名称）；
（2）较易损坏的开关是甲，这是因为按动这种开关时， 较小，按动需用的力较大。
【答案】（1）杠杆
（2）力臂
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【分析】（1）一根硬棒在力的作用下绕固定点转动，这根硬棒就是一个杠杆；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】（1）按动开关时，开关会绕面板内的轴转动，这个轴相当于支点，所以开关属于杠杆；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，当其它条件不变时，动力臂越小，所需力越大，那么：较易损坏的开关是甲，这是因为按动这种开关时，力臂较小，按动需用的力较大。
22．（2022九上·舟山月考）如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个20N的重物，加在B点的动力F1始终使OA在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计）。
（1）当F1竖直向上时，F1的大小为 。
（2）当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向做的位置时，动力F1的大小变化是 。（选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”或“先变大后变小”）
【答案】（1）10
（2）先变小后变大
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2计算即可；
（2）判断当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，力臂如何变化，然后由杠杆平衡条件判断力的大小如何变化。【解答】（1）由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得：，
即：，
解得：F1=10N；
（2）如图所示，由图可知：
当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，动力臂先变大后变小。阻力与阻力臂不变，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，动力先变小后变大。
23．（2022九上·舟山期中）小金推着购物车在超市购物，如图甲所示，购物车和货物的总重为120牛，C、B点分别为前后轮的轴心。推着购物车向前运动遇到障碍物时，小金先后两次在A点对购物车施加了竖直方向的力，分别提高了前后轮使得购物车通过障碍物。
（1）前轮提高时是把 点当支点，请在乙图中画出此时杠杆的动力臂L1与阻力臂L2 ；
（2）根据图丙提供的数据可算出，提高后轮时施加的力大小为 牛。
【答案】（1）B；
（2）30
【知识点】杠杆的平衡条件；力臂的画法
【解析】【分析】（1）在杠杆上固定不动的点为支点。力臂是从杠杆支点到力的作用线的垂直距离，据此完成作图。
（2）根据图丙确定动力臂和阻力臂，然后根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算。
【解答】（1）当购物车的前轮抬起时，后轮B在地面上固定不动，相当于支点。购物车和货物的总重力相当于阻力，阻力臂是从B到重力作用线的距离；手在A点施加动力，从B点到动力作用线的距离为动力臂，如下图所示：
（2）当提高后轮时，前轮C为支点，此时动力臂为：L1=0.6m+0.3m+0.3m=1.2m；阻力臂L2=0.3m。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：F×1.2m=120N×0.3m，解得：F=30N。
三、实验探究题
24．（2022九上·金华月考）杆秤(如图甲)是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。某兴趣小组在老师的指导下，动手制作量程为20克的杆秤(如图乙)。
【制作步骤】
①做秤杆：选取一根筷子，在筷子左端选择两点依次标上“A”、“B”。
②挂秤盘：取一个小纸杯，剪去上部四分之三，系上细绳，固定在秤杆的“A"处；
③系秤纽：在秤杆的“B"处系上绳子：
④标零线：将5克的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”；
⑤定刻度……
【交流评价] 】
（1）当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向 侧移动；
（2）步骤④标零线的目的是 ；
（3）给杆秤定刻度时，小思采用以下的方法：在秤盘上放20克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上20，0和20之间分为20等份。依次标上相应刻度。你认为她的方法是否合理并简单说明理由 。
【答案】（1）右
（2）避免杆秤自重对称量的干扰
（3）合理，根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析动力臂的变化即可；
（2）当秤砣在零刻线上时，此时秤盘上不放物体恰好平衡，即此时恰好将杠杆的自重平衡掉，防止对测量产生影响。
（3）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析物体的质量和动力臂的改变是否成正比即可。
【解答】（1）根据图乙可知，B点为杠杆的质点，左边秤盘上物体的重力相当于阻力，右边砝码的重力相当于动力。当秤盘上放上物体后，左边阻力和力臂的乘积会增大，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，右边动力和动力臂的乘积也会增大。由于动力保持不变，所以动力臂增大，即秤砣从“0”刻度向右移动。
（2）步骤④标零线的目的是：避免杆秤自重对称量的干扰。
（3）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G物×L2=G砝码×L1，解得：。其中L2和G砝码都是常量，因此动力臂L1与物体质量成正比，那么杆秤的刻度是均匀的，因此她的方法合理。
25．（2022九上·杭州期中）在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义，提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。
（1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装冒进行实验，并把数据整理记录在下表中。
实验次数 滑轮材质 钩码重G/N 提升的高度g/m 有用功W有用/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总共W总/J 机械效率
1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56%
2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67%
3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67%
4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83%
5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95%
①比较1和2两次实验发现：在所有滑轮组一定时，提升的钩码 ，机械效率越高。
②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与动滑轮的重有关。
③比较 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。
④第5次实验是利用了图 的装置完成的。
⑤利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为 。可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。
（2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用 的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都 。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是 。
A.焦耳定律
B.牛顿第一定律 C.阿基米德原理 D.欧姆定律
【答案】（1）重力越大；2和3；乙；80%
（2）减小接触面的粗糙程度
（3）不省功；B
【知识点】机械效率的计算；机械效率的测量实验
【解析】【分析】（1）①根据表格中数据1和2，分析滑轮组的机械效率与钩码重力的变化规律；
③根据控制变量法的要求选择对比实验；
④比较拉力和钩码重力的大小关系，从而确定承担绳子的段数即可；
⑤根据公式计算滑轮组的机械效率。
（2）减小摩擦的方法：①减小压力；②减小接触面的粗糙程度；③注入润滑油；④改变接触面；⑤变滑动为滚动。
（3）从是否省功的角度解答。分析各个选项中使用的物理研究方法即可。
【解答】（1）①根据表格1和2可知，当钩码的重力从1N变成2N时，滑轮组的机械效率从56%变成67%，那么得到：在所有滑轮组一定时，提升的钩码重力越大，机械效率越高。
③探究滑轮组的机械效率与钩码高度的关系时，需要控制其它因素相同，只改变钩码的高度，故选数据2和3；
④在实验⑤中，钩码的重力为2N，拉力F=2.1N，即拉力几乎等于钩码重力，即不省力，那么应该用的是定滑轮，故选乙。
⑤利用图甲的装置，滑轮组的机械效率为：；
（2）保持斜面倾斜程度不变，可以采用减小接触面的粗糙程度的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都不省功。
本实验使用了科学推理的方法。
A.焦耳定律中使用了控制变量法，故A不合题意；
B.牛顿第一定律使用了实验+科学推理的方法，故B符合题意；
C.阿基米德原理使用了实验法，故C不合题意；
D.欧姆定律使用了控制变量法，故D不合题意。
故选B。
26．（2022九上·镇海区期末）斜面的机械效率跟哪些因素有关？小科进行了如下实验。
（1）实验中需要用到木块、垫块、粗糙与光滑的长木板各1块、弹簧测力计、砝码若干。为了完成实验，还需要的测量工具是 。
（2）小科在木块上放置不同的砝码，改变物块的重力，用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动。实验的部分数据如下表：
实验次序 接触面粗糙程度 物块重G/N 物块上升的高度h/m 沿斜面的拉力F/N 物块移动的距离L/m 斜面的机械效率η
1 较粗糙的木板 2.0 0.25 1.2 0.80 52%
2 较粗糙的木板 2.0 0.35 1.4 0.80 63%
3 较粗糙的木板 5.0 0.35 3. 0.80 63%
4 较光滑的木板 5.0 0.35 3.1 0.80 ？
小科探究的是斜面的机械效率与 、接触面粗糙程度、物块重力的关系。
（3）在第四次实验中，斜面的机械效率为 （计算结果精确到1%）。
【答案】（1）刻度尺
（2）斜面倾斜程度
（3）71%
【知识点】机械效率的测量实验
【解析】【分析】（1）根据实验过程确定测量的物理量，根据所测的物理量确定所需的器材。
（2）根据表格确定实验探究的机械效率的影响因素；
（3）根据公式W有=Gh计算出有用功，根据W总=Fs计算总功，根据计算斜面的机械效率。
【解答】（1）在探究斜面机械效率影响因素的实验中，还要测量物体上升的高度和斜面的长度，因此还需要测量工具为刻度尺。
（2）根据表格可知，当斜面的高度相同时，物块在斜面上移动的距离越大，则斜面的倾斜程度越小，则小科探究的是斜面的机械效率与斜面倾斜程度、接触面粗糙程度、物块重力的关系。
（3）在第四次实验中，斜面做的有用功：W有=Gh=5N×0.35m=1.75J；
斜面做的总功：W总=Fs=3.1N×0.8m=2.48J；
则斜面的机械效率：。
27．（2022九上·鹿城月考）小科在“探究杠杆平衡条件”的实验中，在轻质杠杆后面安装一个以O为圆心、以OB为半径的圆盘(不影响杠杆的平衡)，如图。
步骤一：调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置静止。如图甲，在杠杆的A点挂上一重物，在B点用弹簧测力计施加竖直向下的力F1使杠杆在水平位置静止。
步骤二：将弹簧测力计从B点移到C点，拉力F2沿DC方向(CD是圆O的切线)，使杠杆再次在水平位置静止。
（1）在图甲中画出拉力F2的力臂L2
（2）判断：F1 F2。(选填“>”、“<”或“=”)
（3）在图乙中的E点施加拉力F3 ， 使杠杆仍然在水平位置静止，且弹簧测力计的示数与F1相同，则施加的作用力的方向可能是 。
A.① B.② C.③ D.④
【答案】（1）
（2）=
（3）A，B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，据此完成作图；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析；
（3）根据对力臂的认识分析判断。
【解答】（1）通过支点O做F2力的作用线的垂线，从支点到垂足之间的距离就是它的力臂L2，如下图所示：
（2）根据图甲可知，F1和F2的方向都与这个圆相切，则两个力的作用线都与通过切点的半径垂直。根据力臂的定义可知，两个力的力臂都等于半径，即力臂相等。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，F1=F2；
（3）根据图乙可知，物体的重力竖直向下，要使杠杆保持平衡，拉力的方向必须是向上的，故④错误；
力①和②的作用线都与这个圆相切，则它们的力臂相等，即它们的大小都等于F1，故A、B正确，而C错误。
故选AB。
28．（2022九上·舟山月考）在“探究杠杆平衡条件”实验中，小科用一块T形板对实验装置进行改进。如图甲所示。T形板上有槽口ab和卡口cd，T形板通过槽口ab可以绕着杠杆的O点自由旋转并上下移动，弹簧测力计与一根质量可以忽略的碳素细棒MN相连，碳素细棒MN刚好卡入T形板的卡口cd，如图乙所示。
（1）小想认为要完成这个实验，还需要一把刻度尺，但小科认为只要在T形板上稍微进行改进，不添加器材也可完成实验。小科对T形板进行的改进方法是 ；
（2）利用这个装置进行实验的优点为： ；
（3）小科在实验过程中，需要保持 不变，在杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂l1和动力F1的数据，并利用实验数据绘制了F1与l1的关系图像，如图丙所示。请根据图像推算，当l1为5cm时，F1为 N。
【答案】（1）在T形板的槽口ab上标上刻度
（2）方便斜拉时直接测量出相应的力臂长度
（3）阻力、阻力臂；6
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据乙图可知，MN与槽口ab相互垂直，即槽口ab与弹簧测力计的拉力方向垂直。如果ab上标有刻度，那么从O点到MN的距离就是动力臂L1。
（2）在弹簧测力计测量范围内，弹簧测力计可以倾斜到任意位置，完成多次测量，且方便测量出相应的力臂长度，使实验结论更加可靠；
（3）任意找出动力和动力臂，计算动力和动力臂的乘积，根据动力和动力臂的乘积不变求出。
【解答】（1）小科对T形板进行的改进方法是：在T形板的槽口ab上标上刻度；
（2）用这个装置进行实验的优点为：方便斜拉时直接测量出相应的力臂长度；
（3）根据杠杆的平衡条件可知，阻力和阻力臂不变，则阻力和阻力臂的乘积不变，所以动力和动力臂的乘积也不变，
根据丙图可知，3N×10cm=F1×5cm；
解得：F1=6N。
29．（2022九上·丽水期末）滑轮是种常用的简单机械使用定渭轮在省力和省距离等方面有什么特点？以下是小丽对此进行的实验：
①如图甲，用弹簧秤测出两个钩码的重：
②如图乙，用手竖直向下匀速拉弹簧秤，记录弹簧秤示数(摩擦力忽略不计)。测量钩码和绳子自由端通过的距离，记录在下表中：
③如图丙，改变拉力方向重复实验并记录。
拉力方向 弹簧秤示数(牛) 绳子自由端移动距离(厘米) 钩码上升距离(厘米)
竖直向下 2.0 15 15
斜向下 2.0 12 12
水平 2.0 8 8
请回答：
（1）①中测得钩码重为 牛：
（2）分析数据，可得出的结论是 ：
（3）小丽认为仅凭一组实验得 出结论不具普遍性，还需 。
【答案】（1）2
（2）使用定滑轮既不省力也不省距离，但能改变力的方向
（3）改变所挂钩码重，重复上述实验
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据图甲确定测力计的量程和分度值，根据指针位置读出示数；
（2）根据表格数据分析定滑轮能否省力或省距离，是否能够改变用力方向；
（3）在科学探究中，往往需要改变实验器材多次进行实验，从而收集多组实验数据，这样得到的结论会更加客观，具有普遍意义。
【解答】（1）根据图甲可知，测力计的量程为5N，分度值为0.2N，则示数为2N；
（2）根据表格可知，当使用定滑轮沿不同方向拉动测力计时，测力计的示数始终等于钩码重力，且绳子移动的距离等于钩码上升的高度，那么得到结论：使用定滑轮既不省力也不省距离，但能改变力的方向。
（3）小丽认为仅凭一组实验得 出结论不具普遍性，还需改变所挂钩码重，重复上述实验。
30．（2023九上·宁海期末）学习了杠杆知识后，小科利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量为10g）
（1）将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲所示。若想调节铅笔水平平衡，应该将细线向 （选填“左”或“右”）移动。
（2）调节水平平衡后，用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示。做了几次实验后，需要进一步完善实验。小江接下来的操作是 。
次数 动力F1/N 支点到动力作用点的距离l1/m 阻力F2/N 支点到阻力作用点的距离l2/m
1 0.2 0.04 0.4 0.02
2 0.2 0.04 0.1 0.08
3 0.3 0.05 0.3 0.05
（3）铅笔水平平衡后，小科不小心将前端细长的铅笔芯弄断了（如图丙），她立刻将铅笔稳住（如图丁），则铅笔_______。
A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍然水平平衡
【答案】（1）左
（2）改变动力或阻力的方向
（3）B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据甲图确定力和力臂的乘积大小，再根据杠杆的平衡条件分析改变方法；
（2）从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂；
（3）铅笔芯折断后，固定在左端细线下，据此分析杠杆力臂的变化，根据杠杆平衡的条件分析解答。
【解答】（1）由图可知，铅笔静止后左端下沉，即左端重右端轻。若想调节铅笔水平平衡，应减小左边的力臂，增大右边的力臂，即应将支点向左移动，即细线向左移动；
（2）“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向，因此小江接下来的操作是：改变动力或阻力的方向。
（3）由丁图可知，把折断的铅笔芯放到左端细线下方固定，
对于杠杆来说，杠杆两侧的重力不变，但是杠杆左侧的力臂变短，
根据杠杆的平衡条件可知，G左L左＜G右L右，
杠杆不能在水平位置平衡，杠杆右端下沉，
故选B。
四、解答题
31．（2023九上·温州期末）生活中处处有科学，小明在小区游乐场里发现很多玩具蕴含了功和能的知识。
（1）人能从滑梯滑下是因为重力做功，重为500牛的小明从图甲的滑梯顶端滑落到地面，重力做功 焦。
（2）图乙是双人跷跷板，座位A和D到支点的距离都为100厘米，座位B和C到支点的距离都为60厘米，重为500牛的小明和300牛的小红想要玩跷跷板，他们的座位选择合理的是 。
（3）小明发现双人跷跷板加装了弹簧后，自己从水平位置开始下降到最低点，再返回水平位置的过程中比不加弹簧时更省力，从能量转化的角度解释其原因： 。
【答案】（1）1500
（2）小明B、小红D或小明C、小红A
（3）向下运动时人的机械能转化为弹簧的弹性势能，到达最低点向上时弹簧的弹性势能又转化为 人的机械能
【知识点】功的计算公式的应用；能量的相互转化和转移；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据甲图确定小明下滑的距离，然后根据W=Gh计算重力做功；
（2）根据杠杆的平衡调节F1L1=F2L2分析解答；
（3）弹簧受到压缩后会发生弹性形变，从而具有弹性势能，根据弹性势能和机械能的转化解答。
【解答】（1）根据甲图可知，小明滑落到地面时下降高度h=3m，
则重力做功：W=Gh=500N×3m=1500J；
（2）将小明和小红的重力看作动力和阻力，根据500N×60cm=300N×100cm可知，小明到支点的距离应该为60cm，而小红到支点的距离应该为100cm，那么他们的座位合理的是：小明B、小红D或小明C、小红A。
（3）小明发现双人跷跷板加装了弹簧后，自己从水平位置开始下降到最低点，再返回水平位置的过程中比不加弹簧时更省力，从能量转化的角度解释其原因：向下运动时人的机械能转化为弹簧的弹性势能，到达最低点向上时弹簧的弹性势能又转化为 人的机械能。
32．（2022九上·杭州期中）小和尚甲、乙将总质量30kg的水桶(含水)用轻绳悬于轻质木棍的O点，分别在A、B点以竖直向上的力共同抬起木棍，如图，已知AO：BO=3：2，忽略手对木棍的作用力。
（1）将水桶从地面缓缓抬起50cm，至少需克服水桶（包括水）的重力做功多少 （g=10N/kg）
（2）若抬起水桶后木棍保持水平，小和尚乙肩部所受压力为多大？
【答案】（1）解：W=Gh=30kg×10N/kg×0.5m=150J
（2）解：以甲的肩膀为支点，动力为乙对杠杆的力F1，动力臂为l1为AB，阻力为绳子对杠杆的拉力F2=G水桶，阻力臂l2为OA，
由F1l1=F2l2得
F1= =300N× =120N，根据力的作用是相互的，小和尚乙肩膀所受的压力为120N。
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据W=Gh计算克服水桶重力做功；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，结合力的作用的相互性分析解答。
33．（2022九上·金华期中）作图题：
（1）在甲图中要使杠杆保持平衡，请画出所用最小的力F及其力臂L；
（2）在乙图中画出最省力的绕绳方法。
【答案】（1）
（2）
【知识点】力臂的画法；滑轮组的设计与组装
【解析】【分析】（1）在杠杆中，当以支点到力的作用点的线段为动力臂时最长，此时动力最小；
（2）使用滑轮组提升重物时，绳子的段数越多，则越省力，据此分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，连接在墙壁上的转轴为支点O，它到悬挂重物杠杆的右端点距离最长。则当以这条线段为动力臂时动力最小。
连接支点O和杠杆最右端的端点，然后通过这个端点作连线的垂线，并向上做出动力F，如下图所示：
（2）根据乙图可知，只有一个定滑轮和一个动滑轮，则将绳头系在动滑轮上时，承担重力的绳子段数为3，此时段数最多，则滑轮组最省力，如下图所示：
34．（2023·温州模拟）小鹿运用浮力相关知识制作了可以用来测量物体质量的“浮力秤”，其构造如图所示，浮简始终漂浮。称量时，把待测物体放入秤盘后，指针下降浮筒上升，静止后，待测物体的质量就可以通过指针在刻度盘上的位置反映出来。请你回答下列问题(不计细线、指针的质量以及线与滑轮的摩擦)，已知浮筒的横截面积为10cm2．
（1）本装置中滑轮的作用是： 。
（2）若在秤盘放上100克物体，秤盘下降至相应刻度，则物体重力做功为多少焦？
（3）请判断该浮力秤刻度是否均匀？并写出刻度盘指针下移距离h和物体质量m的关系式。
【答案】（1）改变力的运动方向
（2）G=mg=0.1千克X10牛/千克=1牛
（3）V排=F浮/ρg=1牛/1x103千克/米3x10牛每千克=1x10-4米3=100厘米2
h=V/S=100厘米3÷10厘米2=10厘米=0.1米
W=FS=GH=1牛x0.1米=0.1焦（1分）
均匀，h=m/10(厘米) h=m/1000（米）
【知识点】阿基米德原理；功的计算公式的应用；定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】
注意指针下降与浮筒上升的同时性，即指针下降与浮筒上升的距离相等。通过浮筒的受力情况，利用阿基米德原理，根据力的平衡分析。要控制浮力不变结合阿基米德原理原理和V=sh分析回答。
【解答】
（1）图中滑轮为定滑轮，能改变力的方向。
（2）称量时，把待测物体放入秤盘后，指针下降与浮筒上升的距离相等，所以当物体放在秤盘上时，指针下降浮筒上升，浮力的减小量等于物体的重力，利用阿基米德原理计算由此导致的浮筒浸入水中的体积变化量，从而得到指针下降浮筒上升的距离。
（3）因为，
所以，h与质量成正比，所以刻度均匀。
35．（2023九上·杭州期末）俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图1甲所示的是小金在水平地面，上做俯卧撑保持静止时的情境，他的身体与地面平行，可抽象成如图1乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，小金的重心在A点。已知小金的体重为750N，OA长为1m，OB长为1.5m。
（1）图1乙中，地面对手的力F1与身体垂直，求F1的大小。
（2）图2所示的是小金手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时他的身体姿态与图甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。
【答案】（1）以O为支点，重力的力臂为lA，F1的力臂为lB，
依据杠杆的平衡条件F1lB＝GlA可得：F1＝ ＝500N
（2）小金手扶栏杆时，抽象成杠杆模型如图所示，O为支点， 重力的力臂为lA′，F2的力臂为lB′
依据杠杆的平衡条件，F2lB′＝GlA′可得：F2＝
由图可知：lA′＜lA，lB′＝lB，因此F2＜F1
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）将人的重力看作阻力，将地面对手的支持力看作动力，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算。
（2）比较两种情况下动力臂的大小关系，以及阻力臂的大小关系，再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式比较即可。
36．（2023九上·南浔期末）如图所示，物体A重为200N，C、D滑轮重均为30N。物体B重为120N，它恰好能拉着A向右匀速运动。现用水平向左的拉力F作用于物体A上，使物体B在5S内匀速上升了0.8m，则：（不计轮绳间摩擦）
（1）图中D为 （填“定”或“动”）滑轮；
（2）拉力F的大小为 N；
（3）通过计算回答拉力F的功率为多少。
【答案】（1）动
（2）150
（3）物体B上升了0.8m时，物体A向左移动的距离为：s=2×0.8m=1.6m，
拉力F做功为：W=Fs=150N×1.6m=240J，
拉力F的功率为：P= =48W
【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】（1）固定不动的滑轮为定滑轮，跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮。
（2）当物体A匀速向右运动时，根据二力平衡的知识计算出A受到的摩擦力。当A水平向左匀速直线运动时，再对A进行受力分析，根据平衡力的知识计算出拉力F的大小。
（3）首先根据s=nh计算出物体向左移动的距离，再根据W=Fs计算拉力做的功，最后根据计算拉力的功率。
【解答】（1）根据图片可知，滑轮D跟随物体B一起上下移动，为动滑轮。
（2）当物体A匀速向右运动时，A受到的拉力和摩擦力相互平衡，即f=F拉；
A受到的绳子上的拉力为：；
则A受到的滑动摩擦力f=75N；
当物体A水平向左匀速直线运动时，它受到的向左的拉力F，向右的拉力F拉和摩擦力f，
那么F=F拉+f=75N+75N=150N。
五、简答题
37．（2023九上·杭州开学考）搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦。上述过程中所提货物重为360N，提升时间为20s，重物上升高度为2m。求：
（1）若拉力F的大小为150N，则拉力的功率为多少？
（2）此装置中动滑轮重多少？
（3）若上述过程中所提货物重为270N，则滑轮组的机械效率为多少？
【答案】（1））重物上升速度：
，
由图可知，n=3，
则提升时绳自由端的速度：，
拉力的功率：；
（2）在上述过程中，F=150N，G=360N，
不计绳重和摩擦，拉力，
则动滑轮的重力：
；
（3）不计绳重和摩擦，当G′=270N，则滑轮组的机械效率；
。
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）已知提升时间和重物上升高度，利用速度公式可求得重物上升速度，由图可知，n=3，然后可知提升时绳自由端的速度；
已知拉力F的大小，利用可求得拉力的功率；
（2）根据可求得动滑轮的重力；
（3）根据可求得滑轮组的机械效率。
38．（2023九上·杭州开学考）快走有利于身体健康，人走路时可以将脚视为杠杆（如图所示）。行走时人的脚掌前端是支点，位于杠杆的一端，人体受到的重力是阻力，且作用点位于杠杆的中点，小腿肌肉施加的力是动力，位于杠杆的另一端。已知人的质量为60kg，求：
（1）请画出小腿肌肉施加的拉力F的力臂l1。
（2）根据图示计算小腿肌肉产生的拉力是多大？
（3）人向前走一步，重心将升高约5cm，求人克服自身重力做了多少功？
【答案】（1）
（2）小明的重力为：；
由“行走时人的脚掌前端是支点，位于杠杆的一端，人体受到的重力是阻力，且作用点位于杠杆的中点”可知，力F的力臂是G的力臂的二倍，
根据杠杆的平衡条件可求小腿肌肉对脚的拉力；
（3）每向前走一步的过程中，小明克服自身重力做的功。
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）从支点到力的作用线的距离叫作力臂；
（2）根据杠杆的平衡条件分析解答小腿肌肉对脚的拉力；
（2）小明踮脚过程中克服重力做功等于踮脚一次所做的功。
【解答】（1）过支点O作力F作用线的垂线段，即为F的力臂L1，如图所示：
。
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