2023-2024学年苏科版九年级上册物理第11章《简单机械和功》单元测试卷（含答案解析）

2023-2024学年九年级上册物理单元测试卷
第11章《简单机械和功》
姓名：_________班级：_________学号：_________
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题
1．如图，属于费力杠杆的工具是（　　）
A．剪刀B．起子
C．钢丝钳D．镊子
2．小明从地上捡起一个普通鸡蛋，缓慢地放在1米高的桌子上，此过程中他对鸡蛋做的功约为（　　）
A．0.05J B．0.5J C．5J D．50J
3．以下示例所列举的几个力中，力对物体没有做功的是（　　）
A．（1）（2） B．（1）（3） C．（2）（3） D．（3）（4）
4．关于功和功率，下列说法正确的是（　　）
A．机器做功少，功率一定少
B．功率小的机器做功不一定慢
C．功率大的机器做功一定快
D．功率大的机器做功一定多
5．如图所示，每个钩码的质量为50g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码，那么（ ）

A．杠杆仍水平平衡
B．杠杆的左边向下倾斜
C．杠杆的右边向下倾斜
D．将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡
6．下列关于滑轮和滑轮组的说法中，完全正确的一组是（　　）
①使用定滑轮一定既不省力也不费力；
②使用动滑轮有时可能不省力；
③使用滑轮组一定比使用动滑轮省力；
④使用滑轮组有时既能省力，又能改变力的方向；
⑤使用滑轮组总是既省力又改变力的方向；
⑥组成滑轮组时，动滑轮和定滑轮的数目一定要相等。
A．①④ B．②⑤⑥ C．②④ D．②④⑥
7．如图所示，小明用5m长的长木板搭成一个斜面，帮助爸爸把一个质量为240kg的重物搬到2m高的卡车上，他和爸爸沿斜面共用了1200N向上的力F，在1min内将重物匀速推到车上，g取10N/kg，下列关于此过程中的说法正确的是（　　）

A．他们对重物做了480J的功
B．他们做功的功率为80J
C．斜面的机械效率为80%
D．使用斜面可以省力，也可以省功
8．如图所示使用下列三个装置分别用、、匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和摩擦，则、、的大小关系为（　　）
A．B．C．D．
9．某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，第一种方法搬书的功率为P1，效率为η1，第二种方法搬书的功率为P2，效率为η2，则（　　）
A．P1=P2，η1=η2 B．P1>P2 ，η1>η2
C．P1P2，η1=η2
10．如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦．若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是
A．甲更省力，甲机械效率大
B．乙更省力，机械效率一样大
C．乙更省力，乙机械效率大
D．甲更省力，机械效率一样大
11．如图甲所示，停车场的入口处常用横杆来控制车辆的出入。我们可以将横杆看作一个杠杆，如图乙所示，横杆的质量分布均匀，O为横杆的支点，横杆的重力G＝100N，AB＝3m，AO＝0.3m。下列有关说法正确的是（　　）
A．在升起横杆时，施加在A端的力为动力，此时横杆是费力杠杆
B．相同条件下，在A端施加的动力越靠近O点，升起横杆所需的动力越小
C．升起横杆时，沿F1方向比沿F2方向更省力
D．要使横杆AB保持水平平衡，则在A端施加的最小的力为500N
12．一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　）
A．W1＜W2＜W3 B．W1＜W2=W3 C．W1=W2=W3 D．W1=W2＜W3
二、填空题
13．学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个滑轮，它能________（选填“改变力的方向”或“省力”）。盘山公路相当于简单机械中的________，使用它可以________（选填“改变力的方向”或“省力”）。
14．小东设计了图甲、乙所示的两种推车。从使用时省力大小的角度分析，两种方案中较好的是________方案（选填“甲”或“乙”）。从杠杆的类型分析，图甲中小车的实质是一个________杠杆，图乙中小车的实质是一个________杠杆（后两空选填“省力”、“费力”或“等臂”）。
15．如图所示，重物G为100牛，不计滑轮的重和摩擦，当分别用A和B两滑轮匀速提升重物时，FA为________牛。若5秒钟内重物G被提高了2米，则拉力FB做功________焦，功率为________瓦。
16．用定滑轮把200 N的物体提高4 m，所用的力是300 N，则有用功是________J，总功是________J，定滑轮的机械效率是________．
17．如图，AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则物重G＝________N。若保持拉力方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将________（填“增大”“不变”或“减小”）。
18．同一个物体分别用图中甲、乙两个滑轮组吊着，则________（选填“甲”或“乙”）滑轮组更省力，________（选填“甲”或“乙”）滑轮组能改变用力的方向；若物体重300N，动滑轮重30N，把物体提升1m，则甲绳自由端移动距离s甲=________m，拉力F乙=________N（不计绳重和摩擦）。
19．如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊的物体时，上升，用时，滑轮组的机械效率是，则所做有用功是________J，总功是________J，拉力F的功率是________W。（g取）

20．现用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则：动滑轮自重是________N；当G物=10N时，重物以v=0.2m/s速度匀速上升，拉力F做功的功率是________W，此时滑轮组的机械效率是________；根据你对滑轮组的认识，图乙中同一滑轮组的机械效率η随所挂物重G物的增大而增大，最终________（会/不会）达到100%；仅改变图甲中的绕绳方式、重复上述实验，所得到的η﹣G物图线与图乙所示曲线________（相同/不同）。
三、作图题
21．如图所示，在图中A点处画出羊角锤拔钉子的最小动力F1以及对应的动力臂l1；

22．在如图中画出杠杆OAB受到的阻力以及动力臂的示意图。

23．在建筑工地上，师傅利用滑轮组运送建筑材料。请在图中画出最省力的绕绳方法。
四、计算题
24．一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，货车（含驾驶员）空载时重为N，行驶时所受的阻力为车总重的0.05倍。求：
（1）货车空载行驶时所受的阻力；
（2）货车空载时以72km/h的速度匀速行驶，1.0s内货车牵引力做的功；
（3）当货车装载N重的货物，以80kW的额定功率匀速行驶时，货车行驶的速度。
25．如图所示，重为900N的货物，放在水平地面上．
（1）若动滑轮重G0=300N（不计绳重和摩擦），工人所用的拉力为多大？滑轮组的机械效率多大？
（2）若用该装置提起1200N的货物（不计绳重和摩擦），那么货物以0．1m/s速度上升，工人所做功的功率是多少？
26．如图是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置示意图，该装置主要由滑轮组、配重C、D以及杠杆AB组成，配重C通过细绳与动滑轮相连，配重C、D分别通过支架固连在杠杆AB两端，支架与杠杆垂直。杠杆的B端放在水平台面上，杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动，开关被拉开前，杠杆在水平位置平衡，已知动滑轮P的质量mP为0.2kg，OA∶OB=3∶1，配重D的质量mD为1.5kg，作用在D上的竖直向下的压力F为75N，刚好拉开开关所需的拉力T为6N，杠杆、支架和细绳的质量均忽略不计，滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg。求：配重C的质量mC等于多少kg，开关刚好能被拉开？
五、实验题
27．小明同学决定踏着科学家的足迹开展探索之旅，设计实验探究“杠杆平衡条件”：
（1）如图甲所示杠杆静止，此时整个杠杆的重力的力臂________（为零/不为零）。他应该将右端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡；
（2）调节杠杆水平平衡以后，如图乙，在A处下方挂3个钩码（一个钩码重0.5N），为使杠杆保持平衡，则需在B处挂________个钩码。根据本次实验，小明立即得出杠杆的平衡条件，你觉得有什么不妥之处：________；
（3）小明尝试把乙图中挂在B处的钩码取下，改用弹簧测力计在C处施加拉力，忽略摩擦力，为使杠杆保持水平平衡，则弹簧测力计示数可能是下列的________
A．0.5NB．0.6NC．1.5ND．0.7N
28．在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验时，小明用同一个滑轮做了四次实验，前两次按图甲、乙进行，后两次按图丙进行，并将测得的数据记录在表格中。
实验序号 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm
1 1.0 20.0 1.0 20.0
2 2.0 20.0 2.0 20.0
3 1.0 20.0 0.7 40.0
4 2.0 20.0 1.2 40.0
（1）分析第1、2次的数据，可以得出结论：使用定滑轮________（选填“能”或“不能”）省距离；用图乙进行实验时，若小明将绳子的自由端从如图位置向右下方匀速拉，拉力的大小将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；
（2）第3、4次实验时，弹簧测力计需沿________方向匀速拉动；分析3、4次实验数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这是因为________________________________；（写出一条即可）
29．某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了表中的实验数据。

实验 次数 斜面的倾 斜程度 物块重 力G/N 斜面高 度h/m 拉力 F/N 斜面长 度s/m 机械效 率η
1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7%
2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1%
3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4%
（1）斜面是一种简单机械，使用它不能省________（选填“力”或“功”）；
（2）分析表中的数据可得出：在其它条件一定时，斜面越陡越________力（选填“省”或“费”）；斜面越缓，机械效率越________（选填“高”或“低”）；
（3）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为________。把第4次与第________次测量结果相比较，还能得出：在其它条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。
30．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：所用杠杆质量分布均匀，每个钩码质量均为50g。
（1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图（甲）所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向________边旋一些（选填“左“或“右”）。
（2）调好后，第一组按图（乙）进行实验，第二组按图（丙）进行实验。你认为按第二组进行实验的好处是________________________________。
（3）如图丁所示，在杠杆的左边A处挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端C处挂同样的钩码________个。若将A、C两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1格，那么杠杆________（选填“左”或“右”）端将会下沉。
（4）完成实验后小明突发奇想，想利用该杠杆（重心始终位于O点）制作一个可以直接测量质量的“杆秤”。
①如图1所示，以杠杆上的A点为支点，当在C位置挂3个钩码，杠杆在水平位置刚好平衡，则该杠杆的质量________ g。然后小明将C位置的3个钩码取下，挂到右侧作为“秤砣”。
②为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处，小明应在图1中C位置处装配一个质量为________ g的吊盘。
③接着小明在图2的D位置标记上该“杆秤”能测的最大质量________g，并将其它质量数标记在AD之间的刻度线上，此时杆秤的刻度是________（选填“均匀的”或“不均匀的”），由此完成“杆秤”的制作。
④小红用小明制作好的“杆秤”测一物体的质量，不留意只将两个钩码作为“秤砣”来使用，则小红的测量结果会________选填“偏小”、“依然准确”或“偏大”）。
31．在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜想：同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想，他们用如图所示的滑轮组进行实验，改变钩码个数，用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使钩码匀速向上运动，测得的数据如表1。

表1
实验次数 钩码重 钩码上升的高度 绳端拉力 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率
1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7
2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4
3 5 0.1 2.2 0.3 0.5 0.66 75.8
（1）分析表中的数据，他的猜想是________________（选填“正确”或“错误”）的；
（2）实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表2；
表2
实验次数 动滑轮个数 钩码重 绳端拉力 钩码上升的高度 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率
4 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3
5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5
6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5
分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越________。进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功________有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑________；
（3）根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是______________________，你的改进方法是__________________________________________________。
参考答案
一、单选题
1．D
【详解】A．剪刀动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．起子动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．钢丝钳动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．镊子动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。故选D。
2．B
【详解】一个鸡蛋所受的重力约为0.5N，将鸡蛋放在1m高的桌子上，他对鸡蛋做的功约为
故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
3．A
【详解】（1）人用力搬石头但没有搬动，有力作用在石头上，但石头没有通过距离，所以没有做功；故（1）符合题意；
（2）提着水桶在水平面上行走，人给水桶一个向上的力，而水桶没有在该力的方向上通过距离，没有做功；故（2）符合题意；
（3）拉车沿路面运动，人给小车一个拉力，小车在拉力的方向上通过了距离，人的拉力对小车做功；故（3）不符合题意；
（4）向上提升物体，人给物体的拉力向上，物体在该力的方向上通过了距离，人的拉力对物体做功，故（4）不符合题意。
故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
4．C
【详解】A．影响功率大小的因素是做功的多少和做功的时间，只知道做功的多少，不能判断功率的大小。故A错误；
BC．功率是描述做功快慢的物理量，功率小的机器做功一定慢，功率大的机器做功一定快。故B错误，C正确；
D．做功多少与功率大小和做功的时间有关，只知道功率大，不能判断做功的多少。故D错误。故选C。
5．C
【详解】ABC．设杠杆一格长为L，每个钩码的质量为50g，重力为
G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
在A、B两处再各加挂一个50g的钩码后，杠杆左端
3G×2L=3×0.5N×2L=3N×L
右端
2G×4L=2×0.5N×4L=4N×L
3N×L<4N×L
杠杆右边下倾，故C符合题意，AB不符合题意；
D．将A处的钩码向左移动一格，杠杆左端
3G×3L=3×0.5N×3L=4.5N×L
右端
2G×4L=2×0.5N×4L=4N×L
4.5N×L>4N×L
杠杆的左边向下倾斜，故D不符合题意。故选C。
6．C
【详解】①使用定滑轮时，考虑到绳重和摩擦等因素的影响，会更费力。故①错误；
②使用动滑轮时，当所拉物体质量较小，动滑轮质量过大时，可能不省力。故②正确；
③使用只有两根绳子承担物重的滑轮组时，就不比使用动滑轮省力。故③错误；
④⑤滑轮组中既有定滑轮，又有动滑轮，省力情况要根据物重、动滑轮重和绳与滑轮之间的摩擦力大小来决定，当物重远大于动滑轮重和摩擦力时，它要省力，也可以改变力的方向；当物重远小于动滑轮重和摩擦力时，滑轮组就不能省力，但也可以改变力的方向。故④正确，⑤错误；
⑥组成滑轮组时，动滑轮和定滑轮的数目根据需要来定，不一定要相等。故⑥错误。
综上可知，故ABD错误，C正确。故选C。
7．C
【详解】A．重物的重力为
对重物做的有用功为
故A错误；
B．拉力做的总功为
则拉力做功功率为
故B错误；
C．斜面的机械效率为
故C正确；
D．斜面是一种省力机械，但不能省功，故D错误。故选C。
8．A
【详解】不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重的情况下；左边的滑轮是动滑轮，能够省一半的力，故
中间的滑轮是动滑轮，作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，则
右边的滑轮是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故
所以
故A符合题意；BCD不符合题意。故选A。
9．B
【详解】这箱书的重力一定，上楼的高度前后不变，根据
W=Gh
可得，两次所做的有用功（克服书的重力做的功）相等；方法一所做的额外功为一次克服人的重力所做的功，方法二所做的额外功为两次克服人的重力所做的功，因此方法二的额外功大于方法一的额外功，则方法二的总功大于方法一的总功，即方法一做功少一些，根据机械效率的计算公式可得，有
因上楼的速度相同，方法二需要上楼两次，则方法二上楼所用的时间是方法一的两倍，则根据功率的计算公式可得，两种方法搬书的功率分别为
比较可知
P1>P2
综上所述，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
10．B
【详解】由图可知，作用在乙上绳子的股数是3，更省力些；用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同，则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大．故本题正确选项是B．
11．A
【详解】A．在升起横杆时，施加在A端的力为动力，此时的动力臂要小于阻力臂，为费力杠杆，故A正确；
B．相同条件下，在A端施加的动力越靠近O点，动力臂变小了，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，升起横杆所需的动力越大，故B错误；
C．升起横杆时，沿F1方向的动力臂比沿F2方向的动力臂要小，根据杠杆的平衡条件可知，此时会更费力，故C错误；
D．要使横杆AB保持水平平衡，根据杠杆的平衡条件可知
则
解得F＝400N，即在A端施加的最小的力为400N，故D错误。故选A。
12．C
【详解】一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离S，三个功的大小都等于W=Fs；即W1=W2=W3；故C正确；ABD错误；
13．定改变力的方向斜面省力
【详解】[1][2]旗杆顶部的滑轮，使用时，轴的位置不发生改变，是定滑轮；定滑轮虽不省力，但可以改变力的方向。
[3][4]斜面加长了运动距离，但可以省力，故盘山公路修成了斜面形。
14．甲省力费力
【详解】[1][2][3]图甲中，动力作用在小推车的尾部，此时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；图乙中，动力作用在小推车的前端，此时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。所以，为了省力应该选择甲方案。
15． 100 200 40
【详解】[1]由图可知，不计滑轮的重和摩擦时，A滑轮是定滑轮，使用定滑轮不能够省力，所以需要用的力
FA=G=100N
[2]B滑轮是动滑轮，动滑轮上的绳子段数是2，则动滑轮绳端的拉力
重物G被提高了2m，则绳端移动的距离
s=2h=2×2m=4m
则拉力FB所做的功
W=FBs=50N×4m=200J
[3]提高重物用时5s，则功率为
16． 800 1200 66.7%
【分析】根据求出有用功，根据求出总功；根据求出定滑轮的机械效率．
【详解】有用功：；总功：；定滑轮的机械效率：．
故答案为800；1200； 66.7%．
【点睛】解决此题要结合功的公式和机械效率的公式进行分析求解．
17． 20 不变
【详解】[1]如图，杠杆在水平位置，lBA =2lBC，杠杆平衡，FlBA =GlBC，所以
G===2×10N=20N
[2]杠杆被拉起后，如图所示：
BA′为动力臂，BC′为阻力臂，阻力不变为G
△BC′D∽△BA′D′
BC′∶BA′=BD∶BD′=1∶2
杠杆平衡，所以
F′lBA ′=GlBC ′
F′====10N
由此可知当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F的大小不变。
18．乙甲 2 110
【详解】[1]由图可知，甲图中动滑轮上绳子股数n甲=2，乙图中动滑轮上绳子股数n乙=3，根据
可知，吊起同一物体用乙图所示滑轮组更省力。
[2]由图可知，使用甲图的滑轮组向上吊起物体，拉力的方向向下，所以甲图的滑轮组能改变力的方向。
[3]把物体提升1m，则甲绳自由端移动距离
[4]物体重300N，如果不计绳重及摩擦，动滑轮的重力为30N，则拉力
19． 3×104 3.75×104 2.5×103
【详解】[1]物体的重力
G=mg=600kg×10N/kg=6000N
滑轮组所做有用功
W有=Gh=6000N×5m=3×104J
[2]由得，滑轮组所做总功
[3]拉力F的功率
20． 2 2.4 83.3% 不会相同
【详解】[1]由图乙可知，物重G物=8N时，滑轮组的机械效率η=80%，因不计绳重和摩擦，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，所以，滑轮组的机械效率
解得
[2]由图可知，n=3，不计绳重和摩擦，拉力的大小
绳端移动的速度
则拉力F做功的功率
[3]此时滑轮组的机械效率为
[4]不计绳重和摩擦，使用滑轮组提升物体时，需要克服动滑轮重力做额外功，有用功一定小于总功，滑轮组的机械效率达不到100%。
[5]不计绳重和摩擦，用滑轮组提升相同的物体上升相同的高度时，改变图甲中的绕绳方式，所做的有用功相同，克服物体重力和动滑轮重力所做的总功不变，则滑轮组的机械效率不变，所以，重复上述实验，所得到的η﹣G物图线与图乙所示曲线相同。
21．

【详解】当以OA为动力臂时，动力臂最长，A点处动力F1最小，用虚线连接OA，则为最长动力臂，过A点做垂直于OA的向上的力，则为最小动力F1，如图所示：

22．

【详解】由图知，O为杠杆的支点，动力为，由支点O作作用线的垂线，垂线段长为动力臂；物体对杠杆的拉力为阻力，方向竖直向下，由此作出阻力，如图所示：

23．

【详解】从动滑轮的上挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法，如图所示：

24．1）1.5×103N；（2）3×104J；（3）16m/s
【详解】解：（1）依题意得，货车空载行驶时所受的阻力
（2）货车空载时以72km/h的速度匀速行驶，1.0s内货车运动的路程为
由二力平衡得，货车的牵引力为
1.0s内货车牵引力做的功为
（3）当货车装载N重的货物，货车的总重力
G总=G空+G货=3×104N+7×104N=105N
货车的牵引力为
以80kW的额定功率匀速行驶时，货车行驶的速度为
答：（1）货车空载行驶时所受的阻力为1.5×103N；
（2）货车空载时以72km/h的速度匀速行驶，1.0s内货车牵引力做的功为3×104J；
（3）当货车装载N重的货物，以80kW的额定功率匀速行驶时，货车行驶的速度为16m/s。
25．（1）工人所用的拉力为400N，滑轮组的机械效率为75%；（2）工人所做功的功率是150W．
【详解】试题分析：（1）由图可知，n=3，则工人所用的拉力：
，
滑轮组的机械效率：
；
（2）若用该装置提起1200N的货物，则工人所用的拉力：
，绳端移动的距离： v绳=nv物=3×0．1m/s=0．3m/s，工人所做功的功率： P=F′v=500N×0．3m/s=150W．
答：（1）工人所用的拉力为400N，滑轮组的机械效率为75%；（2）工人所做功的功率是150W．
考点：滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算；功率的计算．
26．4kg
【详解】解：若开关刚好能被拉开，则拉力T=6N，此时杠杆在水平位置平衡，B端受地面的支持力为0，由杠杆平衡条件得到
FA×OA=FB×OB
由题知
OA∶OB=3∶1
则
FA∶FB=1∶3①
细绳的质量、滑轮与轴的摩擦忽略不计，则拉力
则物体C受到的向上的拉力
F拉=2T-G动=2×6N-mPg=12N-0.2kg×10N/kg=10N
所以，杠杆左边受到的力
FA=GC-F拉=mCg-10N ②
杠杆右边受到的力
FB=F+GD=75N+mDg=75N+1.5kg×10N/kg=90N③
将②③代入①得
(mCg-10N)∶90N=1∶3
配重C的质量
mC=4kg
答：配重C的质量等于4kg，开关刚好能被拉开。
27．不为零右 2 未多次实验，结论具有偶然性 C
【详解】（1）[1][2]实验前杠杆右端高左端低，说明杠杆右端轻、左端重，此时杠杆的重心不在支点上，重心在杠杆的左侧，支点到重力作用线的距离不为0，则整个杠杆的重力的力臂不为0；当杠杆的左端偏低时，可将两端的平衡螺母向右调节。
（2）[3][4]设一个钩码重为，一格的长度为；根据杠杆平衡条件可得
解得
该组的同学只用一组数据得到结论，不可靠，偶然性太大。
（3）[5]乙图中挂在B处的钩码取下，改用弹簧测力计在C处施加拉力，当竖直向上拉时，动力臂最长，动力最小，根据杠杆的平衡条件可得
解得，最小的动力
当C处的拉力倾斜时，力臂减小，拉力增大，弹簧测力计的示数应大于等于，故只有C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
28．不能不变竖直滑轮有重力
【详解】（1）[1][2]第1、2次的数据中拉力不变，拉力大小等于钩码的重力大小，则说明使用定滑轮不能省力，也不能省距离；但能改变力的方向，所以若小明将绳子的自由端从如图位置向右下方匀速拉动，拉力的大小将不变。
（2）[3]用图丙进行实验时，一定要沿着竖直方向匀速拉动绳子自由端，物体受力才平衡。
[4]实际在实验时，动滑轮自身的重量、动滑轮与绳子之间存在摩擦力等，都会影响实验的结果，所以拉力大小并不等于钩码重力的一半的原因是动滑轮自身受到重力。
29．省费低 55.6% 2
【详解】（1）[1]由表中实验数据可知，在其他条件一定时，斜面越缓越省力，但不省功。
（2）[2][3]纵向分析表中的数据可知
2.4N＜3.2N＜4.3N
在其它条件一定时，斜面越缓越省力；斜面越缓，机械效率越低。
（3）[4][5]第4次实验的有用功为
总功为
机械效率为
由表中实验数据可知，第2次实验时斜面高和长分别是0.5m和1m，第2与第4次实验时，物体重力、斜面高度与长度相同而斜面的粗糙程度不同，斜面的机械效率不同，把第4次与第2次实验比较可知，在其他条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。
30．右便于测量力臂 6 左 100 150 600 均匀的偏大
【详解】(1)[1]在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图（甲）所示，右侧轻故偏高，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向右边旋一些。
(2)[2]按第二组进行实验的好处是便于测量力臂，因为此时力臂与杠杆垂直。
(3)[3]如图丁所示，在杠杆的左边A处挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可知
则
即应在杠杆右端C处挂同样的钩码6个。
[4]若将A、C两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1格，此时
那么杠杆左端将会下沉。
(4)[5]如图1所示，以杠杆上的A点为支点，当在C位置挂3个钩码，杠杆在水平位置刚好平衡，根据杠杆平衡条件可知
则该杠杆的质量为
[6]然后小明将C位置的3个钩码取下，挂到右侧作为“秤砣”，为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处，小明应在图1中C位置处装配一个质量相当于3个钩码即150g的吊盘。
[7][8]接着小明在图2的D位置标记上该“杆秤”能测的最大质量，由杠杆平衡条件可知
则
并将其它质量数标记在AD之间的刻度线上，根据
即
可知杆秤的刻度是均匀的，由此完成“杆秤”的制作。
[9]小红用小明制作好的“杆秤”测一物体的质量，不留意只将两个钩码作为“秤砣”来使用，放入重物后再测量时，动力臂需增大，则小红的测量结果会偏大。
31．
错误低大于机械所做的额外功机械效率变低减轻动滑轮的质量
【详解】（1）[1]由表1数据可知，用同一滑轮组提升不同重力的钩码时，钩码上升的高度以及绳端移动的距离相同，所得的机械效率不同，即机械效率是变化的，因此他的猜想是错误的。
（2）[2]由表2数据可知，当物重相同时，动滑轮个数越多，绳端拉力越小，即越省力，但机械效率也变低。
[3]根据额外功等于总功与有用功之差可知，在第6次实验中，额外功大于有用功，由此可知当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功大于有用功的情况。
[4]根据以上分析可知，在设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑机械所做的额外功。
（3）[5][6]由表2数据可知，在其它条件相同的情况下，增加动滑轮个数，机械效率变低，这是将会出现的困难。根据
可知，在提升的物体重力一定时，若要增大机械效率，应减小动滑轮重，因此改进方法是减小动滑轮的重力或减轻动滑轮的质量。