苏科版九年级上册物理第十一章《简单机械和功》单元测试卷（含答案）

第十一章《简单机械》单元测试卷
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．下列工具在正常使用过程中，属于费力杠杆的是（　　）
A．起子 B．核桃夹
C．钳子 D．食品夹
2．水平地面上有一个重为100N的物体，用10N的水平推力使其沿力的方向匀速运动了30m，则此过程中（　　）
A．重力做了3000J的功 B．地面对物体向上的支持力为10N
C．推力做了300J的功 D．摩擦力为100N
3．用如图滑轮组，在绳子的自由端施力，将重物匀速提高1m，重物重30N，每个滑轮重15N。若不计摩擦与绳重，拉力为（　　）
A．10N B．15N C．20N D．25N
4．（2021秋 高邮市期末）用大小相等的拉力F沿不同的方向从静止开始拉同一物体运动相同的路程s（乙、丙粗糙程度相同），则下列判断正确的是（　　）
A．甲图中的拉力F做功最多 B．甲图中的拉力F做功最少
C．丙图中的拉力F做功最多 D．甲、乙、丙三种情况拉力F做功相等
5．如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，若每个码重0.5N，为了让杠杆在水平位置平衡，下列判断中正确的是（　　）
A．在A点挂4个钩码能使杠杆平衡
B．在B点用弹簧测力计竖直向下拉，当示数为0.5N时，能使杠杆平衡
C．用弹簧测力计在B点拉，无论如何改变用力方向都可省力
D．用弹簧测力计在A点拉，无论如何改变用力方向都要费力
6．如图所示，G＝100N，G动＝10N，用力F将重物G以0.1m/s的速度匀速提升，则所需拉力F及力F拉绳的速度v分别为（不计摩擦）（　　）
A．50N，0.2m/s B．5.5N，0.2 m/s
C．200N，0.05 m/s D．210N，0.05 m/s
7．甲乙两辆汽车功率相等，若它们在相等时间内匀速通过的路程之比是1：2，则（　　）
A．牵引力之比为1：2 B．牵引力之比为2：1
C．做功之比为1：2 D．做功之比为2：1
8．如图所示，物体A通过动滑轮在水平拉力F作用下沿水平面以2m/s的速度匀速运动，此时弹簧测力计的示数是8N，若滑轮绳子、弹簧测力计的重力和摩擦力均不计，那么物体A与水平面的摩擦力以及2s内F的功率分别为（　　）
A．16N，16W B．16N，32W C．8N，16W D．8N，32W
9．（2021秋 高邮市期末）士兵用力缓慢匀速拉动绳子，把吊桥AB（杠杆）吊起，下列说法正确的是（　　）
A．当杠杆AB处于水平时是费力杠杆
B．当杠杆AB缓慢匀速升至虚线位置的过程，动力减小
C．当杠杆AB缓慢匀速升至虚线位置的过程，阻力臂增大
D．当杠杆AB缓慢匀速升至虚线位置的过程，动力臂先减小后增大
10．某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为900g，所用动滑轮的质量为100g，绳子自由端的拉力F为2.8N。g取10N/kg。在0～2s的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．绳子自由端移动的速度为5m/s B．拉力F的功率为0.56W
C．有用功为90J D．滑轮组的机械效率为90%
11．（2021秋 溧阳市期末）小明用如图所示的两种方式，分别将相同的物体以相同的速度匀速提升相同的高度，两个滑轮完全相同，不计摩擦和绳重。则下列判断中正确的是（　　）
A．两次绳端移动的速度相等 B．F1做的功小于F2所做的功
C．F1做功的功率等于F2做功的功率 D．两装置的机械效率相等
12．用四个滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用它们匀速提起货物，在绳自由端施加竖直的拉力分别为F甲和F乙，物重分别为G甲和G乙，物体被提升高度分别为h甲、h乙，不计绳重及摩擦，则（　　）
A．若F甲＝F乙且G甲＝G乙，则乙的机械效率比较低
B．若F甲＝F乙且h甲＝h乙，则甲的机械效率比较低
C．若G甲＝G乙且滑轮重均相同，则甲的机械效率比较低
D．若F甲＝F乙且滑轮重均相同，则乙的机械效率比较低
二、填空题（本题共10小题，每空1分，共30分）
13．如图所示，为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡，此时AB部分水平，此时F_____________（是/不是/不一定是）最小的拉力；保持重物静止不动。使绳绕A点从如图位置沿虚线CD顺时针转动时，F_____________（变大/变小/不变/先变大后变小/先变小后变大），F与其力臂的乘积_____________（变大/变小/不变/先变大后变小/先变小后变大）。
14．如图所示，小明正在做俯卧撑，我们把他的身体看作是一个_____________（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆，若O为支点，A为重心，他的体重为550N，地面对手的支持力F的力臂是_____________m，力F的大小为_____________N。
15．如图所示是“探究动滑轮工作特点”的实验装置，小明记录的数据如表。
实验次数 1 2 3
钩码重/N 2 4 6
测力计示数/N 1.1 2.1 3.1
（1）实验时，应竖直拉动，使钩码_____________上升。
（2）分析数据可得：钩码越重，拉力F与钩码重的比值越接近_____________（填数值），由此他推断得出：在不计动滑轮重和摩擦时，使用动滑轮可以省_____________的力。
16．使用简单机械可以给人们的生活带来便利。
（1）旗杆的顶端安装着一个_____________（选填“定”或“动”）滑轮，当旗帜缓慢下降时，手对绳的拉力方向向_____________（选填“上”或“下”）。
（2）使用剪刀时，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，目的是_____________（选填“增大”或“减小”）阻力臂，这样剪断物体更省力。
17．一建筑工人用100N的水平推力推小车，使小车在水平地面上匀速前进了2m，小车受到的阻力为　　N。撤去推力，小车仍然能继续向前运动1m，在小车前进3m的过程中，工人对小车做的功为_____________J，支持力做功_____________J。
18．（2021秋 射阳县校级期中）如图，用20N的拉力沿斜面将一重50N的木块匀速拉到0.3m高处，木块移动1m，耗时5s，木块受到的摩擦力为_________N，斜面的机械效率为________%，分析数据可知利用斜面_____________（选填“能”或“不能”）省功。
（第18题图）（第19题图）
19．用竖直向上的力F1直接将物体A匀速提升h，做功200J，若借助长1m的斜面用力F2把A匀速提升相同高度，斜面的机械效率是40%，则借助斜面做的有用功为_____________J，拉力F2所做的功是　　J，物体A受到斜面的摩擦力是_____________N。
20．如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动了4s，弹簧测力计的示数为5N，则F的大小为_____________N，绳移动的速度为_____________m/s，拉力F的功率为_____________W。
21．随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进了普通家庭，小飞的爸爸最近也购买了一辆轿车．若轿车以96kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示。则0～3s时间内，轿车发动机做功为_____________J，轿车运动过程中受到的阻力为_____________N。
22．（2021秋 宜兴市月考）使用如图1所示装置匀速提升重物，分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物，这三个力的大小关系是_____________；如图2所示，斜面长s＝0.6m，高h＝0.2m，用弹簧测力计拉着6N重的物体沿斜面方向匀速运动，弹簧测力计的示数为2.5N，对上述数据进行分析可以得出：使用斜面可以_____________（选填“省力”或“费力”），使用斜面_____________（能/不能）省功；如图3所示，如果增大物体的重力，滑轮组的机械效率将_____________。
三．解答题（本题共8小题，共46分）
23．（3分）（2022 徐州模拟）若用一个定滑轮和两个动滑轮组成滑轮组提升重物，请你用画线代替绳子，画出最省力的绕线方法。
24．（3分）如图，轻质杠杆可绕O点转动，请在图中画出使杠杆保持平衡的最小力F1的示意图。
25．（9分）（2022 常州模拟）小宇想把一个重1000N的物体搬到高1.6m的车厢里，为了省力，他找了一块长5m的硬木板，搭在车厢上（衔接处的长度忽略不计），硬木板与车厢搭成一个简易斜面，如图甲所示。小宇用力F把物体推至车厢里，物体沿木板移动距离s与力F推物体所用时间的图像如图乙所示，已知物体沿木板运动过程中与木板间的摩擦力为160N，且保持不变。求：
（1）小宇所用推力F在30s内对物体做功的功率；
（2）斜面的机械效率（计算结果保留一位小数）。
26．（12分）如图所示，滑轮组在向上的拉力F作用下，将重为120N的物体匀速提起，在10s内物体上移的距离为2m，所用拉力为50N。求：
（1）物体上升的速度；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组提升该物体时的机械效率。
27．（3分）在探究“杠杆平衡的条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆（每小格均等长）、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为1N的钩码。
（1）杠杆在如图甲的位置静止时___________（选填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态。
（2）杠杆调节好后，进行了三次实验，实验情景如图乙、丙、丁所示，以两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2，对应的力臂为L1和L2，由此可得杠杆的平衡条件为：_____________。
（3）如图戊所示，用细绳竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力F大小将_____________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
28．（8分）如图所示是小聪和小红同学设计的“探究斜面机械效率”的实验装置：
Ⅰ小聪分别使用等重的木块a和小车（有轮子）完成了机械效率的测量，相关数据如表所示：
次数 物体 物重G/N 拉升高度h/m 拉力F/N 拉动距离s/m 机械效率η/%
1 木块 6 0.1 1.20 1 50
2 小车 6 0.1 0.75 1
（1）每个实验都有需要特别强调的注意事项，如在本实验中，用弹簧测力计拉动物体时，需要注意两点：一是拉力方向要与斜面平行；二是要让物体沿斜面做_____________运动。
（2）第2次实验中斜面的机械效率为________。小聪的两次实验对比，可以研究斜面的机械效率与　的关系，得出的结论是_______________________________________________。
Ⅱ小红同学利用木块b、木板、刻度尺、弹簧测力计等器材测得的数据如表：
实验次数 斜面倾斜 程度 木块重力G/N 拉升高度h/m 拉力F/N 拉动距离s/m 机械效率η
1 较缓 3 0.2 1.6 1 37.5%
2 较陡 3 0.3 1.8 1
请你根据表中的数据解答下列问题：
（1）第2次实验中，斜面的机械效率为　　。
（2）小红的两次实验对比，可以研究斜面的机械效率与　　的关系，得出的结论是：用斜面拉同一个物体，　　，斜面机械效率越高。
29．（4分）2020年5月27日，中国珠峰高程测量登山队从北坡成功登顶，圆满完成峰顶测量任务，亿万民众共同见证这一极限挑战，激起国人满腔豪情。
（1）登顶的一大难关是“第二台阶”，这段垂直高度4米的岩壁上架着“中国梯”（图甲），登山队员的质量为75千克，爬完岩壁至少需要克服重力做功多少焦耳？
（2）科学家在珠峰底部设立了多个观测点（图乙）来测量珠峰高度的目的是__________________。
（3）受到测量珠峰高度的启发，小敏用激光笔来测量校内的旗杆高度（图丙）；打开激光笔开关，让激光对准旗杆的顶端，要测算出旗杆高度H，需测出的数据有__________________________。
30．（4分）如图为某型号压路机，其部分参数如下表。其中振动频率30Hz是指压路机在施工中钢轮1秒钟压路30次。（g取10 N/kg）
整机质量（kg） 18000 钢轮振动频率（Hz） 30 行驶速度（km/h） 2.5/9.8
钢轮振动振幅（mm） 2.0/1.0 发动机功率（kW） 110 钢轮激振力（×103N） 320/160
若钢轮的激振力为大小不变垂直作用在路面上的力。振动的振幅为钢轮每次下压路面的距离，则以表中较大激振力和较大振幅工作1min．激振力对路面所做的功是_____________，功率是_____________。
参考答案
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1、D。
【解答】解：A、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力、费距离杠杆，故A不合题意；
B、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力、费距离杠杆，故B不合题意；
C、钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力、费距离杠杆，故C不合题意；
D、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力、省距离杠杆，故D符合题意。
故选：D。
2、C。
【解答】解：因为竖直方向上距离为0，所以重力做功为0，故A错误。
因为物体在水平地面上做匀速直线运动，所以物体受平衡力的作用，则推力与摩擦力是一对平衡力，重力和支持力是一对平衡力，根据平衡力的特点可知：推力与摩擦力大小相等为10N，支持力与重力大小相等为100N；故B、D选项错；
由W＝FS得，推力做功为W＝10N×30m＝300J，故C正确。
故选：C。
3、B。
【解答】解：由题意可知连接动滑轮绳子的股数为3股，所用拉力大小F＝（G物+G动滑轮）＝（30N+15N）＝15N。
故选：B。
4、D。
【解答】解：
由题意可知：F甲＝F乙＝F丙；s甲＝s乙＝s丙；
由W＝Fs可知：W甲＝W乙＝W丙，即三种情况下拉力F做功相等，故ABC错误，D正确。
故选：D。
5、D。
【解答】解：每个钩码重力为0.5N，设每个小格长度为L，则支点左侧力与力臂的乘积为：1N×3L＝3N×L；
A、在A点挂4个钩码时，杠杆右侧力与力臂的积为：2N×2L＝4N×L＞3N×L，杠杆不能平衡，故A错误；
B、在B点用弹簧测力计竖直向下拉，当示数为0.5N时，杠杆右侧力与力臂的积为：0.5N×5L＝2.5N×L＜3N×L，杠杆不能平衡，故B错误；
C、用弹簧测力计在B点用弹簧测力计竖直向下拉，根据杠杆平衡条件知，1N×3L＝F×5L，最小拉力为0.6N；当力的方向改变时，力臂减小，使力臂小于3L时，拉力要大于1N，杠杆费力，用弹簧测力计在B点拉，当力臂为3L时，拉力为1N．根据杠杆平衡条件知，当改变用力方向，使力臂小于3L时，拉力要大于1N，杠杆才能平衡，要费力，故C错误；
D、用弹簧测力计在A点用弹簧测力计竖直向下拉，根据杠杆平衡条件知，1N×3L＝F×2L，最小拉力为1.5N；当力的方向改变时，力臂减小，无论如何改变用力方向力都要大于1.5N，都要费力，故D正确。
故选：D。
6、D。
【解答】解：图中动滑轮一共有两根绳子承担重力，n＝2，拉力F＝nG+G动＝2×100N+10N＝210N；绳子自由端移动的速度与拉力移动速度的关系为：vG＝nvF，得vF＝vG＝×0.1m/s＝0.05m/s，D选项符合题意。
故选：D。
7、B。
【解答】解：CD、由题意可知，两辆行驶汽车的功率P相同，行驶的时间t相等，通过的路程之比s1：s2＝1：2，
由P＝的变形式W＝Pt可知，两辆汽车做的功相等，即W1：W2＝1：1，故CD错误；
AB、由W＝Fs可得，两辆汽车的牵引力之比：
＝＝×＝×＝，故A错误、B正确。
故选：B。
8、B。
【解答】解：弹簧测力计的示数为8N，则绳端的拉力F为8N，图中为动滑轮，因滑轮绳子、弹簧测力计的重力和摩擦力均不计，则物体A与水平面的摩擦力：f＝2F＝2×8N＝16N；
绳端移动的速度：v绳＝2v物＝2×2m/s＝4m/s；
F的功率为：P＝＝＝Fv＝8N×4m/s＝32W。
故选：B。
9、B。
【解答】解：由图可知，支点为A，绳子对吊桥AB的拉力（动力）方向沿BC方向；从A作BC的垂线，该垂线段为动力臂L，如图所示：
；
吊桥的重力为阻力，则阻力臂L2＝OA；
已知∠ABC＝45°，则ΔBDA为等腰直角三角形，根据几何知识可知动力臂L1＝AB，而阻力臂L2＝OA＝AB，所以此时的动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；
在缓慢匀速拉升至虚线位置的过程，动力臂变大，阻力臂变小，而阻力大小不变，根据F1L1＝F2L2可知，动力减小；
故ACD错误，B正确。
故选：B。
10、B。
【解答】解：
A、绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，当绳子自由端移动的距离为40cm时，所用的时间为2s，则绳子自由端移动的速度为：v＝＝＝20cm/s＝0.2m/s，故A错误；
B、拉力F的功率：P＝＝＝Fv＝2.8N×0.2m/s＝0.56W，故B正确；
C、物体的重力：G＝mg＝900×10﹣3kg×10N/kg＝9N，在0～2s的过程中，物体升高高度h＝10cm＝0.1m，拉力做的有用功：W有＝Gh＝9N×10×0.01m＝0.9J，故C错误；
D、由图线ab可知，当s＝40cm时，h＝10cm，由s＝nh可得n＝＝＝4，
滑轮组的机械效率为：η＝＝＝＝＝×100%≈80%，故D错误。
故选：B。
11、B。
【解答】解：A、由图可知，左图为定滑轮，绳端移动的速度v1＝v物，右图为动滑轮，绳端移动的速度v2＝2v物，则两次绳端移动的速度不相等，故A错误；
B、F1、F2将重力相同的物体匀速提升相同的高度，根据W有用＝Gh可知两种情况下做有用功相同；
那么不计摩擦和绳重，由于右图需要对动滑轮做额外功，根据W总＝W有用+W额外可知：F1做的功小于F2做的功，故B正确；
C、以相同的速度匀速提升相同的高度，所用时间相同，F1做的功小于F2做的功，根据P＝可知，F1做功的功率小于F2做功的功率，故C错误；
D、不计摩擦和绳重，因左图中拉力做的功等于克服物体重力做的功，故左图中没有做额外功，故机械效率为100%，而右图中由于要拉动动滑轮，故克服动滑轮重力所做的功为额外功，效率小于100%，故左图的机械效率大于右图的机械效率，故D错误。
故选：B。
12、D。
【解答】解：由图中滑轮组的结构可知，n1＝3，n2＝2，不计绳重及摩擦，拉力F＝（G物+G动），
A、若F甲＝F乙且G甲＝G乙，n1＞n2，根据η＝＝＝＝可知，故甲的机械效率低于乙的机械效率，故A错误；
B、若F甲＝F乙且h甲＝h乙，不计绳重及摩擦，F甲＝（G甲+G动甲），F乙＝（G乙+G动乙），可得G甲+G动甲＞G乙+G动乙，根据η＝＝＝＝可知，机械效率与高度无关，由于无法判断G甲与G乙的大小关系，无法确定甲、乙的机械效率，故无法判断二者的大小，故B错误；
C、若G甲＝G乙且滑轮重均相同G动甲＝G动乙，不计绳重及摩擦，根据η＝＝＝可知，甲、乙滑轮组的机械效率相同，故C错误；
D、若F甲＝F乙且滑轮重均相同G动甲＝G动乙，不计绳重及摩擦，F甲＝（G甲+G动甲），F乙＝（G乙+G动乙），可得G甲＞G乙，根据η＝＝＝＝可知，甲的机械效率高于乙的机械效率，故D正确。
故选：D。
二、填空题（本题共10小题，每空1分，共30分）
13．不是；先变小后变大；不变。
【解答】解：如图所示；连接OA，此时OA是最长动力臂；
；
此时F的动力臂不是最大，所以F不是最小的力；
已知阻力（物重）不变，阻力臂不变，当绳从图示位置沿顺时针方向旋转时，动力臂先变小后变大，由杠杆的平衡条件：F动L动＝F阻L阻可知：力F先变小后变大；此过程中，由于阻力和阻力臂大小不变，所以F与其力臂的乘积不变。
故答案为：不是；先变小后变大；不变。
14．省力；1.5；330。
【解答】解：
由图可知，O为支点，地面对手的支持力F为动力（方向垂直地面向上），支点到支持力作用线的距离为动力臂，由下图知，动力臂大小L1＝0.9m+0.6m＝1.5m；人的重力G为阻力，支点到重力作用线的距离为阻力臂，阻力臂大小L2＝0.9m；
因为L1＞L2，所以把他的身体看作是一个省力杠杆；
由杠杆平衡的条件可得：FL1＝GL2，
地面对手的支持力：
F＝×G＝×550N＝330N。
故答案为：省力；1.5；330。
15．（1）匀速直线；（2）0.5；一半。
【解答】解：（1）实验时，为了使实验结果准确，应竖直拉动使钩码匀速直线上升；
（2）如图数据可知：钩码越重，拉力F与钩码重的比值就越接近0.5．由此推理得出：在不计动滑轮重时，使用动滑轮可以省一半的力。
故答案为：（1）匀速直线；（2）0.5；一半。
16．（1）定；下；（2）减小。
【解答】解：（1）国旗杆上的滑轮为定滑轮，利用它来升国旗，可以改变施加力的方向，故当旗帜缓慢下降时，手对绳的拉力方向向下；
（2）图中剪刀在使用过程中，在同样的情况下，往剪刀转动轴靠近，减小了阻力臂，由F1L1＝F2L2可知：阻力和动力臂一定时，阻力臂L2越小，动力越小、越省力，因此这样做的目的是减小阻力臂，可以省力。
故答案为：（1）定；下；（2）减小。
17．100；200；0。
【解答】解：（1）因为小车在水平地面上做匀速运动，受到的推力、阻力是一对平衡力，大小相等，
所以小车受到的阻力：f＝F＝100N；
（2）在小车前进3m的过程中，前2m，工人对小车做的功W＝Fs＝100N×2m＝200J，撤去推力，后1m小车由于惯性继续向前运动，工人不再对小车用力，工人对小车不做功，即做功为0J；
小车水平运动，在支持力的方向上没有移动距离，支持力对小车不做功，即做功为0J。
故答案为：100；200；0。
18．5；75；不能。
【解答】解：
（1）拉力对木块做的有用功：
W有用＝Gh＝50N×0.3m＝15J，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝20N×1m＝20J；
拉力做的额外功：
W额＝W总﹣W有用＝20J﹣15J＝5J，
由W额＝fs得木块受到的摩擦力：
f＝＝＝5N；
（2）斜面的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝75%；
（3）因为克服物体重力所做的有用功小于拉力做的总功，
所以使用斜面不省功。
故答案为：5；75；不能。
19．200；500；300。
【解答】解：借助斜面做的有用功即为克服物体重力所做的功，则W有用＝200J；
由η＝可得，拉力所做的总功：
W总＝＝＝500J；
额外功：W额＝W总﹣W有用＝500J﹣200J＝300J，
因为额外功为克服摩擦力所做的功，
所以，由W额＝fs得物体A受到斜面的摩擦力：
f＝＝＝300N。
故答案为：200；500；300。
20．5；0.4；2。
【解答】解：绳子的有效段数n＝2，弹簧测力计的示数为5N，则拉力为：F＝5N，
绳移动的速度v绳＝2v物＝2×0.2m/s＝0.4m/s，
根据P＝＝＝Fv可知拉力F的功率：P＝Fv＝5N×0.4m/s＝2W。
故答案为：5；0.4；2。
21．2.88×105；3.2×103。
【解答】解：
（1）由题知，轿车以96kW的恒定功率做直线运动，
根据P＝可得，0﹣3s时间内轿车发动机做的功：
W＝Pt＝9.6×104W×3s＝2.88×105J。
（2）由图象可知，轿车匀速直线运动的速度v＝30m/s，
由P＝＝＝Fv可得，轿车匀速运动时受到的牵引力：
F＝＝＝3.2×103N，
轿车匀速直线运动时阻力和牵引力是一对平衡力，
所以轿车匀速运动时受到的阻力f＝F＝3.2×103N；
由题知，运动过程中受到的阻力不变，所以，轿车在运动过程中受到的阻力均为3.2×103N。
故答案为：2.88×105；3.2×103。
22．F1＝F2＝F3；省力；不能；增大。
【解答】解：（1）拉力的方向虽然不同，但定滑轮实质上始终是一个等臂杠杆，使用定滑轮既不省力也不费力，只能改变力的方向，所以三个力的大小关系是F1＝F2＝F3；
（2）使用斜面时对物体的拉力为F＝2.5N，物体重G＝6N，可见利用斜面提升物体时F＜G，即使用斜面能省力；
（3）根据W＝Fs可得，拉力做功为WF＝Fs＝2.5N×0.6m＝1.5J，重力做功为W重＝Gh＝6N×0.2m＝1.2J，所以WF＞W重，即斜面不能省功；
（4）若其他条件不变，增加物体的重力，则有用功增大，在额外功不变的情况下，有用功在总功中所占的比例增大，则机械效率增大。
故答案为：F1＝F2＝F3；省力；不能；增大
三．解答题（本题共8小题，共46分）
23．
解：连接动滑轮绳子的段数越多就越省力，图中一个定滑轮和两个动滑轮，要组成最省力的滑轮组，连接时可从定滑轮开始，由内向外依次绕线，如图所示：
。
24．
解：由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向下，过A点垂直于OA向下作出最小力的示意图，如下图所示：
25．
解：（ 1）推力做的有用功：
W有用＝Gh＝1000N×1.6m＝1600J，
推力做的额外功：
W额＝fs＝160N×5m＝800J，
推力做的总功：
W总＝W有用十W额外＝1600J+800J＝2400J，
由图乙得出做功时间t＝30s，推力做功功率：
P＝＝＝80W；
（2）斜面的机械效率：
η＝×100%＝×100%≈66.7%。
答：（1）小宇所用推力F在30s内对物体做功的功率为80W；
（2）斜面的机械效率为66.7%。
26．
解：（1）物体上升的速度：
v＝＝＝0.2m/s；
（2）由图可知n＝3，绳子自由端移动的速度：
v＝nv物＝3×0.2m/s＝0.6m/s，
拉力做功的功率：
P＝＝＝Fv＝50N×0.6m/s＝30W；
（3）滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝80%。
答：（1）物体上升的速度为0.2m/s；
（2）拉力做功的功率为30W；
（3）滑轮组提升该物体时的机械效率为80%。
27．（1）是；（2）F1L1＝F2L2；（3）变大。
【解答】解：
（1）杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态，图甲中杠杆处于静止状态，因而杠杆是处于平衡状态；
（2）杠杆调节好后，进行了三次实验，实验情景如图乙、丙、丁所示，以两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2，对应的力臂为L1和L2，分析上述数据，可得出的杠杆的平衡条件是：F1L1＝F2L2（或动力×动力臂＝阻力×阻力臂）；
（3）保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力F向左倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，拉力变大；
故答案为：（1）是；（2）F1L1＝F2L2；（3）变大。
28．
【答案】Ⅰ（1）匀速直线；（2）80%；摩擦力大小；其他条件相同时，斜面的机械效率与摩擦力的大小有关，摩擦力越大，机械效率越低；Ⅱ（1）50%；（2）斜面的倾斜程度；斜面的倾斜程度越大。
【解答】解：Ⅰ（1）“测量斜面机械效率”的实验中，为使弹簧测力计的示数稳定，便于读数，一是拉力方向要与斜面平行；二是要让物体沿斜面做匀速直线运动；
（2）第2次实验中斜面的机械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝80%；
根据表中实验数据可知，两次实验数据中的拉升高度与拉动距离的比值相等，因此斜面的坡度相同；
在其它条件都相同时，滚动摩擦力小于滑动摩擦力，故木块受到滑动摩擦力大于小车受到滚动摩擦力，因为第2次实验时的机械效率较大，所以该实验探究斜面的机械效率与摩擦力大小的关系；根据表格中的数据可知，其他条件相同时，斜面的机械效率与摩擦力的大小有关，摩擦力越大，机械效率越低；
Ⅱ（1））第2次实验中，斜面的机械效率为：η'＝×100%＝×100%＝×100%＝50%；
（2）根据实验数据可知，木块的重力相同，升高的高度相同，斜面的倾斜程度不同，倾斜程度越大，机械效率越高，故小红的两次实验可以研究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系，得出的结论是：用斜面拉同一个物体，斜面的倾斜程度越大，斜面机械效率越高。
故答案为：Ⅰ（1）匀速直线；（2）80%；摩擦力大小；其他条件相同时，斜面的机械效率与摩擦力的大小有关，摩擦力越大，机械效率越低；Ⅱ（1）50%；（2）斜面的倾斜程度；斜面的倾斜程度越大。
29．
（1）爬完岩壁至少需要克服重力做功3000J；
（2）多次测量求平均值减小误差；
（3）AB、AC、OB。
【解答】解：（1）登山队员的重力：
G＝mg＝75kg×10N/kg＝750N，
爬完岩壁做功：
W＝Gh＝750N×4m＝3000J；
（2）科学家在珠峰底都设立了多个观测点来测量珠峰高度的目的是多次测量求平均值减小误差；
（3）要测算出旗杆高度H，利用相似三角形对应边的比等于相似比，则＝，因此需测出的数据有 AB、AC、OB。
答：（1）爬完岩壁至少需要克服重力做功3000J；（2）多次测量求平均值减小误差；（3）AB、AC、OB；
30．
1.152×106J；1.92×104W。
【解答】解：
（1）由表中数据可知，较大激振力F＝320×103N，
较大振幅s＝2.0mm＝0.002m，
每次下压路面激振力做的功：
W＝Fs＝320×103N×0.002m＝640J；
激振力对路面所做的功：W＝Fs＝320×103N×0.002m×30×60＝1.152×106J；
已知钢轮振动频率为30Hz，
根据题意可知，1min振动次数（做功次数）：n＝30×60＝1800次，
1min下压路面做的总功：
W总＝W×1800＝640J×1800＝1.152×106J；
（2）激振力对路面做功的功率：
P＝＝＝1.92×104W。
故答案为：1.152×106J；1.92×104W。