浙教版科学九上 3.4简单机械（含答案）

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浙教版科学九上能量的转化和守恒3.4简单机械（含答案）
一、选择题
1．使用机械可以减轻人们的劳动强度，提高工作效率。使用下列杠杆，能节省距离的是（　　）
A．独轮车 B．垃圾钳 C．铡刀 D．开瓶器
2．买菜拉车是老人们出门人手必备的“单品”，因其可折叠可爬楼可坐可悬挂深受老年人喜爱。老人拉着载有重物的拉车，使前轮越过障碍物后，若想用最小的力抬起后轮，这个力应该施加在哪个点上（　　）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
3．如图所示，小宁组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物＝400N（不计绳重、滑轮重和摩擦）。将物体竖直匀速提升1m，下列说法正确的是（　　）
A．F甲＝400N，施力处向上移动2m
B．F甲＝200N，施力处向上移动1m
C．F乙＝400N，施力处向上移动0.5m
D．F乙＝800N，施力处向上移动0.5m
4．实践课上，小曙、小光各持一根较光滑的木棍，面对面站立。小科取一根绳子，将绳子的一端系在其中一根木棍上，再按如图所示依次绕过两根木棍，小曙和小光用力往后拉木棍，小科只需稍稍用力就能稳住两木棍。下列分析正确的是（　　）
A．两根木棍和绳组成的机械相当于一个动滑轮
B．小科使用该装置可以省功
C．小曙受到的拉力等于小光受到的拉力
D．绳子在木棍上绕的圈数越多，小科所用的拉力就越小
5．如图所示，人体所做的四种动作中，相应杠杆模型属于省力杠杆的是（　　）
A．咬合 B．抬腰
C．踮脚 D．屈臂
6．长期低头会对颈部肌肉造成损伤，图中A点为头部重力作用点，B点为颈部肌肉受力点，下列能正确表示人低头时杠杆示意图是（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示，在水平拉力F的作用下重100N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10N，则拉力F的大小为（　　）N，物体A与水平桌面的摩擦力大小（　　）N。
A．200N；10N B．200N；20N C．20N；10N D．20N；20N
8．平板支撑属于肌肉等长收缩的运动，人需要用上肢支撑在地面上静止时，如图所示。能正确表示人在平板支撑时的杠杆示意图是（　　）
A． B．
C． D．
9．学雷锋活动月，小明到敬老院献爱心，同时也收获了一些物理知识，下列事例与物理知识对应正确的是（　　）
A．把面团压成面皮——力可以改变物体的形状
B．给木凳装上软垫坐起来更舒服——受力面积越大压强越大
C．抖床单拍灰尘——灰尘没有惯性
D．用筷子夹饺子——筷子是省力杠杆
10．春秋时期，古人利用杠杆原理制作桔槔从井中汲水（如图所示）：用细绳系住一轻质直硬棒的O点作为支点，A端系着一块石头，B端系着一只空桶。使用时，先拉着B端绳子将桶送入井中，待桶中灌水后拉绳上升。下列说法中正确的是（　　）
A．向下拉绳放下空桶时，桔槔为省力杠杆
B．向上拉绳提起水桶时，桔槔为费力杠杆
C．增大石块的质量，可提起更多的水
D．将A点向O点移，可提起更多的水
11．如图所示，衣架左右两侧分别夹着大小相同但数量不等的毛巾。下列哪些方法能使衣架在水平位置平衡（　　）
①在D处再挂一条相同毛巾 ②在E处再挂一条相同毛巾
③在F处再挂一条相同毛巾 ④B处毛巾移至C处
⑤E处毛巾移至F处
A．①④ B．②④ C．②⑤ D．③⑤
12．《天工开物》中记载了一种汲水灌溉装置——筒车（如图甲所示），河道流水驱动轮子转动，边缘绳系的竹简将水从河里不断输送到上方接水槽中，然后流向农田（如图乙所示）。下列说法正确的是（　　）
A．筒转动时轮子相当于动滑轮
B．筒车向上运水越多功率就越大
C．筒车轮子越重其机械效率就越大
D．筒车送水时动能转化为重力势能
13．如图甲所示装置，小欢用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面匀速移动，地面ab、bc粗糙程度不同。物体M重为400N，动滑轮重为5N，ab＝2m，bc＝3m。物体M从a点到c点过程中，拉力F与M移动距离的关系如图乙所示，不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，对此过程的分析，下列结论正确的是（　　）
A．拉力F做的功为840J
B．绳子自由端移动的距离为15m
C．物体从ab段到bc段，滑轮组的机械效率变小
D．拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功
14．如图所示，分别使用滑轮或滑轮组匀速提升同一物体，滑轮质量均相等且G动小于G物，在相同的时间内物体被提升的高度也相等，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（　　）
A．三个装置所做的有用功为W甲＝W乙＝W丙
B．绳子自由端移动的速度关系为v甲＜v乙＜v丙
C．绳子自由端的拉力大小为F甲＞F乙＝F丙
D．三个装置的机械效率为η甲＞η乙＝η丙
15．如图装置，物体B放在水平桌面上，重为2N的物体A通过滑轮组拉物体B，使物体B以0.6m/s的速度水平匀速向右运动。现用一水平拉力F向左拉物体B，使物体A以0.3m/s的速度匀速上升。不计滑轮重、绳重和摩擦，则下列判断正确的是（　　）
A．当物体B向右匀速运动时，受到的摩擦力大小为4N
B．当物体B向右匀速运动时，物体A的速度为0.2m/s
C．当物体B向左匀速运动时，拉力F大小为12N
D．当物体B向左匀速运动时，拉力F功率为0.6W
二、填空题
16．实验是科学研究的重要手段。
（1）“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图甲所示，在A点挂了2个钩码，每个钩码重1N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆保持水平平衡，此时弹簧测力计的示数应为 　 　N。
（2）如图乙水流抽气泵结构示意图，当水不断地从上往下流动时，A的气压会小于待抽气容器，请分析图丙中过滤方式与普通过滤方式相比，所具有的优点是 　 　。
17．受《天工开物》中枯棒汲水（图甲）启发，小明自制了“杠杆密度计”如图乙，将一轻质细硬杆用细线固定在O点并悬挂起来，物块固定悬挂在A点，把不计质量的矿泉水瓶装满水，用细线悬挂在杆上，将悬挂点移至B点，使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉水瓶装满不同液体，重复以上操作，在杆上可标出悬挂点B1、B2、B3……对应密度的刻度值。
（1）如图甲所示，若向下拉绳子，则放下空桶时，桔槔为 　 　杠杆。
（2）如图乙所示，若测得B、B2到O点的距离分别为l、l2，则B2点标注的密度值为 　 　。（用ρ水及题给字母表示）
（3）为了制作出精确度更高的“杠杆密度计”，下列改进措施可行的是 　 　。
A．把O点位置往物块一侧移动一段距离 B．减小物块的质量 C．减少加入杯中的液体体积
18．甲、乙两铁块吸附在磁性平板两侧且保持静止，磁性平板保持竖直，若m甲＝1.8kg、m乙＝2kg，若磁性平板对甲、乙的磁力分别为F甲、F乙，则F甲　 　（填“大于”“等于”或“小于”）F乙。若G甲＝35牛，G乙＝50牛，G动＝5牛，当甲以0.1米/秒的速度竖直向下匀速直线运动时（细绳足够长且处于竖直拉伸状态，不计绳重和绳与滑轮的摩擦，磁性平板对其他器材无磁力作用且接触面粗糙程度都相同），磁性平板对甲的摩擦力的方向是 　 　，大小是 　 　牛。
19．胡柚大丰收，小金需要帮爷爷奶奶把一箱质量为240kg的胡柚搬到2m高的车上，为了省力，他采用5m的长木板搭了一个斜面（如图）。搬运过程中，他用沿斜面向上1200N的力，历时1min将重物匀速地推到车上，此过程中斜面对重物做的有用功 　 　，简易斜面装置的机械效率为 　 　%，斜面与箱子间的摩擦力为 　 　。
20．如图所示，是抬起独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个　 　（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为1800N，抬起车把的力F为　 　N。
21．小科质量为60kg，做俯卧撑运动过程如图甲、乙所示，身体绷直，双手压在水平器械上。小科的身体可简化如图丙所示的杠杆模型，地面对脚尖的力作用在A点，对手掌的力作用在B点，小科的重心在C点，手、脚与接触面的摩擦均不计。
（1）如图甲，双手伸直呈竖直状态，分别过B、C两点做重垂线，A点到这两条线的距离分别为1.2m、0.8m，则此时双手受到器械竖直向上的作用力为 　 　N；若两只手掌的总面积为200cm2，则双手对水平器械的压强大小为 　 　Pa。
（2）如图乙，小科重心位于最低处，此时与图甲状态相比，身体重心向右下方移动，双手受到器械竖直向上的作用力将 　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）。
22．用如图所示装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，回答下列问题：
（1）卷扬机拉动绳子的速度为 　 　。
（2）该滑轮组此次使用时的机械效率为 　 　。
三、解答题
23．早在3000多年以前，勤劳智慧的中国人就已经开始使用杠杆。如图甲所示是古人利用桔棒从井里汲水的示意图，它的前端A系一水桶，后端B系一配重物，O1为支点，杆的自重不计。请回答：
（1）当人沿着AC方向向下拉时，拉力F1的力臂是 　 　（填字母）；若将支架移到O2点，方向不变的拉力F1大小将 　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）若O1A＝3O1B，配重质量为4.5kg，桶和水总重50牛，请计算使用配重后，从井中汲水时人可以节省用力多少牛？
（3）对于配重物，有人认为越重越好，有人却认为越轻越好，请写出你的观点：　 　。
24．某同学锻炼时，双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手掌支撑在竖直墙壁上，手臂水平，A为人体重心所在位置。此时墙壁对手掌的支撑力F如图所示，不计墙壁对手掌的摩擦力。
（1）以O为支点，请在图中作出动力F的力臂L1和阻力G的力臂L2；
（2）该同学质量为48kg，求墙壁对人的支撑力约为多少N？（g取10N/kg）
（3）若增大脚尖与墙壁的距离，手臂仍然水平支撑在墙壁上，支撑力F将 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
25．质量为60kg的工人用如图所示的滑轮组将重为600N的货物运送上楼，摩擦力及绳重忽略不计。求：
（1）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，拉力的功率是多大？
（2）此工人利用该机械最大能拉起质量为多少的货物？
26．如图所示，将长为1.2米的轻质木棒（重力忽略不计）平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为0.3米。在A端挂一个重为30牛的物体，在B端挂一个重为G的物体。
（1）若G＝30牛，台面收到木棒的压力为多少？
（2）若要使木棒右端下沉，B端挂的物体至少要大于多少？
（3）若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上保持静止，则G的取值范围为多少？
27．墙壁吊（如图甲）是一种安装在墙壁或立柱上的起重设备，具有空间利用率高、稳定性强等优点。图乙是虚线框里的滑轮组模型，滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该设备将质量为240千克的物体匀速提升2米，此时绳子自由端的拉力为1000牛，不计绳的质量、滑轮与轴的摩擦。
求：
（1）动滑轮的重力。
（2）绳子自由端的拉力做的功。
（3）该设备提升物体时的机械效率。
答案
1．解：A、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故A不符合题意；
B、垃圾钳在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，省距离，故B符合题意；
C、铡刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故C不符合题意；
D、开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故D不符合题意。
故选：B。
2．解：当购物车前轮遇到障碍物时，支点为B轮，故应在D端施加一个垂直DB所在直线向下的力时力臂最长，所用的力是最小的，故D正确、ABC错误。
故选：D。
3．解：AB.如图可知，G物＝400N，将物体竖直匀速提升1m，甲为省力动滑轮，n＝2，F甲＝＝＝200N；绳端通过的距离s＝2h＝2×1m＝2m；故 AB错误；
CD.乙为费力动滑轮。n＝2，F乙＝2G＝2×200N＝400N；绳端通过的距离s＝h＝＝0.5m；故C错误，D正确。
故选：D。
4．解：A、从使用的情况来看，一根木棍相当于定滑轮，另一根相当于动滑轮，因此两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组，故A错误；
B、使用简单机械可以省力，也可以省距离，但不能省功，故B错误；
C、由图可知小曙那端木棍有6段绳子相连，因此小曙受到的拉力为6F，小光那端木棍有7段绳子相连，因此小光受到的拉力为7F，故C错误；
D、滑轮组有几段绳子，绳端的拉力就是作用在棍上拉力的几分之一，滑轮组上绳子的段数越多越省力，所以想让小科所用的拉力变小，可以将绳子在木棍上多绕几圈，故D正确。
故选：D。
5．解：A、在咬合过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A错误；
B、在抬腰过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错误；
C、在踮脚过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C正确；
D、在屈臂过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D错误。
故选：C。
6．解：由题意知，头部重力方向是竖直向下，颈部肌肉拉力的方向应垂直于OB向下，如图所示：
故选：B。
7．解：如图所示，弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N；则物体A受到拉力为10N；又因物体A做匀速直线运动，则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A受到拉力是一对平衡力，则摩擦力大小也是10N；
拉力F＝2f＝2×10N＝20N。
故选：C。
8．解：从图示可知，0是支点，动力和阻力在支点的同一方，故它们的方向应该相反，故选A。
故选：A。
9．解：A、把面团压成面皮，说明了力可以改变物体的形状，故A正确；
B、给木凳装上软垫坐起来更舒服，是因为受力面积越大压强越小，故B错误；
C、抖床单拍灰尘时，利用了灰尘的惯性，故C错误；
D、用筷子夹饺子时，动力臂小于阻力臂，此时的筷子是费力杠杆，故D错误。
故选：A。
10．解：A、向下拉绳放下空桶时，B端的力为动力，A端的力为阻力，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A错误；
B、向上拉绳提起装满水的桶时，在A端的力为动力，B端的力为阻力，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B错误；
C、根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，在阻力臂、动力臂不变时，阻力增大，需增大阻力即增大石块的质量，才能重新平衡，故C正确；
D、将A点向O点移，即缩短重物到木架之间的距离，其实就是减小动力臂，由杠杆原理可知，这样只能提起更少的水，故D错误。
故选：C。
11．解：假设每格的距离为L，每个毛巾的重力为G；
①在D处再挂一条相同毛巾，左侧为2G×2L＝4GL；右侧为G×2L+G×L＝3GL，左右不等，不平衡；
②在E处再挂一条相同毛巾，左侧为2G×2L＝4GL；右侧为2G×2L＝4GL，左右相等，平衡；
③在F处再挂一条相同毛巾，左侧为2G×2L＝4GL；右侧为G×3L+G×2L＝5GL，左右不等，不平衡；
④B处毛巾移至C处，左侧为2G×L＝2GL；右侧为G×2L＝2GL，左右相等，平衡；
⑤E处毛巾移至F处，左侧为2G×2L＝4GL；右侧为G×3L＝3GL，左右不等，不平衡；
综上所述，②④能平衡。
故选：B。
12．解：A、筒转动时轮子相当于定滑轮，故A错误；
B、相同的时间，筒车向上运水越多，功率就越大，故B错误；
C、筒车轮子越重时，额外功大，其机械效率就越小，故C错误；
D、筒车送水时动能转化为重力势能，故D正确。
故答案为：D。
13．解：AB、物体M从a点到c点过程中，通过的距离为2m+3m＝5m，绳子的有效段数为2，故绳子自由端移动的距离：s＝2h＝2×5m＝10m；
ab＝2m，bc＝3m，绳子自由端移动的距离分别为：s1＝2×2m＝4m，s2＝2×3m＝6m，由图乙知绳子的拉力分别为60N和100N，拉力做的总功为：W＝W1+W2＝F1s1+F2s2＝60N×4m+100N×6m＝840J，故A正确、B错误；
C、使物体M在水平地面匀速移动，根据二力平衡，物体受到的滑动摩擦力等于水平面上绳子的拉力的大小，因绳端拉力100N大于60N，由f＝F水平＝nF绳﹣G动可知bc段物体受到的滑动摩擦力大，滑轮组的机效率为：η＝＝＝＝＝，动滑轮的重力不变，物体从ab段到bc段，滑动摩擦力变大，故滑轮组的机械效率变大，故C错误；
D、本题中，克服摩擦力做的功为有用功，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，故克服动滑轮的重力做的功为额外功，ab段和在bc段动滑轮提升的高度不同，根据W＝Gh可知，拉力F在ab段做的额外功小于在bc段做的额外功，故D错误。
故选：A。
14．解：A、克服物体重力做的功为有用功，甲、乙、丙三种装置做的有用功都为W有用＝G物h，故A正确；
B、从图中可知，甲为定滑轮（n＝1），乙为动滑轮（n＝2），丙为滑轮组（n＝3），在相同的时间内物体被提升的高度均为h，则绳子自由端移动的距离s甲＝h，s乙＝2h，s丙＝3h，因此s甲＜s乙＜s丙，运动时间相同，根据v＝可知绳子自由端移动的速度关系为v甲＜v乙＜v丙，故B正确；
C、不计绳重和摩擦，F甲＝G物，F乙＝×（G物+G动），F丙＝×（G物+G动），滑轮质量均相等且G动小于G物，故F甲＞F乙＞F丙，故C错误；
D、不计绳重和摩擦，甲的有用功与总功相等，机械效率为100%，乙和丙克服动滑轮的重力做的功为额外功，W额＝G动h，乙、丙两种装置的机械效率η＝＝＝，则η乙＝η丙，故D正确。
故选：C。
15．解：由图可知，连接动滑轮绳子的股数n＝3；
A、当B水平匀速向右运动时，由题意和平衡条件可知，B受到的摩擦力：f＝nFA＝nGA＝3×2N＝6N，故A错误；
B、当物体B以0.6m/s的速度水平匀速向右运动时，物体A的速度为物体B速度的3倍：vA＝nvB＝3×0.6m/s＝1.8m/s，故B错误；
C、水平向左匀速拉物体B时，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，则B受到的摩擦力大小不变（仍然为6N），方向水平向右；
由力的平衡条件可得，此时的拉力：F＝3FA+f＝3GA+f＝3×2N+6N＝12N，故C正确；
D、水平向左匀速拉物体B时，此时B移动的速度：vB′＝vA′＝×0.3m/s＝0.1m/s，则拉力F功率：
P＝＝＝FvB′＝12N×0.1m/s＝1.2W，故D错误。
故选：C。
16．解：（1）若每个小格长L，在A点挂2个相同的钩码，在B点竖直向下拉弹簧测力计，让杠杆在水平位置平衡，
根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2有：
2×1N×3L＝F×2L，解得F＝3N，弹簧测力计的示数应为3N；
（2）如图丙为水流抽气泵的结构示意图，当水不断地从上往下流动时，A处的流速大于待抽气容器处，则A的气压会小于待抽气容器；图丁中自来水通过抽气泵抽出锥形瓶内的空气，使得锥形瓶内气压减小，小于外界气压，故会加快过滤速度。
故答案为：（1）3；（2）会加快过滤速度。
17．解：（1）如图甲所示，若向下拉绳子，则放下空桶时，阻力臂大于动力臂，桔槔为费力杠杆。
（2）测得B、B2到O点的距离分别为l、l2，由杠杆平衡条件可知：G×AO＝G水l＝G2l2，即m水gl＝m2g2l2，则ρ水gVl＝ρ2gVl2，所以B2点标注的密度值为ρ2＝ ρ水。
（3）A、把O点位置往物块一侧移动一段距离，说明阻力臂AO变小，由杠杆平衡条件可知，动力FB和阻力FA的大小不变，阻力臂AO减小，动力臂OB也减小，即OB两点之间长度缩短，密度秤不会更精确，故A不符合题意；
B、减小物块的质量，说明阻力FA减小，由杠杆平衡条件可知，阻力臂AO和动力FB不变，阻力FA减小，则动力臂BO要变小，OB两点之间长度缩短，密度秤不会更精确，故B不符合题意；
C、减少加入杯中的液体体积，说明动力FB减小，由杠杆平衡条件可知，阻力F阻力臂AO不变，动力FB减小，动力臂BO增大，OB两点之间长度变长，密度秤会更精确，故C符合题意。
故选C。
故答案为：（1）费力；（2） ρ水。（3）C。
18．解：对于磁性平板，水平方向受到甲、乙铁块的吸引力，根据平衡条件，磁性平板受到甲、乙的吸引力大小相等，方向相反，由于物体间力的作用是相互的，且磁性平板对甲、乙的磁力大小等于甲、乙对平板的磁力大小，故F甲＝F乙；
由图可知，甲相对于磁性平板向下运动，故磁性平板对甲的摩擦力为竖直向上；
由题知，甲以0.1m/s的速度竖直向下匀速直线运动，对甲进行受力分析可知，甲受到竖直向下的重力G甲和竖直向上的摩擦力f、绳子的拉力F甲的作用处于平衡状态，由甲受到的合力为零可得：
G甲＝f+F甲，即35N＝f+F甲﹣﹣﹣﹣﹣①
对乙进行受力分析可知，乙受到竖直向下的重力G乙、摩擦力f和竖直向上绳子的拉力F乙的作用处于平衡状态，由乙受到的合力为零可得：
G乙+f＝F乙，即50N+f＝F乙﹣﹣﹣﹣﹣②
由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2，不计绳重和绳与滑轮的摩擦，
则有：F甲＝（F乙+G动），即F甲＝×（F乙+5N）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可得：f＝5N，F甲＝30N，F乙＝55N，即磁性平板对甲的摩擦力的带下为5N。
故答案为：等于；竖直向上；5。
19．解：此过程中斜面对重物做的有用功：
W有用＝Gh＝mgh＝240kg×10N/kg×2m＝4800J；
拉力做的总功：
W总＝Fs＝1200N×5m＝6000J，
斜面的机械效率：η＝＝×100%＝80%；
额外功：W额＝W总﹣W有＝6000J﹣4800J＝1200J，
根据W额＝fs可得，物体受到的摩擦力：
f＝＝＝240N。
故答案为：4800J；80；240N。
20．解：
（1）由图可知，在使用独轮车时动力臂大于阻力臂，所以它属于省力杠杆。
（2）由题知，动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为1800N，
由杠杆的平衡条件FL1＝GL2可得，抬起车把的力：
F＝G＝×1800N＝600N。
故答案为：省力；600。
21．解：（1）如图1所示，A为支点，重力的力臂为AC，F1的力臂为AB，依据杠杆的平衡条件F1×AB＝G×AC，可得：F1＝＝400N；
由物体间力的作用是相互的可知，手对地面的压力为：F压＝F1＝400N，
双手对地面的压强为：p＝＝＝2×104Pa；
（3）小科重心位于最低处，此时与图甲状态相比，身体重心向右下方移动，阻力臂变大，阻力不变，动力臂不变，根据杠杆平衡可知，双动力变大，即手受到器械竖直向上的作用力将变大。
故答案为：（1）400；2×104；（2）变大。
22．解：由图可知n＝2，卷扬机拉动绳子的速度：v＝nv物＝2×0.2m/s＝0.4m/s；
滑轮组做的有用功为
W有用＝Gh＝800N×2m＝1600J；
由图知，n＝2，不计绳重和摩擦，拉力为
，
绳子自由端移动的距离为s＝2h＝2×2m＝4m，
拉力做的总功为
W总＝FS＝500N×4m＝2000J，
滑轮组的机械效率为
。
故答案为：0.4m/s；80%。
23．解：（1）根据力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，图中O1C为动力臂；
若将支架移到O2点，方向不变的拉力F1的力臂将变小，而配重的力臂变大，根据杠杆的平衡条件知，拉力将变大。
（2）若O1A＝3O1B，配重质量为4.5kg，
如果没有配重，拉力F'＝G＝50N；
有配重时，根据杠杆的平衡条件知，m配g O1B＝（G﹣F）O1A；
即 4.5kg×10N/kg×1＝（50N﹣F）×3；
解得F＝35N，故省力ΔF＝F'﹣F＝50N﹣35N＝15N；
（3）当配重过大时，放入水桶时的力过大，过小时拉起水桶的力过大，要配重适当较好。
故答案为：（1）O1C；变大；（2）井中汲水时人可以节省用力15N；
（3）当配重过大时，放入水桶时的力过大，过小时拉起水桶的力过大，要配重适当较好。
24．解：（1）向左延长支撑力F画出动力的作用线，过支点O向动力F的作用线作垂线段，即为动力F的力臂L1，如图所示：
（2）过重心作竖直向下的重力即为F2，从支点O向力F2的作用线作垂线段，即为阻力臂L2，根据图中的虚线框可知，阻力臂L2为3个小格，而动力臂L1为8个小格；
根据杠杆平衡条件可得FL1＝F2L2，且F2＝mg，
则支撑力：F＝＝＝180N；
（3）若增大脚尖与墙壁的距离，人的身长不变，手臂仍然水平支撑在墙壁上，支撑点会下移，则由图可知动力臂会减小，阻力臂会增大，阻力（人的重力）大小不变，根据杠杆平衡条件可知人受到的支撑力会变大。
故答案为：（1）如图；（2）180；（3）变大。
25．解：（1）由图可知，n＝2，绳子通过的距离：
s＝nh＝2×6m＝12m，
拉力做得总功：W总＝Fs＝400N×12m＝4800J，
拉力的功率：P＝＝＝80W；
（2）不考虑绳重和摩擦，拉力F＝（G+G轮），则动滑轮重力：
G轮＝2F﹣G＝2×400N﹣600N＝200N，
工人的重力：
G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N，
工人施加的最大拉力：
F最大＝G人＝600N，
由F＝（G+G轮）得拉起的最大物重：
G最大＝2F最大﹣G轮＝2×600N﹣200N＝1000N，
其质量：
m最大＝＝＝100kg；
答：（1）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，拉力的功率是80W；
（2）此工人利用该机械最大能拉起质量为100kg的货物。
26．解：（1）放在水平方形台面上轻质木棒受左右两物体的竖直向下的拉力和台面竖直向上的支持力，即F支持＝F拉力＝2G＝2×30N＝60N；
因为木板对台面的压力和台面对木棒的支持力是一道相互作用力，大小相等，即F压力＝F支持＝60N；
（2）此时L左＝1.2m﹣0.3m＝0.9m，L右＝0.3m，
根据杠杆的平衡条件：GA×L左＝GB×L右得。
B端挂的物体的重力：
GB＝＝＝90N；
（3）若以右边缘为支点，右边力臂最小，力最大为90N；
若以左边缘为支点，右边力臂最大，力最小，此时L左′＝0.3m，L右′＝1.2m﹣0.3m＝0.9m，
最小为：
F小＝＝＝10N。
答：（1）若G＝30牛，台面收到木棒的压力为60N；
（2）若要使木棒右端下沉，B端挂的物体至少要大于90N；
（3）若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上保持静止，则G的取值范围为10N～90N。
27．解：（1）由图可知，n＝3，不计绳的质量、滑轮与轴的摩擦，根据F＝（mg+G动）可知，动滑轮的重力为：
G动＝nF﹣mg＝3×1000N﹣240kg×10N/kg＝600N；
（2）绳子自由端的拉力做的功为：
W总＝Fs＝Fnh＝1000N×3×2m＝6000J；
（3）有用功为：
W有＝Gh＝mgh＝240kg×10N/kg×2m＝4800J，
该设备提升物体时的机械效率为：
η＝＝×100%＝80%。
答：（1）动滑轮的重力为600N；
（2）绳子自由端的拉力做的功为6000J；
（3）该设备提升物体时的机械效率为80%。
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