九上科学 3.4简单机械 培优卷（含解析）

九上科学第三章第四节简单机械培优卷
一、选择题
1．关于功、能、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　）
A．能够做功的物体就具有能量，但不一定在做功B．机械效率越高，功率越大
C．做功越多，功率一定越大D．机械越省力，一定越省功，其机械效率一定越大
2．如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置(不考虑滑轮重和摩擦)。使用时：①瘦子固定不动，胖子用力FA拉绳使所受重力为G的物块匀速上升。②胖子固定不动，瘦子用力FB拉绳使所受重力为G的物块匀速上升。下列说法中正确的是(　　)
A．FA＜G B．FB＜G C．FA＝2G D．FB＝2G
3．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．
4．为模拟盘山公路，现将一根长1.5m连接了重1.5N小球的细线穿入细管，如图，将细线从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后，恰好绕至顶部b点，相邻细管间的高度均为12cm，在b点处通过细线用1N的拉力（与管的轴线平行）将管口的小球从a点匀速拉至b点，则缠绕在圆柱体上的细管（模拟的盘山公路）的机械效率为（　　）
A．83.3% B．80% C．75% D．60%
5．《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．简车送水时动能转化为重力势能
6．如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力的大小关系（用F1、F2、F3、F4从小到大排序）（ ）
7．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．
8．如图1所示，长2m的粗细均匀的光滑杆可绕O点自由转动。用竖直向上的拉力F拉着套在杆上的轻质环缓慢向右移动的过程中，杆始终处于水平状态，拉力F的大小与滑环离开O点的距离s的关系如图2所示。则杆重G和图像中s0的值分别是（　　）
A．G=50N，s0=0.1m B．G=20N，s0=0.1m
C．G=20N，s0=0.2m D．G=10N，s0=0.2m
9．如图所示，是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理（如图所示），此时杠杆处于平衡状态，有关它的说法错误的是（　　）
A．“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力B．“权”“重”增加相同的质量，A端会上扬
C．增大“重”时，应把“权”向A端适当移动D．若将提纽O向B端移动一些，杆秤测量范围变大
10．如图甲所示，重、底面积为的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台（图乙）；已知拉力为，箱子沿板移动了，升高，用时；下列说法错误的是（　　）
A．箱子对水平地面的压强是B．将箱拉高所做的有用功是
C．上移过程中拉力做功的功率D．箱子受到斜面对它的摩擦力为
11．如图所示用20牛的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以1米/秒的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为5牛（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．拉力做功功率为40瓦 B．滑轮移动的速度是0.5米/秒
C．物体受到的摩擦力是5牛 D．物体受到地面水平向右5牛的摩擦力
12．强风把公园的一棵大树吹倒了，两个工人把它扶起，工人们想到了四种方案，假设同一方案中每一个工人的用力大小相同，则这四种方案中每个工人所用力的大小关系正确的是（　　）
A．图中吹倒的树相当于动滑轮，图1比图2省力B．图中吹倒的树相当于动滑轮，图2比图1省力
C．图中吹倒的树相当于定滑轮，图1比图2省力D．图中吹倒的树相当于定滑轮，图2比图1省力
13．如图为某款“投篮玩具”及其设计原理，当用手向下按压投射装置A端时，C端与底座相连的橡皮筋被拉长；松手后，橡皮筋快速回弹，投射装置将小球抛向篮筐。若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．下压投射装置A端时，ABC部分可视为费力杠杆B．橡皮筋收缩时，弹性势能仅转化为小球的动能
C．投射装置将小球抛出的过程中，没有对小球做功D．小球被抛出后，运动至最高点时的动能不为零
14．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
15．如图甲所示的装置，每个滑轮的重力为，物体A的重力，物体B的重力为。对A施加水平向右的拉力，使A以的速度匀速向右运动；撤去拉力，在A的右侧加挂一个与它相同的物体，如图乙所示，对B施加一个竖直向下的拉力，使A以的速度匀速向左运动。绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计，则下列说法正确的是（　　）
A．甲图中，A受到的摩擦力为B．乙图中，的大小为
C．乙图中，P点处受到的拉力为D．乙图中，做功的功率为
二、填空题
16．如图甲是用滑轮组提升货物的示意图。在拉力F的作用下，货物被匀速竖直提升。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计。求
（1）编号为 （选填“①”或“②”）的曲线能反映此滑轮组的机械效率η随货物所受重力G物的变化关系。
（2）除通过改变G物提高械效率外，提高该滑轮组的械效率的具体方法还有： 。
（3）动滑轮的重力为 牛。
17．普通洗衣机的脱水桶都安装了安全制动系统，如图所示为脱水制动示意图，当用力F打开脱水桶盖时，制动钢丝产生的力使刹车带抱紧刹车盘，阻碍脱水桶运转，起到了制动作用，同时弹簧 (填“伸长”或“缩短”)。以弹簧的拉力为动力，则杠杆MN是 (填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
18．如图静止在水平地面上一张左右对称的桌子，质量均匀分布。其大小为m，重心在O点（O点在整个桌子的中心），C点距地面高度CD=60cm，AD=80cm，BD=16cm，请回答：
（1）此时地面对桌子的（总）支持力为 。
（2）若在小桌的C点用力F把桌腿B抬离地面，在图中画出最小的力F和重力的力臂 ，求出最小力F大小。
19．用力把门推开，弹性绳会被拉长，如图所示，门处于静止状态。
（1）门推开时，弹性绳具有 能；
（2）根据杠杆的平衡条件可知 （填“”“”或“”）
20．《热辣滚烫》讲述了一个肥胖女孩到勇猛拳击手蜕变的故事，主演贾玲通过运动及控制饮食瘦身了50千克。如图所示拉力器是常见的健体瘦身器材，配重由若干金属块（每块质量为5千克）组成，锻炼者站立在地上，根据自己实际选择合适的金属块数量，向下拉动拉杆，达到健体瘦身的效果。（杆重、绳重、摩擦均不计）
完成下列问题：
（1）若小科的质量为80千克，他一次最多能拉起 块金属块；
（2）质量为1克的蔗糖，完全氧化约能产生16480焦耳的能量。假设1克蔗糖完全氧化释放的能量50%用于拉力做功。小科每次选拉10块金属块，把拉杆竖直向下拉动1米，若要完全消耗1克蔗糖释放的能量，则至少需要拉动 次。
21．T型杠铃是一种健身器材，如图甲，小滨在水平地面将杠铃拉至水平静止，杠铃离开地面后，与水平地面平行，可抽象成图乙模型，杠铃的固定轴为O，手对杠铃的拉力作用在B点，杠铃（包括杆和配重）的重心在A点。已知杠铃的总重为600N， OA 长1.6m， OB 长1.2m。
（1）图乙中，小滨手对杠铃的拉力F1与杠铃垂直，求F1= N；
（2）图丙中，小滨手对杠铃拉力F2始终与杠铃垂直，且仍作用在 B点，他将杠铃从水平位置拉至图丙的过程中，拉力F （选填“一直变大”、“一直变小”、“始终不变”、“先变小后变大”）
22．城区老旧小区提质改造工程中，某建筑工人在用滑轮组提升建筑材料（如图所示）。材料重320牛，每个滑轮重20牛，不计摩擦与绳重。在拉力的作用下，材料以0.1米/秒的速度匀速上升。
（1）图中A、B、C三个滑轮，属于动滑轮的是 ；
（2）工人对绳子的拉力为 牛，拉力的功率为 瓦。
23．浙江省内河流众多，遍布拱形的石桥。拱桥的承重能力与许多因素有关，如拱的形状等。古拱桥的桥拱形状有半圆、圆弧、蛋形、抛物线等（如图甲所示），不同形状的桥拱承重能力是否相同？小柯对此进行探究，步骤如下：
①利用3D打印机制作不同形状的桥拱模型；
②在模型上放置一定数量的钩码，直到桥拱恰好被压塌，记录此时钩码的总质量（如图乙所示）。
（1）步骤①中除了控制拱的形状不同外，还需控制相同的变量有： （写出两个）；
（2）实验中发现使用钩码很难做到使桥拱恰好被压塌，为了更精确地测量桥拱恰好被压塌的压力大小，本实验可如何改进？
（3）在查阅资料的过程中，小柯发现跨度大的江面往往采用的是斜拉桥，若将它看作一个杠杆模型（如丙图所示），在支点O和拉索作用点A一定的情况下，增高桥塔使OB距离增大，可使拉索的力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）理由是 。
三、探究题
24．某班同学利用杠杆做了以下的实验：

A：“探究杠杆的平衡条件”
（1）当杠杆静止在图甲所示的位置时，杠杆处于 （“平衡”或“不平衡”）状态；如图甲中，应将右端的平衡螺母向 （“左”或“右”）调节使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了 。
（2）小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态，测出此时的拉力大小为F1，发现，其原因是： 。
（3）用绳子拴住一根粗细不同的树木某处，静止后树木水平平衡，如图丙所示．现将树木从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段，根据图丙可判断GA GB（选填“＞”、“＜”或“＝”）
B：“探究杠杆的机械效率”，如图丁所示装置，O为支点（支点处摩擦忽略不计）
（4）他将钩码悬挂在B点，钩码总质量为M，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2则此次杠杆的机械效率η为 （用物理量的符号表示）
（5）若只将钩码的悬挂点由B移至C，而O、A位置不变，仍将A点提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）
25．小金对“杠杆平衡条件”实验进行了改进与创新。
(1)如图甲所示，若一个钩码重0.5牛，则此时弹簧测力计a的示数是多少 ？当小金把弹簧测力计由位置a改变至位置b时，虽然可以直接读出力的大小，但 测量不方便，所以对实验装置进行改进；
(2)小金思考后，决定在图甲实验装置中增加如图乙的刻度圆盘，刻度线与图甲杠杆的刻度线标度一样，可以绕着O点旋转，装置组合后如图丙所示，利用该装置进行探究“杠杆平衡条件”，实验步骤如下：
①当弹簧测力计由位置a到位置b，逆时针旋转刻度圆盘，使弹簧测力计的拉力作用线与刻度圆盘的刻度线 ，就可在刻度圆盘刻度线上直接读出力臂；
②……
请补充实验步骤①之后的其他步骤（可配图说明）。 。
26．小宁有一件重约的工艺品，他想把工艺品按图甲所示悬挂起来。为找到O点的位置，他从实验室里借了一支弹簧测力计，设计并完成了如下实验：
①用刻度尺测出工艺品长度，如图乙所示；
②用弹簧测力计拉住A端，B端用细线悬挂，平衡时如图丙所示，此时弹簧测力计读数；
③交换弹簧测力计和细线的位置，再次平衡时工艺品的位置如图丁所示，此时弹簧测力计读数；
（1）本实验的关键原理是 ；
（2）由此可以计算出该工艺品的重力 N；
（3）计算出O点到端点A间的距离 。
27．如图所示，某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测量，他们测得钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s，并将计算出的有用功、总功和机械效率，并将数据记入表：
实验 G/N F/N h/m 有用功/J 总功/J 机械效率
1 2 2.1 0.1 0.2 0.21 95.2%
2 2 1.2 0.1 0.2 0.24 83.3%
3 2 0.9 0.1 0.2 0.27 76.5%
（1）实验中，用手竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升，表格中数据见上表；
a.比较实验1和2，实验2的机械效率较低，主要原因是 ；（选填序号）
①需要克服动滑轮自身重力做功；②摩擦力大小不同
b.比较实验2和3，影响这两次实验机械效率不同的主要因素是 ；（选填序号）
①需要克服动滑轮自身重力做功；②摩擦力大小不同
（2）在实验3的装置下再加挂一只相同的钩码，该装置的机械效率将 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。
28．杆秤在古籍中被称为“权衡器”，是我国从古代沿用至今的称量工具。《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。小科利用如图所示装置进行“探究杠杆的平衡条件”实验，并制作了一把杆秤。完成下列问题：
（1）实验前，把杠杆的中点置于支架上，杠杆静止在图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的螺母向 调节；
（2）调平后，在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，杠杆重新在水平位置平衡，如图乙所示。多次实验收集实验数据如下表所示，分析数据可总结出杠杆的平衡条件是 （以符号表示）；
次数 动力/N 动力臂/cm 动力/N 阻力臂/cm
1 1.0 10 0.5 20
2 1.5 10 1.0 15
3 2.0 15 1.5 20
（3）小科根据杠杆知识制作了图丙所示杆秤。使用时，将待称量的物体挂在秤钩上，用手提起B或C处的秤纽，移动秤在秤杆上的位置，使秤杆达到水平平衡时即可读出待称物体的质量。已知秤砣质量为200克，秤砣最远可移至E点（秤杆和秤钩的质量忽略不计），秤杆上各点长度如图丙所示。请分析回答：
①使用不同的秤纽，杆秤的称量范围和精确度是不同的，选择秤纽 （选填“B”或“C”），杆秤的称量更精确；
②使用小科设计杆秤的最大称量是 千克。
四、解答题
29．如图所示，轻质木板OB可绕O点转动，OB长1.2m，在C点放一重为36N的物体M，OC长10cm，现在物体M上再加一水平向右的拉力F，大小为10N
(1)物体受到的摩擦力为多少？
(2)当物体静止在C点时，绳子的拉力是多少？
(3)以绳子拉力作为动力，当物体离O点的距离为 范围内时，此杠杆为费力杠杆。（写出计算过程）
30．小科的质量为48千克，俯卧撑和引体向上是小科热爱的两项体育运动。俯卧撑时他所受的重力可视为集中在E点，静止支撑时如图甲所示，此时地面对双手的支持力为F；引体向上人整体上升高度约为0.6米，如图乙所示。请分析计算：
（1）如图甲所示，静止支撑时地面对双手的支持力F为多少
（2）小科按图乙做一个引体向上，克服重力做功多少焦
（3）若小科在60秒内完成10个引体向上，小科引体向上做功的功率为多少瓦
31．如图甲所示的隐形床因美观且节约空间的特点，近些年备受年轻人喜爱。其工作原理和物理有着密不可分的关系。将隐形床处于水平位置时的结构进行简化，取其部分可抽象成如图乙所示的模型。隐形床可围绕O点转动，把床架和床垫看成一个整体，床两侧各装一根液压杆连接在床架上B处和墙体上A处，通过控制液压杆的开关可以在10秒内收起床体。已知床架上B处与O点的距离为0.5m，床的长度为2m，整个床体（包含床垫）质量约为80kg，整个床体厚度为0.2m。求：（g取10N/kg）
（1）图乙中液压杆和床架构成了 杠杆；
（2）当收起床体时，每个液压杆至少要提供多大的力？
（3）计算液压杆收起床体过程中，对床体做功的功率大小？
32．钓鱼是目前最受欢迎的户外休闲活动之一。如图甲所示是人坐在钓箱上垂钓时的情景。该钓箱（如图乙所示）长、宽、高，容量大、功能齐全，带有四只可升降脚，每只脚的高度都可以独立调节，使箱体上表面呈水平状态，方便人坐，空箱时，整箱质量仅，轻便易携，还可以安装遮阳伞等配件。
（1）若该钓箱每只脚的着地面积为，空箱时，钓箱对水平地面的压强是多少？
（2）在有风的天气，安装遮阳伞后，钓箱容易发生翻倒。整个装置的简图如图丙所示（无人坐），除遮阳伞外，钓箱（包括箱内的物品）重心可近似看作在钓箱的几何中心。遮阳伞（包括伞杆）的质量为，重心在点下方处。若风从左往右吹，已知遮阳伞承受风压的面积为，某时刻风压为，风压作用点可视为点。当人离开钓箱后，为了使钓箱不翻倒，至少应该在钓箱内放多少千克的重物？（空气对遮阳伞的升力忽略不计）
33．如图甲是用来打捞一封闭货箱的模拟装置设计。已知货箱重2500牛，货箱高2.5米，动滑轮重500牛，声音在水中的传播速度是1500米/秒。在水面上用超声测位仪向水中垂直发射声波直至遇到货箱后返回，测位仪用时0.02秒收到回波。货箱在水面下匀速上升时绳子自由端的拉力F为600牛。（注：不计绳重和摩擦，不计动滑轮体积，g取10牛/千克，ρ水=1.0×103千克/米3）求：
（1）货箱在水下的深度是 。
（2）货箱在水面下匀速上升，则货箱受到的浮力是 ；货箱的体积是 。
（3）若货箱提升速度恒保持1米/秒，出水后继续提升5米，乙图表示整个过程中F拉绳的功率P和货箱匀速被提升的距离关系的坐标图，请补充图中P1和P2的数值：P1= W；P2= W。
（4）出水前机械效率 出水后的机械效率。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【解析】A．能够做功的物体具有能量，但不一定做功，例如奔驰的汽车具有动能，一旦装上物体就会对物体做功，但并不是只有撞上，才知道它有能量，故A正确。
B．机械效率表示机械性能的好坏，而功率表示做功的快慢，二者没有任何联系，故B错误。
C．根据W=Pt可知，功率与功和时间有关，当时间相同时，做功越多，则功率越大，故C错误。
D．使用任何机械都不能省功，但可以省力，但是省力的机械的效率不一定大，故D错误。
故选A。
2．C
【解析】读图分析可知，上下两只都是定滑轮，只是改变了力的方向，而中间一只相对于瘦子来讲，只是改变了力的方向，为定滑轮，相对于胖子来讲，则是一只费力的动滑轮，因此,可知当装置匀速运动时,各力的关系为FB=G，FA=FB+G,所以FA=2G符合题意。故C符合题意。
3．A
【解析】平板支撑时，此时人是一个杠杆，支点在他脚尖与地面的接触处，即脚为支点，上臂对身体的支持力是动力，重力是阻力，此杠杆的动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4．D
【解析】细管缠绕在圆体上后相当于一个斜面，由图a到b点的高度
拉小球上升时，拉力做的有用功
拉力做的总功
所以缠绕在圆柱体上的细管的机械效率
由计算可知，ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．B
【解析】A．筒转动时轮子的轴都是固定不动的，因此可看做定滑轮，故A错误；
B．转轮转速越快，相同时间内对水做的功越多， 根据公式可知，功率越大，故B正确；
C．根据效率公式可知，可知，定滑轮的额外功不是客服自重做功，因此效率与筒车轮子的重力无关，故C错误；
D．水从河里被输送到上方的田里，高度增加了， 因此水的重力势能变大，而水在运输过程中动能不变，因此不是动能转化为重力势能，故D错误。
故选B。
6．
【解析】设物体重力为G，不计机械自重和摩擦，A图中为斜面，根据
得到；
B图中为滑轮组,绕过动滑轮的绳子段数是3，因此；
C图中为动滑轮，动力作用在动滑轮的轴上则；
D图中，动力臂为
阻力臂为1m，则
解得，则大小关系为
7．B
【分析】根据题意，头部重力方向是竖直向下，颈部肌肉的拉力应垂直于OB向下。
【解析】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。
8．C
【解析】粗细均匀的光滑杆，其重心在它的几何中心，阻力臂为
LG=1m
由图象可知F1=10N时，拉力的力臂L2=2m，由杠杆平衡条件可得
G×LG=F1×L2
即
G×1m=10N×2m
则杆重
G=20N
由图象可知，当拉力F=100N时，由杠杆平衡条件得
G×LG=F×s0
即
20N×1m=100N×s0
则
s0=0.2m
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
9．B
【解析】A．力臂是支点到力的作用线的距离，“权”相当于现在的砝码，即动力，把秤的支点到权的距离称之为“标”，在物理中，我们把它称之为动力臂；重就是重物，相当于杠杆的阻力，把秤的支点到重的距离称之为“本”，在物理中，我们把它称之为阻力臂；则“标”、“本”表示为力臂，“权”、“重”表示为力，故A正确，不符合题意；
B．根据杠杆平衡条件得到
G权l标=G重l本
“权”“重”增加相同的质量，杠杆左端
(G权+G)l标= G权l标+Gl标
杠杆右端
(G重+G)l本=G重l本+Gl本
因为
l标＞l本
所以
Gl标＞Gl本
杠杆左端力和力臂的乘积较大，A端会下降，故B错误，符合题意；
C．增大“重”时，由于“权”和“本”不变，根据杠杆平衡原理条件可知：应把“标”变大，即把“权”向A端移，故C正确，不符合题意；
D．若将提纽O向B端移动一些，支点向右移动一些，力臂OB减小，根据杠杆平衡条件重物的重力要增大，测量范围增大，故D正确，不符合题意。
故选B。
10．D
【解析】A．箱子对水平地面的压强
故A正确，不符合题意；
B．将箱子拉高1m所做的有用功
W有=Gh=500N×1m=500J
故B正确，不符合题意；
C．拉力为350N，箱子沿板移动了2m，升高1m，用时20s，拉力做功
W总=Fs=350N×2m=700J
拉力做功功率
故C正确，不符合题意；
D．克服摩擦力做功
W额=W总-W有=700J-500J=200J则箱子受到斜面对它的摩擦力
故D错误，符合题意。
故选D。
11．A
【解析】不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑，用20牛的力F沿水平方向拉滑轮，则每根绳子对滑轮的拉力为
F＇=0.5F=0.5×20N=10N
物体B处于静止状态，受到测力计水平向右的拉力与受到A施加的摩擦力为一对平衡力，由二力平衡的条件可知，这两个力大小相等，方向相反（B受到A施加的摩擦力为水平向左）
f=F拉=5N
根据力的作用是相互的，故A受到B水平向右的摩擦力也为5N，A向左匀速运动，水平面对A还有向右的摩擦力，由力的平衡条件有
F＇= f＇+ f地
则A受到地面水平向右的摩擦力大小为
f地= F＇- f＇=10N-5N=5N
因拉力作用在动滑轮的轴上，费力但省二分之一的距离，故拉力端的移动速度等于物体A移动速度的二分之一，即滑轮移动的速度为
v=0.5vA=0.5×0.1m/s=0.5m/s
拉力F做功的功率为
故A错误，符合题意，BCD正确，不符合题意。
故选A。
12．B
【解析】由图可知，吹倒的树可以移动，则相当于动滑轮，根据动滑轮的特点可知，可以省一半的力，图1中把绳子系于树的根部，此时动力臂变小，则不省力，图2中把绳子系于树的上部，动力臂较长，则动力较小，因此图2比图1省力，故B正确，ACD错误。
故选B。
13．D
【解析】A．下压投射装置A端时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A错误；
B．橡皮筋收缩时，橡皮筋的弹性势能转化为投射装置的动能，故B错误；
C．投射装置将小球抛出的过程中，投射装置对小球施加了力，同时小球在力的方向移动了距离，因此投射装置对小球做了功，故C错误；
D．小球被抛出后，运动至最高点时，小球有一定的速度，动能不为零，故D正确。
故选D。
14．D
【解析】A．两根木棍和绳组成的机械，有动滑轮和定滑轮，相当于一个滑轮组，而不是单独的动滑轮，故A错误；
B．根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，所以小科使用该装置不可以省功，故B错误；
C．小曙和小光手上的绳子段数不同，所以小曙受到的拉力不等于小光受到的拉力，故C错误；
D．根据滑轮组的特点可知，在其他条件相同时，绕在动滑轮上的绳子段数越多，越省力，所以绳子在木棍上绕的圈数越多，小科所用的拉力就越小，故D正确。
故选D。
15．D
【解析】A．甲图中，因为B物体重40N，则B拉左侧绳子的力
由图知有两段绳子吊着动滑轮，不计绳重及滑轮转轴处的摩擦等，由力的平衡条件可得
（为动滑轮下面绳子的拉力）所以
由图甲可知，当A以的速度匀速向右运动时，A受向右的拉力、向左的摩擦力f、向左的拉力，这三个力平衡；由力的平衡条件可得，A受到的摩擦力
故A错误；
B．乙图中，撤去拉力，在A的右侧加挂一个与它相同的物体，A以的速度匀速向左运动，此时对水平面的压力变为原来的2倍，接触面的粗糙程度不变，则A和它右侧的物体受到的摩擦力变为原来的2倍，即
把A和它右侧的物体看做一个整体，该整体受到向左的拉力向右的摩擦力，因二者向左做匀速运动，所以绳子对整体向左的拉力
已知动滑轮的重力为10N，且
不计绳重及滑轮转轴处的摩擦等，所以滑轮组中每段绳子的拉力为
以B为研究对象，由力的平衡条件可得
所以
故B错误；
C．乙图中，P点处受到的拉力等于定滑轮的重力和三段绳子向下的拉力，则P点处受到的拉力为
故C错误；
D．乙图中，A以的速度匀速向左运动，因为有两段绳子吊着物体，所以拉力的运动速度为
则做功的功率为
故D正确。
故选D。
16． ① 减小动滑轮的重力（或减小动滑轮质量） 100
【解析】（1）[1]物体越重，则有用功越多，则机械效率越大，故①曲线符合题意。
（2）[2]提高滑轮组的机械效率还可以采取减少额外功的办法，例如：减小动滑轮的重力。
（3）[3]根据图中曲线可知，当物体重力为100N的时候，滑轮组的机械效率为50%，
绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计，滑轮组的机械效率
解的
G动=100N
17． 缩短； 省力
【分析】根据刹车带的运动情况判断与它相连的弹簧的形变情况；通过比较动力臂与阻力臂的大小关系来判断杠杆的类型。
【解析】当用力F打开脱水桶盖时，制动钢丝产生的力使刹车带向右运动抱紧刹车盘，所以会带动弹簧向右缩短；以弹簧的拉力为动力，则刹车盘对刹车带的摩擦力为阻力，制动时，动力臂大于阻力臂，所以杠杆MN是省力杠杆。
【点睛】本题考查学生运用所学知识分析解决实际问题的能力，对学生的要求较高，是中考重点考查的内容。
18．
【解析】（1）[1]桌子静止在水平地面上时，受到竖直向下的重力和地面对桌子支持力是一对平衡力，所以地面对桌子的支持力
（2）[2][3]在小桌的C点用力F把桌腿B抬离地面时，A点为支点；根据杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定时动力臂越大，动力越小，由图知，以AC为力臂是最大的动力臂，从C点作出垂直AC的最小动力F，方向向上，过重心做竖直向下的力，即重力G，从支点A做垂直于重力作用线的垂线段，即重力的力臂，如图所示：
桌子左右对称，质量均匀分布，力臂、的长度分别是
根据杠杆的平衡条件有
即
所以最小力
19． 弹性势 <
【解析】（1）[1]门推开时，弹性绳会被拉长，具有弹性势能。
（2）[2]弹性绳被拉长，具有弹力，力的方向沿弹性绳斜向下；从O点到F2的作用线的距离是阻力臂L2，根据上图知，动力臂远大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件，此时的动力臂大于阻力臂，故动力小于阻力，即。
20． 16 17
【解析】【小题1】由图可知，该滑轮为定滑轮，不能省力，杆重、绳重、摩擦均不计，则人能提供的最大拉力
每个金属块的重力
最大能拉起的金属块的数量
所以人最多能拉起16块金属块。
【小题2】10块金属块的重力
杆重、绳重、摩擦均不计，则人的拉力
人拉动10块金属块，使杆竖直向下拉动1米做功
由题意拉力做的总功
若要完全消耗1克蔗糖释放的能量，则至少需要拉动的次数
所以要完全消耗1克蔗糖释放的能量，则至少需要拉动17次。
21． 800 一直变小
【解析】（1）[1]杠铃离开地面后，且与水平地面平行时，如图：
O为支点，重力的力臂为lA，F1的力臂为lB，根据杠杆平衡条件可得，代入数据可得
解得 F1=800N。
（2）[2]小滨将杠铃拉至另一位置静止时，如图：
O为支点，重力的力臂为lA'，F1的力臂为lB'，根据杠杆平衡条件可得，整理可得
由图可知，，所以。
22． A 170 34
【解析】（1）[1]A滑轮和物体一起上升，故A是动滑轮，B、C没有随物体一起移动，故是定滑轮。
（2）[2]工人对绳子的拉力为
拉力的功率为
23． 材料、质量、高度、宽度等 用装有细沙的小桶代替钩码 变小 根据杠杆平衡条件，桥面的重力和对应力臂的大小不变时，作用在拉索的力因其力臂的增大而减小
【解析】（1）[1]实验中运用控制变量法进行探究拱桥的承重能力与拱桥的桥拱形状的关系，则应控制其他因素相同，即拱桥的质量、材料、高度、宽度等。
（2）[2]钩码提供的压力是成倍数增加的，不便于实验改变压力的大小，因此可以用装有细沙的小桶代替钩码，装入或取出细沙即可改变压力的大小。
（3）[3][4]根据杠杆平衡条件，桥面的重力和对应力臂的大小不变时，作用在拉索的力因其力臂的增大而减小。
24． 平衡； 右； 力臂在杠杆上，便于测量力臂大小； L1 不是F1 的力臂； 大于； ； 变大。
【解析】(1)[1]杠杆静止时或杠杆匀速转动时，都是处于平衡状态；
[2]图甲中，由于杠杆右高左低，所以，应将右端的平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡；
[3]当杠杆在水平位置平衡时，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，又因为杠杆重心通过支点，可以消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，便于测量力臂；
(2)[4]图乙中，拉力F1 的方向与水平杠杆不垂直，只有力的方向与杠杆垂直时，力臂才能从杠杆上直接读出来，小明误把杠杆的长度L1 当成了拉力的力臂，故小明得出的结论是错误的；
(3)[5]将大树以悬挂点点O分为左右两部分；根据杠杆平衡条件知道，，由题意知道，
G左 L左=G右 L右 ，
由于物体的重心在物体的几何中心，所以，杠杆示意图如下：
由图知道L左＜L右，即G左＞G右 ，所以 GA＞GB；
(4)[6]根据题意知道，有用功是：
W有=Gh2 =2mgh2，
总功是：
W总 =F1 h1，
所以，机械效率是：
；
(5)[7]由于钩码数目不变，上升高度仍为h2 ，则有用功不变，但杠杆提升的高度减小，额外功减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，总功变小，故此次杠杆的机械效率变大。
25．(1) 2N 力臂
(2) 重合 见解析
【解析】（1）[1]由图根据杠杆平衡条件可知，代入数据可得
解得
[2]从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，力臂在杠杆上可以直接读出，当用弹簧测力计拉，若弹簧测力计倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会发生变化，相应变短，力臂不在杠杆上，即力臂不能直接读出。
（2）[1]刻度线与弹簧测力计的细线方向重合，即刻度尺上的读数即为力臂。
[2]多次改变钩码的个数和弹簧测力计方向，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，探究杠杆平衡的条件。
26． 杠杆平衡条件（或） 7 15
【解析】（1）[1]用弹簧测力计拉住A端，B端用细线悬挂，平衡时相当于杠杆平衡，实验的原理是杠杆的平衡条件。
（2）（3）[2] [3]由于刻度尺的分度值是1cm，所以工艺品的正确长度为35.0cm，故
AB=35.0cmO点到端点A间的距离LOA，根据图丙和杠杆的平衡条件有
即
①
当以B端为动力作用点时，根据杠杆平衡条件知道
即
②
由①②得
G=7N
LOA=15cm
27． ① ② 变大
【解析】（1）a.[1]比较实验1和2，实验1中为定滑轮，实验2中为动滑轮，绳的摩擦力大小相同，实验2的机械效率较低，主要原因是需要克服动滑轮自身重力做功，故选①。
b.[2]比较实验2和3，都有一个动滑轮，做的有用功相同，克服动滑轮自身重力做功相同，但实验3中绳与滑轮接触的段数较多，即影响这两次实验机械效率不同的主要因素是摩擦力大小不同，故选②。
（2）[3]在实验3的装置下再加挂一只相同的钩码后，有用功增大，克服动滑轮与摩擦力做功的额外功保持不变，则有用功的占比增大，即该装置的机械效率将变大。
28． 左 C 5
【解析】（1）[1]如图甲，杠杆的左端上翘，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的左端移动。
（2）[2]分析表格中的数据可得出杠杆平衡的条件是：即 ()。
（3）[3]根据杠杆的平衡条件可知：当提着B处秤纽、秤砣在E点时，A点所挂物体重为
当提着C处秤纽、秤砣在E点时，A点所挂物体重为
因BE>CE、AB[4]由① 可知，当提着B处秤纽、秤砣挂在E点、A点秤钩挂着物体时，秤杆可以在水平位置平衡，则可列式
由可得
则
29．(1)10N
(2)6N
(3)0.6m＜d≤1m
【解析】（1）因物体M在木板上匀速移动，故物体M受到的滑动摩擦力与拉力为一对平衡力，大小相等为
（2）由数学知识可知，绳子拉力的力臂
由杠杆平衡条件可得
代入数据有
解得：F'=6N。
（3）由杠杆平衡条件可知，动力臂小于阻力臂时，此时杠杆为费力杠杆，因此阻力臂L2>L'=0.6m，
当细线AB承受的拉力最大为60N时，由杠杆平衡条件可得
代入数据有
则
所以物体离O点的距离范围为0.6m＜d≤1m时，此杠杆为费力杠杆。
30．（1）300N；（2）288焦；（3）48W
【解析】解：（1）由图甲知道，此时人体相当于一个杠杆，阻力大小等于人的体重，即
由图知道，动力臂
阻力臂
根据杠杆平衡条件知道，静止支撑时地面对双手的支持力
（2）小科按图乙做一个引体向上，上升高度为0.6m，则需克服自身重力做功
W=Gh=480N×0.6m=288J
（3）完成10个引体向上做的总功
则小科引体向上做功的功率
答：（1）静止支撑时地面对双手的支持力F为300N；
（2）小科按图乙做一个引体向上，克服重力做的功为288J；
（3）小科引体向上做功的功率为48W。
31． 费力 1600N 72W
【解析】解：（1）[1]由乙图可知，过O向AB做垂线，垂线段的长就是动力臂l1为0.25m，阻力臂为O点到床中心的距离，即l2为1m，动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆。
（2）[2]床体的重力
根据杠杆平衡条件可得
液压杆至少要提供的力
每个液压杆至少要提供的力
（3）[3]床在升起过程中液压杆对床体做的功等于克服床体重力所做的功，床体重心上升的高度为
则液压杆对床体做的功
液压杆收起床体过程中，对床体做功的功率
答：（1）图乙中液压杆和床架构成了费力杠杆；
（2）当收起床体时，每个液压杆至少要提供1600N的力；
（3）液压杆收起床体过程中，对床体做功的功率为72W。
32．（1）；（2）
【解析】解：（1）空箱时，钓箱对水平地面的压力等于自身的重力，即
空箱时，钓箱对水平地面的压强
（2）遮阳伞承受风压的面积为，某时刻风压为，则风力的大小
根据杠杆平衡条件可得
即
可得
钓箱内放重物的质量
答：（1）若该钓箱每只脚的着地面积为，空箱时，钓箱对水平地面的压强是；
（2）当人离开钓箱后，为了使钓箱不翻倒，至少应该在钓箱内放的重物。
33． 15m 1200N 0.12m3 1800 3000 小于
【解析】（1）[1]超声波传播的距离
s=vt=1500m/s×0.02s=30m
因货箱在水下的深度等于超声波传播距离的一半，所以，货箱所在的深度
（2）[2][3]由图可知，n=3，不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力为
工件受到的浮力
F浮=G+G轮-nF=2500N+500N-3×600N=1200N
由F浮=ρ水gV排可得货箱的体积
（3）[4][5]若货箱提升速度恒保持1m/s,则货箱在水面下匀速上升时的功率P1为
货箱出水后，不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力为
则货箱出水后匀速上升时的功率P2为
（4）[6]物体在水中，滑轮组做的有用功，W有′=（G-F浮）h，出水后，W有=Gh，物体完全出水后吊起同样的高度，有用功增大，不计绳重及摩擦，额外功不变，由可知，机械效率增大，即出水前机械效率小于出水后的机械效率。
答案第1页，共2页
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