（浙教版）九年级科学上册专项知识点：简单机械
阅卷人 一、选择题
得分
1．（2024九上·镇海区期末）下列工具中，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．核桃夹夹核桃 B．羊角锤起钉子
C．筷子夹物 D．起子开瓶盖
【答案】C
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】A、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；
B、在羊角锤起钉子过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；
C、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C正确；
D、在起子开瓶盖过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误。
故选：C。
2．（2019九上·瑞安月考）自行车是简单机械的巧妙结合，如踏脚用到了杠杆原理。若作用在脚踏板上的力为F，下列图中能正确表示出该力的力臂的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】力臂的画法
【解析】【分析】根据力臂的定义判断。
【解答】力臂是从杠杆支点到力的作用线的垂直距离。根据图片可知，O点为支点，标有F的箭头为力的作用线，那么该力的力臂如下图所示：
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
3．（2020九上·余姚期末）如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，则下列说法正确的是（ ）
A．提升A的拉力较大 B．提升B做的有用功较多
C．A物体的重力较小 D．提升B做的额外功较少
【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）使用滑轮组提升重物时，根据公式分析两个物体的重力大小；
（2）已知承担重物的绳子段数根据公式比较自由端拉力的大小；
（3）根据W有=Gh比较有用功的大小；
（4）根据W额=G动h比较额外功的大小。
【解答】根据公式可知，当动滑轮的重力相同时，机械效率越大，物体的重力越大；因为提升A时滑轮组的机械效率大，所以A的重力大，故C错误；
根据公式可知，两个滑轮组中n=2，因为G动相等，且GA>GB，所以FA>FB，故A正确；
根据公式W有=Gh可知，当h相同时，物体的重力G越大，提升物体做的有用功越大。因为GA>GB，所以WA>WB，故B错误；
根据公式W额=G动h可知，动滑轮的重力和高度h相同时，提升两个物体所做的额外功相同，故D错误。
故选A。
4．（2018九上·桐乡竞赛）如图所示，O为杠杆AB的支点，A端挂一重物 G，图中能使杠杆在水平位置平衡的最小的拉力是（ ）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
【答案】A
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】1、杠杆平衡条件是动力×动力臂=助力×阻力臂；
2、题中的重物G作为阻力不变，阻力臂也不变，要使杠杆在水平位置平衡的拉力最小只需要动力臂最长。找出使杠杆平衡时的最长的动力臂即可判断出答案。
【解答】由分析可知，F4虽然动力臂最长，但在它的作用下杠杆会发生逆时针的转动，不能使杠杆平衡，D错误；在剩下的三个力都可以使杠杆在水平位置平衡，其中F1的力臂是最大的，所以F1力最小，A选项正确。B、C错误。
故选A
5．（2024·浙江期中）为拔除外来入侵物种“一枝黄花”，小科自制了轻质拔草器，如图所示。用该装置拔除同一植株，若l1＞l2＞l3＝l4，下列操作中最省力的是（）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】 结合图片，找出支点，判断杠杆在使用过程中，根据杠杆平衡条件得出动力的表达式，然后比较即可判断省力情况。
【解答】 用该装置拔除同一植株，则阻力为F阻相同，根据杠杆的平衡条件分别得出A、B、C中动力的大小为：
F阻l1=FAL，F阻l2=FBL，F阻l3=FCL，
因l1＞l2＞l3，则FA＞FB＞FC，
D选项中因动力的方向是竖直，则力臂小于L，即：L'＜L，
则根据杠杆的平衡条件可得：F阻l3=FDL'，
因l3=l4，则：FD＞FC，
所以，操作中最省力的是C。
故答案为：C。
6．（2024九上·杭州月考）如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F，使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（ ）
A．先变大，后变小 B．先变小，后变大
C．一直是变大的 D．一直是变小的
【答案】A
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】力臂是支点到力的作用线的距离，分析使木杆从OA位置匀速转到水平位置的过程中阻力、阻力臂和动力臂的变化，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2分析动力F的大小变化。
【解答】将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，因作用力F始终与OA垂直，则动力臂不变，阻力为杠杆的重力，则阻力大小也不变，但阻力臂变大，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，动力F变大。
故答案为：A。
7．（2024九上·杭州月考）在实践活动基地，同学们体验使用劳动器具。如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为600N的物体匀速向上提起相同的高度。已知每个滑轮重为20N，忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦。下列判断正确的是（ ）
A．甲方式中车对绳子的拉力为620N
B．乙方式中人对绳子的拉力为300N
C．使用甲、乙两种方式都不能省功
D．甲、乙两种方式的机械效率相等
【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）使用定滑轮不能省力，忽略绳重和摩擦，F＝G；
（2）由图乙知n＝2，忽略绳重和摩擦，拉力F＝（G+G动）；
（3）使用任何机械不能省功；
（4）忽略绳重和摩擦，在甲图中，额外功为0，在乙图中，需要克服动滑轮重力做额外功，再结合机械效率的定义来比较。
【解答】A、因为图甲中两个滑轮都是定滑轮，忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦，绳子的拉力应该为600N，故A错误；
B、乙方式人对绳子的拉力
故B错误；
C、根据功的原理，使用任何机械都不省功，故C正确；
D、甲方式两个滑轮都是定滑轮，不计绳重和摩擦，不用做额外功，机械效率100%；乙方式有一个动滑轮，需要做额外功，机械效率小于100%，故D错误。
故答案为：C。
8． 如图所示，斜面AB、AC 的粗糙程度相同，把同一物体沿斜面BA 和CA 分别匀速拉到顶端A，若沿斜面的拉力 斜面两边的机械效率分别为ηB、ηc，斜面两边的摩擦力分别为fB、fc，则下列判断正确的是 ( )
A．ηB<ηc，fB< fc B．ηB>ηc，fB= fc
C．ηB<ηc，fB> fc D．ηB>ηc，fB< fc
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】 AC.已知高度相同，根据W=Gh比较有用功的大小关系，还知道拉力的大小和通过的路程大小，根据W=Fs比较拉力做的总功关系，利用比较斜面两边机械效率的关系；
BD.影响滑动摩擦力大小的因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，斜面AB、AC的粗糙程度相同，比较压力关系得出摩擦力的大小关系。
【解答】 AC.由题知，同一物体提升的高度h相同，由W有=Gh可知，有用功相同，
因AB＜AC，且拉力相同，
所以，由W总=Fs可知，F2做的总功多，
由可知，右边斜面的机械效率低，即ηB＞ηC，故AC错误；
BD.影响滑动摩擦力大小的因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，
物体分别沿斜面BA和CA运动，接触面的粗糙程度相同，斜面越陡，则压力越小，滑动摩擦力越小，由图知BA斜面更陡一些，所以fB＜fC，故B错误、D正确。
故选D。
9． 如图所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计滑轮的摩擦和绳重，则 ( )
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上额外功，可以比较出两种情况的总功大小。然后利用即可比较出二者机械效率的大小。
【解答】 因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，根据可知，机械效率越低。
即W1＜W2 ，η1＞η2。
故选C。
10． 下列有关机械效率的说法中正确的是 ( )
A．机械效率高的，所做的功少
B．机械效率高的，所做的额外功少
C．机械效率高的，有用功和额外功的比值大
D．机械效率高的，额外功和有用功的比值大
【答案】C
【知识点】机械效率的计算
【解析】【分析】根据机械效率的公式分析判断。
【解答】根据机械效率的公式可知，机械效率高的，即有用功和总功的比值大，故C正确，而D错误；
根据机械效率的公式可知，当有用功一定时，机械效率高的做的总功少，但是没有限制有用功一定，故A错误；
根据机械效率的公式可知，当有用功一定时，机械效率高的做的总功少，即做的额外功少，故B错误。
故选C。
11． 如图所示，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既能得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计(弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计)。下列四套装置中能实现的是 ( )
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】 根据题目要求可知，需要装置满足条件为：左侧弹簧测力计示数=右侧弹簧测力计示数=钩码重力。
【解答】 A.左侧弹簧测力计示数大小为钩码重力+弹簧测力计重力，右侧弹簧测力计示数大小为钩码重力+弹簧测力计重力，故A错误；
B.左侧弹簧测力计示数大小为钩码重力，右侧弹簧测力计示数大小为钩码重力+弹簧测力计重力，故B错误；
C.左侧弹簧测力计示数大小为钩码重力+弹簧测力计重力，右侧弹簧测力计示数大小为钩码重力，故C错误；
D.左侧弹簧测力计示数大小为钩码重力，右侧弹簧测力计示数大小为钩码重力，故D正确.
故选D。
12．如图所示，轻质杠杆OB 可绕O点转动，OA=AB，用细线将重物悬挂在A 点，在 B 点作用竖直向上的拉力F。在保持杠杆水平静止的情况下 ( )
A．拉力 F的大小为物重的2倍
B．当悬挂点左移时，F将减小
C．若F 改为沿图中虚线方向施力，F将增大
D．若物重增加2N，F 的大小也增加 2N
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 A.根据杠杆的平衡条件求出拉力的大小；
B.根据力臂的变化，利用杠杆的平衡条件分析动力的变化；
C.力臂是指从支点到力的作用线的距离。将拉力F沿顺时针方向转动，在转至虚线位置时，拉力的力臂变小；
D.根据杠杆的平衡条件分析。
【解答】 A.由图可知，OA=AB，阻力的力臂为动力力臂的一半，根据杠杆的平衡条件F×OB=G×OA可知，拉力F的大小为物重的二分之一，故A错误；
B.当悬挂点左移时，动力臂、阻力不变，阻力臂变大，则动力F将变大，故B错误；
C.保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F转至虚线位置时，拉力的力臂变小，因为阻力与阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大，故C正确；
D.若物重增加2N，根据杠杆的平衡条件可知，F的变化量为2N×=1N，故D错误。
故选C。
13． 如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力的方向，使其从位置①到位置②，再到位置③。此过程中，弹簧测力计的示数将 ( )
A．逐渐变大 B．逐渐变小
C．先变小后变大 D．先变大后变小
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 分析图中在改变弹簧测力计拉力的方向的过程中力臂的变化情况，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得出结论。
【解答】 由图知，测力计在②位置时，其动力臂等于右段杆长，此时动力臂最长，由①→②→③的过程动力臂先变大后变小，阻力和阻力臂一定，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，测力计的示数先变小后变大。
故选C。
14． 如图所示，用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆平衡条件”的实验。下列说法正确的是( )
A．图甲，实验前杠杆斜着静止，说明杠杆没有处于平衡状态
B．图甲，为使杠杆处于水平状态，应将杠杆右端的平衡螺母向左调
C．图乙，在A 处和B处各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡
D．图丙，弹簧测力计从a位置转到b位置，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变大
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 A.杠杆静止时或杠杆匀速转动时，杠杆处于平衡状态；
B.平衡螺母向翘起的一端移动；
C.原来杠杆平衡，是因为两边的力和力臂的乘积相等，现在各加一个同样的钩码，就要看现在的力和力臂的乘积是否相等，据此分析得出结论；
D.根当拉力F向右倾斜时，保持B点不动，弹簧测力计的方向向右倾斜，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知分析即可。
【解答】 A.图甲，实验前杠杆静止时或杠杆匀速转动时，说明杠杆处于平衡状态，故A错误；
B.杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，右端上翘，故应向右调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，故B错误；
C.设一个钩码重为G，一格的长度为L，原来：3G×2L=2G×3L，杠杆平衡；
在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码，现在：4G×2L＜3G×3L，所以杠杆不再平衡，杠杆的右端下沉，故C错误；
D.图中弹簧测力计从a位置转到b，此时拉力F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，拉力变大，即测力计的示数变大，故D正确。
故选D。
15．（2023九上·诸暨期中）在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图所示，有关力的分析正确的是（ ）
A．车对地面的压力与车的重力是一对平衡力
B．车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力
C．脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为1200N
D．脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为800N
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】AB.平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上；
CD.根据图片确定动滑轮上承担拉力的绳子段数n，根据F=nF拉计算绳索的拉力。
【解答】A.车对地面的压力与车的重力，二者的方向都是竖直向下的，二者不是平衡力，故A错误；
B.车拉滑轮组的力作用在滑轮组上，而滑轮组对车的拉力作用在车上，二者没有作用在同一物体上，不是平衡力，故B错误；
CD.根据图片可知，滑轮组上承担拉力的绳子段数n=2，则绳子自由端的拉力为：，故C正确，D错误。
故选C。
阅卷人 二、填空题
得分
16． 如图所示，滑轮重力、绳重和摩擦均不计，物体重都是100N，物体与水平面间的摩擦力都是30N，当物体做匀速直线运动时，则分别作用于各绳端的拉力F1= N；F2= N，F3= N。
【答案】30；15；60
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】 根据图片确定三种情形中滑轮的使用情况，进而计算拉力的大小即可。
【解答】 滑轮重力和摩擦均不计，图甲：滑轮为定滑轮，拉力F1等于摩擦力，F1=f=30N；
图乙：滑轮是动滑轮，拉力F2是摩擦力的一半，即；
图丙：轮是动滑轮，动滑轮上有两端绳子，拉力是动滑轮上两端绳子拉力的合力，即拉力是摩擦力的2倍，则F3=2f=2×30N=60N。
17． 有两个相同的桶都装有5kg的水，甲同学把水从一楼提上二楼，乙同学在楼上用轻绳将水拉到二楼，如图所示，则 机械效率更高。若将桶中水增加到7kg，则甲同学提水上楼的机械效率变 。
【答案】乙；大
【知识点】机械效率的计算
【解析】【分析】 （1）根据进行分析判断；
（2）影响机械效率的因素有物重和滑轮组等因素。
【解答】 根据图示可知，甲、乙两种方式所做的有用功相同，而甲中的额外功大于乙中的额外功，因此乙的机械效率高；
因为机械效率与物重有关，当其它因素一定时，物重越大，有用功越大，机械效率越大，因此若将桶中水增加到7kg，则甲同学提水上楼的机械效率变大。
18．小明在社会实践中观察到修理汽车的叔叔使用扳手时，还在扳手手柄上加了一个套筒，如图甲所示，于是小明设计了如图乙所示的装置探究轻质杠杆的动力大小与动力臂的关系。
（1） 测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于 。
（2）改变动力臂，多次测量，根据记录的数据画出如图所示的动力随动力臂变化的图像，则杠杆左端所挂重物的重力大小是 N(杠杆上每一小格长度为1cm)，小明发现图像中每次描出的点与两坐标轴围成的长方形面积(如图丙中阴影部分)总相等，原因是 。
【答案】（1）测量力臂
（2）1.5；阻力和阻力臂不变
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 （1）让杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂；
（2）①阻力和阻力臂的乘积不变时，从图象中选择动力和动力臂的对应值，得出动力跟动力臂的乘积也不变，据此分析。
②根据长方形面积的计算方法结合杠杆的平衡条件分析解答。
【解答】 （1）测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂；
（2）①由题意可知，只改变动力臂，多次测量，则阻力与阻力臂的乘积保持不变，
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，利用图象中任意一组数据都能得出，
即F2L2=F1L1=3N×2cm=6N cm；
由图乙可知，阻力臂L2=4cm，则杠杆左端所挂重物的重力；
②图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积是动力与动力臂的乘积，根据杠杆平衡条件可知，F1L1=F2L2，而阻力与阻力臂的乘积保持不变，故图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积总相等。
19．如图所示， 物体A 静止于光滑水平面上，物体B 在物体A 表面向左匀速运动了0.2m(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。
（1） 滑轮1 和滑轮2中，属于动滑轮的是 。
（2） 弹簧测力计的读数为 N。
（3）若F2增大，则物体A 相对地面的运动状态如何 (填“向左运动”“向右运动”或“静止”)。
【答案】（1）滑轮
（2）9
（3）静止
【知识点】动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据动滑轮的特点判断那个是动滑轮；
（2）不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，弹簧测力计的示数，即定滑轮受到向左的拉力等于拉力F2的3倍；
（3）一个物体在另一个物体发生挤压且有相对运动或相对运动的趋势时，则两物体之间就产生摩擦力；静止的物体，所受合力为0；一对相互作用力大小相等，方向相反。
【解答】 （1）滑轮1固定在弹簧测力计的挂钩上静止不动，滑轮2在力F1的作用下随物体一起移动，所以滑轮2是动滑轮；
（2）不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，此时有三段绳子拉着弹簧测力计，则弹簧测力计的示数F=3F2=3×3N=9N；
（3）地面光滑，故物体A只受力F1和物体B对它的摩擦力，物体之间的滑动摩擦力和拉力都不变，所以物体A依然处于静止状态。
20．如图所示，O为跷跷板的支点，小朋友对跷跷板的作用力 F=120N，大人对跷跷板的作用力 (图中未画出)，跷跷板水平静止。
（1） 在图中画出 F 的力臂l。
（2） F'的作用点可能在 (填“A”“B”或“C”)点，方向竖直 (填“向上”或“向下”)。
【答案】（1）
（2）C；向上
【知识点】杠杆的平衡条件；力臂的画法
【解析】【分析】（1）根据力臂的定义作图；
（2）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析大人所在位置。
【解答】 （1）从支点O作力F作用线的垂线段，从O到垂足之间的线段就是动力臂，如下图所示：
（2）大人对杠杆的力比小孩对杠杆的力大，根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2得：大人对杠杆的力的力臂要小于小孩对杠杆的力的力臂，且大人对杠杆的力也朝下，根据“异侧同向”可知，大人应该在支点的左侧，因此作用点只能在B点。
21．（2024九上·杭州月考）如图，轻质杠杆OA可绕O点转动，在杠杆的B点挂上重物G，并在A点施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置静止；交换重物悬挂点和拉力作用点使杠杆在水平位置平衡，所需的拉力大小；不计摩擦，所挂重物G的重力为 。
【答案】12；3：4
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】 根据杠杆平衡条件列出把重物悬挂点和拉力作用点互换前后的表达式，联立可得物体的重力以及F1：F2的值，根据重力公式计算物体的质量。
【解答】 由题可知，F1=9N，F2=16N，
重物悬挂点和拉力作用点互换前，由杠杆平衡条件可得：F1×OA=G×OB，代入数据可得9N×OA=G×OB，即：-----①，
重物悬挂点和拉力作用点互换后，由杠杆平衡条件可得：F2×OB=G×OA，代入数据可得16N×OB=G×OA，即：------②，
由①②可得：
①×②得：，
阅卷人 三、实验探究题
得分
22．（2024九上·杭州期中）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F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/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，移动秤砣在秤杆上的位置，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。
【答案】（1）左
（2）F1×l1＝F2×l2
（3）C；5
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】 我们可以把杆秤抽象为杠杆，则B（C）为支点，A点为阻力作用点，阻力臂为AB（AC）；秤砣对杆秤的力为动力。当杆秤在水平位置平衡时，动力臂为B（C）到悬挂秤砣的位置D点的距离；根据量程结合杠杆的平衡条件为F1×l1=F2×l2计算杆秤的最大称量。
【解答】（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）分析表格中的数据可得出杠杆平衡的条件是：即 ()。
（3）①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
② 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
23．（2024九上·温州期中）小科在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图所示的实验装置（每个钩码均重0.5N，杠杆质量均匀，相邻刻度线之间的距离相等）。
（1）小科安装好杠杆后，如图甲，杠杆在倾斜位置静止，此时杠杆属于 状态（选填“平衡”或“非平衡”）
（2）小科将杠杆从图甲倾斜状态调整到图乙水平状态，在杠杆的两边挂上数目一定的钩码，移动钩码位置，使杠杆保持水平平衡，记录动力、动力臂，阻力、阻力臂。小科每次实验将杠杆都调整到水平平衡，这样做的好处是
（3）某次实验如图丙，要使杠杆在水平位置平衡，接下来的操作是
（4）小科分析数据时发现，由于杠杆在水平位置平衡，力臂等于支点到力作用点的距离，杠杆的平衡条件也可以表达为：“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”。为了证明该结论错误，应如何改进？ 。
【答案】（1）平衡
（2）排除杠杆自重且直接读出力臂
（3）左边钩码或者右边钩码往右移动直到杠杆水平平衡(写具体那个位置也给分)
（4）左边或者右边改成用测力计斜拉
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】（1）当杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，它就处于平衡状态；
（2）当杠杆在水平位置平衡时，它受到的重力恰好从支点上方经过，此时杠杆的自重不会对杠杆平衡产生影响；
（3）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析解答；
（4）当测力计斜拉时，支点到测力计悬挂点之间的距离就不再等于力臂，此时杠杆的平衡会被破坏，从而证实决定杠杆平衡的是力臂，而不是支点到拉力作用点的距离，据此分析解答。
【解答】（1） 如图甲，杠杆在倾斜位置静止，此时杠杆属于平衡状态；
（2）小科每次实验将杠杆都调整到水平平衡，这样做的好处是：排除杠杆自重且直接读出力臂；
（3）根据丙图可知，杠杆的左端下沉，说明左边力和力臂的乘积较大。根据杠杆的平衡条件可知，此时可以减小左边的力臂或增大右边的力臂，即： 左边钩码或者右边钩码往右移动直到杠杆水平平衡 。
（4）为了证明该结论错误，改进措施为：左边或者右边改成用测力计斜拉。
24．（2024·浙江期中）小科利用如图实验装置探究“杠杆的平衡条件”，杠杆上相邻刻线间的距离相等，每个钩码的质量都相同。
（1）如图甲，实验前杠杆处于倾斜状态，应 （选填“向左”或“向右”）调节杠杆两侧的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
（2）如图乙，若在C挂4个钩码，在D处挂 个钩码，仍可使其在水平位置平衡；
（3）如图丙，用弹簧测力计代替钩码，保持所挂钩码的位置不变，不断改变弹簧测力计的作用点和拉力的大小，使杠杆始终在水平位置平衡，绘制出弹簧测力计的拉力F与其力臂L的图像如图丁所示，图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积（如图丁中阴影部分） （选填“相等”或“不相等”），原因是 。
【答案】（1）向右
（2）6
（3）相等；阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】（1）调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向上翘的一端移动；
（2）根据杠杆平衡条件可以进行计算；
（3）由于此题中的阻力和阻力臂不变，由图中提供数据，根据杠杆的平衡条件分析即可求得。
【解答】（1）由图甲知，右边上翘，要使杠杆在水平方向平衡，应将平衡螺母向右端调节；
（2）设杠杆分度值是L，一个钩码重是G，则4G×3L=nG×2L，所以n=6（个）；
（3）由于此题中的阻力和阻力臂不变，利用图象中任意一组数据都能得出，F2L2=F1L1=3N×0.02m=2N×0.03cm=0.06N m，
图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等，其原因是阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变。
25．（2024九上·浙江期中） 某实验小组通过实验探究杠杆平衡条件，以下是他们的部分实验过程：
（1）首先，将杠杆放在水平桌面上，在不挂钩码的情况下，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆处于 位置平衡，以方便直接读出力臂；
（2）接下来，他们使杠杆在如图甲位置静止，多次实验，记录数据如表格所示(每个钩码的重力为1N，杠杆质量不计、刻度均匀)。小科结合实验数据认为杠杆的平衡条件为： 而小军则认为实验还需要进一步改进。你认为谁的观点正确，理由是 。
实验序号 F1/N L1/ cm F2/N L2/ cm
1 2 3 2 3
2 3 3 3 3
3 4 3 4 3
（3）如图乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置，其示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】（1）水平
（2）小军。实验次数太少，存在偶然性(应增加F1不等于F2的情况进行实验)
（3）变大
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 （1）调节杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；
（2）应该改变力的大小与位置，多做几组实验，得出普遍规律；
（3）注意分析动力臂的长度变化，再根据杠杆的平衡条件分析测力计的示数变化。
【解答】 （1）首先，将杠杆放在水平桌面上，在不挂钩码的情况下，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来；
（2）我认为小军的观点正确，理由是： 实验次数太少，存在偶然性(应增加F1不等于F2的情况进行实验) 。
（3） 如图乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置， 此时动力臂变小。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，此时动力增大，即弹簧测力计的示数变大。
阅卷人 四、解答题
得分
26．（2024九上·杭州期中）某工地上用如图所示的滑轮组，匀速提升质量为240kg的物体，在物体上升0.8m的过程中，此滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，求：
（1）滑轮组做的有用功。
（2）拉力F的大小。
（3）动滑轮的重力。
（4）若用该滑轮组吊起4400N的重物，则此时滑轮组的机械效率为多少？
【答案】（1）解：W有＝Gh＝2400N×0.8m＝1920J
（2）解：根据可知，
（3）解：根据()；
（4）解：
【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；机械效率的测量实验
【解析】【分析】 （1）知道物体的质量，可利用公式G=mg计算出物体的重力，又知道物体上升的高度，可利用公式W有=Gh计算出滑轮组做的有用功；
（2）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用η求出拉力F ；
（3） 不计绳重和摩擦，根据F=（G+G动）求出动滑轮的重力 ；
（4） 不计绳重和摩擦，根据η表达式分析回答。
27．（2024·浙江期中）如图所示，小科用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”，借助杠杆按动教室门的开关按钮。已知OB＝60cm、AB＝80cm、OC＝20cm，当小科在C点用脚给杠杆施加40N的压力F1时，按钮触发，大门打开。
（1）请画出压力F1及其力臂l1。
（2）该杠杆属于 杠杆（填“省力”或“费力”）。
（3）计算此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2的大小。
【答案】（1）
（2）费力
（3）解：根据杠杆平衡条件可得F1·l1=F2·l2
40N×20cm=F2×80cm F2=10N
答：此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2的大小为10N.
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类；杠杆的应用
【解析】【分析】（1）（2）注意脚垂直作用在杠杆上，压力与杠杆垂直向下，根据动力臂和阻力臂关系判断是省力杠杆还是费力杠杆。
（3）作出动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡条件求出水平阻力大小。
【解答】 （1）木杆是一个杠杆，O 为支点，小金的脚施加的力是动力F1，动力臂为OC，按钮对木杆的压力为阻力F2，阻力臂为OD，木杆示意图如下：
（2） 由图可知：动力臂OC小于阻力臂OD，所以木杆是费力杠杆。
28．（2024九上·浙江期中）工人用如图所示的滑轮组提升建材，已知工人的重力为700牛，双脚与地面的接触面积为500平方厘米。他用300牛的力将540牛的建材匀速提升了3米。(不计摩擦及绳的重力) 试求：
（1） 工人提升建材所做的有用功；
（2） 工人所做的总功；
（3） 动滑轮的重力；
（4） 提升建材时，工人对地面的压强。
【答案】（1）
（2）s= nh=2×3m=6m
W总= Fs=300N×6m=1800J
（3）
（4）p=F/S
【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据W有=Gh计算工人提升建材做的功；
（2）首先跟机s=nh计算拉力移动的距离，再跟机W总=Fs计算工人做的功；
（3）根据计算动滑轮的重力；
（4）工人对地面的压力等于工人重力与绳子拉力的差，再根据公式计算工人对地面的压强。
29．（2024九上·温州期中）我国古代著作《墨经》中最早记述了杆秤的杠杠原理。
（1）如图甲所示，当秤盘上放置质量更大的被测物体称量时，秤砣应向 侧移动；如果秤砣生锈，称量结果将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
甲 乙
（2）小明想自制一个杆秤，设计图为图乙。
器材：总长18cm的轻质木条，轻质纸盘，细绳，50g、80g、400g的钩码各一个。
要求：
①测量范围为0~300g；
②分度值为20g；
③在木条上做刻度，相邻两刻度之间的距离相等且适当大一些。
小明通过计算得出，若纸盘上放300g的物体，当杆秤水平静止时，钩码质量m与图中的关系如下表所示。请你通过计算帮小明选一个最合适的钩码作为秤砣，并说明不选择其他钩码的理由。
mg 50 80 400
L/cm 18.00 11.25 2.25
（3）为了提高自制杆秤的测量范围，下列改进措施可行的是____。（可多选）
A．增加纸盘的质量 B．换用更长的木条作为秤杆
C．减小秤砣的质量 D．在原提纽左侧增加新提纽
E．换用更细的秤杆 F．增加相邻两刻度的距离
【答案】（1）右；偏小
（2）选择80g钩码；
由图可知，，钩码的最大力臂为，被测物最大值质量为，
则钩码的最小质量为；
50g钩码所对应力臂是18cm，杆秤的长度不够；400g钩码对应力臂是2.25cm，因为要求在筷子上所做刻度之间的距离相等且适当大一些，故不符合要求；80g钩码对用力臂是11.25cm最合适，故选80g钩码
（3）B；D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 （1）杆秤相当于一个杠杆，根据杠杆平衡条件结合图示分析判断；
（2）根据杠杆平衡条件，结合杆秤的设计要求分析选择作为秤砣的钩码；
（3）为了提高自制杆秤的测量范围，根据杠杆的平衡条件逐一分析，选择可行的措施。
【解答】 （1）杆秤相当于一个杠杆，由图知，提纽处为杠杆的支点，挂秤盘处到提纽处距离为l2，挂秤砣处到提纽处距离为l1，
根据杠杆的平衡条件有：
G物×l2=G称砣×l1，
则：m物×l2=m秤砣×l1，
l2和m称砣一定，当秤盘上放置质量更大的被测物体称量时，为使杠杆平衡，应增大l1的值，即秤砣应向右侧移动；
如果秤砣生锈，秤砣质量增大，根据杠杆的平衡条件知，测量同一物体的质量时，为使杠杆平衡，应减小l1的值，所以称量结果将偏小；
（3）由图乙知，l2=AB=3cm，l1最大=18cm-AB=18cm-3cm=15cm，秤砣的质量一定，
A.增加纸盘的质量时，由杠杆的平衡条件（m纸盘+m物）×l2=m秤砣×l1最大知，m物减小，不能增大杆秤最大测量值，故A不可行；
B.换用更长的木条作为秤杆，可增大力臂l1，由m物×l2=m秤砣×l1最大知，m物增大，能增大杆秤最大测量值，故B可行；
C.减小秤砣的质量，由m物×l2=m秤砣×l1最大知，m物减小，不能增大杆秤最大测量值，故C不可行；
D.在原提纽左侧增加新提纽，l2减小，l1最大增大，由m物×l2=m秤砣×l1最大知，m物增大，能增大杆秤最大测量值，故D可行；
E.换用更细的秤杆，由m物×l2=m秤砣×l1最大知，m物不变，不能增大杆秤最大测量值，故E不可行；
F.由m物×l2=m秤砣×l1最大知，增加相邻两刻度的距离，m物不变，只是增大了分度值，故F不可行。
故选BD。
30．（2024·浙江期中）在科学学习中，我们常用模型来解释实际问题。
（1）如图甲为乒乓球发球机，在同一高度以相同的初速度朝不同方向依次发出a、b、c三个质量相同的乒乓球，运动轨迹如图乙所示。若不计空气阻力， 当乒乓球分别运动到A、B、C处时，动能最大的是 （选填“A”“B”或“C”），乒乓球到达水平球台的速度 （选填“相同”或“不相同”）。
（2）汽车发动机在检修时，要将引擎盖拉起，引擎盖的实物图和模型如图丙所示，引擎盖可绕O点自由转动，A为引擎盖重心位置。小科一直保持竖直向上、匀速抬升引擎盖，此时，重力G的力臂 （选填“增大”、“减小”或“不变”），小科对引擎盖的拉力F （选填“增大”、“减少”或“不变”）。
【答案】（1）B；相同
（2）减小；不变
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）首先判定开始时三球机械能的大小；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，据此判定速度的大小。
（2）动力臂大于阻力臂的杠杆叫省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆叫费力杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆叫等臂杠杆；逐渐抬高引擎盖的过程中，两力臂的比值不变，A的重力不变，根据杠杆的平衡条件可知人的拉力大小不变。
【解答】（1）乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，由于乒乓球到达球台时所处的高度和速度都相同，则机械能是相同的；
不计空气阻力， 当乒乓球分别运动到A、B、C处时，B处重力势能最小，则动能最大。
不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球到达桌面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，则动能也相同，所以三球到达乒乓球台的速度相同。
（2）据图可知，动力臂OB大于阻力臂OA，因而此时引擎盖是省力杠杆。修理师傅一直保持竖直向上、匀速抬升引擎盖，重力的力臂减小，则两力臂的比值始终不变，仍为OA：OB，并且A的重力不变，根据杠杆的平衡条件可知，人的拉力大小不变。
1 / 1（浙教版）九年级科学上册专项知识点：简单机械
阅卷人 一、选择题
得分
1．（2024九上·镇海区期末）下列工具中，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．核桃夹夹核桃 B．羊角锤起钉子
C．筷子夹物 D．起子开瓶盖
2．（2019九上·瑞安月考）自行车是简单机械的巧妙结合，如踏脚用到了杠杆原理。若作用在脚踏板上的力为F，下列图中能正确表示出该力的力臂的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2020九上·余姚期末）如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，则下列说法正确的是（ ）
A．提升A的拉力较大 B．提升B做的有用功较多
C．A物体的重力较小 D．提升B做的额外功较少
4．（2018九上·桐乡竞赛）如图所示，O为杠杆AB的支点，A端挂一重物 G，图中能使杠杆在水平位置平衡的最小的拉力是（ ）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
5．（2024·浙江期中）为拔除外来入侵物种“一枝黄花”，小科自制了轻质拔草器，如图所示。用该装置拔除同一植株，若l1＞l2＞l3＝l4，下列操作中最省力的是（）
A．
B．
C．
D．
6．（2024九上·杭州月考）如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F，使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（ ）
A．先变大，后变小 B．先变小，后变大
C．一直是变大的 D．一直是变小的
7．（2024九上·杭州月考）在实践活动基地，同学们体验使用劳动器具。如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为600N的物体匀速向上提起相同的高度。已知每个滑轮重为20N，忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦。下列判断正确的是（ ）
A．甲方式中车对绳子的拉力为620N
B．乙方式中人对绳子的拉力为300N
C．使用甲、乙两种方式都不能省功
D．甲、乙两种方式的机械效率相等
8． 如图所示，斜面AB、AC 的粗糙程度相同，把同一物体沿斜面BA 和CA 分别匀速拉到顶端A，若沿斜面的拉力 斜面两边的机械效率分别为ηB、ηc，斜面两边的摩擦力分别为fB、fc，则下列判断正确的是 ( )
A．ηB<ηc，fB< fc B．ηB>ηc，fB= fc
C．ηB<ηc，fB> fc D．ηB>ηc，fB< fc
9． 如图所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计滑轮的摩擦和绳重，则 ( )
A． B．
C． D．
10． 下列有关机械效率的说法中正确的是 ( )
A．机械效率高的，所做的功少
B．机械效率高的，所做的额外功少
C．机械效率高的，有用功和额外功的比值大
D．机械效率高的，额外功和有用功的比值大
11． 如图所示，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既能得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计(弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计)。下列四套装置中能实现的是 ( )
A． B． C． D．
12．如图所示，轻质杠杆OB 可绕O点转动，OA=AB，用细线将重物悬挂在A 点，在 B 点作用竖直向上的拉力F。在保持杠杆水平静止的情况下 ( )
A．拉力 F的大小为物重的2倍
B．当悬挂点左移时，F将减小
C．若F 改为沿图中虚线方向施力，F将增大
D．若物重增加2N，F 的大小也增加 2N
13． 如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力的方向，使其从位置①到位置②，再到位置③。此过程中，弹簧测力计的示数将 ( )
A．逐渐变大 B．逐渐变小
C．先变小后变大 D．先变大后变小
14． 如图所示，用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆平衡条件”的实验。下列说法正确的是( )
A．图甲，实验前杠杆斜着静止，说明杠杆没有处于平衡状态
B．图甲，为使杠杆处于水平状态，应将杠杆右端的平衡螺母向左调
C．图乙，在A 处和B处各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡
D．图丙，弹簧测力计从a位置转到b位置，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变大
15．（2023九上·诸暨期中）在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图所示，有关力的分析正确的是（ ）
A．车对地面的压力与车的重力是一对平衡力
B．车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力
C．脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为1200N
D．脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为800N
阅卷人 二、填空题
得分
16． 如图所示，滑轮重力、绳重和摩擦均不计，物体重都是100N，物体与水平面间的摩擦力都是30N，当物体做匀速直线运动时，则分别作用于各绳端的拉力F1= N；F2= N，F3= N。
17． 有两个相同的桶都装有5kg的水，甲同学把水从一楼提上二楼，乙同学在楼上用轻绳将水拉到二楼，如图所示，则 机械效率更高。若将桶中水增加到7kg，则甲同学提水上楼的机械效率变 。
18．小明在社会实践中观察到修理汽车的叔叔使用扳手时，还在扳手手柄上加了一个套筒，如图甲所示，于是小明设计了如图乙所示的装置探究轻质杠杆的动力大小与动力臂的关系。
（1） 测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于 。
（2）改变动力臂，多次测量，根据记录的数据画出如图所示的动力随动力臂变化的图像，则杠杆左端所挂重物的重力大小是 N(杠杆上每一小格长度为1cm)，小明发现图像中每次描出的点与两坐标轴围成的长方形面积(如图丙中阴影部分)总相等，原因是 。
19．如图所示， 物体A 静止于光滑水平面上，物体B 在物体A 表面向左匀速运动了0.2m(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。
（1） 滑轮1 和滑轮2中，属于动滑轮的是 。
（2） 弹簧测力计的读数为 N。
（3）若F2增大，则物体A 相对地面的运动状态如何 (填“向左运动”“向右运动”或“静止”)。
20．如图所示，O为跷跷板的支点，小朋友对跷跷板的作用力 F=120N，大人对跷跷板的作用力 (图中未画出)，跷跷板水平静止。
（1） 在图中画出 F 的力臂l。
（2） F'的作用点可能在 (填“A”“B”或“C”)点，方向竖直 (填“向上”或“向下”)。
21．（2024九上·杭州月考）如图，轻质杠杆OA可绕O点转动，在杠杆的B点挂上重物G，并在A点施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置静止；交换重物悬挂点和拉力作用点使杠杆在水平位置平衡，所需的拉力大小；不计摩擦，所挂重物G的重力为 。
阅卷人 三、实验探究题
得分
22．（2024九上·杭州期中）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F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/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，移动秤砣在秤杆上的位置，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。
23．（2024九上·温州期中）小科在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图所示的实验装置（每个钩码均重0.5N，杠杆质量均匀，相邻刻度线之间的距离相等）。
（1）小科安装好杠杆后，如图甲，杠杆在倾斜位置静止，此时杠杆属于 状态（选填“平衡”或“非平衡”）
（2）小科将杠杆从图甲倾斜状态调整到图乙水平状态，在杠杆的两边挂上数目一定的钩码，移动钩码位置，使杠杆保持水平平衡，记录动力、动力臂，阻力、阻力臂。小科每次实验将杠杆都调整到水平平衡，这样做的好处是
（3）某次实验如图丙，要使杠杆在水平位置平衡，接下来的操作是
（4）小科分析数据时发现，由于杠杆在水平位置平衡，力臂等于支点到力作用点的距离，杠杆的平衡条件也可以表达为：“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”。为了证明该结论错误，应如何改进？ 。
24．（2024·浙江期中）小科利用如图实验装置探究“杠杆的平衡条件”，杠杆上相邻刻线间的距离相等，每个钩码的质量都相同。
（1）如图甲，实验前杠杆处于倾斜状态，应 （选填“向左”或“向右”）调节杠杆两侧的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
（2）如图乙，若在C挂4个钩码，在D处挂 个钩码，仍可使其在水平位置平衡；
（3）如图丙，用弹簧测力计代替钩码，保持所挂钩码的位置不变，不断改变弹簧测力计的作用点和拉力的大小，使杠杆始终在水平位置平衡，绘制出弹簧测力计的拉力F与其力臂L的图像如图丁所示，图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积（如图丁中阴影部分） （选填“相等”或“不相等”），原因是 。
25．（2024九上·浙江期中） 某实验小组通过实验探究杠杆平衡条件，以下是他们的部分实验过程：
（1）首先，将杠杆放在水平桌面上，在不挂钩码的情况下，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆处于 位置平衡，以方便直接读出力臂；
（2）接下来，他们使杠杆在如图甲位置静止，多次实验，记录数据如表格所示(每个钩码的重力为1N，杠杆质量不计、刻度均匀)。小科结合实验数据认为杠杆的平衡条件为： 而小军则认为实验还需要进一步改进。你认为谁的观点正确，理由是 。
实验序号 F1/N L1/ cm F2/N L2/ cm
1 2 3 2 3
2 3 3 3 3
3 4 3 4 3
（3）如图乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置，其示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
阅卷人 四、解答题
得分
26．（2024九上·杭州期中）某工地上用如图所示的滑轮组，匀速提升质量为240kg的物体，在物体上升0.8m的过程中，此滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，求：
（1）滑轮组做的有用功。
（2）拉力F的大小。
（3）动滑轮的重力。
（4）若用该滑轮组吊起4400N的重物，则此时滑轮组的机械效率为多少？
27．（2024·浙江期中）如图所示，小科用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”，借助杠杆按动教室门的开关按钮。已知OB＝60cm、AB＝80cm、OC＝20cm，当小科在C点用脚给杠杆施加40N的压力F1时，按钮触发，大门打开。
（1）请画出压力F1及其力臂l1。
（2）该杠杆属于 杠杆（填“省力”或“费力”）。
（3）计算此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2的大小。
28．（2024九上·浙江期中）工人用如图所示的滑轮组提升建材，已知工人的重力为700牛，双脚与地面的接触面积为500平方厘米。他用300牛的力将540牛的建材匀速提升了3米。(不计摩擦及绳的重力) 试求：
（1） 工人提升建材所做的有用功；
（2） 工人所做的总功；
（3） 动滑轮的重力；
（4） 提升建材时，工人对地面的压强。
29．（2024九上·温州期中）我国古代著作《墨经》中最早记述了杆秤的杠杠原理。
（1）如图甲所示，当秤盘上放置质量更大的被测物体称量时，秤砣应向 侧移动；如果秤砣生锈，称量结果将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
甲 乙
（2）小明想自制一个杆秤，设计图为图乙。
器材：总长18cm的轻质木条，轻质纸盘，细绳，50g、80g、400g的钩码各一个。
要求：
①测量范围为0~300g；
②分度值为20g；
③在木条上做刻度，相邻两刻度之间的距离相等且适当大一些。
小明通过计算得出，若纸盘上放300g的物体，当杆秤水平静止时，钩码质量m与图中的关系如下表所示。请你通过计算帮小明选一个最合适的钩码作为秤砣，并说明不选择其他钩码的理由。
mg 50 80 400
L/cm 18.00 11.25 2.25
（3）为了提高自制杆秤的测量范围，下列改进措施可行的是____。（可多选）
A．增加纸盘的质量 B．换用更长的木条作为秤杆
C．减小秤砣的质量 D．在原提纽左侧增加新提纽
E．换用更细的秤杆 F．增加相邻两刻度的距离
30．（2024·浙江期中）在科学学习中，我们常用模型来解释实际问题。
（1）如图甲为乒乓球发球机，在同一高度以相同的初速度朝不同方向依次发出a、b、c三个质量相同的乒乓球，运动轨迹如图乙所示。若不计空气阻力， 当乒乓球分别运动到A、B、C处时，动能最大的是 （选填“A”“B”或“C”），乒乓球到达水平球台的速度 （选填“相同”或“不相同”）。
（2）汽车发动机在检修时，要将引擎盖拉起，引擎盖的实物图和模型如图丙所示，引擎盖可绕O点自由转动，A为引擎盖重心位置。小科一直保持竖直向上、匀速抬升引擎盖，此时，重力G的力臂 （选填“增大”、“减小”或“不变”），小科对引擎盖的拉力F （选填“增大”、“减少”或“不变”）。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】A、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；
B、在羊角锤起钉子过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；
C、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C正确；
D、在起子开瓶盖过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误。
故选：C。
2．【答案】B
【知识点】力臂的画法
【解析】【分析】根据力臂的定义判断。
【解答】力臂是从杠杆支点到力的作用线的垂直距离。根据图片可知，O点为支点，标有F的箭头为力的作用线，那么该力的力臂如下图所示：
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
3．【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）使用滑轮组提升重物时，根据公式分析两个物体的重力大小；
（2）已知承担重物的绳子段数根据公式比较自由端拉力的大小；
（3）根据W有=Gh比较有用功的大小；
（4）根据W额=G动h比较额外功的大小。
【解答】根据公式可知，当动滑轮的重力相同时，机械效率越大，物体的重力越大；因为提升A时滑轮组的机械效率大，所以A的重力大，故C错误；
根据公式可知，两个滑轮组中n=2，因为G动相等，且GA>GB，所以FA>FB，故A正确；
根据公式W有=Gh可知，当h相同时，物体的重力G越大，提升物体做的有用功越大。因为GA>GB，所以WA>WB，故B错误；
根据公式W额=G动h可知，动滑轮的重力和高度h相同时，提升两个物体所做的额外功相同，故D错误。
故选A。
4．【答案】A
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】1、杠杆平衡条件是动力×动力臂=助力×阻力臂；
2、题中的重物G作为阻力不变，阻力臂也不变，要使杠杆在水平位置平衡的拉力最小只需要动力臂最长。找出使杠杆平衡时的最长的动力臂即可判断出答案。
【解答】由分析可知，F4虽然动力臂最长，但在它的作用下杠杆会发生逆时针的转动，不能使杠杆平衡，D错误；在剩下的三个力都可以使杠杆在水平位置平衡，其中F1的力臂是最大的，所以F1力最小，A选项正确。B、C错误。
故选A
5．【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】 结合图片，找出支点，判断杠杆在使用过程中，根据杠杆平衡条件得出动力的表达式，然后比较即可判断省力情况。
【解答】 用该装置拔除同一植株，则阻力为F阻相同，根据杠杆的平衡条件分别得出A、B、C中动力的大小为：
F阻l1=FAL，F阻l2=FBL，F阻l3=FCL，
因l1＞l2＞l3，则FA＞FB＞FC，
D选项中因动力的方向是竖直，则力臂小于L，即：L'＜L，
则根据杠杆的平衡条件可得：F阻l3=FDL'，
因l3=l4，则：FD＞FC，
所以，操作中最省力的是C。
故答案为：C。
6．【答案】A
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】力臂是支点到力的作用线的距离，分析使木杆从OA位置匀速转到水平位置的过程中阻力、阻力臂和动力臂的变化，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2分析动力F的大小变化。
【解答】将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，因作用力F始终与OA垂直，则动力臂不变，阻力为杠杆的重力，则阻力大小也不变，但阻力臂变大，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，动力F变大。
故答案为：A。
7．【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）使用定滑轮不能省力，忽略绳重和摩擦，F＝G；
（2）由图乙知n＝2，忽略绳重和摩擦，拉力F＝（G+G动）；
（3）使用任何机械不能省功；
（4）忽略绳重和摩擦，在甲图中，额外功为0，在乙图中，需要克服动滑轮重力做额外功，再结合机械效率的定义来比较。
【解答】A、因为图甲中两个滑轮都是定滑轮，忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦，绳子的拉力应该为600N，故A错误；
B、乙方式人对绳子的拉力
故B错误；
C、根据功的原理，使用任何机械都不省功，故C正确；
D、甲方式两个滑轮都是定滑轮，不计绳重和摩擦，不用做额外功，机械效率100%；乙方式有一个动滑轮，需要做额外功，机械效率小于100%，故D错误。
故答案为：C。
8．【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】 AC.已知高度相同，根据W=Gh比较有用功的大小关系，还知道拉力的大小和通过的路程大小，根据W=Fs比较拉力做的总功关系，利用比较斜面两边机械效率的关系；
BD.影响滑动摩擦力大小的因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，斜面AB、AC的粗糙程度相同，比较压力关系得出摩擦力的大小关系。
【解答】 AC.由题知，同一物体提升的高度h相同，由W有=Gh可知，有用功相同，
因AB＜AC，且拉力相同，
所以，由W总=Fs可知，F2做的总功多，
由可知，右边斜面的机械效率低，即ηB＞ηC，故AC错误；
BD.影响滑动摩擦力大小的因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，
物体分别沿斜面BA和CA运动，接触面的粗糙程度相同，斜面越陡，则压力越小，滑动摩擦力越小，由图知BA斜面更陡一些，所以fB＜fC，故B错误、D正确。
故选D。
9．【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上额外功，可以比较出两种情况的总功大小。然后利用即可比较出二者机械效率的大小。
【解答】 因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，根据可知，机械效率越低。
即W1＜W2 ，η1＞η2。
故选C。
10．【答案】C
【知识点】机械效率的计算
【解析】【分析】根据机械效率的公式分析判断。
【解答】根据机械效率的公式可知，机械效率高的，即有用功和总功的比值大，故C正确，而D错误；
根据机械效率的公式可知，当有用功一定时，机械效率高的做的总功少，但是没有限制有用功一定，故A错误；
根据机械效率的公式可知，当有用功一定时，机械效率高的做的总功少，即做的额外功少，故B错误。
故选C。
11．【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】 根据题目要求可知，需要装置满足条件为：左侧弹簧测力计示数=右侧弹簧测力计示数=钩码重力。
【解答】 A.左侧弹簧测力计示数大小为钩码重力+弹簧测力计重力，右侧弹簧测力计示数大小为钩码重力+弹簧测力计重力，故A错误；
B.左侧弹簧测力计示数大小为钩码重力，右侧弹簧测力计示数大小为钩码重力+弹簧测力计重力，故B错误；
C.左侧弹簧测力计示数大小为钩码重力+弹簧测力计重力，右侧弹簧测力计示数大小为钩码重力，故C错误；
D.左侧弹簧测力计示数大小为钩码重力，右侧弹簧测力计示数大小为钩码重力，故D正确.
故选D。
12．【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 A.根据杠杆的平衡条件求出拉力的大小；
B.根据力臂的变化，利用杠杆的平衡条件分析动力的变化；
C.力臂是指从支点到力的作用线的距离。将拉力F沿顺时针方向转动，在转至虚线位置时，拉力的力臂变小；
D.根据杠杆的平衡条件分析。
【解答】 A.由图可知，OA=AB，阻力的力臂为动力力臂的一半，根据杠杆的平衡条件F×OB=G×OA可知，拉力F的大小为物重的二分之一，故A错误；
B.当悬挂点左移时，动力臂、阻力不变，阻力臂变大，则动力F将变大，故B错误；
C.保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F转至虚线位置时，拉力的力臂变小，因为阻力与阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大，故C正确；
D.若物重增加2N，根据杠杆的平衡条件可知，F的变化量为2N×=1N，故D错误。
故选C。
13．【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 分析图中在改变弹簧测力计拉力的方向的过程中力臂的变化情况，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得出结论。
【解答】 由图知，测力计在②位置时，其动力臂等于右段杆长，此时动力臂最长，由①→②→③的过程动力臂先变大后变小，阻力和阻力臂一定，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，测力计的示数先变小后变大。
故选C。
14．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 A.杠杆静止时或杠杆匀速转动时，杠杆处于平衡状态；
B.平衡螺母向翘起的一端移动；
C.原来杠杆平衡，是因为两边的力和力臂的乘积相等，现在各加一个同样的钩码，就要看现在的力和力臂的乘积是否相等，据此分析得出结论；
D.根当拉力F向右倾斜时，保持B点不动，弹簧测力计的方向向右倾斜，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知分析即可。
【解答】 A.图甲，实验前杠杆静止时或杠杆匀速转动时，说明杠杆处于平衡状态，故A错误；
B.杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，右端上翘，故应向右调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，故B错误；
C.设一个钩码重为G，一格的长度为L，原来：3G×2L=2G×3L，杠杆平衡；
在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码，现在：4G×2L＜3G×3L，所以杠杆不再平衡，杠杆的右端下沉，故C错误；
D.图中弹簧测力计从a位置转到b，此时拉力F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，拉力变大，即测力计的示数变大，故D正确。
故选D。
15．【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】AB.平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上；
CD.根据图片确定动滑轮上承担拉力的绳子段数n，根据F=nF拉计算绳索的拉力。
【解答】A.车对地面的压力与车的重力，二者的方向都是竖直向下的，二者不是平衡力，故A错误；
B.车拉滑轮组的力作用在滑轮组上，而滑轮组对车的拉力作用在车上，二者没有作用在同一物体上，不是平衡力，故B错误；
CD.根据图片可知，滑轮组上承担拉力的绳子段数n=2，则绳子自由端的拉力为：，故C正确，D错误。
故选C。
16．【答案】30；15；60
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】 根据图片确定三种情形中滑轮的使用情况，进而计算拉力的大小即可。
【解答】 滑轮重力和摩擦均不计，图甲：滑轮为定滑轮，拉力F1等于摩擦力，F1=f=30N；
图乙：滑轮是动滑轮，拉力F2是摩擦力的一半，即；
图丙：轮是动滑轮，动滑轮上有两端绳子，拉力是动滑轮上两端绳子拉力的合力，即拉力是摩擦力的2倍，则F3=2f=2×30N=60N。
17．【答案】乙；大
【知识点】机械效率的计算
【解析】【分析】 （1）根据进行分析判断；
（2）影响机械效率的因素有物重和滑轮组等因素。
【解答】 根据图示可知，甲、乙两种方式所做的有用功相同，而甲中的额外功大于乙中的额外功，因此乙的机械效率高；
因为机械效率与物重有关，当其它因素一定时，物重越大，有用功越大，机械效率越大，因此若将桶中水增加到7kg，则甲同学提水上楼的机械效率变大。
18．【答案】（1）测量力臂
（2）1.5；阻力和阻力臂不变
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 （1）让杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂；
（2）①阻力和阻力臂的乘积不变时，从图象中选择动力和动力臂的对应值，得出动力跟动力臂的乘积也不变，据此分析。
②根据长方形面积的计算方法结合杠杆的平衡条件分析解答。
【解答】 （1）测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂；
（2）①由题意可知，只改变动力臂，多次测量，则阻力与阻力臂的乘积保持不变，
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，利用图象中任意一组数据都能得出，
即F2L2=F1L1=3N×2cm=6N cm；
由图乙可知，阻力臂L2=4cm，则杠杆左端所挂重物的重力；
②图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积是动力与动力臂的乘积，根据杠杆平衡条件可知，F1L1=F2L2，而阻力与阻力臂的乘积保持不变，故图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积总相等。
19．【答案】（1）滑轮
（2）9
（3）静止
【知识点】动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据动滑轮的特点判断那个是动滑轮；
（2）不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，弹簧测力计的示数，即定滑轮受到向左的拉力等于拉力F2的3倍；
（3）一个物体在另一个物体发生挤压且有相对运动或相对运动的趋势时，则两物体之间就产生摩擦力；静止的物体，所受合力为0；一对相互作用力大小相等，方向相反。
【解答】 （1）滑轮1固定在弹簧测力计的挂钩上静止不动，滑轮2在力F1的作用下随物体一起移动，所以滑轮2是动滑轮；
（2）不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，此时有三段绳子拉着弹簧测力计，则弹簧测力计的示数F=3F2=3×3N=9N；
（3）地面光滑，故物体A只受力F1和物体B对它的摩擦力，物体之间的滑动摩擦力和拉力都不变，所以物体A依然处于静止状态。
20．【答案】（1）
（2）C；向上
【知识点】杠杆的平衡条件；力臂的画法
【解析】【分析】（1）根据力臂的定义作图；
（2）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析大人所在位置。
【解答】 （1）从支点O作力F作用线的垂线段，从O到垂足之间的线段就是动力臂，如下图所示：
（2）大人对杠杆的力比小孩对杠杆的力大，根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2得：大人对杠杆的力的力臂要小于小孩对杠杆的力的力臂，且大人对杠杆的力也朝下，根据“异侧同向”可知，大人应该在支点的左侧，因此作用点只能在B点。
21．【答案】12；3：4
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】 根据杠杆平衡条件列出把重物悬挂点和拉力作用点互换前后的表达式，联立可得物体的重力以及F1：F2的值，根据重力公式计算物体的质量。
【解答】 由题可知，F1=9N，F2=16N，
重物悬挂点和拉力作用点互换前，由杠杆平衡条件可得：F1×OA=G×OB，代入数据可得9N×OA=G×OB，即：-----①，
重物悬挂点和拉力作用点互换后，由杠杆平衡条件可得：F2×OB=G×OA，代入数据可得16N×OB=G×OA，即：------②，
由①②可得：
①×②得：，
22．【答案】（1）左
（2）F1×l1＝F2×l2
（3）C；5
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】 我们可以把杆秤抽象为杠杆，则B（C）为支点，A点为阻力作用点，阻力臂为AB（AC）；秤砣对杆秤的力为动力。当杆秤在水平位置平衡时，动力臂为B（C）到悬挂秤砣的位置D点的距离；根据量程结合杠杆的平衡条件为F1×l1=F2×l2计算杆秤的最大称量。
【解答】（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）分析表格中的数据可得出杠杆平衡的条件是：即 ()。
（3）①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、AB② 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
23．【答案】（1）平衡
（2）排除杠杆自重且直接读出力臂
（3）左边钩码或者右边钩码往右移动直到杠杆水平平衡(写具体那个位置也给分)
（4）左边或者右边改成用测力计斜拉
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】（1）当杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，它就处于平衡状态；
（2）当杠杆在水平位置平衡时，它受到的重力恰好从支点上方经过，此时杠杆的自重不会对杠杆平衡产生影响；
（3）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析解答；
（4）当测力计斜拉时，支点到测力计悬挂点之间的距离就不再等于力臂，此时杠杆的平衡会被破坏，从而证实决定杠杆平衡的是力臂，而不是支点到拉力作用点的距离，据此分析解答。
【解答】（1） 如图甲，杠杆在倾斜位置静止，此时杠杆属于平衡状态；
（2）小科每次实验将杠杆都调整到水平平衡，这样做的好处是：排除杠杆自重且直接读出力臂；
（3）根据丙图可知，杠杆的左端下沉，说明左边力和力臂的乘积较大。根据杠杆的平衡条件可知，此时可以减小左边的力臂或增大右边的力臂，即： 左边钩码或者右边钩码往右移动直到杠杆水平平衡 。
（4）为了证明该结论错误，改进措施为：左边或者右边改成用测力计斜拉。
24．【答案】（1）向右
（2）6
（3）相等；阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】（1）调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向上翘的一端移动；
（2）根据杠杆平衡条件可以进行计算；
（3）由于此题中的阻力和阻力臂不变，由图中提供数据，根据杠杆的平衡条件分析即可求得。
【解答】（1）由图甲知，右边上翘，要使杠杆在水平方向平衡，应将平衡螺母向右端调节；
（2）设杠杆分度值是L，一个钩码重是G，则4G×3L=nG×2L，所以n=6（个）；
（3）由于此题中的阻力和阻力臂不变，利用图象中任意一组数据都能得出，F2L2=F1L1=3N×0.02m=2N×0.03cm=0.06N m，
图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等，其原因是阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变。
25．【答案】（1）水平
（2）小军。实验次数太少，存在偶然性(应增加F1不等于F2的情况进行实验)
（3）变大
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 （1）调节杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；
（2）应该改变力的大小与位置，多做几组实验，得出普遍规律；
（3）注意分析动力臂的长度变化，再根据杠杆的平衡条件分析测力计的示数变化。
【解答】 （1）首先，将杠杆放在水平桌面上，在不挂钩码的情况下，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来；
（2）我认为小军的观点正确，理由是： 实验次数太少，存在偶然性(应增加F1不等于F2的情况进行实验) 。
（3） 如图乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置， 此时动力臂变小。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，此时动力增大，即弹簧测力计的示数变大。
26．【答案】（1）解：W有＝Gh＝2400N×0.8m＝1920J
（2）解：根据可知，
（3）解：根据()；
（4）解：
【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；机械效率的测量实验
【解析】【分析】 （1）知道物体的质量，可利用公式G=mg计算出物体的重力，又知道物体上升的高度，可利用公式W有=Gh计算出滑轮组做的有用功；
（2）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用η求出拉力F ；
（3） 不计绳重和摩擦，根据F=（G+G动）求出动滑轮的重力 ；
（4） 不计绳重和摩擦，根据η表达式分析回答。
27．【答案】（1）
（2）费力
（3）解：根据杠杆平衡条件可得F1·l1=F2·l2
40N×20cm=F2×80cm F2=10N
答：此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2的大小为10N.
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类；杠杆的应用
【解析】【分析】（1）（2）注意脚垂直作用在杠杆上，压力与杠杆垂直向下，根据动力臂和阻力臂关系判断是省力杠杆还是费力杠杆。
（3）作出动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡条件求出水平阻力大小。
【解答】 （1）木杆是一个杠杆，O 为支点，小金的脚施加的力是动力F1，动力臂为OC，按钮对木杆的压力为阻力F2，阻力臂为OD，木杆示意图如下：
（2） 由图可知：动力臂OC小于阻力臂OD，所以木杆是费力杠杆。
28．【答案】（1）
（2）s= nh=2×3m=6m
W总= Fs=300N×6m=1800J
（3）
（4）p=F/S
【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据W有=Gh计算工人提升建材做的功；
（2）首先跟机s=nh计算拉力移动的距离，再跟机W总=Fs计算工人做的功；
（3）根据计算动滑轮的重力；
（4）工人对地面的压力等于工人重力与绳子拉力的差，再根据公式计算工人对地面的压强。
29．【答案】（1）右；偏小
（2）选择80g钩码；
由图可知，，钩码的最大力臂为，被测物最大值质量为，
则钩码的最小质量为；
50g钩码所对应力臂是18cm，杆秤的长度不够；400g钩码对应力臂是2.25cm，因为要求在筷子上所做刻度之间的距离相等且适当大一些，故不符合要求；80g钩码对用力臂是11.25cm最合适，故选80g钩码
（3）B；D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 （1）杆秤相当于一个杠杆，根据杠杆平衡条件结合图示分析判断；
（2）根据杠杆平衡条件，结合杆秤的设计要求分析选择作为秤砣的钩码；
（3）为了提高自制杆秤的测量范围，根据杠杆的平衡条件逐一分析，选择可行的措施。
【解答】 （1）杆秤相当于一个杠杆，由图知，提纽处为杠杆的支点，挂秤盘处到提纽处距离为l2，挂秤砣处到提纽处距离为l1，
根据杠杆的平衡条件有：
G物×l2=G称砣×l1，
则：m物×l2=m秤砣×l1，
l2和m称砣一定，当秤盘上放置质量更大的被测物体称量时，为使杠杆平衡，应增大l1的值，即秤砣应向右侧移动；
如果秤砣生锈，秤砣质量增大，根据杠杆的平衡条件知，测量同一物体的质量时，为使杠杆平衡，应减小l1的值，所以称量结果将偏小；
（3）由图乙知，l2=AB=3cm，l1最大=18cm-AB=18cm-3cm=15cm，秤砣的质量一定，
A.增加纸盘的质量时，由杠杆的平衡条件（m纸盘+m物）×l2=m秤砣×l1最大知，m物减小，不能增大杆秤最大测量值，故A不可行；
B.换用更长的木条作为秤杆，可增大力臂l1，由m物×l2=m秤砣×l1最大知，m物增大，能增大杆秤最大测量值，故B可行；
C.减小秤砣的质量，由m物×l2=m秤砣×l1最大知，m物减小，不能增大杆秤最大测量值，故C不可行；
D.在原提纽左侧增加新提纽，l2减小，l1最大增大，由m物×l2=m秤砣×l1最大知，m物增大，能增大杆秤最大测量值，故D可行；
E.换用更细的秤杆，由m物×l2=m秤砣×l1最大知，m物不变，不能增大杆秤最大测量值，故E不可行；
F.由m物×l2=m秤砣×l1最大知，增加相邻两刻度的距离，m物不变，只是增大了分度值，故F不可行。
故选BD。
30．【答案】（1）B；相同
（2）减小；不变
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）首先判定开始时三球机械能的大小；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，据此判定速度的大小。
（2）动力臂大于阻力臂的杠杆叫省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆叫费力杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆叫等臂杠杆；逐渐抬高引擎盖的过程中，两力臂的比值不变，A的重力不变，根据杠杆的平衡条件可知人的拉力大小不变。
【解答】（1）乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，由于乒乓球到达球台时所处的高度和速度都相同，则机械能是相同的；
不计空气阻力， 当乒乓球分别运动到A、B、C处时，B处重力势能最小，则动能最大。
不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球到达桌面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，则动能也相同，所以三球到达乒乓球台的速度相同。
（2）据图可知，动力臂OB大于阻力臂OA，因而此时引擎盖是省力杠杆。修理师傅一直保持竖直向上、匀速抬升引擎盖，重力的力臂减小，则两力臂的比值始终不变，仍为OA：OB，并且A的重力不变，根据杠杆的平衡条件可知，人的拉力大小不变。
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