浙教版科学九上第三章第4节简单机械同步练习（一）（含答案）

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浙教版科学九上第三章第4节简单机械同步练习（含答案）
一、选择题
1．如图是古人利用滑轮打水的场景。绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶，当人拉或放绳索的另一端即可让水桶升降。则滑轮的类型和作用分别是（　　）
A．定滑轮，省力 B．定滑轮，改变力的方向
C．动滑轮，省力 D．动滑轮，改变力的方向
2．如图甲所示在衣架的右侧挂了一条湿毛巾，衣架倾斜，把衣架看作一个杠杆，O为支点，在A点施加一个最小的力使衣架在水平位置平衡（如图乙），则符合要求的力是（　　）
A．F1 B．F2
C．F3 D．F4
3．小明发现教室里花架上的花盆十分容易倒，花架和花盆如图甲所示，则小明下列调整行为无效的是（　　）
A．将一砖块压在花架底部 B．将花盆向上移动
C．将花盆向内移动 D．减少花盆中的土壤
4．学校为加强安保措施，在校门口放置球形石墩，下列挪动球形石墩的方法中，最省力的方法是（　　）
A． B． C． D．
5．平板支撑是一种类似于俯卧撑的肌肉训练方法，可以有效塑造腰部、腹部和臀部的线条，如右图所示。能正确表示人在平板支撑时的杠杆示意图是（　　）
A． B．
C． D．
6．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
7．如图是课桌调节器，学生通过手摇方式调节课桌的高度以适应不同身高的需求，下列说法正确的是（　　）
A．课桌调节器属于费力杠杆
B．它与羊角锤属于同一种杠杆
C．使用课桌调节器可以省功
D．该杠杆的支点是C点
8．我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理（如图所示），“标”是指提纽到“权”的距离，“本”是指提纽到“重”的距离。此时杠杆处于平衡状态，下列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端会下降
C．增大“重”时，应把“权”向B端适当移动
D．若将提纽0向B端移动一些，杆秤测量范围变大
9．如图所示，均匀铁棒的正中心钻有一孔，在这个孔里，穿着一条非常牢固的细金属丝，使这根铁棒能够沿着水平轴线旋转。如果转动这根铁棒，静止后它（　　）
A．只能停留在竖直位置 B．只能停留在水平位置
C．可以停留在任意位置 D．只能停留在水平或竖直位置
10．如图所示，质地均匀的圆柱体，在拉力F的作用下，由实线位置匀速转到虚线所示位置，整个过程中，拉力F始修作用于A点且与OA保持垂直（OA为圆柱体横截面的直径），圆柱体在转动过程中不打滑.则下列分析正确的是（　　）
A．拉力F逐渐变小
B．拉力F逐渐变大
C．由于拉力F的力臂始终保持不变，拉力F始终保持不变
D．条件不足，无法判断
11．如图所示，重为120N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。已知物体A在水平方向上受到的阻力为物重的0.1倍，滑轮组机械效率为80%，滑轮组和绳子的自重不计。下列分析计算正确的是（　　）
A．10s内，绳子自由端沿水平方向移动了4m
B．左侧墙受到滑轮组16牛拉力作用
C．在10s内，作用在绳子自由端的拉力F为5牛
D．在10s内，拉力F做功的功率为1.2W
12．如图所示，重力为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一始终沿水平方向的拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置。在转动的过程中，动力F将（　　）
A．先变小后变大 B．逐渐变大
C．保持不变 D．逐渐减小
13．一次聚会中，小科看到餐桌上一个自动拾取牙签盒很有趣，如图甲所示，当按下顶上的圆柱体按钮，松手时，一根牙签就从盖子上的一个小孔中冒出，于是他拆开发现内部结构示意图如图乙。下列说法错误的是（　　）
A．图乙中杆AOD可看作杠杆，D处是可伸缩的弹簧
B．当按下按钮时，按钮作用在B点使之绕着O点逆时针转动
C．当松开按钮时，D点处受到向下的力，使A端翘起将牙签送出
D．将牙签送出时，杆AOD相当于省力杠杆
14．密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一，当B端挂5N的重物P时，直尺的A端刚刚开始翘起，如图所示，则此直尺受到的重力是（　　）
A．2.5N B．5N C．10N D．无法确定
二、填空题
15．如图所示，是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组。一次提升货物A的重力为2.7×104N，30s内货物A被匀速提升了3m，动滑轮的重力3×103N（不计起重机钢绳重和一切摩擦）。则：钢绳自由端的移动速度为 　 　 m/s，滑轮组的机械效率为 　 　 。
（第15题图） （第16题图） （第17题图）
16．2022年春晚舞剧“青绿腰”中有个动作如图，若将舞者身体视为杠杆，A点为身体重心，O点为支点，地面对右脚的支持力F为动力，人所受重力G为阻力，则动力臂L1　 　 （填“大于”、“等于”或“小于”）阻力臂L2，该杠杆为　 　 （选填“省力”或“费力”）杠杆。假设动力F方向及腿部形态保持不变，随着上身缓缓直立，舞者会觉得右脚受力逐渐　 　 （选填“增大”或“减小”）。
17．如图所示，将长1米、重1N的均匀木棒竖直地悬挂于O点，在其下端施加一个始终垂直于木棒的动力F，让木棒缓慢地转动到图中虚线所示的位置，则阻力臂将　 　 （填“变大”“变小”或“不变”），动力F将　 　 （填“变大”“变小”或“不变”）。若要把木棒转至水平位置，人至少要做功　 　 焦。
18．五一期间，小阳家自驾越野车陷入泥潭。父亲猛踩油门，但轮胎因打滑受困。救援车使用电动绞盘配合滑轮组（由1个动滑轮和1个定滑轮组成），以恒定2500N拉力拖移车辆5米后成功脱困。
（1）如图甲的救援过程中，绞盘内的绳子至少要收缩　 　 米。
（2）车轮越野过程中选用图乙中的轮胎　 　 可降低车辆陷入泥潭与打滑的风险。
19．年糕是我国的传统食物，属于农历新年的应时食品。如图是切年糕的机器，请回答下面的问题：
（1）该机器属于 　 　 杠杆（选填“省力”或“费力”）。
（2）小柯切年糕时想更轻松，应将年糕靠近刀片 　 　 端，（选填“A”或“B”），同时动力的方向应选择图中的 　 　 （选填“1”“2”或“3”）。
三、探究题
20．某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如表：
实验次数 动滑轮重G动/N 钩码重G物/N 钩码上升高度h物/m 直接将钩码举高做的功W有用/J 动力F动/N 动力作用点移动距离s动/m 使用滑轮组动力做的共W总/J 滑轮组的机械效率η
1 0.53 1 0.1 0.1 0.7 0.3 0.21 47.6%
2 2 0.1 0.2 1.1 0.3 0.33
3 4 0.1 0.4 2 0.3 0.6 66.7%
（1）请你在图中画出本实验的绕绳方法。
（2）在第2次实验中，机械效率为 　 　 。
（3）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，克服动滑轮的重所做的额外功_________ 　 　 （填“相同”或“不同”）。
（4）分析表中数据可得出：同一滑轮组，提升的物重增加时，滑轮组的机械效率_________（填“变小”、“变大或“不变”），若不计绳重与摩擦，请列式证明该结论正确 　 　 。
四、解答题
21．小科设计了三种提升重物的方式，均将10N的重物匀速提升了1m，如图所示。
（1）上述三个方式提升10N的重物时，人施加的力的大小关系为 　 　 。（不计杠杆、滑轮的重力，以及绳与滑轮间的摩擦，AO＝2BO。）
（2）请在图乙中画出作用在杠杆A端的动力F2的力臂。
（3）如图丙，每个滑轮重均为2N，则在将10N的重物提升1m的过程中，则拉力F3做的功为多少？（不计绳重和摩擦）
22．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？
23．面馆大锅捞面条通常用长筷子（为避免被蒸汽烫伤），并辅以漏勺（图甲），家里捞面条通常只用筷子即可，为什么面馆需要漏勺呢？带着这样的问题，小金实地勘察并查阅资料后，建立了筷子横拿时的模型，如图乙所示，AC长度为40厘米，BC长度为36厘米，C、C1为面条所在位置。请回答下列问题：
（1）若要使筷子对面条的压力为2牛，需要在B点施加的力为多少牛？
（2）已知AB长度与A1B1长度相等，AC长度大于A1C1长度，请列式分析长筷子捞面条需要配漏勺，而短筷子不需要的原因。
参考答案与试题解析
1．【考点】定滑轮及其工作特点．
【分析】动滑轮与定滑轮的区别：
1、轴的位置不同：定滑轮的轴的位置是固定不动的，动滑轮轴的位置则会与被拉物品一起运动。
2、性质不同：定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；动滑轮实质上是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省力不省功。
3、作用不同：定滑轮的作用是改变力的方向，动滑轮的作用则是省力。
【解答】解：定滑轮是轴的位置固定不动的滑轮。在古人利用滑轮打水的场景中，滑轮的轴是固定在支架上不动的，符合定滑轮的特征。
定滑轮的功能是改变力的方向，但不能省力。使用定滑轮时，施力牵拉的距离等于物体上升的距离，绳索两端的拉力相等。在打水时，人通过拉或放绳索的另一端，利用定滑轮改变了力的方向，使得人可以更方便地将水桶升降，而不是为了省力。
而动滑轮是轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮，其主要作用是省力，不符合该场景中滑轮的特点。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查的是定滑轮与动滑轮的判断及特点，属于基础题。
2．【考点】杠杆中最小力问题．
【分析】根据杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，动力F1要最小，F1的力臂应最大，过A点竖直向下施力，动力臂最长、最省力。
【解答】解：根据杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，在阻力和阻力臂一定时，动力臂L越长，动力F最小，越省力；OA为动力臂时最长，连接OA，然后向下做OA的垂线即为A点应施加的最小力F，如图所示：
F3、F4方向不正确，F2与F1相比，F1的力臂较长。
故选：A。
【点评】此题考查杠杆平衡条件的应用，以及力臂的画法，根据阻力和阻力臂一定时，动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键。
3．【考点】杠杆的平衡条件．
【分析】根据杠杆的平衡条件结合力或力臂的变化分析。
【解答】解：图中花架上的花盆十分容易倒，可以看出支点是花架左下角，花盆的重力看出动力，花架的重力看出阻力，
A．将一砖块压在花架底部，此时增大阻力，相同动力和动力臂与阻力臂时，杠杆不容易转动，故A是有效的；
B．将花盆向上移动，动力、动力臂、阻力和阻力臂都不变，故是无效的，
C．将花盆向内移动，减小了动力臂，故杠杆不易转动，故是有效的；
D．减少花盆中的土壤，减小了动力，动力臂不变，故杠杆不易转动，故是有效的。
故选：B。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，属于基础题。
4．【考点】动滑轮及其工作特点．
【分析】定滑轮不省力，可以改变力的方向；动滑轮省力，不能改变力的方向。
【解答】解：A、该方法相当于使用了动滑轮，可以省力，故A符合题意；
B、该方式相当于用一根绳子直接拉石墩，不省力，故B不符合题意；
C、该方式相当于用双股绳子拉石墩，不省力，故C不符合题意；
D、该方式使用的是定滑轮，不省力，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】本题考查的是定滑轮和动滑轮的特点及应用，属于基础性题目。
5．【考点】杠杆及其五要素．
【分析】杠杆的五要素：支点：杠杆绕着转动的固定点；
动力：使杠杆转动的力；
阻力：阻碍杠杆转动的力；
动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离；
阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离。
【解答】解：由图可知，在平板支撑时，人的身体可以看作一个杠杆，O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，且人体的重力方向竖直向下，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
【点评】本题主要考查了杠杆的五要素，属于基础题。
6．【考点】杠杆的分类．
【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】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。
【点评】此题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：
①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
7．【考点】杠杆的分类；杠杆及其五要素．
【分析】（1）杠杆绕着转动的固定点叫做支点；根据杠杆在使用过程中，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；
（2）任何机械都不能省功。
【解答】解：如图是课桌调节器，学生通过手摇方式调节课桌的高度以适应不同身高的需求，动力作用在C点，C点是动力作用点，不是支点，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，也属于省力杠杆；任何机械都不能省功，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查杠杆的分类及功的原理，属于基础题。
8．【考点】杠杆的平衡条件．
【分析】（1）杠杆中，杠杆绕着旋转的点为支点，施加在杠杆上的力为力，力与支点的距离为力臂；（2）杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂；（3）在杠杆的动态问题中，我们要根据杠杆的平衡条件来解答。
【解答】解：A、由图可知，“权”“重”表示作用在杠杆上的力，“标”“本”表示作用在杠杆上的“权”“重”到支点的距离，即为力臂，故A正确，不符合题意；B、杠杆原本是平衡的，即“权”ד标”＝“重”ד本”。假设左右侧两侧增加的质量均为m，则左侧动力与动力臂的乘积增加量为mד标”，则右侧阻力与阻力臂的乘积增加量为mד本”，因“标”＞“本”，则mד标”＞mד本”，即（“权+m”）ד标”＞（“重+m”）ד本”，所以A段会下沉，故B正确，不符合题意；C、在“权”不变、“重”增大时，若要杠杆仍保持平衡，根据杠杆的平衡条件可知，应增大“标”，即把“权”向A端适当移动，故C错误，符合题意；D、将提纽O向B端移动一些，“标”增大而“本”变小，则“权”ד标”增大。由杠杆平衡可知“重”增大，即杆秤测量范围增大，故D正确，不符合题意。故选：C。
【点评】本题考查杠杆的五要素、杠杆平衡条件及其应用，理解杠杆的五要素及平衡条件是解答本题的关键。
9．【考点】杠杆的平衡条件．
【分析】根据杠杆的平衡条件，动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即G1×L1＝G2×L2，进行分析判断。
【解答】解：根据题意知道，图中装置是一个等臂杠杆，由杠杆的平衡条件（动力×动力臂＝阻力×阻力臂）知道，如果转动这根铁棒，静止后它可以停留在任意位置，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了学生综合分析处理物理问题的能力。
10．【考点】杠杆的动态平衡分析．
【分析】根据杠杆的平衡条件结合转动过程力臂的变化分析。
【解答】解：整个过程中，拉力F始终作用于A点且与OA保持垂直；由图可知，动力F的力臂L（L＝OA）始终保持不变，阻力为圆柱体的重力G始终大小不变，由实线位置转到虚线位置时，重力的力臂逐渐减小，根据杠杆平衡条件可得FL＝GL′，所以动力F逐渐变小。
故选：A。
【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，能否正确分析重力的阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键。
11．【考点】滑轮相关量的计算．
【分析】A、从图中可知，10s内，物体A移动的距离为1m；n＝3，则10s内，根据s′＝ns得出绳子自由端沿水平方向移动的距离；
BC、根据f＝0.1G得出物体A在水平方向上受到的阻力，根据F动＝f得出则动滑轮对物体A的拉力，根据η＝＝＝得出则绳子自由端的拉力，根据F拉＝4F得出左侧墙受到滑轮组的拉力；
D、从图中可知，根据v＝得出物体的速度，根据v′＝nv得出则绳子自由端的速度，根据P＝＝＝Fv可知拉力F做功的功率。
【解答】解：A、从图中可知，10s内，物体A移动的距离为1m；n＝3，则10s内，绳子自由端沿水平方向移动的距离s′＝ns＝3×1m＝3m，故A错误；
BC、物体A在水平方向上受到的阻力f＝0.1G＝0.1×120N＝12N，
机械效率η＝＝＝，
则绳子自由端的拉力F＝＝＝5N，
左侧墙受到滑轮组的拉力F拉＝4F＝4×5N＝20N，故B错误、C正确；
D、从图中可知，物体的速度v＝＝＝0.1m/s，
则绳子自由端的速度v′＝nv＝3×0.1m/s＝0.3m/s，
根据P＝＝＝Fv可知拉力F做功的功率P＝Fv′＝5N×0.3m/s＝1.5W，故D错误。
故选C。
【点评】本题以滑轮组为载体，考查功、功率和效率的计算，有一定难度。
12．【考点】杠杆的动态平衡分析．
【分析】先确定阻力臂、动力臂的变化，然后根据杠杆平衡的条件（动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂）分析动力的变化。
【解答】解：杠杆在转动的过程中符合杠杆平衡的条件，即阻力为硬棒的重力，大小不变，硬棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过一定角度后，重力力臂（阻力臂）逐渐增大，故B错；
当硬棒在竖直位置时，F的力臂是杠杆的长度，且力臂最长，当杠杆转过转过一定角度后，力与杠杆不再垂直，所以动力臂变小，根据杠杆平衡的条件可得，阻力与阻力臂的乘积增大，而动力臂减小，所以动力逐渐增大。
故选：B。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的运用，关键是阻力臂和动力臂大小的变化的分析。
13．【考点】杠杆及其五要素；杠杆的分类．
【分析】（1）杠杆可以绕固定点转动；
（2）当按下按钮时，分析按钮作用点和支点，判断杠杆转动方向；
（3）松开按钮后，弹簧的作用可以使牙签弹起；
（4）分析动力臂和阻力臂的大小，判断杠杆的类型。
【解答】解：A．杆AOD可看作以O点为支点的杠杆，由题意可知，D处是可伸缩的弹簧，故A正确，不符合题意；B．由图乙可知，当按下按钮时，按钮作用在B点，杠杆绕着O点逆时针转动，故B正确，不符合题意；
C．松开按钮后，图乙中D处受到弹簧向下的力，使杠杆AOD绕O点顺时针转动，使A端翘起将牙签送出，故C正确，不符合题意；
D．将牙签送出时，D处受到弹簧向下的力为动力，动力臂小于阻力臂，杠杆AOD相当于费力杠杆，故D错误，符合题意。
故选D。
【点评】本题考查杠杆的概念和杠杆的类型，属于基础题。
14．【考点】杠杆的平衡条件．
【分析】密度均匀的直尺，其重心在直尺的中点处，则重力力臂为支点到直尺中心的长度；又已知B端的物重和B端到支点的距离，根据杠杆平衡的条件：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂即可求出直尺的重力。
【解答】解：设直尺长为L
从图示可以看出：杠杆的支点为O，动力大小等于物重5N，动力臂为L；
阻力为直尺的重力G′，阻力的力臂为L﹣L＝L；
由杠杆平衡的条件得：G′L′＝GL
G′×L＝5N×L
G′＝10N
所以直尺的重力大小为10N。
故选：C。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，注意正确找出重心和力臂。
15．【考点】滑轮及滑轮组的机械效率；滑轮组及其工作特点．
【分析】由图可知，n＝2，根据s＝nh求得钢绳自由端移动的距离，根据速度公式求得钢绳自由端移动的速度；
不计起重机钢绳重和一切摩擦，根据求得滑轮组的机械效率。
【解答】解：由图可知，n＝2，则钢绳自由端移动的距离为s＝nh＝2×3m＝6m，
钢绳自由端的移动速度为；
不计起重机钢绳重和一切摩擦，克服动滑轮重所做的功为额外功，
则滑轮组的机械效率为。
故答案为：0.2；90%。
【点评】本题考查速度、机械效率的计算，知道n的值是关键之一。
16．【考点】杠杆的动态平衡分析；杠杆的分类．
【分析】根据力臂的定义分析力臂的大小，根据动力臂与阻力臂大小分类；根据力臂长度的变化分析用力的变化。
【解答】解：若将此时舞者身体视为杠杆，O点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动力，人所受重力为阻力，该杠杆动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；假设动力F方向不变，则动力臂长度不变，随着人缓缓站起，阻力臂长度慢慢变小，因此舞者会觉得右脚受力逐渐减小。
故答案为：大于；省力；减小。
【点评】此题考查了动力臂、阻力臂、杠杆的平衡等知识点，题型较新颖。
17．【考点】杠杆的动态平衡分析；功的计算．
【分析】先确定阻力臂、动力臂的变化，然后根据杠杆平衡的条件（动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂）分析动力的变化，根据提升杠杆的高度计算功。
【解答】解：将木棒缓慢地转动到图中虚线所示位置的过程中，拉力F始终垂直于棒，则动力臂不变，阻力为杠杆的重力，其大小也不变；
当木棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过一定角度后，重力的力臂（阻力臂）逐渐变大，
因阻力（即重力）不变，阻力臂变大，动力臂不变，
所以，由杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可知，动力F变大。
由于木棒均匀，重心从中点上升到最上端，上升了0.5m，故至少要做功W＝Gh＝1N×0.5m＝0.5J。
故答案为：变大；变大；0.5。
【点评】本题考查杠杆平衡条件与功的计算，属于中档题。
18．【考点】滑轮组及其工作特点；增大或减小摩擦力的方法；增大或减小压强的方法及其应用．
【分析】（1）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh；
（2）在越野过程中，车辆容易陷入泥潭和打滑，为了降低这种风险，需要增大轮胎与地面之间的摩擦力和减小压强，据此解答。
【解答】解：（1）由图甲可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，车辆移动5m，则绞盘内的绳子移动的距离s＝2×5m＝10m，即绞盘内的绳子至少要收缩10m；
（2）在越野过程中，车辆容易陷入泥潭和打滑，为了降低这种风险，需要增大轮胎与地面之间的摩擦力和减小压强，需要选择花纹偏大和受力面积较大的轮胎，选择图乙中的轮胎A。
故答案为：（1）10；（2）A。
【点评】本题考查使用滑轮组时绳子自由端移动的距离、影响摩擦力大小的因素等知识点，难度不大。
19．【考点】杠杆的分类；杠杆的平衡条件．
【分析】（1）先判断机器在使用过程中，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。
（2）要想使用时更省力，在阻力一定时，应尽量减小阻力臂的大小、增大动力臂的长度。
【解答】解：（1）该机器使用时，支点在A点，阻力在B处，手柄为动力作用点，可知动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；
（2）要想切年糕时想要更加轻松，根据杠杆平衡公式F1L1＝F2L2，在阻力不变的情况下，应尽量减少阻力臂和增加动力臂，所以应将年糕靠近支点A，同时动力的方向应选择图中的2，此时动力臂最长。
故答案为：（1）省力；（2）A；2。
【点评】我们把杠杆分为三类：省力杠杆（动力臂大于阻力臂，省力费距离）、费力杠杆（动力臂小于阻力臂，费力省距离）和等臂杠杆（动力臂等于阻力臂，不省力不费力，不省距离不费距离）．解题的关键是搞清动力臂和阻力臂的关系。
20．【考点】机械效率的测量实验．
【分析】实验原理：η＝×100%＝×100%。
使用同一滑轮组提升不同的重物时，重物越重，滑轮组的机械效率越大。
【解答】解：（1）绕绳方法：根据表格中数据，由s＝nh可得，三次实验中绳端移动距离s都是物体上升高度h的3倍，即n＝3，所以绳子的段数为3段。绕线时应从定滑轮开始，依次绕过动滑轮、琮滑轮，最后绳子末端固定在动滑轮上，这样就能形成三段绳子承重的滑轮组绕法。如图：
（2）第2次实验的机械效率为：η＝×100%＝×100%≈60.6%
（3）克服动滑轮重所做的额外功情况相同。因为克服动滑轮重力做的额外功W额＝G动h，用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，动滑轮重力不变，物体上升高度h不变，所以克服动滑轮重力所做的额外功相同。
（4）机械效率的变化变大。证明如下：若不计绳重与摩擦，有机械效率公式η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%，当动滑轮重G动不变，提升的物重G物增加时，滑轮组的机械效率η增大。
故答案为：（1）；（2）60.6%；（3）相同；（4）变大；若不计绳重与摩擦，有机械效率公式η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%，当动滑轮重G动不变，提升的物重G物增加时，滑轮组的机械效率η增大。
【点评】本题研究影响滑轮组机械效率因素，考查实验原理、注意事项及数据分析归纳结论的能力。
21．【考点】杠杆的平衡条件；动滑轮及其工作特点；杠杆中力和力臂的画法；功的计算．
【分析】（1）不计杠杆、滑轮的重力，以及绳与滑轮间的摩擦，甲图中使用的是动滑轮，动力作用在轴上，费力但省距离；乙图中使用的是杠杆，求出动力臂与阻力臂的大小关系，利用杠杆平衡条件求动力大小；丙图中使用的是滑轮组，求出n的大小，拉力F＝G。
（2）支点到动力作用线的距离叫力臂，据此画出动力臂；
（3）拉力F3做的功为有用过和额外功之和。
【解答】解：（1）不计杠杆、滑轮的重力，以及绳与滑轮间的摩擦：
甲图中使用的是动滑轮，动力作用在轴上，费力但省距离，F1＝2G＝2×10N＝20N；
乙图中使用的是杠杆，动力臂与阻力臂的大小关系AO＝2BO，
由杠杆平衡条件可知：F2×OA＝G×BO，
F2×2BO＝G×BO，
F2＝G＝×10N＝5N；
丙图中使用的是滑轮组，n＝3，
拉力F3＝G＝×10N≈3.3N，
可见：F1＞F2＞F3；
（2）从支点O做动力F2作用的垂线，O到垂足的距离为动力臂L2，如图所示：
；
（3）拉力F3做的有用功为：
W有用＝G物h＝10N×1m＝10J，
拉力F3做的额外功为：
W额外＝G动h＝2N×1m＝2J，
拉力F3做的功为：W＝W有用+W额外＝10J+2J＝12J。
故答案为：（1）F1＞F2＞F3；（2）；（3）拉力F3做的功为12J。
【点评】本题考查了动滑轮、杠杆和滑轮组的省力特点，以及力臂的画法和功的计算，虽然涉及到的知识点多，但都属于基础，难度不大。
22．【考点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类；功率的计算．
【分析】（1）根据G＝mg求出床体的重力，床的最大长度为L，设每个液压杆的拉力为F，根据数学知识计算动力臂和阻力臂，比较力臂的大小可知杠杆的种类；
根据杠杆平衡条件计算当收起床体时，每个液压杆至少要提供多大的力；
（2）根据W＝Gh计算液压杆收起床体过程中对床体做功的多少，根据功率公式计算液压杆收起床体过程中对床体做功的功率大小。
【解答】解：（1）（2）床体的重力：G床＝mg＝80kg×10N/kg＝800N，
床的最大长度为L，设每个液压杆的拉力为F，则F的力臂为：L1＝OBsin30°＝0.5m×＝0.25m，阻力G的力臂为：L2＝L＝×2m＝1m，
L1＜L2，图乙中液压杆和床架构成了费力杠杆；
根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知2F×L1＝G床L2，
即2F×0.25m＝800N×1m，
则每根弹簧的最大拉力：F＝1600N；
（3）如下图所示，下面的红点表示床体平放时的重心位置，上面的红点表示床体竖放时（床体收起来）的重心位置，
根据题意和图示可知，平放时重心距底面的高度为：h1＝×0.2m＝0.1m，
竖放时重心距底面的高度为：h2＝×2m＝1m，
所以，床的重心上升的高度为：h＝h2﹣h1＝1m﹣0.1m＝0.9m，
液压杆收起床体过程中，对床体做的功：W＝Gh＝800N×0.9m＝720J，
液压杆收起床体过程中，对床体做功的功率：P＝＝＝72W。
答：（1）费力；
（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。
【点评】本题考查重力公式、杠杆平衡条件、做功公式、功率公式的灵活运用。
23．【考点】杠杆的平衡条件．
【分析】（1）根据杠杆平衡条件计算需要在B点施加的力为多少牛；
（2）AB长度与A1B1长度相等，AC长度大于A1C1长度，在阻力相同时，长筷子捞面条需要的力远大于短筷子。
【解答】解：（1）由杠杆的平衡条件可知，FC×AC＝FB×AB，
若要使筷子对面条的压力为2牛，需要在B点施加的力为：
FB＝＝20N；
（2）AB长度与A1B1长度相等，即动力臂相等；AC长度大于A1C1长度，即阻力臂不相等，长筷子捞面时的阻力臂大；长筷子捞面与短筷子捞面相比，阻力相等，由杠杆平衡条件可知，长筷子捞面需要的力远大于短筷子，所以长筷子捞面条需要配漏勺。
答：（1）若要使筷子对面条的压力为2牛，需要在B点施加的力为20N；
（2）AB长度与A1B1长度相等，即动力臂相等；AC长度大于A1C1长度，即阻力臂不相等，长筷子捞面时的阻力臂大；长筷子捞面与短筷子捞面相比，阻力相等，由杠杆平衡条件可知，长筷子捞面需要的力远大于短筷子，所以长筷子捞面条需要配漏勺。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的灵活运用。
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