3.4 简单机械专题测试

2017浙教版九年级科学上册第三章简单机械专题测试
一、单选题
1.（2017·台州）小柯用图中提升重为400牛的物体，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是（
）
A、两个滑轮均为定滑轮
B、人将绳子拉过1米，物体也上升1米
C、物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200牛
D、使用该装置不能省力，但能改变力的方向
2.（2017·宁波）如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙
，
拉力做功的功率分别是Ｐ甲和P乙。若不计摩擦、动油轮重和绳重，则F甲与F乙、Ｐ甲与P乙之间的大小关系是（　　）
A、F甲Ｐ甲=P乙　
B、F甲>F乙
Ｐ甲>P乙　
C、F甲>F乙
Ｐ甲=P乙
D、F甲Ｐ甲3.（2017 温州）小明在按压式订书机的N点施加压力，将订书针钉入M点下方的纸张中，能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是（
）
A、B、C、D、
4.（2017 杭州）如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10牛，物体M的运动速度为1米/秒（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间的摩擦）。那么在此过程中（
）
A、物体M与地面间的摩擦力为5牛
B、物体M与地面间的摩擦力为10牛
C、水平拉力F做功的功率为20瓦
D、1秒内滑轮对物体M做功为10焦
5.下列做法，不能够改变滑轮组机械效率的是（
）
A.用大小相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮
B.给定滑轮的轴加润滑油
C.改变重物提升的高度
D.改变被提升的物重
6.如图为三种滑轮组装方法，每只滑轮的质量相等，绳子重力和体系内的摩擦忽略不计，用这三套滑轮组在相同的时间内把质量相同的重物提升到同一高度，则(
)
A.动力大小：F甲＞F乙＞F丙
B.动力所做的功大小：W甲＜W乙＜W丙
C.动力做功的功率大小：P甲＞P乙＝P丙
D.机械效率大小：η甲＝η乙＝η丙
7.如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速直线运动，弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法正确的是(
)
A.B受到的摩擦力为3N，方向水平向左
B.滑轮移动的速度为0.4m/s
C.绳子拉物体A的功率为2W
D.在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N
8.（2017 丽水）如图所示，使用时属于费力杠杆的是（
）
A、镊子夹石块
B、起子开瓶盖
C、羊角锤拔铁钉
D、天平称物体质量
9.（2017 嘉兴）如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列有关说法正确的是（
）
A、刀刃很薄可以增大压力
B、铡刀实质上是一种费力杠杆
C、甘蔗放在a点比b点更易被切断
D、手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
10.（2017 绍兴）如图甲是制作面团的情景，把竹竿的一端固定在绳扣中，人骑在另一端施加一个向下的大小为F的力，面团被不断挤压后变得更有韧性，图乙为压面团原理图。关于压面团过程的叙述正确的是（
）
A、面团对杆的作用力方向向下
B、面团对杆的作用力大小等于F
C、面团被压扁说明力能使物体发生形变
D、A点向下移动的距离小于B点向下移动的距离
二、填空题
11.小翔同学利用课余时间制作图示一款捕鼠器。将一块木板用铰链固定在桌边的O点，木板能绕O点转动，食饵放于A点，A的下方放一水桶，木板经打蜡后，很光滑。捕鼠器的工作原理是________，木板的重心位于________（选填“O点”、“略偏O点左侧”或“略偏O点右侧”）。
12.用如图所示的机械拉着400N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为100N，绳子末端的水平拉力为50N，则滑轮组的机械效率为________。若物体运动的速度为0.2m/s，则10s内拉力做功________J。
13.（2017 杭州）小金将长为0.6米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的后端A挂一个40牛的物体，肩上支点O离后端A为0.2米，他用手压住前端B使木棒保持水平平衡，如图所示。小金的质量为50千克，则此时手压木棒的力大小为________牛，肩对木棒的支持力大小为________牛，人对地面的压力大小为________牛（g=10牛/千克）。
14.普通洗衣机的脱水桶都安装了安全制动系统，如图是脱水制动示意图，当用力F打开脱水桶盖板时，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”或“不变”）。以弹簧的拉力为动力，请你判断杠杆MN是________杠杆。（填“省力”或“费力”或“等臂”）

15.如图所示，物体A的质量m
=20kg，在30
N的水平拉力F的作用下，物体A以0.4m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长。
(1)物体A与水平面间摩擦力为________N；
(2)拉力F做功的功率________W；
(3)如果将水平拉力F增加到60N，使物体A向右运动，此时物体A与水平面间摩擦力为________N
16.简单机械在我们的生活中应用广泛。请回答下列有关问题：
(1)如图甲，物体处于静止状态，若滑轮重为0.4N，则物体的重力是________N（不计摩擦和绳子的自重），当弹簧秤往上提升20cm，物体被提升了________cm。
(2)如图乙是一把剪刀，在使用过程中要达到相对省力的效果，则被剪物体应放在________点（填字母A或B）。
17.如图所示，AOB 为一杠杆（质量忽略不计），A端悬挂一物体，并浸没在饱和的氯化钠溶液中，B端施加一竖直向下的力F使杠杆处于水平平衡状态。若在恒温条件下蒸发烧杯中的水分（物体未露出液面），此时杠杆将________(填“左端向下倾斜”、“右端向下倾斜”或“继续水平平衡”)。若在恒温条件下向烧杯内溶液中加入蒸馏水，若杠杆仍水平平衡，则拉力F将________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
18.如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。如果A处螺钉松脱，则支架会绕C点翻转，以C为支点，ABC是一个杠杆。AB长40cm，AC长30cm，室外机的重力为300N，处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为________N（支架重力不计）。为了安全，室外机位置应________（选“靠近”或“远离”）墙壁。
19.（2017 金华）在对汽车的发动机做检修时需要引擎盖抬起，抬起过程应用了杠杆原理。图2为引擎盖的受力分析模式图：引擎盖可绕O点自由转动，A为引擎盖重心位置。由图2可知，该杠杆属于________杠杆。在引擎盖抬起过程中，重力G的力臂逐渐________。
20.（2017 衢州）如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点(螺母)转动，OA=0.2m，OB=0.1m，G1=2N，杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
(1)当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，G2的重力为________N。
(2)松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB'
（B'点对应B点），保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动到__________。
A、B’点处
B、①
点处
C、②点处
D、③点处
三、探究题
21. 探究杠杆的平衡条件．
(1)安装好杠杆，发现杠杆右端下沉，应把杠杆右端的平衡螺母向________
调节．使杠杆在水平位置平衡，此时杠杆自身重力的力臂为________
．
(2)弹簧测力计使用前指针如图所示，则测量时，首先应该进行的操作是________
.
(3)小红在杜杆的一侧挂钩码，在杠杆的另一侧某一位置用弹簧测力计沿________
方向拉住杠杆，使其在水平位置平衡，以便直接从杠杆上读出力臂．
(4)如表是小红实验得到的数据，据此分折可以发现这次实验不妥之处________ ．
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.5
10
3.0
5
2
1.0
20
2.0
10
3
1.0
30
2.0
15
22.从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰（如图甲）或人下蹲弯曲膝盖（如图乙）把它搬起来，哪种方法好呢？下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示，脊柱可绕骶骨（轴）O转动，腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点，其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变，搬箱子拉力F2作用在肩关节B点，在B点挂一重物代替箱子。用测力计沿F1方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角α，多次实验得出结论。
(1)在丙图中画出F2力臂L2。
(2)当α角增大时，
F1________（变大/不变/变小）。
(3)对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态，由以下分析可得，________（甲/乙）图中的姿势比较正确。
四、解答题
23. 如图，O为支点，请画出路灯所受重力G的示意图及其力臂l．
24. 如图是一种抽水马桶的水箱自动上水装置示意图．当水箱内的水达到一定深度时，浮标带动杠杆压住入水口，停止上水．请在图中作出F1、F2的力臂L1、L2
，
O为支点．
25. 图中，杠杆OBA在图示位置静止，请画出作用在A点的力F的力臂l．
26. 一位同学站在地面上，要利用如图所示的滑轮组将重物提升到10m高的楼上，请你帮他在图中画出符合要求且省力的绳子绕法．
如图所示的汽车起重机是装在普通汽车底盘上的一种起重机，这种起重机的优点是机动性好，转移迅速．滑轮组是其主要结构之一，试联系实际提出一条增大该起重机机械效率的有效方法．
28.如今大城市普遍存在着停车难的问题，图甲是集存车、绿化、景观、防盗、户外广告等多功能为一体的“路边空中绿化存车亭”；存车时只需40秒就可以把车子“锁上天”。图乙为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图，其中A为存车架，O为杆OB的转动轴，杆的B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，M为牵引钢丝绳的电动机。存车时，汽车开到存架上，电动机通过钢丝绳BC将杆OB拉到一定高度固定；取车时，将OB杆放下使存车架落回地面。
请根据以上信息回答下列问题（忽略OB的重力和机械各部分的摩擦力）：
(1)图乙中使用了定滑轮，它的作用是________。
(2)若使汽车离开地面到如图乙所示的位置，钢丝绳的拉力会逐渐________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
(3)若汽车的质量为1吨，停车时，为使车的重心提高2米，需对它做功多少焦？
29.（2017 湖州）建筑工人利用如图所示装置，将质量为100千克的沙袋从地面匀速提到3米高的一楼楼面，用时30秒．已知动滑轮的质量为8千克，不计绳子重力和摩擦．
求：
(1)拉力的大小．
(2)这段时间内人拉绳子做功的功率．
30.某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①将杠杆的O点悬挂，能自由转动，在A点悬挂总重为9牛的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆保持水平静止。其中
AO＝10厘米，AB＝20厘米。②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变)，在此过程中弹簧测力计的读数为3.75牛。
回答下列问题：
(1)杠杆静止时，若杠杆自重和摩擦不计，弹簧秤示数应为多少？
(2)杠杆缓慢转动时，其机械效率为多少？
(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C点，O和B位置不变，仍将钩码提升相同的高度(不计摩擦阻力)，杠杆的机械效率将如何变化，请简单说明理由。
答案解析部分
一、单选题
1、【答案】C
【考点】定滑轮及其工作特点，动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】此滑轮组是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的，根据图中绕线可知能省力也能改变力的方向，但会比较费距离。
【解答】A．两个滑轮均为定滑轮，和物体一起上升的滑轮为动滑轮，A错误；
B．人将绳子拉过1米，物体也上升1米，滑轮组省力但费距离，当人拉过1米时，物体上升只有0.5米，B错误；
C．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200牛，此滑轮组能省
的力，F=
G，C正确；
D．使用该装置不能省力，但能改变力的方向，此滑轮组即能省力又能改变力的方向，D错误。
故选C
2、【答案】C
【考点】动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】不计摩擦、动滑轮重和绳重，对于动滑轮，F甲=2G，F乙=
G；根据P=Fv比较甲乙的功率．
【解答】解：
由题知，两装置都不计摩擦、动滑轮重和绳重，提升物体的重相同，
甲图，拉力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，即F甲=2G；
乙图，拉力作用在绳子自由端，省一半的力，即F乙=
G，故F甲＞F乙
，
AD错误；
物体上升的速度相同，则拉力端的速度分别为：v甲=
v物
，
v乙=2v物
，
甲图拉力的功率：P甲=F甲v甲=2G×
v物=Gv物；
乙图拉力的功率：P乙=F乙v乙=
G×2v物=Gv物
，
故P甲=P乙
，
C正确，B错误；
故选C．
3、【答案】A
【考点】杠杆的应用
【解析】【分析】掌握杠杆的五个要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。根据动力和阻力画出动力臂和阻力臂；注意力臂是一条线段，而非直线。（1）支点是杠杆绕着转动的固定点，动力和阻力都是外界作用在杠杆上的力，都是杠杆受到的力．力臂是支点到力的作用线的垂直距离。（2）画力臂的方法：首先确定支点；然后找到动力和阻力，并用虚线延长动力和阻力的作用线；然后由支点向力的作用线引垂线，支点到垂足的距离就是力臂。
【解答】支点是杠杆绕着转动的固定点，动力和阻力都是外界作用在杠杆上的力，都是杠杆受到的力，分析可知O是支点，动力F1作用N点，阻力F2作用在M点；N点向下施力，M点受力方向向上，
故选A
4、【答案】C
【考点】动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】本题所用滑轮组是水平的，计算过程要注意，拉力的大小是摩擦力的一半，拉力移动的路程是物体移动的路程的2倍（动滑轮由两股绳子拉着）。该滑轮为动滑轮，拉力F的大小和弹簧测力计的示数一样，因为物体做匀速运动，所以物体受到的力是平衡力，利用力的平衡可以计算摩擦力的大小；利用W=Fs公式计算拉力做的功，再利用功率的公式计算拉力F的功率。
【解答】∵物体做匀速运动，
∴摩擦力f=2F=2×10N=20N；故A、B错误；
v绳子=2v=2m/s，
水平拉力F做功的功率为P=Fv=10×2m/s=20W，故C正确；
s=vt=1s×1m/s=1m，
1秒内滑轮对物体M做功为W=Fs=20N×1m=20J，故D错误；
故选C
5、【答案】C
【考点】增大或减小机械效率的方法
【解析】【分析】机械效率是指有用功与总功的比值，影响滑轮组的因素有：动滑轮重力、被提升物体的重力及绳重、滑轮之间的摩擦等．
【解答】解：A、用大小相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮，减小了额外功，可以改变机械效率，A正确，不符合题意；
B、给定滑轮的轴加润滑油，可以减小额外功，改变机械效率，B正确，不符合题意；
C、由η=
GhFS
=
GhF nh
=
GnF
可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关，所以改变重物提升的高度，不能改变其机械效率，C错误，符合题意；
D、改变被提升的物重，可以改变有用功，所以能够改变滑轮组的机械效率，D正确，不符合题意．
故选C．
6、【答案】D
【考点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】动滑轮拉力的大小与吊起动滑轮的股数有关；动力所做的功等于滑轮和重物提高的势能；根据P=Wt可知由于时间相同，动力的功率大小与功的大小相同；机械效率=重物增加的势能÷总功，可以比较出来；
【解答】A、动滑轮拉力的大小与吊起动滑轮的股数有关，股数越多拉力越小，甲、乙、丙的股数分别为3、3、2，故动力大小为F甲=F乙＜F丙
，A错误；
B、动力所做的功等于滑轮和重物提高的势能，因为滑轮和重物的质量以及提升的高度相同，因此做功相同，W甲=W乙=W丙
，
B错误；
C、根据P=Wt，时间相和做的功相同时，功率也相同P甲=P乙＝P丙
，
C错误；
D、由于有用功重物提升的势能和动力总功相同，机械效率也相同，故η甲＝η乙＝η丙
，
D正确。

7、【答案】D
【考点】动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】此题考查了动滑轮的省力特点、摩擦力的分析及功率的计算，解决此题的关键是对每个物体进行正确的受力分析，搞清楚各个力之间的关系。根据平衡力的知识结合动滑轮的特点进行分析；A在水平方向：向右受绳子的拉力，向左受地面的摩擦力和B的摩擦力；B在水平方向：向右受A的摩擦力，向左受测力计的拉力。
【解答】A、B静止处于平衡状态，水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用，由平衡条件得：B受到的摩擦力f=F=3N，方向水平向右，故A错误；
B、物体A的移动速度为0.2m/s，所以动滑轮的移动速度为0.1m/s，故B错误；
C、由图可知，滑轮为动滑轮，绳子拉力为F的一半，是5N，，故C错误；
D、测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力，在运动过程中，若拉力增大到12N，由于B和A之间的摩擦力不变，所以测力计的示数不变，D正确
故选D。
8、【答案】A
【考点】杠杆的应用
【解析】【分析】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。结合生活经验，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、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意；
B、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D、天平称物体质量，动力臂等于阻力臂，为了称量重量，故D不符合题意。
故选A
9、【答案】C
【考点】杠杆的应用
【解析】【分析】杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，可以从动力臂和阻力臂的大小关系进行判断，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆。
【解答】A、刀刃很薄是减小了受力面积，从而增大压强，故A错误；
B、铡刀当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆，故B错误；
C、甘蔗放在a点比b点阻力臂小，根据F1L1=F2L2
，
可知甘蔗放在a点比b点更易被切断，故C正确；
D、动力臂垂直于力的方向，可知F2动力臂大于F1
，
因此F2更省力，故D错误。
故选C
10、【答案】C
【考点】杠杆的应用
【解析】【分析】本题考查了判断支点、力的方向、力的大小比较、受力点移动距离大小问题，分析清楚图示情景、应用杠杆平衡条件即可正确解题。杠杆绕其转动的固定点是支点，根据图示应用杠杆平衡条件分析答题。
【解答】A、杆对面团的作用力向下，面团对杆的作用力向上，故A错误；
B、由于面团B点到支点C的距离小于A点，根据杠杆定律F1L1=F2L2
，
知面团对杆的作用力大于F，故B错误；
C、面团被压扁说明力能使物体发生形变，故C正确；
D、C为支点，A点向下移动的距离大于B点向下移动的距离，故D错误。
故选C
二、填空题
11、【答案】杠杆平衡条件；略偏O点右侧
【考点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】捕鼠器是一个杠杆，其工作原理是杠杆平衡条件；没有老鼠时，捕鼠器自身的重力和食饵的重力分别是杠杆的动力和阻力，食饵在O点左侧，所以杠杆的重心在O点右侧。
【解答】捕鼠器的工作原理是杠杆的平衡条件，木板的重心位于略偏O点右侧，木板能静止在桌子上，当老鼠沿木板到A点吃食饵时，破坏木板的平衡，使木板转动掉入水桶中．
故答案为：杠杆平衡条件，略偏O点右侧．
12、【答案】66.67%；300
【考点】动滑轮及其工作特点，机械效率的计算
【解析】【分析】本题考查机械效率和距离以及做功的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是分析动滑轮上绳子的段数，还要知道影响做功的条件是有力作用在物体上和物体在力的方向上移动距离。已知拉力和摩擦力以及动滑轮上绳子的段数，根据机械效率公式可求滑轮组的机械效率．
已知物体运动的速度和运动时间，根据公式S=vt可求拉力运动的距离，根据公式W=Fs可求10s内拉力做的功。
【解答】解：（1）滑轮组的机械效率η==；
（2）拉力F运动的距离s1=3s物=3×Vt=3×0.2m/s×10s=6m，
所以10s内拉力做的功是W=Fs1=50N×6m=300J。
故答案为：（1）66.67%；（2）300。
13、【答案】20；60；560
【考点】杠杆的应用
【解析】【分析】（1）根据杠杆平衡条件求出拉力的大小；
（2）肩对木棒的支持力大小为F=FA+FB；
（3）对人进行受力分析即可解答。
【解答】解：
（1）由题根据杠杆的平衡条件有：F×OB=G×OA，
即：F×（0.6m﹣0.2m）=40N×0.2m，
所以：F=20N；即手压木棒的压力大小为20N；
（2）
肩对木棒的支持力大小为F′=F+G=20N+40N=60N；
（3）
人对地面的压力大小为F″=G人+F′=mg+F′=50kg×10N/kg+60N=560N。
故答案为：20；60；560。
14、【答案】缩短；省力
【考点】杠杆的应用
【解析】【分析】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。①根据刹车带的运动情况判断与它相连的弹簧的形变情况；②通过比较动力臂与阻力臂的大小关系来判断杠杆的类型。
【解答】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。
故答案为：缩短，省力
15、【答案】（1）15
（2）6
（3）15
【考点】动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】本题考查了动滑轮省力特点和功率公式以及影响滑动摩擦力大小因素的应用，明确物体A和拉力F移动速度关系、拉力大小的关系是关键。（1）物体A做匀速直线运动时受到的摩擦力和绳子对物体A的拉力是一对平衡力，二力大小相等，根据动滑轮省一半的力求出摩擦力的大小；（2）根据vA=2vF求出拉力F移动的速度，根据求出拉力F做功的功率；（3）滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与其它因素无关。
【解答】（1）因物体A做匀速直线运动时受到的摩擦力和绳子对物体A的拉力是一对平衡力，所以，由动滑轮省一半的力可得，物体A与水平面间摩擦力：f=F=×30N=15N；
（2）拉力F移动的速度：vF=vA=×0.4m/s=0.2m/s，
拉力F做功的功率：PF=FvF=30N×0.2m/s=6W；
（3）因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，所以，如果将水平拉力F增加到60N，使物体A向右运动，此时物体A与水平面间摩擦力仍为15N不变。
故答案为：（1）15；（2）6；（3）15。
16、【答案】（1）4.4；10
（2）B
【考点】动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）此题灵活考查了对动滑轮的理解与应用，注意不要机械地使用的结论F=G，要具体问题具体分析，根据s=2h求拉力向上移动的高度；（2）根据杠杆定律F1L1=F2L2判断分析。
【解答】（1）由图知，根据弹簧测力计示数，F=2.4N，此时拉力：F=（G+G滑），G=2F-G滑=2×2.4N-0.4N=4.4N，
拉力作用点上移的高度是物体上移的距离为：s=2h，h=；
（2）根据杠杆定律F1L1=F2L2判断，距离支点越近，受力越大，为了达到相对省力的效果，则被剪物体应放在B点。
故答案为：（1）4.4，10；（2）B。
17、【答案】继续水平平衡；变大
【考点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】理化综合题，综合考查了饱和溶液的特点、溶液的溶质质量分数与溶液密度的关系及阿基米德原理等知识。根据向饱和的氯化钠溶液中加入水后，溶液被稀释，溶液密度变小进行解答。
【解答】（1）蒸发烧杯中的水分，溶液仍为饱和溶液，溶液密度不变，由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知浮力不变，因此杆杠将保持平衡；
（2）向饱和的氯化钠溶液中加入水后，溶液被稀释，溶液密度变小，由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知：悬挂着的物体所受浮力变小，故弹簧测力计示数变大。
故答案为：（1）继续水平平衡；（2）变大。
18、【答案】200；靠近
【考点】杠杆的应用
【解析】【分析】此题考查力臂的画法、杠杆平衡条件及其应用，熟练应用杠杆平衡条件、掌握力臂的作法即可正确解题。（1）已知动力和阻力，根据力臂的画法，先确定支点，再过支点作动力作用线和阻力作用线的垂线段，即可画出动力臂和阻力臂；（2）根据杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力越小，力越小，空调越牢固，据此根据图示情景分析答题。
【解答】由杠杆平衡条件可得：F×AC=G×12AB；
代入数据可得：F×30cm=300N×12×40cm；
所以F=300N×12×40cm30cm=200N；
为了安全，应减小A处的拉力（若拉力过大，支架对螺钉拉力会使螺钉松动而造成危险）；
在动力臂L1和阻力G一定时，室外机的位置越靠近墙壁，阻力臂越小，根据杠杆平衡条件可知，A处的拉力将减小，以保证支架和室外机的安全。
故答案为：200；靠近。
19、【答案】省力；变短
【考点】杠杆的应用
【解析】【分析】杠杆的分类是依据了其动力臂和阻力臂的大小关系，可分为省力、费力、等臂三种，据此来做出解答。（1）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；（2）力臂垂直于力的方向，据此判断逐渐抬高引擎盖的过程中力臂的变化。
【解答】（1）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；
（2）力臂垂直于力的方向，在逐渐抬高引擎盖的过程中，重力G的力臂逐渐变短。
故答案为：（1）省力；（2）变短。
20、【答案】（1）4
（2）C
【考点】杠杆的平衡条件，力臂的画法
【解析】【分析】（1）杠杆平衡时动力×动力臂=阻力×阻力臂，可用公式F1·
L1=F2·L2计算出G2；（2）力臂OB折过一定角度后其余都不变，要使杠杆继续平衡必须使G2的力臂长度与原来相同就行。
【解答】（1）G1·LAO
=G2·
LBO
2N×0.2m=G2×0.1m
G2=4N；（2）由乙图可知当将G2移动到②点处时力臂与原来相等，所以当G2移动到②处时杠杆继续保持平衡。
故答案为：1、4N；2、C
三、探究题
21、【答案】（1）左；零
（2）调节指针在零刻度线处
（3）竖直
（4）实验次数少：动力臂是阻力臂的两倍，实验数据不具普遍性
【考点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】解：（1）由题意知，杠杆的右端下沉，则应使平衡螺母向左调节；
杠杆在水平位置平衡，重心在杠杆的重点，重力作用线恰好通过支点，所以重力的力臂为零；
（2）由图知，在使用前，弹簧测力计的指针未指零，应调节指针在零刻度线处；
（3）根据力臂的概念，沿竖直方向拉动测力计，杠杆在水平位置平衡，这样力臂恰好与杠杆重合，便于直接读数；
（4）由表格中数据知，只做了3次实验，且动力臂始终为阻力臂的2倍，实验数据不具普遍性．
故答案为：（1）左；零；（2）调节指针在零刻度线处；（3）竖直；（4）实验次数少：动力臂是阻力臂的两倍，实验数据不具普遍性．
【分析】（1）在调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向上翘的一端移动；重心通过支点，则力臂为零；
（2）在使用弹簧测力计时，要注意将指针调零；
（3）要使力臂沿着杆的方向，应使力与杆垂直；
（4）要得到普遍性的规律，实验中应多次改变力臂和力，多测几组数据进行分析．
22、【答案】（1）
（2）变小
（3）乙
【考点】杠杆的应用
【解析】【分析】（1）力臂L2是指从支点到力F2的作用线的距离；（2）当α角增大时，由图分析得出力臂L2变化，根据杠杆平衡条件即可判断中F1的变化；（3）比较两种状态下力臂L1变化，利用杠杆平衡条件即可判断拉力的不同；根据拉力的大小变化可判断姿势的产生的后果。
【解答】（1）延长F2作用线，由支点作其作用线的垂线，L2是其力臂，如图：
（2）由图可知：当α角增大时，力臂L2变小；由于拉力F1的方向与脊柱夹角始终为12°，且OA这段距离不变，则O点到F1作用线的距离不变，即动力臂不变，阻力为箱子的重力不变，根据杠杆平衡条件可知，F1变小；
（3）比较甲、乙两种姿势可知：甲的支点太高，在搬起物体时，阻力臂减小得慢，则腰背部复杂肌肉的等效拉力F1要比较长时间的使用较大的力，所以甲姿势不正确，乙姿势比较正确。
故答案为：（1）如上图；（2）变小；（3）乙
四、解答题
23、【答案】过灯的重心沿竖直向下的方向画出重力G，过支点O向重力的作用线画垂线就是重力的力臂L，如图所示：
【考点】力臂的画法，重力及其方向
【解析】【解答】解：过灯的重心沿竖直向下的方向画出重力G，过支点O向重力的作用线画垂线就是重力的力臂L，如图所示：
【分析】重力G的作用点在灯的重心，方向是竖直向下，重力的力臂是从支点O到重力作用线的垂直距离．
24、【答案】
【考点】力臂的画法
【解析】【分析】力臂是指支点到力的作用线的距离．已知支点、动力和阻力的方向，过支点作力的作用线的垂线段即可．
【解答】解：
过支点O分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段（即动力臂L1和阻力臂L2）．如图所示：
．
25、【答案】解：反向延长力的作用线F，由支点O向F的作用线做垂线，垂线段的长度为F的力臂L．如图所示：
【考点】力臂的画法
【解析】【分析】要解决此题，需要掌握力臂的概念，知道力臂是从支点到力的作用线的距离．由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂．
26、【答案】解：对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，可绕线方法有两股和三股两种，两种方法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，有三股绕线的方法拉力方向向上；有两股绕线的方法拉力方向向下，根据题意工人站在楼下地面上可知拉力方向向下，具体图形如下：
【考点】滑轮组的设计与组装
【解析】【分析】滑轮组绳子的绕法有两种：
一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，然后再绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上，依次反复绕，这种绕法有偶数段绳子承担物重；
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后再绕过上面的定滑轮再向下，依次反复绕，这种绕法有奇数段绳子承担物重．
27、【答案】解：通过加润滑剂减小转轴处的摩擦或在一定范围内增加所提重物的重力可以起重机机械效率（答案合理即可）．
故答案为：通过家润滑剂减小转轴处的摩擦或在一定范围内增加所提重物的重力
【考点】增大或减小机械效率的方法
【解析】【分析】要提高滑轮组的机械效率，可以加润滑油减小摩擦而减小额外功，或者增大提升的物重．
28、【答案】（1）改变力的方向
（2）变小
（3）W=Gh=mgh=1000kg×10N/kg×2m=2×104J．
【考点】定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】此类问题是结合杠杆和受力分析考查定滑轮的作用以及最小力问题。（1）使用定滑轮不省力也不费力，但可以改变力的方向；（2）OB杆在提升过程，OB杆对B点的支持力方向与绳子拉力方向夹角越来越小，当二者方向垂直时，拉力最小；（3）根据功的计算公式W=Fs计算出功。
【解答】（1）图乙中使用了定滑轮，定滑轮的特点是不省力，但可以改变力的方向；
（2）绳子的拉力和OB杆的支持力合力等于车及存车架的重力，当OB杆在提升过程，OB杆对B点的支持力方向与绳子拉力方向夹角越来越小，当BC绳与OB杆垂直时，绳子的拉力最小，在此过程中作用在B点的动力越来越小；
故答案为：（1）改变力的方向；（2）变小；（3）2×104J。
29、【答案】（1）解：物体的重力为：G=mg=100kg×10N/kg=1000N；
动滑轮的重力为：G轮=m轮g=8kg×10N/kg=80N；
则拉力为：F=
（G+G轮）=
×（1000N+80N）=540N；
答：拉力的大小为540N；
（2）拉力移动的距离为s=2h=2×3m=6m；
拉力做的功为：W=Fs=540N×6m=3240J；
拉力的功率为：P=
=
=108W．
答：这段时间内人拉绳子做功的功率为108W．
【考点】动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据公式F=
（G+G轮）求出拉力；（2）根据功和功率的计算公式解答．
30、【答案】（1）根据F1L1＝F2×L2
F1＝
（2）
（3）变大，钩码的悬挂点由A移至C点，O和B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，即有用功大小不变，当把钩码提升到相同高度时，杠杆提升的高度减小，而克服杠杆自重做的额外功减小，因此杠杆的机械效率变大．
【考点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】本题考查的是机械效的测量。弹簧秤示数可以根据杠杆定律F1L1＝F2L2
，计算出B点的拉力；测量时需测有用功和总功，杠杆的有用功是Gh1,拉力的总功是Fh2.所以杠杆的机械效率是×100%。影响杠杆的机械效率的因素是杠杆自身的重量；当拉力点从A点移到C点时，O和B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，即有用功大小不变，当把钩码提升到相同高度时，杠杆提升的高度减小，而克服杠杆自重做的额外功减小，因此杠杆的机械效率变大。