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九年级上册第4节 简单机械一课一练
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这是一份九年级上册第4节 简单机械一课一练，共26页。试卷主要包含了5W；，1%；，2%等内容，欢迎下载使用。
【培优识例练】3.4简单机械A卷
2022-2023学年浙教版科学九年级上学期
1. （2021•金华）生活中处处有科学。下列日常工具在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．独轮车 B．开瓶器
C．钓鱼竿 D．大铡刀
【分析】结合图片和生活经验，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。
2. （2021秋•平阳县校级期中）如图所示，物体重G1＝100N，人的体重G2＝600N，不计动滑轮重，绳重及摩擦。第一次人站在地面上竖直向下拉着绳子的一端使物体在空中静止不动时。第二次人拉着绳子向左边移动，使物体始终保持1m/s的速度匀速上升。则第一次人对地面的压力大小以及第二次人拉绳子的力F的变化情况分别为（ ）
A．550N； F始终不变 B．550N；F逐渐变大
C．550N；F逐渐变小 D．650N；F逐渐变小
【分析】使用定滑轮可以改变力的方向，但不改变力的大小；根据公式F＝G求出拉力的大小；对人受力分析，从而求出压力的大小。
3. （2021秋•下城区期中）绵阳一号桥是斜拉桥，斜拉桥比梁式桥的跨越能力大，我国已成为拥有斜拉桥最多的国家。如图是单塔双索斜拉大桥，索塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力，一辆载重汽车从桥梁左端按设计时速匀速驶向索塔的过程中，左侧拉索拉力大小（ ）
A．一直增大 B．一直减小
C．先减小后增大 D．先增大后减小
【分析】以索塔与桥面的交点为支点，左侧拉索的拉力为动力，汽车对桥的压力为阻力，根据杠杆的平衡条件分析解答。
一 、选择题
一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按如图所示的两种方法拉车（不计绳子与滑轮间的摩擦及滑轮自重），下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙都省力 B．甲省力，乙不省力
C．甲不省力，乙省力 D．甲、乙都不省力
如图所示的机械使用时能省力的是（ ）
A． 筷子 B． 开瓶器
C． 前臂 D． 旗杆顶部的滑轮
三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，如图所示，甲图和尚们商量出新的挑水方案：胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶，以下说法中正确的是（ ）
A．乙图中水桶向后倾，胖和尚可以将他肩從前移动一点距离
B．乙图中水桶向后倾，胖和尚可以将后面水桶往后移动一点距离
C．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离
D．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离
如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中，力F的大小将（ ）
A．不变 B．变小
C．变大 D．先变大后变小
如图所示器具中，属于省力杠杆的是（ ）
A． 笤帚 B． 筷子
C． 独轮车 D． 钓鱼竿
如图所示，在两伸直的食指上水平地放一根质量均匀的横棍，起初两指分开一定的距离，棍的位置左右不对称，在横棍不掉下的情况下，缓慢移动两指，缩小其间距离，直到并拢，这时会发现两指会合的地方在（ ）
A．若左边手指先移动，则会合处在棍的中央右侧
B．若左边手先移动，则会合处在根的中左央侧
C．由于开始时左边手指离中心近，会合处在棍的中央右侧
D．不管开始情况如何，会合处总在棍的中央附近
如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N．若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为（ ）
A．45 N，50% B．45 N，75% C．60 N，50% D．60 N，75%
如图所示，下列情景中描述正确的是（ ）
A．甲图中下滑的小朋友的惯性越来越大
B．乙图中小朋友玩的跷跷板利用了杠杆原理
C．丙图中滑雪手套有凹凸的花纹是为了减小摩擦
D．丁图中硬币跃过木块，利用了流体流速越大，流体压强越大的知识
斜面是一种简单机械。螺丝钉是被拧成圆柱形的斜面，螺丝钉上的螺 纹就像图甲中形成的纹路，一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度。仔细 观察如图乙、丙所示的两个螺丝钉，则（ ）
A．乙、丙省力情况相同 B．乙更省力
C．丙更省力 D．乙、丙都能省功
如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是（ ）
A．将a点向左移
B．将b点向右移
C．换一个质量较小的秤砣
D．将a、b点都向左移等长距离
如图所示，一根可绕0点转动的均匀硬棒重为G，在棒的一端始终施加水平力F将棒从图示位置缓慢提起至虚线位置的过程中（ ）
A．F的力臂变小，F的大小变大
B．F的力臂变大，F的大小变大
C．F的力臂变大，F与它的力臂乘积变小
D．重力G与它的力臂乘积变大
如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是（ ）
A． B．
C． D．
如图所示要使杠杆平衡，作用在A点上的力分别为F1、F2、F3，其中最小的力是（ ）
A．沿竖直方向的力F1最小
B．沿垂直杠杆方向的力F2最小
C．沿水平方向的力F3最小
D．无论什么方向用力一样大
如图所示的杠杆，动力F的力臂是( )
A．OD B．OE C．OA D．OC
第4题图
小华用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，他将两个钩码悬挂在B点，在A点用弹簧测力计保持竖直方向拉动杠杆，使其绕O点缓慢转动，带动钩码上升一定的高度h（不计摩擦）（ ）
A．在杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小
B．仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大
C．仅将拉力的作用点从A点移到C点，杠杆的机械效率不变
D．仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，拉力做的总功变大
二 、填空题
“新冠”疫情以来，为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染，小科用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”，借助杠杆按动按钮，如图所示，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。该杠杆属于 杠杆，此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2为 N。
如图所示，滑轮规格相同、重均为60N。工人用150N的水平拉力匀速向右拉动绳端，在20s内矿井里的物体提升8m。不计绳重及轮轴间摩擦，物体重为 N，物体增加的势能为 J，工人拉动绳子做功的功率为 W。
把一个油桶绕着点C推上台阶，在不打滑的情况下，最省力的施力方向是朝着点 的方向；并在图中画出相应的力臂。
如图所示，物体G在水平拉力F作用下向右匀速运动了0.3m，物体G受到的摩擦力为2N，不计滑轮和绳子之间的摩擦，则拉力F的大小为____N，拉力F做的功为____J。
第9题图
小科用如图所示的滑轮组提升600N的重物，在绳子自由端施加F为250N的拉力，使重物在4s内匀速上升1m，不计绳重和摩擦，则动滑轮重 牛。在提升重物的过程中，拉力的功率为 瓦，滑轮组的机械效率是 。
三 、实验题
杆秤（如图甲）是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。某兴趣小组在老师的指导下，动手制作量程为20克的杆秤（如图乙）。
【制作步骤】
①做秤杆：选取一根筷子，在筷子左端选择两点依次标上“A”、“B”；
②挂秤盘：取一个小纸杯，剪去上部四分之三，系上细绳，固定在秤杆的“A”处；
③系秤纽：在秤杆的“B”处系上绳子；
④标零线：将5克的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”；
⑤定刻度：……
【交流评价】
（1）杆秤是一种测量 的工具；
（2）当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向 侧移动；
（3）步骤④标零线的目的是 ；
（4）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的。定刻度时，小科和小思采用不同的方法，你认为 的方法更合理。
小科：先在秤盘上放1克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上1；然后在秤盘上放2克物体……；按上述方法直到标出所有刻度。
小思：在秤盘上放20克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上20，0和20之间分为20等份，依次标上相应刻度。
某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图所示。他们将测得钩码重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W有用、总功W总和机械效率η数据一并记入表：
次序
G/N
F/N
h/m
s/m
W有用/J
W总/J
η
1
2
2.1
0.1
0.1
0.2
0.21
95.2%
2
2
1.2
0.1
0.2
0.2
0.24
83.3%
3
2
0.9
0.1
0.3
0.2
0.27
★
（1）表格中数据★＝ 。
（2）比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是 。
（3）比较实验2、3，影响这两次实验机械效率不同的主要因素是 ，使用滑轮组的优点是 。
（4）若在实验2中用一个更轻的滑轮替代原来的滑轮提升同样的钩码，装置的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；若在实验3的装置下再加挂一只相同的钩码，装置的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
四 、解答题
2021年3月11日，日本当地时间14时46分，日本东北部海域发生里氏9.0级地震并引发海啸，造成重大人员伤亡和财产损失。地震发生后，国际社会纷纷伸出援手，表示将向日本提供人道主义援助。某救援队在搜救过程中发现一名生还者被一块约1800千克的建筑材料堵在一个狭小的空间里，材料与地面接触面积约为1.5m2（取g＝10N/kg）。
（1）建筑材料对地面的压强为多大？
（2）由于条件限制，救援队只能用如图所示的滑轮将建筑材料吊离（钢绳和滑轮的重以及摩擦不计），当材料匀速上升时，钢绳受到的拉力为多少牛？
（3）若拉动材料时，材料向上的速度为0.1m/s，则拉力对重物做功的功率为多少瓦？
如图是矿泉水厂新购买的一款平板手推车，自重为30Kg，下面是搬运工人张师傅在使用手推车时遇到的几种情景，请你帮助张师傅解决他的疑问（取g＝10N/kg）。
（1）在推动6桶矿泉水（每桶质量以20Kg计）的过程中，需要跨过一不太高的台阶。张师傅的方法是先用脚顶住手推车的后轮，然后用力向后拉扶手，恰好能将前轮翘起。张师傅想知道此时用力的大小，于是画出了对应的手推车模型（A为前轮，B为后轮，C为扶手），并测得了相关数据AB＝120cm，BC＝80cm．假设整车的重力集中在AB的中点D，则拉扶手的力F＝ N。
（2）张师傅觉得手推车可推着使用，也可拉着使用。甲、乙两图是张师傅用两种不同方式运送纯净水的情况，对于这两种方法中哪种方法比较省力的判断，下列说法中正确的是 。
A．图甲的方法比较省力
B．图乙的方法比较省力
C．图甲和图乙两种方法所用力的大小相等
D．无法判断。
为了将放置在水平地面上重100N的物体提升到高处，某同学设计了图甲所示的滑轮组。他所用的拉力F、重物的速度v和高度h随时间t变化的关系分别如图乙、丙、丁所示。绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向，不计绳重和摩擦。求：
（1）在2～3s内，拉力F的功率。
（2）在1～2s内，拉力F做的功。
（3）若绳子能承受的最大拉力是1000N，该同学体重600N，他站在地面向下拉绳子使物体匀速上升，最大能提升多重的物体？
【培优识例练】3.简单机械A卷答案解析
2022-2023学年浙教版科学九年级上学期
1. 【解答】解：A．独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不合题意；
B、开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不合题意；
C、钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D、大铡刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不合题意。
故选：C。
2. 【解答】解：由图可知，有2段绳子拉着动滑轮，即n＝2，
不计动滑轮重，绳重及摩擦，则第一次人对绳子的拉力：F＝G1＝×100N＝50N；
人此时受到三个力的作用：竖直向上的绳子的拉力、支持力和竖直向下的重力，
则地面对人的支持力为：F支＝G2﹣F＝600N﹣50N＝550N，
由于地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，故第一次人对地面的压力为550N；
使用定滑轮可以改变力的方向，但不改变力的大小，且物体做匀速直线运动，故人对绳子的拉力始终为50N，故A正确，BCD错误。
故选：A．
3. 【解答】解：以索塔与桥面的交点为支点，左侧拉索的拉力为动力，汽车对桥的压力为阻力，当载重汽车从桥梁左端匀速驶向索塔的过程中，阻力臂逐渐减小，在阻力和动力臂不变时，根据杠杆的平衡条件知左侧拉索拉力大小一直减小，故B正确。
一 、选择题
1.【分析】不计绳子与滑轮间的摩擦及滑轮自重，甲图使用定滑轮，拉力等于汽车受到的阻力；乙图使用动滑轮，拉力为汽车所受阻力的一半，但移动距离是汽车移动距离的2倍。
【解答】解：不计绳子与滑轮间的摩擦及滑轮自重，由图可知，甲图使用的是定滑轮，拉力等于汽车受到的阻力，不能省力；
乙图使用的是动滑轮，拉力为汽车所受阻力的一半，所以乙方法能省力；
故选：C。
【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．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B、开瓶器使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意；
C、前臂拿起物体过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；
D、旗杆顶部的滑轮是定滑轮。定滑轮使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D不符合题意。
故选：B。
【分析】找出动力、动力臂、阻力、阻力臂，根据杠杆平衡条件，判断胖和尚挑水时，如何使扁担在水平位置平衡。
小和尚和瘦和尚抬水时，可以以小和尚的肩膀和扁担接触点为支点，如何减小瘦和尚施加的力。
【解答】解：如图乙，胖和尚挑水时，防止水桶后倾，要减小胖和尚后端的力臂，或增大前端的力臂，要使肩膀向扁担的后端移动，或使后面的水桶向前移动，或前面的水桶向前移动。
如图丙，以小和尚的肩膀为支点O，水桶为阻力，瘦和尚的肩膀施加的力是动力，OA是阻力臂，OB是动力臂，要使瘦和尚施加的力小一些，可以使瘦和尚远离支点O，向前移动一点。也可以使水桶靠近支点O，向小和尚方向移动。
故选：C。
【分析】解答此题，首先要判断杠杆的五要素中，有哪些要素发生了变化，然后再利用杠杆的平衡条件进行分析。
【解答】解：在杠杆缓慢由A到B的过程中，动力臂OA的长度没有变化，阻力G的大小没有变化，而阻力臂L却逐渐增大；
由杠杆的平衡条件知：F•OA＝G•L，当OA．G不变时，L越大，那么F越大；
因此拉力F在这个过程中逐渐变大。
故选：C。
【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．笤帚在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故选：C。
【分析】（1）两手指到木棒两端的距离不相等，所以右食指先动，说明右食指与木棒间的作用力小于左食指与木棒间的作用力，木棒的重心会更靠近左食指；
（2）当右手食指移动一段距离后，木棒的重心更靠近右手食指时，右食指与木棒间的作用力大于左食指与木棒间的作用力，左手食指开始移动。这样，两手的食指交替移动；
（3）木棒的重心在木棒的中间，当两手指碰到一起时，两手指在木棒的重心位置。
【解答】解：（1）两手指距木棒两端的距离相同，缓慢地相向移动两个手指，刚开始移动时，右手食指相对木棒移动，而左手食指相对木棒未发生移动，说明右食指与木棒间的摩擦力小于左食指与木棒间的摩擦力；
（2）当两手指碰到一起时，两个手指在木棒的重心位置，因为是一根质量均匀的横棍，所以当两手指碰到一起时，两手指的位置在木棒中央。
故选：D。
B；
【分析】①惯性是物体本身具有的一种性质，决定于物体的质量，与其他因素无关；
②一根硬棒，在力的作用下能够绕固定点转动，这根硬棒叫做杠杆；
③增大摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度；
④在流体中，流速越大的位置压强越小。
【解答】解：
A．惯性的大小只与质量有关，与速度无关，小朋友下滑过程中质量不变，则惯性不变，故A错误；
B、在左右两个压力的作用下，跷跷板绕着中间的固定点转动，所以跷跷板利用了杠杆原理，故B正确；
C、滑雪手套表面具有凹凸不平的花纹，目的是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C错误；
D、口吹硬币跃过木块，是因为流速越大流体压强越小，故D错误。
故选：B。
【分析】使用斜面可以省力，斜面越平缓越省力，但同时也就越费距离，据此分析判断。
【解答】解：由图知，乙、丙螺丝钉高度相同，乙螺丝钉螺纹密、螺线长，相当于斜面较长。因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力。所以乙螺丝钉使用起来更省力。
故选：A．
【分析】由杠杆平衡条件分析各个选项力臂的关系，可以确定量程的变化。
【解答】解：A．将a点向左移，阻力臂增大，动力臂和动力不变，由杠杆平衡条件可知，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故A错误；
B、将b点向右移，阻力臂增大，动力不变，动力臂变小，由杠杆平衡条件可知，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故B错误；
C、换一个质量较小的秤砣，阻力臂不变，动力变小，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故C错误；
D、杆秤使用时，有G物Lab＝G砣L砣，将a、b点都向左移等长距离，Lab不变，L砣变大，G砣不变，可见G物变大，则所称量物体的质量变大，量程变大，故D正确。故选：D。
【分析】力臂的概念：从支点到力的作用线的距离叫做力臂；运用杠杆的平衡条件FL＝GL′分析动力的大小变化。
【解答】解：在棒的一端始终施加水平力F，将棒从图示位置缓慢提起至虚线位置的过程中，根据力臂的定义可知，F的力臂变大，重力G的力臂减小；根据杠杆的平衡条件FL＝GL'可知，重力不变，重力的力臂减小，则重力与重力的力臂的乘积减小，动力臂变大，故动力F减小，故C正确。
故选：C。
【分析】先确定支点，然后根据动力和阻力的定义以及力臂关系即可得出答案。
【解答】解：用开瓶器开启瓶盖时，支点是开瓶器与瓶盖上方的接触点，即图中杠杆的左端O，阻力为瓶盖对开瓶器竖直向下的作用力F2，
动力为手对开瓶器右侧竖直向上的作用力F1，因为动力臂大于阻力臂，所以开瓶器为省力杠杆，即F1＜F2，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【分析】支点为O，找出阻力和阻力臂，动力F1、F2、F3的力臂，根据杠杆的平衡条件分析哪种最省力。
【解答】解：如图，三个方向施力，阻力和阻力臂相等，
∵三个方向施力，F2的力臂LOA最长，
∴F2最小（最省力）
故选：B。
D
【分析】（1）弹簧测力计拉力方向总竖直向上，动力臂减小，阻力臂减小，阻力不变，动力不变。
（2）克服杠杆重力做的功为额外功；
（3）首先根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2分析仅将拉力的作用点从A点移到C点，根据额外功、有用功的变化判定杠杆的机械效率的变化；
（4）从图中可以看出，将2只钩码悬挂在C点时，重力的力臂大于在B点重力的力臂，而动力臂不变，根据杠杆平衡的条件可知弹簧测力计的示数的变化情况，再分析有用功和额外功的变化，根据总功等于有用功和额外功之和得出拉力做的总功的变化情况。
【解答】解：A．若弹簧测力计拉力方向一直竖直向上拉动，阻力不变，动力臂减小，阻力臂变小，如下图所示：
△OBB′∽△OAA′，所以＝，所以动力臂与阻力臂的比值不变，因为阻力不变，根据杠杆的平衡条件知，弹簧测力计的示数应该不变，故A错误；
B、克服杠杆重力做的功为额外功，仅增加钩码的个数，杠杆重力和杠杆上升的高度不变，拉力所做的额外功不变，故B错误；
C、仅将拉力的作用点从A点移到C点，钩码和杠杆还是上升原来的高度，则有用功不变，额外功也不变，总功不变，根据η＝可知，效率不变，故C正确；
D、仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，钩码和杠杆还是上升原来的高度，有用功不变；
钩码由B到C，上升高度不变，根据数学关系可知，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，所以拉力做的总功变小，故D错误。
故选：C。
二 、填空题
【分析】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；
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】解：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：
由图可知：动力臂OC小于阻力臂OD，所以木杆是费力杠杆。
根据杠杆平衡条件得，F1×OC＝F2×OD，按钮对木杆的压力水平向左，所以OD＝AB，所以，40N×20cm＝F2×80cm，解得，F2＝10N。
故答案为：费力；10。
【分析】从图中可知n＝2，不计绳重及轮轴间摩擦，根据F＝（G+G动）可知物体重；
物体增加的势能等于克服重力做的功，根据W＝Gh得出物体增加的势能；
根据s＝nh得出拉力端移动距离，根据W总＝Fs得出拉力F做的功，根据P＝得出工人拉动绳子做功的功率。
【解答】解：从图中可知n＝2，不计绳重及轮轴间摩擦，根据F＝（G+G动）可知物体重：
G＝nF﹣G＝2×150N﹣60N＝240N；
物体增加的势能等于克服重力做的功，为：W＝Gh＝240N×8m＝1920J；
拉力端移动距离：s＝nh＝2×8m＝16m，
拉力F做功：W总＝Fs＝150N×16m＝2400J，
工人拉动绳子做功的功率：P＝＝＝120W。
故答案为：240；1920；120。
【分析】根据杠杆的平衡条件可知，若阻力和阻力臂一定，动力臂最长时动力最小，据此判断最小力的方向并画出该力的力臂。
【解答】解：由题意可知C为支点，阻力G和阻力臂一定，根据杠杆的平衡条件可知，连接CD即为最长的动力臂，最省力的施力方向是朝着点N的方向，如图所示：
故答案为：N；见上图。
_1__， _0.6__。
【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数n＝3，不计绳重和摩擦时，根据F＝（G+G动）求动滑轮的重力；
（2）拉力端移动距离s＝3h；利用W＝Fs求拉力做的功（总功），知道做功时间，利用P＝求拉力做功功率；
（3）利用W＝Gh求拉力做的有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：由图可知，n＝3，不计绳重和摩擦，根据拉力F＝（G+G动）可得，
动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝3×250N﹣600N＝150N；
绳子自由端（拉力端）移动距离：s＝3h＝3×1m＝3m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝250N×3m＝750J，
做功时间t＝4s，拉力做功功率：P＝＝＝187.5W；
拉力做的有用功：W有用＝Gh＝600N×1m＝600J，
滑轮组的机械效率：η＝＝×100%＝80%。
故答案为：150；187.5；80%。
三 、实验题
【分析】（1）杆秤利用的是杠杆的平衡条件，通过力臂的大小关系得出物体重和秤砣重之间的关系，进而得出物体的质量与秤砣的质量之间的关系，测量的是物体的质量；
（2）当在秤盘上没有放置物体时，秤杆在水平位置平衡后，秤砣所挂的位置为“0”；当在秤盘上放置物体称量时，秤盘的总重力变大，而秤砣质量和AB不变，根据杠杆的平衡条件分析BO大小的变化，从而得出秤砣移动的方向；
（3）秤杆自身重力的重心不是位于B点，所以杆秤需要标零线，即秤砣在“0”点时与杆秤的自重平衡；
（4）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的，据此进行解答。
【解答】解：（1）杆秤是一种测量物体质量的工具；
（2）当在秤盘上没有放置物体时，秤杆在水平位置平衡后，秤砣所挂的位置为“0”；
当在秤盘上放置物体称量时，由杠杆的平衡条件（m物g•AB＝m秤砣g•BO）可知，在秤砣质量和AB不变的情况下，要使秤杆在水平位置平衡，应增大BO的大小，即秤砣应从“0”刻度向右侧移动；
（3）图乙中，B点是支点，当在秤盘上没有放置物体时，秤砣挂在“0”点与杆秤自重平衡，所以步骤④标零线的目的是避免杆秤自身重力对称量的干扰；
（4）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的，所以定刻度时，小科的方法比较麻烦，而小思的方法比较简单，更合理。
故答案为:（1）物体质量；（2）右；（3）避免杆秤自身重力对称量的干扰；（4）小思。
【分析】（1）根据η＝求出滑轮组的机械效率；
（2）滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关，跟滑轮组的绕法、物体升高的距离等都没有关系；
（3）使用滑轮组可以省力，有时还能改变力的方向；
（4）在实验2中用一个更轻的滑轮替代原来的滑轮提升同样的钩码，有用功不变，额外功减小，有用功占总功的比例变大，滑轮组的机械效率变大；
在实验3的装置下再加挂一只相同的钩码时，有用功增大，额外功不变，有用功占总功的比例变大，滑轮组的机械效率变大。
【解答】解：
（1）第3次实验时，滑轮组的机械效率：η＝＝×100%≈74.1%；
（2）实验1、2提起的物重相同、绳重相同，摩擦比较小，实验1不需要对定滑轮做额外功，实验2要对动滑轮做额外功，所以有用功相同时，实验2使用动滑轮做的额外功多，实验2的机械效率较低；
（3）实验2、3提起的物重相同，动滑轮相同，绳重相同，摩擦不同，所以影响这两次试验机械效率不同的主要原因是摩擦；
使用滑轮组时，由于有动滑轮可以省力，由于有定滑轮可以改变力的方向，所以使用滑轮组时，可以省力，可以改变力的方向；
（4）在实验2中用一个更轻的滑轮替代原来的滑轮提升同样的钩码，有用功不变，额外功减小，有用功占总功的比例变大，滑轮组的机械效率变大；
在实验3的装置下再加挂一只相同的钩码时，有用功增大，额外功不变，有用功占总功的比例变大，滑轮组的机械效率变大。
故答案为：（1）74.1%；（2）有用功相同时，使用动滑轮做的额外功多；（3）摩擦；可以省力和可以改变用力方向；（4）变大；变大。
四 、解答题
【分析】（1）利用G＝mg求出重力，由于水平地面上的物体产生的压力与重力相等，利用p＝求出地面受到的压强。
（2）由于钢绳和滑轮的重以及摩擦不计，则利用F＝G求出拉力。
（3）由P＝＝＝Fv即可求出拉力对重物做功的功率。
【解答】解：（1）重力G＝mg＝1800×103kg×10N/kg＝1.8×107N；
由于水平地面上的物体产生的压力与重力相等，则建筑材料对地面的压力F＝G＝1.8×107N；
地面受到的压强p＝＝＝1.2×107Pa。
（2）使用滑轮组时绳子的股数n＝2，由于钢绳和滑轮的重以及摩擦不计，
则拉力×1.8×107N＝9×106N。
（3）绳子自由端移动的速度v＝2v′＝2×0.1m/s＝0.2m/s，
则由P＝＝＝Fv得：
做功的功率P＝Fv＝9×106N×0.2m/s＝1.8×106W。
答：（1）建筑材料对地面的压强为1.2×107Pa。
（2）当材料匀速上升时，钢绳受到的拉力为9×106N。
（3）拉力对重物做功的功率为1.8×106W。
【分析】（1）张师傅的方法是先用脚顶住手推车的后轮，说明以B为支点，确定动力臂、阻力臂大小，利用杠杆平衡条件求拉扶手的力；
（2）分别对甲、乙两种情况进行受力分析。两图最大的区别是一拉一推，导致小车对地面的压力不同，由此产生的小车与地面之间的摩擦力不同，当然摩擦力越小越省力。
【解答】解：
（1）如图，B为支点，F1为动力，F2为阻力，BC为动力臂，BC＝80cm，BD为阻力臂，D为AB的中点，则BD＝60cm
由图知，F2＝G总＝m总g＝20kg×6×10N/kg＝1200N，
由杠杆平衡条件可得：
F1×BC＝F2×BD，
F1×80cm＝1200N×60cm，
解得：拉扶手的力F1（F）＝900N；
（2）拉车时，人对车的拉力一般是斜向上的，这样会减小车对地面的压力，从而减小了车与地面之间的摩擦力，所以较省力；
而推车时，人用力方向一般是斜向下的，这样会增大车对地面的压力，从而增大了车与地面之间的摩擦力，所以推车较费力。故选A．
故答案为：（1）900；（2）A．
【分析】（1）由图甲知，通过动滑轮绳子的段数n＝3，由图像乙读出在2s～3s内拉力的大小，由图像丙读出此时重物上升的速度v，由v绳＝nv计算出绳端速度，由P＝＝＝Fv绳计算拉力的功率；
（2）由图像乙和丁读出在1s～2s内分别读出拉力和物体上升的高度，由s＝nh和W＝Fs计算拉力做的功；
（3）不计绳重和摩擦，在2s～3s内，根据nF＝G+G动计算动滑轮重力，同学拉绳子的力最大等于自己的重力，再由nF＝G+G动计算能提升物体的最大重力。
【解答】解：（1）由图甲知，通过动滑轮绳子的段数n＝3，
由图像乙可知，在2s～3s内拉力的大小F3＝40N，
由图像丙可知，在2s～3s内重物上升的速度v＝3.0m/s，
所以绳端速度v绳＝nv＝3×3.0m/s＝9m/s，
拉力的功率P＝Fv绳＝40N×9m/s＝360W；
（2）由图像乙可知，1s～2s内拉力大小F2＝50N，
由图像丁知，物体上升高度h2＝1.5m，
由s＝nh可得，1s～2s内绳子自由通过的距离s2＝nh2＝3×1.5m＝4.5m，
拉力做的功：W2＝F2s2＝50N×4.5m＝225J；
（3）不计绳重和摩擦，在2s～3s内，根据nF＝G+G动可得，动滑轮重力：
G动＝nF3﹣G＝3×40N﹣100N＝20N，
绳子能承受的最大拉力是1000N，该同学体重为600N，因力的作用是相互的，为避免该同学被拉上去，所以绳子最大拉力为F大＝G人＝600N，
站在地面向下拉绳子使物体匀速上升，能提升物体的最大重力：
G大＝3F大﹣G动＝3×600N﹣20N＝1600N。
答：（1）在2s～3s内，拉力的功率为360W；
（2）在1s～2s内，拉力做的功为225J；
（3）他站在地面向下拉绳子使物体匀速上升，最大能提升1600N的物体。
【培优识例练】3.4简单机械A卷
2022-2023学年浙教版科学九年级上学期
1. （2021•金华）生活中处处有科学。下列日常工具在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．独轮车 B．开瓶器
C．钓鱼竿 D．大铡刀
【分析】结合图片和生活经验，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。
2. （2021秋•平阳县校级期中）如图所示，物体重G1＝100N，人的体重G2＝600N，不计动滑轮重，绳重及摩擦。第一次人站在地面上竖直向下拉着绳子的一端使物体在空中静止不动时。第二次人拉着绳子向左边移动，使物体始终保持1m/s的速度匀速上升。则第一次人对地面的压力大小以及第二次人拉绳子的力F的变化情况分别为（ ）
A．550N； F始终不变 B．550N；F逐渐变大
C．550N；F逐渐变小 D．650N；F逐渐变小
【分析】使用定滑轮可以改变力的方向，但不改变力的大小；根据公式F＝G求出拉力的大小；对人受力分析，从而求出压力的大小。
3. （2021秋•下城区期中）绵阳一号桥是斜拉桥，斜拉桥比梁式桥的跨越能力大，我国已成为拥有斜拉桥最多的国家。如图是单塔双索斜拉大桥，索塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力，一辆载重汽车从桥梁左端按设计时速匀速驶向索塔的过程中，左侧拉索拉力大小（ ）
A．一直增大 B．一直减小
C．先减小后增大 D．先增大后减小
【分析】以索塔与桥面的交点为支点，左侧拉索的拉力为动力，汽车对桥的压力为阻力，根据杠杆的平衡条件分析解答。
一 、选择题
一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按如图所示的两种方法拉车（不计绳子与滑轮间的摩擦及滑轮自重），下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙都省力 B．甲省力，乙不省力
C．甲不省力，乙省力 D．甲、乙都不省力
如图所示的机械使用时能省力的是（ ）
A． 筷子 B． 开瓶器
C． 前臂 D． 旗杆顶部的滑轮
三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，如图所示，甲图和尚们商量出新的挑水方案：胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶，以下说法中正确的是（ ）
A．乙图中水桶向后倾，胖和尚可以将他肩從前移动一点距离
B．乙图中水桶向后倾，胖和尚可以将后面水桶往后移动一点距离
C．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离
D．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离
如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中，力F的大小将（ ）
A．不变 B．变小
C．变大 D．先变大后变小
如图所示器具中，属于省力杠杆的是（ ）
A． 笤帚 B． 筷子
C． 独轮车 D． 钓鱼竿
如图所示，在两伸直的食指上水平地放一根质量均匀的横棍，起初两指分开一定的距离，棍的位置左右不对称，在横棍不掉下的情况下，缓慢移动两指，缩小其间距离，直到并拢，这时会发现两指会合的地方在（ ）
A．若左边手指先移动，则会合处在棍的中央右侧
B．若左边手先移动，则会合处在根的中左央侧
C．由于开始时左边手指离中心近，会合处在棍的中央右侧
D．不管开始情况如何，会合处总在棍的中央附近
如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N．若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为（ ）
A．45 N，50% B．45 N，75% C．60 N，50% D．60 N，75%
如图所示，下列情景中描述正确的是（ ）
A．甲图中下滑的小朋友的惯性越来越大
B．乙图中小朋友玩的跷跷板利用了杠杆原理
C．丙图中滑雪手套有凹凸的花纹是为了减小摩擦
D．丁图中硬币跃过木块，利用了流体流速越大，流体压强越大的知识
斜面是一种简单机械。螺丝钉是被拧成圆柱形的斜面，螺丝钉上的螺 纹就像图甲中形成的纹路，一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度。仔细 观察如图乙、丙所示的两个螺丝钉，则（ ）
A．乙、丙省力情况相同 B．乙更省力
C．丙更省力 D．乙、丙都能省功
如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是（ ）
A．将a点向左移
B．将b点向右移
C．换一个质量较小的秤砣
D．将a、b点都向左移等长距离
如图所示，一根可绕0点转动的均匀硬棒重为G，在棒的一端始终施加水平力F将棒从图示位置缓慢提起至虚线位置的过程中（ ）
A．F的力臂变小，F的大小变大
B．F的力臂变大，F的大小变大
C．F的力臂变大，F与它的力臂乘积变小
D．重力G与它的力臂乘积变大
如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是（ ）
A． B．
C． D．
如图所示要使杠杆平衡，作用在A点上的力分别为F1、F2、F3，其中最小的力是（ ）
A．沿竖直方向的力F1最小
B．沿垂直杠杆方向的力F2最小
C．沿水平方向的力F3最小
D．无论什么方向用力一样大
如图所示的杠杆，动力F的力臂是( )
A．OD B．OE C．OA D．OC
第4题图
小华用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，他将两个钩码悬挂在B点，在A点用弹簧测力计保持竖直方向拉动杠杆，使其绕O点缓慢转动，带动钩码上升一定的高度h（不计摩擦）（ ）
A．在杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小
B．仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大
C．仅将拉力的作用点从A点移到C点，杠杆的机械效率不变
D．仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，拉力做的总功变大
二 、填空题
“新冠”疫情以来，为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染，小科用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”，借助杠杆按动按钮，如图所示，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。该杠杆属于 杠杆，此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2为 N。
如图所示，滑轮规格相同、重均为60N。工人用150N的水平拉力匀速向右拉动绳端，在20s内矿井里的物体提升8m。不计绳重及轮轴间摩擦，物体重为 N，物体增加的势能为 J，工人拉动绳子做功的功率为 W。
把一个油桶绕着点C推上台阶，在不打滑的情况下，最省力的施力方向是朝着点 的方向；并在图中画出相应的力臂。
如图所示，物体G在水平拉力F作用下向右匀速运动了0.3m，物体G受到的摩擦力为2N，不计滑轮和绳子之间的摩擦，则拉力F的大小为____N，拉力F做的功为____J。
第9题图
小科用如图所示的滑轮组提升600N的重物，在绳子自由端施加F为250N的拉力，使重物在4s内匀速上升1m，不计绳重和摩擦，则动滑轮重 牛。在提升重物的过程中，拉力的功率为 瓦，滑轮组的机械效率是 。
三 、实验题
杆秤（如图甲）是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。某兴趣小组在老师的指导下，动手制作量程为20克的杆秤（如图乙）。
【制作步骤】
①做秤杆：选取一根筷子，在筷子左端选择两点依次标上“A”、“B”；
②挂秤盘：取一个小纸杯，剪去上部四分之三，系上细绳，固定在秤杆的“A”处；
③系秤纽：在秤杆的“B”处系上绳子；
④标零线：将5克的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”；
⑤定刻度：……
【交流评价】
（1）杆秤是一种测量 的工具；
（2）当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向 侧移动；
（3）步骤④标零线的目的是 ；
（4）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的。定刻度时，小科和小思采用不同的方法，你认为 的方法更合理。
小科：先在秤盘上放1克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上1；然后在秤盘上放2克物体……；按上述方法直到标出所有刻度。
小思：在秤盘上放20克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上20，0和20之间分为20等份，依次标上相应刻度。
某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图所示。他们将测得钩码重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W有用、总功W总和机械效率η数据一并记入表：
次序
G/N
F/N
h/m
s/m
W有用/J
W总/J
η
1
2
2.1
0.1
0.1
0.2
0.21
95.2%
2
2
1.2
0.1
0.2
0.2
0.24
83.3%
3
2
0.9
0.1
0.3
0.2
0.27
★
（1）表格中数据★＝ 。
（2）比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是 。
（3）比较实验2、3，影响这两次实验机械效率不同的主要因素是 ，使用滑轮组的优点是 。
（4）若在实验2中用一个更轻的滑轮替代原来的滑轮提升同样的钩码，装置的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；若在实验3的装置下再加挂一只相同的钩码，装置的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
四 、解答题
2021年3月11日，日本当地时间14时46分，日本东北部海域发生里氏9.0级地震并引发海啸，造成重大人员伤亡和财产损失。地震发生后，国际社会纷纷伸出援手，表示将向日本提供人道主义援助。某救援队在搜救过程中发现一名生还者被一块约1800千克的建筑材料堵在一个狭小的空间里，材料与地面接触面积约为1.5m2（取g＝10N/kg）。
（1）建筑材料对地面的压强为多大？
（2）由于条件限制，救援队只能用如图所示的滑轮将建筑材料吊离（钢绳和滑轮的重以及摩擦不计），当材料匀速上升时，钢绳受到的拉力为多少牛？
（3）若拉动材料时，材料向上的速度为0.1m/s，则拉力对重物做功的功率为多少瓦？
如图是矿泉水厂新购买的一款平板手推车，自重为30Kg，下面是搬运工人张师傅在使用手推车时遇到的几种情景，请你帮助张师傅解决他的疑问（取g＝10N/kg）。
（1）在推动6桶矿泉水（每桶质量以20Kg计）的过程中，需要跨过一不太高的台阶。张师傅的方法是先用脚顶住手推车的后轮，然后用力向后拉扶手，恰好能将前轮翘起。张师傅想知道此时用力的大小，于是画出了对应的手推车模型（A为前轮，B为后轮，C为扶手），并测得了相关数据AB＝120cm，BC＝80cm．假设整车的重力集中在AB的中点D，则拉扶手的力F＝ N。
（2）张师傅觉得手推车可推着使用，也可拉着使用。甲、乙两图是张师傅用两种不同方式运送纯净水的情况，对于这两种方法中哪种方法比较省力的判断，下列说法中正确的是 。
A．图甲的方法比较省力
B．图乙的方法比较省力
C．图甲和图乙两种方法所用力的大小相等
D．无法判断。
为了将放置在水平地面上重100N的物体提升到高处，某同学设计了图甲所示的滑轮组。他所用的拉力F、重物的速度v和高度h随时间t变化的关系分别如图乙、丙、丁所示。绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向，不计绳重和摩擦。求：
（1）在2～3s内，拉力F的功率。
（2）在1～2s内，拉力F做的功。
（3）若绳子能承受的最大拉力是1000N，该同学体重600N，他站在地面向下拉绳子使物体匀速上升，最大能提升多重的物体？
【培优识例练】3.简单机械A卷答案解析
2022-2023学年浙教版科学九年级上学期
1. 【解答】解：A．独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不合题意；
B、开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不合题意；
C、钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D、大铡刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不合题意。
故选：C。
2. 【解答】解：由图可知，有2段绳子拉着动滑轮，即n＝2，
不计动滑轮重，绳重及摩擦，则第一次人对绳子的拉力：F＝G1＝×100N＝50N；
人此时受到三个力的作用：竖直向上的绳子的拉力、支持力和竖直向下的重力，
则地面对人的支持力为：F支＝G2﹣F＝600N﹣50N＝550N，
由于地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，故第一次人对地面的压力为550N；
使用定滑轮可以改变力的方向，但不改变力的大小，且物体做匀速直线运动，故人对绳子的拉力始终为50N，故A正确，BCD错误。
故选：A．
3. 【解答】解：以索塔与桥面的交点为支点，左侧拉索的拉力为动力，汽车对桥的压力为阻力，当载重汽车从桥梁左端匀速驶向索塔的过程中，阻力臂逐渐减小，在阻力和动力臂不变时，根据杠杆的平衡条件知左侧拉索拉力大小一直减小，故B正确。
一 、选择题
1.【分析】不计绳子与滑轮间的摩擦及滑轮自重，甲图使用定滑轮，拉力等于汽车受到的阻力；乙图使用动滑轮，拉力为汽车所受阻力的一半，但移动距离是汽车移动距离的2倍。
【解答】解：不计绳子与滑轮间的摩擦及滑轮自重，由图可知，甲图使用的是定滑轮，拉力等于汽车受到的阻力，不能省力；
乙图使用的是动滑轮，拉力为汽车所受阻力的一半，所以乙方法能省力；
故选：C。
【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．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B、开瓶器使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意；
C、前臂拿起物体过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；
D、旗杆顶部的滑轮是定滑轮。定滑轮使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D不符合题意。
故选：B。
【分析】找出动力、动力臂、阻力、阻力臂，根据杠杆平衡条件，判断胖和尚挑水时，如何使扁担在水平位置平衡。
小和尚和瘦和尚抬水时，可以以小和尚的肩膀和扁担接触点为支点，如何减小瘦和尚施加的力。
【解答】解：如图乙，胖和尚挑水时，防止水桶后倾，要减小胖和尚后端的力臂，或增大前端的力臂，要使肩膀向扁担的后端移动，或使后面的水桶向前移动，或前面的水桶向前移动。
如图丙，以小和尚的肩膀为支点O，水桶为阻力，瘦和尚的肩膀施加的力是动力，OA是阻力臂，OB是动力臂，要使瘦和尚施加的力小一些，可以使瘦和尚远离支点O，向前移动一点。也可以使水桶靠近支点O，向小和尚方向移动。
故选：C。
【分析】解答此题，首先要判断杠杆的五要素中，有哪些要素发生了变化，然后再利用杠杆的平衡条件进行分析。
【解答】解：在杠杆缓慢由A到B的过程中，动力臂OA的长度没有变化，阻力G的大小没有变化，而阻力臂L却逐渐增大；
由杠杆的平衡条件知：F•OA＝G•L，当OA．G不变时，L越大，那么F越大；
因此拉力F在这个过程中逐渐变大。
故选：C。
【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．笤帚在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故选：C。
【分析】（1）两手指到木棒两端的距离不相等，所以右食指先动，说明右食指与木棒间的作用力小于左食指与木棒间的作用力，木棒的重心会更靠近左食指；
（2）当右手食指移动一段距离后，木棒的重心更靠近右手食指时，右食指与木棒间的作用力大于左食指与木棒间的作用力，左手食指开始移动。这样，两手的食指交替移动；
（3）木棒的重心在木棒的中间，当两手指碰到一起时，两手指在木棒的重心位置。
【解答】解：（1）两手指距木棒两端的距离相同，缓慢地相向移动两个手指，刚开始移动时，右手食指相对木棒移动，而左手食指相对木棒未发生移动，说明右食指与木棒间的摩擦力小于左食指与木棒间的摩擦力；
（2）当两手指碰到一起时，两个手指在木棒的重心位置，因为是一根质量均匀的横棍，所以当两手指碰到一起时，两手指的位置在木棒中央。
故选：D。
B；
【分析】①惯性是物体本身具有的一种性质，决定于物体的质量，与其他因素无关；
②一根硬棒，在力的作用下能够绕固定点转动，这根硬棒叫做杠杆；
③增大摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度；
④在流体中，流速越大的位置压强越小。
【解答】解：
A．惯性的大小只与质量有关，与速度无关，小朋友下滑过程中质量不变，则惯性不变，故A错误；
B、在左右两个压力的作用下，跷跷板绕着中间的固定点转动，所以跷跷板利用了杠杆原理，故B正确；
C、滑雪手套表面具有凹凸不平的花纹，目的是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C错误；
D、口吹硬币跃过木块，是因为流速越大流体压强越小，故D错误。
故选：B。
【分析】使用斜面可以省力，斜面越平缓越省力，但同时也就越费距离，据此分析判断。
【解答】解：由图知，乙、丙螺丝钉高度相同，乙螺丝钉螺纹密、螺线长，相当于斜面较长。因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力。所以乙螺丝钉使用起来更省力。
故选：A．
【分析】由杠杆平衡条件分析各个选项力臂的关系，可以确定量程的变化。
【解答】解：A．将a点向左移，阻力臂增大，动力臂和动力不变，由杠杆平衡条件可知，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故A错误；
B、将b点向右移，阻力臂增大，动力不变，动力臂变小，由杠杆平衡条件可知，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故B错误；
C、换一个质量较小的秤砣，阻力臂不变，动力变小，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故C错误；
D、杆秤使用时，有G物Lab＝G砣L砣，将a、b点都向左移等长距离，Lab不变，L砣变大，G砣不变，可见G物变大，则所称量物体的质量变大，量程变大，故D正确。故选：D。
【分析】力臂的概念：从支点到力的作用线的距离叫做力臂；运用杠杆的平衡条件FL＝GL′分析动力的大小变化。
【解答】解：在棒的一端始终施加水平力F，将棒从图示位置缓慢提起至虚线位置的过程中，根据力臂的定义可知，F的力臂变大，重力G的力臂减小；根据杠杆的平衡条件FL＝GL'可知，重力不变，重力的力臂减小，则重力与重力的力臂的乘积减小，动力臂变大，故动力F减小，故C正确。
故选：C。
【分析】先确定支点，然后根据动力和阻力的定义以及力臂关系即可得出答案。
【解答】解：用开瓶器开启瓶盖时，支点是开瓶器与瓶盖上方的接触点，即图中杠杆的左端O，阻力为瓶盖对开瓶器竖直向下的作用力F2，
动力为手对开瓶器右侧竖直向上的作用力F1，因为动力臂大于阻力臂，所以开瓶器为省力杠杆，即F1＜F2，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【分析】支点为O，找出阻力和阻力臂，动力F1、F2、F3的力臂，根据杠杆的平衡条件分析哪种最省力。
【解答】解：如图，三个方向施力，阻力和阻力臂相等，
∵三个方向施力，F2的力臂LOA最长，
∴F2最小（最省力）
故选：B。
D
【分析】（1）弹簧测力计拉力方向总竖直向上，动力臂减小，阻力臂减小，阻力不变，动力不变。
（2）克服杠杆重力做的功为额外功；
（3）首先根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2分析仅将拉力的作用点从A点移到C点，根据额外功、有用功的变化判定杠杆的机械效率的变化；
（4）从图中可以看出，将2只钩码悬挂在C点时，重力的力臂大于在B点重力的力臂，而动力臂不变，根据杠杆平衡的条件可知弹簧测力计的示数的变化情况，再分析有用功和额外功的变化，根据总功等于有用功和额外功之和得出拉力做的总功的变化情况。
【解答】解：A．若弹簧测力计拉力方向一直竖直向上拉动，阻力不变，动力臂减小，阻力臂变小，如下图所示：
△OBB′∽△OAA′，所以＝，所以动力臂与阻力臂的比值不变，因为阻力不变，根据杠杆的平衡条件知，弹簧测力计的示数应该不变，故A错误；
B、克服杠杆重力做的功为额外功，仅增加钩码的个数，杠杆重力和杠杆上升的高度不变，拉力所做的额外功不变，故B错误；
C、仅将拉力的作用点从A点移到C点，钩码和杠杆还是上升原来的高度，则有用功不变，额外功也不变，总功不变，根据η＝可知，效率不变，故C正确；
D、仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，钩码和杠杆还是上升原来的高度，有用功不变；
钩码由B到C，上升高度不变，根据数学关系可知，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，所以拉力做的总功变小，故D错误。
故选：C。
二 、填空题
【分析】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；
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】解：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：
由图可知：动力臂OC小于阻力臂OD，所以木杆是费力杠杆。
根据杠杆平衡条件得，F1×OC＝F2×OD，按钮对木杆的压力水平向左，所以OD＝AB，所以，40N×20cm＝F2×80cm，解得，F2＝10N。
故答案为：费力；10。
【分析】从图中可知n＝2，不计绳重及轮轴间摩擦，根据F＝（G+G动）可知物体重；
物体增加的势能等于克服重力做的功，根据W＝Gh得出物体增加的势能；
根据s＝nh得出拉力端移动距离，根据W总＝Fs得出拉力F做的功，根据P＝得出工人拉动绳子做功的功率。
【解答】解：从图中可知n＝2，不计绳重及轮轴间摩擦，根据F＝（G+G动）可知物体重：
G＝nF﹣G＝2×150N﹣60N＝240N；
物体增加的势能等于克服重力做的功，为：W＝Gh＝240N×8m＝1920J；
拉力端移动距离：s＝nh＝2×8m＝16m，
拉力F做功：W总＝Fs＝150N×16m＝2400J，
工人拉动绳子做功的功率：P＝＝＝120W。
故答案为：240；1920；120。
【分析】根据杠杆的平衡条件可知，若阻力和阻力臂一定，动力臂最长时动力最小，据此判断最小力的方向并画出该力的力臂。
【解答】解：由题意可知C为支点，阻力G和阻力臂一定，根据杠杆的平衡条件可知，连接CD即为最长的动力臂，最省力的施力方向是朝着点N的方向，如图所示：
故答案为：N；见上图。
_1__， _0.6__。
【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数n＝3，不计绳重和摩擦时，根据F＝（G+G动）求动滑轮的重力；
（2）拉力端移动距离s＝3h；利用W＝Fs求拉力做的功（总功），知道做功时间，利用P＝求拉力做功功率；
（3）利用W＝Gh求拉力做的有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：由图可知，n＝3，不计绳重和摩擦，根据拉力F＝（G+G动）可得，
动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝3×250N﹣600N＝150N；
绳子自由端（拉力端）移动距离：s＝3h＝3×1m＝3m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝250N×3m＝750J，
做功时间t＝4s，拉力做功功率：P＝＝＝187.5W；
拉力做的有用功：W有用＝Gh＝600N×1m＝600J，
滑轮组的机械效率：η＝＝×100%＝80%。
故答案为：150；187.5；80%。
三 、实验题
【分析】（1）杆秤利用的是杠杆的平衡条件，通过力臂的大小关系得出物体重和秤砣重之间的关系，进而得出物体的质量与秤砣的质量之间的关系，测量的是物体的质量；
（2）当在秤盘上没有放置物体时，秤杆在水平位置平衡后，秤砣所挂的位置为“0”；当在秤盘上放置物体称量时，秤盘的总重力变大，而秤砣质量和AB不变，根据杠杆的平衡条件分析BO大小的变化，从而得出秤砣移动的方向；
（3）秤杆自身重力的重心不是位于B点，所以杆秤需要标零线，即秤砣在“0”点时与杆秤的自重平衡；
（4）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的，据此进行解答。
【解答】解：（1）杆秤是一种测量物体质量的工具；
（2）当在秤盘上没有放置物体时，秤杆在水平位置平衡后，秤砣所挂的位置为“0”；
当在秤盘上放置物体称量时，由杠杆的平衡条件（m物g•AB＝m秤砣g•BO）可知，在秤砣质量和AB不变的情况下，要使秤杆在水平位置平衡，应增大BO的大小，即秤砣应从“0”刻度向右侧移动；
（3）图乙中，B点是支点，当在秤盘上没有放置物体时，秤砣挂在“0”点与杆秤自重平衡，所以步骤④标零线的目的是避免杆秤自身重力对称量的干扰；
（4）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的，所以定刻度时，小科的方法比较麻烦，而小思的方法比较简单，更合理。
故答案为:（1）物体质量；（2）右；（3）避免杆秤自身重力对称量的干扰；（4）小思。
【分析】（1）根据η＝求出滑轮组的机械效率；
（2）滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关，跟滑轮组的绕法、物体升高的距离等都没有关系；
（3）使用滑轮组可以省力，有时还能改变力的方向；
（4）在实验2中用一个更轻的滑轮替代原来的滑轮提升同样的钩码，有用功不变，额外功减小，有用功占总功的比例变大，滑轮组的机械效率变大；
在实验3的装置下再加挂一只相同的钩码时，有用功增大，额外功不变，有用功占总功的比例变大，滑轮组的机械效率变大。
【解答】解：
（1）第3次实验时，滑轮组的机械效率：η＝＝×100%≈74.1%；
（2）实验1、2提起的物重相同、绳重相同，摩擦比较小，实验1不需要对定滑轮做额外功，实验2要对动滑轮做额外功，所以有用功相同时，实验2使用动滑轮做的额外功多，实验2的机械效率较低；
（3）实验2、3提起的物重相同，动滑轮相同，绳重相同，摩擦不同，所以影响这两次试验机械效率不同的主要原因是摩擦；
使用滑轮组时，由于有动滑轮可以省力，由于有定滑轮可以改变力的方向，所以使用滑轮组时，可以省力，可以改变力的方向；
（4）在实验2中用一个更轻的滑轮替代原来的滑轮提升同样的钩码，有用功不变，额外功减小，有用功占总功的比例变大，滑轮组的机械效率变大；
在实验3的装置下再加挂一只相同的钩码时，有用功增大，额外功不变，有用功占总功的比例变大，滑轮组的机械效率变大。
故答案为：（1）74.1%；（2）有用功相同时，使用动滑轮做的额外功多；（3）摩擦；可以省力和可以改变用力方向；（4）变大；变大。
四 、解答题
【分析】（1）利用G＝mg求出重力，由于水平地面上的物体产生的压力与重力相等，利用p＝求出地面受到的压强。
（2）由于钢绳和滑轮的重以及摩擦不计，则利用F＝G求出拉力。
（3）由P＝＝＝Fv即可求出拉力对重物做功的功率。
【解答】解：（1）重力G＝mg＝1800×103kg×10N/kg＝1.8×107N；
由于水平地面上的物体产生的压力与重力相等，则建筑材料对地面的压力F＝G＝1.8×107N；
地面受到的压强p＝＝＝1.2×107Pa。
（2）使用滑轮组时绳子的股数n＝2，由于钢绳和滑轮的重以及摩擦不计，
则拉力×1.8×107N＝9×106N。
（3）绳子自由端移动的速度v＝2v′＝2×0.1m/s＝0.2m/s，
则由P＝＝＝Fv得：
做功的功率P＝Fv＝9×106N×0.2m/s＝1.8×106W。
答：（1）建筑材料对地面的压强为1.2×107Pa。
（2）当材料匀速上升时，钢绳受到的拉力为9×106N。
（3）拉力对重物做功的功率为1.8×106W。
【分析】（1）张师傅的方法是先用脚顶住手推车的后轮，说明以B为支点，确定动力臂、阻力臂大小，利用杠杆平衡条件求拉扶手的力；
（2）分别对甲、乙两种情况进行受力分析。两图最大的区别是一拉一推，导致小车对地面的压力不同，由此产生的小车与地面之间的摩擦力不同，当然摩擦力越小越省力。
【解答】解：
（1）如图，B为支点，F1为动力，F2为阻力，BC为动力臂，BC＝80cm，BD为阻力臂，D为AB的中点，则BD＝60cm
由图知，F2＝G总＝m总g＝20kg×6×10N/kg＝1200N，
由杠杆平衡条件可得：
F1×BC＝F2×BD，
F1×80cm＝1200N×60cm，
解得：拉扶手的力F1（F）＝900N；
（2）拉车时，人对车的拉力一般是斜向上的，这样会减小车对地面的压力，从而减小了车与地面之间的摩擦力，所以较省力；
而推车时，人用力方向一般是斜向下的，这样会增大车对地面的压力，从而增大了车与地面之间的摩擦力，所以推车较费力。故选A．
故答案为：（1）900；（2）A．
【分析】（1）由图甲知，通过动滑轮绳子的段数n＝3，由图像乙读出在2s～3s内拉力的大小，由图像丙读出此时重物上升的速度v，由v绳＝nv计算出绳端速度，由P＝＝＝Fv绳计算拉力的功率；
（2）由图像乙和丁读出在1s～2s内分别读出拉力和物体上升的高度，由s＝nh和W＝Fs计算拉力做的功；
（3）不计绳重和摩擦，在2s～3s内，根据nF＝G+G动计算动滑轮重力，同学拉绳子的力最大等于自己的重力，再由nF＝G+G动计算能提升物体的最大重力。
【解答】解：（1）由图甲知，通过动滑轮绳子的段数n＝3，
由图像乙可知，在2s～3s内拉力的大小F3＝40N，
由图像丙可知，在2s～3s内重物上升的速度v＝3.0m/s，
所以绳端速度v绳＝nv＝3×3.0m/s＝9m/s，
拉力的功率P＝Fv绳＝40N×9m/s＝360W；
（2）由图像乙可知，1s～2s内拉力大小F2＝50N，
由图像丁知，物体上升高度h2＝1.5m，
由s＝nh可得，1s～2s内绳子自由通过的距离s2＝nh2＝3×1.5m＝4.5m，
拉力做的功：W2＝F2s2＝50N×4.5m＝225J；
（3）不计绳重和摩擦，在2s～3s内，根据nF＝G+G动可得，动滑轮重力：
G动＝nF3﹣G＝3×40N﹣100N＝20N，
绳子能承受的最大拉力是1000N，该同学体重为600N，因力的作用是相互的，为避免该同学被拉上去，所以绳子最大拉力为F大＝G人＝600N，
站在地面向下拉绳子使物体匀速上升，能提升物体的最大重力：
G大＝3F大﹣G动＝3×600N﹣20N＝1600N。
答：（1）在2s～3s内，拉力的功率为360W；
（2）在1s～2s内，拉力做的功为225J；
（3）他站在地面向下拉绳子使物体匀速上升，最大能提升1600N的物体。
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