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备考2023中考物理第一轮复习（人教）：简单机械附解析
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这是一份备考2023中考物理第一轮复习（人教）：简单机械附解析，共30页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，简答题，综合题等内容，欢迎下载使用。
备考2023中考物理第一轮复习（人教）：简单机械附解析
一、单选题
1．（2022九上·镇江期中）下列工具在使用时，属于费力杠杆的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2022九上·镇江期中）如图所示，甲、乙两装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将重为G1和G2的两物体匀速提升相同的高度。所用竖直方向上的拉力分别为F1和F2，两装置的机械效率分别为η1和η2（不计绳重和一切摩擦），则下列选项正确的是（ ）
A．若G1=G2，则η1<η2 B．若G1
A．此杠杆属于省力杠杆
B．当重物的悬挂点右移时，F将增大
C．若改沿图中虚线方向施力，F将增大
D．若物重增加1N，F的大小增加6N
4．（2022九上·徐州期中）如图所示，用四个完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成的甲、乙滑轮组，若匀速提升重力相同的物体时，在不计摩擦和绳重的情况下，则（ ）
A．甲滑轮组较省力，机械效率较高
B．乙滑轮组较省力，机械效率较高
C．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同
D．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同
5．（2022九上·徐州期中）骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S形路线骑行，这样做是为了（ ）
A．缩短所走的路程 B．减少所做的功
C．减小骑行者所施加的力 D．缩短所用的时间
6．（2022九上·徐州期中）如图甲，大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏，图乙是该游戏装置的示意图。绳的一端固定在一根木棍上，在两根木棍上绕几圈后女孩抓住绳的另一辆向外拉，大人、男孩则各握住一根木棍向外拉，女孩可以轻松把大人和男孩拉到一起（忽略绳与木棍之间的摩擦）。以下关于三人的拉力大小和运动距离的说法正确的是（ ）
A．大人的拉力最大，女孩的运动距离最长
B．女孩的拉力最大，运动距离也最长
C．大人和男孩的拉力一样大，女孩的运动距离最长
D．三人的拉力一样大，运动距离一样长
7．（2022九上·姜堰期中）老通扬运河历史上曾经是繁盛一时的航运水道，2022年区政府开始了老通扬运河绿道景观提升工程。在对河道清淤工作时，要利用如图所示的起重机先将较重的挖掘机放入河道内。工作时，下列操作可能造成起重机翻倒的是（ ）
A．放长吊绳 B．缩短吊绳 C．伸长吊臂 D．缩短吊臂
8．（2022九上·苏州期中）下列图中的简单机械，不能省力但能省距离的是（ ）
A．瓶盖起子 B．食品夹
C．盘山公路 D．滑轮组
9．（2022九上·苏州期中）如图所示，是我国古代《墨经》记述的有关杆秤的杠杆原理，此时杆秤处于平衡状态，以下关于它的说法不正确的是（ ）
A．“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力
B．增大“重”时，应把“权”远离O点
C．若“权”有磨损，会导致测量结果偏小
D．为提高测量精度，可换轻一点的“权”
10．（2022九上·玄武期中）如图甲所示，停车场的入口处常用横杆来控制车辆的出入。将横杆看作一个质量分布均匀的杠杆，如图乙所示，O为杠杆的支点，杠杆的重力G＝50N，AB＝3m，AO＝0.3m。下列说法正确的是（ ）
A．升起横杆时，施加在A端的力F1为动力，此时横杆是省力杠杆
B．升起横杆时，沿F1方向比沿F2方向更省力
C．相同条件下，在左端施加的动力越靠近O点，升起横杆所需的动力越小
D．要使横杆AB保持水平平衡，则在A端施加的最小力为200N
11．（2022九上·玄武期中）如图所示，物体重200N，动滑轮重20N。工人用125N的拉力将物体匀速提升3m，用了10s，在此过程中下列说法正确的是（ ）
A．有用功是750J
B．拉力的功率是37.5W
C．滑轮的机械效率是80%
D．克服动滑轮重所做的额外功占总功的20%
12．（2022九上·金坛期中）用如图所示的简单机械，使重量同为G的物体都处于静止状态，图中滑轮相同、轻质杠杆也相同且都不计摩擦，A点为杠杆的正中点，这四种情况下用力最小的是（ ）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
13．（2022九上·金坛期中）如图所示，两重物分别固定悬挂在杠杆A、B两点，杠杆平衡。若将两侧重物同时向外移动一格，则杠杆（ ）
A．左端下降 B．继续保持平衡
C．右端下降 D．无法判断
14．（2022九上·常州期中）一根粗细不均匀的木棒AB在O点被悬挂起来，AO＝OC。在A、C两点分别挂有不同数量的同种钩码后，木棒刚好在水平位置平衡，如图所示。若在木棒的A、C两点各减少两个钩码，则木棒AB（ ）
A．仍保持平衡 B．绕O点顺时针方向转动
C．绕O点逆时针方向转动 D．平衡被破坏，转动方向不定
15．（2022九上·高港月考）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始终作用于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。下列分析正确的是（ ）
A．拉力F做的功等于拉力与水平方向移动距离的乘积
B．拉力F逐渐变小
C．拉力F逐渐变大
D．由于拉力F力臂始终保持最长，拉力F始终保持最小值不变
二、填空题
16．（2022九上·镇江期中）如图所示，有一根质量分布均匀的金属棒CB，现将AC部分搭在水平桌面上，已知金属棒长为L、重为600N，CA：AB=1：3，为使金属棒保持图示位置静止，则在 （选填“A”、“B”或“C”）点施加的力F最小，该最小力F1= N，若保持与F1的作用点和方向均相同，则使金属棒在图示位置静止时所需的最大外力F2应为 N。
17．（2022九上·镇江期中）如图所示，用拉力F将重G=40N的货物匀速提升1m，动滑轮的机械效率为80%，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，则上述过程中所做的有用功是 J，总功 J，动滑轮的重为 N；如果用该动滑轮把重100N的一袋大米匀速提升相同高度，则动滑轮的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
18．（2022九上·镇江期中）学龄前儿童常因为好奇而将下边抽屉拉出当作台阶去攀爬柜子，容易使柜子翻倒造成伤害事件，其侧视示意图如图所示。柜子可简化成一个杠杆模型，标有A、B、C、D四个点，当它翻倒时，是以 点为支点的，为防止图示中柜子翻倒，可在图中 点与墙壁接触处加装固定装置，使该装置起防翻倒作用时受力最小。
19．（2022九上·姜堰期中）利用如图所示的斜面移动物体可以省力。斜面长1m，高0.2m，现用平行于斜面的拉力，将重为10N的物体从斜面底端匀速拉上斜面顶端，此时斜面的机械效率为80%，则拉力大小为 N，在此过程中，物体受到的摩擦力为 N。
20．（2022九上·苏州期中）俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同，图甲所示的是小苏在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情景，他的身体与地面平行，可抽象成如图乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，小苏的重心在A点，已知小苏的体重为560N，OA长为1m，OB长为1.4m。则地面对手的力F1＝ N。图丙所示的是小苏手扶凳子做俯卧撑保持静止时的情景，此时他的身体姿态与图甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，凳子对手的力F2与他的身体刚好垂直，且仍作用在B点。则F2 F1（>/
21．（2022九上·苏州期中）如图甲所示，升旗时，旗杆顶端装置是 （定/动）滑轮，它的作用是 。如图乙所示，粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来。在B端放一支蜡烛，在AO的中点C处放上两支完全相同的蜡烛，此时直尺 （能/不能）保持平衡；若将三支蜡烛同时点燃，且它们的燃烧速度相同，在燃烧过程中，直尺 （能/不能）保持平衡。
22．（2022九上·苏州期中）一木箱重400N，工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处，如图甲所示，已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示，整个过程的额外功是240J，则拉力F＝ N，斜面的机械效率η＝ ，木箱所受的摩擦力f＝ N。
23．（2022九上·玄武期中）图甲中旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的 。图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，使用这种剪刀的好处是可以省 （选填“力”或“距离”），如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝到支点O的距离变 一些。
24．（2022九上·玄武期中）如图所示，用力F沿斜面将重为1000N的小车匀速拉动，沿斜面拉动的距离s为10m，上升的高度h为2m，若斜面是光滑的，则拉力为 N；如果斜面不光滑，且斜面的机械效率为80%，则拉力做功为 J，小车受到的摩擦力为 N。
25．（2022九上·金坛期中）图甲是一种落地式海报架，图乙是海报架的侧视结构示意图。若视海报架为杠杆，水平向右的风将其吹倒的瞬间，支点是 （B/C），若要使海报架抵抗更大的风力，可适当 （增大/减小）∠BAC角度的大小，从而使重力的力臂 （增大/减小）。
三、作图题
26．（2022九上·镇江期中）图中杠杆BOA，请画出作用于A点使杠杆在图示位置平衡的最小动力F的示意图及其力臂l1。
27．（2022九上·苏州期中）用如图所示的滑轮组提升重物，拉力F将绳子的自由端拉动1.6m时，重物升高0.8m，请你在图中画出绳子绕法。
28．（2022九上·苏州期中）如图所示，搭在台阶上的长木板ABC自重不计，AB中点位置放着一个重物，现要在C点用最小的力将重物抬起，请在图中画出最小动力F的示意图。
四、实验探究题
29．（2022九上·镇江期中）在“探究影响动滑轮机械效率的因素”的实验中，小霞用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示，实验数据如表所示。
序号
动滑轮重G动/N
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数F/N
绳自由端上升的高度s/m
动滑轮的机械效率η/%
1
0.3
1
0.2
0.70
0.4
71.4
2
0.3
2
0.2
0.4
3
0.3
4
0.2
2.4
0.4
83.3
（1）实验时，小霞应竖直向上 拉动弹簧测力计；
（2）第2次实验时，弹簧测力计的示数如图所示，此时绳端受到的拉力为 N，提升重物所做的有用功为 J，拉力克服绳重及轮与轴的摩擦所做功为 J，动滑轮的机械效率为 %；
（3）分析表中数据可知：用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，随着钩码总重的增加，拉力所做的额外功将 ，拉力所做的额外功占总功的比值将 （以上两空均选填“减小”、“不变”或“增大”）。
30．（2022九上·高邮期中）在探究杠杆的平衡条件的实验中：
（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示位置静止，此时应将杠杆右端的平衡螺母向 端调节，使杆在水平位置平衡，这样做的目的是 ；
（2）接着小组在杆的两侧拉上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杆重新在水平位置平衡（如图乙）。若在A、B下方再各加一个相同的钩码，则杠杆 端将下沉（填“左”或“右”）；
（3）图丙为小慧制作的“杠杆力臂演示仪”的简易模型图，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，不计摩擦和杠杆自身重力：
①当杠杆处于丙图所示水平位置平衡时，测得数据如下OA=0.2m，OB=0.1m，物块M的重力G1=4N，物块N的重力G2= N；
②松开螺母保持OA水平不动，使OB向下折30°角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的籽杆AOB'（B'对应B点），保持物块M的位置不变，要使杆在图丁所示位置保持平衡，则应将物块N移动到 。
A．①点处
B．②点处
C．③点处
D．O点处
31．（2022九上·惠山期中）如图所示是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置，物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动。实验准备的器材有：三个质量不同的木块A，三条粗糙程度不同的长木板B，三个高度不同的长方体铁块C，刻度尺。
（1）实验还需补充的器材有 ；
（2）下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据：
实验次数
斜面粗糙程度
重物的重力
大小G/N
弹簧测力计的示数F/N
重物沿斜面移动的距l/m
重物上升的高度h/m
机械效率η/%
1
较粗糙
2.0
1.51
0.80
0.40
66.2
2
较粗糙
2.5
1.89
0.80
0.40
66.1
3
较粗糙
3.0
2.26
0.80
0.40
66.4
通过分析数据，你可以得出结论： ；
（3）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m，把一个重3N物体沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.0N，则此时物体受到的摩擦力 ，斜面的机械效率是 。此过程中物体的机械能 （选“变大”，“变小”或“不变”）；
（4）小红猜想斜面的机械效率可能还与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关，小红想研究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系，于是小红将三条粗糙程度不同的长木板放置成相同的倾斜程度，并将这三个不同物重的物体同时沿斜面匀速拉动相同的长度，测出弹簧测力计的示数，比较它们的机械效率，这种方法 （选“能”，“不能”）得出结论，原因是 。
五、计算题
32．（2022九上·镇江期中）如图所示是提升重物的装置：长0.9m的杆OA可绕O点自由转动，将重G=90N的物体用轻绳悬挂在杆上B点处，在杆上A点用竖直向上的拉力F，使杆从水平位置缓慢转至图中虚线位置处，重物从位置①被缓慢匀速提升至位置②，B点上升的高度为0.2m，A点上升的高度为0.3m，已知OB=2BA。
（1）若不考虑杆重和摩擦，求杆在水平位置平衡时拉力F的大小；
（2）若考虑杆重和O处摩擦，则题述过程中：
①求拉力所做的有用功W有；
②若拉力所做的额外功为6J，求该装置的机械效率及提升时实际所需的拉力F'的大小。
33．（2022九上·苏州期中）重为600N的装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升重力为900N的货物，所用的拉力F为500N，物体以0.1m/s的速度上升10s，不计绳重及摩擦，求：
（1）拉力F做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）拉力的功率。
34．（2022九上·常州期中）如图是小明做“测量提升物体所做功”的实验装置图，他用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速上升，拉力为F＝1.6N，木块重G＝4N，斜面高h＝30cm，长s＝1m。小明将木块从斜面底部匀速拉到顶部，用时10s，则：
（1）拉力F做功的功率是多少？
（2）该斜面的机械效率是多少？
六、简答题
35．（2021八下·绥中期末）如图所示是一个行李箱，请回答下面问题
（1）行李箱的下部装有滚轮，其目的是什么？
（2）拉行李箱的时候要拉出拉杆，目的是什么？解释原因？
七、综合题
36．（2022九上·锡山期中）
（1）如图所示，轻质杠杆OA的中点悬挂一重G＝60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F＝ N。保持F的方向不变，在将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将 填“变大”、“不变”或“变小”）
（2）如图所示，有一根均匀铁棒重为600N，长为L，O为重心，OA=L4，为了不使这根铁棒的B端下沉，所需外力F至少应为 N，若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端，所需外力F′应为 N。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，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，B不符合题意；
C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，C不符合题意；
D．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
2．【答案】C
【解析】【解答】AB．不计绳重和一切摩擦 η=W有W有+W额=G物ℎG物ℎ+G动ℎ=G物G物+G动
又甲、乙两装置所用滑轮质量均相等，所以若G1=G2，则η1=η2，若G1＜G2，则η1＜η2，AB不符合题意；
C．据图可知，甲乙两滑轮组绳子承担重物的段数分别为3、2段，则 F1=13(G1+G动)
F2=12(G2+G动)
推理可得G1=3F1﹣G动，G2=2F2﹣G动
因此若F1=F2，则G1>G2，那么一定有η1>η2，C符合题意；
D．据C中等式可知，若F1＜F2，G1、G2关系不确定，所以有可能η1＜η2，但不一定有η1＜η2，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据公式η=W有W有+W额=G物ℎG物ℎ+G动ℎ=G物G物+G动可知，若G1=G2，则η1=η2，若G1＜G2，则η1＜η2，根据公式F=1n(G+G动)，若F1=F2，则G1>G2，那么一定有η1>η2。
3．【答案】D
【解析】【解答】A．由图可知，F与杠杆的夹角为30°，根据三角形知识可知，F的力臂为 12OC 小于OA，即动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，A不符合题意；
B．当悬挂点右移时，动力臂、阻力不变，阻力臂变小，根据杠杆平衡的条件可知，动力F将变小，B不符合题意；
C．若改沿图中虚线方向施力，F与杠杆的夹角为30°，根据三角形知识可知，F的力臂为 12OC ，动力臂、阻力臂、阻力不变，根据杠杆的平衡条件可知，F大小不变，C不符合题意；
D．若物重增加1N，此时的动力臂为阻力臂的六分之一，根据杠杆的平衡条件可知，动力会增加为1N的6倍，所以F的大小增加6N，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；动力臂、阻力不变，阻力臂变小，根据杠杆平衡的条件可知，动力F将变小；动力臂、阻力臂、阻力不变，根据杠杆的平衡条件可知，F大小不变；根据杠杆平衡条件，求出力的增加量。
4．【答案】D
【解析】【解答】用四个完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成的甲、乙滑轮组，匀速提升重力相同的物体。由题图可知，图甲由两股绳子拉物体，则有 F1=12(G物+G动)
图乙由三股绳子拉物体，则有 F2=13(G物+G动)
所以两个滑轮组的省力效果不同；由机械效率计算公式 η=W有W总×100%=G物ℎG物ℎ+G动ℎ×100%=G物G物+G动×100%
可知，两滑轮组的机械效率相同。D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据公式F=1n(G物+G动)，可比较力的大小；根据η=W有W总×100%=G物ℎG物ℎ+G动ℎ×100%=G物G物+G动×100%，可比较机械效率大小。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．上坡时，自行车上升的高度不变，走S形路线所走的路线较长，A不符合题意；
B．使用任何机械都不省功，B不符合题意；
C．上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力，C符合题意；
D．速度一定，走S形路线所走的路线较长，所用的时间较长，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力。
6．【答案】A
【解析】【解答】从使用的情况看，两根木棍和绳子组成的“简单机械”相当于滑轮组，设一段绳子上的拉力为F，大人那端木棍有6段绳子相连，大人所用的力为6F，男孩那端木棍有5段绳子相连，男孩所用的力为5F，女孩拉住绳子的一端，所用的力为F，大人的拉力最大，女孩所用的拉力最小，由滑轮组的特点可知女孩运动的距离最长，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据F拉=nF，可比较拉力大小；由滑轮组的特点可知女孩运动的距离最长。
7．【答案】C
【解析】【解答】AB．放长和缩短吊绳，不会改变力和力臂的大小，不会造成起重机侧翻，AB不符合题意；
CD．开始时，杠杆平衡，动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，当伸长吊臂时，阻力不变，阻力臂变长，阻力与阻力臂乘积变大，动力和动力臂都不变，即动力乘动力臂大于阻力乘阻力臂，起重机容易倾翻；当缩短吊臂，阻力与阻力臂乘积变小，动力和动力臂都不变，即动力乘动力臂小于阻力乘阻力臂，起重机不容易侧翻，D不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】杠杆平衡，动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，动力乘动力臂大于阻力乘阻力臂，起重机容易倾翻。
8．【答案】B
【解析】【解答】A．瓶盖起子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，费距离，A不符合题意；
B．食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，省距离，B符合题意；
C．盘山公路与斜面的原理相同，省力但费距离，C不符合题意；
D．滑轮组在使用时，能省力但费距离，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】使用杠杆时，电流表小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离；使用斜面、使用滑轮组省力费距离。
9．【答案】C
【解析】【解答】A．根据杠杆的五要素并结合图知道，“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，A正确，不符合题意；
B．在“权”不变时，“重”增大，根据杠杆平衡条件知道，需要“标”增大，即适当把“权”远离O点，B正确，不符合题意；
C．若“权”有磨损，根据杠杆平衡条件知道，需要“标”增大，会导致测量结果偏大，C错误，符合题意；
D．为提高测量精度，应使“标”增大，根据杠杆平衡条件知道，可换轻一点的“权”，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】杠杆转动时绕的点是支点；阻碍杠杆转动的力是阻力，使杠杆转动的力是动力；支点到力的作用线的垂线是力臂。
10．【答案】D
【解析】【解答】A．在升起横杆时，施加在A端的力为动力，此时的动力臂要小于阻力臂，为费力杠杆，A不符合题意；
B．升起横杆时，沿F1方向的动力臂比沿F2方向的动力臂要小，根据杠杆的平衡条件可知，此时会更费力，B不符合题意；
C．相同条件下，在A端施加的动力越靠近O点，动力臂变小了，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，升起横杆所需的动力越大，C不符合题意；
D．要使横杆AB保持水平平衡，根据杠杆的平衡条件可知，当动力臂最大为OA的长度时，动力最小，即有 F×OA=G×(AB2−OA)
则有 F×0.3m=100N×(3m2−0.3m)
解得，F＝200N，即在A端施加的最小的力为200N，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】杠杆上的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；根据杠杆上的力和力臂，结合杠杆的平衡条件，计算力的大小。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．滑轮组克服物体重力做的有用功W有＝Gh＝200N×3m＝600J
A不符合题意；
B．动滑轮承担重物绳子的段数n＝2，绳端拉力做的总功W总＝Fs＝Fnh＝125N×2×3m＝750J
所以拉力的功率 P=W总t=750J10s=75W
B不符合题意；
C．滑轮的机械效率 η=W有W总×100%=600J750J×100%=80%
C符合题意；
D．滑轮的机械效率为80%，说明额外功占总功的20%，即克服动滑轮重和摩擦做的功占总功的20%，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；利用滑轮上的拉力和距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率；功和时间的比值， 计算功率。
12．【答案】C
【解析】【解答】A．不计摩擦，定滑轮绳子的拉力F1=G
B．不计摩擦，动滑轮绳子的拉力F2= 12 (G+G动)
C．根据杠杆的平衡条件F3l1=F2l2得到拉力 F3=12G
D．根据杠杆的平衡条件F4l1′=F2l2′得到拉力 F4=2G
故答案为：C。
【分析】定滑轮可以改变力的方向，不省力；动滑轮可以省力；杠杆上的动力臂大于阻力臂，可以省力。
13．【答案】A
【解析】【解答】设杠杆一格长度为l，左端物体的重力为G，右端物体的重力为G'，根据杠杆平衡条件可知G×2l=G'×3l
则G>G'
若将两侧重物同时向外移动一格，则支点左侧力和力臂的乘积G×3l＝G×2l +Gl
杠杆右边力和力臂的乘积G'×4l＝G'×3l+G'l
由于G>G'
所以Gl>G'l
因为G×2l=G'×3l
所以G×3l＞G'×4l
故左端下降，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据动力×动力臂=阻力×阻力臂判断杠杆是否平衡。
14．【答案】A
【解析】【解答】解：由题知，AO＝OC，两边的力不同，说明杠杆的重心不在O点，因为右边受到的力大于左边受到的力，所以杠杆的重心在O点的左侧。设杠杆的重心在D，一个钩码重为G，如图：
由题意：杠杆原来平衡，则F左AO+G0×OD＝F右CO，2G×AO+G0×OD＝3G×CO，G0×OD＝G×CO＝G×AO，在木棒的A、C两点各减少两个钩码：左边力和力臂的乘积为G0×OD，右边力和力臂的乘积为G×CO，由于G0×OD＝G×CO，所以减少钩码后两边力和力臂的乘积相等，所以杠杆仍平衡。
故答案为：A。
【分析】根据杠杆平衡条件，讨论力与力臂的变化，进而确定杠杆的状态。
15．【答案】B
【解析】【解答】A．由功的定义可知，由于拉力在拉力方向上移动的距离并不是水平方向移动的距离，因此拉力F做的功不等于拉力与水平方向移动距离的乘积，A不符合题意；
BCD．由题意可知，圆柱体匀速转动过程中处于平衡状态，且拉力F始终与OA保持垂直，杠杆平衡原理有F·OA=G·OB，其中OB是重力的力臂，圆柱体转动过程中F的力臂OA保持不变，但是重力的力臂OB 逐渐减小，所以拉力F逐渐减小。B符合题意，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】由于拉力在拉力方向上移动的距离并不是水平方向移动的距离，因此拉力F做的功不等于拉力与水平方向移动距离的乘积；根据杠杆平衡原理有F·OA=G·OB，判断力的大小。
16．【答案】B；200；300
【解析】【解答】由图可知，CA：AB=1：3，由于金属棒质量分布均匀，重心在O点，当以A为支点、在B点施加一个竖直向上的力，则AB为动力臂，动力臂与阻力臂的比值为3：1，此时的比值是最大的，根据杠杆的平衡条件可知，此时的动力是最小的；则 F1=GLOALAB=13×600N=200N
若保持与F1的作用点和方向均相同，则C为支点，BC为动力臂，动力臂与阻力臂的比值为2：1，此时的动力臂是最小的，根据杠杆的平衡条件可知，此时的F2最大，则 F2=GLOCLBC=12×600N=300N
【分析】根据杠杆平衡条件可知，力臂越大，力越小；根据F1=GLOALAB，求出F1，根据F2=GLOCLBC，求出F2。
17．【答案】40；50；10；变大
【解析】【解答】上述过程中所做的有用功为W有=Gh=40N×1m=40J
由 W总=W有η 可得，总功为 W总=W有η=40J80%=50J
从图中可知，滑轮组的绳子承重股数为n=2，绳子自由端移动的距离为s=nh=2×1m=2m
拉力为 F=W总s=50J2m=25N
不计绳重及轮与轴间的摩擦，根据 F=1n(G+G动) 可知，动滑轮的重为 G动=nF−G=2×25N−40N=10N
不计绳重及轮与轴间的摩擦，如果用该动滑轮把重100N的一袋大米匀速提升相同高度，由此得，滑轮组的机械效率为 η′=W有W总=W有W有+W额=G′ℎG′ℎ+G动ℎ=G′G′+G动=100N100N+10N×100%≈91%>80%
因此动滑轮的机械效率将变大。
【分析】根据W有=Gh，可求出有用功；根据公式W总=W有η，可求出总功；根据公式F=1n(G+G动)，可求出动滑轮重；根据η'=W有W总=W有W有+W额=G'ℎG'ℎ+G动ℎ=G'G'+G动，可求出机械效率变化。
18．【答案】D；A
【解析】【解答】根据图示可知，当柜子翻倒时，柜子将绕D点运动，所以此时D点为支点。
为了固定柜子，并使该装置起作用时受力最小，根据杠杆平衡条件可知，动力臂应最长，由于图中DA为最长的动力臂，所以需在A点固定该装置，并使该装置起作用时受力最小。
【分析】杠杆运动时，固定不动的点是支点；为了固定柜子，并使该装置起作用时受力最小，根据杠杆平衡条件可知，动力臂应最长。
19．【答案】2.5；0.5
【解析】【解答】拉力做的有用功 W有用＝Gℎ＝10N×0.2m＝2J
由 η=W有W总 得，拉力做的总功 W总=W有η×10000=2J8000=2.5J
根据 W总＝Fs 可得，拉力大小 F＝W总s=2.5J1m=2.5N
由 W总＝W有用+W额 得，所以拉力做的额外功 W额＝W总﹣W有用＝2.5J﹣2J＝0.5J
由 W额＝fs 得摩擦力 f＝W额s=0.5J1m=0.5N
【分析】根据公式W=Gh及η=W有W总、W总＝Fs，可求出拉力大小；根据W总＝W有用+W额及W额＝fs，可求出摩擦力大小。
20．【答案】400；<
【解析】【解答】如图1所示，O为支点，重力的力臂为lA，F1的力臂为lB，依据杠杆的平衡条件F1lB＝GlA可得，地面对手的力为 F1=GlAlB=560N×1m1.4m=400N
手扶凳子时，抽象成杠杆模型如图2所示，O为支点，重力的力臂为lA′，F2的力臂为lB′，依据杠杆的平衡条件，F2lB′＝GlA′可得， F2=GlA′lB′ ，由图可知lA′
【分析】根据杠杆上已知的力和力臂，计算未知力的大小；根据杠杆上的动力臂和阻力臂的大小，判断力的大小。
21．【答案】定；改变用力方向；能；能
【解析】【解答】定滑轮的作用：不能改变力的大小，但可以改变力的方向。旗杆顶端装置是定滑轮，它的作用是改变用力方向。
粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来。在B端放一支蜡烛，在AO的中点C处放上两支完全相同的蜡烛，即有 2G蜡×LAO2=G蜡×LBO
所以此时直尺能保持平衡。
若将三支蜡烛同时点燃，且它们的燃烧速度相同，在燃烧过程中，仍能满足杠杆平衡条件，所以直尺能保持平衡。
【分析】固定不动的滑轮是定滑轮，可以改变力的方向；根据杠杆上的力和力臂，判断杠杆是否平衡。
22．【答案】100；70%；30
【解析】【解答】由图像知，拉力做的总功为 W总＝800J
木箱移动的距离为 s＝8m
由 W＝Fs 得，拉力大小为 F=W总s=800J8m=100N
木箱上升过程中，拉力做的有用功为 W有＝W总−W额＝800J−240J＝560J
斜面的机械效率为 η＝W有W总×100%=560J800J×100%=70%
由 W额＝fs 得摩擦力大小 f=W额s=240J8m=30N
【分析】根据功和距离的比值，计算力的大小；利用有用功和总功的比值， 计算机械效率。
23．【答案】方向；力；近
【解析】【解答】旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，升旗时不随红旗一起升降为定滑轮，使用这种滑轮的目的是改变力的方向。
园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，由图可知使用这种剪刀时，动力臂长，阻力臂短，可以省力，如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝到支点O的距离变近一些，减小阻力臂。
【分析】固定不动的滑轮是定滑轮，可以改变力的方向；使用杠杆时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
24．【答案】200；2500；50
【解析】【解答】若斜面是光滑的，拉力做的功等于提升小车做的功，即Fs＝Gh
则拉力大小 F=Gℎs=1000N×2m10m=200N
如果斜面不光滑，拉力做的有用功W有用＝Gh＝1000N×2m＝2000J
由 η=W有W总 知道，拉力做的功（总功） W总=W有用η=2000J80%=2500J
拉力做的额外功W额＝W总﹣W有用＝2500J﹣2000J＝500J
由W额＝fs知道，小车受到的摩擦力 f=W额s=500J10m=50N
【分析】根据物体的重力和高度的乘积计算功；根据功和距离的比值， 计算力的大小；利用有用功和机械效率的比值， 计算总功；根据总功和有用功的差，计算额外功。
25．【答案】C；增大；增大
【解析】【解答】杠杆绕着转动的固定点叫支点，支点为杠杆在转动过程中的不动点，视海报架为杠杆，水平向右的风将其吹倒的瞬间，B点在移动，C点不动，故支点为C点。
∠BAC角度越大，重力G的力臂l2越长，重力G大小不变，根据杠杆平衡条件可知，此时可承受更大的阻力，故若要使海报架抵抗更大的风力，应增大∠BAC角度。
【分析】杠杆转动时绕的点，是支点；阻力一定时，增大阻力臂，可以使动力变大。
26．【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，动力作用于A点，当OA作为动力臂l1时，动力臂最长，此时动力最小；由图知动力的方向应该向上，过A点垂直于OA向上作出最小动力F的示意图，如下图所示：
【分析】在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；力臂与对应的力的作用线垂直。
27．【答案】解：如下图所示：
【解析】【解答】由题意知道，绳子的自由端移动1.6m时，重物升高0.8m，则 n=1.6m0.8m=2
所以，滑轮组由2段绳子承担物重，连线如下图
【分析】根据物体移动的距离和滑轮组绳子的距离关系，计算绳子股数，将滑轮组绕线。
28．【答案】解：如下图所示：
【解析】【解答】由图示可知，将重物抬起时，支点为A点，根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，因此当以AC为动力臂时，动力臂最长，所需动力最小，过C点作垂直于AC的力，方向向上，即为所求得最小动力F，如图所示：
【分析】杠杆上最大的力臂是支点到力的作用点的连线，最小的力和最大的力臂垂直。
29．【答案】（1）匀速
（2）1.3；0.4；0.06；76.9
（3）增大；减小
【解析】【解答】（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使整个装置处于平衡状态，弹簧测力计示数不变，便于读数。
（2）第2次实验中，由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，弹簧测力计的示数为1.3N。
拉力做的总功为W总=Fs=1.3N×0.4m=0.52J
滑轮对钩码所做的有用功为W有=Gh=2N×0.2m=0.4J
额外功为W额=W总-W有=0.52J-0.4J=0.12J
克服动滑轮重力做的额外功为W额动=G动h=0.3N×0.2m=0.06J
拉力克服绳重及轮与轴的摩擦所做功为W额摩擦=W额-W额动=0.12J-0.06J=0.06J
动滑轮的机械效率为 η=W有W总=0.4J0.52J×100%=76.9%
（3）在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，由表格数据可知：第一次拉力所做的额外功为W额1=W总1-W有1=F1s-G1h=0.70N×0.4m-1N×0.2m=0.08J
第二次拉力所做的额外功为W额2=W总2-W有2=F2s-G2h=1.3N×0.4m-2N×0.2m=0.12J综上可知，若仅增加被提升物体的物重，则拉力所做的额外功增大，由表格数据最后一列可知，动滑轮的机械效率增大，有用功占总功的比值将增大，则拉力所做的额外功占总功的比值将减小。
【分析】（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使整个装置处于平衡状态，弹簧测力计示数不变，便于读数；
（2）看清弹簧测力计分度值，结合对应刻度读数；根据W总=Fs，求出拉力做的总功；根据W有=Gh，可求出有用功；根据W额=W总-W有及W额摩擦=W额-W额动，可求出摩擦力做的功；根据η=W有W总，可求出机械效率；
（3）根据W额1=W总1-W有1=F1s-G1h，可求出拉力做的额外功变化；动滑轮的机械效率增大，有用功占总功的比值将增大，则拉力所做的额外功占总功的比值将减小。
30．【答案】（1）右；便于测量力臂
（2）右
（3）8；B
【解析】【解答】（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示位置静止，根据调节杠杆平衡的方法：左高左调，右高右调，所以应当将杠杆右端的平衡螺母向右端调节，使杆在水平位置平衡。
当杠杆在水平位置平衡时，应作用在杠杆上的力都在竖直方向，则力的力臂均与杠杆重合，由此我们可以直接根据杠杆的刻度读出力臂。
（2）设每个钩码重为G，杠杆上每一格为l，则在A、B下方再各加一个相同的钩码时，左端F1L1=4G×2l=8Gl
右端F2L2=3G×3l＝9Gl
因F1L1
即4N×0.2m=G2×0.1m
解得：G2=8N。
松开螺母保持OA水平不动，使OB向下折30°角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的籽杆AOB'（B'对应B点），保持物块M的位置不变，则G1×OA保持不变，若要使杠杆仍保持平衡，则应保持G2×OB'=G2×OB，因G2保持不变，则应保持力臂OB'=OB，力臂是指从支点到力的作用线的距离，而力始终是竖直向下的，则我们应将N移到②点处，以确保力臂相同，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）挂钩码前，调节杠杆平衡的方法：左高左调，右高右调，所以应当将杠杆右端的平衡螺母向右端调节，使杆在水平位置平衡，这样便于读出力臂；
（2）根据杠杆的平衡条件，计算杠杆上的力的大小，进而确定杠杆运动状态；
（3）根据杠杆的平衡条件可得G1×OA=G2×OB，可求出重力；力臂是指从支点到力的作用线的距离，而力始终是竖直向下的，则我们应将N移到②点处，以确保力臂相同。
31．【答案】（1）弹簧测力计
（2）斜面的机械效率与物重无关
（3）0.25N；75%；变大
（4）能；机械效率的大小与物重无关，只需控制斜面的倾斜程度相同
【解析】【解答】（1）实验中，需要测量拉力大小，故还需补充的器材有弹簧测力计。
（2）虽然表格中的机械效率的数值不同，但差别极其微小，由于实验中存在误差，所以我们认为机械效率是相同的；由数据可知，斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度均相同，在改变物重时，机械效率不变，说明斜面的机械效率与物重无关。
（3）保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m，把一个重3N物体沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.0N，则所做的有用功为W有=Gh=3N×0.2m=0.6J
拉力做的总功为W总=Fs=1.0N×0.8m=0.8J
则额外功为W额=W总-W有=0.8J-0.6J=0.2J
拉动物体上升的过程中，克服斜面的摩擦力所做的功为额外功，即W额=fs；则此时物体受到的摩擦力为 f=W额s=0.2J0.80m=0.25N
斜面的机械效率 η=W有W总=0.6J0.8J=0.75=75％
匀速拉动物体上升的过程中，速度不变，动能不变，高度增加，重力势能变大，所以物体的机械能变大。
（4）探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系时，采用的是控制变量法，需要控制斜面的倾斜程度、物体的重力不变；由（2）可知，斜面的机械效率的大小与物体的重力无关，所以本实验中只需要控制斜面的倾斜程度相同就行；实验中可以将三条粗糙程度不同的长木板放置成相同的倾斜程度，并分别将这三个不同物重的物体沿斜面匀速拉动相同的长度，测出弹簧测力计的示数，就能比较它们的机械效率。
【分析】（1）实验中，需补充弹簧测力计测量拉力大小；
（2）斜面的机械效率与物重无关；
（3）根据W有=Gh、W总=Fs、W额=W总-W有及W额=fs，可求出摩擦力；根据η=W有W总，可求出机械效率；速度不变，动能不变，高度增加，重力势能变大，所以物体的机械能变大；
（4）探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系时，采用的是控制变量法，需要控制斜面的倾斜程度、物体的重力不变。
32．【答案】（1）解：根据杠杆平衡的条件可知，杆在水平位置平衡时拉力F的大小为 F=G×OBOA=G×OBOB+AB=G×2AB3AB=23G=23×90N=60N
答：若不考虑杆重和摩擦，杆在水平位置平衡时拉力F的大小为60N；
（2）解：①拉力所做的有用功为 W有=Gℎ=90N×0.2m=18J
②拉力所做的总功为 W总=W有+W额=18J+6J=24J 该装置的机械效率为 η=W有W总×100%=18J24J×100%=75%
提升时实际所需的拉力为 F'=W总s=24J0.3m=80N
答：①拉力所做的有用功为18J；
②该装置的机械效率为75%，提升时实际所需的拉力 F' 的大小为80N。
【解析】【分析】（1）根据杠杆平衡的条件可知，杆在水平位置平衡时拉力F；
（2）根据公式W=Gh，可求出有用功；根据W总=W有＋W额、η=W有W总及F=Ws，可求出拉力。
33．【答案】（1）解：由 v=st 可得，物体被提升的高度为 ℎ＝v物t＝0.1m/s×10s＝1m
拉力F做的有用功为 W有＝Gℎ＝900N×1m＝900J
答：拉力F做的有用功为900J；
（2）解：由图知，承担重物绳子的段数n＝2，由 s＝nℎ
和 W总＝Fs
可得，拉力做总功为 W总＝Fs＝Fnℎ＝500N×2×1m＝1000J
滑轮组的机械效率为 η＝W有W总=900J1000J=90%
答：滑轮组的机械效率为90%；
（3）解：拉力的功率为 P=W总t=1000J10s=100W
答：拉力的功率为100W。
【解析】【分析】（1）根据速度和时间的乘积计算路程，利用重力和高度的乘积计算做功多少；
（2）根据力和距离的乘积计算做功多少，有用功和总功的比值， 计算机械效率；
（3）功和时间的比值， 计算功率。
34．【答案】（1）解：拉力做功为 W总=Fs=1.6N×1m=1.6J
拉力做功的功率为 P=Wt=1.6J10s=0.16W
答：拉力F做功的功率是0.16W；
（2）解：所做有用功为 W有用=Gℎ=4N×0.3m=1.2J
机械效率为 η=W有W总×100%=1.2J1.6J×100%=75%
答：该斜面的机械效率是75%。
【解析】【分析】（1）根据公式P=Wt=Fst，可求出功率；
（2）根据公式W=Gh、η=W有W总，可求出机械效率。
35．【答案】（1）滚动代替滑动，减小摩擦力；
（2）目的：省力；原因：以轮为支点的省力杠杆，拉出的杆越长，动力臂越长，越省力
【解析】【解答】（1）行李箱的下部装有滚轮的目的是用滚动代替滑动，减小摩擦力，从而省力；
（2）拉行李箱的时候要拉出拉杆，目的是为了省力，此时相当于一个杠杆，支点为轮子，拉出的杆越长，动力臂越长，而阻力与阻力臂不变，故由杠杆原理可知，动力越小，即越省力。
【分析】（1）减小摩擦力可以通过减小接触面粗糙程度、减小压力和变滑动摩擦为滚动摩擦的方式来减小；
（2）动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，省力杠杆可以省力，但是费距离，动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，费力杠杆可以省距离，但是费力。
36．【答案】（1）30；不变
（2）200；300
【解析】【解答】（1）根据杠杆的平衡条件可得 FLOA=GLOG
F=G×LOGLOA=12×60N=30N
F的方向不变，在将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，动力臂、阻力臂之比不变，又重力不变，故力F将大小不变。
（2）根据杠杆的平衡条件可得 F×(L2+L4)=G×L4
所以 F=G3=600N3=200N
若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端 FL=G×L2
所以 F=G2=600N2=300N
【分析】（1）根据杠杆上的阻力和动力臂、阻力臂，结合杠杆平衡条件，可以计算拉力的大小；当杠杆上的拉力和阻力方向相反时，改变杠杆的位置，拉力大小不变；
（2）根据杠杆的平衡条件，计算杠杆上拉力的大小。
备考2023中考物理第一轮复习（人教）：简单机械附解析
一、单选题
1．（2022九上·镇江期中）下列工具在使用时，属于费力杠杆的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2022九上·镇江期中）如图所示，甲、乙两装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将重为G1和G2的两物体匀速提升相同的高度。所用竖直方向上的拉力分别为F1和F2，两装置的机械效率分别为η1和η2（不计绳重和一切摩擦），则下列选项正确的是（ ）
A．若G1=G2，则η1<η2 B．若G1
A．此杠杆属于省力杠杆
B．当重物的悬挂点右移时，F将增大
C．若改沿图中虚线方向施力，F将增大
D．若物重增加1N，F的大小增加6N
4．（2022九上·徐州期中）如图所示，用四个完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成的甲、乙滑轮组，若匀速提升重力相同的物体时，在不计摩擦和绳重的情况下，则（ ）
A．甲滑轮组较省力，机械效率较高
B．乙滑轮组较省力，机械效率较高
C．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同
D．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同
5．（2022九上·徐州期中）骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S形路线骑行，这样做是为了（ ）
A．缩短所走的路程 B．减少所做的功
C．减小骑行者所施加的力 D．缩短所用的时间
6．（2022九上·徐州期中）如图甲，大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏，图乙是该游戏装置的示意图。绳的一端固定在一根木棍上，在两根木棍上绕几圈后女孩抓住绳的另一辆向外拉，大人、男孩则各握住一根木棍向外拉，女孩可以轻松把大人和男孩拉到一起（忽略绳与木棍之间的摩擦）。以下关于三人的拉力大小和运动距离的说法正确的是（ ）
A．大人的拉力最大，女孩的运动距离最长
B．女孩的拉力最大，运动距离也最长
C．大人和男孩的拉力一样大，女孩的运动距离最长
D．三人的拉力一样大，运动距离一样长
7．（2022九上·姜堰期中）老通扬运河历史上曾经是繁盛一时的航运水道，2022年区政府开始了老通扬运河绿道景观提升工程。在对河道清淤工作时，要利用如图所示的起重机先将较重的挖掘机放入河道内。工作时，下列操作可能造成起重机翻倒的是（ ）
A．放长吊绳 B．缩短吊绳 C．伸长吊臂 D．缩短吊臂
8．（2022九上·苏州期中）下列图中的简单机械，不能省力但能省距离的是（ ）
A．瓶盖起子 B．食品夹
C．盘山公路 D．滑轮组
9．（2022九上·苏州期中）如图所示，是我国古代《墨经》记述的有关杆秤的杠杆原理，此时杆秤处于平衡状态，以下关于它的说法不正确的是（ ）
A．“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力
B．增大“重”时，应把“权”远离O点
C．若“权”有磨损，会导致测量结果偏小
D．为提高测量精度，可换轻一点的“权”
10．（2022九上·玄武期中）如图甲所示，停车场的入口处常用横杆来控制车辆的出入。将横杆看作一个质量分布均匀的杠杆，如图乙所示，O为杠杆的支点，杠杆的重力G＝50N，AB＝3m，AO＝0.3m。下列说法正确的是（ ）
A．升起横杆时，施加在A端的力F1为动力，此时横杆是省力杠杆
B．升起横杆时，沿F1方向比沿F2方向更省力
C．相同条件下，在左端施加的动力越靠近O点，升起横杆所需的动力越小
D．要使横杆AB保持水平平衡，则在A端施加的最小力为200N
11．（2022九上·玄武期中）如图所示，物体重200N，动滑轮重20N。工人用125N的拉力将物体匀速提升3m，用了10s，在此过程中下列说法正确的是（ ）
A．有用功是750J
B．拉力的功率是37.5W
C．滑轮的机械效率是80%
D．克服动滑轮重所做的额外功占总功的20%
12．（2022九上·金坛期中）用如图所示的简单机械，使重量同为G的物体都处于静止状态，图中滑轮相同、轻质杠杆也相同且都不计摩擦，A点为杠杆的正中点，这四种情况下用力最小的是（ ）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
13．（2022九上·金坛期中）如图所示，两重物分别固定悬挂在杠杆A、B两点，杠杆平衡。若将两侧重物同时向外移动一格，则杠杆（ ）
A．左端下降 B．继续保持平衡
C．右端下降 D．无法判断
14．（2022九上·常州期中）一根粗细不均匀的木棒AB在O点被悬挂起来，AO＝OC。在A、C两点分别挂有不同数量的同种钩码后，木棒刚好在水平位置平衡，如图所示。若在木棒的A、C两点各减少两个钩码，则木棒AB（ ）
A．仍保持平衡 B．绕O点顺时针方向转动
C．绕O点逆时针方向转动 D．平衡被破坏，转动方向不定
15．（2022九上·高港月考）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始终作用于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。下列分析正确的是（ ）
A．拉力F做的功等于拉力与水平方向移动距离的乘积
B．拉力F逐渐变小
C．拉力F逐渐变大
D．由于拉力F力臂始终保持最长，拉力F始终保持最小值不变
二、填空题
16．（2022九上·镇江期中）如图所示，有一根质量分布均匀的金属棒CB，现将AC部分搭在水平桌面上，已知金属棒长为L、重为600N，CA：AB=1：3，为使金属棒保持图示位置静止，则在 （选填“A”、“B”或“C”）点施加的力F最小，该最小力F1= N，若保持与F1的作用点和方向均相同，则使金属棒在图示位置静止时所需的最大外力F2应为 N。
17．（2022九上·镇江期中）如图所示，用拉力F将重G=40N的货物匀速提升1m，动滑轮的机械效率为80%，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，则上述过程中所做的有用功是 J，总功 J，动滑轮的重为 N；如果用该动滑轮把重100N的一袋大米匀速提升相同高度，则动滑轮的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
18．（2022九上·镇江期中）学龄前儿童常因为好奇而将下边抽屉拉出当作台阶去攀爬柜子，容易使柜子翻倒造成伤害事件，其侧视示意图如图所示。柜子可简化成一个杠杆模型，标有A、B、C、D四个点，当它翻倒时，是以 点为支点的，为防止图示中柜子翻倒，可在图中 点与墙壁接触处加装固定装置，使该装置起防翻倒作用时受力最小。
19．（2022九上·姜堰期中）利用如图所示的斜面移动物体可以省力。斜面长1m，高0.2m，现用平行于斜面的拉力，将重为10N的物体从斜面底端匀速拉上斜面顶端，此时斜面的机械效率为80%，则拉力大小为 N，在此过程中，物体受到的摩擦力为 N。
20．（2022九上·苏州期中）俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同，图甲所示的是小苏在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情景，他的身体与地面平行，可抽象成如图乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，小苏的重心在A点，已知小苏的体重为560N，OA长为1m，OB长为1.4m。则地面对手的力F1＝ N。图丙所示的是小苏手扶凳子做俯卧撑保持静止时的情景，此时他的身体姿态与图甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，凳子对手的力F2与他的身体刚好垂直，且仍作用在B点。则F2 F1（>/
21．（2022九上·苏州期中）如图甲所示，升旗时，旗杆顶端装置是 （定/动）滑轮，它的作用是 。如图乙所示，粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来。在B端放一支蜡烛，在AO的中点C处放上两支完全相同的蜡烛，此时直尺 （能/不能）保持平衡；若将三支蜡烛同时点燃，且它们的燃烧速度相同，在燃烧过程中，直尺 （能/不能）保持平衡。
22．（2022九上·苏州期中）一木箱重400N，工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处，如图甲所示，已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示，整个过程的额外功是240J，则拉力F＝ N，斜面的机械效率η＝ ，木箱所受的摩擦力f＝ N。
23．（2022九上·玄武期中）图甲中旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的 。图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，使用这种剪刀的好处是可以省 （选填“力”或“距离”），如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝到支点O的距离变 一些。
24．（2022九上·玄武期中）如图所示，用力F沿斜面将重为1000N的小车匀速拉动，沿斜面拉动的距离s为10m，上升的高度h为2m，若斜面是光滑的，则拉力为 N；如果斜面不光滑，且斜面的机械效率为80%，则拉力做功为 J，小车受到的摩擦力为 N。
25．（2022九上·金坛期中）图甲是一种落地式海报架，图乙是海报架的侧视结构示意图。若视海报架为杠杆，水平向右的风将其吹倒的瞬间，支点是 （B/C），若要使海报架抵抗更大的风力，可适当 （增大/减小）∠BAC角度的大小，从而使重力的力臂 （增大/减小）。
三、作图题
26．（2022九上·镇江期中）图中杠杆BOA，请画出作用于A点使杠杆在图示位置平衡的最小动力F的示意图及其力臂l1。
27．（2022九上·苏州期中）用如图所示的滑轮组提升重物，拉力F将绳子的自由端拉动1.6m时，重物升高0.8m，请你在图中画出绳子绕法。
28．（2022九上·苏州期中）如图所示，搭在台阶上的长木板ABC自重不计，AB中点位置放着一个重物，现要在C点用最小的力将重物抬起，请在图中画出最小动力F的示意图。
四、实验探究题
29．（2022九上·镇江期中）在“探究影响动滑轮机械效率的因素”的实验中，小霞用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示，实验数据如表所示。
序号
动滑轮重G动/N
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数F/N
绳自由端上升的高度s/m
动滑轮的机械效率η/%
1
0.3
1
0.2
0.70
0.4
71.4
2
0.3
2
0.2
0.4
3
0.3
4
0.2
2.4
0.4
83.3
（1）实验时，小霞应竖直向上 拉动弹簧测力计；
（2）第2次实验时，弹簧测力计的示数如图所示，此时绳端受到的拉力为 N，提升重物所做的有用功为 J，拉力克服绳重及轮与轴的摩擦所做功为 J，动滑轮的机械效率为 %；
（3）分析表中数据可知：用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，随着钩码总重的增加，拉力所做的额外功将 ，拉力所做的额外功占总功的比值将 （以上两空均选填“减小”、“不变”或“增大”）。
30．（2022九上·高邮期中）在探究杠杆的平衡条件的实验中：
（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示位置静止，此时应将杠杆右端的平衡螺母向 端调节，使杆在水平位置平衡，这样做的目的是 ；
（2）接着小组在杆的两侧拉上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杆重新在水平位置平衡（如图乙）。若在A、B下方再各加一个相同的钩码，则杠杆 端将下沉（填“左”或“右”）；
（3）图丙为小慧制作的“杠杆力臂演示仪”的简易模型图，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，不计摩擦和杠杆自身重力：
①当杠杆处于丙图所示水平位置平衡时，测得数据如下OA=0.2m，OB=0.1m，物块M的重力G1=4N，物块N的重力G2= N；
②松开螺母保持OA水平不动，使OB向下折30°角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的籽杆AOB'（B'对应B点），保持物块M的位置不变，要使杆在图丁所示位置保持平衡，则应将物块N移动到 。
A．①点处
B．②点处
C．③点处
D．O点处
31．（2022九上·惠山期中）如图所示是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置，物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动。实验准备的器材有：三个质量不同的木块A，三条粗糙程度不同的长木板B，三个高度不同的长方体铁块C，刻度尺。
（1）实验还需补充的器材有 ；
（2）下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据：
实验次数
斜面粗糙程度
重物的重力
大小G/N
弹簧测力计的示数F/N
重物沿斜面移动的距l/m
重物上升的高度h/m
机械效率η/%
1
较粗糙
2.0
1.51
0.80
0.40
66.2
2
较粗糙
2.5
1.89
0.80
0.40
66.1
3
较粗糙
3.0
2.26
0.80
0.40
66.4
通过分析数据，你可以得出结论： ；
（3）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m，把一个重3N物体沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.0N，则此时物体受到的摩擦力 ，斜面的机械效率是 。此过程中物体的机械能 （选“变大”，“变小”或“不变”）；
（4）小红猜想斜面的机械效率可能还与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关，小红想研究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系，于是小红将三条粗糙程度不同的长木板放置成相同的倾斜程度，并将这三个不同物重的物体同时沿斜面匀速拉动相同的长度，测出弹簧测力计的示数，比较它们的机械效率，这种方法 （选“能”，“不能”）得出结论，原因是 。
五、计算题
32．（2022九上·镇江期中）如图所示是提升重物的装置：长0.9m的杆OA可绕O点自由转动，将重G=90N的物体用轻绳悬挂在杆上B点处，在杆上A点用竖直向上的拉力F，使杆从水平位置缓慢转至图中虚线位置处，重物从位置①被缓慢匀速提升至位置②，B点上升的高度为0.2m，A点上升的高度为0.3m，已知OB=2BA。
（1）若不考虑杆重和摩擦，求杆在水平位置平衡时拉力F的大小；
（2）若考虑杆重和O处摩擦，则题述过程中：
①求拉力所做的有用功W有；
②若拉力所做的额外功为6J，求该装置的机械效率及提升时实际所需的拉力F'的大小。
33．（2022九上·苏州期中）重为600N的装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升重力为900N的货物，所用的拉力F为500N，物体以0.1m/s的速度上升10s，不计绳重及摩擦，求：
（1）拉力F做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）拉力的功率。
34．（2022九上·常州期中）如图是小明做“测量提升物体所做功”的实验装置图，他用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速上升，拉力为F＝1.6N，木块重G＝4N，斜面高h＝30cm，长s＝1m。小明将木块从斜面底部匀速拉到顶部，用时10s，则：
（1）拉力F做功的功率是多少？
（2）该斜面的机械效率是多少？
六、简答题
35．（2021八下·绥中期末）如图所示是一个行李箱，请回答下面问题
（1）行李箱的下部装有滚轮，其目的是什么？
（2）拉行李箱的时候要拉出拉杆，目的是什么？解释原因？
七、综合题
36．（2022九上·锡山期中）
（1）如图所示，轻质杠杆OA的中点悬挂一重G＝60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F＝ N。保持F的方向不变，在将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将 填“变大”、“不变”或“变小”）
（2）如图所示，有一根均匀铁棒重为600N，长为L，O为重心，OA=L4，为了不使这根铁棒的B端下沉，所需外力F至少应为 N，若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端，所需外力F′应为 N。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，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，B不符合题意；
C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，C不符合题意；
D．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
2．【答案】C
【解析】【解答】AB．不计绳重和一切摩擦 η=W有W有+W额=G物ℎG物ℎ+G动ℎ=G物G物+G动
又甲、乙两装置所用滑轮质量均相等，所以若G1=G2，则η1=η2，若G1＜G2，则η1＜η2，AB不符合题意；
C．据图可知，甲乙两滑轮组绳子承担重物的段数分别为3、2段，则 F1=13(G1+G动)
F2=12(G2+G动)
推理可得G1=3F1﹣G动，G2=2F2﹣G动
因此若F1=F2，则G1>G2，那么一定有η1>η2，C符合题意；
D．据C中等式可知，若F1＜F2，G1、G2关系不确定，所以有可能η1＜η2，但不一定有η1＜η2，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据公式η=W有W有+W额=G物ℎG物ℎ+G动ℎ=G物G物+G动可知，若G1=G2，则η1=η2，若G1＜G2，则η1＜η2，根据公式F=1n(G+G动)，若F1=F2，则G1>G2，那么一定有η1>η2。
3．【答案】D
【解析】【解答】A．由图可知，F与杠杆的夹角为30°，根据三角形知识可知，F的力臂为 12OC 小于OA，即动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，A不符合题意；
B．当悬挂点右移时，动力臂、阻力不变，阻力臂变小，根据杠杆平衡的条件可知，动力F将变小，B不符合题意；
C．若改沿图中虚线方向施力，F与杠杆的夹角为30°，根据三角形知识可知，F的力臂为 12OC ，动力臂、阻力臂、阻力不变，根据杠杆的平衡条件可知，F大小不变，C不符合题意；
D．若物重增加1N，此时的动力臂为阻力臂的六分之一，根据杠杆的平衡条件可知，动力会增加为1N的6倍，所以F的大小增加6N，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；动力臂、阻力不变，阻力臂变小，根据杠杆平衡的条件可知，动力F将变小；动力臂、阻力臂、阻力不变，根据杠杆的平衡条件可知，F大小不变；根据杠杆平衡条件，求出力的增加量。
4．【答案】D
【解析】【解答】用四个完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成的甲、乙滑轮组，匀速提升重力相同的物体。由题图可知，图甲由两股绳子拉物体，则有 F1=12(G物+G动)
图乙由三股绳子拉物体，则有 F2=13(G物+G动)
所以两个滑轮组的省力效果不同；由机械效率计算公式 η=W有W总×100%=G物ℎG物ℎ+G动ℎ×100%=G物G物+G动×100%
可知，两滑轮组的机械效率相同。D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据公式F=1n(G物+G动)，可比较力的大小；根据η=W有W总×100%=G物ℎG物ℎ+G动ℎ×100%=G物G物+G动×100%，可比较机械效率大小。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．上坡时，自行车上升的高度不变，走S形路线所走的路线较长，A不符合题意；
B．使用任何机械都不省功，B不符合题意；
C．上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力，C符合题意；
D．速度一定，走S形路线所走的路线较长，所用的时间较长，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力。
6．【答案】A
【解析】【解答】从使用的情况看，两根木棍和绳子组成的“简单机械”相当于滑轮组，设一段绳子上的拉力为F，大人那端木棍有6段绳子相连，大人所用的力为6F，男孩那端木棍有5段绳子相连，男孩所用的力为5F，女孩拉住绳子的一端，所用的力为F，大人的拉力最大，女孩所用的拉力最小，由滑轮组的特点可知女孩运动的距离最长，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据F拉=nF，可比较拉力大小；由滑轮组的特点可知女孩运动的距离最长。
7．【答案】C
【解析】【解答】AB．放长和缩短吊绳，不会改变力和力臂的大小，不会造成起重机侧翻，AB不符合题意；
CD．开始时，杠杆平衡，动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，当伸长吊臂时，阻力不变，阻力臂变长，阻力与阻力臂乘积变大，动力和动力臂都不变，即动力乘动力臂大于阻力乘阻力臂，起重机容易倾翻；当缩短吊臂，阻力与阻力臂乘积变小，动力和动力臂都不变，即动力乘动力臂小于阻力乘阻力臂，起重机不容易侧翻，D不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】杠杆平衡，动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，动力乘动力臂大于阻力乘阻力臂，起重机容易倾翻。
8．【答案】B
【解析】【解答】A．瓶盖起子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，费距离，A不符合题意；
B．食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，省距离，B符合题意；
C．盘山公路与斜面的原理相同，省力但费距离，C不符合题意；
D．滑轮组在使用时，能省力但费距离，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】使用杠杆时，电流表小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离；使用斜面、使用滑轮组省力费距离。
9．【答案】C
【解析】【解答】A．根据杠杆的五要素并结合图知道，“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，A正确，不符合题意；
B．在“权”不变时，“重”增大，根据杠杆平衡条件知道，需要“标”增大，即适当把“权”远离O点，B正确，不符合题意；
C．若“权”有磨损，根据杠杆平衡条件知道，需要“标”增大，会导致测量结果偏大，C错误，符合题意；
D．为提高测量精度，应使“标”增大，根据杠杆平衡条件知道，可换轻一点的“权”，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】杠杆转动时绕的点是支点；阻碍杠杆转动的力是阻力，使杠杆转动的力是动力；支点到力的作用线的垂线是力臂。
10．【答案】D
【解析】【解答】A．在升起横杆时，施加在A端的力为动力，此时的动力臂要小于阻力臂，为费力杠杆，A不符合题意；
B．升起横杆时，沿F1方向的动力臂比沿F2方向的动力臂要小，根据杠杆的平衡条件可知，此时会更费力，B不符合题意；
C．相同条件下，在A端施加的动力越靠近O点，动力臂变小了，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，升起横杆所需的动力越大，C不符合题意；
D．要使横杆AB保持水平平衡，根据杠杆的平衡条件可知，当动力臂最大为OA的长度时，动力最小，即有 F×OA=G×(AB2−OA)
则有 F×0.3m=100N×(3m2−0.3m)
解得，F＝200N，即在A端施加的最小的力为200N，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】杠杆上的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；根据杠杆上的力和力臂，结合杠杆的平衡条件，计算力的大小。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．滑轮组克服物体重力做的有用功W有＝Gh＝200N×3m＝600J
A不符合题意；
B．动滑轮承担重物绳子的段数n＝2，绳端拉力做的总功W总＝Fs＝Fnh＝125N×2×3m＝750J
所以拉力的功率 P=W总t=750J10s=75W
B不符合题意；
C．滑轮的机械效率 η=W有W总×100%=600J750J×100%=80%
C符合题意；
D．滑轮的机械效率为80%，说明额外功占总功的20%，即克服动滑轮重和摩擦做的功占总功的20%，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；利用滑轮上的拉力和距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率；功和时间的比值， 计算功率。
12．【答案】C
【解析】【解答】A．不计摩擦，定滑轮绳子的拉力F1=G
B．不计摩擦，动滑轮绳子的拉力F2= 12 (G+G动)
C．根据杠杆的平衡条件F3l1=F2l2得到拉力 F3=12G
D．根据杠杆的平衡条件F4l1′=F2l2′得到拉力 F4=2G
故答案为：C。
【分析】定滑轮可以改变力的方向，不省力；动滑轮可以省力；杠杆上的动力臂大于阻力臂，可以省力。
13．【答案】A
【解析】【解答】设杠杆一格长度为l，左端物体的重力为G，右端物体的重力为G'，根据杠杆平衡条件可知G×2l=G'×3l
则G>G'
若将两侧重物同时向外移动一格，则支点左侧力和力臂的乘积G×3l＝G×2l +Gl
杠杆右边力和力臂的乘积G'×4l＝G'×3l+G'l
由于G>G'
所以Gl>G'l
因为G×2l=G'×3l
所以G×3l＞G'×4l
故左端下降，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据动力×动力臂=阻力×阻力臂判断杠杆是否平衡。
14．【答案】A
【解析】【解答】解：由题知，AO＝OC，两边的力不同，说明杠杆的重心不在O点，因为右边受到的力大于左边受到的力，所以杠杆的重心在O点的左侧。设杠杆的重心在D，一个钩码重为G，如图：
由题意：杠杆原来平衡，则F左AO+G0×OD＝F右CO，2G×AO+G0×OD＝3G×CO，G0×OD＝G×CO＝G×AO，在木棒的A、C两点各减少两个钩码：左边力和力臂的乘积为G0×OD，右边力和力臂的乘积为G×CO，由于G0×OD＝G×CO，所以减少钩码后两边力和力臂的乘积相等，所以杠杆仍平衡。
故答案为：A。
【分析】根据杠杆平衡条件，讨论力与力臂的变化，进而确定杠杆的状态。
15．【答案】B
【解析】【解答】A．由功的定义可知，由于拉力在拉力方向上移动的距离并不是水平方向移动的距离，因此拉力F做的功不等于拉力与水平方向移动距离的乘积，A不符合题意；
BCD．由题意可知，圆柱体匀速转动过程中处于平衡状态，且拉力F始终与OA保持垂直，杠杆平衡原理有F·OA=G·OB，其中OB是重力的力臂，圆柱体转动过程中F的力臂OA保持不变，但是重力的力臂OB 逐渐减小，所以拉力F逐渐减小。B符合题意，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】由于拉力在拉力方向上移动的距离并不是水平方向移动的距离，因此拉力F做的功不等于拉力与水平方向移动距离的乘积；根据杠杆平衡原理有F·OA=G·OB，判断力的大小。
16．【答案】B；200；300
【解析】【解答】由图可知，CA：AB=1：3，由于金属棒质量分布均匀，重心在O点，当以A为支点、在B点施加一个竖直向上的力，则AB为动力臂，动力臂与阻力臂的比值为3：1，此时的比值是最大的，根据杠杆的平衡条件可知，此时的动力是最小的；则 F1=GLOALAB=13×600N=200N
若保持与F1的作用点和方向均相同，则C为支点，BC为动力臂，动力臂与阻力臂的比值为2：1，此时的动力臂是最小的，根据杠杆的平衡条件可知，此时的F2最大，则 F2=GLOCLBC=12×600N=300N
【分析】根据杠杆平衡条件可知，力臂越大，力越小；根据F1=GLOALAB，求出F1，根据F2=GLOCLBC，求出F2。
17．【答案】40；50；10；变大
【解析】【解答】上述过程中所做的有用功为W有=Gh=40N×1m=40J
由 W总=W有η 可得，总功为 W总=W有η=40J80%=50J
从图中可知，滑轮组的绳子承重股数为n=2，绳子自由端移动的距离为s=nh=2×1m=2m
拉力为 F=W总s=50J2m=25N
不计绳重及轮与轴间的摩擦，根据 F=1n(G+G动) 可知，动滑轮的重为 G动=nF−G=2×25N−40N=10N
不计绳重及轮与轴间的摩擦，如果用该动滑轮把重100N的一袋大米匀速提升相同高度，由此得，滑轮组的机械效率为 η′=W有W总=W有W有+W额=G′ℎG′ℎ+G动ℎ=G′G′+G动=100N100N+10N×100%≈91%>80%
因此动滑轮的机械效率将变大。
【分析】根据W有=Gh，可求出有用功；根据公式W总=W有η，可求出总功；根据公式F=1n(G+G动)，可求出动滑轮重；根据η'=W有W总=W有W有+W额=G'ℎG'ℎ+G动ℎ=G'G'+G动，可求出机械效率变化。
18．【答案】D；A
【解析】【解答】根据图示可知，当柜子翻倒时，柜子将绕D点运动，所以此时D点为支点。
为了固定柜子，并使该装置起作用时受力最小，根据杠杆平衡条件可知，动力臂应最长，由于图中DA为最长的动力臂，所以需在A点固定该装置，并使该装置起作用时受力最小。
【分析】杠杆运动时，固定不动的点是支点；为了固定柜子，并使该装置起作用时受力最小，根据杠杆平衡条件可知，动力臂应最长。
19．【答案】2.5；0.5
【解析】【解答】拉力做的有用功 W有用＝Gℎ＝10N×0.2m＝2J
由 η=W有W总 得，拉力做的总功 W总=W有η×10000=2J8000=2.5J
根据 W总＝Fs 可得，拉力大小 F＝W总s=2.5J1m=2.5N
由 W总＝W有用+W额 得，所以拉力做的额外功 W额＝W总﹣W有用＝2.5J﹣2J＝0.5J
由 W额＝fs 得摩擦力 f＝W额s=0.5J1m=0.5N
【分析】根据公式W=Gh及η=W有W总、W总＝Fs，可求出拉力大小；根据W总＝W有用+W额及W额＝fs，可求出摩擦力大小。
20．【答案】400；<
【解析】【解答】如图1所示，O为支点，重力的力臂为lA，F1的力臂为lB，依据杠杆的平衡条件F1lB＝GlA可得，地面对手的力为 F1=GlAlB=560N×1m1.4m=400N
手扶凳子时，抽象成杠杆模型如图2所示，O为支点，重力的力臂为lA′，F2的力臂为lB′，依据杠杆的平衡条件，F2lB′＝GlA′可得， F2=GlA′lB′ ，由图可知lA′
【分析】根据杠杆上已知的力和力臂，计算未知力的大小；根据杠杆上的动力臂和阻力臂的大小，判断力的大小。
21．【答案】定；改变用力方向；能；能
【解析】【解答】定滑轮的作用：不能改变力的大小，但可以改变力的方向。旗杆顶端装置是定滑轮，它的作用是改变用力方向。
粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来。在B端放一支蜡烛，在AO的中点C处放上两支完全相同的蜡烛，即有 2G蜡×LAO2=G蜡×LBO
所以此时直尺能保持平衡。
若将三支蜡烛同时点燃，且它们的燃烧速度相同，在燃烧过程中，仍能满足杠杆平衡条件，所以直尺能保持平衡。
【分析】固定不动的滑轮是定滑轮，可以改变力的方向；根据杠杆上的力和力臂，判断杠杆是否平衡。
22．【答案】100；70%；30
【解析】【解答】由图像知，拉力做的总功为 W总＝800J
木箱移动的距离为 s＝8m
由 W＝Fs 得，拉力大小为 F=W总s=800J8m=100N
木箱上升过程中，拉力做的有用功为 W有＝W总−W额＝800J−240J＝560J
斜面的机械效率为 η＝W有W总×100%=560J800J×100%=70%
由 W额＝fs 得摩擦力大小 f=W额s=240J8m=30N
【分析】根据功和距离的比值，计算力的大小；利用有用功和总功的比值， 计算机械效率。
23．【答案】方向；力；近
【解析】【解答】旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，升旗时不随红旗一起升降为定滑轮，使用这种滑轮的目的是改变力的方向。
园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，由图可知使用这种剪刀时，动力臂长，阻力臂短，可以省力，如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝到支点O的距离变近一些，减小阻力臂。
【分析】固定不动的滑轮是定滑轮，可以改变力的方向；使用杠杆时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
24．【答案】200；2500；50
【解析】【解答】若斜面是光滑的，拉力做的功等于提升小车做的功，即Fs＝Gh
则拉力大小 F=Gℎs=1000N×2m10m=200N
如果斜面不光滑，拉力做的有用功W有用＝Gh＝1000N×2m＝2000J
由 η=W有W总 知道，拉力做的功（总功） W总=W有用η=2000J80%=2500J
拉力做的额外功W额＝W总﹣W有用＝2500J﹣2000J＝500J
由W额＝fs知道，小车受到的摩擦力 f=W额s=500J10m=50N
【分析】根据物体的重力和高度的乘积计算功；根据功和距离的比值， 计算力的大小；利用有用功和机械效率的比值， 计算总功；根据总功和有用功的差，计算额外功。
25．【答案】C；增大；增大
【解析】【解答】杠杆绕着转动的固定点叫支点，支点为杠杆在转动过程中的不动点，视海报架为杠杆，水平向右的风将其吹倒的瞬间，B点在移动，C点不动，故支点为C点。
∠BAC角度越大，重力G的力臂l2越长，重力G大小不变，根据杠杆平衡条件可知，此时可承受更大的阻力，故若要使海报架抵抗更大的风力，应增大∠BAC角度。
【分析】杠杆转动时绕的点，是支点；阻力一定时，增大阻力臂，可以使动力变大。
26．【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，动力作用于A点，当OA作为动力臂l1时，动力臂最长，此时动力最小；由图知动力的方向应该向上，过A点垂直于OA向上作出最小动力F的示意图，如下图所示：
【分析】在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；力臂与对应的力的作用线垂直。
27．【答案】解：如下图所示：
【解析】【解答】由题意知道，绳子的自由端移动1.6m时，重物升高0.8m，则 n=1.6m0.8m=2
所以，滑轮组由2段绳子承担物重，连线如下图
【分析】根据物体移动的距离和滑轮组绳子的距离关系，计算绳子股数，将滑轮组绕线。
28．【答案】解：如下图所示：
【解析】【解答】由图示可知，将重物抬起时，支点为A点，根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，因此当以AC为动力臂时，动力臂最长，所需动力最小，过C点作垂直于AC的力，方向向上，即为所求得最小动力F，如图所示：
【分析】杠杆上最大的力臂是支点到力的作用点的连线，最小的力和最大的力臂垂直。
29．【答案】（1）匀速
（2）1.3；0.4；0.06；76.9
（3）增大；减小
【解析】【解答】（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使整个装置处于平衡状态，弹簧测力计示数不变，便于读数。
（2）第2次实验中，由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，弹簧测力计的示数为1.3N。
拉力做的总功为W总=Fs=1.3N×0.4m=0.52J
滑轮对钩码所做的有用功为W有=Gh=2N×0.2m=0.4J
额外功为W额=W总-W有=0.52J-0.4J=0.12J
克服动滑轮重力做的额外功为W额动=G动h=0.3N×0.2m=0.06J
拉力克服绳重及轮与轴的摩擦所做功为W额摩擦=W额-W额动=0.12J-0.06J=0.06J
动滑轮的机械效率为 η=W有W总=0.4J0.52J×100%=76.9%
（3）在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，由表格数据可知：第一次拉力所做的额外功为W额1=W总1-W有1=F1s-G1h=0.70N×0.4m-1N×0.2m=0.08J
第二次拉力所做的额外功为W额2=W总2-W有2=F2s-G2h=1.3N×0.4m-2N×0.2m=0.12J综上可知，若仅增加被提升物体的物重，则拉力所做的额外功增大，由表格数据最后一列可知，动滑轮的机械效率增大，有用功占总功的比值将增大，则拉力所做的额外功占总功的比值将减小。
【分析】（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使整个装置处于平衡状态，弹簧测力计示数不变，便于读数；
（2）看清弹簧测力计分度值，结合对应刻度读数；根据W总=Fs，求出拉力做的总功；根据W有=Gh，可求出有用功；根据W额=W总-W有及W额摩擦=W额-W额动，可求出摩擦力做的功；根据η=W有W总，可求出机械效率；
（3）根据W额1=W总1-W有1=F1s-G1h，可求出拉力做的额外功变化；动滑轮的机械效率增大，有用功占总功的比值将增大，则拉力所做的额外功占总功的比值将减小。
30．【答案】（1）右；便于测量力臂
（2）右
（3）8；B
【解析】【解答】（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示位置静止，根据调节杠杆平衡的方法：左高左调，右高右调，所以应当将杠杆右端的平衡螺母向右端调节，使杆在水平位置平衡。
当杠杆在水平位置平衡时，应作用在杠杆上的力都在竖直方向，则力的力臂均与杠杆重合，由此我们可以直接根据杠杆的刻度读出力臂。
（2）设每个钩码重为G，杠杆上每一格为l，则在A、B下方再各加一个相同的钩码时，左端F1L1=4G×2l=8Gl
右端F2L2=3G×3l＝9Gl
因F1L1
即4N×0.2m=G2×0.1m
解得：G2=8N。
松开螺母保持OA水平不动，使OB向下折30°角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的籽杆AOB'（B'对应B点），保持物块M的位置不变，则G1×OA保持不变，若要使杠杆仍保持平衡，则应保持G2×OB'=G2×OB，因G2保持不变，则应保持力臂OB'=OB，力臂是指从支点到力的作用线的距离，而力始终是竖直向下的，则我们应将N移到②点处，以确保力臂相同，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）挂钩码前，调节杠杆平衡的方法：左高左调，右高右调，所以应当将杠杆右端的平衡螺母向右端调节，使杆在水平位置平衡，这样便于读出力臂；
（2）根据杠杆的平衡条件，计算杠杆上的力的大小，进而确定杠杆运动状态；
（3）根据杠杆的平衡条件可得G1×OA=G2×OB，可求出重力；力臂是指从支点到力的作用线的距离，而力始终是竖直向下的，则我们应将N移到②点处，以确保力臂相同。
31．【答案】（1）弹簧测力计
（2）斜面的机械效率与物重无关
（3）0.25N；75%；变大
（4）能；机械效率的大小与物重无关，只需控制斜面的倾斜程度相同
【解析】【解答】（1）实验中，需要测量拉力大小，故还需补充的器材有弹簧测力计。
（2）虽然表格中的机械效率的数值不同，但差别极其微小，由于实验中存在误差，所以我们认为机械效率是相同的；由数据可知，斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度均相同，在改变物重时，机械效率不变，说明斜面的机械效率与物重无关。
（3）保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m，把一个重3N物体沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.0N，则所做的有用功为W有=Gh=3N×0.2m=0.6J
拉力做的总功为W总=Fs=1.0N×0.8m=0.8J
则额外功为W额=W总-W有=0.8J-0.6J=0.2J
拉动物体上升的过程中，克服斜面的摩擦力所做的功为额外功，即W额=fs；则此时物体受到的摩擦力为 f=W额s=0.2J0.80m=0.25N
斜面的机械效率 η=W有W总=0.6J0.8J=0.75=75％
匀速拉动物体上升的过程中，速度不变，动能不变，高度增加，重力势能变大，所以物体的机械能变大。
（4）探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系时，采用的是控制变量法，需要控制斜面的倾斜程度、物体的重力不变；由（2）可知，斜面的机械效率的大小与物体的重力无关，所以本实验中只需要控制斜面的倾斜程度相同就行；实验中可以将三条粗糙程度不同的长木板放置成相同的倾斜程度，并分别将这三个不同物重的物体沿斜面匀速拉动相同的长度，测出弹簧测力计的示数，就能比较它们的机械效率。
【分析】（1）实验中，需补充弹簧测力计测量拉力大小；
（2）斜面的机械效率与物重无关；
（3）根据W有=Gh、W总=Fs、W额=W总-W有及W额=fs，可求出摩擦力；根据η=W有W总，可求出机械效率；速度不变，动能不变，高度增加，重力势能变大，所以物体的机械能变大；
（4）探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系时，采用的是控制变量法，需要控制斜面的倾斜程度、物体的重力不变。
32．【答案】（1）解：根据杠杆平衡的条件可知，杆在水平位置平衡时拉力F的大小为 F=G×OBOA=G×OBOB+AB=G×2AB3AB=23G=23×90N=60N
答：若不考虑杆重和摩擦，杆在水平位置平衡时拉力F的大小为60N；
（2）解：①拉力所做的有用功为 W有=Gℎ=90N×0.2m=18J
②拉力所做的总功为 W总=W有+W额=18J+6J=24J 该装置的机械效率为 η=W有W总×100%=18J24J×100%=75%
提升时实际所需的拉力为 F'=W总s=24J0.3m=80N
答：①拉力所做的有用功为18J；
②该装置的机械效率为75%，提升时实际所需的拉力 F' 的大小为80N。
【解析】【分析】（1）根据杠杆平衡的条件可知，杆在水平位置平衡时拉力F；
（2）根据公式W=Gh，可求出有用功；根据W总=W有＋W额、η=W有W总及F=Ws，可求出拉力。
33．【答案】（1）解：由 v=st 可得，物体被提升的高度为 ℎ＝v物t＝0.1m/s×10s＝1m
拉力F做的有用功为 W有＝Gℎ＝900N×1m＝900J
答：拉力F做的有用功为900J；
（2）解：由图知，承担重物绳子的段数n＝2，由 s＝nℎ
和 W总＝Fs
可得，拉力做总功为 W总＝Fs＝Fnℎ＝500N×2×1m＝1000J
滑轮组的机械效率为 η＝W有W总=900J1000J=90%
答：滑轮组的机械效率为90%；
（3）解：拉力的功率为 P=W总t=1000J10s=100W
答：拉力的功率为100W。
【解析】【分析】（1）根据速度和时间的乘积计算路程，利用重力和高度的乘积计算做功多少；
（2）根据力和距离的乘积计算做功多少，有用功和总功的比值， 计算机械效率；
（3）功和时间的比值， 计算功率。
34．【答案】（1）解：拉力做功为 W总=Fs=1.6N×1m=1.6J
拉力做功的功率为 P=Wt=1.6J10s=0.16W
答：拉力F做功的功率是0.16W；
（2）解：所做有用功为 W有用=Gℎ=4N×0.3m=1.2J
机械效率为 η=W有W总×100%=1.2J1.6J×100%=75%
答：该斜面的机械效率是75%。
【解析】【分析】（1）根据公式P=Wt=Fst，可求出功率；
（2）根据公式W=Gh、η=W有W总，可求出机械效率。
35．【答案】（1）滚动代替滑动，减小摩擦力；
（2）目的：省力；原因：以轮为支点的省力杠杆，拉出的杆越长，动力臂越长，越省力
【解析】【解答】（1）行李箱的下部装有滚轮的目的是用滚动代替滑动，减小摩擦力，从而省力；
（2）拉行李箱的时候要拉出拉杆，目的是为了省力，此时相当于一个杠杆，支点为轮子，拉出的杆越长，动力臂越长，而阻力与阻力臂不变，故由杠杆原理可知，动力越小，即越省力。
【分析】（1）减小摩擦力可以通过减小接触面粗糙程度、减小压力和变滑动摩擦为滚动摩擦的方式来减小；
（2）动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，省力杠杆可以省力，但是费距离，动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，费力杠杆可以省距离，但是费力。
36．【答案】（1）30；不变
（2）200；300
【解析】【解答】（1）根据杠杆的平衡条件可得 FLOA=GLOG
F=G×LOGLOA=12×60N=30N
F的方向不变，在将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，动力臂、阻力臂之比不变，又重力不变，故力F将大小不变。
（2）根据杠杆的平衡条件可得 F×(L2+L4)=G×L4
所以 F=G3=600N3=200N
若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端 FL=G×L2
所以 F=G2=600N2=300N
【分析】（1）根据杠杆上的阻力和动力臂、阻力臂，结合杠杆平衡条件，可以计算拉力的大小；当杠杆上的拉力和阻力方向相反时，改变杠杆的位置，拉力大小不变；
（2）根据杠杆的平衡条件，计算杠杆上拉力的大小。
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