江苏省常州外国语学校2023-2024学年九年级上学期第一次段考物理试卷（月考）

这是一份江苏省常州外国语学校2023-2024学年九年级上学期第一次段考物理试卷（月考），共43页。试卷主要包含了选择题，填空题与作图，解答题等内容，欢迎下载使用。

2023-2024学年江苏省常州外国语学校九年级（上）段考物理试卷
一、选择题（每小题2分，共30分）
1．（2分）如图所示，用力打开夹子过程中，标注的夹子支点、动力、阻力正确的是（　　）
A． B．
C． D．
2．（2分）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，杠杆的重力G＝50N，AB＝3m（　　）

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
3．（2分）如图所示，O为杠杆的支点，在A点挂一重物1、F2、F3、F4能使杠杆在水平位置平衡的最小拉力是（　　）

A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
4．（2分）如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起（　　）

A．向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B．向下拉绳放下空桶时拉力为20N
C．向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D．向上拉绳提起装满水的桶时拉力为40N
5．（2分）有一根一端粗另一端细的木棒，支起某点恰好平衡，若在该点将木棒锯断，则（　　）
A．两端重力相等 B．细的一段比粗的一段重
C．粗的一段比细的一段重 D．不能判定
6．（2分）如下图的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是（　　）

A． W1＝W2＜W3 B．W1＝W2＝W3 C．W2＜W1＝W3 D．W1＜W2＜W3
7．（2分）下面四种情形中，若杠杆始终保持平衡状态且不计甲、乙、丁杠杆的自重，则对所施加力的大小变化情况作出的判定正确的是（　　）
A．用一个始终垂直于杠杆的力提升重物，所施加的力将先变小后变大
B．杠杆始终静止，F1经顺时针方向到F2过程中将先变小后变大
C．用一个始终竖直向上的力提升重棒，所施加的力将大小不变
D．用一个始终水平向右的力提升重物，所施加的力先变小后变大
8．（2分）排球运动中的跳发球是最具威力的发球方式，发球时，运动员经历“抛球、腾空、击球、落地”四个过程（　　）

A．抛球过程运动员不对排球做功
B．腾空过程运动员对排球做功
C．击球过程运动员对排球做功
D．落地过程运动员对排球做功
9．（2分）如图所示，用甲、乙、丙三种方式匀速提升相同物体，物体上升速度相同。已知每个滑轮均相同（　　）

A．丙方式最省功 B．乙方式拉力的功率最大
C．甲方式机械效率最高 D．三种方式拉力做功相同
10．（2分）建设中的常泰大桥为斜拉索公路、铁路两用大桥，如图为小华制作斜拉索大桥模型，她用质地均匀分布的木条OA做桥面，A端用细线与GH上的B点相连，保持桥面水平，则可以（　　）

A．增加动力 B．减小阻力 C．增加动力臂 D．增加阻力臂
11．（2分）如图所示为甲、乙两机械的参数，甲和乙相比，甲的（　　）

A．总功较多 B．有用功较少
C．额外功较多 D．机械效率较低
12．（2分）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，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
13．（2分）如图所示，完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组1和G2的两个物体，比较它们省力情况和机械效率，若不计绳重和摩擦（　　）

A．若G1＝G2，则F1＜F2，甲的机械效率较高
B．若G1＝G2，则F1＞F2，乙的机械效率较高
C．若G1＜G2，则F1＜F2，甲、乙的机械效率相同
D．若G1＜G2，则F1＜F2，乙的机械效率较高
14．（2分）甲装置中，空吊篮A重25N，绕在滑轮上的绳子承受最大拉力100N。小李将A提升到高处，A上升速度随时间变化关系如图丙。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A．动滑轮所受的重力为10N
B．第1秒末至第2秒末克服滑轮重力做的额外功为40J
C．此装置最多能匀速运载200N的货物
D．此装置运载货物最高机械效率为80%
15．（2分）用如图所示的滑轮组吊装100袋大米，每袋大米的质量是50kg，绳子能承受的最大拉力为1200N，不计轮、轴间摩擦，g取10N/kg（　　）

A．9次 B．10次 C．11次 D．12次
二、填空题与作图（25分）
16．（2分）在学校少年宫组织的手工制作活动中，如图小红用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂L阻和动力F动的变化情况是L阻　 　，F动　 　。（选填“变大”或“不变”或“变小”）

17．（3分）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　 　（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）。

18．（2分）如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1．若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1　 　W2，P1　 　P2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。

19．（3分）有一斜面长s＝5m，高h＝2m，用弹簧测力计把一物块沿斜面从底部匀速拉到顶部，则物体的重力为
　 　N，物体受到斜面的摩擦力为 　 　N，使用斜面可以 　 　（选填“省力”或“省功”）。

20．（2分）如图所示，为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F　 　（“变大”、“变小”、“不变”、“先变大后变小”或“先变小后变大”，下同），F与其力臂的乘积 　 　。

21．（2分）如图所示，物重GA不变，杆AD放在平台BC上，长AB＝CD＝，杆两端分别挂重物GA和GB，要使杆AD平衡，GB的最大值和最小值之比为　 　；平台BC受到的最大压力和最小压力之比为　 　。

22．（5分）用如图所示的滑轮组将重85N的物体匀速提升2m，用时10s，已知动滑轮重为10N　 　J，额外功为 　 　J，拉力F的大小为 　 　N，拉力F做功的功率为 　 　W，当该滑轮组的机械效率低于 　 　时，使用它将不再省力。

23．（2分）如图甲所示，AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒且与力传感器相连，则物体M的质量大小 　 　kg；已知OA的长度为30cm，OB足够长，若要杆不断，物体从A点开始运动时间最长为 　 　s（g＝10N/kg）。

24．（2分）请在图中画出使杠杆ABC保持平衡的最小动力F1及其力臂L1的示意图。


25．（2分）小明正在探究“滑轮组的机械效率和绕线方式是否有关”时，请参照小明设计的图甲补全图乙完成探究实验。

三、解答题（共45分，解答27、28、29题时应有解题过程）
26．（12分）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图（a）甲所示。此时杠杆 　 　（选填“平衡”或“不平衡”）；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向 　 　边旋一些（选填“左”或“右”）。把质量分布均匀的杠杆中点作为支点，其目的主要是 　 　；
（2）如图（a）乙所示，是已经平衡的杠杆，杠杆会失去平衡，那么只需将 　 　（选填下列序号），杠杆就会重新平衡；
①左侧钩码向左移动4个格
②右侧钩码向左移动2个格
③平衡螺母向左适当调节
（3）小明改用弹簧测力计做实验，如图（a）丙所示，此方法的弊病是 　 　（“不易测量力臂的大小”或“不便直接读出拉力的大小”），他这样做的主要目的是 　 　（填字母）；
A.便于直接读出拉力的大小
B.便于提供不向方向的拉力
C.便于正确认识力臂
（4）实验中，若用装置A的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），该种方式的不足主要是因为 　 　；
A.一个人无法独立操作
B.力臂与杠杆不重合
C.力和力臂数目过多，不易得出结论
D.杠杆受力不平衡
（5）若用装置B进行实验，则此时弹簧测力计的示数是 　 　N；将弹簧测力计沿虚线A方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡　 　，弹簧测力计的示数将 　 　（后两空均选填“变大”“变小”或“不变”）；
（6）在实验中，改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是 　 　（填序号）；
A.多次测虽取平均值减小误差
B.避免偶然性，使实验结论具有普遍性
（7）小明若用装置C实验，操作方法正确，数据记录准确，得不到教材中的“杠杆的平衡条件”，造成该问题的原因是 　 　。
27．（9分）如图1所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图2甲、乙、丙三个实验装置进行实验（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大）。
实验次数
钩码重力G/N
提升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1

0.3

2
8
0.1
3.2
0.3
83.3%
3
8
0.1
2.0
0.5
80.0%

（1）在实验中，应沿竖直方向 　 　拉动弹簧测力计，兴趣小组的小明同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，你认为他的想法 　 　（选填“正确”或“错误”）；
（2）第一次实验中，如图1所示，弹簧测力计的示数是 　 　N，机械效率是 　 　。
（3）由1、2两次实验数据可得出结论：使用相同滑轮组提升物体时，物体越重，滑轮组机械效率越 　 　。
（4）由 　 　两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。
（5）在第三次实验操作的基础上，如图2丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将 　 　（选填“偏高”、“偏低”或“不变”）。
（6）如果用图2乙中滑轮组装置提升7N的重物，则它的机械效率可能是 　 　。
A.73%
B.81%
C.88%
（7）根据表格中的数据分析可知：随着物重的增大，额外功 　 　（选填“变小”、“变大”或“不变”）。
28．（6分）某型号汽车发动机的额定功率为4×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1600N。在额定功率下，当汽车匀速行驶时
（1）发动机所提供的牵引力大小；
（2）汽车行驶10min牵引力所做的功；
（3）汽车行驶速度的大小。
29．（6分）如图甲为小明家一搬花神器，用它抬起花盆，相当于一个绕O点转动的杠杆，神器自身质量约为7kg，O到其自身重力作用线距离约为55cm。使用时1，O到F1作用线距离约为110cm。（g＝10N/kg）

（1）不放花盆，抬起神器至少需要多大力？
（2）某次搬花，花与盆总质量为80kg，重心在B点2，O到F2作用线距离约为33cm，花盆被抬起高度约为10cm。
①克服花与盆重力做了多少功？
②放入这盆花后，小明爸爸需要比抬起空的搬花神器多施加多少力？
30．（12分）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，将重为540N的物体A在20s内匀速上升了4m，若不计绳重和摩擦。关于该过程
（1）滑轮组对物体A做的有用功；
（2）工人拉力做的总功；
（3）滑轮组的机械效率；
（4）拉力做功的功率；
（5）若要提起740N的物体，机械效率为多少？此时支架受到滑轮组拉力？













2023-2024学年江苏省常州外国语学校九年级（上）段考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题2分，共30分）
1．（2分）如图所示，用力打开夹子过程中，标注的夹子支点、动力、阻力正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【分析】动力F1使杠杆绕固定点转动，阻力F2阻碍杠杆转动，杠杆绕着固定转动的点为支点。
【解答】解：
A、阻力的方向应为垂直于杠杆向下、支点位置正确；
B、阻力的方向应该向下；
CD、阻力作用点不对。
故选：A。
2．（2分）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，杠杆的重力G＝50N，AB＝3m（　　）

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
【答案】D
【分析】（1）根据动力臂、阻力臂的大小分析；
（2）（3）根据杠杆的平衡条件分析；
（4）根据杠杆平衡条件求出最小的力。
【解答】解：
A、在升起横杆时，此时的动力臂要小于阻力臂，故A错误；
B、升起横杆时1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，故B错误；
C、相同条件下，动力臂变小了，根据杠杆平衡条件可知，故C错误；
D、要使横杆AB保持水平平衡﹣OA）则：F×0.3m＝50N×（，解得：F＝200N，故D正确。
故选：D。
3．（2分）如图所示，O为杠杆的支点，在A点挂一重物1、F2、F3、F4能使杠杆在水平位置平衡的最小拉力是（　　）

A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
【答案】A
【分析】力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离；使用杠杆时，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解：由杠杆平衡条件F1L1＝F5L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力越小；
由图可知支点到F1作用线的距离为三格的长度；支点到F7作用线的距离为二格的长度；
作用在杠杆上的F3、F4和阻力作用效果一样（都会使杠杆逆时针转动），因此无法使杠杆平衡。
综合分析F7的力臂最长、最省力，故A符合题意。
故选：A。
4．（2分）如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起（　　）

A．向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B．向下拉绳放下空桶时拉力为20N
C．向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D．向上拉绳提起装满水的桶时拉力为40N
【答案】D
【分析】（1）向下拉绳放下空桶时，B端的力为动力，A端的力为阻力，动力臂小于阻力臂；向上拉绳提起装满水的桶时，在A端的力为动力，B端的力为阻力，动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件，判断使用时属于哪种杠杆；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，结合题意，计算杠杆平衡时B端的力，放下空桶时，向下的拉力加上桶的重力等于B端的力；
向上拉绳提起装满水的桶时，B端的力加上拉力等于桶和水的总重力。
【解答】解：A、向下拉绳放下空桶时，A端的力为阻力，属于费力杠杆；
BD、根据杠杆的平衡条件F1L1＝F6L2，杠杆平衡时B端的拉力FB＝＝＝80N，
放下空桶时，向下拉绳子的力F1＝FB﹣G桶＝80N﹣20N＝60N，
装满水时，桶和水的总重力G总＝G桶+G水＝20N+100N＝120N，
向上拉绳提起装满水的桶时拉力为F2＝G总﹣FB＝120N﹣80N＝40N，
故B错误，D正确；
C、向上拉绳提起装满水的桶时，B端的力为阻力，属于省力杠杆；
故选：D。
5．（2分）有一根一端粗另一端细的木棒，支起某点恰好平衡，若在该点将木棒锯断，则（　　）
A．两端重力相等 B．细的一段比粗的一段重
C．粗的一段比细的一段重 D．不能判定
【答案】C
【分析】首先由图得出力臂的关系，再根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2来分析，即可得出力的大小关系。
【解答】解：将木棒以O点分为左右两部分；
根据杠杆平衡条件：F1L1＝F4L2，由题意可得：G左L左＝G右L右，
因物体的重心在物体的几何中心，则杠杆示意图如图：

由图知：L左＜L右，所以G左＞G右；即左端（粗端）较重。
故选：C。
6．（2分）如下图的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是（　　）

A． W1＝W2＜W3 B．W1＝W2＝W3 C．W2＜W1＝W3 D．W1＜W2＜W3
【答案】A
【分析】根据功的计算公式W＝Fs可知：比较功的大小要比较拉力F和移动距离s的大小，从题目中找出F、L的大小就可比较做功的多少。
【解答】解：由图可见，第一幅图中滑轮为定滑轮，不省距离，拉力做的功为：W1＝F1s；
第二幅图中，拉力移动的距离也等于物体移动距离为s6＝F2s；
第三幅图中滑轮为动滑轮，可以省一半力，拉力移动距离为2s5＝F3×2s。
又因为拉力F4、F2、F3大小相等，
所以综上分析可得：W8＝W2＜W3．故A正确，BCD错误。
故选：A。
7．（2分）下面四种情形中，若杠杆始终保持平衡状态且不计甲、乙、丁杠杆的自重，则对所施加力的大小变化情况作出的判定正确的是（　　）
A．用一个始终垂直于杠杆的力提升重物，所施加的力将先变小后变大
B．杠杆始终静止，F1经顺时针方向到F2过程中将先变小后变大
C．用一个始终竖直向上的力提升重棒，所施加的力将大小不变
D．用一个始终水平向右的力提升重物，所施加的力先变小后变大
【答案】C
【分析】从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂。根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，分析阻力与阻力臂、动力与动力臂的关系，并得出正确结果。
【解答】解：
A、根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2分析，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，阻力不变，所以动力变大，动力臂不变，阻力臂变小。故动力先变大后变小；
B、杠杆始终保持平衡，动力臂一开始垂直于杆，之后动力沿顺时针方向转动，由杠杆平衡条件F1L3＝F2L2可知，动力会一直变大；
C、用一个始终竖直向上的力提升重棒；
；
在提升的过程中，阻力不变，动力臂也变小，则动力臂始终为阻力臂的3倍1L1＝F3L2可知，动力的大小不变；
D、用一个始终水平向右的力提升重物，阻力臂逐渐变大，由杠杆平衡条件F1L5＝F2L2可知，动力变大。
故选：C。
8．（2分）排球运动中的跳发球是最具威力的发球方式，发球时，运动员经历“抛球、腾空、击球、落地”四个过程（　　）

A．抛球过程运动员不对排球做功
B．腾空过程运动员对排球做功
C．击球过程运动员对排球做功
D．落地过程运动员对排球做功
【答案】C
【分析】做功的条件是：作用在物体上有力，且沿力的方向有一段距离。
【解答】解：抛球和击球时运动员对球有力的作用并且球在力的方向移动一段距离，故做功；
球腾空和落地，运动员对球不再有力的作用；
故选：C。
9．（2分）如图所示，用甲、乙、丙三种方式匀速提升相同物体，物体上升速度相同。已知每个滑轮均相同（　　）

A．丙方式最省功 B．乙方式拉力的功率最大
C．甲方式机械效率最高 D．三种方式拉力做功相同
【答案】C
【分析】（1）使用机械的主要目的是省力或省距离或改变力的方向，但使用任何机械都不能省功。
（2）判断机械效率的大小，主要根据有用功与总功的比值，比值越大机械效率越高．
【解答】解：A、使用任何机械都不能省功；
B、若不计绳重和摩擦，F甲做的功为克服物重做的功，F乙、F丙做的功为克服物重和动滑轮重力做的功，故F甲、F乙、F丙做的功W甲＜W乙＝W丙，因为物体上升速度相同，所用时间相同，可知P甲＜P乙＝P丙，故B错误。
C、在不计绳重和摩擦时，没有额外功甲＝100%，乙、丙做的功为克服物重和动滑轮重力做的功，额外功也相同乙＝η丙＜1，即η甲最大，η乙＝η丙，故C正确；
D．若不计绳重和摩擦，F甲做的功为克服物重做的功，F乙、F丙做的功为克服物重和动滑轮重力做的功，故F甲、F乙、F丙做的功W甲＜W乙＝W丙，故D错误。
故选：C。
10．（2分）建设中的常泰大桥为斜拉索公路、铁路两用大桥，如图为小华制作斜拉索大桥模型，她用质地均匀分布的木条OA做桥面，A端用细线与GH上的B点相连，保持桥面水平，则可以（　　）

A．增加动力 B．减小阻力 C．增加动力臂 D．增加阻力臂
【答案】C
【分析】将细线一端的固定点由B点改至C点，动力臂增大，阻力臂和阻力不变，根据杠杆平衡条件进行确定动力变化。
【解答】解：过支点向拉力的作用线作垂线，这条垂线段就是拉索对桥面拉力F的力臂，如图所示：

将细线一端的固定点由B点改至C点，阻力臂和阻力不变，即动力臂增大，故ABD错误。
故选：C。
11．（2分）如图所示为甲、乙两机械的参数，甲和乙相比，甲的（　　）

A．总功较多 B．有用功较少
C．额外功较多 D．机械效率较低
【答案】B
【分析】有用功在总功中所占的百分比越大，机械效率越高，据此结合图示判断两机械的机械效率高低；
从图示中获取信息，根据W有+W额＝W总和η＝分析即可。
【解答】解：
AD、由图可知，即η甲＝75%，
乙机械所做有用功在总功中所占的百分比为70%，即η乙＝70%，
所以甲的机械效率较高，故D错误；
由图可知W甲有＝1500J，且η甲＝75%，由η＝甲总＝＝＝2000J，
由图可知W乙额＝900J，且乙所做额外功在总功中所占的百分比为30%，即，
所以乙做的总功：W乙总＝＝＝3000J，故A错误；
BC、由W有+W额＝W总可得甲的额外功：W甲额＝W甲总﹣W甲有＝2000J﹣1500J＝500J，而W乙额＝900J，所以甲的额外功较少；
乙的有用功：W乙有＝W乙总﹣W乙额＝3000J﹣900J＝2100J，而W甲有＝1500J，所以甲的有用功较少。
故选：B。
12．（2分）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，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
【答案】C
【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，动力臂减小，如下图所示：

根据三角形知识可知，＝，所以动力臂与阻力臂的比值不变，根据杠杆的平衡条件知，故A错误；
B、克服杠杆重力做的功为额外功，杠杆重力和杠杆上升的高度不变，故B错误；
C、仅将拉力的作用点从A点移到C点，则有用功不变，总功不变可知，故C正确；
D、仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，有用功不变；

钩码由B到C，上升高度不变，杠杆提升的高度减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，故D错误。
故选：C。
13．（2分）如图所示，完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组1和G2的两个物体，比较它们省力情况和机械效率，若不计绳重和摩擦（　　）

A．若G1＝G2，则F1＜F2，甲的机械效率较高
B．若G1＝G2，则F1＞F2，乙的机械效率较高
C．若G1＜G2，则F1＜F2，甲、乙的机械效率相同
D．若G1＜G2，则F1＜F2，乙的机械效率较高
【答案】D
【分析】要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况，由于滑轮组相同、绕法不同，并且不计摩擦，则额外功相同，通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低。
【解答】解：
AB．由题知，动滑轮重力G动相同，不计绳重和摩擦1＝（G+G动），拉力F2＝（G+G动），如果物重G1＝G2，则拉力F4＜F2；
机械效率η＝＝＝，物重相同，机械效率相同；
CD．由题知，动滑轮重力G轮相同，不计绳重和摩擦1＝（G1+G动），拉力F3＝（G7+G动），如果物重G1＜G2，则拉力F6＜F2；
如果物重G1＜G8，即物重增大，有用功将增大，额外功不变＝＝，所有机械效率将变大，故C错误。
故选：D。
14．（2分）甲装置中，空吊篮A重25N，绕在滑轮上的绳子承受最大拉力100N。小李将A提升到高处，A上升速度随时间变化关系如图丙。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A．动滑轮所受的重力为10N
B．第1秒末至第2秒末克服滑轮重力做的额外功为40J
C．此装置最多能匀速运载200N的货物
D．此装置运载货物最高机械效率为80%
【答案】D
【分析】（1）由图甲可知n＝2，忽略绳重、摩擦、空气阻力，根据F＝（G+G动）求出动滑轮的重力；
（2）根据图丙得出A上升的速度，根据速度公式求出动滑轮上升的高度，根据W额＝G动h求出额外功的大小；
（3）忽略绳重、摩擦、空气阻力，根据F＝（G+GA+G动）求出物体的最大重力；
（4）根据η＝＝＝＝求出滑轮组的最高机械效率。
【解答】解：
A、由图丙可知，由图乙可知拉力F＝20N，
由图甲可知n＝2，忽略绳重及摩擦动＝nF﹣GA＝2×20N﹣25N＝15N，故A错误；
B、由图丙可知A＝6m/s，第2s内滑轮上升的高度h＝vAt＝2m/s×3s＝2m，
第2秒内克服滑轮重做的额外功为W额＝G动h＝15N×5m＝30J，故B错误；
C、忽略绳重及摩擦（G+GA+G动），
则提升货物的最大重力为：G＝2F最大﹣GA﹣G动＝5×100N﹣25N﹣15N＝160N，故C错误；
D、同一滑轮组，效率越高
η＝＝＝＝＝×100%＝80%。
故选：D。
15．（2分）用如图所示的滑轮组吊装100袋大米，每袋大米的质量是50kg，绳子能承受的最大拉力为1200N，不计轮、轴间摩擦，g取10N/kg（　　）

A．9次 B．10次 C．11次 D．12次
【答案】D
【分析】先根据图示读出提升物体绳子的条数，然后根据G＝nF求出一次吊运大米的重力，再根据G＝mg求出一次吊运大米的质量，根据大米的总质量进一步求出需要几次吊运完。
【解答】解：
根据图示可知，n＝4，
不计滑轮以及绳重，不计轮，则一次吊运大米的重力：G＝4F＝5×1200N＝4800N；
由G＝mg可得，一次吊运大米的袋数：n′＝，所以一次吊运大米的袋数为9袋；
则至少需要吊运的次数：n″＝≈11.5。
故选：D。
二、填空题与作图（25分）
16．（2分）在学校少年宫组织的手工制作活动中，如图小红用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂L阻和动力F动的变化情况是L阻　变大　，F动　变大　。（选填“变大”或“不变”或“变小”）

【答案】变大；变大。
【分析】先分析阻力臂的变化，再根据杠杆平衡条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂，分析动力的变化。
【解答】解：剪刀的轴是支点，剪纸时阻力作用在纸和剪刀的接触点，阻力F阻不变，动力臂L动不变，阻力臂L阻逐渐变大，由杠杆平衡条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂可知动逐渐变大。
故答案为：变大；变大。
17．（3分）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　C　（B/C），若要使海报架抵抗更大的风力，可适当 　增大　（增大/减小）∠BAC角度的大小，从而使重力的力臂 　增大　（增大/减小）。

【答案】C；增大；增大。
【分析】根据以下知识答题：
（1）可绕固定点（轴）转动的硬棒是杠杆，杠杆既可能是直的，也可能是弯曲的；
（2）杠杆的五要素：使杠杆转动的力叫做动力，阻碍杠杆转动的力叫阻力；杠杆绕着转动的固定点叫支点，从支点到动力作用线的距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂；
（3）∠BAC角度越大，重力G的力臂L2越长，重力G大小不变，根据杠杆平衡原理分析满足使海报架抵抗更大的风力要求时∠BAC角度的变化。
【解答】解：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，水平向右的风将其吹倒的瞬间，C点不动；
当∠BAC角度越大时，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，故若要使海报架抵抗更大的风力。
故答案为：C；增大。
18．（2分）如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1．若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1　＝　W2，P1　＞　P2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。

【答案】见试题解答内容
【分析】根据影响滑动摩擦力大小的因素和二力平衡条件即可比较水平拉力的大小，根据W＝Fs比较拉力做功大小的关系；根据P＝＝＝Fv判断功率的大小关系。
【解答】解：由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，接触面的粗糙程度不变；
又因为物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，大小相等1＝F2＝f；
物体运动的距离都为10m，且F8＝F2，由W＝Fs可知，拉力做的功：W1＝W8。
因为v1＞v2，且F4＝F2，由P＝＝＝Fv可知1＞P2。
故答案为：＝；＞。
19．（3分）有一斜面长s＝5m，高h＝2m，用弹簧测力计把一物块沿斜面从底部匀速拉到顶部，则物体的重力为
　7.2　N，物体受到斜面的摩擦力为 　0.72　N，使用斜面可以 　省力　（选填“省力”或“省功”）。

【答案】7.2；0.72；省力
【分析】（1）由图读出弹簧测力计示数，由η＝＝计算物体的重力；
（2）由W有＝Gh计算有用功，W总＝Fs计算总功，由W额＝fs计算物体受到斜面的摩擦力；
（3）比较拉力与物体重力关系可知斜面能否省力，比较有用功和总功关系可知斜面能否省功。
【解答】解：
（1）由图知，弹簧测力计示数为3.6N，
根据η＝＝可得
G＝＝＝7.2N；
（2）有用功W有＝Gh＝5.2N×2m＝14.8J，
总功W总＝Fs＝3.6N×6m＝18J，
克服物体与斜面间的摩擦做的额外功：
W额＝W总﹣W有＝18J﹣14.4J＝3.6J，
由W额＝fs可得，物体受到斜面的摩擦力：
f＝＝＝0.72N；
（3）因为F＜G，所以使用斜面能省力总＞W额，所以使用斜面不能省功。
故答案为：7.2；0.72。
20．（2分）如图所示，为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F　变大　（“变大”、“变小”、“不变”、“先变大后变小”或“先变小后变大”，下同），F与其力臂的乘积 　不变　。

【答案】变大；不变
【分析】从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂。根据杠杆平衡条件动力×动力力臂＝阻力×阻力力臂，分析力臂的变化可知力的变化。
【解答】解：已知阻力（物重）不变，阻力臂不变，动力臂逐渐变小动L动＝F阻L阻可知：力F变大；此过程中，所以F与其力臂的乘积不变。
故答案为：变大；不变。
21．（2分）如图所示，物重GA不变，杆AD放在平台BC上，长AB＝CD＝，杆两端分别挂重物GA和GB，要使杆AD平衡，GB的最大值和最小值之比为　9：1　；平台BC受到的最大压力和最小压力之比为　3：1　。

【答案】见试题解答内容
【分析】（1）杠杆以B和C为支点，根据杠杆的平衡条件解出GB的最大值和最小值之比；
（2）平台BC受到的压力等于A、B的重力之和。
【解答】解：
（1）因为AB＝CD＝BC；
当B物体最重时，杠杆即将顺时针转动，GA的力臂为AC，GB的力臂为CD，
根据杠杆平衡条件可得：GA×AC＝GB最大×CD﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②可得：GB最大＝7GA；
因为AB＝CD＝BC；
当B物体最轻时，杠杆即将逆时针转动，GA的力臂为AB，GB的力臂为BD，
根据杠杆平衡条件可得：GA×AB＝GB最小×BD﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
由③④可得：GB最小＝GA；
所以，GB的最大值和最小值之比为：GB最大：GB最小＝3GA：GA＝9：6。
（2）平台BC受到的压力等于A、B的重力之和，
故平台BC受到的最大压力为：F最大＝GA+GB最大＝GA+3GA＝4GA；
平台BC受到的最小压力为：F最小＝GA+GB最小＝GA+GA＝GA；
平台BC受到的最大压力和最小压力之比为：F最大：F最小＝4GA：GA＝3：1。
故答案为：5：1；3：3。
22．（5分）用如图所示的滑轮组将重85N的物体匀速提升2m，用时10s，已知动滑轮重为10N　170　J，额外功为 　30　J，拉力F的大小为 　50　N，拉力F做功的功率为 　20　W，当该滑轮组的机械效率低于 　50%　时，使用它将不再省力。

【答案】170；30；50；20；50%
【分析】（1）根据W有＝Gh计算有用功；根据η＝计算总功，根据W总＝W有+W额计算额外功；根据s＝nh和W总＝Fs计算拉力的大小，根据P＝计算拉力的功率；
（2）不省力，说明拉力至少等于物重，当F＝G时，根据机械效率η＝＝＝求出当该滑轮组的机械效率低于多少时，使用它将不再省力。
【解答】解：
（1）克服物体重力做的有用功：
W有＝Gh＝85N×2m＝170J；
由η＝可得总＝＝＝200J，
额外功：W额＝W总﹣W有＝200J﹣170J＝30J，
由图知，承担重物绳子的段数n＝2总＝Fs可得，拉力的大小：
F＝＝＝＝50N，
拉力F做功的功率：
P＝＝＝20W；
（2）不省力，说明拉力至少等于物重，此时的机械效率：
η＝＝＝＝＝50%，使用它将不再省力。
故答案为：170；30；20。
23．（2分）如图甲所示，AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒且与力传感器相连，则物体M的质量大小 　1　kg；已知OA的长度为30cm，OB足够长，若要杆不断，物体从A点开始运动时间最长为 　12.5　s（g＝10N/kg）。

【答案】1；12.5。
【分析】（1）物体M在A点，传感器受到的力的大小等于M 重力大小，求出M的重力，求出M的质量。
（2）知道AC能承受的最大弹力，知道OA的长度，知道M的重力，根据杠杆平衡条件求出M运动到最右端时距离O的长度。
知道M从A点运动到O点的时间和距离，根据速度公式求出M的运动速度。
知道M的运动距离和运动速度，根据速度公式求出M的运动时间。
【解答】解：（1）由乙图知，M在A点时，
物体M在A点，传感器受到的力的大小等于M 重力大小，
则M受到的重力G＝F＝10N，
则M的质量为m＝＝＝1kg。
（2）由乙图知，当M运动到支点O时，用时5s，
则M的运动速度v＝＝＝6cm/s。
当M运动到支点O的右端时，传感器的最大弹力是F'＝15N，
根据杠杆平衡条件得，F'×OA＝G×L，
15N×30cm＝10N×L，
解得，L＝45cm，
则M运动距离为s'＝OA+L＝30cm+45cm＝75cm，
由速度公式得，则M运动的时间t'＝＝。
故答案为：2；12.5。
24．（2分）请在图中画出使杠杆ABC保持平衡的最小动力F1及其力臂L1的示意图。


【答案】
【分析】（1）根据杠杆平衡的条件可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。
（2）在通常情况下，连接杠杆支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，以此为动力臂，最省力。
【解答】解：杠杆ABC的支点在O点，连接OA1，当F1的方向与OB垂直时动力臂最大，此时最省力2；
根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡，据此可画出最小的动力

25．（2分）小明正在探究“滑轮组的机械效率和绕线方式是否有关”时，请参照小明设计的图甲补全图乙完成探究实验。

【答案】
【分析】探究“滑轮组的机械效率和绕线方式是否有关”应可知滑轮相同，提升的物重相同，绳子的绕法不同，据此分析作图。
【解答】解：探究“滑轮组的机械效率和绕线方式是否有关”应可知滑轮相同，提升的物重相同，由甲图可知有2段绳子拉着动滑轮，如图：
。
三、解答题（共45分，解答27、28、29题时应有解题过程）
26．（12分）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图（a）甲所示。此时杠杆 　平衡　（选填“平衡”或“不平衡”）；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向 　左　边旋一些（选填“左”或“右”）。把质量分布均匀的杠杆中点作为支点，其目的主要是 　消除杠杆自重对实验的影响　；
（2）如图（a）乙所示，是已经平衡的杠杆，杠杆会失去平衡，那么只需将 　②　（选填下列序号），杠杆就会重新平衡；
①左侧钩码向左移动4个格
②右侧钩码向左移动2个格
③平衡螺母向左适当调节
（3）小明改用弹簧测力计做实验，如图（a）丙所示，此方法的弊病是 　不易测量力臂的大小　（“不易测量力臂的大小”或“不便直接读出拉力的大小”），他这样做的主要目的是 　BC　（填字母）；
A.便于直接读出拉力的大小
B.便于提供不向方向的拉力
C.便于正确认识力臂
（4）实验中，若用装置A的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），该种方式的不足主要是因为 　C　；
A.一个人无法独立操作
B.力臂与杠杆不重合
C.力和力臂数目过多，不易得出结论
D.杠杆受力不平衡
（5）若用装置B进行实验，则此时弹簧测力计的示数是 　1.8　N；将弹簧测力计沿虚线A方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡　变小　，弹簧测力计的示数将 　变大　（后两空均选填“变大”“变小”或“不变”）；
（6）在实验中，改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是 　B　（填序号）；
A.多次测虽取平均值减小误差
B.避免偶然性，使实验结论具有普遍性
（7）小明若用装置C实验，操作方法正确，数据记录准确，得不到教材中的“杠杆的平衡条件”，造成该问题的原因是 　杠杆自重对平衡有影响　。
【答案】（1）平衡；左；消除杠杆自重对实验的影响；（2）②；（3）不易测量力臂的大小；BC；（4）C；（5）1.8；变小；变大；（6）B；（7）杠杆自重对平衡有影响。
【分析】（1）杠杆在水平位置平衡后，力臂在杠杆上；杠杆左端低右端高，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移；杠杆的重心通过支点，其目的是消除杠杆自重对实验的影响；
（2）设每个钩码重为G，杠杆每格长为L，根据杠杆平衡条件进行分析；
（3）将钩码改用弹簧测力计做实验，如图1丙所示，使杠杆在水平位置平衡，此方法的弊病是不易测量力臂的大小，他这样做的主要目的是便于提供不同方向的拉力；
（4）实验中为了更容易的得出结论，过程中力和力臂不要太多，否则不易分析数据；
（5）测力计读数时要看清量程和分度值；力臂是支点到力的作用线的距离；
（6）通过实验寻找规律应建立在多次测量的基础上，以避免得到偶然性的结论；
（7）装置C中，支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响。
【解答】解：（1）杠杆静止时，就是处于平衡状态，需要使杠杆重心左移；
把质量分布均匀的杠杆中点作为支点，杠杆的重心通过支点；
（2）设每个钩码重为G，杠杆每格长为L，
①左侧钩码向左移动4个格，则有：3G×4L＞2G×8L；
②右侧钩码向左移动5个格，则有：3G×4L＝6G×6L；
③在实验中不能调节平衡螺母，故③不符合题意。
故选：②；
（3）如图a丙所示，将钩码改用弹簧测力计做实验，斜拉时，此方法的弊病是不易测量力臂的大小，斜拉时，便于区分支点到力的作用点杠杆的长和力臂；
（4）由图知，装置A的杠杆左侧钩码对杠杆的拉力有多个，此时杠杆平衡是多个力共同作用的结果，主要是因为力和力臂数目过多，故选C。
（5）由装置B可知，弹簧测力计的分度值为0.8N。
将弹簧测力计沿虚线斜拉，其力臂相比竖直拉时会变短，在阻力和阻力臂不变时，则动力将变大。
（6）本实验中进行多次测量的目的是：避免实验次数过少，导致实验结论具有偶然性，故选：B；
（7）装置C中，杠杆的重心不在支点上，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。
故答案为：（1）平衡；左；消除杠杆自重对实验的影响；（3）不易测量力臂的大小；（4）C；变小；（6）B。
27．（9分）如图1所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图2甲、乙、丙三个实验装置进行实验（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大）。
实验次数
钩码重力G/N
提升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1

0.3

2
8
0.1
3.2
0.3
83.3%
3
8
0.1
2.0
0.5
80.0%

（1）在实验中，应沿竖直方向 　匀速　拉动弹簧测力计，兴趣小组的小明同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，你认为他的想法 　错误　（选填“正确”或“错误”）；
（2）第一次实验中，如图1所示，弹簧测力计的示数是 　1.8　N，机械效率是 　74.1%　。
（3）由1、2两次实验数据可得出结论：使用相同滑轮组提升物体时，物体越重，滑轮组机械效率越 　高　。
（4）由 　2、3　两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。
（5）在第三次实验操作的基础上，如图2丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将 　偏低　（选填“偏高”、“偏低”或“不变”）。
（6）如果用图2乙中滑轮组装置提升7N的重物，则它的机械效率可能是 　B　。
A.73%
B.81%
C.88%
（7）根据表格中的数据分析可知：随着物重的增大，额外功 　变大　（选填“变小”、“变大”或“不变”）。
【答案】（1）匀速；错误；（2）1.8；74.1%；（3）高；（4）2、3；（5）偏低；（6）B；（7）变大。
【分析】（1）实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；
测滑轮组的机械效率，需要匀速拉动绳子，并且要在拉动中读弹簧测力计的示数，如果静止读数，绳子与滑轮之间的摩擦力就不能测量，额外功就会减小；
（2）弹簧测力计使用前要观察它的量程和分度值，再根据指针所指示的刻度去读数；根据表中数据利用η＝×100%求第一次实验机械效率；
（3）根据表中数据分析得出结论；
（4）不考虑绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关，在提起的物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低；在动滑轮重相同时，提起的物体越重，机械效率越高；
（5）分析拉力F向右倾斜时大小的变化，得出机械效率的变化；
（6）依据同一滑轮组物重越大滑轮组机械效率越大可判断；
（7）根据表格中的数据，分别求出2、3次实验做的额外功得出结论。
【解答】解：（1）实验中要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变；
测滑轮组的机械效率，需要匀速拉动绳子，如果静止读数，额外功就会减小，会导致机械效率变大；
（2）图示弹簧测力计的1N之间平均分成5等份，所以其分度值为8.2N；
第一次实验机械效率：
η＝×100%＝×100%≈74.5%；
（3）由1、2两次实验数据可知，物重越大；
（4）比较第5、3次实验数据可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，滑轮组的机械效率越低；
（5）在丁图中，若拉力F向右倾斜，总功变大，故测出的机械效率将偏低；
（6）同一滑轮组提升物重越大滑轮组机械效率越大，故物重7N时的机械效率小于物重8N但大于物重4N的；
（7）第2次实验时，额外功W8＝Fs﹣Gh＝1.8N×2.3m﹣4N×5.1m＝0.14J；同理可求出第6次实验时的额外功W2＝0.16J；故可知随着提升物重的增大。
故答案为：（1）匀速；错误；74.5%；（4）2、3；（6）B。
28．（6分）某型号汽车发动机的额定功率为4×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1600N。在额定功率下，当汽车匀速行驶时
（1）发动机所提供的牵引力大小；
（2）汽车行驶10min牵引力所做的功；
（3）汽车行驶速度的大小。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，发动机所提供的牵引力和受到的阻力是一对平衡力，二力大小相等，据此求出发动机所提供的牵引力；
（2）根据W＝Pt求出汽车行驶10min牵引力所做的功；
（3）根据P＝＝＝Fv求出汽车行驶的速度。
【解答】解：
（1）因汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，发动机所提供的牵引力和受到的阻力是一对平衡力，
所以，发动机所提供的牵引力F＝f＝1600N；
（2）由P＝可得
W＝Pt＝4×104W×10×60s＝3.4×107J；
（3）由P＝＝＝Fv可得
v＝＝＝25m/s。
答：（1）发动机所提供的牵引力为1600N；
（2）汽车行驶10min牵引力所做的功为2.4×105J；
（3）汽车行驶的速度为25m/s。
29．（6分）如图甲为小明家一搬花神器，用它抬起花盆，相当于一个绕O点转动的杠杆，神器自身质量约为7kg，O到其自身重力作用线距离约为55cm。使用时1，O到F1作用线距离约为110cm。（g＝10N/kg）

（1）不放花盆，抬起神器至少需要多大力？
（2）某次搬花，花与盆总质量为80kg，重心在B点2，O到F2作用线距离约为33cm，花盆被抬起高度约为10cm。
①克服花与盆重力做了多少功？
②放入这盆花后，小明爸爸需要比抬起空的搬花神器多施加多少力？
【答案】（1）不放花盆，抬起神器至少需要35N的力；
（2）①克服花与盆重力做功80J；
②放入这盆花后，小明爸爸需要比抬起空的搬花神器多施加240N的力。
【分析】（1）根据重力公式计算神器的重力，根据杠杆平衡条件可知F1L1＝GL2，据此计算不放花盆时抬起神器至少需要多少力；
（2）①根据重力公式计算花与盆的总重力，根据做功公式计算克服花与盆重力做功；
②花盆对神器的压力为F2等于花与盆的总重力，由杠杆平衡条件可知F1′L1＝F2L2′+GL2，据此计算抬起神器至少需要多少力，进一步计算放入这盆花后小明爸爸需要比抬起空的搬花神器多施加多少力。
【解答】解：（1）神器的重力：G＝mg＝7kg×10N/kg＝70N，
由杠杆平衡条件可知F1L5＝GL2，则不放花盆，抬起神器至少需要F1＝＝＝35N；
（2）花与盆的总重力：G′＝m′g＝80kg×10N/kg＝800N，
①克服花与盆重力做功：W＝G′h＝800N×10×10﹣2m＝80J；
②花盆对神器的压力为F6等于花与盆的总重力，由杠杆平衡条件可知F1′L1＝F4L2′+GL2，则抬起神器至少需要：F6′＝＝＝275N，
放入这盆花后，小明爸爸需要比抬起空的搬花神器多施加：ΔF＝F1′﹣F6＝275N﹣35N＝240N。
答：（1）不放花盆，抬起神器至少需要35N的力；
（2）①克服花与盆重力做功80J；
②放入这盆花后，小明爸爸需要比抬起空的搬花神器多施加240N的力。
30．（12分）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，将重为540N的物体A在20s内匀速上升了4m，若不计绳重和摩擦。关于该过程
（1）滑轮组对物体A做的有用功；
（2）工人拉力做的总功；
（3）滑轮组的机械效率；
（4）拉力做功的功率；
（5）若要提起740N的物体，机械效率为多少？此时支架受到滑轮组拉力？

【答案】（1）滑轮组对物体A做的有用功为2160J；
（2）工人拉力做的总功为2400J；
（3）滑轮组的机械效率为90%；
（4）拉力做功的功率为120W；
（5）若要提起740N的物体，机械效率为92.5%。
【分析】（1）根据W有＝Gh计算滑轮组对物体A做的有用功；
（2）根据s＝nh和W总＝Fs计算总功；
（3）根据η＝计算滑轮组的机械效率；
（4）根据P＝拉力做功的功率；
（5）若不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）计算动滑轮重力，根据η＝＝＝计算提起740N物体时的机械效率。
【解答】解：（1）滑轮组对物体A做的有用功：
W有＝Gh＝540N×4m＝2160J；
（2）由图知，承担重物绳子的段数n＝2总＝Fs可得，拉力做总功：
W总＝Fs＝Fnh＝300N×4×4m＝2400J；
（3）滑轮组的机械效率：
η＝＝＝90%；
（4）拉力做功的功率：
P＝＝＝120W；
（5）若不计绳重和摩擦，根据F＝动）可得，动滑轮重力：
G动＝nF﹣G＝5×300N﹣540N＝60N，
若提起740N物体时，滑轮组的机械效率：
η′＝＝＝＝＝92.5%。
答：（1）滑轮组对物体A做的有用功为2160J；
（2）工人拉力做的总功为2400J；
（3）滑轮组的机械效率为90%；
（4）拉力做功的功率为120W；
（5）若要提起740N的物体，机械效率为92.5%。