資源簡介

2021-2022學年九年級上冊科學期末難點大闖關
第9關 杠桿與滑輪
知識點一：杠桿
定義：在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒稱之為杠桿；
五要素：
（1）支點：杠桿能夠圍繞轉動的點，用O表示
（2）動力：使杠桿能夠轉動的力，用F1表示
（3）阻力: 阻礙杠桿轉動的力，用F2表示
【注意】a.動力與阻力是作用在杠桿上的力（杠桿是受力物體）
b.動力與阻力可以在支點的兩側，也可以在支點的同一側
c.動力的方向可以與阻力的方向相同，也可以相反
d.杠桿可以是彎曲的，也可以是筆直的，形狀可以發生改變
（4）動力臂：從支點到動力作用線的距離，用l1表示
（5）阻力臂：從支點到阻力作用線的距離，用l2表示
【注意】a.動力與阻力是作用在杠桿上的力（杠桿是受力物體）
b.動力臂或阻力臂是支點到動力作用線或阻力作用線的距離，可以在杠桿上，也可以在不在杠桿上
3.力臂的畫法
（1）找點（支點,動力點，阻力點）
（2）延線（延長力的作用線）
（3）從支點做垂線
【注意】利用在直角三角形中,斜邊大于直角邊
（4）標l1，l2
4.求最大動力臂和最小動力的方法
（1）求最大動力臂
a.當動力點確定時，支點到動力作用點就是最長的力臂
b.當動力點不確定時，比較支點到兩點的長度，長度長的就是動力臂
(2)最小動力的作法
a.找出最大的動力臂,具體可參照以上
b.過動力作用點,做最大力臂的垂線
c.力的方向要依據特殊情況自己把握
5.省力杠桿、費力杠桿、既不省力也不費力杠桿（等臂杠桿）
類型 條件 特點 應用
省力杠桿 l1>l2 省力、費距離 瓶蓋起子、羊角錘等
費力杠桿 l1等臂杠桿 l1=l2 不省距離、不省力 天平
常見的杠桿
釣魚鉤
筷子
壓水器
7.人體中的杠桿
8.實驗:探究杠桿平衡的條件
杠桿平衡：在動力和阻力的作用下，杠桿保持靜止或勻速轉動狀態
提出問題：杠桿平衡與什么因素有關？
猜想與假設：杠桿的平衡與動力、動力臂與阻力、阻力臂有關
實驗器材：杠桿和支架、鉤碼
實驗步驟：
第一步：調節平衡螺母，是杠桿在水平位置平衡（消除杠桿兩邊的自重對實驗的干擾）
第二步：在杠桿兩端掛上不同數量的鉤碼，調節鉤碼位置，使杠桿平衡
第三步：記錄實驗數據并進行分析
實驗序號 左邊鉤碼數（阻力） 左邊格數（動力臂） 右邊鉤碼數（動力） 右邊格數（阻力臂）
1 3 2 2 3
2 8 2 4 4
3 5 3 3 5
【注意】1.杠桿有兩個調節平衡的螺母，能調節杠桿自身平衡的作用，調節方法是左低右旋，右低左旋
2.做實驗時，杠桿要處于平衡位置，目的是便于讀數和消除杠桿自重對實驗照成的影響
獲得結論：動力F1×動力臂l1=阻力F2×阻力臂l2
實驗注意事項：
①實驗前要先調節杠桿兩端平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。
②在實驗時不能移動平衡螺母。
③在加減或移動鉤碼時，要使杠桿在水平位置平衡。
④實驗不能只憑一組數據得到結論，必須在多次實驗的基礎上通過分析才能得出結論。
知識點二：滑輪
定義：滑輪是一種周邊有槽、可以繞著中心軸轉動的輪子
分類：（1）定滑輪：軸固定不變的滑輪 （2）動滑輪：軸隨著物體一起移動的滑輪
定滑輪的性質
作用： A.改變力的方向，不改變力的大小
B.軸不隨物體移動
C.不省功
實質：定滑輪可以看做一個杠桿的變形，如下圖所示
應用：旗桿頂部的滑輪
動滑輪的性質
（1）作用：A.改變力的大小，不改變力的方向 B.軸隨物體移動，費距離 C.不省功
（2）實質：定滑輪可以看做一個杠桿的變形，如下圖所示
應用：起重機的動滑輪
滑輪組
滑輪組定義：由動滑輪和定滑輪組成
性質：既可以改變力的大小，也可以改變力的方向，但費距離
滑輪組中承擔重物的股數n與重物重力G、動滑輪重力G動、拉力F之間的關系F=
如何確定滑輪組中承擔重物的股數n
劃線法：
n=2 n=3
組裝滑輪組的方法：
A.當n是奇數時，從動滑輪開始繞繩 B.當n是偶數時，從定滑輪開始繞繩
（6）動力F拉繩子移動的距離s與物體抬高的高度h，之間的關系是s=nh
知識點三：斜面
斜面：斜面是一種簡單機械，用它可以省力，但要費距離
斜面的特點：
斜面的傾斜程度越小（坡度越緩），越省力；斜面的傾斜程度越大（坡度越陡），越費力。
對于光滑程度相同的斜面，傾斜程度越大，機械效率越高
斜面不省功
知識點四：機械效率
有用功：人們提升重物過程中必須做的功，用W有用表示。
額外功：利用機械時，除了有用功之外，不得不做的功，用W額外表示
總功：人們做的所有的功，用W總表示，W總=W有用+W額外
單位：都是J
機械效率
定義：有用功與總功的比值叫做機械效率，用η表示
公式：η==
提高機械效率的方法：A.增加有用功 B.減少額外功
機械效率是一個比值，沒有單位，一般情況用百分數來表示
由于必須存在額外功，所以η<1
同一種機械在不同的做功情況下，機械效率不同
同步練習
一、選擇題
1．重為30牛的A物體，用如圖所示甲、乙兩種方法被提升和水平移動。若A物體在水平面滑動時受到的摩擦力為20N，F1＝18N，F2＝8N，A物體在10s內勻速移動的距離均為0.5m，則在該過程中，下列分析正確的是（　　）
F1做功比F2做功少
B．F1與F2做功的功率相同
C．兩種方法中機械效率相同
D．繩子自由端F1移動的速度比F2移動的速度大
2．如圖甲所示的滑輪組裝置，不計繩重和摩擦，繩對滑輪的拉力方向均為豎直方向。用該滑輪組提升放置在水平地面上重為 G=80N 的重物到高處。用豎直向下的拉力拉繩的自由端，拉力 F 隨時間 t 變化的圖像如圖乙所示，重物上升的速度 v 隨時間 t 變化的圖像如圖丙所示。已知在 2s 4s 內重物上升的豎直高度為 2m ，則下列說法錯誤的是（　　）
A．動滑輪重為20N
B．0 2s 內重物對地面的壓力為40N
C．2 4s 內，繩自由端下降的平均速度為2m/s
D．4 6s 內，拉力F的功率為100w
3．如圖所示，F1=4N，F2=3N，此時物體 A 對于地面靜止，物體 B 以一定速度在物體 A 表面向左做勻速直線運動（不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）。則 A 與地面、A 與 B 之間的摩擦力、彈簧測力計的示數大小分別為（　　）
A．2N 6N 9N B．6N 6N 6N C．4N 2N 9N D．2N 6N 6N
4．有一圓柱鐵塊，想用如上甲乙兩種方法使它倒下成丙圖狀。比較兩種方法力和做功大小正確的是（ ）
A．F1>F2W1>W2 B．F15．在杠桿的兩邊A、B點分別掛一等體積的實心鐵球和銅球（如圖）使杠桿保持平衡，若將杠桿慢慢下移同時浸沒在濃度相等的足量CuSO4溶液中，（忽略球的體積變化和溶液密度變化）。下列有關杠桿平衡狀態可能發生的變化情況及解釋正確的是（　　）
A．繼續保持平衡，因為兩球體積相同浸沒后受到的浮力也相同
B．銅球端下沉，因為銅的密度比鐵大相同體積的兩球銅球的質量更大，所以重力也更大
C．鐵球端下沉，因為浸沒在CuSO4溶液中鐵能置換出銅質量增加且粘附在鐵球表面，重力增加故下沉
D．開始時銅球端下沉；后鐵球端慢慢下沉使杠桿恢復平衡；最后鐵球端下沉。
6．建筑工人用如圖所示的滑輪組。在4s內將重為1500N的物體沿水平方向勻速移動2m的過程中，所用的拉力大小為375N，物體受到水平地圖的摩擦力為物重的0.4倍。在此過程中下列說法正確的是（　　）
A．繩子自由端沿水平方向移動了6m B．物體受到的拉力為750N
C．拉力F的功率為750W D．滑輪組的機械效率為80%
7．圖1、圖2是由相同的滑輪組裝的滑輪組，甲乙兩人分別用兩裝置在相等時間內將質量相等的重物勻速提升相同的高度，空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質量均不計，下列說法正確的是（　　）
A．甲的拉力是乙的拉力的3倍
B．乙拉繩子的速度大小是甲拉繩子速度大小的2倍
C．甲拉力的功率大于乙拉力的功率
D．如果考慮滑輪質量，圖1裝置的機械效率比圖2的大
8．杠桿是常見的簡單機械。現有一根形變不計、長為L的鐵條AB和兩根橫截面積相同、長度分別為La、Lb的鋁條a、b，將鋁條a疊在鐵條AB上，并使它們的右端對齊，然后把它們放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此時OB的距離恰好為La，如圖所示。取下鋁條a后，將鋁條b按上述操作方法使鐵條AB再次水平平衡，此時OB的距離為Lx。下列判斷正確的是（　　）
A．若La＜Lb＜L，則La＜Lx＜成立
B．若La＜Lb＜L，則Lx>成立
C．若Lb＜La，＜Lx＜La成立
D．若Lb＜La，則Lx>成立
9．用以下裝置搬運同一個重物，最省力的方案是（ ）
A． B．
C． D．
10．衣服夾是一種常用物品，如圖所示，給出了用手捏開和夾住物品時的兩種情況。下列說法中，正確的是(　　)
A．當用手將其捏開時，它是費力杠桿
B．當用其夾住物品時，它是費力杠桿
C．無論用手將其捏開還是夾住物品時，它都是費力杠桿
D．無論用手將其捏開還是夾住物品時，它都是省力杠桿
11．如圖甲，有一輕質桿，左右各掛由同種金屬制成、質量分別為m1和m2（）的實心物塊后恰好水平，將兩物分別浸沒于水中（如圖乙），桿將會（　　）
A．左端下降 B．右端下降 C．仍然平衡 D．無法確定
12．有一根長為l的均勻細棒，一部分浸入密度為ρ0的液體中，浸入部分的長度為b；另一端擱在容器器壁上，伸出器壁的長度為a，如圖所示。則細棒的密度ρ等于(　　)
A． B． C． D．
13．如圖所示，在定滑輪兩邊分別掛上實心的鐵球入A、B，并使A球浸沒在左杯的水中，B球浸沒在右杯的酒精中（已知水的密度比酒精大），此時定滑輪恰好保持靜止平衡狀態，定滑輪體系內的摩擦忽略不計。若將水杯、酒精杯同時撤掉，則定滑輪將（　　）
A．向逆時針轉動 B．仍保持靜止平衡狀態
C．向順時針轉動 D．無法判斷
14．如圖所示，光滑輕質油桿AB、BC 處在同一豎直平面內，B處用鉸鏈連接，A、C處用鉸鏈連接于水平地面上，BC桿與水平面夾角為37°。一質量為3.2kg的小球穿在BC桿上，對小球施加一個水平向左的恒力使其靜止在BC桿中點處，AB桿恰好豎直，則（ ）
A．F的大小為40N B．小球對BC 桿的作用力大小為40N
C．AB桿對BC桿的作用力大小為25N D．地面對BC桿的作用力大小為25N
15．如圖所示，整個裝置處于靜止狀態，重力和摩擦不計，彈簧測力計A、B、C的示數分別為，則可以判斷正確的是（　　）
A． B．
C．彈簧測力計A對墻壁的拉力大于 D．彈簧測力計B對墻壁的拉力小于
二、簡答題
16．小文的體重為600 N，當他使用如圖24所示的滑輪組勻速提升水中的體積為0.01m3的重物A時（重物始終未出水面），他對地面的壓強為8.75×103 Pa。已知小文與地面的接觸面積為400。當他用此滑輪組在空氣中勻速提升重物B時，滑輪組的機械效率是80%。已知重物A重物B所受重力之比GA︰GB=5︰12，若不計繩重和摩擦，g=10N/kg。求：
（1）提升重物A時小文對地面的壓力。_______。
（2）物體A的密度。_______。
（3）在水中提升重物A時滑輪組的機械效率。_______。
（4）重物A完全出水面后，以0.2m/s的速度勻速上升，小文拉繩的功率P_______。
17．小明同學利用兩個相同滑輪組成的滑輪組提升重物。在與動滑輪相切的細繩上作一標記A（如圖甲所示），然后用一定大小拉力豎直向上勻速拉動繩子自由端，使總重為90N的物體勻速上升。當物體上升高度為10cm時，小明同學在與動滑輪相切的細繩上作另標記B，并測出AB兩點間的距離（如圖乙所示），此過程機械效率為60%。（不計繩重及摩擦）則：
(1)求AB兩點間的距離；
(2)該過程中拉力做的有用功多大？
(3)動滑輪的重為多少？
(4)細繩對C點的拉力為多少？
三、探究題
18．在探究“杠桿平衡的條件”實驗中，每個鉤碼的重力都相等，杠桿刻度均勻。
（1）平衡時，應該讓杠桿靜止在__________位置。
（2）下列四個因素中，不會帶來實驗誤差的是__________
A．鐵架臺自身的重力足夠大
B．單個鉤碼的重力不完全相等
C．懸掛鉤碼的繩套重力偏大
D．杠桿與轉軸之間的摩擦偏大
（3）小科同學所在實驗小組在完成規定實驗后，繼續試驗，發現圖2中的杠桿也能保持平衡，又在A點和C點處各加一個鉤碼，你認為杠桿__________（填“左端下降”、“右端下降”、“仍保持平衡”或“無法確定”）。
（4）有同學按現有方案得出如下結論：“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”。這個結論與杠桿平衡條件不符，原因是實驗過程中__________（填字母）。
A．沒有改變力的大小　　B．沒有改變力的方向　　C．沒有改變力的作用點
19．在“探究杠桿平衡條件的實驗”中：
(1)如圖甲所示，實驗前，杠桿左端下沉，則應將左端的平衡螺母向________調節（選填“左”或“右”），直到杠桿在水平位置平衡，目的是便于測量________。
(2)如圖乙所示，杠桿上的刻度均勻，在A點掛4個鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應在B點掛________個相同的鉤碼；當杠桿平衡后，將A、B兩點下方所掛的鉤碼同時朝遠離支點O方向移動一小格，則杠桿________（選填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡。
(3)如圖丙所示，若不在B點掛鉤碼，改用彈簧測力計在B點向下拉杠桿，使杠桿仍在水平位置平衡，當測力計從a位置轉動b位置時，其示數大小將________。
(4)如圖丁所示，已知每個鉤碼重0.5N，杠桿上每小格長度為2cm，當彈簧測力計在C點斜向上拉（與水平方向成30°角）杠桿，使杠桿在水平位置平衡時，拉力F的力臂大小為________cm，彈簧測力計示數的大小為________N。
20．小濱做“測滑輪組機械效率”實驗時，用圖中所示的滑輪，組裝成滑輪組
（1）請在圖中畫出使用該滑輪組時最省力的繞法。______
（2）用此滑輪組將重為3.6N的物體勻速提起時，拉力的功率為0.36W，滑輪組的機械效率為75％．（忽略摩擦及繩重）求：繩子自由端移動的速度和動滑輪的總重。______
（3）若用此滑輪組提起小于3.6N的重物時，其機械效率將如何改變？說明理由。______
四、填空題
21．如圖所示，滑輪規格相同、重均為60N。工人用150N的水平拉力勻速向右拉動繩端，在20s內礦井里的物體提升8m。不計繩重及輪軸間摩擦，物體重為______N，工人拉動繩子做功的功率為______W。此過程中，滑輪組的機械效率為______%。
22．如圖所示，斜面長s=2m，h=0.4m。建筑工人將重為G=500N的貨物箱，用繩子從地面勻速拉到頂端時，沿斜面向上的拉力F=150N。忽略繩子重力。則該斜面的機械效率是___________；貨物箱在斜面上受到的摩擦力大小為___________N，方向為___________。
23．王強同學設計了如圖所示的裝置進行實驗，其中杠桿OAB支點為O（杠桿OAB質量不計），。他實驗的步驟如下：
步驟一：用一細繩將體積為的金屬塊懸掛于A點，然后向容器中加水，使金屬塊浸沒在水中。
步驟二：使杠桿OAB在水平位置靜止，讀出彈簧測力計此時的讀數為。
（1）金屬塊浸沒在水中時受到的浮力為______。
（2）被測金屬塊密度：=______千克/米3。
24．小金推著購物車在超市購物，如右圖所示，購物車和貨物的總重為100N，A點離地面的接觸點0.8m，當購物車前輪遇到障礙物時，小金先后在A點對購物車施加了最小作用力。在使車的前輪越過障礙物時，施加的最小力的方向為_______，最小力的大小為_______N；此時購物車可視為_______杠桿（選“省力”、“費力”或“等臂”）。
25．如圖所示，每個滑輪重20N（繩重和摩擦不計），物體A重160N，B、C均為輕質彈簧測力計，用手拉彈簧測力計C，使整個裝置處于靜止狀態，此時彈簧測力計C的讀數為60N，則圖中D繩上的拉力是_____N，彈簧測力計B的讀數是_____N，A物對地面的壓力為_____N。當勻速豎直向下拉彈簧測力計C使A懸空時，彈簧測力計C的讀數為_____N。2021-2022學年九年級上冊科學期末難點大闖關
第9關 杠桿與滑輪
知識點一：杠桿
定義：在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒稱之為杠桿；
五要素：
（1）支點：杠桿能夠圍繞轉動的點，用O表示
（2）動力：使杠桿能夠轉動的力，用F1表示
（3）阻力: 阻礙杠桿轉動的力，用F2表示
【注意】a.動力與阻力是作用在杠桿上的力（杠桿是受力物體）
b.動力與阻力可以在支點的兩側，也可以在支點的同一側
c.動力的方向可以與阻力的方向相同，也可以相反
d.杠桿可以是彎曲的，也可以是筆直的，形狀可以發生改變
（4）動力臂：從支點到動力作用線的距離，用l1表示
（5）阻力臂：從支點到阻力作用線的距離，用l2表示
【注意】a.動力與阻力是作用在杠桿上的力（杠桿是受力物體）
b.動力臂或阻力臂是支點到動力作用線或阻力作用線的距離，可以在杠桿上，也可以在不在杠桿上
3.力臂的畫法
（1）找點（支點,動力點，阻力點）
（2）延線（延長力的作用線）
（3）從支點做垂線
【注意】利用在直角三角形中,斜邊大于直角邊
（4）標l1，l2
4.求最大動力臂和最小動力的方法
（1）求最大動力臂
a.當動力點確定時，支點到動力作用點就是最長的力臂
b.當動力點不確定時，比較支點到兩點的長度，長度長的就是動力臂
(2)最小動力的作法
a.找出最大的動力臂,具體可參照以上
b.過動力作用點,做最大力臂的垂線
c.力的方向要依據特殊情況自己把握
5.省力杠桿、費力杠桿、既不省力也不費力杠桿（等臂杠桿）
類型 條件 特點 應用
省力杠桿 l1>l2 省力、費距離 瓶蓋起子、羊角錘等
費力杠桿 l1等臂杠桿 l1=l2 不省距離、不省力 天平
常見的杠桿
釣魚鉤
筷子
壓水器
7.人體中的杠桿
8.實驗:探究杠桿平衡的條件
杠桿平衡：在動力和阻力的作用下，杠桿保持靜止或勻速轉動狀態
提出問題：杠桿平衡與什么因素有關？
猜想與假設：杠桿的平衡與動力、動力臂與阻力、阻力臂有關
實驗器材：杠桿和支架、鉤碼
實驗步驟：
第一步：調節平衡螺母，是杠桿在水平位置平衡（消除杠桿兩邊的自重對實驗的干擾）
第二步：在杠桿兩端掛上不同數量的鉤碼，調節鉤碼位置，使杠桿平衡
第三步：記錄實驗數據并進行分析
實驗序號 左邊鉤碼數（阻力） 左邊格數（動力臂） 右邊鉤碼數（動力） 右邊格數（阻力臂）
1 3 2 2 3
2 8 2 4 4
3 5 3 3 5
【注意】1.杠桿有兩個調節平衡的螺母，能調節杠桿自身平衡的作用，調節方法是左低右旋，右低左旋
2.做實驗時，杠桿要處于平衡位置，目的是便于讀數和消除杠桿自重對實驗照成的影響
獲得結論：動力F1×動力臂l1=阻力F2×阻力臂l2
實驗注意事項：
①實驗前要先調節杠桿兩端平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。
②在實驗時不能移動平衡螺母。
③在加減或移動鉤碼時，要使杠桿在水平位置平衡。
④實驗不能只憑一組數據得到結論，必須在多次實驗的基礎上通過分析才能得出結論。
知識點二：滑輪
定義：滑輪是一種周邊有槽、可以繞著中心軸轉動的輪子
分類：（1）定滑輪：軸固定不變的滑輪 （2）動滑輪：軸隨著物體一起移動的滑輪
定滑輪的性質
作用： A.改變力的方向，不改變力的大小
B.軸不隨物體移動
C.不省功
實質：定滑輪可以看做一個杠桿的變形，如下圖所示
應用：旗桿頂部的滑輪
動滑輪的性質
（1）作用：A.改變力的大小，不改變力的方向 B.軸隨物體移動，費距離 C.不省功
（2）實質：定滑輪可以看做一個杠桿的變形，如下圖所示
應用：起重機的動滑輪
滑輪組
滑輪組定義：由動滑輪和定滑輪組成
性質：既可以改變力的大小，也可以改變力的方向，但費距離
滑輪組中承擔重物的股數n與重物重力G、動滑輪重力G動、拉力F之間的關系F=
如何確定滑輪組中承擔重物的股數n
劃線法：
n=2 n=3
組裝滑輪組的方法：
A.當n是奇數時，從動滑輪開始繞繩 B.當n是偶數時，從定滑輪開始繞繩
（6）動力F拉繩子移動的距離s與物體抬高的高度h，之間的關系是s=nh
知識點三：斜面
斜面：斜面是一種簡單機械，用它可以省力，但要費距離
斜面的特點：
斜面的傾斜程度越小（坡度越緩），越省力；斜面的傾斜程度越大（坡度越陡），越費力。
對于光滑程度相同的斜面，傾斜程度越大，機械效率越高
斜面不省功
知識點四：機械效率
有用功：人們提升重物過程中必須做的功，用W有用表示。
額外功：利用機械時，除了有用功之外，不得不做的功，用W額外表示
總功：人們做的所有的功，用W總表示，W總=W有用+W額外
單位：都是J
機械效率
定義：有用功與總功的比值叫做機械效率，用η表示
公式：η==
提高機械效率的方法：A.增加有用功 B.減少額外功
機械效率是一個比值，沒有單位，一般情況用百分數來表示
由于必須存在額外功，所以η<1
同一種機械在不同的做功情況下，機械效率不同
同步練習
一、選擇題
1．重為30牛的A物體，用如圖所示甲、乙兩種方法被提升和水平移動。若A物體在水平面滑動時受到的摩擦力為20N，F1＝18N，F2＝8N，A物體在10s內勻速移動的距離均為0.5m，則在該過程中，下列分析正確的是（　　）
F1做功比F2做功少
B．F1與F2做功的功率相同
C．兩種方法中機械效率相同
D．繩子自由端F1移動的速度比F2移動的速度大
2．如圖甲所示的滑輪組裝置，不計繩重和摩擦，繩對滑輪的拉力方向均為豎直方向。用該滑輪組提升放置在水平地面上重為 G=80N 的重物到高處。用豎直向下的拉力拉繩的自由端，拉力 F 隨時間 t 變化的圖像如圖乙所示，重物上升的速度 v 隨時間 t 變化的圖像如圖丙所示。已知在 2s 4s 內重物上升的豎直高度為 2m ，則下列說法錯誤的是（　　）
A．動滑輪重為20N
B．0 2s 內重物對地面的壓力為40N
C．2 4s 內，繩自由端下降的平均速度為2m/s
D．4 6s 內，拉力F的功率為100w
3．如圖所示，F1=4N，F2=3N，此時物體 A 對于地面靜止，物體 B 以一定速度在物體 A 表面向左做勻速直線運動（不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）。則 A 與地面、A 與 B 之間的摩擦力、彈簧測力計的示數大小分別為（　　）
A．2N 6N 9N B．6N 6N 6N C．4N 2N 9N D．2N 6N 6N
4．有一圓柱鐵塊，想用如上甲乙兩種方法使它倒下成丙圖狀。比較兩種方法力和做功大小正確的是（ ）
A．F1>F2W1>W2 B．F15．在杠桿的兩邊A、B點分別掛一等體積的實心鐵球和銅球（如圖）使杠桿保持平衡，若將杠桿慢慢下移同時浸沒在濃度相等的足量CuSO4溶液中，（忽略球的體積變化和溶液密度變化）。下列有關杠桿平衡狀態可能發生的變化情況及解釋正確的是（　　）
A．繼續保持平衡，因為兩球體積相同浸沒后受到的浮力也相同
B．銅球端下沉，因為銅的密度比鐵大相同體積的兩球銅球的質量更大，所以重力也更大
C．鐵球端下沉，因為浸沒在CuSO4溶液中鐵能置換出銅質量增加且粘附在鐵球表面，重力增加故下沉
D．開始時銅球端下沉；后鐵球端慢慢下沉使杠桿恢復平衡；最后鐵球端下沉。
6．建筑工人用如圖所示的滑輪組。在4s內將重為1500N的物體沿水平方向勻速移動2m的過程中，所用的拉力大小為375N，物體受到水平地圖的摩擦力為物重的0.4倍。在此過程中下列說法正確的是（　　）
A．繩子自由端沿水平方向移動了6m B．物體受到的拉力為750N
C．拉力F的功率為750W D．滑輪組的機械效率為80%
7．圖1、圖2是由相同的滑輪組裝的滑輪組，甲乙兩人分別用兩裝置在相等時間內將質量相等的重物勻速提升相同的高度，空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質量均不計，下列說法正確的是（　　）
A．甲的拉力是乙的拉力的3倍
B．乙拉繩子的速度大小是甲拉繩子速度大小的2倍
C．甲拉力的功率大于乙拉力的功率
D．如果考慮滑輪質量，圖1裝置的機械效率比圖2的大
8．杠桿是常見的簡單機械。現有一根形變不計、長為L的鐵條AB和兩根橫截面積相同、長度分別為La、Lb的鋁條a、b，將鋁條a疊在鐵條AB上，并使它們的右端對齊，然后把它們放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此時OB的距離恰好為La，如圖所示。取下鋁條a后，將鋁條b按上述操作方法使鐵條AB再次水平平衡，此時OB的距離為Lx。下列判斷正確的是（　　）
A．若La＜Lb＜L，則La＜Lx＜成立
B．若La＜Lb＜L，則Lx>成立
C．若Lb＜La，＜Lx＜La成立
D．若Lb＜La，則Lx>成立
9．用以下裝置搬運同一個重物，最省力的方案是（ ）
A． B．
C． D．
10．衣服夾是一種常用物品，如圖所示，給出了用手捏開和夾住物品時的兩種情況。下列說法中，正確的是(　　)
A．當用手將其捏開時，它是費力杠桿
B．當用其夾住物品時，它是費力杠桿
C．無論用手將其捏開還是夾住物品時，它都是費力杠桿
D．無論用手將其捏開還是夾住物品時，它都是省力杠桿
11．如圖甲，有一輕質桿，左右各掛由同種金屬制成、質量分別為m1和m2（）的實心物塊后恰好水平，將兩物分別浸沒于水中（如圖乙），桿將會（　　）
A．左端下降 B．右端下降 C．仍然平衡 D．無法確定
12．有一根長為l的均勻細棒，一部分浸入密度為ρ0的液體中，浸入部分的長度為b；另一端擱在容器器壁上，伸出器壁的長度為a，如圖所示。則細棒的密度ρ等于(　　)
A． B． C． D．
13．如圖所示，在定滑輪兩邊分別掛上實心的鐵球入A、B，并使A球浸沒在左杯的水中，B球浸沒在右杯的酒精中（已知水的密度比酒精大），此時定滑輪恰好保持靜止平衡狀態，定滑輪體系內的摩擦忽略不計。若將水杯、酒精杯同時撤掉，則定滑輪將（　　）
A．向逆時針轉動 B．仍保持靜止平衡狀態
C．向順時針轉動 D．無法判斷
14．如圖所示，光滑輕質油桿AB、BC 處在同一豎直平面內，B處用鉸鏈連接，A、C處用鉸鏈連接于水平地面上，BC桿與水平面夾角為37°。一質量為3.2kg的小球穿在BC桿上，對小球施加一個水平向左的恒力使其靜止在BC桿中點處，AB桿恰好豎直，則（ ）
A．F的大小為40N B．小球對BC 桿的作用力大小為40N
C．AB桿對BC桿的作用力大小為25N D．地面對BC桿的作用力大小為25N
15．如圖所示，整個裝置處于靜止狀態，重力和摩擦不計，彈簧測力計A、B、C的示數分別為，則可以判斷正確的是（　　）
A． B．
C．彈簧測力計A對墻壁的拉力大于 D．彈簧測力計B對墻壁的拉力小于
二、簡答題
16．小文的體重為600 N，當他使用如圖24所示的滑輪組勻速提升水中的體積為0.01m3的重物A時（重物始終未出水面），他對地面的壓強為8.75×103 Pa。已知小文與地面的接觸面積為400。當他用此滑輪組在空氣中勻速提升重物B時，滑輪組的機械效率是80%。已知重物A重物B所受重力之比GA︰GB=5︰12，若不計繩重和摩擦，g=10N/kg。求：
（1）提升重物A時小文對地面的壓力。_______。
（2）物體A的密度。_______。
（3）在水中提升重物A時滑輪組的機械效率。_______。
（4）重物A完全出水面后，以0.2m/s的速度勻速上升，小文拉繩的功率P_______。
17．小明同學利用兩個相同滑輪組成的滑輪組提升重物。在與動滑輪相切的細繩上作一標記A（如圖甲所示），然后用一定大小拉力豎直向上勻速拉動繩子自由端，使總重為90N的物體勻速上升。當物體上升高度為10cm時，小明同學在與動滑輪相切的細繩上作另標記B，并測出AB兩點間的距離（如圖乙所示），此過程機械效率為60%。（不計繩重及摩擦）則：
(1)求AB兩點間的距離；
(2)該過程中拉力做的有用功多大？
(3)動滑輪的重為多少？
(4)細繩對C點的拉力為多少？
三、探究題
18．在探究“杠桿平衡的條件”實驗中，每個鉤碼的重力都相等，杠桿刻度均勻。
（1）平衡時，應該讓杠桿靜止在__________位置。
（2）下列四個因素中，不會帶來實驗誤差的是__________
A．鐵架臺自身的重力足夠大
B．單個鉤碼的重力不完全相等
C．懸掛鉤碼的繩套重力偏大
D．杠桿與轉軸之間的摩擦偏大
（3）小科同學所在實驗小組在完成規定實驗后，繼續試驗，發現圖2中的杠桿也能保持平衡，又在A點和C點處各加一個鉤碼，你認為杠桿__________（填“左端下降”、“右端下降”、“仍保持平衡”或“無法確定”）。
（4）有同學按現有方案得出如下結論：“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”。這個結論與杠桿平衡條件不符，原因是實驗過程中__________（填字母）。
A．沒有改變力的大小　　B．沒有改變力的方向　　C．沒有改變力的作用點
19．在“探究杠桿平衡條件的實驗”中：
(1)如圖甲所示，實驗前，杠桿左端下沉，則應將左端的平衡螺母向________調節（選填“左”或“右”），直到杠桿在水平位置平衡，目的是便于測量________。
(2)如圖乙所示，杠桿上的刻度均勻，在A點掛4個鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應在B點掛________個相同的鉤碼；當杠桿平衡后，將A、B兩點下方所掛的鉤碼同時朝遠離支點O方向移動一小格，則杠桿________（選填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡。
(3)如圖丙所示，若不在B點掛鉤碼，改用彈簧測力計在B點向下拉杠桿，使杠桿仍在水平位置平衡，當測力計從a位置轉動b位置時，其示數大小將________。
(4)如圖丁所示，已知每個鉤碼重0.5N，杠桿上每小格長度為2cm，當彈簧測力計在C點斜向上拉（與水平方向成30°角）杠桿，使杠桿在水平位置平衡時，拉力F的力臂大小為________cm，彈簧測力計示數的大小為________N。
20．小濱做“測滑輪組機械效率”實驗時，用圖中所示的滑輪，組裝成滑輪組
（1）請在圖中畫出使用該滑輪組時最省力的繞法。______
（2）用此滑輪組將重為3.6N的物體勻速提起時，拉力的功率為0.36W，滑輪組的機械效率為75％．（忽略摩擦及繩重）求：繩子自由端移動的速度和動滑輪的總重。______
（3）若用此滑輪組提起小于3.6N的重物時，其機械效率將如何改變？說明理由。______
四、填空題
21．如圖所示，滑輪規格相同、重均為60N。工人用150N的水平拉力勻速向右拉動繩端，在20s內礦井里的物體提升8m。不計繩重及輪軸間摩擦，物體重為______N，工人拉動繩子做功的功率為______W。此過程中，滑輪組的機械效率為______%。
22．如圖所示，斜面長s=2m，h=0.4m。建筑工人將重為G=500N的貨物箱，用繩子從地面勻速拉到頂端時，沿斜面向上的拉力F=150N。忽略繩子重力。則該斜面的機械效率是___________；貨物箱在斜面上受到的摩擦力大小為___________N，方向為___________。
23．王強同學設計了如圖所示的裝置進行實驗，其中杠桿OAB支點為O（杠桿OAB質量不計），。他實驗的步驟如下：
步驟一：用一細繩將體積為的金屬塊懸掛于A點，然后向容器中加水，使金屬塊浸沒在水中。
步驟二：使杠桿OAB在水平位置靜止，讀出彈簧測力計此時的讀數為。
（1）金屬塊浸沒在水中時受到的浮力為______。
（2）被測金屬塊密度：=______千克/米3。
24．小金推著購物車在超市購物，如右圖所示，購物車和貨物的總重為100N，A點離地面的接觸點0.8m，當購物車前輪遇到障礙物時，小金先后在A點對購物車施加了最小作用力。在使車的前輪越過障礙物時，施加的最小力的方向為_______，最小力的大小為_______N；此時購物車可視為_______杠桿（選“省力”、“費力”或“等臂”）。
25．如圖所示，每個滑輪重20N（繩重和摩擦不計），物體A重160N，B、C均為輕質彈簧測力計，用手拉彈簧測力計C，使整個裝置處于靜止狀態，此時彈簧測力計C的讀數為60N，則圖中D繩上的拉力是_____N，彈簧測力計B的讀數是_____N，A物對地面的壓力為_____N。當勻速豎直向下拉彈簧測力計C使A懸空時，彈簧測力計C的讀數為_____N。
參考答案
1．C
【解答】
A.甲圖中n=2，則乙圖中n=3
甲圖中繩子自由端移動的距離
s1=2s=2×0.5m=1m
乙圖中繩子自由端移動的距離
s2=3s=3×0.5m=1.5m
則F1做功
W總1=F1s1=18N×1m=18J
F2做功
W總2=F2s2=8N×1.5m=12J
比較可知，F1做功比F2做功多，故A錯誤。
B.F1與F2做功時間均為10s，則在相同時間內做功多的功率大，故F1做功功率比F2做功功率大，故B錯誤。
C.甲圖中的有用功
W有1=Gs=30N×0.5m=15J
乙圖中的有用功
W有2=fs=20N×0.5m=10J
甲圖中的機械效率為
乙圖中的機械效率為
比較可知，兩種方法中機械效率相同，故C正確。
D.A物體移動的速度
繩子自由端F1移動的速度
v繩1=2v物=2×0.05m/s=0.1m/s
繩子自由端F2移動的速度
v繩2=3v物=3×0.05m/s=0.15m/s
比較可知，繩子自由端F1移動的速度比F2移動的速度小，故D錯誤。
故選C。
2．D
【解答】
A.由圖甲可知，連接動滑輪繩子的股數n=2，由丙圖可知，物體在4s~6s內做勻速直線運動，由圖乙可知此時的拉力F3=50N，
不計繩重和摩擦，則由
得動滑輪的重力
G動=nF3-G物=2×50N-80N=20N
故A正確不合題意。
B.在0~2s內，物體的運動速度為零，即物體靜止在地面上，
由圖乙可知此時的拉力F1=30N，
把動滑輪和重物看成整體，則這個整體受到向下的總重力、向上的支持力以及2股繩子向上的拉力而處于靜止狀態，
由力的平衡條件得
F支+2F1=G物+G動
則地面對物體的支持力
F支=G動+G物-2F1=20N+80N-2×30N=40N
根據力的作用是相互的可知，此過程中重物對地面的壓力
F壓=F支=40N。
故B正確不合題意。
C.已知在2s~4s內重物上升的豎直高度為2m，
則繩子自由端移動的距離
s=nh=2×2m=4m
所用的時間
t=4s-2s=2s
則在2s~4s內，繩自由端下降的平均速度
故C正確不合題意。
D.由圖丙可知，在4s~6s內，重物做勻速直線運動，其速度
v3=2.0m/s
拉力做功的功率
P=Fv=50N×2.0m/s×2=200W
故D錯誤符合題意。
故選D。
3．A
【解答】
（1）根據圖片可知，動滑輪上承擔拉力的繩子n=2，則AB之間的摩擦力
fBA=nF1=2×3N=6N
（2）定滑輪處于平衡狀態，它向左受到彈簧測力計的拉力，向右受到三根繩子上的拉力F2.根據二力平衡的知識可知，彈簧測力計的示數
F=3F2=3×3N=9N
（3）A處于平衡狀態，它受到向左的B施加的摩擦力fBA=6N，向右的拉力F1=4N，二者的合力為
6N-4N=2N
根據二力平衡的知識可知，A受到地面的摩擦力水平向右，大小為2N。
故選A。
4．D
【解答】
如圖
按照甲的方法，支點為B，F1力臂為BD；按照乙圖方法，支點為C，F2力臂為D′C。因為BD大于D′C，用甲乙兩種方法，阻力和阻力臂不變，故根據杠桿平衡條件可知，所用力的大小關系為：F1＜F2。
無論如何將圓柱鐵塊倒下都是克服重力做功，兩種方法使得柱體重心移動距離相等，故兩個力做功相等，故比較使用甲乙兩種方法，人至少要做的功的大小為：W1=W2。
故選D。
5．D
【解答】
因為兩球體積相同，開始時浸沒后受到的浮力也相同，由于銅的密度大于鐵的密度，故杠桿力臂OA>OB，剛浸入時，兩球所受浮力相同，所以Cu球端下沉；隨著
Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4
反應的進行鐵球質量增加，重力增加，所以杠桿慢慢恢復至平衡；若置換反應繼續進行鐵球端質量繼續增加，則鐵球端下沉，故D正確。
故選D。
6．D
【解答】
A．由圖可知，n=2，則繩子自由端沿水平方向移動的距離
s=ns物=2×2m=4m
故A錯誤；
B．物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態，物體受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，則物體受到的拉力
F物=f=0.4G=0.4×1500N=600N
故B錯誤；
C．拉力F做的功
W總=Fs=375N×4m=1500J
則拉力F的功率
P=375W
故C錯誤；
D．有用功
W有=F物s物=600N×2m=1200J
則滑輪組的機械效率
η=×100%=×100%=80%
故D正確。
故選D。
7．BD
【解答】
由題意知，重物重力相同，設其大小為G，物體升高的高度相同，所用時間相同，故速度相同，設其大小為v。
AB．對于圖1，因為兩個都是定滑輪，空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質量均不計，所以F甲=G，繩子的速度v甲=v，對于圖2，因為是一個定滑輪、一個動滑輪，n=2，空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質量均不計，所以F乙=G，繩子的速度v乙=2v；甲的拉力是乙的拉力的2倍，乙拉繩子的速度大小是甲拉繩子速度大小的2倍，故B正確，A錯誤；
C．甲拉力功率
P甲=F甲v甲=Gv
乙拉力功率
P乙=F乙v乙=G×2v=Gv
甲拉力的功率等于乙拉力的功率，故C錯誤；
D．如果考慮滑輪質量，空氣阻力、摩擦、繩子的質量均不計，該裝置的額外功為0，η甲=100%；如果考慮滑輪質量，空氣阻力、摩擦、繩子的質量均不計，該裝置的額外功不等于0，則η乙＜100%；圖1裝置的機械效率比圖2的大，故D正確。
故選BD。
8．A
【解答】
AB．由題意可知，將鋁條a疊在鐵條AB上，并使它們的右端對齊，然后把它們放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此時OB的距離恰好為La，如下圖所示：
若
La＜Lb＜L
用鋁條b替換鋁條a就相當于在鋁條a左側放了一段長為Lb-La、重為Gb-Ga的鋁條，這一段鋁條的重心距B端的長度為
La+
而鐵條AB和鋁條a組成的整體的重心在支架原來的位置，距B端的長度為La，要使鐵條AB水平平衡，由杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可知，支架O應移到上述兩個重心之間，即
La＜Lx＜
故A正確，B錯誤；
CD．如下圖所示
若
Lb＜La
用鋁條b替換鋁條a就相當于從鋁條a左側截掉一段長為La-Lb、重為Ga-Gb的鋁條，也相當于距B端
Lb+
處施加一個豎直向上的力，其大小等于Ga-Gb，由杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可知，要使鐵條AB水平平衡，支架O應向A端移動，則
Lx＞La
由
Lb＜La
可知
Lx＞La=
故CD錯誤。
故選A。
9．D
【解答】
A．圖中動力F直接作用在物體上，既沒有減小摩擦力，也沒有使用省力的機械，不是最省力。
B．重物下面有并排放置的圓型鋼管，變滑動摩擦為滾動摩擦減小了摩擦力，能省一部分力。沒有使用省力的簡單機械，也只考慮到了一方面，不是最省力。
C．重物下面有并排放置的圓型鋼管，使機器運動時，變滑動摩擦為滾動摩擦減小了摩擦力，能省一部分力；使用的滑輪是定滑輪，不省力。
D．重物下面有并排放置的圓型鋼管，變滑動摩擦為滾動摩擦減小了摩擦力，能省一部分力；使用的是動滑輪，又能省一半的力。
綜上所述，最省力的方案是D。
故選D。
10．B
【解答】
由圖可知，當用手將其捏開時，夾子的手柄部分比較長，在使用的過程中動力臂大于阻力臂，所以此時夾子是省力杠桿。
夾子夾住物品時，鋼圈產生的力是動力，被夾物體產生的力是阻力，此時動力臂小于阻力臂，它是費力杠桿。
故選B。
11．C
【解答】
輕質桿左右各掛物塊后，根據杠桿的平衡條件F1L1=F2L2知道，
G1L1=G2L2
即
m1gL1=m2gL2
由知道，同種金屬制成的實心物塊的體積分別是
，
當浸沒水中后，實心物塊受到的浮力分別為
輕質桿左右兩邊受到的拉力
故
由于m1gL1=m2gL2，所以，，即說明將兩物分別浸沒于水中后杠桿仍然平衡，故C正確。
故選C。
12．A
【解答】
因重力的作用點在物體的重心，由于棒是均勻的，所以重力的作用點A在棒的中心；又因細棒只有浸入液體中的部分b才受浮力，所以浮力的作用點B在浸入部分的中點。如圖所示
設均勻細棒的橫截面積和密度分別為S、ρ′，則其重力為G=ρ′glS。根據阿基米德原理，浸入液體中部分受到的浮力
F浮=ρ0gV排=ρ0gbS
由圖可知
又設重力和浮力的力臂分別為l1、l2，則根據相似三角形的性質得
OA:OB=l1:l2
由杠桿的平衡條件得
Gl1=F浮l2
即
將上式整理后得
故選A。
13．A
【解答】
設A和B體積分別為VA和VB，則A和B受到的浮力分別是
F浮A=ρ水gVA，F浮B=ρ酒精gVB
由于A和B都是實心鐵球，密度相等，所以A和B所受重力分別是
GA=ρ鐵gVA，GB=ρ鐵gVB
由于A和B用輕繩相連，故A和B受到繩子拉力相等，都設為T；由于系統穩定，A和B分別靜止與液體中，他們受力均平衡，有
F浮A+T=GA，F浮B+T=GB
整理得
[ρ鐵-ρ水]gVA=[ρ鐵-ρ酒精]gVB
水的密度大于酒精，故
ρ鐵-ρ水＜ρ鐵-ρ酒精
所以
VA＞VB
撤去液體后，兩球除繩子拉力外，僅受重力，而兩球密度相同，故體積大的質量大，即A的質量大于B的質量，故逆時針旋轉。
故選A。
14．BCD
【分析】
（1）對小球受力分析，受重力、推力和支持力，根據平衡條件并結合合成法求解即可；
（2）B對AB桿的力豎直向下（否則AB會轉動），故AB桿對B的支持力豎直向上，然后對BC桿運用力矩平衡條件列式求解．
【解答】
AB．對小球受力分析，受重力、推力和支持力，如圖所示
根據平衡條件，得到：F=mgtan37°=；
．故A錯誤，B正確；
C．對桿BC和球整體分析，以C點為支點，設AB對桿的作用力為F′，AB桿沒有繞A點轉動，說明AB對BC的作用力的方向沿AB的方向。根據力矩平衡條件，有：
F 0.6h=F′ 1.6h-mg 0.8h
解得：F′=25N；故C正確；
D．對桿BC和球整體分析，整體在豎直方向受到小球的重力和桿的重力、AB桿的作用力以及地面的作用力，設該力與水平方向之間的夾角為θ，則：
豎直方向：Mg+mg-F′-FCsinθ=0
水平方向：FCcosθ=F
聯立得：FC=25N
故D正確。
故選：BCD。
15．B
【解答】
AB．因為彈簧測力計C處于靜止狀態，所以拉力F與大滑輪對彈簧測力計C的拉力是一對平衡力，大小相等，即F＝FC；由圖可知，連接大滑輪繩子的股數n＝3，則彈簧測力計A的示數
即
F＝3FA
連接小滑輪繩子股數，測力計
故彈簧測力計B的示數
即
所以
即
6FA＝3FB＝2FC
故A錯誤；B正確；
C．彈簧測力計A對墻壁的拉力與墻壁對彈簧測力計A的拉力（即彈簧測力計A的示數FA）是一對相互作用力，因此彈簧測力計A對墻壁的拉力等于FA，故C錯誤；
D．彈簧測力計B對墻壁的拉力與墻壁對彈簧測力計B的拉力（即彈簧測力計B的示數FB）是一對相互作用力，因此彈簧測力計B對墻壁的拉力等于FB，故D錯誤。
故選B。
16．(1) 350N (2) 3.75×103 kg/m3 (3) 55% （4）120W
【解析】
（1）人受地面的支持力：F支=F壓=P人S人=8.75×103Pa×400×10-4m2=350N
則人對地面的壓力為350N；
（2）人對繩子的拉力：F拉=G人-F支=600N-350N=250N
A所受浮力為：F浮=ρ水gVA=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N
則物體及動滑輪的重力之和：GA+G動=2F拉+F浮=2×250N+100N=600N
即：GA+G動=600N ①
B在空氣中：ηB=GBh/(GB+G動)h=80% ②
GA：GB=5：12 ③
由①②③式可得物體A的重力：GA=375N，G動=225N
則物體A的密度：ρA=GA/gVA＝375N/(10N/kg×0.01m3)=3.75×103kg/m3
（3）A在水中時，滑輪對物體的拉力為GA-F浮；
則滑輪組的機械效率：ηA=(GA F浮)h/F拉×2h=(375N 100N)/2×250N=55%
（4）物體離開水面后，拉力的功：
P=F'拉 v拉=GA+G動/2×2v物=600N/2×2×0.2m/s=120W．
17．(1)30cm；(2)9J；(3)60N；(4)160N
【分析】
(1)首先確定承擔重力的繩子段數n，然后根據計算即可。
(2)使用滑輪組提升重物時，克服物體的重力做有用功，即。
(3)由于不計繩重及摩擦，則額外功，有用功，那么總功，滑輪組的機械效率 ，據此計算出總重力后，再根據 計算即可。
(4)以定滑輪為受力對象，它受到向上的拉力，向下的兩個拉力和定滑輪的重力，首先根據計算出自由端的拉力，然后根據計算即可。
【解答】
(1)由圖可知，承擔重力的繩子段數，那么AB之間的距離為
(2)該過程中拉力做的有用功
(3)設動滑輪重為，物體上升高度為，因為
解得：；那么動滑輪的重力
(4)自由端的拉力
那么細繩對C點的拉力為
答：(1)AB兩點間的距離為30cm；(2)該過程中拉力做的有用功是9J；(3)動滑輪的重為60N；(4)細繩對C點的拉力為160N。
18．水平 A 右端下降 B
【解答】
（1）[1]為了便于從杠桿上直接讀取力臂，在進行實驗時應該使杠桿在水平位置平衡。
（2）[2]A．鐵架臺自身的重力足夠大目的使杠桿穩定，但對杠桿的平衡無影響，故A符合題意；
B．單個鉤碼的重力不完全相等，則多個鉤碼總重力無法確定，對實驗結果有影響，故B不符合題意；
C．懸掛鉤碼的繩套重力偏大，會對力的真實值有影響，故C不符合題意；
D．杠桿與轉軸之間的摩擦偏大會影響杠桿的靈敏，對測量結果造成誤差，故D不符合題意。
故選A。
（3）[3]設杠桿一個格的長度為L，A點鉤碼的力臂為3L，C點鉤碼力臂為4L。之前杠桿處于平衡狀態，在A點和C點處各加一個鉤碼，則C點力臂和力的乘積比A點力臂和力的乘積要大，故右邊重，故杠桿右端下降。
（4）[4]“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，也就是實驗過程中沒有改變動力或阻力的方向，故選B。
19．右 力臂的大小 6 不能 變大 4 3
【分析】
(1)平衡螺母總是向輕的那端調節；如果杠桿在水平方向平衡，那么力臂正好等于從支點到力的作用點之間杠桿的長度，讀出力臂很方便。
(2)根據杠桿的平衡條件計算即可；比較鉤碼移動位置后支點兩側力和力臂的乘積是否相等即可。
(3)分析動力臂的長度變化，根據杠桿的平衡條件分析測力計示數的改變。
(4)在直角三角形中，30°角所對的直角邊是斜邊的一半，據此計算出動力臂的長度，再根據杠桿的平衡條件計算即可。
【解答】
(1)[1]如甲所示，杠桿的右端輕，因此左端的平衡螺母應向右調節。
[2]杠桿在水平位置平衡，目的是便于測量力臂的大小。
(2)[3]設鉤碼的重力為G，杠桿上每格長度為L，根據杠桿平衡條件可得
解得：n=6。
[4]如果將A、B兩點下方所掛的鉤碼同時朝遠離支點O方向移動一小格，則有左邊
右邊
因此杠桿不能在水平位置保持平衡。
(3)[5]當測力計從a位置轉動b位置時，動力臂的長度變小，而阻力和阻力臂不變，根據杠桿的平衡條件可知，測力計的示數變大。
(4)[6]當彈簧測力計在C點斜向上拉（與水平方向成30°角）杠桿，使杠桿在水平位置平衡時，拉力F的力臂大小為
[7]根據杠桿平衡條件可得
解得：F=3N。
20． ；1.2N 詳見解析
【解答】
(1)[1] 圖中一個定滑輪、兩個動滑輪，組裝成滑輪組，最省力時繞4股繩子，根據“奇動偶定”原則，應從定滑輪下面掛鉤開始繞繩子，繞法如圖所示：
；
(2)[2] 滑輪組的機械效率：
；
所以繩端的拉力：
；
而功率：
；
可得，繩子自由端移動速度：
；
忽略摩擦及繩重，由可得，動滑輪的總重：
；
(3)[3] 忽略摩擦及繩重，當提升物體的重力減小時，有用功減小，額外功不變，有用功在總功中所占的比例減小，故其機械效率減小。
21．240 120 80
【解答】
[1]不計繩重及輪軸間摩擦，根據
F＝（G+G動）
可得
G＝nF﹣G動＝2×150N﹣60N＝240N
[2]拉力端移動距離
s＝2h＝2×8m＝16m
拉力F做功
W總＝Fs＝150N×16m＝2400J
功率
P＝＝＝120W
[3]提升物體做功
W有＝Gh＝240N×8m＝1920J
機械效率
η＝×100%＝×100%＝80%
22．66.7% 50牛 沿斜面向下
【解答】
[1]該裝置的機械效率
。
[2]貨物箱在斜面做的額外功為
貨箱在斜面上受到的摩擦力
[3]摩擦力反向與運動方向相反，為沿斜面向下。
23．1.8
【解答】
(1)[1]金屬塊浸沒在水中時受到的浮力為
F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×180×10-6m3=1.8N
(2)[2]根據杠桿平衡條件得到
FB×OB=FA×OA
因為，得
1.2N×3=FA×1
解得
FA=3.6N
金屬塊的重力
G=F浮+FA=3.6N+1.8N=5.4N
金屬塊的密度
24．垂直AB連線斜向左下方 30 省力
【解答】
[1][2][3]為使前輪越過障礙，此時購物車圍繞B點轉動，則B為支點，根據杠桿平衡公式可知，當動力臂最大時，所用的力最小，則連接A、B兩點作為最大的力臂，最小的力垂直AB斜向左下方，作圖如下
可求動力臂為
阻力臂為l2=0.3m，則由杠桿平衡公式可求最小動力為
動力小于阻力，為省力杠桿。
25．60 180 40 90
【解答】
[1][2][3]則當彈簧測力計C的讀數為60N時，D繩與C相連，則D繩拉力為60N；當以上端的滑輪為動滑輪時，動滑輪上有三段繩子，每段繩子拉力為60N，則彈簧測力計B的讀數為180N；當以下端滑輪為動滑輪時，動滑輪上有兩段繩子，每段繩子拉力為60N，則對物體A的拉力為120N，A的重力為160N，則A對地面壓力為
FA壓=160N-120N=40N
[4]當A懸空時，以下端滑輪為動滑輪，動滑輪上有兩段繩子，則彈簧測力計C的示數為

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