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浙教版九上专题8简单机械
知识点一、杠杆
1. 定义：一根硬棒如果在力的作用下，能绕固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。
2. 杠杆的五要素： （1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用“O”表示。
（2）动力：使杠杆转动的力，用“F”表示。
（3）阻力：阻碍杆转动的力，用“F”表示。
（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离，用“l”表示。
（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用“l”表示。
3. 力臂的画法： （1）首先在杠杆上的示意图上确定支点“O”。
（2）画好动力作用线及阻力作用线，画的时候根据需要，可用虚线将力的作用线沿长。
（3）在从支点O向力的作用线引垂线，画出垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂，力臂用虚线表示，并大括号勾出。在旁边标上字母l或l分别表示动力臂和阻力臂。
（4）总结成一句话：一找点，二画线，三作垂线段。
4. 杠杆的平衡条件：（1）动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。（2）Fl=Fl
5. 杠杆的分类：
类型 构造（动力臂“l”阻力臂“l”） 特点 应用
优点 缺点
省力杠杆 l＞l 省力 费距离 瓶盖起子、钢丝钳
费力杠杆 l＜l 费力 省距离 镊子、钓鱼竿
等臂杠杆 l＝l 不省力不费力 天平、跷跷板
6. 身体上的杠杆：（1）人的头颅：等臂杠杆
（2）人的手臂：费力杠杆
（3）踮起脚尖：省力杠杆
知识点二、滑轮
1. 定滑轮：（1）定义：使用时位置固定不动的滑轮。
（2）实质：一个等臂杆，支点是滑轮的轴，力臂就是滑轮的半径。
（3）特点：不省力，但能改变动力的方向，给工作带来方便。
F=G（不计摩擦），s=h
2. 动滑轮：（1）定义：动滑轮是和重物一起移动的滑轮。
（2）实质：一个省力杠杆，动力臂是阻力臂的两倍，可以省一半力。
（3）特点：可以省一半的力，不能改变动力的方向，省了力但要多移动距离。
F=G（不考虑滑轮重和摩擦），s=2h
F=（G+G）（不考虑摩擦）
3. 滑轮组： （1）定义：滑轮组是由多个定滑轮、动滑轮组成的简单机械。
（2）特点：①使滑轮组既能省力又能改变动力的方向。滑轮组省力多少由绳子的股数决定。
2 绳子的股数：数绳子的股数，我们要看绕着动滑轮总共有几股绳子，则n就等于几。
（3）组装原则：先求出绳子的股数，然后根据“奇动偶定”的原则组装。
绳子股数 n=2时， F=（G+G）（不考虑摩擦若不计动滑轮重，则G=0）s=2h 以此类推·····
（2）吊篮（吊篮比较容易错）
A B
①情况A：计算拉力时，我们在正常数绳子股数的时候，要再加上1，因为人在吊篮的内部，人拉绳子的同时绳子也在拉人。所以A中计算拉力时绳子股数n=4。在计算绳子移动距离时则不需要多加1，n=3。
②情况B：按正常情况计算。
知识点三、斜面
1. 定义：斜面是一种可以省力的简单机械，但必须多移动距离。
2. 原理：Fs＝Gh（不考虑摩擦），Fs＝Gh+f s（考虑斜面的摩擦）。F—沿斜面的拉力；s—斜面长；G—物 体的重力；h—斜面高；f—斜面摩擦力。
3. 斜面倾角越小，斜面越长，越省力，但越费距离。
知识点四、机械效率
1. 有用功：为了达到某一目的而必须要做的功叫有用功，用W表示。
2. 额外功：不需要，又不得不做的功叫额外功或无用功，用W表示。
3. 总功：有用功和额外功的总和叫做总功，用W表示。即W=W+W
4. 机械效率：（1）定义：有用功与总功的比值叫机械效率，用η表示。
（2）公式：η=。
（3）机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量，η越高机械性能越好，η总小于1。
5. 常见机械的机械效率
机械 图形 公式
杠杆 η==（有用功为物体上升高度做的功，总功为对物体做的功Gh或Fh）+对杠杆做的功Gh，一般不考虑摩擦）
斜面 η===（f为斜面上的摩擦力）
滑轮组（竖直方向） η====（不计摩擦）
滑轮组（水平方向） η==（f为物体在地面上的摩擦力）
重点题型精炼
题型一、杠杆的基本要素
1．”竹神面”是我国传统面点美食。如图甲，在制作面团的过程中，让一段毛竹的一端固定在绳扣中，人坐在另一端可以上下跳动，面团在毛竹不断挤压下变得更有韧性。如图乙是它的原理图，可以把毛竹视为一根杠杆。下列关于此杠杆的叙述中，正确的是（　　）
A．B是支点
B．杠杆在B点受到的力大于F1
C．杠杆在B点受到向下的力
D．A点移动的距离小于B点移动的距离
2．如图所示，杠杆处于平衡状态，若将A处的钩码向右移动一格，为使杠杆重新平衡可以（　　）
A．把B处钩码向右移动一格
B．在B处钩码下再挂一个同样的钩码并向左移动一格
C．把B处钩码拿掉一个
D．在B处钩码下再挂两个同样的钩码并向右移动一格
3．如图所示，家用衣架上挂了两件质量分别为m1、m2的湿衣物，此时衣架处于静止状态。下列说法中正确的是（　　）
A．图中的衣架是一个等臂杠杆
B．此时的衣架处于杠杆平衡状态
C．湿衣物的质量m1、m2大小相等
D．衣物对衣架的拉力就是衣物的重力
4．温州瓯江二桥全长17.1千米，1998年建成。小温同学将大桥的部分结构进行简化，绘制了如图乙所示的模型。若其他因素不变，适当增加塔的高度(如图丙所示)，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
5．共享单车不但为出行带来方便，而且健康环保。
（1）骑行时，后轮中一台微型发电机能为电子锁内的电池充电，该发电机的工作原理是　 现象。
（2）如图是共享单车上的篮子示意图，BAC可视为一杠杆，其中AC为16cm，AB为12cm。若以A为支点，物体放在篮子中其重力作用线过C点。螺丝B对篮子起固定作用，该作用力是　 　 (选填“F1”、“F2”或“F3”)。若不计车篮子自身重力，螺丝B最大承受力为80N，则车篮子最大载重为　 　 N．
6．学习了杠杆知识后，小敏利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，选择的器材有：铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为10g)、细线、刻度尺、弹簧测力计等。
（1）将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲。若想调节铅笔水平平衡，应该将细线向　 　(选填“左”或“右”)移动。
（2）调节水平平衡后，用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示。做了几次实验后，将数据记录在如下表中。得出结论：“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”
次数 动力F1(N) 支点到动力作用点的距离l1(m) 阻力F2(N) 支点到阻力作用点的距离l2(m)
1 0.2 0.04 0.4 0.02
2 0.2 0.04 0.1 0.08
3 0.3 0.05 0.3 0.05
小江认为该结论不正确，实验需进一步完善，则小江接下来的操作是 。
A．改变力的大小，测出支点到作用点的距离，测多组数据
B．改变力的方向，测出支点到力的作用线的距离，测多组数据
（3）铅笔水平平衡后，小敏不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙)，她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到左端细线下方固定(如图丁)，则铅笔 。
A．右端下沉 B．左端下沉 C．仍然水平平衡
7．如图甲所示是生活中常见的壁灯，图乙是根据壁灯建立的杠杆模型。查阅壁灯说明书，得知壁灯与支架总质量为6.0千克，B为支架ADC上一点，测得壁灯与支架总重力的作用线经过B点，BD＝35厘米，DA＝30厘米，DC＝40厘米，DC垂直于AD。
（1）若以D点为支点，请计算上方螺丝钉A受到墙面垂直的力F有多大？
（2）若在安装壁灯时需要使壁灯绕A点逆时针转动，请在图上画出施加的最小动力F1，并计算至少为多大？
8．一根质量分布均匀的杠杆AB，长为1.5m，用细绳系于O点处悬挂起来，B端挂一个重为30N的重物，此时杠杆处于静止状态，其中OA＝2OB，如图所示。则：
（1）如图所示杠杆　 　（选填“是”或“不是”）处于平衡状态。
（2）杠杆B端所受拉力的力臂　 　（选填“等于”或“不等于”）OB的长度。
（3）杠杆的重力为多少？
9．如图甲所示是小柯家厨房里的脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，翻盖的原理是利用了两个杠杆和轻质硬杆BC组合而成。图乙是其示意图： 脚踏杠杆AO1B、O为支点，A为脚踏处，AO1=24cm，BO1=18cm； 桶盖杠杆DCO2，O2为支点，桶盖的质量为600g，桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示，脚踏杆和其 他连接杆的质量不计，桶盖质量分布均匀，厚度不计，D为重心，桶盖闭合时，连接杆BC处于竖直状态。请分析回答：
（1）出图乙可知，则杠杆AO1B为　 　(选填 “省力”“等臂” 或“费力”)杠杆；
（2）若要把桶盖翻开，作用在C点的力至少为多大；
（3）若将桶盖翻开30°，桶盖克服重力做了多少功。．
题型二、动态杠杆
10．如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值，下列关于密度秤制作的说法中，错误的是（　　）
A．悬点O适当右移，秤的量程会增大
B．秤的刻度值向右越来越大
C．每次倒入空桶的液体体积相同
D．增大M的质量，秤的量程会增大
11．等臂杠杆两端各系一只等质量的铁球，将杠杆调平衡后，将球分别浸没在等质量、等密度的稀H2SO4和CuSO4溶液里（如图所示），一段时间后杠杆将会（　　）
A．左端上翘 B．右端上翘
C．仍然平衡 D．无法判断
12．小华在做实验时提出了如图所示两个模型，两杠杆均处于平衡状态，甲杠杆上平衡的是两个同种密度但体积不同的实心物体，乙杠杆上平衡的是两个体积相同但密度不同的实心物体，若将它们都浸没在水中，则两杠杆将（　　）
A．仍保持平衡 B．都失去平衡
C．甲仍保持平衡，乙失去平衡 D．甲失去平衡，乙仍保持平衡
13．小敏将质量为20克，体积为25厘米3的塑料块放入水平平衡的容器右端下降。撒去塑料块，往容器 内缓慢倒入一定量的水，使容器再次水平平衡（图乙），将该塑料块轻轻放入图丙所示位置，放手后容器最终将　 　（选填“左低右高”、“左高右低”或“水平平衡”）。此时，塑料块所受浮力为　 　牛。
14．小金用轻质木棒、小桶（容积100mL）等器材，制作了一个“密度秤”（如图所示）。已知AO=10cm，秤砣质量为100g，桶内不装任何液体时，移动秤砣到B处，秤杆恰好处于平衡状态。请回答下列问题。
（1）若OA>OB，则秤砣的质量　 　（选填“>”“<”或“=”）小桶的质量。
（2）该秤的刻度是　 　（选填“均匀”或“不均匀”）的。
（3）当小金向桶内装满某种液体后，需将秤砣向右移动8cm，秤杆再次达到平衡状态，则该液体的密度为　 　kg/m3。
15．小亮同学设计了如图所示的装置进行实验，利用小量程弹簧称测金属的密度，其中杠杆OAB支点为O（杠杆OAB质量不计），OA:OB＝1:3。他实验的步骤如下：步骤一：用一细绳将体积为180cm3的金属块悬挂于A点，然后向容器中加水，使金属块浸没在水中。步骤二：使杠杆OAB在水平位置静止，读出弹簧测力计此时的读数为1.2N。
（1）金属块浸没在水中时受到的浮力为　 　 N。
（2）被测金属块密度：ρ＝　 　 g/cm3。
16．如图所示，将长为 1.2 米的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为 0.3 米。在 A 端挂一个重为 30 牛的物体，在 B 端挂一个重为 G 的物体。
（1）若 G=30 牛，台面受到木棒的压力为　 　牛。
（2）若要使木棒右端下沉，B 端挂的物体至少要大于　 　牛。
（3）若 B 端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则 G 的取值范围为　 　牛。
题型三、杠杆最小力
17．如图所示为质量不计的杠杆，在左边用细线挂一个小球，为使杠杆保持在水平位置平衡，F1~F6为作用于不同位置时的拉力是（　　）
A．拉力为F1时属于省力杠杆，F2时为等臂杠杆
B．若使小球升高相同的距离，则F5比F2会向下移动更少距离
C．最大拉力为F3，最小拉力为F5，而F2＝F4＝F6
D．若从F4缓慢转至F5再转至F6（不改变力的作用点），则力F先变大后变小
18．用一根长为L重为G0的均匀铁棒，插入一个边长为a、重为G的正方体物块的底部，在另一端施加一个向上的力，将物块撬起一个很小的角度（如图所示，图中的角度已被放大）。如果铁棒插入物块底部的长度为物块边长的三分之一，则要撬动物块，作用在铁棒最右端的力至少为（　　）
A．G0+（aG/3L） B．G0+（aG/L）
C．（G0/2）+（aG/6L） D．（G0/2）+（aG/12L）
19．大地震后，巨大的石头挡住了救援车辆的通路，救援人员用撬棍将石头撬开。如果在撬棍A端分别沿如图所示三个方向用力，其中最省力的是（　　）
A．沿F1方向 B．沿F2方向
C．沿F3方向 D．三个力一样大
20．如图所示，质地均匀的圆柱体，重力为G0在推力的作用下，由实线位置匀速转到高为H的台阶虚线 所示位置，OA为圆柱体横截面的直径。整个过程中，圆柱体在转动过程中不打滑。在A点施加一个力推动圆柱体，所用力最小的是　 　（选填“F1”“F2”“F3”）。缓慢推动圆柱体，保持推力始终重直OA，则推力的变化是　 　。
21．如图为油厂的油桶，空桶质量为65Kg，油桶高为1.2m，底部直径为0.5m，据此回答。
（1）某次装卸中，小明需要将直立的空油桶(如图甲)沿D点推翻，则甲图上推翻空油桶所需的最小力F1的力臂是　 　。（选填“CD”、“BD”或“AD”）
（2）在推翻油桶过程中，小明至少需要对油桶做功　 　焦。
（3）若将翻倒的空油桶(如图乙)重新竖起所用的最小力为F2，那么，F1　 　F2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
题型四、滑轮组与受力分析
22．如图所示用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N(不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑)。下列说法错误的是（　　）
A．物体4受到地面水平向右3N的摩擦力
B．物体A受到B的摩擦力是2N
C．滑轮移动的速度是0.1m/s
D．拉力F做功功率为4W
23．如图所示，物体A的重力为180N，物体B的重力为15N。物体A受到一个水平向右的拉力F，拉力F的功率为3W，在拉力F的作用下，物体B在2s内匀速上升0.3m。不计滑轮、绳子的自重及它们之间的摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．拉力F做的功等于物体B克服重力做的功
B．2s内，物体B克服重力做功5.4J
C．拉力F大小为40N
D．物体A向右做匀速直线运动的速度为0.3m/s
24．高速铁路的输电线、无论冬、夏都需要绷直，以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图。钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣，每个坠砣配重为150N，若某段时间内坠砣串下降了20cm，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．滑轮A为动滑轮，滑轮B为定滑轮 B．钢绳上的拉力为150N
C．输电线P端受到的拉力大小为9×103N D．输电线P端向左移动了40cm
25．如图所示，绳子通过光滑滑轮悬挂一个重100N的物体，一个小孩拉着绳端从环正下方出发，沿水平地面向右走过6m，已知开始时，绳端与圆环的距离为8m。则对这一过程中描述正确的是（　　）
A．这个滑轮可以省距离
B．小孩向右运动过程中，因为拉力方向变化，所以大小也变化
C．人对物体做功200焦
D．如果不计绳重和摩擦，该定滑轮的机械效率为80%
26．在同一水平面上用滑轮以如图所示三种方式拉动同一物块做匀速直线运动，所用水平拉力依次为F1、F2、F3，（滑轮和绳的重及与绳间的摩擦不计）。其中滑轮属于动滑轮的图是　 　，F1、F2、F3三个力的大小关系为　 　。
27．某同学发明一自动升降排水井盖（如图甲），暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升（如图乙），加快路面雨水的排放。
（1）井盖抬升过程中，定滑轮的作用是　 　。
（2）某次排水过程中，重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中，克服井盖重力做功　 　焦。
（3）要使降水量稍小时就能抬升井盖，可采取的措施有：　 　。（写出一点）
28．如图所示，物体A重为200N，C、D滑轮重均为30N。物体B重为120N，它恰好能拉着A向右匀速运动，不计滑轮与绳子间摩擦。
（1）图中D为 　 　（填“定”或“动”）滑轮。
（2）现用水平向左的拉力F作用于物体A上，使物体B匀速上升，则拉力F的大小为 　 　N。
29．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m，物体重G=6×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。求：
（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力做了多少功？
（2）滑轮组的机械效率为多少？(保留一位小数)
（3）若汽车运动的速度为3m/s，求汽车牵引力的功率为多大？
题型五、斜面与机械效率
30．图中的每个滑轮重0.5N，物体A重6N，托板重1N。为了提升重物A，在2s的时间内，拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m，这个过程中，不计滑轮轴摩擦和绳重，则下列分析正确的是（　　）
A．拉力F的大小为1.5N
B．天花板对定滑轮拉力大小为4.5N
C．物体A上升的速度为0.6m/s
D．滑轮组的机械效率为80%
31．斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，那么斜面省力情况与哪些因素有关呢？（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力）
小明做了如下猜想：
猜想1：与斜面的表面材料有关；
猜想2：与斜面的倾斜程度有关；
猜想3：与物体受到的重力大小有关。
小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验。实验中物体在斜面上做匀速直线运动，相关的记录如表。
实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面倾角 θ θ θ θ θ1（θ1＞θ） θ2（θ2＞θ1）
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
物块重 G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
沿斜面拉力 F/N 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
（1）物体从斜面底端沿斜面匀速拉到顶端过程中，倾斜角度越大，机械效率　 　（选填“越高”、“越低”或“不变”）；
（2）通过对比实验1、5、6中的数据，得出的结论是：　 　；
（3）小明通过实验验证猜想3是错误的，他的依据是 　 　；
（4）完成实验后，小明还想知道实验1中物体在斜面上受到的摩擦力f的大小。已知斜面倾角θ时，斜面长1m、高0.5m，分析可知f＝　 　N。
32．在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义，提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。
（1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装冒进行实验，并把数据整理记录在下表中。
实验次数 滑轮材质 钩码重G/N 提升的高度g/m 有用功W有用/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总共W总/J 机械效率
1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56%
2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67%
3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67%
4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83%
5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95%
①比较1和2两次实验发现：在所有滑轮组一定时，提升的钩码　 　，机械效率越高。
②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与动滑轮的重有关。
③比较　 　两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。
④第5次实验是利用了图　 　的装置完成的。
⑤利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为　 　。可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。
（2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用　 　的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都　 　。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是　 　。
A.焦耳定律 B.牛顿第一定律 C.阿基米德原理 D.欧姆定律
33．小科想把一个重400N的物体用比较省力的方法提升2m，并设计了以下两种方案。
【方案一】：如图甲，他用平行于斜面的推力P=240N，将物体从斜面底端匀速推到顶端，已
知斜面高2m、长4m。
【方案二】：他利用如图乙所示滑轮组拉动绳子将同一重物匀速提高2m，滑轮组的机械效率
为80%（不计绳重和摩擦）。请分析计算：
（1）方案一中物体受到的摩擦力。
（2）方案二中动滑轮的重力。
（3）小科利用上述哪种方案提升重物更省力？（写出分析计算过程）
34．如图所示，甲物体在绳子拉力作用下沿粗糙斜面匀速上升，甲物体重为1000N，乙物体重为 500N。斜面长5m，高2m，不计滑轮摩擦和绳重。求：
（1）甲物体上升过程中受到的摩擦力。
（2）此过程中斜面的机械效率。
35．小科设计了三种提升重物的方式，均将10N的重物匀速提升了1m，如图所示。不计杠杆、滑轮的重力，以及绳与滑轮间的摩擦，AO=2BO。
（1）上述三个方式提升10N的重物时，人施加的力的大小关系为　 　。
（2）请在图乙中画出作用在杠杆A端的动力F2的力臂。
（3）如图丙，每个滑轮重均为2N，则在将10 N的重物提升1 m的过程中，该滑轮组的机械效率为多少
答案
1．B
【解析】ABD.把毛竹视作一根杠杆，可知O点为支点，OB为阻力臂，OA为动力臂，动力臂大于阻力臂，毛竹为省力杠杆，则杠杆在B点受到的力大于F1，A点移动的距离大于B点移动的距离，故A、D错误，B正确。
毛竹挤压面团，因为力的作用是相互的，所以面团对于毛竹有向上的支持力，故C错误。故答案为：B
2．C
【解析】根据图片可知，左边：3G×（2-1）L=3GL；
A.把B处钩码向右移动一格。此时2G×（3+1）L=8GL，与左边乘积不相等，故A不合题意；
B.在B处钩码下再挂一个同样的钩码并向左移动一格，（2+1）G×（3-1）L=6GL，与左边乘积不相等，故B不合题意；
C.把B处钩码拿掉一个，（2-1）G×3L=3GL，与左边乘积相等，故C符合题意；
D.在B处钩码下再挂两个同样的钩码并向右移动一格，（2+2）G×（3+1）L=16GL，与左边乘积不相等，故D不合题意。故选C。
3．B
【解析】A. m1和m2无法确定是否相等，L1和L2也无法确定是否相等，A错误
B. 衣架处于静止状态，说明杠杆平衡，B正确
C. L1和L2也无法确定是否相等，m1和m2无法确定是否相等，C错误
D. 衣物对衣架的拉力大小等于衣物的重力，但不能说拉力就是衣物的重力，D错误故答案为：B。
4．C
【解析】由图可知，塔的高度增加，即增加了动力臂，通过杠杆原理可知能减少钢索对桥的牵引力。
5．（1）电磁感应（2）F3；60
【解析】（1）骑行时，后轮中一台微型发电机能为电子锁内的电池充电，该发电机的工作原理是电磁感应现象。
（2）根据图片可知，A为支点，篮子里物体的重力作用在C点，如果没有螺丝B，篮子会向左翻倒，因此螺丝B对篮子的作用力应该水平向右，故选F3。
杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G×CA=F3×AB；
G×16cm=80N×12cm；
解得：G=60N。
6．（1）左（2）B（3）A
【解析】（1）在调节杠杆在水平位置平衡时，如果调节支点的话，是哪边低往哪边调，从图中看出是左边低，因此细线应向左移动；
（2）由于力臂是从支点到力的作用线的距离，因此在实验的时候，我们可以改变力的方向，测出支点到力的作用线的距离，多测几组数据，从而得出结论，故选B；
（3）铅笔水平平衡后，如铅笔芯弄断了，将铅笔芯放在左端细线下方固定，相当于左边有一部分力的力臂减小了，因此左边力与力臂的乘积就小于右边力与力臂的乘积，故右端下沉，故选A。
7．（1）解：以D点为支点，DA＝30cm，DB＝35cm，
灯的重力为：G＝mg＝6kg×10N/kg＝60N，
根据杠杆平衡条件：DA×FA＝DB×G，即30cm×FA＝35cm×60N，解得FA＝70N
（2）解：由题意可知壁灯绕A点逆时针转动A点为支点，则AC为最长的动力臂，根据杠杆平衡条件可知动力臂最长时，动力最小，画图，
根据勾股定理可得：，
根据杠杆平衡条件可得：F1×AC＝DB×G，即。
8．（1）是（2）不等于
（3）设杠杆的重力为G，杠杆的长度为3L，杠杆与水平方向上的夹角为θ，杠杆的质量分布均匀，则杠杆的重心在杠杆的中点处；
杠杆重力的力臂为：L杠杆＝0.5L×cosθ，重物对杠杆的拉力的力臂为：L重物＝L×cosθ；
根据杠杆的平衡条件可知：GL杠杆＝G重物L重物，则：G×0.5L×cosθ＝30N×L×cosθ，解得：G＝60N。
答：杠杆的重力为60N。
【解析】（1）此时杠杆处于静止状态，所以杠杆是处于平衡状态。
（2）如图所示，B端所受的拉力的力臂是图中的L1，根据几何关系可以得出L1小于OB长
9．（1）省力
（2）设脚对A点的作用力为F，顶杆对B点的作用力为F1，顶杆对桶盖上C点的作用力为F2，根据杠杆的平衡条件得：
F×AO1=F1×O1B…①
G×DO2=F2×CO2…②
F1=F2，
桶盖的重：G=mg=0.6kg×10N/kg=6N，
得：
则
（3）由题意可知，若将桶盖翻开30°，桶盖重心上升高度为=17.5cm
克服重力做功W=FS=GH=6N×0.175m=1.05J
10．A
【解析】A.物体从B点到O点的距离为阻力臂，当o点向右移动时，阻力臂减少，动力臂增大，由上述平衡条件可知，动力减小，即所加液体的质量减少，又由于，所以密度也减少，即量程减少。
B.当空桶内的液体密度逐渐增大时，即A点的动力增大，此时应通过增大B到o的距离来达到平衡，故B向右移动时逐渐变大。
C.只有当液体体积相同时，才能通过质量大小来判断密度的大小，即来判断其液体密度的情况。
D.M质量增大时，即阻力臂X阻力的值变大，所以可以在左侧的空桶内装上质量更大的液体，即密度更大量程更大。故答案为：A
11．A
【解析】左边：铁和稀硫酸反应，生成硫酸亚铁和氢气，由于进入溶液铁的质量远远大于生成的氢气，所以溶液密度变大；
右边：铁和硫酸铜反应，生成硫酸亚铁和铜，由于进入溶液的铁的质量小于生成铜的质量，所以溶液的密度会变小。
那么左边溶液密度大于右边溶液密度，根据F浮=ρ液gV排可知，左边铁球上的浮力大于右边；
根据F拉=G-F浮可知，左边杠杆受到的拉力小于右边杠杆。因此杠杆左端上翘，右端下沉。故选A。
12．C
【解析】甲图：原来杠杆平衡，
根据杠杆平衡条件得到：；
即；
①
当两个物体浸没在水中时，左边：；
右边：；
根据①式可知，；
那么甲中杠杆还是平衡的。
乙图：当两个物体浸没在水中时，左边：；右边：；根据阿基米德原理可知，两个物体体积相同，则；那么：；根据①式可知，；那么乙图中杠杆左端下沉。故选C。
13．水平平衡；0.2
【解析】装上水后，把塑料放入水中，容器的水面升高一部分，这时塑料对容器底部的力是均匀的，因此整个装置依然平衡；
，所以塑料块在水中处于漂浮状态，浮力等于重力，；
14．（1）＞（2）均匀（3）
【解析】(1)由 得 ，而由题得 ，则 ，所以秤砣的质量大于小桶的质量。
(2)设小桶内装有 的液体，秤砣对应移动的距离为 。由 可得 ，移项可得 ，其中除 以外都为常数，可视作 ，即 与 成正比，故刻度均匀。
(3)设该溶液总重为 ，易得 ①，又有 ②，联立①②，可得 。已知空桶容积与液体体积相同，故 ，代人数据得 ，化简可得 。
15．（1）1.8（2）3
【解析】（1）由公式：，；
（2）由于杠杆平衡可得：
对金属块进行受力分析可知，金属受向下的重力，向上的浮力F浮和绳子对金属块向上的拉力（与F1是一对相互作用力），三力作用下金属块处于平衡状态。
，
16．（1）60（2）90（3）10~90
【解析】（1）若 G＝30 牛，以木棒为研究对象，木棒受力平衡，故木棒受台面的支持力为60N， 台面收到木棒的压力与木棒受到台面的支持力为相互作用力，即为60N；
（2）若要使木棒右端下沉，则B点为支点，根据杠杆平衡条件GB×0.3＝GA×0.9， 解得GB＝90N，即B端挂的物体至少要大于90牛；
（3）若 B 端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，以A点为支点，根据杠杆平衡条件GB ×0.9＝GA×0.3，解得则 GB＝10N， 即G 的取值范围为.：10~90牛。
17．C
【解析】A、由图可知：小球和小球到支点的距离构成了阻力和阻力臂，G2；而F1到支点的距离只有1格<2格，是费力杠杆；故A错误；
B、由杠杆原理可知，F2是费力杠杆，F5是省力杠杆，省力机械费距离，费力杠杆省距离；故F5向下移动的距离更多；故B错误；
C、经计算可知F1的力臂是1格，F2的力臂是2格，F3的力臂是0.5格，F4的力臂是2格，F5的力臂是4格，F6的力臂是2格；力臂越大力越小；故F3拉力最大，F5拉力最小，F2＝F4＝F6 ；故C正确；
D、F4缓慢转至F5再转至F6的过程中，力臂先变大后变小，故力先变小后变大；故D错误；
18．C
【解析】 铁棒重力的作用点是铁棒的重心，在铁棒的中点处，
由杠杆平衡条件可得：，故选C
19．B
【解析】如下图所示：
其中F2的动力臂最长，因此沿F2方向最省力。故选B。
20．F2；变小
【解析】（1）在圆中，最长的线段就是直径。根据图片可知，当推动圆柱体时，O点为支点，推力F2的方向与直径垂直，此时动力臂等于直径。由于此时动力臂最长，所以最小的力是F2。
（2）缓慢推动圆柱体时，圆柱体的重力为阻力。推力始终垂直OA，那么动力臂L1不变，而阻力臂L2逐渐减小，根据杠杆的平衡条件F1L1-F2L2可知，推力逐渐减小。
21．（1）AD（2）32.5（3）小于
【解析】（1）推翻油桶时，可以将油桶看做一个杠杆，支点是D点，而油桶上到D的距离最大的点就是A点，所以所需最小力的力臂是AD；
（2）甲中油桶直立时，油桶重心的高度为：；
AD的长度为：；
那么油桶上升到最高点时重心高度为：；
因此小明至少需要对油桶做功：W=G△h=65kg×10N/kg×（0.65m-0.6m）=32.5J；
（3）甲和乙中，阻力都是油桶的重力G保持不变，最小力的力臂都等于油桶对角线的长度，也保持不变；乙图中的阻力臂为0.6m，甲图中的阻力臂为0.25m，那么重新竖起油桶时的阻力臂增大了，根据公式G×L2=F×L1可知，那么动力肯定也增大了，即F1＜F2。
22．D
【解析】A.根据图片可知，作用在A物体上向左的拉力为FA=。B保持静止状态，则A、B之间的摩擦力等于测力计的示数2N。当A匀速向左移动时，它受到水平向左的拉力5N，B对A向右的摩擦力2N，则此时合力为3N，方向向左。根据平衡力的知识可知，地面对A的摩擦力与这个合力大小相等，方向相反，即地面对A的摩擦力为3N，水平向右，故A、B正确不合题意；
C.拉力F在滑轮中间，而物体A在边缘，则滑轮移动的速度：，故C正确不合题意；D.拉力F的功率P=Fv=10N×0.1m/s=1W，故D错误符合题意。故选D。
23．C
【解析】A. 拉力F做的功大于物体B克服重力做的功；
B. 物体B克服重力做功等于（15x0.3）=4.5J；
C.
D. 物体A向右做匀速直线运动的速度为0.075m/s；故答案为：C
24．C
【解析】A.图中A固定不动，为定滑轮；滑轮B跟随物体上下移动，为动滑轮，故A错误；
B.30个坠砣的总重力：G=30×150N=4500N。而钢绳上的拉力由坠砣的重力产生，则钢绳上的拉力F=G=4500N，故B错误；
C.由图知，使用的滑轮组承担A端拉力的绳子股数n=2，
图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得，
则输电线P端受到的拉力大小：FP=2G=2×4500N=9×103N，故C正确；
D.图中坠砣挂在钢绳的自由端，且n=2，则坠砣串下降高度h=2sP，
则输电线P端向左移动的距离：sP=h=×20cm=10cm，故D错误。故选C。
25．C
【解析】根据图片可知，该滑轮固定不动，则为定滑轮。定滑轮不省力也不费力，不省距离也不费距离，故A、B错误；
根据勾股定理得到，绳子的长度为：；
则物体上升的高度h=10m-8m=2m；
那么人对物体做功：W=Gh=100N×2m=200J，故C正确；
如果不计绳重和摩擦，那么不做额外功，即有用功等于总功，根据可知，该定滑轮的机械效率为100%，故D错误。故选C。
26．乙丙；F2【解析】由题知，甲滑轮的轮轴不随物体变动，所以是定滑轮。乙和丙滑轮的轮轴随着物体一起移动，所以是动滑轮。不计滑轮重力和绳子与滑轮之间的摩擦。假设物体与地面的摩擦力为f，甲图中的滑轮为定滑轮，F1处于绳端，所以F1=f；乙图中的滑轮为动滑轮，F2处于绳端，则F2=f；丙图中的滑轮为动滑轮，滑轮受到向左的拉力f=F3；，即F3=2f。故 F227．（1）改变力的作用方向（2）15（3）调小排水口
【解析】（1）定滑轮的作用是不省力不费力，但能改变力的作用方向；
（2）克服井盖重力做功：W=Gh=150N×0.1m=15J；
（3）根据乙图可知，当外面的雨水流入水槽后，水槽的重力增大，两个定滑轮上绳子产生的拉力增大，于是对井盖向上的支持力增大，于是井盖被顶起来。当降水量较小时，水槽的重力偏小，井盖受到的支持力偏小，井盖不易抬起。此时可以减小排水口，从而减小水槽里水的排水量，增大雨水在里面的停留时间，从而增大水槽重力，进而抬起井盖。
28．（1）动（2）150
【解析】（1）科学称物体在拉动时轴的位置和物体位置一起移动的滑轮为动滑轮，故D为动滑轮。
（2）由于B重力为120N，动滑轮D重30N，所以D两侧绳子的拉力=，故当A向右做匀速直线运动时，f滑=F拉=75N；当其向左匀速运动时，F=F拉+f滑=75N+75N=150N
29．（1）由图可知，n＝3，拉力端移动距离： ＝ ＝3×12 ＝36
答：将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了7.92×104J功
（2）滑轮组对物体做的有用功： 有用＝ ＝6×103 ×12 ＝7.2×104
滑轮组的机械效率： = = ≈90.9%
答：滑轮组的机械效率为90.9%
（3）汽车运动的速度 车=3 / 汽车受到的阻力： ＝0.1 车＝0.1×3×104 ＝3×103 汽车做匀速直线运动，汽车的牵引力等于汽车受到的阻力加上对滑轮组的拉力： 牵＝ + ＝2.2×103 +3×103 ＝5.2×103
牵引力的功率： ＝ 牵 车＝5.2×103 ×3 / ＝1.56×104W
答：若汽车运动的速度为3m/s，则牵引力的功率为1.56×104W。
30．B
【解析】A.提升总重力G总=GA+G动+G托=6N+0.5N+0.5N+1N=8N，F=G总=
故A错误；
B.定滑轮对天花板的拉力等于两股绳对定滑轮的拉力加上定滑轮的重力，即T=2N+2N+0.5N=4.5N
根据力的作用是相互的，天花板对定滑轮拉力大小也等于4.5N。故B正确；
C.绳端移动的距离s和物体上升的距离h的关系是s=nh，物体上升的高度h=
v=，故C错误；
D.滑轮组的机械效率故D错误。故选：B。
31．（1）越高（2）在其他条件相同时（在接粗面粗糙程度相同时），斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力
（3）比较1、3、4几次实验，沿斜面的拉力与物体的重力的比值相等（4）0.35
【解析】（1）斜面的倾斜角度越大，则斜面受到的压力减小，那么物体受到的摩擦力减小。根据W额=fL可知，斜面做的额外功减小。根据W=Gh可知，斜面做的有用功不变，根据可知，此时斜面的机械效率越高。
（2）在实验1、5、6中，其它条件都相同，只有倾斜角度不同，那么得到结论：在其他条件相同时（在接粗面粗糙程度相同时），斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力。
（3）验证猜想3，即探究斜面的省力情况与物体重力是否有关时，可以控制斜面角度和接触面的粗糙程度相同，只改变物体重力，故选实验1、3、4。计算出三组实验中拉力和重力的比值几乎都相同，那么猜想3是错误的。
（4）斜面做的总功：W总=FL=1.35N×1m=1.35J；
斜面做的有用功为：W有=Gh=2N×0.5m=1J；
斜面做的额外功：W额=W总-W有=1.35J-1J=0.35J；
则物体受到的摩擦力：。
32．（1）重力越大；2和3；乙；80%（2）减小接触面的粗糙程度（3）不省功；B
【解析】（1）①根据表格1和2可知，当钩码的重力从1N变成2N时，滑轮组的机械效率从56%变成67%，那么得到：在所有滑轮组一定时，提升的钩码重力越大，机械效率越高。
③探究滑轮组的机械效率与钩码高度的关系时，需要控制其它因素相同，只改变钩码的高度，故选数据2和3；
④在实验⑤中，钩码的重力为2N，拉力F=2.1N，即拉力几乎等于钩码重力，即不省力，那么应该用的是定滑轮，故选乙。
⑤利用图甲的装置，滑轮组的机械效率为：；
（2）保持斜面倾斜程度不变，可以采用减小接触面的粗糙程度的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都不省功。
本实验使用了科学推理的方法。
A.焦耳定律中使用了控制变量法，故A不合题意；
B.牛顿第一定律使用了实验+科学推理的方法，故B符合题意；
C.阿基米德原理使用了实验法，故C不合题意；
D.欧姆定律使用了控制变量法，故D不合题意。故选B。
33．（1）W有用功=Gh=400N×2m=800J ；
W总功=FS=240N×4m=960J ；
W额外功=W总功-W有用功=960J-800J=160J=fS
f= W额外功/S=160J /4m=40N ；
（2）W有用功=Gh=400N×2m=800J ；
W总功=W有用功/η=800J/80%=1000J
W额外功=1000J-800J=200J=G动滑轮h
G 动滑轮=200J/2m =100N ；
（3）方案一更省力
因为方案一中F=240N；方案二中F=1/2（G物+G动）=（100N+400N）/2=250N
所以方案一更省力；
34．（1）斜面所做的额外功W额=W总-W有=FL-Gh=500N×5m-1000N×2m=500J
由W额=fL得：f= =500J/5m=100N
（2）斜面机械效率：
35．（1）F1>F2>F3
（2）
（3） s=3h=3米
W总=F3s=4牛×3米=12焦
W有用=G物h=10牛×1米=10焦
【解析】（1）根据图片可知，滑轮受到向上的拉力F1，向下的拉力两个，都等于物体的重力。根据二力平衡的知识可知，F1=2G；
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G×OB=F2×OA，解得：F2=；
滑轮组中承担重力的绳子段数为n=3，则拉力。
比较可知， F1>F2>F3 。
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