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2026年春期八年级物理下册专题十《机械和功》期末高频考点练习（新北师大版）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．开瓶起子B． 钢丝钳C．筷子 D．核桃夹
2．《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理，“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，如图所示，杆秤在水平位置平衡，下列说法正确的是（　　）
A．“重”增大时，N端上扬 B．“权”增大时，M端上扬
C．提纽向右移时，M端上扬 D．“权”向右移时，N端下沉
3．如图所示，在轻质杠杆上吊一重物G，在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F，使杠杆缓慢地从OA转至水平位置OB，则在转动过程中（　　）
A．F变大 B．F先变大后变小 C．F变小 D．F先变小后变大
4．如图所示，在使用下列简单机械时，既能省力又能够改变力的方向的是（　　）
A．定滑轮B．两个定滑轮C．滑轮组 D．船桨
5．如图所示的实例中，该力没有对物体做功的是（ ）
A．甲中：使小车运动起来的拉力 B．乙中：起重机提升大石块的拉力
C．丙中：人对石块搬而未起的力 D．丁中：运动员将弓拉弯的力
6．一名质量为50kg的同学用时15s从教学楼的一楼走上二楼。则该同学上楼的功率最接近（ ）
A．10W B．20W C．100W D．200W
7．如图，山区公路多修成盘山公路，这样的主要目的是为了车辆向上行驶时可以（　　）
A．减小发动机功率 B．减少发动机做功 C．减小所必需的牵引力 D．增大所必需的牵引力
8．如图甲所示，水平地面上的物体受到方向不变的水平推力的作用，其和图像分别如图乙和图丙所示．由图像可知（　　）
A．内，推力对物体做功 B．时，物体受到的摩擦力是
C．时，物体受到的摩擦力是 D．内，推力对物体做功的功率为
9．小颖为了提升重为100N、底面积为50cm2的箱子，利用重为40N的动滑轮，设计了如图的滑轮组装置。她施加拉力使箱子在5s内匀速上升了0.5m，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　）
A．拉力的功率为10W
B．物体上升时滑轮组的机械效率为68%
C．增大提升重物的高度，可以提高该滑轮组的机械效率
D．拉力为60N时物体未拉动，物体对地面的压强为4000Pa
10．在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m。把重物直接提升h的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用
B．做的有用功是100J
C．此斜面的机械效率为62.5%
D．物体受到的摩擦力大小为10N
二、多选题
11．如图甲所示，用弹簧测力计两次水平拉同一木块，使它在同一水平木板上做匀速直线运动，图乙是它运动的路程随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中木块受到的拉力为3.4N B．木块第一次和第二次速度之比为1∶2
C．木块两次受到的滑动摩擦力之比为1∶1 D．相同时间内拉力两次对木块做功之比为1∶1
12．小明设计了如图甲所示的起重机模型装置，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示。不计绳重和摩擦，则（　　）
A．拉力的功率为150W B．滑轮组中动滑轮重10N
C．该滑轮组的机械效率为90% D．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
三、填空题
13．如图所示，某同学在做单臂俯卧撑运动，如果把人的躯干看作一个杠杆，他的支点在B点，重力为，他将身体撑起处于平衡状态时，地面对手的支持力为_____N。这是一个_____（选填“省力”或“费力”）杠杆。
14．如图所示，小丽同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方的A点沿水平方向移动4m到B点，用时4s。假设整个过程，物体匀速上升，若不计绳重和摩擦，她在B时对绳子的拉力为______N。小丽从A移动到B，物体上升速度为______m/s。
15．如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，在此过程中，测力计上升的高度s为0.2m．物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，杠杆的机械效率为75%，则测力计的示数F=______N，使用该杠杆做额外功的一个原因是______。
16．现有12捆书，总质量为60kg。小明想尽快将它们搬上10m高处的库房。如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知他可以提供的最大功率为___________W；为了尽可能快地将书搬上库房，他每次应搬___________捆。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快搬完12捆书所用的时间是___________s。（）
17．如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，F 的大小与时间t的关系和物体的速度ν与时间t的关系如图乙所示。

（1）3~6秒，物体受到的摩擦力是___________N，6~9秒，拉力F对物体做的功是___________J；
（2）6~9秒，拉力F的功率是___________W，3~9秒，拉力F的平均功率是___________W。
18．如图所示，O为杠杆OA支点。当物体甲挂在动滑轮挂钩上、物体乙挂在B点时，杠杆OA保持水平静止，A端受到竖直向上的拉力为F1，就提升乙物体而言，此时杠杆OA是______杠杆（选填“费力”或“省力”）。已知动滑轮重G0＝100N、物体乙重G乙＝600N，OB︰AB＝1︰2，杠杆、细绳的质量及轮与轴的摩擦均忽略不计，g取10Nkg，则物体甲所受的重力G甲＝______N，滑轮组的机械效率 ＝______%。
四、作图题
19．如图所示，一个质地均匀重为G的杠杆可以绕着O1点旋转，O2为杠杆的重心。杠杆右端有一个可以自由移动的圆环（圆环质量忽略不计），通过定滑轮的绳子拉住圆环，使杠杆在水平位置保持平衡。请按下列要求画图：
（1）画出此时杠杆所受重力的示意图及其力臂；
（2）画出杠杆在水平位置平衡时，通过定滑轮的绳子施加最小拉力的示意图及其力臂。
20．如图所示的滑轮组，用300N向下的拉力将900N的重物匀速提升到高处（绳、滑轮的自重及摩擦不计），请画出重物在上升过程中受力示意图及滑轮组上绳的绕法。
五、实验题
21．在“探究杠杆的平衡条件”实验时，小明和小亮进行了如下交流：
(1)小明用钩码和一个弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡。保持钩码位置不变，改变弹簧测力计与杠杆的角度，杠杆平衡时测力计示数发生变化，如图甲所示。由此小明认为影响杠杆平衡的因素除了与力的大小有关，还与_____有关。
(2)小亮认为杠杆在其它位置也能平衡，请指出杠杆在水平位置平衡的好处_____。
(3)小明利用图乙所示的实验装置进行实验。先控制杠杆一侧的两个量不变，改变另一侧的两个量；再控制另一侧的两个量不变，改变这一侧的两个量。下列实验没有使用这种方法的是（　　）（选填序号）。
A．探究影响动能大小的因素
B．探究电流与电压、电阻的关系
C．探究通电螺线管外部磁场的方向
D．探究影响导体电阻大小的因素
(4)小明记录实验数据如下，则表中A处应填写_____，根据表中信息，B处记录的数据应是_____。
实验次数 动力 动力臂 A 阻力臂
1 1.0 10.0 0.5 20.0
2 1.0 10.0 1.0 10.0
3 2.0 5.0 1.0 B
(5)小亮用一根长为、分度值为、粗细均匀的钢直尺来制作杆秤，如图丙所示，制作过程如下：
①分别在直尺上和刻度处钻了小孔和，各用细绳穿过小孔作为秤钩和提纽。在秤钩处悬挂秤盘，把质量为20g的钩码挂在细绳上作为秤砣。移动秤砣到20.0cm处的C点时，杆秤刚好在水平位置平衡，此处即为该杆秤的“定盘星”。
②小亮用这个自制的杆秤称量某物体时，在秤盘中放入待测物体、移动秤砣到D点时，杆秤在水平位置平衡。结合杠杆平衡条件可知，则此物体的质量为_____g。
③请帮小亮提出一种提高杆秤量程的方法_____。
22．为了探究使用滑轮组省力与哪些因素有关，小明提出了如下猜想：
猜想一：装置的省力多少与被提升物体所受的重力有关。
猜想二：装置的省力多少与动滑轮所受的重力有关。
猜想三：装置的省力多少与吊着动滑轮的绳子的段数有关。
为了验证猜想，准备的器材如下：两个滑轮组（如图甲和乙）、两根细绳、钩码若干、弹簧测力计。小明利用滑轮组提升不同数量的钩码进行了五次实验，数据如下表所示：
实验次序 钩码所受的重力/N 钩码升高的高度/m 动滑轮所受的重力/N 绳子的拉力/N 绳端通过的距离/m 省力/N
1 2 0.1 0.2 0.8 0.3 1.4
2 4 0.1 0.2 1.5 0.3 2.7
3 6 0.1 0.2 2.2 0.3 4.0
4 6 0.1 0.4 1.4 0.5 5.0
5 8 0.1 0.4 1.8 0.5 6.6
(1)实验时，他应该_______（选填“匀速”或“加速”）拉动绳子。
(2)如图甲、乙所示，分析表中数据可以得到结论：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组越_______；用不同的滑轮组提升相同的物体，吊着动滑轮的绳子的段数越多越_______（选填“省力”或“费力”）。
(3)分析表中的第5组数据，它是用图_______（选填“甲”或“乙”）中滑轮组做实验得出来的。
23．某小组在“测量滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
实验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度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 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
4 8 0.1 2.5 80%
(1)实验中应沿竖直方向缓慢地___________拉动弹簧测力计；
(2)通过比较___________两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关；
(3)表格中第4次实验空缺的数值为___________；在丁图中，画出第四次实验的连线方式___________。
(4)通过比较3、4两次实验数据可得出结论：用不同的滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越___________（填：高/低）；
(5)若每个滑轮的质量为100g，第三次实验中克服绳重和摩擦做的额外功为___________J
(6)某次实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G’，绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，不计绳子重及摩擦。则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中错误的是___________
A．η= B．η=
C．η= D．η=1-
六、计算题
24．垃圾清扫车在创建卫生城市中大显身手。如图所示，一辆垃圾清扫车在清扫任务完成后，沿平直的路面匀速直线行驶，到达垃圾处理站，用时，行驶过程中垃圾清扫车受到的牵引力恒为。求：
(1)垃圾清扫车受到的牵引力做功是多少？
(2)垃圾清扫车受到的牵引力做功的功率是多少？
25．在宜居宜业和美乡村建设中，某施工队正在进行农村基础设施改建，建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥。如图甲所示，某次搬运过程中，工人在的时间内，将8袋水泥匀速提起，电动机牵引绳子的拉力F为，每袋水泥质量为。g取，求：
（1）拉力F做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率(小数点后保留1位小数)；
（3）为了一次能提升更多的水泥，物理实践小组利用学过的知识对升降机的滑轮组进行重新设计，如图乙所示。假设升降机足够稳定，电动机输出功率足够大，电动机牵引绳子的拉力仍为，吊篮及动滑轮的总重力为，不计绳重和摩擦，则这种设计的装置一次能提起多少袋水泥？

七、科普阅读题
26．阅读材料，回答问题。
杠杆在中国的典型发展是秤的发明及其广泛应用。《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，将杠杆的平衡条件叙述得十分全面，它比阿基米德发现的杠杆原理要早约200年。在一根杠杆上安装吊绳作为支点，其一端挂上重物，另一端挂上砝码或秤锤，就可以称量物体的重量。古代人称它为“权衡”或“衡器”。“权”就是砝码或秤锤，“衡”是指秤杆。中国早在4000多年前就有雏形的权衡器。古代中国人还发明了有两个支点的秤，俗称铢秤。使用这种秤，变动支点而不需要换秤杆就可以称量较重的物体。这是中国人在衡器上的重大发明之一，也表明中国人在实践中完全掌握了杠杆原理。
(1)如图甲，“标”和“本”表示力臂，“权”和“重”表示力。当“权”小于“重”，为保持杆秤平衡，“标”一定______（选填“大于”或“小于”）“本”。若增大“重”时，应把“权”向_______（选填“A”或“O”）端移动，杆秤才能保持平衡。
(2)在人体中也有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西，弯一下腰，甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作用。如图乙，人体的前臂就是物理学中的一根杠杆，当人手向上提起重物时，支点在__________（选填“时关节处”或“手腕处”），前臂这样设计的优点是__________（选填“省力”或“省距离”）；人手继续向上提起重物时，阻力臂逐渐__________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
(3)图丙是有两个提组（两个支点）的杆秤，当称量较重的物体时，应该手提__________（选填“C”或“D”）提组，因为这样可以__________（选填“增大”或“减小”）“本”。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
《2026年春期八年级物理下册第九章《机械和功》高频考点练习（新北师大版）》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D A C C C C D D C
题号 11 12
答案 AC AC
1．C
【详解】A．开瓶起子在开启瓶盖时，动力臂大于阻力臂，因此是省力杠杆。故A不符合题意；
B．钢丝钳在剪钢丝时，动力臂大于阻力臂，因此是省力杠杆。故B不符合题意；
C．筷子在夹取食物时，动力臂小于阻力臂，因此是费力杠杆。故C符合题意；
D．核桃夹在夹核桃时，动力臂大于阻力臂，因此是省力杠杆。故D不符合题意。
故选C。
2．D
【详解】A．“重”增大时，左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积，N端下沉，故A错误；
B．“权”增大时，左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积，M端下沉，故B错误；
C．提纽向右移时，左侧力臂变大，右侧力臂变小，左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积，M端下沉，故C错误；
D．“权”向右移时，左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积，N端下沉，故D正确。
故选D。
【点睛】此题考查杠杆平衡的条件及获取信息的能力，使学生感悟中国古代科技的成就，激发学生的民族自豪感。
3．A
【详解】由图可知，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变大，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，动力逐渐变大，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4．C
【详解】A．定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，只能改变力的方向，故A不符合题意；
B．定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，两个定滑轮同样只能改变力的方向，不能省力，故B不符合题意；
C．滑轮组由定滑轮和动滑轮组成，既能省力，又能改变力的方向，故C符合题意；
D．船桨是费力杠杆，费力但能省距离，不能省力，故D不符合题意。
故选C。
5．C
【详解】A．甲图中，人对小车施加了拉力，小车在拉力的作用下向前运动，在力的方向上通过了距离，所以拉力对小车做了功，故A不符合题意；
B．乙图中，起重机对大石块有向上的拉力，大石块在拉力的作用下被向上提升，在力的方向上通过了距离，所以拉力对大石块做了功，故B不符合题意；
C．丙图中，人对石块施加了向上的力，但石块没有被搬起，即在力的方向上移动的距离为零，根据做功的两个必要因素，作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离，人对石块没有做功，故C符合题意；
D．丁图中，运动员对弓施加了拉力，弓在拉力的作用下被拉弯，发生了形变，在力的方向上通过了距离，所以运动员的拉力对弓做了功，故D不符合题意。
故选C。
6．C
【详解】一层楼的高度约为3m，则该同学上楼克服重力做功约为
则该同学上楼的功率约为
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
7．C
【详解】盘山公路可看作是简单机械斜面的应用，斜面的作用主要是为了省力，所以盘山公路修成斜面可以减小所必需的牵引力的大小；发动机功率P=Fv（v是速度），功率大小与牵引力和速度都有关，盘山公路主要目的不是减小功率；根据功的原理，使用任何机械都不省功，发动机做的功不会减少。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
8．D
【详解】A．由丙图知，0~3s内物体的速度为零，由乙图可知，0~3s内物体受到的推力大小为3N，虽然有推力但物体在推力的方向上没有移动距离，故内，推力对物体不做功，故A不符合题意；
B．由丙图知，t=2s时，物体的速度为零，由乙图可知，物体受到向右的推力大小为3N，此时物体相对于地面有向右运动的趋势，所以物体受到向左的静摩擦力，由于物体处于静止状态，在水平方向上满足二力平衡，即物体受到的摩擦力等于推力为3N，故B不符合题意；
CD．由丙图知，9~12s内，物体做匀速直线运动，且v=1m/s，由图乙可知，9~12s时的推力F=6N，此时的滑动摩擦力与推力是一对平衡力，大小相等，即滑动摩擦力为6N。由丙图知，t=5s时，物体做加速运动，由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变，所以滑动摩擦擦力的大小不变，仍为6N。9~12s内推力F做功的功率P=Fv=6N×1m/s=6W
故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
9．D
【详解】A．由图可知，，不计绳重和摩擦，自由端绳子的拉力
绳子自由端移动的距离为，箱子移动的距离为，则绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
拉力的功率
故A错误；
B．滑轮组对箱子做的有用功
滑轮组的机械效率
故B错误；
C．滑轮组的机械效率，可知机械效率与提升重物的高度无关，故C错误；
D．当绳子自由端拉力为60N时，滑轮组对物体的拉力
物体对地面的压力
则物体对地面的压强
故D正确。
故选D。
10．C
【详解】A．物体在斜面上做匀速直线运动，则物体处于平衡状态，受平衡力，物体受到重力、拉力、支持力、摩擦力四个力的作用。故A错误；
B．做的有用功为
故B错误；
C．拉力做的总功
则斜面的机械效率
故C正确；
D．额外功为
由
则物体受到的摩擦力大小为
故D错误。
故选C。
11．AC
【详解】弹簧测力计的分度值为，示数为，则木块受到的拉力为，故A正确；由图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，第一次运动路程为，第二次运动路程为；因为时间一定，速度与路程成正比，则木块第一次和第二次速度之比为，故B错误；两次接触面的粗糙程度相同、压力相同，则滑动摩擦力相同，即木块两次受到的滑动摩擦力之比为，故C正确；由于木块两次都做匀速直线运动，则两次木块受到的拉力和滑动摩擦力大小相等，因为滑动摩擦力相同，故拉力也相同；由图乙知相同时间内的路程之比，由公式可得，故D错误。
12．AC
【详解】由图乙可知，在内，物体上升高度时，绳子自由端移动距离，滑轮组承担物重的绳子股数；。绳子自由端移动的速度：，故D错误；物体重力：，滑轮组的机械效率：，故C正确；拉力的做功功率：，故A正确；不计绳重和摩擦，拉力，则动滑轮的重力：，故B错误。故选AC。
13． 320 省力
【详解】[1][2]做俯卧撑时，胳膊用的力是动力，人的重力是阻力；以B为支点，从B到人的重力作用线的距离BD为阻力臂，从B到胳膊对身体支持力作用线的距离BC是动力臂，由图可知阻力臂小于动力臂，所以是省力杠杆；由图可知，动力臂是
阻力臂是，根据杠杆平衡条件可得
解得
14． 100 0.5
【详解】[1]定滑轮的特点是不省力但可以改变力的方向。因为不计绳重和摩擦，物体重100N，她在B时对绳子的拉力等于物体的重力，即
[2]原来滑轮距离手高3m，小丽从A点沿水平方向移动4m到B点，此时绳长为
物体上升的距离
已知用时 4s，物体上升速度为
15． 3 由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功
【分析】本题考查机械效率的应用。
【详解】[1]杠杆在使用过程中，所做的有用功
W有=Gh=1.5N×0.3m=0.45J
根据得
而W总=Fs，所以
[2]杠杆本身有重力、支点与杠杆之间有摩擦，使用杠杆过程需克服这些做功，于是便出现了额外功。
16． 50 3 165
【详解】[1]图中曲线最高点的坐标为（15，50），其物理意义是：当搬动质量为15kg物体时，人用于搬动物体的功率（输出）最大，其值为50W。
[2]12捆书的总质量为60kg，则每捆书的质量是5kg，由于搬动物体所需要做的总功是一定的，要尽快完成搬运工作，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，每次应搬动质量为15kg的物体，即3捆书。
[3]每次搬运书的重力
克服重力做的功
则每次上楼所用的时间
因此每次下楼所用的时间是15s，搬12捆书需要上楼4次，下楼3次，则所用的总时间为
17． 4 24 8 7
【详解】（1）[1]由乙图速度ν与时间t的关系图像可知，6~9秒，物体做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知，物体受到的摩擦力与拉力相等，由乙图F 的大小与时间t的关系图像可知，6~9秒，拉力F的大小为F=4N，故物体受到的摩擦力为
f=F= 4N
由乙图速度ν与时间t的关系图像可知，3~6秒，物体做加速运动，由于物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以物体从加速运到到匀速运动的过程中受到的滑动摩擦力不变，大小为4N。
[2] 6~9秒，物体运动的速度为2m/s，运动的路程为
s=vt=2m/s×3s=6m
所以6~9秒，拉力F对物体做的功为
W=Fs=4N×6m=24J
（2）[3] 6~9秒，拉力F对物体做的功为24J，时间t=3s，所以6~9秒，拉力F的功率为
[4] 乙图F 的大小与时间t的关系图像可知，3~6秒，拉力F′=6N，物体运动路程为
3~6秒，拉力F做的功为
W′=F′s′=6N×3m=18J
3~9秒，拉力F的平均功率为
18． 省力 300 75
【详解】[1] 就提升乙物体而言，F1是动力，乙对杠杆的向下的拉力是阻力，阻力大小等于乙的重力，当杠杆OA保持水平静止时，F1的力臂是OA，阻力F2的力臂是OC，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
[2] ]由题知
OB︰AB=1︰2
则
OB︰OA=1︰3
则
OA=3OB
杠杆OA在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件得
F1×OA=G乙×OB
即
F1×3OB=600N×OB
解得
F1=200N
由图知，物体甲和动滑轮的总重由两段绳子承担，即n=2， 不计绳重和摩擦，则
解得
G甲=300N
[3] 若去掉杠杆，使用滑轮组提升重物时，有用功
W有=G甲h
总功
则滑轮组的机械效率
W总=F1s=2F1h
19．
【详解】由于杠杆质地均匀，重心在O2点，重力方向竖直向下，从O2点沿竖直向下方向画一条带箭头的线段，标注为G；过支点O1作重力作用线的垂线，垂线段的长度即为重力的力臂，标注为L2；
根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。杠杆在水平位置平衡时，由于通过定滑轮的绳子施加的拉力不变，若使通过定滑轮的绳子施加最小拉力，则以O1点为支点，与定滑轮的轴和O1的连线交滑轮边缘为力臂时，动力臂最大，标注为L1，过该连线与滑轮边缘的交点，作连线的垂线为动力作用线，作用线与杠杆的交点，即为力的作用点，为使杠杆平衡，拉力的方向向上，标注为F，如图所示：
20．
【详解】用300N向下的拉力将900N的重物匀速提升到高处，可知物重为拉力的3倍。已知绳、滑轮的自重及摩擦不计，可知有3股绳拉动滑轮，从动滑轮开始画出滑轮组上绳的绕线。如图所示：
21．(1)力的方向
(2)便于测量力臂
(3)C
(4) 阻力
(5) 增加秤杆的长度
【详解】（1）保持钩码位置不变，改变弹簧测力计与杠杆的角度，力的方向改变，杠杆平衡时测力计示数发生变化，由此可知影响杠杆平衡的因素除了与力的大小有关，还与力的方向有关。
（2）杠杆在水平位置平衡时，可以直接在杠杆上读出力臂的长度，这样测量力臂时会更加方便和准确，因此杠杆在水平位置平衡的好处是便于测量力臂。
（3）先控制杠杆一侧的两个量不变，改变另一侧的两个量；再控制另一侧的两个量不变，改变这一侧的两个量，这种实验方法是控制变量法。
A．探究影响动能大小的因素时，控制质量不变，改变速度，探究动能大小与速度的关系；控制速度不变，改变质量，探究动能大小与质量的关系，采用了控制变量法，故A不符合题意；
B．探究电流与电压的关系时，控制电阻不变；探究电流与电阻的关系时，控制电压不变，采用了控制变量法，故B不符合题意；
C．探究通电螺线管外部磁场的方向时，通过小磁针静止时N极的指向反映通电螺线管外部磁场的方向，采用了转换法，故C符合题意；
D．探究导体电阻与导体长度的关系时，要控制导体材料、横截面积相同，采用了控制变量法；探究导体电阻与导体横截面积的关系时，要控制导体材料、长度相同，采用了控制变量法；探究导体电阻与导体材料的关系时，要控制导体横截面积、长度相同，采用了控制变量法，故D不符合题意。
故选C。
（4）[1]实验中要记录阻力的大小，则处应填写阻力。
[2]根据杠杆平衡条件，则有
解得，则处记录的数据应是。
（5）[1]由图丙可知
根据杠杆平衡条件可知，则有
则此物体的质量为。
[2]根据可知，要增大杆秤的量程，即增大的最大值，可在秤砣质量不变时，增大，则可增加秤杆的长度。
22．(1)匀速
(2) 省力 省力
(3)乙
【详解】（1）实验时，匀速拉动绳子，系统处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数等于绳子的拉力，方便准确测量拉力大小。若加速拉动，物体处于非平衡状态，拉力大于匀速拉动时的拉力，会使测量不准确。
（2）[1]观察 1、2、3 次实验数据，使用同一滑轮组（动滑轮重相同，绳子段数相同），钩码重力逐渐增大，绳子的拉力虽然也增大，但省力情况是省力数值逐渐增大，即物体越重，滑轮组越省力。
[2]对比 3、4 次实验，提升物体重力相同（都是6N），动滑轮重力不同（0.2N和0.4N），且绳子段数不同（3段和5段），发现绳子段数越多（第 4 次实验绳子段数多），拉力越小，越省力。所以用不同的滑轮组提升相同的物体，吊着动滑轮的绳子的段数越多越省力。
（3）根据s=nh，第 5 组数据中，，则
图甲滑轮组绳子段数，图乙滑轮组绳子段数，所以第 5 组数据是用图乙中滑轮组做实验得出来的。
23．(1)匀速
(2)1、2
(3) 0.4
(4)低
(5)0.03
(6)B
【详解】（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使物体匀速升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。
（2）比较1、2两次的实验数据，同一滑轮组，提升物体的重力相同、钩码上升的高度相同，绳子段数不同，机械效率相同，则可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
（3）[1][2]由表格中第4次数据可知，物体的重力为8N，绳端拉力为2.5N，则绳子的有效段数应为4，绳端移动距离为钩码上升高度的4倍，即；动滑轮上的绳子段数为4，所以图丁中的连线方式为：
（4）通过比较3、4两次实验数据知，提升物体的重力相同，而丙中动滑轮的重力小于丁中动滑轮的重力之和，丙的机械效率较大，故可得出的结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越低。
（5）由表中数据知道，第三次实验中，有用功
总功为
动滑轮的重力
则克服动滑轮重力做的功
不计绳重，由于，
所以，克服摩擦做的额外功
（6）AB．根据题意可得滑轮组机械效率
故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；
C．不计绳子重及摩擦，根据题意可得滑轮组机械效率
故C正确，不符合题意；
D．根据题意可得滑轮组机械效率
故D正确，不符合题意。
故选B。
24．(1)8.4×10 J
(2)7×10 W
【详解】（1）垃圾清扫车受到的牵引力做的功为
（2）已知垃圾清扫车行驶的时间
垃圾清扫车受到的牵引力做功的功率
25．（1）；（2）83.3%；（3）14
【详解】解：（1）如图甲所示，动滑轮上绕2条绳，则n=2，水泥被匀速提起，绳子自由端移动的距离为12m，则拉力F做功为
则拉力F做功的功率为
（2）由题可知8袋水泥重力为
升降机搬运水泥做的有用功为
则滑轮组的机械效率为
（3）如图乙所示，动滑轮上绕3条绳，电动机牵引绳子的拉力仍为，则绳子能够拉起物体的总重力为
吊篮及动滑轮的总重力为，不计绳重和摩擦，则一次能拉起水泥的重力为
每袋水泥重力为
则这种设计的装置一次能提起水泥的袋数为
答：（1）拉力F做功的功率为；
（2）滑轮组的机械效率为83.3%；
（3）不计绳重和摩擦，这种设计的装置一次能提起14袋水泥。
26．(1) 大于 A
(2) 肘关节处 省距离 减小
(3) D 减小
【详解】（1）杆秤是一个杠杆，提组是支点，如图甲，“权”小于“重”，即阻力小于动力，根据杠杆平衡条件，阻力臂应大于动力臂，故“标”一定要大于“本”；若增大“重”，即增大动力，在阻力不变的情况下，应增大阻力臂，故应把“权”向A端移动。（2）人手向上提重物时，绕着肘关节转动，故肘关节处是支点；此时肱二头肌的力为动力，物体的重力为阻力，根据图中知，动力臂小于阻力臂，前臂为费力杠杆，优点是省距离；人手继续向上提起重物时，支点到阻力作用线的距离变短，阻力臂减小。（3）称量较重的物体时，即动力变大，故应该增大阻力臂或减小动力臂，故应手提D提组，减小“本”。
答案第1页，共2页
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