浙教版九上第三章《能量的转化与守恒》第4节测试卷（原卷版）

浙教版九上第三章：《能量的转化与守恒》第4节测试卷总分：100分姓名：班级：得分：.一、选择题（每小题2分，共40分）1.人体内也存在着杠杆，如图所示，当人踮足时，足可以视为杠杆，此杠杆的支点是......（▲）A.A点B.B点C.O点D.脚尖【答案】C【解析】【分析】【详解】由图可知，当人踮足时，足可以视为杠杆，此杠杆的支点是0点，故C正确，ABD错误。故选：C2.使用机械的好处是........（▲）A.一定省力B.一定省距离C.一定省功D.都不对【答案】D【解析】【分析】【详解】A、费力杠杆和等臂杠杆都不能省力，所以A错误；B、省力机械都会费距离，所以B错误；C、因为机械本身有重力，也会有摩擦，所以使用机械还要做额外功，使用任何机械都不省功，故C错误；D、综上所述，不同机械的特点不同，ABC的说法都不对，D符合题意；故选：D3.生产生活中人们常用简单机械以满足不同的需求，以下四个场景中能省距离，但需多费点力的是......（▲）A.道钉撬撬钉B.沿斜面推物体C.镊子D.滑轮组提物体【答案】C【解析】【分析】【详解】A.道钉撬撬钉，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，多费距离，故A不符合题意；B.沿斜面推物体省力，费距离，故B不符合题意；C.镊子使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，省距离，故C符合题意；D.滑轮组提物体省力，费距离，故D不符合题意4.如图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是.......（▲）A.自行车的脚踏板B.旗杆顶的定滑轮C.水管上的水龙头D.大门上的门把手【答案】B【解析】（1）自行车的脚踏板、水管上的水龙头、大门上的门把手都是轮轴，轮半径大于轴半径，即杠杆的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。（2）定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力。【分析】此类型题目的解决主要是依据生活经验和动力臂及阻力臂的大小关系进行判断。【详解】A、自行车的脚踏板是轮轴，轮半径大于轴半径，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力机械，故A不符合题意；B、旗杆顶的定滑轮是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省力也不费力，故B符合题意；C、水管上的水龙头是轮轴，轮半径大于轴半径，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力机械，故C不符合题意；D、大门上的门把手是轮轴，轮半径大于轴半径，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力机械，故D不符合题意；故选：B5.园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴0靠近，这样做的目的是为了......（▲）A.增大阻力臂，减小动力移动的距离B.减小动力臂，减小动力移动的距离C.增大动力臂，省力D.减小阻力臂，省力【答案】D【解析】把树枝尽量往剪刀轴处靠近，减小了阻力臂，在阻力、动力臂一定的情况下，由杠杆的平衡条件可知，减小了动力，将更省力。【分析】灵活运用杠杆的平衡条件分析有关杠杆的实际做法，多积累，能恰当的使用好杠杆（省力或省距离）。【详解】把树枝尽量往剪刀轴处靠近，减小了阻力臂L2，而动力臂L1和阻力F2不变，∵F1L1=F2L2，∴F1=将变小，即省力。故选：D夹子是我们生活中经常使用的物品，图中给出了夹住物品和用手捏开时的两种情况。下列说法中正确的是.......（▲）A.用手将其捏开时，它是省距离的B.用其夹住物品时，它是费力的C.无论将其捏开还是夹住物品时，它都是省力的D.无论将其捏开还是夹住物品时，它都是费力的【答案】B【解析】结合图片和生活经验，先判断夹子在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。【分析】此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力。要注意，我们用手将夹子捏开和我们用夹子夹住物品，两种情况的区别，这是个易错点。【详解】夹子在使用过程中，当我们用手将其捏开时，动力臂大于阻力臂，是省力的，费距离。当我们用其夹住物品时，动力臂小于阻力臂，是费力的，省距离。故选：B7.如图所示，用20N的拉力向上拉动绳子，使重为50N的物体5s内匀速升高5m,绳重和摩擦不可忽略。则下列说法不正确的是........（▲）A.绳子自由端拉动的距离为15mB.动滑轮重为10NC.物体上升的速度为1m/sD.绳子自由端拉力的功率为60W【答案】B【解析】（1）由图知，n=3,则绳子自由端拉动的距离为s=3h；不计绳重和摩擦，拉力F=（G+G动）,据此求出动滑轮的重力，然后分析绳重和摩擦不可忽略时动滑轮的重力大小；利用速度公式求出物体上升的速度；（4）利用速度公式求出绳子自由端拉动的速度，然后利用P==Fυ求出绳子自由端拉力的功率。【分析】本题考查了使用滑轮组时拉力端移动距离、速度、功率、动滑轮省力等相关计算，关键是绳子有效股数的判断和公式的灵活运用。【详解】A、由图可知，绳子的股数为n=3,则绳子自由端拉动的距离：s=nh=3×5m=15m,故A正确；若不计绳重和摩擦，则有：F=（G=G动），改动滑轮的重力：G动=nF-G=3×20N-50N=10N，当绳重和摩擦不可忽略时，动滑轮重力应该小于10N,故B错误；C、5s内物体上升的速度：υ==1m/s,故C正确；绳子自由端拉动的速度：υ´==3m/s，则绳子自由端拉力的功率为：P==Fυ=20×3m/s=60W,故D正确。故选：B8.如图甲所示，长1m的粗细均匀的光滑金属杆可绕0点转动，杆上有一光滑滑环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开0点的距离s的关系如图乙所示，则.......（▲）s=0.1m时，把F看作动力，则杠杆为省力杠杆B.滑环向右移动时，F一直增大C.杆的重力为50ND.s=0.5m时，F=100N【答案】D【解析】杠杆是粗细均匀的一只金属杆，重心在杠杆的中点，当s为1m时，动力臂为阻力臂的2倍，所以阻力就是拉力的二分之一；根据杠杆的平衡条件分析。【分析】解决图表类的题目要充分利用表中数据，此题，当s为1m时拉力等于杠杆的重力二分之一是解决问题的关键。【详解】由图甲知道，金属杆是粗细均匀的一只杠杆，重心在杠杆的中点，当s=OA=1m时，动力臂是阻力臂的二倍，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2知道，此时的动力就是阻力的二分之一，由图乙知道，此时的动力F=50N,则杆重G=2F=2×50N=100N,当s=0.5m时，根据F1L1=F2L2可知此时F=G=100N,故C错误，D正确；当s=OA=0.1m时，动力臂小于阻力臂，故A错误；由图乙可看到，随着s的增大，F在变小，故B错误。故选：D9.用如图实验装置测量杠杆的机械效率，钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆A点下面的钩码缓缓上升，实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为0.5N。则下列说法正确的是.......（▲）A.拉力对杠杆做的额外功为0.1JB.匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数先变小后变大C.若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m,则机械效率降低D.若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m,则机械效率升高【答案】D【解析】（1）先找出钩码G和弹簧测力计拉力F的力臂，根据相似三角形得出竖直向上匀速拉动弹簧测力计时两者的力臂之比是否发生变化，根据杠杆的平衡条件得出等式，然后分析判断弹簧测力计示数的变化，根据W=Fs求出拉力做的总功，根据W=Gh求出拉力做的应用，总功减去额外功即为拉力对杠杆做的额外功；（2）将钩码的悬挂点从A点移至B点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度减小，克服杠杆重做功减小，有用功不变，额外功减小，总功减小，机械效率增大。【分析】本题考查了杠杆平衡的动态分析和做功公式、机械效率公式的应用，利用好相似三角形的边长关系和钩码从A点移到B点过程中有有用功、额外功、总功变化的分析是关键。【详解】（1）由图可知，OC为钩码G的力臂，OD为弹簧测力计拉力的力臂，由ΔOCA∽ΔODE可得：，由杠杆的平衡条件可得：G×OC=F×OD,则，由和G不变可知，F不变，即匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数不变，故B错误；拉力做的总功：W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J,拉力做的有用功：W有=Gh=1.0N×0.1m=0.1J,拉力对杠杆做的额外功：W额=W总-W有=0.15J-0.1JM=0.05J，故A错误；若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m时，有用功不变，此时杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离变小，则额外功变小，由η=×100%可知，机械效率升高，故C错误、D正确。故选：D10.如图所示，一块厚度不计、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力分别作用于水泥板的长或宽的一侧，欲使其一端抬离地面。下列对此情景的分析中，正确的是......（▲）A.F甲作用于水泥板时，水泥板可看成是费力杠杆B.F乙作用于水泥板时，水泥板可看成是费力杠杆C.F甲＝F乙,因为动力臂都是阻力臂的2倍D.F甲＞F乙,因为甲方法的动力臂比乙方法的短【答案】C【解析】把水泥板看做一个杠杆，抬起一端，则另一端为支点；由于水泥板是一个厚度不计、密度都均匀的物体，所以，其重力的作用点在其中心上，此时动力F克服的是水泥板的重力，即此时的阻力臂等于动力臂的一半；在此基础上，利用杠杆的平衡条件，即可确定F甲与F乙的大小关系。【分析】通过杠杆的平衡条件，将抬起物体所用的力与物体的重力两者联系在一起。对于均匀的物体，抬起一端所用的力等于其重力的一半。【详解】AB、F甲和F乙作用于水泥板时，动力臂都大于阻力臂都为省力杠杆，故AB错误；C、两次抬起水泥板时，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以阻力臂都等于动力臂的二分之一，即动力臂都是阻力臂的2倍，故C正确；D、甲的动力臂短，阻力臂也短，但动力臂仍然是阻力臂的2倍，根据杠杆的平衡条件可得：F=G，即动力都等于水泥板重力的一半，则F甲=F乙,故D错误。故选：C11.如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体。若拉力的大小为F,物体和地面之间的摩擦力大小为f,A点的拉力FA,则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是.......（▲）A.B.C.D.【答案】C【解析】

①物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力，②本题中使用滑轮组水平拉动物体，拉力F所做的功为总功，克服物体摩擦力所做的功为有用功，从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则S=2s物，可利用公式η=计算出滑轮组的机械效率。【分析】此题主要考查了滑轮组绳子拉力的计算以及滑轮组的机械效率，在计算过程中，要注意弄清哪些力是平衡力，不要被多余的条件所迷惑．【详解】从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则拉力端移动的距离s拉=2s物，则滑轮组的机械效率：η=，因物体做匀速直线运动，所以拉力FA和摩擦力f是一对平衡力，则f=FA，所以，滑轮组的机械效率：η=故选：C12.如图所示，三个滑轮拉同一物体在水平面上做匀速直线运动，所用拉力分别在一个平面上，所使用的拉力分别为F1、F2和F3,那么有......（▲）A.F1＞F2＞F3B.F1＜F2＜F3C.F2＜F1＜F3D.F2＞F1＞F3【答案】C【解析】（1）滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向；（2）滑轮的特点：动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但费距离。【分析】本题考查了动滑轮和定滑轮的特点，要利用好条件“不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦”，属于基础题目。【详解】不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦：假设物块与地面的摩擦力为f，第一个图中滑轮为定滑轮，不省力，F1=f；第二个图中滑轮为动滑轮，省一半的力，则F2=f；第三个图中滑轮为动滑轮，但F3处作用在动滑轮上，费2倍的力，所以F3=2f；故F2＜F1＜F3；故选：C13.小文同学采用如图所示的两种不同方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，下列说法正确的是......（▲）A.甲种方法更省距离B.乙种方法更省力C.两种方法机械效率相等D.两种情况克服重力做功相同【答案】D【解析】【分析】【详解】使用任何机械时都不可避免的要做额外功，使得有用功小于总功，机械效率总小于1；使用斜面可以省力，但费距离。甲方法使用的是斜面，所以可以省力，但费距离，故A错误；乙方法没有使用任何机械，所以不省力，故B错误；甲方法使用斜面，要克服摩擦力做功，所以机械效率小于乙方法，故C错误；两种情况克服重力做功相同，故D正确。故选：D14.一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中匀速拉出。比较这两个装置，下列说法正确的是......（▲）A.甲、乙安装的都是动滑轮，都能省力B.甲、乙安装的都是定滑轮，都不能省力C.甲安装的是动滑轮，能省力D.乙安装的是动滑轮，能省力【答案】D【解析】已知汽车做匀速运动，甲图使用定滑轮，拉力等于汽车受到的阻力；乙图使用动滑轮，拉力为汽车所受阻力的一半，但移动距离是汽车移动距离的2倍。【分析】本题考查动滑轮和定滑轮的判断和工作特点，知道使用动滑轮，能省一半的力。【详解】由图可知：甲图使用定滑轮，拉力等于汽车受到的阻力；乙图使用动滑轮，拉力为汽车所受阻力的一半，所以乙方法使用的滑轮是能省力的。故选：D15.如图所示，大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同，下列说法正确的是（▲）A.大人与小孩做功相同，两人功率相同B.大人与小孩做功相同，小孩功率大C.大人比小孩做功多，大人功率大D.大人比小孩做功多，小孩功率大【答案】C【解析】大人与小孩爬相同的楼梯，h相同，但体重不同，根据W=Gh判断两人做功的大小关系；比较大人与小孩做功大小和所用时间大小，利用P=比较二人功率大小。【分析】本题考查了功和功率的比较，比较得出大人与小孩爬楼做功大小是本题的突破口，利用好功和功率的公式是关键。【详解】大人与小孩爬相同的楼梯，h相同，但大人体重比小孩的大，由W=Gh可知大人做功多；爬楼梯所用时间相同，根据P=可知大人的功率大．所以ABD错误、C正确。故选：C16.小勇体重600N,利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m。已知物体A重为800N,小勇作用在绳端的拉力大小为500N,在此过程中，下列说法正确的是（▲）A.水平地面对小勇的支持力做功为6000JB.小勇做的有用功为3000JC.小勇拉力的功率为250WD.此滑轮组的机械效率为80%【答案】D【解析】（1）做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可。（2）小勇做的有用功就是克服物体重力所做的功，利用W=Gh可求；（3）利用W=Fs求出拉力做的功，然后利用P=计算功率；（4）利用计算此滑轮组的机械效率。【分析】此题考查对是否做功的判断、有用功和总功的计算，功率和机械效率的计算，是一道综合性很强的题目，关键是公式的灵活运用和绳子有效股数的确定。【详解】A、由题意知，小勇在支持力的方向上没有移动距离，根据做功的两个必要条件可知，水平地面对小勇的支持力做功为0J，故A错误；B、小勇做的有用功W有用=Gh=800N×5m=4000J，故B错误；C、由图可知，绳子的有效股数n=2，则s=2h=2×5m=10m，拉力做的功W总=Fs=500N×10m=5000J，功率为P===500W，故C错误；D、此滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%，故D正确；故选：D17.如图所示，一长为L的直杆可绕0点转动，杆下挂一所受重力为G的物块，刚开始直杆与竖直方向夹角为60°。为了安全下降物块，用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉力F,使直杆缓慢地转动到竖直位置（可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态），则下列说法正确的是......（▲）A.拉力F的大小保持不变B.拉力F和物块重力G是一对平衡力C.这个过程中物块重力所做的功为GLD.这个过程中直杆一直都是费力杠杆【答案】C【解析】【分析】本题考查了杠杆动态平衡、杠杆类型的认识和理解以及二力平衡的判断以及功的计算，能否正确分析阻力臂与动力臂的变化情况以及它们的大小关系是本题的解题关键。【详解】A.由图知，杠杆由与竖直方向成60°角逐渐转到竖直位置时，由于拉力始终水平，所以其力臂逐渐变大；物体对杠杆拉力为阻力，转动过程中阻力臂逐渐变小；由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，拉力F逐渐变小，故A错误；拉力F和物块重力大小不等、不在一条直线上，不作用在一个物体上，方向又不相反，所以不是一对平衡力，故B错误；杠杆与竖直方向成60°角时，杠杆右端（下端）高度为h=L，转到竖直位置时杠杆下端高度降到L处，所以物体下降高度：Δh=L-L=L,所以物体重力做功W=GΔh=GL,故C正确；当杠杆转到竖直位置时，阻力臂为0,杠杆为省力杠杆，故D错误。故选：C18.如图所示，甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面，长度分别为4m、5m,高度相同。两个工人分别用沿斜面向上的拉力F甲、F乙,把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端，且速度大小相等。此过程拉力F甲、F乙所做的功分别为W甲、W乙,功率分别为P甲、P乙,机械效率分别为η甲、η乙。下列说法正确的是（▲）A.P甲:P乙=5:4B.W甲:W乙=5:4C.η甲:η乙=5:4D.以上答案都不对【答案】A【解析】【分析】【详解】略19.如图甲所示，重为80N的物体在大小为10N,水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动。如图乙所示，保持拉力F1不变，用水平向右的拉力F2,使物体匀速向右运动1m。若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦，则.......（▲）A.物体向左运动时，拉力F1的功率P1=30WB.物体与地面之间的摩擦力f=10NC.物体向右运动时，拉力F2=10ND.物体向右运动时，拉力F2所做的功W2=40J【答案】D【解析】（1）拉力F1的功率可用P=FV求出；（2）物体与地面间的摩擦力可通过二力平衡求出；（3）拉力F2的大小可通过对滑轮组进行分析得出；（4）拉力F2做的功可利用公式W=Fs求出。【分析】本题对动滑轮的受力分析，是解答本题的关键，同时要正确分析物体所受摩擦力的变化，知道物体受到的摩擦力大小没有不变，只是方向不同。【详解】A、物体向左运动时，F1的功率P1=F1V=10N×2×3m/s=60W，故A错误；B、图甲中是一只动滑轮，用2段绳子拉动物体，匀速运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，故摩擦力为2F1=2×10N=20N，所以B错误；C、由于物体G和地面没有改变，故所受摩擦力没有改变，仍为20N，方向向左，同时物体向左还受两股绳子施加的拉力，每股绳子的拉力为10N，物体右侧滑轮为动滑轮，对物体的拉力为2F2，因此，2F2=2F1+f=40N，所以F2=F1+f=10N+×20N=20N；故C错误；D、在滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计的情况下，拉力F2做的功W=F2×2s=20N×2×1m=40J，所以D正确；故选：D20.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图甲所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度υ和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是........（▲）A.0∽1s内，地面对物体的支持力是10NB.1∽2s内，拉力F做的功是187.5JC.2∽3s内，拉力F的功率是100WD.2∽3s内，滑轮组的机械效率是62.5%【答案】B【解析】【分析】【详解】由图乙可知，在0∽1s内，拉力F=30N。取动滑轮和物体为研究对象，受到向下的重力G总,向上的支持力F支,及三根绳子向上的拉力F´作用，处于静止状态；地面对物体的支持力F支=G总-F´=G+G动-3F1=100N+G动-3×30N=G动+10N,故A错误；由图丙可知在2∽3s内，物体做匀速运动，υ3=2.50m/s,拉力F3=40N,因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重和滑轮重的绳子股数）n=3,所以拉力F的作用点下降的速度υ3´=3υ3,=3×2.50m/s=7.5m/s,拉力做功的功率（总功率）：P总=F3υ3´=40N×7.5m/s=300W,故C错误；滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=83.3%,故D错误；在1-2s内。拉力F2=50N,物体上升高度h2=1.25m拉力F的作用点下降的距离s2=3h2=3×1.25m=3.75m,拉力做的功：W=F2s2=50N×3.75m=187.5J。故B正确。故选：B二、填空题（每空2分，共32分）21.下列简单机械中，定滑轮、扳手、筷子，属于省力杠杆的是▲一台起重机将重3600N的货物提高5m的过程中，货物的重力势能▲（填“增加”“减少”或“不变”），如果总功为30000J,则起重机的机械效率为▲。【答案】扳手；增加；60％【解析】（1）结合生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆；（2）影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大；（3）已知货物重3600N，提高5m，根据W有用=Gh求出有用功，又知总功30000J，根据η=求出机械效率。【分析】此题考查了杠杆的分类、重力势能大小的判断及机械效率的计算，比较简单。【详解】（1）定滑轮是等臂杠杆，扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；（2）货物提高的过程中，高度升高，所以重力势能增加；（3）W有用=Gh=3600N×5m=18000J，机械效率：η===60%，故答案为：扳手；增加；60%22.如图所示，有一根均匀铁棒，长为L,OA=AC=，重力G=900N,为了不使这根铁棒的B端下沉，所需外力至少应为▲N。若F的方向不变，稍微抬起这根铁棒的B端，所需外力应为▲N。【答案】300；450【解析】【分析】【详解】（1）根据杠杆的平衡条件可知，F×（）=G×；所以F==300N；（2）微微抬起这根铁棒的B端，F×L=G×；所以F==450N故答案为：300；45023.如果杠杆的动力臂是阻力臂的5倍，当杠杆平衡时，动力是阻力的▲倍。如果作用在杠杆上的动力是80N,动力臂是40cm,阻力臂是10cm,杠杆平衡时，阻力是▲N。【答案】0.2；320【解析】【分析】【详解】（1）由题知，动力臂是阻力臂的5倍，将杠杆平衡的条件变形可得：；则F1=0.2F2,因此当杠杆平衡时，动力是阻力的0.2倍；（2）根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2得80N×40cm=F2×10cm解得：F2=320N。故答案为：0.2；320N24.杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用，护城河上安装的吊桥就是一个杠杆（如图所示），它的支点在▲点，在匀速拉起吊桥时，它属于一个▲杠杆。【答案】C；省力【解析】本题主要考查两个知识点：（1）支点：硬棒绕着转动的点叫支点；（2）对杠杆的分类方法：动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。【分析】本题的解题关键是知道支点及力臂的定义，在解题时先找出支点的位置，然后根据力臂的定义判断动力臂与阻力臂的长短。【详解】由图可知吊桥绕着C点转动，所以护城河上安装的吊桥杠杆的支点在C点。在匀速拉起吊桥时，由于它的动力臂大于阻力臂，所以属于一个省力杠杆。故选：C；省力25.如图所示，已知斜面长5m,高2m,拉力为50N,利用这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端。则拉力做功的功率为▲W,该装置的机械效率为▲。【答案】100；40％【解析】（1）已知物体的重力和提升的高度，根据公式W=Gh可求拉力所做的有用功；（2）还知拉力的大小和斜面的长度，根据公式W=FS可求拉力所做的总功；（3）根据公式P=可求拉力做功的功率；（4）有用功与总功的比值就是斜面的机械效率。【分析】本题考查在斜面上的有用功、总功、功率和机械效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用。【详解】（1）有用功等于直接把物体匀速举高2m所做的功；W有用=Gh=100N×2m=200J；（2）拉力所做的总功W总=Fs=50N×2×5m=500J；（3）拉力做功的功率为P===100W，（4）此斜面的机械效率η=×100%=×100%=40%故答案为：100；40%26.在测滑轮组的机械效率实验中，某同学按如图所示安装好滑轮组，物重为G(每个轮的轮重都相同，摩擦和绳重不计），试比较甲、乙两图中，机械效率较高的是▲，拉力较小的是▲；在甲图中，如果增大物重G,机械效率将▲（填“增大”“减小”或“不变”）。【答案】甲；乙；增大【解析】【分析】【详解】设每一个动滑轮的重为G´，（1）甲的机械效率为：η甲=，乙的机械效率为：η乙=，所以η甲＞η乙（2）甲图，物体由两段绳子承担，甲的拉力：F甲=（G+G´）=G+G´，乙图，物体由四段绳子承担，乙的拉力：F乙=（G+2G´）=G+G'，所以，F乙＜F甲（3）同一滑轮组，提起的物体越重，根据η=得，滑轮组的机械效率越高故答案为：甲；乙；增大27.小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况”，使用了如图所示的实验装置，实验前，小军用弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0牛，每个钩码的重力为0.5牛；实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧测力计示数，并将其填写在预先设计好的记录表中（见下表）。动滑轮重G0/牛1.01.01.01.01.01.01.01.0所挂钩码的重力G/牛0.51.01.52.02.53.03.54.0弹簧测力计示数F/牛0.81.01.31.51.82.02.32.5分析实验数据可以得出，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系为▲；在动滑轮的重力大于或等于物体的重力条件下，使用动滑轮▲。【答案】F=（G+G0）；不省力【解析】这是个实验题，要根据题目中的图确定滑轮为动滑轮，然后根据动滑轮的特点解题。【分析】这类题目只要分析对滑轮的性质就能解出来，另外，还要会分析表格中的数据，根据数据得出实验结论。【详解】由题意可知，在动滑轮重力一定的情况下，随着挂钩上重力以0.5N递增，弹簧秤示数大小即绳子自由端的拉力等于或约等于动滑轮加挂钩上重力和的一半，分析实验数据可以得出，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧秤的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系为：F=（G+G0）,即动滑轮可以省一半力；根据表中数据得，在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，拉力F大于或等于物体自身的重力，所以不省力。故答案为：F=（G+G0）；不省力三、实验探究题（每空2分，共16分）28.如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向▲（填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。这样做的好处是▲。（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码，杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为▲。他这样得出的结论是否合理？为什么？▲。（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是▲。【答案】（1）左；便于在杠杆上直接读出力臂；（2）动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F1L1=F2L2）；不合理；实验次数太少，结论存在偶然性，不具普遍性；（3）杠杆自重影响实验结果【解析】（1）杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点右侧，调节平衡螺母应使杠杆重心左移，这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；（2）实验时，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律。（3）图2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。【分析】（1）杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡；（2）初中物理实验进行多次测量有些是为了求平均值，使测得的数据更准确，有些是为了寻找普遍规律，探究杠杆平衡的条件多次测量就是为了寻找普遍规律。【详解】（1）杠杆右端下沉，杠杆重心在支点右侧，为使杠杆能水平平衡，应向左调节平衡螺母，直至重心移到支点处为止。这样做的好处是便于在杠杆上直接读出力臂；故答案为：左；便于在杠杆上直接读出力臂；（2）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F1L1=F2L2）；只通过一次测量，根据得出的数据就得出实验结论，实验数据太少，不具备普遍性，因此得出的结论不合理。故答案为：动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F1L1=F2L2）；不合理；实验次数太少，结论存在偶然性，不具普遍性。（3）图2中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，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：杠杠自重对实验有影响。29.某同学在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的装置匀速提起重物，并做了如下的实验记录：钩码重G/牛钩码上升高度h/米测力计的拉力F/牛测力计移动距离s/米20.10.40.3（1）如果你对该同学的实验记录进行分析，就会发现他的实验结果是违背科学规律的，其错误之处在于▲。（2）图乙是弹簧测力计的放大图，结合图甲，你会发现导致实验结果违背科学规律的原因是▲。（3）纠正错误后，可计算出该滑轮组的机械效率为▲。【答案】（1）有用功比总功还大；（2）弹簧测力计读数读错了，应为0.8牛；（3）83.3％【解析】【分析】【详解】略四、分析计算题（30题6分，31题6分，共12分）30.如图甲是学校重大活动时常用的伸缩隔离柱。均质底座呈圆盘形，底座直径30cm,质量为4.5kg,厚度不计；正中立柱杆AB长75cm,其顶端A为伸缩头固定位置，伸缩头中有可收缩的布带，内部有弹性装置固定，松手后布带会自动收回伸缩头中，收缩布带的拉力与伸长量成正比。其结构可简化为如图乙。（g取10N/kg）（1）将图甲中的收缩布带向右拉出时，可将隔离柱整体看成是一根杠杆。请在图乙上画出杠杆的支点0、隔离柱受到的拉力F1和拉力的力臂L1。（2）在使用“标配底座”时，布带可承受的最大拉力为多少？（3）为使布带承受更大的拉力，可对伸缩隔离柱进行怎样的改进：▲。（写出一种方法即可。）【答案】（1）（2）9N；（3）增加底座的质量或适当减少杆的高度【解析】（1）杠杆的支点是杠杆转动时保持不动的点；力臂