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2022届中考科学第一轮专题复习：简单机械解析版
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这是一份2022届中考科学第一轮专题复习：简单机械解析版，共29页。试卷主要包含了单选题，填空题，解答题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。
中考科学第一轮专题复习：简单机械
一、单选题
1．如图所示，在轻质杆OB的中点A处，悬挂有重为G的物体M，在端点B施加方向始终跟杆垂直的拉力F，杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中，下列叙述中正确的是（ ）
A．拉力F逐渐变大
B．拉力F跟它力臂的乘积变小
C．拉力F始终大于1/2G、小于G，该杠杆是省力杠杆
D．以上说法均不正确
2．如图是中国自主研制的世界上最大起重机“宏海号”龙门吊，它可吊起22000吨的重物。它主要由主梁和支架构成，可以提升和平移重物，下图左是其工作示意图。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系图象是(梁自重不计)（ ）
A． B．
C． D．
3．如图是吊车起吊货物的示意图，伸缩撑杆为圆弧状，工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，使吊臂绕 O 点缓慢转动，从而将货物提起。下列说法正确的是（ ）
A．吊臂是一个省力杠杆，但要费距离
B．吊臂是一个费力杠杆，但可以省功
C．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂变小
D．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力逐渐变小
4．三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详。如图所示，甲图和尚们商量出新的挑水方案 ：胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶，以下说法中正确的是（ ）
A．乙图中水桶向后倾，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往前移动一点距离
B．乙图中水桶向后倾，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶往后移动一点距离
C．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离
D．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离
5．关于杠杆，下列说法正确的是（ ）
A．力臂一定是杠杆上的一部分
B．力臂就是从支点到力的作用线的距离
C．只有在费力情况时才能省功
D．杠杆平衡时，动力+动力臂与阻力+阻力臂总是相等的
6．如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知在这个过程中，物体受到斜面的摩擦力大小为f，则斜面的机械效率为（ ）
A． ×100% B． ×100%
C． ×100% D． ×100%
7．如图所示，用同样的轻绳（不计绳重和摩擦）和滑轮分别安装成甲乙两种装置（G物＞G轮）。在将同一物体匀速提升相同高度的过程中（ ）
A．F1＞F2、η甲＞η乙 B．F1＞F2、η甲＜η乙
C．F1＜F2、η甲＜η乙 D．F1＜F2、η甲＞η乙
8．在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，如果不计机械自重、绳重和摩擦，所用动力最小的是（ ）
A． B．
C． D．
9．下列有关杠杆的说法中错误的是（ ）
A．等臂杠杆既可以省力又可以省距离
B．用来剪断铁丝的钢丝钳是省力杠杆
C．力臂是指从支点到力的作用线的距离
D．两个小孩坐在跷跷板上，恰好平衡，则两人的重力和他们各自力臂的乘积一定相等
10．一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按如图所示的两种方法拉车（不计绳子与滑轮间的摩擦及滑轮自重），下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙都省力 B．甲省力，乙不省力
C．甲不省力，乙省力 D．甲、乙都不省力
11．生活中处处有科学。下列日常工具，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．独轮车 B．开瓶器
C．钓鱼竿 D．大铡刀
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密度相同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（物体的密度都大于水）。如果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．如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（ ）
A．起子 B．钢丝钳
C．剪刀 D．镊子
14．如图所示的简单机械，属于费力杠杆的是( )。
A． B．
C． D．
15．如图所示，一块厚度，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，使其一侧抬离地面，已知长方形水泥板的重力作用点在对角线的交点，则( ) 。
A．F甲
C．F甲=F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍
D．F乙>F甲，因为F乙的阻力臂短
16．下列四幅图是起重机将倒地的一棵大树扶起时的四种方案，其中拉力最小的是( )。
A． B．
C． D．
17．推门时，在门把手附近用力，很容易把门推开，而在门轴附近用力，要把门推开就很费劲了。这说明在转动杠杆时( )。
A．无论什么情况下都可以省力
B．需要的动力与动力臂的长短有关
C．动力臂越长，需要的动力就越大
D．需要的动力都与支点的位置有关．
18．如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力的方向，使其从位置①到位置②，再到位置③。此过程中，弹簧测力计的示数将( ) 。
A．逐渐变大 B．逐渐变小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
19．如图所示的杠杆处于平衡状态，若在A处的钩码下再挂一个同样的钩码，要使杠杆重新恢复平衡，则必须( )。
A．在B处钩码下再挂一个同样的钩码
B．在B处钩码下再挂一个同样的钩码并向左移动一格
C．在B处钩码下再挂两个同样的钩码并向右移动一格
D．把B处钩码向右移动一格
20．两个小孩坐在跷跷板上，恰好在水平位置平衡，此时( )。
A．两个小孩的重力一定相等
B．两个小孩到支点的距离--定相等
C．两个小孩对跷跷板的压力一定相等
D．两个小孩的重力和他们各自到支点的距离的乘积- -定相等
二、填空题
21．我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂,“横木穿插硾头,硾嘴为铁,足踏其末而舂之”,如图甲所示。若硾头质量为20千克,不计横木的重力和摩擦。
（1）图乙为脚用力向下踩舂时在某一位置的示意图,O点为支点, F2为阻力,请在图中作出阻力臂 ,此时春属于 (选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆。
（2）若每次硾头上升的高度为0.6米,1分钟撞击臼中的谷粒20次, 则人克服硾头重力做功的功率为 瓦。
22．如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，OA=0.2m, OB=0.1m， G1=2N。杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
（1）当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，G2的重力为 N。
（2）松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′（B′点对应B点），保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动至 ．
A．B′点处 B．①点处 C．②点处 D．③点处
23．某工人用如图所示的装置，将重150N的木块在10s内竖直向上匀速提升4m，此装置是 滑轮（选填“定”或“动”），该工人拉力的功率为 W（滑轮和绳的重力、摩擦均不计）。
24．如图所示是农家乐摆放的古代“舂米”的装置，该装置实质是 。当游客用力将此装置的右端踩下后，舂球上升，舂球的重力势能将 。
25．如图AB为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳子作用一个拉力，使杠杆平衡。
（1）在图示位置平衡时，整个装置的总重心位于 。（选填“O处”、“OA之间处”或“BO之间”）
（2）保持重物不动，而使绳绕A点沿图中虚线缓慢逆时针转动，则F （选填“先变大后变小”或“先变小后变大”或“不变”） ；
26．安全阀常作为超压保护装置。如图是利用杠杆原理设计的锅炉安全阀示意图，阀的横截面积S为6cm2，OA∶AB=1∶2，若锅炉能承受的最大压强为5.81×105Pa，大气压强为1.01×105Pa，则在B处应挂 N 的重物。若锅炉承受的最大压强减小，为保证锅炉安全，应将重物向 （选填“左”或“右”）移动。
27．一座高达40米的大桥，总长为8350米．其中正桥只有850米，而两侧长度相等的引桥总长却达7500米。为什么一座大桥要有这么长的引桥呢？小明很奇怪，请教老师后，他明白了引桥相当于一个斜面。
（1）小明用如图所示的斜面进行模拟实验。在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度。他发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小。业由此他得出了结论：很长的引桥，在汽车上桥时能起到 (选填“省力”或“省功")的作用。
（2）一辆总质量为2000千克的汽车以10米/秒的速度匀速通过一侧引桥，需要的时间为 秒 ，所做的有用功为 焦。(g取10牛/千克)
28．有重为10牛的定滑轮和动滑轮各一个，在不计摩擦的情况下，匀速提升260牛重物，最多可省 牛的力。
29．滑轮组的机械效率无法达到100%，这是由于使用滑轮组时，必须克服 和 而做一定量的 功。
30．某人用一个动滑轮把一袋1000牛的沙子匀速提到9米高的脚手架上，所用拉力为600牛，历时20秒，该过程中他所做的有用功为 ，总功为 ，该装置的机械效率为 。
三、解答题
31．杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡测得OA=5cm，OB=10cm。
（1）计算秤砣的质量(请写出计算过程)。
（2）小金在B处标的刻度应为 kg。若图中OC=2OB，则C处的刻度应为 kg。
（3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数 (选填“<”或“>”)2kg，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。
32．用如图所示的滑轮组将重480N的物体G匀速提升3m，所用的拉力F为200N，求：
（1）拉力所做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）在绳子承受范围内，此滑轮组机械效率最大90%，当物体以0.3m/s速度向上运动时，拉力的功率最大1800W，则滑轮组能提升的最大物重是多少N？
33．古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10m，所受重力为3000N的均匀杆AB，可以绕转轴B点在竖直平面内转动，在B点正上方10m处固定一个定滑轮C，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连。（忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦， ）．则：
（1）请在图中画出阻力的方向和动力（拉力）的力臂；
（2）滑轮C的类型为 ；
（3）在拉动吊桥缓慢匀速升起的过程中，动力和动力臂F1L1的乘积变化情况是 ；
（4）若从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成30°角，怎此时的拉力F2为 N；
（5）若在10s内从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成45°角，则该过程中人拉力做功的功率为 W
34．据报道，在杭州动物园，一位物理老师用一只弹簧测力计“称”出了一头大象的质量，如图所示。他动用了吊车、铁笼和长为10m的硬棒作为辅助工具。吊车的吊钩在棒上的固定处距弹簧测力计一端的距离为9m，距系铁笼处的距离为9cm，当棒处于水平平衡时弹簧测力计的示数为200N，若不计棒及铁笼的重量，则该大象的质量为多少？（g取10N/kg）
35．如图所示，工人用1000牛的力将280千克的货物匀速提升2米，若不计绳重和摩擦，且每个滑轮的质量相同，求：(g取10牛/千克)
（1）一个滑轮的重力为多少？
（2）拉力做了多少功？
四、实验探究题
36．下列是某科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程：(本实验均使用轻质杠杆)
实验1：在直杠杆水平平衡时(如图甲所示)进行实验，记录多组数据。得出：F1×s1＝F2×s2(注：s1和s2分别表示支点到F1和F2的作用点的距离)。在直杠杆倾斜平衡时(如图乙所示)进行实验，也得到了同样的结论。
该结论适用于所有平衡时的杠杆吗？
实验2：科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验，移动钩码，改变钩码数量，记录数据如表，分析表格数据发现上述结论并不成立，但发现一个新的等量关系，即：(待填)。
实验次数
F1/N
s1/cm
F2/N
s2/cm
l2/cm
1
1.0
10.0
0.5
21.3
20.1
2
1.5
20.0
1.0
31.7
29.8
3
2.0
30.0
2.5
25.5
24.0
s和l(支点到力的作用线的距离)这两个量在研究杠杆平衡条件时，哪个量才是有价值的呢？研究小组的同学观察到：支点到F的作用点的距离(s1)与支点到F1的作用线的距离(l1)是相等的。研究小组的同学又进行了实验。
实验3：①移动钩码，使杠杆 (待填) 。
②继续实验，使杠杆平衡，记录F1、s1、l1和F2、s2、l2。
③改变钩码数量，移动钩码，记录杠杆处于平衡时的多组F1、s1、l1和F2、s2、l2。
④分析实验数据，得出弯杠杆的平衡条件。
最后，通过科学思维，得出所有杠杆的平衡条件都是：F1×l1＝F2×l2。杠杆的平衡条件可用于解释许多杠杆应用，如用图1方式提升物体比用图2方式省力，就可用杠杆的平衡条件作出合理解释。请回答：
（1）实验2中，在研究一侧弯曲的杠杆时，发现的一个新的等量关系是 。
（2）将实验3中的①填写完整 。
（3）“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为“力臂”。通过探究杠杆平衡条件的实验，使我们深深认识到建立这一科学量的价值。用下图中的图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是 。
37．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某实验小组用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表。
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率/%
1
2
10
0.8
30
83.3
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90.9
（1）在第2次实验中，滑轮组的机械效率η为 。（保留一位小数）
（2）分析数据可得结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 （填“高”或“低”）。
（3）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重为8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为 。
A．71.6% B．82.6% C．92.4% D．100%
（4）另一实验小组改变动滑轮的重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N。（忽略绳重和摩擦）
38．某科学实验小组的同学，利用如图所示的实验装置，探究斜面的机械效率。他们用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了实验数据并通过计算得出了机械效率，见下表。
实验序号
斜面的倾斜程度
物块重力G(牛)
斜面高度h(米)
拉力F(牛)
斜面长度s(米)
机械效率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%
（1）分析表中的数据可得出：在其他条件一定时，斜面越缓越 力；斜面越陡，机械效率越 。
（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5米和1米，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5牛。这种情况下斜面的机械效率为 。把第4次与第 次测量结果相比较，还能得出在其他条件一定时 ，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。
（3）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力 物块所受的摩擦力。
（4）斜面在生产和生活中应用广泛．请你举出一个生产或生活中利用斜面的实例： 。
39．小科在学习杠杆力臂的时候，对力臂的定义为什么是支点到力的作用线的距离面不是支点到力的作用点的距离产生了疑惑。于是，他设计了一个轻质杠杆探究以上问题，杠杆的支点O在上方，三段硬棒的长度相等(如图所示)，实验步骤如下：
步骤1；用弹簧测力计在竖直方向用力，使杠杆在水平位置平衡(如图甲)，记录弹簧测力计的示数为F1。
步骤2：保持拉力作用点不变，改变拉力的方向，仍让杠杆在水平位置平衡(如图乙)，记录弹簧测力计的示数为F2。
步骤3：保持拉力的方向不变，将杠杆下端的硬棒向上移动至A、B、C处，仍让杠杆在水平位置平衡(如图丙)，记录弹簧测力计的示分别为FA、FB、FC
请回答下列问题：
（1）根据图像可知F1= 。
（2）请根据F1和F2的数值比较说明力臂的定义到底是支点到力的作用线的距离还是支点到力的作用点的距离?并说明理由： 。
（3）比较F1和FA、FB、FC的数量关系，若发现 ，则能进一步支持以上结论。
40．某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表：
实验
次数
动滑轮重G动/N
钩码重
G物/N
钩码上升
高度h物/m
动力F动/N
动力作用点移动距离S动/m
滑轮组的机械效率η
1
0.53
1
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
3
4
0.1
2
0.3
（1）请在表格右图画出本实验的绕绳方法；并在表格最后一栏写出正确的机械效率 。
（2）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：提升的物重增加时，克服摩擦和绳重所做的额外功变 ，滑轮组的机械效率变 。
（3）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了 。（填字母）
A．减小摩擦
B．多次测量取平均值减小误差
C．获得多组数据归纳出物理规律
（4）由本实验 （填“能”或“不能” ）推断：任何机械的机械效率跟物重均有关。
答案解析部分
【解析】【分析】杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中，杆重、动力臂不变，阻力臂减小，利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】A.如图，物体M的重为G不变，动力F的方向始终跟杆垂直（动力臂LOB不变），
由于杆匀速转动（处于平衡状态），则F×LOB=G×LOC，
由于杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中，阻力臂LOC逐渐减小，所以拉力F逐渐变小，故A错误；
B.由于阻力臂LOC逐渐变小，物体M的重为G不变，则根据F×LOB=G×LOC可得：FLOB的大小（拉力F跟它力臂的乘积）逐渐变小，故B正确；
C.根据F×LOB=G×LOC可得：；
则该杠杆是省力杠杆，故C错误;
D.B选项是正确的，故D错误。
故选B。
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析即可。
【解答】在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，以左侧的支柱为支点，右支架对主梁的支持力F为动力，重物对杠杆的拉力为重力，大小等于物体的重力G，动力臂为整个主梁的长度，设为L，阻力臂为L-s，
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得到：
FL=G（L-s）；
解得： ，
由关系式知：右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s成一次函数关系，且拉力随s的增大而减小，故B符合题意，A、C、D不合题意。
故选B。
【解析】【分析】（1）（2）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类和特点；
（3）（4）主要分析动力臂的大小变化，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
【解答】根据图片可知，货物对吊臂产生阻力，而伸缩撑杆对吊臂产生动力，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，此时它费力但是省距离，但是肯定不能省功，故A、B错误；
匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂保持不变，故C错误；
匀速顶起吊臂的过程中，动力臂保持不变，阻力保持不变，但是阻力臂逐渐减小，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，支持力逐渐减小，故D正确。
故选D。
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析即可。
【解答】根据乙图可知，右边的水桶下沉，此时需要减小右边水桶的力臂，即缩小右边水桶到肩膀的距离，要么肩膀向右边移动一点，要么右边水桶向前移动一些，故A、B错误；
丙图中，小和尚要减轻瘦和尚的负担，即减小瘦和尚受到的压力，需要增大水桶到他的距离，即瘦和尚向前移动一些，故C正确；
丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，即减小瘦和尚受到的压力，需要增大水桶到他的距离，即可以将水桶往后移动一点距离，故D错误。
故选C。
【解析】【分析】（1）（2）根据力臂的定义判断；
（3）根据功的原理判断；
（4）根据杠杆的平衡条件判断。
【解答】力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离，与杠杆本身没有关系，故A错误，B正确；
无论使用什么机械，都不能省功 ，这是功的原理，故C错误；
当杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂，故D错误。
故选B。
【解析】【分析】使用斜面提升物体时，克服物体重力做有用功，克服斜面摩擦力做额外功，拉力做总功，根据公式计算斜面的机械效率。
【解答】克服物体重力做的有用功为：W有=Gh；
拉力做的总功为：W总=FL；
则斜面的机械效率：；
克服摩擦力做的额外功为：W额=fL；
根据W总=W有+W额得到：W总=Gh+fL；
则斜面的机械效率：。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
【解析】【分析】根据动滑轮和定滑轮的特点比较拉力的大小，根据比较机械效率的大小。
【解答】（1）甲为定滑轮，不省力不费力，则F1=G物；
乙为动滑轮，省一半的力，即：；
因为G物>G动；
所以；
则F1>F2。
（2）同一物体提升相同高度，根据W有=G物h可知，二者做的有用功相等；
甲不对滑轮做额外功，而乙克服动滑轮重力做额外功，
根据W总=W有+W额可知，则W总甲
故选A。
【解析】【分析】（1）根据定滑轮的特点计算拉力；
（2）根据斜面不省功的特点计算拉力；
（3）根据杠杆的平衡条件计算拉力：
（4）根据滑轮组的工作特点计算拉力。
【解答】不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下：
A.图示是一个定滑轮，定滑轮不省力不费力，则拉力F1=G；
B.根据勾股定理知：，
图中为斜面做的总功和有用功相等；
即W总=W有；
F2×5m=G×3m，
解得：F2=0.6G；
C.由杠杆平衡条件可得：F3×L2=G×LG，
F3×5L=G×2L，
解得：F3=0.4G；
D.由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，
则拉力；
因此最小拉力是F4。
故选D。
【解析】【分析】（1）（2）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
（3）根据力臂的定义判断；
（4）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2判断。
【解答】A.等臂杠杆不省力也不费力，故A错误符合题意；
B.用来剪断铁丝的钢丝钳，阻力作用在刀口上，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B正确不合题意；
C.力臂是指从支点到力的作用线的距离，故C正确不合题意；
D.两个小孩坐在跷跷板上，恰好平衡，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，两人的重力和他们各自力臂的乘积一定相等，故D正确不合题意。
故选A。
【解析】【分析】定滑轮不省力不费力，但是可以改变用力方向；动滑轮不能改变用力方向，但是可以省力，据此分析判断。
【解答】根据图片可知，甲中的滑轮固定在大树上，不随汽车一起移动，为定滑轮，不省力；
乙中的滑轮与汽车相连，跟随汽车一起移动，为动滑轮，可以省力。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【解答】A.使用独轮车时，车轮为支点，车的重力相当于阻力，作用在手柄上的推力相当于动力，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A不合题意；
B.使用开瓶器时，它与瓶盖上表面接触的位置为支点，阻力作用在瓶盖下端的边缘处，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B不合题意；
C.使用钓鱼竿时，靠近胸口的手为支点，动力作用在鱼竿中间，阻力作用在鱼竿顶端，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故C符合题意；
D.使用铡刀时，刀片与底座相连的轴为支点，阻力作用在刀口中间，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故D不合题意。
故选C。
【解析】【分析】分别计算出左右两边力和力臂的乘积，然后比较大小即可。
【解答】（1）甲杠杆：
浸没水中之前：G1L1=G2L2；
ρ物gV1×L1=ρ物gV2×L2；
则V1×L1=V2×L2；
浸没水中后左端力和力臂的乘积为：
（G1-F浮1）×L1=（ρ物gV1-ρ水gV1）×L1=（ρ物-ρ水）gV1×L1，
浸没水中后右端力和力臂的乘积为：
（G2-F浮2）×L2=（ρ物gV2-ρ水gV2）×L2=（ρ物-ρ水）gV2×L2，
所以浸没水中后，左右两端力和力臂的乘积相等，
故杠杆仍然平衡。
（2）乙杠杆：
浸没水中之前：G1L1=G2L2；
ρ1gV×L1=ρ2gV×L2，
浸没水中后左端力和力臂的乘积为：
（G1-F浮1）×L1=（ρ1gV-ρ水gV）×L1=ρ1gV×L1-ρ水gV×L1，
浸没水中后右端力和力臂的乘积为：
（G2-F浮2）×L2=（ρ2gV-ρ水gV）×L2=ρ2gV×L2-ρ水gV×L2，
因为L1＜L2，
所以，左端力和力臂的乘积大于右端力和力臂的乘积，
故杠杆左端下沉。
故选C。
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【解答】A. 起子与瓶盖接触的上端为支点，阻力作用在瓶盖的下部边缘上，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A不合题意；
B.钢丝钳中间的轴为支点，阻力作用在刀口上，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B不合题意；
C.剪刀阻力作用在刀口上，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故C不合题意；
D.两个镊片相连的位置为支点，阻力作用在尖端，动力作用在中间，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故D符合题意。
故选D。
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【解答】A.使用羊角钳时，它与木板的接触点为支点，钉子施加阻力，作用在豁口处；手施加动力，作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A不合题意；
B.使用瓶起子时，它上面的牙与苹果接触的位置为支点，瓶盖施加阻力，作用在下面的牙口，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B不合题意；
C.使用镊子时，两个镊片相连的位置为支点，阻力作用在尖端，而动力作用在中间，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故C符合题意；
D.使用独轮车时，车轮为支点，货物和车的重力为阻力，作用在重心上；动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故D不合题意。
故选C。
【解析】【分析】根据杠杆的平衡原理F1L1=F2L2分析判断。
【解答】当抬起水泥板的一侧时，水泥板的重力为阻力，手施加的力为动力；
左图：动力臂为长方体水泥板的宽b，阻力作用在重心上，阻力臂，根据杠杆的平衡原理F1L1=F2L2可知，F甲=；
右图：动力臂为长方体水泥板的长a，阻力作用在重心上，阻力臂，根据杠杆的平衡原理F1L1=F2L2可知，F乙=；
则F甲=F乙。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析即可。
【解答】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，当阻力和阻力臂不变时，动力与动力臂成反比。根据图片可知，大树的重力相当于阻力，在阻力和阻力臂不变的情况下，C中的拉力方向与树干垂直，此时的动力臂最长，则动力最小，故C正确，而A、B、C错误。
故选C。
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件分析判断。
【解答】推门时，门轴为杠杆的支点，门轴转动时产生阻力，而手施加动力。手越靠近门轴，动力臂越短，而越费力说明用的推力越大，据此得到：需要的动力与动力臂的长短有关，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，当阻力和阻力臂保持不变时，动力与动力臂的长度成反比。根据图片可知，当测力计的拉力方向从①到③时，动力臂先变大后变小，则弹簧测力计的示数先变小后变大，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】设杠杆上每格长为L，每个钩码重力为G。
A.在B处钩码下再挂一个同样的钩码，左边：4G×2L=8Gl；右边：（2G+1G）×3L=9GL，则不能平衡，故A错误；
B.在B处钩码下再挂一个同样的钩码并向左移动一格，左边：4G×2L=8Gl；右边：（2G+1G）×（3L-1L）=6GL，则不能平衡，故B错误；
C.在B处钩码下再挂两个同样的钩码并向右移动一格，左边：4G×2L=8Gl；右边：（2G+2G）×（3L+1L）=16GL，则不能平衡，故C错误；
D.把B处钩码向右移动一格，左边：4G×2L=8Gl；右边：2G×（3L+1L）=8GL，则可以平衡，故D正确。
故选D。
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，决定杠杆能否平衡的关键不是力的大小，也不是力臂的大小，而是力和力臂的乘积是否相同。两个小孩在跷跷板上时，他们的重力相当与动力和阻力，他们到支点的距离相当于动力臂和阻力臂。则当两个小孩的重力和他们各自到支点的距离的乘积相等时，恰好在水平位置平衡，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
【解析】【分析】（1）力臂是从杠杆的支点到力的作用线的距离。比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
（2）根据W=Gh计算出人克服锤头重力所做的功，再根据公式计算出人做功的功率。
【解答】（1）O点为杠杆的支点，从O点做阻力F2力的作用线的垂线，从O到垂足之间的距离就是阻力臂L2，如下图所示：
根据图片可知，锤头到支点的距离远，而人到锤头的距离近，即动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。
（2）人克服锤头重力做功：W=Gh=20kg×10N/kg×（0.6m×20）=2400J；
则人做功的功率：。
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算即可；
（2）根据力臂的定义分析判断。
【解答】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：
G1×OA=G2×OB；
2N×0.2m=G2×0.1m；
解得：G2=4N。
（2）根据杠杆的平衡条件G1×OA=G2×OB可知，当G1、L1和G2保持不变时，只有阻力臂仍然保持OB的长度不变才能平衡。而力臂是从杠杆的支点到力的作用线的距离，根据图乙可知，当G2在②处时，力臂恰好等于OB，故选C。
【解析】【分析】（1）固定不动的滑轮叫定滑轮，跟随物体一起移动的滑轮叫动滑轮；
（2）不计滑轮和绳子的重力与摩擦，那么不做额外功，即工人拉力做的总功与克服木块做的有用功相等，即根据W=Gh计算出功，再根据计算拉力的功率。
【解答】（1）根据图片可知，滑轮跟随物体一起上下移动，为动滑轮；
（2）工人拉力做功：W=Gh=150N×4m=600J；
工人拉力的功率：。
【解析】【分析】（1）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
（2）重力势能与质量和高度有关。
【解答】（1）根据图片可知，舂球的重力相当于阻力，人施加的力为动力。因人到支点的距离小于舂球到支点的距离，所以动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。
（2）舂球的质量不变，高度增大，则它的重力势能变大。
【解析】【分析】（1）重心就是重力在物体上的作用点，根据形状规则密度均匀物体的重心位置解答；
（2）分析动力臂的长度变化，再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2确定动力F的变化。
【解答】（1）根据图片可知，杠杆为一根密度均匀的长方体硬棒，则重心在中心处，即在支点O处。
（2）根据图片可知，当拉力F的方向与OA垂直时动力臂最长，因此在F逆时针方向转动的过程中，动力臂先变长后变短，根据根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，动力F先变小后变大。
【解析】【分析】（1）A点受到的向上的压力等于内外压力差，由压强公式可求得A点处杠杆所受到的压力，则由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知B处应挂物体的重力。
（2）根据锅内压强的变化分析A点受到向上压力的变化，再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析重物对应力臂的长度变化即可。
【解答】（1）A点受到向上的压力为：
F=△pS=（5.81×105Pa-1.01×105Pa）×6×10-4m2=288N；
由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知：F•OA=G•OB；
因OA：AB=1：2，故OA：OB=1：3，
得到：288N×1=G×3；
解得：G=96N。
（2）若锅炉承受的最大压强减小，则A点受到的蒸汽压力FA减小。此时A点的力臂OA不变、重物的重力G不变，根据杠杆平衡条件G•LG=FA•OA可知，此时应减小重物的力臂，所以应将应将重物向右移动。
【解析】【分析】（1）提升相同的物体时，用的力越小，说明越省力；
（2）根据计算该车通过一侧引桥的时间，根据W=Gh计算所做的有用功。
【解答】（1）在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度。他发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小。业由此他得出了结论：很长的引桥，在汽车上桥时能起到省力的作用。
（2）通过一侧引桥的时间：；
所做的有用功为：W=Gh=2000kg×10N/kg×40m=8×105J。
【解析】【分析】首先确定承担重力的绳子段数n，然后根据计算绳子的最小拉力，最后用物重减去拉力即可。
【解答】一个定滑轮和一个动滑轮构成的滑轮组，承担重力的绳子段数最大n=3；
则自由端的拉力；
那么最多可省力：260N-90N=170N。
【解析】【分析】根据对滑轮组的认识分析解答。
【解答】滑轮组的机械效率无法达到100%，这是由于使用滑轮组时，必须克服摩擦和2动滑轮自重而做一定量的额外功。
【解析】【分析】根据W有=Gh计算有用功，根据W=Fs计算总功，最后根据计算出机械效率。
【解答】该过程中他所做的有用功为W有=Gh=1000N×9m=9000J；
自由端绳子移动的距离s=nh=2×9m=18m；
则总功为：W=Fs=600N×18m=10800J；
则该装置的机械效率。
【解析】【分析】（1）秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2计算秤砣的质量；
（2）秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，由此知O处为0刻度，由此知B处标的刻度值。再次利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算出C处的刻度值。
（3）根据杠杆的平衡条件分析秤砣的力臂大小的变化即可。
【解答】（1）由题知，秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，
由杠杆的平衡条件有：m物g×AO=m砣g×OB①，
m物×AO=m砣×OB；
2kg×5cm=m砣×10cm；
解得：m砣=1kg；
（2）由题知，秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，由此知O处为0刻度，
秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，所以在B处标的刻度应为2kg；
秤砣在C处时杆秤恰好水平平衡，此时秤盘上放的重物质量为m，
则mg×AO=m砣g×OC，且OC=2OB，
所以mg×AO=m砣g×2OB②
①÷②可得：m=4kg，
所以C处刻度应为4kg。
（3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，由杠杆的平衡条件可知：G物×OA=G砣×l，G物×OA的值不变，G砣增大，力臂l变小，读数变小，故读数小于2kg。
【解析】【分析】（1）拉力克服物体的重力做有用功，即W有=Gh；
（2）首先根据图片确定滑轮组承担重力的绳子段数n，然后根据 计算出滑轮组的机械效率。
（3）首先根据v=nv物计算出绳子自由端移动的速度，然后根据P=Fv计算出绳子能够承受的最大拉力，最后根据计算出物体的最大重力。
【解析】【分析】（1）根据题目描述的情形确定阻力的方向和作用点；力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离；
（2）跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮；不随物体一起移动的滑轮为定滑轮；
（3）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析；
（4）首先计算出动力臂和阻力臂，然后根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算即可；
（5）首先计算吊桥的重心上升的高度，再根据W=Gh计算出拉力做的功，最后根据计算出拉力做功的功率。
【解答】（1）根据图片可知，B点为杠杆的支点，吊桥的重力相当于阻力，作用在吊桥重心，方向竖直向下；动力为绳子的拉力，动力作用线沿绳子的方向向上，从B点作动力作用线的垂线，从支点到垂足之间的距离就是动力臂L1，如下图所示：
（2）根据图片可知滑轮C固定在城墙顶端，不随物体一起移动，为定滑轮。
（3）在拉起吊桥的过程中，阻力G不变，阻力臂L2逐渐减小，则阻力和阻力臂的乘积逐渐减小。根据F1L1=F2L2可知，动力和动力臂的乘积逐渐变小。
（4）如下图所示：
当吊桥拉至与水平面成30°角时，此时的阻力臂L2=；
由于AB=BC=10m，且∠ABC=60°，所以△ABC为等边三角形；
那么动力臂L1=；
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：F1×5m=3000N×2.5m；
解得：F1=1500N。
（5）当吊桥匀速拉至与水平面成45°角时，吊桥的重心上升高度：；
则拉力做功：W=Gh=3000N×3.57m=10710J；
则拉力的功率：。
【解析】【分析】根据图片可知，可将吊钩与铁棒上的固定点看作杠杆的支点O，支点到测力计的距离就是动力臂L1，支点到铁笼处的距离为阻力臂L2，然后根据杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2 计算出大象的重力，最后根据计算出大象的质量。
【解析】【分析】（1）首先确定承担重力的绳子段数n，然后根据计算滑轮的重力；
（2）首先根据s=nh计算出拉力移动的距离，再根据W=Fs计算拉力做的功。
【解析】【分析】根据表格数据分析解答；
（1）根据表格数据分析解答；
（2）根据实验目的分析解答；
（3）科学上把支点到到力的作用线的距离称为力臂；
（4）分析两种滑轮的力臂关系得出结论。
【解答】解：（1）根据表格数据知F1×s1=F2×l2；
（2）本实验是研究支点到F1的作用点的距离（s1）与支点到F1的作用线的距离（l1）哪个更有价值，所以应该让着两者不相等，所以应该让杠杆倾斜或转动时，记录杠杆处于平衡时的多组F、s、l的关系；
（3）科学上把支点到到力的作用线的距离称为力臂；
（4）图1中是动滑轮，动力臂是阻力臂的2倍，而图2中是定滑轮，动力臂等于阻力臂，所以图1中的动力臂大于图2中的动力臂，所以用图1方式提升物体比用图2方式省力。
【解析】【分析】（1）由表中数据，根据求出第2次实验中滑轮组的机械效率；
（2）根据实验1、2、3组数据分析得出结论；
（3）根据（2）中得到的结论对此时机械效率的范围进行推算；
（4）忽略绳重和摩擦，根据求出被提升物体所受的重力。
【解答】（1）第2次实验中滑轮组的机械效率为：；
（2）纵向分析数据可得结论：用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（3）根据“用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高”可知，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm（此时物重比第3次实验的物重还大），则此时滑轮组的机械效率应该大于90.9%，而它又不可能是100%，只能为92.1%，故选C；
（4）根据图丁可知，当动滑轮重为4N时，滑轮组的机械效率为75%；
若忽略绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 ，
即：；
解得：G=12N。
【解析】【分析】（1）根据表格数据，分析斜面的省力情况与倾斜程度的关系，以及斜面的机械效率与倾斜程度的关系。
（2）根据公式计算斜面的机械效率。根据控制变量法的要求，确定哪些因素相同，哪个因素不同，据此选择对照实验。
（3）对斜面上的物体进行受力分析即可；
（4）根据斜面在日常生活和生产中的应用解答。
【解答】（1）根据表格数据可知，斜面越缓，拉力越小，即斜面越省力；斜面越陡，机械效率越高。
（2）此时斜面的机械效率为：。探究斜面的粗糙程度对机械效率的影响时，需要控制斜面的倾斜程度（斜面的高和长）相等，而改变接触面，故选实验4和2。
（3）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物体受到沿斜面向上的拉力，沿斜面向下的摩擦力和重力的分力，此时F=G分+f，则物体受到的拉力大于物块受到的摩擦力。
（4）斜面在生产和生活中应用广泛，生产或生活中利用斜面的实例：盘山公路、引桥。
【解析】【分析】（1）根据甲图确定测力计的分度值，然后根据指针的位置读出拉力F1；
（2）根据乙图读出拉力F2，比较拉力F1和F2的大小，然后再分析支点到作用点的距离和支点到力的作用线的距离，哪个发生改变，从而找到它们之间的联系。
（3）当硬棒的位置改变时，拉力的作用点不断改变，但是支点到拉力作用线的距离保持不变。如果几个拉力都相等，那么足以说明力臂是从杠杆的支点到力的作用线的距离。
【解答】（1）根据甲图可知，测力计的分度值为0.2N，则F1=3.6N；
（2）根据乙图可知，拉力F2=4.6N，与拉力F1并不相等，则说明力臂是从支点到力的作用线的距离，理由是： 图乙与图甲相比，支点到力的作用点的距离不变，支点到力的作用线的距离改变，弹簧测力计的示数变大，表明杠杆平衡与支点到力的作用线的距离有关 。
（3）比较F1和FA、FB、FC的数量关系，若发现F1=FA=FB=FC，则能进一步支持以上结论。
【解析】【分析】（1）首先根据s=nh计算出承担重力的绳子段数，再根据“奇动偶定”确定绳头的位置，最后依次完成缠绕即可。根据计算出滑轮组的机械效率；
（2）分别计算出三组数据中额外功的大小，然后再总结物重增大时，额外功和机械效率的变化。
（3）多次测量的目的可能有两个：①求平均值减小测量误差；②获得多组数据得到规律；
（4）根据（2）中的分析解答。
【解答】（1）根据第1组数据得到，承担重力的绳子段数n=，根据“奇动偶定”可知，绳头应该系在动滑轮上，如下图所示：
第3次实验中滑轮组的机械效率为：；
（2）根据W额=W总-W有可知，三次实验中额外功分别为：0.11J、0.13J和0.2J，结合表格数据可知：用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：提升的物重增加时，克服摩擦和绳重所做的额外功变大，滑轮组的机械效率变大。
（3）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了获得多组数据归纳出物理规律，故选C。
（4）根据表格数据可知，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高，因此本实验不能推断：任何机械的机械效率跟物重均有关。
中考科学第一轮专题复习：简单机械
一、单选题
1．如图所示，在轻质杆OB的中点A处，悬挂有重为G的物体M，在端点B施加方向始终跟杆垂直的拉力F，杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中，下列叙述中正确的是（ ）
A．拉力F逐渐变大
B．拉力F跟它力臂的乘积变小
C．拉力F始终大于1/2G、小于G，该杠杆是省力杠杆
D．以上说法均不正确
2．如图是中国自主研制的世界上最大起重机“宏海号”龙门吊，它可吊起22000吨的重物。它主要由主梁和支架构成，可以提升和平移重物，下图左是其工作示意图。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系图象是(梁自重不计)（ ）
A． B．
C． D．
3．如图是吊车起吊货物的示意图，伸缩撑杆为圆弧状，工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，使吊臂绕 O 点缓慢转动，从而将货物提起。下列说法正确的是（ ）
A．吊臂是一个省力杠杆，但要费距离
B．吊臂是一个费力杠杆，但可以省功
C．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂变小
D．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力逐渐变小
4．三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详。如图所示，甲图和尚们商量出新的挑水方案 ：胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶，以下说法中正确的是（ ）
A．乙图中水桶向后倾，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往前移动一点距离
B．乙图中水桶向后倾，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶往后移动一点距离
C．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离
D．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离
5．关于杠杆，下列说法正确的是（ ）
A．力臂一定是杠杆上的一部分
B．力臂就是从支点到力的作用线的距离
C．只有在费力情况时才能省功
D．杠杆平衡时，动力+动力臂与阻力+阻力臂总是相等的
6．如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知在这个过程中，物体受到斜面的摩擦力大小为f，则斜面的机械效率为（ ）
A． ×100% B． ×100%
C． ×100% D． ×100%
7．如图所示，用同样的轻绳（不计绳重和摩擦）和滑轮分别安装成甲乙两种装置（G物＞G轮）。在将同一物体匀速提升相同高度的过程中（ ）
A．F1＞F2、η甲＞η乙 B．F1＞F2、η甲＜η乙
C．F1＜F2、η甲＜η乙 D．F1＜F2、η甲＞η乙
8．在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，如果不计机械自重、绳重和摩擦，所用动力最小的是（ ）
A． B．
C． D．
9．下列有关杠杆的说法中错误的是（ ）
A．等臂杠杆既可以省力又可以省距离
B．用来剪断铁丝的钢丝钳是省力杠杆
C．力臂是指从支点到力的作用线的距离
D．两个小孩坐在跷跷板上，恰好平衡，则两人的重力和他们各自力臂的乘积一定相等
10．一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按如图所示的两种方法拉车（不计绳子与滑轮间的摩擦及滑轮自重），下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙都省力 B．甲省力，乙不省力
C．甲不省力，乙省力 D．甲、乙都不省力
11．生活中处处有科学。下列日常工具，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．独轮车 B．开瓶器
C．钓鱼竿 D．大铡刀
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密度相同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（物体的密度都大于水）。如果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．如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（ ）
A．起子 B．钢丝钳
C．剪刀 D．镊子
14．如图所示的简单机械，属于费力杠杆的是( )。
A． B．
C． D．
15．如图所示，一块厚度，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，使其一侧抬离地面，已知长方形水泥板的重力作用点在对角线的交点，则( ) 。
A．F甲
C．F甲=F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍
D．F乙>F甲，因为F乙的阻力臂短
16．下列四幅图是起重机将倒地的一棵大树扶起时的四种方案，其中拉力最小的是( )。
A． B．
C． D．
17．推门时，在门把手附近用力，很容易把门推开，而在门轴附近用力，要把门推开就很费劲了。这说明在转动杠杆时( )。
A．无论什么情况下都可以省力
B．需要的动力与动力臂的长短有关
C．动力臂越长，需要的动力就越大
D．需要的动力都与支点的位置有关．
18．如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力的方向，使其从位置①到位置②，再到位置③。此过程中，弹簧测力计的示数将( ) 。
A．逐渐变大 B．逐渐变小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
19．如图所示的杠杆处于平衡状态，若在A处的钩码下再挂一个同样的钩码，要使杠杆重新恢复平衡，则必须( )。
A．在B处钩码下再挂一个同样的钩码
B．在B处钩码下再挂一个同样的钩码并向左移动一格
C．在B处钩码下再挂两个同样的钩码并向右移动一格
D．把B处钩码向右移动一格
20．两个小孩坐在跷跷板上，恰好在水平位置平衡，此时( )。
A．两个小孩的重力一定相等
B．两个小孩到支点的距离--定相等
C．两个小孩对跷跷板的压力一定相等
D．两个小孩的重力和他们各自到支点的距离的乘积- -定相等
二、填空题
21．我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂,“横木穿插硾头,硾嘴为铁,足踏其末而舂之”,如图甲所示。若硾头质量为20千克,不计横木的重力和摩擦。
（1）图乙为脚用力向下踩舂时在某一位置的示意图,O点为支点, F2为阻力,请在图中作出阻力臂 ,此时春属于 (选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆。
（2）若每次硾头上升的高度为0.6米,1分钟撞击臼中的谷粒20次, 则人克服硾头重力做功的功率为 瓦。
22．如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，OA=0.2m, OB=0.1m， G1=2N。杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
（1）当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，G2的重力为 N。
（2）松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′（B′点对应B点），保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动至 ．
A．B′点处 B．①点处 C．②点处 D．③点处
23．某工人用如图所示的装置，将重150N的木块在10s内竖直向上匀速提升4m，此装置是 滑轮（选填“定”或“动”），该工人拉力的功率为 W（滑轮和绳的重力、摩擦均不计）。
24．如图所示是农家乐摆放的古代“舂米”的装置，该装置实质是 。当游客用力将此装置的右端踩下后，舂球上升，舂球的重力势能将 。
25．如图AB为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳子作用一个拉力，使杠杆平衡。
（1）在图示位置平衡时，整个装置的总重心位于 。（选填“O处”、“OA之间处”或“BO之间”）
（2）保持重物不动，而使绳绕A点沿图中虚线缓慢逆时针转动，则F （选填“先变大后变小”或“先变小后变大”或“不变”） ；
26．安全阀常作为超压保护装置。如图是利用杠杆原理设计的锅炉安全阀示意图，阀的横截面积S为6cm2，OA∶AB=1∶2，若锅炉能承受的最大压强为5.81×105Pa，大气压强为1.01×105Pa，则在B处应挂 N 的重物。若锅炉承受的最大压强减小，为保证锅炉安全，应将重物向 （选填“左”或“右”）移动。
27．一座高达40米的大桥，总长为8350米．其中正桥只有850米，而两侧长度相等的引桥总长却达7500米。为什么一座大桥要有这么长的引桥呢？小明很奇怪，请教老师后，他明白了引桥相当于一个斜面。
（1）小明用如图所示的斜面进行模拟实验。在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度。他发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小。业由此他得出了结论：很长的引桥，在汽车上桥时能起到 (选填“省力”或“省功")的作用。
（2）一辆总质量为2000千克的汽车以10米/秒的速度匀速通过一侧引桥，需要的时间为 秒 ，所做的有用功为 焦。(g取10牛/千克)
28．有重为10牛的定滑轮和动滑轮各一个，在不计摩擦的情况下，匀速提升260牛重物，最多可省 牛的力。
29．滑轮组的机械效率无法达到100%，这是由于使用滑轮组时，必须克服 和 而做一定量的 功。
30．某人用一个动滑轮把一袋1000牛的沙子匀速提到9米高的脚手架上，所用拉力为600牛，历时20秒，该过程中他所做的有用功为 ，总功为 ，该装置的机械效率为 。
三、解答题
31．杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡测得OA=5cm，OB=10cm。
（1）计算秤砣的质量(请写出计算过程)。
（2）小金在B处标的刻度应为 kg。若图中OC=2OB，则C处的刻度应为 kg。
（3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数 (选填“<”或“>”)2kg，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。
32．用如图所示的滑轮组将重480N的物体G匀速提升3m，所用的拉力F为200N，求：
（1）拉力所做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）在绳子承受范围内，此滑轮组机械效率最大90%，当物体以0.3m/s速度向上运动时，拉力的功率最大1800W，则滑轮组能提升的最大物重是多少N？
33．古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10m，所受重力为3000N的均匀杆AB，可以绕转轴B点在竖直平面内转动，在B点正上方10m处固定一个定滑轮C，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连。（忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦， ）．则：
（1）请在图中画出阻力的方向和动力（拉力）的力臂；
（2）滑轮C的类型为 ；
（3）在拉动吊桥缓慢匀速升起的过程中，动力和动力臂F1L1的乘积变化情况是 ；
（4）若从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成30°角，怎此时的拉力F2为 N；
（5）若在10s内从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成45°角，则该过程中人拉力做功的功率为 W
34．据报道，在杭州动物园，一位物理老师用一只弹簧测力计“称”出了一头大象的质量，如图所示。他动用了吊车、铁笼和长为10m的硬棒作为辅助工具。吊车的吊钩在棒上的固定处距弹簧测力计一端的距离为9m，距系铁笼处的距离为9cm，当棒处于水平平衡时弹簧测力计的示数为200N，若不计棒及铁笼的重量，则该大象的质量为多少？（g取10N/kg）
35．如图所示，工人用1000牛的力将280千克的货物匀速提升2米，若不计绳重和摩擦，且每个滑轮的质量相同，求：(g取10牛/千克)
（1）一个滑轮的重力为多少？
（2）拉力做了多少功？
四、实验探究题
36．下列是某科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程：(本实验均使用轻质杠杆)
实验1：在直杠杆水平平衡时(如图甲所示)进行实验，记录多组数据。得出：F1×s1＝F2×s2(注：s1和s2分别表示支点到F1和F2的作用点的距离)。在直杠杆倾斜平衡时(如图乙所示)进行实验，也得到了同样的结论。
该结论适用于所有平衡时的杠杆吗？
实验2：科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验，移动钩码，改变钩码数量，记录数据如表，分析表格数据发现上述结论并不成立，但发现一个新的等量关系，即：(待填)。
实验次数
F1/N
s1/cm
F2/N
s2/cm
l2/cm
1
1.0
10.0
0.5
21.3
20.1
2
1.5
20.0
1.0
31.7
29.8
3
2.0
30.0
2.5
25.5
24.0
s和l(支点到力的作用线的距离)这两个量在研究杠杆平衡条件时，哪个量才是有价值的呢？研究小组的同学观察到：支点到F的作用点的距离(s1)与支点到F1的作用线的距离(l1)是相等的。研究小组的同学又进行了实验。
实验3：①移动钩码，使杠杆 (待填) 。
②继续实验，使杠杆平衡，记录F1、s1、l1和F2、s2、l2。
③改变钩码数量，移动钩码，记录杠杆处于平衡时的多组F1、s1、l1和F2、s2、l2。
④分析实验数据，得出弯杠杆的平衡条件。
最后，通过科学思维，得出所有杠杆的平衡条件都是：F1×l1＝F2×l2。杠杆的平衡条件可用于解释许多杠杆应用，如用图1方式提升物体比用图2方式省力，就可用杠杆的平衡条件作出合理解释。请回答：
（1）实验2中，在研究一侧弯曲的杠杆时，发现的一个新的等量关系是 。
（2）将实验3中的①填写完整 。
（3）“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为“力臂”。通过探究杠杆平衡条件的实验，使我们深深认识到建立这一科学量的价值。用下图中的图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是 。
37．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某实验小组用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表。
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率/%
1
2
10
0.8
30
83.3
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90.9
（1）在第2次实验中，滑轮组的机械效率η为 。（保留一位小数）
（2）分析数据可得结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 （填“高”或“低”）。
（3）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重为8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为 。
A．71.6% B．82.6% C．92.4% D．100%
（4）另一实验小组改变动滑轮的重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N。（忽略绳重和摩擦）
38．某科学实验小组的同学，利用如图所示的实验装置，探究斜面的机械效率。他们用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了实验数据并通过计算得出了机械效率，见下表。
实验序号
斜面的倾斜程度
物块重力G(牛)
斜面高度h(米)
拉力F(牛)
斜面长度s(米)
机械效率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%
（1）分析表中的数据可得出：在其他条件一定时，斜面越缓越 力；斜面越陡，机械效率越 。
（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5米和1米，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5牛。这种情况下斜面的机械效率为 。把第4次与第 次测量结果相比较，还能得出在其他条件一定时 ，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。
（3）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力 物块所受的摩擦力。
（4）斜面在生产和生活中应用广泛．请你举出一个生产或生活中利用斜面的实例： 。
39．小科在学习杠杆力臂的时候，对力臂的定义为什么是支点到力的作用线的距离面不是支点到力的作用点的距离产生了疑惑。于是，他设计了一个轻质杠杆探究以上问题，杠杆的支点O在上方，三段硬棒的长度相等(如图所示)，实验步骤如下：
步骤1；用弹簧测力计在竖直方向用力，使杠杆在水平位置平衡(如图甲)，记录弹簧测力计的示数为F1。
步骤2：保持拉力作用点不变，改变拉力的方向，仍让杠杆在水平位置平衡(如图乙)，记录弹簧测力计的示数为F2。
步骤3：保持拉力的方向不变，将杠杆下端的硬棒向上移动至A、B、C处，仍让杠杆在水平位置平衡(如图丙)，记录弹簧测力计的示分别为FA、FB、FC
请回答下列问题：
（1）根据图像可知F1= 。
（2）请根据F1和F2的数值比较说明力臂的定义到底是支点到力的作用线的距离还是支点到力的作用点的距离?并说明理由： 。
（3）比较F1和FA、FB、FC的数量关系，若发现 ，则能进一步支持以上结论。
40．某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表：
实验
次数
动滑轮重G动/N
钩码重
G物/N
钩码上升
高度h物/m
动力F动/N
动力作用点移动距离S动/m
滑轮组的机械效率η
1
0.53
1
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
3
4
0.1
2
0.3
（1）请在表格右图画出本实验的绕绳方法；并在表格最后一栏写出正确的机械效率 。
（2）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：提升的物重增加时，克服摩擦和绳重所做的额外功变 ，滑轮组的机械效率变 。
（3）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了 。（填字母）
A．减小摩擦
B．多次测量取平均值减小误差
C．获得多组数据归纳出物理规律
（4）由本实验 （填“能”或“不能” ）推断：任何机械的机械效率跟物重均有关。
答案解析部分
【解析】【分析】杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中，杆重、动力臂不变，阻力臂减小，利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】A.如图，物体M的重为G不变，动力F的方向始终跟杆垂直（动力臂LOB不变），
由于杆匀速转动（处于平衡状态），则F×LOB=G×LOC，
由于杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中，阻力臂LOC逐渐减小，所以拉力F逐渐变小，故A错误；
B.由于阻力臂LOC逐渐变小，物体M的重为G不变，则根据F×LOB=G×LOC可得：FLOB的大小（拉力F跟它力臂的乘积）逐渐变小，故B正确；
C.根据F×LOB=G×LOC可得：；
则该杠杆是省力杠杆，故C错误;
D.B选项是正确的，故D错误。
故选B。
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析即可。
【解答】在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，以左侧的支柱为支点，右支架对主梁的支持力F为动力，重物对杠杆的拉力为重力，大小等于物体的重力G，动力臂为整个主梁的长度，设为L，阻力臂为L-s，
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得到：
FL=G（L-s）；
解得： ，
由关系式知：右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s成一次函数关系，且拉力随s的增大而减小，故B符合题意，A、C、D不合题意。
故选B。
【解析】【分析】（1）（2）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类和特点；
（3）（4）主要分析动力臂的大小变化，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
【解答】根据图片可知，货物对吊臂产生阻力，而伸缩撑杆对吊臂产生动力，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，此时它费力但是省距离，但是肯定不能省功，故A、B错误；
匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂保持不变，故C错误；
匀速顶起吊臂的过程中，动力臂保持不变，阻力保持不变，但是阻力臂逐渐减小，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，支持力逐渐减小，故D正确。
故选D。
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析即可。
【解答】根据乙图可知，右边的水桶下沉，此时需要减小右边水桶的力臂，即缩小右边水桶到肩膀的距离，要么肩膀向右边移动一点，要么右边水桶向前移动一些，故A、B错误；
丙图中，小和尚要减轻瘦和尚的负担，即减小瘦和尚受到的压力，需要增大水桶到他的距离，即瘦和尚向前移动一些，故C正确；
丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，即减小瘦和尚受到的压力，需要增大水桶到他的距离，即可以将水桶往后移动一点距离，故D错误。
故选C。
【解析】【分析】（1）（2）根据力臂的定义判断；
（3）根据功的原理判断；
（4）根据杠杆的平衡条件判断。
【解答】力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离，与杠杆本身没有关系，故A错误，B正确；
无论使用什么机械，都不能省功 ，这是功的原理，故C错误；
当杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂，故D错误。
故选B。
【解析】【分析】使用斜面提升物体时，克服物体重力做有用功，克服斜面摩擦力做额外功，拉力做总功，根据公式计算斜面的机械效率。
【解答】克服物体重力做的有用功为：W有=Gh；
拉力做的总功为：W总=FL；
则斜面的机械效率：；
克服摩擦力做的额外功为：W额=fL；
根据W总=W有+W额得到：W总=Gh+fL；
则斜面的机械效率：。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
【解析】【分析】根据动滑轮和定滑轮的特点比较拉力的大小，根据比较机械效率的大小。
【解答】（1）甲为定滑轮，不省力不费力，则F1=G物；
乙为动滑轮，省一半的力，即：；
因为G物>G动；
所以；
则F1>F2。
（2）同一物体提升相同高度，根据W有=G物h可知，二者做的有用功相等；
甲不对滑轮做额外功，而乙克服动滑轮重力做额外功，
根据W总=W有+W额可知，则W总甲
故选A。
【解析】【分析】（1）根据定滑轮的特点计算拉力；
（2）根据斜面不省功的特点计算拉力；
（3）根据杠杆的平衡条件计算拉力：
（4）根据滑轮组的工作特点计算拉力。
【解答】不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下：
A.图示是一个定滑轮，定滑轮不省力不费力，则拉力F1=G；
B.根据勾股定理知：，
图中为斜面做的总功和有用功相等；
即W总=W有；
F2×5m=G×3m，
解得：F2=0.6G；
C.由杠杆平衡条件可得：F3×L2=G×LG，
F3×5L=G×2L，
解得：F3=0.4G；
D.由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，
则拉力；
因此最小拉力是F4。
故选D。
【解析】【分析】（1）（2）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
（3）根据力臂的定义判断；
（4）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2判断。
【解答】A.等臂杠杆不省力也不费力，故A错误符合题意；
B.用来剪断铁丝的钢丝钳，阻力作用在刀口上，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B正确不合题意；
C.力臂是指从支点到力的作用线的距离，故C正确不合题意；
D.两个小孩坐在跷跷板上，恰好平衡，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，两人的重力和他们各自力臂的乘积一定相等，故D正确不合题意。
故选A。
【解析】【分析】定滑轮不省力不费力，但是可以改变用力方向；动滑轮不能改变用力方向，但是可以省力，据此分析判断。
【解答】根据图片可知，甲中的滑轮固定在大树上，不随汽车一起移动，为定滑轮，不省力；
乙中的滑轮与汽车相连，跟随汽车一起移动，为动滑轮，可以省力。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【解答】A.使用独轮车时，车轮为支点，车的重力相当于阻力，作用在手柄上的推力相当于动力，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A不合题意；
B.使用开瓶器时，它与瓶盖上表面接触的位置为支点，阻力作用在瓶盖下端的边缘处，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B不合题意；
C.使用钓鱼竿时，靠近胸口的手为支点，动力作用在鱼竿中间，阻力作用在鱼竿顶端，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故C符合题意；
D.使用铡刀时，刀片与底座相连的轴为支点，阻力作用在刀口中间，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故D不合题意。
故选C。
【解析】【分析】分别计算出左右两边力和力臂的乘积，然后比较大小即可。
【解答】（1）甲杠杆：
浸没水中之前：G1L1=G2L2；
ρ物gV1×L1=ρ物gV2×L2；
则V1×L1=V2×L2；
浸没水中后左端力和力臂的乘积为：
（G1-F浮1）×L1=（ρ物gV1-ρ水gV1）×L1=（ρ物-ρ水）gV1×L1，
浸没水中后右端力和力臂的乘积为：
（G2-F浮2）×L2=（ρ物gV2-ρ水gV2）×L2=（ρ物-ρ水）gV2×L2，
所以浸没水中后，左右两端力和力臂的乘积相等，
故杠杆仍然平衡。
（2）乙杠杆：
浸没水中之前：G1L1=G2L2；
ρ1gV×L1=ρ2gV×L2，
浸没水中后左端力和力臂的乘积为：
（G1-F浮1）×L1=（ρ1gV-ρ水gV）×L1=ρ1gV×L1-ρ水gV×L1，
浸没水中后右端力和力臂的乘积为：
（G2-F浮2）×L2=（ρ2gV-ρ水gV）×L2=ρ2gV×L2-ρ水gV×L2，
因为L1＜L2，
所以，左端力和力臂的乘积大于右端力和力臂的乘积，
故杠杆左端下沉。
故选C。
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【解答】A. 起子与瓶盖接触的上端为支点，阻力作用在瓶盖的下部边缘上，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A不合题意；
B.钢丝钳中间的轴为支点，阻力作用在刀口上，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B不合题意；
C.剪刀阻力作用在刀口上，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故C不合题意；
D.两个镊片相连的位置为支点，阻力作用在尖端，动力作用在中间，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故D符合题意。
故选D。
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【解答】A.使用羊角钳时，它与木板的接触点为支点，钉子施加阻力，作用在豁口处；手施加动力，作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A不合题意；
B.使用瓶起子时，它上面的牙与苹果接触的位置为支点，瓶盖施加阻力，作用在下面的牙口，动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B不合题意；
C.使用镊子时，两个镊片相连的位置为支点，阻力作用在尖端，而动力作用在中间，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故C符合题意；
D.使用独轮车时，车轮为支点，货物和车的重力为阻力，作用在重心上；动力作用在手柄上，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故D不合题意。
故选C。
【解析】【分析】根据杠杆的平衡原理F1L1=F2L2分析判断。
【解答】当抬起水泥板的一侧时，水泥板的重力为阻力，手施加的力为动力；
左图：动力臂为长方体水泥板的宽b，阻力作用在重心上，阻力臂，根据杠杆的平衡原理F1L1=F2L2可知，F甲=；
右图：动力臂为长方体水泥板的长a，阻力作用在重心上，阻力臂，根据杠杆的平衡原理F1L1=F2L2可知，F乙=；
则F甲=F乙。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析即可。
【解答】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，当阻力和阻力臂不变时，动力与动力臂成反比。根据图片可知，大树的重力相当于阻力，在阻力和阻力臂不变的情况下，C中的拉力方向与树干垂直，此时的动力臂最长，则动力最小，故C正确，而A、B、C错误。
故选C。
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件分析判断。
【解答】推门时，门轴为杠杆的支点，门轴转动时产生阻力，而手施加动力。手越靠近门轴，动力臂越短，而越费力说明用的推力越大，据此得到：需要的动力与动力臂的长短有关，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，当阻力和阻力臂保持不变时，动力与动力臂的长度成反比。根据图片可知，当测力计的拉力方向从①到③时，动力臂先变大后变小，则弹簧测力计的示数先变小后变大，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】设杠杆上每格长为L，每个钩码重力为G。
A.在B处钩码下再挂一个同样的钩码，左边：4G×2L=8Gl；右边：（2G+1G）×3L=9GL，则不能平衡，故A错误；
B.在B处钩码下再挂一个同样的钩码并向左移动一格，左边：4G×2L=8Gl；右边：（2G+1G）×（3L-1L）=6GL，则不能平衡，故B错误；
C.在B处钩码下再挂两个同样的钩码并向右移动一格，左边：4G×2L=8Gl；右边：（2G+2G）×（3L+1L）=16GL，则不能平衡，故C错误；
D.把B处钩码向右移动一格，左边：4G×2L=8Gl；右边：2G×（3L+1L）=8GL，则可以平衡，故D正确。
故选D。
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，决定杠杆能否平衡的关键不是力的大小，也不是力臂的大小，而是力和力臂的乘积是否相同。两个小孩在跷跷板上时，他们的重力相当与动力和阻力，他们到支点的距离相当于动力臂和阻力臂。则当两个小孩的重力和他们各自到支点的距离的乘积相等时，恰好在水平位置平衡，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
【解析】【分析】（1）力臂是从杠杆的支点到力的作用线的距离。比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
（2）根据W=Gh计算出人克服锤头重力所做的功，再根据公式计算出人做功的功率。
【解答】（1）O点为杠杆的支点，从O点做阻力F2力的作用线的垂线，从O到垂足之间的距离就是阻力臂L2，如下图所示：
根据图片可知，锤头到支点的距离远，而人到锤头的距离近，即动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。
（2）人克服锤头重力做功：W=Gh=20kg×10N/kg×（0.6m×20）=2400J；
则人做功的功率：。
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算即可；
（2）根据力臂的定义分析判断。
【解答】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：
G1×OA=G2×OB；
2N×0.2m=G2×0.1m；
解得：G2=4N。
（2）根据杠杆的平衡条件G1×OA=G2×OB可知，当G1、L1和G2保持不变时，只有阻力臂仍然保持OB的长度不变才能平衡。而力臂是从杠杆的支点到力的作用线的距离，根据图乙可知，当G2在②处时，力臂恰好等于OB，故选C。
【解析】【分析】（1）固定不动的滑轮叫定滑轮，跟随物体一起移动的滑轮叫动滑轮；
（2）不计滑轮和绳子的重力与摩擦，那么不做额外功，即工人拉力做的总功与克服木块做的有用功相等，即根据W=Gh计算出功，再根据计算拉力的功率。
【解答】（1）根据图片可知，滑轮跟随物体一起上下移动，为动滑轮；
（2）工人拉力做功：W=Gh=150N×4m=600J；
工人拉力的功率：。
【解析】【分析】（1）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
（2）重力势能与质量和高度有关。
【解答】（1）根据图片可知，舂球的重力相当于阻力，人施加的力为动力。因人到支点的距离小于舂球到支点的距离，所以动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。
（2）舂球的质量不变，高度增大，则它的重力势能变大。
【解析】【分析】（1）重心就是重力在物体上的作用点，根据形状规则密度均匀物体的重心位置解答；
（2）分析动力臂的长度变化，再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2确定动力F的变化。
【解答】（1）根据图片可知，杠杆为一根密度均匀的长方体硬棒，则重心在中心处，即在支点O处。
（2）根据图片可知，当拉力F的方向与OA垂直时动力臂最长，因此在F逆时针方向转动的过程中，动力臂先变长后变短，根据根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，动力F先变小后变大。
【解析】【分析】（1）A点受到的向上的压力等于内外压力差，由压强公式可求得A点处杠杆所受到的压力，则由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知B处应挂物体的重力。
（2）根据锅内压强的变化分析A点受到向上压力的变化，再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析重物对应力臂的长度变化即可。
【解答】（1）A点受到向上的压力为：
F=△pS=（5.81×105Pa-1.01×105Pa）×6×10-4m2=288N；
由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知：F•OA=G•OB；
因OA：AB=1：2，故OA：OB=1：3，
得到：288N×1=G×3；
解得：G=96N。
（2）若锅炉承受的最大压强减小，则A点受到的蒸汽压力FA减小。此时A点的力臂OA不变、重物的重力G不变，根据杠杆平衡条件G•LG=FA•OA可知，此时应减小重物的力臂，所以应将应将重物向右移动。
【解析】【分析】（1）提升相同的物体时，用的力越小，说明越省力；
（2）根据计算该车通过一侧引桥的时间，根据W=Gh计算所做的有用功。
【解答】（1）在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度。他发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小。业由此他得出了结论：很长的引桥，在汽车上桥时能起到省力的作用。
（2）通过一侧引桥的时间：；
所做的有用功为：W=Gh=2000kg×10N/kg×40m=8×105J。
【解析】【分析】首先确定承担重力的绳子段数n，然后根据计算绳子的最小拉力，最后用物重减去拉力即可。
【解答】一个定滑轮和一个动滑轮构成的滑轮组，承担重力的绳子段数最大n=3；
则自由端的拉力；
那么最多可省力：260N-90N=170N。
【解析】【分析】根据对滑轮组的认识分析解答。
【解答】滑轮组的机械效率无法达到100%，这是由于使用滑轮组时，必须克服摩擦和2动滑轮自重而做一定量的额外功。
【解析】【分析】根据W有=Gh计算有用功，根据W=Fs计算总功，最后根据计算出机械效率。
【解答】该过程中他所做的有用功为W有=Gh=1000N×9m=9000J；
自由端绳子移动的距离s=nh=2×9m=18m；
则总功为：W=Fs=600N×18m=10800J；
则该装置的机械效率。
【解析】【分析】（1）秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2计算秤砣的质量；
（2）秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，由此知O处为0刻度，由此知B处标的刻度值。再次利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算出C处的刻度值。
（3）根据杠杆的平衡条件分析秤砣的力臂大小的变化即可。
【解答】（1）由题知，秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，
由杠杆的平衡条件有：m物g×AO=m砣g×OB①，
m物×AO=m砣×OB；
2kg×5cm=m砣×10cm；
解得：m砣=1kg；
（2）由题知，秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，由此知O处为0刻度，
秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，所以在B处标的刻度应为2kg；
秤砣在C处时杆秤恰好水平平衡，此时秤盘上放的重物质量为m，
则mg×AO=m砣g×OC，且OC=2OB，
所以mg×AO=m砣g×2OB②
①÷②可得：m=4kg，
所以C处刻度应为4kg。
（3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，由杠杆的平衡条件可知：G物×OA=G砣×l，G物×OA的值不变，G砣增大，力臂l变小，读数变小，故读数小于2kg。
【解析】【分析】（1）拉力克服物体的重力做有用功，即W有=Gh；
（2）首先根据图片确定滑轮组承担重力的绳子段数n，然后根据 计算出滑轮组的机械效率。
（3）首先根据v=nv物计算出绳子自由端移动的速度，然后根据P=Fv计算出绳子能够承受的最大拉力，最后根据计算出物体的最大重力。
【解析】【分析】（1）根据题目描述的情形确定阻力的方向和作用点；力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离；
（2）跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮；不随物体一起移动的滑轮为定滑轮；
（3）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析；
（4）首先计算出动力臂和阻力臂，然后根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算即可；
（5）首先计算吊桥的重心上升的高度，再根据W=Gh计算出拉力做的功，最后根据计算出拉力做功的功率。
【解答】（1）根据图片可知，B点为杠杆的支点，吊桥的重力相当于阻力，作用在吊桥重心，方向竖直向下；动力为绳子的拉力，动力作用线沿绳子的方向向上，从B点作动力作用线的垂线，从支点到垂足之间的距离就是动力臂L1，如下图所示：
（2）根据图片可知滑轮C固定在城墙顶端，不随物体一起移动，为定滑轮。
（3）在拉起吊桥的过程中，阻力G不变，阻力臂L2逐渐减小，则阻力和阻力臂的乘积逐渐减小。根据F1L1=F2L2可知，动力和动力臂的乘积逐渐变小。
（4）如下图所示：
当吊桥拉至与水平面成30°角时，此时的阻力臂L2=；
由于AB=BC=10m，且∠ABC=60°，所以△ABC为等边三角形；
那么动力臂L1=；
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：F1×5m=3000N×2.5m；
解得：F1=1500N。
（5）当吊桥匀速拉至与水平面成45°角时，吊桥的重心上升高度：；
则拉力做功：W=Gh=3000N×3.57m=10710J；
则拉力的功率：。
【解析】【分析】根据图片可知，可将吊钩与铁棒上的固定点看作杠杆的支点O，支点到测力计的距离就是动力臂L1，支点到铁笼处的距离为阻力臂L2，然后根据杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2 计算出大象的重力，最后根据计算出大象的质量。
【解析】【分析】（1）首先确定承担重力的绳子段数n，然后根据计算滑轮的重力；
（2）首先根据s=nh计算出拉力移动的距离，再根据W=Fs计算拉力做的功。
【解析】【分析】根据表格数据分析解答；
（1）根据表格数据分析解答；
（2）根据实验目的分析解答；
（3）科学上把支点到到力的作用线的距离称为力臂；
（4）分析两种滑轮的力臂关系得出结论。
【解答】解：（1）根据表格数据知F1×s1=F2×l2；
（2）本实验是研究支点到F1的作用点的距离（s1）与支点到F1的作用线的距离（l1）哪个更有价值，所以应该让着两者不相等，所以应该让杠杆倾斜或转动时，记录杠杆处于平衡时的多组F、s、l的关系；
（3）科学上把支点到到力的作用线的距离称为力臂；
（4）图1中是动滑轮，动力臂是阻力臂的2倍，而图2中是定滑轮，动力臂等于阻力臂，所以图1中的动力臂大于图2中的动力臂，所以用图1方式提升物体比用图2方式省力。
【解析】【分析】（1）由表中数据，根据求出第2次实验中滑轮组的机械效率；
（2）根据实验1、2、3组数据分析得出结论；
（3）根据（2）中得到的结论对此时机械效率的范围进行推算；
（4）忽略绳重和摩擦，根据求出被提升物体所受的重力。
【解答】（1）第2次实验中滑轮组的机械效率为：；
（2）纵向分析数据可得结论：用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（3）根据“用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高”可知，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm（此时物重比第3次实验的物重还大），则此时滑轮组的机械效率应该大于90.9%，而它又不可能是100%，只能为92.1%，故选C；
（4）根据图丁可知，当动滑轮重为4N时，滑轮组的机械效率为75%；
若忽略绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 ，
即：；
解得：G=12N。
【解析】【分析】（1）根据表格数据，分析斜面的省力情况与倾斜程度的关系，以及斜面的机械效率与倾斜程度的关系。
（2）根据公式计算斜面的机械效率。根据控制变量法的要求，确定哪些因素相同，哪个因素不同，据此选择对照实验。
（3）对斜面上的物体进行受力分析即可；
（4）根据斜面在日常生活和生产中的应用解答。
【解答】（1）根据表格数据可知，斜面越缓，拉力越小，即斜面越省力；斜面越陡，机械效率越高。
（2）此时斜面的机械效率为：。探究斜面的粗糙程度对机械效率的影响时，需要控制斜面的倾斜程度（斜面的高和长）相等，而改变接触面，故选实验4和2。
（3）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物体受到沿斜面向上的拉力，沿斜面向下的摩擦力和重力的分力，此时F=G分+f，则物体受到的拉力大于物块受到的摩擦力。
（4）斜面在生产和生活中应用广泛，生产或生活中利用斜面的实例：盘山公路、引桥。
【解析】【分析】（1）根据甲图确定测力计的分度值，然后根据指针的位置读出拉力F1；
（2）根据乙图读出拉力F2，比较拉力F1和F2的大小，然后再分析支点到作用点的距离和支点到力的作用线的距离，哪个发生改变，从而找到它们之间的联系。
（3）当硬棒的位置改变时，拉力的作用点不断改变，但是支点到拉力作用线的距离保持不变。如果几个拉力都相等，那么足以说明力臂是从杠杆的支点到力的作用线的距离。
【解答】（1）根据甲图可知，测力计的分度值为0.2N，则F1=3.6N；
（2）根据乙图可知，拉力F2=4.6N，与拉力F1并不相等，则说明力臂是从支点到力的作用线的距离，理由是： 图乙与图甲相比，支点到力的作用点的距离不变，支点到力的作用线的距离改变，弹簧测力计的示数变大，表明杠杆平衡与支点到力的作用线的距离有关 。
（3）比较F1和FA、FB、FC的数量关系，若发现F1=FA=FB=FC，则能进一步支持以上结论。
【解析】【分析】（1）首先根据s=nh计算出承担重力的绳子段数，再根据“奇动偶定”确定绳头的位置，最后依次完成缠绕即可。根据计算出滑轮组的机械效率；
（2）分别计算出三组数据中额外功的大小，然后再总结物重增大时，额外功和机械效率的变化。
（3）多次测量的目的可能有两个：①求平均值减小测量误差；②获得多组数据得到规律；
（4）根据（2）中的分析解答。
【解答】（1）根据第1组数据得到，承担重力的绳子段数n=，根据“奇动偶定”可知，绳头应该系在动滑轮上，如下图所示：
第3次实验中滑轮组的机械效率为：；
（2）根据W额=W总-W有可知，三次实验中额外功分别为：0.11J、0.13J和0.2J，结合表格数据可知：用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：提升的物重增加时，克服摩擦和绳重所做的额外功变大，滑轮组的机械效率变大。
（3）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了获得多组数据归纳出物理规律，故选C。
（4）根据表格数据可知，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高，因此本实验不能推断：任何机械的机械效率跟物重均有关。
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