浙江省各地区2022-2023上学期九年级期末科学试题高频考点分类汇编-04杠杆、滑轮、滑轮组等简单机械

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浙江省各地区2022-2023上学期九年级期末科学试题高频考点分类汇编-04杠杆、滑轮、滑轮组等简单机械
一．选择题（共4小题）
1．（2022秋•滨江区期末）如图所示，利用轻质滑轮组拉动水平地面上重为300N的物体以0.2m/s的速度沿水平地面匀速前进1m，拉力F的大小为25N，若物体和地面之间的摩擦力大小为40N，下列说法中不正确的是（　　）

A．A处绳子拉力为50N
B．绳子自由端通过的距离为2m
C．拉力做功的功率为10W
D．该滑轮组的机械效率为80%
2．（2022•绍兴）小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（　　）

A．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向左移动
B．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向右移动
C．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向左移动
D．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向右移动
3．（2022秋•杭州期末）如图所示，分别使用滑轮或滑轮组匀速提升同一物体，滑轮质量均相等且G动小于G物，在相同的时间内物体被提升的高度也相等，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（　　）

A．三个装置所做的有用功为W甲＝W乙＝W丙
B．绳子自由端移动的速度关系为v甲＜v乙＜v丙
C．绳子自由端的拉力大小为F甲＞F乙＝F丙
D．三个装置的机械效率为η甲＞η乙＝η丙
4．（2022秋•滨江区期末）如图所示，滑轮组将物体A以0.2m/s的速度沿水平地面匀速向前拉动了1m，拉力F的大小为10N，滑轮组的机械效率为80%，下列说法中正确的是（　　）

A．拉力F做功的功率为6W
B．绳子自由端移动的距离为3m
C．滑轮组做的有用功为20J
D．物体A受到水平地面的摩擦力为16N
二．填空题（共1小题）
5．（2022秋•杭州期末）用如图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 　 　（A/B），动滑轮重为 　 　N，此时滑轮组的机械效率为 　 　。


三．实验探究题（共3小题）
6．（2022秋•拱墅区期末）提高机械效率，能够更充分地发挥机械设备的作用。“测量滑轮机械效率”实验装置如图甲、乙、丙所示（每个动滑轮重相同），得到三组实验装置的数据如表所示。
装置
甲
乙
丙
钩码重/N
2
2
4
钩码上升的高度/m
0.1
0.1
0.1
弹簧测力计示数/N
1.5
1.0
1.7
绳子自由端移动的距离/m
0.2
0.3
0.3
机械效率η
66.7%
66.7%
78.4%
（1）实验中应 　 　拉动弹簧测力计。
（2）实验发现甲、乙两组的机械效率相等，出现这种现象，除了钩码和滑轮都一样重之外，实验中 　 　都很小，可以忽略不计。
（3）比较乙、丙滑轮组，它们的效率是η乙＜η丙，可知影响它们机械效率高低的因素是 　 　。
7．（2022秋•上城区期末）小陈测量“滑轮组机械效率”实验中的某次情形如图，测得的实验数据记录如表。
钩码总重G/N
钩码上升高度h/cm
测力计拉力F/N
测力计移动距离s/cm
1.5
10
0.4
30
（1）实验中小陈拉动测力计移动距离是钩码上升高度的3倍，是因为 　 　。
（2）根据表中的数据计算滑轮组机械效率为 　 　%。对于这个结果你认为正确吗？请分析原因：　 　。
（3）对测定滑轮组机械效率有影响的因素有 　 　（写出一点）。

8．（2022秋•西湖区期末）在“研究滑轮的机械效率与所拉物体重力关系”的实验中，小金用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下：
序号
钩码重GN
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率
①
1.0
10.0
0.7
20.0
71.4%
②
2.0
10.0
1.2
20.0

③
3.0
10.0
1.7
20.0
88.2%
（1）第②次实验时，测得动滑轮的机械效率为 　 　。
（2）由实验数据可得出的结论是：同一动滑轮，所提升的物重增大，机械效率将 　 　。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（3）根据表中数据分析，小金认为动滑轮的机械效率与绳端移动距离无关，原因是 　 　。

四．计算题（共5小题）
9．（2022秋•滨江区期末）如图所示，一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体从井底匀速拉至井口，所用时间为10s，已知井深12m，物体重G物＝9×103N，汽车重G车＝5×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝4×103N。（不计绳重和摩擦）求：
（1）汽车匀速前进的距离。
（2）动滑轮重力。
（3）汽车拉绳子时拉力F的功率为多少？
（4）滑轮组的机械效率为多少？

10．（2022秋•西湖区期末）如图甲为轻质梯子，小金将梯子靠在墙上，爬至梯子中点B，手捧所需物体，此时墙壁对梯子的支撑力F如图所示。已知CD长度为3m，AD长度为1m，不计墙壁对梯子的摩擦力。
（1）以A为支点，作出力F的力臂。
（2）小金质量为45kg，物体质量为3kg，求墙壁对梯子的支撑力F为多少牛？
（3）小金取到物体后，匀速往下走的过程中，墙壁对梯子的支撑力F大小如何变化，请列式分析。

11．（2022秋•杭州期末）如图所示，水平实验台宽为l，边缘安装有压力传感器C、D，现将长为3l的一轻质杆平放在C、D上，其两端到C、D的距离相等，两端分别挂有质量均为mO的空容器A、B。向A中装入细沙的质量为mA（mA＞mO），求杆始终水平静止不动时，B中可以装入沙的质量ma的范围（结果用mA、mO表示）。

12．（2023•拱墅区校级三模）俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图1甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，他的身体与地面平行，可抽象成如图1乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，小京的重心在A点。已知小京的体重为750N，OA长为1m，OB长为1.5m。
（1）图乙中，地面对手的力F1与身体垂直，求F1的大小。
（2）图2所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时他的身体姿态与图甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。
13．（2022秋•滨江区期末）如图所示，在住宅中通常用固定在墙上的三角支架ABC放置空调外机。如果A处固定的螺钉脱落，则支架会倾翻造成空调外机坠落事件。已知AB长40cm，AC长30cm，室外机的重力为450N，重力作用线正好经过AB中点。
（1）在图中画出三角支架A处所受的水平作用力F的示意图及其力臂。
（2）计算三角支架A处所受的水平作用力F的大小（支架重力不计）。

五．解答题（共2小题）
14．（2022秋•拱墅区期末）在实际生活中，人们在抬较重的物体时，常用如图所示的三人共抬法。杠杆AB和CD质量不计，AB的中点为P，轻绳连接PC，在杠杆CD上的Q点连接轻绳悬挂重物，三人分别在A、B、D处抬杠杆。已知所抬物体重力为1200N，两根杠杆均处于水平位置静止，轻绳均竖直，AP＝BP＝DQ＝2m，CQ＝1m，分别计算A、D两处人对杠杆竖直向上的作用力FA和FD的大小。

15．（2022秋•上城区期末）如图是脚踏式翻盖垃圾桶，桶盖EDCO2的质量为500g，分布均匀、厚度不计，D为重心。脚踏杆和其它连接杆的质量均不计，桶盖闭合时，连接杆C处于竖直状态。当脚踩A时，脚踏杆AB带动连接杆BC运动，打开桶盖。已知AO1＝35cm，BO1＝20cm，CO2＝5cm，CE＝60cm，请完成：
（1）在图中画出杠杆EDCO2的动力P1；
（2）若要把桶盖翻开，动力F1＝　 　N；
（3）若要把桶盖翻开，请计算脚对踏板A处的压力至少为多大？


浙江省各地区2022-2023上学期九年级期末科学试题高频考点分类汇编-04杠杆、滑轮、滑轮组等简单机械
参考答案与试题解析
一．选择题（共4小题）
1．（2022秋•滨江区期末）如图所示，利用轻质滑轮组拉动水平地面上重为300N的物体以0.2m/s的速度沿水平地面匀速前进1m，拉力F的大小为25N，若物体和地面之间的摩擦力大小为40N，下列说法中不正确的是（　　）

A．A处绳子拉力为50N
B．绳子自由端通过的距离为2m
C．拉力做功的功率为10W
D．该滑轮组的机械效率为80%
【答案】A
【解答】解：A、因为物体做匀速直线运动，因此物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，因此FA＝f＝40N，故A错误；
B、由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×1m＝2m，故B正确；
C、绳子自由端移动的速度：v＝nv物＝2×0.2m/s＝0.4m/s，
P＝＝＝Fv＝25N×0.4m/s＝10W，故C正确；
D、滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝80%，故D正确。
故选：A。
2．（2022•绍兴）小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（　　）

A．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向左移动
B．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向右移动
C．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向左移动
D．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向右移动
【答案】A
【解答】解：由图甲可知，是在探究之前，因此应将平衡螺母向左调节，由图乙可知，是在探究过程中，应将钩码向左移动，故A正确。
故选：A。
3．（2022秋•杭州期末）如图所示，分别使用滑轮或滑轮组匀速提升同一物体，滑轮质量均相等且G动小于G物，在相同的时间内物体被提升的高度也相等，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（　　）

A．三个装置所做的有用功为W甲＝W乙＝W丙
B．绳子自由端移动的速度关系为v甲＜v乙＜v丙
C．绳子自由端的拉力大小为F甲＞F乙＝F丙
D．三个装置的机械效率为η甲＞η乙＝η丙
【答案】C
【解答】解：A、克服物体重力做的功为有用功，甲、乙、丙三种装置做的有用功都为W有用＝G物h，故A正确；
B、从图中可知，甲为定滑轮（n＝1），乙为动滑轮（n＝2），丙为滑轮组（n＝3），在相同的时间内物体被提升的高度均为h，则绳子自由端移动的距离s甲＝h，s乙＝2h，s丙＝3h，因此s甲＜s乙＜s丙，运动时间相同，根据v＝可知绳子自由端移动的速度关系为v甲＜v乙＜v丙，故B正确；
C、不计绳重和摩擦，F甲＝G物，F乙＝×（G物+G动），F丙＝×（G物+G动），滑轮质量均相等且G动小于G物，故F甲＞F乙＞F丙，故C错误；
D、不计绳重和摩擦，甲的有用功与总功相等，机械效率为100%，乙和丙克服动滑轮的重力做的功为额外功，W额＝G动h，乙、丙两种装置的机械效率η＝＝＝，则η乙＝η丙，故D正确。
故选：C。
4．（2022秋•滨江区期末）如图所示，滑轮组将物体A以0.2m/s的速度沿水平地面匀速向前拉动了1m，拉力F的大小为10N，滑轮组的机械效率为80%，下列说法中正确的是（　　）

A．拉力F做功的功率为6W
B．绳子自由端移动的距离为3m
C．滑轮组做的有用功为20J
D．物体A受到水平地面的摩擦力为16N
【答案】D
【解答】解：A、由图知，通过动滑轮绳子的段数n＝2，由v＝nv物和P＝＝＝Fv可得，拉力F做功的功率P＝Fnv物＝10N×2×0.2m/s＝4W，故A错误；
B、绳子自由端移动的距离s＝ns物＝2×1m＝2m，故B错误；
C、绳端拉力做的总功W总＝Fs＝10N×2m＝20J，由η＝可得，有用功W有＝ηW总＝80%×20J＝16J，故C错误；
D、克服物体A与水平地面的摩擦力做的功是有用功，由W有＝fs物可得，f＝＝＝16N，故D正确。
故选：D。
二．填空题（共1小题）
5．（2022秋•杭州期末）用如图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 　A　（A/B），动滑轮重为 　40　N，此时滑轮组的机械效率为 　83.3%　。


【答案】A；40；83.3%。
【解答】解：由图甲可知n＝3，则拉力端移动距离s＝3h，所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由端运动的s﹣t图像，而下面的倾斜直线B是物体运动的s﹣t图像；
不计绳重和摩擦，动滑轮重力G动＝3F﹣G＝3×80N﹣200N＝40N；
滑轮组的机械效率η＝＝＝＝＝×100%≈83.3%。
故答案为：A；40；83.3%。
三．实验探究题（共3小题）
6．（2022秋•拱墅区期末）提高机械效率，能够更充分地发挥机械设备的作用。“测量滑轮机械效率”实验装置如图甲、乙、丙所示（每个动滑轮重相同），得到三组实验装置的数据如表所示。
装置
甲
乙
丙
钩码重/N
2
2
4
钩码上升的高度/m
0.1
0.1
0.1
弹簧测力计示数/N
1.5
1.0
1.7
绳子自由端移动的距离/m
0.2
0.3
0.3
机械效率η
66.7%
66.7%
78.4%
（1）实验中应 　竖直向上匀速　拉动弹簧测力计。
（2）实验发现甲、乙两组的机械效率相等，出现这种现象，除了钩码和滑轮都一样重之外，实验中 　摩擦和绳重　都很小，可以忽略不计。
（3）比较乙、丙滑轮组，它们的效率是η乙＜η丙，可知影响它们机械效率高低的因素是 　提升物体的重力不同　。
【答案】（1）竖直向上匀速；（2）摩擦和绳重；（3）提升物体的重力不同。
【解答】解：（1）在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样弹簧测力计示数稳定，便于读数；
（2）影响滑轮组机械效率的因素是动滑轮的重力、物体的重力、绳子的重力以及摩擦力，甲、乙两组实验，物体的重力相同、动滑轮的重力相同，机械效率相等，出现这种现象是实验中摩擦和绳重都很小，可以忽略不计；
（3）比较乙、丙滑轮组知，动滑轮的重力相同，丙中物体的重力大于乙中物体的重力，乙的机械效率大于丙的机械效率，由于摩擦和绳重都很小，可以忽略不计，所以可知影响它们机械效率高低的因素提升物体的重力不同。
故答案为：（1）竖直向上匀速；（2）摩擦和绳重；（3）提升物体的重力不同。
7．（2022秋•上城区期末）小陈测量“滑轮组机械效率”实验中的某次情形如图，测得的实验数据记录如表。
钩码总重G/N
钩码上升高度h/cm
测力计拉力F/N
测力计移动距离s/cm
1.5
10
0.4
30
（1）实验中小陈拉动测力计移动距离是钩码上升高度的3倍，是因为 　承担物重的绳子有三段　。
（2）根据表中的数据计算滑轮组机械效率为 　125　%。对于这个结果你认为正确吗？请分析原因：　弹簧测力计的示数读错了　。
（3）对测定滑轮组机械效率有影响的因素有 　滑轮与绳子之间的摩擦　（写出一点）。

【答案】（1）承担物重的绳子有三段；（2）125；弹簧测力计的示数读错了；（3）滑轮与绳子之间的摩擦。
【解答】解：（1）由图可知有三段绳子承担物重，所以测力计移动距离是钩码上升高度的3倍；
（2）滑轮组的机械效率为：
η＝×100%＝＝×100%＝125%，
图示弹簧测力计的时数为0.8N，是弹簧测力计的示数读错了；
（3）因为对重物做的功是有用功，所以重物重力大小可能会影响机械效率；对动滑轮要做额外功，所以动滑轮重力也会影响机械效率；
还有绳子重力以及摩擦都可能影响机械效率。
故答案为：（1）承担物重的绳子有三段；（2）125；弹簧测力计的示数读错了；（3）滑轮与绳子之间的摩擦。
8．（2022秋•西湖区期末）在“研究滑轮的机械效率与所拉物体重力关系”的实验中，小金用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下：
序号
钩码重GN
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率
①
1.0
10.0
0.7
20.0
71.4%
②
2.0
10.0
1.2
20.0

③
3.0
10.0
1.7
20.0
88.2%
（1）第②次实验时，测得动滑轮的机械效率为 　83.3%　。
（2）由实验数据可得出的结论是：同一动滑轮，所提升的物重增大，机械效率将 　增大　。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（3）根据表中数据分析，小金认为动滑轮的机械效率与绳端移动距离无关，原因是 　绳子移动的距离是物体移动距离的2倍　。

【答案】（1）83.3%；（2）增大；（3）绳子移动的距离是物体移动距离的2倍。
【解答】解：（1）由表中实验数据可知，第②次实验测得动滑轮的机械效率：
η＝＝＝×100%≈83.3%；
（2）根据表格数据和（1）的计算可知，①②③三次实验动滑轮的机械效率分别为71.4%、83.3%、88.2%；
根据三次的机械效率及物重的变化可得：同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将增大；
（3）根据η＝＝＝＝知绳子移动的距离是物体移动距离的2倍，所以动滑轮的机械效率与绳端移动距离无关。
故答案为：（1）83.3%；（2）增大；（3）绳子移动的距离是物体移动距离的2倍。
四．计算题（共5小题）
9．（2022秋•滨江区期末）如图所示，一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体从井底匀速拉至井口，所用时间为10s，已知井深12m，物体重G物＝9×103N，汽车重G车＝5×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝4×103N。（不计绳重和摩擦）求：
（1）汽车匀速前进的距离。
（2）动滑轮重力。
（3）汽车拉绳子时拉力F的功率为多少？
（4）滑轮组的机械效率为多少？

【答案】（1）汽车匀速前进的距离为36m；
（2）动滑轮重力为3×103N；
（3）汽车拉绳子时拉力F的功率为1.44×104W；
（4）滑轮组的机械效率为75%。
【解答】解：（1）由图知，n＝3，拉力端移动距离，即汽车匀速前进的距离：
s＝nh＝3×12m＝36m；
（2）不计绳重和摩擦，拉力F＝（G物+G动），则动滑轮重力：
G动＝nF﹣G物＝3×4×103N﹣9×103N＝3×103N；
（3）拉力端移动速度：v＝＝＝3.6m/s，
汽车拉绳子时拉力F的功率：
P＝＝＝Fv＝4×103N×3.6m/s＝1.44×104W；
（4）滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝75%。
答：（1）汽车匀速前进的距离为36m；
（2）动滑轮重力为3×103N；
（3）汽车拉绳子时拉力F的功率为1.44×104W；
（4）滑轮组的机械效率为75%。
10．（2022秋•西湖区期末）如图甲为轻质梯子，小金将梯子靠在墙上，爬至梯子中点B，手捧所需物体，此时墙壁对梯子的支撑力F如图所示。已知CD长度为3m，AD长度为1m，不计墙壁对梯子的摩擦力。
（1）以A为支点，作出力F的力臂。
（2）小金质量为45kg，物体质量为3kg，求墙壁对梯子的支撑力F为多少牛？
（3）小金取到物体后，匀速往下走的过程中，墙壁对梯子的支撑力F大小如何变化，请列式分析。

【答案】（1）见解答图；
（2）小金质量为45kg，物体质量为3kg，墙壁对梯子的支撑力F为80N；
（3）小金取到物体后，匀速往下走的过程中，墙壁对梯子的支撑力F大小逐渐变小。
【解答】解：（1）从支点A向F的作用线作垂线，并标出力臂L，如图所示：
；
（2）小金质量为45kg，物体质量为3kg，
小金的总重力为：
G＝mg＝（45kg+3kg）×10N/kg＝480N，
根据杠杆的平衡条件：FL1＝GL2，
解得墙壁对梯子的支撑力F为：
F＝＝＝＝80N；
（3）根据杠杆的平衡条件：FL1＝GL2知小金取到物体后，匀速往下走的过程中，L2逐渐变小，而总重力和电动力臂都不变，所以支持力F逐渐变小。
答：（1）见解答图；
（2）小金质量为45kg，物体质量为3kg，墙壁对梯子的支撑力F为80N；
（3）小金取到物体后，匀速往下走的过程中，墙壁对梯子的支撑力F大小逐渐变小。
11．（2022秋•杭州期末）如图所示，水平实验台宽为l，边缘安装有压力传感器C、D，现将长为3l的一轻质杆平放在C、D上，其两端到C、D的距离相等，两端分别挂有质量均为mO的空容器A、B。向A中装入细沙的质量为mA（mA＞mO），求杆始终水平静止不动时，B中可以装入沙的质量ma的范围（结果用mA、mO表示）。

【答案】①当mA≤m0时，0≤mB≤2mA+m0；②当mA＞m0时，≤mB≤2mA+m0。
【解答】解：当传感器D示数为零时（以C为支点），mB有最小值，根据杠杆的平衡条件可知：（mA+m0）gl＝（mB+m0）g•2l，解得：mB＝，
当传感器C示数为零时（以D为支点），mB有最大值，根据杠杆的平衡条件可知：（mA+m0）g•2l＝（mB+m0）gl，解得：mB＝2mA+m0；
由题意可知，mA﹣m0＞0，当mA≤m0时，mB有最小值为0，当mA＞m0时，mB有最小值为，
所以①当mA≤m0时，0≤mB≤2mA+m0；②当mA＞m0时，≤mB≤2mA+m0。
答：①当mA≤m0时，0≤mB≤2mA+m0；②当mA＞m0时，≤mB≤2mA+m0。
12．（2023•拱墅区校级三模）俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图1甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，他的身体与地面平行，可抽象成如图1乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，小京的重心在A点。已知小京的体重为750N，OA长为1m，OB长为1.5m。
（1）图乙中，地面对手的力F1与身体垂直，求F1的大小。
（2）图2所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时他的身体姿态与图甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）

如图1所受，O为支点，重力的力臂为lA，F1的力臂为lB，依据杠杆的平衡条件F1lB＝GlA可得：F1＝＝＝500N；
（2）

小京手扶栏杆时，抽象成杠杆模型如图2所示，O为支点，重力的力臂为lA′，F2的力臂为lB′，依据杠杆的平衡条件，F2lB′＝GlA′可得：F2＝，由图可知：lA′＜lA，lB′＝lB，因此F2＜F1。
答：（1）F1的大小为500N。
（2）F2＜F1。
13．（2022秋•滨江区期末）如图所示，在住宅中通常用固定在墙上的三角支架ABC放置空调外机。如果A处固定的螺钉脱落，则支架会倾翻造成空调外机坠落事件。已知AB长40cm，AC长30cm，室外机的重力为450N，重力作用线正好经过AB中点。
（1）在图中画出三角支架A处所受的水平作用力F的示意图及其力臂。
（2）计算三角支架A处所受的水平作用力F的大小（支架重力不计）。

【答案】（1）如图见解答。
（2）三角支架A处所受的水平作用力F的大小为300N。
【解答】解：（1）由图知C为支点，空调机压力使得杠杆顺时针转动A点的拉力阻碍转动，因而必须水平向左；根据力臂是从支点到力的作用线距离，画图如图；

由杠杆的平衡条件知：
F•AC＝G•AB
即 F×30cm＝450N××40cm
解得：F＝300N。
答：（1）如图见解答。
（2）三角支架A处所受的水平作用力F的大小为300N。
五．解答题（共2小题）
14．（2022秋•拱墅区期末）在实际生活中，人们在抬较重的物体时，常用如图所示的三人共抬法。杠杆AB和CD质量不计，AB的中点为P，轻绳连接PC，在杠杆CD上的Q点连接轻绳悬挂重物，三人分别在A、B、D处抬杠杆。已知所抬物体重力为1200N，两根杠杆均处于水平位置静止，轻绳均竖直，AP＝BP＝DQ＝2m，CQ＝1m，分别计算A、D两处人对杠杆竖直向上的作用力FA和FD的大小。

【答案】A、D两处人对杠杆竖直向上的作用力FA和FD的大小都是400N。
【解答】解：（1）对杠杆CD，静止时可将C点作为支点，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得，FD×LCD＝G×LCQ，
即，FD×（2m+1m）＝1200N×1m，解得，FD＝400N；
（2）同样，以D为支点则有：FC×LCD＝G×LDQ，即，FC×（2m+1m）＝1200N×2m，FC＝800N，
对杠杆AB，静止时可将B作为支点，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得，FA×LAB＝FC×LBP，
即，FA×（2m+2m）＝800N×2m，解得，FA＝400N。
答：A、D两处人对杠杆竖直向上的作用力FA和FD的大小都是400N。
15．（2022秋•上城区期末）如图是脚踏式翻盖垃圾桶，桶盖EDCO2的质量为500g，分布均匀、厚度不计，D为重心。脚踏杆和其它连接杆的质量均不计，桶盖闭合时，连接杆C处于竖直状态。当脚踩A时，脚踏杆AB带动连接杆BC运动，打开桶盖。已知AO1＝35cm，BO1＝20cm，CO2＝5cm，CE＝60cm，请完成：
（1）在图中画出杠杆EDCO2的动力P1；
（2）若要把桶盖翻开，动力F1＝　35　N；
（3）若要把桶盖翻开，请计算脚对踏板A处的压力至少为多大？

【答案】（1）见解答图；
（2）35；
（3）若要把桶盖翻开，请计算脚对踏板A处的压力至少为20N。
【解答】解：（1）由图知要使杠杆平衡，动力F1在C点力的方向竖直向上，如下图所示：
；
（2）若要把桶盖翻开，可以把EDCO2看作杠杆，支点为O2，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2得动力F1为：
F1＝＝＝＝35N；
（3）若要把桶盖翻开，可以把AO1B看作杠杆，支点为O1，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2得脚对踏板A处的压力为：
FA＝＝＝＝20N。
答：（1）见解答图；
（2）35；
（3）若要把桶盖翻开，请计算脚对踏板A处的压力至少为20N。