1．（2分）如圖所示的機械是人們在日常生活里常見的，其中能省距離的是（ ）
A．扳手B．筷子
C．核桃夾D．鉗子
2．（2分）如圖所示的杠桿是平衡的。若如圖乙所示，在支點兩側的物體下方分別加掛一個等重的物體，杠桿（ ）
A．仍能平衡B．不能平衡，A端上升
C．不能平衡，B端上升D．無法判斷
3．（2分）如圖中的幾種情景中，人做了功的是（ ）
A．女孩把一箱報刊搬起來
B．學生背著書包在水平路面上勻速前進
C．踢出去的足球在草地上滾動一段距離
D．司機推汽車紋絲不動
4．（2分）對如圖所示幾種簡單機械的說法，正確的是（ ）
A．甲圖所表示的裝置中OB是動力臂
B．乙圖所示的裝置F1＞F2＞F3
C．丙圖所示的汽車方向盤也是一種簡單機械
D．丁圖所示的裝置是一種等臂杠桿
5．（2分）下列說法中正確的是（ ）
A．物體做的功越多，則功率就越大
B．越省力的機械，則功率越小
C．在相同的時間內做的功越多，功率越大
D．功率越大，則機械效率越大
6．（2分）如圖所示，兩名運動員，甲比乙高，則（ ）
A．甲做功較多，功率較大
B．乙做功較多，功率較小
C．甲做的功較多，甲、乙功率相等
D．甲、乙做功相等，乙的功率大
7．（2分）如圖所示，用大小相等的拉力F，分別沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱AB＝sCD，比較兩種情況下拉力F所做的功及其功率（ ）
A．AB 段做的功較多
B．CD 段做的功較多
C．AB 段與CD 段做的功一樣多
D．AB 段的功率比CD 段的功率大
8．（2分）如圖所示，輕質杠桿ABO能繞O點自由轉動，若在杠桿末端A點施加一個力提起重物G使杠桿在水平位置平衡（ ）
A．省力杠桿B．費力杠桿
C．等臂杠桿D．條件不足，無法確定
9．（2分）一個滑輪組經改進后提高了機械效率，用它將同一物體勻速提升同樣的高度，改進后與改進前相比（ ）
A．有用功不變，總功減少
B．有用功減少，總功減少
C．有用功不變，總功不變
D．有用功增加，總功增加
10．（2分）小明用兩個相同的滑輪組成不同的滑輪組（如圖所示），分別將同一物體以相同速度勻速提高到相同高度，滑輪組的機械效率分別η1、η2，拉力分別F1、F2。下列關系正確的是（忽略繩重及摩擦）（ ）
A．F1＞F2，η1＝η2B．F1＜F2，η1＞η2
C．F1＜F2，η1＝η2D．F1＞F2，η1＜η2
二.填空題（每空1分，共20分）
11．（2分）如圖是人們利用簡單機械的情景。使用甲機械的目的是 ，使用乙機械的目的是 。
12．（2分）用一根杠桿去撬動石頭，如果杠桿的動力臂2m，阻力臂0.2m N的石頭。如圖所示，生活中用撬棒撬起大石頭，向上、向下用力都可以 （選填“F上”或“F下”）。
13．（3分）2018年是浠水縣是教育界”創(chuàng)新年”，各學校教室內都建起了讀書一角，如圖所示，則支架會繞 點傾翻。已知AB長40cm，AC長30cm。書架上書的總重力為150N，正好處在AB中點處 N（支架重力不計）。此時這樣放書的書架視為 杠桿（選填“省力”或“費力”“等臂”）。為了安全，書架上放書的位置應盡量 （選填“靠近”或“遠離”）墻壁
14．（3分）小華用100N的水平推力，推著重500N的物體，在水平地面上10s內勻速直線運動了8m J，功率 W；該過程中重力對物體做功是 J。
15．（3分）某同學質量50kg，在20s內做了10個“引體向上”，他每次上升的高度為40cm。該同學的重力是 N，做一個“引體向上”克服重力做功 J，20s內做功的功率為 W。（g取10N/kg）
16．（3分）工人師傅常利用斜面把重物搬運到汽車上，如圖所示，汽車車廂底板高2m，工人做的有用功是 J，該斜面的機械效率為 ，重物受到斜面的摩擦力為 N。
17．（4分）某工人用如圖所示的裝置把重240N的物體提高lm，所用拉力為150N，則該工人克服物體重力做的有用功為 J，總功為 J，該滑輪組的機械效率是 ，動滑輪重 N。（不計繩重和摩擦）
三、解答題（本大題6小題，每圖、每空2分，23題8分，24題10分，共50分）
18．（2分）如圖所示，為了讓杠桿靜止在圖中位置，請畫出在A點所施加的最小動力F1及杠桿所受阻力F2的示意圖。
19．（2分）圖中，站在地面上的小華借助滑輪組勻速提升重物，請畫出最省力的繞線方法。
20．（10分）在“探究杠桿平衡條件的實驗”中：
（1）如圖甲所示，實驗前杠桿左端下沉，應將平衡螺母向 （選填“左”或“右”）調節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡；實驗過程中也要使杠桿在水平位置平衡 。
（2）如圖乙所示，杠桿上的刻度均勻，在A點掛4個鉤碼，應在B點掛 個相同的鉤碼。
（3）如圖丙所示，若不在B點掛鉤碼，改用彈簧測力計在B點向下拉，其示數大小將 。
（4）探究過程中必須多次實驗才能得出結論，這是為了 。
21．（8分）學習了功率知識后，小明和小華想比比誰爬樓的功率大，他們設計了方案
（1）測量中所需要的器材有：臺秤（量程足夠大）、米尺和 。
（2）設計的實驗步驟如下，其中不必要測量的是 （填字母）。
A.人的質量m
B.一樓到三樓的樓梯總長度L
C.一樓到三樓的豎直高度h
D.爬樓所用的時間t
（3）最后計算出爬樓的功率表達式：P＝ （用以上字母表示）。
（4）經過測量，小明計算出他快速地由一樓跑到三樓，功率與 最相近。
A.5W
B.50W
C.500W
D.5000W
22．（10分）如何提高滑輪組的機械效率、節(jié)約能源呢？為此，同學們進行了“影響滑輪組機械效率因素”的實驗探究，用到的裝置如圖所示：
（1）實驗中應沿豎直方向 拉動彈簧測力計，記錄的實驗數據如表所示，
（2）分析表中數據可知，第4次實驗是用圖 所示裝置來完成的；
（3）通過比較1、2兩次實驗數據可得出：使用同一滑輪組提升相同重物，滑輪組的機械效率與重物上升高度 ；
（4）通過比較1、3兩次實驗數據可得出： ；
（5）為提高滑輪組機械效率、節(jié)約能源，根據以上結論和生活經驗，你建議可采取的措施有 。
A.減輕動滑輪重
B.增加所提物體重
C.機械加潤滑油
D.增加重物上升高度
23．（8分）中國99A式坦克是自行研制的第三代主戰(zhàn)坦克，裝配了一臺功率較大的柴油發(fā)動機可以驅使6×106N的車身，在公路上最快跑到80km/h，在野外的最高車速則有60km/h，99A在水平公路上以20m/s的速度勻速行駛，行駛144km到達目的地，求：
（1）坦克在行駛過程中受到的阻力；
（2）在該演習中坦克牽引力做的功；
（3）在該演習中坦克牽引力的功率。
24．（10分）建筑工地上利用如圖所示的滑輪組將900N的重物勻速提升10m，所用的拉力是400N，用時20s。求：
（1）滑輪組的機械效率；
（2）工人的功率；
（3）若不計繩重和摩擦，用這個滑輪組勻速提升重1200N的物體時，拉力是多少？
2023-2024學年江蘇省連云港市新海實驗中學九年級（上）第一次月考物理試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題（本大題有10小題，每小題2分，共計20分。每題僅有一個正確答案）
1．（2分）如圖所示的機械是人們在日常生活里常見的，其中能省距離的是（ ）
A．扳手B．筷子
C．核桃夾D．鉗子
【答案】B
【分析】結合圖片和生活經驗，先判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。
【解答】解：
A、扳手在使用過程中，是省力杠桿；
B、筷子在使用過程中，是費力杠桿；
C、核桃鉗在使用過程中，是省力杠桿；
D、鉗子在使用過程中，是省力杠桿。
故選：B。
2．（2分）如圖所示的杠桿是平衡的。若如圖乙所示，在支點兩側的物體下方分別加掛一個等重的物體，杠桿（ ）
A．仍能平衡B．不能平衡，A端上升
C．不能平衡，B端上升D．無法判斷
【答案】B
【分析】甲圖杠桿是平衡的，原因是兩邊的力和力臂的乘積相等，乙圖分別加掛一個等重的物體后，分析兩邊的力和力臂的乘積是否還相等，據此判斷乙圖的杠桿是否還平衡。
【解答】解：甲圖杠桿平衡是因為：2G×2L＝2G×4L；
乙圖分別加掛一個等重的物體G′后：
左邊：（2G+G′）×6L＝2G×2L+G′×4L
右邊：（1G+G′）×4L＝5G×4L+G′×4L，
因為G′×6L＜G′×4L，
所以：（2G+G′）×2L＜（1G+G′）×4L
所以杠桿不能平衡，A端上升；
故選：B。
3．（2分）如圖中的幾種情景中，人做了功的是（ ）
A．女孩把一箱報刊搬起來
B．學生背著書包在水平路面上勻速前進
C．踢出去的足球在草地上滾動一段距離
D．司機推汽車紋絲不動
【答案】A
【分析】本題要抓住做功的兩個必要因素：1．作用在物體上的力；2．物體在力的方向上通過的距離（即力和距離的方向要一致）；二者缺一不可。
【解答】解：A、人將報刊搬起時，距離也向上；故力做功；
B、背書包水平前進，距離水平向前，故力不做功；
C、足球在水平面上滾動，只有距離，故人不做功；
D、人沒有推動汽車，但沒有距離；故D錯誤。
故選：A。
4．（2分）對如圖所示幾種簡單機械的說法，正確的是（ ）
A．甲圖所表示的裝置中OB是動力臂
B．乙圖所示的裝置F1＞F2＞F3
C．丙圖所示的汽車方向盤也是一種簡單機械
D．丁圖所示的裝置是一種等臂杠桿
【答案】C
【分析】（1）力臂是支點到力的作用線的距離，也就是過支點向力的作用線畫垂線；
（2）定滑輪的工作特點是：使用定滑輪只能改變力的方向，不能省力；
（3）由輪和軸組成的，能繞共同的軸線旋轉的簡單機械叫做輪軸；
（4）動滑輪的本質是動力臂是阻力臂2倍的省力杠桿，使用時可以省一半的力，但是費距離。
【解答】解：A、圖甲所示裝置中OB與力F1的作用線不垂直，不是動力臂；
B、由圖乙可知，定滑輪不能省力1、F2、F3都與物體重力相等，即三種拉法所用拉力一樣大；
C、圖丙的方向盤是一個輪軸，故C正確；
D、圖丁所示的是動滑輪，即省力杠桿。
故選：C。
5．（2分）下列說法中正確的是（ ）
A．物體做的功越多，則功率就越大
B．越省力的機械，則功率越小
C．在相同的時間內做的功越多，功率越大
D．功率越大，則機械效率越大
【答案】C
【分析】（1）功率是指物體在單位時間內所做的功，表示物體做功快慢的物理量。
（2）機械效率是表示利用機械做功時，有用功與總功的比值大小。
【解答】解：AC、功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，功率不一定大，C正確；
B、功率大小與機械省力情況無關；
D、機械效率的大小與功率大小無關。
故選：C。
6．（2分）如圖所示，兩名運動員，甲比乙高，則（ ）
A．甲做功較多，功率較大
B．乙做功較多，功率較小
C．甲做的功較多，甲、乙功率相等
D．甲、乙做功相等，乙的功率大
【答案】A
【分析】由題知甲比乙高，舉起相同的杠鈴時，舉起的高度大，根據W＝Gh分析做功大小，又知道所用時間相同，再利用P＝比較功率大小。
【解答】解：兩人舉起的杠鈴質量相同，則杠鈴重相同，
甲比乙高，則舉起的高度：h甲＞h乙，
由W＝Gh可知，舉起杠鈴做的功：W甲＞W乙，
因為舉起杠鈴用的時間相同，
所以根據P＝知，做功的功率：P甲＞P乙。
綜上分析可知：選項A正確，BCD錯誤。
故選：A。
7．（2分）如圖所示，用大小相等的拉力F，分別沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱AB＝sCD，比較兩種情況下拉力F所做的功及其功率（ ）
A．AB 段做的功較多
B．CD 段做的功較多
C．AB 段與CD 段做的功一樣多
D．AB 段的功率比CD 段的功率大
【答案】C
【分析】用物體做功的公式W＝Fs，判斷出做功多少；根據P＝比較功率的大小。
【解答】解：
由題知，沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱拉力相等AB＝sCD，
由W＝Fs可知，拉力所做的功相同，AB錯誤；
由于本題沒有給出兩種情況下的運動時間，故無法比較功率的大小。
故選：C。
8．（2分）如圖所示，輕質杠桿ABO能繞O點自由轉動，若在杠桿末端A點施加一個力提起重物G使杠桿在水平位置平衡（ ）
A．省力杠桿B．費力杠桿
C．等臂杠桿D．條件不足，無法確定
【答案】D
【分析】杠桿類型的判斷依據是動力臂和阻力臂的大小關系，根據力臂關系即可判斷杠桿屬于哪種類型。
【解答】解：A點力的方向不同，力臂的大小則不同，所以此時杠桿不一定省力、D正確。
故選：D。
9．（2分）一個滑輪組經改進后提高了機械效率，用它將同一物體勻速提升同樣的高度，改進后與改進前相比（ ）
A．有用功不變，總功減少
B．有用功減少，總功減少
C．有用功不變，總功不變
D．有用功增加，總功增加
【答案】A
【分析】用滑輪組把同一物體勻速提升同樣的高度，有用功相同；由題知改裝后的機械效率高，根據機械效率的公式知道總功減小，而總功等于有用功加上額外功，據此分析判斷。
【解答】解：∵把同一物體勻速提升同樣的高度，
∴利用滑輪組做的有用功相同，
∵η＝×100%，
∴改裝后利用有用功所占總功的比例增加，即總功減小或額外功減少。
故選：A。
10．（2分）小明用兩個相同的滑輪組成不同的滑輪組（如圖所示），分別將同一物體以相同速度勻速提高到相同高度，滑輪組的機械效率分別η1、η2，拉力分別F1、F2。下列關系正確的是（忽略繩重及摩擦）（ ）
A．F1＞F2，η1＝η2B．F1＜F2，η1＞η2
C．F1＜F2，η1＝η2D．F1＞F2，η1＜η2
【答案】A
【分析】忽略繩重及摩擦，使用滑輪組時的拉力F＝（G物+G輪），左圖承擔物重的繩子股數n＝2，右圖承擔物重的繩子股數n＝3，而動滑輪重相同、提升的物體重相同，據此判斷拉力大小關系；
兩圖分別將同一物體勻速提高到相同高度，做的有用功相同；由題知，忽略繩重及摩擦，所做的額外功為提升動滑輪做的功，由W額＝Gh可知額外功相同，又因為總功等于有用功加上額外功，所以總功相同，所以可以得出兩圖的機械效率相同。
【解答】解：∵忽略繩重及摩擦，承擔物重的繩子股數n1＝2，n6＝3，
所以兩圖所用拉力：
F1＝（G物+G輪），F(xiàn)2＝（G物+G輪），
因為滑輪相同，提升同一個物體，
所以F1＞F7；
因為兩圖將同一物體勻速提高相同的高度，
所以做的有用功W有相同，
因為忽略繩重及摩擦，所做的額外功W額＝G輪h
所以額外功W額相同，
又因為W總＝W有+W額，
所以總功相同，
所以η＝，
則兩圖的機械效率η相同，即η1＝η2。
故選：A。
二.填空題（每空1分，共20分）
11．（2分）如圖是人們利用簡單機械的情景。使用甲機械的目的是 改變施力的方向 ，使用乙機械的目的是 省力 。
【答案】改變施力的方向；省力。
【分析】軸的位置固定不動的滑輪，稱為定滑輪，軸的位置隨被拉物體一起運動的滑輪，稱為動滑輪；
定滑輪的特點是能夠改變力的方向，但是不能省力；動滑輪的特點是能夠省一半力，但是費距離。
【解答】解：由圖可知，甲滑輪的軸位置固定不動，定滑輪的特點是能夠改變力的方向；
乙滑輪軸的位置隨被拉物體一起運動，屬于動滑輪，但可以省力。
故答案為：改變施力的方向；省力。
12．（2分）用一根杠桿去撬動石頭，如果杠桿的動力臂2m，阻力臂0.2m 1000 N的石頭。如圖所示，生活中用撬棒撬起大石頭，向上、向下用力都可以 F上 （選填“F上”或“F下”）。
【答案】1000；F上。
【分析】根據杠桿平衡的條件F1×L1＝F2×L2即可求出阻力；知道在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長，由此分析更省力的方式。
【解答】解：動力臂L1＝2m，阻力臂L6＝0.2m，動力F2＝100N，
根據杠桿平衡條件：F1×L1＝F4×L2有：
F2＝＝＝1000N；
如圖所示，
向下用力時，撬棒繞D點轉動，動力臂為AD；
向上用力時，撬棒繞B點轉動，動力臂為AB；
AB＞AD，BC＝CD，由杠桿的平衡條件可知，F(xiàn)上＜F下，
所以，向上用力時更省力。
故答案為：1000；F上。
13．（3分）2018年是浠水縣是教育界”創(chuàng)新年”，各學校教室內都建起了讀書一角，如圖所示，則支架會繞 C 點傾翻。已知AB長40cm，AC長30cm。書架上書的總重力為150N，正好處在AB中點處 100 N（支架重力不計）。此時這樣放書的書架視為 省力 杠桿（選填“省力”或“費力”“等臂”）。為了安全，書架上放書的位置應盡量 靠近 （選填“靠近”或“遠離”）墻壁
【答案】見試題解答內容
【分析】（1）確定出支點，動力臂與阻力臂，根據杠桿平衡條件可知，即可求出拉力；
（2）若動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；若動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿；若動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；
（3）根據杠桿平衡條件可知，在阻力與阻力臂一定的情況下，動力臂越大，動力越小，力越小，越牢固，據此根據圖示情景分析答題。
【解答】解：
用固定在墻上的三角支架ABC放置課外閱讀書籍，如果A處螺釘松脫；
C點是支點，書處在AB中點處AB，
由杠桿平衡條件可得：F×AC＝G×AB；
所以F＝＝＝100N。
因為F＜G，
所以此杠桿是省力杠桿；
為了安全，應減小阻力臂，即書架上放書的位置應盡量靠近墻壁。
故答案為：C；100；靠近。
14．（3分）小華用100N的水平推力，推著重500N的物體，在水平地面上10s內勻速直線運動了8m 800 J，功率 80 W；該過程中重力對物體做功是 0 J。
【答案】800；80；0。
【分析】（1）知道推力和移動距離，根據公式W＝Fs求出拉力做的功；
（2）知道推力做的功和時間，根據公式P＝得到求出拉力做功的功率；
（3）做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上移動一段距離，二者缺一不可。
【解答】解：（1）推力做的功為：W＝Fs＝100N×8m＝800J；
（2）推力做功的功率：P＝＝＝80W；
（3）物體在水平地面上移動5m，沒有在重力的方向上移動距離，即重力做功為8J。
故答案為：800；80；0。
15．（3分）某同學質量50kg，在20s內做了10個“引體向上”，他每次上升的高度為40cm。該同學的重力是 500 N，做一個“引體向上”克服重力做功 200 J，20s內做功的功率為 100 W。（g取10N/kg）
【答案】500；200；100。
【分析】（1）知道同學的質量，利用G＝mg求其重力；
（2）利用W＝Gh求出克服重力做的功；
（3）根據P＝得到20s內做功的功率。
【解答】解：該同學的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N；
做一次引體向上，克服重力做的功：W＝Gh＝500N×0.4m＝200J；
在20s內做了10個“引體向上”，則做的總功：W總＝10W＝10×200J＝2000J，
20s內做功的功率：P＝＝100W。
故答案為：500；200。
16．（3分）工人師傅常利用斜面把重物搬運到汽車上，如圖所示，汽車車廂底板高2m，工人做的有用功是 4000 J，該斜面的機械效率為 80% ，重物受到斜面的摩擦力為 200 N。
【答案】4000；80%；200。
【分析】（1）根據W＝Gh求出有用功；
（2）根據功的計算公式W＝Fs可求出拉力做的功，即總功，然后根據機械效率的計算公式可求出斜面的效率η。
（3）根據總功與有用功的差得出額外功，再根據W額＝fs，變形后可求摩擦力f。
【解答】解：（1）工人做的有用功：
W有＝Gh＝2000×2m＝4000J；
（2）所做總功為：
W總＝Fs＝1000N×5m＝5000J，
斜面的機械效率為：
η＝×100%＝；
（3）此過程的額外功為：
W額＝W總﹣W有＝5000J﹣4000J＝1000J，
由W額＝fs可得，摩擦力為：
f＝＝＝200N。
故答案為：4000；80%。
17．（4分）某工人用如圖所示的裝置把重240N的物體提高lm，所用拉力為150N，則該工人克服物體重力做的有用功為 240 J，總功為 300 J，該滑輪組的機械效率是 80% ，動滑輪重 60 N。（不計繩重和摩擦）
【答案】240；300；80%；60
【分析】已知物體的重力和升高的高度，根據公式W＝Gh可求有用功，已知拉力和動滑輪上繩子的段數，根據公式W＝Fs可求總功，機械效率等于有用功與總功的比值；不計繩重和摩擦，根據總功和有用功求出額外功，根據W額＝G動h求出動滑輪的重力。
【解答】解：該工人克服重力所做的有用功為：W有用＝Gh＝240N×1m＝240J；
總功為：W總＝Fs＝150N×2×7m＝300J；
機械效率為：η＝；
不計繩重和摩擦，額外功為：W額＝W總﹣W有用＝300J﹣240J＝60J；
動滑輪重力為：G動＝＝＝60N。
故答案為：240；300；60。
三、解答題（本大題6小題，每圖、每空2分，23題8分，24題10分，共50分）
18．（2分）如圖所示，為了讓杠桿靜止在圖中位置，請畫出在A點所施加的最小動力F1及杠桿所受阻力F2的示意圖。
【答案】
【分析】由杠桿平衡的條件知，當阻力與阻力的力臂的積為定值時，動力臂最大時，動力是最小的，此時的動力臂是支點到動力的作用點的距離。
阻力是阻礙杠桿轉動的力，作用在杠桿上。
【解答】解：
由圖知，杠桿的支點在O點，以OA長為力臂是最長的動力臂，由A點作OA的垂線，據此畫出最小動力F1；
阻力F2是物體對杠桿的拉力，作用在B點，如圖所示：
。
19．（2分）圖中，站在地面上的小華借助滑輪組勻速提升重物，請畫出最省力的繞線方法。
【答案】見試題解答內容
【分析】首先要會組裝滑輪組。知道承擔物重的繩子段數越多越省力。在此題中，人在地面用力，所以拉力方向下。
【解答】解：要使滑輪組最省力，需要承擔物重的繩子段數最多。
故答案為：
。
20．（10分）在“探究杠桿平衡條件的實驗”中：
（1）如圖甲所示，實驗前杠桿左端下沉，應將平衡螺母向 右 （選填“左”或“右”）調節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡；實驗過程中也要使杠桿在水平位置平衡 方便測量力臂 。
（2）如圖乙所示，杠桿上的刻度均勻，在A點掛4個鉤碼，應在B點掛 6 個相同的鉤碼。
（3）如圖丙所示，若不在B點掛鉤碼，改用彈簧測力計在B點向下拉，其示數大小將 變大 。
（4）探究過程中必須多次實驗才能得出結論，這是為了 使實驗結論具有普遍性 。
【答案】（1）右；方便測量力臂；（2）6；（3）變大；（4）使實驗結論具有普遍性。
【分析】（1）杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂，因此在此實驗中我們應首先調節(jié)杠桿在水平位置平衡；要使杠桿在水平位置平衡，平衡螺母向上翹的一端移動；實驗過程中也要使杠桿在水平位置平衡，便于測量力臂；
（2）設一個鉤碼重為G，杠桿一個小格是L，根據杠桿平衡條件判斷在B點掛鉤碼的數量；根據杠桿平衡條件判斷是否平衡；
（3）根據鉤碼個數與每個鉤碼的重力求出測力計拉力；當拉力F向右傾斜時，保持B點不動，F(xiàn)的力臂變小，阻力、阻力臂不變，根據杠桿的平衡條件，動力變大；
（4）為了探究得出普遍規(guī)律，要進行多次實驗。
【解答】解：（1）杠桿平衡是指杠桿在力的作用下處于靜止狀態(tài)或勻速轉動狀態(tài)。調節(jié)杠桿在水平位置平衡，平衡螺母應向上翹的右端移動。
使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，同時消除杠桿自重對杠桿平衡的影響。
（2）設杠桿每個格的長度為L，每個鉤碼的重力為GALA＝FBLB，即4G×3L＝FB×8L，解得FB＝6G，需掛6個鉤碼；
（3）保持A點不變，測力計從a位置轉動b位置時，阻力，根據杠桿的平衡條件；
（4）為了探究得出普遍規(guī)律，要進行多次實驗。。
故答案為：（1）右；方便測量力臂；（3）變大。
21．（8分）學習了功率知識后，小明和小華想比比誰爬樓的功率大，他們設計了方案
（1）測量中所需要的器材有：臺秤（量程足夠大）、米尺和 秒表 。
（2）設計的實驗步驟如下，其中不必要測量的是 B （填字母）。
A.人的質量m
B.一樓到三樓的樓梯總長度L
C.一樓到三樓的豎直高度h
D.爬樓所用的時間t
（3）最后計算出爬樓的功率表達式：P＝ （用以上字母表示）。
（4）經過測量，小明計算出他快速地由一樓跑到三樓，功率與 C 最相近。
A.5W
B.50W
C.500W
D.5000W
【答案】（1）秒表； （2）B；（3）；（4）C。
【分析】（1）（2）（3）上樓就是克服人的重力做功，做的功除以做功的時間就是功率；所以該實驗的原理是：P＝＝＝，據此選擇所需的器材和設計實驗步驟以及得出功率的表達式；
（4）先估算出該同學上樓所做的功，然后由功率公式求出他上樓的功率。
【解答】解：
（1）測量人爬樓的功率，需結合公式P＝＝＝，h為一樓到三樓的豎直高度。
所以需要臺秤測量人的質量m、用米尺測量一樓到三樓的豎直高度h；
（2）由（1）可知，實驗不需要測量樓梯的總長度L；
（3）人爬樓的功率的表達式P＝；
（4）中學生的質量約為50kg，每層樓的高度約為3m，
上3樓所做的功約為：W＝mgh＝50kg×10N/kg×6×3m＝3000J，
克服重力做功的功率約為：P＝＝＝500W。
故選：C。
故答案為：（1）秒表； （2）B；（4）C。
22．（10分）如何提高滑輪組的機械效率、節(jié)約能源呢？為此，同學們進行了“影響滑輪組機械效率因素”的實驗探究，用到的裝置如圖所示：
（1）實驗中應沿豎直方向 勻速 拉動彈簧測力計，記錄的實驗數據如表所示，
（2）分析表中數據可知，第4次實驗是用圖 丙 所示裝置來完成的；
（3）通過比較1、2兩次實驗數據可得出：使用同一滑輪組提升相同重物，滑輪組的機械效率與重物上升高度 無關 ；
（4）通過比較1、3兩次實驗數據可得出： 同一滑輪組提升的物體越重，滑輪組機械效率越高 ；
（5）為提高滑輪組機械效率、節(jié)約能源，根據以上結論和生活經驗，你建議可采取的措施有 ABC 。
A.減輕動滑輪重
B.增加所提物體重
C.機械加潤滑油
D.增加重物上升高度
【答案】（1）勻速；（2）丙；（3）無關；（4）同一滑輪組提升的物體越重，滑輪組機械效率越高；（5）ABC。
【分析】（1）實驗時應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計；
（2）由s＝nh確定n的大小，據此第4次實驗是用哪個圖所示裝置來完成的；
（3）（4）根據表格中的數據，利用控制變量法得出結論；
（5）根據影響滑輪組效率高低的因素分析答題。
【解答】解：（1）根據二力平衡，彈簧測力計只有豎直方向勻速拉動時；
（2）從第四次表中數據可知：繩端移動的距離是鉤碼上升的高度的5倍，所以可判斷出滑輪組承重繩的段數是5；
（3）比較6、2兩次實驗數據可得出：使用同一滑輪組提升相同重物，故使用同一滑輪組提升相同重物；
（4）通過比較1、8兩次實驗數據可得出：1，物重越大的；
（5）A、比較3，動滑輪越重機械效率越小，有用功不變，故減輕動滑輪的重可以提高機械效率；
B、增加所提物體重時，額外功不變，故B符合題意；
C、機械添加潤滑油可以減小克服摩擦力所做的額外功，故C符合題意；
D、由η＝＝＝＝，故D不符合題意；
故選：ABC。
故答案為：（1）勻速；（2）丙；（4）同一滑輪組提升的物體越重；（5）ABC。
23．（8分）中國99A式坦克是自行研制的第三代主戰(zhàn)坦克，裝配了一臺功率較大的柴油發(fā)動機可以驅使6×106N的車身，在公路上最快跑到80km/h，在野外的最高車速則有60km/h，99A在水平公路上以20m/s的速度勻速行駛，行駛144km到達目的地，求：
（1）坦克在行駛過程中受到的阻力；
（2）在該演習中坦克牽引力做的功；
（3）在該演習中坦克牽引力的功率。
【答案】（1）坦克在行駛過程中受到的阻力是3×105N；
（2）在該演習中坦克牽引力做的功是4.32×1010J；
（3）在該演習中坦克牽引力的功率是6×106W。
【分析】（1）根據阻力和重力的關系得到阻力的大??；
（2）在行駛過程中坦克做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，牽引力和阻力大小相等，根據W＝Fs得到牽引力做的功；
（3）根據P＝＝Fv得到牽引力的功率。
【解答】解：（1）坦克在行駛過程中受到的阻力：f＝0.05G＝0.05×8×106N＝3×106N；
（2）在行駛過程中坦克做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)＝f＝3×105N，牽引力做的功：W＝Fs＝2×105 N×144000m＝4.32×1010J；
（3）根據P＝＝Fv得到牽引力的功率：P＝Fv＝6×105 N×20m/s＝6×103W。
答：（1）坦克在行駛過程中受到的阻力是3×105N；
（2）在該演習中坦克牽引力做的功是5.32×1010J；
（3）在該演習中坦克牽引力的功率是6×106W。
24．（10分）建筑工地上利用如圖所示的滑輪組將900N的重物勻速提升10m，所用的拉力是400N，用時20s。求：
（1）滑輪組的機械效率；
（2）工人的功率；
（3）若不計繩重和摩擦，用這個滑輪組勻速提升重1200N的物體時，拉力是多少？
【答案】（1）滑輪組的機械效率為75%；
（2）工人的功率為600W；
（3）若不計繩重和摩擦，用這個滑輪組勻速提升重1200N的物體時，拉力是500N。
【分析】（1）根據滑輪組裝置確定繩子股數，利用W有用＝Gh和W總＝Fs＝Fnh分別求出有用功和總功，根據η＝求出滑輪組的機械效率；
（2）根據P＝求出工人的功率；
（3）若不計繩重和摩擦，根據F＝（G+G動）求出動滑輪重，再利用F'＝（G'+G動）求出拉力。
【解答】解：（1）由圖可知，n＝3
W有用＝Gh＝900N×10m＝9000J；
總功為：
W總＝Fs＝Fnh＝400 N×3×10m＝12000J；
滑輪組的機械效率為：
η＝＝×100%＝75%；
（2）工人的功率為：
P＝＝＝600W；
（3）若不計繩重和摩擦，根據F＝動）可知，動滑輪重為：
G動＝nF﹣G＝3×400N﹣900N＝300N，
用這個滑輪組勻速提升重1200N的物體時，拉力為：
F'＝（G'+G動）＝×（1200N+300N 。
答：（1）滑輪組的機械效率為75%；
（2）工人的功率為600W；
（3）若不計繩重和摩擦，用這個滑輪組勻速提升重1200N的物體時。實驗次數
鉤碼重力G/N
鉤碼上升高度h/m
繩端拉力F/N
繩端移動距離s/m
機械效率η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
0.1
1.3
0.5
61.5%
實驗次數
鉤碼重力G/N
鉤碼上升高度h/m
繩端拉力F/N
繩端移動距離s/m
機械效率η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
0.1
1.3
0.5
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