12.1杠桿一、選擇題1．（2021·全國八年級期末）如圖所示工具在正常使用的過程中，屬于費力杠桿的是（）A．羊角錘B．核桃夾C．鑷子D．裁紙刀2．（2021·江蘇無錫市·九年級期末）如圖是一腳踩式垃圾桶的示意圖，關于ABC和A'B'C'，兩個杠桿的作用，正確的是（）A．兩個杠桿都是省力杠桿B．兩個杠桿都是費力杠桿C．ABC是省力杠桿，A'B'C'是費力杠桿D．ABC是費力杠桿，A'B'C'是省力杠桿3．（2021·陜西西安市·九年級期末）如圖所示，勻質杠桿可繞著O點轉動，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿勻速緩慢地由與水平方向夾角為30°的位置拉至水平位置（忽略摩擦阻力），在這個過程中，力F的大小將（）A．增大 B．減小C．不變 D．無法確定4．（2021·寧夏固原市·九年級期末）下列屬于省距離杠桿的是（）A．動滑輪B．訂書機C．羊角錘D．鑷子5．（2021·江蘇九年級期末）如圖，某人用輕質木棒挑著一重為G的物體，以下說法正確的是（）A．把重物向后移動一小段距離，則手向下的壓力會變小B．肩膀位置向后移動一小段距離，則手向下的壓力會變大C．如果正確放置木棒，肩膀承受的力可以小于GD．木棒不動手向前移動一點，肩膀承受的力會變小6．（2021·江蘇無錫市·九年級期末）如圖所示，保持杠桿在水平位置平衡，在其它條件不變的情況下，下列操作中不能使彈簧測力計示數變大的是（）A．增加鉤碼的個數B．將鉤碼懸掛點的位置向左移C．保持拉力方向不變，將彈簧測力計向右移D．保持彈簧測力計懸掛點的位置不變，使其向右傾斜7．（2021·陜西西安市·九年級期末）如圖所示，下列工具在使用中屬于省力杠桿的是（）A．筷子B．釣魚竿C．鋼絲鉗D．食品夾8．（2021·常州市第二十四中學九年級期末）如圖所示，輕質杠桿AB可繞O點轉動，當物體C浸沒在水中時杠桿恰好水平靜止，A、B兩端的繩子均不可伸長且處于張緊狀態．已知C是體積為1dm3、重為80N的實心物體，D是邊長為20cm、質量為20kg的正方體，OA：OB＝2：1，圓柱形容器的底面積為400cm2（g＝10N/kg），則下列結果不正確的是A．物體C的密度為8×103kg/m3B．杠桿A端受到細線的拉力為70NC．物體D對地面的壓強為1.5×103PaD．物體C浸沒在水中前后，水對容器底的壓強增大了2×103Pa二、填空題9．（2021·江蘇揚州市·梅嶺中學教育集團運河中學九年級期末）如圖所示，人的前臂可以看成是以肘關節為支點的杠桿，當手托物件曲肘時，胳膊上的肱二頭肌會對前臂施加一個動力，物件對前臂施加一個阻力。(1)前臂屬于___________杠桿，這種結構的好處是___________；(2)假設阻力臂L2的長度為25cm，鉛球的重力為30N，動力臂的長為5cm，則肱二頭肌對前臂拉力為___________N；(3)當手將鉛球沿肘關節緩慢的向上托起時，則肌肉所提供的動力將___________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。10．（2021·江蘇南京市·九年級期末）為避免同學們用手按壓宿舍樓大門的開門按鈕造成交叉傳染，小明用輕質木桿自制了“腳踏式杠桿”，借助杠桿按動按鈕，如圖所示。己知OA=100cm，OB=60cm，AB=80cm，OC=15cm，當小明在C點用腳給杠桿施加16N的壓力F1時，按鈕觸發，大門打開。該杠桿屬于______（選填“省力”或“費力”）杠桿，此時杠桿的阻力臂是______cm，按鈕對杠桿的水平阻力F2=______N。（不計摩擦）11．（2021·江蘇泰州市·九年級期末）如圖所示為蘇通大橋。“橋塔為什么要造這么高？”小強對此進行了研究：他將大橋的結構進行簡化，抽象成圖乙所示的_______模型（選填“滑輪”“輪軸”或“杠桿”），又畫了橋塔高低不同的兩幅圖丙和丁。小強通過比較發現：“適當增加橋塔的高度，可_______（填“增大”或“減小”）斜拉索拉力的力臂，從而_______（選填“增大或“減小”）斜拉索的拉力。12．（2021·山東德州市·九年級期末）如圖,是三種類型剪刀的示意圖,請你為鐵匠師傅選擇一把剪鐵皮的剪刀,你會選擇_____(選填“A”、“B”或“C”)剪刀，這樣選擇的目的是為了省____．13．（2021·上海復旦五浦匯實驗學校八年級期末）如圖所示，用固定在墻上的三角支架ABC放置空調室外機．如果A處螺釘松脫，則支架會繞________點傾翻．已知AB長40cm，AC長30cm，室外機的重力為300N，正好處在AB中點處，則A處螺釘的水平拉力為______N（支架重力不計）．為了安全，室外機應盡量______（填“靠近”或“遠離”）墻壁．14．（2021·常州市河海實驗學校九年級期末）小金將長為0.6米、質量可忽略不計的木棒擱在肩上，棒的后端A掛一個40牛的物體，肩上支點O離后端A為0.2米，他用手壓住前端B使木棒保持水平平衡，如圖所示，小金的質量為50千克，則此時手壓木棒的壓力大小為__牛，肩對木棒的支持力大小為__牛，人對地面的壓力大小為__牛（g=10牛/千克）15．（2021·江蘇南京市·九年級期末）如圖(a)所示，在對汽車的發動機做檢修時需要將引擎蓋抬起，抬起過程應用了杠桿原理，引擎蓋可繞О點自由轉動，A點為引擎蓋重心位置。若在引擎蓋的前端，用豎直向上的力抬起引擎蓋過程中，重力G的力臂逐漸_______（選填“變短”或“變長”），所用外力的大小_______（選填“增大”、“減小”或“不變”）。圖(b)為引擎蓋支起時受力分析示意圖。由圖示分析可知，該杠桿屬于_______（選填“省力”、“等臂”或“費力”）杠桿。三、作圖題16．（2021·江蘇蘇州市·九年級期末）使杠桿AO在圖所示位置靜止，畫出A點所用最小動力F1的示意圖和F2的力臂；四、實驗題17．（2021·江蘇泰州市·九年級期末）小明在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：(1)實驗前，將杠桿中點置于支架上，杠桿處于如圖甲所示的靜止狀態，他應把杠桿左端的平衡螺母向_____（左/右）側調節。(2)如圖乙所示，杠桿在水平位置平衡，若將A、B兩點下方掛的鉤碼同時朝遠離支點O方向移動一小格，則杠桿_____（仍保持平衡/左端下沉/右端下沉）。(3)取下A點下方所掛鉤碼，改用彈簧測力計斜向右上任意方向拉住C點，使杠桿仍然處于水平平衡狀態（如圖丙所示），此時彈簧測力計示數_____B點下方鉤碼的總重力。A．大于B．等于C．小于D．“大于”、“等于”、“小于”均有可能(4)在實驗中，小明不慎將杠桿右側的平衡螺母遺失，于是他在杠桿上右側適當位置粘了塊橡皮泥后杠桿恰好在水平位置平衡（如圖丁所示），此裝置_____（能/不能）繼續用來完成探究杠桿平衡條件的實驗。五、計算題18．（2021·江蘇常州市·九年級期末）如圖所示，一根足夠長的輕質杠桿水平支在支架上，將邊長為5cm的正方體G1通過輕質細繩系于正上方杠桿的A點，物體G2重為40N，將G2放在B點時，G1對地面的壓強為2×104Pa，已知OA=0.2m，OB=0.1m，問：(1)此時細繩作用于A的拉力是多大？(2)正方體G1的重力是多少？(3)現用F=5N的水平拉力使G2以0.05m/s的速度從B點向右勻速直線運動，多少秒時間，可使G1對地面的壓力恰好為零？12.1杠桿一、選擇題1．（2021·全國八年級期末）如圖所示工具在正常使用的過程中，屬于費力杠桿的是（）A．羊角錘B．核桃夾C．鑷子D．裁紙刀【答案】C【詳解】鑷子在正常使用時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿；羊角錘、核桃夾、裁紙刀在正常使用時，屬于省力杠桿，C選項符合題意。故選C。2．（2021·江蘇無錫市·九年級期末）如圖是一腳踩式垃圾桶的示意圖，關于ABC和A'B'C'，兩個杠桿的作用，正確的是（）A．兩個杠桿都是省力杠桿B．兩個杠桿都是費力杠桿C．ABC是省力杠桿，A'B'C'是費力杠桿D．ABC是費力杠桿，A'B'C'是省力杠桿【答案】C【詳解】對于杠桿ABC，B點是支點，動力作用在A點，阻力作用在C點；腳踩下踏板時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；對于杠桿A'B'C'，支點是A'，動力作用在B'點，阻力作用在C'點；在打開蓋子的過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿。故選C。3．（2021·陜西西安市·九年級期末）如圖所示，勻質杠桿可繞著O點轉動，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿勻速緩慢地由與水平方向夾角為30°的位置拉至水平位置（忽略摩擦阻力），在這個過程中，力F的大小將（）A．增大 B．減小C．不變 D．無法確定【答案】A【詳解】在杠桿緩慢地由與水平方向夾角為30°的位置拉至水平位置的過程中，動力臂的長度沒有變化，阻力G的大小沒有變化，而阻力臂卻逐漸增大；由杠桿的平衡條件可知Fl1=Gl2，當l1、G不變時，l2越大，那么F越大，因此拉力F在這個過程中逐漸增大。故選A。4．（2021·寧夏固原市·九年級期末）下列屬于省距離杠桿的是（）A．動滑輪B．訂書機C．羊角錘D．鑷子【答案】D【詳解】根據杠桿平衡原理可知，費力杠桿省距離，只有鑷子是費力杠桿，故D選項正確。故選D。5．（2021·江蘇九年級期末）如圖，某人用輕質木棒挑著一重為G的物體，以下說法正確的是（）A．把重物向后移動一小段距離，則手向下的壓力會變小B．肩膀位置向后移動一小段距離，則手向下的壓力會變大C．如果正確放置木棒，肩膀承受的力可以小于GD．木棒不動手向前移動一點，肩膀承受的力會變小【答案】D【詳解】A．輕質木棒可視為支點在肩膀的杠桿，把重物向后移動一小段距離，則阻力臂變大，而阻力和動力臂不變，根據杠桿平衡條件可知，手向下的壓力會變大，故A錯誤；B．肩膀位置向后移動一小段距離，則動力臂變大，阻力臂變小，而阻力不變，根據杠桿平衡條件可知，手向下的壓力會變小，故B錯誤；C．由力的平衡可知，不論如何放置木棒，肩膀承受的力均等于物體所受重力G與手對木棒向下的壓力之和，故C錯誤；D．木棒不動手向前移動一點，則動力臂變大，而阻力和阻力臂不變，根據杠桿平衡條件可知，手對木棒向下的壓力變小；肩膀承受的力均等于物體所受重力G與手對木棒向下的壓力之和，所以肩膀承受的力會變小，故D正確。故選D。6．（2021·江蘇無錫市·九年級期末）如圖所示，保持杠桿在水平位置平衡，在其它條件不變的情況下，下列操作中不能使彈簧測力計示數變大的是（）A．增加鉤碼的個數B．將鉤碼懸掛點的位置向左移C．保持拉力方向不變，將彈簧測力計向右移D．保持彈簧測力計懸掛點的位置不變，使其向右傾斜【答案】C【詳解】A．增加鉤碼的個數時增大了阻力，由可知其它條件不變時，彈簧測力計示數會增大，故此項不符合題意；B．將鉤碼懸掛點的位置向左移增大了阻力臂，由可知其它條件不變時，彈簧測力計示數會增大，故此項不符合題意；C．保持拉力方向不變，將彈簧測力計向右移增大了動力臂，由可知其它條件不變時，彈簧測力計示數會減小，故此項符合題意；D．保持彈簧測力計懸掛點的位置不變，使其向右傾斜時動力臂變小，由可知其它條件不變時，彈簧測力計示數會增大，故此項不符合題意。故選C。7．（2021·陜西西安市·九年級期末）如圖所示，下列工具在使用中屬于省力杠桿的是（）A．筷子B．釣魚竿C．鋼絲鉗D．食品夾【答案】C【詳解】A．筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；B．釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；C．鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；D．食品夾在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿．【點睛】結合圖片和生活經驗，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．8．（2021·常州市第二十四中學九年級期末）如圖所示，輕質杠桿AB可繞O點轉動，當物體C浸沒在水中時杠桿恰好水平靜止，A、B兩端的繩子均不可伸長且處于張緊狀態．已知C是體積為1dm3、重為80N的實心物體，D是邊長為20cm、質量為20kg的正方體，OA：OB＝2：1，圓柱形容器的底面積為400cm2（g＝10N/kg），則下列結果不正確的是A．物體C的密度為8×103kg/m3B．杠桿A端受到細線的拉力為70NC．物體D對地面的壓強為1.5×103PaD．物體C浸沒在水中前后，水對容器底的壓強增大了2×103Pa【答案】D【詳解】A．物體C的質量是：

=8kg；物體C的密度是：

＝8×103kg/m3，

故A正確；B．物體C排開水的體積是：V排＝VC＝1×10﹣3m3，受到的浮力是：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N；杠桿A端受到的拉力是：FA＝GC﹣F浮＝80N﹣10N＝70N，故B正確；C．由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2得：FA×OA＝FB×OB，則杠桿B端受到細線的拉力是：

，由于力的作用是相互的，杠桿B端對D的拉力是：F拉＝FB＝140N，D對地面的壓力是：F壓＝GD﹣FB＝mDg﹣F拉＝20kg×10N/kg﹣140N＝60N，D對地面的壓強是：

＝1.5×103Pa，

故C正確；D．物體C浸沒在水中前后，水的深度變化是：

＝2.5cm＝0.025m，水對容器底的壓強增大值是：△p＝ρ水g△h＝1×103kg/m3×10N/kg×0.025m＝2.5×102Pa，

故D錯誤．二、填空題9．（2021·江蘇揚州市·梅嶺中學教育集團運河中學九年級期末）如圖所示，人的前臂可以看成是以肘關節為支點的杠桿，當手托物件曲肘時，胳膊上的肱二頭肌會對前臂施加一個動力，物件對前臂施加一個阻力。(1)前臂屬于___________杠桿，這種結構的好處是___________；(2)假設阻力臂L2的長度為25cm，鉛球的重力為30N，動力臂的長為5cm，則肱二頭肌對前臂拉力為___________N；(3)當手將鉛球沿肘關節緩慢的向上托起時，則肌肉所提供的動力將___________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。【答案】費力省距離150減小【詳解】(1)[1][2]若把前臂看成杠桿，支點在肘關節的位置，肱二頭肌收縮抬起前臂是動力，重物作用在手上產生的力是阻力。當曲肘將重物舉起時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，好處是省距離。(2)[3]根據杠桿的平衡條件可知，肱二頭肌對前臂拉力是(3)[4]隨著手臂的抬起，支點O到阻力作用線的距離減小，阻力臂減小，動力臂不變，所以肌肉所提供的動力將減小。10．（2021·江蘇南京市·九年級期末）為避免同學們用手按壓宿舍樓大門的開門按鈕造成交叉傳染，小明用輕質木桿自制了“腳踏式杠桿”，借助杠桿按動按鈕，如圖所示。己知OA=100cm，OB=60cm，AB=80cm，OC=15cm，當小明在C點用腳給杠桿施加16N的壓力F1時，按鈕觸發，大門打開。該杠桿屬于______（選填“省力”或“費力”）杠桿，此時杠桿的阻力臂是______cm，按鈕對杠桿的水平阻力F2=______N。（不計摩擦）【答案】費力803【詳解】[1][2]按鈕對杠桿的阻力與地面平行，作出阻力F2的力臂，如圖所示：可知阻力的力臂L2與AB的長度相等，即L2為80cm，壓力F1的力臂L1為OC的長度，即L1為15cm，動力臂小于阻力臂，該杠桿屬于費力杠桿。[3]由得，按鈕對杠桿的水平阻力11．（2021·江蘇泰州市·九年級期末）如圖所示為蘇通大橋。“橋塔為什么要造這么高？”小強對此進行了研究：他將大橋的結構進行簡化，抽象成圖乙所示的_______模型（選填“滑輪”“輪軸”或“杠桿”），又畫了橋塔高低不同的兩幅圖丙和丁。小強通過比較發現：“適當增加橋塔的高度，可_______（填“增大”或“減小”）斜拉索拉力的力臂，從而_______（選填“增大或“減小”）斜拉索的拉力。【答案】杠桿增大減小【詳解】[1][2][3]將大橋的結構進行簡化，由圖可知，在力的作用下繞軸轉動，符合杠桿原理，因橋的長度不變，比較乙圖和丙圖可看出當橋塔越高時，從O到引線的垂線越大即力臂越大，而橋重（阻力）、阻力臂不變，由Fl動=Gl阻可知拉力F減小。12．（2021·山東德州市·九年級期末）如圖,是三種類型剪刀的示意圖,請你為鐵匠師傅選擇一把剪鐵皮的剪刀,你會選擇_____(選填“A”、“B”或“C”)剪刀，這樣選擇的目的是為了省____．【答案】C力【詳解】第一空、第二空．剪鐵皮需要較大的力，因此應選用省力的剪刀，三幅圖中只有C圖的剪刀動力臂是大于阻力臂的，是省力杠桿．13．（2021·上海復旦五浦匯實驗學校八年級期末）如圖所示，用固定在墻上的三角支架ABC放置空調室外機．如果A處螺釘松脫，則支架會繞________點傾翻．已知AB長40cm，AC長30cm，室外機的重力為300N，正好處在AB中點處，則A處螺釘的水平拉力為______N（支架重力不計）．為了安全，室外機應盡量______（填“靠近”或“遠離”）墻壁．【答案】C200靠近【詳解】[1]由題圖可知，如果A處螺釘松脫，則支架會繞C點傾翻．[2]依題，這是一個以C點為支點的杠桿，根據杠桿平衡條件：G空調×AB=F×AC解得F=200N．[3]空調室外機的重力一定，室外機離墻壁越近，力臂越小，作用在A點的拉力越小越安全，所以室外機應盡量靠近墻壁．14．（2021·常州市河海實驗學校九年級期末）小金將長為0.6米、質量可忽略不計的木棒擱在肩上，棒的后端A掛一個40牛的物體，肩上支點O離后端A為0.2米，他用手壓住前端B使木棒保持水平平衡，如圖所示，小金的質量為50千克，則此時手壓木棒的壓力大小為__牛，肩對木棒的支持力大小為__牛，人對地面的壓力大小為__牛（g=10牛/千克）【答案】2060540【詳解】杠桿的平衡條件：，代入數據得：，解得：=20N由于木棒豎直方向上處于受力平衡狀態，有肩對木棒的支持力:．代入數據得：；整體受力分析人對地面的壓力大小：．15．（2021·江蘇南京市·九年級期末）如圖(a)所示，在對汽車的發動機做檢修時需要將引擎蓋抬起，抬起過程應用了杠桿原理，引擎蓋可繞О點自由轉動，A點為引擎蓋重心位置。若在引擎蓋的前端，用豎直向上的力抬起引擎蓋過程中，重力G的力臂逐漸_______（選填“變短”或“變長”），所用外力的大小_______（選填“增大”、“減小”或“不變”）。圖(b)為引擎蓋支起時受力分析示意圖。由圖示分析可知，該杠桿屬于_______（選填“省力”、“等臂”或“費力”）杠桿。【答案】變短不變省力【詳解】[1][2][3]用豎直向上的力抬高引擎蓋的過程中，重心A向斜上方運動，重力的方向不變，由力臂的定義可知，重力的力臂會變短，因為動力臂和阻力臂的比值不變，重力大小不變，所以動力的大小不變。由題可知，動力臂大于阻力臂，所以為省力杠桿。三、作圖題16．（2021·江蘇蘇州市·九年級期末）使杠桿AO在圖所示位置靜止，畫出A點所用最小動力F1的示意圖和F2的力臂；【答案】【詳解】當過A點的作用力垂直于OA時，此時動力對應的力臂最大，則動力最小，且力的方向斜向上；過支點O作力F2的垂線段，即為阻力F2的力臂l2，所以作圖如下：四、實驗題17．（2021·江蘇泰州市·九年級期末）小明在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：(1)實驗前，將杠桿中點置于支架上，杠桿處于如圖甲所示的靜止狀態，他應把杠桿左端的平衡螺母向_____（左/右）側調節。(2)如圖乙所示，杠桿在水平位置平衡，若將A、B兩點下方掛的鉤碼同時朝遠離支點O方向移動一小格，則杠桿_____（仍保持平衡/左端下沉/右端下沉）。(3)取下A點下方所掛鉤碼，改用彈簧測力計斜向右上任意方向拉住C點，使杠桿仍然處于水平平衡狀態（如圖丙所示），此時彈簧測力計示數_____B點下方鉤碼的總重力。A．大于B．等于C．小于D．“大于”、“等于”、“小于”均有可能(4)在實驗中，小明不慎將杠桿右側的平衡螺母遺失，于是他在杠桿上右側適當位置粘了塊橡皮泥后杠桿恰好在水平位置平衡（如圖丁所示），此裝置_____（能/不能）繼續用來完成探究杠桿平衡條件的實驗。【答案】右左端下沉D能【詳解】(1)[1]調節平衡螺母的原則是“左偏右調，右偏左調”，杠桿向左偏，所以向右調，左右兩側的平衡螺母移動的方向是一致的。(2)[2]將A、B兩點下方掛的鉤碼同時朝遠離支點O方向移動一小格，左側力與力臂的乘積比右側力與力臂的乘積大，左側會下沉。(3)[3]根據杠桿的平衡條件可知：動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂；用彈簧測力計斜向右上任意方向拉住C點時，力臂可能大于B點的力臂，也可能等于、小于，所以彈簧測力計的示數就會小于、等于、大于B點力的大小。(4)[4]“探究杠桿平衡條件實驗”時，實驗前需要將杠桿調節在水平位置平衡，當平衡螺母遺失后，用橡皮泥能達到杠桿在水平位置平衡，所以能繼續進行實驗。五、計算題18．（2021·江蘇常州市·九年級期末）如圖所示，一根足夠長的輕質杠桿水平支在支架上，將邊長為5cm的正方體G1通過輕質細繩系于正上方杠桿的A點，物體G2重為40N，將G2放在B點時，G1對地面的壓強為2×104Pa，已知OA=0.2m，OB=0.1m，問：(1)此時細繩作用于A的拉力是多大？(2)正方體G1的重力是多少？(3)現用F=5N的水平拉力使G2以0.05m/s的速度從B點向右勻速直線運動，多少秒時間，可使G1對地面的壓力恰好為零？【答案】(1)20N；(2)70N；(3)5s【詳解】解：(1)由杠桿的平衡條件可得FA×OA=G2×OB繩子的拉力FA=×40N=20N(2)G1對地面的壓力F1=pS1=2×104Pa×(0.05m)2=50N因正方體對地面的壓力等于自身的重力減去繩子的拉力，所以，正方體G1的重力G1=F1+FA=50N+20N=70N(3)G1對地面的壓力恰好為零時，繩子的拉力FA′=G1=70N設此時G2向右運動到D位置，由杠桿的平衡條件可得FA′×OA=G2×ODOD=×0.2m=0.35mG2向右運動的距離s=OD-OB=0.35m-0.1m=0.25mG2向右勻速直線運動的時間=5s答：(1)此時細繩作用于A的拉力是20N；(2)正方體G1的重力是70N；(3)現用F=5N的水平拉力使G2以0.05m/s的速度從B點向右勻速直線運動5s時間，可使G1對地面的壓力恰好為零。12.2滑輪一、選擇題1．（2021·江蘇泰州市·九年級期末）為了搬運一個很重的機器進入車間，某工人設計了下列四種方案機器下方的小圓圈表示并排放置的圓形鋼管的橫截面，其中最省力的方案是（）A． B． C． D．2．（2021·江蘇泰州市·九年級期末）如圖，甲、乙實驗可以得出“定滑輪不能省力”這一結論。小敏想通過一次實驗既得出結論，又能直接顯示出鉤碼的重力大小，于是在左側加上一個相同的彈簧測力計（彈簧測力計重力不能忽略、繩和滑輪之間摩擦不計）。下列四套裝置中能實現的是（）A． B． C． D．3．（2021·全國八年級期末）如圖所示，甲、乙兩個滑輪組的輪重、物重均相同，把物體勻速提升相同的高度，繩子自由端受到的拉力大小分別為F1和F2．若不計繩重及軸間摩擦，下列說法中正確的是（）A．F1＝F2 B．F1＜F2 C．F1＞F2 D．無法判斷4．（2021·上海復旦五浦匯實驗學校八年級期末）如圖所示，在水平拉力F的作用下重100N的物體A，沿水平桌面做勻速直線運動，彈簧秤B的示數為10N，則拉力F的大小為（）N，物體A與水平桌面的摩擦力大小（）N．A．200N；10N B．200N；20N C．20N；10N D．20N；20N5．（2021·常州市河海實驗學校九年級期末）如圖所示，豎直固定的測力計下端掛一個滑輪組，已知每個滑輪重均為50N，滑輪組下端掛有物體B，滑輪組繩的末端通過定滑輪沿水平方向與物體A相連，物體A在繩的水平拉力作用下向右做勻速直線運動，此時測力計的示數為550N；在物體B下加掛重為90N的物體C后，用水平向左的力F拉動物體A可使其沿水平桌面向左做勻速直線運動，此時物體B上升的速度大小為5cm/s.若不計繩重及滑輪的摩擦，g取10N/kg，則下列說法中正確的是A．物體A所受滑動摩擦力大小為275NB．F的大小為530NC．F做功的功率為42wD．B的重力為500N6．（2021·射陽縣第二初級中學九年級期末）下圖是使用簡單機械勻速提升同一物體的四種方式（不計機械重和摩擦），其中所需動力最小的是（）A． B．C． D．7．（2021·江蘇南通市·九年級期末）電梯是高層住宅必備的交通工具。如圖所示是某種升降電梯工作原理圖，它由轎廂、對重、電動機、鋼絲繩、滑輪等部件連接組成。電動機和對重通過鋼絲繩分別給轎廂施加拉力，連接轎廂的兩根鋼絲繩非常靠近，轎廂與對重的運動方向始終相反（不計鋼絲繩重力和一切摩擦）。對重的質量為400kg，空轎廂的質量是500kg，小李一人乘坐電梯，勻速下降時右側鋼絲繩受到的拉力為1650N，則小李的質量為。若還是小李一人乘該電梯勻速上升，右側鋼絲繩拉力。（）A．75kg大于1650NB．75kg等于1650NC．65kg大于1650ND．65kg等于1650N8．（2021·江蘇常州市·九年級期末）工人用如圖所示的滑輪組提升重為600N的物體，使物體以0.5m/s的速度勻速、豎直上升。不計滑輪、繩子自重以及輪、軸間摩擦，下列說法中正確的是（）A．人對繩子的拉力為300N，拉力做功的功率為150WB．人對繩子的拉力為300N，拉力做功的功率為300WC．人對繩子的拉力為600N，拉力做功的功率為300WD．人對繩子的拉力為600N，拉力做功的功率為600W9．（2021·江蘇九年級期末）用如圖所示的滑輪或滑輪組，將同一物體勻速提高h，最省力的是（滑輪重不計）（）A． B． C． D．二、填空題10．（2021·江蘇鹽城市·九年級期末）小紅在“探究定滑輪工作特點”的活動中，豎直向下拉彈簧測力計，使鉤碼______上升，讀出彈簧測力計的示數。實驗表明使用定滑輪不能省力，但可以改變______，這是因為定滑輪可以看成______杠桿。11．（2021·全國八年級期末）指出下列工具分別屬于哪種簡單機械。剪刀______、盤山公路______（杠桿/滑輪/斜面）；使用扳手的好處是可以省______（力/距離）；無論使用哪種簡單機械都不能省______（距離/力/功）。12．（2021·陜西西安市·九年級期末）如圖所示，旗桿頂部安裝著一個______（選填“定”或“動”）滑輪，若五星紅旗的總重為2N，不計摩擦，當五星紅旗勻速上升時，旗手對繩的拉力的大小為______N。13．（2021·江蘇省泰州市蘇陳中學九年級期末）在水平桌面上放一個200N的重物，現用如圖所示裝置將物體勻速拉動，物體與桌面的摩擦力是48N，不考慮滑輪重力和滑輪與繩間摩擦，水平拉力F為_______N。若繩子自由端移動速度為0.9m/s，則物體移動速度為________。14．（2021·江蘇九年級期末）小明和小杰握住兩根較光滑的木棍，小華將繩子的一端系在其中一根木棍上，然后如圖所示依次將繩子繞過兩根木棍，小明和小杰相距一定的距離握緊木棍站穩后，小華在圖A處拉繩子的另一端，用很小的力便能拉動他們。(1)兩根木棍和繩子組成的機械相當于________。(2)若小華所用的拉力為20N，則小明和小杰受到的拉力分別為________N、________N（摩擦忽略不計）。15．（2021·廣西河池市·九年級期末）使用機械時，有時可以省力，有時可以省距離，但都不能省______；盤山公路做成彎彎曲曲的形狀，而不是直接從山下直通山頂，這樣的設計目的是為了______。三、作圖題16．（2021·沭陽縣修遠中學九年級期末）如圖所示，畫出使用圖中所示滑輪組提起物體時最省力的繞繩方法。17．（2021·廣東陽江市·九年級期末）如圖所示，站在A處的小慧用一根繩子和滑輪組拉斜面的小車，請畫出正確的繞線。四、計算題18．（2021·江西景德鎮市·景德鎮一中八年級期末）如圖所示，工人用滑輪組吊起質量為40kg的箱子，工人施加的拉力為250N，箱子10s內被勻速豎直提升了2m，不計繩重和摩擦，取g=10N/kg。求：(1)箱子受到的重力；(2)動滑輪的重力。(3)工人所施加拉力的速度。12.2滑輪一、選擇題1．（2021·江蘇泰州市·九年級期末）為了搬運一個很重的機器進入車間，某工人設計了下列四種方案機器下方的小圓圈表示并排放置的圓形鋼管的橫截面，其中最省力的方案是（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】A．圖中是直接用繩子拉動物體，不能夠省力；B．圖中利用了定滑輪來拉動物體，但下面并排放置的圓形鋼管是變滑動為滾動減小了摩擦力，較省力；C．圖中不但利用了動滑輪來拉動物體，下面還并排放置的圓形鋼管是變滑動為滾動減小了摩擦力，最省力；D．圖中只是通過下面并排放置的圓形鋼管是變滑動為滾動減小了摩擦力，較省力。最省力的方案是C。故選C。2．（2021·江蘇泰州市·九年級期末）如圖，甲、乙實驗可以得出“定滑輪不能省力”這一結論。小敏想通過一次實驗既得出結論，又能直接顯示出鉤碼的重力大小，于是在左側加上一個相同的彈簧測力計（彈簧測力計重力不能忽略、繩和滑輪之間摩擦不計）。下列四套裝置中能實現的是（）A． B． C． D．【答案】D【分析】由于繩和滑輪之間摩擦不計，但彈簧測力計的重力對實驗會產生影響，根據定滑輪不能省力的特點，結合“通過一次實驗既得出結論，又能直接顯示出鉤碼的重力大小”，逐個分析彈簧測力計的重力對測量結果的產生的影響，然后即可判斷。【詳解】AC．在AC兩圖中，鉤碼掛在拉環上（即左邊測力計倒置使用），因為彈簧測力計本身有重力，所以此時測力計顯示的示數等于測力計自身的重力與鉤碼重力之和，則不能直接顯示出鉤碼的重力大小，故AC項不符合題意；B．在B圖中，鉤碼掛在掛鉤上（即左邊測力計正常使用），所以能直接顯示出鉤碼的重力大小，右邊的測力計倒置使用，此時右邊測力計的示數等于左邊測力計的重力與鉤碼重力之和，而左邊測力計的示數等于鉤碼的重力，所以兩邊測力計的示數不相等，不能得出正確結論，故B項不符合題意；D．在D圖中，鉤碼掛在掛鉤上（即左邊測力計正常使用），所以能直接顯示出鉤碼的重力大小，設兩測力計的重力均為G，由于定滑輪上的左邊都是鉤碼和一個測力計在拉繩子，則繩子的拉力為左邊測力計的示數為手拉右邊測力計的掛鉤，由力的平衡條件可得，右邊測力計的示數（即測力計受到向下的拉力）為所以能得出正確結論，故D項符合題意。故選D。【點睛】本題主要考查了定滑輪的實質和工作特點，關鍵是明確測力計的示數是顯示作用在測力計掛鉤上的力。3．（2021·全國八年級期末）如圖所示，甲、乙兩個滑輪組的輪重、物重均相同，把物體勻速提升相同的高度，繩子自由端受到的拉力大小分別為F1和F2．若不計繩重及軸間摩擦，下列說法中正確的是（）A．F1＝F2 B．F1＜F2 C．F1＞F2 D．無法判斷【答案】B【詳解】由題意可知，兩圖中動滑輪的重力G動、物體的重力G都相等。由圖可知，n甲＝3，n乙＝2，不計繩重及軸間摩擦，拉力所以，F1＜F2，故B正確，ABC錯誤。故選B。4．（2021·上海復旦五浦匯實驗學校八年級期末）如圖所示，在水平拉力F的作用下重100N的物體A，沿水平桌面做勻速直線運動，彈簧秤B的示數為10N，則拉力F的大小為（）N，物體A與水平桌面的摩擦力大小（）N．A．200N；10N B．200N；20N C．20N；10N D．20N；20N【答案】C【解析】解答本題需掌握物體A勻速運動，受到的合力為零，故A物體所受拉力和摩擦力相等；動滑輪上有兩段繩子，拉力F是A所受摩擦力的2倍．解答：如圖所示，彈簧測力計B測出了動滑輪上的繩子上的拉力為10N；又因為動滑輪上承擔物重的兩段繩上的力是相等的，所以A受到拉力為10N；又因物體A做勻速直線運動，則物體A與水平桌面的摩擦力與物體A受到拉力是一對平衡力，則摩擦力大小也是10N；拉力F=2f=2×10N=20N.故選C.5．（2021·常州市河海實驗學校九年級期末）如圖所示，豎直固定的測力計下端掛一個滑輪組，已知每個滑輪重均為50N，滑輪組下端掛有物體B，滑輪組繩的末端通過定滑輪沿水平方向與物體A相連，物體A在繩的水平拉力作用下向右做勻速直線運動，此時測力計的示數為550N；在物體B下加掛重為90N的物體C后，用水平向左的力F拉動物體A可使其沿水平桌面向左做勻速直線運動，此時物體B上升的速度大小為5cm/s.若不計繩重及滑輪的摩擦，g取10N/kg，則下列說法中正確的是A．物體A所受滑動摩擦力大小為275NB．F的大小為530NC．F做功的功率為42wD．B的重力為500N【答案】B【解析】設物體A所受摩擦力大小為f，則有2f50N＝550N，所以f＝250N,A錯誤；對于物體B，有3f＝GBG滑，即250N×3＝GB50N，所以GB＝700N，D錯誤；加掛物體C后，有3（F—f）＝GBGCG滑，即3（F250N）＝700N90N50N，解得F＝530N，B正確；物體B上升的速度為5cm/s，則拉力F端移動的速度v＝3×5cm/s＝0.15m/s，F的功率P＝Fv＝530N×0.15m/s＝79.5W，C錯誤．故選B．點睛：先對彈簧進行受力分析可知，彈簧測力計的示數等于受到豎直向下的力的合力，即兩條繩子向下的拉力和一個定滑輪的重力；然后對與B相連的滑輪進行受力分析，即該滑輪受到豎直向下自身的重力和B的拉力的作用，受到豎直向上三條繩子的拉力，從而求出B的重力；然后根據物體A在繩的水平拉力作用下向左做勻速直線運動，根據二力平衡的條件求出摩擦力的大小；然后根據二力平衡條件和功率公式即可求出水平向右的拉力和功率的大小．6．（2021·射陽縣第二初級中學九年級期末）下圖是使用簡單機械勻速提升同一物體的四種方式（不計機械重和摩擦），其中所需動力最小的是（）A． B．C． D．【答案】D【詳解】在A的斜面中，存在F1×4m=G×2m，故F1=；在B的滑輪組中，n=3，故F2=；在C的定滑輪中，不省力，故F3=G；在D的杠桿中，存在F4×4l=G×l，故F4=；可見所需動力最小的是D．7．（2021·江蘇南通市·九年級期末）電梯是高層住宅必備的交通工具。如圖所示是某種升降電梯工作原理圖，它由轎廂、對重、電動機、鋼絲繩、滑輪等部件連接組成。電動機和對重通過鋼絲繩分別給轎廂施加拉力，連接轎廂的兩根鋼絲繩非常靠近，轎廂與對重的運動方向始終相反（不計鋼絲繩重力和一切摩擦）。對重的質量為400kg，空轎廂的質量是500kg，小李一人乘坐電梯，勻速下降時右側鋼絲繩受到的拉力為1650N，則小李的質量為。若還是小李一人乘該電梯勻速上升，右側鋼絲繩拉力。（）A．75kg大于1650NB．75kg等于1650NC．65kg大于1650ND．65kg等于1650N【答案】D【詳解】左側鋼絲繩的拉力為F左=G對重=m對重g=400kg×10N/kg=4000N轎廂的重力為G轎廂=m轎廂g=500kg×10N/kg=5000N由題意知F左+F右=G轎廂+G小李所以G小李=F左+F右-G轎廂代入數值得G小李=4000N+1650N-5000N=650N所以小李的質量為m小李==65kg當小李乘此電梯上升過程中，電梯仍然是平衡狀態，所以右側鋼絲繩的拉力還是1650N。故選D。8．（2021·江蘇常州市·九年級期末）工人用如圖所示的滑輪組提升重為600N的物體，使物體以0.5m/s的速度勻速、豎直上升。不計滑輪、繩子自重以及輪、軸間摩擦，下列說法中正確的是（）A．人對繩子的拉力為300N，拉力做功的功率為150WB．人對繩子的拉力為300N，拉力做功的功率為300WC．人對繩子的拉力為600N，拉力做功的功率為300WD．人對繩子的拉力為600N，拉力做功的功率為600W【答案】B【詳解】由圖可知，滑輪組中有一個動滑輪，有兩股繩與動滑輪接觸，不計滑輪、繩子自重以及輪、軸間摩擦，根據力的平衡可知拉力繩端的速度為則拉力做功的功率為故選B。9．（2021·江蘇九年級期末）用如圖所示的滑輪或滑輪組，將同一物體勻速提高h，最省力的是（滑輪重不計）（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】A．圖中滑輪是定滑輪，拉力F=G；B．圖中滑輪是動滑輪，拉力；C．圖中滑輪組的動滑輪繞2段繩，拉力；D．圖中滑輪組的動滑輪繞3段繩，拉力；所以最省力的是D中滑輪組。故選D。二、填空題10．（2021·江蘇鹽城市·九年級期末）小紅在“探究定滑輪工作特點”的活動中，豎直向下拉彈簧測力計，使鉤碼______上升，讀出彈簧測力計的示數。實驗表明使用定滑輪不能省力，但可以改變______，這是因為定滑輪可以看成______杠桿。【答案】勻速力的方向等臂【詳解】[1]要想使彈簧測力計的示數穩定，需要勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼勻速上升。[2][3]定滑輪的實質是動力臂等于阻力臂（都等于輪的半徑）的等臂杠桿，它在工作時不能省力，但可以改變力的方向。11．（2021·全國八年級期末）指出下列工具分別屬于哪種簡單機械。剪刀______、盤山公路______（杠桿/滑輪/斜面）；使用扳手的好處是可以省______（力/距離）；無論使用哪種簡單機械都不能省______（距離/力/功）。【答案】杠桿斜面力功【詳解】[1]剪刀是由兩個杠桿組合而成的，圖中的剪刀屬于省力杠桿。[2]盤山公路本質上是一個斜面，修成彎彎曲曲，其實通過增大長度達到省力的目的。[3]使用扳手時，動力臂大于阻力臂，是一個省力杠桿。[4]由功的原理知，使用任何機械都不省功。12．（2021·陜西西安市·九年級期末）如圖所示，旗桿頂部安裝著一個______（選填“定”或“動”）滑輪，若五星紅旗的總重為2N，不計摩擦，當五星紅旗勻速上升時，旗手對繩的拉力的大小為______N。【答案】定2【詳解】[1][2]定滑輪位置固定只能改變力的方向不能省力，所以旗桿頂上的是位置固定的是定滑輪，五星紅旗重2N，因為不考慮摩擦，所以當五星紅旗勻速上升時，拉力等于重力，所以旗手對繩的拉力的大小為2N。13．（2021·江蘇省泰州市蘇陳中學九年級期末）在水平桌面上放一個200N的重物，現用如圖所示裝置將物體勻速拉動，物體與桌面的摩擦力是48N，不考慮滑輪重力和滑輪與繩間摩擦，水平拉力F為_______N。若繩子自由端移動速度為0.9m/s，則物體移動速度為________。【答案】16【詳解】[1]由圖知道，n=3，不考慮滑輪重力和滑輪與繩間摩擦，水平拉力[2]因為拉力端移動的距離等于物體移動距離的3倍，時間相同，所以，由知道，拉力端移動的速度等于物體移動速度的3倍，即物體移動速度14．（2021·江蘇九年級期末）小明和小杰握住兩根較光滑的木棍，小華將繩子的一端系在其中一根木棍上，然后如圖所示依次將繩子繞過兩根木棍，小明和小杰相距一定的距離握緊木棍站穩后，小華在圖A處拉繩子的另一端，用很小的力便能拉動他們。(1)兩根木棍和繩子組成的機械相當于________。(2)若小華所用的拉力為20N，則小明和小杰受到的拉力分別為________N、________N（摩擦忽略不計）。【答案】滑輪組120140【詳解】(1)[1]如圖，繩子分別幾次繞過兩根木棍，與滑輪組的結構相同，所以兩根木棍和繩子組成的機械相當于滑輪組；(2)[2][3]如圖直接拉著小明的繩子有6段，而直接拉著小杰的繩子有7段；根據滑輪組的特點可知解得小明受到的拉力為同理得小杰受到的拉力為。【點睛】重點是滑輪組受力特點的應用，關鍵是判斷有幾段繩子拉著木棍，方法是只要數出直接與木棍連接的繩子段數即可。15．（2021·廣西河池市·九年級期末）使用機械時，有時可以省力，有時可以省距離，但都不能省______；盤山公路做成彎彎曲曲的形狀，而不是直接從山下直通山頂，這樣的設計目的是為了______。【答案】功省力【詳解】[1][2]由功的原理知，使任何機械都不省功；盤山公路做成彎彎曲曲的形狀，相當于斜面，這樣做的目的是可以省力。三、作圖題16．（2021·沭陽縣修遠中學九年級期末）如圖所示，畫出使用圖中所示滑輪組提起物體時最省力的繞繩方法。【答案】【詳解】一個動滑輪和一個定滑輪，要求最省力，繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，繞過上面的定滑輪，再繞過動滑輪，如圖所示：17．（2021·廣東陽江市·九年級期末）如圖所示，站在A處的小慧用一根繩子和滑輪組拉斜面的小車，請畫出正確的繞線。【答案】【詳解】由題意知，人要站在A處拉繩子，所以拉力方向向左，繩端應從定滑輪繞起，然后順次繞過動滑輪、定滑輪，如圖所示：。四、計算題18．（2021·江西景德鎮市·景德鎮一中八年級期末）如圖所示，工人用滑輪組吊起質量為40kg的箱子，工人施加的拉力為250N，箱子10s內被勻速豎直提升了2m，不計繩重和摩擦，取g=10N/kg。求：(1)箱子受到的重力；(2)動滑輪的重力。(3)工人所施加拉力的速度。【答案】(1)400N；(2)100N；(3)0.4m/s【詳解】解：(1)箱子受到的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N(2)根據不計繩重和摩擦時動滑輪是由兩股繩子承擔可知∴G動=2F﹣G=2×250N﹣400N=100N(3)∵滑輪組是有兩股繩子承擔，且h=2m，∴s=2h=2×2m=4m∴答：(1)箱子受到的重力為400N。(2)動滑輪的重力為100N。(3)拉力的速度為0.4m/s。12.3機械效率一、選擇題1．（2020·四川眉山市·八年級期末）在一次提升重物的過程中，工人利用了如圖所示的簡單機械。若工人用400N的拉力F將重為600N的重物在10s內勻速提高了3m，則下列判斷正確的是（）A．工人做的有用功為1200J B．滑輪重為100NC．工人做功的功率為180W D．滑輪的機械效率為75%2．（2021·重慶市萬州南京中學九年級開學考試）如圖所示，用滑輪組提升重物時將重為600N的物體在10s內勻速提升了2m，已如動滑輪重為100N（不計繩重和摩擦），則提升重物的過程中下列說法正確的是（）A．滑輪組的機械效率為60% B．繩子自由端拉力F的大小為300NC．繩子自由端拉力F的功率為150W D．提升重物的過程中所做額外功為200J3．（2021·廣東華僑中學九年級期中）利用如圖所示的甲、乙兩滑輪組，在相同的時間內用大小相同的力和分別把質量相等的重物提升到相同的高度，則（）A．力做功的功率大 B．甲滑輪組做的有用功較大C．乙滑輪組的機械效率高 D．乙滑輪組做的總功較大4．（2021·北京海淀區·101中學九年級月考）用如圖甲所示的動滑輪提升一批建筑材料。工人豎直向上拉動繩子的自由端將建筑材料以0.1m/s的速度勻速提升，此過程中，作用在繩子自由端的拉力F所做的功W隨時間t的變化關系如圖乙所示。已知這批建筑材料的總質量為70kg，滑輪的摩擦不可忽略，g取10N/kg。下列說法中正確的是（）A．繩子自由端拉力做功的功率為80WB．繩子自由端的拉力F大小為800NC．用該滑輪提升這批建筑材料的機械效率約為44%D．若用這個動滑輪以0.1m/s的速度勻速提升總質量為100kg的建筑材料，則對繩子自由端豎直向上的拉力的功率為110W5．（2021·寧夏銀川市·九年級一模）小明用兩個相同的滑輪組成不同的滑輪組（如圖所示），分別將同一物體勻速提高到相同高度，滑輪組的機械效率分別為η1、η2。下列關系正確的是（忽略繩重及摩擦）（）A．F1<F2，η1>η2 B．F1>F2，η1>η2C．F1<F2，η1=η2 D．F1>F2，η1=η26．（2021·廣州大學附屬中學九年級開學考試）將一個定滑輪和掛有一個重60N鉤碼的動滑輪，分別組裝成如圖甲和乙所示的兩種滑輪組，在圖甲滑輪組，用大小為36N的堅直向下的拉力F1把鉤碼勻速提升了0.3m;在圖乙輪組，用豎直向上的拉力F2把鉤碼勻速提升了0.6m，不計摩擦和繩重，設圖甲滑輪組的機械效率為η甲，圖乙滑輪組的機械效率為η乙，則（）A．由于乙較省力，則η甲<η乙B．由于乙將物體提升更高的距離，則η甲>η乙C．圖乙中，拉力F2做功14.4JD．圖甲中，克服動滑輪重力做功3.6J7．（2021·利辛縣闞疃金石中學九年級期末）如圖所示，甲、乙杠桿的質量和長度均相同，機械摩擦不計，分別使用甲、乙杠桿將物體A提升相同的高度，則在工作過程中，甲、乙杠桿的機械效率相比（）A．甲的大 B．乙的大 C．一樣大 D．無法確定8．（2021·江蘇無錫市·九年級期末）甲、乙兩個滑輪組如圖所示，其中的每一個滑輪重力都相同，用它們分別將重物G1，G2提高相同的高度，不計滑輪組的摩擦與繩重，下列說法中正確的是（）A．若G1=G2，拉力做的額外功一定相同B．若G1>G2，拉力做的總功可能相同C．若G1=G2，甲的機械效率小于乙的機械效率D．用甲、乙其中的任何一個滑輪組提起不同的重物，機械效率不變9．（2021·江蘇常州市·九年級期末）如圖所示，斜面長3m，高0.6m，小明用繩子在6s內將重50N的物體從其底端沿斜面向上勻速拉到頂端，拉力F是15N。下列說法中正確的是（）A．斜面上的摩擦力是5N B．拉力所做的功是30JC．拉力做功的功率是5W D．斜面的機械效率是80%10．（2021·安徽馬鞍山市·九年級期末）對同一滑輪組，下列各措施中不能提高機械效率的是（）A．增加提升重物的重力 B．改用質量小的動滑輪C．減少提升高度，減少做功 D．在輪軸處加潤滑油，減小摩擦二、填空題11．（2021·江西九年級零模）如圖所示，不考慮摩擦，用豎直向上的力F勻速拉動均勻杠桿，使懸掛在O點的重為G的物體緩慢升高此時杠桿的機械效率為η1；若將力F的作用點由C點向左移動到B點，仍將該物體緩慢升高人時，杠桿的機械效率為η2，則η1___________η2（選填“>”“<”或“=”）；在物體被提升的過程中，其重力勢能___________（選填“變大”“變小”或“不變”）。12．（2021·江蘇九年級專題練習）如圖所示，在“再探動滑輪”的實驗中，小明同學在5s的時間內將重為4N的物體勻速提升50cm高，所用的拉力為2.5N。則這個過程中，小明做的有用功是______J；拉力的功率是______W；動滑輪的機械效率是______。13．（2021·貴州銅仁市·九年級期末）如圖所示，用滑輪組把質量為48kg的物體勻速提升3m，若拉力F＝300N，則有用功為______J，滑輪組的機械效率為______%；若不計繩重和摩擦，則動滑輪受到的重力為______N。

14．（2021·安徽九年級期末）如圖所示，工人沿斜面用一個大小恒定的力F把一重為600N的物體從斜面底部勻速推到頂部（不考慮物體的大小）。已知斜面長L=3m，高h=1.5m。若該過程中斜面的效率為60%，則力F的大小為______N。15．（2021·吉林九年級一模）如圖所示，小強用10N的拉力將重為15N的物體勻速提升到某一高度，則該滑輪組的機械效率為______；若增加所提物體的重力，滑輪組機械效率將______。（不計繩重和摩擦）三、實驗題16．（2021·江蘇常州市·九年級期末）小明利用如圖甲、乙所示的滑輪組探究“滑輪組的機械效率”，實驗數據如表格所示。試驗次數動滑輪重G滑/N物重G物/N勾碼上升高度h/m動力F/N動力作用的移動距離s/m滑輪組的機械效率1120.11.40.347.62120.21.40.647.63140.12.00.3①4180.14.00.366.75280.1②0.450(1)根據表格中所示數據，可發現有一組實驗數據所采用的滑輪組與其他不同，這組數據是第______次實驗的結果，相對應的滑輪組是______（甲/乙）；(2)實驗中應豎直向上______拉動彈簧測力計時，才能正確讀數；(3)根據表格數據可知：①處數據應為______；編號②數據應為______N；(4)下列分析中，正確的結論是______和______；A．由第1、2組數據可知，同一滑輪組的機械效率與物體提升的高度無關B．由第3、4組數據可知，同一滑輪組的機械效率與被提升的物重有關C．由第4、5組數據可知，機械越省力，它的機械效率越高(5)小明最后用甲滑輪組又進行了一組實驗，當物重G為10N時，測得：h＝0.3m；F＝4.5N；s＝0.6m，結果發現機械效率算出來竟然超過了100％，導致小明犯錯的原因最有可能是______。17．（2021·江蘇揚州市·九年級月考）某實驗小組的同學們在探究“斜面的機械效率”實驗時，用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊，收集了下表中的實驗數據。實驗次數斜面的傾斜程度物塊重力G/N斜面高度h/m拉力F/N斜面長度s/m機械效率η1較緩50.22.4141.7%2較陡50.53.2178.1%3最陡50.74.3181.4%（1）分析表中的數據可得出：斜面越緩越___________力（選填“省”或“費”）。（2）該小組又進行了第4次實驗，他們在斜面上鋪上棉布，使斜面變粗糙，保持斜面高和長分別是0.5m和1m，用彈簧測力計拉動同一物塊沿斜面向上做勻速直線運動，讀出此時彈簧測力計的示數為4.5N，他們測得這種情況下斜面的機械效率為___________。（3）把第4次實驗數據與表中數據綜合分析可得出：斜面的機械效率與_______和_________有關。（4）當用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊時，物塊所受的拉力________物塊所受的摩擦力（選填“大于”、“小于”或“等于”）。四、計算題18．（2021·江蘇蘇州市·九年級開學考試）工人用圖示裝置在10s內將質量為45kg的貨物勻速提升2m，此過程中拉力的大小為200N，機械中摩擦力及繩重忽略不計。（g取10N/kg）求：(1)工人做的有用功；(2)滑輪組的機械效率；(3)若工人用此裝置勻速提升其它貨物，測得拉力大小為300N，則工人提升貨物的重。12.3機械效率一、選擇題1．（2020·四川眉山市·八年級期末）在一次提升重物的過程中，工人利用了如圖所示的簡單機械。若工人用400N的拉力F將重為600N的重物在10s內勻速提高了3m，則下列判斷正確的是（）A．工人做的有用功為1200J B．滑輪重為100NC．工人做功的功率為180W D．滑輪的機械效率為75%【答案】D【詳解】A．克服重力做的有用功為W有=Gh=600N×3m=1800J故A錯誤；B．動滑輪繩子段數為2，則可求動滑輪重力為G動=2F-G物=2×400N-600N=200N故B錯誤；C．動滑輪兩段繩子，則繩子拉動距離為物體上升距離兩倍，即6m，則工人做功功率為故C錯誤；D．滑輪組機械效率為故D正確。故選D。2．（2021·重慶市萬州南京中學九年級開學考試）如圖所示，用滑輪組提升重物時將重為600N的物體在10s內勻速提升了2m，已如動滑輪重為100N（不計繩重和摩擦），則提升重物的過程中下列說法正確的是（）A．滑輪組的機械效率為60% B．繩子自由端拉力F的大小為300NC．繩子自由端拉力F的功率為150W D．提升重物的過程中所做額外功為200J【答案】D【詳解】A．物重G=600N，動滑輪重G動=100N，則滑輪組的機械效率為η=86%故A錯誤；B．圖中滑輪組繩子股數n=2，則繩子自由端拉力F的大小為F=350N故B錯誤；C．繩子自由端移動的距離為s=nh=2×2m=4m則繩子自由端拉力F做的功為W=Fs=350N×4m=1400J拉力F的功率為P=140W故C錯誤；D．提升重物的過程中所做額外功為W額=G動h=100N×2m=200J故D正確。故選D。3．（2021·廣東華僑中學九年級期中）利用如圖所示的甲、乙兩滑輪組，在相同的時間內用大小相同的力和分別把質量相等的重物提升到相同的高度，則（）A．力做功的功率大 B．甲滑輪組做的有用功較大C．乙滑輪組的機械效率高 D．乙滑輪組做的總功較大【答案】C【詳解】A．由圖知，甲滑輪組由3段繩子承擔物重（即n1=3），乙滑輪組由2段繩子承擔物重（即n2=2），在相同的時間內兩物體提升的高度相同，則兩物體上升速度相同，由v繩=nv物可知，甲繩端移動速度大于乙繩端移動速度。拉力F相同，甲繩端移動速度大，根據可知，F1做功的功率大，故A錯誤；B．已知滑輪組把質量相等的重物提升到相同的高度，由公式W有用=Gh=mgh知，兩個滑輪組做的有用功相同；故B錯誤；C．甲滑輪組由3段繩子承擔物重，所以繩端移動的距離s1=3h，則甲滑輪組的機械效率為乙滑輪組由2段繩子承擔物重，所以繩端移動的距離s2=2h，則乙滑輪組的機械效率為由于兩拉力相同、物重相同，所以比較可知乙滑輪組的機械效率高，故C正確；D．由于兩拉力相同，且繩端移動的距離s1＞s2所以，由W總=Fs可知甲滑輪組做的總功較大，故D錯誤。故選C。4．（2021·北京海淀區·101中學九年級月考）用如圖甲所示的動滑輪提升一批建筑材料。工人豎直向上拉動繩子的自由端將建筑材料以0.1m/s的速度勻速提升，此過程中，作用在繩子自由端的拉力F所做的功W隨時間t的變化關系如圖乙所示。已知這批建筑材料的總質量為70kg，滑輪的摩擦不可忽略，g取10N/kg。下列說法中正確的是（）A．繩子自由端拉力做功的功率為80WB．繩子自由端的拉力F大小為800NC．用該滑輪提升這批建筑材料的機械效率約為44%D．若用這個動滑輪以0.1m/s的速度勻速提升總質量為100kg的建筑材料，則對繩子自由端豎直向上的拉力的功率為110W【答案】A【詳解】A．由圖乙可知，拉力在100s內做功，則拉力做功功率故A正確；B．圖中使用的是動滑輪，拉力端移動速度由可得拉力大小故B錯誤；C．建材受到的重力則動滑輪機械效率故C錯誤；D．若忽略繩重和滑輪的摩擦力不計，則拉力則動滑輪重力提升總質量為100kg的建材材料時，建材重力拉力拉力做功的功率因為不能忽略滑輪的摩擦力，所以拉力的功率不等于110W，且由于不知道摩擦力大小，故無法計算拉力的功率。故D錯誤。故選A。5．（2021·寧夏銀川市·九年級一模）小明用兩個相同的滑輪組成不同的滑輪組（如圖所示），分別將同一物體勻速提高到相同高度，滑輪組的機械效率分別為η1、η2。下列關系正確的是（忽略繩重及摩擦）（）A．F1<F2，η1>η2 B．F1>F2，η1>η2C．F1<F2，η1=η2 D．F1>F2，η1=η2【答案】D【詳解】由圖示知，在忽略繩重及摩擦時，兩個滑輪組繩子端的拉力，即F1>F2滑輪組的機械效率所以η1=η2故ABC錯誤，D正確。故選D。6．（2021·廣州大學附屬中學九年級開學考試）將一個定滑輪和掛有一個重60N鉤碼的動滑輪，分別組裝成如圖甲和乙所示的兩種滑輪組，在圖甲滑輪組，用大小為36N的堅直向下的拉力F1把鉤碼勻速提升了0.3m;在圖乙輪組，用豎直向上的拉力F2把鉤碼勻速提升了0.6m，不計摩擦和繩重，設圖甲滑輪組的機械效率為η甲，圖乙滑輪組的機械效率為η乙，則（）A．由于乙較省力，則η甲<η乙B．由于乙將物體提升更高的距離，則η甲>η乙C．圖乙中，拉力F2做功14.4JD．圖甲中，克服動滑輪重力做功3.6J【答案】D【詳解】AB．由圖可知，甲、乙滑輪組中n甲=2，n乙=3由可得G動=2F1-G=2×36N-60N=12N則由可得，甲滑輪組的機械效率乙滑輪組的機械效率即η甲=η乙故AB錯誤；C．圖乙中，拉力F2做功故C錯誤；D．圖甲中，克服動滑輪重力做功故D正確。故選D。7．（2021·利辛縣闞疃金石中學九年級期末）如圖所示，甲、乙杠桿的質量和長度均相同，機械摩擦不計，分別使用甲、乙杠桿將物體A提升相同的高度，則在工作過程中，甲、乙杠桿的機械效率相比（）A．甲的大 B．乙的大 C．一樣大 D．無法確定【答案】B【詳解】由圖甲可知，動力臂是阻力臂的二倍，所以省力，而乙杠桿是等臂杠桿，不省力；當甲杠桿提升物體時，會提升杠桿，即對杠桿做額外功，機械效率低；乙杠桿支點在中間，杠桿兩側等重，即不需要對杠桿做額外功，不計摩擦時，機械效率100%，所以乙杠桿的機械效率更大，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。8．（2021·江蘇無錫市·九年級期末）甲、乙兩個滑輪組如圖所示，其中的每一個滑輪重力都相同，用它們分別將重物G1，G2提高相同的高度，不計滑輪組的摩擦與繩重，下列說法中正確的是（）A．若G1=G2，拉力做的額外功一定相同B．若G1>G2，拉力做的總功可能相同C．若G1=G2，甲的機械效率小于乙的機械效率D．用甲、乙其中的任何一個滑輪組提起不同的重物，機械效率不變【答案】B【詳解】A．若G1=G2，由于乙滑輪組的動滑輪多了一個，故額外功比較大，故A選項錯誤；B．若G1>G2，則甲滑輪組的有用功比乙多，而乙的額外功比甲大，故可能總功相同，故B選項正確；C．若G1=G2，甲乙兩滑輪組的做的有用功相同，而乙由于多用了一個動滑輪，額外功比較大，故甲的機械效率大于乙的機械效率，故C選項錯誤；D．用甲、乙其中的任何一個滑輪組提起不同的重物，有用功所占總功的比值不同，故機械效率不同，故D選項錯誤。故選B。9．（2021·江蘇常州市·九年級期末）如圖所示，斜面長3m，高0.6m，小明用繩子在6s內將重50N的物體從其底端沿斜面向上勻速拉到頂端，拉力F是15N。下列說法中正確的是（）A．斜面上的摩擦力是5N B．拉力所做的功是30JC．拉力做功的功率是5W D．斜面的機械效率是80%【答案】A【詳解】B．拉力所做的功故B錯誤；C．拉力做功的功率故C錯誤；D．有用功斜面的機械效率故D錯誤；A．額外功斜面上的摩擦力故A正確。故選A。10．（2021·安徽馬鞍山市·九年級期末）對同一滑輪組，下列各措施中不能提高機械效率的是（）A．增加提升重物的重力 B．改用質量小的動滑輪C．減少提升高度，減少做功 D．在輪軸處加潤滑油，減小摩擦【答案】C【詳解】A．增加提升重物的重力，可以提高有用功，這樣有用功在總功中所占的比值增大，即增加提升重物重力可以提高滑輪組的機械效率，故A不符合題意；B．改用質量小的動滑輪，所做的額外功減少，機械效率提高，故B不符合題意；C．由可知，減少提升高度，減少做功，不能改變有用功和總功的比值，即滑輪組的機械效率不變，故C符合題意；D．在輪軸處加潤滑油，減小摩擦，可以減少所做的額外功，可以提高機械效率，故D不符合題意。故選C。二、填空題11．（2021·江西九年級零模）如圖所示，不考慮摩擦，用豎直向上的力F勻速拉動均勻杠桿，使懸掛在O點的重為G的物體緩慢升高此時杠桿的機械效率為η1；若將力F的作用點由C點向左移動到B點，仍將該物體緩慢升高人時，杠桿的機械效率為η2，則η1___________η2（選填“>”“<”或“=”）；在物體被提升的過程中，其重力勢能___________（選填“變大”“變小”或“不變”）。【答案】=變大【詳解】[1]因為不考慮摩擦，則兩次所做的額外功等于將杠桿提升相同高度所做的功，額外功相同，因為有用功也相同，所以總功相同，根據可知兩次的機械效率相同。[2]重力勢能和物體質量與高度有關，在物體被提升的過程中質量不變，高度變大則重力勢能變大。12．（2021·江蘇九年級專題練習）如圖所示，在“再探動滑輪”的實驗中，小明同學在5s的時間內將重為4N的物體勻速提升50cm高，所用的拉力為2.5N。則這個過程中，小明做的有用功是______J；拉力的功率是______W；動滑輪的機械效率是______。【答案】20.580%【詳解】[1]這個過程中，小明做的有用功W有用＝Gh＝4N×0.5m＝2J小明做的有用功為2J。[2]使用動滑輪時，n＝2，拉力端移動距離s＝2h＝2×0.5m＝1m拉力做的總功W總＝Fs＝2.5N×1m＝2.5J拉力的功率為拉力的功率為0.5W。[3]滑輪組的機械效