2016-2017学年江苏省扬州市高邮市九年级（上）
第一次月考物理试卷
一、选择题（每题2分共24分）
1．晓芬同学从地面走上四楼教室，估计他克服重力做的功约为（ ） A．50J
B．500J
C．5000J
D．50000J
2．如图所示的各类杠杆中，属于费距离的是（ ）
A．门把手 B．钓鱼杆
C．镊子 D．扫帚
3．如图所示的几种情况中，人对物体做了功的是（ ）
A．
用力将足球踢出去
B．
运动员举着杠铃在空中停留了3秒
C．
小孩用力推车，车末被推动 D．
提着小桶在水平路上匀速前进
4．如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ）
A． B． C．
D．
5．下列说法正确的是（ ）
A．机械效率越高，机械做的有用功一定越多 B．功率越大的机械，做功一定越多 C．做功时间越短的机械，功率一定越大 D．做功越快的机械，功率一定越大
6．中学生小华在一次跳绳的体能测试中，1min内跳了120次，每次跳离地面的高度约为5cm，则他跳绳时的功率最接近（ ） A．5W
B．50W
C．500W
D．5000W
7．如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，力F在这个过程中（ ）
A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大后变小
8．如图所示，拉力F=125N，在10s内将重物匀速提升2m，滑轮组的机械效率是80%．则下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动距离为6m B．物体重是375N
C．拉力F做的功是250J D．拉力F的功率为25W
9．平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过的路程之比为3：2，则甲与乙（ ） A．牵引力做功之比为2：3 C．牵引力的功率之比为1：1
B．牵引力做功之比为3：2 D．汽车所受的阻力之比为3：2
10．春游时两个体重相同的学生分别沿缓坡和陡坡爬上同一座山，结果同时到达山顶，则两个爬山过程中所做的功和功率的大小关系是（ ） A．爬缓坡的做功和功率都较小 B．爬缓坡的功率较小，但做功相等 C．两人做的功、功率都相等 D．爬缓坡的做功较小，功率相等
11．用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s﹣t图象如图所示，其对应的测力计示数分别为F1和F2，功率分别为P1和P2，则他们大小关系正确的是：（ ）
A．F1＞F2 P1＞P2 C．F1=F2 P1＜P2
B．F1=F2 P1＞P2 D．F1＜F2 P1＜P2
12．如图所示，B端悬挂一重为G的重物，不计杠杆自重，在A点施加动力F使杠杆保持水平平衡．则下列说法正确的是（ ）
A．当杠杆平衡时，一定满足G×OB=F×OA B．因为OA大于OB，所以F小于G C．杠杆可能为等臂杠杆 D．动力的方向一定竖直向下
二、填空题（每空1分，共23分）
13．如图是奥运会皮划艇比赛的体育图标，当运动员用船桨划水时，运动员手中使用的船桨属于 （费力/省力/等臂）杠杆，使用它的好处是 ．
14．如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个 （选填“省”或“费”）力杠杆；若箱和物品共重100N，动力臂是阻力臂的5倍，则抬起拉杆的力至少为 N．
15．如图甲所示，用一把弹簧测力计，人就可以拉起3吨重的大象和铁笼，是因为使用杠杆可以 ．如图乙所示，升旗杆顶部有一个定滑轮，使用它不能省力，但可以改变 ．如图丙所示漫画说明 ．
16．起重机在5秒内将一个重2×104N的集装箱匀速提高了2m，在这个过程中起重机的拉力做了 J的功，它的功率为 W．若起重机又将集装箱沿水平方向匀速移动了3m，此时拉力做的功为 J．
17．如图所示，工人用240N的拉力，在15s的时间内，将重600N的建筑材料提升到6m高的楼顶上，绳子自由端移动了 m，拉力做的功是 J，拉力的功率是 W．
18．如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦，且动滑轮重G动远小于乙物体的物重G，则所用的拉力F甲 F乙，其机械效率η甲 η乙（两空均选填“＞”、“＜”或“=”）．
19．如图甲所示，用弹簧秤将重为3.9N的物块从斜面的底端匀速拉至顶端，则物块所受拉力为 N，已知斜面的高为2m，长为4m，则拉力做功为 J，斜面的机械效率为 ．物块受到斜面的摩擦力大小为 N，若用图乙所示装置匀速提升该重物上升0.5m，当其机械效率与斜面相同时，竖直向上的拉力为 N，该过程所做的额外功为 J．
20．某同学在探究滑轮组的机械效率与被提升物体重力的关系时，采用了如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重．不计绳重和摩擦，物体重G1从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断．每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度．图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象．请根据图象回答： （1）每个滑轮重 N；
（2）当G= N时，滑轮组的机械效率可达到75%．
三、解答题
21．如图所示是一个简易压水机，其中AOB是杠杆，作出动力F1的力臂与阻力F2．
22．在图中画出滑轮组最省力的绕线方式．
23．在图中，O为支点，画出使杠杆保持平衡的最小力F（保留作图痕迹）．
24．一辆载重量为6×104N的载重汽车在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶1min，发动机功率48kW，求 （1）汽车的重力所做的功 （2）汽车在1min内做的功？ （3）汽车行驶过程中受到的阻力．
25．滑轮组在建筑工地上应用广泛，如图所示为建筑工人自制的滑轮组．某工人用此滑轮组匀速提升一个重400N的物体，物体在5 秒内竖直上升了2m，人拉绳子的力为250N．（不计绳重及摩擦） 求：
（1）滑轮组对重物做的有用功是多少？ （2）人拉绳子做功的功率是多大？
（3）若工人师傅用此滑轮组匀速提升一个重300N的物体，则拉力是多大？此时滑轮组的机械效率是多少？
26．小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，将重G为15N的重物挂在杠杆的中点，用手竖直提起棒的另一端，使物体缓慢匀速提升，如图所示． （1）不计杠杆自身重力和摩擦，求拉力F的大小？
（2）如杠杆是一根重为5N质量均匀的硬棒，若在2s内将重物提升0．l0m，则重物上升的速度是多大？小明使用杠杆所做的有用功为多大？机械效率是多大？
27．在“探究杠杆平衡条件”实验中：
（1）实验前，先把杠杆的中点支在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在 位置平衡，这样做的目的是 ，如果杠杆左边低右端高，则调节平衡螺母应向 移动．此后在整个实验过程中，是否还要再旋动两侧的平衡螺母？ ．（图中杠杆上每格距离相等） （2）实验中，改变支点两侧的钩码位置和个数，一般要实验中多次测量，得到多组数据并进行分析，这样做的目的是： ．
（3）如图所示，杠杆处于平衡状态．如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后，杠杆 保持平衡（选填“能”或“不能”），若不能， 端向下倾斜；如果两边各减少一个钩码，杠杆 端向下倾斜；将两边钩码都向外侧移动一个格子，杠杆 端向下倾斜；将两边钩码都向内侧移动一个格子，杠杆 端向下倾斜．
28．如图所示是小华同学探究滑轮组的机械效率的实验装置，实验数据如下表： 实验次数 1 2 3 钩码重G/N 1 2 2 钩码上升高度h/cm 10 10 20 弹簧测力计示数F/N 0.5 0.75 0.75 弹簧测力计移动的距离s/cm 30 30 机械效率η/% 66.7 88.9 （1）实验时，应竖直向上 拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升； （2）第3次测量中，弹簧测力计移动的距离为 cm，滑轮组机械效率为 ； （3）分析1、2两次实验数据，可得出的实验结论是： ； （4）滑轮组的机械效率还可能与 有关．
29．如图是小明“探究斜面机械效率”的实验装置，他在实验时用弹簧测力计拉着重为6N的木块分别沿倾斜程度不同的同一斜面匀速向上运动，实验数据记录如下表． 实验 次数 1 2 斜面倾 斜程度 较缓 较陡 0.1 0.2 0.5 0.5 2 3 60% ★ 斜面高 h/m 斜面长 s/m 沿斜面拉 力F/N 机械效 率η ①比较数据中的物重和 可知借助斜面是否省力，（1）根据数据中物体上升高度和 可知斜面是否费距离．
②在第2次实验中拉力所做的额外功是 J．
（2）小明完成两次实验后，得出的结论是：光滑程度一样的斜面，其倾斜程度越大，机械效率越高．他的结论 （选填“可靠”或“不可靠”），理由是 ．
（3）斜面在生产、生活中随处可见．在盘山公路、镊子、汽车方向盘中，应用了斜面的是 ．
30．如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，他的质量为56kg．身体可视为杠杆，O点为支点．A点为其身体重心．每次俯卧撑他肩膀向上撑起40cm．（ g=10N/kg ） （1）该同学所受重力是多少？
（2）若0B=1.0m，BC=0.4m，求地面对双手支持力的大小． （3）若他一分钟可完成30个俯卧撑，其功率多大？
2016-2017学年江苏省扬州市高邮市九年级（上）第一次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每题2分共24分）
1．晓芬同学从地面走上四楼教室，估计他克服重力做的功约为（ ） A．50J
【考点】功的计算．
【分析】根据对实际情况的了解、估算晓芬同学的质量和楼的高度，然后应用功的公式与功率公式求出功率．
【解答】解：晓芬的质量约为：m=50kg，从地面走上四楼教室的路程h=10m， 晓芬上楼克服重力做的功约为：
W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×10m=5000J． 故选C．
2．如图所示的各类杠杆中，属于费距离的是（ ）
B．500J
C．5000J
D．50000J
A．
门把手 B．
钓鱼杆 C．
镊子 D．
扫帚 【考点】杠杆的分类．
【分析】依据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系：若动力臂大于阻力臂，则是省力杠杆；若动力臂小于阻力臂，则是费力杠杆；若动力臂等于阻力臂，则为等臂杠杆； 故费距离的杠杆一定是动力臂大于阻力臂，即为省力杠杆．
【解答】解：A、使用门把手就是为了省力，并且在使用时，动力臂大于阻力臂，所以门把手属于省力杠杆，但费距离，故A符合题意；
BCD、钓鱼竿、镊子和扫帚在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离，故B、C、D不符合题意； 故选A．
3．如图所示的几种情况中，人对物体做了功的是（ ）
A．
用力将足球踢出去
B．
运动员举着杠铃在空中停留了3秒
C．
小孩用力推车，车末被推动 D．
提着小桶在水平路上匀速前进 【考点】力是否做功的判断．
【分析】逐个分析选择项中提到的物理情景，结合做功的两个必要因素①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离即可得到答案．
【解答】解：A、用力将足球踢出去，此时人对物体做了功，故A正确； B、杠铃不动，此过程中，有力，但没有距离，所以没有做功，故B不正确；
C、小孩用力推车，施加了力，车未被推动，即没移动距离，小孩不做功；故C不正确； D、 人给水桶一个向上的力，水桶向上没有移动距离，所以人对水桶没有做功，故D不正确．故选A．
4．如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ）
A． B． C．
D．
【考点】轮轴及其他常见简单机械；滑轮组绳子拉力的计算；定滑轮及其工作特点． 【分析】（1）图1：不计机械重和摩擦，则用机械做的功等于直接用手做的功． （2）图2：根据滑轮组的省力特点进行判断； （3）图3：使用定滑轮不省力；
（4）图4：根据杠杆的平衡条件进行分析． 【解答】解：A、不计机械重和摩擦，由图可知： F1×4m=G×2m，所以F1=；
B、滑轮组由三段绳子承担，所以F2=； C、由图3知，使用的是定滑轮，所以F3=G；
D、根据杠杆的平衡条件：F4×（L+3L）=G×L，所以F4=． 由以上分析得F3＞F1＞F2＞F4． 故选D．
5．下列说法正确的是（ ）
A．机械效率越高，机械做的有用功一定越多 B．功率越大的机械，做功一定越多 C．做功时间越短的机械，功率一定越大
D．做功越快的机械，功率一定越大 【考点】机械效率；功率的概念．
【分析】①使用机械时，有用功与总功的比值叫机械效率； ②物体在单位时间完成的功叫功率，是表示做功快慢的物理量． 【解答】解： A、由机械效率公式η=A错误；
B、功率越大，表示机械做功越快，单位时间内做的功越多；由功率公式P=可知，做功不一定多，还要看做功的时间；故B错误；
C、功率大小与做功多少和做功所用时间都有关，做功时间短功率不一定大；故C错误； D、功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，表示机械做功越快；故D正确． 故选D．
6．中学生小华在一次跳绳的体能测试中，1min内跳了120次，每次跳离地面的高度约为5cm，则他跳绳时的功率最接近（ ） A．5W
【考点】功率的计算．
【分析】中学生的体重在500N左右，已知体重和每次跳起的高度，可以得到跳起一次做的功；已知一次做的功和跳绳次数，可以得到此过程做的功；已知做功多少和所用时间，利用公式P=得到跳绳的功率． 【解答】解：
小华一次跳绳做的功为W0=Gh=500N×0.05m=25J， 小华1min跳绳做的功为W=120W0=120×25J=3000J， 小华跳绳的功率为P==故选B．
7．如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，力F在这个过程中（ ）
=50W． B．50W
C．500W
D．5000W
可知，机械效率高，有用功不一定多，还要看总功的大小．故
A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大后变小
【考点】杠杆的动态平衡分析．
【分析】解答此题，首先要判断杠杆的五要素中，有哪些要素发生了变化，然后再利用杠杆的平衡条件进行分析．
【解答】解：在杠杆缓慢由A到B的过程中，动力臂OA的长度没有变化，阻力G的大小没有变化，而阻力臂L却逐渐增大；
由杠杆的平衡条件知：F•OA=G•L，当OA、G不变时，L越大，那么F越大； 因此拉力F在这个过程中逐渐变大． 故选A．
8．如图所示，拉力F=125N，在10s内将重物匀速提升2m，滑轮组的机械效率是80%．则下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动距离为6m B．物体重是375N
C．拉力F做的功是250J D．拉力F的功率为25W 【考点】滑轮组绳子拉力的计算；功的计算；功率的计算．
【分析】这类题要根据滑轮的组装情况来确定绳子段数，然后对每个选项逐一分析，看是否正确．
【解答】解：A、绳子自由端移动距离S=nh=3×2m=6m，故A正确． B、W总=F×S=125N×3×2m=750J，W有用=W总×80%=600J，G物=B不正确．
C、W总=F×S=125N×3×2m=750J，故C不正确． D、P=
=
=75W，故D不正确．
=
=300N，故
故选A．
9．平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过的路程之比为3：2，则甲与乙（ ） A．牵引力做功之比为2：3 C．牵引力的功率之比为1：1 【考点】功的计算；功率的计算．
【分析】已知牵引力相等，路程之比已知，可求做功之比．时间相同可求功率之比． 【解答】解：做功之比
B．牵引力做功之比为3：2 D．汽车所受的阻力之比为3：2
功率之比
牵引力相等，匀速行驶，所以阻力相等．阻力之比1：1 故选B．
10．春游时两个体重相同的学生分别沿缓坡和陡坡爬上同一座山，结果同时到达山顶，则两个爬山过程中所做的功和功率的大小关系是（ ） A．爬缓坡的做功和功率都较小 B．爬缓坡的功率较小，但做功相等 C．两人做的功、功率都相等 D．爬缓坡的做功较小，功率相等
【考点】功的大小比较；功率大小的比较．
【分析】爬山就是克服自身的重力做功，同时到达山顶说明两者所用的时间相等，两个学生的体重相同，根据W=Gh判断两者所做的功之间的关系，根据P=比较两者功率之间的关系．
【解答】解：由题意可知：两个学生的体重相同、爬山所用的时间相同， 根据W=Gh可知，两者做的功相等，
根据P=可知，两者做功的功率相等． 故选C．
11．用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s﹣t图象如图所示，其对应的测力计示数分别为F1和F2，功率分别为P1和P2，则他们大小关系正确的是：（ ）
A．F1＞F2 P1＞P2 C．F1=F2 P1＜P2
B．F1=F2 P1＞P2 D．F1＜F2 P1＜P2
【考点】功率大小的比较．
【分析】首先根据路程时间图象判断出物体两次的运动情况，并判断出两次速度的大小． 由二力平衡条件的知识得出两次拉力的大小不变．根据公式P==的大小关系．
【解答】解：由图象知，两次都是做匀速直线运动，所以两次的拉力都等于摩擦力，摩擦力不变，拉力不变．因此F1=F2．
由图象知，在相同时间内，①经过的路程大，所以①的速度大于②的速度．根据公式P==
=Fv，拉力相同，P1＞P2．
=Fv判断出两次功率
故选B．
12．如图所示，B端悬挂一重为G的重物，不计杠杆自重，在A点施加动力F使杠杆保持水平平衡．则下列说法正确的是（ ）
A．当杠杆平衡时，一定满足G×OB=F×OA B．因为OA大于OB，所以F小于G C．杠杆可能为等臂杠杆
D．动力的方向一定竖直向下 【考点】杠杆的平衡条件．
【分析】（1）因为在A点施加动力F的方向不知道，所以力F的力臂可能比OB大，也可能比OB小，还可能相等，力F的力臂大小决定了F与G的大小关系； （2）力F的作用与G的作用应使杠杆向两个相反的方向旋转．
【解答】解：因为力F的方向不确定，OA不一定是力F的力臂，因此杠杆可能为省力杠杆或费力杠杆或等臂杠杆，故AB错误、C正确；
杠杆平衡时两个力应使杠杆绕支点转动的方向相反，F的方向应向下，但不一定竖直，故D错误． 故选C．
二、填空题（每空1分，共23分）
13．如图是奥运会皮划艇比赛的体育图标，当运动员用船桨划水时，运动员手中使用的船桨属于 费力 （费力/省力/等臂）杠杆，使用它的好处是 省距离 ．
【考点】杠杆的分类．
【分析】结合图片和生活经验，先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．
【解答】解：因为船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，但省距离． 故答案为：费力，省距离．
14．如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个 省 （选填“省”或“费”）力杠杆；若箱和物品共重100N，动力臂是阻力臂的5倍，则抬起拉杆的力至少为 20 N．
【考点】杠杆的平衡条件．
【分析】根据力臂关系可以把杠杆分为三类：动力臂大于阻力臂，省力杠杆；动力臂等于阻力臂，等臂杠杆；动力臂小于阻力臂，费力杠杆．
杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2．根据公式即可求出抬起杠杆用的最小的力．
【解答】解：图示的旅行箱，因为是动力臂大于阻力臂的杠杆，所以是一个省力杠杆； 总重G=100N，动力臂L1=5L2， 根据杠杆平衡条件可得： FL1=GL2 F×5L2=100N×L2 F=20N．
故答案为：省；20．
15．如图甲所示，用一把弹簧测力计，人就可以拉起3吨重的大象和铁笼，是因为使用杠杆可以 省力 ．如图乙所示，升旗杆顶部有一个定滑轮，使用它不能省力，但可以改变 力的方向 ．如图丙所示漫画说明 使用滑轮组可以省力 ．
【考点】杠杆的分类；定滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点． 【分析】解决此题要知道：
①要判断杠杆是省力杠杆还是费力杠杆，可依据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系，若动力臂大于阻力臂，则是省力杠杆，若动力臂小于阻力臂，则是费力杠杆；
②轴固定不动的滑轮为定滑轮，定滑轮实质上是一等臂杠杆，只改变力的方向，而不省力． ③动滑轮上有几段绳子，拉力就是物体重力的几分之一，使用滑轮组可以省力；
【解答】解：①当杠杆的动力臂远大于阻力臂时，使用杠杆就会较为省力，所以可以利用弹簧测力计拉起拉起3吨重的大象和铁笼；
②定滑轮的特点是不能省力但可以改变拉力的方向；所以升旗杆顶部安装一个定滑轮，向下拉动绳子比较方便；
③分析图丙所示漫画不难看出，绳子多次缠绕在两人紧握的硬棒上面，相当于滑轮组，使用滑轮组可以省力；
故答案为：省力；力的方向；使用滑轮组可以省力．
16．起重机在5秒内将一个重2×104N的集装箱匀速提高了2m，在这个过程中起重机的拉
4
力做了 4×10 J的功，它的功率为 8000 W．若起重机又将集装箱沿水平方向匀速移
动了3m，此时拉力做的功为 0 J． 【考点】功的计算；功率的计算．
【分析】知道做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离．所以拉力做的功应知道拉力和物体在拉力的作用下升高的高度，利用公式W=Gh可求； 平移时集装箱受拉力作用，但在拉力的方向上没移动距离，所以不做功． 【解答】解：
（1）∵起重机将集装箱匀速提高，集装箱受到的重力和拉力是一对平衡力，即F=G=2×104N，
44
∴W=Fh=2×10N×2m=4×10J．
功率P===8000W；
（2）若起重机又将集装箱沿水平方向匀速移动，因为平移时在拉力的方向上没有移动距离，所以不做功．
4
故答案为：4×10；8000；0．
17．如图所示，工人用240N的拉力，在15s的时间内，将重600N的建筑材料提升到6m高的楼顶上，绳子自由端移动了 18 m，拉力做的功是 4320 J，拉力的功率是 288 W．
【考点】功的计算；功率的计算．
【分析】由滑轮组结构看出，承担物重的绳子股数n=3，s=3h．
（1）知道物体上升高度，利用s=3h求绳的自由端移动的距离； （2）利用W总=Fs求拉力做功；
（3）又知道做功时间，利用功率公式求拉力做功的功率． 【解答】解：（1）由题知，n=3，s=3h=3×6m=18m， （2）W总=Fs=240N×18m=4320J， （3）拉力的功率P=
=
=288W．
故答案为：18；4320；288．
18．如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦，且动滑轮重G动远小于乙物体的物重G，则所用的拉力F甲 ＞ F乙，其机械效率η甲 ＞ η乙（两空均选填“＞”、“＜”或“=”）．
【考点】滑轮组绳子拉力的计算；滑轮（组）的机械效率．
【分析】（1）定滑轮不省力，不计绳重和摩擦，F甲=G；动滑轮能够省一半力，不计绳重和摩擦，即F=（G动+G）据此判断拉力的大小．
（2）根据W=Gh，提升相同的重物到相同的高度，有用功相同；根据滑轮组的机械效率：η=
=
，当有用功一定时，做的额外功越多，机械效率越低．
【解答】解：（1）甲图是一个定滑轮，定滑轮的特点是能够改变力的方向，但是不能省力，因此F甲=G；
乙图是一个动滑轮，且动滑轮重小于物重，动滑轮的特点是能够省一半力，故F乙=（G动+G）＜G；所以F甲＞F乙．
（2）∵甲图和乙图所提升的物体的质量相同，并且提升相同的高度， ∴由公式W有用=Gh=mgh可知，在甲图和乙图中所做的有用功相同；
而在不计绳重和摩擦时，使用定滑轮不需要做额外功，使用动滑轮，由于要克服动滑轮的重力做额外功；
有机械效率公式η==可知，当有用功一定时，做的额外功越多，机械
效率越低，所以η甲＞η乙． 故答案为：＞；＞．
19．如图甲所示，用弹簧秤将重为3.9N的物块从斜面的底端匀速拉至顶端，则物块所受拉力为 2.6 N，已知斜面的高为2m，长为4m，则拉力做功为 10.4 J，斜面的机械效率为 75% ．物块受到斜面的摩擦力大小为 0.65 N，若用图乙所示装置匀速提升该重物上升0.5m，当其机械效率与斜面相同时，竖直向上的拉力为 1.73 N，该过程所做的额外功为 0.65 J．
【考点】弹簧测力计的使用与读数；功的计算；斜面的机械效率．
【分析】（1）首先读出弹簧测力计的示数，注意分度值，利用W总=Fs求总功，利用W有=Gh求有用功，根据η=
计算斜面的机械效率；根据W总=W有+W额求出额外功，然后根据W
额
=fs求出摩擦力的大小；
（2）对滑轮组进行分析，判断出承担物重的绳子段数，s=nh；求出有用功，知道机械效率，利用效率公式求总功，再根据W总=Fs求拉力大小，根据总功等于有用功加上额外功求额外功的大小． 【解答】解：
（1）由图知，测力计的分度值为0.2N，示数为2.6N， 拉力做的总功为：W总=Fs=2.6N×4m=10.4J， 有用功为：W有=Gh=3.9N×2m=7.8J， 机械效率为：η=
=
×100%=75%；
在此过程中所做的额外功为：W额=W总﹣W有=10.4J﹣7.8J=2.6J， 根据W额=fs可知摩擦力的大小为：
f===0.65N；
（2）由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，所以s=3h=3×0.5m=1.5m， 有用功W有′=Gh′=3.9N×0.5m=1.95J， 根据η=
可知使用滑轮组所做的总功为：
W总′===2.6J；
根据W总=Fs可知， 拉力为：F′=
=
≈1.73N；
额外功为：W额′=W总′﹣W有′=2.6J﹣1.95J=0.65J． 故答案为：2.6；10.4；75%；0.65；1.73；0.65．
20．某同学在探究滑轮组的机械效率与被提升物体重力的关系时，采用了如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重．不计绳重和摩擦，物体重G1从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断．每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度．图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象．请根据图象回答： （1）每个滑轮重 100 N；
（2）当G= 600 N时，滑轮组的机械效率可达到75%．
【考点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算．
【分析】（1）由甲图可知绳子的有效股数为4，由乙图可知当滑轮组提起200N物体时，机械效率为50%，不计绳重和摩擦，根据η=
×100%=
×100%=
×
100%=×100%求出每一个动滑轮的重力；
（2）在动滑轮重力已经计算出的情况下，利用公式η=组的机械效率可达到75%时物体的重力．
×100%的变形公式求出滑轮
【解答】解：（1）由图可知：当物体重200N时，机械效率为50%． 不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率η=
×100%=
×100%=
×
100%=∴G动=
×100%， ﹣G=
﹣200N=200N，
由图可知动滑轮为两个，则每个滑轮重100N； （2）把η=75%、G动=200N代入公式η=75%=
×100%=
×100%，
×100%得：
解得：G′=600N．
故答案为：（1）100；（2）600． 三、解答题
21．如图所示是一个简易压水机，其中AOB是杠杆，作出动力F1的力臂与阻力F2．
【考点】力臂的画法．
【分析】阻力是阻碍杠杆转动的力，由图知：杠杆在动力F1的作用下顺时针转动，因此阻力应作用在A点，且方向竖直向上；
图中给出了动力F1的示意图，那么根据力臂是支点到作用线的距离，即可作出相应的动力臂．
【解答】解：由分析知：过B点竖直向上的力，即为阻力F2；
根据力臂的画法，过支点O作垂直于动力F1作用线的垂线段，即动力臂L1．如图所示：
22．在图中画出滑轮组最省力的绕线方式．
【考点】滑轮组的设计与组装．
【分析】首先要会组装滑轮组．知道承担物重的绳子段数越多越省力．在此题中，画出滑轮组最省力的绕线方式，所以要从动滑轮绕起．
【解答】解：要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起． 故答案为：
23．在图中，O为支点，画出使杠杆保持平衡的最小力F（保留作图痕迹）．
【考点】杠杆中最小力的问题．
【分析】根据杠杆平衡的条件可得力臂越长越省力，因此先确定最长的力臂，从而确定最小的力F．
【解答】解：当力F作用在A点，并且与OA的连线垂直时，力臂最长，最省力． 如图所示：
24．一辆载重量为6×104N的载重汽车在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶1min，发动机功率48kW，求 （1）汽车的重力所做的功 （2）汽车在1min内做的功？ （3）汽车行驶过程中受到的阻力． 【考点】功的计算；功率计算公式的应用．
【分析】（1）做功的必要条件：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上通过的距离； （2）知道发动机功率和行驶时间，利用W=Pt求汽车做功；
（3）汽车的牵引力可用汽车做的功除以汽车行驶的路程求得，汽车行驶过程中受到的阻力等于汽车的牵引力． 【解答】解：
（1）汽车在平直公路上匀速行驶，汽车在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即汽车的重力做的功为0J；
（2）t=1min=60s，P=48kW=48000W， 汽车在1min内做的功：
W=Pt=48000W×60s=2.88×106J；
（2）汽车行驶的距离s=vt=10m/s×60s=600m，
由W=Fs得牵引力： F==
=4800N，
因为汽车在平直公路上匀速行驶， 汽车行驶过程中受到的阻力：f=F=4800N． 答：（1）汽车的重力所做的功为0J；
6
（2）汽车在1min内做的功为2.88×10J；
（3）汽车行驶过程中受到的阻力为4800N．
25．滑轮组在建筑工地上应用广泛，如图所示为建筑工人自制的滑轮组．某工人用此滑轮组匀速提升一个重400N的物体，物体在5 秒内竖直上升了2m，人拉绳子的力为250N．（不计绳重及摩擦） 求：
（1）滑轮组对重物做的有用功是多少？ （2）人拉绳子做功的功率是多大？
（3）若工人师傅用此滑轮组匀速提升一个重300N的物体，则拉力是多大？此时滑轮组的机械效率是多少？
【考点】有用功和额外功；滑轮组绳子拉力的计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算．【分析】由题意可知连接动滑轮绳子的股数为3股，所以绳子自由端移动距离是物体上升距离的3倍，可利用功的计算公式W=Gh求解有用功的大小，求解拉力做功可用公式W=Fs计算求得，工人拉力的功率根据公式P=可求；机械效率可用公式η=
×100%计算求
得；由图可知，滑轮组绳子的有效股数为2，不计绳重和摩擦时，根据F=（G物+G动）的变形式求出动滑轮的重；在利用η=【解答】解：（1）由图可知n=2，
可求．
不计绳重和摩擦，由F=（G物+G动）可得，动滑轮的重： G动=nF﹣G物=2×250N﹣400N=100N； 有用功：W有=Gh=400N×2m=800J； （2）人拉绳子做的总功：
W总=Fs=Fnh=250N×2×2m=1000J， 拉绳子做功的功率： P==
=200W；
（3）匀速提升一个重300N的物体，不计绳重和摩擦， 此时的拉力：F′=（G′+G动）==200N； 此时滑轮组的机械效率： η′=
=
=
=
=75%．
答：（1）滑轮组对重物做的有用功是800J； （2）人拉绳子做功的功率是200W；
（3）若工人师傅用此滑轮组匀速提升一个重300N的物体，则拉力是200N；此时滑轮组的机械效率是75%．
26．小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，将重G为15N的重物挂在杠杆的中点，用手竖直提起棒的另一端，使物体缓慢匀速提升，如图所示． （1）不计杠杆自身重力和摩擦，求拉力F的大小？
（2）如杠杆是一根重为5N质量均匀的硬棒，若在2s内将重物提升0．l0m，则重物上升的速度是多大？小明使用杠杆所做的有用功为多大？机械效率是多大？
【考点】杠杆的平衡条件；有用功和额外功；杠杆的机械效率．
【分析】（1）由于拉力总是竖直向上的，重物挂在杠杆的中点，所以动力臂是阻力臂的2倍．根据杠杆平衡条件求出拉力大小．
（2）知道重物上升的距离和时间，根据速度公式求出速度大小；知道重物重力和重物上升的距离，根据W=Gh求出有用功，知道杠杆在重力和杠杆中点上升的距离，根据W=Gh求出额外功；求出总功；根据机械效率公式求出机械效率． 【解答】解：（1）由杠杆原理可知：FL1=GL2，即=
=，F==7.5N．
（2）v===0.05m/s，
W有用=Gh=15N×0.1m=1.5J， W额外=G杆h=5N×0.1m=0.5J， W总=W有用+W额外=1.5J+0.5J=2J， η=
=
=75%．
答：（1）不计杠杆自身重力和摩擦，拉力F是7.5N．
（2）重物上升的速度是0.05m/s；小明使用杠杆所做的有用功为1.5J．机械效率是75%．
27．在“探究杠杆平衡条件”实验中：
（1）实验前，先把杠杆的中点支在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在 水平 位置平衡，这样做的目的是 使实验结论具有普遍性，避免偶然性 ，如果杠杆左边低右端高，则调节平衡螺母应向 右 移动．此后在整个实验过程中，是否还要再旋动两侧的平衡螺母？ 不需要 ．（图中杠杆上每格距离相等）
（2）实验中，改变支点两侧的钩码位置和个数，一般要实验中多次测量，得到多组数据并进行分析，这样做的目的是： 使实验结论具有普遍性，避免偶然性 ．
（3）如图所示，杠杆处于平衡状态．如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后，杠杆 不能 保持平衡（选填“能”或“不能”），若不能， 左 端向下倾斜；如果两边各减少一个钩码，杠杆 右 端向下倾斜；将两边钩码都向外侧移动一个格子，杠杆 右 端向下倾斜；将两边钩码都向内侧移动一个格子，杠杆 左 端向下倾斜．
【考点】探究杠杆的平衡条件实验．
【分析】（1）①探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响．
②调节杠杆平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动．杠杆一旦调节平衡，在探究实验中就不能再移动平衡螺母．
（2）初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验，有的是为了多次测量求平均值来减小误差；有的是多次测量发现变化规律；有的是为了使实验结论具有普遍性．
（3）杠杆两端力和力臂的乘积如果相等杠杆平衡，如果不相等，力和力臂乘积大的一端下沉．
【解答】解：（1）①实验前，先把杠杆的中点支在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其目的是力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响．
②如果杠杆左边低右端高，杠杆向上翘的右端移动．此后在整个实验过程中，不要再旋动两侧的平衡螺母．
（2）改变支点两侧的钩码位置和个数，一般要实验中多次测量，得到多组数据并进行分析，总结结论，使实验结论具有普遍性，避免偶然性． （3）设杠杆一个小格代表L，一个钩码重为G，
①如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后， 杠杆左端：3G×3L=9GL， 杠杆右端：4G×2L=8GL， 所以杠杆的左端向下倾斜． ②如果两边各减少一个钩码， 杠杆左端：G×3L=3GL， 杠杆右端：2G×2L=4GL， 所以杠杆的右端向下倾斜．
③将两边钩码都向外侧移动一个格子， 杠杆左端：2G×4L=8GL， 杠杆右端：3G×3L=9GL， 所以杠杆的右端向下倾斜．
④将两边钩码都向内侧移动一个格子， 杠杆左端：2G×2L=4GL，
杠杆右端：3G×L=3GL， 所以杠杆的左端向下倾斜．
故答案为：（1）水平；力臂在杠杆上，便于测量力臂大小．同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响；右；不需要；
（2）使实验结论具有普遍性，避免偶然性； （3）不能；左；右；右；左．
28．如图所示是小华同学探究滑轮组的机械效率的实验装置，实验数据如下表： 实验次数 1 2 3 钩码重G/N 1 2 2 钩码上升高度h/cm 10 10 20 弹簧测力计示数F/N 0.5 0.75 0.75 弹簧测力计移动的距离s/cm 30 30 机械效率η/% 66.7 88.9 （1）实验时，应竖直向上 匀速 拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升； （2）第3次测量中，弹簧测力计移动的距离为 60 cm，滑轮组机械效率为 88.9% ； （3）分析1、2两次实验数据，可得出的实验结论是： 使用同一滑轮组，提升重物的重力越大，滑轮组效率越高 ；
（4）滑轮组的机械效率还可能与 动滑轮重力 有关．
【考点】滑轮（组）机械效率的测量实验． 【分析】（1）实验时应竖直匀速拉动测力计．
（2）由图示滑轮组确定滑轮组承重绳子的有效股数，然后应用滑轮组公式求出测力计移动的距离；根据实验数据应用效率公式求出滑轮组效率．
（3）分析表中实验数据，根据实验控制的量与实验数据，得出实验结论． （4）根据影响滑轮组效率的因素分析答题．
【解答】解：（1）实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升；
（2）由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，第3次测量中， 弹簧测力计移动的距离s=nh=3×20cm=60cm；由表中实验数据可知，滑轮组效率： η=
×100%=
×100%=
×100%≈88.9%；
（3）由表中第1、2两次实验的实验数据可知，滑轮组相同而提升钩码的重力不同，滑轮组机械效率不同，钩码重力越大，滑轮组效率越高，由此可得：使用同一滑轮组，提升重物的重力越大，滑轮组效率越高；
（4）提升重物的重力大小、动滑轮的重力、摩擦力等都会影响滑轮组的效率．
故答案为：（1）匀速；（2）60；88.9%；（3）使用同一滑轮组，提升重物的重力越大，滑轮组效率越高；（4）动滑轮重力．
29．如图是小明“探究斜面机械效率”的实验装置，他在实验时用弹簧测力计拉着重为6N的木块分别沿倾斜程度不同的同一斜面匀速向上运动，实验数据记录如下表． 实验 次数 1 2 斜面倾 斜程度 较缓 较陡 0.1 0.2 0.5 0.5 2 3 60% ★ 斜面高 h/m 斜面长 s/m 沿斜面拉 力F/N 机械效 率η （1）①比较数据中的物重和 拉力 可知借助斜面是否省力，根据数据中物体上升高度和 沿斜面移动距离 可知斜面是否费距离． ②在第2次实验中拉力所做的额外功是 0.3 J．
（2）小明完成两次实验后，得出的结论是：光滑程度一样的斜面，其倾斜程度越大，机械效率越高．他的结论 不可靠 （选填“可靠”或“不可靠”），理由是 实验次数太少，结论不具有普遍性 ．
（3）斜面在生产、生活中随处可见．在盘山公路、镊子、汽车方向盘中，应用了斜面的是 盘山公路 ．
【考点】斜面机械效率的测量实验；斜面的机械效率．
【分析】（1）①判断斜面是否省力可比较物重和拉力之间的大小关系得出，判断斜面是否费距离可比较物体上升高度和沿斜面移动距离的关系得出；
②根据W=Fs求出总功，根据W=Gh求出有用功，两者之差即为额外功；
（2）对于探究性实验结论的得出需要测量大量的实验数据，通过数据之间的关系，寻找基本规律；
（3）在实际生活生产中应用了斜面工作原理的实例有盘山公路和螺丝钉的螺纹等，都是为了省力． 【解答】解：
（1）①比较数据中的物重和拉力可知借助斜面是否省力，根据数据中物体上升高度和沿斜面移动距离可知斜面是否费距离； ②在第2次实验中：
总功：W总=Fs=3N×0.5m=1.5J， 有用功：W有=Gh=6N×0.2m=1.2J，
拉力所做的额外功W额=W总﹣W有=1.5J﹣1.2J=0.3J；
（2）明完成两次实验后得出的结论具有偶然性，为得到普遍成立的结论应多次实验、找规律；
（3）实际生活生产中应用斜面工作原理的实例有盘山公路，螺丝钉等． 故答案为：
（1）①拉力；沿斜面移动距离；②0.3；
（2）不可靠；实验次数太少，结论不具有普遍性； （3）盘山公路．
30．如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，他的质量为56kg．身体可视为杠杆，O点为支点．A点为其身体重心．每次俯卧撑他肩膀向上撑起40cm．（ g=10N/kg ） （1）该同学所受重力是多少？
（2）若0B=1.0m，BC=0.4m，求地面对双手支持力的大小． （3）若他一分钟可完成30个俯卧撑，其功率多大？
【考点】重力的计算；杠杆的平衡条件；功率的计算．
【分析】（1）已知该同学的质量，直接利用G=mg即可求出其重力；
（2）知道动力臂、阻力臂和阻力大小，利用杠杆的平衡条件求地面对手的支持力． （3）利用W=FS求出完成一个俯卧撑做的功，已知一分钟内完成30个俯卧撑，求出30个俯卧撑做的功，再利用P=求出功率． 【解答】解：（1）G=mg=56kg×10N/kg=560N
（2）由杠杆平衡条件：F×OC=G×OB，即560N×1m=F×1.4m， 解得地面对双手的支持力： F=400N
（3）30个俯卧撑做的功： W=FS=400N×0.4m×30=4800J， P==
=80W．
答：（1）该同学所受重力是560N； （2）地面对双手支持力为400N．
（3）若他一分钟可完成30个俯卧撑，其功率为80W．
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