2023-2024 学年江苏省常州外国语学校九年级（上）段考物理试 卷
一、选择题（每小题 2 分，共 30 分）
1 ．（2 分）如图所示，用力打开夹子过程中，标注的夹子支点、动力、阻力正确的是( )
A .
B .
C .
D .
2 ．（2 分）如图甲所示，停车场的入口处常用横杆来控制车辆的出入。将横杆看作一个质量
分布均匀的杠杆，如图乙所示，杠杆的重力 G ＝50N ，AB ＝3m ( )
A ．升起横杆时，施加在 A 端的力 F1为动力，此时横杆是省力杠杆
B ．升起横杆时，沿 F1方向比沿 F2方向更省力
C ．相同条件下，在左端施加的动力越靠近 O 点，升起横杆所需的动力越小
D ．要使横杆 AB 保持水平平衡，则在 A 端施加的最小力为 200N
3 ．（2 分）如图所示，O 为杠杆的支点，在 A 点挂一重物 1 、F2 、F3 、F4 能使杠杆在水平位
置平衡的最小拉力是( )
A ．F1 B ．F2 C ．F3 D ．F4
4 ．（2 分）如图所示，是《天工开物》 中记载的我国传统提水工具“桔槔 ”，用绳子系住一
根直的硬棒的 O 点作为支点，B 端挂有重为 20N 的空桶，OA 长为 1.2m ，人向下拉绳放
下空桶，装满重为 100N 的水后向上拉绳缓慢将桶提起( )
A ．向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B ．向下拉绳放下空桶时拉力为 20N
C ．向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D ．向上拉绳提起装满水的桶时拉力为 40N
5．（2 分）有一根一端粗另一端细的木棒，支起某点恰好平衡，若在该点将木棒锯断，则( )
A ．两端重力相等 B ．细的一段比粗的一段重
C ．粗的一段比细的一段重 D ．不能判定
6 ．（2 分）如下图的三种场景中，拉力 F1 、F2 、F3 大小相等，在拉力的作用下物体移动的距 离相等。若拉力所做的功分别记为 W1 、W2 、W3 ，下列关于它们大小关系的判断中正确
的是( )
A ． W1 ＝W2＜W3 B ．W1 ＝W2 ＝W3 C ．W2＜W1 ＝W3 D ．W1＜W2＜W3
7 ．（2 分）下面四种情形中，若杠杆始终保持平衡状态且不计甲、乙、丁杠杆的自重，则对
所施加力的大小变化情况作出的判定正确的是( )
A．用一个始终垂直于杠杆的力提升重物，所施加的力将先变小
后变大
B ．杠杆始终静止，F1经顺时针方向到 F2过程中
将先变小后变大
C ．用一个始终竖直向上的力提升重棒，所施加的力将大小不变
D ．用一个始终水平向右的力提升重物，所施加的力先
变小后变大
8 ．（2 分）排球运动中的跳发球是最具威力的发球方式，发球时，运动员经历“抛球、腾空、
击球、落地 ”四个过程( )
A ．抛球过程运动员不对排球做功
B ．腾空过程运动员对排球做功
C ．击球过程运动员对排球做功
D ．落地过程运动员对排球做功
9 ．（2 分）如图所示，用甲、乙、丙三种方式匀速提升相同物体，物体上升速度相同。已知
每个滑轮均相同( )
A ．丙方式最省功 B ．乙方式拉力的功率最大
C ． 甲方式机械效率最高 D ．三种方式拉力做功相同
10 ．（2 分）建设中的常泰大桥为斜拉索公路、铁路两用大桥，如图为小华制作斜拉索大桥
模型，她用质地均匀分布的木条 OA 做桥面，A 端用细线与 GH 上的 B 点相连，保持桥
面水平，则可以( )
A ．增加动力 B ．减小阻力 C ．增加动力臂 D ．增加阻力臂
11．（2 分）如图所示为甲、乙两机械的参数， 甲和乙相比， 甲的( )
A ．总功较多 B ．有用功较少
C ．额外功较多 D ．机械效率较低
12 ．（2 分）小华用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，他将两个钩码悬挂在 B 点，在 A
点用弹簧测力计保持竖直方向拉动杠杆，带动钩码上升一定的高度 h（不计摩擦）( )
A ．在杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小
B ．仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大
C ．仅将拉力的作用点从 A 点移到 C 点，杠杆的机械效率不变
D ．仅将钩码的悬挂点从 B 点移到 C 点，拉力做的总功变大
13 ．（2 分）如图所示，完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组 1 和 G2 的两
个物体，比较它们省力情况和机械效率，若不计绳重和摩擦( )
A ．若 G1 ＝G2 ，则 F1＜F2 ， 甲的机械效率较高
B ．若 G1 ＝G2 ，则 F1＞F2 ，乙的机械效率较高
C ．若 G1＜G2 ，则 F1＜F2 ， 甲、乙的机械效率相同
D ．若 G1＜G2 ，则 F1＜F2 ，乙的机械效率较高
14 ．（2 分）甲装置中，空吊篮 A 重 25N ，绕在滑轮上的绳子承受最大拉力 100N 。小李将 A
提升到高处，A 上升速度随时间变化关系如图丙。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说
法 正 确 的 是 ( )
A ．动滑轮所受的重力为 10N
B ．第 1 秒末至第 2 秒末克服滑轮重力做的额外功为 40J
C ．此装置最多能匀速运载 200N 的货物
D ．此装置运载货物最高机械效率为 80%
15 ．（2 分）用如图所示的滑轮组吊装 100 袋大米，每袋大米的质量是 50kg ，绳子能承受的
最大拉力为 1200N ，不计轮、轴间摩擦，g 取 10N/kg( )
A ．9 次 B ．10 次 C ．11 次 D ．12 次
二、填空题与作图（25 分）
16 ．（2 分）在学校少年宫组织的手工制作活动中，如图小红用剪刀将一张纸片缓慢地一刀
剪断的过程中，阻力臂 L 阻和动力 F 动 的变化情况是 L 阻 ，F 动 。（选
填“变大 ”或“不变 ”或“变小 ”）
17 ．（3 分） 图甲是一种落地式海报架，图乙是海报架的侧视结构示意图。若视海报架为杠 杆，水平向右的风将其吹倒的瞬间 （B/C），若要使海报架抵抗更大的风力，可适 当 （增大/减小） ∠BAC 角度的大小，从而使重力的力臂 （增大/
减小）。
18．（2 分）如图所示，一物体在水平向右的拉力 F1作用下以 3m/s 的速度在水平地面上匀速 运动了 10m ，拉力 F1所做的功为 W1 ，功率为 P1 ．若该物体在水平向右的拉力 F2作用下 以 2m/s 的速度在同一水平地面上匀速运动了 10m ，拉力 F2所做的功为 W2 ，功率为 P2，
则 W1 W2 ，P1 P2（选填“ ＞ ”、“＜ ”或“ ＝ ”）。
19 ．（3 分）有一斜面长 s ＝5m ，高 h ＝2m ，用弹簧测力计把一物块沿斜面从底部匀速拉到
顶部，则物体的重力为
N ，物体受到斜面的摩擦力为 N ，使用斜面可以 （选
填“省力 ”或“省功 ”）。
20 ．（2 分）如图所示，为一可绕 O 点转动的杠杆，在 A 端通过绳作用一竖直向下的拉力 F （“变大 ”、“变小 ”、“不变 ”、“先变大后变小 ”或“先变小后变大 ”，下同），F 与其力臂
的乘积 。
21 ．（2 分）如图所示，物重 GA不变，杆 AD 放在平台 BC 上，长 AB ＝CD ＝ ，杆两端分
别挂重物 GA和 GB ，要使杆 AD 平衡，GB 的最大值和最小值之比为 ；平台
BC 受到的最大压力和最小压力之比为 。
22 ．（5 分）用如图所示的滑轮组将重 85N 的物体匀速提升 2m ，用时 10s ，已知动滑轮重为 10N J ，额外功为 J ，拉力 F 的大小为 N ，拉力 F 做功的
功率为 W ，当该滑轮组的机械效率低于 时，使用它将不再省力。
23 ．（2 分）如图甲所示，AB 为轻质杠杆，AC 为轻质硬棒且与力传感器相连，则物体 M 的
质量大小 kg； 已知 OA 的长度为 30cm ，OB 足够长，若要杆不断，物体从 A 点
开始运动时间最长为 s（g ＝10N/kg）。
24 ．（2 分）请在图中画出使杠杆 ABC 保持平衡的最小动力 F1及其力臂 L1的示意图。
25 ．（2 分）小明正在探究“滑轮组的机械效率和绕线方式是否有关 ”时，请参照小明设计
的图甲补全图乙完成探究实验。
三、解答题（共 45 分，解答 27 、28 、29 题时应有解题过程）
26 ． （ 12 分 ） 在 “ 探 究 杠 杆 平 衡 条 件 ” 的 实 验 中 ：
（1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图（a ）甲所示。此时杠杆 （选填“平 衡 ”或“不平衡 ”）；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向 边旋一 些（选填 “ 左 ”或 “ 右 ”）。 把质量分布均匀 的杠杆 中 点作为支 点 ， 其 目 的主要
是 ；
（2）如图（a ）乙所示，是已经平衡的杠杆，杠杆会失去平衡，那么只需将 （选
填下列序号），杠杆就会重新平衡；
①左侧钩码向左移动 4 个格
②右侧钩码向左移动 2 个格
③平衡螺母向左适当调节
（3 ） 小 明 改 用 弹 簧 测 力 计 做 实 验 ， 如 图 （ a ） 丙 所 示 ， 此 方 法 的 弊 病 是 （“不易测量力臂的大小 ”或“不便直接读出拉力的大小 ”），他这样做的主要目的是
（填字母）；
A.便于直接读出拉力的大小
B.便于提供不向方向的拉力
C.便于正确认识力臂
（4）实验中，若用装置 A 的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），该
种方式的不足主要是因为 ；
A.一个人无法独立操作
B.力臂与杠杆不重合
C.力和力臂数目过多，不易得出结论
D.杠杆受力不平衡
（5）若用装置 B 进行实验，则此时弹簧测力计的示数是 N；将弹簧测力计 沿虚线 A 方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡 ，弹簧测力计的示数将
（后两空均选填“变大 ”“变小 ”或“不变 ”）；
（6）在实验中，改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是 （填序号）；
A.多次测虽取平均值减小误差
B.避免偶然性，使实验结论具有普遍性
（7）小明若用装置 C 实验，操作方法正确，数据记录准确，得不到教材中的“杠杆的平
衡条件 ”，造成该问题的原因是 。
27 ．（9 分）如图 1 所示，在“测量滑轮组机械效率 ”的实验中，利用图 2 甲、乙、丙三个
实验装置进行实验（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大）。
实验 次数 钩码重力 G/N 提升高度 h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动距离 s/m 机械效 率，
1 4 0. 1 0.3
2 8 0. 1 3.2 0.3 83.3%
3 8 0. 1 2.0 0.5 80.0%
（1）在实验中，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计，兴趣小组的小明同学发现实
验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，你认为他的想法 （选填“正
确 ”或“错误 ”）；
（2） 第一次实验中，如图 1 所示，弹簧测力计的示数是 N ，机械效率
是 。
（3） 由 1 、2 两次实验数据可得出结论：使用相同滑轮组提升物体时，物体越重，滑轮
组机械效率越 。
（4） 由 两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮
越重，机械效率越低。
（5）在第三次实验操作的基础上，如图 2 丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械
效率将 （选填“偏高 ”、“偏低 ”或“不变 ”）。
（6）如果用图 2 乙中滑轮组装置提升 7N 的重物，则它的机械效率可能是 。
A.73%
B.81%
C.88%
（7）根据表格中的数据分析可知：随着物重的增大，额外功 （选填“变小 ”、
“变大 ”或“不变 ”）。
28 ．（6 分）某型号汽车发动机的额定功率为 4×104W ，在水平路面上匀速行驶时受到的阻
力是 1600N 。在额定功率下，当汽车匀速行驶时
（1）发动机所提供的牵引力大小；
（2）汽车行驶 10min 牵引力所做的功；
（3）汽车行驶速度的大小。
29 ．（6 分）如图甲为小明家一搬花神器，用它抬起花盆，相当于一个绕 O 点转动的杠杆， 神器自身质量约为 7kg ，O 到其自身重力作用线距离约为 55cm 。使用时 1 ，O 到 F1作用
线距离约为 110cm 。（g ＝10N/kg）
（1）不放花盆，抬起神器至少需要多大力？
（2）某次搬花，花与盆总质量为 80kg ，重心在 B 点 2 ，O 到 F2作用线距离约为 33cm，
花盆被抬起高度约为 10cm。
①克服花与盆重力做了多少功？
②放入这盆花后，小明爸爸需要比抬起空的搬花神器多施加多少力？
30 ．（12 分）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，将重为 540N
的物体 A 在 20s 内匀速上升了 4m ，若不计绳重和摩擦。关于该过程
（1）滑轮组对物体 A 做的有用功；
（2）工人拉力做的总功；
（3）滑轮组的机械效率；
（4）拉力做功的功率；
（5）若要提起 740N 的物体，机械效率为多少？此时支架受到滑轮组拉力？
2023-2024 学年江苏省常州外国语学校九年级（上）段考物理试
卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题 2 分，共 30 分）
1 ．【分析】动力 F1使杠杆绕固定点转动，阻力 F2阻碍杠杆转动，杠杆绕着固定转动的点为
支点。
【解答】解：
A 、阻力的方向应为垂直于杠杆向下、支点位置正确；
B 、阻力的方向应该向下；
CD 、阻力作用点不对。
故选：A。
【点评】根据杠杆的五要素进行判断，难度不大。
2 ．【分析】（1）根据动力臂、阻力臂的大小分析；
（2）（3）根据杠杆的平衡条件分析；
（4）根据杠杆平衡条件求出最小的力。
【解答】解：
A 、在升起横杆时，此时的动力臂要小于阻力臂，故 A 错误；
B 、升起横杆时 1 方向的动力臂比沿 F2方向的动力臂要小，根据杠杆的平衡条件可知，
故 B 错误；
C 、相同条件下，动力臂变小了，根据杠杆平衡条件可知，故 C 错误；
D 、要使横杆 AB 保持水平平衡﹣OA）则：F×0.3m ＝50N×( , 解得：F ＝200N，
故 D 正确。
故选：D。
【点评】本题考查了杠杆的分类、杠杆平衡力的应用、杠杆中最小力的问题，难度适中。
3．【分析】力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离；使用杠杆时，在阻力跟阻力臂的乘积
一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解： 由杠杆平衡条件 F1L1 ＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力越
小；
由图可知支点到 F1作用线的距离为三格的长度；支点到 F5作用线的距离为二格的长度；
作用在杠杆上的 F3 、F4 和阻力作用效果一样（都会使杠杆逆时针转动），因此无法使杠
杆平衡。
综合分析 F3的力臂最长、最省力，故 A 符合题意。
故选：A。
【点评】使用杠杆时，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，越省力。
4．【分析】（1）向下拉绳放下空桶时，B 端的力为动力，A 端的力为阻力，动力臂小于阻力
臂； 向上拉绳提起装满水的桶时，在 A 端的力为动力，B 端的力为阻力，动力臂大于阻
力臂，根据杠杆的平衡条件，判断使用时属于哪种杠杆；
（2）根据杠杆的平衡条件 F1L1 ＝F2L2 ，结合题意，计算杠杆平衡时 B 端的力，放下空桶
时，向下的拉力加上桶的重力等于 B 端的力；
向上拉绳提起装满水的桶时，B 端的力加上拉力等于桶和水的总重力。
【解答】解：A 、向下拉绳放下空桶时，A 端的力为阻力，属于费力杠杆；
BD 、 根据杠杆 的平衡条件 F1L1 ＝F5L2 ， 杠杆平衡 时 B 端 的拉力 FB = = = 80N，
放下空桶时，向下拉绳子的力 F1 ＝FB﹣G 桶 ＝80N﹣20N ＝60N，
装满水时，桶和水的总重力 G 总 ＝G 桶+G 水 ＝20N+100N ＝120N，
向上拉绳提起装满水的桶时拉力为 F2 ＝G 总﹣FB ＝120N﹣80N ＝40N，
故 B 错误，D 正确；
C 、向上拉绳提起装满水的桶时，B 端的力为阻力，属于省力杠杆；
故选：D。
【点评】本题考查了杠杆的分类和平衡条件的应用，知道放下空桶时，向下的拉力加上 桶的重力等于 B 端的力，向上拉绳提起装满水的桶时，B 端的力加上拉力等于桶和水的
总重力，是判断 BD 的关键。
5 ．【分析】首先由图得出力臂的关系，再根据杠杆平衡条件 F1L1 ＝F2L2 来分析，即可得出
力的大小关系。
【解答】解：将木棒以 O 点分为左右两部分；
根据杠杆平衡条件：F1L1 ＝F6L2 ，由题意可得：G 左 L 左 ＝G 右 L 右，
因物体的重心在物体的几何中心，则杠杆示意图如图：
由图知：L 左＜L 右 ，所以 G 左＞G 右 ；即左端（粗端）较重。
故选：C。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，运用杠杆平衡条件，同时注意对杠杆上的力
和力臂的理解，就可得到答案。
6 ．【分析】根据功的计算公式 W ＝Fs 可知： 比较功的大小要比较拉力 F 和移动距离 s 的大
小，从题目中找出 F 、L 的大小就可比较做功的多少。
【解答】解：由图可见，第一幅图中滑轮为定滑轮，不省距离，拉力做的功为：W1 ＝F1s；
第二幅图中，拉力移动的距离也等于物体移动距离为 s5 ＝F2s；
第三幅图中滑轮为动滑轮，可以省一半力，拉力移动距离为 2s7 ＝F3×2s。
又因为拉力 F4 、F2 、F3 大小相等，
所以综上分析可得：W6 ＝W2＜W3 ．故 A 正确，BCD 错误。
故选：A。
【点评】本题考查功的计算，比较做功多少的题目，要紧扣做功的两个必要条件，只要
比较出拉力和移动距离的大小关系，即可根据公式 W ＝FL 比较出做功的多少关系。
7 ．【分析】从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂。根据杠杆平衡条件 F1L1 =
F2L2 ，分析阻力与阻力臂、动力与动力臂的关系，并得出正确结果。
【解答】解：
A 、根据杠杆平衡条件 F1L1 ＝F4L2 分析，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，阻
力不变，所以动力变大，动力臂不变，阻力臂变小。故动力先变大后变小；
B 、杠杆始终保持平衡，动力臂一开始垂直于杆，之后动力沿顺时针方向转动，由杠杆平
衡条件 F1L3 ＝F2L2可知，动力会一直变大；
C 、用一个始终竖直向上的力提升重棒；
;
在提升的过程中，阻力不变，动力臂也变小，则动力臂始终为阻力臂的 3 倍 1L1 ＝F6L2
可知，动力的大小不变；
D 、用一个始终水平向右的力提升重物，阻力臂逐渐变大， 由杠杆平衡条件 F1L8 ＝F2L2
可知，动力变大。
故选：C。
【点评】本题是动态平衡问题，考查了学生对杠杆平衡条件的理解和灵活运用。能否正
确分析重力的阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键。
8 ．【分析】做功的条件是：作用在物体上有力，且沿力的方向有一段距离。
【解答】解：抛球和击球时运动员对球有力的作用并且球在力的方向移动一段距离，故
做功；
球腾空和落地，运动员对球不再有力的作用；
故选：C。
【点评】知道并理解做功的条件是解决该题的关键。
9．【分析】（1）使用机械的主要目的是省力或省距离或改变力的方向，但使用任何机械都不
能省功。
（2）判断机械效率的大小，主要根据有用功与总功的比值，比值越大机械效率越高.
【解答】解：A 、使用任何机械都不能省功；
B 、若不计绳重和摩擦，F 甲做的功为克服物重做的功，F 乙 、F 丙做的功为克服物重和动
滑轮重力做的功，故 F 甲、F 乙 、F 丙做的功 W 甲＜W 乙 ＝W 丙 ，因为物体上升速度相同，
所用时间相同 ，可知 P 甲＜P 乙 ＝P 丙 ，故 B 错误。
C 、在不计绳重和摩擦时，没有额外功甲 ＝100% ，乙、丙做的功为克服物重和动滑轮重力
做的功，额外功也相同乙 ＝，丙＜1 ，即，甲最大，，乙 ＝，丙 ，故 C 正确；
D ．若不计绳重和摩擦，F 甲做的功为克服物重做的功，F 乙 、F 丙做的功为克服物重和动
滑轮重力做的功，故 F 甲、F 乙、F 丙做的功 W 甲＜W 乙 ＝W 丙 ，故 D 错误。
故选：C。
【点评】解决此类题目的关键是知道使用机械不能省功以及使用机械的目的，及功和功
率的大小比较。
10 ．【分析】将细线一端的固定点由 B 点改至 C 点，动力臂增大，阻力臂和阻力不变，根据
杠杆平衡条件进行确定动力变化。
【解答】解：过支点向拉力的作用线作垂线，这条垂线段就是拉索对桥面拉力 F 的力臂，
如图所示：
将细线一端的固定点由 B 点改至 C 点，阻力臂和阻力不变，即动力臂增大，故 ABD 错
误。
故选：C。
【点评】本题考查了杠杆力臂的确定、杠杆平衡条件的应用，属于基础知识的考查，注
重了物理知识和生活实际的联系。
11．【分析】有用功在总功中所占的百分比越大，机械效率越高，据此结合图示判断两机械
的机械效率高低；
从图示中获取信息，根据 W 有+W 额 ＝W 总和，＝分析即可。
【解答】解：
AD 、由图可知，即，甲 ＝75%，
乙机械所做有用功在总功中所占的百分比为 70% ，即，乙 ＝70%，
所以甲的机械效率较高，故 D 错误；
由图可知 W 甲有 ＝1500J ，且，甲 ＝75% ，由，＝甲总 ＝ ＝ ＝2000J，
由图可知 W 乙额 ＝900J ，且乙所做额外功在总功中所占的百分比为 30% ，即， 所以乙做的总功：W 乙总 ＝ ＝ ＝3000J ，故 A 错误；
BC 、 由 W 有+W 额 ＝W 总可得甲的额外功：W 甲额 ＝W 甲总﹣W 甲有 ＝2000J﹣1500J ＝500J，
而 W 乙额 ＝900J ，所以甲的额外功较少；
乙的有用功：W 乙有 ＝W 乙总﹣W 乙额 ＝3000J﹣900J ＝2100J，而 W 甲有 ＝1500J，所以甲的有
用功较少。
故选：B。
【点评】本题考查了有用功、额外功、总功及机械效率的计算，看懂图示是解题的关键
之一。
12 ．【分析】（1）弹簧测力计拉力方向总竖直向上，动力臂减小，阻力臂减小，阻力不变，
动力不变。
（2）克服杠杆重力做的功为额外功；
（3）首先根据杠杆的平衡条件 F1L1 ＝F2L2 分析仅将拉力的作用点从 A 点移到 C 点，根
据额外功、有用功的变化判定杠杆的机械效率的变化；
（4）从图中可以看出，将 2 只钩码悬挂在 C 点时，重力的力臂大于在 B 点重力的力臂， 而动力臂不变，根据杠杆平衡的条件可知弹簧测力计的示数的变化情况，再分析有用功
和额外功的变化，根据总功等于有用功和额外功之和得出拉力做的总功的变化情况。
【解答】解：A 、若弹簧测力计拉力方向一直竖直向上拉动，动力臂减小，如下图所示：
根据三角形知识可知， ＝ ，所以动力臂与阻力臂的比值不变，根据杠杆的平衡
条件知，故 A 错误；
B 、克服杠杆重力做的功为额外功，杠杆重力和杠杆上升的高度不变，故 B 错误；
C、仅将拉力的作用点从 A 点移到 C 点，则有用功不变，总功不变可知，故 C 正确；
D 、仅将钩码的悬挂点从 B 点移到 C 点，有用功不变；
钩码由 B 到 C ，上升高度不变，杠杆提升的高度减小，又因为总功等于额外功与有用功
之和，故 D 错误。
故选：C。
【点评】本题考查杠杆机械效率的测量，把握有用功、总功的计算方式，是一道有难度
的题目。
13 ．【分析】要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况， 由于滑轮组相同、绕法不同，
并且不计摩擦，则额外功相同，通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低。
【解答】解：
AB ．由题知，动滑轮重力 G 动相同，不计绳重和摩擦 1 ＝（G+G 动），拉力 F2 ＝（G+G
动），如果物重 G1 ＝G2 ，则拉力 F3＜F2；
机械效率，＝ ＝ ＝ ，物重相同，机械效率相同；
CD．由题知，动滑轮重力 G 轮相同，不计绳重和摩擦 1 ＝（G1+G 动），拉力 F4 ＝（G4+G
动），如果物重 G1＜G2 ，则拉力 F4＜F2；
如果物重 G1＜G4 ， 即物重增大，有用功将增大，额外功不变 = =
, 所有机械效率将变大，故 C 错误。
故选：D。
【点评】此类题目判断绳子段数 n 是关键，而且要分析有用功、额外功是否相同，只要
抓住这几点解答此类题目很容易。
14 ．【分析】（1） 由图甲可知 n ＝2 ，忽略绳重、摩擦、空气阻力，根据 F ＝（G+G 动 ）求
出动滑轮的重力；
（2）根据图丙得出 A 上升的速度，根据速度公式求出动滑轮上升的高度，根据 W 额 ＝G
动 h 求出额外功的大小；
（3）忽略绳重、摩擦、空气阻力，根据 F ＝（G+GA+G 动 ）求出物体的最大重力；
（4）根据，＝ ＝ ＝ ＝求出滑轮组的最高机械效率。
【解答】解：
A 、由图丙可知，由图乙可知拉力 F ＝20N，
由图甲可知 n ＝2 ，忽略绳重及摩擦动 ＝nF﹣GA ＝2×20N﹣25N ＝15N ，故 A 错误；
B 、由图丙可知 A ＝5m/s ，第 2s 内滑轮上升的高度 h ＝vAt ＝2m/s×5s ＝2m，
第 2 秒内克服滑轮重做的额外功为 W 额 ＝G 动 h ＝15N×2m ＝30J ，故 B 错误；
C 、忽略绳重及摩擦（G+GA+G 动），
则提升货物的最大重力为：G ＝2F 最大﹣GA﹣G 动 ＝3×100N﹣25N﹣15N ＝160N，故 C 错
误；
D 、同一滑轮组，效率越高
, = = = = = ×100% ＝80%。
故选：D。
【点评】本题考查了使用滑轮组时动滑轮重力、额外功、机械效率、物体重力的计算，
关键是从图中得出有用信息，有一定难度。
15．【分析】先根据图示读出提升物体绳子的条数，然后根据 G ＝nF 求出一次吊运大米的重 力，再根据 G ＝mg 求出一次吊运大米的质量，根据大米的总质量进一步求出需要几次吊
运完。
【解答】解：
根据图示可知，n ＝4，
不计滑轮以及绳重，不计轮，则一次吊运大米的重力：G ＝4F ＝7×1200N ＝4800N；
由 G ＝mg 可得，一次吊运大米的袋数：n ′ ＝ ，所以一次吊运大米的袋
数为 9 袋；
则至少需要吊运的次数：n ″ = ≈11.5。
故选：D。
【点评】本题考查滑轮组绳子拉力的计算，关键注意在不计滑轮以及绳重，不计轮、轴
间摩擦时，G ＝nF。
二、填空题与作图（25 分）
16 ．【分析】先分析阻力臂的变化，再根据杠杆平衡条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂，分
析动力的变化。
【解答】解：剪刀的轴是支点，剪纸时阻力作用在纸和剪刀的接触点，阻力 F 阻不变，动 力臂 L 动不变，阻力臂 L 阻逐渐变大，由杠杆平衡条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂可知
动逐渐变大。
故答案为：变大；变大。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，明确阻力臂的变化是解题的关键。
17 ．【分析】根据以下知识答题：
（1）可绕固定点（轴）转动的硬棒是杠杆，杠杆既可能是直的，也可能是弯曲的；
（2）杠杆的五要素：使杠杆转动的力叫做动力，阻碍杠杆转动的力叫阻力；杠杆绕着转 动的固定点叫支点，从支点到动力作用线的距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的距离
叫阻力臂；
（3）∠BAC 角度越大，重力 G 的力臂 L2越长，重力 G 大小不变，根据杠杆平衡原理分
析满足使海报架抵抗更大的风力要求时∠BAC 角度的变化。
【解答】解：杠杆绕着转动的固定点叫支点，支点为杠杆在转动过程中的不动点，水平
向右的风将其吹倒的瞬间，C 点不动；
当∠BAC 角度越大时，重力 G 的力臂 L2越长，重力 G 大小不变，根据杠杆平衡条件可
知，故若要使海报架抵抗更大的风力。
故答案为：C；增大。
【点评】本题考查了杠杆五要素中支点概念、杠杆平衡条件的应用，有一定的难度。
18 ．【分析】根据影响滑动摩擦力大小的因素和二力平衡条件即可比较水平拉力的大小，根
据 W ＝Fs 比较拉力做功大小的关系；根据 P ＝ ＝ ＝Fv 判断功率的大小关系。
【解答】解： 由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，接触
面的粗糙程度不变；
又因为物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，大小相等 1 ＝F2 ＝f；
物体运动的距离都为 10m ，且 F8 ＝F2 ，由 W ＝Fs 可知，拉力做的功：W1 ＝W4。
因为 v1＞v2 ，且 F7 ＝F2 ，由 P ＝ ＝ ＝Fv 可知 1＞P3。
故答案为：＝；＞。
【点评】此题主要考查学生对功的计算公式和功率的计算公式等知识点的灵活运用，知 道滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，而与物体的运动速度无关，然
后利用二力平衡条件得出拉力关系是正确解题的关键。
19 ．【分析】（1） 由图读出弹簧测力计示数，由，＝ ＝计算物体的重力；
（2） 由 W 有 ＝Gh 计算有用功，W 总 ＝Fs 计算总功， 由 W 额 ＝fs 计算物体受到斜面的摩
擦力；
（3）比较拉力与物体重力关系可知斜面能否省力，比较有用功和总功关系可知斜面能否
省功。
【解答】解：
（1） 由图知，弹簧测力计示数为 3.6N，
根据，＝ ＝可得
G ＝ ＝ ＝7.2N；
（2）有用功 W 有 ＝Gh ＝2.2N×2m ＝14.3J，
总功 W 总 ＝Fs ＝3.6N×8m ＝18J，
克服物体与斜面间的摩擦做的额外功：
W 额 ＝W 总﹣W 有 ＝18J﹣14.4J ＝3.3J，
由 W 额 ＝fs 可得，物体受到斜面的摩擦力：
f＝ ＝ ＝0.72N；
（3）因为 F＜G ，所以使用斜面能省力总＞W 额 ，所以使用斜面不能省功。
故答案为：7.8；0.72。
【点评】本题考查了斜面的认识、斜面机械效率的计算，要知道克服摩擦所做的功是额
外功。
20 ．【分析】从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂。根据杠杆平衡条件动力×
动力力臂＝阻力×阻力力臂，分析力臂的变化可知力的变化。
【解答】解：已知阻力（物重）不变，阻力臂不变，动力臂逐渐变小动 L 动 ＝F 阻 L 阻可知：
力 F 变大；此过程中，所以 F 与其力臂的乘积不变。
故答案为：变大；不变。
【点评】此题中，抓住动力臂最大、动力 F 最小时绳所处的位置，是解题的关键所在。
21 ．【分析】（1）杠杆以 B 和 C 为支点，根据杠杆的平衡条件解出 GB 的最大值和最小值之
比；
（2）平台 BC 受到的压力等于 A 、B 的重力之和。
【解答】解：
（1）因为 AB ＝CD ＝BC；
当 B 物体最重时，杠杆即将顺时针转动，GA 的力臂为 AC ，GB 的力臂为 CD，
根据杠杆平衡条件可得：GA×AC ＝GB 最大×CD﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② ,
由①②可得：GB 最大 ＝7GA；
因为 AB ＝CD ＝BC；
当 B 物体最轻时，杠杆即将逆时针转动，GA 的力臂为 AB ，GB 的力臂为 BD，
根据杠杆平衡条件可得：GA×AB ＝GB 最小×BD﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④ 由③④可得：GB 最小 ＝GA；
所以，GB 的最大值和最小值之比为：GB 最大：GB 最小 ＝3GA：GA ＝9：2。
（2）平台 BC 受到的压力等于 A 、B 的重力之和，
故平台 BC 受到的最大压力为：F 最大 ＝GA+GB 最大 ＝GA+3GA ＝4GA；
平台 BC 受到的最小压力为：F 最小 ＝GA+GB 最小 ＝GA+GA ＝GA；
平台 BC 受到的最大压力和最小压力之比为：F 最大：F 最小 ＝4GA：GA ＝3：1。
故答案为：6：1；3：2。
【点评】本题考查了根据杠杆的平衡条件解答问题的能力，通过支点不同找出最大值和
最小值，是一道难题。
22 ．【分析】（1）根据 W 有 ＝Gh 计算有用功；根据，＝计算总功，根据 W 总 ＝W 有+W 额 计算额外功；根据 s ＝nh 和 W 总 ＝Fs 计算拉力的大小，根据 P ＝计算拉力的功率；
（2）不省力，说明拉力至少等于物重，当 F ＝G 时，根据机械效率，＝ ＝ ＝求
出当该滑轮组的机械效率低于多少时，使用它将不再省力。
【解答】解：
（1）克服物体重力做的有用功：
W 有 ＝Gh ＝85N×2m ＝170J；
由，＝可得总 ＝ ＝ ＝200J，
额外功：W 额 ＝W 总﹣W 有 ＝200J﹣170J ＝30J，
由图知，承担重物绳子的段数 n ＝2 总 ＝Fs 可得，拉力的大小：
F ＝ ＝ ＝ ＝50N，
拉力 F 做功的功率：
P ＝ ＝ ＝20W；
（2）不省力，说明拉力至少等于物重，此时的机械效率：
, = = = = =50% ，使用它将不再省力。
故答案为：170；30；20。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，易错点在最
后一空，要知道使用滑轮组不省力，此时拉力 F ＝G。
23 ．【分析】（1）物体 M 在 A 点，传感器受到的力的大小等于 M 重力大小，求出 M 的重
力，求出 M 的质量。
（2）知道 AC 能承受的最大弹力，知道 OA 的长度，知道 M 的重力，根据杠杆平衡条件
求出 M 运动到最右端时距离 O 的长度。
知道 M 从 A 点运动到 O 点的时间和距离，根据速度公式求出 M 的运动速度。
知道 M 的运动距离和运动速度，根据速度公式求出 M 的运动时间。
【解答】解：（1） 由乙图知，M 在 A 点时，
物体 M 在 A 点，传感器受到的力的大小等于 M 重力大小，
则 M 受到的重力 G ＝F ＝10N，
则 M 的质量为 m ＝ ＝ ＝1kg。
（2） 由乙图知，当 M 运动到支点 O 时，用时 5s，
则 M 的运动速度 v ＝ ＝ ＝6cm/s。
当 M 运动到支点 O 的右端时，传感器的最大弹力是 F' ＝15N，
根据杠杆平衡条件得，F' ×OA ＝G×L，
15N×30cm ＝10N×L，
解得，L ＝45cm，
则 M 运动距离为 s' ＝OA+L ＝30cm+45cm ＝75cm，
由速度公式得，则 M 运动的时间 t' ＝ ＝。
故答案为：8；12.5。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件、速度的计算、重力计算等，是力学综合习题，有一
定的难度。
24 ．【分析】（1）根据杠杆平衡的条件可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使
所用的动力最小，必须使动力臂最长。
（2）在通常情况下，连接杠杆支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，以此为动力
臂，最省力。
【解答】解：杠杆 ABC 的支点在 O 点，连接 OA1 ，当 F1 的方向与 OB 垂直时动力臂最
大，此时最省力 7；
根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡，据此可画出最小的动力
【点评】杠杆中的最小动力，可以按照以下几个步骤进行：
（1）确定杠杆中的支点和动力作用点的位置；
（2）连接支点与动力作用点，得到最长的线段；
（3）经过动力作用点做出与该线段垂直的直线；
（4）根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向。
25 ．【分析】探究“滑轮组的机械效率和绕线方式是否有关 ”应可知滑轮相同，提升的物重
相同，绳子的绕法不同，据此分析作图。
【解答】解：探究“滑轮组的机械效率和绕线方式是否有关 ”应可知滑轮相同，提升的
物重相同，由甲图可知有 2 段绳子拉着动滑轮，如图：
。
【点评】本题考查控制变量法在探究“滑轮组的机械效率和绕线方式是否有关 ”的实验
中的应用。
三、解答题（共 45 分，解答 27 、28 、29 题时应有解题过程）
26 ．【分析】（1）杠杆在水平位置平衡后，力臂在杠杆上；杠杆左端低右端高，说明杠杆的 重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移；杠杆的重心通过支点，其目的是消
除杠杆自重对实验的影响；
（2）设每个钩码重为 G ，杠杆每格长为 L ，根据杠杆平衡条件进行分析；
（3）将钩码改用弹簧测力计做实验，如图 1 丙所示，使杠杆在水平位置平衡，此方法的
弊病是不易测量力臂的大小，他这样做的主要目的是便于提供不同方向的拉力；
（4）实验中为了更容易的得出结论，过程中力和力臂不要太多，否则不易分析数据；
（5）测力计读数时要看清量程和分度值；力臂是支点到力的作用线的距离；
（6）通过实验寻找规律应建立在多次测量的基础上， 以避免得到偶然性的结论；
（7）装置 C 中，支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠
杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响。
【解答】解：（1）杠杆静止时，就是处于平衡状态，需要使杠杆重心左移；
把质量分布均匀的杠杆中点作为支点，杠杆的重心通过支点；
（2）设每个钩码重为 G ，杠杆每格长为 L，
①左侧钩码向左移动 4 个格，则有：3G×7L＞2G×8L；
②右侧钩码向左移动 2 个格，则有：3G×4L ＝4G×6L；
③在实验中不能调节平衡螺母，故③不符合题意。
故选： ②;
（3）如图 a 丙所示，将钩码改用弹簧测力计做实验，斜拉时，此方法的弊病是不易测量
力臂的大小，斜拉时，便于区分支点到力的作用点杠杆的长和力臂；
（4）由图知，装置 A 的杠杆左侧钩码对杠杆的拉力有多个，此时杠杆平衡是多个力共同
作用的结果，主要是因为力和力臂数目过多，故选 C。
（5） 由装置 B 可知，弹簧测力计的分度值为 0.7N。
将弹簧测力计沿虚线斜拉，其力臂相比竖直拉时会变短，在阻力和阻力臂不变时，则动
力将变大。
（6）本实验中进行多次测量的目的是：避免实验次数过少，导致实验结论具有偶然性，
故选：B；
（7）装置 C 中，杠杆的重心不在支点上，导致拉力 F 的大小比由杠杆平衡条件计算出来
的数值偏大。
故答案为：（1）平衡；左；消除杠杆自重对实验的影响；（3）不易测量力臂的大小；（4）
C；变小；（6）B。
【点评】探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小，杠杆的重
心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究。
27．【分析】（1）实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数； 测滑轮组的机械效率，需要匀速拉动绳子，并且要在拉动中读弹簧测力计的示数，如果
静止读数，绳子与滑轮之间的摩擦力就不能测量，额外功就会减小；
（2）弹簧测力计使用前要观察它的量程和分度值，再根据指针所指示的刻度去读数；根
据表中数据利用，= ×100%求第一次实验机械效率；
（3）根据表中数据分析得出结论；
（4）不考虑绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关，在提起 的物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低；在动滑轮重相同时，提起的物体越重，机
械效率越高；
（5）分析拉力 F 向右倾斜时大小的变化，得出机械效率的变化；
（6）依据同一滑轮组物重越大滑轮组机械效率越大可判断；
（7）根据表格中的数据，分别求出 2 、3 次实验做的额外功得出结论。
【解答】解：（1）实验中要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变；
测滑轮组的机械效率，需要匀速拉动绳子，如果静止读数，额外功就会减小，会导致机
械效率变大；
（2）图示弹簧测力计的 1N 之间平均分成 5 等份，所以其分度值为 6.2N；
第一次实验机械效率：
, = ×100% = ×100%≈74.7%；
（3） 由 1 、2 两次实验数据可知，物重越大；
（4） 比较第 3 、3 次实验数据可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，滑轮
组的机械效率越低；
（5）在丁图中，若拉力 F 向右倾斜，总功变大，故测出的机械效率将偏低；
（6）同一滑轮组提升物重越大滑轮组机械效率越大，故物重 7N 时的机械效率小于物重
7N 但大于物重 4N 的；
（7）第 2 次实验时，额外功 W4 ＝Fs﹣Gh ＝1.8N×2.3m﹣4N×3. 1m ＝0. 14J；同理可求出
第 7 次实验时的额外功 W2 ＝0. 16J；故可知随着提升物重的增大。
故答案为：（1）匀速；错误；74.8%；（4）2 、3；（6）B。
【点评】此题是“探究滑轮组的机械效率 ”实验，考查了滑轮组机械效率的计算，根据 数据分析影响滑轮组效率的因素，同时考查了测力计的读数问题，要细心分析每一个问
题。
28 ．【分析】（1）汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，发动机所提供的牵引力和受
到的阻力是一对平衡力，二力大小相等，据此求出发动机所提供的牵引力；
（2）根据 W ＝Pt 求出汽车行驶 10min 牵引力所做的功；
（3）根据 P ＝ ＝ ＝Fv 求出汽车行驶的速度。
【解答】解：
（1）因汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，发动机所提供的牵引力和受到的阻
力是一对平衡力，
所以，发动机所提供的牵引力 F ＝f＝1600N；
（2） 由 P ＝可得
W ＝Pt ＝4×104W×10×60s ＝2.4×107J；
（3） 由 P ＝ ＝ ＝Fv 可得
v ＝ ＝ ＝25m/s。
答：（1）发动机所提供的牵引力为 1600N；
（2）汽车行驶 10min 牵引力所做的功为 2.4×102J；
（3）汽车行驶的速度为 25m/s。
【点评】本题考查了做功公式和功率公式以及二力平衡条件的应用，是一对较为简单的
应用题。
29 ．【分析】（1）根据重力公式计算神器的重力，根据杠杆平衡条件可知 F1L1 ＝GL2 ，据此
计算不放花盆时抬起神器至少需要多少力；
（2） ①根据重力公式计算花与盆的总重力，根据做功公式计算克服花与盆重力做功； ②花盆对神器的压力为 F2等于花与盆的总重力， 由杠杆平衡条件可知 F1 ′L1 ＝F2L2 ′ +GL2 ，据此计算抬起神器至少需要多少力，进一步计算放入这盆花后小明爸爸需要比抬
起空的搬花神器多施加多少力。
【解答】解：（1）神器的重力：G ＝mg ＝7kg×10N/kg ＝70N，
由杠杆平衡条件可 知 F1L4 ＝GL2 ， 则 不放花盆 ， 抬起神器至少 需要 F1 = =
=35N；
（2）花与盆的总重力：G ′ ＝m ′g ＝80kg×10N/kg ＝800N，
①克服花与盆重力做功：W ＝G ′h ＝800N×10×10﹣2m ＝80J；
②花盆对神器的压力为 F8等于花与盆的总重力， 由杠杆平衡条件可知 F1 ′L1 ＝F2L2 ′
+GL2 ，则抬起神器至少需要： F5 ′ = = =
275N，
放入这盆花后，小明爸爸需要比抬起空的搬花神器多施加： ΔF ＝F1 ′﹣F4 ＝275N﹣35N
=240N。
答：（1）不放花盆，抬起神器至少需要 35N 的力；
（2） ①克服花与盆重力做功 80J；
②放入这盆花后，小明爸爸需要比抬起空的搬花神器多施加 240N 的力。
【点评】本题考查重力公式、做功公式、杠杆平衡条件的灵活运用。
30 ．【分析】（1）根据 W 有 ＝Gh 计算滑轮组对物体 A 做的有用功；
（2）根据 s ＝nh 和 W 总 ＝Fs 计算总功；
（3）根据，＝计算滑轮组的机械效率；
（4）根据 P ＝拉力做功的功率；
(
＝
)（5）若不计绳重和摩擦，根据 F ＝（G+G 动）计算动滑轮重力，根据，＝
＝计算提起 740N 物体时的机械效率。
【解答】解：（1）滑轮组对物体 A 做的有用功：
W 有 ＝Gh ＝540N×4m ＝2160J；
（2） 由图知，承担重物绳子的段数 n ＝2 总 ＝Fs 可得，拉力做总功：
W 总 ＝Fs ＝Fnh ＝300N×7×4m ＝2400J；
（3）滑轮组的机械效率：
, ＝ ＝ ＝90%；
（4）拉力做功的功率：
P ＝ ＝ ＝120W；
（5）若不计绳重和摩擦，根据 F ＝动 ）可得，动滑轮重力：
G 动 ＝nF﹣G ＝3×300N﹣540N ＝60N，
若提起 740N 物体时，滑轮组的机械效率：
, ′ ＝ ＝ ＝ ＝ ＝92.5%。
答：（1）滑轮组对物体 A 做的有用功为 2160J；
（2）工人拉力做的总功为 2400J；
（3）滑轮组的机械效率为 90%；
（4）拉力做功的功率为 120W；
（5）若要提起 740N 的物体，机械效率为 92.5%。
【点评】本题考查滑轮组拉力、有用功、总功、功率和机械效率计算公式的应用，知道同一
滑轮组提起不同物体时的机械效率是不同的。
