苏科版物理中考专题测试——简单机械和功单元测试卷(word带答案)

苏科版物理中考专题测试——简单机械和功
一、单选题（本大题共12小题，共24分）
1.如图是脚踩式垃圾箱的示意图，下列说法中正确的是()
A. ABC为省力杠杆
B. A′B′C′为省力杠杆
C. 两杠杆均为省力杠杆
D. 两杠杆均为费力杠杆
2.图中正在使用的机械，属于费力杠杆的有()
A. ①③
B. ②③
C. ①④
D. ②④
3.一位同学正在进行投掷实心球的训练，以下情境中，他对球做功的是()
A. 手拿球静止
B. 手托球水平匀速直线运动
C. 将球举起
D. 抛出后的球在空中继续运动
4.在登山比赛中，体重相同的小明和小刚从山底沿同一路线登上山顶，小刚比小明提
前到达，则两人在登山过程中()
A. 做功相同，功率也相同
B. 做功不相同，功率也不同
C. 做功相同，小明的功率大
D. 做功相同，小刚的功率大
5.如图所示，属于费力杠杆的是()
A. 羊角锤
B. 核桃夹子
C. 老虎钳
D. 镊子
6.下列使用的工具中属于费力杠杆的是()
A. 用钓鱼竿钓鱼
B. 手推独轮车
C. 用钉锤撬钉子
D. 用天平称质量
7.小满同学在路过工地时看见工人正在用如图所示的滑轮组提升重物，
若工人对绳的拉力F为400N，并能用10s的时间将96kg的重物匀速
提升2m，不计绳重和摩擦。

则下列数据中正确的是()
A. 拉力所做的功为1200J
B. 拉力所做的额外功为800J
C. 该滑轮组的机械效率η=80%
D. 拉力所做的有用功的功率为80W
8.如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，分别将同一物
体在相同时间内匀速提升相同高度，如果不计绳重和摩擦，甲、
乙两滑轮组有一组物理量的值不相同的是()
A. 总功
B. 有用功
C. 机械效率
D. 拉绳子的力
9.如图所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地
面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率
为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不
计绳重与摩擦，则()
A. W1=W2η1=η2
B. W1=W2η1<η2
C. W1<W2η1>η2
D. W1>W2η1<η2
10.如图所示，用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升，在时间t内
物体上升的高度为ℎ(物体未拉出水面)，若物体的体积为V，水的密度为ρ，则下列算式正确的是()
A. η=G
3F
B. η=G+ρVg
3F
C. P
有=(G−ρVg)ℎ
t
D. W有=Gℎ
11.如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从
地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为
η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2.若不计绳
重与摩擦，则()
A. W1=W2，η1=η2
B. W1=W2，η1<η2
C. W1<W2，η1>η2
D. W1>W2，η1>η2
12.如图所示，小明探究滑轮组的机械效率，动滑轮重1N，用3N的拉力F
通过该滑轮组匀速拉起重4N的物体，物体沿竖直方向上升0.2m.此过程中，额外功和机械效率分别是()
A. 0.2J83.3%
B. 0.2J66.7%
C. 0.4J80%
D. 0.4J66.7%
二、填空题（本大题共6小题，共12分）
13.如图所示，小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体，物体在
4s内上升2m的过程中，人所用的拉力为125N.此过程中，小明做
的有用功是______J，拉力的功率是______W，滑轮组的机械效率
是______。

14.用如图所示的滑轮组将一重为200N的物体在25秒内匀速向上提高3m，
拉力为150N，则有用功为J，人做功的功率是W，这个
滑轮组的机械效率为(计算结果保留1位小数)；若定滑轮、动
滑轮各增加一个组成新的滑轮组，将相同的重物提升相同的高度，机
械效率将(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

15.如图所示，小刚用滑轮组匀速提升一个重为400N的物体，匀速提升0.2m
所用时间为1s，人拉绳的力F为150N，不计绳重和摩擦，人拉绳做功的
功率为______W，滑轮组的机械效率为______。

16.如图所示，工人用滑轮组将重400N的货物匀速提升1m，拉力F为250N，
则绳子自由端移动的距离是______m，此过程有用功为______J，滑轮组
的机械效率为______．
17.根据支点相对于动力与阻力作用线的位置关系，杠杆可以分为______杠杆、______
杠杆和______杠杆三种类型。

杠杆的平衡条件可用表达式表示为______。

18.如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，
有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C.球A、
C离沙地高度相同。

现让三个球同时由静止释放，球落到
沙地上的状态如图中虚线所示。

(1)根据______可以判断出______球释放前的重力势能最大。

(2)比较球A、C可得出影响重力势能大小的因素是______；
(3)球在空中下落时减少的重力势能主要转化为______。

三、作图题（本大题共1小题，共4分）
19.如图所示，画出羊角锤在A点所施加的最小的动力F1及其力臂。

四、实验探究题（本大题共2小题，共12分）
在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，某同学记录了三次实验数据如下表：
实验次数
动力
F1/N
动力臂
L1/m
阻力
F2/N
阻力臂
L2/m
1 2.00.04 4.00.02
2 1.00.020.50.01
3 2.50.03 1.50.05
(1)该同学通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杆在水平位置平衡，这样做的目的是
______ ．
(2)这三次实验数据中有一次是错误的，错误数据的实验次数是______ ，由正确实
验结果可得杠杆的平衡条件是______ ．
(3)如图所示，当在A处挂了三个钩码时，要使杠杆平衡，应在C处挂______ 个钩
码．(每个钩码的质量相等)．
(4)若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点，如图所示，杠杆平衡
时弹簧测力计的示数为F a，若在A点斜向上拉，杠杆要求在水平位置再次平衡时，弹簧测力计的示数为F b，则F a______ F b(填“大于、小于、等于”)．
20.为了将放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高处。

小明同学设计了图甲
所示的滑轮组装置。

当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图丙和丁所示。

不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。

求：
(1)在1～2s内，若重物上升1.25m，拉力F做的功W。

(2)在2～3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。

五、计算题（本大题共3小题，共34分）
21.杠杆OA可绕O点转动，受力情况如图所示。

请作出力F
的力臂L。

22.在探究杠杆平衡条件的实验中：
(1)小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的______。

(2)如图甲所示，在杠杆左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应
在杠杆右边B处挂同样钩码______个。

(3)如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，
使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

23.某轿车如图所示，它的质量是1.6×103kg，每个轮子与
地面接触面积是0.02m2.(取g=10N/kg)
(1)求它的重力和空载时对地面的压强；
(2)行驶时牵引力2000N，求行驶100m牵引力所做的功．
六、综合题（本大题共1小题，共14分）
24.工人师傅用如图所示滑轮组，在10s内把900N的货物匀速提高2m，在此过程中拉
力所做的功是2400J。

(不计绳重和摩擦)求：
(1)同等条件下，滑轮组的动滑轮越多，滑轮组的机械效率_______。

(2)拉力F移动的距离。

(3)工人师傅所做有用功的功率。

(4)滑轮组的机械效率。

答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：
杠杆ABC的支点为B，由图可知，动力作用在A点，阻力作用在C点，动力臂大于阻力臂，所以ABC为省力杠杆，故A正确、D错误；
杠杆A′B′C′的支点为A′，由图可知，动力作用在B′点，阻力作用在C′点，动力臂小于阻力臂，所以A′B′C′为费力杠杆，故BC错误；
故选：A。

先确定两杠杆的支点，分析动力臂和阻力臂的关系，得出杠杆是省力还是费力。

本题考查了杠杆的分类，确定杠杆的支点是突破口，由图得出动力臂和阻力臂的大小关系是关键。

2.【答案】A
【解析】解：①钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
②羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
③筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
④核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。

综上所述，属于费力杠杆的有①③。

故选：A。

本题的解题关键是通过生活经验，体会支点的位置，判断出动力臂与阻力臂的长度关系，进而得出省力、费力情况。

此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力。

3.【答案】C
【解析】解：
A、手拿球静止，有力，但球没有在力的方向上移动距离，故没有做功，故A错误；
B、手托球水平匀速直线运动，有力，但球没有在力的方向上移动距离，故没有做功，故B错误；
C、将球举起，有力作用在球上，球在力的方向上通过了一定的距离，故有力做功，故C正确；
D、球飞出去，球由于惯性向前运动，有距离，但没有对球施加力，没有对球做功，故D错误。

故选：C。

本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。

有力有距离，力对物体不一定做功，物体必须在力的方向上通过了距离，即力的方向和物体前进的距离的方向一致，力对物体才做功。

4.【答案】D
【解析】解：体重相同的小明和小刚，从山底沿同一路线登上山顶，重力和高度都相同，根据W=Gℎ可知，小明和小刚二人做的功相同，
因为小刚用的时间短，根据P=W
可知，做的功相同，小刚用的时间短，所以小刚的功
t
率大于小明的功率，故ABC错误，D正确．
故选D．
分析功率的大小．
根据W=Gℎ分析上楼过程中做功的多少；根据P=W
t
此题主要考查的是学生对功、功率计算公式的理解和掌握，基础性题目．
5.【答案】D
【解析】解：A、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C、老虎钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。

故选：D。

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。

此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。

6.【答案】A
【解析】解：(1)钓鱼杆在使用的过程中，阻力臂大于动力臂，属于费力杠杆，但使用它可以省距离，故选项A符合题意；
(2)我们在使用独轮车和钉锤时都是为了省力，并且它们在使用的过程中都是动力臂大于阻力臂，所以它们属于省力杠杆，故B、C不符合题意；
(3)天平是典型的等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，故D不符合题意。

故选：A。

杠杆有三种类型：
(1)省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，省力但是费距离；
(2)费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，费力但是省距离；
(3)等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，既不省力也不费力。

本题主要考查对杠杆分类方法的了解，动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。

7.【答案】C
【解析】解：
A、由图知n=3，拉力端移动的距离s=3ℎ=3×2m=6m，
拉力所做的总功：W总=Fs=400N×6m=2400J，故A错；
B、重物的重力：G=mg=96kg×10N/kg=960N，
使用滑轮组做的有用功：W有用=Gℎ=960N×2m=1920J，
拉力做的额外功：
W
额=W
总
−W
有用
=2400J−1920J=480J，故B错；
C、滑轮组的机械效率：
η=W
有用
W
总
=1920J
2400J
×100%=80%，故C正确；
D、拉力做的有用功功率：
P
有用=
W
有用
t
=1920J
10s
=192W，故D错误。

故选：C。

(1)知道拉力大小，由滑轮组结构得出承担物重的绳子股数n=3，则s=3ℎ，利用W总= Fs求拉力做功；
(2)求出物重G，知道提升的高度，利用W=Gℎ求有用功，额外功等于总功减去有用功；
(3)滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；
(4)利用P=W
t
求拉力做的有用功功率。

本题考查了使用动滑轮有用功、额外功、总功、功率、机械效率的计算，关键是公式和公式变形的应用，常见题目。

8.【答案】D
【解析】解：
(1)不计绳重及摩擦，拉力F=1
n (G
物
+G
轮
)，
由图知，n甲=2，n乙=3，则绳端的拉力分别为：
F 甲=1
2
(G
物
+G
轮
)，F
乙
=1
3
(G
物
+G
轮
)，
所以F甲>F乙；
(2)因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W额=G轮ℎ、
W
有用=G
物
ℎ可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，拉力做的总功相同，
由η=W
有用
W
总
可知两滑轮组的机械效率相同。

可见，有用功、总功、机械效率均相同，拉力不同。

故选：D。

由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nℎ；
(1)不计绳重及摩擦，拉力F=1
n (G
物
+G
轮
)，据此比较拉力大小关系；
(2)把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。

9.【答案】C
【解析】解：因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；
根据η=W
有
W
总
可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效
率越高。

而乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低。

即W1< W2，η1>η2。

由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功，再根据总功等于
有用功加上额外功，可以比较出两种情况的总功大小。

然后利用η=W
有
W
总
×100%即可比
较出二者机械效率的大小。

本题考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小。

10.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了阿基米德原理和做功公式、功率公式、滑轮组机械效率公式的应用，明确有用功和总功是关键。

用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升时物体未拉出水面，排开水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出受到的浮力，由图可知滑轮组绳子的有效股数，
根据s=nℎ求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力做的功，根据W=(G−F浮)ℎ求
出有用功，根据P=W
t 求出有用功的功率，利用η=
W
有
W
总
求出滑轮组的机械效率。

【解答】
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，物体竖直匀速上升过程中，受到的浮力：F浮=ρgV排=ρgV；
由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，则绳端移动的距离：s=nℎ=3ℎ，绳子拉力做的总功：W总=Fs=F×3ℎ=3Fℎ；
动滑轮对物体的拉力：F′=G−F浮=G−ρgV，动滑轮对物体的拉力做的功为有用功，则有用功：W有=F′ℎ=(G−ρgV)ℎ，故D错误；
有用功的功率：P
有=
W
有
t
=(G−ρgV)ℎ
t
，故C正确；
滑轮组的机械效率：η=W
有
W
总
=(G−ρgV)ℎ
3Fℎ
=G−ρgV
3F
，故AB错误。

故选C。

11.【答案】C
因为小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，所以两种情况的有用功相同；
当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高。

因为乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低。

即W1<W2，η1>η2，所以C选项正确。

故选：C。

此题主要考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小。

12.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了使用滑轮组机械效率、额外功、有用功和总功的计算，属于中等难度试题，关键是知道该题要计入绳重和摩擦．
【解答】
(1)W
总
=Fs=3N×0.2m×2=1.2J，
W
有
=Gℎ=4N×0.2m=0.8J，
W
额=W
总
−W
有
=1.2J−0.8J=0.4J，
(2)滑轮组的机械效率：η=W
有
W
总
×100%=0.8J
1.2J
×100%≈66.7%．
故选D．
13.【答案】400 125 80%
【解析】解：
①拉力做的有用功为W有用=Gℎ=200N×2m=400J；
②绳子拉下的长度为s=2ℎ=2×2m=4m，
拉力做的总功为W总=Fs=125N×4m=500J，
拉力的功率为P=W总
t =500J
4s
=125W；
③滑轮组的机械效率为η=W
有用
W
总
=400J
500J
×100%=80%。

故答案为：400；125；80%。

①已知物重和上升高度，利用W有用=Gℎ得到有用功；
②由图知，承担物重的绳子段数为2，已知物体上升的高度，可以得到绳子拉下的长度；已知拉力和绳子拉下的长度，可以得到总功；已知总功和所用时间，可以得到拉力的功率；
③已知有用功和总功，两者之比为滑轮组的机械效率。

这是一道较典型的关于滑轮组的计算题，主要用到了功的公式、功率的公式、机械效率的公式，虽然用到的公式较多，但只要搞清楚力与距离的对应关系，难度也并不大。

14.【答案】600 36 66.7%减小
【解析】
【分析】
(1)已知物体的重力和物体升高的高度，根据公式W有=Gℎ可求此过程中人做的有用功；
(2)人做功的功率即拉力做的总功，根据W总=Fs求出总功，再根据P=W总
t
求出功率；
(3)根据η=W
有
W
总
计算机械效率；
(4)根据公式η=W
有
W
总
=Gℎ
Gℎ+G
动
ℎ
=G
G+G
动
分析机械效率的变化。

此题主要考查了有用功、总功、功率和滑轮组机械效率的计算及动滑轮重对滑轮组机械效率的影响及应用。

【解答】
(1)有用功W有用=Gℎ=200N×3m=600J；
(2)拉力移动距离s=2ℎ=2×3m=6m，
拉力做的总功W总=Fs=150N×6m=900J，
人做功的功率P=W总
t =900J
25s
=36W；
(3)滑轮组的机械效率：η=W
有
W
总
=600J
900J
≈66.7％；
(4)若定滑轮、动滑轮各增加一个组成新的滑轮组，提升相同的重物时，物重G不变，动滑轮重增大，
根据η=W
有
W
总
=Gℎ
Gℎ+G
动
ℎ
=G
G+G
动
公式可知，机械效率将会减小。

故答案为：600；36；66.7%；减小。

15.【答案】120 66.7%
【解析】解：(1)已知滑轮组的绳子段数n=4，则绳子自由端移动距离s=4ℎ= 4×0.2m=0.8m，
拉力做功W总=Fs=150N×0.8m=120J，
拉力的功率：P=W总
t =120J
1s
=120W；
(2)有用功W有用=Gℎ=400N×0.2m=80J，
滑轮组的机械效率为η=W
有用
W
总
×100%=80J
120J
×100%≈66.7%。

故答案为：120；66.7%。

(1)首先根据滑轮组装形式，确定滑轮组的绳子段数n=4，然后可求绳子自由端移动距
离s，再利用公式W总=Fs计算总功，最后利用P=W
t
计算拉力做功的功率；
(2)利用W有用=Gℎ计算有用功，利用η=W
有用
W
总
可求得机械效率。

此题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率、功率的计算，难易程度适中。

16.【答案】2；400；80%
【解析】解：由图可知，n=2，
∵ℎ=1m，
∴s=2ℎ=2×1m=2m；
当提升G=400N的重物时，
W
有用
=Gℎ=400N×1m=400J，
W
总
=Fs=250N×2m=500J，
滑轮组的机械效率：
η=W
有用
W
总
×100%=400J
500J
×100%=80%．
故答案为：2，400，80%．
由图中滑轮组的结构可知承担物重的绳子股数n=2，重物上升h，则拉力端移动的距
离s=2ℎ，知道物重G和升高的高度h求出有用功W有用=Gℎ；知道拉力大小和拉力端移动的距离求出总功W总=Fs，再根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率．
本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算方法，由图得出n=2，计算出s=2ℎ是本题的关键．
17.【答案】省力；费力；等臂；F1L1=F2L2
【解析】
【分析】
杠杆的分类：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。

杠杆是否省力取决于动力臂与阻力臂的大小。

杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2；使用任何机械都不能省功。

本题考查了杠杆的分类、杠杆的平衡条件以及功的原理等，学生要熟练识别三种杠杆，以及在生活中的应用。

【解答】
杠杆按使用时动力与阻力的大小可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆；
杠杆的平衡条件用数学表达式可表示为F1L1=F2L2。

故答案为：省力；费力；等臂；F1L1=F2L2。

18.【答案】球陷入沙中的深度A质量动能
【解析】解：
(1)小球释放前的重力势能越大，小球的能量就越多，做功本领最强，则小球陷入沙中越深；
图中铁球A陷入沙中的深度最大，说明铁球A的重力势能最大；
(2)比较A、C两球可知，两球所处的高度相同，A是铁球，C是塑料球，铁球A的质量大，A球陷入沙的深度大，因此得出的结论是：物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大；
(3)球在空中下落时，高度降低、速度变大，重力势能主要转化为动能。

故答案为：(1)球陷入沙中的深度；A；(2)质量；(3)动能。

(1)本实验中把小球的重力势能转化成小球陷进沙坑的深度来比较各小球重力势能的大小的，这种研究问题的方法叫转换法；
重力势能的大小与物体的质量和被举的高度有关；
(2)比较A、C两球找出相同因素和不同因素，根据小球陷进沙坑的深度比较重力势能的
大小，结合控制变量法的思想得出结论；
(3)根据影响动能和重力势能的因素可判断球的能量转化情况。

该题考查了探究重力势能与质量和高度的关系的实验，考查了转换法和控制变量法在该实验中的应用。

19.【答案】解：动力臂越长越省力，最长的动力臂即支点与动力作用点的连线，力与对应的力臂是垂直的，过A点作垂直于力臂OA的作用力F1，方向为左上方。

如下图所示：
【解析】由杠杆的平衡条件可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力。

连接支点和力的作用点A即是最大动力臂，当作用力与之垂直时，作用力最小。

求最小的力是常见的题型，关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂。

20.【答案】(1)便于测量力臂；(2)2；动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1L1=F2L2)；(3)4；
(4)小于
【解析】
【分析】
(1)探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来．
(2)杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1L1=F2L2)，将题中表格中的已知数据代入F1L1=F2L2中进行计算即可得到答案．
(3)根据杠杆的平衡条件，就可以计算出C处挂的钩码个数．
(4)若在A点斜向上拉，力的方向改变，力臂的长度改变，因此拉力的大小也就会变化．解决与杠杆平衡条件相关问题的基本方法：准确找出题中杠杆的五要素，再将对应的动力和动力臂、阻力和阻力臂代入杠杆平衡条件，即可求解．
【解答】
解：(1)力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来；
故答案为：便于测量力臂．
(2)因为表格中第2次实验F1L1=1×0.02=0.02，而F2L2=0.5×0.01=0.005，所以F1L1≠F2L2，故第2次实验数据有误；杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1L1=F2L2).
故答案为：2；动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1L1=F2L2).
(3)由F1L1=F2L2得
F2=F1L1
L2=3个×4格
3格
=4个．
故答案为：4．
(4)因为测力计在A点斜向上拉时，动力臂变小，由F1L1=F2L2得在F2L2不变时，L1变小，F1变大．
故答案为：小于．
21.【答案】解：(1)由甲图可知，n=3；
已知1～2s内重物上升的高度ℎ1=1.25m，则拉力端移动距离s=3ℎ1=3×1.25m= 3.75m，
由乙图可知，1～2s内，拉力F=50N，
则拉力F做的功：
W=Fs=50N×3.75m=187.5J；
(2)由图乙可知，2～3s内绳端的拉力F′=40N，
由图丁可知，2～3s内物体上升的高度ℎ2=3.75m−1.25m=2.5m，
则绳端移动的距离：
s′=3ℎ2=3×2.5m=7.5m，
2～3s内拉力做的总功：
W
总
=F′s′=40N×7.5m=300J，
在2～3s内，拉力F的功率：
P=W
总
t
=300J
1s
=300W；
有用功：
W
有
=Gℎ2=100N×2.5m=250J，滑轮组的机械效率：
η=W
有用
W
总
×100%=250J
300J
×100%≈83.3%，
答：(1)拉力F做的功为187.5J；
(2)拉力F的功率为300W；滑轮组的机械效率为83.3%。

【解析】(1)由甲图可知，1～2s内，拉力F=50N，重物上升的高度为1.25m，求出拉力移动距离，根据W=Fs求出拉力F做的功；
(2)由图乙可知2～3s内绳端的拉力，由图丁可知物体上升的高度，根据s=nℎ求出绳端
移动的距离，根据W=Fs求出总功，根据P=W
t
求出拉力F的功率；
根据W=Gℎ求出有用功，利用η=W
有用
W
总
×100%求出滑轮组的机械效率。

本题主要考查了有关运动、功、功率和机械效率的计算，是一道力学综合题，关键是能从题目提供的图中得出不同时间内物体的相关信息。

22.【答案】解：从支点O向F的作用线作垂线，并标出力臂L.如图所示：。

【解析】力臂即支点到力的作用线的距离。

找到支点向力的作用线作垂线即可。

本题考查了力臂的作法，属于基本技能的考查。

关键是要作出支点到力所在的直线的垂线段。

23.【答案】便于测量力臂 3 变大
【解析】解：(1)杠杆在水平位置平衡，最大的好处是力臂在杠杆上，便于测量力臂。

(2)设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，
图甲中，杠杆的左端：4G×3L=12GL，
B处的力臂为4L，杠杆的右端：F2×4L=12GL，解得F2=3G，即在B处挂3个同样的钩码；
(3)如图乙，弹簧测力计在杠杆C处时，竖直向上拉也可使杠杆平衡；弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，弹簧测力计倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大。

故答案为：(1)便于测量力臂；(2)3；(3)变大。

(1)调节杠杆两端的平衡螺母，使平衡螺母向上翘的一端移动，使杠杆在水平位置平衡，杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。

(2)根据杠杆的平衡条件可以求出在B处挂钩码的个数；。