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1. 如图$9 - 1$是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个杠杆(选填“省力”或“费力”)，若箱和物品共重$200N$，动力臂是阻力臂的$5$倍，则抬起拉杆的力至少为$N$。
答案
省力
40
40
解析
【解析】
1. 杠杆类型判断：使用该拉杆式旅行箱时，动力臂大于阻力臂，因此属于省力杠杆。
2. 抬起拉杆的力计算：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，已知箱和物品总重$G=200N$（阻力），动力臂$L_1=5L_2$（$L_2$为阻力臂），则抬起拉杆的力$F=\frac{G×L_2}{L_1}=\frac{200N×L_2}{5L_2}=40N$。
【答案】
省力；40
【知识点】
杠杆的分类；杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆的分类及杠杆平衡条件的应用，解题关键是准确判断动力臂与阻力臂的大小关系，并熟练运用杠杆平衡公式进行计算。
【难度系数】
0.8
1. 杠杆类型判断：使用该拉杆式旅行箱时，动力臂大于阻力臂，因此属于省力杠杆。
2. 抬起拉杆的力计算：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，已知箱和物品总重$G=200N$（阻力），动力臂$L_1=5L_2$（$L_2$为阻力臂），则抬起拉杆的力$F=\frac{G×L_2}{L_1}=\frac{200N×L_2}{5L_2}=40N$。
【答案】
省力；40
【知识点】
杠杆的分类；杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆的分类及杠杆平衡条件的应用，解题关键是准确判断动力臂与阻力臂的大小关系，并熟练运用杠杆平衡公式进行计算。
【难度系数】
0.8
2. 如图$9 - 2$所示，用开瓶器在$A$处用力开启瓶盖时，开瓶器是杠杆，支点为点。
答案
省力
C
C
解析
【解析】
用开瓶器在A处用力开启瓶盖时，开瓶器绕C点转动，故支点为C点；此时动力臂大于阻力臂，根据杠杆的分类，动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，所以开瓶器是省力杠杆。
【答案】
省力；C
【知识点】
杠杆的分类、杠杆的五要素
【点评】
本题考查杠杆的相关知识，解题关键是找准杠杆的支点，并通过比较动力臂与阻力臂的长度判断杠杆类型。
【难度系数】
0.8
用开瓶器在A处用力开启瓶盖时，开瓶器绕C点转动，故支点为C点；此时动力臂大于阻力臂，根据杠杆的分类，动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，所以开瓶器是省力杠杆。
【答案】
省力；C
【知识点】
杠杆的分类、杠杆的五要素
【点评】
本题考查杠杆的相关知识，解题关键是找准杠杆的支点，并通过比较动力臂与阻力臂的长度判断杠杆类型。
【难度系数】
0.8
3. 如图$9 - 3$是自行车手闸示意图，手闸是一个杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”)，当手对车闸的作用力$F$为$10N$时，刹车拉线受到的力为$N$。
答案
省力
40
40
解析
【解析】
1. 杠杆类型判断：由图可知，动力臂$ L_1 = 12\ \mathrm{cm} $，阻力臂$ L_2 = 3\ \mathrm{cm} $，由于动力臂大于阻力臂，因此该杠杆为省力杠杆。
2. 利用杠杆平衡条件$ F_1L_1 = F_2L_2 $，代入数据$ F_1 = 10\ \mathrm{N} $、$ L_1 = 12\ \mathrm{cm} $、$ L_2 = 3\ \mathrm{cm} $，可得刹车拉线受到的力：
$ F_2 = \frac{F_1L_1}{L_2} = \frac{10\ \mathrm{N} × 12\ \mathrm{cm}}{3\ \mathrm{cm}} = 40\ \mathrm{N} $。
【答案】
省力；40
【知识点】
杠杆的分类；杠杆平衡条件的应用
【点评】
本题结合生活中的自行车手闸实例，考查杠杆的分类与杠杆平衡条件的应用，属于基础题型，注重物理知识与生活实际的联系，便于理解杠杆原理的应用。
【难度系数】
0.8
1. 杠杆类型判断：由图可知，动力臂$ L_1 = 12\ \mathrm{cm} $，阻力臂$ L_2 = 3\ \mathrm{cm} $，由于动力臂大于阻力臂，因此该杠杆为省力杠杆。
2. 利用杠杆平衡条件$ F_1L_1 = F_2L_2 $，代入数据$ F_1 = 10\ \mathrm{N} $、$ L_1 = 12\ \mathrm{cm} $、$ L_2 = 3\ \mathrm{cm} $，可得刹车拉线受到的力：
$ F_2 = \frac{F_1L_1}{L_2} = \frac{10\ \mathrm{N} × 12\ \mathrm{cm}}{3\ \mathrm{cm}} = 40\ \mathrm{N} $。
【答案】
省力；40
【知识点】
杠杆的分类；杠杆平衡条件的应用
【点评】
本题结合生活中的自行车手闸实例，考查杠杆的分类与杠杆平衡条件的应用，属于基础题型，注重物理知识与生活实际的联系，便于理解杠杆原理的应用。
【难度系数】
0.8
4. 生活中用的手摇晾衣架如图$9 - 4$所示，它实际上是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组。图中动滑轮有个，此装置(选填“能”或“不能”)改变动力的方向。假设衣服和晾衣架的总重为$120N$，则静止时绳子自由端的拉力为$N$(不计动滑轮重及摩擦)。
答案
3
能
20
能
20
解析
【解析】
1. 动滑轮是随物体一同运动的滑轮，由图可知，随衣服和晾衣架一起运动的动滑轮有3个；
2. 该装置包含定滑轮，定滑轮可以改变动力的方向，因此此装置能改变动力的方向；
3. 不计动滑轮重及摩擦，承担衣服和晾衣架总重的绳子段数$n=6$，根据滑轮组拉力公式$F=\frac{G_{总}}{n}$，代入$G_{总}=120N$，可得绳子自由端的拉力$F=\frac{120N}{6}=20N$。
【答案】
3；能；20
【知识点】
动滑轮判断、定滑轮特点、滑轮组拉力计算
【点评】
本题考查滑轮组的组成、定滑轮与动滑轮的特点及滑轮组拉力的计算，需准确判断动滑轮个数和承担物重的绳子段数，是对滑轮组基础知识的综合考查。
【难度系数】
0.7
1. 动滑轮是随物体一同运动的滑轮，由图可知，随衣服和晾衣架一起运动的动滑轮有3个；
2. 该装置包含定滑轮，定滑轮可以改变动力的方向，因此此装置能改变动力的方向；
3. 不计动滑轮重及摩擦，承担衣服和晾衣架总重的绳子段数$n=6$，根据滑轮组拉力公式$F=\frac{G_{总}}{n}$，代入$G_{总}=120N$，可得绳子自由端的拉力$F=\frac{120N}{6}=20N$。
【答案】
3；能；20
【知识点】
动滑轮判断、定滑轮特点、滑轮组拉力计算
【点评】
本题考查滑轮组的组成、定滑轮与动滑轮的特点及滑轮组拉力的计算，需准确判断动滑轮个数和承担物重的绳子段数，是对滑轮组基础知识的综合考查。
【难度系数】
0.7
5. 如图$9 - 5$所示，工人提升重为$220N$的泥桶，动滑轮重为$20N$，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。若工人在$5s$内将绳子匀速向上拉$6m$，则泥桶上升$m$，手拉绳子的力为$N$，此过程人做的总功为$J$，拉力的功率为$W$，滑轮组的机械效率为。(结果精确到$0.1\%$)
答案
2
80
480
96
91.7\%
80
480
96
91.7\%
解析
【解析】
由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数$n=3$。
1. 泥桶上升的高度：$h=\frac{s}{n}=\frac{6m}{3}=2m$；
2. 手拉绳子的力：不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，$F=\frac{G+G_{动}}{n}=\frac{220N+20N}{3}=80N$；
3. 人做的总功：$W_{总}=Fs=80N×6m=480J$；
4. 拉力的功率：$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{480J}{5s}=96W$；
5. 有用功：$W_{有}=Gh=220N×2m=440J$，滑轮组的机械效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{440J}{480J}×100\%\approx91.7\%$。
【答案】
2；80；480；96；91.7%
【知识点】
滑轮组机械效率、功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查滑轮组的综合计算，涵盖高度、拉力、总功、功率、机械效率的计算，需明确绳子段数，熟练运用相关公式求解。
【难度系数】
0.7
由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数$n=3$。
1. 泥桶上升的高度：$h=\frac{s}{n}=\frac{6m}{3}=2m$；
2. 手拉绳子的力：不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，$F=\frac{G+G_{动}}{n}=\frac{220N+20N}{3}=80N$；
3. 人做的总功：$W_{总}=Fs=80N×6m=480J$；
4. 拉力的功率：$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{480J}{5s}=96W$；
5. 有用功：$W_{有}=Gh=220N×2m=440J$，滑轮组的机械效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{440J}{480J}×100\%\approx91.7\%$。
【答案】
2；80；480；96；91.7%
【知识点】
滑轮组机械效率、功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查滑轮组的综合计算，涵盖高度、拉力、总功、功率、机械效率的计算，需明确绳子段数，熟练运用相关公式求解。
【难度系数】
0.7
6. 如图$9 - 6$所示，轻质杠杆$OA$中点悬挂重为$60N$的物体，在$A$端施加一垂直向上的力$F$，杠杆在水平位置平衡，则力$F$的大小是$N$，保持$F$垂直于杠杆的方向不变，将杠杆从$A$位置匀速拉升到$B$位置的过程中，力$F$的大小将(选填“变大”“变小”或“不变”)。
答案
30
不变
不变
解析
【解析】
1. 杠杆在水平位置平衡时，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，阻力$G=60N$，阻力臂为$\frac{1}{2}OA$，动力臂为$OA$，则$F × OA = 60N × \frac{1}{2}OA$，解得$F=30N$。
2. 将杠杆从A位置匀速拉升到B位置的过程中，动力F始终垂直于杠杆，动力臂为杠杆长度；阻力为物体重力，大小不变。通过相似三角形可知，阻力臂与动力臂的比值始终为$\frac{1}{2}$，根据杠杆平衡条件可得$F=\frac{1}{2}G$，因此力F的大小不变。
【答案】
30；不变
【知识点】
杠杆平衡条件；杠杆动态平衡分析
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，重点在于杠杆动态平衡的分析，需准确判断力臂的比例关系，属于基础综合类题型。
【难度系数】
0.7
1. 杠杆在水平位置平衡时，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，阻力$G=60N$，阻力臂为$\frac{1}{2}OA$，动力臂为$OA$，则$F × OA = 60N × \frac{1}{2}OA$，解得$F=30N$。
2. 将杠杆从A位置匀速拉升到B位置的过程中，动力F始终垂直于杠杆，动力臂为杠杆长度；阻力为物体重力，大小不变。通过相似三角形可知，阻力臂与动力臂的比值始终为$\frac{1}{2}$，根据杠杆平衡条件可得$F=\frac{1}{2}G$，因此力F的大小不变。
【答案】
30；不变
【知识点】
杠杆平衡条件；杠杆动态平衡分析
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，重点在于杠杆动态平衡的分析，需准确判断力臂的比例关系，属于基础综合类题型。
【难度系数】
0.7
