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一、选择题
1. 下列属于省力杠杆的是 （
A.镊子
B.钓鱼竿
C.托盘天平
D.开瓶扳手
1. 下列属于省力杠杆的是 （
D
）A.镊子
B.钓鱼竿
C.托盘天平
D.开瓶扳手
答案
1.D
解析
【分析】
这道题的核心是根据动力臂和阻力臂的大小关系判断杠杆类型，解题思路如下：首先先明确三类杠杆的划分标准：动力臂大于阻力臂的是省力杠杆，动力臂小于阻力臂的是费力杠杆，动力臂等于阻力臂的是等臂杠杆。接下来逐个分析四个选项的工具在正常使用时的支点位置、动力臂和阻力臂的长度大小：先判断镊子、钓鱼竿的动力臂都比阻力臂短，属于费力杠杆；托盘天平两侧力臂相等是等臂杠杆；开瓶扳手的动力臂远大于阻力臂，属于省力杠杆，最终就能选出正确答案。
【解析】
我们根据杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系，将杠杆分为三类：
1. 省力杠杆：动力臂＞阻力臂，省力但费距离；
2. 费力杠杆：动力臂＜阻力臂，费力但省距离；
3. 等臂杠杆：动力臂=阻力臂，不省力也不费力。
对各选项逐一分析：
选项A：镊子使用时，支点在镊子尾部的铰接处，手指施加动力的位置距离支点近，夹取物体的尖端距离支点远，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不符合要求；
选项B：钓鱼竿使用时，支点在握竿的手的位置，另一只手施加动力的位置距离支点近，鱼对竿的拉力作用点距离支点远，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不符合要求；
选项C：托盘天平的两侧力臂长度完全相等，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不符合要求；
选项D：开瓶扳手使用时，支点在扳手与瓶盖顶端的接触位置，手施加动力的位置距离支点远，瓶盖对扳手的阻力作用点距离支点近，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，符合要求。
【答案】
D
【知识点】
杠杆分类；省力杠杆判断
【点评】
本题属于初中物理杠杆章节的基础辨识题，解题关键是能结合生活中工具的实际使用场景，准确对比动力臂和阻力臂的大小，同学们平时可以多观察身边的杠杆类工具，分类记忆省力、费力、等臂杠杆的常见实例，避免混淆。
【难度系数】
0.9
这道题的核心是根据动力臂和阻力臂的大小关系判断杠杆类型，解题思路如下：首先先明确三类杠杆的划分标准：动力臂大于阻力臂的是省力杠杆，动力臂小于阻力臂的是费力杠杆，动力臂等于阻力臂的是等臂杠杆。接下来逐个分析四个选项的工具在正常使用时的支点位置、动力臂和阻力臂的长度大小：先判断镊子、钓鱼竿的动力臂都比阻力臂短，属于费力杠杆；托盘天平两侧力臂相等是等臂杠杆；开瓶扳手的动力臂远大于阻力臂，属于省力杠杆，最终就能选出正确答案。
【解析】
我们根据杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系，将杠杆分为三类：
1. 省力杠杆：动力臂＞阻力臂，省力但费距离；
2. 费力杠杆：动力臂＜阻力臂，费力但省距离；
3. 等臂杠杆：动力臂=阻力臂，不省力也不费力。
对各选项逐一分析：
选项A：镊子使用时，支点在镊子尾部的铰接处，手指施加动力的位置距离支点近，夹取物体的尖端距离支点远，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不符合要求；
选项B：钓鱼竿使用时，支点在握竿的手的位置，另一只手施加动力的位置距离支点近，鱼对竿的拉力作用点距离支点远，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不符合要求；
选项C：托盘天平的两侧力臂长度完全相等，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不符合要求；
选项D：开瓶扳手使用时，支点在扳手与瓶盖顶端的接触位置，手施加动力的位置距离支点远，瓶盖对扳手的阻力作用点距离支点近，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，符合要求。
【答案】
D
【知识点】
杠杆分类；省力杠杆判断
【点评】
本题属于初中物理杠杆章节的基础辨识题，解题关键是能结合生活中工具的实际使用场景，准确对比动力臂和阻力臂的大小，同学们平时可以多观察身边的杠杆类工具，分类记忆省力、费力、等臂杠杆的常见实例，避免混淆。
【难度系数】
0.9
2. 关于功率、机械效率,下列说法正确的是
（
A.做功越多的机械,其功率就越大
B.越省力的机械,其功率就越小
C.做功越慢的机械,其机械效率就越低
D.有用功与总功的比值越大的机械,其机械效率就越高
（
D
）A.做功越多的机械,其功率就越大
B.越省力的机械,其功率就越小
C.做功越慢的机械,其机械效率就越低
D.有用功与总功的比值越大的机械,其机械效率就越高
答案
2.D
解析
【分析】
首先我们需要明确功率和机械效率两个核心物理量的定义和物理意义：功率是描述物体做功快慢的物理量，大小等于单位时间内所做的功，和做功多少、做功时间两个因素有关；机械效率是有用功和总功的比值，反映的是机械对能量的利用率，二者没有必然的因果联系。接下来我们逐个对照选项判断正误：先看A选项，判断功率大小不能只看做功总量，还要看做功的时间，做功多如果花费的时间极长，功率反而可能很小；B选项，机械省力与否是机械的力的特性，和描述做功快慢的功率没有任何关联；C选项，做功越慢只能说明功率越小，功率大小和机械效率高低没有直接关系，功率小的机械完全可以有很高的机械效率；D选项直接对应机械效率的定义，是正确的。
【解析】
我们逐一分析每个选项：
A选项：功率的计算公式是$P=\frac{W}{t}$，功率由做功的多少和做功的时间共同决定，仅知道做功多，无法确定功率大小，该选项错误。
B选项：机械省力与否是机械结构带来的力的特点，和描述做功快慢的功率没有关联，不存在越省力功率越小的规律，该选项错误。
C选项：做功越慢说明机械的功率越小，功率是描述做功快慢的物理量，而机械效率是有用功与总功的比值，二者是完全独立的物理量，功率小不能推出机械效率低，该选项错误。
D选项：根据机械效率的定义$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，有用功与总功的比值越大，机械效率就越高，该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
功率的物理意义，机械效率定义，功率与机械效率辨析
【点评】
本题属于基础概念辨析题，核心考点是区分易混淆的功率、机械效率两个物理量，很多初学者容易凭生活直觉错误认为做功多少、省力情况和功率、机械效率直接相关，解题的关键是牢牢抓住两个物理量各自的定义和物理意义，明确二者没有直接的因果关联，就可以快速排除错误选项。
【难度系数】
0.8
首先我们需要明确功率和机械效率两个核心物理量的定义和物理意义：功率是描述物体做功快慢的物理量，大小等于单位时间内所做的功，和做功多少、做功时间两个因素有关；机械效率是有用功和总功的比值，反映的是机械对能量的利用率，二者没有必然的因果联系。接下来我们逐个对照选项判断正误：先看A选项，判断功率大小不能只看做功总量，还要看做功的时间，做功多如果花费的时间极长，功率反而可能很小；B选项，机械省力与否是机械的力的特性，和描述做功快慢的功率没有任何关联；C选项，做功越慢只能说明功率越小，功率大小和机械效率高低没有直接关系，功率小的机械完全可以有很高的机械效率；D选项直接对应机械效率的定义，是正确的。
【解析】
我们逐一分析每个选项：
A选项：功率的计算公式是$P=\frac{W}{t}$，功率由做功的多少和做功的时间共同决定，仅知道做功多，无法确定功率大小，该选项错误。
B选项：机械省力与否是机械结构带来的力的特点，和描述做功快慢的功率没有关联，不存在越省力功率越小的规律，该选项错误。
C选项：做功越慢说明机械的功率越小，功率是描述做功快慢的物理量，而机械效率是有用功与总功的比值，二者是完全独立的物理量，功率小不能推出机械效率低，该选项错误。
D选项：根据机械效率的定义$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，有用功与总功的比值越大，机械效率就越高，该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
功率的物理意义，机械效率定义，功率与机械效率辨析
【点评】
本题属于基础概念辨析题，核心考点是区分易混淆的功率、机械效率两个物理量，很多初学者容易凭生活直觉错误认为做功多少、省力情况和功率、机械效率直接相关，解题的关键是牢牢抓住两个物理量各自的定义和物理意义，明确二者没有直接的因果关联，就可以快速排除错误选项。
【难度系数】
0.8
3.(2024·灌南县月考)如图是小华做“探究杠杆平衡条件”实验时的情形，下列操作能使杠杆在水平位置平衡的是（
A.增加钩码的个数
B.向左调节平衡螺母
C.向右移动钩码的位置
D.减小弹簧测力计的拉力
C
）A.增加钩码的个数
B.向左调节平衡螺母
C.向右移动钩码的位置
D.减小弹簧测力计的拉力
答案
3.C
解析
【分析】
首先先明确当前实验状态：杠杆已经悬挂钩码、弹簧测力计施加拉力，处于实验过程中，此时杠杆左端下沉、右端上翘，说明左侧力与力臂的乘积大于右侧拉力与力臂的乘积。首先回忆实验规则：平衡螺母仅能在实验前杠杆未受力时调平使用，实验过程中不能调节，可直接排除B选项。接下来结合杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂逐一分析剩余选项：A选项增加左侧钩码个数，会让左侧力变大，左侧力和力臂的乘积进一步增大，左端会更下沉，无法平衡；C选项向右移动钩码位置，会减小左侧的力臂，让左侧力与力臂的乘积减小，直到和右侧的乘积相等，就可以让杠杆水平平衡；D选项减小弹簧测力计的拉力，会让右侧的力变小，右侧力和力臂的乘积进一步减小，右端会更上翘，无法平衡，由此可确定正确选项。
【解析】
我们逐一分析各选项：
1. 排除选项B：平衡螺母的作用是实验前调节杠杆在水平位置平衡，本图中杠杆已经悬挂钩码、施加了弹簧测力计的拉力，属于实验过程，此时不能调节平衡螺母，该操作不符合实验规范，B错误。
2. 当前杠杆左端下沉，说明左侧钩码总重力×左侧力臂 ＞ 弹簧测力计拉力×右侧力臂：
选项A：增加钩码个数，左侧总重力增大，左侧力与力臂的乘积会进一步变大，左端下沉更明显，无法使杠杆水平平衡，A错误。
选项C：向右移动钩码的位置，左侧的力臂会减小，在左侧钩码重力不变的情况下，左侧力与力臂的乘积会减小，最终可以和右侧拉力与力臂的乘积相等，使杠杆在水平位置平衡，C正确。
选项D：减小弹簧测力计的拉力，右侧的拉力变小，右侧力与力臂的乘积会进一步变小，右端上翘更明显，无法使杠杆水平平衡，D错误。
综上，符合要求的操作是选项C。
【答案】C
【知识点】杠杆平衡条件，杠杆实验操作
【点评】本题的易错点是容易忽略“实验过程中不能调节平衡螺母”的操作规范，解题时要结合杠杆当前的偏转状态，根据杠杆平衡条件判断改变力、力臂后两侧乘积的大小变化，选出能让两侧乘积相等的操作。
【难度系数】0.7
首先先明确当前实验状态：杠杆已经悬挂钩码、弹簧测力计施加拉力，处于实验过程中，此时杠杆左端下沉、右端上翘，说明左侧力与力臂的乘积大于右侧拉力与力臂的乘积。首先回忆实验规则：平衡螺母仅能在实验前杠杆未受力时调平使用，实验过程中不能调节，可直接排除B选项。接下来结合杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂逐一分析剩余选项：A选项增加左侧钩码个数，会让左侧力变大，左侧力和力臂的乘积进一步增大，左端会更下沉，无法平衡；C选项向右移动钩码位置，会减小左侧的力臂，让左侧力与力臂的乘积减小，直到和右侧的乘积相等，就可以让杠杆水平平衡；D选项减小弹簧测力计的拉力，会让右侧的力变小，右侧力和力臂的乘积进一步减小，右端会更上翘，无法平衡，由此可确定正确选项。
【解析】
我们逐一分析各选项：
1. 排除选项B：平衡螺母的作用是实验前调节杠杆在水平位置平衡，本图中杠杆已经悬挂钩码、施加了弹簧测力计的拉力，属于实验过程，此时不能调节平衡螺母，该操作不符合实验规范，B错误。
2. 当前杠杆左端下沉，说明左侧钩码总重力×左侧力臂 ＞ 弹簧测力计拉力×右侧力臂：
选项A：增加钩码个数，左侧总重力增大，左侧力与力臂的乘积会进一步变大，左端下沉更明显，无法使杠杆水平平衡，A错误。
选项C：向右移动钩码的位置，左侧的力臂会减小，在左侧钩码重力不变的情况下，左侧力与力臂的乘积会减小，最终可以和右侧拉力与力臂的乘积相等，使杠杆在水平位置平衡，C正确。
选项D：减小弹簧测力计的拉力，右侧的拉力变小，右侧力与力臂的乘积会进一步变小，右端上翘更明显，无法使杠杆水平平衡，D错误。
综上，符合要求的操作是选项C。
【答案】C
【知识点】杠杆平衡条件，杠杆实验操作
【点评】本题的易错点是容易忽略“实验过程中不能调节平衡螺母”的操作规范，解题时要结合杠杆当前的偏转状态，根据杠杆平衡条件判断改变力、力臂后两侧乘积的大小变化，选出能让两侧乘积相等的操作。
【难度系数】0.7
4. 如图所示,已知$m_1＞m_2＞m_3$,在同样大小的力$F$的作用下,三个物体都沿力的方向移动$s$,则力$F$所做的功
（
A.甲情况下最多
B.乙情况下最多
C.丙情况下最多
D.三种情况下一样多
（
D
）A.甲情况下最多
B.乙情况下最多
C.丙情况下最多
D.三种情况下一样多
答案
4.D
解析
【分析】
解题时首先要明确功的计算规则：功的大小由作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离两个因素共同决定，计算公式为W=Fs。我们先从题干提取已知条件：三个场景中力F的大小完全相同，且三个物体都沿对应力F的方向移动了距离s，不需要额外考虑物体质量、接触面类型这些无关条件，直接代入公式对比三者的做功大小即可得到结论。
【解析】
根据功的定义，功的计算公式为：$W = Fs$
由题干给出的统一条件可知：
甲场景下，拉力大小为F，物体沿力的方向移动的距离为s，因此甲中力F做的功$W_甲 = Fs$；
乙场景下，拉力大小为F，物体沿力的方向移动的距离为s，因此乙中力F做的功$W_乙 = Fs$；
丙场景下，拉力大小为F，物体沿力的方向移动的距离为s，因此丙中力F做的功$W_丙 = Fs$；
可得$W_甲=W_乙=W_丙$，即三种情况下力F所做的功完全相等。
【答案】
D
【知识点】
功的计算
功的定义
【点评】
本题属于功的计算的基础概念题，很容易被题干给出的不同物体质量、不同放置场景误导，错误认为质量越大做功越多，实际上功的大小仅由力和力方向上的位移两个要素决定，和物体质量、接触面粗糙程度、运动方向等其他条件无关，解题时紧扣公式即可快速排除干扰得到正确结果。
【难度系数】
0.9
解题时首先要明确功的计算规则：功的大小由作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离两个因素共同决定，计算公式为W=Fs。我们先从题干提取已知条件：三个场景中力F的大小完全相同，且三个物体都沿对应力F的方向移动了距离s，不需要额外考虑物体质量、接触面类型这些无关条件，直接代入公式对比三者的做功大小即可得到结论。
【解析】
根据功的定义，功的计算公式为：$W = Fs$
由题干给出的统一条件可知：
甲场景下，拉力大小为F，物体沿力的方向移动的距离为s，因此甲中力F做的功$W_甲 = Fs$；
乙场景下，拉力大小为F，物体沿力的方向移动的距离为s，因此乙中力F做的功$W_乙 = Fs$；
丙场景下，拉力大小为F，物体沿力的方向移动的距离为s，因此丙中力F做的功$W_丙 = Fs$；
可得$W_甲=W_乙=W_丙$，即三种情况下力F所做的功完全相等。
【答案】
D
【知识点】
功的计算
功的定义
【点评】
本题属于功的计算的基础概念题，很容易被题干给出的不同物体质量、不同放置场景误导，错误认为质量越大做功越多，实际上功的大小仅由力和力方向上的位移两个要素决定，和物体质量、接触面粗糙程度、运动方向等其他条件无关，解题时紧扣公式即可快速排除干扰得到正确结果。
【难度系数】
0.9
5. 某班准备组织一次爬楼比赛活动，要求从一楼登上五楼，比比看谁的功率最大. 怎样比较谁爬楼的功率最大？讨论中，同学们提出测量的物理量有：①一楼到五楼的高度$H$；②从一楼到达五楼所用的时间$t$；③每个同学的体重$G$. 下面比较方案中可行的是（
A.比较$t$
B.比较$G$
C.比较$\dfrac{G}{t}$
D.比较$\dfrac{H}{t}$
C
）A.比较$t$
B.比较$G$
C.比较$\dfrac{G}{t}$
D.比较$\dfrac{H}{t}$
答案
5.C
解析
【分析】
我们要解决这个比较爬楼功率的问题，首先得从功率的定义出发推导爬楼功率的表达式：第一步，人爬楼时是克服自身重力做功，做功大小W=GH，这里H就是爬楼的总高度；第二步，根据功率的定义P=W/t，把做功的表达式代入就能得到爬楼功率P=GH/t。题目里明确所有参赛者都是从一楼到五楼，因此所有人的爬楼高度H是完全相等的，属于固定不变的常量，此时功率P的大小就只和G与t的比值成正比，不需要测量H，只要比较G/t的大小就能直接判断功率高低，再逐一排除错误选项即可。
【解析】
1. 推导爬楼功率公式：
人爬楼过程中克服自身重力做功，功的计算公式为：$W = GH$
根据功率的定义式$P=\frac{W}{t}$，将W代入可得爬楼功率：
$P=\frac{GH}{t}$
2. 结合题目条件分析：
本次比赛要求所有同学都从一楼登上五楼，因此所有同学的爬楼高度H是相同的定值，因此功率P的大小仅由$\frac{G}{t}$的大小决定，$\frac{G}{t}$越大，对应的爬楼功率就越大。
3. 逐一判断选项：
选项A：仅比较时间t，没有考虑同学的体重差异，无法判断功率大小，方案不可行；
选项B：仅比较体重G，没有考虑爬楼所用的时间，无法判断功率大小，方案不可行；
选项C：比较$\frac{G}{t}$，在H相同的前提下，该比值和功率成正比，可以直接比较功率大小，方案可行；
选项D：比较$\frac{H}{t}$，H是定值，该比值实际是爬楼的速度，和功率无关，方案不可行。
综上答案选C。
【答案】
C
【知识点】
功率的计算；重力做功
【点评】
本题结合生活中的爬楼比赛场景考察功率公式的推导应用，隐含了“所有参赛者爬楼高度相同”的条件，易错点是容易忽略该条件，错误认为需要测量高度，或是混淆爬楼速度和功率的概念，整体属于对功率基础概念的灵活考察。
【难度系数】
0.8
我们要解决这个比较爬楼功率的问题，首先得从功率的定义出发推导爬楼功率的表达式：第一步，人爬楼时是克服自身重力做功，做功大小W=GH，这里H就是爬楼的总高度；第二步，根据功率的定义P=W/t，把做功的表达式代入就能得到爬楼功率P=GH/t。题目里明确所有参赛者都是从一楼到五楼，因此所有人的爬楼高度H是完全相等的，属于固定不变的常量，此时功率P的大小就只和G与t的比值成正比，不需要测量H，只要比较G/t的大小就能直接判断功率高低，再逐一排除错误选项即可。
【解析】
1. 推导爬楼功率公式：
人爬楼过程中克服自身重力做功，功的计算公式为：$W = GH$
根据功率的定义式$P=\frac{W}{t}$，将W代入可得爬楼功率：
$P=\frac{GH}{t}$
2. 结合题目条件分析：
本次比赛要求所有同学都从一楼登上五楼，因此所有同学的爬楼高度H是相同的定值，因此功率P的大小仅由$\frac{G}{t}$的大小决定，$\frac{G}{t}$越大，对应的爬楼功率就越大。
3. 逐一判断选项：
选项A：仅比较时间t，没有考虑同学的体重差异，无法判断功率大小，方案不可行；
选项B：仅比较体重G，没有考虑爬楼所用的时间，无法判断功率大小，方案不可行；
选项C：比较$\frac{G}{t}$，在H相同的前提下，该比值和功率成正比，可以直接比较功率大小，方案可行；
选项D：比较$\frac{H}{t}$，H是定值，该比值实际是爬楼的速度，和功率无关，方案不可行。
综上答案选C。
【答案】
C
【知识点】
功率的计算；重力做功
【点评】
本题结合生活中的爬楼比赛场景考察功率公式的推导应用，隐含了“所有参赛者爬楼高度相同”的条件，易错点是容易忽略该条件，错误认为需要测量高度，或是混淆爬楼速度和功率的概念，整体属于对功率基础概念的灵活考察。
【难度系数】
0.8
