2022年必考點解析北師大版八年級物理下冊第九章機械和功難點解析試題(含解析)_第1頁
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文檔簡介

1、北師大版八年級物理下冊第九章機械和功難點解析 考試時間:90分鐘;命題人:物理教研組考生注意:1、本卷分第I卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分,滿分100分,考試時間90分鐘2、答卷前,考生務必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內相應的位置,如需改動,先劃掉原來的答案,然后再寫上新的答案;不準使用涂改液、膠帶紙、修正帶,不按以上要求作答的答案無效。第I卷(選擇題 30分)一、單選題(10小題,每小題3分,共計30分)1、兩個完全相同的滑輪,其重力均為20N。分別用圖甲、乙兩種方式,將重400N的物體以相同的速度勻速提升了10m,不

2、計摩擦和繩重,則下列判斷正確的是() AF1做的功大于F2做的功BF1和F2做的功相等CF1做功的功率小于F2做功的功率D甲的機械效率小于乙的機械效率2、山區(qū)的公路多修成環(huán)繞山坡的盤山公路,這樣車輛向上行駛時可以() A提高功率B提高機械效率C減小所需的牽引力D減小所做的功3、用如圖所示的滑輪組拉動水平地面上重1000N的物體A,使物體A在4s內勻速前進了4m,物體A受到地面的摩擦力f300N,所用拉力F120N,忽略繩重、滑輪重及繩與滑輪間的摩擦。下列說法中正確的是() A繩子自由端在4s內移動了8mB物體A重力做功的功率為1000WC物體A克服摩擦力做的功為480JD滑輪組的機械效率約為8

3、3.3%4、把重為15牛的冰塊拋出后,冰塊在水平冰面上滑行40米而停止,則冰塊滑行中() A人對冰塊做功600焦B重力對冰塊做功600焦C人和重力對冰塊都沒有做功D冰塊克服摩擦阻力做功600焦5、如圖,斜面高2m、長4m,小明用平行于斜面的拉力F,將重300N的物體從斜面底端勻速拉到頂端,已知拉力F=200N,對此過程,下列計算結果中錯誤的是() A對物體做的有用功為600JB拉力做的總功為800JC物體受到的摩擦力為200ND斜面的機械效率為75%6、學習了功率知識后,幾位同學想比一比誰的功率大,以下方案中不可行的是() A控制爬樓時間相同,通過控制負重(背沙袋)使總重相同,爬樓高度大的功率

4、大B控制爬樓高度相同,測出各自體重,測出各自爬樓時間,算出功率進行比較C控制爬樓高度相同,比較爬樓時間,就可以比較功率大小D測出各自體重,爬樓時間和爬樓高度,算出功率進行比較7、如圖所示,用三種方法拉動同一物體在相同的水平地面上做勻速直線運動,使物體以相等速度移動相同的距離。所用拉力分別是F1、F2、F3,這三個力的作用點移動距離分別是S1、S2、S3,移動速度分別為v1、v2、v3,不計滑輪摩擦,則() 甲: 乙: 丙: AF1:F2:F32:1:4 S1:S2:S32:1:4 BF1:F2:F32:4:1 S1:S2:S32:4:1 CF1:F2:F32:4:1 v1:v2:v32:1:4

5、 DF1:F2:F32:1:4 v1:v2:v32:4:18、關于功、功率機械效率,下列說法中正確的是() A機械效率高的機器做功一定多B機械效率高的機器做功一定快C功率大的機器做功一定快D功率大的機器做功一定多9、如圖所示,斜面長20m、高10m,固定在水平地面上。一位同學用平行于斜面向上40N的拉力,在20s內把重60N的物體從斜面底端拉至斜面頂端。在此過程中() A所做的有用功為800JB斜面的機械效率是75%C該同學對物體做功的是1200JD該同學對物體做功的功率是30W10、利用四個相同的滑輪組成如圖所示的甲乙兩個滑輪組。用同樣的時間,把質量相等的物體提升相同的高度,則關于所用的拉力

6、 F 甲和 F 乙,拉力做的功W 甲和W 乙,拉力的功率P 甲和P 乙,機械效率分別 甲和 乙(忽略繩重與摩擦),下列關系式正確的是() AF 甲 乙BW 甲W 乙 P 甲P 乙CW 甲=W 乙 P 甲=P 乙DF 甲F 乙 甲 乙第卷(非選擇題 70分)二、填空題(5小題,每小題4分,共計20分)1、在自由下落過程中,物體運動速度會越來越快,一個物體由A點自由下落,相繼經過B、C兩點,已知AB=BC如圖所示,物體在AB段重力做功W1,做功功率P1;在BC段重力做功W2,做功功率P2,則W1 W2,P1 P2(兩空均選填“”、“”或“=”)2、用兩個完全相同的滑輪,分別以圖中兩種方式將重為G的

7、物體勻速提升相同高度滑輪重G動G),則所用拉力F甲 F乙(選填“大于“”等于“或”小于”,下同),滑輪的機械效率甲 乙。3、某同學探究杠桿平衡條件時,使用的每個鉤碼的質量均相等,杠桿上相鄰刻線間的距離相等。如圖甲所示,為使杠桿在水平位置平衡,應將右端的平衡螺母向 (選填“左”或“右”)端調節(jié),其目的是為了便于直接讀出 ;杠桿水平平衡后,在杠桿上的A點懸掛了2個鉤碼,如圖乙所示,為使杠桿保持水平平衡,應在B點懸掛 個鉤碼,如果用彈簧測力計在B點豎直向上拉,則 (選填“能”或“不能”)使杠桿保持水平平衡。4、如圖所示,把重6N的物體勻速向上提起,彈簧測力計的示數(shù)為 N,不計繩重和摩擦,動滑輪重力

8、N若繩子自由端上升的速度是0.3m/s,則重物上升的速度是為 m/s。5、某同學用如圖所示裝置進行實驗。圖甲中直接用彈簧測力計勻速提升重物高度為h過程中,彈簧測力計示數(shù)為 F1。圖乙中彈簧測力計通過動滑輪勻速提升同一個重物,記錄重 物和繩子自由端的始末位置,重物上升高度仍為h,繩子自由端移動距離為 s,彈簧測力計示數(shù)始終為 F2。請你根據(jù)記錄表格中的實驗數(shù)據(jù)回答下列問題: F1/Nh/cmF2/Ns/cm拉力做功 W/J甲圖35 乙圖52.1100.21(1)F1 提升重物做功為 J,比較 與 得到的結論是 ; (2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可以計算出通過動滑輪提升重物的機械效率是 (結果保留一位小數(shù))。

9、 三、計算題(5小題,每小題6分,共計30分)1、某建筑工地的水平地面上放著一個重的花崗巖大石塊,它與地面的接觸面積為。現(xiàn)用起重機把大石塊以的速度勻速吊到高的位置,起吊過程中,起重機吊該大石塊的機械效率是80,起重臂下的鋼絲繩是繞在一個動滑輪上的,如圖所示。試求:(1)起重機起吊前,大石塊對地面的壓強是多少?(2)鋼絲繩上的拉力是多少?(3)鋼絲繩上拉力的功率是多少?2、在長吉城際鐵路上,有一列車以198km/h的速度勻速行駛了5min,若該車受到的牽引力為 ,求在這段時間內: (1)牽引力做了多少功?(2)牽引力做功的功率是多少?3、2019年4月15日起正式實施電動自行車新國家標準,小金買

10、了一輛按新國標生產的電動自行車,部分參數(shù)如表所示,已知小金質量為60千克,假定電動自行車在水平騎行過程中受到的阻力始終為總重的0.08倍。項目參數(shù)最高車速(千來/小時)25整車質量(千克)40電動自行車最大功率(瓦)400(1)小金在水平地面騎行時,車輪與地面的總接觸面積為50厘米2,則騎行的電動自行車對地面產生的壓強是多少帕? (2)小金在水平公路上騎電動自行車,勻速行駛50千米過程中克服阻力做了多少功? (3)若小金騎行過程中電動車以最大功率輸出,勻速行駛時的車速為多少? 4、2020年11月24日4時30分,我國在文昌航天發(fā)射場,利用長征五號運載火箭發(fā)射探月器“嫦娥五號”,本次任務之一是

11、實現(xiàn)地外天體的自動采樣返回,把2kg的月壤樣品“打包”帶回地球。如圖所示,到達月球的著陸器和上升器總質量為720kg。已知月球的引力為地球引力的 ,地球上,常數(shù)g取10N/kg。求: (1)月壤樣品在月球上的重力是多少? (2)上升器帶著月壤樣品離開月球表面勻速上升300m的過程中,上升器對月壤樣品做了多少功? 5、如圖所示,工人用滑輪組勻速提升重800 N的貨物,所用的拉力F為500 N,貨物在50 s內勻速上升5 m。不計繩重及細繩與滑輪間的摩擦,求:(1)在此過程中工人所做的有用功。 (2)拉力做功的功率。 (3)滑輪組的機械效率。 (4)若工人用滑輪組勻速提升重1000 N的貨物,則滑

12、輪組的機械效率。(結果保留至1%) 四、實驗探究(2小題,每小題10分,共計20分)1、在“探究杠桿平衡條件的實驗”中:(1)如圖甲所示,實驗前,杠桿左端下沉,則應將左端的平衡螺母向 調節(jié)(選填“左”或“右”),直到杠桿在水平位置平衡,目的是便于測量 (2)如圖乙所示,杠桿上的刻度均勻,在A點掛4個鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應在B點掛 個相同的鉤碼;當杠桿平衡后,將A、B兩點下方所掛的鉤碼同時朝遠離支點O方向移動一小格,則杠桿 (選填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡 (3)如圖丙所示,若不在B點掛鉤碼,改用彈簧測力計在B點向下拉杠桿,使杠桿仍在水平位置平衡,當測力計從a位置轉動b位置時

13、,其示數(shù)大小將 (選填“變大”或“變小”或“不變”),原因是測力計的拉力的力臂 (選填“變大”或“變小”或“不變”) 2、利用圖中的裝置探究杠桿平衡的條件,每個鉤碼的質量相等,杠桿上的刻度均勻(1)如圖甲,不掛鉤碼時,出現(xiàn)杠桿右端下沉,應向 (選填“左”或“右”)調節(jié)平衡螺母,直至杠桿在水平位置平衡;掛上鉤碼,移動鉤碼位置使杠桿在水平位置再次平衡,此時也要選擇在水平位置平衡的目的是 ;(2)圖甲中,杠桿在水平位置已經平衡,若將杠桿兩側所掛的鉤碼各取下一個,杠桿會 (選填“順時針”或“逆時針”)轉動;(3)三次實驗數(shù)據(jù)見下表,分析數(shù)據(jù)可知,杠桿的平衡條件是 ;次數(shù)動力F1/N動力臂l1/m阻力F

14、2/N阻力臂l2/m11.00.22.00.121.50.11.00.1532.00.151.50.2(4)如圖乙,用彈簧測力計代替右側鉤碼,沿與水平方向成60角斜向下拉杠桿,保持杠桿在水平位置平衡若把左側鉤碼的拉力作為阻力,右側彈簧測力計的拉力作為動力,此時的杠桿是 杠桿(選填“省力”“費力”或“等臂”);請在乙圖中畫出此時拉力F的力臂l -參考答案-一、單選題1、【答案】C【解析】【解答】AB.根據(jù)圖像,甲是定滑輪,拉力F1只對物體做功,拉力F2對物體和動滑輪做功,則F1做功小于F2做功,A不符合題意,B不符合題意;C.因為F1做的功小于F2做的功,在相同時間內,F(xiàn)1的功率小于F2的功率,

15、C符合題意;D.甲圖是定滑輪,沒有額外功,乙是動滑輪,有額外功,所以,甲的機械效率大于乙的機械效率,D不符合題意。故答案為:C.【分析】根據(jù)物體重力和滑輪重力分析定滑輪和動滑輪拉力大小,做功的多少和功率。2、【答案】C【解析】【解答】A從功率的計算公式P 可知,要想判斷功率的大小,應該同時考慮做功的多少和做功的時間,A不符合題意。 B從機械效率的公式 可知,要想判斷機械效率的大小,應該同時考慮有用功和總功,B不符合題意。C斜面模型加長了運動距離,但可以省力,減小了車輛上山時所需要的牽引力,C符合題意。D從功的原理可知,使用任何機械都不省功,D不符合題意。故答案為:C【分析】盤山公路的本質是變形

16、的斜面,而使用斜面的目的就是省力,方法就是通過增大斜面的長度.3、【答案】D【解析】【解答】解:A、由圖可知,有三段繩子拉著動滑輪,F(xiàn)的距離為物體移動距離的3倍,即12m,A不符合題意;B、物體在水平方向上移動,沒有在重力的方向上通過距離,故重力做功的功率為0,B不符合題意;C、摩擦力做的功為:Wfs300N4m1200J,C不符合題意;D、克服摩擦力做的功為有用功1200J,拉力做的總功為W總Fs120N12m1440J,機械效率為 83.3%,D符合題意。故答案為:D?!痉治觥坑没喗M提升物體,拉力作的功為總功,克服重力做的功為有用功,兩者相除即為機械效率。4、【答案】C【解析】【解答】冰

17、塊在手的作用下開始運動,出手后靠慣性在水平方向移動了距離,由WFs知,雖然冰塊滑動了較大的距離,但人對冰塊沒有作用力,所以人對冰塊不做功,A不符合題意;冰塊受重力作用,但在重力方向上沒有移動距離,根據(jù)公式WGh可知重力沒有對冰塊做功,B不符合題意;綜上所知C符合題意;冰塊在滑行過程中受到摩擦力的作用,但是不知道摩擦力的大小,根據(jù)公式Wfs可知,不能求出冰塊克服摩擦阻力做的功,D不符合題意。故答案為:C?!痉治觥抗Φ膬蓚€必要因素:一是作用在物體上的力;二 是物體在力的方向上通過的距離.5、【答案】C【解析】【解答】A對物體做的有用功為 A正確,不合題意;B拉力做的總功為 B正確,不合題意;C額外

18、功為 根據(jù) 解得 C錯誤,符合題意;D斜面的機械效率為 D正確,不合題意。故答案為:C?!痉治觥扛鶕?jù)物體的重力和高度計算有用功,拉力和移動的距離計算總功,有用功和總功的比值計算機械效率。6、【答案】C【解析】【解答】A控制爬樓時間相同,通過控制負重(背沙袋)使總重相同,爬樓高度越大,做的功越多,功率越大,可以比較功率大小,不符合題意;B控制爬樓高度相同,測出各自體重,測出各自爬樓時間,算出功率進行比較,可以比較功率大小,不符合題意;C控制爬樓高度相同,比較爬樓時間,不知道他們的重力,不能比較做功多少,無法比較功率大小,符合題意;D測出各自體重,爬樓時間和爬樓高度,算出功率進行比較,可以比較功率

19、大小,不符合題意;故答案為:C【分析】功率(P):單位時間(t)里完成的功(W),叫功率。7、【答案】D【解析】【解答】由圖可見,本題中三個滑輪都是克服摩擦力做功,假設物體與水平面的摩擦力f,物體移動的速度為v0,運動的時間為t,則對這三個圖分析可得:(1)甲圖:滑輪為定滑輪,因為定滑輪相當于一個等臂杠桿,不能省力,所以根據(jù)二力平衡,此時拉力F1f;拉力的作用點移動的速度v1v0,作用點移動的距離 。(2)乙圖:滑輪為動滑輪,因為動滑輪相當于一個動力臂是阻力臂2倍的杠桿,省一半的力,所以根據(jù)二力平衡,此時拉力F2 f;但是費2倍的距離,拉力的作用點移動的速度v22v0,作用點移動的距離s22v

20、0t。(3)丙圖:滑輪為動滑輪,拉力的作用點在動滑輪的軸上,因此是個費力杠桿,費2倍的力,省2倍的距離,因此F32f,拉力的作用點移動的速度V3 v0,作用點移動的距離S3 v0t。綜上分析可知:F1:F2:F3f: f:2f2:1:4;v1:v2:v3v0:2v0: V02:4:1;s1:s2:s3v0t:2v0t: v0t2:4:1。故答案為:D。【分析】分析該滑輪組中與動滑輪接觸的繩子的段數(shù),分析拉力與阻力的大小關系和自由端移動距離與物體移動距離的關系,利用速度公式求解速度。8、【答案】C【解析】【解答】A、有用功與總功的比值叫機械效率,則機械效率與做功的多少無關,故A錯誤;B、機械效率

21、與機械功率大小沒有直接關系,故B錯誤;C、功率反映做功的快慢,功率大則做功快,故C正確;D、功率是描述物體做功快慢的物理量,功率大的機器做功一定快,但做功不一定多,故D錯誤; 故答案為:C 【分析】功率是表示物體做功快慢的物理量,它等于單位時間內做功的多少;機械效率是指有用功和總功的比值,與功率無關。9、【答案】B【解析】【解答】(1)拉力做的有用功:W有=Gh=60N10m=600J,A錯誤;(2)拉力F做的總功:W總=Fs=40N20m=800J,C錯誤;(3)斜面的機械效率:,B正確;(4)該同學對物體做功的功率:,D錯誤。故答案為:B。【分析】(1)利用W=Gh求拉力做的有用功;(2)

22、利用W=Fs求拉力F做的總功;(3)斜面的機械效率等于有用功與總功之比;(4)該同學對物體做功的功率等于總功功與所用時間之比。10、【答案】C【解析】【解答】由圖示知,甲乙承重繩子的根數(shù)分別為3和2,在忽略繩重和摩擦的情況下,用同樣時間,將質量相等的物體提升相同高度時,據(jù) 知,所用的拉力F甲;【解析】【解答】圖甲中滑輪為定滑輪,不省力,拉力F甲=G,圖乙中,為動滑輪,拉力:F乙=12(G+G動)G;故F甲F乙;兩種方式對物體所做有用功相等,圖乙中,除克服摩擦力以外還需要對動滑輪做額外功,總功較大,所以機械效率低,即甲乙。故答案為:;?!痉治觥慷ɑ喬攸c:不省力,但能改變動力的方向。(實 質是個

23、等臂杠桿)動滑輪特點:省一半力,但不能改變動力方向,要費距離.(實質是動力臂為阻力臂二倍的杠桿)機械效率:有用功跟總功的比值叫機械效率。3、【答案】右;力臂;3;不能【解析】【解答】根據(jù)圖像,杠桿的左側下沉,為使杠桿平衡,將平衡螺母向右調節(jié),這樣實驗時便于讀取力臂,當A點掛2各鉤碼時,力臂有3格,B點的力臂有2格,若使杠桿平衡,應掛3個鉤碼,若在B點豎直向上用力,杠桿不能平衡。故答案為:右;力臂;3;不能?!痉治觥空{節(jié)杠桿平衡時,鉤碼向上翹的一側調節(jié),杠桿水平平衡便于測量力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件可以計算杠桿上力的大小。4、【答案】2.4;1.2;0.1【解析】【解答】(1)彈簧測力計的分度值為

24、0.2N,所以拉力為F2N+0.4N2.4N;(2)滑輪組的繩子股數(shù)為:n3,不計繩重和摩擦 ,即:2.4N , 解得: ;(3)因為 、時間相同,所以 ,所以 0.3m/s0.1m/s。故答案為:2.4;1.2;0.1?!痉治觥糠治鲈摶喗M中與動滑輪接觸的繩子的段數(shù),分析拉力與阻力的大小關系和自由端移動距離與物體移動距離的關系,利用速度公式求解速度。5、【答案】(1)0.15;使用動滑輪提升重物省力,但不省功(2)71.4%【解析】【解答】(1) F1 提升重物做功為 。由表格數(shù)知 。比較 與 得到的結論是:使用動滑輪提升重物省力,但不省功。(2)動滑輪提升重物的機械效率為 【分析】(1)根

25、據(jù)力和距離的乘積計算功的大小,使用動滑輪提升重物省力,但不省功;(2)根據(jù)物體重力和高度的乘積計算有用功,有用功和總功的比值計算機械效率。三、計算題1、【答案】(1)解:石塊放在水平地面上對地面的壓力F=G=8104N石塊對地面的壓強答:起重機起吊前,大石塊對地面的壓強是2104Pa(2)解:起重機起吊該石塊做的有用功由得總功拉力移動的距離為鋼絲繩上的拉力為答:鋼絲繩上的拉力為5104N;(3)解:動滑輪上有兩段繩子,則動滑輪繩子末端移動的速度v=2v物=20.2m/s=0.4m/s鋼絲繩上拉力的功率P=F拉v=5104N0.4m/s=2104W答:鋼絲繩上拉力的功率是2104W?!窘馕觥俊痉?/p>

26、析】(1)根據(jù)壓力和受力面積的比值, 計算壓強; (2)根據(jù)重力和高度的乘積計算做功多少,根據(jù)有用功和機械效率的比值, 計算總功,根據(jù)功和距離的比值, 計算拉力大?。?(3)根據(jù)拉力和速度的乘積,計算功率的大小。2、【答案】(1)解:列車的速度v=198km/h=55m/s 牽引力做的功W=Fs=Fvt= 55m/s300s=1.65109J答:牽引力做功1.65109J;(2)牽引力做功的功率 P=Wt=1.65109J300s=5.5106W答:牽引力做功的功率是5.5106W?!窘馕觥俊痉治觥壳蠼馔饬ψ龉Γ猛饬Υ笮〕艘晕灰圃诹Φ姆较蛏弦苿拥木嚯x即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功

27、需要的時間即為功率。3、【答案】(1)解:電動自行車行駛時,對地面的壓力F=G總=(m車+m人)g=(40kg+60kg)10N/kg=1000N 受力面積S=50cm2=0.005m2電動自行車行駛時對地面的壓強 p=FS=1000N0.005m2=2105Pa答:騎行的電動自行車對地面產生的壓強是2105Pa;(2)解:因電動車在水平的路面上勻速行駛時,處于平衡狀態(tài),受到的牽引力和阻力是一對平衡力,所以,電動車受到的牽引力F=f=0.08G總=0.081000N=80N 勻速行駛50千米過程中克服阻力做的功W=Fs=80N50103m=4106J答:勻速行駛50千米過程中克服阻力做的功為4

28、106J;(3)解:根據(jù) 知, 勻速行駛時的車速 答:勻速行駛時的車速為5m/s?!窘馕觥俊痉治觥浚?)處在水平面上的物體,物體對桌面的壓力等于重力,結合壓強的定義式p=F/S求解物體產生的壓強,其中F是壓力,S是受力面積;(2)結合汽車受到的阻力與重力的關系求解阻力,汽車勻速運動,水平受力平衡,牽引力等于阻力,求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移動的距離即可,即W=Fs;(3)結合功率和汽車的牽引力,相除即為汽車的速度。4、【答案】(1)解:已知月壤樣品質量為m=2kg 根據(jù)重力公式可得,月壤樣品在地球上的重力為 G地=mg=2kg10N/kg=20N則在月球上的重力為 G月=1

29、6G地=1620N=103N3.33N答:月壤樣品在月球上的重力是3.33N(2)解:月壤樣品在上升過程中是重力勢能增大,動能轉化為重力勢能,上升器對月壤樣品做的功,即為月壤樣品重力勢能的增加量 W=G月h=103N300m=1000J答:上升器帶著月壤樣品離開月球表面勻速上升300m的過程中,上升器對月壤樣品做功1000J?!窘馕觥俊痉治觥浚?)根據(jù)物體的質量計算重力,結合地月引力關系,判斷重力;(2)根據(jù)重力和高度的乘積計算做功多少。5、【答案】(1)解:工人所做的有用功: ; 答:在此過程中工人所做的有用功為4000J(2)解:由圖可知,n=2,則繩端移動的距離 ; 總功: ;拉力做功的功率: ;答:拉力做功的功率為100W(3)解:滑輪組的機械效率: ; 答:滑輪組的機械效率為80%(4)解:因不計繩子重和摩擦,由 可得動滑輪的重力: , 則根據(jù) 可得提升重1000N的貨物的機械效率為: 。答:工人用滑輪組勻速提升重1000N的貨物,則滑輪組的機械效率為83%?!窘馕觥俊痉治觥浚?)根據(jù)物體的重力和高度的乘積計算有用功;(2)拉力和移動距離的乘積計算總功,功和時間的比值計算功率;(3)有用功和總功的比值計算機械效率。四、實驗探究1、【答案】(1)右;力臂大小(2)6;不能(3)變大;變小【解析】【解答】

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