中考物理试题分项解析汇编专题《简单机械及其效率（一）》含解析

专题9简单机械及其效率一、单选题1.图（a）所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图（b）所示，则杠杆（）A.右端下沉B.左端下沉C.要保持平衡应将左端的物体向右移动D.要保持平衡应在右端再加挂一个物体[]山东省临沂市2018年中考物理试题【答案】A【解析】分析：（a）图杠杆是平衡的，原因是两边的力和力臂的乘积相等，（b）图分别加挂一个等重的物体后，分析两边的力和力臂的乘积是否还相等，据此判断丁图的杠杆是否还平衡。解答：AB、设一个钩码重为G,杠杆一格长为L,（a）图杠杆平衡是因为：2Gx2L=Gx4L；（b）图分别加挂一个等重的物体后（为便于研究，设物体的重也为G）,左边力与力臂的乘积：3Gx2L,右边力与力臂的乘积：2Gx4L,因为3GX2LV2Gx4L,即右边力与力臂的乘积较大，所以杠杆不能平衡，右端下沉3故A正确，B错误3CD、若想让杠杆能够平衡，可以将左端的物体向左移动，从而增大左边的力臂，使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积，故C错误；若想让杠杆能够平衡，可以在左端再加挂一个物体，左边的力变大，使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积，故D错误。故选：Ao【点睛】本题考查了杠杆平衡的条件的应用，注意杠杆平衡的条件：动力X动力臂邛且力X阻力臂的应用。2.某校操场上正在举行升旗仪式，同学们看着国旗冉冉升起，暗暗立志要更加努力学习。在国旗上升的过程中，下列说法不正确的是A.以地面为参照物，国旗是运动的B.国旗由静止到运动是由于受到了力的作用C.旗杆上端的滑轮是一个定滑轮D.地面相对于国旗是静止的[]湖南省邵阳市2018年中考物理真题【答案】D【解析】分析：（1）摹握运动和静止的相对性J（2）旗杆顶端的是定滑轮，动滑轮可以省力，但不能改变使力的方向；（3）力可以改变物体的运动状态。解答：A.以地面为参照物，国旗是运动的，此说法正确；B.国旅由静止到运动是由于受到了力的作用，此说法正确；C.旗杆上端的滑轮是一个定滑轮，此说法正确；D.地面相对于国旗是运动的，故此选项错误：故选D【点睛】一个物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同，得到的结论也不一定相同，这就是运动和静止的相对性。.如右图所示，某同学使用动滑轮把600N的重物匀速提升了3m,所用的拉力是400N。下列说法正确的是公A.机械效率是80%B.有用功是1800JC.额外功是300J D.总功是2100J[]湖南省邵阳市2018年中考物理真题【答案】B【解析】分析：已知物体的重力和升高的高度，根据公式W=Gh可求有用功；已知物体上升的高度和动滑轮上绳子的段数以及拉力的大小，根据公式皿=人可求拉力做的总功；有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率。解答：有用功皿有用=Gh=600Nx3m=1800/；故b正确；拉力做的总功为U^=FS=Fx2h=400Nx2x3m=2400/,故口错误W额=皿总-W有=2400/-1800/=600/,故c错误

动滑轮的机械效率,”总川有用1800/2400/x动滑轮的机械效率,”总川有用1800/2400/x100%=75%；故A错误。故选：Bo【点睛】本题考查总功、有用功、机械效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对动滑轮上绳子段数的判断。.如图题图所示的杠杆，动力F的力臂是A.0DB.OFC.0AD.0C[]湖南省邵阳市2018年中考物理真题【答案】D【解析】分析：力臂是支点到力的作用线的距离；由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂。解答：支点为O,反向延长动力F的作用线，然后从支点。作力F的作用线的垂线段，垂线段即为力F的力臂，满足要求的是OC。故选D【点睛】本题主要考查了有关力臂的判断，首先要掌握力臂的概念，找出支点和力的作用线，从而正确地画出力臂。5.如图所示，光滑带槽的长木条AB（质量不计）可以绕支点。转动，木条的A端用竖直细线连接在地板上，0A=0.6m,0B=0.4m。在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C,C的密度为0.8XlOXg/nP,B端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块C缓慢浸入溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出0.5N的水，杠杆处于水平平衡状态，然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动，经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0,下列结果不正确的是（忽略细线的重力，g取10N/kg）（ ）A.木块受到的浮力为A.木块受到的浮力为0.5NB.木块C受到细线的拉力为0.3NC.小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2ND.小球的运动速度为0.2m/s【】【全国市级联考】2018年四川省达州市中考物试题【答案】D【解析】3）溢水杯内盛满水，当物体放入后，物体受到的浮力：F：=G==0.5N,故A正确；（2）根据F*=p,gV=可得排开水的体积:V =5^0'^;因为一半浸入水中，所以物体的体积：p.,gAUAXU*XU4«/V12V«=2x5*10-5m3=lxlO*m5）由G=mg和p=/可得，物体的重力：G=mg=p»«V1tg=O.8xlOskgmJx1x10-xIONkg=0.8N,则B端木块C所受的拉力：F3=G-F4=0.8N-0.5N=0.3N,故B正确；（3）小球的质量为：m球=300g=0.3kg,小球的重：G球=m球g=0.3kgX10N/kg=3N,小球刚放在B端时，B端受到的力为3N+0.3N=3.3N,根据杠杆平衡条件得出关系式：FaXOA=FbXOB,则A端受到细线fbx°B_3.3Nx0.4m的拉力：Fa=-际—=2.2N,故C正确。（4）设小球的运动速度为v,则小球滚动的距离s=vt,当A端的拉力为0时，杠杆再次平衡，此时小球到0点距离：s'=s-OB=vt-0B=vX4s-0.4m,根据杠杆平衡条件可知：G球Xs'=FbXOB,即：3NX（vX4s-0.4m）=0.3NX0.4m,解得：v=0.llm/s。故D错误。故选：D,点睛：（1）溢水杯内装满水，当物体放入后，根据阿基米德原理即可求出物体受到的浮力；（2）根据F浮=P水V排g求排开水的体积；此时木块浸入体积为木块体积的一半，可求木块的体积，又知道木块的密度，利用密度公式和重力公式求木块重；根据Fb=G-F浮求杠杆B端受到的拉力Fb，（3）根据杠杆平衡条件得出关系式FaXOA=FbXOB求出小球刚放在B端时A端受到细线的拉力：（4）知道小球的质量可求重力，设小球的运动速度为V,则小球滚动的距离s=vt,可求当A端的拉力为0时，小球到0点距离（s-0B=vt-0B=vX4s-0.4m）,再根据杠杆平衡条件得出G球Xs'=FbX0B,据此求小球运动速度。6..分析如图所示实验现象得出的结论中，合理的是TOC\o"1-5"\h\z、'I :n.SAI f⑶。A 检w $ &X甲 乙一 内 丁A.甲：烧杯内壁有水珠生成，说明甲烷中含有碳元素和氢元素B.乙：摩擦后的塑料梳子能吸引碎纸屑，说明纸屑与梳子带同种电荷C.丙：试管中无明显现象，说明C02与NaOH溶液没有发生化学反应D.T：弹簧测力计读数相同，说明使用定滑轮不省力但可以改变力的方向[]2018年河北省初中毕业生升学文化课考试（中考）物理【答案】D【解析】分析：A、根据族量守恒定律可以判断物质的元素组成.B、根据摩擦起电的知识解答；C.丙：试管中无明显现象，并不能说明CO：与\aOH溶液没有发生化学反应；D、从定滑轮的特点分析。解答A.甲：烧杯内壁有水珠生成，说明甲烷中含有氢元素。故选项不正确。B、带电体能吸引微小的物体，塑料尺摩擦后能吸引碎纸屑，说明摩擦后的塑料尺带电，不正确；C.丙：试管中无明显现象，并不能说明C02与NaOH溶液没有发生化学反应，不正确；D.T：弹簧测力计读数相同，说明使用定滑轮不省力但可以改变力的方向，正确。故选D【点睛】本题考查的是常见的物质的性质以及物理知识的结合，完成此题，可以依据已有的知识进行。.如图为吸盘式挂杆，将吸盘压在瓷豉上排尽其中的空气，挂杆就能被固定在瓷砖上，挂有平底锅的挂钩沿光滑水平横杆从P点开始向吸盘B移动，若吸盘与横杆的重力、吸盘大小均忽略不计，设挂钩与吸盘A的距离为L,则吸盘B受到的摩擦力F的大小与L的关系图象为[]2018年浙江省温州市中考物理试题【答案】D【解析】解：以吸盘A为支点，设挂钩与吸盘A的距离为L,根据杠杆的平衡条件可得，LGGXL=FXAB,F=48,AB、G不变，L不为零，故吸盘B受到的摩擦力F的大小与L的关系图象为D。故选Do点睛：根据杠杆的平衡条件和平衡力分析解答。.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物G提升相同高度，Fi和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）A.力Fi和F2做功的功率相同B.力Fi和F2做的总功相同C.乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高【】【全国市级联考】2018年四川省攀枝花市中考物理试题【答案】D【解析】由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3,乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4。AB、若重物上升高度为h,则两滑轮组中绳端移动的距离分别为：s.=3h,sz=4h；甲滑轮组中拉力做的总功为W..=Fi-3h,乙滑轮组中拉力做的总功为W-=F：Th,已知F：=F＞所以故B错误j已知时间相同，由公式P二流口，P-XPz..故A错误；CD、已知F：=F：,所以省力情况相同，故C错误；甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为n川有 _Gh_G甲=皿总卬有+“额外Gh+G动h6+6劫*1（）0%,乙滑轮组中有2个动滑轮，同理可得，乙滑轮组的机械G效率为：n乙=g+2G动，所以「甲＞口乙，故c错误，D正确。故选：D。点睛：①使用滑轮组时，手拉绳子自由端做的功是总功；总功与所用时间之比是拉力做功的功率；②根据w有_Gh_G己知条件判断省力情况；利用公式n=w总W有+W幽■Gh+G动hG+G劫比较滑轮组机械效率。.如图所示，斜面长3m,高0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）。则下列说法正确的是（）A.斜面上的摩擦力是50N B.拉力的功率是50WC.拉力所做的功是300JD.斜面的机械效率是80%[][全国市级联考】2018年四川省广安市中考物理试题【答案】A【解析】（1）拉力F做的功：W.=Fs=150N*3m=450J）有用功：“<a=Gh=5OONxO.6m=3OOJ,额外功:印_\\>=W,-Wwm=450J-300J=150J,由Wr二fs可得,物体在斜面上受到的摩擦力：=《=驾=50N,s3m故A正确、C错；（2）拉力的功率：P=J=詈=75W,故B错；⑶斜面的机械效率：n=OS Wa4507xl00°o^66.7°o,故D错。故选：A。点睛：（1）利用W=Fs计算该过程拉力F做的功；利用W%=Gh求出有用功，利用W额刁总-W有求出额外W功，然后利用川额=£$计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小；（2）利用P=E求拉力做功功率；（3）斜面的机械效率等于有用功与总功之比。.（2018•宁波）如图所示，Fi=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止，物体B以0.lm/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（ ）AH/力计6FI L,1TL息A.Fz的功率为0.6WB.弹簧测力计读数为9NC.物体A和地面之间有摩擦力D.如果增大F2，物体A可能向左运动[]浙江省宁波市2018年中考物理试题【答案】D【解析】A、由图知，水平使用滑轮组，n=2,拉力端移动速度v=2v物=2X0.lm/s=0.2m/s,拉力做功功率P2=F2v=3NX0.2m/s=0.6W,故A正确；B,不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，如图弹簧测力计端由三段绳子拉着，所以示数为：F=3F2=3X3N=9N,故B正确；C、物体A受到B的摩擦力为2X3N=6N,受到拉力4N,,所以相对于地面有向左的运动趋势，物体A与地面之间有摩擦力，故C正确；D,如果增大F2，当F2大于AB间的摩擦力与地面对A的最大静摩擦力时，A会向右运动，故D错。故选：D.点睛：重点是平衡状态的判断，要牢记匀速运动时物体一定平衡，本题中物体A受到B的摩擦力，地面的摩擦力和拉力F?,此三个力平衡。.人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对槎骨所施加力的大小一定（ ）【】【全国市级联考】2018年山东省聊城市中考物理试题【答案】B【解析】A、力的单位是N,质量的单位是kg,题目是求力的大小，不能用kg左单位，故A错误；BCD、由图知，物体的重力为G=mg=5kgx9.SNkg=49Nj肱二头肌的拉力为动力，物体对手的压力为阻力，支点在时，如图所示：所以动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件：FiL|=F2L2,因为L1VL2,所以F]>F2，即肱二头肌收缩所承受的力一定大于49N.故B正确，CD错误。故选：Bo点睛：首先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应的动力臂和阻力臂，根据杠杆的平衡条件F1LI=F2L2,并结合力臂的概念进行分析。.A、B两种实心物体的质量与体积的关系如1图所示，把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则2图的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（）A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】B【解析】根据图1得物体A、B的密度为:TOC\o"1-5"\h\z20g 3Pa= 7=2g/cm10cm :20g 3Pb= r=0.5g/cm40cm3 ；体积相等时，两物体的重为：ga=Pav9=2V9tGb=Pbv3=0.5V5i即%=46%如图2,A物体上面为一个动滑轮，由两段绳子承担物重，1_,所以：2a=Gb,代入得，Gb'=2Gb,即虚线框内悬挂B物体的个数是2。故B正确。13.小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶，油桶高40cm,底部直径为30cm,装满油后总重2000N.下列说法中正确的是（）A.要使底部C稍稍离开地面，他至少应对油桶施加600N的力B.他用水平力虽没推动油桶，但他用了力，所以他对油桶做了功C.他用水平力没推动油桶，是因为推力小于摩擦力D.油桶匀速运动时，地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力[]2018年四川省遂宁市中考物理试题【答案】A【解析】分析：3）根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向，然后利用几何关系求出力臂，再利用平衡条件求出最小拉力的大小。（2）根据做功的条件分析；（3）根据二力平衡分析；<4）根据平衡力的条件分析。解答：A、作用在B点的力，要使油桶C点稍离地面，必须以C点为支点，则BC作为动力臂最长，此时动力也最小，最省力，此时动力为F,阻力为G=2000N,动力臂%=yjBD2+CD2=7(40cm)2+(30cm)2=50cm,阻力臂1_=—CD=-x30cm=15cmrrrf2 ,由于尸/1=尸242,则最小拉力GL22000Nx15cmF=—= =600/V"i50cm ,故a正确。B、他用水平力没推动油桶，没在力的方向上通过距离，故不做功，故B错误：C、他用水平力没推动油桶，油桶处于静止状态，推力等于摩擦力，故C错误；D、地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力没有作用在同一个物体上，不是平衡力，故D错误。故选：A。【点睛】根据杠杆的平衡条件Fi.nFzG可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所使用的动力最小，必须使动力臂最长：而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段是最长的。14.如图所示，用滑轮组提升重物时，重400N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N,则提升重物的过程中()A.做的总功是400J B.拉力F的功率是25WC.绳子自由端被拉下ImD.滑轮组的机械效率是80%【】【全国市级联考】2018年四川省自贡市中考物理试题【答案】D【解析】AC、由图知，n=2,则绳子自由端移动的距离：s=2h=2xlm=2m,故C错误；拉力做的总功:W.=Fs=250Nx2m=500J,故A错误；B、拉力F的功率：P=:=鬻=50W,故B错误；D、有用卬功：W.,=Gh=400Nxlm=400J,滑轮蛆的机械效率：「—^*100%=*100。。=80%,故D正确。故选:Do点睛：(1)(3)已知拉力大小，由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2,则s=2h,求出拉力端移“总动距离，利用W=Fs可求总功；（2）知道做功时间，利用P=一厂求出拉力F的功率；（4）已知物重和物体%被提升高度，根据公式w=Gh可计算出有用功；利用效率公式n=1V总求滑轮组的机械效率。15.工人用如图所示的动滑轮，将重1000N的物体在5s内匀速竖直提升了1m,人对绳自由端的拉力F为600N,不计绳重和摩擦。以下结论正确的是（）A.动滑轮的有用功为600JB.动滑轮的重力为400NC.动滑轮的机械效率为83.3%D.拉力F的功率为120W[]重庆市2018年中考物理试题A卷【答案】C【解析】解：有用功为W^fuGhulOOONXDn=1000/,故A错误；物体移动1m,则绳子的自由端移动2m,所卬额200/以拉力F所做的有总功W总=Fs=600Nx2m=1200/,额外功为200J,所以G动=7lm=200N,故B错有一io。。/ W1200J误； 皿总1200/=83.3%故C正确；拉力F的功率为P=T一一二一=240W,故D错误。故答案为C.点睛：首先应通过读图分析出滑轮组的省力情况，这样就能够知道提升高度与绳子自由端移动距离的关系，再通过已知数据，可计算出滑轮组的机械效率、拉力的功率、以及动滑轮的重力，有用功等.16.如图，用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验（每个钩码重为0.5牛）。下列说法正确的A.实验前出现图甲所示情况，应将杠杆的平衡螺母向左调B.图乙，在AB处各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡C.图丙，弹簧测力计从a位置转到b,为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变大D.图丁，用弹簧测力计在c点向上拉杠杆，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数小于3牛【】浙江省金华市、丽水市2018年中考科学试题物理部分【答案】C【解析】分析：（D探究杠杆平衡条件之前首先要调节杠杆在水平位置平衡，螺母向上机的一端移动，（2）原来杠杆平衡，是因为两边的力和力臂的乘积相等，现在各加一个同样的钩码，就要看现在的力和力臂的乘积是否相等，据此分析得出结论I（3）根据钩码个数与每个钩码的重力求出测力计拉力；当拉力F向右倾斜时，保持B点不动，弹雷测力计的方向向右倾斜，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大；（4）图中，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：A、由图可知，杠杆的右端上翘，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应向右端移动，故A错误；B、设一个钩码重为G,一格的长度为L,原来：3Gx2L=2Gx3L,杠杆平衡；在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码，现在：4Gx2L<3Gx3L,所以杠杆不再平衡，杠杆的右端下沉，故B错误：C、图中弹簧测力计从a位置转到b,此时拉力F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，拉力变大，即测力计的示数变大，故C正确：D,若不计杠杆的重力，根据杠杆的平衡条件可得：F'・2L=3G・4L,解得测力计的示数：F'=6G=6xO.5N=3N；利用如图所示装置进行探究，杠杆的重力不能忽略，且杠杆的重心在杆的中点（杠杆的重心没有通过支点），杠杆的重力与钩码的重力都会使杠杆向逆时针方向转动，所以弹簧测力计的示数应大于3N,故D错误。故选：C.

【点睛】此题是探究杠杆平衡实验，考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用，在利用平衡条件公式时,要注意分析力和对应的力臂。二、多选题.工人师傅搬运货物时，在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭成斜面，将地面上的货物沿斜面匀速拉上车厢用时15s。已知车厢高1.5m,木板长3m,货物质量为60kg,沿斜面所用的拉力为400N,g=10N/kg,则下列说法正确的是( )A.工人做的总功为900J B.工人做的额外功为300JC.工人做功的功率为60WD.此斜面的机械效率为75%【】【全国市级联考】2018年山东省聊城市中考物理试题【答案】BD【解析】A、工人做的总功为：\V,=Fs=4QQNx3m=120QJj故A错误jB、做的有用功为：\V.=Gh=mgh=60kgxl0Nkgxl.5m=900J)所做额外功为：Wr=W.-W«=12001-900J=300Jj故B正确；C、工人做功的功率为：P=^=^=S0W；故C错误；。、斜面的机械效率为：7=3=嘿*10邛。="°。；故D正确；故选：BDoW点睛：根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据P=T可求功率；再根据W=Gh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率。三、填空题.小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体A,测出A移动的距离s、水平拉力F和A的重力G。(1)以上条件能否求出此时滑轮的机械效率(1)以上条件能否求出此时滑轮的机械效率n?如果能，写出n的表达式：如果条件不(n用足，写出还需要补充的物理量的测量步骤和符号，并写出n(n用(2)若A在10s内运动了4m,A的速度为.A'—•~»A◄——s ►[]广东省广州市2018年中考物理试题_/）1- 【答案】不能用弹簧测力计测出物体A在水平面上匀速移动时所受的摩擦力f 2Fo.4m/s【解析】（1）由机械效率的公式可知单独根据以上条件不能求出此时滑轮的机械效率；要想求出滑轮组的机械效率还需知道物体在水平面上匀速移动时受到的摩擦力f的大小，设摩擦力为二则A物体在拉力F的作用下移动距离为S时，所做的有用功W•二fs,\V总=FX2s,所以==台=4（2）若A在10s内运动了4m,A的速度为v=；=^=0.4ms19.小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦），小明拉绳子的动力为N；如果向水桶内再加入40N的水，提起时动滑轮的机械效率（选填“变大”、“变小”或“不变”）。[]山东省临沂市2018年中考物理试题【答案】80变大【解析】分析：不计绳重和摩擦，人拉绳子自由端的拉力"动;用同一个滑轮组提升物体时，物重越大，效率越高。解答：由图可知，该滑轮为动滑轮，有两段绳子拉着动滑轮，不计绳重和摩擦，则拉绳子的动力：11F=-（G+G汾）= （140N+20N）=80/V“动2 ；使用同一滑轮组，在提升高度相同时，所做的额外功不变，增加水的重力，增大了有用功，所以有用功在总功中所占的比例变大，机械效率会变大。故答案为：80；变大。【点睛】本题考查了滑轮组绳子拉力的计算、机械效率的变化，属于基础知识。.小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体A,测出A移动的距离s、水平拉力F和A的重力G。（1）以上条件能否求出此时滑轮的机械效率n?如果能，写出n的表达式；如果条件不足，写出还需要补充的物理量的测量步骤和符号，并写出n的表达式（n用题目已知及补充的物理量符号表示）（2）若A在10s内运动了4m,A的速度为。[]广东省广州市2018年中考物理试题_ff]———【答案】不能用弹簧测力计测出物体A在水平面上匀速移动时所受的摩擦力f2Fo.4m/s【解析】（1）由机械效率的公式可知单独根据以上条件不能求出此时滑轮的机械效率；要想求出滑轮组的机械效率还需知道物体在水平面上匀速移动时受到的摩擦力f的大小，设摩擦力为f则A物体在拉力F的作用下移动距离为S时，所做的有用功w.=fsN•总=FX2s：所以?j =£=§,（2）若A在10s内运s4m动了4m,A的速度为v=E10s=0.4m/s.泸州市为了巩固创文成果下发了宣传手册“绿色低碳生活，从垃圾分类开始:如图是一种轮式垃圾桶，拖动时它相当于一个杠杆（选填“省力”或“费力”）；垃圾桶底部的小轮子是为了摩擦力（选填“增大”或“减小”）：若拖动时垃圾桶总重为150N,且动力臂为阻力臂的2倍，则保持垃圾桶平衡的拉力F为No【】【全国市级联考】四川省泸州市2018年中考物理试题【答案】省力减小75【解析】（1）图示的垃圾桶，因为是动力臂大于阻力臂的杠杆，所以是一个省力杠杆；（2）垃圾桶底部安装小轮子，采用变滑动为滚动的方式减小了摩擦力；（3）已知垃圾桶总重G=150N,动力臂Li=2L2,根据GL2150L2杠杆平衡条件：FL】=GL2可得，保持垃圾桶平衡的拉力为：F=L2G=75N»点睛：（1）由示意图分析动力和阻力，然后看动力臂和阻力臂的大小，确定杠杆种类：（2）用滚动代替滑动可以减小摩擦：（3）根据杠杆的平衡条件进行计算求出竖直向上的力。

Jo若起重机22.一台起重机在10s内将重为3600N的货物匀速提高了4m,Jo若起重机做的额外功是9600J,则机械效率是,起重机的功率是Wo[]2018年河北省初中毕业生升学文化课考试（中考）物理【答案】1.44X10460%2400【解析】分析：（1〉利用"=Gh求起重机做的有用功；（2）总功等于有用功与额外功的和，机械效率等于有用功与总功之比；（3）利用P=三求起重机的总功率。解答：（1）起重机做的有用功：皿有用=Gh=3600Nx4m=1.44x10%（2）起重机做的总功：皿总=小有+小外=L44x104/+9.6x103/=2.4x1｛）4/；则机械效率：W有用1.44x104/斗=—= x100%=60%W总 2.4x104/ .“总2.4x104/P=—= =2400W（3）起重机的总功率： t10s o故答案为：1.44X104J;60%；2400o【点睛】本题考查了有用功、总功、机械效率、功率的计算，关键要理解有用功和总功的定义、灵活应用相关公式。23.如图，AB是能绕B点转动的轻质杠杆，在中点C处用绳子悬挂重为100N的物体（不计绳重）在A端施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，则拉力F=N.若保持拉力方向始终垂直于杠杆，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将（选填“增大”、“减小”或“不变”）[][全国市级联考】2018年四川省广安市中考物理试题【答案】50减小【解析】杠杆在水平位匿保持平衡，由F：：；二F上可得，拉力的大小：Fi=^G=gG=rl00N=50N»若将A端缓慢向上提升一小段距离，则阻力臂上将变小，阻力G不变，即F止变小，因为拉力方向始终垂直于杠杆，所以动力臂不变，h始终等于BA,根据F：：：=F上可知F：变小，即拉力F减小；点睛：（1）物体的重力为阻力，杠杆在水平位置保持平衡时，BC为阻力臂，BA为动力臂，根据杠杆的平衡条件F1L=F212求出拉力的大小；（2）利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况。24.如图所示，用滑轮组提起一个重为7N的物体，在拉力F=4N的作用下，10s内物体滑竖直方向匀速升高了2m不计绳重和摩擦，可知拉力F的功率为—W,此滑轮组的机械效率为.山a【】湖南省衡阳市2018年中考物理试题【答案】1.687.5%s2m 0.4m-= x =1.6W【解析】解丫物=110s=0.2m/s,因为n=2所以V绳=2V物=0.4m/s,拉力的功率P=FV=4Ns,_GhGh_G_7N滑轮组的机械效率为“一区一两一万一荻丽=87.5%.25.小丽同学用水平力F拉动如图所示装置，使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm,物体B重50N（物体B与A始终接触），此过程中地面受到的摩擦力为10N,弹簧测力计的示数为8N.若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为m/s,物体A受到B施加的摩擦力（选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”），水平拉力F为N,水平拉力F的功率为[]2018年四川省遂宁市中考物理试题【答案】0.1水平向右367.2【解析】分析：（1）滑轮为动滑轮，滑轮移动的速度等于物体移动速度的二分之一；（2）根据力的作用的相互性得出物体A受到3施加的摩擦力的大小及方向；（3）物体A受到向左的拉力等于地面对A的摩擦力fn加上物体A受到B施加的摩1肪fA;而滑轮/轮，滑水平拉力F为F三的2倍，据此计算水平拉力F的大小；然后利用P=f=f=Fi计算功率。s物0.8m%=—=1—=02m/s解答：（1）物体移动的速度 t物 4s ,滑轮移动的速度"轮=＞物=2X°-2m/s=0.1m/s（2）因为力的作用是相互的，相互作用力大小相等，方向相反，而物体B受到A的摩擦力fB=8N,所以，物体A受到B施加的摩擦力/8=/b=8N,方向水平向右。（3）物体A受到向左的拉力等于地面对A的摩擦力f地加上物体A受到B施加的摩擦力fA,Fi=fi&+fA=10N+8N=lQNt 故WFsf iqa； P=—=—=Fv=36Nx0.2m/s=7.21VF=2%=2xl8N=36N,则拉力做功功率tt ' ,故答案为：0.1；水平向右：36：7.2»【点睛】本题考查了使用滑轮时速度、功、功率的计算，知识点多、题图复杂，要求灵活运用所学知识。26.如图是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为Ga=100N。在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为V=0.4m/s,滑轮质量、绳重及一切摩擦均可忽略不计，（1）绳子自由端的拉力大小尸=N;（2）拉力F做功的功率P=W.（3）物体A的机械能（填“增加”、"减少”或"不变”）。【】【全国市级联考】湖南省娄底市2018年中考物理试题【答案】5040增加11【解析】（D由图知，n=2,滑轮质量、绳重及一切摩擦均忽略不计，则拉力F=5g=5100N=50N,（2）WFs绳子自由端移动的速度：v=2va=2X0.4m/s=0.8m/s,拉力做功的功率P=tt=Fv=50NX0.8m/s=40W.（3）物体A匀速上升，速度不变，高度增加，因此动能不变，重力势能增加，故机械能增加。点睛：（1）由图知，使用的滑轮组承担物重的绳子股数n=2,则绳子自由端（拉力端）移动的速度等于物体上升速度的2倍；（2）绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，滑轮组的（3）绳重、轮与轴的摩擦均可忽略1不计，拉力F=2（Ga+G轮），（1）求出了拉力端移动的速度，利用P=Fv求拉力做功的功率..使用同一个滑轮组提升物体，提升的物体质量越大，滑轮组的机械效率（填“越高”“越低”或“不变”）[]2018年荷泽中考物理试题【答案】越大【解析】使用同一个滑轮组提升物体时，效率为：可知，同一个滑轮组提升物体时，对动滑轮做的额外功是不变的，当提升的物体质量越大时，有用功越大,所以效率会提高。点睛：涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，使用滑轮或滑轮组时，额外功为提高滑轮做的功、克服摩擦及绳子重做的功。.如图所示，将长为1.2米的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B,它们距台面边缘处的距离均为0.3米。在A端挂一个重为30牛的物体，在B端挂一个重为G的物体。(1)若G=30牛，台面收到木棒的压力为 牛。(2)若要使木棒右端下沉，B端挂的物体至少要大于牛。(3)若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则G的取值范围为牛。[]浙江省杭州市2018年中考科学试题【答案】609010〜90【解析】(D若G=30牛，以木棒为研究对象，木棒受力平衡，故木棒受台面的支持力为60N台面收到木棒的压力与木棒受到台面的支持力为相互作用力，即为60N;(2)若要使木棒右端下沉，则B点为支点,根据杠杆平衡条件Gbx0.3=GaX09解得Gb=90N,即B端挂的物体至少要大于90牛,(3)若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，以A点为支点，根据杠杆平衡条件Gbx0.9=Gax0.3,解得则Gb=10N.即G的取值范围为.：10〜90牛。.如图为吊装工具示意图，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为0,0A：0B=l：2,每个滑轮重100N.当重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时，工人对地面的压力为N,物体M对地面的压力为N.(杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计)[]山东省威海市2018年初中学业考试（中考）物理试题【答案】4004500【解析】重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时，由于力的作用是相互的，所以人会受到300N的向上的拉力，所以此时工人对地面的压力为：「人压=G-F=700N-300N=400N.从A点看，通过滑轮组，有三段绳子向下拉着滑轮，再加上一个滑轮的重，故A点受到的拉力为：FA=3F+2G滑轮=3x300N+100N=1000N根据杠杆平衡条件得：FbxOB=FaxOA代入得.Fbx20a~1000NxOA解得：&=500N因为力的作用相互，绳子对M向上的拉力也为500N,所以M对地面的压力为：压=GM-fB=5000N-500N=4500N。点睛：重点是滑轮组的工作特点，以及杠杆平衡条件的应用，难点是求A点的拉力时，要理解下方的滑轮由绳子拉着，所以下方滑轮的重计算在绳子的拉力中，故A点拉力为绳子的拉力加一个滑轮的重。四、综合题.。为支点的轻质杠杆原处于水平静止。现同时施加大小相等的力Fi、F2（如图）。尸1（1）此时杠杆能否保持平衡？ （2）画出图中Fi的力臂71O[]广东省广州市2018年中考物理试题

【答案】不能【答案】不能【解析】解由图可以看出杠杆左右两端受到的分别是向上和向下的力，所以杠杆将不会在原来的水平位置保持平衡，而是将左端向上翘起。根据力臂是指从支点到力的作用线线的距离，所以从。像F1的作用线作垂线即三:的力臂：:如下图:垂线即三:的力臂：:如下图:点睛：根据力臂是指从支点到力的作用线线的距离，所以从。像F1的作用线作垂线即Fi的力臂.0为支点的轻质杠杆原处于水平静止。现同时施加大小相等的力尺、F2（如图）。（1）此时杠杆能否保持平衡？_（2）画出图中F1的力臂[]广东省广州市2018年中考物理试题【答案】不能【解析】解由图可以看出杠杆左右两端受到的分别是向上和向下的力，所以杠杆将不会在原来的水平位置保持平衡，而是将左端向上翘起。根据力臂是指从支点到力的作用线线的距离，所以从O像F1的作用线作垂线即F：的力臂;:如下图:

FlFl点睛：根据力臂是指从支点到力的作用线线的距离，所以从。像F1的作用线作垂线即用的力臂.（2018•宁波）为响应宁波市政府提出的“创建海绵型城市”的号召，小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型，控制电路由电压为12V、最大容量为lOOAh的蓄电池供电，蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。Ro为定值电阻，R为压敏电阻，压敏电阻通过杠杆ABO与圆柱形浮体相连，AB：B0=4：1,压敏电阻的阻值随压力变化的关系如下表。（压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计，所用绿灯、红灯及排水泵的额定电压均为220V）压敏电阻受到的压力FN，120*180<24a300+360+420-480-…，压敏电阻R阻值500-360+260-180-120<8g65。55。（1）当水位在安全位置以下时绿灯亮，排水泵不工作：当水位达到安全位置上限时红灯亮，同时排水泵正常工作。请按要求完成图中工作电路的连接.（2）“发电玻璃”光电转化率接近18%.要求在5h内对控制电路的蓄电池充满电，则选用的“发电玻璃”面积至少为m2.（太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1000W计算，计算结果精确到0.Im?）（3）按照设计要求，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为360N,通过电磁铁线圈2的电流为100mA,排水泵启动；当水位回落到浮体只有可体积浸入水中时，硬质杠杆ABO仍处于水平位置，线圈中电流为30mA,排水泵停止工作，则小科应选择重力为多大的浮体?（4）在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下，要使排水装置符合设计要求，应该将与压敏电阻相连的压板向（填“左”或“右“）移动。[]浙江省宁波市2018年中考物理试题【答案】见解析1.3应选择重力为8N的浮体右【解析】3）当水位在安全位置以下时时，浮体受到浮力较小，则浮体通过连杆对A端的向上作用力较小,压敏电阻受到杠杆的压力极小，由表格数据可知，压敏电阻的阻值较大，由欧姆定律可知控制电路中电流较小（不能吸引衔铁），电磁维电器衔铁在弹雷作用下被向上拉起，动触点与上方静触点接通，反之与下方静触点接通；由题知，绿灯亮，排水泵不工作，红灯亮，同时排水泵正常工作，说明绿灯与红灯、水泵间互不影响，即为并联，红灯与水泵同时工作，同时停止工作，且它们的额定电压均为220V,所以红灯与水泵间并联，由此画出工作电路图连接情况如图所示：r_0—__A煤灯220V ；（2）蓄电池充满电时储存的电能：W=UIt=12VX100AX3600s=4.32X106J=l.2kW»h,由题知，发电玻璃光电转化率接近18%,在5h内对控制电路的蓄电池充满电，太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率1000W=lkW,设“发电玻璃”面积至少为S,所以有：18%XlkW/m2XSX5h=l.2kW»h,解得：SS»1.3m2；（3）当浮体刚好浸没时，压敏电阻受到压力为360N,由表中数据知，此时压敏电阻的阻值R=80Q,控制电路中R与Ro串联，措施控制电路中的电流I=100mA=0.1A,由串联电路特点和欧姆定律可得，定值电阻的阻值：12VR（）=R威-R= R=120A-80。=40。总0.1A设此时连杆对A端的作用力为Fa，压敏电阻对B处的作用力为Fb，已知AB：B0=4：1,则AO：B0=5：1,根据杠杆的平衡条件有：FaxLoa=fbxlob,TOC\o"1-5"\h\z「bxLqb 1FA= =360Nx-=72N则：Loa 5 ,因为力的作用是相互的，所以A端对浮体向下的压力：Fa'=Fa=72N,由力的平衡条件可得，此时浮体受到的浮力：F浮=G+FA'=G+72N ①

2 ,_2当浮体只有与本积浸入水中时，由阿基米德原理可得此时的浮力：浮=亏浮，此时控制电路中电流为30mA=0.03A,由串联电路特点和欧姆定律可得，此时压敏电阻的阻值：丁=『凡=箴-400=3600，由表中数据知，压敏电阻受到压力Fb=120N,由杠杆平衡条件有：xLoa=fbxlob,TOC\o"1-5"\h\z%XLob 1尸4=—— =120Nx-=24N所以：Loa 5 ,同理可得，此时浮体受到的浮力：F浮'=G+Fa',2pfw=G+24N即：5浮 ②解①②可得：F浮=80N,G=8N；所以，应选择重力为8N的浮体。(4)水位已达到安全位置上限，排水装置还未启动(说明控制电路的电流偏小)，由欧姆定律可知，应减小控制电路中的电阻以增大控制电路中电流，从而使电磁铁磁性增强吸下衔铁，而其他条件保持不变，要减小压敏电阻R的阻值，根据表格数据可知，应增大压敏电阻受到的压力；在A端作用力和动力臂不变的情况下，由杠杆平衡条件知，将压板向右移动时，减小了阻力臂，则阻力增大，即增大对压敏电阻的压力。点睛：综合考查了欧姆定律、阿基米德原理、杠杆平衡条件的应用，有一定难度，注意理解清楚题意，思路要清晰，第三问中根据两次的平衡，利用浮力、重力、压力的关系列出关系式，求出浮子的重。五、计算题33.某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图所示。AB0为一水平杠杆，0A长120cm,0为支点，AB：0B=5：1；已知报警器Ro的阻值恒为10Q,压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。闭合开关S,水平踏板空载时，电压表的示数为2V；当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到5V时，报警器Ro开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求：F/N05F/N051015202530-45342418141210(1)电源电压为多少？(2)当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？(3)若电源电压变为14V,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置。试计算说明触点B应向哪个方向移动多少厘米？[]2018年山东省泰安市中考物理试题【答案】(1)11V；(2)150N；(3)8cm.【解析】如图，压力传感器和报警器串联，电压表与报警器并联。(1)闭合开关S,水平踏板空载时，即压力为。时，电压表的示数为2V,此时电流为：/="=忘=0.2A,由表格数据知，压力为o时压敏电阻的阻值为45Q,则压敏电阻两端的电压为:U=IR=0.2Ax45Q=9V,所以电源电压为："电源="o+U=2V+9V=11V；(2)电压表示数达到5V时，报警器Ro开始发出报警信号，此时电流为:Uo_5VI=~z-= =0.5ARo10。 ，根据串联电路电压特点得，此时压敏电阻两端的电压为:U'=U电源-Uo'=11V-5V=6V压敏电阻的阻值为:U压敏电阻的阻值为:U'6VR=—=——=120I0.5A由表格知，12Q时压敏电阻受到的压力为：25N,即「4=25N：0A长120cm,AB：0B=5：1,可得：1 1OB= xOA=—x120cm=20cm1+5 6 ,根据杠杆平衡条件得：&X=%xOAg[J：FaxOA

g[J：FaxOA

OB120cm20cm=25nx6=150N所以踏板设定的最大压力值为150N；⑶若电源电压变为14V,报警时报警器两端电压仍为5V,电流仍为0.5A,则压敏电阻的阻值为:R"=14V-5V

0.5AR"=14V-5V

0.5A=18C,由表格知，此时压敏电阻受到的压力为15N;要保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，根据杠杆平衡条件得:Fbx0B'=Fa'xOA,faxoa15NX120cmOB'= = =12cm即： Fb150N ,所以B应向左移动，移动的距离为：L'=OB-OB'=20cm-12cm=8cm0点睛：综合考查了欧姆定律的应用，电路的动态分析，杠杆平衡条件的应用，有一定难度，解题时思路要清晰，理清思路后其实每一步的解答都是公式的基本应用，这种类型的题目综合性强，要多练习以求熟练解题。.如图甲所示的滑轮组装置，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。用该滑轮组提升放置在水平地面上重为G=80N的重物到高处。用竖直向下的拉力拉绳的自由端，拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，重物上升的速度v随时间变化的图象如图丙所示。已知在2s〜4s内重物上升的竖直高度为2m,求：(1)在4s〜6s内，重物克服重力做功的功率 ；(2)在2s〜4s内，绳自由端下降的平均速度—；(3)在0〜2s内，重物对地面的压力大小«【】【全国市级联考】四川省泸州市2018年中考物理试题【答案】160W2m/s40N

【解析】（1）由图丙可知，在』s〜6内，重物做匀速直线运动，其速度仃=2.0ms,由P=g=£=Fv得，重物克服重力做功的功率：P=GvJ=S0Nx2.0m5=i60Wo（2）由图甲可知，连接动滑轮绳子的股数n=2,已知在2s〜4s内重物上升的竖直高度为2m,则绳子自由端移动的距离：s=nh=2x?m=4m,所用的时间ts4m=4s-2s=2s,则在2s〜4s内，绳自由端下降的平均速度：v=E一云=2m/s。（3）由丙图可知，物体在14s〜6s内做匀速直线运动，由图乙可知此时的拉力F3=50N,因为不计绳重和摩擦，则由F='（G物+G动）得，动滑轮的重力：G动=nF3-G物=2X50N-80N=20N,在0〜2s内，由图乙可知此时的拉力F】=30N,把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的总重力、向上的支持力以及2股绳子向上的拉力而处于静止状态，由力的平衡条件得，F支+2Fi=G+G动，则地面对物体的支持力F支=6动+G物-2F]=20N+80N-2X30N=40N,根据力的作用是相互的可知，此过程中重物对地面的压力：F压=F支=40N。点睛：由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3,则拉力F移动的距离s=3h。（1）由F-t图W_Fs象得出在4s~6s内的拉力F,由v-t图象得出重物上升的速度，利用P=tt=Fv求出克服重力做功的s功率；（2）由图甲可知，连接动滑轮绳子的股数，根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，利用v=2求出绳子自由端移动的速度：（3）由丙图可知，物体在4s〜6s内做匀速直线运动，由图乙可知此时的拉力，利1用F="（G物+G动）求出动滑轮重，此时物体静止在地面上，根据力的平衡条件求出地面的支持力，根据力的作用是相互的，求出对地面的压力。.如图是利用滑轮组打捞水中物体的简化模型示意图，工人用一滑轮组从水中打捞物体。已知：物体的质量为90kg且以恒定速度匀速上升，当物体完全露出水面，工人对滑轮组绳子自由端的拉力且为400N,此时滑轮组的机械效率ni为75%（绳的质量、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计，g=10N/kg）»A B C（1）请你根据题目中的条件，判断出工人所使用的滑轮组是下列中的 图。（2）工人的质量为60kg,双脚与地面接触面积为2.5X10-3m2,物体浸没在水中和完全被打捞出水面时工人对地面的压强变化了4X10"Pa,求物体浸没在水中时受到的浮力。（3）若物体完全浸没在水中时，工人拉力的功率为180W,求物体上升的速度.【】【全国市级联考】2018年四川省达州市中考物试题【答案】A300N0.2m/s【解析】⑴当物体完全露出水面时，滑轮组的机械效率：，产W=普=2，所以通过动滑轮绳子的段数:n=^=詈J激黎=3,A图中通过动滑轮绳子的段数为3,B图中通过动滑轮绳子的段数为4，C图中通过动滑轮绳子的段数为5,所以工人所使用的滑轮组是A图；（2）由题知，绳的质量、滑轮与轴的摩1擦以及水的阻力均忽略不计，当物体完全露出水面时，F=§（G物+G动）G动=3F-G物=3X400N-90kgX10N/kg=300N,此时人对地面压力：F压=G人-F=60kgX10N/kg-400N=200N,物体完全浸没在水中时对滑轮组的拉力：F拉'=G物-F浮，完全露出后物体对滑轮组拉力F拉=6物，所以物体被打捞F出水面后对滑轮组拉力增大，绳子自由端拉力随之变大，人对地面压力变小，压强变小，由p=5可得物体完全露出水面后，人对地面压力增大量：△F=Z\pS=4X10iPaX2.5X10-3m2=K）0N,所以物体完全浸没在水中时人对地面压力F压'=F压+△F=200N+100N=300N,此时人对绳子自由端拉力：F'=G人-F压'=160kgX10N/kg-300N=300N,且F'=§（F拉'+G动）=§（G物-F浮+G动），所以：F浮=G物+G动-3F'=WFs90kgX10N/kg+300N-3X300N=300N；（3）由P=tt=Fv可得，物体完全浸没在水中时绳子自由端的速P_180W v0.6m/s度：v=F3OON=o.6m/s,由丫=11丫物可得，物体的上升速度：v物3=0.2m/s。W有_Gh_G点睛：（1）由物体完全露出水面时的绳子自由端拉力、物体质量和机械效率，根据n=W总Fs"F计算通过动滑轮绳子的段数，从而确定所使用的滑轮组：（2）绳的质量、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略1不计，由F=>（G物+G动）计算出动滑轮重力；先计算出物体被打捞出来后人对地面压力，物体被打捞出水面后对滑轮组拉力增大，绳子自由端拉力随之变大，人对地面压力变小，压强变小，由F=pS计算人对地1面压力变化量，从而计算物体浸没时对绳子自由端拉力，由F'=§（F拉'+G动）=（G物-F浮+G动）计算出WFs物体受到的浮力；（3）由P=E-E=Fv计算物体完全浸没在水中时绳子自由端的速度，由丫=皿物计算物体的上升速度。36.如图所示为某品牌四旋翼无人机，该无人机具有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、GPS定位等功能，下表是该无人的部分参数：整机质量，2kg+、电池额定电压♦15V~最大上升速度*6m“电动机工作电压212Vp最大下降速度22mw悬停时每个电动机功率+50Wp最大水平速度216nlw电动机数量。4^在某次火灾中，该无人机参与火情的勘测，它先以最大速度匀速直线上升，且达到60m高处时，再以最大速度水平匀速直线飞行到达1.6km远处的火场上空。若无人机整个过程四个电动机同时工作，电动机将电能转化为机械能的效率为90%,假设无人机以最大速度匀速直线上升时，受到的阻力大小为10N,通过计算回答下列问题：（g取10N/kg）（1）无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时多少秒—？（2）无人机到达火场上空后，悬停观测10分钟，则10分钟内电动机消耗多少电能—?（3）无人机以最大速度匀速直线上升60m,这个过程中消耗多少电能—?【】2018年甘肃省白银市、凉州市、张掖市中考物理试题【答案】110s1.2X105J2000J【解析施：（1）由等,匀速上升需要的时间=f=lQs；水平匀速直线飞行的时间山=：=兴翳=100s,无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时：t=t-ti=10s-100s=110s）（2）悬停时电动机总功率:P=50Wx4=200W,悬停时消耗电能：\V=Pt=200Wxl0x605=1.2xl0JJj（3）无人机匀速上升过程的升力:F=G-f^=mg-f^2kgx1ONkg-10N=3ON,做的有用功：\V.m=Fh=30Nx60m=1800J,卬有 “有1800/由n=皿电=90%可得消耗的电能：W电=90%—90%=2000J。点睛：（1）利用s=vt求出匀速上升需要时间、水平匀速直线飞行时间，进而求出起飞到到达火场需要时间；（2）求出悬停时电动机总功率（4个电动机），利用W=Pt求悬停时消耗电能；（3）无人机上升过程印有的升力等于重力加上阻力，利用w=Fs求升力做的有用功，利用n=w电=90%求消耗的电能。37.考古工作者在河底发现了古代的石像，经潜水者测量它的体积约为2m3.如图所示，在打捞石像的过程中，考古工作者用动滑轮将石像匀速提升，需要竖直向上的拉力F=1.6X104N.在没有将石像提出水面前,若不计摩擦和滑轮重力，(P水=1.0X103kg/m,g=10N/kg)求:(1)石像受到的浮力—。(2)石像的重力.(3)石像的密度—.(4)若将石像提升了3m,石像受到水的压强减少了多少?【】【全国市级联考】2018年山东省聊城市中考物理试题【答案】2X10T5.2X104N2.6X103kg/m33X104Pa【解析】(1)石像受到的浮力：F浮=G排=P液gV排=1XWkg/nPx10N/kgX2n)3=2X104N；(2)不计摩擦1和滑轮重力，根据F=5(G-F浮)可得石像的重力：G=2F+F浮=2XL6X104n+2X104n=5.2X104n；G5.2x104N m_5.2x103kg(3)石像的质量：m=9 ION/kg=5.2X103kg；石像的密度：P=" 2m3 =2.6X103kg/m3;(4)石像减少的水的压强Ap=PgZ\h=lX103kg/m3xi0N/kgX3m=3Xl(yiPa.。点睛：(1)利用阿基米德原理F浮=G排=P液gV排求出石块受到的浮力；(2)若不计摩擦和滑轮重力，根G据F=(G-F浮)可求石像的重力；(3)根据m=方可求石像的质量，利用密度公式求出石像的密度；(4)己知△h=3m,根据4p=Pgz^h可求石像减少的水的压强。.如图是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为3xl()3w,当它把质量为it的重物匀速提起24m时，用时100s.(g=10N/kg)求：(1)在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少?机械效率是多少?(2)若起重机AB长为20m,吊起重物时B端的配重质量为4t,为使起重机不翻倒，则0B长为多少?(不计摩擦和起重:机自重)[]广东省2018年中考物理试题【答案】2400W80%4m【解析】（1）提起重物做的功为;W有=Gh=mgh=1000kgxlON/kgx24m=2.4x10sJ起重机提起重物做功的功率是:皿有2.4x105JP=——= =2400Wt100s机械效率是:% 2.4x105J “n= = X100%=80%W电3000WX100s(2)物体重为：G=mg=1000kgX10N/kg=10区,配重的重为：G'=m'g=4000kgx10N/kg=4x10飞使起重机不翻倒，杠杆是平衡的。即：G'xOB=Gx(AB-OB)4x10区xOB=10飞x(20m-OB)解得：OB=4m。.质量为60kg的工人站在水平地面上，用如图装置匀速打捞浸没在长方形水池中的物体，水池底面积为15m2,物体重2000N、体积为0.InP,物体未露出水面前，此装置机械效率为80%.（不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦）g取10N/kg求:（1）物体浸没在水中受到的浮力;（2）动滑轮的重力;（3）若工人双脚与地面的接触面积为500cm2,当他对地面的压强为2Xl（Ppa时，池底受到水的压强的变化量。[]2018年四川省遂宁市中考物理试题【答案】(1)1000N；(2)250N；(3)50Pa。

【解析】分析：(D根据/>= 可求物体浸没在水中受到的浮力j(2)不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩摭，根据IC-F^h卬垄w+Wg（GIC-F^h卬垄w+Wg（G—尸产）？l+G,?l G-F/+G/，已知装置机械效率为80。。，可求动滑轮重;(3)已知工人的质量，可求工人的重力6=加。；已知工人对地面的压强，根据尸=PS可求对地面的压力，根据尸拉+F压=G可求绳子的拉力，根据"=7«-"浮+°轮)可求出浮力的变化量，即可求排开液体的变A,_W排A/i- 化量，再根据S求出液体深度的变化量，由AP=PgAh可求池底受到水的压强的变化量，解答：(1)物体浸没在水中受到的浮力：F浮=。液9〃排=1X1。3四/|„3XlON/kgXO.ln?=1OOON；(2)不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩掇，装置机械效率；W/m (G-F^)h G-F^ G-F^-nnnvmnnvn=——=——= := :—,??= :—=—二八匚:—=80%/解得：Gf=>50Nj,卬/W革与+C'g(G-k&力+G*?1G-F.+G->1G-F=+G§TOOON-IOQON+G上. 1J ,(3)由图可知，n=4,工人的重力，G=mg=6Qkgxl0N/kg^600N,工人对地面的压力：F^.=PS.=2xlO^PaxSOOxlO^m^lOO^V,F^=F三,此时绳子对人的拉力：F赤+『=G,产拉=G_/=600N-100N=500N,此时物体在长方形水池受到的浮力：尸拉=7«一"浮十°轮)，「浮'=G+G轮-nF拉=2000N+250N-4x500N=250N,物体排开液体的体积：由「浮'=P液"排，可得，,尸浮’ 250N 一■,匕/=――= =0.025m3P液91xItPkg/m3xION/kg ,排开液体的变化量：v排'=01m3-0025m3=0075m3；液体深度的变化量：Ah=-Ah=--=-———15m2 ,池底受到水的压强的变化量:AP=pgA/i=1x103kg/m3xION/kgx0.005m=50Pa。答：(1)物体浸没在水中受到的浮力是1000N：(2)动滑轮的重力是250N；(3)若工人双脚与地面的接触面积为500cm2,当他对地面的压强为2Xl(PPa时，池底受到水的压强的变化量是50Pao【点睛】本题为力学综合题，考查了压强、浮力、机械效率的计算，题目较难。40.图甲是海上打捞平台装置示意图，使用电动机和滑轮组将实心物体A从海底竖直向上始终以0.05m/s的速度匀速吊起，图乙是物体A所受拉力F随时间t变化的图象(不计摩擦、水的阻力及绳重，P水=1.OX103kg/m3.g=10N/kg)o请解答下列问题：(1)物体A的体积是多少？(2)物体A完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80幅当物体A完全离开水面后，滑轮组的机械效率是多少？(3)当物体A完全离开水面后，电动机两端电压为380V,通过的电流为5A,电动机线圈的电阻为多少？(不计电动机内部摩擦)[]山东省威海市2018年初中学业考试(中考)物理试题【答案】(1)1m3；(2)85.7%；(3)6Q。【解析】(1)根据图乙知，前30s时，拉力不变，且较小,所以物体浸没在水中，30s到40s时，拉力减小,说明物体露出水面时，40s后，拉力又不变，说明物体离开水面，最大即重力与最小拉力的差即为浮力：FJf=G-F1=3x107-2x107=lx104N,根据阿基米德原理得，物体的体积为：产浮 1X10^ 3V= = =1mP水91.0x103kg/m3x10N/kg。(2)不计摩擦、水的阻力及绳重时，水面下时的效率为80%,即：W有用 皿有用 F]h& 2x10、n= = = = = =80%W总W有用+W额F/+G轮h&+G轮2x104N+G轮解得：G轮=5000N离开水面后，机械效率为：,小有用‘ %用' Gh G 3x10^1a。一。n= = = = = X100%=85.7%W总'W有用'+W额Gh+G^hG+G轮SxlO^+SOOON 。

（3）由图知，两段绳子承担物重，所以电动机的拉力为:1尸=一(G+G轮)=-(3xlO^+SOOON)=1.75x10~2 ,根据P=F”得，电动机的输出功率为：P输出=F"绳="x2廿物=1.75xlO4^x2x0.05m/s=1750W电动机的输入功率为：P=UI=380Vx5A=1900W,电动机的发热功率为：P热=P-尸输出=1900W-1750W=150W,_P热一根据_P热一150W =6Q(5A)2点睛：在涉及机械效率的相关计算，在不计摩擦和绳重时，牢记效率的两个思路：一是卬有用GhG _”有用Gh Gn= = =—n= = = w总nFhnF二是4总（G+G动）hG+G动。.如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3m,用时3s,工人的拉力为50N,工人质量为50kg。（物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）（1）求工人放绳的速度。（2）求滑舱组的效率n,（3）如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为。2，已知Hi：口2=4：3（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g=10N/kg）.求当物体完全浸没水中后，工入对地面的压力。[][全国市级联考】四川省南充市2018年中考物理试题【答案】见解析所示【解析】（1）根据题意知道，物体下降速度是：片/?/片3m/3s=lm/s；由图知道滑轮组的有效绳子段数是炉4,所以工人放绳的速度是；/绳=4/物=4Xlm/s=4m/s；(2)因为n=4,所以绳子运动距离是：s=4/F4X3m=12m；工人放绳子的有用功是：肌有用=G^160NX3m=480J：放绳子的总功是：/总=/右=50NX12m=600J；所以，滑轮组的效率是：有用//总X100%=480J/600JX100%=80%；(3)物体未浸入水中时，不计绳重及摩擦，动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力，由户=(Gr-G)”知道，动滑轮重力是：G-=4--G=4*50N-160N=40N；又因为小：卷=4：3,所以物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率是：72=3^4=34x80%=60%j物体完全浸没水中后，滑轮组对物体的拉力做的功为有用功，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，则此时滑轮组的机械效率是冲AG-MFi尸t*-40N=6Q。。,解得尸-60N}当完全入水后，动滑轮受到重物向下的拉力、自身向下的重力、4段绳子向上的拉力，由力的平衡条件可知4尸绳=尸拉物动，故人对绳子的拉力是：尸绳=(尸拉物+G动)/4=(60N+40N)/4=25N,此时人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力，由于物体间力的作用是相互的，所以绳子对人的拉力也为25N；而人的重力是：G人=0人^50kgX10N/kg=500N,人受到竖直向上的支持力是：Fn=G人+尸绳=500N+25N=525N,根据物体间力的作用是相互的知道，则人对地面的压力是525N。点睛：本题考查的是速度、有用功、总功、机械效率公式的应用，滑轮组拉力的计算，解题的关键是需要知道动滑轮重力不变，是一道有难度的试题。六、实验题.图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，将重为4.5N的物体从A位置提升到A'位置,同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B'位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题：用 乙 内(1)物体提升的高度是cm,拉力是N,该滑轮组的机械效率n=(2)若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效

率（选填“变大”、“变小”或“不变[]2018年山东省泰安市中考物理试题【答案】5.0275%变小【解析】（1）如图刻度尺的单位是cm,分度值为1cm,A的位置对应的刻度为。刻度上面第，格，所以物体提升的高度h是5.0cm,拉力移动的距离为：s=30.0cm-60cm=15.0ctn,如图测力计的分度值为0.2N,拉力是二、；该动滑轮的机械效率：100%=75%W有_G/i100%=75%U^-Fs-3F_3x2NX（2）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，有用功不变，而滑轮的重增加，由于对滑轮做的功为额外功，所以额外功增大，则滑轮组的机械效率变小。点睛：涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，使用滑轮或滑轮组时，额外功为提高滑轮做的功、克服摩擦及绳子重做的功。.某物理实验小组的同学，利用如下图所示的装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件。（1）如图甲所示,5-000子，应将右端的平衡螺母（1）如图甲所示,5-000子，应将右端的平衡螺母向移动。（选填“左"或“右”）（2）实验中测得的数据如下表所示:测量由力动力・用力阻力W序号：an1202101$1520551IS通过探究，由实验数据可以得出杠杆的平衡条件是O（3）如图乙所示，将杠杆两端同时减去一个钩码，杠杆左端会o（选填“下沉”或“上升”）[]湖南省邵阳市2018年中考物理真题【答案】右Fx1^F212（或''动力X动力臂=阻力X阻力臂”） 下沉【解析】分析：（D杠杆左端下沉，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，这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；杠杆在水平位魅平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来。（2）分析表中数据得出杠杆的平衡条件为：FtLl=F2L2.（3）用杠杆平衡条件可对两侧的力的力臂的乘积进行分析，最后做出判断；解答：（1）如图甲所示，杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，应将右端的平衡螺母向右移动；（2）分析表中数据，计算动力乘以