2023简单机械-（2020-2022）三年中考物理试题分项汇编（全国通用）（解析版）

简单机械-（2020-2022）三年中考物理试

题分项汇编（全国通用）（解析版）

专题12简单机械

【2022年】

一、单选题

1.（2022•天津）实验时，小芳用图所示的滑轮组，将重为8N的物体匀速提升

0.5m。已知动滑轮的重为2N,不计绳重和摩擦，则（）

A.拉力尸为

4N

B.有用功为5J

C.绳子自由端移动距离为

1.5mD.该滑轮组

的机械效率为80%

【答案】D

【解析】

A.由图中可知，动滑轮上有两股绳子承重，故可得绳子自由端的拉力为

学，徽嘎卜细翳螺w影

故A不符合题意；

B.由题意可知，物体上升的高度为0.5m,故由的Fs可得，所做的有用功为

W/G〃=8NX0.5m=4J

故B不符合题意；

C.因动滑轮上有两股绳子承重，故绳子自由端的移动距离为

s=2h=2X0.5m=lm

故c不符合题意；

D.由题意可知，所做的总功为

W卡尸s=5NXlm=5J

故该滑轮组的机械效率为

故D符合题意。

故选Do

2.（2022•陕西）如图，这是一种塔式起重机，已知起重机上的滑轮组在匀速

起吊330kg的物体时，滑轮组的机械效率是60%,g取10N/kg。下列分析和计算

错误的是（）

A.起重机的吊臂A08可视为杠杆

B.增加起吊物体的质量，滑轮组的机械效率将减小

C.物体上升2m,滑轮组所做有用功是6.6X10」

D.物体上升2m,滑轮组所做总功是1.IX10'J

【答案】B

【解析】

A.由图可知，起重机的吊臂可以视为支点在。点，力臂分别为应I、协的杠杆,

故A正确，不符合题意；

B.滑轮组的机械效率

增加起吊物体的质量时，有用功增加，额外功不变，有用功与总功的比值变大,

则滑轮组的机械效率变大，故B错误，符合题意；

C.物体上升2m,滑轮组所做有用功

W/Gh=mg/7=33GkgX10N/kgX2m=6.6X103J

故C正确，不符合题意；

D.滑轮组所做总功

故D正确，不符合题意。

故选Bo

3.（2022•湖北武汉）用一个动滑轮在8s内将一重为300N的物体匀速向上提

起2m,拉力为200N。这个动滑轮的机械效率和拉力的功率分别是（）

A.66.7%,50WB.66.7%,

100WC.75%,

50WD.75%,100W

【答案】D

【解析】

AB.一个动滑轮提升重物，一共有两段绳子分担物重，故〃=2,这个动滑轮的机

械效率

故AB不符合题意；

CD.绳子移动的距离为

拉力的功率分别是

如一帆脸触脑廖

故C不符合题意，D符合题意。

故选D。

4.（2022•河北）在老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提

升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N,建筑材料在5s内匀速上

升5m,不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（）

\\\\\\\\

A.动滑轮所受重力为

10N

B.滑轮组所做的有用功为2000J

C.工人所用拉力的功率为

380WD.滑轮组的机械

效率为95%

【答案】D

【解析】

B.建筑材料上升的高度/?=5m,所以有用功为

婕金翁TWSJ细尸博嗨

故B错误；

C.由图可知，绳子股数〃=2,绳端移动的距离为

s=2〃=2X5m=10m

工人所用拉力的功为

斯⑪巍口簿蟾城鲍口里潮

拉力的功率为

故C错误；

A.不计绳重及摩擦，所做的额外功为

动滑轮所受重力为

故A错误；

D.滑轮组的机械效率为

l<flCT..

故D正确。

故选D。

5.（2022•河南）为了将一物块送到高处，小杰用木板和滑轮搭建了如图所示

的装置。用力尸拉动绳端，物块沿斜面匀速向上运动，下列说法正确的是（）

A.该装置使用滑轮是为了更加省力

B.此过程中物块的动能转化为重力势能

C.物块所受摩擦力的方向沿斜面向下

D.若绳子突然断开，物块将立即下滑

【答案】C

【解析】

A.该装置使用的是定滑轮，只能改变力的方向，不能省力，故A错误；

B.物块沿斜面匀速向上运动，动能不变，物体的重力势能是拉力厂做功增加的，

故B错误；

C.物块相对斜面斜向上运动，受到的滑动摩擦力与其相对运动方向相反，所以

摩擦力沿斜面向下，故C正确；

D.若绳子突然断开，物块由于惯性会先继续向上运动，故D错误。

故选C。

二、多选题

6.（2022•四川成都）小武用如图所示滑轮组匀速提升500N的重物，10s内物

体上升了1m,大滑轮重20N,每个小滑轮重10N,滑轮组的绕绳能承受的最大拉

力为200N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，下列结论正确的是（）

A.动滑轮对重物做的功为

520JB.小武施

加的拉力的功率为52W

C.使用此滑轮组能匀速提起重为570N的物体D.若机械效率

为80%,则提升的物重为160N

【答案】BC

【解析】

A.由受力分析可知，动滑轮对重物的拉力产力等于重物的重力G,即

F5G=500N

重物上升的高度为故由W=后可得，动滑轮对重物做的功为

W=G/i=500NXlm=500J

故A错误；

B.由图中可知，动滑轮上有三股绳子承重，故绳子自由端的拉力为

绳子自由端移动的距离为

s=3/z=3Xlm=3m

故绳子自由端的拉力做的功为

故由F-；可得，拉力的功率为

便加

故B正确；

C.由题意可知，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为产大=200N,故由

尸小小

可得，使用此滑轮组能匀速提起的物体的最大重力为

G/3/大-G*3X200N-20N=580N

故可知使用此滑轮组能匀速提起重为570N的物体，故C正确;

D.该滑轮组的机械效率为

若机械效率为80临解得此时物体的重力为G'=80N,故D错误。

故选BCo

=、综合题

7.1（）22•天津）图是用道钉撬撬道钉的情景。道钉撬可视为以。为支点的杠

杆，若动力F/为200N,动力臂。为1.2m（图中未画出），阻力臂〃为0.06m,

不计道钉撬自身重力。

（1）在图中画出动力臂//；

（2）求道钉对道钉撬的阻力闩的大小。

【答案】(2)4X103N

【解析】

解：(1)由力臂的定义可知，力臂为支点到力的作用线的垂线段，故过。点作

力B的作用线的垂线段，即为对应的动力臂〃，如下图所示

(2)杠杆平衡时，由杠杆的平衡条件可得

FiXh=F2XI2

解得道钉对道钉撬的阻力F2的大小为

3

(2)道钉对道钉撬的阻力F?的大小为4X10No

四、实验题

8.(2022•安徽)用图中所示的装置探究杠杆的平衡条件，通过正确的实验操

作，得到下表中的数据。

实验次数

动力F//N

动力臂h/m

阻力F2/N

阻力臂/2/m

1

3.0

0.20

2.0

0.30

2

2.0

0.15

1.5

3

1.5

0.20

1.0

0.30

1hf

（l）第2次实验数据中的阻力臂应为m；

（2）第3次实验后，用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线（保

持上端悬点不动），如图乙所示，不计摩擦，杠杆（选填“能”

或“不能”）在水平位置保持平衡，原因是：。

【答案】0.20不能见解析

【解析】

（1）[1]根据杠杆平衡可知，阻力臂lz应为

（2）[2][3]用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线（保持上端悬

点不动），改变了拉力的方向，但是没有改变拉力的大小，但是支点到力的作用

线的距离，即力臂的长短发生了变化，由，可知，不变，F的大小不

变，但是力臂发生了变化，故杠杆不能保持平衡。

9.（2022•河南）在探究杠杆平衡条件的实验中：

（1）将装置放在水平桌面上，静止时如图所示。为了使杠杆在水平位置平衡,

应将螺母向（选填“左”或“右”）调节；

（2）实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已

填入表。图是第3次杠杆平衡时的情景，此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①

为，②为;

实验次数

动力F//N

动力臂h/m

阻力&/N

阻力臂〃/m

1

2.5

0.2

2

0.25

2

2

0.15

1.5

0.2

3

1.5

0.1

①

②

（3）分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件：；

（4）某小组对实验过程交流、讨论后，按图所示又进行了实验。老师肯定了他

们的做法，并指出，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了

在测量拉力尸的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力的力

臂应为（选填“OB”或“AB”）o

【答案】右10.15动力X动力臂=阻力

X阻力臂拉力的方向

【解析】

（1）[1]由图知道，杠杆的右端上翘，为了调节杠杆在水平位置平衡，平衡螺母

向上翘的一端移动，即应将平衡螺母向右端移动。

（2）[2][3]第1、2和3次实验的数据知道，每次动力减小0.5N,由第1、2次

的数据知道，每次阻力也是减小0.5N,所以，第3次的阻力应是1N；分析第1、

2次的数据知道，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，由此可知第3

次的阻力臂应是0.15m。

（3）[4]由实验表格中数据知道，三次实验数据都满足动力与动力臂的乘积等于

阻力与阻力臂的乘积，即杠杆的平衡条件是

动力X动力臂=阻力又阻力臂

（4）[5]由图知道，用弹簧测力计斜拉改变了拉力的方向，同时改变了力臂的方

向，由此得出的平衡条件更具普遍性。

[6]因为力臂是从支点到力的作用线的距离，由图知道，。8应为拉力的力臂。

五、填空题

10.（2022•重庆）如图所示，是工人用滑轮组提升货物的情景。当他用大小为

200N的拉力拉动轻绳，可匀速提升重为360N的货物A。则动滑轮重为

N,这时滑轮组的机械效率为%□（忽略一切摩擦力）

【答案】4090%

【解析】

[1]由图可知，滑轮组动滑轮上的绳子段数

n=2

根据滑轮组绳子端拉力的公式

可得动滑轮的重力为

GSF2F-G矿2X200N-360N=40N

[2]根据滑轮组的机械效率的公式

；------G.-.----------

-二—Q

可得滑轮组的机械效率为

11.（2022•重庆）在一次实验探究活动中，小林用如图所示滑轮组将重为2.7N

的物体匀速提升了20cm用时2s,绳子自由端弹簧测力计的示数如图所示，则小

林做的有用功为J,滑轮组的机械效率为%o

白

【答案】0.5475

【解析】

[1]由题意可知，物体的重力为G=2.7N,物体上升的高度为

/?=20cm=0.2m

故由/A可得，小林做的有用功为

W尸G/?=2.7NX0.2m=0.54J

[2]由图中可知，绳子自由端的拉力为F=L2N,动滑轮上有三股绳子承重，故可

得滑轮组的机械效率为

12.（2022•安徽）用图示的滑轮组将重为、，;'的物体竖直向上匀速提升一二,

拉力F的大小为：：；，则该滑轮组的机械效率为。

【答案】80%

【解析】

由图可知，滑轮组承担重物的绳子股数为〃=3,则由

--_*1：一二

丁久云wF

可知，该滑轮组的机械效率为

G56V

-一三.二心牝-…•:工SU-：

»：r3-If＞：

13.（2022•湖南长沙）用如图所示的电动起重机将3000N的货物提高4m,起

重机对货物做的有用功是J；它的电动机功率为3000W,此过程用时

10s,起重机的机械效率为%；若减小动滑轮的重力，起重机的机械

效率将变o

【答案】1.2X10,40大

【解析】

[1]将3000N的货物提高4m,起重机对货物做的有用功为

W疗G〃=3000NX4m=1.2X10'J

[2]电动机功率为3000W,此过程用时10s,做的总功为

W声尸产3000WX10s=3X10]

起重机的机械效率为

[3]若减小动滑轮的重力，将重物提升同样的高度，做的额外功变小，做的有用

功不变，总功变小，根据机械效率的公式，起重机的机械效率将变大。

六、作图题

14.（2022•四川成都）如图是小兰在练习“斜身引体”项目时的情景。把人体

视为杠杆，。为支点，动力等效为请画出F/的力臂

画动力B的力臂，应过支点。作动力F/作用线的垂线段，由于垂线不能与动力

F/作用线的实线部分相交，所以要将动力B作用线用虚线反向延长，注意支点

。的垂线也要用虚线，并且需要标出垂直符号，然后用大括号将所画的垂线段括

起来，要求大括号两端分别对齐支点。和垂足，然后在大括号外标注出力臂符

号。,如图所示

【解析】

支点到力的作用线的距离叫力臂，故可过支点。向力b的作用线做垂线，垂线

段的长度为力F的力臂/，如下图所示：

16.（2022•山西）如图甲所示，清明假期，亮亮同学回到老家，看到工程队正

施工埋电线杆，进行电网改造。亮亮发现他们挖的坑形很特别，如图乙所示。工

程师告诉亮亮这种坑不仅省力，还能缩短移动的距离。要把图乙中的电线杆竖立

到坑内，请你画出作用在杆上A点最小力的示意图。

【解析】

由图可知，。为支点，要使作用在A的力最小，需力臂最大，当0A作为力臂时,

拉力的力臂最大，力最小，作图如下：

七、计算题

17.（2022•江苏南通）如图工人用250N的力尸将重为400N的物体在10s内

匀速提升2m。不计绳重和摩擦.求：

（1）工人对物体做的有用功；

（2）拉力/做功的功率；

（3）若将重为900N的物体提升相同高度，此滑轮组的机械效率。

【答案】（1）800J；（2）100W；（3）90%

【解析】

解：（1）由图知道，承担物重的绳子股数〃=2,则拉力E移动的距离

s=2h

克服物体的重力所做的功是有用功，故工人对物体做的有用功

W/G〃=400NX2m=800J

（2）拉力/移动的距离

s=2h=2X2m=4m

拉力/所做的总功

Wa=F5=250NX4m=1000J

拉力做功的功率

（3）由于不计绳重和摩擦，提升过程做的额外功是克服动滑轮重力做功，故提

升400N的物体时做的额外功是

将重为900N的物体提升相同高度，做的有用功

所做的总功

由“-二知道，此滑轮组的机械效率

»T-

答：（1）工人对物体做的有用功800J；

（2）拉力/做功的功率100W；

（3）将重为900N的物体提升相同高度，此滑轮组的机械效率90虬

18.（2022•上海）如图所示，用竖直向上的拉力/匀速提起物体A。已知物体

A和滑轮的总重G点为100牛，且摩擦不计，求拉力尸的大小。

〃“〃〃〃//

f

【答案】50牛

【解析】

解：因为使用动滑轮，有两股绳子承担物重，且摩擦不计，所以拉力

答：拉力F的大小为50N。

[2021年】

一、多选题

1.（2021•天津）利用图所示的滑轮组先后匀速提升重为200N和150N的物体。

已知提升200N的物体时，绳子自由端的拉力为125N,拉力的功率为125W。若两

次物体上升的速度相同，不计摩擦和绳重，则提升重为150N的物体时（）

A.机械效率为

80%

B.机械效率为75%

C.拉力的功率为

50W

D.拉力的功率为100W

【答案】BD

【解析】

由图〃=2,动滑轮自重为

G尸2F「Gi=2X125N-200N=50N

绳自由端速度为

提150N物体时，机械效率为

拉力为

功率为

P2=F2V=100NXlm/s=100W

故AC不符合题意，BD符合题意。

故选BDo

2.（2021•北京）如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A,滑轮组

绳子自由端在拉力尸作用下竖直匀速移动了12m,同时物体A被竖直匀速提升了

4m,用时40s,滑轮组的额外功是400J。下列说法中正确的是（）

\\\\\\\\

A.动滑轮所受的重力为100N

B.物体A上升的速度是0.3m/s

C.拉力/的功率是100W

D.滑轮组的机械效率是90%

【答案】CD

【解析】

A.物体A被竖直匀速提升了4m,滑轮组的额外功是400J,动滑轮自重及摩擦力

一共为

则动滑轮自重小于100N,故A错误；

B.物体A上升的速度是

曾粽

故B错误；

C.所受重力为900N的物体A,匀速移动了12m,拉力做的有用功为

W存标G/?=900NX4m=3600J

拉力做的总功为

We=W有用+W^=3600J+400J=4000J

拉力F的功率是

故C正确；

D.滑轮组的机械效率是

故D正确。

故选CDo

二、单选题

3.（2021•重庆）如图所示，老师在课堂上用自制的滑轮组提升重物，将质量

为36kg的重物在5s内匀速提升1m,他对绳的拉力尸为200N。不计绳重和摩擦,

则下列判断正确的是（）

A.动滑轮的重力为20N

B.拉力所做的功为200J

C.拉力做功的功率为40W

D.滑轮组的机械效率为90%

【答案】D

【解析】

A.重物的重力

G=/〃g=36kgX10N/kg=360N

由图可知，重物由2段绳子承担，即〃=2,不计绳重和摩擦，动滑轮的重力

G^=2F~G=2X200N-360N=40N

故A错误；

B.绳子自由端移动的距离

s=2h=2Xlm=2m

拉力所做的总功

W灰产s=200NX2m=400J

故B错误；

C.拉力做功的功率

故c错误;

D.有用功

W尸G/?=360NXlm=360J

滑轮组的机械效率为

故D正确。

故选D。

4.（2021•重庆）如图所示的滑轮组，500N的拉力厂在10s内将重800N的箱

子匀速提升了2m,不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）

A.定滑轮的作用是省力

B.滑轮组机械效率为80%

C.动滑轮的重力为100N

D.拉力厂的功率为100W

【答案】B

【解析】

A.定滑轮既不省力也不费力，只能改变力的方向，故A错误;

B.有用功为克服物体重力做的功，所以有用功为

连接动滑轮的绳子有两股，物体上升2m,因此绳子自由端移动的距离为4m。所

以拉力做的总功为

口羯-掰蟋］，嬲域一演蜥

因此机械效率为

故B正确；

C.对动滑轮和物体做受力分析，向上受到两股绳子拉力，向下受到动滑轮和物

体的总重力，因此有

带入数据得

故c错误；

D.拉力的功率

1M11

般・—1gl_

舄物I及

故D错误。

故选Bo

5.（2021•山东临沂）下列各图所示的工具，正常使用时省力的是（）

【答案】B

【解析】

AD.镶子、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不省力，故AD不

符合题意；

B.羊角锤在撬钉子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，可以省力，故B符合

题意；

C.定滑轮是等臂杠杆，不能省力，故C不符合题意。

故选Bo

6.（2021•北京）图示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（）

核桃夹

【答案】B

【解析】

A.园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；

B.筷子使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；

C.瓶盖起子使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；

D.核桃夹使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。

故选Bo

7.（2021•河南）如图工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒（）

A.省力且省距

离

B.省力但费距离

C.费力且费距

离

D.费力但省距离

【答案】B

【解析】

CD.一根硬棒撬动石头，动力臂大于阻力臂，故是省力杠杆，故CD错误；

AB.省力但是费距离，故A错误；B正确。

故选Bo

三、作图题

8.（2021•山西）中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分。如图

是用切刀将黄黄切片的示意图，请你在图中画出施加在手柄上A点最小力产的

示意图及其力臂

求根据杠杆平衡条件，力臂最大时，杠杆有最小动力，先找杠杆上距离支点最远

的点作为力的作用点，两点连线作为最长动力臂。A,过点A,作垂直于力臂的

力即是最小力凡力的方向向下，如图所示：

9.（2021•福建）在图中画出使用侧刀时动力F的力臂Zo

【解析】

。为支点，过。点做力F作用线的垂线，即为力臂，故先延长力凡过。点做

力作用线的垂线，标上/,故如下图所示：

工或者

V

四、计算题

10.（2021•河北）图甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为9.63有四个

支撑脚，每个支撑脚的面积为0.3m2,起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重车

吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝

绳的拉力厂为5000N,货物上升过程中的sr图像如图丙所示。（不考虑绳重，g

取10N/kg）,求：

（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强；

（2）拉力F的功率；

（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。

【答案】（1）-3；（2）3750W；（3）即e

【解析】

解（1）提升货物过程中起重车的总重为

Gt-Ga-Gr—%-7L->kg-%）*网

提升重物时，受力面积为

提升货物过程中起重车对水平地面的压强

%廿一4--「-：%为

（2）物体的速度为

绳子的速度为

拉力F的功率

（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率

J1二小）...

----

35«xjOC.N

答：（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强为9.1二五；

（2）拉力"的功率为“四W；

（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率力；。

【2020年】

一、多选题

1.（2020•四川成都）如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C

能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处,

施加的拉力厂随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度-随时间变化关系如图

丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g取10N/kg。下列结论正确的是（）

A.动滑轮的重力为9N

B.第2s内拉力6的功率为40W

C.此装置最多能匀速运载80N的货物

D.此装置提升重物的最大机械效率为85%

【答案】BC

【解析】

A.由图丙可知，在「2s内物体匀速运动，图乙可知，拉力为10N,由图甲知绳

子股数〃之，则根据

即

6劫=5N

故A错误；

B.第2s内绳子自由端的速度为

第2s内拉力厂的功率为

故B正确；

C.当拉力最大为50N时，可以拉动物重为

6.=，二仇-C,=2-

绳子B不断，故C正确；

D.由C可得，重物最重为80N,则最大的机械效率为

故D错误。

故选BCo

2.（2020•北京）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面

上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，提升过支

架过程中滑轮组的机械效率为90机已知物体A重540N,该工人重500N,两个

滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,关于该过程,下列说法正确的是（）

A.绳子自由端受到竖直向下的拉力为200N

B.绳子自由端拉力的功率为120W

C.该工人对地面的压力为200N

D.支架受到滑轮组的拉力为960N

【答案】BCD

【解析】

A.滑轮组的动滑轮绕2段绳，滑轮组的机械效率

故A错误；

B.绳子自由端的速度

v/2v<=2X0.2m/s=0.4m/s

绳子自由端拉力的功率为

佳鹭出启第1胭爵施颂励

故B正确；

C.地面对工人的支持力

/产500N-300N=200N

由力的作用相互性可知工人对地面的压力等于地面对工人的支持力，即

尸尸尸产200N

故C正确；

D.不计滑轮组的绳重和摩擦，拉力

F殍三（G+G

G#2F行除2X300N-540N=60N

支架受到滑轮组的拉力为

产支套3aG劫=3X300N+60N=960N

故D正确。

故选BCDo

二、单选题

3.（2020•重庆）如图所示，下列描述正确的是（）

不幽覆砧

甲ZKT

A.图甲中，滑冰运动员潜行过程中没有惯性

B.图乙中，压住粉笔写字是为了减小摩擦力

C.图丙中，园艺工人修剪花枝的剪刀属于省力杠杆

D.图丁中，飞机起飞利用了空气流速大压强大的原理

【答案】C

【解析】

A.任何物体都具有惯性，所以滑冰运动员滑行过程中仍然有惯性，故A错误；

B.用力压住粉笔写字是通过增大压力来增大摩擦力的，故B错误；

C.园艺工人用来修剪树枝的剪刀，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力

杠杆，故C正确；

D.飞机起飞利用了“空气流速大的地方压强小”的原理，故D错误。

故选Co

4.（2020•重庆）如图所示，是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组。一次

提升货物A的质量为2.7X103kg,30s内货物A被匀速提升了3m,动滑轮的重力

3X10：'N（不计起重机钢绳重和一切摩擦）。下列分析中正确的是（）

A.钢绳自由端的移动速度为0.lm/s

B.拉力少的功率为1.5X10W

C.滑轮组的机械效率为9096

D.钢绳的拉力D的大小为I.OXIO'N

【答案】C

【解析】

A.由图可知，承担物重的绳子段数绳子移动距离

绳子自由端移动速度

故A错误；

BD.货物A的重力为

钢绳的拉力厂的大小是

1I1

f一士（G-£・）一二"G_GJ2T0M：：_S'mX

拉力6做功

7-日―NS-：

拉力少的功率为

故BD错误;

C.滑轮组做的有用功是

嚓—*飘瞬啸壮域耐

滑轮组的机械效率为

故C正确。

故选Co

5.（2020•河南）在如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（）

【答案】B

【解析】

A.支点在瓶盖边缘，动力臂较长，是省力杠杆，A项不合题意；

B.支点在夹子两壁连接处，动力臂较短，是费力杠杆，选项B符合题意；

C.支点是锤子与地面的接触点，动力臂较长，是省力杠杆，C项不合题意；

D.支点在夹子两壁连接处，动力臂较长，是省力杠杆，D项不合题意。

故选Bo

6.（2020•北京）如图所示，正在使用的四种工具，属于费力杠杆的是（）

【答案】D

【解析】

A.羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，不符合题意；

B.核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，不符合题意；

C.园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，不符合题意；

D.食品夹在使用的过程中，阻力臂大于动力臂，属于费力杠杆，符合题意。

故选Do

7.（2020•重庆）滑轮是提升重物时经常用到的一种机械，工人师傅用500N

的拉力凡利用图所示的滑轮将重800N的重物在30s内匀速提高了6m下列判断

正确的是（）

A.绳端移动的速度为0.2m/s

B.该滑轮的机械效率为62.5%

C.工人师傅拉绳子的功率为200W

D.提升重物所做的有用功为3600J

【答案】C

【解析】

A.重物在30s内匀速提高了6m,则重物的运动速度为

动滑轮上绳子的股数为2股，所以绳端移动的速度为0.4m/s,故A项不正确;

B.滑轮组的机械效率为

故B项错误；

C.工人师傅拉绳子的功率为

4孰T舞瞬斛盘翘的魏幽

故C项正确；

D.提升重物所做的有用功为

故D项错误。

故选Co

三、实验题

8.（2020•天津）在探究影响滑轮组机械效率的因素时，小明提出了如下猜想:

猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关；

猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关；

为了验证猜想，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度

尺和弹簧测力计；

小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数

量的钩码进行了三次实验，数据如下表所示：

实验次数

钩码所受的重力G/N

提升高度A/m

拉力QN

绳端移动的距离s/m

机械效率

1

2.0

0.1

1.0

0.3

66.7%

2

4.0

0.1

1.8

0.3

74.1%

3

6.0

0.1

2.5

0.3

请你解答如下问题：

(1)表中第3次实验时滑轮组的机械效率为______：根据表中数据在图中画出该

滑轮组的绕线方式()；

(2)分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机

械效率(选填“越高”“越低”或“不变”)；

(3)为了验证猜想二，还需增加的实验器材是o

【答案】80.0%越局自重不同

的滑轮

【解析】

(1)[□第3次实验中，有用功

F^67F6.0NX0.lm=0.6J

通过滑轮组所做的总功

犷rFs=2.5NX0.3m=0.75J

滑轮组的机械效率

[2]因为绳子端移动的距离是物体提升高度的3倍，所心滑轮组承重绳子的根数

为3,那么滑轮组的绕线如图：

T

(2)[3]分析表格数据知，用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机

械效率越高。

(3)[4]猜想二，要验证滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关，换用自重不同

的动滑轮进行实验。

四、作图题

9.(2020•广东)如图所示，用一根硬棒通过支点。撬起石头，画出石头所受

重力G的示意图，以及力尸的力臂乙

过石头的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并标出符号G；过支点作

垂直于力尸作用线的垂线段，即为力臂如图所示：

五、计算题

10.(2020•福建)美乡村建设中，工人用起吊装置提升建筑材料，如图。某次

把质量为200kg的材料匀速提升6m用时15s,消耗电能L5X10'J°g取10N/kgo

求这次匀速提升材料过程中

(1)材料所受拉力尸的大小；

(2)拉力/对材料做功的功率；

(3)该装置的效率。

【答案】⑴2000N；(2)800W；(3)80%

【解析】

(1)建筑材料匀速上升，拉力等于重力

?

/=^<?=200kgX10N/kg=2000N

材料所受拉力厂的大小为2000No

(2)拉力所做的有用功

/加由2000NX6m=1.2X10」

拉力做功的功率

片］'=800W

J15s

拉力做功的功率为800Wo

(3)该装置的机械效率

.工’X100%=80%

-T71j-lOH

该装置的效率为80%。

答：(1)材料所受拉力厂的大小为2000N；

(2)拉力厂对材料做功的功率为800W；

(3)该装置的效率为80机

六、填空题

11.(2020•安徽)如图所示，工人沿斜面用一定大小的力少把一重为600N的

物体从斜面底部匀速推到顶部(不考虑物体的大小)。已知斜面长£=3m,高

/F1.5m0若该过程中斜面的效率为60%,力月所做的功为Jo

【答案】1500

【解析】

工人所做的有用功为

“尸曲=600NXl.5m=900J

12.（2020•安徽）停车场入口处常用横M来控制车辆的进出，如图甲所示。我

们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆。若横杆粗细相同、质量分布均匀,

重信120N,AB=2.8m,430.3m。要使横杆保持水平平衡，需在［端施加竖

直向下的力4No

国申图乙

【答案】440

【解析】

横杆力6粗细相同、质量分布均匀，则横杆的重心在相中点，故重力。的力臂为

与嘘生魂?弓嗯细鳍§总蒯

力尸的力臂

1=£0=口'；；；

由杠杆平衡条件.一..=.一得

姆斶酬Q礴驱羸

解得

故需在/端施加竖直向下的力为440N。

13.（2020•福建）如图，小儿垂钓时的鱼竿是（选填“省力”“等臂”

或“费力”）杠杆，“怕得鱼惊不应人”是因为可以传声。

【答案】费力水

【解析】

[1]鱼竿使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。

[2]怕声音惊扰到鱼，说明声音能在水中传播。

14.(2020•广东)如图所示，人向下拉绳提升重物，已知物体重400N,动滑

轮重60N,不计绳重及摩擦，将重物匀速提升0.5m,人需用的拉力为N,

绳子自由端移动的距离为m,人所做的有用功为Jo

【答案】2301200

【解析】

[1]由图知，炉2,不计绳重及摩擦，人需用的拉力

r'-G

.=-.-=230N

人需用的拉力为230N。

[2]绳子自由端移动的距离

S^2/F2/0.5m=lm

绳子自由端移动的距离为lmo

[3]人所做的有用功为

“小加400N，0.5m=200J

人所做的有用功为200J。

15.(2020•江苏南京)如图是过去农村用的舂米工具的结构示意图。。为固定

转轴，/处连接着石球，脚踏杆的6处可使石球升高，抬起脚，石球会落下去击

打稻谷。石球重50N,不计摩擦和杆重。

(1)脚沿与杆垂直方向至少用力E才能将石球抬起。夕的力臂为m,此时舂

米工具是一个(选填“省力”或“费力”)杠杆；

(2)脚竖直向下至少用力居为.N,才能将石球抬起，月和月的大小关系为

FzF/o

【答案】1省力20>

【解析】

(1)[1][2]脚沿与杆垂直方向用力回将石球抬起，月的力臂

7/=l.4m-0.4m=lm

动力臂大于阻力臂，所以舂米工具是省力杠杆。

(2)[3]脚竖直向下用力2将石球抬起，如图所示：

由杠杆的平衡条件得到

F^G=^X50N=20N

[4]由于阻力和阻力臂不变，月的力臂大于£，的力臂，由杠杆的平衡条件可知

格

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

【来源】山东省临沂市2018年中考物理试题

【答案】A

【解析】分析：3）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=GX4L5

（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：2GaL,因为3Gx2LV2Gx4L,即右边力与力臂的乘积校大，所以杠杆不能平衡，右

端下沉；故A正确，B错误；

CD、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=阻力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，下列说法不亚娜的是

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

【来源】湖南省邵阳市2018年中考物理真题

【答案】D

【解析】分析：（1）掌握运动和静止的相对性；

（2）旅杆顶端的是定滑轮，动滑轮可以省力，但不能改变使力的方向；

（3）内可以改变物体的运动状态。

解答：A.以地面为参照物，国旅是运动的，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。

3.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

A.机械效率是80%B.有用功是1800J

C.额外功是300JD.总功是2100J

【来源】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，根据公式川=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，根据公式卬=25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〃有用=Gh=600Nx3m=1800/；故B正确；拉力做的总功为

VV^=FS=Fx2/i=400/Vx2x3m=2400/,故口错误.

"额="总-川有=2400/-1800/=600/,故c错误；动滑轮的机械效率

%用1800/

4x100%=75%

2400/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。

4.如图题图所示的杠杆，动力F的力臂是

A.0DB.OFC.0AD.0C

【来源】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3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0转动，木条的A

端用竖直细线连接在地板上，0A=0.6m,0B=0.4mo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0.8X10：'kg/m3,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0.5N

B.木块C受到细线的拉力为0.3N

C.小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2N

D.小球的运动速度为0.2m/s

【来源】【全国市级联考】2018年四川省达州市中考物试题

【答案】D

【解析】（D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

w=p,gV=可得排开水的体积：V==高=而/乐而=SxlQTm）因为一半浸入水中，所以物体的体积:

55

V<=2¥«=2x5xlO_m=lxlOW）由G=mg和p=£可得，物体的重力：G=mg=p*71tg=

55i3

O.8xlOkgmxlxio-mxlONkg=O.8N,则B端梭C所受的拉力：F3=G-F*=0.8N-0.5N=0.3N,故B

正确；（3）小球的质量为:mr*=300g=0.3kg,小球的重:Gi*=m球g=0.3kgX10N/kg

=3N,小球刚放在B端时，B