2022年中考物理复习-专题10 简单机械【有答案】

专题10简单机械（解析版）★考点列表序号考点考点释义备注1杠杆的概念与应用杠杆概念、杠杆应用、动态杠杆重点2杠杆与滑轮作图力与力臂的做法、滑轮组的绕法3滑轮概念与应用动滑轮、定滑轮和滑轮组的力与距离的关系重点4杠杆平衡条件和测定滑轮组机械效率验证杠杆平衡条件、测定滑轮组的机械效率5杠杆、滑轮综合应用杠杆与滑轮的功、功率和机械效率等重点★三年真题考点一：杠杆的概念与应用一、2021年中考真题1．（2021·广东深圳市）下列杠杆中属于费力杠杆的是（）。A．撬石头 B．船桨C．小推车 D．修树剪刀【答案】B。【解析】A．从图中可以看到，撬石头时，支点是木棒与中间石头的接触点，左边石头对木棒的压力是阻力，右边的人对木棒的压力是动力，很明显看到动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故A不符合题意；B．从图中可以看到，船桨划船时，支点是船桨与船的接触点，人划船时出的力是动力，水对船桨的推力是阻力，人手对船桨的作用点距离支点较近，水对船桨的作用点距离支点较远，动力臂小于阻力臂，则它属于费力杠杆，故B符合题意；C．从图中可以看到，工人使用小推车工作时，支点是小推车的下面车轮中间点，人手往上抬的力是动力，小推车自身的重力是阻力，人手对小推车的作用点距离支点较远，小推车自身的重力作用点距离支点较近，动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故C不符合题意；D．从图中可以看到，修树剪刀使用时，剪刀中间点作为支点，人手出的力是动力，剪刀受到树木的力是阻力，人手对剪刀的作用点距离支点较远，树木对剪刀的作用点距离支点较近，动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故D不符合题意。故选B。2．（2021·广西贺州市）现有若干个规格相同的钩码，如图所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆的A点挂几个钩码（）。A．1 B．2 C．3 D．4【答案】C。【解析】设每个钩码为G，每个小格的长度为L，则右侧力与力臂的乘积2G6L=12GL左侧A点的力臂为4L，根据杠杆平衡条件可知，A点所挂钩码的重力=3G即应在杠杆的A点挂3个钩码。故ABD错误，C正确。故选C。3．（2021·湖北荆州市）2021年1月30日，荆州沙市机场正式通航，为荆州640万人口出行带来极大便利。某游客来机场乘机，他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止。下列说法中正确的是（）。A．旅行箱受到的重力与水平地面对它的支持力是一对平衡力；B．其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，拉力F减小；C．其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，拉力F增大；D．箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，拉力F增大【答案】C。【解析】A．由于受到了拉力，故拉力和支持力和重力三个力平衡，故A错误；B．其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，支点到力的距离变小，即力臂变小，而阻力和阻力臂的乘积不变，故拉力的大小变大，故B错误；C．其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，力臂变短，作用力F变大，故C正确；D．箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，阻力臂变小，故阻力臂和阻力的乘积变小，动力臂不变，故拉力的大小变小，故D错误。故选C。4．（2021·河南中考真题）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B。5．（2021·北京中考真题）图示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（）。A．园艺剪 B．筷子C．瓶盖起子 D．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B。6．（2021·广西南宁市）图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“春稻谷”的示意图。小华若要更省力，下列做法可行的是（）。A．支点不动，脚在杆上的位置前移；B．将支点靠近人，脚在杆上的位置不动；C．将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移；D．将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移【答案】D。【解析】由题知，阻力F2大小不变，若要更省力，即减小F1，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，可以增大l1或减小l2或同时增大l1和减小l2。A．支点不动，脚在杆上的位置前移，减小了l1，l2不变，F1将增大，故A错误；B．将支点靠近人，脚在杆上的位置不动，l1减小，同时l2增大，F1将增大，故B错误；C．将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移，l1减小，l2增大，F1将增大，故C错误；D．将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移，减小l2同时增大l1，F1将减小，故D正确。故选D。7．（2021·江苏泰州市）如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡。下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是（所用钩码均相同）（）。A．两侧钩码同时向支点移动一格；B．两侧钩码下方同时加挂一个钩码；C．左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码；D．左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格【答案】D。【解析】左侧2格处3个钩码，右侧3格处2个钩码，根据杠杆平衡条件，杠杆处于水平平衡；A．两侧钩码同时向支点移动一格，即左侧3格处3个钩码，右侧4格处2个钩码此时不平衡，故A不符合题意；B．两侧钩码下方同时加挂一个钩码，即左侧2格处4个钩码，右侧3格处3个钩码此时不平衡，故B不符合题意；C．左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码，即左侧2格处4个钩码，右侧3格处4个钩码此时不平衡，故C不符合题意；D．左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格，即左侧2格处2个钩码，右侧2格处2个钩码此时平衡，故D符合题意。故选D。8．（2021·山东枣庄市）如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F，使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（）。A．先变大，后变小B．先变小，后变大C．一直是变大的D．一直是变小的【答案】A。【解析】杠杆转动过程中克服自身重力做功，质地均匀的木杆其重力的作用点在木杆的中点，方向始终竖直向下。当木杆由OA位置转动到水平位置的过程中，木杆重力不变，其力臂变大，力F的力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，力F变大；当杠杆从水平位置转动到OB位置，木杆重力不变，其力臂变小，力F的力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，力F变小。故力F先变大后变小。故A正确；BCD错误。故选A。9．（2021·四川凉山彝族自治州）一天，小敏同妈妈上街去买菜，看到用杆秤称土豆的情景如图所示，对此现象分析正确的是（）。A．杆秤平衡时，秤砣的质量跟秤盘中土豆的质量相等；B．杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定大于秤砣所受的合力；C．杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定等于秤砣所受的合力；D．杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定小于秤砣所受的合力【答案】C。【解析】A．杆秤平衡的条件是，秤砣的质量乘以右边力臂跟秤盘中土豆的质量乘以左边力臂相等，由于左边力臂比右边力臂短，所以秤砣的质量不等于土豆的质量，故A错误；BCD．杆秤平衡时，无论是土豆还是秤砣，都处于平衡状态，因此合力都为零，故C正确，BD错误；故选C。10．（2021·山东潍坊市）“节约用水，人人有责”，应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆，O为支点，F为阻力，分别用力沿a、b、c、d方向关闭水龙头，其中用力最小的是（）。A．a B．b C．c D．d【答案】B。【解析】根据杠杆平衡的条件，阻力和阻力臂不变，动力的力臂最大时，动力最小，所以用力沿b方向关闭水龙头时，动力臂最大，用力最小，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。11．（2021·湖南衡阳市）如图所示，是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是（）。A．“标”“本”表示力，“权”“重”表示力臂；B．图中的点为杠杆的支点；C．“权”小于“重”时，端一定上扬；D．增大“重”时，应把“权”向端移【答案】D。【解析】A．“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，故A错误；B．杠杆绕着O转动，故O为支点，故B错误；C．“权”小于“重”时，端可能上扬，因为杠杆平衡原理可知，平衡不仅与力有关还与力臂有关，故C错误；D．增大“重”时，重与OB的乘积变大，在权不变的情况下可以增大标，故应把“权”向端移，故D正确。故选D。12．（2021·江苏扬州市）有关蜡烛跷跷板的小制作，下列说法正确的是（）。A．选用越粗的蜡烛效果越好；B．转轴位置离蜡烛重心越远越好；C．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方；D．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些【答案】C。【解析】A．蜡烛越粗，燃烧越慢，蜡烛摆动效果越不明显。故A错误；B．转轴位置离蜡烛重心不是越远越好，太远蜡烛可能不摆动。故B错误；CD．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方或者可将蜡烛两端的上侧面削去一些。故C正确，D错误。故选C。13．（2021·浙江温州市）停放自行车时，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的点是（）。A．A点 B．B点C．C点 D．D点【答案】D【解析】后轮被提起时，前轮是支点，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起，要使提力最小，其力臂应最大，故此点应距离支点的水平距离最大，A、B、C、D四点中，D点作为动力作用点时动力臂最长，最省力。故选D。14．（2021·贵州中考真题）在现代化生产中，重型机械的使用，可以节约大量人力，如图是正在吊起建筑材料的起重车示意图，下列有关起重车的说法正确的是（）。A．起重车的起重臂OAB属于费力杠杆；B．工作时，支腿向两侧伸出可提高稳定程度；C．起重车选用宽大的轮胎是为了减小对地面的压力；D．起重车静止在水平地面时，所受重力和支持力是一对相互作用力【答案】AB。【解析】A．从图中可以看出，动力臂小于阻力臂，因此起重车的起重臂OAB属于费力杠杆，故A正确；B．工作时，支腿向两侧伸出可以提高稳定程度，故B正确；C．起重车选用宽大的轮胎是为了增大受力面积，减小对地面的压强，故C不正确；D．起重车静止在水平地面时，所受重力和地面的支持力作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故D不正确。故选AB。15．（2021·辽宁中考真题）如图是小明用一根木棒撬动水平地面上石头的情景，为了更省力，小明应沿______（填“竖直”或“垂直木棒”）方向向下压木棒。若想省更多的力，小明可以将作为支点的石块O向______（填“左”或“右”）适当移动。【答案】垂直木棒；右。【解析】[1]垂直木棒方向压，因为这样动力臂最长，动力才最小，最省力。[2]若想省更多的力，减小阻力臂，增大动力臂，故将支点向右适当移动。16．（2021·吉林中考真题）如图是吉他的变音夹，两手柄绕点转动，用力按压手柄时弹簧被压缩，说明力可以改变物体的___________，手柄属于___________杠杆。【答案】形状；省力。【解析】[1]用力按压手柄时弹簧被压缩，形状改变，说明力可以改变物体的形状。[2]由图可知，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。17．（2021·贵州安顺市）如图所示，独轮车是我国古代优秀的科技发明成果。若车总重为300N、与水平地面接触的总面积为3×10-3m2，则它对地面的压强为______Pa；将车把向上拍起时，独轮车可视为绕O点转动的______(填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。【答案】105；省力。【解析】[1]已知，车总重为300N、与水平地面接触的总面积为3×10-3m2，则它对地面的压强为[2]如图所示，将车把向上拍起时，独轮车可视为绕O点转动，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆。18．（2021·四川攀枝花市）如图所示，固定的斜面长s=1.2m，高h=0.3m，沿斜面向上用5N的拉力在2s内把一个重16N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，拉力的功率为______W，斜面的机械效率为______。【答案】3；80%。【解析】[1]拉力的功率为[2]斜面的机械效率为。19．（2021·宁夏中考真题）如图所示，斜面长，高。工人在6s内将重的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是。此过程中工人做的有用功为______J，斜面的机械效率为_______。【答案】360；80。【解析】[1]工人利用斜面提升重物，所做的有用功W有用=Gh=600N0.6m=360J即此过程中工人做的有用功为360J。[2]斜面的机械效率η===80即斜面的机械效率为80。20．（2021·黑龙江中考真题）如图所示，OAB为一可绕O点自由转动的轻质杠杆，OA垂直于AB，且OA长度为40cm，AB长度为30cm，在OA中点C处挂一质量为1kg的物体，要求在端点B处施加一个最小的力F，使杠杆在图示位置平衡，则F的力臂应是_______cm，最小的力F是_______N。【答案】50；4。【解析】[1]连接OB，以这条线段作为该力的力臂时力臂最长、力最小，所以力F的力臂就是图中的OB，根据勾股定理，直角边OA为40cm，AB为30cm，则斜边OB为50cm。[2]物体的重力G=mg=1kg10N/kg=10N根据杠杆的平衡条件可知代入数据解得。21．（2021·黑龙江中考真题）如图所示，为一可绕点自由转动的轻质杠杆，垂直于，且长度为，长度为，在中点处挂一质量为的物块，要求在端点处施加一个最小的力，使杠杆在图示位置平衡，则力的力臂应是______，最小的力是______。【答案】50；4。【解析】[1]连接，以这条线段作为该力的力臂时，力臂最长力最小，所以力的力臂就是图中的，根据直角三角形的性质，直角边为，为，则斜边为。[2]物体的重力根据杠杆的平衡条件可知即解得。22．（2021·四川南充市）如图甲所示，AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒且与力传感器相连，图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像，则物体M的质量大小为___________g；已知OA的长度为30cm，OB足够长，AC能承受的最大弹力大小为15N，若要杆不断，物体从A点开始运动时间最长为___________s（g=10N/kg）。【答案】1000；12.5。【解析】[1]从图乙可以看到，一开始时，力传感器读数大小是10N，由于AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒，不考虑它们的质量，不考虑它们的重力，那么这个力传感器读数大小就是等于物体M的重力大小，则根据可知，物体M的质量物体M的质量是1000g。[2]从图乙可以看到，物体从A点开始运动，到第5s时，力传感器读数大小是零，即A端没有压力，那么物体M就应该是在O点，这时物体M对轻质杠杆AB压力的力臂大小是零，运动时间是5s，这段时间通过的路程则物体M匀速运动的速度物体M匀速运动的速度是0.06m/s；然后继续向右运动，物体M对轻质杠杆AB压力的力臂在变大，直到AC能承受的最大弹力大小为15N，根据杠杆的平衡条件可知其中的F是最大弹力15N，lx是物体M相对于O点往右移动的距离，代入数据解得那么直到AC能承受的最大弹力大小为15N时，物体M相对于O点往右移动的距离是0.45m，物体M匀速运动的速度是0.06m/s，则物体M相对于O点往右移动的时间物体M相对于O点往右移动的时间是7.5s，由上述可知，在OA段移动时，需要的时间是5s，则物体从A点开始运动时间最长为物体从A点开始运动时间最长为12.5s。二、2020年中考真题23.（2020·河南）在图5所示的工具中,使用时属于费力杠杆的是（）。A.瓶盖起子B.食品夹C起钉锤【答案】B。【解析】A.支点在瓶盖边缘，动力臂长，是省力杠杆；B.支点在夹子两壁连接处，动力臂短，是费力杠杆；C.支点是锤子与地面的接触点，动力臂长，是省力杠杆；D.支点在夹子两壁连接处，动力臂长，是省力杠杆。24.（2020·黑龙江龙东）下图是杠杆原理在生活中的应用，能省距离的是（）。【答案】D。【解析】能省距离的杠杆即为费力杠杆。用羊角锤起钉子，是省力杠杆，费距离，故A错；用撬棒撬石头，是省力杠杆，费距离，故B错；用启子起瓶盖，是省力杠杆，费距离，故C错；用钓鱼竿钓鱼，是费力杠杆，省距离，故D正确。故选D。25．（2020·绥化）小明用独轮车搬运砖头，车箱和砖头的总质量是120kg，独轮车的有关尺寸如图所示。推车时，下列说法正确的是（）。A．独轮车是省力杠杆；B．动力臂是0.7m ；C．阻力臂是0.3m ；D．人手竖直向上的力F的大小是1500N【答案】AC。【解析】A、由图可知：独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；故A正确；BC、支点在车轮的轴上，力F为动力，所以动力臂的长度为1m，阻力是G，阻力臂的长度为0.3m，故B错误，C正确；D、砖头及车厢的总重：G＝mg＝120kg×10N/kg＝1200N；由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，人手竖直向上的力F＝＝＝360N；故D错误。故选：AC。26．（2020·四川遂宁）小华发现一只虫子在长50cm、质量10g的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23cm，如图所示，当虫子爬行到距刻度尺右端3cm处时，刻度尺刚好翻转，由此计算出虫子的质量约为（）（g＝10N/kg。刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度）。A．1g B．3g C．7g D．10g【答案】A。【解析】由题意可知，刻度尺的重心在25cm处，刻度尺刚好翻转时与桌沿的接触点为支点，则刻度尺重力的力臂为：L1＝25cm﹣23cm＝2cm；虫子重力的力臂为：L2＝23cm﹣3cm＝20cm；由杠杆平衡条件F1×L1＝F2×L2，重力公式G＝mg得：G尺×L1＝G虫×L2，m尺g×L1＝m虫g×L2，10g×2cm＝m虫×20cm，m虫＝1g。故选：A。27．（2020·衡阳）如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，若每个钩码的质量为50g，为了让杠杆在水平位置平衡，下列判断正确的是（）。A．在A点挂4个钩码能使杠杆平衡；B．在B点用弹簧测力计竖直向下拉，当示数为0.5N时，能使杠杆平衡；C．用弹簧测力计在B点拉，无论如何改变用力方向都要省力；D．用弹簧测力计在A点拉，无论如何改变用力方向都要费力【答案】D。【解析】每个钩码重力为F＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，设每个小格长度为L，则O点左侧力与力臂的乘积为：1N×3L＝3N×L；A、在A点挂4个钩码时，杠杆右侧力与力臂的积为：2N×2L＝4N×L＞3N×L，杠杆不能平衡，故A错误；B、在B点用弹簧测力计竖直向下拉，当示数为0.5N时，杠杆右侧力与力臂的积为：0.5N×5L＝2.5N×L＜3N×L，杠杆不能平衡，故B错误；C、用弹簧测力计在B点拉，根据杠杆平衡条件知，当改变用力方向使力臂小于0.1L时，根据杠杆平衡条件知，拉力要大于1N，杠杆才能平衡，要费力，故C错误；D、用弹簧测力计在A点用弹簧测力计竖直向下拉，根据杠杆平衡条件知，1N×3L＝F×2L，最小拉力为1.5N；当力的方向改变时，力臂减小，无论如何改变用力方向力都要大于1.5N，都要费力，故D正确。故选：D。28.（2020·湖南常德）农忙时节小明帮爷爷挑谷子，初次干农活的他在左筐中装了20kg，右筐中装了25kg，如果扁担的长度为1.8m，则他在距扁担左端_____m处将谷子挑起来才能使挑担水平（扁担和筐的重力均不考虑）；为了方便行走，小明将两筐谷子同时向内移动了0.lm，则需要______筐（选填“左”或“右”）增加约_____kg（保留1位小数）谷子，才能基本保持挑担水平。【答案】（1）1；（2）右；（3）0.7。【解析】根据杠杆平衡条件有：则，扁担的长度为1.8m，则他在距扁担左端：处将谷子挑起来才能使挑担水平，右筐距离0.8m。将两筐谷子同时向内移动了0.lm，则左端距离变为0.9m，右端距离变为0.7m，此时，左边力与力臂乘积大于右边力与力臂乘积；要使挑担基本保持水平，根据杠杆平衡条件应该在右边增加谷子；。29.（2020·宁夏）如图是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把______点看作支点，此时夹子可近似看作________杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）。【答案】（1）B；（2）等臂。【解析】当用力摁住C点打开该夹子时，AC是围绕B点转动的，故B为支点；由于AB=BC，故动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆。30．（2020·安徽）停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出，如图甲所示。我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆。如横杆AB粗细相同、质量分布均匀，重G=120N，AB=2.8m，AO=0.3m.要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F=________N。【答案】440。【解析】该题考查杠杆平衡条件的应用，画出杠杆五要素如下。动力臂L1=LOA=0.3m，LAC==1.4m，所以阻力臂L2=LOC=LAC–LOA=1.4m－0.3m=1.1m，由FL1=GL2得：F=440N。31.（2020·四川甘孜州）如图所示，某同学用完全相同的钩码验证杠杆的平衡条件。杠杆调节平衡后，在杠杆上A点处挂4个钩码，为使杠杆重新平衡，应在B点处挂__________个钩码；如果A、B两处再各挂一个钩码，杠杆的__________（选填“左”或“右”）端会下沉。【答案】（1）6；（2）左。【解析】设每个钩码所受重力为G，杠杆上每一小格代表的长度为L，由杠杆平衡条件可得：解得，如果A、B两处再各挂一个钩码，则杠杆的左边力与力臂的乘积为：杠杆右边力与力臂的乘积为：因，故杠杆的左端会下沉。三、2019年中考真题32.（2019·泸州）如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为2cm，在B点竖直悬挂4个重均为0.5N的钩码，当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是（）。A.杠杆的动力臂为8cm；B.该杠杆为费力杠杆；C.该杠杆的阻力大小为；D.动力F的大小为【答案】B。【解析】A、当动力在A点斜向下拉（与水平方向成30°角）动力臂是：OA=×4×2cm=4cm，故A错误；B、阻力臂OB，3×2cm=6cm＞OA，即阻力臂大于动力臂，该杠杆为费力杠杆，故B正确；C、该杠杆的阻力大小为：G=4×0.5N=2N，故C错误；D、根据杠杆的平衡条件，F1l1=F2l2，G×OB=F×OA，代入数据，2N×8cm=F×4cm，解得，F=4N，故D错误。故选B。33．（2019·衢州）如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间，其中拉力最小的是（）。A.B.C.D.【答案】C。【解析】如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间，以树根为支点，树的重力不变、重心一定，则阻力和阻力臂一定，支点与动力作用点的连线是最长的动力臂，根据杠杆的平衡条件，动力臂越大，动力越小；图C中动力作用点离支点最远，F3与树干垂直，则可知F3最小，故C正确。故选C。34.（2019·河南）如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是（）。A．B．C．D．【答案】B。【解析】用开瓶器开启瓶盖时，支点是开瓶器与瓶盖上方的接触点，即图中杠杆的左端O，阻力为瓶盖对开瓶器竖直向下的作用力F2，动力为手对开瓶器右侧竖直向上的作用力F1，因为动力臂大于阻力臂，所以开瓶器为省力杠杆，即F1＜F2，故ACD错误，B正确。故选B。35.（2019·遂宁）如图甲所示是建筑工地常用的塔式起重机示意图，水平吊臂是可绕点O转动的杠杆，为了左右两边吊臂在未起吊物体时平衡，在左边吊臂安装了重力合适的配重物体C，假设这时起重机装置在水平位置平衡（相当于杠杆平衡实验中调节平衡螺母使杠杆水平平衡），由于起吊物体时配重物体C不能移动，且被起吊物体重力各不相同，起重机装置将会失去平衡容易倾倒，造成安全事故，某科技小组受杠杆平衡实验的启发，为起重机装置增设了一个可移动的配重物体D，如图乙所示。不起吊物体时，配重物体D靠近支点O；起吊物体时，将配重物体D向左移动适当距离，使起重机装置重新平衡，现用该装置起吊重为5×103N，底面积为0.01m2的物体A，已知D的质量为900kg，OB长18m；当配重物体D移动到距支点6m的E点时，B端绳子对A的拉力为T，A对地面的压强为p；若再让配重D以速度V向左运动，25秒后，甲对地面的压力恰好为零；起吊过程中，物体A在10s内匀速上升了10m，B端绳子的拉力T′做功功率为P。（g=10N/kg）下列相关计算错误的是（）。A.P等于5kW；B.V等于；C.p等于；D.T等于【答案】A。【解析】由重力公式G=mg可求，配重D的重力为GD=mg=900kg×10N/kg=9×103N。第一个状态当配重物体移动到E点时，D选项，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得，GD•OE=T•OB，求得T===3×103N．故D选项错误。C选项，由于物体在水平地面上静止，所以由受力分析可知，GA=N+T，代数求得N=5×103N-3×103N=2×103N，因为A对地面的压力F与地面对A的支持力N是一对相互作用力，所以F=N=2×103N，由压强定义式p=求得，p===2×105Pa．故C选项错误。第二个状态为配重物体移动到甲对地面的压力恰好为零的位置E'点时，B选项，由于甲对地面的压力恰好为零，所以拉力T'=GA=5×103N，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得，GD•OE'=T'′OB，代数求得OE'===10m，则配重移动的距离s=OE'-OE=10m-6m=4m，则由速度公式V=可求，V===0.16m/s。故B选项错误。第三个状态为匀速起吊过程，A选项，由功率公式P=和功的定义式W=Fs可得，功率P=，代数得P===5×103W=5kW．故A选项正确。故选A。36.（2019·海南）图甲是海南网上扶贫超市给百香果配的多功能小勺子。把A点压在百香果上固定、B处的“刺刀”刺进果壳，用力使勺子绕A点转动一周，“刺刀”就把果壳切开（如图乙）。关于勺子的构造和使用说法正确的是（）。A．勺子转动切果时可作省力杠杆用B．勺柄表面有花纹是为了减小摩擦C．“刺刀”很尖利是为了增大压力D．勺子绕着果转动时运动状态不变【答案】A。【解析】A．勺子转动切果时动力臂可以大于阻力臂，所以可作省力杠杆用，故A正确；B．勺柄表面有花纹是为增大摩擦，故B错误；C．“刺刀”很尖利是通过减小受力面积来增大压力的作用效果即压强的，故C错误；D．勺子绕着果转动时，运动方向不断改变，则其运动状态发生改变，故D错误。故应选A。37.（2019·天津）如图是用撬棒撬石头的情景，下图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是（）。A.B.C.D.【答案】A。【解析】用撬棒撬石头时，动力为人对撬棒施加的竖直向下的作用力F1，从支点O向动力F1的作用线作垂线段，即为动力臂l1；阻力是石头对撬棒的作用力F2，方向竖直向下，反向延长F2，从支点O向阻力F2的作用线作垂线段，即为阻力臂l2；故A正确，BCD错误。故选A。38.（2019·海南）如图，小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有_______段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为_______N。【答案】2；150。【解析】小谦的做法相当于借助一个动滑轮来拉甲树，因此，这样做有2段绳子拉甲树；根据动滑轮省一半力的特点，小谦对绳子的拉力至少为150N。39.（2019·益阳）如图所示是吊车吊起货物的示意图，已知AB=4m，BC=6m。吊臂是一个杠杆，当吊臂吊着2t的货物处于静止状态时，杠杆的支点是______点（选填“A”、“B”或“C”），伸缩撑杆对吊臂的支持力大小为______N。g=10N/kg。【答案】A；50000。【解析】吊臂在升起过程中，围绕着A转动，故A为支点；货物重：G=mg=2000kg×10N/kg=20000N，AC=AB+BC=4m+6m=10m，伸缩撑杆对吊臂的支持力竖直向上，其力臂为ABcosθ，由杠杆的平衡条件得F×ABcosθ=G×ACcosθ。。故答案为：A；50000。考点二：杠杆与滑轮作图一、2021年中考真题1．（2021·江苏中考真题）按要求作图如图乙所示，用两个滑轮组成滑轮组提升重物，请画出滑轮组最省力的绕法。【解析】只有一个动滑轮，最多有3根绳子承担重物，根据“奇动偶定”，从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，此时最省力。如图：2．（2021·辽宁中考真题）如图甲所示为搬花神器，用它把花盆抬起时，相当于一个绕O点转动的杠杆。其简化示意图如图乙所示，请在乙图中画出：（1）花盆所受重力的示意图（O'为其重心）；（2）杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。【解析】（1）花盆所受重力的方向竖直向下，重力的作用点在其重心，花盆所受重力G示意图如下图所示：（2）阻力F2为花盆所受重力G，其大小一定，阻力臂也为一定值，根据杠杆的平衡条件，当动力臂最大时，动力最小，故连接OA，为使OA为动力臂，过A点作OA的垂线，因阻力有使杠杆逆时针转动的趋势，故动力臂有使杠杆顺时针转动，故最小动力的方向垂直OA斜向下，如下图所示：3．（2021·内蒙古通辽市）如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图。当水箱内的水达到一定高度时，浮标带动杠杆压住入水口，停止上水。请在图中画出动力、阻力和动力臂。【解析】杠杆的B点受到竖直向上的动力作用，浮标在A点给杠杆竖直向上的阻力作用，动力臂为动力作用线到支点O的距离，如下图所示：4．（2021·湖南常德市）在图中画出力F的力臂。【解析】首先作力F的力的作用线，然后过支点O作力F的作用线的垂线段，即为F的力臂，所以作图如下：。5．（2021·福建中考真题）在图中画出使用铡刀时动力F的力臂l。【解析】O为支点，过O点做力F作用线的垂线，即为力臂，故先延长力F，过O点做力作用线的垂线，标上l，故如下图所示：或者。6．（2021·青海中考真题）在图中，画出杠杆平衡时施加在杠杆上的最小动力F1的作用点和方向，并画出所挂重物的绳子对杠杆拉力的力臂L2。【解析】要找到让杠杆平衡的最小力，先确定力的作用点，作用点一定是在杠杆上离支点最远的点，这样才可能找到最长力臂最小力，然后连接支点到力的作用点，以这条连线作为该力的力臂时，力臂最长，力最小，再过力的作用点作该连线的垂线即可确定使杠杆平衡的最小力的方向。绳子对杠杆的拉力竖直向下，将拉力的示意图反向延长得到该力的作用线，再过支点作该力作用线的垂线即拉力的力臂。如图所示：7．（2021·四川眉山市）如图所示，利用杠杆撬动重物M，O为杠杆支点，为杠杆的动力臂，现杠杆处于水平位置平衡。（1）作出杠杆动力的示意图；（2）作出重物M对杠杆压力的示意图。【解析】由图可知，杠杆的O为杠杆支点，已知杠杆的动力臂L1，要让杠杆在水平位置平衡，则F1的方向应向下，且动力臂和动力要垂直且作用在杠杆上，故可以作出动力F1；重物M对杠杆压力作用在杠杆上且垂直于杠杆向下，如图所示：8．（2021·四川广安市）如图所示是人走路的情形，可将人的脚视为一根杠杆。请在图中画出动力F的力臂l；【解析】首先作力F的力的作用线，过支点O作力F的力的作用线的垂线，标注垂直符号和力臂l，如图所示：。二、2020年中考真题9.（2020·贵州黔东南）如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物G，请你在杠杆上画出最小的动力F1及动力臂l1，使杠杆在图中位置平衡。【答案】如图。【解析】B点离支点最远，故最长的力臂为OB即为力臂l1，过B点作垂直于OB的作用力F1，为使杠杆平衡，力F1的方向向上；如图所示：10.（2020·贵州黔南）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，在B点用弹簧测力计沿CD方向拉杠杆，使杠杆水平平衡，如图所示。画出∶①弹簧测力计对杠杆拉力F的示意图；②F的力臂。【答案】如图。【解析】用弹簧测力计沿CD方向拉杠杆，拉力的作用点在B点，方向沿BD向下，过拉力的作用点，沿拉力的方向画一条有向线段，用F表示，过支点O做F的垂线即为F的力臂，如图所示：

11.（2020·江苏泰州）如图乙所示，画出拉力F的力臂l和物体B所受重力G的示意图__________；【解析】物体B所受重力方向竖直向下，重心在物体的几何中心，从支点O向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是拉力F的力臂l。如图:12.（2020·山东聊城）如图是起重机将货物吊起的情景。O为支点。F1为动力，F2为阻力。请画出阻力F2的力臂l2。【答案】如图。【解析】从支点O向阻力F2的作用线做垂线段，即可作出阻力的力臂l2，如图所示：13.（2020·四川成都）深蹲运动是靠腿部肌肉收缩产生动力，克服人体上部的重力G，从而达到锻炼目的(如图甲)。图乙是将人体抽象为杠杆的示意图，O为支点，请在图乙中画出G的示意图及其力臂L(A点为人体上部的重心)________。【答案】如图。【解析】重力方向竖直向下，支点O到重力方向的作用线的垂线为力臂，如图所示：14.（2020·德州）阿基米德在发现了杠杆原理之后，发出了“给我一个支点，我能够撬动地球”的感慨，请在设想示意图中，画出作用在A点的最小动力及其动力臂（图中O为支点）。【答案】如图。【解析】根据杠杆平衡条件，动力臂越长越省力，力的作用点确定，从支点到动力作用点的距离便为最长的力臂；图中O为支点，要使杠杆平衡且动力最小，就应该让力F1作用在A点，OA是最长的力臂l1，则力F1应与OA垂直且向下；如图所示：三、2019年中考真题15.(2019·武威)如图所示是羊角锤的示意图，请画出用羊角锤撬铁钉时最小动力F1的示意图。【解析】由杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力；由图知，O为支点，A点离支点最远，则连接支点O和羊角锤的末端A即是最长的动力臂，过A点作垂直于动力臂向右的力F1．如下图所示。16.（2019·达州）轻质杠杆OABC能够绕O点转动，已知OA＝BC＝20cm，AB＝30cm，在B点用细线悬挂重为100N的物体G，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，请在杠杆上作出所施加最小动力的图示（不要求写出计算过程）。【解析】根据杠杆的平衡条件，要使力最小，则动力臂应最长，即连接OC为最长的力臂，力的方向与OC垂直且向上，根据勾股定理和全等三角形定理可得，动力臂OC＝50cm，故根据杠杆平衡条件可得：F1×OC＝G×OA，代入数值可得：F1×50cm＝100N×20cm，解得F1＝40N，选取标度为20N，过C点作出最小动力，使线段长度为标度的2倍，如图所示：17.（2019·岳阳）请画出图中杠杆动力F的力臂L。【解析】反向延长F得到动力作用线，从支点O向动力作用线作垂线段，即为动力F的力臂L。如图所示。考点三：滑轮的概念与应用一、2021年中考真题1．（2021·广东深圳市）如图，两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A（每个滑轮重相同），使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是（）。A．甲中，绳端移动的距离为60cm B．乙中，拉力的功率为1.7WC．甲中，动滑轮由两根绳子吊着 D．乙中，动滑轮的重力为2N【答案】A。【解析】AC．从甲图可以看到，在动滑轮与定滑轮的中间画一条虚线，虚线往下，有三条绳子吊着动滑轮，即甲中，动滑轮由三根绳子吊着，故C错误；再由题意可知，物体A在2s内拉升了20cm，三条绳子吊着动滑轮，则甲图中的绳端移动的距离是物体A上升的高度三倍，即甲中，绳端移动的距离为60cm，故A正确；B．从乙图可以看到，绳端的拉力是9N，两条绳子托着动滑轮，则乙图中的绳端移动的距离是物体A上升的高度两倍，即相同的时间2s，那么乙图中绳端移动的速度根据可知，乙中拉力的功率乙中拉力的功率是1.8W；故B错误；D．从乙图可以看到，绳端的拉力是9N，两条绳子托着动滑轮，设动滑轮的重力，物体A的重力是17N，则代入数据可得解得乙中，动滑轮的重力为1N；故D错误。故选A。2．（2021·辽宁中考真题）国家为了改善居民的居住条件，对老旧小区进行改造。建筑工人用如图装置将建材匀速运送到楼顶，已知建材重为4500N，建材提升15m用时1min，绳端的粒力F为2000N（忽略绳重）下列计算结果正确的是（）。A．绳端拉力的功率为1125W；B．绳端移动的速度为0.25m/s；C．该装置的机械效率为75%；D．该装置所做的有用功为3×104J【答案】C。【解析】B．物体移动的速度如图由3股绳子拉着动滑轮，绳端移动的速度为故B错误；A．绳端拉力的功率为故A错误；C．该装置的机械效率为75%故C正确；D．该装置所做的有用功；故D错误。故选C。3．（2021·辽宁中考真题）用如图所示的滑轮组，匀速直线拉动水平地面上重为35N的物体，手的拉力为20N，物体移动的速度为0.1m/s，物体受到地面的摩擦力为32N，不计绳重、滑轮组的摩擦，下列说法正确的是（）。A．滑轮组的机械效率为80% B．动滑轮重为5NC．拉力的功率为2W D．10s内物体的重力做功为35J【答案】A。【解析】A．滑轮组的机械效率为故A正确；B．动滑轮重为故B错误；C．拉力的功率为故C错误；D．重力与移动的距离垂直，不做功，10s内物体的重力做功为零，故D错误。故选A。4．（2021·山东菏泽市）如图所示，用动滑轮提起一重为的物体，在内将物体匀速提高，已知动滑轮重（不计绳重和摩擦），则（）。A．手对绳子的拉力为 B．拉力做功的功率为C．手拉绳子移动的速度为 D．该装置的机械效率为【答案】B。【解析】A．手对绳子的拉力为故A不符合题意；B．拉力做的总功为拉力做功的功率为故B符合题意；C．由可知，手拉绳子移动的速度为故C不符合题意；D．有用功为机械效率为故D不符合题意。故选B。5．（2021·湖北宜昌市）下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（）。A．效率越高的机械，功率越大 B．做功越多的机械，功率越大C．做有用功越多的机械，效率越高 D．功率越大的机械，做功越快【答案】D。【解析】A．功率指做功的快慢，取决于做功的多少和做这些功所用的时间；效率是有用功与总功之比。两者没有必然的联系，故A错误；B．功率是由做功的多少和做这些功所用的时间共同决定的，做功多的机械，功率不一定大，故B错误；C．效率的高低取决于有用功占总功的比例，做有用功多的机械，效率不一定高，故C错误；D．功率就是表示机械做功的快慢，功率越大，表示机械做功越快，故D正确。故选D。6．（2021·湖南岳阳市）A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（）。A．B．C． D．【答案】D。【解析】A．根据杠杆的平衡条件可知杠杆平衡时故拉力；B．图B中为定滑轮提升物体，不能省力，只能改变力的方向，绳端拉力；C．图C中使用滑轮组提升物体，动滑轮上有2段绳子承载，自由端拉力；D．图D中使用滑轮组提升物体，动滑轮上有3段绳子承载，自由端拉力；其中D图中自由端拉力最小。故选D。7．（2021·湖南邵阳市）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为的8N，（不计滑轮和绳子之间的摩擦），拉力F做功的功率为（）。A．1.6W B．8W C．3.2W D．16W【答案】C。【解析】物体速度v1=0.2m/s，绳子移动速度为弹簧测力计的示数为的8N，故绳子拉力也为8N，拉力做功的功率为故C符合题意。故选C。8．（2021·云南中考真题）如图甲所示，用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起，拉力F随提升高度h变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率为87.5%，绳重和摩擦忽略不计，下列选项正确的是（）。A．物块的边长为0.6m；B．动滑轮重为300N；C．提升物块完全离开水面前，动滑轮的机械效率大于87.5%；D．将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为1650J【答案】D。【解析】A．由图，0.6m开始出水，1.1m完全出水，所以物块边长为0.5m，故A错误；B．物块完全离开水面后，拉力2000N，动滑轮的机械效率为解得G=3500N，动滑轮重为G1=2F-G=2×2000N-3500N=500N故B错误；C．提升物块完全离开水面前，因为存在浮力，所以对物体的实际拉力小于重力，所以机械效率小于87.5%，故C错误；D．将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为W=2F1h1=2×1375N×0.6m=1650J故D正确。故选D。9．（2021·重庆中考真题）如图所示的滑轮组，500N的拉力F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F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．拉力的功率故D错误。故选B。10．（2021·贵州黔东南苗族侗族自治州）如图所示，用滑轮组提升重物时，5s将重90N的物体匀速提升了2m。已知动滑轮重为10N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中正确的是（）。A．绳子自由端拉力F的大小为90N；B．提升物体的过程中，拉力F做的有用功为200J；C．绳子自由端拉力F的功率为36W；D．此滑轮组的机械效率为90%【答案】D。【解析】A．由题意可知，不计绳重和摩擦，物体重是90N，动滑轮重为10N，从图中可以看到，两条绳子托着动滑轮，那么代入数据可知解得，绳子自由端拉力F的大小是50N，故A错误；B．提升物体的过程中，拉力F做的有用功即是重物克服自身的重力所做的功，那么拉力F做的有用功是180J，故B错误；C．5s将重90N的物体匀速提升了2m，两条绳子托着动滑轮，则绳子自由端移动的距离都是经历了5s时间，那么绳子自由端移动的速度绳子自由端移动的速度是0.8m/s，由A解析可知绳子自由端拉力F的大小是50N，根据可知，绳子自由端拉力F的功率绳子自由端拉力F的功率是40W，故C错误；D．由B解析可知拉力F做的有用功是180J，由C解析可知绳子自由端拉力F的功率是40W，这个过程经历的时间是5s，绳子自由端拉力F做的功是总功，这个总功这个总功是200J；此滑轮组的机械效率此滑轮组的机械效率是90%，故D正确。故选D。11．（2021·内蒙古通辽市）如图所示，重为800N的物体在100N的水平拉力F的作用下以的速度沿水平地面，向左匀速直线运动了20s，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中，下列说法正确的是（）。A．绳子自由端移动距离为4m；B．物体与地面间的滑动摩擦力大小为120N；C．额外功的功率为12W；D．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低【答案】C。【解析】A．物体移动距离s物=v物t=0.1m/s×20s=2m由图知，n=3，则绳子自由端移动的距离s=3s物=3×2m=6m故A错误；B．拉力做功为W总=Fs=100N×6m=600J由η=得有用功W有用=ηW总=60%×600J=360J由W有用=fs物求得物体与地面间的滑动摩擦力f===180N故B错误；C．拉力做的额外功W额=W总-W有用=600J-360J=240J额外功的功率P===12W故C正确；D．如果增大接触面的粗糙程度，增大了摩擦力，增大了有用功，而额外功几乎不变，有用功与总功的比值变大，机械效率变大，故D错误。故选C。12．（2021·内蒙古包头市）甲、乙两铁块通过滑轮组用细绳连接，吸附在竖直放置且足够长的固定磁性平板两侧，m甲=1.8kg、m乙=2kg，如图所示。甲以0.2m/s的速度竖直向下做匀速直线运动。磁性平板对甲的摩擦力大小为4N。对乙的摩擦力大小为2N（细绳足够长且始终处于竖直拉伸状态，不计绳重和绳与滑轮的摩擦，磁性平板对其他器材无磁力作用，g取10N/kg）。下列说法正确的是（）。A．定滑轮质量一定是0.6kg；B．甲所受拉力为22N；C．乙所受拉力的功率为2.2W；D．3s时间内甲、乙克服摩擦力做的功相等【答案】C。【解析】AB．由题意知，甲向下匀速直线运动，则乙向上匀速直线运动，甲的受力为：竖直向上拉力、摩擦力和竖直向下的重力，那么甲所受拉力即绳子端的拉力F甲=G甲-f甲=1.8kg×10N/kg+4N=14N乙的受力为：竖直向上的拉力、竖直向下的重力和摩擦力，那么乙所受的拉力即动滑轮所受的拉力F乙=G乙+f乙=2kg×10N/kg+2N=22N那么在不计绳重及时，动滑轮的重力动滑轮的质量但定滑轮的质量不一定等于动滑轮的质量，所以无法确定其质量，故AB错误；C．甲的速度为0.2m/s，则乙的速度那么乙所受拉力的功率P=F乙v乙=22N×0.1m/s=2.2W故C正确；D．3s内，甲、乙通过的路程分别为s甲=v甲t=0.2m/s×3s=0.6ms乙=v乙t=0.1m/s×3s=0.3m甲、乙克服摩擦力所做的功分别为W甲=f甲s甲=4N×0.6m=2.4JW乙=f乙s乙=2N×0.3m=0.6J所以W甲>W乙故D错误。故选C。13．（2021·内蒙古中考真题）升国旗时，旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升，如图所示，关于旗杆上端定滑轮的作用，说法正确的是（）。A．省力 B．省功 C．费力 D．改变力的方向【答案】D。【解析】ACD．旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升，故旗杆上端定滑轮的作用是改变力的方向；使用定滑轮不能省力，但不是为了费力，故D正确，AC错误；B．使用任何机械都不省功，故使用定滑轮不能省功，故B错误。故选D。14．（2021·甘肃兰州市）用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作下，重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，忽略绳重与摩擦。下列说法中正确的是（）。A．电动机对绳的拉力为12N；B．绳子自由端的移动速度为0.2m/s；C．滑轮组的机械效率为80%；D．有用功的功率为8W【答案】D。【解析】A．电动机对绳的拉力为故A错误；B．绳子自由端的移动速度为0.2m故B错误；C．滑轮组的机械效率为故C错误；D．有用功的功率故D正确。故选D。15．（2021·黑龙江中考真题）如图所示，重为800N的物体在100N水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中，下列说法正确的是（）。A．拉力F做的功为400J B．物体与地面间的摩擦力为180NC．额外功为240J D．拉力做功的功率为40W【答案】B。【解析】A．物体在水平地面上移动的距离为s物=vt=0.2m/s×10s=2m由图可知，动滑轮上有3段受力的绳子，则绳子自由端移动的距离为s=ns物=3×2m=6m拉力F做的总功为W总=Fs=100N×6m=600J故A错误；B．滑轮组的机械效率为所以物体与地面间的滑动摩擦力为f=3ηF=3×60%×100N=180N故B正确；C．有用功为W有用=fs物=180N×2m=360J额外功为W总-W有用=600J-360J=240J故C错误；D．拉力做功的功率为故D错误。故选B。16．（2021·四川眉山市）小叶同学用如图所示的滑轮组提升重物A，不计绳重和机械之间的摩擦，每个滑轮的重力均为，与地面固定的细绳的拉力，他通过细绳用的拉力将重物A匀速提升，所用时间。下列说法中正确的是（）。A．物体A的重力为；B．拉力做功的功率为；C．该装置由两个定滑轮和一个动滑轮组成；D．该滑轮组在使用过程中的机械效率为【答案】B。【解析】A．如图所示，与地面固定的细绳的拉力，每个滑轮的重力均为，则物体A的重力为GA=2F2-G轮=2×105N-10N=200N故A错误；B．拉力F1的大小为F1=3F2+G轮=3×105N+10N=325N重物A匀速提升，所用时间，则拉力F1的速度为拉力F1做功的功率为故B正确；C．该装置中两个滑轮的轴在移动，一个滑轮的轴是固定的，由两个动滑轮和一个定滑轮组成，故C错误；D．该滑轮组在使用过程中的机械效率为故D错误。故选B。17．（2021·黑龙江齐齐哈尔市）如图所示是一位同学组装的提升重物的装置，他用的力在内把重的物体匀速提升。则此过程中，下列说法正确的是（）。A．他做的总功是；B．他做的有用功是；C．他对滑轮组做功的功率是；D．该滑轮组的机械效率是【答案】CD。【解析】A．如图，绳子有2段，物体上升5米，绳子移动10米，拉力为80牛，拉力做功为总功故A错误；B．物体上升5米，物重120牛，有用功为故B错误；C．拉力做功为总功为800J，时间为10秒，他做功的功率为故C正确；D．机械效率为故D正确。故选CD。18．（2021·北京中考真题）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F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F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有用=Gh=900N×4m=3600J拉力做的总功为W总=W有用+W额外=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CD。19．（2021·湖南衡阳市）如图所示，一位同学用滑轮组拉着重的物体A，使它内在水平面上匀速前进，水平拉力，若与地面的摩擦力是物重的0.2倍，下列说法正确的是（）。A．他做的总功是 B．他做的有用功是C．拉力做功的功率是 D．该滑轮组的机械效率是【答案】AD。【解析】A．滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离s=2s物=2×1m=2m总功W总=Fs=75N×2m=150J故A正确；B．摩擦力f=0.2G=0.2×450N=90N他做的有用功W有=fs物=90N×1m=90J故B错误；C．拉力做功的功率故C错误；D．该滑轮组的机械效率=60%故D正确。故选AD。20．（2021·吉林中考真题）如图所示，用的拉力，把重力为的木箱匀速提升，滑轮组的机械效率为___________﹔假如在上升过程中，拉木箱的绳子突然断了，木箱由于___________会继续向上运动一段距离。【答案】80%；惯性。【解析】[1]有3股绳，滑轮组的机械效率为[2]物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，在上升过程中，拉木箱的绳子突然断了，木箱由于惯性会继续向上运动一段距离。21．（2021·广东中考真题）用图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是______（选填“A”或“B”），动滑轮重为______N，3s内对物体做的有用功为______J。【答案】A；40；300。【解析】[1]由甲图可知，动滑轮被3段绳子拉着，绳子移动的距离为物体移动距离的三倍，故反映绳子自由端运动的图线是A。[2]动滑轮的重力为[3]由图可知，3s内物体移动的距离为1.5m，则有用功为。22．（2021·海南中考真题）如图所示，利用滑轮组把物体匀速提升一定高度，该滑轮组有______段绳子承担物重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，若增加所提升的物重，则滑轮组的机械效率将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】2；变大。【解析】[1]由图，提着动滑轮的有两股绳，所以有2段绳子承担物重。[2]当增大下面所提物重时，有用功变大，额外功基本不变，有用功占总功的比例变大，故该滑轮组的机械效率将变大。23．（2021·黑龙江中考真题）利用如图所示的滑轮组实验装置，小宇在内用的拉力，将重的物体匀速吊起的高度，则所做的有用功为______，滑轮组的机械效率为______。【答案】1600；。【解析】[1]所做的有用功[2]滑轮组的机械效率。24．（2021·广西南宁市）图是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景。匀速拉动车的过程中，车相对树木是______（选填“静止”或“运动”）的，动滑轮上有______段绳子承担对车的拉力，若对车的拉力为2400N，F为1500N，则该滑轮组的机械效率是______。【答案】运动；2；80%。【解析】[1]匀速拉动车的过程中，车相对树木的位置发生了变化，以树木为参照物，车是运动的。[2]由图可知，随车一起运动的是动滑轮，左侧是动滑轮，动滑轮上由2段绳子承担对车的拉力。[3]该滑轮组的机械效率是.25．（2021·湖北恩施土家族苗族自治州）如图，有人利用该滑轮将G=100N的物体匀速提升了20cm（不计绳重G和摩擦），此过程克服物体重力做的功为______J，若动滑轮重10N，则F=______N。【答案】20；210。【解析】[1]此过程克服物体重力做的功为[2]若动滑轮重10N，则。26．（2021·江苏中考真题）用定滑轮匀速提升质量为10kg的物体，所用的拉力为110N，物体在2s内升高0.5m，此过程中的有用功是______J，定滑轮的机械效率是______%，拉力的功率是______W。（g取10N/kg）【答案】50；90.91；27.5。【解析】[1]有用功是W有=Gh=mgh=10kg×10N/kg×0.5m=50J[2]因为是定滑轮，所以总功为W总=Fh=110N×0.5m=55J则机械效率是η=90.91%[3]拉力的功率是。27．（2021·湖南邵阳市）利用斜面把重60N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，已知斜面长1.5m，高0.4m，机械效率为80%，则拉力的大小为______N。【答案】75。【解析】[1]有用功等于克服物体的重力做的功为W=Gh=60N×0.4m=24J由可得，拉力做的功为又由W=Fs可知，拉力的大小为。28．（2021·四川凉山彝族自治州）如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300N的A物体，使A物体在10s内向右移动了2m，若A物体受到的摩擦力大小为20N，拉力F大小为50N，则：弹簧测力计的示数为______；水平拉力F所做的功为______，功率为______；滑轮的机械效率为_______。【答案】20N；50J；5W；80%。【解析】[1]对A进行受力分析，其受到了绳子向右的拉力和摩擦力，因做匀速运动，绳子拉力与摩擦力是平衡力，故绳子拉力等于摩擦力等于20N，由于同一根绳子拉力处处相同，故弹簧测力计的示数为20N。[2]拉力F移动的距离是物体的移动距离的一半，故拉力F移动的距离为1m，故拉力做功为故拉力做功为；[3]拉力的功率为拉力的功率为；[4]滑轮的机械效率为滑轮的机械效率为。二、2020年中考真题29.（2020·湖南常德）如图所示，用F1的力将物体B匀速提升h，F1做功600J，若借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2做功为1000J。下列说法正确的是（）。A.两个过程中的拉力F1=3F2 B.F1做功的功率比F2做功的功率小C.滑轮组机械效率为40% D.F2做功的距离为3h【答案】D。【解析】A．F1做功600J，由可知：由图可知，滑轮组的绳子股数n=3，所以绳子自由端移动的距离s2=3h，F2做功1000J，由可知：所以，故A错误；B．题中没有给出两次运动的时间，所以无法比较两个力做功的功率，故B错误；C．因为用F1的力将物体B匀速提升，所以物体B的重力G等于拉力F1，所以滑轮组的有用功为：滑轮组的总功等于拉力F2做的功，即：所以滑轮组的机械效率：故C错误；D．由图可知，滑轮组的绳子股数n=3，所以绳子自由端移动的距离s2=3h，即F2做功的距离为3h，故D正确。故选D。30.（2020·山东聊城）如图所示，用相同的滑轮安装成甲。乙两种装置，分别将A、B两物体匀速向上提升，若所用拉力大小相等，绳端在相同时间内移动了相同的距离。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）。A.两物体上升的速度相同；B.两种装置的机械效率相等；C.两次提升物体所做的有用功相等；D.两种装置中拉力做功的功率相等【答案】D。【解析】A．由图可知，甲是定滑轮，乙是动滑轮，绳端在相同时间内移动了相同的距离，由v=可知绳端移动的速度相同，A物体上升的速度等于绳端移动的速度，B物体上升的速度是绳端移动的速度的一半，故A错误；BCD．所用拉力大小相等，绳端在相同时间内移动了相同的距离，由W总=Fs可知总功相等，不计绳重和摩擦，甲图中物体的重力：GA=F乙图中物体的重力：GB=2F-G动A物体上升的高度：hA=sB物体上升的高度：hB=sA图中有用功：W有甲=GAhA=Fs乙图中有用功：W有乙=GBhB=(2F-G动)s=Fs-G动sW有甲＞W有乙甲图中机械效率：η甲=乙图中机械效率：η乙=η甲＞η乙由P=可知两种装置中拉力做功的功率相等，故D正确，BC错误。故选D。31.（2020·新疆）小红用滑轮组将重力为1.5N的物体匀速提升10cm的过程中，绳子拉力为1.0N，绳子自由端移动的距离为30cm，则滑轮组的机械效率为（）。A.50% B.60% C.70% D.80%【答案】A。【解析】物体克服重力做的功为有用功：绳子拉力做的功为总功：则滑轮组的机械效率：故A正确，BCD错误。故选A。32.（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%。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：η=F==300N故A错误；B．绳子自由端的速度：v绳=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s绳子自由端拉力的功率为：P=；故B正确；C．地面对工人的支持力：F支=G-F=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：F压=F支=200N；故C正确；D．不计滑轮组的绳重和摩擦，拉力：F拉=(G+G动)，G动=2F拉-G=2×300N-540N=60N支架受到滑轮组的拉力为：F支架=3F+G动=3×300N+60N=960N；故D正确。故选BCD。33.（2020·四川甘孜）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。若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）。A.力F1和F2做功的功率相同；B.力F1和F2做的总功相同；C.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【答案】D。【解析】因不计绳重及摩擦，故克服动动滑轮重力所做的功为额外功，由可知，在相同时间内把重力G提升高度，甲乙两组滑轮组所做有用功相同，F1做的总功比F2做的总功少，甲做的额外功比乙做的额外功少，故两者的机械效率甲比乙高。故选D。34.（2020·四川成都）如图甲所示装置，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F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v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9NB.第2s内拉力F的功率为40WC.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1~2s内物体匀速运动，图乙可知，拉力为10N，由图甲知绳子股数n=2，则根据即，解得：G动=5N；故A错误；B．第2s内绳子自由端的速度为：第2s内拉力F的功率为：；故B正确；C．当拉力最大为50N时，可以拉动物重为：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BC。35.（2020·自贡）如图，重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面的底部移到顶部，设沿斜面移动的距离为s，高为h，拉力为F，物体受到的摩擦力为f。则斜面的机械效率为（）。A. B. C. D.【答案】B。【解析】有用功为：W有=Gh总功为：W总=Fs斜面的机械效率为：η=；故选B。36.（2020·江苏连云港）用如图所示滑轮组在10s内将重为300N的物体匀速提升1m，拉力大小为120N，拉力做功的功率为______W，有用功为______J，滑轮组的机械效率为______。【答案】（1）36；（2）300；（3）83.3%。【解析】由图可知，承担重物的绳子段数n=3，所以绳子自由端通过距离s=3×1m=3m总功：W总=Fs=120N×3m=360J拉力做功的功率：P==36W有用功为：W有=Gh=300N×1m=300J滑轮组机械效率为：η==83.3%37.（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______J。【答案】（1）230；（2）1；（3）200。【解析】由图知，n=2，不计绳重及摩擦，人需用的拉力：F===230N；人需用的拉力为230N。绳子自由端移动的距离：s=2h=20.5m=1m；绳子自由端移动的距离为1m。人所做的有用功为：W有=Gh=400N0.5m=200J；人所做的有用功为200J。38.（2020·四川南充）如图所示，用沿斜面向上大小为4N的拉力，将一个重5N的物体从斜面底端匀速拉至顶端。已知物体沿斜面上滑的距离为5m，上升的高度为3m，则物体受到的摩擦力为________N，斜面的机械效率为________。【答案】（1）1；（2）75%。【解析】有用功：W有=Gh=5N×3m=15J总功：W总=Fs=4N×5m=20J额外功：W额=W总-W有=20J-15J=5J摩擦力：f==1N斜面的机械效率：η==75%39.（2020·贵州黔西南）如图所示，工人们用同一滑轮组，根据需要有两种方式来提起等重的建筑材料，若不计摩擦和绳重，则F1______F2，机械效率ηA______ηB。（填“>”“=”或“<”）【答案】（1）<；（2）=。【解析】由图可知，不计摩擦及绳重，绳子自由端拉力分别为，所以，不计摩擦和绳重，两种方式来提起等重的建筑材料到相同高度，则对物体做的有功相同，动滑轮相同，则所做额外功相同。所以机械效率相同，即。三、2019年中考真题40.（2019·泸州）用如图所示的滑轮组匀速竖直提升物体，不计一切摩擦和绳重。下列判断正确的是（）。A.该滑轮组绳自由端拉力F的大小一定等于所提物体重力的三分之一；B.用该滑轮组提升不同的物体，物体越重，其机械效率越大；C.用该滑轮组分别提升水面下和水面上的同一物体，其机械效率相等；D.其他条件不变，仅将滑轮组中的动滑轮重力变大，其机械效率变大【答案】B。【解析】A、由图知，n=3，不计一切摩擦和绳重，拉力F=（G+G轮）＞G，所以拉力F的大小大于所提物体重力的三分之一，故A错误；B、不计一切摩擦和绳重，用该滑轮组提升不同的物体，则η====，可见提升的物体越重，其机械效率越大，故B正确；C、用该滑轮组分别