安徽省2021物理中考复习-简单机械2019-2020年真题（解析版）

2019-2020年中考物理——简单机械

一、杠杆基础知识

1.（2020•河南省）在如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（）

2.（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（）»

3.（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

二、杠杆平衡条件的应用

1.（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。若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，重G=120N,AB=2.8m,40=0.3

m。要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F三_______No

2.（2020•四川省雅安市）如图所示，杆秤秤坨的质量为0.2kg,杆秤自身质量忽略不计，若杆秤水平静止时

,被测物体和秤蛇到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m,则被测物体的质量为_kg,若秤坨上粘有油污，则

测量值比被测物体的真实质量要—（选填“偏大”或"偏小”）

3.（2020•湖南省常德市）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25

kg,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（扁担和篦的重力均不考虑）；为了方便

行走，小明将两筐谷子同时向内移动了0.1m,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。

4.（2019限徽中考,4,2分）如图所示,一轻杆AB悬于0点,其左端挂一重物,右端施加一个与水平方向成30°

的力F,此时轻杆水平平衡。若重物质量m=3kg,B0=3AO,g取10N/kg。则力F的大小

为No

□

5.（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（）。

6.（2019•河北）如图所示，一轻质杠杆AB.长1m,支点在它中点O.将重分别为10N和2N的正方体M、N用

细绳系于杆杆的B点和C点，已知OC：OB=1：2,M的边长l=0.1m。

oB

（1）在图中画出N受力的示意图。

（2）求此时M对地面的压强。

（3）若沿竖直方向将M左右两边各切去厚度为

h的部分，然后将C点处系着N的细绳向右移动h时，M对地面的压强减小了60Pa,求h为多少。

7.（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。角的动力磁杠杆，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8c〃1；

B.该杠杆为费力杠杆；

C.该杠杆的阻力大小为0.5N;

D.动力F的大小为1.5N

8.（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/kgo

三、杠杆力臂作图

1.（2020•四川省成都市）（2）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，。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）。

2.（2020•江苏省泰州市）根据要求完成下列作图。

（2）如图乙所示，画出拉力F的力臂/和物体B所受重力G的示意图

3.（2020•贵州省黔南州）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；②尸的力臂。

()

4.（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坊的示意图。

5.（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（）。

6.（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1

00N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）。

7.（2019.岳阳）请画出图中杠杆动力F的力臂L。

四、滑轮与滑轮组

1.（2020•四川省成都市）如图甲所示可装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100

N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

度丫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F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%

2.（2020•湖南省常德市）如图所示，用品的力将物体B匀速提升/?,

H做功600J,若借助滑轮组用B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F|=3F2B.B做功的功率比尸2做功的功率小

C.滑轮组机械效率为40%D.F2做功的距离为3/2

3.（2020•江苏省连云港市）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o

4.（2020•贵州省黔西南州）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，则代尸2,机械效率〃A______〃B。（填或“<”）

6.（2020•江苏省泰州市）小明利用如图所示的滑轮组，将质量为90kg的物体在Imin内匀速提升5m,竖直向

上的拉力为360N。求：

⑴物体的重力（g取10N/kg）；

（2）小明拉力的功率？

（3）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。

7.（2020•贵州省黔南州）如图所示，某建筑工地用起重机将质量为3.6t的货箱以0.5

m/s的速度匀速提升，吊臂上的滑轮组如图所示，若忽略绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率为80%。（g=10

N/kg）求：

固定架

（1）在10s内货箱上升的高度;

（2）货箱的重力;

（3）吊臂上电动机拉力产的大小;

（4）依然利用此机械提升质量为4.1t的货箱，求此时滑轮组的机械效率。

8.（2019安徽,7,2分）图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12N,乙重8N,不计绳重及一切摩擦，则甲

受到地面的支持力为No

9.（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-；

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

10.（2019・岳阳）如图，动滑轮实质上是一个（填“省力”或“费力”）杠杆，用60N的拉力将沙桶从地面提到

9m高的楼上，拉力做的功是Jo

11.（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

12.（2019•海南）工人用如图所示的滑轮组，在时间t内，将重为G的货物匀速提升了h,人对绳子竖直向下的

拉力恒为F。以下说法正确的是（）。

A.拉力F的功率为目；

B.额外功为（2F-G）h

C.滑轮组的机械效率为国；

D.滑轮组的机械效率随h的增大而增大

13.（2019•达州）如图所示，工人准备用一根最多能承受400N力的绳子（若超过绳子将断裂）绕成的滑轮组先后

打捞水中材料相同、体积不同的实心物体A和B.完全露出水面的物体A被此装置匀速提起时绳子达到最大

拉力。已知动滑轮的质量为20kg（绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计，连接

动滑轮与物体间的钢绳不会断裂，g=10N/kg）。求：

（1）物体A完全露出水面后以0.5m/s的速度匀速上升时，物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少。

（2）在物体A浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为75%,物体A的密度是多少。

（3）若用该滑轮组打捞体积为50dm3的物体B时，物体B最多露出多少体积时绳子将断裂。

回

14.（20⑼河北）如图所示，重为G的物体在拉力F的作用下，以v的速度匀速运动了s,已知物体在水平桌面上

运动时受到的摩擦阻力为物重的n分之一，不计绳重、轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（）o

A.使用该滑轮组一定省力;

B.拉力的功率为2Fv；

C.额外功为工（2nF-G）s

D.滑轮组的机械效率为乌

2F

15.(2019・湘潭)如图所示利用汽车液压起重机从矿井中提升重物。起重机起动时滑轮组将重物竖直向上匀速

提起，其中N是柱塞，可向上支撑起起重臂ODC.重物和动滑轮总重为15000N,不计摩擦和滑轮组上钢丝

绳重。问：

(1)钢丝绳自由端上作用力F的大小为—N。

(2)当柱塞向上支撑起起重管绕固定端O转动时，起重臂ODC是力杠杆。

(3)当重物以0.4m/s的速度匀速上升时，钢丝绳自由端上作用力F的功率是多少？

C

五、斜面

1.(2020•安徽)如图所示，工人沿斜面用一定大小的力P把-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L=3m,高力=1.5m。若该过程中斜面的效率为60%,力尸所做的功为

2.(2019•达州)救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5X1()3N时，小车A恰能匀

速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为It,斜面高为2m,斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、

钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g=10Nkg）在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所

做的有用功为J,整个装置的机械效率为，小车A与斜面间的摩擦力大小为—N。

F

六、测量滑轮组机械效率

1.(2019-遂

宁）遂宁在“测量滑轮组机械效率'’的实验中，某组同学选择了如图所示的两种滑轮组进行多次实验，记录的

实验效据如下表：

机械效

实验次数钩码重G/N钩码上升高度H/cm拉力F/N绳端移动距离S/cm

率

10.51030

21.5100.83062.5%

30.5100.54025.0%

41.5100.74053.6%

（1）根据表中数据可以判断出第一次实验所选择的是（选填“甲”或"乙“）滑轮组。

（2）在第一次实验中，当_____拉动滑轮组时，弹簧测力计示数如图丙所示，拉力F为N；该次实验

滑轮组的机械效率是（计算结果精确到01％）。

（3）机械效率是机械性能好坏的重要标志结合生产生活实际，分析实验数据可知，下列提高机械效率的措施

不可行的是（选填符号）。

A.增加所提物重B.减轻机械自重C.机械加润滑油D.增加重物上升高度

23.（2019・邵阳）某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率，实验过程如下：

①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。

②按图安装滑轮组，分别记下沙袋和绳端的位置。

③

匀速拉动弹簧测力计，使沙袋升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s

,将这三个量填入表格。

④算出有用功W有，总功W总，机械效率4

⑤改变沙袋中沙子的重量，重复上面的实验。

沙和袋所受的总提升高度绳端移动

次数有用功W“J拉力F/N总功W“J机械效率n

重力G/Nh/m的距离s/m

10.60.20.120.30.1866.7%

20.90.20.180.40.60.24

31.20.20.240.50.60.3080%

请根据实验过程和实验记录，思考并回答:

(1)在第一次实验中，粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s,你认为s应该为—m。

(2)根据表中数据，可计算得出第二次实验的机械效率为一。

(3)根据表中数据，分析得出所用动滑轮的重为—N.(绳重和摩擦忽略不计)

(4)分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率。(选

填“越大”、"越小"或''不变")

答案与解析

2019-2020年中考物理——简单机械

三、杠杆基础知识

1.(2020.河南省)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。

2.（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（）。

【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0,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FI<F2，故ACD错误，B正确。

3.（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】Ao

【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。

四、杠杆平衡条件的应用

1.（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。若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，重G=120N,AB=2.8m,AO=0.3

mo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。

-i

f

G

乙

【答案】440

【解析】横杆4B粗细相同、质量分布均匀，则横杆的重心在中点，故重力G的力臂为

力F的力臂\xI

由杠杆平衡条件目得1=・

解得WI

故需在4端施加竖直向下的力为440N。

2.（2020.四川省雅安市）如图所示，杆秤秤蛇的质量为0.2kg,杆秤自身质量忽略不计，若杆秤水平静止时

,被测物体和秤坨到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m,则被测物体的质量为_kg,若秤泥上粘有油污，则

测量值比被测物体的真实质量要一（选填“偏大”或"偏小”）

【答案】⑴.0.8⑵.偏小

【解析】［1］如图所示:

TB

•。

&>

V&

G

因为杠杆平衡，则有1=1,1XI,则有|■0

⑵若秤花上粘有油污，加2增大，而GI/QA不变，所以/OB要变小，杆秤所示的质量值要偏小。

3.（2020•湖南省常德市）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25

kg,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0.1m,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】［1］根据杠杆平衡条件有r^~i

扁担的长度为1.8m,则他在距扁担左端xI

处将谷子挑起来才能使挑担水平，右筐距离0.8m。

［2］［3］将两筐谷子同时向内移动了0.1m,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

4.（2019唉徽中考,4,2分）如图所示,一轻杆AB悬于0点,其左端挂一重物,右端施加一个与水平方向成30°

的力F,此时轻杆水平平衡。若重物质量m=3kg,BO=3AO,g取10N/kg«则力F的大小

为N。

□

【答案】20

【解析】解析:反向延长力F的作用线,过支点O作力F作用线的垂线即为F的力臂L1,因为右端施加一

个与水平方向成30°的力E则由几何知识可知国，

已知BO=3AO,重物质量m=3kg,

则物体重力G=mg=3kgXION/kg=30N,

由杠杆平衡条件得:GXL2=FXL1,

即

代入数据可得,

解得F=20N。

5.（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（）。

【答案】Co

【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。

6.(2019•河北)如图所示，一轻质杠杆AB.长1m,支点在它中点0.将重分别为10N和2N的正方体M、N用

细绳系于杆杆的B点和C点，已知OC：OB=1：2,M的边长l=0.1m。

(1)在图中画出N受力的示意图。

(2)求此时M对地面的压强。

(3)若沿竖直方向将M左右两边各切去厚度为

h的部分，然后将C点处系着N的细绳向右移动h时，M对地面的压强减小了60Pa,求h为多少。

【解析】(1)对N进行受力分析，由于N在空中处于静止状态，则N受到的重力和细绳对它的拉力是一对平衡

力，所以二力的大小相等(F=G=2N),方向相反；过N的重心分别沿力的方向各画一条有向线段，并标上

力的符号及大小，注意两线段要一样长，图所示：

4COH

，G=2V

(2)设B端受到细绳的拉力为FB，由杠杆平衡条件得，GNXOC=FBXOB,已知OC：OB=1：2,

则有：FB=GNX里=2NXL=1N；

0B2

根据力的作用是相互的可知，细绳对M的拉力：F=FB=1N,此时M对地面的压力：F压=F支=GM-F=10

N-1N=9N,M与地面的接触面积：S=l2=(0.1m)2=0.01m2,则此时M对地面的压强：p=

s

(2)若沿竖直方向将M两边各切去厚度为%后，剩余M的底面积：Sf=l(l--^h-^h)=lx(l-h),

剩余M的体积：V，=S1=/x(l-h),剩余M的密度不变，则剩余部分的重力与原来重力的比值：

72x

GM_pMgl(I-h)_i-h

3

GMPHgl丁，

lmh

所以剩余M的重力：GM-^-XGM=-x1ON-------------------①

10.Im

剩余的物体M对地面的压强：p(=p-Ap=900Pa-60Pa=840Pa,剩余M的底面积：S,=lx(l-h)=0.lmx(0.

Im-h),地面对剩余的物体M的支持力:F支'=F压'=pS'=840Pax0.1mx(0.1m-h)-------------------②

沿竖直方向将M两边各切去厚度为口后，将C点处系着N的细绳向右移动h,

设此时B端受到细绳的拉力为FB',由杠杆平衡条件得，GNX(OC-h)=FB'xOB,

则有：FB，=GNX(OC-h)2NX(0.25m-h),

OB0.5m

即细绳对剩余M的拉力：F，=FB，=2"(°。.力)-------------------③

0.5m

对剩余M进行受力分析，由力的平衡条件得，F支，F，=GM'-------------------④

将①②③式代入④式得：

840Pax0.1mx（0.1m-h/1，同25m-h）=0.5-除河,

0.5m0.Im

解得：h—0.05mo

7.(2019・泸州)如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻顺杠杆上每个小格长度均为2c%,在B点竖直

悬挂4个重均为0.5N的钩码，当在4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()。

B.杠杆的动力臂为8C„7：

B.该杠杆为费力杠杆；

C.该杠杆的阻力大小为0.5N;

D.动力F的大小为1.5N

【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=

x4x2cm=4cm,故A错误；B、阻力臂OB,3x2cm=6cm>J

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=4xO.5N=2N,故

C错误；D、根据杠杆的平衡条件，FJi=F2b，GXOB=FX1

OA,代入数据，2Nx8cm=Fx4cm,解得，F=4N,故D错误。故选B。

8.（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=2000kgx10N/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ABcosO,

G>ACcos8_GxAC_20000Nxl0m

=50000N

由杠杆的平衡条件得FxABcosO=GxACcosO。ABcosOAB4m

三、杠杆力臂作图

1.（2020•四川省成都市）（2）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，。为支点，请在图乙中画出G的示意图及其力臂“A点

为人体上部的重心）。

T已

【解析】（2）［2］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:

2.（2020•江苏省泰州市）根据要求完成下列作图。

（2）如图乙所示，画出拉力F的力臂/和物体B所受重力G的示意图:

【解析】（2）⑵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。向力的作用线作垂线，支

点到垂足的距离就是拉力厂的力臂/。如图：

3.（2020•贵州省黔南州）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，在B点用弹簧测力计沿CZ）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厂的示意图；②F的力臂。

【解析】用弹簧测力计沿CZ）方向拉杠杆，拉力的作用点在B点，方向沿8。向下，过拉力的作用点，沿拉力

的方向画一条有向线段，用厂表示，过支点O做P的垂线即为P的力臂，如图所示：

4.（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Q的示意图。

【答案】

【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，0为支点，A点离

支点最远，则连接支点。和羊角锤的末端4即是最长的动力臂，过A点作垂直于动力臂向右的力如下图

所示。

【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Fi，从支点O向动力B的作用线作垂

线段，即为动力臂h;阻力是石头对撬棒的作用力F2,方向竖直向下，反向延长Fz，从支点0向阻力F2的作

用线作垂线段，即为阻力臂12；故A正确，BCD错误。故选A。

6.（2019•达州）轻质杠杆OABC能够绕0点转动，已知OA=BC=20cm,AB=30cm,在B点用细线悬挂重为1

00N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：F,xo

C=GxOA,代入数值可得：Fix50cm=100Nx20cm,解得Fi=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:

7.（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。

四、滑轮与滑轮组

1.（2020•四川省成都市）如图甲所示可装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100

N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

度丫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F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b2s内物体匀速运动，图乙可知，拉力为10N,由图甲知绳子股数〃=2,则根

据|x|,即Ix|，解得0）j=5N,故A错误；

B.第2s内绳子自由端的速度为1・

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■,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。

2.（2020•湖南省常德市）如图所示，用R的力将物体B匀速提升/?,

Q做功600J,若借助滑轮组用出的力把物体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F|=3F2B.后做功的功率比出做功的功率小

C.滑轮组机械效率为40%D.F2做功的距离为3〃

【答案】D

【解析】A.后做功600J,由日可知目

由图可知，滑轮组的绳子股数〃=3,所以绳子自由端移动的距离S2=3〃，F2做功1000J，由

可知，所以目，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E的力将物体B匀速提升，所以物体B的重力G等于拉力所以滑轮组的有用功为

滑轮组的总功等于拉力出做的功，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〃=3,所以绳子自由端移动的距离S2=3/Z,即F2

做功的距离为3〃，故D正确。

3.(2020•江苏省连云港市)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).833%

【解析】⑴由图可知，承担重物的绳子段数〃=3,所以绳子自由端通过距离s=3xlm=3m

总功卬,&=Fs=120Nx3m=360J,拉力做功的功率/»=|x|=36W

⑵有用功为Wf产G6=300Nx1m=300J

⑶滑轮组可机械效率为片H=83.3%

4.(2020•贵州省黔西南州)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FiF2,机械效率枢______忖(填“'或"<")

【答案】⑴,<(2).

【解析】［1］由图可知，不计摩擦及绳重，绳子自由端拉力分别为

所以臼

［2］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，即回。

6.(2020•江苏省泰州市)小明利用如图所示的滑轮组，将质量为90kg的物体在Imin内匀速提升5m,竖直向

上的拉力为360N。求：

⑴物体的重力(g取lON/kg)；

(2)小明拉力的功率？

(3)滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)。

【答案】⑴900N；(2)90W；(3)目

【解析】(1)物体的重力是

(2)由图可知，承担物重W绳子段数目，物体匀速提升5m时，绳端移动的距离是C-.

小明拉力做功

小明拉力的功率

(3)有用功,滑轮组的机械效率

7.(2020•贵州省黔南州)如图所示，某建筑工地用起重机将质量为3.6t的货箱以0.5

m/s的速度匀速提升，吊臂上的滑轮组如图所示，若忽略绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率为80%。(g=10

N/kg）求:

(1)在10s内货箱上升的高度；

(2)货箱的重力；

(3)吊臂上电动机拉力尸的大小；

(4)依然利用此机械提升质量为4.1t的货箱，求此时滑轮组的机械效率。

【答案】⑴5m；(2)3.6xl(/N；(3)1.5xlO4N；(4)82%

【解析】(1)在10s内货箱上升的高度为「一■。

(2)货箱的重力为

(3)由图像可知绳子股数"=3,由叵|可得

即|x|，可解得F=1.5X1()4N。

(4)动滑轮的重力为JZ,提升质量为4.1

t的货箱，此时滑轮组的机械效率

8.(2019安徽,7,2分)图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12N,乙重8N,不计绳重及一切摩擦，则甲

受到地面的支持力为N。

///〃//〃/，//〃〃〃//，

【答案】4

【解析】物块甲受竖直向下的重力G甲=12N、绳子竖直向上的拉力F拉=6乙=8反地面竖直向上的支持

力F支作用而静止,静止属于平衡状态，由力的平衡条件得:G甲=F拉+F支,则甲受到地面的支持力:F支=G甲

-F拉=12N-8N=4N«

9.（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1A、由图知1,n=3,不计一切摩擦和绳重，拉力F='（G+G轮）〉

<5<

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

印勾用

升不同的物体，则n=

卬总Gh+G疝

，可见提升的物体越重，其机械效率越大，故B正确；C、用该滑轮组分别提升水面下和水面上的

同一物体，由于物体在水中受到浮力，就好比用滑轮组提升的物体重力变小，所以其机械效率不相等，故

C错误；D、仅将滑轮组中的动滑轮重力变大，将同一物体提升相同的高度（其他条件相同），有用功相同，

由W额=6动卜可知额外功增大，则总功增大，有用功与总功的比值减小，机械效率减小，故D错误。故选B

10.（2019・岳阳）如图，动滑轮实质上是一个（填“省力”或“费力”）杠杆，用60N的拉力将沙桶从地面提到

9m高的楼上，拉力做的功是J»

【答案】省力;1080。

【解析】（1）动滑轮实质上是一个动力臂等于2倍阻力臂的省力杠杆；（2）使用动滑轮，n=2,拉力端移动距离

s=2h=2x9m=18m,拉力做的功：W=Fs=60Nx18m=1080j»

11.（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

第16题图

【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。

12.（2019•海南）工人用如图所示的滑轮组，在时间t内，将重为G的货物匀速提升了h,人对绳子竖直向下的

拉力恒为F。以下说法正确的是（）o

D.拉力F的功率为0；

E.额外功为（2F-G）h

F.滑轮组的机械效率为日；

D.滑轮组的机械效率随h的增大而增大

【答案】ABo

【解析】A、由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2,绳端移动的距离$=所=211,拉力F做的功：W,e=Fs=2F

h,则拉力F的功率：P=L^=—,故A正确；B、拉力做的有用功：W*Gh,则额外功：W额=\¥总-亚有

tt

=2Fh-Gh=（2F-G）h,故B正确；C、滑轮组的机械效率：黑亘=冬建叁，故C错误；D、根据口=袅

V总2Fh2F2F

可知，滑轮组的机械效率与提升的高度h无关，故D错误。故选AB。

13.（2019•达州）如图所示，工人准备用一根最多能承受400N力的绳子（若超过绳子将断裂）绕成的滑轮组先后

打捞水中材料相同、体积不同的实心物体A和B.完全露出水面的物体A被此装置匀速提起时绳子达到最大

拉力。已知动滑轮的质量为20kg（绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计，连接

动滑轮与物体间的钢绳不会断裂，g=10N/kg）。求：

（1）物体A完全露出水面后以0.5m/s的速度匀速上升时，物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少。

（2）在物体A浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为75%,物体A的密度是多少。

(3)若用该滑轮组打捞体积为50dm3的物体B时，物体B最多露出多少体积时绳子将断裂。

回

【解析】（1）G动=n^g=2Okgxl0Nkg=2OON,物体有三段绳子承担，n=3,F=—（GA+G动），400N=上

n3

（GA+200N）,GA=1000N；绳子自由端移动的速度：v=nv'=3x=0.5m/s=1.5m/s,P=Fv=400Nx1.5m/s=6

00Wo

（2）物体A浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组提起的力：F=GA-F浮=l（）OON-p水gVA

33

W有F'h。—1000N-1Okg/mxlONAgXVA

"W总F+G动）h'°iooQN-!o3kg/m3X10N/kgXV.+200N

23

解得，VA=4xlO_m

2333

GA=pAgVA，1000N-pAx10N/kgx4x10-m,pA=2.5xl0kg/m

3333

（3）GB=pBgVB=2.5xl0kg/mxl0N/kgx50xl0-m=1250N,F==（GB-F'浮+G动），400N=5

33

（I250N-F浮+200N）

F'浮250N-233

F'浮=250N,丫排=------=---------------------------=2.5x10-m:,=25dm\

P水g1.0X10Jkg/mJX10N/kg

33

Vg=VB-V#=50dm-25dm=25dm\

14.（2019•河北）如图所示，重为G的物体在拉力F的作用下，以v的速度匀速运动了s,己知物体在水平桌面上

运动时受到的摩擦阻力为物重的n分之一，不计绳重、轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（）。

B.使用该滑轮组一定省