2024年中考物理二轮热点题型归纳与变式演练（全国版）专题10 简单的机械（原卷版）

专题10简单的机械01题型突破………………1TOC\o"1-3"\h\u题型突破一：怎样解杠杆力臂的作图问题 1题型突破二：怎样解杠杆最小例的作图问题 2题型突破三：怎样解三类杠杆的识别问题 4题型突破四：怎样解杠杆平衡条件的应用问题 5题型突破五：怎样解探究杠杆平衡条件的实验问题 6题型突破六：怎样解滑轮的省力判断及组装问题 9题型突破七：怎样解有用功、额外功、总功和机械效率的计算问题 11题型突破八：怎样解探究机械效率的实验问题 1302素养提升（15题） 1503中考练场（20题） 22题型突破一：怎样解杠杆力臂的作图问题解杠杆力臂的作图问题，一般的解题步骤如下：（1）由实物抽象出杠杆模型；（2）找出杠杆的支点O；（3）确定动力与阻力的作用点，作出动力与阻力的示意图（注意表示动力与阻力的线段长度），必要时用虚线将力的作用线正向或反向延长；（4）从支点向力的作用线作垂线，画出垂直符号；（5）支点到垂足之间的距离就是该力的力臂，并用双向箭头或大括号标出，在附近标上动力臂的符号l1，或阻力臂的符号l2。【特别提示】力臂是支点到力的作用线的距离，千万不能理解为支点到力的作用点的距离。力臂不一定在杠杆上，如果力的作用线过支点，则该力的力臂为0。【记忆口诀】一定点，二画线，三作垂线段，四在两端画尖尖【典例1】（2023·江苏南通·中考真题）如图，杠杆AOB保持静止，O为支点，请作出动力的力臂和阻力。

【变式1-1】（2024·广东佛山·一模）如图甲所示，桔槔是我国古代汲水的一种器具，可看作杠杆，图乙是其简化示意图。请在图乙的A点中作出水桶所受重力G的示意图，并画出力F1的力臂l1。【变式1-2】（2024·辽宁锦州·一模）如图所示是盘子夹，作用是当人们用盘子蒸食物时用其拿出盘子即方便又安全，请你在简图中画出动力F1、阻力F2及阻力臂L2。题型突破二：怎样解杠杆最小例的作图问题杠杆最小力的确定：（1）在力的作用点一定的情况下，当力跟支点与力的作用点的连线垂直时，力最小。（2）力和力臂的找法：若力的作用点一定，则按（1）的方法找力臂；若力的作用点任意，则在杠杆上先找出离支点最远的点，连接支点和最远点，过最远点作支点和最远点连线的垂线，根据需要标出的力为最小力。（3）根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反来确定动力的方向。【特别提示】根据杠杆的平衡条件知，在杠杆的阻力、阻力臂一定时，要使动力最小，必须使动力臂最长。通常情况下，连接杠杆的支点和动力作用点所得到的线段是最长的，此线段即为最长力臂。【典例2】（2023·四川眉山·中考真题）学校组织学生参加劳动实践活动，在基地发现了一台活塞式抽水机，在杠杆C处用力便可取水。请在图中画出：（1）阻力的力臂；（2）在C处所用最小力的示意图。

【变式2-1】（2024·辽宁沈阳·模拟预测）如图，轻质支架OAB固定在墙上，支架上放有一个花盆，此时可将OAB看成一个杠杆。请画出作用在杠杆B端使杠杆在图示位置平衡时的最小动力F1，同时画出杠杆受到的阻力F2。【变式2-2】（2024·陕西西安·一模）如图1所示是某小区设置的垃圾分类箱，请在图2中A点作出打开厨余垃圾桶施加最小的力。题型突破三：怎样解三类杠杆的识别问题识别三类杠杆的方法：先确定杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点，然后分别确定动力臂l1，和阻力臂l2。若l1>l2，则为省力杠杆若l1<l2，则为费力杠杆；若l1=l2，则为等臂杠杆。【特别提示】省力杠杆与费力杠杆的应用不同，省力杠杆一般在阻力很大的情况下使用；而费力杠杆一般用在阻力不大的情况下，是为了省距离，使用起来方便【典例3】（2023·辽宁盘锦·中考真题）图甲所示的吊车，通过液压伸缩撑杆推动吊臂，可使其绕点转动。吊车将货物沿竖直方向匀速吊起过程中，下列说法正确的是（）A．货物的机械能保持不变 B．货物受到的拉力大于重力C．吊臂可看作是一个费力杠杆 D．图乙是该车四冲程内燃机的吸气冲程【变式3-1】（2024·河南许昌·一模）开封清明上河园景区吸引了国内外众多游客前往参观游玩，里面有一个精彩的表演《岳飞枪挑小梁王》，如图所示，当“岳飞”双手持长枪，用枪尖挑起物体时，长枪类似于杠杆；枪尖一般做得比较尖锐，目的是使用时为了。【变式3-2】（2024·福建泉州·一模）如图，小华在参加生物实验操作考试时，用小刀将洋葱切片，划“井”字，再用镊子夹取洋葱内膜，制作和观察洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片。小华使用的小刀很锋利，是通过的方法，增大压强；实验时使用的镊子属于杠杆。题型突破四：怎样解杠杆平衡条件的应用问题利用杠杆平衡条件解决的问题主要有两类：（1）根据杠杆平衡条件判断杠杆是否平衡。此类问题需要判断相应力和力臂的乘积是否相等，当F1l1=F2l2时，杠杆平衡；当F1l1>F2l2时，杠杆沿F1方向转动；当F1l1<F2l2时，杠杆沿F2方向转动。（2）已知杠杆是平衡的，根据杠杆平衡条件计算力或力臂的大小，判断动力的变化。若要计算力或力臂的大小，就要知道另外三个量的大小；若要判断动力的变化，就要先判断动力臂和阻力臂的变化特点。【特别提示】应用杠杆平衡条件解决问题的一般步骤:①将实物抽象为杠杆模型;②确定支点;③明确动力、阻力的大小和方向，画出力的示意图;④画出动力臂和阻力臂;⑤利用杠杆的平衡条件进行计算或判断。【典例4】（2023·四川攀枝花·中考真题）图甲是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，翻盖的原理是由两个杠杆组合而成，图乙为两水平杠杆AO1B、DCO2组合的示意图。已知桶盖重5N，重心位于DC中点的正上方，，，桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示，脚踏杆AO1B和竖直连接杆的质量不计。（1）杠杆AO1B是（选填“省力”或“费力”）杠杆；（2）若要把桶盖翻开，脚对踏板A处的压力至少为N。

【变式4-1】（2024·陕西咸阳·一模）如图是我国古代人民的智慧成果——舂米工具的示意图，杆AB可绕O点转动，脚踏B端可以使A端的石球升高，抬起脚，石球会落下击打稻谷。若石球的体积为、密度为，不计杆的自重和摩擦。g取，则下列说法正确的是（）A．利用此杠杆可以省功B．石球的质量为50kgC．要将石球抬起，脚施加的竖直向下的动力F1为25ND．如果考虑杆的自重，脚会更省力【变式4-2】（2024·安徽·一模）某型号起重机吊起重为1.5t的重体在空中保持静止状态，如图所示。已知直吊臂上，则此时吊臂下方的支撑杆给吊臂施加的力F1为N。题型突破五：怎样解探究杠杆平衡条件的实验问题关于探究杠杆平衡条件的实验，应注意以下几点：（1）调节杠杆使其在水平位置平衡，可以使杠杆的重心与支点重合，避免杠杆的重力对平衡产生影响，同时也便于直接从杠杆上测出力臂的大小；（2）调节杠杆使其在水平位置平衡的原则是“左偏右调、右偏左调”，如杠杆右端下沉，应向左调节平衡螺母；（3）调好平衡，更换钩码的数量后，不能通过调节平衡螺母来使杠杆再次平衡；（4）探究时，要改变钩码的数量、改变悬挂钩码的位置和改用弹簧测力计斜拉杠杆进行多次实验，以避免实验结论的偶然性，从而得出普遍性的结论。【特别提示】(1)实验过程中，在挂钩码时，两侧钩码数量一般不要相同。(2)力臂l1和l2的单位可以用cm，也可以用m，只要单位相同即可。【典例5】（2023·山东青岛·中考真题）天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小海用图甲所示装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。（1）实验中，杠杆在位置平衡最便于测量力臂；（2）如图乙所示，杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，杠杆都将失去平衡。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的和力臂有关；

（3）小海在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了4次实验。杠杆平衡时的部分数据已填入表中，其中图丙是第4次杠杆平衡时的情景，请将杠杆右侧的阻力数值填入表中；

实验次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m11.00.202.00.1022.00.152.00.1532.00.151.50.2041.50.10()0.15分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是F1l1F2l2；（4）小海与小兰对实验过程进行交流，产生了一个新的问题：若支点不在杠杆的中点，并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力，会出现什么现象？于是他们共同进行了如图丁的探究。①画出图丁中F1的动力臂l1；()②多次改变拉力F1的作用点在杠杆上的位置进行实验，发现杠杆平衡时，F1l1都是大于F2l2，其原因可能是。

【变式5-1】（2024·河南漯河·一模）如图所示是物理兴趣小组利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。（每个钩码的重力为0.5N）（1）实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡；（2）在实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的是；（3）如图乙所示，要使杠杆再重新恢复平衡，应在杠杆右边B处挂同样的钩码个，若在B点处施加一个竖直向下的拉力F=N时，杠杆仍在水平位置平衡，当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆水平平衡，拉力F的大小将（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（4）小组成员经过多次实验，分析实验数据后得出了杠杆平衡条件，是；（5）杠杆平衡条件在生活中有很多应用，写出一个生活中的费力杠杆。【变式5-2】（2024·陕西榆林·二模）小华同学为“探究杠杆的平衡条件”，设计了如图所示的实验。（1）实验前，杠杆在如图甲所示的位置静止此时杠杆处于（选填“平衡”或“非平衡”）状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节；（2）调节好杠杆后，为了获取实验数据，在图乙、丙两个方案中，按（选填“乙”或“丙”）方案进行实验能更加方便地测出力臂；（3）经过实验，得到的数据如下表：实验序号动力动力臂阻力阻力臂11.50.101.00.1521.00.302.00.1532.00.151.50.20由数据可得出杠杆的平衡条件是：（用公式表示）；（4）图乙所示杠杆一直处于水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为N，当弹簧测力计由图乙逐渐旋转至图丙所示位置时，弹簧测力计的示数（选填“变小”“变大”或“不变”）；（5）同组同学利用另一杠杆，测量出石块的密度。将一石块放入装满水的溢水杯中，又将溢出的水装入A小桶中，再将石块装入B小桶中，分别挂在已调好的杠杆两端，此时杠杆状态如图丁所示，小桶A、B距支点O的距离分别为25cm和10cm，若不考虑桶重，该石块的密度为。（）题型突破六：怎样解滑轮的省力判断及组装问题（1）使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即。此式成立的条件：忽略滑轮和绳的重力以及绳、轮间的摩擦。若忽略绳重和摩擦但考虑动滑轮的重力，此式变为。无论是否考虑绳子的摩擦力，绳子自由端移动的距离s与物体移动的距离h的关系均为s=nh。（2）确定承担物重的绳子的段数n的方法有三种：①在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开，只算绕在动滑轮上（包括挂在动滑轮挂钩上）的绳子有几段，承担物重的绳子的段数就有几段。②先数出动滑轮的个数N，如果绳子的固定端在动滑轮上，则绳子的段数n=2N+1；如果绳子的固定端不在动滑轮上，则绳子的段数n=2N。③由得，绳子的有效段数，计算后“只入不舍”取整数值n，即为绳子的有效段数的最小值。【特别提示】对于动、定滑轮个数已确定的滑轮组，最简单的绕绳方法是从外向里绕，最后挂在动滑轮或定滑轮的挂钩上，从动滑轮开始绕，最省力。【典例6】（2023·甘肃武威·中考真题）如图所示，小亮用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。

【变式6-1】（2023·北京通州·模拟预测）在图中，用笔画线代替绳子，画出站在地面上的人将A物体提起时，滑轮组最省力的绳子绕法。

【变式6-2】（2023·辽宁大连·模拟预测）如图所示，利用滑轮组拉着重物体A沿水平方向做匀速直线运动。请在图中画出滑轮组最省力的绕线示意图。

题型突破七：怎样解有用功、额外功、总功和机械效率的计算问题（1）有用功的计算方法（以竖直向上提升重物为例）①定义法：；②；③公式法：（1）不计绳重，以及绳与滑轮间的摩擦，则有：，（2）当物体浸在液体中时，则有：，，【特别提示】当用动滑轮或滑轮组竖直向上提升物体时，克服物体重力做有用功，即，不计绳重及摩擦克服动滑轮重做的功是额外功;当用动滑轮或滑轮组水平拉物体时，克服物体与水平面间的摩擦力做的功为有用功，即;当物体沿斜面上升时，克服物体重力做的功为有用功，即，克服物体与斜面间的摩擦力做的功为额外功，即。解答时应紧扣有用功、总功和额外功的定义，从工作的目的入手分析，弄清做的哪些功是有用功，哪些功是总功，哪些功是额外功，然后根据公式，求解机械效率。【典例7】（2023·江苏南通·中考真题）如图所示，在“测定滑轮组的机械效率”实验中，小明匀速向下拉动绳子，2s内物体上升20cm，G物=10N，F=6N，不计绳重和摩擦。

（1）重物上升的速度v物=m/s；（2）动滑轮的重G动=N，滑轮组的机械效率η=%；（3）小明想更省力，他只改变了滑轮组的绕线方法，滑轮组的机械效率将。【变式7-1】（2024·陕西西安·二模）用如图所示的装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，滑轮组的有用功为J，滑轮组的机械效率为；若提升质量更大的物体时，该滑轮组机械效率将【变式7-2】（2024·陕西西安·一模）如图是吊臂上的滑轮组示意图，钢绳末端的拉力F使重物竖直匀速上升，已知重物重，每个滑轮重150N，物体在30s内上升了3m，若不计绳重与摩擦，则滑轮克服自身重力做功为J；拉力的功率为W；滑轮组的机械效率为（结果保留至0.1%）。题型突破八：怎样解探究机械效率的实验问题（1）常见的探究机械效率的实验问题有两种，一种是探究滑轮组的机械效率，另一种是探究斜面的机械效率。无论是探究哪种装置的机械效率，其基本思路都是测出有用功和总功，通过计算求出机械效率。（2）为了探究影响滑轮组机械效率的因素，在保证有用功相同的情况下，通过改变动滑轮的个数来分析机械效率是否与机械自身重力有关，另外，在保证机械组装方式相同的情况下，通过改变钩码个数来研究滑轮组的机械效率是否与物重大小有关。这里采用的是控制变量法。【特别提示】对已组装好的滑轮组，承担物重的绳子的段数n是确定的，绳子自由端移动的距离s与物体上升的高度h的关系是s=nh，则滑轮组的机械效率【典例8】（2023·黑龙江绥化·中考真题）如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大）

实验次数钩码重力G/N提升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η140.10.3280.13.20.383.3%380.12.00.580.0%（1）在实验中，应沿竖直方向拉动弹簧测力计；（2）第一次实验中，如图所示，弹簧测力计的示数是N，机械效率是（精确到0.1%）；（3）由1、2两次实验数据可得出结论：；（4）由两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低；（5）在第三次实验操作的基础上，如图丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将。（选填“偏高”“偏低”或“不变”）

【变式8-1】（2024安徽·一模）如图甲所示的装置探究滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系。（忽略绳重和摩擦）（1）实验时，竖直向下拉动弹簧测力计使物体（选填“匀速”“加速”或“减速”）运动；（2）改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图象。分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为N。若用不同滑轮组提升同一物体的效率分别为60%和90%，则两个滑轮组中动滑轮的重力之比为。【变式8-2】（2024·河北邯郸·模拟预测）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学用图所示装置在“测量滑轮组的机械效率”实验中，测得的数据如下表所示。次数物体的重力G/N提升的高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η120.110.366.7%230.11.40.371.4%340.11.80.3440.21.80.674.1%（1）实验中应尽量竖直向上（选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计；（2）计算出第3次实验机械效率是（结果精确到0.1%）；（3）分析比较第1、2、3次实验数据可以初步判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率（选填“越高”“越低”或“不变”）；绳和轮之间的摩擦属于（选填“有益”或“有害”）摩擦。一、单选题1．（2024·云南昆明·模拟预测）如图所示，工人用滑轮组将重为550N的货物经过10s匀速提升了5m，拉力为325N，在提升货物的过程中，下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动的速度是1.5m/s B．滑轮组的机械效率为70%C．拉力做功的功率是325W D．动滑轮重为150N2．（2024·山东日照·模拟预测）如图，当水平拉力F=5N时，恰好可使物体沿水平地面向左做匀速直线运动，已知物体A重为10N，所受地面摩擦力为8N，若在10s时间内，物体A水平移动了2m，不计绳和滑轮自重，则此过程中（）A．拉力F的功率为1W B．拉力F做功为10JC．物体A重力做功为20J D．滑轮组的机械效率为80%3．（2024·陕西西安·模拟预测）停车难是如今城市普遍存在的问题，图—1是“路边空中存车亭”。图—2为其工作原理图，A为存车架，O为转动轴，B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引钢丝绳，M为电动机。汽车从水平地面被提升到BC与OB垂直的过程中，B点到地面的距离为3m，OB长为5m（忽略OB的重力和机械的摩擦力），以下说法不正确的是（）A．当处于图—2位置时，OB属于省力杠杆B．每次停车过程中，机械做的额外功相同C．若汽车和存车架的总质量为，要使汽车和存车架升高2m，则需要对它们做功3×104JD．若A和汽车的总质量越大，此装置的机械效率越低4．（2024·陕西榆林·二模）如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升重力为270N的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则（）A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s B．使滑轮组既可以省力，又可以省功C．滑轮组中动滑轮重30N D．增大提升物体的重力，该滑轮组的机械效率会减小5．（2023·陕西西安·三模）由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F，配重水泥块（重为G）被匀速拉升的高度为h（不考虑滑轮自重，绳重及摩擦）。下列说法中正确的是（）A．M是动滑轮 B．拉力F=2GC．拉力F做的功为2Fh D．拉力F移动的速度与配重G上升的速度相同二、多选题6．（2024·河南许昌·一模）小原在社会实践时，用一个滑轮组匀速提升重物到一定高度，匀速提升时，向下的拉力为500N，重物的重力为1200N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A．匀速提升重物时，重物的机械能不变 B．动滑轮的重力为200NC．该滑轮组的机械效率为80% D．增大匀速拉动的速度，滑轮组的机械效率不变7．（2024·河南·模拟预测）如图所示，在长为L的轻质均匀杠杆OA的中点处悬挂一重物，在杠杆的最右端施加一个始终与杠杆垂直的力F，杠杆保持平衡，此时杠杆与水平方向夹角为30°（如图实线部分所示）。若不考虑杠杆的自重和阻力，则杠杆从图示位置转到水平位置的过程中（）

A．拉力F逐渐变大，拉力不做功 B．拉力F逐渐变大，拉力的力臂大小不变C．拉力F逐渐变大，拉力做功为 D．拉力F保持不变，拉力做功为三、填空题8．如图所示，在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为2N，斜面长1.6m，斜面高0.4m。在这一过程中，提升重物所做的有用功为J；克服摩擦所做的额外功为J；这个斜面的机械效率为。

9．（2024·广东佛山·一模）小明参加农耕文化研学活动。看到如图甲所示的风扇车。查资料知，我国西汉时已有风扇车，它由车架、风扇（含摇杆）、喂料斗及出粮口等构成，主要用于清除谷物颗粒中的杂物及空癔谷，（1）如图乙为风扇示意图，风扇中的摇杆和扇叶组成一个轮轴，它相当于一个杠杆，若增大摇杆力臂L的长度，则完成同样工作将更（前两空均选填“省力”或“费力”），请举出生活中使用轮轴模型的一个例子如；（2）风扇车工作时，空瘪谷从出风口C被吹出，绝大部分饱满谷粒从出粮口（选填“A”或“B”）落下，说明越大，物体的运动状态越不容易改变；（3）如图丙所示，变速自行车的牙盘与风扇车的风扇原理相似。牙盘有外牙盘甲和内牙盘乙；相同情况下，若要更省力，则链条应连在牙盘（选填“甲”或“乙”）上。10．（2024·安徽·模拟预测）小红利用杠杆制成一种多功能杆秤，使用前，杠杆左端低，右端高，她将平衡螺母向调节，直至杠杆处于水平平衡，她取来质量均为100g的实心纯金属块a和b、合金块c（由a、b的材料组成）。她将a挂在A处，且浸没于水中，在B处挂上100g钩码，杠杆恰好处于水平平衡，如图所示，测得OA=50cm，OB=40cm，则a的密度为g/cm3。接下来，她分别将b、c挂于A处并浸没于水中，当将钩码分别移至C、D处时，杠杆均水平平衡，测得OC=30cm，OD=34cm，则合金块c中所含金属a和金属b的质量之比为。（ρ水=1.0×103kg/m3）四、实验题11．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）小南用如图所示的装置甲“测量滑轮组的机械效率”实验，可以使用的相同钩码若干，每个钩码重0.5N，甲、乙两图动滑轮重相同。实验次数钩码个数钩码上升高度h/m弹簧测力计示数F/N绳端移动距离s/m机械效率140.11.00.3666.7%260.11.20.3340.21.00.666.7%（1）实验时要竖直向上拉动弹簧测力计；（2）实验中得到的实验数据如表所示：①第2次实验的机械效率是；②分析表中第1、2次实验数据，得出的结论是；（3）小南同学想进一步探究“滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关”，根据探究目的，结合图甲，在图乙中画出下一步实验所需的组装图，并写出实验思路。12．（2024·黑龙江大庆·一模）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：

（1）实验前，在没有挂钩码和弹簧测力计时，小明发现杠杆左端低、右端高，如甲所示。此时杠杆处于（选填“平衡”或“非平衡”）状态，实验过程中我们需要使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是；（2）如图乙所示，经正确调节后，小明在杠杆左边B处挂2个钩码（每个钩码的重量均为0.5N），为便于实验在右边A处用弹簧测力计沿方向拉动杠杆；（3）如丙所示，改用弹簧测力计在C处竖直向上拉住杠杆，将拉力的方向逐渐向右倾斜如图丁，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将（选填“变大”“不变”或“变小”），现分别用丙、丁两种方式将相同钩码向上提升相同的高度，试比较两次杠杆的机械效率η丙η丁；（选填“<”“=”“>”）（4）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图戊所示装置进行探究（重心已调至杠杆中点），杠杆上每格长1cm，将支点设计为E点，然后将测力计作用在H点，发现使杠杆处于图己平衡状态时，弹簧测力计的示数为2N，杠杆在由图戊到图己的过程中，测力计最少要对杠杆做功J。若再在F点挂8N的钩码，弹簧测力计的示数将为N。（不考虑摩擦力对本实验的影响）五、计算题13．（2023·山东淄博·二模）图甲是一辆起重车的图片，其质量约为8.4t。它有四个支撑脚，每个支撑脚的面积均为0.3m2，起重时汽车轮胎离开地面。某次作业中，起重车吊臂上的滑轮组（如图乙所示）将质量为1.2t的货物在10s内匀速提升3m，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N（g取10N/kg）。求：（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强有多大？（2）此过程中拉力F做的功是多少？功率是多大？（3）本次提升货物过程中滑轮组的机械效率是多大？14．（2023·山东泰安·二模）如图所示，是某工作队用滑轮组从水中打捞正方体物体M的情景。物体M的棱长为1m，密度为3.0×103kg/m3，用1×104N的拉力F将物体M以0.2m/s的速度匀速提升2m。忽略绳重、绳与滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）物体M上升后，浸没在水中时所受的浮力大小F浮；（2）物M上表面在水面下0.1m时，它的下表面受到水的压力；（3）物体M上升后，在未露出水面前，此滑轮组的机械效率。15．（2023·山东泰安·二模）新冠疫情期间，为更好的收治重症患者，武汉市集结了约4万名建设者，仅用10天左右时间就使火神山、雷神山医院成功交付使用，再次让世界见证了“中国速度”。如图所示，工人用滑轮组装置沿水平轨道运送建筑工件，用力F拉绳使工件沿水平轨道匀速运动的速度v=0.5m/s，经t=20s将工件送到目的地。已知工件的质量m1=600kg，与轨道的接触面积S=1.2m2，运动过程中所受阻力f是重力的k=0.2倍；若滑轮组的绳保持竖直方向，不计绳重和滑轮与绳间的摩擦，滑轮组装置的机械效率η=96%，取g=10N/kg。求：（1）工人拉力F做功的功率P；（2）动滑轮的质量m。一、单选题1．（2023·四川乐山·中考真题）李青同学在实验操作考试中进行“探究杠杆平衡条件”的操作，完成杠杆调平后，给杠杆两侧挂上不同数量的钩码。已知每个钩码的重力都相同，其中能让杠杆在水平方向平衡的是（）A． B．C． D．2．（2023·江苏淮安·中考真题）如图所示，一根质地不均匀的硬棒重心在点，将硬棒通过绳悬挂于点，、为两个支架，在绳与两支架的作用下，硬棒静止，此时绳与支架均对硬棒有弹力（绳的形变忽略不计）。下列操作中，仍能使硬棒保持平衡的是（）A．仅撤去支架 B．仅撤去支架C．同时剪断绳和撤去支架 D．同时剪断绳和撤去支架3．（2023·海南·中考真题）用下列简单机械提升同一重物，忽略机械自重和摩擦，最省力的是（）A．B．C． D．4．（2023·山东淄博·中考真题）肱二头肌收缩产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动，此时前臂骨骼可以看成一个杠杆模型，简称前臂杠杆。如图所示，手提重物时，对前臂杠杆的分析错误的是（）

A．前臂杠杆是省力杠杆 B．肘关节处可以视为支点C．肱二头肌对前臂杠杆的牵引力是动力 D．前臂保持水平时，阻力臂最长5．（2023·湖南常德·中考真题）如图所示是锅炉保险阀门的示意图。当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时，阀门就会被拉开。如OB=2m，OA=0.5m，阀门的底面积S=2cm2，锅炉内气体压强的安全值p=6×105Pa（杠杆的重力，摩擦均不计，p0=1×105Pa），则B所挂重物的重力是（）

A．20N B．25N C．30N D．120N6．（2023·北京·中考真题）用如图所示的装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）

A．物体A上升的速度为0.4m/s B．滑轮组的有用功为2000JC．拉力F的功率为100W D．滑轮组的机械效率为80%二、多选题7．（2023·辽宁朝阳·中考真题）如图所示，用40N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端，使重500N的物体A以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s。已知滑轮组的机械效率为80%，则此过程中，下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动的距离为6m B．物体A受到的摩擦力为90NC．拉力F做的功为240J D．拉力F的功率为19.2W8．（2023·山东滨州·中考真题）用如图所示的装置匀速提升浸没在容器底部的正方体物块A，物块A的质量为5kg，棱长为10cm，水的深度为60cm。物块A露出水面前滑轮组的机械效率为80%，在水中上升的时间为5s。物块A与容器底部未紧密接触，水对物块A的阻力、绳子的重力、绳子与滑轮间摩擦都忽略不计，，。下列分析正确的是（）

A．物块A的重力为50N B．物块A上升的速度为0.12m/sC．物块A露出水面前，拉力所做的有用功为20J D．物块A完全露出水面后，滑轮组的机械效率约为83.3%三、填空题9．（2023·江苏南京·中考真题）用杠杆和滑轮组均可提升重物。（1）用杠杆将重为180N的物体匀速提升5cm，用时2s，杠杆机械效率为90%，则提升该物体做的有用功是J。总功的功率是W。（2）用如图所示的滑轮组竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦。当物体和动滑轮的总重为200N时，滑轮组的机械效率为80%，则动滑轮重为N；若重物变为400N，将物体匀速提升1m。此过程拉力F所做的总功为J。10．（2023·江苏淮安·中考真题）如图所示，小明用大小为100N、竖直向上的拉力在内将重力为的木箱匀速提升。提升过程中，以小明为参照物，木箱是的。不计绳重和摩擦，拉力的功率为W，动滑轮的机械效率为，动滑轮的重力为N。11．（2023·湖南娄底·中考真题）如图所示，重6N的物体在F=2N的水平拉力作用下，以10cm/s的速度向左匀速运动了5s，已知物体所受的摩擦力为3N，则拉力做的功为J，动滑轮的机械效率为。12．（2023·辽宁盘锦·中考真题）如图所示滑轮组中定滑轮的作用是。小铭用该滑轮组将重的物体匀速提高，动滑轮重为，不计绳重和摩擦，则小铭所用拉力；若物重增大，该滑轮组机械效率将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。13．（2023·江苏镇江·中考真题）如图所示，工人师傅利用滑轮将沙发运上楼，该滑轮是滑轮，若工人师傅用1000N的拉力