2022-2024年广东省中考物理试题分类汇编：机械与人（附答案解析）

2022-2024年广东省中考物理真题知识点分类汇编：机械与人

一.选择题（共3小题）

1.（2023•深圳）下列属于费力杠杆的是（）

门把手

।某同学家里的水龙头D.雨刮器

2.（2024•广东）如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时，剪刀可视为杠杆，该杠杆的特点是

A.省力B.费力C.省功D.省距离

3.（2022•广东）分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是（）

二.多选题（共1小题）

（多选）4.（2022•深圳）如图为冬奥会男子滑雪过程中，空气阻力不计，下列正确的是（

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①

③

I④⑤

A.①到②，重力势能全部转化为动能

B.③，只受到重力作用

C.④到⑤，停下来是因为摩擦力的作用

D.⑤，失去惯性

三.填空题（共3小题）

5.（2022•广东）图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点

的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在点最大,B点重力势能的大小E

点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是（选填“变化”或“不变”）的。

6.（2023•广州）物体A重5N,如图1,A在水平拉力Fi作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时

3s；如图2,在A上放置一个钩码,A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从P匀速直线运动到Q用

时2so

v2r

4

二K=1N

J^LF2=0.6N

A——>

*s=0.3m>14,s,=0.4m川

MNPQ

图1图2

（1）在MN、PQ段，A的速度分别为vi、V2,A所受摩擦力分别为fi、fc,则viV2,fi自。

（均选填

（2）A从M运动到N,Fi做的功为J、功率为W,A所受重力做的功为Jo

7.（2022•广州）如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某一速度抛出，球经

静止在位置a的台面反弹后，到达的最高点为N；经台面反弹后上升过程球的动能（选填“增

大”或“不变”或“减小”），N比M高（选填“可能”或“不可能”）。球从N点下降时，

台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经台面反弹后，到达的最高点P比N高（选

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填“可能”或“不可能”）。（碰撞时能量损失不计）

•M

I二位置b水平台面

I—1位置a水平台面

四.作图题（共1小题）

8.（2024•深圳）图甲是飞鸟经过无背索斜拉桥的情景。图乙是其简化的模型，用S表示飞鸟，用F表示

桥塔上端收到钢索的拉力。请帮助亮亮同学在图乙画出：

（1）飞鸟S经水面反射形成的虚像S'；

（2）拉力F对应的力臂1（O是支点）。

图甲图乙

五.实验探究题（共1小题）

9.（2022•广东）在“探究杠杆的平衡条件”实验中:

（1）小明安装好杠杆后，发现其左端下沉，如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向

调节。

（2）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重0.5N。如果在B处施加一个

拉力使杠杆在水平位置再次平衡，当方向为时，拉力最小，大小为No

（3）课后，小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不

同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图丙所示，则力臂11：12=，若两边同时

各取走一枚硬币，则杠杆的端将下沉。

六.解答题（共4小题）

10.（2024•广州）如图，吊车在建筑工地进行作业时，由支腿将吊车撑起并脱离地面，吊臂上的滑轮组在

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Is内，将重为9X1()3N的建筑材料沿竖直方向匀速提升Im,滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力F为5

X103NO

(1)支腿做成形而非“日”形的作用是：

(2)求钢丝绳自由端的移动速度；

(3)求拉力F的功率和滑轮组的机械效率。

11.(2023•广州)图1中工人用工具搬运石头，该工具可简化成图2中杠杆AB,移动支架，可使支点O

在AB间移动。杆水平静止，忽略杆重。

(1)人对杆的压力为Fi,绳对杆的拉力为F2,Fi、F2竖直向下。

①在图2中画出Fi的力臂11：

②F2的力臂12=(用Fi、F2、h表示)。

(2)同一石头仍悬挂在杆B端，人对杆A端的压力方向不变，只通过移动支点O使该压力变小，杆

仍保持水平静止，支点。应向(选填"A”、“B”)端移动。

12.(2024•广州)如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽

略空气的作用力。

位置机械能/J重力势能/J

甲136

乙1210

(1)篮球直径为24.6(选填“mm”“cm”或“dm”)，质量为0.6kg,g取10N/kg,则该篮

球受到的重力为N；

(2)请在图中乙位置画出篮球的受力示意图；

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（3）篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为

J,在乙位置时的动能为Jo

，彳

乙期

甲电/

中I

\I

irrrrTnTTTTTTTTl

13.（2024•广州）如图甲，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以。为支点的杠

杆，图乙是其简化图，晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。

（1）B、C、D是挂衣处，同一件衣服挂在B时，A点受到的支持力最小，请说明理

由：，若衣服重为3.6N,则此支持力最小值为N；

（2）请在图乙中：①画出B点受到衣服的拉力F,②画出拉力F的力臂1。

七.计算题（共2小题）

14.（2024•广东）2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆，如图所示。若返回舱质量为

3X103kg,在着陆过程中，从距地面1m高处竖直向下落地，用时0.4s。（g=10N/kg）

（1）求返回舱在这段时间内：

①平均速度；

②重力做的功。

（2）若返回舱静止时与水平地面的接触面积为In?,求它对水平地面的压强。

15.（2023•深圳）如图1是古时劳动人民用工具撬起木料的情景，如图二中已知其中BO：OC=1：5,木

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料的体积为4m3,木块的密度为0.5Xl()3kg/m3。

图1图2图3

(1)求木材所受重力？

(2)如图2,在B端有一木材对绳子的力Fi为1X1()4N,当F2为多大时，木料刚好被抬起？

(3)随着时代发展，亮亮同学发现吊车能更方便地提起重物。如图3用一吊车匀速向上提起木材，己

知提升的功率为P=10kW,那这个吊车在10s内可以将该木料提升的高度为多高？

八.综合能力题(共3小题)

16.(2023•广东)明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置一一辘铲，沿用至今。如图甲是

一种辘的，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳,

提起水桶。

甲

(1)如图甲所示辘物可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照(选填“省力”或“费力”)

杠杆来设计的。用辘粉提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是或"C”中的点。

(2)设大轮与小轮的半径比为3：1,水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈，水桶

匀速上升，井绳对水桶做功J；若要使辘特静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力应为

N»(不计井绳的粗细和自重)

(3)图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用(选填“①”

或“②”)。

17.(2023•深圳)阅读下列文字，回答下列问题：

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乙

T

(1)船闸的工作原理是,图乙中船相对于大坝是(填运动或静止)。

(2)图丙中定滑轮的作用是。

(3)琴琴同学在大坝上看到水面上波光粼粼，是因为水面部分区域发生了反射，一艘重2000

吨的轮船驶入河中，受到的浮力为=

(4)图丙的电梯：船上升速度为18m/min,则重物下降速度为m/s,若船与江水总重为1.5

万吨，则电梯功率为0

(5)如图丁所示，已知：电梯中4个电动机的电能与机械能的转换比为10：6,已知电源电压恒定为U,

求ti时通过每个电动机的电流为=

18.(2022•广州)如图1,工人将重500N的货物推入静止的货柜中(忽略空气阻力，g取10N/kg)。

(1)在斜面上货物受到沿斜面向上250N的推力Fi,从P点匀速运动到Q点用时4s。求此过程

①Fi的功率；

②斜面的机械效率。

(2)在货柜的同一水平底面上，货物受到水平向右100N的推力F2,从A点匀速运动到B点用时1s,

在B点撤去F2,货物继续运动0.5s停在D点。

①用“•”表示货物，在方框中画出货物在C点的受力示意图；

②货物到A点时为计时起点，在图2中画出0〜1.2s货物所受摩擦力的大小随时间变化的图象。

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（3）图3中的尾板等效成图4中以。为支点的杠杆，处于水平静止，尾板自重为G、受到绳的拉力为

F3（忽略绳重）。

①在图4中画出F3的力臂1；

②绳长一定，绳按图5方式悬挂，尾板仍处于水平静止，则此时尾板受到绳的拉力F4F3（选填

图2

图4图5

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2022-2024年广东省中考物理真题知识点分类汇编：机械与人

参考答案与试题解析

一.选择题（共3小题）

1.（2023•深圳）下列属于费力杠杆的是（）

【考点】杠杆的分类.

【专题】简单机械；应用能力.

【答案】D

【分析】（1）省力杠杆是指动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省力，但是费距离；

（2）费力杠杆是指动力臂小于阻力臂的杠杆，可以省距离，但是费力；

（3）等臂杠杆是指动力臂等于阻力臂的杠杆，即不省力，也不省距离。

【解答】解：A、汽车方向盘属于轮轴，是变形的杠杆，因动力作用于轮上，阻力作用于轴上，所以动

力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合要求；

B、门把手属于轮轴，是变形的杠杆，因动力作用于轮上，阻力作用于轴上，所以动力臂大于阻力臂，

属于省力杠杆，故B不符合要求；

C、水龙头属于轮轴，是变形的杠杆，因动力作用于轮上，阻力作用于轴上，所以动力臂大于阻力臂，

属于省力杠杆，故C不符合要求；

D、雨刮器的动力作用于转轴附近，阻力作用于雨刮与玻璃的接触处，动力臂小于阻力臂，属于费力杠

杆，故D符合要求。

故选：D。

【点评】生活中的很多机械都可以抽象为杠杆，我们要根据其使用情况来判断其分类。

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2.（2024•广东）如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时，剪刀可视为杠杆，该杠杆的特点是

()

A.省力B.费力C.省功D.省距离

【考点】杠杆的分类.

【专题】应用题；简单机械；应用能力.

【答案】A

【分析】（1）结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它

是属于哪种类型的杠杆；

（2）使用任何简单机械都不能省功。

【解答】解：由图可知，修剪树枝的剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力费距

离；使用任何简单机械都不能省功，故A正确，BCD错误。

故选：Ao

【点评】此题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：

①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。

3.（2022•广东）分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是（）

【专题】图析法；简单机械；应用能力.

【答案】A

【分析】由题知，不计摩擦和动滑轮重，先分析所用的是定滑轮、动滑轮还是滑轮组,

若是定滑轮，不省力，F=G；

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若是动滑轮，省一半力，F="1G；

2

若是滑轮组，找出拉动动滑轮绳子股数n,则尸=%。

n

【解答】解：由题知，不计摩擦和动滑轮重，

A、使用的是滑轮组，n=3,F=lGo

3

B、使用的是滑轮组，n=2,F=%；

2

C、使用的是定滑轮，F=G；

D、使用的是动滑轮，F=_1」G；

2

由此可知A图中最省力，F=%。

3

故选：Ao

【点评】本题考查了不计摩擦和动滑轮重时，使用滑轮组省力情况的计算，能确定拉动动滑轮绳子股数

（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口。

二.多选题（共1小题）

（多选）4.（2022•深圳）如图为冬奥会男子滑雪过程中，空气阻力不计，下列正确的是（）

①

A.①到②，重力势能全部转化为动能

B.③，只受到重力作用

C.④到⑤，停下来是因为摩擦力的作用

D.⑤，失去惯性

【考点】动能和重力势能的相互转化；惯性的概念；力与运动的关系.

【专题】应用题；运动和力；重力、弹力、摩擦力；机械能及其转化；应用能力.

【答案】BC

【分析】（1）物体克服摩擦做功，机械能会转化为内能，机械能减小；

（2）地面附近的物体都受到重力的作用；

（3）力是改变物体运动状态的原因；

（4）惯性是一切物体保持原来运动状态不变的性质，一切物体都具有惯性。

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【解答】解：A、①到②的过程中，运动员质量不变、高度减小、速度增大，其重力势能大部分转化

为动能，由于受到雪地的摩擦，还会有一部分转化为内能，故A错误；

B、由于不计空气阻力，在③位置，即运动员在空中，此时运动员只受重力，故B正确；

C、④到⑤过程中，运动员停下来是因为摩擦力的作用，是摩擦力改变了运动员的运动状态，故C正

确；

D、惯性是一切物体保持原来运动状态不变的性质，一切物体都具有惯性，因此在⑤位置时，运动员仍

有惯性，故D错误。

故选：BC=

【点评】此题以滑雪为背景，综合考查了力学的多个知识点，具有较强大的综合性，题目难度适中，属

于中考热点题型。

三.填空题（共3小题）

5.（2022•广东）图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点

的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在C点最大,B点重力势能的大小等于E

点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是变化（选填“变化”或“不变”）的。

【考点】动能和重力势能的相互转化.

【专题】机械能及其转化；应用能力.

【答案】见试题解答内容

【分析】（1）由图乙可知各点的动能大小和重力势能的大小关系；

（2）机械能等于动能和势能的总和。

【解答】解：（1）由图乙可知，过山车的动能在C点最大，在B点最小；B点的重力势能大小与E点

的动能大小相等；

（2）由于机械能等于动能和势能的总和，由图乙可知，从B到C点、再到D点、最后到达E点的过

程中，重力势能与动能之和越来越小，所以在这个过程中，过山车的机械能是变化的。

故答案为：C；等于；变化。

【点评】本题考查动能和势能的大小变化，解题的关键是能从图中获取相关有用信息。

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6.（2023•广州）物体A重5N,如图1,A在水平拉力Fi作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时

3s；如图2,在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从P匀速直线运动到Q用

时2so

二K=1NdF2=0-6N

A—►

-------s0.3m-------<-----------S=0.4m

M1=NP

图1图2

（1）在MN、PQ段，A的速度分别为vi、v2,A所受摩擦力分别为fi、6,则vi<V2,fi>M

（均选填

（2）A从M运动到N,Fi做的功为0.3J、功率为0.1W,A所受重力做的功为0J,

【考点】功率的计算；功的简单计算.

【专题】应用题；长度、时间、速度；功、功率、机械效率；应用能力.

【答案】（1）<；>；（2）0.3；0.1；0o

【分析】（1）根据图1和图2读出A在MN段、PQ段匀速运动的路程以及水平拉力，根据v=且求出

t

对应的速度，然后比较两者的大小关系；A在MN、PQ段均做匀速直线运动，受到的摩擦力和拉力是

一对平衡力，二力大小相等，据此求出摩擦力的大小并比较大小关系；

（2）A从M运动到N,根据W=Fs求出Fi做的功，再根据P=求出其功率；做功的两个要素：有

t

力作用在物体上且在力的方向上移动了距离。

【解答】解：（1）由图1可知，在MN段，A匀速运动的路程si=0.3m,水平拉力Fi=lN,其速度：

v1=2-=■羽■=0.1m/s,

113s

在PQ段，A匀速运动的路程S2=0.4m,水平拉力F2=0.6N,其速度：v2=—=0.2m/s,贝I」vi

^22s

<V2；

因A在MN、PQ段均做匀速直线运动，受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，

所以，A所受摩擦力：fi=Fi=lN,f2=F2=0.6N,贝Ufi>七。

（2）A从M运动到N,Fi做的功：Wi=Fisi=lNX0.3m=0.3J,功率PI=N-="L=0.1W,

t]3s

A所受重力在竖直方向上，A在竖直方向上没有移动距离，重力没有做功，即A所受重力做的功为0J。

第13页（共29页）

故答案为：（1）＜；＞；（2）0.3；0.1；0o

【点评】本题考查了速度公式和二力平衡条件、做功公式、功率公式的应用，从图中获取有用的信息是

关键。

7.（2022•广州）如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某一速度抛出，球经

静止在位置a的台面反弹后，到达的最高点为N；经台面反弹后上升过程球的动能减小（选填“增

大”或“不变”或“减小”），N可能比M高（选填“可能”或“不可能”）。球从N点下降时，台

面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经台面反弹后，到达的最高点P不可能比N高（选填

“可能”或“不可能”）。（碰撞时能量损失不计）

•M

।n位置b水平台面

I—1位置a水平台面

【考点】动能和重力势能的相互转化.

【专题】机械能及其转化；分析、综合能力.

【答案】减小；可能；不可能

【分析】（1）物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大；

（2）物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大；

（3）小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功。

【解答】解：将球从M点竖直向下以某一速度抛出，此时具有的机械能为动能和重力势能之和，球经

静止在位置a的台面反弹后，在上升过程，球的速度减小，球的动能减小，小球在运动过程中要克服摩

擦阻力做功，所以小球的机械能减小，若克服摩擦阻力做功小于最开始的动能，到达的最高点为N点

比M点高，若克服摩擦阻力做功大于最开始的动能，到达的最高点为N点比M点低，若克服摩擦阻力

做功等于最开始的动能，到达的最高点为N点与M点一样高；球从N点下降时，台面已升至合适的位

置b并保持静止，球再次经台面反弹后，由于小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功，小球的机械能减

小，到达的最高点P比N点低。

故答案为：减小；可能；不可能。

【点评】此题考查了动能和势能的转化，小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功，机械能不守恒。

四.作图题（共1小题）

8.（2024•深圳）图甲是飞鸟经过无背索斜拉桥的情景。图乙是其简化的模型，用S表示飞鸟，用F表示

桥塔上端收到钢索的拉力。请帮助亮亮同学在图乙画出：

第14页（共29页）

（1）飞鸟S经水面反射形成的虚像S'；

（2）拉力F对应的力臂1（0是支点）。

图甲图乙

【考点】力和力臂的画法；平面镜成像的作图.

【专题】作图题；光的传播和反射、平面镜成像；简单机械；应用能力.

【分析】（1）先根据平面镜成像特点（像、物关于平面镜对称）作出飞鸟S的像S'；

（2）根据力臂的画法作出F的力臂1。

【解答】解：（1）先作出飞鸟S关于水面的对称点S',则点S'为飞鸟S经水面反射形成的虚像S'；

（2）过0点作垂直于F作用线的垂线段，即为拉力F对应的力臂1,如图所示：

【点评】本题考查了利用平面镜成像特点作图和力臂的画法，难度不大。

五.实验探究题（共1小题）

9.（2022•广东）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

甲乙丙

第15页（共29页）

（1）小明安装好杠杆后，发现其左端下沉,如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向N

调节。

（2）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重0.5N。如果在B处施加一个

拉力使杠杆在水平位置再次平衡，当方向为竖直向下时,拉力最小，大小为2No

（3）课后，小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不

同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图丙所示，则力臂h：h=2：1,若两边同时各

取走一枚硬币，则杠杆的右端将下沉。

【考点】探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡；探究杠杆的平衡条件.

【专题】定量思想；探究型实验综合题；科学探究能力.

【答案】见试题解答内容

【分析】（1）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；

（2）根据杠杆的平衡条件，可得出可使杠杆保持水平平衡的最小力；

（3）根据杠杆的平衡条件求出两力臂之比以及若两边同时各取走一枚硬币，杠杆会向哪端下沉。

【解答】解：（1）如图甲所示，杠杆左端下沉，其右端偏高，应将平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆

在水平位置平衡；

（2）根据杠杆的平衡条件，Fih=F212知要使力最小，需要使力臂最大，当力的方向竖直向下时，力臂

最长，力最小；

在A点悬挂3个钩码，则由杠杆的平衡条件得：3GX41=FBX31,

解得：最小的力FB=4G=4X0.5N=2N；

（3）根据杠杆的平衡条件，F山=F212

设每个硬币的重力为G,则由图可得，2Gli=4G”，

则h：b=2：1；

若两边同时各取走一枚硬币，则左边为：Gh=2G12,右边为3G”，

由于2Gb<3G12,所以杠杆的右端将下沉。

故答案为：（1）右；（2）竖直向下；2；（3）2：I；右。

【点评】本题考查了杠杆平衡的条件，杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因

此在此实验中我们应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，以便直接读出力臂。探究杠杆

平衡的条件就是动力X动力臂=阻力X阻力臂。

六.解答题（共4小题）

10.（2024•广州）如图，吊车在建筑工地进行作业时，由支腿将吊车撑起并脱离地面，吊臂上的滑轮组在

第16页（共29页）

Is内，将重为9X1()3N的建筑材料沿竖直方向匀速提升Im,滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力F为5

X103NO

(1)支腿做成形而非“日”形的作用是：增大受力面积，减小压强；

(2)求钢丝绳自由端的移动速度；

(3)求拉力F的功率和滑轮组的机械效率。

支腿

【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；减小压强；功率的计算；滑轮组的中的相关计算.

【专题】定量思想；功、功率、机械效率；理解能力.

【答案】(1)增大受力面积，减小压强；

(2)钢丝绳自由端的移动速度3m/s；

(3)拉力F的功率和滑轮组的机械效率分别为1.5Xl()4w、60%-

【分析】(1)根据p=E判断；

s

(2)根据s=nh和丫=且解答；

t

(3)①利用P=Fv求拉力做功的功率；

②利用n=求滑轮组的机械效率;

W心u

【解答】解：(1)支腿做成«4形而非“日”形的作用是增大受力面积，减小压强;

(2)在1s内，竖直方向匀速提升1m,由图可知有三段绳子承担物重，s=3h=3Xlm=3m,钢丝绳自

由端的移动速度丫=且=里l=3m/s；

tIs

(3)①钢丝绳自由端移动的速度：v=3m/s,

拉力做功的功率：P=Fv=5X103NX3m/s=1.5X104W；

②滑轮组的机械效率：11=生曳=生=丝支坚也=60%。

W总Fs5X103NX3m

答：(1)增大受力面积，减小压强;

第17页(共29页)

（2）钢丝绳自由端的移动速度3m/s；

（3）拉力F的功率和滑轮组的机械效率分别为1.5Xl（）4w、60%o

【点评】本题使用滑轮组时绳子自由端的拉力公式、功率公式和机械效率公式的应用，关键是从图中得

出滑轮组绳子的有效股数。

11.（2023•广州）图1中工人用工具搬运石头，该工具可简化成图2中杠杆AB,移动支架，可使支点O

在AB间移动。杆水平静止，忽略杆重。

（1）人对杆的压力为Fi，绳对杆的拉力为F2,Fi、F2竖直向下。

①在图2中画出Fi的力臂11；

②F2的力臂12=—FL1A；（用Fl、F2、11表示）。

F2

（2）同一石头仍悬挂在杆B端，人对杆A端的压力方向不变，只通过移动支点O使该压力变小，杆

仍保持水平静止，支点O应向B（选填“A”、“B”）端移动。

【考点】力和力臂的画法；杠杆的平衡条件.

【专题】简单机械；应用能力.

【答案】（1）①见解答；②一口；（2）Bo

F2

【分析】（1）找出支点，过支点做这个力作用线的垂线，画出垂足，标上双箭头表示这段距离）作出

Fi的力臂h；

（2）根据杠杆的平衡条件分析解答；

（3）当阻力一定时，减小阻力臂同时增大动力臂，可以减小动力。

【解答】解：（1）图中支点是O,过支点作力Fi作用线的垂线，标上垂足，用双箭头表示出这段距离,

记为h;如图所示：

图2

第18页（共29页）

F1

(2)根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2,F2的力臂12=—

「2

(3)同一石头仍悬挂在杆B端，人对杆A端的压力方向不变，只通过移动支点O使该压力变小，杆

仍保持水平静止，支点。应向B点移动，使得阻力臂减小，同时动力臂变大。

F1

故答案为：(1)①见解答；②(2)Bo

F2

【点评】本题考查力臂的画图、杠杆的平衡条件，属于中档题。

12.(2024•广州)如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽

略空气的作用力。

位置机械能/J重力势能/J

甲136

乙1210

(1)篮球直径为24.6cm(选填"mm""cm"或"dm"),质量为0.6kg,g取10N/kg,则该篮球

受到的重力为6N；

(2)请在图中乙位置画出篮球的受力示意图；

(3)篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为

1J,在乙位置时的动能为2Jo

，彳

乙周

甲电/

7/

\I

irrriTnTrrrnTn

【考点】机械能的概念；长度的单位及其换算；画力的示意图；重力的计算.

【专题】机械能及其转化；理解能力.

【答案】(1)cm；6；(2)如图所示；(3)1；2»

【分析】(1)比较刻度尺上，24.6mm、24.6cm、24.6dm的长度；

(2)利用G=mg计算篮球受到的重力；

(3)忽略空气的作用力，空中飞行的篮球，只受重力；

(4)动能与势能的总和称为机械能。

【解答】解：(1)比较刻度尺上,24.6mm、24.6cm、24.6dm的长度，明显能看出，篮球的直径为24.6cm；

该篮球受到的重力G=mg=0.6kgX10N/kg=6N；

第19页(共29页)

（2）忽略空气的作用力，图中乙位置篮球只受重力，受力示意图如图所示:

'\乙箪

甲国/[

，r

7777777^777777777

（3）篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，机械能有13J变为12J,篮球与地面碰撞

过程损失的机械能为1J;在乙位置时机械能为12J,其中重力势能10J,所以在乙位置时的动能为2J。

故答案为：（1）cm；6；（2）如图所不；（3）1；2o

【点评】主要是要记住：动能与势能的总和称为机械能。

13.（2024•广州）如图甲，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以O为支点的杠

杆，图乙是其简化图，晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。

（1）B、C、D是挂衣处，同一件衣服挂在B时，A点受到的支持力最小，请说明理由：衣服挂在B

点时，阻力臂最小，若衣服重为3.6N,则此支持力最小值为4N：

（2）请在图乙中：①画出B点受到衣服的拉力F,②画出拉力F的力臂1。

【考点】杠杆的平衡条件的计算；力和力臂的画法.

【答案】（1）衣服挂在B点时，阻力臂最小；4；（2）见上图。

【分析】（1）根据杠杆的平衡条件，动力臂和阻力一定时，阻力臂越小，动力越小；

（2）从支点到力的作用线的垂直距离叫做力臂。

【解答】解：（1）衣服挂在B点时，阻力臂最小，根据FILI=F2L2可知，此时最省力，A点受到的支

持力最小；衣服重为3.6N,最小阻力臂为0.20m,动力臂为0.18m,根据FILI=FZL2可知，最小动力

Fi=3.6NXQ.20m=4N.

L[0.18m

（2）受到衣服的拉力F竖直向下，过O点做力的垂线即为力臂，具体图示如下：

第20页（共29页）

故答案为：(1)衣服挂在B点时，阻力臂最小；4；(2)见上图。

【点评】本题考查最小力和力臂的画法以及杠杆平衡条件，属于基础题。

七.计算题(共2小题)

14.(2024•广东)2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆，如图所示。若返回舱质量为

3X103kg,在着陆过程中，从距地面1m高处竖直向下落地，用时0.4s。(g=10N/kg)

(1)求返回舱在这段时间内：

①平均速度；

②重力做的功。

(2)若返回舱静止时与水平地面的接触面积为1m2,求它对水平地面的压强。

【考点】功的简单计算；速度公式的简单计算；压强的公式的应用.

【专题】功和能综合题；应用能力.

【答案】(1)①返回舱的平均速度2.5m/s；②返回舱重力所做的功3Xl()4j；

(2)返回舱对水平地面的压强3Xl()4pa。

【分析】(1)根据速度公式丫吟计算运动速度；

(2)利用W=Fs=Gh计算出重力所做的功；

(3)根据速度公式口上计算运动速度。

PS

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【解答】解：(1)①返回舱运动时间：t=0.4s,

返回舱的运动速度：v=s_^JSl_=25m/s；

t0.4s'

②返回舱的总重力：G=mg=3X103kgX10N/kg=3X104N；

重力所做的功：W=Gh=3X104NXlm=3X104J=

(2)返回舱对水平地面的压强：X=.3X14Nx104Pa»

p0=3

Slm2

答：(1)①返回舱的平均速度2.5m/s；②返回舱重力所做的功3义10勺；

(2)返回舱对水平地面的压强3Xl()4pa。

【点评】本题考查速度、功和压强的计算，属于基础题。

15.(2023•深圳)如图1是古时劳动人民用工具撬起木料的情景，如图二中已知其中BO：OC=1：5,木

料的体积为4m3,木块的密度为0.5Xl()3kg/m3。

图1图2图3

(1)求木材所受重力？

(2)如图2,在B端有一木材对绳子的力Fi为IXIO4N,当F2为多大时，木料刚好被抬起？

(3)随着时代发展，亮亮同学发现吊车能更方便地提起重物。如图3用一吊车匀速向上提起木材，已

知提升的功率为P=10kW,那这个吊车在10s内可以将该木料提升的高度为多高？

【考点】杠杆的平衡条件；功率的计算.

【专题】计算题；功、功率、机械效率；应用能力.

【答案】(1)木材所受重力为2X1()4N；

(2)当F2为2X1()3N时，木料刚好被抬起；

(3)这个吊车在10s内可以将该木料提升的高度为5m。

【分析】(1)已知木材的密度和体积，由G=mg=pVg可求得其重力；

(2)已知在B端有一木材对绳子的力Fi，BO：OC=1：5,由杠杆平衡条件可求得F2的大小；

(3)已知提升的功率和时间，由W=Pt可求得这个吊车在10s内做的功，由亚=611可求得提升的高

度。

【解答】解：(1)木材所受重力:

第22页(共29页)

G=mg=pVg=0.5X103kg/m3X4m3X1ON/kg=2X104N；

（2）由杠杆平衡条件可得：FIXOB=F2XOC,

则-322止/些1=2XKM

0C5

（3）由P=I"可得，这个吊车在10s内做的功：

t

W=Pt=10X103WX10s=1X105J,

由0=611可得，提升的高度：

,wix105J<

h=—=———丫-5mo

G2X104N

答：（1）木材所受重力为2X1（）4N；

（2）当F2为2X103N时，木料刚好被抬起；

（3）这个吊车在10s内可以将该木料提升的高度为5m。

【点评】此题涉及到密度的计算、重力的计算、功的计算、杠杆平衡条件的应用和功率的计算等多个知

识点，是一道综合题。

八.综合能力题（共3小题）

16.（2023•广东）明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置一一辘特，沿用至今。如图甲是

一种辘的，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳,

提起水桶。

甲

（1）如图甲所示辘的可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照省力（选填“省力”或“费力”）

杠杆来设计的。用辘糊提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是或“C”中的B点。

（2）设大轮与小轮的半径比为3：1,水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈，水桶

匀速上升，井绳对水桶做功90J；若要使辘特静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力应为3

No（不计井绳的粗细和自重）

（3）图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用①（选填“①”

第23页（共29页）

或“②叽

【考点】杠杆的最小动力；杠杆的分类；功的简单计算.

【专题】简单机械；分析、综合能力.

【答案】(1)省力；B；(2)90；30；(3)①。

【分析】(1)辘粉的实质是轮轴，根据轮轴的作用分析；支点是绕着转动的固定点；

(2根据大轮与小轮的的半径比为3：1,计算水桶匀速上升高度，根据W=Gh计算做功；

根据杠杆的平衡条件计算最小动力；

(3)水龙头开关的设计也应用了轮轴，增大轮的半径可以增大动力臂，在阻力和阻力臂一定时，可以

省力。

【解答】解：(1)辘粉的实质是轮轴，动力作用在轮上，可以省力；支点是绕着转动的固定点，即B

点；

(2)设大轮与小轮的的半径比为3：1,水桶受到的总重力为90N。

使周长为3m的大轮转动一圈，水桶匀速上升高度是小轮的周长，为大轮周长的工，即1m,井绳对水

3

桶做功W=Gh=90NXlm=90J；

若要使辘特静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力为F,根据杠杆的平衡条件有：FR=Gr；则F

^Gr=90NXl^3O