2025年中考物理复习之解答题：机械与人（10题）

2025年中考物理复习之小题狂练300题（解答题）：机械与人（10题）

—.解答题（共10小题）

1.（2024•榆阳区校级二模）陕西科技馆里，小明和爸爸正在体验升降座椅装置，如图为升降座椅装置的

简图。已知爸爸的质量为60kg,小明用240N的拉力将爸爸匀速拉升到顶端，用时30s,该过程中小明

手握住绳子向下拉动的总长度为6m。不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求：

（1）小明拉绳所做功的功率为多少？

（2）动滑轮（含座椅）的质量为多少？

（3）该升降座椅装置的机械效率多大？（结果保留至0.1%）

（4）在拉绳时小明感觉绳子有点滑，请你给他提出一条防止绳子打滑的建议。

2.（2024•南岗区校级开学）图1中工人用工具搬运石头，该工具可简化成图2中的杠杆AB,移动支架,

可使支点O在AB间移动。人对杆的压力为Fi,绳对杆的拉力为F2,Fi、F2竖直向下，杆水平静止，

忽略杆重。

图1图22

（1）在图2中画出F1的力臂h。

（2）F2的力臂12=（用Fi、F2、11表示）；

（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。使该压力变小，杆

仍保持水平静止，支点O应向（选填“A”“B”）端移动。

3.（2024•中山市校级模拟）如图所示是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰一一福建舰。该航母满

载时的排水量约8.4X10%可搭载60架舰载机。航母的动力是由蒸汽轮机提供，航母以15m/s的速度

匀速直线航行54km,蒸汽轮机的功率为1.0X105kW,g取10N/kg,求该航母：

（1）航行的时间是多少？

（2）满载时所受重力的大小？所受浮力的大小和方向？

（3）在该航行的时间内，蒸汽轮机做的功是多少？

4.（2024•淑浦县校级模拟）2023年10月11日，我国首艘氢燃料电池动力示范船“三峡氢舟1”号，在

湖北宜昌三峡游客中心（九码头）完成首航，这标志着氢燃料电池技术在内河船舶应用实现零的突破。

“三峡氢舟1”号为钢铝复合结构，全长49.9米、型宽10.4米、型深3.2米，最大排水量达到490吨。

氢燃料电池额定输出功率可达500千瓦，最高航速可达到28千米每小时。交付投用后，该船将用于三

峡库区和三峡大坝至葛洲坝两坝间的交通、巡查、应急等工作，全程零排放、零污染。

（1）此次自主研发的“三峡氢舟1”号，通过绿色氢能技术，对长江大保护及内河航运绿色低碳发展

具有重要示范意义、与传统的燃油工作船相比，使用氢气为燃料的优点有。（写出一种即

可）

（2）“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，受到的浮力有多大？

（3）“三峡氢舟1”以500kW为恒定功率，按最高航速匀速行驶84km,所做的功是多少？

（不考虑水流速度）

5.（2024•岳阳县校级模拟）党的二十大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某兴趣小组在

社会实践中来到某乡村建筑工地，工地上使用如图甲所示的起重车提升建材。已知起重车的质量为8.4t,

它有四个支撑脚，每个支撑脚与地面的接触面积均为0.30?,提升建材时起重车轮胎离开地面。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的建材在10s内匀速提升3m,滑轮组上钢

丝绳的拉力F为5000N。（g取10N/kg）

（1）图甲中的吊臂属于杠杆，图乙中滑轮A的作用是

（2）求此过程中起重车对水平地面的压强;

（3）求此过程中拉力F做功的功率;

（4）求此过程中滑轮组的机械效率。

6.（2024•金山区模拟）山核桃外壳坚硬，常用核桃夹帮助剥壳。山核桃在A点受到核桃夹对它的作用力

为FA,如图所示，FA垂直于OC,已知OC长为16cm,OA长为6.4cm。

（1）请根据杠杆平衡条件分析说明核桃夹在使用时是属于省力杠杆还是费力杠杆。

（2）要将图中核桃壳夹破，FA的大小至少为300N,则手作用在C点的力至少为多少N?

7.（2024•紫阳县三模）周末，小明在家和扫地机器人“配合”，完成了一次大扫除。

项目指标参数

工作电压15V

电池容量2000mA«h

（1）图中，小明提着水桶在水平地面前行时对水桶（选填“做”或“不做”）功。

（2）水桶装有5kg水，则水的体积是多大？（p水=L0XlQ^kg/）

（3）用水桶提水过程中，小明发现距水桶水面0.2m处的侧壁出现一个len?的小洞，小明想用面积为

2cm2的胶块从内侧堵住小洞，此时水对小洞的压强和水对胶块的压力各为多大？（g取10N/kg）

（4）小明家的扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电等诸多功能，其铭牌上的部

分参数如图-2所示。扫地机器人在水平地面上打扫的过程中，某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运

动，当扫地机器人的供电系统检测到电池容量低至10%,扫地机器人开始自动返回充电。若返回过程中，

所剩余电池容量的40%用于克服阻力做功。(扫地机器人在水平地面上运动的过程中，所受的阻力恒为

20N)

①机器人某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动，该段时间内牵引力的功率是多大?

②为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远距离为多少？

8.(2024•牡丹江模拟)如图甲是我国古代的墨家制造的一种斜面引重车，该车前轮矮小，后轮高大，前

后轮之间装上木板，就成为斜面。在后轮轴上紧系一绳索，通过斜面高端的滑轮将绳的另一端系在斜面

的重物上。只要轻推车子前进，就可以将重物拉到一定高度。

(1)请在图乙中画出斜面上的重物受到重力的示意图；

(2)若重物的重力是1000N,从斜面底端将重物拉到顶端，重物上升的高度是0.8m。在这个过程中,

引重车前进了20m,整个车的机械效率是40%,则向前推车的力需要多大？

(3)请写出一种提高该车机械效率的方法。

车轮转动方向

甲乙

9.(2024•天河区校级三模)按要求作答。

(1)如图甲是雨伞，图乙是伞骨的简图。

甲乙

①撑伞时撑杆AB对伞面的支持力Fi沿图中AB直线方向，请在图乙中画出这个支持力F1,并画出阻

力F2的力臂12;

②撑伞时该杠杆属于（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。

（2）分别使用图中甲、乙两个滑轮组将重为10N的物体A在2s内匀速拉升20cm,拉力大小如图所示:

①甲、乙两种提升方式中方式更省力，方式绳子自由端移动距离更大（选填“甲”或

“乙”）

②甲、乙两种提升方式的机械效率n甲_______四乙（选填“>”“=”或

10.（2024•垣曲县模拟）如图所示，在我省新农村建设中体重为600N的工人师傅用400N的拉力向下拉

绳时，在20s内使重680N的重物匀速上升到三楼（每层楼高3m）o

（1）画出图中滑轮组的绕线；

（2）在提升物体的过程中，工人双脚与地面的接触面积为250cm3,求此时工人对地面的压强；

（3）求工人拉力所做功的大小；

（4）求滑轮组的机械效率。

2025年中考物理复习之小题狂练300题（解答题）：机械与人（10题）

参考答案与试题解析

一.解答题（共10小题）

1.（2024•榆阳区校级二模）陕西科技馆里，小明和爸爸正在体验升降座椅装置，如图为升降座椅装置的

简图。已知爸爸的质量为60kg,小明用240N的拉力将爸爸匀速拉升到顶端，用时30s,该过程中小明

手握住绳子向下拉动的总长度为6m。不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求：

（1）小明拉绳所做功的功率为多少？

（2）动滑轮（含座椅）的质量为多少？

（3）该升降座椅装置的机械效率多大？（结果保留至0.1%）

（4）在拉绳时小明感觉绳子有点滑，请你给他提出一条防止绳子打滑的建议。

【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；增大有益摩擦的方法；功率的计算；滑轮组的中的相关计算.

【专题】重力、弹力、摩擦力；功、功率、机械效率；应用能力.

【答案】（1）小明拉绳所做功的功率为48W；

（2）动滑轮（含座椅）的质量为12kg；

（3）该升降座椅装置的机械效率为83.3%。

（4）增加手对绳子的压力或增大绳子的粗糙程度，如在绳子上缠绕一条毛巾，可以防止绳子打滑。

【分析】（1）根据W=Fs求出功的大小；根据P=乜求出功率的大小；

t

（2）根据G=mg求爸爸的重力；由图可知n=3,根据（G+G动）求出动滑轮（含座椅）的重力,

n

根据G=mg求动滑轮（含座椅）的质量；

（3）利用!!="=但1=空=且求滑轮组的机械效率；

W总FsFnhnF

(4)在压力一定时，增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦；在接触面的粗糙程度一定时，增大压力可

以增大摩擦。

【解答】解：(1)小明拉绳所做功：W=Fs=240NX6m=1440J,

小明拉绳所做功的功率为：PT=1440J=48W；

t30s

(2)爸爸的重力：G=mg=60kgX10N/kg=600N,

由图可知n=3,不计绳重和摩擦，根据F=L(G+G动)可得，

n

动滑轮(含座椅)的重力：6动=1^-6=3*240?4-60(^=120]\1；

动滑轮(含座椅)的质量：m动=室=_12。的.=12kg；

g10N/kg

(3)该升降座椅装置的机械效率：T]=-^-=—=-^-=—=6QQNX100%^83.3%„；

W总FsFnhnF3X240N

(4)增加手对绳子的压力或增大绳子的粗糙程度，如在绳子上缠绕一条毛巾，可以防止绳子打滑。

答：(1)小明拉绳所做功的功率为48W；

(2)动滑轮(含座椅)的质量为12kg；

(3)该升降座椅装置的机械效率为83.3%。

(4)增加手对绳子的压力或增大绳子的粗糙程度，如在绳子上缠绕一条毛巾，可以防止绳子打滑。

【点评】本题考查了功率、机械效率、功的计算公式的应用和增大摩擦的方法，关键是从图中得出滑轮

组绳子的有效股数。

2.(2024•南岗区校级开学)图1中工人用工具搬运石头，该工具可简化成图2中的杠杆AB,移动支架，

可使支点。在AB间移动。人对杆的压力为F1,绳对杆的拉力为F2,Fi、F2竖直向下，杆水平静止，

图1

(1)在图2中画出Fi的力臂11。

F.L,

(2)F2的力臂12=—(用Fi、F2、11表示)；

—「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。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】杠杆的动态平衡分析；杠杆的力臂；力和力臂的画法.

【专题】应用题；简单机械；应用能力.

FL

【答案】（1）见解答；（2）（3）B

【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11；

（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0,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11;如图所示：

FL

（2）根据杠杆的平衡条件：FlLl=F2L2,F2的力臂

（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0使该压力变小，杆

仍保持水平静止，支点O应向B点移动，使得阻力臂减小，同时动力臂变大。

F.L.

故答案为：（1）见解答；（2）（3）Bo

尸2

【点评】本题考查力臂的画图、杠杆的平衡条件，属于中档题。

3.（2024•中山市校级模拟）如图所示是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰一一福建舰。该航母满

载时的排水量约8.4X10%可搭载60架舰载机。航母的动力是由蒸汽轮机提供，航母以15m/s的速度

匀速直线航行54km,蒸汽轮机的功率为1.0X105kW,g取10N/kg,求该航母：

（1）航行的时间是多少？

（2）满载时所受重力的大小？所受浮力的大小和方向？

（3）在该航行的时间内，蒸汽轮机做的功是多少？

【考点】功的简单计算；速度公式的简单计算；浮力的方向；利用物体的浮沉条件求浮力的大小.

【专题】浮沉的应用；功、功率、机械效率；分析、综合能力.

【答案】(1)航行的时间是lh；

(2)满载时所受重力为8.4X1()8N,所受浮力为8.4X108N,方向竖直向上;

(3)在该航行的时间内，蒸汽轮机做的功是3.6X10Uj。

【分析】(1)根据速度公式求出航母航行的时间；

(2)福建舰处于漂浮状态，所受浮力等于重力；

(3)根据W=Pt求出在该航行时间内蒸汽轮机做的功。

【解答】解：(1)航行的时间是

54X1。3私

S=3600s=lh

V15m/s

(2)满载时所受重力为

G=mg=8.4X104X103kgX10N/kg=8.4X108N

福建舰处于漂浮状态，所受浮力的大小为

8

F：?=G=8.4X1QN

它受到的浮力等于对水对向上和向下的压力差，方向竖直向上。

(3)在该航行的时间内，蒸汽轮机做的功是

W=Pt=1.0X105X103WX3600s=3.6X10nJ

答：(1)航行的时间是lh；

(2)满载时所受重力为8.4X1()8N,所受浮力为8.4X1()8N,方向竖直向上；

(3)在该航行的时间内，蒸汽轮机做的功是3.6义10归。

【点评】本题考查了浮沉条件、速度公式和功率公式的应用，难度不大。

4.(2024•淑浦县校级模拟)2023年10月11日，我国首艘氢燃料电池动力示范船“三峡氢舟1”号，在

湖北宜昌三峡游客中心(九码头)完成首航，这标志着氢燃料电池技术在内河船舶应用实现零的突破。

“三峡氢舟1”号为钢铝复合结构，全长49.9米、型宽10.4米、型深3.2米，最大排水量达到490吨。

氢燃料电池额定输出功率可达500千瓦，最高航速可达到28千米每小时。交付投用后，该船将用于三

峡库区和三峡大坝至葛洲坝两坝间的交通、巡查、应急等工作，全程零排放、零污染。

(1)此次自主研发的“三峡氢舟1”号，通过绿色氢能技术，对长江大保护及内河航运绿色低碳发展

具有重要示范意义、与传统的燃油工作船相比，使用氢气为燃料的优点有清洁无污染。(写出一种

即可)

(2)“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，受到的浮力有多大？

(3)“三峡氢舟1”以500kW为恒定功率，按最高航速匀速行驶84km,所做的功是多少？

(不考虑水流速度)

【考点】功的简单计算；利用阿基米德原理进行简单计算.

【专题】长度、时间、速度；浮力；功、功率、机械效率；分析、综合能力.

【答案】(1)清洁无污染；

(2)“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，受到的浮力为4.9X106N；

(3)“三峡氢舟1”以500kW为恒定功率，按最高航速匀速行驶84kin,所做的功是1500kW・h。

【分析】(1)氢燃料清洁、环保、无污染；

(2)根据阿基米德原理求出“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，受到的浮力；

(3)根据速度公式求出行驶时间，根据W=Pt求出所做的功。

【解答】解：(1)氢气与氧气反应后只生成水，对环境没有污染，因此，“氢舟1号”的优点是清洁无

污染；

(2)“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，

根据阿基米德原理可知，“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，受到的浮力：

F浮=6排=111排g=490XlQ^gX10N/kg=4.9X106N

(3)最高航速可达到28km/h,按最高航速匀速行驶84km,

由丫=且可知，所用时间：t^s.=84km=

tv28km/h

所做的功：W=Pt=5OOkWX3h=15OOkW,h。

答：(1)清洁无污染；

(2)“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，受到的浮力为4.9X106N；

(3)“三峡氢舟1”以500kW为恒定功率，按最高航速匀速行驶84km,所做的功是1500kW・h。

【点评】本题考查阿基米德原理、速度公式以及功的计算公式的应用，难度不大。

5.(2024•岳阳县校级模拟)党的二十大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某兴趣小组在

社会实践中来到某乡村建筑工地，工地上使用如图甲所示的起重车提升建材。已知起重车的质量为8.4t,

它有四个支撑脚，每个支撑脚与地面的接触面积均为0.3m2,提升建材时起重车轮胎离开地面。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的建材在10s内匀速提升3m,滑轮组上钢

丝绳的拉力F为5000No(g取10N/kg)

(1)图甲中的吊臂属于费力杠杆,图乙中滑轮A的作用是改变力的方向

(2)求此过程中起重车对水平地面的压强；

(3)求此过程中拉力F做功的功率；

(4)求此过程中滑轮组的机械效率。

【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；压强的公式的应用；功率的计算；杠杆的分类；定滑轮改变力

的方向.

【专题】压强、液体的压强；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力.

【答案】(1)费力；改变力的方向；

(2)此过程中起重车对水平地面的压强为8X104Pa；

(3)此过程中拉力F做功的功率为4.5X103W；

(4)此过程中滑轮组的机械效率为80%o

【分析】(1)杠杆的分类：动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆;

动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。

定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；动滑轮能省力，但不能改变力的方向。

(2)提升货物过程中起重车对水平地面的压力等于起重车和货物的重力之和，受力面积等于4个支撑

脚的面积之和，根据p=>|■计算提升货物过程中起重车对水平地面的压强；

(3)由图知，承担重物绳子的段数n,根据$=曲和W=Fs求出拉力F做的功，再利用P=V计算拉

t

力F的功率；

W有

(4)根据w=Gh=mgh计算有用功，利用n=_5_x100%计算提升货物过程中滑轮组的机械效率。

W总

【解答】解：(1)由图甲可知，吊臂在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。

由图乙知，滑轮A的轴固定不动，是一个定滑轮，因此滑轮A的作用是改变力的方向。

(2)提升货物过程中起重车对水平地面的压力：

F压=G总=(m车+m货物)g=(8.4X103kg+1.2X103kg)X10N/kg=9.6X104N,

受力面积：S=4X0.3m2=1.2m2,

提升货物过程中起重车对水平地面的压强：

4

p=£s=9.6XlQN=8X104pa；

S1.2m2

(2)由图知，承担重物绳子的段数n=3,

由s=nh和W=Fs可得，拉力F做的总功：

W总=尸疝=500(^乂3X3m=4.5X104J,

拉力F的功率：P=I^-=4-5X10J=4.5X1Q3W；

t10s

(3)有用功：W=Gh=mgh=1.2X103kgX10N/kgX3m=3.6X104J,

提升货物过程中滑轮组的机械效率：n=!亘xioo%=ioo%=80%o

W总4.5X104J

答：(1)费力；改变力的方向；

(2)此过程中起重车对水平地面的压强为8Xlo4Pa；

(3)此过程中拉力F做功的功率为4.5X103W；

(4)此过程中滑轮组的机械效率为80%。

【点评】本题考查杠杆的分类、滑轮的作用、重力公式、压强定义式、功、功率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。

6.(2024•金山区模拟)山核桃外壳坚硬，常用核桃夹帮助剥壳。山核桃在A点受到核桃夹对它的作用力

为FA,如图所示，FA垂直于OC,已知OC长为16cm,OA长为6.4cm。

(1)请根据杠杆平衡条件分析说明核桃夹在使用时是属于省力杠杆还是费力杠杆。

(2)要将图中核桃壳夹破，FA的大小至少为300N,则手作用在C点的力至少为多少N?

【考点】杠杆的平衡条件的计算；杠杆的分类.

【专题】应用题；简单机械；应用能力.

【答案】(1)省力杠杆。

(2)手作用在C点的力至少为120N。

【分析】(1)结合图片和生活经验，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)杠杆平衡条件FAXOA=FCXOC计算即可。

【解答】解：(1)由题图分析可知，支点为O点，动力臂为OC,阻力臂为OA,

根据杠杆平衡条件，FCXOC=FAXOA,因为OC>OA,所以FC<FA,

则此时属于省力杠杆；

(2)杠杆平衡条件FAXOA=FCXOC；300NX6.4cm=FcX16cm,

解得Fc=120N。

答：(1)省力杠杆。

(2)手作用在C点的力至少为120N。

【点评】本题考查了杠杆的平衡条件、杠杆的分类，属于中档题。

7.(2024•紫阳县三模)周末，小明在家和扫地机器人“配合”，完成了一次大扫除。

项目指标参数

工作电压15V

电池容量2000mA«h

(1)图中，小明提着水桶在水平地面前行时对水桶不做(选填“做”或“不做”)功。

(2)水桶装有5kg水，则水的体积是多大？(p水=1.0X103kg/m3)

(3)用水桶提水过程中，小明发现距水桶水面0.2m处的侧壁出现一个len?的小洞，小明想用面积为

2cm2的胶块从内侧堵住小洞，此时水对小洞的压强和水对胶块的压力各为多大？(g取10N/kg)

(4)小明家的扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电等诸多功能，其铭牌上的部

分参数如图-2所示。扫地机器人在水平地面上打扫的过程中，某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运

动，当扫地机器人的供电系统检测到电池容量低至10%,扫地机器人开始自动返回充电。若返回过程中，

所剩余电池容量的40%用于克服阻力做功。(扫地机器人在水平地面上运动的过程中，所受的阻力恒为

20N)

①机器人某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动，该段时间内牵引力的功率是多大？

②为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远距离为多少？

【考点】功率的计算；密度公式的变形运用计算质量和体积；根据F=ps求压力大小；液体压强的公式

及计算；力是否做功的判断.

【专题】定量思想；功、功率、机械效率；应用能力.

【答案】(1)不做；

(2)水桶装有5kg水，则水的体积是5Xl()3m3；

(3)水对小洞的压强为2Xl()3pa、水对胶块的压力为0.2N；

(4)①机器人某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动，该段时间内牵引力的功率是10W；

②为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远距离为216m。

【分析】(1)功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过了距离；

(2)利用V=上L求水的体积；

P

(3)根据公式p=pgh求出水对小洞的压强，根据p=E再求出压力；

s

(4)①根据公式P=N=FS=Fv计算牵引力的功率；

tt

②先计算电源用来克服阻力提供的能量，由克服阻力做的功，求出可以行驶的距离。

【解答】解：(1)用力提着水桶沿水平路面向前走，手给水桶一个向上的力，而水桶是在水平方向上通

过了距离，不是在力的方向上通过了距离，所以这种情况没有做功；

(2)根据p=号得水的体积是：

V=—=-------------------------=5X103m3；

P水LOXlO^kg/m?

(3)水对小洞的压强：

p=pgh=lX103kg/m3X10N/kgX0.2m=2X103Pa；

根据p=£得水对胶块的压力：

s

F=pS=2X103PaX1X10-4m2=0.2N；

(4)因为机器人做匀速直线运动，所以牵引力与阻力平衡，则F牵=f=20N；

由P=N=E亘=Fv可得机器人牵引力的功率为：

tt

P=F牵v=20NX0.5m/s=10W；

克服摩擦力做的功为：

W=UIt=15VX2Ax3600sX10%X40%=4320J；

根据W=Fs得需要充电时离充电座最远距离为：

s=l=4320J=2)6mo

F20N

答：(1)不做；

(2)水桶装有5kg水，则水的体积是5X1(T3m3；

(3)水对小洞的压强为2Xl()3pa、水对胶块的压力为0.2N；

(4)①机器人某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动，该段时间内牵引力的功率是10W；

②为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远距离为216m。

【点评】本题考查了平均速度、压强及功率的计算，在计算平均速度时，注意s和t都表示总路程和总

时间；对于功率的推导公式P=Fv也是经常用到的。

8.(2024•牡丹江模拟)如图甲是我国古代的墨家制造的一种斜面引重车，该车前轮矮小，后轮高大，前

后轮之间装上木板，就成为斜面。在后轮轴上紧系一绳索，通过斜面高端的滑轮将绳的另一端系在斜面

的重物上。只要轻推车子前进，就可以将重物拉到一定高度。

(1)请在图乙中画出斜面上的重物受到重力的示意图；

(2)若重物的重力是1000N,从斜面底端将重物拉到顶端，重物上升的高度是0.8m。在这个过程中，

引重车前进了20m,整个车的机械效率是40%,则向前推车的力需要多大？

(3)请写出一种提高该车机械效率的方法

【考点】斜面机械效率的计算；重力的示意图；提高斜面的机械效率.

【专题】计算题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力.

【答案】(1)见解答图；

(2)向前推车的力需要100N；

(3)见解析。

【分析】(1)重力的方向竖直向下，据此画出重力示意图;

W有

(2)根据0有=611求出引重车做的有用功，利用i]=—5_求出引重车做的总功，根据M^=Fs求出向

前推车的力；

(3)斜面的机械效率与斜面的粗糙程度和倾斜程度有关。

【解答】解：(1)重力的方向竖直向下，重力示意图如下图所示：

(2)引重车做的有用功为：

W有=Gh=1000NX0.8m=800J,

根据刀二W有_可知，引重车做的总功为:

总T]40%」

根据W总=Fs得推车的力为：

rW总2000JinnKI

F=---=.=ICON；

s车2n0m

(3)提高该车机械效率的方法：减小斜面的粗糙程度(让斜面更光滑)、在车轴上加润滑油、在物体下

面垫上圆木棒、减小地面的粗糙程度(让地面更光滑)等。

答：(1)见解答图；

(2)向前推车的力需要100N；

(3)见解析。

【点评】本题考查了重力的示意图、斜面机械效率的计算和提高斜面的机械效率的方法，明确有用功、

总功的含义是关键。

9.(2024•天河区校级三模)按要求作答。

(1)如图甲是雨伞，图乙是伞骨的简图。

甲乙

①撑伞时撑杆AB对伞面的支持力Fi沿图中AB直线方向，请在图乙中画出这个支持力Fi,并画出阻

力F2的力臂12;

②撑伞时该杠杆属于费力(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。

(2)分别使用图中甲、乙两个滑轮组将重为10N的物体A在2s内匀速拉升20cm,拉力大小如图所示:

①甲、乙两种提升方式中乙方式更省力，甲方式绳子自由端移动距离更大(选填“甲”或"乙”)

②甲、乙两种提升方式的机械效率n甲＜n乙(选填“〉”“=”或

【考点】机械效率的比较大小；力和力臂的画法；杠杆的分类；滑轮组的中的相关计算.

【专题】简单机械；功、功率、机械效率；应用能力.

【答案】：（1）①见下图：

乙；②费力；

（2）乙；甲；＜。

【分析】（1）①先确定撑杆AB对伞面的支持力的作用点和方向，再画出支持力F1的示意图；

力臂是支点到力的作用线的距离，先确定支点，然后过支点做力的作用线的垂线段，即为所求作的力臂。

②动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂时，为费力杠杆；动力臂等于阻力臂时，为等

臂杠杆。

（2）①使用两个滑轮组分别提升同一物体A,比较绳端的拉力大小，即可判断哪个更省力；

确定两个滑轮组承担物重的绳子股数n,绳子自由端移动距离s=nh,据此得出绳子自由端移动距离的

大小关系；

w有

②利用W=Gh计算所做有用功，利用W=Fs计算拉力做的功（总功），根据T]一旦可比较机械效率

心

大小关系。

【解答】解：

（1）①撑杆AB对伞面的支持力作用在B点，方向沿撑杆AB向上，据此画出支持力F1的示意图；

图中支点为0点，由支点向阻力F2的作用线作垂线段，即为阻力臂L2,如图所示：

乙；

②从图中可以看出，撑伞时该杠杆的动力臂小于阻力臂，因此它是一个费力杠杆；

（2）①使用两个滑轮组分别提升同一物体A,由图可知，使用甲滑轮组时拉力Fi=9N,使用乙滑轮组

时拉力F2=6N,所以乙方式更省力；

物体被提升的高度h=20cm=0.2m,由图知滑轮组承担物重的绳子股数分别为ni=3、n2=2,

绳子自由端移动的距离分别为si=nih=3X0.2m=0.6m,s2=n2h=2X0.2m=0.4m,即si>s2,所以甲

绳子自由端移动距离更大；

②两次所做的有用功都是

V»^=Gh=10NX0.2m=2J,

此过程Fi做的功Wi=FiXsi=9NX0.6m=5.4J,

F2做的功W2=F2Xs2=6NX0.4m=2.4J,

w有

根据r\一^可知i］甲乙。

W总

故答案为：(1)①见下图：

乙；②费力；

(2)乙；甲；<。

【点评】本题考查了力和力臂的画法，杠杆的分类、滑轮组的特点、机械效率的大小比较，注意：本题

省力情况需要通过图示提供的拉力大小比较，不能通过承担物重的绳子股数n进行判断(动滑轮重不

同)。

10.(2024•垣曲县模拟)如图所示，在我省新农村建设中体重为600N的工人师傅用400N的拉力向下拉

绳时，在20s内使重680N的重物匀速上升到三楼(每层楼高3m)。

(1)画出图中滑轮组的绕线；

(2)在提升物体的过程中，工人双脚与地面的接触面积为250cm3,求此时工人对地面的压强；

(3)求工人拉力所做功的大小；

(4)求滑轮组的机械效率。

【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；压强的公式的应用；功的简单计算；滑轮组的设计与组装.

【专题】计算题；压强、液体的压强；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力；分析、综合能力.

【答案】(1)滑轮组的绕线见解析。

(2)工人对地面的压强8Xl()3pa；

(3)工人拉力所做的功4.8X1()3J；

(4)求滑轮组的机械效率75%。

【分析】(1)工人师傅站在地面上，所以绳子自由端拉力向下，由此画出滑轮组的绕线方式；

(2)求出地面受到的压力(G-F),又知受力面积，再利用压强公式求工人对地面的压强。

(3)利用s=nh求出绳子自由端移动的距离，利用W=Fs求出拉力做的功；

w有用

(4)利用W=Gh求出有用功，再利用巴计算滑轮组的机械效率。

W总

【解答】解:

(1)由图可知，工人师傅站在地面上，所以最终的绳子自由端方向向下，则绳子的起始端应在定滑轮

上，如图所示：

(2)根据力的作用的相互性可得，绳子对工人向上的拉力F拉=F=400N,

工人对地面的压力：

FH=G-F=600N-400N=200N,

则工人对地面的压强：

p=-5-=------2°°N--------=8X103Pao

-42

S250X10m

(3)由图知，n=2,则绳子自由端移动的距离:

s=2h=2X(3-1)X3m=12m,

则工人拉力所做的功：

W总=5$=40(^乂12m=4.8X103J；

(4)有用功：

W有用=Gh=600NX(3-1)X3m=3.6X103J；

则滑轮组的机械效率：

『！M=3.6X103J=75%。

W总4.8X103J

答：(1)滑轮组的绕线见解析。

(2)工人对地面的压强8Xl()3pa；

(3)工人拉力所做的功4.8X1()3J；

(4)求滑轮组的机械效率75%。

【点评】此题主要考查的是学生对滑轮组的设计与安装、有用功、总功、机械效率计算公式的理解和掌

握，同时考查了压强的大小及其计算，综合性很强，属于中等题目，弄清楚绳子移动距离是解决此题的

关键。

考点卡片

1.速度公式的简单计算

【知识点的认识】

速度公式：丫=且（s用m做单位时，t应用s做单位，得出v的单位是m/s；s用km做单位时，t应该用h

t

做单位）

【命题方向】

考查应用题以及图像题中涉及到有关速度的计算。

例：森林“动物运动会”中，龟兔准备进行1000米赛跑，比赛开始后，乌龟和兔子同时从起点出发，兔

子以5m/s的速度飞速奔跑，而乌龟只以O.lm/s的速度缓慢爬行，2min后兔子发现远远超过了乌龟，便骄

傲地睡起了觉，而乌龟却坚持以不变的速度爬行。一段时间后兔子醒来发现乌龟还有200m就到终点。求:

（1）兔子睡觉的地方离出发点多远？

（2）兔子醒来时，乌龟一共爬行了多长时间？

分析：（1）已知兔子奔跑了2min开始睡觉，根据v号可求出兔子2min奔跑的路程，即兔子睡觉的地方离

出发点的距离；

（2）已知兔子醒来的时候乌龟离终点的距离，进而可得出乌龟爬行的距离；再根据可求出乌龟爬行

的时间。

解析：解：（1）兔子奔跑2min后开始睡觉，ti=2min=120s,

由v/■可知兔子睡觉的地方离出发点的距离：si=viti=5m/sX120s=600m；

（2）兔子醒来的时候，乌龟行走的路程：s=s-S2=1000m-200m=800m；

则乌龟爬行的时间：土三800私

v0.lm/s

答：（1）兔子睡觉的地方离出发点600m；

（2）兔子醒来时乌龟一共爬行了8000s0

点评：本题考查了速度公式的应用，属于基础计算题，难度不大。

【解题方法点拨】

计算过程中注意单位的统一。

2.密度公式的变形运用计算质量和体积

【知识点的认识】

计算密度的公式：p=^

V

计算物体的质量：m=pV

计算物体的体积：V=^

V

【命题方向】

考查密度公式的变形运用计算质量和体积。

例：中秋国庆长假期间，小斌与家人到白狼上游玩，在游玩的路上捡到了一块小石头，他想知道这种石头

的密度。于是他用天平测出小石头的质量为60g,再把小石头放入装满水的溢水杯中，测得溢出水的质量

是20go求：

(1)溢出的水的体积；

(2)这种石头的密度；

(3)若有一块石碑使用此种石头制成的，质量为60kg,则整个石碑所用材料的体积是多少？(水的密度

为LOXICpkg/nr5)

分析：(1)根据V水=」也得出小石头溢出水的体积；

P水

(2)小石头的体积等于溢出水的体积，根据密度公式得出小石头的密度；

(3)根据V石碑=.m石碑得出石碑所用材料的体积。

P

解析：解：(1)小石头溢出水的体积丫水=?~=—双J=20cm3；

P水lg/cm

(2)小石头的体积等于溢出水的体积，即V盖=丫水=20。013,

因此小石头的密度p=—=—6窕Q=3g/cm3；

V20cm3

(3)石碑所用材料的体积丫石碑=-皿石碑=一迎奥——=2X102m3o

P3X103kg/m3

答：(1)溢出的水的体积为20cm3；

(2)这种石头的密度为3g/cm3；

(3)若有一块石碑使用此种石头制成的，质量为60kg,则整个石碑所用材料的体积是2Xl(f2m3。

点评：本题考查难度公式的应用，是一道综合题。

【解题方法点拨】

利用密度公式计算时要注意单位的统一。

质量用kg,则体积用n?,密度单位为kg/n?

质量用g,则体积用cnr5,密度单位为g/cn?

3.重力的示意图

【知识点的认识】

力的图示和力的示意图都反映了力的三要素，力的图示精确，力的示意图简约.由于重力的方向是竖直向

下的，也就是与水平面垂直，所以在画图时，或是找到竖直方向，或是找到水平方向都可以.但不少要求

画出重力示意图的习题常有干扰因素出现，致使学生容易产生误解.

【命题方向】

画重力的图示和示意图是中考经常考查的知识点.

例：作图题。

手拉质量为0.4kg的小球在光滑水平桌面上做圆周运动，请在图中画出小球所受重力的示意图。

分析：先利用G=mg求小球的重力，根据重力的作用点在重心，重力的方向竖直向下来作图

解析：解：小球的重力G=mg=0.4kgX10N/kg=4N,重力的作用点在重心，重力的方向竖直向下。小球

所受重力的示意图，如图所示：

点评：本题考查了重力的计算、力的示意图的画法，属于基础题目。

【解题方法点拨】

总之，无论是画重力的图示还是示意图，最重要的是要找准重心和增大其方向都是竖直向下的，我们不要

被题意中的其他因素所误导.

4.增大有益摩擦的方法

【知识点的认识】

增大有益摩擦的方法：

(1)增大接触面的粗糙程度，如汽车轮胎做上花纹；

(2)增大压力，如骑自行车捏闸的力越大，摩擦力越大；

(3)变滚动为滑动，如汽车急刹车时车只滑不滚；

(4)变湿摩擦为干摩擦.

【命题方向】

怎样增大摩擦力或减小摩擦力，生活中的现象使用的是增大还是减少摩擦都是命题方向。

例：自行车上应用了很多物理知识，其中属于增大摩擦力的是()

A.把手上刻有花纹

B.车轮做成圆形

C.给链条加润滑油

D.前后轮都安装在滚动轴承上

分析：(1)摩擦力大小的影响因素：压力大小和接触面的粗糙程度；

(2)增大摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度；

(3)减小摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度；

使接触面脱离；用滚动代替滑动。

解析：解：A、把手上刻有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A符合

题意；

B、车轮做成圆形，是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力，故B不符合题意；

C、给链条加润滑油，是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力，故C不符合题意；

D、前后轮都安装在滚动轴承上，是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力，故D不符合题意。

故选：Ao

点评：本题在考查影响滑动摩擦力大小的两个因素的同时，也考查了学生运用所学知识分析实际问题的能

力，要求学生在生活中多注意观察，并学会应用。

【解题方法点拨】

解答此类题目时，分析操作前后的摩擦力变化即可.例如，锁生锈不好开时，将少量食用油注入锁孔就易

开了，起初开锁难说明摩擦力大；操作后，开锁容易说明摩擦力减小.前后对比说明注入食油使摩擦力减

小了，或者，直接分析操作符合增大或减小摩擦的哪一项，这需要我们熟练应用增大或减小摩擦的方法与

途径.

5.根据F=ps求压力大小

【知识点的认识】

压力计算公式为：F=PSo其中P为压强，S为作用面积。

【命题方向】

运用压力计算公式F=pS计算压力的大小。

例：一辆10t的汽车在水平路面匀速直线运动，已知汽车所受的阻力是汽车本身重力的0.02倍，车顶的面

积为5m2.求：

(1)汽车受的重力G；

(2)汽车的牵引力；

(3)大气对车顶的压力(1标准大气压下)。

分析：(1)已知汽车的质量，利用G=mg求其重力；

(2)汽车所受的阻力是汽车本身重力的0.02倍，可求得其阻力；汽车在水平路面匀速直线运动，受到的

牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，据此求汽车的牵引力；

(3)1标准大气压为1.01Xl()5pa,知道车顶面积，利用F=pS求大气对车顶的压力。

解析：解：

(1)汽车受的重力：

G=mg=10X103kgX10N/kg=lX105N；

(2)汽车所受的阻力f=0.02G=0.02XlX105N=2X103N,

因为汽车在水平路面做匀速直线运动，

所以汽车的牵引力：

F=f=2X103N；

(3)1标准大气压p=1.03X105pa,

由P=E得大气对车顶的压力：

s

F=pS=1.01X105PaX5m2=5.05X105N»

答：(1)汽车受的重力G为1X1()5N；

(2)汽车的牵引力为2X1()3N；

(3)大气对车顶的压力为5.05XT()5N。

点评：本题考查了重力的计算、二力平衡条件和压强定义式p=上的应用，属于基础题目。