2025年中考物理一轮复习之简单机械

第1页（共1页）2025年中考物理一轮复习之简单机械一．选择题（共12小题）1．（2024•陕西校级模拟）如图甲所示，停车场设置了智能道闸管理车辆的出入，其部分技术参数如下表。我们可以把道闸横杆看作一个质量分布均匀的杠杆AOB，如图乙所示，O为支点，若AB＝3m，AO＝0.3m。当车辆通行时电机匀速转动6s能把闸杆的重心抬高1.5m。则下列有关说法正确的是（）额定电压/V220额定功率/W180电机转速：r/min1400闸杆净重/kg60A．闸杆是省力杠杆，且施加在A端的动力沿F1方向时更省力 B．要使横杆AB被匀速拉起，则在A端施加的最小拉力为1000N C．电机对闸杆所做的有用功率约为15W D．道闸的工作效率约为83%2．（2024•孝感模拟）如图是斜拉桥桥塔部分的示意图，它可以看做杠杆，O为支点，桥面重看作阻力，拉索拉住桥面防止它下落。如果保持A点不动，只将拉索的B端移动到C端，下列说法正确的是（）A．增加了阻力臂 B．减小了阻力 C．增加了动力 D．增加了动力臂3．（2024•历下区二模）我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂，如图甲所示，“横木穿插碓头，硬嘴为铁，足踏其末而舂之”。图乙为脚用力向下踩舂在某一位置时的示意图。依据你对机械和功的理解，舂在工作过程中会（）A．省力 B．省距离 C．省功 D．提高机械效率4．（2024•凤凰县模拟）如图所示，（滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）物体A重50N，物体B重30N，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B匀速上升，则该拉力F的大小为（）A．10N B．20N C．30N D．50N5．（2024•芝罘区一模）图甲所示的案秤是生活中测量质量的常用工具，与它配套使用的增码有：标有“0.5kg”“1kg”“5kg”的各1个和标有“2kg”的2个。如果把图乙所示的标有“2kg”的增砣放在秤盘中称量它的质量，测量结果及分析正确的是（）A．大于2kg，因为对增砣盘这边而言，案秤是费力杠杆 B．等于2kg，和天平一样 C．小于2kg，因为对增砣盘这边而言，案秤是省力杠杆 D．无法判断6．（2024•恩施市二模）简单机械在生活中应用广泛，下列简单机械属于费力机械的是（）A．托盘天平 B．斜面 C．筷子 D．动滑轮7．（2024•涡阳县三模）著名作家冯骥才在《挑山工》中描述了挑山工用扁担将货物运送上山的情景，如图所示。在这个过程中，下列说法错误的是（）A．挑山工做的有用功是对货物做的功 B．挑山工做的总功是对人、扁担和货物做的功 C．挑扁担时，左右两边都放上货物，这是利用了杠杆平衡的原理 D．挑山工匀速上升时把动能转化为重力势能8．（2024•旬阳市模拟）道路救援车对故障车辆拖移时可构建成如图所示的模型，当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力为5000N，将重为1×104N的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端。已知斜面高为2m，斜面长为5m。在小车A从水平路面被拖上救援车的过程中，说法正确的是（）A．拉力所做的功是2×104J B．斜面的机械效率为80% C．小车受到斜面的摩擦力为2000N D．该模型中的斜面和滑轮都可以省力9．（2024•郓城县一模）核桃具有坚硬的外壳，要取出里面的果仁需要用到的核桃夹如图所示，使用核桃夹可以（）A．省力但费距离 B．省力且省距离 C．费力且省距离 D．费力且费距离10．（2024•泉州二模）如图，手提起重物，桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，可简化为一种费力杠杆。下列工具使用时，也属于费力杠杆的是（）A．夹起食物的筷子 B．剪铁丝的钢丝钳 C．啤酒瓶的开瓶器 D．撬铁钉的羊角锤11．（2024•思明区校级三模）用两个完全相同的滑轮，分别按如图所示的甲、乙两种方式将重为G的物体匀速提升相同的高度。下列判断正确的是（不计绳重与摩擦）（）A．两次的拉力F甲＜F乙 B．两次的机械效率η甲＞η乙 C．两绳子自由端移动距离s甲＝s乙 D．通过两机械所做的总功W甲＞W乙12．（2024•天山区校级模拟）如图所示的甲、乙两个M形硬质轻杆可绕中间转轴O灵活转动杆两端分别用细绳悬挂两个质量相等的重物。现保持平衡状态。用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后再松手，能恢复到原来平衡位置的是（）A．只有甲 B．只有乙 C．甲和乙 D．都不能二．填空题（共8小题）13．（2024•邢台一模）“共享单车”绿色出行成为一种时尚，在单车的设计中有很多地方利用了物理知识。如车闸把设计成一个（“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；刹车时用力捏车闸这是用增大的方法来增大摩擦力。14．（2024•顺城区三模）近四年，为了改善老旧住宅楼的保温效果，抚顺开展了暖房子工程，图为施工现场使用的提升建筑材料的装置。已知被提升的建筑材料重为2000N，每个滑轮重为500N，不计绳重及摩擦，该装置的机械效率为。匀速上升的建筑材料机械能。15．（2024•端州区校级二模）将一个打足气的篮球和一个套扎在气针上的未充气的玩具气球，一起悬挂在杠杆的右端，调节杠杆左端的钩码，使杠杆水平平衡。将气针插入篮球的气孔中，篮球中的部分空气进入气球中，如图所示，此时篮球和气球受到的总重力，它们受到空气的总浮力（前两空均选填“变大”“变小”或“不变”），杠杆将（选填“左端下沉”“右端下沉”或“保持平衡”）。16．（2024•顺城区三模）如图甲是一种落地式海报架，图乙是海报架的侧视结构示意图。水平向右的风将其吹倒的瞬间，地面对海报架的摩擦力方向是水平向。视海报架为杠杆，若要使海报架抵抗更大的风力，可适当∠BAC角度的大小。17．（2024•连云港二模）如图所示，将重为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m，斜面高h为0.3m，拉力F为4N，拉力的功率为2W，则此过程中，克服重力做功J，斜面的机械效率是%，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是s。18．（2024•保定二模）爱自己，爱锻炼！如图所示，人的前臂可以看成杠杆，肘关节O为支点。小健用手托起一个铁球时，胳膊上的肱二头肌会对前臂施加一个动力，铁球对前臂施加一个阻力，此时前臂属于杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），这种杠杆的好处是。若阻力臂的长度为25cm，铁球的重力为20N，动力臂的长度为5cm，则肱二头肌对前臂的拉力为N。19．（2024•芝罘区一模）小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦），小明拉绳子的动力为；重物上升了1m，拉力做功；如果向水桶内再加入40N的水，提起时动滑轮的机械效率（选填“变大”、“变小”或“不变”）。20．（2024•定安县一模）如图所示。用动滑轮把重为80N的物体A以1m/s的速度匀速提升，用时5s，拉力F的大小是50N，则拉力F做的功是J，动滑轮的机械效率是。三．作图题（共2小题）21．（2024•宁夏）如图是使用螺丝刀撬图钉的示意图，请在图中画出动力F1的力臂l1。22．（2024•临夏州二模）如图所示，小明用滑轮组将重物提起，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。四．实验探究题（共2小题）23．（2024•孝感模拟）如图所示是某小组在研究动滑轮的使用特点时的装置图。（1）为了探究使用动滑轮时是否省距离，还需要的测量工具是；（2）在探究使用动滑轮是否省力时，拉动弹簧测力计时需要满足两个条件：、；（3）实验时分别测量了滑轮和钩码所受的重力，并将相关数据记录在了表格中：表一：G滑＝2N实验序号G钩/NF/N111.5222.0343.0表一：G滑＝4N实验序号G钩/NF/N423.0544.0665.0通过上述数据发现，与直接提起钩码相比，使用动滑轮不一定省力，省力时所对应的条件是：；（4）仅用实验序号6的数据，也可以计算出动滑轮此时的机械效率：。24．（2024•越秀区二模）无偿献血是一种崇高行为。在献血前，需检测血液的血红蛋白的浓度是否达标，达标血液的密度比未达标的大检测方法是将血液滴入特定浓度的硫酸铜检测溶液中，如果血液上浮则表示其未达标。（1）检测溶液的密度应恰好达标的血液密度；（2）为测量该溶液的密度，将两个相同的柱状容器悬挂于轻质杠杆上A、B两点（如图所示），OA＝OB，调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，并设计了如下两方案：方案a：在左侧容器中装入深度为h1的水，在右侧容器中加入溶液，并用胶头滴管调节直至杠杆再次在水平位置平衡，测出右侧容器中溶液的深度为h2；方案b：在左右两侧的容器中分别装入等深的水和溶液，调节悬挂点A、B的位置，直至杠杆在水平位置平衡，并测出OA和OB的长度l1和l2；其中可行的是方案，溶液密度的表达式ρ＝；（用ρ水和测量的物理量符号表示）（3）若换用底面积较小的容器完成以上实验，（选填“能”或“不能”）减小该实验的误差。五．计算题（共2小题）25．（2024•涡阳县三模）如图所示，某快递公司工作人员利用滑轮组往货车上提升重物时，在竖直向上的50N的拉力F作用下，将重为120N的物体匀速提起，在5s时间内重物上升的高度h＝2m。不计绳重和摩擦，求：（1）动滑轮的重力是多少？（2）拉力做功的功率是多少？（3）滑轮组提升该重物时的机械效率是多少？26．（2024•凉州区校级一模）如图所示，重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动，木棒AB长为1.5m，物体甲是重力为79N、棱长为0.1m的正方体，物体乙所受重力为56N，当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，支点O距A点0.8m。求：（1）A端受到绳子的拉力；（2）物体甲对地面的压强。

2025年中考物理一轮复习之简单机械参考答案与试题解析一．选择题（共12小题）1．（2024•陕西校级模拟）如图甲所示，停车场设置了智能道闸管理车辆的出入，其部分技术参数如下表。我们可以把道闸横杆看作一个质量分布均匀的杠杆AOB，如图乙所示，O为支点，若AB＝3m，AO＝0.3m。当车辆通行时电机匀速转动6s能把闸杆的重心抬高1.5m。则下列有关说法正确的是（）额定电压/V220额定功率/W180电机转速：r/min1400闸杆净重/kg60A．闸杆是省力杠杆，且施加在A端的动力沿F1方向时更省力 B．要使横杆AB被匀速拉起，则在A端施加的最小拉力为1000N C．电机对闸杆所做的有用功率约为15W D．道闸的工作效率约为83%【考点】杠杆的机械效率的计算；功率的计算；杠杆的最小动力；杠杆的分类．【专题】简单机械；功、功率、机械效率．【答案】D【分析】（1）根据动力臂、阻力臂的大小分析；（2）根据杠杆平衡条件求出最小的力；（3）根据功率公式P＝计算出电机对闸机所做的有用功率；（4）根据η＝计算出道闸的工作效率。【解答】解：A、在升起横杆时，施加在A端的力为动力，此时的动力臂要小于阻力臂，为费力杠杆，升起横杆时，沿F1方向的动力臂比沿F2方向的动力臂要小，根据杠杆的平衡条件可知，此时会更费力，故A错误；B、闸杆的重心升高的高度h＝1.5m，闸杆的重力G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，闸杆被匀速拉起时，闸杆处于平衡状态，闸杆受到的重力和拉力是一对平衡力，大小相等，即F＝G＝600N，闸杆是费力杠杆，动力臂小于阻力臂，由杠杆平衡条件可知，在A端施加的最小拉力最小时，动力臂最大为AO＝0.3m，由于，则FA×OA＝G×OG，即，故B错误；C电机对闸杆所做的有用功W有用＝Gh＝600N×1.5m＝900J，电机对闸杆所做的有用功率约为，故C错误；D、电机工作6s消耗的电能W电＝Pt＝180W×6s＝1080J，道闸的工作效率，故D正确。故选：D。【点评】本题考查了杠杆的分类、杠杆的机械效率以及功率问题、杠杆中最小力的问题，难度适中。2．（2024•孝感模拟）如图是斜拉桥桥塔部分的示意图，它可以看做杠杆，O为支点，桥面重看作阻力，拉索拉住桥面防止它下落。如果保持A点不动，只将拉索的B端移动到C端，下列说法正确的是（）A．增加了阻力臂 B．减小了阻力 C．增加了动力 D．增加了动力臂【考点】杠杆在生活中的应用．【专题】简单机械；应用能力．【答案】D【分析】将细线一端的固定点由B点改至C点，动力臂增大，阻力臂和阻力不变，根据杠杆平衡条件进行确定动力变化。【解答】解：由题可知，斜拉桥桥塔可以看做杠杆，O为支点，桥面重看作阻力，拉索拉住桥面防止它下落，则拉索的拉力为动力；当拉索的由B端移动到C端时，拉索与桥面的夹角变小，即拉索与水平方向的夹角变大，动力臂变大，而阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，动力变小，故D正确，ABC不正确。故选D。【点评】本题考查了杠杆力臂的确定、杠杆平衡条件的应用，属于基础知识的考查，注重了物理知识和生活实际的联系。3．（2024•历下区二模）我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂，如图甲所示，“横木穿插碓头，硬嘴为铁，足踏其末而舂之”。图乙为脚用力向下踩舂在某一位置时的示意图。依据你对机械和功的理解，舂在工作过程中会（）A．省力 B．省距离 C．省功 D．提高机械效率【考点】杠杆的分类．【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】B【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；（3）增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，二是减小额外功。【解答】解：AB、舂在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离，故A错误，B正确；C、使用任何简单机械都不能省功，故C错误；D、舂在使用过程中，有用功和额外功都没有发生变化，机械效率不变，故D错误。故选：B。【点评】本题考查了杠杆的分类、功的原理和增大机械效率的方法等知识，属于基础知识考查。4．（2024•凤凰县模拟）如图所示，（滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）物体A重50N，物体B重30N，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B匀速上升，则该拉力F的大小为（）A．10N B．20N C．30N D．50N【考点】滑轮组的中的相关计算．【专题】简单机械．【答案】B【分析】（1）物体A向右做匀速直线运动，受到向右的拉力与受到的摩擦力是一对平衡力；（2）对于滑轮组承担物重的绳子股数是3，已知物体B重30N，可求出绳子的拉力，即物体A受到的摩擦力。（3）物体A上加一个水平向左的力F拉动A时，根据绳子的拉力和摩擦力可求出拉力F的大小。【解答】解：物体A受到向右的拉力：F′＝＝＝10N，因为物体A向右做匀速直线运动，受到向右的拉力与受到的摩擦力是一对平衡力；f＝F′＝10N，F＝f+F′＝10N+10N＝20N。故选：B。【点评】本题主要考查了拉力的计算，本题要注意物体A所受摩擦力的分析，先根据物体A向右匀速运动，向右的拉力与受到的摩擦力是一对平衡力，求出摩擦力；当物体A向左运动时，物体A受到右的力有绳子的拉力和摩擦力。5．（2024•芝罘区一模）图甲所示的案秤是生活中测量质量的常用工具，与它配套使用的增码有：标有“0.5kg”“1kg”“5kg”的各1个和标有“2kg”的2个。如果把图乙所示的标有“2kg”的增砣放在秤盘中称量它的质量，测量结果及分析正确的是（）A．大于2kg，因为对增砣盘这边而言，案秤是费力杠杆 B．等于2kg，和天平一样 C．小于2kg，因为对增砣盘这边而言，案秤是省力杠杆 D．无法判断【考点】杠杆的分类．【专题】简单机械；应用能力．【答案】C【分析】根据杠杆的平衡条件可判断，增砣盘所对应力臂较长，力较小。【解答】解：根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可判断，增砣盘所对应力臂较长，秤盘所对应的力臂短，则秤盘中物体的力大于增砣盘中的力，即案秤平衡时秤盘中物体的质量大于增砣盘中增砣的质量，案秤是省力杠杆，故这个标有“2kg”的增砣真实质量小于2kg。故选：C。【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，重点是能够正确判断两个力臂的大小关系。6．（2024•恩施市二模）简单机械在生活中应用广泛，下列简单机械属于费力机械的是（）A．托盘天平 B．斜面 C．筷子 D．动滑轮【考点】杠杆的分类．【专题】简单机械；应用能力．【答案】C【分析】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。【解答】解：A．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故A不符合题意；B．斜面在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，可以省力，但费距离，故B不符合题意；C．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离，故C符合题意；D．动滑轮在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，可以省力，但费距离，故D不符合题意。故选：C。【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。7．（2024•涡阳县三模）著名作家冯骥才在《挑山工》中描述了挑山工用扁担将货物运送上山的情景，如图所示。在这个过程中，下列说法错误的是（）A．挑山工做的有用功是对货物做的功 B．挑山工做的总功是对人、扁担和货物做的功 C．挑扁担时，左右两边都放上货物，这是利用了杠杆平衡的原理 D．挑山工匀速上升时把动能转化为重力势能【考点】杠杆的平衡条件；有用功、额外功与总功；动能和重力势能的相互转化．【专题】简单机械；分析、综合能力．【答案】D【分析】根据做功的目的确定有用功和总功，根据杠杆的平衡条件分析扁担工作原理。【解答】解：A．由题意可知，挑山工的工作是把货物挑到山上，所以挑山工对货物做的功是有用功，故A正确；B．挑山工对人、扁担和货物做的功是总功，故B正确；C．根据杠杆平衡的原理可知，挑扁担时，左右两边都放上货物，即使货物不等重也能平衡，这是利用了杠杆平衡的原理，故C正确；D．挑山工匀速上升时，质量不变，速度不变，则动能不变，故不是把动能转化为重力势能，故D错误。故选：D。【点评】本题考查有用功和总功与杠杆平衡条件，属于中档题。8．（2024•旬阳市模拟）道路救援车对故障车辆拖移时可构建成如图所示的模型，当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力为5000N，将重为1×104N的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端。已知斜面高为2m，斜面长为5m。在小车A从水平路面被拖上救援车的过程中，说法正确的是（）A．拉力所做的功是2×104J B．斜面的机械效率为80% C．小车受到斜面的摩擦力为2000N D．该模型中的斜面和滑轮都可以省力【考点】斜面机械效率的计算；功的简单计算；轮轴及其应用．【专题】应用题；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】B【分析】（1）知道拉力大小、斜面长，利用W＝Fs求拉力所做总功；（2）知道物体重力、斜面高，利用W＝Gh求克服物体重力做的有用功；斜面的机械效率等于有用功与总功的比值；（3）使用斜面时，克服摩擦力做的功为额外功，W额＝W总﹣W有用，再利用W额＝fs求小车受到斜面的摩擦力；（4）使用斜面可以省力；使用定滑轮，不能省力，但可以改变力的方向。【解答】解：A、拉力所做总功：W总＝Fs＝5000N×5m＝2.5×104J，故A错误；B、克服物体重力做的有用功：W有用＝Gh＝1×104N×2m＝2×104J，斜面的机械效率：η＝＝×100%＝80%，故B正确；C、使用斜面时，克服摩擦力做的功为额外功，W额＝W总﹣W有用＝2.5×104J﹣2×104J＝5×103J，由W额＝fs可得小车受到斜面的摩擦力为：f＝＝＝1000N，故C错误；D、该模型中，使用斜面可以省力；但图中滑轮为定滑轮，不能省力，但可以改变力的方向，故D错误。故选：B。【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、机械效率、摩擦力的计算，以及斜面、定滑轮的特点，属于基础题目。9．（2024•郓城县一模）核桃具有坚硬的外壳，要取出里面的果仁需要用到的核桃夹如图所示，使用核桃夹可以（）A．省力但费距离 B．省力且省距离 C．费力且省距离 D．费力且费距离【考点】杠杆的分类．【专题】定性思想；简单机械；理解能力．【答案】A【分析】结合生活经验，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。【解答】解：核桃夹在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离。故选：A。【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。10．（2024•泉州二模）如图，手提起重物，桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，可简化为一种费力杠杆。下列工具使用时，也属于费力杠杆的是（）A．夹起食物的筷子 B．剪铁丝的钢丝钳 C．啤酒瓶的开瓶器 D．撬铁钉的羊角锤【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】根据生活经验，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。【解答】解：A、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A正确；B、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；C、开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误；D、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误。故选：A。【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。11．（2024•思明区校级三模）用两个完全相同的滑轮，分别按如图所示的甲、乙两种方式将重为G的物体匀速提升相同的高度。下列判断正确的是（不计绳重与摩擦）（）A．两次的拉力F甲＜F乙 B．两次的机械效率η甲＞η乙 C．两绳子自由端移动距离s甲＝s乙 D．通过两机械所做的总功W甲＞W乙【考点】定滑轮与动滑轮的区别；机械效率的比较大小；功的比较大小；定滑轮．【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】B【分析】使用定滑轮时，不省力，也不省距离，能改变力的方向；动滑轮使用特点是：不计绳重和摩擦，拉力是物体和动滑轮重力的一半，但费距离；运用滑轮来提起重物时，所做的有用功就是克服物体自身重力所做的功；不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重做的功就是额外功，使用定滑轮的机械效率就是100%。【解答】解：由图可知，甲是定滑轮，乙是动滑轮；A、不计绳重和摩擦，在定滑轮上，F甲＝G；在动滑轮上，F乙＝，不知道滑轮与物体G的关系，所以两次的拉力无法比较，故A错误；B、将两个重为G的物体匀速提升相同高度，说明有用功是相等的，不计绳重和摩擦，使用动滑轮时要克服动滑轮的重力做额外功，所以η甲＞η乙，故B正确；C、将甲、乙两物体匀速提升相同的高度h，则F甲移动的距离为h，F乙移动的距离为2h，故C错误；D、甲、乙两物体提升相同的高度，有用功相等，由于不计绳重与摩擦，定滑轮不需要做额外功，使用动滑轮时需要克服动滑轮的重力做额外功，故提升乙物体时做的总功多，故D错误。故选：B。【点评】本题考查动滑轮和定滑轮拉力、移动距离、有用功、总功和机械效率的大小比较，关键是掌握它们的工作特点。12．（2024•天山区校级模拟）如图所示的甲、乙两个M形硬质轻杆可绕中间转轴O灵活转动杆两端分别用细绳悬挂两个质量相等的重物。现保持平衡状态。用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后再松手，能恢复到原来平衡位置的是（）A．只有甲 B．只有乙 C．甲和乙 D．都不能【考点】杠杆的平衡条件的应用．【专题】应用题；推理法；简单机械；应用能力．【答案】B【分析】做出杠杆示意图，根据力臂的变化得出力与力臂的乘积的变化，然后根据杠杆的平衡条件分析即可判断是否恢复到原来平衡位置。【解答】解：如图所示的甲、乙M形硬质轻杆，处于保持平衡状态。由于悬挂的两个重物质量相等，则作用在M形硬质轻杆两端的上的拉力相等，则杠杆示意图分别如下图：甲硬质轻杆，根据杠杆平衡条件可得：GL1＝GL2，则：L1＝L2；乙硬质轻杆，同理可得：GL3＝GL4，则：L3＝L4；用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后，则杠杆示意图分别如下图：由于轻杆端点的位置不同，右端的重物略微下降一小段距离后，由力臂的变化图可知，甲硬质轻杆，L1′＜L1，L2′＞L2，则：GL1′＜GL2′，所以，甲杆右端的重物继续下降，则不能恢复到原来平衡位置。乙硬质轻杆，L3′＞L3，L4′＜L4，则：GL3′＞GL4′，所以，乙杆左端的重物会下降，则能恢复到原来平衡位置。故选：B。【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的了解和掌握，正确判断出杠杆的力臂变化情况是解答本题的关键。二．填空题（共8小题）13．（2024•邢台一模）“共享单车”绿色出行成为一种时尚，在单车的设计中有很多地方利用了物理知识。如车闸把设计成一个省力（“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；刹车时用力捏车闸这是用增大压力的方法来增大摩擦力。【考点】杠杆的分类；增大有益摩擦的方法．【专题】应用题；简单机械；应用能力．【答案】省力；压力。【分析】（1）判断自行车的刹车在使用过程中动力臂和阻力臂的关系，即可判断杠杆类型；（2）增大摩擦的方法：在压力一定时，增大接触面的粗糙程度；在接触面粗糙程度一定时，增大压力。【解答】解：（1）自行车在刹车时，车闸把的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；（2）刹车时用力捏车闸，在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力的方法来增大摩擦力。故答案为：省力；压力。【点评】本题考查了杠杆分类和增大摩擦的方法，属于基础题目。14．（2024•顺城区三模）近四年，为了改善老旧住宅楼的保温效果，抚顺开展了暖房子工程，图为施工现场使用的提升建筑材料的装置。已知被提升的建筑材料重为2000N，每个滑轮重为500N，不计绳重及摩擦，该装置的机械效率为80%。匀速上升的建筑材料机械能增大。【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算．【专题】简单机械；应用能力．【答案】80%；增大。【分析】（1）利用求出滑轮组的机械效率；（2）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，动能和势能统称为机械能。【解答】解：（1）不计绳重及摩擦，该装置的机械效率为用＝×100%＝80%。（2）匀速上升的建筑材料质量、速度不变，则动能不变，高度增加，则重力势能增加，所以机械能增大。故答案为：80%；增大。【点评】本题考查了使用滑轮组时有机械效率的计算，以及机械能的变化。15．（2024•端州区校级二模）将一个打足气的篮球和一个套扎在气针上的未充气的玩具气球，一起悬挂在杠杆的右端，调节杠杆左端的钩码，使杠杆水平平衡。将气针插入篮球的气孔中，篮球中的部分空气进入气球中，如图所示，此时篮球和气球受到的总重力不变，它们受到空气的总浮力变大（前两空均选填“变大”“变小”或“不变”），杠杆将左端下沉（选填“左端下沉”“右端下沉”或“保持平衡”）。【考点】杠杆的动态平衡分析；阿基米德原理的定性分析．【专题】浮力；分析、综合能力．【答案】不变；变大；左端下沉。【分析】球在空气中受到重力、浮力与绳子拉力作用，体积变大，浮力变大，由平衡条件判断出绳子拉力的变化，然后由杠杆平衡条件分析答题。【解答】解：篮球与气球受到竖直向下的重力G、竖直向上的绳子拉力F、空气的浮力F浮作用而静止；开始杠杆平衡，由杠杆平衡条件得：G钩码×L左＝F绳拉力×L右；篮球中的气体进入气球中，质量不变，所以篮球和气球的总重力也不变，体积变大，使得浮力变大，因而右侧的拉力减小，所以G钩码×L左＞F绳拉力′×L右，则左端下降。故答案为：不变；变大；左端下沉。【点评】知道球的体积越大受到的空气浮力越大、熟练应用杠杆平衡条件即可正确解题。16．（2024•顺城区三模）如图甲是一种落地式海报架，图乙是海报架的侧视结构示意图。水平向右的风将其吹倒的瞬间，地面对海报架的摩擦力方向是水平向左。视海报架为杠杆，若要使海报架抵抗更大的风力，可适当增大∠BAC角度的大小。【考点】杠杆的分类；摩擦力的方向．【专题】重力、弹力、摩擦力；简单机械；应用能力．【答案】左；增大。【分析】（1）摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反；（2）根据杠杆平衡原理分析使海报架抵抗更大的风力要求时∠BAC角度的变化。【解答】解：风对海报架的推力水平向右，让海报架有向右运动的趋势，所以海报架受到的摩擦力水平向左，即地面对海报架的摩擦力方向是水平向左。将海报架视为杠杆，水平向右的风将其吹倒的瞬间，B点在移动，C点不动，故支点为C点。从支点到动力作用线的距离叫动力臂，重力G的力臂L2如图所示：∠BAC角度越大，重力G的力臂L2越长，重力G大小不变，根据杠杆平衡原理可知，此时可承受更大的阻力，故若要使海报架抵抗更大的风力，应增大∠BAC的角度。故答案为：左；增大。【点评】本题考查了摩擦力的方向和杠杆平衡条件的应用，属于基础题。17．（2024•连云港二模）如图所示，将重为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m，斜面高h为0.3m，拉力F为4N，拉力的功率为2W，则此过程中，克服重力做功3J，斜面的机械效率是75%，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是2s。【考点】斜面机械效率的计算；功的简单计算．【专题】应用题；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】3；75；2【分析】（1）利用W＝Gh求提升物体克服物体重力做的有用功；（2）利用W＝FL求拉力做的总功，斜面的机械效率等于有用功与总功的比值；（3）知道拉力做功功率，利用P＝可求做功时间，即物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间。【解答】解：（1）克服物体重力做的有用功：W有用＝Gh＝10N×0.3m＝3J，（2）拉力做的总功：W总＝FL＝4N×1m＝4J，斜面的机械效率：η＝×100%＝×100%＝75%；（3）由P＝可得做功时间，即物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间：t＝＝＝2s。故答案为：3；75；2。【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、机械效率、做功时间的计算，属于基础题目。18．（2024•保定二模）爱自己，爱锻炼！如图所示，人的前臂可以看成杠杆，肘关节O为支点。小健用手托起一个铁球时，胳膊上的肱二头肌会对前臂施加一个动力，铁球对前臂施加一个阻力，此时前臂属于费力杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），这种杠杆的好处是省距离。若阻力臂的长度为25cm，铁球的重力为20N，动力臂的长度为5cm，则肱二头肌对前臂的拉力为100N。【考点】杠杆的平衡条件的计算；杠杆的分类．【专题】简单机械；分析、综合能力．【答案】费力；省距离；100。【分析】（1）通过观察实物，体会支点的位置，判断出动力臂与阻力臂的长度关系，从而进一步判断杠杆的类型。（2）从支点到力的作用线的距离叫力臂，由杠杆的平衡条件可知，肱二头肌对前臂的拉力。【解答】解：小健用手托起一个铁球时，前臂动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，根据杠杆的平衡条件可知，这种结构的好处是省距离。由杠杆的平衡条件可知，肱二头肌对前臂的拉力为故答案为：费力；省距离；100。【点评】本题考查杠杆的分类，以及杠杆的平衡条件的应用，是一道综合题。19．（2024•芝罘区一模）小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦），小明拉绳子的动力为80N；重物上升了1m，拉力做功160J；如果向水桶内再加入40N的水，提起时动滑轮的机械效率变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；功的简单计算；动滑轮的计算．【专题】简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】80N；160J；变大。【分析】（1）由图可知n＝2，利用不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）求小明拉绳子的动力；（2）绳子自由端移动的距离s＝nh，利用W总＝Fs求拉力做的功；（3）用同一个动滑轮提升物体时，物重越大，效率越高。【解答】解：（1）由图可知n＝2，因为不计绳重和摩擦，所以小明拉绳子的动力：F＝（G+G动）＝×（140N+20N）＝80N；（2）绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×1m＝2m，拉力做的功：W总＝Fs＝80N×2m＝160J；（3）使用同一动滑轮，在提升高度相同时，所做的额外功不变，增加水的重力，增大了有用功，所以有用功在总功中所占的比例变大，机械效率会变大。故答案为：80N；160J；变大。【点评】本题考查了使用动滑轮时绳子自由端拉力、功的计算和机械效率的影响因素，难度不大。20．（2024•定安县一模）如图所示。用动滑轮把重为80N的物体A以1m/s的速度匀速提升，用时5s，拉力F的大小是50N，则拉力F做的功是800J，动滑轮的机械效率是80%。【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；功的简单计算．【专题】功、功率、机械效率；分析、综合能力．【答案】800；80%。【分析】（1）利用速度计算公式求得物体上升的高度，动滑轮绳子股数为2，根据W＝Fs＝Fnh求出拉力F做的功；（2）根据求出动滑轮的机械效率。【解答】解：由图可知，动滑轮上的绳子段数n＝2，用时5s，物体上升的高度h＝vt＝1m/s×5s＝5m拉力F做的有用功W总＝Fs＝Fnh＝80N×2×5m＝800J动滑轮机械效率故答案为：800；80%。【点评】本题考查了做功公式和滑轮组机械效率公式的应用，难度适中。三．作图题（共2小题）21．（2024•宁夏）如图是使用螺丝刀撬图钉的示意图，请在图中画出动力F1的力臂l1。【考点】力和力臂的画法．【专题】简单机械；应用能力．【答案】。【分析】从支点到动力作用线的距离叫动力臂。【解答】解：图中的O点为支点，从O点向力F1的作用线引垂线段l1，如图所示：。【点评】本题考查的是力臂的作法，属于基础题目。22．（2024•临夏州二模）如图所示，小明用滑轮组将重物提起，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。【考点】滑轮组的设计与组装．【专题】简单机械；应用能力．【答案】【分析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法。【解答】解：要想达到最省力，所以应由3段绳子承担物重，应从动滑轮的挂钩上开始缠绕，然后绕过定滑轮，如图所示：【点评】对于滑轮组的组装与绕线方法，要看清题目的每一个要求，灵活运用看，不能死记硬背最省力的绕线方法。四．实验探究题（共2小题）23．（2024•孝感模拟）如图所示是某小组在研究动滑轮的使用特点时的装置图。（1）为了探究使用动滑轮时是否省距离，还需要的测量工具是刻度尺；（2）在探究使用动滑轮是否省力时，拉动弹簧测力计时需要满足两个条件：匀速直线、沿竖直方向；（3）实验时分别测量了滑轮和钩码所受的重力，并将相关数据记录在了表格中：表一：G滑＝2N实验序号G钩/NF/N111.5222.0343.0表一：G滑＝4N实验序号G钩/NF/N423.0544.0665.0通过上述数据发现，与直接提起钩码相比，使用动滑轮不一定省力，省力时所对应的条件是：动滑轮重小于物重；（4）仅用实验序号6的数据，也可以计算出动滑轮此时的机械效率：60%。【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；动滑轮；探究定滑轮与动滑轮的特点．【专题】功、功率、机械效率；应用能力；实验基本能力．【答案】（1）刻度尺；（2）匀速直线；沿竖直方向；（3）动滑轮重小于物重；（4）60%。【分析】（1）为了测量物体上升的距离和绳端移动的距离，应选用刻度尺来测量；（2）要测量拉力的大小，应使弹簧测力计竖直向上做匀速直线运动，使测力计处于平衡状态；（3）分析表中数据得出结论；（4）由图可知，动滑轮上承担物重的有效绳子段数，根据求动滑轮的机械效率。【解答】解：（1）为了探究使用动滑轮时是否省距离，还需要用刻度尺测量钩码上升的距离和绳子自由端移动的距离，比较两个距离的关系可知使用动滑轮时是否省距离；（2）拉动弹簧测力计时要匀速直线且沿竖直方向拉动，此时滑轮组处于动态平衡中，测力计示数才等于绳子的拉力。（3）由表格数据可知，只有当动滑轮重小于物重时，绳子自由端拉力才小于钩码重力，即为省力。（4）由图可知，动滑轮上承担物重的有效绳子段数n＝2，在第6次实验中，动滑轮此时的机械效率：。故答案为：（1）刻度尺；（2）匀速直线；沿竖直方向；（3）动滑轮重小于物重；（4）60%。【点评】本题考查实验探究动滑轮的特点和机械效率的计算，会根据实验需要选择器材、根据分析表格数据是关键之一。24．（2024•越秀区二模）无偿献血是一种崇高行为。在献血前，需检测血液的血红蛋白的浓度是否达标，达标血液的密度比未达标的大检测方法是将血液滴入特定浓度的硫酸铜检测溶液中，如果血液上浮则表示其未达标。（1）检测溶液的密度应等于恰好达标的血液密度；（2）为测量该溶液的密度，将两个相同的柱状容器悬挂于轻质杠杆上A、B两点（如图所示），OA＝OB，调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，并设计了如下两方案：方案a：在左侧容器中装入深度为h1的水，在右侧容器中加入溶液，并用胶头滴管调节直至杠杆再次在水平位置平衡，测出右侧容器中溶液的深度为h2；方案b：在左右两侧的容器中分别装入等深的水和溶液，调节悬挂点A、B的位置，直至杠杆在水平位置平衡，并测出OA和OB的长度l1和l2；其中可行的是方案a，溶液密度的表达式ρ＝•ρ水；（用ρ水和测量的物理量符号表示）（3）若换用底面积较小的容器完成以上实验，不能（选填“能”或“不能”）减小该实验的误差。【考点】杠杆的平衡条件；测量液体的密度．【专题】实验题；简单机械；实验基本能力．【答案】（1）等于；（2）a；•ρ水；（3）不能。【分析】（1）物体漂浮时，物体密度小于液体密度，物体悬浮时，物体密度等于液体密度；物体沉底时，物体密度小于液体密度；（2）根据m＝ρV、G＝mg、杠杆平衡条件列方程可得溶液密度的表达式，比较可知哪个方案可行；（3）分析（2）中的溶液密度的表达式可知换用底面积较小的容器完成以上实验是否能减小该实验的误差。【解答】解：（1）血液上浮则表示其未达标，说明其密度小于溶液的密度，根据物体的浮沉条件可知检测溶液的密度应等于恰好达标的血液密度；（2）a、根据m＝ρV、G＝mg、杠杆平衡条件可得（m容器g+ρ水h1Sg）×OA＝（m容器g+ρh2Sg）×OB，已知OA＝OB，整理可得ρ＝•ρ水；b、根据m＝ρV、G＝mg、杠杆平衡条件可得（m容器g+ρ水hSg）×l1＝（m容器g+ρhsg）×l2，解方程可得ρ＝，m容器未知，故不可行；（3）由a可知溶液的密度与容器底面积无关，所以换用底面积较小的容器完成以上实验，不能减小该实验的误差。故答案为：（1）等于；（2）a；•ρ水；（3）不能。【点评】本题考查物体的浮沉条件、密度公式、重力公式、杠杆平衡条件的灵活运用。五．计算题（共2小题）25．（2024•涡阳县三模）如图所示，某快递公司工作人员利用滑轮组往货车上提升重物时，在竖直向上的50N的拉力F作用下，将重为120N的物体匀速提起，在5s时间内重物上升的高度h＝2m。不计绳重和摩擦，求：（1）动滑轮的重力是多少？（2）拉力做功的功率是多少？（3）滑轮组提升该重物时的机械效率是多少？【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；功率的计算；滑轮组的中的相关计算．【专题】功、功率、机械效率；分析、综合能力．【答案】（1）动滑轮的重力是30N；（2）拉力做功的功率是60W；（3）滑轮组提升该重物时的机械效率是80%。【分析】（1）由图可知n＝3，利用不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）求动滑轮的重力；（2）绳子自由端移动的距离s＝nh，利用W总＝Fs求拉力做的总功，利用P＝求拉力做功的功率；（3）利用W有＝Gh求有用功；利用η＝×100%求滑轮组的机械效率。【解答】解：（1）由图可知n＝3，动滑轮的重力是G动＝3F﹣G＝3×50N﹣120N＝30N（2）拉力做功的功率是（3）滑轮组提升该重物时的机械效率是答：（1）动滑轮的重力是30N；（2）拉力做功的功率是60W；（3）滑轮组提升该重物时的机械效率是80%。【点评】本题考查了使用滑轮组时绳子拉力、有用功、总功、功率和机械效率的计算，利用好不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）是解题的关键。26．（2024•凉州区校级一模）如图所示，重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动，木棒AB长为1.5m，物体甲是重力为79N、棱长为0.1m的正方体，物体乙所受重力为56N，当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，支点O距A点0.8m。求：（1）A端受到绳子的拉力；（2）物体甲对地面的压强。【考点】杠杆的平衡条件的计算；压强的公式的应用．【专题】计算题；简单机械；应用能力．【答案】（1）A端受到绳子的拉力为49N；（2）物体甲对地面的压强为3000Pa【分析】（1）根据杠杆的平衡条件求出绳子的拉力；（2）求出甲与地面的受力面积；根据同一直线上力的合成求出压力的大