中考物理复习：简单机械

重点12简单机械

命题趋势

简单机械包括杠杆、滑轮、斜面和轮轴，这些经典简单机械，是中考物理的重要考点。

在2024年的中考中，这些知识点的命题趋势将会更加注重实践应用和问题解决能力的考察。

杠杆命题，将更倾向于考察学生对杠杆平衡原理的理解和应用。题目可能会设置各种实

际场景，要求学生根据杠杆平衡条件，分析出杠杆的平衡状态以及力矩的平衡关系。这需要

学生具备较强的分析能力和计算能力。

滑轮的命题，将更加注重考察学生对滑轮组的工作原理以及滑轮的机械效率的理解。题

目可能会通过设置各种实际工程问题，要求学生设计出合理的滑轮组，以达到预期的工作效

果。这需要学生充分理解滑轮的工作原理，同时具备较强的创新思维和实践能力。

斜面的命题，将更注重考察学生对斜面机械效率的理解和应用。题目可能会要求学生分

析斜面的受力情况，计算斜面的机械效率，或者设计出最优的斜面方案。这需要学生具备较

强的物理知识和分析能力。

2024年中考物理关于"简单机械"的命题趋势，将更加注重实践应用和问题解决能力的考

察。这需要学生在平时的学习中，不仅要掌握基本的物理知识，还要注重培养自己的分析能

力、计算能力和创新思维能力。只有这样，才能在中考中取得优异的成绩。

重难诠释

知识点1：杠杆

1.杠杆及其五要素：

（1）杠杆定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。

杠杆的形状多样，可以是直的（比如开瓶扳手等），也可以是弯的（比如压水井把手等）；

杠杆可以是单一的，也可以是几个杠杆组合起来的（比如筷子、剪刀等是双杠杆的组合）。

（2）杠杆五要素：

①支点：杠杆绕着转动的点，用字母Q_表示。

②动力：使杠杆转动的力，用字母互表示。

③阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母互表示。

④动力臂：从支点到动力作用线的距离.用字母区表示。

⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离.用字母区表示。

2.杠杆的平衡条件：

（1）杠杆平衡：杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。

（2）杠杆平衡条件的表达式：动力x动力臂邛且力x阻力臂。

（3）公式的表达式为：F1/1=F2/2O

3.杠杆中最小力的问题及力臂的画法：

求最小动力问题，可转化为找最长力臂问题。找最长力臂,一般分两种情况：

（1）在动力的作用点明确的情况下，支点到力的作用点的连线就是最长力臂;

（2）在动力作用点未明确时，支点到最远的点的距离是最长力臂。

4.杠杆的分类及应用：

杠杆分为三类：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆;

分类小意图特点应用分类

(>oh

动力臂大于阻撬棒、刚刀、羊角锤、

省力杠杆力臂（/l〉/2）,钢丝钳、手推车、园省力杠杆

I2.省力费距离艺剪刀等

Z，AJ

ho4

AJ

动力臂小于阻

起重臂、船奖、钓鱼

费力杠杆力臂,费力杠杆

C竿等

JVi费力省距离

K

动力臂等于阻

力臂（ll=b）,

夕Q%天平、跷跷板、定滑

等臂杠杆不省力不费力，等臂杠杆

1轮（下节学）等

不省距离也不

费距离

实验探究杠杆的平衡条件

【实验图示】

【实验步骤】

1.将杠杆的中点支撑在铁架台上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。

2.在杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡，这时杠杆两端

受到的作用力等于各自钩码所受的重力。将动力后、阻力仍、动力臂/1、阻力臂/2,记录在

表格中。

3.改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再做几次实验。

重点：实验前杠杆调水平平衡的原因

1.消除自重影响。将杠杆调至水平位置平衡时，就将杠杆自身的重心调到了支点上，这

时杠杆重力的力臂为零，重力不能使杠杆转动，从而可以避免杠杆自重对杠杆平衡的影响。

2.便于测量力臂。杠杆处于倾斜状态时，力臂不在杠杆上，如图甲所示，此时无法从杠

杆上直接读出或测出力臂，力臂的测量较困难。当杠杆处于水平平衡时，力臂在杠杆上，如

图乙所示，可以从杠杆上直接读出或测出力臂。

【实验结论】

杠杆的平衡条件；动力X动力臂邛且力X阻力臂，即巧/1=仍/2

物理方法：归纳法

分析杠杆平衡条件时，通过对多次实验数据的分析归纳，总结出杠杆的平衡条件，利用

的是归纳法。

【注意事项】

(1)实验前，通过调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。

(2)实验过程中，不能再调节平衡螺母使得杠杆在水平位置平衡，只能改变钩码的个数、

位置或者弹簧测力计的拉力大小、位置。

(3)实验至少做三次，得出普遍规律，避免实验的偶然性。

实验拓展

如图所示，还可以用弹簧测力计的拉力作为动力做“探究杠杆的平衡条件”的实验。此时

要注意弹簧测力计的拉力方向要始终沿竖直方向，否则动力臂不沿杠杆方向，这种情况下直

接在杠杆上读出(或测出)的动力臂数值会比实际值偏大。

知识点2：滑轮

L滑轮：

（1）滑轮定义：边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是

能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。

（2）滑轮分类：定滑轮和动滑轮。

2.定滑轮工作特点：

（1）特点：使用定滑轮不省力（F=G）,也不省距离（s=h）,但能改变施力的方向。

（2）实质：定滑轮是一个等臂杠杆。如图所示，定滑轮的轴相当于支点。，作用于绳

端的拉力为动力Fi,重物对绳子的拉力为阻力F2,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，即

l\=h=r,根据杠杆平衡条件可知，FI=F2,即歹=G,所以使用定滑轮不省力。

定滑轮的施力方向不影响力的大小

如图所示，利用定滑轮拉起一个重为G的物体，改变拉力的方向，作出每次的阻力臂和

动力臂，由图可知每次阻力和阻力臂的乘积均为Gh,其中/2=R（R为滑轮半径）；根据几

何知识可知，三次的动力臂/i="=/i"=R,根据杠杆的平衡条件可得八=八三八"=G,因此定

滑轮的施力方向不影响力的大小。

3.动滑轮工作特点:

（1）特点：使用单个动滑轮最多可以省一半力（F=1G）,但费距离（s=2/z）,且不

2

能改变施力的方向。

（2）实质：动滑轮是一个动力臂等于阻力臂二倍的省力杠杆。如图所示，作用于绳端的

拉力为动力Fi,重物对绳子的拉力为阻力F2,动滑轮上升时绕着滑轮的边缘。点转动，。

点相当于动滑轮的支点，动力臂等于滑轮的直径d,阻力臂等于滑轮的半径r，即/1=2/2,根

据杠杆平衡条件可知，FI=-F2,即所以使用动滑轮可以省一半的力。

22

000

动滑轮的施力方向影响拉力的大小

如图所示，利用动滑轮拉起一个重为G的物体，改变拉力的方向，作出每次的动力臂和

阻力臂，由图可知每次阻力和阻力臂的乘积均为GR,R为滑轮半径；根据几何知识可知，三

次的动力臂根据杠杆的平衡条件可得为V五2<为，其中/1=2R,Fl=-Go故使用

2

动滑轮时，施力方向影响拉力的大小，只有竖直向上拉时，拉力才等于物重的二分之一。

4.滑轮组及其工作特点：

定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组;使用滑轮组既可以省力，又可以改变力

的方向，但要费距离;

竖直滑轮组和水平滑轮组的必背公式

物理量竖直方向滑轮组水平方向滑轮组

图形

Z/////Z//////////7//ZZZZZZ-

iEI

F=i（G物+G动）不计急F=nF\=nfiti（不计叁，此时〃=100%）

绳子拉力R/N

nF>nFA=nf^（让叁，此时〃<100%）

绳子自由端

s=nhs绳二〃s地

的距离s/m

绳子自由端

V绳="V物V绳="V物

的速度V绳

w=3

有用功％有加%=RAS地书1s地

=

W额=G动/z（不计W额=卬总-W有式s绳~FAS地

额外功W额

w额=W总-W有二八-G物/z（通用）—五S绳九S地

W总=6物力+6动力（不计力8）

总功W总*=八•绳

W&=Fs（通用）

G物h（不计愈）

=地=4

“一皿a―G物//+G动〃

唯F$绳nF

机械效率〃

%（通用）„_%_力也$址1_2*

//———

77二——%Fs绳nF

唉

〃-动滑轮上绳子的根数

动滑轮上绳子的根数s地-物体相对地面运动的距离

工物体上升的高度s绳-绳子自由端移动的距禺

注析

S-绳子自由端移动的距离为-绳子与滑轮间的摩擦力

为一绳子与滑轮间的摩擦力、-物体受到地面的摩擦力

RA-拉物体的绳子上的拉力

5.轮轴:

（1）轮轴：轮轴由有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴，例如

汽车方向盘、门把手、辘铲等。

（2）轮轴的实质：轮轴相当于一个杠杆，轮和轴的中心。是支点，作用在轮上的力是

动力吊，作用在轴上的力是阻力仍，轮半径就是杠杆的动力臂轴半径就是杠杆

的阻力臂M

（3）轮轴的特点：因为轮半径大于轴半径，即杠杆的动力臂大于阻力臂，所以作用在轮

上的动力B总小于作用在轴上的阻力@•使用轮轴可省力，但是动力作用点移动的距离大于

用轮轴提升的重物（钩码）所通过的距离。

(4)轮轴的公式：FxR=Fir,即轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是作用在轴

上的力的几分之一。

6.斜面：

(1)斜面是简单机械的一种，可用于克服垂直提升重物的困难。将物体提升到一定高度

时，力的作用距离和力的大小都取决于倾角。如物体与斜面间摩擦力很小，则可达到很高的

效率。

(2)用R表示力，L表示斜面长，人表示斜面高，物重为G,不计阻力时，根据功的原

理得电=G/z,斜面倾角越小，斜面越长，则越省力，但越费距离。

(3)日常生活中常见的斜面，如盘山公路、螺丝钉上的螺纹等。

知识点3：机械效率

1.有用功和额外功：

(1)有用功：利用机械做功的时候，对人们有用的功就叫做有用功。

(2)额外功：并非我们需要但又不得不做的功叫做额处功。

(3)总功：有用功与额外功的和叫总功。

(4)如上图斜面模型，总功的计算：W&=Fs；W&=W^+W^=Gh+f»s

(5)有用功的计算方法：W有用二G/z；W有用二卬总-W额外

(6)额外功的计算方法：W额外=/摩s；W额外=WW有用

2.机械效率的概念：

(1)概念：有用功跟总功的比值叫做机械效率，通常用百分数表示。

(2)计算公式：用W总表示总功,用W.用表示有用功,用〃表示机械效率,贝U：

〃=医ixl00%

%0

(3)提高机械效率的主要办法：

①在有用功一定时，尽量减少额外功,采用减轻机械自身的重力和加润滑油来减少摩擦

的措施；

②在额外功一定时，增大有用功,在机械能够承受的范围内尽可能增加每次提起重物的

重力，充分发挥机械的作用。

(1)由于额外功不可避免，有用功只是总功的一部分，因而机械效率总小于1。

（2）机械效率由有用功和总功两个因素共同决定,不能理解成：“有用功多，机械效率

高”或“总功大，机械效率低”。

（3）当总功一定时,机械做的有用功越多（或额外功越少），机械效率就越高;

（4）当有用功一定时,机械所做的总功越少（或额外功越少），机械效率就越高;

（5）当额外功一定时,机械所做的总功越多（或有用功越多），有用功在总功中所占的

比例就越大，机械效率就越高。

探究动滑轮的特点

实验目的：探究动滑轮是否省力，能否改变施力的方向，拉力移动的距离和重物升高高

度的关系

实验图示

甲乙

实验操作

L如图甲所示，把钩码挂在弹簧测力计下，记下钩码的重力G；

2.如图乙所示，通过动滑轮用弹簧测力计拉同样的钩码，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，

使钩码匀速上升，读出弹簧测力计的示数R用刻度尺测出钩码上升的高度人和绳子自由端

移动的距离s,记录在表格中；

3.改变钩码的个数，多做几次实验，并把实验数据记录在表格中

注意事项：利用弹簧测力计拉钩码时，要使弹簧测力计匀速且竖直向卜.运动

实验分析：使用动滑轮提升钩码时所用的拉力小于钩码重力，且近似等于钩码重力的一

半，绳子自由端移动的距离等于钩码升高高度的2倍，拉力的方向与钩码移动的方向相同

实验结论：使用动滑轮可以省力，但不能改变施力的方向，且费距离

理解：动滑轮上拉力大于物重一半的原因

实验中测得动滑轮上的拉力略大于物重的一半，这是因为动滑轮的重不可忽略，另外，

绳子与滑轮间、轮与轴之间存在摩擦力（若无特殊说明，一般可忽略不计），因此实际情况

是拉力p=G物+G动+/。

2

重难通关练

一、单选题

1.（2023•山东泰安・统考模拟预测）小明同学利用如图所示装置匀速提起重200N的物块，

物块浸没在水中受到的浮力是80N,滑轮重30N,BO=3AO,不计摩擦、绳重及杠杆重，在

物块上表面露出水面前，下列判断正确的是（）

o

A.拉力大小为20N

B.物块所受浮力不断减小

C.装置中的滑轮是定滑轮

D.整个装置的机械效率为80%

2.（2023•江苏常州•常州市第二十四中学校考一模）如图所示是轻质杠杆A03,在其A端挂

一重物G,若在B端施加一个始终垂直于且向下的力R使杠杆绕点。顺时针缓慢转动

到处于水平位置，则在此过程中，力R的大小将（）

B

A==Q^\F

L△将位置

曲

A.逐渐变大B.逐渐变小

C.保持不变D.先变大后变小

3.（2023•江苏常州・常州市第二十四中学校考一模）工人用如图所示的滑轮组，在时间/内，

将重为G的货物匀速提升了力，人对绳子竖直向下的拉力恒为凡以下说法正确的是（）

A.拉力R的功率为:

B.额外功为（2R-GM

C.滑轮组的机械效率为圣

D.滑轮组的机械效率随力的增大而增大

4.（2023•山东临沂•统考二模）伴随着中国城市化建设的高速发展，塔吊在建筑施工、货物

搬运等方面发挥着越来越大的作用，如图为塔吊的工作场景，下一列对相关知识的分析正确

的是（）

A.塔吊将建筑材料匀速向上提升时，机械能不变

B.塔吊吊着建筑材料匀速转动时，建筑材料受力平衡

C.所吊的建筑材料越重，机械效率越高

D.塔吊顶端的大气压强比地面的大气压强大

二、多选题

5.（2023•江西南昌・统考二模）如图所示，物体在拉力R的作用下沿斜面向上做匀速直线运

动，从斜面底端开始计时，下列说法正确的是（）

A.物体受到的拉力与斜面对物体的摩擦力是一对平衡力

B.物体向上运动过程中机械能变大

C.物体向上运动过程中，拉力做的功大于物体克服摩擦力做的功

D.斜面越陡越省力

6.（2023•辽宁鞍山•统考二模）如图所示，F;=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止，

物体B以O.lm/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动。（不计弹簧测力计，滑轮和绳子

的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）下列说法中正确的是（）

弹簧测力计

A.尸2的功率为0.6W

B.弹簧测力计的示数为9N

C.物体A和地面之间没有摩擦力

D.如果增大g，物体A仍保持静止状态

7.（2023•河南开封•统考二模）如图所示，物体A重为60N,在10N的拉力作用下，在水平

路面上以lm/s的速度做匀速直线运动6s,忽略绳子、滑轮重及绳子和动滑轮的摩擦力。下列

描述正确的是（）

A.6s内绳子自由端移动的距离是12nl

B.拉力做功的功率是10W

C.A受到的摩擦力大小是20N,向右

D.A的重力做功为36OJ

8.（2023•山东威海•统考一模）重为600N的建筑工人用如图所示的滑轮组，将重为450N的

货物沿竖直方向以0.4m/s的速度匀速提升了4m,建筑工人做功的功率为200W。不计滑轮轴

的摩擦，下列说法正确的是（）

II

A.建筑工人所用的拉力为500N

B.建筑工人所做的有用功是1800J

C.建筑工人所做的额外功是200J

D.提升货物的过程中地面对工人的支持力为350N

三、填空题

9.（2023・安徽•校联考三模）斜面也是一种简单机械。如图所示，某工人沿斜面将重为400N

的物体匀速推到斜面的顶端。已知斜面的高为2m,长为5m,斜面的机械效率为80%,则推

力的大小为No

10.（2023•四川攀枝花•统考三模）如图所示，。为杠杆04支点。当物体甲挂在动滑轮挂钩

上在空中静止，物体乙挂在3点时，杠杆保持水平平衡，A端受到竖直向上的拉力为

已知动滑轮重G°=100N、物体乙重G乙=600N,OB-.AB=l-.2,杠杆、细绳的质量及轮与轴的摩

擦均忽略不计，g取10N/kg,则物体甲所受的重力%=N,滑轮组的机械效率〃=%-

11.（2023・广东清远•统考二模）如图为塔式起重机的起重结构简化示意图，a属于（选

填“定”或“动”）滑轮，b能起到（选填“改变力的方向”或“省力”）的作用。请你提出一

个使起重机机械效率提高的方法：O

12.（2023•广东广州•校考三模）如图，硬棒质量忽略不计，物体对棒的拉力为在棒的A

点施加力乙，4的方向沿心线，使硬棒在如图位置处于平衡状态。

（1）画出力用的示意图

（2）画出入的力臂乙;

（3）撤去生，在3点施加力入，仍使硬棒在如图位置处于平衡状态。则「和”的关系可能

13.（2023・江苏无锡•统考一模）物理学在桥梁建筑技术方面有很多应用，如图甲为宜兴首座

钢结构斜拉桥荆邑大桥，桥梁全长544.5米，有十八层楼那么高。“桥塔为什么要造这么高？”

小华对此进行了研究：他将大桥的结构进行简化，抽象成图乙所示的模型。小华通过比较发

现：适当增加桥塔的高度，可（增大/减小）斜拉索拉力的力臂，从而（增大/减

小）斜拉索的拉力，在桥面上行驶的汽车，位置越靠近桥塔，钢索受到的拉力越—（大/小）、

桥面限速60km/h,在遵守交通规则的前提下，一辆小车通过全桥至少需要s（结果保

留一位小数）。近年来，多起高架桥侧翻事故引起了人们对如图丙所示的独柱高架桥安全性

的思考。

独柱式高架桥分如图丁（a）单支座式和图丁（b）双支座式，建造桥梁时应选择的支撑方式

为（单/双）支座式。当重载卡车在双支座式高架桥最右侧行驶时桥面侧翻，支点是—

（左/右）支座。如果在两个支座中间再增加一个支座如图丁（c）,桥面侧翻危害的风险将

（减小/增大/不变）。

四、作图题

14.（2023•辽宁铁岭•统考三模）如图甲所示是一台金属切割机，小王师傅用该机切割A点下

方的钢管时，用力压3点，机器OAB部分可绕。点转动。请在乙图中画出：

（1）杠杆静止在此位置时，作用在A点的阻力g的力臂L2；

（2）作用在3点的最小动力为及其力臂Li。

15.（2023•贵州铜仁•校考模拟预测）请你用笔画代替绳子，在图中画出滑轮组最省力的绕法。

五、实验题

16.（2023・山东济南・统考三模）小明分别用如图1所示的两种方法挑着同一物体行走，他发

现两次用力不相同。由此，他想和小华一起用一个杠杆、一个重物、细线、若干钩码来探究“杠

杆平衡时，保持阻力和动力臂不变，动力和阻力臂之间的关系”。

（1）实验前，他们调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是;

（2）实验时，他们用细线将重物固定到杠杆左侧某一位置，将重物通过细线产生的拉力看作

阻力；然后在杠杆右侧某一位置用细线悬挂若干钩码，使杠杆重新在水平位置平衡，如图2

所示，将动力为和阻力臂/2记录下来。接下来，他们要改变重物的悬挂位置和钩码的,

使杠杆重新平衡，并把相应的数据记录下来；

（3）他们通过实验得到的实验数据如下表所示:

实验序动力动力臂阻力阻力臂

号B/NhimF2/Nb/m

12.00.102.00.10

24.00.102.00.20

36.00.102.00.30

分析表中的数据，可以得出结论：保持阻力和动力臂不变，杠杆平衡时，动力跟阻力臂成—

关系；

（4）结束实验后，小明又发现：杠杆平衡时满足“动力x动力臂=阻力x阻力臂”。这一结论是

否具有普遍性？在以上实验的基础上，他们应该使和也不相同，继续实验收集数

据……

17.（2023•广西贺州•统考一模）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小马同学用

同一滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：

序物物体上升的绳端受到的绳端移动的滑轮组的机械

号

重高度h/m拉力F/N距离s/m效率〃/%

GN

110.20.60.655.6

220.21.00.666.7

340.21.80.6

（1）根据表格中的数据，承担物重的绳子段数〃=;

（2）实验中，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升，在测量绳端所受的拉力时,

弹簧测力计应_______;（选填“保持静止”或“保持匀速上升”）

（3）第三次实验时滑轮组的机械效率为%（计算结果保留一位小数）；

（4）根据表格中的数据分析可知：要提高同一滑轮组机械效率，可以采取的措施是。

18.（2023•山东烟台•统考一模）小亮利用杠杆做“探究杠杆平衡条件”实验：

（1）实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，若出现如图甲所示情况，应将杠杆的平衡螺母向

（选填“左”或“右”）调节；使杠杆在水平位置平衡的目的是；

（2）实验中，小亮多次调节左端钩码的位置，并移动右侧钩码的位置，如图乙所示，使杠杆

保持水平平衡，记录多组数据，完成后，小亮认为实验结论就具有普遍性了，他这样的操作,

（选填“完全”或“不完全”）符合实验要求，原因是;

（3）保持左侧悬挂钩码的位置和数量不变，调节右侧悬挂钩码的数量和位置，使杠杆始终在

水平位置平衡，记录对应的力R和力臂〃大小，绘制成图像如图丙所示。图像中每个点与两

坐标轴围成的方形面积（选填“相等”或“不相等”）；

（4）如图丁所示，已知每个钩码的质量均为50g,用弹簧测力计在3点向下拉杠杆，实验中

始终保持杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计在。位置竖直向下拉时，测力计的示数为

N；弹簧测力计山图中。位置移至6位置时，其示数将（选填“变大”、“不变”或“变小”）,

出现这一现象的原因是；（g取10N/kg）

（5）在某次实践活动中，另一位同学想用撬棒撬动地面上的石头，。是撬棒的支点，人是阻

力,如图戊所示，为了撬动石头，在C点施加的最小动力E的方向是o

六、计算题

19.（2023•山东日照•统考二模）如图所示的一套从水中打捞物体的简单滑轮组装置，动滑轮

的重力为50N,物体A的密度为L5xl（）3kg/m3,体积为0.040?；通过滑轮组把A从水中匀速

提升（A始终未露出水面），不计绳重、摩擦及水的阻力，金行IxlCPkg/m3,g=10N/kgo求:

（1）A浸没在水中所受浮力；

（2）A露出水面前，滑轮组的机械效率；

（3）若人的质量为70kg,与水平地面的接触面积为500cm2,人对地面的压强。

20.（2023•安徽合肥・合肥市第四十五中学校考一模）在美丽乡村建设中，政府为某村购置一

批健身器材。工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时，用长木板搭了一个3m长的斜面，

沿斜面方向对箱子施加500N的力，把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上，如图所

示。求：

（1）推箱子做的有用功；

（2）斜面的机械效率；

（3）箱子受到斜面的摩擦力大小。

21.（2023•山西晋中•统考二模）在开展“搬运建筑材料”的项目化学习过程中，甲、乙两同学

利用一根质量分布均匀的圆柱形轻质木棒搬运一重物。已知：重物的质量是50kg,搬运时将

重物提升L2m的高度，重物到甲同学的距离。4=lm,重物到乙同学的距离O5=1.5m。（g

取10N/kg进行计算）

（1）将重物抬起过程中，对重物做功多少？

（2）搬运重物过程中，乙同学对木棒的作用力大小？（木棒质量忽略不计）

（3）搬运至目的地，两位同学将重物放置在水平地面上，若重物与地面的接触面积为500cm2,

则此时重物对地面的压强是多少？

C。B0

甲乙

七、科普阅读题

22.（2023•宁夏银川・宁夏银川二十四中校考一模）阅读短文，回答问题。

“嫦娥五号”搭载采样剖面测温仪、岩芯钻探机和机器取样器等多种有用载荷在海南文昌发射

中心成功发射，在月球附近成功选定着陆点后，开始避障下降和缓速垂直下降，最终平稳着

陆于月球正面风暴洋的吕姆克山脉以北地区，并取回约2kg月壤。

（1）嫦娥五号返回器将月壤带回地球，这使中国成为继美、苏之后第三个携带月球样品回到

地球的国家，样品从月球取回到地球，其质量（选填“变大”“变小”或“不变”），由于月

球表面的重力比地球表面的重力小得多，所以飞行器离开月球时所需的推力比离开地球时要一

（选填“大”或“小”）得多；

（2）如图甲所示是火箭发射时的情景。在火箭加速上升的过程中，关于“嫦娥五号”，下列说

法正确的是.

A.动能增大，重力势能减小

B.动能增大，机械能减小

C.动能增大，机械能增大

D.动能不变，机械能增大

（3）探测车在采集月球表面月壤样本时，机械臂简化图如图乙所示，OB=4OA,不计自身重

力,当采集重力为1N的月壤时，在A点至少需要施加N的拉力。

培优争分练

一、单选题

1.（2023上•北京•九年级人大附中校考开学考试）如图甲所示，一个滑轮组竖直固定在水平

支架上，已知每个滑轮均重20N,滑轮组下端挂有重为G的物体A,用力厂通过滑轮组绳的

末端竖直向上匀速提升重物A,重物A向上运动的速度为v,力R做功的功率P随物体上升

速度v之间的关系图象如图乙所示。滑轮与轴的摩擦、绳的质量忽略不计，g取10N/kg。则

下列说法正确的是（）

甲乙

A.拉力R的大小为120N

B.滑轮组对水平支架的拉力为140N

C.拉力F的功率为1.2W时，10s内滑轮组对物体A做功12J

D.若在物体A下再加挂30N的重物，滑轮组的机械效率可以达到86.7%

2.（2023•广东珠海•珠海市文园中学校考一模）如图所示的杠杆质量不计，每小格的长度相

等。物体A是边长为0.1m的正方体。当杠杆右侧挂一个重4N的物体B时杠杆平衡。此时物

体A对水平桌面的压强为300Pa,下列说法正确的是（）

B.物体A受到的重力为3N

C.物体B向右移动1小格，物体A受到的拉力增大2.6N

D.物体A向左移动1小格，物体A对桌面的压强为340Pa

3.（2023•内蒙古包头•统考二模）物理兴趣小组的小强设计了如图所示的装置传送物品，现

有质量〃z=25kg的木箱，长L=5m、高/i=3m的固定斜面他用F=100N的力拉绳，使木箱以

v=0.2m/s的速度沿斜面匀速地由低端上升到顶端，此过程因绳和滑轮间的摩擦而做的额外功

Wo=2OJ。已知动滑轮质量机=lkg,连接动滑轮的绳子拉直且与斜面平行，不计绳的质量、木

箱大小和木箱到动滑轮间的绳长，g取10N/kg,则下列说法错误的是（）

A.木箱由斜面低端上升到顶端所用的时间是25s

B.R做功的功率为40W

C.整个装置的机械效率是75%

D.斜面对木箱的摩擦力大小是50N

4.（2023・四川达州•统考中考真题）一轻质不等臂杠杆A03的左右两端分别吊着一实心铝块

和铜块，此时杠杆在水平位置平衡。现将铝块、铜块同时浸没在水中，如图所示。已知:

=1.0xl03kg/m3,=2.7xl03kg/m3,=8.9xlO3kg/m3,则下列判断正确的是（）

A.A端下降B.3端下降

C.仍然平衡D.无法判断

二、多选题

5.（2023・四川成都•统考二模）如图所示，杠杆DE可绕。点在竖直平面内转动，OD：OE=\,

2,小轩的质量为55kg,他通过细绳在E点施加竖直向下的拉力刀为150N时，杠杆在水平

位置平衡，小轩对地面的压力为物体A对地面的压强〃为3xl（）3Pa。当小轩施加竖直向

下的拉力为T2时，物体A恰好匀速上升。已知：物体A的质量为100kg,其底面积为5xl0-2m2,

杠杆DE和细绳的质量及滑轮轴的摩擦力均忽略不计，g取10N/kgo下列分析正确的是（）

A.小轩对地面的压力Fi为400N

B.动滑轮B受到的重力为40N

C.小轩施加竖直向下拉力为175N时，物体A对地面的压强恰好为零

D.当小轩施加竖直向下的拉力为T2时，滑轮组的机械效率为85%

6.（2023•河北石家庄•统考模拟预测）如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳

组成甲乙两个滑轮组，在各自的自由端均施加大小相等的拉力R将A、B两个不同的物块

匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦）已知A、B两物块重分别为GA、GB,动滑轮重为

Go,下列说法正确的是（）

\\\、\\\

AB

甲乙

A.甲、乙两滑轮组的机械效率相等

B.物块A的重力小于物块B的重力

C.若GO=GB,则甲、乙滑轮组一定都是省力机械

D.甲滑轮组的机械效率为条

2F

7.（2023・河北•统考模拟预测）如图所示，小明选择两种不同的方式将相同的重物匀速提升

相同的高度，已知每个动滑轮的重力都为Go,物重为G,两种方式施加的拉力分别为B和

F2,机械效率分别为中和〃2,不计绳重和摩擦，则下列说法中正确的是（）

\\\\\\\\

自由

甲7.

A.两种方式做的有用功相同

B.B一定小于人

D.GO=3F2—4句

三、填空题

8.（2023・江苏无锡•校联考模拟预测）杆秤是中国度量衡三大件（尺斗秤）之一，凝聚了炎

黄子孙的智慧，反映了我国古代商贸及科技的发展。如图所将物体挂于挂钩上，提起8点或

C点的吊环，然后通过移动。点处的秤坨，秤杆平衡时，即可称出物体的（选填“重

量”或“质量”）。若要杆秤称出最大的量，应该提起________（选填“3”或"CD,若43=3。,

CE=39AB,（E点为杆秤上最大刻度处），秤蛇的质量为0.75kg,则该杆秤的最大称量

是O

9.（2023・江苏无锡•校考一模）测量质量的工具和手段很多。天平、杆秤、磅秤和电子秤等

都可以用来测量质量。

如图是测量质量的磅秤，图为磅秤构造的示意图。AB是一根不等臂杠杆，支点为O,CD和

EF都是可看作为杠杆的两块平板，分别以。2、。3为支点，CD板用竖直杆HC悬于H点，

EF板用竖直杆EB悬于8点，EB穿过CD板的小孔，且与CD板无摩擦。（除重物G和秤

码P,其他物件重力不计）

（1）重物G放置在称台CD板上，请判断该物体G的摆放位置对测量结果—（选填“有”

或“无”）影响；

（2）若HB、OiH、OiA.QE、。2歹的长度分别用h、L2、&、11、b表示,而且L/=10厘

米，乙2=1厘米，3=60厘米，〃=40厘米，〃=4厘米。磅秤平衡时，秤码P重力GP=50

牛。则秤台CD上的重物的重力6为（）。

10.（2023・重庆・重庆市南渝中学校校考二模）如图甲所示为小黎制作的自动注水装置示意图，

杠杆043始终在水平位置保持平衡，。为支点，OA=2OB,竖直细杆。两端分别与杠杆A点

和圆柱形浮筒M连接，竖直细杆6连接在杠杆3点和力传感器上，浮筒〃底部距薄壁柱形水

箱底5cm,不计杠杆、细杆及连接处的重力。某次调试时向水箱逐渐加水直至加满，力传感

器的示数随水箱中水的质量变化的图像如图乙，则柱形水箱的底面积为cn?；调节

使力传感器示数为14N时自动注水，示数为46N时停止注水，则一次注水过程水箱对地面的

压强变化量为Pao

控制

进水阀门声吧T力传感器

3I”rz

11.（2023・重庆•重庆市育才中学校考二模）如图所示，用轻质薄木板AB做成杠杆，。为支

点，OA=OB=2m,地面上一质量为2kg,边长为a=10cm的实心正方体物块M,用一不可伸

长的轻质细线系于的中点C处，此时A3恰好静止于水平位置，细线恰好被拉直。现将小

滑块Q（小滑块的大小不计）放于。点上方，将小滑块Q向左移动0.4m,此时绳子对C点

的拉力为8N,此时物块M对水平地面的压强Pa,若Q再向左侧移动0.2m,沿竖直方

向将正方体M左右两边各切去厚度为d的部分，将它们叠放在Q的正上方时，正方体M对

地面的压强为0,切去厚度d为mo

12.（2023・重庆・统考中考真题）如图所示,43。是以。为支点的轻质杠杆43=40011,。3=30011,

OC=60cm,水平地面卜.的实心均匀正方体物块M重为80N,用细线与C点相连，在A点用

60N的力沿某方向拉杠杆，使M对地面的压力最小，且杠杆处于水平位置平衡，此时细线的

拉力为N；保持A点的拉力大小和方向以及杠杆的状态不变，要使M对地面的压强

Q

变为原来的不，可将物块M沿竖直方向切去的质量为kgo（忽略支点处的摩擦）

M

7777777777

13.（2023•湖南长沙•统考三模）如图所示，将一根长为1m的轻质杠杆A3,于其中点。支

起。现将质量分别为1kg和0.2kg的物体M、N用细绳系于杠杆的B点和C点，物体M的边

长为0.1m的正方体。已知。C:O3=1:2,此时物体N受到细绳的拉力为N,物体M

的密度为kg/m3；若沿竖直方向将物体M左右两边各切厚度为3人的部分，然后将物

体N用细线系于离C点的距离为人处时,M对地面的压强变化了lOOPa,则〃的值为mo

（g取10N/kg,结果保留2位有效数字）

1COB

四、实验题

14.（2023・福建厦门・统考模拟预测）如图所示，厦门中学生助手利用天平和量筒测量石块的

密度，进行如下测量：

19g5g

乙

（1）把天平放在水平台上，游码移到标尺左端零刻度线处，指针在分度盘的位置如图甲所示,

为使天平横梁平衡，应将平衡螺母向调节（选填“左”或“右”）；

（2）用天平测石块质量，当横梁平衡时，放在右盘中的祛码和游码位置如图乙所示，则石块

3

质量为g;用量筒测出石块体积为6cm3,则石块密度为kg/m0

（3）厦门中学生助手猜想能否使用刻度尺和杠杆等器材测量石块密度，于是他进行如下探究:

（杠杆重力不计）

①如图丙所示，杠杆处于水平位置且平衡。

②保持石块的悬点位置A不变，将石块浸没在盛水的杯中（未与杯底、杯壁接触），调整重

物的悬点位置至C点，使杠杆再次处于水平位置且平衡，则C点应该在3点的侧（选

填“左”或“右”），用刻度尺测量0c的长度鼠

③石块密度的表达式/=（用字母。水、4、4、4表示）。

（4）阅读了教材“自制密度计”的课外小实验后，厦门中学生助手的小曾决定尝试做一个密度

计。

①小曾选择了一个由某种特殊材料制成的条形长方体A来制作密度计，测得A的质量为12g；

②小曾查阅了相关资料，在得知该材料的密度后，作出了如图丁所示的丫图象，据图可以

找到关于A的一些信息。他发现A的质量可以在夕-V图中用阴影部分面积表示出来，请你

在图丙中用细线画出这一阴影部分；

③小曾想用理论推导的方法，在A上标注出各种密度值。他先标注水的密度，再测量出A的

长度为20cm后，作出了图戊中所示的示意图，经过计算，他确定出水面位置距A上表面心

CH1处，并作了标记。（2水=10xlO3kg/n?）

④为验证结果，小曾将A放入足够多的水中，发现它不容易竖直漂浮。小曾在A的下端密绕

了适量的金属丝（金属丝体积可忽略不计），制成了“密度计”B,小曾经过思考后发现，B的

刻度应该与A不同，为了重新标注，小曾测出金属丝的质量是2g。按照这种方法，他在B

上标出了水、酒精等液体对应的刻度值，一个简易的密度计就制成了，则A、B在标注水对

应的刻度值时，其两刻度的距离为cm。

15.（2023•福建福州•福州黎明中学校考模拟预测）小明所在的课外兴趣小组需要密度为

L05g/cm3的盐水，为检验配制的盐水是否合格，小明用如图所示天平和量筒做了如下实验；

5sT

mL

二100

言80

（1）将天平放在水平台上，把游码放在标尺左端处，发现指针指如图甲所示，要使横梁平衡,

应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调；

（2）天平调节好之后，小明依次进行了如下操作：

①用天平测出空烧杯的质量为颂=21g；

②向烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量加2,如图乙所示；

③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，测出盐水的体积V,如图丙所示；

根据上述实验步骤，可知烧杯中盐水的密度为g/cnA为配制合格的盐水，需要继

续向盐水中（选填“加盐”或“加水”）；

（3）小明用这种方法测出的盐水密度与真实值相比会________（选填“偏大”或“偏小”）；

（4）小夏利用身边物体测量液体密度。实验器材如图所示：刻度尺、细绳（若干）、橡皮筋、

铝块（已知铝的密度"锣）、石块、容器、待测液体；实验步骤如下：

A.如图甲，在刻度尺左端扎上橡皮筋（橡皮筋相当于平衡螺母），用细绳悬挂刻度尺；调

节橡皮筋位置，使刻度尺在水平位置平衡；

B.如图乙，将悬挂铝块的细绳固定于。位置并保持不变，记录长度L；

C.如图乙，调节悬挂石块的细绳6的位置，使刻度尺在水平位置平衡，记录仍长度上；

D.如图丙，将铝块浸没于待测液体中，调节右侧细绳至c位置，使刻度尺在水平位置平衡,

记录oc长度L；

①位置。应在位置6的侧（选填“左”或“右”）；

②待测液体的密度p启（用上述已知量和测量量表示）；

③更换待测液体，重复以上步骤，就可以测出不同液体的密度，这把可测液体密度的“密度秤”

刻度是（选填“均匀”或“不均匀”）的。

16.（2023•江苏镇江・统考模拟预测）在综合实践活动中，小明利用自制杆秤测量液体的密度。

如图1,已知杆秤的自重不计，。点是杆秤的提纽（杠杆支点），秤蛇质量为50g,OA-.OB

=1：6,烧杯内液体体积V=100mL（液面在标记处），烧杯质量是100g。

（1）为了比较甲、乙液体的密度大小，小明用带标记的烧杯盛取等体积的两种液体，然后用

自制杆秤分别称量，当杆秤水平平衡时，测出秤蛇的位置到支点。的距离x,如图1所示，

则两种液体的密度关系为P/p,（选填“<"、』”或“>”）；

（2）小明对本实验原理进行了进一步分析，从而得到秤坨到支点。的距离x与被测液体的密

度之间的函数关系，则符合此关系的应是图2中的图线（选填“①”、"②”或“③”）；

（3）根据上述结论，小明对杆秤的刻度进行重新标度，将杆秤改装成密度秤，它的刻度是一

（选填“均匀”或“不均匀”）的，它的零刻度应标在杆秤g的刻度处。用它测量时，待测

液体密度p放应不超过____g/cm3；

（4）用此密度秤进行测量时，若待测液体液面高于标记，则测得液体密度值将偏;

（5）为了提高该密度秤测量液体密度时的精确度，下列方法可行的是：。

A.保持烧杯形状和容积不变，换用质量更小的烧杯

B.将支点。向A点移动，减小。4距离

C.选用质量更小的秤坨

D.将烧杯上的标记向上移动，增大液体的体积

五、计算题

17.（2023•湖北武汉•统考一模）随着海上石油开采工业的迅猛发展，石油平台的安装和拆除

方法也随之改变，目前安装和拆除石油平台一般都采用双船起重法，即采用两艘完全相同的

起重船舶，从平台两侧底部将平台联合抬起（如图甲）。已知某石油平台重8X107N,起重船

重2X108N,每艘起重船的甲板上配有4门杠杆式甲板起重器，如图乙；如图丙为其中一门甲

板起重器示意图，。点与A点为甲板起重器支撑固件，A固件下方有一个浮筒和一台液压起

重设备与固件相连，浮筒体积为400m3,3点处是一质量为200t的配重罐，可在起重器上

间滑动，AB=60m,OA=20m,每门甲板起重器的额定起重能力为2500t。甲板起重器工作前,

浮筒充满了水并浸没在该处水中。在甲板起重器抬起石油平台时，平台对右侧甲板起重器的

压力作用点刚好在A的正上方，此时A点下方的液压起重设备工作，给A点施加竖直向上的

推力，同时将浮筒中的水全部排出；配重罐位于3点（不计杠杆式甲板起重机、浮筒自身的

重力和浮筒壁厚度）。

（1）当两艘船将石油平台抬高10cm,求两艘船对石油平台做了多少功？

（2）当石油平台被抬起时，每艘起重船舶排开水的体积变化了多少？

（3）当石油平台被抬起时，每门甲板起重器A点处受到起重设备的推力有多大？

18.(2023•湖北武汉•统考模拟预测)中国自行研制的“新光华”号半潜船，堪称海上“大力神

叉车”，它的甲板面积1.35x1040?,有两个足球场那么大