中考物理《简单机械与功》专项练习题含答案

中考物理《简单机械与功》专项练习题（含答案）

学校:______________班级：______________姓名：________—考号：______________

1.图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（）

A.羊角锤核桃夹

C.j钳子D.

2.为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”，农业专家自制轻质拔草器，如图所示，招拔草器左下端的叉子插入

植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。若拔同一植株,手施力最小的是（）

A

3.将甲、乙两重物以细线相连并跨过定滑轮,使两重物距离地面相同高度，如图所示。当由静止自由释放

后，甲加速下降，乙加速上升，如图。假设细线及定滑轮的重量不计，且细线与定滑轮间无摩擦力，在重

物运动的过程中，下列说法正确是（）

〃/“〃〃〃/〃〃〃〃〃/〃〃〃〃〃//〃〃〃〃〃/

sti

.......................匣1

图1图2

A.甲的机械能增加，乙的机械能减少B.甲的重力势能减少，乙的机械能不变

C.甲的动能增加，乙的机械能增加D,甲和乙的机械能都增加

4.如下图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种不同的机械把同一物体匀速提升到同一高度，（绳长不

变），下列说法中正确的是（）

A.使用机械丁最省力B.机械乙的机械效率最高

C.F,的大小为物重的一半D.使用这四种机械的有用功相同

5.如图1的物体在同一水平地面先后做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图2时，受到的水平推

力为E;当物体运动的速度和时间图像如图3时，受到的水平推力为两次推力的功率分别为H、2。

则下列关系正确的是（）

6.如图所示，斜面长10%高4m。用平行于斜面450N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到

顶端。在此过程中，下列说法正确的是（）

A.利用此装置既可以省力，也可以省功B.物体受到的摩擦力为50N

C.对物体所做的有用功为500JD.该斜面的机械效率为80%

7.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，相同时间把相同的重物匀速提升相同的高

度，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）

□□

甲乙

A.滑轮组的机械效率相同B.拉力A和勾大小相等

C.拉力打对滑轮组所做的功大D.拉力夫对滑轮组所做功的功率大

8.如图甲，水平地面粗糙程度相同，AB=CD。用大小不变的水平拉力尸拉物体做直线运动，物体通过

AB.CO段时“欧产图象如图乙，与A8段相比，。。段（）

co段

物体二［

，,，，，，，，>>>>,>〃，〃〃〃”〃〃〃，〃〃/〃”4，，，，，，/j'C「।hit^^****^.

ABCDO

图甲图乙

A.物体所受摩擦力较大B.水平拉力广做的功较多

C.物体运动的时间较长D.水平拉力厂做功的功率较大

9.如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，某次操作中，工人用400N的拉力尸

在Imin内将总重为900N的泥土均速提升5m,在这段时间内（）

A.拉力产做的有用功2000JB.拉力户做功的功率约33W

C.动滑轮重300ND.滑轮组的机械效率75%

10.如图甲所示，置于水平工作台面上的卷扬机，其底面积为0.2d,质量为50kg,卷扬机对绳子竖直向

上的拉力户与卷扬机拉动绳子的速度v的关系如图乙所示，卷扬机拉动绳子的功率保持不变。现用卷扬机

通过一个动滑轮匀速竖直提升重为500N的物体A,经过2s物体A被提升了20cm。取^lON/kg,下列说法

正确的是（）

卷扬机

A.拉力户的功率是60W

B.动滑轮所受的重力为100N

C.提升物体A时，动滑轮的机械效率约为83.3%

D.提升物体A时，卷扬机对工作台面的压强为2500Pa

11.生活中要用到各种各样的机械，其中天平是一种杠杆；能改变力的方向的是（填“定滑轮”

或“动滑轮”）。

12.在探究“杠杆平衡条件”的实验中，杠杆在位置平衡最便于测力臂。如图所示，杠杆已经

平衡，如果在右侧钩码下增加一个钩码，杠杆将失去平衡，由此可以猜想：杠杆平衡可能与力的

有关。

17.在图中画出杠杆的阻力臂，并在力点画出使杠杆静止在图示位置的最小力代

18.如图是变速自行车链条、飞轮和链条轮部分的构造图（A为飞轮，B为链条轮，C为脚整）。

（D在图中作出力£与凡的力臂九和心；（）

（2）保持链条在飞轮上的位置不变，在同样的路况下自行车匀速前进时，链条轮的链条调至一

（选填“1”、“2”或“3”）最省刀，理由是o

19.如图所示的轻质杠杆，。为支点，杠杆上的刻度每一格都相等，均等于2cm,原处于水平静止。现同时

施加两个力E和£,已知E=8N,£=6N。

（1）此时杠杆能否保持平衡？;

（2）K保持不变，撤去E,在杠杆的4点处（离支点第四格）施加另一个力£延长线与杠杆支架交于

8点，如图所示,杠杆处于水平静止状态。请在图中画出用的力臂h;测出〃e6cm,则F后N

（杠杆及支架的厚度忽略不计）

20.如图所示，这是“探究杠杆的平衡条件”实验。

（1）挂钩码前杠杆静止在如图甲所示的位置，此时应向调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平

衡。

（2）如图乙所示，杠杆上刻度均匀，在力点挂3个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在6点挂

个相同的钩码；当杠杆平衡后，将4、6两点的钩码同时减去一个，则杠杆的（选填“左”或“右”）

端将下沉。

（3）改变钩码的位置和个数，使杠杆水平平衡，收集多组数据，其目的是（）

A.取平均值，减小误差B.避免偶然性，寻找普遍规律

（4）如图丙所示，若不在8点挂钩码，改用弹簧测力计在。点竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，

当弹簧测力计从竖直位置转到图丙E位置时，其示数会（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

21.（1）小芳把重10N的物体从水平地面竖直向上匀速提升2no小芳对物体做的功为J；

（2）小明猜想：“图中斜面提升物体，接制面粗糙程度不变时，物体越轻，机械效率越高”；

凹槽F卜一；一

777777^7777777777777777777777777777777777777777777T7777777^

设计一个实验，多次测量斜面的机械效率，检验其猜想；

①实验步骤（已准备图中的斜面、有凹槽的物体，若需要可补充器材）：；

②写出测量第一次机械效率的表达式

7=;

③写出判断小明猜想是否正确的依据。

22.某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中。

实验钩码重钩码上升高度拉力绳端移动距离机械效率

次数0N2?/cmFZs/cm

11.0100.63055.6%

22.0101.030

34.0101.63083.3%

（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上_____拉动弹簧测力计;

（2）第二次实验中，滑轮组的机械效率为;

（3）分析1、2、3次实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物越（选填"重”或“轻”）,

滑轮组的机械效率越高；

（4）小琪同学在仅改变提升物体速度的情况下，又做了上述第三次实验，结果会发现滑轮组的机械效率

（选填“变大”“变小”或“不变”）。

23.如图所示，用卷扬机通过滑轮组提升物体A,物体A在50s内匀速上升10m,卷扬机对绳子竖直向下的

拉力户为400N,滑轮组的机械效率〃为75%,绳重及轮与轴之间的摩擦忽略不计，g取10N/kg,求：

（1）拉力尸做功的功率尸；

（2）物体A所受重力G；

（3）动滑轮所受重力G功。

24.如图是建筑工人用滑轮组提升长方体物块A上五楼的示意图。已知物块A重力1800N,动滑轮重200N,

五楼商度为15m,物块A从一楼被提到五楼共花费了150s,不计绳重和摩擦。求：

（1）物体A运动速度；

（2）工人拉绳子对物体A做的有用功；

（3）工人拉绳子做功的功率。

25.如图所示，带有滑动拉手的揭盖式垃圾桶为人们投放垃圾柠来便利。它的基本结构如图甲所示，顶棚

上有固定的滑轮、一条传动绳将垃圾桶盖和拉手连接起来，便月时拉动拉手，传动绳可以沿竖直方向向上

拉起垃圾桶盖。当未被拉起时，桶盖水平放置，可抽象成如图乙所示的杠杆模型，其重心在H点，传动绳

固定在8点，可围绕0点旋转。已知桶盖重为20N,04长为42cm,仍长为60cm。不考虑绳重、拉手重和

摩擦。

(1)当图甲所示垃圾桶盖恰好能被提起时，需要对拉手施加多大的拉力？

(2)如图丙所示，也有在侧面墙壁上增加一个固定的滑轮，传动绳沿倾斜方向拉桶盖5点；对比图甲和图

丙两种组装，在垃圾桶盖恰好能被提起时哪种方式更省力，写出分析过程；

(3)对比图甲和丙两种组装，请写出图丙使用时的优势。

26.如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是

油缸，E是柱塞。OF：0B=l：4o通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，被打捞重物的体积是片0.6m3,重

力G*2.4Xl(rN,动滑轮的重力是2000N,重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图像如图乙所示。

吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计，求：

(1)重物出水前受到的浮力；

(2)重物出水前匀速上升的速度；

(3)若打捞过程中，E对吊臂的力的方向始终竖直向上，则重物出水后E对吊臂的支撑力至少是多少？

JF7J

4.8x105

3.6x104

2.4xl(F

1.2xi(r

010203040t/s

27.如图甲所示，杆秤反。两处(可用作支点)有秤纽，〃点是杆秤正常使用时秤碗的最远挂点。用杆秤

测质量时，将待称物体挂在4点的挂钩上，手提秤纽B,调节秤柄的位置，直至杆秤水平平衡。此时通过

秤稔的位置，读出待测物体的质量。巳知：秤地的质量为0.4kg(忽略杆秤和挂钧的质量)；AB=BC=0.02m；

CD^O.48mo

右手

秤蛇

图甲图乙

（1）某次测量如图乙，松开右手后，原来静止的杆秤绕。点逆时针转动。已知：挂钩对杆秤的作用力为阻

力成秤碇的重心为Ox

①在图乙中画出：杆秤此时受到的动力£和动力臂Z；

②要使杆秤水平平衡，秤犯应该向（选填“左”“右”）移动；

（2）测量质量约6kg的物体时,该选用（选填“夕处的秤纽。此秤的最大测量值是kgo

28.港珠澳大桥是一座连接香港、珠海和澳门的巨大桥梁，全长为49.968km,中途经过三个人工岛，已经

在去年通车。

图I图2

（1）大桥采用群柱基础，桩基工程由几十根大型水下钻孔濯注桩组成，每根桩的横截面积约为6叱，平均

桩长50吗那么灌注一根柱需要密度为Z.SXICfkg/d的混凝土约kg;

（2）灌注大桥桥墩前，先在水下的基坑灌注宽厚的钢筋混凝土基础，是为了增大,从而减小;

（3）如图1甲所示为大桥效果图，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥，对大桥结构进行简化，可以抽象

成图1乙所示的模型。可以看出它用到了（选填“杠杆”或“斜面”）的科学知识，为了减小钢索承

受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当______（选填“增加”或“减小”）桥塔的高度；

（4）在建人工岛时，采用钢沉井基础，如图2所示是钢沉井的俯视图，它是由钢板焊接成有18个大小相

同的方形孔的钢沉井，钢沉井的长、宽和高分别为77m、40m和23m,质量为6225t。钢沉井要好后要拖运

到人工岛处，经测算，这样的钢沉井自行滑入江中稳定后（钢沉井处于漂浮状态），水面下的高度会达到

7.5m。为了让钢沉井在江中被拖行时能顺利通过一些浅滩，下水前用质量为31t的钢板在钢沉井底部将一

部分方形孔密封起来，使钢沉井水面下的高度降到了3.2nu钢沉井底部有个的被密封方形孔。（海

水的密度取。海水=1.0X1。十名/成）

参考答案

1.图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（）

B.核桃夹

【答案】D

【解析】ABC.由图分析可知，羊角锤、核桃夹、钳子在使用时动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡的条件

母=FJ4动力小于阻力，因此为省力杠杆，故ABC不符合题意;

D.保子存在两根杠杆，因动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡的条件可知动力大于阻力，因此为费力杠杆，

故D符合题意。

故选Do

2.为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”，农业专家自制轻质拔草器，如图所示，将拔草器左下端的叉子插入

植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是（）

B.

3.将甲、乙两重物以细线相连并跨过定滑轮，使两重物距离地面相同高度，如图所示。当由静止自由释放

后，甲加速下降,乙加速上升，如图。假设细线及定滑轮的重量不计，且细线与定滑轮间无摩擦力，在重

物运动的过程中,下列说法正确是（）

B.甲的重力势能减少，乙的机械能不变

C.甲的动能增加，乙的机械能增加D.甲和乙的机械能都增加

【答案】C

【解析】

【详解】当由静止自由释放后，用祛码质量不变，速度增大，动能增加；甲的质量不变，所处的位置下降，

因此甲的重力势能减小；乙的质量不变，位置升高，速度变大，重力势能变大，动能变大，炉以乙的机械

能增加；在此过程中，细线及定滑轮的重量不计，且细线与定滑轮间无摩擦力，机械能守恒，日对乙做功，

甲的机械能减少，乙的机械能增加，故C正确，ABD错误。

故选C。

4.如下图所示，小明分别使用甲，乙，丙，丁四种不同的机械把同一物体勾速提升到同一高度，（绳长不

变），下列说法中正确的是（）

丙

A.使用机械丁最省力B.机械乙的机械效率最高

C.鸟的大小为物重的一半D.使用这四种机械的有用功相同

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据四个图可知，甲是斜面，使用斜面可以省力；乙是定滑轮，不能省力；丙是动滑轮，可以

省一半的力；丁是滑轮组，有三段绳子拉着动滑轮，拉力为物重和动滑轮总重的三分之一；由于不知道斜

面的倾角，无法判定省力情况，故A错误；

B.由于不知道绳子与滑轮之间的摩擦情况，无法判定额外功的大小，无法比较机械效率的大小，故B错误；

C.根据动滑轮特点可知，此时的最小拉力为物重和动滑轮总重的二分之一，故C错误；

D.把同一物体匀速提升到同一高度，根据聆G方可知，有用功相同，故D正确。

故选Do

5.如图1的物体在同一水平地面先后做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图2时，受到的水平推

力为E;当物体运动的速度和时间图像如图3时，受到的水平推力为两次推力的功率分别为K、P?。

则下列关系正确的是

图1

A.F\<F2D.R〉月

【答案】B

【解析】

【详解】由图像甲可知,物体做匀速直线运动，速度大小为

Vit)=—=^=2m/s

r甲2s

由图像乙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为

v乙=4m/s

因为两次都是匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，物体对地面的压力不变，接触

面的粗糙程度不变，则物体受到的摩擦力不变，故受到的水平推力为

F\=Fi

已知y甲＜。乙，由

可得，两次推力的功率

故选B。

6.如图所示，斜面长10m,高4m。用平行于斜面产50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到

顶端。在此过程中，下列说法正确的是（)

A.利用此装置既可以省力，也可以省功B.物体受到的摩擦力为50N

C.对物体所做的有用功为500JD.该斜面的机械效率为80%

【答案】D

7.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，相同时间把相同的重物匀速提升相同的高

度，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）

L

T

-

甲

乙

A.滑轮组的机械效率相同B.拉力4和£大小相等

C.拉力打对滑轮组所做的功大D.拉力夫对滑轮组所做功的功率大

【答案】A

【解析】

【详解】AB.不计绳重及摩擦，拉力为

F=g（G物+G轮）

由甲困可知动滑轮上有2段绳子。所以〃尸2,乙图可知动滑轮上有3段绳子，所以e=3

绳子受的拉力

6=1（G物+G轮）

6=g（G物+G轮）

所以EK&动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，所以轮瓦用木产G弥h

利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同由〃=警1知，滑轮组的机械效率相同，故A正确，B

错误；

CD.绳子自由端移动的距离月泌，〃产2,属3,提升物体的高度方相同，则

w=2方，s*3分，Si#52,则拉力做的功

叱=4=g（G物+G轮）x2%=（G物+G轮）人

吗=玛邑=g（G物+G轮）x3〃=（G物+G轮）九

故胎期由于用时相同，因此根据尸Vt,P\=P2,故CD错误。

故选Ao

8.如图甲，水平地面粗糙程度相同，AB=CD.用大小不变的水平拉力尸拉物体做直线运动，物体通过

AB.CQ段时“b尸图象如图乙，与AB段相比，。。段（）

图甲图乙

A.物体所受摩擦力较大B.水平拉力E做的功较多

C.物体运动的时间较长D.水平拉力尸做功的功率较大

【答案】C

【解析】

【详解】A.同一物体对地面的压力相等，接触面的粗糙程度相等，摩擦力相等，故A不符合题意；

B.拉力大小相等，运动距离相等，根据卬=凡•可得做的功相等，故B不符合题意；

CD.由图乙可知切段运动的速度比电段运动的速度慢，根据，=金可知，切段运动的时间长，由P=Fu

v

可知，力8段拉力的功率比切段的大，故C符合题意，D不符合题意。

故选C。

9.如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，某次操作中，工人用400N的拉力尸

在Ein内将总重为900N的泥土匀速提升5m,在这段时间内（）

A.拉力产做的有用功2000JB.拉力尸做功的功率约33W

C.动滑轮重300ND.滑轮组的机械效率75%

【答案】D

【解析】A.拉力产做的有用功

^={%=900NX5m=4500J

故A不符合题意；

B.由图知，滑轮组动滑轮绕绳子段数炉3,绳子自由端移动的距离

s=72/F3X5m=15m

总功

/思=H400NX15m=6000J

拉力尸做功的功率

故B不符合题意；

C.不计摩擦和绳重，动滑轮的重力

G动=3户G物=3X400N-900N=300N

题目没告诉“不计摩擦和绳重”，故C不符合题意；

D.滑轮组的机械效率

%二4500J

=75%

W2~6000J

故D符合题意。

故选D。

10.如图甲所示，置于水平工作台面上的卷扬机，其底面积为0.21n2,质量为50kg,卷扬机对绳子竖直向

上的拉力厂与卷扬机拉动绳子的速度p的关系如图乙所示，卷扬机拉动绳子的功率保持不变。现用卷扬机

通过一个动滑轮匀速竖直提升重为500N的物体A,经过2s物体A被提升了20cm。取^=10N/kg,下列说法

正确的是（）

卷扬机

A.拉力尸的功率是60W

B.动滑轮所受的重力为100N

C.提升物体A时，动滑轮的机械效率约为83.3%

D.提升物体A时，卷扬机对工作台面的压强为2500Pa

【答案】AC

【解析】

【详解】A.由题意可得，物体提升的速度为

W=———=10cm/s=0.Im/s

2s

动滑轮上有两股绳，则绳子的速度为

v2=2\\=2x0.1m/s=0.2m/s

由图可得，当绳子的速度为0.2m/s时，绳子的拉力为六300N,由尸厂y可得拉力户的功率为

尸a300NX0.2m/s=60W

故A正确；

B.由于绳子与滑轮间有摩擦力的存在，所以由题意可得，绳子的拉力为

G、+G动+/

1_

2

结合上述分析可得

G词+/=2F-GA=2x300N-500N=100N

动滑轮所受的重力小于100N,故B错误；

C.设A提升高度为力由上述分析可得，总功为

W［；=Fx2h=2hF

有用功为

W£=GA/?

动滑轮的机械效率为

〃=—Lx1(X)%=经x100%=^9^x1(X)%=83.3%

唯2hF600N

故C正确；

D.提升物体A时，卷扬机对工作台面的压力为

Fa=a+/2=500N+300N=800N

提升物体A时，卷扬机对工作台面的压强为

金二国空

=40000。〃

S0.02m2

故D错误。

故选AC。

11.生活中要用到各种各样的机械，其中天平是一种杠杆；能改变力的方向的是(填“定滑轮”

或“动滑轮”)。

【答案】①等臂②,定滑轮

12.在探究“杠杆平衡条件”的实验中，杠杆在位置平衡最便于测力臂。如图所示，杠杆已经

平衡，如果在右侧钩码下增加一个钩码，杠杆将失去平衡，由此可以猜想：杠杆平衡可能与力的

有关。

【答案】①.水平②.大小

13.在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。

已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为150N,在这段时间（4s~8s）内，木箱受到的推力的功率是W,

8s-10s内木箱受到的摩擦力是N（忽略空气阻力）。

14.装满书的箱子放在粗糙程度相同的水平面上，如图所示。当受到水平推力耳时，箱子向右运动；拿走

部分书后，箱子受到水平推力生，也向右运动。箱子前后两次通过的路程s与时间力的关系图像均如图所

示，则工（选填“>"J”或“<"）巳知尸2在前20s所做的功的功率是25W,则用的大

小是No

【答案】①.<100

【解析】

【详解】［1］根据右图可知，^图像为一条直线，这说明箱子做匀速直线运动；当受到水平推力耳时，箱

子向右运动；拿走部分书后，箱子受到水平推力吊，此时箱子对水平面的压力变小，接触面的粗糙程度不

变，受到的滑动摩擦力变小，由于滑动摩擦力与推力是一对平衡力，大小相等，所以

F?<F\

［2］箱子的运动速度为

s5m门cu,

v=-=----=0.25m/s

t20s

根据

Fn=—卬=—FS=Fv

tt

可知

F、=-=------=100N

v0.25m/s

15.如图所示，用K的力将物体B匀速提升力，E做功90J；在相同时间，借助滑轮组用内的力把物体B

匀速提升相同高度，E做功120J,则：

(1)滑轮组机械效率为;两个过程中的拉力，R3£；E做功的功率

E做功的功率(后两空选填“二”或“<”)

(2)利用上述条件，已知左1m,可求出£=No

【答案】①.75%②.<③.<40

【解析】

【详解】[1]E做的功90J为使用滑轮组时做的有用功，E做的功为120J是总功，滑轮组的机械效率

1^x100%=—xl0€i%=75%

7=

W,120J

[2]由庐仍可知，直接提升物体时的拉力

耳斗

由衿尸s可知，借助滑轮组提升物体时拉力

则

4_h_3叱_3x9()J_9

7［一甩一评一120J-4

3h

因此

厂9厂

6二2

则E<3%

[3]E做功90J,£做功为120J,在相同时间内，根据尸=3可知，£做功的功率小于£做功的功率。

[4]由图可知炉2,巳知Zrlm,则

口W,W,120J

K=—^=」=---=40N

s3〃3x1m

16.如图所示，利用羊角锤撬起钉子，请你在羊角锤4点处画出所能施加最小动力并画出阻力£的阻

力臂；2o

()

【解析】

【详解】力臂越长越省力，最长力臂即支点与作用点的连线，然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作

用力即可；过。点作垂直于K的垂线即为阻力K的力臂心。如下图所示：

17.在图中画出杠杆的阻力臂人并在力点画出使杠杆静止在图示位置的最小力代

mA

F

【解析】由图可知，0为支点，重物向下拉杠杆的力为阻力，则过支点做阻力作用线的垂线段即为阻力臂】;；

由杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。最小力尸作用在4点，当以为尸

的力臂时，力臂最长，此时力尸最小，且尸的方向垂直杠杆向上，从力点垂直以向上画出产的示意图，如

图所示：

18.如图是变速自行车链条、飞轮和链条轮部分的构造图（A为飞轮，B为链条轮，C为脚蹬

（D在图中作出力£与E的力臂区和心；（）

（2）保持链条在飞轮上的位置不变，在同样的路况下自行车匀速前进时，链条轮的链条调至.

（选填“1”、“2”或“3”）最省刀，理由是<,

②.3③.轮半径不变时，轴

半径越小越省力

【解析】

【详解】[1]根据杠杆的五要素，链条轮的轴心。为杠杆的支点，脚在脚踏板C上的力E为动力，链条对链

条轮的拉力K为阻力，两个力臂作图如下：

[2][3]链条轮和脚察构成轮轴，日

RR=F2r

可知，轮半径E不变，轴半径r越小越省力，由图可知，调至3时轴半径最小，最省力。

19.如图所示的轻质杠杆，。为支点，杠杆上的刻度每一格都相等，均等于2cm,原处于水平静止。现同时

施加两个力E和E,已知£=8N,E=6N。

（1）此时杠杆能否保持平衡？

（2）月保持不变，撤去E,在杠杆的4点处（离支点第四格）施加另一个力内，内延长线与杠杆支架交于

8点，如图所示，杠杆处于水平静止状态。请在图中画出£的力臂？3；测出勿=6cm,贝1|£=No

（杠杆及支架的厚度忽略不计）

【答案】①.不能③.10

【解析】

【详解】（1）口]由图可知，£和£都会使杠杆顺时针转动，所以杠杆不能平衡。

（2）[2]由支点向力的作用线作塞线，标出质的力臂如图所示：

[3]巳知K=6N,其力臂

22=2cmX4=8cm

加=6cm,根据勾股定理计算出用的力臂4为4.8cm。根据杠杆平衡的条件可得

£[2=Fzh

即

6NX8cm=片X4.8cm

解得K=10N。

20.如图所示，这是“探究杠杆的平衡条件”实验。

iA

w

r

力

—r

劣)

口

占

（D挂钩码前杠杆静止在如图甲所示的位置，此时应向调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平

衡。

（2）如图乙所示，杠杆上刻度均匀，在力点挂3个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在6点挂

个相同的钩码；当杠杆平衡后，#A8两点的钩码同时减去一个，则杠杆的（选填“左”或“右”）

端将下沉。

（3）改变钩码的位置和个数，使杠杆水平平衡，收集多组数据，其目的是（）

A.取平均值，减小误差B.避免偶然性，寻找普遍规律

（4）如图丙所示，若不在8点挂钩码，改用弹簧测力计在。点竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡,

当弹簧测力计从竖直位置转到图丙£位置时，其示数会（选填“变大”、“不变”或“变小

【答案】①.左②.4③.右④.B⑤.变大

【解析】

【详解】（1）由图可知，杠杆的左高右低，应将平衡螺母向左端移动，使杠杆在水平位置平衡。

（2）若每个钩码重G,每个小格长乙如图乙所示，杠杆左边A处挂3个相同钩码，要使杠杆在水平位置

平衡，根据杠杆的平衡条件可得

3Gx4L=〃Gx3L

解得〃=4,即应在杠杆右边B处挂同样的钩码4个。

当杠杆平衡后，将A、B两点的钩码同时减去一个钩码，则有

2Gx4L<3Gx3L

左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积，故右端下沉。

（3）多次改变力和力臂的大小，得到了多组实验数据，得出了杠杆平衡条件。该实验测量多级数据的目的

是得出的结论避免偶然性，寻找普遍规律。

故选B。

（4）弹簧测力计逐渐向右倾斜拉杠杆，拉力的力臂变小，根据杠杆平衡条件可知，拉力变大，弹簧测力计

的示数变大。

21.（1）小芳把重10N的物体从水平地面竖直向上匀速提升2口。小芳对物体做的功为J;

（2）小明猜想：“图中斜面提升物体，接创面粗糙程度不变时，物体越轻，机械效率越高”；

凹槽F上工

设计一个实验，多次测量斜面的机械效率，检验其猜想；

①实验步骤（已准备图中的斜面、有凹槽的物体，若需要可补充器材）：

②写出测量第一次机械效率的表达式

"=;

③写出判断小明猜想是否正确的依据。

【答案】①.20②.弹簧测力计、刻度尺、若干钩码

/

③.7=—xlOO%©.见解析

Fs

【解析】

【详解】（1）小芳把重10N的物体从水平地面竖直向上匀速提升2m,所用拉力等于物重，则小芳对物体做

的功为

W=Fs=Gh=10Nx2m=20J

（2）①由实验原理

z;=^xlOO%=—xlOO%

%Fs

可知，实验过程中需要测量拉力、物重、物体移动的距离，物体上升的高度，所以需要弹簧测力计和刻度

尺；又因为实验过程中需要改变物重，所以还需要钩码。

②设凹槽受到的重力为G凹槽，凹槽在斜面上运动的距离为s凹槽，则测量第一次机械效率的表达式

/7=^LX]OO%=-^^X1OO%

唯尸s网槽

③本实验是探究斜面提升物体，接触面粗糙程度不变时，物体越轻，机械效率越高的猜想是否正确，所以

判断小明猜想是否正确的依据是：在凹槽中添加不同数量的钩码，多次实验，求出每次的机械效率并进行

比较，如果机械效率不变或降低，小明的猜想就是错误的，如果机械效率升高，则小明的猜想是正确的。

22.某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中。

实验钩码重钩码上升高度拉力绳端移动距离机械效率

次数GN力/cmWNs/cm77

11.0100.63055.6%

22.0101.030

34.0101.63083.3%

（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上_____拉动弹簧测力计；

（2）第二次实验中，滑轮组的机械效率为;

（3）分析1、2、3次实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物越（选填"重”或“轻

滑轮组的机械效率越高；

（4）小琪同学在仅改变提升物体速度的情况下，又做了上述第三次实验，结果会发现滑轮组的机械效率

（选填“变大”“变小”或“不变

I

G

【答案】①.匀速直线②.66.7%③.重④.不变

23.如图所示，用卷扬机通过滑轮组提升物体A,物体A在50s内匀速上升10m,卷扬机对绳子竖直向下的

拉力尸为400N,滑轮组的机械效率〃为75%,绳重及轮与轴之间的摩擦忽略不计，g取10N/kg,求：

（1）拉力歹做功的功率只

（2）物体A所受重力8；

（3）动滑轮所受重力G动。

600N；(3)200N

【详解】解：（1）由题意可得，物体A的速度为

s10m门c,

v=-=----=0.2m/s

t50s

动滑轮上有两股绳，则绳子端的速度为

V\=2v=2X0.2m/s=0.4m/s

则拉力的功率为

片尸产400NX0.4m/s=160W

（2）设物体A提升的距离为人则有用功为

7^-Ghh

总功为

*FX2h

由机械效率计算公式可得

以xl00%=也xl00%=员

%2FhIF

物体A所受重力

GA=2〃F=2x75%x400N=600N

(3)由动滑轮上有两股绳可得，绳上的力为

“_GA+G动

2

动滑轮的重力为

=2F-GA=2X400N-600N=200N

答：(1)功率为160W；

(2)A的重力为600N；

(3)动滑轮的重力为200N。

24.如图是庭筑工人用滑轮组提升长方体物块A上五楼的示意图。巳知物块A重力1800N,动滑轮重200N,

五楼高度为15%物块A从一楼被提到五楼共花费了150s,不计绳重和摩擦。求：

(1)物体A运动速度；

(2)工人拉绳子对物体A做的有用功；

(3)工人拉绳子做功的功率。

【答案】(1)0.lm/s；(2)27000J；(3)200W

【解析】

【详解】解：(1)物体A运动速度

5_/?_15m

=0.lm/s

tt150s

(2)工人拉绳子对物体A做的有用功

W=Gh=\8OONxl5m=27(XX)J

(3)由国可知绳子的段数为2段，则拉力

F=；(G+GQ=9a8OON+20ON)TOOON

工人拉绳子做功

W,=^=Fx2/z=1000Nx2xl5m=30000J

工人拉绳子做功的功率

八W'30000J

r=—=---------=2(X)W

t150s

答：(1)物体A运动速度0.lm/s；

(2)工人拉绳子对物体A做的有用功27000J；

(3)工人拉绳子做功的功率为200W。

25.如图所示，带有滑动拉手的揭盖式垃圾桶为人们投放垃圾带来便利。它的基本结构如图甲所示，顶棚

上有固定的滑轮、一条传动绳将垃圾桶盖和拉手连接起来，使月时拉动拉手，传动绳可以沿竖直方向向上

拉起垃圾桶盖。当未被拉起时，桶盖水平放置，可抽象成如图乙所示的杠杆模型，其重心在1点，传动绳

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