2024年中考科学二轮复习专项练：简单的机械相关问题

专题5：简单的机械相关问题

一'单选题

1.长期低头会对颈部肌肉造成损伤，图中A点为头部重力作用点，B点为颈部肌肉受力点，下

列能正确表示人低头时杠杆示意图是（）

2.我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理（如图所示），此时杠杆处于平衡状态（忽略杆

的质量），有关它的说法正确的是（）

提纽

B.“权”和“重”增加相同的质量，A端会上扬

C.增大“重”时，应把“权”向B端适当移动

D.若将提纽O向B端移动一些，杆秤的测量范围将变小

3.如图，“胜哥”用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已

知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相

应液体的密度值。下列关于密度秤制作的说法中，错误的是（）

A.每次倒入空桶的液体体积相同

B.秤的刻度值向右越来越大

C.悬点。适当右移，秤的量程会增大

D.增大M的质量，秤的量程会增大

4.生活中处处有科学。下列日常工具，在使用时属于省力杠杆的是（)

A.前臂杠杆的支点O在肘关节处B.肱二头肌给槎骨的力Fi是阻力

C.重物给前臂的力Fz是动力D.前臂是一根省力杠杆

6.“胜哥”的家乡金华盛产甘蔗。如下图是一种切甘蔗用的锄刀示意图。若要较省力地切甘蔗,

下列做法正确的是（）

A.甘蔗放在a点，施加Fi的力B.甘蔗放在a点，施加F2的力

C.甘蔗放在b点，施加Fi的力D.甘蔗放在b点，施加F2的力

7.如图所示，下列滑轮使用过程中（不计摩擦、滑轮重力和绳重）可以省力的是（）

8.小科通”学习了滑轮的课程后，对相关知识有了深刻

的理解。小科将甲、乙两铁块通过滑轮组用细绳连接，吸附在竖直放置且足够长

的固定磁性平板两侧，m甲=L8kg、m乙=2kg,如图所示。甲以0.2m/s的速

度竖直向下做匀速直线运动，磁性平板对甲的摩擦力大小为4N,对乙的摩擦力

乙磁性平板

大小为2N（细绳足够长且始终处于竖直拉伸状态，不计绳重和绳与滑轮的摩擦，磁性平板对其

他器材无磁力作用，g取10N/kg）。下列说法正确的是（）

A.定滑轮质量一定是0.6kg

B.甲所受拉力为22N

C.乙所受拉力的功率为2.2W

D.3s时间内甲、乙克服摩擦力做的功相等

9.“胜哥”分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别在相同时间内将同一重物匀速提升相同

高度，每个滑轮的重均相等，不计绳重及摩擦.针对这一现象，小科看到后得出了以下4个结论:

①Fi做的功等于F2做的功；②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率；③使用乙滑轮

组比甲滑轮组更加省力；④Fi做功的功率等于F2做功的功率其中正确的结论共有几个？（）

乙

A.1个B.2个C.3个D.4个

10.如图所示，小科用竖直向上的拉力F提升物体，使物体在2s内匀速上升了0.1m

已知物体重为IN,动滑轮重为0.25N,不计绳重和摩擦，这一过程中，下列说法错

误的是（）

A.绳子自由端移动速度为0.05m/sB.拉力F的大小为0.625N

C.拉力F做功为0.125JD.该滑轮的机械效率为80%□

11.如图所示，把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A,若沿斜面的拉力FI=F2,则斜面

两边的机械效率加、“c,斜面两边的摩擦力分别为fB和fc,则下列判断正确的是（）

fB<fcC.1]B<T|CD.T)B=T|C

12.小金用如图所示装置和相关的实验仪器探究斜面机械效率的影响因素，斜面长为L,高为h,

他用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端。下列说法错误的是（）

A.改变h即可研究斜面倾斜程度对斜面机械效率的影响

B.该过程中克服斜面摩擦力做的功属于额外功

C.该斜面的机械效率为GhxlOO%

D.若物体没有被拉到斜面顶端，则无法测出斜面的机械效率

13.小科通过学习了滑轮的课程后，想通过实验来探究“影响滑轮组的机

械效率的因素”，如图所示，并测算了各次实验装置的机械效率。关于他的实验过程，下列说法

中不正确的是（）

①②③

A.由①②可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关

B.由②③可知：同一滑轮组提起物重越大，机械效率越低

C.在①实验中，应匀速竖直向上拉动绳子

D.为使实验的结论更具可靠性，应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律

二'填空题

14.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。若视海报架为杠杆，水平向右

的风将其吹倒的瞬间，支点是（选填"B”或"C”）o适当增大NBAC角度的大小，能否

使海报架抵抗更大的风力？判断并说明理由。

飞

BC

Z

15.一根轻质杜杆AB,长为L5m,用细绳系于。点处悬挂起来，在4、5端各挂一个

重物，此时杜杆处于静止状态，其中。力=2。3,如图所示。贝I」：

（1）如图所示杠杆（填“是”或“不是”）处于平衡状态。

（2）B端物体重30N,则A端物体重No

16.如图所示，有一根均匀铁棒，长为10cm,OA=2.5cm,重力G=600N,为了不使这根铁棒的

B端下沉，所需外力F至少应为N,若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端，所

17.如图所示，小科用180N的拉力F使重1000N的物体以lm/s的速度做匀速直线运动，已知

物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.3倍。

（1）绳子自由端移动的速度是o

（2）物体受到的拉力为。

（3）滑轮组的机械效率为o

18.如图所示，沿粗糙斜面匀速将一个重为G的物体拉到斜面顶端，斜面长s,高h。若拉力做

功为W,则这个斜面的机械效率是X100%,物体受到的摩擦力是=（以上两

空均用字母表示结果）

（1）如图a所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向旋（选

填“左"或'右"）。

（2）如图b所示，在A位置上挂两个相同钩码，应该在B位置挂上个同样的钩码，

才能使杠杆在水平位置平衡。

（3）如图c所示，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测

力计的示数将（选填“变大”、“变小”或“不变，’）。

20.投石器是古代的攻城利器，科学小组同学想进一步了解投石器，开展了以下项目化学习研究:

［项目制作］经讨论后，利用配重、小石块、木杆、细绳、网兜等器材，制成投石器，如图。

［项目研究］

①松开系绳，配重下降，装有石块的一端快速上升，木杆停止后，石块被投出，记录石块投

射的距离。

②调整系绳的长度，改变投射角度仇记录投射距离，重复实验，数据如表。

投石器测试（m石块=50克）

投射角度015°30°45°60°75°

投射距离（米）4.25.36.45.54.8

（1）小组同学探究的问题是______________________________________

（2）根据表中数据，可得出的结论

是____________________________________________________________________________________

［项目迭代］为使投石器能将石块投得更远，请你写出一种方

法o

21.某科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程如下：（本实验均使用轻质杠杆）

实验1：在直杠杆水平平衡时（如图甲所示）进行实验记录多组数据得出：F1XS1=F2XS2（注：S1和

S2分别表示支点O到F1和F2的作用点的距离）。在直杠杆倾斜平衡时（如图乙所示）进行实验，也

得到了同样的结论。

该结论适用于所有平衡时的杠杆吗？

实验2：科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验，移动钩码，改变钩码数量,

记录数据如表，分析表格数据发现上述结论并不成立，但发现一个新的等量关系，即:▲

Fi/Nsi/cmS2/cmh/cm

实验次数F2/N

11.010.00.521.320.1

21.520.01.031.729.8

32.030.02.525.524.0

S和1（支点到力的作用线的距离）这两个量在研究杠杆平衡条件时，哪个量才是有价值的呢?研

究小组的同学观察到：支点到F1的作用点的距离（S1）与支点到的作用线的距离（11）是相等的。研究

小组的同学又进行了实验。

实验3：

①移动钩码，使杠杆倾斜或匀速转动并使杠杆处于平衡状态。

②记录Fl、S1、11和F2、S2、12。

③▲,多次记录杠杆处于平衡时的Fl、S1、11和F2、S2、12。

④分析实验数据，得出弯杠杆的平衡条件。

最后，通过科学思维，得出所有杠杆的平衡条件都是：动力X动力臂=阻力又阻力臂，即

FiXh=F2X12。利用此平衡条件可以解释许多杠杆应用，如用图1方式提升物体比用图2方式省力。

请回答

■I»2

（1）在研究一侧弯曲的杠杆时，发现的一个新的等量关系是

（2）将实验3中的③填写完整。

（3）请分析用图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是

22.滑轮组

⑴用弹簧测力计测出一组钩码的重力，填入表3-5中。

⑵用棉线把2个滑轮组合起来，其中一个作为定滑轮，另一个作为动滑轮，组成一个滑轮组，

如图3-7甲所示。将滑轮组的上端挂在支架上，下端挂上钩码，用弹簧测力计系住棉线的另一端，

拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出此时弹簧测力计的示数，填入表3-5中。将拉力与钩码

的重力进行比较，看看是否省力，算出拉力与重力的比值，填入表3-5中。

⑶数一数此时吊着动滑轮的棉线有几根，填入表3-5中。

⑷保持滑轮的个数不变，改变绕线方法，如图3-7乙所示，重复步骤2和3。

表3-5记录表

实验钩码的重力大小（牛）拉力的大小（牛）拉力与重力之比吊着动滑轮的绳的根数

甲

乙

⑸实验结

论：o

23.下雨天，小颖站在窗前看到对面人字形屋面上雨水在不停地流淌。她想，雨水在屋面流淌的

时间与哪些因素有关呢？她提出了两种猜想：①雨水流淌的时间可能与雨水的质量有关；②雨

水流淌的时间可能与屋面的倾角有关。自己的猜想是否正确呢？为此，她设计了一个如图的装置

（斜面光滑且较长，倾角a可调），用小球模拟雨滴进行了如下的探究活动：

表一

质量m/g3681220

时间t/s1.71.71.71.71.7

表二

倾角a/°1530456075

时间t/s1.91.61.21.61.9

（1）如图甲，保持斜面的倾角a不变，换用不同质量的小球，让它们分别从斜面的顶端由静

止释放，测出小球下滑的时间如表一。小颖经过分析得出如下结

论：

（2）不改变底边的长度，多次改变倾角。让同一小球从斜面的顶端由静止释放（如图乙）测

出每次下滑的时间如表二。小颖对上述数据：进行了归纳分析，得出的结论

是

。根据实验可知，为了减少雨水在屋面上流淌的时间，在建造人字形屋面时，屋面的倾角

应该以为宜。但实际建造房屋时，屋面倾角通常小于这个角，其原因之一可能

是0

24.小西想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？进行了以下的实验设计，他用同一块木板

组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：

实验次斜面倾物块重量斜面高度沿斜面拉力斜面有用总斜面的机械

数角0G/Nh/mF/N长功功效率

s/mW有/JW总

/J

①30°5.00.64.21.23.05.0

②30°3.00.62.51.21.860%

③45°3.00.82.81.22.43.471%

（1）根据表格中数据，第①次实验时，斜面的机械效率为%o

（2）根据表格中数据，第②次实验时，物体所受到的斜面的摩擦力大小是No

（3）从三次实验结果中可以得到的结论是：斜面的机械效率与有关。

25.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同

钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下：

次钩码重动滑轮钩码上升的距弹簧测力计的弹簧测力计上升的机械

数/N重/N离/cm示数/N距离/cm效率

120.8511566.7%

240.851.715\

360.85\15\

(1)在实验操作中应该使钩码(选填“快速”或“缓慢”)匀速上升。

(2)进行第3次测量时滑轮组的机械效率

约o

(3)实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F,钩码重记为G,动滑轮重记

为G,绳自由端移动距离记为s,钩码提升高度记为h,则下列关于滑轮组机械效率的计算关系

中正确的是o

A-Gh

AT=77

GGh

C.T)=D.r)=l—

G+G百

26.小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示,实验中每个钩码重2牛，测得的

数据如表:

h

次数钩码总重G/钩码上升的高度h/测力计示数F/测力计移动距离S/机械效率n

牛米牛米

140.11.80.3

260.12.40.383%

340.11.40.557%

440.21.41.057%

(1)在实验中，测绳端拉力F时，应竖直向上拉动弹簧测力计且在拉动过程中读

数。

(2)第1次实验测得的机械效率为,若不计绳重与摩擦，动滑轮重为牛。

(3)分析表中数据可知：第2次实验是用图做的；第4次实验是用图做

的。(填“a”“b”或“c”)

(4)分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，可以提高滑轮组的机械

效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多(即

动滑轮总重越重)，滑轮组的机械效率o

(5)分析第3、4次实验数据可知：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度。

(6)若小明在实验时弹簧测力计拉动方向偏离了竖直方向，则测出的机械效率将(填

“变大”"不变’或"变小”)。

四、解答题

27.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。在

AB间移动。杆水平静止，忽略杆重；

?彳呻虫］小

工人辎！卜石头

图1图2

(1)人对杆的压力为B,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

②F2的力臂(用Fi、F2、八表示)；

(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”或"B”)端移动。

28.小保在使用自动烤串机进行烤串时，发现一般的食物都能在烤串机上实现顺时针翻转，而花

菜则在图甲一乙一丙二者之间晃动，无法完成顺时针翻转，为研究该问题，小科建构了如图丁所

示的模型，OA长2厘米。

烤串杆

1||、卫।Hl…心昌

^cm/-'烤串齿1

甲乙丙/

T

花菜

(1)烤花菜时，旋转的烤串签属于________杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)

(2)若花菜的质量为20克，要让花菜能完成转过图丁所示位置，烧烤机给齿轮的力等效作

用在B点，则在B点处至少提供多少牛的力?

（3）若想让花菜完成顺时针翻转，请提出一条合理的建议

29.如图所示，小科用10N的力提升重为16N的物体，使物体在6s内提升3m。不计绳重和摩

擦，请分析：

（1）该装置所使用的滑轮组具有一（填字母）的作用。

A.只省力B.只改变力的方向

C.省力且改变力的方向D.省力且不改变力的方向

（2）动滑轮的重为多少？

（3）此过程中，滑轮组的机械效率为多少？

30.如图甲为汽油机的四个冲程示意图，请回答下列问题。

（1）汽油机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是（对

图甲A、B、C、D重新排序）。

（2）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min,该汽油机每分钟完成个做

功冲程，A图所示的冲程中，燃气内能会（填“增大”或“减小”）。

（3）图乙所示为某汽油机的能流图，则该汽油机的效率为丑=（用

图中的字母代号表示）。根据此图，提出一条提高发动机效率的有效措

施：o

（4）据报道，截止今年九月底我国新能源汽车的保有量已达1800多万辆。某品牌的一款电

动汽车的部分参数如下表：

空车质量1380kg

轮胎与地面总接触面积0.032m2

电池容量42kW-h

最大功率100kw

最高速度120km/h

最大续行里程260km

假如汽车上只有质量为60kg的司机一人,汽车以60km/h的速度匀速行驶36km,耗电9kW-h。

设汽车所受的阻力为汽车总重的0.05倍，则电动汽车电能转化为机械能的效率为,显

然相比汽油车大约30%的效率，电动汽车更环保，更节能。

答案解析部分

1.【答案】B

【知识点】杠杆及其五要素

【解析】【分析】根据对杠杆要素的认识判断。

【解答】根据图片可知，当人的头部低下来时，0点固定不动，相当于杠杆的支点。头部的重力

竖直向下，相当于阻力；颈部肌肉对其产生的拉力相当于动力。由于动力和阻力分别在支点的两

侧，因此两个力的方向基本相同，即拉力也是向下的，故B正确，而A、C、D错误。

故选Bo

2.【答案】A

【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析

【解析】【分析】根据杠杆平衡条件：动力*动力臂=阻力*阻力臂，用代数式表示为FLU=F2-12

进行分析。

【解答】A.如图杠杆中“权”的力臂大于“重”的力臂，所以根据杠杆平衡条件，“权”的质量小于“重”

的质量，A正确；

B.“权”和“重”增加相同的质量，根据杠杆平衡计算可得，A端会下沉，B错误；

C.增大“重”时，应把“权”向A端适当移动，增加权的力臂，C错误；

D.若将提纽。向B端移动一些，权力臂更大，杆秤的测量范围将变大，D错误；

故答案为：Ao

3.【答案】C

【知识点】杠杆的平衡条件

【解析】【分析】先分析杠杆两边力和力臂的变化，根据杠杆平衡的条件F1产F2L2对各个选项

逐一分析即可。【解答】A.在液体体积相同时，液体的密度越大，质量越大，因此只有每次倒入

空桶的液体体积相同，才能通过杠杆平衡条件得出液体质量的大小，从而判断液体密度的情况，

故A正确不合题意；

B.当A端的空桶内的液体密度越大时，桶内液体的重力越大，根据杠杆平衡的条件F1I=F2L2可

知，M的悬挂点离支点越远（即M向右移动），所以秤的刻度值向右越来越大，故B正确不合

题意；

C.设物体M悬挂点B到O点的距离为阻力臂，悬点O适当右移，阻力臂减小，而动力臂增大，

根据杠杆平衡的条件F1I=F2L2,可知所测液体的最大质量减小，所测液体的最大密度减小，秤

的量程会减小，故C错误符合题意；

D.增大M的质量，根据杠杆平衡的条件FILI=F2L2,所测液体的最大质量增大，所测液体的最大

密度增大，秤的量程会增大，故D正确不合题意。

故选C。

4.【答案】B

【知识点】杠杆的分类

【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。

【解答】A.使用钓鱼竿时，靠近胸口的手为支点，另一支手施加动力，阻力作用在鱼竿顶端。此

时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故A不合题意；

B.锄刀的转轴相当于支点，动力作用在手柄上，阻力作用在刀口上。此时动力臂大于阻力臂，为

省力杠杆，故B符合题意；

C.使用筷子时，大拇指所在的位置为支点，食指施加动力，阻力作用在筷子尖端。此时动力臂小

于阻力臂，为费力杠杆，故C不合题意；

D.定滑轮的本质为等臂杠杆，故D不合题意。

故选B。

5.【答案】A

【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的分类

【解析】【分析】A.杠杆转动时保持不动的点为支点；

B.使杠杆转动的力是动力；

C.阻碍物体运动的力是阻力；

D.根据动力臂和阻力臂的大小关系确定杠杆的分类。

【解答】A.根据图片可知，当前臂转动时，肘关节处保持不动，则前臂杠杆的支点。在肘关节

处，故A正确；

B.肱二头肌给梳骨的力Fi使杠杆转动，为动力，故B错误；

C.重物给前臂的力Fz阻碍物体运动，为阻力，故C错误；

D.根据图片可知，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故D错误。

故选Ao

6.【答案】B

【知识点】杠杆的动态平衡分析；杠杆中最小力问题

【解析】【分析】本题利用生活中某一实例，较全面地考查了物理知识的应用，根据杠杆平衡原

理解答。

在阻力不变的情况下，减小阻力臂，能减小动力；在阻力、阻力臂不变的情况下，动力臂越大,

动力越小

【解答】若要较省力地切甘蔗，则阻力臂最小，动力臂最大。甘蔗放在a点，阻力臂最小，F2

的动力臂最长，故选B。

7.【答案】B

【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点

【解析】【分析】定滑轮和动滑轮都可以看成是变形的杠杆，由杠杆的平衡条件，将杠杆分为省

力、费力和等臂三类杠杆。本题的关键在于判断这个滑轮是定滑轮还是动滑轮。

【解答】A.该滑轮为定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，动力等于阻力，不能省力。故A不符合

题意。

B.该滑轮为动滑轮，动滑轮相当于动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆，可以省力。故B符合题意。

C.该滑轮为定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，动力等于阻力，不能省力。故C不符合题意。

D.该滑轮为定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，动力等于阻力，不能省力。故D不符合题意。

故答案为：B

8.【答案】C

【知识点】滑轮组绳子拉力的计算

【解析】【分析】AB.分别对甲、乙两物体进行受力分析，对甲有：G产f甲+F甲，则可求出甲受

到的拉力；对乙有：G乙+f『F乙，而对于动滑轮有：2F甲=G/F乙，从而可求出动滑轮的重力及

质量，由于不知道动滑轮与定滑轮之间的关系，所以不能求出定滑轮的质量；

C.由v甲=2v乙可求出乙运动的速度，根据P=Fv可求出乙的功率；

口.由$=丫1可求出甲、乙两物体运动的路程，再根据W=fs可求出甲、乙克服摩擦力做的功，即可

判断它们的关系。

【解答】对甲、乙两物体进行受力分析，如下图所示：

魁平板v申

f乙［G甲

G乙》

AB.甲受到的重力为：G甲=m¥g=1.8kgxlON/kg=18N,

乙受到的重力为：G乙=mz,g=2kgx10N/kg=20N,

因为甲、乙都做匀速直线运动，

则有：Gsp=f甲+F甲,G乙+fz,=F乙,

贝!J：F甲=G甲-f甲=18N-4N=14N,故B错误；

贝I]：Fz.=G乙+f乙=20N+2N=22N,

而对于动滑轮有：2F甲=6动+尸乙，则：G动=2F甲-F乙=2xl4N-22N=6N,

G

由6=!^可知，动滑轮的质量为：血==益3=0.6卜矿

动g10N/kg"

由于不知道动滑轮与定滑轮之间的关系，所以不能求出定滑轮的质量，故A错误；

C.由v甲=2v乙可知，乙运动的速度为：v乙=；v甲=3xO.2m/s=O.lm/s,

那么乙所受拉力的功率为：P『F乙v乙=22NxO.lm/s=2.2W,故C正确；

D.甲、乙两物体在3s内运动的路程分别为：s用=丫EFt=0.2m/sx3s=0.6m；

sZ=N乙t=O.lm/sx3s=0.3m；

由亚=£$可知，3s时间内甲、乙克服摩擦力做的功分别为：W甲=f四甲=4NxO.6m=2.4J,

Wi=fz,s乙=2NxO.3m=0.6J；

所以3s时间内甲、乙克服摩擦力做的功不相等，故D错误。

故选C。

9.【答案】D

【知识点】滑轮组绳子拉力的计算；滑轮组的设计与组装；机械效率

【解析】【分析】1、不计绳重及摩擦时，拉力所做的功等于重物和动滑轮克服重力所做的功；

WW

2、根据机械效率计算公式4=用功x100%=而——粤富——x100%；

总功有用功额外功

3、滑轮组能省力，绳子自由端拉力与总重力之间的关系为：F=-G^,n为动滑轮上绳子股数；

n忘

4、由功率计算公式：p=与可计算出功率的大小。

【解答】①Fi做的功等于F2做的功，在不计绳重及摩擦时，绳子自由端拉力F做的功转化为

重物和动滑轮的重力势能，由于是同一重物一个动滑轮，且提升高度相同，所以W=G总h,所以

Fi做的功等于F2做的功说法正确；②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率，由①可知

两者总功相同，有用功是对重物做的功大小均为Gh也相同，所以机械效率相同，结论正确；③

使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力，甲滑轮组有两股绳子拉着动滑轮，Fi（G物+G动），由

物动），

乙滑轮组有三股绳子拉着动滑轮，F2=1（G+G所以乙更加省力，结论正确；④F1做

功的功率等于F2做功的功率，功率P=与由于两者做的功相等，时间也相同所以功率是相同的，

结论正确。综上可知正确的结论共有4个，D选项正确。

故选D

10.【答案】A

【知识点】功的计算公式的应用；动滑轮及其工作特点；机械效率的计算

【解析】【分析】A.根据图片确定承担重力的绳子段数n,绳子自由端移动距离s=2h,利用速度

公式v=，求绳子自由端移动速度；

B.不计绳重及摩擦，根据F=°(G+G动)求拉力的大小；

n

“有用

CD.利用W,e=Fs求拉力做的总功，利用W有用=Gh求有用功，根据4=谭生计算滑轮组的机械

效率。

【解答】A.由图知，承担重力的绳子段数n=2,绳子自由端移动距离s=2h=2x0.1m=0.2m,

绳子自由端移动速度V="=嘤=0.1m/s,故A错误符合题意；

B.不计绳重及摩擦，拉力(G+G-.)=5XQN+0.25N)=0.625N,故B正确不合题

n切L

思；

C.拉力做的功W,a=Fs=O.625NxO.2m=O.125J,故C正确不合题意；

D.滑轮组做的有用功：W有用=Gh=lNx0.1m=0.1J,

滑轮组的机械效率：77=占更=需分义100%=80%,

Vr]、/[U.1ZDJ

故D正确不合题意。

故选Ao

11.【答案】B

【知识点】机械效率的计算；斜面及其工作特点

【解析】【分析】已知高度相同，根据公式亚=6卜可求有用功的大小，还知道拉力的大小和通过

的路程大小，根据公式亚=5$可求拉力做的总功；根据〃=声名比较机械效率的大小。

总

【解答】同一物体升高的高度相同，根据公式W钎Gh可知，有用功相同；

因为CA>BA,拉力相同，根据公式W,B=FS可知，F?做的功多；

有用功相同，F2做的总功多，由4=赤2可知，其机械效率低，即nB>nc,故c、D错误。

总

影响滑动摩擦力大小的因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度；

物体分别沿斜面BA和CA运动，可认为接触面的粗糙程度相同，斜面越陡，则压力越小，滑动

摩擦力越小，则fB<fc,故B正确，A错误。

故选B。

12.【答案】D

【知识点】机械效率的测量实验

【解析】【分析】（1）注意分析斜面的倾斜程度与h的关系；

（2）额外功是没有用，但是不得不做的功；

（3）（4）根据机械效率的公式4=市名判断

【解答】当改变斜面的高度h时，斜面的倾斜角度会发生改变，故A正确不合题意；

在整个过程中，克服重力做有用功，克服斜面摩擦做额外功，故B正确不合题意；

W

斜面的机械效率：7/=萨x100%=妥x100%,故C正确不合题意；

通

斜面的机械效率只与克服摩擦做的额外功大小有关，与物体在斜面上移动的距离无关，故D错

误符合题意。

故选D。

13.【答案】B

【知识点】机械效率的测量实验

【解析】【分析】（1）根据图片比较①②的机械效率是否不同即可；

（2）将②③的物重与机械效率的大小进行比较即可；

（3）根据动滑轮的特点判断；

（4）根据减小误差的方法判断。

【解答】A.在实验①②中，绳子的绕法不同，但是机械效率相同，因此得到结论：滑轮组的机

械效率与绳子的绕法无关，故A正确不合题意；

B.在实验②③中，③中的物体重力大，机械效率也高，因此得到：同一滑轮组提起物重越大,

机械效率越高，故B错误符合题意；

C.在使用动滑轮时，只有绳子之间相互平行，此时的动力臂才最长，也最省力，因此提升重物时，

自由端的拉力应该沿竖直方向，故C正确不合题意；

D.结论更具可靠性，应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律，故D正确不合题意。

故选B。

14.【答案】C能；这样可以使重力的力臂增大

【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件

【解析】【分析】杠杆绕着转动的固定点叫支点，动力：使杠杆转动的力，通常用Fi来表示。阻

力：阻碍杠杆转动的力，通常用F2来表示。力臂：从支点到力的作用线的距离。杠杆平衡条件：

动力X动力臂=阻力X阻力臂。

【解答】(1)杠杆绕着转动的固定点叫支点，支点为杠杆在转动过程中的不动点，视海报架为

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。

(2)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ZBAC

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,此时适当增大NBAC

角度，可以使海报架抵抗更大的风力。

15.【答案】(1)是

(2)15

【知识点】杠杆的平衡条件

【解析】【分析】(1)杠杆的平衡状态包括：静止状态或匀速转动状态；

(2)根据杠杆的平衡条件FiL产F2L2列式计算。

【解答】(1)根据图片可知，此时杠杆处于静止状态，那么杠杆处于平衡状态；

(2)根据杠杆的平衡条件FiL尸F2L2得到:30Nxl=Fx2,解得：F=15N„

16.【答案】200；300

【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆中最小力问题

【解析】【分析】此题要明确杠杆的支点位置，当铁棒的B端下沉时，A为支点。当B端向上

抬起时，C为支点。再根据杠杆的平衡条件列式计算。

【解答】当铁棒的B端下沉时，A为支点，根据杠杆的平衡可知：FXAB^GXAO,

得F=票G=%X600N=200N

当B端向上抬起时，C为支点，根据杠杆的平衡可知：FxCB=GxCO

得尸=器6=去X600N=300N

故答案为：200；300

17.【答案】(1)2m/s

(2)300N

(3)83.3%

【知识点】滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算

【解析】【分析】（1）根据图片确定承担拉力的绳子段数n,然后根据丫=四物计算自由端移动的

速度即可；

（2）首先根据f=0.3G计算物体受到的摩擦力，再根据平衡力的知识计算物体受到的拉力；

（3）根据叶=尤=看计算滑轮组的机械效率。

【解答】（1）根据图片可知，动滑轮上承担拉力的绳子段数n=2,则绳子自由端移动的速度为：

v=nv物=2xlm/s=2m/s；

（2）物体受到的摩擦力f=O.3G=O.3xlOOON=3OON,物体受到的拉力与摩擦力相互平衡，即物体

受到的拉力F=f=300N；

（3）滑轮组的机械效率叩2^080Nx833%。

18.【答案】^

【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算；斜面及其工作特点

【解析】【分析】（1）首先根据W『Gh计算出有用功，再根据公式〃=合计算斜面的机械效

总

率；

W

（2）物体克服摩擦力做额外功，首先根据W额=W^-W有计算出额外功，再根据》计算摩

擦力。

【解答】（1）拉动物体做的有用功为：W<=Gh；

斜面的机械效率为：4=抬=耨；

总

（2）拉动物体做的额外功为：W额=W^W钎W-Gh；

w

则物体受到的摩擦力：f=^=W-Gho

Jss

19.【答案】（1）右

（2）1

（3）变大

【知识点】杠杆的平衡条件

【解析】【分析】（1）平衡螺母总是向轻的那端调节；

（2）根据杠杆的平衡条件FILI=FZL2计算；

（3）分析动力臂的长度变化，然后根据杠杆的平衡条件分析动力的大小变化。

【解答】（1）根据a图可知，杠杆的右端上翘，那么右端轻，因此平衡螺母向右端调节；

（2）设每格的长度为L,每个钩码重力为G,根据图b得到：

2Gx2L=4LxnG；

解得：n=l；

（3）如图c所示，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，那么动力臂

逐渐变小，根据杠杆的平衡条件可知，弹簧测力计的示数将变大。

20.【答案】（1）石块投射的距离与投射角度的关系

（2）石块质量不变时，在一定范围内石块的投射距离随投射角度的增大，先变大后变小；增大

配重的质量（增加木杆的长度等）

【知识点】观察结果的记录与分析；科学探究的基本环节；杠杆的应用

【解析】【分析】科学探究的六个步骤：提出问题-建立猜想和假设-制定实验方案-收集事实与

证据-检验与评价-合作与交流。

【解答】（1）从题目的表格设计中可以看出本实验探究的问题是石块投射的距离与投射角度的

关系

（2）分析表格数据可以得出的结论是石块质量不变时，在一定范围内石块的投射距离随投射角

度的增大，先变大后变小；

此原理是一个杠杆，支点在中间，所以为了使投石器能将石块投得更远，就是让投石器受到的力

更大，可以增大配重的质量或者增加木杆的长度都可以；

故答案为：（1）石块投射的距离与投射角度的关系（2）石块质量不变时，在一定范围内石

块的投射距离随投射角度的增大，先变大后变小；增大配重的质量（增加木杆的长度等）

21.【答案】（1）F1XSI=F2X12

（2）改变钩码数量，移动钩码。

（3）图1中动力臂是阻力臂的2倍，图2中动力臂等于阻力臂

【知识点】探究杠杆的平衡条件实验

【解析】【分析】（1）根据表格数据，寻找其中的等量关系即可；

（2）在科学探究中，往往需要换用不同的器材多次实验，从而收集多组数据，这样得到的结论

会更加客观，具有普遍意义；

（3）动滑轮相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆，而定滑轮相当于等臂杠杆，据此分析解答。

【解答】（1）在研究一侧弯曲的杠杆时，分析表格数据得到：FiXsi=F2xl2；

（2）根据科学探究的要素可知，实验3中③处应该填写：改变钩码数量，移动钩码。

（3）图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是：图1中动力臂是阻力臂的2倍，图2中动

力臂等于阻力臂。

22.【答案】滑轮组的省力情况由吊着动滑轮的绳子根数n决定，即自由端的拉力等于物体总重

力的L

n

【知识点】滑轮组及其工作特点

【解析】【分析】根据表格数据计算拉力与重力的比值，然后与吊着动滑轮的绳子的根数进行比

较即可。

【解答】分别计算出每组数据中钩码的重力和对应拉力的比值，发现比值始终等于对应动滑轮上

绳子的根数，那么得到：滑轮组的省力情况由吊着动滑轮的绳子根数n决定，即自由端的拉力等

于物体总重力的L

n

23.【答案】（1）在光滑斜面的倾角a不变的情况下，不同质量的小球下滑时间相同（或光滑

斜面上，小球的下滑时间与质量无关）；

（2）在不改变斜面底边长度的情况下，随着斜面倾角的不断增大，小球下滑时间先是减小然后

增大；45。；防止瓦片下滑（或同样耗材的情况下增大空间或节约建筑材料等）

【知识点】斜面及其工作特点

【解析】【分析】斜面是一种简单机械，可用于克服垂直提升重物之困难，省力但是费距离。距

离比和力比都取决于倾角：斜面与平面的倾角越小，斜面较长，则省力越大，但费距离。

【解答】（1）从表中可以看出，在光滑斜面的倾角不变情况下，不同质量的小球下滑时间相同（或

光滑斜面上，小球的下滑时间与质量无关）；

（2）从表中可以看出，在不改变斜面底边长度的情况下随着斜面倾角的不断增大，小球下滑的

时间先是减小然后增大；［3］小球在倾角为45。时，所用的时间最少，因此屋面的倾角应该为45。；

倾角越小瓦片越不容易下滑，并且节约建筑材料，因此实际建造房屋时，屋面倾角通常小于这个

角，是为了防止瓦片下滑（或同样耗材的情况下增大空间或节约建筑材料等）。

24.【答案】（1）60

（2）1

（3）斜面倾角

【知识点】机械效率的测量实验

【解析】【分析】（1）根据公式4=*计算鞋面的机械效率；

总

W'

（2）根据W,e'=F's计算出总功,再根据W«=W,ft-W有计算出克服摩擦力作的功,最后跟家/=上

计算出斜面的摩擦力；

(3)根据表格数据比照，分析影响鞋面机械效率的因素。

【解答】⑴机械效率〃=，=寻=60%；

(2)在第②次实验中，总功W/=Fs=2.5Nxl.2m=3J；

额外功WS=W总-W有=3J-1.8J=1.2J；

wJ

那么物体受到的摩擦力r=额=L2/二IN；

Js1.2m

(3)比较①②可知，当斜面倾角相同时，物体重力增大，但机械效率不变，即机械效率与物

体重力无关；

比较②③可知，当物体重力相同时，斜面倾角越大，斜面的机械效率越高，即斜面的机械效率

与斜面倾角有关。

25.【答案】⑴缓慢

(2)83.3%(因为滑轮组有摩擦，所以不能用G/(G+G动)计算)

(3)A

【知识点】机械效率的测量实验

【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识可知，只有钩码向上做匀速直线运动时，整个装置

才处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数才等于绳子上的拉力。速度越缓慢，越容易做到匀速运

动。

W

(2)读出测力计的示数，根据滑轮组的机械效率77=片=,计算即可；

(3)根据机械效率的公式分析解答。

【解答】(1)在实验操作中应该使钩码缓慢匀速上升。

“石

(2)根据图片可知，在第三次测量中测力计的示数为2.4N,则滑轮组的机械效率：4=而空=

总

Gh6NX0.057n

齐=2.4NxO.15m=83.3on%/;

W

(3)当考虑滑轮组的摩擦时,有用功W