专题07 简单机械和功能-【好题汇编】5年（2020-2024）中考物理1年模拟真题分类汇编（河南专用）

专题07简单机械和功能 1、（2024·河南中考真题·T11）如图，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 甲做的有用功多 B. 乙做的总功多 C. 甲做总功的功率大 D. 乙所用装置的机械效率小 2、（2024·河南中考真题·T3）人体中有很多结构可简化为杠杆。如图，手提起物体时，桡骨在肱二头肌的收缩牵引下绕肘关节转动，这是一种______杠杆，此过程中肱二头肌收缩的距离______（填“大于”“等于”或“小于”）手移动的距离。 3、（2023·河南中考真题·T12）如图所示，在的拉力F作用下，用滑轮组将重为的货物匀速提升，在内货物竖直上升了，不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是（　　） A. 滑轮组做的有用功为 B. 拉力做功的功率为 C. 滑轮组的机械效率为 D. 此滑轮组提升的货物越轻、机械效率越大 4、（2022·河南中考真题·T18）在探究杠杆平衡条件的实验中： （1）将装置放在水平桌面上，静止时如图所示。为了使杠杆在水平位置平衡，应将螺母向_________ （选填“左”或“右”）调节； （2）实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表。图是第3次杠杆平衡时的情景，此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为________，②为___________； 实验次数 动力F1/N 动力臂l1 / m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 2.5 0.2 2 0.25 2 2 0.15 1.5 0.2 3 1.5 0.1 ① ② （3）分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件：_____________； （4）某小组对实验过程交流、讨论后，按图所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法，并指出，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了__________。在测量拉力F的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力的力臂应为___________（选填“OA”“OB”或“AB”）。 5、（2022·河南中考真题·T12）为了将一物块送到高处，小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端，物块沿斜面匀速向上运动，下列说法正确的是（　　） A. 该装置使用滑轮是为了更加省力 B. 此过程中物块的动能转化为重力势能 C. 物块所受摩擦力的方向沿斜面向下 D. 若绳子突然断开，物块将立即下滑 6、（2021·河南中考真题·T8）如图工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒（　　） A. 省力且省距离 B. 省力但费距离 C. 费力且费距离 D. 费力但省距离 7、（2020·河南中考真题·T8）在如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（　　） A. 瓶盖起子 B. 食品夹 C. 起钉锤D. 核桃夹 8、（2020·河南中考真题·T12）频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一，如图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小球的重力势能逐渐增大 B. 小球的机械能逐渐减小 C. 小球的重力在 ab 段做功比在cd 段多 D. 小球的重力在 ab 段做功比在 cd 段慢 一、单选题 1．（2024·河南周口·三模）生活中我们会用到许多机械，下列四种机械在使用时属于省力机械的是（　　） A．自拍杆 B．方向盘 C．筷子 D．皮划艇船桨 2．（2024·河南周口·二模）我国古代劳动人民用智慧创造了很多实用工具，下列工具中属于省力杠杆的是（   ） A．攻城投石机 B．独轮车 C．扁担 D．脚踏春米碓 3．（2024·河南周口·三模）学习杠杆知识以后，薇薇想用如图所示的自制杠杆（支点为O）将一袋大米抬起放在水平桌面上，请问沿哪个方向用力可以最省力（　　） A．竖直向上的F1 B．垂直于杠杆斜向上的F2 C．水平向右的F3 D．三个力大小相等 4．（2024·河南周口·三模）如图所示是我国古代汲水农具——桔棒，竖立的支架上架一根长木杆，在木杆的一端固定一个重物，送汲水器入水时，人需用力将汲水器放入水中，在重物作用下，汲水器被吊起。下列有关桔槔的说法正确的是（    ） A．送汲水器入水省力费距离 B．把汲水器拉出水时省力费距离 C．把汲水器拉出时对水桶做的功是有用功 D．送汲水器入水时机械效率可以为 100% 5．（2024·河南驻马店·二模）用如图所示的滑轮组提升重物，将质量为36kg 的重物5s内匀速提升1m， 作用在绳端上的拉力为200N。不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（　　） A．动滑轮受到的重力为40 N B．有用功为360 J C．使用此滑轮既省力又省功 D．该滑轮组的机械效率为90% 6．（2024·河南新乡·一模）如图所示，钓鱼时鱼上钩后需要迅速把鱼拉出水面，关于鱼竿这个简单机械下列说法正确的是（　　） A．鱼竿是一个省力杠杆 B．鱼的重力就是此杠杆的阻力 C．此杠杆的支点在右手和鱼竿的接触处 D．筷子和鱼竿类似，同属于费力杠杆 7．（2024·河南南阳·二模）如图所示，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升至图中虚线位置，弹簧测力计示数如图所示，钩码总重为1N，钩码上升高度为0.2m，弹簧测力计移动的竖直距离为0.6m。 则下列判断正确的是（　　） A．该杠杆为费力杠杆 B．人利用杠杆做的有用功为0.6J C．人利用杠杆做的额外功为0.4J D．杠杆的机械效率为66.7% 8．（2024·河南周口·三模）如图是谷爱凌从地面飞跃向空中的场景，下列说法中正确的是（　　） A．谷爱凌跃向高空，惯性变大 B．此过程中，谷爱凌的机械能变小 C．谷爱凌在最高点时的动能为零 D．谷爱凌从最高点下落过程中机械能变大 9．（2024·河南周口·三模）如图所示，这是《天工开物》中记载的农户春米神器——水碓：水流带动水轮转动，与水轮轮轴相连的横木上的短木拨动碓梢，较长的碓头一端就翘起来，短木转过后，翘起的碓头就落下来。下列说法正确的是（    ） A．春米时，对水轮做的功是有用功 B．使水碓较长一头翘起过程中，它是一个费力杠杆 C．水流带动水轮转动，水的动能转化为水轮的重力势能 D．碓头的质量比较大是为了使碓头在最高点具有更大的动能 二、填空题 10．（2024·河南周口·二模）工人用如图所示的滑轮组，在时间t内，将货物匀速提升了h，不计绳重和摩擦，则提升过程中绳子自由端移动的速度为 ；如果以更快的速度匀速提升货物，该滑轮组的机械效率会 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 11．（2024·河南周口·三模）创新小组的小科同学为了帮助货运工人往6m高的平台运送货物，组装了如图所示的模型装置，已知模型装置的机械效率为80%，其中的斜面底部的宽度L为8m，将500N的货物从斜面底端运送到顶端平台用时10s，则拉力F为 N，拉力做功的功率为 W。 12．（2024·河南驻马店·二模）如今，C919 大型客机订单已超过1200架。飞机在升空过程中，飞行员的重力势能逐渐 （选填“增大”或“减小”），飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的动能 （选填“改变”或“不变”）。 三、作图题 13．（2024·河南周口·三模）为了营造美好校园环境、创建文明校园，班级购置了一件垃圾自动拾取夹（如图所示），手部轻轻一握，就可以将垃圾夹起，题图是其手持部分的结构原理图，请画出手持部分的动力F1的动力臂与阻力F2的阻力臂。 四、实验题 14．（2024·河南信阳·三模）如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置。 （1）实验前杠杆位置如图甲所示，应该向 调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡； （2）在A处挂上如图乙所示的钩码后，要使杠杆重新在水平位置平衡，需要在B处挂 个相同的钩码； （3）多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡，其目的是 ；得到的实验数据如下表，分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是 ； 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 0.5 40.0 1.0 20.0 2 1.0 30.0 1.5 20.0 3 1.0 20.0 0.5 40.0 … （4）如图丙，在始终与杠杆垂直的动力F作用下，将杠杆缓慢地转动到虚线位置的过程中，F的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）；其原因是 。 15．（2024·河南周口·三模）为探究滑轮组机械效率的影响因素，小华提出了以下几种猜想并使用相同的滑轮和钩码设计了如图所示的a、b、c、d四种实验装置。 猜想1：滑轮组的机械效率与动滑轮上承重的绳子段数有关，需用 两组装置进行实验； 猜想2：滑轮组的机械效率与悬挂物体的重力大小有关，需用 两组装置进行实验； （1）验证猜想1和2时使用的物理研究方法叫做 法。小华对同一个猜想进行反复实验的目的是 ； （2）除了小华提出的猜想，请你对如何提高滑轮组机械效率提出一条合理的建议： 。 五、计算题 16．（2024·河南周口·模拟预测）为了改善农村面貌和环境卫生，政府对道路、公厕等公共设施进行了改造。如图所示，在新农村改造时，质量为70kg的工人用滑轮组吊起质量为40kg的建筑材料，将建筑材料提升2m（不计绳重和摩擦），所用拉力为250N。（g取10N/kg） （1）物体重为多少? （2）使用该滑轮组时的机械效率是多少? （3）通过计算说明，该工人用此装置能否拉起重为1400N的物体? 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OB 【解析】 （1）[1]由图知道，杠杆的右端上翘，为了调节杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动，即应将平衡螺母向右端移动。 （2）[2][3]第1、2和3次实验的数据知道，每次动力减小0.5N，由第1、2次的数据知道，每次阻力也是减小0.5N，所以，第3次的阻力应是1N；分析第1、2次的数据知道，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，由此可知第3次的阻力臂应是0.15m。 （3）[4]由实验表格中数据知道，三次实验数据都满足动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，即杠杆的平衡条件是 动力×动力臂=阻力×阻力臂 （4）[5]由图知道，用弹簧测力计斜拉改变了拉力的方向，同时改变了力臂的方向，由此得出的平衡条件更具普遍性。 [6]因为力臂是从支点到力的作用线的距离，由图知道，OB应为拉力的力臂。 5、（2022·河南中考真题·T12）为了将一物块送到高处，小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端，物块沿斜面匀速向上运动，下列说法正确的是（　　） A. 该装置使用滑轮是为了更加省力 B. 此过程中物块的动能转化为重力势能 C. 物块所受摩擦力的方向沿斜面向下 D. 若绳子突然断开，物块将立即下滑 【答案】C 【解析】 A．该装置使用的是定滑轮，只能改变力的方向，不能省力，故A错误； B．物块沿斜面匀速向上运动，动能不变，物体的重力势能是拉力F做功增加的，故B错误； C．物块相对斜面斜向上运动，受到的滑动摩擦力与其相对运动方向相反，所以摩擦力沿斜面向下，故C正确； D．若绳子突然断开，物块由于惯性会先继续向上运动，故D错误。 故选C。 6、（2021·河南中考真题·T8）如图工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒（　　） A. 省力且省距离 B. 省力但费距离 C. 费力且费距离 D. 费力但省距离 【答案】B 【解析】 CD．一根硬棒撬动石头，动力臂大于阻力臂，故是省力杠杆，故CD错误； AB．省力但是费距离，故A错误；B正确。 故选B。 7、（2020·河南中考真题·T8）在如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（　　） A. 瓶盖起子 B. 食品夹 C. 起钉锤D. 核桃夹 【答案】B 【解析】 A．支点在瓶盖边缘，动力臂较长，是省力杠杆，A项不合题意； B．支点在夹子两壁连接处，动力臂较短，是费力杠杆，选项B符合题意； C．支点是锤子与地面的接触点，动力臂较长，是省力杠杆，C项不合题意； D．支点在夹子两壁连接处，动力臂较长，是省力杠杆，D项不合题意。 故选B。 8、（2020·河南中考真题·T12）频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一，如图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小球的重力势能逐渐增大 B. 小球的机械能逐渐减小 C. 小球的重力在 ab 段做功比在cd 段多 D. 小球的重力在 ab 段做功比在 cd 段慢 【答案】D 【解析】 A．小球下落过程中，高度减小，重力势能减小，故A错误； B．不计空气阻力时，小球重力势能与动能互相转化，机械能守恒，大小不变，故B错误； C．ab段长度小于cd 段，重力相同，做功大小与下落距离成正比，ab 段做功小于cd 段，故C错误； D．ab段做功小于cd 段做功，而所用时间相等，所以ab段功率小于cd 段做功，故D 正确。 故选D。 一、单选题 1．（2024·河南周口·三模）生活中我们会用到许多机械，下列四种机械在使用时属于省力机械的是（　　） A．自拍杆 B．方向盘 C．筷子 D．皮划艇船桨 【答案】B 【详解】ACD．自拍杆、筷子、船桨使用过程中，动力臂小于阻力臂，都是费力杠杆，故ACD不符合题意； B．方向盘是省力轮轴，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意。 故选B。 2．（2024·河南周口·二模）我国古代劳动人民用智慧创造了很多实用工具，下列工具中属于省力杠杆的是（   ） A．攻城投石机 B．独轮车 C．扁担 D．脚踏春米碓 【答案】B 【详解】AD．攻城投石机和脚踏舂米碓工作时动力臂小于阻力臂，所以都是费力杠杆，故AD不符合题意； C．使用扁担时，人对扁担的力始终等于总重力，所以不能省力，故C 不符合题意； B．独轮车使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意。 故选B。 3．（2024·河南周口·三模）学习杠杆知识以后，薇薇想用如图所示的自制杠杆（支点为O）将一袋大米抬起放在水平桌面上，请问沿哪个方向用力可以最省力（　　） A．竖直向上的F1 B．垂直于杠杆斜向上的F2 C．水平向右的F3 D．三个力大小相等 【答案】B 【详解】做出F1、F2、F3的力臂L1、L2、L3，如图，拉起大米的过程中，动力F和力臂L的乘积等于大米和大米对杠杆的拉力产生的力臂，要使抬起大米的力最小，F的力臂应最大，如图三个力的力臂相比较，L2最大，因此沿F2方向用力可以最省力，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．（2024·河南周口·三模）如图所示是我国古代汲水农具——桔棒，竖立的支架上架一根长木杆，在木杆的一端固定一个重物，送汲水器入水时，人需用力将汲水器放入水中，在重物作用下，汲水器被吊起。下列有关桔槔的说法正确的是（    ） A．送汲水器入水省力费距离 B．把汲水器拉出水时省力费距离 C．把汲水器拉出时对水桶做的功是有用功 D．送汲水器入水时机械效率可以为 100% 【答案】A 【详解】A．当人将提水的容器往下压，人对桔槔施加的力为动力，重物对桔槔施加的力为阻力，此时动力臂大于阻力臂，桔槔相当于一个省力杠杆，省力费距离，故A正确； B．把汲水器拉出水时，重物对桔槔施加的力为动力，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故B错误； C．把汲水器拉出时，水做的功是有用功，水桶做的功是额外功，故C错误； D．机械都有损耗，任何机械的效率都不可能是100%，故D错误。 故选A。 5．（2024·河南驻马店·二模）用如图所示的滑轮组提升重物，将质量为36kg 的重物5s内匀速提升1m， 作用在绳端上的拉力为200N。不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（　　） A．动滑轮受到的重力为40 N B．有用功为360 J C．使用此滑轮既省力又省功 D．该滑轮组的机械效率为90% 【答案】C 【详解】A．由题意可得，重物的重力为 G=mg=36kg×10N/kg=360N 由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，不计绳重和摩擦，动滑轮受到的重力为 G动=nF-G=2×200N-360N=40N 故A正确，不符合题意； BD．绳子自由端移动的距离 s=2h=2×1m=2m 有用功为 W有=Gh=360N×1m=360J 总功为 W总=Fs=200N×2m=400J 该滑轮组的机械效率为 故BD正确，不符合题意； C．使用任何机械都不省功，故C错误，符合题意。 故选C。 6．（2024·河南新乡·一模）如图所示，钓鱼时鱼上钩后需要迅速把鱼拉出水面，关于鱼竿这个简单机械下列说法正确的是（　　） A．鱼竿是一个省力杠杆 B．鱼的重力就是此杠杆的阻力 C．此杠杆的支点在右手和鱼竿的接触处 D．筷子和鱼竿类似，同属于费力杠杆 【答案】D 【详解】A．由图中可看出，此杠杆的支点在左手和鱼竿的接触处，动力作用点在右手和鱼竿的接触处，阻力作用点在鱼竿与钓鱼线的接触处，所以支点到动力作用线的距离即动力臂小于支点到阻力作用线的距离即阻力臂，则鱼竿是一个费力杠杆，故A错误； B．杠杆的阻力作用点在鱼竿上，即钓鱼线对鱼竿的拉力是此杠杆的阻力，鱼在被钓起来的时候，不是匀速向上运动，所以鱼的重力和线的拉力不是平衡力，不相等，故B错误； C．此杠杆的支点在左手和鱼竿的接触处，故C错误； D．筷子和鱼竿类似，动力臂小于阻力臂，所以同属于费力杠杆，故D正确。 故选D。 7．（2024·河南南阳·二模）如图所示，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升至图中虚线位置，弹簧测力计示数如图所示，钩码总重为1N，钩码上升高度为0.2m，弹簧测力计移动的竖直距离为0.6m。 则下列判断正确的是（　　） A．该杠杆为费力杠杆 B．人利用杠杆做的有用功为0.6J C．人利用杠杆做的额外功为0.4J D．杠杆的机械效率为66.7% 【答案】D 【详解】A．由图可知，动力臂大于阻力臂，该杠杆为省力杠杆，故A错误； B．人利用杠杆做的有用功为 故B错误； C．由图可知，弹簧测力计示数为0.5N，人利用杠杆做的总功为 人利用杠杆做的额外功为 故C错误； D．杠杆的机械效率为 故D正确。 故选D。 8．（2024·河南周口·三模）如图是谷爱凌从地面飞跃向空中的场景，下列说法中正确的是（　　） A．谷爱凌跃向高空，惯性变大 B．此过程中，谷爱凌的机械能变小 C．谷爱凌在最高点时的动能为零 D．谷爱凌从最高点下落过程中机械能变大 【答案】B 【详解】A．惯性只与物体的质量有关，谷爱凌跃向高空时，质量不变，可知惯性不变，故A错误； B．此过程中，需要克服空气阻力做功，所以谷爱凌的机械能变小，故B正确； C．谷爱凌在最高点时仍具有水平方向的速度，动能不为零，故C错误； D．谷爱凌从最高点下落过程中，需要克服空气阻力做功，机械能变小，故D错误。 故选B。 9．（2024·河南周口·三模）如图所示，这是《天工开物》中记载的农户春米神器——水碓：水流带动水轮转动，与水轮轮轴相连的横木上的短木拨动碓梢，较长的碓头一端就翘起来，短木转过后，翘起的碓头就落下来。下列说法正确的是（    ） A．春米时，对水轮做的功是有用功 B．使水碓较长一头翘起过程中，它是一个费力杠杆 C．水流带动水轮转动，水的动能转化为水轮的重力势能 D．碓头的质量比较大是为了使碓头在最高点具有更大的动能 【答案】B 【详解】A．使用机械的目的是为了省力、省距离或改变力的方向，但使用任何机械都不能省功，对水轮做的功是额外功，故A错误； B．由题意可知，较长的碓头一端翘起时，动力臂小于阻力臂，所以它是一个费力杠杆，故B正确； C．水流带动水轮转动，是水的重力势能转化为水轮的动能，故C错误； D．碓头的质量比较大是为了使碓头在最高点时具有更大的重力势能，下落时转化为更多的动能，故D错误。 故选B。 二、填空题 10．（2024·河南周口·二模）工人用如图所示的滑轮组，在时间t内，将货物匀速提升了h，不计绳重和摩擦，则提升过程中绳子自由端移动的速度为 ；如果以更快的速度匀速提升货物，该滑轮组的机械效率会 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 不变 【详解】[1]由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2，则绳子自由端移动的距离s=2h，则提升过程中绳子自由端移动的速度为 [2]根据 可知，如果以更快的速度匀速提升货物，该滑轮组的机械效率会不变。 11．（2024·河南周口·三模）创新小组的小科同学为了帮助货运工人往6m高的平台运送货物，组装了如图所示的模型装置，已知模型装置的机械效率为80%，其中的斜面底部的宽度L为8m，将500N的货物从斜面底端运送到顶端平台用时10s，则拉力F为 N，拉力做功的功率为 W。 【答案】 187.5 375 【详解】[1][2]使用该机械所做的有用功为 W有=Gh=500N×6m=3000J 所做的总功为 根据三角形关系可知，斜面长度为10m，动滑轮上绳子的根数为2，因此拉力F为 则拉力做功的功率为 12．（2024·河南驻马店·二模）如今，C919 大型客机订单已超过1200架。飞机在升空过程中，飞行员的重力势能逐渐 （选填“增大”或“减小”），飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的动能 （选填“改变”或“不变”）。 【答案】 增大 改变 【详解】[1]飞机在升空过程中，飞行员重力不变，高度变大，其重力势能逐渐增大。 [2]飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的速度先变大，后变小，所以飞行员的动能发生改变。 三、作图题 13．（2024·河南周口·三模）为了营造美好校园环境、创建文明校园，班级购置了一件垃圾自动拾取夹（如图所示），手部轻轻一握，就可以将垃圾夹起，题图是其手持部分的结构原理图，请画出手持部分的动力F1的动力臂与阻力F2的阻力臂。 【答案】 【详解】动力臂L1作法：从支点O向动力作用线作垂线，标出垂直符号，用大括号括出动力臂，标出符号L1；阻力臂L2作法：画出阻力作用线，从支点O向阻力作用线作垂线，标出垂直符号，用大括号括出阻力臂，标出符号L2，如图所示： 四、实验题 14．（2024·河南信阳·三模）如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置。 （1）实验前杠杆位置如图甲所示，应该向 调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡； （2）在A处挂上如图乙所示的钩码后，要使杠杆重新在水平位置平衡，需要在B处挂 个相同的钩码； （3）多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡，其目的是 ；得到的实验数据如下表，分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是 ； 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 0.5 40.0 1.0 20.0 2 1.0 30.0 1.5 20.0 3 1.0 20.0 0.5 40.0 … （4）如图丙，在始终与杠杆垂直的动力F作用下，将杠杆缓慢地转动到虚线位置的过程中，F的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）；其原因是 。 【答案】 右 4 便于测量力臂的大小 F1l1=F2l2 变小 见解析 【详解】（1）[1]甲图杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，右端偏高，故应向右调节左端或右端的平衡螺母至杠杆在水平位置平衡，使支点到力的作用点的距离就是力臂，便于直接测量力臂。 （2）[2]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件 FAlA=FBlB 即 2G×4L=FB×2L 解得FB=4G，需挂4个钩码。 （3）[3]由于杠杆上有刻度，因此实验多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡，其目的是便于测量力臂的大小。 [4]由表格数据可知，第一次实验中 第二次实验中 第三次实验中 可得杠杆的平衡条件为 动力×动力臂=阻力×阻力臂 即 F1l1=F2l2 （4）[5][6]在杠杆缓慢地转动到虚线位置的过程中，动力臂（即拉力F的力臂）不变，阻力G的大小不变，而阻力臂（即重力G的力臂）却逐渐减小，由杠杆的平衡条件知，当动力臂、阻力不变时，阻力臂变小，那么F也变小，即拉力F在这个过程中逐渐变小。 15．（2024·河南周口·三模）为探究滑轮组机械效率的影响因素，小华提出了以下几种猜想并使用相同的滑轮和钩码设计了如图所示的a、b、c、d四种实验装置。 猜想1：滑轮组的机械效率与动滑轮上承重的绳子段数有关，需用 两组装置进行实验； 猜想2：滑轮组的机械效率与悬挂物体的重力大小有关，需用 两组装置进行实验； （1）验证猜想1和2时使用的物理研究方法叫做 法。小华对同一个猜想进行反复实验的目的是 ； （2）除了小华提出的猜想，请你对如何提高滑轮组机械效率提出一条合理的建议： 。 【答案】 ac ab 控制变量 寻求普遍规律，避免偶然性 减小滑轮与绳子之间的摩擦 【详解】[1][2]a、b两图中动滑轮承重绳子段数均为2段，c、d两图中动滑轮承重绳子段数均为3段，但a、c悬挂物为2个钩码，b、d悬挂物为3个钩码，所以a、c或b、d可用来研究滑轮组机械效率与动滑轮承重绳子段数的关系，a、b或c、d可用来研究滑轮组机械效率与悬挂物体重力大小的关系。 （1）[3][4]验证猜想1和2时使用的物理研究方法，这种研究方法控制了变量的单一性，为控制变量法。实验是为探究影响滑轮组机械效率的因素，总结规律，所以多次实验的目的是寻求普遍规律，避免偶然性。 （2）[5]可以提高滑轮组机械效率的方法：增大悬挂的物重，减小绳子与滑轮间摩擦即减小额外功，减小动滑轮的重力等。 五、计算题 16．（2024·河南周口·模拟预测）为了改善农村面貌和环境卫生，政府对道路、公厕等公共设施进行了改造。如图所示，在新农村改造时，质量为70kg的工人用滑轮组吊起质量为40kg的建筑材料，将建筑材料提升2m（不计绳重和摩擦），所用拉力为250N。（g取10N/kg） （1）物体重为多少? （2）使用该滑轮组时的机械效率是多少? （3）通过计算说明，该工人用此装置能否拉起重为1400N的物体? 【答案】（1）400N；（2）80%；（3）不能 【详解】解：（1）建筑材料的重力为 G=mg=40kg×10N/kg=400N （2）由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，忽略绳重、摩擦，使用该滑轮组时的机械效率为 （3）动滑轮的重力为 G动=nF-G=2×250N-400N=100N 工人的质量为70kg，故工人的重力为 G人=m人g=70kg×10N/kg=700N 绳子自由端受到最大拉力为人的重力，即 F'=G人=700N 工人能拉起的最大物重为 G'=nF'-G动=2×700N-100N=1300N<1400N 故该工人用此装置不能拉起重为1400N的物体。 答：（1）物体的重力为400N； （2）使用该滑轮组时的机械效率为80%； （3）该工人用此装置不能拉起重为1400N的物体。 ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$