专题12 简单机械-【好题汇编】5年（2020-2024）中考1年模拟物理真题分类汇编（重庆专用）

专题12 简单机械 【考情分析】 近年来，重庆市中考物理对《简单机械》的考查既注重基础知识的掌握又强调实践应用能力和科学思维的培养。考查形式主要包括填空题、作图题、选择题、实验题和计算题。这些题型全面覆盖了学生对简单机械基础知识的掌握和应用能力。不同题型的分值有所差异，但整体而言，《简单机械》在中考物理中占有一定比重。例如，填空题、作图题和选择题的分值一般在1~3分之间，计算题、实验题分值可能达到达到3~7分。 一、考查内容 1.基础知识：包括杠杆的作图、杠杆的平衡条件、滑轮、斜面和轮轴的基本概念、机械效率的计算等。 2.应用能力：注重考查学生将所学知识应用于解决实际问题的能力，如通过杠杆平衡条件分析实际问题、设计合理的滑轮组以达到预期的工作效果等。 3.实验探究：实验题主要考查学生对探究杠杆平衡条件、测量滑轮组或斜面的机械效率等实验的理解和操作能力。 二、命题趋势 1.注重实践应用：近年来，重庆中考物理对《简单机械》的命题趋势更加注重实践应用和问题解决能力的考察。试题往往结合生活实际和鲜活案例，让学生在解答问题的过程中厚植家国情怀。 2.强调科学思维：试题设计注重对学生科学思维的培养，引导学生运用科学方法、秉持科学态度进行深入的探究与解答。 3.跨学科整合：部分试题还体现了跨学科整合的理念，不仅考查学生的物理知识和能力，还涉及其他学科的知识点和思维方法。 三、备考建议 1.掌握基础知识：熟练掌握杠杆、滑轮、斜面和轮轴的基本概念、原理及计算方法。 2.加强实验训练：通过实验加深对杠杆平衡条件、滑轮组机械效率等内容的理解，提高实验操作技能。 3.注重实际应用：关注生活中的简单机械应用实例，培养将所学知识应用于解决实际问题的能力。 4.提升科学思维：在解题过程中注重科学方法的运用和科学态度的培养，提高分析问题和解决问题的能力。 5.多做真题模拟：通过做历年真题和模拟题熟悉考试题型和难度分布，提高应试能力和答题技巧。 【必备基础知识】 一、杠杆 1.定义： 叫杠杆。杠杆可直可曲，形状任意。 2.五要素——组成杠杆示意图。O F1 l1 l2 F2 （1）支点： 。用字母O 表示。 （2）动力： 。用字母 F1 表示。 （3）阻力： 阻碍杠杆转动的力 。用字母 F2 表示。 说明：动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在 上。 动力、阻力的方向 相反（一定/不一定），但它们使杠杆的转动的方向 （相同/相反）。 （4）动力臂： 。用字母l1表示。 （5）阻力臂： 。用字母l2表示。 画力臂方法：一找点、二画线、三连距离、四标签 ⑴ 找支点O； ⑵ 画力的作用线（虚线）； ⑶ 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）； ⑷ 标力臂（大括号）。 3.研究杠杆的平衡条件： （1）杠杆平衡是指： 。 （2）实验前：应调节 ，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是： 。 （3）结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： 。写成公式F1l1=F2l2 也可写成：。 解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。） 4.解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小， ，要使动力臂最大需要做到： ①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远； ②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 5.应用： 名称 结 构 特 征 特 点 应用举例 省力 杠杆 动力臂>阻力臂 省力、 费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀 费力 杠杆 动力臂<阻力臂 费力、 省距离 缝纫机踏板、起重臂 人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆 等臂 杠杆 动力臂=阻力臂 不省力 不费力 天平，定滑轮 说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择 ，当为了使用方便，省距离时，应选 。 二、滑轮 1.定滑轮： （1）定义： 。 （2）实质：定滑轮的实质是： （3）特点：使用定滑轮 。 （4）对理想的定滑轮( ）F=G绳子自由端移动距离SF(或速度vF) = 重物移动的距离SG(或速度vG) l1 l2 F2 F1 2.动滑轮： （1）定义： 。（可上下移动，也可左右移动） （2）实质：动滑轮的实质是： 。 （3）特点：使用动滑轮能 。 （4）理想的动滑轮（ ）则：，只忽略轮轴间的摩擦则拉力，绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)。 F1 l1 F2 l2 3.滑轮组[来源:Zxxk.Com] （1）定义： ； （2）特点： ； （3）理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)； （4）装滑轮组方法：首先根据公式求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。 三、机械效率 １．有用功：对人们有用的功。 公式：W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总 2. 额外功：并非我们需要但又不得不做的功 公式：W额= W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 3. 总功：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W总=W有用＋W额=FS= W有用／η 4.机械效率： 。 （1）公式： （2）有用功 总功，所以机械效率总小于1 ，通常用百分数表示。 （3）提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。[来源:学科网] 5、机械效率的测量 （1） 原 理：[来 （2）应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S （3）器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线、还需 。 （4）步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的： 。 （5）结论—影响滑轮组机械效率高低的主要因素有： ①动滑轮重力大小和个数多少： 提升同一物体用的动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多而有用功不变，机械效率就越低。 ②物体的重力大小： 用同一滑能组所提升得重物越重，做的有用功相对就多而额外功不变，机械效率就越高。 ③摩擦：若各种摩擦越大做的额外功就多，机械效率相对就低。 ④ 和 不影响滑轮机械效率。 四、简单机械的机械效率 1.斜面：（1）有用功：W有用=G·h （2）额外功：W额外=f·S （3）总功：W总=F·S=G·h＋fS （4）机械效率： （5）增大η的方法： ①斜面尽量光滑（f小） ②斜面尽量陡（s小） 2.杠杆 （1）有用功：W有用=G物·h （2）W额外 由于杠杆自重和轴的摩擦产生 （3）总功：W总=F·S （4）机械效率： （l为力臂） （5）增大η的方法 ①减小杠杆自重 ②减小摩擦 3.定滑轮竖直方向提升重物（a） （1）有用功：W有用=Gh （2）W额外：摩擦及绳重 （3）总功：W总=F·S=F·h （4）机械效率： （5）增大η的方法：减小摩擦 4.定滑轮水平方向拉动物体（b） （1）有用功：W有用=f·S物 （2）W额外：滑轮转动摩擦 （3）总功：W总=F·SF=F·S物 （4）机械效率： （5）增大η的方法：减小滑轮转动摩擦 5.动滑轮（a）及竖直方向滑轮组 （1）有用功：W有用=G物·h （2）W额外由摩擦和绳重决定，忽略摩擦的情况下，W额外=G动·h。 （3）总功：W总=F·S=F·nh=（G物＋G动）·h （n为连接动滑轮绳子段数） （4）不计绳重和摩擦时：（η与G物、G动有关，与s、h、n无关） （5）增大η的方法： ①减小摩擦； ②减小G动（G物一定时）； ③增大G物（G动一定时）。 6.动滑轮（b）及水平方向滑轮组 （1）有用功：W有用=fS物 （2）W额外：绳重及滑轮转动摩擦 （3）总功：W总=F·SF=F·nS物 （n为连接动滑轮绳子段数） （4）机械效率： （5）增大η的方法：减小绳重及滑轮转动摩擦 7.注意： （1）所有机械克服自身摩擦做功均是额外功的组成部分，故对机械进行润滑一般都可以提高机械效率． （2）所有的有用功均等于不使用机械时所做的功 （3）对于所有机械均有： 1．（2024·重庆·中考真题）建筑工人通过如图所示的装置将一桶质量为45kg的涂料从地面提起，桶离开地面后在4s内缓慢上升0.8m，工人所用的拉力为500N。下列说法中正确的是（　　） A．该装置做的有用功为400J B．该装置的机械效率为90％ C．绳子自由端移动的平均速度为0.4m/s D．桶离开地面前，工人拉力逐渐增大，桶对地面的压强不变 2．（2023·重庆·中考真题）在美丽乡村建设的工地上，如图所示，工人借助动滑轮用250N的拉力，将450N的重物匀速提升2m，用时10s。则（　　） A．重物上升的速度为0.4m/s B．动滑轮做的有用功为1000J C．工人的拉力的功率为90W D．动滑轮的机械效率为90% 3．（2022·重庆·中考真题）如图所示，是北京冬奥会上我国健儿比赛的精彩瞬间。下列说法正确的是（　　） A．图甲，运动员腾空后其惯性消失了 B．图乙，运动员的鞋底有花纹是为了减小摩擦 C．图丙，运动员下落过程中受到的力是平衡的 D．图丁，运动员用冰球杆击球时，冰球杆是费力杠杆 4．（2021·重庆·中考真题）如图所示的滑轮组，500N的拉力F在10s内将重800N的箱子匀速提升了2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．定滑轮的作用是省力 B．滑轮组机械效率为80% C．动滑轮的重力为100N D．拉力F的功率为100W 5．（2021·重庆·中考真题）如图所示，老师在课堂上用自制的滑轮组提升重物，将质量为36kg的重物在5s内匀速提升1m，他对绳的拉力F为200N。不计绳重和摩擦，则下列判断正确的是（　　） A．动滑轮的重力为20N B．拉力所做的功为200J C．拉力做功的功率为40W D．滑轮组的机械效率为90% 6．（2020·重庆·中考真题）滑轮是提升重物时经常用到的一种机械，工人师傅用500N的拉力F，利用图所示的滑轮将重800N的重物在30s内匀速提高了6m下列判断正确的是（　　） A．绳端移动的速度为0.2m/s B．该滑轮的机械效率为62.5% C．工人师傅拉绳子的功率为200W D．提升重物所做的有用功为3600J 7．（2020·重庆·中考真题）如图所示，是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组。一次提升货物A的质量为2.7×103kg，30s内货物A被匀速提升了3m，动滑轮的重力3×103N(不计起重机钢绳重和一切摩擦)。下列分析中正确的是（　　） A．钢绳自由端的移动速度为0.1m/s B．拉力F的功率为1.5×103W C．滑轮组的机械效率为90% D．钢绳的拉力F的大小为1.0×104N 8．（2020·重庆·中考真题）如图所示，下列描述正确的是（　　） A．图甲中，滑冰运动员滑行过程中没有惯性 B．图乙中，压住粉笔写字是为了减小摩擦力 C．图丙中，园艺工人修剪花枝的剪刀属于省力杠杆 D．图丁中，飞机起飞利用了空气流速大压强大的原理 9．（2024·重庆·中考真题）小兰自制了一把杆秤，由秤盘、提纽、秤杆以及200g的秤砣构成，如图所示。当不挂秤砣、秤盘中不放重物时，提起提纽，杆秤在空中恰好能水平平衡。已知AO间距离为10cm。当放入重物，将秤砣移至距O点30cm的B处时，秤杆水平平衡，则重物质量为 g；往秤盘中再增加20g的物体，秤砣需要从B处移动 cm才能维持秤杆水平平衡。 10．（2023·重庆·中考真题）如图所示，是小智同学在劳动实践基地体验的场景。他用的拉力将重的重物匀速提升，用时，此过程中重物上升的速度为 ，滑轮组的机械效率为 。 11．（2022·重庆·中考真题）在一次实验探究活动中，小林用如图所示滑轮组将重为2.7N的物体匀速提升了20cm用时2s，绳子自由端弹簧测力计的示数如图所示，则小林做的有用功为 J，滑轮组的机械效率为 %。 12．（2022·重庆·中考真题）如图所示，是工人用滑轮组提升货物的情景。当他用大小为200N的拉力拉动轻绳，可匀速提升重为360N的货物A。则动滑轮重为 N，这时滑轮组的机械效率为 %。（忽略一切摩擦力） 13．（2021·重庆·中考真题）如图所示，ABC是以O为支点的轻质杠杆AB=40cm，OB=30cm，OC=60cm，水平地面上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对地面的压强变为原来的，可将物块M沿竖直方向切去的质量为 kg。（忽略支点处的摩擦） 14．（2022·重庆·中考真题）在图中画出力F的力臂l。 15．（2020·重庆·中考真题）按要求完成下列作图： （2）在图2中力F作用在杠杆的A端，画出它的力臂l 。 16．（2020·重庆·中考真题）按要求完成下列作图： (2)如图所示，硬棒OB能绕支点O转动，A处用绳子拉住固定在墙壁上。画出拉力F的力臂(用l表示) 。 17．（2023·重庆·中考真题）桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示，硬杆用细绳悬挂在树上，杆可绕点自由旋转且与树之间无作用力，用细绳将重力为20N、容积为的桶悬挂在端，在端重120N的拗石辅助下，人可轻松将一桶水从井中提起，；悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上，忽略杆和绳的重力。 （1）桶装满水时，求水的质量； （2）空桶在井中漂浮时，求桶排开水的体积； （3）一重力为480N的人用桔槔将装满水的桶提出水面后（忽略桶外壁沾水），桔槔处于平衡状态时，人与地面的受力面积为500cm2，求人对地面的压强。 18．（2023·重庆·中考真题）图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木插碓头，硬嘴为铁，促踏其末而舂之”。若碓头质量为，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。 （1）求碓头的重力： （2）碓头竖直下落，用时，求重力做功的功率； （3）质量为的捣谷人，左脚与地面的接触面积为，当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，已知，求人左脚对地面的压强。 19．（2024·重庆南川·模拟预测）如图所示，以下关于图中的现象描述正确的是（　　） A．铅垂线是利用重力的方向总是垂直向下 B．建造咸阳宫利用的是费力杠杆 C．自行车车闸是增大重力来增大摩擦力 D．排水管的“反水弯”是一个连通器 20．（2024·重庆南川·模拟预测）李锋用如图所示的起重机，用30s将200kg的货物从1楼提到3楼（地面为1楼），每层楼高3m，拉力做功1.6×104J，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.2m/s B．拉力的大小为2000N C．往上拉货物的过程重力势能不变 D．该起重机的机械效率为75% 21．（2024·重庆北碚·三模）如图所示的甲、乙滑轮提升重为40N的物体匀速上升，拉力分别是F1＝48N，F2＝24N。物体被提升的高度均为4m，均用时20s，则下列说法正确的是（　　） A．甲、乙滑轮的机械效率相同 B．乙图中动滑轮重4N C．自由端拉力的功率 D．乙图中自由端移动的速度为0.2m/s 22．（2024·重庆·二模）用如图所示的滑轮组，匀速直线拉动水平地面上重为35N的物体，手的拉力为20N，物体移动的速度为0.1m/s，物体受到地面的摩擦力为32N，不计绳重、滑轮组的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．10s内物体的重力做功为35J B．动滑轮重为5N C．拉力的功率为2W D．滑轮组的机械效率为80% 23．（2024·重庆·二模）如图，工人用滑轮组将一桶重为400N的沙子在10s内匀速提升6m，所用的拉力为250N，若不计绳重、桶重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．拉力的功率是150W B．若提升过程中有部分沙子洒出，滑轮组的机械效率变小 C．使用滑轮组既能省力又能省功 D．滑轮组的机械效率75% 24．（2024·重庆·一模）下列现象和对应物理知识描述正确的是（　　） A．海试时，“福建舰”航母上的舰载机起飞后，航母受到的浮力变大 B．体操运动员往手上涂镁粉是为了通过增大压力的方法增大摩擦力 C．《墨经》中记载“衡木：加重于其一旁，必锤——重相若也”这里描述的天平是省力杠杆 D．重庆轻轨设置有黄色的候车警戒线是因为轻轨开过时会导致空气流速变大，压强变小 25．（2024·重庆巴南·三模）如图所示，用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体匀速竖直向上提起3m，拉力为125N，则（    ） A．拉力移动的速度为0.6m/s B．动滑轮做的有用功为600J C．动滑轮的机械效率为62.5% D．拉力的功率为75W 26．（2024·重庆·二模）如图所示，是小艾同学看见建筑工人用滑轮提升重物后画的草图。已知每个滑轮重为50N，若将重为750N的重物在10s内提升3m，不计绳重及轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．重物上移的速度为0.6m/s B．人对绳子施加的力为250N C．人对绳子做功的功率为120W D．该滑轮组的机械效率为93.75% 27．（2024·重庆九龙坡·一模）小明同学利用如图所示滑轮组竖直匀速提升重物，已知重物质量是30kg，拉力大小为125N，物体5s内上升了1m，不计摩擦和绳重，下列有关说法中正确的是（　　） A．物体移动的速度为0.6m/s B．小明同学拉绳子的功率为75W C．滑轮组所做有用功为600J D．该滑轮的机械效率约为83.3% 28．（2024·重庆綦江·一模）如图所示，小红用200N的拉力将500N的重物在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦。下列计算正确的是（　　） A．动滑轮的重力是200N B．小红做的总功是1000J C．滑轮组的机械效率是83.3% D．拉力的功率是40W 29．（2024·重庆南岸·一模）使用如图所示的甲、乙滑轮提升重为20N的物体匀速上升，拉力分别是 。物体被提升的高度均为5m，均用时20s，则下列说法正确的是（   ） A．乙图中动滑轮重5N B．甲、乙滑轮的机械效率相同 C．自由端拉力的功率P1>P2 D．乙图中自由端移动的速度为0.125m/s 30．（2024·重庆·一模）工人师傅利用如图所示的滑轮组提升重为200N、底面积为的物体，动滑轮重为40N，当作用在绳上的拉力为F时，物体在10s内匀速上升了1m。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（    ） A．拉力F的功率为12W B．物体上升时的额外功为80J C．物体上升时滑轮组的机械效率为80％ D．拉力F为90N时物体未拉动，物体对地面的压强为6000Pa 31．（2023·重庆长寿·模拟预测）如图所示，用滑轮组提升重物时，将重的物体匀速提升了。已知动滑轮重为（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中正确的是（　　） A．绳子自由端拉力的大小为 B．提升物体的过程中，拉力做的有用功为 C．绳子自由端拉力的功率为 D．此滑轮组的机械效率为 32．（2024·重庆·一模）机械促进了人类社会的迅速发展。如图甲所示是使用塔吊提升重物的简化图，近似等效于乙图。乙图中若用竖直向上大小为50N的拉力F将重为120N的物体竖直匀速提起，物体在10s内移动了1m（不计绳重和摩擦）。下列说法正确的是（　　） A．物体的速度为0.3m/s B．滑轮组做的有用功为150J C．拉力做功功率为15W D．滑轮组的机械效率为83.3% 33．（2024·重庆·二模）为了赶在雨季之前给住在青山的奶奶做一次房屋维修，爸爸专门请了一个小型施工队。这个施工队利用3个相同的滑轮组成滑轮组将材料运送到高处，滑轮组的结构如图所示。已知每个滑轮重50N，绳子能够承受的最大拉力是500N。忽略绳重和摩擦。用此滑轮组提升材料，下列说法与实际不相符的是（　　） A．滑轮a是定滑轮，可改变力的方向，但不省力 B．滑轮b是动滑轮，使用时省力，但不省功 C．每次将材料提起，需要施加材料和动滑轮总重的一半的力 D．工人以0.2m/s的速度拉绳子时，材料上升的速度为0.4m/s 34．（2024·重庆·一模）用如图的滑轮组匀速提升重为的物体，人对绳的拉力为，不计绳重和摩擦，动滑轮重为 N，滑轮组的机械效率为 。 35．（2024·重庆·模拟预测）如图所示，现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，轻质杠杆的B端悬挂乙物体，使杠杆在水平位置平衡，甲物体静止在水平地面上时，对地面的压强为，甲物体的底面积为。已知乙物体的质量为2kg，，甲物体的重力为 N、移动支点O的位置，当 时，甲物体恰好被拉离地面。 36．（2024·重庆·三模）中国已经与多个国家签署了基建合作协议，涉及铁路、公路、桥梁、隧道、水利等多个领域，基础建设需要大型机械助力。如图甲为正在工作的起重机示意图，图乙为B端滑轮组示意图，不计绳重与摩擦，当它用1500N的力把质量为0.36t的重物匀速提起2m的过程中，起重机拉力做功为 J，滑轮组的机械效率为 。 37．（2024·重庆·三模）乡村建设中，质量为60kg的工人在砌院墙时，设计了如图所示的装置辅助搬运花岗岩。AB是一根可绕O点转动的轻质杠杆，AO︰BO＝2︰1，A端所挂配重M质量40kg。当吊起质量为100kg的花岗岩时，杠杆在水平位置保持平衡，此时人对绳施加拉力的方向为向 （选填“上”或“下”）。某次施工时需对花岗岩进行切割，为了使杠杆仍然在水平位置平衡，则该花岗岩切去的最大质量为 kg。 38．（2024·重庆·三模）地面上某圆柱形容器内装有水，容器底面积为40cm2，将物体b放入容器内，物体所处状态如图甲所示，容器对地面的压力为5N；使用杠杆提起物体b，如图乙，OA︰OB=1︰2，当杠杆A端挂质量为ma的物体a时，杠杆在水平位置恰好平衡，物体b刚好有1/2体积露出水面，此时容器对地面的压力为2.6N，容器内液面下降了0.5cm。则物体b的体积Vb= cm3，物体a的质量ma= kg。 39．（2024·重庆·一模）如图所示，工人师傅利用滑轮组将静止在水平地面上质量为45kg的石板匀速提升6m，动滑轮重为50N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为 ；若工人师傅的拉力变为125N时，且石板与地面接触面积为 ，则石板静止时对地面的压强为 Pa。 40．（2024·重庆沙坪坝·二模）高速铁路两侧的输电线，无论冬夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线接触良好。如图为输电线的牵引装置，钢绳通过滑轮组悬挂10个相同的坠砣，每个坠砣的质量为15kg，（不计滑轮和钢绳自重及摩擦），输电线A段所受拉力为 N；若5秒内坠砣下降了0.4m，则A端电线上拉力的功率为 W。 41．（2024·重庆南岸·一模）桔棒是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示，硬杆用细绳悬挂在树上，杆可绕O点自由旋转且除细绳外与树无其他接触，忽略杆和绳的重力，A端挂有一重为150N的拗石，若将A 端拗石向左端移动一段距离，则桔棒平衡时B 端受到的拉力 （选填“变大”“变小”或“不变”）；若OA∶OB=4∶3, 水桶装满水后的重力为300N，人用桔棒将装满水的水桶提出水面后，桔棒平衡时人对绳的拉力为 N。 42．（2024九年级下·重庆·专题练习）如图所示，轻质杠杆在支点O上水平静止，其中，A、B是实心柱形物体，B的底面积为40，高为20，质量为1.6，A的底面积，柱形容器的底面积，B物体浸入水中深度为8，物体A对地面的压力刚好为0。则此时B物体受到的浮力为 N。若将B的底面沿水平方向切掉五分之一，杠杆在水平位置平衡时物体A对地面的压强为 。 43．（2024·重庆·二模）如图所示，在A点对刀用最小动力切食物，O为支点，请画出对应的力臂并标出。 44．（2024·重庆沙坪坝·二模）完成以下作图。在图中画出力F的力臂。 45．（2024·重庆·一模）请画出图羊角锤拔钉子的动力的力臂。 46．（2024·重庆·一模）图所示，挂有重物的杠杆AOB在动力F的作用下保持静止，请在答图中画出动力F的力臂L。 47．（2024·重庆·二模）黎黎的家乡特产南门红糖，是重庆市非物质文化遗产，她从家里的红糖上切下一小块带到实验室测量红糖的密度； （1）黎黎将天平放在 上，需调节平衡螺母，使指针指到分度盘中央，如图甲所示，在这一过程中存在不足之处是 ； （2）将红糖放在天平左盘，天平平衡时如图乙所示，红糖的质量为 g，在量筒中倒入适量的水，读出水的体积为40mL，用体积忽略不计的保鲜膜包裹好红糖块，系上细线轻轻放入水中，浸没时量筒读数如图丙为 mL，则红糖的密度为 kg/m3； （3）她想进一步测量红糖水的密度：①在烧杯中加入适量的水，测出烧杯和水的总质量为124g；②将刚才的红糖块放入水中搅拌直至全部溶解；③将红糖水全部倒入量筒中，读出体积为80mL；④用天平测出空烧杯的质量为51g；则红糖水的密度为 g/cm3；这样测出来的红糖水的密度与真实值相比 （选填“偏小”“偏大”或“准确”）； （4）小华捡到一块石头，爱不释手，又捡来一根轻质杠杆和溢水杯开始测量石块密度： ①在溢水杯中装满水，将石块缓慢浸没在溢水杯中，用一个完好的塑料袋在溢水口处接住溢出的水； ②将石块从溢水杯中取出，擦干水后用细线系住石块悬挂于处于水平位置平衡的杠杆的A点，用细线将塑料袋悬挂于杠杆的另一端，调节塑料袋的位置，使杠杆在水平位置再次平衡，记下此时塑料袋的悬挂点为B点，如图丙所示。测得A、B点到O点的距离分别为、，若不计塑料袋的质量，则石块密度的表达式为 （用、、表示）。 48．（2024·重庆永川·一模）小明和小华在学校花坛发现一块色彩漂亮的石块（石块不吸水），他们来到实验室，用不同的方法测量石块的密度。 （1）小明选用托盘天平和量筒进行了测量： ①小明把托盘天平放在 桌面上，将游码移到标尺左端 线处，发现指针静止时未指向分度盘中央刻度线，于是他调节 ，使天平横梁平衡； ②小明将石块放在天平的左盘，在右盘添加砝码并移动游码，天平再次平衡后如图甲所示，则石块的质量为 g；小明将石块用细线系住缓慢的放入装有30mL水的量筒中，石块沉底后如图乙所示。小明根据测量的结果计算出石块的密度为 g/cm3； （2）小华选用一根轻质杠杆和溢水杯进行了测量： ①在溢水杯中装满水，将石块缓慢浸没在溢水杯中，用一个完好的塑料袋在溢水口处接住溢出的水，则石块的体积 溢出水的体积（选填“大于”“等于”或“小于”）； ②将石块从溢水杯中取出，擦干水后用细线系住石块悬挂于处于水平位置平衡的杠杆的A点，用细线将塑料袋悬挂于杠杆的另一端，调节塑料袋的位置，使杠杆在水平位置再次平衡，记下此时塑料袋的悬挂点为B点，如图丙所示。测得A、B点到O点的距离分别为lA、lB，若不计塑料袋的质量，则石块密度的表达式为ρ石＝ （用lA、lB、ρ水表示）； ③若要计塑料袋的质量，则石块密度的测量值与真实值相比会偏 。 49．（2024·重庆沙坪坝·二模）如图所示，图甲为某自动注水装置的部分结构简图，杠杆AOB始终在水平位置保持平衡，OA＝2OB，竖直细杆a的一端连接在杠杆的A点，另一端与高为0.2m的长方体物块C固定；竖直细杆b的下端通过力传感器固定，上端连接在杠杆的B点（不计杠杆、细杆及连接处的重力和细杆的体积），圆柱形水箱中有质量为8.5kg的水，打开水龙头，将水箱中的水缓慢放出；通过力传感器能显示出细杆b对力传感器的压力或拉力的大小；图乙是力传感器示数F的大小随放出水质量m变化的图像。当放出水的质量达到5.5kg时，物块C刚好全部露出水面，此时装置由传感器控制开关开始注水。(g=10Nkg)求： （1）物块C的重力； （2）物块C受到的最大浮力； （3）当物块C下表面刚好与液面相平时，水对水箱底部的压强是多少Pa？ 50．（2024·重庆巴南·三模）小梦设计了如图所示的装置探究杠杆的平衡条件，在轻质杠杆AB的A端悬挂一个质量为2kg的空桶，，将质量分布均匀，重为240N的正方体工件M通过细线与B端相连，此时，杠杆在水平位置平衡，且M对地面的压强为5000Pa，不考虑机械的自重和摩擦，求： （1）桶A的重力 （2）工件M的底面积； （3）若将M沿竖直方向截去一部分，并将截取的部分放入空桶中，使M对地面的压强变为原来的五分之三，求截去部分的质量。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题12 简单机械 【考情分析】 近年来，重庆市中考物理对《简单机械》的考查既注重基础知识的掌握又强调实践应用能力和科学思维的培养。考查形式主要包括填空题、作图题、选择题、实验题和计算题。这些题型全面覆盖了学生对简单机械基础知识的掌握和应用能力。不同题型的分值有所差异，但整体而言，《简单机械》在中考物理中占有一定比重。例如，填空题、作图题和选择题的分值一般在1~3分之间，计算题、实验题分值可能达到达到3~7分。 一、考查内容 1.基础知识：包括杠杆的作图、杠杆的平衡条件、滑轮、斜面和轮轴的基本概念、机械效率的计算等。 2.应用能力：注重考查学生将所学知识应用于解决实际问题的能力，如通过杠杆平衡条件分析实际问题、设计合理的滑轮组以达到预期的工作效果等。 3.实验探究：实验题主要考查学生对探究杠杆平衡条件、测量滑轮组或斜面的机械效率等实验的理解和操作能力。 二、命题趋势 1.注重实践应用：近年来，重庆中考物理对《简单机械》的命题趋势更加注重实践应用和问题解决能力的考察。试题往往结合生活实际和鲜活案例，让学生在解答问题的过程中厚植家国情怀。 2.强调科学思维：试题设计注重对学生科学思维的培养，引导学生运用科学方法、秉持科学态度进行深入的探究与解答。 3.跨学科整合：部分试题还体现了跨学科整合的理念，不仅考查学生的物理知识和能力，还涉及其他学科的知识点和思维方法。 三、备考建议 1.掌握基础知识：熟练掌握杠杆、滑轮、斜面和轮轴的基本概念、原理及计算方法。 2.加强实验训练：通过实验加深对杠杆平衡条件、滑轮组机械效率等内容的理解，提高实验操作技能。 3.注重实际应用：关注生活中的简单机械应用实例，培养将所学知识应用于解决实际问题的能力。 4.提升科学思维：在解题过程中注重科学方法的运用和科学态度的培养，提高分析问题和解决问题的能力。 5.多做真题模拟：通过做历年真题和模拟题熟悉考试题型和难度分布，提高应试能力和答题技巧。 【必备基础知识】 一、杠杆 1.定义： 在力的作用下绕着固定点转动的硬棒 叫杠杆。杠杆可直可曲，形状任意。 2.五要素——组成杠杆示意图。O F1 l1 l2 F2 （1）支点： 杠杆绕着转动的点 。用字母O 表示。 （2）动力： 使杠杆转动的力 。用字母 F1 表示。 （3）阻力： 阻碍杠杆转动的力 。用字母 F2 表示。 说明：动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在 杠杆 上。 动力、阻力的方向 不一定 相反（一定/不一定），但它们使杠杆的转动的方向 相反 （相同/相反）。 （4）动力臂： 从支点到动力作用线的距离 。用字母l1表示。 （5）阻力臂： 从支点到阻力作用线的距离 。用字母l2表示。 画力臂方法：一找点、二画线、三连距离、四标签 ⑴ 找支点O； ⑵ 画力的作用线（虚线）； ⑶ 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）； ⑷ 标力臂（大括号）。 3.研究杠杆的平衡条件： （1）杠杆平衡是指： 杠杆静止或匀速转动 。 （2）实验前：应调节 杠杆两端的螺母 ，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是： 可以方便的从杠杆上量出力臂 。 （3）结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 。写成公式F1l1=F2l2 也可写成：。 解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。） 4.解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小， 必须使动力臂最大 ，要使动力臂最大需要做到： ①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远； ②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 5.应用： 名称 结 构 特 征 特 点 应用举例 省力 杠杆 动力臂>阻力臂 省力、 费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀 费力 杠杆 动力臂<阻力臂 费力、 省距离 缝纫机踏板、起重臂 人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆 等臂 杠杆 动力臂=阻力臂 不省力 不费力 天平，定滑轮 说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择 省力杠杆 ，当为了使用方便，省距离时，应选 费力杠杆 。 二、滑轮 1.定滑轮： （1）定义： 中间的轴固定不动的滑轮 。 （2）实质：定滑轮的实质是： 等臂杠杆 （3）特点：使用定滑轮 不能省力但是能改变动力的方向 。 （4）对理想的定滑轮( 不计轮轴间摩擦 ）F=G绳子自由端移动距离SF(或速度vF) = 重物移动的距离SG(或速度vG) l1 l2 F2 F1 2.动滑轮： （1）定义： 和重物一起移动的滑轮 。（可上下移动，也可左右移动） （2）实质：动滑轮的实质是： 动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆 。 （3）特点：使用动滑轮能 省一半的力，但不能改变动力的方向 。 （4）理想的动滑轮（ 不计轴间摩擦和动滑轮重力 ）则：，只忽略轮轴间的摩擦则拉力，绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)。 F1 l1 F2 l2 3.滑轮组[来源:Zxxk.Com] （1）定义： 定滑轮、动滑轮组合成滑轮组 ； （2）特点： 使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向 ； （3）理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)； （4）装滑轮组方法：首先根据公式求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。 三、机械效率 １．有用功：对人们有用的功。 公式：W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总 2. 额外功：并非我们需要但又不得不做的功 公式：W额= W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 3. 总功：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W总=W有用＋W额=FS= W有用／η 4.机械效率： 有用功跟总功的比值 。 （1）公式： （2）有用功 小于 总功，所以机械效率总小于1 ，通常用百分数表示。 （3）提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。[来源:学科网] 5、机械效率的测量 （1） 原 理：[来 （2）应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S （3）器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线、还需 刻度尺、弹簧测力计 。 （4）步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的： 保证测力计示数大小不变 。 （5）结论—影响滑轮组机械效率高低的主要因素有： ①动滑轮重力大小和个数多少： 提升同一物体用的动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多而有用功不变，机械效率就越低。 ②物体的重力大小： 用同一滑能组所提升得重物越重，做的有用功相对就多而额外功不变，机械效率就越高。 ③摩擦：若各种摩擦越大做的额外功就多，机械效率相对就低。 ④ 绕线方法 和 重物提升高度 不影响滑轮机械效率。 四、简单机械的机械效率 1.斜面：（1）有用功：W有用=G·h （2）额外功：W额外=f·S （3）总功：W总=F·S=G·h＋fS （4）机械效率： （5）增大η的方法： ①斜面尽量光滑（f小） ②斜面尽量陡（s小） 2.杠杆 （1）有用功：W有用=G物·h （2）W额外 由于杠杆自重和轴的摩擦产生 （3）总功：W总=F·S （4）机械效率： （l为力臂） （5）增大η的方法 ①减小杠杆自重 ②减小摩擦 3.定滑轮竖直方向提升重物（a） （1）有用功：W有用=Gh （2）W额外：摩擦及绳重 （3）总功：W总=F·S=F·h （4）机械效率： （5）增大η的方法：减小摩擦 4.定滑轮水平方向拉动物体（b） （1）有用功：W有用=f·S物 （2）W额外：滑轮转动摩擦 （3）总功：W总=F·SF=F·S物 （4）机械效率： （5）增大η的方法：减小滑轮转动摩擦 5.动滑轮（a）及竖直方向滑轮组 （1）有用功：W有用=G物·h （2）W额外由摩擦和绳重决定，忽略摩擦的情况下，W额外=G动·h。 （3）总功：W总=F·S=F·nh=（G物＋G动）·h （n为连接动滑轮绳子段数） （4）不计绳重和摩擦时：（η与G物、G动有关，与s、h、n无关） （5）增大η的方法： ①减小摩擦； ②减小G动（G物一定时）； ③增大G物（G动一定时）。 6.动滑轮（b）及水平方向滑轮组 （1）有用功：W有用=fS物 （2）W额外：绳重及滑轮转动摩擦 （3）总功：W总=F·SF=F·nS物 （n为连接动滑轮绳子段数） （4）机械效率： （5）增大η的方法：减小绳重及滑轮转动摩擦 7.注意： （1）所有机械克服自身摩擦做功均是额外功的组成部分，故对机械进行润滑一般都可以提高机械效率． （2）所有的有用功均等于不使用机械时所做的功 （3）对于所有机械均有： 1．（2024·重庆·中考真题）建筑工人通过如图所示的装置将一桶质量为45kg的涂料从地面提起，桶离开地面后在4s内缓慢上升0.8m，工人所用的拉力为500N。下列说法中正确的是（　　） A．该装置做的有用功为400J B．该装置的机械效率为90％ C．绳子自由端移动的平均速度为0.4m/s D．桶离开地面前，工人拉力逐渐增大，桶对地面的压强不变 【答案】B 【解析】A．涂料重力为 所以该装置做的有用功为 故A错误； B．定滑轮不省距离也不费距离，即，该装置做的总功为 则该装置的机械效率为 故B正确； C．绳子自由端移动的平均速度为 故C错误； D．桶离开地面前，工人拉力逐渐增大，桶对地面的压力变小，根据，则压强变小，故D错误。 故选B。 2．（2023·重庆·中考真题）在美丽乡村建设的工地上，如图所示，工人借助动滑轮用250N的拉力，将450N的重物匀速提升2m，用时10s。则（　　） A．重物上升的速度为0.4m/s B．动滑轮做的有用功为1000J C．工人的拉力的功率为90W D．动滑轮的机械效率为90% 【答案】D 【解析】A．重物上升的速度为 故A不符合题意； B．动滑轮做的有用功为 W有=Gh=450N×2m=900J 故B不符合题意； C．动滑轮有两根绳承担，所以绳子自由端移动的速度为 v绳=v=0.2m/s×2=0.4m/s 工人的拉力的功率为 P=Fv绳=250N×0.4m/s=100W 故C不符合题意； D．动滑轮的机械效率为 故D符合题意。 故选D。 3．（2022·重庆·中考真题）如图所示，是北京冬奥会上我国健儿比赛的精彩瞬间。下列说法正确的是（　　） A．图甲，运动员腾空后其惯性消失了 B．图乙，运动员的鞋底有花纹是为了减小摩擦 C．图丙，运动员下落过程中受到的力是平衡的 D．图丁，运动员用冰球杆击球时，冰球杆是费力杠杆 【答案】D 【解析】A．物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，惯性只与质量有关，运动员腾空后，其质量不变，惯性不变，惯性不会消失，故A错误； B．运动员鞋底有花纹是为了在压力一定时，使接触面变粗糙从而增大摩擦，故B错误； C．运动员下落过程中，重力大于空气阻力，受到的力不是平衡力，故C错误； D．运动员用冰球杆击球时，冰球杆的动力臂小于阻力臂，所以球杆是一个费力杠杆，故D正确。 故选D。 4．（2021·重庆·中考真题）如图所示的滑轮组，500N的拉力F在10s内将重800N的箱子匀速提升了2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．定滑轮的作用是省力 B．滑轮组机械效率为80% C．动滑轮的重力为100N D．拉力F的功率为100W 【答案】B 【解析】A．定滑轮既不省力也不费力，只能改变力的方向，故A错误； B．有用功为克服物体重力做的功，所以有用功为 连接动滑轮的绳子有两股，物体上升2m，因此绳子自由端移动的距离为4m。所以拉力做的总功为 因此机械效率为 故B正确； C．对动滑轮和物体做受力分析，向上受到两股绳子拉力，向下受到动滑轮和物体的总重力，因此有 代入数据得 故C错误； D．拉力的功率 故D错误。 故选B。 5．（2021·重庆·中考真题）如图所示，老师在课堂上用自制的滑轮组提升重物，将质量为36kg的重物在5s内匀速提升1m，他对绳的拉力F为200N。不计绳重和摩擦，则下列判断正确的是（　　） A．动滑轮的重力为20N B．拉力所做的功为200J C．拉力做功的功率为40W D．滑轮组的机械效率为90% 【答案】D 【解析】A．重物的重力 G=mg=36kg×10N/kg=360N 由图可知，重物由2段绳子承担，即n=2，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力 G动=2F-G=2×200N-360N=40N 故A错误； B．绳子自由端移动的距离 s=2h=2×1m=2m 拉力所做的总功 W总=Fs=200N×2m=400J 故B错误； C．拉力做功的功率 故C错误； D．有用功 W有=Gh=360N×1m=360J 滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D。 6．（2020·重庆·中考真题）滑轮是提升重物时经常用到的一种机械，工人师傅用500N的拉力F，利用图所示的滑轮将重800N的重物在30s内匀速提高了6m下列判断正确的是（　　） A．绳端移动的速度为0.2m/s B．该滑轮的机械效率为62.5% C．工人师傅拉绳子的功率为200W D．提升重物所做的有用功为3600J 【答案】C 【解析】A．重物在30s内匀速提高了6m，则重物的运动速度为 动滑轮上绳子的股数为2股，所以绳端移动的速度为0.4m/s，故A项不正确； B．滑轮组的机械效率为 故B项错误； C．工人师傅拉绳子的功率为 故C项正确； D．提升重物所做的有用功为 故D项错误。 故选C。 7．（2020·重庆·中考真题）如图所示，是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组。一次提升货物A的质量为2.7×103kg，30s内货物A被匀速提升了3m，动滑轮的重力3×103N(不计起重机钢绳重和一切摩擦)。下列分析中正确的是（　　） A．钢绳自由端的移动速度为0.1m/s B．拉力F的功率为1.5×103W C．滑轮组的机械效率为90% D．钢绳的拉力F的大小为1.0×104N 【答案】C 【解析】A．由图可知，承担物重的绳子段数，绳子移动距离 绳子自由端移动速度 故A错误； BD．货物A的重力为 钢绳的拉力F的大小是 拉力F做功 拉力F的功率为 故BD错误； C．滑轮组做的有用功是 滑轮组的机械效率为 故C正确。 故选C。 8．（2020·重庆·中考真题）如图所示，下列描述正确的是（　　） A．图甲中，滑冰运动员滑行过程中没有惯性 B．图乙中，压住粉笔写字是为了减小摩擦力 C．图丙中，园艺工人修剪花枝的剪刀属于省力杠杆 D．图丁中，飞机起飞利用了空气流速大压强大的原理 【答案】C 【解析】A．任何物体都具有惯性，所以滑冰运动员滑行过程中仍然有惯性，故A错误； B．用力压住粉笔写字是通过增大压力来增大摩擦力的，故B错误； C．园艺工人用来修剪树枝的剪刀，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C正确； D．飞机起飞利用了“空气流速大的地方压强小”的原理，故D错误。 故选C。 9．（2024·重庆·中考真题）小兰自制了一把杆秤，由秤盘、提纽、秤杆以及200g的秤砣构成，如图所示。当不挂秤砣、秤盘中不放重物时，提起提纽，杆秤在空中恰好能水平平衡。已知AO间距离为10cm。当放入重物，将秤砣移至距O点30cm的B处时，秤杆水平平衡，则重物质量为 g；往秤盘中再增加20g的物体，秤砣需要从B处移动 cm才能维持秤杆水平平衡。 【答案】 600 1 【解析】[1]秤砣的质量 秤砣的重力 秤砣移至距O点30cm的B处时，根据杠杆平衡条件可得，重物的重力 重物的质量 [2]往秤盘中再增加20g的物体后，秤盘中重物的总质量 此时秤砣距O点的距离 则秤砣需要从B处移动向右移动的距离 10．（2023·重庆·中考真题）如图所示，是小智同学在劳动实践基地体验的场景。他用的拉力将重的重物匀速提升，用时，此过程中重物上升的速度为 ，滑轮组的机械效率为 。 【答案】 0.2 75% 【解析】[1]此过程中重物上升的速度 [2]滑轮组的动滑轮绕2段绳，滑轮组的机械效率为 11．（2022·重庆·中考真题）在一次实验探究活动中，小林用如图所示滑轮组将重为2.7N的物体匀速提升了20cm用时2s，绳子自由端弹簧测力计的示数如图所示，则小林做的有用功为 J，滑轮组的机械效率为 %。 【答案】 0.54 75 【解析】[1]由题意可知，物体的重力为G=2.7N，物体上升的高度为 h=20cm=0.2m 故由W=Fs可得，小林做的有用功为 W有=Gh=2.7N×0.2m=0.54J [2]由图中可知，绳子自由端的拉力为F=1.2N，动滑轮上有三股绳子承重，故可得滑轮组的机械效率为 12．（2022·重庆·中考真题）如图所示，是工人用滑轮组提升货物的情景。当他用大小为200N的拉力拉动轻绳，可匀速提升重为360N的货物A。则动滑轮重为 N，这时滑轮组的机械效率为 %。（忽略一切摩擦力） 【答案】 40 90% 【解析】[1]由图可知，滑轮组动滑轮上的绳子段数 n=2 根据滑轮组绳子端拉力的公式 可得动滑轮的重力为 G动=2F-G物=2×200N-360N=40N [2]根据滑轮组的机械效率的公式 可得滑轮组的机械效率为 13．（2021·重庆·中考真题）如图所示，ABC是以O为支点的轻质杠杆AB=40cm，OB=30cm，OC=60cm，水平地面上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对地面的压强变为原来的，可将物块M沿竖直方向切去的质量为 kg。（忽略支点处的摩擦） 【答案】 50 1.75 【解析】[1]绳子对C点的拉力对应的力臂为OC，为定值，作用在A点的拉力为60N，为定值，为使M对地面的压力最小，则应使C点绳子拉力最大，由杠杆平衡公式F1l1=F2l2可知，此时作用在A点的拉力的力臂应最大，作图如下 由勾股定理可求拉力对应力臂为 由杠杆平衡公式可求细线的拉力为 [2]切去之前物块M对地面压强可表示为 设切去质量为m切，则此时M对地面压力和与地面接触面积分别为 此时对地面压强为 又有要使M对地面的压强变为原来的，即 解得 m切=1.75kg 14．（2022·重庆·中考真题）在图中画出力F的力臂l。 【答案】 【解析】支点到力的作用线的距离叫力臂，故可过支点O向力F的作用线做垂线，垂线段的长度为力F的力臂l，如下图所示： 15．（2020·重庆·中考真题）按要求完成下列作图： （2）在图2中力F作用在杠杆的A端，画出它的力臂l 。 【答案】 【解析】(2)力臂为支点到力的作用线的距离，过支点O做F力作用线的垂线，支点O到F力作用线的距离即为力F的力臂，如图所示： 16．（2020·重庆·中考真题）按要求完成下列作图： (2)如图所示，硬棒OB能绕支点O转动，A处用绳子拉住固定在墙壁上。画出拉力F的力臂(用l表示) 。 【答案】 【解析】(2)[2]由图可知，O点是支点，通过支点做F作用线的垂线，如图： 17．（2023·重庆·中考真题）桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示，硬杆用细绳悬挂在树上，杆可绕点自由旋转且与树之间无作用力，用细绳将重力为20N、容积为的桶悬挂在端，在端重120N的拗石辅助下，人可轻松将一桶水从井中提起，；悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上，忽略杆和绳的重力。 （1）桶装满水时，求水的质量； （2）空桶在井中漂浮时，求桶排开水的体积； （3）一重力为480N的人用桔槔将装满水的桶提出水面后（忽略桶外壁沾水），桔槔处于平衡状态时，人与地面的受力面积为500cm2，求人对地面的压强。 【答案】（1）28kg；（2）2000cm3；（3） 【解析】解：（1）因为通的容积为容积为2.8×10−2m3，则桶装满水的质量为 （2）漂浮在水面的桶受到的浮力等于重力为 则排开水的体积为 （3）桔槔平衡时，根据杠杆平衡条件可求，B端施加的拉力为 人对绳子的拉力为 人对地面的压强为 答：（1）桶装满水时，水的质量为； （2）空桶在井中漂浮时，桶排开水的体积为2000cm3； （3）人对地面的压强1.2×104Pa。 18．（2023·重庆·中考真题）图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木插碓头，硬嘴为铁，促踏其末而舂之”。若碓头质量为，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。 （1）求碓头的重力： （2）碓头竖直下落，用时，求重力做功的功率； （3）质量为的捣谷人，左脚与地面的接触面积为，当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，已知，求人左脚对地面的压强。 【答案】（1）200N；（2）250W；（3）2.1×104 【解析】解：（1）碓头的重力 （2）碓头竖直下落，重力做的功 重力做功的功率 （3）由杠杆平衡条件得，人对杠杆的力为 由力的相互作用得，人受到杠杆的力为 人受到重力、地面支持力、杠杆的力的作用处于静止状态，地面对人的支持力为 由力的相互作用得，人左脚对地面的压力 人左脚对地面的压强 答：（1）碓头的重力200N： （2）碓头竖直下落，用时，求重力做功的功率250W； （3）人左脚对地面的压强2.1×104。 19．（2024·重庆南川·模拟预测）如图所示，以下关于图中的现象描述正确的是（　　） A．铅垂线是利用重力的方向总是垂直向下 B．建造咸阳宫利用的是费力杠杆 C．自行车车闸是增大重力来增大摩擦力 D．排水管的“反水弯”是一个连通器 【答案】D 【解析】A．铅垂线是利用重力的方向总是竖直向下的原理工作的，因此建筑工人砌墙时常用铅垂线确定竖直方向，故A错误； B．建造宫殿需要将非常重的木材、石材等抬起和搬运，所以利用的应该是省力杠杆，故B错误； C．当人使劲捏自行车车闸，车闸将轮胎夹紧，从而进行减速，所以自行车车闸是增大压力来增大摩擦力，故C错误； D．排水管的“反水弯”符合连通器的定义，上端开口，下部连通，是一个连通器，故D正确。 故选D。 20．（2024·重庆南川·模拟预测）李锋用如图所示的起重机，用30s将200kg的货物从1楼提到3楼（地面为1楼），每层楼高3m，拉力做功1.6×104J，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.2m/s B．拉力的大小为2000N C．往上拉货物的过程重力势能不变 D．该起重机的机械效率为75% 【答案】D 【解析】A．由图可知，承担物重绳子的股数是n=2，绳子自由端移动的速度为 故A错误； B．由可知，拉力大小为 故B错误； C．往上拉货物的过程中货物的质量不变，高度增大，重力势能变大，故C错误； D．由题意可知，机械效率为 故D正确。 故选D。 21．（2024·重庆北碚·三模）如图所示的甲、乙滑轮提升重为40N的物体匀速上升，拉力分别是F1＝48N，F2＝24N。物体被提升的高度均为4m，均用时20s，则下列说法正确的是（　　） A．甲、乙滑轮的机械效率相同 B．乙图中动滑轮重4N C．自由端拉力的功率 D．乙图中自由端移动的速度为0.2m/s 【答案】A 【解析】A．甲图定滑轮拉动物体时，提升重物做的有用功是 拉力做的总功是 则甲图中的机械效率为 乙图中用动滑轮拉动物体时，提升重物做的有用功是 拉力做的总功是 则乙图中的机械效率为 即甲、乙滑轮的机械效率相同，故A正确； B．乙图中考虑到动滑轮的重力和滑轮与绳子间的摩擦力，无法对动滑轮进行受力分析，故动滑轮的重力无法求出，故B错误； C．两图中拉力做的总功是相等的，用时也是相等的，由可得自由端拉力做功的功率是相等的，故C错误； D．乙图中绳子自由端移动的距离为 则自由端移动的速度为 故D错误。 故选A。 22．（2024·重庆·二模）用如图所示的滑轮组，匀速直线拉动水平地面上重为35N的物体，手的拉力为20N，物体移动的速度为0.1m/s，物体受到地面的摩擦力为32N，不计绳重、滑轮组的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．10s内物体的重力做功为35J B．动滑轮重为5N C．拉力的功率为2W D．滑轮组的机械效率为80% 【答案】D 【解析】A．重力与移动的距离垂直，不做功，10s内物体的重力做功为零，故A错误； B．动滑轮重为 故B错误； C．由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数 n=2 物体移动的速度为0.1m/s，故自由端人拉绳子，绳子的速度为 故拉力的功率为 故C错误； D．滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D。 23．（2024·重庆·二模）如图，工人用滑轮组将一桶重为400N的沙子在10s内匀速提升6m，所用的拉力为250N，若不计绳重、桶重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．拉力的功率是150W B．若提升过程中有部分沙子洒出，滑轮组的机械效率变小 C．使用滑轮组既能省力又能省功 D．滑轮组的机械效率75% 【答案】B 【解析】A．由图示知，滑轮组承重绳子为2根，沙子提升6m时，绳子自由端移动的距离 s=2h=2×6m=12m 拉力所做的总功 W总=Fs=250N×12m=3000J 拉力的功率 故A错误； B．提升过程中，部分沙子洒出，据W有=Gh知，所做的有用功变小，不计绳重、桶重及摩擦时，所做额外功不变，则滑轮组的机械效率变小，故B正确； C．使用滑轮组能省力，但需要做额外功，不能省功，故C错误； D．提升400N重的沙子所做的有用功 W有=Gh=400N×6m=2400J 滑轮组的机械效率 故D错误。 故选B。 24．（2024·重庆·一模）下列现象和对应物理知识描述正确的是（　　） A．海试时，“福建舰”航母上的舰载机起飞后，航母受到的浮力变大 B．体操运动员往手上涂镁粉是为了通过增大压力的方法增大摩擦力 C．《墨经》中记载“衡木：加重于其一旁，必锤——重相若也”这里描述的天平是省力杠杆 D．重庆轻轨设置有黄色的候车警戒线是因为轻轨开过时会导致空气流速变大，压强变小 【答案】D 【解析】A．航母始终漂浮，浮力等于重力。海试时，“福建舰”航母上的舰载机起飞后，航母重力变小，则航母受到的浮力变小，故A错误； B．体操运动员往手上涂镁粉是为了通过增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦力，故B错误； C．“重相若也”即两个力相等，说明是等臂杠杆，故C错误； D．重庆轻轨设置有黄色的候车警戒线是因为轻轨开过时会导致人与轻轨之间的空气流速变大，压强变小，人会被身后的大气压推向轨道，故D正确。 故选D。 25．（2024·重庆巴南·三模）如图所示，用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体匀速竖直向上提起3m，拉力为125N，则（    ） A．拉力移动的速度为0.6m/s B．动滑轮做的有用功为600J C．动滑轮的机械效率为62.5% D．拉力的功率为75W 【答案】B 【解析】A．物体移动的速度 拉力的速度 故A错误； B．使用动滑轮所做的有用功 故B正确； C．使用动滑轮提升物体，n=2，绳端移动的距离 拉力做的总功 动滑轮的机械效率 故C错误； D．拉力做功的功率 故D错误。 故选B。 26．（2024·重庆·二模）如图所示，是小艾同学看见建筑工人用滑轮提升重物后画的草图。已知每个滑轮重为50N，若将重为750N的重物在10s内提升3m，不计绳重及轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．重物上移的速度为0.6m/s B．人对绳子施加的力为250N C．人对绳子做功的功率为120W D．该滑轮组的机械效率为93.75% 【答案】D 【解析】A．重物上移的速度 故A错误； B．由图示知，滑轮组承重绳子为2根，在不计绳重及轴间摩擦时，绳子端的拉力 则人对绳子施加的力为400N，故B错误； C．绳子端移动的速度 v绳=2v=2×0.3m/s=0.6m/s 人对绳子做功的功率 P=Fv绳=400N×0.6m/s=240W 故C错误； D．该滑轮组的机械效率 故D正确。 故选D。 27．（2024·重庆九龙坡·一模）小明同学利用如图所示滑轮组竖直匀速提升重物，已知重物质量是30kg，拉力大小为125N，物体5s内上升了1m，不计摩擦和绳重，下列有关说法中正确的是（　　） A．物体移动的速度为0.6m/s B．小明同学拉绳子的功率为75W C．滑轮组所做有用功为600J D．该滑轮的机械效率约为83.3% 【答案】B 【解析】A．物体移动的速度为 故A错误； B．由图可知 小明同学拉绳子的功率为 故B正确； C．拉力做的有用功为 故C错误； D．拉力做的总功为 则该滑轮的机械效率为 故D错误。 故选B。 28．（2024·重庆綦江·一模）如图所示，小红用200N的拉力将500N的重物在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦。下列计算正确的是（　　） A．动滑轮的重力是200N B．小红做的总功是1000J C．滑轮组的机械效率是83.3% D．拉力的功率是40W 【答案】C 【解析】A．由图示知，滑轮组承重绳子为3根，在不计绳重和摩擦时，据得，动滑轮的重力 故A错误； B．小红做的总功 W总=Fs=F×3h=200N×3×2m=1200J 故B错误； C．提升重物做的有用功 W有=Gh=500N×2m=1000J 滑轮组的机械效率 故C正确； D．拉力的功率 故D错误。 故选C。 29．（2024·重庆南岸·一模）使用如图所示的甲、乙滑轮提升重为20N的物体匀速上升，拉力分别是 。物体被提升的高度均为5m，均用时20s，则下列说法正确的是（   ） A．乙图中动滑轮重5N B．甲、乙滑轮的机械效率相同 C．自由端拉力的功率P1>P2 D．乙图中自由端移动的速度为0.125m/s 【答案】B 【解析】A．动滑轮有效绳子段数，对乙动滑轮受力分析，若忽略绳重和摩擦，则有 则乙图中动滑轮重力为 题上未说明忽略绳重和摩擦，故A错误； B．对于定滑轮，绳子末端移动距离和物体上升高度关系 甲滑轮的机械效率为 由题意可知 乙滑轮的机械效率为 则甲、乙滑轮的机械效率相同，故B正确； C．甲图中定滑轮自由端拉力做的功为 乙图中动滑轮自由端拉力做的功为 做功相同，时间相同，根据可知自由端拉力的功率P1=P2，故C错误； D．乙图中自由端移动的距离为 则乙图中自由端移动的速度为 故D错误。 故选B。 30．（2024·重庆·一模）工人师傅利用如图所示的滑轮组提升重为200N、底面积为的物体，动滑轮重为40N，当作用在绳上的拉力为F时，物体在10s内匀速上升了1m。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（    ） A．拉力F的功率为12W B．物体上升时的额外功为80J C．物体上升时滑轮组的机械效率为80％ D．拉力F为90N时物体未拉动，物体对地面的压强为6000Pa 【答案】D 【解析】AB．物体提升1m，有用功为 额外功为 不计绳重和摩擦，则拉力做的总功为 拉力F的功率为 故AB错误； C．滑轮组的机械效率为 故C错误； D．由图可知，绳子的段数为2，拉力F为90N时，物体和滑轮受到的拉力为 物体受到的拉力为 物体未被拉动，处于平衡状态，物体受到向上的拉力和支持力，向下的重力，物体对地面的压力和地面对物体的支持力为一对相互作用力，则此时物体对地面的压力为 则物体对地面的压强为 故D正确。 故选D 31．（2023·重庆长寿·模拟预测）如图所示，用滑轮组提升重物时，将重的物体匀速提升了。已知动滑轮重为（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中正确的是（　　） A．绳子自由端拉力的大小为 B．提升物体的过程中，拉力做的有用功为 C．绳子自由端拉力的功率为 D．此滑轮组的机械效率为 【答案】D 【解析】A．由题意可知，不计绳重和摩擦，物体重是90N，动滑轮重为10N，从图中可以看到，两条绳子托着动滑轮，那么 代入数据可知 解得，绳子自由端拉力F的大小是50N，故A错误； B．提升物体的过程中，拉力F做的有用功即是重物克服自身的重力所做的功，那么 拉力F做的有用功是180J，故B错误； C．5s将重90N的物体匀速提升了2m，两条绳子托着动滑轮，则绳子自由端移动的距离 都是经历了5s时间，那么绳子自由端移动的速度 绳子自由端移动的速度是0.8m/s，由A解析可知绳子自由端拉力F的大小是50N，绳子自由端拉力F的功率 绳子自由端拉力F的功率是40W，故C错误； D．由B解析可知拉力F做的有用功是180J，由C解析可知绳子自由端拉力F的功率是40W，这个过程经历的时间是5s，绳子自由端拉力F做的功是总功，这个总功 这个总功是200J；此滑轮组的机械效率 此滑轮组的机械效率是90%，故D正确。 故选D。 32．（2024·重庆·一模）机械促进了人类社会的迅速发展。如图甲所示是使用塔吊提升重物的简化图，近似等效于乙图。乙图中若用竖直向上大小为50N的拉力F将重为120N的物体竖直匀速提起，物体在10s内移动了1m（不计绳重和摩擦）。下列说法正确的是（　　） A．物体的速度为0.3m/s B．滑轮组做的有用功为150J C．拉力做功功率为15W D．滑轮组的机械效率为83.3% 【答案】C 【解析】A．物体在10s内移动了1m，物体的速度 故A错误； B．滑轮组做的有用功 W有=Gh=120N×1m=120J 故B错误； C．绳子自由端移动的速度 s绳=ns物=3×0.1m/s=0.3m/s 拉力做功功率 P=Fv=50N×0.3m/s=15W 故C正确； D．拉力做功 W总=Pt=15W×10s=150J 滑轮组的机械效率 故D错误。 故选C。 33．（2024·重庆·二模）为了赶在雨季之前给住在青山的奶奶做一次房屋维修，爸爸专门请了一个小型施工队。这个施工队利用3个相同的滑轮组成滑轮组将材料运送到高处，滑轮组的结构如图所示。已知每个滑轮重50N，绳子能够承受的最大拉力是500N。忽略绳重和摩擦。用此滑轮组提升材料，下列说法与实际不相符的是（　　） A．滑轮a是定滑轮，可改变力的方向，但不省力 B．滑轮b是动滑轮，使用时省力，但不省功 C．每次将材料提起，需要施加材料和动滑轮总重的一半的力 D．工人以0.2m/s的速度拉绳子时，材料上升的速度为0.4m/s 【答案】D 【解析】A．滑轮a是定滑轮，可改变力的方向，但不省力，故A不符合题意； B．滑轮b是动滑轮，使用时省力，但不省功，故B不符合题意； C．由于滑轮组中有一个动滑轮b，在忽略绳重和摩擦时，每次将材料提起，需要施加材料和动滑轮总重的一半的力，故C不符合题意； D．动滑轮b上有两股绳，工人以0.2m/s的速度拉绳子时，材料上升的速度应该是 故D符合题意。 故选D。 34．（2024·重庆·一模）用如图的滑轮组匀速提升重为的物体，人对绳的拉力为，不计绳重和摩擦，动滑轮重为 N，滑轮组的机械效率为 。 【答案】 50 87.5 【解析】[1]如图，由两段绳子吊着动滑轮，不计绳重和摩擦，动滑轮重为 [2]滑轮组的机械效率为 35．（2024·重庆·模拟预测）如图所示，现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，轻质杠杆的B端悬挂乙物体，使杠杆在水平位置平衡，甲物体静止在水平地面上时，对地面的压强为，甲物体的底面积为。已知乙物体的质量为2kg，，甲物体的重力为 N、移动支点O的位置，当 时，甲物体恰好被拉离地面。 【答案】 150 2∶15 【解析】[1]乙物体的重力 对杠杆AOB，根据杠杆平衡原理知 则杠杆的A端受到的拉力 对甲物体受力分析有 甲物体的重力 [2]当甲物体刚刚离开地面时，对地面的压力为0N，则细绳对甲物体的拉力等于150N，所以，由题意可知，，根据杠杆的平衡条件可得 所以 36．（2024·重庆·三模）中国已经与多个国家签署了基建合作协议，涉及铁路、公路、桥梁、隧道、水利等多个领域，基础建设需要大型机械助力。如图甲为正在工作的起重机示意图，图乙为B端滑轮组示意图，不计绳重与摩擦，当它用1500N的力把质量为0.36t的重物匀速提起2m的过程中，起重机拉力做功为 J，滑轮组的机械效率为 。 【答案】 80% 【解析】[1]由图可知，由3段绳子吊着动滑轮，绳子自由端移动的距离为 起重机拉力做功为 [2]拉力做的有用功为 滑轮组的机械效率为 37．（2024·重庆·三模）乡村建设中，质量为60kg的工人在砌院墙时，设计了如图所示的装置辅助搬运花岗岩。AB是一根可绕O点转动的轻质杠杆，AO︰BO＝2︰1，A端所挂配重M质量40kg。当吊起质量为100kg的花岗岩时，杠杆在水平位置保持平衡，此时人对绳施加拉力的方向为向 （选填“上”或“下”）。某次施工时需对花岗岩进行切割，为了使杠杆仍然在水平位置平衡，则该花岗岩切去的最大质量为 kg。 【答案】 上 80 【解析】[1]M的重力为 GM＝mg＝40kg×10N/kg＝400N 故A端所受拉里为 FA＝GM＝400N 由杠杆平衡条件知，B端所受拉力为 而花岗岩的重力为 G花岗岩＝m花岗岩g＝100kg×10N/kg＝1000N＞800N 故此时人对绳施加的拉力方向为向上。 [2]人的重力为 G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N 依题意，当人对绳的拉力等于人的重力时，切去花岗岩的质量最大，此时剩余花岗岩的重力为 G'花岗岩＝FB－G人＝800N－600N＝200N 故切去的花岗岩的重力为 G切＝G花岗岩－G'花岗岩＝1000N－200N＝800N 切去花岗岩的质量为 38．（2024·重庆·三模）地面上某圆柱形容器内装有水，容器底面积为40cm2，将物体b放入容器内，物体所处状态如图甲所示，容器对地面的压力为5N；使用杠杆提起物体b，如图乙，OA︰OB=1︰2，当杠杆A端挂质量为ma的物体a时，杠杆在水平位置恰好平衡，物体b刚好有1/2体积露出水面，此时容器对地面的压力为2.6N，容器内液面下降了0.5cm。则物体b的体积Vb= cm3，物体a的质量ma= kg。 【答案】 40 0.48 【解析】[1]b露出水面时液面下降，则露出水面的体积 ∆V=S∆h=40cm2×0.5m=20cm3 b物体的体积 Vb=2∆V=2×20cm3=40cm3 [2]b物体水面以下的部分为排开液体的体积，此时受到的浮力 对物体b进行受力分析可知物体收到向上的浮力、向上的拉力、向下的重力，拉力 Fb=F压1-F压2=5N-2.6N=2.4N 根据杠杆平衡条件可知 Fa·OA=Fb·OB 整理得 物体A的质量 39．（2024·重庆·一模）如图所示，工人师傅利用滑轮组将静止在水平地面上质量为45kg的石板匀速提升6m，动滑轮重为50N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为 ；若工人师傅的拉力变为125N时，且石板与地面接触面积为 ，则石板静止时对地面的压强为 Pa。 【答案】 500 【解析】[1] 石板重力为 不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为 [2] 由图可知有效承担物重的绳子段数，若工人师傅的拉力变为125N时，石板受到的拉力为 则石板静止时对地面的压力为 则石板静止时对地面的压强为 40．（2024·重庆沙坪坝·二模）高速铁路两侧的输电线，无论冬夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线接触良好。如图为输电线的牵引装置，钢绳通过滑轮组悬挂10个相同的坠砣，每个坠砣的质量为15kg，（不计滑轮和钢绳自重及摩擦），输电线A段所受拉力为 N；若5秒内坠砣下降了0.4m，则A端电线上拉力的功率为 W。 【答案】 3×103 120 【解析】[1]坠砣的总重力 由图知，使用的滑轮组承担A端拉力的绳子股数n=2，则A端受到的拉力大小 [2]若5秒内坠砣下降了0.4m，则输电线A端向左移动的距离 拉力做功 则A端电线上拉力的功率为 41．（2024·重庆南岸·一模）桔棒是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示，硬杆用细绳悬挂在树上，杆可绕O点自由旋转且除细绳外与树无其他接触，忽略杆和绳的重力，A端挂有一重为150N的拗石，若将A 端拗石向左端移动一段距离，则桔棒平衡时B 端受到的拉力 （选填“变大”“变小”或“不变”）；若OA∶OB=4∶3, 水桶装满水后的重力为300N，人用桔棒将装满水的水桶提出水面后，桔棒平衡时人对绳的拉力为 N。 【答案】 变大 100 【解析】[1] 根据杠杆平衡条件，则有 若将A 端拗石向左端移动一段距离，则的力臂变大，所以桔棒平衡时B 端受到的拉力变大。 [2] 人用桔棒将装满水的水桶提出水面后，桔棒平衡时B 端受到的拉力为 则桔棒平衡时人对绳的拉力为 42．（2024九年级下·重庆·专题练习）如图所示，轻质杠杆在支点O上水平静止，其中，A、B是实心柱形物体，B的底面积为40，高为20，质量为1.6，A的底面积，柱形容器的底面积，B物体浸入水中深度为8，物体A对地面的压力刚好为0。则此时B物体受到的浮力为 N。若将B的底面沿水平方向切掉五分之一，杠杆在水平位置平衡时物体A对地面的压强为 。 【答案】 3.2 【解析】[1]B受到的浮力 [2] B的重力为 杠杆N端绳子的拉力为 由杠杆的平衡条件可得 则杠杆M端绳子的拉力为 物体A对地面的压力刚好为0，则A的重力为 将B的底面沿水平方向切掉五分之一，水下降的高度为 此时B浸入水中的深度为 B受到的浮力为 杠杆N端绳子的拉力 由杠杆的平衡条件可知，则杠杆M端绳子的拉力为 物体A对地面的压力 杠杆在水平位置平衡时物体A对地面的压强为 43．（2024·重庆·二模）如图所示，在A点对刀用最小动力切食物，O为支点，请画出对应的力臂并标出。 【答案】 【解析】在A点对刀用最小动力F1切食物，O为支点，当OA为动力臂时，动力臂是最大的，根据杠杆的平衡条件可知，此时的动力是最小的，所以连接OA，OA为动力臂L1；如下所示： 44．（2024·重庆沙坪坝·二模）完成以下作图。在图中画出力F的力臂。 【答案】 【解析】首先延长力F的作用线，然后由支点O向F的作用线作垂线，支点和垂足之间的距离即为力臂，如图所示： 45．（2024·重庆·一模）请画出图羊角锤拔钉子的动力的力臂。 【答案】 【解析】画出力F1的反向延长线，从支点O作力F1的作用线的垂线，支点到垂足的距离为力臂l1，如图所示： 46．（2024·重庆·一模）图所示，挂有重物的杠杆AOB在动力F的作用下保持静止，请在答图中画出动力F的力臂L。 【答案】 【解析】由图知，力的作用线不在力的线段上的延长线部分用虚线表示，从支点O向拉力F的作用线引垂线，垂线段的长度即为F的力臂L，如图： 47．（2024·重庆·二模）黎黎的家乡特产南门红糖，是重庆市非物质文化遗产，她从家里的红糖上切下一小块带到实验室测量红糖的密度； （1）黎黎将天平放在 上，需调节平衡螺母，使指针指到分度盘中央，如图甲所示，在这一过程中存在不足之处是 ； （2）将红糖放在天平左盘，天平平衡时如图乙所示，红糖的质量为 g，在量筒中倒入适量的水，读出水的体积为40mL，用体积忽略不计的保鲜膜包裹好红糖块，系上细线轻轻放入水中，浸没时量筒读数如图丙为 mL，则红糖的密度为 kg/m3； （3）她想进一步测量红糖水的密度：①在烧杯中加入适量的水，测出烧杯和水的总质量为124g；②将刚才的红糖块放入水中搅拌直至全部溶解；③将红糖水全部倒入量筒中，读出体积为80mL；④用天平测出空烧杯的质量为51g；则红糖水的密度为 g/cm3；这样测出来的红糖水的密度与真实值相比 （选填“偏小”“偏大”或“准确”）； （4）小华捡到一块石头，爱不释手，又捡来一根轻质杠杆和溢水杯开始测量石块密度： ①在溢水杯中装满水，将石块缓慢浸没在溢水杯中，用一个完好的塑料袋在溢水口处接住溢出的水； ②将石块从溢水杯中取出，擦干水后用细线系住石块悬挂于处于水平位置平衡的杠杆的A点，用细线将塑料袋悬挂于杠杆的另一端，调节塑料袋的位置，使杠杆在水平位置再次平衡，记下此时塑料袋的悬挂点为B点，如图丙所示。测得A、B点到O点的距离分别为、，若不计塑料袋的质量，则石块密度的表达式为 （用、、表示）。 【答案】 水平桌面 调平时游码没有放在零刻度线处 27 60 1.35×103 1.25 准确 【解析】（1）[1][2]用天平测量物体的质量前，首先把天平放在水平桌面上，用镊子把游码放在标尺左端的零刻线处，在调节平衡螺母使天平平衡。图甲中调平时游码没有放在零刻度线处。 （2）[3]如图乙所示，天平的分度值为0.2g，游码对应在2刻度线，所以红糖的质量为 [4]如图丙所示，量筒的分度值为2mL，示数为60mL，根据排水法，红糖的体积为 [5]红糖的密度为 （3）[6]红糖水的质量为 则红糖水的密度为 [7]将红糖水全部倒入量筒时液体有残留，但最后一步减去残留红糖水的质量，使得测得红糖水的体积、质量都准确，则测出来的红糖水的密度与真实值相比是准确的； （4）[8]如图丁，根据杠杆平衡条件则有 则根据和，则有 解得：石块密度为 48．（2024·重庆永川·一模）小明和小华在学校花坛发现一块色彩漂亮的石块（石块不吸水），他们来到实验室，用不同的方法测量石块的密度。 （1）小明选用托盘天平和量筒进行了测量： ①小明把托盘天平放在 桌面上，将游码移到标尺左端 线处，发现指针静止时未指向分度盘中央刻度线，于是他调节 ，使天平横梁平衡； ②小明将石块放在天平的左盘，在右盘添加砝码并移动游码，天平再次平衡后如图甲所示，则石块的质量为 g；小明将石块用细线系住缓慢的放入装有30mL水的量筒中，石块沉底后如图乙所示。小明根据测量的结果计算出石块的密度为 g/cm3； （2）小华选用一根轻质杠杆和溢水杯进行了测量： ①在溢水杯中装满水，将石块缓慢浸没在溢水杯中，用一个完好的塑料袋在溢水口处接住溢出的水，则石块的体积 溢出水的体积（选填“大于”“等于”或“小于”）； ②将石块从溢水杯中取出，擦干水后用细线系住石块悬挂于处于水平位置平衡的杠杆的A点，用细线将塑料袋悬挂于杠杆的另一端，调节塑料袋的位置，使杠杆在水平位置再次平衡，记下此时塑料袋的悬挂点为B点，如图丙所示。测得A、B点到O点的距离分别为lA、lB，若不计塑料袋的质量，则石块密度的表达式为ρ石＝ （用lA、lB、ρ水表示）； ③若要计塑料袋的质量，则石块密度的测量值与真实值相比会偏 。 【答案】 水平 零刻度 平衡螺母 24.4 2.44 等于 小 【解析】（1）[1][2][3] 使用天平时，要将天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端零刻度线处，然后调节平衡螺母，使天平横梁平衡。 [4] 如图甲所示，横梁标尺的分度值为0.2g，则石块的质量为 [5] 如图乙所示，来量筒的分度值为，示数为，根据排水法，石块的体积为 则石块的密度为 （2）[6] 在溢水杯中装满水，将石块缓慢浸没在溢水杯中，用一个完好的塑料袋在溢水口处接住溢出的水，根据排水法，则石块的体积等于溢出水的体积。 [7] 如图丙，根据杠杆平衡条件则有 则根据和，则有 解得石块密度为。 [8] 若要计塑料袋的质量，则偏大，则会偏小，根据可知石块密度的测量值与真实值相比会偏小。 49．（2024·重庆沙坪坝·二模）如图所示，图甲为某自动注水装置的部分结构简图，杠杆AOB始终在水平位置保持平衡，OA＝2OB，竖直细杆a的一端连接在杠杆的A点，另一端与高为0.2m的长方体物块C固定；竖直细杆b的下端通过力传感器固定，上端连接在杠杆的B点（不计杠杆、细杆及连接处的重力和细杆的体积），圆柱形水箱中有质量为8.5kg的水，打开水龙头，将水箱中的水缓慢放出；通过力传感器能显示出细杆b对力传感器的压力或拉力的大小；图乙是力传感器示数F的大小随放出水质量m变化的图像。当放出水的质量达到5.5kg时，物块C刚好全部露出水面，此时装置由传感器控制开关开始注水。(g=10Nkg)求： （1）物块C的重力； （2）物块C受到的最大浮力； （3）当物块C下表面刚好与液面相平时，水对水箱底部的压强是多少Pa？ 【答案】（1）5N；（2）20N；（3）1000Pa 【解析】解：（1）当放出水的质量达到5.5kg时，物体C刚好全部露出水面，由图乙知，根据杠杆的平衡条件知 GC×OA＝FB×OB 由OA＝2OB可得，物块C的重力 （2）分析图乙可知，当放出水的质量m≤1.5kg时，物块C受到的浮力最大；由杠杆的平衡条件可得 FA×OA＝FB′×OB 则此时杠杆A端受到的作用力 由图乙可知，放水的质量在1.5kg到5.5kg之间时力传感器的示数可以为零，则物体C受到的浮力最大时，杠杆A端受到的作用力是向上的，因力的作用是相互的，则物体C浸没时 F压＝FA＝15N 物体C受力平衡，则物体C受到的最大浮力 F浮＝F压+GC＝15N+5N＝20N （3）由F浮＝ρgV排可得物体C浸没时排开水的体积 长方体C的底面积 由图乙可知，从开始放水到物块C上表面刚好与液面相平时m1＝1.5kg，从物块C上表面刚好与液面相平到物体C刚好全部露出水面时，放出水的质量 m2＝5.5kg﹣1.5kg＝4kg 该过程放出水的体积 由 V2＝（S水箱﹣SC）hC 可得，水箱的底面积 当物块C下表面刚好与液面相平时，水对水箱底部的压力等于水的重力 F＝G＝mg＝（8.5kg﹣5.5kg）×10N/kg＝30N 此时水对水箱底部的压强 答：（1）物块C的重力为5N； （2）物块C受到的最大浮力为20N； （3）当物块C下表面刚好与液面相平时，水对水箱底部的压强为1000Pa。 50．（2024·重庆巴南·三模）小梦设计了如图所示的装置探究杠杆的平衡条件，在轻质杠杆AB的A端悬挂一个质量为2kg的空桶，，将质量分布均匀，重为240N的正方体工件M通过细线与B端相连，此时，杠杆在水平位置平衡，且M对地面的压强为5000Pa，不考虑机械的自重和摩擦，求： （1）桶A的重力 （2）工件M的底面积； （3）若将M沿竖直方向截去一部分，并将截取的部分放入空桶中，使M对地面的压强变为原来的五分之三，求截去部分的质量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】解：（1）桶A的重力为 （2）杠杆A端受到的拉力等于桶的重力，由杠杆平衡条件可知，细线对M的拉力为 M对地面的压力为 M对地面的压强为5000Pa，则M的底面积为 （3）M的底面积为，则正方体M的棱长为0.2m，整个正方体M的体积为 M的密度为 设切去部分的质量为m，切去部分的体积为，则切去部分的底面积为 则物体M切去一部分后与地面的接触面积为 由题意可知，切割后M对地面的压强 此时地面对M的支持力 压力和支持力是一对相互作用力，大小相等，此时的支持力为 此时B端绳子的拉力为 由杠杆平衡原理可知 则 解得 答：（1）桶A的重力； （2）工件M的底面积； （3）截去部分的质量。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$