专题11 简单机械-【好题汇编】三年（2022-2024）中考物理真题分类汇编（山东专用）

专题11 简单机械 2024年 一、多选题 1．（2024·山东青岛·中考真题）如图所示，小明用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别匀速提升两个质量相同的物体，绳端在相同时间内移动的距离相等．在提升过程中，若绳端拉力，下列说法正确的是（　　） A．物体的速度之比 B．有用功之比 C．总功之比 D．机械效率之比 2．（2024·山东济南·中考真题）我国牵头建设的国际月球科研站预计在2035年基本建成。若月球科研站内温度、气压等环境条件与地球上实验室的环境条件相同，只有物体受到的重力是在地球上所受重力的，则在月球科研站内重做以下实验时，下列说法正确的是（　　） A．用托盘天平测量物体的质量时，测得的质量小于物体在地球上测得的质量 B．用酒精温度计测冰水混合物温度时，测得的温度等于在地球上测得的温度 C．探究重力与质量的关系时，仍能得到物体所受的重力与质量成正比的结论 D．用1m长的细玻璃管做托里拆利实验时，发现玻璃管内的水银柱不会下降 3．（2024·山东聊城·中考真题）2024年5月，中国聊城·江北水城龙舟公开赛成功举办。如图所示是运动员奋力划动龙舟的场景，运动员一手撑住桨的末端（视为支点），另一手用力划桨。下列说法正确的是（　　） A．划龙舟时桨是省力杠杆 B．运动员划龙舟时，桨向后推水，水就向前推桨，原因是物体间力的作用是相互的 C．龙舟（包括人员和装备）在水平湖面匀速运动时，所受重力和浮力是一对平衡力 D．当龙舟冲过终点时，运动员不再划桨，龙舟将慢慢停下来，说明运动要靠力来维持 4．（2024·山东滨州·中考真题）如图所示装置，工人用250N的拉力，在30s内将重为400N的物体匀速提高了6m，在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（    ） A．绳子自由端移动的速度是0.2m/s B．拉力做的有用功为2400J C．拉力做功的功率为100W D．若用此滑轮提升重500N的物体，滑轮的机械效率为80% 5．（2024·山东烟台·中考真题）如图所示，小明用20N的拉力F将重为20N的物体匀速提高了10m，用时5s，忽略绳重和摩擦，在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为6m/s B．动滑轮所受的重力为20N C．小明所做的额外功为200J D．滑轮组的机械效率为75% 二、单选题 6．（2024·山东青岛·中考真题）如图所示，小明用手提起哑铃，这一动作从生物学的视角，可以认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着时关节转动；从物理学的视角，可以认为是一个杠杆在工作．下列说法正确的是（　　） A．此杠杆的支点为A点 B．此杠杆的阻力是哑铃受到的重力 C．此杠杆是一个费力杠杆 D．肱二头肌的收缩距离大于哑铃的移动距离 7．（2024·山东泰安·中考真题）如图所示，汽车通过滑轮组将物体吊起。已知汽车的质量为，牵引力为，对绳子的拉力为；物体的重力为，物体匀速上升的速度始终为，汽车受到的摩擦力为汽车重力的0.05倍，取。下列说法中（    ） ①滑轮组的机械效率为    ②汽车受到的摩擦力为 ③汽车牵引力在4s内做的功为    ④汽车牵引力的功率为 A．只有①正确 B．只有①④正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 8．（2024·山东济南·中考真题）杆秤是我国发明的人类最早的衡器，是我国劳动人民智慧的结晶。小丽在课堂上了解杆秤后，在家里找到一杆除了秤砣生锈变重外，其他均完好的杆秤。用这杆秤测得的物体质量与秤砣生锈变重前测得的物体质量相比（　　） A．偏小 B．不变 C．偏大 D．无法判断 9．（2024·山东聊城·中考真题）建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为300N的建材从地面匀速运送到离地面8m的高处，所用时间为40s。已知动滑轮重为40N，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．工人做的总功为2400J B．工人拉力的功率为60W C．此过程中该装置的机械效率约为88% D．可以通过增加动滑轮个数的方法提高该装置的机械效率 10．（2024·山东菏泽·中考真题）如图所示是我国古人运送巨木的劳动情境示意图。结合示意图判断，下列说法正确的是（　　） A．在抬巨木时众人越靠近支架越省力 B．只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木 C．在抬起巨木时横杆是省力杠杆 D．支架下端垫有底面积较大的石块是为了减小压力 11．（2024·山东枣庄·中考真题）如图所示，小明用滑轮组将重为400N的货物在20s内匀速提升了2m，小明对绳子的拉力为250N，不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是（    ） A．动滑轮的重力为50N B．滑轮组做的有用功为500J C．拉力F做功的功率为25W D．滑轮组的机械效率为80% 12．（2024·山东滨州·中考真题）小滨在劳动课上学习了一些做饭的方法后，和家人共同做了丰盛的晚餐。以下是他观察的现象及给出的解释，合理的是（    ） A．在碗沿上磕破鸡蛋，是因为鸡蛋受到的力大于碗受到的力 B．将柔软的面团压成薄饼，面团发生了弹性形变 C．小滨给长辈们夹菜时，所使用的公筷是省力杠杆 D．用力擦去灶台上的污渍，是通过增大压力来增大摩擦的 13．（2024·山东临沂·中考真题）2023年9月24日，中国组合邹佳琪/邱秀萍在赛艇女子轻量级双人双桨决赛中夺冠，斩获杭州亚运会首金。如图所示，赛艇的桨可视为杠杆，下列工具正常使用时，与桨属于同类杠杆的是（　　） A．筷子 B．瓶起子 C．核桃夹 D．榨汁器 14．（2024·山东烟台·中考真题）骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统，人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。下列关于人体中的杠杆说法正确的是（　　） A．图甲：手托重物时，可视为省力杠杆 B．图甲：手托重物时，肱二头肌对前臂的牵引力是阻力 C．图乙：踮脚时，可视为费力杠杆 D．图乙：向上踮脚的过程中，腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力 三、作图题 15．（2024·山东泰安·中考真题）如图所示，为杠杆支点，请画出的力臂并用字母表示。 16．（2024·山东枣庄·中考真题）用手提起重物时，前臂可简化为杠杆：桡骨在肱二头肌牵引力F1的作用下，绕肘关节（支点0）转动，如图所示。请在图中画出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图。 四、实验题 17．（2024·山东济宁·中考真题）小明将木板一端置于水平桌面上，另一端与量角器组装成斜面（如图所示），按以下步骤进行了实验： ①选3个物体A、B和C，分别测出它们的重力大小； ②将斜面倾角（木板与桌面夹角）调成5°，分别将物体A、B、C放置在斜面上保持静止，用压力传感器分别测出它们对木板的压力大小； ③将斜面倾角先后调成10°和15°，重复步骤②。 实验数据记录如下表： 斜面倾角 5° 10° 15° 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 物体 A B C A B C A B C 重力大小/N 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 压力大小/N 9.96 19.92 29.88 9.85 19.70 29.55 9.66 19.32 28.98 结合以上信息，按要求回答下列问题： (1)请在图中画出物体A对木板（斜面倾角为15°）压力的示意图，要求包含力的三要素 ； (2)若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，可选择实验序号 中的数据进行分析； (3)分析比较实验数据可知：不同物体静止在同一斜面上时，物体对木板的压力与该物体重力的比值 ； (4)分析比较实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力与该物体重力的比值 （选填“越大”、“越小”或“不变”）； (5)斜面作为一种简单的机械，在生活中常有应用。在沿斜面向上的拉力F作用下，质量为的物体沿斜面向上匀速运动了，升高了，斜面的机械效率为90%，则该物体所受摩擦力的大小为 N。（取） 五、计算题 18．（2024·山东潍坊·中考真题）如图甲所示的装置由杠杆PQ、圆柱形物体a、b以及水箱、滑轮等组成。杠杆PQ只能绕O点在竖直平面内转动，，P端通过竖直绳连接a，a通过竖直轻杆固定在地面上；b浸没在水中，通过细绳、滑轮与杠杆Q端相连。开始时PQ水平，打开出水口阀门，轻杆对a的作用力F的大小随水面下降高度x变化的规律如图乙所示。已知a、b质量分别为、，滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计，忽略所有摩擦，g取10N/kg，水的密度。求： (1)打开阀门前P端绳对a的拉力； (2)打开阀门前b受到的浮力； (3)b的密度； (4)当b受到的拉力大小为8.4N时，b下表面处的液体压强。 六、填空题 19．（2024·山东菏泽·中考真题）用如图所示的滑轮组将重540N的建筑材料从地面拉到四楼，建筑材料上升10m，绳端拉力为200N（不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦），则动滑轮重 N，此过程该滑轮组的机械效率为 。 2023年 一、单选题 1．（2023·山东淄博·中考真题）肱二头肌收缩产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动，此时前臂骨骼可以看成一个杠杆模型，简称前臂杠杆。如图所示，手提重物时，对前臂杠杆的分析错误的是（　　）          A．前臂杠杆是省力杠杆 B．肘关节处可以视为支点 C．肱二头肌对前臂杠杆的牵引力是动力 D．前臂保持水平时，阻力臂最长 2．（2023·山东青岛·中考真题）使用下列简单机械时， 能省距离的是（　　） A．用筷子夹食物 B．用起子开瓶盖 C．利用定滑轮升国旗 D．起重机利用动滑轮吊起重物 3．（2023·山东威海·中考真题）如图所示，将若干重物放在4个自制天平的秤盘上，放入重物前天平在水平位置平衡，放入重物后天平都向右倾斜，秤盘最终落在桌面上，若不改变秤盘的悬挂位置，仅将重物左右互换，互换后可能重新在水平位置平衡的天平是（    ）    A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 4．（2023·山东菏泽·中考真题）用动滑轮在水平地面上沿直线匀速拉动重为G的物体，如图所示。已知水平拉力为F，物体受到地面的摩擦力为f，物体移动的距离为s。下列说法正确的是（　　）    A．重力做功数值为Gs B．拉力做功数值为Fs C．摩擦力做功数值为fs D．使用此滑轮既省力又省功 5．（2023·山东济南·中考真题）图甲所示的案秤是生活中测量质量的常用工具，与各1个标有“0.5kg”“1kg”“5kg”和2个标有“2kg”的增砣配套使用。如果把图乙所示的标有“2kg”的增砣放在秤盘中称量它的质量，测量结果应该（　　）    A．大于2kg B．等于2kg C．小于2kg D．无法判断 6．（2023·山东日照·中考真题）“劳则思，思则善心生”，劳动的过程就是一种学习。某学校劳动教育课堂上，以下劳动场景中，利用了费力杠杆的是（　　） A．  利用撬棒撬大石块 B．  用手拿石块 C．  用钢丝钳剪铁丝 D．  用羊角锤拔钉子 7．（2023·山东烟台·中考真题）筷子发源于中国，是华夏饮食文化的标志之一，如图所示，使用筷子时虽然费力但省距离，下列工具在使用中也能省距离的是（   ）                A．用托盘天平称质量 B．用核桃夹夹核桃 C．用食品夹夹鸡蛋 D．用撬棒撬物体 A．A B．B C．C D．D 8．（2023·山东滨州·中考真题）以下四图节选自我国古代科技著作《天工开物》，其中说法正确的是（　　）    A．图甲“泥造砖坯”中，砖坯对地面的压力和砖坯的重力是一对平衡力 B．图乙“凿取砺房”中，古人手中的凿子是通过减小受力面积增大压强的 C．图丙“踏车汲水”中，水被提升到高处，水的重力势能转化为动能 D．图丁“穴取铜铅”中，古人所使用的镐属于省力杠杆 9．（2023·山东临沂·中考真题）2023年2月10日，航天员费俊龙、张陆在机械臂的辅助下完成了中国空间站全面建成后航天员的首次出舱活动。机械臂类似人的手臂，具有抓住、拉回、锁死等功能。下图所示工具，正常使用时与机械臂属于同一类杠杆的是（　　） A．瓶起子B．  钢丝钳 C．  核桃夹D．  食品夹 二、多选题 10．（2023·山东滨州·中考真题）用如图所示的装置匀速提升浸没在容器底部的正方体物块A，物块A的质量为5kg，棱长为10cm，水的深度为60cm。物块A露出水面前滑轮组的机械效率为80%，在水中上升的时间为5s。物块A与容器底部未紧密接触，水对物块A的阻力、绳子的重力、绳子与滑轮间摩擦都忽略不计，，。下列分析正确的是（　　）    A．物块A的重力为50N B．物块A上升的速度为0.12m/s C．物块A露出水面前，拉力所做的有用功为20J D．物块A完全露出水面后，滑轮组的机械效率约为83.3% 三、填空题 11．（2023·山东德州·中考真题）利用如图所示的滑轮组将重的重物竖直匀速提升，若滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，则绳子自由端移动的距离为 ，拉力 N。增大重物的重力，滑轮组的机械效率将会 （选填“提高”、“降低”或“不变”）。    12．（2023·山东聊城·中考真题）小明和小红用图甲装置探究杠杆的平衡条件，进行实验并收集了数据。小明对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离。小红认为小明的结论是错误的，她做了图乙实验，图中每个钩码所受的重力是0.5N，弹簧测力计的示数为 N，此实验 （选填“能”或“不能”）说明小明的结论是错误的。    13．（2023·山东聊城·中考真题）如图所示，是为了搬运建筑材料而使用的简单机械。此滑轮组在1min内将一批建材匀速提升了12m，此过程中滑轮组的机械效率是75%，钢丝绳拉力F所做的功是。则这批建材所受的重力是 N，拉力F的功率是 W。    14．（2023·山东东营·中考真题）《天工开物》中描述了古人应用桔槔汲水的情景。桔槔的结构相当于一个普通的杠杆，如图所示，水桶悬挂点到支点的距离和重物悬挂点到支点的距离之比为1︰2，当水和水桶的总质量为20kg时，杠杆恰好在水平位置平衡，则重物质量为 kg。（不计杠杆自重）    15．（2023·山东泰安·中考真题）用如图所示的滑轮组在10s内将200N的重物匀速提升3m，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，拉力F的功率为 W。    16．（2023·山东济宁·中考真题）两个滑轮按如图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N，则拉力F的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。 四、作图题 17．（2018·湖北襄阳·中考真题）如图所示，画出图中力F的力臂并用字母L表示． 五、实验题 18．（2023·山东青岛·中考真题）天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小海用图甲所示装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。 （1）实验中，杠杆在 位置平衡最便于测量力臂； （2）如图乙所示，杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，杠杆都将失去平衡。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的 和力臂有关；    （3）小海在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了4次实验。杠杆平衡时的部分数据已填入表中，其中图丙是第4次杠杆平衡时的情景，请将杠杆右侧的阻力数值填入表中；    实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1.0 0.20 2.0 0.10 2 2.0 0.15 2.0 0.15 3 2.0 0.15 1.5 0.20 4 1.5 0.10 ( ) 0.15 分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是F1l1 F2l2； （4）小海与小兰对实验过程进行交流，产生了一个新的问题：若支点不在杠杆的中点，并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力，会出现什么现象？于是他们共同进行了如图丁的探究。 ①画出图丁中F1的动力臂l1；( ) ②多次改变拉力F1的作用点在杠杆上的位置进行实验，发现杠杆平衡时，F1l1都是大于F2l2，其原因可能是 。    19．（2023·山东菏泽·中考真题）用相同规格的钩码做“探究杠杆的平衡条件”实验，完成下列问题。    （1）实验前杠杆状态如图甲所示，应当向 调节平衡螺母使杠杆呈水平状态； （2）如图乙所示，在杠杆支点的左侧A点悬挂若干钩码，在支点的右侧悬挂1个钩码，发现无论怎样调节右边钩码的位置，都不能使杠杆呈水平。为使杠杆水平，可以通过 （只填一种可行的操作即可）来实现； （3）调整后继续实验，从支点处缓慢向右移动钩码，直到杠杆再次呈水平，同时记录左、右两侧悬挂的钩码 和 的大小。 （4）杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图丙所示某杆秤的0刻度距离提纽1cm，秤钩到提纽的水平距离为5cm，秤砣的质量为。则提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值应为 kg。 20．（2023·山东济宁·中考真题）利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材，探究杠杆的平衡条件； （1）调节螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡，如图甲所示，其目的是方便测量 ；    （2）为探究杠杆的平衡条件，小明设计了以下两种收集实验数据的方案，其中合理的是 ； 实验次数 方案一 方案二 F1/N l1/cm F2/N l2/cm F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 3 3 3 5 2 2 2 4 3 3 1 1 2 5 （3）如图所示，在A处挂3个钩码，则应在B处挂 个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；    （4）杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用，是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简易工具，由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成，如图所示，此杆秤有两个提纽，使用它称较重的物体时，常用离秤钩较 （选填“近”或“远”）的提纽。    21．（2023·山东枣庄·中考真题）提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想I：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关 猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关 猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关 根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。 实验次数 钩码的重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离S/m 机械效率η 1 2 0.1 0.90 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.50 0.3 88.9% 3 4 0.1 1.25 0.4 4 4 0.2 1.50 0.6 88.9% （1）实验时应沿竖直方向 缓慢向上拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图 的装置完成的，它的机械效率η= ； （3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是 （选填“正确”或“错误”）的； （4）通过比较 （填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高； （5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率 。 六、综合题 22．（2023·山东枣庄·中考真题）壮丽辉煌的咸阳宫曾巍然矗立于八百里秦川，司马迁在《史记》中有关于这座宫殿的描述。右图是我们的祖先在建造宫殿时搬动巨大木料的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方，请分析：    （1）支架下端垫有底面积较大的石块，其目的是为了 压强； （2）支架上的横杆其实是 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）； （3）如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个抬起巨木的改进方案： 。 七、计算题 23．（2023·山东淄博·中考真题）淄博城区东部快速路建设正在进行，施工现场一台起重机将质量为1800kg的重物以0.1m/s的速度竖直匀速提升一定高度，用时60s，所做的额外功是7.2×104J。g取10N/kg）求： （1）起重机做功的功率； （2）起重机的机械效率。 24．（2023·山东青岛·中考真题）“国之重器”中的起重船在我国很多伟大的工程中发挥着重要作用。起重船的工作就是将重物起吊移至指定位置。如图甲所示，一艘起重船自身质量m1=10000t，要吊装的重物质量m2=1000t。（取g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3） （1）起重船带着重物一起漂浮在水面上时，排开水的体积是多少？ （2）起重机将该重物匀速提升了30m，它的电动机所做的功是7.5×108J，则起重机的机械效率是多少？ （3）为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡，示意图如图乙所示。 小海设计了一种用力传感器感知抽水量的长方体水舱模型，其底面积为2m2，示意图如图丙所示，其中A是固定的力传感器，能够显示B对它的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细直杆，B的上端固定在A上，下端固定在物体C上；物体C是质量为20kg、高度为2m的圆柱体。水舱中装有4.2m3的水，抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图象如图丁所示。当力传感器示数为0时，剩余的水对舱底的压强是多少？      25．（2023·山东威海·中考真题）五一假期，小明和爸爸自驾到海边游玩，小轿车不慎陷入水平沙滩无法行驶，请来救援车帮忙，如图甲所示，救援车固定不动，利用绞盘、绳子、轻质滑轮将车拉出沙滩。若小轿车的质量为，轮胎底部与沙滩接触的总面积为，整个拉动过程中小轿车移动的速度随时间变化的图象如图乙所示，其中小轿车被匀速拉动时绞盘的拉力F恒为：。（）求： （1）小轿车静止时对沙滩的压强是多少？ （2）小轿车被匀速拉动通过的路程是多少？在此过程中滑轮的机械效率为90%，则小轿车受到的拉力做功的功率是多少？（滑轮轮轴处摩擦不可忽略）    26．（2023·山东烟台·中考真题）在宜居宜业和美乡村建设中，某施工队正在进行农村基础设施改建，建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥。如图甲所示，某次搬运过程中，工人在的时间内，将8袋水泥匀速提起，电动机牵引绳子的拉力F为，每袋水泥质量为。g取，求： （1）拉力F做功的功率； （2）滑轮组的机械效率(小数点后保留1位小数)； （3）为了一次能提升更多的水泥，物理实践小组利用学过的知识对升降机的滑轮组进行重新设计，如图乙所示。假设升降机足够稳定，电动机输出功率足够大，电动机牵引绳子的拉力仍为，吊篮及动滑轮的总重力为，不计绳重和摩擦，则这种设计的装置一次能提起多少袋水泥？    2022年 一、单选题 1．（2022·山东德州·中考真题）用如图所示的装置提升货物。篮子A的重力为15N，绳子能承受的拉力足够大。已知人的重力为500N，现用20N的拉力F拉绳子，此时篮子上升的速度为（忽略绳重和摩擦，g取）。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为 B．动滑轮的重为5N C．匀速拉动时，篮子里最多能承载960N的货物 D．只改变图中滑轮组的绕绳方式，其机械效率将改变 2．（2022·山东德州·中考真题）如图所示，下列说法正确的是（　　） A．  人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是一对平衡力 B．   自行车手闸是省力杠杆 C．  端着托盘送餐的机器人相对于托盘是运动的 D．  球拍上的胶粒是通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦 3．（2022·山东淄博·中考真题）如图是某小区使用的一种垃圾投放装置的示意图，人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖，非常方便、卫生。下列说法正确的是（　　） A．装置中的滑轮是动滑轮 B．装置中的滑轮改变了力的方向 C．绳子拉起桶盖时，桶盖可视为费力杠杆 D．蓝色垃圾桶看起来是蓝色，是因为它吸收蓝光 4．（2022·山东滨州·中考真题）司马迁在《史记》中有壮丽辉煌的咸阳宫的描述。如图是我们的祖先在建造宫殿时利用木棒搬动巨大木料的情景。他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其它地方。以下分析不正确的是（　　） A．通过横杆、支架等，将巨木的一端抬起是使用了杠杆 B．人越靠近横杆的右端，会更省力的抬起巨木的一端 C．将巨木的一端抬起，垫上圆木是为了减小摩擦 D．支架下端垫有底面积较大的石块，是为了增大支架对地面的压强 5．（2022·山东威海·中考真题）如图所示，为了把两件相同货物搬运到汽车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面的底端匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面搬运。下列说法正确的是（　　） A．沿斜面推动更省力 B．沿斜面推动，工人克服货物重力做的功更多 C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同 D．沿斜面推动货物的过程中，货物的机械能增大 6．（2022·山东菏泽·中考真题）如图所示，在快递仓库内工人把重为600N的货物用滑轮组以0.2m/s的速度匀速提升，忽略摩擦及绳重，该过程中滑轮组的机械效率为80%，则（　　） A．工人所用的拉力为200N B．动滑轮的重力为100N C．拉力的功率为150W D．提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不变 7．（2022·山东烟台·中考真题）如图所示的杠杆在使用过程中，属于费力杠杆的是（　　） A． 用羊角锤起钉子 B． 用钳子夹导线 C． 用起子起瓶盖 D． 用镊子夹取砝码 8．（2022·山东济南·中考真题）小强开启饮料时，瓶起子可视为一个杠杆，如图所示。下列各图能正确表示其工作原理的是（　　） A． B． C． D． 9．（2022·山东聊城·中考真题）下列工具，在如图使用的过程中，属于费力杠杆的是（　　） A．用镊子取砝码 B．用核桃钳捏核桃 C．用剪刀剪绳子 D．用开瓶器开瓶盖 10．（2022·山东泰安·中考真题）如图所示，利用滑轮组将重为的物体在内匀速提升，已知拉力为，若不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．绳端移动的速度为 B．动滑轮重力为 C．拉力做功的功率为 D．滑轮组的机械效率为80% 二、多选题 11．（2022·山东青岛·中考真题）如图甲所示，工人师傅利用动滑轮将重360N的货物匀速提起，拉力F＝200N，货物上升的高度h与所用时间t关系的图像如图乙所示，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．动滑轮的重力 B．货物上升的速度v＝0.4m/s C．拉力F的功率P＝80W D．动滑轮的机械效率 12．（2022·山东滨州·中考真题）如图所示，用滑轮组提升质量为12kg的物体时，物体在10s内匀速竖直上升2m。所用拉力F为50N。则在提升物体的过程中（不计绳重和摩擦，g=10N/kg）。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.6m/s B．滑轮组提升物体做的有用功为300J C．拉力做功的功率为30W D．该滑轮组的机械效率为80％ 13．（2022·山东潍坊·中考真题）图甲所示为工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的情景，吊篮可在电动机的作用下实现升降，其简化结构原理如图乙所示。吊篮的质量为，两名工人及工具的总质量为，某次吊升过程中，吊篮在内匀速上升了。不计滑轮重、绳重和摩擦，关于该过程的分析正确的是（　　） A．吊篮的动能不变 B．吊篮的机械能守恒 C．电动机对绳子的拉力为 D．电动机拉动绳子的功率为 三、填空题 14．（2022·山东淄博·中考真题）工人用如图所示的滑轮组来提升货物，已知货物重400N，每个滑轮重50N，若物体在10s内被提升了6m，不计绳重和摩擦，则拉力F是 N，绳自由端移动的距离是 m，物体上升的速度是 m/s，滑轮组的机械效率是 （精确到1%）。 15．（2022·山东烟台·中考真题）如图所示，用动滑轮将重为160N的物体在5s内匀速提升1m，所用拉力F为100N，在此过程中，拉力F做的功为 J，拉力做功的功率为 W，动滑轮的机械效率为 。 16．（2022·山东菏泽·中考真题）自行车是我们常用的交通工具，在下面列举的自行车结构或设计采取的措施中，属于杠杆的是 ，属于减小摩擦的是 。（选填前面的序号） ①轮盘和飞轮组成的系统，②刹车把手和刹车装置组成的系统，③车胎上有凸凹不平的花纹，④转轴上安装有轴承。 17．（2022·山东聊城·中考真题）如图所示，工人用200N的拉力将重为300N的物体匀速提升一定高度，不计绳重和摩擦。动滑轮的机械效率是 ，如果用该动滑轮提升重为400N的物体，动滑轮的机械效率 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 18．（2022·山东枣庄·中考真题）如图所示是生活中常见的杆秤。称量时杆秤在水平位置平衡，被测物体和秤砣到提纽的距离分别为0.05m、0.2m，秤砣的质量为0.1kg，秤杆的质量忽略不计，则被测物体的质量为 kg。若秤砣有缺损，则杆秤所测物体的质量会 （选“偏大”或“偏小”）。 19．（2022·山东济宁·中考真题）某建筑工人用大小为400N的拉力，通过滑轮匀速提升重为360N的货物（如图所示），此滑轮是 滑轮，机械效率η= 。 四、作图题 20．（2022·山东东营·中考真题）如图所示，工人用撬棒撬起石块的情景，O是支点，请画出动力F的力臂l。 21．（2022·山东枣庄·中考真题）如图所示，若利用滑轮组向下拉绳将重物提升，请画出滑轮组绕绳方法。 22．（2022·山东济宁·中考真题）中国古代人民为了抵御入侵，常在城池周围建造护城河，通过吊桥升降控制人员进出。如图是吊桥被拉起时的模型图，请在图中画出拉力F的力臂。 五、实验题 23．（2022·山东潍坊·中考真题）许多实验器材在物理实验中能被重复利用，斜面就是其中之一。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容: （1）图甲所示实验中，为便于测量小车在斜面上的运动时间，应使斜面保持 （选填“很大”或“很小”）的坡度； （2）图乙所示实验中，对于同一个球A，要改变A撞击木块前的动能大小，可进行的操作是 ； （3）图丙所示实验中，斜面倾斜角为，物体B重为。用弹簧测力计沿斜面拉动B时，应使B做 运动，实验中弹簧测力计示数如图所示，则所测斜面的机械效率为 。 六、计算题 24．（2022·山东日照·中考真题）某疫情仓储基地为方便抗疫物资的存储、计件、配送，将可打包的物资打包为质量分布均匀的立方体包裹。现将口罩打包成边长为的立方体后，其质量为。g取。 （1）求口罩打包后的密度； （2）仓储基地利用叉车运送物资（如图甲），叉车抬升物资的主要装置由两个叉手和升降架等组成，如图乙所示，叉手为弯成的金属板，水平部分承载物资，竖直部分链接在升降架上，其简化示意图如图丙所示，当在叉手的水平部分放上物资时，将叉手看成是一个以O点为支点的杠杆，升降架对杠杆上A点的作用力沿水平方向。已知每个叉手的水平部分长、宽，两叉手间距，运送物资时，使物资紧靠OA放置，并使其重力的作用线通过两叉手的中间。 ①当叉车不动，叉手匀速竖直向上运送1包口罩时，求该包口罩对叉手的压强。 ②若将可打包的物资均打包成质量相同、边长不超过的立方体包裹，请分析物资的密度是否会影响升降架对A点作用力的大小？ 25．（2022·山东威海·中考真题）为了建设精致城市，每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草，为城市增添一抹绿色。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组。，每个沙袋重，每个滑轮重。（木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计） （1）若A点受到竖直向下的拉力为，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？ （2）若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为的花架匀速提升。求： ①滑轮组的机械效率。 ②滑轮组对绳的拉力。 26．（2022·山东潍坊·中考真题）图甲是某卫生间马桶水箱的进水调节装置，图乙为其结构示意图，浮臂AB可视为绕点转动的杠杆，，，A端通过细连接杆AC与柱状浮筒连接，浮筒质量为，端通过细连接杆BD与圆饼状止水阀连接，止水阀上下表面积与进水管口面积均为。当水箱中无水或水量较少时，止水阀打开，水从进水管流进水箱。水位达到一定高度时，浮筒推动杠杆，使止水阀刚好堵住进水管，停止进水，此时AB处于水平位置，连接杆竖直，大气压强，进水管中水压。除浮筒外其它装置所受重力不计，忽略所有摩擦，g取，水的密度。刚停止进水时，求： （1）浮筒所受重力； （2）进水管中的水对止水阀的压力； （3）连接杆BD对止水阀的压力； （4）浮筒排开水的体积。 27．（2022·山东潍坊·中考真题）某小区工作人员用图示的无人机给居住在高楼层的居民运送物资。该无人机由锂电池供电，工作时电动机带动旋翼转动，旋翼对下方空气施力的同时获得升力，其有关参数如表格所示。某次运载过程中，无人机和货物总重，以最大上升速度匀速竖直上升，观察地面控制装置，显示无人机电量由100%降至98%。若定义无人机竖直运输效能值为升力所做功与电池消耗电能之比，用字母表示。求本次运送过程中： 最大上升速度 最大上升速度时空气阻力 电池额定电压 电池容量 （1）所用时间； （2）升力所做的功； （3）竖直运输效能值。 ( 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 $$ 专题11 简单机械 2024年 一、多选题 1．（2024·山东青岛·中考真题）如图所示，小明用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别匀速提升两个质量相同的物体，绳端在相同时间内移动的距离相等．在提升过程中，若绳端拉力，下列说法正确的是（　　） A．物体的速度之比 B．有用功之比 C．总功之比 D．机械效率之比 【答案】BCD 【难度】0.65 【知识点】计算物体运动的速度、功的计算和估算、有用功和额外功、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】 A．由图可知，甲为定滑轮，，乙为动滑轮，动滑轮上有效绳子段数为2。则。绳端在相同时间内移动的距离相等，即，则，根据可知， 故A错误； B．物体质量相等，则有用功之比为 故B正确； C．总功之比为 故C正确； D．机械效率之比为 故D正确。 故选BCD。 2．（2024·山东济南·中考真题）我国牵头建设的国际月球科研站预计在2035年基本建成。若月球科研站内温度、气压等环境条件与地球上实验室的环境条件相同，只有物体受到的重力是在地球上所受重力的，则在月球科研站内重做以下实验时，下列说法正确的是（　　） A．用托盘天平测量物体的质量时，测得的质量小于物体在地球上测得的质量 B．用酒精温度计测冰水混合物温度时，测得的温度等于在地球上测得的温度 C．探究重力与质量的关系时，仍能得到物体所受的重力与质量成正比的结论 D．用1m长的细玻璃管做托里拆利实验时，发现玻璃管内的水银柱不会下降 【答案】BC 【难度】0.4 【知识点】托里拆利实验、托盘天平的构造、温度计的构造和原理、重力大小质量的关系：G=mg 【详解】A．用天平测量物体的质量，是利用等臂杠杆原理，因为动力臂和阻力臂相等，所以天平平衡时，两托盘中物体的重力相等，由于月球上的重力是地球的，两边的重力同时减小，天平仍然平衡，所以用托盘天平测得的质量等于物体在地球上测得的质量，故A错误； B．用温度计测量物体的温度，温度计利用了液体的热胀冷缩原理，与重力无关，所以用酒精温度计测冰水混合物温度时，测得的温度等于在地球上测得的温度，故B正确； C．由于月球上的物体受到的重力是在地球上所受重力的，所以探究重力与质量的关系时，物体所受的重力仍与质量成正比，只是比例常数变小了，故C正确； D．用1m长的细玻璃管做托里拆利实验时，由于大气压的大小等于760mm高水银柱产生的压强，由于月球上的物体受到的重力是在地球上所受重力的，所以水银柱在月球上产生的压强变了，所以玻璃管内的水银柱会发生变化，故D错误。 故选BC。 3．（2024·山东聊城·中考真题）2024年5月，中国聊城·江北水城龙舟公开赛成功举办。如图所示是运动员奋力划动龙舟的场景，运动员一手撑住桨的末端（视为支点），另一手用力划桨。下列说法正确的是（　　） A．划龙舟时桨是省力杠杆 B．运动员划龙舟时，桨向后推水，水就向前推桨，原因是物体间力的作用是相互的 C．龙舟（包括人员和装备）在水平湖面匀速运动时，所受重力和浮力是一对平衡力 D．当龙舟冲过终点时，运动员不再划桨，龙舟将慢慢停下来，说明运动要靠力来维持 【答案】BC 【难度】0.65 【知识点】二力或多力平衡问题、力作用的相互性、生活中的惯性现象、生活中常见的杠杆模型、杠杆的分类 【详解】A．划龙舟时，动力臂小于阻力臂，桨是费力杠杆，故A错误； B．运动员划龙舟时，桨向后推水，桨给水一个向后的力，因为力的作用是相互的，水给桨一个向前的力，水就向前推桨，故B正确； C．龙舟（包括人员和装备）在水平湖面匀速运动时，龙舟处于平衡态，在竖直方向上受平衡力，龙舟在竖直方向上受到重力和浮力，故龙舟所受重力和浮力是一对平衡力，故C正确； D．当龙舟冲过终点时，运动员不再划桨，龙舟由于惯性，龙舟在阻力的作用下将慢慢停下来，说明力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持，故D错误。 故选BC。 4．（2024·山东滨州·中考真题）如图所示装置，工人用250N的拉力，在30s内将重为400N的物体匀速提高了6m，在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（    ） A．绳子自由端移动的速度是0.2m/s B．拉力做的有用功为2400J C．拉力做功的功率为100W D．若用此滑轮提升重500N的物体，滑轮的机械效率为80% 【答案】BC 【难度】0.65 【知识点】P=W/t、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、机械效率的简单计算、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】A．由图可知，承担物重绳子的股数是n=2，则绳子自由端移动的距离 s=nh=2×6m=12m 则绳子自由端移动的速度 故A错误； B．拉力做的有用功为 W有=Gh=400N×6m=2400J 故B正确； C．拉力所做的功 W总=Fs=250N×12m=3000J 功率为 故C正确； D．根据可知，动滑轮的重为 G动=nF-G=2×250N-400N=100N 当物体重500N时，拉力为 滑轮的机械效率为 故D错误。 故选BC。 5．（2024·山东烟台·中考真题）如图所示，小明用20N的拉力F将重为20N的物体匀速提高了10m，用时5s，忽略绳重和摩擦，在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为6m/s B．动滑轮所受的重力为20N C．小明所做的额外功为200J D．滑轮组的机械效率为75% 【答案】BC 【难度】0.65 【知识点】动滑轮绳端拉力及移动距离的计算、计算物体运动的速度、机械效率的简单计算、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】A．绳子自由端移动的距离为 所以速度为 故A错误； B．由滑轮公式可得 故B正确； C．在该过程中额外功为动滑轮做功，所以额外功为 故C正确； D．滑轮组的机械效率为 故D错误。 故选BC 。 二、单选题 6．（2024·山东青岛·中考真题）如图所示，小明用手提起哑铃，这一动作从生物学的视角，可以认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着时关节转动；从物理学的视角，可以认为是一个杠杆在工作．下列说法正确的是（　　） A．此杠杆的支点为A点 B．此杠杆的阻力是哑铃受到的重力 C．此杠杆是一个费力杠杆 D．肱二头肌的收缩距离大于哑铃的移动距离 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】生活中常见的杠杆模型、杠杆五要素及其判断、杠杆的分类 【详解】A．支点是杠杆绕其转动的点，由图可知，手臂是绕C点进行转动的，因此支点为C点，故A错误； BCD．杠杆的动力是肱二头肌收缩，动力作用点在A点，动力臂近似为OA的长度，阻力是手臂和哑铃的总重力，力臂近似为桡骨的长度，故动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，在锻炼时肱二头肌的收缩距离小于哑铃的移动距离，故C正确，BD错误。 故选C。 7．（2024·山东泰安·中考真题）如图所示，汽车通过滑轮组将物体吊起。已知汽车的质量为，牵引力为，对绳子的拉力为；物体的重力为，物体匀速上升的速度始终为，汽车受到的摩擦力为汽车重力的0.05倍，取。下列说法中（    ） ①滑轮组的机械效率为    ②汽车受到的摩擦力为 ③汽车牵引力在4s内做的功为    ④汽车牵引力的功率为 A．只有①正确 B．只有①④正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】功的计算和估算、二力或多力平衡问题、P=Fv、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】②汽车受到的摩擦力为 ①由图可知，滑轮组有效绳子段数，则滑轮组的机械效率为 ④汽车速度为 汽车牵引力的功率为 ③汽车牵引力在4s内做的功为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8．（2024·山东济南·中考真题）杆秤是我国发明的人类最早的衡器，是我国劳动人民智慧的结晶。小丽在课堂上了解杆秤后，在家里找到一杆除了秤砣生锈变重外，其他均完好的杆秤。用这杆秤测得的物体质量与秤砣生锈变重前测得的物体质量相比（　　） A．偏小 B．不变 C．偏大 D．无法判断 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】杠杆的动态平衡分析 【详解】如图，杆秤使用时相当于杠杆，提纽处为支点，被称量物体的重力看作动力，秤砣的重力作为阻力，由杠杆的平衡条件可知，秤砣生锈变重，阻力变大，动力和动力臂的乘积不变，测得的阻力臂变小，即秤杆标识出的物体的质量变小，因此用这杆秤测得的物体质量与秤砣生锈变重前测得的物体质量相比偏小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9．（2024·山东聊城·中考真题）建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为300N的建材从地面匀速运送到离地面8m的高处，所用时间为40s。已知动滑轮重为40N，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．工人做的总功为2400J B．工人拉力的功率为60W C．此过程中该装置的机械效率约为88% D．可以通过增加动滑轮个数的方法提高该装置的机械效率 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】滑轮、滑轮组机械效率的计算、P=W/t、机械效率的简单计算、影响机械效率大小的因素 【详解】A．由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，不计滑轮组的绳重和摩擦，拉力 绳子自由端移动的距离 s=nh=2×8m=16m 工人做的总功 W总=Fs=170N×16m=2720J 故A错误； B．工人拉力的功率为 故B错误； C．工人做的有用功为克服建材重力做的功，有用功 W有=Gh=300N×8m=2400J 此过程中该装置的机械效率 故C正确； D．增加动滑轮的个数，可以增加动滑轮重，增大了额外功，所以会降低机械效率，故D错误。 故选C。 10．（2024·山东菏泽·中考真题）如图所示是我国古人运送巨木的劳动情境示意图。结合示意图判断，下列说法正确的是（　　） A．在抬巨木时众人越靠近支架越省力 B．只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木 C．在抬起巨木时横杆是省力杠杆 D．支架下端垫有底面积较大的石块是为了减小压力 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】杠杆的动态平衡分析、杠杆的分类、减小压强的方法及生活中的实例、生活中常见的杠杆模型 【详解】A．在抬巨木时众人越靠近支架，动力臂越小，阻力与阻力臂的乘积不变，由杠杆平衡条件得，动力越大，则越费力，故A错误；     B．只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木，动力臂越小，阻力与阻力臂的乘积不变，由杠杆平衡条件得，动力越大，则越不容易抬起巨木，故B错误； C．在抬起巨木时横杆，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C正确；     D．支架下端垫有底面积较大的石块是不能减小压力，而是通过增大受力面积，减小压强，故D错误。 故选C。 11．（2024·山东枣庄·中考真题）如图所示，小明用滑轮组将重为400N的货物在20s内匀速提升了2m，小明对绳子的拉力为250N，不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是（    ） A．动滑轮的重力为50N B．滑轮组做的有用功为500J C．拉力F做功的功率为25W D．滑轮组的机械效率为80% 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】P=W/t、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、机械效率的简单计算、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】A．由图可知，n=2，由可知，动滑轮的重力为 G动=nF-G=2×250N-400N=100N 故A错误； B．滑轮组做的有用功为 W有=Gh=400N×2m=800J 故B错误； C．拉力F做功为 W总=Fs=Fnh=250N×2×2m=1000J 功率为 故C错误； D．滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D。 12．（2024·山东滨州·中考真题）小滨在劳动课上学习了一些做饭的方法后，和家人共同做了丰盛的晚餐。以下是他观察的现象及给出的解释，合理的是（    ） A．在碗沿上磕破鸡蛋，是因为鸡蛋受到的力大于碗受到的力 B．将柔软的面团压成薄饼，面团发生了弹性形变 C．小滨给长辈们夹菜时，所使用的公筷是省力杠杆 D．用力擦去灶台上的污渍，是通过增大压力来增大摩擦的 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】力作用的相互性、弹性形变、增大摩擦的方法及生活中的实例、生活中常见的杠杆模型、杠杆的分类 【详解】A．在碗沿上磕破鸡蛋，因为力的作用是相互的，所以鸡蛋受到的力等于碗受到的力，故A不符合题意 B．将柔软的面团压成薄饼，面团不能恢复其原状，因此发生了不是弹性形变，故B不符合题意； C．小滨给长辈们夹菜时，所使用的公筷动力臂小于阻力臂，因此费力杠杆，故C不符合题意； D．用力擦去灶台上的污渍，是在粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦，故D符合题意。 故选D。 13．（2024·山东临沂·中考真题）2023年9月24日，中国组合邹佳琪/邱秀萍在赛艇女子轻量级双人双桨决赛中夺冠，斩获杭州亚运会首金。如图所示，赛艇的桨可视为杠杆，下列工具正常使用时，与桨属于同类杠杆的是（　　） A．筷子 B．瓶起子 C．核桃夹 D．榨汁器 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】生活中常见的杠杆模型、杠杆的分类 【详解】桨的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 A．筷子的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意； BCD．瓶起子、核桃夹、榨汁器的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故BCD不符合题意。 故选A。 14．（2024·山东烟台·中考真题）骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统，人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。下列关于人体中的杠杆说法正确的是（　　） A．图甲：手托重物时，可视为省力杠杆 B．图甲：手托重物时，肱二头肌对前臂的牵引力是阻力 C．图乙：踮脚时，可视为费力杠杆 D．图乙：向上踮脚的过程中，腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】杠杆五要素及其判断、杠杆的分类、生活中常见的杠杆模型 【详解】A．图甲：手托重物时，动力臂小于阻力臂，可视为费力杠杆，故A错误； B．根据杠杆五要素可知，图甲：手托重物时，肱二头肌对前臂的牵引力是动力，故B错误； C．图乙：踮脚时，动力臂变短，但是动力臂仍然大于阻力臂，可视为省力杠杆，故C错误； D．根据杠杆五要素可知，图乙：向上踮脚的过程中，腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力，故D正确。 故选D。 三、作图题 15．（2024·山东泰安·中考真题）如图所示，为杠杆支点，请画出的力臂并用字母表示。 【答案】 【难度】0.85 【知识点】力和力臂的作图 【详解】由支点O向F1的作用线作垂线，垂线段的长度为F1的力臂，图如下所示： 16．（2024·山东枣庄·中考真题）用手提起重物时，前臂可简化为杠杆：桡骨在肱二头肌牵引力F1的作用下，绕肘关节（支点0）转动，如图所示。请在图中画出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图。 【答案】 【难度】0.65 【知识点】力和力臂的作图 【详解】F1的力臂l1 为支点到F1作用线的距离,阻力F2竖直向下，如下图所示： 四、实验题 17．（2024·山东济宁·中考真题）小明将木板一端置于水平桌面上，另一端与量角器组装成斜面（如图所示），按以下步骤进行了实验： ①选3个物体A、B和C，分别测出它们的重力大小； ②将斜面倾角（木板与桌面夹角）调成5°，分别将物体A、B、C放置在斜面上保持静止，用压力传感器分别测出它们对木板的压力大小； ③将斜面倾角先后调成10°和15°，重复步骤②。 实验数据记录如下表： 斜面倾角 5° 10° 15° 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 物体 A B C A B C A B C 重力大小/N 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 压力大小/N 9.96 19.92 29.88 9.85 19.70 29.55 9.66 19.32 28.98 结合以上信息，按要求回答下列问题： (1)请在图中画出物体A对木板（斜面倾角为15°）压力的示意图，要求包含力的三要素 ； (2)若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，可选择实验序号 中的数据进行分析； (3)分析比较实验数据可知：不同物体静止在同一斜面上时，物体对木板的压力与该物体重力的比值 ； (4)分析比较实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力与该物体重力的比值 （选填“越大”、“越小”或“不变”）； (5)斜面作为一种简单的机械，在生活中常有应用。在沿斜面向上的拉力F作用下，质量为的物体沿斜面向上匀速运动了，升高了，斜面的机械效率为90%，则该物体所受摩擦力的大小为 N。（取） 【答案】(1)(2)1、4、7（2、5、8或3、6、9）(3)都相等 (4)越小(5)10 【难度】0.65 【知识点】力的示意图、斜面模型及相关计算、斜面机械效率的计算 【详解】（1）物体A对斜面的压力作用点在接触面，与接触面垂直并指向斜面；由表格中数据可知，当斜面倾角为15°，A对斜面的压力大小为9.66N。如图所示： （2）研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，应选择同一物体放在同一斜面上，改变斜面倾角，测出压力大小进行比较，所以可选择实验序号1、4、7或2、5、8、或3、6、9中的数据进行分析。 （3）分析比较1、2、3（4、5、6或7、8、9）三组数据，A、B、C三个不同物体静止在同一斜面上，物体对木板的压力与该物体重力的比值都相等。 （4）分析比较序号1、4、7（2、5、8、或3、6、9）中的实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力越小，由于重力不变，则物体对木板的压力与该物体重力的比值越小。 （5）拉力F做的有用功为 总功为 额外功为 则该物体所受摩擦力的大小为 五、计算题 18．（2024·山东潍坊·中考真题）如图甲所示的装置由杠杆PQ、圆柱形物体a、b以及水箱、滑轮等组成。杠杆PQ只能绕O点在竖直平面内转动，，P端通过竖直绳连接a，a通过竖直轻杆固定在地面上；b浸没在水中，通过细绳、滑轮与杠杆Q端相连。开始时PQ水平，打开出水口阀门，轻杆对a的作用力F的大小随水面下降高度x变化的规律如图乙所示。已知a、b质量分别为、，滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计，忽略所有摩擦，g取10N/kg，水的密度。求： (1)打开阀门前P端绳对a的拉力； (2)打开阀门前b受到的浮力； (3)b的密度； (4)当b受到的拉力大小为8.4N时，b下表面处的液体压强。 【答案】(1)(2)(3)(4) 【难度】0.4 【知识点】压强公式的简单应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、密度公式的简单应用、二力或多力平衡问题、运用杠杆平衡原理进行计算 【详解】（1）由图乙可知，当水面下降高度x小于10cm时，轻杆对a的作用力F不变，则P端绳对a的拉力不变，Q端绳的拉力不变，绳对b的拉力不变，b受到的浮力不变，此时b完全浸没在水中；当水面下降高度x在10cm至50cm之间时，轻杆对a的作用力F方向先向上，大小逐渐减小，直至减小为零，之后F方向变为向下，大小逐渐增大，此时P端绳对a的拉力逐渐增大，Q端绳的拉力也逐渐增大，绳对b的拉力也逐渐增大，b受到的浮力逐渐减小，此过程为b上表面刚露出水面到b下表面刚露出水面的过程；当水面下降高度x大于50cm时，轻杆对a的作用力F不变，则P端绳对a的拉力不变，Q端绳的拉力不变，绳对b的拉力不变，b受到的浮力不变，此时b完全露出水面。打开阀门前轻杆对a的作用力F=4.8N，物体a处于静止状态，竖直方向受力平衡，则打开阀门前P端绳对a的拉力为 （2）由 可知，打开阀门前Q端绳的拉力为 图中承重绳子股数n=2，滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计，此时绳子对b的拉力为 此时，物体b处于静止状态，竖直方向受力平衡，则打开阀门前b受到的浮力为 （3）b的体积为 b的密度为 （4）当b浸没时，受到的拉力为6.8N，b的重力不变，当b受到的拉力大小为8.4N时，浮力需减小，则此时b上表面露出水面，b下表面处的液体压力等于浮力，当b受到的拉力大小为8.4N时，b下表面处的液体压力为 由图乙可知，当水面下降高度x小于10cm时，轻杆对a的作用力F不变，则P端绳对a的拉力不变，Q端绳的拉力不变，绳对b的拉力不变，b受到的浮力不变，此时b完全浸没在水中；当水面下降高度x在10cm至50cm之间时，轻杆对a的作用力F方向先向上，大小逐渐减小，直至减小为零，之后F方向变为向下，大小逐渐增大，此时P端绳对a的拉力逐渐增大，Q端绳的拉力也逐渐增大，绳对b的拉力也逐渐增大，b受到的浮力逐渐减小，此过程为b上表面刚露出水面到b下表面刚露出水面的过程；当水面下降高度x大于50cm时，轻杆对a的作用力F不变，则P端绳对a的拉力不变，Q端绳的拉力不变，绳对b的拉力不变，b受到的浮力不变，此时b完全露出水面。由此可知，b的高度为 b的底面积为 b下表面处的液体压强为 六、填空题 19．（2024·山东菏泽·中考真题）用如图所示的滑轮组将重540N的建筑材料从地面拉到四楼，建筑材料上升10m，绳端拉力为200N（不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦），则动滑轮重 N，此过程该滑轮组的机械效率为 。 【答案】 60 90％ 【难度】0.65 【知识点】滑轮、滑轮组机械效率的计算、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系 【详解】[1]滑轮组绳子承重段数 不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦 则 [2]此过程该滑轮组的机械效率为 2023年 一、单选题 1．（2023·山东淄博·中考真题）肱二头肌收缩产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动，此时前臂骨骼可以看成一个杠杆模型，简称前臂杠杆。如图所示，手提重物时，对前臂杠杆的分析错误的是（　　）          A．前臂杠杆是省力杠杆 B．肘关节处可以视为支点 C．肱二头肌对前臂杠杆的牵引力是动力 D．前臂保持水平时，阻力臂最长 【答案】A 【详解】ABC．用手提起物体时，人的前臂相当于一个杠杆，肱二头肌给桡骨的力F1是动力，重物给前臂的力F2是阻力，杠杆围绕肘关节转动，因此支点O在肘关节处。用手向上举物体时，动力臂小于阻力臂，因此前臂是一个费力杠杆；故A错误，符合题意，BC正确，不符合题意。 D．前臂保持水平时，阻力F2到支点的作用线的距离最远，即阻力臂最长，故D正确，不符合题意。 故选A。 2．（2023·山东青岛·中考真题）使用下列简单机械时， 能省距离的是（　　） A．用筷子夹食物 B．用起子开瓶盖 C．利用定滑轮升国旗 D．起重机利用动滑轮吊起重物 【答案】A 【详解】A．用筷子夹食物时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，可以省距离，故A符合题意； B．用起子开瓶盖时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，费距离，故B符合题意； C．定滑轮相当于等臂杠杆，既不省力，也不省距离，故C不符合题意； D．动滑轮相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆，可以省一半的力，但费距离，故D不符合题意。 故选A。 3．（2023·山东威海·中考真题）如图所示，将若干重物放在4个自制天平的秤盘上，放入重物前天平在水平位置平衡，放入重物后天平都向右倾斜，秤盘最终落在桌面上，若不改变秤盘的悬挂位置，仅将重物左右互换，互换后可能重新在水平位置平衡的天平是（    ）    A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】C 【详解】AD．甲、丙图中，水平平衡时，左右两边的力臂大小相等，放入重物后天平向右倾斜，根据杠杆的平衡条件，右边的物体重力一定比左边的大，将重物左右互换，会向左边倾斜，故AD不符合题意； B．甲图中，水平平衡时，左边力臂大于右边力臂，放入重物后天平向右倾斜，根据杠杆的平衡条件，右边的物体重力一定比左边的大，将重物左右互换，会向左边倾斜，故B不符合题意； C．丙图中，水平平衡时，左边力臂小于右边力臂，放入重物后天平向右倾斜，根据杠杆的平衡条件，右边的物体重力可能比左边的大，也可能比左边的小，将重物左右互换，若右边的物体重力比左边的大，有可能会在水平位置平衡，故C符合题意。 故选C。 4．（2023·山东菏泽·中考真题）用动滑轮在水平地面上沿直线匀速拉动重为G的物体，如图所示。已知水平拉力为F，物体受到地面的摩擦力为f，物体移动的距离为s。下列说法正确的是（　　）    A．重力做功数值为Gs B．拉力做功数值为Fs C．摩擦力做功数值为fs D．使用此滑轮既省力又省功 【答案】C 【详解】A．物体在水平地面上匀速运动，重力的方向竖直向下，物体没有在重力的方向上通过一定的距离，重力做功为零，故A错误； B．图中滑轮是动滑轮，拉力移动的距离 s′=2s 拉力做功 W=Fs′=F×2s=2Fs 故B错误； C．摩擦力做功 Wf=fs 故C正确； D．摩擦力做功可以省力，由功的原理可知，使用任何机械都不省功，使用此滑轮不能省功，故D错误。 故选C。 5．（2023·山东济南·中考真题）图甲所示的案秤是生活中测量质量的常用工具，与各1个标有“0.5kg”“1kg”“5kg”和2个标有“2kg”的增砣配套使用。如果把图乙所示的标有“2kg”的增砣放在秤盘中称量它的质量，测量结果应该（　　）    A．大于2kg B．等于2kg C．小于2kg D．无法判断 【答案】C 【详解】标有“2kg”的增砣实际质量不是2kg，是指当被测物体的质量为2kg时，放在该增砣，案秤恰好在水平方向平衡，该增砣的质量为m，根据杠杆平衡条件得，ml砣=2kg×l物，因为l砣>l物，所以l砣<2kg，即当把增砣放在秤盘中称量它的质量，测量结果应该小于2kg，故C正确。 故选C。 6．（2023·山东日照·中考真题）“劳则思，思则善心生”，劳动的过程就是一种学习。某学校劳动教育课堂上，以下劳动场景中，利用了费力杠杆的是（　　） A．  利用撬棒撬大石块 B．  用手拿石块 C．  用钢丝钳剪铁丝 D．  用羊角锤拔钉子 【答案】B 【详解】A．利用撬棒撬大石块、用钢丝钳剪铁丝、用羊角锤拔钉子时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故ACD不符合题意； B．用手拿石块时，若把前臂看成杠杆，支点在肘关节的位置，肱二头肌收缩抬起前臂是动力，石块作用在手上产生的力是阻力，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B符合题意。 故选B。 7．（2023·山东烟台·中考真题）筷子发源于中国，是华夏饮食文化的标志之一，如图所示，使用筷子时虽然费力但省距离，下列工具在使用中也能省距离的是（   ）                A．用托盘天平称质量 B．用核桃夹夹核桃 C．用食品夹夹鸡蛋 D．用撬棒撬物体 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．用托盘天平称量质量的过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，不能省距离，故A不符合题意； B．用核桃夹夹核桃的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，费距离，故B不符合题意； C．用食品夹夹鸡蛋的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，省距离，故C符合题意； D．用撬棒撬物体的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，费距离，故D不符合题意。 故选C。 8．（2023·山东滨州·中考真题）以下四图节选自我国古代科技著作《天工开物》，其中说法正确的是（　　）    A．图甲“泥造砖坯”中，砖坯对地面的压力和砖坯的重力是一对平衡力 B．图乙“凿取砺房”中，古人手中的凿子是通过减小受力面积增大压强的 C．图丙“踏车汲水”中，水被提升到高处，水的重力势能转化为动能 D．图丁“穴取铜铅”中，古人所使用的镐属于省力杠杆 【答案】B 【详解】A．砖坯对地面的压力方向竖直向下，砖坯的重力方向竖直向下，这两个力既不是平衡力也不是相互作用力，故A错误； B．增大压强的方法有减小受力面积和增大压力，古人手中的凿子是通过减小受力面积增大压强的，故B正确； C．水被提升到高处，是将机械能转化为重力势能，故C错误； D．如图所示，古人所使用的镐的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D错误。 故选B。 9．（2023·山东临沂·中考真题）2023年2月10日，航天员费俊龙、张陆在机械臂的辅助下完成了中国空间站全面建成后航天员的首次出舱活动。机械臂类似人的手臂，具有抓住、拉回、锁死等功能。下图所示工具，正常使用时与机械臂属于同一类杠杆的是（　　） A．瓶起子B．  钢丝钳 C．  核桃夹D．  食品夹 【答案】D 【详解】机械臂使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，可以省距离。 A．起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．食品夹在便用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 二、多选题 10．（2023·山东滨州·中考真题）用如图所示的装置匀速提升浸没在容器底部的正方体物块A，物块A的质量为5kg，棱长为10cm，水的深度为60cm。物块A露出水面前滑轮组的机械效率为80%，在水中上升的时间为5s。物块A与容器底部未紧密接触，水对物块A的阻力、绳子的重力、绳子与滑轮间摩擦都忽略不计，，。下列分析正确的是（　　）    A．物块A的重力为50N B．物块A上升的速度为0.12m/s C．物块A露出水面前，拉力所做的有用功为20J D．物块A完全露出水面后，滑轮组的机械效率约为83.3% 【答案】ACD 【详解】A．已知物块质量为5kg，由得，物块A的重力为 故A正确； B．已知物块棱长为10cm，水深为60cm，可知在水中上升的距离为 由得，物块A上升的速度为 故B错误； C．物块A露出水面前，完全浸没在水中，可知其体积等于排开水的体积为 根据得 由题意知，物块出水面前，拉力所做的有用功即是，物块上升时，克服其重力和浮力得合力做的功为 故C正确； D．物块A露出水面前滑轮组的机械效率为80%，根据得，该过程的总功为 由图可知，滑轮组动滑轮绕绳子的段数是2段，绳子自由端移动的距离 由得，绳子自由端拉力大小为 根据可知，动滑轮得重力为 物块A露出水面后，不在受浮力，根据可知，此时自由端的拉力为 根据题意可知，物块A露出水面后，滑轮组的机械效率约为 故D正确。 故选ACD。 三、填空题 11．（2023·山东德州·中考真题）利用如图所示的滑轮组将重的重物竖直匀速提升，若滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，则绳子自由端移动的距离为 ，拉力 N。增大重物的重力，滑轮组的机械效率将会 （选填“提高”、“降低”或“不变”）。    【答案】 9 100 提高 【详解】[1]由图可知，滑轮组绳子的有效段数n=3，则绳子自由端移动的距离 s=nh=3×3m=9m [2]根据题意知滑轮组的机械效率为80%，由得 解得F=100N。 [3]增加重物的重力时，有用功增大，而摩擦不计、动滑轮重不变，额外功不变，这样有用功在总功中所占的比例增大，滑轮组的机械效率将提高。 12．（2023·山东聊城·中考真题）小明和小红用图甲装置探究杠杆的平衡条件，进行实验并收集了数据。小明对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离。小红认为小明的结论是错误的，她做了图乙实验，图中每个钩码所受的重力是0.5N，弹簧测力计的示数为 N，此实验 （选填“能”或“不能”）说明小明的结论是错误的。    【答案】 3.6 能 【详解】[1][2]小明同学通过对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。小红同学为了证明小明同学的结论是错误的，设计实验验证当动力臂不等于支点到动力作用点的距离时，看实验结论是否成立，他做了如图乙的实验，图中弹簧测力计的示数为3.6N；设杠杆一格长度为L，动力×支点到动力作用点的距离为 3.6N×3L 阻力×支点到阻力作用点的距离为 2N×3L 此时杠杆在水平位置平衡，但动力×支点到动力作用点的距离≠阻力×支点到阻力作用点的距离，所以此实验能说明小明的结论是错误的。 13．（2023·山东聊城·中考真题）如图所示，是为了搬运建筑材料而使用的简单机械。此滑轮组在1min内将一批建材匀速提升了12m，此过程中滑轮组的机械效率是75%，钢丝绳拉力F所做的功是。则这批建材所受的重力是 N，拉力F的功率是 W。    【答案】 4500 1200 【详解】[1]拉力做的有用功 W有=η×W总=75%×7.2×104J=5.4×104J 由W有=Gh可得这批建材所受的重力 [2]拉力F的功率 14．（2023·山东东营·中考真题）《天工开物》中描述了古人应用桔槔汲水的情景。桔槔的结构相当于一个普通的杠杆，如图所示，水桶悬挂点到支点的距离和重物悬挂点到支点的距离之比为1︰2，当水和水桶的总质量为20kg时，杠杆恰好在水平位置平衡，则重物质量为 kg。（不计杠杆自重）    【答案】10 【详解】[1]水和桶的总重力为 G总＝mg＝20kg×9.8N/kg＝19.6N 由题意知，l1︰l2＝1︰2，根据杠杆平衡条件知 G总l1＝m物gl2 解得m物＝10kg。 15．（2023·山东泰安·中考真题）用如图所示的滑轮组在10s内将200N的重物匀速提升3m，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，拉力F的功率为 W。    【答案】75 【详解】由题意知 解得拉力F做的功W总=750J。根据得，拉力F的功率为 16．（2023·山东济宁·中考真题）两个滑轮按如图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N，则拉力F的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。 【答案】 2 90% 【详解】[1]由图可知，n=2，拉力端移动距离 s=2s物=2×1m=2m 拉力做功 W总=Fs=5N×2m=10J 拉力F的功率 [2]拉力做的有用功 W有=fs物=9N×1m=9J 滑轮组的机械效率 η==90% 四、作图题 17．（2018·湖北襄阳·中考真题）如图所示，画出图中力F的力臂并用字母L表示． 【答案】 【详解】由图知道O为杠杆的支点，所以过O作F作用线的垂线段，即是力臂L，如下图： 点睛：本题考查的是力臂的作法，关键是要作出支点到力所在的直线的垂线段，难度不大． 五、实验题 18．（2023·山东青岛·中考真题）天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小海用图甲所示装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。 （1）实验中，杠杆在 位置平衡最便于测量力臂； （2）如图乙所示，杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，杠杆都将失去平衡。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的 和力臂有关；    （3）小海在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了4次实验。杠杆平衡时的部分数据已填入表中，其中图丙是第4次杠杆平衡时的情景，请将杠杆右侧的阻力数值填入表中；    实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1.0 0.20 2.0 0.10 2 2.0 0.15 2.0 0.15 3 2.0 0.15 1.5 0.20 4 1.5 0.10 ( ) 0.15 分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是F1l1 F2l2； （4）小海与小兰对实验过程进行交流，产生了一个新的问题：若支点不在杠杆的中点，并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力，会出现什么现象？于是他们共同进行了如图丁的探究。 ①画出图丁中F1的动力臂l1；( ) ②多次改变拉力F1的作用点在杠杆上的位置进行实验，发现杠杆平衡时，F1l1都是大于F2l2，其原因可能是 。    【答案】 水平 大小 1.0 =    见详解 【详解】（1）[1]实验中，由于作用力是竖直方向上的，如果杠杆在水平位置平衡则力臂刚好在杠杆上，最便于测量力臂。 （2）[2]杠杆已经平衡，如果在左侧钩码下增加一个钩码会改变杠杆受力的大小，杠杆失去平衡，表明与力的大小有关，如果将左侧钩码向右移动5cm，力臂会变小，杠杆失去平衡，表明杠杆平衡与力臂大小有关。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的大小和力臂有关。 （3）[3]如图所示，阻力相当2个钩码重力，每个钩码重0.5N，所以阻力为1N。 [4]分析第1次实验数据可得 可知，同理计算其它3次实验的数据，获得相同的结论，可归纳出杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2。 （4）[5]①力臂是支点到力的作用线的垂线段，如图所示    ②[6]由于支点不在中点处，杠杆自重会产生一个向下的作用力，则F1需要比原来更大才能使杠杆平衡，故其它条件不变，杠杆平衡时，F1l1都是大于F2l2。 19．（2023·山东菏泽·中考真题）用相同规格的钩码做“探究杠杆的平衡条件”实验，完成下列问题。    （1）实验前杠杆状态如图甲所示，应当向 调节平衡螺母使杠杆呈水平状态； （2）如图乙所示，在杠杆支点的左侧A点悬挂若干钩码，在支点的右侧悬挂1个钩码，发现无论怎样调节右边钩码的位置，都不能使杠杆呈水平。为使杠杆水平，可以通过 （只填一种可行的操作即可）来实现； （3）调整后继续实验，从支点处缓慢向右移动钩码，直到杠杆再次呈水平，同时记录左、右两侧悬挂的钩码 和 的大小。 （4）杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图丙所示某杆秤的0刻度距离提纽1cm，秤钩到提纽的水平距离为5cm，秤砣的质量为。则提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值应为 kg。 【答案】 右 见解析 重力 力臂 0.4 【详解】（1）[1]由图可知，杠杠左端下沉，说明杠杆的重心偏左，应将平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置平衡。 （2）[2]如乙图所示，在杠杆支点的左侧A点悬挂4个钩码，在支点的右侧只悬挂1个相同规格的钩码，则左端钩码的重是右端钩码重的4倍，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，则杠杆右端的力臂应为左端力臂的4倍，所以为使杠杆水平平衡，可以通过将左侧的钩码向右移动2格，右端的钩码悬挂在右侧距支点第4格的位置，即可满足杠杆的平衡条件，杠杆能水平平衡。 （3）[3][4]根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，在做“探究杠杆的平衡条件”实验中，要测量动力、动力臂、阻力、阻力臂，因此从支点处缓慢向右移动钩码，直到杠杆再次呈水平，同时记录左、右两侧悬挂的钩码重力和力臂的大小。 （4）[5]由题可知，秤砣的重力为 G秤砣=m秤砣g=0.5kg×10N/kg=5N 根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，则有 G秤钩×5cm=G秤砣×1cm 则 G秤钩×5cm=5N×1cm 解得G秤钩=1N，提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值时，有 (G秤钩+G物)×5cm=G秤砣×5cm 即 (1N+G物)×5cm=5N×5cm 解得G物=4N，由G=mg可以，物体的质量为 即提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值应为0.4kg 20．（2023·山东济宁·中考真题）利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材，探究杠杆的平衡条件； （1）调节螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡，如图甲所示，其目的是方便测量 ；    （2）为探究杠杆的平衡条件，小明设计了以下两种收集实验数据的方案，其中合理的是 ； 实验次数 方案一 方案二 F1/N l1/cm F2/N l2/cm F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 3 3 3 5 2 2 2 4 3 3 1 1 2 5 （3）如图所示，在A处挂3个钩码，则应在B处挂 个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；    （4）杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用，是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简易工具，由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成，如图所示，此杆秤有两个提纽，使用它称较重的物体时，常用离秤钩较 （选填“近”或“远”）的提纽。    【答案】 力臂 方案二 2 近 【详解】（1）[1]调节螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡，使得杠杆中心经过支点，避免杠杆自重对实验结果产生影响，便于测量力臂。 （2）[2]为探究杠杆的平衡条件，为了避免偶然性对实验结果的影响，使实验结论具有普遍性，应多次改变动力与阻力的大小，观察动力臂与阻力臂，故方案二更合理。 （3）[3]如图所示，在A处挂3个钩码，OA=2，OB=3，根据杠杆平衡原理 即 可得F2=2，即应在B处挂2个钩码。 （4）[4]使用杆秤称量较重的物体时，物体的重力变大，在秤砣的重力不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，需要增大秤砣重力的力臂、减小物体重力的力臂，所以用离秤钩较近的提纽。 21．（2023·山东枣庄·中考真题）提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想I：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关 猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关 猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关 根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。 实验次数 钩码的重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离S/m 机械效率η 1 2 0.1 0.90 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.50 0.3 88.9% 3 4 0.1 1.25 0.4 4 4 0.2 1.50 0.6 88.9% （1）实验时应沿竖直方向 缓慢向上拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图 的装置完成的，它的机械效率η= ； （3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是 （选填“正确”或“错误”）的； （4）通过比较 （填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高； （5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率 。 【答案】 匀速 丙 80% 错误 1、2 越低 【详解】（1）[1]实验时，需要读出测力计的示数，所以需要匀速缓慢的拉动测力计，以方便读数。 （2）[2]由表中数据可得，钩码移动的距离为0.1m时，绳子端移动的距离为0.4m，则绳子的股数为 即动滑轮上有4股绳，所以丙图符合题意。 [3]由表中数据可得，有用功为 W有=G3h3=4N×0.1m=0.4J 总功为 W总=F3S3=1.25N×0.4m=0.5J 机械效率为 （3）[4]对比2、4的数据发现，其它条件不变，只改变物体提升的高度，机械效率是不变的，所以猜想一是错误的。 （4）[5]要想得到同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高的结论，需要保证滑轮组不变，重物提升的高度也不变，只改变重物的重力，所以表中1、2号实验符合条件。 （5）[6]对比2、3次实验可以发现，重物的重力不变，提升的高度也不变，但滑轮组中动滑轮的个数增多了，且动滑轮个数越多，机械效率越低，所以可得结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。 六、综合题 22．（2023·山东枣庄·中考真题）壮丽辉煌的咸阳宫曾巍然矗立于八百里秦川，司马迁在《史记》中有关于这座宫殿的描述。右图是我们的祖先在建造宫殿时搬动巨大木料的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方，请分析：    （1）支架下端垫有底面积较大的石块，其目的是为了 压强； （2）支架上的横杆其实是 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）； （3）如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个抬起巨木的改进方案： 。 【答案】 减小 省力 将支架支点左移 【详解】（1）[1]支架下端垫有底面积较大的石块，是为了在压力相同的情况下，通过增大受力面积来减小压强。 （2）[2]支架上横杆的动力臂大于阻力臂，所以支架上的横杆相当于省力杠杠。 （3）[3]如果他们无法将巨木抬起，可以将支点向左移动，增长动力臂，从而更加省力。 七、计算题 23．（2023·山东淄博·中考真题）淄博城区东部快速路建设正在进行，施工现场一台起重机将质量为1800kg的重物以0.1m/s的速度竖直匀速提升一定高度，用时60s，所做的额外功是7.2×104J。g取10N/kg）求： （1）起重机做功的功率； （2）起重机的机械效率。 【答案】（1）；（2） 【详解】解：（1）重物被提升的距离 h=vt=0.1m/s×60s=6m 起重机对重物做的功 起重机做功的功率 （2）起重机的机械效率 答：（1）起重机做功的功率3000W； （2）起重机的机械效率60%。 24．（2023·山东青岛·中考真题）“国之重器”中的起重船在我国很多伟大的工程中发挥着重要作用。起重船的工作就是将重物起吊移至指定位置。如图甲所示，一艘起重船自身质量m1=10000t，要吊装的重物质量m2=1000t。（取g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3） （1）起重船带着重物一起漂浮在水面上时，排开水的体积是多少？ （2）起重机将该重物匀速提升了30m，它的电动机所做的功是7.5×108J，则起重机的机械效率是多少？ （3）为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡，示意图如图乙所示。 小海设计了一种用力传感器感知抽水量的长方体水舱模型，其底面积为2m2，示意图如图丙所示，其中A是固定的力传感器，能够显示B对它的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细直杆，B的上端固定在A上，下端固定在物体C上；物体C是质量为20kg、高度为2m的圆柱体。水舱中装有4.2m3的水，抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图象如图丁所示。当力传感器示数为0时，剩余的水对舱底的压强是多少？      【答案】（1）1.1×104m3；（2）40%；（3）9000Pa。 【详解】解：（1）起重船带着重物一起漂浮在水面上时，浮力为 F浮=G总=m总g=(m1+m2)g=(10000×103kg+1000×103kg)×10N/kg=1.1×108N 由阿基米德原理可知排开水的体积 （2）有用功 W有=G2h=m2gh=1000×103kg×10N/kg×30m=3×108J 起重机的机械效率 （3）由图乙可知，抽出4m3水，C刚好全部露出水面，此时剩余水的体积 V剩=V-V1=4.2m3-4m3=0.2m3 水的深度 C的重力 GC=mCg=20kg×10N/kg=200N 开始C完全浸没，C排开水的体积等于C的体积，此时压力是300N，C所受的浮力为 F浮C=GC+F压=200N+300N=500N C的体积为 C的横截面积为 当F压=0N时，C刚好漂浮 F浮′=GC=200N C浸入水中的体积为 C浸入水中的深度为 此时水的深度 h=h1+h浸=0.1m+0.8m=0.9m 水产生的压强为 p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.9m=9000Pa 答：（1）起重船带着重物一起漂浮在水面上时，排开水的体积是1.1×104m3； （2）起重机将该重物匀速提升了30m，它的电动机所做的功是7.5×108J，则起重机的机械效率是40%； （3）当力传感器示数为0时，剩余的水对舱底的压强是9000Pa。 25．（2023·山东威海·中考真题）五一假期，小明和爸爸自驾到海边游玩，小轿车不慎陷入水平沙滩无法行驶，请来救援车帮忙，如图甲所示，救援车固定不动，利用绞盘、绳子、轻质滑轮将车拉出沙滩。若小轿车的质量为，轮胎底部与沙滩接触的总面积为，整个拉动过程中小轿车移动的速度随时间变化的图象如图乙所示，其中小轿车被匀速拉动时绞盘的拉力F恒为：。（）求： （1）小轿车静止时对沙滩的压强是多少？ （2）小轿车被匀速拉动通过的路程是多少？在此过程中滑轮的机械效率为90%，则小轿车受到的拉力做功的功率是多少？（滑轮轮轴处摩擦不可忽略）    【答案】（1）；（2）5m，1800W 【详解】解：（1）小轿车静止时对沙滩的压力为 小轿车静止时对沙滩的压强为 （2）如图乙所示，小轿车被匀速拉动通过的路程是 绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 根据得有用功为 小轿车受到的拉力做功的功率 答：（1）小轿车静止时对沙滩的压强是； （2）小轿车被匀速拉动通过的路程是；小轿车受到的拉力做功的功率是。 26．（2023·山东烟台·中考真题）在宜居宜业和美乡村建设中，某施工队正在进行农村基础设施改建，建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥。如图甲所示，某次搬运过程中，工人在的时间内，将8袋水泥匀速提起，电动机牵引绳子的拉力F为，每袋水泥质量为。g取，求： （1）拉力F做功的功率； （2）滑轮组的机械效率(小数点后保留1位小数)； （3）为了一次能提升更多的水泥，物理实践小组利用学过的知识对升降机的滑轮组进行重新设计，如图乙所示。假设升降机足够稳定，电动机输出功率足够大，电动机牵引绳子的拉力仍为，吊篮及动滑轮的总重力为，不计绳重和摩擦，则这种设计的装置一次能提起多少袋水泥？    【答案】（1）；（2）83.3%；（3）14 【详解】解：（1）如图甲所示，动滑轮上绕2条绳，则n=2，水泥被匀速提起，绳子自由端移动的距离为12m，则拉力F做功为 则拉力F做功的功率为 （2）由题可知8袋水泥重力为 升降机搬运水泥做的有用功为 则滑轮组的机械效率为 （3）如图乙所示，动滑轮上绕3条绳，电动机牵引绳子的拉力仍为，则绳子能够拉起物体的总重力为 吊篮及动滑轮的总重力为，不计绳重和摩擦，则一次能拉起水泥的重力为 每袋水泥重力为 则这种设计的装置一次能提起水泥的袋数为 答：（1）拉力F做功的功率为； （2）滑轮组的机械效率为83.3%； （3）不计绳重和摩擦，这种设计的装置一次能提起14袋水泥。 2022年 一、单选题 1．（2022·山东德州·中考真题）用如图所示的装置提升货物。篮子A的重力为15N，绳子能承受的拉力足够大。已知人的重力为500N，现用20N的拉力F拉绳子，此时篮子上升的速度为（忽略绳重和摩擦，g取）。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为 B．动滑轮的重为5N C．匀速拉动时，篮子里最多能承载960N的货物 D．只改变图中滑轮组的绕绳方式，其机械效率将改变 【答案】C 【详解】A．由图可知，与动滑轮相连的绳子股数，篮子上升的速度，则绳子自由端移动的速度 故A错误； B．忽略绳重和摩擦，根据可得 故B错误； C．绳子的最大拉力等于人受到的重力，即，忽略绳重和摩擦，根据可得 故C正确； D．只改变滑轮组的绕绳方式，滑轮组的机械效率不变，故D错误。 故选C。 2．（2022·山东德州·中考真题）如图所示，下列说法正确的是（　　） A．  人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是一对平衡力 B．   自行车手闸是省力杠杆 C．  端着托盘送餐的机器人相对于托盘是运动的 D．  球拍上的胶粒是通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦 【答案】B 【详解】A．人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对于平衡力，故A错误； B．自行车的手闸在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，刹车时可以省力，故B正确； C．机器人端着托盘送送餐的过程中，机器人与托盘之间的位置没有变化，以托盘为参照物，机器人是静止的，故C错误； D．球拍上的胶粒是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故D错误。 故选B。 3．（2022·山东淄博·中考真题）如图是某小区使用的一种垃圾投放装置的示意图，人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖，非常方便、卫生。下列说法正确的是（　　） A．装置中的滑轮是动滑轮 B．装置中的滑轮改变了力的方向 C．绳子拉起桶盖时，桶盖可视为费力杠杆 D．蓝色垃圾桶看起来是蓝色，是因为它吸收蓝光 【答案】B 【详解】AB．由图可知，垃圾桶盖使用过程中，两个滑轮的轴固定不动，所以该装置中的滑轮为定滑轮；定滑轮虽不省力，可以改变力的方向，故A错误，B正确； C．由图可知，桶盖可视为杠杆，阻力为桶盖的重力，垃圾桶盖使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C错误； D．不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，蓝色垃圾桶只能反射太阳光中的蓝色光，其它颜色的光被吸收了，看起来是蓝色，故D错误。 故选B。 4．（2022·山东滨州·中考真题）司马迁在《史记》中有壮丽辉煌的咸阳宫的描述。如图是我们的祖先在建造宫殿时利用木棒搬动巨大木料的情景。他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其它地方。以下分析不正确的是（　　） A．通过横杆、支架等，将巨木的一端抬起是使用了杠杆 B．人越靠近横杆的右端，会更省力的抬起巨木的一端 C．将巨木的一端抬起，垫上圆木是为了减小摩擦 D．支架下端垫有底面积较大的石块，是为了增大支架对地面的压强 【答案】D 【详解】A．通过横杆、支架等，将巨木的一端抬起，是一根硬棒围绕着支点转动，故是使用了杠杆，故A正确，A不符合题意； B．人越靠近横杆的右端，动力臂越大，阻力臂和阻力的大小乘积一定，动力臂越大，会更省力的抬起巨木的一端，故B正确，B不符合题意； C．将巨木的一端抬起，垫上圆木，用滚动代替滑动，减小摩擦，故C正确，C不符合题意； D．支架下端垫有底面积较大的石块，是为了增大受力面积，从而减小支架对地面的压强，故D错误，D符合题意。 故选D。 5．（2022·山东威海·中考真题）如图所示，为了把两件相同货物搬运到汽车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面的底端匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面搬运。下列说法正确的是（　　） A．沿斜面推动更省力 B．沿斜面推动，工人克服货物重力做的功更多 C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同 D．沿斜面推动货物的过程中，货物的机械能增大 【答案】D 【详解】A．AB、CD两个斜面的高度相同，CD斜面比较长，沿CD斜面推动更省力，故A错误； BC．AB、CD两个斜面的高度相同，货物的重力相同，由W=Gh可知克服货物重力做的功相同，两件货物推到顶端的时间未知，由可知工人克服货物重力做功的功率不一定相同，故BC错误； D．沿斜面推动货物的过程中，速度不变，质量不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，机械能等于动能和势能之和，所以货物的机械能增大，故D正确。 故选D。 6．（2022·山东菏泽·中考真题）如图所示，在快递仓库内工人把重为600N的货物用滑轮组以0.2m/s的速度匀速提升，忽略摩擦及绳重，该过程中滑轮组的机械效率为80%，则（　　） A．工人所用的拉力为200N B．动滑轮的重力为100N C．拉力的功率为150W D．提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不变 【答案】C 【详解】A．由图可知绳子的有效段数n=3，滑轮组的机械效率 工人所用的拉力为 故A不符合题意； B．忽略摩擦及绳重，作用在绳子自由端的拉力为 动滑轮重 G动=3F-G=3×250N-600N=150N 故B不符合题意； C．拉力F的功率 即 P=Fv=Fnv物=250N×3×0.2m/s=150W 故C符合题意； D．忽略摩擦及绳重，克服动滑轮的重力做的功为额外功的唯一来源，故滑轮组机械效率为 G动保持不变，提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率发生变化，故D不符合题意。 故选C。 7．（2022·山东烟台·中考真题）如图所示的杠杆在使用过程中，属于费力杠杆的是（　　） A． 用羊角锤起钉子 B． 用钳子夹导线 C． 用起子起瓶盖 D． 用镊子夹取砝码 【答案】D 【详解】A．用羊角锤起钉子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意； B．用钳子夹导线时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．用起子起瓶盖时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意； D．用镊子夹取砝码时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 8．（2022·山东济南·中考真题）小强开启饮料时，瓶起子可视为一个杠杆，如图所示。下列各图能正确表示其工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】用瓶起子开瓶盖时，瓶起子在使用过程中，支点在一端，且动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，根据杠杆平衡条件，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 9．（2022·山东聊城·中考真题）下列工具，在如图使用的过程中，属于费力杠杆的是（　　） A．用镊子取砝码 B．用核桃钳捏核桃 C．用剪刀剪绳子 D．用开瓶器开瓶盖 【答案】A 【详解】A．用镊子取砝码，镊子的动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，是费力杠杆，故A符合题意； B．用核桃钳捏核桃时，核桃钳的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故B不符合题意； C．用剪刀剪绳子，剪刀的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故C不符合题意； D．用开瓶器开瓶盖，开瓶器的动力臂大于阻力臂，故动力小于阻力，故省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 10．（2022·山东泰安·中考真题）如图所示，利用滑轮组将重为的物体在内匀速提升，已知拉力为，若不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．绳端移动的速度为 B．动滑轮重力为 C．拉力做功的功率为 D．滑轮组的机械效率为80% 【答案】D 【详解】A．由图可知，有两段绳子吊着动滑轮，即n=2。绳端移动的距离为 s=nh=2×3m=6m 绳端移动的速度为 故A错误；     B．忽略绳子的重力和摩擦的情况下 则 由于n=2，则       故B错误； C．拉力做功为 拉力做功的功率为 故C错误；     D．克服物体的重力做的有用功为 滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D。 二、多选题 11．（2022·山东青岛·中考真题）如图甲所示，工人师傅利用动滑轮将重360N的货物匀速提起，拉力F＝200N，货物上升的高度h与所用时间t关系的图像如图乙所示，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．动滑轮的重力 B．货物上升的速度v＝0.4m/s C．拉力F的功率P＝80W D．动滑轮的机械效率 【答案】BD 【详解】A．一共有2段绳子分担动滑轮和重物的总重力，故动滑轮的重力 故A错误； B．由乙图可知，货物上升的速度 故B正确； C．绳子自由端的速度为 拉力F的功率 故C错误； D．动滑轮的机械效率 故D正确。 故选BD。 12．（2022·山东滨州·中考真题）如图所示，用滑轮组提升质量为12kg的物体时，物体在10s内匀速竖直上升2m。所用拉力F为50N。则在提升物体的过程中（不计绳重和摩擦，g=10N/kg）。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.6m/s B．滑轮组提升物体做的有用功为300J C．拉力做功的功率为30W D．该滑轮组的机械效率为80％ 【答案】ACD 【详解】A．由图可知，承担物体的绳子有3段，所以绳子自由端移动的距离 s=3h=3×2m=6m 则绳子自由端移动的速度为 故A正确； B．物体所受的重力为 G=mg=12kg×10N/kg=120N 滑轮组提升物体做的有用功为 W有=Gh=120N×2m=240J 故B错误； C．拉力所做的总功为 W总=Fs=50N×6m=300J 则拉力做功的功率为 故C正确； D．该滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选ACD 13．（2022·山东潍坊·中考真题）图甲所示为工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的情景，吊篮可在电动机的作用下实现升降，其简化结构原理如图乙所示。吊篮的质量为，两名工人及工具的总质量为，某次吊升过程中，吊篮在内匀速上升了。不计滑轮重、绳重和摩擦，关于该过程的分析正确的是（　　） A．吊篮的动能不变 B．吊篮的机械能守恒 C．电动机对绳子的拉力为 D．电动机拉动绳子的功率为 【答案】AD 【详解】AB．吊篮匀速上升的过程，质量不变，速度不变，高度升高，所以动能不变，重力势能变大，机械能变大，机械能不守恒，故A正确，B错误； C．由图示知，承重绳子为4根。不计滑轮重、绳重及摩擦时，电动机对绳子的拉力 故C错误； D．绳子在30s内移动的距离 s=4h=4×6m=24m 绳子移动的速度 电动机拉动绳子的功率 P=Fv=600N×0.8m/s=480W 故D正确。 故选AD。 三、填空题 14．（2022·山东淄博·中考真题）工人用如图所示的滑轮组来提升货物，已知货物重400N，每个滑轮重50N，若物体在10s内被提升了6m，不计绳重和摩擦，则拉力F是 N，绳自由端移动的距离是 m，物体上升的速度是 m/s，滑轮组的机械效率是 （精确到1%）。 【答案】 225 12 0.6 89% 【详解】[1]由图可知，n=2，不计绳重和摩擦，作用在绳自由端的拉力 [2]绳子自由端移动的距离 [3]重物的速度 [4]滑轮组的机械效率 15．（2022·山东烟台·中考真题）如图所示，用动滑轮将重为160N的物体在5s内匀速提升1m，所用拉力F为100N，在此过程中，拉力F做的功为 J，拉力做功的功率为 W，动滑轮的机械效率为 。 【答案】 200 40 80% 【详解】[1]由题意可知，拉力F做功 [2]拉力F做功的功率为 [3]提升该物体时，动滑轮的机械效率为 16．（2022·山东菏泽·中考真题）自行车是我们常用的交通工具，在下面列举的自行车结构或设计采取的措施中，属于杠杆的是 ，属于减小摩擦的是 。（选填前面的序号） ①轮盘和飞轮组成的系统，②刹车把手和刹车装置组成的系统，③车胎上有凸凹不平的花纹，④转轴上安装有轴承。 【答案】 ② ④ 【详解】[1][2]①轮盘和飞轮组成的系统，属于轮轴；②刹车把手和刹车装置组成的系统，刹车把手处绕一固定点旋转相当于一个杠杆，刹车装置是通过增大压力来增大摩擦力的；③车胎上有凸凹不平的花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的；④转轴上安装有轴承，是通过用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力的。综上可知，属于杠杆的是②，属于减小摩擦力的是④。 17．（2022·山东聊城·中考真题）如图所示，工人用200N的拉力将重为300N的物体匀速提升一定高度，不计绳重和摩擦。动滑轮的机械效率是 ，如果用该动滑轮提升重为400N的物体，动滑轮的机械效率 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 75% 变大 【详解】[1]由图知，使用动滑轮时，绳子承重段数n=2，动滑轮的机械效率 即动滑轮的机械效率是75%。 [2]不计绳重和摩擦，用该动滑轮提升重为400N的物体，由W有用=Gh可知，G变大，有用功变大，动滑轮重力不变，则额外功不变，据可知，有用功在总功中所占的比例变大，则机械效率变大。 18．（2022·山东枣庄·中考真题）如图所示是生活中常见的杆秤。称量时杆秤在水平位置平衡，被测物体和秤砣到提纽的距离分别为0.05m、0.2m，秤砣的质量为0.1kg，秤杆的质量忽略不计，则被测物体的质量为 kg。若秤砣有缺损，则杆秤所测物体的质量会 （选“偏大”或“偏小”）。 【答案】 0.4 偏大 【详解】[1]如图所示： 由杠杆平衡条件得到 m1g×OA=m2g×OB [2]若秤砣有缺损，m2减小，而G1×OA不变，所以OB要变大，杆秤所示的质量值要偏大。 19．（2022·山东济宁·中考真题）某建筑工人用大小为400N的拉力，通过滑轮匀速提升重为360N的货物（如图所示），此滑轮是 滑轮，机械效率η= 。 【答案】 定 90% 【详解】[1]由图可知，滑轮的轴固定不动，为定滑轮。 [2]使用定滑轮不省距离、也不费距离，则h=s，机械效率为 四、作图题 20．（2022·山东东营·中考真题）如图所示，工人用撬棒撬起石块的情景，O是支点，请画出动力F的力臂l。 【答案】 【详解】过支点O作动力F的作用线的垂线，即动力F的力臂l，如图所示： 21．（2022·山东枣庄·中考真题）如图所示，若利用滑轮组向下拉绳将重物提升，请画出滑轮组绕绳方法。 【答案】 【详解】向下拉绳将重物提升，从绳子自由端向上绕起，先绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮，最后系在定滑轮下面的挂钩上，如图所示： 22．（2022·山东济宁·中考真题）中国古代人民为了抵御入侵，常在城池周围建造护城河，通过吊桥升降控制人员进出。如图是吊桥被拉起时的模型图，请在图中画出拉力F的力臂。 【答案】 【详解】由题知，杠杆的支点在O处，从支点向力的作用线引垂线，力到垂足的距离就是动力臂，如图所示： 五、实验题 23．（2022·山东潍坊·中考真题）许多实验器材在物理实验中能被重复利用，斜面就是其中之一。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容: （1）图甲所示实验中，为便于测量小车在斜面上的运动时间，应使斜面保持 （选填“很大”或“很小”）的坡度； （2）图乙所示实验中，对于同一个球A，要改变A撞击木块前的动能大小，可进行的操作是 ； （3）图丙所示实验中，斜面倾斜角为，物体B重为。用弹簧测力计沿斜面拉动B时，应使B做 运动，实验中弹簧测力计示数如图所示，则所测斜面的机械效率为 。 【答案】 很小 改变在斜面上静止释放的高度 匀速直线 80% 【详解】（1）[1]图甲所示实验中，斜面很大的坡度，小车运动速度将会很大，运动时间很小，测量运动时间不方便。为便于测量小车在斜面上的运动时间，应使斜面保持很小的坡度。 （2）[2]图乙所示实验中，球A的动能是由重力势能转化而来的。对于同一个球A，要改变A撞击木块前的动能大小，可进行的操作是改变在斜面上静止释放的高度。 （3）[3]图丙所示实验中，斜面倾斜角为，物体B重为。为了便于读出弹簧测力计的示数，用弹簧测力计沿斜面拉动B时，应使B做匀速直线运动。 [4]实验中弹簧测力计示数如图所示，弹簧测力计的分度值为0.1N，其示数为2.5N。设斜面高为h，由数学知识知，斜面长 则所测斜面的机械效率为 六、计算题 24．（2022·山东日照·中考真题）某疫情仓储基地为方便抗疫物资的存储、计件、配送，将可打包的物资打包为质量分布均匀的立方体包裹。现将口罩打包成边长为的立方体后，其质量为。g取。 （1）求口罩打包后的密度； （2）仓储基地利用叉车运送物资（如图甲），叉车抬升物资的主要装置由两个叉手和升降架等组成，如图乙所示，叉手为弯成的金属板，水平部分承载物资，竖直部分链接在升降架上，其简化示意图如图丙所示，当在叉手的水平部分放上物资时，将叉手看成是一个以O点为支点的杠杆，升降架对杠杆上A点的作用力沿水平方向。已知每个叉手的水平部分长、宽，两叉手间距，运送物资时，使物资紧靠OA放置，并使其重力的作用线通过两叉手的中间。 ①当叉车不动，叉手匀速竖直向上运送1包口罩时，求该包口罩对叉手的压强。 ②若将可打包的物资均打包成质量相同、边长不超过的立方体包裹，请分析物资的密度是否会影响升降架对A点作用力的大小？ 【答案】（1）；（2），会 【详解】解：（1）口罩打包后的密度 （2）①每个叉手的水平部分接触面积为 该包口罩对叉手的压强 ②设物资的密度为，则物资的重力为 根据杠杆平衡原理可知，升降架对A点作用力的大小 物资的密度会影响升降架对A点作用力的大小。 答：（1）口罩打包后的密度为； （2）①包口罩对叉手的压强为， ②物资的密度会影响升降架对A点作用力的大小。 25．（2022·山东威海·中考真题）为了建设精致城市，每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草，为城市增添一抹绿色。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组。，每个沙袋重，每个滑轮重。（木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计） （1）若A点受到竖直向下的拉力为，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？ （2）若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为的花架匀速提升。求： ①滑轮组的机械效率。 ②滑轮组对绳的拉力。 【答案】（1）2个；（2）①94%；②624N 【详解】解：（1）木棒始终水平平衡且不计木棒重力，由公式FAl1=FBl2可知，木棒B端受到的压力为 沙袋个数 所以至少需要2个沙袋。 ①竖直匀速提升物体，绳的重力及滑轮与轴的摩擦均忽略不计，有用功为 W有=G物h=376N×5m=1880J 额外功为 W额=G动h=24N×5m=120J 总功为 W总=W有+W额=1880J+120J=2000J 滑轮组的机械效率为 ②因为竖直匀速提升，所以受力平衡，绳的重力及滑轮与轴的摩擦均忽略不计，人的拉力为 滑轮组对绳AC的拉力 FA=3F拉+G定=3×200N+24N=624N 答：（1）若A点受到竖直向下的拉力为1000N，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置2个沙袋； （2）①滑轮组的机械效率为94%； ②滑轮组对绳AC的拉力为624N。 26．（2022·山东潍坊·中考真题）图甲是某卫生间马桶水箱的进水调节装置，图乙为其结构示意图，浮臂AB可视为绕点转动的杠杆，，，A端通过细连接杆AC与柱状浮筒连接，浮筒质量为，端通过细连接杆BD与圆饼状止水阀连接，止水阀上下表面积与进水管口面积均为。当水箱中无水或水量较少时，止水阀打开，水从进水管流进水箱。水位达到一定高度时，浮筒推动杠杆，使止水阀刚好堵住进水管，停止进水，此时AB处于水平位置，连接杆竖直，大气压强，进水管中水压。除浮筒外其它装置所受重力不计，忽略所有摩擦，g取，水的密度。刚停止进水时，求： （1）浮筒所受重力； （2）进水管中的水对止水阀的压力； （3）连接杆BD对止水阀的压力； （4）浮筒排开水的体积。 【答案】（1）0.5N；（2）12N；（3）10N；（4）2.5×10-4m3 【详解】解：（1）根据重力的计算公式可得，浮筒所受重力为 （2）由 可知，进水管中的水对止水阀的压力为 （3）根据压强的计算公式可得，止水阀上表面所受大气压力为 对止水阀进行受力分析，如图所示 则有 （4）浮臂平衡时，由杠杆平衡条件有 则 对浮筒进行受力分析如图所示 则有 根据阿基米德定律的计算公式可得，浮筒排开水的体积为 答：（1）浮筒所受重力为0.5N； （2）进水管中的水对止水阀的压力为12N； （3）连接杆BD对止水阀的压力为10N； （4）浮筒排开水的体积为。 27．（2022·山东潍坊·中考真题）某小区工作人员用图示的无人机给居住在高楼层的居民运送物资。该无人机由锂电池供电，工作时电动机带动旋翼转动，旋翼对下方空气施力的同时获得升力，其有关参数如表格所示。某次运载过程中，无人机和货物总重，以最大上升速度匀速竖直上升，观察地面控制装置，显示无人机电量由100%降至98%。若定义无人机竖直运输效能值为升力所做功与电池消耗电能之比，用字母表示。求本次运送过程中： 最大上升速度 最大上升速度时空气阻力 电池额定电压 电池容量 （1）所用时间； （2）升力所做的功； （3）竖直运输效能值。 【答案】（1）20s；（2）4320J；（3）50% 【详解】解：（1）由得，所用时间 （2）匀速时，竖直向上的力等于竖直向下的力，所以无人机升力 无人机升力做功 （3）无人机消耗电能 竖直运输效能值 答：（1）所用时间20s； （2）升力所做的功4320J； （3）竖直运输效能值50%。 ( 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 $$