2025年中考物理复习训练 简单机械

2025年《简单机械》中考复习训练 一 选择题 1. 用手臂托起重物，从生物学视角可认为是桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，如图甲；从物理学视角可以将人的前臂看作一个杠杆，如图乙，肘关节O为支点，肱二头肌对前臂A处的拉力为动力，B处托着的重物对手臂的压力为阻力，它与下列哪种工具正常使用时的杠杆类型相同（ ） 　 A．筷子 B．托盘天平 C．羊角锤 D．钢丝钳 2. 如图是斜拉桥桥塔部分的示意图，它可以看作杠杆，O 为支点，桥面重力看作阻力，拉索拉住桥面防止它下落。如果保持 A 点不动，只将拉索的 B 端移动到C端，下列说法正确的是（ ） A．增加了阻力臂 B．减小了阻力 C．增加了动力 D．增加了动力臂 3. （2024·广水模拟）如图甲是某小区安装的垃圾桶“翻盖神器”，图乙是其原理示意图。使用时，人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖，非常方便、卫生，下列有关说法正确的是（ ） 　 A．装置中的滑轮是动滑轮 B．装置中的滑轮起到了省力的作用 C．绳子拉起桶盖时，桶盖可视为省力杠杆 D．使用这个装置打开垃圾桶盖时，克服垃圾桶盖的重力做的功是额外功 4. （2024·齐齐哈尔）如图所示，小宇用动滑轮把重400N的物体匀速提升了3m，作用在绳子自由端的拉力F为250N，方向竖直向上。不计绳重和摩擦，则下列选项正确的是（ ） A．绳子自由端移动的距离为3m B．动滑轮受到的重力为150N C．拉力F做的功为1200J D．该动滑轮的机械效率为80% 5. （2024·河南）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 6. （2024·襄阳模拟）如图，用一个始终水平向右的力F把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将（ ） A．变大 B．不变 C．变小 D．先变小，后变大 7. 如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时，剪刀可视为杠杆，该杠杆的特点是（ ） A．省力 B．费力 C．省功 D．省距离 8. （2024·临沂）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（ ） 9. （2024·十堰一模）关于下图中的简单机械，说法正确的是（ ） A．图甲中剪铁片的剪刀是费力杠杆 B．利用图乙中旗杆顶端的动滑轮改变力的方向 C．利用图丙中的滑轮提升重物可以省功 D．图丁中的盘山公路是斜面的应用 10. （2024·枣庄）如图所示，小明用滑轮组将重为400 N的货物在20 s内匀速提升了2 m，小明对绳子的拉力为250 N，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50 N B．滑轮组做的有用功为500 J C．拉力F做功的功率为25 W D．滑轮组的机械效率为80% 11. 如图为荆州李埠长江公铁大桥施工现场，一台起重机在2 min内消耗106 J能量将重为30 000 N 的混凝土预制件匀速提升了24 m。g取10 N/kg，下列说法正确的是（ ） A．在此过程中预制件的机械能不变 B．在此过程中起重机的功率为5×104 W C．起重机对混凝土预制件做功为7.2×106 J D．起重机的械效率为72% 12. （2024·成都）（多选）小成在实验室组装如图所示的滑轮组进行实验探究，实验过程如下：先测得定滑轮的重力为0.2 N，动滑轮的重力为0.25 N，再使用组装好的滑轮组在10 s内将质量为100 g的钩码竖直匀速提升20 cm，此过程中弹簧测力计的示数为0.5 N。g取10 N/kg，下列说法正确的是（ ） A．弹簧测力计对细绳拉力的功率为0.03 W B．滑轮组的机械效率为80% C．克服绳重和摩擦做的额外功为0.05 J D．若增大提升钩码的质量，滑轮组的机械效率不变 13. （2024·达州）如图所示，A、B两物体叠放在水平桌面上，GA＝80 N，GB＝20 N，A、B均为正方体，边长分别为20 cm、10 cm。在拉力F＝30 N的作用下，5 s内，物体A、B一起向右匀速直线移动了3 m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦，下列说法错误的是（ ） A．A与B之间的摩擦力为0 B．A对地面的压强为2 500 Pa C．绳子自由端移动的速度为1.2 m/s D．拉力F做功的功率为30 W 14. 桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具，在拗石辅助下，人几乎可以不用力就能将一桶水从井中提起。如图所示，已知A点所挂拗石重力为100 N，OA∶OB＝2∶1，两侧悬挂的绳子始终保持在竖直方向，忽略横杆和绳的重力（ρ水＝1.0×103 kg/m3）。下列说法错误的是（ ） A．桔槔平衡时，桶内水的体积为2×10－2 m3 B．桔槔是杠杆装置 C．桔槔平衡时，A、B两点所受的拉力之比为1∶2 D．要想一次提取更多的水，可以将悬挂点A向远离O点方向移动 15. （2024·泸州）泸州籍运动员在杭州亚运会上获得女子龙舟赛项目三枚金牌。图甲为常用坐姿划船训练器械，其简化原理如图乙所示。已知动滑轮质量为10 kg，配重质量为50 kg，不计绳重和摩擦。某次训练过程中，运动员两只手分别从A、B端同时施加拉力将配重匀速提起，每提升一次，配重上升0.8 m。取g＝10 N/kg，则下列说法中正确的是（ ） A．将配重匀速提升过程中，配重的机械能保持不变 B．将配重匀速提升过程中，A端绳子的拉力为600 N C．运动员将配重匀速提升0.8 m，其做功为400 J D．运动员每分钟提升配重15次，其平均功率为120 W 二、填空题 16. （2024·随州模拟）如图甲所示是三种类型的剪刀，请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择_____（选填“A”“B”或“C”）；调节平衡螺母使杠杆处于水平平衡状态。在A点悬挂两个钩码，如图乙所示，要使杠杆水平平衡，需在B点悬挂_____个钩码。取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆水平平衡，测力计的示数为_____N。（每个钩码重0.5 N） 17. （2024·重庆）小兰自制了一把杆秤，由秤盘、提纽、秤杆以及200 g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10 cm。当放入重物，将秤砣移至距O点30 cm的B处时，秤杆水平平衡，则重物质量为_____g；往秤盘中再增加20 g的物体，秤砣需要从B处移动_____cm才能维持秤杆水平平衡。 18. （2024·十堰模拟）如图所示，工人借助滑轮组将一重540N的物料匀速提升4m，动滑轮重60N，不计绳重和摩擦，则拉力F为_____N，有用功为_____J，滑轮组的机械效率为_____。 19. 如图甲所示，用核桃钳夹核桃时，用力握紧手柄即可夹碎核桃。将上部的手柄ABC简化为如图乙所示的杠杆，若F1＝20N，l1＝10cm，l2＝4cm，忽略杠杆自身的重力，则F2的大小为_____N。 　 三、作图题 20. （2024·眉山）同学们在体育课上做下压运动训练，静止不动时人体可以看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F1为动力，如图所示。请你在图中画出：①动力F1的力臂l1；②A点处脚对地面压力F示意图。 21. （2024·成都）如图甲，小孟书桌上的折叠式台灯由底座、立杆和灯头组成。如图乙所示，灯头OAB可视做绕O点转动的杠杆，A点是灯头的重心，小孟用拉力F将灯头拉至图示位置。请在图乙中画出：①灯头受到的重力G的示意图；②拉力F的力臂l。 22. 如图甲，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以O为支点的杠杆，图乙是其简化图，晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。 （1）B、C、D是挂衣处，同一件衣服挂在B时，A点受到的支持力最小，请说明理由：__________，若衣服重为3.6N，则此支持力最小值为_____N； （2）请在图乙中：①画出B点受到衣服的拉力F，②画出拉力F的力臂l。 23. （2024·荆门模拟）如图是工人师傅使用扳手拧螺丝的情景，工人师傅现需要顺时针拧紧螺丝，请在图中A点画出所用最小力F的示意图及力臂l。 四、实验题 24. （2024·黄冈模拟）如图甲所示，是小华同学做“探究杠杆平衡条件”的实验。 （1）把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点，其目的是消除_______________对实验的影响。实验前应调节使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量_____。 （2）图甲中，在C处用弹簧测力计沿位置1转至位置2的过程中，杠杆始终处于水平平衡， 弹簧测力计的示数_____（选填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）如图乙，有一左粗右细的直木棒，悬挂使其水平平衡，仍利用钩码和刻度尺，使用该直木棒_____（选填“能”或“不能”）探究“杠杆平衡条件”。 （4）如图丙，杆秤是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。根据杠杆平衡条件，杆秤的刻度应是_____的（选填“均匀”或“不均匀”）。 25. （2024·河北）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小明使用可绕O点自由转动、刻度均匀的杠杆，以及多个重为0.5 N的钩码进行了以下操作： （1）不挂钩码时，杠杆在图中所示的位置静止。小明将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，此时小明应向_____（选填“左”或“右”）调节杠杆右边的螺母，使杠杆水平并静止，达到平衡状态。 （2）给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2；测出杠杆水平平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次实验并把数据填入下表； 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 0.5 0.2 1.0 0.1 2 1.0 0.15 1.5 0.1 3 0.1 3.0 2.0 0.15 4 2.0 0.15 1.5 0.2 … 小明分析表格中的数据发现，第_____次实验数据有误，剔除这一组数据后，初步得出杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。 （3）第4次实验结束后，小明撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验。如图所示，他在左侧A点悬挂三个钩码，再用弹簧测力计（未画出）在B点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数可能为__________（选填序号）。 ①2.0 N　②2.5 N　③3.0 N　④3.5 N （4）筷子是中国传统餐具，体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时，所属的杠杆类型与第_____次实验时的杠杆类型相同。 （5）小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时，用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来，图为筷子稳定时的俯视图，筷子MN的重心在O′点，此时_____（选填“MO′”或“O′N”）段更重一些。 26. 如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图2甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大） 　 实验 次数 钩码重 力G/N 提升高 度h/m 绳端拉 力F/N 绳端移动 距离s/m 机械效 率η 1 4 0.1 0.3 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% （1）在实验中，应沿竖直方向_____拉动弹簧测力计。 （2）第一次实验中，如图1所示，弹簧测力计的示数是_____N，机械效率是_____（精确到0.1%）。 （3）由1、2两次实验数据可得出结论：___________________________________。 （4）由_____两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。 （5）在第三次实验操作的基础上，如图2丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将_____（选填“偏高”“偏低”或“不变”）。 27. （2024·汉川调考）小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均相等，杠杆上每格长度均相等。 （1）当杠杆静止时如图甲所示，为了方便测量力臂，需要调节杠杆在水平位置平衡，应当将杠杆的平衡螺母向_____（选填“右”或“左”）调节。 （2）在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2，测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；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，得到实验数据如下表： 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 15.0 1.5 10.0 3 1.5 10.0 0.5 30.0 … 分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是：_________________________。 （3）本次探究经过多次实验的目的是_____。 A．减小实验误差　 B．寻找普遍规律 （4）如图乙所示，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆将会__________（选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）。 （5）如图丙所示，用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C，杠杆都在水平位置平衡，弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa，在b位置斜向上的拉力为Fb，则Fa_____（选填“大于”“等于”或“小于”）Fb。 28. “权衡”一词，在古代分别指秤砣和秤杆，现代多表示事物在动态中维持平衡的状态。在学习杠杆相关知识后，“飞天”兴趣小组尝试做了简易杆秤并进行了以下探究： 活动一：了解杆秤的构造及物理原理： 如图甲所示，杆秤由秤盘（放置待称量的物体）、秤砣、秤杆（标有刻度，可读取被称物体质量）、提纽组成； （1）参照图乙，图甲中提纽相当于杠杆的_____，结合“秤砣虽小压千斤”这句话，此时杆秤相当于_____杠杆。 活动二：自制简易杆秤： 该兴趣小组自制杆秤如图甲所示。其中：秤砣质量为200g，A点为秤盘挂绳位置，B点为提纽挂绳位置，C点为0刻度线位置； （2）由图甲可知，利用该杆秤最多可称量_____g的物体，D点处的刻度数为_____g。 （3）忽略秤杆自身重量对杆秤平衡的影响，用m1表示秤砣质量，m2表示物体和秤盘质量，l1表示B、C之间的距离，l2表示A、B之间的距离。根据杠杆平衡条件，当秤砣在C点处平衡时，将满足__________（用上述物理量表示），由此可得，秤盘的质量为_____g。 （4）若想测量质量更大的物体，你可采取的办法是_______________（只写一条即可）。 29. （2024·江苏）某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上，滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦，g取10N/kg。求： （1）克服钢板重力做的功W有用； （2）钢丝绳的拉力F； （3）滑轮组满载时的机械效率（保留一位小数）。 30. （2024·扬州）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为400 N的窗玻璃，所用的竖直拉力为250 N，窗玻璃上升的高度为10 m，用时50 s。求： （1）所做的有用功W有； （2）工人所用拉力的功率P； （3）动滑轮的机械效率η。 31. （2024·宜宾）质量为500 kg的物体M，与水平地面的接触面积为0.2 m2，用如图所示的滑轮组沿水平方向将物体M从A点匀速拉到B点，AB距离为10 m，物体M在地面滑动过程中受到的阻力是其重力的0.2倍，在此过程中，因动滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额外功W0＝200 J，g取9.8 N/kg。求在此过程中： （1）物体M受到的重力； （2）物体M对地面的压强； （3）滑轮组对物体M做的功； （4）如果电动卷扬机的效率是80%，求此电动卷扬机消耗的电能。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年《简单机械》中考复习训练 一 选择题 1. 用手臂托起重物，从生物学视角可认为是桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，如图甲；从物理学视角可以将人的前臂看作一个杠杆，如图乙，肘关节O为支点，肱二头肌对前臂A处的拉力为动力，B处托着的重物对手臂的压力为阻力，它与下列哪种工具正常使用时的杠杆类型相同（A） 　 A．筷子 B．托盘天平 C．羊角锤 D．钢丝钳 2. 如图是斜拉桥桥塔部分的示意图，它可以看作杠杆，O 为支点，桥面重力看作阻力，拉索拉住桥面防止它下落。如果保持 A 点不动，只将拉索的 B 端移动到C端，下列说法正确的是（D） A．增加了阻力臂 B．减小了阻力 C．增加了动力 D．增加了动力臂 3. （2024·广水模拟）如图甲是某小区安装的垃圾桶“翻盖神器”，图乙是其原理示意图。使用时，人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖，非常方便、卫生，下列有关说法正确的是（C） 　 A．装置中的滑轮是动滑轮 B．装置中的滑轮起到了省力的作用 C．绳子拉起桶盖时，桶盖可视为省力杠杆 D．使用这个装置打开垃圾桶盖时，克服垃圾桶盖的重力做的功是额外功 4. （2024·齐齐哈尔）如图所示，小宇用动滑轮把重400N的物体匀速提升了3m，作用在绳子自由端的拉力F为250N，方向竖直向上。不计绳重和摩擦，则下列选项正确的是（D） A．绳子自由端移动的距离为3m B．动滑轮受到的重力为150N C．拉力F做的功为1200J D．该动滑轮的机械效率为80% 5. （2024·河南）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（C） 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 6. （2024·襄阳模拟）如图，用一个始终水平向右的力F把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将（A） A．变大 B．不变 C．变小 D．先变小，后变大 7. 如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时，剪刀可视为杠杆，该杠杆的特点是（　A　） A．省力 B．费力 C．省功 D．省距离 8. （2024·临沂）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　） 9. （2024·十堰一模）关于下图中的简单机械，说法正确的是（　D　） A．图甲中剪铁片的剪刀是费力杠杆 B．利用图乙中旗杆顶端的动滑轮改变力的方向 C．利用图丙中的滑轮提升重物可以省功 D．图丁中的盘山公路是斜面的应用 10. （2024·枣庄）如图所示，小明用滑轮组将重为400 N的货物在20 s内匀速提升了2 m，小明对绳子的拉力为250 N，不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是（　D　） A．动滑轮的重力为50 N B．滑轮组做的有用功为500 J C．拉力F做功的功率为25 W D．滑轮组的机械效率为80% 11. 如图为荆州李埠长江公铁大桥施工现场，一台起重机在2 min内消耗106 J能量将重为30 000 N 的混凝土预制件匀速提升了24 m。g取10 N/kg，下列说法正确的是（　D　） A．在此过程中预制件的机械能不变 B．在此过程中起重机的功率为5×104 W C．起重机对混凝土预制件做功为7.2×106 J D．起重机的械效率为72% 12. （2024·成都）（多选）小成在实验室组装如图所示的滑轮组进行实验探究，实验过程如下：先测得定滑轮的重力为0.2 N，动滑轮的重力为0.25 N，再使用组装好的滑轮组在10 s内将质量为100 g的钩码竖直匀速提升20 cm，此过程中弹簧测力计的示数为0.5 N。g取10 N/kg，下列说法正确的是（AC） A．弹簧测力计对细绳拉力的功率为0.03 W B．滑轮组的机械效率为80% C．克服绳重和摩擦做的额外功为0.05 J D．若增大提升钩码的质量，滑轮组的机械效率不变 13. （2024·达州）如图所示，A、B两物体叠放在水平桌面上，GA＝80 N，GB＝20 N，A、B均为正方体，边长分别为20 cm、10 cm。在拉力F＝30 N的作用下，5 s内，物体A、B一起向右匀速直线移动了3 m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦，下列说法错误的是（　D　） A．A与B之间的摩擦力为0 B．A对地面的压强为2 500 Pa C．绳子自由端移动的速度为1.2 m/s D．拉力F做功的功率为30 W 14. 桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具，在拗石辅助下，人几乎可以不用力就能将一桶水从井中提起。如图所示，已知A点所挂拗石重力为100 N，OA∶OB＝2∶1，两侧悬挂的绳子始终保持在竖直方向，忽略横杆和绳的重力（ρ水＝1.0×103 kg/m3）。下列说法错误的是（　A　） A．桔槔平衡时，桶内水的体积为2×10－2 m3 B．桔槔是杠杆装置 C．桔槔平衡时，A、B两点所受的拉力之比为1∶2 D．要想一次提取更多的水，可以将悬挂点A向远离O点方向移动 15. （2024·泸州）泸州籍运动员在杭州亚运会上获得女子龙舟赛项目三枚金牌。图甲为常用坐姿划船训练器械，其简化原理如图乙所示。已知动滑轮质量为10 kg，配重质量为50 kg，不计绳重和摩擦。某次训练过程中，运动员两只手分别从A、B端同时施加拉力将配重匀速提起，每提升一次，配重上升0.8 m。取g＝10 N/kg，则下列说法中正确的是（　D　） A．将配重匀速提升过程中，配重的机械能保持不变 B．将配重匀速提升过程中，A端绳子的拉力为600 N C．运动员将配重匀速提升0.8 m，其做功为400 J D．运动员每分钟提升配重15次，其平均功率为120 W 二、填空题 16. （2024·随州模拟）如图甲所示是三种类型的剪刀，请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择A（选填“A”“B”或“C”）；调节平衡螺母使杠杆处于水平平衡状态。在A点悬挂两个钩码，如图乙所示，要使杠杆水平平衡，需在B点悬挂3个钩码。取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆水平平衡，测力计的示数为0.75N。（每个钩码重0.5 N） 17. （2024·重庆）小兰自制了一把杆秤，由秤盘、提纽、秤杆以及200 g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10 cm。当放入重物，将秤砣移至距O点30 cm的B处时，秤杆水平平衡，则重物质量为600g；往秤盘中再增加20 g的物体，秤砣需要从B处移动1cm才能维持秤杆水平平衡。 18. （2024·十堰模拟）如图所示，工人借助滑轮组将一重540N的物料匀速提升4m，动滑轮重60N，不计绳重和摩擦，则拉力F为200N，有用功为2160J，滑轮组的机械效率为90%。 19. 如图甲所示，用核桃钳夹核桃时，用力握紧手柄即可夹碎核桃。将上部的手柄ABC简化为如图乙所示的杠杆，若F1＝20N，l1＝10cm，l2＝4cm，忽略杠杆自身的重力，则F2的大小为50N。 　 三、作图题 20. （2024·眉山）同学们在体育课上做下压运动训练，静止不动时人体可以看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F1为动力，如图所示。请你在图中画出：①动力F1的力臂l1；②A点处脚对地面压力F示意图。 21. （2024·成都）如图甲，小孟书桌上的折叠式台灯由底座、立杆和灯头组成。如图乙所示，灯头OAB可视做绕O点转动的杠杆，A点是灯头的重心，小孟用拉力F将灯头拉至图示位置。请在图乙中画出：①灯头受到的重力G的示意图；②拉力F的力臂l。 22. 如图甲，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以O为支点的杠杆，图乙是其简化图，晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。 （1）B、C、D是挂衣处，同一件衣服挂在B时，A点受到的支持力最小，请说明理由：阻力臂最短，若衣服重为3.6N，则此支持力最小值为4N； （2）请在图乙中：①画出B点受到衣服的拉力F，②画出拉力F的力臂l。 23. （2024·荆门模拟）如图是工人师傅使用扳手拧螺丝的情景，工人师傅现需要顺时针拧紧螺丝，请在图中A点画出所用最小力F的示意图及力臂l。 四、实验题 24. （2024·黄冈模拟）如图甲所示，是小华同学做“探究杠杆平衡条件”的实验。 （1）把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点，其目的是消除杠杆自重（重力）对实验的影响。实验前应调节使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂。 （2）图甲中，在C处用弹簧测力计沿位置1转至位置2的过程中，杠杆始终处于水平平衡， 弹簧测力计的示数减小（选填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）如图乙，有一左粗右细的直木棒，悬挂使其水平平衡，仍利用钩码和刻度尺，使用该直木棒能（选填“能”或“不能”）探究“杠杆平衡条件”。 （4）如图丙，杆秤是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。根据杠杆平衡条件，杆秤的刻度应是均匀的（选填“均匀”或“不均匀”）。 25. （2024·河北）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小明使用可绕O点自由转动、刻度均匀的杠杆，以及多个重为0.5 N的钩码进行了以下操作： （1）不挂钩码时，杠杆在图中所示的位置静止。小明将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，此时小明应向左（选填“左”或“右”）调节杠杆右边的螺母，使杠杆水平并静止，达到平衡状态。 （2）给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2；测出杠杆水平平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次实验并把数据填入下表； 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 0.5 0.2 1.0 0.1 2 1.0 0.15 1.5 0.1 3 0.1 3.0 2.0 0.15 4 2.0 0.15 1.5 0.2 … 小明分析表格中的数据发现，第3次实验数据有误，剔除这一组数据后，初步得出杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。 （3）第4次实验结束后，小明撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验。如图所示，他在左侧A点悬挂三个钩码，再用弹簧测力计（未画出）在B点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数可能为②③④（选填序号）。 ①2.0 N　②2.5 N　③3.0 N　④3.5 N （4）筷子是中国传统餐具，体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时，所属的杠杆类型与第4次实验时的杠杆类型相同。 （5）小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时，用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来，图为筷子稳定时的俯视图，筷子MN的重心在O′点，此时O′N（选填“MO′”或“O′N”）段更重一些。 26. 如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图2甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大） 　 实验 次数 钩码重 力G/N 提升高 度h/m 绳端拉 力F/N 绳端移动 距离s/m 机械效 率η 1 4 0.1 0.3 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% （1）在实验中，应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。 （2）第一次实验中，如图1所示，弹簧测力计的示数是1.8N，机械效率是74.1%（精确到0.1%）。 （3）由1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高。 （4）由2、3两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。 （5）在第三次实验操作的基础上，如图2丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将偏低（选填“偏高”“偏低”或“不变”）。 27. （2024·汉川调考）小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均相等，杠杆上每格长度均相等。 （1）当杠杆静止时如图甲所示，为了方便测量力臂，需要调节杠杆在水平位置平衡，应当将杠杆的平衡螺母向右（选填“右”或“左”）调节。 （2）在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2，测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；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，得到实验数据如下表： 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 15.0 1.5 10.0 3 1.5 10.0 0.5 30.0 … 分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。 （3）本次探究经过多次实验的目的是B。 A．减小实验误差　 B．寻找普遍规律 （4）如图乙所示，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆将会右端下沉（选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）。 （5）如图丙所示，用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C，杠杆都在水平位置平衡，弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa，在b位置斜向上的拉力为Fb，则Fa小于（选填“大于”“等于”或“小于”）Fb。 28. “权衡”一词，在古代分别指秤砣和秤杆，现代多表示事物在动态中维持平衡的状态。在学习杠杆相关知识后，“飞天”兴趣小组尝试做了简易杆秤并进行了以下探究： 活动一：了解杆秤的构造及物理原理： 如图甲所示，杆秤由秤盘（放置待称量的物体）、秤砣、秤杆（标有刻度，可读取被称物体质量）、提纽组成； （1）参照图乙，图甲中提纽相当于杠杆的支点，结合“秤砣虽小压千斤”这句话，此时杆秤相当于省力杠杆。 活动二：自制简易杆秤： 该兴趣小组自制杆秤如图甲所示。其中：秤砣质量为200g，A点为秤盘挂绳位置，B点为提纽挂绳位置，C点为0刻度线位置； （2）由图甲可知，利用该杆秤最多可称量1000g的物体，D点处的刻度数为400g。 （3）忽略秤杆自身重量对杆秤平衡的影响，用m1表示秤砣质量，m2表示物体和秤盘质量，l1表示B、C之间的距离，l2表示A、B之间的距离。根据杠杆平衡条件，当秤砣在C点处平衡时，将满足m1l1＝m2l2（用上述物理量表示），由此可得，秤盘的质量为160g。 （4）若想测量质量更大的物体，你可采取的办法是增加秤砣的质量（只写一条即可）。 29. （2024·江苏）某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上，滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦，g取10N/kg。求： （1）克服钢板重力做的功W有用； （2）钢丝绳的拉力F； （3）滑轮组满载时的机械效率（保留一位小数）。 解：（1）克服钢板重力做的功为 W有用＝Gh＝mgh＝3600kg×10N/kg×10m＝3.6×105J （2）起重机的滑轮组做的总功为 W总＝＝＝4.5×105J 由图可知，有四段绳子承重，则钢丝绳的拉力为 F＝＝＝＝1.125×104N （3）起重机的滑轮组做的额外功为 W额外＝W总－W有用＝4.5×105J－3.6×105J＝9×104J 动滑轮的重力为 G动＝＝＝9×103N 滑轮组满载时的机械效率为 η最大＝＝＝×100%≈84.7% 30. （2024·扬州）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为400 N的窗玻璃，所用的竖直拉力为250 N，窗玻璃上升的高度为10 m，用时50 s。求： （1）所做的有用功W有； （2）工人所用拉力的功率P； （3）动滑轮的机械效率η。 解：（1）利用动滑轮提升货物，做的有用功 W有＝Gh＝400 N×10 m＝4 000 J （2）动滑轮绳端移动的距离为 s＝nh＝2×10 m＝20 m 则拉力做的总功 W总＝Fs＝250 N×20 m＝5 000 J 所以拉力F的功率 P＝＝＝100 W （3）动滑轮的机械效率 η＝×100%＝×100%＝80% 31. （2024·宜宾）质量为500 kg的物体M，与水平地面的接触面积为0.2 m2，用如图所示的滑轮组沿水平方向将物体M从A点匀速拉到B点，AB距离为10 m，物体M在地面滑动过程中受到的阻力是其重力的0.2倍，在此过程中，因动滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额外功W0＝200 J，g取9.8 N/kg。求在此过程中： （1）物体M受到的重力； （2）物体M对地面的压强； （3）滑轮组对物体M做的功； （4）如果电动卷扬机的效率是80%，求此电动卷扬机消耗的电能。 解：（1）物体M受到的重力 G＝mg＝500 kg×9.8 N/kg＝4 900 N （2）物体M对地面的压强 p＝＝＝＝24 500 Pa＝2.45×104 Pa （3）M受到的阻力 f＝0.2 G＝0.2×4 900 N＝980 N 滑轮组克服物体M阻力做的功 W有用＝fs＝980 N×10 m＝9 800 J （4）滑轮组对物体M做的功 W总＝W有用＋W0＝9 800 J＋200 J＝10 000 J 如果电动卷扬机的效率是80%，此电动卷扬机消耗的电能 W电＝＝＝12 500 J 学科网（北京）股份有限公司 $$