2025年中考物理复习专题—《简单机械》

2025年中考物理复习专题—《简单机械》 一．选择题（共29小题） 1．小华自制的提升重物的装置如图所示，其中动滑轮重60N。若被提升的物体重600N，在拉力F作用下，物体在30s内匀速上升6m，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．绳端将拉下18m B．绳端移动的速度为0.2m/s C．拉力F的大小为300N D．滑轮组的机械效率约为91% 2．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 3．如图所示是生活中几种常见的杠杆，其中属于费力杠杆的是（　　） A．托盘天平 B．钢丝钳 C．开瓶扳手 D．筷子 4．如图所示，虚线框内是由两个滑轮安装成的滑轮组，利用该滑轮组拉动重960N的物体M在水平面上做匀速直线运动。物体所受的摩擦力是物重的，绳子自由端的水平拉力为40N，物体M移动的距离为4m（不计绳重和滑轮重）。则（　　） A．物体M所受的拉力为960N B．绳子自由端移动的距离是8m C．滑轮组拉动物体M做的有用功是160J D．滑轮组的机械效率是80% 5．同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤，用筷子做秤杆，用钩码做秤砣，用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣、且秤盘不放物体时，在O点提起提纽，秤杆水平平衡；当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时，秤杆再次水平平衡，如图所示。在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法正确的是（　　） A．自制杆秤的每一格约表示2.08g B．称中药时B端翘起应减少中药恢复水平平衡 C．如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小 D．若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程 6．如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，则它们的大小关系为（　　） A．F1＞F2 B．F3＞F4 C．F1＜F4 D．F1＝F2＝F3＝F4 7．小明用如图所示装置探究杠杆平衡条件，实验中杠杆始终保持水平平衡，此时弹簧测力计处于竖直方向，他发现弹簧测力计示数稍稍超过量程。为了完成实验，下列方案可行的是（　　） A．钩码的数量适当增加 B．钩码的位置适当左移 C．弹簧测力计转到图中虚线位置 D．弹簧测力计位置适当向左平移 8．用起子开瓶盖，下列杠杆能正确解释这现象的是（　　） A． B． C． D． 9．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 10．如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车。人推车前进的过程中（　　） A．人对车不做功 B．车是定滑轮 C．车是费力杠杆 D．车是省力杠杆 11．如图所示，用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G，已知滑轮重20N，杠杆（OB＝2OA）重10N，手的拉力始终沿竖直方向，忽略绳重及摩擦，下列说法错误的是（　　） A．甲图：该装置不省力也不省距离 B．乙图：该装置的机械效率是三者中最低的 C．丙图：在匀速拉动物体上升的过程中，拉力F3逐渐变小 D．若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越高 12．如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（　　） A．钓鱼竿 B．开瓶器 C．核桃夹 D．钢丝钳 13．如图甲所示，虚线框内是两个滑轮连成的滑轮组，工人利用该滑轮组，用200N竖直向上的拉力F，将物体匀速提高3m，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，已知动滑轮重120N，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为0.5m/s B．工人做的有用功为360J C．该滑轮组的机械效率为80% D．拉力F的功率为100W 14．如图所示，汽车通过滑轮组将物体吊起。已知汽车的质量为3×103kg，牵引力F1为4000N，对绳子的拉力F2为2500N；物体的重力为6000N，物体匀速上升的速度始终为0.5m/s，汽车受到的摩擦力为汽车重力的0.05倍，g取10N/kg。下列说法中（　　） ①滑轮组的机械效率为80% ②汽车受到的摩擦力为150N ③汽车牵引力在4s内做的功为8×103J ④汽车牵引力的功率为6000W A．只有①正确 B．只有①④正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 15．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 16．如图所示，用滑轮组匀速提升重为200N的物体，拉力F为125N，物体升高的高度为4m，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法中正确的是（　　） A．总功为800J B．动滑轮重为5N C．绳端移动的距离为4m D．滑轮组的机械效率为80% 17．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肘关节转动；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 18．如图所示，固定的斜面长s＝2m，高h＝0.5m，沿斜面向上用50N的拉力在4s内把一个重60N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，这一过程中（　　） A．对物体做的有用功为120J B．物体受的摩擦力为50N C．拉力做功的功率为25W D．斜面的机械效率为70% 19．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 20．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 21．如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置。斜面粗糙程度相同。先用平行斜面向上的恒定拉力F，将重6N的物体以1m/s的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是（　　） A．拉力做功为3J B．物体受到摩擦力为1.5N C．在匀速拉动过程中，物体的机械能不变 D．若以2m/s的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75% 22．如图所示，小王站在水平地面上，将长为0.6米，质量可忽略不计的木棒搁在肩上，支点O距离后端A处为0.2米，A处挂一个重40N的物体，他用手竖直压住前端B处使木棒保持水平平衡。若小王的质量为50kg，双脚与地面的总接触面积约为400cm2，下列说法正确的是（　　） A．手对木棒的压力大小为40N B．肩对木棒的支持力大小为80N C．地面对人的支持力大小为560N D．人对地面的压强大小约为1.35×104Pa 23．钓鱼活动深受人们喜爱。如图是钓鱼的情景，你认为最合理的拉起鱼竿的方式是（　　） A． B． C． D． 24．如图所示的小型起重机，某次吊起重为6×103N的物体，电动机的拉力为4×103N，用时20s，使物体上升了5m。则通过动滑轮（　　） A．做的有用功为6×104J B．拉力功率为2×103W C．做的总功为2×104J D．机械效率为66.7% 25．如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了（　　） A．增大动力臂，能够省力 B．增大阻力臂，方便使用 C．减小动力臂，方便使用 D．减小阻力臂，能够省力 26．2023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 27．如图所示，在75N的拉力F作用下，用滑轮组将重为100N的货物匀速提升，在10s内货物竖直上升了2m。下列说法正确的是（　　） A．滑轮组做的有用功为150J B．拉力F的功率为30W C．滑轮组的机械效率为75% D．此滑轮组提升的货物越轻，机械效率越大 28．修建房屋时，质量为60kg的建筑工人使用滑轮组提升建材。他用竖直向下的拉力在15s内将重为480N的建材匀速提升了3m，每个滑轮重20N，不计滑轮摩擦和绳重，g取10N/kg。下列结论正确的是（　　） A．工人拉动绳子的速度为0.2m/s B．工人对绳子拉力的功率50W C．此装置的机械效率为96% D．若工人脚与地接触面积共400cm2，则他对地的压强为1.5×104Pa 29．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100N，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。下列说法错误的是（　　） A．桔槔平衡时，桶内水的体积为2×10﹣2m3 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 二．填空题（共15小题） 30．将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重60N，B重10N，则A所受地面的摩擦力为 　 　N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，则拉力F大小为 　 　N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦） 31．“试弓定力”是《天工开物》中记载的一种测量弓弩最大弹力的方法。如图所示，O点为提纽处，若AO﹕BO＝3﹕1，秤砣重150N，忽略秤杆重，杆秤平衡时，弓弦所受的拉力为 　 　N；为测出弓弩的最大弹力，应逐渐增加弓下方所挂重物的重力，再将秤砣悬挂点逐渐 　 　（靠近/远离）O点。 32．用如图所示的扳手拧螺丝时，一只手稳住扳手的十字交叉部位，另一只手用同样大小和方向的力在 　 　点（选填“A”“B”或“C”）更容易拧动螺丝，原因是 　 　。 33．如图﹣1，是我国春秋时期劳动人民发明的一种提水工具——桔槔，其简化示意图如图﹣2所示。该装置工作时，可利用“坠石”的重力，帮助人们轻松地从井中提水。 （1）不改变支点O的位置和“坠石”的重力，想要提水时更省力，可以将“坠石”悬挂点B适当 　 　（选填“靠近”或“远离”）支点O。 （2）若OA的长度为1m，OB的长度为1.5m，“坠石”的重力为100N，桶的重力为20N，不计杠杆AOB和竖杆自身重力、绳重和摩擦，若要竖直匀速提起180N的水，人还需要施加 　 　N的拉力，此过程中，“坠石”下降的高度为3m，则“坠石”的重力做功为 　 　J。 34．用如图所示滑轮组将重300N的物体匀速提升1m，拉力F大小为120N，有用功为 　 　J，滑轮组的机械效率为 　 　。 35．健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过程中，拉力大小变化情况是 　 　。若要增加训练强度，应将配重盘向 　 　（a/b）端移。 36．如图所示，把重为40N的物体从斜面底端匀速推到斜面顶端，斜面长2m，高0.6m，沿斜面的推力F为20N。那么，此过程中有用功是 　 　J，斜面的机械效率是 　 　。 37．如图所示，工人利用动滑轮匀速提升重物，已知物重400N，施加在绳端竖直向上的拉力F为250N，在100s内将物体提升10m。不计绳重与摩擦，此过程中动滑轮的机械效率为 　 　，绳端拉力做功的功率为 　 　W。 38．如图所示，轻质木杆AB的O点用细线悬挂在天花板上并保持水平，已知AB是OB长度的4倍，AO是AC长度的3倍。在杆的B点用细线竖直悬挂一边长为10cm的正方体物块甲，该物块静止在水平地面上；O点左侧悬挂一可自由移动的质量为2kg的物块乙。当乙悬挂在A点时，甲恰好对地面无压力，则甲的重力为 　 　N；当乙悬挂在C点时，甲对地面的压强为 　 　Pa。（g取10N/kg） 39．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。 40．如图是我国古代劳动人民利用自制的工具汲水的场景。图中装置顶端的轮子相当于现代人们所使用的定滑轮，其作用是可以改变力的 　 　，但不能省力。图中的扁担做得较宽，主要是为了增大受力面积，　 　（选填“增大”或“减小”）压强。 41．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。 42．端午节时，同学们外出游玩。购买饮料时，售货员用启瓶器开启饮料瓶的情景如图所示。启瓶器在正常使用时，属于 　 　（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。开启后的瓶盖中间出现了凹陷，说明力可以使物体发生 　 　。 43．假期间，小明随爸爸去建筑工地劳动体验。用如图所示的滑轮组来提升材料，当提升的材料重力为300N时，滑轮组机械效率为75%，则动滑轮的重力为 　 　N；若绳子能承受的最大拉力为500N，则该滑轮组能提起材料的最大质量为 　 　kg。（空气阻力、摩擦力及绳重不计，g取10N/kg） 44．用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，将重450N的货物匀速吊起2m高。每只滑轮重为50N，绳自由端的拉力的大小分别为F1和F2，若不计绳重和摩擦，F1　 　F2（选填“大于”“等于”“小于”），甲滑轮组的机械效率为 　 　。 三．作图题（共8小题） 45．如图，工人向下拉绳来提升重物。请用笔画线代替绳子画出滑轮组的绕线方法。 46．如图所示，画出用起子撬图钉的动力F1的力臂l1。 47．如图是古代劳动人民用桔槔汲水的简化图，请画出杠杆上A点受到的拉力F1及其力臂l1。 48．甲图是使用核桃夹的情形，乙图是把核桃夹上臂简化成的杠杆，A为大拇指的作用点，B为核桃的作用点。请在乙图中画出作用在核桃夹上臂的动力F1、动力臂l1和阻力F2。 49．俯卧撑是一种健身运动，能够锻炼上肢、腰部及腹部的肌肉，是简单易行却十分有效的力量训练手段，如图是某同学做俯卧撑的示意图。此过程中，他的身体可视为杠杆，O点为支点，A点为重心，请画出重力对应的力臂l。 50．图甲为人用手提物体时的情境。手臂桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动的模型如图乙，请在图乙中作出力F的力臂L及物体所受重力的示意图。 51．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。 52．图甲是压制饺子皮的“神器”，压皮时压杆可视为一个杠杆，图乙是简化示意图，图中O为支点，F2为压饺子皮时作用在B点的阻力。请在图乙中画出压饺子皮时作用在A点的最小动力F1及阻力F2的力臂l2。 四．实验探究题（共4小题） 53．在“探究杠杆平衡条件”实验中： （1）请在图甲中画出F1的力臂l1。 （2）F2的力臂l2为 　 　cm。当F2的大小为1N时，F1竖直向上拉杠杆，仍使杠杆在水平位置平衡，F1＝　 　N。 （3）小明学过杠杆知识后自制了一根杆秤（自重不计），如图乙所示。要想增大杆秤的测量范围，你有哪些方法？　 　（写出一种方法即可）。小明猜想制作的杆秤刻度是均匀的，请你通过推理证实。 　 　（写出推理过程，涉及的物理量用图中字母表示）。 54．如图所示，小王在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为50克的钩码若干个（g取10N/kg）。 （1）如图甲所示，实验前杠杆左侧下沉，则可将左端的平衡螺母向 　 　（选填“左”或”右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡； （2）在图乙中杠杆平衡时，若在杠杆左右两边所悬挂的钩码下同时增加一个相同的钩码，则杠杆 　 　（选填“左”或”右”）端下沉； （3）如图丙所示，在A点悬挂3个钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力大小为 　 　N。若保持杠杆平衡状态不变，将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中，其示数将 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 55．在“探究杠杆平衡条件”的活动中，实验选用的钩码重均为0.5N。 （1）实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，应将 　 　向 　 　调节，把铅垂线放置于O点，从正前方观察，当零刻度线与铅垂线 　 　（选填“重合”或“垂直”）时，即杠杆在水平位置平衡； （2）如图乙所示，需要在B点挂上 　 　个钩码，杠杆将在水平位置平衡，再次在其两边各加上一个钩码，杠杆 　 　侧会下降； （3）多次实验，记录的数据如下表，可得F1、F2、L1、L2之间的关系是：　 　； 实验序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 1.0 6.0 2.0 3.0 2 1.5 4.0 3.0 2.0 3 2.0 2.0 4.0 1.0 （4）下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是 　 　。 A.测量铅笔长度 B.探究重力与质量关系 C.探究反射角与入射角关系 56．小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验，实验室提供了如图所示杠杆（支点为O）、支架、10个钩码（每个重0.5N）。 （1）如图甲所示，实验开始前，应向 　 　端调节螺母，使杠杆在水平位置平衡；挂上钩码后，每次都要让杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于直接读取 　 　； （2）小明取2个钩码，挂在支点左侧某处，再取4个钩码挂在支点的 　 　侧进行实验，使杠杆在水平位置平衡后，记录下数据； （3）完成三次实验后分析数据，他们得出了杠杆的平衡条件。如表主要呈现了第3次实验数据。 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 动力臂l2/cm 1 … … … … 2 … … … … 3 2.5 20.0 2.0 25.0 小明在第3次实验的基础上，在支点左侧20.0cm处继续加钩码直到F1为3.5N，如图乙所示，但发现此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明完成F1为3.5N的第4次实验，她应该通过 　 　，使杠杆再次在水平位置平衡（请结合具体数据进行说明，可保留一位小数）。 五．计算题（共3小题） 57．如图是小宁同学利用健身器材进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA长1m，OB长0.6m，在杆的A端用绳子悬挂质量为15kg的配重，他在B端施加竖直向下的拉力F1时，杆AB在水平位置平衡。已知小宁重为450N，两只脚与地面接触的总面积为0.04m2，不计杆重与绳重，g取10N/kg。求此时： （1）配重的重力。 （2）拉力F1。 （3）小宁同学对地面的压强。 58．建筑工地上工人用如图所示的装置提升重为760N的物体。在拉力F作用下，物体在8s内竖直匀速上升了2m。如果动滑轮重为240N，不计绳重和摩擦。求： （1）物体上升的速度； （2）滑轮组的有用功； （3）滑轮组的机械效率。 59．如图甲所示的塔吊是施工建设中最常见的设备，其结构可简化为如图乙所示的滑轮组模型。已知物体质量为300kg，在绳子自由端施加1250N拉力，物体以0.5m/s的速度匀速上升10s。求： （1）绳子拉力端移动的距离； （2）拉力的功率； （3）在此过程中滑轮组的机械效率。 六．综合能力题（共1小题） 60．如图甲，质量为40kg的货物静止在水平地面上，与地面的接触面积是800cm2，如图乙，工人用250N的拉力F，将货物用滑轮组匀速提升到3m高的二楼，此过程中货物上升的速度是0.2m/s，求： （1）货物静止在水平地面上时，对地面的压强； （2）工人用滑轮组提升货物时做功的功率； （3）滑轮组的机械效率； （4）为提高该滑轮组的机械效率，请你提出一条合理建议。 2025年中考物理复习专题—《简单机械》 参考答案 一．选择题（共29小题） 1．小华自制的提升重物的装置如图所示，其中动滑轮重60N。若被提升的物体重600N，在拉力F作用下，物体在30s内匀速上升6m，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．绳端将拉下18m B．绳端移动的速度为0.2m/s C．拉力F的大小为300N D．滑轮组的机械效率约为91% 【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用s＝nh求出绳端移动的距离； （2）根据速度公式求出绳端移动的速度； （3）不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）求出拉力F的大小； （4）根据η求出滑轮组的机械效率。 【解答】解：A、由图可知，n＝2，绳端移动的距离为s＝nh＝2×6m＝12m，故A错误； B、绳端移动的速度为： v0.4m/s，故B错误； C、不计绳重和摩擦，拉力F的大小为： F（G+G动）（600N+60N）＝330N，故C错误； D、滑轮组的机械效率为： η100%≈91%，故D正确。 故选：D。 【点评】本题主要考查的是滑轮组的机械效率，关键是会根据题目的条件进行简单的计算。 2．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 【分析】（1）结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆； （2）使用任何简单机械都不能省功。 【解答】解：由图可知，修剪树枝的剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力费距离；使用任何简单机械都不能省功，故A正确，BCD错误。 故选：A。 【点评】此题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种： ①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。 3．如图所示是生活中几种常见的杠杆，其中属于费力杠杆的是（　　） A．托盘天平 B．钢丝钳 C．开瓶扳手 D．筷子 【分析】动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆； 动力臂等于阻力臂，既不省力也不费力； 动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。 【解答】解：A、托盘天平属于等臂杠杆，故A错误； B、钢丝钳属于省力杠杆，故B错误； C、开瓶扳手属于省力杠杆，故C错误； D、筷子属于费力杠杆，故D正确； 故选：D。 【点评】本题考查了杠杆的分类，属于基础题目。 4．如图所示，虚线框内是由两个滑轮安装成的滑轮组，利用该滑轮组拉动重960N的物体M在水平面上做匀速直线运动。物体所受的摩擦力是物重的，绳子自由端的水平拉力为40N，物体M移动的距离为4m（不计绳重和滑轮重）。则（　　） A．物体M所受的拉力为960N B．绳子自由端移动的距离是8m C．滑轮组拉动物体M做的有用功是160J D．滑轮组的机械效率是80% 【分析】（1）知道物体的重力，物体受到水平地面的摩擦力等于物重的0.1倍。 （2）由图可知滑轮组绳子的有效股数n，根据s＝nsA求出绳子自由端沿水平方向移动的距离。 （3）利用W有用＝fsA求出拉力做的有用功。 （4）利用W＝Fs求出拉力F做的总功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。 【解答】解：A、物体M的重力G＝960N，物体所受的摩擦力是物重的，所以物体所受的摩擦力fG960N＝96N，物体M在水平面上做匀速直线运动，所受拉力与摩擦力大小相等，即为96N，故A错误； B、由于绳子自由端的水平拉力为40N，物体所受摩擦力为96N，因此绳子的股数应为n＝3，则绳子自由端沿水平方向移动的距离：s＝nsA＝3×4m＝12m，故B错误； C、滑轮组拉动物体M做的有用功：W有＝fsA＝96N×4m＝384J，故C错误； D、拉力F做的总功：W总＝Fs＝40N×12m＝480J， 滑轮组的机械效率：η100%100%＝80%，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了滑轮组的机械效率相关知识。 5．同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤，用筷子做秤杆，用钩码做秤砣，用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣、且秤盘不放物体时，在O点提起提纽，秤杆水平平衡；当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时，秤杆再次水平平衡，如图所示。在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法正确的是（　　） A．自制杆秤的每一格约表示2.08g B．称中药时B端翘起应减少中药恢复水平平衡 C．如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小 D．若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程 【分析】根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2分析，杆秤水平平衡时，秤砣所在的位置显示的示数即物体的质量。 【解答】解：A、当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时，秤杆再次水平平衡，则在B点所示的质量为物体的质量，在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线，从O到B点共50个小格每一小格表示的质量为：m02g，故A错误； B、称中药时B端翘起，杆秤不能水平平衡，说明物体的质量大于秤砣指示的示数，可以向右侧移动秤砣，也可以减少物体的质量来使杆秤恢复水平平衡，故B正确； C、根据G＝mg和杠杆平衡条件可得m物g×OA＝m砣g×OB，秤砣磨损了，OB变大，则测量结果将偏大，故C错误； D、若将提纽移到O点右侧，测量相同质量的物体时，左边力臂变大，则其量程变小，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，涉及到杠杆的五要素、杠杆的调节、杆秤的测量原理，有一定难题。 6．如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，则它们的大小关系为（　　） A．F1＞F2 B．F3＞F4 C．F1＜F4 D．F1＝F2＝F3＝F4 【分析】定滑轮的工作特点是：使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力。 【解答】解：定滑轮实质是一个等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，无论沿哪个方向匀速拉起物体，力的大小都相等，故F1＝F2＝F3＝F4，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 【点评】本题考查了定滑轮的特点，属于基本内容，比较简单。 7．小明用如图所示装置探究杠杆平衡条件，实验中杠杆始终保持水平平衡，此时弹簧测力计处于竖直方向，他发现弹簧测力计示数稍稍超过量程。为了完成实验，下列方案可行的是（　　） A．钩码的数量适当增加 B．钩码的位置适当左移 C．弹簧测力计转到图中虚线位置 D．弹簧测力计位置适当向左平移 【分析】根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂和阻力×阻力臂的关系，得出结论。 【解答】解：由题意可知，发现弹簧测力计示数稍稍超过量程，说明动力偏大， A、若钩码的数量适当增加，阻力变大，阻力×阻力臂变大，动力臂不变，则需要的动力会更大，故A不符合题意； B、钩码的位置适当左移，阻力臂变大，阻力×阻力臂变大，动力臂不变，则需要的动力会更大，故B不符合题意； C、弹簧测力计转到图中虚线位置，动力臂变小，阻力×阻力臂不变，则需要的动力会更大，故C不符合题意； D、弹簧测力计位置适当向左平移，动力臂变大，阻力×阻力臂不变，则需要的动力会变小，故D符合题意。 故选：D。 【点评】此题考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用，在利用平衡条件公式时，要注意分析力和对应的力臂大小变化。 8．用起子开瓶盖，下列杠杆能正确解释这现象的是（　　） A． B． C． D． 【分析】支点是杠杆绕着转动的固定点；动力是使杠杆转动的力；阻力是阻碍杠杆转动的力。结合起子开瓶盖的过程可做出判断。 【解答】解：由图可知，用起子开瓶盖时，绕着最左端转动，所以支点在最左端；手施加的动力方向向上，瓶盖施加的阻力方向向下，故图B符合题意。 故选：B。 【点评】本题考查了对杠杆使用过程的分析，要明确杠杆支点、动力、阻力等的概念。 9．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 【分析】首先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应的动力臂和阻力臂，比较力臂大小得出杠杆类型。 【解答】解：AB、用手托重物时，肘关节处可以视为支点，肱二头肌对前臂杠杆的牵引力使得杠杆转动，是动力， 由图甲知，动力臂小于阻力臂，因此手托重物时，可视为费力杠杆，故AB错误； CD、由图可知人踮脚时绕着O点转动，腓肠肌对足部骨骼的牵引力F1使得杠杆转动，是动力， 由图乙知，动力臂大于阻力臂，可视为省力杠杆，故C错误，D正确。 故选：D。 【点评】解答本题关键是知道支点及力臂的定义，在解题时先找出支点、动力作用点、阻力作用点的位置，然后根据力臂的定义判断动力臂与阻力臂的大小关系。 10．如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车。人推车前进的过程中（　　） A．人对车不做功 B．车是定滑轮 C．车是费力杠杆 D．车是省力杠杆 【分析】（1）做功的条件：有力作用在物体上并且在力的方向上移动了距离； （2）不随物体一起运动的滑轮是定滑轮； （3）动力臂比阻力臂长的杠杆是省力杠杆。 【解答】解：A、人推车前进的过程中，车在推力的作用下前进了一段距离，人对车做了功，故A错误； B、不随物体一起运动的滑轮是定滑轮，车不是定滑轮，故B错误； CD、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误、D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了做功的两个必要因素、定滑轮和杠杆的分类，属于基础题。 11．如图所示，用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G，已知滑轮重20N，杠杆（OB＝2OA）重10N，手的拉力始终沿竖直方向，忽略绳重及摩擦，下列说法错误的是（　　） A．甲图：该装置不省力也不省距离 B．乙图：该装置的机械效率是三者中最低的 C．丙图：在匀速拉动物体上升的过程中，拉力F3逐渐变小 D．若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越高 【分析】（1）定滑轮实质上是等臂杠杆：定滑轮在力学原理上等同于一个等臂杠杆，其动力臂和阻力臂长度相等，因此不能省力。 ‌（2）当有用功一定时，机械所做的总功越少（或额外功越少），由η可知，机械效率就越高； （3）根据杠杆平衡条件，重点是要分析在杠杆匀速拉动物体上升过程中，动力臂总是阻力臂的2倍，就可以判断出拉力的变化情况了。 （4）若提升的物体越重，提升相同的高度，所做的有用功越大，而额外功不变，由η可知，机械效率如何变化。 【解答】解：A、甲图是定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，使用定滑轮不省力也不省距离，故A正确，不符合题意； B、利用三个装置，将同一重物提升相同的高度，即做相同的有用功，已知滑轮重20N，杠杆（OB＝2OA）重10N，即乙图滑轮比丙图杠杆重，乙克服机械重力所做的额外功最大，由η可知，乙的机械效率最低，故B正确，不符合题意； C、若始终保持拉力F3的方向竖直向上，则在杠杆匀速拉动物体上升过程中，动力臂总是阻力臂的2倍，由杠杆平衡条件可知，拉力F3保持不变，故C错误，符合题意； D、若提升的物体越重，提升相同的高度，所做的有用功越大，而额外功不变，由η可知，机械效率就会越高，故D正确，不符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查滑轮、杠杆机械效率的相关计算；杠杆平衡条件的应用，属于中等题。 12．如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（　　） A．钓鱼竿 B．开瓶器 C．核桃夹 D．钢丝钳 【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。 【解答】解：A、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A正确； B、开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误； 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错误； D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误。 故选：A。 【点评】此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种： ①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离； ②费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离； ③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力。 13．如图甲所示，虚线框内是两个滑轮连成的滑轮组，工人利用该滑轮组，用200N竖直向上的拉力F，将物体匀速提高3m，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，已知动滑轮重120N，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为0.5m/s B．工人做的有用功为360J C．该滑轮组的机械效率为80% D．拉力F的功率为100W 【分析】（1）根据绳子自由端移动的距离s＝nh结合图乙可知，绳子自由端移动的距离和物体上升的高度，根据v求出绳端移动的速度； （2）根据图乙分析出绳子的股数，根据F（G+G动），计算出物体的重力，再根据W有用＝Gh计算出有用功； （3）利用W总＝Fs求拉力做的总功，利用η100%求该滑轮组的机械效率； （4）根据P计算功率。 【解答】解：A、由绳子自由端移动的距离s＝nh可知，绳子自由端移动的距离大于物体上升的高度， 由图乙可知，时间为6s时，绳子自由端移动的距离为9m，物体上升的高度为3m，所以绳子的股数n3，则绳端移动的速度：v1.5m/s，故A错误； B、不计绳重和摩擦，则F，可得G ＝nF﹣G动 ＝3×200 N﹣120 N＝480 N，工人做的有用功W有用＝Gh＝480 N×3 m＝1440J，故B错误； C、工人做的总功W＝Fs＝200N×9 m＝1800J，该滑轮组的机械效率η80%，故C正确。 D、D.拉力F的功率P300W，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查使用滑轮组时功和机械效率公式的应用，关键是图像分析判断出绳子自由端移动的距离和物体上升的高度。 14．如图所示，汽车通过滑轮组将物体吊起。已知汽车的质量为3×103kg，牵引力F1为4000N，对绳子的拉力F2为2500N；物体的重力为6000N，物体匀速上升的速度始终为0.5m/s，汽车受到的摩擦力为汽车重力的0.05倍，g取10N/kg。下列说法中（　　） ①滑轮组的机械效率为80% ②汽车受到的摩擦力为150N ③汽车牵引力在4s内做的功为8×103J ④汽车牵引力的功率为6000W A．只有①正确 B．只有①④正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用η求出滑轮组的机械效率； （2）汽车受到的摩擦力为汽车重力的0.05倍，根据f＝0.05G车＝0.05m车g求出汽车受到的摩擦力； （3）根据W＝F2s＝F2nvt求出汽车牵引力在4s内做的功； （4）根据P求出汽车牵引力的功率。 【解答】解：①由图可知，n＝3，滑轮组的机械效率为： η100%＝80%，故①正确； ②汽车受到的摩擦力为汽车重力的0.05倍，则汽车受到的摩擦力为： f＝0.05G车＝0.05m车g＝0.05×3×103kg×10N/kg＝1.5×103N，故②错误； ③汽车牵引力在4s内做的功为： W＝F1s＝F1nvt＝4000N×3×0.5m/s×4s＝24000J，故③错误； ④汽车牵引力的功率为： P6000W，故④正确。 故选：B。 【点评】本题考查了做功公式、功率公式和机械效率公式的综合应用。 15．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 【分析】（1）拉力所做的功是总功。 （2）根据功率的公式进行计算。 （3）根据机械效率的公式进行计算。 （4）滑轮组的机械效率与提升物体的重力等有关。 【解答】解：A、不计滑轮组的绳重和摩擦，滑轮组是由两段绳子组成的，此时的拉力为；拉力方向上移动的距离为s＝2h＝2×8m＝16m； 工人做的总功为：W总＝Fs＝170N×16m＝2720J，故A错误； B、工人拉力的功率为；故B错误； C、此过程中该装置的机械效率约为，故C正确； D、增加动滑轮个数，所做的额外功会增加，该装置的机械效率会减小，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查的是机械效率、功、功率的计算；知道影响滑轮组机械效率的方法。 16．如图所示，用滑轮组匀速提升重为200N的物体，拉力F为125N，物体升高的高度为4m，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法中正确的是（　　） A．总功为800J B．动滑轮重为5N C．绳端移动的距离为4m D．滑轮组的机械效率为80% 【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用W总＝Fs＝Fnh求出总功； （2）不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）求出动滑轮重； （3）根据s＝nh求出绳端移动的距离； （4）根据η求出该滑轮组的机械效率。 【解答】解：A、由图可知，n＝2，滑轮组做的总功为： W总＝Fs＝Fnh＝125N×2×4m＝1000J，故A错误； B、不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）可知，动滑轮重为： G动＝nF﹣G＝2×125N﹣200N＝50N，故B错误； C、绳端移动的距离为： s＝nh＝2×4m＝8m，故C错误； D、该滑轮组的机械效率为： η100%＝80%。故D正确。 故选：D。 【点评】本题主要考查的是滑轮组的机械效率，关键是会根据题目的条件进行简单的计算。 17．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肘关节转动；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 【分析】（1）杠杆的五要素：支点、动力、动力臂、阻力和阻力臂； （2）杠杆分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。 【解答】解：A、肘关节处，即C点，是前臂杠杆的支点，故A错误； B、此杠杆的阻力是哑铃对手的压力，故B错误； CD、由图可知，用手提起哑铃的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力省距离，因此肱二头肌的收缩距离小于哑铃的移动距离，故C正确，D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了杠杆的五要素和分类，属于基础题。 18．如图所示，固定的斜面长s＝2m，高h＝0.5m，沿斜面向上用50N的拉力在4s内把一个重60N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，这一过程中（　　） A．对物体做的有用功为120J B．物体受的摩擦力为50N C．拉力做功的功率为25W D．斜面的机械效率为70% 【分析】（2）已知物体的重力和斜面的高度，根据公式W＝Gh可求拉力所做的有用功； （2）利用W＝Fs求出总功，物体克服摩擦力所做的功（额外功）等于总功与有用功的差，再利用W额＝fs求出物体受到的摩擦力； （3）根据P计算功率。 （4）斜面的机械效率等于有用功与总功之比。 【解答】解：A、提升物体做的有用功：W有＝Gh＝60N×0.5m＝30J，故A错误； B、拉力做的总功：W总＝Fs＝50N×2m＝100J，克服摩擦力做功：W额＝W总﹣W有＝100J﹣30J＝70J， 由W额＝fs得物体受到的摩擦力：f35N，故B错误； C、拉力的功率P25W，故C正确； D、斜面的机械效率：η100%＝30%；故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了使用斜面时有用功（克服物体重力做功）、额外功（克服摩擦力做功）、总功（推力做功）与功率、机械效率的计算，知道克服摩擦力做的功是额外功是本题的关键。 19．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 【分析】相互作用力，大小相等，方向相反； 面团发生塑性形变，不是弹性形变； 筷子属于费力杠杆； 用力擦去灶台上的污渍，是通过增大压力来增大摩擦力； 【解答】解：A、在碗沿上磕破鸡蛋，鸡蛋受到的力等于碗受到的力，这两个力是相互作用力，大小相等，方向相反，故A错误； B、将柔软的面团压成薄饼，面团发生了塑性形变，故B错误； C、小滨给长辈们夹菜时，所使用的公筷是费力杠杆，故C错误； D、用力擦去灶台上的污渍，是通过增大压力来增大摩擦的，故D正确； 故选：D。 【点评】本题考查了相互作用力大小关系、塑性和弹性、省力杠杆和费力杠杆、增加摩擦力的方法，属于基础题目。 20．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 【分析】（1）在抬巨木时，横杆相当于一个杠杆，支架处是支点。在抬起巨木时，动力臂大于阻力臂，由此可知横杆的杠杆类型； 根据杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，增大动力臂可以更省力；在阻力和动力臂一定时，减小阻力臂可以更省力； （2）在压力一定时，增大受力面积可以减小压强。 【解答】解：ABC、在抬巨木时，横杆相当于一个杠杆，支架处是支点。在抬起巨木时，动力臂大于阻力臂，由此可知横杆属于省力杠杆； 根据杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，增大动力臂可以更省力。在抬巨木时，众人越靠近支架，动力臂更小，则更费力； 在阻力和动力臂一定时，减小阻力臂可以更省力。把悬绳向左移动一定距离，阻力臂增大，则更费力，不利于抬起巨木，故AB错误、C正确； D、支架下端垫有底面积较大的石块，是在压力一定时，通过增大受力面积的方法来减小支架对地面的压强，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用和减小压强的方法，难度适中。 21．如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置。斜面粗糙程度相同。先用平行斜面向上的恒定拉力F，将重6N的物体以1m/s的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是（　　） A．拉力做功为3J B．物体受到摩擦力为1.5N C．在匀速拉动过程中，物体的机械能不变 D．若以2m/s的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75% 【分析】（1）根据W＝Gh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式变形可求出总功； （2）根据几何知识求出斜面的长度；额外功等于克服摩擦阻力做的功，根据W总＝W有+W额求出额外功，根据W额＝fL求出摩擦力； （3）动能与物体的质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，机械能是动能和势能的总和； （4）若以2m/s的速度匀速拉动物体，拉力、摩擦力、物体的重力均不变。 【解答】解：A、此过程所做的有用功为：W有＝Gh＝6N×0.5m＝3J， 根据η变形得，拉力做功为：W总4J，故A错误； B、由图可知，斜面的夹角为30°，高为0.5m，所以斜面的长度L＝1m； 拉力做的额外功为： W额＝W总﹣W有＝4J﹣3J＝1J； 物体所受的摩擦力为：f1N，故B错误； C、在匀速拉动过程中，物体的质量不变，速度不变，高度增加，动能不变，重力势能增加，机械能变大，故C错误； D、若以2m/s的速度匀速拉动物体，拉力、摩擦力、物体的重力均不变，斜面的机械效率不变，仍为75%，故D正确。 故选：D。 【点评】熟练运用功、机械效率的计算公式，准确分析物体的受力情况，理解影响斜面机械效率的因素，是解答此题的关键。 22．如图所示，小王站在水平地面上，将长为0.6米，质量可忽略不计的木棒搁在肩上，支点O距离后端A处为0.2米，A处挂一个重40N的物体，他用手竖直压住前端B处使木棒保持水平平衡。若小王的质量为50kg，双脚与地面的总接触面积约为400cm2，下列说法正确的是（　　） A．手对木棒的压力大小为40N B．肩对木棒的支持力大小为80N C．地面对人的支持力大小为560N D．人对地面的压强大小约为1.35×104Pa 【分析】（1）利用杠杆平衡条件求手压木棒的压力； （2）木棒对肩膀的压力等于木棒B端受到的拉力与物体重力之和，由于力的作用是相互的，肩对木棒的支持力大小等于木棒对肩膀的压力； （3）把人和物体看做一个整体，人对地面的压力大小等于人的重力加上物体重力； （4）根据压强公式得出人对地面的压强。 【解答】解：A、由杠杆平衡条件可得：F×OB＝G×OA，即：F×0.4m＝40N×0.2m，解得手压木棒的压力：F＝20N，故A错误； B、木棒对肩膀的压力：F压＝F+G＝20N+40N＝60N，由于力的作用是相互的，所以肩对木棒的支持力大小等于木棒对肩膀的压力，大小为60N，故B错误； C、人的重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，人对地面的压力大小等于人的重力加上物体的重力，大小为：500N+40N＝540N，故C错误； D、人对地面的压力大小F＝540N，由公式，故D正确。故选：D。 【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，注意：把人和物体看做一个整体，人对地面的压力大小等于人的重力加上物体重力。 23．钓鱼活动深受人们喜爱。如图是钓鱼的情景，你认为最合理的拉起鱼竿的方式是（　　） A． B． C． D． 【分析】先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，然后根据杠杆平衡条件分析。 【解答】解：由图示可知，钓鱼竿在使用过程中，支点在钓鱼竿的下端，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；当动力F与钓鱼竿垂直时，动力臂最大，而阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，此时动力最小，即最合理，故ABD错误，C正确。 故选：C。 【点评】本题考查了杠杆在生活中的应用，基础题。 24．如图所示的小型起重机，某次吊起重为6×103N的物体，电动机的拉力为4×103N，用时20s，使物体上升了5m。则通过动滑轮（　　） A．做的有用功为6×104J B．拉力功率为2×103W C．做的总功为2×104J D．机械效率为66.7% 【分析】（1）根据W＝Gh求克服物重做的有用功； （2）由图知，在动滑轮上承担物重的绳子股数n＝2，根据W＝Fs＝Fnh求拉力做的总功，根据P求拉力的功率； （3）根据100%求机械效率。 【解答】解：A、克服物重做的有用功：W有＝Gh＝6×103N×5m＝3×104J，故A错误； BC、由图知，在动滑轮上承担物重的绳子股数n＝2， 则拉力做的总功：W总＝Fs＝Fnh＝4×103N×2×5m＝4×104J， 拉力的功率：P2×103W，故B正确、C错误； 机械效率：，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查功、功率和机械效率的计算，知道n的大小是关键之一，难度适中。 25．如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了（　　） A．增大动力臂，能够省力 B．增大阻力臂，方便使用 C．减小动力臂，方便使用 D．减小阻力臂，能够省力 【分析】利用杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，阻力和动力臂不变，动力随阻力臂的增大而增大。 【解答】解：在同样的情况下，把枝条往剪刀轴靠近，减小了阻力臂，而阻力和动力臂不变，由F1L1＝F2L2可知，动力会变小，因此可以省力，故ABC错误，D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，利用杠杆平衡条件分析问题，要抓住不变的量，根据变化的量进行分析解答。 26．2023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 【分析】首先判断赛艇的桨是费力杠杆还是省力杠杆。再在四个实物杠杆上确定支点，找到动力和阻力，比较动力臂和阻力臂的长短，确定哪个选项与赛艇的桨属于同类杠杆。 【解答】解：赛艇桨中间支撑位置是支点，手握的位置是动力作用点，在水中部分是阻力作用点，动力臂小于阻力臂是费力杠杆。 A.使筷子时，虎口位置为支点，手指按压位置是动力作用点，可知动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。故A正确。 B.起子开瓶盖时，中间孔前端为支点，孔后端为阻力作用点，手握的地方为动力作用点，阻力臂小于动力臂，为省力杠杆，故B错误。 C.核桃夹前端为支点，核桃所在为阻力作用点，手握的位置是动力作用点，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。故C错误。 D.榨汁器前端为支点，水果所在为阻力作用点，手握位置是动力作用点，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。故D错误。 故选：A。 【点评】此题判断的难点在于在实物杠杆上准确确定支点，确定动力臂和阻力臂并比较二者长短，只有充分理解掌握杠杆的五个要素，才能准确判断。 27．如图所示，在75N的拉力F作用下，用滑轮组将重为100N的货物匀速提升，在10s内货物竖直上升了2m。下列说法正确的是（　　） A．滑轮组做的有用功为150J B．拉力F的功率为30W C．滑轮组的机械效率为75% D．此滑轮组提升的货物越轻，机械效率越大 【分析】（1）根据W有＝Gh求出滑轮组做的有用功； （2）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用W总＝Fs＝Fnh求出拉力F做的总功，根据P求出拉力F的功率； （3）根据η求出滑轮组的机械效率； （4）增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重。 【解答】解：A、滑轮组做的有用功为： W有＝Gh＝100N×2m＝200J，故A错误； B、由图可知，n＝2，拉力F做的总功为： W总＝Fs＝Fnh＝75N×2×2m＝300J， 则拉力F的功率为： P30W，故B正确； C、滑轮组的机械效率为： η100%≈66.7%，故C错误； D、当提升货物越轻，做的有用功就变小，而额外功几乎不变，因此机械效率变小，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了做功公式和功率公式以及滑轮组机械效率公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。 28．修建房屋时，质量为60kg的建筑工人使用滑轮组提升建材。他用竖直向下的拉力在15s内将重为480N的建材匀速提升了3m，每个滑轮重20N，不计滑轮摩擦和绳重，g取10N/kg。下列结论正确的是（　　） A．工人拉动绳子的速度为0.2m/s B．工人对绳子拉力的功率50W C．此装置的机械效率为96% D．若工人脚与地接触面积共400cm2，则他对地的压强为1.5×104Pa 【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用v绳＝nv物求出绳子自由端的速度； （2）每个滑轮重20N，不计滑轮摩擦和绳重，利用F（G+G动）求出自由端的拉力，根据PFv绳求出工人对绳子拉力的功率； （3）根据η求出该滑轮组的机械效率； （4）工人对地面的压力等于人的重力减去绳对人的拉力，根据p求出工人对地的压强。 【解答】解：A、由图可知，n＝2，绳子自由端的速度为： v绳＝nv物0.4m/s，故A错误； B、每个滑轮重20N，不计滑轮摩擦和绳重，自由端的拉力为： F（G+G动）（480N+20N）＝250N， 工人对绳子拉力的功率为： PFv绳＝250N×0.4m/s＝100W，故B错误； C、该滑轮组的机械效率为： η100%＝96%，故C正确； D、工人对地面的压力等于人的重力减去绳对人的拉力，即F压＝G人﹣F＝m人g﹣F＝60kg×10N/kg﹣250N＝350N， 则工人对地的压强为： p8.75×103Pa，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了压强公式、功率公式和滑轮组拉力公式以及滑轮组机械效率公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。 29．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100N，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。下列说法错误的是（　　） A．桔槔平衡时，桶内水的体积为2×10﹣2m3 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 【分析】（1）杠杆的特点是能绕固定点转到，桔槔是杠杆装置； （2）根据杠杆平衡条件，能够求出AB两点所受拉力之比，还能求出B点所受拉力； （3）把石头的拉力看成动力，悬挂点A向远离O点方向移动，可以增大动力臂。 【解答】解： A、桔槔平衡时，FA×OA＝FB×OB，FB200N，G桶+G水＝FB＝200N， ∴G水≠200N，V水≠2×10﹣2m3，故A错误； B、一根硬棒能绕固定点转动，这根硬棒就是杠杆，桔槔是杠杆装置，故B正确； C、桔槔平衡时，FA×OA＝FB×OB，，故C正确； D、把石头的拉力看成动力，悬挂点A向远离O点方向移动，可以增大动力臂，动力与动力臂的乘积变大，根据杠杆平衡条件，阻力与阻力臂的乘积也变大，而阻力臂不变，所以阻力变大，提取更多的水，故D正确。 故选：A。 【点评】这是一道有关杠杆的习题，要会用学过的杠杆平衡条件解决实际问题。 二．填空题（共15小题） 30．将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重60N，B重10N，则A所受地面的摩擦力为 　20　N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，则拉力F大小为 　40　N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦） 【分析】（1）如图所示装置，左侧为动滑轮，右侧为定滑轮，绳子段数为2，B挂在绳子自由端，不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦时，绳子自由端受到的拉力等于物体A受到桌面摩擦力的； （2）物体A向左匀速直线运动时，物体对水平桌面的压力不变，接触面粗糙程度不变，物体A和水平桌面的摩擦力不变；物体A水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力、水平向右的摩擦力作用，水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力，根据平衡力条件求出水平向左的拉力。 【解答】解： （1）如图所示，左侧为动滑轮，右侧为定滑轮，绳子段数为2，B挂在绳子自由端，绳子自由端受到的拉力F＝GB＝10N，不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦时，Ff，则物体A受到桌面的摩擦力f＝nF＝2×10N＝20N； （2）物体A水平向左运动或水平向右运动时，由于压力不变，接触面粗糙程度不变，物体A受到的摩擦力不变，所以物体A水平向左运动时，受到水平向右的摩擦力也是20N； 物体A水平向左匀速直线运动时，水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力20N（滑轮组对物体A施加的）、水平向右的摩擦力20N；水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力，三力平衡，则水平向左的拉力F左＝F右+f＝20N+20N＝40N。 故答案为：20；40。 【点评】本题考查水平使用滑轮组时拉力的分析与计算，以及力的平衡条件的运用，要细心，易错题！ 31．“试弓定力”是《天工开物》中记载的一种测量弓弩最大弹力的方法。如图所示，O点为提纽处，若AO﹕BO＝3﹕1，秤砣重150N，忽略秤杆重，杆秤平衡时，弓弦所受的拉力为 　450　N；为测出弓弩的最大弹力，应逐渐增加弓下方所挂重物的重力，再将秤砣悬挂点逐渐 　远离　（靠近/远离）O点。 【分析】根据杠杆的平衡条件是：F1L1＝F2L2计算。 【解答】解：该杆秤测量的最大弹力为：F1L1＝F2L2，代入数据：150N×OA＝F2×OB， 解得：F2＝450N； 由杠杆的平衡条件是：F1L1＝F2L2知，即F1×OA＝F2×OB，由题意知，秤砣F1、OB不变，若增大所挂重物的重力F2，则需增大OA， 即将秤砣悬挂点逐渐远离O点。 故答案为：450；远离。 【点评】本题考查了杠杆的平衡条件的应用，难度适中。 32．用如图所示的扳手拧螺丝时，一只手稳住扳手的十字交叉部位，另一只手用同样大小和方向的力在 　C　点（选填“A”“B”或“C”）更容易拧动螺丝，原因是 　在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力　。 【分析】根据杠杆的平衡条件进行分析。 【解答】解：一只手稳住扳手的十字交叉部位，拧螺丝时的阻力和阻力臂一定，根据杠杆的平衡条件可知：；在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，C点的动力臂最长最省力。 故答案为：C；在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力。 【点评】本题考查的是杠杆平衡条件的应用，属于基础题目。 33．如图﹣1，是我国春秋时期劳动人民发明的一种提水工具——桔槔，其简化示意图如图﹣2所示。该装置工作时，可利用“坠石”的重力，帮助人们轻松地从井中提水。 （1）不改变支点O的位置和“坠石”的重力，想要提水时更省力，可以将“坠石”悬挂点B适当 　远离　（选填“靠近”或“远离”）支点O。 （2）若OA的长度为1m，OB的长度为1.5m，“坠石”的重力为100N，桶的重力为20N，不计杠杆AOB和竖杆自身重力、绳重和摩擦，若要竖直匀速提起180N的水，人还需要施加 　50　N的拉力，此过程中，“坠石”下降的高度为3m，则“坠石”的重力做功为 　300　J。 【分析】（1）公式的表达式为：F1×l1＝F2×l2； （2）公式法：对于恒力的功，通常利用功的定义式W＝FS进行计算。 【解答】解：（1）根据杠杆平衡条件可知，人们从井中提水时，G桶×OA＝F人×OA+G石×OB，在G桶、OA、G石一定时，通过增大OB的距离，即可以将“坠石”悬挂点B适当远离支点O，在杠杆平衡时，可以使提水时更省力。 （2）由题意可知，（20N+180N）×1m＝F人×1m+100N×1.5m，则F人＝50N，“坠石”的重力做功为W＝Gh＝100N×3m＝300J。 故答案为：（1）远离；（2）50；300。 【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，正确分析杠杆两端力和力臂乘积的变化，及功的计算和做功的两个必要因素是解题的关键。 34．用如图所示滑轮组将重300N的物体匀速提升1m，拉力F大小为120N，有用功为 　300　J，滑轮组的机械效率为 　83.3%　。 【分析】已知物体上升的高度和绳子的段数，可求得绳子自由端移动的距离s，知道拉力的大小，根据公式W＝Fs可求拉力做的总功； 已知物体的重力和提升的高度，根据公式W＝Gh可求拉力做的有用功； 滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。 【解答】解：由图知，n＝3，拉力端移动距离s＝3h＝3×1m＝3m， 拉力做的总功：W总＝Fs＝120N×3m＝360J； 已知G＝300N，h＝1m， 拉力做的有用功：W有用＝Gh＝300N×1m＝300J； 滑轮组的机械效率： η100%≈83.3%。 故答案为：300；83.3%。 【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算等，关键是公式及其变形的灵活运用。 35．健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过程中，拉力大小变化情况是 　变小　。若要增加训练强度，应将配重盘向 　a　（a/b）端移。 【分析】利用杠杆平衡条件分析拉力的大小变化情况。 【解答】解：人用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，动力臂不变，阻力大小等于物体的重力，即阻力不变，由图可知转动过程中阻力臂会变小，根据杠杆的平衡条件知，拉力会变小；若要增加训练强度，应将配重盘向a端移动，增大阻力臂。 故答案为：变小；a。 【点评】本题考查杠杆的动态平衡与动力的大小变化的比较，属于中档题。 36．如图所示，把重为40N的物体从斜面底端匀速推到斜面顶端，斜面长2m，高0.6m，沿斜面的推力F为20N。那么，此过程中有用功是 　24　J，斜面的机械效率是 　60%　。 【分析】（1）利用W＝Gh求克服物体重力做的有用功； （2）利用W＝Fs求推力做的总功，斜面的机械效率等于有用功与总功的比值。 【解答】解：（1）克服物体重力做的有用功： W有用＝Gh＝40N×0.6m＝24J； （2）推力做的总功： W总＝Fs＝20N×2m＝40J， 斜面的机械效率： η100%100%＝60%。 故答案为：24；60%。 【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、机械效率的计算，属于基础题目。 37．如图所示，工人利用动滑轮匀速提升重物，已知物重400N，施加在绳端竖直向上的拉力F为250N，在100s内将物体提升10m。不计绳重与摩擦，此过程中动滑轮的机械效率为 　80%　，绳端拉力做功的功率为 　50　W。 【分析】（1）使用动滑轮时，n＝2，拉力端移动的距离s＝nh，利用W＝Fs求出拉力做的功，根据W＝Gh求出克服物体重力做的有用功，动滑轮的机械效率等于有用功与总功的比值； （2）利用P计算拉力做功的功率。 【解答】解： （1）由图知，使用动滑轮时，n＝2，拉力端移动的距离： s＝2h＝2×10m＝20m， 拉力做的总功： W总＝Fs＝250N×20m＝5000J， 克服物体重力做的有用功： W有用＝Gh＝400N×10m＝4000J， 动滑轮的机械效率： η100%100%＝80%； （2）拉力做功的功率： P50W。 故答案为：80%；50。 【点评】本题考查了使用动滑轮时有用功、总功、功率、机械效率的计算，属于基础题目。 38．如图所示，轻质木杆AB的O点用细线悬挂在天花板上并保持水平，已知AB是OB长度的4倍，AO是AC长度的3倍。在杆的B点用细线竖直悬挂一边长为10cm的正方体物块甲，该物块静止在水平地面上；O点左侧悬挂一可自由移动的质量为2kg的物块乙。当乙悬挂在A点时，甲恰好对地面无压力，则甲的重力为 　60　N；当乙悬挂在C点时，甲对地面的压强为 　2000　Pa。（g取10N/kg） 【分析】此题为杠杆原理的应用，也涉及到压强的计算，是一道综合问题。 【解答】解：乙的重力为G乙＝mg＝2kg×10N/kg＝20N，则乙对杠杆A点的拉力也为FA＝20N。 题中给出AB＝4OB，AO＝3AC，可得AO＝3OB，CO＝2OB。 根据杠杆平衡原理可得：FB•OB＝FA•OA，代入得FA＝60N，即甲的重力为60N。 再将乙移动到C处，则FB'•OB＝FC•OC，其中FC＝G乙＝20N，代入得到FB'＝40N，因此甲对杠杆拉力为40N，而甲重60N，甲所受支持力就是60N﹣40N＝20N，根据相互作用力大小相等，得到甲对地面压力也为20N。再利用压强计算公式得出。 故答案为：60；2000。 【点评】利用好杠杆原理和压强基本运算，注意不能直接用物重除以面积去计算压强。另外注意压强计算中的单位换算。 39．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 　50　N。 【分析】根据杠杆平衡条件进行解答。 【解答】解：根据杠杆平衡条件，由图得，F1l1＝F2l2，即20N×10cm＝F2×4cm，解得，F2＝50N。 故答案为：50。 【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，属于基础性题目。 40．如图是我国古代劳动人民利用自制的工具汲水的场景。图中装置顶端的轮子相当于现代人们所使用的定滑轮，其作用是可以改变力的 　方向　，但不能省力。图中的扁担做得较宽，主要是为了增大受力面积，　减小　（选填“增大”或“减小”）压强。 【分析】定滑轮可以改变力的方向，不能省力； 根据p进行分析。 【解答】解：定滑轮可以改变力的方向，不能省力； 扁担做得较宽，主要是为了增大受力面积，根据p可知，压强变小。 故答案为：方向；减小。 【点评】本题考查定滑轮以及压强的变化，属于基础题型。 41．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 　600　g；往秤盘中再增加20g的物体，秤砣需要从B处移动 　1　cm才能维持秤杆水平平衡。 【分析】确定杠杆的支点和力臂，直接应用杠杆的平衡条件来计算。 【解答】解：（1）以O点为支点，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，根据杠杆平衡条件有： m物g•OA＝m秤砣g•OB， 所以重物质量为： m物 （2）往秤盘中再增加20g的物体，假设秤砣移到了C点，根据杠杆平衡条件得： m物′g•OA＝m秤砣g•OC， 故C点到支点的距离为： 秤砣需要从B处移动的距离为： BC＝OC﹣OB＝31cm﹣30cm＝1cm。 故答案为：600；1。 【点评】本题主要考查了杠杆的平衡条件在杆秤中的应用，难度不大。 42．端午节时，同学们外出游玩。购买饮料时，售货员用启瓶器开启饮料瓶的情景如图所示。启瓶器在正常使用时，属于 　省力　（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。开启后的瓶盖中间出现了凹陷，说明力可以使物体发生 　形变　。 【分析】根据问题直接作答即可。 【解答】解：启瓶器的动力臂远大于阻力臂，属于省力杠杆；瓶盖出现凹陷说明力可以使物体发生形变。 故答案为：省力；形变。 【点评】本题考查了杠杆类型的判断和力的作用效果的判断，属于基础题。 43．假期间，小明随爸爸去建筑工地劳动体验。用如图所示的滑轮组来提升材料，当提升的材料重力为300N时，滑轮组机械效率为75%，则动滑轮的重力为 　100　N；若绳子能承受的最大拉力为500N，则该滑轮组能提起材料的最大质量为 　90　kg。（空气阻力、摩擦力及绳重不计，g取10N/kg） 【分析】由图知，n＝2，根据η求绳子的拉力，空气阻力、摩擦力及绳重不计，根据F（G+G动）求动滑轮的重力； 若绳子能承受的最大拉力为500N，根据F（G+G动）求滑轮组能提起材料的最大重力，根据G＝mg求材料的最大质量。 【解答】解：由图知，n＝2，根据η可得， 绳子的拉力：F200N， 空气阻力、摩擦力及绳重不计，根据F（G+G动）可得， 动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝2×200N﹣300N＝100N； 若绳子能承受的最大拉力为500N，根据F（G+G动）可得， 滑轮组能提起材料的最大重力：G大＝nF大﹣G动＝2×500N﹣100N＝900N， 则材料的最大质量：m大90kg。 故答案为：100；90。 【点评】本题考查滑轮组中有关力的计算，涉及机械效率和重力公式的应用，知道n的值，并理利用相关推导公式是关键。 44．用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，将重450N的货物匀速吊起2m高。每只滑轮重为50N，绳自由端的拉力的大小分别为F1和F2，若不计绳重和摩擦，F1　大于　F2（选填“大于”“等于”“小于”），甲滑轮组的机械效率为 　90%　。 【分析】（1）由甲乙两图可知承担重物绳子的段数，再由条件不计绳重和魔法，可得到两个滑轮组所用的拉力，最后比较得出结论； （2）利用滑轮组机械效率的计算公式求出甲的机械效率。 【解答】解：（1）由图甲可知，甲滑轮组承担重物绳子的段数n＝2，若不计绳重和摩擦，根据F可得：F1（G物+G动）（450N+50N）＝250N，由图乙可知，n＝3，所以F2的大小为： F2（G物+G动）（450N+50N）N，所以F1＞F2； （2）由题意知，物体上升的高度h＝2m，不计绳重和摩擦，图甲滑轮组的机械效率η100%100%100%＝90% 故答案为：大于；90% 【点评】本题考查了绕绳方式不同的滑轮组拉力的比较及如何计算滑轮组的机械效率。 三．作图题（共8小题） 45．如图，工人向下拉绳来提升重物。请用笔画线代替绳子画出滑轮组的绕线方法。 【分析】由于工人在地上向下拉绳子，所以可以从工人处开始绕绳来组装滑轮组。 【解答】解：由于工人在地上向下拉绳子，所以可以从工人处开始绕绳来组装滑轮组，如图所示： 。 【点评】本题考查滑轮组的组装，难度不大。 46．如图所示，画出用起子撬图钉的动力F1的力臂l1。 【分析】力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，据此来画出本题中的力臂与力。 【解答】解：延长F1画出动力的作用线，过支点O向F1的作用线画垂线，垂线段就是动力的力臂L1，如图所示： 【点评】明确力臂的概念，从支点向力的作用线画垂线，即可找出力臂的位置，难度不大。 47．如图是古代劳动人民用桔槔汲水的简化图，请画出杠杆上A点受到的拉力F1及其力臂l1。 【分析】画图需要注意，首先在杠杆的示意图上，确定支点O，画好动力作用线及阻力作用线，画的时候要用虚线将力的作用线适当延长，确定动力臂和阻力臂。 【解答】解：如图所示： 杠杆上A点受到的拉力F，方向沿绳的方向向下，因此从A点沿绳向下画一条带箭头的线段，并标上F1。从支点向拉力F1的作用线作垂线，垂线段的长度就是力臂l1。 【点评】本题考查力和力臂的画法，属于基础题。 48．甲图是使用核桃夹的情形，乙图是把核桃夹上臂简化成的杠杆，A为大拇指的作用点，B为核桃的作用点。请在乙图中画出作用在核桃夹上臂的动力F1、动力臂l1和阻力F2。 【分析】根据杠杆的五要素和力臂的概念进行作图。 【解答】解：A点为动力的作用点，方向竖直向下，B点为阻力的作用点，根据力臂的定义，作出动力臂L1，核桃夹是省力杠杆，如图所示： 。 【点评】本题考查的是力臂的做法，属于基础性题目。 49．俯卧撑是一种健身运动，能够锻炼上肢、腰部及腹部的肌肉，是简单易行却十分有效的力量训练手段，如图是某同学做俯卧撑的示意图。此过程中，他的身体可视为杠杆，O点为支点，A点为重心，请画出重力对应的力臂l。 【分析】先过重心作出竖直向下的重力，然后过支点作重力作用线的垂线段，即为其对应的力臂。 【解答】解：过A点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并用符号G表示，即为其所受重力示意图；再过支点作重力作用线的垂线段，即为其对应的力臂l。如图所示： 【点评】力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点；②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线；③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。 50．图甲为人用手提物体时的情境。手臂桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动的模型如图乙，请在图乙中作出力F的力臂L及物体所受重力的示意图。 【分析】根据力臂的定义和重力的示意图的画法解答。 【解答】解：过支点O做力F的作用线的垂线，该垂线段为F的力臂L；重力的方向时竖直向下的，作用点在物体的重心上，据此做出重力的示意图，如下所示： 【点评】本题考查了力臂的做法、重力示意图的做法，难度不大。 51．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。 【分析】物体的重力的作用点在重心，方向是竖直向下的。力臂是支点到力的作用线的距离。 【解答】解：过支点O做拉力F作用线的垂线，即为力臂L；重力作用点在井盖的重心，方向竖直向下，如图所示： 【点评】本题考查了重力的示意图的作法和力臂的作法。注意力臂是支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。 52．图甲是压制饺子皮的“神器”，压皮时压杆可视为一个杠杆，图乙是简化示意图，图中O为支点，F2为压饺子皮时作用在B点的阻力。请在图乙中画出压饺子皮时作用在A点的最小动力F1及阻力F2的力臂l2。 【分析】（1）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离； （2）杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。 【解答】解： （1）反向延长F2画出阻力作用线，从支点O作阻力F2作用线的垂线，则支点到垂足的距离为阻力臂l2； （2）由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长；在压制饺子皮时，动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图，如图所示： 。 【点评】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。 四．实验探究题（共4小题） 53．在“探究杠杆平衡条件”实验中： （1）请在图甲中画出F1的力臂l1。 （2）F2的力臂l2为 　10.0　cm。当F2的大小为1N时，F1竖直向上拉杠杆，仍使杠杆在水平位置平衡，F1＝　0.5　N。 （3）小明学过杠杆知识后自制了一根杆秤（自重不计），如图乙所示。要想增大杆秤的测量范围，你有哪些方法？　换用质量更大的秤砣　（写出一种方法即可）。小明猜想制作的杆秤刻度是均匀的，请你通过推理证实。 　根据杠杆平衡条件可得：m1g•OA＝m2g•OB，则有：，因为OA和m2均为定值，所以OB和m1成正比，所以制作的杆秤刻度是均匀的　（写出推理过程，涉及的物理量用图中字母表示）。 【分析】（1）杠杆力臂是从支点到力的作用线的垂线段； （2）利用杠杆的平衡条件，即可求得； （3）根据杠杆的平衡条件可得，要增大杆秤的测量范围，可以减小OA的距离和增加秤砣的质量，相比较而言，增加秤砣的质量更方便； 利用杠杆的平衡条件，找出OB的表示式，可以看出OB和m1成正比，所以制作的杆秤刻度是均匀的。 【解答】解：（1）过支点O作力FI作用线的垂线段即为力臂l1，作图如下： （2）由图甲可知，F2的力臂l2＝10.0cm＝0.1m； 当 F2的大小为1N时，F竖直向上拉杠杆，此时F的力臂l1＝20.0cm＝0.2m， 根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，F1大小为：； （3）①要想增大杆秤的测量范围，可以换用质量更大的秤砣，根据杠杆平衡条件，两力臂不变，秤砣重力变大，对秤杆的拉力变大，即动力变大，那么阻力会变大，即称量的物体重力变大，则杆秤的测量范围变大； ②根据杠杆平衡条件可得：m1g•OA＝m2g•OB，则有：， 因为OA和m2均为定值，所以OB和m1成正比，所以制作的杆秤刻度是均匀的。 故答案为：（1）略；（2）10.0；0.5；（3）略 【点评】本题考查探究杠杆平衡条件实验，是一道综合性较强的题，有一定难度。 54．如图所示，小王在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为50克的钩码若干个（g取10N/kg）。 （1）如图甲所示，实验前杠杆左侧下沉，则可将左端的平衡螺母向 　右　（选填“左”或”右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡； （2）在图乙中杠杆平衡时，若在杠杆左右两边所悬挂的钩码下同时增加一个相同的钩码，则杠杆 　右　（选填“左”或”右”）端下沉； （3）如图丙所示，在A点悬挂3个钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力大小为 　2　N。若保持杠杆平衡状态不变，将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中，其示数将 　变大　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【分析】（1）在实验前，要按照“左高左调，右高右调”的原则调节杠杆，使杠杆在水平位置平衡。 （2）在杠杆左右两边所悬挂的钩码下同时增加一个相同的钩码后，我们需要通过比较左右两侧的“拉力与其力臂的乘积”来进行推断。 （3）在杠杆水平平衡的情况下，我们可以根据杠杆的平衡条件进行计算即可。若将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中，拉力的方向改变，将导致其力臂大小改变。 【解答】解：（1）由图可知，杠杆左端下沉，右端上升，则按照“左高左调，右高右调”的原则，将平衡螺母向右调节。 （2）在图乙中杠杆平衡时，若在杠杆左右两边所悬挂的钩码下同时增加一个相同的钩码，则杠杆左侧所受的拉力F1＝4G＝4mg＝4×0.05kg×10N/kg＝2N，杠杆右侧所受的拉力为F2＝3G＝3mg＝3×0.05kg×10N/kg＝1.5N。假设杠杆上每一小格的长度为l，则F1的力臂l1＝2l，F2的力臂l2＝3l。比较可得，F1l1（＝2N×2l）＜F1l1（＝1.5N×3l），所以杠杆的右端将下沉。 （3）如图丙所示，在A点悬挂3个钩码，杠杆左侧所受的拉力为F3＝3G＝3mg＝3×0.05kg×10N/kg＝1.5N，F3的力臂l3＝4l；在B点用弹簧测力计竖直向下拉，则F4的力臂l4＝3l。则根据杠杆的平衡条件有：F3l3＝F4l4。将F3＝1.5N、l3＝4l、l4＝3l代入可得，F4＝2N。若保持杠杆平衡状态不变，将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中，F3l3保持不变，l4变小，则F4将变大，即弹簧测力计的示数将变大。 故答案为：（1）右。（2）右。（3）2；变大。 【点评】我们在解答杠杆的动态平衡问题时，要注意分析改变量与不变量，然后根据杠杆的平衡条件进行分析。 55．在“探究杠杆平衡条件”的活动中，实验选用的钩码重均为0.5N。 （1）实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，应将 　平衡螺母　向 　右　调节，把铅垂线放置于O点，从正前方观察，当零刻度线与铅垂线 　重合　（选填“重合”或“垂直”）时，即杠杆在水平位置平衡； （2）如图乙所示，需要在B点挂上 　2　个钩码，杠杆将在水平位置平衡，再次在其两边各加上一个钩码，杠杆 　右　侧会下降； （3）多次实验，记录的数据如下表，可得F1、F2、L1、L2之间的关系是：　F1L1＝F2L2　； 实验序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 1.0 6.0 2.0 3.0 2 1.5 4.0 3.0 2.0 3 2.0 2.0 4.0 1.0 （4）下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是 　A　。 A.测量铅笔长度 B.探究重力与质量关系 C.探究反射角与入射角关系 【分析】（1）杠杆调水平的方法是：左低右调，右低左调；重力的方向总是竖直向下的，当零刻度线与铅垂线重合时，说明杠杆在水平位置平衡； （2）根据杠杆平衡条件进行计算即可； （3）根据实验数据分析得到杠杆平衡的条件； （4）通过多次实验可能是为了寻找普遍规律，也可能是为了减小误差，获得准确数据。 【解答】解：（1）由图甲知，杠杆的左端低，应将平衡螺母向右调节，铅垂线是利用重力的方向总是竖直向下的，当零刻度线与铅垂线重合时，即杠杆在水平位置平衡； （2）当左侧拉力F1＝3G0＝3×0.5N＝1.5N，力臂L1＝2cm时， 由杠杆平衡条件知，F1L1＝F2L2， 即1.5N×2cm＝F2×3cm， 解得：F2＝1N， 需要的钩码数量n2，故需要在B点挂2个钩码； 当两边各加一个钩码时，左侧F'1L1＝（1.5N+0.5N）×2cm＝4N•cm， 右侧F'2L2＝（1N+0.5N）×3cm＝4.5N•cm， 右侧力与力臂的乘积大，故杠杆右侧下降； （3）由记录的数据进行分析，可得F1、F2、L1、L2之间的关系是：F1L1＝F2L2； （4）本实验多次实验的目的是为了寻找普遍规律，在探究重力与质量关系和探究反射角与入射角关系的实验中多次实验的目的也是为了寻找普遍规律，而测量铅笔长度的实验中多次实验的目的是为了减小误差，获得准确数据； 故选：A。 故答案为：（1）平衡螺母；右；重合；（2）2；右；（3）F1L1＝F2L2；（4）A。 【点评】本题是探究杠杆平衡条件的实验，要知道调节杠杆在水平位置平衡的方法、能够分析实验数据得到杠杆的平衡条件，能利用杠杆的平衡条件进行简单计算，本题难度中等。 56．小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验，实验室提供了如图所示杠杆（支点为O）、支架、10个钩码（每个重0.5N）。 （1）如图甲所示，实验开始前，应向 　右　端调节螺母，使杠杆在水平位置平衡；挂上钩码后，每次都要让杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于直接读取 　力臂大小　； （2）小明取2个钩码，挂在支点左侧某处，再取4个钩码挂在支点的 　右　侧进行实验，使杠杆在水平位置平衡后，记录下数据； （3）完成三次实验后分析数据，他们得出了杠杆的平衡条件。如表主要呈现了第3次实验数据。 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 动力臂l2/cm 1 … … … … 2 … … … … 3 2.5 20.0 2.0 25.0 小明在第3次实验的基础上，在支点左侧20.0cm处继续加钩码直到F1为3.5N，如图乙所示，但发现此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明完成F1为3.5N的第4次实验，她应该通过 　向右移动F1　，使杠杆再次在水平位置平衡（请结合具体数据进行说明，可保留一位小数）。 【分析】（1）根据杠杆倾斜情况判断杠杆哪端偏重，然后确定平衡螺母移动方向；挂上钩码后，每次都要让杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于直接读取力臂； （2）实验时钩码应挂在两侧； （3）根据杠杆平衡条件进行解答。 【解答】解：（1）图甲可知：杠杆左端下倾，应该将杠杆的螺母向右调节，使杠杆在水平平衡；挂上钩码后，每次都要让杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于直接读取力臂大小； （2）小明取2个钩码，挂在支点左侧某处，再取4个钩码挂在支点的右侧进行实验； （3）根据杠杆平衡条件，当F1为3.5N时，F2为1.5N，l2最大为25.0cm，为使杠杆再次在水平位置平衡，应减小l1， 根据杠杆平衡条件，F1l1＝F2l2，则l110.7cm，应将F1向右移动至10.7cm处。 故答案为：（1）右；力臂大小；（2）右；（3）向右移动F1，说明见解答。 【点评】本题做“探究杠杆的平衡条件”实验，考查了调节平衡螺母的作用及杠杆平衡条件的应用等，有一定难度。 五．计算题（共3小题） 57．如图是小宁同学利用健身器材进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA长1m，OB长0.6m，在杆的A端用绳子悬挂质量为15kg的配重，他在B端施加竖直向下的拉力F1时，杆AB在水平位置平衡。已知小宁重为450N，两只脚与地面接触的总面积为0.04m2，不计杆重与绳重，g取10N/kg。求此时： （1）配重的重力。 （2）拉力F1。 （3）小宁同学对地面的压强。 【分析】（1）根据G＝mg进行计算。 （2）根据杠杆的平衡条件进行计算。 （3）根据压强公式进行计算。 【解答】解：（1）配重的重力为：G＝mg＝15kg×10N/kg＝150N； （2）根据杠杆的平衡条件有：F1lOB＝F2lOA； 所以拉力为：。 （3）因为小宁处于静止状态，根据受力分析可知：GA＝FN+F1'； 则FN＝GA﹣F1'＝450N﹣250N＝200N； 因为物体间力的作用是相互的，所以小宁对地面的压力等于支持力：F＝FN＝200N， 小宁对地面的压强为：。 答：（1）配重的重力为150N； （2）拉力为250N； （3）小宁同学对地面的压强为5×103Pa。 【点评】本题考查的是重力和压强的计算；会利用杠杆的平衡条件进行计算。 58．建筑工地上工人用如图所示的装置提升重为760N的物体。在拉力F作用下，物体在8s内竖直匀速上升了2m。如果动滑轮重为240N，不计绳重和摩擦。求： （1）物体上升的速度； （2）滑轮组的有用功； （3）滑轮组的机械效率。 【分析】（1）根据速度公式求出物体A上升的速度； （2）根据W有＝Gh求出滑轮组的有用功； （3）根据η计算机械效率的大小。 【解答】解：（1）物体在8s内竖直匀速上升了2m，则物体上升的速度为：v0.25m/s； （2）滑轮组的有用功为：W有＝Gh＝760N×2m＝1520J； （3）不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为：η76%。 答：（1）物体上升的速度为0.25m/s； （2）滑轮组的有用功为1520J； （3）滑轮组的机械效率为76%。 【点评】本题考查了做功公式、速度公式以及滑轮组机械效率公式的应用，难度不大。 59．如图甲所示的塔吊是施工建设中最常见的设备，其结构可简化为如图乙所示的滑轮组模型。已知物体质量为300kg，在绳子自由端施加1250N拉力，物体以0.5m/s的速度匀速上升10s。求： （1）绳子拉力端移动的距离； （2）拉力的功率； （3）在此过程中滑轮组的机械效率。 【分析】（1）根据图中绳子股数n＝3计算绳端移动的速度；根据速度公式计算距离； （2）由公式PFv计算拉力F的功率； （3）利用公式W有＝Gh求出有用功，由公式η100%可计算出滑轮组的机械效率。 【解答】解：（1）图中绳子股数n＝3，绳子拉力端移动的速度v'＝3v＝3×0.5m/s＝1.5m/s； 移动的距离s＝v't＝1.5m/s×10s＝15m； （2）拉力F的功率PFv＝1250N×1.5m/s＝1875W； （3）拉力所做的功： W总＝Fs＝1250N×15m＝18750J， 有用功为： W有＝Gh＝mgh＝300kg×10N/kg×5m＝15000J， 机械效率η100%＝80%。 答：（1）绳子拉力端移动的距离15m； （2）拉力的功率是1875W； （3）在此过程中滑轮组的机械效率为80%。 【点评】本题主要考查了机械效率公式、滑轮组s＝nh、有用功、总功以及功率的计算，知识多，综合性强，但都是基础知识的考查，熟练掌握公式即可解答。 六．综合能力题（共1小题） 60．如图甲，质量为40kg的货物静止在水平地面上，与地面的接触面积是800cm2，如图乙，工人用250N的拉力F，将货物用滑轮组匀速提升到3m高的二楼，此过程中货物上升的速度是0.2m/s，求： （1）货物静止在水平地面上时，对地面的压强； （2）工人用滑轮组提升货物时做功的功率； （3）滑轮组的机械效率； （4）为提高该滑轮组的机械效率，请你提出一条合理建议。 【分析】（1）货物静止在水平地面上时，对地面的压力等于其重力，根据F＝G＝mg求压力，根据p求压强； （2）由图乙可知，n＝2，根据v＝nv物求绳端的速度，根据PFv求工人用滑轮组提升货物时做功的功率； （3）根据求滑轮组的机械效率； （4）使用同一滑轮组，增大物重、减小机械重或减小摩擦，能提高机械效率。 【解答】解：（1）货物静止在水平地面上时，对地面的压力：F压＝G＝mg＝40kg×10N/kg＝400N， 对地面的压强：p5000Pa； （2）由图乙可知，n＝2，绳端的速度：v＝nv物＝2×0.2m/s＝0.4m/s， 工人用滑轮组提升货物时做功的功率：PFv＝250N×0.4m/s＝100W； （3）滑轮组的机械效率：80%； （4）为提高该滑轮组的机械效率，可增大提升货物的重力。 答：（1）货物静止在水平地面上时，对地面的压强为5000Pa； （2）工人用滑轮组提升货物时做功的功率为100W； （3）滑轮组的机械效率为80%； （4）为提高该滑轮组的机械效率，可增大提升货物的重力。 【点评】本题考查压强、功率和机械效率相关计算，以及提高滑轮组机械效率的方法，知道n的值是关键之一。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/2/5 21:21:26；用户：康广会；邮箱：ts6z10@xyh.com；学号：47830284 学科网（北京）股份有限公司 $$