专题04 机械能和简单机械（讲练）-【上好课】2025年中考物理二轮复习讲练测（江苏专用）

主题四 机械能和简单机械 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03核心精讲·题型突破 考点一 功和功率 机械能 【真题研析】 ►考法01 概念辨析 ►考法02 功和功率的计算及其应用 ►考法03 机械能及其转化 ►考法04 机械能与内能综合概念及应用 ►考法05 机械能与其他模块综合 ►考法06 实验题 【核心精讲】 ►核心精讲一 功和功率 ►核心精讲二 机械能 【命题预测】 考点二 简单机械 【真题研析】 ►考法01 概念辨析 ►考法02 简单机械的综合应用、计算 ►考法03 计算题 ►考法04 实验题 ►考法05 综合题 【核心精讲】 ►核心精讲一 杠杆 ►核心精讲二 滑轮 ►核心精讲三 机械效率 【命题预测】 考点要求 课标要求 命题预测 功和功率 3.2.1 知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。 2.2.6 知道简单机械。探究并了解杠杆的平衡条件。 3.2.3 知道机械效率。了解提高机械效率的意义和途径。 ①命题点：做功的两个必要因素、功、功率的计算和应用等。 ②解读：做功的两个必要因素是中考考查的重点，主要判断对物体是否做功，难度较小，常见题型为选择题。 功的计算常与功率、简单机械、机械效率综合起来一起考查，难度较小，常见题型有选择题、填空题、计算题。 功率的计算和应用常结合速度、功、二力平衡进行比较功率的大小或计算，难度较小，常见题型有选择题、填空题、计算题。 机械能 ①命题点：动能、重力势能、弹性势能的概念；探究影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素；机械能的转化与守恒等。 ②解读：动能、重力势能、弹性势能的定义及大小变化的判断；探究动能、重力势能、弹性势能大小与哪些因素有关是中考考查的热点，常结合实例进行考查，常见题型有选择题、填空题、实验探究题。 机械能的转化与守恒是中考的热点，难度中等，常见题型有选择题、填空题、简答题等。 杠杆 ①命题点：力和力臂的作图、探究杠杆的平衡条件、杠杆的分类与应用等。 ②解读：力和力臂的作图是中考的热点，主要考查画力的示意图、作动力臂或阻力臂、作最小动力，难度中等，常见题型是作图题。 探究杠杆的平衡条件是中考热点，常与压强、浮力知识综合起来考查，难度中等偏上，题型有选择题、填空题、实验探究题、计算题等。 杠杆的应用是考查的热点，难度较小，题型有选择题、填空题。 滑轮 ①命题点：定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点等， ②解读：定滑轮、动滑轮和滑轮组是中考考查的重点，难度较小，常见题型是选择题、填空题。 滑轮组主要考查滑轮组的绕绳、滑轮组的省力情况、绳子自由端移动的距离的计算，难度中等，常见题型有选择题、填空题、作图题。 机械效率 ①命题点：滑轮组和斜面机械效率的计算、测量滑轮组的机械效率等。 ②解读：滑轮组和斜面机械效率的计算是中考考查的热点，往往结合功和功率、压强和浮力等知识，涉及计一些综合性强的题目作为压轴题，难度较大，常见题型有选择题、填空题、计算题。 测量滑轮组的机械效率主要考查实验数据的记录、实验数据的分析、评估等环节，难度中等，常见题型有选择题、实验探究题。 考点一 功和功率 机械能 考法01 概念辨析 1．（2023·江苏连云港·中考真题）下列有关功的说法正确的是（    ） A．用力推车没有推动，人对车也做了功 B．足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功 C．运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功 D．学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功 2．（2024·江苏常州·中考真题）起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m，再悬停6s，起重机对重物做功情况是（    ） A．提升过程做了功，悬停过程做了功 B．提升过程不做功，悬停过程不做功 C．提升过程不做功，悬停过程做了功 D．提升过程做了功，悬停过程不做功 考法02 功和功率的计算及其应用 3．（2022·江苏连云港·中考真题）2022年北京冬奥会上智能设备广泛应用，一款智能送餐机器人的重力是，如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动，它所受到的阻力为。机器人的重力做功 ，牵引力对机器人做功 。 4．（2024·江苏连云港·中考真题）如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为，功率的大小分别为，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A． B． C． D． 5．（2024·江苏淮安·中考真题）如图所示，小明用的拉力平行于斜坡将重的木箱从斜坡底端匀速拉到顶端，斜坡长，高，他做的总功为 J，斜坡的机械效率为 ，木箱受到的摩擦力为 N。 6．（2024·江苏常州·中考真题）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。 7．（2024·江苏盐城·中考真题）“鲲龙”国产大型水陆两栖飞机AG600，最大起飞质量为53500kg，正常的巡航速度为500km/h，一次能将12000kg的水在20s内吸至4m高处。g取。求： （1）若火场距离最近的水源100km，飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间。 （2）飞机的最大起飞重力。 （3）飞机吸水的功率。 8．（2023·江苏南通·中考真题）如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求： （1）小明所受重力的大小； （2）完成一个引体向上克服重力做的功； （3）30s内克服重力做功的功率。    考法03 机械能及其转化 9．（2024·江苏连云港·中考真题）2024年4月25日，我国长征运载火箭成功将神舟十八号载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中（　　） A．动能增大，重力势能不变 B．动能增大，重力势能增大 C．动能不变，重力势能不变 D．动能不变，重力势能增大 10．（2024·江苏镇江·中考真题）如图所示，某种可重复使用火箭在降落过程中，通过控制推力，沿竖直方向先从A点减速运动到B点，再从B点匀速运动到C点，且，不计运动过程中的空气阻力，忽略火箭质量的变化。则（    ） A．火箭受到推力的施力物体是空气 B．AB段的推力小于BC段的推力 C．AB段重力做功的功率大于BC段 D．AB段火箭的重力势能转化为动能 考法04 机械能与内能综合概念及应用 11．（2023·江苏扬州·中考真题）请补全下面知识结构图。    12．（2022·江苏南通·中考真题）如图所示，用充气的气球模拟“喷气火箭”，把封口的夹子松开，球内气体向后喷出，气球向前运动。此过程中（　　） A．气球的弹性势能增大 B．喷出的气体内能减小 C．喷出的气体热运动加剧 D．喷出的气体向外界传递热量 考法05 机械能与其他模块综合 13．（2024·江苏扬州·中考真题）“嫦娥六号”月球探测器经过近月制动减速后进入环月轨道，于2024年6月2日落月开展采样工作，最后返回地球。下列说法正确的是（　　） A．“嫦娥六号”制动后动能减小 B．样品到达地球后质量变小 C．“嫦娥六号”近月制动利用空气阻力减速 D．“嫦娥六号”利用的太阳能属于非清洁能源 14．（2023·江苏苏州·中考真题）《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”（如图）。使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是（　　）    A．这是一台“永动机” B．水在输送过程中重力势能不变 C．转轮转速越快输水做功功率越大 D．上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮 15．（2023·江苏宿迁·中考真题）如图甲所示，重为G的正方体滑块P套在水平放置的方管Q上，在水平向右风力的作用下，滑块P向右做匀速直线运动。将方管Q按图乙竖直放置后，滑块P竖直向下运动。假设滑块P受到风力的大小和方向始终保持不变，其受到方管Q的摩擦力等于它们间压力大小的0.9倍，方管足够长且忽略空气阻力。关于图乙中的滑块P，下列说法正确的是（　　）    A．滑块P受到的摩擦力等于重力 B．滑块P先加速，然后匀速 C．滑块P先加速，后减速，最后静止 D．滑块P的动能一直增大 考法06 实验题 16．（2023·江苏淮安·中考真题）如图所示，在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，使两辆相同的小车分别从不同高度由静止开始下滑，撞击静置于水平面上的木块。下列说法正确的是（　　） A．图中两辆小车的重力势能大小相等 B．两种情况下，木块在水平面上移动的距离相等 C．木块被撞击后由静止变为运动，惯性增大 D．如果水平面光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动 17．（2022·江苏宿迁·中考真题）下图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m）。 （1）让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的 ； （2）实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于 （选填“控制变量法”或“转换法”）； （3）小华认为由实验步骤乙和实验步骤丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是 （选填“正确”或“错误”），理由是 ； （4）通过比较步骤 和 可以判断动能大小与物体质量的关系。 核心精讲一、功和功率 知识 概念 理解 功 （1）做功的两个必要因素： 一是作用在物体上的 ；二是物体在这个力的方向上移动了 。 （2）计算公式： W = Fs （3）单位：焦耳（J） 关于克服阻力做功 物体在力的作用下发生运动，如果运动的方向与一个力（阻力）的方向相反，我们就说物体克服这个力做功。 功率 （1）物理意义：表示物体做功的快慢。 （2）定义： 功与完成这些功所用时间之比叫做功率。 （3）公式：功率=功/时间P= （4）单位：W、kW，1kW=1000W （4）功率的测量 测量人爬楼梯、引体向上的功率等。 如果力F作用在物体上，物体沿力的方向以速度v做匀速直线运动，则力F的功率： P=W/t=Fs/t =Fv 核心精讲二、机械能 知识 概念 理解 机械能 （1）动能：物体由于运动而具有的能量。大小跟 、 有关。 （2）重力势能：在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能。大小跟 、 有关。 （3）弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。 越大，它具有的弹性势能就越大。 （4）机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 （5）机械能守恒 如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的 不变。或者说，机械能是守恒的。 （1）物体具有能量不一定做功。 （2）一个物体具有的机械能是动能和势能之和。 （3）机械能守恒的条件 只有动能和势能的相互转化，而没有机械能与其他形式的能的相互转化。 一、单选题 1．（2024·江苏南通·模拟预测）如图所示，引体向上是中学生体育测试的项目之一，若一个普通中学生在1分钟内完成10次引体向上，在此过程中该学生做功的平均功率最接近（　　）     A．5W B．50W C．500W D．5000W 2．（2022·江苏连云港·二模）如图所示是蹦床运动员表演的情景。运动员从最高点下落到与蹦床接触前的过程中，运动员的动能和重力势能变化情况是（　　） A．动能减小，重力势能减小 B．动能增大，重力势能减小 C．动能减小，重力势能增大 D．动能增大，重力势能增大 3．（2023·江苏宿迁·三模）如图所示，小车从斜面上某一高度由静止开始滑下，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力）。下列说法正确的是（    ） A．若木板的表面光滑且足够长，最终木块的动能将保持不变 B．不同质量的小车从斜面上同一高度由静止滑下，到达水平木板上速度不同 C．此实验研究动能大小与哪些因素有关，用到的研究方法只有控制变量法 D．从斜面上开始下滑到撞击木块后静止的过程中，小车的机械能先变大后变小 4．（2024·江苏南京·二模）如图，是嫦娥五号采用“半弹道跳跃式再入”返回地面的返回轨道示意图，俗称“太空打水漂”，虚线为大气层的边界，a、c、e为返回舱的轨迹与大气层的交点，交点到地球的距离都相同。下列关于返回舱的说法错误的是（　　） A．从a点向b点运动的过程中，动能增加 B．从b点向d点运动的过程中，重力势能增加 C．在a点的动能等于e点的动能 D．在c点和e点的机械能相等。 5．（23-24九年级下·安徽池州·开学考试）如图所示，，用不同的推力沿光滑斜面AC和BC分别将同一重物从底部匀速推到顶端，推力分别为和，所做有用功分别是和，则下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 二、填空题 6．（2024·江苏常州·一模）小红先用100N的水平力推动水平地面上重500N的小车匀速直线前进5m，推力所做的功为 J。若用200N的水平力推动小车加速直线前进5m，则该加速过程中推力所做的功为 J。整个过程中，小车所受重力做的功为 J。 7．（2024·江苏镇江·二模）建立知识结构是有效学习的科学方法。下图是为部分能量组建的知识结构图，其中①、②、③、④标号处应对应填写的内容分别是： 、 、 、 。 8．（2024·江苏宿迁·模拟预测）如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊300kg的物体时，上升10m，用时15s，此时滑轮组的机械效率是80％，则所做有用功是 J，总功是 J，拉力F的功率是 W。（g取10N/kg） 9．（2024·江苏扬州·二模）如图所示，完全相同的甲、乙两小球，甲球由橡皮筋系住，乙球由细线系住，都从水平位置由静止开始释放。当两球到达悬点正下方A点时，橡皮筋长度恰好与细绳长度相等，不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小，则该过程中，乙球的 能转化为 能，两小球下落到A点时两球的机械能E甲 E乙（选填“>”、“<”或“=”） 10．（2024·江苏镇江·二模）如图甲所示，两个完全相同的物体a、b叠放在水平桌面上，在水平拉力的作用下，一起向右做匀速直线运动，则a受到的摩擦力为 N；如图乙所示，将a、b并排放于同一桌面上，在水平推力作用下以0.2m/s的速度一起向右做匀速直线运动，则 N，a对b的推力的功率是 W。 三、实验题 11．（2024·江苏常州·二模）小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中。 (1)如图甲所示，小明利用斜面、钢球、木块等器材进行实验，该实验中物体的动能是指 （选填“钢球”或“木块”）的动能；实验中通过观察 来反映物体动能的大小； (2)甲图实验中，钢球从被释放到最终停下来的过程中，机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)由甲图可以得出的结论是：在物体质量一定时， 越大，物体的动能越大；若水平面绝对光滑，则 （选填“能”或“不能”）完成实验； (4)图乙中，体积相同的三个实心球，其中A、B是钢球，C是塑料球，球A、C离沙地高度相同．现让三球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图乙中虚线所示．比较球A、C可得出重力势能大小与 的关系；比较球A、B可得出重力势能大小与 的关系（ρ钢>ρ塑料）。 考点二 简单机械 考法01 概念辨析 1．（2024·江苏南通·中考真题）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． 2．（2023·江苏盐城·中考真题）下列属于省力杠杆的是（　　） A．镊子 B．钓鱼竿 C．托盘天平 D．开瓶扳手 3．（2024·江苏盐城·中考真题）下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是（　　） A． B． C． D． 考法02 简单机械的综合应用、计算 4．（2024·江苏镇江·中考真题）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 5．（2023·江苏连云港·中考真题）如图所示，每个钩码的质量为50g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码，那么（    ）    A．杠杆仍水平平衡 B．杠杆的左边向下倾斜 C．杠杆的右边向下倾斜 D．将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡 6．（2024·江苏徐州·中考真题）如图所示，工人用动滑轮提起木箱，使用动滑轮可以 。如果木箱重600N，工人用400N的力，将木箱匀速提高3m，则有用功为 J，动滑轮的机械效率为 。 7．（2024·江苏宿迁·中考真题）如图所示的小型起重机，某次吊起重为的物体，电动机的拉力为，用时，使物体上升了。则通过动滑轮（　　） A．做的有用功为 B．拉力功率为 C．做的总功为 D．机械效率为 8．（2024·江苏无锡·中考真题）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% 9．（2023·江苏无锡·中考真题）如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（　　）    A．向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆 B．向下拉绳放下空桶时拉力为 C．向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆 D．向上拉绳提起装满水的桶时拉力为 10．（2023·江苏南京·中考真题）用杠杆和滑轮组均可提升重物。 （1）用杠杆将重为180N的物体匀速提升5cm，用时2s，杠杆机械效率为90%，则提升该物体做的有用功是 J。总功的功率是 W。 （2）用如图所示的滑轮组竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦。当物体和动滑轮的总重为200N时，滑轮组的机械效率为80%，则动滑轮重为 N；若重物变为400N，将物体匀速提升1m。此过程拉力F所做的总功为 J。 11．（2023·江苏苏州·中考真题）如图，将质量均匀的木棒切割并组装成两个形状相同、质量均为m的木模，用三根竖直细线a、b、c连接，在水平面上按照“互”字型静置，上方木模呈现悬浮效果，这是利用了建筑学中的“张拉整体”结构原理。则（　　）    A．a的拉力等于mg B．b的拉力大于a的拉力 C．沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点，线仍竖直，线上拉力会改变 D．沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点，线仍竖直，地面受到的压力会改变 12．（2022·江苏镇江·中考真题）如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重为12N的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知OA=AB=BC，则F为 N。保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，F的力臂记为l，则F的大小变 ，F与（）的关系图线为图2中的①；将M从A移至B，再重复上述步骤，F与（）的关系图线为图2中的 （选填数字序号）。 考法03 计算题 13．（2024·江苏镇江·中考真题）如图1所示，用动滑轮将重力为的木块匀速提升，所用拉力F为。      (1)求此过程中的有用功。 (2)求该动滑轮的机械效率。 (3)将木块取下放置于水平地面上，如图2所示，木块底面积为，求木块对地面的压强。 14．（2023·江苏苏州·中考真题）如图甲所示，重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台（图乙）。已知拉力为350N，箱子沿板移动了2m，升高1m，用时20s。求： （1）箱子对水平地面的压强； （2）上移过程中拉力做功的功率； （3）箱子克服木板摩擦力所做的功。    15．（2024·江苏苏州·中考真题）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。求 （1）克服钢板重力做的功； （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）。 考法04 实验题 16．（2024·江苏淮安·中考真题）在“探究杠杆平衡条件”实验中： (1)请在图甲中画出的力臂； (2)的力臂为 。当的大小为时，竖直向上拉杠杆，仍使杠杆在水平位置平衡， 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）。 17．（2024·江苏宿迁·中考真题）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、、、之间的关系是： 。 实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 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 18．（2023·江苏扬州·中考真题）在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜想：同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想，他们用如图所示的滑轮组进行实验，改变钩码个数，用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使钩码匀速向上运动，测得的数据如表1。    表1 实验次数 钩码重 钩码上升的高度 绳端拉力 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率 1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7 2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4 3 5 0.1 2.2 0.3 0.5 0.66 75.8 （1）分析表中的数据，他的猜想是 （选填“正确”或“错误”）的； （2）实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表2； 表2 实验次数 动滑轮个数 钩码重 绳端拉力 钩码上升的高度 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率 4 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3 5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5 6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5 分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越 。进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功 有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑 ； （3）根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是 ，你的改进方法是 。 考法05 综合题 19．（2021·江苏无锡·中考真题）图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。（g取10N/kg） （1）使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，正确测量B点高度，结果如图乙，为 cm； （2）选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作： ①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N； ②将弹簧测力计与斜面平行放置并 ，然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数为 N； ③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为 J；利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为 ； （3）在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出拉小车从A点到B点所做的功W1；计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，建立平面直角坐标系，作出W1和W2与小车总重G的关系图像，分别如图丙中的线段a和b； ①由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重 （选填“有关”或“无关”）； ②若这位母亲的质量为50kg，所坐的轮椅质量为20kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，力的大小为 N。 核心精讲一、 杠杆 知识 概念 理解 杠杆 （1）描述杠杆特征的五个要素： 支点、动力、阻力、动力臂与阻力臂。 （2）杠杆的平衡条件 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 公式表示：F1 L1=F2 L2 （3）生活中的杠杆 ①若l1＞l2，则F1＜F2，为 杠杆； ②若l1= l2，则F1=F2，为 杠杆； ③若l1＜l2，则F1＞F2，为 杠杆。 杠杆是否平衡，取决于力和力臂的乘积；若乘积相等就平衡，否则沿着乘积大的那端转动。 核心精讲二、 滑轮 知识 概念 理解 滑轮 （1）定滑轮：使用时，轴固定不动的滑轮叫定滑轮。 （2）动滑轮：使用时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。 （3）定滑轮和动滑轮的特点 使用定滑轮不省 ，也不省距离，但可以改变 。使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，且费 。 （4）滑轮组 ①使用滑轮组时，既可以省力，也可以改变施力的方向。 ②使用滑轮组提起重物时，动滑轮上有n段绳子承担物重，提起物体的力 F= G，拉力移动的距离 定滑轮实质上是一个等臂杠杆；动滑轮实质上是一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 核心精讲三、 机械效率 知识 概念 理解 机械效率 （1）将有用功跟总功的比值叫做机械效率。 （2）计算公式：η＝ （3）滑轮组的机械效率 机械效率：η＝＝_______ 不计绳重、摩擦力时，机械效率 η＝＝＝＝ （4）斜面的机械效率 η＝＝________ （5）杠杆的机械效率 η＝____________ 机械效率总是小于1。机械效率的高低与是否省力、做功多少、物体提升的高度等因素无关。 机械效率的测量 一、单选题 1．（2024·江苏连云港·二模）下列可能存在的事实是（      ） A．某机械的效率为105% B．某机械既可省力，又可省功 C．某机械做功很多，但功率可能很小 D．某机械做的有用功越多，机械效率越高 2．（2024·江苏常州·二模）工人用相同且较轻的滑轮以图甲、乙所示的两种方式把同一重物竖直匀速提升相同高度，若不计绳重、摩擦和空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．提升重物过程中，甲、乙中工人对地面的压力都减小 B．甲中工人所用拉力小于乙中工人所用拉力 C．甲中绳端移动距离比乙中绳端移动距离小 D．甲中绳端拉力做的功比乙中绳端拉力做的功多 3．（2024·江苏无锡·模拟预测）红酒不仅可以直接饮用，也是一种烹调的调味品，唯一用来烧牛排。如图是红酒开瓶器，瓶塞长5cm，强强用它来开瓶平均阻力为150N，两个压把上的力之和为60N，压把重心向下移动了10cm，用时3s，下列说法错误的是（    ） A．压把是一个省力杠杆 B．开瓶器的机械效率为80% C．塞子克服摩擦力做功的功率为2W D．钻头做的比较细是为了增大压强 4．（2024·江苏泰州·三模）将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2，物重G1>G2，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是（　　） A．拉力F1一定大于F2 B．乙滑轮组的机械效率较高 C．甲、乙滑轮组的有用功相同 D．甲的额外功与有用功的比值较小 5．（2025·江苏扬州·模拟预测）如图所示，甲、乙两个滑轮组中，每个滑轮质量相同，重为G的物体，在拉力的作用下匀速上升，已知乙滑轮组的效率为η，不计摩擦、绳重和木板重，下列说法正确的是（　　） A．甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率 B．每个滑轮重 C．甲、乙将重物提升相同的高度时，拉力的功率一定不相等 D．A、B点绳子受到拉力FA、FB关系：FB＜2FA 6．（2023·江苏无锡·模拟预测）如图甲所示的装置，A是重10N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和60N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，（g=10N/kg）。下列结论正确的是（　　）    ①动滑轮的重力为9N ②1~2s内拉力F的功率为2W ③此装置提升重物的最大机械效率约为81.8% ④用此装置匀速提升50N的货物时，小张对地面压力为470N A．①④ B．③④ C．③ D．②③④ 二、填空题 7．（2024·江苏苏州·一模）如图是商场的自动扶梯。质量为60kg的小明站在该扶梯上从商场一楼到二楼，已知扶梯以1m/s的速度匀速行驶，则扶梯对他做的功是 J，对他做功的功率是 W。如果站在扶梯上的人数增多，扶梯的效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）（g取10N/kg）。 8．（2024·江苏苏州·模拟预测）用杠杆和滑轮组均可提升重物。 (1)用杠杆将重为180N的物体匀速提升50m，用时2s，杠杆机械效率为90%，则提升该物体做的有用功为 J，总功的功率是 W。 (2)用如图所示的滑轮组竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦。当物体和动滑轮的总重为200N时，滑轮组的机械效率为80%，则动滑轮重为 N；若重物变为400N，将物体匀速提升1m，此过程中拉力F做的总功为 J。 9．（2024·江苏南京·三模）甲中均匀木板AB重为8N、长为20cm，恰好有一半伸出水平桌面静止，在B端施加一个始终竖直向上的力F，当 N时，木板中点O恰好离开桌面；如图乙，若在A端放一重为10N、边长为2cm的均匀物体M，M左端与木板A端对齐，向右缓慢推动木板 cm，AB恰好翻倒。 三、实验题 10．（2024·江苏苏州·二模）在综合实践活动中，小明利用杠杆、刻度尺、金属块、杯子、细线和适量的水制成一个液体密度秤，请你将小明设计的实验步骤补充完整。 (1)如图将烧杯用细绳悬挂在杠杆D端，移动绳套到O点时，杠杆恰好 。 (2)在杯中装入一定量的水，将质量为m的金属块挂在C处，杠杆恰好水平平衡，测得CO的距离是5 cm，OD的距离为4cm，则烧杯中水的质量为 （用m表示）。 (3)将水倒出，在杯中装入相同 （选填“质量”或“体积”）的待测液体，金属块移至B处杠杆再次平衡，测出BO间的距离为6 cm，该液体的密度ρ密度= kg/m3。 (4)用该方案制成的密度秤，其秤的刻度 （选填“均匀”或“不均匀”）。该方案中要增加密度秤的量程，其方法是 。 11．（2024·江苏泰州·一模）兴趣小组为探究“杠杆的平衡条件”，准备了以下器材：杠杆（有均匀刻度的直杆）、铁架台、若干钩码（每个钩码质量均相同）、圆盘等； (1)图甲杠杆静止不动，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向 侧适当调节； (2)如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A点挂3个钩码，B点挂 个钩码，可使杠杆在水平位置平衡。多次改变所挂钩码的个数和位置，使杠杆在水平位置平衡。实验中“多次”的目的是 ； (3)通过以上实践，小红认为“支点到力的作用点的距离”会影响杠杆的平衡。为判断这一观点是否正确，他们采用图丙装置进行实验。将一个密度均匀的圆盘放置在支架上，圆盘可绕O点自由转动，在C点挂4个钩码并用手使圆盘CG处于水平位置，分别在D、E、F、G、H点处挂6个钩码，松手后观察圆盘状态并记录在下列表格中； 实验序号 C点所挂钩码个数 右侧所挂钩码位置 右侧所挂钩码个数 圆盘状态 1 4 D 6 保持静止 2 4 E 6 保持静止 3 4 F 6 保持静止 4 4 G 6 不能保持静止 5 4 H 6 不能保持静止 ①综合以上实验分析可知，小红的观点是 （选填“正确”或“错误”）的； ②1、2、3三次实验圆盘能保持静止，原因是支点到 的距离不变，物理学中将该距离叫做 （填物理量的名称）。 2 / 15 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 主题四 机械能和简单机械 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03核心精讲·题型突破 考点一 功和功率 机械能 【真题研析】 ►考法01 概念辨析 ►考法02 功和功率的计算及其应用 ►考法03 机械能及其转化 ►考法04 机械能与内能综合概念及应用 ►考法05 机械能与其他模块综合 ►考法06 实验题 【核心精讲】 ►核心精讲一 功和功率 ►核心精讲二 机械能 【命题预测】 考点二 简单机械 【真题研析】 ►考法01 概念辨析 ►考法02 简单机械的综合应用、计算 ►考法03 计算题 ►考法04 实验题 ►考法05 综合题 【核心精讲】 ►核心精讲一 杠杆 ►核心精讲二 滑轮 ►核心精讲三 机械效率 【命题预测】 考点要求 课标要求 命题预测 功和功率 3.2.1 知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。 2.2.6 知道简单机械。探究并了解杠杆的平衡条件。 3.2.3 知道机械效率。了解提高机械效率的意义和途径。 ①命题点：做功的两个必要因素、功、功率的计算和应用等。 ②解读：做功的两个必要因素是中考考查的重点，主要判断对物体是否做功，难度较小，常见题型为选择题。 功的计算常与功率、简单机械、机械效率综合起来一起考查，难度较小，常见题型有选择题、填空题、计算题。 功率的计算和应用常结合速度、功、二力平衡进行比较功率的大小或计算，难度较小，常见题型有选择题、填空题、计算题。 机械能 ①命题点：动能、重力势能、弹性势能的概念；探究影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素；机械能的转化与守恒等。 ②解读：动能、重力势能、弹性势能的定义及大小变化的判断；探究动能、重力势能、弹性势能大小与哪些因素有关是中考考查的热点，常结合实例进行考查，常见题型有选择题、填空题、实验探究题。 机械能的转化与守恒是中考的热点，难度中等，常见题型有选择题、填空题、简答题等。 杠杆 ①命题点：力和力臂的作图、探究杠杆的平衡条件、杠杆的分类与应用等。 ②解读：力和力臂的作图是中考的热点，主要考查画力的示意图、作动力臂或阻力臂、作最小动力，难度中等，常见题型是作图题。 探究杠杆的平衡条件是中考热点，常与压强、浮力知识综合起来考查，难度中等偏上，题型有选择题、填空题、实验探究题、计算题等。 杠杆的应用是考查的热点，难度较小，题型有选择题、填空题。 滑轮 ①命题点：定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点等， ②解读：定滑轮、动滑轮和滑轮组是中考考查的重点，难度较小，常见题型是选择题、填空题。 滑轮组主要考查滑轮组的绕绳、滑轮组的省力情况、绳子自由端移动的距离的计算，难度中等，常见题型有选择题、填空题、作图题。 机械效率 ①命题点：滑轮组和斜面机械效率的计算、测量滑轮组的机械效率等。 ②解读：滑轮组和斜面机械效率的计算是中考考查的热点，往往结合功和功率、压强和浮力等知识，涉及计一些综合性强的题目作为压轴题，难度较大，常见题型有选择题、填空题、计算题。 测量滑轮组的机械效率主要考查实验数据的记录、实验数据的分析、评估等环节，难度中等，常见题型有选择题、实验探究题。 考点一 功和功率 机械能 考法01 概念辨析 1．（2023·江苏连云港·中考真题）下列有关功的说法正确的是（    ） A．用力推车没有推动，人对车也做了功 B．足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功 C．运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功 D．学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功 【答案】B 【详解】A．用力推车没有推动，只有力没有移动距离，人对车没有做了功，故A错误； B．足球在水平地面上滚动时，重力的方向竖直向下，足球没有重力的方向上通过一定的距离，重力没有对足球做功，故B正确； C．运动员举起杠铃在空中静止不动，运动员对杠铃有力的作用，但杠铃没有在力的方向上通过一定的距离，运动员没有对杠铃做功，故C错误； D．学生背着书包在水平路面上行走，背书包的力的方向是向上，书包没有在力的方向上移动距离，所以学生对书包没有做功，故D错误。 故选B。 2．（2024·江苏常州·中考真题）起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m，再悬停6s，起重机对重物做功情况是（    ） A．提升过程做了功，悬停过程做了功 B．提升过程不做功，悬停过程不做功 C．提升过程不做功，悬停过程做了功 D．提升过程做了功，悬停过程不做功 【答案】D 【详解】做功的两个必要条件：1．有力作用在物体上，2．物体在力的方向上通过一段距离。故起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m过程中，起重机对物体做功，再悬停6s过程中，有力作用在物体上,物体在力的方向上没有通过一段距离，故起重机对重物不做功，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D 考法02 功和功率的计算及其应用 3．（2022·江苏连云港·中考真题）2022年北京冬奥会上智能设备广泛应用，一款智能送餐机器人的重力是，如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动，它所受到的阻力为。机器人的重力做功 ，牵引力对机器人做功 。 【答案】 0 3000 【详解】[1]重力的方向是竖直向下的，机器人在水平路面上运动，没有在重力的方向上通过一定的距离，重力没有做功，即重力做功为零。 [2]机器人匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件得到牵引力 F=f=60N 牵引力对机器人做功 W=Fs=60N×50m=3000J 4．（2024·江苏连云港·中考真题）如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为，功率的大小分别为，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由题知，同一个人先后两次用同样的力，分别将不同质量的物体沿力的方向移动相同的距离，根据W=Fs可知，拉力的大小相同，在力的方向上移动的距离相同，则拉力做功相同，即 W1​=W2​ 由题知，做功用的时间相同，根据可知，两次做功的功率相同，即 P1​=P2​ 故ABD错误，C正确。 故选C。 5．（2024·江苏淮安·中考真题）如图所示，小明用的拉力平行于斜坡将重的木箱从斜坡底端匀速拉到顶端，斜坡长，高，他做的总功为 J，斜坡的机械效率为 ，木箱受到的摩擦力为 N。 【答案】 800 75% 100 【详解】[1]拉力做的总功为 [2]有用功的大小为 斜坡的机械效率为 [3]额外功的大小为 摩擦力的大小为 6．（2024·江苏常州·中考真题）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。 【答案】 80% 50 【详解】[1]有用功 W有=Gh=400N×10m=4000J 总功 W总=Fs=F×2h=250N×2×10m=5000J 此过程中动滑轮的机械效率为 [2]绳端拉力做功的功率为 7．（2024·江苏盐城·中考真题）“鲲龙”国产大型水陆两栖飞机AG600，最大起飞质量为53500kg，正常的巡航速度为500km/h，一次能将12000kg的水在20s内吸至4m高处。g取。求： （1）若火场距离最近的水源100km，飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间。 （2）飞机的最大起飞重力。 （3）飞机吸水的功率。 【答案】（1）720s； （2）5.35×105N； （3）2.4×104W 【详解】解：（1）由可得，飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间 （2）飞机的最大起飞重力 G=mg=53500kg×10N/kg=5.35×105N （3）飞机对水做的功 W=Gh=m水gh=12000kg×10N/kg×4m=4.8×105J 飞机吸水的功率 答：（1）飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间为720s； （2）飞机的最大起飞重力为5.35×105N； （3）飞机吸水的功率为2.4×104W。 8．（2023·江苏南通·中考真题）如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求： （1）小明所受重力的大小； （2）完成一个引体向上克服重力做的功； （3）30s内克服重力做功的功率。    【答案】（1）600N；（2）300J；（3）100W 【详解】解：（1）小明所受的重力为 G=mg=60kg×10N/kg=600N （2）完成一个引体向上克服重力做的功为 W=Gh=600N×0.5m=300J （3）30s内克服重力做的功为 W总=10W=10×300J=3000J 30s内克服重力做功的功率为 答：（1）小明所受重力为600N； （2）完成一个引体向上克服重力做的功为300J； （3）30s内克服重力做功的功率为100W。 考法03 机械能及其转化 9．（2024·江苏连云港·中考真题）2024年4月25日，我国长征运载火箭成功将神舟十八号载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中（　　） A．动能增大，重力势能不变 B．动能增大，重力势能增大 C．动能不变，重力势能不变 D．动能不变，重力势能增大 【答案】B 【详解】火箭加速上升过程中，其携带神舟十三号飞船的质量不变、高度变大，重力势能变大；质量不变、速度变大，动能变大。 故选B。 10．（2024·江苏镇江·中考真题）如图所示，某种可重复使用火箭在降落过程中，通过控制推力，沿竖直方向先从A点减速运动到B点，再从B点匀速运动到C点，且，不计运动过程中的空气阻力，忽略火箭质量的变化。则（    ） A．火箭受到推力的施力物体是空气 B．AB段的推力小于BC段的推力 C．AB段重力做功的功率大于BC段 D．AB段火箭的重力势能转化为动能 【答案】C 【详解】A．火箭的运动方向是向下，火箭受到竖直向下的重力，推力的方向是向上，火箭受到推力的施力物体是火箭发动机向下喷出的气体，故A不符合题意； B．火箭的运动方向是向下，忽略火箭质量的变化，则火箭的重力不变，AB段做减速运动，推力大于重力；BC段匀速运动，推力等于重力，所以AB段的推力大于BC段的推力，故B不符合题意； C．AB段，火箭的质量不变，重力不变，高度变低且，重力做功相同，但AB段所用的时间小于BC段，根据可知，AB段重力做功的功率大于BC段，故C符合题意； D．AB段，火箭的质量不变，高度变低，速度变低，重力势能变小、动能也变小，因此重力势能没有转化为动能。故D不符合题意。 故选C。 考法04 机械能与内能综合概念及应用 11．（2023·江苏扬州·中考真题）请补全下面知识结构图。    【答案】（1）转移；（2）做功；（3）弹性势能 【详解】（1）热传递的实质是能量的转移。 （2）内能和机械能可以通过做功相互转化。 （3）动能和势能可以相互转化，势能包括重力势能和弹性势能，动能和弹性势能可以相互转化。 12．（2022·江苏南通·中考真题）如图所示，用充气的气球模拟“喷气火箭”，把封口的夹子松开，球内气体向后喷出，气球向前运动。此过程中（　　） A．气球的弹性势能增大 B．喷出的气体内能减小 C．喷出的气体热运动加剧 D．喷出的气体向外界传递热量 【答案】B 【详解】A．把封口的夹子松开，球内气体向外喷出，气球弹性形变变小，气球的弹性势能变小，故A不符合题意； B．喷出的气体对外做功，内能减小，故B符合题意； C．喷出的气体对外做功，内能减小，温度降低，热运动变慢，故C不符合题意； D．喷出的气体对外做功，内能减小，温度降低，从外界吸热，故D不符合题意。 故选B。 考法05 机械能与其他模块综合 13．（2024·江苏扬州·中考真题）“嫦娥六号”月球探测器经过近月制动减速后进入环月轨道，于2024年6月2日落月开展采样工作，最后返回地球。下列说法正确的是（　　） A．“嫦娥六号”制动后动能减小 B．样品到达地球后质量变小 C．“嫦娥六号”近月制动利用空气阻力减速 D．“嫦娥六号”利用的太阳能属于非清洁能源 【答案】A 【详解】A．“嫦娥六号”制动后，质量不变，速度减小，动能减小，故A正确； B．样品到达地球后，地理位置改变，质量不变，故B错误； C．月球表面附近没有空气，“嫦娥六号”近月制动是利用力的作用是相互的进行制动，故C错误； D．嫦娥六号”利用的太阳能属于清洁能源，产物没有污染，故D错误。 故选A。 14．（2023·江苏苏州·中考真题）《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”（如图）。使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是（　　）    A．这是一台“永动机” B．水在输送过程中重力势能不变 C．转轮转速越快输水做功功率越大 D．上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮 【答案】C 【详解】A．“高转筒车”转动时，需要水能提供动力，如果没有水能，它将不能转动，因此不是“永动机”，根据能量守恒定律可知，世界上不存在“永动机”，故A错误； B．水从河里被输送到上方的田里，高度增加了，因此水的重力势能变大，故B错误； C．转轮转速越快，相同时间内对水做的功越多，根据公式可知，功率越大，故C正确； D．上、下两个转轮的轴都是固定不动的，因此都可看做定滑轮，故D错误。 故选C。 15．（2023·江苏宿迁·中考真题）如图甲所示，重为G的正方体滑块P套在水平放置的方管Q上，在水平向右风力的作用下，滑块P向右做匀速直线运动。将方管Q按图乙竖直放置后，滑块P竖直向下运动。假设滑块P受到风力的大小和方向始终保持不变，其受到方管Q的摩擦力等于它们间压力大小的0.9倍，方管足够长且忽略空气阻力。关于图乙中的滑块P，下列说法正确的是（　　）    A．滑块P受到的摩擦力等于重力 B．滑块P先加速，然后匀速 C．滑块P先加速，后减速，最后静止 D．滑块P的动能一直增大 【答案】D 【详解】对图甲进行受力分析，滑块P竖直方向上受到重力G和方管Q对它向上的支持力是一对平衡力，滑块P对方管Q的压力与方管Q对它向上的支持力是相互作用力，所以滑块P对方管Q的压力等于滑块P的重力，即；其受到方管Q的摩擦力 又滑块P在水平向右风力的作用下向右做匀速直线运动，故风力等于摩擦力 对图乙竖直方向上进行受力分析，其竖直方向受到竖直向下的重力，竖直向上的摩擦力。 A．图乙中，滑块P受到方管Q的摩擦力 则f乙﹤G，故A错误； BC．由于竖直向上的摩擦力小于竖直向下的重力，故滑块P向下做加速运动，故BC错误； D．由于滑块P的速度一直增大，质量不变，所以动能一直增大，故D正确。 故选D。 考法06 实验题 16．（2023·江苏淮安·中考真题）如图所示，在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，使两辆相同的小车分别从不同高度由静止开始下滑，撞击静置于水平面上的木块。下列说法正确的是（　　） A．图中两辆小车的重力势能大小相等 B．两种情况下，木块在水平面上移动的距离相等 C．木块被撞击后由静止变为运动，惯性增大 D．如果水平面光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动 【答案】D 【详解】A．图中两辆小车的质量相等，高度不等，则重力势能大小不等，故A错误； B．两种情况下，小车初始重力势能不同，小车到达水平面的动能不同，小车推动木块移动的距离不同，故B错误； C．木块被撞击后由静止变为运动，惯性与质量有关，与速度无关，质量不变，惯性不变，故C错误； D．如果水平面光滑，木块不受摩擦力，被撞击后，木块受到的合力为0，将做匀速直线运动，故D正确。 故选D。 17．（2022·江苏宿迁·中考真题）下图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m）。 （1）让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的 ； （2）实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于 （选填“控制变量法”或“转换法”）； （3）小华认为由实验步骤乙和实验步骤丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是 （选填“正确”或“错误”），理由是 ； （4）通过比较步骤 和 可以判断动能大小与物体质量的关系。 【答案】 速度 转换法 错误 小球质量不同 甲 乙 【详解】(1)[1]小球开始下落时起始点的高度在这里决定了小球到达平面时速度的大小，实验中小球的质量不同，是探究动能与质量的关系，让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是使小球到达斜面底端与木块B相碰时速度相同。 (2)[2] 小球的动能大小是无法直接观察到的，所以实验中通过是比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，将看不见的转化为看得见的，这种方法在物理学中属于转换法。 （3）[3][4]步骤乙和实验步骤丙中，小球的质量不同，下落的高度即到达水平面的水的不同，存在两个变量，根据控制变量法，没有控制小球的质量相等，所以无法判断动能大小与速度的关系，小华的该观点是错误。 （4）[5][6] 要判断动能大小与物体质量的关系，应控制下落高度相同，即到达水平面的速度相同，而改变小球的质量，由图可知，可以比较步骤甲和乙，通过木块滑行距离的远近来判断动能大小与物体质量的关系。 核心精讲一、功和功率 知识 概念 理解 功 （1）做功的两个必要因素： 一是作用在物体上的力；二是物体在这个力的方向上移动了距离。 （2）计算公式： W = Fs （3）单位：焦耳（J） 关于克服阻力做功 物体在力的作用下发生运动，如果运动的方向与一个力（阻力）的方向相反，我们就说物体克服这个力做功。 功率 （1）物理意义：表示物体做功的快慢。 （2）定义： 功与完成这些功所用时间之比叫做功率。 （3）公式：功率=功/时间P=W/t （4）单位：W、kW，1kW=1000W （4）功率的测量 测量人爬楼梯、引体向上的功率等。 如果力F作用在物体上，物体沿力的方向以速度v做匀速直线运动，则力F的功率： P=W/t=Fs/t =Fv 核心精讲二、机械能 知识 概念 理解 机械能 （1）动能：物体由于运动而具有的能量。大小跟速度、质量有关。 （2）重力势能：在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能。大小跟高度、质量有关。 （3）弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。 （4）机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 （5）机械能守恒 如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变。或者说，机械能是守恒的。 （1）物体具有能量不一定做功。 （2）一个物体具有的机械能是动能和势能之和。 （3）机械能守恒的条件 只有动能和势能的相互转化，而没有机械能与其他形式的能的相互转化。 一、单选题 1．（2024·江苏南通·模拟预测）如图所示，引体向上是中学生体育测试的项目之一，若一个普通中学生在1分钟内完成10次引体向上，在此过程中该学生做功的平均功率最接近（　　）     A．5W B．50W C．500W D．5000W 【答案】B 【详解】普通中学生的质量约为50kg，每次引体向上上升的高度约0.5m，引体向上一次克服重力所做的功为 该学生此过程中克服重力做功的平均功率为 接近50W，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．（2022·江苏连云港·二模）如图所示是蹦床运动员表演的情景。运动员从最高点下落到与蹦床接触前的过程中，运动员的动能和重力势能变化情况是（　　） A．动能减小，重力势能减小 B．动能增大，重力势能减小 C．动能减小，重力势能增大 D．动能增大，重力势能增大 【答案】B 【详解】运动员从最高点下落到与蹦床接触前的过程中，质量不变，速度变大，高度变小，因此动能增大，重力势能减小。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．（2023·江苏宿迁·三模）如图所示，小车从斜面上某一高度由静止开始滑下，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力）。下列说法正确的是（    ） A．若木板的表面光滑且足够长，最终木块的动能将保持不变 B．不同质量的小车从斜面上同一高度由静止滑下，到达水平木板上速度不同 C．此实验研究动能大小与哪些因素有关，用到的研究方法只有控制变量法 D．从斜面上开始下滑到撞击木块后静止的过程中，小车的机械能先变大后变小 【答案】A 【详解】A．若木板的表面光滑且足够长，则由牛顿第一定律判断，木块一直匀速直线运动下去，速度不变，动能不变，故A正确； B．小车到达水平面的速度由小车滑下的高度决定，所以不同质量的小车从斜面上同一高度由静止滑下，到达水平木板上速度相同，故B错误； C．此实验研究动能大小与哪些因素有关，探究某一因素的影响，用到了控制变量法，利用木块移动的距离表示动能的大小，用到了转换法，故用到的研究方法有控制变量法和转换法，故C错误； D．从斜面上开始下滑到撞击木块后静止的过程中，小车克服摩擦做功，机械能减小，故D错误。 故选A。 4．（2024·江苏南京·二模）如图，是嫦娥五号采用“半弹道跳跃式再入”返回地面的返回轨道示意图，俗称“太空打水漂”，虚线为大气层的边界，a、c、e为返回舱的轨迹与大气层的交点，交点到地球的距离都相同。下列关于返回舱的说法错误的是（　　） A．从a点向b点运动的过程中，动能增加 B．从b点向d点运动的过程中，重力势能增加 C．在a点的动能等于e点的动能 D．在c点和e点的机械能相等。 【答案】C 【详解】A．返回舱.从a点到b点运动的过程中，高度减小，重力势能转化为动能，动能增加，故A正确，不符合题意； B．返回舱从b点到d点运动的过程中，高度增加，动能转化为重力势能，重力势能增加，故B正确，不符合题意； C．返回舱从a点到e点要克服大气的阻力做功，则机械能减小，因两点的重力势能相同，则e点动能小于a点的动能，故C错误，符合题意； D．返回舱从c点到e点是在大气层外运动，则机械能守恒，则在c点和e点的机械能相等，因两点的重力势能相等，可知在c点速度等于在e点的速度，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．（23-24九年级下·安徽池州·开学考试）如图所示，，用不同的推力沿光滑斜面AC和BC分别将同一重物从底部匀速推到顶端，推力分别为和，所做有用功分别是和，则下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】将同一重物从不同的斜面推到同一高度，利用斜面做的有用功等于提升物体做的功，当重物相同，高度相同，即有用功相同，则，又因为斜面光滑，摩擦力为零，使用斜面做功时没有额外功，所以推力做功相同，根据可知，因为，所以，故A正确，BCD错误。 故选A。 二、填空题 6．（2024·江苏常州·一模）小红先用100N的水平力推动水平地面上重500N的小车匀速直线前进5m，推力所做的功为 J。若用200N的水平力推动小车加速直线前进5m，则该加速过程中推力所做的功为 J。整个过程中，小车所受重力做的功为 J。 【答案】 500 1000 0 【详解】[1]推力做的功为 [2]加速过程中推力所做的功为 [3]整个过程中，小车运动方向与重力方向垂直，故重力对小车不做功，即为0J。 7．（2024·江苏镇江·二模）建立知识结构是有效学习的科学方法。下图是为部分能量组建的知识结构图，其中①、②、③、④标号处应对应填写的内容分别是： 、 、 、 。 【答案】 弹性势能 做功 2 q（或热值） 【详解】[1]势能包括重力势能和弹性势能。 [2]做功和热传递是改变内能的两种方式。 [3]热机的一个工作循环：四个冲程、曲轴/飞轮转2圈、对外做功1次。 [4]燃料燃烧放出的热量。 8．（2024·江苏宿迁·模拟预测）如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊300kg的物体时，上升10m，用时15s，此时滑轮组的机械效率是80％，则所做有用功是 J，总功是 J，拉力F的功率是 W。（g取10N/kg） 【答案】 【详解】[1]有用功 [2]总功 [3]拉力F的功率 9．（2024·江苏扬州·二模）如图所示，完全相同的甲、乙两小球，甲球由橡皮筋系住，乙球由细线系住，都从水平位置由静止开始释放。当两球到达悬点正下方A点时，橡皮筋长度恰好与细绳长度相等，不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小，则该过程中，乙球的 能转化为 能，两小球下落到A点时两球的机械能E甲 E乙（选填“>”、“<”或“=”） 【答案】 重力势 动 < 【详解】[1][2]该过程中乙小球下落时，高度减小，速度变大，故是将重力势能转化为动能。 [3]由题知，最初两球处于同一高度由静止开始释放，则两球的重力势能相等，下摆过程中，绳子不会伸长，而橡皮条会伸长，所以，可知小球到达A点时，不计空气阻力，甲球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能，乙球的重力势能全部转化为动能，下落到A点时，甲球的机械能小于乙球的机械能。 10．（2024·江苏镇江·二模）如图甲所示，两个完全相同的物体a、b叠放在水平桌面上，在水平拉力的作用下，一起向右做匀速直线运动，则a受到的摩擦力为 N；如图乙所示，将a、b并排放于同一桌面上，在水平推力作用下以0.2m/s的速度一起向右做匀速直线运动，则 N，a对b的推力的功率是 W。 【答案】 0 10 1 【详解】[1]a、b一起向右做匀速直线运动，所以a、b之间没有相对运动的趋势，a、b间没有摩擦力，则木块a受到的摩擦力大小为0N。 [2]甲图，a和b整体在水平方向上受到水平向右的推力F1和水平向左的滑动摩擦力，整体做匀速直线运动，这两个力是平衡力，大小相等，F1是10N，所以整体受到地面的滑动摩擦力是10N。从甲图到乙图，改变a和b的放置情况，压力大小不变，接触面粗糙程度不变，a和b整体受到的滑动摩擦力不变，所以乙图的滑动摩擦力大小还是10N；整体仍然做匀速直线运动，故乙图中推力F2大小是10N。 [3]a和b整体受到的滑动摩擦力为10N，a推b时由于b对地面的压力减半，所以a对b的推力5N，则a对b的推力的功率是 三、实验题 11．（2024·江苏常州·二模）小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中。 (1)如图甲所示，小明利用斜面、钢球、木块等器材进行实验，该实验中物体的动能是指 （选填“钢球”或“木块”）的动能；实验中通过观察 来反映物体动能的大小； (2)甲图实验中，钢球从被释放到最终停下来的过程中，机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)由甲图可以得出的结论是：在物体质量一定时， 越大，物体的动能越大；若水平面绝对光滑，则 （选填“能”或“不能”）完成实验； (4)图乙中，体积相同的三个实心球，其中A、B是钢球，C是塑料球，球A、C离沙地高度相同．现让三球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图乙中虚线所示．比较球A、C可得出重力势能大小与 的关系；比较球A、B可得出重力势能大小与 的关系（ρ钢>ρ塑料）。 【答案】(1) 钢球 木块的移动距离 (2)变小 (3) 速度 不能 (4) 质量 高度 【详解】（1）[1][2]该实验探究的是碰撞前钢球的动能，碰撞时，钢球的动能越大，钢球对木块做的功就越多，木块移动的距离就越远，所以实验中通过观察木块的移动距离来说明钢球动能的大小，这是转换法。 （2）实验过程中，钢球从一定高度滑下，钢球的重力势能转化为钢球的动能，钢球撞击木块后，钢球的动能转化为木块的动能，并受阻力的作用，钢球最终停下来，机械能变小。 （3）[1]由甲图可知，钢球的质量不变，从不同高度静止滑下，使得钢球到达水平面的速度不同，撞击木块移动的距离也就不同，动能大小不同，所以可以得到结论，在物体质量一定时，速度越大，物体的动能越大。 [2]根据牛顿第一定律可知，若水平面绝对光滑，物体将一直做匀速直线运动，不能通过观察木块移动的距离长短，来判断钢球动能的大小，所以不能完成实验。 （4）[1]比较球A、C可知道，球A、C的质量不同，从相同的高度静止释放，铁球A的质量大，落到沙地的坑越深，说明重力势能大，可以探究出重力势能大小与质量的关系。 [2]比较球A、B可得，球的质量相同，但静止释放的高度不同，高度高的，落到沙地的坑越深，说明重力势能大，可以探究出重力势能大小与高度的关系。 考点二 简单机械 考法01 概念辨析 1．（2024·江苏南通·中考真题）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． 【答案】C 【详解】AB．钓鱼竿使用时，以鱼竿尾部为支点，故AB不符合题意； CD．以鱼竿尾部为支点时，C选项F的力臂较大，D选项F的力臂较小，由杠杆平衡原理可知，C选项拉起鱼竿的方式更省力，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 2．（2023·江苏盐城·中考真题）下列属于省力杠杆的是（　　） A．镊子 B．钓鱼竿 C．托盘天平 D．开瓶扳手 【答案】D 【详解】AB．镊子、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故AB不符合题意； C．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故C不符合题意； D．开瓶扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D符合题意。 故选D。 3．（2024·江苏盐城·中考真题）下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】从图中可以看到，A方法中有两段绳子挪动石墩，人对绳子的拉力为石墩与地面的摩擦力的一半；BCD方法中，人对绳子的拉力都等于石墩与地面的摩擦力，即不省力。 故选A。 考法02 简单机械的综合应用、计算 4．（2024·江苏镇江·中考真题）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 【答案】D 【详解】A．钩码的数量适当增加，阻力增大，阻力臂、动力臂不变，根据杠杆平衡的条件可知，动力增大，即弹簧测力计示数增大，不可行，故A不符合题意； B．钩码的位置适当左移，阻力臂增大，阻力、动力臂不变，根据杠杆平衡的条件可知，动力增大，即弹簧测力计示数增大，不可行，故B不符合题意； C．弹簧测力计转到图中虚线位置，动力臂减小，阻力臂、阻力不变，根据杠杆平衡的条件可知，动力增大，即弹簧测力计示数增大，不可行，故C不符合题意； D．弹簧测力计位置适当向左平移，动力臂增大，阻力臂、阻力不变，根据杠杆平衡的条件可知，动力减小，即弹簧测力计示数减小，可行，故D符合题意。 故选D。 5．（2023·江苏连云港·中考真题）如图所示，每个钩码的质量为50g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码，那么（    ）    A．杠杆仍水平平衡 B．杠杆的左边向下倾斜 C．杠杆的右边向下倾斜 D．将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡 【答案】C 【详解】ABC．设杠杆一格长为L，每个钩码的质量为50g，重力为 G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N 在A、B两处再各加挂一个50g的钩码后，杠杆左端 3G×2L=3×0.5N×2L=3N×L 右端 2G×4L=2×0.5N×4L=4N×L 3N×L<4N×L 杠杆右边下倾，故C符合题意，AB不符合题意； D．将A处的钩码向左移动一格，杠杆左端 3G×3L=3×0.5N×3L=4.5N×L 右端 2G×4L=2×0.5N×4L=4N×L 4.5N×L>4N×L 杠杆的左边向下倾斜，故D不符合题意。 故选C。 6．（2024·江苏徐州·中考真题）如图所示，工人用动滑轮提起木箱，使用动滑轮可以 。如果木箱重600N，工人用400N的力，将木箱匀速提高3m，则有用功为 J，动滑轮的机械效率为 。 【答案】 省力 1800 75% 【详解】[1]图中所示的动滑轮相当于一个省力杠杆，可以省力但是费距离。 [2]因为木箱提升了3m，所以可知做的有用功为 W有用=Gh=600N×3m=1800J 由图可知绳子段数为2，则木箱提高3m时，绳子自由端提高的距离为 s=2×3m=6m 则可得拉力做的功为 W=Fs=400N×6m=2400J 该动滑轮的机械效率为 7．（2024·江苏宿迁·中考真题）如图所示的小型起重机，某次吊起重为的物体，电动机的拉力为，用时，使物体上升了。则通过动滑轮（　　） A．做的有用功为 B．拉力功率为 C．做的总功为 D．机械效率为 【答案】B 【详解】ACD．拉力做的有用功为 拉力做的总功为 动滑轮的机械效率为 故ACD不符合题意； B．拉力功率为 故B符合题意。 故选B。 8．（2024·江苏无锡·中考真题）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% 【答案】D 【详解】AC．由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离 s=2h=2×4m=8m 总功 W总=Fs=125N×8m=1000J 故A正确，C错误； B．不计绳重和摩擦，动滑轮重为 G动=2F-G=2×125N-200N=50N 故B错误； D．有用功 W有=Gh=200N×4m=800J 滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D。 9．（2023·江苏无锡·中考真题）如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（　　）    A．向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆 B．向下拉绳放下空桶时拉力为 C．向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆 D．向上拉绳提起装满水的桶时拉力为 【答案】D 【详解】A．向下拉绳放下空桶时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误； B．向下拉绳放下空桶时，根据杠杆的平衡条件可知 G石·OA=（G桶+F）·OB 即 40N×1.2m=（20N+F）×0.6m 解之可得：F=60N，故B错误； C．向上拉绳提起装满水的桶时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误； D．向上拉绳提起装满水的桶时，根据杠杆的平衡条件可知： G石·OA=（G桶+G水-Fˊ）·OB 即 40N×1.2m=（20N+100N-Fˊ）×0.6m 解得Fˊ=40N，故D正确。 故选D。 10．（2023·江苏南京·中考真题）用杠杆和滑轮组均可提升重物。 （1）用杠杆将重为180N的物体匀速提升5cm，用时2s，杠杆机械效率为90%，则提升该物体做的有用功是 J。总功的功率是 W。 （2）用如图所示的滑轮组竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦。当物体和动滑轮的总重为200N时，滑轮组的机械效率为80%，则动滑轮重为 N；若重物变为400N，将物体匀速提升1m。此过程拉力F所做的总功为 J。 【答案】 440 【详解】（1）[1]提升物体做的有用功为 [2]杠杆机械效率为90%，则总功为 总功的功率为 （2）[3]由图可知，，不计绳重和摩擦，物体和动滑轮的总重为200N，则拉力大小为 滑轮组的机械效率为80%，则 解得 则则动滑轮重为 [4]若重物变为400N，将物体匀速提升1m，则拉力移动的距离为 拉力大小为 此过程拉力F所做的总功为 11．（2023·江苏苏州·中考真题）如图，将质量均匀的木棒切割并组装成两个形状相同、质量均为m的木模，用三根竖直细线a、b、c连接，在水平面上按照“互”字型静置，上方木模呈现悬浮效果，这是利用了建筑学中的“张拉整体”结构原理。则（　　）    A．a的拉力等于mg B．b的拉力大于a的拉力 C．沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点，线仍竖直，线上拉力会改变 D．沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点，线仍竖直，地面受到的压力会改变 【答案】C 【详解】AB．上方木模受到自身向下的重力mg，两根长线分别向下的拉力和短线a向上的拉力，两根长线的拉力相等，由受力平衡 则 Fa＞mg，Fa＞Fb，故AB不符合题意； C．以a下方的连接点为支点，根据杠杆平衡条件得，Fb•Lb+Fc•Lc=G•LG，如沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点，线仍竖直，G•LG不变，Fb和Fc的力臂变化，Fb和Fc变化，Fa变化；则线上拉力会改变，故C正确；故C符合题意； D．将两个木模看成一个整体，整体静止在地面上，受竖直向下的总重力、地面对它竖直向上的支持力，沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点，整体还是处于平衡状态，故地面受到的压力还是木模的总重力，即不变。故D不符合题意。 故选C。 12．（2022·江苏镇江·中考真题）如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重为12N的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知OA=AB=BC，则F为 N。保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，F的力臂记为l，则F的大小变 ，F与（）的关系图线为图2中的①；将M从A移至B，再重复上述步骤，F与（）的关系图线为图2中的 （选填数字序号）。 【答案】 6 小 ② 【详解】[1]由图1可知，O为杠杆的支点，B点拉力F的力臂 A点作用力的力臂为OA，由杠杆平衡条件可得：F×OB=G×OA， 解得 [2]由题意可知，保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，根据杠杆平衡条件可得F×l=G×OA， 解得 ……Ⅰ 由题意可知，此过程中物体M的重力G和力臂OA不变，拉力F的力臂l变大，则拉力F变小。 [3]将M从A移至B，由杠杆平衡条件可得F×l=G×OB，解得 ……Ⅱ 由数学知识可知，Ⅰ、Ⅱ两式中拉力F与的关系图线均为正比例函数，由图1可知，OB>OA，则Ⅱ式的斜率大于Ⅰ式的斜率，因此将M从A移至B，F与的关系图线为过原点且斜率比图线①大的图线②。 考法03 计算题 13．（2024·江苏镇江·中考真题）如图1所示，用动滑轮将重力为的木块匀速提升，所用拉力F为。      (1)求此过程中的有用功。 (2)求该动滑轮的机械效率。 (3)将木块取下放置于水平地面上，如图2所示，木块底面积为，求木块对地面的压强。 【答案】(1)5J (2)62.5% (3)500Pa 【详解】（1）有用功 （2）拉力做的总功 该动滑轮的机械效率 （3）木块对地面的压力 木块对地面的压强 14．（2023·江苏苏州·中考真题）如图甲所示，重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台（图乙）。已知拉力为350N，箱子沿板移动了2m，升高1m，用时20s。求： （1）箱子对水平地面的压强； （2）上移过程中拉力做功的功率； （3）箱子克服木板摩擦力所做的功。    【答案】（1）；（2）35W；（3）200J 【详解】（1）箱子对水平地面的压强 （2）拉力做功 拉力做功功率 （3）所做的有用功 克服摩擦力做功 答：（1）箱子对水平地面的压强为2.5×103Pa； （2）上移过程中拉力做功的功率为35W； （3）箱子克服木板摩擦力所做的功为200J。 15．（2024·江苏苏州·中考真题）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。求 （1）克服钢板重力做的功； （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）。 【答案】（1）；（2）；（3）84.7% 【详解】解：（1）克服钢板重力做的功为 （2）起重机的滑轮组做的总功为 由图可知，有四段绳子承重，则钢丝绳的拉力为 （3）起重机的滑轮组做的额外功为 动滑轮的重力为 滑轮组满载时的机械效率为 答：（1）克服钢板重力做的功为3.6×105J； （2）钢丝绳的拉力为1.125×104N； （3）滑轮组满载时的机械效率为84.7%。 考法04 实验题 16．（2024·江苏淮安·中考真题）在“探究杠杆平衡条件”实验中： (1)请在图甲中画出的力臂； (2)的力臂为 。当的大小为时，竖直向上拉杠杆，仍使杠杆在水平位置平衡， 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）。 【答案】(1) (2) 10.0 0.5 (3) 换用质量更大的秤砣（增大） 见解析 【详解】（1）过支点O作力作用线的垂线段即为力臂，作图如下： （2）[1][2]由图甲可知，的力臂；当的大小为时，竖直向上拉杠杆，此时的力臂，根据杠杆平衡条件，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 则有 因为和均为定值，所以和成正比，所以制作的杆秤刻度是均匀的。 17．（2024·江苏宿迁·中考真题）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、、、之间的关系是： 。 实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 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 【答案】(1) 平衡螺母 右 重合 (2) 2 右 (3) (4)A 【详解】（1）[1][2][3]实验前，杠杆静止在如图甲所示位置时，杠杆左低右高，应将杠杆两端的平衡螺母向右调节，从正前方观察，当零刻度线与铅垂线重合时，说明杠杆已经在水平位置平衡。 （2）[1]如图乙所示，设需要在B点挂n个钩码，杠杆将在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件可得 解得：n=2； [2]再次在其两边各加上一个钩码，则 杠杆右侧会下降。 （3）分析三次实验数据可知，每次实验，动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积，所以杠杆的平衡条件为 （4）本实验多次实验的目的是避免偶然因素，寻找杠杆平衡条件的普遍规律。 A．测量铅笔长度，多次实验的目的是减小误差，目的与本次探究不同，故A符合题意； B．探究重力与质量关系，多次实验的目的是为了得到重力与质量关系的普遍规律，故B不符合题意； C．探究反射角与入射角关系，多次实验的目的是避免偶然因素，找到反射角和入射角关系的普遍规律，故C不符合题意。 故选A。 18．（2023·江苏扬州·中考真题）在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜想：同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想，他们用如图所示的滑轮组进行实验，改变钩码个数，用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使钩码匀速向上运动，测得的数据如表1。    表1 实验次数 钩码重 钩码上升的高度 绳端拉力 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率 1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7 2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4 3 5 0.1 2.2 0.3 0.5 0.66 75.8 （1）分析表中的数据，他的猜想是 （选填“正确”或“错误”）的； （2）实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表2； 表2 实验次数 动滑轮个数 钩码重 绳端拉力 钩码上升的高度 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率 4 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3 5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5 6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5 分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越 。进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功 有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑 ； （3）根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是 ，你的改进方法是 。 【答案】 错误 低 大于 机械所做的额外功 机械效率变低 减轻动滑轮的质量 【详解】（1）[1]由表1数据可知，用同一滑轮组提升不同重力的钩码时，钩码上升的高度以及绳端移动的距离相同，所得的机械效率不同，即机械效率是变化的，因此他的猜想是错误的。 （2）[2]由表2数据可知，当物重相同时，动滑轮个数越多，绳端拉力越小，即越省力，但机械效率也变低。 [3]根据额外功等于总功与有用功之差可知，在第6次实验中，额外功大于有用功，由此可知当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功大于有用功的情况。 [4]根据以上分析可知，在设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑机械所做的额外功。 （3）[5][6]由表2数据可知，在其它条件相同的情况下，增加动滑轮个数，机械效率变低，这是将会出现的困难。根据 可知，在提升的物体重力一定时，若要增大机械效率，应减小动滑轮重，因此改进方法是减小动滑轮的重力或减轻动滑轮的质量。 考法05 综合题 19．（2021·江苏无锡·中考真题）图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。（g取10N/kg） （1）使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，正确测量B点高度，结果如图乙，为 cm； （2）选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作： ①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N； ②将弹簧测力计与斜面平行放置并 ，然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数为 N； ③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为 J；利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为 ； （3）在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出拉小车从A点到B点所做的功W1；计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，建立平面直角坐标系，作出W1和W2与小车总重G的关系图像，分别如图丙中的线段a和b； ①由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重 （选填“有关”或“无关”）； ②若这位母亲的质量为50kg，所坐的轮椅质量为20kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，力的大小为 N。 【答案】 9.00cm 重新调零 0.3 0.3 60％ 无关 105 【详解】（1）[1]由图乙可知，该刻度尺每大格为1cm，平均分成10小格，即分度值为0.1cm，故B点高度为9.00cm。 （2）②[2]弹簧测力计在不同方向上使用时，都需要重新进行调零。 [3]由图乙可知，弹簧测力计每大格表示0.2N，平均分成10小格，即分度值为0.02N，故弹簧测力计示数为0.3N。 ③[4]将小车从A点拉到B点的过程中，距离为1m，则拉力所做的功为 [5]有用功为 故机械效率为 （3）①[6]机械效率等于有用功与总功的比值，即W2与W1的比值，由图丙可得，W1与W2分别与物体的重力成正比，即 ， 则W2与W1的比值为 而k1、k2为定值，即W2与W1的比值也为定值，故用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无关。 ②[7]由图丙可以，随着总重的增加，拉小车从A点到B点所做的功W1成正比例增加，当总重为1N时，W1为0.15J，故它们之间的函数关系为 若这位母亲的质量为50kg，所坐的轮椅质量为20kg，则此时总重 则此时拉小车从A点到B点所做的功 则此时推力 核心精讲一、 杠杆 知识 概念 理解 杠杆 （1）描述杠杆特征的五个要素： 支点、动力、阻力、动力臂与阻力臂。 （2）杠杆的平衡条件 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 公式表示：F1 L1=F2 L2 （3）生活中的杠杆 ①若l1＞l2，则F1＜F2，为省力杠杆； ②若l1= l2，则F1=F2，为等臂杠杆； ③若l1＜l2，则F1＞F2，为费力杠杆。 杠杆是否平衡，取决于力和力臂的乘积；若乘积相等就平衡，否则沿着乘积大的那端转动。 核心精讲二、 滑轮 知识 概念 理解 滑轮 （1）定滑轮：使用时，轴固定不动的滑轮叫定滑轮。 （2）动滑轮：使用时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。 （3）定滑轮和动滑轮的特点 使用定滑轮不省力，也不省距离，但可以改变力的方向。使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，且费距离。 （4）滑轮组 ①使用滑轮组时，既可以省力，也可以改变施力的方向。 ②使用滑轮组提起重物时，动滑轮上有n段绳子承担物重，提起物体的力 F=G，拉力移动的距离 定滑轮实质上是一个等臂杠杆；动滑轮实质上是一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 核心精讲三、 机械效率 知识 概念 理解 机械效率 （1）将有用功跟总功的比值叫做机械效率。 （2）计算公式：η＝ （3）滑轮组的机械效率 机械效率：η＝＝＝ 不计绳重、摩擦力时，机械效率 η＝＝＝＝ （4）斜面的机械效率 η＝＝＝ （5）杠杆的机械效率 η＝＝ 机械效率总是小于1。机械效率的高低与是否省力、做功多少、物体提升的高度等因素无关。 机械效率的测量 一、单选题 1．（2024·江苏连云港·二模）下列可能存在的事实是（      ） A．某机械的效率为105% B．某机械既可省力，又可省功 C．某机械做功很多，但功率可能很小 D．某机械做的有用功越多，机械效率越高 【答案】C 【详解】A．任何机械的机械效率不可能大于1，故A不符合题意； B．某种机械可省力，但不可能省功，故B不符合题意； C．功率表示做功的快慢，是用比值法定义的，与做功的大小无关，故C符合题意； D．机械做的有用功越多，而机械做的总功大小未知，则机械效率大小无法比较，故D不符合题意。 故选C。 2．（2024·江苏常州·二模）工人用相同且较轻的滑轮以图甲、乙所示的两种方式把同一重物竖直匀速提升相同高度，若不计绳重、摩擦和空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．提升重物过程中，甲、乙中工人对地面的压力都减小 B．甲中工人所用拉力小于乙中工人所用拉力 C．甲中绳端移动距离比乙中绳端移动距离小 D．甲中绳端拉力做的功比乙中绳端拉力做的功多 【答案】C 【详解】A．由图可知，甲中工人受到绳向上的拉力，则提升重物过程中，甲中工人对地面的压力减小；乙中工人受到绳向下的拉力，则提升重物过程中，乙中工人对地面的压力增大，故A错误； B．图甲使用是定滑轮，不计绳重、摩擦和空气阻力，拉力F甲=G；图乙使用是动滑轮，乙图中“轻质滑轮”动滑轮的重力远小于物体重力，不计绳重、摩擦和空气阻力，作用在绳自由端拉力大小为 因此甲中工人所用拉力大于乙中工人所用拉力，故B错误； C．图甲使用是定滑轮，承担物重的绳子股数n甲=1，绳自由端移动的距离h；图乙使用是动滑轮，承担物重的绳子股数n乙=2，绳自由端移动的距离为 n乙h=2h 甲中绳端移动距离比乙中绳端移动距离小，故C正确； D．物重、提升的高度相同，由W=Gh可知，两种情况下的有用功相同，但乙中绳端拉力还要对动滑轮做功，因此甲中绳端拉力做的功比乙中绳端拉力做的功少，故D错误。 故选C。 3．（2024·江苏无锡·模拟预测）红酒不仅可以直接饮用，也是一种烹调的调味品，唯一用来烧牛排。如图是红酒开瓶器，瓶塞长5cm，强强用它来开瓶平均阻力为150N，两个压把上的力之和为60N，压把重心向下移动了10cm，用时3s，下列说法错误的是（    ） A．压把是一个省力杠杆 B．开瓶器的机械效率为80% C．塞子克服摩擦力做功的功率为2W D．钻头做的比较细是为了增大压强 【答案】C 【详解】A．压把的动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，故A正确，不符合题意； C．塞子克服摩擦力做功 塞子克服摩擦力做功的功率为 故C错误，符合题意； B．开瓶器的总功为 机械效率为 故B正确，不符合题意； D．钻头做的比较细是通过减小受力面积，增大压强，故D正确，不符合题意。 故选C。 4．（2024·江苏泰州·三模）将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2，物重G1>G2，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是（　　） A．拉力F1一定大于F2 B．乙滑轮组的机械效率较高 C．甲、乙滑轮组的有用功相同 D．甲的额外功与有用功的比值较小 【答案】D 【详解】A．由图甲可知拉力F1的大小为，由图乙可知拉力F2的大小为，虽然G1>G2，，但是拉力F1不一定大于F2，故A错误； B．甲与乙两组，额外功相同，甲组的物体更重，甲组的有用功比较大，所以有用功占总功的比值大，故甲滑轮组机械效率大，故B错误； C．升高相同的高度，G1>G2，物重不同，则甲、乙滑轮组的有用功不同，故C错误； D．由B可知甲滑轮组的机械效率高，由于额外功相同，甲滑轮组的有用功大于乙滑轮组的有用功，所以甲组的额外功与有用功的比值较小，故D正确。 故选D。 5．（2025·江苏扬州·模拟预测）如图所示，甲、乙两个滑轮组中，每个滑轮质量相同，重为G的物体，在拉力的作用下匀速上升，已知乙滑轮组的效率为η，不计摩擦、绳重和木板重，下列说法正确的是（　　） A．甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率 B．每个滑轮重 C．甲、乙将重物提升相同的高度时，拉力的功率一定不相等 D．A、B点绳子受到拉力FA、FB关系：FB＜2FA 【答案】B 【详解】A．由不计摩擦、绳重和木板重时，滑轮组的机械效率可表示为 两滑轮组中物体的重力相同，但乙中的动滑轮由两个滑轮组成，即乙中动滑轮的重力大于甲中动滑轮的重力，因此甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率，故A错误； B．由可得，每个滑轮重力为 故B正确； C．由图可知，n甲=2，n乙=4，不计摩擦、绳和木板的重，则两滑轮组绳子的拉力分别为 则，甲、乙将重物提升相同的高度，拉力做功为总功，则F1与F2的功率分别为 由于t甲和t乙的关系不确定，因此F1与F2的功率可能相等，故C错误； D．由同一根绳子上的拉力处处相同可知，A点绳子受到的拉力 则 B点绳子受到的拉力 则，故D错误。 故选B。 6．（2023·江苏无锡·模拟预测）如图甲所示的装置，A是重10N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和60N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，（g=10N/kg）。下列结论正确的是（　　）    ①动滑轮的重力为9N ②1~2s内拉力F的功率为2W ③此装置提升重物的最大机械效率约为81.8% ④用此装置匀速提升50N的货物时，小张对地面压力为470N A．①④ B．③④ C．③ D．②③④ 【答案】C 【详解】①由图丙可知，在1~2s内A被匀速提升，由图乙可知此时的拉力F=10N，由图知n=2，忽略绳重及摩擦，拉力为 则动滑轮重力为 故①错误； ②由图丙可知，1~2s内A上升的速度vA=0.2m/s，拉力端移动速度为 1~2s内拉力F的功率为 故②错误； ③忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力为 则当C处最大拉力为60N时，B处拉力为 大于绳子B能承受的最大拉力100N，当B处最大拉力为100N时，C处拉力为 小于绳子C能承受的最大拉力60N，所以要以B处最大拉力为准，此时C处的拉力为 B处的拉力为 此装置最多能匀速运载货物的重力为 装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，此装置提升重物的最大机械效率为 故③正确； ④人的重力为 因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力为 因此小张对地面的压力为 故④错误，综上所述只有③正确，故C正确，ABD错误。 故选C。 二、填空题 7．（2024·江苏苏州·一模）如图是商场的自动扶梯。质量为60kg的小明站在该扶梯上从商场一楼到二楼，已知扶梯以1m/s的速度匀速行驶，则扶梯对他做的功是 J，对他做功的功率是 W。如果站在扶梯上的人数增多，扶梯的效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）（g取10N/kg）。 【答案】 1800 360 变大 【详解】[1]小明受到的重力 由图可知，从一楼到二楼的高度为3m，则扶梯对他做的功为 [2]由图可知，扶梯的长度为 扶梯上升的时间 则扶梯对他做功的功率是 [3]扶梯克服人的重力做的功为有用功，当站在扶梯上的人数增多，有用功变大，额外功不变，由 可知，如果站在扶梯上的人数增多，扶梯的效率将变大。 8．（2024·江苏苏州·模拟预测）用杠杆和滑轮组均可提升重物。 (1)用杠杆将重为180N的物体匀速提升50m，用时2s，杠杆机械效率为90%，则提升该物体做的有用功为 J，总功的功率是 W。 (2)用如图所示的滑轮组竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦。当物体和动滑轮的总重为200N时，滑轮组的机械效率为80%，则动滑轮重为 N；若重物变为400N，将物体匀速提升1m，此过程中拉力F做的总功为 J。 【答案】(1) 9000 5000 (2) 40 440 【详解】（1）[1]提升该物体做的有用功为 [2]所做的总功为 总功的功率是 （2）[1]动滑轮上有两段绳子，则拉力移动的距离为物体提升高度的2倍，根据题意有 解得，则动滑轮的重力为 [2]若重物变为400N，拉力的大小为 此过程中拉力F做的总功为 9．（2024·江苏南京·三模）甲中均匀木板AB重为8N、长为20cm，恰好有一半伸出水平桌面静止，在B端施加一个始终竖直向上的力F，当 N时，木板中点O恰好离开桌面；如图乙，若在A端放一重为10N、边长为2cm的均匀物体M，M左端与木板A端对齐，向右缓慢推动木板 cm，AB恰好翻倒。 【答案】 4 5 【详解】[1]在B端施加力，木板绕着A点转动，木板中点O恰好离开桌面时，由杠杆平衡条件得 [2]由杠杆平衡条件得，当AB恰好翻倒时，有 推动木板向右缓慢的距离为 三、实验题 10．（2024·江苏苏州·二模）在综合实践活动中，小明利用杠杆、刻度尺、金属块、杯子、细线和适量的水制成一个液体密度秤，请你将小明设计的实验步骤补充完整。 (1)如图将烧杯用细绳悬挂在杠杆D端，移动绳套到O点时，杠杆恰好 。 (2)在杯中装入一定量的水，将质量为m的金属块挂在C处，杠杆恰好水平平衡，测得CO的距离是5 cm，OD的距离为4cm，则烧杯中水的质量为 （用m表示）。 (3)将水倒出，在杯中装入相同 （选填“质量”或“体积”）的待测液体，金属块移至B处杠杆再次平衡，测出BO间的距离为6 cm，该液体的密度ρ密度= kg/m3。 (4)用该方案制成的密度秤，其秤的刻度 （选填“均匀”或“不均匀”）。该方案中要增加密度秤的量程，其方法是 。 【答案】(1)在水平位置平衡 (2)1.25m (3) 体积 1.2×103 (4) 均匀 减少烧杯内液体的体积 【详解】（1）如图将烧杯用细绳悬挂在杠杆D端，移动绳套到O点时，杠杆恰好在水平位置平衡。 （2）在杯中加水后，将金属块挂在C处，由杠杆平衡条件知 mg×CO=m水g×OD 则水的质量 m水==1.25m （3）[1][2]本实验是制作液体密度秤，液体的体积可以用第二步得到的水的体积来替代，液体的体积 液=V水= 液体的质量通过杠杆的再平衡来计算，故在烧杯中装入体积相同的待测液体，有 mg×BO=m液g×OD 待测液体质量 m液==1.5m 液体密度 ρ液==1.2×103kg/m3 （4）[1]小明制作密度秤的原理是，烧杯中没有放水时，即所装液体的密度为零，移动绳套到O点时，杠杆恰好在水平位置平衡，故此时O点所标密度为0。设液体密度为，体积与烧杯中原来装的水的体积相同，金属块m移动到某点时杠杆平衡，此时金属块到O点的距离为L，根据杠杆平衡条件可得 ρ液V液g×OD=mg×L 所以 ρ液= 其中V液、m、OD为定值，故得被测液体的密度液与长度L之间的函数关系为一次函数关系，因此密度秤的刻度是均匀的。 [2]由液体密度表达式可知，要增大密度秤的量程可以减小，即可以减少烧杯内液体的体积。 11．（2024·江苏泰州·一模）兴趣小组为探究“杠杆的平衡条件”，准备了以下器材：杠杆（有均匀刻度的直杆）、铁架台、若干钩码（每个钩码质量均相同）、圆盘等； (1)图甲杠杆静止不动，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向 侧适当调节； (2)如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A点挂3个钩码，B点挂 个钩码，可使杠杆在水平位置平衡。多次改变所挂钩码的个数和位置，使杠杆在水平位置平衡。实验中“多次”的目的是 ； (3)通过以上实践，小红认为“支点到力的作用点的距离”会影响杠杆的平衡。为判断这一观点是否正确，他们采用图丙装置进行实验。将一个密度均匀的圆盘放置在支架上，圆盘可绕O点自由转动，在C点挂4个钩码并用手使圆盘CG处于水平位置，分别在D、E、F、G、H点处挂6个钩码，松手后观察圆盘状态并记录在下列表格中； 实验序号 C点所挂钩码个数 右侧所挂钩码位置 右侧所挂钩码个数 圆盘状态 1 4 D 6 保持静止 2 4 E 6 保持静止 3 4 F 6 保持静止 4 4 G 6 不能保持静止 5 4 H 6 不能保持静止 ①综合以上实验分析可知，小红的观点是 （选填“正确”或“错误”）的； ②1、2、3三次实验圆盘能保持静止，原因是支点到 的距离不变，物理学中将该距离叫做 （填物理量的名称）。 【答案】(1) 平衡 右 (2) 2 寻找普遍规律 (3) 错误 力的作用线 力臂 【详解】（1）[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态，故此时杠杆处于平衡状态。 [2]为了便于测量力臂，应该使杠杆在水平位置平衡；如图甲所示，杠杆左端下沉，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节。 （2）[1]设杠杆分度值是L，一个钩码重是G，在A点挂3个钩码，设在B处挂了n个钩码，由乙图和杠杆的平衡条件得 解得：n=2，应在B点挂2个钩码。 [2]多次改变所挂钩码的个数和位置，使杠杆在水平位置平衡。实验中“多次”的目的是：为了得到普遍结论，避免偶然性。 （3）①[1]由表格可知，分别在D、E、F位置处挂6个钩码，此时的力臂都是OF，说明其他条件不变时，力到作用线的距离不变，杠杆保持平衡；分别在G、H点处挂6个钩码，此时的力臂为OG，杠杆不能保持平衡，说明其他条件不变时，支点到力的作用线的距离改变，会影响杠杆的平衡，小红的观点错误。 ②[2][3]1、2、3三次实验圆盘能保持静止，原因是支点到力的作用线的距离相等，物理学中将该距离叫做力臂。 2 / 15 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$