专题08 简单机械-2025年中考科学答题技巧与模板构建（浙江专用）

专题08 简单机械 模型解读｜模型构建｜真题示范｜素养通关识·题型解读 命题特点+技巧解读+真题示例 明·模板构建 答题模板/技巧点拨+典型问答 模板01 杠杆 模板02 滑轮与滑轮组 模板03 斜面与机械效率 模板04 …… 用·真题演练 真题示例+思路点拨/模板运用+规范答题+变式演练 练·模板运用 最新模拟、预测考向 练·模板运用 最新模拟、预测考向 识 中考重点·模型解读 高频模型 中考题型与分值分布 命题趋势 模型01 杠杆（必考点） 选择题和计算题（3-7分） 一般情况下，简单机械做为中考必考考点，难度系数一般较大，如考察选择题，基本上较为基础，如考察计算题可以适当提升难度，简单机械也可以与浮力电磁等综合考察，适当的提升难度也大有可能，需要掌握杠杆的原理、滑轮组及效率。 模型02 滑轮与滑轮组（易错点） 选择题和计算题（3-7分） 模型03 斜面与机械效率（易错点） 选择题和计算题（3-7分） 善 方法总结·模型构建 模型01 杠杆 杠杆做为中考的高频考点，基础点可以适当的考一下基础的杠杆平衡原理，适当受力分析一下即可得到，对于较为复杂的计算，我们需要找好杠杆（可能有多个杠杆）分析清楚力臂，进行计算，对于综合其他知识点一起考察的杠杆也需要分析清楚力再进行计算，整体需要理解的较多。 解 真题示范·思维剖析 【例1】（2023·浙江丽水·中考真题）如图是教室壁挂式实物展台示意图，MN为展示台，PQ为连杆拉住展示台，m为展示物。以下是展示台承载展示物时杠杆的示意图，其中正确的是（　　）    A．   B．   C．   D．   【例2】（2022·浙江丽水·中考真题）如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是（　　） A．将a点向左移 B．将b点向右移 C．换一个质量较小的秤砣 D．将a、b点都向左移等长距离 变式演练 【变式1-1】（2024·浙江绍兴·模拟预测）如图是用于安装马路牙石的“炮车”，车架AOB属于杠杆，现需把地面上的牙石搬起，则工人在A端施力的方向与杠杆AOB的类型分别是（    ） A．向上，省力杠杆 B．向下，省力杠杆 C．向上，费力杠杆 D．向下，费力杠杆 【变式1-2】（2024·浙江·一模）如图甲是一种可以单手开启酒瓶盖的开瓶器，其实质是杠杆。观察并分析图乙，下列说法正确的是（　　） A．该杠杆的支点是A点 B．该杠杆可以省距离 C．该杠杆可以省力 D．沿F2方向开瓶用力最小 【变式1-3】（2024·浙江·一模）如图所示，衣架左右两侧分别夹着大小相同但数量不等的毛巾。下列哪些方法能使衣架在水平位置平衡（　　） ①在D处再挂一条相同毛巾     ②在E处再挂一条相同毛巾 ③在F处再挂一条相同毛巾      ④B处毛巾移至C处 ⑤E处毛巾移至F处 A．①④ B．②④ C．②⑤ D．③⑤ 模型02 滑轮与滑轮组 中考滑轮的话基础考法是选择题中判断受力大小，较为复杂即为滑轮组与做功结合考察功率、机械效率、受力大小，滑轮在分析时注意受力情况，运动状况，难度一般不大 解 真题示范·思维剖析 【例1】（2023·浙江台州·中考真题）某同学研究滑轮的作用，用重为0.2牛的滑轮，把2牛的钩码匀速提升1米。在不计绳重和摩擦的情况下，拉力F做的功为（　　）    A．0焦 B．1.1焦 C．2.2焦 D．4.4焦 【例2】（2023·浙江宁波·中考真题）如图所示，小宁用竖直向上的拉力F提升物体，使物体在内匀速上升了。已知物体重为，动滑轮重为，不计绳重和摩擦。这一过程中，下列说法错误的是（　　）    A．绳子自由端移动速度为 B．拉力F的大小为 C．拉力F做功为 D．该滑轮的机械效率为80% 变式演练 【变式1-1】（2024·浙江温州·二模）小实在家利用甲乙两个衣架组装成滑轮组进行实验。如图所示，小实将重为3牛的矿泉水瓶匀速提升0.5米。（不考虑衣架、绳子的自重和摩擦）下列说法正确的是（　　） A．甲相当于定滑轮，可以省力 B．乙相当于动滑轮，可以改变力的方向 C．自由端绳子通过的距离为2.5米 D．拉力的大小是0.5牛 【变式1-2】（2024·浙江台州·三模）如图所示装置，物体处于平衡状态，不考虑滑轮与轴的摩擦及滑轮的重力，则、大小关系是（　　） A． B． C． D． 【变式1-3】（2024·浙江金华·模拟预测）小乐用如图所示的两种方式竖直匀速提升某物体，且都使物体上升了2m。已知物体重200N，滑轮重40N，提升时的拉力分别为F甲和F乙。若不计绳重和摩擦，则在提升过程中（　　） A．F甲=240N B．F甲做的功为240J C．F乙向上移动距离为4m D．F乙所做的功为440J 模型03 斜面与机械效率 斜面考察机械能守恒做为常考的内容，其他的话就是斜面考察摩擦力、机械效率大小。 解 真题示范·思维剖析 【例1】（2023·浙江·中考真题）如图，在倾角为30°的斜面上，将轻绳的一端固定在斜面顶端的挡板上，并与斜面平行，绳子绕过固定在滑块上的滑轮，绳子另一端施加一个方向总是竖直向上，大小恒为200N的拉力F，使质量为30kg的物块沿斜面向上滑行1m。在这段滑行过程中，下述说法正确的是（g取10牛/千克）（    ） A．拉力F做的功是200J B．拉力F做的功是400J C．该装置的机械效率是37.5% D．该装置的机械效率是50% 变式演练 【变式1-1】 （2024·浙江宁波·三模）胡柚大丰收，小金需要帮爷爷奶奶把一箱质量为240kg的胡柚搬到2m高的车上，为了省力（如图）。搬运过程中，他用沿斜面向上1200N的力，此过程中斜面对重物做的有用功 ，简易斜面装置的机械效率为 %，斜面与箱子间的摩擦力为 。 【变式1-2】 （2024·浙江·一模）如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了。小余用100N的力沿斜面向上匀速推动箱子，用时15s。已知箱子质量为20kg，斜面长3m，斜面高1.2m，求： （1）箱子运动的速度； （2）箱子受到的重力； （3）该过程中斜面的机械效率。 练 好题精炼·素养通关 1.（2022·浙江绍兴·中考真题）小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（　　） A．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向左移动 B．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向右移动 C．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向左移动 D．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向右移动 2．（2024·浙江温州·一模）我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理（如图所示），此时杠杆处于平衡状态（忽略杆的质量），有关它的说法正确的是（   ） A．如图杠杆中“权”的质量小于“重”的质量 B．“权”和“重”增加相同的质量，A端会上扬 C．增大“重”时，应把“权”向B端适当移动 D．若将提纽O向B端移动一些，杆秤的测量范围将变小 3．（2022·浙江衢州一模）小柚推着购物车在超市购物，如图所示，购物车与货物的总重为100N，A点距离地面0.9m，B、C点为车轮与地面的接触点，当购物车遇到障碍物时，越过障碍物的推车可视为杠杆。小柚先后两次在A点对购物车施加竖直方向的作用力，使车的前后轮分别越过障碍物，下列说法正确的是（） A．图甲中购物车要越过障碍物，小柚应在A点施加竖直向上的力 B．图乙中的购物车越过障碍物时以B为支点 C．图甲和图乙中施加的动力分别为和，则大于 D．图乙中动力的力臂大小为0.6m 4．（2024·浙江温州·模拟预测）在古代，籼稻收割后利用前方装有石块的简易杠杆敲击谷粒去壳。下列方案中脚踩踏时最省力的是（　　） A． B． C． D． 5．（2024·浙江丽水·二模）学习了杠杆知识后，小莲自制了一架天平，并将两个重物放在自制天平的秤盘上，放入重物前天平在水平位置平衡，放入重物后天平向右倾斜，秤盘最终落在桌面上如图所示。若不改变秤盘的悬挂位置，仅将重物左右互换，则互换后天平（　　） A．不可能向右倾 B．不可能向左倾 C．不可能平衡 D．右倾、左倾、平衡都有可能 6．（2024·浙江绍兴·模拟预测）图甲为某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、配重、滑轮和电动机等部件组成。图乙是电梯上升时图像，不计缆绳重力及摩擦。以下说法正确的是（    ） A．利用电梯可以省功 B．图中的滑轮属于动滑轮 C．配重匀速下降的高度为16米 D．改变电动机线圈中的电流方向可以实现轿厢的升降 7．（2024·浙江杭州·二模）如图为某学生用所做的升降电梯模型模拟电梯的工作情况，电动机的拉力为F，动滑轮重为5N，在10s内将重20N的轿箱连同内部5N的物品一起匀速升高了 1m，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是（    ） A．与电动机相连的绳端移动的速度为0.1m/s B．与电动机相连的绳端拉力大小为12.5N C．拉力F做功的功率为1.5W D．滑轮组的机械效率为16.7% 8．（2024·浙江宁波·三模）在实践活动基地，同学们体验使用劳动器具。如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为600N的物体匀速向上提起相同的高度。已知每个滑轮重为20N，忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦。下列判断正确的是（    ） A．甲方式中车对绳子的拉力为620N B．乙方式中人对绳子的拉力为300N C．使用甲、乙两种方式都不能省功 D．甲、乙两种方式的机械效率相等 9．（2024·浙江·二模）在测量滑轮组机械效率的实验中，用如图所示的滑轮组先匀速提升重为的物体，额外功与总功之比为1:4，再匀速提升重为的物体，先后两次提升时滑轮组的机械效率之比为5:6。若不计绳重和摩擦，则（　　） A． B． C．先后两次绳子自由端的拉力之比为2:5 D．先后两次绳子自由端的拉力之比为3:5 10．（2024·浙江台州·一模）如右图甲所示装置，小滨用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面匀速移动，地面ab、bc粗糙程度不同。物体M重为400N，动滑轮重为5N，ab=2m，bc=3m，物体M从a点到c点过程中，拉力F与M移动距离的关系如图乙。不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，对此过程的分析，下列结论正确的是（    ） A．拉力F做的功为840J B．绳子自由端移动的距离为15m C．物体从ab段到bc段，滑轮组的机械效率变小 D．拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功 11．（2023·浙江杭州·三模）小金利用如图装置移动质量为5kg的物体A，小金在绳子自由端以5N的拉力使物体A做匀速直线运动，拉了10s共移动了30m，滑轮组机械效率为80%。下列选项中正确的是（　　） A．该装置中用的滑轮一定是轻质滑轮 B．克服摩擦力做功的功率为36W C．物体移动速度是2m/s D．这个装置所做有用功为150J 12．（2023·浙江台州·模拟预测）如图所示为《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，“车梯”工作时相当于滑轮组，①结构质量为10千克。假设利用此“车梯”匀速提升重为1000牛的物体上升3米，下列说法正确的是（　　） A．图中①所指的部件相当于滑轮组中的动滑轮 B．提升物体时绳子的拉力为250牛 C．增加被提升物体的质量，“车梯”的机械效率不变 D．提升物体过程中绳端移动的距离为15米 13．（2023·浙江·一模）小明用如图装置“测量大气压”时，发现弹簧秤的量程太小，无法拉开紧贴在地面上的吸盘，于是他加了一个轻质滑轮，若不计滑轮自重和摩擦，下列操作最有可能完成实验的是（    ） A．B．C． D． 14．（2023·浙江绍兴·中考真题）赛龙舟自古以来在我国广为流传，现已成为亚运会比赛项目。如图是运动员在室内进行划桨训练的两个场景，图甲是训练装置的结构示意图，绳子系在“船桨”的A端，运动员坐在位置上用力将“船桨”从位置“1”划到位置“2”，重物的位置也发生了相应的变化。若重物的质量为20千克，“划桨”一次拉过绳子的距离为60厘米。（船桨重、绳重与摩擦均不计）    （1）该装置中两个滑轮的作用是 ； （2）“划桨”一次，人至少做功 焦； （3）图乙是某种耐力练习示意图，保持“船桨”与绳子垂直并静止。若OA为60厘米，OB为40厘米，当一只手握在O端，另一只手握在B点并施加垂直“船桨”的力F。求此时力F的大小 N。 15．（2024·浙江绍兴·三模）生活中我们经常用摩擦力的知识来分析拔河比赛的输赢情况．如图，小明和爸爸妈妈通过一个轻质滑轮组进行拔河比赛．已知爸爸与地面之间的摩擦力最大可达600牛．为了胜过爸爸，小明需要的拉力为 ，妈妈与地面间的摩擦力至少应达到 牛。 16．（2024·浙江·三模）如图所示是高空修剪树枝的工具——高枝剪。当树枝进入两剪片形成的刀口中，拉动拉绳就能轻松剪断树枝。为了剪断较粗较硬的枝条，除了增大拉力外，还应尽量将枝条靠近 （选填“B点”或“O点”）。若不计绳重、滑轮自重及摩擦，当用100N的拉力作用在绳子自面端时，A点受到绳子a的拉力为 N。 17．（2024·浙江宁波·一模）小科利用如图所示的滑轮组，将物体A沿水平面匀速向右拉动，在此过程中物体A所受摩擦力方向为水平 （选填“向左”或“向右”）；若物体A所受摩擦力大小为27N，水平向右拉力F大小为12N，则此过程中滑轮组的机械效率为 。若要提高该滑轮组的机械效率，请你写出一种有效方法： 。 18．（2022·浙江衢州·三模）如图是一款健身拉力器原理图。斜面的倾角为30°，重500N的物体与固定在斜面底端的弹簧相连。小衢通过定滑轮拉着物体沿斜面向上匀速运动1m的过程中（此过程弹簧一直处于被拉伸状态），小衢对绳的拉力所做的功为500J，克服弹簧拉力做功为150J，则克服物体重力做功为 J；物体与斜面之间摩擦力的大小为 N。（忽略绳重、滑轮与轴的摩擦） 19．（2023·浙江杭州·中考真题）如图所示为自动升降单杆晾衣架，顶盒中有牵引装置，甲、乙是连接牵引装置和水平晾杆的竖直钢丝绳，水平晾杆上有7个挂衣孔，相邻两孔间距相等，甲、乙钢丝绳悬挂晾杆的点分别与1号、7号孔中心对齐。现把重为的衣服（含衣架）挂在5号孔（不计晾杆和绳的重力，不计摩擦和空气阻力）。    （1）绳甲对晾杆的拉力为，绳乙对晾杆的拉力为，则 （选填“大于”“等于”或“小于”）。 （2）此时绳甲对晾杆的拉力为多少？ （3）闭合开关，牵引装置工作，将晾杆保持水平状态匀速提升，用时，此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是多少？ 20．（2024·浙江杭州·一模）如图所示，轻质木板OB可绕O点转动，OB长1.2m，在C点放一重为36N的物体M，OC长10cm，现在物体M上再加一水平向右的拉力F，大小为10N (1)物体受到的摩擦力为多少？ (2)当物体静止在C点时，绳子的拉力是多少？ (3)以绳子拉力作为动力，当物体离O点的距离为 范围内时，此杠杆为费力杠杆。（写出计算过程） 21．（2024·浙江金华·模拟预测）城区老旧小区提质改造工程中，某建筑工人在用滑轮组提升建筑材料（如图所示）。材料重320牛，每个滑轮重20牛，不计摩擦与绳重。在拉力的作用下，材料以0.1米/秒的速度匀速上升。 （1）图中A、B、C三个滑轮，属于动滑轮的是 ； （2）工人对绳子的拉力为 牛，拉力的功率为 瓦。 22．（2024·浙江宁波·三模）如图所示，质量为60kg的搬运工借助滑轮组抬运货物M，拉动绳子使货物以0.2m/s的速度匀速被抬升到离地2m高的位置，随后汽车倒入进行装载。已知货物M的质量为40kg，动滑轮的质量为10kg，不计绳子重力和摩擦。求： （1）将货物抬离地面，搬运工至少需要施加多大的力？ （2）货物被匀速抬升过程中，搬运工施加的拉力的功率为多少？ （3）该滑轮组工作过程中的机械效率为多少？ （4）若绳子最大能承受700N的拉力，则搬运工利用此装置能提起质量最大的物体是多少kg？ 23．（2022·浙江·中考真题）项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，由此准备制作一个刻度均匀的密度计。 【小组讨论】 液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小；根据密度公式 ，想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。 【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具（如图甲），刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。 （1）杆秤的工作原理是 ； 【产品制作】 器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）。 步骤： ①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”； ②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时（如图乙），将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度； ③杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点B标记为“___________？___________”刻度（单位g/cm3）； ④以AB两点之间长度的为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度。 （2）在制作过程中，秤杆出现左低右高现象（如图丙），要调至水平位置平衡，秤砣应往 侧移动； （3）步骤③中，秤砣悬挂点B标记的刻度值应为 ； 【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。 【产品升级】 （4）为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是 。 A．把秤纽位置往远离秤钩一侧移动    B．减小秤砣的质量 C.减少加入杯中的液体体积   D.换用更细的秤杆 24．（2024·浙江·三模）小明乘坐汽车沿盘山公路上山。对此小明猜想：“沿斜面匀速直线向上拉小车，如果小车越重，斜面的机械效率就越高”。请设计实验验证其猜想。 （1）实验目的 ； （2）除图所示的器材以外，还需要的实验器材有 ； （3）写出实验步骤（可用画图或文字表述）和判断相应的猜想是否正确的依据 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题08 简单机械 模型解读｜模型构建｜真题示范｜素养通关识·题型解读 命题特点+技巧解读+真题示例 明·模板构建 答题模板/技巧点拨+典型问答 模板01 杠杆 模板02 滑轮与滑轮组 模板03 斜面与机械效率 模板04 …… 用·真题演练 真题示例+思路点拨/模板运用+规范答题+变式演练 练·模板运用 最新模拟、预测考向 练·模板运用 最新模拟、预测考向 识 中考重点·模型解读 高频模型 中考题型与分值分布 命题趋势 模型01 杠杆（必考点） 选择题和计算题（3-7分） 一般情况下，简单机械做为中考必考考点，难度系数一般较大，如考察选择题，基本上较为基础，如考察计算题可以适当提升难度，简单机械也可以与浮力电磁等综合考察，适当的提升难度也大有可能，需要掌握杠杆的原理、滑轮组及效率。 模型02 滑轮与滑轮组（易错点） 选择题和计算题（3-7分） 模型03 斜面与机械效率（易错点） 选择题和计算题（3-7分） 善 方法总结·模型构建 模型01 杠杆 杠杆做为中考的高频考点，基础点可以适当的考一下基础的杠杆平衡原理，适当受力分析一下即可得到，对于较为复杂的计算，我们需要找好杠杆（可能有多个杠杆）分析清楚力臂，进行计算，对于综合其他知识点一起考察的杠杆也需要分析清楚力再进行计算，整体需要理解的较多。 解 真题示范·思维剖析 【例1】（2023·浙江丽水·中考真题）如图是教室壁挂式实物展台示意图，MN为展示台，PQ为连杆拉住展示台，m为展示物。以下是展示台承载展示物时杠杆的示意图，其中正确的是（　　）    A．   B．   C．   D．   【答案】A 【解析】根据题意可知，该装置为一个杠杆，MN能绕N点点转动，所以N点为支点；展示物对MN的压力为阻力F2，方向向下；PQ对杠杆的拉力为动力F1，方向沿QP斜向上，故A正确，BCD错误。 故选A。 【例2】（2022·浙江丽水·中考真题）如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是（　　） A．将a点向左移 B．将b点向右移 C．换一个质量较小的秤砣 D．将a、b点都向左移等长距离 【答案】D 【解析】A．将a点向左移，阻力臂增大，动力臂和动力不变，由杠杆平衡条件知道，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故A错误； B．将b点向右移，阻力臂增大，动力不变，动力臂变小，由杠杆平衡条件知道，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故B错误； C．换一个质量较小的秤砣，阻力臂不变，动力变小，动力臂不变，由杠杆平衡条件知道，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故C错误； D．将a、b点都向左移等长距离，杠杆右边长度变大，阻力臂不变，动力臂变大，动力不变，由杠杆平衡条件知道，阻力变大，所称量物体的质量变大，量程变大，故D正确。 故选D。 变式演练 【变式1-1】（2024·浙江绍兴·模拟预测）如图是用于安装马路牙石的“炮车”，车架AOB属于杠杆，现需把地面上的牙石搬起，则工人在A端施力的方向与杠杆AOB的类型分别是（    ） A．向上，省力杠杆 B．向下，省力杠杆 C．向上，费力杠杆 D．向下，费力杠杆 【答案】B 【解析】人对车的作用力为动力，石头对车的作用力为阻力，读图可知，动力臂大小阻力臂，车是省力杠杆。人应向下压车，才能将石头提起。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【变式1-2】（2024·浙江·一模）如图甲是一种可以单手开启酒瓶盖的开瓶器，其实质是杠杆。观察并分析图乙，下列说法正确的是（　　） A．该杠杆的支点是A点 B．该杠杆可以省距离 C．该杠杆可以省力 D．沿F2方向开瓶用力最小 【答案】C 【解析】A．由图知道，将开瓶器看成一个杠杆，是绕B点转动的，所以B是支点，故A错误； BC．开瓶器使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故B错误，C正确； D．阻力和阻力臂一定，作用在F1的力臂要比F2力臂长一些，根据杠杆的平衡条件可知动力臂越长越省力，又因为开瓶盖时，动力与开瓶器垂直向下时动力最大，故沿F1方向开瓶用力最小，故D错误。 故选C。 【变式1-3】（2024·浙江·一模）如图所示，衣架左右两侧分别夹着大小相同但数量不等的毛巾。下列哪些方法能使衣架在水平位置平衡（　　） ①在D处再挂一条相同毛巾     ②在E处再挂一条相同毛巾 ③在F处再挂一条相同毛巾      ④B处毛巾移至C处 ⑤E处毛巾移至F处 A．①④ B．②④ C．②⑤ D．③⑤ 【答案】B 【解析】假设每格的距离为L，每个毛巾的重力为G； ①在D处再挂一条相同毛巾，杠杆左、右两侧 杠杆两侧力和力臂的乘积不等，杠杆不平衡； ②在E处再挂一条相同毛巾，杠杆左、右两侧 杠杆两侧力和力臂的乘积相等，杠杆平衡； ③在F处再挂一条相同毛巾，杠杆左、右两侧 杠杆两侧力和力臂的乘积不等，杠杆不平衡； ④B处毛巾移至C处，杠杆左、右两侧 杠杆两侧力和力臂的乘积相等，杠杆平衡； ⑤E处毛巾移至F处，杠杆左、右两侧 杠杆两侧力和力臂的乘积不等，杠杆不平衡； 综上所述，②④能平衡，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选 B。 模型02 滑轮与滑轮组 中考滑轮的话基础考法是选择题中判断受力大小，较为复杂即为滑轮组与做功结合考察功率、机械效率、受力大小，滑轮在分析时注意受力情况，运动状况，难度一般不大 解 真题示范·思维剖析 【例1】（2023·浙江台州·中考真题）某同学研究滑轮的作用，用重为0.2牛的滑轮，把2牛的钩码匀速提升1米。在不计绳重和摩擦的情况下，拉力F做的功为（　　）    A．0焦 B．1.1焦 C．2.2焦 D．4.4焦 【答案】C 【解析】由图可知，使用的是动滑轮，绕绳子的段数n=2，不计绳重和摩擦，拉力 拉力端移动的距离 s=2h=2×1m=2m 拉力做的功 W=Fs=1.1N×2m=2.2J 故选C。 【例2】（2023·浙江宁波·中考真题）如图所示，小宁用竖直向上的拉力F提升物体，使物体在内匀速上升了。已知物体重为，动滑轮重为，不计绳重和摩擦。这一过程中，下列说法错误的是（　　）    A．绳子自由端移动速度为 B．拉力F的大小为 C．拉力F做功为 D．该滑轮的机械效率为80% 【答案】A 【解析】A．由题意可知，绳子的股数为2股，物体上升的速度为 故绳子自由端移动速度为 故A    错误，符合题意； B．拉力F的大小为 故B正确，不符合题意； C．拉力F做功为 故C正确，不符合题意； D．该滑轮的机械效率为 故D正确，不符合题意。 故选A。 变式演练 【变式1-1】（2024·浙江温州·二模）小实在家利用甲乙两个衣架组装成滑轮组进行实验。如图所示，小实将重为3牛的矿泉水瓶匀速提升0.5米。（不考虑衣架、绳子的自重和摩擦）下列说法正确的是（　　） A．甲相当于定滑轮，可以省力 B．乙相当于动滑轮，可以改变力的方向 C．自由端绳子通过的距离为2.5米 D．拉力的大小是0.5牛 【答案】C 【解析】A．图中甲固定不动，相等于定滑轮，根据定滑轮的特点可知，可以改变力的方向，不可改变力的大小，故A错误； B．乙可以上下运动，相当于动滑轮，根据动滑轮的特点可知，可以改变力的大小，不能改变力的方向，故B错误； C．图中连接乙衣架的绳子股数为5，则矿泉水瓶匀速提升0.5米，自由端绳子通过的距离为2.5米，故C正确； D．不考虑衣架、绳子的自重和摩擦，则可得 故D错误。 故选C。 【变式1-2】（2024·浙江台州·三模）如图所示装置，物体处于平衡状态，不考虑滑轮与轴的摩擦及滑轮的重力，则、大小关系是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】左滑轮为动滑轮，右滑轮为定滑轮，不考虑滑轮与轴的摩擦及滑轮的重力，因动滑轮省一半的力，故有 即 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【变式1-3】（2024·浙江金华·模拟预测）小乐用如图所示的两种方式竖直匀速提升某物体，且都使物体上升了2m。已知物体重200N，滑轮重40N，提升时的拉力分别为F甲和F乙。若不计绳重和摩擦，则在提升过程中（　　） A．F甲=240N B．F甲做的功为240J C．F乙向上移动距离为4m D．F乙所做的功为440J 【答案】D 【解析】A．甲图中绳末端的拉力为 故A不符合题意； B． 做的功为 故B不符合题意； C．已知绳末端移动的距离为2m，则 向上移动距离为1m，故C不符合题意； D．所做的功为 故D符合题意。 故选D。 模型03 斜面与机械效率 斜面考察机械能守恒做为常考的内容，其他的话就是斜面考察摩擦力、机械效率大小。 解 真题示范·思维剖析 【例1】（2023·浙江·中考真题）如图，在倾角为30°的斜面上，将轻绳的一端固定在斜面顶端的挡板上，并与斜面平行，绳子绕过固定在滑块上的滑轮，绳子另一端施加一个方向总是竖直向上，大小恒为200N的拉力F，使质量为30kg的物块沿斜面向上滑行1m。在这段滑行过程中，下述说法正确的是（g取10牛/千克）（    ） A．拉力F做的功是200J B．拉力F做的功是400J C．该装置的机械效率是37.5% D．该装置的机械效率是50% 【答案】D 【解析】方法一： AB．动滑轮在绳上的支点为A，由数学知识，阻力臂AO = r，而动力臂 绳子沿竖直方向通过的距离 拉力F在竖直向上，大小恒为200N，拉力F做的功 故AB错误； 方法二： AB．拉力F竖直向上，可对物体产生两个效果，一是减小物体对斜面的压力，二是使物体沿斜面向上，使物体沿斜面向上的力对物体做功，F沿斜面向上的分力 沿斜面方向上绳的拉力为200N，两股绳子拉着物体，拉力F做的功是 故AB错误； CD．该装置的有用功 该装置的机械效率是 故D正确，C错误。 故选D。 变式演练 【变式1-1】 （2024·浙江宁波·三模）胡柚大丰收，小金需要帮爷爷奶奶把一箱质量为240kg的胡柚搬到2m高的车上，为了省力（如图）。搬运过程中，他用沿斜面向上1200N的力，此过程中斜面对重物做的有用功 ，简易斜面装置的机械效率为 %，斜面与箱子间的摩擦力为 。 【答案】 4800J 80 240N 【解析】[1]此过程中斜面对重物做的有用功 [2]拉力做的总功 斜面的机械效率 [3]额外功 根据可得，物体受到的摩擦力 【变式1-2】 （2024·浙江·一模）如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了。小余用100N的力沿斜面向上匀速推动箱子，用时15s。已知箱子质量为20kg，斜面长3m，斜面高1.2m，求： （1）箱子运动的速度； （2）箱子受到的重力； （3）该过程中斜面的机械效率。 【答案】（1）；（3）；（4） 【解析】解：（1）箱子运动的速度为 （3）箱子受到的重力 （4）该过程中做的总功为 小余推箱子对箱子做的有用功为 该过程中斜面的机械效率为 答：（1）箱子运动的速度为0.2m/s； （2）箱子受到的重力为200N； （3）该过程中斜面的机械效率为80%。 练 好题精炼·素养通关 1.（2022·浙江绍兴·中考真题）小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（　　） A．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向左移动 B．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向右移动 C．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向左移动 D．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向右移动 【答案】A 【解析】图甲中，杠杆左端高、右端低，说明杠杆右端偏重，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向左端调节。 图乙中，设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格的长度为L，杠杆左端力和力臂的乘积为 4G×2L=8GL 杠杆右端力和力臂的乘积为 3G×3L=9GL 8GL<9GL 杠杆不平衡，为了使杠杆水平位置平衡，由杠杆平衡条件可知，可以将右侧钩码向左移动减小力臂或者左侧钩码向左移动增大力臂，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．（2024·浙江温州·一模）我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理（如图所示），此时杠杆处于平衡状态（忽略杆的质量），有关它的说法正确的是（   ） A．如图杠杆中“权”的质量小于“重”的质量 B．“权”和“重”增加相同的质量，A端会上扬 C．增大“重”时，应把“权”向B端适当移动 D．若将提纽O向B端移动一些，杆秤的测量范围将变小 【答案】A 【解析】A．杠杆在图示的位置平衡时，根据杠杆平衡条件可得 由图可知“标”大于“本”，则“权”的质量小于“重”的质量，故A正确； B．设增加的质量为Δm，由图可知，杠杆平衡时“标”大于“本”，则 即 所以A端会下沉，故B错误； C．在“权”不变时，“重”增大，需要“标”增大，即把“权”向A端适当移动，故C错误； D．将提纽O向B端移动一些，“标”增大，则“权”和“标”的乘积增大，而“本”变小，由杠杆平衡可知“重”增大，即杆秤测量范围增大，故D错误。 故选A。 3．（2022·浙江衢州一模）小柚推着购物车在超市购物，如图所示，购物车与货物的总重为100N，A点距离地面0.9m，B、C点为车轮与地面的接触点，当购物车遇到障碍物时，越过障碍物的推车可视为杠杆。小柚先后两次在A点对购物车施加竖直方向的作用力，使车的前后轮分别越过障碍物，下列说法正确的是（） A．图甲中购物车要越过障碍物，小柚应在A点施加竖直向上的力 B．图乙中的购物车越过障碍物时以B为支点 C．图甲和图乙中施加的动力分别为和，则大于 D．图乙中动力的力臂大小为0.6m 【答案】C 【解析】A．由图甲可知，前轮要越过障碍物时，应以B为支点，使C点抬高，所以应在A点施加向下的力，故A错误； B．由图乙可知，后轮要越过障碍物时，应以C为支点，使B点抬高，在A点施加向上的力，故B错误； C．由图甲可知，前轮越过障碍物时，以B为支点，动力臂为0.6m；由图乙可知，后轮越过障碍物时，以C为支点，动力臂为1.2m，由于图乙中动力臂更大，由杠杆平衡条件可知，图乙中动力更小，所以F甲大于F乙，故C正确； D．由图乙可知，以C为支点，在A点对购物车施加竖直方向的作用力，则图乙中动力臂为1.2cm，故D错误。 故选C。 4．（2024·浙江温州·模拟预测）在古代，籼稻收割后利用前方装有石块的简易杠杆敲击谷粒去壳。下列方案中脚踩踏时最省力的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据图片可知，转轴为支点，石头施加阻力，人施加动力；根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，动力臂越长，阻力臂越短，则越省力，故C符合题意，而ABD不符合题意。 故选C。 5．（2024·浙江丽水·二模）学习了杠杆知识后，小莲自制了一架天平，并将两个重物放在自制天平的秤盘上，放入重物前天平在水平位置平衡，放入重物后天平向右倾斜，秤盘最终落在桌面上如图所示。若不改变秤盘的悬挂位置，仅将重物左右互换，则互换后天平（　　） A．不可能向右倾 B．不可能向左倾 C．不可能平衡 D．右倾、左倾、平衡都有可能 【答案】D 【解析】图中的杠杆，左边力臂小于右边力臂，由杠杆平衡条件知道，左边重力可能小于、也可能等于、也可能大于右边重力，将天平上的重物各自左右互换，左边力和力臂的乘积可能会等于、也可能会小于，也可能会大于右边力和力臂的乘积，所以杠杆右倾、左倾、平衡都有可能，D符合题意，故ABC不符合题意。 故选D。 6．（2024·浙江绍兴·模拟预测）图甲为某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、配重、滑轮和电动机等部件组成。图乙是电梯上升时图像，不计缆绳重力及摩擦。以下说法正确的是（    ） A．利用电梯可以省功 B．图中的滑轮属于动滑轮 C．配重匀速下降的高度为16米 D．改变电动机线圈中的电流方向可以实现轿厢的升降 【答案】D 【解析】A．利用机械时要做额外功，不能省功，利用电梯不能省功，故A错误； B．图中的滑轮不随轿厢而运动，属于定滑轮，不能省力，只能改变力的方向，故B错误； C．配重在匀速下降，下降的高度为 故C错误； D．改变电动机线圈中的电流方向，线圈受力的方向不同，转动方向不同，可以实现轿厢的升降，故D正确。 故选D。 7．（2024·浙江杭州·二模）如图为某学生用所做的升降电梯模型模拟电梯的工作情况，电动机的拉力为F，动滑轮重为5N，在10s内将重20N的轿箱连同内部5N的物品一起匀速升高了 1m，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是（    ） A．与电动机相连的绳端移动的速度为0.1m/s B．与电动机相连的绳端拉力大小为12.5N C．拉力F做功的功率为1.5W D．滑轮组的机械效率为16.7% 【答案】D 【解析】A．由图知道，n=2，绳子自由端的速度为 故A错误； B．忽略绳重和摩擦，绳端拉力大小为 故B错误； C．拉力F做功的功率为 故C错误； D．该滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D。 8．（2024·浙江宁波·三模）在实践活动基地，同学们体验使用劳动器具。如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为600N的物体匀速向上提起相同的高度。已知每个滑轮重为20N，忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦。下列判断正确的是（    ） A．甲方式中车对绳子的拉力为620N B．乙方式中人对绳子的拉力为300N C．使用甲、乙两种方式都不能省功 D．甲、乙两种方式的机械效率相等 【答案】C 【解析】A．因为图甲中两个滑轮都是定滑轮，忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦，绳子的拉力应该为600N，故A错误； B．乙方式人对绳子的拉力 故B错误； C．根据功的原理，使用任何机械都不省功，故C正确； D．甲方式两个滑轮都是定滑轮，不计绳重和摩擦，不用做额外功，机械效率100%；乙方式有一个动滑轮，需要做额外功，机械效率小于100%，故D错误。 故选C。 9．（2024·浙江·二模）在测量滑轮组机械效率的实验中，用如图所示的滑轮组先匀速提升重为的物体，额外功与总功之比为1:4，再匀速提升重为的物体，先后两次提升时滑轮组的机械效率之比为5:6。若不计绳重和摩擦，则（　　） A． B． C．先后两次绳子自由端的拉力之比为2:5 D．先后两次绳子自由端的拉力之比为3:5 【答案】C 【解析】AB．由题意可知，使用滑轮组匀速提升重为G的物体时，额外功与总功之比为1:4，则可得额外功与有用功之比为1:3，不计绳重和摩擦时，克服物体重力所做的功为有用功，克服动滑轮重力所做的功为额外功，所以由可得 已知先后两次提升时滑轮组的机械效率之比为5:6，则有 解得，故AB不符合题意； CD．根据可得，先后两次绳子自由端的拉力之比为 故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 10．（2024·浙江台州·一模）如右图甲所示装置，小滨用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面匀速移动，地面ab、bc粗糙程度不同。物体M重为400N，动滑轮重为5N，ab=2m，bc=3m，物体M从a点到c点过程中，拉力F与M移动距离的关系如图乙。不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，对此过程的分析，下列结论正确的是（    ） A．拉力F做的功为840J B．绳子自由端移动的距离为15m C．物体从ab段到bc段，滑轮组的机械效率变小 D．拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功 【答案】A 【解析】A．由图乙可知，物体M从a点到b点过程中，拉力 F'=60N 由图甲可知，绳子有效承重段数为n=2，则绳子自由端移动距离为 s'=2m×2=4m 拉力F做的功为 W'=F's'=60N×4m=240J 物体M从b点到c点过程中，拉力 F"=100N 绳子自由端移动距离 s"=3m×2=6m 拉力F做的功为 W"=F"s"=100N×6m=600J 则拉力F做的总功为 W=240J+600J=840J 故A正确； B．由图可知，绳子有效承重段数为n=2，物体移动的距离为 s物=2m+3m=5m 则绳子自由端移动的距离为 s=ns物=5m×2=10m 故B错误； C．使物体M在水平地面匀速移动，根据二力平衡，物体受到的滑动摩擦力等于水平面上绳子的拉力的大小，因绳端拉力100N大于60N，由于 所以，bc段物体受到的滑动摩擦力大，滑轮组的机效率为 动滑轮的重力不变，物体从ab段到bc段，滑动摩擦力变大，故滑轮组的机械效率变大，故C错误； D．本题中，克服摩擦力做的功为有用功，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，故克服动滑轮的重力做的功为额外功，ab段和在bc段动滑轮提升的高度不同，根据W=Gh可知，拉力F在ab段做的额外功小于在bc段做的额外功，故D错误。 故选A。 11．（2023·浙江杭州·三模）小金利用如图装置移动质量为5kg的物体A，小金在绳子自由端以5N的拉力使物体A做匀速直线运动，拉了10s共移动了30m，滑轮组机械效率为80%。下列选项中正确的是（　　） A．该装置中用的滑轮一定是轻质滑轮 B．克服摩擦力做功的功率为36W C．物体移动速度是2m/s D．这个装置所做有用功为150J 【答案】B 【解析】A．横向滑轮组使用时额外功主要为克服装置摩擦做功，与是否使用轻质滑轮无关，，故A错误； BD．由图可知，连接动滑轮绳子的股数n＝3，由 ×100% 得物体A受到的摩擦力 f＝ηnF＝80%×3×5N＝12N 物体移动的距离 s物＝30m 则机械所做的有用功 W有＝fs物＝12N×30m＝360J 克服摩擦力做功的功率 故B正确，D错误。 C．物体移动速度 v物＝ 故C错误。 故选B。 12．（2023·浙江台州·模拟预测）如图所示为《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，“车梯”工作时相当于滑轮组，①结构质量为10千克。假设利用此“车梯”匀速提升重为1000牛的物体上升3米，下列说法正确的是（　　） A．图中①所指的部件相当于滑轮组中的动滑轮 B．提升物体时绳子的拉力为250牛 C．增加被提升物体的质量，“车梯”的机械效率不变 D．提升物体过程中绳端移动的距离为15米 【答案】A 【解析】A．由图知道，①所指的部件随物体一起移动，相当于滑轮组中的动滑轮，故A正确； B．忽略动滑轮重、绳重和摩擦，拉力大小为 由于题干中没有提及忽略动滑轮重、绳重和摩擦，因此拉力F应大于250N，故B错误； C．增加被提升物体的质量，由于额外功不变，有用功增加，有用功占总功的比例增大，所以“车梯”的机械效率变大，故C错误； D．由图知道，n=4，提升物体过程中绳端移动的距离为 s=nh=4×3m=12m 故D错误。 故选A。 13．（2023·浙江·一模）小明用如图装置“测量大气压”时，发现弹簧秤的量程太小，无法拉开紧贴在地面上的吸盘，于是他加了一个轻质滑轮，若不计滑轮自重和摩擦，下列操作最有可能完成实验的是（    ） A．B．C． D． 【答案】D 【解析】AB．图AB为定滑轮，只能改变力的方向不省力也不费力，故AB不符合题意； C．图C为动滑轮，作用力在滑轮上，弹簧测力的拉力相当于绳子对吸盘的2倍，使用中费力，故C不符合题意； D．图D为动滑轮，不能改变力的方向，可以省一半的力，故D符合题意。 故选D。 14．（2023·浙江绍兴·中考真题）赛龙舟自古以来在我国广为流传，现已成为亚运会比赛项目。如图是运动员在室内进行划桨训练的两个场景，图甲是训练装置的结构示意图，绳子系在“船桨”的A端，运动员坐在位置上用力将“船桨”从位置“1”划到位置“2”，重物的位置也发生了相应的变化。若重物的质量为20千克，“划桨”一次拉过绳子的距离为60厘米。（船桨重、绳重与摩擦均不计）    （1）该装置中两个滑轮的作用是 ； （2）“划桨”一次，人至少做功 焦； （3）图乙是某种耐力练习示意图，保持“船桨”与绳子垂直并静止。若OA为60厘米，OB为40厘米，当一只手握在O端，另一只手握在B点并施加垂直“船桨”的力F。求此时力F的大小 N。 【答案】 改变力的方向 120 300 【解析】（1）[1]该装置中的滑轮是定滑轮，定滑轮的作用是改变力的方向。 （2）[2]“划桨”一次，人至少做功为 （3）[3]此时可以把整个系统看成一个以O点为支点的杠杆，故有以下关系式 故 15．（2024·浙江绍兴·三模）生活中我们经常用摩擦力的知识来分析拔河比赛的输赢情况．如图，小明和爸爸妈妈通过一个轻质滑轮组进行拔河比赛．已知爸爸与地面之间的摩擦力最大可达600牛．为了胜过爸爸，小明需要的拉力为 ，妈妈与地面间的摩擦力至少应达到 牛。 【答案】 400 【解析】爸爸妈妈在轻质滑轮组两端拉着滑轮组，则爸爸与地面间的摩擦力等于妈妈与地面间的摩擦力与小明的拉力之和. [1]承担右侧滑轮组绳子段数为3，若不计滑轮重、绳重及滑轮组摩擦，小明所使用的拉力 [2]由于爸爸妈妈在轻质滑轮组两端拉着滑轮组，则 16．（2024·浙江·三模）如图所示是高空修剪树枝的工具——高枝剪。当树枝进入两剪片形成的刀口中，拉动拉绳就能轻松剪断树枝。为了剪断较粗较硬的枝条，除了增大拉力外，还应尽量将枝条靠近 （选填“B点”或“O点”）。若不计绳重、滑轮自重及摩擦，当用100N的拉力作用在绳子自面端时，A点受到绳子a的拉力为 N。 【答案】 O点 300 【解析】[1]如图，O为杠杆的支点，绳子的拉力为动力，竖直对活动剪的压力为阻力，阻力一定时，树枝越靠近支点O，阻力臂越小，由杠杆平衡条件可知，为了剪断较粗较硬的枝条，除了增大拉力外，还应尽量将枝条靠近O点，使阻力臂减小。 [2]若不计绳重、滑轮自重及摩擦，当用100N的拉力作用在绳子自面端时，A端定滑轮上由3根绳子，因此A点受到绳子a的拉力为 17．（2024·浙江宁波·一模）小科利用如图所示的滑轮组，将物体A沿水平面匀速向右拉动，在此过程中物体A所受摩擦力方向为水平 （选填“向左”或“向右”）；若物体A所受摩擦力大小为27N，水平向右拉力F大小为12N，则此过程中滑轮组的机械效率为 。若要提高该滑轮组的机械效率，请你写出一种有效方法： 。 【答案】 向左 75% 见解析 【解析】[1]摩擦力是阻碍物体相对运动的力，将物体A沿水平面匀速向右拉动，A受到平衡力作用，在此过程中物体A所受摩擦力方向为水平向左。 [2]如果所示，有3段绳子承担力，则此过程中滑轮组的机械效率为 [3]若要提高该滑轮组的机械效率，可以有用功一定时，减小额外功，如减小滑轮与轴之间的摩擦、减小绳与滑轮之间的摩擦等。 18．（2022·浙江衢州·三模）如图是一款健身拉力器原理图。斜面的倾角为30°，重500N的物体与固定在斜面底端的弹簧相连。小衢通过定滑轮拉着物体沿斜面向上匀速运动1m的过程中（此过程弹簧一直处于被拉伸状态），小衢对绳的拉力所做的功为500J，克服弹簧拉力做功为150J，则克服物体重力做功为 J；物体与斜面之间摩擦力的大小为 N。（忽略绳重、滑轮与轴的摩擦） 【答案】 250 100 【解析】[1][2]已知斜面的倾角为30°，物块沿斜面向上匀速运动1m，则斜面的高度 克服物块重力做的功 克服摩擦力做功为 W额=W总-W1-W有用=500J-250J-150J=100J 物块与斜面之间摩擦力的大小 19．（2023·浙江杭州·中考真题）如图所示为自动升降单杆晾衣架，顶盒中有牵引装置，甲、乙是连接牵引装置和水平晾杆的竖直钢丝绳，水平晾杆上有7个挂衣孔，相邻两孔间距相等，甲、乙钢丝绳悬挂晾杆的点分别与1号、7号孔中心对齐。现把重为的衣服（含衣架）挂在5号孔（不计晾杆和绳的重力，不计摩擦和空气阻力）。    （1）绳甲对晾杆的拉力为，绳乙对晾杆的拉力为，则 （选填“大于”“等于”或“小于”）。 （2）此时绳甲对晾杆的拉力为多少？ （3）闭合开关，牵引装置工作，将晾杆保持水平状态匀速提升，用时，此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是多少？ 【答案】 小于 10N 3.6W 【解析】解：（1）（2）设两孔间距为L0，以横杆左侧悬挂点为支点，根据杠杆的平衡条件知道 则 以横杆右侧悬挂点为支点，根据杠杆的平衡条件知道 则 所以 （3）此过程该装置牵引钢丝绳做功 此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是 答：（1）绳甲对晾杆的拉力为，绳乙对晾杆的拉力为，则小于； （2）此时绳甲对晾杆的拉力为10N； （3）此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是3.6W。 20．（2024·浙江杭州·一模）如图所示，轻质木板OB可绕O点转动，OB长1.2m，在C点放一重为36N的物体M，OC长10cm，现在物体M上再加一水平向右的拉力F，大小为10N (1)物体受到的摩擦力为多少？ (2)当物体静止在C点时，绳子的拉力是多少？ (3)以绳子拉力作为动力，当物体离O点的距离为 范围内时，此杠杆为费力杠杆。（写出计算过程） 【答案】(1)10N (2)6N (3)0.6m＜d≤1m 【解析】（1）因物体M在木板上匀速移动，故物体M受到的滑动摩擦力与拉力为一对平衡力，大小相等为 （2）由数学知识可知，绳子拉力的力臂 由杠杆平衡条件可得 代入数据有 解得：F'=6N。 （3）由杠杆平衡条件可知，动力臂小于阻力臂时，此时杠杆为费力杠杆，因此阻力臂L2>L'=0.6m， 当细线AB承受的拉力最大为60N时，由杠杆平衡条件可得 代入数据有 则 所以物体离O点的距离范围为0.6m＜d≤1m时，此杠杆为费力杠杆。 21．（2024·浙江金华·模拟预测）城区老旧小区提质改造工程中，某建筑工人在用滑轮组提升建筑材料（如图所示）。材料重320牛，每个滑轮重20牛，不计摩擦与绳重。在拉力的作用下，材料以0.1米/秒的速度匀速上升。 （1）图中A、B、C三个滑轮，属于动滑轮的是 ； （2）工人对绳子的拉力为 牛，拉力的功率为 瓦。 【答案】 A 170 34 【解析】（1）[1]A滑轮和物体一起上升，故A是动滑轮，B、C没有随物体一起移动，故是定滑轮。 （2）[2]工人对绳子的拉力为 拉力的功率为 22．（2024·浙江宁波·三模）如图所示，质量为60kg的搬运工借助滑轮组抬运货物M，拉动绳子使货物以0.2m/s的速度匀速被抬升到离地2m高的位置，随后汽车倒入进行装载。已知货物M的质量为40kg，动滑轮的质量为10kg，不计绳子重力和摩擦。求： （1）将货物抬离地面，搬运工至少需要施加多大的力？ （2）货物被匀速抬升过程中，搬运工施加的拉力的功率为多少？ （3）该滑轮组工作过程中的机械效率为多少？ （4）若绳子最大能承受700N的拉力，则搬运工利用此装置能提起质量最大的物体是多少kg？ 【答案】（1）250N；（2）100W；（3）80%；（4）110kg 【解析】解：（1）由图可知，动滑轮上由2股绳，所以搬运工至少需要施加拉力 （2）拉动绳子使货物以0.2m/s的速度匀速被抬升，则搬运工施加的拉力的功率 （3）滑轮组工作过程中的机械效率 （4）绳子最大能承受700N的拉力，搬运工的质量为60kg，搬运工对绳子施加的最大拉力为 则 解得 所以搬运工利用此装置能提起最大物体的质量 答：（1）将货物抬离地面，搬运工至少需要施加拉力为250N； （2）货物被匀速抬升过程中，搬运工施加的拉力的功率为100W； （3）该滑轮组工作过程中的机械效率为80%； （4）若绳子最大能承受700N的拉力，则搬运工利用此装置能提起质量最大的物体是110kg。 23．（2022·浙江·中考真题）项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，由此准备制作一个刻度均匀的密度计。 【小组讨论】 液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小；根据密度公式 ，想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。 【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具（如图甲），刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。 （1）杆秤的工作原理是 ； 【产品制作】 器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）。 步骤： ①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”； ②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时（如图乙），将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度； ③杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点B标记为“___________？___________”刻度（单位g/cm3）； ④以AB两点之间长度的为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度。 （2）在制作过程中，秤杆出现左低右高现象（如图丙），要调至水平位置平衡，秤砣应往 侧移动； （3）步骤③中，秤砣悬挂点B标记的刻度值应为 ； 【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。 【产品升级】 （4）为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是 。 A．把秤纽位置往远离秤钩一侧移动    B．减小秤砣的质量 C．减少加入杯中的液体体积    D．换用更细的秤杆 【答案】 杠杆平衡原理（或F1·l1=F2·l2） 右 1.0/1 AB 【解析】（1）[1]通过图示的模型结合杠杆的定义，即可确定它用到的相关知识，杆秤的工作原理是杠杆平衡原理。 （2）[2]秤杆出现左低右高现象，根据杠杆平衡原理，右侧的动力和动力臂的乘积小于左侧阻力和阻力臂的乘积，所以向右移动秤砣，增大动力臂，可以达到水平平衡。 （3）[3]密度秤测量水的密度，水的密度是1.0g/cm3；故在B的位置标记为1.0。 （4）[4]A．把秤纽位置往远离秤钩一侧移动，说明阻力臂增大，根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2，动力和阻力不变，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，密度秤会更精确，故A正确； B．减小秤砣的质量，说明动力减小，根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，密度秤会更精确，故B正确； C．杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时 G0×L1=G陀×LA 杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时 （G0+G水）×L1=G陀×LB 联立两式可得 杯中加某种液体至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在AB中某一点C处，水平位置平衡时，可得 可得 当液体体积和水的体积相同时，液体和水的密度比就是重力比，也为长度比；如果减少加入杯中的液体体积，则不能通过密度秤得到液体的密度大小，故C错误； D．由上述计算可知，秤杆的重力不影响最后的密度结果，故D错误。 故选AB。 24．（2024·浙江·三模）小明乘坐汽车沿盘山公路上山。对此小明猜想：“沿斜面匀速直线向上拉小车，如果小车越重，斜面的机械效率就越高”。请设计实验验证其猜想。 （1）实验目的 ； （2）除图所示的器材以外，还需要的实验器材有 ； （3）写出实验步骤（可用画图或文字表述）和判断相应的猜想是否正确的依据 。 【答案】 探究斜面机械效率与小车重力的关系 刻度尺，弹簧测力计，几个钩码 见解析 【解析】（1）[1]由题意可知，猜想：沿斜面匀速直线向上拉小车，如果小车越重，斜面的机械效率就越高，可知道这是小车的重力和斜面机械效率的关系，该实验目的是探究斜面机械效率与小车重力的关系。 （2）[2]要探究斜面机械效率与小车重力的关系，即和的关系，根据机械效率的公式 可知需要测量力的大小，距离的大小，那么需要的实验器材有刻度尺，弹簧测力计。 （3）[3]实验步骤：①先用弹簧测力计测出小车的重力，把木板斜放在木块上，形成一个斜面，用弹簧测力计沿平行于斜面方向匀速把小车从木板底部拉到木板顶部，记录测力计的示数F，还有小车移动的距离s，用刻度尺测量木块的高度h； ②保持木块的高度不变，左右移动木块，改变斜面坡度，并且通过放钩码，多次改变小车的重力，重复步骤①，比较记录的数据，由机械效率的公式 可验证猜想是否正确。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$