2025年中考物理易错考点押题预测-简单机械及机械效率

2025年中考物理易错考点押题预测-简单机械及机械效率 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，相同时间把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子受的拉力F1和F2大小相等 B．滑轮组的机械效率相同 C．拉力对滑轮组所做的功不相等 D．拉力对滑轮组所做的功的功率不相等 2．在升旗仪式上，伴随着嘹亮的国歌声，五星红旗冉冉升起。这是因为旗杆顶部有一个滑轮，如图所示，该滑轮的作用是（   ）    A．增大绳子自由端移动的距离 B．减小升旗手对绳子的拉力 C．改变拉力的方向 D．减少绳子的摩擦，从而减小拉力做功 3．杠杆是生活中常用的机械，下列杠杆属于省力杠杆的是（　　） A．托盘天平 B．镊子 C．核桃夹 D．船桨 4．下列由做饭所联想到的物理知识中，错误的是（　　） A．炒菜用的锅铲是省力杠杆 B．切肉前先磨刀，是为了在压力相同时减小受力面积，压强增大 C．高压锅是利用水的沸点随气压增大而升高的原理制成的 D．煮饺子过程中，饺子刚入锅时重力大于浮力而下沉，煮熟时浮力大于重力而上浮 5．如图所示，已知撬棒AD=1m , CD=BC=0.2m.石头垂直作用在棒上的力是420N，若要撬动石头，则施加在撬棒，A点的力至少是（　　） A．84N B．280N C．140N D．63N 6．用一个动滑轮和一个定滑轮先后组成如图甲、乙所示的滑轮组，分别用它们将同一重物匀速提升相同的高度（忽略绳重和摩擦）。下列说法正确的是（　　） A．甲滑轮组提起物体的力大 B．甲滑轮组提起物体做的有用功多 C．甲滑轮组提起物体做的总功少 D．甲滑轮组的机械效率高 7．如图所示，用同样大小的力将下列重物匀速提升．若不计摩擦和滑轮重，下列几种情况中，物重最大的是 A． B． C． D． 8．如图甲所示，绳子B下端拉着重50N的空吊篮A，绳子B和C能承受的最大拉力分别为800N和600N。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取10N/kg。下列结论错误的是（　　） A．动滑轮的重力为250N B．第1~2s拉力F做的功为300J C．此装置最多能匀速提升750N的货物 D．此装置提升重物的最大机械效率为70% 二、多选题 9．提高机械效率可以充分地发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。下列做法能提高滑轮组机械效率的有（　　） A．在转轴上加润滑油 B．尽量使用轻质动滑轮 C．增大所提升物体的重力 D．改变绳子的绕法，减少承担重物的绳子段数 10．搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端，已知斜面长5m，高2m，物体重1000N，沿斜面向上的推力为500N，则下列判定正确的是（　　） A．物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用，而且这三个力是平衡的 B．推力所做的功是2500J C．斜面的机械效率为80% D．物体受到斜面的摩擦力为100N 11．很多社会生活实例都蕴含着物理知识，下列的说法中正确的是（    ） A．修盘山公路利于上山——斜面可以省功的道理 B．秤砣虽小能称千斤重—— 杠杆平衡的原理 C．坐沙发比坐木凳舒服——增大受力面积减小压力 D．破窗锤的一端很尖——减小受力面积增大压强 12．如图所示，对以下实验的说法正确的是（　　） A．图甲，钓鱼竿：利用了费力杠杆可以省距离 B．图乙，历史上著名的马德堡半球实验曾精准地测量出了大气压强的具体数值 C．图丙，通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果的大小 D．图丁，静止在连通器内的同种液体，各液面总是保持相平 13．如图所示滑轮组处于静止状态。已知每个滑轮重为，乙物体的重力为，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）    A．甲物体的重力是 B．若在甲、乙两物体下分别挂一个重力相同的钩码，甲会上升 C．若让甲物体上升，则乙物体需要下降 D．若乙物体在匀速下降，则甲物体上升的速度小于乙物体下降的速度 14．如图所示的滑轮组，在不计绳重和摩擦的情况下，均将重为G的物体匀速提升h的高度，且每个滑轮的重力都等于G0（G0＜G），下列说法正确的是（　　）    A．绳子自由端拉力的大小关系为F1=F2>F3 B．甲图和丙图中装置消耗的额外功均为G0h C．甲图和乙图中装置的总功均为Gh+G0h D．乙图装置的机械效率最高 15．如图物体A在水平方向上匀速运动了相同的距离为S，F1所做的功为W1， F2所做的功为W2， 不计绳子重和动滑轮重及摩擦，那么 A．F1：F2=1：4 B．F1：F2=1：2 C．W1：W2=1：2 D．W1：W2=l：1 16．小华通过实验探究杠杆平衡时动力与动力臂的关系．实验过程中，保持阻力、阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂L1和动力F1的数据，并利用实验数据绘制了F1与L1的关系图像，如图所示．分析图像信息，则下列说法中正确的是（    ） A．当L1为0.6m时，F1为1N B．阻力F2与阻力臂L2的乘积为0.6N•m C．动力F1与动力臂L1成正比 D．F1＝（0.6N•m）/L1 17．道路救援对车辆进行拖移的工作原理如图所示，当钢绳对车辆施加平行于斜面的拉力F时，100s内可将小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端，已知小车A的质量为1.5t，斜面高为1m，斜面长为5m（不计小车A的长、钢绳重、钢绳与滑轮间的承接和滑轮与轴间的摩擦，g取10N/kg）。斜面的机械效率η＝60%，下列分析与计算正确的是（　　）    A．甲所示的滑轮是定滑轮 B．做的有用功为1.5×103J C．小车受到斜面的摩擦力大小为2×103N D．若h不变、减小L，则斜面的机械效率将升高 三、填空题 18．用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体，人对绳的拉力为125N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为 ．如果人的体重为550N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为 N． 19．不计绳重和摩擦，若工人用一个重300N的定滑轮，从井中将一个重500N的物体匀速竖直提高4m，那么工人的拉力F1大小为 N，拉力F1所做的功为 J；若工人使用一个重300N的动滑轮将500N的物体在4s内匀速竖直提高4m，工人的拉力F2的大小为 N，拉力F2做功的功率为 W． 20．如下图所示健身运动的过程中，物体A的重力为40N，滑轮摩擦不计．当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢（匀速）提升时，脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小 （选填“也改变”或“不变”）．若2.4s内脚腕将A物体匀速提起0.3m，则对物体A所做的功为 J，功率为 W． 21．《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂（chōng），如图，O为支点，F2为阻力（由锤头重力产生），阻力方向是 的，此时舂属于 杠杆。 22．质量为70kg的小明使用如图中的滑轮组提升重物，当物重为400N，小明的拉力为300N，物体在10s内被提升了10m，忽略绳重和摩擦，则小明做的有用功为 J，其效率为 （保留一位小数）；若用该滑轮组提升500N的重物，则其效率 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 23．如图所示的杠杆AB处于平衡状态，O点为杠杆的支点，则力F的力臂是 ；下列简单工具在使用过程中，属于费力杠杆的是 ｡（填序号） ①鱼竿②剪铁皮剪刀③撬棒④镊子⑤铡刀 24．杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用．护城河上使用的吊桥就是一杠杆,由图可知它的支点是 点(填“A、B、C”),因为拉力的力臂 阻力(桥板重力)的力臂,由杠杆平衡条件可知,它属于 杠杆(填“省力”或“费力”) 25．一物体重为180N，小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m，所用拉力为200N。此过程中，小明做的有用功为 J，定滑轮的机械效率是 ，拉力的功率是 W。（取g=10N/kg） 26．使用如图1所示装置匀速提升重物，分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物，这三个力的大小关系是 ；如图2所示，斜面长s=0.6m，高h=0.2m，用弹簧测力计拉着6N重的物体沿斜面方向匀速运动，弹簧测力计的示数为2.5N，对上述数据进行分析可以得出：使用斜面可以 （选填“省力”或“费力”），使用斜面 （能/不能）省功；如图3所示，如果增大物体的重力，滑轮组的机械效率将 。 27．如图所示，在不计摩擦和杠杆重力的情况下，杠杆OA的中点悬挂一重G=100N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F= N，保持F的方向不变，在将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将 （选填“变大”、“不变”或“变小”），如果物体上升2m，拉力做的功为 J。 四、作图题 28．把图中的两个滑轮组成既省力又改变拉力方向的滑轮组。 29．如图是同学们常用的燕尾夹，当用力摁住C点可打开燕尾夹。以杠杆ABC为例，请画出打开燕尾夹时，在C点施加的最小动力F1和杠杆所受阻力F2的示意图，并标出动力臂L1。 30．（1）如图所示，请画出重10N的小球受到重力的示意图。 （2）如图所示，是作用在抽水机手柄A处的动力，O为支点，请画出动力的力臂。 （3）如图丙所示，利用滑轮组提起物体，请画出最省力的绕法。 五、实验题 31．在“探究杠杆的平衡条件”实验中。 （1）实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，小华看到如图甲所示情况，应将杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。 （2）他将杠杆调节平衡后，杠杆上的刻度均匀，在杠杆上的A点悬挂了4个钩码（如图乙所示），为使杠杆保持在此位置平衡，应在B点悬挂 个相同的钩码。 （3）图丙是猴、兔分萝卜过程的漫图画，兔子最终选择了B端部分的萝卜。根据杠杆的平衡条件可知，兔子分得的萝卜重量 （选填“>”、“<”或“=”）猴子分得的萝卜重量。 32．小明同学在调节杠杆水平位置平衡时，发现杠杆的右端翘起，如图所示。此时，他可以调节右端的螺母， 使它向 （选填“左”或“右”）移动，使杠杆在 位置平衡。操作时，把钩码分别挂在杠杆的两侧，改变钩码的 或钩码在杠杆上的 ，使杠杆在水平位置平衡，目的是 。 33．在探究杠杆平衡条件的实验中，如图所示，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、细线和若干个质量相同的钩码。    （1）实验前，如图甲所示，杠杆左侧下沉，首先应将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直至杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于直接利用杠杆上的刻度尺读出 ； （2）调节杠杆水平平衡后，小聪开始了探究之旅，改变钩码的个数和挂点的位置，调节杠杆在水平位置平衡，总共进行了三次实验。请你帮助小聪设计一个实验数据记录表格，不必填数据 ； （3）如图乙是探究过程中第一次实验时杠杆平衡的情景，同组的小明认为，根据这一次实验数据记录就能完美得出杠杆的平衡条件，这样省时高效。小明这种做法的不足是 。接下来小聪在图乙两边钩码的下方各加一个相同的钩码，发现杠杆不能在水平位置保持平衡，而是向 （选填“左”或“右”）端下沉； （4）杠杆在两个力的作用下平衡时，F1l1=F2l2，此时动力作用的效果与阻力作用的效果互相抵消。据此，如果杠杆受到动力F1、F2和阻力F3三个力的作用，F1、F2和F3的力臂分别为l1、l2和l3，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为 （用公式表示）。 六、计算题 34．为了丰富学生的课余生活，某学校开设了“实验拓展课”。图（甲）是某一学习小组设计的“测量滑轮组机械效率”的实验装置图，图（乙）是物体上升高度h随时间t变化的关系图象，已知物体的重力G=36N，不计绳重及摩擦，手对绳自由端施加的拉力F=15N，求： （1）0∼2s内，滑轮组所做的有用功； （2）该滑轮组的机械效率； （3）0∼2s内，拉力F的功率。    35．如图所示，金属块的质量为60kg，某人用滑轮组将金属块从水中匀速提起，金属块在水面下10s内上升了5m，此时某人作用在绳自由端的拉力F是120N，金属的密度为3×103kg/m3不计绳重和滑轮组机械内部的摩擦及金属块在水中受到的阻力。（g取10N/kg）。求： （1）金属块没有露出液面之前，拉力F的功率； （2）金属块出水前后滑轮组的机械效率之比。 七、综合题 36．小铭同学利用如图所示的滑轮组提升物体，他站在地上用向下的拉力匀速拉动绳子，使重为80N的物块匀速上升1m，用时10s。已知小铭拉力做功的功率为10W。 （1）请在图中画出正确的绕线方式。 （2）求小铭的拉力做的功是多少？ （3）求小铭拉力的大小是多少？ （4）求滑轮组的机械效率是多少？ 37．如图所示装置 ，绳重及摩擦不计，装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F为500N，货物在1min内匀速上升了5m。 (1)请在图上画出绳子的绕法； (2)求滑轮组的机械效率； (3)如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。 八、科普阅读题 38．阅读短文，回答问题： 冰箱内的温度控制器 图甲是冰箱内的温度控制器，它控制冰箱压缩机的运转时间，从而来控制冰箱的温度。 图乙是某冰箱中的温度控制器内部结构图，它主要由感温包和膜盒、弹簧、调温凸轮旋钮、触点式微型开关等组成。硬杆OAB可绕固定点O转动，感温包内充有感温剂气体，膜盒内会因感温包内气体压强的变化而改变对A点的压力。当冷藏室内温度低于温控器设定温度时，感温包内气体压力减小，使触点断开，压缩机停止工作。 电冰箱的制冷温度可调节，调节调温凸轮上的调温旋钮，转动旋钮，由于凸轮半径不同，会改变弹簧的拉力，从而改变设定的温度。电冰箱的工作时间受周围环境的影响，夏天由于周围的环境温度较高，若冰箱设定的温度过低，冰箱会很难达到设定的温度，这样会使压缩机在高温下长时间运转。当然冬天冰箱设定的温度也不宜太高，否则会影响电冰箱的性能。 (1)冰箱内感温包内气体内能会发生变化，是通过 的方式改变的； (2)当冷藏室内温度升高时，关于硬杆OAB和硬杆EFG说法正确的是______； A．硬杆OAB和硬杆EFG都属于费力杠杆 B．硬杆OAB和硬杆EFG都属于省力杠杆 C．硬杆OAB是费力杠杆，硬杆EFG是省力杠杆 D．硬杆OAB是省力杠杆，硬杆EFG是费力杠杆 (3)若将调温旋钮顺时针旋转，冰箱内设定的制冷温度会 （升高/降低）； (4)冬天冰箱设定的温度不宜太高，是因为若设定太高会导致压缩机 ； (5)随温度升高，膜盒、弹簧对杆OAB的作用力F1与F2关系图像正确的是______。 A． B． C． D． 39．阅读短文，回答问题。 变速自行车的奥秘 变速自行车的变速系统是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢的。如图所示是变速自行车的驱动结构，它与普通自行车的区别在于，它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成（普通自行车的后齿轮只有一个）。选择不同的挡位时，自行车的链条会调整到相应挡位的后齿轮上。在爬坡时自行车受到的摩擦阻力较大，而在下坡时自行车受到的摩擦阻力较小，为了达到更好的骑行效果，变速自行车可以通过调节不同的“挡位”来应对不同的路面情况。 自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径。自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面给后车轮的摩擦力，动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径。 骑自行车时，人踩脚踏板一圈，前齿轮跟着转动一圈，带动链条转动的长度为前齿轮的周长。与此同时，链条带动后齿轮转动，由于后齿轮的半径小于前齿轮，为了保证链条转动的长度相同，后齿轮必须转过的圈数大于前齿轮。后齿轮的半径越小，它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动，它们转动的圈数保持一致。因此，后齿轮越小，脚踩一圈，后车轮转动的圈数越多，即自行车前进的距离越长。    （1）自行车轮胎上的花纹是通过增大 来增大摩擦；刹车时是通过增大 来增大摩擦； （2）后齿轮和后车轮组成一个 （选填“省力”、“费力”、“等臂”）杠杆； （3）爬坡时，应将链条调整至半径较 （选填“大”或“小”）的后齿轮上，从而达到相对省力的目的； （4）自行车在水平道路上行驶时，后车轮所受的摩擦阻力约为30N，一辆自行车后车轮的半径约为40cm，若它此时链条挂在中间挡位的后齿轮上，其半径为5cm，由于前齿轮与后齿轮由链条连接，所以前、后齿轮受到的链条的拉力相同，若前齿轮的半径为15cm，脚踏板到轴心的长度为25cm，则自行车匀速行驶时，人蹬车的力至少应为 N；若人蹬脚踏板每秒转1周，则自行车的前进速度为 km/h（）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．B 【详解】A．甲滑轮组中动滑轮上有2段绳子，则拉力 乙滑轮组中动滑轮上有3段绳子，则拉力 F1>F2，故A错误； B．不计绳重及摩擦时，滑轮组的额外功相等，均等于克服动滑轮重力做的功，做的有用功也相等，则滑轮组的机械效率相等，故B正确； CD．甲滑轮组中绳端移动的距离为物体移动距离的2倍，乙滑轮组中绳端移动的距离为物体移动距离的3倍，由，可知拉力做的功相等，相同时间内拉力对滑轮组所做的功的功率也相等，故CD错误。 故选B。 2．C 【详解】旗杆顶部的滑轮使用时，轴的位置固定不动，是定滑轮，使用定滑轮不省力，不会增大绳子自由端移动的距离，不能减少绳子的摩擦，不能减小拉力做功，但是可以改变力的方向。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．C 【详解】A．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故A不符合题意； B．镊子在使用过程中，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，故B不符合题意； C．剥核桃的夹子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意； D．船桨在使用过程中，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。 故选C。 4．A 【详解】A．使用锅铲时，手握铲柄，手与铲柄接触的两个端点分别可看成是支点及动力作用点，铲起的食物对锅铲的作用力可看成是阻力，实际使用时动力作用点离支点近，动力臂比阻力臂小，是费力杠杆，故A错误，符合题意； B．根据公式可知，压力一定，受力面积越小，压强越大，磨刀使刀刃变薄，切菜时与菜的接触面积（受力面积）会变小，压强变大，故B正确，不符合题意； C．由于水的沸点随着气压的增大而升高，随着气压的减小而降低，故高压锅是利用水的沸点随气压增大而升高的特点制成的，故C正确，不符合题意； D．根据物体的浮沉条件可知，水饺刚入水时，由于重力大于浮力，故物体下沉，煮熟时，浮力大于重力，故物体上浮，故D正确，不符合题意。 5．A 【详解】撬棒是一个杠杆，要使施加在撬棒A点的动力最小，应使动力臂L1最大，若以B点为支点，在A点施加垂直AD向下的动力时，动力臂L1=AB=0.6m，阻力臂L2=BC=0.2m；若以D点为支点，在A点施加垂直AD向上的动力时，动力臂L1=AD=1m，动力臂为最大值．阻力臂L2=CD=0.2m；根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，石头垂直作用在棒上的力是阻力，大小不变，阻力臂相同，动力臂越大越省力，因此以D为支点，动力臂最大，动力为最小． 施加在撬棒A点的力 　 故选A。 6．A 【详解】根据题意可知，两滑轮组提升重物的重力相同，提升的高度相同； A．由图知，两个滑轮组承重绳子的根数分别为η甲=2，η乙=3，忽略绳重和摩擦，由可得，绳端的拉力分别为 ， 所以F甲>F乙，故A正确； BC．由题知，动滑轮重相同，提升的物体重和高度均相同，忽略绳重和摩擦，根据W有用=Gh、W额=G动h可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则总功相同，故BC错误； D．因有用功相同、总功也相同，由可知，两滑轮组的机械效率相同，故D错误。 故选A。 7．C 【分析】不计摩擦和滑轮重，定滑轮不省力，动滑轮可以省一半力，滑轮组上绳子的拉力F=G．根据图所示滑轮的各种情况的使用，逐个判断，最后比较即可得知． 【详解】不计摩擦和滑轮重，用同样大小的力F将重物匀速提升， A. 此滑轮为动滑轮,可以省一半力,所以F=GA,GA=2F， B. 此滑轮为定滑轮,不省力,所以GB=F； C. 此滑轮组绳子股数为3,所以F=G,所以物重GC=3F； D. 此滑轮组绳子股数为2,所以F=G,所以物重GD=2F； 所以物体重力最大的是C． 故选C． 8．C 【详解】A．由图丙得，在1~2s，吊篮匀速上升，由图乙得，此时小张同学施加的拉力F为150N。滑轮组的动滑轮绕绳子段数 忽略绳重及摩擦，由得 故A正确，不符合题意； B．第1~2s拉力移动的距离为 F做的功为 故B正确，不符合题意； C．小张同学同学的重力为 则C处绳子的最大拉力为500N，此时B处绳子受到的拉力为 此时提升的货物重力为 故C错误，不符合题意； D．此装置提升重物的最大机械效率为 故D正确，不符合题意。 故选C。 9．ABC 【详解】A．在轴上加润滑油，可以减小克服摩擦所做的额外功，在有用功相同的情况下，总功减小，根据，能提高滑轮组的机械效率，故A符合题意； B．使用轻质动滑轮，减少了动滑轮的重，可以减小克服动滑轮重力所做的额外功，在有用功相同的情况下，总功减小，根据，能提高滑轮组的机械效率，故B符合题意； C．增大所提升物体的重力，在提升高度不变时，有用功增大，在额外功不变的情况下，有用功增大，有用功在总功中所占的比例增大，能提高滑轮组的机械效率，故C符合题意； D．滑轮组的机械效率与承担重物的绳子的段数无关，因为不会改变有用功和额外功，故D不符合题意。 故选ABC。 10．BCD 【详解】B．推力所做的功 故B正确； C．有用功 机械效率 故C正确； D．摩擦力 故D正确； A．物体在斜面上运动的过程中受4个力的作用，分别是：重力、支持力、推力和摩擦力，物体匀速运动，所以这四个力是平衡的，故A错误。 故选BCD。 11．BD 【详解】A．任何机械都不能省功，修盘山公路利于上山，其利用的是斜面可以省力的原理，但斜面不省功，故A错误； B．根据杠杆平衡条件 动力×动力臂=阻力×阻力臂 可知，秤砣对秤杆作用的力臂比所挂物体对秤杆作用的力臂大的多，则用较小的秤砣可以使挂较重物体的杠杆平衡，故B正确； C．坐沙发比坐木凳舒服，是利用在压力一定的情况下，通过增大受力面积来减小压强，故C错误； D．破窗锤的一端很尖，是利用在压力一定的情况下，通过减小受力面积来增大压强，故D正确。 故选BD。 12．ACD 【详解】A．钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，可以省距离，故A正确； B．马德堡半球实验证明了大气压的存在，并且说明大气压很大，但不能精准测出大气压的值，故B错误； C．通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果的大小，这是转换法，故C正确； D．连通器是指上端开口，下部连通的容器，连通器中装入同种液体，在液体静止时，各容器的液面总保持相平，这就是连通器的原理，故D正确。 故选ACD。 13．ABD 【详解】A．乙重5N，绳子对乙的拉力为5N，则甲与动滑轮总重为 甲重为 故A正确 B．若在甲乙下面各挂一个重为G的钩码，则乙对绳子的拉力为 而甲、动滑轮、钩码总重为 两根绳子对动滑轮的总拉力为 故甲要上升，故B正确 C．两段绳子与动滑轮接触，动滑轮上升1m，则绳子一端要移动2m，故C错误； D．两段绳子与动滑轮接触，则乙运动速度为甲运动速度的2倍，故D正确。 故选ABD。 14．BD 【详解】A．已知物体重为G，每个滑轮的重力都等于G0，甲图上面是定滑轮、下面是动滑轮，不计绳重和摩擦，拉力 乙图的滑轮上下都是定滑轮，在不计绳重和摩擦的情况下，拉力F2=G，丙图的滑轮组，n=3，在不计绳重和摩擦的情况下，拉力 故绳子自由端拉力的大小关系为F2>F1>F3，故A错误； B．分别利用甲、丙装置把相同的重为G的物体匀速提升相同的高度h，做的有用功相同 W有用1=W有用3=Gh 在不计绳重和摩擦的情况下，额外功相同等于G0h，即 W额1=W额3=G0h 故甲图和丙图中的装置消耗的额外功相等为G0h说法正确，故B正确； C．分别利用甲、乙装置把相同的重为G的物体匀速提升相同的高度h，根据绳子自由端移动的距离s=nh，由图中滑轮组的结构可知，n1=2，n2=1，提升物体的高度h相同，则s1=2h，s2=h，则拉力做的总功 W2=F2s2=Gh 所以W1≠W2，甲图和乙图中的装置总功不相等，故C错误； D．对于乙图，在不计绳重和摩擦时，有用功W有用3=Gh，拉力做的总功 W2=F2s2=Gh 根据公式 可见乙图中的装置机械效率最高，故D正确。 故选BD。 15．AD 【详解】物体A在两种情况下的摩擦力f相等，两图都是动滑轮，是在特殊情况下使用的动滑轮， ，，故； 根据功的公式可知， ， ， 所以 W1=W2； 故选AD。 16．ABD 【详解】由图像知道，当L1 为0.6m时，F1 为1N，故A正确；在图象中任意一组数据，例如：F1 L1 =0.6m×1N=0.6N•m，由杠杆平衡条件可得F2 L2 =F1 L1 =0.6N•m，故B正确；由图像知道，动力和动力臂的乘积是不变的，动力臂L1 越大，动力F1 越小，故动力F1 与动力臂L1 成反比，故C错误；据杠杆平衡条件F2 L2 =F1 L1 =0.6m×1N=0.6N•m可知，F1 =0.6m•N/L1，故D正确，故选ABD． 17．ACD 【详解】A．甲所示的滑轮不随物体的运动而移动，只改变力的方向，是定滑轮，故A正确； B．小车A的重力为 G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N 对小车做的有用功为 W有用＝Gh＝1.5×104N×1m＝1.5×104J 故B错误； C．拉力做的总功为 额外功为 W额＝W总﹣W有用＝2.5×104J﹣1.5×104J＝1.0×104J 克服摩擦力做的功为额外功，则摩擦力为 故C正确； D．若h不变、物体重力不变，则有用功W有用＝Gh不变，减小L，斜面的倾斜程度变大，物体对斜面的压力变小，摩擦力变小，根据W额＝fL可知，额外功变小，则总功W总＝W有用+W额变小，机械效率升高，故D正确。 故选ACD。 18． 80% 1050N 【详解】滑轮组的机械效率：η=W有/W总=G/nF=200N/2×125N=80％；不计绳重和摩擦，则nF=G+G动；G动=nF-G=2×125N-200N=50N；因人的体重为550N，则F的最大值为550N，故G’=nF-G动=2×550N-50N=1050N． 19． 500 2000 400 800 【详解】[1]根据动滑轮的特点，拉力为 [2]绳子拉下的长度为S4m，拉力做的功为 S=500N4m=2000J [3]根据动滑轮的特点，工人的拉力为 ()（300N）=400N [4]工人拉绳子，绳子通过的长度是S2=2×4m=8m，所做的功 400N8m3200J 拉力做功的功率为 P800W 20．不变  12  5 【详解】试题分析：观察图中滑轮轴固定不动，是定滑轮，可以改变施力方向，但力的大小不变；W="Fs=Gh=40N" 0.3m="12J,P=W/t=12J/2.4s=5" W. 考点：定滑轮，功，功率． 21． 竖直向下 费力 【详解】[1][2]由图可知，阻力是F2，阻力的方向竖直向下；从支点O向动力和阻力作用线分别做垂线段l1和l2，得到动力臂和阻力臂，如图所示 图中动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。 22． 4000 66.7% 变大 【详解】[1]拉力做的有用功 W有=Gh=400N×10m=4000J [2]由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2，滑轮组的机械效率 [3]提升更重的物体，由W有=Gh可知，有用功W有增大，额外功W额外几乎不变，由 可知，有用功W有增大，额外功W额外几乎不变时，机械效率变大。 23． OC ①④ 【详解】[1]力F的力臂是支点O到力F反向延长线的垂直距离OC。 [2]①鱼竿使用时动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆。 ②剪铁皮剪刀使用时动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆。 ③撬棒使用时动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆。 ④镊子使用时动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆。 ⑤铡刀使用时动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆。 所以属于费力杠杆的是①④。 24． B 大于 省力 【详解】[1]护城河上使用的吊桥就是一杠杆，在A点施加拉力时，吊桥绕着B点转动，所以B点是它的支点； [2][3]在拉起吊桥时，C点的定滑轮只起到改变力的方向的作用，根据力臂的定义作图如下： 可见,拉力的力臂大于阻力的力臂，由杠杆平衡条件可知，拉力小于阻力，所以它属于省力杠杆． 25． 360 90% 100 【详解】[1]小明做的有用功为 W有用=Gh=180N×2m=360J [2]因为使用的是定滑轮，所以绳子端移动的距离 s=h=2m 小明做的总功为 W总=Fs=200N×2m=400J 机械效率为 [3]拉力功率为 26． 省力 不能 增大 【详解】[1]拉力的方向虽然不同，但定滑轮实质上始终是一个等臂杠杆，使用定滑轮既不省力也不费力，只能改变力的方向，所以三个力的大小关系是。 [2]使用斜面时对物体的拉力为，物体重，可见利用斜面提升物体时，即使用斜面能省力。 [3]根据可得，拉力做功为 重力做功为 所以，即斜面不能省功。 [4]若其他条件不变，增加物体的重力，则有用功增大，在额外功不变的情况下，有用功在总功中所占的比例增大，则机械效率增大。 27． 50 不变 200 【详解】[1]如图 杠杆在A位置，有 杠杆平衡，所以 得 [2]如图，杠杆在B位置，OA′为动力臂，OC′为阻力臂，阻力不变为G 因为 所以 杠杆平衡，则 故 由此可知当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F的大小不变。 [3]不计摩擦和杠杆重力的情况下，根据功的原理可知，拉力做的功即物体重力做的功，为 【点睛】重点是杠杆平衡条件的应用及计算，难点是根据三角形相似得出向上移动后，动力臂与阻力臂的比仍然为2∶1，所以动力不变，再根据不计杠杆重和摩擦时，有用功等于总功计算拉力做的功。 28． 【详解】由于既可以省力又可以改变力的方向，所以拉力的方向必须向下，则从定滑轮开始饶起，如图所示： 29． 【详解】当力作用在C点时打开夹子时，杠杆ABC绕B点转动，故B为支点，阻力F2作用在A点，方向垂直杠杆向下，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，动力臂最长时，动力最小，由图可知，当以BC为动力臂时，动力臂最长，动力最小，作出与BC垂直的动力F1，如图所示： 30．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）重力的方向是竖直向下的，从小球重心（球心）画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，大小为10N，即为小球受到重力的示意图，如图所示 （2）动力臂为支点到动力作用线的距离，从支点O向动力作用线F1作垂线，支点和垂足之间的距离即为动力的力臂。如图所示 （3）由3段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法。如图所示 31． 右 6 < 【详解】（1）[1]由甲图可以看出杠杆向左端倾斜，所以应该向右调节平衡螺母。 （2）[2]由杠杆平衡原理可知，4个钩码×3格=2格×6个钩码，故B点应该悬挂6个钩码。 （3）[3]兔子选择的B端部分的萝卜重心距离支点更远，力臂更长，所以由杠杆平衡原理可知，兔子选择的萝卜重量更轻。 32． 右 水平 数量 位置 便于测量力臂 【详解】[1][2]杠杆左低右高，需要把杠杆两侧的平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置保持平衡。 [3][4]为避免偶然因素的影响，使结论具有普遍性，应改变动力和阻力大小及力臂的大小，进行多次实验，改变力的大小是通过改变钩码的数量实现的，改变力臂长度是通过改变钩码在杠杆上悬挂的位置实现的。 [5]使杠杆在水平位置平衡，力臂的大小就可以通过杠杆上的刻度测量出来，即便于测量力臂。 33． 右 力臂大小 见解析 仅凭一次实验的数据得出的结论具有偶然性 左 【详解】（1）[1]实验前，杠杆静止时如图甲，此时杠杆处于平衡状态；若实验前杠杆如图甲所示，向左端下沉，说明左端重，可将杠杆两端的平衡螺母向右调节。 [2]实验时，要使杠杆在水平位置平衡，主要是为了便于直接读出力臂大小。 （2）[3]实验表格中应包括动力、动力臂、阻力、阻力臂，且要多测几组数据，记录数据表格如下： 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2 3 （3）[4]只有一次实验总结实验结论是不合理的，一次实验很具有偶然性，要多进行几次实验，避免偶然性。 [5]若一个钩码重G，一个小格长度为L，则两端再加一个钩码时，左端 右端 所以杠杆的左端下沉。 （4）[6]根据杠杆平衡条件可知，杠杆受到动力、和阻力三个力的作用，、和的力臂分别为、和，左侧等于右侧，故 34．（1）7.2J；（2）80%；（3）4.5W 【详解】解：（1）由图乙可知，2s时，物体上升0.2m，有用功 W有=Gh=36N×0.2m=7.2J （2）滑轮组的动滑轮绕3段绳，总功 W总=Fs=15N×3×0.2m=9J 滑轮组的机械效率 （3）0~2s内，拉力F的功率 答：（1）0∼2s内，滑轮组所做的有用功为7.2J； （2）该滑轮组的机械效率为80%； （3）0∼2s内，拉力F的功率为4.5W。 35．（1）240W；（2）17∶18 【详解】解：（1）金属块在水中的上升速度为 由图知，承担物重的绳子有4段拉力的功率为 （2）金属块受到的重力为 金属块的体积为 金属块浸没时受到的浮力为 作用在绳子末端的拉力为 动滑轮的重力为 金属块浸没在水中时，滑轮组的机械效率为 金属块离开水后，滑轮组的机械效率为 两种情况下机械效率之比为 答：（1）金属块没有露出液面之前，拉力F的功率为240W； （2）金属块出水前后滑轮组的机械效率之比为17∶18。 36．（1）；（2）100J；（3）50N；（4）80% 【详解】（1）由题意可知，小铭站在地上向下匀速拉动绳子，由此由外到内绕线，如下图所示 （2）根据可计算出拉力做的总功为 （3）由图可知，物体上升高度为，承重绳的股数为，根据滑轮组承重绳子段数与绳端移动距离的关系，自由端通过的距离为 再根据 得小铭拉力的大小为 （4）物重为拉力做的有用功为 滑轮组的机械效率为 答：（1）滑轮组的绕线如上图所示； （2）小铭的拉力做的功是100J； （3）小铭拉力的大小是50N； （4）滑轮组的机械效率是80%。 37．(1) ；(2)80%；(3)4000 J 【详解】(1)要求施力方向向下，从绳子末端开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，这样反复完成，绕法如图所示； (2)机械效率 (3)动滑轮重为 F1=（G动+G物），G动=2F1-G物=2×500N-800N=200N 挂800N重物时，绳重及摩擦不计，拉力 F2=（G动+G物’）=（600N+200N）=400N s=2h=2×5m=10m 拉力做功 W=Fs=400N×10m=4000J 38．(1)热传递 (2)A (3)降低 (4)长时间不工作 (5)C 【详解】（1）冰箱内感温包内气体通过吸收或放出热量来改变温度，所以是通过热传递的方式改变内能。 （2）硬杆OAB可绕固定点O转动，所以支点为O点，膜盒内气体对A点的压力为动力，动力臂为OA，弹簧的拉力为阻力，阻力臂为OB，动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆；硬杆EFG可绕固定点D转动，所以支点是E点，弹簧的拉力为动力，动力臂为EF，凸轮对杠杆的压力为阻力，阻力臂为EG，动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆。 故选A。 （3）将调温旋钮顺时针旋转，凸轮对弹簧的弹力减小，通过杠杆装置会导致膜盒内气压减小，压缩机停止工作，冰箱内设定的制冷温度会降低。 （4）当冷藏室内温度低于温控器设定温度时，感温包内气体压力减小，使触点断开，压缩机停止工作，所以冬天冰箱设定的温度不宜太高，否则压缩机会长时间不工作。 （5）温度升高，感温包内气体气压增大，膜盒内气体对A点的压力增大，由杠杆平衡条件可知，弹簧的拉力也增大，弹簧对杆OAB的作用力增大，由杠杆平衡条件可知 OA和OB是定值，则 故与成正比。 故选C。 39． 接触面的粗糙程度 压力 费力 大 144 25.92 【详解】（1）[1][2]增大摩擦的方式有增大压力和增大接触面的粗糙程度，自行车轮胎上的花纹是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦；刹车时是在接触面的粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦。 （2）[3]由题意可知，自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面给后齿轮的摩擦力，动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径，此时动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆。 （3）[4]对于后轮的费力杠杆，动力是人通过链条传递给后轴的齿轮的力，动力臂是后齿轮的半径，自行车上坡时所受阻力变大，而阻力臂不变，因此增大动力臂可以减小所施加的动力，所以应换用半径较大的后齿轮会相对省力一些。 （4）[5]对于后车轮的杠杆来说，设链条对后齿轮的拉力为F链，根据杠杆平衡条件可得 解得：F链=240N。而链条对前齿轮的力与链条对后齿轮的力大小是一样的，所以对于前车轮的杠杆来说，设人蹬车的力为F，根据杠杆平衡条件可得 解得：F=144N。 [6]每秒脚踏一周则带动前齿轮转动一周，前齿轮周长为 链条移动的距离与后齿轮转动的路程均与前齿轮转动的路程相同，为0.9m，后齿轮的周长为 后轮转动的圈数与后齿轮转动的圈数相同，为 后轮的周长为 自行车的前进速度为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$