猜压06 非选择题（功和机械能与简单机械）-2025年中考物理冲刺抢押秘籍（广州专用）

猜压06 非选择题（功和机械能与简单机械） 猜押考点 3年广州真题 考情分析 押题依据 功和机械能 2024年广州卷第12题；2023年广州卷第14题；2022年广州卷第14题。 在广州中考物理非选择题里，这部分知识考查频率较高，几乎每年都有涉及。功和功率常考计算；机械能聚焦动能、势能的影响因素，以及它们相互转化的分析；简单机械偏爱杠杆平衡条件计算、滑轮组绳子绕法和机械效率计算。 历年真题中，功和机械能、简单机械考点稳定。如功和功率计算、机械能转化、杠杆滑轮应用反复考查，2025年大概率延续。结合生活与科技应用，考查学生解决实际问题的能力。 简单机械 2024年广州卷第13和16题；2023年广州卷第13题；2022年广州卷第18题。 功和功率：结合实际场景，考查功的计算公式W = Fs的应用，以及功率公式的计算。可能涉及对做功条件的判断，以及不同力做功的分析。 机械能：考查动能和势能的影响因素，以及它们之间的相互转化。例如，物体在斜面上滑动、弹簧弹力作用下的运动等场景中机械能的变化情况。可能结合机械能守恒定律，分析系统在只有重力或弹力做功时机械能的守恒问题。 简单机械：杠杆方面，考查杠杆平衡条件F1l1 = F2l2的应用，包括力臂的画法、杠杆类型的判断、最小力问题等。滑轮组部分，可能涉及绳子的绕法、拉力与物重的关系、机械效率的计算等。 综合考查:将压强和浮力、功和机械能与简单机械结合起来，例如，通过滑轮组提升物体，计算拉力做的功、物体重力势能的增加、滑轮组的机械效率等。结合实验探究，考查学生对功和机械能与简单机械相关知识的理解和应用能力。如探究影响滑轮组机械效率的因素、探究动能大小与哪些因素有关等实验。 题型一 功和功率 1．（2024·广东广州·三模）形状完全相同的N、M两个实心方块分别受到的拉力，均以的初速度分别在玻璃和毛巾水平面做匀速直线运动，且毛巾比玻璃粗糙；N对水平面的压力为，受到的摩擦力为；M对水平面的压力为，受到的摩擦力为。    (1)N、M受到摩擦力 （选填“”、“”或“”）；两个实心方块对水平面的压力 （选填“”、“”或“”），判断依据是： ； (2)拉力对实心物体N做功的功率是 W。 【答案】(1) = > 见解析 (2)30 【详解】（1）[1]N保持3m/s的速度做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向上它受到的摩擦力等于拉力，即 M保持3m/s的速度做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向上它受到的摩擦力等于拉力，即 由此可知，两个摩擦力的关系：。 [2][3]滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关，已知N与玻璃之间比较光滑，M与毛巾之间比较粗糙，摩擦力，所以M、N对接触面的压力大小为。 （2）拉力的功率 2．（2024·广东广州·二模）如图，物体在F=3N的水平拉力作用下，沿水平地面从M运动到Q，每经过1s，用虚线框记录物体的位置。 （1）在MN、OP段，物体的速度分别为v1、v2，拉力F所做的功为W1和W2，物体所受摩擦力分别为f1、f2，则v1 v2，W1 W2，f1 f2（均选填“＞”、“＝”或“＜”）； （2）物体从O运动到P，F做功的功率是 W，所受支持力做功的功率是 W。 【答案】 ＜ ＝ ＞ 9 0 【详解】（1）[1][2][3]由图1可知，MN与OP段路程相同，MN段所用时间大于OP段所用时间，根据公式可知，MN段的速度小于OP段速度，即v1＜v2；拉力不变，MN与OP段路程相同，根据公式可知，拉力F所做的功为W1=W2；因物体在MN做匀速直线运动，受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，f1=F；OP段做加速运动，f2＜F，则f1＞f2。 （2）[4][5]物体从O运动到P，F做的功为 功率为 物体在竖直方向上没有移动距离，支持力不做功，功率为0。 3．（2024·广东广州·一模）木块A 和铁块 B 在一个方向不变、大小为3N 的水平拉力F 的作用下做沿同一水平面做直线运动。0~4s 内路程随时间变化图像如图所示，其中GA=GB。 （1）此过程做匀速直线运动的物体是 （选填“A” 、“B”或“A 和 B”），  速度为 m/s； （2）此过程 F 对 A 做的功为 J； （3）此过程， A 、B 所受的摩擦力分别为f1 、 f2，F对 A 、B 做功的功率分别为P1、P2，则f1 f2，P1 P2（选填“=”或“≠”）。 【答案】 A 1.5 18 ≠ = 【详解】（1）[1]s-t图像中，图像的斜率表示物体的速度，由图得，A的速度不变，B的速度改变，说明A做匀速直线运动，B做变速直线运动。 [2]A速度为 （2）[3]此过程 F 对 A 做的功为 （3）[4]A做匀速直线运动，受到的牵引力等于摩擦力；B做加速运动，受到的牵引力大于摩擦力，AB受到的牵引力相同，则 [5]AB受到的牵引力相同，运动路程相同，由得，AB做的功相同，运动时间相同，由得，AB的F对 A 、B 做功的功率 4．（2024·广东广州·一模）图1，物体A重10N，在同一水平面上从O点运动至Q点。OP段物体在水平拉力作用下做匀速直线运动，在P点时撤去，改用水平向左的拉力一直作用在物体上，物体仍向右运动，最后在Q点保持静止。 （1）OP段A的速度为 m/s。在图2画出A在P点受到的摩擦力（以“●”代表物体）； （2）在Q点物体受到的摩擦力 N； （3）A从O运动到P，做的功为 J、功率为 W，A的重力做的功为 J。 【答案】 3 1 6 6 0 【详解】（1）[1]段物体做匀速直线运动，段的速度 [2]物体在段做匀速直线运动，水平向右推力和水平向左的摩擦力平衡，受到的摩擦力 在点时撤去，改用水平向左的拉力一直作用在物体上，物体仍向右运动，由于物体对水平面压力和接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小不变，仍为，方向仍向水平向左，摩擦力的示意图如图所示： （2）[3]物体在点保持静止，受到水平向左的拉力与水平向右的摩擦力平衡，所以 （3）[4] A从运动到，则做的功 [5]则的功率 [6]物体A受到的重力方向是竖直向下的，运动方向与受力方向垂直，所以重力对A不做功，即做功为0。 5．（2024·广东广州·一模）桌子H在水平拉力作用下，在水平面从M到N如图1，重10N的箱子放在H上如图2，H在水平拉力作用下在另一水平面从P到Q，箱子与H一起运动，、的方向始终沿着H运动方向。H两次运动的路程—时间图像如图3。 （1）在MN、PQ段，H的速度分别为、，所受摩擦力分别为、，则 ， 。（均选填“＞”“＝”“＜”） （2）H上表面水平，在PQ段，H对箱子的支持力做的功为 J，H受到的力做的功为 J。在MN段的功率为，在PQ段的功率为，则 （选填“＞”“＝”“＜”）。 【答案】 ＞ ＞ 0 2.4 ＞ 【详解】（1）[1][2]由图3可得，桌子两次都做匀速直线运动，且MN段的速度为 PQ段的速度为 则 因桌子在MN、PQ段均做匀速直线运动，受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，则 所以 （2）[3]在PQ段，H对箱子的支持力是竖直方向的，而箱子是在水平方向上移动的，所以H对箱子的并没有做功，即做功为0J。 （2）[4]H受到力F2做的功为 （2）[5]F1在MN段的功率为 F2在PQ段的功率为 则 6．（2024·广东广州·三模）图甲所示，工人将货物搬运到货车上，过程简化为图乙所示：某次工人先利用斜面将边长为1m的正方体货物匀速推到车上，再将货物水平匀速推到d点。这个过程中推力大小保持为800N，方向与运动方向保持一致，货物重为1000N，各段长度如图乙所示，推上斜面用时10s，水平推动用时5s，g=10N/kg，求： (1)将货物从a点沿斜面推到b点的运动过程中，推力做功的功率大小； (2)货物静止在d点时，对货车的压强大小。 【答案】(1)120W (2)1000Pa 【详解】（1）货物从a点到b点作匀速运动，受到的推力800N，货物移动的距离为s= 1.5m，速度为 推力做功的功率大小 （2）货物从静止在d点时，对货车的压力跟货物的重力大小相等，得 因为是变长1m的正方体，受力面积为 货物静止在d点时，对货车的压强大小 7．（2024·广东广州·三模）2024年4月27日，北京人形机器人创新中心发布全球首个纯电驱拟人奔跑的全尺寸人形机器人“天工”，其体重达43kg，单脚与地面的接触面积约200cm2。某次测试中，它平稳通过了高0.5m的斜坡，如图所示。求：（g取10N/kg） （1）“天工”所受的重力； （2）“天工”双脚静止站立时，对水平地面的压强； （3）“天工”爬坡过程中，克服重力所做的功。 【答案】（1）430N；（2）1.075×104Pa；（3）215J 【详解】解：（1）“天工”所受的重力 （2）“天工”双脚静止站立时，对水平地面的压力 对水平地面的压强 （3）“天工”爬坡过程中，克服重力所做的功 答：（1）“天工”所受的重力430N； （2）“天工”双脚静止站立时，对水平地面的压强1.075×104Pa； （3）“天工”爬坡过程中，克服重力所做的功215J。 8．（2024·广东广州·三模）某轿车的质量是1t，车轮与地面的总接触面积是0.1m2（g=10N/kg） （1）轿车空载静止时，对水平地面的压强为多少？ （2）在平直的公路上以恒定的功率测试轿车性能时，轿车由静止开始运动，水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系如图所示。t=20s后，轿车以30m/s的速度做匀速直线运动，①则在20-40s时间内动力做的功为多少？②轿车发动机的功率为多大？ 【答案】（1）1.0×105Pa；（2）1.2×106J；6×104W 【详解】解：（1）静止时轿车对水平地面的压力为 F=G=mg=1.0×103kg×10N/kg=1.0×104N 轿车对水平地面的压强为 （2）由图可知，轿车在20~40s时间内牵引力F保持不变，为F=2×103N，根据可得，在20~40s时间内通过的路程 s=vt=30m/s×(40s﹣20s)=600m 在20~40s内牵引力做的功为 W=Fs=2×103N×600m=1.2×106J 轿车发动机的功率为 答：（1）它空载静止时，对水平地面的压强为1.0×105Pa； （2）轿车在20~40s时间内牵引力做的功1.2×106J；轿车发动机的功率为6×104W。 9．（2024·广东广州·二模）冰壶和冰球运动是冬奥比赛项目（g=10N/kg）。（甲乙丙是三个材质和质量相同的冰壶） (1)冰壶的质量约为20kg，底部与冰道接触的面积约为200cm2，根据以上数据算出冰壶静止时对冰道的压强大小约为多少？ (2)某次练习中，两运动员分别同时控制冰球甲、乙从A匀速直线向右滑行到B，水平推力大小相等。每经过1s，频闪摄影记录冰球的位置如图a，在B时撤出推力，两球分别静止在C和D处； ①第7秒时甲相对乙 （选填“向左运动”、“向右运动”或“静止”）； ②求冰球甲从Á滑行到B的速度； ③在b方框画出冰球乙经过C点的力的示意图。（用·表示乙） ④滑行过程中，两冰球所受摩擦力f甲 f乙（选填“>”、“=”或“<”）； ⑤若冰球乙在C点撞击静止的冰球丙，撞击力F为400N。撞击分离后，丙向前滑行停在D点，求撞击力F对冰球丙做的功。 【答案】(1)1×104Pa (2)①向左运动，②2m/s，③，④=，⑤0 【详解】（1）冰壶的质量m=20kg，则冰壶对地面的压力 F=G=mg=20kg×10N/kg=200N 冰壶与冰道的接触面积S=200cm2=0.02m2，则冰壶对地面的压强 （2）①[1]由图可知第7秒时，甲停止运动，乙还在向右滑行，故以乙为参照物，甲在向左运动。 ②[2]冰球甲从Á滑行到B的过程中做匀速直线运动，由图可知路程s=6m，时间间隔为t=3s，冰球甲从Á滑行到B的速度 ③[3]乙在C点时仍是处于运动状态，水平面上只受向左的摩擦力，竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，如图所示： ④[4]由于冰球甲、乙从A匀速直线向右滑行到B，所以它们所受摩擦力大小等于各自受到的推力，而水平推力大小相等，所以甲、乙所受摩擦力相等，即 f甲=f乙 由于冰球甲、乙从B往后的滑行过程中受到是滑动摩擦力，又因为三个冰壶完全相同，因此冰壶对冰面的压力相同，冰壶与冰面的粗糙度也相同，因此仍是f甲=f乙 ⑤[5]分离后，丙在水平面上只受向左的摩擦力，不再受到撞击力F的作用，因此分离后，撞击力F对冰球丙做的功为0。 10．（2024·广东广州·一模）如图所示，小慧把同一物块、同一零件分别按甲、乙、丙三种方式放置在粗糙程度不同的水平长板上，棉布表面比木板表面更粗糙。图甲中用拉力F1沿水平方向拉物块，，使物块做匀速直线运动，图乙中用拉力沿水平方向拉物块，，物块未被拉动，物块在图甲、乙中受到的摩擦力分别为f1、f2，图丙中物块与零件保持静止，图乙、丙中的零件对物块的压力分别为、。 （1）f1 f2（选填“大于”或“等于”或“小于”）； （2） （选填“大于”或“等于”或“小于”）； （3）请在下图方框中画出图丙中物块的受力示意图（以圆点代表物块）； （4）在图甲中，物块通过的距离为0.5m，用时10s。请计算出拉力F1所做的功及功率的大小。 【答案】 等于 等于 0.6J，0.06W 【详解】（1）[1]图甲中用拉力F1沿水平方向拉物块，，使物块做匀速直线运动，拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，此时的滑动摩擦力为 图乙中用拉力F2沿水平方向拉物块，，物块未被拉动，物块处于静止状态，受静摩擦力作用，拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，此时的静摩擦力为 故f1等于f2。 （2）[2]水平面物体对水平面的压力等于物体自身的重力，故F乙等于F甲。 （3）[3]图丙中物块受到竖直向下的重力、零件对物块向下的压力和竖直向上的支持力，支持力的大小等于重力和压力之和，如图所示 （4）[4]在图甲中，物块通过的距离为0.5m，所做功为 功率为 题型二 机械能 11．（2024·广东广州·一模）如图甲所示，水平地面BC段的长度大于AB段的长度。重为5N的物体在大小不变的水平拉力F作用下向右做直线运动，拉力F的大小如弹簧测力计所示，此过程物体的动能随时间变化的图像如图乙所示。 （1）物体在AB段运动时，水平方向受力是否平衡？ ，判断依据是 ； （2）结合图像分析，物体在BC段所受的摩擦力f BC= N；物体在AB段所受的摩擦力fAB （选填“等于”或“不等于”）fBC； （3）水平拉力F在AB段所做的功 其在BC段所做的功，水平拉力F在AB段所做功的功率 其在BC段所做功的功率（均选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】 不平衡 物体在AB段运动时动能增大，说明物体在做加速运动 2.6 不等于 小于 小于 【详解】（1）[1][2]由图乙可知：AB段物体动能增大，但物体的质量不变，所以是物体的速度变大，即在AB段物体在做加速匀速，即：运动状态在改变，所以物体在水平方向上受力不平衡； （2）[3][4]由图乙可知，物体在AB段的动能变大，物体的质量不变，则物体的速度变大，所以物体在AB段做加速运动，水平方向上受到的拉力要大于摩擦力，即 物体在BC段的动能不变，质量不变，速度不变，所以物体在BC段做匀速直线运动，此时受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等 所以物体在AB段所受的摩擦力不等于它在BC段所受的摩擦力fBC；由图甲可知，弹簧测力计分度值为0.2N，示数为 所以 （3）[5]拉力保持不变，BC段的长度大于AB段的长度，根据可知，水平拉力F在AB段所做的功小于其在BC段所做的功。 [6]物体在AB段和BC段运动的时间相同，根据可知，水平拉力F在AB段所做功的功率小于其在BC段所做功的功率。 12．（2024·广东广州·二模）某工人师傅用如图所示斜面运送货物，将货物从O处由静止释放，下落过程中经过P处，最终静止在Q处。 （1）货物在O处的重力势能 （选填“大于”“等于”或“小于”）P处的重力势能。货物在Q处的动能 （选填“大于”“等于”或“小于”）O处的动能。 （2）从O到Q的过程中，货物的机械能将 （选填“变大”“变小”“不变”）。 【答案】 大于 等于 变小 【详解】（1）[1][2]货物在O处的高度大于P处的高度，其质量不变，所以货物在O处的重力势能大于P处的重力势能；货物在O处和Q处的速度都为零，故动能都为零。 （2）[3]从O到Q的过程中，货物受到阻力作用，消耗部分机械能，故货物的机械能将变小。 13．（2024·广东广州·二模）蓝球运动轨迹如图1所示。蓝球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图2所示。 （1）通过数据计算可得，小球在M点时的机械能为 J； （2）蓝球在M点时离地高度 小球在N点时的离地高度；在M点时的速度 N点时的速度（前两空选填“大于”、“等于”或“小于”）； （3）在整个运动过程中，小球的机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】 320 小于 小于 不守恒 【详解】（1）[1]由于动能和重力势能的总和为机械能，由图2中M点的机械能可知，M点的重力势能为240J，占机械能的比值为75%，则M点的机械能为 同理可知篮球在N点时的机械能为 （2）[2]由图2可知，篮球在M点时的重力势能为240J，在N点时的重力势能为 M点时的重力势能小于N点时的重力势能，篮球的质量一定，因此蓝球在M点时离地高度小于小球在N点时的离地高度。 [3]篮球在M点时的动能为 篮球在N点时的动能为200J，篮球在M点时的动能小于在N点时的动能，而篮球的质量一定，因此篮球在M点时的速度小于N点时的速度。 （3）[4]由于篮球在M点的机械能小于篮球在N点的机械能，所以篮球的机械能不守恒。 14．（2024·广东广州·二模）某小球被水平抛出，其部分运动轨迹如图1所示。小球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图2所示。 （1）通过数据分析可得，小球在M点时的机械能为 J；小球在M点时的重力势能 （选填“大于”、“等于”或“小于”）小球在N点时的重力势能；在整个运动过程中，小球的机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）； （2）在图1中，已知M、N可能是①、②、③中的某点，其中位置①和③离地高度相等。M点的位置最有可能在位置 （选填“①”、“②”或“③”），N点的位置最有可能在位置 （选填“①”、“②”或“③”）。 【答案】 320 小于 不守恒 ③ ② 【详解】（1）[1]由于动能和重力势能的总和为机械能，由图2中M点的机械能可知，M点的重力势能为240J，占机械能的比值为75%，则M点的机械能为 [2][3]由图2中N点的机械能可知，N点的动能为200J，占机械能的比值为40%，则N点的机械能为 则N点的重力势能为 由于240J<300J，所以小球在M点时的重力势能小于小球在N点时的重力势能。由于小球在M点的机械能小于小球在N点的机械能，所以小球的机械能不守恒。 （2）[4][5]由于小球在M点的机械能小于小球在N点的机械能，所以M点在N点的后面，由于小球在M点时的重力势能小于小球在N点时的重力势能，所以M点比N点的高度低，M点的位置最有可能在位置③，N点的位置最有可能在位置②。 15．（2024·广东广州·一模）图为游乐场中旋转飞椅的示意图。飞椅和游客的运动速度越大，他们会被“甩”得越高。 （1）飞椅正在旋转，游客甲在位置P，此刻游客甲受到的力 （选填以下对应的字母）； A．一定不平衡 B．可能平衡 C．一定平衡 D．无法判断是否平衡 （2）游客乙从图的位置Q变化到位置的过程，他的动能 ；重力势能 ，机械能 （以上均选填“变大”或“不变”或“变小”）。 【答案】 A 变大 变大 变大 【详解】（1）[1]飞椅正在旋转，坐在飞椅上的游客做曲线运动，做曲线运动的物体一定处于非平衡状态。游客甲在位置P，此刻游客甲受到的力一定不平衡；故A符合题意，BDC不符合题意。 故选A。 （2）[2][3][4]飞椅和游客的运动速度越大，他们会被“甩”得越高。游客乙从图的位置Q变化到位置Q′的过程，他的速度变大，动能变大；高度变高，重力势能变大；机械能等于动能与势能之和，机械能变大。 16．（2024·广东广州·三模）在探究“物体的重力势能与什么因素有关”时，小明提出了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能可能与物体的密度有关； 猜想二：物体的重力势能可能与物体所在的高度有关； 猜想三：物体的重力势能可能与物体的质量有关。 为此他设计了如图所示的实验装置。把一个小球用细线悬挂，将小球拉到某位置由静止释放，小球下落到最低点时击打放在木板上的木块，让木块在桌面滑行，实验过程中桌面粗糙程度不变，忽略空气阻力的影响。 （1）实验中通过比较 来比较小球释放时的重力势能的大小。 （2）除了图中所示器材，还应该有： 、四个金属球（100g的铁球、100g的铝球、50g的铁球、50g的铜球）。 （3）实验中木块获得的动能 小球释放时具有的重力势能（选填“大于”、“等于”、“小于”），这是因为 。 （4）设计出探究“猜想二”的记录数据表格。( ) 【答案】 木块在木板上滑行的距离 刻度尺 小于 小球与木块碰撞过程中，有能量损失 实验次数 1 2 3 小球的高度h/m 木块移动的距离s/m 【详解】（1）[1]小球下摆时会撞击木块，使木块在木板上滑行一段距离，小球的动能越大，木块滑行的越远，本实验就是通过比较木块滑行的距离来比较小球动能大小的，而小球的动能在忽略空气阻力的影响的前提下又是由小球的重力势能完全转化而来的，因此，比较木块在木板上滑行的距离就能比较小球的重力势能了。 （2）[2]要得到木块木板上滑行的距离，需要长度的测量工具刻度尺来测量这个距离。 （3）[3][4]小球与木块碰撞过程中，有能量损失，小球由重力势能转化而来的动能并不能完全传递给木块，因此木块获得的动能会比小球的重力势能小一些。 （4）[5]猜想二探究的是重力势能与物体所在的高度的关系，那么应选择同一小球，让其在不同的高度静止释放，测量木块在木板上移动的距离，如果移动的距离不同，则说明重力势能与高度有关，如果移动的距离相同，则说明重力势能与高度无关。那么在实验中，需要记录小球所处的高度，木块移动的距离。 实验次数 1 2 3 小球的高度h/m 木块移动的距离s/m 17．（2024·广东广州·一模）如图所示，无摩擦的轨道装置固定在水平桌面上。轨道前半部分是弧形的，后半部分是水平的。装置配套有三个质量不同、体积相同的金属球，把一个金属球从轨道上方某处由静止释放后，它会沿轨道一直运动到末端，离开轨道后，球会在空中继续飞行，最后掉到水平地面上。（忽略空气阻力） 请完成： （1）金属球从A运动到B的过程中，它的 能转化为 能； （2）小明猜想： 猜想一：金属球的质量越大，它在空中运动的水平距离s就越大； 猜想二：球静止释放时的高度越高，它在空中运动的水平距离s就越大。 设计实验（可自选测量器材），验证猜想一是否正确。 ①写出实验步骤（可图文结合）； ②验证猜想是否正确的依据。 【答案】 重力势 动 见解析 见解析 【详解】（1）[1][2]金属球从A运动到B的过程中，它的质量不变，高度变小，速度变大，重力势能转化为动能。 （2）①[3]实验步骤：让质量为的小钢球在轨道装置某一高度静止释放，用卷尺测出小钢球离开轨道末端到刚接触地面之间的水平距离再换用质量为、的小钢球在轨道装置同一高度静止释放，用卷尺测出小钢球离开轨道末端到刚接触地面之间的水平距离、； ②[4]判断依据：若，则猜想正确，否则不正确。 18．（2024·广东广州·三模）如图所示，无摩擦的轨道装置固定在水平桌面上。轨道前半部分是弧形的，后半部分是水平的。装置配套有三个质量不同、体积相同的金属球m1＞m2＞m3，把一个金属球从轨道上方某处由静止释放后，它会沿轨道一直运动到末端，离开轨道后，球会在空中继续飞行，最后掉到水平地面上。（忽略空气阻力） 小雅同学猜想： 猜想一：金属球的质量越大，它在空中运动的水平距离s就越大； 猜想二：球静止释放时的高度越高，它在空中运动的水平距离s就越大。 设计实验（可补充测量器材），验证猜想一是否正确。 （1）补充的器材 （2）写出实验步骤（可图文结合） ； （3）验证猜想是否正确的依据 。 【答案】 刻度尺 见解析 见解析 【详解】（1）[1]用刻度尺记录金属球静止释放时离桌面的高度，及测量水平距离s。 （2）[2]实验步骤： ①让某质量为m1的小钢球在弧形轨道装置某一高度静止释放，用刻度尺测出小钢球离开轨道末端到刚接触地面之间的水平距离s1； ②换用另一质量为m2的小钢球在弧形轨道装置同一高度静止释放，用刻度尺测出小钢球离开轨道末端到刚接触地面之间的水平距离s2； ③换用另一质量为m3的小钢球重复步骤②，测得水平距离为s3。 （3）[3]判断依据：如果m3> m2> m1，且测得s3> s2> s1，则猜想正确，否则不正确。 19．（2024·广东广州·二模）如图1、2，用拉力F1、F2分别拉着物体M、N做匀速直线运动，每隔0.1s记录它们的位置，sPQ=0.9m，sRS=1.2m，F1和F2做功的功率均为2.4W。 （1）求出F1在PQ段所做的功；( ) （2）求出F1的大小；( ) （3）M、N所受摩擦力分别是f1、f2，则f1 f2（选填“>”“=”“<”）； （4）若M、N动能随时间变化如图3所示，则M对应的是甲直线还是乙直线？或是无法判断对应关系？ ；随着运动的持续，M的机械能 （选填“变大”“不变”“变小”），请写出判断依据 。 【答案】 0.72J 0.8N > 无法判断 不变 见解析 【详解】（1）[1]由图1知，由P到Q，所用时间为0.3s，据知，F1在PQ段所做的功 W1=Pt1=2.4W×0.3s=0.72J （2）[2]据W=Fs得，F1的大小 （3）[3]M做匀速直线运动，所受的摩擦力f1等于拉力F1为0.8N。由图2知，N做匀速直线运动，由R到S所用时间为3s，F2所做的功 W2=Pt2=2.4W×0.3s=0.72JF2的大小 N所受的摩擦力f2等于拉力F2为0.6N，所以f1>f2。 （4）[4]两个拉力做功的功率相等，且F1>F2，据知，M的速度小于N的速度，而两者的质量不知，所以无法判断M的动能对应是甲直线还是乙直线。 [5][6]M在水平面上做匀速直线运动，动能不变，重力势能不变，所以M的机械能不变。 题型三 杠杆和滑轮 20．（2024·广东广州·三模）图是小明做俯卧撑时撑地静止的情景，O、B分别为脚、手与地面的接触点（双手接触点视为1个），A为其重心，已知小明体重为560N。将小明做俯卧撑过程中的身体视为杠杆， 点为支点；小明撑地静止时，双手所受地面支持力 （选填“大于”“小于”或“等于”）双脚所受地面支持力，地面对双手的支持力为 N。 【答案】 O 大于 400 【详解】[1]观察图片，我们可以发现，小明在做俯卧撑时，他的脚并没有离开地面，也就是说脚与地面的接触点O是固定不动的，因此，点O就是杠杆的支点。 [2]由于小明的身体是一个整体，他受到的支持力应该作用在他的重心A上，并且由双手和双脚共同承担，此时可以看做以A点为支点的杠杠，手的支持力为动力F1，动力臂l1=0.4m,脚的支持力为动力F2，阻力臂l2=1.0m，则根据杠杆平衡原理可知，当l1<l2时，双手所受地面支持力F1大于双脚所受地面支持力F2，即F1>F2。 [3]由杠杆平衡条件 即 F×（0.4m+1m）=560N×1m 解得地面对双手的支持力 F=400N 21．（2024·广东广州·模拟预测）人体旗帜是一种流行于欧美的运动，运动者要完成如图甲所示的动作，用手抓着垂直于地面的杆，使身体与地面保持平行。我们把这个动作简化成如图乙所示的模型，假设人体的重心在O点，人体重力为G，OD长度为L1，AB的长度为L2，两手与杆的夹角均为45°。为了研究方便，我们假定杆子对手施加的力是沿着手臂的方向。 （1）杆子对该运动员右手（甲图中上方手臂）作用力的方向为沿着手臂 （选填“斜向上”或“斜向下”）； （2）图乙所示的杠杆若以A为支点，人的重力为阻力，画出阻力臂 ； （3）试推导杆子对该运动员右手作用力的大小F＝ （请写出推导过程，所得结果用字母表示）。 【答案】 斜向上 【详解】（1）[1]运动员处于平衡状态，受到竖直向下的重力和两个沿手臂向上的力，所以杆子对该运动员右手（甲图中上方手臂）作用力的方向为沿着手臂斜向上； （2）[2]以A为支点，人的重力方向竖直向下，重力为阻力，由支点A向重力作用线作垂线，垂线段长为阻力臂，如图所示： （3）[3]为使身体与地面保持平行，杆子对右手斜向上的力F为动力，人的重力为阻力，此时B为支点，阻力臂 L阻＝OD＝L1 由图知，两手与杆夹角均为45°，所以∠ACB＝90°，则BC长为动力臂，△ACB为等腰直角三角形，由几何知识可知，动力臂 由杠杆平衡条件有 得该运动员右手作用力的大小 22．（2024·广东广州·二模）如图所示，可绕O点转动的杠杆（质量忽略不计，），在C点挂上所量是的物体M，先后在A点向圆切线方向拉FA，向圆割线方向拉FB，两次都使杠杆水平平衡。 （1）FA= N； （2）比较FA和FB大小：FA FB；判断依据是： 。 【答案】 50 < 见解析 【详解】（1）[1]在A点沿与圆O相切的方向用力拉，所以此时的力臂即为该圆的半径，等于阻力臂，所以动力就等于阻力，即为 F=G=mg=5kg×10N/kg=50N （2）[2][3]由图可知，动力FA和FB的力臂 lA>lB 且阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知 FA<FB 23．（2024·广东广州·二模）如图1所示，在杠杆AO的B点挂一物体M，在A点施加一斜向上的拉力F，杠杆在水平位置保持静止，O为支点。已知，，，忽略杠杆和绳子的重力及转轴间的摩擦。 （1）请在图1中画出拉力F的力臂l； （2）拉力F的力臂l长为 cm；物体M的重力为 N； （3）撤去F，请在图2中画出能使杠杆保持水平静止的最小力。 【答案】 40 300 【详解】（1）[1]过支点O作力F作用线的垂线段即为力臂l，作图如下： （2）[2]由数学三角函数知识可知拉力F的力臂l长为 [3]根据杠杆平衡条件，则有 则物体M的重力为 （3）[4]当以OA为拉力的力臂时，力臂最长，根据杠杆平衡条件，此时拉力最小，所以过点A作垂直于OA向上的力即为使杠杆保持水平静止的最小力，作图如下： 24．（2024·广东广州·一模）杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具。如图是小昕制作的杆秤示意图，小昕将待称物体（重心O'）挂在秤钩上，用手提起O（相当于支点）处的秤纽，移动秤砣至B时秤杆水平平衡。（g取10N/kg） （1）在图中画出待称物体所受重力示意图 ； （2）画出杆秤B点所受拉力的力臂 ； （3）秤砣在秤杆上最远可移至C点。秤杆、挂绳和秤钩的质量忽略不计，秤砣的质量为0.4kg，AO和OC的长度如图所示，待称物体最大质量可达 kg。 【答案】 10 【详解】（1）[1] 重力的方向竖直向下，重力的作用点是重心，如图： （2）[2] 杆秤B点受到竖直向下的拉力，过支点O作此拉力作用线的垂线段即为力臂，如图： （3）[3] 秤砣在秤杆上最远移至C点时，待称物体质量最大，根据杠杆平衡条件则有 解得待称物体最大重力为 则待称物体最大质量为 25．（2024·广东广州·一模）图1是我国古代的“舂米石臼”，其简化图如图2所示。人在A端用力踩下，B端翘起，放脚后B端由于重力作用下落，打在石臼内的谷物上。 （1）①在图2中画出重力G的力臂； ②动力 （用G、l、h表示）； （2）此装置属于 杠杆（选填“省力”“等臂”或“费力”）；当其他条件不变时，若人脚离O点越远则需要用力越 （选填“大”或“小”）。 【答案】 费力 小 【详解】（1）①[1]图2中，支点为O，支点到力的作用线的距离为力臂，所以，从支点做重力的作用线的垂线，即为力臂，如图所示： ②[2]根据杠杆平衡原理可知，动力为 （2）[3]在图中B端所受石锥的重力为阻力，脚的力为动力，阻力臂大于动力臂，所以此装置属于费力杠杆。 [4]当阻力和阻力臂不变时，若人脚离O点越远，动力臂越长，根据杠杆的平衡条件可知，动力会越小，即需要用力越小。 26．（2024·广东广州·一模）图甲中的跷跷板杂技十分精彩。图乙所示，演员双脚站在跷跷板上，支点O为跷跷板与圆柱形圆筒的接触点，当杂技演员保持平衡时，跷跷板静止，杂技演员双脚对跷跷板的作用力分别为和；与跷跷板的夹角为30°，与跷跷板垂直，双脚到支点O的距离分别为、，且；此时的跷跷板简化成图12丙的杠杆，忽略杆重。 （1）请在图丙中画出对应的力臂； （2） （选填“大于”或“等于”或“小于”），判断依据是 。 【答案】 等于 ，，根据，所以 【详解】（1）[1]把F1的作用线反向延长，过支点O做F1的作用线的垂线段，即为力臂l1，如图 （2）[2][3]由图乙，，由F1与杠杆的夹角为30°可知    ①F2的力臂为l2     ② 由①②可知，图乙时杠杆平衡，根据可得，。 27．（2024·广东广州·三模）如图所示是古护城河上的吊桥使用原理图，吊桥以B为支点且质量分布均匀。 (1)图中装置C是 ，它的作用是 。 (2)请你画出吊桥被吊起时的阻力和动力臂 ；此时吊桥可以看成一个 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 【答案】(1) 定滑轮 改变力的方向 (2) 省力 【详解】（1）[1][2]图中装置C是滑轮，它的轴的位置不会发生变化，所以是定滑轮，定滑轮的作用是改变力的方向。 （2）[1]阻力是桥面的重力产生的，吊桥被吊起时的阻力F2、支点为B点，过B点作到绳子的垂线段BA即为动力臂L1，如图所示： [2]拉动吊桥在如图位置时，图中B点到桥面重心的距离为阻力臂，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 28．（2024·广东广州·三模）如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别利用两个滑轮组将A、B两物体从地面匀速拉到相同高度，对物体做功情况如图乙所示，请问： (1)琴琴操作的滑轮组对物体A做的有用功是 J，对物体B做的额外功是 J。 (2)将物体A从地面往上拉动的过程中，物体A的动能 ，机械能 （以上两空选填“减小”，“不变”，“增大”）。 【答案】(1) 2 0.5 (2) 不变 增大 【详解】（1）[1]由图乙可知，对物体A做的总功为3J，额外功为1J，故对物体A做的有用功为 [2]A、B是两个完全相同的物体，都拉到相同高度，故对物体B做的有用功和对物体A做的有用功相同，由图乙可知，对物体B做的总功为2.5J，故对物体B做的额外功为 （2）[1][2]物体A是匀速上升的，上升过程质量不变，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，因此机械能增大。 29．（2024·广东广州·一模）如图，O点为轻质杠杆的支点，杠杆在弹簧弹力F1（未画出）和拉力F2的作用下保持静止。 （1）请在图中画出F1的示意图和F2的力臂l2 ； （2）此时F1 F2（选填“>”、“=”或“<”），你的判断依据是： 【答案】 ＞ 见详解 【详解】（1）[1]弹簧被拉伸，对杠杆的作用力F1竖直向下， F2的力臂是支点O到F2作用线的垂线段，如图所示 （2）[2][3]由图像可知，F1的力臂小于F2的力臂，即l1＜l2，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，则杠杆静止时F1＞F2。 30．（2024·广东广州·三模）图（a）是常用的移动指示牌，其侧视图如图（b）所示，其中AB为指示牌的牌面，BE和CD为支架，AB=80cm，BE=60cm，CD=50cm，且E为CD中点。各部分材料均是质地均匀的，总重力为100N。 (1)如图（c）所示，当有风吹过，风力等效作用于板面AB中间，要使指示牌不被吹倒时，风力最大作用力不能超过 N； (2)指示牌被风刮倒后如图（d）所示，请在图（d）中画出将指示牌扶起的最小力F1的示意图及其力臂L1。 【答案】(1)25 (2) 【详解】（1）根据题意可知，指示牌可以看作杠杆，当指示牌的D端恰好被吹离地面时，动力为F风，支点为C点，阻力为重力。 如图，风力的力臂为 重力的力臂为 根据杠杆平衡条件，有 则 要使指示牌不被吹倒时，风力最大为25N。 （2）要将指示牌扶起，支点为C，根据杠杆平衡条件可知，动力臂越长，动力越小。AC为最长动力臂L1时，动力最小，从A点作垂直于AC向上的线段就是F1的示意图，如图所示： 31．（2024·广东广州·三模）如图甲，是小明“探究杠杆的平衡条件”的实验过程，并利用杠杆的平衡条件解决了生活中的一些问题。 （1）实验过程中，将钩码悬挂于图甲中A点，保持阻力、阻力臂不变，在支点O右侧不同位置，用弹簧测力计施加竖直向下的拉力（动力），使杠杆水平平衡，多次改变弹簧测力计拉杠杆的位置，记录次数据，并画出如图乙所示的L1与F1的图象；小明对图像进行仔细分析后做出大胆判断：图像上每次描出的点与两坐标轴所围成的矩形面积（图乙中阴影部分）总是 （选填“相等”或“不等”）的，根据图象中实验数据可知，当L1=0.6m时，F1= N． （2）完成探究后，小明想利用自己所学的物理知识测出一根细木棒的重力。如图所示，一根细木棒放在水平地面，重心在B点。小明找到一根细线、刻度尺和一个量程略小于木棒重力的弹簧测力计，请你帮他设计一个测量这根木棒重力G的方案。 （a）主要步骤： ① ； ② ； （b）细木棒重力的表达式： ； 【答案】 相等 0.5 将细线系于A点，用弹簧测力计微微拉起A端，记录弹簧测力计的示数为F1 将细线系于C点，用弹簧测力计微微拉起C端，记录弹簧测力计的示数为F2 G=F1+F2 【详解】（1）图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积是动力与动力臂的乘积，根据杠杆平衡条件可知，阻力与阻力臂的乘积保持不变，故图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积总相等。 根据实验数据和杠杆的平衡条件可知，动力乘以动力臂为 因为杠杆平衡，所以当L1为0.6m时，该乘积也应为 解得，F1为0.5N。 （2）（a）弹簧测力计量程小于木棒重力，可以根据杠杆平衡条件，设计测量这根木棒重力G的方案如下： ①将细线系于A点，用弹簧测力计微微拉起A端，记录弹簧测力计的示数为F1。 ②将细线系于C点，用弹簧测力计微微拉起C端，记录弹簧测力计的示数为F2。 （b）测力计在A点拉起木棒时，由杠杆平衡条件可知 测力计在C点拉起木棒时，由杠杆平衡条件可知 则 所以 32．（2024·广东广州·一模）《天工开物》记载了提水用的桔槔，小明制作其模型如图，以第③孔位置作为支点O，若横杆水平静止时，所受动力为，阻力为。不计摩擦和横杆重力。      （1）①画出；②画出的力臂； （2）根据杠杆的平衡条件 可知，此时 （选填“＞”“＝”“＜”），此杠杆属于 （选填“省力”“费力”“等臂”）杠杆； （3）若石块和A、B点不变，方向不变，支点可在如图五个孔的位置移动，横杆仍保持水平静止，支点O在 孔的位置，最小（选填“①”“②”“④”“⑤”）。 【答案】    ＜ 省力 ① 【详解】（1）[1]由题意得，石块的重力是该杠杆的阻力，过支点往动力F1的作用线画垂线，从支点到垂足的距离即为力臂l1，具体如图所示：    （2）[2][3][4]根据杠杆平衡条件“”可知，当动力臂大于阻力臂时，动力F1小于阻力F2，此时杠杆属于省力杠杆。 （3）[5]由题意得石块不变，即阻力F2不变；F1方向不变，即动力臂l1始终是OB的长度，则阻力臂OA的长度即为整个杆的长度减小OB的长，由杠杆平衡原理可得 则 当OB越大，则F1越小，所以支点O在①位置处。 33．（2024·广东广州·三模）用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来，静止后胡萝卜的轴线水平，如图16所示；在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段．A、B哪段重些呢？甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想： 甲： A较重； 乙： B较重； 丙： A、B一样重． （1）请设计一个简易实验，判断A、B的轻重． 所用器材： 操作方法： 现象及结论： （2）为进一步研究类似A、B轻重的问题，某同学在一根有等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验．杠杆静止于水平状态的三次实验情境如图17所示． ①根据图17的实验，可以判断 同学的猜想是正确的（填“甲”、“乙”或“丙”） ②根据图17的实验，该同学得出结论： 只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”，杠杆就能平衡 a．这个结论是否正确？ ( ) b．用图18所示的装置，怎样通过实验来说明该结论是否正确． ( ) 【答案】 天平 天平的指针向哪边偏转，哪段萝卜就重 将天平调节平衡，把A、B两段萝卜分别放入天平的左右两盘中 甲 不正确 见解析 【详解】分析：（1）可用天平来判断A、B两段萝卜哪段重些．将这两段萝卜放入天平两个盘中，天平指针偏向的一边的萝卜重些．由杠杆的平衡条件来判断，从图中的三次实验可知钩码的重力越大，其力臂越短，即萝卜的重力越大，萝卜就越短． （2）从三幅中可看出，当钩码的个数越少时，其力臂就越长．由杠杆的平衡条件可得甲同学的猜想是正确的． （3）此结论错误，可以用图的器材判断出，让测力的方向不沿竖直方向而是斜着拉时，根据其读数及构码重和各自作用点到支点的距离关系便可证明此结论是错误的． 解答：解（1）所用器材：所用器材：弹簧测力计操作方法：分别测出A、B的重GA和GB 现象及结论：若GA＞G B，则甲猜想正确； 若GA＜GB，则乙猜想正确； 若GA=GB则丙猜想正确； 方法二：所用器材：天平 操作方法：将天平调节平衡，把A、B两段萝卜分别放入天平的左右两盘中 结论：天平的指针向哪边偏转，哪段萝卜就重． （2）①从图中可以看出第一幅图左右钩码个数相等，力臂个数也相等．第二幅图左边钩码个数为3个，力臂为2格．右边钩码个数为2个，力臂为3格．第三幅图左边钩码个数为3个，力臂为2格，右边钩码个数为1个，力臂为6格．由杠杆的平衡条件知．三幅图中左边钩码个数和力臂都不变，但右边随着钩码个数的减少，力臂在变大．可得重力越大，其力臂越小．即甲同学猜想正确．故答案为甲． ②a．这个结论是错误的． b．当弹簧测力计不是在竖直方向拉时，如像右下图方向拉时， 会发现：“阻力×阻力作用点到支点的距离≠动力×动力作用点到支点的距离” 可判断这个结论错误． 1、将弹簧测力计斜向右（或斜向左）拉，保持杠杆水平平衡． 2、读出动力：测力计的示数F1；量出动力作用点到支点的距离L1 3、用测力计测出三个钩码的重力即阻力大小F2，量出阻力作用点到支点的距离L2 4、计算F1×L1的值与F2×L2的值，再进行比较，可以得出上述结论不正确 34．（2024·广东广州·二模）小红采用如图甲所示站姿锻炼手臂力量：双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手臂水平，手掌支撑在竖直墙壁上的A点，B为人体重心所在位置。锻炼时，躯体保持伸直，手臂弯曲、伸直交替进行。现要估测手掌对墙壁的压力F。（人体可视为杠杆，O点为支点，重力的力臂为LG） (1)在图甲中画出人所受重力G的示意图； (2)在图甲中画出墙壁对手掌的支持力F的力臂LF； (3)如图乙所示脚尖离开墙壁越远，手掌对墙壁的压力就越 （选填“大”或“小”），依据是 。 【答案】(1) (2) (3) 大 见解析 【详解】（1）重力的方向竖直向下，作用点在人的重心点B上，如下图所示： （2）过支点O作力F的作用线的垂线段，即为F的对应力臂LF，作图如下： （3）[1][2] 动力为墙壁对手的支持力，动力臂为支点O到支持力的作用线的距离，阻力为人的重力，阻力臂为支点到重力的作用线的距离，如图所示： 锻炼时，脚尖离开墙壁越远，小红重力不变，动力臂减小，阻力臂增大，而阻力重力的大小不变，由杠杆平衡条件可得F×l1=mgl2得，墙壁对手的支持力F就越大，根据力的作用是相互的原理，手掌对墙壁的压力就越大。 35．（2024·广东广州·二模）如图甲所示是某款握力器，其结构可以简化为如图乙所示的轻质杠杆AOB，其中O为支点，F1沿MN方向（图中未画出），杠杆在力F1与弹簧拉力F2的作用下保持平衡。 （1）请画出F2的力臂L2及F1的示意图 ； （2判断F1 （选填“>”“<”或“=”）F2。你的判断依据是 ； （3）通过调节旋钮，可以改变弹簧拉力作用点的位置。如图丙所示，将弹簧拉力作用点由C调至D时，弹簧拉力将 （选填“变大”“变小”或“不变”），若在B端施加力使杠杆匀速转动，沿 （选填“①”或“②”）方向所用力更小。 【答案】 < 动力臂大于阻力臂，可以省力 变大 ① 【详解】（1）[1]从O点作F2的垂线，是阻力臂L2，则动力F1必须使得杠杆逆时针转动；如图所示： （2）[2][3]根据图中看出动力臂远大于阻力臂，是省力杠杆，F1<F2。 （3）[4]通过调节旋钮，可以改变弹簧拉力作用点的位置，将弹簧拉力作用点由C调至D时，弹簧的形变程度变大，拉力将变大。 [5]沿放图中②方向施力时，对应的动力臂比沿①方向施力时更小，阻力和阻力臂不变时，根据杠杆的平衡条件知，动力臂越长越省力，故沿①方向施力更小。 36．（2024·广东广州·一模）如图所示，在以O为支点，质量忽略不计的杠杆左侧A点挂上一重为10N的重物M，在杠杆右侧B点施加一个竖直向下大小为6N的拉力，使杠杆水平平衡。（忽略绳重） （1）请在图中画出的力臂； （2）若A点受到绳子的拉力的力臂为，则 ；（用比例表示） （3）现撤去，在图中杠杆右侧B点外的其他位置施加一个大小与相等的拉力，使杠杆保持水平平衡，请在图中画出拉力及其力臂。（图中虚线为一个以O为圆心，OB为半径的圆） 【答案】 3∶5 【详解】（1）[1]过支点O做F1作用线的垂线，即F1的力臂l1，如下图 （2）[2]根据杠杆平衡知道，阻力臂与动力臂之比等于动力与阻力之比，即 （3）[3]阻力、阻力臂不变，若想F2与F1相等，故动力臂大小不变，故支点到圆上一点的距离大下等于动力臂大小，动力与动力臂垂直，故可得拉力F2，如下图 题型四 机械效率 37．（2024·广东广州·三模）按要求作答。 (1)如图甲是雨伞，图乙是伞骨的简图。 ①撑伞时撑杆AB对伞面的支持力F1沿图中AB直线方向，请在图乙中画出这个支持力F1，并画出阻力F2的力臂l2； ②撑伞时该杠杆属于 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 (2)分别使用图中甲、乙两个滑轮组将重为10N的物体A在2s内匀速拉升20cm，拉力大小如图所示： ①甲、乙两种提升方式中 方式更省力， 方式绳子自由端移动距离更大（选填“甲”或“乙”） ②甲乙两种提升方式的机械效率η甲 η乙（选填“>”“=”或“<”）。 【答案】(1) 费力 (2) 乙 甲 < 【详解】（1）[1]撑杆AB对伞面的支持力作用在B点，方向沿撑杆AB向上，据此画出支持力F1的示意图；图中支点为O点，由支点向阻力F2的作用线作垂线段，即为阻力臂l2，如图所示： [2]从图中可以看出，动力臂小于阻力臂，因此它是一个费力杠杆。 （2）[1]由图得，甲滑轮组 乙滑轮组 由图得，拉着同一物体，甲绳子末端的拉力大于乙绳子末端的拉力，因此乙更省力。 [2]由得，乙绳子自由端移动距离更小。 [3]两次所做的有用功都是 此过程做的功 做的功 根据可知 38．（2024·广东广州·三模）如图一所示，在相同的时间内，用甲、乙两个滑轮组分别将物体A、B匀速提升2m，拉力分别为。做功的数据如图二所示。则： （1）计算： ①甲滑轮组中绳子自由端移动的距离 ； ②的大小 ； ③乙滑轮组做的有用功 ； ④乙滑轮组的机械效率 ； （2）两物体质量 （选填“>”“<”“=”）； （3）做功的功率 （选填“>”“<”“=”），判断的依据是 。 【答案】 6m 200N 400J 50% = > 见解析 【详解】（1）①[1]由图可知n＝3，故绳端移动距离为 ②[2]由图二可知甲滑轮组拉力做的总功为1200J，根据，所以有 ③[3]由图二可知乙滑轮组额外功为400J，故有用功为 ④[4]乙滑轮组的机械效率 （2）[5]由图2可知，甲滑轮组做的有用功为 W甲有=W甲总-W甲额=1200J-800J=400J 根据 W甲有=GAh=mAgh 可知，A的质量为 同理，B的质量为 故两物体质量相等。 [6][7]由图得，时间t相同，根据，则有。 39．（2024·广东广州·二模）用如图甲所示的滑轮组匀速提升不同物体，每次物体上升的速度均为0.01m/s，上升高度均为0.1m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示。 （1）由乙可知，滑轮组提升的重物越重，其机械效率越 （选填“越大”、“不变”或“越小”）； （2）若物体重力为10N，则拉力F做的功是 J，功率是 W； 除了利用滑轮组，也可以利用杠杆抬升物体，如下图所示，利用质量不计的杠杆AOB翘起物体M，O为杠杆支点，l1为杠杆的动力臂，杠杆此时处于水平位置静止。 （3）请作出杠杆受到的动力F1的示意图； （4）若撤去F1，在B点重新施加一个大小等于F1的力F2，杠杆仍然处于水平位置静止，则F2的力臂l2 l1（选填“>”、“=”或“<”）。 【答案】 越大 2 0.2 ＝ 【详解】（1）[1]由图乙得，物重越重，滑轮组的机械效率越大。 （2）[2]由图乙可知，当物重 时，滑轮组的机械效率 由图甲可知绳数 则 解得 拉力F做的功是 [3]拉力F做功的功率是 （3）[4]从支点到动力的作用线的距离为动力臂，动力臂与动力的作用线是垂直的，过力臂L1的上端作力臂的垂线，可得F1的作用线，F1的作用线与杠杆AB的交点为动力F1的作用点；重物M对杠杆压力F2的作用点在AB上，压力的方向垂直于AB向下，F1的作用效果与F2的作用效果相反，F2的方向向下，则杠杆动力F1的方向是斜向下的，如图所示： （4）[5]根据杠杆平衡的条件得，在B点重新施加一个动力后，动力的大小不变，阻力和阻力臂的大小也不变，因此动力臂的大小也不变。 40．（2024·广东广州·二模）图1石画像描述了秦始皇“泗水取鼎”的传说，假设鼎被捞起：河岸两边各有多人前后拉着绳子，绳子一端通过滑轮连接在铁鼎上，使铁鼎离开水面。 （1）如图2，匀速提升铁鼎，a、b绳对铁鼎的拉力分别为Fa、Fb，Fa=Fb=1.1×103N，求铁鼎的质量（g=10N/kg） ； （2）突然，b绳断裂，如图3，仅在a绳拉动下，铁鼎匀速上升10m，此过程用时100s，求此过程：a绳的拉力所做的功和功率； （3）铁鼎上升过程依次经过M、N、O、P 点，铁鼎经过M点开始计时，其速度-时间图像如图5所示， 其中MN、NO、OP 段用时分别为20s、10s、20s，忽略空气阻力，则 ① 铁鼎在MN段动能 ，在NO段机械能 ，在 OP段重力势能 （三空均选填“增大”“不变”“减小”）； ② 在图6画出铁鼎在NO段的路程s随时间变化图像（仅作图，不用写出计算过程）； （4）用图7装置将鼎从地上提起，放到马车上，利用马车运送。 ①图7中O为支点， M为鼎的重心， c、d绳对杠杆的拉力分别为 Fc、Fd， Fc方向可以调整，装置在图7位置静止，请画出Fd、ld，并画出当 Fc最小时的 Fc和力臂 lc，Fc= （用Fd、lc、ld表示）； ②如图8，车和鼎总重力为2.4×103N， 马拉车的牵引力平行于斜面向上，车沿斜面向上匀速直线运动，斜面倾角为，斜面的机械效率为 75%，求：马拉车的牵引力。 【答案】 220kg ，220W 增大 增大 增大 1600N 【详解】（1）[1] 铁鼎的重力为 则铁鼎的质量为 （2）[2] a绳的拉力为 则a绳的拉力所做的功为 则a绳的拉力的功率为 （3）[3][4][5] 铁鼎质量不变，由图5可知，铁鼎在MN段加速上升，则动能增大；在NO段匀速上升，速度不变，动能不变，高度上升，则重力势能增大，所以机械能增大；在 OP段减速上升，高度上升，则重力势能增大。 [6] 由图5可知，铁鼎在NO段以的速度匀速上升，则运动的距离为 故作图如下： （4）[7] 方向竖直向下，过支点O作力作用线的垂线段即为力臂，过杠杆左端点作垂直向下的力即为最小力，此时力臂最长，作图如下： [8] ，即斜面高度与长度之比，斜面的机械效率为 解得马拉车的牵引力。 41．（2024·广东广州·三模）（1）图中物体的长度为 cm； （2）如图所示，弹簧测力计拉着绕过动滑轮的细绳保持静止，弹簧测力计的示数为 N；若所提重物重6N，则动滑轮重 N，匀速竖直提升重物时动滑轮的机械效率为 ；（不计绳重与摩擦） （3）在探究“凸透镜成像的规律”实验中，把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，并将蜡烛烛焰的焰心和光屏的中心调到凸透镜的 上，如图所示，光屏上恰好成一清晰的像（未画出），则像的性质是 、 的实像。 【答案】 1.90 4 2 75% 主光轴 倒立 缩小 【详解】（1）[1]分度值为0.1cm，图中物体的长度为 （2）[2][3][4]如图所示，分度值为0.2N，弹簧测力计的读数为4N；若所提重物重6N，则动滑轮重 匀速竖直提升重物时动滑轮的机械效率为 （3）[5][6][7]将蜡烛烛焰的焰心和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上，这样像就能够成在光屏的正中央；如图所示，物距大于像距，物距在两倍焦距开外，像距在一倍到两倍焦距之间，成的是倒立的缩小的实像。 42．（2024·广东广州·三模）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。 实验次数物理量 l 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% （1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计，使钩码上升； （2）分析表中数据，可得第1次实验的s1= h1，这是用 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验；第2次实验的s2= h2，这是用 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验。 （3）比较第1次实验和第2次实验的数据可得：两次实验提升的重物G1 G2（选填“＞”，“＜”或“=”），机械效率η1 η2（选填“＞”，“＜”或“=”），从两次使用的滑轮组装置角度分析，造成两次机械效率有这样关系的原因是 。 （4）小组同学再用第1次实验使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离s3= m，机械效率η3= ； （5）比较第1次和第3次实验的机械效率，可得：使用同一滑轮组提升物体，物体越 （选填“轻”或“重”），滑轮组的机械效率越高。 【答案】 匀速 3 甲 4 乙 = > 使用不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低 0.3 83.3% 重 【详解】（1）[1]实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。 （2）[2][3]由表格中的数据可知，第1次实验中的，即由三段绳子拉着动滑轮，故图中的甲图是该实验的装置。 [4][5]第2次实验中的，即由四段绳子拉着动滑轮，故图中的乙图是该实验的装置。 （3）[6][7][8]由第1次实验和第2次实验的数据可知，两次实验提升的重物，机械效率；造成两次机械效率有这样关系的主要原因是动滑轮的个数是不同的，动滑轮个数越多，机械效率越低，即使用不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低。 （4）[9][10]由表中第1次实验数据可知，绳端移动的距离是钩码上升高度的3倍，第三次实验使用同样的装置，则第3次实验绳端移动距离 机械效率 （5）[11]比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，物体重力越大，即增大物体的重力大小，可以提高滑轮组的机械效率。 43．（2024·广东广州·三模）课外活动小组设计一个打捞沉船的模拟装置，用物体代替沉船。如图所示，使物体从M位置匀速直线上升到N位置，MN的高度h=10m，物体受到的重力G=3100N，体积是V=0.1m3，作用在绳子a的拉力为F1，作用在绳子b的拉力，（整个过程不考虑风浪、水流等因素的影响），（g=10N/kg，ρ水=1×103kg/m3），求： （1）F1的大小； （2）使物体从M位置匀速直线上升到N位置过程中滑轮组所做的有用功； （3）使物体从M位置匀速直线上升到N位置滑轮组的机械效率。 【答案】（1）2100；（2）21000；（3）50% 【详解】（1）由于物体从M位置匀速直线上升到N位置，则物体受到的浮力与绳子a的拉力为F1之和等于物体的重力，即 物体浸没水中，受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N 解得 F1=2100N （2）使物体从M位置匀速直线上升到N位置过程中滑轮组所做的有用功 （3）绳子b移动的距离为 则作用在绳子b的拉力做的功为 所以使物体从M位置匀速直线上升到N位置滑轮组的机械效率为 答：（1）F1的大小为2100N； （2）使物体从M位置匀速直线上升到N位置过程中滑轮组所做的有用功为21000J； （3）使物体从M位置匀速直线上升到N位置滑轮组的机械效率为50%。 44．（2024·广东广州·模拟预测）如图所示，用电动机和滑轮组把质量为 3t，体积为 1m3 的矿石，从水底匀速打捞起来，矿石露出水面前，在 10s 内矿石上升 1m，电动机对绳子拉力的功率为 2.5kW。（g 取 10N/kg，水的密度为 1×103kg/m3）求： （1）在图中画出矿石露出水面前的受力示意图； （2）矿石的重力； （3）矿石浸没在水中受到的浮力； （4）在 10s 内，绳子自由端拉力做的功； （5）滑轮组的机械效率。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）；（5） 【详解】（1）矿石露出水面前受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮和绳子对它向上的拉力F拉，如下图： （2）矿石的重力为 （3）矿石浸没在水中受到的浮力为 （4）在 10s 内，绳子自由端拉力做的功为 （5）滑轮组的机械效率为 45．（2024·广东广州·二模）图1中力水平拉动重为的物体A，在水平路面匀速移动了用时，拉力做功的功率是。改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了，拉力为（如图2）．求： （1）拉动物体移动的速度； （2）做功多少； （3）力的大小； （4）滑轮组的机械效率。 【答案】（1）0.5m/s；（2）1000J；（3）200N；（4）55.6% 【详解】解：（1）F1拉动物体移动的速度 （2）F1做功 W1=P1t=100W×10s=1000J （3）由W=Fs可得拉力 （4）改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了5m，拉力做的有用功等于直接拉动物体做的功 W有=W1=1000J 由图知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3，拉力端移动距离 s2=3s=3×5m=15m 拉力做的总功 W总=F2s2=120N×15m=1800J 滑轮组的机械效率 答：（1）F1拉动物体移动的速度为0.5m/s； （2）F1做功为1000J； （3）力F1的大小为200N； （4）滑轮组的机械效率约为55.6%。 46．（2024·广东广州·二模）如图所示，水平地面O点两侧粗糙程度不同，重力为6N的物体在AC段一直受到沿水平方向大小不变的拉力，，到斜面后受到另一大小与相同的拉力（拉力方向和运动方向一致）。 (1)如果物体在AB段做匀速直线运动，那么在OC段是否也做匀速直线运动？依据是 ； (2)物体到达E点（E点不是最高点）的瞬间，撤去F2，在下图画出物体此时受到的力的示意图。 (3)如果运动距离，运动时间，求在AC段所做功的功率； (4)求人使用斜面拉物体时的效率。 【答案】(1)否，见解析 (2) (3)50W (4)60% 【详解】（1）如果物体在AB段做匀速直线运动，则由二力平衡可知，在AB段，物体所受摩擦力等于拉力F1，而在OC段接触面的粗糙程度变了，物体所受摩擦力也变了，而拉力F1不变，故此时物体所受摩擦力不等于拉力F1，此时物体受力不平衡，故不能做匀速直线运动。 （2）在E点撤掉F2后，由于惯性物体会继续上滑，此时物体受到竖直向下的重力G，垂直于斜面向上的支持力F，平行于斜面向下的摩擦力f，受力示意图如下图所示： （3）根据可知，力在AB段所做的功 W1=F1sAC=5N×20m=100J 根据功率公式，则有 （4）人拉动物体在上升的高度h=1m，所做的有用功为 斜面角度为30°，则在斜面上运动的距离s为 拉力所做的功为 人使用斜面拉物体时的效率为 47．（2024·广东广州·二模）小明参考了《天工开物》中记录的汲水工具桔槔的设计，制作出了如图甲的机械，用于打捞沉在水中的物体。杠杆能绕着支点O转动，电动机提供恒定的动力F1，竖直向下匀速拉动杠杆，杠杆的一端从移动到A，另一端从移动到B，绳子竖直吊着水中的青铜器，忽略杠杆和绳子的重力（=1×103kg/m3，g=10N/kg）。 （1）在虚线框内画出青铜器在水中匀速上升时的受力分析；( ) （2）青铜器的质量是200kg，求它的重力大小；( ) （3）青铜器的体积是2.3×10-2m3，求它浸没在水中时受到的浮力大小；( ) （4）在图中画出F1的力臂L1；( ) （5）青铜器浸没在水中时，杠杆的机械效率是80%，，求F1的大小 。若F1是动力，此杠杆是 杠杆（选填“省力”或“等臂”或“费力”）； （6）青铜器打捞至地面后（容器已没有水），改用电动升降台抬升，上升的过程先后通过N、M、P三点，如图乙，其速度在NM段保持不变，在MP段不断增大，忽略空气阻力，青铜器的在NM段的动能 ，MP段的重力势能 ，NP段的机械能 。（以上三个横线选填“变大”或“变能小”或“不变”） 【答案】 2000N 230N 4425N 费力 不变 变大 变大 【详解】（1）[1]青铜器在水中匀速上升的过程中，受到了重力，绳子的拉力以及水的浮力，如图所示 （2）[2]青铜器的重力为 （3）[3]青铜器受到的浮力为 （4）[4]作F1的作用线，即将表示F1的有向线段反向延长一段，过O点做垂线段垂直于F1的作用线，线段两个端点加上箭头，并标上L1，如图所示 （5）[5][6]由（2）（3）可知，B端的绳子给青铜器的拉力为 又，由相似三角形的几何知识可得，，即，机械效率为 解得 作出F2的力臂L2如图所示 可以看出，，根据可知，这个杠杆是个费力杠杆。 （6）[7][8][9]青铜器质量不变，由图乙可知，青铜器在NM段匀速上升，则动能不变，高度上升，则重力势能变大，所以机械能变大；在MP段加速上升，动能变大，高度上升，则重力势能变大，所以机械能变大，所以在NP段机械能变大。 48．（2024·广东广州·二模）（1）如图甲所示，左边的小亮和小晶抬货物静止不动，将其简化成图乙：水平的长棍（质量忽略）视作杠杆。将B点作为支点，小亮对A点竖直向上的支持力为。已知货物重为G，AC为；BC为。请完成： ①在图乙中画出的力臂 ； ② （用G、、表示）； ③若只移动挂点C，使。对小亮而言，此长棍可视为 （“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆； （2）如图所示，用滑轮组甲、斜面乙等装置分别匀速提升同一物块（），相关数据如下表。 拉力 距离 h=0.1m 则：①滑轮组甲的有用功 （“大于”、“等于”或“小于”）斜面乙的有用功； ②甲电动机输出的机械能 （“大于”、“等于”或“小于”）乙电动机输出的机械能； ③根据数据，可计算出斜面乙的机械效率为： 。 【答案】 省力 等于 小于 50% 【详解】（1）①[1]B点作为支点，支点到力的作用线的距离为力臂，如图所示 ②[2]由杠杆平衡可得 即 解得 ③[3]因为AB大于BC，即动力臂大于阻力臂，故动力小于阻力，是省力杠杆。 （2）①[4]由题可知，甲和乙提起相同的重物到相同的高度h，所以甲和乙的有用功相等，为 ②[5]由题图甲可知，动滑轮承担物重的绳子段数为3，做的功为 做的功为 所以做的功大于做的功。两电动机输出的机械能表现为做的总功上面，因为做的功大于做的功，所以甲电动机输出的机械能小于乙电动机输出的机械能。 ③[6]乙电动机的机械效率为 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 猜压06 非选择题（功和机械能与简单机械） 猜押考点 3年广州真题 考情分析 押题依据 功和机械能 2024年广州卷第12题；2023年广州卷第14题；2022年广州卷第14题。 在广州中考物理非选择题里，这部分知识考查频率较高，几乎每年都有涉及。功和功率常考计算；机械能聚焦动能、势能的影响因素，以及它们相互转化的分析；简单机械偏爱杠杆平衡条件计算、滑轮组绳子绕法和机械效率计算。 历年真题中，功和机械能、简单机械考点稳定。如功和功率计算、机械能转化、杠杆滑轮应用反复考查，2025年大概率延续。结合生活与科技应用，考查学生解决实际问题的能力。 简单机械 2024年广州卷第13和16题；2023年广州卷第13题；2022年广州卷第18题。 功和功率：结合实际场景，考查功的计算公式W = Fs的应用，以及功率公式的计算。可能涉及对做功条件的判断，以及不同力做功的分析。 机械能：考查动能和势能的影响因素，以及它们之间的相互转化。例如，物体在斜面上滑动、弹簧弹力作用下的运动等场景中机械能的变化情况。可能结合机械能守恒定律，分析系统在只有重力或弹力做功时机械能的守恒问题。 简单机械：杠杆方面，考查杠杆平衡条件F1l1 = F2l2的应用，包括力臂的画法、杠杆类型的判断、最小力问题等。滑轮组部分，可能涉及绳子的绕法、拉力与物重的关系、机械效率的计算等。 综合考查:将压强和浮力、功和机械能与简单机械结合起来，例如，通过滑轮组提升物体，计算拉力做的功、物体重力势能的增加、滑轮组的机械效率等。结合实验探究，考查学生对功和机械能与简单机械相关知识的理解和应用能力。如探究影响滑轮组机械效率的因素、探究动能大小与哪些因素有关等实验。 题型一 功和功率 1．（2024·广东广州·三模）形状完全相同的N、M两个实心方块分别受到的拉力，均以的初速度分别在玻璃和毛巾水平面做匀速直线运动，且毛巾比玻璃粗糙；N对水平面的压力为，受到的摩擦力为；M对水平面的压力为，受到的摩擦力为。    (1)N、M受到摩擦力 （选填“”、“”或“”）；两个实心方块对水平面的压力 （选填“”、“”或“”），判断依据是： ； (2)拉力对实心物体N做功的功率是 W。 2．（2024·广东广州·二模）如图，物体在F=3N的水平拉力作用下，沿水平地面从M运动到Q，每经过1s，用虚线框记录物体的位置。 （1）在MN、OP段，物体的速度分别为v1、v2，拉力F所做的功为W1和W2，物体所受摩擦力分别为f1、f2，则v1 v2，W1 W2，f1 f2（均选填“＞”、“＝”或“＜”）； （2）物体从O运动到P，F做功的功率是 W，所受支持力做功的功率是 W。 3．（2024·广东广州·一模）木块A 和铁块 B 在一个方向不变、大小为3N 的水平拉力F 的作用下做沿同一水平面做直线运动。0~4s 内路程随时间变化图像如图所示，其中GA=GB。 （1）此过程做匀速直线运动的物体是 （选填“A” 、“B”或“A 和 B”），  速度为 m/s； （2）此过程 F 对 A 做的功为 J； （3）此过程， A 、B 所受的摩擦力分别为f1 、 f2，F对 A 、B 做功的功率分别为P1、P2，则f1 f2，P1 P2（选填“=”或“≠”）。 4．（2024·广东广州·一模）图1，物体A重10N，在同一水平面上从O点运动至Q点。OP段物体在水平拉力作用下做匀速直线运动，在P点时撤去，改用水平向左的拉力一直作用在物体上，物体仍向右运动，最后在Q点保持静止。 （1）OP段A的速度为 m/s。在图2画出A在P点受到的摩擦力（以“●”代表物体）； （2）在Q点物体受到的摩擦力 N； （3）A从O运动到P，做的功为 J、功率为 W，A的重力做的功为 J。 5．（2024·广东广州·一模）桌子H在水平拉力作用下，在水平面从M到N如图1，重10N的箱子放在H上如图2，H在水平拉力作用下在另一水平面从P到Q，箱子与H一起运动，、的方向始终沿着H运动方向。H两次运动的路程—时间图像如图3。 （1）在MN、PQ段，H的速度分别为、，所受摩擦力分别为、，则 ， 。（均选填“＞”“＝”“＜”） （2）H上表面水平，在PQ段，H对箱子的支持力做的功为 J，H受到的力做的功为 J。在MN段的功率为，在PQ段的功率为，则 （选填“＞”“＝”“＜”）。 6．（2024·广东广州·三模）图甲所示，工人将货物搬运到货车上，过程简化为图乙所示：某次工人先利用斜面将边长为1m的正方体货物匀速推到车上，再将货物水平匀速推到d点。这个过程中推力大小保持为800N，方向与运动方向保持一致，货物重为1000N，各段长度如图乙所示，推上斜面用时10s，水平推动用时5s，g=10N/kg，求： (1)将货物从a点沿斜面推到b点的运动过程中，推力做功的功率大小； (2)货物静止在d点时，对货车的压强大小。 7．（2024·广东广州·三模）2024年4月27日，北京人形机器人创新中心发布全球首个纯电驱拟人奔跑的全尺寸人形机器人“天工”，其体重达43kg，单脚与地面的接触面积约200cm2。某次测试中，它平稳通过了高0.5m的斜坡，如图所示。求：（g取10N/kg） （1）“天工”所受的重力； （2）“天工”双脚静止站立时，对水平地面的压强； （3）“天工”爬坡过程中，克服重力所做的功。 8．（2024·广东广州·三模）某轿车的质量是1t，车轮与地面的总接触面积是0.1m2（g=10N/kg） （1）轿车空载静止时，对水平地面的压强为多少？ （2）在平直的公路上以恒定的功率测试轿车性能时，轿车由静止开始运动，水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系如图所示。t=20s后，轿车以30m/s的速度做匀速直线运动，①则在20-40s时间内动力做的功为多少？②轿车发动机的功率为多大？ 9．（2024·广东广州·二模）冰壶和冰球运动是冬奥比赛项目（g=10N/kg）。（甲乙丙是三个材质和质量相同的冰壶） (1)冰壶的质量约为20kg，底部与冰道接触的面积约为200cm2，根据以上数据算出冰壶静止时对冰道的压强大小约为多少？ (2)某次练习中，两运动员分别同时控制冰球甲、乙从A匀速直线向右滑行到B，水平推力大小相等。每经过1s，频闪摄影记录冰球的位置如图a，在B时撤出推力，两球分别静止在C和D处； ①第7秒时甲相对乙 （选填“向左运动”、“向右运动”或“静止”）； ②求冰球甲从Á滑行到B的速度； ③在b方框画出冰球乙经过C点的力的示意图。（用·表示乙） ④滑行过程中，两冰球所受摩擦力f甲 f乙（选填“>”、“=”或“<”）； ⑤若冰球乙在C点撞击静止的冰球丙，撞击力F为400N。撞击分离后，丙向前滑行停在D点，求撞击力F对冰球丙做的功。 10．（2024·广东广州·一模）如图所示，小慧把同一物块、同一零件分别按甲、乙、丙三种方式放置在粗糙程度不同的水平长板上，棉布表面比木板表面更粗糙。图甲中用拉力F1沿水平方向拉物块，，使物块做匀速直线运动，图乙中用拉力沿水平方向拉物块，，物块未被拉动，物块在图甲、乙中受到的摩擦力分别为f1、f2，图丙中物块与零件保持静止，图乙、丙中的零件对物块的压力分别为、。 （1）f1 f2（选填“大于”或“等于”或“小于”）； （2） （选填“大于”或“等于”或“小于”）； （3）请在下图方框中画出图丙中物块的受力示意图（以圆点代表物块）； （4）在图甲中，物块通过的距离为0.5m，用时10s。请计算出拉力F1所做的功及功率的大小。 题型二 机械能 11．（2024·广东广州·一模）如图甲所示，水平地面BC段的长度大于AB段的长度。重为5N的物体在大小不变的水平拉力F作用下向右做直线运动，拉力F的大小如弹簧测力计所示，此过程物体的动能随时间变化的图像如图乙所示。 （1）物体在AB段运动时，水平方向受力是否平衡？ ，判断依据是 ； （2）结合图像分析，物体在BC段所受的摩擦力f BC= N；物体在AB段所受的摩擦力fAB （选填“等于”或“不等于”）fBC； （3）水平拉力F在AB段所做的功 其在BC段所做的功，水平拉力F在AB段所做功的功率 其在BC段所做功的功率（均选填“大于”“等于”或“小于”）。 12．（2024·广东广州·二模）某工人师傅用如图所示斜面运送货物，将货物从O处由静止释放，下落过程中经过P处，最终静止在Q处。 （1）货物在O处的重力势能 （选填“大于”“等于”或“小于”）P处的重力势能。货物在Q处的动能 （选填“大于”“等于”或“小于”）O处的动能。 （2）从O到Q的过程中，货物的机械能将 （选填“变大”“变小”“不变”）。 13．（2024·广东广州·二模）蓝球运动轨迹如图1所示。蓝球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图2所示。 （1）通过数据计算可得，小球在M点时的机械能为 J； （2）蓝球在M点时离地高度 小球在N点时的离地高度；在M点时的速度 N点时的速度（前两空选填“大于”、“等于”或“小于”）； （3）在整个运动过程中，小球的机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。 14．（2024·广东广州·二模）某小球被水平抛出，其部分运动轨迹如图1所示。小球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图2所示。 （1）通过数据分析可得，小球在M点时的机械能为 J；小球在M点时的重力势能 （选填“大于”、“等于”或“小于”）小球在N点时的重力势能；在整个运动过程中，小球的机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）； （2）在图1中，已知M、N可能是①、②、③中的某点，其中位置①和③离地高度相等。M点的位置最有可能在位置 （选填“①”、“②”或“③”），N点的位置最有可能在位置 （选填“①”、“②”或“③”）。 15．（2024·广东广州·一模）图为游乐场中旋转飞椅的示意图。飞椅和游客的运动速度越大，他们会被“甩”得越高。 （1）飞椅正在旋转，游客甲在位置P，此刻游客甲受到的力 （选填以下对应的字母）； A．一定不平衡 B．可能平衡 C．一定平衡 D．无法判断是否平衡 （2）游客乙从图的位置Q变化到位置的过程，他的动能 ；重力势能 ，机械能 （以上均选填“变大”或“不变”或“变小”）。 16．（2024·广东广州·三模）在探究“物体的重力势能与什么因素有关”时，小明提出了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能可能与物体的密度有关； 猜想二：物体的重力势能可能与物体所在的高度有关； 猜想三：物体的重力势能可能与物体的质量有关。 为此他设计了如图所示的实验装置。把一个小球用细线悬挂，将小球拉到某位置由静止释放，小球下落到最低点时击打放在木板上的木块，让木块在桌面滑行，实验过程中桌面粗糙程度不变，忽略空气阻力的影响。 （1）实验中通过比较 来比较小球释放时的重力势能的大小。 （2）除了图中所示器材，还应该有： 、四个金属球（100g的铁球、100g的铝球、50g的铁球、50g的铜球）。 （3）实验中木块获得的动能 小球释放时具有的重力势能（选填“大于”、“等于”、“小于”），这是因为 。 （4）设计出探究“猜想二”的记录数据表格。( ) 17．（2024·广东广州·一模）如图所示，无摩擦的轨道装置固定在水平桌面上。轨道前半部分是弧形的，后半部分是水平的。装置配套有三个质量不同、体积相同的金属球，把一个金属球从轨道上方某处由静止释放后，它会沿轨道一直运动到末端，离开轨道后，球会在空中继续飞行，最后掉到水平地面上。（忽略空气阻力） 请完成： （1）金属球从A运动到B的过程中，它的 能转化为 能； （2）小明猜想： 猜想一：金属球的质量越大，它在空中运动的水平距离s就越大； 猜想二：球静止释放时的高度越高，它在空中运动的水平距离s就越大。 设计实验（可自选测量器材），验证猜想一是否正确。 ①写出实验步骤（可图文结合）； ②验证猜想是否正确的依据。 18．（2024·广东广州·三模）如图所示，无摩擦的轨道装置固定在水平桌面上。轨道前半部分是弧形的，后半部分是水平的。装置配套有三个质量不同、体积相同的金属球m1＞m2＞m3，把一个金属球从轨道上方某处由静止释放后，它会沿轨道一直运动到末端，离开轨道后，球会在空中继续飞行，最后掉到水平地面上。（忽略空气阻力） 小雅同学猜想： 猜想一：金属球的质量越大，它在空中运动的水平距离s就越大； 猜想二：球静止释放时的高度越高，它在空中运动的水平距离s就越大。 设计实验（可补充测量器材），验证猜想一是否正确。 （1）补充的器材 （2）写出实验步骤（可图文结合） ； （3）验证猜想是否正确的依据 。 19．（2024·广东广州·二模）如图1、2，用拉力F1、F2分别拉着物体M、N做匀速直线运动，每隔0.1s记录它们的位置，sPQ=0.9m，sRS=1.2m，F1和F2做功的功率均为2.4W。 （1）求出F1在PQ段所做的功；( ) （2）求出F1的大小；( ) （3）M、N所受摩擦力分别是f1、f2，则f1 f2（选填“>”“=”“<”）； （4）若M、N动能随时间变化如图3所示，则M对应的是甲直线还是乙直线？或是无法判断对应关系？ ；随着运动的持续，M的机械能 （选填“变大”“不变”“变小”），请写出判断依据 。 题型三 杠杆和滑轮 20．（2024·广东广州·三模）图是小明做俯卧撑时撑地静止的情景，O、B分别为脚、手与地面的接触点（双手接触点视为1个），A为其重心，已知小明体重为560N。将小明做俯卧撑过程中的身体视为杠杆， 点为支点；小明撑地静止时，双手所受地面支持力 （选填“大于”“小于”或“等于”）双脚所受地面支持力，地面对双手的支持力为 N。 21．（2024·广东广州·模拟预测）人体旗帜是一种流行于欧美的运动，运动者要完成如图甲所示的动作，用手抓着垂直于地面的杆，使身体与地面保持平行。我们把这个动作简化成如图乙所示的模型，假设人体的重心在O点，人体重力为G，OD长度为L1，AB的长度为L2，两手与杆的夹角均为45°。为了研究方便，我们假定杆子对手施加的力是沿着手臂的方向。 （1）杆子对该运动员右手（甲图中上方手臂）作用力的方向为沿着手臂 （选填“斜向上”或“斜向下”）； （2）图乙所示的杠杆若以A为支点，人的重力为阻力，画出阻力臂 ； （3）试推导杆子对该运动员右手作用力的大小F＝ （请写出推导过程，所得结果用字母表示）。 22．（2024·广东广州·二模）如图所示，可绕O点转动的杠杆（质量忽略不计，），在C点挂上所量是的物体M，先后在A点向圆切线方向拉FA，向圆割线方向拉FB，两次都使杠杆水平平衡。 （1）FA= N； （2）比较FA和FB大小：FA FB；判断依据是： 。 23．（2024·广东广州·二模）如图1所示，在杠杆AO的B点挂一物体M，在A点施加一斜向上的拉力F，杠杆在水平位置保持静止，O为支点。已知，，，忽略杠杆和绳子的重力及转轴间的摩擦。 （1）请在图1中画出拉力F的力臂l； （2）拉力F的力臂l长为 cm；物体M的重力为 N； （3）撤去F，请在图2中画出能使杠杆保持水平静止的最小力。 24．（2024·广东广州·一模）杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具。如图是小昕制作的杆秤示意图，小昕将待称物体（重心O'）挂在秤钩上，用手提起O（相当于支点）处的秤纽，移动秤砣至B时秤杆水平平衡。（g取10N/kg） （1）在图中画出待称物体所受重力示意图 ； （2）画出杆秤B点所受拉力的力臂 ； （3）秤砣在秤杆上最远可移至C点。秤杆、挂绳和秤钩的质量忽略不计，秤砣的质量为0.4kg，AO和OC的长度如图所示，待称物体最大质量可达 kg。 25．（2024·广东广州·一模）图1是我国古代的“舂米石臼”，其简化图如图2所示。人在A端用力踩下，B端翘起，放脚后B端由于重力作用下落，打在石臼内的谷物上。 （1）①在图2中画出重力G的力臂； ②动力 （用G、l、h表示）； （2）此装置属于 杠杆（选填“省力”“等臂”或“费力”）；当其他条件不变时，若人脚离O点越远则需要用力越 （选填“大”或“小”）。 26．（2024·广东广州·一模）图甲中的跷跷板杂技十分精彩。图乙所示，演员双脚站在跷跷板上，支点O为跷跷板与圆柱形圆筒的接触点，当杂技演员保持平衡时，跷跷板静止，杂技演员双脚对跷跷板的作用力分别为和；与跷跷板的夹角为30°，与跷跷板垂直，双脚到支点O的距离分别为、，且；此时的跷跷板简化成图12丙的杠杆，忽略杆重。 （1）请在图丙中画出对应的力臂； （2） （选填“大于”或“等于”或“小于”），判断依据是 。 27．（2024·广东广州·三模）如图所示是古护城河上的吊桥使用原理图，吊桥以B为支点且质量分布均匀。 (1)图中装置C是 ，它的作用是 。 (2)请你画出吊桥被吊起时的阻力和动力臂 ；此时吊桥可以看成一个 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 28．（2024·广东广州·三模）如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别利用两个滑轮组将A、B两物体从地面匀速拉到相同高度，对物体做功情况如图乙所示，请问： (1)琴琴操作的滑轮组对物体A做的有用功是 J，对物体B做的额外功是 J。 (2)将物体A从地面往上拉动的过程中，物体A的动能 ，机械能 （以上两空选填“减小”，“不变”，“增大”）。 29．（2024·广东广州·一模）如图，O点为轻质杠杆的支点，杠杆在弹簧弹力F1（未画出）和拉力F2的作用下保持静止。 （1）请在图中画出F1的示意图和F2的力臂l2 ； （2）此时F1 F2（选填“>”、“=”或“<”），你的判断依据是： 30．（2024·广东广州·三模）图（a）是常用的移动指示牌，其侧视图如图（b）所示，其中AB为指示牌的牌面，BE和CD为支架，AB=80cm，BE=60cm，CD=50cm，且E为CD中点。各部分材料均是质地均匀的，总重力为100N。 (1)如图（c）所示，当有风吹过，风力等效作用于板面AB中间，要使指示牌不被吹倒时，风力最大作用力不能超过 N； (2)指示牌被风刮倒后如图（d）所示，请在图（d）中画出将指示牌扶起的最小力F1的示意图及其力臂L1。 31．（2024·广东广州·三模）如图甲，是小明“探究杠杆的平衡条件”的实验过程，并利用杠杆的平衡条件解决了生活中的一些问题。 （1）实验过程中，将钩码悬挂于图甲中A点，保持阻力、阻力臂不变，在支点O右侧不同位置，用弹簧测力计施加竖直向下的拉力（动力），使杠杆水平平衡，多次改变弹簧测力计拉杠杆的位置，记录次数据，并画出如图乙所示的L1与F1的图象；小明对图像进行仔细分析后做出大胆判断：图像上每次描出的点与两坐标轴所围成的矩形面积（图乙中阴影部分）总是 （选填“相等”或“不等”）的，根据图象中实验数据可知，当L1=0.6m时，F1= N． （2）完成探究后，小明想利用自己所学的物理知识测出一根细木棒的重力。如图所示，一根细木棒放在水平地面，重心在B点。小明找到一根细线、刻度尺和一个量程略小于木棒重力的弹簧测力计，请你帮他设计一个测量这根木棒重力G的方案。 （a）主要步骤： ① ； ② ； （b）细木棒重力的表达式： ； 32．（2024·广东广州·一模）《天工开物》记载了提水用的桔槔，小明制作其模型如图，以第③孔位置作为支点O，若横杆水平静止时，所受动力为，阻力为。不计摩擦和横杆重力。      （1）①画出；②画出的力臂； （2）根据杠杆的平衡条件 可知，此时 （选填“＞”“＝”“＜”），此杠杆属于 （选填“省力”“费力”“等臂”）杠杆； （3）若石块和A、B点不变，方向不变，支点可在如图五个孔的位置移动，横杆仍保持水平静止，支点O在 孔的位置，最小（选填“①”“②”“④”“⑤”）。 33．（2024·广东广州·三模）用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来，静止后胡萝卜的轴线水平，如图16所示；在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段．A、B哪段重些呢？甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想： 甲： A较重； 乙： B较重； 丙： A、B一样重． （1）请设计一个简易实验，判断A、B的轻重． 所用器材： 操作方法： 现象及结论： （2）为进一步研究类似A、B轻重的问题，某同学在一根有等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验．杠杆静止于水平状态的三次实验情境如图17所示． ①根据图17的实验，可以判断 同学的猜想是正确的（填“甲”、“乙”或“丙”） ②根据图17的实验，该同学得出结论： 只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”，杠杆就能平衡 a．这个结论是否正确？ ( ) b．用图18所示的装置，怎样通过实验来说明该结论是否正确． ( ) 34．（2024·广东广州·二模）小红采用如图甲所示站姿锻炼手臂力量：双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手臂水平，手掌支撑在竖直墙壁上的A点，B为人体重心所在位置。锻炼时，躯体保持伸直，手臂弯曲、伸直交替进行。现要估测手掌对墙壁的压力F。（人体可视为杠杆，O点为支点，重力的力臂为LG） (1)在图甲中画出人所受重力G的示意图； (2)在图甲中画出墙壁对手掌的支持力F的力臂LF； (3)如图乙所示脚尖离开墙壁越远，手掌对墙壁的压力就越 （选填“大”或“小”），依据是 。 35．（2024·广东广州·二模）如图甲所示是某款握力器，其结构可以简化为如图乙所示的轻质杠杆AOB，其中O为支点，F1沿MN方向（图中未画出），杠杆在力F1与弹簧拉力F2的作用下保持平衡。 （1）请画出F2的力臂L2及F1的示意图 ； （2判断F1 （选填“>”“<”或“=”）F2。你的判断依据是 ； （3）通过调节旋钮，可以改变弹簧拉力作用点的位置。如图丙所示，将弹簧拉力作用点由C调至D时，弹簧拉力将 （选填“变大”“变小”或“不变”），若在B端施加力使杠杆匀速转动，沿 （选填“①”或“②”）方向所用力更小。 36．（2024·广东广州·一模）如图所示，在以O为支点，质量忽略不计的杠杆左侧A点挂上一重为10N的重物M，在杠杆右侧B点施加一个竖直向下大小为6N的拉力，使杠杆水平平衡。（忽略绳重） （1）请在图中画出的力臂； （2）若A点受到绳子的拉力的力臂为，则 ；（用比例表示） （3）现撤去，在图中杠杆右侧B点外的其他位置施加一个大小与相等的拉力，使杠杆保持水平平衡，请在图中画出拉力及其力臂。（图中虚线为一个以O为圆心，OB为半径的圆） 题型四 机械效率 37．（2024·广东广州·三模）按要求作答。 (1)如图甲是雨伞，图乙是伞骨的简图。 ①撑伞时撑杆AB对伞面的支持力F1沿图中AB直线方向，请在图乙中画出这个支持力F1，并画出阻力F2的力臂l2； ②撑伞时该杠杆属于 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 (2)分别使用图中甲、乙两个滑轮组将重为10N的物体A在2s内匀速拉升20cm，拉力大小如图所示： ①甲、乙两种提升方式中 方式更省力， 方式绳子自由端移动距离更大（选填“甲”或“乙”） ②甲乙两种提升方式的机械效率η甲 η乙（选填“>”“=”或“<”）。 38．（2024·广东广州·三模）如图一所示，在相同的时间内，用甲、乙两个滑轮组分别将物体A、B匀速提升2m，拉力分别为。做功的数据如图二所示。则： （1）计算： ①甲滑轮组中绳子自由端移动的距离 ； ②的大小 ； ③乙滑轮组做的有用功 ； ④乙滑轮组的机械效率 ； （2）两物体质量 （选填“>”“<”“=”）； （3）做功的功率 （选填“>”“<”“=”），判断的依据是 。 39．（2024·广东广州·二模）用如图甲所示的滑轮组匀速提升不同物体，每次物体上升的速度均为0.01m/s，上升高度均为0.1m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示。 （1）由乙可知，滑轮组提升的重物越重，其机械效率越 （选填“越大”、“不变”或“越小”）； （2）若物体重力为10N，则拉力F做的功是 J，功率是 W； 除了利用滑轮组，也可以利用杠杆抬升物体，如下图所示，利用质量不计的杠杆AOB翘起物体M，O为杠杆支点，l1为杠杆的动力臂，杠杆此时处于水平位置静止。 （3）请作出杠杆受到的动力F1的示意图； （4）若撤去F1，在B点重新施加一个大小等于F1的力F2，杠杆仍然处于水平位置静止，则F2的力臂l2 l1（选填“>”、“=”或“<”）。 40．（2024·广东广州·二模）图1石画像描述了秦始皇“泗水取鼎”的传说，假设鼎被捞起：河岸两边各有多人前后拉着绳子，绳子一端通过滑轮连接在铁鼎上，使铁鼎离开水面。 （1）如图2，匀速提升铁鼎，a、b绳对铁鼎的拉力分别为Fa、Fb，Fa=Fb=1.1×103N，求铁鼎的质量（g=10N/kg） ； （2）突然，b绳断裂，如图3，仅在a绳拉动下，铁鼎匀速上升10m，此过程用时100s，求此过程：a绳的拉力所做的功和功率； （3）铁鼎上升过程依次经过M、N、O、P 点，铁鼎经过M点开始计时，其速度-时间图像如图5所示， 其中MN、NO、OP 段用时分别为20s、10s、20s，忽略空气阻力，则 ① 铁鼎在MN段动能 ，在NO段机械能 ，在 OP段重力势能 （三空均选填“增大”“不变”“减小”）； ② 在图6画出铁鼎在NO段的路程s随时间变化图像（仅作图，不用写出计算过程）； （4）用图7装置将鼎从地上提起，放到马车上，利用马车运送。 ①图7中O为支点， M为鼎的重心， c、d绳对杠杆的拉力分别为 Fc、Fd， Fc方向可以调整，装置在图7位置静止，请画出Fd、ld，并画出当 Fc最小时的 Fc和力臂 lc，Fc= （用Fd、lc、ld表示）； ②如图8，车和鼎总重力为2.4×103N， 马拉车的牵引力平行于斜面向上，车沿斜面向上匀速直线运动，斜面倾角为，斜面的机械效率为 75%，求：马拉车的牵引力。 41．（2024·广东广州·三模）（1）图中物体的长度为 cm； （2）如图所示，弹簧测力计拉着绕过动滑轮的细绳保持静止，弹簧测力计的示数为 N；若所提重物重6N，则动滑轮重 N，匀速竖直提升重物时动滑轮的机械效率为 ；（不计绳重与摩擦） （3）在探究“凸透镜成像的规律”实验中，把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，并将蜡烛烛焰的焰心和光屏的中心调到凸透镜的 上，如图所示，光屏上恰好成一清晰的像（未画出），则像的性质是 、 的实像。 42．（2024·广东广州·三模）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。 实验次数物理量 l 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% （1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计，使钩码上升； （2）分析表中数据，可得第1次实验的s1= h1，这是用 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验；第2次实验的s2= h2，这是用 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验。 （3）比较第1次实验和第2次实验的数据可得：两次实验提升的重物G1 G2（选填“＞”，“＜”或“=”），机械效率η1 η2（选填“＞”，“＜”或“=”），从两次使用的滑轮组装置角度分析，造成两次机械效率有这样关系的原因是 。 （4）小组同学再用第1次实验使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离s3= m，机械效率η3= ； （5）比较第1次和第3次实验的机械效率，可得：使用同一滑轮组提升物体，物体越 （选填“轻”或“重”），滑轮组的机械效率越高。 43．（2024·广东广州·三模）课外活动小组设计一个打捞沉船的模拟装置，用物体代替沉船。如图所示，使物体从M位置匀速直线上升到N位置，MN的高度h=10m，物体受到的重力G=3100N，体积是V=0.1m3，作用在绳子a的拉力为F1，作用在绳子b的拉力，（整个过程不考虑风浪、水流等因素的影响），（g=10N/kg，ρ水=1×103kg/m3），求： （1）F1的大小； （2）使物体从M位置匀速直线上升到N位置过程中滑轮组所做的有用功； （3）使物体从M位置匀速直线上升到N位置滑轮组的机械效率。 44．（2024·广东广州·模拟预测）如图所示，用电动机和滑轮组把质量为 3t，体积为 1m3 的矿石，从水底匀速打捞起来，矿石露出水面前，在 10s 内矿石上升 1m，电动机对绳子拉力的功率为 2.5kW。（g 取 10N/kg，水的密度为 1×103kg/m3）求： （1）在图中画出矿石露出水面前的受力示意图； （2）矿石的重力； （3）矿石浸没在水中受到的浮力； （4）在 10s 内，绳子自由端拉力做的功； （5）滑轮组的机械效率。 45．（2024·广东广州·二模）图1中力水平拉动重为的物体A，在水平路面匀速移动了用时，拉力做功的功率是。改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了，拉力为（如图2）．求： （1）拉动物体移动的速度； （2）做功多少； （3）力的大小； （4）滑轮组的机械效率。 46．（2024·广东广州·二模）如图所示，水平地面O点两侧粗糙程度不同，重力为6N的物体在AC段一直受到沿水平方向大小不变的拉力，，到斜面后受到另一大小与相同的拉力（拉力方向和运动方向一致）。 (1)如果物体在AB段做匀速直线运动，那么在OC段是否也做匀速直线运动？依据是 ； (2)物体到达E点（E点不是最高点）的瞬间，撤去F2，在下图画出物体此时受到的力的示意图。 (3)如果运动距离，运动时间，求在AC段所做功的功率； (4)求人使用斜面拉物体时的效率。 47．（2024·广东广州·二模）小明参考了《天工开物》中记录的汲水工具桔槔的设计，制作出了如图甲的机械，用于打捞沉在水中的物体。杠杆能绕着支点O转动，电动机提供恒定的动力F1，竖直向下匀速拉动杠杆，杠杆的一端从移动到A，另一端从移动到B，绳子竖直吊着水中的青铜器，忽略杠杆和绳子的重力（=1×103kg/m3，g=10N/kg）。 （1）在虚线框内画出青铜器在水中匀速上升时的受力分析；( ) （2）青铜器的质量是200kg，求它的重力大小；( ) （3）青铜器的体积是2.3×10-2m3，求它浸没在水中时受到的浮力大小；( ) （4）在图中画出F1的力臂L1；( ) （5）青铜器浸没在水中时，杠杆的机械效率是80%，，求F1的大小 。若F1是动力，此杠杆是 杠杆（选填“省力”或“等臂”或“费力”）； （6）青铜器打捞至地面后（容器已没有水），改用电动升降台抬升，上升的过程先后通过N、M、P三点，如图乙，其速度在NM段保持不变，在MP段不断增大，忽略空气阻力，青铜器的在NM段的动能 ，MP段的重力势能 ，NP段的机械能 。（以上三个横线选填“变大”或“变能小”或“不变”） 48．（2024·广东广州·二模）（1）如图甲所示，左边的小亮和小晶抬货物静止不动，将其简化成图乙：水平的长棍（质量忽略）视作杠杆。将B点作为支点，小亮对A点竖直向上的支持力为。已知货物重为G，AC为；BC为。请完成： ①在图乙中画出的力臂 ； ② （用G、、表示）； ③若只移动挂点C，使。对小亮而言，此长棍可视为 （“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆； （2）如图所示，用滑轮组甲、斜面乙等装置分别匀速提升同一物块（），相关数据如下表。 拉力 距离 h=0.1m 则：①滑轮组甲的有用功 （“大于”、“等于”或“小于”）斜面乙的有用功； ②甲电动机输出的机械能 （“大于”、“等于”或“小于”）乙电动机输出的机械能； ③根据数据，可计算出斜面乙的机械效率为： 。 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$