专题10 简单机械（4大考点）（河北专用）-【好题汇编】2025年中考物理一模试题分类汇编

专题10 简单机械 考点01 杠杆 考点02 滑轮及滑轮组 考点03 其他简单机械 考点04 机械效率 杠杆 1．（2025·河北保定·一模）小明和家人出门旅游，图甲是他手拉拉杆箱静止时的情形，图乙为其示意图。小明施加在拉杆顶端A点的拉力为F，方向与OA成30°夹角；B点为拉杆箱的重心。已知拉杆箱总重为200N，OA长为100cm，OC长为20cm，OA与地面成45°角。下列说法正确的是（    ） A．拉杆箱此时相当于费力杠杆 B．力F的大小为80N C．使拉杆箱保持图乙所示的情况，所需的最小力为56.56N D．若F与拉杆的夹角不变，拉杆箱与地面的夹角越大，使拉杆箱保持静止时所需的力F越大 2．（2025·河北邢台·一模）研学实践活动时，小明在农家乐看到一种农具（如图甲），他查阅资料后知道，这种农具是农民捣谷用的“舂”，其工作原理图如图乙，AOB为碓杆，O为支点，A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷，若碓头的重力为30N，每踩一次碓头上升的高度为60cm，AO长1.5m，OB长0.3m，则（　　） A．舂相当于简单机械中的省力杠杆 B．不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用15N的力才可以将碓头抬起 C．每踩一次对碓头做的功是1800J D．若1min将B踩下30次，舂的机械效率为60%，则人做功的功率是15W 3．（2025·河北石家庄·一模）如图甲所示，赛龙舟是中国端午节习俗之一。图乙是运动员划船桨示意图，OA=0.6m，AB=0.4m，运动员一只手在船桨上端O点，另一只手对船桨A处的拉力F1=500N，船桨可看作一个 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，水对该船桨的推力F2为 N。为获得更大的推力，A点应 （选填“靠近”或“远离”）O点一些。 4．（2025·河北石家庄·一模）如图甲所示，人体很多关节可以看作由肌肉和骨骼组成的杠杆模型。人的前臂可以看成以肘关节为支点的杠杆，如图乙所示。当手托物件曲肘时，肱二头肌会对前臂施加一个动力F1，物件对前臂施加一个阻力F2。若铅球重为50N，动力臂L1为5cm，阻力臂L2为20cm，则肱二头肌对小臂的拉力F1= N。请在图中画出阻力臂L2 。 5．（2025·河北石家庄·一模）如图所示，用手提起重物，从生物学的角度来看，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动。从物理学的角度来看，这可以简化为一种简单机械模型。图中 部位是支点，此模型属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆。 6．（2025·河北沧州·一模）“杠杆平衡条件”的探究和应用如图。 (1)探究实验前，杠杆静止在图甲所示位置，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡；实验前，若杠杆水平静止如图乙所示，将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆 （选填“仍能”或“不能”）保持水平位置静止； (2)如图丙所示，已知每个钩码重为，则A位置竖直向下施力的弹簧测力计示数为 N时，杠杆能在水平位置平衡。现将两侧钩码、弹簧测力计的悬点均向支点O移近一格，要继续保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的示数会 （选填“变大”“不变”或“变小”）； (3)如图丁所示，某同学在某次挑水时，感觉后面水桶有些偏重挑不走。请你给出一种既能使水桶顺利挑起来，又不增大肩膀所受的压力的方案： ；（合理即可） (4)【拓展】图戊是小明用细线吊起萝卜，调节细线位置，萝卜恰好在水平位置静止，以细线所在位置为界线切分萝卜，切开后两块萝卜的质量大小关系为 （选填“>”“=”或“<”）。 7．（2025·河北保定·一模）小明在“探究杠杆的平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的重的钩码若干个。 (1)如图甲所示，实验前，杠杆左端下倾，则应将左端的平衡螺母向 （填左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆 对平衡的影响。 (2)小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图乙所示，他们记录的数据为动力，动力臂，阻力，则阻力臂 。 (3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力动力臂阻力阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是 。 (4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是：动力支点到动力作用点的距离阻力×支点到阻力作用点的距离。与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，做了如图丙的实验，此实验 （选填“能”或“不能”）说明该结论是错误的。图丙实验中，已知杠杆上每个小格长度为，每个钩码重，当弹簧测力计在点斜向上拉（与水平方向成角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，动力动力臂 （选填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂。 8．（2025·河北石家庄·一模）小亮在做“探究杠杆平衡条件”实验时的装置如图所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等。 (1)杠杆在如图甲的位置静止时杠杆 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态的，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节。 (2)如图乙所示是某次实验时的实验情景，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为 N；若弹簧测力计由M向右倾斜到N位置，仍然使杠杆保持水平平衡，拉力F的变化情况是 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (3)接着小亮借助弹簧测力计（量程为5N）、烧杯、细线和水等简单器材测量一块坚硬矿石的密度。他将矿石悬挂在杠杆上，用弹簧测力计竖直向上拉，测力计示数如图丙所示；不改变矿石和测力计位置，将矿石浸没在盛有适量水的烧杯中（矿石不碰烧杯底和壁），待杠杆在水平位置再次平衡时，测力计示数变为1.6N，则矿石密度为 kg/m3。 9．（2025·河北保定·一模）健身房中，人们利用杠杆向上提拉锻炼身体，其简化装置如图所示，O为杠杆支点，已知，配重C受到的重力为500N，与地面的接触面积为，当锻炼人员在A端施加竖直向下600N拉力时，不计杆重、绳重及转轴处的摩擦。求： (1)此时B端受到竖直向下的拉力是多少牛？ (2)此时配重C对地面的压强为多少帕？ (3)若要把配重C拉离地面，锻炼人员的体重至少是多少牛？（解答时，要求有必要的文字说明、公式、计算步骤等，只写最后结果不得分） 10．（2025·河北石家庄·一模）如图是汽车起重机吊货物时的场景。汽车起重机自重为2×105N，吊臂长度可在10~30m之间调节，汽车起重机可以吊起距支点O水平距离4~20m范围内的重物，汽车起重机工作时与水平地面的总接触面积为2m2（不计吊臂重、滑轮重和绳重）。 (1)求汽车起重机未吊货物时对水平地面的压强； (2)若将质量为20t的货物在10s内匀速竖直提升3m，求此过程中汽车起重机克服货物重力做功的功率； (3)若汽车起重机动力系统A允许提供的动力与动力臂乘积的最大值为1.5×106N·m，求在动力与动力臂的乘积最大时允许吊起重物的重力范围。 11．（2025·河北石家庄·一模）图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂（读作chōng），可将舂看作一个杠杆，如图乙所示, 其中OA∶OB=3∶2。若碓（读作 duì）头质量为10kg，捣谷人的质量为 75kg，一只脚与地面的接触面积为200cm2，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为零。g 取 10N/kg。 (1)在图乙中画出力F₁的力臂L₁。 (2)若碓头竖直下落0.3m，求重力做的功。 (3)当横木水平时，人的右脚在B 点用最小力使横木刚好转动，求此时人的左脚对地面的压强。 滑轮及滑轮组 1．（2025·河北保定·一模）楼顶维修工作中，工人利用滑轮将重240N的建筑材料提升到15m的楼顶，用时30s，如图所示。已知工人对绳子的拉力为150N，不计绳重和摩擦，此过程中，下列说法正确的是（   ） A．滑轮所受重力为90N B．工人所做的有用功为4500J C．工人所用拉力的功率为75W D．滑轮的机械效率为80% 2．（2025·河北石家庄·一模）如图所示，小明用甲、乙两装置匀速提升质量为的物体。滑轮的质量均为，相同的时间内物体被提升的高度均为。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端的拉力一定为 B．两个拉力做的额外功相等 C．、两个拉力做功的功率比值为3∶2 D．若不计绳重和摩擦，两种装置的机械效率均为 3．（2025·河北石家庄·一模）洛阳出土了一种西汉晚期的陶井模型，一起出土的还有带绳槽的滑轮、水槽、卷口沿小罐，图所示为装置复原后的样子，使用时用一侧的小罐取水，拉动另一侧的绳子可以把水提上来。忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（    ） A．使用木架上的滑轮可以省力 B．应用此种滑轮不可以改变力的方向 C．小罐从露出到离开水面的过程中，拉力逐渐变大 D．若只使用一个小罐提水，滑轮的机械效率与取水量无关 4．（2025·河北石家庄·一模）使用如图所示的滑轮组，沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体，弹簧测力计的示数为200N，物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的0.1倍。不计绳重和轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．该滑轮组中有一个定滑轮和两个动滑轮 B．绳子自由端拉力的速度 C．动滑轮重力为100N D．该滑轮组的机械效率为 5．（2025·河北石家庄·一模）小宁用如图所示的滑轮组使重为300N的物体A在10s内匀速提升2m，小宁的质量为60kg，每只脚与地面的接触面积为，若此滑轮组的机械效率为60%。（g取10N/kg） (1)求绳子自由端移动的速度及小宁所用拉力； (2)若滑轮组克服摩擦和绳重做功100J，求动滑轮的重力； (3)求匀速提升物体时小宁对地面的压强。 其他简单机械 1．（2025·河北邯郸·一模）在劳动实践中，小高想将120kg的重物移到距地面高h=1m的货车上，于是在水平地面与车厢间用木板搭了长L=2.5m的斜面，如图所示，小高同学沿斜面向上用600N的力花了1min将重物匀速推到车上，下列说法错误的是（　　） A．使用斜面可以省力 B．小高所做的有用功为1500J C．小高推力做功的功率为25W D．重物与斜面之间的摩擦力为120N 2．（2025·河北秦皇岛·一模）如图所示是道路救援车对故障车辆拖移时的模型，当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力为4000N，在100s内可将重为2×103N的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端。已知斜面高为3m，斜面长为5m。在小车A从水平路面被拖上救援车的过程中，下列说法中正确的是（    ） A．该模型中的斜面和滑轮都可以省力 B．拉力做功的功率是100W C．小车A沿斜面的运动的速度为0.5m/s D．小车受到斜面的摩擦力为2.8×103N 机械效率 1．（2025·河北石家庄·一模）如图所示，利用滑轮组将重力为2N的物体，以的速度提升，拉力F为，下列说法正确的是（　　） A．绳自由端移动的速度为 B．适当增加动滑轮重可以提高机械效率 C．滑轮组的机械效率为 D．F所做的有用功为 2．（2025·河北邯郸·一模）如图甲所示，一位同学用滑轮组拉着重700N的物体A，在水平地面上匀速前进，全过程滑轮组的部分数据如图乙所示，物体A受到阻力为其重力的0.1倍，下列说法正确的是（　　） A．拉力F做功700J B．物体A移动的距离为1m C．只增大物体的重力，机械效率不变 D．该滑轮组的机械效率是70% 3．（2025·河北廊坊·一模）如图所示装置，由滑轮组和电动卷扬机组成，工人利用该装置将重为4900N的物体M，沿水平方向匀速拉动10m的过程用时5s，电动卷扬机对滑轮组绳子端的拉力为，物体M在水平面上滑动过程中受到的阻力是其重力的倍，在此过程中，电动卷扬机的效率是，g取，忽略绳重和滑轮组摩擦。则下列说法正确的是（　　） A．拉力F做的功为9800J B．拉力F做功的功率为1000W C．动滑轮的重力为20N D．电动卷扬机消耗的电能为12250J 4．（2025·河北保定·一模）某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为。起重机用20秒将的钢板匀速提升到高的桥墩上。 (1)起重机克服钢板重力做的功为 J； (2)某次作业前，发现挂钩处的一个滑轮（每个动滑轮质量）有故障，为了维修方便，将提升重物的挂钩机构部分匀速提升至距地面1.5米处，所用拉力为，此时的机械效率为 。 5．（2025·河北石家庄·一模）石家庄城市建设如火如荼，如图甲所示为工人使用升降平台清洗高空玻璃幕墙的情景。升降平台结构简图如图乙所示，吊篮由电动机控制升降，吊篮和两动滑轮总重为500N，静置在水平地面时，吊篮与地面的接触面积是5000cm2。某次吊升过程中，吊篮在20s内匀速上升了4m，两名工人及清洗工具的总重为2000N。不计绳重和摩擦，求： (1)两名工人带清洗工具进人吊篮，电动机对绳子的拉力为零时，此吊篮对水平地面的压强； (2)本次吊升过程中电动机的输出功率； (3)本次吊升过程中平台的机械效率。 6．（2025·河北衡水·一模）如图甲是一种新型吊运设备的简化模型示意图，虚线框里是滑轮组（未画出），定滑轮和电动机均固定。在一次作业中，吊运设备匀速竖直提升物体时，绳子自由端的拉力为200N，此时滑轮组的机械效率为80%，被提升的物体上升的速度为0.5m/s，电动机做的功跟时间的变化关系如图乙所示。不考虑滑轮组绳子的质量、滑轮与轴和绳子间的摩擦，求： (1)此次作业中被提升的物体受到的重力； (2)绳子自由端移动的速度； (3)若要使该滑轮组的机械效率提升5%，则物体的重力为多少？ 2 / 24 1 / 24 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题10 简单机械 考点01 杠杆 考点02 滑轮及滑轮组 考点03 其他简单机械 考点04 机械效率 杠杆 1．（2025·河北保定·一模）小明和家人出门旅游，图甲是他手拉拉杆箱静止时的情形，图乙为其示意图。小明施加在拉杆顶端A点的拉力为F，方向与OA成30°夹角；B点为拉杆箱的重心。已知拉杆箱总重为200N，OA长为100cm，OC长为20cm，OA与地面成45°角。下列说法正确的是（    ） A．拉杆箱此时相当于费力杠杆 B．力F的大小为80N C．使拉杆箱保持图乙所示的情况，所需的最小力为56.56N D．若F与拉杆的夹角不变，拉杆箱与地面的夹角越大，使拉杆箱保持静止时所需的力F越大 【答案】B 【来源】2025年河北省保定市徐水区中考一模物理试题 【详解】 A．阻力臂，根据数学三角函数知识可知动力臂为，动力臂大于阻力臂，因此拉杆箱属于省力杠杆，故A错误； B．根据杠杆平衡条件则有 代入数据解得。故B正确； C．使拉杆箱保持图乙所示的情况，F垂直于OA向上时，动力臂为OA，此时动力臂最长，根据杠杆平衡条件此时动力最小，则有 则所需的最小力 故C错误； D．若F与拉杆的夹角不变，拉杆箱与地面的夹角越大，阻力臂越小，其他条件不变，根据杠杆平衡条件可知使拉杆箱保持静止时所需的力F越小，故D错误。 故选B。 2．（2025·河北邢台·一模）研学实践活动时，小明在农家乐看到一种农具（如图甲），他查阅资料后知道，这种农具是农民捣谷用的“舂”，其工作原理图如图乙，AOB为碓杆，O为支点，A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷，若碓头的重力为30N，每踩一次碓头上升的高度为60cm，AO长1.5m，OB长0.3m，则（　　） A．舂相当于简单机械中的省力杠杆 B．不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用15N的力才可以将碓头抬起 C．每踩一次对碓头做的功是1800J D．若1min将B踩下30次，舂的机械效率为60%，则人做功的功率是15W 【答案】D 【来源】2025年河北省邢台市平乡县中考一模物理试题 【详解】 A．由图乙可知，使用过程中，动力臂OB小于阻力臂OA，故舂相当于简单机械中的费力杠杆，A错误； B．脚对B点的力为F，碓头的重力为G，OA为阻力臂L1，OB为动力臂L2，根据杠杆平衡条件得 故脚至少用150 N的力才可以将碓头抬起，B错误； C．每踩一次对碓头做的功为W有用=Gh=30N×0.6m=18J 故C错误； D．设人每踩一次做的总功为W总，机械效率为η，则总功为 若1min将B踩下30次，则人做的总功W总′=30×W总=30×30J=900J 人做功的功率为 故D正确。 故选D。 3．（2025·河北石家庄·一模）如图甲所示，赛龙舟是中国端午节习俗之一。图乙是运动员划船桨示意图，OA=0.6m，AB=0.4m，运动员一只手在船桨上端O点，另一只手对船桨A处的拉力F1=500N，船桨可看作一个 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，水对该船桨的推力F2为 N。为获得更大的推力，A点应 （选填“靠近”或“远离”）O点一些。 【答案】 费力 300 远离 【来源】2025年河北省石家庄市裕华区中考一模物理试题 【详解】 [1]由图乙可知，OA为动力臂，OB为阻力臂，动力臂小于阻力臂，所以为费力杠杆。 [2]由图乙可知，动力臂的长度为OA=0.6m，阻力臂的长度为OB=OA+AB=0.6m+0.4m=1m，则有杠杆平衡条件可得F1×OA=F2×OB，代入数据可得F2=300N。 [3]若想使水对龙舟产生更大的推力，即F2变大，阻力臂不变，动力不变，则动力臂应变大才能使推力变大，故A点应远离O点一些。 4．（2025·河北石家庄·一模）如图甲所示，人体很多关节可以看作由肌肉和骨骼组成的杠杆模型。人的前臂可以看成以肘关节为支点的杠杆，如图乙所示。当手托物件曲肘时，肱二头肌会对前臂施加一个动力F1，物件对前臂施加一个阻力F2。若铅球重为50N，动力臂L1为5cm，阻力臂L2为20cm，则肱二头肌对小臂的拉力F1= N。请在图中画出阻力臂L2 。 【答案】 200 【来源】2025年河北省石家庄市中考一模物理试题 【详解】 [1]根据杠杆平衡条件可得，肱二头肌对小臂的拉力 [2]阻力臂是支点到阻力作用线的距离，过支点O做阻力F2的作用线做垂线，OA为F2的力臂L2，如图 5．（2025·河北石家庄·一模）如图所示，用手提起重物，从生物学的角度来看，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动。从物理学的角度来看，这可以简化为一种简单机械模型。图中 部位是支点，此模型属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆。 【答案】 肘关节 费力 【来源】2025年河北省石家庄市18县中考一模物理试题 【详解】 [1]用手提起重物时，前臂围绕肘关节转动，因此支点在肘关节处。 [2]用手提起物体时，人的前臂相当于一个杠杆，肱二头肌给桡骨的力是动力，物体给前臂的力是阻力，用手向上提物体时，动力臂小于阻力臂，因此前臂是一根费力杠杆。 6．（2025·河北沧州·一模）“杠杆平衡条件”的探究和应用如图。 (1)探究实验前，杠杆静止在图甲所示位置，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡；实验前，若杠杆水平静止如图乙所示，将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆 （选填“仍能”或“不能”）保持水平位置静止； (2)如图丙所示，已知每个钩码重为，则A位置竖直向下施力的弹簧测力计示数为 N时，杠杆能在水平位置平衡。现将两侧钩码、弹簧测力计的悬点均向支点O移近一格，要继续保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的示数会 （选填“变大”“不变”或“变小”）； (3)如图丁所示，某同学在某次挑水时，感觉后面水桶有些偏重挑不走。请你给出一种既能使水桶顺利挑起来，又不增大肩膀所受的压力的方案： ；（合理即可） (4)【拓展】图戊是小明用细线吊起萝卜，调节细线位置，萝卜恰好在水平位置静止，以细线所在位置为界线切分萝卜，切开后两块萝卜的质量大小关系为 （选填“>”“=”或“<”）。 【答案】(1) 右 仍能 (2) 1.5 变小 (3)用手适当用力向上提着点后面水桶 (4)> 【来源】2025年河北省沧州市南皮县桂和中学中考一模物理试题 【详解】 （1）[1]探究实验前，杠杆静止在图甲所示位置，左端下沉，说明左端重，应将平衡螺母向右调，直至杠杆在水平位置平衡。 [2]图乙中，杠杆的重力作用线过支点，将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆的重力作用线仍过支点，所以杠杆仍能保持水平位置静止。 （2）[1]设杠杆上相邻刻度线之间的距离为L，B位置下挂了4个钩码，由杠杆平衡条件则有 解得，则A位置竖直向下施力的弹簧测力计示数为1.5N时，杠杆能在水平位置平衡。 [2]现将两侧钩码、弹簧测力计的悬点均向支点O移近一格，要继续保持杠杆在水平位置平衡，由杠杆平衡条件则有 解得，所以弹簧测力计的示数会变小。 （3）由杠杆平衡条件可知，为了能使水桶顺利挑起来，需减小后面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积或增大前面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积，故可以用手适当用力向上提着点后面水桶，或将后面水桶在扁担上的悬挂点向前移动少许，或将扁担在肩膀上整体向前挪动少许。 （4）由杠杆平衡条件则有，由图可知，，所以，则切开后两块萝卜的质量大小关系为。 7．（2025·河北保定·一模）小明在“探究杠杆的平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的重的钩码若干个。 (1)如图甲所示，实验前，杠杆左端下倾，则应将左端的平衡螺母向 （填左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆 对平衡的影响。 (2)小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图乙所示，他们记录的数据为动力，动力臂，阻力，则阻力臂 。 (3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力动力臂阻力阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是 。 (4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是：动力支点到动力作用点的距离阻力×支点到阻力作用点的距离。与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，做了如图丙的实验，此实验 （选填“能”或“不能”）说明该结论是错误的。图丙实验中，已知杠杆上每个小格长度为，每个钩码重，当弹簧测力计在点斜向上拉（与水平方向成角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，动力动力臂 （选填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂。 【答案】(1) 右 自身重力 (2) 0.15 (3) 由一组数得到结论具有偶然性 (4) 能 等于 【来源】 2025年河北省保定市莲池区中考一模物理试题 【详解】 （1）[1]调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡。 [2]支点选在杠杆的中点，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 （2）根据杠杆平衡条件为，即 可得 （3）只有一次实验得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。这种结论很具有偶然性，故不合理，需要进行多次实验，总结杠杆平衡条件。 （4）[1]丙同学通过对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做了如图丙的实验，此实验能得到“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，这个结论是不正确的，当动力臂不等于支点到动力作用点的距离时，看实验结论是否成立，所以能利用图丙进行验证实验结论错误。 [2]图中可知阻力为4个钩码的重力，即2N，阻力臂为3个小格子，即15cm；拉力为3N，由几何关系可知动力臂为2小格长度，即10cm，此时满足：2N×15cm=3N×10cm 即：动力×动力臂等于阻力×阻力臂。 8．（2025·河北石家庄·一模）小亮在做“探究杠杆平衡条件”实验时的装置如图所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等。 (1)杠杆在如图甲的位置静止时杠杆 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态的，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节。 (2)如图乙所示是某次实验时的实验情景，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为 N；若弹簧测力计由M向右倾斜到N位置，仍然使杠杆保持水平平衡，拉力F的变化情况是 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (3)接着小亮借助弹簧测力计（量程为5N）、烧杯、细线和水等简单器材测量一块坚硬矿石的密度。他将矿石悬挂在杠杆上，用弹簧测力计竖直向上拉，测力计示数如图丙所示；不改变矿石和测力计位置，将矿石浸没在盛有适量水的烧杯中（矿石不碰烧杯底和壁），待杠杆在水平位置再次平衡时，测力计示数变为1.6N，则矿石密度为 kg/m3。 【答案】(1) 是 右 (2) 1.5 变大 (3)3×103 【来源】2025年河北省石家庄市第四十八中学中考一模物理试题 【详解】（1）[1][2]杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态；杠杆如图甲所示，左端向下倾斜，则重心应向右移动，故应向右调节左端或右端的平衡螺母，使杠杆处于水平位置平衡时，便于我们直接读出力臂大小，消除杠杆的自重对实验的影响 （2）[1]若每个小格长L，在A点挂2个相同的钩码，在B点竖直向下拉弹簧测力计，让杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件有2×0.5N×3L=F×2L 解得F=1.5N，弹簧测力计的示数应为1.5N。 [2]当弹簧测力计改为斜拉时，拉力的力臂减小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件，拉力将变大，所以弹簧测力计的示数将变大。 （3）他将矿石悬挂在杠杆上，用弹簧测力计竖直向上拉，测力计示数如图丙所示，该测力计的分度值为0.2N，则此时测力计的示数为2.4N；根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，即G×2L=2.4N×6L 解得矿石的重力G=7.2N；不改变矿石和测力计位置，将矿石浸没在盛有适量水的烧杯中（矿石不碰烧杯底和壁），待杠杆在水平位置再次平衡时，测力计示数变为1.6N，由相互作用力和平衡力知识可知，此时矿石上方细线对杠杆的拉力F拉=G-F浮 由杠杆平衡条件可得(G-F浮)×2L=F′×6L 即(7.2N-F浮)×2L=1.6N×6L 解得F浮=2.4N，矿石完全浸没在水中，则矿石的体积和排开水的体积相等，由F浮=ρ水gV排可得矿石的体积 由G=mg可得矿石的质量，则矿石的密度 9．（2025·河北保定·一模）健身房中，人们利用杠杆向上提拉锻炼身体，其简化装置如图所示，O为杠杆支点，已知，配重C受到的重力为500N，与地面的接触面积为，当锻炼人员在A端施加竖直向下600N拉力时，不计杆重、绳重及转轴处的摩擦。求： (1)此时B端受到竖直向下的拉力是多少牛？ (2)此时配重C对地面的压强为多少帕？ (3)若要把配重C拉离地面，锻炼人员的体重至少是多少牛？（解答时，要求有必要的文字说明、公式、计算步骤等，只写最后结果不得分） 【答案】(1)200N (2)7500Pa (3)1500N 【来源】2025年河北省保定市竞秀区中考一模物理试题 【详解】 （1）由杠杆平衡条件得，此时B端受到竖直向下的拉力是 （2）因为力的作用是相互的，所以B对C有向上的力 配重C对地面的压力 此时配重C对地面的压强为： （3）若要配重拉离地面，B端向上的拉力至少为500N，由杠杆平衡条件可知杠杆A端受到的拉力至少为 人对杠杆A端最大的拉力即为身体重力，所以若要把配重C拉离地面，锻炼人员的体重至少1500N。 10．（2025·河北石家庄·一模）如图是汽车起重机吊货物时的场景。汽车起重机自重为2×105N，吊臂长度可在10~30m之间调节，汽车起重机可以吊起距支点O水平距离4~20m范围内的重物，汽车起重机工作时与水平地面的总接触面积为2m2（不计吊臂重、滑轮重和绳重）。 (1)求汽车起重机未吊货物时对水平地面的压强； (2)若将质量为20t的货物在10s内匀速竖直提升3m，求此过程中汽车起重机克服货物重力做功的功率； (3)若汽车起重机动力系统A允许提供的动力与动力臂乘积的最大值为1.5×106N·m，求在动力与动力臂的乘积最大时允许吊起重物的重力范围。 【答案】(1) (2) (3) 【来源】2025年河北省石家庄市中考一模物理试题 【详解】 （1）汽车起重机未吊货物时对水平地面的压强为 （2）起重机对货物的拉力为F拉=G物=20×103kg×10N/kg=2×105N 起重机提升货物的速度为 起重机对货物做功的功率为 （3）由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，G物L物=F动L动，即保持不变，当最小时，允许的G物最大，最小为，则 解得，当最大时，允许的G物最小，最大为，则 解得 所以重物的重力的范围 11．（2025·河北石家庄·一模）图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂（读作chōng），可将舂看作一个杠杆，如图乙所示, 其中OA∶OB=3∶2。若碓（读作 duì）头质量为10kg，捣谷人的质量为 75kg，一只脚与地面的接触面积为200cm2，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为零。g 取 10N/kg。 (1)在图乙中画出力F₁的力臂L₁。 (2)若碓头竖直下落0.3m，求重力做的功。 (3)当横木水平时，人的右脚在B 点用最小力使横木刚好转动，求此时人的左脚对地面的压强。 【答案】(1) (2)30J (3) 【来源】2025年河北省石家庄桥西区中考一模物理试题 【详解】 （1）由支点向力的作用线作垂线，垂线段即为它的力臂，作图如下 （2）若碓头竖直下落0.3m，重力做的功为 （3）当横木水平时，人的右脚在B 点用最小力使横木刚好转动，则最小力为 人对横木的压力为150N，由于力的作用是相互的，则横木对人的支持力为F′=F=150N，此时人的左脚对地面的压强为 滑轮及滑轮组 1．（2025·河北保定·一模）楼顶维修工作中，工人利用滑轮将重240N的建筑材料提升到15m的楼顶，用时30s，如图所示。已知工人对绳子的拉力为150N，不计绳重和摩擦，此过程中，下列说法正确的是（   ） A．滑轮所受重力为90N B．工人所做的有用功为4500J C．工人所用拉力的功率为75W D．滑轮的机械效率为80% 【答案】D 【来源】2025年河北省保定市竞秀区中考一模物理试题 【详解】 A．由图可知，拉着动滑轮的绳子段数n=2，不计绳重和摩擦，根据可知，动滑轮的重力为 故A错误； B．工人所做的有用功为 故B错误； C．工人所用拉力的总功 拉力的功率 故C错误； D．滑轮组的机械效率 故D正确。 故选D。 2．（2025·河北石家庄·一模）如图所示，小明用甲、乙两装置匀速提升质量为的物体。滑轮的质量均为，相同的时间内物体被提升的高度均为。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端的拉力一定为 B．两个拉力做的额外功相等 C．、两个拉力做功的功率比值为3∶2 D．若不计绳重和摩擦，两种装置的机械效率均为 【答案】D 【来源】2025年河北省石家庄市中考一模物理试题 【详解】 A．虽然物体质量相同，动滑轮质量相同，且乙图中绳子段数比甲图多，但由于摩擦及绳重的大小不知道，所以绳子自由端的拉力大小无法判断，故A错误； B．两个拉力对动滑轮做的功及克服摩擦及绳重做的功属于额外功，物体被提升的高度，动滑轮同样被提升相同高度，所以对动滑轮做的额外功相同；但由于不知道摩擦及绳重，克服摩擦及绳重做的功无法比较，所以两个拉力做的额外功大小无法比较，故B错误； C．因为摩擦及绳重大小不知道，所以拉力做的功大小无法比较，功率大小关系无法比较，故C错误； D．若不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 故D正确。 故选D。 3．（2025·河北石家庄·一模）洛阳出土了一种西汉晚期的陶井模型，一起出土的还有带绳槽的滑轮、水槽、卷口沿小罐，图所示为装置复原后的样子，使用时用一侧的小罐取水，拉动另一侧的绳子可以把水提上来。忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（    ） A．使用木架上的滑轮可以省力 B．应用此种滑轮不可以改变力的方向 C．小罐从露出到离开水面的过程中，拉力逐渐变大 D．若只使用一个小罐提水，滑轮的机械效率与取水量无关 【答案】C 【来源】2025年河北省石家庄桥西区中考一模物理试题 【详解】AB．木架上的滑轮工作时不随物体一起移动，是定滑轮，使用木架上的滑轮不能省力，可以改变力的方向，故AB错误； C．小罐从露出到离开水面的过程中，排开水的体积变小，受到的浮力变小，总重力不变，所以拉力逐渐变大，故C正确； D．若只使用一个小罐提水，滑轮的机械效率与取水量有关，每次取水量越多，做的有用功越多，额外功相同，效率越高，故D错误。 故选C。 4．（2025·河北石家庄·一模）使用如图所示的滑轮组，沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体，弹簧测力计的示数为200N，物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的0.1倍。不计绳重和轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．该滑轮组中有一个定滑轮和两个动滑轮 B．绳子自由端拉力的速度 C．动滑轮重力为100N D．该滑轮组的机械效率为 【答案】C 【来源】2025年河北省石家庄市长安区中考一模物理试题 【详解】 A．由图可知，上、下两个滑轮的轴的位置固定不变，为定滑轮；中间滑轮的轴随物体一起运动，为动滑轮，故A错误； B．由图可知，，绳子自由端的速度为 故B错误； C．物体的重力 物体受到的摩擦力 绳的拉力F等于弹簧测力计的示数，即 不计绳重和轮与轴间的摩擦，拉力 则动滑轮重力 故C正确； D．滑轮组的机械效率 故D错误。 故选C。 5．（2025·河北石家庄·一模）小宁用如图所示的滑轮组使重为300N的物体A在10s内匀速提升2m，小宁的质量为60kg，每只脚与地面的接触面积为，若此滑轮组的机械效率为60%。（g取10N/kg） (1)求绳子自由端移动的速度及小宁所用拉力； (2)若滑轮组克服摩擦和绳重做功100J，求动滑轮的重力； (3)求匀速提升物体时小宁对地面的压强。 【答案】(1)250N (2)150N (3)8750Pa 【来源】2025年河北省石家庄晋州市中考一模物理试题 【详解】 （1）由图可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，绳子移动距离s=2h=2×2m=4m 绳子移动的速度 滑轮组提升物体所做的有用功 小宁拉力做的功 小宁拉力 （2）滑轮组提升物体所做的额外功 滑轮组克服动滑轮重做的功 动滑轮的重力 （3）小宁的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N 小宁对地面的压力 小宁对地面的压强 其他简单机械 1．（2025·河北邯郸·一模）在劳动实践中，小高想将120kg的重物移到距地面高h=1m的货车上，于是在水平地面与车厢间用木板搭了长L=2.5m的斜面，如图所示，小高同学沿斜面向上用600N的力花了1min将重物匀速推到车上，下列说法错误的是（　　） A．使用斜面可以省力 B．小高所做的有用功为1500J C．小高推力做功的功率为25W D．重物与斜面之间的摩擦力为120N 【答案】B 【来源】2025年河北省沧州市盐山县第二中学中考一模物理试题 【详解】 A．使用斜面可以省力，但是不能省功，且费距离，故A正确，不符合题意； B．小高所做的有用功为 故B错误，符合题意； C．小高推力做功为 小高推力做功的功率为 故C正确，不符合题意； D．额外功为克服摩擦力做的功，为 重物与斜面之间的摩擦力为 故D正确，不符合题意。 故选B。 2．（2025·河北秦皇岛·一模）如图所示是道路救援车对故障车辆拖移时的模型，当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力为4000N，在100s内可将重为2×103N的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端。已知斜面高为3m，斜面长为5m。在小车A从水平路面被拖上救援车的过程中，下列说法中正确的是（    ） A．该模型中的斜面和滑轮都可以省力 B．拉力做功的功率是100W C．小车A沿斜面的运动的速度为0.5m/s D．小车受到斜面的摩擦力为2.8×103N 【答案】D 【来源】2025年河北省秦皇岛海港区中考一模物理试题 【详解】 A．使用斜面可以省力；从图中可以看到，滑轮的轴固定不动，这是一个定滑轮，只能改变力的方向，不能省力，故A错误； B．拉力做的功为W总=Fs=4000N×5m=2×104J 拉力的功率为 故B错误； C．小车沿斜面运动的速度为 故C错误； D．有用功为W有=Gh=2×103N×3m=6×103J 额外功为W额=W总-W有=2×104J-6×103J=1.4×104J 小车受到斜面的摩擦力为 故D正确。 故选 D。 机械效率 1．（2025·河北石家庄·一模）如图所示，利用滑轮组将重力为2N的物体，以的速度提升，拉力F为，下列说法正确的是（　　） A．绳自由端移动的速度为 B．适当增加动滑轮重可以提高机械效率 C．滑轮组的机械效率为 D．F所做的有用功为 【答案】C 【来源】2025年河北省石家庄市第八十一中学中考一模物理试题 【详解】 A．由图可知，使用滑轮组承担物重的绳子股数，绳自由端移动的速度，故A错误； B．由可知，增加动滑轮的质量，机械效率变小，故B错误； CD．拉力做的有用功 拉力端移动距离 拉力做的总功 滑轮组的机械效率，故C正确，D错误。 故选C。 2．（2025·河北邯郸·一模）如图甲所示，一位同学用滑轮组拉着重700N的物体A，在水平地面上匀速前进，全过程滑轮组的部分数据如图乙所示，物体A受到阻力为其重力的0.1倍，下列说法正确的是（　　） A．拉力F做功700J B．物体A移动的距离为1m C．只增大物体的重力，机械效率不变 D．该滑轮组的机械效率是70% 【答案】D 【来源】2025年河北省邯郸市中考一模物理试题 【详解】 A．拉力做的功为总功，由图可知，总功为 则拉力F做功为1000J，故A错误； B．物体的重力为G=700N，物体A受到阻力为其重力的0.1倍，即 由可知，物体A移动的距离为 故B错误； C．增大物体的重力，则物体对地面的压力增大，物体与地面之间的摩擦力增大，则有用功增大，由可知，机械效率增大，故C错误； D．该滑轮组的机械效率是 故D正确。 故选D。 3．（2025·河北廊坊·一模）如图所示装置，由滑轮组和电动卷扬机组成，工人利用该装置将重为4900N的物体M，沿水平方向匀速拉动10m的过程用时5s，电动卷扬机对滑轮组绳子端的拉力为，物体M在水平面上滑动过程中受到的阻力是其重力的倍，在此过程中，电动卷扬机的效率是，g取，忽略绳重和滑轮组摩擦。则下列说法正确的是（　　） A．拉力F做的功为9800J B．拉力F做功的功率为1000W C．动滑轮的重力为20N D．电动卷扬机消耗的电能为12250J 【答案】C 【来源】2025年河北省廊坊市部分学校中考一模物理试题 【详解】 A．绕过滑轮组有2根绳子，物体移动10m则绳子移动的距离为20m，拉力做功为 故A错误； B．拉力做的功功率为 故B错误； C．物体受到的阻力为 克服阻力做的功为有用功，即 额外功 忽略绳重和滑轮组摩擦则额外功等于滑轮重力做的功，即 故C正确； D．电动卷扬机的效率为，则电能为 故D错误。 故选C。 4．（2025·河北保定·一模）某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为。起重机用20秒将的钢板匀速提升到高的桥墩上。 (1)起重机克服钢板重力做的功为 J； (2)某次作业前，发现挂钩处的一个滑轮（每个动滑轮质量）有故障，为了维修方便，将提升重物的挂钩机构部分匀速提升至距地面1.5米处，所用拉力为，此时的机械效率为 。 【答案】(1) (2)40 【来源】 2025年河北省保定市莲池区中考一模物理试题 【详解】 （1）钢板的重力 起重机克服钢板重力做的功 （2）发现挂钩处的一个滑轮（动滑轮）有故障，为了维修，将提升重物的挂钩机构部分匀速提升至距地面1.5米处，此时克服该动滑轮重力做的功为有用功，则有用功 由图可知，绳子段数，拉力端移动的距离 拉力做的总功 此时的机械效率 5．（2025·河北石家庄·一模）石家庄城市建设如火如荼，如图甲所示为工人使用升降平台清洗高空玻璃幕墙的情景。升降平台结构简图如图乙所示，吊篮由电动机控制升降，吊篮和两动滑轮总重为500N，静置在水平地面时，吊篮与地面的接触面积是5000cm2。某次吊升过程中，吊篮在20s内匀速上升了4m，两名工人及清洗工具的总重为2000N。不计绳重和摩擦，求： (1)两名工人带清洗工具进人吊篮，电动机对绳子的拉力为零时，此吊篮对水平地面的压强； (2)本次吊升过程中电动机的输出功率； (3)本次吊升过程中平台的机械效率。 【答案】(1)5000Pa (2)500W (3)80% 【来源】2025年河北省石家庄市裕华区中考一模物理试题 【详解】 （1）工人带工具进入吊篮，电动机对绳子的拉力为零时，吊篮对水平地面的压力大小等于吊篮和两动滑轮总重、工人和工具的总重力大小，即F压=G总=500N+2000N=2500N 吊篮对水平地面的压强 （2）由图乙可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=4，不计绳重和摩擦，自由端的拉力为 电动机做的总功为W总=Fs=Fnh=625N×4×4m=10000J 则本次吊升过程中电动机的输出功率为 （3）电动机做的有用功为W有=Gh=2000N×4m=8000J 则本次吊升过程中平台的机械效率为 6．（2025·河北衡水·一模）如图甲是一种新型吊运设备的简化模型示意图，虚线框里是滑轮组（未画出），定滑轮和电动机均固定。在一次作业中，吊运设备匀速竖直提升物体时，绳子自由端的拉力为200N，此时滑轮组的机械效率为80%，被提升的物体上升的速度为0.5m/s，电动机做的功跟时间的变化关系如图乙所示。不考虑滑轮组绳子的质量、滑轮与轴和绳子间的摩擦，求： (1)此次作业中被提升的物体受到的重力； (2)绳子自由端移动的速度； (3)若要使该滑轮组的机械效率提升5%，则物体的重力为多少？ 【答案】(1)480N (2)1.5m/s (3)680N 【来源】2025年河北省衡水市枣强县中考一模物理试题 【详解】 （1）由图乙可知，当t=1s时，绳子自由端拉力做的总功W总=300J，绳子自由端拉力的功率 滑轮组的机械效率 则有用功功率P有=ηP总=80%×300W=240W 由可得，被提升物体的重力 （2）由得到 由绳端拉力可得 绳端移动速度v绳=nv物=3×0.5m/s=1.5m/s （3）由于G物＋G动=600N 则动滑轮的重力G动=600N-G物=600N-480N=120N 根据题意要将滑轮组的效率提升5%，则η′=η＋5%=80%＋5%=85% 根据 代入数值可得 物体的重力G物′=680N 2 / 24 1 / 24 学科网（北京）股份有限公司 $$