专题05 简单机械和机械效率 （黑龙江专用）-【好题汇编】2025年中考物理二模试题分类汇编

简单机械和机械效率 做功与机械能 1．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）用如图所示的装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，则滑轮组做的有用功为 J，拉力F的功率为 W。 2．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）如图所示的滑轮组，工人用200N竖直向上的拉力F，将物体匀速提高2m，所用时间为6s，若此时滑轮组机械效率为，不计绳重和摩擦。拉力的功率是 W，工人所做的有用功是 J。 3．（2025·黑龙江大庆·二模）如图甲所示装置，小欢用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面匀速移动，地面ab、bc段粗糙程度不同。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，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．物体M从a点到c点过程中，绳子自由端移动的距离为15m B．物体M从a点到c点过程中，拉力F做的总功为420J C．物体M从ab段到bc段，滑轮组的机械效率不变 D．物体M从a点到c点过程中，克服摩擦力做功为815J 4．（2025·黑龙江鸡西·二模）用如图所示的滑轮组拉动重为300N的箱子，以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍，滑轮组的机械效率为75%。下列说法正确的是（　　） A．拉力F为40N B．10s内绳子自由端移动2m C．3s内箱子的重力做功为180J D．拉力 F 的功率为16W 5．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）电动自行车是常见的交通工具，某型号的电动自行车质量为48kg，输出电压48V，电动机的额定功率240W，电池最大储能能量E＝3×106J。g取10N/kg。 (1)如图所示停放的电动自行车，若整车与水平地面的接触总面积为4×10-3m2，求车对水平地面的压强； (2)若电动自行车以额定功率行驶，求通过电动机的电流； (3)若电动自行车匀速行驶时受到的阻力为80N，电池以最大储存的能量行驶最长距离为3×104m，这个电动车的能量转化效率是多少？ 6．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）如图所示滑轮组中定滑轮的作用是 。小铭用该滑轮组将重80N的物体匀速提高2m，自由端的拉力F＝50N；该滑轮组机械效率为 %。 7．（2025·黑龙江绥化·二模）在电视剧《三国演义》中，有这样一个情景：一群士兵用力拉动一个杠杆，会将石块抛向敌方阵营，它是一个 （选填“省力”或“费力”）杠杆。要把石块抛出去，图中作用在A点的力沿 （选填“a”“b”或“c”）方向最小。 8．（2025·黑龙江绥化·二模）建筑工人通过如图所示的装置将一桶重为450N的涂料从地面提起，桶离开地面匀速上升0.8m，工人所用的拉力为300N。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．拉力做的功为480J B．该装置的机械效率为67% C．若只减小动滑轮的重，则该装置的机械效率将变小 D．动滑轮所受的重力为150N 杠杆、滑轮及其应用 9．（2025·黑龙江齐齐哈尔·二模）如图所示为一拉杆旅行箱的示意图，将其视为杠杆，O为支点，B为重心，BC为竖直方向，A为拉杆端点，已知箱重为250N，OA为120cm，OC为24cm。图中在A点沿图示方向施加动力F，箱子静止，则动力F的力臂为 cm，使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为 N。 10．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）如图所示，在杆秤的秤盘中放上物体，提起提纽，调节质量为100g的秤砣至B点后杆秤在水平位置平衡，测得AO=10cm，AB=60cm，请在图中画出： （1）动力F1的力臂L1； （2）物体与秤盘总重力G的示意图，并标出G的大小。（注：不需要计算过程，绳重不计，g=10N/kg） 11．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）实验复习课上，小鸣在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图，每个滑轮重都相同。 物理量 1 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 1.4 2.4 绳端移动距离S（m） 0.3 0.5 0.3 机械效率η 74.1% 57.1% 83.3% (1)通过表中数据可分析出实验2是用 图做的实验，比较实验1和2可以探究滑轮组机械效率与 的关系。 (2)小鸣组装好实验装置甲，选择了重力为9.6N的物块和量程为0～10N的弹簧测力计。小明 向上拉动弹簧测力计，使物块升高，并由弹簧测力计读出拉力为 4N。若不计绳重和摩擦，在允许范围内不断增大物块重力，则该滑轮组的最大机械效率为 ％。（绳子足够结实） (3)小鸣同学用图乙的装置又做了一次实验，并做了如下实验记录： 钩码重G（N） 钩码上升高度h（m） 绳端拉力F（N） 绳端移动距离S（m） 6 0.1 2.2 0.5 如果你对该实验记录进行认真分析，就会发现他的实验结果是违背物理规律的。请通过具体的分析说明他违背的物理规律。 12．（2025·黑龙江鸡西·二模）日常生活中杠杆应用很广泛，我们吃饭时使用的筷子是 （填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；每当大雪过后公路上都会结冰，影响交通安全。很多村民除冰时用铁镐撬动大冰块，其示意图如图所示，当支点是B点时，图中作用于A点的四个力中最省力的是 （填“F1”“F2”“F3”或“F4”）。 13．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）利用如图所示装置向楼上提升物料，已知滑轮重80N，货篮重120N，不计绳重及摩擦。工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为 N。若工人能施加及绳子能承受的最大拉力均为520N，现要向楼上提升瓷砖物料，每块瓷砖重100N，试求当匀速提升瓷砖时，该装置所能达到的最大机械效率为 。 14．（2025·黑龙江大庆·二模）完成下列各题 (1)龙舟比赛现场观众的呐喊声“震耳欲聋”，这是形容声音的 大，划龙舟用的桨是 （选填“省力”“等臂”“费力”）杠杆； (2)图甲中，秒表的读数为 s，图乙中温度计的示数为 ； (3)如图，物体A和物体B叠放在水平桌面上，水平拉力为F＝5N，作用在物体B上，使AB一起做匀速直线运动，f1和f2分别表示B与A、B与桌面的摩擦力的大小，则f1＝ N，f2＝ N。 15．（2025·黑龙江齐齐哈尔·二模）在探究“杠杆的平衡条件”实验中： (1)实验前，杠杆左端下沉，如图甲，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直至杠杆在水平位置平衡； (2)调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示，阻力臂为 ； 次序 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 0.5 16.0 1.0 2 1.0 15.0 1.0 15.0 3 2.0 15.0 1.5 20.0 (3)分析表中实验数据，得出杠杆的平衡条件为 （用、、、表示）。第3次实验的杠杆类型属于 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆； (4)如图丙，始终与杠杆垂直，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置的过程中，的大小将 （选填“变大”、“不变”“变小”或“先变大后变小”）； (5)某次实验时，小宁同学在已调好的杠杆两侧挂上钩码后，杠杆右端下沉。为了使杠杆在水平位置平衡，下列操作正确的是___________（填字母）； A．将左侧钩码向左移动 B．将右侧钩码向右移动 C．将平衡螺母向左调节 (6)如图丁，小宁联想到生活中的杆秤，其由秤杆、秤钩Q、提纽（M、N）、秤砣P组成。在称量货物时，使用提细 （选填“N”或“M”）时，该杆秤的称量范围更大。 16．（2025·黑龙江佳木斯·二模）下列关于杠杆的说法，正确的是（　　） A．杠杆一定是直的 B．杠杆的支点一定在杠杆上 C．动力臂一定大于阻力臂 D．杠杆平衡时，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积 17．（2025·黑龙江佳木斯·二模）下列关于简单机械的说法，正确的是（　　） A．定滑轮既能省力又能改变力的方向 B．动滑轮既能省力又能改变力的方向 C．滑轮组既能省力又能改变力的方向 D．斜面是一种费力的简单机械 18．（2025·黑龙江佳木斯·二模）如图所示，杠杆在水平位置平衡，已知OA=2OB，物体A重100N，则测力计的示数为 N。 19．（2025·黑龙江佳木斯·二模）在“探究杠杆的平衡条件”实验中： (1)实验前，杠杆如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。 (2)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，需将挂在B处的钩码向右移动 格。 (3)实验中多次改变力和力臂的大小，进行多次实验，其目的是______（选填“A”或“B”）。 A．减小误差 B．使结论具有普遍性 (4)如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”），原因是 。 20．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）如图所示装置，工人用的拉力，在内将重为的物体匀速提高了，在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度是 B．拉力做的有用功为 C．拉力做功的功率为 D．此时滑轮组的机械效率为 21．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小瑜用同一滑轮组进行了三次实验如图甲、乙、丙所示，实验数据记录如表： 次数 钩码重力G/N 钩码上升距离h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率/% 1 2 10 0.8 30 83.3 2 4 10 1.5 30 88.9 3 6 10 2.2 30 90.9 (1)在实验中，测绳端拉力F时，应尽量 拉动弹簧测力计且在 （拉动过程中/静止时）读数；   (2)分析表中数据推测，若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1%，物体的重力可能为______ ； A．1N B．3N C．5N D．8N (3)另一小组改变动滑轮重，提升同一物体多次实验，根据所测数据绘制出丁图像。分析可知： ； (4)根据所学知识，滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关，分析图丁中的A点可知，被提升物体所受的重力一定______。 A．小于40N B．等于40N C．大于40N 22．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）古希腊著名的物理学家和数学家阿基米德曾说“给我一个支点，我可以撬起整个地球”。图甲是假想阿基米德撬地球的情景（忽略其它因素对假想的影响），图乙把假想撬地球的情景简化成生活中的杠杆模型，已画出支点O、动力作用点A、阻力，请在图乙中画出撬地球的最小动力及其动力臂。 23．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）如图所示，下列现象与其对应的物理知识正确的是（　　） A．甲图：钓鱼者使用的钓鱼竿是省力杠杆 B．乙图：在旗杆顶部安装定滑轮是为了改变动力的方向 C．丙图：C919飞机飞行时机翼上方空气流速大压强大 D．丁图：马德堡半球实验证明了大气压强的存在 24．（2025·黑龙江大庆·二模）完成下列力学题。 (1)把重10N、底面积为0.01m2的木块放在水面上，木块静止时漂浮在水面上（如图），此时木块浸入水中的深度为 m。（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg） (2)如图1所示，我国有的地方会用杆秤给小孩称体重，俗称“立夏称人”。调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（不计绳重和杆重）。如图2为杆秤示意图，已知秤砣质量为3kg，篮子质量为2kg，此时OA=5cm，OB=40cm，则小孩重为 N。 (3)如图所示，重力G=500N的物体在F=50N的拉力作用下水平向右做匀速直线运动，此时滑轮组的机械效率η=80%，则水平地面对物体的摩擦力f= N。 25．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）小聪将一架托盘天平放在水平桌面上并已经调节平衡，又在两个天平盘里分别放入a、b两个实心物体，天平仍然保持平衡，如图，则可知 （选填“>”、“<”或“=”）；天平的工作依据杠杆的平衡条件，托盘天平属于 杠杆。 26．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）画出图中动力F的力臂，并用字母L表示，画出物体受到重力示意图（O点表示力的作用点）。 27．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）路灯给晚归的人无限温暖，请在图中画出拉力F1的力臂L1和灯泡受到重力的示意图。 28．（2025·黑龙江大庆·二模）按照要求完成下列各题。 (1)如图，一束光从空气斜射到玻璃砖的AC面，请画出入射光在AC面上的反射光线和玻璃砖中的大致折射光线。 (2)A、B两个物体带等量异种电荷，画出B受力示意图。 (3)如图所示，为使轻质杠杆AB在如图所示位置静止，请在杠杆上画出所施加最小动力F1和阻力F2的力臂l2。 29．（2025·黑龙江大庆·二模）如图甲所示，物体A、定滑轮和动滑轮的重分别为30N、10N和10N，若用25N的拉力F水平拉动细绳，使物体A竖直向上匀速运动2s，物体A上升的高度为10cm。则在此过程中提升物体A做的有用功为 J，拉力F的功率是 W。滑轮组的机械效率为 。如图乙所示，将弹簧测力计换成物体B后，发现物体A可以匀速向下运动，若增大物体A的重力，则物体B和水平桌面间的滑动摩擦力大小将 （填“变大”“变小”或“不变”）。 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 $$ 简单机械和机械效率 做功与机械能 1．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）用如图所示的装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，则滑轮组做的有用功为 J，拉力F的功率为 W。 【答案】 1600 200 【知识点】P=W/t、有用功和额外功、功的计算和估算 【详解】[1]滑轮组做的有用功为 [2]由图知，承担物重绳子的股数n=2，不计绳重和摩擦，拉力为 绳子自由端移动的距离为s=2h=2×2m=4m 拉力做的总功为 拉力做功的功率为 2．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）如图所示的滑轮组，工人用200N竖直向上的拉力F，将物体匀速提高2m，所用时间为6s，若此时滑轮组机械效率为，不计绳重和摩擦。拉力的功率是 W，工人所做的有用功是 J。 【答案】 200 960 【知识点】滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、P=W/t、功的计算和估算、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】[1]由图知道，动滑轮上绳子的股数，工人做的总功为 则工人拉力做功的功率为 [2]工人所做的有用功为 3．（2025·黑龙江大庆·二模）如图甲所示装置，小欢用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面匀速移动，地面ab、bc段粗糙程度不同。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，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．物体M从a点到c点过程中，绳子自由端移动的距离为15m B．物体M从a点到c点过程中，拉力F做的总功为420J C．物体M从ab段到bc段，滑轮组的机械效率不变 D．物体M从a点到c点过程中，克服摩擦力做功为815J 【答案】D 【知识点】滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、功的计算和估算、机械效率的简单计算 【详解】A．由图甲可知，滑轮组由2段绳子承担拉力。物体M从a点到c点移动的总距离为5m（ab=2m，bc=3m），因此绳子自由端移动的距离应为2×5m=10m，故A错误； B．根据图乙，ab段拉力F1=60N，做功W1=60N×4m=240J bc段拉力F2=100N，做功W2=100N×6m=600J 总功W总=240J+600J=840J，故B错误； C．ab段摩擦力f1=2F1-G动=2×60N-5N=115N bc段摩擦力f2=2F2-G动=2×100N-5N=195N ab段机械效率 bc段机械效率 ab段和bc段的机械效率不同，故C错误； D．克服摩擦力做功W摩==f1·sab+ f2·sbc=115N×2m+195N×3m=230J+585J=815J，故D正确。 故选D。 4．（2025·黑龙江鸡西·二模）用如图所示的滑轮组拉动重为300N的箱子，以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍，滑轮组的机械效率为75%。下列说法正确的是（　　） A．拉力F为40N B．10s内绳子自由端移动2m C．3s内箱子的重力做功为180J D．拉力 F 的功率为16W 【答案】AD 【知识点】滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、P=Fv、功的计算和估算、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】A．箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍，则摩擦力 由图可知，动滑轮上的绳子股数n=2，根据 可知，拉力F为 故A正确； B．10s内绳子自由端移动的距离为 故B错误； C．箱子水平运动，重力的方向为竖直向下，箱子没有在重力的方向上移动距离，因此3s内物体重力做功为0，故C错误； D．拉力F的功率为 故D正确。 故选AD。 5．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）电动自行车是常见的交通工具，某型号的电动自行车质量为48kg，输出电压48V，电动机的额定功率240W，电池最大储能能量E＝3×106J。g取10N/kg。 (1)如图所示停放的电动自行车，若整车与水平地面的接触总面积为4×10-3m2，求车对水平地面的压强； (2)若电动自行车以额定功率行驶，求通过电动机的电流； (3)若电动自行车匀速行驶时受到的阻力为80N，电池以最大储存的能量行驶最长距离为3×104m，这个电动车的能量转化效率是多少？ 【答案】(1)1.2×105Pa (2)5A (3)80% 【知识点】压强公式的简单应用、电功率P=UI及推导式的简单计算、机械效率的简单计算 【详解】（1）车对水平地面的压力F=G=mg=48kg×10N/kg=480N 车对水平地面的压强 （2）电动自行车以额定功率行驶时，通过电动机的电流 （3）电动自行车匀速行驶时受到的牵引力与阻力平衡，大小相等，即F牵=f=80N 牵引力做功W=F牵s=80N×3×104m=2.4×106J 这个电动车的能量转化效率 6．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）如图所示滑轮组中定滑轮的作用是 。小铭用该滑轮组将重80N的物体匀速提高2m，自由端的拉力F＝50N；该滑轮组机械效率为 %。 【答案】 改变力的方向 80 【知识点】定滑轮的概念、实质及特点、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】[1]定滑轮本质只一个等臂杠杆，在使用时，只改变力的方向不改变力的大小。 [2]由图可知，承担物重的绳子股数为2，则该滑轮组机械效率为 7．（2025·黑龙江绥化·二模）在电视剧《三国演义》中，有这样一个情景：一群士兵用力拉动一个杠杆，会将石块抛向敌方阵营，它是一个 （选填“省力”或“费力”）杠杆。要把石块抛出去，图中作用在A点的力沿 （选填“a”“b”或“c”）方向最小。 【答案】 费力 c 【知识点】杠杆的最省力问题、杠杆的分类 【详解】[1]石块对杠杆的压力为阻力，人拉杠杆的力为动力；由图知，使用该杠杆时，动力臂小于阻力臂，所以该杠杆为费力杠杆，但可以省距离。 [2]在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长、动力就越小；当在A点施加垂直于杠杆向下的力时，力臂为OA，此时动力臂最长、动力最小，即沿c方向的力最小。 8．（2025·黑龙江绥化·二模）建筑工人通过如图所示的装置将一桶重为450N的涂料从地面提起，桶离开地面匀速上升0.8m，工人所用的拉力为300N。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．拉力做的功为480J B．该装置的机械效率为67% C．若只减小动滑轮的重，则该装置的机械效率将变小 D．动滑轮所受的重力为150N 【答案】AD 【知识点】滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、功的计算和估算、机械效率的简单计算 【详解】A．由图知，，拉力端移动距离 拉力做的总功，故A正确； B．有用功 机械效率，故B错误； C．减小动滑轮重，额外功减小，有用功不变，总功减小，根据，机械效率应变大，故C错误； D．不计绳重和摩擦，，则 故D正确。 故选AD。 杠杆、滑轮及其应用 9．（2025·黑龙江齐齐哈尔·二模）如图所示为一拉杆旅行箱的示意图，将其视为杠杆，O为支点，B为重心，BC为竖直方向，A为拉杆端点，已知箱重为250N，OA为120cm，OC为24cm。图中在A点沿图示方向施加动力F，箱子静止，则动力F的力臂为 cm，使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为 N。 【答案】 60 50 【知识点】运用杠杆平衡原理进行计算 【详解】[1]力臂是支点到力的作用线的距离，动力F的力臂L，如图所示： 由图结合三角形关系可知，动力F的力臂L为OA长度的一半，因此为60cm。 [2]根据杠杆平衡的条件可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，因此以OA为动力臂时，动力最小，则G×OC=F1×OA，250N×24cm=F1×120cm 解得F1=50N。 10．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）如图所示，在杆秤的秤盘中放上物体，提起提纽，调节质量为100g的秤砣至B点后杆秤在水平位置平衡，测得AO=10cm，AB=60cm，请在图中画出： （1）动力F1的力臂L1； （2）物体与秤盘总重力G的示意图，并标出G的大小。（注：不需要计算过程，绳重不计，g=10N/kg） 【答案】 【知识点】力和力臂的作图 【详解】由支点O向F1的作用线作垂线，垂线段的长度就为F1的力臂L1；，，根据杠杆平衡条件得，，即，解得，G=5N，物体受到的重力的方向是竖直向下的，过物体的重心做竖直向下的力，标上G=5N，如图： 11．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）实验复习课上，小鸣在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图，每个滑轮重都相同。 物理量 1 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 1.4 2.4 绳端移动距离S（m） 0.3 0.5 0.3 机械效率η 74.1% 57.1% 83.3% (1)通过表中数据可分析出实验2是用 图做的实验，比较实验1和2可以探究滑轮组机械效率与 的关系。 (2)小鸣组装好实验装置甲，选择了重力为9.6N的物块和量程为0～10N的弹簧测力计。小明 向上拉动弹簧测力计，使物块升高，并由弹簧测力计读出拉力为 4N。若不计绳重和摩擦，在允许范围内不断增大物块重力，则该滑轮组的最大机械效率为 ％。（绳子足够结实） (3)小鸣同学用图乙的装置又做了一次实验，并做了如下实验记录： 钩码重G（N） 钩码上升高度h（m） 绳端拉力F（N） 绳端移动距离S（m） 6 0.1 2.2 0.5 如果你对该实验记录进行认真分析，就会发现他的实验结果是违背物理规律的。请通过具体的分析说明他违背的物理规律。 【答案】(1) 乙 动滑轮重 (2) 匀速竖直 92 (3)见解析 【知识点】测量滑轮组的机械效率 【详解】（1）[1] 实验2中绳端移动距离s=0.5m，钩码上升高度h=0.1m，说明滑轮组有5段绳子承担物重（s=5h），对应乙图。 [2] 实验1和2钩码重相同，但机械效率不同，说明动滑轮重不同（乙图动滑轮更多）。 （2）[1] 测量机械效率需匀速竖直拉动弹簧测力计，保证力的平衡。 [2]此时滑轮重力为(3×4N)-9.6N=2.4N，最大机械效率时物重最大（测力计最大测量拉力F=10N），当拉力最大10N时，总重为3×10N=30N，物体重G物=30N-2.4N=27.6N，此时机械效率。 （3）根据滑轮组规律，乙图n=5，应有s=5h=0.5m（符合），但F=2.2N，G=6N，若不考虑滑轮重：F==1.2N，实际F>1.2N说明存在额外功，问题在于：若按，机械效率小于物体重4N的时候的效率，这是违背物理规律的。 12．（2025·黑龙江鸡西·二模）日常生活中杠杆应用很广泛，我们吃饭时使用的筷子是 （填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；每当大雪过后公路上都会结冰，影响交通安全。很多村民除冰时用铁镐撬动大冰块，其示意图如图所示，当支点是B点时，图中作用于A点的四个力中最省力的是 （填“F1”“F2”“F3”或“F4”）。 【答案】 费力 F1 【知识点】杠杆的最省力问题、杠杆的分类 【详解】[1]常见的费力杠杆有：筷子、镊子、钓鱼竿、船桨等，我们吃饭时使用的筷子，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆。 [2]以B点做支点时，要想使作用在铁镐上的力最小，由杠杆平衡条件可知，只需动力的力臂最大，动力作用在A点，力的方向向左并与杠杆垂直，因此最省力的是F1。 13．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）利用如图所示装置向楼上提升物料，已知滑轮重80N，货篮重120N，不计绳重及摩擦。工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为 N。若工人能施加及绳子能承受的最大拉力均为520N，现要向楼上提升瓷砖物料，每块瓷砖重100N，试求当匀速提升瓷砖时，该装置所能达到的最大机械效率为 。 【答案】 100 80% 【知识点】动滑轮的概念、实质及特点、滑轮、滑轮组机械效率的计算、动滑轮绳端拉力及移动距离的计算 【详解】[1]如图所示，该装置有2段绳子承担物重，即n=2，所以工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为 [2]因为工人能施加及绳子能承受的最大拉力均为520N，且不计绳重及摩擦，所以能够提升的最大物重为 由于每块瓷砖重100N，则工人所能提升瓷砖的块数为 所以工人用该装置实际能够提升的最大物重应为，实际最大拉力应为 故该装置匀速提升瓷砖时，所能达到的最大机械效率为 14．（2025·黑龙江大庆·二模）完成下列各题 (1)龙舟比赛现场观众的呐喊声“震耳欲聋”，这是形容声音的 大，划龙舟用的桨是 （选填“省力”“等臂”“费力”）杠杆； (2)图甲中，秒表的读数为 s，图乙中温度计的示数为 ； (3)如图，物体A和物体B叠放在水平桌面上，水平拉力为F＝5N，作用在物体B上，使AB一起做匀速直线运动，f1和f2分别表示B与A、B与桌面的摩擦力的大小，则f1＝ N，f2＝ N。 【答案】(1) 响度 费力 (2) 281.9 -17℃ (3) 0 5 【知识点】秒表的使用和读数、区分音调、响度与音色、温度计的构造和原理、二力或多力平衡问题、杠杆的分类 【详解】（1）[1]龙舟比赛现场观众的呐喊声“震耳欲聋”，这指的是声音音量大，即声音的响度大。 [2]划龙舟用的桨使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 （2）[1]由图甲知，秒表的小表盘是分针盘，分度值为0.5min，分针指在“4”和“5”之间，且靠近“5”，大表盘为秒针盘，分度值为0.1s，对应刻度为41.9s，所以秒表的示数为4min41.9s，合281.9s。 [2]图乙中温度计的分度值为1℃，刻度上小下大，温度为零下，所以温度计的示数为-17℃。 （3）[1] A、B一起做匀速直线运动，A、B之间没有发生相对运动，也没有相对运动趋势，所以A、B之间没有产生摩擦力，则。 [2]B做匀速直线运动，根据二力平衡，受到的拉力等于滑动摩擦力，所以。 15．（2025·黑龙江齐齐哈尔·二模）在探究“杠杆的平衡条件”实验中： (1)实验前，杠杆左端下沉，如图甲，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直至杠杆在水平位置平衡； (2)调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示，阻力臂为 ； 次序 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 0.5 16.0 1.0 2 1.0 15.0 1.0 15.0 3 2.0 15.0 1.5 20.0 (3)分析表中实验数据，得出杠杆的平衡条件为 （用、、、表示）。第3次实验的杠杆类型属于 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆； (4)如图丙，始终与杠杆垂直，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置的过程中，的大小将 （选填“变大”、“不变”“变小”或“先变大后变小”）； (5)某次实验时，小宁同学在已调好的杠杆两侧挂上钩码后，杠杆右端下沉。为了使杠杆在水平位置平衡，下列操作正确的是___________（填字母）； A．将左侧钩码向左移动 B．将右侧钩码向右移动 C．将平衡螺母向左调节 (6)如图丁，小宁联想到生活中的杆秤，其由秤杆、秤钩Q、提纽（M、N）、秤砣P组成。在称量货物时，使用提细 （选填“N”或“M”）时，该杆秤的称量范围更大。 【答案】(1)右 (2)8.0 (3) 费力 (4)变大 (5)A (6)N 【知识点】探究杠杆的平衡条件的实验结论和数据处理、探究杠杆的平衡条件的实验注意事项和错误分析、探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤 【详解】（1）甲图杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，右端偏高，故应向右调节左端或右端的平衡螺母至杠杆在水平位置平衡，便于直接测量力臂。 （2）由图乙可知，杠杆上面的刻度分度值是1cm，阻力臂l2为8.0cm。 （3）[1]由表中数据可知，第1次：0.5N×16.0cm=1.0N×8.0cm 第2次：1.0N×15.0cm=1.0N×15.0cm 第3次：2.0N×15.0cm=1.5N×20.0cm 可知杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，可写作F1l1=F2l2。 [2]第3次实验的杠杆动力臂小于阻力臂的杠杆，属于费力杠杆。 （4）如图丙，F始终与杠杆垂直，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，阻力和动力臂不变，阻力臂变大，由杠杆平衡条件可知F的大小将变大。 （5）实验过程不能调节平衡螺母，右端下沉说明其力臂和力的乘积大于左端，就要增加左端的力臂和力的乘积；将左侧钩码向左移动会使得左侧力与力臂乘积更大，故选A。 （6）由图丁可知，使用提纽N时，秤砣的力臂变大，物体的力臂变小，由m秤砣gL秤砣=m物gL物可知，杆秤的最大称量值较大。 16．（2025·黑龙江佳木斯·二模）下列关于杠杆的说法，正确的是（　　） A．杠杆一定是直的 B．杠杆的支点一定在杠杆上 C．动力臂一定大于阻力臂 D．杠杆平衡时，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积 【答案】BD 【知识点】杠杆五要素及其判断、运用杠杆平衡原理进行计算 【详解】A．杠杆是能绕固定点转动的硬棒，不一定是直的，故A错误； B．由杠杆的定义可知，杠杆是能绕固定点转动的硬棒，绕着转动的点叫做支点，因此支点一定在杠杆上，故B正确； C．根据杠杆的分类，省力杠杆是动力臂大于阻力臂，等臂杠杆是动力臂等于阻力臂，费力杠杆是动力臂小于阻力臂，故C错误； D．根据杠杆平衡的条件可知，杠杆平衡时，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，故D正确。 故选BD。 17．（2025·黑龙江佳木斯·二模）下列关于简单机械的说法，正确的是（　　） A．定滑轮既能省力又能改变力的方向 B．动滑轮既能省力又能改变力的方向 C．滑轮组既能省力又能改变力的方向 D．斜面是一种费力的简单机械 【答案】C 【知识点】滑轮组的构成及优点、定滑轮的概念、实质及特点、动滑轮的概念、实质及特点、斜面模型及相关计算 【详解】A．定滑轮不能省力，故A错误。 B．动滑轮不能改变力的方向，故B错误。 C．滑轮组通过定滑轮和动滑轮的组合，既能省力又能改变力的方向，故C正确。 D．斜面是一种省力的简单机械，故D错误。 故选 C。 18．（2025·黑龙江佳木斯·二模）如图所示，杠杆在水平位置平衡，已知OA=2OB，物体A重100N，则测力计的示数为 N。 【答案】200 【知识点】运用杠杆平衡原理进行计算 【详解】根据杠杆平衡原理可知，弹簧测力计的示数为。 19．（2025·黑龙江佳木斯·二模）在“探究杠杆的平衡条件”实验中： (1)实验前，杠杆如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。 (2)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，需将挂在B处的钩码向右移动 格。 (3)实验中多次改变力和力臂的大小，进行多次实验，其目的是______（选填“A”或“B”）。 A．减小误差 B．使结论具有普遍性 (4)如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”），原因是 。 【答案】(1)右 (2)0.5 (3)B (4) 变大 力臂变小，根据杠杆平衡条件，力变大 【知识点】探究杠杆的平衡条件的实验结论和数据处理、运用杠杆平衡原理进行计算、探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤 【详解】（1）如图甲可知，左边往下，说明左边沉，故应将平衡螺母向右边调节。 （2）如图乙可知，杠杆在水平位置平衡，设一个钩码的重力为G，杠杆上每一小格的长度为L，在B处的钩码数量为n，根据杠杆公式可知 解得n=6，故在B处钩码数为6个，现在A处下方再挂一个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，根据杠杆公式可知 故对应B处的力臂lB为2.5L，所以需将挂在B处的钩码向右移动为 向右移动0.5格。 （3）实验中多次改变力和力臂的大小，进行多次实验，目的为了获取多组实验，归纳出规律，使结论具有普遍性，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （4）[1][2]如图丙中，弹簧测力计竖直向上拉杠杠时，拉力的力臂为OC，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，拉力的力臂逐渐变小，根据杠杠公式可知，拉力的力臂变小时，拉力逐渐变大。 20．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）如图所示装置，工人用的拉力，在内将重为的物体匀速提高了，在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度是 B．拉力做的有用功为 C．拉力做功的功率为 D．此时滑轮组的机械效率为 【答案】BD 【知识点】P=W/t、有用功和额外功、计算物体运动的速度、机械效率的简单计算 【详解】由图得 A．绳子自由端移动的距离为 绳子自由端移动的速度是 故A错误； B．拉力做的有用功为 故B正确； C．拉力做的功 拉力功率为 故C错误； D．此时滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选BD。 21．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小瑜用同一滑轮组进行了三次实验如图甲、乙、丙所示，实验数据记录如表： 次数 钩码重力G/N 钩码上升距离h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率/% 1 2 10 0.8 30 83.3 2 4 10 1.5 30 88.9 3 6 10 2.2 30 90.9 (1)在实验中，测绳端拉力F时，应尽量 拉动弹簧测力计且在 （拉动过程中/静止时）读数；   (2)分析表中数据推测，若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1%，物体的重力可能为______ ； A．1N B．3N C．5N D．8N (3)另一小组改变动滑轮重，提升同一物体多次实验，根据所测数据绘制出丁图像。分析可知： ； (4)根据所学知识，滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关，分析图丁中的A点可知，被提升物体所受的重力一定______。 A．小于40N B．等于40N C．大于40N 【答案】(1) 匀速竖直向上 拉动过程中 (2)D (3)见解析 (4)C 【知识点】测量滑轮组的机械效率 【详解】（1）[1]在测量绳端拉力F时，为了准确计数应尽量匀速竖直向上拉动弹簧测力计，让整个装置处于平衡状态。 [2]应在拉动过程中读数，因为拉动过程中的机械间的摩擦对实验的影响不可忽略，在静止读数，机械间的间摩擦较小。 （2）由表格数据知，钩码的重力越大，滑轮组的机械效率越大，当钩码的重力为6N时，机械效率为90.9%，则机械效率为92.1%时，物体的重力比6N大，所以物体的重力可能为8N，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （3）由图丁知，随着动滑轮重力增大，机械效率减小，所以可得：提升物体重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。 （4）由图丁知，当动滑轮重力为10N时，滑轮组的机械效率为80%，即 若不计绳重和摩擦，则有 所以有 解得G=40N。而实际上，绳重的摩擦不可忽略，所以实际上的额外功，那么实际上有用功，所以被提升物体的重力一定大于40N。故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 22．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）古希腊著名的物理学家和数学家阿基米德曾说“给我一个支点，我可以撬起整个地球”。图甲是假想阿基米德撬地球的情景（忽略其它因素对假想的影响），图乙把假想撬地球的情景简化成生活中的杠杆模型，已画出支点O、动力作用点A、阻力，请在图乙中画出撬地球的最小动力及其动力臂。 【答案】 【知识点】力和力臂的作图、杠杆的最省力问题 【详解】如图，阻力和阻力臂一定，根据杠杆平衡条件可知，动力臂越长，动力越小；连接OA，即为最长动力臂，与之垂直的力即为最小动力，作图如下： 23．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）如图所示，下列现象与其对应的物理知识正确的是（　　） A．甲图：钓鱼者使用的钓鱼竿是省力杠杆 B．乙图：在旗杆顶部安装定滑轮是为了改变动力的方向 C．丙图：C919飞机飞行时机翼上方空气流速大压强大 D．丁图：马德堡半球实验证明了大气压强的存在 【答案】BD 【知识点】证明大气压的存在、定滑轮的概念、实质及特点、流体压强与流速的关系及现象解释、杠杆的分类 【详解】A．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误； B．定滑轮的特点是可以改变力的方向，但不能省力；学校旗杆顶部安装定滑轮是为了改变力的方向，升国旗时往下拉绳子国旗也会上升，故B正确； C．C919飞机飞行时机翼上凸下平，上方空气流速大压强小，下方空气流速小压强大，产生向上的升力，故C错误； D．著名的马德堡半球实验用了16匹马才把两个半球拉开，该实验不仅证明了大气压强的存在，还证明了大气压强是很大的，故D正确。 故选BD。 24．（2025·黑龙江大庆·二模）完成下列力学题。 (1)把重10N、底面积为0.01m2的木块放在水面上，木块静止时漂浮在水面上（如图），此时木块浸入水中的深度为 m。（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg） (2)如图1所示，我国有的地方会用杆秤给小孩称体重，俗称“立夏称人”。调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（不计绳重和杆重）。如图2为杆秤示意图，已知秤砣质量为3kg，篮子质量为2kg，此时OA=5cm，OB=40cm，则小孩重为 N。 (3)如图所示，重力G=500N的物体在F=50N的拉力作用下水平向右做匀速直线运动，此时滑轮组的机械效率η=80%，则水平地面对物体的摩擦力f= N。 【答案】(1)0.1 (2)220 (3)120 【知识点】利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、滑轮、滑轮组机械效率的计算、运用杠杆平衡原理进行计算 【详解】（1）由于木块静止时漂浮在水面上，根据物体的浮沉条件可知F浮=G木=10N 由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可得，排开液体的体积 浸没的深度 （2）作用在杠杆A点的力等于孩子及所坐篮子的总重力，作用在杠杆B点的力等于秤砣的重力，根据杠杆平衡条件可得m人和篮g×OA=m秤砣g×OB 代入数据可得m人和篮g×5cm=3kg×40cm 解得m人和篮=24kg 小孩的质量m人=m人和篮-m篮-24kg-2kg=22kg 小孩重G=m人g=22kg×10N/kg=220N （3）使用滑轮组水平拉动物体时，克服物体所受摩擦力做的功是有用功， 由图可知，动滑轮上的绳子段数n=3，根据 可得， 水平地面对物体的摩擦力f=ηnF=80%×3×50N=120N 25．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）小聪将一架托盘天平放在水平桌面上并已经调节平衡，又在两个天平盘里分别放入a、b两个实心物体，天平仍然保持平衡，如图，则可知 （选填“>”、“<”或“=”）；天平的工作依据杠杆的平衡条件，托盘天平属于 杠杆。 【答案】 < 等臂 【知识点】比较密度的大小、托盘天平的使用方法、杠杆的分类 【详解】[1]在两个天平盘里分别放入a、b两个实心物体，天平仍然保持平衡，则两个实心物体的质量相等，即，由图可知，a的体积大于b的体积，即，则，即。 [2]托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，根据杠杆的分类，动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆，所以托盘天平属于等臂杠杆 。 26．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）画出图中动力F的力臂，并用字母L表示，画出物体受到重力示意图（O点表示力的作用点）。 【答案】 【知识点】力和力臂的作图、重力的示意图 【详解】用虚线延迟力F的作用线，从O点向力F的作用线作垂线段，可得F的力臂L；重力方向竖直向下，从物体的重心向下作竖直线段，可得重力的示意图，如图所示： 27．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）路灯给晚归的人无限温暖，请在图中画出拉力F1的力臂L1和灯泡受到重力的示意图。 【答案】 【知识点】力和力臂的作图、重力的示意图 【详解】已知支点为O，从支点O向拉力F1的作用线作垂线，垂线段的长度即为力臂L1，重力的方向是竖直向下的，从物体重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，如下图 28．（2025·黑龙江大庆·二模）按照要求完成下列各题。 (1)如图，一束光从空气斜射到玻璃砖的AC面，请画出入射光在AC面上的反射光线和玻璃砖中的大致折射光线。 (2)A、B两个物体带等量异种电荷，画出B受力示意图。 (3)如图所示，为使轻质杠杆AB在如图所示位置静止，请在杠杆上画出所施加最小动力F1和阻力F2的力臂l2。 【答案】(1) (2) (3) 【知识点】作光的反射光路图、两种电荷的相互作用规律、力的示意图、杠杆的最省力问题、作出光在空气和介质中传播的光路图 【详解】（1）过入射点做法线，根据反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，在法线的另一侧作出反射光线，当光从空气斜射入玻璃时，根据入射光线和折射光线分居法线的两侧，折射角小于入射角作出折射光线，如图所示： （2）B小球受到竖直向下的重力和沿绳子斜向上的拉力；由于两个小球带异种电荷，因此两个小球相互吸引，小球B还会受到A对B的引力，这三个力都作用在B的重心上，如下图所示： （3）在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下，最省力，即动力臂最长，由图知OB比OA长，所以OB做动力臂最长，过B点与OB垂直向上作垂线就得到动力F的方向，画出阻力作用线，则支点O到阻力作用线的垂直距离为阻力臂L2，如下图所示： 29．（2025·黑龙江大庆·二模）如图甲所示，物体A、定滑轮和动滑轮的重分别为30N、10N和10N，若用25N的拉力F水平拉动细绳，使物体A竖直向上匀速运动2s，物体A上升的高度为10cm。则在此过程中提升物体A做的有用功为 J，拉力F的功率是 W。滑轮组的机械效率为 。如图乙所示，将弹簧测力计换成物体B后，发现物体A可以匀速向下运动，若增大物体A的重力，则物体B和水平桌面间的滑动摩擦力大小将 （填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 3 2.5 60% 不变 【知识点】影响滑动摩擦力大小的因素、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】[1]物体A重30N，升的高度为10cm，提升物体A的有用功为。 [2]由图甲可知，动滑轮上承担物重的绳子段数 为2，拉力移动距离 用25N的拉力F水平拉动细绳，总功为 拉力F的功率是。 [3]滑轮组的机械效率为。 [4]滑动摩擦力大小仅与接触面粗糙程度和压力有关。物体B对桌面的压力等于其重力（与A的重力无关），接触面粗糙程度不变，因此即使A的重力增大，物体B与桌面间的滑动摩擦力不变。 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 $$