2026年中考物理一轮复习专项突破：简单机械及机械效率

2026年中考物理一轮复习专项突破：简单机械及机械效率 一、单选题 1．下列关于简单机械的描述不正确的是 A．钓鱼竿是省力杠杆 B．动滑轮是省力机械 C．天平是等臂杠杆 D．利用斜面可以省力 2．下列关于力F1力臂的作图中，正确的是（　　） A． B． C． D． 3．小刚在“制作简易的密度计”的综合实践活动中发现自己做的细管密度计不能竖直漂浮在液体中而是斜靠在容器的边沿上，什么原因呢？在老师指导下，小刚查阅资料知道漂浮在水中的物体有两个心：重心与浮心。对于质量分布均匀、形状规则的物体，重心就是物体的几何中心；浮心是浮力的作用点，浮心的位置就是那部分被排开液体的重心的位置。根据你的所学帮助小刚判断下图中细管密度计可以竖直漂浮在液体中的是（　　） A．   B．   C．   D．   4．“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能翘起整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（　　） A． 天平 B． 筷子 C． 钓鱼竿 D． 铡刀 5．如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（　　）      A．提升过程中物体的动能变大 B．动滑轮重0.2N C．该滑轮组的机械效率为83.3% D．拉力F做功的功率为0.3W 6．如图所示，不计摩擦，把重G=16N的物体匀速提起所用的拉力F=10N，则关于该动滑轮的说法中错误的是（　　） A．动滑轮重4N B．使该用动滑轮要费距离 C．该动滑轮的机械效率为80% D．提升物体的速度越快，机械效率越高 7．如图所示，工人在斜面上将一个重为400N的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力F＝200N，斜面长s=5m、高h=2m，关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．有用功为1000J B．额外功为400J C．物体受到的摩擦力为200N D．斜面的机械效率为80% 8．如图所示，这是一种塔式起重机，已知起重机上的滑轮组在匀速起吊3000N的物体时，滑轮组的机械效率是60%（g取10N/kg）。下列分析和计算错误的是（　　）    A．起重机的吊臂AOB可视为杠杆 B．物体上升2m，滑轮组所做有用功是6×103J C．减小起吊物体的质量，滑轮组的机械效率将增加 D．起重机的机械效率高低与做功快慢无关 9．如图所示，利用滑轮组匀速提升水中物体A的示意图，滑轮组固定在钢架上。物体A底面积为20cm2，密度为6×103kg/m3。底面积为40cm2的圆柱形玻璃筒中装有一定量的水，当物体A完全浸没在水中时液面上升了15cm；在绳端拉力F为20N的作用下，物体A有的体积露出水面；此时，物体A所受的浮力为F浮，水在物体A底面处产生的压强为p，物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为η。g取10N/kg，则下列选项正确的是（　　） A．p的大小为200Pa B．F浮的大小为2N C．滑轮组的机械效率η为75% D．物体A的重力为40N 二、多选题 10．无人驾驶汽车已经逐步进入人们的生活，下列说法正确的是（　　） A．汽车的倒车雷达是利用超声波测量距离的 B．汽车在高速行驶时，车辆所受的重力和车辆对地面的压力是一对相互作用力 C．汽车的方向盘是一个轮轴 D．汽车两侧的后视镜是凸透镜，起到了扩大视野的作用 11．如图所示，工人用250N的拉力，在10s内将重为400N的物体A匀速提升4m，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（  ） A．工人向右移动的速度为0.8m/s B．工人对滑轮组做的功为1600J C．此滑轮组的机械效率为80% D．滑轮组对物体A做功的功率为200W 12．如图所示，爱动手的小明利用木板、木条、橡皮筋和瓶盖等制作了一个抛掷装置。如图甲所示，先将小球用手指按压在木条一端的瓶盖内，橡皮筋被拉紧；松开手指后，如图乙所示，在橡皮筋的拉力作用下木条绕轴转动，将小球抛出。下列有关说法正确的是（　　） A．在拉力作用下木条绕轴转动，木条实质是杠杆 B．小球离开瓶盖后还能在空中继续飞是因为惯性 C．小球在空中飞行过程中，受到了平衡力的作用 D．要抛更远，可把橡皮筋挂在离轴最远的挂钩上 13．（双选）用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为100N，每次运送的量不定，图乙是整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像。当某次运送4件货物时，不考虑绳重和摩擦，则下列判断正确的是（   ） A．动滑轮重为100N B．滑轮组的机械效率为80% C．拉绳子的力F为300N D．有用功为4000J 14．如图，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去。斜面长2m，斜面最高处高度为1m。工人师傅在5s时间内，用大小为600N的力将一个重为1000N的物体沿着斜面从底端匀速推到顶端。则下列说法正确的是（　　）    A．使用斜面，既可以省力，也可以省距离 B．物体所受到斜面的摩擦力方向沿斜面向下，大小为600N C．推力做功的功率为240W D．工人此次利用的斜面机械效率为83.3% 15．如图所示，用甲、乙两个滑轮组在相同时间内分别将两个物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力G1>G2，滑轮组的机械效率η1<η2（不计绳重和摩擦）。下列判断正确的是（　　） A．两滑轮组绳端移动的距离相等 B．两滑轮组所做的有用功相等 C．甲滑轮组的总功比乙滑轮组的总功大 D．甲滑轮组的动滑轮比乙滑轮组的动滑轮的质量大 16．如图所示，用一个机械效率为滑轮组拉着重牛的物体沿水平方向在秒内匀速移动了米，拉力所做的功为焦，（不计绳重和摩擦）．则下列说法中错误的是 A．拉力的大小为牛 B．物体与水平面的摩擦力为牛 C．动滑轮的重力为牛 D．滑轮组对物质所做功的功率为瓦 17．图是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，物体A重800N，在卷扬机对绳子的拉力作用下，绳自由端在50s的时间里匀速竖直上升了20m。在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A所做的功为有用功，卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为200W。则下列说法中正确的是（不计绳重和摩擦）（　　） A．该装置在这个过程中做的有用功是16000J B．物体A的速度是0.4m/s C．绳自由端的拉力是500N D．动滑轮的机械效率是80% 三、填空题 18．如图所示，用甲、乙两滑轮组匀速向上提升重物，物重都是600N，不计动滑轮重及摩擦，绳子的拉力F甲为 N。若将重物提高1m，乙滑轮组绳子的自由端移动的距离为 m。 19．如图所示，用动滑轮提起重物。若重物为900N，工人用F=500N的拉力将重物沿竖直方向匀速提升了4m，则拉力所做的功为 J，此动滑轮机械效率为 。 20．利用图甲中的撬棒撬石块时，撬林相当于 （选填“省力”或“费力”）杠杆：利用图乙中的滑轮组匀速提升900N的重物时，若忽略滑轮自重、绳重及摩擦，人对绳的最小拉力为 N．    21．绿扬春茶是扬州地方名茶，茶色泽翠绿油润。茶叶呈现绿色是因为 （选填“反射”或“吸收”）绿光；夹取茶叶的镊子属于 杠杆；茶壶利用了 原理，便于倒出品茶；用热水冲泡茶叶后，空气中弥漫着茶的清香说明分子在永不停息地做 。 22．如图所示，用两个完全相同的滑轮匀速提升质量相等的物体，不计轴处摩擦。其中省力的是 装置图，机械效率高的是 装置图。 23．如图所示，质量为60kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，他至少用 N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止。（g=10N∕kg）    24．小明学习了简单机械后发现生活中很多现象与简单机械有关，钓鱼是许多人喜爱的一种休闲活动，如图所示，当有鱼上钩时，起鱼时，若其它条件不变，鱼竿长度越长，手提鱼竿的力越 ．如钓鱼者将一条重为4N的鱼从水面提高2m，再沿水平方向移3m，在这一过程中，钓鱼者克服鱼的重力做功为 J．再如图所示，一直撬棒AD=1m，CD=BC=0.15m，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 N． 25．某次作业中，工人将绳子自由端竖直向下匀速拉动4m后，重450N的重物被提升到施工平台处，该过程中工人拉力F恒为320N，则这次作业中工人的拉力做的有用功为 J，滑轮组的机械效率为 %（结果精确到0.1%）。 26．用如图所示装置测滑轮组的机械效率，已知物体重为5.4N，那么： (1)实验时拉动弹簧测力计应注意 ； (2)若物体上升高度为10cm，弹簧测力计的示数如图所示，则拉力做的功为 J； (3)这时滑轮组的机械效率是 。 27．如图所示，用始终竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm。将物体从该位置拉到水平位置时，拉力的大小会 （选填“变大”“变小”或“不变”），杠杆的机械效率为 。若将物体移到B点，用同样大小的力把物体提升到相同的高度，机械效率 。（选填“变大”“变小”或“不变”） 四、实验题 28．在“探究杠杆平衡条件”实验中，利用在杠杆两端挂钩码的方法做实验，实验装置如图所示。 （1）调节杠杆在水平位置平衡时，发现杠杆右端下沉，应把杠杆右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； （2）实验时仍然使杠杆在水平位置平衡，这样做有什么好处？ ； （3）记录的实验数据如下表 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 3.0 10 2.0 15 2 2.5 20 2.5 20 3 1.0 30 1.0 30 根据表中的信息，得出“F1l1=F2l2”的结论。这个结论是否具有普遍性？ （选填“具有”或“不具有”）。 原因是： 。 29．某实验小组的同学利用如图所示装置进行杠杆平衡条件的探究，实验用的每个钩码均重0.5N。 （1）在图甲装置中，实验前首先要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在 位置平衡，这样做目的是 ；若发现杠杆右端下倾，可将螺母向 （选填“左”或“右”）调节； （2）同学们在杠杆不同的位置挂上不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆重新水平平衡，记录实验数据如下表： 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2 15 3 10 2 3 20 4 15 3 4 10 2 20 分析实验数据可知，杠杆平衡的条件为： ； （3）得出结论后，小明利用弹簧测力计进行了如图甲所示实验，在杠杆的左端20cm处挂2个钩码，而在杠杆的右端10cm处用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，这时测力计的读数F= N；如果测力计沿图中虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计读数 F（选填“＞”、“＜”或“=”）； （4）同学们又用如图乙所示装置进行实验，实验中，弹簧测力计始终竖直向上拉杠杆，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现总是大于，其原因主要是杠杆受到了 的影响。 五、计算题 30．如图所示的轻质杠杆，OB长为0.5米，OA长为1.5米，物体G重为30牛。当杠杆在水平位置平衡时，求竖直向上的拉力F的大小。 31．如图所示，某工人利用滑轮组将一个质量为60kg的货箱在5s内匀速提升2m。此过程中，绳子自由端所受的拉力F为220N，不计机械摩擦和绳重，取g=10N/kg。求： （1）货箱上升的速度v？ （2）绳子自由端移动的距离s？ （3）动滑轮的重力G动？ 32．如图所示是打捞沉船中一封闭货箱的模拟装置．已知货箱重6500N，动滑轮总重500N，声音在海水中的传播速度是1500m/s．在海面上用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过0.04s后收到回波（不计绳重和摩擦，g取10N/kg，ρ海水＝1.0×103kg/m3）．求： （1）沉船在水下的深度是多少？ （2）海水对沉船产生的压强是多少？（不计沉船的高度） （3）货箱离开水面匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率是多少？ 33．如图甲所示的装置，A是质量为1.2kg的物体，绳子自由端能承受的最大拉力为24N，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t变化关系如图丙所示，忽略绳重及摩擦，g取10N/kg。问： （1）1~2s内拉力F的功率为多少？ （2）动滑轮的重力为多少？ （3）此装置匀速提升重物的最大机械效率为多少？（若除不尽，结果保留小数点后一位） 六、作图题 34．如图所示，画出工人对撬棒的压力F的力臂L和石头对撬棒的阻力F2。    35．如图所示，用笔画线组装一个向下拉绳的滑轮组． ( ) 36．完成下列作图：如图，用羊角锤拔钉子，画出在A点所施加的最小动力F和其力臂l。    七、综合题 37．为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染，小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”，借助杠杆按动按钮，如图所示，已知OB=60cm、AB=80cm、OC=15cm，当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时，按钮触发、大门打开， (1)请在图中作出动力F1的示意图。 (2)该杠杆属于哪种类型？（直接回答） (3)求此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2，有多大？ 38．如图甲所示是一台金属切割机，小王师傅用该机切割A点下方的钢管时，用力压B点，机器OAB部分可绕O点转动。请在简化图乙中画出F2的力臂L2以及作用在B点的最小动力F1。 用切割机切割钢筋时，切割片温度急剧上升，该过程内能变化情况与热机的 冲程相同。 39．如图所示，轻质杠杆AB可以绕着O点转动，某同学在轻质杠杆的左端挂一重为G的物块，在A端施加一个始终竖直向下的力F，将重物慢慢提升到一定的高度，使杠杆处于图示的位置静止。 （1）请在图中作出作用在轻质杠杆上的动力与阻力所对应的动力臂l1和阻力臂l2； （2）当轻质杠杆处于图示的位置静止，此时G×OB与F×OA是否相等？若相等请证明；若不相等请说明理由。 40．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。 (1)图中 部位是支点，此模型属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆； (2)请画出此杠杆模型，并画出阻力和阻力臂； (3)杠杆在我国古代就有许多巧妙的应用，请举出一例 。 八、科普阅读题 41．水碓的发明是我国古代劳动人民智慧的结晶，水碓一般设置在溪流江河的岸边，利用水流推动进行工作。水碓的构造有水轮、连接水轮的横轴，横轴上穿着三根短横木（和轴成直角）（如图所示）。水碓工作时，水流冲击使水轮转动，短横木转动时碰到碓捎的末端，把它压飞，短横木转了过去，翘起的碓头就落下来，一起一落地舂米。 (1)水碓利用了杠杆原理，其中碓捎的部分属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆； (2)碓头的石杵落下是受到 力的作用效果，落下过程中石杵的重力势能 ；（选填“变大”“变小”或“不变”） (3)水碓在工作时，通过水流推动水轮转动，对水轮做功，水流具有 能，在此过程中，能量发生了 （选填“转移”或“转化”）； (4)若要提高水碓的工作效率，你的建议是 。 42．阅读短文，回答后面的问题 生态环境部发布2024年六五环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”，其目的是动员社会各界参与生态环境保护、践行绿色生产生活方式。某校积极响应号召，物理社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动，在查阅相关资料时，发现了与海域漂浮垃圾治理装备相关的文章，其中对装备的介绍如图（a）所示。在V字形浮围栏和自然动力作用下，海漂垃圾汇集到垃圾汇集框，而后由垃圾单向传输机构将其提升至垃圾分拣框内。传输机构的动力可由振荡浮子波浪能收集系统提供。维护人员可通过无线视频监控系统远程观察垃圾收集情况，并不定期到浮平台上对垃圾进行分拣、回收和无害化处理。请结合上述信息完成下面的问题： (1)无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，垃圾收集情况通过镜头成倒立、 的实像，监控画面信号通过 波传回控制中心； (2)振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图（b）所示，某时刻浮子受到海水向上的力，该力使OA绕O点向上转动，从而带动B点的连杆运动。OA部分相当于一个 （填简单机械名称）； (3)垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图（c）所示，则图中能绕支点转动的金属棒ab可以阻止棘轮 （填“顺”或“逆”）时针转动，实现单向传输； 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．A 【详解】A中的钓鱼竿是费力杠杆，故A是不对的，应该选A；B中的动滑轮是省力的机械；C中的天平是等臂杠杆；D中的斜面是省力的机械，只要是斜面，都是省力的． 【考点】简单机械． 2．C 【分析】力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点． ②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线． ③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂． 【详解】力臂是指从支点到力的作用线的距离,观察各图可知,图C是从支点到力F1的作用线的距离,图ABD都不是从支点到力F1的作用线的距离，故C画法正确，ABD画法错误． 3．C 【详解】浮心是浮力的作用点，浮心的位置就是那部分被排开液体的重心的位置；小刚发现自己做的细管密度计不能竖直漂浮在液体中而是斜靠在容器的边沿上，这是因为他制作密度计的重心较高（不稳定），高于浮心的位置； AB．为了使细管密度计可以竖直漂浮在液体中，应该降低细管密度计的重心，使密度计的重心低于浮心，故AB不符合题意； CD．图C中密度计受到的浮力等于重力，图C中密度计可看做一根杠杆，以密度计的底端为支点，则可知浮力的力臂大于重力的力臂，所以密度计会绕支点沿逆时针方向转动，直到在竖直位置漂浮；图D中密度计受到的浮力小于重力，而密度计竖直漂浮在液体里时受到的浮力等于重力；故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 4．D 【详解】由题意可知，阿基米德设想的杠杆属于省力杠杆。 A．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意； B．铁锹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意； C．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意； D．铡刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D符合题意。 故选D。 5．C 【详解】A．由于物体被匀速提升，则速度不变，又物体的质量不变，故提升过程中物体的动能不变，故A错误； B．不计绳重和绳与滑轮间的摩擦时，则动滑轮的重力 G动=2F-G物=2×6N-10N=2N 故B错误； 故C错误； C．根据机械效率的定义可知，机械效率为 故C正确。 C．用滑轮组提升物体，拉力F做的功是总功，则拉力F做功的功率为 故选C。 6．D 【详解】A．由题知，摩擦忽略不计，使用动滑轮，能省一半力，由可知，动滑轮重 故A正确，不符合题意； B．使用动滑轮省力、且最多可省一半力，但费距离；故B正确，不符合题意； C．该动滑轮的机械效率为 故C正确，不符合题意； D．机械效率是有用功与总功的比值。提升物体的速度加快，对有用功、总功的多少没有影响，因此不会影响机械效率。故D错误，符合题意。 故选D。 7．D 【详解】A．克服物体重力做的有用功为W有=Gh=400N×2m=800J 故A错误； BCD．工人拉力做的总功为W总=Fs=200N×5m=1000J 克服摩擦力做的额外功为W额=W总-W有=1000J-800J=200J 物体受到斜面的摩擦力为 斜面的机械效率为 故BC错误，D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．吊臂AOB可以在力的作用下绕O点转动，因此起重机的吊臂AOB可视为杠杆，故A正确，不符合题意； B．物体上升2m，滑轮组所做有用功是 故B正确，不符合题意； C．滑轮组的机械效率 减小起吊物体的质量，则起吊的物体重力变小，有用功变小，额外功不变，滑轮组的机械效率将减小，故C错误，符合题意； D．功率是单位时间内做的功的多少，是表示做功快慢的物理量，大小与做功多少和时间有关；机械效率是有用功与总功的比值，起重机的机械效率高低与做功快慢无关，故D正确，不符合题意。 故选C。 9．C 【详解】D．物体的体积 VA＝S容h＝40cm2×15cm＝600cm3＝600×10﹣6m3 由得物体的质量 mA＝ρAV＝6×103kg/m3×600×10﹣6m5＝3.6kg 物体A的重 G＝mg＝4.6kg×10N/kg＝36N 故D错误； A．当物体A有的体积露出水面时 浸入深度 水在物体A底面处产生的压强 p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa 故A错误； B．此时物体受到的浮力 F浮＝ρ水V排′g＝1×103kg/m3×400×10﹣6m3×10N/kg＝4N 故B错； C．在绳端拉力F为20N的作用下，物体A从水中匀速上升，物体浸没在水中受到的浮力 F浮＝ρ水V排g＝ρ水Vg＝1×103kg/m3×600×10﹣6m3×10N/kg＝6N 滑轮组的机械效率 故C正确。 故选C。 10．AC 【分析】（1）汽车的倒车雷达是利用超声波来测量距离。 （2）相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在两个物体上。 （3）汽车的方向盘是一个轮轴，轮半径大于轴半径，是省力机械。 （4）汽车后视镜是凸面镜，凸面镜成正立、缩小的虚像。 【详解】A．超声波可以传递信息，汽车的倒车雷达是利用超声波测量距离的，故A正确； B．汽车在高速行驶时，车辆所受的重力大于车辆对地面的压力，且两个力方向相同，所以不是一对相互作用力，故B错误； C．汽车的方向盘是一个轮轴，动力作用在轮上可以省力，其实质是省力杠杆，故C正确； D．汽车两侧的后视镜是凸面镜，凸面镜成正立、缩小的虚像，可以扩大视野，故D错误。 故选AC。 11．AC 【详解】A．由题意可以求出，物体升高的速度为: v=0.4m/s， n=2，则工人移动的速度为: 20.8m/s， 故A正确； B．物体升高的高度为4m，则绳子自由端移动的距离为8m，工人对滑轮组做的功为: W总=Fs=250N2000J， 故B错误； C．利用此滑轮组做的有用功为克服物体重力做的功， W有=Gh=400N×4m=1600J， 滑轮组的机械效率为 η= =80%， 故C正确． D．滑轮组对物体A做功的功率为 P=160W， 故D错误； 12．ABD 【详解】A．杠杆指的是可以绕某个固定点转动的硬棒，在拉力作用下木条绕轴转动，所以木条实质是杠杆，故A正确； B．小球具有惯性，所以小球离开瓶盖后还能在空中继续飞，故B正确； C．小球在空中飞行过程中，运动状态发生改变，所以受到了非平衡力的作用，故C错误； D．把橡皮筋挂在离轴最远的挂钩上，橡皮筋形变量最大，产生的弹性势能最大，转化为小球的机械能越大，所以小球抛得更远，故D正确。 故选ABD。 13．AB 【详解】A．滑轮组的机械效率为 由甲图可知，承担重物的绳子段数n为2；由图乙可知，当重物为100N时，该滑轮组的机械效率为50%，此时拉力 滑轮组中，拉力、物重及动滑轮重关系为 则动滑轮重为 故A正确； BC．当某次运送4件货物时，物重为400N，根据拉力、物重和滑轮重的关系可知， 此时的拉力为 此时滑轮组的机械效率 故C错误，B正确； D．有用功为，但在该题中，货物在竖直方向上移动的距离h未知，则不能计算确定有用功的大小，故D错误。 故选AB。 14．CD 【详解】A．利用斜面可以省力，但费距离，故A错误； B．推力做的有用功 推力做的总功 推力做的额外功 由可得物体受斜面的摩擦力 方向沿斜面向下，故B错误； C．推力做功功率 故C正确； D．斜面的机械效率 故D正确。 故选CD。 15．CD 【详解】A．由图可知，滑轮组绳子的有效股数，，则，，将两物体匀速提升相同高度，两滑轮组绳端移动的距离不相等，故A错误； B．已知物体受到的重力，上升的高度相同，根据可知，甲滑轮组的有用功比乙的多，故B错误； C．由B选项可知，，已知滑轮组的机械效率，由可得，甲滑轮组的总功比乙的大，故C正确； D．忽略绳重和摩擦，由 可得 由可得 则 又因为，所以 即甲滑轮组的动滑轮比乙的重，故D正确。 故选CD。 16．CD 【分析】由图示滑轮组可知承重绳子的有效股数n=2，应用滑轮组公式、功的计算公式、效率公式计算解题，求出拉力、摩擦力、滑轮的重力、功率等． 【详解】A、承重绳子的股数n=2，绳子自由端移动的距离s绳子=ns=2×8m=16m，∵W=Fs，∴拉力F== =75N，故A正确，不符合题意； B、∵η=，∴W有用=ηW拉力=1200J×90%=1080J，∵W=Fs，∴物体做匀速运动，物体A受到的拉力等于摩擦力，则摩擦力f= ==135N，故B正确，不符合题意； C、不计绳重及摩擦时，F=，∴动滑轮重力G动滑轮=nF f=2×75N135N=15N，考虑绳重及摩擦，动滑轮的重力不是15N，故C错误，符合题意； D、滑轮组对A做功的功率P== =27W，故D错误，符合题意； 故选CD． 17．CD 【详解】A．绳自由端在50s的时间里匀速竖直上升了20m，所以材料A上升的距离为 动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为 故A错误； B．物体A的速度是 故B错误； C．绳子自由端的速度是 绳子自由端拉力F的功率为 所以自由端的拉力为 故C正确； D．拉力F做的总功为 动滑轮的机械效率是 故D正确。 故选CD。 18． 200 2 【详解】[2]因不计动滑轮重及摩擦，根据可得，自由端的拉力 [2]根据可得，自由端移动的距离 19． 4000 90% 【详解】[1]由图可知，动滑轮上有两段绳子拉着重物，因为物体移动的距离为4m，所以绳子移动的距离为 根据公式 可知拉力所做的功为 [2]根据题意可知，克服重力做的有用功为 根据机械效率的公式 可知，此动滑轮机械效率为 20． 省力 300 【详解】解：（1）用撬棒撬石头时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； （2）由乙图可知绳子的有效股数n=3， 拉力F=×900N=300N． 点睛：本题考查了杠杆的分类和滑轮组拉力的计算，结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆．根据F=求出拉力的大小． 21． 反射 费力 连通器 无规则运动 【详解】[1]不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，茶叶呈现绿色是因为茶叶反射绿光。 [2]镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 [3]茶壶的壶嘴和壶身上端开口，底部连通，利用了连通器原理，便于倒出品茶。 [4]用热水冲泡茶叶后，空气中弥漫着茶的清香，这是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动。 22． 甲 乙 【详解】[1]甲图是动滑轮，乙图是定滑轮，动滑轮省力，定滑轮不省力。 [2]因匀速提升的是质量相等的物体，所以所做的有用功相同。使用甲图的动滑轮可省力，但要对滑轮做额外功，故机械效率低，使用乙图的定滑轮不省力，不用对滑轮做额外功，故机械效率高。 23．225 【详解】首先对图示进行受力分析如下图：    上面滑轮是定滑轮，下面滑轮是动滑轮 M＝60kg，m＝30kg 将人和吊篮作为整体分析：受总重力(M＋m)g、左绳子拉力F3（拉住吊篮）、中绳子拉力F2（拉住人的手）、右绳子拉力F1（拉住吊篮）；由于跨过动滑轮的绳子各处拉力大小相等，所以F1＝F2，而且动滑轮也处于静止，所以 F3＝F1＋F2＝2F2 因整体静止，所以合力为0，即 (M＋m)g＝F3＋F2＋F1 M＋m)g＝4F2 即人的拉力大小是225N。 24． 大 8 63 【详解】（1）钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆．若其他条件不变，鱼竿长度越长，阻力臂增大，而动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力增大，即手提鱼竿的力越大． （2）钓鱼者将一条重为4N的鱼从水面提高2m，他克服鱼的重力做功，再沿水平方向移动3m，在这一过程中没有克服鱼的重力做功，故他整个过程中克服鱼的重力做功W=Gh=4N×2m=8J． （3）要使施加在撬棒A点的动力最小，应使动力臂L1最大，当以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，即动力臂为最大值，此时动力为最小． 此时阻力F2=420N，阻力臂L2=DC=0.15m， 根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得，施加在撬棒A点的力：． 25． 【详解】[1]由图可知，承担重物的绳子股数n=2，重物上升的高度为 克服物体重力所做的功是有用功，大小为W有=Gh=450N×2m=900J [2]拉力所做的总功为W总=Fs=320N×4m=1280J 该滑轮组的机械效率为 26． 竖直匀速 0.72 75% 【详解】(1)[1]实验时拉动弹簧测力计应注意竖直匀速，此时系统受到平衡力的作用，拉力大小才等于测力计示数。 (2)[2]若物体上升高度为10cm，弹簧测力计的示数如图所示，测力计分度值为0.2N，拉力为2.4N；绳子的有效段数为3，则拉力做的功为 (3)[3]这时滑轮组的机械效率是 27． 不变 90% 变大 【详解】[1]杠杆的示意图如图所示： 由杠杆的平衡条件有 F×L1＝G×L2 因为F的方向竖直向下，G的方向竖直向下，则 由于G、不变，所以移动过程中拉力F的大小不变。 [2]拉力所做的总功为 W总＝Fs＝16N×0.25m＝4J 克服物体重力做的有用功 W有＝Gh＝36N×0.1m＝3.6J 所以杠杆的机械效率为 [3]杠杆提升物体时，对重物做有用功，且 W有+W额＝W总 设杠杆重心升高的距离为h，不考虑摩擦，则有 Gh1+G杠h＝Fh2G不变，h1不变，G杠不变，物体从A点到B点，物体重心还升高相同的高度，有用功不变；杠杆上旋的角度减小，杠杆重心升高的距离h变小，克服杠杆重力所做的额外功变小，则Gh1+G杠h变小，所以Fh2也变小。根据 可知，总功变小，有用功不变，所以η变大。 28． 左 便于测量力臂 不具有 2、3两次实验动力臂和阻力臂都相等，结论具有偶然性 【详解】（1）[1]杠杆右端下沉，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[2]由于重力的方向竖直向下，杠杆受到的力的方向也是竖直向下的，杠杆在水平位置平衡，力臂与杠杆重合，便于测量力臂大小。 （3）[3]实验只进行三次，其中2、3次实验动力和阻力相等，动力臂和阻力臂相等，得出的结论不具有普遍性。 [4]实验只进行三次，其中2、3次实验动力和阻力相等，动力臂和阻力臂相等，得出的结论具有偶然性。 29． 水平 便于读出力臂 左 2 ＞ 自身重力 【详解】（1）[1][2]实验前首先要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样力臂可以通过杠杆上的刻度直接读出，而且此时杠杆的重心在支点的位置，可以消除杠杆自身重力对实验的影响，所以目的是便于读出力臂和消除杠杆自身重力对实验的影响。 [3]杠杆右端下倾，说明右端较沉，为使杠杆在水平位置平衡，可将螺母向左调节。 （2）[4]由表中数据可知，每组数据中对应的动力F1和动力臂l1的乘积与阻力F2和阻力臂l2的乘积总是相等的，所以分析实验数据可知，杠杆平衡的条件为：。 （3）[5]在杠杆的左端20cm处挂2个钩码，此时杠杆受到的拉力等于两个钩码的重力，即 由杠杆平衡的条件可知，这时测力计的读数 [6]如果测力计沿图中虚线方向拉，此时拉力对应的力臂将减小，由杠杆平衡条件可知，此时拉力将增大，即。 （4）[7]由图乙可知，此时杠杆的重心不在支点处，所以发现总是大于，其原因主要是杠杆受到了自身重力的影响。 30．10N 【详解】由杠杆的平衡原理可得，竖直向上的拉力F的大小 答：竖直向上的拉力F的大小是10N。 31．（1）0.4m/s；（2）6m；（3）60N 【详解】解：（1）根据题意可知，货箱在5s内匀速提升2m，货箱上升的速度为 （3）由图可知，n=3，根据题意可知，绳子自由端移动的距离为 s=nh=3×2m=6m （4）根据题意可知，货箱的重力为 G货=m货g=60kg×10N/kg=600N 不计机械摩擦和绳重，由可得，动滑轮的重力为 G动=nF-G货=3×220N-600N=60N 答：（1）货箱上升的速度v为0.4m/s； （2）绳子自由端移动的距离s为6m； （3）动滑轮的重力G动为60N。 32．（1）30m；（2）3×105Pa；（3）92.9%． 【详解】（1）由可得，超声波传播的距离： s＝vt＝1500m/s×0.04s＝60m， 因沉船在水下的深度等于超声波传播距离的一半， 所以，沉船所在的深度：； （2）海水对沉船产生的压强： p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×30m＝3×105Pa； （3）不计绳重和摩擦，货箱出水后，克服货物重力做的功为有用功，克服货物重和动滑轮重做的功为总功；则该滑轮组的机械效率： ． 答：（1）沉船所在的深度为30m； （2）海水对沉船产生的压强为3×105Pa； （3）货箱出水后滑轮组的机械效率约为92.9%． 33．（1）40W；（2）8N；（3）83.3% 【详解】解：（1）由图象知，1~2s内拉力F=10N，A上升速度，由图甲知，通过动滑轮绳子的段数n=2，所以绳端的速度 拉力F的功率 （2）物体的重力 GA=mg=1.2kg×10N/kg=12N 忽略绳重及摩擦，动滑轮重力 G动=nF-GA=2×10N-12N=8N （3）当绳端拉力达到最大时，提起物体的重力最大 G大=nF大-G动=2×24N-8N=40N 同一滑轮组提起的物体越重，效率越高，所以此装置最大机械效率 答：（1）第1~2s内拉力F的功率为40W； (2)动滑轮的重力为8N； （3）此装置匀速提升重物的最大机械效率为83.3%。 34．   【详解】由图可知，支点是O，由支点向力的作用线引垂线，支点到垂足的距离就是工人对撬棒的压力F的力臂L；石头对杠杆的压力是阻力F2，方向垂直撬棒向下，作用点在石头与杠杆的接触点，如图所示：    35． 【详解】滑轮组绕绳如下图所示： 36．   【详解】由杠杆平衡条件可知，施加最小的动力时，则动力臂最长，由图可知，支点在O点，所在A点施加力的最长力臂为OA，所以OA最最长的力臂l，垂直于OA向左的力为最小的动力F，如下图所示：      37．(1) ；(2)费力杠杆；(3)3.75N 【分析】(1)脚垂直作用在杠杆上，画出压力大小。 (2)从动力臂和阻力臂关系判断是省力杠杆还是费力杠杆。 (3)作出动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡条件求出水平阻力大小。 【详解】(1)小明脚对木杆的压力F1垂直作用的木杆上，如图所示： 。 (2)木杆是一个杠杆，O为支点，小明的脚施加的力是动力F1，动力臂为OC，按钮对木杆的压力为阻力F2，阻力臂为OD，动力臂OC小于阻力臂OD，所以木杆是费力杠杆。 (3)根据杠杆平衡条件得 F1×OC=F2×OD 按钮对木杆的压力水平向左，所以OD=AB，所以 20N×15×10-2m=F2×80×10-2m 解得：F2=3.75N。 答：(1)F1的示意图如图所示： 。 (2)该杠杆属于费力杠杆。 (3)此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2是3.75N。 【点睛】本题要作出动力臂和阻力臂，并且明确阻力臂和按钮的高度相同，这是解决本题的关键。 38． 压缩 【详解】[1]从支点O向阻力F2的作用线作垂线，支点到垂足的距离为阻力臂L2；在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，动力作用在B点，因此OB作为动力臂L1时最长；图中阻力F2使杠杆逆时针转动，因动力和阻力使杠杆转动的方向相反，所以动力应使杠杆顺时针转动，则动力F1的方向应该向下，过B点作垂直于OB向下的力，即为最小动力F1的示意图，如图所示： [2]用切割机切割钢筋，切割片温度急剧上升，机械能转化为内能，该过程内能变化情况与热机的压缩冲程相同。 39．（1） ；（2）相等，证明见解析 【详解】（1）B点受到的力的方向是竖直向下的，过支点O作出B点拉力的作用线的垂线，即为阻力臂l2；过支点O作出A点拉力的作用线的垂线段，即为动力臂l1，如图所示： （2）重物对B点拉力的大小等于重物的重力G，设杠杆与水平方向的夹角为θ；则动力臂为 l1=OA×cosθ 阻力臂为 l2=OB×cosθ 根据杠杆的平衡条件可知Gl2=Fl1，即 G×OB×cosθ=F×OA×cosθ 整理得 G×OB=F×OA 故相等。 40．(1) 肘关节 费力 (2) (3)杆秤 【详解】（1）[1][2]用手提起重物时，桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，此模型相当于杠杆，则肘关节部位是支点；肱二头肌给桡骨的力是动力，物体给手的压力是阻力，用手向上提物体时，动力臂小于阻力臂，所以此模型属于费力杠杆。 （2）肘关节部位是支点O，肱二头肌给桡骨的力是动力，物体对手竖直向下的压力是阻力，过支点O作阻力作用线的垂线段即为阻力臂，作图如下： （3）杠杆在我国古代就有许多巧妙的应用，如杆秤、桔槔等都是利用杠杆原理工作的。 41．(1)费力 (2) 重 变小 (3) 动 转移 (4)见解析 【详解】（1）根据图中的杠杆可知，碓捎的部分在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 （2）[1][2]力可以改变物体的运动状态，碓头的石杵落下是受到重力的作用效果。石杵落下过程中，质量不变，高度变小，所以重力势能变小。 （3）[1][2]水碓在工作时，通过水流推动水轮转动，所以水流具有动能，在此过程中，水流的动能转移为水轮的动能，能量发生了转移。 （4）若要提高水碓的工作效率，可以减小额外功，建议：减小摩擦力。 42．(1) 缩小 电磁 (2)杠杆 (3)逆 【详解】（1）[1]无线视频监控系统中的镜头相当于照相机。根据凸透镜成像规律，当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，所以垃圾收集情况通过镜头成倒立、缩小的实像。 [2]在现代通信中，电磁波可以传递信息，监控画面信号就是通过电磁波传回控制中心的。 （2）观察图（b），OA部分在力的作用下可绕O点转动，符合杠杆的定义，即一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒，其中O为支点，A端受到海水向上的推力作为动力，B点连杆向下的力作为阻力。所以OA部分相当于一个杠杆。 （3）观察图（c），当棘轮要逆时针旋转时，金属棒ab两端受到的压力会使杠杆ab静止，处于平衡状态，从而阻止棘轮逆时针转动。 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 $