专题12 简单机械及机械效率（专项训练）（天津专用）2026年中考物理一轮复习讲练测

专题12 简单机械及机械效率 目 录 2 5 通关01 杠杆 5 通关02 滑轮组的机械效率 11 通关03 简单机械部分实验 22 26 30 1．（2025天津河西一模）如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了（　　） A．增大动力臂，能够省力 B．增大阻力臂，方便使用 C．减小动力臂，方便使用 D．减小阻力臂，能够省力 【答案】D 【解析】常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，阻力臂减小了，阻力与阻力臂的乘积减小，动力臂不变，则动力减小，能够省力，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．（2025天津部分区一模）（多选）杆秤是中国传统的衡量工具，下图是小明制作的杆秤的示意图，秤砣最远可移至D点，此秤最大称量是。若忽略秤杆、秤盘和秤纽自身重力对杆秤平衡的影响，则（　　） A．此杆秤刻度不均匀 B．秤砣的质量是 C．提起B秤纽，可以达到最大称量 D．距离B点28cm的刻度值可能是 【答案】BCD 【解析】A． 秤杆和秤钩的质量忽略不计，由杠杆的平衡条件得 得 所以不管以B或者C为支点是一个定值， 与所成重物的质量秤正比，所以刻度是均匀的，故A错误； B．由此秤最大称重为10kg，此时以B为支点，由杠杆的平衡条件得 即 解得秤砣的质量 故B正确； C． 由杠杆的平衡条件可知，当增大时即以C处为支点， 减小， 减小，（AC）的长度不变能称量的G物变小，所以当较小以B为支点时， 变大，测量的质量的最大值较大，故C正确； D． 距离B点28cm的处，以C为提纽，可知， 解得m=2kg 故可能是2kg，故D正确。 故选BCD。 3．（2025天津西青二模）（多选）某工人用如图1所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图2所示。若工人在t0时间内将重为G0的货物匀速向上提升h0高度。下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（　　） A．此时工人所用的拉力为 B．工人所用拉力做功的功率为 C．动滑轮的重力为 D．若工人将2G0的货物匀速提升h0高度，则滑轮组的机械效率为 【答案】ACD 【解析】A．由图可知，绳子承重段数为3，根据机械效率可得，此时工人所用的拉力为，故A正确； B．工人在t0时间内将重为G0的货物匀速向上提升h0高度，可得绳末端移动的速度为 工人所用拉力做功的功率为，故B错误； C．不计绳重和摩擦，根据，可得动滑轮的重力为 故C正确； D．若工人将2G0的货物匀速提升h0高度，绳末端的拉力为 则滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选ACD。 通关01 杠杆 1．（2025天津南开三模）“给我一个支点和一根足够长的杆，我就能撬起整个地球。”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．①② B．①③ C．③④ D．②④ 【答案】B 【解析】杠杆分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。省力杠杆的动力臂大于阻力臂，费力杠杆的动力臂小于阻力臂，等臂杠杆的动力臂等于阻力臂。阿基米德设想的杠杆是省力杠杆，因为只要动力臂足够长，就可以用较小的动力撬起很大的阻力。 ①羊角锤拔钉子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； ②船桨在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 ③核桃夹在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； ④天平在使用时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆。 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．（2025天津蓟州三模）如图所示，小明在按压式订书机的N点施加压力，将订书针钉入M点下方的纸张中，下列图能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】由图可知，当按压订书机时，其会绕着订书机左边的固定点O转动，即该固定点为支点，所按压的N点为动力作用点，方向向下；而纸张在M点对订书机有一个向上的阻力，则M点为阻力作用点，阻力的方向是向上的，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．（2025天津南开二模）如图所示，一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动（不计摩擦），使木棒的下端由A处缓慢地抬升到B处。这一过程中，下列说法正确的是（   ） A．拉力F的力臂不断增大，F值逐渐变小 B．重力G的力臂逐渐增大，F大小不变 C．F先变大后变小，重力和重力力臂的乘积逐渐增大 D．F先变小后变大，F和F的力臂乘积不变 【答案】B 【解析】一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动，在转动的过程中，阻力（杠杆的重力）大小不变，动力臂变大，阻力臂变大，根据三角形知识可知，动力臂和阻力臂的比值不变，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，动力的大小不变。故B正确，ACD错误。 故选B。 4．（2025天津北辰二模）如图所示的工具在正常使用过程中，和自行车的手闸属于同一类型杠杆的是（　　） A．食品夹 B．筷子 C．核桃夹 D．镊子 【答案】C 【解析】自行车的手闸在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，食品夹、筷子和镊子使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，和自行车的手闸不一样，核桃夹使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，和自行车的手闸一样，故ABD不符合题意；C符合题意。 故选C。 5．（2025天津部分区二模）（多选）《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，书中用“标”“本”表示力臂，用“权”“重”表示力。如图所示，杠杆在水平位置平衡，已知“标”长是“本”长的2倍，不计杆重，则（　　） A．“权”是“重”的2倍 B．“重”是“权”的2倍 C．若将“重”和“权”各增加，杠杆右端向下倾斜 D．若将“重”和“权”各增加，杠杆左端向下倾斜 【答案】BD 【解析】AB．“标”长是“本”长的2倍，则根据杠杆平衡原理可知，，“标”长是“本”长的2倍，两个力的关系为，则 故A不符合题意；B符合题意； CD．若将“重”和“权”各增加，则支点左边力与力臂的乘积为 同理，支点右边力与力臂的乘积为 由于，故，杠杆左端向下倾斜，C不符合题意；D符合题意。 故选BD。 6．（2025天津南开一模）如图是我国古代劳动人民搬运巨木的情境。抬起巨木时，横杆是 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；向下压横杆的众人越 （选填“靠近”或“远离”）支架越省力。 【答案】省力 远离 【解析】[1]架在支架上的横杆，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 [2]由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，所以为了更易翘起木料，人们对杠杆施加动力时应远离杠杆支点，以增大动力臂。 7．（2025天津和平三模）如图所示独轮车的车箱和砖头总重，独轮车的有关尺寸如图所示，推车时，人手竖直向上的力F应为 。为了省力，可把车箱里的砖头尽量 （选填“靠近”或“远离”）工人。 【答案】300N 远离 【解析】[1]由杠杆平衡条件得，人手竖直向上的力F应为 [2]为了省力，可把车箱里的砖头尽量远离工人，在阻力与阻力臂的乘积不变时，通过增大动力臂，减小动力。 8．（2025天津河西三模）做俯卧撑运动的人可视为杠杆，如图所示，一同学重500N，P点为重心，他每次将身体撑起，肩部上升0.4m。某次测试中，他1min内完成30次俯卧撑。求： (1)将身体匀速撑起，地面对手的支持力； (2)将身体撑起一次所做的功； (3)该同学在lmin内的功率。 【答案】(1)300N (2)120J (3)60W 【解析】（1）根据杠杆平衡的条件可得 带入数据为 解得F=300N。 （2）将身体撑起一次所做的功为 （3）该同学在lmin内做的功为 则功率为 9．（2025天津河西二模）如图是九年级7班的同学们设计的轻质悬挂式晾衣杆，OA为晾衣杆，AB为悬线，在悬线拉力作用下，晾衣杆保持水平平衡。 (1)已知，，请在图中画出动力臂的示意图并求出动力臂的长度； (2)若所挂衣服和衣架的总重力为10N，求悬线拉力的大小。 【答案】(1)，0.5m (2)8N 【解析】（1）杠杆OA支点在O点，作用在A点的绳子拉力为动力，衣服对杠杆C点的拉力为阻力，再从O点作动力作用线的垂线，垂线段为动力臂，如图所示： 根据直角三角形中，30°所对的直角边为斜边的一半，则动力臂的长度为 （2）若所挂衣服和衣架的总重力为10N，根据杠杆平衡条件可得 解得 10．（2025天津河东二模）图1是小明上体育课时将前臂平伸手掌托住铅球时的情形，可简化成如图2所示的杠杆，肱二头肌对前臂产生拉力的力臂（图中未画出），已知铅球质量5kg，，，杠杆自重不计。 请你完成下列任务： (1)在图2中画出的力臂和铅球对手掌压力的力臂   (2)求此时的大小。（取10N/kg） 【答案】(1) (2) 【解析】（1）过支点分别做动力作用线、阻力作用线的垂线，支点到垂足间的距离分别为动力臂l1、阻力臂l2，如图所示： （2）由杠杆平衡条件得，此时的大小为 通关02 滑轮组的机械效率 11．（2025天津蓟州三模）（多选）某建筑工地上，工人师傅用滑轮组在t时间内将重为的水泥从地面匀速竖直提升h高度，如图所示。已知桶重为，此过程中该装置的机械效率为，不计绳重和摩擦。则（    ） A．绳自由端上升的速度为 B．作用在绳子自由端的拉力为 C．装置中动滑轮的重为 D．作用在绳子自由端拉力的功率为 【答案】ACD 【解析】A．由图可知动滑轮上绳子的段数n=3，则绳子自由端移动的距离s=3h，绳自由端上升的速度为 故A符合题意； B．此过程中该装置的机械效率为 所以，作用在绳子自由端的拉力为①，故B不符合题意； C．因不计绳重和摩擦，则作用在绳子自由端的拉力② 由①②得，动滑轮的重 故C符合题意； D．作用在绳子自由端拉力的功率为 故D符合题意。 故选ACD。 12．（2025天津蓟州二模）（多选）如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重1200N的货物。当工人用的拉力拉绳时，货物没动；当工人用的拉力拉绳时，货物匀速上升。不计绳重和摩擦，下列结果正确的是（　　） A．用的力拉绳时，货物对水平面的压力为300N B．用的力拉绳时，货物对水平面的压力为100N C．货物匀速上升时，滑轮组的机械效率为60% D．货物匀速上升时，滑轮组的机械效率为80% 【答案】AD 【解析】AB．由图可知，承担物重的绳子段数n=3，用的力拉绳时，货物匀速上升，因此受力平衡。不计绳重和摩擦，拉力与物重、动滑轮重的关系为 用的力拉绳时，货物没动，因此受力平衡。不计绳重和摩擦，拉力与物重、动滑轮重的关系为 而 根据力的作用是相互的，货物对水平面的压力，故A正确，B错误； CD．货物匀速上升时，滑轮组的机械效率为 故D正确，C错误。 故选AD。 13．（2025天津和平三模）（多选）在“测量滑轮组机械效率”的实验中，老师为每组同学提供了一个定滑轮和一个动滑轮、细绳等器材。如图所示，小明组装了图甲装置，将重为G的物体匀速提升高度为h，测出拉力的大小为F；同组的小华组装了图乙装置，他认为图乙的装置更省力，并且将同样重为G的物体匀速提升高度为h，则下列说法正确的是（   ）（不计绳重和摩擦） A．图甲装置机械效率 B．图乙装置机械效率 C．图乙装置比图甲装置可以省力 D．图乙装置，若将物体重力增加，则滑轮组的机械效率为 【答案】BCD 【解析】A．不计绳重和摩擦，图甲中，绳子承重股数为，根据 动滑轮重为 根据 则图甲装置机械效率 故A错误； B．不计绳重和摩擦，图乙中，绳子承重股数为，根据 乙中拉力的大小为 根据 则图乙装置机械效率 故B正确； C．根据AB选项分析可知，图乙装置比图甲装置可以省力 故C正确； D．图乙装置，若将物体重力增加，此时乙中拉力的大小为 根据 则滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选BCD。 14．（2025天津河东二模）（多选）小明用相同的滑轮安装成下图所示的两种装置，分别匀速提升两个质量相同的物体，在相同时间内绳端移动的距离相等，若绳端拉力，则（　　） A．物体的速度之比 B．有用功之比 C．机械效率之比 D．拉力的功率之比 【答案】BC 【解析】A．依题意得，两装置在相同时间内绳端移动的距离相等，则物体上升的高度比为 物体的速度之比 故A不符合题意；     B．2提升的物体的质量相同，由得，物体的重力相同，由得，装置的有用功之比 故B符合题意； C．机械效率之比     故C符合题意； D．拉力的功率之比 故D不符合题意。 故选BC。 15．（2025天津西青二模）（多选）某工人用如图1所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图2所示。若工人在t0时间内将重为G0的货物匀速向上提升h0高度。下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（　　） A．此时工人所用的拉力为 B．工人所用拉力做功的功率为 C．动滑轮的重力为 D．若工人将2G0的货物匀速提升h0高度，则滑轮组的机械效率为 【答案】ACD 【解析】A．由图可知，绳子承重段数为3，根据机械效率可得，此时工人所用的拉力为，故A正确； B．工人在t0时间内将重为G0的货物匀速向上提升h0高度，可得绳末端移动的速度为 工人所用拉力做功的功率为，故B错误； C．不计绳重和摩擦，根据，可得动滑轮的重力为 故C正确； D．若工人将2G0的货物匀速提升h0高度，绳末端的拉力为 则滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选ACD。 16．（2025天津和平二模）（多选）建筑工地上，建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥，如图所示。某次搬运过程中，工人在30s的时间内，将8袋水泥匀速提起6m，电动机牵引绳子的拉力F为2400N，每袋水泥质量为50kg。g取10N/kg，吊篮重力忽略不计，下面说法正确的是（　　） A．甲图中滑轮组的机械效率为85% B．甲图中拉力F做功的功率为960 W C．若工人们想一次提升更多的水泥，把甲图中F的滑轮组换为乙图中的滑轮组（动滑轮、电动机不变），水泥上升的速度不变，要想保持拉力大小仍为2400N不变，则需要提高拉力的功率 D．若乙滑轮组提升水泥的拉力为2400N不变，动滑轮的总重力为200 N，不计绳重和摩擦时，乙滑轮组一次能比甲滑轮组多提升3袋水泥 【答案】BC 【解析】A．甲图中滑轮组做的有用功为 由两段绳子吊着动滑轮，拉力所做的总功为 甲图中滑轮组的机械效率为，故A错误； B．拉力F做功的功率为，故B正确； C．乙图中连接动滑轮绳子的股数为3股，提升水泥速度不变，则绳子末端移动的速度会变大，由可知，要想保持拉力大小仍为2400N不变，则需要提高拉力的功率，故C正确； D．乙滑轮组提升水泥的拉力为2400N不变，动滑轮的总重力为200N，根据可得，最大提升物体的重力为 则提升水泥的袋数为 不计绳重和摩擦时，甲滑轮组一次最多提升物体的重力为 甲滑轮组一次提升水泥的袋数为 因此用乙滑轮组一次能比甲滑轮组多提升5袋水泥，故D错误。 故选BC。 17．（2025天津滨海新区一模）（多选）用如图甲所示滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图乙所示，在20s内重物提升了4m，每个滑轮重100N。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端拉力的功率为200W B．绳子自由端拉力的大小为250N C．该滑轮组提升的物重为900N D．该滑轮组的机械效率为80% 【答案】ABD 【解析】A．由图乙可知，在20s内拉力做的总功，则绳子自由端拉力的功率 故A正确； B．已知重物提升了，由图乙可知，所以绳子自由端移动的距离 绳子自由端拉力 故B正确； C．不计绳重和摩擦，有两个动滑轮，每个滑轮重100N，则物体的重力 故C 错误； D．总功，有用功 滑轮组的机械效率 故D正确。 故选ABD。 18．（2025天津南开二模）如图所示，工人利用斜面将货物搬上卡车，已知箱子重300N，斜面长3m、高1.5m，工人用200N沿斜面方向的力将箱子匀速推到车上。过程中重物与斜面间的摩擦力是 N，若采用轻质小车将货物沿斜面拉上货车，机械效率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】50 变大 【解析】[1]克服摩擦力做功为额外功，有用功为 总功为 额外功为 摩擦力为 [2]若采用轻质小车将货物沿斜面拉上货车，则有用功相同，额外功减小，总功减小，根据 机械效率将变大。 19．（2025天津河西二模）如图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6N，弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳时的示数如图所示。（绳重和摩擦不计）由图可知，该滑轮组的机械效率为 ；若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】83.3% 变大 【解析】[1]由图可知，承担物体及动滑轮的绳子有3段，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.4N，则绳子自由端的拉力为2.4N，该滑轮组的机械效率为 [2]绳重和摩擦不计，根据公式 可知，动滑轮重力不变，仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将变大。 20．（2025天津蓟州三模）如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在300N的拉力作用下，使630N的建筑材料以0.2m/s的速度匀速竖直上升，不计绳重和摩擦，求： (1)请你画出滑轮组的绕线； (2)拉力的功率； (3)滑轮组的机械效率； 【答案】(1) (2)180W (3)70% 【解析】（1）不计绳重和摩擦，根据 可知，承担物重的绳子段数 由此可推测承担物重的绳子段数n为3，故滑轮组的连接方式如下： （2）由可知，拉力的功率 （3）由题意可知，滑轮组的机械效率 21．（2025天津南开三模）某工人要将60kg的物品提升到5m高的货架上，他使用一个3kg的动滑轮和一个已固定在仓库屋顶的双滑轮，如图所示。他想用现有的滑轮做一个最省力且能改变用力方向的滑轮组，不考虑绳重和摩擦，求： (1)画出滑轮组的绕线方式； (2)将货物抬到货架拉力所做功； (3)滑轮组的机械效率。（结果保留百分号前一位小数） 【答案】(1) (2)3150J (3)95.2% 【解析】（1）根据题意可知使用该滑轮组既要省力也要改变力的方向，故从动滑轮开始绕线，作图如下所示： （2）由（1）可知动滑轮上有三段绳子，则工人的拉力为 将货物抬到货架拉力所做功 （3）有用功为 滑轮组的机械效率 通关03 简单机械部分实验 22．（2025天津河北一模）实验小组通过探究杠杆的平衡条件，来解释桔棒的使用原理。 (1)实验前，杠杆水平静止如图甲所示，此时杠杆处于 状态（选填“平衡”或“非平衡”）。将左下角物块取走后，不调节平衡螺母，杠杆 保持水平位置静止（选填“仍能”或“不能”）； (2)如图乙，此时杠杆在水平位置平衡，若再在右侧钩码下端加挂一个钩码，杠杆会 （选填“左端下沉”或“右端下沉”）； (3)桔槔是我国古代的取水工具，如图丙，在井边竖一根树权，架上一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶，简化图如图丁1。若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以 （选填“增大”或“减小”）石块的质量或向 （选填“左”或“右”）移动杠杆的支点； (4)图丁2为枯棒在水平位置平衡的模型图，A处所吊水和水桶的总质量为，处为支点，杠杆的质量为，重心在处，处所挂石块的质量为，。，，请写出的表达式， （用字母、、、、表示）。 【答案】(1)平衡 仍能 (2)右端下沉 (3)增大 左 (4) 【解析】（1）[1]图甲中杠杆静止，说明杠杆受力平衡，所以处于平衡状态。 [2]图甲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，所以杠杆仍能平衡。 （2）如图乙，此时杠杆在水平位置平衡，则两端力和力臂的乘积相等，若再在右侧钩码下端加挂一个钩码，则右端力和力臂的乘积大于左端，所以杠杆右端下沉。 （3）[1]水桶盛满水后，阻力与阻力臂的乘积变大，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以增大石块的重力。 [2]水桶盛满水后，阻力变大，可以向左移动杠杆的支点，减小阻力臂，增大动力臂，从而减小人向上提水的拉力。 （4）由杠杆平衡条件则有 解得 23．（2025天津南开三模）实验小组的同学们在做“探究斜面的机械效率影响因素”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，如图所示，收集了表中的实验数据。 实验次数 斜面长度s/m 斜面高度h/m 物块重力G/N 拉力F/N 机械效率η 1 1 0.2 5 2.5 40.0% 2 1 0.4 5 3.4 58.8% 3 1 0.6 5 4.2 71.4% 4 1 0.6 5 5.0 (1)分析表中实验1、2、3的数据可得出：斜面倾斜程度越小越 （选填“省”或“费”）力； (2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上毛巾，保持斜面高度和长度与第3次实验相同，他们测得这种情况下斜面的机械效率为 ； (3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与 和 有关； (4)当用弹簧测力计通过细线沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力 （选填“大于”“小于”或“等于”）物块所受的摩擦力。 【答案】(1)省 (2)60% (3)斜面的倾斜程度 斜面的粗糙程度 (4)大于 【解析】（1）由表中数据可知，从实验1到实验3，斜面越来越陡，需要的拉力越来越多，越费力，故比较表中实验1、2、3的数据可得出：斜面倾斜程度越小越省力。 （2）克服物体重力所做的有用功为 拉力所做的总功 第4次实验的机械效率为 （3）[1]由表中数据可知，从实验1到实验3，斜面越来越陡，倾斜程度越来越大，机械效率越来越大，说明机械效率与斜面的倾斜程度有关。 [2]由3、4两组实验数据可知，提升相同重物时，斜面越粗糙，机械效率越低，说明机械效率的高低于斜面的粗糙程度有关。 （4）向上沿斜面拉动物体时，拉力不仅要克服重力做有用功，还要克服摩擦力做额外功，所以拉力大于摩擦力。 24．（2025天津河东一模）如图所示，在测量滑轮组机械效率的实验时，部分实验数据如下表。 实验次数 钩码重力 钩码上升高度 拉力 绳端移动距离 机械效率 1 1.0 5 15 2 1.5 5 0.8 15 3 2.0 5 1.0 15 4 2.0 10 1.0 30 请根据要求完成下列任务： (1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码向上做 运动；第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为 N;第2次实验时该滑轮组的机械效率为 : (2)分析1、2、3次实验数据可知，用同一滑轮组提升重物时，重物越重， ;分析3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升高度 （选填“有关”或“无关”）: (3)结合生活实际，用滑轮组提升重物时，可提高机械效率的措施有 （写出一例不同于上述实验的措施） 【答案】(1)匀速直线 0.6 62.5% (2)机械效率越大 无关 (3)见解析 【解析】（1）[1]实验中应使钩码匀速直线上升，此时系统处于平衡状态，弹簧测力计示数稳定，便于准确读数。 [2]弹簧测力计分度值为0.1N，示数为0.6N。 [3]第2次实验的机械效率 （2）[1]比较1、2、3次实验数据，当钩码重力从1N增加到2N时，机械效率从55.6%提高到66.7%，说明同一滑轮组提升重物越重，机械效率越高。 [2]比较3、4次实验数据，虽然钩码上升高度从5cm增加到10cm，但机械效率保持66.7%不变，说明机械效率与钩码上升高度无关。 （3）实际应用中可以通过减轻动滑轮重量来减小额外功，或给滑轮轴加润滑油来减小摩擦，这些措施都能提高机械效率。 1.（2025天津中考）用图所示的动滑轮，先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度，两次做功的情况如图所示。第一次的额外功为900J，不计绳重和摩擦，则（　　） A．第一次提升重物时机械效率较高 B．第二次提升重物时的额外功较大 C．先后两次提升重物的重力之比为7∶9 D．先后两次提升重物的总功率之比为6∶5 【答案】AD 【解析】A．有用功和总功的比值等于机械效率，由图可知，第一次动滑轮的机械效率是75%，第二次动滑轮的机械效率是70%，所以第一次提升重物时机械效率较高，故A符合题意； B．不计绳重和摩擦，使用动滑轮提升重物，额外功是克服动滑轮重力做的功，两次使用相同的动滑轮，克服动滑轮做的功相同，额外功相同，故B不符合题意； C．第一次的额外功为900J，第一次额外功25%，总功为 有用功W有1=W总1η1=3600J×75%=2700J 两次额外功相同，第二次额外功30%，总功为 有用功W有2=W总2η2=3000J×70%=2100J 先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度，先后两次提升重物的重力之比为 故C不符合题意； D．先后两次提升重物的时间相同，先后两次提升重物的总功率之比 故D符合题意。 故选AD。 2.（2023天津中考）在测量滑轮组机械效率的实验中，用如图所示的滑轮组先匀速提升重为G1的物体，额外功与有用功之比为1︰3；再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2︰5。若不计绳重和摩擦，则（　　）    A． B． C．先后两次滑轮组的机械效率之比为3︰4 D．先后两次滑轮组的机械效率之比为5︰6 【答案】BD 【解析】AB．因为不计绳重和摩擦，则有用功为提升物体所做的功，额外功为提升动滑轮所做的功。由题意知，滑轮组先匀速提升重为是G1的物体，额外功与有用功之比为1︰3；即 3G动h=G1h 解得。再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2︰5，即 解得 故A错误，B正确； CD．根据 先后两次滑轮组的机械效率之比 故C错误，D正确。 故选BD。 3.（2024天津中考）利用如图所示的“搬重物利器”搬运大件家具时，先用金属棒撬起家具，再将带有滚轮的底座放入家具底部，便可以轻松移动家具。其中，金属棒是 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，底座装有滚轮是为了减小 。 【答案】省力 摩擦 【解析】[1]由图可知，中间垫的物块处为杠杆的支点，手在把手处向下摁动杠杆过程中，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。 [2] 底座装有滚轮，在压力不变的和粗糙程度不变的情况下，变滑动为滚动，减小摩擦力。 4.（2023天津中考）如图甲是我国古代汲水装置——桔槔，图乙是它水平静止时的简化模型，该装置是 （填简单机械名称）；此时配重物重力为，水桶重力为，，若不计杆重，则 。        【答案】杠杆 1∶2 【解析】[1]由于该装置可以简化为绕支点转动的硬棒，所以该装置为杠杆。 [2]由杠杆平衡条件可得 G1l1=G2l2 由于l1︰l2=2︰1 ，则 5.（2025天津中考）图为汽车刹车装置的部分结构示意图。驾驶员踩下踏板，连着踏板的金属杆绕O点转动，推动活塞挤压刹车油，此时可把金属杆看成以O为支点的杠杆。不计金属杆自重及摩擦，请解答下列问题： (1)图中画出了杠杆的动力F1和阻力F2，其中正确的是 图； (2)若动力F1为300N，动力臂与阻力臂之比为5∶1，求阻力F2的大小。 【答案】(1)乙 (2)1500N 【解析】（1）动力F1应是驾驶员踩踏板的力，方向通常向下。阻力F2是活塞对金属杆的反作用力，方向应与活塞运动方向相反，通常为斜向或水平。此时踏板向下，活塞向左运动，则阻力F2向右，即正确的是乙图。 （2）根据杠杆平衡条件 得阻力 1．（2025陕西中考）如图，是古人利用龙骨水车提水灌溉的场景。提水时，用脚踩动脚踏板，拐木转动，木链条带动叶板转动，将水从低处提升至高处，实现灌溉。下列说法正确的是 （　　） A．踩动脚踏板越快，对水做功越多 B．增大拐木的长度，可以更省力 C．水在上升的过程中，机械能不变 D．使用龙骨水车提水，可以省功 【答案】B 【解析】A．踩动脚踏板越快，对水做功的功率变大，但是时间未知，所以对水做功不一定越多，故A错误； B．增大拐木的长度，动力臂变长，需要的动力减小，可以更省力，故B正确； C．水在上升的过程中，重力势能增加，动能基本不变，所以机械能增加，故C错误； D．使用龙骨水车提水，可以省力，但根据功的原理，使用任何机械都不能省功，故D错误。 故选B。 2．（2025上海中考）如图所示用不同方向的拉力、、匀速拉动重力为G的物体时，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（    ） A． B． C．和是一对平衡力 D．和G是一对平衡力 【答案】A 【解析】AB．为定滑轮相当于一个等臂杠杆，力臂均为轮的半径，只能改变力的方向，而不省力，故用定滑轮拉同一重物，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，不计绳重和摩擦，则 故A 正确，B错误； CD．二力平衡的条件是两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，和、和G均不满足“方向相反、作用在同一条直线上”这一条件，所以都不是一对平衡力，故C、D错误。 故选A。 3．（2025山东滨州中考）如图所示，工人站在地面上，利用滑轮组将重为500N的建筑材料提升到楼上，10s的时间内将建筑材料匀速提升4m，已知工人对绳端施加的拉力为300N，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳端移动的速度为0.4m/s B．拉力做功的功率为200W C．动滑轮所受的重力为50N D．该滑轮组的机械效率为83.3% 【答案】D 【解析】A．由图可知，动滑轮上承担物重的绳子段数n=2，建筑材料上升高度h=4m，则绳端移动的距离为 绳端移动的速度为，故A错误； B．拉力做的总功为 拉力做功的功率为，故B错误； C．不计绳重及摩擦时，由可得，动滑轮的重力为，故C错误； D．有用功为 机械效率为，故D正确。 故选D。 4．（2025黑龙江哈尔滨中考）如图所示，一个工人利用动滑轮匀速提升重物。已知物重300N，施加在绳自由端竖直向上的拉力为200N，将物体提升10m。下列说法错误的是（　　） A．此过程中有用功为3000J B．使用动滑轮可以省力 C．该动滑轮的机械效率为100% D．此过程中拉力做的总功为4000J 【答案】C 【解析】A．此过程中有用功为 故A正确，不符合题意； B．使用动滑轮可以省力，但是费距离，故B正确，不符合题意； D．动滑轮有效绳子段数，则绳子自由端移动距离为 则此过程中拉力做的总功为 故D正确，不符合题意； C．该动滑轮的机械效率为 故C错误，符合题意。 故选C。 5．（2025山东德州中考）“秤砣虽小压千斤”，杆秤是中国最古老的称量工具，是我国的“国粹”之一。如图甲所示，当不挂秤砣时，在O点提起提纽，杆秤水平平衡。用秤钩悬挂100g物体、秤砣移到B点时，杆秤再次水平平衡，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．甲图中A点为杠杆的支点 B．若OB=5OA，则“秤砣”的质量为20g C．若秤钩再加挂20g物体，秤砣向左移动可使杆秤再次平衡 D．如果“秤砣”磨损，则测量值比真实值偏小 【答案】B 【解析】A．支点为杠杆绕着转动的点，甲图中O点为杠杆的支点，故A错误； B．若OB=5OA，根据杠杆的平衡条件可知 即 则“秤砣”的质量为，故B正确； C．若秤钩再加挂20g物体，根据杠杆的平衡条件可知 即 可知秤砣向右移动可使杆秤再次平衡，故C错误； D．根据杠杆平衡条件有 秤砣磨损了，质量变小，OB变大，则测量结果将偏大，故D错误。 故选B。 6．（2025四川巴中中考）晾晒相同的湿毛巾，下列做法最有可能让衣架保持水平平衡的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】衣架可看成以挂钩为支点的杠杆，设每条湿毛巾重力为G，每个小格的长度为L； A．左侧力与力臂的乘积为 右侧力与力臂的乘积为，由于左侧力与力臂的乘积不等于右侧力与力臂的乘积，不满足杠杆平衡的条件，故A不符合题意； B．左侧力与力臂的乘积为 右侧力与力臂的乘积为，由于左侧力与力臂的乘积等于右侧力与力臂的乘积，满足杠杆平衡的条件，故B符合题意； C．左侧力与力臂的乘积为 右侧力与力臂的乘积为，由于左侧力与力臂的乘积不等于右侧力与力臂的乘积，不满足杠杆平衡的条件，故C不符合题意； D．左侧力与力臂的乘积为 右侧力与力臂的乘积为，由于左侧力与力臂的乘积不等于右侧力与力臂的乘积，不满足杠杆平衡的条件，故D不符合题意。 故选B。 7．（2025山东日照中考）2024年，日照港跻身全球5亿吨大港阵营。如图所示，工人用电动机驱动的起重机搬运质量为10t的集装箱。先在100s内将集装箱匀速提升10m，此过程电动机的功率为1.2×104W。然后起重机又在100s内将集装箱沿水平方向匀速移动了5m，此过程的电动机的功率为1×102W。不计空气阻力，g取10N/kg。下列说法正确的是（    ） A．在上升过程中，起重机对集装箱做的功为1.2×106J B．在上升过程中，起重机对集装箱做功的功率为1×104W C．在上升过程中，起重机的机械效率为100% D．在水平移动过程中，起重机对集装箱做的功为1×104J 【答案】B 【解析】A．由题意知，集装箱的重力为G=mg=10×103kg×10N/kg=1×105N 则在上升过程中，起重机对集装箱做的功为W=Gh=1×105N×10m=1×106J 故A错误； B．在上升过程中，起重机对集装箱做功的功率为 故B正确； C．任何机械在使用时，都不可避免的会克服摩擦等做额外功，因此机械效率不可能达到100%，故C错误； D．在水平移动过程中，起重机对集装箱的力是竖直方向上的，集装箱在水平方向上移动，因此不做功，为0J，故D错误。 故选B。 8．（2025江苏镇江中考）图1为停车场的电子闸杆，其结构图如图2所示，闸杆和摇杆组成一根可绕转轴O转动的杠杆，闸杆质量分布均匀，摇杆质量不计。当力F作用于A点时，闸杆恰好开始向上转动，下列说法正确的是（    ） A．此装置可视为省力杠杆 B．力F的力臂为OA C．闸杆重力的力臂为OB D．当力F垂直于OA向下时，F为最小值 【答案】D 【解析】A．由图可知，闸杆的重力作用点在OB的中点，动力臂小于阻力臂，提杆时需用较大的力，故该杠杆为费力杠杆，故A错误； B．力F的力臂应为从转轴O到F的作用线之间的垂直距离，只有当F垂直OA时才等于OA，故B错误； C．闸杆重力作用点在OB的中点，其力臂为OB中点到O点的距离，而非OB，故C错误； D．由杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂一定时，动力臂越大所需的动力就越小，当F垂直OA时，力臂最大，F最小，故D正确。 故选D。 9．（2025山东济南中考）如图为载有重物的家用“L”形小车的示意图，在挡板顶端对挡板施加一个始终垂直挡板的力，使小车绕点慢慢转动到图中虚线位置忽略小车受到的重力，此过程中力的大小（　　） A．一直减小 B．一直增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 【答案】A 【解析】以O点为支点，重物对小车的拉力为阻力，阻力大小等于重物的重力，在转动过程中阻力大小不变；阻力臂是支点O到阻力作用线的垂直距离，随着小车绕O点转动，阻力臂逐渐变小。力F为动力，动力臂是支点O到动力F作用线的垂直距离，由于F始终垂直挡板，动力臂大小始终等于挡板的长度，保持不变。根据杠杆平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”，动力臂和阻力大小不变，阻力臂变小，所以动力F的大小一直减小。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 10．（2025四川攀枝花中考）工人利用如图所示的滑轮提升货物。已知滑轮重80N，货物重720N，不计绳重及摩擦，则工人用该滑轮匀速提升货物时的拉力为 N，该滑轮的机械效率为 。 【答案】400 90% 【解析】[1]由图可知，动滑轮上承担物重的绳子段数，工人用该滑轮匀速提升货物时的拉力 [2]设物体上升的距离为h，则绳端移动的距离 该滑轮的机械效率 11．（2025江苏南京中考）如图所示，用动滑轮将重180N的木箱在5s内沿竖直方向匀速提升2m，所用拉力为100N，不计绳重和摩擦。此过程中木箱上升的速度为 m/s，有用功是 J，拉力的功率是 W；若用此装置沿竖直方向匀速提升380N重物时，机械效率为 %。 【答案】0.4 360 80 95 【解析】[1]木箱在5s内沿竖直方向匀速提升2m，木箱上升的速度为 [2]有用功W有=Gh=180N×2m=360J [3]由图可知n=2，则绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m 拉力做的总功W总=Fs=100N×4m=400J 拉力做功的功率 [4]W额=W总﹣W有=400J﹣360J=40J 由于不计绳重和摩擦，则额外功就是克服动滑轮重力所做的功，即W额=G动h=40J 可得 由于不计绳重和摩擦，若用此装置沿竖直方向匀速提升380N重物时，滑轮组的机械效率 12．（2025黑龙江哈尔滨中考）如图所示，一个质地均匀重为G的杠杆可以绕着O1点旋转，O2为杠杆的重心。杠杆右端有一个可以自由移动的圆环（圆环质量忽略不计），通过定滑轮的绳子拉住圆环，使杠杆在水平位置保持平衡。请按下列要求画图： （1）画出此时杠杆所受重力的示意图及其力臂； （2）画出杠杆在水平位置平衡时，通过定滑轮的绳子施加最小拉力的示意图及其力臂。 【答案】 【解析】由于杠杆质地均匀，重心在O2点，重力方向竖直向下，从O2点沿竖直向下方向画一条带箭头的线段，标注为G；过支点O1作重力作用线的垂线，垂线段的长度即为重力的力臂，标注为L2； 根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。杠杆在水平位置平衡时，由于通过定滑轮的绳子施加的拉力不变，若使通过定滑轮的绳子施加最小拉力，则以O1点为支点，与定滑轮的轴和O1的连线交滑轮边缘为力臂时，动力臂最大，标注为L1，过该连线与滑轮边缘的交点，作连线的垂线为动力作用线，作用线与杠杆的交点，即为力的作用点，为使杠杆平衡，拉力的方向向上，标注为F，如图所示： 13．（2025宁夏中考）小华利用图装置，探究杠杆的平衡条件，用到的实验器材有：杠杆、支架、细线和质量为50g的钩码若干。（g取10N/kg） (1)实验前，平衡螺母向 端调节，使杠杆在水平位置平衡；实验时，在杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，是为了便于直接读取 。 (2)实验数据如下表，多次实验的目的是 。分析数据得出杠杆的平衡条件是 。 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 0.5 10.0 1.0 5.0 2 1.0 15.0 1.5 10.0 3 2.0 10.0 1.0 20.0 (3)如图是电视剧《西游记》中沙僧用宝杖挑行李的场景。如果增加沙僧后面行李的质量，为使宝杖平衡，他应如何操作？请说出理由。（忽略宝杖自重） 【答案】(1)左 力臂 (2)寻找普遍规律，避免实验结论的偶然性 (3)应将肩膀（作为杠杆的支点）向后面行李的方向移动。理由见解析 【解析】（1）[1]实验前，杠杆左端上翘，说明杠杆右侧重，平衡螺母应向左端调节，使杠杆在水平位置平衡。 [2]实验时，使杠杆在水平位置平衡，此时力臂与杠杆重合，便于直接读取力臂的长度。 （2）[1]多次实验的目的是寻找普遍规律，避免实验结论的偶然性。如果只进行一次实验，得到的结论可能具有特殊性，多次实验能让结论更具普遍性。 [2]分析表格中的数据，第一次实验： 第二次实验： 第三次实验： 分析三次实验数据，都满足：动力×动力臂=阻力×阻力臂，所以杠杆的平衡条件是： （3）操作：应将肩膀（作为杠杆的支点）向后面行李的方向移动。 理由：把宝杖看作杠杆，肩膀是支点。后面行李的重力大小为阻力大小，前面行李等的重力大小为动力大小。当增加后面行李的质量时，阻力增大。若将肩膀向后面行李方向移动，此时阻力臂（支点到后面行李重力作用线的距离）会减小，动力臂（支点到前面行李重力作用线的距离）会增大。根据杠杆平衡条件 在动力大小不变的情况下，减小阻力臂、增大动力臂，能让与增大后的再次满足平衡条件，使宝杖平衡。 14．（2025四川资阳中考）如图所示，某同学通过滑轮组将深井中的物体向上提升。提升过程中，该同学拉住绳的末端以速度v匀速向右移动，将质量的物体匀速提升了。动滑轮质量，不计绳重，不计绳与滑轮间、滑轮内部的摩擦，不计滑轮的大小，g取10N/kg。完成下列问题： (1)求上述提升过程中该同学向右移动的距离s； (2)求上述提升过程中该同学所受地面摩擦力的大小f； (3)求上述提升过程中滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。 【答案】(1)6m (2)300N (3)88.9% 【解析】（1）物体匀速提升的高度为，如图所示，一共有3段绳子分担动滑轮和物重，故该同学向右移动的距离 （2）绳子的拉力为 该同学匀速向右移动，同学与地面的摩擦力为 （3）提升过程中滑轮组做的有用功为 同学对滑轮组所做的总功 滑轮组的机械效率 15．（2024西藏中考）建筑工地上工人用如图所示的装置提升重为760N的物体。在拉力F作用下，物体在8s内竖直匀速上升了2m。如果动滑轮重为240N，不计绳重和摩擦。求： (1)物体上升的速度； (2)滑轮组的有用功； (3)滑轮组的机械效率。 【答案】(1)0.25m/s (2)1520J (3)76% 【解析】（1）由于物体在8s内竖直匀速上升了2m，所以物体上升的速度 （2）滑轮组的有用功 （3）滑轮组的额外功 滑轮组的机械效率 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题12 简单机械及机械效率 目 录 2 5 通关01 杠杆 5 通关02 滑轮组的机械效率 11 通关03 简单机械部分实验 22 26 30 1．（2025天津河西一模）如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了（　　） A．增大动力臂，能够省力 B．增大阻力臂，方便使用 C．减小动力臂，方便使用 D．减小阻力臂，能够省力 2．（2025天津部分区一模）（多选）杆秤是中国传统的衡量工具，下图是小明制作的杆秤的示意图，秤砣最远可移至D点，此秤最大称量是。若忽略秤杆、秤盘和秤纽自身重力对杆秤平衡的影响，则（　　） A．此杆秤刻度不均匀 B．秤砣的质量是 C．提起B秤纽，可以达到最大称量 D．距离B点28cm的刻度值可能是 3．（2025天津西青二模）（多选）某工人用如图1所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图2所示。若工人在t0时间内将重为G0的货物匀速向上提升h0高度。下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（　　） A．此时工人所用的拉力为 B．工人所用拉力做功的功率为 C．动滑轮的重力为 D．若工人将2G0的货物匀速提升h0高度，则滑轮组的机械效率为 通关01 杠杆 1．（2025天津南开三模）“给我一个支点和一根足够长的杆，我就能撬起整个地球。”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．①② B．①③ C．③④ D．②④ 2．（2025天津蓟州三模）如图所示，小明在按压式订书机的N点施加压力，将订书针钉入M点下方的纸张中，下列图能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是（　　） A． B． C． D． 3．（2025天津南开二模）如图所示，一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动（不计摩擦），使木棒的下端由A处缓慢地抬升到B处。这一过程中，下列说法正确的是（   ） A．拉力F的力臂不断增大，F值逐渐变小 B．重力G的力臂逐渐增大，F大小不变 C．F先变大后变小，重力和重力力臂的乘积逐渐增大 D．F先变小后变大，F和F的力臂乘积不变 4．（2025天津北辰二模）如图所示的工具在正常使用过程中，和自行车的手闸属于同一类型杠杆的是（　　） A．食品夹 B．筷子 C．核桃夹 D．镊子 5．（2025天津部分区二模）（多选）《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，书中用“标”“本”表示力臂，用“权”“重”表示力。如图所示，杠杆在水平位置平衡，已知“标”长是“本”长的2倍，不计杆重，则（　　） A．“权”是“重”的2倍 B．“重”是“权”的2倍 C．若将“重”和“权”各增加，杠杆右端向下倾斜 D．若将“重”和“权”各增加，杠杆左端向下倾斜 6．（2025天津南开一模）如图是我国古代劳动人民搬运巨木的情境。抬起巨木时，横杆是 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；向下压横杆的众人越 （选填“靠近”或“远离”）支架越省力。 7．（2025天津和平三模）如图所示独轮车的车箱和砖头总重，独轮车的有关尺寸如图所示，推车时，人手竖直向上的力F应为 。为了省力，可把车箱里的砖头尽量 （选填“靠近”或“远离”）工人。 8．（2025天津河西三模）做俯卧撑运动的人可视为杠杆，如图所示，一同学重500N，P点为重心，他每次将身体撑起，肩部上升0.4m。某次测试中，他1min内完成30次俯卧撑。求： (1)将身体匀速撑起，地面对手的支持力； (2)将身体撑起一次所做的功； (3)该同学在lmin内的功率。 9．（2025天津河西二模）如图是九年级7班的同学们设计的轻质悬挂式晾衣杆，OA为晾衣杆，AB为悬线，在悬线拉力作用下，晾衣杆保持水平平衡。 (1)已知，，请在图中画出动力臂的示意图并求出动力臂的长度； (2)若所挂衣服和衣架的总重力为10N，求悬线拉力的大小。 10．（2025天津河东二模）图1是小明上体育课时将前臂平伸手掌托住铅球时的情形，可简化成如图2所示的杠杆，肱二头肌对前臂产生拉力的力臂（图中未画出），已知铅球质量5kg，，，杠杆自重不计。 请你完成下列任务： (1)在图2中画出的力臂和铅球对手掌压力的力臂   (2)求此时的大小。（取10N/kg） 通关02 滑轮组的机械效率 11．（2025天津蓟州三模）（多选）某建筑工地上，工人师傅用滑轮组在t时间内将重为的水泥从地面匀速竖直提升h高度，如图所示。已知桶重为，此过程中该装置的机械效率为，不计绳重和摩擦。则（    ） A．绳自由端上升的速度为 B．作用在绳子自由端的拉力为 C．装置中动滑轮的重为 D．作用在绳子自由端拉力的功率为 12．（2025天津蓟州二模）（多选）如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重1200N的货物。当工人用的拉力拉绳时，货物没动；当工人用的拉力拉绳时，货物匀速上升。不计绳重和摩擦，下列结果正确的是（　　） A．用的力拉绳时，货物对水平面的压力为300N B．用的力拉绳时，货物对水平面的压力为100N C．货物匀速上升时，滑轮组的机械效率为60% D．货物匀速上升时，滑轮组的机械效率为80% 13．（2025天津和平三模）（多选）在“测量滑轮组机械效率”的实验中，老师为每组同学提供了一个定滑轮和一个动滑轮、细绳等器材。如图所示，小明组装了图甲装置，将重为G的物体匀速提升高度为h，测出拉力的大小为F；同组的小华组装了图乙装置，他认为图乙的装置更省力，并且将同样重为G的物体匀速提升高度为h，则下列说法正确的是（   ）（不计绳重和摩擦） A．图甲装置机械效率 B．图乙装置机械效率 C．图乙装置比图甲装置可以省力 D．图乙装置，若将物体重力增加，则滑轮组的机械效率为 14．（2025天津河东二模）（多选）小明用相同的滑轮安装成下图所示的两种装置，分别匀速提升两个质量相同的物体，在相同时间内绳端移动的距离相等，若绳端拉力，则（　　） A．物体的速度之比 B．有用功之比 C．机械效率之比 D．拉力的功率之比 15．（2025天津西青二模）（多选）某工人用如图1所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图2所示。若工人在t0时间内将重为G0的货物匀速向上提升h0高度。下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（　　） A．此时工人所用的拉力为 B．工人所用拉力做功的功率为 C．动滑轮的重力为 D．若工人将2G0的货物匀速提升h0高度，则滑轮组的机械效率为 16．（2025天津和平二模）（多选）建筑工地上，建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥，如图所示。某次搬运过程中，工人在30s的时间内，将8袋水泥匀速提起6m，电动机牵引绳子的拉力F为2400N，每袋水泥质量为50kg。g取10N/kg，吊篮重力忽略不计，下面说法正确的是（　　） A．甲图中滑轮组的机械效率为85% B．甲图中拉力F做功的功率为960 W C．若工人们想一次提升更多的水泥，把甲图中F的滑轮组换为乙图中的滑轮组（动滑轮、电动机不变），水泥上升的速度不变，要想保持拉力大小仍为2400N不变，则需要提高拉力的功率 D．若乙滑轮组提升水泥的拉力为2400N不变，动滑轮的总重力为200 N，不计绳重和摩擦时，乙滑轮组一次能比甲滑轮组多提升3袋水泥 17．（2025天津滨海新区一模）（多选）用如图甲所示滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图乙所示，在20s内重物提升了4m，每个滑轮重100N。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端拉力的功率为200W B．绳子自由端拉力的大小为250N C．该滑轮组提升的物重为900N D．该滑轮组的机械效率为80% 18．（2025天津南开二模）如图所示，工人利用斜面将货物搬上卡车，已知箱子重300N，斜面长3m、高1.5m，工人用200N沿斜面方向的力将箱子匀速推到车上。过程中重物与斜面间的摩擦力是 N，若采用轻质小车将货物沿斜面拉上货车，机械效率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 19．（2025天津河西二模）如图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6N，弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳时的示数如图所示。（绳重和摩擦不计）由图可知，该滑轮组的机械效率为 ；若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”） 20．（2025天津蓟州三模）如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在300N的拉力作用下，使630N的建筑材料以0.2m/s的速度匀速竖直上升，不计绳重和摩擦，求： (1)请你画出滑轮组的绕线； (2)拉力的功率； (3)滑轮组的机械效率； 21．（2025天津南开三模）某工人要将60kg的物品提升到5m高的货架上，他使用一个3kg的动滑轮和一个已固定在仓库屋顶的双滑轮，如图所示。他想用现有的滑轮做一个最省力且能改变用力方向的滑轮组，不考虑绳重和摩擦，求： (1)画出滑轮组的绕线方式； (2)将货物抬到货架拉力所做功； (3)滑轮组的机械效率。（结果保留百分号前一位小数） 通关03 简单机械部分实验 22．（2025天津河北一模）实验小组通过探究杠杆的平衡条件，来解释桔棒的使用原理。 (1)实验前，杠杆水平静止如图甲所示，此时杠杆处于 状态（选填“平衡”或“非平衡”）。将左下角物块取走后，不调节平衡螺母，杠杆 保持水平位置静止（选填“仍能”或“不能”）； (2)如图乙，此时杠杆在水平位置平衡，若再在右侧钩码下端加挂一个钩码，杠杆会 （选填“左端下沉”或“右端下沉”）； (3)桔槔是我国古代的取水工具，如图丙，在井边竖一根树权，架上一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶，简化图如图丁1。若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以 （选填“增大”或“减小”）石块的质量或向 （选填“左”或“右”）移动杠杆的支点； (4)图丁2为枯棒在水平位置平衡的模型图，A处所吊水和水桶的总质量为，处为支点，杠杆的质量为，重心在处，处所挂石块的质量为，。，，请写出的表达式， （用字母、、、、表示）。 23．（2025天津南开三模）实验小组的同学们在做“探究斜面的机械效率影响因素”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，如图所示，收集了表中的实验数据。 实验次数 斜面长度s/m 斜面高度h/m 物块重力G/N 拉力F/N 机械效率η 1 1 0.2 5 2.5 40.0% 2 1 0.4 5 3.4 58.8% 3 1 0.6 5 4.2 71.4% 4 1 0.6 5 5.0 (1)分析表中实验1、2、3的数据可得出：斜面倾斜程度越小越 （选填“省”或“费”）力； (2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上毛巾，保持斜面高度和长度与第3次实验相同，他们测得这种情况下斜面的机械效率为 ； (3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与 和 有关； (4)当用弹簧测力计通过细线沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力 （选填“大于”“小于”或“等于”）物块所受的摩擦力。 24．（2025天津河东一模）如图所示，在测量滑轮组机械效率的实验时，部分实验数据如下表。 实验次数 钩码重力 钩码上升高度 拉力 绳端移动距离 机械效率 1 1.0 5 15 2 1.5 5 0.8 15 3 2.0 5 1.0 15 4 2.0 10 1.0 30 请根据要求完成下列任务： (1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码向上做 运动；第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为 N;第2次实验时该滑轮组的机械效率为 : (2)分析1、2、3次实验数据可知，用同一滑轮组提升重物时，重物越重， ;分析3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升高度 （选填“有关”或“无关”）: (3)结合生活实际，用滑轮组提升重物时，可提高机械效率的措施有 （写出一例不同于上述实验的措施） 1.（2025天津中考）用图所示的动滑轮，先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度，两次做功的情况如图所示。第一次的额外功为900J，不计绳重和摩擦，则（　　） A．第一次提升重物时机械效率较高 B．第二次提升重物时的额外功较大 C．先后两次提升重物的重力之比为7∶9 D．先后两次提升重物的总功率之比为6∶5 2.（2023天津中考）在测量滑轮组机械效率的实验中，用如图所示的滑轮组先匀速提升重为G1的物体，额外功与有用功之比为1︰3；再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2︰5。若不计绳重和摩擦，则（　　）    A． B． C．先后两次滑轮组的机械效率之比为3︰4 D．先后两次滑轮组的机械效率之比为5︰6 3.（2024天津中考）利用如图所示的“搬重物利器”搬运大件家具时，先用金属棒撬起家具，再将带有滚轮的底座放入家具底部，便可以轻松移动家具。其中，金属棒是 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，底座装有滚轮是为了减小 。 4.（2023天津中考）如图甲是我国古代汲水装置——桔槔，图乙是它水平静止时的简化模型，该装置是 （填简单机械名称）；此时配重物重力为，水桶重力为，，若不计杆重，则 。        5.（2025天津中考）图为汽车刹车装置的部分结构示意图。驾驶员踩下踏板，连着踏板的金属杆绕O点转动，推动活塞挤压刹车油，此时可把金属杆看成以O为支点的杠杆。不计金属杆自重及摩擦，请解答下列问题： (1)图中画出了杠杆的动力F1和阻力F2，其中正确的是 图； (2)若动力F1为300N，动力臂与阻力臂之比为5∶1，求阻力F2的大小。 1．（2025陕西中考）如图，是古人利用龙骨水车提水灌溉的场景。提水时，用脚踩动脚踏板，拐木转动，木链条带动叶板转动，将水从低处提升至高处，实现灌溉。下列说法正确的是 （　　） A．踩动脚踏板越快，对水做功越多 B．增大拐木的长度，可以更省力 C．水在上升的过程中，机械能不变 D．使用龙骨水车提水，可以省功 2．（2025上海中考）如图所示用不同方向的拉力、、匀速拉动重力为G的物体时，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（    ） A． B． C．和是一对平衡力 D．和G是一对平衡力 3．（2025山东滨州中考）如图所示，工人站在地面上，利用滑轮组将重为500N的建筑材料提升到楼上，10s的时间内将建筑材料匀速提升4m，已知工人对绳端施加的拉力为300N，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳端移动的速度为0.4m/s B．拉力做功的功率为200W C．动滑轮所受的重力为50N D．该滑轮组的机械效率为83.3% 4．（2025黑龙江哈尔滨中考）如图所示，一个工人利用动滑轮匀速提升重物。已知物重300N，施加在绳自由端竖直向上的拉力为200N，将物体提升10m。下列说法错误的是（　　） A．此过程中有用功为3000J B．使用动滑轮可以省力 C．该动滑轮的机械效率为100% D．此过程中拉力做的总功为4000J 5．（2025山东德州中考）“秤砣虽小压千斤”，杆秤是中国最古老的称量工具，是我国的“国粹”之一。如图甲所示，当不挂秤砣时，在O点提起提纽，杆秤水平平衡。用秤钩悬挂100g物体、秤砣移到B点时，杆秤再次水平平衡，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．甲图中A点为杠杆的支点 B．若OB=5OA，则“秤砣”的质量为20g C．若秤钩再加挂20g物体，秤砣向左移动可使杆秤再次平衡 D．如果“秤砣”磨损，则测量值比真实值偏小 6．（2025四川巴中中考）晾晒相同的湿毛巾，下列做法最有可能让衣架保持水平平衡的是（    ） A． B． C． D． 7．（2025山东日照中考）2024年，日照港跻身全球5亿吨大港阵营。如图所示，工人用电动机驱动的起重机搬运质量为10t的集装箱。先在100s内将集装箱匀速提升10m，此过程电动机的功率为1.2×104W。然后起重机又在100s内将集装箱沿水平方向匀速移动了5m，此过程的电动机的功率为1×102W。不计空气阻力，g取10N/kg。下列说法正确的是（    ） A．在上升过程中，起重机对集装箱做的功为1.2×106J B．在上升过程中，起重机对集装箱做功的功率为1×104W C．在上升过程中，起重机的机械效率为100% D．在水平移动过程中，起重机对集装箱做的功为1×104J 8．（2025江苏镇江中考）图1为停车场的电子闸杆，其结构图如图2所示，闸杆和摇杆组成一根可绕转轴O转动的杠杆，闸杆质量分布均匀，摇杆质量不计。当力F作用于A点时，闸杆恰好开始向上转动，下列说法正确的是（    ） A．此装置可视为省力杠杆 B．力F的力臂为OA C．闸杆重力的力臂为OB D．当力F垂直于OA向下时，F为最小值 9．（2025山东济南中考）如图为载有重物的家用“L”形小车的示意图，在挡板顶端对挡板施加一个始终垂直挡板的力，使小车绕点慢慢转动到图中虚线位置忽略小车受到的重力，此过程中力的大小（　　） A．一直减小 B．一直增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 10．（2025四川攀枝花中考）工人利用如图所示的滑轮提升货物。已知滑轮重80N，货物重720N，不计绳重及摩擦，则工人用该滑轮匀速提升货物时的拉力为 N，该滑轮的机械效率为 。 11．（2025江苏南京中考）如图所示，用动滑轮将重180N的木箱在5s内沿竖直方向匀速提升2m，所用拉力为100N，不计绳重和摩擦。此过程中木箱上升的速度为 m/s，有用功是 J，拉力的功率是 W；若用此装置沿竖直方向匀速提升380N重物时，机械效率为 %。 12．（2025黑龙江哈尔滨中考）如图所示，一个质地均匀重为G的杠杆可以绕着O1点旋转，O2为杠杆的重心。杠杆右端有一个可以自由移动的圆环（圆环质量忽略不计），通过定滑轮的绳子拉住圆环，使杠杆在水平位置保持平衡。请按下列要求画图： （1）画出此时杠杆所受重力的示意图及其力臂； （2）画出杠杆在水平位置平衡时，通过定滑轮的绳子施加最小拉力的示意图及其力臂。 13．（2025宁夏中考）小华利用图装置，探究杠杆的平衡条件，用到的实验器材有：杠杆、支架、细线和质量为50g的钩码若干。（g取10N/kg） (1)实验前，平衡螺母向 端调节，使杠杆在水平位置平衡；实验时，在杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，是为了便于直接读取 。 (2)实验数据如下表，多次实验的目的是 。分析数据得出杠杆的平衡条件是 。 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 0.5 10.0 1.0 5.0 2 1.0 15.0 1.5 10.0 3 2.0 10.0 1.0 20.0 (3)如图是电视剧《西游记》中沙僧用宝杖挑行李的场景。如果增加沙僧后面行李的质量，为使宝杖平衡，他应如何操作？请说出理由。（忽略宝杖自重） 14．（2025四川资阳中考）如图所示，某同学通过滑轮组将深井中的物体向上提升。提升过程中，该同学拉住绳的末端以速度v匀速向右移动，将质量的物体匀速提升了。动滑轮质量，不计绳重，不计绳与滑轮间、滑轮内部的摩擦，不计滑轮的大小，g取10N/kg。完成下列问题： (1)求上述提升过程中该同学向右移动的距离s； (2)求上述提升过程中该同学所受地面摩擦力的大小f； (3)求上述提升过程中滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。 15．（2024西藏中考）建筑工地上工人用如图所示的装置提升重为760N的物体。在拉力F作用下，物体在8s内竖直匀速上升了2m。如果动滑轮重为240N，不计绳重和摩擦。求： (1)物体上升的速度； (2)滑轮组的有用功； (3)滑轮组的机械效率。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $