专题05 功、机械能和简单机械（专题专练）（湖南专用）2026年中考物理二轮复习讲练测

专题05 功、机械能和简单机械 中 目 录 第一部分 风向速递 洞察考向，感知前沿 跨学科 新载体 新情境 第二部分 分层突破 固本培优，精准提分 一阶·考点靶向练 考点01 功和功率 考点02 机械能及其转化 考点03 杠杆 考点04 滑轮（组） 考点05 机械效率 二阶·素养进阶练 第三部分 真题验证 对标中考，感悟考法 风●向●速●递 【新情境】1．（2025·四川泸州·二模）如图所示，两块完全相同的长方体薄木板置于水平桌面上，左侧与桌面边缘对齐，每块木板的长度为L、质量为m，现用推力F 向左推木板，使两块木板在水平桌面上缓慢滑动至恰好全部掉落地面。已知木板在水平桌面上滑动时受到的摩擦力大小为压力大小的，则这个过程中推力F 做的功至少为（    ） A． B． C． D．mgL 【答案】B 【详解】左边木板掉落前，木板在水平桌面上滑动时受到的摩擦力为 则推力至少为 左边木板重心到达桌子边缘时掉落，则此阶段推力做的功至少为 左边木板掉落后到两块木板恰好全部掉落地面为止，木板在水平桌面上滑动时受到的摩擦力为 则推力至少为 右边木板重心到达桌子边缘时掉落，则此阶段推力做的功至少为 所以这个过程中推力F 做的功至少为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【新情境】2．（2025·江苏镇江·一模）如图，两个相同的磁铁球1和2，从相同高度同时自由下落，其中球2途经一根竖直放置的铜管，在铜管中受到一个竖直向上的电磁阻力，其大小随速度增大而增大。某时刻两小球的位置如图中虚线所示（不计空气阻力）。则（　　） A．此时球1的速度等于球2 B．此时球2的速度可能在减小 C．球2在铜管中速度可能一直增大 D．球1和球2到达水平线MN处的动能相等 【答案】C 【详解】A．根据题意可知，球2经过铜管时，铜管切割磁感线，铜管中产生感应电流，磁铁球2对铜管产生作用力，因为力的作用是相互的，铜管也对磁铁球2产生作用力，从而使球2受到电磁阻力；当两球到达如图位置时，球1的重力势能转化为动能，球2的重力势能转化为动能和电能，球1的高度较小，重力势能减小得较多，球2的重力势能减小得较少，且有部分重力势能转化为电能，所以，球1的动能大于球2的动能，则此时球1的速度大于球2，故A不符合题意； B．球2在铜管中受到重力和电磁阻力，重力竖直向下，电磁阻力竖直向上，且阻力随速度增大而增大。开始时，重力大于电磁阻力，球2所受合外力向下，速度会增大；随着速度增大，电磁阻力增大，但合力仍然向下，速度依然在增大，当电磁阻力等于重力时，球2做匀速运动，所以球2的速度不可能减小，故B不符合题意； C．由选项B的分析可知，在电磁阻力增大到与重力相等之前，球2所受合外力向下，速度一直增大，当电磁阻力等于重力时，球2做匀速运动，所以球2在铜管中速度可能一直增大，直到达到匀速，故C符合题意； D．球1和球2到达水平线MN处时，重力势能的减小量相同，球1的重力势能转化为动能，球2的重力势能转化为动能和电能，所以，球1的动能大于球2的动能，故D不符合题意。 故选C。 【跨学科】3．（2025·新疆乌鲁木齐·三模）如图所示，质量分布均匀的金属杆，将它放在AB两个支座上处于水平位置平衡，支座A位于距左端杆长处，支座B位于距左端杆长处；在最右端施加竖直向上的拉力为30N时，杆刚好离开支座B，在最左端施加竖直向上的拉力时，杆刚好离开支座A，则大小为（　　） A．60N B．80N C．40N D．20N 【答案】D 【详解】设杠杆的重力为，金属杆的长度为，在最右端施加竖直向上的拉力为时，杆刚好离开支座，此时支点为，根据杠杆平衡条件可得 即 解方程可得 在最左端施加竖直向上的拉力时，杆刚好离开支座，此时支点为，根据杠杆平衡条件可得 即 解方程可得 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【新载体】4．（2025·安徽芜湖·模拟预测）《墨经·经下》里记载了一种引重车，如图所示，绳索的一端系在后轮的轴上，另一端跨过滑轮连接着物体，施加力使引重车向前运动时，后轮的轴将绳索卷起，可拉着重物沿着斜板上升。若物体重，要使物体在斜板上匀速升高的高度，需要对车施加、水平向右的力，并使车向前运动的距离。求： (1)力F做的功； (2)使用引重车升高物体的机械效率。 【答案】(1) (2)50% 【详解】（1）力F做的功为 （2）物体在斜板上匀速升高h=2m的高度，则有用功为 则该装置的机械效率为 分●层●突●破 一阶·考点靶向练 考点01 功和功率 1．（2025·河南商丘·二模）如图是丰子恺的书画作品，生动地描绘了儿童学种瓜的场景，下列说法错误的是（　　） A．蹲坐的儿童站起来时重心升高 B．儿童将地上的水桶提起时对水桶做了功 C．儿童提水桶时感到水桶在拉手，说明力的作用是相互的 D．儿童提水前行过程中突然减速，水会溅出，是因为水受到了惯性的作用 【答案】D 【详解】A．蹲坐的儿童站起来，高度增大，重心升高，故A正确，不符合题意； B．儿童将地上的水桶提起时，儿童对桶的拉力方向为竖直向上，水桶在拉力的方向上移动了一段距离，故对水桶做了功，故B正确，不符合题意； C．提水桶时感到桶在拉手，由此可以说明手提桶的同时，桶也在拉手，即物体之间力的作用是相互的，故C正确，不符合题意； D．提水前行中突然减速，水由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动，所以水会向前溅出，惯性是物体的属性，不是力不能描述为受到惯性的作用，故D错误，符合题意。 故选D。 2．（2025·湖南株洲·三模）现有30包大米，每包质量为6kg。小明想尽快将它们搬上10m高处的库房。如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。 (1)由图可知他可以提供的最大功率为______W； (2)他将大米全部搬上库房总共做功______J； (3)为了尽可能快地将大米搬上库房，若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间为______s。 【答案】(1)50 (2)18000 (3)540 【详解】（1）由图像可知，纵轴表示小明提供的功率，在搬运质量为12kg时功率最大，最大值为50W。 （2）每包大米的重力为 将大米全部搬上库房总共做功为 （3）为了尽可能快地将大米搬上库房，即功率最大，则小明每次上楼均搬运12kg（2包）大米，则每次搬运做功为 每次搬运的时间为 则上楼所用的总时间为 每次下楼时间是上楼时间的一半，则下楼所用的总时间为 他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间为 3．（2025·安徽淮北·三模）如图所示的是我国国产运-20运输机，其最快飞行速度为720km/h。假设该运输机正以最快飞行速度在空气中沿水平直线匀速飞行，受到的阻力为。求： (1)该运输机发动机的推力。 (2)该运输机发动机推力做功的功率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）因为运输机在空气中沿水平直线匀速飞行，处于平衡状态，所以运输机发动机的推力F与其受到的阻力f大小相等，因此该运输机发动机的推力为 （2）因为运输机的飞行速度为 所以该运输机发动机推力做功的功率为 考点02 机械能及其转化 4．（2025·河南·模拟预测）2024年10月10日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将卫星互联网高轨卫星03星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。如图关于卫星发射，下列说法不正确的是（　　） A．火箭加速升空时卫星的动能增大 B．火箭上升时卫星的重力势能增大 C．燃料在燃烧过程中，质量减少，热值不变 D．火箭加速升空时动能转化为火箭的重力势能 【答案】D 【详解】A．物体的动能与质量、速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。火箭加速升空时，速度增大，质量不变，动能增大，故A正确，不符合题意； B．物体的重力势能与质量、高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大。火箭上升时卫星的质量不变，高度增加，重力势能增大，故B正确，不符合题意； C．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，所以燃料在燃烧过程中，质量减少，但热值不变，故C正确，不符合题意； D．火箭加速升空时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，不是火箭的动能转化为重力势能，因为火箭的动能、重力势能都增大。故D错误，符合题意。 故选D。 5．（2025·广东深圳·模拟预测）如图，某同学将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反弹，甲、乙是篮球运动过程中经过的两个位置。不计空气阻力，篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球的运动路径是___________（选填“由甲到乙”或“由乙到甲”），与地面碰撞过程中损失的机械能为___________J，在乙位置时的动能为__________J。 位置 机械能/J 重力势能/J 甲 15 7 乙 13 11 【答案】 由甲到乙 2 2 【详解】[1]篮球与地面碰撞时会损失机械能，位置乙的机械能小于位置甲的机械能，因此篮球的运动路径是由甲到乙。 [2]由表格可知，篮球与地面碰撞前后机械能由15J变成13J，因此与地面碰撞过程中损失的机械能为2J。 [3]由表格可知，乙位置的机械能为13J，重力势能为11J，机械能为动能和势能的总和，则乙位置时动能为 6．（2025·山东临沂·模拟预测）为了探究影响动能大小的因素，老师设计了如图甲、乙所示的实验方案。 (1)甲实验中a、b通过___________来比较小球动能的大小； (2)甲实验b的高度为2h时，木块被撞后滑出木板，为使木块不滑出木板，对甲实验的操作应采取的方法是 ； A．适当降低小球的高度 B．换用一个较重的木块 (3)实验结束后，各小组对实验提出各种改进方案 ①小明认为在“探究动能与速度关系”的实验中，可以撤走木板并使用足够长的木板，记录小球在相同表面上滑行直到静止的距离，你认为小明的实验方案是否合理？___________（选填“合理”或“不合理”）； ②小华利用图丙装置做“探究动能与质量关系”实验，通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片，通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。此装置___________（选填“能”或“不能”）完成该探究； (4)小刚设计了丁图所示的装置进行实验。 ①.若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，可以研究小球的动能大小与___________（选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系； ②.若用A、B两个质量不同的小球（mA>mB）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，同一木块受到撞击后相应移动距离sA___________sB（选填“>”、“<”或“=”）； (5)小强认为还可以通过甲、乙两图探究物体重力势能的影响因素，他的设想是___________（选填“可行”或“不可行”）的。 【答案】(1)木块移动距离的远近 (2)A (3) 合理 不能 (4) 速度 = (5)可行 【详解】（1）图甲中，控制了小球质量相同，下降的高度不同，速度不同，但实验中小球动能大小无法直接反映，由于水平面的阻力相同，可用小球撞击木块后，木块移动距离的远近来反映小球动能的大小。 （2）A．木块被撞后滑出木板，表明动能过大，可适当降低钢球的高度，可以减小小球的速度，在质量不变下，小球的初动能减小，故A符合题意； B．换用一个较重的木块，增大了压力，从而增大了木块与木板之间摩擦力，但若更换与第一步操作所用木块不同，不符合控制变量法，还需重新做第一步实验。故B不符合题意。 故选A。 （3）[1]“探究动能与速度关系”把小球动能大小转换成木块移动的距离，当撤走木块，小球的动能转化成小球在水平木板上克服摩擦力做功，小球质量相同，移动的距离越长，克服摩擦力做功越多，则小球初动能越大，所以小明的实验方案是合理的。 [2]体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同，无法“探究动能大小与质量关系”。 （4）[1]用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，小球射出后速度大小不同，所以可以研究小球的动能大小与速度大小的关系。 [2]用A、B两个质量不同的小球，将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，弹簧具有的弹性势能转化为小球的动能，弹簧压缩量相同，射出后小球的动能相同，所以推动木块距离相同。 （5）影响重力势能的因素为物体的质量和高度，甲图可以控制质量相同，高度不同，乙图可以控制高度相同，质量不同，都可以用推动木块距离表示重力势能的大小。故小强的设想是可行的。 考点03 杠杆 7．（2025·云南昆明·三模）如图所示，将重60N的物体A置于水平地面上，A与水平地面的接触面积为0.01m2，通过细绳将A系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且，，在C端用的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且细绳被拉直（物体A未离地），不计绳重，下列说法正确的是（　　） A．杠杆对物体A的拉力为60N B．水平地面对物体A的支持力为60N C．物体A对水平地面的压强为6000Pa D．当要将A拉离地面时，作用在C端的力至少为20N 【答案】D 【详解】A．杠杆对物体A的拉力等于物体A对杠杆的拉力，根据杠杆平衡原理可知，拉力为，故A错误； B．物体重力为60N，杠杆对物体A的拉力为30N，则水平地面对物体A的支持力为，故B错误； C．物体A对水平地面的压力等于水平地面对物体A的支持力，则物体A对水平地面的压强为，故C错误； D．当要将A拉离地面时，拉力等于物体的重力60N。则作用在B端的拉力为60N，根据杠杆平衡原理，作用在C端的力至少为，故D正确。 故选D。 8．（2025·河南信阳·二模）杆秤是我国劳动人民的一项发明，某杆秤的示意图如图所示，处是秤纽，处是秤钩，处为秤砣。在秤钩处挂待测物体，秤砣移动至处时，秤杆在水平位置平衡。如果秤砣的质量为，，，忽略秤杆的质量，则待测物体的质量______（用、、表示）；在秤钩的位置和秤砣的质量以及秤杆的长度都不变时，要想增大此杆秤的称量，需要将秤纽的位置______（选填“向左”或“向右”）移动适量的距离即可。 【答案】 向左 【详解】[1]根据杠杆平衡条件则有，解得待测物体的质量。 [2]在秤钩的位置和秤砣的质量以及秤杆的长度都不变时，根据，将秤纽的位置向左移动适量的距离时，增大，减小，对应物体的质量变大，所以可以增大此杆秤的称量。 9．（2026·湖北·一模）在高速路边常看到如图甲的指示牌，指示牌可以简化为一个杠杆模型，牌子整体重力可看成阻力，如图乙O为支点，固定在杆上面横拉杆的力为动力，请在图乙中画出动力和动力臂。 【答案】 【详解】由图乙可知，牌子的重力让牌子沿逆时针转动，根据杠杆平衡条件，固定在杆上面横拉杆的力应该让牌子沿顺时针转动，因此动力的方向水平向右，过支点作动力作用线的垂线段即为动力臂，如图所示 10．（2025·湖北·三模）如图甲是用手推车移动石球的情景。手推车可看作一个杠杆如图乙，能绕O点转动，请在图乙中画出作用在A上的最小动力F1，以及阻力F2的力臂l2。 【答案】 【详解】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；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长；为使杠杆平衡，动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图； 从支点O作阻力F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂l2，如图所示： 11．（2025·新疆和田·模拟预测）在“探究杠杆平衡条件”的实验中： (1)实验前杠杆右端高，则将平衡螺母向______端调，直至杠杆水平平衡； (2)图甲中，在A处挂2个钩码，为使杠杆在水平位置平衡，应在B处挂______个钩码。杠杆平衡后，再用一滑轮推动悬线（如图乙），会发现杠杆______（填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”） (3)图丙中，长为3cm的长方体橡皮放在20cm长的直尺（橡皮右侧在直尺刻度线4cm处）上，向右移动直尺，使其恰好不翻倒，此时位置如图丁若橡皮和直尺均质地均匀，则橡皮和直尺的质量之比为______。 【答案】(1)右 (2) 1 右端下沉 (3)3∶2 【详解】（1）根据题意可知，杠杆向左边偏时，右端高，为了使杠杆在水平位置平衡，应该向右调节平衡螺母。 （2）[1]设每个钩码重为G，根据杠杆平衡条件有 解得 所以应在B处挂1个相同的钩码。 [2]图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动左侧钩码的悬线，则左侧悬线对杠杆的拉力变为斜向下，左侧拉力的力臂会变小，这时杠杆左侧拉力与力臂的乘积变小，小于右侧拉力与力臂的乘积，所以杠杆的右端下沉。 （3）以桌子边缘为支点，由图丁可知，橡皮重心距桌子边缘的距离为……① 直尺重心距桌子边缘的距离为……② 根据杠杆平衡条件 可得……③ 联立①②③可得，橡皮和直尺的质量之比为 考点04 滑轮（组） 12．（2025·陕西西安·模拟预测）如图所示是全民健身中心内用于锻炼臂力的拉力器，不计拉杆重、绳重及摩擦，拉动拉杆使重为400N的配重匀速升高；若要加大训练强度，则需要增加配重块的数量。下列说法正确的是（　　） A．图中滑轮的作用是省力 B．配重块匀速提高0.5m时做的有用功小于200J C．配重块匀速提高时，沿方向的拉力大于沿方向的拉力 D．加大训练强度时，增加数量后配重块的总重力不能大于健身者的重力 【答案】D 【详解】A．由图可知，配重块上升时，2个滑轮的轴固定不动，均属于定滑轮，其作用是改变力的方向，定滑轮不省力，故A错误； B．配重块匀速提高0.5m时做的有用功，故B错误； C．不计拉杆重、绳重及摩擦，配重块匀速升高时，沿a方向竖直向下和沿b方向斜向下的拉力大小相等，均等于配重块的重力，即400N，故C错误； D．加大训练强度时，增加数量后配重块的总重力不能大于健身者的重力，否则健身者会脱离地面，故D正确。 故选D。 13．（2025·河南周口·二模）将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重80N，B重10N，（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦）下列说法正确的是（　　） A．A所受地面的摩擦力为20N B．A所受地面的摩擦力方向为水平向右 C．绳子上的拉力为20N D．若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，则拉力F大小为80N 【答案】A 【详解】ABC．由图可知，动滑轮上的绳子股数n=2，不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦。当B匀速下降时，A匀速向右运动，绳子自由端的拉力F绳=GB=10N，动滑轮对A的拉力FA=nF绳=2×10N=20N，此时A匀速向右运动，在水平方向上受到水平向左的摩擦力与水平向右的拉力平衡，由二力平衡条件可得，A所受地面的摩擦力f=FA=20Ν，故A正确，BC错误； D．对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，由于A对地面的压力不变，地面与A的接触面粗糙程度不变，所以A所受摩擦力大小不变，此时在水平方向上受到的向左的拉力F和向右的摩擦力、动滑轮对A的拉力作用，由力的平衡条件可得，拉力F=FA+f=20N+20N=40N，故D错误。 故选A。 14．（2025·黑龙江佳木斯·三模）(1)如图所示，用 10N 的水平拉力 F 拉滑轮，使足够长的物体 A 以 0.2m/s 的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为 3N。则物体 A 受到地面的摩擦力为______N，拉力 F 的功率为______W。 (2)一个重为600N的物体在水平地面上做匀速直线运动，若它受到的摩擦力是重力的0.2倍，则水平拉力应为______N，地面对物体的支持力为______N。 【答案】(1) 2 1 (2) 120 600 【详解】（1）[1]弹簧测力计的示数为3N，根据二力平衡可知B所受摩擦力为3N，方向水平向右。则B作用在A上的摩擦力为3N，方向水平向左。对动滑轮进行受力分析可知，绳子上的拉力为5N，由图可知，A在水平方向上受到B对A向左摩擦力、绳子对A向右的拉力和地面对A向左的摩擦力，由力的平衡条件可知，地面对A的摩擦力 [2]由题可知拉力F移动速度 拉力F的功率 （2）[1]由题可知物体所受摩擦力 物体水平方向受到拉力和摩擦力的作用，根据二力平衡可知F=f=120N [2]物体在竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，由二力平衡可知支持力与重力大小相等，为600N。 15．（2025·湖北黄石·二模）用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，工人师傅可以选择站在地面上或站在楼顶上拉绳子。请在图中画出最省力的绳子绕法。 【答案】 【详解】两个滑轮组成的滑轮组，承重绳子可以是2根或3根，最省力的是3根绳子承重，则绳子应固定在动滑轮上，逐一绕过各滑轮，作图如下： 考点05 机械效率 16．（2026·新疆乌鲁木齐·一模）用动滑轮将重力为G1的物体匀速竖直向上提升了高度h，动滑轮的重力为G2，不计绳重和摩擦。若G1:G2=3:1，则动滑轮的机械效率为（　　） A．75% B．66% C．33% D．25% 【答案】A 【详解】已知，则 动滑轮提升物体时，绳子段数，不计绳重和摩擦。 有用功是克服物体重力做的功 总功是拉力做的功 机械效率 故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 17．（2026·河南周口·一模）如图所示，用滑轮组将汽车沿水平方向匀速拉动，20s汽车移动了5m。已知绳端拉力F为900N，汽车受到的阻力为1500N，不计绳重和摩擦，下列说法错误的是（　　） A．绳端移动的距离为10m B．此滑轮组的机械效率约为86.7% C．汽车受到的拉力为1500N D．绳端拉力F的功率为450W 【答案】B 【分析】由图可知动滑轮上绳子的股数，根据求绳端移动的距离；滑轮组水平拉动汽车，克服汽车受到的阻力做的功为有用功，根据求滑轮组对汽车做的有用功； 根据求绳端拉力F做的总功，根据求绳端拉力F的功率；根据求滑轮组的机械效率；汽车沿水平方向匀速运动，受到的拉力与阻力平衡，根据力的平衡条件可知汽车受到的拉力大小。 【详解】A．如图所示，动滑轮上有2股绳子，绳端移动的距离 故A正确，不符合题意； B．此过程中滑轮组做的总功 此过程中做的有用功 此滑轮组的机械效率 故B错误，符合题意； C．因为汽车在水平方向上匀速行驶，则汽车水平方向上受到的拉力与阻力是一对平衡力，大小相等，此时汽车受到的拉力 故C正确，不符合题意； D．绳端拉力F的功率 故D正确，不符合题意。 故选B。 18．（2026·陕西西安·一模）如图甲所示，快递员用推力将重为800N的快递先沿水平面匀速直线推行一段距离，再匀速直线推至高度为的斜面顶端，推力的方向始终与快递运动方向相同；快递在整个运动过程中，所受推力与时间变化关系如图乙所示，其速度与时间变化关系如图丙所示（g取10N/kg），则0~4s内推力F的功率为___________W，斜面的机械效率为___________，4~12s内快递所受摩擦力为___________N。 【答案】 200 80% 100 【详解】[1]由图乙可知，内推力；由图丙可知，内速度 则0~4s内推力F的功率为 [2]有用功为 由图丙可知，内快递在斜面运动，运动的距离 由图乙可知，内推力为500N，则水平面至斜面顶端的总功为 斜面的机械效率为 [3]内快递从水平面至斜面顶端，克服摩擦力所做的功即为额外功，即 则4~12s内快递所受摩擦力为 19．（2025·广东深圳·三模）近几年，中国汽车工业飞速发展，图甲是机械手臂正在协作装配新能源汽车。某流程中，可伸缩的液压杆在0.3s内将质量为10kg的零件提升了1.2m，如图乙所示，机械臂处于水平位置，O为支点，B为物体的重心，OB＝2m，O点到AC的垂直距离为0.5m。机械臂质量忽略不计，g取10N/kg。求： (1)零件上升的平均速度； (2)液压杆在此位置时，为机械臂提供的动力F1； (3)若此过程机械共做功200J，求机械效率。 【答案】(1)4m/s (2)400N (3)60% 【详解】（1）零件在0.3s内提升了1.2m，所以零件上升的平均速度为 （2）由题意可知，动力臂l1=0.5m，阻力臂l2=OB=2m，阻力F2=G=mg=10kg×10N/kg=100N 根据杠杆平衡条件可得，动力 （3）此过程中克服物体重力做的有用功为W有用=Gh=100N×1.2m=120J 机械所做的总功为200J，所以机械效率为 二阶·素养进阶练 1．（2025·安徽淮北·三模）2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，工作正常，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，实现世界首次月球背面采样返回。嫦娥六号返回器采用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹如图所示（虚线圈表示同一高度）。若只考虑空气阻力和重力的影响，则在此过程中，下列关于嫦娥六号返回器的说法中，正确的是（    ） A．嫦娥六号返回器在AB段的重力势能不断增大 B．嫦娥六号返回器在BC段的机械能不断减小 C．嫦娥六号返回器在B点的动能大于在C点的动能 D．嫦娥六号返回器在CD段动能的增加量等于重力势能的减小量 【答案】A 【详解】A．AB段返回器的高度持续升高，其质量不变，根据重力势能的影响因素，高度越高重力势能越大，因此AB段重力势能不断增大，故A正确； BC．BC段返回器在大气层外运动，未受到空气阻力作用，因此机械能保持不变。B和C高度相等，B点的动能等于在C点的动能，故BC错误； D．CD段返回器高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，但过程中仍需克服空气阻力做功，一部分重力势能会转化为内能，因动能的增加量小于重力势能的减小量，故D错误。 故选A。 2．（2025·湖南衡阳·模拟预测）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。已知A、B两点距离水平面的高度分别为H、h。重力做的功即同过程中物体重力势能的减少量，水平面上克服摩擦力做功即同过程中物体动能的减少量。忽略空气阻力，则C点距离水平面的高度为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】物体在A处静止，则机械能等于在A点下滑最低点时重力做的功 物体在B处静止，则机械能等于在B点下滑最低点时重力做的功 由于两个圆弧槽是光滑的，不损耗机械能，则该过程中物体在运动过程中机械能损失为克服水平面摩擦做功为 由于物体从B位置运动到C位置，仍会克服摩擦做功，且损失的能量相同，则物体到达C位置所剩的机械能为 由于物体在C位置静止，机械能与物体在C点下滑最低点时重力做的功相等，则C点距离水平面的高度为 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．（2025·新疆阿克苏·三模）如图所示，轻质杠杆AB长为L，O是杠杆AB的支点，杠杆两端各挂重力为G的物体时处于水平平衡状态。将支点向B端移动时，在B端再增加重力为的物体，杠杆仍可在水平位置平衡；若将支点再向B端移动，要使杠杆在水平位置平衡，须在B端再增加的物体的重量为，则及分别为（　　） A．10:1及2:5 B．5:1及5:2 C．10:1及1:4 D．5:1及4:1 【答案】A 【详解】将支点向B端移动时，在B端再增加重力为的物体，杠杆仍可在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件，有 则 将支点再向B端移动，使杠杆在水平位置平衡，在B端再增加的物体的重量为，根据杠杆平衡条件，有 ，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．（2025·北京·三模）如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OB=3OA，竖直细杆a的上端通过力传感器相连在天花板上，下端连接杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆的B点和物体M固定，水箱的底面积为200cm2，水箱侧壁与底部的厚度忽略不计，力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像，不计杠杆、细杆及连接处的重力，则（    ） A．物体M的密度为 B．当传感器示数为18N时，细杆b对M的作用力方向为竖直向上 C．加水质量为2kg时，水对水箱底部的压强为1800Pa D．当传感器示数为0N时，水箱内水的高度为7cm 【答案】D 【详解】AD．由图乙可知，水箱中没有水时（m=0），力传感器的示数为F0=6N（即细杆a的上端受到的拉力为6N），由杠杆的平衡条件可得 则 设M的底面积为S，压力传感器示数为0时M浸入水中的深度为h1，M的高度为h，当压力传感器的压力为零时，M受到的浮力等于M的重力2N，由图乙可知，当M完全浸没时，压力传感器的示数为24N，由杠杆的平衡条件可得 则 对M受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，则此时M受到的浮力 由可得，所以M的体积 物体M的密度 由图乙可知，加水1kg时水面达到M的下表面（此时浮力为0），加水2kg时M刚好浸没（此时浮力为10N），该过程中增加水的质量为1kg，浮力增大了10N，所以，当加水质量大于1kg后每加0.1kg水，物体M受到的浮力增加1N，当向水箱中加入质量为1.2kg的水时，受到的浮力为2N，浮力等于重力，左端没有力，则传感器受力为0N，甲1.2kg的水的体积 传感器受力为0N时，浮力为2N，则 当传感器受力为0N时，水的深度 故A错误，D正确； B．当传感器示数为18N时，物体已经经过了0N的点，表示物体从漂浮变为下压，受到了压力，故细杆B对M的作用力方向为竖直向下，故B错误； C．加水质量为2kg时，M刚好完全浸没，由选项B可知此时M受到的浮力是10N，由阿基米德原理可知排开水的重力是10N，水对水箱底部的压力 水对水箱底部的压强为 故C错误。 故选D。 5．（2026·河北·一模）某同学在家利用一模一样的两个衣架组装成简易滑轮组。如图所示，他将重为3N的矿泉水瓶匀速提升0.5m，绳端拉力大小只有0.8N（不考虑绳子的自重和摩擦g取10N/kg），下列说法正确的是（　　） A．甲衣架与天花板之间那段绳子的拉力为4.8N B．乙衣架的质量为1kg C．自由端绳子通过的距离为3m D．拉力F所做的有用功为1.5J 【答案】D 【详解】由图可知，甲衣架相当于定滑轮，乙衣架相当于动滑轮，承担物重的绳子段数； B．不考虑绳子的自重和摩擦，根据 可知，动滑轮（乙衣架）的重力 则乙衣架的质量，故B错误； A．甲衣架的重力 绕过甲衣架的绳子有6段，不考虑绳子的自重和摩擦，则甲衣架与天花板之间那段绳子的拉力，故A错误； C．自由端绳子通过的距离，故C错误； D．拉力F所做的有用功，故D正确。 故选D。 6．（2025·江苏无锡·二模）图甲为坐姿划船训练器械，图乙是其原理简化图。已知动滑轮质量为10kg，配重质量为50kg，不计绳重和摩擦。某次训练过程中，运动员两只手分别从A、B端同时施加拉力将配重匀速提起，每分钟提升配重15次，每次配重上升0.8m。配重匀速提升过程中，A端绳子的拉力为___________N，该滑轮组的机械效率是___________，该运动员的平均功率为_________W，配重匀速上升时的机械能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（g取10N/Kg） 【答案】 300 83.3% 120 增大 【详解】[1]从图乙可知，该滑轮组由一个动滑轮和两个定滑轮组成，且动滑轮上有2段绳子承担物重。动滑轮和配重的总重力G总​=G动​+G配​=m动g+m配g=10kg×10N/kg+50kg×10N/kg=600N 不计绳重和摩擦，则A端绳子的拉力 [2]该滑轮组的机械效率 [3]提升一次配重，所做有用功W有=G配h=50kg×10N/kg×0.8m=400J 运动员1分钟做功15次，总共做的有用功W=15W有=15×400J=6000J 运动员做的总功 运动员做功的平均功率 [4]配重匀速上升时，速度不变，质量不变，所以动能不变；高度增加，质量不变，所以重力势能增大。因为机械能等于动能与势能之和，动能不变，重力势能增大，所以配重的机械能增大。 7．（2025·安徽安庆·模拟预测）如图甲所示为能产生恒力的“弹簧凸轮结构”：将半径为R的圆轮和凸轮固定在一起组成杠杆，支点为O，拉力F1的力臂为OC，拉力F2=30N且力臂为OA=12cm。当弹簧收缩使杠杆沿顺时针方向转过一定角度到达如图乙所示的位置时，拉力F2减小为，凸轮使其力臂变成了OD，OD=18cm。求： (1)图乙中拉力F1的力臂；（用字母表示） (2)要使拉力F1大小不变，则为多大？ 【答案】(1)R (2)20N 【详解】（1）根据力臂的定义，力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。在图乙中，支点为O，拉力F1的作用线是过其作用点的水平切线，从支点O到该作用线的垂直距离即为大圆的半径，因此，拉力F1的力臂是R。 （2）该装置可视为一个杠杆，O为支点 在图甲位置时，杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡条件 可得：① 在图乙位置时，杠杆也处于平衡状态，根据杠杆平衡条件可得：② 联立①②两式可得 8．（2025·四川南充·模拟预测）用如图所示装置匀速提升水中的物体（物体始终未露出水面）。第一次提升物体A，体积为VA=6×10-4m3，人对绳子竖直向下的拉力为F1，人拉力的功率为P1，A物体移动的速度为v1=0.4m/s，机械效率为η1；第二次提升重为GB=15N的物体B，人对绳子竖直向下的拉力为F2，人拉力的功率为P2，B物体移动速度为v2，机械效率为η2。已知：功率P1∶P2=7∶6，η1∶η2=8∶7，物体A、B的体积VA∶VB=1∶2，重力GA∶GB=4∶5，忽略绳重、绳与滑轮间摩擦及液体对物体的阻力，问： (1)物体B所受的浮力FB浮； (2)动滑轮的重G动； (3)人提升物体B时，绳子自由端移动的速度。 【答案】(1)12N (2)2N (3)0.3m/s 【详解】（1）物体A、B的体积，则 因物体始终未露出水面，则物体B所受的浮力 （2）已知，则 物体A所受的浮力 对A和动滑轮进行受力分析，如下图所示： 忽略绳重、绳与滑轮间摩擦及液体对物体的阻力，有 同理，对B和动滑轮进行受力分析， 忽略绳重、绳与滑轮间摩擦及液体对物体的阻力，有 因 解得。 （3）匀速提升A、B物体时，人的拉力分别为， 根据可知 则 真●题●验●证 1．（2025·江苏常州·中考真题）机器狗能帮助人们搬运重物；不计空气阻力，下列四种情境中，机器狗对重物A做功的是（　　） A．蹲着不动 B．托举重物匀速竖直上升 C．站着不动 D．承载重物匀速水平移动 【答案】B 【详解】对重物A受力分析可知，机器狗对重物A有竖直向上的支持力的作用，根据力做功的两个必要因素可知，需要在竖直方向上移动一定的距离，因此需要托举重物匀速竖直上升，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．（2025·四川攀枝花·中考真题）手握两枚鸡蛋，用时1s将其匀速举高1m，手对鸡蛋做功的功率约为（　　） A．0.1W B．1W C．10W D．1kW 【答案】B 【详解】一个鸡蛋的质量约为50g，由可得，两枚鸡蛋的重力约为 由可得，手对鸡蛋做的功约为 由可得，手对鸡蛋做功的功率约为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．（2025·江苏盐城·中考真题）如图所示，摆球下降的过程中，它的（　　） A．重力势能减小，动能减小 B．重力势能减小，动能增大 C．重力势能增大，动能增大 D．重力势能增大，动能减小 【答案】B 【详解】摆球下降的过程中，小球的质量不变，高度变小，重力势能逐渐变小，速度变大，动能逐渐增大，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．（2025·山东济南·中考真题）科技赋能正深刻改变着传统农业的生产方式，大大减轻了农民的负担，提高了生产效率。如图所示，一架无人机正在进行农药喷洒作业，随着农药的减少，下列情形中无人机（包括水箱和箱中农药）的机械能可能保持不变的是（　　） A．水平向前匀速飞行 B．竖直向下匀速飞行 C．斜向上匀速飞行 D．斜向下匀速飞行 【答案】C 【详解】无人机正在进行农药喷洒作业，随着农药的减少，质量减小，而做匀速运动时，其动能减小。要机械能不变，则必须增大重力势能，而质量减小，则高度必须增大，才有可能增大重力势能，因而斜向上匀速飞行时，机械能可能保持不变。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．（2025·山东德州·中考真题）“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 【详解】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．（2025·四川南充·中考真题）如图所示，重为100N的物体在水平拉力F为10N的作用下，沿水平面向左做匀速直线运动，物体受到水平地面的摩擦力是其重力的0.12倍，若物体在10s内向左移动了10m，则拉力所做的功为_________J，滑轮组有用功的功率为_________W。 【答案】 300 12 【详解】[1]由图可知动滑轮上有三段绳子，则拉力移动的距离是物体移动距离的三倍，拉力做的功为 [2]摩擦力大小为 克服摩擦力做的功为有用功，即 滑轮组有用功的功率为 7．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）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】 【详解】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： 8．（2025·四川攀枝花·中考真题）某国产电动汽车的部分参数如下表所示。该车在一段平直公路上匀速行驶了10km，电池消耗了的电量，电机工作的输入功率为8kW。除电机外，汽车其他耗电忽略不计，求： 项目 参数 空车重 电池容量 电机驱动效率 四个轮胎与地面的总接触面积 (1)该车空载时对水平路面的压强； (2)该车在该路段行驶的速度和受到的阻力。 【答案】(1) (2)； 【详解】（1）空载时，车对水平路面的压力 总接触面积，车空载时对水平路面的压强 （2）电机输入功率 ，行驶距离， 电池消耗电能 根据电能公式得，时间 速度 电机输出功率 车辆匀速行驶，牵引力等于阻力， 根据公式得， 9．（2025·四川遂宁·中考真题）我国很早就有使用滑轮的记载，如图甲的汉代砖刻便记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景。借助如图乙所示的装置（篮子质量不计），质量为60kg的采矿工人用400N的拉力将70kg的矿石从矿坑匀速提起，10s内矿石上升了2m。（忽略绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg）求： (1)绳子自由端移动的速度； (2)此滑轮组的机械效率； (3)若工作时矿工双脚与地面接触面积为，他对水平地面的压强大小。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图可知此滑轮组，矿石上升的高度，则绳子自由端移动的距离 已知时间，绳子自由端移动的速度 （2）矿石质量，，则 矿石上升的高度，所以 拉力，，所以 机械效率 （3）矿工质量，，则 矿工对地面的压力 已知矿工双脚与地面接触面积 他对水平地面的压强 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 功、机械能和简单机械 中 目 录 第一部分 风向速递 洞察考向，感知前沿 跨学科 新载体 新情境 第二部分 分层突破 固本培优，精准提分 一阶·考点靶向练 考点01 功和功率 考点02 机械能及其转化 考点03 杠杆 考点04 滑轮（组） 考点05 机械效率 二阶·素养进阶练 第三部分 真题验证 对标中考，感悟考法 风●向●速●递 【新情境】1．（2025·四川泸州·二模）如图所示，两块完全相同的长方体薄木板置于水平桌面上，左侧与桌面边缘对齐，每块木板的长度为L、质量为m，现用推力F 向左推木板，使两块木板在水平桌面上缓慢滑动至恰好全部掉落地面。已知木板在水平桌面上滑动时受到的摩擦力大小为压力大小的，则这个过程中推力F 做的功至少为（    ） A． B． C． D．mgL 【新情境】2．（2025·江苏镇江·一模）如图，两个相同的磁铁球1和2，从相同高度同时自由下落，其中球2途经一根竖直放置的铜管，在铜管中受到一个竖直向上的电磁阻力，其大小随速度增大而增大。某时刻两小球的位置如图中虚线所示（不计空气阻力）。则（　　） A．此时球1的速度等于球2 B．此时球2的速度可能在减小 C．球2在铜管中速度可能一直增大 D．球1和球2到达水平线MN处的动能相等 【跨学科】3．（2025·新疆乌鲁木齐·三模）如图所示，质量分布均匀的金属杆，将它放在AB两个支座上处于水平位置平衡，支座A位于距左端杆长处，支座B位于距左端杆长处；在最右端施加竖直向上的拉力为30N时，杆刚好离开支座B，在最左端施加竖直向上的拉力时，杆刚好离开支座A，则大小为（　　） A．60N B．80N C．40N D．20N 【新载体】4．（2025·安徽芜湖·模拟预测）《墨经·经下》里记载了一种引重车，如图所示，绳索的一端系在后轮的轴上，另一端跨过滑轮连接着物体，施加力使引重车向前运动时，后轮的轴将绳索卷起，可拉着重物沿着斜板上升。若物体重，要使物体在斜板上匀速升高的高度，需要对车施加、水平向右的力，并使车向前运动的距离。求： (1)力F做的功； (2)使用引重车升高物体的机械效率。 分●层●突●破 一阶·考点靶向练 考点01 功和功率 1．（2025·河南商丘·二模）如图是丰子恺的书画作品，生动地描绘了儿童学种瓜的场景，下列说法错误的是（　　） A．蹲坐的儿童站起来时重心升高 B．儿童将地上的水桶提起时对水桶做了功 C．儿童提水桶时感到水桶在拉手，说明力的作用是相互的 D．儿童提水前行过程中突然减速，水会溅出，是因为水受到了惯性的作用 2．（2025·湖南株洲·三模）现有30包大米，每包质量为6kg。小明想尽快将它们搬上10m高处的库房。如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。 (1)由图可知他可以提供的最大功率为______W； (2)他将大米全部搬上库房总共做功______J； (3)为了尽可能快地将大米搬上库房，若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间为______s。 3．（2025·安徽淮北·三模）如图所示的是我国国产运-20运输机，其最快飞行速度为720km/h。假设该运输机正以最快飞行速度在空气中沿水平直线匀速飞行，受到的阻力为。求： (1)该运输机发动机的推力。 (2)该运输机发动机推力做功的功率。 考点02 机械能及其转化 4．（2025·河南·模拟预测）2024年10月10日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将卫星互联网高轨卫星03星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。如图关于卫星发射，下列说法不正确的是（　　） A．火箭加速升空时卫星的动能增大 B．火箭上升时卫星的重力势能增大 C．燃料在燃烧过程中，质量减少，热值不变 D．火箭加速升空时动能转化为火箭的重力势能 5．（2025·广东深圳·模拟预测）如图，某同学将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反弹，甲、乙是篮球运动过程中经过的两个位置。不计空气阻力，篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球的运动路径是___________（选填“由甲到乙”或“由乙到甲”），与地面碰撞过程中损失的机械能为___________J，在乙位置时的动能为__________J。 位置 机械能/J 重力势能/J 甲 15 7 乙 13 11 6．（2025·山东临沂·模拟预测）为了探究影响动能大小的因素，老师设计了如图甲、乙所示的实验方案。 (1)甲实验中a、b通过___________来比较小球动能的大小； (2)甲实验b的高度为2h时，木块被撞后滑出木板，为使木块不滑出木板，对甲实验的操作应采取的方法是 ； A．适当降低小球的高度 B．换用一个较重的木块 (3)实验结束后，各小组对实验提出各种改进方案 ①小明认为在“探究动能与速度关系”的实验中，可以撤走木板并使用足够长的木板，记录小球在相同表面上滑行直到静止的距离，你认为小明的实验方案是否合理？___________（选填“合理”或“不合理”）； ②小华利用图丙装置做“探究动能与质量关系”实验，通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片，通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。此装置___________（选填“能”或“不能”）完成该探究； (4)小刚设计了丁图所示的装置进行实验。 ①.若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，可以研究小球的动能大小与___________（选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系； ②.若用A、B两个质量不同的小球（mA>mB）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，同一木块受到撞击后相应移动距离sA___________sB（选填“>”、“<”或“=”）； (5)小强认为还可以通过甲、乙两图探究物体重力势能的影响因素，他的设想是___________（选填“可行”或“不可行”）的。 考点03 杠杆 7．（2025·云南昆明·三模）如图所示，将重60N的物体A置于水平地面上，A与水平地面的接触面积为0.01m2，通过细绳将A系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且，，在C端用的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且细绳被拉直（物体A未离地），不计绳重，下列说法正确的是（　　） A．杠杆对物体A的拉力为60N B．水平地面对物体A的支持力为60N C．物体A对水平地面的压强为6000Pa D．当要将A拉离地面时，作用在C端的力至少为20N 8．（2025·河南信阳·二模）杆秤是我国劳动人民的一项发明，某杆秤的示意图如图所示，处是秤纽，处是秤钩，处为秤砣。在秤钩处挂待测物体，秤砣移动至处时，秤杆在水平位置平衡。如果秤砣的质量为，，，忽略秤杆的质量，则待测物体的质量______（用、、表示）；在秤钩的位置和秤砣的质量以及秤杆的长度都不变时，要想增大此杆秤的称量，需要将秤纽的位置______（选填“向左”或“向右”）移动适量的距离即可。 9．（2026·湖北·一模）在高速路边常看到如图甲的指示牌，指示牌可以简化为一个杠杆模型，牌子整体重力可看成阻力，如图乙O为支点，固定在杆上面横拉杆的力为动力，请在图乙中画出动力和动力臂。 10．（2025·湖北·三模）如图甲是用手推车移动石球的情景。手推车可看作一个杠杆如图乙，能绕O点转动，请在图乙中画出作用在A上的最小动力F1，以及阻力F2的力臂l2。 11．（2025·新疆和田·模拟预测）在“探究杠杆平衡条件”的实验中： (1)实验前杠杆右端高，则将平衡螺母向______端调，直至杠杆水平平衡； (2)图甲中，在A处挂2个钩码，为使杠杆在水平位置平衡，应在B处挂______个钩码。杠杆平衡后，再用一滑轮推动悬线（如图乙），会发现杠杆______（填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”） (3)图丙中，长为3cm的长方体橡皮放在20cm长的直尺（橡皮右侧在直尺刻度线4cm处）上，向右移动直尺，使其恰好不翻倒，此时位置如图丁若橡皮和直尺均质地均匀，则橡皮和直尺的质量之比为______。 考点04 滑轮（组） 12．（2025·陕西西安·模拟预测）如图所示是全民健身中心内用于锻炼臂力的拉力器，不计拉杆重、绳重及摩擦，拉动拉杆使重为400N的配重匀速升高；若要加大训练强度，则需要增加配重块的数量。下列说法正确的是（　　） A．图中滑轮的作用是省力 B．配重块匀速提高0.5m时做的有用功小于200J C．配重块匀速提高时，沿方向的拉力大于沿方向的拉力 D．加大训练强度时，增加数量后配重块的总重力不能大于健身者的重力 13．（2025·河南周口·二模）将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重80N，B重10N，（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦）下列说法正确的是（　　） A．A所受地面的摩擦力为20N B．A所受地面的摩擦力方向为水平向右 C．绳子上的拉力为20N D．若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，则拉力F大小为80N 14．（2025·黑龙江佳木斯·三模）(1)如图所示，用 10N 的水平拉力 F 拉滑轮，使足够长的物体 A 以 0.2m/s 的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为 3N。则物体 A 受到地面的摩擦力为______N，拉力 F 的功率为______W。 (2)一个重为600N的物体在水平地面上做匀速直线运动，若它受到的摩擦力是重力的0.2倍，则水平拉力应为______N，地面对物体的支持力为______N。 15．（2025·湖北黄石·二模）用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，工人师傅可以选择站在地面上或站在楼顶上拉绳子。请在图中画出最省力的绳子绕法。 考点05 机械效率 16．（2026·新疆乌鲁木齐·一模）用动滑轮将重力为G1的物体匀速竖直向上提升了高度h，动滑轮的重力为G2，不计绳重和摩擦。若G1:G2=3:1，则动滑轮的机械效率为（　　） A．75% B．66% C．33% D．25% 17．（2026·河南周口·一模）如图所示，用滑轮组将汽车沿水平方向匀速拉动，20s汽车移动了5m。已知绳端拉力F为900N，汽车受到的阻力为1500N，不计绳重和摩擦，下列说法错误的是（　　） A．绳端移动的距离为10m B．此滑轮组的机械效率约为86.7% C．汽车受到的拉力为1500N D．绳端拉力F的功率为450W 18．（2026·陕西西安·一模）如图甲所示，快递员用推力将重为800N的快递先沿水平面匀速直线推行一段距离，再匀速直线推至高度为的斜面顶端，推力的方向始终与快递运动方向相同；快递在整个运动过程中，所受推力与时间变化关系如图乙所示，其速度与时间变化关系如图丙所示（g取10N/kg），则0~4s内推力F的功率为___________W，斜面的机械效率为___________，4~12s内快递所受摩擦力为___________N。 19．（2025·广东深圳·三模）近几年，中国汽车工业飞速发展，图甲是机械手臂正在协作装配新能源汽车。某流程中，可伸缩的液压杆在0.3s内将质量为10kg的零件提升了1.2m，如图乙所示，机械臂处于水平位置，O为支点，B为物体的重心，OB＝2m，O点到AC的垂直距离为0.5m。机械臂质量忽略不计，g取10N/kg。求： (1)零件上升的平均速度； (2)液压杆在此位置时，为机械臂提供的动力F1； (3)若此过程机械共做功200J，求机械效率。 二阶·素养进阶练 1．（2025·安徽淮北·三模）2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，工作正常，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，实现世界首次月球背面采样返回。嫦娥六号返回器采用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹如图所示（虚线圈表示同一高度）。若只考虑空气阻力和重力的影响，则在此过程中，下列关于嫦娥六号返回器的说法中，正确的是（    ） A．嫦娥六号返回器在AB段的重力势能不断增大 B．嫦娥六号返回器在BC段的机械能不断减小 C．嫦娥六号返回器在B点的动能大于在C点的动能 D．嫦娥六号返回器在CD段动能的增加量等于重力势能的减小量 2．（2025·湖南衡阳·模拟预测）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。已知A、B两点距离水平面的高度分别为H、h。重力做的功即同过程中物体重力势能的减少量，水平面上克服摩擦力做功即同过程中物体动能的减少量。忽略空气阻力，则C点距离水平面的高度为（　　） A． B． C． D． 3．（2025·新疆阿克苏·三模）如图所示，轻质杠杆AB长为L，O是杠杆AB的支点，杠杆两端各挂重力为G的物体时处于水平平衡状态。将支点向B端移动时，在B端再增加重力为的物体，杠杆仍可在水平位置平衡；若将支点再向B端移动，要使杠杆在水平位置平衡，须在B端再增加的物体的重量为，则及分别为（　　） A．10:1及2:5 B．5:1及5:2 C．10:1及1:4 D．5:1及4:1 4．（2025·北京·三模）如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OB=3OA，竖直细杆a的上端通过力传感器相连在天花板上，下端连接杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆的B点和物体M固定，水箱的底面积为200cm2，水箱侧壁与底部的厚度忽略不计，力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像，不计杠杆、细杆及连接处的重力，则（    ） A．物体M的密度为 B．当传感器示数为18N时，细杆b对M的作用力方向为竖直向上 C．加水质量为2kg时，水对水箱底部的压强为1800Pa D．当传感器示数为0N时，水箱内水的高度为7cm 5．（2026·河北·一模）某同学在家利用一模一样的两个衣架组装成简易滑轮组。如图所示，他将重为3N的矿泉水瓶匀速提升0.5m，绳端拉力大小只有0.8N（不考虑绳子的自重和摩擦g取10N/kg），下列说法正确的是（　　） A．甲衣架与天花板之间那段绳子的拉力为4.8N B．乙衣架的质量为1kg C．自由端绳子通过的距离为3m D．拉力F所做的有用功为1.5J 6．（2025·江苏无锡·二模）图甲为坐姿划船训练器械，图乙是其原理简化图。已知动滑轮质量为10kg，配重质量为50kg，不计绳重和摩擦。某次训练过程中，运动员两只手分别从A、B端同时施加拉力将配重匀速提起，每分钟提升配重15次，每次配重上升0.8m。配重匀速提升过程中，A端绳子的拉力为___________N，该滑轮组的机械效率是___________，该运动员的平均功率为_________W，配重匀速上升时的机械能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（g取10N/Kg） 7．（2025·安徽安庆·模拟预测）如图甲所示为能产生恒力的“弹簧凸轮结构”：将半径为R的圆轮和凸轮固定在一起组成杠杆，支点为O，拉力F1的力臂为OC，拉力F2=30N且力臂为OA=12cm。当弹簧收缩使杠杆沿顺时针方向转过一定角度到达如图乙所示的位置时，拉力F2减小为，凸轮使其力臂变成了OD，OD=18cm。求： (1)图乙中拉力F1的力臂；（用字母表示） (2)要使拉力F1大小不变，则为多大？ 8．（2025·四川南充·模拟预测）用如图所示装置匀速提升水中的物体（物体始终未露出水面）。第一次提升物体A，体积为VA=6×10-4m3，人对绳子竖直向下的拉力为F1，人拉力的功率为P1，A物体移动的速度为v1=0.4m/s，机械效率为η1；第二次提升重为GB=15N的物体B，人对绳子竖直向下的拉力为F2，人拉力的功率为P2，B物体移动速度为v2，机械效率为η2。已知：功率P1∶P2=7∶6，η1∶η2=8∶7，物体A、B的体积VA∶VB=1∶2，重力GA∶GB=4∶5，忽略绳重、绳与滑轮间摩擦及液体对物体的阻力，问： (1)物体B所受的浮力FB浮； (2)动滑轮的重G动； (3)人提升物体B时，绳子自由端移动的速度。 真●题●验●证 1．（2025·江苏常州·中考真题）机器狗能帮助人们搬运重物；不计空气阻力，下列四种情境中，机器狗对重物A做功的是（　　） A．蹲着不动 B．托举重物匀速竖直上升 C．站着不动 D．承载重物匀速水平移动 2．（2025·四川攀枝花·中考真题）手握两枚鸡蛋，用时1s将其匀速举高1m，手对鸡蛋做功的功率约为（　　） A．0.1W B．1W C．10W D．1kW 3．（2025·江苏盐城·中考真题）如图所示，摆球下降的过程中，它的（　　） A．重力势能减小，动能减小 B．重力势能减小，动能增大 C．重力势能增大，动能增大 D．重力势能增大，动能减小 4．（2025·山东济南·中考真题）科技赋能正深刻改变着传统农业的生产方式，大大减轻了农民的负担，提高了生产效率。如图所示，一架无人机正在进行农药喷洒作业，随着农药的减少，下列情形中无人机（包括水箱和箱中农药）的机械能可能保持不变的是（　　） A．水平向前匀速飞行 B．竖直向下匀速飞行 C．斜向上匀速飞行 D．斜向下匀速飞行 5．（2025·山东德州·中考真题）“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．（2025·四川南充·中考真题）如图所示，重为100N的物体在水平拉力F为10N的作用下，沿水平面向左做匀速直线运动，物体受到水平地面的摩擦力是其重力的0.12倍，若物体在10s内向左移动了10m，则拉力所做的功为_________J，滑轮组有用功的功率为_________W。 7．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）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。 8．（2025·四川攀枝花·中考真题）某国产电动汽车的部分参数如下表所示。该车在一段平直公路上匀速行驶了10km，电池消耗了的电量，电机工作的输入功率为8kW。除电机外，汽车其他耗电忽略不计，求： 项目 参数 空车重 电池容量 电机驱动效率 四个轮胎与地面的总接触面积 (1)该车空载时对水平路面的压强； (2)该车在该路段行驶的速度和受到的阻力。 9．（2025·四川遂宁·中考真题）我国很早就有使用滑轮的记载，如图甲的汉代砖刻便记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景。借助如图乙所示的装置（篮子质量不计），质量为60kg的采矿工人用400N的拉力将70kg的矿石从矿坑匀速提起，10s内矿石上升了2m。（忽略绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg）求： (1)绳子自由端移动的速度； (2)此滑轮组的机械效率； (3)若工作时矿工双脚与地面接触面积为，他对水平地面的压强大小。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 学科网（北京）股份有限公司 $