专题10 简单机械（培优·专题专练）（全国通用）2026年中考物理二轮复习高效培优系列

专题10 简单机械 情境突破练 压轴提速练 情 境 突 破 练 1．【新情境+日常工具・钓鱼竿考察杠杆动态变化】如图所示的钓鱼竿可看成是一个杠杆，一手握住O点不动，另一手施加动力且其方向始终与鱼竿垂直。把鱼向上缓慢提起的过程中，的大小（　　） A．逐渐变小 B．逐渐变大 C．保持不变 D．先变小，后变大 2．【新情境+电力设施・输电线牵引装置考察滑轮组】如图是铁路输电线的牵引装置原理图，采用坠砣牵引来自动补偿输电线的张紧，以此保障列车集电与输电线的接触。钢绳通过滑轮组悬挂配重为6000N的坠砣，输电线的一端P点与B滑轮相连。若某段时间坠砣竖直下降了10cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦。下列说法正确的是（　　） A．A滑轮可以省力 B．B滑轮可以改变力的方向 C．输电线P点向右移动了5cm D．输电线对B滑轮的拉力为12000N 3．【新情境+古代采矿・天工开物考察杠杆与压强】《天工开物》“穴取铜铅”（图）中，矿工开采铜铅矿时使用的工具蕴含丰富的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．挖掘用的镐是省力杠杆，利用动力臂大于阻力臂的原理 B．挖掘用的镐是费力杠杆，因为动力臂大于阻力臂 C．编织筐满载矿石静止在地面上时，矿石的重力与筐对矿石的支持力是一对相互作用力 D．铲状辅助工具的刃部较窄，是通过增大受力面积来增大压强的 4．【新情境+生活安装・空调支架考察杠杆平衡】安装空调外机时，要坚实耐用，不容易倾翻而造成意外伤害。如图，用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机，A处受到膨胀螺丝水平方向的拉力为F（支架重力不计）。下列安装方式最合理的是（    ） A． B． C． D． 5．【新情境+道路救援・斜面模型考察机械效率】道路救援车拖移故障车辆时可构建成图所示的模型，将重为的小车A从斜面底端沿斜面匀速拉至斜面顶端用时200s，钢绳对小车A施加的沿斜面的拉力为5000N，已知斜面高为2m，斜面长为5m。在小车从斜面底端被拖上救援车的过程中，不计钢绳重和钢绳与滑轮间的摩擦，下列说法不正确的是（　　） A．拉力所做的功为 B．斜面的机械效率为80% C．拉力做功的功率为125W D．小车受到的摩擦力大小为2000N 6．【新情境+传统器具・杆秤考察杠杆应用】杆秤是我国度量衡三大件（尺、斗、秤）之一，凝聚了丰富的物理智慧。我校学生在实践课上制作了一把双秤纽杆秤，其结构如图所示。关于该杆秤，下列判断正确的是（　　） A．杆秤是利用二力平衡原理进行称量的 B．若秤砣磨损，则测量结果会比真实质量偏小 C．与使用秤纽B相比，使用秤纽C时可以减小杆秤的量程 D．称量同一筐枇杷，用秤纽B比用秤纽C时，秤砣悬挂的位置更靠右 7．【新情境+生活场景・兄弟抬水考察杠杆平衡分析】如图是兄弟二人抬水的场景。扁担相当于杠杆，若以哥哥的肩为支点，弟弟对扁担的作用力是动力，哥哥将水桶悬挂点向弟弟移动一段距离，弟弟对扁担的作用力________（填“变大”或“变小”），请根据杠杆的平衡条件分析原因：________。 8．【新情境+家居用品・升降晾衣架考察定滑轮】如图所示是一款晾衣架，天花板上安装的是________滑轮（选填“定”或“动”）。若不计滑轮重、绳重及摩擦，当晾衣架静止时绳子上的拉力F为20N，则杆和衣架的总重为________N。 9．【新情境+体育赛事・龙舟比赛考察杠杆、声速】5月11日，湖北省龙舟公开赛（武汉·洪山站）在南湖水域举行。如图为比赛现场图片。 (1)比赛过程中，运动员所用船桨为_________（填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。 (2)运动员通过鼓声来控制自己节奏，确保与其他运动员动作同步，这是利用声音传递_____。 (3)某参赛队伍用时1min20s完成200米直道竞速赛，该队伍比赛过程中平均速度为_______m/s。 10．【新情境+智能制造・机械臂考察杠杆计算】某智能制造车间里，自动化机械臂正在搬运工件，将其OAB部分简化为如图乙所示的杠杆模型，忽略杠杆自重。当杠杆水平平衡时，作用在B点的工件重力为150N，F的力臂l1=15cm，OB=60cm，则作用在A点的动力为______N；此杠杆属于______杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂）。 11．【新情境+畜牧养殖・自动喂水器考察杠杆与连通器】如图所示，是乳牛自动喂水器的装置原理图。水箱中，带浮子的硬杆AB相当于一根杠杆，可以绕O点转动，用于控制进水管的“开”和“关”。 (1)牛喝水后，若饮水槽中水位下降1cm，则饮水槽底受到水的压强减小______Pa；自动喂水装置的设计主要利用了杠杆原理和______原理，实现水的自动补给（，取）； (2)当停止进水时，浮子所受的浮力大小为3牛，若不计浮子所受重力，，则进水管中水对A点的压力是______N。 12．【新情境+健身运动・深蹲考察重力与力臂作图】深蹲运动是靠腿部肌肉收缩产生动力，克服人体上部的重力G，从而达到锻炼目的。图乙是将人体抽象为杠杆的示意图，O为支点，请在图乙中画出G的示意图及其力臂L（A点为人体上部的重心）。 13．【新情境+交通设施・高速指示牌考察杠杆作图】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。 14．【新情境+便民设施・无障碍通道斜面考察机械效率】图甲是某居民楼前的无障碍通道，扬扬正用轮椅推着他不慎摔伤脚踝的母亲缓缓上行，帮助母亲尽快恢复。图乙是该通道斜面示意图。为了解扬扬推轮椅时所用力的大小，兴趣小组的同学们进行了探究。他们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。 (1)使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，正确测量B点高度，结果如图乙为______cm； (2)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作： ①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N； ②将弹簧测力计与斜面平行放置并______，然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数为______N； ③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为______J；利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为______； (3)在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出拉小车从A点到B点所做的功W1；计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，建立平面直角坐标系，作出W1和W2与小车总重G的关系图像，分别如图丙中的线段a和b； ①由图像可知：用该通道斜面提升物体，增大物重G则斜面的机械效率______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； ②若这位母亲的质量为60kg，所坐的轮椅质量为20kg，则扬扬用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，推力的大小为______N，轮椅所受斜面摩擦力为______N。（g取10N/kg） 15．【新情境+手工制作・蜡烛跷跷板考察杠杆平衡】同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”，如图甲。一端烛油滴下时，此端就上升，两端交替上下。为了寻找上述现象的原因，同学们用铁架台、杠杆（已在水平位置平衡）、质量相等的钩码等器材进行以下探究。 (1)图乙中杠杆水平平衡，分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置，发现杠杆不再平衡。 小聪认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离； 小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。 为判断谁的观点正确，同学们利用图丙中水平平衡的杠杆（）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。 ①把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。与A处相比，支点到力的作用点的距离___________（选填“变小”“不变”或“变大”）； ②把A处悬挂的钩码改挂在D处，发现杠杆仍保持平衡，与A 处相比，___________的距离不变； ③由此初步判断___________的观点是正确的； (2)明确影响因素后，同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件，将实验数据记录在设计的表格中。 实验次数 动力 F1/N a b 阻力臂/ cm …… …… …… …… …… ①表格中a处应填写的内容是___________b处应填写的内容是___________； ②若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，杠杆___________端下沉； ③交替上下的蜡烛“跷跷板”，一端烛油滴下时，此端上升，原因是___________。 16．【新情境+工程机械・爬梯式搅拌机考察机械效率】如图甲是一种用于建筑工地、道路、桥梁的爬梯式混凝土搅拌机。工作时，搅拌机将原料加工成混凝土后自动倒入运料斗，运料斗能通过爬梯顶端的滑轮沿爬梯上升到一定高度，然后将混凝土倾倒卸下，其原理简图如图乙所示。某次运送混凝土时，提升电机将装有500kg的混凝土运料斗匀速提升10m，提升部分钢丝绳拉力为1500N。（不计绳重及摩擦，g取10N/kg）。求： (1)该次运送混凝土时，所做的有用功； (2)该装置运料部分的机械效率。（百分号前保留一位小数） 17．【新情境+井下作业・气压升降平台考察机械效率】如图所示，是我国自主研发的某款气压式升降平台，该平台采用滑轮组传动实现平稳升降，适配井下作业。滑轮组由气压驱动装置驱动，某次作业中，驱动装置输出功率为1250W，5秒内将放在吊篮中总质量为160kg的检修工具匀速提升2.5m高度。已知吊篮重400N。g取10N/kg。求 (1)滑轮组对检修工具做的功， (2)该升降平台的机械效率。 压 轴 提 速 练 1．（2025·山东滨州·中考真题）如图是节选自我国古代科技巨著《天工开物》中的劳动情景，用独轮车运输货物时需左右对称，否则不稳定，极易倾倒。下列说法正确的是（　　） A．独轮车是费力杠杆 B．车上物体的重力为阻力 C．推车人的手越靠近车轮越费力 D．倾倒时，车以车轴为支点转动 2．（2025·青海西宁·中考真题）如图甲所示，快递员用推力将重为800N的快递，先沿水平面推行一段距离，再推至长4m、高2m的斜面顶端，推力始终与快递运动方向相同；快递在整个运动过程中，路程与时间变化关系和推力与时间变化关系分别如图乙、丙所示（g取），下列分析正确的是（　　） A．内快递所受的摩擦力为800N B．内推力的功率为800W C．内快递克服重力做的功为3200J D．内快递受到的摩擦力为100N 3．（2025·山东日照·中考真题）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 4．（2025·山东济南·中考真题）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 5．（2026·陕西西安·模拟预测）如图所示是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，当此“车梯”匀速提升质量为100kg的重物时（忽略绳重和摩擦，g取10N/kg），下列说法错误的是（　　） A．图中A可以简化为定滑轮模型 B．人将绳子向下拉1m，重物上升4m C．使用该装置可以省力但不能省功 D．使用该装置提升重物的质量越小机械效率越低 6．（2026·山东济南·一模）如图所示为锅炉安全阀的工作示意图，锅炉正常工作时为密闭加压环境，内部水蒸气对阀门C产生向上的压力，又通过在B端悬挂钩码压住阀门来维持锅炉内气压稳定。下列说法正确的是（　　） A．要控制锅炉内气压较大时，可适当减小钩码重力 B．要控制锅炉内气压较小时，可适当增大钩码重力 C．要控制锅炉内气压较小时，可适当将钩码向远离O点移动 D．要控制锅炉内气压较小时，可适当将钩码向靠近O点移动 7．（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 8．（2025·山东日照·三模）我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地区有给孩子称体重的习俗（如图甲），祈求孩子快速成长。如图乙所示的杆秤，秤砣的质量为3kg。将孩子放在篮子内，调整秤砣的位置，使秤杆水平位置平衡，不计绳重杆重，此时。下列说法正确的是（   ） A．换成质量较大的孩子，若秤砣悬挂的位置不变，则杆秤的左端将上升 B．若换成质量较大的孩子，当秤杆水平平衡后，秤砣的悬挂点应在B点左侧 C．要使杆秤的量程变大，应该使用质量更大的秤砣 D．图乙中小孩和篮子的总质量为12kg 9．（2025·山东潍坊·中考真题）如图甲所示，电动机通过滑轮组沿斜面匀速拉动重为的货物，电动机的输出功率恒为。内货物运动的路程随时间变化关系如图乙所示，货物被提升的高度为。不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，则内（　　） A．斜面对货物的支持力做功为 B．电动机对绳子的拉力为 C．货物受到斜面的摩擦力为 D．滑轮组的机械效率为 10．（2025·新疆·中考真题）如图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物。已知木棒的长度为1m，将同一重物分别挂在A点、B点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m、0.3m，对应的机械效率分别为、、。则（    ） A．ηA<ηB<ηC B．ηA>ηB>ηC C．ηA<ηC<ηB D．ηC<ηA<ηB 11．（2025·青海西宁·中考真题）《天工开物》记载的踏碓是古代的舂米工具，由杵臼演变而来，运用了杠杆原理。如图是书中记臷的我国古人用踏碓将稻米去皮的情景，木杆可绕点上、下运动，碓头就不断砸打稻米。想要更省力，使用时脚应该______（选填“靠近”或“远离”）点，碓头较尖的目的是______。 12．（2025·江苏无锡·中考真题）如图所示，探究杠杆的平衡条件，调节杠杆水平平衡后，在杠杆的左边20cm处挂2个钩码，在杠杆的右边10cm处用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，此时测力计的示数为___________N；若测力计沿图中虚线方向向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，则测力计示数会___________（选填“变大”“变小”或“不变”），原因是___________。 13．（2025·四川凉山·中考真题）用如图甲所示的滑轮组提升物体A。已知被提升物体A的重力为900N，卷扬机施加在绳子自由端的拉力F将物体A以0.5m/s的速度匀速提高了5m。拉力F做的功随时间的变化图象如图乙所示（不计绳重和滑轮与轴的摩擦）。此过程滑轮组提升重物的机械效率为______%，动滑轮的重力为______N。 14．（2026·安徽宣城·一模）如图甲所示，用一只手把一盆水端起时，脸盆（质地均匀）相当于一个杠杆，可简化为图乙，O为支点，A为动力作用点。若OA为12cm，盆口直径为36cm，施加在A点的最小动力为30N，则脸盆和水所受的总重力为________N。 15．（2026·江苏无锡·一模）如图所示，在杠杆C点挂上钩码，且有一圆形纸板固定在杠杆上，其半径大小为20cm，纸板圆心也在O点。在杠杆上先后施加与纸板边缘相切的拉力、，杠杆都能在水平位置保持平衡（知识链接：圆的切线与过切点的半径垂直）。杠杆平衡时，拉力______（选填“”“”或“”）。平衡时若拉力，则钩码质量为______g。 16．（2026·安徽·模拟预测）如图所示，一轻杆悬于O点，其中，且CB段与水平方向的夹角为60°，在A端挂一重物，在B端施加一个竖直向下的力F，此时轻杆在图示水平位置平衡。若，（g取），则重物质量__________kg。 17．（2025·海南·中考真题）“试弓定力”是《天工开物》中记载的一种用杆秤测量弓最大弹力的方法。如图所示，当杆秤水平平衡时，秤砣重为G；距提纽90cm，挂弓点距提纽30cm，杆秤质量不计，则该弓的弹力___________G。若要提高杆秤的测量精度，可采取的方法是：___________（写出一种即可）。 18．（2025·陕西西安·模拟预测）小华同学利用密度是，边长为的正方体重物M，自制了如图所示的健身器材来锻炼身体，其中轻质杠杆可绕O点在竖直平面内转动，然后用一根轻质杆（质量和体积均不计）连接住上方杠杆的A端和下方的重物M，再在B端施加力，使杠杆在水平位置平衡。重物所受重力的大小为________N。已知AO长1.5m，OB长0.5m，不计连接处摩擦，当小华在B端竖直向下施加150N的力时，重物M对地面的压强是________Pa。若小华在B端挂上一个质量为36kg的物体，则小华应对A端的轻质杆施加的拉力大小至少为________N，才能使M离开地面。 19．（2026·甘肃·模拟预测）某物理兴趣小组设计了如图所示的装置测量液体密度。轻质杠杆AB可绕O点转动，OA：OB=1：2，在A端用细线悬挂一个重为5N、底面积为50cm2，高为2cm的圆柱体，将其浸没在待测液体中，在B端施加一个竖直向下的力F，使杠杆在水平位置平衡，此时力F的大小为2N。则圆柱体受到的浮力为___________N，待测液体的密度___________kg/m3。（g取10N/kg） 20．（2025·四川资阳·中考真题）俯卧撑是一项经典的自重训练运动，无需器械即可进行，能有效锻炼上肢、胸肌和核心肌群，深受健身爱好者和普通人的喜爱。如图所示，是某同学做俯卧撑锻炼身体的情形。若将人体视为一个杠杆，O点为支点，A点为该同学的重心，B点为地面对手的支持力F的等效作用点，请在图中画出他所受的重力G、支持力F的示意图及各自对应的力臂l。 21．（2025·四川泸州·中考真题）随着科技发展，机器人开始走进人们的生活。如图所示，机器人托着茶杯处于静止状态。请你画出茶杯对机器人手的压力及其力臂（以机器人手肘为支点）。 22．（2025·四川宜宾·模拟预测）小明用如图所示装置提升一个重物，要在杠杆的A端作用一个最小的力F使杠杆平衡，请你在图中画出物体重力G、力F的力臂L、力F的示意图。 23．（2025·山东潍坊·中考真题）某同学利用带有刻度的杠杆、量筒、弹簧测力计、细线、小桶，设计实验测量某品牌洗衣液的密度，进行了如下操作： ①将杠杆置于桌面上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡； ②将装有洗衣液的小桶悬挂在杠杆右侧，左侧用弹簧测力计对杠杆施加竖直向下的拉力，两侧细线拴接位置如图甲所示，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为； ③将小桶中一部分洗衣液倒入量筒，测得其体积为，剩余部分挂回原位置，竖直向下拉动弹簧测力计，杠杆在水平位置再次平衡时，弹簧测力计的示数如图乙所示。 请回答下列问题： (1)实验中三次杠杆平衡时，均位于水平位置，目的是___________； (2)图乙中弹簧测力计的示数为___________； (3)根据测量数据，取，洗衣液的密度为___________； (4)该同学整理器材时发现，摆放杠杆的桌面不水平，左侧比右侧略高一点，该因素对密度测量结果的影响是：___________（选填“A”、“B”或“C”）。 A．导致测量结果偏大 B．导致测量结果偏小 C．对测量结果没有影响 24．（2025·辽宁·中考真题）某小组在参观古代科技展时，看到一汲水装置——辘轳，如图甲所示。讲解员介绍：辘轳是古人利用他们的智慧发明创造的工具，解决了提水费力问题。它是主要由大轮和小轮组成的轮轴装置。使用它能够实现“四两拨千斤”。辘轳静止时满足杠杆的平衡条件。 【质疑与验证】 （1）某同学质疑辘轳静止时满足杠杆的平衡条件，该同学自制了一部分器材，进行验证。 （2）该同学先在质量分布均匀的圆形薄硬板上画一条直径MN，并标出圆心O和均匀的刻度，再以O为圆心过MN上的L点画一个圆。接下来，在圆心处挖一个洞，然后将圆板安装在铁架台上固定的光滑转轴上，转轴水平且与圆板平面垂直，如图乙所示。 （3）将一组钩码（钩码重均为0.5 N）通过细线悬挂在L点，另一组钩码悬挂在N点。调整右侧钩码个数直至MN处于水平且静止，如图丙所示。规定能使圆板顺（逆）时针转动的力为动（阻）力。由图丙中的信息得到：动力×动力臂________阻力×阻力臂。 （4）多次调整力和力臂，反复进行实验，记下每一次MN水平且静止时的数据。 （5）处理数据后，发现每次圆板静止时都满足杠杆的平衡条件。 （6）实验中，每次均使MN在水平位置静止，MN应与悬挂钩码的细线________（选填“垂直”或“平行”）；目的是便于测量________。 【反思】 （7）古人之所以把井绳缠在小轮上，是因为这样做可以________力。 （8）制造辘轳时，把小轮和大轮半径之比变________可以达到更省力的目的。（不计机械自重和轴的摩擦） 【发现与探索】 （9）该同学想起辘轳的大轮上不止一个手柄，两名同学可以一起提水，于是继续探究两个动力作用下杠杆的平衡条件。 多次实验，数据表格如下： 数据序号 动力 动力臂 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 0.5 0.4 1.5 0.2 2.5 0.2 2 0.5 0.4 1.0 0.3 2.5 0.2 3 1.0 0.3 1.0 0.2 2.5 0.2 分析表中数据，得出结论：________。（用表中字母表示） 25．（2025·山东淄博·中考真题）家电“国补”政策拉动了消费，给市民带来了实惠。某小区业主购买了一台100英寸电视机，由于楼梯、电梯空间不足，工人师傅采取室外吊装方式上楼。已知电视机及包装箱总重720N，竖放时与水平地面的接触面积为。吊装时工人师傅用滑轮组在100s内将包装箱匀速提高20m，示意图如图所示。每个滑轮重80N，不计绳重及摩擦，g取10N/kg。求： (1)拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强； (2)拉力F的功率； (3)滑轮组的机械效率。 26．（2025·北京·中考真题）图甲所示的载货汽车，其前面为“单轴-单轮”（一根轴上有2个车轮），后面为“单轴-双轮”（一根轴上有4个车轮），如图乙所示。装货后该货车总质量为16t，每个轮胎与地面的接触面积约为400cm2。实际货车和货物整体的重心到前、后轴的距离一般不相等，常偏向车的后半部，为简化研究问题，假设整体重心C到前、后轴的距离相等，水平地面对货车前面两个车轮的作用力相等，等效作用在A点；水平地面对货车后面四个车轮的作用力均相等，等效作用在B点；因此，货车可看成水平杠杆，如图丙所示，AB距离等于前、后车轴间的距离，C在AB中点。g取10N/kg。 (1)求货车在B点所受的总支持力。 (2)为了保护路面，需要限定车辆对路面的压强大小。只要车辆的任何一个轮胎对路面的压强超过限定值，即视为车辆超限。若某水平路面能承受的最大压强为7.0×105Pa，请通过计算判断该货车是否超限。 27．（2025·山东东营·三模）“鲲龙-600”是我国自主研制的世界上最大的水陆两用飞机，可以在陆地和水面上起降，如图所示。“鲲龙-600”配备4台WJ6涡轮螺旋桨发动机，具备执行森林灭火、水上救援等多项特种任务能力。其部分参数如下表。某次执行任务时以最大起飞质量起飞（g取10N/kg，）求： 全长/m 37 最大巡航速度/（km/h） 540 最大航程/km 4500 空中滞留/h 12 最大载水量/t 12 最大起飞质量/t 53.5 (1)当它静止在水平地面时与地面的接触面积为，求飞机对地面的压强； (2)当它静止在水面时飞机底部最大浸入深度为0.5m，求该部位一个面积为的部件受到的水的压力； (3)当它静止在平静的水面上时排开水的体积； (4)若“鲲龙-600”匀速水平飞行路程720km，发动机做的总功为，飞行时效率为60%，求飞机飞行过程中发动机的牵引力。 28．（2025·北京·模拟预测）如下图甲所示，轻质杠杆左侧用细绳挂着正方体甲，正方体甲放在水平放置的电子测力计上，右侧挂着重为1N的钩码乙，O为支点，正方体甲的边长为0.1m。在杠杆水平平衡的条件下，当只改变动力臂电子测力计的示数T随之改变，的关系如图乙所示。求： (1)正方体甲受到的重力； (2)阻力臂大小； (3)当动力臂时，正方体甲对电子测力计的压强。 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10 简单机械 情境突破练 压轴提速练 情 境 突 破 练 1．【新情境+日常工具・钓鱼竿考察杠杆动态变化】如图所示的钓鱼竿可看成是一个杠杆，一手握住O点不动，另一手施加动力且其方向始终与鱼竿垂直。把鱼向上缓慢提起的过程中，的大小（　　） A．逐渐变小 B．逐渐变大 C．保持不变 D．先变小，后变大 【答案】A 【详解】把钓鱼竿看成是一个杠杆，O点是支点，动力F1始终与鱼竿垂直，故动力臂L1不变，把鱼向上缓慢提起的过程中，阻力F2始终竖直向下，抬起时阻力臂L2逐渐减小，根据杠杆平衡条件，L1和F2不变，L2逐渐减小，所以F1逐渐减小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．【新情境+电力设施・输电线牵引装置考察滑轮组】如图是铁路输电线的牵引装置原理图，采用坠砣牵引来自动补偿输电线的张紧，以此保障列车集电与输电线的接触。钢绳通过滑轮组悬挂配重为6000N的坠砣，输电线的一端P点与B滑轮相连。若某段时间坠砣竖直下降了10cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦。下列说法正确的是（　　） A．A滑轮可以省力 B．B滑轮可以改变力的方向 C．输电线P点向右移动了5cm D．输电线对B滑轮的拉力为12000N 【答案】D 【详解】A．A滑轮是定滑轮，定滑轮不省力，只能改变力的方向，故A错误； B．B滑轮是动滑轮，动滑轮的作用是省力，不能改变力的方向，故B错误； C．坠砣下降10cm，A滑轮左侧钢绳缩短10cm，这部分长度由B滑轮两侧的钢绳分担，因此P点移动距离为，方向向左，故C错误； D．因为不计滑轮和钢绳自重、摩擦，而B滑轮为动滑轮，会承担2段钢绳拉力，每段拉力等于坠砣重力6000N，所以输电线对B滑轮的拉力为 故D正确。 故选D。 3．【新情境+古代采矿・天工开物考察杠杆与压强】《天工开物》“穴取铜铅”（图）中，矿工开采铜铅矿时使用的工具蕴含丰富的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．挖掘用的镐是省力杠杆，利用动力臂大于阻力臂的原理 B．挖掘用的镐是费力杠杆，因为动力臂大于阻力臂 C．编织筐满载矿石静止在地面上时，矿石的重力与筐对矿石的支持力是一对相互作用力 D．铲状辅助工具的刃部较窄，是通过增大受力面积来增大压强的 【答案】A 【详解】A．挖掘用的镐在使用时，动力臂大于阻力臂，符合省力杠杆的定义，能省力但费距离，故A正确； B‌．费力杠杆的动力臂小于阻力臂，镐的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B错误； ‌C．矿石的重力和筐对矿石的支持力，都作用在矿石上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，而非作用力与反作用力（相互作用力需作用在两个不同物体上），故C错误； D．铲状工具刃部较窄，是通过减小受力面积来增大压强，便于切割或铲取矿石，故D错误。 故选A。 4．【新情境+生活安装・空调支架考察杠杆平衡】安装空调外机时，要坚实耐用，不容易倾翻而造成意外伤害。如图，用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机，A处受到膨胀螺丝水平方向的拉力为F（支架重力不计）。下列安装方式最合理的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】将支架的C点看作支点，A点受到的水平拉力是动力，空调室外机对支架的压力是阻力，大小等于外机的重力，AB中动力臂和阻力不变，B中室外机最靠近墙体（A点），阻力臂较小，由杠杆平衡条件可知A点拉力较小；CD中动力臂和阻力不变，D中室外机最靠近墙体（A点），阻力臂较小，由杠杆平衡条件可知A点拉力较小；BD中，阻力臂和阻力相同，D中动力臂较大，由杠杆平衡条件可知A点的拉力较小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．【新情境+道路救援・斜面模型考察机械效率】道路救援车拖移故障车辆时可构建成图所示的模型，将重为的小车A从斜面底端沿斜面匀速拉至斜面顶端用时200s，钢绳对小车A施加的沿斜面的拉力为5000N，已知斜面高为2m，斜面长为5m。在小车从斜面底端被拖上救援车的过程中，不计钢绳重和钢绳与滑轮间的摩擦，下列说法不正确的是（　　） A．拉力所做的功为 B．斜面的机械效率为80% C．拉力做功的功率为125W D．小车受到的摩擦力大小为2000N 【答案】D 【详解】A．拉力做的总功 故A正确，不符合题意； B． 克服小车重力做的有用功 斜面机械效率 故B正确，不符合题意； C．拉力做功的功率 故C正确，不符合题意； D．克服摩擦力做的额外功 得摩擦力 不是2000N，故D错误，符合题意。 故选D。 6．【新情境+传统器具・杆秤考察杠杆应用】杆秤是我国度量衡三大件（尺、斗、秤）之一，凝聚了丰富的物理智慧。我校学生在实践课上制作了一把双秤纽杆秤，其结构如图所示。关于该杆秤，下列判断正确的是（　　） A．杆秤是利用二力平衡原理进行称量的 B．若秤砣磨损，则测量结果会比真实质量偏小 C．与使用秤纽B相比，使用秤纽C时可以减小杆秤的量程 D．称量同一筐枇杷，用秤纽B比用秤纽C时，秤砣悬挂的位置更靠右 【答案】C 【详解】A．杆秤利用杠杆平衡原理称量，不是二力平衡原理，故A错误； B．根据杠杆平衡条件，若秤砣磨损，变小，不变，需要的力臂变大，测量结果比真实质量偏大，故B错误； C．最大称量满足：使用秤纽C时，货物的力臂比使用B时更大，因此最大称量值更小，即量程减小，故C正确； D．称量同一货物时不变，由得：使用秤纽B时货物的力臂更小，因此秤砣的力臂更小，秤砣悬挂位置更靠左，故D错误。 故选C。 7．【新情境+生活场景・兄弟抬水考察杠杆平衡分析】如图是兄弟二人抬水的场景。扁担相当于杠杆，若以哥哥的肩为支点，弟弟对扁担的作用力是动力，哥哥将水桶悬挂点向弟弟移动一段距离，弟弟对扁担的作用力________（填“变大”或“变小”），请根据杠杆的平衡条件分析原因：________。 【答案】 变大 根据杠杆的平衡条件可知，动力臂及阻力不变（水桶对扁担的拉力不变），阻力臂变大，则动力会变大，即弟弟对扁担的作用力变大 【详解】[1][2]见答案。 8．【新情境+家居用品・升降晾衣架考察定滑轮】如图所示是一款晾衣架，天花板上安装的是________滑轮（选填“定”或“动”）。若不计滑轮重、绳重及摩擦，当晾衣架静止时绳子上的拉力F为20N，则杆和衣架的总重为________N。 【答案】 定 80 【详解】[1]天花板上的方框内安装的滑轮不会随物体一起移动，是定滑轮，用来改变作用力方向。 [2]同一根绳子上的力相同，杆子向上受四根绳子的拉力，向下受杆和衣架总重力，由二力平衡可知，杆和衣架总重力 9．【新情境+体育赛事・龙舟比赛考察杠杆、声速】5月11日，湖北省龙舟公开赛（武汉·洪山站）在南湖水域举行。如图为比赛现场图片。 (1)比赛过程中，运动员所用船桨为_________（填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。 (2)运动员通过鼓声来控制自己节奏，确保与其他运动员动作同步，这是利用声音传递_____。 (3)某参赛队伍用时1min20s完成200米直道竞速赛，该队伍比赛过程中平均速度为_______m/s。 【答案】(1)费力 (2)信息 (3)2.5 【详解】（1）因为船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，但省距离。 （2）鼓声作为一种信号，向运动员传递了节奏和同步的指令，因此这是利用声音传递信息。 （3）由已知条件可知，参赛队伍用时，根据速度公式可得，队伍比赛过程中平均速度为 10．【新情境+智能制造・机械臂考察杠杆计算】某智能制造车间里，自动化机械臂正在搬运工件，将其OAB部分简化为如图乙所示的杠杆模型，忽略杠杆自重。当杠杆水平平衡时，作用在B点的工件重力为150N，F的力臂l1=15cm，OB=60cm，则作用在A点的动力为______N；此杠杆属于______杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂）。 【答案】 600 费力 【详解】[1][2]由图中杠杆的使用情况可知，动力为F、动力臂为、阻力为G、阻力臂为 根据杠杆的平衡条件可得，动力 动力臂比阻力臂短，故此杠杆为费力杠杆。 11．【新情境+畜牧养殖・自动喂水器考察杠杆与连通器】如图所示，是乳牛自动喂水器的装置原理图。水箱中，带浮子的硬杆AB相当于一根杠杆，可以绕O点转动，用于控制进水管的“开”和“关”。 (1)牛喝水后，若饮水槽中水位下降1cm，则饮水槽底受到水的压强减小______Pa；自动喂水装置的设计主要利用了杠杆原理和______原理，实现水的自动补给（，取）； (2)当停止进水时，浮子所受的浮力大小为3牛，若不计浮子所受重力，，则进水管中水对A点的压力是______N。 【答案】(1) 100 连通器 (2)12 【详解】（1）[1]根据压强公式，若饮水槽中水位下降1cm，则饮水槽底减少的水的压强为 [2]如图，水箱和饮水槽上端开口，底部相连通，构成了一个连通器；装置同时结合浮子与杠杆控制进水，因此主要利用了连通器原理和杠杆原理，从而实现水的自动补给。 （2）当停止进水时，根据杠杆平衡条件有 已知，则进水管中水对A点的压力 12．【新情境+健身运动・深蹲考察重力与力臂作图】深蹲运动是靠腿部肌肉收缩产生动力，克服人体上部的重力G，从而达到锻炼目的。图乙是将人体抽象为杠杆的示意图，O为支点，请在图乙中画出G的示意图及其力臂L（A点为人体上部的重心）。 【答案】 【详解】过A点沿竖直向下方向画一条带箭头的线段，标注字母G，即为重力G的示意图；已知支点为O，过O点向重力G的作用线作垂线段，这条垂线段就是G的力臂，标注字母L，据此作图。 13．【新情境+交通设施・高速指示牌考察杠杆作图】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 14．【新情境+便民设施・无障碍通道斜面考察机械效率】图甲是某居民楼前的无障碍通道，扬扬正用轮椅推着他不慎摔伤脚踝的母亲缓缓上行，帮助母亲尽快恢复。图乙是该通道斜面示意图。为了解扬扬推轮椅时所用力的大小，兴趣小组的同学们进行了探究。他们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。 (1)使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，正确测量B点高度，结果如图乙为______cm； (2)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作： ①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N； ②将弹簧测力计与斜面平行放置并______，然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数为______N； ③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为______J；利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为______； (3)在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出拉小车从A点到B点所做的功W1；计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，建立平面直角坐标系，作出W1和W2与小车总重G的关系图像，分别如图丙中的线段a和b； ①由图像可知：用该通道斜面提升物体，增大物重G则斜面的机械效率______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； ②若这位母亲的质量为60kg，所坐的轮椅质量为20kg，则扬扬用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，推力的大小为______N，轮椅所受斜面摩擦力为______N。（g取10N/kg） 【答案】(1)9.00 (2) 调零 0.3 0.3 (3) 不变 120 48 【详解】（1）如图乙，刻度尺分度值为0.1cm，则B点高度为9.00cm。 （2）[1]弹簧测力计使用前要先在所测力的方向上调零，所以应将弹簧测力计与斜面平行放置并调零。 [2]如图乙所示，弹簧测力计分度值为0.02N，示数为0.3N。 [3]拉力所做的功为 [4]有用功为 则机械效率为 （3）[1]图丙中图线a、b均为正比例函数，设图丙中图线a的关系式为，图线b的关系式为，则斜面的机械效率 因为图线a、b的斜率为定值，所以增大物重G，斜面的机械效率不变。 [2]这位母亲和轮椅的总重力为 有用功为 总功为 则推力的大小为 [3]额外功为 则轮椅所受斜面摩擦力为 15．【新情境+手工制作・蜡烛跷跷板考察杠杆平衡】同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”，如图甲。一端烛油滴下时，此端就上升，两端交替上下。为了寻找上述现象的原因，同学们用铁架台、杠杆（已在水平位置平衡）、质量相等的钩码等器材进行以下探究。 (1)图乙中杠杆水平平衡，分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置，发现杠杆不再平衡。 小聪认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离； 小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。 为判断谁的观点正确，同学们利用图丙中水平平衡的杠杆（）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。 ①把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。与A处相比，支点到力的作用点的距离___________（选填“变小”“不变”或“变大”）； ②把A处悬挂的钩码改挂在D处，发现杠杆仍保持平衡，与A 处相比，___________的距离不变； ③由此初步判断___________的观点是正确的； (2)明确影响因素后，同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件，将实验数据记录在设计的表格中。 实验次数 动力 F1/N a b 阻力臂/ cm …… …… …… …… …… ①表格中a处应填写的内容是___________b处应填写的内容是___________； ②若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，杠杆___________端下沉； ③交替上下的蜡烛“跷跷板”，一端烛油滴下时，此端上升，原因是___________。 【答案】(1) 不变 支点到力的作用线 小明 (2) 动力臂/cm 阻力/N 左 此端蜡烛的质量减小，重力减小，力和力臂的乘积变小，杠杆失去平衡 【详解】（1）[1]由题意知， 当把A处悬挂的钩码改挂在C处，支点到力的作用点的距离不变，但杠杆不再平衡。 [2]把A处悬挂的钩码改挂在D处时，杠杆仍保持水平，此时重力方向竖直向下，支点到重力作用线的垂直距离，即力臂与OA长度相等，因此支点到力的作用线的距离不变。 [3]由①②可知影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离，故小明的观点是正确的。 （2）[1]探究杠杆平衡条件需要测量动力、动力臂、阻力、阻力臂，a位于动力一侧，故填动力臂/cm；b位于阻力一侧，故填阻力/N。 [2]设每个钩码重力为G，每格长度为L。若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，左侧挂2个钩码，力臂为2格，乘积为 右侧挂3个钩码，力臂为1格，乘积为 因为左侧乘积大于右侧，所以杠杆左端下沉。 [3]蜡烛“跷跷板”的原理基于杠杆平衡条件。一端烛油滴下导致质量减小，重力减小，虽然力臂可能不变，但“力与力臂的乘积”减小，导致杠杆失去平衡，从而上升。 16．【新情境+工程机械・爬梯式搅拌机考察机械效率】如图甲是一种用于建筑工地、道路、桥梁的爬梯式混凝土搅拌机。工作时，搅拌机将原料加工成混凝土后自动倒入运料斗，运料斗能通过爬梯顶端的滑轮沿爬梯上升到一定高度，然后将混凝土倾倒卸下，其原理简图如图乙所示。某次运送混凝土时，提升电机将装有500kg的混凝土运料斗匀速提升10m，提升部分钢丝绳拉力为1500N。（不计绳重及摩擦，g取10N/kg）。求： (1)该次运送混凝土时，所做的有用功； (2)该装置运料部分的机械效率。（百分号前保留一位小数） 【详解】（1）该次运送混凝土时，所做的有用功 （2）由图乙，提升动滑轮的绳子段数有4段，该次运送混凝土时，钢丝绳拉力做的功 该装置运料部分的机械效率 17．【新情境+井下作业・气压升降平台考察机械效率】如图所示，是我国自主研发的某款气压式升降平台，该平台采用滑轮组传动实现平稳升降，适配井下作业。滑轮组由气压驱动装置驱动，某次作业中，驱动装置输出功率为1250W，5秒内将放在吊篮中总质量为160kg的检修工具匀速提升2.5m高度。已知吊篮重400N。g取10N/kg。求 (1)滑轮组对检修工具做的功， (2)该升降平台的机械效率。 【详解】（1）检修工具的重力 滑轮组对检修工具做的功 （2）驱动装置做的总功 该升降平台的机械效率 压 轴 提 速 练 1．（2025·山东滨州·中考真题）如图是节选自我国古代科技巨著《天工开物》中的劳动情景，用独轮车运输货物时需左右对称，否则不稳定，极易倾倒。下列说法正确的是（　　） A．独轮车是费力杠杆 B．车上物体的重力为阻力 C．推车人的手越靠近车轮越费力 D．倾倒时，车以车轴为支点转动 【答案】C 【详解】A．独轮车在使用中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A错误； B．车上物体和车的重力之和会阻碍杠杆的转动，故为阻力，故B错误； C．推车人的手越靠近车轮，动力臂越短越费力，故C正确； D．杠杆可以绕其转动的点就叫支点，独轮车左右倾倒时，是以地面为支点转动，故D错误。 故选C。 2．（2025·青海西宁·中考真题）如图甲所示，快递员用推力将重为800N的快递，先沿水平面推行一段距离，再推至长4m、高2m的斜面顶端，推力始终与快递运动方向相同；快递在整个运动过程中，路程与时间变化关系和推力与时间变化关系分别如图乙、丙所示（g取），下列分析正确的是（　　） A．内快递所受的摩擦力为800N B．内推力的功率为800W C．内快递克服重力做的功为3200J D．内快递受到的摩擦力为100N 【答案】D 【详解】A．根据题意，由图乙可知，0~4s内快递在水平面做匀速直线运动，则所受的摩擦力与推力是一对平衡力，由图丙可知，0~4s内快递所受的摩擦力f=F=200N，故A错误； B．由图乙可知，0~4s内快递移动的距离为4m，则推力F的功率 故B错误； C．4~12s，快递从斜面底端运动到顶端，快递克服重力做的功W有=Gh=800N×2m=1600J 故C错误； D．由图乙可知，4~12s内快递在斜面上做匀速直线运动，由图丙可知，推力F'=500N，推力做的总功W总=F's'=500N×4m=2000J 克服快递重力做的有用功W有=1600J，则克服快递所受摩擦力做的额外功W额=W总-W有=2000J-1600J=400J 快递受到的摩擦力 故D正确。 故选D。 3．（2025·山东日照·中考真题）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 【详解】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。 4．（2025·山东济南·中考真题）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 【详解】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。 5．（2026·陕西西安·模拟预测）如图所示是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，当此“车梯”匀速提升质量为100kg的重物时（忽略绳重和摩擦，g取10N/kg），下列说法错误的是（　　） A．图中A可以简化为定滑轮模型 B．人将绳子向下拉1m，重物上升4m C．使用该装置可以省力但不能省功 D．使用该装置提升重物的质量越小机械效率越低 【答案】B 【详解】A．定滑轮的轴的位置固定不动，图中A处滑轮的轴固定在支架上，可以简化为定滑轮模型，故A正确，不符合题意； B．由图可知，该滑轮组承担物重的绳子段数为，由可知，当人拉绳子移动的距离为时，重物上升高度为 故B错误，符合题意； C．该滑轮组组成部分中有两个动滑轮，动滑轮可以省力，根据功的原理可知，任何机械都不能省功，故C正确，不符合题意； D．忽略绳重和摩擦时，滑轮组机械效率为，提升重物的质量越小，物重越小，机械效率越低，故D正确，不符合题意。 故选B。 6．（2026·山东济南·一模）如图所示为锅炉安全阀的工作示意图，锅炉正常工作时为密闭加压环境，内部水蒸气对阀门C产生向上的压力，又通过在B端悬挂钩码压住阀门来维持锅炉内气压稳定。下列说法正确的是（　　） A．要控制锅炉内气压较大时，可适当减小钩码重力 B．要控制锅炉内气压较小时，可适当增大钩码重力 C．要控制锅炉内气压较小时，可适当将钩码向远离O点移动 D．要控制锅炉内气压较小时，可适当将钩码向靠近O点移动 【答案】D 【详解】支点为，动力是水蒸气对阀门的向上压力，动力臂；阻力的大小是钩码的重力大小，阻力臂；锅炉气压越小，阀门需在更小的下被顶开，即要减小。根据杠杆平衡条件变形得，不变时，与成正比。 A．控制气压较大，需增大，即增大。减小钩码重力会使变小，则变小，变小，锅炉内气压较小，故A错误； B．控制气压较小，需减小，即减小。增大钩码重力会使变大，则变大，变大，锅炉内气压较大，故B错误； C．控制气压较小，需减小，即减小。钩码远离点会增大，使变大，变大，锅炉内气压较大，故C错误； D．控制气压较小，需减小，即减小。钩码靠近点会减小，使变小，变小，锅炉内气压较小，故D正确。 故选D。 7．（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。 8．（2025·山东日照·三模）我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地区有给孩子称体重的习俗（如图甲），祈求孩子快速成长。如图乙所示的杆秤，秤砣的质量为3kg。将孩子放在篮子内，调整秤砣的位置，使秤杆水平位置平衡，不计绳重杆重，此时。下列说法正确的是（   ） A．换成质量较大的孩子，若秤砣悬挂的位置不变，则杆秤的左端将上升 B．若换成质量较大的孩子，当秤杆水平平衡后，秤砣的悬挂点应在B点左侧 C．要使杆秤的量程变大，应该使用质量更大的秤砣 D．图乙中小孩和篮子的总质量为12kg 【答案】C 【分析】根据杠杆的平衡条件进行分析。 【详解】AB．设人和篮子总重为G，根据杠杆平衡可得，，秤砣悬挂的位置不变，动力与动力臂大小不变，换成质量较大的孩子，总重变大，则阻力变大，阻力臂不变，故大于，则杆秤的左端将下降，要使秤杆水平平衡，秤砣重力不变，则应该增大动力臂，故秤砣应该向B点右端移动，故AB错误； C．根据，，可得，故m与秤砣的重力成正比，篮子的重力不变，故要使杆秤的量程变大，应该使用质量更大的秤砣，故C正确； D．根据杠杆平衡条件求出小孩和篮子的总质量，故D错误。 故选C。 9．（2025·山东潍坊·中考真题）如图甲所示，电动机通过滑轮组沿斜面匀速拉动重为的货物，电动机的输出功率恒为。内货物运动的路程随时间变化关系如图乙所示，货物被提升的高度为。不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，则内（　　） A．斜面对货物的支持力做功为 B．电动机对绳子的拉力为 C．货物受到斜面的摩擦力为 D．滑轮组的机械效率为 【答案】C 【详解】A．支持力的方向垂直于斜面向上，而货物的运动方向是沿斜面向上，支持力与货物的运动方向相互垂直。根据功的计算公式W=Fs，当力的方向与物体运动方向垂直时，力对物体不做功，即支持力做的功为0J，故A不符合题意； B．由图乙可知，10秒内货物匀速移动了4m，因为滑轮组由4段绳子拉动物体，所以绳子自由端移动的距离s绳=4s物=4×4m=16m 电动机的输出功率 P=240W，整个过程的时间 t=10s，可先计算出电动机做的总功W总=Pt=240W×10s=2400J 再根据功的计算公式W=Fs，变形可得电动机对绳子的拉力 故B不符合题意； C．货物的重力G=900N，被提升的高度h=2m，克服货物重力所做的功为有用功W有= Gh=900N×2m=1800J 因为不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，所以额外功仅来自克服货物与斜面之间的摩擦力，即W额= W总－W有= 2400J－1800J=600J 额外功是克服摩擦力所做的功，其计算公式为W额= fs物，变形可得摩擦力 故C符合题意； D．机械效率η是有用功与总功的比值，不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，则使用滑轮组时没有做额外功，所以滑轮组的机械效率为100%，故D不符合题意。 故选C。 10．（2025·新疆·中考真题）如图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物。已知木棒的长度为1m，将同一重物分别挂在A点、B点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m、0.3m，对应的机械效率分别为、、。则（    ） A．ηA<ηB<ηC B．ηA>ηB>ηC C．ηA<ηC<ηB D．ηC<ηA<ηB 【答案】A 【详解】机械效率 重物挂在A点，则重物被提升的高度为，该过程做的有用功，杠杆重心提升的高度，由几何关系可知，，额外功；重物挂在B点，则重物被提升的高度为，该过程做的有用功，杠杆重心提升的高度亦为，额外功。 则，，则 由机械效率推导式，可得 重物挂在C点，则重物被提升的高度为，该过程做的有用功，杠杆重心提升的高度，由几何关系可知，，额外功。 则，，则 由机械效率推导式可得，，综上可得 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 11．（2025·青海西宁·中考真题）《天工开物》记载的踏碓是古代的舂米工具，由杵臼演变而来，运用了杠杆原理。如图是书中记臷的我国古人用踏碓将稻米去皮的情景，木杆可绕点上、下运动，碓头就不断砸打稻米。想要更省力，使用时脚应该______（选填“靠近”或“远离”）点，碓头较尖的目的是______。 【答案】 远离 增大压强 【详解】[1]碓头在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；由于阻力与阻力臂不变，想要更加省力，动力臂要更大，故使用时脚应该远离O点。 [2]碓头较尖是因为在压力一定时，通过减小受力面积，来增大压强。 12．（2025·江苏无锡·中考真题）如图所示，探究杠杆的平衡条件，调节杠杆水平平衡后，在杠杆的左边20cm处挂2个钩码，在杠杆的右边10cm处用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，此时测力计的示数为___________N；若测力计沿图中虚线方向向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，则测力计示数会___________（选填“变大”“变小”或“不变”），原因是___________。 【答案】 2 变大 测力计的拉力的力臂变小 【详解】[1]此时测力计的分度值为0.1N，示数为2N。 [2][3]若测力计沿图中虚线方向向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，此时测力计的拉力的力臂变小，钩码对杠杆的拉力及其力臂不变，由杠杆平衡条件得，测力计示数会变大。 13．（2025·四川凉山·中考真题）用如图甲所示的滑轮组提升物体A。已知被提升物体A的重力为900N，卷扬机施加在绳子自由端的拉力F将物体A以0.5m/s的速度匀速提高了5m。拉力F做的功随时间的变化图象如图乙所示（不计绳重和滑轮与轴的摩擦）。此过程滑轮组提升重物的机械效率为______%，动滑轮的重力为______N。 【答案】 90 100 【详解】[1]滑轮组提升重物所做的有用功W有用=Gh=900N×5m=4500J 货物以0.5m/s的速度匀速提升到5m的高度，由可知，运动的时间 由图乙可知，此时10s拉力做的总功是5000J，所以滑轮组提升重物的机械效率 [2]由图甲知通过动滑轮绳子段数n=2，所以绳子自由端移动的距离s=2h=2×5m=10m 由W总=Fs可得拉力 不计绳重和滑轮与轴的摩擦，分析动滑轮的受力情况可得，动滑轮的重力G动=2F-G=2×500N-900N=100N 14．（2026·安徽宣城·一模）如图甲所示，用一只手把一盆水端起时，脸盆（质地均匀）相当于一个杠杆，可简化为图乙，O为支点，A为动力作用点。若OA为12cm，盆口直径为36cm，施加在A点的最小动力为30N，则脸盆和水所受的总重力为________N。 【答案】20 【详解】由图可知，重力为阻力，当O点为支点时，O到重力作用点的垂线段就是阻力臂l2，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知动力臂最大，动力最小，A为动力作用点，则OA为最长的动力臂，动力方向向右上方，据此可画出最小的动力，如图所示： 由杠杆平衡条件可知 脸盆和水所受的总重力 15．（2026·江苏无锡·一模）如图所示，在杠杆C点挂上钩码，且有一圆形纸板固定在杠杆上，其半径大小为20cm，纸板圆心也在O点。在杠杆上先后施加与纸板边缘相切的拉力、，杠杆都能在水平位置保持平衡（知识链接：圆的切线与过切点的半径垂直）。杠杆平衡时，拉力______（选填“”“”或“”）。平衡时若拉力，则钩码质量为______g。 【答案】 = 200 【详解】[1]在杠杆上先后施加与纸板边缘相切的拉力、，杠杆都能在水平位置保持平衡，阻力和阻力臂不变，拉力、的力臂相同（均等于圆形纸板的半径），根据杠杆平衡条件可知拉力、的大小相同。 [2]已知圆形纸板的半径为20cm，对应杠杆上两个格子长，所以杠杆上每个格子的长度为10cm，则钩码对C点的拉力的力臂为。根据杠杆平衡条件则有 解得钩码重力，则钩码质量为 16．（2026·安徽·模拟预测）如图所示，一轻杆悬于O点，其中，且CB段与水平方向的夹角为60°，在A端挂一重物，在B端施加一个竖直向下的力F，此时轻杆在图示水平位置平衡。若，（g取），则重物质量__________kg。 【答案】6 【详解】如图所示，重物重力G的力臂，过支点О向动力F的作用线作垂线段即为F的力臂，由几何知识可知，又因，由杠杆平衡条件可得，即，代入数据，解得 所以重物质量 17．（2025·海南·中考真题）“试弓定力”是《天工开物》中记载的一种用杆秤测量弓最大弹力的方法。如图所示，当杆秤水平平衡时，秤砣重为G；距提纽90cm，挂弓点距提纽30cm，杆秤质量不计，则该弓的弹力___________G。若要提高杆秤的测量精度，可采取的方法是：___________（写出一种即可）。 【答案】 3 换用质量更小的秤砣 【详解】[1]将杆秤视为杠杆，提纽为支点。秤砣的重力G是动力，动力臂；弓的弹力F是阻力，阻力臂。根据杠杆平衡条件，变形可得 [2]杆秤的测量精度取决于其 “分辨微小力的能力”。根据杠杆平衡条件，若要更精确地测量弹力，需让杆秤对微小的力变化更敏感。 方法：换用质量更小的秤砣。秤砣重力越小，在相同力臂下，微小的弹力变化会引起秤砣更大的位移，从而更易观察和测量，提高精度。 18．（2025·陕西西安·模拟预测）小华同学利用密度是，边长为的正方体重物M，自制了如图所示的健身器材来锻炼身体，其中轻质杠杆可绕O点在竖直平面内转动，然后用一根轻质杆（质量和体积均不计）连接住上方杠杆的A端和下方的重物M，再在B端施加力，使杠杆在水平位置平衡。重物所受重力的大小为________N。已知AO长1.5m，OB长0.5m，不计连接处摩擦，当小华在B端竖直向下施加150N的力时，重物M对地面的压强是________Pa。若小华在B端挂上一个质量为36kg的物体，则小华应对A端的轻质杆施加的拉力大小至少为________N，才能使M离开地面。 【答案】 80 40 【详解】[1]正方体重物的体积 重物的质量为 重物的重力为 [2]根据杠杆平衡条件可得，当小华在B端竖直向下施加150N的力时，轻质杆对杠杆竖直向下的拉力为 则轻质杆对重物M竖直向上的拉力为 重物M对地面的压力为 重物与地面的接触面积，即地面的受力面积 重物M对地面的压强为 [3]小华在B端挂上一个质量为36kg的物体，如果不在A端施加力的作用，根据杠杆平衡条件可得， 所以为使杠杆平衡，且M恰好离开地面，即对地面的压力为0N，需在杠杆A端施加向下的力F′，根据杠杆平衡条件可得，F′的大小为 解得F′=40N 19．（2026·甘肃·模拟预测）某物理兴趣小组设计了如图所示的装置测量液体密度。轻质杠杆AB可绕O点转动，OA：OB=1：2，在A端用细线悬挂一个重为5N、底面积为50cm2，高为2cm的圆柱体，将其浸没在待测液体中，在B端施加一个竖直向下的力F，使杠杆在水平位置平衡，此时力F的大小为2N。则圆柱体受到的浮力为___________N，待测液体的密度___________kg/m3。（g取10N/kg） 【答案】 1 1.0×103 【详解】[1]设端受到的拉力为，根据杠杆的平衡条件可知 即 因为 即 所以 对圆柱体进行受力分析，圆柱体受到向下的重力，向上的拉力和向上的浮力，根据力的平衡可知 则 [2]已知圆柱体底面积 高 则圆柱体排开液体的体积 根据阿基米德原理可得液体的密度 20．（2025·四川资阳·中考真题）俯卧撑是一项经典的自重训练运动，无需器械即可进行，能有效锻炼上肢、胸肌和核心肌群，深受健身爱好者和普通人的喜爱。如图所示，是某同学做俯卧撑锻炼身体的情形。若将人体视为一个杠杆，O点为支点，A点为该同学的重心，B点为地面对手的支持力F的等效作用点，请在图中画出他所受的重力G、支持力F的示意图及各自对应的力臂l。 【答案】 【详解】过重心A点作竖直向下的带箭头的线段表示重力；支持力垂直水平地面向上，即竖直向上，过B点作竖直向上的带箭头的线段表示支持力；过O点分别作重力、支持力的作用线的垂线段，两垂线段的长度表示各自对应的力臂l，如图所示： 21．（2025·四川泸州·中考真题）随着科技发展，机器人开始走进人们的生活。如图所示，机器人托着茶杯处于静止状态。请你画出茶杯对机器人手的压力及其力臂（以机器人手肘为支点）。 【答案】 【详解】机器人托着茶杯处于静止状态，茶杯对机器人手有向下的压力。确定压力的作用点：在茶杯与机器人手的接触面上，通常画在接触面的中心位置。压力的方向垂直于机器人手向下，用带箭头的线段表示，箭头方向向下，线段起点在作用点上，标上符号；从支点O向压力的作用线作垂线，垂线段的长度就是力臂L，用虚线表示力臂，如下图所示： 22．（2025·四川宜宾·模拟预测）小明用如图所示装置提升一个重物，要在杠杆的A端作用一个最小的力F使杠杆平衡，请你在图中画出物体重力G、力F的力臂L、力F的示意图。 【答案】 【详解】重力的方向是竖直向下的。根据杠杆平衡的条件，重力乘以重力的力臂等于F乘以L，重力乘以重力的力臂为定值，当力臂是OA时，力臂最大，此时力F最小，画出力臂L和力F如图所示： 23．（2025·山东潍坊·中考真题）某同学利用带有刻度的杠杆、量筒、弹簧测力计、细线、小桶，设计实验测量某品牌洗衣液的密度，进行了如下操作： ①将杠杆置于桌面上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡； ②将装有洗衣液的小桶悬挂在杠杆右侧，左侧用弹簧测力计对杠杆施加竖直向下的拉力，两侧细线拴接位置如图甲所示，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为； ③将小桶中一部分洗衣液倒入量筒，测得其体积为，剩余部分挂回原位置，竖直向下拉动弹簧测力计，杠杆在水平位置再次平衡时，弹簧测力计的示数如图乙所示。 请回答下列问题： (1)实验中三次杠杆平衡时，均位于水平位置，目的是___________； (2)图乙中弹簧测力计的示数为___________； (3)根据测量数据，取，洗衣液的密度为___________； (4)该同学整理器材时发现，摆放杠杆的桌面不水平，左侧比右侧略高一点，该因素对密度测量结果的影响是：___________（选填“A”、“B”或“C”）。 A．导致测量结果偏大 B．导致测量结果偏小 C．对测量结果没有影响 【答案】(1)便于测量力臂的大小 (2)3.6 (3) (4)C 【详解】（1）杠杆在水平位置平衡时，左侧弹簧测力计对杠杆拉力竖直向下，右侧小桶对杠杆拉力也竖直向下，此时力臂与杠杆上的刻度线重合。杠杆上带有刻度，我们可以直接通过读取杠杆上悬挂点到支点的刻度值来确定力臂的长度，不需要额外测量力臂，操作更简便、准确，所以实验中三次杠杆平衡均位于水平位置，目的是便于测量力臂的大小。 （2）首先观察弹簧测力计的量程和分度值，分度值为0.1N，先确定整数值为3N，再加上小格对应的力0.6N，所以弹簧测力计的示数为3.6N。 （3）实验依据杠杆平衡条件进行计算，首先明确已知的力和力臂，第一次平衡时，左侧弹簧测力计的拉力F1=4N，支点到左侧拉力作用点的距离为24cm，则动力臂L1=24cm；右侧装有洗衣液的小桶总重力为G总，支点到右侧小桶悬挂点的距离为8cm，则阻力臂L2=8cm，倒出洗衣液后悬挂位置不变，阻力臂仍为8cm。根据杠杆平衡条件可得4N×24cm=G总×8cm 解得G总=12N。第二次平衡时，左侧弹簧测力计的拉力F1'=3.6N，动力臂仍为L1=24cm；右侧剩余洗衣液和小桶的总重力为G剩，阻力臂仍为L2=8cm。同理可得3.6N×24cm=G剩×8cm 解得G剩=10.8N。倒出洗衣液的重力ΔG= G总-G剩=12N-10.8N=1.2N 根据重力公式G=mg，可得倒出洗衣液的质量 倒出洗衣液的体积 V=100mL=1×10-4m3 根据密度公式，可得洗衣液的密度 （4）虽然摆放杠杆的桌面不水平，左侧比右侧略高，但实验中每次调节杠杆平衡时，都是通过调节杠杆两端螺母或改变弹簧测力计拉力，使杠杆在当前桌面状态下达到水平平衡。此时，杠杆的支点位置不变，两侧力的方向始终竖直向下，力臂依然是从支点到力的作用线的垂直距离，且能通过杠杆上的刻度准确读取，桌面不水平不会改变力臂与杠杆刻度的对应关系。在计算倒出洗衣液的重力时，桌面不水平对第一次和第二次平衡的力臂测量影响相同，会在两次平衡条件的计算中相互抵消，不会改变ΔG、m 和V的计算结果，因此对最终的密度测量结果没有影响，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 24．（2025·辽宁·中考真题）某小组在参观古代科技展时，看到一汲水装置——辘轳，如图甲所示。讲解员介绍：辘轳是古人利用他们的智慧发明创造的工具，解决了提水费力问题。它是主要由大轮和小轮组成的轮轴装置。使用它能够实现“四两拨千斤”。辘轳静止时满足杠杆的平衡条件。 【质疑与验证】 （1）某同学质疑辘轳静止时满足杠杆的平衡条件，该同学自制了一部分器材，进行验证。 （2）该同学先在质量分布均匀的圆形薄硬板上画一条直径MN，并标出圆心O和均匀的刻度，再以O为圆心过MN上的L点画一个圆。接下来，在圆心处挖一个洞，然后将圆板安装在铁架台上固定的光滑转轴上，转轴水平且与圆板平面垂直，如图乙所示。 （3）将一组钩码（钩码重均为0.5 N）通过细线悬挂在L点，另一组钩码悬挂在N点。调整右侧钩码个数直至MN处于水平且静止，如图丙所示。规定能使圆板顺（逆）时针转动的力为动（阻）力。由图丙中的信息得到：动力×动力臂________阻力×阻力臂。 （4）多次调整力和力臂，反复进行实验，记下每一次MN水平且静止时的数据。 （5）处理数据后，发现每次圆板静止时都满足杠杆的平衡条件。 （6）实验中，每次均使MN在水平位置静止，MN应与悬挂钩码的细线________（选填“垂直”或“平行”）；目的是便于测量________。 【反思】 （7）古人之所以把井绳缠在小轮上，是因为这样做可以________力。 （8）制造辘轳时，把小轮和大轮半径之比变________可以达到更省力的目的。（不计机械自重和轴的摩擦） 【发现与探索】 （9）该同学想起辘轳的大轮上不止一个手柄，两名同学可以一起提水，于是继续探究两个动力作用下杠杆的平衡条件。 多次实验，数据表格如下： 数据序号 动力 动力臂 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 0.5 0.4 1.5 0.2 2.5 0.2 2 0.5 0.4 1.0 0.3 2.5 0.2 3 1.0 0.3 1.0 0.2 2.5 0.2 分析表中数据，得出结论：________。（用表中字母表示） 【答案】 =/等于 垂直 力臂 省 小 【详解】[1]动力×动力臂与阻力×阻力臂的关系由图丙可知，悬挂在L点的钩码的总重力为阻力（使圆板逆时针转动），每个钩码重 0.5N，L点悬挂4个钩码，则阻力 阻力臂为L点到圆心O的距离，设为，悬挂在N点的钩码的总重力为动力（使圆板顺时针转动），N点悬挂2个钩码，则动力 动力臂为N点到圆心O的距离，设为，且由图可知 由上可知动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。 [2][3]当MN水平且与细线垂直时，细线的方向竖直向下，此时力臂恰好是MN上的刻度长度（即力的作用点到圆心的水平距离），目的是便于测量力臂。 [4]辘轳的大轮为动力轮（动力作用在大轮边缘），小轮为阻力轮（阻力为水和桶的重力，作用在小轮边缘）。R为大轮半径，r为小轮半径，根据杠杆平衡条件 因为R＞r，则，所以省力。 [5]根据杠杆平衡条件可得 在阻力和大轮半径不变时，小轮半径越小，动力越小。因此小轮和大轮半径之比变小，可更省力。 [6]两个动力作用下杠杆的平衡条件分析表格数据： 序号1： 序号2： 序号3： 综上可得出结论 25．（2025·山东淄博·中考真题）家电“国补”政策拉动了消费，给市民带来了实惠。某小区业主购买了一台100英寸电视机，由于楼梯、电梯空间不足，工人师傅采取室外吊装方式上楼。已知电视机及包装箱总重720N，竖放时与水平地面的接触面积为。吊装时工人师傅用滑轮组在100s内将包装箱匀速提高20m，示意图如图所示。每个滑轮重80N，不计绳重及摩擦，g取10N/kg。求： (1)拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强； (2)拉力F的功率； (3)滑轮组的机械效率。 【详解】（1）拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强 （2）由图可知，该滑轮组承担物重的绳子段数n=2。不计绳重及摩擦，作用在绳子自由端的拉力为 在100s内，绳子自由端移动的距离s=nh=2×20m=40m 拉力F所做的总功 拉力F的功率 （3）提升包装箱所做的有用功 滑轮组的机械效率 26．（2025·北京·中考真题）图甲所示的载货汽车，其前面为“单轴-单轮”（一根轴上有2个车轮），后面为“单轴-双轮”（一根轴上有4个车轮），如图乙所示。装货后该货车总质量为16t，每个轮胎与地面的接触面积约为400cm2。实际货车和货物整体的重心到前、后轴的距离一般不相等，常偏向车的后半部，为简化研究问题，假设整体重心C到前、后轴的距离相等，水平地面对货车前面两个车轮的作用力相等，等效作用在A点；水平地面对货车后面四个车轮的作用力均相等，等效作用在B点；因此，货车可看成水平杠杆，如图丙所示，AB距离等于前、后车轴间的距离，C在AB中点。g取10N/kg。 (1)求货车在B点所受的总支持力。 (2)为了保护路面，需要限定车辆对路面的压强大小。只要车辆的任何一个轮胎对路面的压强超过限定值，即视为车辆超限。若某水平路面能承受的最大压强为7.0×105Pa，请通过计算判断该货车是否超限。 【详解】（1）由题意知，装货后该货车总质量为16t，则货车的总重力为G=mg=16×103kg×10N/kg=1.6×105N 把货车可看成水平杠杆，以A点为支点，货车重力G为阻力，则B点的支持力为动力，由杠杆平衡的条件可得G×AC=FB支持×AB C在AB中点，则货车在B点所受的总支持力 （2）由题意知，每个轮胎与地面的接触面积约为400cm2，则后轮胎对路面的压强为 则后胎未超限；把货车可看成水平杠杆，以B点为支点，货车重力G为阻力，则A点的支持力为动力，由杠杆平衡的条件可得G×BC=FA支持×BA C在AB中点，则货车在A点所受的总支持力 则前轮胎对路面的压强为 则前胎超限了，因此该货车超限。 27．（2025·山东东营·三模）“鲲龙-600”是我国自主研制的世界上最大的水陆两用飞机，可以在陆地和水面上起降，如图所示。“鲲龙-600”配备4台WJ6涡轮螺旋桨发动机，具备执行森林灭火、水上救援等多项特种任务能力。其部分参数如下表。某次执行任务时以最大起飞质量起飞（g取10N/kg，）求： 全长/m 37 最大巡航速度/（km/h） 540 最大航程/km 4500 空中滞留/h 12 最大载水量/t 12 最大起飞质量/t 53.5 (1)当它静止在水平地面时与地面的接触面积为，求飞机对地面的压强； (2)当它静止在水面时飞机底部最大浸入深度为0.5m，求该部位一个面积为的部件受到的水的压力； (3)当它静止在平静的水面上时排开水的体积； (4)若“鲲龙-600”匀速水平飞行路程720km，发动机做的总功为，飞行时效率为60%，求飞机飞行过程中发动机的牵引力。 【详解】（1）飞机静止在水平地面上，对地面的压力等于其重力。由题意可知，飞机的最大起飞质量 飞机对地面的压力 由题意可知，飞机与地面的接触面积。根据压强公式，飞机对地面的压强为 （2）由题意可知，深度。根据液体压强公式，该深度处的压强为 部件的面积 根据压力公式，该部件受到的水的压力为 （3）飞机静止在水面上时处于漂浮状态，其受到的浮力等于自身重力。由第（1）问可知，飞机的重力，所以，飞机受到的浮力 根据阿基米德原理，可得排开水的体积 （4）由题意可知，发动机做的总功，由题意知飞行时效率η=60%。由，可求得发动机牵引力做的有用功为 飞机飞行的路程 飞机匀速水平飞行，根据功的公式，可得发动机的牵引力 28．（2025·北京·模拟预测）如下图甲所示，轻质杠杆左侧用细绳挂着正方体甲，正方体甲放在水平放置的电子测力计上，右侧挂着重为1N的钩码乙，O为支点，正方体甲的边长为0.1m。在杠杆水平平衡的条件下，当只改变动力臂电子测力计的示数T随之改变，的关系如图乙所示。求： (1)正方体甲受到的重力； (2)阻力臂大小； (3)当动力臂时，正方体甲对电子测力计的压强。 【详解】（1）对正方体甲进行受力分析，甲受到竖直向下的重力G甲、杠杆对它竖直向上的拉力F拉和电子测力计对它竖直向上的支持力F支。由于甲处于静止状态，所以受力平衡，则有。电子测力计的示数T等于支持力F支，即，所以 。由图乙可知，当动力臂时，电子测力计的示数。此时，根据杠杆平衡条件，动力G乙对杠杆的作用效果为零，由于杠杆是轻质的，杠杆对甲的拉力F拉也为零。所以，正方体甲的重力 （2）设钩码乙的重力为G乙，杠杆左侧绳子对杠杆的拉力为F2。根据杠杆平衡条件有，其中。所以。由图乙可知，当时，。代入数据 解得。 （3）由图乙可知，当动力臂时，电子测力计的示数。正方体甲对电子测力计的压力F压等于电子测力计的示数T，即 正方体甲的底面积（受力面积）为 正方体甲对电子测力计的压强为 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 $