专题09 功与简单机械（浙江专用）2026年中考科学一模分类汇编

**基本信息** 聚焦功与简单机械三大考点，精选2026年浙江各地一模试题，以科技前沿（如东风-61导弹、神舟飞船）和生活应用（如握力器、榨汁机）为情境，覆盖机械能、杠杆、滑轮斜面核心知识。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|约10题|做功判断、机械能守恒、杠杆类型|结合科技馆装置、导弹飞行等情境，考查科学观念| |非选择|约20题|杠杆计算、滑轮机械效率、实验设计|如风车功率与叶片夹角实验（探究实践）、机器人后空翻综合题（跨机械效率与化学计算，科学思维）|

专题09 功与简单机械 做功与机械能 考点1 1．C 2．B 3．B 4．D 5．A 6．(1)匀速 (2) (3)在风速、风叶质量和风叶长度相同时，在风向与风叶夹角为30°~60°之间，风车功率逐渐增大，在60°~75°之间，风车功率逐渐减小，60°时风车功率最大。 (4)不可行，没有控制叶片的质量相同，存在两个变量 7．(1)飞机具有惯性 (2)D (3)12m3 8．(1)肌肉组织 (2)200N (3)7.2g (4) 杠杆及其应用 考点2 1．D 2． 100 费力 3．(1)动能 (2)控制撞击广告牌的速度相同 (3)保持摆线 拉开的角度α不变，改变铁球质量，分别撞击底座宽度不同的两块展板，记录使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的最小铁球质量，发现使窄底座展板倾倒所需铁球质量更小，可验证“在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒”。 (4)重心 4． (1) (2)运动员和杠铃的总重力 根据题意可知，动力臂l的距离为阻力臂l'的2倍，如下图，故根据杠杆平衡的条件可得故双腿肌肉（至少）需要产生的力为 (3)根据杠杆平衡的条件可得,人的重力为 运动员在不负重的情况下双腿肌肉（至少）需要产生的力为 运动员克服自身重力做功为 运动员做功功率为 5．(1)8 (2)更大 (3) (4) 6．(1)费力 (2) 15J (3) 200N 7．(1)自养 (2)置换反应 (3) (4) 8．(1)过滤 (2) 混合物 水、维生素 (3)32N 9．(1) (2)超限 10．(1)费力 (2) (3) (4)悬臂的长度保持不变，随着悬臂的升高，动力臂OB不变，阻力臂OC变小，阻力不变，根据杠杆平衡条件可知，动力F逐渐变小。 11．(1)1200 (2)篮球架不会侧翻 12．(1)省力 (2) (3) 13．(1)接触面的粗糙程度 (2) (3)，200N 14．(1)减小树木的重心，增加稳定性 (2)增大受力面积 (3)4000N 15．(1)无性生殖 (2)α黄铜 (3)0.05N 滑轮与斜面 考点3 1．B 2．B 3．D 4．(1)无 (2)沿传送带向上 (3)125W 5．(1)动 (2)25000 (3)A 6．(1)耐磨 (2) (3) (4)315N 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 功与简单机械 3大考点概览 考点01 做功与机械能 考点02 杠杆及其应用 考点03 滑轮与斜面 做功与机械能 考点1 1．（2026·浙江衢州·一模）直线下降一定比曲线快吗?科技馆的展厅里有一个演示装置（图甲），其示意图如图乙所示。将两个完全相同的小球M、N从同一高度同时由静止释放（不计摩擦和空气阻力），分别沿直轨道和弧形轨道运动，N球先到达终点。下列说法正确的是（    ） A．释放时，两球的重力势能不同 B．运动中，N球的机械能大于M球 C．到达各自轨道中点时，N球的动能大于M球 D．运动过程中，两球的内能逐渐增大 2．（2026·浙江台州·一模）2025年“九三阅兵”中，东风-61陆基洲际导弹作为国之重器首次亮相。该导弹发射后的飞行轨迹如图所示（大气层外空气密度极低，可视作真空）。导弹的飞行过程分为推进加速段AB、无动力飞行段BCD、机动滑行段DE，其中机械能守恒的为（　　） A．仅AB段 B．仅BCD段 C．仅DE段 D．AB和DE段 3．（2026·浙江舟山·一模）如图所示是2026年1月19日神舟二十号飞船返回过程中进入大气层后加速下降的场景。下列关于飞船加速下降过程中的能量变化情况分析，正确的是（　　） A．动能增加，重力势能增加 B．动能增加，重力势能减少 C．动能减少，重力势能增加 D．动能减少，重力势能减少 4．（2026·浙江杭州·一模）如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（   ） A．小球弹起的高度越来越小，说明在此过程中能量不守恒 B．在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C．小球运动到相同的高度，具有相同的动能 D．在小球的运动中，有一部分机械能转化成了内能 5．（2026·浙江嘉兴·一模）2026年2月，我国用长征十号运载火箭将“梦舟”载人飞船送入太空，火箭发射经历加速→匀速→再加速三个阶段（如图）。下列有关说法正确的是（    ） A．加速上升时，飞船动能增加 B．匀速上升时，火箭的机械能守恒 C．再加速上升时，飞船势能不变 D．火箭升空时，化学能全部转化为机械能 6．（2026·浙江·一模）风能是一种低碳、清洁的能源。如图1所示为小科设计的一款测量风车功率的装置，小科通过查阅资料得知，风车功率与风速、风叶质量、风叶长度等有关。除以上因素以外，为了研究风车功率与风向和叶片夹角的关系，他们展开如下实验： ①将电风扇定在某一档位下启动，并调整风向与叶片的夹角为30°，如图2所示。 ②实验时在细线下挂上一定量的回形针，使它 ？ 提升。 ③测出回形针上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，计算出风车功率。 ④在不改变电风扇档位的情况下，调整风向与叶片的夹角分别为45°、60°、75°，重复上述步骤，得到实验结果如图3所示。请回答： (1)步骤②中，？处填写的运动状态是________。 (2)根据以上实验所测数据计算风车功率________（用字母h、t、m、g表示）。 (3)本实验可得出结论是________。 (4)某同学用相同装置研究风车功率与叶片长度关系，认为只在叶片宽度和材料不变情况下，增长叶片的长度进行实验，从控制变量的角度判断该同学的做法是否可行并说明理由________。 7．（2026·浙江·一模）2025年4月20日，我国自主研制的大型水陆两栖飞机AG600取得民航局型号合格证，正式投入使用。AG600主要执行森林灭火与水上救援任务，既能在陆地起降，也可在水面起降。该飞机空载质量48吨，最大起飞质量为60吨。（湖水的密度取千克/立方米） (1)AG600飞机降落滑行时，不能立即停下，是因为________。 (2)AG600在投水灭火过程中，若保持一定高度匀速飞行，则下列图中符合这过程中飞机的各项能量随时间变化的是（　　）（填字母）。 A．B．C．D． (3)AG600蓄满水后达到最大起飞质量，若它仍静止漂浮在湖面上，请计算此时比空载时多排开湖水的体积。（写出计算过程） 8．（2026·浙江舟山·一模）如图甲是一款智能机器人。在AI大模型的驱动下，机器人不仅学会了跳舞、360°前空翻、后空翻、侧空翻等技能，而且可以在复杂工业环境中执行各种搬运任务。 请回答： ［情境一  在车间的水平地面搬运重物］ (1)机器人依靠电机驱动部件做出动作。在人体的四大基本组织中，类似于电机的功能、能提供动力驱动骨骼运动的组织是______。 (2)机器人对物品的水平推力F随时间t变化的图像如图乙所示，物品运动速度v随时间t变化的图像如图丙所示。则在1~3s内，重物受到的摩擦力为______。（忽略空气阻力） ［情境二  在舞台上表演后空翻］ (3)后空翻时，其坚固的铝合金外壳能有效保护内部零件。该铝合金主要含铝Al和少量铜，为测定此铝合金中铝的质量分数，将10g铝合金样品放入足量稀盐酸中，充分反应后，共收集到氢气0.8g。请计算该铝合金中铝的质量。（2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑） (4)后空翻时，机器人每次重心升高0.5m。已知该机器人的质量为20kg，它由一台额定功率为200W的电机驱动，电机的工作效率为80%。则计算正常工作时，机器人完成一次后空翻的时间。                      杠杆及其应用 考点2 1．（2026·浙江·一模）下列各图是正在使用的杠杆，其中属于费力杠杆的是（　　） A．铡刀B．羊角锤C．撬棒D．钓鱼竿 1．（2026·浙江杭州·一模）学校运动会上，小育竖直举着旗杆前进。水平向右的风对红旗的作用力为20N，作用在旗杆上的A点。已知，，小育的双手分别握在B、C两点。若以C点为支点，要使旗杆保持竖直静止，则在B点施加的水平方向最小推力为______N，此时旗杆可看成______杠杆（选填“省力”“费力”“等臂”）。 3．（2026·浙江温州·一模）一些容易倾倒的广告牌成为城市的安全隐患，如图甲所示。小温想这类广告牌容易倾倒，是否与底座宽度有关？他绘制了这类广告牌的结构图（如图乙所示），制作两个展板相同、底座长度相同且宽度不同的模型，底座质量不计，如图丙所示。他先后两次释放铁球，分别撞击两块展板最上端。 (1)如图丁所示，小温拉起铁球，松手后铁球由静止向下摆动，铁球的重力势能转化为_______。 (2)实验中用铁球撞击代替手推的优点是_______。 (3)撞击后发现：两块展板都未倾倒，无法得出结论。在不改变图丁的实验装置前提下，如何进一步验证“在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒”？请写出你的操作方法_______。 (4)除了底座宽度，这类广告牌容易倾倒还可能与_______有关。 4．（2026·浙江杭州·一模）简单机械中的人体杠杆，给予人类行走与奔跑的能力，如图所示是人将双脚踮起时腿脚部的杠杆模型，F是小腿部肌肉群产生的动力，作用在A点，B点是重心，O点为支点。（g取10N/kg） (1)请在图中画出力F的力臂。 (2)举重训练中，运动员需要在负重的情况下，不断将脚尖踮起、放平，假如运动员质量为50千克，肩上扛着总质量为40千克的杠铃，不断地将脚尖踮起，放平。所受的重力可以看成是集中在B点。B点位于AO的中点，则此人将脚尖踮起时，肌肉（至少）需要产生多大的力？（写出计算过程） (3)如果此人（质量为50千克）一分钟内能将脚尖踮起20次，每次踮起，脚跟离地10cm，则此人的小腿部肌肉群克服自身重力做功的功率是多少？（写出计算过程，计算结果保留两位小数） 5．（2026·浙江杭州·一模）在实际生活中，杠杆应用十分广泛，如以下两个应用： 应用一：如图甲所示，可调式握力器用于锻炼手部肌肉。锻炼时抓住手柄，用力抓紧使左侧手柄碰触到右侧的读数按钮，即算完成一个握力动作，图乙为握力器受力示意图。 应用二：常用螺丝刀将螺丝钉拧进（出）物体。图丙中正在拧螺丝钉的螺丝刀，可视为图丁所示的杠杆AOB，其中O为支点，A为动力作用点，B为阻力作用点，为阻力，动力作用在手柄上。 (1)如图乙所示，小科用的力抓握力器的手柄，此时弹簧的拉力＝20N，阻力臂OA＝2.0cm，动力臂OB＝5.0cm，则此时＝______N； (2)如图甲所示，握力器的力度可以通过调节器旋钮来调整，使弹簧下端在调节区域内外移动，当弹簧下端向左移动时，小科要完成一个握力动作需要用______（选填“更大”或“更小”）的力； (3)小科完成一个握力动作可使弹簧伸长5厘米，弹性势能增加20焦，完成60个握力动作花费的时间为2分钟，则小科做功的功率至少为多少？（请计算说明） (4)请在图丁中，画出螺丝刀使用时最小动力的示意图。 6．（2026·浙江温州·一模）为了增强市民身体素质，一些小区安装了各式各样的健身器材。使用如图所示的器材时，将配重片调节至合适的限位孔，始终竖直向下拉把手，使支架绕着转轴O转动，已知配重片的质量为10kg，相邻限位孔间距离为10cm。（不考虑装置自重和摩擦，）。 (1)当配重片位于限位孔③，在A点竖直向下拉把手时，健身器材属于________（填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。 (2)将配重片从限位孔①移至②时，需将配重片向上拔出，再插入②孔。若配重片向上提升15cm，则需克服配重片重力做功多少。（写出计算过程） (3)小温在A位置沿图中力F所示的方向刚好能用150N的力拉动把手，拉力的力臂为20cm，接着他将配重片向左移动了一个限位孔，求此时在A位置沿图中力F所示的方向刚好拉动把手需要多大的拉力。（写出计算过程） 7．（2026·浙江衢州·一模）我国科研人员通过“蛟龙号”深潜器在深海热液喷口科考时，发现管状蠕虫体内有硫细菌。该细菌能利用硫化氢与海水中的氧气反应释放的能量，将二氧化碳和水合成为自身所需的有机物。任务完成后，需用“举升装置”将“深潜器”回收至甲板（如图1）。 (1)由上述信息可知，该硫细菌的营养方式属于__________（选填“自养”或“异养”）。 (2)硫化氢与氧气反应的化学方程式为，该反应的基本反应类型是__________。 (3)“举升装置”结构简化如图2所示，表示“”形架，表示两根伸缩杆。深潜器的重力为，不计“”形架、伸缩杆及电动机自重。当深潜器离开水面静止悬挂时，已知，，，计算此时伸缩杆对C点拉力大小。 (4)若深潜器离开水面后，电动机在内使其在竖直方向上匀速上升，计算电动机对深潜器做功的功率。 8．（2026·浙江衢州·一模）图甲为某品牌手动榨汁机的实物图，图乙是其结构示意图。使用时，手握柄上A点向下用力，硬棒ABO绕O点转动，带动盖子下压水果。 (1)经过压榨，果汁通过金属网流到容器中，从而实现果汁和残渣的分离，这种分离方法叫做__________。 (2)榨出的果汁属于__________（填“纯净物”或“混合物”），可以为人体提供的营养素有__________（写出两类即可）。 (3)某时刻，硬棒ABO处于静止状态（图乙），若水果对盖子的作用力F2为160N，此时手需施加的力F1为多大？（已知（OB=5cm，OC=25cm，硬棒自重和摩擦忽略不计。） 9．（2026·浙江杭州·一模）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。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。 (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走值，即视为车辆超限。若某水平路面能承受的最大压强为，请通过计算判断该货车是否超限。 10．（2026·浙江·一模）为方便船只通行，河面上有些桥梁被设计为可开启式（如图甲所示），图乙是其结构原理图，已知单侧悬臂的质量约是600t，悬臂梁在桥梁动力驱动装置作用下可以绕固定点O转动，由水平位置旋转到每次开启时悬臂梁重心M被提升的高度约10m，图乙中O点到驱动力F作用线的距离OB为4m，到悬臂梁重力作用线G的距离OC为12m。 (1)桥梁动力驱动装置相当于 ________ 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。 (2)单侧悬臂梁被提升过程中克服重力做的功。 (3)开启到如图乙所示的位置保持静止时，驱动装置施加在A点的力F的大小。 (4)悬臂梁从水平位置被提升到如图甲位置，驱动力F与悬臂梁的夹角不变。此过程中驱动装置施加A点的力F大小如何变化，并分析其原因。 11．（2026·浙江·一模）升降篮球架的使用可以满足儿童篮球爱好者的运动需求。某款升降篮球架如图1所示，底座是由塑料制成的空心体，使用时需在底座灌入沙子。填充沙子后，篮球架的总质量为60kg，篮球架底座和地面总接触面积为。 (1)填充沙子后的篮球架静止放置在地面上时，对地面的压强为___________Pa； (2)抓住篮筐悬挂在上面可能会造成篮球架倒塌，图2为该款篮球架的结构简图，其中A点为篮球架底座最左侧与地面的接触点，A点距篮球架的重力作用线距离为35cm。若对篮筐产生一个竖直向下300N的力F，F作用线距离A点20cm，篮筐距离地面1.5m。请通过计算判断该篮球架是否会侧翻？ 12．（2026·浙江温州·一模）为了帮助某古村落村民从井中轻松打水，某科学小组设计了如图所示的提水装置：在两个高度相同的支架上水平支撑一根直硬棒，支撑点分别为C点和D点。硬棒的A端悬挂一块石块，B端下方通过滑轮悬挂一个重20牛、容积为0.03米3的水桶，村民通过竖直向上拉动绳索即可实现从水井中轻松打水。硬棒上各点之间距离如图所示，滑轮重10牛，硬棒和绳索质量及各种摩擦均忽略不计。（井水的密度取） (1)该装置中滑轮的作用是：______； (2)村民将盛有2千克水的桶从完全离开水面开始匀速提升2米，求此过程中村民做功大小； (3)若A点系上质量为6千克的石块，提水时为保证硬棒不翻转，则水桶中可装进水的质量范围为 ______。 13．（2026·浙江杭州·一模）图甲为某品牌坚果开壳器，图乙为其结构示意图。该开壳器的工作原理为：用力向下压手柄可使金属杆OA绕O点旋转，带动连杆BC运动（连杆BC可绕B点和C点自由转动），从而推动金属活塞M在金属套筒内水平向右运动，使固定在金属活塞M和金属块N之间的坚果受到压力。当压力增大到一定值时，坚果外壳就会被压碎。 (1)开壳器使用过程中为了让坚果不易滑落，其金属块与坚果接触的面刻有花纹，这是通过增大_而增大摩擦。 (2)若某种坚果碎壳时，作用在其表面的压力至少20牛，且坚果与金属块M间的接触面积为0.5厘米，则压碎该坚果时，金属块M对坚果的压强至少为______帕。 (3)如图乙、丙，若某次使用该开壳器对一坚果进行碎壳过程中，当金属杆OA从竖直方向绕点顺时针缓慢匀速转动时，连杆BC恰好处于水平位置。已知金属杆OA长20厘米，OB长2厘米，连杆BC长2.5厘米。作用在点的压力牛，且方向始终垂直于金属杆OA，连杆BC对金属杆OA作用力的方向始终沿BC所在直线方向。 ①在丙图中画出连杆BC对金属杆OA作用力及的力臂； ②求：当图丙连杆BC处于水平位置时，连杆BC对金属杆OA作用力的大小。（列式计算） 14.（2026·浙江衢州·一模）大型树木移栽时常需吊车进行吊装（如图甲），吊车的挂钩上方为滑轮组，动滑轮重为600牛。大树上AB两点之间长为10米，O为大树的重心，OB长为2.4米，大树质量为1500千克。 (1)大树移栽前常需修剪部分枝叶（如图乙），这样做的目的是________。 (2)吊车往往安装较多轮胎，这是通过________以减小吊车对地面的压强。 (3)图甲吊起大树的过程中，当绳子竖直向上拉起，A端恰好离开地面时，钢绳的拉力为多少？（绳子重及摩擦不计） 15．（2026·浙江·一模）图甲是黄铜材质的翻板自封防臭地漏（黄铜的主要成分为铜、锌），其工作原理如图乙所示。利用水对底盖的压力来控制开合，有水时，自动开盖，迅速排水。无水时自动闭合，防臭防虫。请回答： (1)该地漏能防臭防虫，但地漏表面及排水管内仍然会有细菌滋生。细菌的生殖方式属于________（填“有性生殖”或“无性生殖”）； (2)为了探究制作地漏所用黄铜的等级，小科取制作地漏的黄铜废料进行了实验检测：取样品20克，逐滴加入质量分数为9.8%的稀硫酸，当加入稀硫酸的质量为100克时，恰好不再有气体产生。通过计算并结合下表判断制作地漏的黄铜属于哪种类型？ 黄铜类型 α黄铜 黄铜 β黄铜 锌的质量分数 (3)图丙为地漏翻板结构的示意图，整个翻板结构（包括配重和底盖）的总质量为10克，整个翻板结构的重力作用线通过A点，水对底盖压力的作用点可以等效在底盖C点，其中OD长度为1厘米，OA长度为0.5厘米。请计算底盖向下张开时，水对底盖的压力至少为多少牛？ 滑轮与斜面 考点3 1．（2026·浙江金华·一模）如图为某学生用所做的升降电梯模型模拟电梯的工作情况，电动机的拉力为F，动滑轮重为5N，在10s内将重20N的轿箱连同内部5N的物品一起匀速升高了1m，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．拉力F做功的功率为1.5W B．滑轮组的机械效率为16.7% C．与电动机相连的绳端移动的速度为0.3m/s D．与电动机相连的绳端拉力大小为12.5N 2．（2026·浙江杭州·一模）如图所示，小宁用竖直向上的拉力F提升物体，使物体在2s内匀速上升了0.1m。已知物体重为1N，动滑轮重为0.25N，不计绳重和摩擦。这一过程中，下列说法错误的是（   ） A．有用功为0.1J B．拉力F的功率为0.03125W C．该滑轮的机械效率为80% D．小宁可以通过减小动滑轮的重力来增大滑轮的机械效率 3．（2026·浙江台州·一模）如图，某同学用大小恒为100牛的推力，10秒内将轮椅沿斜面从地面匀速推到了顶部。已知轮椅和人的总重720牛，斜面高为0.5米，长为6米。下列说法正确的是（　　） A．推力做功50焦 B．克服轮椅重力做功4320焦 C．推力的功率为36瓦 D．此时斜面的机械效率为60% 4．（2026·浙江杭州·一模）千岛湖某景区配置了“飞天魔毯”，游客无需步行上山，坐在传送带上即可由“飞天魔毯”带至山上，如图甲所示。已知该“飞天魔毯”长度为400米，落差达100米，游客坐着“飞天魔毯”上山时，可以视为沿斜面匀速上升，模型图如图乙所示。 (1)上升过程中，传送带对游客的支持力对游客有无做功？答：________（选填“有”或“无”）。 (2)游客乘坐“飞天魔毯”上升时，此时该游客受到摩擦力的方向是：________。 (3)游客坐在魔毯上从底部以1m/s的速度上升到顶部。已知该游客的质量为50kg，不计密气阻力，请计算“飞天魔毯”运行过程中，传送带对该游客做功的功率________。 5．（2026·浙江·一模）某同学和家人外出时，轿车因陷入泥潭、轮胎打滑受困。救援车使用电动绞盘配合滑轮，以恒定2500N拉力F拖移车辆5米后成功脱困，如图1所示。 (1)图1中的滑轮为___________滑轮。 (2)救援过程中，电动绞盘至少要做功___________J。 (3)选择图2中的___________轮胎可降低车辆陷入泥潭与打滑的风险。 6．（2026·浙江台州·一模）动车组列车车顶装有受电弓，通过顶部的滑板与高压输电线保持接触，从而获得电能，如图1所示。 (1)制作滑板的材料除了具有导电性以外，还需要具有的性能有______；（写出一种即可） (2)某动车组的功率恒为20000千瓦，运行2小时，计算消耗的电能； (3)在输电线上方设置承力索，利用吊弦线拉住输电线可防止输电线下垂。每隔一定距离，设立一个支架，放上滑轮组和坠砣，可使承力索绷紧，其结构如图2所示。若坠砣的总质量为600kg，则能对承力索产生______N的拉力； (4)受电弓的结构简图如图3所示。连杆甲、乙下部由连杆丙连接，上部和滑板连接在一起，它们可看作一个整体结构。推杆始终垂直作用在连杆丙的B点，可使该整体结构绕固定点A转动。当该整体结构与水平面成60°时，输电线作用在滑板上的力，可等效为该整体结构在C点受到竖直向下、大小为70N的力。已知ABC成一直线，且AB=0.2m，AC=1.8m，不考虑连杆和滑板自身的重力，求此时推杆的作用力大小。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 功与简单机械 3大考点概览 考点01 做功与机械能 考点02 杠杆及其应用 考点03 滑轮与斜面 做功与机械能 考点1 1．（2026·浙江衢州·一模）直线下降一定比曲线快吗?科技馆的展厅里有一个演示装置（图甲），其示意图如图乙所示。将两个完全相同的小球M、N从同一高度同时由静止释放（不计摩擦和空气阻力），分别沿直轨道和弧形轨道运动，N球先到达终点。下列说法正确的是（    ） A．释放时，两球的重力势能不同 B．运动中，N球的机械能大于M球 C．到达各自轨道中点时，N球的动能大于M球 D．运动过程中，两球的内能逐渐增大 【答案】C 【解析】A．两个小球完全相同，又从同一高度静止释放，高度相同、质量相同，所以它们的重力势能是相同的。故A错误； B．题目里说“不计摩擦和空气阻力”，这意味着两个小球在运动过程中，机械能（动能+势能）不会损失，且初始机械能相同，所以运动中N球和M球的机械能是相等的。故B错误； C．弧形轨道一开始更陡，小球N在运动初期下落得更快，速度增加得也更快。当到达各自轨道中点时，N球的速度比M球大，而两个小球质量相同，速度大的动能就大，所以N球的动能大于M球的动能。故C正确； D．因为不计摩擦和空气阻力，小球运动时不会有能量转化为内能，所以它们的内能不会变大。故D错误。 故选C。 2．（2026·浙江台州·一模）2025年“九三阅兵”中，东风-61陆基洲际导弹作为国之重器首次亮相。该导弹发射后的飞行轨迹如图所示（大气层外空气密度极低，可视作真空）。导弹的飞行过程分为推进加速段AB、无动力飞行段BCD、机动滑行段DE，其中机械能守恒的为（　　） A．仅AB段 B．仅BCD段 C．仅DE段 D．AB和DE段 【答案】B 【解析】在BCD阶段，导弹处于大气层外，此时没有空气阻力，只有重力做功，机械能守恒，AB和DE段导弹进入大气层机动滑行，需克服空气阻力做功使机械能转化为内能，机械能不守恒，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．（2026·浙江舟山·一模）如图所示是2026年1月19日神舟二十号飞船返回过程中进入大气层后加速下降的场景。下列关于飞船加速下降过程中的能量变化情况分析，正确的是（　　） A．动能增加，重力势能增加 B．动能增加，重力势能减少 C．动能减少，重力势能增加 D．动能减少，重力势能减少 【答案】B 【解析】飞船加速下降时，质量不变，速度增大，动能增加；同时高度降低，重力势能减少，故ACD错误，B正确。 故选B。 4．（2026·浙江杭州·一模）如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（   ） A．小球弹起的高度越来越小，说明在此过程中能量不守恒 B．在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C．小球运动到相同的高度，具有相同的动能 D．在小球的运动中，有一部分机械能转化成了内能 【答案】D 【解析】AB．由图可知，小球运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小，同时速度越来越慢，也就是动能越来越小，所以小球的机械能减少；机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功，与地面撞击做功，能量的总量是不变的，故AB错误； C．小球运动到相同的高度，质量不变，重力势能不变，机械能减小，则动能变小，故动能不同，故C错误； D．在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，故D正确。 故选D。 5．（2026·浙江嘉兴·一模）2026年2月，我国用长征十号运载火箭将“梦舟”载人飞船送入太空，火箭发射经历加速→匀速→再加速三个阶段（如图）。下列有关说法正确的是（    ） A．加速上升时，飞船动能增加 B．匀速上升时，火箭的机械能守恒 C．再加速上升时，飞船势能不变 D．火箭升空时，化学能全部转化为机械能 【答案】A 【解析】A．加速上升时，飞船的质量不变，速度不断增大，根据动能公式，动能与质量和速度的平方成正比，因此飞船的动能增加，故A正确； B．匀速上升时，火箭的质量不变，速度不变则动能不变；但火箭高度不断升高，重力势能增大。机械能是动能与势能的总和，因此火箭的机械能增大，不守恒，故B错误； C．再加速上升时，飞船的质量不变，高度不断增大，根据重力势能公式，重力势能与质量和高度成正比，因此飞船的重力势能增大，并非不变，故C错误； D．火箭升空时，燃料燃烧释放的化学能大部分转化为内能（如高温燃气的热量、克服空气摩擦产生的热），只有一部分转化为火箭和飞船的机械能，并非全部转化，故D错误。 故选A。 6．（2026·浙江·一模）风能是一种低碳、清洁的能源。如图1所示为小科设计的一款测量风车功率的装置，小科通过查阅资料得知，风车功率与风速、风叶质量、风叶长度等有关。除以上因素以外，为了研究风车功率与风向和叶片夹角的关系，他们展开如下实验： ①将电风扇定在某一档位下启动，并调整风向与叶片的夹角为30°，如图2所示。 ②实验时在细线下挂上一定量的回形针，使它 ？ 提升。 ③测出回形针上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，计算出风车功率。 ④在不改变电风扇档位的情况下，调整风向与叶片的夹角分别为45°、60°、75°，重复上述步骤，得到实验结果如图3所示。请回答： (1)步骤②中，？处填写的运动状态是________。 (2)根据以上实验所测数据计算风车功率________（用字母h、t、m、g表示）。 (3)本实验可得出结论是________。 (4)某同学用相同装置研究风车功率与叶片长度关系，认为只在叶片宽度和材料不变情况下，增长叶片的长度进行实验，从控制变量的角度判断该同学的做法是否可行并说明理由________。 【答案】(1)匀速 (2) (3)在风速、风叶质量和风叶长度相同时，在风向与风叶夹角为30°~60°之间，风车功率逐渐增大，在60°~75°之间，风车功率逐渐减小，60°时风车功率最大。 (4)不可行，没有控制叶片的质量相同，存在两个变量 【解析】（1）只有回形针匀速上升时，风车对回形针的拉力才等于回形针的重力，方便后续准确计算风车做的功和功率。 （2）克服回形针重力做功 则风车功率 （3）见答案 （4）不可行，探究风车功率与叶片长度的关系时，需要控制风叶质量等其他变量不变；增长叶片长度后，风叶质量也会随之增大，没有控制风叶质量相同，不符合控制变量法的要求。 7．（2026·浙江·一模）2025年4月20日，我国自主研制的大型水陆两栖飞机AG600取得民航局型号合格证，正式投入使用。AG600主要执行森林灭火与水上救援任务，既能在陆地起降，也可在水面起降。该飞机空载质量48吨，最大起飞质量为60吨。（湖水的密度取千克/立方米） (1)AG600飞机降落滑行时，不能立即停下，是因为________。 (2)AG600在投水灭火过程中，若保持一定高度匀速飞行，则下列图中符合这过程中飞机的各项能量随时间变化的是（　　）（填字母）。 A．B．C．D． (3)AG600蓄满水后达到最大起飞质量，若它仍静止漂浮在湖面上，请计算此时比空载时多排开湖水的体积。（写出计算过程） 【答案】(1)飞机具有惯性 (2)D (3)12m3 【解析】（1）任何物体都具有惯性，会保持原来的运动状态，因此飞机降落滑行时，由于惯性，不能立即停下。 （2）飞机保持一定高度匀速飞行投水过程中，速度不变、高度不变，但飞机总质量不断减小，因此动能不断减小、重力势能也不断减小；机械能等于动能与重力势能之和，因此机械能也不断减小；故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （3）飞机漂浮在湖面，浮力等于总重力，增加的浮力等于增加的重力。增加的质量 增加的浮力 根据阿基米德原理可得，多排开湖水的体积 8．（2026·浙江舟山·一模）如图甲是一款智能机器人。在AI大模型的驱动下，机器人不仅学会了跳舞、360°前空翻、后空翻、侧空翻等技能，而且可以在复杂工业环境中执行各种搬运任务。 请回答： ［情境一  在车间的水平地面搬运重物］ (1)机器人依靠电机驱动部件做出动作。在人体的四大基本组织中，类似于电机的功能、能提供动力驱动骨骼运动的组织是______。 (2)机器人对物品的水平推力F随时间t变化的图像如图乙所示，物品运动速度v随时间t变化的图像如图丙所示。则在1~3s内，重物受到的摩擦力为______。（忽略空气阻力） ［情境二  在舞台上表演后空翻］ (3)后空翻时，其坚固的铝合金外壳能有效保护内部零件。该铝合金主要含铝Al和少量铜，为测定此铝合金中铝的质量分数，将10g铝合金样品放入足量稀盐酸中，充分反应后，共收集到氢气0.8g。请计算该铝合金中铝的质量。（2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑） (4)后空翻时，机器人每次重心升高0.5m。已知该机器人的质量为20kg，它由一台额定功率为200W的电机驱动，电机的工作效率为80%。则计算正常工作时，机器人完成一次后空翻的时间。 【答案】(1)肌肉组织 (2)200N (3)7.2g (4) 【解析】（1）人体的四大基本组织有上皮组织、肌肉组织、神经组织、结缔组织。其中肌肉组织主要由肌细胞构成，具有收缩、舒张功能，类似于电机能提供动力驱动骨骼运动的功能，所以在人体的四大基本组织中，类似于电机功能、能提供动力驱动骨骼运动的组织是肌肉组织。 （2）由图丙可知，在3 - 5s内物体做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等。由图乙可知，在3 - 5s内，推力，所以此时摩擦力。在1 - 3s内，物体做加速运动，因为物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都不变，根据摩擦力的影响因素，滑动摩擦力大小不变，所以此时重物受到的摩擦力仍为200N。 （3）设该铝合金中铝的质量为。根据化学方程式，可知铝与氢气的质量关系为：                            54     6                                 0.8g 则，解得。所以该铝合金中铝的质量为7.2g。 （4）机器人克服重力做的功 已知电机的工作效率，由可得，电机做的总功 又因为电机额定功率，由可得，机器人完成一次后空翻的时间 杠杆及其应用 考点2 1．（2026·浙江·一模）下列各图是正在使用的杠杆，其中属于费力杠杆的是（　　） A．铡刀B．羊角锤C．撬棒D．钓鱼竿 【答案】D 【解析】A．铡刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 1．（2026·浙江杭州·一模）学校运动会上，小育竖直举着旗杆前进。水平向右的风对红旗的作用力为20N，作用在旗杆上的A点。已知，，小育的双手分别握在B、C两点。若以C点为支点，要使旗杆保持竖直静止，则在B点施加的水平方向最小推力为______N，此时旗杆可看成______杠杆（选填“省力”“费力”“等臂”）。 【答案】 100 费力 【解析】[1][2]若以C点为支点，水平向右的风对红旗的作用力为阻力，在B点施加的水平方向的推力为最小动力，根据杠杆平衡条件则有，则在B点施加的水平方向最小推力为 动力大于阻力，所以此时旗杆可看成费力杠杆。 3．（2026·浙江温州·一模）一些容易倾倒的广告牌成为城市的安全隐患，如图甲所示。小温想这类广告牌容易倾倒，是否与底座宽度有关？他绘制了这类广告牌的结构图（如图乙所示），制作两个展板相同、底座长度相同且宽度不同的模型，底座质量不计，如图丙所示。他先后两次释放铁球，分别撞击两块展板最上端。 (1)如图丁所示，小温拉起铁球，松手后铁球由静止向下摆动，铁球的重力势能转化为_______。 (2)实验中用铁球撞击代替手推的优点是_______。 (3)撞击后发现：两块展板都未倾倒，无法得出结论。在不改变图丁的实验装置前提下，如何进一步验证“在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒”？请写出你的操作方法_______。 (4)除了底座宽度，这类广告牌容易倾倒还可能与_______有关。 【答案】(1)动能 (2)控制撞击广告牌的速度相同 (3)保持摆线 拉开的角度α不变，改变铁球质量，分别撞击底座宽度不同的两块展板，记录使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的最小铁球质量，发现使窄底座展板倾倒所需铁球质量更小，可验证“在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒”。 (4)重心 【解析】（1）小温拉起铁球，松手后铁球由静止向下摆动，铁球的质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增加，动能增加，因此是重力势能转化为动能。 （2）当摆线拉开角度一定时，铁球撞击广告牌的速度相同，因此用铁球撞击代替手推，可以控制撞击广告牌的速度相同。 （3）两块展板都未倾倒可能是撞击力不够大， 没有达到使展板倾倒的临界力，不能就此否定底座宽度对广告牌倾倒情况的影响，因此保持摆线 拉开的角度α不变，改变铁球质量，分别撞击底座宽度不同的两块展板，记录使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的最小铁球质量，发现使窄底座展板倾倒所需铁球质量更小，可验证 “在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒”。 （4）物体的稳定性与物体的重心有关，广告牌容易倾倒，则可能与广告牌的重心有关。 4．（2026·浙江杭州·一模）简单机械中的人体杠杆，给予人类行走与奔跑的能力，如图所示是人将双脚踮起时腿脚部的杠杆模型，F是小腿部肌肉群产生的动力，作用在A点，B点是重心，O点为支点。（g取10N/kg） (1)请在图中画出力F的力臂。 (2)举重训练中，运动员需要在负重的情况下，不断将脚尖踮起、放平，假如运动员质量为50千克，肩上扛着总质量为40千克的杠铃，不断地将脚尖踮起，放平。所受的重力可以看成是集中在B点。B点位于AO的中点，则此人将脚尖踮起时，肌肉（至少）需要产生多大的力？（写出计算过程） (3)如果此人（质量为50千克）一分钟内能将脚尖踮起20次，每次踮起，脚跟离地10cm，则此人的小腿部肌肉群克服自身重力做功的功率是多少？（写出计算过程，计算结果保留两位小数） 【答案】(1) (2)运动员和杠铃的总重力 根据题意可知，动力臂l的距离为阻力臂l'的2倍，如下图，故根据杠杆平衡的条件可得故双腿肌肉（至少）需要产生的力为 (3)根据杠杆平衡的条件可得,人的重力为 运动员在不负重的情况下双腿肌肉（至少）需要产生的力为 运动员克服自身重力做功为 运动员做功功率为 5．（2026·浙江杭州·一模）在实际生活中，杠杆应用十分广泛，如以下两个应用： 应用一：如图甲所示，可调式握力器用于锻炼手部肌肉。锻炼时抓住手柄，用力抓紧使左侧手柄碰触到右侧的读数按钮，即算完成一个握力动作，图乙为握力器受力示意图。 应用二：常用螺丝刀将螺丝钉拧进（出）物体。图丙中正在拧螺丝钉的螺丝刀，可视为图丁所示的杠杆AOB，其中O为支点，A为动力作用点，B为阻力作用点，为阻力，动力作用在手柄上。 (1)如图乙所示，小科用的力抓握力器的手柄，此时弹簧的拉力＝20N，阻力臂OA＝2.0cm，动力臂OB＝5.0cm，则此时＝______N； (2)如图甲所示，握力器的力度可以通过调节器旋钮来调整，使弹簧下端在调节区域内外移动，当弹簧下端向左移动时，小科要完成一个握力动作需要用______（选填“更大”或“更小”）的力； (3)小科完成一个握力动作可使弹簧伸长5厘米，弹性势能增加20焦，完成60个握力动作花费的时间为2分钟，则小科做功的功率至少为多少？（请计算说明） (4)请在图丁中，画出螺丝刀使用时最小动力的示意图。 【答案】(1)8 (2)更大 (3) (4) 【解析】（1）根据杠杆平衡条件则有，解得此时动力。 （2）当弹簧下端向左移动时，弹簧的伸长量变大，则阻力变大，同时阻力臂变大，动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，需要的动力变大，即小科要完成一个握力动作需要用更大的力。 （3）完成60个握力动作做的功为 则小科做功的功率至少为 （4）O为支点，A为动力作用点，以OA为动力臂时，动力臂最长，根据杠杆平衡条件可知最省力。阻力使得杠杆绕支点逆时针旋转，则动力应使得杠杆绕支点顺时针旋转，过点A作垂直于OA向下的力即为最小动力，作图如下： 6．（2026·浙江温州·一模）为了增强市民身体素质，一些小区安装了各式各样的健身器材。使用如图所示的器材时，将配重片调节至合适的限位孔，始终竖直向下拉把手，使支架绕着转轴O转动，已知配重片的质量为10kg，相邻限位孔间距离为10cm。（不考虑装置自重和摩擦，）。 (1)当配重片位于限位孔③，在A点竖直向下拉把手时，健身器材属于________（填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。 (2)将配重片从限位孔①移至②时，需将配重片向上拔出，再插入②孔。若配重片向上提升15cm，则需克服配重片重力做功多少。（写出计算过程） (3)小温在A位置沿图中力F所示的方向刚好能用150N的力拉动把手，拉力的力臂为20cm，接着他将配重片向左移动了一个限位孔，求此时在A位置沿图中力F所示的方向刚好拉动把手需要多大的拉力。（写出计算过程） 【答案】(1)费力 (2) 15J (3) 200N 【解析】（1）该杠杆的支点为转轴O，动力臂是支点O到动力作用线的距离，阻力是配重片的重力，阻力臂是O到重力作用线的距离，即O到限位孔③的距离，由图可知，动力臂小于阻力臂，因此属于费力杠杆。 （2）配重片的重力 提升高度 克服重力做功 （3）原来拉动时，根据杠杆平衡条件，，即 解得，配重向左移动一个限位孔，新的阻力臂 动力臂不变，根据杠杆平衡条件，，即 解得。 7．（2026·浙江衢州·一模）我国科研人员通过“蛟龙号”深潜器在深海热液喷口科考时，发现管状蠕虫体内有硫细菌。该细菌能利用硫化氢与海水中的氧气反应释放的能量，将二氧化碳和水合成为自身所需的有机物。任务完成后，需用“举升装置”将“深潜器”回收至甲板（如图1）。 (1)由上述信息可知，该硫细菌的营养方式属于__________（选填“自养”或“异养”）。 (2)硫化氢与氧气反应的化学方程式为，该反应的基本反应类型是__________。 (3)“举升装置”结构简化如图2所示，表示“”形架，表示两根伸缩杆。深潜器的重力为，不计“”形架、伸缩杆及电动机自重。当深潜器离开水面静止悬挂时，已知，，，计算此时伸缩杆对C点拉力大小。 (4)若深潜器离开水面后，电动机在内使其在竖直方向上匀速上升，计算电动机对深潜器做功的功率。 【答案】(1)自养 (2)置换反应 (3) (4) 【解析】（1）该细菌能利用硫化氢与海水中溶解的氧气反应释放的能量，将二氧化碳和水合成为自身所需的有机物，营养方式为自养。 （2）硫化氢与氧气反应的化学方程式为，该反应是一种化合物和一种单质反应生成另一种新的化合物和一种新单质，属于置换反应。 （3）B端的拉力 因为，，所以，△CDA是等腰三角形，则 动力臂 阻力臂 根据得 此时伸缩杆对C点拉力大小 （4）电动机对深潜器做的功 电动机的功率 8．（2026·浙江衢州·一模）图甲为某品牌手动榨汁机的实物图，图乙是其结构示意图。使用时，手握柄上A点向下用力，硬棒ABO绕O点转动，带动盖子下压水果。 (1)经过压榨，果汁通过金属网流到容器中，从而实现果汁和残渣的分离，这种分离方法叫做__________。 (2)榨出的果汁属于__________（填“纯净物”或“混合物”），可以为人体提供的营养素有__________（写出两类即可）。 (3)某时刻，硬棒ABO处于静止状态（图乙），若水果对盖子的作用力F2为160N，此时手需施加的力F1为多大？（已知（OB=5cm，OC=25cm，硬棒自重和摩擦忽略不计。） 【答案】(1)过滤 (2) 混合物 水、维生素 (3)32N 【解析】（1）经过压榨，果汁通过金属网流到容器中实现果汁和残渣分离，这种分离方法是利用了金属网能让果汁通过而阻挡残渣，类似于过滤操作中利用滤纸分离固体和液体的原理，所以这种分离方法叫做过滤。 （2）[1]果汁中含有水、维生素等多种物质，由多种物质组成的物质属于混合物，所以榨出的果汁属于混合物； [2]果汁可以为人体提供的营养素有水、维生素、无机盐、糖类、蛋白质、脂肪、膳食纤维（写出两类即可）。 （3）根据杠杆平衡条件 题中，是手施加的力，其力臂为OC；是水果对盖子的作用力，其力臂为OB。已知，，，将数值代入杠杆平衡条件可得 即 9．（2026·浙江杭州·一模）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。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。 (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走值，即视为车辆超限。若某水平路面能承受的最大压强为，请通过计算判断该货车是否超限。 【答案】(1) (2)超限 【解析】（1）由题意知，装货后该货车总质量为16t，则货车的总重力为 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 在AB中点，则货车在B点所受的总支持力 （2）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 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。 10．（2026·浙江·一模）为方便船只通行，河面上有些桥梁被设计为可开启式（如图甲所示），图乙是其结构原理图，已知单侧悬臂的质量约是600t，悬臂梁在桥梁动力驱动装置作用下可以绕固定点O转动，由水平位置旋转到每次开启时悬臂梁重心M被提升的高度约10m，图乙中O点到驱动力F作用线的距离OB为4m，到悬臂梁重力作用线G的距离OC为12m。 (1)桥梁动力驱动装置相当于 ________ 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。 (2)单侧悬臂梁被提升过程中克服重力做的功。 (3)开启到如图乙所示的位置保持静止时，驱动装置施加在A点的力F的大小。 (4)悬臂梁从水平位置被提升到如图甲位置，驱动力F与悬臂梁的夹角不变。此过程中驱动装置施加A点的力F大小如何变化，并分析其原因。 【答案】(1)费力 (2) (3) (4)悬臂的长度保持不变，随着悬臂的升高，动力臂OB不变，阻力臂OC变小，阻力不变，根据杠杆平衡条件可知，动力F逐渐变小。 【解析】（1）图中O为支点，OB为动力臂，OC为阻力臂，，所以动力驱动装置相当于费力杠杆。 （2）单侧悬臂梁的质量 单侧悬臂梁的重力 单侧悬臂梁被提升过程中克服重力做的功 （3）开启到如图乙所示的位置保持静止时，动力臂，阻力臂，由杠杆平衡条件有，即 解得。 （4）见答案。 11．（2026·浙江·一模）升降篮球架的使用可以满足儿童篮球爱好者的运动需求。某款升降篮球架如图1所示，底座是由塑料制成的空心体，使用时需在底座灌入沙子。填充沙子后，篮球架的总质量为60kg，篮球架底座和地面总接触面积为。 (1)填充沙子后的篮球架静止放置在地面上时，对地面的压强为___________Pa； (2)抓住篮筐悬挂在上面可能会造成篮球架倒塌，图2为该款篮球架的结构简图，其中A点为篮球架底座最左侧与地面的接触点，A点距篮球架的重力作用线距离为35cm。若对篮筐产生一个竖直向下300N的力F，F作用线距离A点20cm，篮筐距离地面1.5m。请通过计算判断该篮球架是否会侧翻？ 【答案】(1)1200 (2)篮球架不会侧翻 【解析】（1）填充沙子后的篮球架的重力 填充沙子后的篮球架静止放置在地面上时，对地面的压力 对地面的压强为 （2）设篮球架不侧翻时作用在篮筐上的最大力为F，根据杠杆平衡条件得到，带入数据得到 得到 所以篮球架不会侧翻。 12．（2026·浙江温州·一模）为了帮助某古村落村民从井中轻松打水，某科学小组设计了如图所示的提水装置：在两个高度相同的支架上水平支撑一根直硬棒，支撑点分别为C点和D点。硬棒的A端悬挂一块石块，B端下方通过滑轮悬挂一个重20牛、容积为0.03米3的水桶，村民通过竖直向上拉动绳索即可实现从水井中轻松打水。硬棒上各点之间距离如图所示，滑轮重10牛，硬棒和绳索质量及各种摩擦均忽略不计。（井水的密度取） (1)该装置中滑轮的作用是：______； (2)村民将盛有2千克水的桶从完全离开水面开始匀速提升2米，求此过程中村民做功大小； (3)若A点系上质量为6千克的石块，提水时为保证硬棒不翻转，则水桶中可装进水的质量范围为 ______。 【答案】(1)省力 (2) (3) 【解析】（1）该装置中的滑轮是动滑轮，可以省力。 （2）盛有2千克水的桶的总重力为 硬棒和绳索质量及各种摩擦均忽略不计，则此过程中村民做功为 （3）石块重力为 若以C为支点，硬棒恰好不翻转时，根据杠杆平衡条件则有，解得杠杆B端受到的拉力。此时水桶中水的重力为 则水桶中水的质量为 若以D为支点，硬棒恰好不翻转时，根据杠杆平衡条件则有，解得杠杆B端受到的拉力。此时水桶中水的重力为 则水桶中水的质量为 所以提水时为保证硬棒不翻转，则水桶中可装进水的质量范围为。 13．（2026·浙江杭州·一模）图甲为某品牌坚果开壳器，图乙为其结构示意图。该开壳器的工作原理为：用力向下压手柄可使金属杆OA绕O点旋转，带动连杆BC运动（连杆BC可绕B点和C点自由转动），从而推动金属活塞M在金属套筒内水平向右运动，使固定在金属活塞M和金属块N之间的坚果受到压力。当压力增大到一定值时，坚果外壳就会被压碎。 (1)开壳器使用过程中为了让坚果不易滑落，其金属块与坚果接触的面刻有花纹，这是通过增大______而增大摩擦。 (2)若某种坚果碎壳时，作用在其表面的压力至少20牛，且坚果与金属块M间的接触面积为0.5厘米，则压碎该坚果时，金属块M对坚果的压强至少为______帕。 (3)如图乙、丙，若某次使用该开壳器对一坚果进行碎壳过程中，当金属杆OA从竖直方向绕点顺时针缓慢匀速转动时，连杆BC恰好处于水平位置。已知金属杆OA长20厘米，OB长2厘米，连杆BC长2.5厘米。作用在点的压力牛，且方向始终垂直于金属杆OA，连杆BC对金属杆OA作用力的方向始终沿BC所在直线方向。 ①在丙图中画出连杆BC对金属杆OA作用力及的力臂； ②求：当图丙连杆BC处于水平位置时，连杆BC对金属杆OA作用力的大小。（列式计算） 【答案】(1)接触面的粗糙程度 (2) (3)，200N 【解析】（1）金属块与坚果接触的面刻有花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。 （2）金属块M对坚果的压强至少为 （3）已知的方向始终沿BC所在直线方向，且阻止杠杆转动，方向水平向左，过B点水平向左作出阻力F2，过O点作力作用线的垂线，即为的力臂。 图中OB与的力臂夹角是60°，以的力臂和OB构成的三角形中，的力臂是30°角对的直角边，可得的力臂为 则由杠杆平衡条件可得 可得的大小为 14．（2026·浙江衢州·一模）大型树木移栽时常需吊车进行吊装（如图甲），吊车的挂钩上方为滑轮组，动滑轮重为600牛。大树上AB两点之间长为10米，O为大树的重心，OB长为2.4米，大树质量为1500千克。 (1)大树移栽前常需修剪部分枝叶（如图乙），这样做的目的是________。 (2)吊车往往安装较多轮胎，这是通过________以减小吊车对地面的压强。 (3)图甲吊起大树的过程中，当绳子竖直向上拉起，A端恰好离开地面时，钢绳的拉力为多少？（绳子重及摩擦不计） 【答案】(1)减小树木的重心，增加稳定性 (2)增大受力面积 (3)4000N 【解析】（1）移栽树木时剪掉大量枝叶，根据影响物体重心的因素，枝叶减少，树木的重心会降低。而重心降低可以增加树木的稳定性，防止树木倾倒。所以这样做的目的是减小树木的重心，增加稳定性。 （2）根据压强公式，在吊车对地面的压力一定时，吊车安装较多轮胎，增大了受力面积S，根据公式可知，受力面积增大时，压强p会减小。所以这是通过增大受力面积以减小吊车对地面的压强。 （3）根据重力公式，可得大树的重力 当A端恰好离开地面时，杠杆的支点为A，动力臂 阻力臂 阻力为大树的重力 由杠杆平衡条件 可得 即 解得 由图知，使用的滑轮组承担物重的绳子股数，绳子重及摩擦不计，根据滑轮组拉力公式 可得钢绳的拉力 15．（2026·浙江·一模）图甲是黄铜材质的翻板自封防臭地漏（黄铜的主要成分为铜、锌），其工作原理如图乙所示。利用水对底盖的压力来控制开合，有水时，自动开盖，迅速排水。无水时自动闭合，防臭防虫。请回答： (1)该地漏能防臭防虫，但地漏表面及排水管内仍然会有细菌滋生。细菌的生殖方式属于________（填“有性生殖”或“无性生殖”）； (2)为了探究制作地漏所用黄铜的等级，小科取制作地漏的黄铜废料进行了实验检测：取样品20克，逐滴加入质量分数为9.8%的稀硫酸，当加入稀硫酸的质量为100克时，恰好不再有气体产生。通过计算并结合下表判断制作地漏的黄铜属于哪种类型？ 黄铜类型 α黄铜 黄铜 β黄铜 锌的质量分数 (3)图丙为地漏翻板结构的示意图，整个翻板结构（包括配重和底盖）的总质量为10克，整个翻板结构的重力作用线通过A点，水对底盖压力的作用点可以等效在底盖C点，其中OD长度为1厘米，OA长度为0.5厘米。请计算底盖向下张开时，水对底盖的压力至少为多少牛？ 【答案】(1)无性生殖 (2)α黄铜 (3)0.05N 【解析】（1）细菌属于单细胞生物，细菌的生殖方式是分裂生殖，即一个细菌分裂为两个，这种生殖方式属于无性生殖中的分裂生殖。 （2）设黄铜中所含锌的质量为x，则 克 由表可知属于α黄铜 （3）翻板结构的总质量为，总重力为 根据可知， 故水对底盖的压力至少为 滑轮与斜面 考点3 1．（2026·浙江金华·一模）如图为某学生用所做的升降电梯模型模拟电梯的工作情况，电动机的拉力为F，动滑轮重为5N，在10s内将重20N的轿箱连同内部5N的物品一起匀速升高了1m，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．拉力F做功的功率为1.5W B．滑轮组的机械效率为16.7% C．与电动机相连的绳端移动的速度为0.3m/s D．与电动机相连的绳端拉力大小为12.5N 【答案】B 【解析】ACD．由图可知，动滑轮上绳子股数n=2，绳子自由端的速度 忽略绳重和摩擦，绳端拉力 拉力F做功的功率，故ACD错误； B．滑轮组的机械效率，故B正确。 故选B。 2．（2026·浙江杭州·一模）如图所示，小宁用竖直向上的拉力F提升物体，使物体在2s内匀速上升了0.1m。已知物体重为1N，动滑轮重为0.25N，不计绳重和摩擦。这一过程中，下列说法错误的是（   ） A．有用功为0.1J B．拉力F的功率为0.03125W C．该滑轮的机械效率为80% D．小宁可以通过减小动滑轮的重力来增大滑轮的机械效率 【答案】B 【解析】A．有用功，故A正确，不符合题意； B．该装置承担物重的绳子段数，不计绳重摩擦，拉力 拉力移动距离 总功 拉力功率，故B错误，符合题意； C．机械效率，故C正确，不符合题意； D．提升相同物重时，减小动滑轮重力，额外功减少，有用功不变，总功减小，滑轮机械效率增大，故D正确，不符合题意。 故选B。 3．（2026·浙江台州·一模）如图，某同学用大小恒为100牛的推力，10秒内将轮椅沿斜面从地面匀速推到了顶部。已知轮椅和人的总重720牛，斜面高为0.5米，长为6米。下列说法正确的是（　　） A．推力做功50焦 B．克服轮椅重力做功4320焦 C．推力的功率为36瓦 D．此时斜面的机械效率为60% 【答案】D 【解析】A．推力做的功是总功，即，故A错误； B．克服重力做的功是有用功，即，故B错误； C．推力的功率为，故C错误； D．斜面机械效率为，故D正确。 故选D。 4．（2026·浙江杭州·一模）千岛湖某景区配置了“飞天魔毯”，游客无需步行上山，坐在传送带上即可由“飞天魔毯”带至山上，如图甲所示。已知该“飞天魔毯”长度为400米，落差达100米，游客坐着“飞天魔毯”上山时，可以视为沿斜面匀速上升，模型图如图乙所示。 (1)上升过程中，传送带对游客的支持力对游客有无做功？答：________（选填“有”或“无”）。 (2)游客乘坐“飞天魔毯”上升时，此时该游客受到摩擦力的方向是：________。 (3)游客坐在魔毯上从底部以1m/s的速度上升到顶部。已知该游客的质量为50kg，不计密气阻力，请计算“飞天魔毯”运行过程中，传送带对该游客做功的功率________。 【答案】(1)无 (2)沿传送带向上 (3)125W 【解析】（1）根据做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。上升过程中，传送带对游客的支持力方向垂直于传送带向上，而游客在支持力的方向上没有移动距离，所以传送带对游客的支持力对游客无做功。 （2）因为游客乘坐“飞天魔毯”上升时，有沿传送带向下滑动的趋势，根据摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，所以此时该游客受到摩擦力的方向是沿传送带向上。 （3）该游客的重力 不计空气阻力，传送带对游客做的功等于克服游客重力做的功，则 游客上升的时间 传送带对该游客做功的功率 5．（2026·浙江·一模）某同学和家人外出时，轿车因陷入泥潭、轮胎打滑受困。救援车使用电动绞盘配合滑轮，以恒定2500N拉力F拖移车辆5米后成功脱困，如图1所示。 (1)图1中的滑轮为___________滑轮。 (2)救援过程中，电动绞盘至少要做功___________J。 (3)选择图2中的___________轮胎可降低车辆陷入泥潭与打滑的风险。 【答案】(1)动 (2)25000 (3)A 【解析】（1）由图1可知，滑轮随着车的运动而运动，该滑轮是动滑轮。 （2）由图1可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，车辆移动5m，则绞盘内的绳子移动的距离 电动绞盘至少要做功 （3）在越野过程中，车辆容易陷入泥潭和打滑，为了降低这种风险，需要增大轮胎与地面之间的摩擦力和减小压强，需要选择花纹偏大和受力面积较大的轮胎，选择图2中的轮胎A。 6．（2026·浙江台州·一模）动车组列车车顶装有受电弓，通过顶部的滑板与高压输电线保持接触，从而获得电能，如图1所示。 (1)制作滑板的材料除了具有导电性以外，还需要具有的性能有______；（写出一种即可） (2)某动车组的功率恒为20000千瓦，运行2小时，计算消耗的电能； (3)在输电线上方设置承力索，利用吊弦线拉住输电线可防止输电线下垂。每隔一定距离，设立一个支架，放上滑轮组和坠砣，可使承力索绷紧，其结构如图2所示。若坠砣的总质量为600kg，则能对承力索产生______N的拉力； (4)受电弓的结构简图如图3所示。连杆甲、乙下部由连杆丙连接，上部和滑板连接在一起，它们可看作一个整体结构。推杆始终垂直作用在连杆丙的B点，可使该整体结构绕固定点A转动。当该整体结构与水平面成60°时，输电线作用在滑板上的力，可等效为该整体结构在C点受到竖直向下、大小为70N的力。已知ABC成一直线，且AB=0.2m，AC=1.8m，不考虑连杆和滑板自身的重力，求此时推杆的作用力大小。 【答案】(1)耐磨 (2) (3) (4)315N 【解析】（1）列车行驶时，滑片与输电线之间会产生摩擦，而摩擦生热，所以制作滑板的材料除了具有导电性以外，还需要具有的性能有耐磨、光滑、熔点高等。 （2）消耗的电能为 （3）坠砣对绳子自由端的拉力为 图2中滑轮组有效绳子段数，则承力索受到的拉力为 （4）连杆甲、乙下部由连杆丙连接，上部和滑板连接在一起，它们可看作一个整体结构，该整体结构可抽象成一个绕固定点A转动的杠杆，A点即为支点。输电线作用在滑板上的力，可等效为该整体结构在C点受到竖直向下、大小为70N的力，该力视作阻力，根据数学知识，阻力臂 推杆的作用力垂直作用在连杆丙的B点向上，该力视作动力，动力臂为 根据杠杆平衡条件则有，解得推杆的作用力。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $