专题09 简单机械（6大考点）（江苏专用）2026年中考物理一模分类汇编

**基本信息** 聚焦简单机械核心考点，融合神舟二十一号机械臂、斜拉桥模型等科技前沿及桔槔、筒车等传统文化情境，适配初中物理一模复习，注重基础巩固与综合应用。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择/填空|约30题|杠杆类型判断、平衡条件、滑轮特点、机械效率|以生活工具（筷子、核桃夹）和科技场景（空间站机械臂）为情境，考查基础概念| |计算/综合|约15题|机械效率计算、杠杆平衡应用|结合工人提升重物、斜面运输等实际问题，涉及多步骤推理（如考点4第23题滑轮组功率与效率计算）| |实验探究|约5题|杠杆平衡条件、滑轮组效率测量|通过改变钩码数量、拉力方向等变量设计实验，培养科学探究能力（如考点5第1题杠杆平衡条件探究）|

专题09简单机械 6大考点概览 考点01 杠杆类型的判断 考点02 杠杆平衡条件及其应用 考点03 滑轮、滑轮组的特点 考点04 机械效率 考点05 探究杠杆的平衡条件 考点06 测量滑轮组的机械效率 杠杆类型的判断 考点1 1．（2026·江苏常州·一模）2025年11月1日3时22分，神舟二十一号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱前向端口。空间站中的航天员可以在机械臂（如图）的辅助下进行舱外检修工作，机械臂（如图）类似人的手臂，可以省距离。下列工具正常使用时，与机械臂属于同一类杠杆的是（　　） A．钢丝钳 B．羊角锤 C．开瓶器 D．筷子 2．（2026·江苏南通·一模）如图所示，属于费力杠杆的是（　　） A．核桃夹 B．羊角锤 C．钢丝钳 D．镊子 3．（2026·江苏南京·一模）“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬动整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（　　） A．天平 B．定滑轮 C．钓鱼竿 D．铡刀 4．（2026·江苏南京·一模）下列工具在正常使用时，属于费力杠杆的是（　　） A．开瓶扳手 B．核桃夹 C．铁皮剪 D．食品夹 5．（2026·江苏连云港·一模）图示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（　　） A．园艺剪 B．筷子 C．瓶盖起子 D．核桃夹 杠杆平衡条件及其应用 考点2 1．（2026·江苏南京·一模）园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时（　　） A．尽量让树枝靠近O点，手握剪刀的位置远离O点 B．尽量让树枝远离O点，手握剪刀的位置靠近O点 C．树枝和手离O点的距离无论远近，修剪树枝时都费力 D．树枝和手离O点的距离无论远近，修剪树枝时都省力 2．（2026·江苏南通·一模）如图所示，轻质杠杆OA的B点挂着重物G，A端用细绳挂在圆弧EF上，此时OA恰成水平，且A点与圆弧形架EF的圆心重合．当绳AM的M端从 E点缓慢滑到F点的过程中，绳对A点拉力的大小将（ ） A．逐渐变小 B．先变小再变大 C．逐渐变大 D．先变大再变小 3．（2026·江苏南京·一模）如图所示是古人运送巨木的劳动情境示意图。下列有关说法正确的是（　　） A．在抬起巨木时横杆是费力杠杆 B．支架下端垫有底面积较大的石块是为了减小压力 C．巨木下放上圆木棒是为了增大摩擦力 D．在抬起巨木时，在横杆上施力的众人离支架越远越省力 4．（2026·江苏南通·一模）如图甲所示，停车场的入口处常用闸杆来控制车辆的出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆，如图乙所示，O为杠杆的支点，杠杆的重力G=40N，AB=3.2m，AO=0.4m。下列说法正确的是（　　） A．升起闸杆时，施加在A端的力为动力，此时闸杆是省力杠杆 B．升起闸杆时，沿F1方向比沿F2方向更省力 C．要使闸杆水平平衡，则在A端施加的最小力为120N D．适当将支点O向A靠近，可以减小升起闸杆的动力 5．（2026·江苏苏州·一模）“低头族”长时间低头看手机，其力学原理可通过杠杆模型解释，如图所示，支点在颈椎O处，A点为头颅的重心，B为颈部肌肉拉力F的作用点，拉力方向始终垂直于OB，若头颅质量为4kg，，下列分析正确的是（　　） A．低头角度变大，F的力臂增大 B．头部前倾增大了阻力臂，后颈肌肉容易疲劳 C．当时，肌肉对B点的拉力为200N D．低头时，人的头部和颈椎组成省力杠杆 6．（2026·江苏南京·一模）家中卫浴室也蕴含了很多物理知识，下列说法错误的是（　　） A．在镜子中看到自己因为光的反射形成了虚像 B．水龙头开关是一个轮轴，其主要作用是为了省距离 C．生活经验告诉我们洗脸盆中的水越多，底部的塞子越难拔出来，这是因为在同种液体中，深度越深，液体压强越大 D．洗手盆的下水管制成U状，是利用连通器原理，从而达到阻隔臭气的作用 7．（2026·江苏南通·一模）每年的3月，市中学的团员和志愿者都会去到福利院献爱心，同时也收获了一些物理知识，下列事例与物理知识对应正确的是（　　） A．用扫帚扫地——扫帚和地面之间摩擦力大小和扫帚对地面的压力大小无关 B．给木凳装上软垫坐起来更舒服——受力面积越大压强越大 C．烧水给福利院的孩子们煮面条——水的沸点是100℃ D．用筷子夹饺子——筷子是费力杠杆 8．（2026·江苏苏州·一模）用一根长为40cm的木条自制杆秤，右端A处系上秤盘，O为提纽。AO的距离为5cm，用50g的钩码做秤砣。不称物体时，秤砣挂在提纽左侧5cm处，杆秤水平平衡，此处为零刻度线。该杆秤能够称量的最大质量为___________g；若只更换秤砣，用100g的钩码做秤砣，该杆秤能够称量的最大质量为___________g。 9．（2026·江苏无锡·一模）如图甲所示，碓是一种木石做成的捣米器具，使用时人用一只脚用力向下踏动碓身的一端，抬起碓头，然后落下，用来捣击石臼里的谷物，以达到脱壳或捣碎的目的。其结构如图乙所示，O为转轴，忽略横木AB棒的自重。质量为60kg的工人，当他用右脚在B点用竖直向下的力F踩横木使其刚好转动，不考虑转轴处的摩擦和扶手对人的作用力，此时碓可看作是______（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆，他的左脚对地面的压力为100N，碓头的总质量为20kg，力臂，则力臂的长度是______cm。横木踩脚处较为粗糙是为了______。（g取10N/kg） 10．（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。 11．（2026·江苏无锡·一模）如图甲将手机放在水平桌上的手机支架上保持静止，图乙、丙分别为空载和放上手机后的简化示意图。手机对支架的作用力可等效为图中的力，其大小始终等于手机的重力。已知该手机支架重为4N，，则支架的重心位于图丙中________（选填“1”或“2”）位置，该手机的重力，不大于________N。如何放置手机，才能使支架更稳、不易倾倒，你的操作方法是：___________。 12．（2026·江苏无锡·一模）如图所示，电子秤上支架质量不计，均匀细木棒OAB可绕O点自由转动，当支架支撑在A点时，调节O点高度，使木棒水平平衡，此时电子秤示数如图1所示，已知，细木棒的自重为____N。现在B点施加竖直向上拉力，电子秤示数与的关系图像为图2中的①，则图像中横坐标x点的数值为____N。若将支架从A点移至C点，电子秤示数与的关系图像变为图2中的_____（选填数字序号）。 13．（2026·江苏淮安·一模）图甲是电工师傅们挖的埋水泥电线杆的坑，其深度为2.0m，坑口长为2.3m，坑底长为0.3m，坑的宽度仅比电线杆的粗端直径稍大一点。图乙是电工师傅们准备将电线杆埋入坑中时的示意图： (1)坑中沿长方形的长边方向有一从地面直达坑底的斜坡，这样做的好处是不必将电线杆从底端开始向上竖起，重心上升高度较___________，施工时省力； (2)水泥电线杆的重力为1.0×104N，长为12.0m，其重心O距粗端B的距离为4.0m，按图乙所示的方式竖起电线杆，则刚抬起电线杆的细端A时F的力臂为______m，此时至少需要的力F为______N。 (3)竖起电线杆的过程中，工人师傅至少要对电线杆做功________J（忽略电线杆水平放置时重心离地面的高度）。 滑轮、滑轮组的特点 考点3 1．（2026·江苏徐州·一模）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下沿水平面向右运动，不计绳和轻质滑轮间的摩擦。下列关于A的受力和运动状态的分析，正确的是（　　） A．若A匀速运动，拉力F等于A受到的摩擦力 B．若A加速运动，拉力F小于A受到的摩擦力 C．若A减速运动，A受到的摩擦力为0 D．若撤去拉力F，A由于惯性会继续运动，且摩擦力方向水平向左 2．（2026·江苏南京·一模）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为400N的重物A，不计绳重和摩擦，所用的竖直拉力为250N，重物A上升的高度为10m，用时50s。 (1)该动滑轮可看作______杠杆。 A．省力 B．费力 C．等臂 (2)工人所做的有用功为______J，拉力F的功率P为______W。 机械效率 考点4 1．（2026·江苏无锡·一模）工人用如图所示的滑轮组匀速提升重为1000N的物体，拉力F为600N。物体在10s内提升2m，忽略绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．动滑轮的重量为400N B．工人做的有用功为2000J C．提升该物体的机械效率是62.5% D．增大拉绳的速度，滑轮组的机械效率变大 2．（2026·江苏南京·一模）如图所示，物体重100N，用110N的拉力将物体在2s内匀速提升，则（　　） A．绳子自由端下降1m B．物体上升的速度是 C．拉力的功是50J D．该装置的机械效率是 3．（2026·江苏常州·一模）如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力和绳重忽略不计。在物体匀速上升过程中，甲、乙两图的拉力及机械效率的关系分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 4．（2026·江苏无锡·一模）用图甲的装置匀速拉动同一物体G，滑轮组的机械效率与动滑轮的重的关系如图乙。不计绳重及摩擦，则（　　） A．被提升的物体重2N B．当时，动滑轮重为3N C．动滑轮越重，滑轮组的机械效率越大 D．物体被提升2m时，A点对应的拉力做功8J 5．（2026·江苏南京·一模）如图所示，用20N的拉力F向上拉动绳子，使重为50N的物体M在2s内匀速升高0.2m（不计绳重和摩擦）。下列说法错误的是（　　） A．动滑轮重为10N B．拉力的功率是6W C．滑轮组的机械效率约是83.3% D．绳子自由端移动0.4m 6．（2026·江苏无锡·一模）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。下列分析正确的是（忽略绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg）（　　） A．提升过程中做的有用功为800J B．提升过程中拉力做功的功率为280W C．该滑轮组的机械效率为87.5% D．提升更重的矿石时机械效率变小 7．（2026·江苏南京·一模）晓敏在观看杂技表演，有一项跳板节目引起了她的注意。如图所示，两名质量均为60kg的男演员同时从3m高处自由下落到跳板的一端，站立于跳板另一端的一名质量为45kg的女演员被向上弹起4m高。晓敏利用所学的知识粗略地计算出跳板的机械效率为(     ) A．90% B．75% C．50% D．45% 8．（2026·江苏南京·一模）如图所示，用滑轮组将重为12N的物体匀速提升0.2m，作用在绳端的拉力F为5N，不计绳重和摩擦，以下计算正确的是（　　） A．拉力的功率1W B．滑轮组的有用功2.4J C．动滑轮的重力1N D．滑轮组的机械效率83.3% 9．（2026·江苏南通·一模）如图所示，用动滑轮将重200N的物体在10s内匀速竖直提升了1m，拉力F为125N，不计绳重。则在此过程中，下列说法中正确的是（　　） A．有用功为400J B．额外功为150J C．动滑轮的机械效率为80% D．动滑轮重50N 10．（2026·江苏南通·一模）如图所示，小明利用杠杆、滑轮匀速提升20N的重物，滑轮重为2N，不计摩擦、绳重及杆重，、始终沿竖直方向，以下说法正确的是（　　） A．先变小后变大 B．杠杆是省力杠杆 C．可能大于11N D．滑轮机械效率约91% 11．（2026·江苏无锡·一模）小明在开展“再探动滑轮”的活动中，用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动动滑轮，使重为2N的钩码上升高度10cm，测得弹簧测力计示数为1.2N。下列说法中正确的是（　　） A．绳端移动的距离为10cm B．拉力做的功为0.12J C．此过程中，该动滑轮的机械效率为83.3% D．若增加钩码的个数，该动滑轮的机械效率不变 12．（2026·江苏南通·一模）如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升完全相同的两个物体（不计绳重、滑轮重和摩擦），拉力F甲、F乙分别作用在绳端和拉钩上，绳端和拉钩均沿竖直方向匀速上移了相同距离，该过程中物体上升的高度分别为h甲、h乙，两装置的有用功分别为W甲、W乙，机械效率分别为η甲、η乙，则下列说法中正确的是（　　） A．F甲： F乙=1：2 B．h甲：h乙=1：2 C．W甲：W乙=1：1 D．η甲：η乙=1：1 13．（2026·江苏淮安·一模）如图所示，一个斜面长，高，把重为的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则推力为______；若斜面不光滑，实际所用推力为，则斜面的机械效率为______。若斜面倾斜程度不变，只将斜面长度改为，仍以同样的方式将此木箱匀速拉到斜面顶端，此时斜面的机械效率将______(选填“增大”、“不变”或“减小”)()。 14．（2026·江苏南通·一模）放在地面的箱子重1200N，当用100N的水平力推它时，木箱没有动，地面对木箱的摩擦力是________N；当用200N的水平力推它时，木箱恰好做匀速直线运动，如果作用在木箱上的水平推力为300N时，木箱受到的摩擦力是________N。用一个动滑轮将这个物体匀速提升0.5m，如果人的拉力是800N，则滑轮的机械效率是________。 15．（2026·江苏南京·一模）如图所示，用定滑轮匀速提升重为90N的物体，所用拉力F=100N，经过2s物体上升0.2m，拉力F做的功为______J，拉力F做功的功率为______W。此过程中定滑轮的机械效率为______。 16．（2026·江苏南京·一模）有一斜面长s＝5m，高h＝2m，用弹簧测力计把一物块沿斜面从底部匀速拉到顶部，弹簧测力计的示数如图所示。若该斜面的机械效率为80%，则物体的重力为_______N，物体受到斜面的摩擦力为_______N，使用斜面可以_______（选填“省力”或“省功”）。 17．（2026·江苏南通·一模）如图所示，用滑轮组把重为500N的货物提到12m高的楼上，所用拉力为200N，则总功为________。滑轮组的机械效率为________。 18．（2026·江苏徐州·一模）如图所示，用斜面提升重物。物体重为100N，在4s内被匀速提升至斜面顶端，所用拉力为80N。此过程中，有用功为_____ J，拉力做功的功率为_____ W，斜面的机械效率为_____。 19．（2026·江苏无锡·一模）如图所示，用滑轮组匀速提升重为200 N的物体，拉力F为125 N，10 s内使物体升高5 m，不计绳重和摩擦，滑轮组对物体做的有用功为________J，拉力的功率为________W，滑轮组的机械效率为________%。 20．（2026·江苏南通·一模）某同学用如图甲的滑轮5s内将重420N的物体匀速提升5m，提升过程中做功的部分数据如图乙。则有用功为___________J，所用拉力F为___________N，动滑轮的重力约为___________N，克服绳重与摩擦的功率约为___________W。 21．（2026·江苏常州·一模）如图所示，小明用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车至高度h处，测得小车重为4N，斜面高h为0.1m，斜面长s为0.5m，拉力F为1N。则在此过程中，拉力做功为______J，斜面的机械效率为______%，小车所受摩擦力为______N。 22．（2026·江苏南京·一模）如图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。某次试车过程中，该车在水平路面上以恒定功率P做直线运动，图像如图乙所示。已知，汽车（包括司乘人员）的总重力为4800N，汽车行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍.求： (1)在0~15s内汽车牵引力做的功。 (2)电池板吸收的太阳能转化为汽车的机械能的效率为20%，求0~15s吸收的太阳能。（假设汽车运动过程中太阳光照情况不变） 23．（2026·江苏南通·一模）如图所示，质量为 60kg  的工人在水平地面上，用滑轮组把货物运到高处．第一次运送货物时，货物质量为 130kg，工人用力 F1 匀速拉绳，地面对工人的支持力为 N1，滑轮组的机械效率为 η1；第二次运送货物时，货物质量为 90kg，工人用力 F2 匀速拉绳的功率为P2，货箱以0.1m/s 的速度匀速上升，地面对人的支持力为 N2，N1 与N2 之比为 2:3．（不计绳重及滑轮摩擦，g 取 10N/kg）求： （1）动滑轮重和力F1 的大小； （2）机械效率η1； （3）功率P2． 24．（2026·江苏徐州·一模）工人师傅常用斜面把重物搬运到更高的平台上，如图甲所示，重为400N、底面积为0.2的箱子放在水平地面上。现沿一块直木板将该箱子匀速拉上平台，如图乙所示。已知拉力大小为200N，箱子沿直木板移动了2.5m，升高了1m。求： (1)箱子静止在水平地面上时，对水平地面的压强； (2)该斜面的机械效率。 25．（2026·江苏南京·一模）质量为40kg、底面积200cm2的物体静止在水平地面上。用如图所示的滑轮组在5s内将物体匀速竖直提升3m，已知动滑轮重50N，不计绳重和摩擦。（g=10N/kg）求： （1）提升前，物体静止在水平地面上时对地面的压强； （2）拉力F的功率； （3）滑轮组的机械效率。 26．（2026·江苏苏州·一模）工人使用如图所示的滑轮组提升重物，在绳自由端施加竖直向下500N的拉力，使重力大小为900N的重物以0.2 m/s的速度匀速竖直上升5s。不计绳重与摩擦，求： (1)工人拉绳子做功的功率； (2)滑轮组的机械效率； (3)若用该装置匀速提起500N的重物时，拉力多少N？ 27．（2026·江苏常州·一模）用如图所示滑轮组匀速提升重为350N的物体，人的体重为500N，人对绳的拉力为200N，不计绳重和摩擦，求： (1)滑轮组的机械效率； (2)在此过程中，物体在5s内匀速上升了2m，求拉力的功率； (3)若绳子能承受的最大拉力是800N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组的最大机械效率为多少？ 28．（2026·江苏泰州·一模）如图所示，工人在10s内用300N的拉力将重400N的物体沿竖直方向匀速提升4m，不计绳重及摩擦。求： (1)提升物体做的有用功。 (2)拉力做功的功率。 (3)滑轮组的机械效率。 29．（2026·江苏南通·模拟预测）如图甲所示是一种塔式起重机上的滑轮组。已知在匀速吊起的货物时，滑轮组的机械效率是80%，不计摩擦和绳重，g取。 （1）绳端的拉力F是多大？ （2）货物在内匀速上升，绳端拉力的功率是多大？ （3）图乙中悬吊货物所用动滑轮与图甲中相同，若配重质量为，平衡臂长，起重臂长，当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时，求此时货物的质量。 30．（2026·江苏淮安·一模）如图所示，装卸工人站在地面上，把货物从地面匀速提升到4m的高处，所用的时间是8s，人作用在绳子自由端的拉力为500N，已知滑轮组的机械效率为80 %。求： (1)根据题意在图中画出绳子的绕法。 (2)工人做功的功率是多少？ (3)货物的重力是多少？ 31．（2026·江苏常州·一模）如图甲是农民捣谷用的“舂”，图乙是其结构示意图。AOB为碓（duì）杆，O为支点，AO长1.5m，OB长0.3m，舂相当于简单机械中的______杠杆。A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为30N，每踩一次碓头上升的高度为60cm，则每踩一次克服碓头重力做功是______J。若不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用______N的力才可以将碓头抬起。若1min将B处踩下30次，舂的机械效率为60%，则人做功的功率是______W。 32．（2026·江苏苏州·一模）在探究“测滑轮组机械效率”的实验中，已知每个钩码质量均为50g，g取10N/kg。 (1)在图上画出滑轮组绳子的绕法，要求施力方向竖直向上； (2)现将钩码匀速竖直向上提升20cm，绳子自由端的拉力为0.8 N，求此过程中对钩码所做的有用功为____J； (3)求此滑轮组的机械效率为_____。（结果保留一位小数） 33．（2026·江苏南通·模拟预测）图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。（g取10N/kg） （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时的机械效率与物重______（选填“有关”或“无关”）； ②若这位母亲的质量为50kg，所坐的轮椅质量为20kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，力的大小为______N。 34．（2026·江苏南京·一模）完成下列各题。 (1)将质量均匀的木棒切割并组装成两个形状相同、质量均为m的木模，用三根竖直细线a、b、c连接，在水平面上按照“互”字型静置，上方木模呈现悬浮效果，如图甲所示，这是利用了建筑学中的“张拉整体”结构原理。细线a的拉力________（选填“大于”、“小于”或“等于”）细线b的拉力，沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点，线仍竖直，线上拉力会________（选填“改变”或“不变”） (2)如图乙，是为了搬运建筑材料而使用的简单机械。某次用该机械匀速起吊600kg的物体时，物体上升5m用时3s，滑轮组的机械效率是80%，则所做总功的功率是________W，若用该装置提升质量更大的物体，其机械效率将________。 (3)如图丙，A、B是两个完全相同的物体，小亮分别将A、B两物体匀速拉到斜面顶端，斜面长为、，对物体做功情况如图丁所示，请问斜面对物体B的摩擦力________N，两方案的机械效率_______（“<”、“>”、“=”）。 35．（2026·江苏南京·一模）阅读短文《桔槔和筒车》，回答问题： 中国古代五大农书之首《齐民要术》中记载着：“井深用辘轳，井浅用桔槔。”桔槔的结构相当于一个普通的杠杆。如图甲所示，在其横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来，横杆的一端用一根绳与汲器相连，另一端绑上或悬上一块重石头。当要提水时，人用力向下拉绳子，使水桶下降到水面以下，并让水流入水桶。当水桶装满水后，人向上拉动绳子，就可让绑重石端的位置下降，同时将提水的容器提升。《天工开物》中同样记录了一种汲水工具：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于机内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧”，图乙为筒车的简化示意图。 (1)如图甲所示，汲水时，人用力向下拉绳子的过程中，桔槔相当于一个________（选填“省力”或“费力”）杠杆； (2)如图丙所示是桔槔的简化图模型，轻质杠杆AB，支点为O，，B端挂有重为150N的石块P，A端挂有重为20N的空桶木桶Q（绳重忽略不计，g取10N/kg），使用时，人向下拉绳放下空桶时拉力至少为________N。若水桶装满水后总重100N，石头仍重150N，更换支点为后（图中未画出），当桔槔达到平衡状态时，人对绳子向上的拉力是50N，则________； (3)筒车工作时是把动能转化为________能； (4)当水流变缓后，筒车提升水的功率会变________（选填“大”或“小”）； (5)若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，筒车旋转一周所用时间为60s，水流冲击筒车的总功率为60W，则水流做的总功为________J，筒车旋转一周取水的机械效率为________%（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg，结果保留一位小数）。 36．（2026·江苏常州·一模）质量为20kg的重物放在水平地面上，重物与地面间的接触面积为0.1m2。利用滑轮组，工人在20s内将重物匀速提高5m。他对绳子自由端施加的拉力为150N，绳子自由端移动了10m。不计绳重和轮轴处摩擦，g取10N/kg。 (1)在图2中画出符合题意的滑轮组的绕线方式； (2)求图1中重物对地面的压强； (3)在图2所述过程中，求： ①工人做功的功率；②滑轮组的机械效率。 探究杠杆的平衡条件 考点5 1．（2026·江苏淮安·一模）在探究“杠杆平衡条件”的实验中，实验器材有：杠杆（每小格均等长）、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为0.5 N的钩码。 (1)实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，要使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向___________端调节； (2)如图乙在杠杆两侧挂如图所示的钩码，杠杆平衡，若保持如图乙所示的两个悬挂点位置不变，将两侧钩码各取下一个，则杠杆___________端会下沉； (3)小明撤去挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，如图丙所示，当杠杆在水平位置平衡时弹簧测力计的示数F为___________N；若保持弹簧测力计拉力方向不变，将杠杆缓慢拉动一段距离，测力计示数大小将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)杆秤是我国古老的衡量工具，如今仍然被人们使用。小明根据探究结果用一根粗细均匀的硬杆制成了如图丁所示的杆秤，提纽固定在D点，托盘挂在C点，不放重物，提起提纽，杆秤刚好在水平位置平衡，将D点记为零刻度线，请根据杠杆的平衡条件判断：杆秤D点右边的刻度是___________（选填“均匀”或“非均匀”）的；经测试发现：该杆秤分度值太大，不够精准。若要使该杆秤分度值变小，可采取的方法是___________。（保持杆秤零刻度线的位置不变） 2．（2026·江苏南通·一模）某兴趣小组在“斜拉桥的原理与模型制作”跨学科实践中。 (1)在研究斜拉索对桥面拉力F的大小与斜拉索和桥面夹角α的关系时，该小组同学利用硬卡纸和细线制作出如图甲所示桥面的模型，桥面与桥柱间的连接点为O，用力传感器测出斜拉索顶端悬点在不同位置A、B、C时拉力F的大小，整个过程中桥面始终水平，相关数据见表1 斜拉索顶端悬点位置 拉力 F的大小/N A 1.55 B 1.73 C 2.12 ①分析表1数据，可得拉力 F的大小与夹角α的关系是：同一桥面水平静止时，___________。 ②如图乙所示，桥面可以看成___________（填简单机械的名称），该小组同学分别画出了三个位置时O 点到斜拉索的距离、、、根据相关知识，可解释悬点由A到C时，拉力F变大的原因___________。 ③为提高斜拉桥的载重量，桥柱的高度适当___________（选填“低一些”或“高一些”）。 (2)为进一步研究桥面稳固性与桥面截面形状和桥墩间距的关系，该小组同学用相同纸张制作了不同截面形状的桥面，如图丙所示，将桥面放在两桥墩之上，在纸桥中央放上硬币，直到纸桥塌陷，记录下此时硬币的个数，相关数据见表2 序号 桥面 截面形状 桥墩间距/cm 硬币个数/个 1 a 15 36 2 b 15 16 3 C 18 19 4 c 12 28 比较序号3、4的数据可得到的结论是___________，根据表2数据，在所给的截面形状中能否得出稳固性最强的截面形状？___________（选填“能”或“否”），若能请标出序号，若不能请简要说明理由：___________。 3．（2026·江苏泰州·一模）用杠杆、铁架台、若干钩码、弹簧测力计等器材，可探究杠杆的平衡条件。 实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 3.0 2.0 1.5 4.0 2 4.0 2.0 2.0 4.0 3 2.0 4.0 2.0 4.0 4 1.6 5.0 2.0 4.0 5 1.2 5.0 2.0 3.0 6 2.0 5.0 2.0 5.0 (1)如图甲所示，杠杆处于静止状态，为使杠杆在水平位置平衡，应将左端的平衡螺母向____________调节。 (2)如图乙所示，在杠杆左侧挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在右侧某一位置竖直向下拉住杠杆，每次实验时均使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是__________。设弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，动力臂为；钩码对杠杆的拉力是阻力，阻力臂为。实验过程如下： ①保持钩码和弹簧测力计的位置不变，改变钩码的数量，记录序号1、2实验数据。 ②保持钩码的数量和_____________不变，改变弹簧测力计的位置，记录序号3、4实验数据。 ③保持弹簧测力计的位置和钩码的数量不变，改变钩码的位置，记录序号5、6实验数据。综合分析表格数据可得杠杆的平衡条件是：___________（用物理量的符号表示）。 (3)课外实践：在动物园内，小明想用一只弹簧测力计（量程为）称一头大象的质量，如图丙所示，铁笼应挂在杠杆（槽钢）的________（选填“A”或“B”）点。称象前应调整支点的位置使杠杆在水平位置平衡，目的是________。槽钢在水平位置平衡时，测得为10m，为，弹簧测力计的示数为，则大象的质量为_____________t。（g取） 测量滑轮组的机械效率 考点6 1．（2026·江苏南京·一模）小明同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中。 (1) 实验中应___________拉动弹簧测力计，为了能准确测量绳子自由端的拉力F，应该在弹簧测力计_________________(填“缓慢匀速提升”或“静止”)时读数。 (2) 小明同学实验时，记录的数据在表格中，请认真填写所缺少的部分___________。 物重G/N 物体提高的高度h/m 弹簧测力计 读数F/N 绳自由端拉 动距离s/m 机械效率η 5 0.15 2 0.45 (3) 根据表中数据，在图中画出小明同学实验时滑轮组的连接装置图_________。 (4) 同学小丽观察并分析了小明的实验后，认为小明的实验中，可少用一种测量工具，也能测出滑轮组的机械效率。 答：去掉______________；此时滑轮组的机械效率的表达式为___________ (依据实验装置图和所测物理量)。 (5) 小华在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验(滑轮的规格相同)，如右图所示。 ①小华多使用一个滑轮，目的是为了改变_______________。 ②当小华和小明使用各自的滑轮提升相同的钩码时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率______(选填“相同”或“不相同”)。 2．（2026·江苏南通·一模）在“探究有哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图所示装置测得了四组数据，如下表所示． 实验次数 钩码重 G/N 钩码上升的 高度h/cm 测力计的 示数F/N 测力计移动 的距离s/cm 1 3 2 1.2 6 2 3 5 1.2 15 3 3 8 1.2 26 4 3 10 1.2 30 （1）前三次实验中，第______次实验数据明显出现错误，应当剔除． （2）第四次实验中，有用功是_____J，总功是______J，滑轮组的机械效率为____． （3）根据以上信息，请判断：该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与______是否有关． 3．（2026·江苏南京·一模）在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验中，小明用同一个滑轮做了4次实验，前2次分别按图甲、乙所示装置进行，后2次按图丙所示装置进行，并将测得的数据记录在表格中，（不计绳重及摩擦） 实验序号 钩码重 钩码上升的高度 拉力 绳子自由端移动的距离 1 1 20 1 20 2 2 20 2 20 3 1 20 40 4 2 20 40 (1)分析前2次的实验数据及观察到的现象，可以得出结论：使用定滑轮不能省______，但可以改变______。 (2)进行图丙所示的实验时，应沿______方向匀速拉动绳子自由端。分析第3、4次实验数据发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为______。 (3)用图丙装置进行实验时，若小明将绳子向右倾斜一定角度匀速拉动，拉力的大小将______选填“变大”“不变”或“变小”。 (4)利用图丙装置进行第3次实验时，有用功为______J，机械效率为______百分号前保留整数。 4．（2026·江苏南京·一模）某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中． 实验次数 钩码重/N 钩码上升的高度/m 绳端的拉力/N 绳端移动的距离/m 机械效率 1 4 0.10 1.8 0.3 2 6 0.10 2.5 0.3 3 6 0.15 2.5 (1)实验中，使用滑轮组提升重物时，应_____拉动弹簧测力计。 (2)第二次实验中，2s内钩码上升的高度为0.1m，则拉力的功率为_____W。 (3)第三次实验中，绳端移动的距离为_____m，滑轮组的机械效率为_____。 (4)分析比较第一、二两次实验数据，有用功W1有_____W2有，滑轮组的机械效率η1_____η2（两空均选填“＞”“=”或“＜”）。由此可知，可采用_____的方法来提高滑轮组的机械效率。 (5)分析二、三两次实验数据，说明滑轮组的机械效率与_____无关。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09简单机械 6大考点概览 考点01 杠杆类型的判断 考点02 杠杆平衡条件及其应用 考点03 滑轮、滑轮组的特点 考点04 机械效率 考点05 探究杠杆的平衡条件 考点06 测量滑轮组的机械效率 杠杆类型的判断 考点1 1．（2026·江苏常州·一模）2025年11月1日3时22分，神舟二十一号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱前向端口。空间站中的航天员可以在机械臂（如图）的辅助下进行舱外检修工作，机械臂（如图）类似人的手臂，可以省距离。下列工具正常使用时，与机械臂属于同一类杠杆的是（　　） A．钢丝钳 B．羊角锤 C．开瓶器 D．筷子 【答案】D 【解析】根据杠杆的性质：省距离的杠杆动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。由题意可知，该机械臂可以省距离，因此机械臂是费力杠杆。 A．钢丝钳正常使用时，支点在转轴处，动力作用在钳柄末端，阻力作用在刀口处，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意； B．羊角锤正常使用时，动力作用在锤柄末端，阻力作用在锤头拔钉子处，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意误； C．开瓶器正常使用时，动力作用在开瓶器末端，阻力作用在瓶盖接触处，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意； D．筷子正常使用时，支点在筷子手握的上端，动力是手对筷子中部的作用力，阻力是食物对筷子下端的作用力，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，和机械臂属于同一类杠杆，故D符合题意。故选D。 2．（2026·江苏南通·一模）如图所示，属于费力杠杆的是（　　） A．核桃夹 B．羊角锤 C．钢丝钳 D．镊子 【答案】D 【解析】核桃夹、羊角锤、钢丝钳，使用时动力臂都大于阻力臂，都属于省力杠杆；镊子使用时支点在镊子的末端，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 3．（2026·江苏南京·一模）“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬动整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（　　） A．天平 B．定滑轮 C．钓鱼竿 D．铡刀 【答案】D 【解析】“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬动整个地球。”这是阿基米德的一句话，一个人的力量撬动地球，这个杠杆是省力杠杆，它的动力臂比阻力臂长。 A．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意； B．定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故B不符合题意； C．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意； D．铡刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D符合题意。故选D。 4．（2026·江苏南京·一模）下列工具在正常使用时，属于费力杠杆的是（　　） A．开瓶扳手 B．核桃夹 C．铁皮剪 D．食品夹 【答案】D 【解析】A．开瓶扳手使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．核桃夹使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．铁皮剪使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．食品夹使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。故选D。 5．（2026·江苏连云港·一模）图示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（　　） A．园艺剪 B．筷子 C．瓶盖起子 D．核桃夹 【答案】B 【解析】A．园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．筷子使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意； C．瓶盖起子使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．核桃夹使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。故选B。 杠杆平衡条件及其应用 考点2 1．（2026·江苏南京·一模）园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时（　　） A．尽量让树枝靠近O点，手握剪刀的位置远离O点 B．尽量让树枝远离O点，手握剪刀的位置靠近O点 C．树枝和手离O点的距离无论远近，修剪树枝时都费力 D．树枝和手离O点的距离无论远近，修剪树枝时都省力 【答案】A 【解析】剪刀实质上就是一个杠杆，剪树枝时，越省力越好。 AC．尽量让树枝靠近O点，可以减小阻力臂，手握剪刀的位置远离O点，可以增加动力臂，根据杠杆平衡条件，这样需要动力更小，更省力，故A符合题意，C不符合题意； BD．尽量让树枝远离O点，增大了阻力臂，手握剪刀的位置靠近O点，减小动力臂，根据杠杆平衡条件，这样需要动力更大，更费力，故BD不符合题意。故选A。 2．（2026·江苏南通·一模）如图所示，轻质杠杆OA的B点挂着重物G，A端用细绳挂在圆弧EF上，此时OA恰成水平，且A点与圆弧形架EF的圆心重合．当绳AM的M端从 E点缓慢滑到F点的过程中，绳对A点拉力的大小将（ ） A．逐渐变小 B．先变小再变大 C．逐渐变大 D．先变大再变小 【答案】B 【解析】图中O为支点，G为阻力、A点的拉力为动力．当杠杆水平时，OB为阻力臂，OA为动力臂，此时动力臂最长，所以根据杠杆的平衡条件可知，所用的拉力最小．当绳的M端从E点向中间滑时，力臂由小变大，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知拉力由大变小；当从中间再向F滑时，力臂由大变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知拉力由小变大．因此，当绳AM的M端从E点缓慢滑到F点的过程中，绳对A点拉力的大小将是先变小再变大．故选B． 3．（2026·江苏南京·一模）如图所示是古人运送巨木的劳动情境示意图。下列有关说法正确的是（　　） A．在抬起巨木时横杆是费力杠杆 B．支架下端垫有底面积较大的石块是为了减小压力 C．巨木下放上圆木棒是为了增大摩擦力 D．在抬起巨木时，在横杆上施力的众人离支架越远越省力 【答案】D 【解析】A．在抬巨木时，横杆相当于一个杠杆，支架处是支点在抬起巨木时，动力臂大于阻力臂，由此可知横杆属于省力杠杆，故A错误； B．支架下端垫有底面积较大的石块，是在压力一定时，通过增大受力面积的方法来减小支架对地面的压强，故B错误； C．在巨木下垫上圆木，变滑动摩擦为滚动摩擦，减小了巨木行进中受到的摩擦力，故C错误； D．根据杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，在抬巨木时，在横杆上施力的众人离支架越远，动力臂越大，可以更省力，故D正确。故选D。 4．（2026·江苏南通·一模）如图甲所示，停车场的入口处常用闸杆来控制车辆的出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆，如图乙所示，O为杠杆的支点，杠杆的重力G=40N，AB=3.2m，AO=0.4m。下列说法正确的是（　　） A．升起闸杆时，施加在A端的力为动力，此时闸杆是省力杠杆 B．升起闸杆时，沿F1方向比沿F2方向更省力 C．要使闸杆水平平衡，则在A端施加的最小力为120N D．适当将支点O向A靠近，可以减小升起闸杆的动力 【答案】C 【解析】A．升起闸杆时，施加在A端的力为动力，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故A错误； B．根据杠杆平衡条件，当阻力、阻力臂一定时，动力臂越小，动力越大；升起闸杆时，的力臂比的力臂小，所以，沿方向更费力，故B错误； C．由上可知，F2为最小力，要使闸杆水平平衡，根据杠杆的平衡条件可知， 代入数据得 解得 即在A端施加的最小力为120N，故C正确； D．适当将支点O向A靠近，则阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，升起闸杆所需的动力变大，故D错误。故选C。 5．（2026·江苏苏州·一模）“低头族”长时间低头看手机，其力学原理可通过杠杆模型解释，如图所示，支点在颈椎O处，A点为头颅的重心，B为颈部肌肉拉力F的作用点，拉力方向始终垂直于OB，若头颅质量为4kg，，下列分析正确的是（　　） A．低头角度变大，F的力臂增大 B．头部前倾增大了阻力臂，后颈肌肉容易疲劳 C．当时，肌肉对B点的拉力为200N D．低头时，人的头部和颈椎组成省力杠杆 【答案】B 【解析】A．拉力方向始终垂直于OB，由图可知，F的力臂是OB，低头角度变大，OB不变，F的力臂不变，故A错误； B．头部前倾增大了阻力臂，阻力不变，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知动力变大，后颈肌肉拉力变大，容易疲劳，故B正确； C．头颅的重力 根据杠杆的平衡条件得到 则 故C错误； D．低头时，动力臂小于阻力臂，人的头部和颈椎组成费力杠杆，故D错误。故选B。 6．（2026·江苏南京·一模）家中卫浴室也蕴含了很多物理知识，下列说法错误的是（　　） A．在镜子中看到自己因为光的反射形成了虚像 B．水龙头开关是一个轮轴，其主要作用是为了省距离 C．生活经验告诉我们洗脸盆中的水越多，底部的塞子越难拔出来，这是因为在同种液体中，深度越深，液体压强越大 D．洗手盆的下水管制成U状，是利用连通器原理，从而达到阻隔臭气的作用 【答案】B 【解析】A．平面镜成像的原理是光的反射，所成的像为虚像，人在镜子中看到自己就是平面镜成像现象，故A正确，不符合题意； B．轮轴的实质是变形的杠杆，水龙头开关作为轮轴，轮半径大于轴半径。根据杠杆原理，动力臂大于阻力臂时，是省力费距离，而非省距离，故B错误，符合题意； C．液体压强的特点是：同种液体，深度越深，液体压强越大。洗脸盆中水越多，水的深度越大，底部塞子受到的液体压强越大，就越难拔出来，故C正确，不符合题意； D．连通器是上端开口、底部相连通的容器，洗手盆下水管制成U状，符合连通器的结构特点，连通器中的水在静止时两侧水面相平，可以形成水封，能阻隔下水道的臭气，故D正确，不符合题意。故选B。 7．（2026·江苏南通·一模）每年的3月，市中学的团员和志愿者都会去到福利院献爱心，同时也收获了一些物理知识，下列事例与物理知识对应正确的是（　　） A．用扫帚扫地——扫帚和地面之间摩擦力大小和扫帚对地面的压力大小无关 B．给木凳装上软垫坐起来更舒服——受力面积越大压强越大 C．烧水给福利院的孩子们煮面条——水的沸点是100℃ D．用筷子夹饺子——筷子是费力杠杆 【答案】D 【解析】A．扫帚和地面之间的摩擦力属于滑动摩擦力，其大小与扫帚对地面的压力大小和接触面粗糙程度有关，故A错误； B．给木凳装上软垫坐起来发生形变，受力面积更大，压强越小，更舒服，故B错误； C．只有在标准大气压下，水的沸点才是100℃，福利院所在位置的气压不一定是标准大气压，因此水的沸点不一定为100℃，故C错误； D．用筷子夹饺子时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D正确。故选D。 8．（2026·江苏苏州·一模）用一根长为40cm的木条自制杆秤，右端A处系上秤盘，O为提纽。AO的距离为5cm，用50g的钩码做秤砣。不称物体时，秤砣挂在提纽左侧5cm处，杆秤水平平衡，此处为零刻度线。该杆秤能够称量的最大质量为___________g；若只更换秤砣，用100g的钩码做秤砣，该杆秤能够称量的最大质量为___________g。 【答案】300 650 【解析】利用杠杆平衡条件即，约去得 木条总长，，因此提纽到木条最左端的最大距离 不称物体时，秤砣在左侧处平衡，说明秤盘+木条自重的总力矩为： 最大称量时，秤砣移到最左端，根据杠杆平衡： 代入数值： 解得 秤盘和木条自重的力矩不变，秤砣最大仍在左端，同理： 代入数值： 解得 9．（2026·江苏无锡·一模）如图甲所示，碓是一种木石做成的捣米器具，使用时人用一只脚用力向下踏动碓身的一端，抬起碓头，然后落下，用来捣击石臼里的谷物，以达到脱壳或捣碎的目的。其结构如图乙所示，O为转轴，忽略横木AB棒的自重。质量为60kg的工人，当他用右脚在B点用竖直向下的力F踩横木使其刚好转动，不考虑转轴处的摩擦和扶手对人的作用力，此时碓可看作是______（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆，他的左脚对地面的压力为100N，碓头的总质量为20kg，力臂，则力臂的长度是______cm。横木踩脚处较为粗糙是为了______。（g取10N/kg） 【答案】费力 40 增大摩擦 【解析】[1]由图可知，阻力为碓头的重力，作用在A点，阻力臂为；动力为脚在B点施加的力，动力臂为，则，即动力臂小于阻力臂，因此碓可看作是费力杠杆。 [2]工人的重力 左脚对地面的压力为100 N，则脚对B点的压力为 碓头的重力为 根据杠杆平衡条件，臂的长度是 [3]横木踩脚处较为粗糙，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，防止脚打滑。 10．（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 【解析】[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 11．（2026·江苏无锡·一模）如图甲将手机放在水平桌上的手机支架上保持静止，图乙、丙分别为空载和放上手机后的简化示意图。手机对支架的作用力可等效为图中的力，其大小始终等于手机的重力。已知该手机支架重为4N，，则支架的重心位于图丙中________（选填“1”或“2”）位置，该手机的重力，不大于________N。如何放置手机，才能使支架更稳、不易倾倒，你的操作方法是：___________。 【答案】2 4 适当增大手机与水平面的夹角 【解析】[1]由于支架可看作一个杠杆，C为支点，手机对支架的力可以等效为动力，使得杠杆逆时针转动，则阻力必须使得杠杆顺时针转动，则支架竖直向下的重力的作用点必须在支点的右侧，故支架的重心位于图丙中2位置。 [2]由图分析可知，动力臂与阻力臂大小分别等于AC与CD，阻力 由 可知，由杠杆平衡条件可得 解得 所以该手机的重力不大于4N。 [3]适当增大手机与水平面的夹角，减小手机的重心与支点的水平距离，从而减小手机对支架作用力的力臂，可使支架更稳，不易倾倒。 12．（2026·江苏无锡·一模）如图所示，电子秤上支架质量不计，均匀细木棒OAB可绕O点自由转动，当支架支撑在A点时，调节O点高度，使木棒水平平衡，此时电子秤示数如图1所示，已知，细木棒的自重为____N。现在B点施加竖直向上拉力，电子秤示数与的关系图像为图2中的①，则图像中横坐标x点的数值为____N。若将支架从A点移至C点，电子秤示数与的关系图像变为图2中的_____（选填数字序号）。 【答案】4 2 ② 【解析】[1]已知，设，则，总长度 均匀木棒重心在中点，重心到支点的距离 电子秤示数 支架对木棒A点的支持力 根据杠杆平衡条件得，即，解得，即细木棒自重4N。 [2]点施加竖直向上的拉力后，根据杠杆平衡条件得 电子秤示数为0时，即，代入得，解得，即。 [3]C在A右侧，，当时，根据杠杆平衡，更大，因此支持力，对应电子秤初始示数小于500g，纵轴起点比①更低；当电子秤示数为0，即时，平衡条件仍为，解得仍为2N，终点不变，符合条件的是图线②。 13．（2026·江苏淮安·一模）图甲是电工师傅们挖的埋水泥电线杆的坑，其深度为2.0m，坑口长为2.3m，坑底长为0.3m，坑的宽度仅比电线杆的粗端直径稍大一点。图乙是电工师傅们准备将电线杆埋入坑中时的示意图： (1)坑中沿长方形的长边方向有一从地面直达坑底的斜坡，这样做的好处是不必将电线杆从底端开始向上竖起，重心上升高度较___________，施工时省力； (2)水泥电线杆的重力为1.0×104N，长为12.0m，其重心O距粗端B的距离为4.0m，按图乙所示的方式竖起电线杆，则刚抬起电线杆的细端A时F的力臂为______m，此时至少需要的力F为______N。 (3)竖起电线杆的过程中，工人师傅至少要对电线杆做功________J（忽略电线杆水平放置时重心离地面的高度）。 【答案】(1)小 (2)10 2000 (3)2.0×104 【解析】（1）抬起线杆时，线杆底端已经进入坑内，故线杆重心升高高度是比较小的。 （2）此时可将线杆视为支点为C点的杠杆，有 力F力臂CF长为 根据杠杆平衡条件有 带入数据 解得 （3）线杆底端在坑底时，重心与地面距离为 此时克服重力做的功为 滑轮、滑轮组的特点 考点3 1．（2026·江苏徐州·一模）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下沿水平面向右运动，不计绳和轻质滑轮间的摩擦。下列关于A的受力和运动状态的分析，正确的是（　　） A．若A匀速运动，拉力F等于A受到的摩擦力 B．若A加速运动，拉力F小于A受到的摩擦力 C．若A减速运动，A受到的摩擦力为0 D．若撤去拉力F，A由于惯性会继续运动，且摩擦力方向水平向左 【答案】D 【解析】A．由图可知，该滑轮为动滑轮，拉力作用在动滑轮的轴上，不计绳和轻质滑轮间的摩擦，若A匀速运动，A受力平衡，同时滑轮匀速运动，受力平衡，因此绳子对物体A的向右拉力大小为 同时 即 拉力F等于A受到摩擦力的2倍，故A错误； B．若A加速运动，则同时动滑轮加速运动，合力向右，所以一段绳子对滑轮的拉力 绳子对物体A的向右拉力 即 拉力F大于A受到的摩擦力，故B错误； C．若A减速运动，A仍与地面间有相对运动，接触面粗糙且存在压力，因此滑动摩擦力不为0，故C错误； D．撤去拉力F后，A由于惯性继续向右运动，滑动摩擦力阻碍相对运动，因此摩擦力方向水平向左，故D正确。故选D。 2．（2026·江苏南京·一模）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为400N的重物A，不计绳重和摩擦，所用的竖直拉力为250N，重物A上升的高度为10m，用时50s。 (1)该动滑轮可看作______杠杆。 A．省力 B．费力 C．等臂 (2)工人所做的有用功为______J，拉力F的功率P为______W。 【答案】(1)A (2)4000 100 【解析】（1） 由图可知，动滑轮是动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆，可以省一半的力，费一倍的距离。 （2）[1]物体克服重力做的功是有用功 [2]物体上升高度为，绳子自由端拉过的距离为 拉力F做的功为 拉力F的功率为 机械效率 考点4 1．（2026·江苏无锡·一模）工人用如图所示的滑轮组匀速提升重为1000N的物体，拉力F为600N。物体在10s内提升2m，忽略绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．动滑轮的重量为400N B．工人做的有用功为2000J C．提升该物体的机械效率是62.5% D．增大拉绳的速度，滑轮组的机械效率变大 【答案】B 【解析】A．滑轮组的，忽略绳重和摩擦时，动滑轮的重量为，故A错误； B．工人做的有用功为，故B正确； C．提升该物体的机械效率是，故C错误； D．滑轮组的机械效率与拉绳的速度无关，故D错误。故选B。 2．（2026·江苏南京·一模）如图所示，物体重100N，用110N的拉力将物体在2s内匀速提升，则（　　） A．绳子自由端下降1m B．物体上升的速度是 C．拉力的功是50J D．该装置的机械效率是 【答案】D 【解析】A．由图可知，该滑轮为定滑轮，则绳子移动的距离等于物体上升的高度；由题意知，物体上升，则绳子自由端下降，故A不符合题意； B．物体上升的速度 故B不符合题意； C．拉力的功 故C不符合题意； D．该装置的机械效率 故D符合题意。故选D。 3．（2026·江苏常州·一模）如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力和绳重忽略不计。在物体匀速上升过程中，甲、乙两图的拉力及机械效率的关系分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【解析】由图可知，甲滑轮组有效绳子段数，乙滑轮组有效绳子段数，则甲图绳子自由端的拉力 乙图绳子自由端的拉力 所以。摩擦力和绳重忽略不计，滑轮组机械效率 所以。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 4．（2026·江苏无锡·一模）用图甲的装置匀速拉动同一物体G，滑轮组的机械效率与动滑轮的重的关系如图乙。不计绳重及摩擦，则（　　） A．被提升的物体重2N B．当时，动滑轮重为3N C．动滑轮越重，滑轮组的机械效率越大 D．物体被提升2m时，A点对应的拉力做功8J 【答案】D 【解析】A．根据图像可知，当动滑轮重为1N时，滑轮组的机械效率为75%，忽略绳重和摩擦根据 得 故A不符合题意； B．当 时，得 解得，因为匀速拉动同一物体，物体的重不变为G=3N，所以动滑轮重为 故B不符合题意； C．根据图乙可知，被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低，故C不符合题意； D．拉力端移动的距离 A点机械效率为75%时，根据 得 拉力做功 故D符合题意。故选D。 5．（2026·江苏南京·一模）如图所示，用20N的拉力F向上拉动绳子，使重为50N的物体M在2s内匀速升高0.2m（不计绳重和摩擦）。下列说法错误的是（　　） A．动滑轮重为10N B．拉力的功率是6W C．滑轮组的机械效率约是83.3% D．绳子自由端移动0.4m 【答案】D 【解析】AD．如图，滑轮组有三根绳承担物重，，绳子自由端移动 动滑轮重为 故A正确，不符合题意，D错误，符合题意； B．拉力做的功 拉力的功率是 故B正确，不符合题意； C．滑轮组的机械效率约 故C正确，不符合题意。故选D。 6．（2026·江苏无锡·一模）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。下列分析正确的是（忽略绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg）（　　） A．提升过程中做的有用功为800J B．提升过程中拉力做功的功率为280W C．该滑轮组的机械效率为87.5% D．提升更重的矿石时机械效率变小 【答案】C 【解析】A． 有用功是对矿石做的功，矿石重力 有用功 不是800J，故A错误。 B．  拉力做的总功 拉力功率 不是280W，故B错误。 C． 滑轮组机械效率 故C正确。 D．忽略绳重和摩擦，额外功来自动滑轮的重力，提升更重的矿石时，有用功增大、额外功不变，因此机械效率变大，故D错误。故选C。 7．（2026·江苏南京·一模）晓敏在观看杂技表演，有一项跳板节目引起了她的注意。如图所示，两名质量均为60kg的男演员同时从3m高处自由下落到跳板的一端，站立于跳板另一端的一名质量为45kg的女演员被向上弹起4m高。晓敏利用所学的知识粗略地计算出跳板的机械效率为(     ) A．90% B．75% C．50% D．45% 【答案】C 【解析】两名男演员做的总功： 对女演员做的有用功： 跳板的机械效率为： 故选C。 8．（2026·江苏南京·一模）如图所示，用滑轮组将重为12N的物体匀速提升0.2m，作用在绳端的拉力F为5N，不计绳重和摩擦，以下计算正确的是（　　） A．拉力的功率1W B．滑轮组的有用功2.4J C．动滑轮的重力1N D．滑轮组的机械效率83.3% 【答案】B 【解析】由图可得，滑轮组 物体的重力 物体移动的距离 绳子末端的拉力 绳子末端移动的距离 A．不知拉力作用的时间，所以拉力的功率无法求解，故A错误，不符合题意； B．滑轮组的有用功 故B正确，符合题意； C．已知条件不足，动滑轮的重力无法求解，故C错误，不符合题意； D．拉力所做的总功为 滑轮组的机械效率 故D错误，不符合题意。故选B。 9．（2026·江苏南通·一模）如图所示，用动滑轮将重200N的物体在10s内匀速竖直提升了1m，拉力F为125N，不计绳重。则在此过程中，下列说法中正确的是（　　） A．有用功为400J B．额外功为150J C．动滑轮的机械效率为80% D．动滑轮重50N 【答案】C 【解析】A．有用功为，故A错误； B．使用动滑轮提升物体时，连在动滑轮上绳子段数，所以拉力做的总功为 额外功为，故B错误； C．机械效率为，故C正确； D．不计绳重，提升物体时要克服物体的重力、动滑轮的重力和摩擦力。所以作用在绳端的拉力，即，故D错误。故选C。 10．（2026·江苏南通·一模）如图所示，小明利用杠杆、滑轮匀速提升20N的重物，滑轮重为2N，不计摩擦、绳重及杆重，、始终沿竖直方向，以下说法正确的是（　　） A．先变小后变大 B．杠杆是省力杠杆 C．可能大于11N D．滑轮机械效率约91% 【答案】D 【解析】A．杠杆转动过程中，和阻力（重物重力）都沿竖直方向，动力臂与阻力臂的比值始终不变，根据杠杆平衡条件，阻力不变，因此大小保持不变，故A错误； B．由图可知，杠杆支点在中间，动力臂小于阻力臂，因此杠杆是费力杠杆，故B错误； C．不计摩擦绳重时，动滑轮拉力 不可能大于11N，故C错误； D．动滑轮的机械效率 故D正确。故选 D。 11．（2026·江苏无锡·一模）小明在开展“再探动滑轮”的活动中，用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动动滑轮，使重为2N的钩码上升高度10cm，测得弹簧测力计示数为1.2N。下列说法中正确的是（　　） A．绳端移动的距离为10cm B．拉力做的功为0.12J C．此过程中，该动滑轮的机械效率为83.3% D．若增加钩码的个数，该动滑轮的机械效率不变 【答案】C 【解析】A．由图可知，动滑轮上的绳子段数n＝2，绳端移动的距离为 故A错误； B．拉力做的功，即总功 故B错误； C．克服钩码重力做的有用功 该动滑轮的机械效率 故C正确； D．增加钩码的个数，即增大物重，有用功会增大，额外功几乎不变，则机械效率会增大，故D错误。故选C。 12．（2026·江苏南通·一模）如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升完全相同的两个物体（不计绳重、滑轮重和摩擦），拉力F甲、F乙分别作用在绳端和拉钩上，绳端和拉钩均沿竖直方向匀速上移了相同距离，该过程中物体上升的高度分别为h甲、h乙，两装置的有用功分别为W甲、W乙，机械效率分别为η甲、η乙，则下列说法中正确的是（　　） A．F甲： F乙=1：2 B．h甲：h乙=1：2 C．W甲：W乙=1：1 D．η甲：η乙=1：1 【答案】D 【解析】A．由图可知 则有 故A错误； B．绳端和拉钩均沿竖直方向匀速上移了相同距离，设距离为s，则有 故 故B错误； C．两装置的有用功分别为 可得 故C错误； D．两装置的机械效率分别为 故 故D正确。故选D。 13．（2026·江苏淮安·一模）如图所示，一个斜面长，高，把重为的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则推力为______；若斜面不光滑，实际所用推力为，则斜面的机械效率为______。若斜面倾斜程度不变，只将斜面长度改为，仍以同样的方式将此木箱匀速拉到斜面顶端，此时斜面的机械效率将______(选填“增大”、“不变”或“减小”)()。 【答案】400 80% 不变 【解析】[1]若斜面是光滑的，则有，即 解得。 [2]若斜面不光滑，则有 斜面的机械效率为 [3]若斜面倾斜程度不变，以同样的方式将此木箱匀速拉到斜面顶端，此时斜面的机械效率不变。 14．（2026·江苏南通·一模）放在地面的箱子重1200N，当用100N的水平力推它时，木箱没有动，地面对木箱的摩擦力是________N；当用200N的水平力推它时，木箱恰好做匀速直线运动，如果作用在木箱上的水平推力为300N时，木箱受到的摩擦力是________N。用一个动滑轮将这个物体匀速提升0.5m，如果人的拉力是800N，则滑轮的机械效率是________。 【答案】100 200 75% 【解析】[1]由题意可知，木箱没有动即处于静止状态，根据二力平衡的条件可得，地面对木箱的摩擦力等于水平推力，即 [2]由题意可知，当推力为200N时，木箱处于匀速直线运动状态，根据二力平衡的条件可知，此时木箱受到的摩擦力等于水平推力，即200N，由于影响摩擦力大小的因素是压力和接触面粗糙程度，所以当水平推力为300N时，木箱受到的摩擦力不变，仍为200N。 [3]由题意可知，动滑轮的有用功为 绳自由端移动的距离为 拉力做的总功为 滑轮的机械效率为 15．（2026·江苏南京·一模）如图所示，用定滑轮匀速提升重为90N的物体，所用拉力F=100N，经过2s物体上升0.2m，拉力F做的功为______J，拉力F做功的功率为______W。此过程中定滑轮的机械效率为______。 【答案】20 10 【解析】[1]图中为定滑轮，绳子自由端移动距离为 则拉力F做的功为 [2]拉力F做功的功率为 [3]有用功为 则定滑轮的机械效率为 16．（2026·江苏南京·一模）有一斜面长s＝5m，高h＝2m，用弹簧测力计把一物块沿斜面从底部匀速拉到顶部，弹簧测力计的示数如图所示。若该斜面的机械效率为80%，则物体的重力为_______N，物体受到斜面的摩擦力为_______N，使用斜面可以_______（选填“省力”或“省功”）。 【答案】7.2 0.72 省力 【解析】[1]由图知，弹簧测力计示数为3.6N，根据 可得，物体的重力 [2]有用功为 W有＝Gh＝7.2N×2m＝14.4J 总功为 W总＝Fs＝3.6N×5m＝18J 克服物体与斜面间的摩擦做的额外功 W额＝W总﹣W有＝18J﹣14.4J＝3.6J 由W额＝fs可得，物体受到斜面的摩擦力 [3]因为F＜G，所以使用斜面能省力；因为W总＞W额，所以使用斜面不能省功。 17．（2026·江苏南通·一模）如图所示，用滑轮组把重为500N的货物提到12m高的楼上，所用拉力为200N，则总功为________。滑轮组的机械效率为________。 【答案】7200J 83.3% 【解析】[1][2]由图可知，承担动滑轮和货物的绳子段数 。拉力作用点移动的距离 拉力所做的总功为 克服货物重力所做的有用功为： 滑轮组的机械效率为 18．（2026·江苏徐州·一模）如图所示，用斜面提升重物。物体重为100N，在4s内被匀速提升至斜面顶端，所用拉力为80N。此过程中，有用功为_____ J，拉力做功的功率为_____ W，斜面的机械效率为_____。 【答案】20 8 62.5% 【解析】[1]如图所示物体被提升的高度 克服物体重力做的有用功 [2][3]如图所示物体沿斜面通过的距离 拉力做的总功 拉力做功功率 斜面的机械效率 19．（2026·江苏无锡·一模）如图所示，用滑轮组匀速提升重为200 N的物体，拉力F为125 N，10 s内使物体升高5 m，不计绳重和摩擦，滑轮组对物体做的有用功为________J，拉力的功率为________W，滑轮组的机械效率为________%。 【答案】1000 125 80 【解析】[1]滑轮组对物体做的有用功是克服物体重力做的功， [2]计算拉力的功率：由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数 ，因此绳端移动的距离 拉力做的总功 拉力功率 [3]滑轮组机械效率 20．（2026·江苏南通·一模）某同学用如图甲的滑轮5s内将重420N的物体匀速提升5m，提升过程中做功的部分数据如图乙。则有用功为___________J，所用拉力F为___________N，动滑轮的重力约为___________N，克服绳重与摩擦的功率约为___________W。 【答案】2100/ 300 150 30 【解析】[1]有用功为 [2]由图乙可知，有用功占的比例为70%，所以总功为 由图甲可知，动滑轮上承重绳子的股数为n=2，绳子自由端移动的距离为 拉力为 [3]由图乙可知，克服动滑轮重所做的功占总功的比例约为四分之一，即25%，所以克服动滑轮重所做的功为 动滑轮的重力约为 [4]由图乙可知，克服绳重与摩擦的功约为 克服绳重与摩擦的功率约为 21．（2026·江苏常州·一模）如图所示，小明用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车至高度h处，测得小车重为4N，斜面高h为0.1m，斜面长s为0.5m，拉力F为1N。则在此过程中，拉力做功为______J，斜面的机械效率为______%，小车所受摩擦力为______N。 【答案】0.5 80 0.2 【解析】[1]拉力做功为 [2]提升小车做的有用功为 斜面的机械效率为 [3]额外功是克服摩擦力做的功，为 由得，小车所受摩擦力为 22．（2026·江苏南京·一模）如图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。某次试车过程中，该车在水平路面上以恒定功率P做直线运动，图像如图乙所示。已知，汽车（包括司乘人员）的总重力为4800N，汽车行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍.求： (1)在0~15s内汽车牵引力做的功。 (2)电池板吸收的太阳能转化为汽车的机械能的效率为20%，求0~15s吸收的太阳能。（假设汽车运动过程中太阳光照情况不变） 【答案】(1)在0~15s内汽车牵引力做的功为J (2)0~15s吸收的太阳能为J。 【解析】（1）汽车行驶过程中所受阻力大小为 由图乙可知，在10s~15s内，汽车做匀速直线运动，速度 此时汽车受力平衡，牵引力F等于阻力f，即 汽车行驶的恒定功率为 因为汽车以恒定功率行驶，所以在0~15s内，牵引力做的功为 （2）牵引力做的功W即为汽车获得的机械能。根据效率公式，可得0~15s吸收的太阳能为 23．（2026·江苏南通·一模）如图所示，质量为 60kg  的工人在水平地面上，用滑轮组把货物运到高处．第一次运送货物时，货物质量为 130kg，工人用力 F1 匀速拉绳，地面对工人的支持力为 N1，滑轮组的机械效率为 η1；第二次运送货物时，货物质量为 90kg，工人用力 F2 匀速拉绳的功率为P2，货箱以0.1m/s 的速度匀速上升，地面对人的支持力为 N2，N1 与N2 之比为 2:3．（不计绳重及滑轮摩擦，g 取 10N/kg）求： （1）动滑轮重和力F1 的大小； （2）机械效率η1； （3）功率P2． 【答案】（1）300N；400N（2）81.25%（3）120W 【解析】  (1)第一次提升货物时，以人为研究对象 N1＝G人﹣F1′，……① 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等，F1′＝F1 由图可知，n＝4，因为不计绳重及滑轮摩擦，所以 F1′＝……② 由①②得： N1＝G人﹣＝60kg×10N/kg﹣， 所以 N1＝600N﹣……③ 第二次提升货物时，以人为研究对象 N2＝G人﹣F2′……④ 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等，F2′＝F2， F2′＝……⑤ 由④⑤得： N2＝G人﹣＝60kg×10N/kg﹣， 所以 N2＝600N﹣，……⑥ 由题知，＝， 即： （600N﹣）:（600N﹣）＝2:3， 解得：G动＝300N， 代入②式： F1＝F1′＝＝＝400N， 代入⑤式： F2＝F2′＝＝＝300N， (2)第一次运送货物时滑轮组的机械效率： η1＝＝＝＝ ＝81.25%； (3)第二次货物上升速度为 0.1m/s，人匀速拉绳的速度为 v2′＝4×0.1m/s＝0.4m/s， 拉力做功功率： P2＝F2v2′＝300N×0.4m/s＝120W． 答：(1)动滑轮重为 300N，力F1 的大小为 400N； (2)第一次运送货物时滑轮组的机械效率为 81.25%； (3)第二次拉力做功功率为 120W． 24．（2026·江苏徐州·一模）工人师傅常用斜面把重物搬运到更高的平台上，如图甲所示，重为400N、底面积为0.2的箱子放在水平地面上。现沿一块直木板将该箱子匀速拉上平台，如图乙所示。已知拉力大小为200N，箱子沿直木板移动了2.5m，升高了1m。求： (1)箱子静止在水平地面上时，对水平地面的压强； (2)该斜面的机械效率。 【答案】(1) (2)80% 【解析】（1）箱子静止在水平地面上，对地面的压力等于自身重力，即 箱子对水平地面的压强 （2）箱子上升高度，克服箱子重力做的有用功为 拉力，箱子沿斜面移动距离，拉力做的总功为 该斜面的机械效率 25．（2026·江苏南京·一模）质量为40kg、底面积200cm2的物体静止在水平地面上。用如图所示的滑轮组在5s内将物体匀速竖直提升3m，已知动滑轮重50N，不计绳重和摩擦。（g=10N/kg）求： （1）提升前，物体静止在水平地面上时对地面的压强； （2）拉力F的功率； （3）滑轮组的机械效率。 【答案】（1）2×104Pa  （2）270W    （3）88.9% 【解析】（1）物体对地面的压力 对地面的压强 （2）由图可知，，则绳端移动的距离 不计绳重和摩擦时，拉力大小 拉力做的总功 拉力F的功率 （3）有用功 滑轮组的机械效率 26．（2026·江苏苏州·一模）工人使用如图所示的滑轮组提升重物，在绳自由端施加竖直向下500N的拉力，使重力大小为900N的重物以0.2 m/s的速度匀速竖直上升5s。不计绳重与摩擦，求： (1)工人拉绳子做功的功率； (2)滑轮组的机械效率； (3)若用该装置匀速提起500N的重物时，拉力多少N？ 【答案】(1)200W (2)90% (3)300N 【解析】（1）绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力做功的功率 （2）克服重物重力做的有用功 滑轮组的机械效率 （3）动滑轮重力 当物重时，拉力 27．（2026·江苏常州·一模）用如图所示滑轮组匀速提升重为350N的物体，人的体重为500N，人对绳的拉力为200N，不计绳重和摩擦，求： (1)滑轮组的机械效率； (2)在此过程中，物体在5s内匀速上升了2m，求拉力的功率； (3)若绳子能承受的最大拉力是800N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组的最大机械效率为多少？ 【答案】(1)87.5% (2)160W (3)95% 【解析】（1）由图可知与动滑轮连接的绳子股数为，滑轮组的机械效率为 （2）绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 拉力做功的功率为 （3）因为不计绳重和摩擦时，所以动滑轮的重力为 因为人的重力500N，小于绳子能承受最大拉力800N，所以使用滑轮组时，人向下的最大拉力大小等于人自身的重力，即 所以用此滑轮组能提升的最大物重为 滑轮组的最大机械效率为 28．（2026·江苏泰州·一模）如图所示，工人在10s内用300N的拉力将重400N的物体沿竖直方向匀速提升4m，不计绳重及摩擦。求： (1)提升物体做的有用功。 (2)拉力做功的功率。 (3)滑轮组的机械效率。 【答案】(1)1600J (2)240W (3)66.7% 【解析】（1）提升物体做的有用功 （2）滑轮组的动滑轮绕2段绳，拉力移动的距离 拉力做功 拉力做功的功率 （3）滑轮组的机械效率 29．（2026·江苏南通·模拟预测）如图甲所示是一种塔式起重机上的滑轮组。已知在匀速吊起的货物时，滑轮组的机械效率是80%，不计摩擦和绳重，g取。 （1）绳端的拉力F是多大？ （2）货物在内匀速上升，绳端拉力的功率是多大？ （3）图乙中悬吊货物所用动滑轮与图甲中相同，若配重质量为，平衡臂长，起重臂长，当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时，求此时货物的质量。 【答案】（1）2500N；（2）3750W；（3）850kg 【解析】（1）货物的重量为 由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，根据 可知绳端的拉力F为 动滑轮重量为 （2）货物在内匀速上升，则货物上升速度为 绳端速度为 则绳端拉力的功率是 （3）配重质量为，其重量为 当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时，根据杠杆平衡条件可知 则绳端拉力为 求此时货物的重量为 则货物的质量为 答：（1）绳端的拉力F是2500N； （2）货物在内匀速上升，绳端拉力的功率是3750W； （3）此时货物的质量为850kg。 30．（2026·江苏淮安·一模）如图所示，装卸工人站在地面上，把货物从地面匀速提升到4m的高处，所用的时间是8s，人作用在绳子自由端的拉力为500N，已知滑轮组的机械效率为80 %。求： (1)根据题意在图中画出绳子的绕法。 (2)工人做功的功率是多少？ (3)货物的重力是多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）根据题意，拉力的方向要向下，据此可作图。 （2）由图可知，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力做功的功率 （3）有用功 由可知，货物的重力 31．（2026·江苏常州·一模）如图甲是农民捣谷用的“舂”，图乙是其结构示意图。AOB为碓（duì）杆，O为支点，AO长1.5m，OB长0.3m，舂相当于简单机械中的______杠杆。A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为30N，每踩一次碓头上升的高度为60cm，则每踩一次克服碓头重力做功是______J。若不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用______N的力才可以将碓头抬起。若1min将B处踩下30次，舂的机械效率为60%，则人做功的功率是______W。 【答案】费力 18 150 15 【解析】[1]由图乙可知，使用过程中，动力臂OB小于阻力臂OA，根据杠杆平衡条件可知，舂相当于简单机械中的费力杠杆。 [2]每踩一次克服碓头重力做功是 [3]若不计碓杆的重力和摩擦，根据杠杆平衡条件可得 解得 [4]1min内有用功 由得，人做的总功为 则人做功的功率是 32．（2026·江苏苏州·一模）在探究“测滑轮组机械效率”的实验中，已知每个钩码质量均为50g，g取10N/kg。 (1)在图上画出滑轮组绳子的绕法，要求施力方向竖直向上； (2)现将钩码匀速竖直向上提升20cm，绳子自由端的拉力为0.8 N，求此过程中对钩码所做的有用功为____J； (3)求此滑轮组的机械效率为_____。（结果保留一位小数） 【答案】(1) (2)0.4 (3)83.3% 【解析】（1）题目要求施力方向竖直向上，因此绳子的一端固定在动滑轮的挂钩上，向上绕过定滑轮，再向下绕过动滑轮，此时承担重物的绳子段数，最后绳子的自由端竖直向上。 （2）4个钩码的总重力 提升高度，此过程中对钩码所做的有用功 （3）承担重物的绳子段数为，则绳子自由端移动距离 滑轮组做的总功 滑轮组的机械效率 33．（2026·江苏南通·模拟预测）图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。（g取10N/kg） （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时的机械效率与物重______（选填“有关”或“无关”）； ②若这位母亲的质量为50kg，所坐的轮椅质量为20kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，力的大小为______N。 【答案】9.00cm 重新调零 0.3 0.3 60％ 无关 105 【解析】（1）[1]由图乙可知，该刻度尺每大格为1cm，平均分成10小格，即分度值为0.1cm，故B点高度为9.00cm。 （2）②[2]弹簧测力计在不同方向上使用时，都需要重新进行调零。 [3]由图乙可知，弹簧测力计每大格表示0.2N，平均分成10小格，即分度值为0.02N，故弹簧测力计示数为0.3N。 ③[4]将小车从A点拉到B点的过程中，距离为1m，则拉力所做的功为 [5]有用功为 故机械效率为 （3）①[6]机械效率等于有用功与总功的比值，即W2与W1的比值，由图丙可得，W1与W2分别与物体的重力成正比，即 ， 则W2与W1的比值为 而k1、k2为定值，即W2与W1的比值也为定值，故用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无关。 ②[7]由图丙可以，随着总重的增加，拉小车从A点到B点所做的功W1成正比例增加，当总重为1N时，W1为0.15J，故它们之间的函数关系为 若这位母亲的质量为50kg，所坐的轮椅质量为20kg，则此时总重 则此时拉小车从A点到B点所做的功 则此时推力 34．（2026·江苏南京·一模）完成下列各题。 (1)将质量均匀的木棒切割并组装成两个形状相同、质量均为m的木模，用三根竖直细线a、b、c连接，在水平面上按照“互”字型静置，上方木模呈现悬浮效果，如图甲所示，这是利用了建筑学中的“张拉整体”结构原理。细线a的拉力________（选填“大于”、“小于”或“等于”）细线b的拉力，沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点，线仍竖直，线上拉力会________（选填“改变”或“不变”） (2)如图乙，是为了搬运建筑材料而使用的简单机械。某次用该机械匀速起吊600kg的物体时，物体上升5m用时3s，滑轮组的机械效率是80%，则所做总功的功率是________W，若用该装置提升质量更大的物体，其机械效率将________。 (3)如图丙，A、B是两个完全相同的物体，小亮分别将A、B两物体匀速拉到斜面顶端，斜面长为、，对物体做功情况如图丁所示，请问斜面对物体B的摩擦力________N，两方案的机械效率_______（“<”、“>”、“=”）。 【答案】(1)大于 改变 (2) 变大 (3)2.5 < 【解析】（1）[1]上方木模受到自身竖直向下的重力，细线b和c分别竖直向下的拉力和，细线a对它竖直向上的拉力，木模呈现悬浮，由于受力平衡，则 则。 [2]以a下方的连接点为支点，根据杠杆平衡条件得， 如沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点，线仍竖直，G不变，LG改变，和 的力臂不变，和变化，变化；则线上拉力会改变。 （2）[1]有用功 由可得，所做总功 所做总功的功率 [2]用该装置提升质量更大的物体，其机械效率 机械效率变大。 （3）由图可知，A做的总功，，则A的有用功 A、B是两个完全相同的物体，上升的高度相同，因此B的有用功 B的总功，B的额外功 由可得，斜面对物体B的摩擦力 A的机械效率 B的机械效率 故。 35．（2026·江苏南京·一模）阅读短文《桔槔和筒车》，回答问题： 中国古代五大农书之首《齐民要术》中记载着：“井深用辘轳，井浅用桔槔。”桔槔的结构相当于一个普通的杠杆。如图甲所示，在其横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来，横杆的一端用一根绳与汲器相连，另一端绑上或悬上一块重石头。当要提水时，人用力向下拉绳子，使水桶下降到水面以下，并让水流入水桶。当水桶装满水后，人向上拉动绳子，就可让绑重石端的位置下降，同时将提水的容器提升。《天工开物》中同样记录了一种汲水工具：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于机内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧”，图乙为筒车的简化示意图。 (1)如图甲所示，汲水时，人用力向下拉绳子的过程中，桔槔相当于一个________（选填“省力”或“费力”）杠杆； (2)如图丙所示是桔槔的简化图模型，轻质杠杆AB，支点为O，，B端挂有重为150N的石块P，A端挂有重为20N的空桶木桶Q（绳重忽略不计，g取10N/kg），使用时，人向下拉绳放下空桶时拉力至少为________N。若水桶装满水后总重100N，石头仍重150N，更换支点为后（图中未画出），当桔槔达到平衡状态时，人对绳子向上的拉力是50N，则________； (3)筒车工作时是把动能转化为________能； (4)当水流变缓后，筒车提升水的功率会变________（选填“大”或“小”）； (5)若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，筒车旋转一周所用时间为60s，水流冲击筒车的总功率为60W，则水流做的总功为________J，筒车旋转一周取水的机械效率为________%（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg，结果保留一位小数）。 【答案】(1)省力 (2)80 3︰1 (3)重力势 (4)小 (5) 3600 66.7 【解析】（1）在汲水时，人用力向下拉绳子，此时动力臂大于阻力臂（石块的重力为阻力，其力臂较短；人的拉力为动力，力臂较长），根据杠杆分类，动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆。 （2）[1]放下空桶时，杠杆处于平衡状态。人的拉力F和空桶的重力G桶是使杠杆逆时针转动的力，石头P的重力GP是使杠杆顺时针转动的力。根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得 代入数据得 解得F=80N。 [2]更换支点为O'后，提装满水的桶时，杠杆再次平衡。此时，水桶总重G总=100N，方向竖直向下；人对绳子的拉力F人=50N，方向竖直向上；石头的重力GP=150N，方向竖直向下。A端受到的合力为 方向竖直向下。B端受到的力为 方向竖直向下。根据杠杆平衡条件可得， 所以 （3）筒车工作时，是利用流动的水的动能来冲击叶片，使筒车转动，从而把水从低处提升到高处。在这个过程中，水的高度增加，重力势能增大。因此，筒车工作时是把水的动能转化为水的重力势能。 （4）筒车提升水的功率取决于其转速和每次取水的量。当水流变缓后，水流对筒车的冲击力减小，导致筒车转速变慢。在单位时间内，提升水的次数减少，即提升水的质量减少，根据功率公式，在提升高度h不变的情况下，单位时间内提升水的质量m减小，因此筒车提升水的功率会变小。 （5）[1]已知水流冲击筒车的总功率为60W，筒车旋转一周所用时间为60s。则水流做的总功为 [2]筒车旋转一周所做的有用功是提升水的功。旋转一周提升水的总质量 提升水的总重力 提升水所做的有用功 筒车的机械效率为 36．（2026·江苏常州·一模）质量为20kg的重物放在水平地面上，重物与地面间的接触面积为0.1m2。利用滑轮组，工人在20s内将重物匀速提高5m。他对绳子自由端施加的拉力为150N，绳子自由端移动了10m。不计绳重和轮轴处摩擦，g取10N/kg。 (1)在图2中画出符合题意的滑轮组的绕线方式； (2)求图1中重物对地面的压强； (3)在图2所述过程中，求： ①工人做功的功率；②滑轮组的机械效率。 【答案】(1) (2) (3)①；② 【解析】（1）重物匀速提高，绳子自由端移动了，滑轮组动滑轮绕绳子的段数 绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮，如图所示： （2）物体放在水平地面上时，对地面的压力 对地面的压强 （3）①拉力做的总功 工人做功的功率 ②拉力做的有用功 滑轮组的机械效率 探究杠杆的平衡条件 考点5 1．（2026·江苏淮安·一模）在探究“杠杆平衡条件”的实验中，实验器材有：杠杆（每小格均等长）、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为0.5 N的钩码。 (1)实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，要使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向___________端调节； (2)如图乙在杠杆两侧挂如图所示的钩码，杠杆平衡，若保持如图乙所示的两个悬挂点位置不变，将两侧钩码各取下一个，则杠杆___________端会下沉； (3)小明撤去挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，如图丙所示，当杠杆在水平位置平衡时弹簧测力计的示数F为___________N；若保持弹簧测力计拉力方向不变，将杠杆缓慢拉动一段距离，测力计示数大小将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)杆秤是我国古老的衡量工具，如今仍然被人们使用。小明根据探究结果用一根粗细均匀的硬杆制成了如图丁所示的杆秤，提纽固定在D点，托盘挂在C点，不放重物，提起提纽，杆秤刚好在水平位置平衡，将D点记为零刻度线，请根据杠杆的平衡条件判断：杆秤D点右边的刻度是___________（选填“均匀”或“非均匀”）的；经测试发现：该杆秤分度值太大，不够精准。若要使该杆秤分度值变小，可采取的方法是___________。（保持杆秤零刻度线的位置不变） 【答案】(1)左 (2)右 (3)2 不变 (4)均匀 换用质量更小的秤砣（合理即可） 【解析】（1）实验前杠杆左端高、右端低，调节平衡螺母时，平衡螺母向偏高的一端调节，因此向左调。 （2）设每小格长度为，每个钩码重，各取下一个钩码后： 左侧力与力臂的乘积： 右侧，右侧乘积更大，因此杠杆右端下沉。 （3）根据杠杆平衡条件，得 解得。 杠杆倾斜后，动力臂和阻力臂会按相同比例缩小，比值不变，阻力不变，因此拉力大小不变。 （4）根据杠杆平衡推导：设被测物重力，提纽到托盘距离，秤砣重力，秤砣到提纽距离，可得，即，与成正比，因此杆秤刻度是均匀的。 分度值变小，需要相同质量变化对应更大的长度变化，保持零刻度位置不变时，换用质量更小的秤砣，可让相同质量变化对应的长度变化更大，使分度值变小。 2．（2026·江苏南通·一模）某兴趣小组在“斜拉桥的原理与模型制作”跨学科实践中。 (1)在研究斜拉索对桥面拉力F的大小与斜拉索和桥面夹角α的关系时，该小组同学利用硬卡纸和细线制作出如图甲所示桥面的模型，桥面与桥柱间的连接点为O，用力传感器测出斜拉索顶端悬点在不同位置A、B、C时拉力F的大小，整个过程中桥面始终水平，相关数据见表1 斜拉索顶端悬点位置 拉力 F的大小/N A 1.55 B 1.73 C 2.12 ①分析表1数据，可得拉力 F的大小与夹角α的关系是：同一桥面水平静止时，___________。 ②如图乙所示，桥面可以看成___________（填简单机械的名称），该小组同学分别画出了三个位置时O 点到斜拉索的距离、、、根据相关知识，可解释悬点由A到C时，拉力F变大的原因___________。 ③为提高斜拉桥的载重量，桥柱的高度适当___________（选填“低一些”或“高一些”）。 (2)为进一步研究桥面稳固性与桥面截面形状和桥墩间距的关系，该小组同学用相同纸张制作了不同截面形状的桥面，如图丙所示，将桥面放在两桥墩之上，在纸桥中央放上硬币，直到纸桥塌陷，记录下此时硬币的个数，相关数据见表2 序号 桥面 截面形状 桥墩间距/cm 硬币个数/个 1 a 15 36 2 b 15 16 3 C 18 19 4 c 12 28 比较序号3、4的数据可得到的结论是___________，根据表2数据，在所给的截面形状中能否得出稳固性最强的截面形状？___________（选填“能”或“否”），若能请标出序号，若不能请简要说明理由：___________。 【答案】(1)夹角越小，拉力越大 杠杆 同一桥面水平静止时，桥面重力和力臂均不变，根据杠杆平衡条件，当夹角减小时，动力臂变小，动力（拉力）就会变大 高一些 (2)当截面形状相同时，桥墩间距越小，桥面稳固性越强 能 1、2 【解析】（1）（1）由表1数据，悬点从A到C，夹角α逐渐减小，拉力F从1.55N增大到2.12N，可直接得出该结论，同一桥面水平静止时，夹角α越小，拉力F越大。 （2）桥面绕连接点转动，符合杠杆“能绕固定点转动的硬棒"的特征，因此可看成杠杆模型。将桥面近似看作一根杠杆，O点为支点，斜拉索对桥面施加的拉力F为动力，桥面所受重力G为阻力；根据杠杆平衡条件，可知，则，其中、不变，根据图乙可知，角度α变小时，动力臂变小，因此拉力变大。 （3）桥柱适当加高，可增大斜拉索与桥面的夹角α，从而增大斜拉索拉力的动力臂。根据杠杆平衡条件，动力臂增大时，相同载重量下所需的拉力会减小，因此桥柱适当高一些，能提高斜拉桥的载重量。 （2）序号3、4的实验中，桥面截面形状相同，桥墩间距分别为18cm和12cm，对应能承受的硬币个数为19个和28个，在截面形状不变时，桥墩间距越小，桥面塌陷前承受的硬币数量越多，说明稳固性越强。 要探究截面形状对稳固性的影响，需要控制桥墩间距相同，改变截面形状，可对比序号1、2数据。 3．（2026·江苏泰州·一模）用杠杆、铁架台、若干钩码、弹簧测力计等器材，可探究杠杆的平衡条件。 实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 3.0 2.0 1.5 4.0 2 4.0 2.0 2.0 4.0 3 2.0 4.0 2.0 4.0 4 1.6 5.0 2.0 4.0 5 1.2 5.0 2.0 3.0 6 2.0 5.0 2.0 5.0 (1)如图甲所示，杠杆处于静止状态，为使杠杆在水平位置平衡，应将左端的平衡螺母向____________调节。 (2)如图乙所示，在杠杆左侧挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在右侧某一位置竖直向下拉住杠杆，每次实验时均使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是__________。设弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，动力臂为；钩码对杠杆的拉力是阻力，阻力臂为。实验过程如下： ①保持钩码和弹簧测力计的位置不变，改变钩码的数量，记录序号1、2实验数据。 ②保持钩码的数量和_____________不变，改变弹簧测力计的位置，记录序号3、4实验数据。 ③保持弹簧测力计的位置和钩码的数量不变，改变钩码的位置，记录序号5、6实验数据。综合分析表格数据可得杠杆的平衡条件是：___________（用物理量的符号表示）。 (3)课外实践：在动物园内，小明想用一只弹簧测力计（量程为）称一头大象的质量，如图丙所示，铁笼应挂在杠杆（槽钢）的________（选填“A”或“B”）点。称象前应调整支点的位置使杠杆在水平位置平衡，目的是________。槽钢在水平位置平衡时，测得为10m，为，弹簧测力计的示数为，则大象的质量为_____________t。（g取） 【答案】(1)左 (2)便于测量力臂 位置 (3)B 消除槽钢和铁笼重力对测量的影响（合理即给分） 3 【解析】（1）图甲中杠杆左端高、右端低，为使杠杆在水平位置平衡，应将左端的平衡螺母向左调节（哪边高就向哪边调）。 （2）使杠杆在水平位置平衡的目的：便于直接测量力臂（此时力臂与杠杆重合，可直接从杠杆刻度读出）；保持钩码的数量和钩码的位置（阻力臂）不变，改变弹簧测力计的位置（动力臂）；分析表格中的数据发现，动力和动力臂的乘积与阻力和阻力臂的乘积总是相等，因此得到杠杆平衡条件。 （3）铁笼应挂在杠杆的B点(B点离支点O近，阻力臂短，根据杠杆平衡条件，在动力臂足够长时，能大幅减小所需的动力，用小量程弹簧测力计就能拉起大象）；称象前调整支点使杠杆水平平衡，目的是消除槽钢和铁笼重力对测量的影响；根据杠杆平衡条件可得， 大象的重力 大象的质量 测量滑轮组的机械效率 考点6 1．（2026·江苏南京·一模）小明同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中。 (1) 实验中应___________拉动弹簧测力计，为了能准确测量绳子自由端的拉力F，应该在弹簧测力计_________________(填“缓慢匀速提升”或“静止”)时读数。 (2) 小明同学实验时，记录的数据在表格中，请认真填写所缺少的部分___________。 物重G/N 物体提高的高度h/m 弹簧测力计 读数F/N 绳自由端拉 动距离s/m 机械效率η 5 0.15 2 0.45 (3) 根据表中数据，在图中画出小明同学实验时滑轮组的连接装置图_________。 (4) 同学小丽观察并分析了小明的实验后，认为小明的实验中，可少用一种测量工具，也能测出滑轮组的机械效率。 答：去掉______________；此时滑轮组的机械效率的表达式为___________ (依据实验装置图和所测物理量)。 (5) 小华在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验(滑轮的规格相同)，如右图所示。 ①小华多使用一个滑轮，目的是为了改变_______________。 ②当小华和小明使用各自的滑轮提升相同的钩码时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率______(选填“相同”或“不相同”)。 【答案】竖直方向匀速 缓慢匀速提升 83.3% 刻度尺 力的方向 相同 【解析】（1）[1][2]由二力平衡条件可知，实验中沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计时，弹簧测力计的示数和绳子的拉力相等；实验中，缓慢提升绳子时，还要克服机械摩擦做功，因此为了能准确测量绳子自由端的拉力F，应该在弹簧测力计缓慢匀速提升时读数。 （2）[3]机械效率 （3）[4]根据表中数据，可知绳子的股数 所以滑轮组的连接装置图如下： （4）[5][6]由题可知，绳子的股数，机械效率 所以，去掉的器材是刻度尺，机械效率的表达式为 （5）[7]①由题可知，小明多使用了一个定滑轮，由于定滑轮不能省力，只能改变力的方向．所以增加一个定滑轮的目的是为了改变力的方向。 [8]②若忽略绳重及摩擦，提升重物时，额外功为克服动滑轮重所做的功。小华和小明使用各自的滑轮提升相同的钩码时，两滑轮组的动滑轮相同，克服动滑轮所做的额外功相同，有用功相同，总功相等，两滑轮组的机械效率相同。 2．（2026·江苏南通·一模）在“探究有哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图所示装置测得了四组数据，如下表所示． 实验次数 钩码重 G/N 钩码上升的 高度h/cm 测力计的 示数F/N 测力计移动 的距离s/cm 1 3 2 1.2 6 2 3 5 1.2 15 3 3 8 1.2 26 4 3 10 1.2 30 （1）前三次实验中，第______次实验数据明显出现错误，应当剔除． （2）第四次实验中，有用功是_____J，总功是______J，滑轮组的机械效率为____． （3）根据以上信息，请判断：该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与______是否有关． 【答案】3 0.3 0.36 83.3% 钩码上升的高度 【解析】（1）前2次实验中，绳端移动距离都是物体上升高度的3倍，可知此滑轮组由3段绳子承担物重，而第3次绳端移动距离与钩码上升高度的关系错误，应为S=8cm×3=24cm． （2）第4次实验的钩码重G=3N，钩码上升高度h=10cm=0.1m． 所以有用功为：W有用=Gh=3N×0.1m=0.3J； 测力计示数即拉力为F=1.2N，绳端移动距离为s=30cm=0.3m 所以总功为：W总=Fs=1.2N×0.3m=0.36J； 所以机械效率为：． （3）由表格中数据可以看出，在4次实验中钩码上升的高度不断发生变化，所以是探究滑轮组机械效率与钩码上升的高度是否有关． 3．（2026·江苏南京·一模）在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验中，小明用同一个滑轮做了4次实验，前2次分别按图甲、乙所示装置进行，后2次按图丙所示装置进行，并将测得的数据记录在表格中，（不计绳重及摩擦） 实验序号 钩码重 钩码上升的高度 拉力 绳子自由端移动的距离 1 1 20 1 20 2 2 20 2 20 3 1 20 40 4 2 20 40 (1)分析前2次的实验数据及观察到的现象，可以得出结论：使用定滑轮不能省______，但可以改变______。 (2)进行图丙所示的实验时，应沿______方向匀速拉动绳子自由端。分析第3、4次实验数据发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为______。 (3)用图丙装置进行实验时，若小明将绳子向右倾斜一定角度匀速拉动，拉力的大小将______选填“变大”“不变”或“变小”。 (4)利用图丙装置进行第3次实验时，有用功为______J，机械效率为______百分号前保留整数。 【答案】(1)力 力的方向 (2)竖直 用动滑轮提升钩码时，要克服动滑轮本身所受的重力 (3)变大 (4)0.2 71% 【解析】（1）[1][2]分析前2次实验数据，钩码重力增大，拉力也增大，且拉力总等于钩码重力，第1次时拉力方向向上，第2次时拉力方向向下，所以可以得出：使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向。 （2）[1]进行图丙所示的实验时，应沿竖直方向匀速拉动绳子自由端，这样才能方便测量绳子自由端移动的距离。 [2]分析第3、4次实验数据发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为用动滑轮提升钩码时，动滑轮也受到重力。 （3）利用图丙装置进行实验时，若小明将绳子向右偏转一定角度匀速拉动，此时拉力的力臂变小，根据杠杆平衡原理，拉力的大小将变大。 （4）[1]利用图丙装置进行第3次实验时，有用功 [2]利用图丙装置进行第3次实验时，总功 此时装置的机械效率 4．（2026·江苏南京·一模）某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中． 实验次数 钩码重/N 钩码上升的高度/m 绳端的拉力/N 绳端移动的距离/m 机械效率 1 4 0.10 1.8 0.3 2 6 0.10 2.5 0.3 3 6 0.15 2.5 (1)实验中，使用滑轮组提升重物时，应_____拉动弹簧测力计。 (2)第二次实验中，2s内钩码上升的高度为0.1m，则拉力的功率为_____W。 (3)第三次实验中，绳端移动的距离为_____m，滑轮组的机械效率为_____。 (4)分析比较第一、二两次实验数据，有用功W1有_____W2有，滑轮组的机械效率η1_____η2（两空均选填“＞”“=”或“＜”）。由此可知，可采用_____的方法来提高滑轮组的机械效率。 (5)分析二、三两次实验数据，说明滑轮组的机械效率与_____无关。 【答案】(1)匀速竖直向上 (2)0.375 (3)0.45 80% (4)＜ ＜ 增加物重 (5)重物提升高度 【解析】（1）使用滑轮组提升重物时，应匀速竖直向上拉动弹簧测力计，这样才能保证拉力大小恒定，测量结果准确。 （2）第二次实验中，绳端移动的速度 拉力的功率 （3）[1]第三次实验中，绳端移动的距离为 [2]滑轮组所作有用功为 拉力所做功为 故滑轮组的机械效率 （4）[1][2][3]分析第一、二两次实验数据可知， 所以。第一次实验中，拉力所做功为 此时滑轮组的机械效率 第二次实验中，拉力所做功为 此时滑轮组的机械效率 所以，由此可知，可采用增加物重的方法来提高滑轮组的机械效率。 （5）分析二、三两次实验数据，说明滑轮组的机械效率与重物提升高度无关。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09简单机械 杠杆类型的判断 考点1 1．D 2．D 3．D 4．D 5．B 杠杆平衡条件及其应用 考点2 1．A 2．B 3．D 4．C 5．B 6．B 7．D 8．300 650 9．费力 40 增大摩擦 10．= 200 11．2 4 适当增大手机与水平面的夹角 12．4 2 ② 13．(1)小 (2)10 2000 (3)2.0×104 滑轮、滑轮组的特点 考点3 1．D 2．(1)A (2)4000 100 机械效率 考点4 1．B 2．D 3．B 4．D 5．D 6．C 7．C 8．B 9．C 10．D 11．C 12．D 13．400 80% 不变 14．100 200 75% 15．20 10 16．7.2 0.72 省力 17．7200J 83.3% 18．20 8 62.5% 19．1000 125 80 20．2100/ 300 150 30 21．0.5 80 0.2 22．解：（1）汽车行驶过程中所受阻力大小为 由图乙可知，在10s~15s内，汽车做匀速直线运动，速度 此时汽车受力平衡，牵引力F等于阻力f，即 汽车行驶的恒定功率为 因为汽车以恒定功率行驶，所以在0~15s内，牵引力做的功为 （2）牵引力做的功W即为汽车获得的机械能。根据效率公式，可得0~15s吸收的太阳能为 23．解:(1)第一次提升货物时，以人为研究对象 N1＝G人﹣F1′，……① 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等，F1′＝F1 由图可知，n＝4，因为不计绳重及滑轮摩擦，所以 F1′＝……② 由①②得： N1＝G人﹣＝60kg×10N/kg﹣， 所以 N1＝600N﹣……③ 第二次提升货物时，以人为研究对象 N2＝G人﹣F2′……④ 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等，F2′＝F2， F2′＝……⑤ 由④⑤得： N2＝G人﹣＝60kg×10N/kg﹣， 所以 N2＝600N﹣，……⑥ 由题知，＝， 即： （600N﹣）:（600N﹣）＝2:3， 解得：G动＝300N， 代入②式： F1＝F1′＝＝＝400N， 代入⑤式： F2＝F2′＝＝＝300N， (2)第一次运送货物时滑轮组的机械效率： η1＝＝＝＝ ＝81.25%； (3)第二次货物上升速度为 0.1m/s，人匀速拉绳的速度为 v2′＝4×0.1m/s＝0.4m/s， 拉力做功功率： P2＝F2v2′＝300N×0.4m/s＝120W． 答：(1)动滑轮重为 300N，力F1 的大小为 400N； (2)第一次运送货物时滑轮组的机械效率为 81.25%； (3)第二次拉力做功功率为 120W． 24．解:（1）箱子静止在水平地面上，对地面的压力等于自身重力，即 箱子对水平地面的压强 （2）箱子上升高度，克服箱子重力做的有用功为 拉力，箱子沿斜面移动距离，拉力做的总功为 该斜面的机械效率 25．解:（1）物体对地面的压力 对地面的压强 （2）由图可知，，则绳端移动的距离 不计绳重和摩擦时，拉力大小 拉力做的总功 拉力F的功率 （3）有用功 滑轮组的机械效率 26．解:（1）绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力做功的功率 （2）克服重物重力做的有用功 滑轮组的机械效率 （3）动滑轮重力 当物重时，拉力 27．解:（1）由图可知与动滑轮连接的绳子股数为，滑轮组的机械效率为 （2）绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 拉力做功的功率为 （3）因为不计绳重和摩擦时，所以动滑轮的重力为 因为人的重力500N，小于绳子能承受最大拉力800N，所以使用滑轮组时，人向下的最大拉力大小等于人自身的重力，即 所以用此滑轮组能提升的最大物重为 滑轮组的最大机械效率为 28．解:（1）提升物体做的有用功 （2）滑轮组的动滑轮绕2段绳，拉力移动的距离 拉力做功 拉力做功的功率 （3）滑轮组的机械效率 29．解:（1）货物的重量为 由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，根据 可知绳端的拉力F为 动滑轮重量为 （2）货物在内匀速上升，则货物上升速度为 绳端速度为 则绳端拉力的功率是 （3）配重质量为，其重量为 当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时，根据杠杆平衡条件可知 则绳端拉力为 求此时货物的重量为 则货物的质量为 答：（1）绳端的拉力F是2500N； （2）货物在内匀速上升，绳端拉力的功率是3750W； （3）此时货物的质量为850kg。 30．解:（1）根据题意，拉力的方向要向下，据此可作图。 （2）由图可知，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力做功的功率 （3）有用功 由可知，货物的重力 31．费力 18 150 15 32．(1) (2)0.4 (3)83.3% 33．9.00cm 重新调零 0.3 0.3 60％ 无关 105 34．(1)大于 改变 (2) 变大 (3)2.5 < 35．(1)省力 (2)80 3︰1 (3)重力势 (4)小 (5) 3600 66.7 36．解:（1）重物匀速提高，绳子自由端移动了，滑轮组动滑轮绕绳子的段数 绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮，如图所示： （2）物体放在水平地面上时，对地面的压力 对地面的压强 （3）①拉力做的总功 工人做功的功率 ②拉力做的有用功 滑轮组的机械效率 探究杠杆的平衡条件 考点5 1．(1)左 (2)右 (3)2 不变 (4)均匀 换用质量更小的秤砣（合理即可） 2．(1)夹角越小，拉力越大 杠杆 同一桥面水平静止时，桥面重力和力臂均不变，根据杠杆平衡条件，当夹角减小时，动力臂变小，动力（拉力）就会变大 高一些 (2)当截面形状相同时，桥墩间距越小，桥面稳固性越强 能 1、2 3．(1)左 (2)便于测量力臂 位置 (3)B 消除槽钢和铁笼重力对测量的影响（合理即给分） 3 测量滑轮组的机械效率 考点6 1．竖直方向匀速 缓慢匀速提升 83.3% 刻度尺 力的方向 相同 2．3 0.3 0.36 83.3% 钩码上升的高度 3．(1)力 力的方向 (2)竖直 用动滑轮提升钩码时，要克服动滑轮本身所受的重力 (3)变大 (4)0.2 71% 4．(1)匀速竖直向上 (2)0.375 (3)0.45 80% (4)＜ ＜ 增加物重 (5)重物提升高度 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $