2026年广东省广州市中考物理二轮专题突破：简单机械综合题专题（二）

**基本信息** 聚焦简单机械综合应用，以杠杆、滑轮组、斜面为核心，通过生活科技情境整合机械效率、功率计算，突出模型建构与科学推理。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |杠杆综合|6题（杆秤/脚踏碓/人体杠杆）|力臂作图（找最长动力臂）、杠杆平衡条件（F1L1=F2L2）|从杠杆五要素→平衡条件→动态分析（阻力臂变化）| |滑轮组与机械效率|3题（晾衣架/提升重物）|n股数判断、η=W有/W总=G/(nF)推导|有用功（Gh）→总功（Fs）→额外功（克服摩擦/动滑轮重）| |斜面与功率|2题（斜坡推物/挖掘机）|P=Fv计算、W额=fs=fL推导|斜面模型→功的分解（Gh与Fs）→摩擦力计算| |生活科技应用|5题（变速自行车/人形机器人）|轮轴原理（齿比=前齿数/后齿数）、扭矩公式（M=FL）|简单机械→复合机械（杠杆+轮轴）→能量转化（电能→机械能）|

2026年广东省广州市中考物理二轮专题突破：简单机械综合题专题（二） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1.小军用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图甲、所示。已知物体质量为，绳端拉力为。则在内，滑轮组的有用功为        ，机械效率为        百分号前保留一位小数。 小军把一个质量为的重物搬到高的车上，为了省力他用长木板搭了一个斜面如图乙，搬运过程中，他用沿斜面向上、大小为的力，将物体以的速度匀速推到车上，斜面的机械效率为。则此过程中力的功率为        ，物体受到斜面的摩擦力大小为        。 2.水陆两栖挖掘机是一种用于在湿地和松软地面等沼泽地区机动以及漂浮在水面上的设备，可以在广泛的应用中高效运行，包括洪水和灾难恢复工作、疏浚、环境修复以及各种建设项目，如管道、堤防铺设等。图甲为某款水陆两栖挖掘机，其结构示意图如图乙所示。机械臂可绕点转动，伸缩杆与机械臂始终垂直两条履带分别缠绕在两个相同的空心长方体金属浮箱上，每个浮箱宽，斗铲容积，履带体积忽略不计，假设浮箱在水中始终保持水平。取， 挖掘机能在水中行进，斗铲起到船桨的作用。当挖掘机要向前行进时，斗铲应向          选填“前”或“后”“划水”履带做得宽大的目的是          。 伸缩杆由图乙位置支起机械臂使斗铲上升的过程中机械臂长度不变，伸缩杆对机械臂的支持力大小将逐渐          。 在某次救援过程中，利用该履带浮箱挖掘机斗铲成功转移洪水中被困的三名群众斗铲始终没有进入水中。总质量的三名群众进入斗铲后，浮箱底面受到水的压强增大了，则每个浮箱的长度为          。 在某次疏通河道过程中，在图乙位置斗铲装满淤泥与空载时比较，浮箱浸入水中的深度增加了，则淤泥的密度是          。 在某次运送泥沙过程中，挖掘机在内将装满泥沙的斗铲从图丙中最低点移送到最高点，接着再用沿水平方向移动将泥沙卸到汽车上。如果挖掘机在上述运送泥沙过程中的平均功率为，泥沙的密度为。求： 送料过程中挖掘机对泥沙所做的功。 此过程中挖掘机的机械效率。 3. 如图所示，将边长为的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的点处，在点施加力时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为，且。撤去，在点施加力时，合金块对地面的压强为。 画出的力臂。 求合金块的质量。 求的大小。 4.如图所示是小胡家的一种手摇升降晾衣架示意图，它由四个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的尾端绕在一个固定在墙壁上的旋轮上，当要提起的衣物时，发现旋转摇柄损坏无法使用，小胡直接用手在钢丝绳上的点施加竖直向下的力，不计绳重及摩擦，上升过程中衣架横梁始终保持水平。求： 此时该装置的机械效率； 第二次将的衣物挂在晾衣架上，小胡仍然是直接竖直向下拉钢丝绳，使衣物匀速上升，求第二次小胡拉力做的功； 与直接用手拉钢丝绳比，请写出使用旋转摇柄的一个优点。           5.图甲中的木幔是我国古代的一种攻城车，作战时在处施加动力向下拉，可将处的木板吊起作掩护，其简化图如图乙。忽略绳和杆自身重力。 请在图乙中画出阻力的示意图以及阻力臂； 保持处位置不变，将处的木板向靠近支点的方向移动一段距离，若杆以图乙的倾斜角度保持静止，则此时所需要的动力与原来相比将          选填“变大”、“变小”或“不变”，判断依据是          。 6.某同学锻炼时，双脚并拢，脚尖触地，脚后跟踮起，手掌支撑在竖直墙壁上，手臂水平，为人体重心所在位置此时墙壁对手掌的支撑力如图所示，不计墙壁对手掌的摩擦力。 该同学质量为，则墙壁对人的支撑力约为______。 若增大脚尖与墙壁的距离，手臂仍然水平支撑在墙壁上，支撑力如何变化？ 并说明理由______。 7.天工开物记载了脚踏碓舂米的情景，如图所示。用脚连续踏木杠的一端，另一端的碓头就会连续起落将稻米去壳。 如图所示，“踏碓”相当于杠杆，画出阻力的阻力臂。 若该杠杆平衡时，动力臂为，阻力的大小为，阻力臂为，则动力的大小为______ 。 “碓”头的头部很尖，主要是为了______ 。 A.增大压强 B.减小压强 8.如图甲所示，杆秤是民间的一种测量质量的工具。秤钩在秤杆点悬挂着，将待测物体挂在秤钩上，用手提着秤纽或相当于支点，秤砣在秤杆上移动，当秤杆在水平位置静止时，可在秤杆上读出被测物体的质量。 使用杆秤时，提起          选填“”或“”处的秤纽，此秤的称量所能称的最大质量更大； 用的铁块替换原的铁块做秤砣，杆秤的最大称量          选填“减小”“不变”或“增大”； 若秤杆的重心在它的中央，不挂物体时，提着秤纽，为了使杆秤在水平位置平衡，则秤砣应移至秤纽的          选填“左”或“右”侧； 如图乙所示，提着秤纽测量一个胡萝卜的质量，秤杆处于水平静止，，，秤砣的质量为，若秤杆的质量忽略不计，则胡萝卜的质量为          ；若被测物体的质量增加，秤砣应该向          选填“左”或“右”移动； 如图乙所示，悬挂在秤钩上的胡萝卜静止后的轴线在水平位置；如图丙所示，沿悬挂线处竖直方向将胡萝卜切成、两段，所受重力分别为、，则           选填“”“”或“”，你的理由是          。 9.阅读短文，回答问题。 变速自行车 自行车是日常代步工具，如图是自行车的部分结构示意图，骑行时人在脚踏处施力，通过曲柄带动前齿轮顺时针转动，再通过链条带动后齿轮与后轮一起转动。曲柄与齿轮、后轮与齿轮，两处都是同轴转动物体绕同一个中心轴转动，在相同时间转过的圈数相同的，也可视为不等臂杠杆。、齿轮通过链条配合工作，在相同时间转过的齿数相同，链条与、齿轮间的作用力大小相等。 变速自行车与普通自行车的区别是它的前、后齿轮由多个齿数不同的齿轮组成。变速系统可以调节链条和不同齿数的前、后齿轮配合，即调节齿比数前齿数后齿数，从而改变车速。如下表格是小明的变速自行车的部分参数，齿轮的周长等于齿数与链条节距的乘积。 结构 参数 前齿轮速 齿数：、、 曲柄 长度： 后齿轮速 齿数：、、、、、、 轮胎 直径： 链条 节距： 根据图中信息可知，人蹬脚踏骑行时，曲柄和前齿轮实际上一个______选填“省力”、“费力”或“等臂”杠杆。 小明调节自行车齿比为，当他通过蹬脚踏使前齿轮转动圈，后轮转动______圈。 小明调节自行车为最大齿比，以的速度在某段水平路面匀速骑行时，地面对后轮的摩擦力为。则他要使脚踏转动______圈，作用在脚踏上的力至少为______。 当小明骑自行车爬坡时，为了最省力，应该调整齿比为______。 10.图是小喻弯腰从地面提起用绳子系住的重物的情景，脊椎可绕骶骨轴转动，腰背部肉对脊椎的拉力作用沿图中线 画出绳子对手的拉力 画出肌肉对脊柱的拉力方向，并画出这个力的力臂          ： 判断肌肉对脊柱的拉力          绳子对手的拉力选填“大于”、“等于”、“小于” 如图，手用的力直接将物体匀速提升，若借助滑轮组把物体匀速提升相同高度，做功为，若滑轮组机械率是，则做的功为          。 11.平板支撑是一种肌肉训练方法。锻炼时，人呈俯卧姿势，双肘弯曲支撑在地面上，肩膀和肘关节垂直于地面，双脚踩地，身体离开地面，躯干伸直，头部、肩部、胯部和踝部保持在同一平面，如图甲所示。平板支撑可以消耗热量约千卡。平板支撑主要锻炼腹横肌、腹直肌等肌群，对腰椎间盘突出有辅助康复作用。 在图甲中画出躯干肩部所受力的力臂；           千卡是指的水升高吸收的热量，则平板支撑消耗热量约          ； A.                                              ． C.                                              ． 将双肘向左平移假设躯干的形状和位置没有变化，如图乙所示，则躯干肩部所受力将          变大变小先变大再变小先变小再变大。 12.用杠杆和滑轮均可提升重物。 如图甲所示在点用竖直向上的力将挂在点的重为的物体匀速提升，杠杆机械效率为，用时，则总功的功率是          。若不计摩擦和杠杆重，将重物移动到点，仍在点用竖直向上的力将物体匀速提升，则          。 如图乙所示，用滑轮竖直向上匀速提升重物，当重物和滑轮的总重为时，滑轮的机械效率为。若不计绳重和摩擦，则动滑轮重为          。以下方法中，能提高该滑轮机械效率的有          填序号。 增大物体提升高度 增加物体的重力 减小动滑轮的重力 增大匀速提升时的速度 13.阅读短文，回答问题； 智能道闸助力汽车进出管理 如图甲是小区大门口常见的一种智能道闸，它由车辆识别系统、闸机和地感系统三部分组成，道闸的横杆具有强度高、耐腐蚀和重量轻等特点。 当车辆靠近道闸时，摄像头采集到车辆信息，与系统内已有信息进行比对，给闸机的电动机发出是否放行指令。车辆放行后进入地感线圈区域时，路面下的线圈中电流发生变化，这个变化信号通过检测器传给闸机，横杆不会落下。 为让横杆平稳起落，需给电动机进行减速，减速系统内部结构如图乙所示。首先电动机通过转轴末端的单头蜗杆相当于齿数为的齿轮带动蜗轮实现第一次减速；接着与蜗轮同轴的齿轮再带动与之啮合的齿轮，实现第二次减速。减速比是描述减速程度的重要参数，可用后一个齿轮的齿数与前一个齿轮齿数的比值来计算。该闸机的第一次减速比为蜗轮的齿数与的比值，若数值为，即表示蜗杆转转，蜗轮转转，整个系统的减速比可用每次减速比的乘积得到。 以下材料中最适合用作道闸横杆的是          ； A.玻璃材料                                           铝合金材料 C.泡沫材料                                           铁质材料 闸机中的遥控接收器和电动机是          串并联的； 若某智能道闸电动机的转速为，蜗轮的齿数为，齿轮的齿数为，齿轮的齿数为，则该道闸整个系统的减速比是          ，道闸横杆起杆从水平位置转到竖直位置时间为          。 14.阅读短文，回答问题： 人形机器人 年春晚，科技融合传统文化的舞蹈节目秧引发较大关注。如图，这款宇数机器人名叫福兮，表演转手绢不亚于专业舞者。人转手绢时速度是由慢到快，但机器人却能在一秒钟使手绢垂直旋转不会掉。秘密就在于它的关节扭矩，什么叫关节扭矩呢？关节扭矩是指作用在关节上使关节产生转动效应的力的力矩。扭矩等于力与力臂的乘积，即。福兮在屈膝发力的瞬间扭矩可达，手臂关节扭矩可达，这就是它能够瞬时转得又快又稳的原因。福兮的头部配有激光雷达和深度摄像头，配合全自动定位导航技术，实现自动走位和队形变换。 作为全球首款能完成原地空翻的全尺寸电驱人形机器人，可完成单脚跳、度旋转跳、倒立等高难度动作。最大移动速度可达，其动作的流畅性与协调性已接近人类。配备一块可充电电池，电池部分参数如下表所示，“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能。 电池的质量 驱动电机的输入总功率 电池比能量 驱动电机将电能转化为机械能的效率 移动速度 减速器的减速比 ： 该款人形机器人配备的电池最大可输出的电能为        ； 如图，机器人搬运货物，它的前臂相当于一根杠杆，支点在肘关节处，其原理如图所示。当前臂从水平位置向上提起重物时，在角增大到的过程中，动力逐渐        选填“增大”、“减小”或“不变”； 图是人形机器人站在地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图是地板所受压力随时间变化的图像。根据图像可知，机器人从离开地面至再次回落到地面所用的时间为        用图中字母表示，此过程中动能        。 A.增大B.减小C.先减小后增大D.先增大后减小 机器人屈膝起跳时身体重心到膝关节的水平距离约为，当人形机器人竖直向上起跳时，最大可产生     的力。 15.如图所示是教室壁挂式实物展台示意图，为展示台，质量可忽略不计。为拉杆，为展示物。展示台可视做绕点转动的杠杆。是对展示台的压力。 请在图中画出： 对展示台拉力。 的力臂的示意图 当向左移动的时候，保持拉杆位置不变，杠杆保持平衡，那么拉力大小将          选填“变大”“变小”或“不变”。你的依据是          。 16.家中有许多工具在使用中可以视为杠杆。 图甲所示为一款手动榨汁机，使用时上方压杆可以视作杠杆，图乙是其示意图为其支点。请在图乙中画出下压时作用在点的最小动力及其力臂 下列工具正常使用时，属于省力杠杆的有           A.核桃夹                 ．筷子 C.钢丝钳          ．行李车 如图丙所示，使用剪刀剪断较粗的麻绳时，可能存在一定的困难。这时我们可以采用的方法是           A.将绳远离点，增大动力臂 B.将绳远离点，增大阻力臂 C.将绳靠近点，减小动力臂 D.将绳靠近点，减小阻力臂 17.如图甲是活塞式抽水机的示意图，使用活塞式抽水机抽水时，它的柄是一个          选填“省力”或“费力”杠杆；水的密度为，取，当大气压为时，抽水机抽水的最大高度是          。 请在图乙中画出阻力对支点的力臂，并画出施加最小动力的示意图以及动力的力臂。           18.水碓是我国古代劳动人民的伟大发明之一，它巧妙地利用水力及杠杆原理，进行精妙的能量转换设计，是古人智慧的生动体现。甲图为古代水碓通过水力驱动木槌舂米的实物图。当水流推动水轮转动时，水轮横轴上的突起会依次与碓梢末端接触并施加作用力，从而带动杠杆使木槌抬起再落下实现舂米。请回答下题。 图乙为水碓的简化结构图，请在图乙中完成以下问题： 在点画出碓头所受重力的示意图。 在点画出最小动力的示意图。 当水流从高处下落冲击水轮时，水轮的动能变          选填“大”或“小”；当木槌被举至最高点时，木槌的          能最大。 19.研究物理问题时，常需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模型。 如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后如图乙释放，为研究其能否平衡，可将它看成等长的两部分，请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡； 如图丙，一质量分布均匀的长方形木板，忽略厚度，长度和宽度不可忽略，用细线将它从边的中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后如图丁释放，木板在该位置能否平衡？写出你的判断依据。 20.生活中我们经常使用简单机械。 小华用如图所示的方法将被台风刮倒的树拉正，的树干相当于          ，如图所示将石碾子滚上台阶，石碾子相当于          均选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”； 如图，螺丝刀的手柄          选填“粗”或“细”一些用起来更省力； 如图，将钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙就相当于一个          选填“杠杆”、“滑轮”或“轮轴”； 如图所示，一根撬棒，，石头垂直作用在棒上的力是，若要撬动石头，则施加在撬棒点的力至少是          ； 大楼外墙清洁工人用如图的滑轮组升降，若拉力，若不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为，工人的重力为，则吊篮和清洁工具的重力为          。 答案和解析 1.【答案】   【解析】解：由图甲可知，内物体上升的高度为，则滑轮组的有用功为： ； 由图甲可知，内绳子自由端竖直移动的距离为，滑轮组绳子股数为： ， 则机械效率为： ； 此过程中力的功率为： ； 克服物重做的有用功为： ， 推力做的总功为： ， 克服摩擦力做的额外功为： ， 斜面的长度为： ， 物体受到斜面的摩擦力大小为： 。 故答案为：；；；。 根据求出滑轮组的有用功；根据求出滑轮组绳子股数，利用求出该滑轮组的机械效率； 根据求出此过程中力的功率； 根据求出克服物重做的有用功，利用求出推力做的总功，根据求出克服摩擦力做的额外功，利用求出斜面的长度，根据求出物体受到斜面的摩擦力大小。 本题考查了做功公式、功率公式和机械效率公式的综合应用。 2.【答案】后  增大受力面积，减小压强 变小 装满斗铲的泥沙重力， 送料过程中，挖掘机对泥沙所做的功。 由可得，挖掘机运送泥沙过程中做的总功， 此过程中挖掘机的机械效率。   【解析】略 3.【答案】  合金块的质量为  的大小为  【解析】解：根据力臂的定义，力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。首先画出的作用线，然后从支点向的作用线作垂线，这段垂线段的长度就是的力臂，如图所示： 。 当在点施加力时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为，说明地面对合金块的支持力为。对合金块进行受力分析可知，此时合金块受到竖直向下的重力和细绳对它竖直向上的拉力。 此时，绳对点的拉力等于合金块的重力，即； 根据杠杆平衡条件可知， 可得； 解得合金块的重力为； 根据重力公式，可求得合金块的质量为。 当在点施加力时，合金块对地面的压强， 正方体合金块的底面积， 根据压强公式，合金块对地面的压力； 地面对合金块的支持力； 此时合金块处于静止状态，受力平衡，绳对点的拉力； 杠杆此时也处于平衡状态，根据杠杆平衡条件可知， 根据直角三角形的特点有， 即； 解得。  故答案为：。 合金块的质量为。 的大小为。 力臂的画法：首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点。确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线。从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。 根据杠杆平衡条件计算点对杠杆的拉力，即为合金块的重力，再根据求出合金块的质量。 根据直角三角形角对应的直角边等于斜边的一半即杠杆长度的一半；分析物体合金块所受的力，画出示意图，合金块受重力、绳子向上的拉力及地面对它的支持力，在这几个力的作用下处于静止状态；根据合金块对地面的压强，可求出其对地面的压力，则等于地面对物体的支持力，从而根据示意图列出各力之间的关系，代入数据便可求出拉力的大小；再根据杠杆平衡条件：，将已知数据代入，便可求出的大小。 此题考查了对物体的受力分析、力臂的画法、力的合成，同时考查了有关压强公式的应用及杠杆平衡条件的应用，是一道综合性题目。同时还要求具备一定的数学能力，对学生来说有一定的拔高难度，属于难题。 4.【答案】 不计钢丝绳的重和摩擦力，当提起的衣物时，可得动滑轮重 当第二次提起衣物时，拉钢绳的力 所以第二次小胡拉力做的功 由图知，旋转摇柄的实质是一个轮轴，拉力小于提升物体的重力，所以与直接用手拉钢丝绳比，使用旋转摇柄可以省力。   【解析】由图知，通过动滑轮绳子的段数，直接用手拉钢绳时，该装置的机械效率    不计钢丝绳的重和摩擦力，当提起的衣物时，可得动滑轮重 当第二次提起衣物时，拉钢绳的力 所以第二次小胡拉力做的功 由图知，旋转摇柄的实质是一个轮轴，拉力小于提升物体的重力，所以与直接用手拉钢丝绳比，使用旋转摇柄可以省力。 答：此时该装置的机械效率为； 第二次小胡拉力做的功为； 与直接用手拉钢丝绳比，使用旋转摇柄可以省力。 5.【答案】 变小 根据杠杆平衡条件  ，木板向支点移动时，阻力  不变，但阻力臂  减小；动力臂  不变，因此动力  变小   【解析】阻力  方向竖直向下，为阻力作用点，过支点作阻力作用线的垂线段，即为  ，如图所示： 根据杠杆平衡条件  ，木板向支点移动时，阻力  不变，但阻力臂  减小；动力臂  不变，因此动力  变小。 6.【答案】  人受到的支撑力会变大；脚尖离开墙壁越远，支撑点会下移，则由图可知动力臂会减小，阻力臂会增大，阻力人的重力大小不变，根据杠杆平衡条件可知人受到的支撑力会变大  【解析】过重心作竖直向下的重力即为，从支点向力的作用线作垂线段，即为阻力臂，如图， 由图可知，约为个小格，为个小格，则， 根据杠杆平衡条件可得，且， 则支撑力：； 脚尖离开墙壁越远，支撑点会下移，则由图可知动力臂会减小，阻力臂会增大，阻力人的重力大小不变，根据杠杆平衡条件可知人受到的支撑力会变大。 答：； 人受到的支撑力会变大；脚尖离开墙壁越远，支撑点会下移，则由图可知动力臂会减小，阻力臂会增大，阻力人的重力大小不变，根据杠杆平衡条件可知人受到的支撑力会变大。 根据杠杆平衡条件分析解题； 脚尖离开墙壁越远，支撑点会下移，根据图示判断动力臂和阻力臂的大小变化，且阻力大小不变，根据杠杆的平衡条件分析人受到支撑力的变化。 解答本题时，需要把人体抽象成杠杆模型，找准杠杆的五要素是解题的关键。 7.【答案】 ；  【解析】根据力臂的作法，从支点向力的作用线作垂线段，作出阻力的力臂，如图所示： 由杠杆的平衡条件可得，动力。 “碓”头的头部做得很尖，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，从而容易穿透物体。故选A。 故答案为：； ； 。 根据力臂的作法，从支点向力的作用线作垂线段，作出阻力的力臂。 知道阻力、动力臂、阻力臂的大小，根据杠杆的平衡条件求出动力的大小。 增大压强的方法：压力一定时，通过减小受力面积来增大压强；受力面积一定时，通过增大压力来增大压强。 本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，属于基础题目。 8.【答案】 增大 左 右 段的力臂小于段的力臂   【解析】解：根据杠杆的平衡条件可知：当提着处秤纽、秤砣在点时，点所挂物体重为；当提着处秤纽、秤砣在点时，点所挂物体重为；因、，故可得：，根据可知，提处秤纽时，此秤的称量最大； 用的铁块替换原的铁块做秤砣，秤砣质量变大，秤砣的力臂与物体的力臂不变，由可知，杆秤的最大称量增大； 秤杆的重心在它的中央，不挂物体时，提着秤纽，处为支点，秤杆的重力的作用点在点的右侧，要使杠杆平衡，则秤砣应该移至的左侧； 提着秤纽测量一个胡萝卜的质量，秤杆处于水平静止，根据杠杆的平衡条件可知：，即：，则：； 若被测物体的质量增加，物体的重力变大，在、不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，应变大，所以向右移动； 悬挂线处竖直方向将胡萝卜切成、两段，则段的重心到悬挂线处竖直方向的距离小于段的重心到悬挂线处竖直方向的距离，即左侧的力臂小于右侧的力臂；根据杠杆的平衡条件可知，。 故答案为：；增大；左；；右；；段的力臂小于段的力臂。 我们可以把杆秤抽象为杠杆，则为支点，点为阻力作用点，阻力臂为；秤砣对杆秤的力为动力。当杆秤在水平位置平衡时，动力臂为到悬挂秤砣的位置点的距离；根据杠杆的平衡条件得出所挂物体重力的大小关系，根据得出质量的大小关系，从而得出称量更大的位置； 用的铁块替换原的铁块做秤砣，秤砣质量变大，秤砣的力臂与物体的力臂不变，根据杠杆的平衡条件分析秤的最大称量的变化，根据杠杆平衡条件分析称量更大时支点的位置； 支点的位置、杠杆自身重力的方向分析秤砣的位置； 根据杠杆的平衡条件求出胡萝卜的质量、秤砣移动的方向； 根据动力臂和阻力臂的关系，利用杠杆的平衡条件判断左右两侧重力的大小关系。 本题考查了杠杆平衡条件的应用、杠杆的动态平衡的分析，有一定的难度。 9.【答案】省力       【解析】解：题文中已有介绍：自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，此时动力臂大于阻力臂，因此是一个省力杠杆，曲轴和脚踏是一体，故前齿轮和脚踏板是省力杠杆； 由自行车齿比为，前齿轮是后齿轮倍，前轮圈，转动的齿数为个，因而后轮的圈数为圈； 由表格数据可知，最大齿比为， 内后轮经过的距离为；即，解得圈，由于后轮与后齿轮同轴，所以后齿轮在内转的圈数等于后轮在内转的圈数，假设前齿轮转过的圈数为，根据前后齿轮转过的距离相等可得，可得，则他分钟要使脚踏板转动圈； 后轮与齿轮是轮轴型的杠杆，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面对后轮的摩擦力，动力臂为后齿轮的半径，阻力臂是后车轮半径， 根据杠杆条件 链条对前齿轮的力与链条对后齿轮的力大小相等，前齿轮和脚踏板也是杠杆，动力为人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，根据杠杆条件链 前后齿轮半径之比等于齿数之比，即：： 联立可得，作用子脚踏板的力至少为； 由上面分析可得， 当小明骑自行车爬坡时，后轮受到的摩擦力不变，曲柄长度和轮胎直径不变，为了最省力，应该调整齿比最小，根据表格数据可知，最小为。 故答案为：省力； ； ；； 。 轮轴由轮和轴组成，是变形杠杆，对比杠杆中动力臂和阻力臂的长度大小，可以辨别出是省力还是费力杠杆； 由自行车齿比为，前齿轮是后齿轮的倍数，二者同一链条相连，故同时间通过距离相同，据此分析； 后轮与齿轮是轮轴型的杠杆，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面对后轮的摩擦力，动力臂为后齿轮的半径，阻力臂是后车轮半径，据此建立杠杆平衡方程，链条对前齿轮的力与链条对后齿轮的力大小相等，前齿轮和脚踏板也是杠杆，动力为人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，据此建立杠杆平衡条方程，根据表格数据可得最大齿比数，联立可得作用子脚踏板的力； 当小明骑自行车爬坡时，后轮受到的摩擦力不变，曲柄长度和轮胎直径不变，为了最省力，应该调整齿比最小，根据表格数据可知最小齿比数。 本题是学科综合题，涉及了杠杆分类及杠杆平衡条件计算，联系实际，有一定难度。 10.【答案】 大于   【解析】【详解】绳子对手的拉力方向竖直向下，作用点在手上，由此画出对手的拉力示意图，腰背部肌肉对脊柱的拉力作用沿图中线，作用点在脊柱，物体向下的拉力使脊柱顺时针转动，则背部肌肉产生拉力应让脊柱逆时针转动，所以方向向左，由此画出这个力；由题知，为支点，从点作拉力作用线的垂线段，可得这个力的力臂，如图所示： 画出绳子对手拉力的力臂，由图知 根据杠杆的平衡条件可知，肌肉对脊柱的拉力大于绳子对手的拉力。 借助滑轮组把物体匀速提升相同高度，做功是总功，即总，使用滑轮组做的有用功 有用总 手用的力直接将物体匀速提升，此过程是克服物体的重力做功，且物重和提升高度不变，所以做功等于用滑轮组做的有用功，即 有用 11.【答案】 变小   【解析】【详解】力臂是从支点  到力  作用线的垂直距离。延长力  的作用线，从支点  向力  的作用线作垂线，垂线段的长度即为力臂  。如图所示： 已知千卡是指的水升高吸收的热量，即  平板支撑消耗千卡热量，则总热量  该值与  最接近，故C符合题意，不符合题意。 故选C。 将双肘向左平移时，可将躯干视为杠杆，支点  在脚部，阻力为躯干重力  ，阻力臂不变，动力为肩部所受力  。双肘左移，动力臂  变大，根据杠杆平衡条件    、  不变，当  变大时，  将变小。 12.【答案】   【解析】略 13.【答案】 并   【解析】道闸的横杆具有强度高、耐腐蚀和重量轻等特点。 A.玻璃材料虽然耐腐蚀，但强度不够，且容易碎裂，故A不符合题意； C.泡沫材料显然强度不够，不适用于此场景，故C不符合题意； D.铁质材料虽然强度高，但重量较大，且不耐腐蚀，故D不符合题意； B.铝合金材料强度高、耐腐蚀，并且重量相对较轻，符合所有要求，故B符合题意。 故选B。 在闸机中，遥控接收器用于接收遥控信号，而电动机用于驱动横杆起落。它们的功能是独立的，即一个工作与否不影响另一个，因此，它们应该是并联的，以确保各自独立工作。 减速比是描述减速程度的重要参数，可用后一个齿轮的齿数与前一个齿轮齿数的比值来计算。蜗杆的齿数为，蜗轮的齿数为，所以第一次减速比为  ；齿轮的齿数为，齿轮的齿数为，所以第二次减速比为  则该道闸整个系统的减速比是  电动机的转速为，即每秒转。经过倍的减速，横杆每秒转  道闸横杆起杆从水平位置转动到竖直位置需要转动  ，那么所需时间为  14.【答案】 减小   【解析】解：该款人形机器人配备的电池最大可输出的电能为：   ； 当前臂从水平位置向上提起重物时，在角增大到的过程中，阻力不变，阻力臂变小的情况下，动力臂增大，根据杠杆平衡条件可知，逐渐减小； 根据图可知，时间为过程中，机器人对地面的压力为，说明机器人在空气中，则机器人从离开地面至再次回落到地面所用的时间为：； 机器人从离开地面至再次回落到地面的过程中，质量不变，速度先减小再增大，动能先减小再增大，故C正确； 故选：； 根据文意可知，屈膝发力的瞬间扭矩可达，机器人屈膝起跳时身体重心到膝关节的水平距离约为，当人形机器人竖直向上起跳时，最大可产生的力为： 。 故答案为： ；减小；；；。 该款人形机器人配备的电池最大可输出的电能； 阻力不变，阻力臂变小的情况下，动力臂增大，根据杠杆平衡条件分析解答；  根据图可知，时间为过程中，机器人对地面的压力为，说明机器人在空气中，进而得出机器人从离开地面至再次回落到地面所用的时间； 动能和重力势能的转化过程中，动能转化为重力势能时，动能减小，重力势能增大；重力势能转化为动能时，重力势能减小，动能增大； 根据题目的条件和杠杆的平衡条件进行分析。 本题考查的电能的计算、利用杠杆的平衡条件进行分析有一定的难度。 15.【答案】  变大 当向左移动，则阻力臂变大，保持拉杆位置不变，动力臂大小不变，根据杠杆的平衡条件，阻力大小不变时，动力大小变大，故拉力变大   【解析】解：对展示台拉力沿着方向向上，作用点水点，如图所示；的方向竖直向下，根据力臂是从支点到力的作用线到垂直距离，故力臂的在水平方向，如图所示； 当向左移动，则阻力臂变大，保持拉杆位置不变，动力臂大小不变，根据杠杆的平衡条件，阻力大小不变时，动力大小变大，故拉力变大。 故答案为：； 变大；当向左移动，则阻力臂变大，保持拉杆位置不变，动力臂大小不变，根据杠杆的平衡条件，阻力大小不变时，动力大小变大，故拉力变大。 根据拉力沿着方向向上画图，根据力臂是从支点到力的作用线到垂直距离画图； 根据阻力臂到大小变化结合杠杆平衡条件分析。 本题考查力臂画图与杠杆平衡条件的应用，属于中档题。 16.【答案】   【解析】【详解】当阻力臂与阻力乘积一定时，动力臂越长，由杠杆平衡条件  可知，动力越小；图中为支点，因此作为动力臂最长，动力的方向应该向下，过点垂直于向下做最小动力的示意图，如图所示： 核桃夹的动力臂比阻力臂长，是省力杠杆，故A符合题意； B.筷子的动力臂比阻力臂短，是费力杠杆，故B不符合题意； C.钢丝钳使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C符合题意； D.用行李车运行李过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D符合题意。 故选ACD。 剪较粗的麻绳时，用剪刀口的中部，而不用剪刀尖，减小了阻力臂，在阻力、动力臂一定的情况下，根据杠杆的平衡条件知道减小了动力、更省力。因此采用的方法是将绳靠近点，减小阻力臂。故ABC不符合题意，符合题意。 故选D。 17.【答案】省力   【解析】在使用压水井的压杆压水的时候，手移动的距离大于活塞移动的距离，并且动力臂大于阻力臂，所以使用时它的手柄相当于省力杠杆； 由可得，抽水机抽水的最大高度：。 由支点向的作用线引垂线，垂线段的长度即为其力臂； 阻力与阻力臂一定时，要使施加的力最小根据杠杆的平衡条件，动力臂需最长。连接支点与点，即为最长动力臂，过点作的垂线就得到最小动力，为了使杠杆平衡，动力的方向应垂直于向下，如图所示： 故答案为：省力；；见解答图。 杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆； 根据求出抽水机提升水的最大高度。 根据力臂的概念，做出从支点到力的作用线的距离； 根据杠杆的平衡条件，要使施加的力最小，应使得其力臂最长，由此画出最小力。 本题考查杠杆的分类以及压强公式的运用，同时考查力和力臂以及最小力示意图的画法。根据杠杆的平衡条件，要使杠杆上的力最小，必须使该力的力臂最大，而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远，所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点，这两点的连线就是最长的力臂，过力的作用点作垂线就是最小的力。 18.【答案】 大 重力势   【解析】重力的方向是竖直向下的，从碓头的重心电画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用表示，即为其所受重力示意图，如图所示： 由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在点，因此作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向下，如下图所示： 当水流从高处下落冲击水轮时，水流的重力势能转化为水轮的动能，所以水轮的动能变大； 当木槌被举至最高点时，木槌的速度为零，动能为零，但高度最高，所以此时木槌的重力势能最大。 故答案为：见解答图；大；重力势。 在物体上沿重力的方向画一条带箭头的线段，表示物体在这个方向上受重力的作用，这种表示力的形式叫重力的示意图。对形状规则的物体，重力的作用点在物体的几何中心上。 杠杆平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。 动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。 本题借助于我国古代劳动人民的伟大发明水碓考查蕴含的物理知识，重点考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力。联系生活实际出题，这是中考出题最常见的一种方式，需要引起注意。 19.【答案】解：由题知，杠杆质量分布均匀，支点在中点，左右两部分重力，且重心在这两部分的中点、，由、分别竖直向下画有向线段，即两部分重力示意图； 由杠杆中点支点画、作用线的垂线，垂线段分别为两部分重力的力臂，如图所示： 图中，，根据全等三角形知识可知，， 所以：，说明杠杆绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后仍能平衡； 长方形木板质量分布均匀，从中点将其分成两部分，两部分重力大小相等，找到左右两部分的几何中心，即两部分重心，作两部分的重力示意图，并作出它们的力臂，如图所示： 由图知，， 则：， 所以木板在该位置不能平衡。  【解析】杠杆质量分布均匀，支点在中点，左右两部分重力相等。力臂是支点到力的作用线的距离，由此作图；再证明杠杆仍能平衡； 长方形木板质量分布均匀，从中点将其分成两部分，找到左右两部分的几何中心，即两部分重心，作两部分重力的力臂，由图判断两力臂的大小关系，判断木板能否平衡。 本题考查了重力示意图、杠杆力臂的作图以及杠杆平衡条件的应用，正确找到杠杆转动后力臂的关系是解题的关键。 20.【答案】动滑轮 杠杆 粗 轮轴   【解析】动滑轮在使用时，滑轮随重物一起移动，图甲中的树木在用力拉动时，树干的位置会移动，属于动滑轮；将石碾子滚上台阶，石碾子围绕台阶的接触点转动，因此可以把柱形碾子看成一个杠杆，其支点是石碾子与台阶的接触点。 螺丝刀相当于轮轴，轮轴是一种变形的杠杆，根据轮轴的平衡条件可知，手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力。 钥匙在使用时绕中心轴转动，所以属于轮轴。 要使施加在撬棒点的动力最小，应使动力臂最长；当以为支点，在点施加垂直于向上的动力时，动力臂 即动力臂为最大值，则动力最小；此时阻力，阻力臂 根据杠杆平衡条件可得，施加在撬棒点的最小力 不计绳重和摩擦，将吊篮和动滑轮看作一个整体，由图可知，承担物重绳子的股数为，则拉力 已知拉力为，工人重，动滑轮重，则吊篮与工具的总重为 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $