专题05 功和机械能、简单机械、机械效率（天津专用）（4大考点）2026年中考物理二模分类汇编

**基本信息** 整合2026年多区县二模真题，聚焦功和机械能等4大考点，以无人机、杆秤等真实情境构建基础巩固到创新应用的能力梯度 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择|10题|功和功率（动滑轮做功比较）、机械能转化（荡秋千动能最大点）|结合神舟返回舱、中医药工艺等科技与文化情境，考查概念辨析| |多项选择|2题|机械效率（拉力与重力变化关系）|通过公式推导与图像分析，提升逻辑推理能力| |填空题|11题|功率计算（购物车推力功率）、杠杆分类（桔槔杠杆类型）|融入超市购物、红旗渠建设等生活实例，强化应用意识| |综合题|11题|机器人牵引力做功、杆秤称量质量、滑轮组效率测量|设置“人机共跑”“天宫课堂”跨学科情境，整合实验设计与数据处理，体现科学探究|

专题05 功和机械能、简单机械、机械效率 4大考点概览 考点01 功和功率 考点02 机械能及其转化 考点03 简单机械 考点04 机械效率 功和功率 考点1 一、单项选择题 1．（2026·河东区·二模）用图1所示的动滑轮，先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度，两次做功的情况如图2所示。不计绳重和摩擦，则（　　） A．第二次做的有用功比第一次多 B．第二次做的额外功比第一次多 C．第一次做的总功比第二次多 D．先后两次提升重物的总功率相等 【答案】C 【解析】解：A．机械效率等于有用功和总功的比值，由图2可知，第一次动滑轮的机械效率η1＝75%，第二次动滑轮的机械效率η2＝70%，所以第一次提升重物时机械效率较高，故A错误； B．不计绳重和摩擦，使用动滑轮提升重物时，额外功是克服动滑轮重力做的功，克服动滑轮重力做的额外功为W额＝G动h，因为两次使用相同的动滑轮，动滑轮重力G动不变，提升高度h相同，所以两次提升重物时的额外功相同，故B错误； C．由图乙可知，第一次额外功占总功的25%，即W额外/W总1＝25%，则W总14W额外， 第二次额外功占总功的30%，即W额外/W总2＝30%，则W总2W额外， 由此可知，W总1＞W总2，即第一次总功比第二次总功多，故C正确； D．已知两次提升时间相同，总功不同，由P可得，总功率不相等，故D错误。 故选：C。 二、填空题 2．（2026·南开区·二模）小明在超市购物时，用10N的力沿着水平方向推着重为50N的购物车在水平地面上匀速前进10m，一共用时10s，此过程中重力做功为　 　 J，推力做功的功率为　 　 W。 【答案】0；10。 【解析】解：重力方向竖直向下，购物车沿水平方向匀速前进，在重力的方向上没有移动距离，因此重力做功为0J； 推力做功为：W＝Fs＝10N×10m＝100J； 推力做功的功率为：。 故答案为：0；10。 3．（2026·武清区·二模）利用无人机喷洒农药是科技在农业生产领域的创新应用。一架携带4kg农药的无人机，从地面匀速上升了4.5m，此过程中无人机对农药做了　 　 J的功（g取10N/kg）；无人机在水平匀速喷洒农药的过程中，它的动能　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】180；变小。 【解析】解：无人机对农药做功W＝Gh＝mgh＝4kg×10N/kg×4.5m＝180J， 由于动能与质量和速度有关，在水平匀速喷洒农药的过程中，速度不变，而质量变小，故动能变小。 故答案为：180；变小。 4．（2026·河西区·二模）“兄弟齐心，其利断金”，如图所示，在某次劳动课上，小齐同学用F1＝100N的力水平向右推小车，小欣同学用F2＝200N的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的作用效果最大，两个力的方向须 　 （选填“相同”或“不同”），在两人用上述方式共同作用下，10s内小车在水平方向上前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的功为　 　 J。 【答案】相同；1500。 【解析】解：小齐同学用F1＝100N的力水平向右推小车，小欣同学用F2＝200N的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的效果最大，即合力最大，根据同向相加的原则，则两个力的方向应相同； 在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，合力为F＝F1+F2＝200N+100N＝300N， 则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为：W＝Fs＝300N×5m＝1500J。 故答案为：相同；1500。 三、综合题 5．（2026·河东区·二模）2025年，全球首场“人机共跑”半程马拉松赛事在北京正式开跑，“天工Ultra”机器人夺得冠军，如图所示。一块满电的电池供电电压50V，容量12Ah，可供机器人在平直路面上匀速奔跑6km。若奔跑过程中机器人所受阻力为180N，求： （1）机器人牵引力所做的功； （2）一块满电的电池存储的电能； 【答案】（1）机器人牵引力所做的功为1.08×106J； （2）一块满电的电池存储的电能为2.16×106J。 【解析】解：（1）机器人做匀速直线运动，由力的平衡条件可知， 机器人的牵引力与所受阻力平衡，大小相等，即：F＝f＝180N， 机器人牵引力所做的功：W＝Fs＝180N×6×103m＝1.08×106J； （2）一块满电的电池存储的电能：W＝UIt＝50V×12A×1×3600s＝2.16×106J。 答：（1）机器人牵引力所做的功为1.08×106J； （2）一块满电的电池存储的电能为2.16×106J。 6．（2026·静海区·二模）马年春晚《武BOT》节目中，机器人表演惊艳全场。若该机器人质量50kg，10s内沿水平方向匀速移动5m，所受阻力为重力的0.1倍，g取10N/kg，求： （1）机器人所受的重力； （2）机器人牵引力做功的功率。 【答案】（1）G＝500N； （2）P＝25W。 【解析】解：（1）机器人受到的重力为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N （2）机器人受到的阻力f＝0.1G＝0.1×500N＝50N 机器人水平方向匀速移动，处于平衡状态，牵引力和所受的阻力是一对平衡力，即F牵＝f＝50N 机器人在10s内移动的距离为5m，牵引力做的功为W＝F牵s＝50N×5m＝250J 牵引力做功的功率为。 故答案为：（1）G＝500N； （2）P＝25W。 机械能及其转化 考点2 一、单项选择题 1．（2026·东丽区·二模）荡秋千是中小学生喜欢的游戏，如图为荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。小球具有的动能最大的是在（　　） A．B点 B．O点 C．C点 D．D点 【答案】B 【解析】解：小球从最高点（如A点）由静止释放，此时速度为零，动能为零，重力势能最大。小球向下摆动到最低点（O点）的过程中，高度逐渐降低，速度逐渐增大。重力势能不断转化为动能。当小球到达最低点（O点）时，高度达到最低，重力势能最小；此时小球的速度达到最大，因此动能最大。小球越过最低点向上摆动（如向C点、D点运动）的过程中，高度增加，速度减小，动能又转化为重力势能。 故O点动能最大，故B正确。 故选：B。 2．（2026·南开区·二模）某同学骑自行车匀速下坡的过程中，他和自行车的（　　） A．重力势能逐渐增大，动能逐渐增大 B．重力势能逐渐减小，动能大小不变 C．重力势能逐渐增大，动能逐渐减小 D．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大 【答案】B 【解析】解：某同学骑自行车下坡时，恰好匀速向下运动，质量不变，速度不变，动能不变。高度减小，重力势能减小。故B正确，ACD错误； 故选：B。 3．（2026·红桥区·二模）如图，“神舟十九号”返回舱打开降落伞后，在竖直匀速下落过程中，下列有关返回舱的说法正确的是（　　） A．重力势能减小 B．动能增大 C．重力势能转化为动能 D．机械能守恒 【答案】A 【解析】解：A、重力势能大小的影响因素：质量和高度，返回舱在竖直匀速下落过程中，速度不变，高度减小，重力势能减小，故A正确； B、动能大小的影响因素：质量和速度，返回舱在竖直匀速下落过程中，质量和速度都不变，则动能不变，故B错误； C、返回舱穿越大气层时，返回舱克服空气的摩擦做功，重力势能转化为内能，故C错误； D、返回舱匀速下落的过程中，它的质量不变，速度不变，故动能不变；同时质量不变，高度减小，重力势能减小，所以机械能变小，机械能不守恒，故D错误。 故选：A。 4．（2026·静海区·二模）小明参观天津科技馆中医药专栏时，对工艺中包含的物理知识进行梳理，存在错误的是（　　） A．甲中晒药过程中利用热传递的方式增大内能 B．乙中刀刃很薄是为了减小受力面积增大压强 C．丙中所使用的杆秤（药戥子）本质是省力杠杆 D．丁中碾轮在滚动的过程中重力势能不断转化为动能 【答案】D 【解析】解：A．甲中晒药过程中，药吸收热量，温度升高、内能增大，这是利用热传递的方式改变内能，故A正确； B．乙中刀刃很薄，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，方便切割药材，故B正确； C．丙中的杆秤，动力臂大于阻力臂，本质是省力杠杆，故C正确； D．丁中碾轮在滚动的过程中，是将动能转化为克服摩擦力的内能，重力势能的变化要看高度，碾轮在水平面上滚动，高度不变，重力势能不变，重力势能没有转化为动能，故D错误。 故选：D。 5．（2026·和平区·二模）如图的物理实验都用到了斜面，则下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示利用斜面测平均速度，实验时斜面坡度越大越好 B．如图乙所示实验，让小车从斜面的顶端由静止滑下，去掉木板上的棉布，运动小车受到的阻力越小，向前滑动的距离越小 C．如图甲所示的实验，小车通过斜面全程s1的平均速度v1等于小车通过上半段路程s2的平均速度v2 D．如图丙所示的实验，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与速度的关系 【答案】D 【解析】解：A、在测量平均速度的实验中，为了便于测量时间，斜面的坡度应较小，这样小车运动速度较慢，运动时间较长，减小计时误差。如果坡度大，小车速度快，时间短，不易准确测量，故A错误。 B、乙图实验中，小车从同一高度滑下，初速度相同，在不同的表面运动，表面越光滑，阻力越小，滑行的距离越远。去掉棉布后，木板更光滑，阻力变小，滑行距离会更大而不是更小，故B错误。 C、小车沿斜面下滑时做加速运动，下半段的速度大于上半段，全程的平均速度介于上半段和下半段之间。所以上半段的平均速度v2小于全程的平均速度v1，两者不相等，故C错误。 D、丙图实验中，小车A的质量不变，从不同高度滑下，到达水平面时的速度不同，通过观察木块移动的距离来判断动能大小，这是探究动能与速度的关系，故D正确。 故选：D。 二、填空题 6．（2026·滨海新区·二模）搭载神舟二十号载人飞船的火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭受到向上的推力，加速上升，动能　 　 （选填“增大”“减小”“不变”）；火箭返回时，进入大气层，其外壳温度升高，这是通过　 　 的方式改变内能的。 【答案】增大；做功。 【解析】解：（1）火箭加速上升时，速度增大，虽然燃料消耗会使质量略有减小，但速度增大对动能的提升作用更显著，因此动能增大； （2）飞船进入大气层时，外壳与空气摩擦，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变内能。 故答案为：增大；做功。 7．（2026·和平区·二模）如图（a）所示，展示了我省太行山脉某座山峰的立体图。图中的环状线代表海拔高度相同的相邻点所构成的闭合曲线，我们称之为“等高线”。将这些等高线投影到平面图上，如图（b）所示，可以看到射线与等高线是垂直的。 （1）若山坡表面光滑，某物体沿射线方向运动（从3号等高线滑向1号等高线）时，动能会 　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）若质量相等的两个物体分别处在山峰上的3号等高线的A、B两处，则此时两物体的重力势能 　 　 （选填“不相等”或“相等”）。 【答案】（1）变大；（2）相等。 【解析】解：（1）若山坡表面光滑，某物体沿射线方向从3号等高线滑向1号等高线时，高度降低，重力势能转化为动能，所以动能会变大。 （2）重力势能与质量和高度有关，质量相等的两个物体处在山峰上的3号等高线的A、B两处，高度相同，所以此时两物体的重力势能相等。 故答案为：（1）变大；（2）相等。 三、综合题 8．（2026·北辰区·二模）《中华人民共和国道路交通安全法》中规定“机动车上道路行驶，不得超过限速标志标明的最高时速；机动车载物应当符合核定的载质量，严禁超载”。由此，同学们联想到：交通事故中更多是由机动车动能过大造成的。于是进行了如下探究： 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？ 【猜想假设】根据《中华人民共和国道路交通安全法》的规定猜想： 汽车的动能可能跟速度有关； 汽车的动能可能跟质量有关。 【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的木块，将木块撞出一段距离。 （1）实验中小钢球的动能的大小是通过　 　 来判断的，这种方法叫做　 　 （选填“转换”或“类比”）法； （2）甲组实验中，小球从高处向下滚落，小球的　 　 能转化为小球的动能； （3）分析乙、丙两组实验，可以得到的结论是：　 　 ； 【拓展探究】实验后，同时同学们进一步想知道，在影响汽车动能大小的因素中，“超载”和“超速”哪个对动能影响更大，于是进行了实验测定，得到的数据如下表。 序号 小球的质量m/g 小球到底端时速度v/m•s﹣1 木块运动的距离s/m 1 30 2 0.4 2 30 4 1.6 3 60 2 0.8 （4）为了探究“超载”隐患时，应选择　 　 （填写两个序号）两组实验进行比较； （5）分析表格中对应的数据可知：当发生交通事故时，由　 　 （选填“超载”或“超速”）造成的危害更严重。 【答案】（1）木块被推动的距离；转换；（2）重力势；动；（3）速度相同时，物体的质量越大，动能越大；（4）1、3；（5）超速。 【解析】解：（1）实验中小钢球的动能的大小是通过木块被推动的距离来判断的，这种将不易观察的动能转换为易观察的木块移动距离的方法叫做转换法。 （2）甲组实验中，小球从高处向下滚落，小球的质量不变，高度降低，重力势能变小，速度变大，动能变大，故重力势能转化为动能。 （3）乙、丙两组实验中，小球从同一高度滚，到达水平面的速度相同，丙组小球质量为2m，乙组为m，丙组木块被推得更远。结论：当物体的速度相同时，质量越大，动能越大。 （4）为了探究“超载”隐患，需要控制速度相同，改变质量，所以应选择1、3两组实验进行比较。 （5）分析表格数据：1、2组，质量相同，速度从2→4，木块距离从0.4→1.6，动能变为4倍，1、3组速度相同，质量从30→60，木块距离从0.4→0.8，动能变为2倍，可见速度对动能的影响更大，所以当发生交通事故时，由超速造成的危害更严重。 故答案为：（1）木块被推动的距离；转换；（2）重力势；动；（3）速度相同时，物体的质量越大，动能越大；（4）1、3；（5）超速。 简单机械 考点3 一、单项选择题 1．（2026·红桥区·二模）“探究杠杆的平衡条件”实验中，杠杆在水平位置平衡，如图所示。下列操作能使杠杆在水平位置保持平衡的是（　　） A．同时将左右两侧的钩码取下一个 B．将A、B两处所挂的钩码交换位置 C．将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格 D．将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格 【答案】D 【解析】解：设一个钩码的重力G，一格的长度为L， A、当杠杆两侧的钩码各取下一个杠杆在水平位置平衡时，左边＝2G×4L＝8GL＞右边＝G×6L＝6GL，故杠杆不再水平平衡，左侧会下降，故A不符合题意； B、将A、B两处所挂的钩码交换位置，左边＝2G×4L＝8GL＜右边＝3G×6L＝18GL，所以杠杆不再水平平衡，右侧会下降，故B不符合题意； C、将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格，左边＝3G×3L＝9GL＞右边＝G×6L＝6GL，故杠杆不再水平平衡，左侧会下降，故C不符合题意； D、将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格，左边＝3G×2L＝6GL＝右边＝2G×3L＝6GL，故杠杆水平平衡，故D符合题意； 故选：D。 2．（2026·武清区·二模）如图所示，用弹簧测力计沿竖直方向去拉杠杆，当弹簧测力计的示数为1N时，若使杠杆保持水平平衡，应将重为2N的钩码挂在（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 【答案】B 【解析】解：设杠杆一个小格的长度为L，根据杠杆的平衡条件可知，1N×4L＝2N×kL，解得k＝2，故悬挂点距离支点2个，由于钩码的拉力向下，而图中F向上，根据动力与阻力使得杠杆转动方向相反，故应该在同侧，因而是b点。 故选：B。 二、填空题 3．（2026·静海区·二模）《天工开物》中记载水碓是利用水能的工具，如图所示，水流冲击转轮，转轮对水也有反作用力，说明物体间力的作用是　 　 的；碓杆绕固定点转动，属于　 　 （选填“杠杆”或“滑轮”）。 【答案】相互；杠杆。 【解析】解：水流冲击转轮时，流动的水对转轮施加了一个向前的推力，推动转轮转动；根据力的相互作用原理，转轮同时也会对水施加一个大小相等、方向相反的反作用力，使水流的运动状态发生改变。这一现象清晰地说明，物体间力的作用是相互的。 碓杆在工作过程中，始终绕着一个固定的支点转动，一端受到转轮的带动，另一端上下起落舂米，符合“在力的作用下能绕固定点转动的硬棒”这一杠杆的定义，因此碓杆属于杠杆。 故答案为：相互；杠杆。 4．（2026·北辰区·二模）“从古代智慧到大国重器，中华创新一脉相承”。图1是参照古代桔槔制作的模型，重物端杆短，水桶端杆长，在人用力向下拉绳时，桔槔可视为　 　 （选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。图2是1964年我国第一颗原子弹爆炸时产生的蘑菇云，核能属于　 　 （选填“可”或“不可”）再生能源。 【答案】省力；不可。 【解析】解：当人用力向下拉绳子，人对桔槔施加的力为动力，重物对桔槔施加的力为阻力，由图1知，此时动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，桔槔相当于一个省力杠杆； 核燃料主要是浓缩铀，在地球上的储量是有限的，用完后不可能在短时间内得到补充，因此属不可再生能源。 故答案为：省力；不可。 5．（2026·滨海新区·二模） 如图所示是小明双脚站立在地面上，同时提起双脚跟时，其中一只脚的姿势图。O点是脚尖与地面的接触点，F1为提起脚跟的动力，F2为一只脚受到的阻力，可以把此时的脚看成　 　 （填机械名称）。OA＝16cm，AB＝4cm，提起脚跟的动力F1＝160N，则小明身体受到的重力G＝　 　 N。 【答案】杠杆；400。 【解析】解：踮起的脚可以看成杠杆，根据杠杆的平衡条件有：F1×OB＝F2×OA；一只脚受到的阻力为：； 小明的重力为：G＝2F2＝2×200N＝400N。 故答案为：杠杆；400。 6．（2026·河东区·二模）如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，在A点悬挂重为30N的物体，在B点施加竖直向上的拉力F，OA：AB＝1：2，杠杆在水平位置保持平衡，则拉力F＝　 　 N；保持拉力F的方向始终与OB垂直，将杠杆匀速提到虚线位置，拉力F大小将　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】10；变小。 【解析】解：已知OA：AB＝1：2，则阻力臂与动力臂之比OA：0B＝1：3， 又知阻力G＝30N， 根据杠杆平衡条件可得：G×OA＝F×OB， 则F10N。 保持拉力方向始终垂直OB，将杠杆匀速提到虚线位置，动力臂始终等于OB（不变）；重物重力不变，阻力不变，阻力臂OA变小。根据杠杆平衡条件可知，动力F变小。 故答案为：10；变小。 三、综合题 7．（2026·和平区·二模）在天宫课堂中，我国航天员王亚平讲了在太空中测量航天员质量的方法。其中用到了一个“弹簧凸轮机构”，它可以产生恒力来牵引航天员运动，以便计算航天员的质量。有同学根据杠杆原理设计了一个装置（如图）：把一个半径为OC的圆轮和一个凸轮固定在一起组成，支点为O。如图甲所示，圆轮边缘的绳索与被牵引的航天员相连，拉力为F1，力臂为OC；凸轮上的绳索一端连接着被拉长的弹簧，拉力为F2，力臂为OA，另一端连接图中的B点。当弹簧收缩使杠杆沿顺时针方向转过一定角度到达图乙所示的位置时，弹簧缩短，拉力减小为F2'，凸轮使其力臂变为OD，OD比OA长，而F1的力臂仍然等于圆轮半径。如果OA为10cm、F2为40N、F2'为20N，图中OD的长度应为多少米？ 【答案】图中OD的长度应为0.2m。 【解析】解：由题意可知，杠杆在甲、乙位置均处于平衡状态，F1大小不变，且F1的力臂始终等于圆轮半径OC。对甲位置，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得F1•OC＝F2•OA，对乙位置，根据杠杆平衡条件得F1•OC＝F2'•OD，则F1•OC＝F2•OA＝F2'•OD，代入数值得。 答：图中OD的长度应为0.2m。 8．（2026·东丽区·二模）杆秤作为华夏国粹，它制作轻巧、使用便利，曾是商品流通中的主要度量工具，同时它还承载着公平公正的象征意义。跨学科实践小组的同学用轻质细杆制作了一个杆秤，如图1所示。在秤杆左端选择两点依次标上A、B，在秤杆的B处系上绳子作为提纽；将50g的小盘系上细绳固定在A处做秤盘；将20g的钩码系上细绳挂在提纽右侧做秤砣。 （1）用手提提纽B，移动秤砣的位置，使秤杆在水平位置平衡，此时用记号笔在　 　 （选填“提纽”或“秤砣”）所挂的位置处标“0”。质量不同的秤盘 　 （选填“会”或“不会”）影响零刻度线的位置。 （2）用杆秤称量苹果的质量如图2所示，在图中画出秤砣对杆秤的动力的力臂l1； （3）如果要准确的称出苹果的质量，秤砣要向　 　 （选填“左”或“右”）移动使秤杆在水平位置平衡。已知AB＝3cm，忽略绳重，当秤杆在水平位置平衡时，秤杆上秤砣的挂绳到B点的距离是24cm，则此苹果的质量为　 g。为增大杆秤的最大称量值，可采取的方法是　 　 （写出一种即可）。 【答案】故答案为：（1）秤砣；会； （2）； （3）右；110；增加秤砣的质量。 【解析】解：（1）杆秤相当于一个杠杆，用手提提纽B，B为支点，移动秤砣的位置，使秤杆在水平位置平衡，由于此时秤盘中没有放入物体，故秤砣所挂的位置为零刻度，即可用记号笔在秤砣所挂的位置处标“0”， 根据杠杆平衡条件和G＝mg可得，m盘g×LA＝m砣g×L0，在LA和m砣一定时，L0会随m盘的变化而变化，即质量不同的秤盘会影响零刻度线的位置； （2）用杆秤称量苹果的质量如图2所示，过支点过动力的垂线段，秤砣的力臂l1如下所示： （3）如果要准确的称出苹果的质量，要增大动力臂，秤砣要向右”移动使秤杆在水平位置平衡。已知AB＝3cm，忽略绳重，当秤杆在水平位置平衡时，秤杆上秤砣的挂绳到B点的距离是24cm，根据杠杆的平衡条件有 （m盘+m果）g×3cm＝m砣g×24cm， 即（50g+m果）×3cm＝20g×24cm， 则此苹果的质量 m果＝110g； 根据（m盘+m物）×LA＝ m砣×L砣可知，在秤盘质量和力臂一定时，物体的质量越大，秤砣的质量也越大，故可通过增加秤砣的质量来增大杆秤的最大称量值。 故答案为：（1）秤砣；会； （2）； （3）右；110；增加秤砣的质量。 9．（2026·西青区·二模）“秤砣虽小压千斤”，我们的祖先很早就利用杠杆解决了称量质量较大物体的问题。为了完成跨学科实践制作简易杆秤，项目组利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材，探究杠杆的平衡条件： （1）实验前，将组装好的杠杆放在水平桌面上，杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于　 　 （填“平衡”或“非平衡”）状态。接下来应向　 　 调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止。 （2）接着在杠杆两侧挂不同数量的钩码，改变钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，获取三组测量数据，如下表所示。 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1.0 8.0 2.0 4.0 2 1.5 10.0 1.0 15 3 3.0 5.0 2.0 7.5 （3）分析实验数据，可得出杠杆的平衡条件： ；（用公式表示） （4）“能工巧匠”小组同学利用杠杆平衡条件制作了如图乙所示的简易杆秤：用轻质细棒（质量不计）作为秤杆，用细线系一个钩码作为秤砣，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提纽，提纽相当于杠杆的　 　 ，结合“秤砣虽小压千斤”这句话，此时杆秤相当于　 　 杠杆（填“省力”或“费力”）；为了增大杆秤的测量范围，你的方法是　 　 （写一种即可）。 【答案】（1）平衡；右；（3）F1l1＝F2l2；（4）支点；省力；增加秤砣的质量。 【解析】解：（1）实验前，将组装好的杠杆放在水平桌面上； 实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，杠杆静止，此时杠杆处于平衡状态；为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡，由图甲可知，杠杆右端偏高，为使杠杆在水平位置平衡，需要将平衡螺母向右调节； （3）由三次实验数据可得动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即F1l1＝F2l2； （4）秤杆能够绕提纽转动，提纽相当于杠杆的支点。杆秤的支点在提纽处，当秤盘上没有重物时，秤砣要向下移动才能使杆秤平衡，这时的动力臂大于阻力臂，所以杆秤是一个省力杠杆； 为了增大杆秤的量程，即增大被测量物体的质量，根据杠杆平衡条件可知，动力增大，动力臂不变，则应增大阻力或增大阻力臂，即增加秤砣的质量，或让提纽B靠近A点、缩短AB的距离、更换更长的木棍等。 故答案为：（1）平衡；右；（3）F1l1＝F2l2；（4）支点；省力；增加秤砣的质量。 机械效率 考点4 一、单项选择题 1．（2026·滨海新区·二模）工人用如图甲所示的滑轮组将重为700N的物体匀速竖直提升2m，不计绳重和摩擦，滑轮组的部分数据如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动距离为6m B．滑轮组做的额外功为1400J C．绳子自由端受到拉力为500N D．该滑轮组的机械效率为30% 【答案】C 【解析】解：A、由图可知，n＝2，绳子自由端移动距离为s＝nh＝2×2m＝4m，故A错误； BD、拉力做的有用功为： W有＝Gh＝700N×2m＝1400J； 由图乙可知，有用功占总功70%，即该滑轮组的机械效率为70%，则拉力做的总功为： W总2000J， 额外功为：W额＝W总﹣W有＝2000J﹣1400J＝600J，故BD错误； C、根据W总＝Fs＝Fnh可知，绳子自由端受到的拉力为： F500N，故C正确。 故选：C。 2．（2026·西青区·二模）如图所示，利用动滑轮把重400N的物体匀速提升了3m，作用在绳子自由端的拉力F为250N，方向竖直向上。不计绳重和摩擦，则下列选项正确的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为3m B．动滑轮受到的重力为100N C．拉力F做的功为1200J D．该动滑轮的机械效率为62.5% 【答案】B 【解析】解：A、动滑轮绳子股数为2，绳子自由端移动的距离为：s＝nh＝2×3m＝6m，故A错误； B、不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）可知，动滑轮受到的重力为：G动＝nF﹣G＝2×250N﹣400N＝100N，故B正确； C、拉力F做的功为：W总＝Fs＝250N×6m＝1500J，故C错误； D、该动滑轮的机械效率为：η100%＝80%，故D错误。 故选：B。 二、多项选择题 3．（2026·北辰区·二模）用如图所示的滑轮组将一物体匀速提升。已知拉力为F，此过程滑轮组的机械效率为η（不计绳重和摩擦）。现将物体的重力增加ΔG，下列判断正确的是（　　） A．物体的重为 B．动滑轮的重为G动＝3F（1﹣η） C．机械效率变为 D．机械效率变为 【答案】BC 【解析】解：A、由图可知，n＝3，根据η可知，物体的重为：G＝ηnF＝3ηF，故A错误； B、不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）可知，动滑轮重为： G动＝nF﹣G＝3F﹣3ηF＝3F（1﹣η），故B正确； CD、将物体的重力增加ΔG时，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为： η'，故C正确，D错误。 故选：BC。 4．（2026·东丽区·二模）如图所示，滑轮组的机械效率为η，拉力F的功率为P，若将重为G的物体匀速提升h米，则（　　） A．拉力 B．拉力 C．提升时间 D．提升时间 【答案】BD 【解析】解：A、由图可知，n＝3，假设不计摩擦与绳重，拉力F（G+G动），题目中没有不计摩擦和绳重，故A错误； B、由图可知，n＝3，滑轮组的机械效率η，拉力F，故B正确； CD、有用功W有＝Gh，总功W总，提升的时间t，故D正确，C错误。 故选：BD。 三、填空题 5．（2026·武清区·二模）为方便升旗，可以在旗杆顶端安装一个　 　 （选填“定滑轮”或“动滑轮”）；如图所示，斜面长为s、高为h，现将重为G的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若要测量该斜面的机械效率，则还需测量的物理量是　 　 。 【答案】定滑轮；匀速拉动物体时的拉力F。 【解析】解：旗杆顶端的安装滑轮的轴是固定不动的，属于定滑轮； 使用斜面时，提升物体做有用功，机械效率η100%，因而除了斜面长为s、高为h，重为G，还需要测量匀速拉动物体时的拉力F。 故答案为：定滑轮；匀速拉动物体时的拉力F。 6．（2026·和平区·二模）20世纪60年代，河南林县（今林州）人民在物资紧缺的条件下在太行山上建成了全长1500km的“人工天河”——红旗渠。在施工过程中，技术人员发明了一种简易水平仪，它由三块木板组成（图1①）。其中，两块相同的木板均与长木A板垂直，两块木板的顶端各绷有一根细线A、B。使用时把它放到盛水的盆里，用这两根细线“瞄准”竖直放置的标尺上的刻度，就可以进行测量。如图1②，技术人员用这种水平仪上的两根细线分别“瞄准”甲、乙两地竖直放置的相同标尺上的刻度，甲、乙两地标尺上的示数分别为57cm和83cm（0刻度线位于标尺底部），则乙地比甲地　 　 （选填“高”或“低”）。 工人师傅用如图2所示的装置把质量为54kg的货物从地面匀速提升至3楼，所用的拉力为300N，图2所示装置的机械效率是　 　 （g取10N/kg）。 【答案】低；90%。 【解析】解：（1）甲地的示数小于乙地的示数，所以，则甲所立标尺的地点比乙所立标尺的地点高； （2）由图可知，n＝2，工人做的总功为：W总＝Fs＝Fnh； 工人做的有用功为：W有＝Gh＝mgh； 该装置的机械效率为：η100%＝90%。 故答案为：低；90%。 四、综合题 7．（2026·河西区·二模）我国很早就有使用滑轮的记载，如图1所示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2所示的装置，采矿工人用400N的拉力将重为700N的矿石从矿坑匀速提起，10s内矿石上升了2m。（忽略绳重及摩擦）求： （1）滑轮组的有用功； （2）工人做功的功率； （3）滑轮组的机械效率。 【答案】（1）滑轮组的有用功是1400J； （2）工人做功的功率是160W； （3）滑轮组的机械效率是87.5%。 【解析】解：（1）将重为700N的矿石从矿坑匀速提起了2m，有用功W有用＝G物h＝700N×2m＝1400J； （2）工人拉力做的功为： W总＝Fs＝Fnh＝400N×2×2m＝1600J， 工人拉力做功的功率为：P160W； （3）滑轮组的机械效率。 答：（1）滑轮组的有用功是1400J； （2）工人做功的功率是160W； （3）滑轮组的机械效率是87.5%。 8．（2026·南开区·二模）如图所示，某同学通过滑轮组将深井中的物体向上提升。提升过程中，该同学拉住绳的末端匀速水平向右移动，将重1000N的物体匀速提升了2m。已知动滑轮重200N，不计绳重及摩擦。求： （1）该同学对绳子的拉力； （2）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。 【答案】（1）该同学对绳子的拉力为400N； （2）滑轮组的机械效率为83.3%。 【解析】解：（1）由图可知，n＝3，不计绳重及摩擦，绳子的拉力为： ； （2）该滑轮组的机械效率为： η100%＝83.3%。 答：（1）该同学对绳子的拉力为400N； （2）滑轮组的机械效率为83.3%。 9．（2026·西青区·二模）如图所示，工人师傅利用滑轮组将重为400N的建材竖直向上匀速提升了2m，用时10s，提升建材的过程中，工人对绳子的拉力为250N（不计绳重和摩擦）。 （1）工人做的有用功是多少？ （2）滑轮组机械效率是多少？ （3）工人拉力做功的功率是多少？ 【答案】（1）工人做的有用功是800J； （2）滑轮组机械效率是80%； （3）工人拉力做功的功率是100W。 【解析】解：（1）工人做的有用功是W有＝Gh＝400N×2m＝800J； （2）由图可知动滑轮上绳子段数是n＝2， 工人做的总功是W总＝Fs＝Fnh＝250N×2×2m＝1000J， 滑轮组机械效率是η100%100%＝80%； （3）工人拉力做功的功率是P100W。 答：（1）工人做的有用功是800J； （2）滑轮组机械效率是80%； （3）工人拉力做功的功率是100W。 10．（2026·红桥区·二模）在探究影响滑轮组机械效率的因素时，小明提出了如下猜想： 猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关 猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关 为了验证猜想，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计。 小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如表所示： 实验次数 钩码所受的重力G/Ν 提升高度h/m 拉力F/Ν 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7% 2 4.0 0.1 1.8 0.3 74.1% 3 6.0 0.1 2.5 0.3 请你解答如下问题： （1）表中第3次实验时滑轮组的机械效率为　 　 ；根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式； （2）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率　 　 （选填“越高”“越低”或“不变”）； （3）为了验证猜想二，还需增加的实验器材是　 　 。 【答案】见解析 【解析】解：（1）表中第3次实验时滑轮组的机械效率为： η80.0%； 由s＝nh可得绳子的有效段数：n3，该滑轮组的绕线方式如下图所示： （2）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率越高； （3）为了验证猜想二，滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关，要改变动滑轮的重力，故还需增加的实验器材是几个自重不同的滑轮。 故答案为：（1）80.0%；如上图所示； （2）越高； （3）几个自重不同的滑轮。 试卷第1页，共3页 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05 功和机械能、简单机械、机械效率 4大考点概览 考点01 功和功率 考点02 机械能及其转化 考点03 简单机械 考点04 机械效率 功和功率 考点1 一、单项选择题 1．C。 二、填空题 2．0；10。 3．180；变小。 4．相同；1500。 三、综合题 5．解：（1）机器人做匀速直线运动，由力的平衡条件可知， 机器人的牵引力与所受阻力平衡，大小相等，即：F＝f＝180N， 机器人牵引力所做的功：W＝Fs＝180N×6×103m＝1.08×106J； （2）一块满电的电池存储的电能：W＝UIt＝50V×12A×1×3600s＝2.16×106J。 答：（1）机器人牵引力所做的功为1.08×106J； （2）一块满电的电池存储的电能为2.16×106J。 6．解：（1）机器人受到的重力为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N （2）机器人受到的阻力f＝0.1G＝0.1×500N＝50N 机器人水平方向匀速移动，处于平衡状态，牵引力和所受的阻力是一对平衡力，即F牵＝f＝50N 机器人在10s内移动的距离为5m，牵引力做的功为W＝F牵s＝50N×5m＝250J 牵引力做功的功率为。 故答案为：（1）G＝500N； （2）P＝25W。 机械能及其转化 考点2 一、单项选择题 1．B。 2．B。 3．A。 4．D。 5．D。 二、填空题 6．增大；做功。 7．（1）变大；（2）相等。 三、综合题 8．（1）木块被推动的距离；转换；（2）重力势；动；（3）速度相同时，物体的质量越大，动能越大；（4）1、3；（5）超速。 简单机械 考点3 一、单项选择题 1．D。 2．B。 二、填空题 3．相互；杠杆。 4．省力；不可。 5．杠杆；400。 6．10；变小。 三、综合题 7．（2026·和平区·二模）在天宫课堂中，我国航天员王亚平讲了在太空中测量航天员质量的方法。其中用到了一个“弹簧凸轮机构”，它可以产生恒力来牵引航天员运动，以便计算航天员的质量。有同学根据杠杆原理设计了一个装置（如图）：把一个半径为OC的圆轮和一个凸轮固定在一起组成，支点为O。如图甲所示，圆轮边缘的绳索与被牵引的航天员相连，拉力为F1，力臂为OC；凸轮上的绳索一端连接着被拉长的弹簧，拉力为F2，力臂为OA，另一端连接图中的B点。当弹簧收缩使杠杆沿顺时针方向转过一定角度到达图乙所示的位置时，弹簧缩短，拉力减小为F2'，凸轮使其力臂变为OD，OD比OA长，而F1的力臂仍然等于圆轮半径。如果OA为10cm、F2为40N、F2'为20N，图中OD的长度应为多少米？ 解：由题意可知，杠杆在甲、乙位置均处于平衡状态，F1大小不变，且F1的力臂始终等于圆轮半径OC。对甲位置，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得F1•OC＝F2•OA，对乙位置，根据杠杆平衡条件得F1•OC＝F2'•OD，则F1•OC＝F2•OA＝F2'•OD，代入数值得。 答：图中OD的长度应为0.2m。 8．（1）秤砣；会； （2）； （3）右；110；增加秤砣的质量。 9．（1）平衡；右；（3）F1l1＝F2l2；（4）支点；省力；增加秤砣的质量。 机械效率 考点4 一、单项选择题 1．C。 2．B。 二、多项选择题 3．BC。 4．BD。 三、填空题 5．定滑轮；匀速拉动物体时的拉力F。 6．低；90%。 四、综合题 7．解：（1）将重为700N的矿石从矿坑匀速提起了2m，有用功W有用＝G物h＝700N×2m＝1400J； （2）工人拉力做的功为： W总＝Fs＝Fnh＝400N×2×2m＝1600J， 工人拉力做功的功率为：P160W； （3）滑轮组的机械效率。 答：（1）滑轮组的有用功是1400J； （2）工人做功的功率是160W； （3）滑轮组的机械效率是87.5%。 8．解：（1）由图可知，n＝3，不计绳重及摩擦，绳子的拉力为： ； （2）该滑轮组的机械效率为： η100%＝83.3%。 答：（1）该同学对绳子的拉力为400N； （2）滑轮组的机械效率为83.3%。 9．解：（1）工人做的有用功是W有＝Gh＝400N×2m＝800J； （2）由图可知动滑轮上绳子段数是n＝2， 工人做的总功是W总＝Fs＝Fnh＝250N×2×2m＝1000J， 滑轮组机械效率是η100%100%＝80%； （3）工人拉力做功的功率是P100W。 答：（1）工人做的有用功是800J； （2）滑轮组机械效率是80%； （3）工人拉力做功的功率是100W。 10．（1）80.0%；； （2）越高； （3）几个自重不同的滑轮。 试卷第1页，共3页 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05 功和机械能、简单机械、机械效率 4大考点概览 考点01 功和功率 考点02 机械能及其转化 考点03 简单机械 考点04 机械效率 功和功率 考点1 一、单项选择题 1．（2026·河东区·二模）用图1所示的动滑轮，先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度，两次做功的情况如图2所示。不计绳重和摩擦，则（　　） A．第二次做的有用功比第一次多 B．第二次做的额外功比第一次多 C．第一次做的总功比第二次多 D．先后两次提升重物的总功率相等 二、填空题 2．（2026·南开区·二模）小明在超市购物时，用10N的力沿着水平方向推着重为50N的购物车在水平地面上匀速前进10m，一共用时10s，此过程中重力做功为　 　 J，推力做功的功率为　 　 W。 3．（2026·武清区·二模）利用无人机喷洒农药是科技在农业生产领域的创新应用。一架携带4kg农药的无人机，从地面匀速上升了4.5m，此过程中无人机对农药做了　 　 J的功（g取10N/kg）；无人机在水平匀速喷洒农药的过程中，它的动能　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 4．（2026·河西区·二模）“兄弟齐心，其利断金”，如图所示，在某次劳动课上，小齐同学用F1＝100N的力水平向右推小车，小欣同学用F2＝200N的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的作用效果最大，两个力的方向须 　 （选填“相同”或“不同”），在两人用上述方式共同作用下，10s内小车在水平方向上前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的功为　 　 J。 三、综合题 5．（2026·河东区·二模）2025年，全球首场“人机共跑”半程马拉松赛事在北京正式开跑，“天工Ultra”机器人夺得冠军，如图所示。一块满电的电池供电电压50V，容量12Ah，可供机器人在平直路面上匀速奔跑6km。若奔跑过程中机器人所受阻力为180N，求： （1）机器人牵引力所做的功； （2）一块满电的电池存储的电能； 6．（2026·静海区·二模）马年春晚《武BOT》节目中，机器人表演惊艳全场。若该机器人质量50kg，10s内沿水平方向匀速移动5m，所受阻力为重力的0.1倍，g取10N/kg，求： （1）机器人所受的重力； （2）机器人牵引力做功的功率。 机械能及其转化 考点2 一、单项选择题 1．（2026·东丽区·二模）荡秋千是中小学生喜欢的游戏，如图为荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。小球具有的动能最大的是在（　　） A．B点 B．O点 C．C点 D．D点 2．（2026·南开区·二模）某同学骑自行车匀速下坡的过程中，他和自行车的（　　） A．重力势能逐渐增大，动能逐渐增大 B．重力势能逐渐减小，动能大小不变 C．重力势能逐渐增大，动能逐渐减小 D．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大 3．（2026·红桥区·二模）如图，“神舟十九号”返回舱打开降落伞后，在竖直匀速下落过程中，下列有关返回舱的说法正确的是（　　） A．重力势能减小 B．动能增大 C．重力势能转化为动能 D．机械能守恒 4．（2026·静海区·二模）小明参观天津科技馆中医药专栏时，对工艺中包含的物理知识进行梳理，存在错误的是（　　） A．甲中晒药过程中利用热传递的方式增大内能 B．乙中刀刃很薄是为了减小受力面积增大压强 C．丙中所使用的杆秤（药戥子）本质是省力杠杆 D．丁中碾轮在滚动的过程中重力势能不断转化为动能 5．（2026·和平区·二模）如图的物理实验都用到了斜面，则下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示利用斜面测平均速度，实验时斜面坡度越大越好 B．如图乙所示实验，让小车从斜面的顶端由静止滑下，去掉木板上的棉布，运动小车受到的阻力越小，向前滑动的距离越小 C．如图甲所示的实验，小车通过斜面全程s1的平均速度v1等于小车通过上半段路程s2的平均速度v2 D．如图丙所示的实验，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与速度的关系 二、填空题 6．（2026·滨海新区·二模）搭载神舟二十号载人飞船的火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭受到向上的推力，加速上升，动能　 　 （选填“增大”“减小”“不变”）；火箭返回时，进入大气层，其外壳温度升高，这是通过　 　 的方式改变内能的。 7．（2026·和平区·二模）如图（a）所示，展示了我省太行山脉某座山峰的立体图。图中的环状线代表海拔高度相同的相邻点所构成的闭合曲线，我们称之为“等高线”。将这些等高线投影到平面图上，如图（b）所示，可以看到射线与等高线是垂直的。 （1）若山坡表面光滑，某物体沿射线方向运动（从3号等高线滑向1号等高线）时，动能会 　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）若质量相等的两个物体分别处在山峰上的3号等高线的A、B两处，则此时两物体的重力势能 　 　 （选填“不相等”或“相等”）。 三、综合题 8．（2026·北辰区·二模）《中华人民共和国道路交通安全法》中规定“机动车上道路行驶，不得超过限速标志标明的最高时速；机动车载物应当符合核定的载质量，严禁超载”。由此，同学们联想到：交通事故中更多是由机动车动能过大造成的。于是进行了如下探究： 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？ 【猜想假设】根据《中华人民共和国道路交通安全法》的规定猜想： 汽车的动能可能跟速度有关； 汽车的动能可能跟质量有关。 【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的木块，将木块撞出一段距离。 （1）实验中小钢球的动能的大小是通过　 　 来判断的，这种方法叫做　 　 （选填“转换”或“类比”）法； （2）甲组实验中，小球从高处向下滚落，小球的　 　 能转化为小球的动能； （3）分析乙、丙两组实验，可以得到的结论是：　 　 ； 【拓展探究】实验后，同时同学们进一步想知道，在影响汽车动能大小的因素中，“超载”和“超速”哪个对动能影响更大，于是进行了实验测定，得到的数据如下表。 序号 小球的质量m/g 小球到底端时速度v/m•s﹣1 木块运动的距离s/m 1 30 2 0.4 2 30 4 1.6 3 60 2 0.8 （4）为了探究“超载”隐患时，应选择　 　 （填写两个序号）两组实验进行比较； （5）分析表格中对应的数据可知：当发生交通事故时，由　 　 （选填“超载”或“超速”）造成的危害更严重。 简单机械 考点3 一、单项选择题 1．（2026·红桥区·二模）“探究杠杆的平衡条件”实验中，杠杆在水平位置平衡，如图所示。下列操作能使杠杆在水平位置保持平衡的是（　　） A．同时将左右两侧的钩码取下一个 B．将A、B两处所挂的钩码交换位置 C．将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格 D．将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格 2．（2026·武清区·二模）如图所示，用弹簧测力计沿竖直方向去拉杠杆，当弹簧测力计的示数为1N时，若使杠杆保持水平平衡，应将重为2N的钩码挂在（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 二、填空题 3．（2026·静海区·二模）《天工开物》中记载水碓是利用水能的工具，如图所示，水流冲击转轮，转轮对水也有反作用力，说明物体间力的作用是　 　 的；碓杆绕固定点转动，属于　 　 （选填“杠杆”或“滑轮”）。 4．（2026·北辰区·二模）“从古代智慧到大国重器，中华创新一脉相承”。图1是参照古代桔槔制作的模型，重物端杆短，水桶端杆长，在人用力向下拉绳时，桔槔可视为　 　 （选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。图2是1964年我国第一颗原子弹爆炸时产生的蘑菇云，核能属于　 　 （选填“可”或“不可”）再生能源。 5．（2026·滨海新区·二模） 如图所示是小明双脚站立在地面上，同时提起双脚跟时，其中一只脚的姿势图。O点是脚尖与地面的接触点，F1为提起脚跟的动力，F2为一只脚受到的阻力，可以把此时的脚看成　 　 （填机械名称）。OA＝16cm，AB＝4cm，提起脚跟的动力F1＝160N，则小明身体受到的重力G＝　 　 N。 6．（2026·河东区·二模）如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，在A点悬挂重为30N的物体，在B点施加竖直向上的拉力F，OA：AB＝1：2，杠杆在水平位置保持平衡，则拉力F＝　 　 N；保持拉力F的方向始终与OB垂直，将杠杆匀速提到虚线位置，拉力F大小将　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 三、综合题 7．（2026·和平区·二模）在天宫课堂中，我国航天员王亚平讲了在太空中测量航天员质量的方法。其中用到了一个“弹簧凸轮机构”，它可以产生恒力来牵引航天员运动，以便计算航天员的质量。有同学根据杠杆原理设计了一个装置（如图）：把一个半径为OC的圆轮和一个凸轮固定在一起组成，支点为O。如图甲所示，圆轮边缘的绳索与被牵引的航天员相连，拉力为F1，力臂为OC；凸轮上的绳索一端连接着被拉长的弹簧，拉力为F2，力臂为OA，另一端连接图中的B点。当弹簧收缩使杠杆沿顺时针方向转过一定角度到达图乙所示的位置时，弹簧缩短，拉力减小为F2'，凸轮使其力臂变为OD，OD比OA长，而F1的力臂仍然等于圆轮半径。如果OA为10cm、F2为40N、F2'为20N，图中OD的长度应为多少米？ 8．（2026·东丽区·二模）杆秤作为华夏国粹，它制作轻巧、使用便利，曾是商品流通中的主要度量工具，同时它还承载着公平公正的象征意义。跨学科实践小组的同学用轻质细杆制作了一个杆秤，如图1所示。在秤杆左端选择两点依次标上A、B，在秤杆的B处系上绳子作为提纽；将50g的小盘系上细绳固定在A处做秤盘；将20g的钩码系上细绳挂在提纽右侧做秤砣。 （1）用手提提纽B，移动秤砣的位置，使秤杆在水平位置平衡，此时用记号笔在　 　 （选填“提纽”或“秤砣”）所挂的位置处标“0”。质量不同的秤盘 　 （选填“会”或“不会”）影响零刻度线的位置。 （2）用杆秤称量苹果的质量如图2所示，在图中画出秤砣对杆秤的动力的力臂l1； （3）如果要准确的称出苹果的质量，秤砣要向　 　 （选填“左”或“右”）移动使秤杆在水平位置平衡。已知AB＝3cm，忽略绳重，当秤杆在水平位置平衡时，秤杆上秤砣的挂绳到B点的距离是24cm，则此苹果的质量为　 g。为增大杆秤的最大称量值，可采取的方法是　 　 （写出一种即可）。 9．（2026·西青区·二模）“秤砣虽小压千斤”，我们的祖先很早就利用杠杆解决了称量质量较大物体的问题。为了完成跨学科实践制作简易杆秤，项目组利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材，探究杠杆的平衡条件： （1）实验前，将组装好的杠杆放在水平桌面上，杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于　 　 （填“平衡”或“非平衡”）状态。接下来应向　 　 调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止。 （2）接着在杠杆两侧挂不同数量的钩码，改变钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，获取三组测量数据，如下表所示。 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1.0 8.0 2.0 4.0 2 1.5 10.0 1.0 15 3 3.0 5.0 2.0 7.5 （3）分析实验数据，可得出杠杆的平衡条件： ；（用公式表示） （4）“能工巧匠”小组同学利用杠杆平衡条件制作了如图乙所示的简易杆秤：用轻质细棒（质量不计）作为秤杆，用细线系一个钩码作为秤砣，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提纽，提纽相当于杠杆的　 　 ，结合“秤砣虽小压千斤”这句话，此时杆秤相当于　 　 杠杆（填“省力”或“费力”）；为了增大杆秤的测量范围，你的方法是　 　 （写一种即可）。 机械效率 考点4 一、单项选择题 1．（2026·滨海新区·二模）工人用如图甲所示的滑轮组将重为700N的物体匀速竖直提升2m，不计绳重和摩擦，滑轮组的部分数据如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动距离为6m B．滑轮组做的额外功为1400J C．绳子自由端受到拉力为500N D．该滑轮组的机械效率为30% 2．（2026·西青区·二模）如图所示，利用动滑轮把重400N的物体匀速提升了3m，作用在绳子自由端的拉力F为250N，方向竖直向上。不计绳重和摩擦，则下列选项正确的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为3m B．动滑轮受到的重力为100N C．拉力F做的功为1200J D．该动滑轮的机械效率为62.5% 二、多项选择题 3．（2026·北辰区·二模）用如图所示的滑轮组将一物体匀速提升。已知拉力为F，此过程滑轮组的机械效率为η（不计绳重和摩擦）。现将物体的重力增加ΔG，下列判断正确的是（　　） A．物体的重为 B．动滑轮的重为G动＝3F（1﹣η） C．机械效率变为 D．机械效率变为 4．（2026·东丽区·二模）如图所示，滑轮组的机械效率为η，拉力F的功率为P，若将重为G的物体匀速提升h米，则（　　） A．拉力 B．拉力 C．提升时间 D．提升时间 三、填空题 5．（2026·武清区·二模）为方便升旗，可以在旗杆顶端安装一个　 　 （选填“定滑轮”或“动滑轮”）；如图所示，斜面长为s、高为h，现将重为G的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若要测量该斜面的机械效率，则还需测量的物理量是　 　 。 6．（2026·和平区·二模）20世纪60年代，河南林县（今林州）人民在物资紧缺的条件下在太行山上建成了全长1500km的“人工天河”——红旗渠。在施工过程中，技术人员发明了一种简易水平仪，它由三块木板组成（图1①）。其中，两块相同的木板均与长木A板垂直，两块木板的顶端各绷有一根细线A、B。使用时把它放到盛水的盆里，用这两根细线“瞄准”竖直放置的标尺上的刻度，就可以进行测量。如图1②，技术人员用这种水平仪上的两根细线分别“瞄准”甲、乙两地竖直放置的相同标尺上的刻度，甲、乙两地标尺上的示数分别为57cm和83cm（0刻度线位于标尺底部），则乙地比甲地　 　 （选填“高”或“低”）。 工人师傅用如图2所示的装置把质量为54kg的货物从地面匀速提升至3楼，所用的拉力为300N，图2所示装置的机械效率是　 　 （g取10N/kg）。 四、综合题 7．（2026·河西区·二模）我国很早就有使用滑轮的记载，如图1所示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2所示的装置，采矿工人用400N的拉力将重为700N的矿石从矿坑匀速提起，10s内矿石上升了2m。（忽略绳重及摩擦）求： （1）滑轮组的有用功； （2）工人做功的功率； （3）滑轮组的机械效率。 8．（2026·南开区·二模）如图所示，某同学通过滑轮组将深井中的物体向上提升。提升过程中，该同学拉住绳的末端匀速水平向右移动，将重1000N的物体匀速提升了2m。已知动滑轮重200N，不计绳重及摩擦。求： （1）该同学对绳子的拉力； （2）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。 9．（2026·西青区·二模）如图所示，工人师傅利用滑轮组将重为400N的建材竖直向上匀速提升了2m，用时10s，提升建材的过程中，工人对绳子的拉力为250N（不计绳重和摩擦）。 （1）工人做的有用功是多少？ （2）滑轮组机械效率是多少？ （3）工人拉力做功的功率是多少？ 10．（2026·红桥区·二模）在探究影响滑轮组机械效率的因素时，小明提出了如下猜想： 猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关 猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关 为了验证猜想，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计。 小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如表所示： 实验次数 钩码所受的重力G/Ν 提升高度h/m 拉力F/Ν 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7% 2 4.0 0.1 1.8 0.3 74.1% 3 6.0 0.1 2.5 0.3 请你解答如下问题： （1）表中第3次实验时滑轮组的机械效率为　 　 ；根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式； （2）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率　 　 （选填“越高”“越低”或“不变”）； （3）为了验证猜想二，还需增加的实验器材是　 　 。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $