摘要:
**基本信息**
聚焦黑龙江近3年中考“简单机械及机械效率”真题与模拟题,覆盖杠杆、滑轮、机械效率三大核心考点,以生活情境(如启瓶器、坚果夹)和传统文化(杆秤、踏碓)为载体,能力梯度从基础识别到综合计算与实验探究。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|选择题|6题|杠杆分类(钢丝钳/镊子)、滑轮组效率计算|结合生活工具考查基础概念|
|填空题|8题|杠杆动态平衡(木棒转动阻力臂变化)、机械效率计算|注重物理量变化分析与定量计算|
|实验探究题|3题|杠杆平衡条件、滑轮组效率测量|强调数据处理与结论推导|
|综合应用题|5题|杆秤原理、踏碓杠杆计算、跨学科(生物学视角杠杆)|融合传统文化与实际问题解决|
内容正文:
专题11 简单机械及机械效率
3年真题1年模拟
考点分类
黑龙江考情
命题规律
考点01 杠杆及其平衡
(2026黑龙江绥化(1题)、(2026黑龙江齐齐哈尔(1题)、(2026黑龙江(1题)、(2025黑龙江哈尔滨(1题)、(2025黑龙江(1题)、(2025黑龙江绥化(1题)、(2024黑龙江哈尔滨(1题)、(2024黑龙江牡丹江(1题)、(2024黑龙江大庆(1题)、(2024黑龙江(1题)、(2024黑龙江齐齐哈尔(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。 ·重点:杠杆的分类、生活中常见的杠杆模型、杠杆的动态平衡分析、运用杠杆平衡原理进行计算。 ·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理。
考点02 滑轮与滑轮组
(2024黑龙江哈尔滨(1题)、(2024黑龙江牡丹江(1题)、(2024黑龙江(1题)、(2024黑龙江齐齐哈尔(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。 ·重点:滑轮、滑轮组机械效率的计算、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、动滑轮绳端拉力及移动距离的计算。 ·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理。
考点03 功与机械效率
(2026黑龙江齐齐哈尔(1题)、(2025黑龙江哈尔滨(1题)、(2025黑龙江大庆(1题)、(2025黑龙江(1题)、(2025黑龙江绥化(1题)、(2024黑龙江大庆(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。 ·重点:滑轮、滑轮组机械效率的计算。 ·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理。
考点1 杠杆及其平衡
1.(2025·黑龙江绥化·中考真题)如图所示的工具中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A. 筷子
B. 天平
C. 钢丝钳
D. 食品夹
【答案】C 【详解】
A.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A不符合题意。
B.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故B不符合题意;
C.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C符合题意;
D.食品夹子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意;
故选C。
2.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)下列工具属于费力杠杆的是( )
A. 镊子
B. 天平
C. 瓶起子
D. 核桃夹
【答案】A 【详解】
A.镊子夹东西时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。故A符合题意;
B.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不省力也不费力。故B不符合题意;
C.瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。故C不符合题意;
D.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。故D不符合题意。
故选A。
3.(2025·黑龙江·中考真题)如图所示,将重为G的均匀木棒竖直的悬挂于O点,在其下端施加一个始终垂直于木棒的动力F,让木棒缓慢地转动到图中虚线所示的位置,则阻力臂将 (填“变大”“变小”或“不变”),动力F将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】① 变大 ② 变大 【详解】
[1]将木棒缓慢地由最初位置拉到水平位置的过程中,拉力F始终垂直于棒,则动力臂不变,阻力为杠杆的重力,其大小也不变;当木棒在竖直位置时,重力的力臂为0,转过一定角度后,重力的力臂(阻力臂)逐渐变大。
[2]因阻力(即重力)不变,阻力臂变大,动力臂不变,所以,由杠杆的平衡条件可知,动力F变大。
4.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)杆秤在我国有几千年的历史,如今中药房仍在使用。如图所示,已测得刺五加药材质量是120g,其中OB=3OA,若不计杆秤自重,则秤砣的质量约为 g。接下来要测30g的人参片需要将秤砣向B点的 (选填“左”或“右”)侧移动。
【答案】① 40 ② 右 【详解】
[1]由杠杆平衡条件得到
G物×OA=G砣×OB
m物g×OA=m砣g×OB
m物×OA=m砣×OB
[2]接下来要测30g的人参片,物体的质量m物减小,由
m物×OA=m砣×OB
可知,OA不变,m砣不变,OB减小,需要将秤砣向B点的右侧移动。
5.(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图所示,杠杆处于平衡状态,画出球A所受重力的示意图(重心在球心处)和力F的力臂L。
【答案】 【详解】
(1)过物体的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示;(2)过O点向F的作用线做垂线,垂线段的长就是该力的力臂;如图所示:
6.(2024·黑龙江·中考真题)用手提起重物,从生物学的视角,可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动如图,从物理学的视角来看,这可以简化为一种简单机械模型。 部位是支点,此模型属于什么杠杆 ?请说明理由 。
【答案】① 肘关节 ② 费力杠杆 ③ 用手提起物体时,人的前臂相当于一个杠杆,肱二头肌给桡骨的力是动力,物体给前臂的力是阻力,用手向上提物体时,动力臂小于阻力臂,因此前臂是一根费力杠杆。 【详解】
[1]用手提起重物时,前臂围绕肘关节转动,因此支点在肘关节处。
[2][3]略。
7.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)端午节时,同学们外出游玩。购买饮料时,售货员用启瓶器开启饮料瓶的情景如图所示。启瓶器在正常使用时,属于 (选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆。开启后的瓶盖中间出现了凹陷,说明力可以使物体发生 。
【答案】① 省力 ② 形变 【详解】
[1]启瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
[2]开启后的瓶盖中间出现了凹陷,瓶盖发生了形变,说明力可以改变物体的形状。
8.(2026·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)适量吃核桃、榛子、松子等坚果有利于身体健康。小强找来一些榛子,想徒手用力捏破其中一颗,但没有成功。他捏榛子时,对榛子施加的力是由于___________________(选填“手”或“榛子”)发生形变产生的。于是小强找到妈妈购买的坚果夹,采用如图所示的方法,很容易夹破了一颗榛子。
(1)以上填空内容为 。
(2)如果把坚果夹的上部手柄视为一个杠杆,请你用学过的物理知识解释用它可以很容易夹破榛子的原因。
(3)请举出一个在生产生活中正常使用时,使用特点与此坚果夹相同,可以看作杠杆的物品。
【答案】(1)
手 (2)
坚果夹的上部手柄是动力臂大于阻力臂的省力杠杆,根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,因此人用较小的力就能得到对榛子很大的挤压力,所以很容易夹破榛子。 (3)
开瓶器 钢丝钳 羊角锤 【详解】(1) 小问详解:
弹力是施力物体发生弹性形变产生的,捏榛子时,对榛子施力的施力物体是手,因此该力是手发生形变产生的。
(2) 小问详解:
略
(3) 小问详解:
该坚果夹是省力杠杆,生产生活中正常使用时的省力杠杆如开瓶器或钢丝钳或羊角锤等。
9.(2026·黑龙江·中考真题)图甲是《天工开物》中记载的踏碓,它是利用杠杆原理去掉石臼中稻谷的皮。图乙是它的杠杆模型,当杠杆平衡时,,。若不计杠杆自身重力及摩擦,则人对杠杆的作用力 N,它是 (选填“省力”或“费力”)杠杆。
【答案】① 360 ② 费力 【详解】
根据杠杆平衡条件可得,
动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,因此是费力杠杆。
10.(2026·黑龙江绥化·中考真题)用如图所示的实验装置“探究杠杆的平衡条件”,使用的钩码规格相同。
测量
动力
动力臂
阻力
阻力臂
①
1
20
2
10
②
2
15
1.5
20
③
3
5
1
15
(1)如图甲所示,应将平衡螺母向 调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)若要使图乙中杠杆重新在水平位置平衡,需要在点挂上 个钩码。若在两侧钩码下再各挂上一个钩码,杠杆 (选填“左”或“右”)侧将下沉;
(3)分析丙表中数据得出杠杆平衡条件是: ;
(4)小欣利用杠杆知识自制了一个简易杆秤(秤杆、提纽、细线质量忽略不计),如图所示,、为提纽位置,质量为80g的秤盘悬挂在点下方,,,点为秤砣能移动到的最右端,。手提提纽1,秤盘未放物体,秤砣移至点,杆秤在水平位置平衡,。手提提纽1和手提提纽2所能称量物体的最大质量之比为 。要想增大杆秤的测量范围,你有哪些方法? (写出一种方法即可)。
【答案】(1)左 (2)① 4 ② 左 (3) (4)① 2︰5 ② 增大秤砣的质量 【详解】(1) 小问详解:
图甲中杠杆右端下沉,说明右端较重,应将平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂。
(2) 小问详解:
设每个钩码重力为G,每格长度为L,乙图中,根据杠杆平衡条件可得
解得,即需在B点挂4个钩码。两侧钩码下再各挂一个钩码后,左侧
右侧
因为,所以杠杆左侧下沉。
(3) 小问详解:
分析表格中三组数据,,
可得杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即。
(4) 小问详解:
设秤砣质量为m0,秤盘质量,手提提纽1时,空秤平衡时
代入数据
解得。最大称量时,秤砣在C点,则
即
解得
手提提纽2时,,
则
解得
最大称量之比
根据杠杆平衡原理有,要增大最大称量值m,可以增大秤砣的质量。
11.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)如图所示,一个质地均匀重为G的杠杆可以绕着O1点旋转,O2为杠杆的重心。杠杆右端有一个可以自由移动的圆环(圆环质量忽略不计),通过定滑轮的绳子拉住圆环,使杠杆在水平位置保持平衡。请按下列要求画图:
(1)画出此时杠杆所受重力的示意图及其力臂;
(2)画出杠杆在水平位置平衡时,通过定滑轮的绳子施加最小拉力的示意图及其力臂。
【答案】 【详解】
由于杠杆质地均匀,重心在O2点,重力方向竖直向下,从O2点沿竖直向下方向画一条带箭头的线段,标注为G;过支点O1作重力作用线的垂线,垂线段的长度即为重力的力臂,标注为L2;
根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。杠杆在水平位置平衡时,由于通过定滑轮的绳子施加的拉力不变,若使通过定滑轮的绳子施加最小拉力,则以O1点为支点,与定滑轮的轴和O1的连线交滑轮边缘为力臂时,动力臂最大,标注为L1,过该连线与滑轮边缘的交点,作连线的垂线为动力作用线,作用线与杠杆的交点,即为力的作用点,为使杠杆平衡,拉力的方向向上,标注为F,如图所示:
考点2 滑轮与滑轮组
1.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图所示,小宇用动滑轮把重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150N
C. 拉力F做的功为1200J
D. 该动滑轮的机械效率为80%
【答案】D 【详解】
A.使用动滑轮时,承担物重的绳子股数n=2,则绳子自由端移动的距离
s=2h=2×3m=6m
故A错误;
B.不计绳重和摩擦,由
可得,动滑轮受到的重力
G动=2F−G=2×250N−400N=100N
故B错误;
C.拉力F做的功
W总=Fs=250N×6m=1500J
故C错误;
D.该动滑轮的机械效率
故D正确。
故选D。
2.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)小聪想搬起地面上重350N的石块,但未搬起;小明用重50N的动滑轮在6s内将此石块匀速竖直提升3m,如图所示(不计绳重和滑轮摩擦),下列说法不正确的是( )
A. 搬石块时,小聪没有对石块做功
B. 绳子自由端的拉力为200N
C. 动滑轮的机械效率为87.5%
D. 拉力的功率为100W
【答案】D 【详解】
A.搬石块时,但未搬起,有力无距离,所以小聪没有对石块做功,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,n=2,绳子自由端的拉力为
故B正确,不符合题意;
C动滑轮的机械效率为
故C正确,不符合题意;
D.拉力的功率为
故D错误,符合题意。
故选D。
3.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)如图所示,利用动滑轮提升物体,使其在10s内匀速上升4m。物体的重力为10N,动滑轮的重力为2N,不计绳重与摩擦。下列说法正确的是( )
A. 使用动滑轮可以省距离
B. 物体运动的速度为4m/s
C. 拉力的大小为5N
D. 绳子自由端移动的距离为8m
【答案】D 【详解】
A.使用动滑轮可以省力,但费距离,故A错误;
B.物体在10s内匀速上升4m,物体运动的速度为
故B错误;
C.由图可知,滑轮组绳子的有效股数
n=2
物体的重力为10N,动滑轮的重力为2N,故拉力的大小为
故C错误;
D.绳子自由端移动的距离为
故D正确。
故选D。
4.(2024·黑龙江·中考真题)如图所示,是一位同学组装的提升重物的装置。他用400N的力在30s内把重1000N的物体匀速提升6m(不计绳重及摩擦),则动滑轮的重力 N,滑轮组的机械效率 (保留一位小数)。
【答案】① 200 ② 【详解】
[1]由图可知,,根据可知,动滑轮的重力
[2]绳子拉动的距离为
滑轮组的机械效率为
考点3 功与机械效率
1.(2025·黑龙江绥化·中考真题)(多选)如图所示,某同学利用动滑轮将质量为9kg的物体竖直向上匀速提升1m,用时4s,所做额外功为10J。下列选项中正确的是( )
A. 动滑轮重为10N
B. 拉力F做功的功率为22.5W
C. 动滑轮的机械效率为90%
D. 绳子自由端上升的速度为0.5m/s
【答案】CD 【详解】
A.竖直使用动滑轮,额外功的来源主要是克服动滑轮重、克服绳与滑轮间的摩擦、克服绳重等做的功,题中未说明不计摩擦,不能仅由额外功10J和,得动滑轮重,由于缺少条件,故动滑轮重无法计算,故A错误;
B.物体重力
动滑轮做的有用功
拉力F做的总功
拉力F做功的功率
故B错误;
C.动滑轮的机械效率
故C正确;
D.由图知,动滑轮承重绳子段数,物体上升1m,则绳子自由端移动距离
绳子自由端上升的速度
故D正确。
故选CD。
2.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)如图所示,一个工人利用动滑轮匀速提升重物。已知物重300N,施加在绳自由端竖直向上的拉力为200N,将物体提升10m。下列说法错误的是( )
A. 此过程中有用功为3000J
B. 使用动滑轮可以省力
C. 该动滑轮的机械效率为100%
D. 此过程中拉力做的总功为4000J
【答案】C 【详解】
A.此过程中有用功为
故A正确,不符合题意;
B.使用动滑轮可以省力,但是费距离,故B正确,不符合题意;
D.动滑轮有效绳子段数,则绳子自由端移动距离为
则此过程中拉力做的总功为
故D正确,不符合题意;
C.该动滑轮的机械效率为
故C错误,符合题意。
故选C。
3.(2025·黑龙江大庆·中考真题)如图所示,用滑轮组将汽车沿水平方向匀速拉动,20s汽车移动了5m。已知绳端拉力F为900N,汽车受到的阻力为1500N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳端移动的距离为15m
B. 此滑轮组的机械效率约为83.3%
C. 汽车受到的拉力为1800N
D. 绳端拉力F的功率为750W
【答案】B 【详解】
AD.由图可知,提升动滑轮绳子段数为2,汽车移动了5m,则绳端移动的距离为
绳端拉力F的功率为
故AD错误;
B.此滑轮组的机械效率为
故B正确;
C.汽车沿水平方向匀速拉动,处于平衡状态,汽车受到的拉力与汽车受到的阻力二力平衡,大小相等,汽车受到的拉力为1500N,故C错误。
故选B。
4.(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图所示,在的拉力F作用下,用滑轮组将重为的货物匀速提升,在10s内货物竖直上升了。下列说法正确的是( )
A. 滑轮组做的有用功为
B. 拉力F的功率为
C. 滑轮组的机械效率为75%
D. 此滑轮组提升的货物越轻,机械效率越大
【答案】B 【详解】
A.滑轮做的有用功为克服货物的重力做功,故
故A错误;
B.拉力移动的距离
拉力做功
则拉力做功功率
故B正确;
C.滑轮组的机械效率
故C错误;
D.滑轮组提升的货物越轻,额外功不变,有用功越少,机械效率越小,故D错误。
故选B。
5.(2026·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图所示,一位工人师傅用一个定滑轮将15kg的重物竖直匀速向上提起6m,其所做的总功为1000J。在该过程中,有用功是 J,定滑轮的机械效率是 。(g取10N/kg)
【答案】① ② 【详解】
有用功是克服物体重力所做的功,有用功
机械效率
6.(2025·黑龙江·中考真题)如图所示,小李同学用滑轮将重6N的物体竖直向上匀速提升20cm。若此滑轮自重为2N,忽略绳重和摩擦,则小李同学作用在绳子自由端的拉力F为 N,这个滑轮的机械效率是 。
【答案】① 4 ② 75% 【详解】
[1][2]由图可知,该滑轮为动滑轮,动滑轮上的绳子段数为n=2,忽略绳重和摩擦,小李同学作用在绳子自由端的拉力
这个滑轮的机械效率
模拟题精选
1.(2025·黑龙江大兴·联考)(多选)小明用如图所示的滑轮拉着重的物体,使以的速度在水平地面上向左匀速直线运动,作用在绳端的水平拉力,该滑轮的机械效率为。关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 物体受到的重力所做的功是
B. 绳端移动的距离是
C. 拉力做功的功率是
D. 地面对物体的摩擦力大小是
【答案】ABD 【详解】
A.物体没有在重力的方向上移动距离,所以物体受到的重力所做的功是,故A正确;
B.物体A移动的距离为
图中为动滑轮,有效绳子段数,则绳端移动的距离
故B正确;
C.拉力做功
则拉力做功的功率
故C错误;
D.有用功为
则地面对物体的摩擦力
故D正确。
故选ABD。
2.(2026·黑龙江齐齐哈尔·考前预测)(多选)某装置如图所示,水平向右匀速拉滑轮,木板A在时间t内移动距离为s,物块B始终相对地面静止,弹簧测力计的示数为F,此过程中地面受到的摩擦力为f。不计绳重、滑轮重、弹簧测力计重和滑轮与轴之间的摩擦,则在此过程中( )
A. 滑轮移动的速度为
B. 手对滑轮的拉力为
C. 木板A所受拉力做功的功率为
D. 手对滑轮拉力做的功为
【答案】CD 【详解】
A.木板A的移动速度,动滑轮的移动速度等于拉力F的移动速度等于木板移动速度的二分之一,大小为,故A不符合题意;
B.物块B始终相对地面静止,处于平衡状态,受到弹簧测力计的拉力和A对B水平向右的摩擦力,弹簧测力计的示数为F,B受到水平向右的摩擦力
fB=F
由力的作用的相互性可知A受到的摩擦力
fA=fB=F
木板A匀速运动,处于平衡状态,受到的力是平衡力,木块A水平方向受到水平向右的拉力,地面给它水平向左的摩擦力和B对它水平向左的摩擦力,由力的平衡可知,绳子的拉力
F绳=f+fA=f+F
滑动是动滑轮,力作用在动滑轮的轴上,手对滑轮的拉力为
F拉=2F绳=2(f+F)
故B不符合题意;
C.由功率的公式
可知木板A所受拉力做功的功率
故C符合题意;
D.手对滑轮拉力做的功
故D符合题意。
故选CD。
3.(2026·黑龙江齐齐哈尔·二模)(多选)如图甲所示,虚线框内是两个滑轮连成的滑轮组,工人利用该滑轮组,用200 N竖直向上的拉力F,将物体匀速提高3 m,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,已知动滑轮重120 N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度为1.5 m/s
B. 工人做的有用功为360 J
C. 该滑轮组的机械效率为80%
D. 拉力F的功率为300 W
【答案】ACD 【详解】
A.由图乙可知,时绳子自由端移动距离,根据速度公式得,故A正确;
B.由可得,承担物重的绳子段数
不计绳重和摩擦,物体重力
工人做的有用功
故B错误;
C.工人做的总功
滑轮组机械效率
故C正确;
D.拉力的功率,故D正确。
故选 ACD。
4.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)(多选)如图所示,用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物,已知物体重力,,杠杆(),手的拉力始终沿竖直方向,物体在2秒时间上升的高度为0.2 m,不计绳重,下列说法正确的是( )
A. 甲图:实质是等臂杠杆,改变拉力方向,拉力大小不变
B. 乙图:拉力的功率是6W,机械效率为83.3%
C. 丙图:不计杠杆重力和摩擦时,的大小为50N
D. 若提升的物体重力越大,乙、丙的机械效率就会越低
【答案】AB 【详解】
A.甲图:使用的是定滑轮,实质是等臂杠杆,能改变拉力方向,不能改变拉力大小,故A正确;
B.乙图:动滑轮上有两根绳承担物重,,绳子自由端移动的距离
拉力做的功
拉力F2的功率
有用功
机械效率为
故B正确;
C.丙图:不计杠杆重力和摩擦时,由杠杆平衡条件可得的大小
故C错误;
D.若提升的物体重力越大,乙、丙两图中克服物体重力做的有用功增多,不计绳重和摩擦,克服动滑轮和杠杆自身重力做的额外功不变,由可知,乙、丙的机械效率就会越高,故D错误。
故选AB。
5.(2026·黑龙江海伦·一模)如图所示是道路救援车对故障车辆拖移时的模型,当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力为4000N,在100s内可将重为2×103N的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端。已知斜面高为3m,斜面长为5m。在小车A从水平路面被拖上救援车的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 该模型中的斜面和滑轮都可以省力
B. 拉力做功的功率是100W
C. 小车A沿斜面的运动的速度为0.5m/s
D. 小车受到斜面的摩擦力为2.8×103N
【答案】D 【详解】
A.使用斜面可以省力;从图中可以看到,滑轮的轴固定不动,这是一个定滑轮,只能改变力的方向,不能省力,故A错误;
B.拉力做的功为W总=Fs=4000N×5m=2×104J
拉力的功率为
故B错误;
C.小车沿斜面运动的速度为
故C错误;
D.有用功为W有=Gh=2×103N×3m=6×103J
额外功为W额=W总-W有=2×104J-6×103J=1.4×104J
小车受到斜面的摩擦力为
故D正确。
故选 D。
6.(2026·黑龙江齐齐哈尔·一模)(多选)如图所示,滑轮A重2N,绕过滑轮A的绳子上挂一个重10N的物体B,C为地面,当滑轮A在力的作用下向上以0.2m/s的速度匀速直线上升时(绳重及摩擦不计),下列说法正确的是( )
A. 拉力F为22N
B. 使用该装置可以省功
C. 物体B上升的速度为0.4m/s
D. 该滑轮的机械效率为80%
【答案】AC 【详解】
A.绳重及摩擦不计,拉力为,故A正确;
B.使用任何机械都不省功,所以使用该装置不可以省功,故B错误;
C.图中连接动滑轮绳子的股数是2股,则重物B上升的速度为,故C正确;
D.拉力移动距离与物体上升距离关系为,该滑轮的机械效率为,故D错误。
故选AC。
7.(2026·黑龙江大兴·联考)图中利用羊角锤撬钉子,在锤柄A点处画出所施加的最小动力F和其力臂l。
【答案】 【详解】
力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,连接OA即为最长力臂l,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力F即可,如图所示:
8.(2026·黑龙江齐齐哈尔·二模)阅读材料,回答问题:
如图所示,是我国古代的一种度量衡工具——杆秤,它承载着中华民族悠久的文化内涵。其木杆上的星星代表着衡量事物的标准和尺度,秤杆上从左向右起第一颗秤星,被称为“定盘星”,它是衡量事物的起始点。在学习了杠杆知识后,小明以“自制杆秤”为主题开展了一次跨学科实践活动。如图甲,用木棒作为秤杆,用细线系一个20 g的钩码作为秤砣,把空小盆挂在A点作为秤盘,在B点挂粗绳作为提纽。调节秤砣位置使杆秤水平平衡,标记此时挂秤砣的细线位置,则该位置对应的质量刻度值为0 g。
秤盘中砝码总质量/g
50
100
150
200
距离B点的长度/cm
6
11
16
21
(1)在秤盘中逐个添加50 g的砝码,当杆秤水平平衡时,记录挂秤砣的细线位置、标记相应的质量,再测出该位置距离B点的长度(如上表),根据表中数据,应将180 g的刻度值标记在距离B点 cm处。
(2)在称量过程中,若杆秤左低右高,如图乙,要将杆秤调至水平平衡,秤砣应往 (选填“左”或“右”)侧移动;若称重时秤砣有缺损,则杆秤所示的质量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)被测物的真实质量值。
(3)为了增大杆秤的量程,小组同学改良出了双量程杆秤,如图丙所示,选用 (选填“M”或“N”)处提纽,在使用同一秤砣时,量程将变大。若要提高甲图杆秤的测量精确度,你如何改进杆秤: 。(写出一条即可)
【答案】(1)
19 (2)①
右 ②
大于 (3)①
M ②
换用质量更小的秤砣 【详解】(1) 小问详解:
分析表格数据可知:物体质量每增加,秤砣距离B点的长度增加,即物体质量每增加,长度增加。计算得质量为时,对应距离B点长度为
因此对应的长度
(2) 小问详解:
杆秤左低右高,说明左侧重力与力臂的乘积大于右侧,要平衡需要增大右侧力臂,因此秤砣应向右移动。 根据杠杆平衡条件,若秤砣缺损,变小,被测物、不变时,需要的力臂更大,对应杆秤的刻度值更大,因此测量值大于真实质量。
(3) 小问详解:
由杠杆平衡公式整理得最大测量质量
同一秤砣、不变,要增大量程需要减小物体的力臂,M比N更靠近秤盘A,更小,因此选M提纽量程更大。 要提高测量精确度,需要增大相同质量变化对应的刻度间距,根据,可减小秤砣质量,或换用更长的秤杆、适当左移提纽增大,写出任意一条合理改进即可。
9.(2026·黑龙江大兴·联考)实践创新小组的成员小明对家中使用的杆秤(该杆秤有两个提纽)很感兴趣,并选择了提纽1来测量物体质量,如图所示,已知秤砣重力为2N,提纽1到秤盘的水平距离为5cm,当秤砣距提纽1的水平距离为15cm时,杆秤恰好平衡,不计秤杆、秤盘及细绳的质量,则物体质量为 kg,若小明用提纽2来测量该物体,秤砣应向 (选填“左”或“右”)移动。
【答案】① 0.6 ② 右 【详解】
[1]由图中可知,该装置构成一个杠杆,支点为提扭1,动力F1等于秤砣重力,即F1=2N,秤砣与提纽1的水平距离为动力臂l1,即
l1=15cm=0.15m
提纽1到秤盘的水平距离为阻力臂l2,即
l2=5cm=0.05m
杆秤平衡时,由杠杆的平衡条件可得
F1l1=F2l2
解得阻力为
物体的重力G物等于阻力F2,即
G物=F2=6N
由G=mg可得,物体的质量为
[2]若小明用提纽2来测量该物体,可知阻力臂减小,而阻力不变,且动力也不变,故由杠杆的平衡条件可知,要使杆秤平衡,则动力臂应减小,即秤砣应向右移动。
10.(2026·黑龙江大兴·联考)在“测量滑轮组机械效率”的实验中,用如图所示滑轮组进行了三次实验,实验数据如表所示。
次数
钩码重
钩码上升的距离
弹簧测力计的示数
绳端移动的距离
机械效率
1
2
10
0.8
30
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
(1)实验时,要竖直向上 拉动弹簧测力计。
(2)第3次实验中,弹簧测力计的示数如图所示,为 N,此次实验的机械效率为 (结果保留到)。
(3)分析数据可得出结论:使用同一滑轮组,提升的重物越重,滑轮组的机械效率越 (填“高”或“低”)。
(4)若第1次实验中,钩码上升的距离增大为,此过程中所做的额外功将 ,滑轮组的机械效率将 。(均填“增大”“减小”或“不变”)
(5)若在第2次实验中,使用更重的动滑轮提升同一重物升高相同的距离,滑轮组的机械效率将 (填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】(1)匀速 (2)① 2.2 ② (3)高 (4)① 增大 ② 不变 (5)降低 【详解】(1) 小问详解:
在实验时,要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时弹簧测力计处于平衡状态,弹簧测力计的示数等于拉力的大小。
(2) 小问详解:
由图可知弹簧测力计的分度值为0.2N,根据指针位置可以知道其示数为2.2N;
第3次实验中拉力的总功为
第3次实验中有用功为
滑轮组的机械效率为
(3) 小问详解:
由表中实验数据可知,1、2、3次实验提升重物依次增加,滑轮组的机械效率越来越高,可得实验结论:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(4) 小问详解:
若第1次实验中,钩码上升高度增大为20cm,动滑轮的重和摩擦力大小都不变,移动的距离增加,根据知额外功增大;
根据机械效率公式
可知机械效率与提升高度无关,因此机械效率不变。
(5) 小问详解:
使用更重的动滑轮提升同一重物,动滑轮重力增大,额外功增多,有用功不变,总功增多,机械效率降低。
11.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)图甲所示是武汉天兴洲长江大桥,此桥是世界上最大的公铁两用斜拉桥。图乙是其部分简化模型,OB为水平桥面,O点为桥体OB的支点,OA是桥塔,请在图乙中画出:
(1)斜拉钢索对桥体OB拉力最小时钢索的位置和对应的动力臂;
(2)画出桥上车对桥的压力的示意图(把车等效为长方体)。
【答案】 【详解】
(1)根据杠杆平衡条件,当阻力F2和阻力臂l2一定时,动力臂l1越长,动力F1越小; 在图乙中,在桥面OB和桥塔OA所有的拉索中,拉力的方向沿绳索向上;拉索连接在AB两点时,过O点作AB的垂线段,即为拉力的力臂l1;在所有拉力的力臂中,力臂l1最长,因此沿拉索AB向上的拉力F1最小。
(2) 车对桥的压力F的作用点在车与桥的接触面上(可画在车的底部中点),方向垂直于桥面向下,过作用点作垂直桥面向下的有向线段,标上压力的符号F,即为压力的示意图,
12.(2026·黑龙江齐齐哈尔·一模)如图所示是人们使用桔槔从水井中提水的情景。假设木杆不悬挂重物时恰好能平衡。工作时,在木杆左端悬挂水桶,在木杆右端固定一个石块。已知空桶重20N,装满水后重80N,支点到水桶所受重力作用线的距离是支点到石块所受重力作用线距离的3倍。若石块重75N,则人把空桶拉到井下至少需要 N的力,把装满水的水桶提上来又至少需要 N的力。
【答案】① 5 ② 55 【详解】
[1]已知,,,
根据杠杆平衡条件可知,空桶时:
代入数据:
解得:
[2]根据杠杆平衡条件,装满水时:
代入数据:
解得:
试卷第1页,共3页
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专题11 简单机械及机械效率
3年真题1年模拟
考点分类
黑龙江考情
命题规律
考点01 杠杆及其平衡
(2026黑龙江绥化(1题)、(2026黑龙江齐齐哈尔(1题)、(2026黑龙江(1题)、(2025黑龙江哈尔滨(1题)、(2025黑龙江(1题)、(2025黑龙江绥化(1题)、(2024黑龙江哈尔滨(1题)、(2024黑龙江牡丹江(1题)、(2024黑龙江大庆(1题)、(2024黑龙江(1题)、(2024黑龙江齐齐哈尔(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。 ·重点:杠杆的分类、生活中常见的杠杆模型、杠杆的动态平衡分析、运用杠杆平衡原理进行计算。 ·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理。
考点02 滑轮与滑轮组
(2024黑龙江哈尔滨(1题)、(2024黑龙江牡丹江(1题)、(2024黑龙江(1题)、(2024黑龙江齐齐哈尔(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。 ·重点:滑轮、滑轮组机械效率的计算、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、动滑轮绳端拉力及移动距离的计算。 ·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理。
考点03 功与机械效率
(2026黑龙江齐齐哈尔(1题)、(2025黑龙江哈尔滨(1题)、(2025黑龙江大庆(1题)、(2025黑龙江(1题)、(2025黑龙江绥化(1题)、(2024黑龙江大庆(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。 ·重点:滑轮、滑轮组机械效率的计算。 ·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理。
考点1 杠杆及其平衡
1.(2025·黑龙江绥化·中考真题)如图所示的工具中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A. 筷子
B. 天平
C. 钢丝钳
D. 食品夹
2.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)下列工具属于费力杠杆的是( )
A. 镊子
B. 天平
C. 瓶起子
D. 核桃夹
3.(2025·黑龙江·中考真题)如图所示,将重为G的均匀木棒竖直的悬挂于O点,在其下端施加一个始终垂直于木棒的动力F,让木棒缓慢地转动到图中虚线所示的位置,则阻力臂将 (填“变大”“变小”或“不变”),动力F将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
4.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)杆秤在我国有几千年的历史,如今中药房仍在使用。如图所示,已测得刺五加药材质量是120g,其中OB=3OA,若不计杆秤自重,则秤砣的质量约为 g。接下来要测30g的人参片需要将秤砣向B点的 (选填“左”或“右”)侧移动。
5.(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图所示,杠杆处于平衡状态,画出球A所受重力的示意图(重心在球心处)和力F的力臂L。
6.(2024·黑龙江·中考真题)用手提起重物,从生物学的视角,可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动如图,从物理学的视角来看,这可以简化为一种简单机械模型。 部位是支点,此模型属于什么杠杆 ?请说明理由 。
7.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)端午节时,同学们外出游玩。购买饮料时,售货员用启瓶器开启饮料瓶的情景如图所示。启瓶器在正常使用时,属于 (选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆。开启后的瓶盖中间出现了凹陷,说明力可以使物体发生 。
8.(2026·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)适量吃核桃、榛子、松子等坚果有利于身体健康。小强找来一些榛子,想徒手用力捏破其中一颗,但没有成功。他捏榛子时,对榛子施加的力是由于___________________(选填“手”或“榛子”)发生形变产生的。于是小强找到妈妈购买的坚果夹,采用如图所示的方法,很容易夹破了一颗榛子。
(1)以上填空内容为 。
(2)如果把坚果夹的上部手柄视为一个杠杆,请你用学过的物理知识解释用它可以很容易夹破榛子的原因。
(3)请举出一个在生产生活中正常使用时,使用特点与此坚果夹相同,可以看作杠杆的物品。
9.(2026·黑龙江·中考真题)图甲是《天工开物》中记载的踏碓,它是利用杠杆原理去掉石臼中稻谷的皮。图乙是它的杠杆模型,当杠杆平衡时,,。若不计杠杆自身重力及摩擦,则人对杠杆的作用力 N,它是 (选填“省力”或“费力”)杠杆。
10.(2026·黑龙江绥化·中考真题)用如图所示的实验装置“探究杠杆的平衡条件”,使用的钩码规格相同。
测量
动力
动力臂
阻力
阻力臂
①
1
20
2
10
②
2
15
1.5
20
③
3
5
1
15
(1)如图甲所示,应将平衡螺母向 调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)若要使图乙中杠杆重新在水平位置平衡,需要在点挂上 个钩码。若在两侧钩码下再各挂上一个钩码,杠杆 (选填“左”或“右”)侧将下沉;
(3)分析丙表中数据得出杠杆平衡条件是: ;
(4)小欣利用杠杆知识自制了一个简易杆秤(秤杆、提纽、细线质量忽略不计),如图所示,、为提纽位置,质量为80g的秤盘悬挂在点下方,,,点为秤砣能移动到的最右端,。手提提纽1,秤盘未放物体,秤砣移至点,杆秤在水平位置平衡,。手提提纽1和手提提纽2所能称量物体的最大质量之比为 。要想增大杆秤的测量范围,你有哪些方法? (写出一种方法即可)。
11.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)如图所示,一个质地均匀重为G的杠杆可以绕着O1点旋转,O2为杠杆的重心。杠杆右端有一个可以自由移动的圆环(圆环质量忽略不计),通过定滑轮的绳子拉住圆环,使杠杆在水平位置保持平衡。请按下列要求画图:
(1)画出此时杠杆所受重力的示意图及其力臂;
(2)画出杠杆在水平位置平衡时,通过定滑轮的绳子施加最小拉力的示意图及其力臂。
考点2 滑轮与滑轮组
1.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图所示,小宇用动滑轮把重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150N
C. 拉力F做的功为1200J
D. 该动滑轮的机械效率为80%
2.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)小聪想搬起地面上重350N的石块,但未搬起;小明用重50N的动滑轮在6s内将此石块匀速竖直提升3m,如图所示(不计绳重和滑轮摩擦),下列说法不正确的是( )
A. 搬石块时,小聪没有对石块做功
B. 绳子自由端的拉力为200N
C. 动滑轮的机械效率为87.5%
D. 拉力的功率为100W
3.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)如图所示,利用动滑轮提升物体,使其在10s内匀速上升4m。物体的重力为10N,动滑轮的重力为2N,不计绳重与摩擦。下列说法正确的是( )
A. 使用动滑轮可以省距离
B. 物体运动的速度为4m/s
C. 拉力的大小为5N
D. 绳子自由端移动的距离为8m
4.(2024·黑龙江·中考真题)如图所示,是一位同学组装的提升重物的装置。他用400N的力在30s内把重1000N的物体匀速提升6m(不计绳重及摩擦),则动滑轮的重力 N,滑轮组的机械效率 (保留一位小数)。
考点3 功与机械效率
1.(2025·黑龙江绥化·中考真题)(多选)如图所示,某同学利用动滑轮将质量为9kg的物体竖直向上匀速提升1m,用时4s,所做额外功为10J。下列选项中正确的是( )
A. 动滑轮重为10N
B. 拉力F做功的功率为22.5W
C. 动滑轮的机械效率为90%
D. 绳子自由端上升的速度为0.5m/s
2.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)如图所示,一个工人利用动滑轮匀速提升重物。已知物重300N,施加在绳自由端竖直向上的拉力为200N,将物体提升10m。下列说法错误的是( )
A. 此过程中有用功为3000J
B. 使用动滑轮可以省力
C. 该动滑轮的机械效率为100%
D. 此过程中拉力做的总功为4000J
3.(2025·黑龙江大庆·中考真题)如图所示,用滑轮组将汽车沿水平方向匀速拉动,20s汽车移动了5m。已知绳端拉力F为900N,汽车受到的阻力为1500N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳端移动的距离为15m
B. 此滑轮组的机械效率约为83.3%
C. 汽车受到的拉力为1800N
D. 绳端拉力F的功率为750W
4.(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图所示,在的拉力F作用下,用滑轮组将重为的货物匀速提升,在10s内货物竖直上升了。下列说法正确的是( )
A. 滑轮组做的有用功为
B. 拉力F的功率为
C. 滑轮组的机械效率为75%
D. 此滑轮组提升的货物越轻,机械效率越大
5.(2026·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图所示,一位工人师傅用一个定滑轮将15kg的重物竖直匀速向上提起6m,其所做的总功为1000J。在该过程中,有用功是 J,定滑轮的机械效率是 。(g取10N/kg)
6.(2025·黑龙江·中考真题)如图所示,小李同学用滑轮将重6N的物体竖直向上匀速提升20cm。若此滑轮自重为2N,忽略绳重和摩擦,则小李同学作用在绳子自由端的拉力F为 N,这个滑轮的机械效率是 。
模拟题精选
1.(2025·黑龙江大兴·联考)(多选)小明用如图所示的滑轮拉着重的物体,使以的速度在水平地面上向左匀速直线运动,作用在绳端的水平拉力,该滑轮的机械效率为。关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 物体受到的重力所做的功是
B. 绳端移动的距离是
C. 拉力做功的功率是
D. 地面对物体的摩擦力大小是
2.(2026·黑龙江齐齐哈尔·考前预测)(多选)某装置如图所示,水平向右匀速拉滑轮,木板A在时间t内移动距离为s,物块B始终相对地面静止,弹簧测力计的示数为F,此过程中地面受到的摩擦力为f。不计绳重、滑轮重、弹簧测力计重和滑轮与轴之间的摩擦,则在此过程中( )
A. 滑轮移动的速度为
B. 手对滑轮的拉力为
C. 木板A所受拉力做功的功率为
D. 手对滑轮拉力做的功为
3.(2026·黑龙江齐齐哈尔·二模)(多选)如图甲所示,虚线框内是两个滑轮连成的滑轮组,工人利用该滑轮组,用200 N竖直向上的拉力F,将物体匀速提高3 m,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,已知动滑轮重120 N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度为1.5 m/s
B. 工人做的有用功为360 J
C. 该滑轮组的机械效率为80%
D. 拉力F的功率为300 W
4.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)(多选)如图所示,用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物,已知物体重力,,杠杆(),手的拉力始终沿竖直方向,物体在2秒时间上升的高度为0.2 m,不计绳重,下列说法正确的是( )
A. 甲图:实质是等臂杠杆,改变拉力方向,拉力大小不变
B. 乙图:拉力的功率是6W,机械效率为83.3%
C. 丙图:不计杠杆重力和摩擦时,的大小为50N
D. 若提升的物体重力越大,乙、丙的机械效率就会越低
5.(2026·黑龙江海伦·一模)如图所示是道路救援车对故障车辆拖移时的模型,当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力为4000N,在100s内可将重为2×103N的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端。已知斜面高为3m,斜面长为5m。在小车A从水平路面被拖上救援车的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 该模型中的斜面和滑轮都可以省力
B. 拉力做功的功率是100W
C. 小车A沿斜面的运动的速度为0.5m/s
D. 小车受到斜面的摩擦力为2.8×103N
6.(2026·黑龙江齐齐哈尔·一模)(多选)如图所示,滑轮A重2N,绕过滑轮A的绳子上挂一个重10N的物体B,C为地面,当滑轮A在力的作用下向上以0.2m/s的速度匀速直线上升时(绳重及摩擦不计),下列说法正确的是( )
A. 拉力F为22N
B. 使用该装置可以省功
C. 物体B上升的速度为0.4m/s
D. 该滑轮的机械效率为80%
7.(2026·黑龙江大兴·联考)图中利用羊角锤撬钉子,在锤柄A点处画出所施加的最小动力F和其力臂l。
8.(2026·黑龙江齐齐哈尔·二模)阅读材料,回答问题:
如图所示,是我国古代的一种度量衡工具——杆秤,它承载着中华民族悠久的文化内涵。其木杆上的星星代表着衡量事物的标准和尺度,秤杆上从左向右起第一颗秤星,被称为“定盘星”,它是衡量事物的起始点。在学习了杠杆知识后,小明以“自制杆秤”为主题开展了一次跨学科实践活动。如图甲,用木棒作为秤杆,用细线系一个20 g的钩码作为秤砣,把空小盆挂在A点作为秤盘,在B点挂粗绳作为提纽。调节秤砣位置使杆秤水平平衡,标记此时挂秤砣的细线位置,则该位置对应的质量刻度值为0 g。
秤盘中砝码总质量/g
50
100
150
200
距离B点的长度/cm
6
11
16
21
(1)在秤盘中逐个添加50 g的砝码,当杆秤水平平衡时,记录挂秤砣的细线位置、标记相应的质量,再测出该位置距离B点的长度(如上表),根据表中数据,应将180 g的刻度值标记在距离B点 cm处。
(2)在称量过程中,若杆秤左低右高,如图乙,要将杆秤调至水平平衡,秤砣应往 (选填“左”或“右”)侧移动;若称重时秤砣有缺损,则杆秤所示的质量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)被测物的真实质量值。
(3)为了增大杆秤的量程,小组同学改良出了双量程杆秤,如图丙所示,选用 (选填“M”或“N”)处提纽,在使用同一秤砣时,量程将变大。若要提高甲图杆秤的测量精确度,你如何改进杆秤: 。(写出一条即可)
9.(2026·黑龙江大兴·联考)实践创新小组的成员小明对家中使用的杆秤(该杆秤有两个提纽)很感兴趣,并选择了提纽1来测量物体质量,如图所示,已知秤砣重力为2N,提纽1到秤盘的水平距离为5cm,当秤砣距提纽1的水平距离为15cm时,杆秤恰好平衡,不计秤杆、秤盘及细绳的质量,则物体质量为 kg,若小明用提纽2来测量该物体,秤砣应向 (选填“左”或“右”)移动。
10.(2026·黑龙江大兴·联考)在“测量滑轮组机械效率”的实验中,用如图所示滑轮组进行了三次实验,实验数据如表所示。
次数
钩码重
钩码上升的距离
弹簧测力计的示数
绳端移动的距离
机械效率
1
2
10
0.8
30
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
(1)实验时,要竖直向上 拉动弹簧测力计。
(2)第3次实验中,弹簧测力计的示数如图所示,为 N,此次实验的机械效率为 (结果保留到)。
(3)分析数据可得出结论:使用同一滑轮组,提升的重物越重,滑轮组的机械效率越 (填“高”或“低”)。
(4)若第1次实验中,钩码上升的距离增大为,此过程中所做的额外功将 ,滑轮组的机械效率将 。(均填“增大”“减小”或“不变”)
(5)若在第2次实验中,使用更重的动滑轮提升同一重物升高相同的距离,滑轮组的机械效率将 (填“升高”“降低”或“不变”)。
11.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)图甲所示是武汉天兴洲长江大桥,此桥是世界上最大的公铁两用斜拉桥。图乙是其部分简化模型,OB为水平桥面,O点为桥体OB的支点,OA是桥塔,请在图乙中画出:
(1)斜拉钢索对桥体OB拉力最小时钢索的位置和对应的动力臂;
(2)画出桥上车对桥的压力的示意图(把车等效为长方体)。
12.(2026·黑龙江齐齐哈尔·一模)如图所示是人们使用桔槔从水井中提水的情景。假设木杆不悬挂重物时恰好能平衡。工作时,在木杆左端悬挂水桶,在木杆右端固定一个石块。已知空桶重20N,装满水后重80N,支点到水桶所受重力作用线的距离是支点到石块所受重力作用线距离的3倍。若石块重75N,则人把空桶拉到井下至少需要 N的力,把装满水的水桶提上来又至少需要 N的力。
试卷第1页,共3页
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让教与学更高效
专题11简单机械及机械效率
3年真题1年模拟
考点1杠杆及其平衡
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】①变大
②变大
4.【答案】①40
②右
F
A(
5.【答案】
6.【答案】①肘关节
②费力杠杆
③用手提起物体时,人的前臂相当于一个杠杆,肱
二头肌给桡骨的力是动力,物体给前臂的力是阻力,用手向上提物体时,动力臂小于阻力臂,因此前臂是
一根费力杠杆。
7.【答案】①省力
②形变
8.【答案】(1)
手
(2)
坚果夹的上部手柄是动力臂大于阻力臂的省力杠杆,根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂一定时,动力臂越
大,动力越小,因此人用较小的力就能得到对榛子很大的挤压力,所以很容易夹破榛子。
(3)
开瓶器钢丝钳羊角锤
9.【答案】①360
②费力
10.【答案】(1)左
(2)①4
②左
(3)F1L1=F2L2
(4)
①2:5
②增大秤砣的质量
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圆环
○
11.【答案】
G
考点2滑轮与滑轮组
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】①200
②83.3%
考点3功与机械效率
1.【答案】CD
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】①900J
②90%
6.【答案】①4
②75%
模拟题精选
1.【答案】ABD
2.【答案】CD
3.【答案】ACD
4.【答案】AB
5.【答案】D
6.【答案】AC
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F
7
7.【答案】
8.【答案】(1)
19
(2)①
右
③
大于
(3)①
M
②
换用质量更小的秤砣
9.【答案】①0.6
②右
10.【答案】(1)匀速
(2)①2.2
②90.9%
(3)高
(4)①
增大
②不变
(5)降低
A
B
11.【答案】
12.【答案】①5
②55
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