专题05 简单机械 功和机械能(3年汇编)(广东专用)2024-2026年中考物理真题分类汇编

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函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题05简单机械功和机械能 @ 考点1杠杆和杆秤 1.【答案】A 2.【答案】(1) (2)① G ②根据杠杆平衡条件,重力G不变,动力臂变大,阻力 臂变小,动力F1减小。 3.【答案】(1) (2)①升高 ②阻力不变,阻力臂不变,阻 力与阻力臂的乘积不变,为了减小钢索承受的拉力,可增大动力臂,可适当升高悬挂点在桥塔上的高度, 动力臂变大,从而减小钢索承受的拉力。 1/8 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 VF, (2)[1][2]略。 4.【答案】(1)①G ②右端 ③左端的气球受到了向上的浮力,导致杠杆左端受到的 动力变小,动力与动力臂的乘积变小,小于右端阻力与阻力臂的乘积 ④从小桶内取 出 ⑤G0 ⑥G-G×L Lo (2)方法二更合理,钩码的重力无法连续变化,应 通过移动钩码改变力臂来进行实验。 5.【答案】①同一件衣服挂在B时,阻力不变,阻力臂最小,动力臂不变,因此动力最小 ② 6.【答案】 考点2滑轮与滑轮组 2/8 西学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 1.【答案】D 考点3机械效率 1.【答案】(1)减小压强 (2)3m/s (3)1.5×104W,60% 考点4探究杠杆的平衡条件 1.【答案】(1)2.12 (2)①水中产生大量气泡,并在上升过程中体积变大 ② 100 ③低 (3)①1.6 ②实验前未调节杠杆至水平平衡 ③ 左 2.【答案】(1)平衡 (2)力臂 (3)1 (4)可选用重垂线来判断杠杆 是否水平。实验过程和方法为:将重垂线固定在杠杆的支点上方,使重垂线自然下垂。观察杠杆,若杠杆 与重垂线垂直,则杠杆处于水平位置;若不垂直,则杠杆不水平。 (5)4.5 考点5功与功率 1.【答案】B 2.【答案】(1)cm (2) (3)5×104灯 (4)远 离 (5)电磁 考点6动能与势能及其转化 1.【答案】C 3/8 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 G 2.【答案】①cm ②6 ③ 7777777777777 ④1⑤2 一年模摸拟练测园 模拟题精选 1.【答案】B 2.【答案】D 3.【答案】D 4.【答案】B 5.【答案】c 6.【答案】C 7.【答案】Cc 8.【答案】C 9.【答案】D 10.【答案】(1) 50N (2) (3) 1.25×105Pa 4/8 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 75W A 把手 支架 配重片 转轴 回o 限位孔 底座 缓冲垫 限位垫 11.【答案】(1) 77777 777777 (2)200(3)变 小 口把手 支架 配重片 转轴 限位孔 缓冲垫 底座 限位垫 7777 777777 777777 (2)根据Fl1=F2计算可知没有移动配重片前的阻力臂 么=OXQC农。45cm移重片之石用力脂的K度为80同理时比时的 _F,L2=10kg×10N/kg×60cm=200N F1 30cm (3)竖直缓慢拉动的过程中,阻力臂逐渐减小,阻力不变,动力臂变大,根据F=F分析可知,拉力逐渐 变小。 12.【答案】①定 ②改变力的方向 ③= 13.【答案】①运动 ②增大 ③不变 14.【答案】(1)①是 ②右 ③没有 (2)2 (3)① ②不是 ③将钩码换成弹簧测力计进行实验 5/8 西学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 15.【答案】(1)支点 (2)①是 ②右 ③力臂 (3)① 0.5 ②66.7 16.【答案】(1)①重力势能 ②动能 (2)①费力杠杆 ②减小受力面 积 (3)①轻质材料制作碓杆 ②减少水轮转动时所受的摩擦力(合理即 可) 17.【答案】(1)①省力 ②增大 (2)60 (3)①重力势 ② 19201.92×103 ③64% 18.【答案】(1)①右 ②水平 ③便于测量力臂 (2)F111=F212 (3)变大 (4)下降 灯 饰 L=0.8m > G 19.【答案】(1)① 灯柱 ②0.32(2)① ②根据杠杆 平衡条件,动力臂L1不变,喜鹊站立在顶端后,阻力变大,阻力臂不变,所以动力变大,则F2>F1 B 橙子 过滤网 20.【答案】① ②省力 ③③ 21.【答案】(1)1.6×10Pa (2)400N (3)2000W 22.【答案】(1)4m/s (2)400N (3)60% 6/8 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 B 23.【答案】(1) F (2)增大 (3) 220(4)为了保护颈椎健康,不要长时间低头,要保持眼睛和书本间的距离或端正坐姿等,尽量避免使 阻力臂增大,从而导致动力增大的情况出现。(合理即可) (5)①磁 ② 正 (6)费力杠杆 (7)增大电源电压、增加线圈匝数、加铁芯(合理即可) F A a入 24.【答案】(1) F (2)①等 臂 ②90°③不能 25.【答案】(1)1×104 (2)惯性 (3)①100 ②0 (4)先变 大后变小 7/8 西学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 B 口坠石 1.5×102 26.【答案】(1) 777777777777 (2)150 27.【答案】(1)120m (2)1×104Pa (3)1.8×104J 28.【答案】(1)左 (2)高于 (3)①20 ②均匀 (4)均 匀 (5)换用质量更小的秤砣加快注水速度 29.【答案】(1)①> ②80% (2)①轮轴 ②改变力的方向 ③ 300 (3)90 8/8 专题05 简单机械 功和机械能 3年真题2年模拟 考点分类 广东考情 命题规律 考点1 杠杆和杆秤 2026广东广州(1题)、2025广东广州(2题)、2024广东广州(1题)、2024广东(1题)、2024广东深圳(1题) ·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。 ·重点:运用杠杆平衡原理进行计算、了解杠杆的平衡条件、杠杆的最省力问题。 ·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2 滑轮与滑轮组 2025广东(1题) ·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。 ·重点:定滑轮的概念、实质及特点。 ·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。 考点3 机械效率 2024广东广州(1题) ·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。 ·重点:机械效率的简单计算。 ·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。 考点4 探究杠杆的平衡条件 2026广东(1题)、2025广东深圳(1题) ·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。 ·重点:探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤、探究杠杆的平衡条件的实验结论和数据处理。 ·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,以实验探究和过程分析为主要考查形式。 考点5 功与功率 2025广东广州(1题)、2024广东深圳(1题) ·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。 ·重点:力做功的必要因素、功的计算和估算。 ·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6 动能与势能及其转化 2026广东广州(1题)、2024广东广州(1题) ·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。 ·重点:动能的概念、影响动能的因素、重力势能的概念及影响因素。 ·趋势:常与动能等知识板块交叉融合。 考点1 杠杆和杆秤 1.(2024·广东·中考真题)如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时,剪刀可视为杠杆,该杠杆的特点是(  ) A. 省力 B. 费力 C. 省功 D. 省距离 【答案】A 【详解】该剪刀属于杠杆,支点是O点,动力作用在A点,阻力作用在手柄处,使用时动力臂大于阻力臂,因此是省力杠杆。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。 2.(2026·广东广州·中考真题)如图,用手端起一个餐盘并保持水平静止。 (1)餐盘的重心在C点,画出餐盘所受重力G的示意图; (2)餐盘可视为绕支点O转动的杠杆,拇指作用在A点的力沿竖直方向。 ①画出力及其力臂        ; ②为了减小施加在A点的力,可将支点移到B点,理由是:        。 【答案】(1)     (2)①     ② 根据杠杆平衡条件,重力G不变,动力臂变大,阻力臂变小,动力减小。      【讲解】(1) 重力的方向是竖直向下,作用点在重心C点。从C点竖直向下画一条带箭头的线段,标上符号G即可。据此作图。 (2) 力沿竖直方向,作用点在A点,方向向下,从A点竖直向下画带箭头的线段,标上。力臂是支点O到力作用线的垂直距离;从O点向的作用线作垂线,垂线段的长度就是,标上垂直符号和,据此作图。理由:根据杠杆平衡条件,重力G不变,将支点移到B点,动力臂变大,阻力臂变小,因此动力减小。 3.(2025·广东广州·中考真题)图a所示的斜拉桥,可逐步简化成图b、c、d的模型; (1)以O点为支点,在图d中作出的力臂       ; (2)为了减小钢索承受的拉力,可适当      (选填“升高”“降低”)钢索悬挂点在桥塔上的高度,理由是:      。 【答案】(1)     (2)① 升高    ② 阻力不变,阻力臂不变,阻力与阻力臂的乘积不变,为了减小钢索承受的拉力,可增大动力臂,可适当升高悬挂点在桥塔上的高度,动力臂变大,从而减小钢索承受的拉力。      【讲解】(1) 力臂是支点到力的作用线的垂直距离;过O点作力F1的作用线的垂线,即为力F1的力臂,过O点作力F2的作用线的垂线,即为力F 2的力臂,如图所示: (2) [1][2]略。 4.(2025·广东广州·中考真题)跨学科实践小组设计了“测量气球在空气中所受浮力”的实验; (1)实验过程: ①如图a,用细线穿过自制标尺的O点并悬挂,使其处于水平平衡状态,其中标尺分度值为1mm(图中毫米刻度线没有画出); ②将充足气的篮球和套有气针的干瘪气球,固定悬挂在标尺左端距O点为的位置;在标尺右端对称位置悬挂小桶,往桶内装入适量细沙,使标尺处于水平平衡状态。若测得小桶和细沙的总重力为G,则篮球和气球(含气针)的总重力为      ; ③把气针插入篮球的气门内,气球随即膨胀,如图b,标尺的      (选填“左端”“右端”)向下发生倾斜,理由是:      ; ④测量膨胀气球受到的浮力大小; 方法一:在不改变小桶悬挂位置的情况下,      (选填“向小桶内添加”“从小桶内取出”)重力为的细沙,使标尺重新处于水平平衡状态,则膨胀气球受到的浮力大小为      ; 方法二:保持小桶和细沙总重力为G的情况下,移动小桶悬挂的位置,使标尺重新处于水平平衡状态,此时小桶悬挂位置与O点的距离为L,则膨胀气球受到的浮力大小为      ; (2)实验评估: 如图c,如果用钩码替换图a中的小桶和桶内细沙,为了较精准测量膨胀气球受到的浮力大小,采用④中的哪种方法更合理?简要说明理由      。 【答案】(1)① G    ② 右端    ③ 左端的气球受到了向上的浮力,导致杠杆左端受到的动力变小,动力与动力臂的乘积变小,小于右端阻力与阻力臂的乘积    ④ 从小桶内取出    ⑤     ⑥      (2)方法二更合理,钩码的重力无法连续变化,应通过移动钩码改变力臂来进行实验。      【讲解】(1) [1]根据杠杆平衡原理可知,动力臂等于阻力臂,故动力等于阻力,故篮球和气球(含气针)的总重力为G。[2][3]左端的气球受到了向上的浮力,导致杠杆左端受到的动力变小,动力与动力臂的乘积变小,小于右端阻力与阻力臂的乘积,故杠杆右端下沉。[4]由于杠杆右端下沉,在不改变小桶悬挂位置的情况下,可以从小桶内取出重力为的细沙,减小阻力,从而减小阻力与阻力臂的乘积,使杠杆再次达到水平位置平衡。[5]取出细沙后,动力臂仍然等于阻力臂,故动力仍然等于阻力,故减小的动力等于减小的阻力,即气球所受的浮力为。[6]根据杠杆平衡原理可知,杠杆左端受到的动力为故浮力的大小为 (2) 若用钩码代替沙子和桶,若采用方法一,由于钩码的重力只能是单个钩码重力的整数倍,无法恰好使杠杆在水平位置平衡。此时需要采用方法二,通过移动钩码,从而使杠杆在水平位置平衡,通过杠杆平衡计算浮力。 5.(2024·广东广州·中考真题)如图甲,质量不计的晾晒架钩在支撑物上,挂上衣服后,晾晒架可看成以O为支点的杠杆,图乙是其简化图,晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。 (1)B、C、D是挂衣处,同一件衣服挂在B时,A点受到的支持力最小,请说明理由:          ,若衣服重为,则此支持力最小值为          N; (2)请在图乙中:①画出B点受到衣服的拉力F,②画出拉力F的力臂l。     【答案】① 同一件衣服挂在B时,阻力不变,阻力臂最小,动力臂不变,因此动力最小    ② 4    ③ 【详解】 (1)[1]由题意可知,晾晒架可看成一个杠杆,设衣服对晾晒架的作用力为阻力,则支撑物对晾晒架的作用力为动力,根据杠杆平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,同一件衣服挂在B时,阻力不变,阻力臂最小,动力臂不变,因此动力最小,即A点受到的支持力最小。[2]若衣服重为,根据杠杆平衡条件可得当衣服挂在B时,阻力臂最小,所以此支持力最小值为(2)[3]根据题意,B点受到衣服的拉力的方向为竖直向下,由于力臂是支点到力的作用线的距离,因此反向延长拉力F,画出支点O到拉力F的反向延长线的垂线段,即为拉力F的力臂l。如图所示 6.(2024·广东深圳·中考真题)图甲是飞鸟经过无背索斜拉桥的情景。图乙是其简化的模型,用S表示飞鸟,用F表示桥塔上端受到钢索的拉力。请帮助亮亮同学在图乙画出: (1)飞鸟S经水面反射形成的虚像S' (2)拉力F对应的力臂l(O是支点) 【答案】 【详解】 (1)平静的水面相当于平面镜,根据平面镜成的像与物关于镜面对称,作出飞鸟S经水面反射形成的虚像S',如下所示: (2)O是支点,从支点向力的作用线作垂线段即为拉力F对应的力臂l,如下所示: 考点2 滑轮与滑轮组 1.(2025·广东·中考真题)升旗时,利用旗杆顶部的定滑轮可以(  ) A. 省力 B. 省功 C. 省距离 D. 改变拉力方向 【答案】D 【详解】ACD.使用定滑轮的优点是可以改变力的方向,但不能省力也不能省距离,故D符合题意,AC不符合题意;B.使用任何机械都不省功,所以使用定滑轮不能省功,故B不符合题意。故选D。 考点3 机械效率 1.(2024·广东广州·中考真题)如图,吊车在建筑工地进行作业时,由支腿将吊车撑起并脱离地面,吊臂上的滑轮组在1s内,将重为的建筑材料沿竖直方向匀速提升1m,滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力F为; (1)支腿做成“ ”形而非“ ”形的作用是:          ; (2)求钢丝绳自由端的移动速度; (3)求拉力F的功率和滑轮组的机械效率。 【答案】(1)减小压强     (2)3m/s     (3),60%      【详解】 (1)[1]根据知,在压力不变时,增大受力面积减小压强。所以支腿做成“ ”形而非“ ”形的作用是减小吊车对地面的压强。 (2)[2]由图知物体有3段绳子承担,n=3,钢丝绳移动的距离钢丝绳自由端的移动速度(3)[3][4]此时该滑轮组做的总功拉力F的功率使用该滑轮组做的有用功此时该滑轮组做的机械效率 考点4 探究杠杆的平衡条件 1.(2026·广东·中考真题)(1)如图所示,瓶盖的直径为      cm; (2)在探究水在沸腾前后温度变化的特点实验中,判断水沸腾的依据是      ,沸腾时温度计的示数如图所示,此时水的沸点为      ℃。若在高海拔地区重复此实验,测得水的沸点会变      (选填“高”或“低”); (3)如图所示,杠杆水平平衡,每个钩码重0.5 N,弹簧测力计的示数为      N。该测量值与根据杠杆平衡条件得出的理论值不相符,原因可能是      (写1条即可)。若在A、B两点各增加0.5N竖直向下的拉力,杠杆      侧将向下倾斜。 【答案】(1)2.12     (2)① 水中产生大量气泡,并在上升过程中体积变大    ② 100    ③ 低     (3)① 1.6    ② 实验前未调节杠杆至水平平衡    ③ 左      【讲解】(1) 如图所示,刻度尺分度值为0.1cm,要估读到分度值的下一位,则瓶盖的直径为。 (2) 水沸腾前,上升过程中气泡变小,水沸腾时,水中产生大量气泡,并在上升过程中体积变大,据此可以判断水是否沸腾。如图所示,温度计分度值为1℃,示数为100℃,水的沸点为100℃。液体的沸点与液面上方的气压有关,海拔越高,气压越低,水的沸点越低,所以若在高海拔地区重复此实验,测得水的沸点会变低。 (3) 设杠杆每格长度为 L ,A点力臂 ,初始时A点的力 ,B点力臂,根据杠杆平衡条件得,B点理论的力 由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为,该测量值小于由根据杠杆平衡条件得出的理论值2N,原因可能是实验前未调节杠杆至水平平衡,也可能是因为测力计未调零。若在A、B两点各增加0.5N竖直向下的拉力,左侧力与力臂的乘积为右侧力与力臂的乘积为杠杆左侧力和力臂的乘积较大,则杠杆左侧将向下倾斜。 2.(2025·广东深圳·中考真题)枧枧同学用如图所示的装置来探究杠杆的平衡条件。(注:实验中所用钩码的规格相同) (1)实验前,枧枧同学将组装好的杠杆放在水平桌面上,她发现杠杆静止时情况如图所示,此时枧枧同学判断杠杆处于       (填“平衡”或“非平衡”)状态; (2)欣月同学指出:在探究实验的过程中,必须把杠杆调到水平位置平衡,这样做的目的是便于测量       ; (3)龙龙同学在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2,测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,得到实验数据如表: 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 20.0 1.0 20.0 3 1.5 10.0 1.0 15.0 4 2.0 15.0 1.5 20.0 龙龙同学通过分析表格中的数据,可以得到杠杆的平衡条件。 龙龙同学说:生活中用钢丝钳剪钢丝,与实验     中原理相同; (4)一鸣同学认为,仅用人眼来确定杠杆是否水平,这样做不够科学。请任选实验器材,运用物理知识,写出判断杠杆水平的实验过程和方法;                     (5)《墨经》中记载了杠杆的平衡条件,如图,已知OA∶OB=2∶9,秤砣质量为100g,则重物所受的重力为        N。(g取10N/kg) 【答案】(1)平衡     (2)力臂     (3)1     (4)可选用重垂线来判断杠杆是否水平。实验过程和方法为:将重垂线固定在杠杆的支点上方,使重垂线自然下垂。观察杠杆,若杠杆与重垂线垂直,则杠杆处于水平位置;若不垂直,则杠杆不水平。     (5)4.5      【讲解】(1) 根据杠杆平衡状态的定义,杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,就处于平衡状态。实验前杠杆虽然倾斜,但处于静止状态,所以此时杠杆处于平衡状态。 (2) 在探究杠杆平衡条件实验中,把杠杆调到水平位置平衡,此时力臂与杠杆重合,可以直接从杠杆上读出力臂的大小,目的是便于测量力臂。 (3) 钢丝钳剪钢丝时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。分析表格数据,实验1中的动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,与钢丝钳原理相同。 (4) 略。秤砣重力G砣=m砣g=0.1kg×10N/kg=1N (5) 根据杠杆平衡条件得到G砣×OB=G×OA物体的重力 考点5 功与功率 1.(2025·广东广州·中考真题)在如图所示的粗糙程度相同的水平冰面上,运动员用水平推力从a点推动冰壶,经过b点时松手,冰壶到达c点停止运动,由a到b和由b到c的过程中,设冰壶受到的滑动摩擦力分别为和,运动员对冰壶做的功分别为和,则(  ) A.  B.  C.  D.  【答案】B 【详解】AB.由a到b和由b到c的过程中,水平面的粗糙程度相同,冰壶对水平面的压力等于冰壶的重力,重力相同,所以压力相同,则摩擦力相同,即,故A错误,B正确;CD.由a到b运动员对冰壶做的功,由b到c冰壶脱离了运动员的手,运动员对冰壶不做功即,因此,故C错误,D错误。故选B。 2.(2024·广东深圳·中考真题)胶囊胃镜机器人 “胶囊胃镜”全称为“遥控胶囊内镜系统”,被誉为“完美胃部检查的胶囊内镜机器人”。胶囊机器人另一个名字为磁控胶囊内镜,重为0.05N。它只需患者随水吞下,经过15 分钟左右便可完成胃部检查。典型的胶囊内窥镜包含几个主要组件:外壳,光学窗口,LED阵列,光学透镜,CMOS图像传感器,射频发射器,天线和电源。医生通过胶囊胃镜系统,可以实时精确操控的体外磁场来控制胶囊机器人在胃内的运动,改变胶囊姿态,按照需要的角度对病灶重点拍摄照片,从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的。在这个过程中,图像被5G无线传输至便携记录器,数据导出后,还可继续回放以提高诊断的准确率。 (1)小白同学口服一个胶囊机器人,这个胶囊机器人长约2.7         (填单位); (2)如图所示,画出胶囊机器人在胃中所受重力示意图; (3)胶囊机器人在胃中每下降1cm,重力做功W=         ; (4)如果小白医生想扫描更大范围时,应操作机器人         (靠近/远离)此区域; (5)小白医生在远程无线操控机器人时,通过         波来传递信号。 【答案】(1)cm     (2)     (3)5×10-4J     (4)远离     (5)电磁      【详解】 (1)[1]由图甲可知,胶囊机器人长大约等于两个手指的宽度,约2.7cm。 (2)[2]从胶囊机器人的重心沿竖直向下画出重力的示意图,如图所示: (3)[3]胶囊机器人在胃中每下降1cm,重力做功W=Gh=0.05N×0.01m=5×10-4J (4)[4]凸透镜成实像,物距变大,像变小,如果小白医生想扫描更大范围时,让像小一些,应操作机器人远离此区域。 (5)[5]电磁波可以传递信息,医生在远程无线操控机器人,通过电磁波来传递信号。 考点6 动能与势能及其转化 1.(2026·广东广州·中考真题)某同学用甲球和乙球进行颠球训练。当两球离地高度相同时,两球的重力势能和动能大小比较如图,可知(        ) A. 甲球质量更小 B. 两球质量相等 C. 甲球速度更小 D. 两球速度相等 【答案】C 【详解】AB.已知两球离地高度相同,为定值,由图可知甲球重力势能大于乙球重力势能,则甲球质量大于乙球质量,故AB不符合题意;CD.由图可知甲、乙两球动能大小相等,又,动能相等时,质量越大,速度越小,因此甲球速度更小,故C符合题意,D不符合题意。故选C。 2.(2024·广东广州·中考真题)如图,某同学将篮球掷向地面,经过甲位置后碰到地面,接着向上反弹经过乙位置,忽略空气的作用力。 位置 机械能/J 重力势能/J 甲 13 6 乙 12 10 (1)篮球直径为24.6          (选填“mm”、“cm”或“dm”),质量为0.6kg,g取10N/kg,则该篮球受到的重力为          N; (2)请在图中乙位置画出篮球的受力示意图;      (3)篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示,则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为          J,在乙位置时的动能为          J。 【答案】① cm    ② 6    ③     ④ 1    ⑤ 2 【详解】 (1)[1]根据常见物体的长度可知,篮球直径为24.6cm。[2]根据G=mg可得,该篮球受到的重力为(2)[3]忽略空气的作用力,则篮球在乙位置只受重力的作用,重力的方向为竖直向下,因此在篮球的重心处沿竖直方向画一条竖直向下的有向线段,用G来表示,如图所示 (3)[4]根据表格信息可知,篮球与地面碰撞过程损失的机械能为[5]由于机械能等于动能与重力势能之和,所以篮球在乙位置时的动能为 模拟题精选 1.(2026·广东惠州·模拟考试)下列机械属于动滑轮的是(        ) A.   B.  C.   D.  【答案】B 【详解】A.旗杆顶端的滑轮是定滑轮,故A不符合题意;B.图中机械中的滑轮是动滑轮,故B符合题意;C.水龙头是轮轴,故C不符合题意;D.斜面是省力机械,不是动滑轮,故D不符合题意。故选B。 2.(2026·广东中山一中·一模)如图所示是滑轮的两种使用方法,以下说法中正确的是(  ) A. 甲是动滑轮,使用时不能省力 B. 乙是动滑轮,使用时可以省力 C. 甲是定滑轮,使用时可以省力 D. 乙是定滑轮,使用时不能省力 【答案】D 【详解】AC.由图可知,甲是动滑轮,能省力,但不能改变力的方向,故AC错误; BD.由图可知,乙是定滑轮,改变力的方向,但不能省力,故B错误,D正确;故选D。 3.(2026·广东汕尾·二模)为锻炼身体,小粤制作了如图所示的简易拉力器,关于图中滑轮的说法正确的是(  ) A. 是动滑轮 B. 可以省距离 C. 可以省功 D. 可以改变力的方向 【答案】D 【详解】ABD.图中滑轮的轴固定不动,属于定滑轮,定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不省距离,但可以改变力的方向,故AB错误,D正确;C.根据功的原理,使用任何机械都不能省功,故C错误。故选D。 4.(2026·广东广州·考前预测)如图所示,重为2N的磁体吸附在竖直放置且足够长的铁制平板上,在竖直向上的拉力的作用下向上运动,其速度与时间的关系图像如图乙所示。忽略空气的作用力,则(        ) A. 4s内拉力做的功是1J B. 4s内拉力做功功率是1W C. 平板对磁体的吸引力做了功 D. 磁体在4s内的机械能不变 【答案】B 【详解】AB.由乙图可知,磁体以0.2m/s的速度做匀速直线运动,则4s内移动的路程为4s内拉力做的功是拉力做功功率是,故A不符合题意,B符合题意;C.平板对磁体的吸引力沿水平方向,运动的距离是竖直方向,此时力与距离垂直,因此吸引力不做功,故C不符合题意;D.磁体在4s内质量不变,速度不变,高度增加,动能不变,重力势能增加,则磁体的机械能增加,故D不符合题意。故选B。 5.(2026·广东深圳·联考)同学们制作了如图所示的简易拉力器,在某次健身过程中,小华在2s内所做的有用功为170J,他所做有用功、额外功占比如图所示。下列说法正确的是(        ) A. 该器材中的机械是定滑轮,可以省力 B. 该器材中的机械是动滑轮,可以改变力的方向 C. 提升重物过程中,小华所做的总功为200J D. 小华拉力做功的功率85W 【答案】C 【详解】AB.图中滑轮的轴固定不动,属于定滑轮。定滑轮的实质是等臂杠杆,根据杠杆平衡条件,使用定滑轮不省力,也不能改变力的大小,只能改变力的方向,故AB错误;C.由有用功、额外功占比图可知,有用功占总功的。根据公式,可得总功,故C正确;D.小华拉力做功的功率,故D错误。‌故选C。 6.(2026·广东广州执信中学·二模)如图所示,某实验小组组装了甲、乙两种滑轮组来提升重物,使用过程中两装置的信息如下表所示,则下列说法正确的是(        ) 对应图 钩码重力 钩码上升高度 绳子拉力 绳子移动长度 用时 甲 10N 1m 9N 3m 10s 乙 10N 1m 11N 2m 12s A. 使用滑轮组一定可以省力 B. 使用滑轮组一定可以改变力的方向 C. 有用功的功率:甲滑轮组大于乙滑轮组 D. 机械效率:甲滑轮组大于乙滑轮组 【答案】C 【详解】A.由表格数据可知,乙滑轮组拉力,物重,拉力大于物重,是费力的,因此“使用滑轮组一定可以省力”的说法错误,故A错误;B.观察图中甲滑轮组,拉力方向向上,重物提升方向也向上,没有改变力的方向,因此“使用滑轮组一定可以改变力的方向”的说法错误,故B错误;C.提升重物的有用功,甲、乙的物重、钩码上升高度都相等,因此有用功功率,,所以,,,即甲滑轮组有用功功率更大,故C正确;D.机械效率得, 甲的机械效率乙的机械效率 可知,故D错误;故选C。 7.(2026·广东广州大学附中·二模)如图甲所示,直接用力传感器将两个相同的钩码匀速提升10cm。如图乙所示,利用动滑轮将两个钩码在5s内匀速提升10cm。两次力传感器的示数分别为1N和0.6N(不计绳重和摩擦),则下列说法正确的是(        ) A. 使用动滑轮既能省力,又能省功 B. 乙图中绳子末端移动的距离为0.1m C. 乙图中所用拉力的功率为0.024W D. 动滑轮的机械效率为80% 【答案】C 【详解】A.动滑轮可以省力,但不能省功,使用任何机械都不能省功,故A错误;B.乙图中物体有2段绳子承担,绳子末端移动的距离为故B错误;C.乙图中拉力做的功功率为故C正确;D.乙图中拉力做的有用功动滑轮的机械效率为故D错误。故选C。 8.(2026·广东广州大学附中·二模)某研究团队利用无人机对如等高线图所示的山地进行地形勘察(等高线数值代表海拔高度,单位:米)。结合图中信息和物理知识,下列说法正确的是(     ) A. 无人机从B点匀速运动到A点的过程中,机械能变小,不需要消耗电能 B. 山间溪流从C点流向B点的过程中,水的重力势能全部转化为动能 C. 无人机在C点、D点两处的重力势能相等 D. 无人机从A点匀速运动到C点的过程中,机械能不变 【答案】C 【详解】A.无人机从匀速到,速度不变动能不变,高度降低,重力势能减小,因此机械能减小,但无人机飞行需要动力维持飞行,需要消耗电能,故A错误;B.溪流从流向的过程中,受摩擦力作用,一部分重力势能会转化为内能,不可能全部转化为动能,故B错误;C.重力势能与质量和高度有关,同一无人机质量相同,、海拔高度相同,因此两处重力势能相等,故C正确;D.无人机从匀速运动到,速度不变,动能不变,高度升高,重力势能增大,总机械能增大,故D错误。故选C。 9.(2026·广东广州·考前预测)如图为在建跨度拱桥的简图,钢绳1通过滑轮拉着重为800N的桥面材料,若某段时间内将桥面材料竖直上升了0.1m,其中滑轮A重为200N,不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是(       ) A. 使用滑轮A可以改变力的方向 B. 使用滑轮B可以省力 C. 钢绳1的拉力为400N D. 钢绳1拉动的滑轮组机械效率为80% 【答案】D 【详解】AB.观察简图,滑轮A下端连接着桥面材料,随桥面材料的上升而上升,所以滑轮A是动滑轮,动滑轮可以省力,不可以改变力的方向;滑轮B固定在桥墩柱子上,是定滑轮,定滑轮可以改变力的方向,不能省力;故AB错误;C.滑轮A所在滑轮组绳子段数有2段,钢绳1自由端拉动桥面材料上升的过程中,既提升了桥面材料,还提升了滑轮A,所以钢绳1自由端的拉力,故C错误;D.钢绳1自由端拉动桥面材料上升的过程中,做的有用功滑轮A所在滑轮组绳子段数有2段,钢绳1自由端移动的距离钢绳1自由端的拉力F为500N,则钢绳1自由端拉力做的总功为则滑轮组的机械效率故D正确。故选D。 10.(2026·广东东莞·联考)如图所示,质量为5kg的无人机静止在水平地面上,与地面总接触面积为。在升力作用下,它匀速竖直上升3m所用时间为2s。求无人机:(取10N/kg) (1)受到的重力; (2)静止在水平地面时对地面的压强; (3)升力做功的功率。 【答案】(1) 50N     (2)      (3) 75W      【讲解】(1) 无人机受到的重力 (2) 无人机静止在水平地面,对地面的压力等于自身重力,即,静止在水平地面时对地面的压强 (3) 无人机匀速竖直上升,升力与重力是一对平衡力,因此升力,升力做功升力做功的功率 11.(2026·广东广州大学附中·二模)为了增强市民身体素质,武汉很多公园安装了各式各样的健身器材。使用如图所示的器材时,将配重片调节至合适的限位孔,紧握把手向下拉,支架就可以绕着转轴转动,底座上的缓冲垫可以防止支架回落时噪声过大、限位垫可以防止支架转动角度过大。已知配重片的质量为10kg,相邻限位孔之间距离为15cm。 (1)请在图中画出某同学在A位置向下拉把手的拉力F的力臂。 (2)该同学在A位置沿图中力F所示的方向刚好能用150N的力拉动把手,拉力的力臂为30cm,接着他将配重片向左移动了一个限位孔,再次在A位置沿图中力F所示的方向刚好拉动把手需要        N的拉力。(不计支架和把手的重力以及支架和转轴间的摩擦力) (3)该同学紧握把手同一位置沿竖直方向缓慢向下拉的过程中,拉力大小        (填“变小”“不变”“变大”或“先变小后变大”)。 【答案】(1)     (2)200     (3)变小      【讲解】(1) 据图可知,转轴为支点,从支点作F的垂线段就是F的力臂,据此作图: (2) 根据F1l1=F2l2计算可知没有移动配重片前的阻力臂移动配重片之后,阻力臂的长度为60cm,同理计算此时的拉力 (3) 竖直缓慢拉动的过程中,阻力臂逐渐减小,阻力不变,动力臂变大,根据F1l1=F2l2分析可知,拉力逐渐变小。 12.(2026·广东佛山·二模)为了响应国家体重管理的号召,小明用如图所示的简易拉力器进行身体锻炼,该装置所用滑轮是        滑轮,该滑轮的作用是        ,绳重及绳与滑轮之间的摩擦可忽略不计,则拉力F        重力G(选填“”“”或“”)。 【答案】① 定    ② 改变力的方向    ③ = 【详解】[1]在使用时,轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮。图中的滑轮在使用时轴固定不动,为定滑轮。[2]定滑轮不能省力,但是可以改变力的方向。[3]同一根绳子上的力相等,定滑轮不改变力的大小,所以拉力等于重力。 13.(2026·广东汕尾·二模)北京时间3月1日,2026年东京马拉松鸣枪开跑。在马拉松比赛中,以路边的树木为参照物,运动员是      (选填“运动”或“静止”)的;冲刺阶段,运动员的速度变大,他的动能      (选填“增大”或“减小”);若不计眼镜在使用过程中的磨损和附着物,从起点到终点,运动员所戴眼镜的质量      (选填“变大”“变小”或“不变”)。 【答案】① 运动    ② 增大    ③ 不变 【详解】[1]以路边的树木为参照物,运动员相对于路边树木的位置发生了改变,因此运动员是运动的。[2]动能的大小与物体的质量和速度有关,在质量不变时,速度越大动能越大;冲刺阶段运动员速度变大、质量不变,所以其动能增大。[3]质量是物体的固有属性,不随物体的位置改变而改变,不计眼镜磨损和附着物,从起点到终点眼镜的质量保持不变。 14.(2026·广东东莞·联考)探究杠杆的平衡条件。 实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1 0.1 0.5 0.2 2 1 0.1 1 0.1 3 1.5 0.3 3 0.15 (1)图甲所示为实验前杠杆静止时的状态,此时杠杆      (选填“是”或“不是”)处于平衡状态;为使其在水平位置平衡,应向      (选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母;调节完成后,若不计摩擦,则杠杆自重对实验      (选填“有”或“没有”)影响。 (2)小明对杠杆的平衡条件提出如下两种猜想。 猜想1:动力+动力臂=阻力+阻力臂 猜想2:动力×动力臂=阻力×阻力臂 用已调节完成的杠杆进行实验,所得的实验数据见表,分析数据可知,猜想      是正确的。 (3)小明继续探究“杠杆的平衡是否受支点到力的作用点的距离影响”。如图乙所示,他用薄片制作了一个圆盘(相当于杠杆),圆盘可以绕着圆心O转动,直径AD上所标各点间距离相等(转轴阻力忽略不计)。 ①根据前面的探究结论,他在圆盘的A点挂上3个相同的钩码,在B点挂      个相同的钩码,可使圆盘在图示位置平衡。 ②保持A点所挂钩码不变,将挂在B点的钩码移动到C点,发现圆盘仍能在图示位置保持平衡,这一现象说明支点到力的作用点的距离      (选填“是”或“不是”)直接影响杠杆平衡的因素。 ③实验中小明发现悬挂和移动钩码很不方便,可采取的改进措施是      。 【答案】(1)① 是    ② 右    ③ 没有     (2)2     (3)① 4    ② 不是    ③ 将钩码换成弹簧测力计进行实验      【讲解】(1) 杠杆静止即为平衡状态。图甲中杠杆左端下沉,说明左端偏重,平衡螺母需向右调节。调节至水平位置后,杠杆自重过支点,自重力臂为0,不计摩擦时自重不影响实验。 (2) 将表中数据代入猜想,实验1、3的数据对于猜想1不支持,三组数据中均满足猜想2,故猜想2是正确的。 (3) 设每格长度为l,每个钩码重力为G。由杠杆平衡条件可得,解得,即在B点挂4个相同的钩码,可使圆盘在图示位置平衡。将钩码从B移至C,支点到作用点距离不变,但力的方向垂直于半径,力臂为支点到力作用线的垂直距离,力臂仍为不变,圆盘仍平衡。说明支点到作用点的距离不是直接影响平衡的因素。改进措施:可用弹簧测力计代替钩码,便于调节力的大小和方向。 15.(2026·广东中山一中·一模)小亮想知道买药时用到的小杆秤在水平位置平衡需要满足什么条件呢? (1)小杆秤实质是一个杠杆,提绳处是杠杆的        ;小亮利用图乙的实验装置及若干相同的钩码进行探究; (2)实验前,杠杆静止时如图乙所示,此时杠杆        (选填“是”或“不是”)平衡状态;此时为使杠杆在水平位置平衡,应当将平衡螺母向        (选填“左”或“右”)调节,目的是便于测量        ; (3)小亮用图丙所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。已知,钩码总重为1.0N,实验中,弹簧测力计的示数为        N,钩码上升高度为0.1m,杠杆的机械效率为        %(精确到0.1%)。 【答案】(1)支点     (2)① 是    ② 右    ③ 力臂     (3)① 0.5    ② 66.7      【讲解】(1) 在杠杆中,支点是杠杆绕着转动的固定点。小杆秤在使用时,绕着提绳转动,所以提绳处是杠杆的支点。 (2) [1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态时都处于平衡状态,图乙中杠杆静止,所以此时杠杆是平衡状态。[2]由图乙可知,杠杆左端下沉,右端上翘,根据杠杆“左高左调,右高右调”,为使杠杆在水平位置平衡,应当将平衡螺母向右调节。[3]使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂,因为此时力臂与杠杆重合,可直接从杠杆上读出力臂的大小。 (3) [1]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为0.5N。[2]已知,当钩码上升高度为0.1m,根据相似三角形的关系可知,弹簧测力计上升的高度为0.3m,则杠杆的机械效率为 16.(2025·广东清远·一模)如图为王祯《农书》中的连机水碓,源于古人对自然科学的深刻理解和应用,是智慧的结晶。水碓的构造包括水轮和碓杆,水轮通过水流驱动转动,进而通过拨板带动碓杆运动,实现舂米或捣碎的功能。这种工具在古代被广泛用于农业生产,特别是在水资源丰富的地方,如溪流边。 (1)水碓一般都建在水位落差比较大的溪流旁,那是因为水从高处下落,        转化为        (选填“动能”“弹性势能”“重力势能”),进而带动水轮转动。 (2)水轮通过水流驱动转动,进而通过拨板带动碓杆运动,从而实现舂米或捣碎的功能。由图乙分析可知,碓杆其实就是一个            (选填“省力杠杆”“费力杠杆”或“等臂杠杆”),碓杆上的锤头下端削尖的目的是通过        的方法来增大压强,使舂米或捣碎变得更加容易。 (3)水碓的发明和使用标志着人类对自然资源的有效利用达到了一个新的高度,请结合物理知识,提出两个提升水碓机械效率的方法①            ;②            。 【答案】(1)① 重力势能    ② 动能     (2)① 费力杠杆    ② 减小受力面积     (3)① 轻质材料制作碓杆    ② 减少水轮转动时所受的摩擦力(合理即可)      【讲解】(1) 水下落时高度降低、速度增大,重力势能转化为动能。 (2) 碓杆工作时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;压力一定时,减小受力面积可增大压强,锤头下端削尖通过该方法增大压强。 (3) 在转轴处加润滑油可减小摩擦,减少克服摩擦做的额外功;选用轻质材料制作碓杆可减小自重,减少克服自重做的额外功,均可提升机械效率。 17.(2026·广东汕尾·二模)明代宋应星所著的《天工开物》第一卷《乃粒》的“水利”章节中,介绍了筒车、牛车、踏车、桔槔、辘轳等多种汲水机具。桔槔的结构相当于一个普通的杠杆,如图甲所示。 (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”“费力”或“等臂”)杠杆。提同样多的水,为了减小人向上提水的力,可适当      (选填“增大”或“减小”)配重石块的质量; (2)如图乙所示是小粤设计的桔槔简化图模型,轻质杠杆的支点为,若,端挂有重为的石块,端挂有重为20N的空木桶(绳重忽略不计,),使用时,人向下拉绳放下空桶时拉力至少为      N; (3)如图丙所示为筒车的简化示意图,筒车工作时是把动能转化为      能。若接水槽离取水处高4 m,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水4 kg,筒车旋转一周所用时间为50 s,水流冲击筒车的总功率为60 W,则筒车旋转一周取水所做的有用功为      J,机械效率为      。 【答案】(1)① 省力    ② 增大     (2)60     (3)① 重力势    ② 1920    ③ 64%      【讲解】(1) 人向下拉绳子时,动力臂大于阻力臂,因此桔槔是省力杠杆;提水时,配重的作用是帮助拉起A端的水桶,增大配重的质量,配重对杠杆的拉力更大,更省力,因此要减小人提水的力,需增大配重质量。 (2) 根据杠杆平衡条件,放下空桶平衡时代入,,得解得 (3) 筒车将水提升到高处,水的重力势能增加,因此将水流的动能转化为水的重力势能。水的总质量有用功总功机械效率 18.(2026·广东惠州·模拟考试)小明在“探究杠杆平衡条件”实验中∶ (1)在杠杆支点两侧挂上钩码后,发现左端比右端低,应将左侧钩码向      (选填“左”或“右”)移动,使杠杆在      位置平衡,这样做的好处是               ; (2)图甲,杠杆平衡,杠杆平衡条件是                         ;(用字母表示) (3)图乙,用弹簧测力计取代右侧钩码,当弹簧测力计从竖直位置转动到倾斜位置时,弹簧测力计的示数将       (选填“变大”“变小”或“不变”); (4)图丙,把体积相同的金属块M和钩码分别挂在杠杆两边的A点B点,杠杆在水平位置平衡,若将金属块M和钩码一起完全浸没在水中,则杠杆左端       (选填“上升”“下降”或“不动”)。 【答案】(1)① 右    ② 水平    ③ 便于测量力臂     (2)     (3)变大     (4)下降      【讲解】(1) 杠杆左端低,说明左侧力和力臂的乘积大于右侧,为了使杠杆平衡,应减小左侧的力臂,将左侧钩码向右移动;使杠杆在水平位置平衡,此时力的方向与杠杆垂直,力臂就在杠杆上,便于直接测量力臂。 (2) 由图甲可得,杠杆的平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,即。 (3) 图乙,用弹簧测力计取代右侧钩码,当弹簧测力计从竖直位置转动到倾斜位置时,的乘积不变,但变小,由得弹簧测力计的示数将变大。 (4) 设杠杆每格长度为L,钩码重力为G,未浸没时,图丙中A点距支点5格、B点距支点8格,可得则金属块M重力,浸没在水中时,体积相同的金属块M和钩码所受浮力相等,设为,可得左>右,若将金属块M和钩码一起完全浸没在水中,则杠杆左端“下降”。 19.(2026·广东广州·考前预测)如图所示,工人将“中国结”灯饰挂在城市道路旁的竖直灯柱上,夜晚发出红光,给城市添加了浓浓的节日气氛。已知某款“中国结”灯饰重为30 N,A点为其重心。可以把灯饰看成杠杆,O为其支点。灯柱对灯饰的作用力为F1,距离支点的长度为0.8 m。 (1)画出灯饰的重力G及其力臂L           ;当拉力F1=12 N时,L=           m。 (2)飞来一只喜鹊,正好站立在灯饰顶端,如图所示,此时灯柱对灯饰的拉力为F2,则有F2           (选填“>”、“=”或“<”)F1,你的依据是           。 【答案】(1)①     ② 0.32     (2)①     ② 根据杠杆平衡条件,动力臂不变,喜鹊站立在顶端后,阻力变大,阻力臂不变,所以动力变大,则      【讲解】(1) 过重心A,沿竖直向下的方向画带箭头的线段,标注为G,从支点O向重力G的作用线作垂线段,该垂线段就是重力的力臂L,标注L。由杠杆平衡条件可得,重力的力臂 (2) 略 20.(2026·广东广州·考前预测)图甲所示为某品牌手动榨汁机.小金放入橙子后,手握柄上A点向下用力,带动盖子下压橙子。图乙为手动榨汁机的模型图,O为支点,当手柄缓慢旋转时可看作杠杆OBA处于平衡状态。 (1)小金在A点施加竖直向下的力FA使手柄缓慢旋转,请在图乙中画出该力的力臂lA,       此时杠杆OBA为        杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。 (2)某次榨橙汁,当手柄缓慢向下旋转时,橙子对B点的压力为20N,小金在A点施加的竖直向下的力为F1;洗干净榨汁机后,小金把苹果放入榨汁机,当手柄缓慢向下旋转时,苹果对B点的压力大于20N,小金在A点施加的力为F2,若F2与F1大小相等,则F2可能为下图中的        (选填数字) 【答案】①     ② 省力    ③ ③ 【详解】 (1)[1]从支点O向FA的作用线作垂线,垂线段的长度即为FA的力臂lA,如图所示: [2]由图可知,OB为阻力臂,OA为动力臂,因为OA>OB,所以杠杆OBA为省力杠杆。 (2)[3]由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,当F2与F1大小相等时,L2等于L1,即如图中lA等于LOA,故F2可能为③ 。 21.(2026·广东广州·考前预测)如图是我国某公司研发的四轮机器狗,其质量为80kg,四轮与水平地面的总接触面积为。该机器狗工作时最大行驶速度可达18km/h,且在水平路面行驶时,受到的水平牵引力大小恒为总重力的0.5倍。求: (1)该机器狗静止于水平地面时,对地面的压强; (2)该机器狗匀速直线行驶时,受到的牵引力大小; (3)该机器狗以最大速度匀速行驶2min,牵引力做功的功率。 【答案】(1)     (2)     (3)      【讲解】(1) 机器狗受到的重力机器狗静止于水平地面时,机器狗对水平地面的压力和机器狗受到的重力大小相等,即机器狗对水平地面的压力对地面的压强 (2) 机器狗受到的水平牵引力大小恒为总重力的0.5倍,即机器狗受到的水平牵引力机器狗做匀速直线运动,其受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等, 则机器狗受到的牵引力大小 (3) 机器狗的速度牵引力做功的功率 22.(2026·广东深圳大学附属中学·考前模拟)近几年,中国汽车工业飞速发展,图甲是机械手臂正在协作装配新能源汽车。某流程中,可伸缩的液压杆在0.3s内将质量为10kg的零件提升了1.2m,如图乙所示,机械臂处于水平位置,O为支点,B为物体的重心,OB=2m,O点到AC的垂直距离为0.5m。机械臂质量忽略不计,g取10N/kg。求: (1)零件上升的平均速度; (2)液压杆在此位置时,为机械臂提供的动力F1; (3)若此过程机械共做功200J,求机械效率。 【答案】(1)4m/s     (2)400N     (3)60%      【讲解】(1) 零件在0.3s内提升了1.2m,所以零件上升的平均速度为 (2) 由题意可知,动力臂l1=0.5m,阻力臂l2=OB=2m,阻力F2=G=mg=10kg×10N/kg=100N根据杠杆平衡条件可得,动力 (3) 此过程中克服物体重力做的有用功为W有用=Gh=100N×1.2m=120J机械所做的总功为200J,所以机械效率为 23.(2026·广东深圳·联考)某兴趣小组为研究低头时颈椎肌肉产生的拉力大小与人低头角度变化之间的规律,设计并组装了一套如图甲所示的装置。印有头颈部照片的内盘与有刻度的固定外盘圆心均在O点,内盘可绕O点转动,以O点为支点,将整个头颈部简化为杠杆模型。表示人低头的角度,在A点通过细线悬挂一个重为2N的物体模拟头颅重力,用细线垂直OB对B点施加的拉力模拟颈椎肌肉产生的拉力,细线对A点的拉力大小为。实验中通过拉力传感器测出内盘上的头颈部在不同位置平衡时的大小,实验数据如下表所示。 物体的重力/N 2 的大小/° 0 15 30 45 60 拉力传感器的示数/N 0 3.22 6.22 8.80 10.78 (1)请画出图乙中的力臂L(保留作图痕迹)。 (2)分析表中数据可知,颈椎肌肉产生的拉力随人低头的角度增大而        ,对颈椎肌肉的影响就越大。 (3)若某中学生头颅的重力为50N,请根据表中数据,计算该学生低头角度为45°时,颈椎肌肉产生的拉力大小是        N。 (4)请你结合以上分析,从保护颈椎肌肉的角度提出一条合理建议:        。 为了缓解轻度肌肉疲劳,兴趣小组发现市场上有一种基础版的颈椎按摩仪,利用电磁铁技术实现间歇性敲打。当电磁铁输入方向改变的交流电时,条形磁体B会受到引力或斥力,带动按摩槌头A振动,即可产生连续捶打。 (5)电磁铁通电后具有磁性的原因是:电流的        效应。当线圈通电时按摩锤向下敲打时,M端为电源        极。 (6)ABO可以看作一个        杠杆。 (7)若希望增大每次敲击的力度(即增大电磁铁对衔铁的吸引力),可以采取哪些措施?请写出一条措施:        。 【答案】(1)     (2)增大     (3)220     (4)为了保护颈椎健康,不要长时间低头,要保持眼睛和书本间的距离或端正坐姿等,尽量避免使阻力臂增大,从而导致动力增大的情况出现。(合理即可)     (5)① 磁    ② 正     (6)费力杠杆     (7)增大电源电压、增加线圈匝数、加铁芯(合理即可)      【讲解】(1) 从支点O向力的作用线作垂线段,垂线段的长度为力臂L,据此作图。 (2) 从表中数据可知,当低头角度增大时,拉力传感器的示数也随之增大,由此可推测颈椎肌肉产生的拉力随人低头的角度增大而增大。 (3) 由表中数据可知,物体的重力是2N,该学生低头角度为45°时,拉力的大小是8.80N,由图乙可知,人低头时头颈部可视为一个杠杆,根据杠杆平衡得到整理得:中学生头颅的重力为50N,根据杠杆平衡得到所以 (4) 为了保护颈椎健康,不要长时间低头,要保持眼睛和书本间的距离或端正坐姿等,尽量避免使阻力臂增大,从而导致动力增大的情况出现。(合理即可) (5) [1]电流的磁效应(通电导体周围存在磁场,电磁铁利用此原理)。[2]按摩锤向下敲打→电磁铁对磁体B是吸引力;磁体B下端为N极,异名相吸,所以电磁铁上端为S极。用右手螺旋定则:右手握住螺线管,大拇指指N极(下端),四指环绕方向为线圈电流方向,线圈上端电流从左侧流入,因此M端是电源正极。 (6) 支点O,阻力作用在A点,动力作用在B点;动力臂OB小于阻力臂OA,属于费力杠杆。 (7) 电磁铁磁性强弱影响因素:电流大小、线圈匝数、有无铁芯。所以可以增大电路中的电流;增加螺线管线圈的匝数;在螺线管内部加装铁芯。(合理即可) 24.(2026·广东广州执信中学·二模)如图所示,某质量可忽略不计的杠杆,在重物M和拉力F1的作用下在水平方向保持静止,其中O为杠杆支点,A为OB中点,B为杠杆右端点,F1作用在B点,其与杠杆的夹角为α,则:    (1)画出上图中的①F1力臂l1;②M提供的拉力F2。 (2)将F₁视为动力,F2视为阻力,当时,这是一个           (选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆;若要此杠杆最省力,则α=        ;当α=210°时,此杠杆         (选填”能”或”不能”)在水平方向保持静止。 【答案】(1)        (2)① 等臂    ② 90°    ③ 不能      【讲解】(1) 重物M对杠杆的拉力作用在A点,方向竖直向下,在A点画竖直向下带箭头的线段,标注即可。沿的方向延长得到的作用线,从支点O向的作用线作垂线,支点O到垂足的垂线段就是力臂,标注即可。 (2) 设,A是OB中点,因此阻力臂当时,动力臂动力臂等于阻力臂,因此是等臂杠杆。杠杆最省力的条件是动力臂最大,动力作用点在B点,最大动力臂为OB的长度,此时与杠杆OB垂直,因此。当时,方向为向右下方,使杠杆顺时针转动,对杠杆的转动效果(绕O顺时针转动)和阻力的转动效果相同,因此杠杆不能保持静止。 25.(2026·广东广州执信中学·二模)下图是冰壶比赛场地的俯视图,运动员在水平冰面上从A点推动冰壶加速前进, 到B点时松手,冰壶滑行到C点静止。若运动员对冰壶的推力恒为20N,AB之间距离为 5m,BC之间距离为30m, 冰壶的质量为20kg, 底面积为0.02m2,g取10N/kg, 则: (1)冰壶对冰面的压强为        Pa。 (2)运动员到B点时松手,冰壶滑行仍能向前滑动,这说明冰壶具有        。 (3)冰壶从A运动到C过程中,运动员对冰壶所做功的大小为        J,冰壶所受重力做功的功率为        W。 (4)不计摩擦对质量的损耗,冰壶从A运动到C的过程中,其机械能大小        (选填“先变大后变小”、“始终保持不变”或“先变小后变大”)。 【答案】(1)1×104     (2)惯性     (3)① 100    ② 0     (4)先变大后变小      【讲解】(1)  水平冰面上,冰壶对冰面的压力等于自身重力,即冰壶对冰面的压强  (2) 冰壶松手后仍保持向前运动的状态,是因为冰壶具有惯性。 (3) 运动员仅在AB段对冰壶施加推力,因此运动员做功重力方向竖直向下,冰壶沿水平方向运动,在重力方向没有移动距离,因此重力做功为,功率也为 (4) 机械能是动能和重力势能的总和,冰壶高度不变,重力势能不变;A到B冰壶加速,动能增大,机械能增大;B到C冰壶受摩擦力减速,动能减小,机械能减小,因此机械能先变大后变小。 26.(2026·广东广州实验中学·二模)古代劳动人民利用如图甲所示的“桔槔”取水:竖直向下拉动右端绳索,使水桶下降;装水后竖直向上拉动绳索,由于左端重物(坠石)的重力作用,可将水桶轻松提起。图乙是小科根据图甲绘制的该“桔槔”的杠杆模型,为支点,坠石重为,水桶重为,不计摩擦和杆重。 (1)请你在图乙画出左侧绳子对杆拉力的力臂; (2)若左侧绳子拉力力臂是右侧绳子拉力力臂的2倍,则人至少要向下施加        的力拉动绳索才能使空水桶下降。 【答案】(1)     (2)150      【讲解】(1) 左侧绳子对杆的拉力竖直向下,作用点在 A 点,从支点 O 向拉力的作用线作垂线,垂线段的长度即为拉力的力臂 L。 (2) 左侧力臂 LA 是右侧力臂 LB 的 2 倍,即 。当空水桶下降时,杠杆平衡,此时杠杆左侧受坠石的拉力,使杠杆绕 O 点逆时针转动。杠杆右侧受空水桶的拉力和人向下的拉力,两者共同作用使杠杆绕 O 点顺时针转动。根据杠杆平衡条件有,代入数据得,解得即人至少要向下施加150N的力拉动绳索才能使空水桶下降。 27.(2026·广东佛山·二模)如图是一台消防机器人,其质量为500kg,履带与地面接触的总面积为0.5m2,在某段水平地面上以2m/s的速度匀速前进了60s,行驶时所受阻力为自重的0.03倍。g取10N/kg。求: (1)机器人60s通过的路程; (2)机器人静止在水平地面时,对地面产生的压强; (3)在水平地面匀速直线前进的过程中,消防机器人牵引力做的功。 【答案】(1)     (2)     (3)      【讲解】(1) 机器人60s通过的路程为 (2) 机器人重力为机器人静止在水平地面时,对地面的压力等于自身重力,即机器人对地面产生的压强 (3) 机器人匀速直线前进,处于平衡状态,水平方向牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,已知阻力为自重的0.03倍,因此牵引力为消防机器人牵引力做的功为 28.(2026·广东佛山·二模)阅读短文,回答问题。 称漏 称漏是古代的一种计时工具,主要由供水壶、受水壶、秤杆和秤砣构成。其中,秤杆上标有刻度,可用于计时。开始计时时,先将秤砣放在所需计时刻度处,使供水壶以恒定速度向受水壶注水,待秤杆恢复水平平衡时则计时结束。小明依据上述原理,自制了一个称漏,如图甲所示,结构示意图则如图乙所示。 (1)小明首先在秤杆的A点处安装挂钩,随后多次尝试使用细绳将秤杆悬挂,直至秤杆达到水平平衡状态,此时所对应的悬挂点即为支点C。小明将空受水壶悬挂在A点时,发现秤杆的左边较高,这时应向        移动秤砣,使秤杆恢复水平平衡,此时秤砣所在位置标为零刻度线。 (2)为使供水壶能够持续向受水壶注水,应确保供水壶中的水面        受水壶中的水面。 (3)小明测得受水壶注水500 g用时15 min,若秤砣的质量为1 kg,CA=10 cm,则刻度线上0~1 h之间的距离为        cm,秤杆上的刻度是        (选填“均匀”或“不均匀”)的。 (4)若秤杆右端粗左端细,则秤杆上的刻度是        (选填“均匀”或“左密右疏”或“右密左疏”)。 (5)在C、A位置不变的情况下,为了提高时间测量的精确度,可以采取的措施有:        。 【答案】(1)左     (2)高于     (3)① 20    ② 均匀     (4)均匀     (5)换用质量更小的秤砣 加快注水速度      【讲解】(1) 挂空受水壶后秤杆左边较高,说明左边的力与力臂乘积较小,因为秤砣的重力是固定的,所以只能增大秤砣到支点C的力臂,也就是向左移动秤砣。使杠杆恢复水平平衡。 (2) 水依靠压强差从供水壶流入受水壶,只有供水壶水面高于受水壶水面,才能保证水持续流入受水壶。 (3) 已知水用时,则注入水的质量为根据杠杆平衡条件为所以注水速度恒定,因此注入水的质量与时间成正比,结合杠杆平衡公式可得与成正比,因此刻度是均匀的。 (4) 当秤盘中不放任何物体时,调整秤砣的位置使杆秤平衡,在此时秤砣细线对应杆秤的位置上标为零刻度线,根据杠杆的平衡条件,有;此时l0对应零刻度线,当物体的质量为m水,则根据杠杆平衡条件得;解得,故长度l与水的质量是一次函数关系,因而刻度是均匀的。 (5) 提高精确度需要增大单位时间对应的力臂长度,减小读数误差。根据在、位置不变时,换用质量更小的秤砣,或加快注水速度(即增大单位时间内流入受水壶的水的质量),都可以增大相同时间对应的力臂间距,提高测量精确度。 29.(2026·广东珠海·一模)简单机械在我国古代被广泛应用于生活和生产,如杠杆、滑轮、轮轴… (1)我国古代劳动人民提升重物常用到滑轮组,如图甲、乙所示,用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组,分别将同一物体匀速提升相同高度,不计绳重及摩擦,则绳子自由端拉力:F甲           F乙 (选填“”“”或“”);假设图甲中动滑轮重力G动=20N,重物重力G=80N,将重物匀速提升1m时,滑轮组机械效率η=            。 (2)如图丙所示是我国古人使用绞车和滑轮吊起石材时的情境,其简化结构图如图丁所示,绞盘横杆长度L与滚轴直径d之比为4:1,吊框的重力为100N,不计绳重和机械间的所有摩擦。 ①绞车可以看作           (选填“轮轴” 或“滑轮”);滑轮A和B的作用是           。 ②一工匠用绞车匀速提升大理石板;工匠的推力为100N,则大理石板重为           N; (3)桔槔是中国古代一项伟大的发明。如图戊是古人利用桔槔从井里汲水的示意图,在它的前端处用一根轻质细杆系一个水桶,在后端处绑一块配重的石块,O为支点且OA=3OB.石块重力330N,桔槔的自重及摩擦不计。若汲水时,把空桶放下井,装满水后,水和桶总重为200N,向上提桶的力至少为F,则F=           N。 【答案】(1)① >    ② 80%     (2)① 轮轴    ② 改变力的方向    ③ 300     (3)90      【讲解】(1) [1]对于滑轮组,不计绳重及摩擦,拉力,其中n是承担重物的绳子段数。甲图中,乙图中,则,,因此。[2] 不计绳重及摩擦,机械效率 (2) [1][2]由图可知通过转动绞盘使绳子绕到滚轴,从而拉起物体,绞盘相对于轮,滚轴相对于轴,所以绞车可以看作轮轴;滑轮A和B为定滑轮,其作用是改变力的方向。[3]轮轴的本质是杠杆,其力臂关系为:动力臂是轮的半径,即;阻力臂是轴的半径,即。根据杠杆平衡条件得已知,,代入数据可计算出吊起大理石和吊筐的总重力为因此大理石板重 (3) 已知支点为O,且,根据杠杆平衡条件,可知空桶、水桶对应的阻力臂与拉力F对应的动力臂之比为。装满水后,设配重石块的重力为阻力,水和桶总重与拉力F的合力为动力,根据杠杆平衡条件得可得。 试卷第1页,共3页 / 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 简单机械 功和机械能 3年真题2年模拟 考点分类 广东考情 命题规律 考点1 杠杆和杆秤 2026广东广州(1题)、2025广东广州(2题)、2024广东广州(1题)、2024广东(1题)、2024广东深圳(1题) ·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。 ·重点:运用杠杆平衡原理进行计算、了解杠杆的平衡条件、杠杆的最省力问题。 ·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2 滑轮与滑轮组 2025广东(1题) ·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。 ·重点:定滑轮的概念、实质及特点。 ·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。 考点3 机械效率 2024广东广州(1题) ·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。 ·重点:机械效率的简单计算。 ·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。 考点4 探究杠杆的平衡条件 2026广东(1题)、2025广东深圳(1题) ·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。 ·重点:探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤、探究杠杆的平衡条件的实验结论和数据处理。 ·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,以实验探究和过程分析为主要考查形式。 考点5 功与功率 2025广东广州(1题)、2024广东深圳(1题) ·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。 ·重点:力做功的必要因素、功的计算和估算。 ·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6 动能与势能及其转化 2026广东广州(1题)、2024广东广州(1题) ·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。 ·重点:动能的概念、影响动能的因素、重力势能的概念及影响因素。 ·趋势:常与动能等知识板块交叉融合。 考点1 杠杆和杆秤 1.(2024·广东·中考真题)如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时,剪刀可视为杠杆,该杠杆的特点是(  ) A. 省力 B. 费力 C. 省功 D. 省距离 2.(2026·广东广州·中考真题)如图,用手端起一个餐盘并保持水平静止。 (1)餐盘的重心在C点,画出餐盘所受重力G的示意图; (2)餐盘可视为绕支点O转动的杠杆,拇指作用在A点的力沿竖直方向。 ①画出力及其力臂        ; ②为了减小施加在A点的力,可将支点移到B点,理由是:        。 3.(2025·广东广州·中考真题)图a所示的斜拉桥,可逐步简化成图b、c、d的模型; (1)以O点为支点,在图d中作出的力臂       ; (2)为了减小钢索承受的拉力,可适当      (选填“升高”“降低”)钢索悬挂点在桥塔上的高度,理由是:      。 4.(2025·广东广州·中考真题)跨学科实践小组设计了“测量气球在空气中所受浮力”的实验; (1)实验过程: ①如图a,用细线穿过自制标尺的O点并悬挂,使其处于水平平衡状态,其中标尺分度值为1mm(图中毫米刻度线没有画出); ②将充足气的篮球和套有气针的干瘪气球,固定悬挂在标尺左端距O点为的位置;在标尺右端对称位置悬挂小桶,往桶内装入适量细沙,使标尺处于水平平衡状态。若测得小桶和细沙的总重力为G,则篮球和气球(含气针)的总重力为      ; ③把气针插入篮球的气门内,气球随即膨胀,如图b,标尺的      (选填“左端”“右端”)向下发生倾斜,理由是:      ; ④测量膨胀气球受到的浮力大小; 方法一:在不改变小桶悬挂位置的情况下,      (选填“向小桶内添加”“从小桶内取出”)重力为的细沙,使标尺重新处于水平平衡状态,则膨胀气球受到的浮力大小为      ; 方法二:保持小桶和细沙总重力为G的情况下,移动小桶悬挂的位置,使标尺重新处于水平平衡状态,此时小桶悬挂位置与O点的距离为L,则膨胀气球受到的浮力大小为      ; (2)实验评估: 如图c,如果用钩码替换图a中的小桶和桶内细沙,为了较精准测量膨胀气球受到的浮力大小,采用④中的哪种方法更合理?简要说明理由      。 5.(2024·广东广州·中考真题)如图甲,质量不计的晾晒架钩在支撑物上,挂上衣服后,晾晒架可看成以O为支点的杠杆,图乙是其简化图,晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。 (1)B、C、D是挂衣处,同一件衣服挂在B时,A点受到的支持力最小,请说明理由:          ,若衣服重为,则此支持力最小值为          N; (2)请在图乙中:①画出B点受到衣服的拉力F,②画出拉力F的力臂l。     6.(2024·广东深圳·中考真题)图甲是飞鸟经过无背索斜拉桥的情景。图乙是其简化的模型,用S表示飞鸟,用F表示桥塔上端受到钢索的拉力。请帮助亮亮同学在图乙画出: (1)飞鸟S经水面反射形成的虚像S' (2)拉力F对应的力臂l(O是支点) 考点2 滑轮与滑轮组 1.(2025·广东·中考真题)升旗时,利用旗杆顶部的定滑轮可以(  ) A. 省力 B. 省功 C. 省距离 D. 改变拉力方向 考点3 机械效率 1.(2024·广东广州·中考真题)如图,吊车在建筑工地进行作业时,由支腿将吊车撑起并脱离地面,吊臂上的滑轮组在1s内,将重为的建筑材料沿竖直方向匀速提升1m,滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力F为; (1)支腿做成“ ”形而非“ ”形的作用是:          ; (2)求钢丝绳自由端的移动速度; (3)求拉力F的功率和滑轮组的机械效率。 考点4 探究杠杆的平衡条件 1.(2026·广东·中考真题)(1)如图所示,瓶盖的直径为      cm; (2)在探究水在沸腾前后温度变化的特点实验中,判断水沸腾的依据是      ,沸腾时温度计的示数如图所示,此时水的沸点为      ℃。若在高海拔地区重复此实验,测得水的沸点会变      (选填“高”或“低”); (3)如图所示,杠杆水平平衡,每个钩码重0.5 N,弹簧测力计的示数为      N。该测量值与根据杠杆平衡条件得出的理论值不相符,原因可能是      (写1条即可)。若在A、B两点各增加0.5N竖直向下的拉力,杠杆      侧将向下倾斜。 2.(2025·广东深圳·中考真题)枧枧同学用如图所示的装置来探究杠杆的平衡条件。(注:实验中所用钩码的规格相同) (1)实验前,枧枧同学将组装好的杠杆放在水平桌面上,她发现杠杆静止时情况如图所示,此时枧枧同学判断杠杆处于       (填“平衡”或“非平衡”)状态; (2)欣月同学指出:在探究实验的过程中,必须把杠杆调到水平位置平衡,这样做的目的是便于测量       ; (3)龙龙同学在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2,测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,得到实验数据如表: 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 20.0 1.0 20.0 3 1.5 10.0 1.0 15.0 4 2.0 15.0 1.5 20.0 龙龙同学通过分析表格中的数据,可以得到杠杆的平衡条件。 龙龙同学说:生活中用钢丝钳剪钢丝,与实验     中原理相同; (4)一鸣同学认为,仅用人眼来确定杠杆是否水平,这样做不够科学。请任选实验器材,运用物理知识,写出判断杠杆水平的实验过程和方法;                     (5)《墨经》中记载了杠杆的平衡条件,如图,已知OA∶OB=2∶9,秤砣质量为100g,则重物所受的重力为        N。(g取10N/kg) 考点5 功与功率 1.(2025·广东广州·中考真题)在如图所示的粗糙程度相同的水平冰面上,运动员用水平推力从a点推动冰壶,经过b点时松手,冰壶到达c点停止运动,由a到b和由b到c的过程中,设冰壶受到的滑动摩擦力分别为和,运动员对冰壶做的功分别为和,则(  ) A.  B.  C.  D.  2.(2024·广东深圳·中考真题)胶囊胃镜机器人 “胶囊胃镜”全称为“遥控胶囊内镜系统”,被誉为“完美胃部检查的胶囊内镜机器人”。胶囊机器人另一个名字为磁控胶囊内镜,重为0.05N。它只需患者随水吞下,经过15 分钟左右便可完成胃部检查。典型的胶囊内窥镜包含几个主要组件:外壳,光学窗口,LED阵列,光学透镜,CMOS图像传感器,射频发射器,天线和电源。医生通过胶囊胃镜系统,可以实时精确操控的体外磁场来控制胶囊机器人在胃内的运动,改变胶囊姿态,按照需要的角度对病灶重点拍摄照片,从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的。在这个过程中,图像被5G无线传输至便携记录器,数据导出后,还可继续回放以提高诊断的准确率。 (1)小白同学口服一个胶囊机器人,这个胶囊机器人长约2.7         (填单位); (2)如图所示,画出胶囊机器人在胃中所受重力示意图; (3)胶囊机器人在胃中每下降1cm,重力做功W=         ; (4)如果小白医生想扫描更大范围时,应操作机器人         (靠近/远离)此区域; (5)小白医生在远程无线操控机器人时,通过         波来传递信号。 考点6 动能与势能及其转化 1.(2026·广东广州·中考真题)某同学用甲球和乙球进行颠球训练。当两球离地高度相同时,两球的重力势能和动能大小比较如图,可知(        ) A. 甲球质量更小 B. 两球质量相等 C. 甲球速度更小 D. 两球速度相等 2.(2024·广东广州·中考真题)如图,某同学将篮球掷向地面,经过甲位置后碰到地面,接着向上反弹经过乙位置,忽略空气的作用力。 位置 机械能/J 重力势能/J 甲 13 6 乙 12 10 (1)篮球直径为24.6          (选填“mm”、“cm”或“dm”),质量为0.6kg,g取10N/kg,则该篮球受到的重力为          N; (2)请在图中乙位置画出篮球的受力示意图;      (3)篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示,则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为          J,在乙位置时的动能为          J。 模拟题精选 1.(2026·广东惠州·模拟考试)下列机械属于动滑轮的是(        ) A.   B.  C.   D.  2.(2026·广东中山一中·一模)如图所示是滑轮的两种使用方法,以下说法中正确的是(  ) A. 甲是动滑轮,使用时不能省力 B. 乙是动滑轮,使用时可以省力 C. 甲是定滑轮,使用时可以省力 D. 乙是定滑轮,使用时不能省力 3.(2026·广东汕尾·二模)为锻炼身体,小粤制作了如图所示的简易拉力器,关于图中滑轮的说法正确的是(  ) A. 是动滑轮 B. 可以省距离 C. 可以省功 D. 可以改变力的方向 4.(2026·广东广州·考前预测)如图所示,重为2N的磁体吸附在竖直放置且足够长的铁制平板上,在竖直向上的拉力的作用下向上运动,其速度与时间的关系图像如图乙所示。忽略空气的作用力,则(        ) A. 4s内拉力做的功是1J B. 4s内拉力做功功率是1W C. 平板对磁体的吸引力做了功 D. 磁体在4s内的机械能不变 5.(2026·广东深圳·联考)同学们制作了如图所示的简易拉力器,在某次健身过程中,小华在2s内所做的有用功为170J,他所做有用功、额外功占比如图所示。下列说法正确的是(        ) A. 该器材中的机械是定滑轮,可以省力 B. 该器材中的机械是动滑轮,可以改变力的方向 C. 提升重物过程中,小华所做的总功为200J D. 小华拉力做功的功率85W 6.(2026·广东广州执信中学·二模)如图所示,某实验小组组装了甲、乙两种滑轮组来提升重物,使用过程中两装置的信息如下表所示,则下列说法正确的是(        ) 对应图 钩码重力 钩码上升高度 绳子拉力 绳子移动长度 用时 甲 10N 1m 9N 3m 10s 乙 10N 1m 11N 2m 12s A. 使用滑轮组一定可以省力 B. 使用滑轮组一定可以改变力的方向 C. 有用功的功率:甲滑轮组大于乙滑轮组 D. 机械效率:甲滑轮组大于乙滑轮组 7.(2026·广东广州大学附中·二模)如图甲所示,直接用力传感器将两个相同的钩码匀速提升10cm。如图乙所示,利用动滑轮将两个钩码在5s内匀速提升10cm。两次力传感器的示数分别为1N和0.6N(不计绳重和摩擦),则下列说法正确的是(        ) A. 使用动滑轮既能省力,又能省功 B. 乙图中绳子末端移动的距离为0.1m C. 乙图中所用拉力的功率为0.024W D. 动滑轮的机械效率为80% 8.(2026·广东广州大学附中·二模)某研究团队利用无人机对如等高线图所示的山地进行地形勘察(等高线数值代表海拔高度,单位:米)。结合图中信息和物理知识,下列说法正确的是(     ) A. 无人机从B点匀速运动到A点的过程中,机械能变小,不需要消耗电能 B. 山间溪流从C点流向B点的过程中,水的重力势能全部转化为动能 C. 无人机在C点、D点两处的重力势能相等 D. 无人机从A点匀速运动到C点的过程中,机械能不变 9.(2026·广东广州·考前预测)如图为在建跨度拱桥的简图,钢绳1通过滑轮拉着重为800N的桥面材料,若某段时间内将桥面材料竖直上升了0.1m,其中滑轮A重为200N,不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是(       ) A. 使用滑轮A可以改变力的方向 B. 使用滑轮B可以省力 C. 钢绳1的拉力为400N D. 钢绳1拉动的滑轮组机械效率为80% 10.(2026·广东东莞·联考)如图所示,质量为5kg的无人机静止在水平地面上,与地面总接触面积为。在升力作用下,它匀速竖直上升3m所用时间为2s。求无人机:(取10N/kg) (1)受到的重力; (2)静止在水平地面时对地面的压强; (3)升力做功的功率。 11.(2026·广东广州大学附中·二模)为了增强市民身体素质,武汉很多公园安装了各式各样的健身器材。使用如图所示的器材时,将配重片调节至合适的限位孔,紧握把手向下拉,支架就可以绕着转轴转动,底座上的缓冲垫可以防止支架回落时噪声过大、限位垫可以防止支架转动角度过大。已知配重片的质量为10kg,相邻限位孔之间距离为15cm。 (1)请在图中画出某同学在A位置向下拉把手的拉力F的力臂。 (2)该同学在A位置沿图中力F所示的方向刚好能用150N的力拉动把手,拉力的力臂为30cm,接着他将配重片向左移动了一个限位孔,再次在A位置沿图中力F所示的方向刚好拉动把手需要        N的拉力。(不计支架和把手的重力以及支架和转轴间的摩擦力) (3)该同学紧握把手同一位置沿竖直方向缓慢向下拉的过程中,拉力大小        (填“变小”“不变”“变大”或“先变小后变大”)。 12.(2026·广东佛山·二模)为了响应国家体重管理的号召,小明用如图所示的简易拉力器进行身体锻炼,该装置所用滑轮是        滑轮,该滑轮的作用是        ,绳重及绳与滑轮之间的摩擦可忽略不计,则拉力F        重力G(选填“”“”或“”)。 13.(2026·广东汕尾·二模)北京时间3月1日,2026年东京马拉松鸣枪开跑。在马拉松比赛中,以路边的树木为参照物,运动员是      (选填“运动”或“静止”)的;冲刺阶段,运动员的速度变大,他的动能      (选填“增大”或“减小”);若不计眼镜在使用过程中的磨损和附着物,从起点到终点,运动员所戴眼镜的质量      (选填“变大”“变小”或“不变”)。 14.(2026·广东东莞·联考)探究杠杆的平衡条件。 实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1 0.1 0.5 0.2 2 1 0.1 1 0.1 3 1.5 0.3 3 0.15 (1)图甲所示为实验前杠杆静止时的状态,此时杠杆      (选填“是”或“不是”)处于平衡状态;为使其在水平位置平衡,应向      (选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母;调节完成后,若不计摩擦,则杠杆自重对实验      (选填“有”或“没有”)影响。 (2)小明对杠杆的平衡条件提出如下两种猜想。 猜想1:动力+动力臂=阻力+阻力臂 猜想2:动力×动力臂=阻力×阻力臂 用已调节完成的杠杆进行实验,所得的实验数据见表,分析数据可知,猜想      是正确的。 (3)小明继续探究“杠杆的平衡是否受支点到力的作用点的距离影响”。如图乙所示,他用薄片制作了一个圆盘(相当于杠杆),圆盘可以绕着圆心O转动,直径AD上所标各点间距离相等(转轴阻力忽略不计)。 ①根据前面的探究结论,他在圆盘的A点挂上3个相同的钩码,在B点挂      个相同的钩码,可使圆盘在图示位置平衡。 ②保持A点所挂钩码不变,将挂在B点的钩码移动到C点,发现圆盘仍能在图示位置保持平衡,这一现象说明支点到力的作用点的距离      (选填“是”或“不是”)直接影响杠杆平衡的因素。 ③实验中小明发现悬挂和移动钩码很不方便,可采取的改进措施是      。 15.(2026·广东中山一中·一模)小亮想知道买药时用到的小杆秤在水平位置平衡需要满足什么条件呢? (1)小杆秤实质是一个杠杆,提绳处是杠杆的        ;小亮利用图乙的实验装置及若干相同的钩码进行探究; (2)实验前,杠杆静止时如图乙所示,此时杠杆        (选填“是”或“不是”)平衡状态;此时为使杠杆在水平位置平衡,应当将平衡螺母向        (选填“左”或“右”)调节,目的是便于测量        ; (3)小亮用图丙所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。已知,钩码总重为1.0N,实验中,弹簧测力计的示数为        N,钩码上升高度为0.1m,杠杆的机械效率为        %(精确到0.1%)。 16.(2025·广东清远·一模)如图为王祯《农书》中的连机水碓,源于古人对自然科学的深刻理解和应用,是智慧的结晶。水碓的构造包括水轮和碓杆,水轮通过水流驱动转动,进而通过拨板带动碓杆运动,实现舂米或捣碎的功能。这种工具在古代被广泛用于农业生产,特别是在水资源丰富的地方,如溪流边。 (1)水碓一般都建在水位落差比较大的溪流旁,那是因为水从高处下落,        转化为        (选填“动能”“弹性势能”“重力势能”),进而带动水轮转动。 (2)水轮通过水流驱动转动,进而通过拨板带动碓杆运动,从而实现舂米或捣碎的功能。由图乙分析可知,碓杆其实就是一个            (选填“省力杠杆”“费力杠杆”或“等臂杠杆”),碓杆上的锤头下端削尖的目的是通过        的方法来增大压强,使舂米或捣碎变得更加容易。 (3)水碓的发明和使用标志着人类对自然资源的有效利用达到了一个新的高度,请结合物理知识,提出两个提升水碓机械效率的方法①            ;②            。 17.(2026·广东汕尾·二模)明代宋应星所著的《天工开物》第一卷《乃粒》的“水利”章节中,介绍了筒车、牛车、踏车、桔槔、辘轳等多种汲水机具。桔槔的结构相当于一个普通的杠杆,如图甲所示。 (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”“费力”或“等臂”)杠杆。提同样多的水,为了减小人向上提水的力,可适当      (选填“增大”或“减小”)配重石块的质量; (2)如图乙所示是小粤设计的桔槔简化图模型,轻质杠杆的支点为,若,端挂有重为的石块,端挂有重为20N的空木桶(绳重忽略不计,),使用时,人向下拉绳放下空桶时拉力至少为      N; (3)如图丙所示为筒车的简化示意图,筒车工作时是把动能转化为      能。若接水槽离取水处高4 m,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水4 kg,筒车旋转一周所用时间为50 s,水流冲击筒车的总功率为60 W,则筒车旋转一周取水所做的有用功为      J,机械效率为      。 18.(2026·广东惠州·模拟考试)小明在“探究杠杆平衡条件”实验中∶ (1)在杠杆支点两侧挂上钩码后,发现左端比右端低,应将左侧钩码向      (选填“左”或“右”)移动,使杠杆在      位置平衡,这样做的好处是               ; (2)图甲,杠杆平衡,杠杆平衡条件是                         ;(用字母表示) (3)图乙,用弹簧测力计取代右侧钩码,当弹簧测力计从竖直位置转动到倾斜位置时,弹簧测力计的示数将       (选填“变大”“变小”或“不变”); (4)图丙,把体积相同的金属块M和钩码分别挂在杠杆两边的A点B点,杠杆在水平位置平衡,若将金属块M和钩码一起完全浸没在水中,则杠杆左端       (选填“上升”“下降”或“不动”)。 19.(2026·广东广州·考前预测)如图所示,工人将“中国结”灯饰挂在城市道路旁的竖直灯柱上,夜晚发出红光,给城市添加了浓浓的节日气氛。已知某款“中国结”灯饰重为30 N,A点为其重心。可以把灯饰看成杠杆,O为其支点。灯柱对灯饰的作用力为F1,距离支点的长度为0.8 m。 (1)画出灯饰的重力G及其力臂L           ;当拉力F1=12 N时,L=           m。 (2)飞来一只喜鹊,正好站立在灯饰顶端,如图所示,此时灯柱对灯饰的拉力为F2,则有F2           (选填“>”、“=”或“<”)F1,你的依据是           。 20.(2026·广东广州·考前预测)图甲所示为某品牌手动榨汁机.小金放入橙子后,手握柄上A点向下用力,带动盖子下压橙子。图乙为手动榨汁机的模型图,O为支点,当手柄缓慢旋转时可看作杠杆OBA处于平衡状态。 (1)小金在A点施加竖直向下的力FA使手柄缓慢旋转,请在图乙中画出该力的力臂lA,       此时杠杆OBA为        杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。 (2)某次榨橙汁,当手柄缓慢向下旋转时,橙子对B点的压力为20N,小金在A点施加的竖直向下的力为F1;洗干净榨汁机后,小金把苹果放入榨汁机,当手柄缓慢向下旋转时,苹果对B点的压力大于20N,小金在A点施加的力为F2,若F2与F1大小相等,则F2可能为下图中的        (选填数字) 21.(2026·广东广州·考前预测)如图是我国某公司研发的四轮机器狗,其质量为80kg,四轮与水平地面的总接触面积为。该机器狗工作时最大行驶速度可达18km/h,且在水平路面行驶时,受到的水平牵引力大小恒为总重力的0.5倍。求: (1)该机器狗静止于水平地面时,对地面的压强; (2)该机器狗匀速直线行驶时,受到的牵引力大小; (3)该机器狗以最大速度匀速行驶2min,牵引力做功的功率。 22.(2026·广东深圳大学附属中学·考前模拟)近几年,中国汽车工业飞速发展,图甲是机械手臂正在协作装配新能源汽车。某流程中,可伸缩的液压杆在0.3s内将质量为10kg的零件提升了1.2m,如图乙所示,机械臂处于水平位置,O为支点,B为物体的重心,OB=2m,O点到AC的垂直距离为0.5m。机械臂质量忽略不计,g取10N/kg。求: (1)零件上升的平均速度; (2)液压杆在此位置时,为机械臂提供的动力F1; (3)若此过程机械共做功200J,求机械效率。 23.(2026·广东深圳·联考)某兴趣小组为研究低头时颈椎肌肉产生的拉力大小与人低头角度变化之间的规律,设计并组装了一套如图甲所示的装置。印有头颈部照片的内盘与有刻度的固定外盘圆心均在O点,内盘可绕O点转动,以O点为支点,将整个头颈部简化为杠杆模型。表示人低头的角度,在A点通过细线悬挂一个重为2N的物体模拟头颅重力,用细线垂直OB对B点施加的拉力模拟颈椎肌肉产生的拉力,细线对A点的拉力大小为。实验中通过拉力传感器测出内盘上的头颈部在不同位置平衡时的大小,实验数据如下表所示。 物体的重力/N 2 的大小/° 0 15 30 45 60 拉力传感器的示数/N 0 3.22 6.22 8.80 10.78 (1)请画出图乙中的力臂L(保留作图痕迹)。 (2)分析表中数据可知,颈椎肌肉产生的拉力随人低头的角度增大而        ,对颈椎肌肉的影响就越大。 (3)若某中学生头颅的重力为50N,请根据表中数据,计算该学生低头角度为45°时,颈椎肌肉产生的拉力大小是        N。 (4)请你结合以上分析,从保护颈椎肌肉的角度提出一条合理建议:        。 为了缓解轻度肌肉疲劳,兴趣小组发现市场上有一种基础版的颈椎按摩仪,利用电磁铁技术实现间歇性敲打。当电磁铁输入方向改变的交流电时,条形磁体B会受到引力或斥力,带动按摩槌头A振动,即可产生连续捶打。 (5)电磁铁通电后具有磁性的原因是:电流的        效应。当线圈通电时按摩锤向下敲打时,M端为电源        极。 (6)ABO可以看作一个        杠杆。 (7)若希望增大每次敲击的力度(即增大电磁铁对衔铁的吸引力),可以采取哪些措施?请写出一条措施:        。 24.(2026·广东广州执信中学·二模)如图所示,某质量可忽略不计的杠杆,在重物M和拉力F1的作用下在水平方向保持静止,其中O为杠杆支点,A为OB中点,B为杠杆右端点,F1作用在B点,其与杠杆的夹角为α,则:    (1)画出上图中的①F1力臂l1;②M提供的拉力F2。 (2)将F₁视为动力,F2视为阻力,当时,这是一个           (选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆;若要此杠杆最省力,则α=        ;当α=210°时,此杠杆         (选填”能”或”不能”)在水平方向保持静止。 25.(2026·广东广州执信中学·二模)下图是冰壶比赛场地的俯视图,运动员在水平冰面上从A点推动冰壶加速前进, 到B点时松手,冰壶滑行到C点静止。若运动员对冰壶的推力恒为20N,AB之间距离为 5m,BC之间距离为30m, 冰壶的质量为20kg, 底面积为0.02m2,g取10N/kg, 则: (1)冰壶对冰面的压强为        Pa。 (2)运动员到B点时松手,冰壶滑行仍能向前滑动,这说明冰壶具有        。 (3)冰壶从A运动到C过程中,运动员对冰壶所做功的大小为        J,冰壶所受重力做功的功率为        W。 (4)不计摩擦对质量的损耗,冰壶从A运动到C的过程中,其机械能大小        (选填“先变大后变小”、“始终保持不变”或“先变小后变大”)。 26.(2026·广东广州实验中学·二模)古代劳动人民利用如图甲所示的“桔槔”取水:竖直向下拉动右端绳索,使水桶下降;装水后竖直向上拉动绳索,由于左端重物(坠石)的重力作用,可将水桶轻松提起。图乙是小科根据图甲绘制的该“桔槔”的杠杆模型,为支点,坠石重为,水桶重为,不计摩擦和杆重。 (1)请你在图乙画出左侧绳子对杆拉力的力臂; (2)若左侧绳子拉力力臂是右侧绳子拉力力臂的2倍,则人至少要向下施加        的力拉动绳索才能使空水桶下降。 27.(2026·广东佛山·二模)如图是一台消防机器人,其质量为500kg,履带与地面接触的总面积为0.5m2,在某段水平地面上以2m/s的速度匀速前进了60s,行驶时所受阻力为自重的0.03倍。g取10N/kg。求: (1)机器人60s通过的路程; (2)机器人静止在水平地面时,对地面产生的压强; (3)在水平地面匀速直线前进的过程中,消防机器人牵引力做的功。 28.(2026·广东佛山·二模)阅读短文,回答问题。 称漏 称漏是古代的一种计时工具,主要由供水壶、受水壶、秤杆和秤砣构成。其中,秤杆上标有刻度,可用于计时。开始计时时,先将秤砣放在所需计时刻度处,使供水壶以恒定速度向受水壶注水,待秤杆恢复水平平衡时则计时结束。小明依据上述原理,自制了一个称漏,如图甲所示,结构示意图则如图乙所示。 (1)小明首先在秤杆的A点处安装挂钩,随后多次尝试使用细绳将秤杆悬挂,直至秤杆达到水平平衡状态,此时所对应的悬挂点即为支点C。小明将空受水壶悬挂在A点时,发现秤杆的左边较高,这时应向        移动秤砣,使秤杆恢复水平平衡,此时秤砣所在位置标为零刻度线。 (2)为使供水壶能够持续向受水壶注水,应确保供水壶中的水面        受水壶中的水面。 (3)小明测得受水壶注水500 g用时15 min,若秤砣的质量为1 kg,CA=10 cm,则刻度线上0~1 h之间的距离为        cm,秤杆上的刻度是        (选填“均匀”或“不均匀”)的。 (4)若秤杆右端粗左端细,则秤杆上的刻度是        (选填“均匀”或“左密右疏”或“右密左疏”)。 (5)在C、A位置不变的情况下,为了提高时间测量的精确度,可以采取的措施有:        。 29.(2026·广东珠海·一模)简单机械在我国古代被广泛应用于生活和生产,如杠杆、滑轮、轮轴… (1)我国古代劳动人民提升重物常用到滑轮组,如图甲、乙所示,用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组,分别将同一物体匀速提升相同高度,不计绳重及摩擦,则绳子自由端拉力:F甲           F乙 (选填“”“”或“”);假设图甲中动滑轮重力G动=20N,重物重力G=80N,将重物匀速提升1m时,滑轮组机械效率η=            。 (2)如图丙所示是我国古人使用绞车和滑轮吊起石材时的情境,其简化结构图如图丁所示,绞盘横杆长度L与滚轴直径d之比为4:1,吊框的重力为100N,不计绳重和机械间的所有摩擦。 ①绞车可以看作           (选填“轮轴” 或“滑轮”);滑轮A和B的作用是           。 ②一工匠用绞车匀速提升大理石板;工匠的推力为100N,则大理石板重为           N; (3)桔槔是中国古代一项伟大的发明。如图戊是古人利用桔槔从井里汲水的示意图,在它的前端处用一根轻质细杆系一个水桶,在后端处绑一块配重的石块,O为支点且OA=3OB.石块重力330N,桔槔的自重及摩擦不计。若汲水时,把空桶放下井,装满水后,水和桶总重为200N,向上提桶的力至少为F,则F=           N。 试卷第1页,共3页 / 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题05 简单机械 功和机械能(3年汇编)(广东专用)2024-2026年中考物理真题分类汇编-第1页
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