2021年中考物理一輪復習一遍過第十二章簡單機械真題訓練含解析

第十二章簡單機械

一、選擇題

1.（2020?武威）如圖所示的生活用具中，使用時屬于費力杠桿的是（）。

【答案】B?

【解析】A.羊角錘在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，不符合題意；

B.筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，符合題意：

C.起瓶器在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，不符合題意；

D.鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，不符合題意。故選B。

2.（2020?安順）撬棒是人們在勞動中應用杠桿原理的工具。如圖所示是工人利用撬棒撬動大

石頭的情景，撬棒上0點為杠桿的支點。下列分析正確的是（）。

B.應用此撬棒的主要目的是省力；

C.力F的作用點靠近0點會更省力；

D.應用此撬棒的主要目的是省距離

【答案】Bo

【解析】ABD、由圖知，在使用撬棒時，動力臂大于阻力臂，為省力杠桿，使用該杠桿省力但費

距離，故B正確、AD錯誤；

C、力F的作用點靠近0點時，動力臂減小，而阻力、阻力臂不變，由杠桿平衡條件可知動力會

變大，會更費力，故C錯誤。故選：B。

3.（2020?龍東）下圖是杠桿原理在生活中的應用，能省距離的是（）。

A.型吵錘起釘子B.用撬棒撬石頭C.用啟子起瓶蓋

D.用釣魚竿釣魚

【答案】D?

【解析】

能省距離的杠桿即為費力杠桿。

A.用羊角錘起釘子，是省力杠桿，費距離，故A錯;

B.用撬棒撬石頭，是省力杠桿，費距離，故B錯；

C.用啟子起瓶蓋，是省力杠桿，費距離，故C錯；

D.用釣魚竿釣魚，是費力杠桿，省距離，故D正確。故選D。

4.（2020?咸寧）下列的工具中，在使用時可以省距離的是（）。

裁剪刀

C.鋼絲鉗核桃夾

【答案】Ao

【解析】A、食品夾在使用過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿,可省距離，故A符合題

忌-1V-；

B、裁剪刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿,費距離，故B不符合題意:

C、鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿,費距離，故C不符合題意;

D、核桃夾在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿,費距離，故D不符合題意。

故選：Ao

5.（2020?齊齊哈爾）杠桿是一種常見的簡單機械，在日常生活中有著廣泛的應用。下列杠桿

2

在正常使用時能夠省力的是（）。

A.船槳B.托盤天平C.筷子D.撬棍

【答案】Do

【解析】A、船槳在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，不能省力，故A錯誤；

B、托盤天平在使用過程中，動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，不省力也不費力，故B錯誤；

C、筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，不能省力，故C錯誤；

D、撬棍在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，能省力，故D正確。故選：D。

6.（2020?長沙）羅老師用加裝了杠桿裝置的壓縮空氣引火儀來演示實驗，她將一小團硝化棉

放入厚玻璃筒內，握住杠桿的A端迅速向下壓，棉花被點燃，下列說法正確的是（）。

A.該杠桿是費力杠桿；

B.該杠桿是省力杠桿；

C.向下壓活塞時，將內能轉化為機械能；

D.在B點豎直向下壓比在A點豎直向下壓省力

【答案】Bo

【解析】AB、圖中動力作用在杠桿的A端，活塞對杠桿的力為阻力，該杠桿在使用時，動力臂

大于阻力臂，屬于省力杠桿，故A錯誤、B正確；

C、向下壓活塞時，消耗了機械能，將機械能轉化為筒內空氣的內能，故C錯誤：

D、由圖知，在B點豎直向下壓與在A點豎直向下壓相比，動力臂變小，而阻力、阻力臂不變，

由杠桿平衡條件可得動力變大，即費力一些，故D錯誤。故選：Bo

7.（2020?南通）如圖，褲架上的兩個夾子分別夾住一條毛巾。以下方法能使褲架在水平位置

平衡的是（）o

3

A.右邊夾子向左移動B.左邊夾子向左移動

C.右邊毛巾的下角夾在左邊夾子上D.左邊毛中的下角夾在右邊夾子上

【答案】Do

【解析】AB.由圖可知，褲架左低右高，說明左端較重，所以應將左邊或右邊的夾子向右移動,

故AB項不符合題意；

C.右邊毛巾的下角夾在左邊夾子上，相當于給左端增加重物，右端減小重物，使左端更重，故

C項不符合題意；

D.左邊毛中的下角夾在右邊夾子上，相當于給左端減小重物，右端減小重物，使左端變輕，褲

架在水平位置平衡，故D項符合題意。故選D。

8.（2020?十堰）下列各種機械中，不省力的機械是（）。

【答案】Co

【解析】A.鋼絲鉗屬于省力杠桿，故A不符合題意；

B.理想動滑輪可以省一半力，故B不符合題意；

C.定滑輪可以改變力的方向，但不省力，故C符合題意；

D.斜面屬于省力機械，故D不符合題意。故選C。

9.（2020?湘西）在如圖所示的簡單機械中，屬于省力杠桿的是（）。

4

b

A.用釣魚竿釣魚；B.用錘子撬釘子;

【答案】Bo

【解析】A、釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故A不符合題意；

B、用錘子撬釘子時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B符合題意；

C、筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故C不符合題意；

D、用踏碓搗米時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故D不符合題意。故選：Bo

10.（2020?宜昌）如圖為工地搬運磚頭的獨輪車，人抬起車把時，車體可以看成個杠桿，關于

這個杠桿下列說法正確的是（）。

A.手握的位置靠近把手末端時更費力；

B.磚頭的位置遠離車輪時抬起更省力；

C.輪子的中心是杠桿的支點；

D.圖中拉力廠大于重力G

【答案】C?

【解析】A.手握的位置靠近把手末端時，動力臂更長，則更省力，故A錯誤；

B.磚頭的位置遠離車輪時，重力的阻力臂變大，故抬起更費力，故B錯誤；

C.工地搬運磚頭的獨輪車工作時，車輪中心是支點，故C正確；

D.根據杠桿平衡條件，拉力力臂大于阻力力臂，故圖中拉力下小于重力G,故D錯誤。故選C。

11.（2020?東莞）在有著“世界工廠”之稱的東莞，車間工人們用如圖所示的滑輪組把重物提

起2m的高度，下列關于這個滑輪組工作的說法中，正確的是（）。

5

A.繩子自由端被拉下了10叫B.這個滑輪組能省距離；

C.這個滑輪組能省力；D.這個滑輪組能省功

【答案】Co

【解析】AB、由圖知，n=2,拉力端移動距離s=2h=2X2m=4m,使用該滑輪組要費距離，故

AB錯誤；

C、使用這個滑輪組由兩股繩子承擔物重和動滑輪重，能省力，故C正確；

D、使用該滑輪組要提升動滑輪、克服摩擦做額外功，所以要多做功，故D錯誤。故選：C?

12.（2020?廣州）如圖所示，小明分別使用甲、乙、丙、丁四種機械勻速提升物體（繩長不變）,

測得拉力和物體M、N所受的重力如表所示，則（）。

A.甲的機械效率比丙的大；

B.乙、丁的機械效率相同；

C,使用丙提升物體M時省力；

D.實驗測得的數據無法算出機械效率

【答案】A。

【解析】A.設物體上升的距離為方，甲機械繩子自由端移動距離和物體上升的距離相等，所以

甲機械的機械效率對"普以00%=需1。。％=部x—0.9%

丙機械中繩子的有效段數廳2,所以丙機械的機械效率為:

=x100%=xl00%=5NxlOO%?45.5%

〃丙

%丙

用,內FJAmJxnh2x5.5N

所以甲的機械效率比丙的大，故A符合題意；

B.設物體上升的距離為方，乙機械繩子自由端移動距離和物體上升的距離相等，所以乙機械的

6

機械效率為：〃乙=題立xlOO%=ggxlOO%=然X1OO%R83.3%

%乙FJi12N

丁機械中繩子的有效段數廳2,所以丁機械的機械效率為：

=%ju_x100%=-%”-x100%=-x100%=62.5%

1W也丁F^xnh2x8N

所以乙、丁的機械效率不相同，故B不符合題意；

C.由圖可知，F^>GM,所以使用丙提升物體M時不省力，故C不符合題意；

D.實驗測得的數據可以算出機械效率，故D不符合題意。故選A。

13.(2020?黃石)如圖，是一位同學組裝的提升重物裝置，他用100N的拉力尸，在10s內把

重150N的重物G提升4m,則此過程中()。

A.該滑輪組的效率為75%；B.他做的總功為1200J；

C.他做的有用功為800J；D.他對滑輪組做功的功率為60W

【答案】A。

【解析】此過程中他做的有用功為：W=G〃=15()Nx4m=600J

他做的總功為：W=Fs=Fx=1()()Nx2x4m=8(X)J

他對滑輪組做功的功率為：P=—=-=80W

t10s

該滑輪組的效率為：〃=令xl00%=黑xl(X)%=75%

W,.,oOUJ

A.該滑輪組的效率為75%,故A項符合題意：

B.他做的總功為800J,故B項不符合題意；

C.他做的有用功為600J,故C項不符合題意；

D.他對滑輪組做功的功率為80W,故D項不符合題意。故選A。

14.(2020?天門)如圖所示，用滑輪組提升重物，此時測力計示數為680N.已知人的質量為50kg,

每個滑輪的重力為20N,不計繩重及摩擦，下列說法正確的是()。

7

A.人的拉力大小為340NB.物體的重力為420N

C.滑輪組的機械效率為61.8%D.人能夠拉起的最大物重為980N

【答案】BDo

【解析】AB.由圖知，爐2,不考慮繩重及摩擦，繩端的拉力后，令G輪），測力計示數等于物

2

體的重力、兩個滑輪的重力和人的拉力的總和，即G+2G輪+QG+2G輪+L件G輪）=680N

2

C輪=20N,則動物體的重力6M20N

人的拉力大小六,（創(chuàng)GQ=」X（420N+20N）=220N；故A錯誤，B正確；

22

C.滑輪組的機械效率：=^~=~^~=~^~=一-=95.4%；故C錯誤；

W&FsF2h2F2x220N

D.人的重力：G人二立人550kgX10N/kg=500N

人施加最大拉力：/最大二6人=500N

不考慮繩重及摩擦，繩端的最大拉力：尸財工,（Gg+G輪）

2

提起貨物的最大重力：C1a火=2廳山、"<7動=2X500N-20N=980N；故D正確。故選BD。

15.（2020?咸寧）用如圖甲所示的滑輪組緩慢提升不同物體每次物體被提升的高度均為0.5m,

滑輪組的機械效率與物體受到重力的關系如圖乙所示，不計繩重和摩擦，下列分析正確的是（）。

A.動滑輪的重力為5N；

B.該滑輪組的機械效率可以達到100%；

C.滑輪組的機械效率越高，拉力做功越少：

D.每次提升重物時，滑輪組做的額外功為5J

8

【答案】Do

【解析】A、由圖乙可知，提升物重G=10N時，滑輪組的機械效率n=50%,

不計繩重和摩擦，滑輪組的機械效率n=1^5_=__效_=__2_=_幽_=50%,

W總Gh+G動hG+G動10N+G動

解得動滑輪重力：G動=10N,故A錯誤；

B、使用滑輪組時，需要提升動滑輪做額外功，使得有用功小于總功，滑輪組的機械效率總小于

100%,故B錯誤;

C、滑輪組的機械效率越高，說明有用功與總功的比值越大，拉力做功不一定少，故C錯誤；

D、由題知，利用滑輪組每次物體被提升的高度均為0.5m,提升動滑輪上升的高度也都是0.5m,

則每次提升重物時，不計繩重和摩擦，滑輪組做的額外功都為：W翻=G動11=1(^*0.5m=5J,故D

正確。故選：Do

16.(2020?隨州)體重為60kg的工人利用如圖滑輪組將一質量為80kg的重物A勻速提升1m,

此時該滑輪組的機械效率為80%(不計繩重與摩擦，g取10N/kg),小明對此工作過程及裝置作出了

以下論斷：

①動滑輪重為200N；

②此過程中，工人對繩的拉力做功1000J；

③重物勻速上升過程中，它的機械能增大；

④若增大重物A的質量，該工人用此滑輪組勻速拉起重物時，機械效率不可能達到90%

關于小明的以上論斷()。

A.只有①③正確B.只有②③正確C,只有①②③正確D.①②③④都正

確

【答案】Co

【解析】由題意物體所受的重力：6物="物g=8()kgxl()N/kg=8()()N

物體上升的高度力=lm,此時滑輪組做的有用功為：W有.=G物?h=8()()Nxlm=80()J

9

根據機械效率公式〃=779*100%=80%有，總功為：WI；,=—"==100（1）

W&2〃80%

而+%有吸=%-%=1（）（）（）J-8（）OJ=2（）（）J

又因為W頜=6動?〃可得：G動=.=型q=200N；①②均正確。

h1m

機械能是動能和勢能的總和，當重物勻速上升過程中，動能不變，勢能增加，它的機械能增大,

③正確。

若要滑輪組的機械效率達到90%,由效率公式有：

77=^-xlOO%=-——-----=90%

總§（四成+/虐）.3〃

化解可得當廢物=9加動時?，滑輪組的效率能到達90%,則若增大重物A的質量，用此滑輪組勻

速拉起重物時，機械效率能達到90%,④錯誤。故選C。

17.（2020?宿遷）小華用圖裝置測量動滑輪的機械效率，下列說法正確的是（）。

A.實驗中為測量方便，讓彈簧測力計在靜止時讀數；

B.彈簧測力計對繩子的拉力與物體的重力是一對平衡力；

C.增大物體被提升的高度，可以提高動滑輪的機械效率；

D.增大物體重力與動滑輪重力的比值，可以提高動滑輪的機械效率（不計繩重和摩擦）

【答案】D?

【解析】A、測量動滑輪的機械效率，需要勻速拉動彈簧測力計，不能在彈簧測力計靜止時讀數,

故A錯誤；

B、彈簧測力計對繩子的拉力，作用在繩子上；物體的重力，作用在提升的物體上，即二力作用

在兩個物體上，不是一對平衡力，故B錯誤；

C、使用動滑輪。承擔物重的繩子股數n=2,滑輪組的機械效率n=巴直曳=絲=32_=且,

FsFX2h2F

增大物體被提升的高度，不能提高動滑輪的機械效率，故c錯誤;

10

D、不計繩重和摩擦，動滑輪的機械效率n=-^L=―處—=_2_=——=----T-,

W總Gh+G動hG+G動.G動1+---

G動

增大物體重力與動滑輪重力的比值，可以提高動滑輪的機械效率，故D正確。故選：D。

二、填空題

18.(2020?廣州)如圖所示，以硬尺上某位置為支點0,在尺上掛一重3N的物體M,尺在豎直

向上的拉力廠作用下保持水平靜止，尺的質量不計。

(DO在______dm刻度線處；

(2)畫出廠的力臂/______。

硬尺

-----------------------------------------U

0123456曲78910dm

【答案】(D1;(2)如圖。

【解析】(1)由題圖可知，要使尺保持水平靜止，則支點?？赡茉诹κ淖髠?，或物體M的右側;

當支點。在力尸的左側時，設支點距離力廠的位置為工,由杠桿的平衡條件可得:

LxF=(L+3dm)xGM

帶入數據，解得L=3dm；即。在1dm刻度線處。

當支點。在物體M的右側時，設支點距離力物體M的位置為L，由杠桿的平衡條件可得

(￡+3dm)xF=LXGM

帶入數據，解得：L=-6dm；不符合題意，舍去。

⑵由于。在1dm刻度線處，所以廠的力臂/如圖所示:

M：

19.(2020?南京)如圖是過去農村用的舂米工具的結構示意圖。0為固定轉軸，/處連接著石

球，腳踏桿的6處可使石球升高，抬起腳，石球會落下去擊打稻谷。石球重50N,不計摩擦和桿重。

11

(1)腳沿與桿垂直方向至少用力人才能將石球抬起。￡的力臂為.m,此時舂米工具是一個

—(選填“省力”或“費力”)杠桿；

(2)腳豎直向下至少用力笈為N,才能將石球抬起，￡和￡的大小關系為E

【答案】(1)1；(2)省力；(3)20；(4)＞。

【解析】(D腳沿與桿垂直方向用力￡將石球抬起，A的力臂Z=L4m-0.4m=lm

動力臂大于阻力臂，所以舂米工具是省力杠桿。

(2)腳豎直向下用力后將石球抬起，如圖所示：

由杠桿的平衡條件得到FJ：=GI；

F!_OA_0.4m_2

iAm-QAm~~5

22

K=一年一X50N=20N

55

由于阻力和阻力臂不變，A的力臂大于用的力臂，由杠桿的平衡條件可知

20.(2020?臨夏)如圖所示，在不計繩重和摩擦的情況下，用彈簧測力計沿豎直方向勻速拉起

重為6N的物體，物體上升0.4m所用時間為4s。此過程中拉力的功率為W,滑輪組的機械效

率為。

12

////y///N

【答案】0.72；83.3%?

【解析】（1）由圖知，n=3,拉力端移動距離s=3h=3X0.4m=l.2m,

由圖知，彈簧測力計的分度值為0.2N,示數為2.4N,即拉力F=2.4N,

拉力做的總功：W,"=Fs=2.4NX1.2m=2.88J,

拉力做功功率：P=!曳=2■蹌L=0.72W；

t4s

（2）拉力做的有用功：W有用=Gh=6NX0.4m=2.4J,

滑輪組的機械效率：n=匡1_=2.4Jxio。外Q83.3%。

W總2.88.T

故答案為：0.72；83.3%。

21.（2020?武威）如圖所示，在不計繩重和摩擦的情況下，用彈簧測力計沿豎直方向勻速拉起

重為6N的物體，物體上升0.4m所用時間為4s。此過程中拉力的功率為肌滑輪組的機械效

率為。

【答案】(1)0.72；(2)83.3%?

【解析】由圖可知，滑輪組的動滑輪繞3段繩，彈簧測力計的分度值是0.2N,彈簧測力計的示

數是2.4N,拉力做的總功：3/F2.4NX3X0.4m=2.88J

W7221

拉力的功率：Q-良=—―1=0.72W

t4s

有用功：%r=GA=6NX0.4m=2.4J；

13

W,.24J

滑輪組的機械效率：83.3%。

Z.ooJ

22.（2020?齊齊哈爾）小彬用如圖所示滑輪組把重400N的貨物勻速提升2m,若不計繩重和摩

擦，所用的拉力是250N.此過程中繩端移動的距離為.m,滑輪組的機械效率是

【答案】4；80%o

【解析】⑴由圖知，n=2,繩端移動的距離：s=2h=2X2m=4m；

（2）滑輪組的機械效率:

n=Zj_=^=Gh=_2_=400Nxioo%=8O%；

W總FsFnhnF2X250N

故答案為：4；80%o

23.（2020?淮安）如圖所示，小明用100N豎直向上的力F,將重為150N的物體，在時間5s

內勻速提升Imo在此過程中力F做功的功率為.W,滑輪的機械效率為.

【答案】40；75%?

【解析】（1）由圖知，使用動滑輪時，n=2,拉力端移動的距離s=2h=2Xlm=2m,

拉力做的總功：W,e=Fs=100NX2m=200J,

拉力做功的功率：P=1曳=^2工=40肌

t5s

（2）所做的有用功：W有用=Gh=150NXlm=150J,

14

動滑輪的機械效率：n=!更生=國工乂100%=75%。

W總200.T

故答案為：40；75%,

24.(2020?揚州)如圖，”測動滑輪機械效率”時必須沿方向勻速向上拉動彈簧測力計。

鉤碼重為1N,彈簧測力計的示數為N,動滑輪的機械效率是。

【答案】豎直；0.6；83.3%o

【解析】(1)實驗中應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，這樣才能準確測出拉力的值；

(2)由圖知，彈簧測力計的分度值為0.1N,其示數為0.6N；

(3)動滑輪的機械效率：

n=?有用_=至=Gh=_￡_=___IN_x1OO%^83.3%。

W總FsFX2h2F2X0.6N

故答案為:豎直；0.6；83.3%。

25.(2020?營口)如圖所示是小娜測量滑輪組的機械效率的實驗裝置，每個鉤碼重1N。實驗

時小娜沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計使鉤碼上升12cm,用時4s,彈簧測力計示數如圖所示，不

計繩重及摩擦，則裝置中動滑輪重是N,拉力做功的功率是W,滑輪組的機械效率是

。(計算結果精確到0.1%)

【答案】(1)0.6；(2)0.108；(3)83.3%?

【解析】由圖可知，繩子股數〃=3

繩子自由端拉力，由彈簧測力計示數可得%=嗎=L2N

不計繩重及摩擦，每個鉤碼重G碼=1N,對動滑輪受力分析，可得：3%=36碼+6動

則動滑輪重：G動=3%-3G碼=3xl.2N-3xlN=O.6N

15

繩子自由端拉力做的總功：卬也=與/繩=1.2Nx3xO.12m=O.432J

拉力做功的功率：=吆="型=0.108\￥

總t4s

滑輪組對鉤碼做的有用功：卬有=3Gh=3xlNxO.12m=O.36J

則滑輪組的機械效率：〃=換=2黑'100%^83.3%。

W-.：10.432J

26.（2020?丹東）如圖，小明用滑輪組把質量為54kg的重物勻速提升了1m。此過程中，繩子

自由端的拉力做功為675J。繩子自由端的拉力為______N。該滑輪組的機械效率為。

【答案】（D225N；（2）80%o

【解析】由圖可知滑輪組繩子的有效股數〃=3,則繩子自由端移動的距離:

s=〃〃=3xlm=3m

W675J

根據W=4可得，繩子自由端的拉力：F=一=±±=225N

s3m

有用功：皿有=Gh=mgh=54kgxlON/kgxlm=540J

該滑輪組的機械效率：〃=換x100%=繆xl00%=80%。

vyaO/5J

27.（2020?青島）研究定滑輪的特點：

甲乙

（1）在研究使用定滑輪是否省力時，用如圖甲所示裝置勻速提升重物，需要測量的物理量是

16

(2)如圖乙所示，分別用拉力￡、姆、A勻速提升重物，則三個力的大小關系是o

(3)旗桿頂部有一個定滑輪，給我們升國旗帶來了便利。這是利用定滑輪的特點。

【答案】(1)彈簧測力計對繩子末端的拉力；(2物體的重力；(3)A=A=K；(4)可以改變力的方

向。

【解析】(D在研究使用定滑輪是否省力時，我們需要比較繩子末端受到的拉力和物體的重力大

小；用如圖甲所示裝置勻速提升重物，需要測量的物理量是彈簧測力計對繩子末端的拉力和物體的

重力。

(2)圖乙的裝置是一個定滑輪，定滑輪工作的特點既不省力也不費距，所以分別用拉力用、￡、

用勻速提升重物，三個力的大小相等，即￡=￡=片

(3)雖然既不省力也不費距，但是定滑輪可以改變力的方向，所以旗桿頂部裝一個定滑輪能夠方

便我們升降國旗。

28.(2020?眉山)如圖甲所示，某人用200N的力F使物體A沿水平方向勻速直線運動了2m,

這個人克服物體A的重力做功—Jo若將此滑輪組用來提升物體A,如圖乙所示(不計繩的重力和

滑輪各處的摩擦)，這時滑輪組的機械效率為75%,為了提高機械效率，改用輕質材料的新動滑輪后,

再提升同一物體A,此時滑輪組的機械效率提高到80%,那么新的動滑輪是原動滑輪重的倍。

甲乙

【答案】0；0.75。

【解析】(1)物體A沿水平方向勻速直線運動，在重力的方向上沒有移動距離，則這個人克服

物體A的重力做功為0J；

(2)用如圖乙的滑輪組提升物體A時，

不計繩的重力和滑輪各處的摩擦，則滑輪組的機械效率：。=2^奧=—弛一=—^—

W總Gh+G動hG+G動

75%,

貝|J2=G+G動,

75%

解得物體A的重力：G=3G動,①

改用輕質材料的新動滑輪后，再提升同一物體A,此時滑輪組的機械效率:

17

n'=————=80%,-----------②

G+G動'

將①代入②可得：——“'G動「=80%,

3G動+G動

化簡解得：G動'=3G動=0.75G動。

4

故答案為：0；0.75o

29.（2020?南充）如圖所示，用沿斜面向上大小為4N的拉力，將一個重5N的物體從斜面底端

勻速拉至頂端。已知物體沿斜面上滑的距離為5m,上升的高度為3m,則物體受到的摩擦力為

N,斜面的機械效率為。

【答案】1;75%0

【解析】拉力做的總功為：W,a=Fs=4NX5m=20J,

使用斜面做的有用功，Wwffl=Gh=5NX3m=15J,

額外功為：W頷=W總-WWH=20J-15J=5J,

根據W.=fs知物體受到的摩擦力：￡=艇=里=3；

s5m

斜面的機械效率為：n=I^l-=l§Jxioo%=75%?

w總20.T

故答案為：1;75%.

30.（2020?達州）如圖所示，工人師傅用150N的力，使物體A在lmin內沿水平地面勻速移動

了12m,此時物體A受到水平向左的拉力為240N。在此過程中物體A移動的速度是m/s,工人

師傅拉繩子的力做功的功率是此該裝置的機械效率H=。當物體A的速度增大到0.5m/s

時，物體A受到的摩擦力是N。

【答案】(1)0.2；(2)60；(3)80%；(4)240。

18

【解析】物體A移動的速度：=—=0.2m/s

t60s

物體A移動的速度為0.2m/so

由圖可知，n=2,則繩子自由端沿移動的距離：s=/?sx=2X12m=24m

拉力尸做的功：/總=/寸150NX24m=3600J

,＞、，

拉_力,廠的,,功率：月空=-3-6-0-0-J-=60W；拉_力,下的..功率為60W。

t60s

有用功：外產ESA=240NX12m=2880J

該裝置的機械效率：〃=級乂100%=空朝XI00臟80%；該裝置的機械效率為80%。

以36OOJ

物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，則物體受

到的摩擦力：六￡=240N

當物體A的速度增大到0.501人時-，物體A對地面的壓力和接觸面的粗糙程度不變，摩擦力

大小不變，即物體A受到的摩擦力仍是240N。

31.(2020?瀘州)如圖所示，站在水平面上的建筑工人豎直拉著繩，通過滑輪組將540N的重

物在5s內勻速提升1m。已知工人重600N,與地面的接觸總面積為0.04m?,動滑輪重100N,不計繩

重和滑輪的摩擦。重物被勻速提升過程中，繩自由端的速度為m/s,人對地面的壓強為

Pa。若用該滑輪組豎直勻速提升更重的物體，則滑輪組的機械效率將______(選填“變大”

“變小”或“不變”).

【答案】(1)0.4；(2)7*103⑶變大。

【解析】由圖知，承擔物重的繩子段數為“=2

繩自由端移動的距離為：s=M?=2xlm=2m

繩自由端的速度為：v=-=—=0.4m/s

t5s

因不計繩重和滑輪的摩擦，則人對繩的拉力為：

19

「G物+G動540N+100N32ON

n2

以人為研究對象，受重力、繩的拉力、地對人的支持力作用，則人對地的壓力為:

/=尸2=G人一/=600N-320N=280N

28ON3

人對地面的壓強為：p=-^=y=7xlOPa

S0.04m2

--s—X1OO%=―久—X100%=——X100%知

由〃=——x100%=

唯跌+%G物/Z+G動7/G物+G動

若用該滑輪組豎直勻速提升更重的物體，則滑輪組的機械效率將變大。

32.（2020?涼山）在斜面上將一個重4.5N的物體勻速拉到高處（如圖所示），沿斜面向上的拉

力為1.8N,斜面長L2m,高0.3m。把重物直接提升h所做的有用功為J,這個斜面的機械

效率是o

【答案】1.35；62.5%。

【解析】（1）已知因為G=4.5N,h=0.3m,F=1.8N,s=1.2m,

所以拉力F所做的有用功為：W“m=Gh=4.5NX0.3m=l.35J；

所以拉力F對物體做的總功為：Wa=Fs=1.8NX1.2m=2.16J；

（2）斜面的機械效率為：n=］有用-X100%=L35Jx100%=62.5%。

W總2.16.T

故答案為:1.35；62.5%,

33.（2020?陜西）某小區(qū)正在進行改造施工。工人用如圖所示的滑輪組將750N的沙子勻速提

升了10m,用時100s。若工人所用的拉力為400N,則拉力的功率為隊滑輪組的機械效率

為。使用該滑輪組既能又能改變力的方向。使用滑輪組（選填“能”或“不

能“）省功。

20

【答案】120；62.5%；省力不能。

【解析】由圖可知，重物由3段繩子承擔，已知沙子上升高度h=10m,則繩子自由端移動距離

s=3h=3X10m=30m,

總功W總=Fs=400NX30m=12000J,

拉力的功率P=I^-=120Q0J=120W；

t100s

有用功w有用=Gh=750NX10m=7500J,

滑輪組的機械效率n=［有用.乂100%=7500Jx100%=62.5%；

12000.T

使用該滑輪組既能省力又可以改變力的方向，使用任何機械都不省功，故使用滑輪組不能省功。

故答案為：120；62.5%；省力不能。

三、作圖題

34.（2020?廣東）如圖所示，用一根硬棒通過支點。撬起石頭，畫出石頭所受重力G的示意圖,

以及力尸的力臂L

【解析】過石頭的重心沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段，并標出符號G；過支點作垂直

于力7?'作用線的垂線段，即為力臂/,如圖所示：

35.（2020?黃岡）如圖所示，甲圖是正在使用的核桃夾，上、下兩部分都是杠桿，乙圖是上半

部分杠桿的示意圖。請在［點畫出最小動力用的示意圖，在8點畫出阻力E的示意圖及其力臂心。

21

【解析】連接的兩點，力即為最長動力臂，當動力A與動力臂垂直時，動力最小，據此可作

出最小動力而阻力月應垂直于核桃的接觸面向上，然后過。點作力用的垂線，即阻力臂人。作

圖如下:

36.（2020?揚州）如圖，在撬棒AD上作出撬起“石塊1”的最小力F及對應的力臂1。

石徒2

【解析】由圖示可知，當杠桿與地面的接觸點（A點）為支點時，作用在A點動力的力臂最大,

所以此時動力最小，連接AD為動力臂］,過D點作垂直于動力臂向上的力，即為最小動力F的示意

圖。如圖所示:

37.（2020?營口）如圖甲所示是一種紅酒開瓶器，圖乙是其簡化的示意圖，。是支點，B是瓶

塞作用在8點的阻力。請在圖乙中畫出阻力臂4,并畫出作用在4點的最小動力耳及動力臂4。

甲乙

22

【解析】過。點作阻力為作用線的垂線，。點到垂足間的線段即為阻力臂72：要使A點的動力

最小，根據杠桿的平衡條件分析可知，就要使4點的動力臂Z最大，連接。、/兩點，線段》為動

力臂即